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JP2908225B2 - 高周波チョーク回路 - Google Patents

高周波チョーク回路

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JP2908225B2
JP2908225B2 JP5346046A JP34604693A JP2908225B2 JP 2908225 B2 JP2908225 B2 JP 2908225B2 JP 5346046 A JP5346046 A JP 5346046A JP 34604693 A JP34604693 A JP 34604693A JP 2908225 B2 JP2908225 B2 JP 2908225B2
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Japan
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layer
capacitance
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circuit
choke circuit
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修 山本
新一 大曲
正和 西田
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Nippon Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters
    • H01P1/2039Galvanic coupling between Input/Output
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
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  • Electromagnetism (AREA)
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高周波チョーク回路に係
り、特にマイクロ波・ミリ波等の高周波の通過を阻止し
回路間のアイソレーションを確保するための高周波チョ
ーク回路に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波・ミリ波回路において、高周
波の通過を阻止し直流のみを通過させる高周波チョーク
回路は例えば半導体素子等に直流バイアスを供給するた
めの不可欠の回路である。このような高周波チョーク回
路は、高インピーダンス部と低インピーダンス部(容量
部)とから構成されるが、特に容量部は周波数が低くな
るほど広い面積が必要となり、回路全体の小型化を妨げ
る大きな要因となっている。
【0003】そこで小型化を進展させるために種々の回
路構成が提案されている。その一例として、特開平4−
284002号公報に開示された高周波チョーク回路に
ついて説明する。
【0004】図5は、上記従来の高周波チョーク回路の
構成を示す模式的断面図である。この高周波チョーク回
路は多層基板に形成されており、表面層P1に高インピ
ーダンス線路51と第1接地導体52が、第2層P2に
低インピーダンス線路(容量ランド)53が、第3層P
3に第2接地導体54がそれぞれ設けられている。そし
て、高インピーダンス線路51と容量ランド53とはス
ルーホール55を介して直列接続され、且つ容量ランド
53は接地導体52及び54に挟まれるように配置され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高周波チョーク回路では、GaAsFET等のデバ
イスに接続される入出力線路や整合回路等の配線も表面
層P1に形成されるために、空間を介して電気的結合が
生じやすく、十分な高周波阻止効果及びシールド効果が
得られないという問題があった。このために、増幅回路
等の能動回路を十分安定に動作させることができなかっ
た。
【0006】本発明の目的は、回路の小型化を図ること
ができ、且つ十分な高周波阻止効果及びシールド効果を
有する高周波チョーク回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による高周波チョ
ーク回路は、誘電体層の両面に設けられた接地導体と、
前記誘電体層内の中央部に設けられた引き出し線路と、
前記引き出し線路より前記接地導体に近い位置に設けら
れ前記接地導体に前記誘電体層の一部を介して対向配置
された容量導体と、前記引き出し線路と前記容量導体と
を相互接続するために前記誘電体層に設けられたスルー
ホールと、からなることを特徴とする。
【0008】
【作用】引き出し線路は誘電体層内部にある高インピー
ダンス線路であり、容量導体は接地導体に近接して設け
られているために小さな面積で大きな容量を得ることが
でき、低インピーダンスのキャパシタを構成する。
【0009】容量導体が構成するキャパシタは、引き出
し線路が形成された中央層から離れた位置に設けられて
いるために、中央層あるいはその近接層に形成される回
路との不要な電気的結合が低減される。
【0010】接地導体は、容量導体及び引き出し線路を
内蔵する誘電体層の両面を挟んでいるために、誘電体内
部に形成される回路を外部回路から電磁的にシールドす
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0012】図1は本発明による高周波チョーク回路の
一実施例を示す模式的断面図であり、図2及び図3は各
々本実施例の模式的な平面図及び斜視図である。なお、
図2におけるA−A断面が図1に相当する。また、各図
は構成を説明するための模式図であり、実際の寸法及び
それらの比例関係を反映するものではない。
【0013】多層構造 図1において、引き出し線1は誘電体層2及び3に挟ま
れ、その引き出し線1から垂直方向に所定距離だけ離れ
て各々容量ランド4及び5が形成されている。誘電体層
2及び3にはスルーホール6及び7が設けられ、これら
を通して容量ランド4及び5は各々引き出し線1に接続
されている。
【0014】更に、容量ランド4及び5は各々誘電体層
8及び9を介してグランド(接地)導体10及び11に
対向している。誘電体層8及び9の厚さdは誘電体層2
及び3の厚さより薄く形成され、これによって容量ラン
ド4及び5は引き出し線1よりもグランド導体10及び
11の方に近接して配置される。グランド導体10及び
11によって誘電体層の両面が覆われている。
【0015】言い換えれば、本実施例は、いわゆるトリ
プレート構造を有する多層基板からなる。すなわち、引
き出し線1が形成された信号層LSを中心にして、垂直
方向に容量ランド4及び5がそれぞれ形成された容量層
LC1及びLC2が存在し、信号層LSと容量層LC1
及びLC2との間にスルーホール6及び7が形成されて
引き出し線1と容量ランド4及び5とが接続されてい
る。
【0016】更に、容量層LC1及びLC2から距離d
を隔てて、グランド導体10及び11がそれぞれ全面形
成されたグランド層LG1及びLG2が存在する。距離
dは、信号層LSと容量層LC1又はLC2との間の距
離より小さい値に設定され、容量層LC1及びLC2は
それぞれグランド層LG1及びLG2により近接して形
成される。そして、各層間には誘電体が満たされてい
る。
【0017】引き出し線 引き出し線1は誘電体層のほぼ中央に位置する信号層L
Sに形成されることでチョーク回路に必要な高インピー
ダンス線路を構成し、これによって直流バイアスは通過
し、高周波信号は阻止される。
【0018】容量ランド 容量ランド4及び5は厚さdの誘電体層8及び9をそれ
ぞれ介してグランド導体10及び11に対向配置され
る。これによって高周波をバイパスするキャパシタが上
下に2個並列接続された状態で構成される。
【0019】容量ランド4及び5は引き出し線1の途中
に設けられた低インピーダンス線路を構成し、図2及び
図3に示すように、本実施例では円形である。容量ラン
ド4及び5の面積は任意に設定され、それによってキャ
パシタの容量を任意に設定できる。また、容量ランドの
形状は円形に限定されない。中心角を所望に設定した扇
形であってもよく、たとえば中心角180゜の半円形に
すれば容量を1/2にでき、中心角120゜の扇形にす
れば1/3にできる。
【0020】容量ランド4とグランド導体10あるいは
容量ランド5とグランド導体11との間隔dは、信号層
LSからグランド層LG1あるいはLG2までの間隔の
1/2より短く設定され、好ましくは1/3以下であ
る。多層基板のグランド導体10とグランド導体11と
の間隔が500μmであれば、たとえばd=80μmに
設定される。
【0021】このような高周波バイパス容量は、容量ラ
ンド4及び5によって2つ並列に形成され、更に容量ラ
ンド4及び5がグランド導体10及び11に近接して配
置されるために、小さな面積で大きな容量を得ることが
できる。これによって、低インピーダンス線路が更に低
インピーダンス化される。
【0022】また、容量ランド4及び5が信号層LSか
ら離れた層に形成されるために、信号層LSあるいはそ
の近接層に形成されるマイクロ波回路と同一平面内での
交差がなく不要な電気的結合を低減できる。
【0023】グランド導体 グランド導体10及び11は、多層基板の両面を覆って
いるためにシールド機能を有し、信号層LS又はその近
接層に形成される内部回路と外部回路とを電磁的に十分
分離することができる。
【0024】回路特性 このような引き出し線1、容量ランド4及び5、そして
スルーホール6及び7から構成される回路は、引き出し
線1の一端からみればローパスフィルタを構成してお
り、これによって良好な高周波阻止効果が得られる。特
に、スルーホール6及び7のインダクタンスと容量ラン
ド4及び5の容量とから構成される直列共振回路の共振
周波数では、最大の減衰量が得られる。また、上述した
ように容量ランド4の容量を変えることで、複数の減衰
極あるいは広い阻止帯域を有するチョーク回路を容易に
構成することができる。
【0025】図4は、本発明による高周波チョーク回路
の他の実施例を示す模式的断面図である。同図に示すよ
うに、片方の容量ランド4のみを用いて高周波バイパス
キャパシタを構成してもよい。本実施例では回路構成が
簡単となり、しかも第1実施例と同様に、高い高周波阻
止効果が得られ、また引き出し線1の信号層から離れた
位置に容量ランド4が形成されるために、上述したよう
にマイクロ波回路との不要な結合が最小となる。
【0026】なお、本発明による高周波チョーク回路
は、例えばマイクロ波・ミリ波集積回路の一部分として
使用されるが、その他にEMIフィルタ等の部品として
も用いることができる。特に、複合マイクロ波回路モジ
ュールの一部として使用することで、モジュールの小型
化及び高性能化を図ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る高周波チョーク回路は、引き出し線路が誘電体層内部
にある高インピーダンス線路であり、容量導体が接地導
体に近接して設けられているために小さな面積で大きな
容量を得ることができ、低インピーダンスのキャパシタ
を構成する。従って、小さな占有面積で高い高周波阻止
効果が得られる。
【0028】容量導体が構成するキャパシタは、引き出
し線路が形成された中央層から離れた層に設けられてい
るために、中央層あるいはその近接層にマイクロ波・ミ
リ波回路を形成した場合でも、同一平面層での交差がな
く不要な電気的結合が防止され、回路動作の安定化を達
成できる。また、容量パターンと配線パターンとを多層
化できるために回路の小型化が図れる。
【0029】接地導体は、容量導体及び引き出し線路を
内蔵する誘電体層を囲んでいるために、誘電体内部に形
成される回路と外部とが電磁的にシールドされる。特に
回路内部から外部への輻射を防止できるために、例えば
マイクロ波回路等の高周波チョーク回路に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高周波チョーク回路の一実施例を
示す模式的断面図である。
【図2】本実施例の模式的な平面図である。
【図3】本実施例の模式的な斜視図である。
【図4】本発明による高周波チョーク回路の他の実施例
を示す模式的断面図である。
【図5】従来の高周波チョーク回路の一例を示す模式的
断面図である。
【符号の説明】
1 引き出し線 2 誘電体層 3 誘電体層 4 容量ランド 5 容量ランド 6 スルーホール 7 スルーホール 8 誘電体層 9 誘電体層 10 グランド導体 11 グランド導体 LS 信号層 LC1 容量層 LC2 容量層 LG1 グランド層 LG2 グランド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 正和 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−258101(JP,A) 特開 平4−284002(JP,A) 特開 平4−144402(JP,A) 米国特許3209284(US,A)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体多層基板に形成された高周波チョ
    ーク回路において、 誘電体層の両面を覆う接地導体層と、 前記誘電体層の中央に位置し、少なくとも高インピーダ
    ンス線路が形成されている信号層と、 前記信号層と前記接地導体層との中間位置より前記信号
    層から遠ざかった位置に設けられ、前記接地導体層に前
    記誘電体層の一部を介して対向配置された容量導体層
    と、 前記高インピーダンス線路と前記容量導体層とを相互接
    続するために前記誘電体層に設けられたスルーホール
    と、 からなることを特徴とする多層基板に形成された高周波
    チョーク回路。
  2. 【請求項2】 前記容量導体層は、前記両面に設けられ
    た接地導体層にそれぞれ対向した2つの容量導体層から
    なることを特徴とする請求項1記載の高周波チョーク回
    路。
  3. 【請求項3】 前記容量導体層は、前記両面に設けられ
    た接地導体層のいずれか一方に対向した1つの容量導体
    層からなることを特徴とする請求項1記載の高周波チョ
    ーク回路。
  4. 【請求項4】 前記容量導体層と前記接地導体層との距
    離は、前記信号層と前記接地導体層との間の距離の1/
    3以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項3
    のいずれかに記載の高周波チョーク回路。
  5. 【請求項5】 前記容量導体層と前記接地導体層とから
    形成される容量は前記容量導体層の面積により設定され
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか
    に記載の高周波チョーク回路。
JP5346046A 1993-12-24 1993-12-24 高周波チョーク回路 Expired - Lifetime JP2908225B2 (ja)

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DE69429065T DE69429065T2 (de) 1993-12-24 1994-12-23 Hochfrequenz-Sperrschaltung
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