JPH0369203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、特に超高周波信号帯域においても
充分な減衰特性が得られる分布定数形の抵抗減衰
器に関するものである。

薄膜を利用した抵抗体は、分布定数形の回路に
形成するのが容易であり、かつ、その周波数特性
も良好であるから、直流からマイクロ波領域に至
るまで一定の減衰特性を持つ抵抗減衰器として実
用化されている。

第１図はかかる抵抗減衰器の１エレメントを斜
視図で示したもので、１は薄板状の誘電材基板、
２は該誘電材基板１の裏面に形成されているアー
ス導体である。３，４は該誘電材基板１の表面に
形成されている第１，第２の中心導体で、該第
１，第２の中心導体３，４の中間部には薄膜等で
形成されている抵抗体５が挾接されており、さら
に該抵抗体５は前記裏面のアース導体２と電気的
に接続されていて、所望間隔を維持して帯状に形
成された第１，第２のアース導体６，７と連接し
ている。１０は、この第１，第２のアース導体
６，７の所望間隔の中央部に前記第１，第２の中
心導体３，４が配置され、かつ平行に形成されて
なる抵抗減衰器である。

したがつて、抵抗体５は、その左右の側辺が第
１，第２の中心導体３，４と接続されると同時に
上下の側辺がアース導体２にも接しているので、
等価的にはＴ形の抵抗減衰器を構成していると考
えることができる。

このような構造の抵抗減衰器は、誘電材基板１
を介在して第１，第２の中心導体３，４と、アー
ス導体２がストリツプラインを構成しているの
で、抵抗体５の分布抵抗をストリツプラインの特
性インピーダンスとマツチングするように定める
と、直流からマイクロ波領域に至るまで一定の特
性を持たせるように設計することができる。

しかしながら、このような抵抗減衰器に同軸ケ
ーブル等を接続する場合、又は切換え接片を配置
する場合に問題が発生する。

例えば、第２図に示すように第２の中心導体４
に、同軸ケーブル８の心線９を接続（半田付け）
すると、該接続部分はアース導体２に対して容量
が増加する。

すると、増加した容量は前記した特性インピー
ダンスに対し容量リアクタンス成分となり、接合
部分のインピーダンスが低下し、不整合の要因と
なる。

そのため、マイクロ波帯域では抵抗体５による
所定の減衰特性が得られない。

又、第３図は第１図に示したような抵抗減衰器
１０をアース導体筐１１内で複数個縦続接続し、
可変抵抗減衰器を構成したもので、アース導体筐
１１の外側に付設されている励磁コイル１２，１
２に流す電流によつて磁性体で形成されている中
心導体１３，１３を励磁するように構成されてい
る。この図で１４，１４は前記抵抗減衰器１０と
同様な構成で形成されているスルー素子（抵抗体
５を除去して減衰量が零とされていて、第１，第
２の中心導体３，４が連続している）を示し、抵
抗減衰器１０、スルー素子１４には図示した極性
に着磁したマグネツト１５が配置されている。そ
こで、前記励磁コイル１２に直流電流を流すと、
磁性体で構成されている中心導体１３，１３の先
端が異なつた磁極となり、抵抗減衰器１０側か、
又はスルー素子１４側に吸い付けられる。

例えば、中心導体１３，１３が図示した磁極に
励磁されると、中心導体１３，１３は点線で示す
ように抵抗減衰器１０の第１，第２の中心導体
３，４に接触し、入力端子Taの信号は、抵抗減
衰器１０，１０を通過して減衰され出力端子Tb
から所定の減衰をうけて出力される。

このように抵抗減衰器１０が使用される場合
も、中心導体１３，１３が抵抗減衰器１０の第
１，第２の中心導体３，４に接触したとき、この
接触部分でアース導体２に対する容量が付加さ
れ、第２図で説明したように特にマイクロ波領域
で不整合が発生し、所定の減衰特性が得られない
という問題がある。

この発明は、かかる問題点を解消すべくなされ
たもので、その目的とするところは使用周波数帯
域を拡大した分布定数形の抵抗減衰器を提供する
ものである。

以下、この発明の一実施例について第４図で説
明する。

この図において、１〜７の符号は第１図と同一
部分を示す。第１〜第２の中心導体３，４の斜線
を施した部分は前述したように抵抗減衰器１０に
同軸ケーブル８の心線９を接続する部分、又は可
変減衰器とした場合に中心導体１３が当接する接
触部分を示す。

この発明では、第１，第２の中心導体３，４の
中間部に長さがｌの第１，第２の狭窄部３ａ，４
ｂを設けてある。

続いて、この第１，第２の狭窄部３ａ，４ａの
作用効果について説明する。通常、第１，第２の
中心導体３，４の寸法はマイクロストリツプライ
ンの中心導体として特性インピーダンスを決定し
ている。しかしながら、前述したように、第１，
第２の中心導体３，４の斜線を施した部分は、抵
抗減衰器１０を実際に使用する際に同軸ケーブル
８の心線９、又は接片が接続されこの部分のアー
ス導体に対する容量が増加する。

そこで、この増加した容量リアクタンス成分を
相殺するため、第１，第２の中心導体３，４の一
部分を誘導性リアクタンスを得ることができる所
定長ｌだけ幅狭に形成し、第１，第２の狭窄部３
ａ，４ａを設ける。すなわち、該第１，第２の狭
窄部３ａ，４ａを設けると、この部分では誘電材
基板１の裏面に設けられたアース導体２との間の
容量が所定の特性インピーダンスに必要な容量成
分に対して減少したことになり、この部分が誘導
成分として作用する。

したがつて、外部から付加されることによつて
増加した斜線部分の容量リアクタンス成分と、前
記狭窄部３ａ，４ａで付加された誘導リアクタン
ス成分が相殺されることによつて、所定の特性イ
ンピーダンスに整合される。

このとき、斜線を施した接合部分を含む長さＬ
と、第１の狭窄部３ａの長さｌの和（Ｌ＋ｌ）は
誘電材基板１の誘電率をεとすると、最大使用周
波数の波長λに対し、λ／４√以内とすること
が必要である。

なお、第２の狭窄部４ａにおいても同様である
ことはいうまでもない。

第５図は外形寸法が６×８で構成され、中心導
体の幅が0.68mmに設定された抵抗減衰器に、所定
の整合インピーダンスを持つたケーブル等を接続
し、前記した狭窄部を設けない場合の第５図ａに
示すＡと、ｌは0.5mm、幅0.2mmの狭窄部を設けた
場合の第５図ｂに示すＢの不整合減酢量〔dB〕
を測定した実験データを第５図ｃに示したもの
で、横軸は測定周波数（ＧHz）、縦軸は不整合減
衰量〔20log｛e_j（入射波）／e_i（反射波）｝〕である
。

この実験データから、従来の抵抗減衰器の特性
Ａが測定周波数が高くなると不整合減衰量が低
下、つまり反射波の割合が大きくなるのに対し、
この発明の狭窄部を設けた抵抗減衰器の特性Ｂは
測定周波数が２〜10GHzに至るまで不整合減衰量
が前記したＡ特性に比べて多く得られている。特
に測定周波数が８〜10GHzの間で顕著であり、従
来の抵抗減衰器においては反射波の割合が増大し
ていることに比して、この発明の抵抗減衰器にお
いては反射派の割合が増加していないことが分か
る。

以上説明したように、この発明の分布定数形抵
抗減衰器は、第１，第２の中心導体の接続端部
に、誘電材基板の誘電率をε、使用周波数の波長
をλとするときに、λ／４√より小さい範囲内
に狭窄部を設け、この狭窄部によつて、抵抗減衰
器に他の回路が接続されたときに生じる特性イン
ピーダンスの不整合を是正するようにしているか
ら、その抵抗特性が広い範囲で一定になり、使用
周波数の上限を拡大することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分布定数形の抵抗減衰器の斜視
図、第２図は同軸ケーブル等に抵抗減衰器を接続
した場合の斜視図、第３図は抵抗減衰器を複数個
接続して切換接点により減衰量を可変としたとき
の可変減衰器の断面図、第４図はこの発明の抵抗
減衰器の斜視図、第５図ａ，ｂ，ｃは従来の抵抗
減衰器と、この発明の抵抗減衰器と、両者の不整
合減衰量の比較データである。 図中、１は誘電材基板、２はアース導体、３，
４は第１，第２の中心導体、３ａ，４ａは第１，
第２の狭窄部、５は可変抵抗体、６，７は第１，
第２のアース導体を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 裏面をアース導体とした薄板状の誘電材基板
   の表面に、帯状の第１，第２のアース導体を形成
   し、前記第１，第２のアース導体に挾接された薄
   膜抵抗体と、該薄膜抵抗体に連接する第１，第２
   の中心導体からなる抵抗減衰器において、前記誘
   電材基板の誘電率をε、最大使用周波数の波長を
   λとしたとき、前記第１，第２の中心導体の接続
   端部からλ／４√より小さい範囲内に、前記接
   続端部における容量性リアクタンスによつて生じ
   るインピーダンス不整合を改善するための狭窄部
   を設けたことを特徴とする抵抗減衰器。