CN104347920B - 电介质线路以及电子部件 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的电介质线路具备由具有第1相对介电常数的第1电介质构成的线路部、由具有第2相对介电常数的第2电介质构成的周围电介质部。线路部使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。周围电介质部在垂直于线路部中的电磁波传播方向的截面上是存在于线路部的周围。第1相对介电常数为1000以上。第2相对介电常数小于第1相对介电常数。
Description
技术领域
本发明涉及传播1GHz~10GHz范围内的频率的电磁波的电介质线路以及含有该电介质线路的电子部件。
背景技术
近年来,微波带特别是1GHz~10GHz的频带被广泛利用于近距离无线通信或移动体通信。对于被用于这些通信的通信装置来说被强烈要求小型化以及薄型化,并且对于被用于所述通信装置的电子部件来说也被强烈要求小型化以及薄型化。
一般对于1GHz~10GHz的频带的高频信号传输来说是使用同轴线路、带状线路、微带线路以及共面线路等、组合了导体和电介质的构造的传输线路。
在被用于通信装置的电子部件中如带通滤波器那样含有谐振器。在该谐振器中具有使用了分布常数线路的构件或使用了电感器和电容器的构件等,但是无论哪一个都含有传输线路。对于谐振器来说要求无负载Q值大。谐振器的无负载Q值能够通过减小谐振器中的损耗来增大。
对于传输线路的损耗来说有电介质损耗、导体损耗以及放射损耗。信号的频率变得越高则趋肤效应(skin effect)就变得越为显著,并且导体损耗显著增大。谐振器中的损耗基本上是起因于导体损耗。因此,为了增大谐振器的无负载Q值而减小导体损耗是有效的。作为减小导体损耗并增大谐振器的无负载Q值的技术众所周知在日本国专利申请公开平4-43703号公报和日本国专利申请公开平10-13112号公报中所记载的技术。
在日本国专利申请公开平4-43703号公报中所记载的技术为在对称型带状线路谐振器中,通过以平行于接地导体的方式将互相经由电介质而被隔开的多枚带状导体配置于一对接地导体之间,从而减少带状导体的导体损耗并增大谐振器的无负载Q值。
在日本国专利申请公开平10-13112号公报中所记载的技术为在具有带状线电极的谐振器中,通过以将带状线电极作为具有电介质层和导体层被交替层叠的多层部和导体的多层电极,并且构成多层部的各层的面相对于接地电极成为垂直的形式进行配置,从而减少带状线电极的导体损耗并增大谐振器的无负载Q值。
另外,作为使50GHz左右的毫米波段的电磁波传播的传输线路众所周知有电介质线路。例如,在日本国专利申请公开2007-235630号公报中记载有将高介电常数胶带配置于被平行配置的2个平行导体板之间、并且将由低介电常数材料构成的填充电介质配置于2个平行导体板与高介电常数胶带之间而被构成的传输线路。在该传输线路中,电磁波的电场分布于填充电介质内。在日本国专利申请公开2007-235630号公报中还记载有实际被制作的传输线路在30GHz~60GHz的频带其特性为低分散的特性。
还有,在日本国专利申请公开2013-45859号公报中记载有即使在GHz频带也具有优异磁特性的磁性电介质材料。
如以上所述现有的1GHz~10GHz频带用的传输线路为组合了导体和电介质的构造的传输线路。关于该传输线路,即使如日本国专利申请公开平4-43703号公报和日本国专利申请公开平10-13112号公报所记载的技术那样实行增大导体的表面积等对策,要大幅度减小导体损耗也是困难的。因此,使用了该传输线路的谐振器在增大无负载Q方面是有界限的。
另外,如以上所述使50GHz左右的毫米波段的电磁波传播的电介质线路是为人们所知的,但是使1GHz~10GHz频段的电磁波传播的电介质线路还未被人们所知。
电磁波的波长与频率成反比。1GHz~10GHz频段的电磁波的波长成为50GHz左右的毫米波段的电磁波的波长的5倍到50倍左右。一般来说现有电介质线路的大小为所传播的电磁波的波长则越大。因此,假如即使使用现有电介质线路来构成1GHz~10GHz频段用谐振器的电子部件也不能够实现实用性的电子部件,因为电子部件会被大型化。
还有,传播电介质线路的电磁波的波长由于波长缩短效应而变得短于在真空中进行传播的电磁波的波长。但是,在现有电介质线路中不会获得大幅度的波长缩短效应。例如,在日本国专利申请公开2007-235630号公报中记载有填充电介质的相对介电常数例如为4以下。如果相对介电常数为4的话则波长缩短效应为0.5。因此,即使使用现有电介质线路也不能够达到由电介质的波长缩短效应带来的电子部件的大幅度的小型化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播的电介质线路、以及含有该电介质线路的电子部件。
本发明的电介质线路具备由具有第1相对介电常数的第1电介质构成的线路部、由具有第2相对介电常数的第2电介质构成的周围电介质部。线路部使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。周围电介质部在线路部中的垂直于电磁波的传播方向的截面上是存在于线路部的周围。第1相对介电常数为1000以上。第2相对介电常数小于第1相对介电常数。还有,在本申请说明书中所谓相对介电常数是指复相对介电常数的实部。另外,本发明中的线路部不限于以一个方向使电磁波传播的线路部,例如可以是使如行进波和反射波那样以互相相反方向行进的2个电磁波传播的线路部。
在本发明的电介质线路中,第1相对介电常数可以是50万以下。另外,第2相对介电常数可以是第1相对介电常数的1/10以下。
另外,在本发明的电介质线路中,周围电介质部至少一部分可以具有1.02以上的相对导磁率。在此情况下,周围电介质部至少一部分的相对导磁率可以是30以下。还有,在本申请说明书中所谓相对导磁率是指复相对导磁率的实部。
另外,在本发明的电介质线路中,所述截面上的线路部的形状既可以是圆形也可以是四边形。
本发明的电子部件是一种含有本发明的电介质线路的电子部件。本发明的电子部件可以具备具有1GHz~10GHz范围内谐振频率的谐振器。该谐振器是使用本发明的电介质线路来进行构成的。
在本发明的电介质线路以及电子部件中,构成线路部的第1电介质的第1相对介电常数为1000以上,构成周围电介质部的第2电介质的第2相对介电常数小于第1相对介电常数。由此,线路部能够使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播,因此,根据本发明能够实现使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播的电介质线路、以及含有该电介质线路的电子部件。
本发明的其他目的和特征以及优点 凭借着以下说明就会变得充分明了。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。
图2是表示图1中的从A方向看到的电子部件的侧面图。
图3是表示图1所表示的电介质线路截面的截面图。
图4是表示图1所表示的电子部件的电路结构的电路图。
图5是表示本发明的第2实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。
图6是表示图5中的从A方向看到的电子部件的侧面图。
图7是表示图5所表示的电介质线路的截面的截面图。
图8是表示本发明的第3实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。
图9是图8所表示的电子部件的平面图。
图10是表示图8所表示的电介质线路的截面的截面图。
图11是表示本发明的第4实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。
图12是图11所表示的电子部件的平面图。
图13是表示图11所表示的电介质线路的截面的截面图。
图14是由第1模拟进行设计的第1电子部件的立体图。
图15是图14所表示的第1电子部件的平面图。
图16是由第1模拟进行设计的第2电子部件的立体图。
图17是图16所表示的第2电子部件的平面图。
图18是表示图14所表示的第1电子部件的反射衰减特性的特性图。
图19是表示图16所表示的第2电子部件的反射衰减特性的特性图。
图20是表示第2模拟结果的特性图。
图21是表示第3模拟结果的特性图。
图22A~图22E是表示第4模拟结果的说明图。
图23是本发明的第5实施方式所涉及的电子部件的平面图。
图24是图23所表示的电子部件的立体图。
图25是表示图23所表示的电子部件的电路结构的电路图。
图26是表示图23所表示的电子部件的频率特性的特性图。
图27是本发明的第6实施方式所涉及的电子部件的立体图。
图28是表示图27所表示的电子部件的内部的立体图。
图29是表示图28所表示的电子部件的电容器部的立体图。
图30是表示图28所表示的电子部件的1个谐振器部分的内部的立体图。
图31是表示图30所表示的谐振器部分和2个区划遮蔽层的立体图。
图32是图30所表示的谐振器部分的正面图。
图33是图30所表示的谐振器部分的侧面图。
图34是表示图28所表示的电子部件的电路结构的电路图。
图35是表示图27所表示的电子部件的通过衰减特性的一个例子的特性图。
图36是表示图30所表示的谐振器部分的特性的特性图。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下是参照附图并就本发明的实施方式进行详细说明。首先,参照图1~图3并就本发明的第1实施方式所设计的电介质线路以及电子部件的构造作如下说明。图1是表示本实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。图2是表示图1中的从A方向看到的电子部件的侧面图。图3是表示图1所表示的电介质线路的截面的截面图。
如图1~图3所示,本实施方式所涉及的电子部件1含有本实施方式所涉及的电介质线路2。电介质线路2具备由具有第1相对介电常数E1的第1电介质构成的线路部10、由具有第2相对介电常数E2的第2电介质构成的周围电介质部20。线路部10使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。周围电介质部20在线路部10中的垂直于电磁波的传播方向的截面上,存在于线路部10的周围。在本实施方式中,特别是在上述截面上周围电介质部20接触于线路部10的外周整体。第1相对介电常数E1为1000以上。第2相对介电常数E2小于第1相对介电常数E1。
在本实施方式中,线路部10具有圆柱形状。线路部10中的电磁波的传播方向为圆柱的中心轴方向。周围电介质部20具有长方体形状。在线路部10中的垂直于电磁波的传播方向的截面上,线路部10的形状为圆形,周围电介质部20的形状为长方形。在此,如图1所示将平行于上述截面上的周围电介质部20的形状即长方形的长边的方向定义为X方向,将平行于该长方形的短边的方向定义为Y方向。另外,将线路部10中的电磁波的传播方向即作为线路部10的形状的圆柱的中心轴方向定义为Z方向。X方向、Y方向以及Z方向互相正交。图3是表示线路部10中的垂直于电磁波传播方向即Z方向的截面。
周围电介质部20具有位于Z方向的两端的上面20a以及下面20b、位于X方向两端的2个侧面20c,20d、位于Y方向两端的2个侧面20e,20f。
周围电介质部20至少一部分可以由具有磁性的电介质即磁性电介质来构成。换言之,周围电介质部20的至少一部分可以具有大于1的相对导磁率。在此情况下,周围电介质部20的至少一部分(磁性电介质)的相对导磁率优选为1.02以上。还有,构成周围电介质部20的至少一部分的磁性电介质为第2电介质的至少一部分。因此,磁性电介质具有所述第2相对介电常数E2。
在本实施方式中,特别是周围电介质部20整体是由1个种类的第2电介质来进行构成的。因此,周围电介质部20整体具有相同的相对介电常数和相同的相对导磁率。上述1个种类的第2电介质既可以是没有磁性的电介质即相对导磁率为1的电介质,也可以是磁性电介质。
电子部件1进一步具备分别被配置于周围电介质部20的上面20a、下面20b、侧面20e,20f的导体层3,4,5,6。导体层3的X方向的长度小于上面20a的X方向的长度。导体层3的Y方向的长度与上面20a的Y方向的长度相等。导体层3只覆盖了上面20a的一部分。导体层4的X方向的长度小于下面20b的X方向的长度。导体层4的Y方向的长度与下面20b的Y方向的长度相等。导体层4只覆盖了下面20b的一部分。导体层5覆盖侧面20e整体并被电连接于导体层3,4。导体层6覆盖侧面20f整体并被电连接于导体层3,4。导体层3,4,5,6被接地。
电子部件1进一步具备以相对于导体层4分开规定的间隔进行相对的形式被配置于周围电介质部20的内部的导体层7。在导体层4与导体层7之间介有周围电介质部20的一部分。
线路部10的Z方向的一端被连接于导体层7。导体层7具有露出于周围电介质部20的侧面20c的端部7a。线路部10的Z方向的另一端被连接于导体层3。
导体层3,4,5,6,7是由Ag,Cu等金属所构成。还有,电子部件1可以替代导体层3而具备由具有第1相对介电常数E1的电介质构成的电介质层。
接着,参照图4的电路图来就本实施方式所涉及的电子部件1的电路结构作如下说明。本实施方式所涉及的电子部件1具备具有被并联连接的电感器31和电容器32的谐振器30、输入输出端子33。电感器31的一端和电容器32的一端被电连接于输入输出端子33。电感器31的另一端和电容器32的另一端被电连接于大地。电感器31和电容器32构成了并联谐振电路。谐振器30具有1GHz~10GHz范围内的谐振频率。
谐振器30是使用电介质线路2来构成的。如果是进一步作具体说明,则构成谐振器30的电感器31是由电介质线路2的线路部10所构成。电容器32是由图1所表示的导体层4,7和其间的周围电介质部20的一部分所构成。输入输出端子33是由图1所表示的导体层7的端部7a所构成。还有,也可以将被连接于导体层7的端部7a的导体层设置于周围电介质部20的侧面20c,并将该导体层作为输入输出端子33。
接着,就本实施方式所涉及的电介质线路2以及电子部件1的作用作如下说明。将包含1GHz~10GHz范围内的频率的任意频率的电力提供给由导体层7的端部7a构成的输入输出端子33。起因于该电力从而在被连接于导体层7的线路部10上感应出电磁波。线路部10使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。线路部10进行传播的电磁波的1个以上的频率包含谐振器30的谐振频率。谐振器30以1GHz~10GHz范围内的谐振频率进行谐振。输入输出端子33的电位在被提供给输入输出端子33的电力的频率与谐振频率相一致的时候成为最大值,并且随着被提供给输入输出端子33的电力的频率从谐振频率离开而减小。
在本实施方式中,构成线路部10的第1电介质的第1相对介电常数E1为1000以上,构成周围电介质部20的第2电介质的第2相对介电常数E2小于第1相对介电常数E1。所谓1000以上的第1相对介电常数E1的值,与被用于使50GHz左右的毫米波段的电磁波传播的现有电介质线路的电介质相对介电常数相比非常大。通过将第1相对介电常数E1的值调整到像这样大的值,从而线路部10能够使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。
第1相对介电常数E1变得越大,则电磁波变得越容易在线路部10的内部进行传播,线路部10的波长缩短效应变大,从而变得容易使谐振器30的谐振频率降低。因此,理论上对于第1相对介电常数E1来说没有上限。但是,如果第1相对介电常数E1变成了50万以上的话则上述效果基本上成为一定。从该观点出发优选第1相对介电常数E1为50万以下。
由具有小于第1相对介电常数E1的第2相对介电常数E2的第2电介质构成周围电介质部20具有使电磁波集中到线路部10的功能。为了使该功能被有效发挥,第2相对介电常数E2优选为第1相对介电常数E1的1/10倍以下。
在第2电介质为磁性电介质的情况下,与第2电介质没有磁性的情况相比较能够增大电介质线路2的电感,由此,能够降低谐振器30的谐振器频率。另外,磁性电介质的相对导磁率变得越大,则变得越可能进一步增大电介质线路2的电感,由此,能够进一步降低谐振器30的谐振频率。但是,磁性电介质的相对导磁率变得越大,则周围电介质部20中的磁性体的损耗变得越大。因此,构成周围电介质部20的磁性电介质的相对导磁率优选为30以下。
作为构成第1电介质的电介质材料的例子可以列举钛酸钡或者含有钛酸钡的金属氧化物材料例如钛酸钡锶或钛酸钡钙。根据这些电介质材料,则能够实现具有1000以上的第1相对介电常数的第1电介质。
作为在第2电介质没有磁性的情况下的构成第2电介质的电介质材料的例子可以列举聚四氟乙烯等树脂、氧化铝等陶瓷、玻璃、这些物质的复合材料。根据这些电介质材料,能够实现具有第1相对介电常数E1的1/10倍以下的第2相对介电常数E2的第2电介质。
作为在第2电介质为磁性电介质的情况下的构成第2电介质的电介质材料能够使用使磁性体粒子分散于如上述那样的没有磁性的电介质材料中的物质。在此情况下,为了减小在1GHz~10GHz频带上的磁性体粒子的磁损耗而优选将磁性体粒子的粒径减小到在1GHz~10GHz频带上的表皮深度以下,具体地,优选减小到100nm以下。另外,通过将磁性体粒子做成扁平形状并在电介质材料中取向分散,从而就能够增大磁性电介质的相对导磁率。再有,如日本国专利申请公开2013-45859号公报中所记载的那样通过使具有磁性体粒子发生凝集的各向异性形状的聚集体在电介质材料中取向分散,从而也能够增大磁性电介质的相对导磁率。
如以上所说明的那样根据本实施方式,能够实现使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播的电介质线路2。另外,根据本实施方式,能够实现含有电介质线路2的电子部件1。该电子部件1具有使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播的部分。本实施方式所涉及的电子部件1特别是具备了使用电介质线路2来构成的谐振器30。该谐振器30具有1GHz~10GHz范围内的谐振频率。
[第2实施方式]
接着,参照图5~图7并就本发明的第2实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件作如下说明。图5是表示本实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。图6是表示图5中的从A方向看到的电子部件的侧面图。图7是表示图5所表示的电介质线路截面的截面图。
在本实施方式所涉及的电介质线路2以及电子部件1中,其周围电介质部20的结构与第1实施方式不同。即,在本实施方式中,周围电介质部20包含由磁性电介质构成的磁性电介质部21、由没有磁性的电介质构成的非磁性电介质部22。磁性电介质部21在线路部10中的垂直于电磁波的传播方向即垂直于Z方向的截面上是存在于线路部10的周围。在本实施方式中,特别是在上述截面上磁性电介质部21接触于线路部10的外周整体。磁性电介质部21的形状例如是圆筒形状。非磁性电介质部22在上述截面上是存在于磁性电介质部21的周围。
磁性电介质部21和非磁性电介质部22具有在第1实施方式中已经作了说明的第2相对介电常数E2。磁性电介质部21具有大于1的相对导磁率。磁性电介质部21的相对导磁率优选为1.02以上。通过周围电介质部20含有磁性电介质部21,从而与周围电介质部20的整体不具有磁性的情况相比较,能够增大电介质线路2的电感,由此,降低谐振器30的谐振频率就成为了可能。另外,磁性电介质部21的相对导磁率变得越大,则能够进一步增大电介质线路2的电感,由此,能够进一步降低谐振器30的谐振频率。但是,磁性电介质部21的相对导磁率变得越大,则磁性电介质部21中的磁性体的损耗就变得越大。因此,磁性电介质部21的相对导磁率优选为30以下。
构成磁性电介质部21的磁性电介质材料的例子如同在第1实施方式中所说明的那样。构成非磁性电介质部22的电介质材料的例子与在第1实施方式中所说明的在第2电介质没有磁性的情况下的构成第2电介质的电介质材料的例子相同。
本实施方式所涉及的电介质线路2以及电子部件1的其他结构与第1实施方式相同。另外,本实施方式所涉及的电介质线路2以及电子部件1的作用以及效果与在第1实施方式中构成周围电介质部20的第2电介质为磁性电介质的情况相同。
[第3实施方式]
接着,参照图8~图10并就本发明的第3实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件作如下说明。图8是表示本实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。图9是图8所表示的电子部件的平面图。图10是表示图8所表示的电介质线路截面的截面图。
如图8~图10所示,本实施方式所涉及的电子部件51含有本实施方式所涉及的电介质线路52。电介质线路52具备由具有第1相对介电常数E1的第1电介质构成的线路部60、由具有第2相对介电常数E2的第2电介质构成的周围电介质部70、接地导体80。线路部60使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。周围电介质部70在线路部60中的垂直于电磁波传播方向的截面上是存在于线路部60的周围。在本实施方式中,特别是在上述截面上周围电介质部70接触于线路部60的外周整体。与第1实施方式相同,第1相对介电常数E1为1000以上。第2相对介电常数E2小于第1相对介电常数E1。
周围电介质部70具有长方体形状。在此,如图8所示定义X方向、Y方向以及Z方向。X方向、Y方向以及Z方向互相正交。周围电介质部70具有位于Z方向两端的上面70a以及下面70b、位于X方向两端的2个侧面70c,70d、位于Y方向两端的2个侧面70e,70f。
在本实施方式中,线路部60在X方向上为长板状,并且被埋入到周围电介质部70的内部。线路部60具有朝着周围电介质部70的上面70a的上面、朝着周围电介质部70的下面70b的下面。线路部60中的电磁波的传播方向为X方向。图10是表示线路部60中的垂直于电磁波传播方向即垂直于X方向的截面。在该截面上,线路部60的形状为四边形,特别是长方形,周围电介质部70的形状也是长方形。
接地导体80被配置于周围电介质部70的下面70b。接地导体80从离开侧面70c与下面70b之间的棱线的位置延伸至侧面70d与下面70b之间的棱线的位置。
周围电介质部70至少一部分可以由在第1实施方式已经作了说明的磁性电介质所构成。换言之,周围电介质部70的至少一部分可以具有大于1的相对导磁率。在此情况下,周围电介质部70的至少一部分(磁性电介质)的相对导磁率优选为1.02以上。还有,构成周围电介质部70至少一部分的磁性电介质为第2电介质至少一部分。因此,磁性电介质具有所述第2相对介电常数E2。
在本实施方式中,特别是周围电介质部70整体是由1个种类的第2电介质来进行构成的。因此,周围电介质部70整体具有相同的相对介电常数和相同的相对导磁率。上述1个种类的第2电介质既可以是没有磁性的电介质即相对导磁率为1的电介质,也可以是磁性电介质。
电子部件51进一步具备分别被配置于周围电介质部70侧面70d的导体层53。导体层53覆盖侧面70d整体,并且被电连接于接地导体80。接地导体80和导体层53被连接于大地。接地导线80和导体层53是由Ag、Cu等金属所构成。
线路部60具有位于X方向的一端并且露出于周围电介质部70侧面70c的端部60a。与端部60a相反侧的线路部60的端部被连接于导体层53。
本实施方式所涉及的电介质线路52的构造类似于微带线路的构造。本实施方式所涉及的电介质线路52与微带线路不同的地方是替代微带线路中的导体线路而具备由第1电介质构成的线路部60。
本实施方式所涉及的电子部件51具备具有1GHz~10GHz范围内谐振频率的谐振器。该谐振器是使用电介质线路52来构成的。如果更加具体地来进行说明的话,则本实施方式所涉及的电介质线路52与微带线路相同是作为分布常数线路来行使其功能的。于是,由该电介质线路52构成了前端短路的1/4波长谐振器。该前端短路的1/4波长谐振器与并联谐振电路相等价。因此,本实施方式所涉及的谐振器即前端短路的1/4波长谐振器的等价电路成为如图4所表示的那样。以下与第1实施方式相同标注符号30来表示本实施方式所涉及的谐振器。在本实施方式中,线路部60的端部60a构成前端短路的1/4波长谐振器的开放端以及图4中的输入输出端子33。还有,也可以将被连接于线路部60的端部60a的导体层设置于周围电介质部70的侧面70c并将该导体层作为输入输出端子33。或者,也可以将下端被连接于线路部60上的端部60a近旁部分并且上端露出于周围电介质部70上面70a的通孔设置于周围电介质部70的内部,从而将该通孔的上端作为输入输出端子33。与端部60a相反侧的线路部60的端部被连接于导体层53,从而构成前端短路的1/4波长谐振器的短路端。
本实施方式中的第1相对介电常数E1和第2相对介电常数E2以及磁性电介质的相对导磁率各自优选的范围、第1电介质和第2电介质以及磁性电介质各自的材料的例子与第1实施方式相同。
接着,就本实施方式所涉及的电介质线路52以及电子部件51的作用作如下说明。将包含1GHz~10GHz范围内频率的任意频率的电力提供给由线路部60的端部60a构成的输入输出端子33。起因于该电力从而在线路部60上感应出电磁波。线路部60使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播。线路部60传播的电磁波的1个以上的频率包含谐振器30的谐振频率。该谐振器30以1GHz~10GHz范围内的谐振频率进行谐振。输入输出端子33的电位在被提供给输入输出端子33的电力的频率与谐振频率相一致的时候成为最大值,并且随着被提供给输入输出端子33的电力的频率从谐振频率离开而减小。
在第2电介质为磁性电介质的情况下,与第2电介质没有磁性的情况相比较能够增大电介质线路52的电感,由此,降低谐振器30的谐振器频率就成为了可能。本实施方式所涉及的电介质线路52以及电子部件51的其他作用以及效果与第1实施方式相同。
[第4实施方式]
接着,参照图11~图13并就本发明的第4实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件作如下说明。图11是表示本实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件的立体图。图12是图11所表示的电子部件的平面图。图13是表示图11所表示的电介质线路截面的截面图。
在本实施方式所涉及的电介质线路52以及电子部件51中,其周围电介质部70的结构与第3实施方式不同。即,在本实施方式中,周围电介质部70含有由磁性电介质构成的磁性电介质部71、由不具有磁性的电介质构成的非磁性电介质部72。磁性电介质部71在线路部60中的垂直于电磁波传播方向即垂直于X方向的截面上是存在于线路部60的周围。在本实施方式中,特别是在上述截面上磁性电介质部71接触于线路部60的外周整体。在上述截面上磁性电介质部71的外缘的形状例如是长方形。非磁性电介质部72在上述截面上是存在于磁性电介质部71的周围。
磁性电介质部71和非磁性电介质部72具有在第1实施方式中已经作了说明的第2相对介电常数E2。磁性电介质部71具有大于1的相对导磁率。磁性电介质部71的相对导磁率优选为1.02以上。另外,磁性电介质部71的相对导磁率优选为30以下。构成磁性电介质部71的磁性电介质材料的例子如同在第1实施方式中已经作了说明的那样。构成非磁性电介质部72的电介质材料的例子与在第1实施方式中已经作了说明的第2电介质没有磁性的情况下的构成第2电介质的电介质材料的例子相同。
本实施方式所涉及的电介质线路52以及电子部件51的其他结构与第3实施方式相同。另外,本实施方式所涉及的电介质线路52以及电子部件51的作用以及效果与在第3实施方式中构成周围电介质部70的第2电介质为磁性电介质的情况相同。
以下是就相关于本发明的电介质线路进行实行的第1~第4模拟结果进行说明。
[第1模拟]
首先,就第1模拟作如下说明。在第1模拟中,设计出使用各个本发明的电介质线路来进行构成的第1以及第2电子部件。第1电子部件具备具有1GHz谐振频率的第1谐振器。第2电子部件具备具有10GHz谐振频率的第2谐振器。
首先,参照图14以及图15并就第1电子部件101作如下说明。图14是第1电子部件101的立体图。图15是第1电子部件101的平面图。第1电子部件101的结构基本上与图1所表示的第1实施方式所涉及的电子部件1相同。还有,在图15中省略了导体层3。
第1电子部件101中的各个部分的尺寸如以下所述。如图14所示,线路部10的Z方向的长度为3mm。周围电介质部20的X方向的长度和Y方向的长度分别为4.5mm和3.2mm。如图15所示,垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径为1mm。从Z方向看,导体层4与导体层7相重叠的区域为长方形。该区域的X方向的长度和Y方向的长度分别为0.85mm和2.2mm。导体层4与导体层7的间隔为0.03mm。与线路部10的Z方向的长度相比较,因为导体层7的厚度、导体层4与导体层7的间隔充分小,所以周围电介质部20的Z方向的长度大约为3mm。
在第1电子部件101中,构成线路部10的第1电介质的第1相对介电常数E1为1000。第1电介质的电介质损耗角正切为0.001。构成周围电介质部20的第2电介质的第2相对介电常数E2为10。第2电介质的相对导磁率为20。由导体层4,7和其之间的周围电介质部20的一部分构成的电容器32(参照图4)的电容量为5.792pF。第1谐振器是由电感器31和电容器32所构成。电感器31是由线路部10所构成。
接着,参照图16以及图17并就第2电子部件102作如下说明。图16是第2电子部件102的立体图。图17是第2电子部件102的平面图。第2电子部件102的结构基本上与图1所表示的第1实施方式所涉及的电子部件1相同。还有,在图17中省略了导体层3。
第2电子部件102中的各个部分的尺寸如以下所述。如图16所示,线路部10的Z方向的长度为1.5mm。周围电介质部20的X方向的长度和Y方向的长度分别为4.5mm和3.2mm。如图17所示,垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径为0.6mm。从Z方向看,导体层4与导体层7相重叠的区域为长方形。该区域的X方向的长度和Y方向的长度分别为0.25mm和1mm。导体层4与导体层7的间隔为0.03mm。与线路部10的Z方向的长度相比较,因为导体层7的厚度、导体层4与导体层7的间隔充分小,所以周围电介质部20的Z方向的长度大约为1.5mm。
在第2电子部件102中,构成线路部10的第1电介质的第1相对介电常数E1为1000。第1电介质的电介质损耗角正切为0.001。构成周围电介质部20的第2电介质的第2相对介电常数E2为10。第2电介质的相对导磁率为1。由导体层4,7和其之间的周围电介质部20的一部分构成的电容器32(参照图4)的电容量为0.851pF。第2谐振器是由电感器31和电容器32所构成。电感器31是由线路部10所构成。
图18是表示第1电子部件101的反射衰减特性。在图18中,横轴为频率,纵轴为反射衰减量。如图18所示,第1电子部件101的反射衰减特性是反射衰减量在1GHz取得极大值。由此而明白第1电子部件101的第1谐振器具有1GHz的谐振频率。另外,由此而明白第1电子部件101的线路部10能够至少使1GHz频率的电磁波传播。
图19是表示第2电子部件102的反射衰减特性。在图19中,横轴为频率,纵轴为反射衰减量。如图19所示,第2电子部件102的反射衰减特性是反射衰减量在10GHz取得极大值。由此而明白第2电子部件102的第2谐振器具有10GHz的谐振频率。另外,由此而明白第2电子部件102的线路部10能够至少使10GHz频率的电磁波传播。
另外,根据第1模拟结果可以明确通过调整电子部件中各个部分的尺寸、第1相对介电常数E1、第2相对介电常数E2、第2电介质的相对导磁率,从而就能够实现具备使1GHz与10GHz之间的1个以上的频率的电磁波传播的线路部10、包含该线路部10并具有1GHz与10GHz之间的谐振频率的谐振器的电子部件。
在第1电子部件101和第2电子部件102中,构成线路部10的第1电介质的第1相对介电常数E1为1000。第1相对介电常数E1变得越大,则电磁波越变得容易在线路部10的内部进行传播。因此,可以明确第1相对介电常数E1如果是1000以上的话,则能够实现具备使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播的线路部10、包含该线路部10并具有1GHz~10GHz范围内的谐振频率的谐振器的电子部件。
[第2模拟]
首先,就第2模拟作如下说明。在第2模拟中,调查了了第1实施方式所涉及的电子部件1中的线路部10的形状、第1相对介电常数E1、第2相对介电常数E2、以及谐振器30的谐振频率的关系。在第2模拟中,使用第2相对介电常数E2和线路部10的形状不同的5个电子部件1的模型A~E。将模型A~E中的第2相对介电常数E2和垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径D以及线路部10的Z方向的长度L表示于以下所述的表1中。第1电介质和第2电介质的相对导磁率中任一个都是1。
[表1]
模型 | A | B | C | D | E |
E2 | 400 | 100 | 100 | 75 | 7 |
D(μm) | 100 | 150 | 200 | 300 | 500 |
L(μm) | 400 | 600 | 800 | 1100 | 1600 |
在第2模拟中,关于模型A~E调查了第1相对介电常数E1与谐振器30的谐振频率的关系。还有,电容器32的电容量为3pF。第2模拟的结果被表示于图20中。在图20中,横轴为第1相对介电常数E1,纵轴为谐振器30的谐振频率。
根据图20所表示的结果可以了解到线路部10变得越大,另外第1相对介电常数E1变得越大,则谐振频率变得越低。但是,如果第1相对介电常数E1成为50万以上的话,则谐振频率与线路部10的大小无关基本上成为一定。因此,第1相对介电常数E1优选为50万以下。
[第3模拟]
首先,就第3模拟作如下说明。在第3模拟中,关于第2实施方式所涉及的电子部件1调查了第1相对介电常数E1、磁性电介质21的相对导磁率、谐振器30的谐振频率以及谐振器30的无负载Q值的关系。在由第3模拟中所使用的电子部件1的模型中,垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径为150μm,垂直于Z方向的截面上的磁性电介质部21的厚度为25μm,垂直于Z方向的截面上的磁性电介质部21外周的直径为200μm,线路部10的Z方向的长度为460μm,电容器32的电容量为3pF。另外,第2相对介电常数E2为75,第1电介质的电介质损耗角正切和磁性电介质部21的电介质损耗角正切都为0.001。第3模拟结果被表示于以下所述表2中。还有,在此,用记号μ表示磁性电介质部21的相对导磁率。另外,为了方便起见将周围电介质部20的整体没有磁性的情况作为磁性电介质部21的相对导磁率μ为1.0的情况来进行表示。
[表2]
在第3模拟中,替代由第3模拟所使用的电子部件1的模型中的线路部10而以与线路部10相同的形状设置由Ag构成的导体线路部,并且对于磁性电介质部21的相对导磁率为1.0的比较例模型来说也求得谐振器的谐振频率和谐振器的无负载Q值。在比较例模型中,谐振器的谐振频率为4.52GHz,谐振器的无负载Q值为130.9。
在表2所表示的第1相对介电常数E1和磁性电介质部21的相对导磁率μ的条件为表2所表示的数值的时候,由第3模拟所使用的电子部件1模型获得1GHz~10GHz范围内的谐振频率、较比较例模型中的无负载Q值来得大的无负载Q值。
图21是表示第3模拟结果的一部分具体地来说是表示关于第1相对介电常数E1为5,000的情况的磁性电介质部21的相对导磁率μ与谐振器30的谐振频率的关系。在图21中,横轴为磁性电介质部21的相对导磁率μ,纵轴为谐振器30的谐振频率。图21是用多个三角点和连接它们的曲线来表示关于第1相对介电常数E1为5,000的情况的磁性电介质部21的相对导磁率与谐振频率的关系。另外,图21是用点划线来表示比较例模型中的谐振器的谐振频率。
从表2以及图21就可了解到在第3模拟中所使用的电子部件1模型中,如果在第1相对介电常数E1为5,000的时候,磁性电介质部21的相对导磁率μ为1.02以上的话,则能够获得10GHz以下的谐振频率。另外,从表2以及图21就可了解到磁性电介质部21的相对导磁率μ变得越大,则谐振频率变得越低。因此,磁性电介质部21的相对导磁率μ越大,则越变得容易实现具备具有1GHz~10GHz范围内谐振频率的谐振器30的电子部件1。但是,磁性电介质部21的相对导磁率μ变得越大则磁性电介质部21中的磁性体的损耗变得越大。磁性电介质部21的相对导磁率μ如果最大为30,则就够充分。
[第4模拟]
接着,就第4模拟作如下说明。在第4模拟中检查了第1以及第2实施方式所涉及的电介质线路2中的线路部10近旁的磁场强度。图22A~图22E是表示不同条件的5个电介质线路2的模型。图22A~图22D所表示的4个模型是第1实施方式所涉及的电介质线路2的模型。在图22A~图22D所表示的4个模型中,垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径为150μm,第2相对介电常数E2为7,周围电介质部20的相对导磁率为1。另外,在图22A~图22D所表示的4个模型中,第1相对介电常数E1分别为1,000、2,000、5,000、10,000。另外,在图22A~图22D所表示的4个模型中,任一个第1电介质的电介质损耗角正切都为0.001。
图22E所表示的模型是第2实施方式所涉及的电介质线路2的模型。在图22E所表示的模型中,垂直于Z方向的截面上的线路部10的直径为150μm,垂直于Z方向的截面上的磁性电介质部21的厚度为25μm,垂直于Z方向的截面上的磁性电介质部21外周的直径为200μm。另外,在图22E所表示的模型中,第1相对介电常数E1为10,000,第1电介质的电介质损耗角正切为0.001,第2相对介电常数E2为7,磁性电介质部21的相对导磁率μ为5。
在图22A~图22E中用箭头表示线路部10近旁的12点的位置上的磁场强度。磁场强度越大则箭头越大。如图22A~图22D所示,第1相对介电常数E1变得越大则线路部10近旁的磁场强度变得越大。由此可知,第1相对介电常数E1变得越大,则越能够增大电介质线路2的电感,由此,能够降低谐振器30的谐振频率。
另外,从图22D和图22E就可知道通过周围电介质部20含有磁性电介质部21,从而与周围电介质部20整体没有磁性的情况相比较,线路部10近旁的磁场强度变大。由此,通过周围电介质部20至少一部分具有磁性从而就能够增大电介质线路2的电感,由此,就可知道降低谐振器30的谐振频率将成为可能。
[第5实施方式]
接着,就本发明的第5实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件作如下说明。图23是本实施方式所涉及的电子部件的平面图。图24是图23所表示的电子部件的立体图。
本实施方式所涉及的电子部件200实现了包含2个谐振器的带通滤波器。电子部件200具备具有上面的电介质基板201、被配置于该电介质基板201的上面上的4个导体层211,212,213,214。电介质基板201的相对介电常数为2.6。
导体层211,212中的任一个都是在一个方向上较长并且以在该一个方向上排列的形式被配置。在导体层211与导体层212之间形成有规定大小的间隙210。在此,将导体层211,212排列的方向定义为X方向,将平行于电介质基板201的上面并且垂直于X方向的方向定义为Y方向。导体层213,214以夹住导体层211,212的形式被配置于导体层211,212的Y方向的两侧。
导体层213是相对于导体层211,212隔开一定间隔被配置。导体层214具有朝着导体层211,212的侧部214a。该侧部214a具有相对于朝着侧部214a的导体层211的侧部隔开第1间隔并相对的第1部分214a1、相对于朝着侧部214a的导体层212的侧部隔开第2间隔并相对的第2部分214a2、位于第1部分214a1与第2部分214a2之间的第3部分214a3。第3部分214a3相对于朝着侧部214a的导体层211,212的侧部隔开第3间隔并相对。第1间隔与第2间隔的大小相等。第3间隔的大小大于第1以及第2间隔。
电介质基板201以及导体层211,212,213,214构成了共面线路。导体层213,214被连接于大地。导体层211,212传输高频信号。
电子部件200进一步具备2个介质块(dielectric block)221,231、2个贴片状的电容器222,232。介质块221,231的任一个都具有在Y方向上长的长方体。介质块221的Y方向的一端近旁部分在导体层214的上面中接触于侧部214a的第3部分214a3近旁的部分,介质块221 的Y方向的另一端近旁部分接触于导体层211的上面。介质块231的Y方向的一端的近旁部分在导体层214的上面中接触于侧部214a的第3部分214a3近旁的部分,介质块231的Y方向的另一端近旁部分接触于导体层212的上面。电容器222连接导体层211和导体层213。电容器232连接导体层212和导体层213。电容器222,232的电容量任一个都是0.6pF。
介质块221,231的Y方向的长度任一个都是1.6mm。垂直于Y方向的介质块221,231的截面形状的任一个都是一边的长度为0.5mm的正方形。介质块221,231任一个都是由钛酸钡锶所构成。介质块221,231构成本实施方式所涉及的电介质线路中的线路部。介质块221,231的相对介电常数即第1相对介电常数E1任一个都为1000。介质块221,231中的电磁波的传播方向为Y方向。在介质块221,231中的垂直于电磁波传播方向即垂直于Y方向的截面上,介质块221,231的形状为四边形。
电子部件200进一步具备由具有第2相对介电常数E2的第2电介质构成的未图示的周围电介质部。该周围电介质部在介质块221,231中的垂直于电磁波传播方向的截面上是存在于介质块221,231的周围。构成周围电介质部的第2电介质既可以是电介质材料,也可以是空气。电子部件200具备由介质块221和周围电介质部构成的电介质线路、由介质块231和周围电介质部构成的电介质线路。
图25是表示图23所表示的电子部件200电路结构的电路图。电子部件200具备输入端241、输出端242、谐振器220,230、电容器240。谐振器220是由被并联连接的介质块221和电容器222所构成。谐振器230是由被并联连接介质块231和电容器232所构成。介质块221,231分别是作为电感器来行使其功能的。
输入端子241是由导体层211所构成。介质块221的一端和电容器222的一端被连接于输入端241(导体层211)。介质块221的另一端被连接于大地(导体层214)。电容器222的另一端被连接于大地(导体层213)。
输出端242是由导体层212所构成。介质块231的一端和电容器232的一端被连接于输出端242(导体层212)。介质块231的另一端被连接于大地(导体层214)。电容器232的另一端被连接于大地(导体层213)。
电容器240是由导体层211,212和该2个导体之间的间隙210所构成。电容器240的一端被连接于输入端241(导体层211),电容器240的另一端被连接于输出端242(导体层212)。
谐振器220和谐振器230进行电磁耦合。该电磁耦合包含介质块221,231之间的感应耦合、凭借于电容器240的电容耦合。
实际上在制作了谐振器220,230之后,谐振器220,230的谐振频率为7.04GHz,无负载Q值为98.6。为了与谐振器220,230相比较而要制作比较例的谐振器,该比较例的谐振器是替代介质块221而设置由Ag导体层构成的电感器,并由该电感器和电容器222所构成。该比较例的谐振器的谐振频率为5.86GHz,无负载Q值为60.4。根据本实施方式,与比较例的谐振器相比较可以确认能够实现无负载Q值大的谐振器。
图26是表示图23所表示的电子部件200频率特性的特性图。在图26中,横轴为频率,纵轴为衰减量。在图26中,标注了记号S1的曲线是表示电子部件200的通过衰减特性,标注了记号S2的曲线是表示电子部件200的反射衰减特性。从图26可以了解到电子部件200实现了带通滤波器。该带通滤波器的通过区域的中心频率为7.8GHz,通带宽度为0.6GHz。还有,带通滤波器的通带为通过衰减特性S1中的衰减量成为3dB以下的频率范围。
[第6实施方式]
接着,就本发明的第6实施方式所涉及的电介质线路以及电子部件作如下说明。图27是本实施方式所涉及的电子部件的立体图。图28是表示图27所表示的电子部件内部的立体图。如图27所示,本实施方式所涉及的电子部件300具有长方体形状。在此,如图27所示定义X方向、Y方向以及Z方向。X方向、Y方向以及Z方向互相垂直。电子部件300具有位于Z方向两端的上面300a以及下面300b、位于X方向两端的2个侧面300c,300d、位于Y方向两端的2个侧面300e,300f。如图27所示,电子部件300的X方向、Y方向以及Z方向的尺寸分别例如为1.0mm、0.5mm、0.35mm。
如图28所示,电子部件300具备电感器部310和电容器部350。图29是表示电容器部350的立体图。电感器部310被配置于电容器部350之上。如图27所示,电子部件300进一步具备由覆盖电感器部310和电容器部350的绝缘材料构成的覆盖层309。
电子部件300具有露出于侧面300c的输入端子301(参照图28以及图29)、露出于侧面300d的输出端子302、露出于侧面300e,300f的接地端子303,304(参照图29)、露出于上面300a的外部密封层305、露出于下面300b的接地层306。输入端子301、输出端子302、接地端子303,304、外部密封层305以及接地层306是由导体所构成。接地端子303,304被电连接于接地层306。电感器部310包含在X方向上排列配置的6个电介质线路。关于该6个电介质线路将在后面作详细说明。
如图29所示,电容器部350具有在接地层306的上方被配置的6个电容器用导体层351。6个电容器用导电层351在X方向排列配置。最接近于输入端子301的电容器用导体层351被电连接于输入端子301。最接近于输出端子302的电容器用导体层351被电连接于输出端子302。
电容器部350进一步具有被配置于接地层306与6个电容器用导体层351之间的5个电容器用导体层352。在从Z方向看的时候,1个电容器用导体层352是以重叠于所邻接2个电容器用导体层351的形式被配置的。
电容器部350进一步具有保持接地层306和6个电容器用导体层351以及5个电容器用导体层352的电介质基板353。电介质基板353的相对介电常数例如为100。电介质基板353的相对导磁率为1。
将合并电感器部310中的1个电介质线路与位于其下方的电容器部350的一部分的部分称作为谐振器部分360。电子部件300具备在X方向上排列配置的6个谐振器部分360。
图30是表示1个谐振器部分360的内部的立体图。图30特别是表示最接近于输出端子302的谐振器部分360。如图30所示,电介质线路311具有线路部312、存在于该线路部312周围的周围电介质部313。线路部312被埋入到周围电介质部313。周围电介质部313具有长方体形状。从X方向看到的线路部312的整体形状为蜿蜒的形状。线路部312中的电磁波传播方向为线路部312进行延伸的方向。周围电介质部313在线路部312中的垂直于电磁波传播方向的截面上是存在于线路部312的周围。在本实施方式中,特别是在上述截面上周围电介质部313接触于线路部312的外周整体。另外,在上述截面上线路部312的形状为四边形,特别是长方形。
线路部312是由具有第1相对介电常数E1的第1电介质所构成。在本实施方式中,第1相对介电常数E1例如为500,000,第1电介质的电介质损耗角正切例如为0.001。周围电介质部313是由具有第2相对介电常数E2的第2电介质所构成。在本实施方式中第2相对介电常数E2例如为20,第2电介质的电介质损耗角正切例如为0.001。另外,第2电介质的相对导磁率例如为1~23的范围内。
各个谐振器部分360包含1个电容器用导体层351。线路部312的一端被连接于电容器用导体层351。另外,各个谐振器部分360包含连接线路部312的另一端和接地层306的导体部354。导体部354被埋入到电介质基板353内。
如图30所示,谐振器部分360的X方向、Y方向以及Z方向的尺寸分别例如为0.15mm、0.5mm、0.35mm。
电子部件300具备在所邻接的2个谐振器部分360之间和在位于X方向两端的2个谐振器部分360各自的外侧面上被配置的多个区划遮蔽层361。图31是表示1个谐振器部分360和位于其两侧的2个区划遮蔽层361。
图32是从X方向看到的谐振器部分360的正面图。图33是从Y方向看到的谐振器部分360的侧面图。如图32所示,从X方向看到的线路部312的宽度例如为30μm。另外,如图33所示,从Y方向看到的线路部312的厚度例如为5μm。
图34是表示电子部件300电路结构的电路图。电子部件300具备输入端子301、输出端子302、6个谐振器371~376、6个电容器381~386、2个电感器388,389。6个谐振器371~376中的所邻接的任意2个谐振器进行电磁耦合。
谐振器371是由电感器371L1,371L2和电容器371C所构成。电感器371L1,371L2的各一端被连接于输入端子301。电容器371C的一端被连接于电感器371L2的另一端。电感器371L1是由最接近于输入端子301的线路部312所构成。电感器371L2是由最接近于输入端子301的电容器用导体层351所构成。电容器371C是由最接近于输入端子301的电容器用导体层351、接地层306、它们之间的电介质基板353的一部分所构成。
谐振器372是由电感器372L和电容器372C所构成。谐振器373是由电感器373L和电容器373C所构成。谐振器374是由电感器374L和电容器374C所构成。谐振器375是由电感器375L和电容器375C所构成。
电感器372L,373L,374L,375L是由最接近于输入端子301的线路部312以及最接近于输出端子302的线路部312以外的4个线路部312所构成。电容器372C,373C,374C,375C是由被连接于输入端子301的电容器用导体层351以及被连接于输出端子302的电容器用导体层351以外的4个电容器用导体层351、接地层306、它们之间的电介质基板353的一部分所构成。
谐振器376是由电感器376L1,376L2和电容器376C所构成。电感器376L1,376L2的各一端被连接于输出端子302。电容器376C的一端被连接于电感器376L2的另一端。电感器376L1是由最接近于输出端子302的线路部312所构成。电感器376L2是由最接近于输出端子302的电容器用导体层351所构成。电容器376C是由最接近于输出端子302的电容器用导体层351、接地层306、它们之间的电介质基板353的一部分所构成。
电容器381的一端被连接于电感器371L1,371L2的各一端。电容器381的另一端被连接于电感器372L和电容器372C的各一端。电容器382的一端被连接于电感器372L和电容器372C的各一端。电容器382的另一端被连接于电感器373L和电容器373C的各一端。电容器383的一端被连接于电感器373L和电容器373C的各一端。电容器383的另一端被连接于电感器374L和电容器374C的各一端。电容器384的一端被连接于电感器374L和电容器374C的各一端。电容器384的另一端被连接于电感器375L和电容器375C的各一端。电容器385的一端被连接于电感器375L和电容器375C的各一端。电容器385的另一端被连接于电感器376L1,376L2的各一端。
电容器381~385是由5个电容器用导体层352、6个电容器用导体层351、它们之间的电介质基板353的一部分所构成。电容器381~385各自是由1个电容器用导体层352、位于其两侧的2个电容器用导体层351、它们之间的电介质基板353的一部分所构成。
电感器388的一端被连接于电感器371L1,372L,373L,374L,375L,376L1的各另一端。电感器388的另一端被连接于大地。电感器389的另一端被连接于电容器371C,372C,373C,374C,375C,376C的各另一端。电感器389的另一端被连接于大地。电感器388,389是由接地层306所构成。
电容器386的一端被连接于输入端子301,电容器386的另一端被连接于输出端子302。电容器386是由发生于最接近于输入端子301的线路部312与最接近于输出端子302的线路部312之间的分布电容所构成。
电子部件300实现了6级拟椭圆函数型带通滤波器。图35是表示由模拟求得的电子部件300的通过衰减特性的一个例子的特性图。在图35中横轴为频率,纵轴为通过衰减量。在该例子中,构成周围电介质部313的第2电介质的相对导磁率为23,电容器371C~376C的电容量分别为1.4pF。在图35所表示的例子中,电子部件300实现了通带的中心频率为2.43GHz的带通滤波器。
接着,就相关于本实施方式所涉及的谐振器部分360进行实行的第5模拟作如下说明。在该第5模拟中调查了构成周围电介质部313的第2电介质的相对导磁率以及电介质损耗角正切与由谐振器部分360构成的谐振器的谐振频率以及无负载Q值的关系。关于在第5模拟中所使用的谐振器部分360的模型M1~M4,第2电介质的相对导磁率以及电介质损耗角正切以外的条件与以上所述的例示相同。
第5模拟的结果被表示于以下所述表3和图36中。在图36中横轴为谐振器的谐振频率,纵轴为无负载Q值。在第5模拟中,替代在第5模拟中所使用的谐振器部分360模型中的线路部312而以与线路部312相同的形状设置由Ag构成的导体线路部,对于周围电介质部313的相对导磁率为1.0的比较例的模型来说也求取谐振器的谐振频率和谐振器的无负载Q值。在比较例的模型中,谐振器的谐振频率为3.59GHz,谐振器的无负载Q值为22。在图36中,用白方块点来表示比较例的模型中的谐振频率和无负载Q值,用黑方块点来表示模型M1~M4的谐振频率和无负载Q值。模型M1~M4的无负载Q值的任一个都成为大于比较例的模型的无负载Q值。图36中的箭头表示无负载Q值按模型M1→M2→M3→M4的顺序变大的趋向。
[表3]
从表3以及图36可以了解到在第5模拟所使用的谐振器部分360的模型中,周围电介质部313的相对导磁率变得越大,则谐振频率变得越低并且无负载Q值变得越大。因此,周围电介质部313的相对导磁率越大,则越变得容易实现具有1GHz~10GHz范围内的谐振频率并且无负载Q值大的谐振器。另外,从表3以及图36可以了解到通过减小第2电介质的电介质损耗角正切从而就能够增大谐振器的无负载Q值。
还有,本发明并不限定于上述各个实施方式,只要是不脱离本发明的宗旨,各种各样的变更都是可能的。例如,在周围电介质部包含磁性电介质部和非磁性电介质部的情况下,磁性电介质部也可以以在线路部中的垂直于电磁波传播方向的截面上只接触于线路部的外周整体当中的一部分形式被设置。另外,本发明的电子部件并不限于具备了使用本发明的电介质线路来进行构成的谐振器的设备,如果是包含了本发明的电介质线路的装置即可。例如,本发明的电子部件也可以是分别具备了使用本发明的电介质线路来进行构成的天线、方向性耦合器、匹配电路、变压器等谐振器以外的电路的电子部件。
根据以上说明可以明确实施本发明的各种各样的形态或变形例是可能的。因此,在权利要求范围的均等范围内用上述最优选的方式以外的方式来实施本发明也是可能的。
Claims (8)
1.一种电介质线路,其特征在于:
具备:
由具有第1相对介电常数的第1电介质构成的线路部、
由具有第2相对介电常数的第2电介质构成的周围电介质部,
所述线路部使1GHz~10GHz范围内的1个以上的频率的电磁波传播,
在所述线路部中的垂直于电磁波的传播方向的截面上,所述周围电介质部存在于所述线路部的周围,
所述第1相对介电常数为1000以上,
所述第2相对介电常数小于所述第1相对介电常数,
所述周围电介质部的至少一部分具有1.02以上的相对导磁率。
2.如权利要求1所述的电介质线路,其特征在于:
所述第1相对介电常数为50万以下。
3.如权利要求1所述的电介质线路,其特征在于:
所述第2相对介电常数为所述第1相对介电常数的1/10以下。
4.如权利要求1所述的电介质线路,其特征在于:
所述周围电介质部的至少一部分的所述相对导磁率为30以下。
5.如权利要求1所述的电介质线路,其特征在于:
所述截面上的所述线路部的形状为圆形。
6.如权利要求1所述的电介质线路,其特征在于:
所述截面上的所述线路部的形状为四边形。
7.一种电子部件,其特征在于:
包括权利要求1所述的电介质线路。
8.如权利要求7所述的电子部件,其特征在于:
具备具有1GHz~10GHz范围内的谐振频率的谐振器,所述谐振器使用所述电介质线路来构成。
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