RF检测器以及具有该RF检测器的高频模块的制作方法

rf检测器以及具有该rf检测器的高频模块
技术领域
1.本发明涉及rf检测器以及具有该rf检测器的高频模块。


背景技术：

2.图12示出具有rf检测器(radio frequency detector：射频检测器)的高频模块的通常的构成例。图12的高频模块100将利用rf滤波器101使天线ant接收到的信号中的频段外成分衰减后的rf信号输入至rf检测器102。rf检测器102将输入来的rf信号转换为与其信号强度(power)对应的直流电压。转换后的rf信号(直流电压)在由增幅器103增幅之后，由a/d转换器104进行模拟/数字转换。dsp(digital signal processor：数字信号处理器)105将数字转换后的rf信号以表示其信号强度的数字数据向后级的电子电路输出。
3.rf检测器102为主要部件包含整流二极管等检测元件的高频部件，以往，例如已知有在专利文献1、2中公开的rf检测器。
4.在专利文献1中公开的rf检测器用于微波频段，因此，通过附加阻抗调整用元件来消除整流二极管的特性偏差。整流二极管主要采用硅肖特基势垒二极管。
5.在专利文献2中公开的rf检测器具备对24ghz频段的rf信号进行整流的整流电路，因此，能够抑制使用频带变高的情况下的转换特性的下降。该整流电路将两个整流二极管并联连接在输出部与接地(地面)之间。而且，通过在输出部具备多个扇型的开放支线(共振器)，能够实现宽频段内的高效率的功率转换。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：jp特开2001-86666号公报
9.专利文献2：jp特开2014-209816号公报


技术实现要素：

10.近年来，作为下一代通信标准之一，提出了5g(第五代移动通信系统)。在5g中，预定使用作为准毫米波频段的26ghz频段、28ghz频段、或者这以上的频带中的装置、系统。因此，今后，针对5g用的电波环境的调查、产品检查、产品或部件的动作确认等必须需要能够实现在准毫米波频段以上的高频带使用的rf检测器。
11.在5g中使用的准毫米波频段在26ghz频段中为24.25～27.5ghz。另外，在28ghz频段中为26.5～29.5ghz。
12.在专利文献1、2中没有记载安装高频部件的印刷基板的材质，但在1～10ghz的高频部件中，通常使用以玻璃纤维为基材的低价的fr(flame retardant：阻燃剂)-4等级的印刷基板(“fr-4基板”)。就印刷基板而言，介电常数ε越低则信号的传输速度越快，使用频带变得越高则传输损耗变得越大。因此，以往，在准毫米波频段使用的印刷基板并非使用高损耗且介电常数ε高的玻璃纤维为基材的fr-4基板，而是使用例如将低损耗的氟树脂作为绝缘体的高频基板。
13.然而，高频基板不仅比fr-4基板贵很多，而且加工生产性也不如fr-4基板。考虑到机械特性(强度、耐性)，优选使基板(印刷基板)的厚度厚一些，但若基板变厚，则与后级的电子电路导通的信号线路的线路宽度变粗。若变粗则更不易实现匹配，无法得到良好的转换特性。在多层构造中只要减薄每张基板就能够减小损耗，实现良好的转换特性，但若设为多层构造则制造成本变高。
14.而且，以往，被用作整流二极管的硅肖特基势垒二极管的正向的电位差很低，因此，虽然到10ghz频段为止能得到比较高的转换特性，但在这以上的高频段则转换特性急速下降。假设使用硅肖特基势垒二极管勉强在宽频段实现匹配，则会牺牲转换特性。利用个别改善整流二极管的特性偏差的个别应对难以实现量产化。
15.另外，例如，如在专利文献2中公开的rf检测器那样，在整流二极管并联连接的构成中，能够确保足够的载流量，但受输出部-接地间的载流量的影响而不易实现匹配，在不匹配的情况下得不到充分的转换特性。在24ghz频段使用的整流二极管使用比硅肖特基势垒二极管贵几十倍、且电子迁移率快、能够对应高频的gaas(砷化镓)二极管或平面掺杂势垒二极管等。
16.因此，在准毫米波频段以上能够使用的rf检测器或者具有这种rf检测器的高频模块难以实现成本降低以及量产化。
17.本发明的目的之一在于，将rf检测器或者具有该rf检测器的高频模块构成为在准毫米波频段以上的频率中也维持良好的转换特性并且具有足够的机械特性的构造。本发明的其他目的从本说明书的记载而变明朗。
18.本发明的一方面提供一种rf检测器，该rf检测器具备：对rf信号的信号强度进行检测的检测元件；以及形成有与所述检测元件的输入端导通的第1导电图案以及与所述检测元件的输出端导通的第2导电图案的印刷基板，所述第1导电图案与所述第2导电图案隔着所述检测元件相对置，而在各导电图案间进行电容耦合。
19.本发明的另一方面提供一种高频模块，该高频模块包括位于背面为接地导体的印刷基板的表面且对输入来的rf信号的信号电平进行检测的rf检测器，所述rf检测器为上述方面的rf检测器。
20.发明效果
21.根据上述各方面，能够不产生检测元件与第1导电图案以及第2导电图案之间的匹配地扩大使用频带的宽度。因此，即使在将在微波频段使用的检测元件或印刷基板用于准毫米波频段以上的情况下，也能够维持良好的转换特性。由此，能够易于实现机械特性充分、且也能够实现成本降低的rf检测器以及高频模块。
附图说明
22.图1是第1实施方式的rf检测器的构成图。
23.图2是第1实施方式的rf检测器的尺寸以及配置间隔的说明图。
24.图3是第1实施方式的rf检测器的转换特性图。
25.图4是第2实施方式的rf检测器的构成图。
26.图5是比较例的rf检测器的构成图。
27.图6是第2实施方式的rf检测器和比较例的rf检测器的输出电压(mv)-频率(ghz)
特性比较图。
28.图7是第3实施方式的rf检测器的输出电压(mv)-频率(ghz)特性图。
29.图8是第4实施方式的rf检测器的输出电压(mv)-频率(ghz)特性图。
30.图9是第5实施方式的rf检测器的构成图。
31.图10是变形例1的说明图。
32.图11是变形例2的说明图。
33.图12是示出高频模块的通常的构成例的图。
具体实施方式
34.[第1实施方式]
[0035]
以下，说明将本发明应用于对28ghz频段(26.5ghz～29.5ghz)的rf信号的信号强度进行检测的rf检测器的实施方式的例子。图1是第1实施方式的rf检测器的构成图，图2是其尺寸以及配置间隔的说明图。
[0036]
第1实施方式的rf检测器1具有印刷基板10、和检测rf信号的检测元件20。印刷基板10使用横向大小w为13mm、纵向大小d为8mm、厚度t为0.6mm的fr-4基板(两面基板)。在印刷基板10的表面形成有利用厚度约为18μm的导体膜进行了图案化后得到的多个导电图案。导体膜为铜箔、银箔、金箔的某一种，构成微带线。检测元件20为整流二极管。在本实施方式中，作为检测元件20，使用硅肖特基势垒二极管。
[0037]
上述厚度t的fr-4基板和硅肖特基势垒二极管如上所述为通常在准毫米波频段以上的高频中不使用的部件。然而，在本实施方式中，通过形成有多个的导电图案的形状和/或巧妙的配置，而易于实现。以下，对此进行说明。
[0038]
在本说明书中，为了便于说明，在图1以及图2中，定义作为正交三轴的x轴、y轴、z轴。在该正交三轴中，有时将 z方向称为印刷基板10的铅垂上方，将-z方向称为印刷基板10的铅垂下方，将 x方向称为供rf信号输入的方向，将-x方向称为输出rf信号的方向，将 y方向称为从 x方向观察的左方向，将-y方向称为从 x方向观察的右方向。另外，有时将包括x轴和y轴在内的面称为印刷基板10的表面、背面或者水平面。
[0039]
在印刷基板10表面的大致中央部形成有供检测元件20的输入端(例如阳极)连接的输入端子部、以及供检测元件20的输出端(例如阴极)连接的输出端子部。在输入端子部连接有检测元件20的阳极且在输出端子部连接有检测元件20的阴极的情况下，转换特性为正输出。相反地，在输入端子部连接有检测元件20的阴极且在输出端子部连接有检测元件20的阳极的情况下，转换特性为负输出。
[0040]
在本实施方式中，为了rf检测器1的小型化、构造简化，能够实现将rf信号转换为直接电压的直接转换。然后，在本实施方式中，利用多个导电图案实现匹配功能、滤波功能以及转换特性调整功能。将这些多个导电图案中的包括输入端子部在内的部分称为“第1导电图案”。另外，将多个导电图案中的包括输出端子部在内的部分称为“第2导电图案”。本实施方式的rf检测器1还利用第1导电图案发挥切断低频侧的设定频率的功能。另外，还利用第2导电图案切断高频侧的设定频率的功能。在后面，详细说明这些功能。
[0041]
第1导电图案包括供rf信号输入的输入信号线路30、接地用的短路支线(stub)32以及开路支线34。输入信号线路30为特性阻抗被设定为50ω的带状线。该带状线中的、供rf
信号输入的部分的线宽w1为1.1mm。该线宽w1与后述的其他信号线路的线宽相比宽7倍以上。该宽输入信号线路30中的、形成有上述输入端子部的部分作为随着靠近该输入端子部而线宽进一步扩大并成为扩大开放端的匹配支线31起作用。输入来的rf信号利用与匹配支线31的扩大开放端以及后述的匹配支线41协作的匹配作用，抑制在检测元件20附近的反射。由此，将如设计那样的使用频率的rf信号输入至检测元件20。
[0042]
匹配支线31以包括连接有检测元件20的输入端的输入端子部在内的输入信号线路30的线轴(与线路宽度正交的方向的中心轴、以下相同)为中心而成为对称的形状。扩大开放端的端部间的外缘以非直线状形成。在图1以及图2的例子中，扩大开放端的端部间的外缘(“耦合区域”)以输入信号线路30的线轴为中心对称地凹凸形成。突起部分的至少一个为锐角。设为锐角是因为易于进行用于匹配的调整作业，另外，还因为易于进行与后述的匹配支线41之间的电容耦合。
[0043]
短路支线32为使传送输入信号线路30的rf信号在低频的设定频率衰减的宽度为0.15mm的导电图案。短路支线32配置在即使接地也不对使用频带中的匹配造成影响的部位。在附图中，在短路支线32的前端部以圆环状示出的端子为接地(地)端子。短路支线32的长度l1在本例中为成为使用频带的中心频率的波长的1/4或者大致1/4的1.52mm。开路支线34为从短路支线32的中央附近以长度l2(1.49mm)延伸出的宽度为0.15mm的导电图案。开路支线34靠近输入信号线路30地沿着输入信号线路30配置。以满足(l1/2)＜l2的条件下，(l1/2) l2的长度为截止频率24.0ghz的波长的1/4或者大致1/4。像这样构成的开路支线34作为陷波滤波器进行动作。由此，能够在28ghz频段的低频侧得到急峻的衰减特性。
[0044]
在输入信号线路30上设置开路支线型的陷波滤波器为经常采用的构成。然而，若在调整输入信号线路30的形状或大小时受到配置部位的限制而导致位置或大小变化、或者在其附近追加其他支线等等，则会产生匹配的紊乱或损耗而无法得到很大的衰减。考虑到这一点，在本实施方式中设置短路支线32。通过设置短路支线32，消除产生上述匹配的紊乱或损耗的要因，能够得到很大的衰减，并且能够将rf信号的损耗抑制为最低限度。
[0045]
第2导电图案包括与第1导电图案的匹配支线31隔着检测元件20相对置的匹配支线41。匹配支线41为0.65mm(短边)
×
1.8mm(长边)的导电图案。匹配支线41为了利用通过指向匹配支线31的外缘(“耦合区域”)的前端耦合而产生的容抗而实现宽频段的匹配来设置。匹配支线41为长边的长度为高频侧的截止频率的设定波长的1/4或者大致1/4的长度，也作为高频侧的截止频率中的反射用支线起作用。
[0046]
第2导电图案还包括从匹配支线41中的、与匹配支线31的耦合区域的相反一侧的外缘(“高阻抗线路区域”)的中央部延伸的第1输出信号线路40、第1反射支线42、第2输出信号线路43、第2反射支线44、第3输出信号线路45、开路支线46。
[0047]
第1，第2输出信号线路40，43分别是宽度w2为0.15mm的导电图案。这些线路相对于使用频带而作为高阻抗信号线路起作用。第1反射支线42为0.65mm(短边)
×
1.8mm(长边)的导电图案。第1反射支线42的长边的长度为高频侧的截止频率的设定波长的1/4或者大致1/4的长度。此外，第1反射支线42只要为以高频的截止频率能够反射的形状即可，也可以不为图示的这种形状。第2反射支线44例如为与扇状的形状相比易于成形、加工的三角形状的导电图案。第2反射支线44的最小宽度为0.15mm，最大宽度为不超过1.8mm的大小。
[0048]
第3输出信号线路45从第2反射支线44的基端(宽度为最小的部位)延伸，进一步
地，开路支线46、成为负荷的电容器成分(c)47和电阻成分(r)48、第4输出信号线路49延伸。第3输出信号线路45以及第4输出信号线路49相对于使用频带作为高阻抗信号线路起作用。第3输出信号线路45以及第4输出信号线路49为宽度w3为0.15mm的导电图案。负荷为用于使动作稳定的无源元件，电阻成分(r)48和电容器成分(c)相对于以圆环状示出的接地(地)端子并联连接。在本例中，电阻成分(r)48为510kω，电容器成分(c)47为100pf。此外，开路支线46为匹配用的导电图案，但也能够省略。
[0049]
从匹配支线41的耦合区域的相反一侧的外缘到第2反射支线44的基端(宽度为最小的部位)为止的长度l3为28ghz的中心频率的波长的3/4或者大致3/4。在本例中，设为4.3mm。从匹配支线41的耦合区域的相反一侧的外缘到第1反射支线42的对置外缘为止的长度l4在本例中为2.5mm。
[0050]
从匹配支线41通过的rf信号通过第1输出信号线路40以及第1反射支线42在高频侧的设定频率发生反射，还通过第2输出信号线路43以及第2反射支线44在使用频带发生反射。由于反射点(产生反射的位置)远离检测元件20的输出端，所以能够易于进行相位调整，也不产生检测元件20的输入端的输入信号与输出端的反射信号的抵消等情况。另外，即使在检测元件20再度转换而产生成为使原本的转换特性恶化的原因的高谐波成分的情况下，该高谐波成分以比以往的通常更宽的输入信号线路宽度30大幅衰减。因此，能够得到高转换特性。
[0051]
图3是第1实施方式的rf检测器1的转换特性图。横轴为输入来的rf信号的强度(rf_level：dbm)，纵轴为电压输出(mv)。如图示那样，根据本实施方式的rf检测器1，即使在使用了以往只能在作为微波频段的1～10ghz前后使用的检测元件20或印刷基板10的情况下，在28ghz频段也能够得到充分的转换特性。
[0052]
在28ghz频段也能够得到充分的转换特性是指，在检测元件20的输入端的第1导电图案以及检测元件20的输出端的第2导电图案双方获取匹配。因此，不需要像以往那样在输入信号线路30上额外设置匹配用的支线，将导电图案简化，易于实现成本降低以及量产化。
[0053]
[第2实施方式]
[0054]
图4是第2实施方式的rf检测器2的构成图。对与在第1实施方式中说明的部件相同的部件等标注相同的附图标记，并省略说明。第2实施方式的rf检测器2不设置rf检测器1的开路支线46，并且在输入信号线路30中的短路支线32的对面侧追加了陷波设定截止频率的波长的1/4或者大致1/4的长度l 5(1.9mm)的开路支线36。
[0055]
开路支线36从输入信号线路30向下方延伸之后改变角度，与输入信号线路30平行地延伸。这种构成的开路支线36作为窄频段陷波滤波器起作用，能够与在第1实施方式中说明的rf检测器1相比使低频侧的衰减量进一步急峻。由于为窄频段，所以即使不匹配也不易受到影响。
[0056]
[比较例]
[0057]
本发明者制作了成为第1实施方式以及第2实施方式的rf检测器1、2的比较例的rf检测器5。该rf检测器5在本技术提交的时间点使用在准毫米波频段大多使用的高频部件以及设计技术来构成，在28ghz频段动作。图5示出rf检测器5的构成图。
[0058]
rf检测器5在使用fr-4基板来作为印刷基板50这一点、以及在印刷基板50上用微带形成多个导电图案这一点与rf检测器1、5相同。但检测元件60为gaas二极管。
[0059]
在检测元件60的输入端连接有输入信号线路70。输入信号线路70与第1实施方式以及第2实施方式的输入信号线路30相比，其信号线路宽度较窄，靠近检测元件60的输入端子的部分呈锥状地变窄。使这种窄信号线宽度中的靠近输入端子的部分呈锥状地变窄，但到此为止是通常的匹配手法。
[0060]
输入信号线路70利用设于不受使用频带的影响的位置的短路支线71来接地。为了抑制来自在图示的例子中呈圆环状示出的接地端的反射而设有反射支线72。反射支线72以使从基端到外缘为止的距离变得相同的方式成为扇形。在检测元件60有来自输入端子的反射。因此，在与输入端子导通的输入信号线路70中的、供rf信号输入的部位附近需要设置用于匹配的支线74。
[0061]
在检测元件60的输出端靠近地配置有被设定为使用频带的中心频率的波长的1/4或者大致1/4的长度的反射支线80。反射支线80呈扇状成形，将电阻成分(r)87以及电容器成分(c)88设为负荷而成为高阻抗的输出信号线路81连接于基端附近，从输出信号线路89输出成为转换信号的电压。
[0062]
图6示出第2实施方式的rf检测器2和比较例的rf检测器5的输出电压(mv)-频率(ghz)特性比较图。在图6中，直线状的虚线600为实用规格参考值、即成为实用电平的输出电压的值。另外，实线601为第2实施方式的rf检测器2的输出电压，虚线602为比较例的rf检测器5的输出电压。
[0063]
如图6所示，第2实施方式的rf检测器2作为检测元件20而使用硅肖特基二极管，可知即使印刷基板10使用很厚的fr-4基板，与在fr-4基板中采用现有的设计技术使用了高价的检测元件60的rf检测器5相比，也能够得到很高的输出电压。另外，可知在约3ghz的宽频段下得到足够的输出电压。
[0064]
而且，在rf检测器2中，在低频以及高频侧呈现急峻的频段特性。低频部利用由开路支线36、短路支线32和开路支线34构成的陷波滤波器而急峻地衰减。高频部通过第1反射支线42进行反射而急激地衰减。因此，根据rf检测器2，能够与比较例的rf检测器5相比显著提高必要频段下的转换特性。
[0065]
此外，第1反射支线42配置在远离检测元件20的输出端的位置，因此，不易产生匹配的紊乱。输出电压高于实用规格参考值600，在fr-4基板也成为实用上完全没有问题的电平。
[0066]
[上述实施方式的效果]
[0067]
根据第1实施方式以及第2实施方式，使用硅肖特基势垒二极管和fr-4基板，也能够在宽频段发挥高转换特性和滤波性能，以低成本也能够实现对应5g的准毫米波频段rf检测器。另外，由于使输入信号线路30变宽，所以能够应对很厚的印刷基板。通过使输入信号线路30变宽，还抑制发热。另外，通过使印刷基板10变厚，即使设为多层构造，机械特性(强度/耐性)也增加。
[0068]
利用至今为止的通常的rf检测器，在哪个频带均产生从检测元件的输入端向输入信号线路的反射信号。因此，有时为了防止输入来的rf信号与反射信号抵消，而额外设置支线(例如图5的支线74)等，但如果这样，会产生不需要的电抗损耗，因此大多会牺牲转换特性。
[0069]
与之相对地，根据第1实施方式以及第2实施方式的rf检测器1、2，检测元件20的输
入端的第1导电图案与检测元件20的输出端的第2导电图案隔着检测元件20相对置，由此，利用各导电图案的感抗、和通过各导电图案间电容耦合而产生的容抗来吸收来自上述检测元件20的输入端的反射信号，从而不会牺牲转换特性。
[0070]
特别是第1导电图案包括随着靠近检测元件20的输入端而线宽扩大并成为扩大开放端的匹配支线31，扩大开放端的端部间的外缘以非直线状形成，因此，能利用宽信号线路30抑制没用的反射等，从而在宽频段实现匹配。另外，在扩大开放端的端部间的外缘形成有缩短与相对置的第2导体图案的距离的突起，因此，成为易于电容耦合的构造。
[0071]
另外，匹配支线31的扩大开放端、检测元件20的输入端、检测元件20的输出端、第2导电图案的各个形状相对于输入信号线路30的中心轴对称，因此，能够消除印刷基板10上的高频电流的不平衡，能够均衡地实现匹配。
[0072]
利用在专利文献1以及专利文献2中公开的任一rf检测器，均需要频段外的衰减，因此，必须追加rf滤波器。rf滤波器需要在较宽的频段内衰减，在陷波滤波器的这种窄频段不易使用。另外，利用rf滤波器，因大小扩大、部件追加等导致成本变高，并且插入损耗增加而牺牲转换特性。与之相对地，在第1实施方式以及第2实施方式的rf检测器1、2中，在输入信号线路30的规定部位形成有短路支线32，从短路支线32的规定部位延伸出开路支线34延伸，短路支线32以及开路支线34的大小(尺寸)形成输入至检测元件20的高频信号中的、低频侧的截止频率与使用频带相比成为低频的滤波器。因此，不需要额外设置rf滤波器。
[0073]
另外，在输入信号线路30中的与短路支线32的形成部位相反方向上的规定部位形成有长度为低频侧的截止频率的波长的大致1/4的开路支线36的情况下，也能够形成窄频段的陷波滤波器。因此，能够使低频部变得进一步急峻。
[0074]
另外，第1反射支线42、第2反射支线44也可以像比较例的rf检测器5那样，将外缘设为扇型，不将来自基端的距离设为均等，因此易于制造、加工、微调整。因此，也易于进行设计。
[0075]
[第3实施方式]
[0076]
说明第3实施方式。第3实施方式的rf检测器在第2实施方式的rf检测器2中，删除了开路支线34、第1反射支线42、开路支线36。因此，省略图示。图7示出基于这种构成的rf检测器的输出电压(mv)-频率(ghz)特性。参照图7，第3实施方式的rf检测器与第2实施方式的rf检测器2相比，宽频段内匹配的效果几乎相同，在低频侧输出电压增大，转换特性变好，但稍微牺牲高频的转换特性。
[0077]
[第4实施方式]
[0078]
说明第4实施方式。第4实施方式的rf检测器在第2实施方式的rf检测器2中，删除了开路支线34、36。因此，省略图示。图8示出基于这种构成的rf检测器的输出电压(mv)-频率(ghz)特性。参照图8，第4实施方式的rf检测器与第2实施方式的rf检测器2相比，宽频段内匹配的效果几乎相同，在高频侧输出电压升高，转换特性变好，但稍微牺牲低频的急峻特性。
[0079]
[第5实施方式]
[0080]
说明第5实施方式。图9是第5实施方式的rf检测器3的构成图。针对与在第1实施方式以及第2实施方式中说明的部件相同的部件等附加相同附图标记，省略对其进行说明。第5实施方式的rf检测器3与第1实施方式的rf检测器1以及第2实施方式的rf检测器2不同点
如下。
[0081]
·
将接地(grand)端子g1、g2设为四边形状。白圈部分为用于与基板10的相反一面的接地端子导通的通孔。
[0082]
·
使开路支线34趋向x方向、即，趋向输入侧。
[0083]
·
改变匹配支线41的形状。即，将匹配支线41中的耦合区域41a的形状变更为与形成为凹凸状的匹配支线31侧的耦合区域对应的形状，并且将高阻抗线路区域41b改变为倒c角的形状。
[0084]
·
将图1示出的开路支线46设为与第2反射支线44大致相同形状以及大致相同面积的三角形状，并配置为与第2反射支线44平行。开路支线46的形状也可以不为三角形状，而为扇形状。即，开路支线46中的与第3输出信号线路45连接的部分的宽度随着靠近第3输出信号线路45的宽度w3而逐渐变小。
[0085]
开路支线34趋向输入侧，由此避免其与匹配支线31耦合，因此，易于实现匹配支线31与匹配支线41的阻抗调整。另外，改善使用频段中的波纹。
[0086]
另外，通过以图示那样改变匹配支线41的耦合区域41a，使与匹配支线31的耦合区域的间隔在端部间几乎均等。也就是说，不仅为连接有检测元件20的匹配支线31侧的输入端附近与匹配支线41侧的输出端附近的局部耦合(例如集中参数耦合)，还成为匹配支线31的耦合区域与匹配支线41的耦合区域41a的几乎整个区域中的面耦合(例如分布参数耦合)。因此，匹配支线31，41间的耦合度变高，能够实现宽频段化。由此，能够扩大可使用的检测元件20的选项。另外，不需要使匹配支线31、41间的间隔小，在制造上或者加工上是有利的。
[0087]
而且，开路支线46中的与第3输出信号线路45连接的部分的宽度随着靠近第3输出信号线路45的宽度w3而逐渐变小，由此，与第3输出信号线路45之间的面耦合(例如分布参数耦合)为局部耦合(例如集中参数耦合)，更容易进行阻抗调整。
[0088]
[其他实施方式]
[0089]
在第1～第5实施方式中，说明了印刷基板10使用fr-4基板的情况的例子。印刷基板10为介电质，因此，有称为介质损耗(tanσ)的因子。介质损耗表示在对印刷基板施加交流电场时在印刷基板的介电质部分中电能的一部分成为热量而损耗的程度。也就是说，若使用频率变高，则其在印刷基板的电路中变成热量的作用变大，因此，信号的传输损耗变大。fr-4基板的介质损耗每1ghz为0.02左右，但在fr-4基板中也有介质损耗很小的fr-4基板，因此，期望使用这种fr-4基板，但在重视传输损耗的用途来看，也可以取代fr-4基板，而使用玻璃氟树脂基板等。
[0090]
另外，上述rf检测器1、2、3能够与其他高频部件、例如图12示出的增幅器103、a/d转换器104、dsp105、或者天线ant一并作为在准毫米波频段可使用的一个高频模块来实施。
[0091]
[变形例]
[0092]
如图10以及图11所示，还能够改变包围检测元件20的匹配支线31、匹配支线41的形状的组合。图10的“变形例1-1”是对匹配支线31的开放端部的耦合区域311以线形面(微倒角)或者大面(大倒角)进行了倒r角(倒圆角)的例子。“变形例1-2”是将匹配支线31的开放端部的耦合区域312以线形面或者大面进行了倒c角(倾斜的倒角)的例子。“变形例1-3”是扩宽了匹配支线31的开放端部的耦合区域313的宽度的例子。“变形例1-4”是使匹配支线
31的开放端部的耦合区域314的外端部向第2导体图案的方向延伸的例子。“变形例1-5”是使匹配支线31的开放端部的耦合区域315的外端部向倾斜方向延伸的例子。
[0093]
另外，图11的“变形例2-1”是使匹配支线41的耦合区域411沿着匹配支线31的开放端部的凹区域的凹形状向该凹区域的方向突起的例子。“变形例2-2”是使匹配支线41的耦合区域412向匹配支线31的开放端部的耦合区域的方向以锐角突起的例子。“变形例2-3”是将匹配支线41的高阻抗线路区域413进行了倒c角的例子。“变形例2-4”是将匹配支线41的高阻抗线路区域414倒角成半椭圆状(d字形状)的例子。“变形例2-5”是将匹配支线41的高阻抗线路区域415倒角成梯形状的例子。此外，图10以及图11的形状为例示的，也可以为其他倒角形状。另外，也可以为图10以及图11的形状的组合。
[0094]
在上述各实施方式中，说明了在28ghz频段使用的rf检测器1、2以及高频模块的例子，但仅改变各构成部件的尺寸，就同样能够应用于在26ghz频段以下、或者28ghz频段以上的频率使用的rf检测器以及高频模块。
[0095]
[利用领域]
[0096]
上述rf检测器1、2、3能够应用于检测监视(安保或护理)、iot(发布内容等)、ai(自动驾驶等)、医疗/卫生保健等各种各样的领域中的rf信号。
[0097]
根据本说明书，提供以下的方面。
[0098]
(方面1)
[0099]
在方面1中，一种rf检测器具备：检测rf信号的信号强度的检测元件；以及形成有与所述检测元件的输入端导通的第1导电图案以及与所述检测元件的输出端导通的第2导电图案的印刷基板，所述第1导电图案与所述第2导电图案隔着所述检测元件相对置，而在各导电图案间进行电容耦合。
[0100]
根据方面1，第1导电图案与第2导电图案隔着检测元件相对置，因此，利用各导电图案的感抗、和通过各导电图案间进行电容耦合而产生的容抗吸收来自检测元件的输入端的反射，因此，变得不会牺牲转换特性。由于能够不产生检测元件与第1导电图案以及第2导电图案之间的匹配地扩大使用频带的宽度，所以能够将在微波频段使用的检测元件或印刷基板也能够用于准毫米波频段以上。因此，能够易于实现机械特性充分且还能够实现成本降低的rf检测器。
[0101]
(方面2)
[0102]
在方面2中，根据方面1所述的rf检测器，其特征在于，所述检测元件为将输入来的rf信号进行直接转换的整流二极管。
[0103]
根据方面2，能够提供低成本且例如与5g对应的准毫米波频段rf检测器。
[0104]
(方面3)
[0105]
在方面3中，根据方面1或者2所述的rf检测器，其特征在于，所述第1导电图案包括随着接近所述检测元件的输入端则线宽扩大而成为扩大开放端的输入信号线路，所述扩大开放端的端部间的外缘以非直线状形成。
[0106]
根据方面3，第1导电图案的扩大开放端与第2导电图案的一部分之间的电容耦合变容易。另外，利用第1导电图案的扩大开放端与第2导电图案的一部分协作的匹配作用，抑制在检测元件附近的反射，能够在宽频段内获得匹配，将基于设计的使用频率的信号输入至检测元件。因此，无需如以往那样在输入信号线路上额外设置匹配用的支线，将图案简
化，易于实现成本降低以及量产化。
[0107]
(方面4)
[0108]
在方面4中，根据方面3所述的rf检测器，其特征在于，在所述扩大开放端的端部间的外缘形成有突起，该突起的前端指向所对置的所述第2导电图案。
[0109]
根据方面4，用于匹配的调整作业变容易，另外，扩大开放端与第2导电图案的一部分之间的电容耦合变容易。
[0110]
(方面5)
[0111]
在方面5中，根据方面3或者4所述的rf检测器，其特征在于，所述扩大开放端、所述检测元件的输入端、所述检测元件的输出端、以及所述第2导电图案的各个形状相对于所述输入信号线路的线路轴对称。
[0112]
根据方面5，能够消除印刷基板上的高频电流的不平衡，能够更均衡地实现匹配。
[0113]
(方面6)
[0114]
在方面6中，根据方面3～5中任一项所述的rf检测器，其特征在于，在所述输入信号线路的规定部位形成有接地用的短路支线，开路支线在所述短路支线的规定部位与所述输入信号线路平行地延伸，所述短路支线以及所述开路支线的大小(尺寸)形成被输入至所述检测元件的rf信号中的低频侧的截止频率与使用频段相比为低频的滤波器。
[0115]
根据方面6，由于能够使开路支线作为陷波滤波器动作，所以在低频侧能够得到急峻的衰减特性。另外，通过设置短路支线，消除产生匹配的紊乱的情况，能够得到大幅度衰减，能够进一步将损耗抑制到最低限度。而且，不需要额外设置因尺寸扩大或部件追加等导致成本变大并且使插入损耗增加而牺牲转换特性的rf滤波器。
[0116]
(方面7)
[0117]
在方面7中，根据方面6所述的rf检测器，其特征在于，在所述输入信号线路中的、与所述短路支线的形成部位隔着所述输入信号线路的线路轴位于相反一侧的规定部位，形成有长度为低频侧的截止频率的波长的大致1/4的开路支线。
[0118]
根据方面7，能够形成窄频段的陷波滤波器，能够使转换特性中的低频侧变得急峻。另外，由于为窄频段，所以即使存在不匹配也不易收到影响。
[0119]
(方面8)
[0120]
在方面8中，根据方面1～6中任一项所述的rf检测器，其特征在于，所述第2导电图案包括从所述检测元件的输出端延伸的输出信号线，在所述输出信号线路上的规定部位形成有长度为高频侧的截止频率的波长的大致1/4的反射支线。
[0121]
根据方面8，由于利用反射支线对高频侧的设定频率进行反射，所以转换特性中的宽频段部被急激衰减。另外，由于反射点远离检测元件的输出端，所以易于进行相位调整，不会产生检测元件的输入端的输入信号与输出端的反射信号的抵消等，变得不易产生匹配的紊乱。
[0122]
(方面9)
[0123]
在方面9中，高频模块包括位于背面为接地导体的印刷基板的表面且对输入来的rf信号的信号电平进行检测的rf检测器，其中，所述rf检测器为权利要求1～8中任一项所述的rf检测器。
[0124]
根据方面9，由于能够不产生检测元件与第1导电图案以及第2导电图案之间的匹
配地扩大使用频带的宽度，所以在微波频段使用的检测元件或印刷基板也能够用于准毫米波频段以上。因此，能够易于实现机械特性充分、且还能够实现成本降低的高频模块。