特許 7364364 増幅回路基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】増幅回路基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20231011BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019112827

(22)【出願日】2019-06-18

(65)【公開番号】P2020205372

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】小林 健太郎

【審査官】齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１５５６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２２９２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２６１１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／００―３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同一の直線上に間隔をおいてそれぞれ配置されて互いに絶縁され、増幅回路の入力端子及び出力端子がそれぞれ接続される入力端子パターン及び出力端子パターンと、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの周辺にそれぞれ配置され、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンから絶縁されかつ互いに絶縁されて、前記増幅回路の入力側及び出力側の各接地端子がそれぞれ接続される入力側ＧＮＤ（グランド、以下同じ。） パターン及び出力側ＧＮＤパターンと、を有する第１面と、
前記第１面から絶縁層を挟んだ位置に配置されて全体にＧＮＤ電位が与えられ、前記絶縁層を貫通するスルーホール又はビアにより前記入力側ＧＮＤパターン及び前記出力側ＧＮＤパターンと接続されたＧＮＤプレーンパターンを有する第２面とを備え、
前記第１面は、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの間に配置された絶縁用ＧＮＤパターンをさらに有しており、
前記絶縁用ＧＮＤパターンと前記入力端子パターンとの間に、前記入力端子パターンから延出する入力側分離パターンが配置されており、前記絶縁用ＧＮＤパターンと前記出力端子パターンとの間に、前記出力端子パターンから延出する出力側分離パターンが配置されている、
増幅回路基板。

【請求項2】

前記ＧＮＤプレーンパターンは、前記第２面の全面に亘る大きさを有している請求項１記載の増幅回路基板。

【請求項3】

前記スルーホール又は前記ビアは、前記入力側ＧＮＤパターン及び前記出力側ＧＮＤパターンにおける、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの前記直線と直交する幅方向の縁部に沿った部分に、それぞれ配置されている請求項１又は２記載の増幅回路基板。

【請求項4】

前記絶縁層を貫通するスルーホール又はビアにより前記絶縁用ＧＮＤパターンと前記ＧＮＤプレーンパターンとが接続されている請求項１、２又は３記載の増幅回路基板。

【請求項5】

前記絶縁用ＧＮＤパターンは、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンから絶縁されている請求項１、２、３又は４記載の増幅回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、増幅回路の入出力端子を有する増幅回路基板に関する。

【背景技術】

【0002】

増幅回路の出力が同位相で入力にフィードバックされると、増幅回路において発振が起こる。増幅回路の出力から入力へのフィードバックは、増幅信号が高周波であるほど大きくなる。したがって、増幅信号に含まれる高周波成分が大きいほど、増幅回路で起こる発振が大きくなる。

【0003】

増幅回路の発振を抑制するには、増幅回路の入力と出力との結合を抑えることが有効である。そこで、増幅回路の基板上に、入力から出力までの信号経路を直線状にレイアウトすることが提案されている（例えば、特許文献１）。また、増幅回路の入力と出力との間に遮断壁を配置して、両者間のアイソレーション（絶縁度）を向上させることも提案されている（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１０３３６４号公報

【文献】特開２００８－７８７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の提案では、増幅回路の入力から出力までの信号経路を直線状にレイアウトすることで、入力と出力との間に長いＧＮＤ配線が必要となるので、ＧＮＤ配線上で寄生インダクタンスによる交流の電位差が生じる。この電位差は、増幅回路のエミッタ接地のトランジスタのベース－エミッタ間容量を介して、増幅回路の出力側となるエミッタから入力側となるベースにフィードバックされ、増幅回路が発振する原因となる。増幅回路の利得が大きい場合は、増幅回路の発振も大きくなる。特に、増幅回路が高密度実装の基板上に実装されている場合は、入出力間のＧＮＤ配線長が長くなり増幅回路の発振が顕著となってしまう。

【0006】

また、特許文献２の提案では、入力側のＧＮＤと出力側のＧＮＤとがシールドカバーを介して接続されている。このため、出力から入力へのフィードバックは遮断壁で防止できても、ＧＮＤ電位の変動は入力側のＧＮＤと出力側のＧＮＤとで共有されてしまう。例えば、入力側のＧＮＤ電位に変動が生じると、その変動が増幅されて出力側のＧＮＤに現れ、さらに、増幅された出力側のＧＮＤ電位の変動がシールドカバーを介して入力側のＧＮＤ電位にも反映されてしまう。

【0007】

そもそも、入力側のＧＮＤ電位が変動すると、増幅回路は入力がなくても入力があるときのように増幅信号を出力するが、入力側のＧＮＤ電位の変動が増幅されると、増幅回路の増幅信号も同様に増幅される。このような状態はまさに増幅回路が発振した状態であり、増幅回路の利得が大きい場合は、増幅回路の発振も大きくなる。

【0008】

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、増幅回路の発振を抑制することができる増幅回路基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様による増幅回路基板は、
同一の直線上に間隔をおいてそれぞれ配置されて互いに絶縁され、増幅回路の入力端子及び出力端子がそれぞれ接続される入力端子パターン及び出力端子パターンと、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの周辺にそれぞれ配置され、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンから絶縁されかつ互いに絶縁されて、前記増幅回路の入力側及び出力側の各接地端子がそれぞれ接続される入力側ＧＮＤ（グランド、以下同じ。）パターン及び出力側ＧＮＤパターンと、を有する第１面と、
前記第１面から絶縁層を挟んだ位置に配置されて全体にＧＮＤ電位が与えられ、前記絶縁層を貫通するスルーホール又はビアにより前記入力側ＧＮＤパターン及び前記出力側ＧＮＤパターンと接続されたＧＮＤプレーンパターンを有する第２面と、
を備える。

【0010】

本発明の第１の態様による増幅回路基板によれば、第１面には、増幅回路の入力端子及び出力端子がそれぞれ接続される入力端子パターンと出力端子パターンとが、同一の直線上に間隔をおいて互いに絶縁された状態で配置されている。したがって、入力端子パターン及び出力端子パターン間に高いアイソレーションが確保されて両端子パターン間の信号の結合が起こりにくくなる。よって、両端子パターンを介して増幅回路の出力が入力にフィードバックされることが抑制される。

【0011】

また、第１面の両端子パターンの周辺にそれぞれ配置した入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンは、絶縁層を貫通するスルーホール又はビアによって、第２面のＧＮＤプレーンパターンに短い距離で接続されている。

【0012】

したがって、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンのそれぞれに、ＧＮＤプレーンパターンのＧＮＤ電位との寄生インダクタンスによる電位差が発生しにくくなる。しかも、両ＧＮＤパターンが第１面上で接続されておらず絶縁されていることから、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンの第１面上での間隔が大きくても、それに起因する寄生インダクタンスによって両ＧＮＤパターン間に電位差が生じることはない。

【0013】

よって、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターン間に電位差が生じにくくなり、増幅回路に対する入力がないときに、入力があるときのような増幅信号が増幅回路から出力されることが抑制される。

【0014】

以上から、増幅回路に入力される信号が仮に高周波成分を含んでいても、あるいは、増幅回路の利得が大きい場合であっても、増幅回路の発振を抑制することができる。

【0015】

また、本発明の第２の態様による増幅回路基板は、本発明の第１の態様による増幅回路基板において、前記ＧＮＤプレーンパターンは、前記第２面の全面に亘る大きさを有している。

【0016】

本発明の第２の態様による増幅回路基板によれば、本発明の第１の態様による増幅回路基板において、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンとＧＮＤプレーンパターンとをスルーホール又はビアで接続する場所が、ＧＮＤプレーンパターンの配置による制約を受けなくなる。このため、第１面における入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンの配置の自由度、あるいは、各ＧＮＤパターンをＧＮＤプレーンパターンに接続するスルーホール又はビアの位置の自由度を、高めることができる。

【0017】

さらに、本発明の第３の態様による増幅回路基板は、本発明の第１又は第２の態様による増幅回路基板において、前記スルーホール又は前記ビアは、前記入力側ＧＮＤパターン及び前記出力側ＧＮＤパターンにおける、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの前記直線と直交する幅方向の縁部に沿った部分に、それぞれ配置されている。

【0018】

本発明の第３の態様による増幅回路基板によれば、本発明の第１又は第２の態様による増幅回路基板において、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンの電位は、スルーホール又はビアによってＧＮＤプレーンパターンに接続された箇所に近いほど、ＧＮＤ電位に近くなる。即ち、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンにおける、入力端子パターン及び出力端子パターンと近接した部分の電位が、最もＧＮＤ電位に近い電位となる。

【0019】

このため、入力端子パターン及び出力端子パターンとそれらの周辺の入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンとの電磁結合が抑制される。したがって、入力端子パターン及び出力端子パターンから外部へのノイズの放射と、入力端子パターン及び出力端子パターンに対する外部からのノイズの放射とを、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンのスルーホール又はビアによって抑制することができる。

【0020】

また、本発明の第４の態様による増幅回路基板は、本発明の第１、第２又は第３の態様による増幅回路基板において、前記第１面は、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンの間に配置された絶縁用ＧＮＤパターンをさらに有しており、前記絶縁層を貫通するスルーホール又はビアにより前記絶縁用ＧＮＤパターンと前記ＧＮＤプレーンパターンとが接続されている。

【0021】

本発明の第４の態様による増幅回路基板によれば、本発明の第１、第２又は第３の態様による増幅回路基板において、ＧＮＤ電位とされるＧＮＤプレーンパターンに接続された絶縁用ＧＮＤパターンが、入力端子パターン及び出力端子パターンの間に配置される。このため、入力端子パターン及び出力端子パターン間のアイソレーションがより一層高まる。

【0022】

よって、入力端子パターン及び出力端子パターン間のアイソレーションをより一層高め、両端子パターンを介した増幅回路の出力から入力へのフィードバックを、効率的に抑制することができる。

【0023】

さらに、本発明の第５の態様による増幅回路基板は、本発明の第４の態様による増幅回路基板において、前記絶縁用ＧＮＤパターンは、前記入力端子パターン及び前記出力端子パターンから絶縁されている。

【0024】

本発明の第５の態様による増幅回路基板によれば、本発明の第４の態様による増幅回路基板において、入力用ＧＮＤパターン及び出力用ＧＮＤパターンと絶縁用ＧＮＤパターンとが、第１面において接続されておらず絶縁されている。このため、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンと絶縁用ＧＮＤパターンとの間隔が大きくても、それに起因する寄生インダクタンスによって、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンと絶縁用ＧＮＤパターンとの間に電位差が生じることがない。

【0025】

したがって、入力側ＧＮＤパターン及び出力側ＧＮＤパターンの電位は、第１面上での絶縁用ＧＮＤパターンとの間隔の大小に関係なく、スルーホール又はビアによって接続されたＧＮＤプレーンパターンのＧＮＤ電位に近い電位となる。よって、入力端子パターン及び出力端子パターン間に配置してＧＮＤプレーンパターンのＧＮＤ電位に近い電位とされた絶縁用ＧＮＤパターンにより、両端子パターン間のアイソレーションを効率的に高めることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、増幅回路の発振を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る増幅回路基板を利用した増幅回路モジュールを示す平面図である。

【図2】図１の増幅回路基板の平面図である。

【図3】図２の増幅回路基板のＩ－Ｉ線断面図である。

【図4】図２の増幅回路基板のＩＩ－ＩＩ線断面図である。

【図5】図２の増幅回路基板のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明に係る増幅回路基板の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、増幅回路を増幅用ＩＣ（集積回路）で構成した場合を例に取って説明する。

【0029】

なお、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を以下に示す実施形態のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲においてのみ特定され、かつ、種々の変更を加えることができる。

【0030】

図１は、本発明の一実施形態に係る増幅回路基板を利用した増幅回路モジュールを示す平面図である。図１に示す本実施形態の増幅回路モジュールは、増幅用ＩＣ３を増幅回路基板５に実装して構成されている。

【0031】

増幅用ＩＣ３は、例えば、エミッタ接地のバイポーラトランジスタによる増幅回路等を集積化したチップである。増幅用ＩＣ３は、２列×３本の６本のピン７～１７を有している。１列目の１番ピン７は増幅信号の入力端子、２列目の６番ピン１７は増幅信号の出力端子である。残る１列目の２番ピン９及び３番ピン１１（請求項中の増幅回路の入力側接地端子に相当）と、２列目の４番ピン１３及び５番ピン１５（請求項中の増幅回路の出力側接地端子に相当）とは、いずれも接地端子である。

【0032】

増幅回路基板５は、コア材１９（図３～図５参照、請求項中の絶縁層に相当）の表裏に導電パターンをそれぞれ形成した四角形の両面基板で構成されている。増幅回路基板５の表面は、増幅用ＩＣ３を実装する実装面２１（請求項中の第１面に相当）とされている。増幅回路基板５の裏面については後述する。

【0033】

図２は、増幅回路基板５を実装面２１側から見た平面図である。実装面２１には、銅箔による入力端子パターン２３、出力端子パターン２５、入力側ＧＮＤパターン２７、出力側ＧＮＤパターン２９及び絶縁用ＧＮＤパターン３１が配置されている。各パターン２３～３１は互いに絶縁されている。

【0034】

入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５は、一定幅の帯状にそれぞれ形成されており、増幅回路基板５の一辺に沿った仮想の直線Ｓ上に配置されている。各端子パターン２３，２５は、直線Ｓの両端に位置する増幅回路基板５の対向する一対の辺から中央に向けてそれぞれ延出している。増幅回路基板５の中央側に位置する各端子パターン２３，２５の先端は、直線Ｓの方向に離間している。

【0035】

入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９は、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の幅方向Ｗにおける両側にそれぞれ配置されている。各ＧＮＤパターン２７，２９は、直線Ｓの両端に位置する増幅回路基板５の対向する一対の辺から中央に向けてそれぞれ延出している。増幅回路基板５の中央側に位置する各ＧＮＤパターン２７，２９の先端は、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の先端と同じく、直線Ｓの方向に離間している。

【0036】

なお、入力側ＧＮＤパターン２７は入力端子パターン２３から離間して配置されており、両者間は絶縁されている。また、出力側ＧＮＤパターン２９は出力端子パターン２５から離間して配置されており、両者間は絶縁されている。

【0037】

絶縁用ＧＮＤパターン３１は、増幅回路基板５の中央部において、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の先端間から、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９の先端間に亘って配置されている。さらに、絶縁用ＧＮＤパターン３１は、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の幅方向Ｗの両端に位置する増幅回路基板５の対向する一対の辺まで延在している。

【0038】

なお、入力側ＧＮＤパターン２７及び絶縁用ＧＮＤパターン３１の間は、実装面２１の両ＧＮＤパターン２７，３１間に配置された入力側分離パターン３３によって絶縁されている。また、出力側ＧＮＤパターン２９及び絶縁用ＧＮＤパターン３１の間は、実装面２１の両ＧＮＤパターン２９，３１間に配置された出力側分離パターン３５によって絶縁されている。

【0039】

入力側分離パターン３３及び出力側分離パターン３５は、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の幅方向Ｗの両端に位置する増幅回路基板５の対向する一対の辺から中央に向けてそれぞれ延出している。増幅回路基板５の中央側に位置する各分離パターン３３，３５の先端は、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の先端にそれぞれ接続されている。

【0040】

図３～図５は、図２のＩ－Ｉ線、ＩＩ－ＩＩ線、ＩＩＩ－ＩＩＩ線における増幅回路基板５の断面図である。図３～図５に示すように、上述した各パターン２３～３５が配置された増幅回路基板５の実装面２１は、例えばソルダーレジストによる絶縁性被膜３７で覆われている。

【0041】

図１及び図２に示すように、絶縁性被膜３７は、下層のパターンを露出させる６つの窓部を有している。各窓部は、増幅用ＩＣ３の１番ピン７～６番ピン１７を増幅回路基板５の対応するパターンにそれぞれ半田付けするための端子を構成する。

【0042】

６つの窓部のうち１つは、入力端子パターン２３を露出させる入力端子３９を構成している。入力端子３９には、増幅用ＩＣ３の入力端子である１番ピン７が半田付けされる。６つの窓部のうち他の１つは、出力端子パターン２５を露出させる出力端子４１を構成している。出力端子４１には、増幅用ＩＣ３の出力端子である６番ピン１７が半田付けされる。

【0043】

６つの窓部のうち他の２つは、入力側ＧＮＤパターン２７を露出させる接地端子４３，４５を構成し、６つの窓部のうち残る２つは、出力側ＧＮＤパターン２９を露出させる接地端子４７，４９を構成している。これらの接地端子４３～４９には、増幅用ＩＣ３の接地端子である２番ピン９、３番ピン１１、４番ピン１３及び５番ピン１５が半田付けされる。

【0044】

図３～図５に示すように、増幅回路基板５の裏面は、ＧＮＤプレーンパターン５１を全面に配置したＧＮＤベタ面５３（請求項中の第２面に相当）とされている。ＧＮＤプレーンパターン５１の電位は、不図示の接地回路によってＧＮＤ電位に保持される。

【0045】

図３及び図５に示すように、ＧＮＤプレーンパターン５１は、コア材１９を貫通するスルーホール５５～５９によって、入力側ＧＮＤパターン２７、出力側ＧＮＤパターン２９及び絶縁用ＧＮＤパターン３１とそれぞれ接続されている。

【0046】

入力側ＧＮＤパターン２７及びＧＮＤプレーンパターン５１を接続するスルーホール５５は、図１及び図２に示すように、入力側ＧＮＤパターン２７における入力端子パターン２３寄りの縁部に沿って複数配置されている。このうち、増幅回路基板５の最も中央寄りのスルーホール５５は、入力側ＧＮＤパターン２７の接地端子４３の近傍に配置されている。スルーホール５５は、入力側ＧＮＤパターン２７の接地端子４５の近傍にも配置されている。

【0047】

出力側ＧＮＤパターン２９及びＧＮＤプレーンパターン５１を接続するスルーホール５７は、出力側ＧＮＤパターン２９における出力端子パターン２５寄りの縁部に沿って配置されている。スルーホール５７は、出力側ＧＮＤパターン２９の接地端子４７，４９の近傍にも、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の幅方向Ｗに沿って配置されている。

【0048】

入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５には、スルーホールが設けられていない。したがって、ＧＮＤプレーンパターン５１は、図４に示すように、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５とそれぞれ絶縁されている。入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５にそれぞれ接続された図１及び図２の入力側分離パターン３３及び出力側分離パターン３５も、ＧＮＤプレーンパターン５１と絶縁されている。

【0049】

以上に説明した本実施形態の増幅回路モジュール１では、増幅用ＩＣ３の１番ピン７（入力端子）及び６番ピン１７（出力端子）が接続される入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５を、増幅回路基板５の実装面２１の直線Ｓ上に間隔をおいて配置した。このため、入力端子パターン２３と出力端子パターン２５とを遠ざけて、両端子パターン２３，２５間に高いアイソレーションを確保することができる。したがって、両端子パターン２３，２５間の信号の結合を起こりにくくして、６番ピン１７（出力端子）から１番ピン７（入力端子）に増幅信号がフィードバックされるのを抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態の増幅回路モジュール１では、実装面２１の入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の周辺に、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９を配置した。そして、増幅回路基板５の実装面２１とは反対側のＧＮＤベタ面５３にＧＮＤプレーンパターン５１を配置した。さらに、増幅回路基板５のコア材１９を貫通する複数のスルーホール５５，５７によって、実装面２１の入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９とＧＮＤベタ面５３のＧＮＤプレーンパターン５１とを最短距離で接続した。

【0051】

このため、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９のそれぞれに、寄生インダクタンスによるＧＮＤプレーンパターン５１のＧＮＤ電位との電位差が発生しにくくなる。しかも、両ＧＮＤパターン２７，２９が増幅回路基板５の実装面２１において接続されておらず絶縁されていることから、それに起因する寄生インダクタンスによって両ＧＮＤパターン２７，２９間に電位差が生じることはない。

【0052】

したがって、実装面２１上での入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９の間隔が大きくても、両ＧＮＤパターン２７，２９間に電位差が生じにくくなる。よって、増幅用ＩＣ３の１番ピン７に対する入力がないときに、入力があるときのような増幅信号が増幅用ＩＣ３の６番ピン１７から出力されるのを抑制することができる。

【0053】

以上により、増幅用ＩＣ３の１番ピン７に入力される信号係に高周波成分を含んでいても、あるいは、増幅用ＩＣ３の増幅回路の利得が大きい場合であっても、増幅回路が発振するのを抑制することができる。

【0054】

なお、絶縁用ＧＮＤパターン３１の入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５間に位置する部分の直線Ｓの方向における寸法は、できるだけ大きくする方が、両端子パターン２３，２５間のアイソレーションを高める上で有利である。また、実装面２１上の各パターン２３～３１の形状、寸法、各端子パターン２３，２５と周辺の各ＧＮＤパターン２７，２９，３１との間隔等は、コア材１９の板厚、増幅回路基板５の誘電率、増幅する信号の周波数帯等に応じて、適切な値に設定することができる。

【0055】

例えば、増幅回路モジュール１を、アンテナによる高周波の受信信号を増幅するのに用いる場合は、増幅回路モジュール１の特性インピーダンスが高周波アンテナの一般的な特性インピーダンスである５０Ω（５０ω）となるように、上記の値を設定すればよい。

【0056】

また、各ＧＮＤパターン２７，２９，３１の面積は、広ければ広いほど、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５間のアイソレーションを高める上で有利である。

【0057】

さらに、増幅回路基板５のＧＮＤプレーンパターン５１は、コア材１９の裏面の一部の領域を覆う大きさであってもよい。

【0058】

一方、本実施形態では、ＧＮＤベタ面５３の全面に亘りＧＮＤプレーンパターン５１を配置したので、入力側ＧＮＤパターン２７をスルーホール５５でＧＮＤプレーンパターン５１に接続する場所が、ＧＮＤプレーンパターン５１の配置による制約を受けなくなる。同様に、出力側ＧＮＤパターン２９をスルーホール５７でＧＮＤプレーンパターン５１に接続する場所も、ＧＮＤプレーンパターン５１の配置による制約を受けなくなる。

【0059】

即ち、ＧＮＤベタ面５３の全面に亘ってＧＮＤプレーンパターン５１を配置することで、実装面２１における入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９の配置の自由度を高めることができる。あるいは、各ＧＮＤパターン２７，２９をＧＮＤプレーンパターン５１に接続するスルーホール５５，５７の位置の自由度を、高めることができる。

【0060】

具体的には、例えば、本実施形態の増幅回路モジュール１のように、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９を、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５の幅方向Ｗにおける縁部に沿った部分に配置することができる。この配置により、入力側ＧＮＤパターン２７における入力端子パターン２３に近い部分の電位を、ＧＮＤプレーンパターン５１のＧＮＤ電位に最も近付けることができる。同様に、出力側ＧＮＤパターン２９における出力端子パターン２５に近い部分の電位を、ＧＮＤプレーンパターン５１のＧＮＤ電位に最も近付けることができる。

【0061】

したがって、入力端子パターン２３及び入力側ＧＮＤパターン２７間の電磁結合を抑制し、入力端子パターン２３から外部へのノイズの放射と、入力端子パターン２３に対する外部からのノイズの放射とを抑制する構成を、実現することができる。同様に、出力側ＧＮＤパターン２９及び出力端子パターン２５間の電磁結合を抑制し、出力端子パターン２５から外部へのノイズの放射と、出力端子パターン２５に対する外部からのノイズの放射とを抑制する構成を、実現することができる。

【0062】

但し、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９をＧＮＤプレーンパターン５１に接続するスルーホール５５，５７の数、位置は、増幅回路基板５に求められる特性、コスト等を考慮して、適宜に決定することができる。

【0063】

また、本実施形態において、増幅回路基板５の実装面２１における入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５間に配置した絶縁用ＧＮＤパターン３１と、これをＧＮＤプレーンパターン５１に接続するスルーホール５９とは、省略してもよい。

【0064】

一方、本実施形態では、直線Ｓの方向に間隔を空けた入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５間のアイソレーションが、両者間に配置してＧＮＤプレーンパターン５１に接続した絶縁用ＧＮＤパターン３１によって、より一層高まる。したがって、両端子パターン２３，２５を介した増幅用ＩＣ３の６番ピン１７（出力端子）から１番ピン７（入力端子）への増幅信号のフィードバックを、効率的に抑制することができる。

【0065】

なお、絶縁用ＧＮＤパターン３１を実装面２１に配置する場合、絶縁用ＧＮＤパターン３１は、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９のうち一方又は両方と、実装面２１において接続されていてもよい。

【0066】

一方、本実施形態では、実装面２１上での入力側ＧＮＤパターン２７と絶縁用ＧＮＤパターン３１との間隔が大きくても、実装面２１において絶縁されている両ＧＮＤパターン２７，３１間には、寄生インダクタンスによる電位差が発生しない。同様に、実装面２１上での出力側ＧＮＤパターン２９と絶縁用ＧＮＤパターン３１との間隔が大きくても、実装面２１において絶縁されている両ＧＮＤパターン２９，３１間には、寄生インダクタンスによる電位差が発生しない。

【0067】

したがって、入力側ＧＮＤパターン２７及び出力側ＧＮＤパターン２９の電位は、実装面２１上での絶縁用ＧＮＤパターン３１との間隔の大小に関係なく、スルーホール５５，５７によって接続されたＧＮＤプレーンパターン５１のＧＮＤ電位に近い電位となる。よって、入力端子パターン２３及び出力端子パターン２５間に配置してＧＮＤプレーンパターン５１のＧＮＤ電位に近い電位とされた絶縁用ＧＮＤパターン３１により、両端子パターン２３，２５間のアイソレーションを効率的に高めることができる。

【0068】

また、本実施形態では、増幅回路基板５を両面基板とした。そして、実装面２１の入力側ＧＮＤパターン２７、出力側ＧＮＤパターン２９及び絶縁用ＧＮＤパターン３１とＧＮＤベタ面５３のＧＮＤプレーンパターン５１とを、コア材１９を貫通するスルーホール５５，５７，５９によって接続した。しかし、増幅回路基板５を多層基板で構成して、ＧＮＤプレーンパターン５１を中間層のプリプレグの片面に配置してもよく、また、各ＧＮＤパターン２７，２９，３１とＧＮＤプレーンパターン５１とをビアによって接続する構成としてもよい。

【0069】

以上に説明した本実施形態の増幅回路モジュール１は、信号を増幅する際の発振を抑える目的で、広く利用することができる。例えば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ；Global Navigation Satellite System）等の測位衛星からの航法信号を地上で受信するアンテナの受信信号を増幅する際に利用すると、次の理由により有利である。

【0070】

即ち、測位衛星からの航法信号の送信出力が微弱であるため、航法信号を受信したアンテナから出力される受信信号の電力は、一般に、－１５０～－１３０ｄＢｍ程度の低さと言われている。したがって、アンテナの受信信号は大きい利得（例えば、増幅回路の１段当たり３０ｄＢ以上）で増幅する必要がある。また、測位衛星は地上約２００００ｋｍの準同期軌道上を周回しているので、測位衛星が出力する航法信号は高周波信号である。

【0071】

このように、高周波信号を大きい利得で増幅するアンテナ用の増幅回路では、出力側から入力側への信号のフィードバックによって増幅回路が発振しやすい傾向がある。

【0072】

これに対し、本実施形態では、出力端子パターン２５から入力端子パターン２３（増幅用ＩＣ３の６番ピン１７（出力端子）から１番ピン７（入力端子））へのフィードバックが抑制される。このため、微弱で高周波成分を含むアンテナの受信信号の増幅に増幅回路モジュール１を用いると、高周波の受信信号を増幅用ＩＣ３により発振させずに大きい利得で増幅させることができ、有利である。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、増幅回路の入出力端子を有する増幅回路基板に適用して極めて有用である。

【符号の説明】

【0074】

３ 増幅用ＩＣ（増幅回路）
５ 増幅回路基板
７ １番ピン（増幅回路の入力端子）
９ ２番ピン（増幅回路の入力側接地端子）
１１ ３番ピン（増幅回路の入力側接地端子）
１３ ４番ピン（増幅回路の出力側接地端子）
１５ ５番ピン（増幅回路の出力側接地端子）
１７ ６番ピン（増幅回路の出力端子）
１９ コア材
２１ 実装面（第１面）
２３ 入力端子パターン
２５ 出力端子パターン
２７ 入力側ＧＮＤパターン
２９ 出力側ＧＮＤパターン
３１ 絶縁用ＧＮＤパターン
３３ 入力側分離パターン
３５ 出力側分離パターン
３７ 絶縁性被膜
３９ 入力端子
４１ 出力端子
４３～４９ 接地端子
５１ ＧＮＤプレーンパターン
５３ ＧＮＤベタ面（第２面）
５５～５９ スルーホール
Ｓ 直線
Ｗ 幅方向（入力端子パターン及び出力側ＧＮＤパターンの幅方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】