JP6279189B2 - 終端器及び高周波回路 - Google Patents
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Description
それに対して、信号導体と損失性材料との間に整合回路を設けてインピーダンス整合を行うことで、上記反射特性の劣化を改善した終端器が知られている(例えば特許文献1参照)。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る終端器の構成例を示す上面図であり、図2は断面図である。
実施の形態1に係る終端器は、図1,2に示すように、誘電体1、地導体2、信号導体3、共振器4、損失性材料5及びスルーホール6を有している。なお実施の形態1では、共振器4として、信号導体3から分岐したスタブ41a,41bを設けた場合を示している。
信号導体3は、誘電体1の表層又は内層に配置されたものである。図1,2では、信号導体3は、誘電体1の表層に配置された例として、誘電体1の上面に配置されている。また、信号導体3の信号入力側の端部(図1,2では左側の端部)には、通信機器等の高周波回路の入出力端子(不図示)が接続される。また図1,2では、信号導体3の信号終端側の端部(図1,2では右側の端部)は、スルーホール6を介して地導体2に接続されることで短絡されている。
実施の形態1に係る終端器では、高周波回路の入出力端子から入力された電力は、信号導体3及び共振器4(スタブ41a,41b)を通って損失性材料5に印加される。そして、この損失性材料5に印加された電力は、主に熱に変換されて損失される。これにより、高周波回路への不要反射を抑制することができる。
図4は従来の終端器の構成例を示す図である。従来の終端器では、誘電体101の下面に地導体102(不図示)が配置されている。また、誘電体101の上面には、信号導体103aと、信号導体103aに接続された損失性材料105と、信号導体103aとは反対側で損失性材料105に接続された信号導体103bとが配置されている。そして、信号導体103bは、スルーホール106を介して地導体102に接続されて短絡されている。
この図5から、従来の終端器では、損失性材料105の電力入力部分、すなわち信号導体103aと接した部分に、熱が集中して発生していることが分かる。
この図6から、実施の形態1に係る終端器では、損失性材料5のうち、信号導体3と接する部分の他に共振器4(スタブ41a,41b)と接する部分にも電力が分散され、電力入力部分への熱の集中が抑えられていることがわかる。よって、実施の形態1に係る終端器では、従来の終端器と比較して耐電力が向上する。
また、共振器4を設けることで、損失性材料5よりも熱伝導性の良い部材の領域が増えるため、放熱性も向上する。
すなわち、従来の終端器では、損失性材料105の電力入力部分におけるインピーダンスは、損失性材料105により不整合が生じるため、図7に示すような周波数特性を持つ。そして、この不整合を調整するため、信号導体103aと損失性材料105との間に整合回路を設けてインピーダンス整合を行った場合には、図8に示すような周波数特性となる。この図8に示す周波数特性を、規格化周波数に対する反射損失に変換すると図9のようになる。この図9から、従来の終端器では、中心周波数では良好な反射特性を示しているが、狭帯域となっていることが分かる。
すなわち、実施の形態1に係る終端器では、損失性材料5の電力入力部分、すなわち信号導体3に接した部分及び共振器4に接した部分におけるインピーダンスは、図10に示すような周波数特性を持つ。そして、信号導体3の信号入力側の端部側に挿入された導体である整合回路8(例えば、図11に示すインピーダンス変成器から成る整合回路8a、図12に示すスタブから成る整合回路8b)によりインピーダンス整合を行った場合には、図13に示すような周波数特性となる。この図13に示す周波数特性を、規格化周波数に対する反射損失に変換すると図14のようになる。この図14から、実施の形態1に係る終端器では、従来の終端器と比較して、良好な反射特性が広帯域となっていることが分かる。
図15はこの発明の実施の形態2に係る終端器の構成例を示す断面図である。
実施の形態2に係る終端器は、図15に示すように、誘電体1、地導体2、信号導体3、共振器4、損失性材料5及びスルーホール6,7を有している。なお実施の形態2では、図1と同様に、共振器4として、信号導体3から分岐したスタブ41a,41b(不図示)を設けた場合を想定している。
信号導体3は、誘電体1の表層又は内層に配置されたものである。図15では、信号導体3は、誘電体1の内層に配置されている。また、信号導体3の信号入力側の端部(図15では左側の端部)には、通信機器等の高周波回路の入出力端子(不図示)が接続される。また図15では、信号導体3の信号終端側の端部(図15では右側の端部)は、スルーホール6を介して誘電体1の下面に配置された地導体2に接続されることで短絡されている。
この地導体2及び信号導体3は、伝送線路(ストリップ線路)を構成する。
スルーホール7は、一端が誘電体1の上面に配置された地導体2に接続され、他端が誘電体1の下面に配置された地導体2に接続されたものである。
また、実施の形態2に係る終端器では、信号導体3が地導体2及びスルーホール7に囲まれた領域に配置されている。そのため、実施の形態1における効果に加え、信号導体3からの不要放射が外部に漏れることを防ぐことができる。
図16はこの発明の実施の形態3に係る終端器の構成例を示す上面図である。
この図16に示す実施の形態3に係る終端器は、図1,2に示す実施の形態1における共振器4の構成を変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、実施の形態1に係る終端器では、図6に示したように、スタブ41a,41bの角に熱が集中している。それに対して、実施の形態3に係る終端器では、スタブ41a,41bの先端に円盤状の導体42a,42bを接続している。そのため、図17に示すように、円盤状の導体42a,42bの周囲に熱を分散することができる。よって、実施の形態1に対して、熱の集中を更に抑えることができ、耐電力が更に向上する。
図18はこの発明の実施の形態4に係る終端器の構成例を示す図である。
この図18に示す実施の形態4に係る終端器は、図1,2に示す実施の形態1における共振器4の構成を変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、実施の形態4に係る終端器では、共振器4としてラディアルスタブ43a,43bを用いている。そのため、実施の形態1に対して、ラディアルスタブ43a,43bによってインピーダンス調整がより適切に為され、信号導体3の信号入力側の端部側に整合回路8を設けた際に良好な反射特性をより広帯域化することができる。
図19はこの発明の実施の形態5に係る終端器の構成例を示す図である。
この図19に示す実施の形態5に係る終端器は、図1,2に示す実施の形態1における共振器4の構成を変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、実施の形態5に係る終端器では、共振器4として4本のスタブ41a〜41dを用いている。そのため、実施の形態1に対して、熱を更に分散することができ、耐電力が更に向上する。
また上記では、共振器4として4本のスタブ41a〜41dを設けた場合を示したが、これに限るものではなく、3本でもよいし、更に本数を増やしてもよい。
図20はこの発明の実施の形態6に係る終端器の構成例を示す上面図である。
この図20に示す実施の形態6に係る終端器は、図1,2に示す実施の形態1における共振器4の構成を変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、実施の形態6に係る終端器では、共振器4として1本のスタブ41aを用いている。そのため、実施の形態1に対して、回路のサイズを縮小することができる。
図21はこの発明の実施の形態7に係る終端器の構成例を示す上面図である。
この図21に示す実施の形態7に係る終端器は、図1,2に示す実施の形態1に係る終端器からスルーホール6を取除いたものである。すなわち、信号導体3の信号終端側の端部を開放している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、実施の形態7に係る終端器では、信号導体3の信号終端側の端部を開放している。そのため、実施の形態1に対し、直流は全反射するが、高周波では良好な反射特性を得ることができる。
Claims (15)
- 誘電体と、
前記誘電体の表層又は内層に配置された地導体、及び、前記誘電体の表層又は内層に配置され、一方の端部が開放又は前記地導体に接続された信号導体を有する伝送線路と、
前記信号導体に接続された導体である共振器と、
前記信号導体の両端部を除く一部及び前記共振器の少なくとも一部に、幅広面が対向して接した損失性材料と
を備えた終端器。 - 前記信号導体の他方の端部側に挿入された整合回路を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記共振器は、前記信号導体から分岐したスタブである
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記共振器は、
前記スタブの幅よりも広く且つ角の無い形状であり、当該スタブの端部に接続された導体を有する
ことを特徴とする請求項3記載の終端器。 - 前記共振器は、前記信号導体から分岐したラディアルスタブである
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記伝送線路はマイクロストリップ線路である
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記伝送線路はストリップ線路である
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記伝送線路はコプレーナ線路である
ことを特徴とする請求項1記載の終端器。 - 前記共振器は、前記信号導体から分岐したスタブである
ことを特徴とする請求項2記載の終端器。 - 前記共振器は、
前記スタブの幅よりも広く且つ角の無い形状であり、当該スタブの端部に接続された導体を有する
ことを特徴とする請求項9記載の終端器。 - 前記共振器は、前記信号導体から分岐したラディアルスタブである
ことを特徴とする請求項2記載の終端器。 - 前記伝送線路はマイクロストリップ線路である
ことを特徴とする請求項2記載の終端器。 - 前記伝送線路はストリップ線路である
ことを特徴とする請求項2記載の終端器。 - 前記伝送線路はコプレーナ線路である
ことを特徴とする請求項2記載の終端器。 - 入出力端子と、
前記入出力端子に接続された終端器とを備え、
前記終端器は、
誘電体と、
前記誘電体の表層又は内層に配置された地導体、及び、前記誘電体の表層又は内層に配置され、一方の端部が開放又は前記地導体に接続され、他方の端部が前記入出力端子に接続された信号導体を有する伝送線路と、
前記信号導体に接続された導体である共振器と、
前記信号導体の両端部を除く一部及び前記共振器の少なくとも一部に、幅広面が対向して接した損失性材料とを備えた
ことを特徴とする高周波回路。
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