JPH08279704A

JPH08279704A - 終端器用抵抗素子

Info

Publication number: JPH08279704A
Application number: JP7102961A
Authority: JP
Inventors: Kiwa Nakayama; 喜和中山
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】電子計測機器での超高周波帯域の信号伝送回
路を抵抗体で終端する終端器において、終端器の内部に
高周波帯域でも周波数特性が良好で回路基板の同一平面
上の平面回路で形成する抵抗素子の構造を提供する。【構成】回路基板７の同一平面上の平面回路で信号線
１と信号線１を中心としてその両側に平行させて接地電
位を持つＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３を設け、上記のＧＮＤ
−ＰｌａｎｅＡ３と信号線１とが３つの面の部分で接続
するように抵抗素子２を形成し、ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ
３と回路基板７の裏面のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＢ９とを接
続する複数個のスルーホールＡ５を設け、抵抗素子２に
信号線１で入力される信号入力部４と抵抗素子２に接続
されたその両側のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３との間で２つ
をトリミング領域８とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同軸ケーブル等の伝送
線路を一定の抵抗値で終端するための終端器のうち、回
路基板上の同一平面上に平面回路で形成した抵抗体で終
端する終端器内の抵抗素子の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子計測機器の技術分野の中でも、スペ
クトラムアナライザやネットワークアナライザなどの超
高周波帯域の信号伝送路を、回路基板上に平面回路で形
成した抵抗体で終端するのには、終端するのに用いる終
端器の特性が所定の超高周波帯域でも、所期の良好な周
波数特性であることが求められる。

【０００３】電子計測機器においては、信号伝送路を伝
播して入力されてくる信号を終端する終端器の抵抗素子
の抵抗値は、信号伝送路に用いる同軸ケーブルの特性イ
ンピーダンスと同じにすることが通常である。そして、
終端するのに用いられる終端器のインピーダンスと入力
信号の伝送路である同軸ケーブルの特性インピーダンス
とが、マッチングして完全に一致することが理想であ
る。現実には、終端器の構成やその中の終端抵抗素子の
形成方式による構造の違い及び加工精度によって左右さ
れてしまう。その終端器の特性の評価はリターンロス、
反射係数、反射率及び電圧定在波比などと定義されるも
のを測定することで行われる。

【０００４】現実には、測定対象となる信号によって
は、終端特性がかなりのレベルまで悪くても実用に耐え
るものもあるが、リターンロスの定義による特性評価で
２５db〜３０db以上でないと所期の測定目的が達成でき
ないものがあり、それを満足させる終端器及びその抵抗
素子の構成が必要となるようになってきた。それは、測
定の対象とする信号の性質や市場のニーズが、益々超高
周波帯域のものとなり、かつより少ない反射率であるも
のが求められるようになってきた。

【０００５】そこで当事者は、いかにしてそのような終
端器、リターンロスにおいて超高周波帯域でも周波数特
性の良好な抵抗素子を、いかなる構造で形成することが
できるかを追求してきた。また、従来技術の終端器の構
成では、図６に示すようなマイクロストリップライン構
造のものが平面回路としては一般的に有効なものとして
用いられてきた。すなわち、回路基板７の同一平面上の
５０Ωに調整した抵抗素子２１の一端に接続されたマイ
クロストリップライン１１に同軸ケーブル１０等からの
信号を入力し、回路基板裏７面に設けた接地電位を持つ
ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＢ９にスルーホールＢ１２と電極１
３とを介して抵抗素子２１のもう一方の端を接続するの
である。その断面図は図７に示すものであり、そのとき
の等価回路は、終端器６１に入力されてくる信号が直流
或いは周波数が比較的に低い場合には図８に示すような
ものと考えられていた。

【０００６】しかし、超高周波帯域で用いられてきた上
記の従来技術の終端器６１の一般的なものでは、測定対
象とする信号の性質から実用上必要とされるリターンロ
スのレベルで２５db〜３０dbがクリアできるのは、１Ｇ
ＨＺ〜２ＧＨＺ程度までの範囲であり、それ以上の周波
数帯域では実用に耐えなかった。

【０００７】そこで、１ＧＨＺ〜１０ＧＨＺの周波数帯
域においても、実用に耐え得る構成の終端器が実現し
た。それは、平面回路基板を用いた同一平面上に形成し
たグランデッドコプレーナラインを基本として構成した
ものである。図１は、新しい構成の終端器６を示す概念
図である。ところが、当該終端器６を構成する抵抗素子
２の形成が従来技術によるものでは不可能であるという
問題が生じてしまった。従来公知の技術では、抵抗素子
２を所定の５０Ωに調整する場合、例えばレーザを用い
てカットするのは図９（Ａ）及び（Ｂ）のようなトリミ
ング軌跡１４で調整する。また抵抗素子２を所定の抵抗
値例えば５０Ωで形成するときのシート抵抗値はほぼ同
じ５０Ω用のものを用いる。しかし新しい構成の終端器
６の抵抗素子２では、上記のシート抵抗値のものを用い
るとインピーダンスが小さすぎるばかりか、レーザカッ
トによる調整が、効果的に正確な値にできないという問
題点の解決が必要であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、目的である超高周波帯域である１ＧＨＺ〜
１０ＧＨＺの周波数帯域でもリターンロスにおいて２５
db〜３０dbのレベルをクリアできるインピーダンスを持
つ終端器を実現することにおいて、（１）終端器を構成
する抵抗素子の形成をどんなシート抵抗値のものとどん
な形状のものにするか（２）またどの位の大きさで、信
号線やＧＮＤ−Ｐｌａｎｅとどのように接続するのか
（３）そして、所定の抵抗値、例えば、５０Ωにレーザ
カットでトリミングして調整するのに容易で、短時間に
精度良く調整できる構造を実現することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による終端器の構
成及びその構成の中心となる抵抗素子の構造において
は、次のようなものとした。すなわち、（１）回路基板
の同一平面上の平面回路で信号線と、信号線を中心とし
てその両側に平行させて設けた接地電位を持つＧＮＤ−
ＰｌａｎｅＡとを、上記のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡと信号
線とが３つの面の部分で接続するように抵抗素子を形成
した。

【００１０】（２）また、ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡと回路
基板の裏面のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＢとを接続する複数個
のスルーホールを設けた。（３）そして、それらのこと
で従来技術による場合に比較して抵抗素子は大きくなっ
たが、波長の短い超高周波帯域でも反射係数も増大する
こともなく、従来技術によるものよりシート抵抗値の大
きいもので構成した。（４）さらに、抵抗素子に信号が
入力される信号入力部と抵抗素子に接続された両側のＧ
ＮＤ−ＰｌａｎｅＡとの間の２つの領域を所定の抵抗値
にクリティカルに短時間に精度良く調整するためのトリ
ミング領域とした。その２つの領域をレーザで線状に又
は面状にトリミングする構成とした。

【００１１】

【作用】本発明においては、グランデッドコプレーナを
基本として、抵抗素子の構造を工夫したことで１ＧＨＺ
〜１０ＭＨＺの超高周波帯域での反射特性を向上させる
ことができた（図５参照）。しかし、その特性向上を追
求していく中で抵抗素子の形状と、抵抗素子と信号線及
びＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡとのそれぞれを接続する方式と
が、従来公知の一般的なものとは変わったために、その
作用の結果として、抵抗素子を形成するのに用いるシー
ト抵抗値及び抵抗素子を所定抵抗値に調整すべきトリミ
ングの位置が全く変わることとなった。そこで、本発明
の実施例では、所期の超高周波帯域での良好な反射特性
が得られる抵抗素子のためのシート抵抗値の最適値と、
トリミングすべき最適位置が設定できたことで、超高周
波帯域における反射特性の向上が可能となった。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の実施例による終端器用抵抗
素子の構成の概念を示す平面図である。図２は、本発明
の実施例による終端器の構成の概念図を示す断面図であ
る。図３及び図４は、本発明の実施例のトリミング領域
を線状及び面状にトリミングする概念を示す平面図であ
る。また図５には、本発明の実施例と、従来技術の構成
による特性評価結果の１例を示した。

【００１３】本発明による実施例の終端器用抵抗素子の
構成について説明する。図１及び図２に示すように、超
高周波帯域の信号伝送路を、回路基板７の同一平面上の
平面回路で構成した抵抗素子２を用いて愁嘆する終端器
６内に形成する抵抗素子２の構造においては、信号線１
と、信号線１を中心としてその両側に平行させて設けた
接地電位を持つＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３を設け、上記の
ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３と信号線１とを３つの面で接続
するものとして形成した抵抗素子２に信号入力部４を設
けた。そして、その信号入力部４の近傍と、抵抗素子２
に接続された両側のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３との間の２
つの領域を、所定の抵抗値にクリティカルに調整するた
めのトリミング領域８として持つ抵抗素子として設け
た。

【００１４】そして、図３、図４に示すように、そのト
リミング領域８を用いて所定の抵抗値、例えば５０Ω
に、レーザ等によって線状或いは面状にトリミングする
ことでクリティカルな調整を行うことが可能となった。
また、本発明によれば抵抗素子２を形成するために選択
されるシート抵抗値は、従来技術の構成におけるそれよ
り大きな抵抗値となった。それは、本発明の特徴である
図１の（Ａ）に示したグランデッドコプレーナラインを
基本とする平面回路による構成によるものであり、同時
に信号線１と、その信号線１の両側に設けたＧＮＤ−Ｐ
ｌａｎｅＡ３と、抵抗素子２とを接続する構造に依存す
るものである。さらには、ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ３とＧ
ＮＤ−ＰｌａｎｅＢ９とを複数個のスルーホールＡ５で
接続できたことで、スルーホールの存在が周波数の増大
に比例して悪影響を拡大していくことを防止することが
できた。

【００１５】また、本発明の終端器用抵抗素子の構造に
よれば、図１の（Ｂ）に示すコプレーナラインを基本と
する平面回路による構成においても、超高周波帯域にお
ける良好な反射特性が得られた。図５には、リターンロ
スの定義による特性評価の結果を示した。従来技術によ
るものと本発明の抵抗素子２によるものとを並べてある
が、所期の目的であった１ＧＨＺ〜１０ＧＨＺの周波数
帯域の範囲でも２５db〜３０dbを得ており、従来技術の
１０dbに比較して電力換算で約１００倍の反射特性の向
上ができた。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。（１）本発明の抵抗素子の構造として形成したことで、
超高周波帯域の信号伝送路を、回路基板上に平面回路で
構成した抵抗素子を用いて終端する終端器の反射特性
が、従来技術に比較して約２０dbの向上が達成できた。（２）本発明の抵抗素子の構造とトリミング位置の最適
領域が設定できたことで、所定の抵抗値に調整すること
が、容易に短時間で正確にできるようになった。（３）また、本発明の終端器用抵抗素子の構造としたこ
とで、回路基板上の同一平面上に設けたＧＮＤ−Ｐｌａ
ｎｅＡと同じく回路基板の裏面に設けたＧＮＤ−Ｐｌａ
ｎｅＢとを接続するスルーホールを複数個とすることが
できたので、スルーホールにかかわるインピーダンスの
低減ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成の概念を示す平面図であ
る。

【図２】本発明の実施例の構成の概念を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例の領域を線状にトリミングする
概念を示す平面図である。

【図４】本発明の実施例の領域を面状にトリミングする
概念を示す平面図である。

【図５】本発明と従来技術の特性評価結果の１例を示
す。

【図６】従来技術による終端器の構成の概念を示す平面
図である。

【図７】従来技術による構成の概念を示す断面図であ
る。

【図８】従来技術による構成の等価回路を示す。

【図９】従来技術による構成におけるトリミングの概念
を示す。

【符号の説明】

１信号線２、２１抵抗素子３ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ４信号入力部５スルーホールＡ６、６１終端器７回路基板８トリミング領域９ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＢ１０同軸ケーブル１１マイクロストリップライン１２スルーホールＢ１３電極１４トリミング軌跡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超高周波帯域の信号伝送路を、回路基板
（７）の同一平面上の平面回路で構成した抵抗素子
（２）を用いて終端する終端器（６）内に形成する抵抗
素子（２）の構造において、信号線（１）と信号線（１）を中心としてその両側に平
行させて設けた接地電位を持つＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ
（３）と、ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ（３）と回路基板（７）の裏面の
ＧＮＤ−ＰｌａｎｅＢ（９）とを接続するスルーホール
Ａ（５）と、上記のＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ（３）と、信号線（１）と
を接続するものとして形成した抵抗素子（２）に信号線
（１）で入力される信号入力部（４）と、上記信号入力部（４）と抵抗素子（２）の両側に接続さ
れたＧＮＤ−ＰｌａｎｅＡ（３）との間の２つの領域
を、所定の抵抗値に調整するためのトリミング領域
（８）として持つ抵抗素子（２）と、を具備することを特徴とする終端器用抵抗素子。
【請求項２】トリミング領域（８）を線状にトリミン
グして所定の抵抗値に調整することを特徴とする請求項
１記載の終端器用抵抗素子。
【請求項３】トリミング領域（８）を面状にトリミン
グして所定の抵抗値に調整することを特徴とする請求項
１記載の終端器用抵抗素子。