伝送線路
【課題】帯域阻止特性を有する伝送線路を、容易に追加実装することができるようにする。
【解決手段】本発明における伝送線路は、誘電体基板上に形成された線路導体と、誘電体基板の線路導体と同じ面に形成され、線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と、線路導体と接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と、導体平板と一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、接続導体は線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられている。
【解決手段】本発明における伝送線路は、誘電体基板上に形成された線路導体と、誘電体基板の線路導体と同じ面に形成され、線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と、線路導体と接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と、導体平板と一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、接続導体は線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送線路に関し、特に帯域阻止特性を有する伝送線路の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の普及にともない、通信方式は増加し、利用者も大幅に増加している。そのため、通信方式は今までよりも高い周波数帯域を利用することが試みられ、実用化にむけた研究が進んでいる。それに応じて使用される電子部品は、高い周波数において利用可能なものが求められ、伝送線路の構造は複雑化・微細化が進行している。
【０００３】
新たに高い周波数帯が利用されるようになると、既存の機器に設計時に予期されなかった強い高周波ノイズを生じる可能性がある。高周波ノイズが線路を伝播すると、線路に接続された電子機器の誤動作を引き起こす。そのため、特許文献１および２には、上記のようなノイズ成分を除去する帯域阻止フィルタを用いた構造が記載されている。
【０００４】
特許文献１は、図１８に示すような帯域阻止フィルタが示してある。なお、図１８（ａ）は、帯域素子フィルタの上面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また図１８（ｃ）は、図１８（ａ）に示した帯域阻止フィルタの裏面側を示した底面図である。
【０００５】
特許文献１には、裏面グランド電極１４を持つグランド付コプレーナ線路の表面グランド電極１２ａ、１２ｂと裏面グランド電極１４とを接続する導体１３が、所望の間隔で配置された帯域阻止フィルタの構造が記載されている。
【０００６】
上記に記載の帯域阻止フィルタは、導体１３の間隔をＳＰ、帯域素子フィルタの阻止波長の中心波長をλ、電気回路基板の波長短縮率をｖｐとした場合、ＳＰ＝λ／２・ｖｐであるときに帯域阻止フィルタとして動作する。
【０００７】
特許文献２は、図１９に示すように、ストリップ線路２４などの伝送線路が重ねて形成された誘電体基板２３に、入出力電極２１が形成された表面を対向させて誘電体共振器２０を所定の間隔で搭載された構造が記載されている。そして入出力電極２１とストリップ線路２４とが、スルーホールを介してはんだ等によって接続している。
【０００８】
上記に記載の帯域阻止フィルタは、誘電体共振器２０のサイズによって所望の周波数帯を変えることが可能であり、誘電体共振器２０の間隔、ストリップ線路２４の幅等によって、減衰特性を調整することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１８９４５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１および２に記載されている帯域阻止フィルタの構造は、ノイズが発生した際に容易に追加実装できないという問題があった。特許文献１の構造は、基板の裏面全面に接地導体が必要であり、ノイズ対策のために基板を作り直す必要がある。また特許文献２の構造は、細い信号線への接続が必要となり、高精度な加工技術が必要である。
【００１１】
本発明の目的は、帯域阻止特性を有し、容易な追加実装が可能な伝送線路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明における伝送線路は、誘電体基板と、誘電体基板上に形成された線路導体と、誘電体基板の線路導体と同じ面に形成され、線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と、線路導体と接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と、導体平板と一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、接続導体は線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、帯域阻止特性を有する伝送線路を、容易に追加実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図２】第１の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図３】第１の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図４】第１の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図５】第１の実施形態における伝送線路を適用しない場合の電界分布を示す図である。
【図６】第１の実施形態における伝送線路の電界分布を示す図である。
【図７】電磁シミュレーション結果を示す図である。
【図８】第２の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図９】第３の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１０】第４の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１１】第４の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１２】第４の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図１３】第５の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図１４】第６の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１５】第７の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１６】第７の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図１７】伝送線路の製造方法を示す斜視図である。
【図１８】特許文献１の構成を示す図である。
【図１９】特許文献２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１の実施形態〕以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
【００１６】
〔構成の説明〕図１は、本実施形態の構成を示す斜視図であり、図２は上面図である。また、図３は図２中のＡ−Ａ’断面、およびＢ−Ｂ’断面の断面図であり、図４は図２中のＣ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面、およびＥ−Ｅ’断面の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態における伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。
【００１８】
線路導体３は、誘電体基板２の表面に配置されている。なお誘電体基板２は、アルミナやガラスエポキシ系などの材料で構成される。線路導体３の形状は、一定の幅を持った帯状であり、金、銅などの材料で構成される。
【００１９】
接地導体４は、誘電体基板２における線路導体３と同じ表面に設けられている。接地導体４は、少なくとも２つ接地導体４ａ、接地導体４ｂで構成される。接地導体４ａ、４ｂはそれぞれの線路導体３の両側に所定の間隔を介し、かつ線路導体３と対向して設けられている。なお接地導体４の形状は、一定の幅を持った帯状であり、線路導体３と同じ方向に延在している。また接地導体４は、グランド接続しており、一定電位である。
【００２０】
上記構造により、本実施形態における伝送線路１は、誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４ａ、４ｂとによって、コプレーナ線路８と言われる伝送線路を構成している。
【００２１】
導体平板５は、線路導体３と接地導体４上に配置され、線路導体３と接地導体４の少なくとも一部を覆って配置されている。導体平板５は、線路導体３と接地導体４と対向しており、接続導体６を介して接地導体４と電気的に接続している。図２に示すように、導体平板５は、線路導体３の両側に設けられた一対の接地導体４それぞれと、少なくとも２点ずつで電気的に接続している。
【００２２】
図２を用いて、接地導体４と導体平板５との接続関係について詳しく説明する。接地導体４ａ、４ｂと導体平板５とを電気的に接続する接続導体６は、線路導体３の配線方向に所定の間隔を配して少なくとも２つ設けられている。なお導体平板５と接続導体６とが配置される場所は、線路導体３を中心に線対称の位置であることが望ましい。
【００２３】
図２に示すように、接地導体４ａと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の配線方向への間隔Ｌ１と、接地導体４ｂと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ２は等しい値であることが好ましい。
【００２４】
図２では、導体平板５の形状は線路導体３の延伸方向に長辺をもつ長方形であり、四隅において接地導体４ａ、４ｂとそれぞれ２点で電気的に接続している。なお導体平板５の形状に関しては、これに限定されない。
【００２５】
〔作用の説明〕次に図５、図６、図７を用いて、本実施形態の作用・効果について説明する。
【００２６】
図５は、誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって形成されたコプレーナ線路８における伝送モードである。図５における矢印は、電気力線を示す。図５の場合、コプレーナ線路８上には、導体平板５、接続導体６は設けられていない。線路導体３に高周波信号が伝播すると、線路導体３より発生される電界は、両側に設けられた接地導体４との間で結合しながら伝播する。
【００２７】
図６は、図５に記載のコプレーナ線路８の少なくとも一部に、所定の間隔を介して導体平板５が対向して設けられ、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとがそれぞれ２点ずつ電気的に接続された伝送線路における伝送モードである。
【００２８】
図６に示すように、線路導体３は高周波信号を伝播すると、線路導体３から発生する電界は、両側に設けられた接地導体４との間で結合する第１伝送モード（図５で示した伝送モード）とともに、線路導体３から発生する電界は導体平板５と結合する第２伝送モードが発生する。
【００２９】
このとき線路導体３から発生する電界は、導体平板５と結合する第２伝送モードが発生することにより、配線方向における接続導体６間の距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした共振が発生する。なお、コプレーナ線路８と導体平板５との間が空気であれば、接地導体６間の距離Ｌが電気長となる。
【００３０】
上記共振により、導体平板５が設けられている領域で反射（あるいは放射）が発生するため、線路導体３を伝わる信号は共振周波数において減少する。よって、例えば図７に示すように、本実施形態の伝送線路１は、上記の共振周波数（図７では６ＧＨｚ）を中心に帯域阻止フィルタとして動作する。なお、図７の電磁シミュレーション結果は一例であり、本実施形態における伝送線路１はこれに限定されない。
【００３１】
〔効果の説明〕上記構造により、本実施形態における伝送線路１は、配線方向における接続導体６間の距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数で帯域阻止フィルタとして動作する。
【００３２】
また本実施形態における伝送線路１は、線路導体３に比べて面積が広くできる接地導体４と接続した構造である。そのため、微細構造である線路導体３と接続を行う必要がないため、帯域阻止フィルタの追加実装が容易に可能である。更に、基板２の裏面に接地導体４を設ける必要もない。
【００３３】
そのため本実施形態における伝送線路１は、主に試作段階において、ノイズ対策のためのコストの低減が可能となる。また新たに高い周波数帯が利用されるようになると、既存の機器に設計時に予期されなかった強い高周波ノイズを生じ、誤動作の原因となることがある。本実施形態における伝送線路１は、誰でも容易に追加実装を行うことが可能であるため、ノイズ混入が判明した機器に、機器所有者が自ら対策をとることや、製造者や販売者による迅速な対策が可能となる。
【００３４】
また導体平板５、接続導体６が配置される場所は、線路導体３を中心に線対称の位置である場合、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり本実施形態における伝送線路１は、上記構造にすることにより阻止したい周波数（例えば図７では６ＧＨｚ）以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００３５】
同様に、接地導体４ａと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ１と、接地導体４ｂと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ２が等しい場合、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり、本実施形態の帯域阻止特性を有する伝送線路１を設けることにより、阻止したい周波数以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕次に、図８を用いて第２の実施形態について詳細に説明する。図８は、本実施形態の伝送線路１の斜視図である。
【００３７】
〔構成の説明〕図８に示すように、第１の実施形態と異なる点は、平板間誘電体７が、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに設けられている点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第２の実施形態の伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態における伝送線路１は、導体平板５とコプレーナ線路８との間に平板間誘電体７が設けられている。平板間誘電体７の誘電率は、誘電体基板２の誘電率より低い値であることが望ましい。また平板間誘電体７の厚さは、誘電体基板２の厚さより薄いほうが望ましい。
【００３９】
本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に金属バンプ、平板間誘電体７にアンダーフィルなどに用いられる熱硬化性樹脂を使用することにより、フリップチップ実装と同様の製造方法で作成することも可能である。
【００４０】
また、本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に導体ビア、平板間誘電体７に誘電体小基板を使用することにより、積層基板と同様の製造方法で作成することも可能である。
【００４１】
また、本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に導電性接着剤、平板間誘電体７に、非導電性接着剤を使用することにより、誘電体基板２の表面に貼り付けることが可能となり、より簡単な製造方法により作成することが可能である。
【００４２】
なお、接続導体６、平板間誘電体７の材料、部材としては、上記に限定されず、接続導体６と導体平板５とを電気的に接続することができるものであれば、これに限定されない。
【００４３】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００４４】
本実施形態における伝送線路１は、導体平板５とコプレーナ線路８との間に平板間誘電体７が設けられている。そのため平板間誘電体７の材料を変更するなどして、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率を選択することにより、阻止帯域を選択することができる。
【００４５】
例えば、平板間誘電体７の誘電率の値を誘電体基板２より低い値とする。その場合、導体平板５とコプレーナ線路８のあいだの電気長が短くなり、高い周波数で共振をする。その結果、本実施形態における伝送線路１は、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。逆に、高誘電率の平板間誘電体７を用いれば、低い周波数で動作する帯域阻止フィルタとすることができる。
【００４６】
〔第３の実施形態〕次に、図９を用いて第３の実施形態について詳細に説明する。なお図９は、本実施形態の伝送線路１の上面図である。
【００４７】
〔構成の説明〕第１の実施形態と異なる点は、接続導体６の位置を導体平板５端部より内側に配置した点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第３の実施形態の伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００４８】
なお第１の実施形態では、図２に示すように、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとが電気的に接続している位置として、導体平板５の四隅に接続導体６を設けている。
【００４９】
図９に示すように、本実施形態は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６の位置が、四隅から、配線方向において内側に配置された構造である。そのため、配線方向における接続導体６間の距離Ｌが、第１の実施形態に比べて短くなっている。
【００５０】
なお配線方向における接続導体６間の距離は、導体平板５と接地導体４ａとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ１と、導体平板５と接地導体４ｂとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ２とが同じ値でも、異なる値でもよい。
【００５１】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００５２】
〔作用・効果の説明〕次に、本実施形態における作用・効果について説明する。
【００５３】
図９に示すように、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６間の配線方向における距離Lを短くすることにより、距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とする共振周波数が高くなる。その結果、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００５４】
また配線方向における接続導体６間の距離が、導体平板５と接地導体４ａとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ１と、導体平板５と接地導体４ｂとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ２とで異なる場合、Ｌ１で定まる半波長λ１と、Ｌ２で定まる半波長λ２と２つの周波数で、共振が発生する。つまり上記構造の場合、帯域阻止フィルタはＬ１で定まる周波数λ１と、Ｌ２で定まる周波数λ２において、帯域阻止フィルタとして動作する。なお、L1とL2とを接近させる、つまりλ１とλ２とを接近されば、阻止帯域が重なるので、阻止帯域幅の広いフィルタを得ることができる。
【００５５】
〔第４の実施形態〕次に、図１０、１１、１２を用いて第４の実施形態について詳細に説明する。
【００５６】
図１０は、本実施形態における伝送線路１の上面図であり、図１１は図１０の構成より導体平板５、平板間誘電体７および接続導体６を除去し、コプレーナ線路８の形状を示した図である。図１２は図９の伝送線路１における、Ｆ−Ｆ’断面、およびＧ−Ｇ’断面の断面図である。
【００５７】
〔構成の説明〕図１０〜図１２に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５が設けられていない場所と比べて、導体平板５と対向する部分における、線路導体３と接地導体４との間隔が広い点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第４の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００５８】
図１１に示すように、本実施形態における伝送線路１は、導体平板５と対向している領域において、接地導体４ａ、４ｂが凹部を設けていたり、また面積が小さくなる形状であるため、接地導体４と線路導体３との間隔が広がった構造となる。
【００５９】
なお、線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造が実現できれば、上記に限らず、これに限定されない。例えば、図１１とは反対に線路導体３の導体幅を狭めてもよい。あるいは、接地導体４に凹部を設け、しかも線路導体３の幅を狭めてもよい。
【００６０】
なお図１０に示すように、導体平板５と対向している全てのコプレーナ線路８において
線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造となることが望ましい。しかし、導体平板５と対向する位置の少なくとも一部でも、線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造であればよい。
【００６１】
また第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。なお図１２は、平板間誘電体７を設けた図である。
【００６２】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００６３】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と対向する領域において線路導体３と接地導体４との間隔を広げた構造であるため、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり上記構造にすることにより特性インピーダンスを調整することができ、導体平板５や平板間誘電体７の追加によるコプレーナ線路８の特性インピーダンス変化を補償し、導体平板５と対向しない領域のコプレーナ線路８とインピーダンス整合をとることで阻止したい周波数（例えば図７では６ＧＨｚ）以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００６４】
〔第５の実施形態〕次に、図１３を用いて第５の実施形態について詳細に説明する。なお、図１３は本実施形態の伝送線路１の斜視図である。
【００６５】
〔構成の説明〕図１３に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５に開口部９を少なくとも１つ設けている点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第５の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００６６】
図１３に示すように、本実施形態の伝送線路１は、導体平板５に開口部９が複数設けられており、配線方向にならんで形成されている。なお開口部９は、等間隔に並んでいることが望ましい。しかし、導体平板５とコプレーナ線路８との間での容量が減少する構造であれば、開口部９の形状・数は限定されない。
【００６７】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００６８】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００６９】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５に開口部９を付加することによって、導体平板５とコプレーナ線路８との間の容量が減少する。上記構成により、導体平板５とコプレーナ線路８間を伝播するモードの電気長が短くなり、より高い周波数において共振を発生する。その結果、本実施形態の伝送線路１は、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００７０】
〔第６の実施形態〕次に、図１４を用いて第６の実施形態について詳細に説明する。図１４は、本実施形態の伝送線路１の上面図である。
【００７１】
〔構成の説明〕図１４に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを接続する接続導体６をそれぞれ３つ設けた点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第６の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００７２】
図１４に示すように、本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６がそれぞれ、３つ設けられている。ここで３つの接続導体を６ａ、６ｂ、６ｃとして、配線方向に並んで配置されている。６ａと６ｂの間の距離Ｌ´１は、６ｂと６ｃの間の距離Ｌ´２とは異なった値である。そして、導体平板５と接続導体６とは、線路導体３を線対称にして配置されている。
【００７３】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００７４】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００７５】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとがそれぞれ３つの接続導体６にて電気的に接続しており、導体平板５と接続導体６とは線路導体３を中心に線対称の位置に配置されている。そして接続導体６ａ、６ｂ、６ｃは配線方向に並んで配置されており、それぞれの間の距離つまり６ａと６ｂ間の距離Ｌ´１と、６ｂと６ｃ間の距離Ｌ´２とが異なった値である。
【００７６】
上記構成により、Ｌ´１とＬ´２において２つの共振周波数が発生する。そのため上記構造の場合、帯域阻止フィルタはＬ´１と導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数λ´１と、Ｌ´２と導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数λ´２と、２つの周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００７７】
〔第７の実施形態〕次に、図１５、１６を用いて第７の実施形態について詳細に説明する。図１５は、本実施形態の伝送線路１の上面図であり、図１６は、図１５中のＨ−Ｈ’断面の断面図である。
【００７８】
〔構成の説明〕図１５、１６に示すように、第１の実施形態と異なる点は、接地導体４ａ、４ｂそれぞれに線路の横断方向に接続導体６を複数個設けた点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第６の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００７９】
本実施形態の伝送線路１は、接地導体４ａ、４ｂそれぞれに線路の横断方向に接続導体６を複数個並べて配置している。図１５、１６では、接続導体６は、線路導体３を挟んで２個ずつ設けており、導体平板５全体では８個設けている。また接続導体６を設ける位置は、導体平板５の四隅、および四隅から所定の距離を配した導体平板５の短辺上である。なお、接続導体６の数や配置場所は、上記に限定されない。
【００８０】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００８１】
〔作用・効果の説明〕本実施形態の伝送線路１は、接続導体６を線路導体３の配線方向とは横断する方向に複数個並べて配置している。そのため伝送線路１は、導体平板５と接地導体４とを接続する面積を増加することができるので、機械的な強度を増すことができる。
【００８２】
また接続導体６は、線路の横断方向の間隔を短くすることができるので、波長の短い高周波帯であっても導体平板５とコプレーナ線路８との接続の効果を得ることができる。
【００８３】
〔実施例〕図７の電磁界シミュレーション結果は、図８に示した提案構造を模擬した際の結果を示すものである。なお電磁界シミュレーションは次に示す条件で行った。
【００８４】
コプレーナ線路８の長さを２０ｍｍとし、線路導体３の幅は０．１ｍｍ、接地導体４ａ、４ｂの間隔は０．０８ｍｍ、各導体の厚さは、０．０２ｍｍとした。導体平板５の長さは１８ｍｍ、幅を１ｍｍ、厚さを０．０２ｍｍとし、コプレーナ線路８と中心を一致させて厚さ方向に０．０７ｍｍ離して配置した。
【００８５】
接続導体６は底面が０．０２ｍｍ四方の正方形で高さが０．０７ｍｍの四角柱の導体とし、導体平板５の四隅よりコプレーナ線路８の長手方向に０．４ｍｍ内側に配置した。すなわち、接続導体６はコプレーナ線路８の長手方向において１７．２ｍｍ離間している。
【００８６】
上記に記載の全ての導体は導電率６．２８９×１０＾７とし、誘電体基板２は比誘電率８．５、誘電正接０．００２とし、平板間誘電体７は比誘電率２．２、誘電正接０．０００２とした。解析のポートはコプレーナ線路８の両端に設定し、コプレーナ線路８の伝送モードでの透過係数Ｓ２１を出力した。
【００８７】
図７に示した電磁界シミュレーションの結果をみると、６ＧＨｚ辺りで、他の周波数帯に比べて５ｄＢ程度の阻止特性を確認できた。また、３ｄＢ以上の阻止特性を確認できる帯域は０．２ＧＨｚ程度と狭帯域であることも確認できる。これにより狭帯域の帯域阻止フィルタとして動作することがわかる。
【００８８】
本発明の活用例として、図１７に示す製造方法が考えられる。誘電体基板２表面に形成された線路導体３と接地導体４からなる既存のコプレーナ線路８に不要な周波数成分の伝搬が見つかった場合を仮定する。
【００８９】
導体平板５、平板間誘電体７、接続導体６を１つのパッケージ１０として作成しておく。このパッケージ１０を表面に追加実装することで図８に示した実施形態の構成とすることができる。
【００９０】
接続導体６の間隔や平板間誘電体７の誘電率、導体平板５の形状を変更した複数のパッケージ１０を作成しておくと、様々な周波数に容易に対応できる。新しい無線機器などが既存の機器にノイズを発生した場合でも、既存の機器内のコプレーナ線路８にパッケージ１０を実装することにより、ノイズの除去が可能である。
【００９１】
（付記１）
誘電体基板上に形成された線路導体と
前記誘電体基板の前記線路導体と同じ面に形成され、前記線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と
前記線路導体と前記接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と
前記導体平板と前記一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、
前記接続導体は前記線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする伝送線路。
【００９２】
（付記２）
前記誘電体基板と前記線路導体と前記接地導体とはコプレーナ線路を形成していることを特徴とする付記１に記載の伝送線路。
【００９３】
（付記３）
前記導体平板と前記接続導体は、前記線路導体を中心に線対称の位置に設けられていることを特徴とする付記１乃至２に記載の伝送線路。
【００９４】
（付記４）
前記導体平板と対向している領域における前記線路導体と前記接地導体との間隔が、前記導体平板と対向していない領域に比べて広いことを特徴とする付記１乃至３に記載の伝送線路。
【００９５】
（付記５）
前記導体平板は少なくとも１つ開口部を有していることを特徴とする付記１乃至４に記載の伝送線路。
【００９６】
（付記６）
前記コプレーナ線路と前記導体平板の間に、平板間誘電体が設けられていることを特徴とする付記２乃至５に記載の伝送線路。
【００９７】
（付記７）
前記平板間誘電体の誘電率が、前記誘電体基板の誘電率より低いことを特徴とする付記６に記載の伝送線路。
【００９８】
（付記８）
前記平板間誘電体の誘電率を選択することで、阻止帯域を選択することを特徴とする付記６に記載の伝送線路。
【００９９】
（付記９）
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが等しいことを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１００】
（付記１０）
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが異なることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０１】
（付記１１）
前記一方の接地導体と前記導体平板および前記他方の接地導体と前記導体平板とがそれぞれ３つの前記接続導体により接続されており、
第１接続導体と第２接続導体との距離と、第２接続導体と第３接続導体のとの間の距離が異なることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０２】
（付記１２）
前記接続導体は、前記導体平板の四隅で電気的に接続していることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０３】
（付記１３）
前記接続導体の配線方向における所定の間隔が、前記導体平板の配線方向の長さより短いことを特徴する付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０４】
（付記１４）
前記一方の接地導体と前記導体平板、および前記他方の接地導体と前記導体平板がそれぞれ線路の横断方向に複数の接続導体により電気的に接続していることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０５】
（付記１５）
前記平板間誘電体の厚さは、前記誘電体基板の厚さよりも薄いことを特徴とする付記１乃至１４に記載の伝送線路。
【０１０６】
（付記１６）
前記接続導体間の所定の間隔は、伝送モードの電気長が阻止帯域で半波長となることを特徴とする付記１乃至１５に記載の伝送線路。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 伝送線路
２ 誘電体基板
３ 線路導体
４ 接地導体
５ 導体平板
６ 接続導体
７ 平板間誘電体
８ コプレーナ線路
９ 開口部
１０ パッケージ
１２ 表面グランド電極
１３ 導体
１４ 裏面グランド電極
２０ 誘電体共振器
２１ 入出力電極
２３ 誘電体基板
２４ ストリップ線路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送線路に関し、特に帯域阻止特性を有する伝送線路の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信の普及にともない、通信方式は増加し、利用者も大幅に増加している。そのため、通信方式は今までよりも高い周波数帯域を利用することが試みられ、実用化にむけた研究が進んでいる。それに応じて使用される電子部品は、高い周波数において利用可能なものが求められ、伝送線路の構造は複雑化・微細化が進行している。
【０００３】
新たに高い周波数帯が利用されるようになると、既存の機器に設計時に予期されなかった強い高周波ノイズを生じる可能性がある。高周波ノイズが線路を伝播すると、線路に接続された電子機器の誤動作を引き起こす。そのため、特許文献１および２には、上記のようなノイズ成分を除去する帯域阻止フィルタを用いた構造が記載されている。
【０００４】
特許文献１は、図１８に示すような帯域阻止フィルタが示してある。なお、図１８（ａ）は、帯域素子フィルタの上面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。また図１８（ｃ）は、図１８（ａ）に示した帯域阻止フィルタの裏面側を示した底面図である。
【０００５】
特許文献１には、裏面グランド電極１４を持つグランド付コプレーナ線路の表面グランド電極１２ａ、１２ｂと裏面グランド電極１４とを接続する導体１３が、所望の間隔で配置された帯域阻止フィルタの構造が記載されている。
【０００６】
上記に記載の帯域阻止フィルタは、導体１３の間隔をＳＰ、帯域素子フィルタの阻止波長の中心波長をλ、電気回路基板の波長短縮率をｖｐとした場合、ＳＰ＝λ／２・ｖｐであるときに帯域阻止フィルタとして動作する。
【０００７】
特許文献２は、図１９に示すように、ストリップ線路２４などの伝送線路が重ねて形成された誘電体基板２３に、入出力電極２１が形成された表面を対向させて誘電体共振器２０を所定の間隔で搭載された構造が記載されている。そして入出力電極２１とストリップ線路２４とが、スルーホールを介してはんだ等によって接続している。
【０００８】
上記に記載の帯域阻止フィルタは、誘電体共振器２０のサイズによって所望の周波数帯を変えることが可能であり、誘電体共振器２０の間隔、ストリップ線路２４の幅等によって、減衰特性を調整することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１８９４５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１および２に記載されている帯域阻止フィルタの構造は、ノイズが発生した際に容易に追加実装できないという問題があった。特許文献１の構造は、基板の裏面全面に接地導体が必要であり、ノイズ対策のために基板を作り直す必要がある。また特許文献２の構造は、細い信号線への接続が必要となり、高精度な加工技術が必要である。
【００１１】
本発明の目的は、帯域阻止特性を有し、容易な追加実装が可能な伝送線路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明における伝送線路は、誘電体基板と、誘電体基板上に形成された線路導体と、誘電体基板の線路導体と同じ面に形成され、線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と、線路導体と接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と、導体平板と一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、接続導体は線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、帯域阻止特性を有する伝送線路を、容易に追加実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図２】第１の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図３】第１の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図４】第１の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図５】第１の実施形態における伝送線路を適用しない場合の電界分布を示す図である。
【図６】第１の実施形態における伝送線路の電界分布を示す図である。
【図７】電磁シミュレーション結果を示す図である。
【図８】第２の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図９】第３の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１０】第４の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１１】第４の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１２】第４の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図１３】第５の実施形態における伝送線路の斜視図である。
【図１４】第６の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１５】第７の実施形態における伝送線路の上面図である。
【図１６】第７の実施形態における伝送線路の断面図である。
【図１７】伝送線路の製造方法を示す斜視図である。
【図１８】特許文献１の構成を示す図である。
【図１９】特許文献２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１の実施形態〕以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
【００１６】
〔構成の説明〕図１は、本実施形態の構成を示す斜視図であり、図２は上面図である。また、図３は図２中のＡ−Ａ’断面、およびＢ−Ｂ’断面の断面図であり、図４は図２中のＣ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面、およびＥ−Ｅ’断面の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態における伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。
【００１８】
線路導体３は、誘電体基板２の表面に配置されている。なお誘電体基板２は、アルミナやガラスエポキシ系などの材料で構成される。線路導体３の形状は、一定の幅を持った帯状であり、金、銅などの材料で構成される。
【００１９】
接地導体４は、誘電体基板２における線路導体３と同じ表面に設けられている。接地導体４は、少なくとも２つ接地導体４ａ、接地導体４ｂで構成される。接地導体４ａ、４ｂはそれぞれの線路導体３の両側に所定の間隔を介し、かつ線路導体３と対向して設けられている。なお接地導体４の形状は、一定の幅を持った帯状であり、線路導体３と同じ方向に延在している。また接地導体４は、グランド接続しており、一定電位である。
【００２０】
上記構造により、本実施形態における伝送線路１は、誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４ａ、４ｂとによって、コプレーナ線路８と言われる伝送線路を構成している。
【００２１】
導体平板５は、線路導体３と接地導体４上に配置され、線路導体３と接地導体４の少なくとも一部を覆って配置されている。導体平板５は、線路導体３と接地導体４と対向しており、接続導体６を介して接地導体４と電気的に接続している。図２に示すように、導体平板５は、線路導体３の両側に設けられた一対の接地導体４それぞれと、少なくとも２点ずつで電気的に接続している。
【００２２】
図２を用いて、接地導体４と導体平板５との接続関係について詳しく説明する。接地導体４ａ、４ｂと導体平板５とを電気的に接続する接続導体６は、線路導体３の配線方向に所定の間隔を配して少なくとも２つ設けられている。なお導体平板５と接続導体６とが配置される場所は、線路導体３を中心に線対称の位置であることが望ましい。
【００２３】
図２に示すように、接地導体４ａと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の配線方向への間隔Ｌ１と、接地導体４ｂと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ２は等しい値であることが好ましい。
【００２４】
図２では、導体平板５の形状は線路導体３の延伸方向に長辺をもつ長方形であり、四隅において接地導体４ａ、４ｂとそれぞれ２点で電気的に接続している。なお導体平板５の形状に関しては、これに限定されない。
【００２５】
〔作用の説明〕次に図５、図６、図７を用いて、本実施形態の作用・効果について説明する。
【００２６】
図５は、誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって形成されたコプレーナ線路８における伝送モードである。図５における矢印は、電気力線を示す。図５の場合、コプレーナ線路８上には、導体平板５、接続導体６は設けられていない。線路導体３に高周波信号が伝播すると、線路導体３より発生される電界は、両側に設けられた接地導体４との間で結合しながら伝播する。
【００２７】
図６は、図５に記載のコプレーナ線路８の少なくとも一部に、所定の間隔を介して導体平板５が対向して設けられ、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとがそれぞれ２点ずつ電気的に接続された伝送線路における伝送モードである。
【００２８】
図６に示すように、線路導体３は高周波信号を伝播すると、線路導体３から発生する電界は、両側に設けられた接地導体４との間で結合する第１伝送モード（図５で示した伝送モード）とともに、線路導体３から発生する電界は導体平板５と結合する第２伝送モードが発生する。
【００２９】
このとき線路導体３から発生する電界は、導体平板５と結合する第２伝送モードが発生することにより、配線方向における接続導体６間の距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした共振が発生する。なお、コプレーナ線路８と導体平板５との間が空気であれば、接地導体６間の距離Ｌが電気長となる。
【００３０】
上記共振により、導体平板５が設けられている領域で反射（あるいは放射）が発生するため、線路導体３を伝わる信号は共振周波数において減少する。よって、例えば図７に示すように、本実施形態の伝送線路１は、上記の共振周波数（図７では６ＧＨｚ）を中心に帯域阻止フィルタとして動作する。なお、図７の電磁シミュレーション結果は一例であり、本実施形態における伝送線路１はこれに限定されない。
【００３１】
〔効果の説明〕上記構造により、本実施形態における伝送線路１は、配線方向における接続導体６間の距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数で帯域阻止フィルタとして動作する。
【００３２】
また本実施形態における伝送線路１は、線路導体３に比べて面積が広くできる接地導体４と接続した構造である。そのため、微細構造である線路導体３と接続を行う必要がないため、帯域阻止フィルタの追加実装が容易に可能である。更に、基板２の裏面に接地導体４を設ける必要もない。
【００３３】
そのため本実施形態における伝送線路１は、主に試作段階において、ノイズ対策のためのコストの低減が可能となる。また新たに高い周波数帯が利用されるようになると、既存の機器に設計時に予期されなかった強い高周波ノイズを生じ、誤動作の原因となることがある。本実施形態における伝送線路１は、誰でも容易に追加実装を行うことが可能であるため、ノイズ混入が判明した機器に、機器所有者が自ら対策をとることや、製造者や販売者による迅速な対策が可能となる。
【００３４】
また導体平板５、接続導体６が配置される場所は、線路導体３を中心に線対称の位置である場合、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり本実施形態における伝送線路１は、上記構造にすることにより阻止したい周波数（例えば図７では６ＧＨｚ）以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００３５】
同様に、接地導体４ａと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ１と、接地導体４ｂと導体平板５とを電気的に接続する２つの接続導体６の間隔Ｌ２が等しい場合、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり、本実施形態の帯域阻止特性を有する伝送線路１を設けることにより、阻止したい周波数以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕次に、図８を用いて第２の実施形態について詳細に説明する。図８は、本実施形態の伝送線路１の斜視図である。
【００３７】
〔構成の説明〕図８に示すように、第１の実施形態と異なる点は、平板間誘電体７が、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに設けられている点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第２の実施形態の伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態における伝送線路１は、導体平板５とコプレーナ線路８との間に平板間誘電体７が設けられている。平板間誘電体７の誘電率は、誘電体基板２の誘電率より低い値であることが望ましい。また平板間誘電体７の厚さは、誘電体基板２の厚さより薄いほうが望ましい。
【００３９】
本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に金属バンプ、平板間誘電体７にアンダーフィルなどに用いられる熱硬化性樹脂を使用することにより、フリップチップ実装と同様の製造方法で作成することも可能である。
【００４０】
また、本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に導体ビア、平板間誘電体７に誘電体小基板を使用することにより、積層基板と同様の製造方法で作成することも可能である。
【００４１】
また、本実施形態の伝送線路１は、接続導体６に導電性接着剤、平板間誘電体７に、非導電性接着剤を使用することにより、誘電体基板２の表面に貼り付けることが可能となり、より簡単な製造方法により作成することが可能である。
【００４２】
なお、接続導体６、平板間誘電体７の材料、部材としては、上記に限定されず、接続導体６と導体平板５とを電気的に接続することができるものであれば、これに限定されない。
【００４３】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００４４】
本実施形態における伝送線路１は、導体平板５とコプレーナ線路８との間に平板間誘電体７が設けられている。そのため平板間誘電体７の材料を変更するなどして、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率を選択することにより、阻止帯域を選択することができる。
【００４５】
例えば、平板間誘電体７の誘電率の値を誘電体基板２より低い値とする。その場合、導体平板５とコプレーナ線路８のあいだの電気長が短くなり、高い周波数で共振をする。その結果、本実施形態における伝送線路１は、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。逆に、高誘電率の平板間誘電体７を用いれば、低い周波数で動作する帯域阻止フィルタとすることができる。
【００４６】
〔第３の実施形態〕次に、図９を用いて第３の実施形態について詳細に説明する。なお図９は、本実施形態の伝送線路１の上面図である。
【００４７】
〔構成の説明〕第１の実施形態と異なる点は、接続導体６の位置を導体平板５端部より内側に配置した点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第３の実施形態の伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００４８】
なお第１の実施形態では、図２に示すように、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとが電気的に接続している位置として、導体平板５の四隅に接続導体６を設けている。
【００４９】
図９に示すように、本実施形態は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６の位置が、四隅から、配線方向において内側に配置された構造である。そのため、配線方向における接続導体６間の距離Ｌが、第１の実施形態に比べて短くなっている。
【００５０】
なお配線方向における接続導体６間の距離は、導体平板５と接地導体４ａとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ１と、導体平板５と接地導体４ｂとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ２とが同じ値でも、異なる値でもよい。
【００５１】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００５２】
〔作用・効果の説明〕次に、本実施形態における作用・効果について説明する。
【００５３】
図９に示すように、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６間の配線方向における距離Lを短くすることにより、距離Ｌと、導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とする共振周波数が高くなる。その結果、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００５４】
また配線方向における接続導体６間の距離が、導体平板５と接地導体４ａとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ１と、導体平板５と接地導体４ｂとを電気的に接続する接続導体６の距離Ｌ２とで異なる場合、Ｌ１で定まる半波長λ１と、Ｌ２で定まる半波長λ２と２つの周波数で、共振が発生する。つまり上記構造の場合、帯域阻止フィルタはＬ１で定まる周波数λ１と、Ｌ２で定まる周波数λ２において、帯域阻止フィルタとして動作する。なお、L1とL2とを接近させる、つまりλ１とλ２とを接近されば、阻止帯域が重なるので、阻止帯域幅の広いフィルタを得ることができる。
【００５５】
〔第４の実施形態〕次に、図１０、１１、１２を用いて第４の実施形態について詳細に説明する。
【００５６】
図１０は、本実施形態における伝送線路１の上面図であり、図１１は図１０の構成より導体平板５、平板間誘電体７および接続導体６を除去し、コプレーナ線路８の形状を示した図である。図１２は図９の伝送線路１における、Ｆ−Ｆ’断面、およびＧ−Ｇ’断面の断面図である。
【００５７】
〔構成の説明〕図１０〜図１２に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５が設けられていない場所と比べて、導体平板５と対向する部分における、線路導体３と接地導体４との間隔が広い点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第４の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００５８】
図１１に示すように、本実施形態における伝送線路１は、導体平板５と対向している領域において、接地導体４ａ、４ｂが凹部を設けていたり、また面積が小さくなる形状であるため、接地導体４と線路導体３との間隔が広がった構造となる。
【００５９】
なお、線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造が実現できれば、上記に限らず、これに限定されない。例えば、図１１とは反対に線路導体３の導体幅を狭めてもよい。あるいは、接地導体４に凹部を設け、しかも線路導体３の幅を狭めてもよい。
【００６０】
なお図１０に示すように、導体平板５と対向している全てのコプレーナ線路８において
線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造となることが望ましい。しかし、導体平板５と対向する位置の少なくとも一部でも、線路導体３と接地導体４との距離が広がった構造であればよい。
【００６１】
また第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。なお図１２は、平板間誘電体７を設けた図である。
【００６２】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００６３】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と対向する領域において線路導体３と接地導体４との間隔を広げた構造であるため、帯域阻止フィルタとしての特性が向上する。つまり上記構造にすることにより特性インピーダンスを調整することができ、導体平板５や平板間誘電体７の追加によるコプレーナ線路８の特性インピーダンス変化を補償し、導体平板５と対向しない領域のコプレーナ線路８とインピーダンス整合をとることで阻止したい周波数（例えば図７では６ＧＨｚ）以外の周波数特性が変化することを防ぐことができる。
【００６４】
〔第５の実施形態〕次に、図１３を用いて第５の実施形態について詳細に説明する。なお、図１３は本実施形態の伝送線路１の斜視図である。
【００６５】
〔構成の説明〕図１３に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５に開口部９を少なくとも１つ設けている点である。それ以外の構造・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第５の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００６６】
図１３に示すように、本実施形態の伝送線路１は、導体平板５に開口部９が複数設けられており、配線方向にならんで形成されている。なお開口部９は、等間隔に並んでいることが望ましい。しかし、導体平板５とコプレーナ線路８との間での容量が減少する構造であれば、開口部９の形状・数は限定されない。
【００６７】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００６８】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００６９】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５に開口部９を付加することによって、導体平板５とコプレーナ線路８との間の容量が減少する。上記構成により、導体平板５とコプレーナ線路８間を伝播するモードの電気長が短くなり、より高い周波数において共振を発生する。その結果、本実施形態の伝送線路１は、より高い周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００７０】
〔第６の実施形態〕次に、図１４を用いて第６の実施形態について詳細に説明する。図１４は、本実施形態の伝送線路１の上面図である。
【００７１】
〔構成の説明〕図１４に示すように、第１の実施形態と異なる点は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを接続する接続導体６をそれぞれ３つ設けた点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第６の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００７２】
図１４に示すように、本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとを電気的に接続する接続導体６がそれぞれ、３つ設けられている。ここで３つの接続導体を６ａ、６ｂ、６ｃとして、配線方向に並んで配置されている。６ａと６ｂの間の距離Ｌ´１は、６ｂと６ｃの間の距離Ｌ´２とは異なった値である。そして、導体平板５と接続導体６とは、線路導体３を線対称にして配置されている。
【００７３】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００７４】
〔作用・効果の説明〕次に本実施形態における作用・効果について説明する。
【００７５】
本実施形態の伝送線路１は、導体平板５と接地導体４ａ、４ｂとがそれぞれ３つの接続導体６にて電気的に接続しており、導体平板５と接続導体６とは線路導体３を中心に線対称の位置に配置されている。そして接続導体６ａ、６ｂ、６ｃは配線方向に並んで配置されており、それぞれの間の距離つまり６ａと６ｂ間の距離Ｌ´１と、６ｂと６ｃ間の距離Ｌ´２とが異なった値である。
【００７６】
上記構成により、Ｌ´１とＬ´２において２つの共振周波数が発生する。そのため上記構造の場合、帯域阻止フィルタはＬ´１と導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数λ´１と、Ｌ´２と導体平板５とコプレーナ線路８との間の誘電率により定まる電気長を半波長とした周波数λ´２と、２つの周波数において、帯域阻止フィルタとして動作することができる。
【００７７】
〔第７の実施形態〕次に、図１５、１６を用いて第７の実施形態について詳細に説明する。図１５は、本実施形態の伝送線路１の上面図であり、図１６は、図１５中のＨ−Ｈ’断面の断面図である。
【００７８】
〔構成の説明〕図１５、１６に示すように、第１の実施形態と異なる点は、接地導体４ａ、４ｂそれぞれに線路の横断方向に接続導体６を複数個設けた点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第６の実施形態に関する伝送線路１は、誘電体基板２と線路導体３と接地導体４と導体平板５と接続導体６とを少なくとも備えている。そして誘電体基板２の上面に形成された線路導体３と、線路導体３の両側に所定間隔をもって形成された接地導体４とによって、コプレーナ線路８を構成している。
【００７９】
本実施形態の伝送線路１は、接地導体４ａ、４ｂそれぞれに線路の横断方向に接続導体６を複数個並べて配置している。図１５、１６では、接続導体６は、線路導体３を挟んで２個ずつ設けており、導体平板５全体では８個設けている。また接続導体６を設ける位置は、導体平板５の四隅、および四隅から所定の距離を配した導体平板５の短辺上である。なお、接続導体６の数や配置場所は、上記に限定されない。
【００８０】
なお第２の実施形態に記載のように、線路導体３と接地導体４とで構成されるコプレーナ線路８と導体平板５とのあいだに、平板間誘電体７を設けてもよい。
【００８１】
〔作用・効果の説明〕本実施形態の伝送線路１は、接続導体６を線路導体３の配線方向とは横断する方向に複数個並べて配置している。そのため伝送線路１は、導体平板５と接地導体４とを接続する面積を増加することができるので、機械的な強度を増すことができる。
【００８２】
また接続導体６は、線路の横断方向の間隔を短くすることができるので、波長の短い高周波帯であっても導体平板５とコプレーナ線路８との接続の効果を得ることができる。
【００８３】
〔実施例〕図７の電磁界シミュレーション結果は、図８に示した提案構造を模擬した際の結果を示すものである。なお電磁界シミュレーションは次に示す条件で行った。
【００８４】
コプレーナ線路８の長さを２０ｍｍとし、線路導体３の幅は０．１ｍｍ、接地導体４ａ、４ｂの間隔は０．０８ｍｍ、各導体の厚さは、０．０２ｍｍとした。導体平板５の長さは１８ｍｍ、幅を１ｍｍ、厚さを０．０２ｍｍとし、コプレーナ線路８と中心を一致させて厚さ方向に０．０７ｍｍ離して配置した。
【００８５】
接続導体６は底面が０．０２ｍｍ四方の正方形で高さが０．０７ｍｍの四角柱の導体とし、導体平板５の四隅よりコプレーナ線路８の長手方向に０．４ｍｍ内側に配置した。すなわち、接続導体６はコプレーナ線路８の長手方向において１７．２ｍｍ離間している。
【００８６】
上記に記載の全ての導体は導電率６．２８９×１０＾７とし、誘電体基板２は比誘電率８．５、誘電正接０．００２とし、平板間誘電体７は比誘電率２．２、誘電正接０．０００２とした。解析のポートはコプレーナ線路８の両端に設定し、コプレーナ線路８の伝送モードでの透過係数Ｓ２１を出力した。
【００８７】
図７に示した電磁界シミュレーションの結果をみると、６ＧＨｚ辺りで、他の周波数帯に比べて５ｄＢ程度の阻止特性を確認できた。また、３ｄＢ以上の阻止特性を確認できる帯域は０．２ＧＨｚ程度と狭帯域であることも確認できる。これにより狭帯域の帯域阻止フィルタとして動作することがわかる。
【００８８】
本発明の活用例として、図１７に示す製造方法が考えられる。誘電体基板２表面に形成された線路導体３と接地導体４からなる既存のコプレーナ線路８に不要な周波数成分の伝搬が見つかった場合を仮定する。
【００８９】
導体平板５、平板間誘電体７、接続導体６を１つのパッケージ１０として作成しておく。このパッケージ１０を表面に追加実装することで図８に示した実施形態の構成とすることができる。
【００９０】
接続導体６の間隔や平板間誘電体７の誘電率、導体平板５の形状を変更した複数のパッケージ１０を作成しておくと、様々な周波数に容易に対応できる。新しい無線機器などが既存の機器にノイズを発生した場合でも、既存の機器内のコプレーナ線路８にパッケージ１０を実装することにより、ノイズの除去が可能である。
【００９１】
（付記１）
誘電体基板上に形成された線路導体と
前記誘電体基板の前記線路導体と同じ面に形成され、前記線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と
前記線路導体と前記接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と
前記導体平板と前記一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、
前記接続導体は前記線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする伝送線路。
【００９２】
（付記２）
前記誘電体基板と前記線路導体と前記接地導体とはコプレーナ線路を形成していることを特徴とする付記１に記載の伝送線路。
【００９３】
（付記３）
前記導体平板と前記接続導体は、前記線路導体を中心に線対称の位置に設けられていることを特徴とする付記１乃至２に記載の伝送線路。
【００９４】
（付記４）
前記導体平板と対向している領域における前記線路導体と前記接地導体との間隔が、前記導体平板と対向していない領域に比べて広いことを特徴とする付記１乃至３に記載の伝送線路。
【００９５】
（付記５）
前記導体平板は少なくとも１つ開口部を有していることを特徴とする付記１乃至４に記載の伝送線路。
【００９６】
（付記６）
前記コプレーナ線路と前記導体平板の間に、平板間誘電体が設けられていることを特徴とする付記２乃至５に記載の伝送線路。
【００９７】
（付記７）
前記平板間誘電体の誘電率が、前記誘電体基板の誘電率より低いことを特徴とする付記６に記載の伝送線路。
【００９８】
（付記８）
前記平板間誘電体の誘電率を選択することで、阻止帯域を選択することを特徴とする付記６に記載の伝送線路。
【００９９】
（付記９）
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが等しいことを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１００】
（付記１０）
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが異なることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０１】
（付記１１）
前記一方の接地導体と前記導体平板および前記他方の接地導体と前記導体平板とがそれぞれ３つの前記接続導体により接続されており、
第１接続導体と第２接続導体との距離と、第２接続導体と第３接続導体のとの間の距離が異なることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０２】
（付記１２）
前記接続導体は、前記導体平板の四隅で電気的に接続していることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０３】
（付記１３）
前記接続導体の配線方向における所定の間隔が、前記導体平板の配線方向の長さより短いことを特徴する付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０４】
（付記１４）
前記一方の接地導体と前記導体平板、および前記他方の接地導体と前記導体平板がそれぞれ線路の横断方向に複数の接続導体により電気的に接続していることを特徴とする付記１乃至８に記載の伝送線路。
【０１０５】
（付記１５）
前記平板間誘電体の厚さは、前記誘電体基板の厚さよりも薄いことを特徴とする付記１乃至１４に記載の伝送線路。
【０１０６】
（付記１６）
前記接続導体間の所定の間隔は、伝送モードの電気長が阻止帯域で半波長となることを特徴とする付記１乃至１５に記載の伝送線路。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 伝送線路
２ 誘電体基板
３ 線路導体
４ 接地導体
５ 導体平板
６ 接続導体
７ 平板間誘電体
８ コプレーナ線路
９ 開口部
１０ パッケージ
１２ 表面グランド電極
１３ 導体
１４ 裏面グランド電極
２０ 誘電体共振器
２１ 入出力電極
２３ 誘電体基板
２４ ストリップ線路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に形成された線路導体と
前記誘電体基板の前記線路導体と同じ面に形成され、前記線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と
前記線路導体と前記接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と
前記導体平板と前記一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、
前記接続導体は前記線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする伝送線路。
【請求項２】
前記誘電体基板と前記線路導体と前記接地導体とはコプレーナ線路を形成していることを特徴とする請求項１に記載の伝送線路。
【請求項３】
前記導体平板と前記接続導体は、前記線路導体を中心に線対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の伝送線路。
【請求項４】
前記導体平板と対向している領域における前記線路導体と前記接地導体との間隔が、前記導体平板と対向していない領域に比べて広いことを特徴とする請求項１乃至３に記載の伝送線路。
【請求項５】
前記導体平板は少なくとも１つ開口部を有していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の伝送線路。
【請求項６】
前記コプレーナ線路と前記導体平板の間に、平板間誘電体が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５に記載の伝送線路。
【請求項７】
前記平板間誘電体の誘電率が、前記誘電体基板の誘電率より低いことを特徴とする請求項６に記載の伝送線路。
【請求項８】
前記平板間誘電体の誘電率を選択することで、阻止帯域を選択することを特徴とする請求項６に記載の伝送線路。
【請求項９】
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが等しいことを特徴とする請求項１乃至８に記載の伝送線路。
【請求項１０】
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが異なることを特徴とする請求項１乃至８に記載の伝送線路。
【請求項１】
誘電体基板上に形成された線路導体と
前記誘電体基板の前記線路導体と同じ面に形成され、前記線路導体の両側に所定の間隔を配して設けられた一対の接地導体と
前記線路導体と前記接地導体と対向し、少なくとも一部を覆って設けられた導体平板と
前記導体平板と前記一対の接地導体それぞれとを少なくとも２点で電気的に接続する接続導体とを備え、
前記接続導体は前記線路導体の配線方向に所定の間隔を配して設けられていることを特徴とする伝送線路。
【請求項２】
前記誘電体基板と前記線路導体と前記接地導体とはコプレーナ線路を形成していることを特徴とする請求項１に記載の伝送線路。
【請求項３】
前記導体平板と前記接続導体は、前記線路導体を中心に線対称の位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の伝送線路。
【請求項４】
前記導体平板と対向している領域における前記線路導体と前記接地導体との間隔が、前記導体平板と対向していない領域に比べて広いことを特徴とする請求項１乃至３に記載の伝送線路。
【請求項５】
前記導体平板は少なくとも１つ開口部を有していることを特徴とする請求項１乃至４に記載の伝送線路。
【請求項６】
前記コプレーナ線路と前記導体平板の間に、平板間誘電体が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５に記載の伝送線路。
【請求項７】
前記平板間誘電体の誘電率が、前記誘電体基板の誘電率より低いことを特徴とする請求項６に記載の伝送線路。
【請求項８】
前記平板間誘電体の誘電率を選択することで、阻止帯域を選択することを特徴とする請求項６に記載の伝送線路。
【請求項９】
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが等しいことを特徴とする請求項１乃至８に記載の伝送線路。
【請求項１０】
一方の前記接地導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離と、
他方の前記設置導体と前記導体平板とを電気的に接続する２つの前記接続導体間の距離とが異なることを特徴とする請求項１乃至８に記載の伝送線路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１００６９（Ｐ２０１２−１００６９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３６６９（Ｐ２０１０−１４３６６９）
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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