JPH0794902A - 高周波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の一面上において高周波信号と電源電流
とを相互に交差する状態で伝送し、しかもその場合高周
波信号の伝送には何等影響を与えないようにするものに
おいて、基板の裏面においてはその交差の為の構成を無
にできるようにする。 【構成】 高周波導体と電源導体との交差部において
は、基板の一面上に付着された高周波導体を分断し、そ
の分断箇所に電源導体を通す。分断箇所の両側の高周波
導体は、基板の一面側において高周波信号伝送用のコン
デンサでもって接続する。電源導体において交差部から
所定距離離れた箇所に電源導体を高インピーダンスとす
る為の零電位部材を付設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一枚の基板に少なくとも
二つの高周波回路が備えられ、上記基板の一面上におい
て、上記高周波回路間における高周波信号の伝送を行う
と共に、同一面上において上記高周波信号と交差させて
電源電流を伝送するようにしている高周波装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】絶縁材料製の基板の一面に対して、二つ
の高周波回路間にて高周波信号を伝送する為の高周波導
体と、電源電流を伝送する為の電源導体とを、相互に交
差する状態で付着させ、しかも両者の交差部において
は、上記電源導体を分断させてその分断箇所に上記高周
波導体を通し、分断された電源導体相互は、基板の裏面
からジャンパー線でもって接続している。このような構
成によれば、高周波信号と電源電流とを相互に交差させ
て伝送でき、しかもジャンパー線を基板の裏面に設けて
いる為、上記高周波導体における高周波信号の伝送には
何等の悪影響を与えないようにできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の高周
波装置では、基板の裏面での種々の処理が面倒になる問
題点があった。例えば、裏面にジャンパー線がある為、
裏面に種々のランドを形成しようとする場合、そのジャ
ンパー線を避けなければならぬという制約が生ずる問題
点や、ジャンパー線が基板の裏面に突出している為、裏
面を筐体に取付ける場合、裏面と筐体との間に上記ジャ
ンパー線の為のスペースを確保する為の手だてを講じな
ければならないという問題点があった。

【０００４】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、第１に、基板の
一面において高周波信号と電源電流とを相互に交差する
状態で伝送することと、第２に、そのような状態で信号
伝送を行うものであっても高周波信号の伝送には何等の
悪影響も与えないようにすることとの二つの条件を満足
させながら、基板の裏面においては上記交差の為の構成
を無にできてそこでの上記種々の処理を容易化できるよ
うにした高周波装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における高周波装置は、少なくとも二つの
高周波回路が備えられている絶縁材料製の基板におい
て、その一面には、上記高周波回路の間において高周波
信号を伝送する為の高周波導体と、電源電流を伝送する
為の電源導体とを、相互に交差する状態で夫々付着させ
てある高周波装置において、上記高周波導体と電源導体
との交差部の構成は、上記高周波導体が分断されている
と共に、上記電源導体はその分断箇所を通してあり、上
記分断箇所の両側の高周波導体相互は、上記基板の一面
から浮かせた状態で配設した高周波信号伝送用のコンデ
ンサでもって接続してあり、更に、上記電源導体におい
て、上記交差部から一方及び他方の側に夫々上記高周波
信号の略４分の１波長の距離を隔てた各箇所には、それ
らの箇所を夫々高周波的に零電位にする為の零電位部材
を夫々付設したものである。

【０００６】

【作用】一つの高周波回路からの高周波信号は高周波導
体を通して他の高周波回路に伝送される。一方電源電流
は高周波導体とは交差する電源導体を通して伝送され
る。高周波導体と電源導体との交差部を、基板の一面に
おいて高周波導体を分断してそこに電源導体を通し、分
断箇所の両側の高周波導体を基板の同じ側に配設したコ
ンデンサで接続した構成とすると、基板の裏面には何の
構成も不要となる。電源導体に付設した零電位部材は、
電源導体を高周波的に高インピーダンスとする。すると
上記高周波導体及びコンデンサから電源導体には高周波
信号が飛び込めず、したがって上記電源導体の存在は高
周波導体での高周波信号の伝送には何等の悪影響も与え
ない。

【０００７】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１において、１は高周波装置として例示する分配
増幅器で、高周波信号例えばＳＨＦ帯域の信号であるマ
イクロ波信号（ＵＨＦ帯域の信号でも良い。本件明細書
中においてはＵＨＦ帯域及びＳＨＦ帯域を合わせて高周
波と呼ぶ）を増幅すると共にその信号を二分して夫々出
力するようにしたものである。２は該装置における種々
の部材の取付用のベースをなす為の基板で、絶縁材料例
えばフッ素樹脂で形成してある。該基板２の一面2aには
以下に説明する種々の部材が備えられ、他面には、上記
一面2aでの高周波信号の伝送を安定に行わす為に、図４
に示されるアース導体３がその全面に亘って付着、例え
ばメッキ手段によって固着（或いは接着剤による接着）
されている。４は該装置の入力端、５は第１の出力端、
６は第２の出力端を夫々示し、上記基板２の一面2aに付
着させた導体をもって構成してある。７，８，９，10は
該高周波装置の主要部をなす高周波回路で、夫々第１の
増幅回路、分配回路、第２の増幅回路、第３の増幅回路
である。11は同じく電源回路である。

【０００８】夫々高周波信号のレベルを増大させるため
の上記各増幅回路７，９，10は、何れも同様の構成の周
知のもので、上記基板２の一面に付着させた回路導体12
及びアース導体13と、それらの導体に半田付け手段によ
り接続した増幅素子14（例えばＦＥＴ）及びバイアス用
の抵抗器15，16とでもって構成してある。尚7a,9a,10a
は各増幅回路の入力端、7b,9b,10bは出力端、Ｇ，Ｄ，
Ｓは夫々増幅素子14のゲート、ドレイン、ソースを示
す。又アース導体13において示される小さい円13ａは、
アース導体13を他面のアース導体３と接続するスルーホ
ールを示すものである。

【０００９】高周波信号を二分するための分配回路８は
例えばウイルキンソン型分配回路が用いてあり、基板２
に付着したストリップ導体17，17と、両導体17に跨る状
態に接続した抵抗器18とでもって構成してある。8aは分
配回路８の入力端、8b,8cは夫々出力端である。電源回
路11は例えば上記基板２に取付けられた安定化電源回路
であって、増幅素子動作用の例えばプラスの電源電流を
出力する出力端子と、増幅素子バイアス用の例えばマイ
ナスの電源電流を出力する出力端子とを備えており、そ
れらの出力端子を、夫々上記基板２に付着した導体をも
って構成されている電源端子19（増幅素子動作用の電流
を受けるための端子）及び電源端子20（増幅素子バイア
ス用の電流を受けるための端子）とに接続してある。

【００１０】次に上記入力端４、出力端５，６、各高周
波回路７〜10及び電源回路11相互の接続の為の構成につ
いて説明する。21は入力端４と入力端7aとを接続するス
トリップ導体である。22は二つの高周波回路として例示
される分配回路８と増幅回路９との間において高周波信
号を伝送する為の高周波導体で、出力端8bと入力端9aと
を接続しており、例えばストリップ導体でもって構成さ
れて基板２に付着させてある。23は該高周波導体22の途
中に介設したコンデンサで、両高周波回路８，９間の直
流的なつながりを断つと同時に、高周波信号の伝送を行
うために用いられたもので、その値は例えば０．５ｐＦ
である。24は分配回路８の出力端8cと第３の増幅回路10
の入力端10ａとを接続するコンデンサで、上記コンデン
サ23と同様の目的のものである。26は出力端10ｂと出力
端６とを接続するストリップ導体である。27，28，28ａ
は電源端子19，20から各増幅回路のバイアス用の抵抗器
16，15に電源電流を伝送する為の電源導体で、基板２に
付着してある。上記電源導体の内第３の増幅回路10に至
る電源導体28ａは、符号29で示される箇所において図示
の如く高周波導体22と交差状となっている。尚30は該電
源導体28に付設した零電位部材である。次に31は第３の
増幅回路10の為に別途設けられた電源端子で、図２に示
す電源回路33から増幅素子動作用の例えばプラスの電源
電流を受ける為の端子であり、電源電流伝送用の電源導
体32によって増幅回路10の抵抗器16と接続してある。上
記各回路におけるその他の部分は図示の如く直結され、
高周波装置１の全体としての回路は図２の回路図に示す
通りとなっている。

【００１１】次に上記交差部29の構成及び零電位部材30
を詳細に示す図３、４について説明する。高周波導体22
は該交差部29において電源導体28ａを素通し状に通すた
めに分断されており、34はその分断箇所を示す。コンデ
ンサ23はその分断箇所34の両側の高周波導体22a,22aを
高周波的に接続するためのもので、一例として、それら
両側の高周波導体22ａの接続に適するよう両端に夫々端
子23a,23aを備えているチップコンデンサと称されるも
のが用いてあって、それらの端子23aを各々の側の高周
波導体22ａに半田35によって固定的に接続してある。又
このコンデンサ23はその下に電源導体28ａをくぐらす為
に基板２の一面2aから図示の如く浮かせてあり、又コン
デンサ23と電源導体28ａとの電気的な干渉を避ける為に
電源導体28ａの上面からも浮いた状態に配設してある。
本例では高周波導体22ａと電源導体28ａとを同じ厚みに
構成し、コンデンサ23の両端の端子23ａを高周波導体22
ａの上に乗せた状態でそこを半田付けすることによっ
て、半田が高周波導体22ａとコンデンサ23の端子23ａと
の間にしみこんでコンデンサ23が僅かに持ち上がり、上
記のような浮き上がり状態を達成している。

【００１２】次に零電位部材30は、上記電源導体28ａに
おいて上記交差部29から一方及び他方の側に、この分配
増幅器で取り扱う高周波信号例えば１３．１ＧＨｚの高
周波信号の略４分の１波長の距離d1，d2を隔てた箇所28
b,28cを夫々高周波的に零電位にする為に各々の箇所に
付設したものである。零電位部材30として本例ではコン
デンサ（例えばチップコンデンサで、その値は１０００
ｐＦ）を用いており、その両端の端子を、電源導体28ａ
における上記の箇所28b,28cに設けたランド36とアース
導体13とに夫々接続している。上記距離d1，d2は、コン
デンサ23から見た電源導体28ａのインピーダンスを、上
記高周波信号が電源導体28ａに飛び込むことを防止する
に必要充分な程度に高くする為に隔てられる距離であ
り、上記４分の１波長を基準として５分の１波長から
３．５分の１波長程度の範囲で選ぶことができる。上記
必要充分な程度とは、高周波導体22を伝送される高周波
信号のロスを例えば０．３ｄＢ以下とするように定めら
れる。尚図５は上記距離d1，d2と図３の点P1，P2間での
高周波信号（１３．１ＧＨｚ）の伝送に生ずるロスとの
関係を実測した結果を示すもので、距離が４分の１波長
の場合を最少にして上記５分の１波長から３．５分の１
波長の範囲において上記ロスが０．３ｄＢ以下となって
いる。

【００１３】上記構成のものにあっては、電源回路11か
ら電源導体27，28，28ａを通して各増幅回路７，９，10
に夫々電源電流が供給され、それらの増幅回路７，９，
10が夫々増幅動作を行う。高周波信号が入力端４に入力
されると、その信号は先ず第１の増幅回路７で増幅され
る。増幅された高周波信号は分配回路８において二分さ
れる。その一方の高周波信号は高周波導体22を通して第
２の増幅回路９に与えられて増幅され、出力端５から出
力される。上記二分された内の他方の高周波信号は第３
の増幅回路10で増幅され、出力端６から出力される。

【００１４】上記高周波信号が高周波導体22を伝送され
る場合、その途中にあるコンデンサ23が交差部29におい
て電源導体28ａと基板２の一面側で交差しているが、電
源導体28ａには前記零電位部材30が付設されて電源導体
28ａのインピーダンスが非常に高くなっている為、コン
デンサ23を伝わる高周波信号は電源導体28ａへ飛び込む
ことができず、従って上記高周波信号の伝送はロスなく
行われる。

【００１５】尚上記高周波回路は基板２の一面側におい
てのみ構成されたものを例示したが、基板の両面にわた
る状態に構成されたものであっても良い。又上記実施例
では、第３の増幅回路10に対し、電源回路11から交差部
29を介してマイナスの電源電流のみを供給する例を示し
たが、上記交差部29とは別なもう一つの交差部を設け
て、上記電源回路11からプラスの電源電流をその交差部
を介して上記第３の増幅回路11に供給するようにしても
良い。

【００１６】次に図６は上記分配増幅器の利用例を示す
もので、移動体通信用としてトラックなどの車両に設置
される送受信機において、局部発振信号の２分配用に用
いた例を示すものである。図示される送受信機41におい
て、符号42〜48で示されるブロックは何れも周知のもの
で、42は送信データ入力部、43は送信回路、44はダイプ
レクサ、45はアンテナ、46は受信回路、47は受信データ
出力部、48は局部発振回路を夫々示す。このような構成
のものにおいては、局部発振回路48で形成された例えば
１３．１ＧＨｚの局部発振信号が分配増幅器１で増幅及
び２分配され、送信回路43及び受信回路46に夫々与えら
れる。入力部42からの例えばパルス状のデータ信号が送
信回路43に与えられると、その信号は上記局部発振信号
をベースにして例えば１４〜１４．５ＧＨｚの送信信号
となり、ダイプレクサ44を経てアンテナ45から送信され
る。一方アンテナ45で受信された例えば１１．７〜１
２．７ＧＨｚの受信信号が受信回路46に与えられると、
受信回路46では上記局部発振信号をベースにして例えば
パルス状のデータ信号が取り出され、それが受信データ
出力部47に与えられて例えばディスプレイに表示され
る。

【００１７】次に図７は零電位部材の異なる例を示すも
ので、該部材30ｅとして先端開放スタブを用いた例を示
すものである。該スタブは、上記高周波信号の４分の１
波長の長さＬを有しており、基板2eの一面に付着させた
導体箔で構成してある。なお、機能上前図のものと同一
又は均等構成と考えられる部分には、前図と同一の符号
にアルファベットのｅを付して重複する説明を省略し
た。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、基板
２の一面上において一つの高周波回路８から他の高周波
回路９に高周波導体22を通して高周波信号を伝送すると
共に、その高周波導体22とは交差する電源導体28ａを通
して電源電流を伝送することができる特長がある。

【００１９】しかも上記のように高周波導体22と電源導
体28ａとを交差させたものでも、本願発明における両者
の交差部29の構成は、基板２の一面において、高周波導
体22を分断してそこに電源導体28ａを通し、分断箇所34
の両側の高周波導体22a,22aを、基板２の同じ側に配設
した高周波信号伝送用のコンデンサ23でもって接続した
構成であるから、換言すれば基板２の裏面には何の構成
も必要としないものであるから、基板２の裏面において
種々の処理例えば筐体への取付の処理やランドの形成を
行う場合、それらの処理を容易に行い得る効果がある。

【００２０】その上上記のように基板２の一面のみにお
いて上記交差部29を構成したものであっても、電源導体
28ａにおいて上記交差部29から一方及び他方の側に夫々
上記高周波信号の略４分の１波長の距離を隔てた各箇所
28b,28cには、それらの箇所を夫々高周波的に零電位に
する為の零電位部材30を夫々付設しているから、電源導
体28ａは高周波的には高インピーダンスとなってその電
源導体28ａには高周波信号が飛び込めず、したがって上
記高周波導体22での高周波信号の伝送には何等の悪影響
も与えないようにできる特長がある。

【００２１】このように本願発明は、基板２の一面にお
いて高周波信号と電源電流とを相互に交差する状態で伝
送し、しかもその場合、高周波信号の伝送には何等の悪
影響も与えないようにするという二つの条件を満足させ
ながら、基板２の裏面においては上記交差の為の構成を
無にでき、前記従来技術の問題点を解決してそこでの種
々の処理を容易化できる有用性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】高周波装置の平面図。

【図２】高周波装置の回路図。

【図３】電源導体と高周波導体との交差部及び零電位部
材の付設状態を説明するための部分拡大図。

【図４】図３におけるIV−IV線断面図。

【図５】交差部から零電位部材の付設位置までの距離と
高周波信号のロスとの関係を示すグラフ。

【図６】分配増幅器の利用例を示すブロック回路図。

【図７】零電位部材の異なる実施例を示す図３と同様の
図。

【符号の説明】

２ 基板 ８，９ 高周波回路 22 高周波導体 28ａ 電源導体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも二つの高周波回路が備えられ
   ている絶縁材料製の基板において、その一面には、上記
   高周波回路の間において高周波信号を伝送する為の高周
   波導体と、電源電流を伝送する為の電源導体とを、相互
   に交差する状態で夫々付着させてある高周波装置におい
   て、上記高周波導体と電源導体との交差部の構成は、上
   記高周波導体が分断されていると共に、上記電源導体は
   その分断箇所を通してあり、上記分断箇所の両側の高周
   波導体相互は、上記基板の一面から浮かせた状態で配設
   した高周波信号伝送用のコンデンサでもって接続してあ
   り、更に、上記電源導体において、上記交差部から一方
   及び他方の側に夫々上記高周波信号の略４分の１波長の
   距離を隔てた各箇所には、それらの箇所を夫々高周波的
   に零電位にする為の零電位部材を夫々付設したことを特
   徴とする高周波装置。