CN1330429A - 谐振器、滤波器、双工器及通信设备 - Google Patents

Abstract

一种有效抑制因边缘效应引起的功率损耗、且能实现整体小型化的谐振器、滤波器、双工器以及具有这些器件的通信设备。在介质基片1的下侧面形成接地电极3,在上侧面形成多重螺旋状的线条图案21,再夹着绝缘层5在其表面形成放射状的线条图案22。通过放射状线条图案22靠近由该多重螺旋线条构成的多重螺旋谐振器,起到使静电电容附加在多重螺旋谐振器上的作用,缩小基片上谐振器的占有面积,并提高降低损耗的效果。

Description

谐振器、滤波器、双工器及通信设备

本发明涉及无线通信和电磁波收发信所使用的、例如微波频带或毫米波频带的谐振器、滤波器、双工器和通信设备。

作为用于微波频带和毫米波频带的可小型化的谐振器，日本发明专利公开公报1990年第96402公开了一种螺旋谐振器。在这种螺旋谐振器中，由于将谐振线制成螺旋形，所以在相同的占有面积内有较长的谐振线，实现了整体的小型化。

但上述传统的谐振器，是由一条半波长线构成一个谐振器。所以，传统的谐振器其电能集聚的区域和磁能集聚的区域偏置在各介质基片的特定区域上。更具体地说，电能累积在接近半波长线的开放端部分，磁能累积在接近半波长线中央的部分。

在这样一种由一条微带线构成的谐振器中，存在必然会发生由于微带线固有的边缘效应引起的特性减弱这一问题。即，观察线条的剖面可看到，电流集中在线条的边缘部(宽度方向的两端及厚度方向的上端、下端)。即使假定增加线条的膜的厚度，也由于发生电流集中的边缘部不会扩大，因此，必然会发生因边缘效应引起的功率损耗问题。

因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能有效抑制因线条边缘效应引起的功率损耗、且整体能更小型化的谐振器、滤波器、双工器以及通信设备。

这了达到上述目的，本发明的提供的谐振器，具有分别是多条线条的集合体，并使该多条线条的两端分别分布在所述基片上特定点周围的所述集合体实际上的内周边上和外周边上，且所述多条线条彼此不相交地配置的多个线条图案，将这些线条图案配置成相互绝缘状态，并且至少使一个线条图案的各线条成螺旋状，使其它线条图案的各线条与所述线条图案的各线条形状不相同。

此外，本发明的提供的谐振器，具有分别是多条成螺旋状线条的集合体，并使该多条线条的两端分别分布在基片上特定点周围的所述集合体实际上的内周边上和外周边上，且所述多条线条彼此不相交地配置的线条图案，该线条图案的实际上的内周部和外周部分别作为电压开放端起作用，谐振器以半波长的整数倍的谐振模式进行谐振，将利用所述谐振模式的电压波节与电压波腹的电位差或其一部分附加静电电容的另一线条图案配置成相对所述线条图案为绝缘状态。

根据上述的多个螺旋状导体图案，与某一条螺旋状线条相邻地存在形状基本相同的螺旋状线条。因此，从微观看实际存在物理上的端部，各线条端部会发生弱的边缘效应，但当将这些多条线条的集合体作为一个线路宏观地来看时，就可以说与线条的例如右侧相邻的是与该线条形状相同的线条的左侧边缘部，线条宽度方向的端部就消失。即，端部的存在被稀释。利用该作用，极有效地减少线条边缘部的电流集中，抑制整体功率损耗。

还有，通过使其它线条图案靠近各线条呈螺旋状的线条图案，将静电电容等价附加在上述螺旋状线条形成的线条图案上，以获得降低谐振频率的效果，预先缩短螺旋状线条的设定长度，以实现整体的小型化。此外，增加以相同直径形成线条图案时的线条数，以此可进一步提高降低损耗的效果。

使上述多个线条图案之中的至少一个线条图案例如为放射状的图案。

此外，上述多个线条图案之中的至少两个分别为呈螺旋状的多条线条的集合体，且螺旋的旋转方向相互相反。凭此来保持谐振引起的磁场能量，提高谐振器的Q值。

此外，上述多个线条图案之中的至少一个线条图案在谐振状态下，使基本等电位的局部之间相互导通。以此来有效抑制寄生谐振模式。

此外，上述线条图案的线条由超导体构成。凭此来提高谐振器的Q值，同时充分发挥超导体的低损耗性能，使在临界电流密度以下的电平时以高的Q值进行工作。

此外，使线条图案的各线条宽度比使用频率中的线条导体的趋肤深度程度或趋肤深度更窄。以此使距离能使为了保持穿过线条左右间隙的磁通而流过的电流发生左右干扰，抑制相位与谐振相位错开的无效电流。由此显著降低功率损耗。

本发明涉及的滤波器是设置与具有上述某一构成的谐振器结合的信号输入输出部而构成。此外，本发明涉及的双工器是将上述滤波器设置为发送滤波器或接收滤波器或发送、接收双方的滤波器而构成。以此降低插入损耗，并实现整体小型化。

本发明的通信设备使用上述滤波器或双工器构成。由此降低高频收发信部分的插入损耗，提高杂音特性、传输速度等的通信品质，并实现整体的小型化。

附图简介。

图1所示为多重螺旋线条构成的谐振器的构成图。

图2所示为将上述线条的图案从极座标变换成直角坐标后示出的图。

图3所示为谐振器的电磁场分布例子的图。

图4所示为另一谐振器的电磁场分布例子的图。

图5所示为第1实施形态的谐振器的构成图。

图6所示为该谐振器中的电磁场及电流密度分布例子的图。

图7所示为第2实施形态中的谐振器的构成图。

图8所示为第3实施形态中的谐振器的构成图。

图9所示为该谐振器中的电磁场及电流密度分布例子的图。

图10所示为第4实施形态的谐振器的构成图。

图11所示为第5实施形态的谐振器的构成图。

图12所示为第6实施形态的谐振器的构成图。

图13所示为第7实施形态的谐振器中的数个线条图案之例的图。

图14所示为第8实施形态的滤波器的构成立体图。

图15所示为第9实施形态的双工器的构成图。

图16所示为该双工器的方框图。

图17所示为第10实施形态的通信设备的构成图。

首先，参照图1-图4，说明本发明谐振器的原理。

图1(B)为示出谐振器构成的俯视图，(C)为剖面图，(D)为局部放大剖面图。在介质基片1的下侧面上，形成有整个面的接地电极3，在上侧面，形状分别相同且两端开放的螺旋状8条线条2相互不交错地将各线条一端与另一端配置在基片上的特定点(中心点)的周围。(A)代表性示出这些8条线条之中的一条线条。这些线条的宽度为与趋肤深度大致相等的宽度。以下将这样的螺旋状线条的集合体称为“多重螺旋线条”。

图2为将图1所示8条线条的形状用极座标的参数示出的图。在该例子中，8条线条的各内周端的矢径r1和外周端的矢径r2是一定的，各端部的角度方向的位置等间隔配置。当设任意矢径上的线条的左端角度为θ1，右端的角度为θ2时，一条线条的角宽度用Δθ＝θ2－θ1来表示。此时，因为线条数n＝8，所以使一条线条的角宽度Δθ满足Δθ≤2π/8(＝π/4)弧度的关系。此外，使整个线条集合体在任意矢径rk上的角宽度θw在2π弧度以内。

这些线条通过相互感应及静电电容耦合。由这些多重螺旋线条和夹着介质基片1与之相对的接地电极3作为一个谐振器起作用。(以下将该谐振器称为“多重螺旋谐振器”)

另外，上述r1、r2不必是一定的，并且不等角度配置也行，再有，各线条也不必形状相同。但是，从性能方面及制造容易性方面考虑，最好使r1和r2一定，且将形状相同的线条等角度配置。

图3示出上述多重螺旋线条中的电磁场及电流分布的例子。图3中的上层图是多重螺旋线条的俯视图，示出的是将各线条不分离地全涂上的图。该图的中层示出在线条内周端和外周端的充电最大瞬间，在多重螺旋线条的A—A部分剖面的电场和磁场的分布。此外，下层分别示出在该瞬间该剖面的各线条的电流密度及通过线条间隙的磁场的z分量(与纸面垂直方向)的平均值。

此时如果微观地看各线条，如图所示，在各边缘部电流密度增大，但在矢径方向的横截面看时，因为在一条螺旋状线条的左右两侧以一定间隙配置有流过相同程度的振幅和相位的电流的导体线条，所以边缘效应得到缓和。即，将多重螺旋线条看作一条线条时，内周端和外周端成为电流分布的波节，中央成为电流分布的波腹，如此分布成大致正弦波形状，宏观上不发生边缘效应。

图4为比较例，示出将图3所示各线条的线条宽度扩大到趋肤深度的数倍宽度时的情况。如果这样扩大线条宽度，如图所示，各导体因边缘效应引起的电流集中变显著，降低损耗的效果变小。

以下参照图5和图6，说明本发明第1实施形态即谐振器的构成。

图5(A)所示为谐振器的俯视图，(B)所示为中央纵剖视图，(C)、(D)为两个线条图案的俯视图。在介质基片1的下侧面整体面上形成有接地电极3，上侧面上形成有螺旋状的线条图案21。(C)为其一例，多条形状相同两端开放的螺旋状线条相互不相交地，各线条的一端和另一端旋转对称状地配置在基片上的特定点(中心点)的周围。

在(B)中，5是绝缘层，在其上侧面形成有与上述线条图案21不相同的线条图案22。(D)为其一例，多条各形状相同两端开放的放射状线条相互不相交地，各线条一端和另一端配置在上述特定点(中心点)的周围。上述线条图案21、22的各线条宽度为在使用的频带下与线条导体的趋肤深度大致相等的宽度。

上述线条图案21、22的导体和接地电极3使用Al、Cu、Ni、Ag、Au等的金属材料。而绝缘层5使用SiO₂、Al₂O₃、BCB(Benzo Cyclo Butene)等的绝缘材料。

具体是，在介质基片1的表面形成Al₂O₃作为保护膜，形成Ti的薄膜作为密合层，在其表面蒸镀或溅镀作为使镀膜成长用的晶种的Cu，使Cu在其表面电镀成长。还有，在其表面电镀形成Ni膜作为扩散防止层，在最表面形成焊接信号输入输出用的金属线用的Au的电镀膜。在这样在Al₂O₃膜的表面形成有金属薄膜的状态下，通过光刻法，形成如图5(C)所示那样那样的线条图案21。即，通过涂布光刻胶膜→干燥、硬化→掩膜曝光→显影→烘焙→刻蚀这样的工序，制成布线图案。

绝缘层5通过蒸镀或溅镀上述绝缘材料而形成膜，在其表面与上述线条图案21时一样，形成线条图案22的布线图案。

上述线条图案21、22的导体及接地电极3也可以使用高温超导材料。这样，谐振器的Q值进一步提高。此外，与电流集中的减少量相对应地提高单位面积或单位体积的功率密度，也能充分利用在临界电流密度以下的电平时超导体的低损耗特性，在高的Q值下进行工作。

图5所示的谐振器通过多重螺旋线条21与夹着介质基片相对的接地电极3组合，如图1—图4所示，作为多重螺旋谐振器起作用。

图6示出上述谐振器的电磁场和电流密度的分布例子。在分布图的下层，示出谐振器A—A部分剖面的电场和磁场的分布。此外，其上层示出该剖面瞬间内的各线条电流密度。

该多重螺旋谐振器在内周部电位最大时，外周部电位最小。而如果在经过谐振周期的半个周期的时刻来看，则为与此相反的电位关系。因此，如果将以多重螺旋线条的内周部和外周部作为起点和终点的放射状线条图案22靠近配置，则由于多重螺旋谐振器的内周部和外周部的电位差，如同附加了静电电容那样起作用。即，从多重螺旋线条的内周部至外周部，与放射状线条图案22之间夹着绝缘层5分布有静电电容，所以，多重螺旋线条与放射状图案的内周部相互之间及外周部相互之间产生的电位差如图6所示呈相反的电位差。

换言之，配置成相对线条图案21为绝缘状态的线条图案22，利用线条图案21产生的谐振模式的电压波节与电压波腹之间的电位差或其一部分电位差，起附加静电电容的作用。

另外，电流密度分布的峰值所以会位于线条图案21的内周部与外周部之间的中央偏外周部分，是因为从线条长度来看时的中点(50％的位置)，从半径来看时则为70％的位置的缘故。

由于该附加电容，谐振频率下降，因此，如果预先与此相对应地在设定时缩短多重螺旋线条的各线条长度，就能减小为了获得特定谐振频率所需的多重螺旋谐振器的直径。此外，当做成相同直径的外周部时，则可以增加多重螺旋线条的线条数，相应提高损耗降低的效果。

以下参照图7，说明第2实施形态涉及的谐振器的构成。

图7(A)为谐振器的俯视图，(B)为中央纵剖视图，(C)、(D)为两个线条图案的俯视图。介质基片1的下侧面整个面上形成有接地电极3，上侧面如图7(C)所示，形成有由多条螺旋状线条图案21构成的多重螺旋线条。该线条图案21与图5所示的相同。在图7(B)中，5为绝缘层，在其上面形成有线条图案23。图7(D)为线条图案23的例子，在线条图案21构成的多重螺旋线条的中心点周围，多条线条的两端分别分布在实际上的内周上和外周上，并且，所述多条线条相互不交错，分别配置成螺旋状，但这些线条的旋转方向与线条图案21的各线条旋转方向相反。即，做成将螺旋状线条图案21正反面翻转后的图案。

又，这些线条图案21、23的各线条宽度为与使用频带下线条导体的趋肤深度大致相等的宽度。

由于这样的结构，在所需谐振频率时的谐振模式下，当线条图案21的内周部电位最大时，外周部电位最小。而此时，另一线条图案23的内周部电位最小，外周部电位最大。即，由中间夹着介质基片1的线条图案21与接地电极3构成的第1多重螺旋谐振器，与同样由中间夹着介质基片1的线条图案23与接地电极3构成的第2多重螺旋谐振器之间处于相位相反的关系。这是因为，从线条图案21的内周部至外周部，经绝缘层5与线条图案23之间分布有静电电容，所以，线条图案21与线条图案23的内周部相互之间及外周部相互之间产生的电位差呈相反的电位差。这与对多重螺旋谐振器附加静电电容等效。因此，与第1实施形态一样，可以减小多重螺旋谐振器的直径，而当做成相同直径时，通过增加线条数，可以提高降低损耗的效果。

此外，在多重螺旋状的线条图案21的各线条内流动的电流在内周部电位最大、外周部电位最小时，从内周部向外周部向左流动，而在另一多重螺旋状的线条图案23的各线条内流动的电流，此时外周部电位最大、内周部电位最小，所以从外周部至内周部流动，同样向左流动。因此，电流向着相同的旋转方向流动，有效保持磁场能量。其结果是，谐振器的Q值提高。

以下参照图8和图9，说明第3实施形态涉及的谐振器的构成。

图8(A)所示为除去谐振腔状态下的谐振器的俯视图，(B)所示为谐振器的中央纵剖视图，(C)、(D)所示为两个线条图案的俯视图。在该例子中，在介质基片1的图中上侧面，形成有多重螺旋状的线条图案21，同样在介质基片1的下侧面，形成有另一多重螺旋状的线条图案23。线条图案21如(C)所示，是左旋的多重螺旋状的线条图案，与第1实施形态所示的相同。(D)是从介质基片1的上面看到的图，线条图案23从上面看，是右旋的多重螺旋状的线条图案。因此，如果从介质基片1的下侧面侧来看，可以看作该线条图案23是左旋的多重螺旋线条。

另外，这些线条图案21、23的各线条宽度与使用的频带下的线条导体的趋肤深度大致相等。

图9示出图8所示谐振器的电磁场和电流密度分布的例子。分布图的下层示出谐振器的A—A’部分剖面处的电场和磁场的分布。其上层示出该剖面处瞬间内各线条的电流密度。

在由谐振腔4包围的空间内，线条图案21构成一个多重螺旋谐振器。同样，在由谐振腔4构成的空间内，线条图案23也构成另一多重螺旋谐振器。在由线条图案21构成的谐振器的谐振模式下，当内周部电位最大时，外周部电位最小。而在经过了谐振周期的半个周期的时刻，变为相反的电位关系。因此，如果将另一多重螺旋状的线条图案23与该线条图案21靠近配置，则由于多重螺旋谐振器的内周部和外周部的电位差，如同附加静电电容那样起作用。即，从一线条图案21的内周部至外周部，经过介质基片1与另一线条图案23之间分布有静电电容，所以，在两个线条图案之间产生的电位差如图9所示，内周部与外周部相反。这与在多重螺旋谐振器附加了静电电容等效。

由于该附加电容使谐振频率下降，所以，如果预先与此相对应地在设定时缩短多重螺旋线条的各线条长度，就能减小为了获得特定谐振频率所需的多重螺旋谐振器的直径。此外，当做成相同直径的外周部时，则可以增加多重螺旋线条的线条数，相应提高损耗降低的效果。

图10所示为第4实施形态涉及的谐振器的构成图。其中(A)为俯视图，(B)为中央纵剖视图。在该例子中，在介质基片1的上侧面，分别经绝缘层5依次层叠形成有多重螺旋状的线条图案21a、23a、21b、23b。在这4个线条图案之中，21a、21b如该图的(C)所示形成为左旋的多重螺旋线条，而23a、23b如该图的(D)所示，形成为右旋的多重螺旋线条。当将图7所示的2层的多重螺旋线条作为1组时，该结构相当于设置了2组。通过做成这样的多层结构，电场能量的积存量进一步增大，能以低的损耗保持磁场能量。其结果是，可以进一步提高谐振器的Q值。

图11所示为第5实施形态涉及的谐振器的构成图。其中(A)为除去谐振腔状态的俯视图，(B)为谐振器的中央纵剖视图。在该例子中，在介质基片1a的上侧面，形成有如(C)所示那样的多重螺旋状的线条图案21a，在其下侧面，在大致整个面上，形成有接地电极3a。而在另一介质基片1b的图中的下侧面，形成有如(D)所示那样的多重螺旋状的线条图案21b，在其上侧面，大致在整个面上，形成有接地电极3b。

在该例子中，线条图案21a构成左旋的多重螺旋线条，线条图案21b构成右旋的多重螺旋线条。但是，图11的(D)是从介质基片1b的上面看到的图，如果从介质基片1b的下侧面来看，则可以看到与(C)所示的相同的左旋的多重螺旋线条。因此，介质基片1a构成的谐振器与介质基片1b构成的谐振器是完全相同的。因为将该两个谐振器靠近配置且多重螺旋线条相互之间有空气层，所以，与图9所示的一样，在其间隙部分，主要分布有沿间隙的宽度方向(与介质基片垂直的方向)的电场矢量，与使用单一的介质基片时相比，等价地附加了静电电容。因此，可以减小多重螺旋谐振器的直径，做成相同直径时，通过增加线条数，能提高降低损耗的效果。

图12所示为第6实施形态涉及的谐振器的构成图。其中(A)为其俯视图，(B)为其中央纵剖视图。在该例子中，在介质基片1的内部，埋设有如该图的(D)所示那样的放射状的线条图案22，在介质基片1的上侧面，形成有如该图的(C)所示那样的多重螺旋状的线条图案21。而在下侧面，形成有大致整个面的接地电极3。线条图案22通过陶瓷多层基片的制造方法埋设在基片内。

这样在下层设置放射状的线条图案22，在上层配置多重螺旋状的线条图案21，与图5所示的谐振器一样，成为对多重螺旋谐振器附加静电电容的结构，同样能构成小型低损耗的谐振器。

图13示出了上述所示各种形式的谐振器中的线条图案的其它几种例子。其中(A)—(D)分别为多重螺旋状的线条图案的例子，在(A)的例子中，形成有与线条图案的内周部连接的圆形的连接用电极8。而在(B)所示的例子中，其内周端形成有环状的连接用电极8。在(C)所示的例子中，形成有将多重螺旋状的线条图案的内周端与外周端之间等电位部分相互连接的环状的连接用电极8。还有，在(D)所示的例子中，在其外周端形成有环状的连接用电极8。

这样，在上述任何一个例子中，均用连接用电极8将多重螺旋状线条的等电位部分相连接，从而对于要使用的基本谐振模式以外的寄生模式，因为上述连接用电极8作为将非等电位部分相互连接的电极起作用，所以该寄生模式被有效抑制。

图13的(E)—(H)是关于放射状线条图案的例子，在(E)中，形成有将放射状的线条图案的内周端相互连接的圆形的连接用电极8。在(F)所示的例子中，在其内周端形成有环状的连接用电极8。在(G)所示的例子中，形成有将放射状线条图案的内周端与外周端之间的等电位部分相互连接的环状的连接用电极8。还有，在(H)所示的例子中，在其外周端形成有环状的连接用电极8。

该放射状线条图案并未作为谐振器使用，但在多重螺旋谐振器的电磁场之中工作，所以，对于这样起作用使静电电容附加到多重螺旋谐振器上的放射状线条图案，也通过用连接电极8将其等电位部分相互连接，将放射状线条图案的内周端和外周端的两端开放的半波长谐振模式作为基本模式，其它的寄生模式被抑制。因此，与在多重螺旋线条设有连接用电极时一样，能获得抑制寄生的效果。

以下参照图14，说明滤波器的构成例子。

图14为整个滤波器的立体图。在图14中，1为氧化铝陶瓷基片或玻璃环氧基片等构成的介质基片，通过在其上侧面排列形成3个多重螺旋线条和放射状线条的组，构成3个谐振器。在该3个谐振器之中，在两侧的多重螺旋线条的配置区域的中央部分，分别形成有使各螺旋状线条及放射状线条的内周端之间产生静电电容的耦合垫9a、9b。并在介质基片1的上侧面形成有耦合区10a、10b。在该介质基片1的下侧面上，形成有基本为整个面的接地电极3。此外，6为绝缘体或电介质的基片，形成有从其上侧面经端面延伸至下侧面的输入输出端子12a、12b。在该基片6的下侧面上，避开输入输出电极12a、12b的形成区域，基本在整个面上形成有接地电极3。

上述介质基片1与基片6的上侧面粘接固定。在耦合垫9a、9b与耦合区10a、10b之间，分别通过结合导线11导线结合。此外，基片6的输入输出端子12a、12b的上侧面与介质基片1的耦合区10a、10b之间也通过结合导线11导线结合。在基片6的上侧面，通过绝缘性粘接材料，接合着金属制的罩子13，该罩子13覆盖介质基片1和结合导线的一部分。由此进行整体的电磁场屏蔽。又，在图中，是透视过罩子13画出的。

通过以上所示的构成，耦合区9a与其周围的多重螺旋线条电容耦合，该多重螺旋线条与相邻的多重螺旋线条感性耦合，并且与与此相邻的另一多重螺旋线条之间也感性耦合。该第3级多重螺旋线条与其中央部分的耦合垫9b电容耦合。因为输入输出端子12a、12b与耦合垫9a、9b导通，所以，输入输出端子12a—12b之间，作为显示出3级谐振器的带域通过性能的滤波器起作用。

另外，也可以不经过介质基片1上的耦合区10a、10b的中继，而将耦合区9a、9b与输入输出端子12a、12b之间直接进行导线结合。

还有，在图14所示的例子中，在初始级和最后级的谐振器上都使用耦合垫9a、9b来使输入输出与谐振器结合，但也可以在构成某一谐振器的多重螺旋线条的外周部形成电容耦合用的电极。

图15所示为双工器的构成图，是除去了上部屏蔽罩状态的俯视图。在图中，100、101是具有图14所示介质基片部分构成的滤波器，在该例子中，将100用作发信滤波器，将101用作接收滤波器。该两个滤波器安装在基片6的上侧面。在基片6上，分别形成有分支用的线路7、ANT端子、TX端子及RX端子，滤波器100、101的外部结合电极与基片6上的电极部分导线结合。在基片6的下侧面上，在除了各端子部分之外的基本整个面上，形成有接地电极。在基片6的上部，在图所示的虚线部分装有屏蔽罩。

图16为该双工器的方框图。利用该结构，防止发送信号绕到接收电路及接收信号绕到发送电路，并使来自发送电路的发送信号仅通过发送频带区后导向天线，使来自天线的接收信号仅通过接收频带区后到接收机。

图17所示为通信设备的构成方框图。在此，作为双工器使用图15和图16所示构成的双工器。在电路基片上设置发送电路和接收电路，发送电路与TX端子连接，接收电路与RX端子连接，且ANT端子上连接天线，如此将双工器安装在上述电路基片上。

又，在以上所示的各实施形态中，使多重螺旋线条的线条数等于与其靠近的另一多重螺旋线条的线条数或放射状线条图案的线条数，但两者的线条数也可以不相同。此外，使右旋和左旋的多重螺旋线条靠近时，如果在以(r、θ)为座标的极座标方程式中，简单地用r＝aθ(阿基米德螺旋线)表示各螺旋状线条，在此是使a为一定，仅使其极性反转，但也可以将a的绝对值不相同的多重螺旋线条相组合。即，也可以一个多重螺旋线条的螺旋的旋转较急，而另一个多重螺旋线条的螺旋的旋转较平缓。

此外，相对多重螺旋线条以绝缘状态配置的另一多重螺旋线条或放射状线条图案，未必一定要使它们的内周或外周一致地进行配置。例如，上述另一多重螺旋线条或放射状线条图案的内周或外周的半径与上述多重螺旋线条的内周和外周的半径不相同也行。

根据本发明，可以极有效地缓和线条边缘部的电流集中，抑制整体的功率损耗。而且，因为可以缩短各线条的线条长度，所以可实现谐振器整体的小型化。此外，对于相同的占有面积，可以设置更多的线条数，可以获得与此相对应的降低插入损耗的效果。

此外，通过将多组线条图案之中的至少两组分别作为呈螺旋状的多条线条的集合体，且使螺旋的旋转方向呈相互相反的关系，则能有效保持谐振产生的磁场能量，提高谐振器的Q值。

此外，通过使多组线条图案之中的至少一组的线条图案的基本等电位部分相互导通，能有效抑制寄生谐振模式

此外，用超导体构成线条图案的线条，谐振器的Q值提高，同时提高单位面积或单位体积的功率密度，提高量与电流集中程度的减小相对应，也能充分利用临界电流密度以下电平时超导体的低损耗性能，能以高的Q值进行工作。

此外，通过使线条图案的各线条宽度比使用频率中的线条导体的趋肤深度程度或趋肤深度更窄，可以显著降低功率损耗。

根据本发明，通过使用损耗低Q值高的谐振器，可以获得插入损耗低且小型的滤波器或双工器。

还有，根据本发明，可以获得高频收发信部分的插入损耗低、杂音特性及传输速度等通信品质优秀且整体小型的通信设备。

Claims (10)

1.一种谐振器，其特征在于，具有分别是多条线条的集合体的多个线条图案，所述多条线条之中的至少一部分线条的两端分别分布在基片上特定点周围的所述集合体实际上的内周边上和外周边上，且所述多条线条彼此不相交地配置，这些线条图案配置成相互绝缘状态，并且所述多个线条图案之中的至少一个线条图案的各线条呈螺旋状，其它线条图案之中的至少一个线条图案的各线条与所述线条图案的线条形状不相同。

2.一种谐振器，其特征在于，具有分别是多条呈螺旋状线条的集合体的多个线条图案，所述多条线条之中的至少一部分线条的两端分别分布在基片上特定点周围的所述集合体实际上的内周边上和外周边上，且所述多条线条彼此不相交地配置，所述线条图案的实际上的内周部和外周部分别作为电压开放端起作用，并以半波长的整数倍的谐振模式进行谐振，

将利用所述谐振模式的电压波节与电压波腹的电位差或其一部分来附加静电电容的另一线条图案配置成相对所述线条图案为绝缘状态。

3.根据权利要求1或2所述的谐振器，其特征在于，上述多个线条图案之中的至少一个线条图案为放射状的图案。

4.根据权利要求1、2或3所述的谐振器，其特征在于，上述多个线条图案之中的至少两个分别为呈螺旋状的多条线条的集合体，且螺旋的旋转方向相互相反。

5.根据权利要求1—4中的任一项所述的谐振器，其特征在于，上述多个线条图案之中的至少一个线条图案，使在谐振状态下基本等电位的部分之间相互导通。

6.根据权利要求1—5中的任一项所述的谐振器，其特征在于，上述多个线条图案之中的至少一个线条图案的线条由超导体构成。

7.根据权利要求1—6中的任一项所述的谐振器，其特征在于，所述多个线条图案的各线条宽度比使用频率中的该线条导体的趋肤深度程度或趋肤深度更窄。

8.一种在权利要求1—7之中的任一项中所述的谐振器上设置信号输入输出部分而构成的滤波器。

9.一种将权利要求8所述的滤波器设置为发送滤波器或接收滤波器或该两种滤波器而构成的双工器。

10.一种具有权利要求8所述的滤波器或权利要求9所述的双工器的通信设备。

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