JP5672710B2 - 高周波部品のｓパラメータを補正する方法、及び高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、高周波部品のＳパラメータを補正する方法、及び補正した高周波部品のＳパラメータに基づく高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法に関する。

近年、無線通信等の普及により、高周波部品を搭載したモジュールを組み込んだ様々な機器が開発されている。機器の開発には、モジュールの高周波特性を算出するシミュレーションを行って所望の高周波特性を有するように（高周波部品を搭載した）モジュールを設計し、設計したモジュールを実際に製造して、製造したモジュールが所望の高周波特性を有しているか否かを評価する作業工程が必要である。

しかし、モジュールの高周波特性を算出するシミュレーションの精度が悪い場合、シミュレーションを行って所望の高周波特性を有するようにモジュールを設計した場合であっても、実際に製造したモジュールの高周波特性と、所望の高周波特性とが一致せず、モジュールの設計を変更し、モジュールを製造する作業工程を繰り返す必要があった。そのため、シミュレーション等を行って算出したモジュールの高周波特性と、実際に製造したモジュールの高周波特性とが略一致するように、シミュレーションの精度を高くする必要があった。モジュールの高周波特性を算出するシミュレーションは、高周波部品のＳパラメータと、高周波部品を実装するモジュール基板の回路特性とに基づいてモジュールの高周波特性を算出することが知られている。そのため、モジュールの高周波特性を算出するシミュレーションの精度を高くするには、不要な成分を含まない高周波部品のＳパラメータ、及び高周波部品を実装するモジュール基板の回路特性を取得する必要がある。

高周波部品のＳパラメータを精度よく補正する方法が、特許文献１に開示してある。特許文献１に開示してある方法は、測定器（ネットワークアナライザ）で測定した高周波部品のＳパラメータから、高周波部品の端子から測定器の測定ポートまでの配線で生じる誤差（例えば、配線抵抗により高周波信号が減衰することによる誤差）、及び高周波が無反射となるようにした端子の状態（端子の終端状態）により生じる誤差（例えば、端子から反射した高周波信号による誤差）を取り除いて、不要な成分を含まない高周波部品のＳパラメータを取得することができる。

特開平０６−８８８４４号公報

しかし、特許文献１に開示してある方法は、高周波部品の端子から測定器の測定ポートまでの配線で生じる誤差、及び端子の終端状態により生じる誤差を算出するために、誤差の測定用に既知の長さの配線を別途用意し、用意した配線を複数回測定する必要がある。特に、端子の終端状態により生じる誤差を算出するためには、端子を終端状態にするために取り付ける各無反射終端器と測定器の測定ポートとの間に配線を挿入して、それぞれの無反射終端器のＳパラメータを正確に測定する必要がある。そのため、特許文献１に開示してある方法では、高周波部品のＳパラメータを測定する以外に、さまざまな測定を行う必要があり作業が非常に煩雑であるという問題があった。

また、高周波部品の中にはフィルタ等のグランド端子を備えた部品も多くあり、高周波部品はモジュール基板に実装され、高周波部品側のグランド端子とモジュール基板側のグランド端子とが配線電極で接続されている。高周波部品とモジュール基板とを接続する配線電極は、長さや形状に応じたインピーダンスを有し、高周波部品単体での高周波特性と、モジュール基板に実装されたときの高周波特性とが異なるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単な作業のみで高周波部品のＳパラメータを補正することができる高周波部品のＳパラメータを補正する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、補正した高周波部品のＳパラメータに基づいて、高周波部品をモジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出することができる高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法は、高周波信号の入出力を行う少なくとも一つの第１端子と、前記第１端子以外の少なくとも一つの第２端子とを有する高周波部品のＳパラメータを補正する方法であって、全ての前記第１端子及び前記第２端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して、第１測定基板に実装された前記高周波部品のＳパラメータである第１パラメータを取得する第１ステップと、前記第２端子を終端状態として、全ての前記第１端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して、前記第１測定基板とは異なる第２測定基板に実装された前記高周波部品のＳパラメータである第２パラメータを取得する第２ステップと、前記第１ステップで取得した前記第１パラメータの前記第１端子に関する各要素を、前記第２ステップで取得した前記第２パラメータの対応する各要素に基づいて補正する第３ステップとを含む。

また、第２発明に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法は、第１発明において、前記第１ステップでは、前記第１端子又は前記第２端子から測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正した前記第１パラメータを取得し、前記第２ステップでは、前記第１端子から前記測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正した前記第２パラメータを取得する。

また、第３発明に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法は、第１発明において、前記第３ステップで補正した前記第１パラメータに対して、前記第１端子又は前記第２端子から測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正する第４ステップをさらに含む。

また、第４発明に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法は、第１乃至第３発明のいずれか一つにおいて、前記第３ステップは、前記第１ステップで取得した前記第１パラメータの前記第１端子に関する各要素を、前記第２ステップで取得した前記第２パラメータの対応する各要素に合わせる。

また、第５発明に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法は、第１乃至第４発明のいずれか一つにおいて、前記第２端子は、少なくとも一つのグランド端子を含む。

上記目的を達成するために第６発明に係る高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法は、第１乃至第５発明のいずれか一つの方法で補正した前記高周波部品のＳパラメータと、前記高周波部品を実装するモジュール基板の回路動作をシミュレーションして算出した前記モジュール基板の回路特性とに基づいて、前記高周波部品を前記モジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出する。

第１発明では、第２端子を終端状態にして端子の終端状態により生じる誤差を含まないように取得した第２パラメータの対応する各要素に基づいて、第１パラメータの第１端子に関する各要素を補正するので、各無反射終端器の高周波特性を測定する等の煩雑な作業を行うことなく簡単な作業のみで、端子の終端状態により生じる高周波部品のＳパラメータの誤差を補正することができる。

第２又は第３発明では、高周波部品のＳパラメータから、第１端子又は第２端子から測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正するので、さらに高周波部品のＳパラメータを精度よく補正することができる。

第４発明では、第１ステップで取得した第１パラメータの第１端子に関する各要素を、第２ステップで取得した第２パラメータの対応する各要素に合わせることで、第１パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性と、端子の終端状態により生じる誤差を含まないように取得した第２パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性とが略一致するように第１パラメータを補正することができ、各無反射終端器の高周波特性を測定する等の煩雑な作業を行うことなく簡単な作業のみで、端子の終端状態により生じる高周波部品のＳパラメータの誤差を補正することができる。

第５発明では、第２端子は、少なくとも一つのグランド端子を含むので、第２端子をグランド電極に接地した状態で第２パラメータを取得することができる。

第６発明では、第１乃至第５発明のいずれか一つの方法で補正した高周波部品のＳパラメータと、モジュール基板の回路特性とに基づいて、高周波部品を搭載したモジュールの高周波特性を算出するので、実際に製造するモジュールの高周波特性と略一致するモジュールの高周波特性を算出することができ、モジュールの開発期間を短縮することができる。

本発明は、全ての第１端子及び第２端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して高周波部品のＳパラメータである第１パラメータを取得する第１ステップと、第２端子を終端状態として、全ての第１端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して高周波部品のＳパラメータである第２パラメータを取得する第２ステップと、第１ステップで取得した第１パラメータの第１端子に関する各要素を、第２ステップで取得した第２パラメータの対応する各要素に基づいて補正する第３ステップとを含むことで、第１ステップで取得した第１パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性と、第２ステップで取得した第２パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性とが略一致するように第１パラメータを補正することができ、各無反射終端器の高周波特性を測定する等の煩雑な作業を行うことなく簡単な作業のみで、端子の終端状態により生じる高周波部品のＳパラメータの誤差を補正することができる。

また、本発明は、補正した高周波部品のＳパラメータと、モジュール基板の回路特性とに基づいて、高周波部品を搭載したモジュールの高周波特性を算出するので、実際に製造するモジュールの高周波特性と略一致するモジュールの高周波特性を算出することができ、モジュールの開発期間を短縮することができる。

本発明の実施の形態１に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法を説明するための高周波部品及び測定器の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法を説明するためのフローチャートである。 第１測定基板及び配線を取り除いた高周波部品を示す模式図である。 高周波信号の入出力を行う三つの第１端子に対応する配線を有する第２測定基板に実装した高周波部品を示す模式図である。 第２測定基板及び配線を取り除いた高周波部品を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法、及び高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法について、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る高周波部品のＳパラメータを補正する方法を説明するための高周波部品及び測定器の構成を示す模式図である。図１に示すように、測定器１は、高周波部品２のＳパラメータを取得するため、第１測定基板３に高周波部品２を実装し、第１測定基板３の配線４ａ〜４ｈと測定ポート５とを接続する。

測定器１は、高周波部品２のＳパラメータを取得するための装置であり、例えばネットワークアナライザである。また、測定器１は、測定ポート５を有し、測定ポート５と第１測定基板３の配線４ａ〜４ｈとをケーブルあるいはプローブで接続して、高周波部品２のＳパラメータを取得する。

第１測定基板３は、高周波部品２の端子６ａ〜６ｈと測定器１の測定ポート５とを接続するための配線４ａ〜４ｈを設けた基板である。第１測定基板３は、高周波部品２が八つの端子６ａ〜６ｈを有している場合、端子６ａ〜６ｈのそれぞれに対応して八つの配線４ａ〜４ｈを有している。

高周波部品２は、例えば八つの端子６ａ〜６ｈを有するＳＡＷ（弾性表面波）デュプレクサであり、八つの端子６ａ〜６ｈのうち、三つの端子６ａ、６ｂ、６ｃが高周波信号の入出力を行う第１端子で、それぞれＡＮＴ（アンテナ）端子、Ｔｘ（送信）端子、Ｒｘ（受信）端子である。他の五つの端子６ｄ〜６ｈは、高周波信号の入出力を行う第１端子以外の第２端子であり、例えばＧＮＤ（グランド）端子である。各端子６ａ〜６ｈは、第１測定基板３に高周波部品２を実装することで、配線４ａ〜４ｈとそれぞれ接続される。

図２は、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法を説明するためのフローチャートである。まず、測定器１は、八つの配線４ａ〜４ｈのうちの所定の二つの配線（例えば、配線４ｂ、４ｆ）に測定ポート５ａ、５ｂを接続して、高周波部品２の所定の二つの端子（例えば、端子６ｂ、６ｆ）に所定の周波数の信号を入力し、一方の端子６ｂから他方の端子６ｆあるいは他方の端子６ｆから一方の端子６ｂへの通過信号の特性（通過特性）と二つの端子６ｂ、６ｆからの反射信号の特性（反射特性）を測定する。測定器１は、全ての端子６ａ〜６ｈからの測定した結果から計算にて、第１測定基板３に実装した高周波部品２のＳパラメータ（第１ａパラメータ）を取得する（ステップＳ２０１）。

ここで、Ｓパラメータとは、部品や配線等の高周波特性を表すために使用されるパラメータであり、（式１）のように表すことができる。但し、（式１）に示すｎは、自然数である。例えば、高周波部品２が八つの端子６ａ〜６ｈを有する場合、ｎ＝８となり、Ｓパラメータは８×８の行列として表すことができる。

次に、測定器１は、高周波部品２を実装していない第１測定基板３の全ての配線４ａ〜４ｈの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、配線４ａ〜４ｈのＳパラメータ（第１ｂパラメータ）を取得する（ステップＳ２０２）。測定器１は、ステップＳ２０１で取得した第１ａパラメータから、ステップＳ２０２で取得した第１ｂパラメータを差し引いて、配線４ａ〜４ｈで生じる誤差を補正した高周波部品２のＳパラメータ（第１パラメータ）を取得する（ステップＳ２０３）。図３は、第１測定基板３及び配線４を取り除いた高周波部品２を示す模式図である。ステップＳ２０３で取得した第１パラメータは、図３に示す第１測定基板３及び配線４を取り除いた高周波部品２の全ての端子６ａ〜６ｈを考慮したＳパラメータである。

図４は、高周波信号の入出力を行う三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに対応する配線４ａ、４ｂ、４ｃを有する第２測定基板（モジュール基板）７に実装した高周波部品２を示す模式図である。図４に示すように、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃは配線４ａ、４ｂ、４ｃとそれぞれ接続し、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃ以外の五つの第２端子６ｄ〜６ｈは終端状態としてそれぞれＧＮＤ（グランド）電極に接地する。測定器１は、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃについて配線４ａ、４ｂ、４ｃを有する第２測定基板（モジュール基板）７に高周波部品２を実装して、第１端子６ａ、６ｂ、６ｃであるＡＮＴ端子、Ｔｘ端子、Ｒｘ端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定する。ここで、終端状態とは、第２端子６ｄ〜６ｈが０Ωのインピーダンスを有する端子であればＧＮＤ電極に接地し、第２端子６ｄ〜６ｈが１ｋΩのインピーダンスを有する端子であれば１ｋΩの抵抗に接続した状態である。

図２に戻って、測定器１は、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに対応する配線４ａ、４ｂ、４ｃのうちの所定の二つの配線（例えば、配線４ａ、４ｂ）に測定ポート５ａ、５ｂ（図１参照）を接続して、高周波部品２の所定の二つの第１端子（例えば、第１端子６ａ、６ｂ）からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定する。測定器１は、測定ポート５と第２測定基板７の配線４ａ、４ｂ、４ｃとの接続を順次切り替えて三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃからの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、第２測定基板７に実装した高周波部品２のＳパラメータ（第２ａパラメータ）を取得する（ステップＳ２０４）。

次に、測定器１は、高周波部品２を実装していない第２測定基板７の配線４ａ、４ｂ、４ｃの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、配線４ａ、４ｂ、４ｃのＳパラメータ（第２ｂパラメータ）を取得する（ステップＳ２０５）。測定器１は、ステップＳ２０４で取得した第２ａパラメータから、ステップＳ２０５で取得した第２ｂパラメータを差し引いて、配線４ａ、４ｂ、４ｃで生じる誤差を補正した高周波部品２のＳパラメータ（第２パラメータ）を取得する（ステップＳ２０６）。図５は、第２測定基板７及び配線４を取り除いた高周波部品２を示す模式図である。ステップＳ２０６で取得した第２パラメータは、図５に示すように、第２測定基板７及び配線４を取り除いた高周波部品２の三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃを考慮したＳパラメータである。

次に、ステップＳ２０６で取得した第２パラメータに基づいて、ステップＳ２０３で取得した第１パラメータを補正する（ステップＳ２０７）。具体的に、ステップＳ２０３で取得した第１パラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を、ステップＳ２０６で取得した第２パラメータの対応する各行列要素に合わせる。各行列要素に合わせることで、ステップＳ２０３で取得した第１パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性と、ステップＳ２０６で取得した第２パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性とが略一致するように第１パラメータの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を補正することができる。なお、この補正作業は、第１パラメータ及び第２パラメータをそれぞれ回路シミュレータに取り込み、その回路シミュレータにより行っている。ステップＳ２０７で補正した第１パラメータは、最終的に測定器１が取得する高周波部品２のＳパラメータである。また、ステップＳ２０６で取得した第２パラメータは、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃの行列要素のみで３×３の行列である。さらに、第２パラメータは、五つの第２端子６ｄ〜６ｈを理想的な終端状態にして取得するため、対応する各行列要素が五つの第２端子６ｄ〜６ｈの終端状態により生じる誤差を含むことはない。

ここで、第２端子６ｄ〜６ｈをＧＮＤ電極に接地する構成や抵抗に接続して第２端子６ｄ〜６ｈを終端状態にする構成の場合、第２端子６ｄ〜６ｈとモジュール基板に形成したＧＮＤ電極や実装された抵抗と接続するための接続配線が必要である。高周波部品２単体の高周波特性を示す第１パラメータを取得するためには、高周波部品２を実際のモジュール基板に実装した形態に近い状態での高周波特性を示す第１ａパラメータから接続配線のみの高周波特性を示す第１ｂパラメータを差し引く必要がある。しかし、接続配線のみの高周波特性を示す第１ｂパラメータの値を正確に取得することは難しく、ステップＳ２０３で取得する第１パラメータには誤差が含まれる。特に、第２端子６ｄ〜６ｈをＧＮＤ電極に接地する構成の場合、接続配線に生じる誤差が小さくても高周波部品２単体の高周波特性が大きく変化し、高周波部品２をモジュール基板に実装した場合に所望の高周波特性が得られないという問題があった。

また、ステップＳ２０４やステップＳ２０５で第２測定基板７を用いて取得する第２パラメータは、第２測定基板７の第２端子６ｄ〜６ｈに対応する部分にスルーホールを形成し、第２端子６ｄ〜６ｈとＧＮＤ電極とを最も短く接続して測定するので、第２端子６ｄ〜６ｈがほぼ理想的なＧＮＤ状態となる。しかし、高周波部品２をモジュール基板に実装して使用する場合、第２端子６ｄ〜６ｈをＧＮＤ電極等に接続するための接続配線の高周波特性が含まれることになり、高周波部品２を搭載したモジュールが所望の高周波特性を得られないという問題があった。

そこで、本発明では、ステップＳ２０３で取得した第１パラメータにおける第２端子６ｄ〜６ｈに接続される配線４ｄ〜４ｈに生じる誤差ができるだけ小さくなるように、ステップＳ２０７でモジュール基板に実装した形態に近い状態で取得した第１パラメータを第２パラメータに基づいて補正する。

なお、ステップＳ２０７で行う第１パラメータの補正は、第１パラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を、単純に第２パラメータの対応する三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素に合わせる補正に限定されるものではなく、所定の係数を乗算した第２パラメータの各行列要素に合わせたり、所定の基準値以上の第１パラメータの行列要素のみ、第２パラメータの行列要素に合わせたりしても良い。

次に、ステップＳ２０７で補正した第１パラメータ（Ｓパラメータ）を用いて、高周波部品２をセラミックあるいは樹脂を用いた多層基板やアルミナ等を用いたパッケージ基板であるモジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出する方法について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２を搭載したモジュールの特性算出方法を説明するためのフローチャートである。シミュレーション装置は、高周波部品２を実装するモジュール基板の回路動作をシミュレーションして、モジュール基板の回路特性を算出する（ステップＳ６０１）。ここで、シミュレーション装置は、ＳＰＩＣＥ等の回路動作をシミュレーションするソフトウェアを実行するコンピュータで構成されている。

シミュレーション装置は、ステップＳ２０７で補正した第１パラメータ（Ｓパラメータ）と、ステップＳ６０１で算出したモジュール基板の回路特性とに基づいて、高周波部品２をモジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出する（ステップＳ６０２）。具体的に、シミュレーション装置は、補正した第１パラメータ（Ｓパラメータ）、及び算出したモジュール基板の回路特性を考慮してシミュレーションモデルを作成し、作成したシミュレーションモデルに対してＳＰＩＣＥ等の回路動作をシミュレーションすることでモジュールの高周波特性を算出する。

次に、シミュレーション装置は、ステップＳ６０２で算出したモジュールの高周波特性が、設計して実際に製造するモジュールの目標（所望の）特性を有しているか否かを判断する（ステップＳ６０３）。シミュレーション装置は、ステップＳ６０２で算出したモジュールの高周波特性が、設計して実際に製造するモジュールの目標特性を有していると判断した場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）は、シミュレーション装置は、算出したモジュール基板の回路特性に基づいてモジュール基板を製造することが可能である旨を出力する（ステップＳ６０４）。なお、シミュレーション装置は、例えば表示部を有し、該表示部にモジュール基板を製造することが可能である旨を表示する。

シミュレーション装置は、ステップＳ６０２で算出したモジュールの高周波特性が、設計して実際に製造するモジュールの目標特性を有していないと判断した場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）は、シミュレーション装置は、高周波部品２の各端子６ａ〜６ｈと接続するモジュール基板の配線４ａ〜４ｈの設計を変更する必要がある旨を出力する（ステップＳ６０５）。なお、モジュール基板の配線４ａ〜４ｈの設計を変更する必要がある旨を、例えばシミュレーション装置の表示部に出力する。ステップＳ６０５での出力に従い、高周波部品２の各端子６ａ〜６ｈと接続するモジュール基板の配線４ａ〜４ｈの設計を変更し、変更したモジュール基板に対して、ステップＳ６０１で再度、モジュール基板の回路動作をシミュレーションする。

以上のように、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法では、ステップＳ２０３で取得した第１パラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を、ステップＳ２０６で取得した第２パラメータの対応する各行列要素に合わせることで、第１パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性と、第２パラメータにより導き出せる所定の二つの端子間の反射特性及び通過特性とが略一致するように第１パラメータの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を補正することができ、各無反射終端器の高周波特性を測定する等の煩雑な作業を行うことなく簡単な作業のみで、配線４ａ、４ｂ、４ｃで生じる誤差、及び第２端子６ｄ〜６ｈの終端状態により生じる誤差を補正することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２を搭載したモジュールの特性算出方法は、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法で補正した高周波部品２のＳパラメータと、モジュール基板の回路特性とに基づいて、高周波部品２を搭載したモジュールの高周波特性を算出するため、算出したモジュールの高周波特性と、実際に製造するモジュールの高周波特性とが略一致する。

しかし、従来の補正方法で補正した高周波部品のＳパラメータに基づいてモジュールの高周波特性を算出した場合、高周波部品をモジュール基板に実装した状態とは異なる状態で算出しているため、算出したモジュールの高周波特性と、実際に製造するモジュールの高周波特性とが一致しない。そのため、算出したモジュールの高周波特性と、実際に製造するモジュールの高周波特性とが略一致するまで、例えば高周波部品の各端子と接続するモジュール基板の配線の設計を変更し、モジュール基板の配線の設計を変更したモジュールを製造する作業工程を繰り返す必要があった。

そこで、本発明の実施の形態１に係る高周波部品２を搭載したモジュールの特性算出方法は、端子６から測定器１の測定ポート５までの配線４で生じる誤差、及び端子６の終端状態により生じる誤差を補正した高周波部品２のＳパラメータと、モジュール基板の回路特性とに基づいて、モジュールの高周波特性を算出するため、実際に製造するモジュールの高周波特性と略一致するモジュールの高周波特性を算出することができ、モジュールの開発期間を短縮することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、実施の形態１で説明した高周波部品２のＳパラメータを補正する方法とは別の高周波部品２のＳパラメータを補正する方法を説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法を説明するためのフローチャートである。なお、測定器１、高周波部品２及び第１測定基板３の構成は、実施の形態１で説明した構成と同じであり、以下の説明では、実施の形態１の図面を用いて説明する。

まず、図１に示す測定器１は、測定ポート５を有し、測定ポート５と第１測定基板３の配線４ａ〜４ｈとの接続を順次切り替えて、高周波部品２の全ての端子６ａ〜６ｈからの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、第１測定基板３に実装した高周波部品２のＳパラメータ（第１ａパラメータ）を取得する（ステップＳ７０１）。

次に、測定器１は、図４に示すように、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに対応する配線４ａ、４ｂ、４ｃを有する第２測定基板７に高周波部品２を実装して、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃであるＡＮＴ端子、Ｔｘ端子、Ｒｘ端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定する。三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃは配線４ａ、４ｂ、４ｃとそれぞれ接続し、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃ以外の五つの第２端子６ｄ〜６ｈは終端状態としてそれぞれＧＮＤ電極に接地する。

測定器１は、測定ポート５と第２測定基板７の配線４ａ、４ｂ、４ｃとの接続を順次切り替えて三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃからの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、第２測定基板７に実装した高周波部品２のＳパラメータ（第２ａパラメータ）を取得する（ステップＳ７０２）。

次に、測定器１は、ステップＳ７０２で取得した第２ａパラメータに基づいて、ステップＳ７０１で取得した第１ａパラメータを補正する（ステップＳ７０３）。具体的に、ステップＳ７０３での補正は、ステップＳ７０１で取得した第１ａパラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を、ステップＳ７０２で取得した第２ａパラメータの対応する各行列要素に合わせる。ここで、ステップＳ７０２で取得した第２ａパラメータは、三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃの行列要素のみで３×３の行列である。また、第２ａパラメータは、五つの第２端子６ｄ〜６ｈを理想的な終端状態にして取得するため、対応する各行列要素が五つの第２端子６ｄ〜６ｈの終端状態により生じる誤差を含むことはない。

なお、ステップＳ７０３で行う第１ａパラメータの補正は、第１ａパラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃの各行列要素を、単純に第２ａパラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃの各行列要素に合わせる補正に限定されるものではなく、所定の係数を乗算した第２ａパラメータの各行列要素に合わせたり、所定の基準値以上の第１ａパラメータの行列要素のみ、第２ａパラメータの行列要素に合わせたりしても良い。

次に、測定器１は、高周波部品２を実装していない第２測定基板７の全ての配線４ａ、４ｂ、４ｃの入射波に基づく反射波及び通過波を測定し、測定した結果から計算にて、配線４ａ、４ｂ、４ｃのＳパラメータ（第１ｂパラメータ）を取得する（ステップＳ７０４）。測定器１は、ステップＳ７０３で補正した第１ａパラメータから、ステップＳ７０４で取得した第１ｂパラメータを差し引いて、第１ａパラメータを補正する（ステップＳ７０５）。つまり、ステップＳ７０３で補正した第１ａパラメータに対して、高周波部品２の第１端子６ａ、６ｂ、６ｃから測定器１の測定ポート５までの配線４ａ、４ｂ、４ｃで生じる誤差をさらに補正して、最終的な高周波部品２のＳパラメータを測定器１が取得する。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法では、ステップＳ７０１で取得した第１ａパラメータの三つの第１端子６ａ、６ｂ、６ｃに関する各行列要素を、ステップＳ７０２で取得した第２ａパラメータの対応する各行列要素に合わせる補正を行い、補正した第１ａパラメータからステップＳ７０４で取得した第１ｂパラメータを差し引いて、第１ａパラメータをさらに補正するので、各無反射終端器の高周波特性を測定する等の煩雑な作業を行うことなく簡単な作業のみで、高周波部品２のＳパラメータの、配線４ａ、４ｂ、４ｃで生じる誤差、及び第２端子６ｄ〜６ｈの終端状態により生じる誤差を補正することができる。

つまり、本発明の実施の形態２に係る高周波部品２のＳパラメータを補正する方法では、実施の形態１とは異なり、端子６の終端状態により生じる誤差を補正した第１ａパラメータに対して配線４で生じる誤差を補正する。

なお、ステップＳ７０５で取得したＳパラメータを用いて、高周波部品２をモジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出する方法については、実施の形態１と同じであるため詳細な説明は省略する。

１ 測定器
２ 高周波部品
３ 第１測定基板
４、４ａ〜４ｈ 配線
５ 測定ポート
６、６ａ〜６ｈ 端子
７ 第２測定基板（モジュール基板）

Claims (6)

1. 高周波信号の入出力を行う少なくとも一つの第１端子と、前記第１端子以外の少なくとも一つの第２端子とを有する高周波部品のＳパラメータを補正する方法であって、
   全ての前記第１端子及び前記第２端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して、第１測定基板に実装された前記高周波部品のＳパラメータである第１パラメータを取得する第１ステップと、
   前記第２端子を終端状態として、全ての前記第１端子からの入射波に基づく反射波及び通過波を測定して、前記第１測定基板とは異なる第２測定基板に実装された前記高周波部品のＳパラメータである第２パラメータを取得する第２ステップと、
   前記第１ステップで取得した前記第１パラメータの前記第１端子に関する各要素を、前記第２ステップで取得した前記第２パラメータの対応する各要素に基づいて補正する第３ステップと
   を含むことを特徴とする高周波部品のＳパラメータを補正する方法。
2. 前記第１ステップでは、前記第１端子又は前記第２端子から測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正した前記第１パラメータを取得し、
   前記第２ステップでは、前記第１端子から前記測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正した前記第２パラメータを取得することを特徴とする請求項１に記載の高周波部品のＳパラメータを補正する方法。
3. 前記第３ステップで補正した前記第１パラメータに対して、前記第１端子又は前記第２端子から測定器の測定ポートまでの配線に生じる誤差を補正する第４ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の高周波部品のＳパラメータを補正する方法。
4. 前記第３ステップは、前記第１ステップで取得した前記第１パラメータの前記第１端子に関する各要素を、前記第２ステップで取得した前記第２パラメータの対応する各要素に合わせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高周波部品のＳパラメータを補正する方法。
5. 前記第２端子は、少なくとも一つのグランド端子を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高周波部品のＳパラメータを補正する方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法で補正した前記高周波部品のＳパラメータと、
   前記高周波部品を実装するモジュール基板の回路動作をシミュレーションして算出した前記モジュール基板の回路特性とに基づいて、
   前記高周波部品を前記モジュール基板に実装したモジュールの高周波特性を算出することを特徴とする高周波部品を搭載したモジュールの特性算出方法。

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