FI118360B - Monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, jossa on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkentä - Google Patents
Monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, jossa on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkentä Download PDFInfo
- Publication number
- FI118360B FI118360B FI960901A FI960901A FI118360B FI 118360 B FI118360 B FI 118360B FI 960901 A FI960901 A FI 960901A FI 960901 A FI960901 A FI 960901A FI 118360 B FI118360 B FI 118360B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- thin film
- transmission line
- frequency
- high frequency
- conductor
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 322
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 title claims description 65
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 52
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 52
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 52
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 270
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 239
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 69
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 51
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 14
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910015901 Bi-Sr-Ca-Cu-O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 description 2
- 108010074506 Transfer Factor Proteins 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- VYMPLPIFKRHAAC-UHFFFAOYSA-N 1,2-ethanedithiol Chemical compound SCCS VYMPLPIFKRHAAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710187795 60S ribosomal protein L15 Proteins 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 229910020018 Nb Zr Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Nb3Sn Chemical class 0.000 description 1
- 229910020012 Nb—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- DOFNLZKUGHVIMH-UQWKGHMASA-N [(8r,9s,13s,14s,17s)-17-[(1e)-cycloocten-1-yl]oxy-13-methyl-6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-decahydrocyclopenta[a]phenanthren-3-yl] benzoate Chemical group C([C@@H]1[C@@H](C2=CC=3)CC[C@]4([C@H]1CC[C@@H]4O\C=1CCCCCC/C=1)C)CC2=CC=3OC(=O)C1=CC=CC=C1 DOFNLZKUGHVIMH-UQWKGHMASA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000657 niobium-tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000013169 thromboelastometry Methods 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/08—Strip line resonators
- H01P7/082—Microstripline resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/203—Strip line filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/06—Coaxial lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/08—Microstrips; Strip lines
- H01P3/088—Stacked transmission lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/18—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type built-up from several layers to increase operating surface, i.e. alternately conductive and dielectric layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
- H10N60/858—Ceramic superconductors comprising copper oxide having multilayered structures, e.g. superlattices
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
j 118360
Monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, jossa on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkentä.- Tunnfilmelektrod i flera skikt med högfrekvent kopp-ling av elektromagnetiska falt
Esillä oleva keksintö liittyy monikerroksiseen ohutkalvoelektrodiin, joka on suur-5 taajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja jota käytetään mikroaalto jen, puolimillimetriaaltojen tai millimetriaaltojen suurtaajuuskaistoilla, ja se liittyy monikerroksista ohutkalvoelektrodia käyttävään suurtaajuiseen siirtojohtoon, monikerroksista ohutkalvoelektrodi-siirtojohfoä käyttävään suurtaajuusresonaattoriin, suurtaajuusresonaattorin käsittävään suurtaajuussuodattimeen, ja suurtaajuuslaittee-10 seen, joka käsittää monikerroksisen ohutkalvoelektrodin.
Elektronisten komponenttien viime vuosina pienentyessä laitteiden pienentäminen on toteutettu käyttäen suuren dielektrisyyden omaavia materiaaleja jopa mikroaaltojen, puolimillimetriaaltojen tai millimetriaaltojen suurtaajuuskaistoilla. Kun laitteen muotoa pienennetään samanlaiseen muotoon ja kun sen dielektrisyysvakio kasvaa 15 laitetta pienennettäessä, ongelmana on se, että periaatteessa energian häviöt kasvavat laitteen tilavuuden kuutiojuureen kääntäen verrannollisesti.
Suurtaajuuslaitteiden energian häviöt voidaan luokitella karkeasti johdinhäviöihin, joka johtuu pintailmiöstä, ja dielektriseen häviöihin, joka johtuu sen dielektrisestä materiaalista. Viime vuosina käytännön käyttöön kehitettyihin dielektrisim materi-20 aaleihin kuuluvat sellaiset, joilla on pienet ominaishäviöt myös kun niillä on suuri dielektrisyysvakio, ja näin ollen niiden piirien kuormittamattomassa Q-arvossa • « ... johdinhäviöt ovat määräävänä tekijänä dielektristen häviöiden sijaan. Kuten kuvas- *;**.' sa 11 on esitetty, pintailmiön takia suurtaajuinen virta keskittyy johtimen pinnalle, • · · ‘niin että mitä lähempänä johtimen pintaa paikka on, sitä enemmän pinnan resis-**..·' 25 tanssi (jota myös sanotaan pintaresistanssiksi) kasvaa, ja tämä johtaa kasvavaan :. · .*· johdinhäviöihin (Joulen häviöt).
• « · * · · • · · Nämä seikat huomioon ottaen japanilaisessa kuulutusjulkaisussa nro HEISEI4 . (1992)-43703 on ehdotettu parannettua symmetristä liuskajohtoresonaattoria (jota "*. tämän jälkeen sanotaan tavanomaiseksi resonaattoriksi), jossa johdinhäviöitä on * · · *·* * 30 tehokkaasti pienennetty niin, että saadaan suuri kuormittamaton Q-arvo. Tavan- Γ * *: omainen resonaattori on symmetrinen liuskajohtoresonaattori, jossa resonaattori- :" *: piiri muodostuu symmetrisistä liuskajohdoista, jolloin liuskajohto on sijoitettu kah- ·♦· den maajohtimen väliin, jotka on sijoitettu vastakkaisille puolille ennalta määrätylle *♦* ’ etäisyydelle toisistaan, jolloin niiden väliin on sovitettu eriste, jolloin symmetriselle » · ♦ *· **· 35 liuskajohtoresonaattorille on tunnusomaista, että joukko liuskajohtoarkkeja on sijoi- 118360 2 tettu mainitun kahden maajohtimen väliin maajohtimien suuntaisesti, niin että lius-kajohtoarkkien joukko on kerrostettu keskinäisin ennalta määrätyin välein ja eristettä sijoitettu niiden väliin.
Julkaisussa, jossa edellä mainittu tavanomainen resonaattori esitetään, esitetään 5 myös seuraavaa: (a) pidetään edullisena, että kulloinenkin liuskajohto on muodostettu niin, että sen paksuus on kolme kertaa tunkeutumissyvyys tai suurempi johdinhäviöiden tehokasta vaimentamista varten; eli liuskajohdoissa kasvatetaan sitä pintaosaa, jonka läpi mikroaaltokaistan suurtaajuinen viita kulkee, niin että liuskajohdon tehollinen 10 poikkiala kasvaa; (b) liuskajohtopari liitetään johtavasti toisiinsa toisesta päästään läpimenevän reiän kautta, samalla kun ne liitetään johtavasti toisiinsa toisesta päästä läpimenevän reiän läpi; ja (c) muodostetaan resonaattorin sähkökentän jakaantuminen siten, että sähkökenttä 15 suuntautuu jokaisesta liuskajohdosta maajohtimia kohti, kuten julkaisun kuvassa 3 on esitetty.
Edellä mainitun rakenteen (a) johdosta esiintyy kuitenkin sellainen ongelma, että sen kokoa ja painoa on vaikea pienentää, ja resonaattorin johdinhäviöt pienenevät suhteellisen vähän ja kuormittamaton Q-arvo op myös suhteellisen pieni.
20 Vastaavasti esillä olevan keksinnön tavoitteena on ratkaista edellä mainitut ongelmat aikaansaamalla suurtaajuinen elektrodi, joka merkittävästi voi pienentää joh-dinhäviöitä tavanomaiseen elektrodiin verrattuna, ja joka kuitenkin voi pienentää * ·“: esillä olevan keksinnön mukaan toteutetun tuotteen kokoa ja painoa, sekä aikaan- :***: saada suurtaajuisen siirtojohdon, suurtaajuusresonaattorin, suurtaajuussuodattimen :T: 25 ja suurtaajuuslaitteen.
• · ♦ • ·
Esillä olevan keksinnön avulla aikaansaadaan monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, • · · '·'··’ joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, monikerroksi- : nenohutkalvosiirtojohto ja vastaava, joilla merkittävästi pystytään pienentämään johdinhäviöitä vaimentamalla pintailmiötä rakenteella, joka täydellisesti poikkeaa :,·** 30 tavanomaisen resonaattorin rakenteesta, eli monikerroksisella ohutkalvoelektrodil- :* :*: la, joka on muodostettu kerrostamalla vuorotellen ohutkalvojohtimia ja ohutkalvo- # eristeitä, jolloin jokaisen ohutkalvojohtimen kalvon paksuus on pienempi kuin tun- :keutumissyvyys 6o käytetyllä taajuudella.
t : * · · .··*. Esillä olevan keksinnön mukainen monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, joka on « · * * '•t · 35 suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, on monikerroksinen * · · * ‘ ohutkalvoelektrodi, jolle on tunnusomaista, että 118360 3 - ohutkalvojohtimet (21 - 25) ja ohutkalvoeristeet (31 - 34) on vuorotellen kerrostettu niin, että kerrostuu joukko TEM-muodon siirtojohtoja (L2 - L5), jolloin jokainen TEM-muodon siirtojohto (L2 - L5) käsittää ohutkalvojohtimien parin (21 ja 22, 22 ja 23, 23 ja 24, 24 ja 25), joiden väliin on kerrostettu jokainen ohutkalvoeristeis- 5 tä (31 - 34), - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristei-den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvoeristeen (31 - 34) kalvon paksuus niin, että TEM-muodon siirtojohtojen (L2 - L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon läpi etenevien TEM- 10 aaltojen vaihenopeuden saatetaan oleellisesti yhtä suuriksi, ja - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristei-den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21 - 25) kalvon paksuus pienemmäksi kuin tun-keutumissyvyys käytetyllä taajuudella, niin että TEM-muodon siirtojohtojen (L2 - 15 L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon sähkökentät kytkeytyvät toisiinsa. Tässä tapauksessa jokainen ohutkalvojohtimista (21 - 25) on edullisesti tehty suprajohtavasta materiaalista.
Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuinen siirtojohto on suurtaajuinen siirtojohto, jossa on ainakin yksi johdin, jolloin johdin käsittää monikerroksisen 20 ohutkalvoelektrodin, jossa ohutkalvojohtimet (21 - 25) ja ohutkalvoeristeet (31 -34) on vuorotellen kerrostettu niin, että kerrostuu joukko TEM-muodon siirtojohtoja (L2 - L5), jolloin jokainen TEM-muodon siirtojohto (L2 - L5) käsittää ohutkalvojohtimien parin (21 ja 22,22 ja 23,23 ja 24,24 ja 25), joiden väliin on kerrostet-tu jokainen ohutkalvoeristeistä (31 - 34), . · · ·. 25 - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristei- ,'··*·. den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokai- • ♦ · "... sen mainitun ohutkalvoeristeen (31 - 34) kalvon paksuus niin, että TEM-muodon * * *. siirtojohtojen (L2 - L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon läpi etenevien TEM- * ;*;* aaltojen vaihenopeuden saatetaan oleellisesti yhtä suuriksi, ja 1 · * * 30 - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristei- den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokai- *·sen mainitun ohutkalvojohtimen (21 - 25) kalvon paksuus pienemmäksi kuin tun- :* :*: keutumissyvyys käytetyllä taajuudella, niin että TEM-muodon siirtojohtojen (L2 - ..* ·. L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon sähkökentät kytkeytyvät toisiinsa. Tässä • * 35 tapauksessa suurtaajuista siirtojohtoa sovelletaan esimerkiksi aaltojohtona.
I · m · ·
Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuinen siirtojohto on suurtaajuinen .·. ; siirtojohto, joka käsittää: • t· - ensimmäisen siirtojohdon (LI); ja 118360 4 - ainakin yhden toisen TEM-muodon siirtojohdon (L2 - L5), jossa ohutkalvojohti-met (21 - 25) ja ohutkalvoeristeet(31 - 34) on vuorotellen kerrostettu niin, että toinen TEM-muodon siirtojohto (L2 - L5) käsittää ohutkalvojohtimien parin (21 ja 22, 22 ja 23,23 ja 24, 24 ja 25), joiden väliin on kerrostettu jokainen ohutkalvoeristeis- 5 tä (31 - 34), - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeiistei-den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvoeristeen (31 - 34) kalvon paksuus niin, että ensimmäisen siirtojohdon (LI) läpi etenevän sähkömagneettisen aallon vaihenopeus ja ainakin 10 yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) läpi etenevän TEM-aallon vaihenopeus on tehty oleellisesti yhtä suuriksi, ja - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristei-den (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21 - 25) kalvon paksuus pienemmäksi kuin tun- 15 keutumissyvyys käytetyllä taajuudella, niin että ensimmäisen siirtojohdon (LI) sähkömagneettinen kenttä ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) sähkömagneettinen kenttä kytkeytyvät toisiinsa.
Edellä mainitussa suurtaajuisessa siirtojohdossa toisen siirtojohdon (L2 - L5) muodostavan ohutkalvoeristeen (31-34) tehollinen dielektrisyysvakio on edullisesti 20 tehty pienemmäksi kuin ensimmäisen siirtojohdon (LI) muodostavan eristeen dielektrisyysvakio. Tämän jäljestetyn avulla ensimmäisen siirtojohdon (LI) läpi etenevän sähkömagneettisen aallon vaihenopeus ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) läpi etenevän- TEM-aallon vaihenopeus voidaan tehdä oleellisesti yhtä suuriksi.
« ·* • · φ 25 Edellämainitussa suurtaajuisessa siirtojohdossa toisen siirtojohdon (L2 - L5) muodostavan ohutkalvoeristeen (31-34) paksuus on tehty pienemmäksi kuin ensim-maisen siirtojohdon (LI) muodostavan eristeen paksuus. Tämän jäljestetyn avulla *·,·/ voidaan lyhentää aikaa, joka tarvitaan toisen siirtojohdon (L2 - L5) kalvon muodos- t‘:‘: tamisprosessia varten, ja voidaan muodostaa pieni-impedanssisen järjestelmän 30 siirtojohto, jonka impedanssi on pienempi kuin toisen siirtojohdon (L2 - L5) impe- . . '; danssi, jolloin voidaan saavuttaa pienemmät siirtohäviöt.
• i* * * * · ’·* * Edellä mainitussa suurtaajuisessa siirtojohdossa suurtaajuinen siirtojohto (LI) on ·* ·*: edullisesti mikroliuskajohto. Esillä olevassa tapauksessa mikroliuskajohto on muo- ," *: dostettu niin, että toinen siirtojohto (L2 - L5) on muodostettu mikroliuskajohti- «·· ,:, 35 meksi dielektrisen alustan (10) ensimmäiselle pinnalle, kun taas maajohdin (11) on • · muodostettu dielektrisen alustan (10) toiselle pinnalle. Vaihtoehtoisesti mikrolius- • * · ’. ' · kajohto on muodostettu niin, että toinen siirtojohto (L2 - L5) on muodostettu mik- 118360 5 roliuskajohtona dielektrisen alustan (10) ensimmäiselle pinnalle, kun taas toinen toisista siirtojohdoista (L2 - L5) on muodostettu maajohdmeksi dielektrisen alustan (10) toiselle pinnalle. Lisäksi suurtaajuinen siirtojohto on edullisesti liuskajohto. Edelleen suurtaajuinen siirtojohto on edullisesti koäksiaalijohto. Vielä edellä maini-5 tussa suurtaajuisessa siirtojohdossa ohutkalvojohtimet (21 - 25) on tehty suprajohtavasta materiaalista.
Esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuusresonaattori käsittää edellä mainitun suurtaajuisen siirtojohdon, jolla on ennalta määrätyt mitat Tässä tapauksessa suurtaajuisen siirtojohdon pituus suurtaajuisen, signaalin lähetyssuunnassa on edullisesti 10 neljännes siirtojohdon läpi välitetyn signaalin aaltojohdon aallonpituudesta.
Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuussuodatin käsittää suurtaajuus-resonaattorin, jolla on ennalta määrätty pituus, tuloliitäntä (12) suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi suurtaajuusresonaattoriin, ja lähtöliitäntä (13) suurtaajuisen signaalin ottamiseksi suurtaajuusresonaattorista.
15 Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuinen kaistanestosuodatin käsit tää siirtojohdon (L10) suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi sen toiseen päähän ja suurtaajuisen signaalin ottamiseksi sen toisesta päästä, ja suurtaajuusresonaattorin, joka kytkeytyy siirtojohtoon (L10). Suurtaajuusresonaattorissa suurtaajuisen siirto-johdon pituus suurtaajuisen siirtojohdon läpi välitetyn signaalin lähetyssuunnassa 20 on edullisesti neljännes signaalin aaltojohdon aallonpituudesta.
Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen dielektrinen resonaattori on dielektrinen . j..: resonaattori, joka käsittää resonaattorikotelon (77), joka sisältää johtimen, ja eris- ,···. teen (76), jolloin eristeellä on ennalta määrätty muoto sijoitettuna resonaattorin • * , koteloon (77), ja jolloin johdin on toteutettu edellä mainitulla monikerroksisella ":.. 25 ohutkalvoelektrodilla, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää • * *·*’ tyyppiä.
·.
I·» t* ·*: Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuussuodatin käsittää dielektrisen resonaattorin, tuloliitännän suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi dielektriseen re- . ,·, sonaattoriin, jolloin tuloliitäntä on sähkömagneettisesti kytketty dielektriseen reso- ‘V·' 30 naattoriin, ja lähtöliitännän suurtaajuisen signaalin ottamiseksi dielektrisestä reso- ! · · ‘. naattorista, jolloin lähtöliitäntä on sähkömagneettisesti kytketty dielektriseen reso- ·· * *: V* naattoriin.
·** i t>: * ·* Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen suurtaajuinen laite on suurtaajuuslaite, • · · V ' joka käsittää elektrodin, ja joka toteuttaa ennalta määrättyä suurtaajuista toimintaa, :.*·: 35 jolloin elektrodina on edellä mainittu monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, joka on 6 1 1 8360 suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä.
Kun edellä mainitussa monikerroksisessa elektrodissa, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, TEM-muodon siirtojohto (L2 - L5) herätetään suurtaajuisella signaalilla, jokainen ohutkalvojohdin (21 - 25) välittää osan 5 siihen kohdistuvasta suurtaajuisesta tehosta viereisen ohutkalvoeristeen (31 - 34) kautta viereiseen ohutkalvojohtimeen (21 - 25), ja heijastaa samalla toiseen suuntaan osan suurtaajuisesti tehosta viereiseen ohutkalvojohtimeen (21 - 25) ohutkalvoeristeen (31 - 34) kautta. Kun jokainen ohutkalvoeriste (31 - 34) on kerrostettu kahden vierekkäisen ohutkalvojohtimen (21 ja 22,22 ja 23,23 ja 24, 24 ja 25) hei-10 jastuva aalto ja välitetty aalto resonoivat ohutkalvoeristeessä, kun taas vastakkaissuuntaiset ja vastakkaiset kaksi suurtaajuista virtaa virtaavat ohutkalvojohtimien (21 - 25) ylä-ja alapinnan läheisyydessä. Koska jokaisen ohutkalvojohtimen (21 -25) kalvon paksuus on pienempi kuin tunkeutumissyvyys δο, niin mainitut kaksi vastakkaissuuntaista ja vastakkaista suurtaajuista virtaa häiritsevät toisiaan, ja ne 15 kumoavat toisensa lukuunottamatta niistä jäljelle jäävää osaa. Tällä tavalla monikerroksisessa ohutkalvoelektrodissa, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, vierekkäisten ohutkalvoeristeiden (31 - 34) resonanssi energia tai välitysenergia kytkeytyvät toisiinsa ohutkalvojohtimien (21 - 25) kautta. Toisaalta sähkömagneettinen kenttä muodostaa siiirosvirran ohutkalvoeristeissä (31 20 - 34), aiheuttaen suurtaajuisen viiran muodostömisen niiden vierellä olevien ohut kalvojohtimien (21 - 25) pinnalle.
Koska TEM-muodon siirtojohdon (L2 - L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon , läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeudet on tehty oleellisesti yhtä suuriksi, \mJ ohutkalvojohtimien (21 - 25) läpi kulkevat suurtaajuiset viirat ovat lisäksi oleelli- • e ' ··** 25 sesta vaiheessa keskenään. Tämän johdosta ohutkalvojohtimissa (21 - 25) kulkevat : suurtaajuiset vaiheessa olevat virrat lisäävät tehollista tunkeutumissyvyyttä δο. Kun »»· heräte toteutetaan suurtaajuisella signaalilla, niin tämän vuoksi suurtaajuinen säh- i#*;*: kömagneettinen energia siirtyy viereiseen siirtojohtoon (L2 - L5) viereisten TEM- »T: muodon siirtojohtojen (L2 - L5) sähkömagneettisen kytkennän johdosta, kun niiden 30 sähkömagneettisten kenttien välillä on kytkentä, kun taas sähkömagneettinen ener- . gia siirtyy siirtojohtojen (L2 - L5) pituussuunnassa. Tässä tapauksessa suurtaajui- Y*. nen sähkömagneettinen energia etenee johtojen pituussuuntaan sähkömagneettisesti • · · kytkettyjen siirtojohtojen (L2 - L5) kautta, niin että energia etenee tehokkaasti kas- • · *# : *. * vaneella tunkeutumissyvyydellä δο, eli pienemmällä pintaresistanssilla Rs.
»*· 35 Suurtaajuisessa siirtojohdossa johdin on myös toteutettu monikerroksisella ohut- • * * * · * ’ kalvoelektrodilla, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyp- \ * *:· piä, niin että johtimella on pienempi pintaresistanssi Rs samaan tapaan kuin edellä 118360 7 mainitulla elektrodilla. Vastaavasti suurtaajuisesta siirtojohdosta muodostuu siirto-johto, jolla on äärimmäisen pienet siirtohäviöt.
Lisäksi edellä mainitussa toisessa suurtaajuisessa siirtojohdossa toinen siirtojohto (L2 - L5) on muodostettu ohutkalvojohtimien (21 - 25) parina, joiden välissä on 5 ohutkalvoeriste (31 - 34), kerrostamalla vuorottelevasti ohutkalvojohtimet (21 - 25) ja ohutkalvoeristeet (31 - 34), jolloin ensimmäisen siirtojohdon (LI) läpi etenevän sähkömagneettisen aallon vaihenopeus ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) läpi etenevän TEM-aallon vaihenopeus on tehty oleellisesti yhtä suuriksi, ja jolloin jokaisen tällaisen ohutkal-10 vojohtimen (21 - 25) paksuus on tehty pienemmäksi kuin käytetyn taajuuden tun-keutumissyvyys, niin että ensimmäisen siirtojohdon (LI) sähkömagneettinen kenttä ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) sähkömagneettinen kenttä kytkeytyvät toisiinsa. Suurtaajuisessa siirtojohdossa ensimmäisen siirtojohdon (LI) ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) välillä esiintyy samantapainen vaikutus 15 kuin edellä mainitussa monikerroksisessa ohutkalvoelektrodissa, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä. Eli koska suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän energia etenee johdon pituussuuntaan toisten siirtojohtojen (L2 - L5) kautta, jotka kytkeytyvät sähkömagneettisesti toisiinsa, energia etenee tehollisesti suuremmalla tunkeutumissyvyydellä δο, eli pienemmällä pintaresis-20 tanssilla Rs. Tämän vuoksi suurtaajuiset siirtojöhdot ovat sellaisia, joilla on äärimmäisen pienet siirtohäviöt
Edelleen edellä mainittu suurtaajunsresonaattori on varustettu edellä mainituilla suurtaajuisilla siirtojohdoilla, joilla on ennalta määrätyt mitat Vastaavasti resonaattorilla on äärimmäisen pienet siirtohäviöt ja tämän vuoksi on aikaansaatu resonaat-
• J
25 tori, jolla on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo.
• · ‘ • · * : * * *: Edellä mainitussa dielektrisessä resonaattorissa resonaattorin kotelon (77) johdin on ··· , .*. toteutettu edellä mainitulla monikerroksisella ohutkalvoelektrodilla, joka on suur- • ·*, taajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja tämän vuoksi on aikaan saatu dielektrinen resonaattori, jolla on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo.
* :30 Lisäksi edellä mainittu suurtaajuussuodatin on varustettu suurtaajuusresonaattorilla, ·.*:*: jolla on ennalta määrätty pituus, jolloin on aikaansaatu kaistanpäästö- tai kaistanes- tosuodatin, joilla kummallakin on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo.
t · * · • · · *.,Lisäksi suurtaajuisessa kaistanestosuodattimessa edellä mainittu ennalta määrätyn , pituinen suurtaajuusresonaattori toimii nielupiirinä, jolloin on aikaansaatu kaista- ,·, * 35 nestosuodatin, jolla on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo.
• · · « · 118360 8
Edelleen suurtaajuisessa laitteessa elektrodi käsittää edellä mainitun monikerroksisen ohutkalvoelektrodin, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, jolloin on aikaansaatu suurtaajuinen laite, jolla on äärimmäiset pienet joh-dinhäviöt.
5 Piirustuksissa: kuva 1 on perspektiivikuva suodattimesta, jossa käytetään puolen aallonpituuden johtotyyppistä resonaattoria, käyttäen monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, siirtojohdossa, joka muodostaa esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon; 10 kuva 2 on pituusleikkaus kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisestä resonaattorista viivaa A - A’ pitkin; kuva 3 on kaaviollinen pituusleikkaus kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisestä resonaattorista sen pituussuunnassa, sekä siihen kytketyn piirin piirikaavio; kuva 4 on kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisestä resonaattorin vastinpii-15 rin piirikaavio; kuvan 5 käyrä esittää siirtokertoimen S21 taajuuskäyrän, joka kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointitulos; kuvan 6 käyrä esittää ohutkalvojohtimien 21 - 25 läpi kulkevien virtojen suhteellisten amplitudien taajuuskäyrät, jotka ovat kuvan 1 puolen aallonpituuden johto-20 tyyppisen resonaattorin simulointituloksia; kuvan 7 käyrä esittää ohutkalvojohtimien 21 - 25 läpi kulkevien viitojen vaihe- >·· : erojen taajuuskäyrät, jotka ovat kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen re- sonaattorin simulointituloksia; ··· : :: kuvan 8 käyrä esittää siirtokertoimen S21 taajuuskäyriä, kun monikerrostettujen ker-•‘ 1 25 rosten lukumäärää n käytetään parametrina, jolloin käyrät ovat kuvan 3 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointituloksia; * 2! » · · I·· .· 1.1 · kuvan 9 käyrä esittää Q-arvon kasvunopeuden johtimen normalisoidun kalvon pak- * ,,1. suuden Δξ/δο funktiona, kun monikerroksisten kerrosten lukumäärää n käytetään 4 » 1 // parametrina, jolloin käyrät ovat kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen re- I1 1 • · · 1 30 sonaattorin sunulointituloksia; ··· » 1 1 *' . kuvan 10 käyrä esittää optimaaliset suunnitteluehdot vaihenopeuksien kompen- 2 ’1 soimiseksi, jolloin käyrästössä on normalisoitu dielektrisen kalvon paksuuden 118360 9 Δχ4/δo ominaiskäyrä tehollisen dielektrisyysvakion es/em funktiona, kun monikerroksisten kerrosten lukumäärää n käytetään parametrina, jolloin käyrät ovat kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointituloksia; kuva 11 esittää virrantiheyden jakautuman johtimissa, joiden kautta on välitetty 5 suurtaajuinen aalto; kuva 12 esittää ideaalisen virrantiheyden jakautuman kuvan 1 monikerroksisessa ohutkalvo-siirtojohdossa, jonka kautta on välitetty suurtaajuinen aalto; kuva 13 esittää todellisen virrantiheyden jakautuman kuvan 1 monikerroksisessa ohutkalvo-siirtojohdossa, jonka kautta on välitetty suurtaajuinen aalto; 10 kuvassa 14 on vuokaavio, joka esittää etenemisjärjestyksen määritettäessä optimi-parametrit kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa; kuvassa 15 on vuokaavio, joka esittää etenemisjärjestyksen, kun määritetään minimoitu pintaresistanssi kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa; 15 kuva 16 on piirikaavio, joka esittää puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaat- torisuodattimen vastinpiirin käytettäessä monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja joka muodostaa esillä olevan keksinnön mukaisen toisen suoritusmuodon; kuvan 17 käyrä esittää siirtokertoimen S21 taajuuskäyrän, joka kuvan 16 puolen 20 aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointitulos; kuvassa 18 on perspektiivikuva neljännesaallon johtotyyppisestä kaistanestosuo- • ♦ · * ;* / dattimesta, jossa käytetään monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkö- : .♦** magneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja joka muodostaa esillä olevan keksinnön l,i.: mukaisen kolmannen suoritusmuodon; ··· »* · β· * 25 kuva 19 on piirikaavio, joka sisältää kuvan 18 neljännesaallon johtotyyppisen kaistanestosuodattimen vastinpiirin; t * · ·♦# • · * '· kuvassa 20 (a) on perspektiivikuva mikroliuskajohdosta, jossa käytetään esillä ole- ψ van keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömag-*·*. neettisen kentän kytkevää tyyppiä; kuvassa 20 (b) on perspektiivikuva liuskajoh- 30 dosta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkal- 1 ' voelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä; kuvassa 20 (c) * ψ on perspektiivikuva koaksiaalijohdosta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän 10 118360 kytkevää tyyppiä; kuvassa 20 (d) on pituusleikkaus TMol-muodon pyöreästä aalto-johdosta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohut-kalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä; kuva 21 on kaaviollinen pituusleikkaus kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppi-5 sestä resonaattorista, jossa esitetään sen toiminta; kuva 22 piirikaavio, joka esittää kuvan 4 nelinapapiirin vastinpiirin; kuva 23 on perspektiivikuva, joka esittää muunnetun suoritusmuodon TMU0-kaksoismuodon dielektrisen resonaattorin4; kuva 24 on pituusleikkaus, joka esittää muunnetun suoritusmuodon TM01s-muotoa 10 olevan kaksiportaisen dielektrisen kaistanpäästösuodattimen; kuvan 25 käyrä esittää virran tehollisen arvon virralla, joka kulkee jokaisen ohut-kalvojohtimen 21 - 25 kautta ja maajohtimen 11 kautta siirtoetäisyyden funktiona tapauksessa, jossa ohutkalvoeristeiden 31-34 kalvon paksuus Axf on tehty pienemmäksi esillä olevan keksinnön mukaisessa monikerroksisessa ohulkalvo- 15 siirtojohdossa; kuvan 26 käyrä esittää virran tehollisen arvon virralla, joka virtaa jokaisen ohutkal-vojohtimen 21 - 25 kautta ja maajohtimen 11 kautta siirtoetäisyyden funktiona tapauksessa, jossa ohutkalvoeristeiden 31-34 kalvon paksuus Axt on tehty suuremmaksi esillä olevan keksinnön mukaisessa monikerroksisessa ohutkalvo-20 siirtojohdossa; kuva 27 on poikkileikkaus muunnetusta suoritusmuodosta, jossa käytetään moni- . kerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa maajohtimen puolen aallonpituuden johtotyyppi- • · * sessä resonaattorissa käyttäen monikerroksista ohutkalvo-siirtojohdossa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja joka muodostaa esillä olevan kek- ^ * · \\\ 25 sinnön ensimmäisen suoritusmuodon; ja • i i % m · • kuvan 28 käyrä esittää jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 ja maajohtimen 11 läpi . virtaavan virran suhteellisen amplitudin kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyp- ·· » / :*. pisen resonaattorin siirtoetäisyyden funktiona.
9 I* · *; Kuva 1 on perspektiivikuva suodattimesta, jossa käytetään puolen aallonpituuden i”‘: 30 johtotyyppistä resonaattoria, käyttäen monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on ψψψ sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, siirtojohdossa, joka muodostaa esillä * ;* *, olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon, ja kuva 2 on pituusleikkaus kuvan * · ’* 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisestä resonaattorista viivaa A - A’ pitkin.
118360 11
Ensimmäisen suoritusmuodon puolen aallonpituuden johtotyyppiselle resonaattorille on tunnusomaista, että siinä käytetään monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, joka on esillä olevan keksinnön mukainen, ja jolla on sellainen rakenne, että ohutkalvojohtimet 21- 25 ja ohut-5 kalvoeristeet 31 - 34 on vuorotellen kerrostettu päällekkäin, eli monikerrostettu. Monikerroksisessa ohutkalvo-siirtojohdossa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, TEM-muodon mikroliuskajohto (jota tästä lähtien sanotaan pääsiirtojohdoksi) LI muodostuu ohutkalvojohtimesta 21, maajohtimesta 11, ja dielektrisestä alustasta 10, joka on sovitettu ohutkalvojohtimen 21 ja maajohtimen 10 11 väliin, kun taas neljä TEM-muodon mikroliuskajohdinta (joita tästä lähtien sano taan sivusiirtojohdoiksi) L2 - L5 on kerrostettu eli monikerrostettu pääsiirtojohdon L2 päälle, jolloin jokainen sivusiirtojohto on muodostettu siten, että yksi ohutkal-voeriste on sovitettu kahden ohutkalvojohtimen väliin. Kuvassa 1 ja seuraavissa kuvissa siirtojohtojen viitenumerot on sijoitettu eristeiden viitenumeron ja pilkun 15 jälkeen.
Tarkemmin sanoen puolen aallonpituuden johtotyyppiselle resonaattorille on tunnusomaista, että (a) jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuudeksi Axt ja dielektrisyysvaki-oksi Eg on valittu kulloinkin ennalta määrätty arvo, niin että kulloistenkin siirtojoh- 20 tojen L2 - L5 läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeudet on saatettu oleellisesti yhtä suuriksi; ja (b) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuudeksi Λξ on valittu ennalta . määrätty kalvon paksuus, joka on pienempi kuin tunkeutumissyvyys Öo käytetyllä ... taajuudella, niin että vierekkäistä siirtojohtojen 21 ja 22,22 ja 23, 23 ja 24,24 ja • ·
*'/·* 25 25 sähkökentät kytkeytyvät toisiinsa. Tämän järjestelyn avulla pääsiirtojohdon LI
*·* * kautta virtaava suurtaajuinen eneigia välittyy sivusiirtojohtoihin L2 - L5, niin että :..suurtaajuinen virta virtaa oleellisesti tasaisesti kulloisenkin ohutkalvojohtimen 21- :: 25 kautta, ja tämä johtaa siihen, että suuresta taajuudesta johtuva pintavaikutus : vaimenee huomattavasti.
* 30 Kuten kuvassa 1 on esitetty, dielcktriselle alustalle 10, jonka koko takapinnalle on y/. muodostettu maajohdin 11, on muodostettu liuskan tapainen ohutkalvojohdin 21, « · * *·* jonka pituussuuntainen pituus on Xg/2 (jossa Xg on aaltojohdon aallonpituus). Täs- sä järjestelyssä mikroliuskajohdon muodossa oleva pääsiirtojohto LI on muodostet- : * * *: tu ohutkalvojohtimesta 21, maajohtimesta 11 ja ohutkalvojohtimen 21 ja maajohti- • · · .*.. 35 men 11 väliin kerrostetusta dielektrisestä alustasta 10. Lisäksi ohutkalvojohtimelle 21 on muodostettu ohutkalvoeriste 31, ohutkalvojohdin 22, ohutkalvoeriste 32, * · · *· " ohutkalvojohdin 23, ohutkalvoeriste 33, ohutkalvojohdin 24, ohutkalvoeriste 34, ja ohutkalvojohdin 25, jotka on kerrostettu tässä järjestyksessä tässä tapauksessa si- n 118360 vusiirtojohdot L2 - L5 on muodostettu seuraavalla tavalla: (a) ohutkalvoeriste 31 on sovitettu kahden ohutkalvojohtimen 21 ja 22 muodostaman parin väliin, ja tämä johtaa sivusiirtojohdon L2 muodostumiseen; (b) ohutkalvoeriste 32 on sovitettu kahden ohutkalvojohtimen 22 ja 23 muodosta- 5 man parin väliin, ja tämä johtaa sivusiirtojohdon L3 muodostumiseen; (c) ohutkalvoeriste 33 on sovitettu kahden ohutkalvojohtimen 23 ja 24 muodostaman parin väliin, ja tämä johtaa sivusiirtojohdon IA muodostumiseen; ja (d) ohutkalvoeriste 34 on sovitettu kahden ohutkalvojohtimen 24 ja 25 muodostaman parin väliin, ja tämä johtaa sivusiirtojohdon L5 muodostumiseen.
10 Havaitaan, että jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 kalvon paksuus Δξ ja jokaisen vastaavan ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuus Axs määrätään, kuten alempana yksityiskohtaisesti selitetään, käyttäen kuvan 12 vuokaaviota optimiparametrien määrittämiseksi.
Lisäksi dielektriselle alustalle 10 on muodostettu tuloliitännän johdin 12 ennalta 15 määrätyn välin gl päähän ohutkalvojohtimen 21 ensimmäisestä pituussuuntaisesta päästä, ja riittävän lähelle sitä, jotta ne kytkeytyisivät sähkömagneettisesti toisiinsa, kun taas lähtöliitännän johdin 13 on muodostettu ennalta määrätyn välin g2 päähän ohutkalvojohtimen 21 toisesta pituussuuntaisesta päästä, ja riittävän lähelle sitä, jotta ne kytkeytyisivät sähkömagneettisesti toimiinsa. Havaitaan, että ensimmäisessä 20 suoritusmuodossa tuloliitännän johtimen 12 ja ohutkalvojohtimen 21 ensimmäisen pään välinen kytkentä ja lähtöliitännän johtimen 13 ja ohutkalvojohtimen 21 toisen pään välinen kytkentä ovat kummatkin kapasitiivisiä kytkentöjä.
* * * ,*··. Esillä olevassa tapauksessa dielektrinen alusta 10 on tehty esimerkiksi safiirista, .· j*. joka on alumiinioksidin yksittäinen kide, kun taas ohutkalvoeristeet 31- 34 on tehty • · # 25 esimerkiksi Si02:sta. Toisaalta maajohdin 11 ja ohutkalvojohtimet 21- 25 on tehty johtavasta aineesta, kuten Cu, Ag tai Au, jotka ovat sähkö johtavia.
• * * * · · • · · : T: Kuva 2 esittää sähkökentän ja magneettikentän jakautumat puolen aallonpituuden johtotyyppiä olevassa resonaattorissa, jolla on edellä selitetty rakenne. Kuva 2 on . . ·. poikkileikkaus, mutta kuvassa 2 eristeen vinoviivoitus on kuitenkin jätetty pois.
• · • · · '·* * 30 Kuten kuvasta 2 nähdään, sähkökentät jakaantuvat suuntaan, joka on ohutkalvojoh- :*·*; timien 21- 25 pintaan nähden kohtisuorassa ja keskenään samalla tavalla. Toisaalta • · ." *. magneettikentät jakaantuvat suuntaan, joka on samansuuntainen kuin ohutkalvo- johtimien 21- 25 pinta ja keskenään samalla tavalla. Tästä seikasta voidaan nähdä, • · · *·* ’ että kulloistenkin siirtojohtojen L2 - L5 sähkömagneettiset kentät kytkeytyvät toi- \'*i 35 siinsa.
13 1 1 8360
Kuva 3 on kaaviollinen pituusleikkaus kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppi-sestä resonaattorista sen pituussuunnassa, sekä siihen kytketyn piirin piirikaavio, ja kuva 4 on kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisestä resonaattorin vastinpii-rin piirikaavio.
5 Kuten kuvassa 4 on esitetty, pääsiirtojohto LI käsittää jakaantuneen vakion piirin, joka muodostuu jakaantuneen vakion LC-yksikköpiireistä, jotka on kytketty sarjaan, ja joissa on induktanssit LII, LI 2, ..., Lln, ja kapasitanssit Cl 1, C12,..., Cln. Signaaligeneraattori Vsg resonaattorin herättämiseksi ja sen sisäinen resistanssi Rsg on kytketty pääsiirtojohdon LI ensimmäiseen päähän ihannemuuntajan Tll kautta, 10 jonka kierrosmäärien suhteet vastaavat väliä g2. Havaitaan, että kaikkien seuraavi-en ihannemuuntajien kierrosmäärien suhteet ovat 1:1. Pääsiirtojohdossa LI ihan-nemuuntajat Tl 11, Tl 12,..., Tl In on sovitettu niin että ne kytketään kuvan alempaan johtoon jakaantuneen vakion piirin kulloistenkin yksiköiden väliin, ja ihan-nemuuntajat Tl 11, Tl 12,..., Tl In on maadoitettu nelinapapiirien FI, F2,..., Fn 15 kautta, jotka käsittävät jakaantuneen vakion piirin mukaanlukien häviöresistanssin, ja vastaavasti ihannemuuntajien T101, T102,TlOn kautta.
Havaitaan, että nelinapapiirit (jotka on merkitty “F + numero”), jotka esiintyvät alempana, ovat maajohtimen 11 ja ohutkalvojohtimien 21- 25 vastinpiirejä, ja että jokainen nelinapaliitäntäpiiri käsittää jakaantuneen vakion piirin, johon sisältyy 20 häviöresistanssi, kuten kuvassa 22 on esitetty. Tarkemmin sanoen jokainen nelina-papiiri käsittää vastinpiirin, jossa yksikköpiirien joukossa jokainen piiri käsittää yksikkökonduktanssin gdx, yksikkökapasitanssin cdx, ja yksikköinduktanssin ldx, *: * *: jotka on kytketty Saijaan. Tässä tapauksessa yksikkökonduktanssi gdx, yksikköka- pasitanssi cdx, ja vastaavasti yksikköinduktanssi ldx esitetään seuraavien yhtälöi-25 den avulla: *·* • · ’·*;* gdx = cr(Ay/dz)dx, * · · *·”* cdx = eo(Ay/dz)dx,ja v ; ldx = po(dz/Äy)dx . . . jossa σ on maajohtimen 11 ja ohutkalvojohtimien 21 - 25 sähkönjohtavuus; .···. 30 εο on dielektrisyysvakio tyhjössä; · · μο on permeabiliteetd tyhjössä; ·· · : '.: dx on maajohtimen 11 ja ohutkalvojohtimien 21- 25 äärettömän pieni *...: pituus niiden paksuuden suunnassa; .···. Ay on viivaleveys; ja • · · l a · 35 dz on äärettömän pieni pituus etenemissuunnassa.
n ·· φ ·
Sivusiirtojohdin L2 käsittää jakaantuneen vakion piirin, joka muodostuu jakaantu- v f. r.lVj'-.M'W.'iimrtftJi.·, 1 1 8360 14 neen vakion LC-yksikköpiireistä, jotka on kytketty saqaan, ja joissa on induktanssit L21, L22,L2n, ja kapasitanssit C21, C22,C2n. IhannemuuntajaT21, jonka ensiökäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L2 ensimmäiseen päähän, ja ihannemuuntaja T22, jonka toisiokäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L2 5 toiseen päähän. Lisäksi sivusiirtojohdot L3, L4 ja L5 on muodostettu samalla tavalla kuin sivusiirtojohto L2. Sivusiirtojohto L3 käsittää jakaantuneen vakion piirin, joka muodostuu jakaantuneen vakion LC-yksikköpiireistä, jotka on kytketty sarjaan, ja joissa on induktanssit L31, L32,..., L3n, ja kapasitanssit C31, C32,..., C3n. Ihannemuuntaja T31, jonka ensiökäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L3 10 ensimmäiseen päähän, ja ihannemuuntaja T32, jonka toisiokäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L3 toiseen päähän. Myös sivusiirtojohto IA käsittää jakaantuneen vakion piirin, joka muodostuu jakaantuneen vakion LC-yksikköpiireistä, jotka on kytketty sarjaan, ja joissa on induktanssit L41, L42,..., L4n, ja kapasitanssit C41, C42,..., C4n. Ihannemuuntaja T41, jonka ensiökäämi on avoin, on 15 kytketty sivusiirtojohdon L4 ensimmäiseen päähän, ja ihannemuuntaja T42, jonka toisiokäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L4 toiseen päähän. Lisäksi sivusiirtojohto L5 käsittää jakaantuneen vakion piirin, joka muodostuu jakaantuneen vakion LC-yksikköpiireistä, jotka on kytketty Saijaan, ja joissa on induktanssit L51, L52,..., L5n, ja kapasitanssit C51, C52,..., C5n. Ihannemuuntaja T51, jonka ensiö-20 käämi, on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L5 ensimmäiseen päähän, ja ihanne-muuntaja T52, jonka toisiokäämi on avoin, on kytketty sivusiirtojohdon L5 toiseen päähän.
. Ohutkalvojohtimen 21 vastinpiiri vierekkäisten siirtojohtojen LI ja L2 kytkemi- seksi toisiinsa muodostuu seuraavasti. £li pääsiirtojohdossa LI ihannemuuntajat • · 25 T121, T122,..., T12n on sovitettu niin, että ne kytketään kuvassa ylempään johtoon v : jakaantuneen vakion yksikköpiiiien väliin. Ihannemuuntajat T121, T122,..., T12n on kytketty kulloinkin ihannemuuntajiin T211, T212,..., T21n, jotka on sovitettu niin, että ne kytketään kulloinkin kuvassa alempaan johtoon sivusiirtojohdon L2 ;T: jakaantuneen vakion yksikköpiiiien väliin, nelinapapiirien F11, F12,..., Fin kautta, 30 jotka vastaavat ohutkalvojohdinta 21.
* • * ·
Myös ohutkalvojohtimen 22 vastinpiiri vierekkäisten siirtojohtojen L2 ja L3 kyt-'·* kemiseksi toisiinsa muodostuu seuraavasti. Eli sivusiirtojohdossa L2 ihannemuun- tajat T221, T222,..., T22n on sovitettu niin, että ne kytketään kuvassa ylempään ," *. johtoon jakaantuneen vakion yksikköpiiiien väliin. Ihannemuuntajat T221, T222, 35 ..., T22n on kytketty kulloinkin ihannemuuntajiin T311, T312,..., T31n, jotka on # · · * · ‘ * sovitettu niin, että ne kytketään kulloinkin kuvassa alempaan johtoon sivusiirtojoh- V*: don L3 jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin, nelinapapiirien F21, F22.....
F2n kautta, jotka vastaavat ohutkalvojohdinta 22.
118360 15
Lisäksi ohutkalvojohtimen 23 vastinpiiri vierekkäisten siirtojohtojen L3 ja IA kytkemiseksi toisiinsa muodostuu seuraavasti. Eli sivusiirtojohdossa L3 ihannemuun-tajat T321, T322,.... T32n on sovitettu niin, että ne kytketään kuvassa ylempään johtoon jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin. Ihannemuuntajat T321, T322, 5 T32n on kytketty kulloinkin ihannemuuntajiin T411, T412,T41n, jotka on sovitettu niin, että ne kytketään kulloinkin kuvassa alempaan johtoon sivusiirtojoh-don L4 jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin, nelinapapiirien F31, F32, F3n kautta, jotka vastaavat ohutkalvojohdinta 23.
Edelleen ohutkalvojohtimen 24 vastinpiiri vierekkäisten siirtojohtojen L4 ja L5 10 kytkemiseksi toisiinsa muodostuu seuraavasti. Eli sivusiirtojohdossa L4 ihanne-muuntajat T421, T422,T432n on sovitettu niin, että ne kytketään kuvassa ylempään johtoon jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin. Ihannemuuntajat T421, T422,..., T42n on kytketty kulloinkin ihannemuuntajiin T511, T512,..., T51n, jotka on sovitettu niin, että ne kytketään kulloinkin kuvassa alempaan joh-15 toon sivusiirtojohdon L5 jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin, nelinapapiirien F41, F42,..., F4n kautta, jotka vastaavat ohutkalvojohdinta 25.
Lisäksi ohutkalvojohtimen 25 muodostaman sähkömagneettisen kentän jakaantumista vastaava vastinpiiri ohutkalvojohtimesta 25 avaruutta kohti on muodostettu seuraavasti. Eli sivusiirtojohdossa L5 ihannemuuntajat T521, T522,.... T532n on 20 sovitettu niin, että ne kytketään kuvassa ylempään johtoon jakaantuneen vakion yksikköpiirien väliin. Ihannemuuntajat T521, T522,..., T52n on kytketty kulloinkin kuormaresistansseihin RL,, RL2,..., RLn, kulloinkin nelinapapiirien F51, F52,..., F5n kautta, jotka vastaavat ohutkalvojohdinta 25.
« ·« « · • ·
Seuraavaksi selitetään vuokaaviota, jolla määritetään kuvan 1 resonaattorin optimi-25 parametrit, sekä vuokaaviota, jolla määritetään minimi pintaiesistanssi Rs käyttäen *··;* seuraavia parametreja: * · · • · · • · · jT : n = monikerrostettujen kerrosten lukumäärä, ωο = käytetty välityksen (herätteen) kulmataajuus, . μο = penneabiliteetti tyhjössä, /·*;'· ,30 σ=jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 sähkönjohtavuus, • · · σο = tunkeutumissyvyys välityksen kulmataajuudella ωο, • · · *.· es = sivusiirtojohtojenL2-L5 jokaisenohutkalvoeristeen »...s 31- 34 dielektrisyysvakio, ,·*:*. em = pääsiirtojohdon LI dielektrisen alustan 10 dielektrisyysvakio, \, : 35 Axs = sivusiirtojohtojen L2 - L5 jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 • · · ' * kalvon paksuus,
Axm = pääsiirtojohdon LI dielektrisen alustan 10 paksuus, ,6 1 1 8360 Δξ = jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus,
Ay = (viivaleveys) = (jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 viivaleveys) = (jokaisen ohutkalvoeiisteen 31-34 viivaleveys), β, = jokaisen sivusiirtojohdon L2 - L5 vaihevakio, ja 5 βΒ = pääsiirtojohdon LI vaihevakio.
Siirtojohtojen LI - L5 kompleksisen impedanssin Z rekursiokaava normalisoidaan dimensiotfomaksi, kuvassa 4 esitetyn vastinpiirin perusteella, jolloin se voidaan esittää seuraavalla yhtälöllä (la):
Zk = jw + Z + {Y + (Z + ZkJ-,} \ k = 0,1,2, „.n-l (la) 10 jossa n:nnes kompleksinen impedanssi Zn esitetään seuraavasti: Ζ, = \(^-)σδο (Ib) V εο
Yllä olevissa yhtälöissä kompleksisen impedanssin Z alaindeksi k osoittaa rivinumeron, joka on numeroitu kasvavassa järjestyksessä arvosta 0 pääsiirtojohtoa LI varten, kohti ylemmän kerroksen sivusiirtojohtoja L2 - L5. Kompleksinen impe-15 danssi Z ja kompleksinen admittanssi Y määritellään kulloinkin funktion avulla, joka esitetään väliaine-parametrin ζ avulla, jotl^a käytetään parametrina seuraavissa yhtälöissä (2) ja (3): Z = (l + ;)tanh[(l + ;)/2|] (2) Γ j» y = l/(H-;)smh[(l+»,g] (3) • · a ♦ : 20 Lisäksi rakenneparametri w ja vastaavasti väliaineparametri ξ määritellään seu- raavilla yhtälöillä (4) ja (5): w = (2 Δχ / δο}.(εΒ/ε8 - l) (4) * » · ja ξ = Δξ/δο (5) • · · il; jossa δο on tunkeutumissyvyys välityksen kulmataajuudella ωο, määritellään seu- *·] * 25 raavan yhtälön (6) avulla: ·· * &= — (6) *:* \ ωομοσ « · · • · · « · · * . *. a: Koska kompleksinen impedanssi Zn voidaan ilmoittaa rajaehtona tyhjökerroksella, kuten on esitetty yhtälössä (Ib), niin kompleksinen impedanssi Z0 määritellään 118360 17 kahden parametrin, rakenneparametrin w ja väliaineparametrin ξ funktiona yhtälöllä (7): Z0 = Z0 (w, ξ) (7)
Kun yllä olevassa yhtälössä (7) kompleksisen impedanssin Z0 reaalinen osa on mi-5 nimissä, monikerroksisten ohutkalvo-siirtojohtojen pintaresistanssi R saa minimiarvon. Vastaavasti saadaan rakenneparametri w ja väliaineparametri ξ, kun pinta-resistanssi Rt on minimissä, ja niitä sanotaan optimaalisiksi asetusarvoiksi, jotka merkitään ja vastaavasti ξ^. Tässä tapauksessa pätee seuraava yhtälö (8): = Re {Z0(wopt, ^»/σδο (8) 10 Kun yllä olevaan yhtälöön sijoitetaan optimiarvot ja ξορι, voidaan määrittää dielektxisen kalvon paksuus Δχ( ja johtimen kalvon paksuus Λξ jokaista sivusiirto-johtoa L2 - L4 varten, ja sitten saadaan seuraavat yhtälöt (9) ja (10): Δχ,=»„δο/2.(εΑ -D" (9) ja ^ = ^5o (10) 15 Seuraavaksi selitetään menetelmää optimiparametrien ja sekä minimoidun pintäresistanssin R, määrittämiseksi esillä oleman keksinnön mukaisessa puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa. Tässä tapauksessa oletetaan ennalta annetuiksi monikerrostettujen kerrosten lukumäärä n, jokaisen ohutkalvojohti-. men 21- 25 sähkönjohtavuus a, tunkeutumissyvyys δο, jokaisen ohutkalvoeristeen I* 20 31-34 dielektrisyysvakio es, ja dielektrisen alustan 10 dielektrisyysvakio em.
m · • • * · ;***· Kuvassa 14 on vuokaavio, joka esittää etenemisjärjestyksen määritettäessä optimi- * , · * ·, parametrit ja esillä olevan keksinnön puolen aallonpituuden johtotyyppises- sä resonaattorissa.
« » · ·«· ··· : Kuvan 14 esittämällä tavalla vaiheessa SI määritetään n kerroksen rekursiokaava 25 (1) monikerrostettujen kerrosten ennalta määrätyn lukumäärän n pohjalta. Sitten : tehdään seuraavat määrityksen n kerroksen rekursiokaavan perusteella.
Ilt : : : *. Vaiheessa S2 määritetään optimirakenteen parametri w , joka perustuu siirtojohto- ·» t _ ™ : jen LI - L5 läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeuksien β kompensoimisen op- *. #.: timointiin. Sitten vaiheessa S3 määritetään yhtälön (9) avulla sivusiirtojohtojen L2 .*··, 30 - L5 jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuudet Δχ.
• · i * · *·.*·: Toisaalta vaiheessa S4 määritetään optimirakenteen parametri ξορΙ energian kytken nän optimoinnin perusteella. Sen jälkeen vaiheessa S5 määritetään yhtälön (10) 118360 18 avulla jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus Δξ. Vaiheissa S2 ja S4 määritetään konkreettisesti sellainen rakenneparametri w ja väliaineparametri ξ, että dimensiottoman impedanssin Z0 = Z0 (w, ξ) reaaliosa Re{Z0 (w, ξ)} arvolla k=0 yhtälön (1) n kerroksen rekursiokaavalla saa minimiarvon, ja sitten tuloksena olevat 5 arvojen katsotaan optimoiduiksi rakenneparametriksi wopt ja väliaineparametriksi ξ*·
Kuvassa 15 on vuokaavio, joka esittää etenemisjäijestyksen, kun määritetään minimoitu pintaresistanssi Rs esillä olevan keksinnön puolen aallonpituuden johto-tyyppisessä resonaattorissa. Kuten kuvassa 15 on esitetty, vaiheessa Sll määrite-10 tään reaaliosan Re{Z0 (w, ξ)} arvo yhtälön (1) n kerroksen rekursiokaavan avulla käyttäen optimoitua rakenneparametria ja optimoitua väliaineparametria ξ^. Sitten vaiheessa S12 määritetään minimoitu pintaresistanssi Rs sijoittamalla yhtälöön (8) vaiheessa Sll määritetty reaaliosa Re{Z0 (w, ξ)}, jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 sähkönjohtavuus σ, ja tunkeutumissyvyys 6o.
15 Käsillä olevassa suoritusmuodossa sivusiirtojohdot L2 - L5 muodostavan jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 tehollinen dielektrisyysvakio valitaan edullisesti pienemmäksi kuin pääsiirtojohdon LI muodostavan dielektrisen alustan 10 tehollinen dielektrisyysvakio. Tämän jäijestelyn avulla ensimmäisen siirtojohdon LI kautta etenevän sähkömagneettisen aallon vaihenopeus ja ainakin yhden toisen siirtojohdon 20 L2 - L5 kautta etenevän TEM-aallon vaihenopeus voidaan tehdä oleellisesti yhtä suuriksi.
Esillä olevassa suoritusmuodossa sivusiirtojohdot L2 - L5 muodostavan jokaisen • ·
... ohutkalvoeristeen 31-34 paksuus tehdään pienemmäksi kuin pääsiirtojohdon LI
';;; * muodostavan dielektrisen alustan 10 paksuus. Tämän jäijestelyn avulla voidaan ly-
• t I
25 hentää aikaa, joka tarvitaan sivusiirtojohtojen L2 - L5 kalvon muodostamisproses- ’···’ siä varten, ja voidaan muodostaa pieni-impedanssinen siirtojohto, jonka impedanssi : on pienempi kuin sivusiirtojohdoilla L2 - L5, ja tämä johtaa sitten pienempiin siir- * » V · tohäviöihin.
Edellä olevissa kuvien 14 ja 15 vuokaavioissa jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 * ! · ' 30 dielektrisyysvakio es on ennalta määrätty ja näin ollen niiden kalvon paksuus Ax, ’*, * on määritetty. Esillä olevan keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan voidaan jär- |*\! jestää niin, kuten yhtälöstä (4) käy ilmi, että jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 kal- von paksuus Δxt on ennalta määrätty, jonka jälkeen voidaan määrittää niiden die-. . t lektrisyysvakio es.
• « i • · 1. ’ ·: 35 Lisäksi, koska oletettiin, että sähkömagneettiset kentät ovat tasaiset siirtojohtojen LI - L5 leveyssuunnassa, kalvon paksuuden määrittämiseen edellä mainitussa op- 118360 19 timoinnissa ei vaikuta pääsiirtojohdon LI dielektrisen alustan 10 paksuus Αχ,, eikä (viivaleveys) = (jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 viivaleveys) = (jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 viivaleveys Ay).
Tämän keksinnön keksijät ovat tehneet tietokonesimulointeja, jotka perustuvat 5 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin vastinpariin, jota selitettiin ku vaan 4 viitaten, ja tulokset esitetään seuraavassa. Kuvan 5 käyrä esittää siirtoker-toimen S21 taajuuskäyrän, ja kuvan 6 käyrä esittää kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin ohutkalvojohtimien 21-25 läpi kulkevien virtojen suhteellisten amplitudien taajuuskäyrät. Kuvassa 6 viitenumerot II -15 tarkoittavat 10 ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi kulkevien virtojen suhteellisia amplitudeja. Kuvan 7 käyrä esittää ohutkalvojohtimien 21 - 25 läpi kulkevien virtojen vaihe-erojen taajuuskäyrät kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa. Kuvassa 7 viitenumerot PI - P5 tarkoittavat ohutkalvojohtimien 21 - 25 läpi kulkevien virtojen vaihe-eroja. Tässä tapauksessa käsillä olevan simuloinnin parametrit va-15 Iittiin seuraavasti: (a) dielektrisen alustan 10 suhteellinen dielektrisyysvakio (tehollinen arvo) ε = 6,43; (b) dielektrisen alustan 10 paksuus Ax^ = 330 pm; (c) jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 suhteellinen dielektrisyysvakio εα = 3,80; 20 (d) jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 kalvon paksuus Ax,= 1,40 pm; (e) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 sähkönjohtavuus σ = 5,80 x 107 S/m (materiaali: Cu); (f) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus Δξ = 0,97 pm; (g) maajohtimen 11 sähkönjohtavuus σ = 5,80 x 107 S/m (materiaali: Cu); ja 25 (h) maajohtimen 11 kalvon paksuus Δξ^ = 5,00 pm.
• · ··;’ Kuten kuvasta 5 nähdään, saatiin siirto-ominaisuudet, jossa siirtokerroin S21 = noin *.··* -0,042 dB keskitaajuudella 2000 MHz.
t · » i · · •
Kuten kuvasta 6 samaten nähdään, ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi kulkevien virto-, .·, jen suhteellisen amplitudit saavuttavat maksimin resonanssitaajuudella 2000 MHz.
.···. 30 Ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi kulkevien virtojen suhteelliset amplitudit samalla resonanssitaajuudella vaimenevat kasvaen lähtien ohutkalvojohtimesta 21 kohti :'ohutkalvojohdinta 25. Samalla pääsiirtojohdon LI läpi virtaavan suurtaajuisen säh-
fM
*...: kökentän energia siirtyy ohutkalvoeristeisiin 31-34 ohutkalvojohtimien 21-25 m kautta, joissa jokaisessa esiintyy häviöitä.
• * V*: 35 Kuten lisäksi kuvasta 7 nähdään, ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi kulkevien virtojen vaihe-erot saavat arvon 0° resonanssitaajuudella 2000 MHz, ja ne ovat yhtä suuret, 118360 20 ja lisäksi vaihe-erot ovat likimain ±90° taajuuksilla 1990 ja 2010 MHz.
Kuvan 8 käyrä esittää siirtokertoimen SZ1 taajuuskäyriä, kun monikerrostettujen kerrosten lukumäärää n käytetään parametrina, jolloin käyrät ovat kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointituloksia, kuvan 9 käyrä esit-5 tää Q-arvon kasvunopeuden RQ johtimen normalisoidun kalvon paksuuden Δξ/δο funktiona, kun monikerroksisten kerrosten lukumäärää n käytetään parametrina, ja kuvan 10 käyrä esittää optimaaliset suunnitteluehdot vaihenopeuksien kompensoimiseksi, jolloin käyrästössä on normalisoitu dielektrisen kalvon paksuuden Δχ(/δο ominaiskäyrä tehollisen dielektrisyysvakion zjzm funktiona, kun moniker-10 roksisten kerrosten lukumäärää n käytetään parametrina. Tässä tapauksessa käsillä olevaa simulointia varten parametrit valittiin seuraavasti (a) dielektrisen alustan 10 suhteellinen dielektrisyysvakio (tehollinen arvo) emr = 90; (b) dielektrisen alustan 10 paksuus - 500 pm; 15 (c) jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 suhteellinen dielektrisyysvakio εκ = 40,2; (d) jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuus Δχ,= 1,27 pm; (e) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 sähkönjohtavuus σ s 6,00 x 107 S/m (materiaali: Ag); (f) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus Δξ = 1,27 pm; 20 (g) maajohtimen 11 sähkönjohtavuus σ - «> (ääretön); (h) maajohtimen 11 kalvon paksuus Δξ,, = äärellinen arvo; ja (i) johtimen pituus L = 15,8 mm.
• f ,* · ·. Havaitaan, että maajohdin oletetaan täydelliseksi johtimeksi, jotta käsillä olevassa aa· „·,··, simuloinnissa voitaisiin arvioida pelkästään monikerroksista ohutkalvoelektrodia.
( 25 Tämä itse asiassa vastaa rakennetta, joka saadaan otettaessa peilikuva täydellisen · '*. johtimen rajapinnassa olevan symmetriatason suhteen. Eli se vastaa mallia, jossa dielektrisen alustan 10 paksuus on kaksinkertainen, ja jossa monikerroksinen ohut- j * · ·’ * kalvoelektrodi on tehty sen kummallekin pinnalle.
• * * * Kuten kuvasta 8 käy ilmi, voidaan nähdä, että kun monikerrostettujen kerrosten lu- M« /:*, 30 kumäärä n kasvaa, niin resonanssitaajuudella (1000 MHz) siirtokerroin S21 kasvaa, jolloin myös Q-arvo kasvaa. Optimiparametrit w ja ξ^, reaaliosa Re{Z0}, Q-arvo, ί'ι'ι ” ™ : ja Q-arvon kasvunopeus RQ monikerrostettujen kerrosten eri lukumäärillä n on 1,..: esitetty taulukossa 1, jossa Q-arvo = 485, kun n = 1.
··* • t · • · * f · t ft· « · 118360 21
Taulukko 1:______
Monikeirostettujen Q-arvon kerrosten luku- w<ml ξ^, Re{Zn} Q-arvo kasvunopeus
määrän______RO
_2__2,0424 0,9984 0,6912 720 1,4468 _5__1,2376 0,6168 0,4439 1090 2,2526 _10__0,8703 0,4348 0,3146 1540 3,1788 _25__0,5437 0,2718 0,1991 2330 5,0225 _50_ 0,3920 0,1960 0,1408 3440 7,1025
Samaten ymmärretään, kuten kuvasta 9 nähdään, että monikeirostettujen kerrosten lukumäärän kasvaessa, Q-arvon kasvunopeuden RQ maksimiarvo RQm kasvaa, kun arvo n= 1 otetaan referenssiarvoksi, ja että Q-arvon kasvunopeuden maksimi-5 arvo RQm voidaan saada johtimen normalisoidun kalvon paksuuden Λξ/δο pie nemmällä ennalta määrätyllä arvolla.
Lisäksi kuva 10 esittää tulokset laskettaessa dielektrisen kalvon normalisoidun paksuuden Δχ/δο ja tehollisen dielektrisyysvakion ε$/επ suhde yhtälöiden perusteella, jotka saadaan kun taulukon 1 optimiparametrin arvot sijoitetaan yhtälöön (4).
10 Kutoi kuvasta 10 nähdään, voidaan ymmärtää£ttä mitä pienempi jokaisen sivusiir-tojohdon L2 - L5 ja pääsiirtojohdon LI tehollisen dielektrisyysvakion £jza suhde on, sitä pienemmäksi voidaan tehdä sivusiirtojohtojen L2 - L5 jokaisen ohutkalvo-eristeen 31- 34 kalvon paksuus Axt.
• ·
Seuraavaksi selitetään edellä mainitun järjestelyn omaavan puolen aallonpituuden 15 johtotyyppisen resonaattorin toimintaa.
€ *
Kuten edellä selitettiin, *(a) jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 kalvon paksuudeksi Ax( ja dielektrisyysvaki-**; : oksi es valitaan ennalta määrätyt arvot, niin että siirtojohtojen LI - L5 läpi edenneit- ten TEM-aaltojen vaihenopeudet saadaan oleellisesti yhtä suuriksi; ja . Λ 20 (b) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuudeksi Δξ valitaan ennalta määrätty kalvon paksuus, joka on pienempi kuin tunkeutumissyvyys So käytetyllä taajuudella, niin että vierekkäisten siirtojohtojen LI ja L2, L2 ja L3, L3 ja L4, ja L4 5 ·: ja L5 välillä tapahtuu niiden sähkömagneettisten kenttien kytkeytyminen toisiinsa.
L..: Tämän järjestelyn avulla pääsiirtojohdon LI läpi kulkeva suurtaajuinen energia 9 .*;*· 25 siirtyy sivusiirtojohtoihin L2 - L5, niin että suurtaajuiset virrat kulkevat oleellisesti a ; tasaisesti ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi, jolloin suuren taajuuden aiheuttama pin tavaikutus vaimenee huomattavasti.
118360 22
Kuvassa 21 on kaaviollinen pituusleikkaus kuvan 1 puolen aallonpituuden johto-tyyppisestä resonaattorista, jossa esitetään sen toiminta, jolloin mittakaavaa on pienennetty kuvan pituussuunnassa huomattavasti enemmän kuin paksuussuunnassa. Kuvassa 21 suurtaajuinen virta on esitetty ehein viivoin, ja siirrosvirta on esitetty 5 katkoviivoin.
Kun resonaattori herätetään suurtaajuisella signaalilla, joka syötetään pääsiirtojoh-toon LI, kuten kuvassa 25 on esitetty, ohutkalvojohtimet 21- 25 välittävät osan ohutkalvojohtimiin niiden alapuolella olevien ohutkalvoeristeiden kautta tulevasta suurtaajuisesta tehosta yläpuolella oleviin ohutkalvojohtimiin, ja heijastavat osan 10 suurtaajuisen signaalin energiasta alapuolella olevien ohutkalvoeristeiden läpi niiden alapuolella oleviin ohutkalvojohtimiin. Lisäksi kahden vierekkäisen ohutkalvo-johtimen välissä olevassa ohutkalvoeristeessä heijastuneet aallot ja välitetyt aallot resonoivat keskenään, kahden vastakkaisen suurtaajuisen virran (joita seuraavassa sanotaan kahdeksi vastakkaiseksi suurtaajuiseksi virraksi) kulkiessa vastakkaisiin 15 suuntiin jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 yläpinnan läheisyydessä ja alapinnan läheisyydessä. Eli, koska jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus on pienempi kuin tunkeutumissyvyys δο, kaksi vastakkaista suurtaajuistavirtaa vaikuttavat toisiinsa ohutkalvoeristeiden kautta, ja kumoavat toisensa, lukuunottamatta niistäjäljelle jäävää pientä osaa. Toisaalta ohutkalvoeristeiden 31- 34 sähkömag-20 neettiset kentät muodostavat siirrosvirtoja, ja tämä aiheuttaa suurtaajuisia virtoja viereisten ohutkalvojohtimien pinnoilla. Kuvan 21 esittämässä puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa siirrosvirtojen maksimi esiintyy johdon kum- * ' massakin pituussuuntaisessa päässä, ja minimi johdon keskellä.
• * • · • · · . *; *. Tässä tapauksessa, jos sitä pidetään ideaalitapauksena, ohutkalvojohtimien 21 - 25 ,···. 25 suurtaajuisten virtojen amplitudit ovat vakiot, ja näin ollen johtimen häviöt saavuttavat teoreettisesti mahdollisen minimin, kuten kuvassa 12 on esitetty. Todellisessa 1 · · tapauksessa ohutkalvojohtimien 21- 25 suurtaajuisten virtojen amplitudit kuitenkin ‘ ' poikkeavat toisistaan, kuten kuvassa 13 on esitetty, ja mitä ylempänä ohutkalvo- johdin on, sitä enemmän suurtaajuisten virtojen amplitudit pienenevät. Huomataan, : : 30 että kaikissa kuvissa 11,12, ja 13 vinoviivoitettuihin osiin verrannolliset koko-• · * *\: : naisvirran arvot on vertailun vuoksi tehty keskenään yhtä suuriksi.
t • · * • · *
Koska lisäksi kalvon paksuus Δχ, ja dielektrisyysvakio es jokaisen ohutkalvoeris- * « *·;·* teen 31-34 tehollisen dielektrisyysvakion määrittämiseksi valitaan niin, että siirto- : T: johtojen LI - L5 kautta etenevien TEM-aaltojen vaihenopeudet saatetaan oleelli- : * . * 35 sesti yhtä suuriksi, ohutkalvojohtimien 21-25 läpi kulkevat suurtaajuiset virrat ovat • · keskenään oleellisesti vaiheessa. Tällöin ohutkalvojohtimien 21-25 läpi kulkevat vaiheessa olevat virrat aiheuttavat tunkeutumissyvyyden δο tehokkaan kasvamisen.
118360 23
Vastaavasti, jos resonaattori herätetään suurtaajuisella signaalilla, suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän energia siirtyy ylempiin siirtojohtoihin viereisten siirto-johtojen sähkömagneettisten kenttien väliset kytkennän johdosta edetessään samalla resonaattorin siirtojohtojen pituussuuntaan. Tässä tapauksessa resonaattori saate-5 taan resonanssillaan, koska TEM-aallot etenevät tehokkaasti suuremmalla tunkeu-tumissyvyydellä 5o, eli pienemmällä pintaresistanssilla Rs, ja heijastuvat puolen aallonpituuden johdon kummastakin päästä.
Kuvan 28 käyrä esittää jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 ja maajohtimen 11 läpi virtaavan virran suhteelliset amplitudit kuvan 1 puolen aallonpituuden johtotyyppi-10 sen resonaattorin siirtoetäisyyden funktiona. Tässä tapauksessa käsillä olevan simuloinnin parametrit valittiin seuraavasti: (a) dielektrisen alustan 10 suhteellinen dielektrisyysvakio (tehollinen arvo) = 8,85; (b) dielektrisen alustan 10 paksuus Δχ^ = 330 pm; 15 (c) jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 suhteellinen dielektrisyysvakio εβ = 3,80; (d) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 sähkönjohtavuus σ = 5,18 x 107 S/m (materiaali: Cu); (e) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus Δξ = 0,97 pm; (f) maajohtimen 11 sähkönjohtavuus σ = 5,18 x 107 S/m (materiaali: Cu); 20 (g) maajohtimen 11 kalvon paksuus Δ^ = 10,00 pm; (h) (jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 leveys) = (jokaisen ohutkalvoeristeen 31- ·:··: 34 leveys) = (dielektrisen alustan 10 leveys) = (maajohtimen 11 leveys) = 5,00 mm; ·.***: Ö) jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuus Δχ, = 0,73 pm; ja * · · . ·:·. (j) johtimen pituus L = 25,1333 mm.
• « » :···: 25 Kuvassa 28 Ig ja II -15 tarkoittavat maajohtimen 11 ja vastaavasti ohutkalvojoh- V:.: timien 21 - 25 läpi kulkevien virtojen suhteellisia amplitudeja. Kuten kuvasta 28 v : käy ilmi, maajohtimen 11 ja ohutkalvojohtimien 21- 25 läpi virtaavat virrat jakaan tuvat ja yhtyvät ennalta määrättyinä määrinä, muodostaen kulloisenkin seisovan : ;*: aallon.
φ·* • · * • · · * \ * 30 Tämän vuoksi esillä olevan suoritusmuodon resonaattorilla on seuraavat tunnus- :***: omaiset edut: • · ·»* : : *'* (a) koska on jäljestetty monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, tunkeutumissyvyyttä • ·· :.: · voidaan lisätä tehokkaasti, niin että johdinhäviöitä ja pintaresistanssia voidaan pie- • · ·*.*·: nentää oleellisesti tavanomaiseen rakenteeseen verrattuna. Tämän ansiosta voidaan 35 tehdä resonaattori tai suodatin, jolla on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo ja pienempi koko ja paino; ja 118360 24 (b) esimerkiksi mikroliuskajohdon tapauksessa voidaan johtoimpedanssi muuttaa muuttamatta viivaleveyttä, käyttäen monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, tai käyttämättä sitä, tai muuttamalla monikerrostettujen kerrosten lukumäärää. Tämä helpottaa kuvioinnin suunnittelua dielektriselle alustalle.
5 Esillä olevan keksinnön keksijän tekemän simuloinnin mukaan voidaan nähdä, että pintaresistanssi Rs pienenee kääntäen verrannollisesti monikerrostettujen kerrosten lukumäärään, kuvan 12 ihannetapauksessa. Toisaalta kuvan 13 todellisessa tilanteessa voidaan nähdä, että pintaresistanssin pieneneminen on kääntäen verrannollinen monikerrostettujen kerrosten lukumäärän n neliöjuureen.
10 Voidaan tehdä niin, että ensimmäisessä suoritusmuodossa vain maajohdin on rakenteeltaan edellä mainittu monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, joka on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja muut johtunet ovat tunnettua tavanomaista rakennetta. Vaihtoehtoisesti voidaan jäljestää niin, että maajohtimen 11 rakenne on edellä mainittu monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, joka on suur-15 taajuisen sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, kuten kuvassa 27 on esitetty. Kuten kuvassa 27 on esitetty, ohutkalvojohdin 21a, ohutkalvoeriste 31a, ohutkalvo-johdin 22a, ohutkalvoeriste 32a, ohutkalvojohdin 23a, ohutkalvoeriste 33a, ohutkalvojohdin 24a, ohutkalvoeriste 34a ja ohutkalvojohdin 25a, on monikerrostettu tässä järjestyksessä dielektrisen alustan 10 takapinnalle. Tässä tapauksessa kuvan 20 27 esittämän resonaattorin toiminta on samantapainen kuin kuvassa 1 esitetyn reso naattorin toiminta. Lisäksi ensimmäisen suoritusmuodon ylimmän kerroksen ohut-··.··· kalvojohtimelle 25, ja ensimmäisestä suoritusmuodosta muunnellun ohutkalvojoh- . * · *. timelle 25a voidaan muodostaa suojaava eriste. Lisäksi koko resonaattorikappale ,'···. voidaan sulkea koteloon, tai peittää suojaavalla eristeellä.
* • · · :: 25 Edellä selitetyssä ensimmäisessä suoritusmuodossa pääsiirtojohto LI ja sivusiirto- 1.:,: johdot L2 - L5 ovat mikroliuskajohtoja. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu t *: *: tähän, ja ne voivat myös olla sellaisia siirtojohtoja, kuten kolmilevytyyppisiä lius- kajohtoja, samatasoisisa johtoja, rakojohtoja, ja vastaavia. Tässä tapauksessa esillä . olevan keksinnön mukaisia monikerroksisia ohutkalvojohtimia voidaan käyttää ai- . *: \ 30 nakin jotakin keskijohdinta ja maajohdinta varten.
Edellä mainitussa ensimmäisessä suoritusmuodossa jokaisen ohutkalvoeristeen 31-
I' *'; 34 kalvon paksuus Δχ, ja dielektrisyysvakio es on valittu niin, että siirtojohtojen LI
• · * - L5 läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeudet on tehty oleellisesti yhtä suuriksi. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan siinä voidaan vaihtoehtoi- • · · * * " 35 sesti tehdä niin, että pääsiirtojohdon LI ja ainakin yhden sivusiirtojohdon L2 - L5 läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeudet tehdään oleellisesti yhtä suuriksi. Lisäksi voidaan myös jäljestää niin, että on järjestetty vain ainakin yksi sivusiirtojoh- 118360 25 doista L2 - L5.
Edellä olevassa ensimmäisessä suoritusmuodossa jokaisen ohutkalvojohtimen 21-25 kalvon paksuus valitaan lisäksi niin, että sähkömagneettiset kentät kytkeytyvät toisiinsa vierekkäisten siirtojohtojen LI ja L2, L2 ja L3, L3 ja L4, ja IA ja L5 välil-5 lä. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, ja vaihtoehtoisesti voidaan jäljestää niin, että sähkömagneettiset kentät kytkeytyvät toisiinsa pääsiirtojohdon LI ja ainakin yhden sivusiirtojohdon L2 - L5 välillä.
Lisäksi edellä mainitussa ensimmäisessä suoritusmuodossa pääsiirtojohto on TEM-muodon siirtojohto. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, ja pääsiirto-10 johto LI voi myös olla siirtojohto, jonka läpi etenee muun muotoisia sähkömagneettisia aaltoja, kuten TE-muoto, TM-muoto, ja vastaavat.
Edellä mainitussa ensimmäisessä suoritusmuodossa selitetään suodatinta, jossa käytetyssä puolen aallonpituuden johtotyyppisessä resonaattorissa käytetään monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää 15 tyyppiä. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, ja voidaan myös muodostaa suodatin, jonka neljännesaallon johtotyyppisessä resonaattorissa käytetään monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä. Kun lisäksi kytketään sisäänmenon siirtojohto monikerroksiseen ohutkal-vo-siirtojohtoon, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja kun vas-20 taavasti kytketään ulostulon siirtojohto monikerroksiseen ohutkalvo-siirtojohtoon, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, suhteellisen voimakkaan säh-" ": kömagneettisen kytkennän avulla, niin monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää siirtojohtona, jolla :T: on äärimmäisen pienet häviöt Seuraavassa selitetään simulointituloksia moniker- 25 toksisen ohutkalvo-siirtojohdon yhteydessä, joka on sähkömagneettisen kentän ·*· j kytkevää tyyppiä.
··· ·«· *·’ * Kuvan 25 käyrä esittää virran teholliset arvot virralla, joka virtaa jokaisen ohutkal vojohtimen 21 - 25 kautta ja maajohtimen 11 kautta tuloliitännästä olevan siirtoe-:.j.: iäisyyden funktiona tapauksessa, jossa jokaisen ohutkalvoeristeen 31 - 34 kalvon :T: 30 paksuus Δχ( on pienennetty arvosta 0,73 pm arvoon 0,36 pm esillä olevan keksin- non mukaisessa monikerroksisessa ohutkalvo-siirtojohdossa; ja käyrä esittää virran • · \.Ιφ teholliset arvot virralla, joka virtaa jokaisen ohutkalvojohtimen 21 - 25 kautta ja I 9 *: * maajohtimen 11 kautta tuloliitännästä olevan siirtoetäisyyden funktiona tapaukses- • · · V ; sa, jossa jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuus Δχ( on lisätty arvosta 35 0,73 pm arvoon 1,37 pm esillä olevan keksinnön mukaisessa monikerroksisessa ohutkalvo-siirtojohdossa. Edellä olevissa tapauksissa käsillä olevan simuloinnin parametrit valittiin seuraavasti: 118360 26 (a) dielektrisen alustan 10 suhteellinen dielektrisyysvakio (tehollinen arvo) ε*τ = 8,85; (b) dielektrisen alustan 10 paksuus Axm = 330 pm; (c) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 sähkönjohtavuus G - 5,18 x 107 S/m 5 (materiaali: Cu); (d) jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 kalvon paksuus Δξ = 0,97 pm; (e) maajohtimen 11 sähkönjohtavuus σ = 5,18 x 107 S/m (materiaali: Cu); (f) maajohtimen 11 kalvon paksuus Δ^ = 10,00 pm; (g) (jokaisen ohutkalvojohtimen 21- 25 leveys) = (jokaisen ohutkalvoeiisteen 3Ι-ΙΟ 34 leveys) = (dielektrisen alustan 10 levey*s) = (maajohtimen 11 leveys) = 5,00 mm; ja (h) syötetty välitysteho = 0,1 mW = -10 dBm.
Kuvissa 25 ja 26 ovat Ig, Ii; 1^, I3,14 ja I5 maajohtimen ja vastaavasti ohutkalvojoh-timien 21- 25 kulkevien virtojen teholliset arvot, kun jokaisen ohutkalvoeristeen 15 31-34 dielektrisyysvakio £a on 3,80 ja niiden kalvon paksuus Δχ, on 0,73 pm. Ku vassa 25 ovat Iga, I,a, I2a, I3a, I4a ja I5a maajohtimen ja vastaavasti ohutkalvojoh-timien 21- 25 kulkevien virtojen teholliset arvot, kun jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 dielektrisyysvakio εβ on 2,4 ja niiden kalvon paksuus Δχ4 on 0,36 pm. Lisäksi kuvassa 26 ovat Igb, Itb, I^b, I^b, I4b jb Isb maajohtimen ja vastaavasti ohut-20 kalvöjohtimien 21-25 kulkevien virtojen teholliset arvot, kun jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 dielektrisyysvakio εβ on 5,2 ja niiden kalvon paksuus Δχ( on 01,37 pm.
««··« • · .*·*. Kuten kuvista 25 ja 26 nähdään, vain pääsiirtojohto LI on herätetty tuloliitännästä, • · · ja virta myös tunkeutuu tai kulkee sivusiirtojohtoihin L2 - L5 mikroaaltosignaalin .···. 25 edetessä. Näin ollen jokaisen siirtojohdon L2 - L5 läpi kulkevan virran arvosta tu- • ” lee vakio, signaalin edetessä tuloliitännästä noin neljä aallonpituutta. Voidaan ym- märtää, että esillä olevassa mallissa noin 99.5 % kokonaisvälitystehosta välittyy I · · • * * pääsiirtojohtoon LI, kun taas muu osa välitystehosta jakaantuu sivusiirtojohtoihin L2 - L5. Vertaamalla kuvaa 25 kuvaan 26, voidaan lisäksi ymmärtää, että tunkeu-30 tuvat virran konvergointietäisyys pienenee, kun jokaisen ohutkalvoeristeen 31- 34 • · » v : kalvon paksuus pienenee. Eli ohentamalla jokaisen ohutkalvoeristeen 31-34 kalvon paksuutta Δχ(, virta tunkeutuu välittömästi eli äkillisesti tuloliitännän läheisyydes-tä. Kun kuvaa 4 pidetään siirtojohtona, tulo- tai lähtöliitännän ja monikerroksisen *' * siirtojohdon välisessä yhteydessä eli kytkennässä saadaan pienemmät muunnoshä- v ; 35 viöt.
• ♦ • · · # ·
Toinen suoritusmuoto
Kuva 16 on piirikaavio, joka esittää puolen aallonpituuden johtotyyppisen resonaat- 27 1 1 8360 torisuodattimen vastinpiirin käytettäessä monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja joka muodostaa esillä olevan keksinnön mukaisen toisen suoritusmuodon.
Vaikka edellä mainitussa ensimmäisessä suoritusmuodossa herätettiin vain pääsiir-5 tojohto LI, voidaan myös jäljestää niin, että kaikki siirtojohdot LI - L5 herätetään samalla tavalla toisessa suoritusmuodossa. Alla selitetään ainoastaan erot ensimmäiseen suoritusmuotoon verrattuna.
Kuten kuvassa 16 on esitetty, siirtojohtoihin LI - L5 kulloinkin kytkettyjen ihan-nemuuntajien Til, T21,..., T51 ensiökäämit on kytketty saijaan, ja signaaligene-10 raattori Vsg ja sen sisäinen resistanssi Rsg on kytketty saijaan kytkettyjen ensiö-käämien yli. Toisaalta ihannemuuntajien T12, T22,T52 vastakkaisella puolella olevat kulloisetkin toisiokäämit on kytketty saijaan, ja sarjaan kytkettyjen toisio-käämien yli on kytketty kuormitusresistanssi
Kuvan 17 käyrä esittää siirtokertoimen S21 taajuuskäyrän, joka kuvan 16 puolen 15 aallonpituuden johtotyyppisen resonaattorin simulointitulos. Tässä tapauksessa käsillä olevan simuloinnin parametrit valitaan samalla tavalla kuin kuvassa 5.
Kuten kuvasta 17 ymmärretään, saatiin resonanssikäyrä, jonka siirtokerroin S21 keskitaajuudella 2000 MHz oli noin -0,050 dB?
Edellä mainitussa toisessa suoritusmuodossa voidaan vaihtoehtoisesti jäljestää niin, ....: 20 että siirtojohdot LI - L5 herätetään painotetusti käyttäen muuttuvaa vahvistinta tai muuttuvaa vaimenninta, sekä vaiheessa olevaa jakajaa. Tässä tapauksessa siirtojoh- .*··*·, tojen LI - L5 kautta kulkevien sähkömagneettisen kentän energioita voidaan • · · L. muuttaa.
• · • · ··· *
Kolmas suoritusmuoto • ·· 25 Kuvassa 18 on perspektiivikuva neljännesaallon johtotyyppisestä kaistanestosuo-. > dattimesta, jossa käytetään monikerroksista ohutkalvo-siirtojohtoa, joka on sähkö- magneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja joka muodostaa esillä olevan keksinnön • # · \ ' mukaisen kolmannen suoritusmuodon; M » • · · • · *..t( Kuvan 18 esittämässä kolmannessa suoritusmuodossa mikroliuskajohto L10 on *!* 30 muodostettu muodostamalla mikroliuskajohdin 41 dielektriselle alustalle 10, jonka ··· v ·’ koko takapinnalle on muodostettu maajohdin 11. Sen jälkeen muodostetaan en-i\\ simmäisen suoritusmuodon monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, joka käsittää ohutkalvojohtimen 21- 25 ja ohutkalvoeristeet 31-34, joiden pituus on 1/4 Xg, niin että alin ohutkalvojohdin 21 sijoitetaan välin g3 suuruiselle etäisyydelle mikrolius- 118360 28 kajohdon mikroliuskajohtimen 41 viereen, niin että se voi kytkeytyä mikroliuska-johtimeen, ja niin että ohutkalvojohtimet 21- 25 ja ohutkalvoeristeet 31-34 ovat mikroliuskajohtimen 41 pituuden suuntaiset.
Kuva 19 on piirikaavio, joka sisältää kuvan 18 neljännesaallon johtotyyppisen 5 kaistanestosuodattimen vastinpiirin.
Kuten kuvassa 19 on esitetty, mikroliuskajohto L10 muodostuu jakaantuneen vakion piiristä, jossa jakaantuneen vakion LC-yksikköpiiiit on kytketty Saijaan, ja joka käsittää induktanssit L100, L101,LI On, L10(n+1) ja kapasitanssit C100, C101, *
ClOn, C10(n+1). Resonaattorin herättävä signaaligeneraattori Vsg ja sen sisäi-10 nen resistanssi Rsg on kytketty mikroliuskajohdon L10 ensimmäiseen päähän, ja kuormitusresistanssi RL on kytketty mikroliuskajohdon L10 toiseen päähän. Pää-mikroliuskajohtoon L10 on sovitettu ihannemuuntajat T610, T611,..., T61n, T61(n+1), jotka liittyvät kuvassa alempaan johtoon jakaantuneen vakion yksikkö-piirien väliin. Ihannemuuntajat T610, T611,..., Töin, T61(n+1) on maadoitettu ne-15 linapapiirien F60, F61,.... F6n, F6(n+1) ja ihannemuuntajien T600, T601,..., TöOn, T60(n+1) kautta maajohtimeen 11, jolloin jokainen nelinapapiiri käsittää kulloisenkin jakaantuneen vakion piirin ja sisältää häviöresistanssin.
Mikroliuskajohtoon L10 on myös liitetty ihannemuuntajat T620, T621,T62n, T62(n+1), jotka kytkeytyvät kuvassa jakaantuneen vakion yksikköpiirien ylempään 20 johtoon. Ihannemuuntajat T620, T621,..., T62n, T62(n+1) on kydetty kuonnitus- resistansseihin RL10, R1I1,..., R^, ja vastaavasti mikroliuskajohtimen 41 ja • · _____ ' ' ...f nelinapapiirien F70, F71,..., F7n, F7(n+1) kautta mikroliuskajohtimen 41 yläpuo- lella olevassa vastaavassa paikassa.
• * * • * · * : Lisäksi väli g3 muodostaa induktiivisen kytkennän ja kapasitiivisen kytkennän seu- ( 25 raavalla tavalla. Induktanssit LII ja L101 kytkeytyvät induktiivisesti (M) toisiinsa, • * · induktanssit LI2 ja L102 kytkeytyvät induktiivisesti (M) toisiinsa, ja seuraavat samalla tavalla, niin että induktanssit Linja LlOn kytkeytyvät induktiivisesti (M) < t toisiinsa. Myös kapasitanssit Cl 1 ja C101 kytkeytyvät kapasitiivisesti (C) toisiinsa, l”' kapasitanssit C12 ja C102 kytkeytyvät kapasitiivisesti (C) toisiinsa, ja seuraavat ' \ ' 30 samalla tavalla, niin että kapasitanssit Cln ja ClOn kytkeytyvät kapasitiivisesti (C) :*·*: toisiinsa.
• · ··· t : * * ‘ Edellä selitetyllä tavalla järjestetyssä piirissä voidaan neljännes aallonpituuden V* : johtotyyppisen monikerroksisen ohutkalvo-siirtojohdon avulla jäljestää resonaatto- • · * 4 * ·: ri, jolla on äärimmäisen pienet johdinhäviöt. Kun vastaavasti muodostetaan mikro- 35 liuskajohto L10, joka sähkömagneettisesti kytkeytyy resonaattoriin, voidaan aikaansaada neljännes aallonpituuden johtotyyppinen kaistanestosuodatin, jolla on äärimmäisen suuri kuormittamaton Q-arvo.
29 1 1 8360
Vaikka mikroliuskajohtoa L10 käytetään edellä mainitussa kolmannessa suoritusmuodossa, esillä oleva keksintö ei rajoitu siihen. Se voidaan korvata jollakin muun tyyppisellä siirtojohdolla, kuten samatasoisella johdolla, rakojohdolla, kolmilevy-5 tyyppisellä liuskajohdolla, tai vastaavalla.
Muunnettu suoritusmuoto
Alla selitettävässä muunnetussa suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukaisen monikerroksisen ohutkalvoelektrodin^jöka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, käyttäminen mahdollistaa lisäksi elektrodin pintaresistanssin merkitit) tävän pienentämisen verrattuna vastaavaan tavanomaiseen elektrodiin, ja tämän tuloksena voidaan siirtohäviöitä merkittävästi pienentää.
Kuvassa 20 (a) on perspektiivikuva mikroliuskajohdosta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja jota monikerroksista ohutkalvoelektrodia 15 käytetään mikroliuskajohdon mikroliuskajohdinta Sija maajohdinta 52 varten. Ha vaitaan, että monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää ainoastaan mikroliuskajohdinta 51 varten, ja monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on Sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää ainoastaan mikroliuskajohdinta 52 varten.
20 Kuvassa 20 (b) on myös perspektiivikuva kolmilevytyyppisestä liuskajohdosta, jos-, · · ·, sa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, v ♦ (*.*.*.( joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja jota monikerroksista ohut- I.. kalvoelektrodia käytetään edellä mainitun mikroliuskajohdon mikroliuskajohdinta ' 61 ja maajohdinta 62 ja 63 varten. Havaitaan, että monikerroksista ohutkalvoelekt- I f « *··" 25 rodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää ainoas- 1.: : taan mikroliuskajohdinta 61 varten, ja monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää ainoastaan jom-·*.·[: paakumpaa mikroliuskajohdinta 62 tai 63 varten.
• · 9 • · * f · ·
Lisäksi kuvassa 20 (c) on perspektiivikuva koaksiaalijohdosta, jossa käytetään : V 30 esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on • · · ‘sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja sähkömagneettisen kentän kytkevän • ‘: tyyppistä monikerroksista ohutkalvoelektrodia käytetään edellä mainitun koaksi- , ·. : aalijohdon keskijohdinta 71 ja maajohdinta 72 varten. Havaitaan, että sähkömag-
• M
* * neettisen kentän kytkevän tyyppistä monikerroksista ohutkalvoelektrodia voidaan 35 käyttää ainoastaan keskijohdinta 61 varten, ja sähkömagneettisen kentän kytkevän 118360 30 tyyppistä monikerroksista ohutkalvoelektrodia voidaan käyttää ainoastaan maajohdinta 72 varten.
Lisäksi kuvassa 20 (d) on pituusleikkaus TM01-muodon pyöreästä aaltojohdosta, jossa käytetään esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelekt-5 rodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, ja monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, käytetään pyöreän aaltojohdon ulkopinnan elektrodina. Lisäksi monikerroksista ohutkal-voelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan käyttää suorakaiteen muotoisen aaltojohdon (ei esitetty) ulkopinnan elektrodina.
10 Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan soveltaa elektrodikalvon osiin, jotka on muodostettu TM-muodon yksimuotoisen tyyppisen dielektrisen resonaattorin ontelon ulkopinnalle, jonka ydineriste ja ontelo on muodostettu sama-kappaleiseksi, esimerkiksi valamalla, kuten on esitetty esimerkiksi japanilaisessa 15 kuulutusjulkaisussa nro HEISEI03 (1991) - 292006 (japanilainen patenttihakemus nro HEISEI 02 (1990) - 094862). TM-muodon dielektrinen resonaattori ei myöskään rajoitu yksimuotoista tyyppiä olevaan TM-muotoon, vaan monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan myös soveltaa kaksimuotoista tyyppiä olevaan ^ielektriseen resonaattoriin (katso 20 esimerkiksi kuva 23), kuten on esitetty esimerkiksi japanilaisessa kuulutusjulkaisussa nro SHOWA 63 (1988) - 313901 (japanilainen patenttihakemus nro SHOWA ·:**: 62 (1987) -150021), ja sitä voidaan edelleen soveltaa kolmimuotoista tyyppiä ole- «*"· van dielektriseen resonaattoriin, kuten on esitetty esimerkiksi japanilaisessa kuulu- tusjulkaisussa nro SHOWA 61 (1986) -157101 (japanilainen patenttihakemus nro ,*··. 25 SHOWA 59 (1984) - 279203). Eli riippumatta käytettyjen muotojen määrästä, " *, esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on II» X! sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan soveltaa TM-muodon die- lektristen resonaattoreiden elektrodikalvo-osaan.
: :*: Kuva 23 esittää esimerkin kaksimuototyyppisestä dielektrisestä resonaattorista 75, • * · * · 30 joka on esillä olevan keksinnön muunnettu suoritusmuoto. Kaksimuototyyppisen • , .*, dielektrisen resonaattorin 75 rakenne on sellainen, että keskiosa on suorakulmaisen * « · 111;* sylinterin muotoisessa kotelossa 77, jonka ulkopinnalle on metalloitu eriste, jolloin *···* ristin muotoinen eriste 76 on muodostettu samakappaleiseksi, esimerkiksi valettuna : *: ’: koteloon 77. Tässä tapauksessa resonaattorikotelon 77 elektrodi on jäljestetty j\· 35 käyttäen esillä olevan keksinnön monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on säh-« · kömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä. Tämä johtaa siihen, että elektrodin pinta-resistanssia voidaan merkittävästi pienentää, ja näin ollen dielektrisen resonaattorin 31 1 1 8360 häviöitä voidaan pienentää samalla nostaen sen kuormittamattoman tilan Q-arvoa.
Kuva 24 esittää esimerkin TM01g-muodon tyyppisen kaksiportaisen dielektrisen kaistanpäästösuodattimen 80, joka on esillä olevan keksinnön muunnettu suoritusmuoto. Kaistanpäästösuodatin 80 muodostuu seuraavasti. SMA-liittimet 83 ja 84 5 tuloa ja lähtöä varten on kiinnitetty sylinterin muotoisen dielektrisen aaltojohdon 81 kumpaankin päähän, jolloin aaltojohdolla on ulompi kehäelektrodi 82. SMA-liittimien 83 ja 84 maajohtimet on kytketty ulompaan kehäelektrodiin 82, kun taas dielektdsessä aaltojohdossa 81 vastakkaisissa päissä olevat yksinapaiset antennit on kytketty SMA-liittimien 83 ja vastaavasti84keskijohtimiin. Yksinapaisten anten-10 nien 85 ja 86 väliin on dielektriseen aaltojohtoon 81 jäljestetty kaksi pyöreän sylinterin muotoista dielektristä resonaattoria 87 ja 88 ennalta määrätylle etäisyydelle toisistaan, jolloin resonaattorit renkaan muotoisten eristetukien 89 ja 90 kautta no-jaavat dielektrisen aaltojohdon 81 sisempään kehäpintaan. Myös kaistanpäästösuo-dattimessa 80 ulompi kehäelektrodi 82 on jäljestetty käyttämällä esillä olevan kek-15 sinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä. Tämän avulla ulomman kehäelektrodin 82 pintaresistans-sia voidaan pienentää, niin että dielektrisen suodattimen häviöitä voidaan pienentää kuitenkin nostaen sen kuormittamattoman tilan Q-arvoa.
Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaista monikerroksista ohutkalvoelektrodia, joka 20 on sähkömagneettisen kentän kytkevää tyyppiä, voidaan soveltaa eri tyyppisten suurtaajuuslaitteiden elektrodeihin, jotka on tarkoitettu kulloiseenkin suurtaajuiseen *!*"· toimintaan, esimerkiksi eristimet, antennit, induktorit kuten sirukäämit, kondensaat- torit, ja vastaavat.
M* • M • f ·
Edellä mainituissa suoritusmuodoissa käytetään kiinteätä ainetta olevia ohutkalvo- ***** 25 eristeitä 31-34, mutta esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, ja ohutkal- voeristeiden 31- 34 sijasta voidaan käyttää kaasua kuten ilmaa, tai nestettä.
ΓΓ:
Edellä mainituissa suoritusmuodoissa ohutkalvoeristeillä 31- 34 on sama kalvon , paksuus, mutta esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan ohutkalvoe- f ·*·, risteiden 31- 34 kalvon paksuudet voidaan valita toisistaan poikkeaviksi.
;*·*: 30 Edellä mainituissa suoritusmuodoissa ohutkalvojohtimilla 21- 24 on sama kalvon » · , * * ·. paksuus, mutta esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan ohutkalvo- ’; t johtimien 21-24 kalvon paksuudet voidaan valita toisistaan poikkeaviksi.
« * · » * · ϊ * ·,; Edellä mainituissa suoritusmuodoissa maajohdin Ilja ohutkalvojohtimet 21 - 25 on tehty johtavasta aineesta, joka on sähköä johtavaa, esimerkiksi Cu, Ag, Au tai vas-35 taava, mutta esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan maajohtimen 11 32 1 1 8360 ja ohutkalvojohtimien 21- 25 yhtenä materiaalina voidaan käyttää jotain seuraavista suprajohteista: (a) puhdas metallinen suprajohtava aine, kuten Nb, Pb, tai vastaava; (b) seosta oleva suprajohtava aine, kuten Nb-Ti-seos, Nb-Zr-seos, tai vastaava; 5 (c) metallien muodostavaa yhdistettä oleva suprajohtava aine, kuten Nb3Sn, V3Si, tai vastaava; ja (d) keraamiryhmän oksidia oleva suprajohtava aine, josta esimeikkejä ovat (d-1) La^JBa^CuO^ö tai La^Sr^CuO^ kuten La185Sr015CuO4 tai vastaava; (d-2) YBa,Cu307 6 (hapen puutteen määrä δ = 0 tai 1), kuten YBa2Cu307 tai vastaa-10 va; (d-3) Bi-Sr-Ca-Cu-0 -ryhmä, jolloin Bi-Sr-Ca-Cu-0 -ryhmän suprajohtava aine saadaan paistamalla lyhytaikaisesti jauhetta, joka käsittää sekoituksen Bi^O,,
SrCOj, CaC03 ja CuO,lämpötilassa 800 - 870 °C, ja sintraamalla jauhe sen jälkeen atmosfäärissä lämpötilan ollessa 850 - 880 °C; 15 (d-4) Ή-Ba-Ca-Cu-O -ryhmä, jolloin ΊΊ-Ba-Ca-Cu-O -ryhmän supajohtava aine saadaan supajohtavana aineena, jonka pääkomponenttina on Tl7CaBa2Cu2Ox sekoittamalla ja muotoilemalla T1203-, CaO-, BaO- ja CuO-jauheita ja sulkemalla sen jälkeen muotoiltu jauhesekoitus tiiviisti piidioksidiputkeen, joka sisältää happikaasua atmosfäärin paineessa, ja lämmittämällä sitä lämpötilassa 880 °C kolme tuntia; 20 (d-5) EBCO-ryhmä; ja ‘ (d-6) BPSCCO-ryhmä; (e) orgaanista ainetta oleva supajohtava aine, josta esimerkkejä ovat: '* ‘ (e-1) tetrametyylitetraseleenifulvaleeni (TMTSF) supajohtava aine, kuten (TMTSF)2C104 tai vastaava; \* ·* 25 (e-2) bis(eteeniditiolo)tetratiafulvaleeni (BEDT-TTF) suprajohtava aine, kuten ί"*#ί P(BEDT-TTF)2I3 tai vastaava; ja t (e-3) dmit-ryhmän supajohtava aine.
• ·* «·· j j · ' * Teolliset sovellutukset j :*: Kuten edellä selitettiin, esillä olevan keksinnön mukaan aikaansaadaan moniker- 30 roksinen ohutkalvoelektrodi, jossa ohutkalvojohtimet (21 - 25) ja ohutkalvoeristeet » ____ (31-34) kerrostetaan vuorotellen, niin että saadaan kerrostettu joukko TEM- muodon siirtojohtoja (L2 - L5), jolloin jokainen TEM-muodon siirtojohto (L2 - L5) *·;' käsittää ohutkalvojohtimien parin (21 ja 22,22 ja 23,23 ja 24,24 ja 25), joiden :T: väliin on kerrostettu jokainen ohutkalvoeristeistä (31 - 34), jolloin mainittujen 35 ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31 - 34) kerrostet- tujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkal- vojohtimen (31 - 34) kalvon paksuus niin, että TEM-muodon siirtojohtojen (L2 - 118360 33 L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon läpi etenevien TEM-aaltojen vaihenopeuden saatetaan oleellisesti yhtä suuriksi; ja jolloin mainittujen ohutkalvojohtimi-en (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21 -5 25) kalvon paksuus pienemmäksi kuin tunkeutumissyvyys käytetyllä taajuudella, niin että TEM-muodon siirtojohtojen (L2 - L5) joukossa ainakin kahden siirtojohdon sähkökentät kytkeytyvät toisiinsa. Vastaavasti tunkeutumissyvyys kasvaa tehokkaasti, ja siten johdinhäviöitä ja pintaresistanssia voidaan merkittävästi pienentää tavanomaiseen ratkaisuun verrattuna, kun samalla huomattavasti estetään ul-10 koisten mittojen kasvu tavanomaiseen rakenteeseen verrattuna. Koska lisäksi edellä mainitut kalvojen paksuudet on määrätty monikerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella, niin vaikka monikerrostettujen kerrosten lukumäärä (n) kasvaa, edellä mainittu häviöiden pienentämisvaikutus ei voi heikentyä tai hävitä. Esillä olevan keksinnön monikerroksisen ohutkalvoelektrodin käyttäminen mahdollistaa 15 suurtaajuisten siirtojohtojen aikaansaamisen, joilla on pienemmät siirtohäviöt, suurtaajuusresonaattoreiden, tai suurtaajuussuodattimien aikaansaamisen, joilla on äärimmäisen suuret Q-arvot kuormittamattomassa tilassa, tai suurtaajuuslaitteiden aikaansaamisen, joilla on pienempi kokoja paino.
• · • · · • ♦ • · «41 • » · • · · • 1 · * • · · * · « · * · 1 * · · • · 1 · · • « · • · · • 1 · * · · « · · • · · • · · • · 1 • « 1 • 1 · • · · • · • · *•4 • · • 1 ♦ · 1 * »·· * · 1 • 1 « • m ♦ • ·· • ·
Claims (20)
1. Monikerroksinen suurtaajuista sähkömagneettista kenttää kytkevää tyyppiä oleva ohutkalvoelektrodi, tai mainitun ohutkalvoelektrodin käsittävä siirtojohto tai maini- 5 tun ohutkalvoelektrodin käsittävä suurtaajuuslaite, joka ohutkalvoelektrodi käsittää: joukon ohutkalvojohtimien kerroksia (21 - 25) ja joukon ohutkalvoeristeiden kerroksia (31 - 34) vuorotellen kerrostettuna niin, että muodostuu joukko mikroaaltosiirto-johtoja (L2 - L5), kunkin sanotuista mikroaaltosiirtojohdoista käsittäessä vastaavan parin sanottuja ohutkalvojohtimia, joiden väliin on kerrostettu vastaavat ohutkal-10 voeristeet, jossa kunkin ohutkalvojohtimen kalvonpaksuus on määritelty niin että sen on pienempi kuin tunkeutumissyvyys ennalta määrätyllä taajuusalueella, jolloin ennalta määrätyn taajuusalueen ja mainittujen ohutkalvojohtimien ja ohutkalvoeristeiden lukumäärän perusteella määritetään kunkin ohutkalvoeristeen pak-15 suus siten, että vastaavien ainakin kahdessa johtimessa mainituista joukosta johtimia etenevien mikroaaltojen vaihenopeudet ovat olennaisesti yhtä suuret, tunnettu siitä, että mainitun taajuusalueen ja mainittujen ohutkalvojohtimien (21 -25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21 - 25) kal-20 von paksuus niin, että joukosta ainakin kahden siirtojohdon sähkökentät kytkeytyvät ·:··· toisiinsa ja johteissa kulkevat virrat ovat keskenään oleellisesti yhtä suuret. • · · • « • · ···
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektrodi, laite tai siirtojohto, tunnettu siitä, että jokainen mainituista ohutkalvojohtimista (21 - 25) on tehty suprajohtavasta ··· : 25 materiaalista. ·*# ··· • · · • · ·
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen siirtojohto, tunnettu siitä, että siinä on ·:· ainakin yksi johdin. • ·φ· • · * • « • m • · ·
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että • · mainittu suurtaajuinen siirtojohto on aaltojohto.
• · ··· • · **··] 5. Suurtaajuinen siirtojohto, joka käsittää - ensimmäisen siirtojohdon (LI); ja 118360 35 - ainakin yhden toisen mikroaaltosiirtojohdon (L2 - L5), jossa on ainakin ohutkalvo-johtimia (21 - 25) ja ainakin yksi ohutkalvoeriste (31 - 34) vuorotellen kerrostettuna niin, että mainittu toinen mikroaaltosiirtojohto (L2 - L5) käsittää ainakin yhden ohutkalvojohtimien parin (21 ja 22, 22 ja 23, 23 ja 24, 24 ja 25), joiden väliin on 5 kerrostettu ainakin yksi ohutkalvoeriste (31 - 34), - jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21 - 25) kalvon paksuus pienemmäksi kuin tunkeutu-missyvyys käytetyllä taajuudella, 10. jolloin mainittujen ohutkalvojohtimien (21 - 25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31 - 34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkaivoeristeen (31 - 34) kalvon paksuus niin, että ensimmäisen siirto-johdon (LI) läpi etenevän sähkömagneettisen aallon vaihenopeus ja ainakin yhden toisen siirtojohdon (L2 - L5) läpi etenevän mikroaallon vaihenopeus on tehty oleelli-15 sesti yhtä suuriksi, ja on tunnettu siitä, että mainittujen ohutkalvojohtimien (21-25) ja mainittujen ohutkalvoeristeiden (31-34) kerrostettujen kerrosten lukumäärän (n) perusteella on määrätty jokaisen mainitun ohutkalvojohtimen (21-25) kalvon paksuus niin, että mainitun ensimmäisen johtimen ja ainakin mainitun toisen johtimen sähkömagneettiset kentät kytkeytyvät toisiinsa ja vastaavissa ohutkalvojohti-20 missä kulkevat virrat ovat olennaisesti yhtä suuret. • ·
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että • M mainitun toisen siirtojohdon (L2 - L5) muodostavan ohutkaivoeristeen (31 - 34) tehollinen dielektrisyysvakio on tehty pienemmäksi kuin mainitun ensimmäisen siir- • · · : 25 tojohdon (LI) muodostavan mainitun eristeen dielektrisyysvakio. ·*· • 4 · * ·
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että mainitun toisen siirtojohdon (L2 - L5) muodostavan mainitun ohutkaivoeristeen (31 - 34) paksuus on tehty pienemmäksi kuin mainitun ensimmäisen siirtojohdon 30 (LI) muodostavan mainitun eristeen paksuus. • « • ·
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, • · ***! tunnettu siitä, että mainittu suurtaajuinen siirtojohto on liuskajohto. ·**· 118360 36
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että mainittu suurtaajuinen siirtojohto on koaksiaalijohto.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-7 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, 5 tunnettu siitä, että mainittu suurtaajuinen siirtojohto (LI) on mikroliuskajohto.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että mainittu mikroliuskajohto käsittää mainitun toisen siirtojohdon (L2 - L5), joka on muodostettu mikroliuskajohtimena dielektrisen alustan (10) ensimmäiselle pinnalle 10 ja maajohdin muodostettu (11) mainitun dielektrisen alustan (10) toiselle pinnalle.
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että mikroliuskajohto käsittää yhden mainituista toisista siirtojohdoista (L2 - L5), joka on muodostettu mikroliuskajohtimena dielektrisen alustan (10) ensimmäiselle pinnalle, 15 ja toinen mainituista toisista siirtojohdoista (L2 - L5) on muodostettu maajohtimeksi mainitun dielektrisen alustan (10) toiselle pinnalle.
13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 3-12 mukainen suurtaajuinen siirtojohto, tunnettu siitä, että ainakin yksi mainituista ohutkalvojohtimista (21 - 25) on tehty 20 suprajohtavasta materiaalista. • ·
14. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuslaite tunnettu siitä, että suurtaajuuslaite on resonaattori ja se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 3-13 mu- * kaisen siirtojohdon. ··· 25 * · · ···
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä, että maini-tun suurtaajuisen siirtojohdon pituus suurtaajuisen signaalin lähetyssuunnassa on J· neljännes siirtojohdon läpi välitetyn signaalin aaltojohdon aallonpituudesta. ··· • · « · ·1·
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä, että maini- « · tun suurtaajuisen siirtojohdon pituus suurtaajuisen signaalin lähetyssuunnassa on • · puolet siirtojohdon läpi välitetyn signaalin aaltojohdon aallonpituudesta. • · • · ··· « 118360 37
17. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä suurtaa-juuslaite on suurtaajuussuodatin, joka käsittää jonkin edellisen patenttivaatimuksen 14 - 16 mukaisen suurtaajuusresonaattorin, ja suurtaajuusresonaattorilla edelleen on: 5. ennalta määrätty pituus; - tuloliitäntä (12) suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi mainittuun suurtaajuusreso-naattoriin; ja - lähtöliitäntä (13) suurtaajuisen signaalin ottamiseksi mainitusta suurtaajuusreso-naattorista. 10
18. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä, että suurtaajuuslaite on kaistanestosuodatin ja se käsittää: - siirtojohdon (L10) suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi sen toiseen päähän ja suurtaajuisen signaalin ottamiseksi sen toisesta päästä kytkeytyneenä jonkin edelli- 15 sen patenttivaatimuksen 14-16 mukainen suurtaajuusresonaattoriin
19. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä, että suurtaajuuslaite on dielektrinen resonaattori, joka käsittää: resonaattorikotelon (77), joka sisältää johtimen ja eristeen (76), jolla on ennalta 20 määrätty muoto, jolloin mainittu eriste on sijoitettu mainittuun resonaattorin kote-loon (77)
··· • · • · ··· :*·*; 20. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurtaajuuslaite, tunnettu siitä, että suurtaajuuslaite sisältää patenttivaatimuksen 19 mukaisen dielektrisen resonaattorin : ;*; 25 sisältävän suurtaajuussuodattimen, joka edelleen käsittää: ··· - tuloliitännän suurtaajuisen signaalin syöttämiseksi mainittuun dielektriseen reso- naattoriin, jolloin mainittu tuloliitäntä on sähkömagneettisesti kytketty mainittuun ·:· dielektriseen resonaattoriin; ja ···· - lähtöliitännän suurtaajuisen signaalin ottamiseksi mainitusta dielektrisestä reso- ·· 30 naattorista, jolloin mainittu lähtöliitäntä on sähkömagneettisesti kytketty mainittuun • · dielektriseen resonaattoriin. • φ ··· ♦ » • · ··· • · 118360 38
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21263093 | 1993-08-27 | ||
| JP21263093 | 1993-08-27 | ||
| JP9400357 | 1994-03-07 | ||
| PCT/JP1994/000357 WO1995006336A1 (fr) | 1993-08-27 | 1994-03-07 | Electrode multicouche a couches minces utilisee pour le couplage de champs electromagnetiques a hautes frequences |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI960901A0 FI960901A0 (fi) | 1996-02-27 |
| FI960901A FI960901A (fi) | 1996-03-29 |
| FI118360B true FI118360B (fi) | 2007-10-15 |
Family
ID=16625852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI960901A FI118360B (fi) | 1993-08-27 | 1996-02-27 | Monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, jossa on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkentä |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6148221A (fi) |
| EP (1) | EP0716468B1 (fi) |
| JP (1) | JP3089666B2 (fi) |
| KR (1) | KR100285018B1 (fi) |
| CN (1) | CN1122327C (fi) |
| AU (1) | AU677380B2 (fi) |
| BR (1) | BR9407631A (fi) |
| CA (1) | CA2170270C (fi) |
| DE (1) | DE69428801T2 (fi) |
| FI (1) | FI118360B (fi) |
| RU (1) | RU2139613C1 (fi) |
| WO (1) | WO1995006336A1 (fi) |
Families Citing this family (82)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3125618B2 (ja) * | 1995-03-27 | 2001-01-22 | 株式会社村田製作所 | 超電導多層電極、超電導多層電極を用いた高周波伝送線路、高周波共振器、高周波フィルタ、高周波デバイス及び超電導多層電極の設計方法 |
| JPH0964609A (ja) * | 1995-08-23 | 1997-03-07 | Murata Mfg Co Ltd | 薄膜積層電極及びその製造方法 |
| JPH09199911A (ja) * | 1996-01-23 | 1997-07-31 | Murata Mfg Co Ltd | 薄膜多層電極、高周波共振器及び高周波伝送線路 |
| JP3087651B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2000-09-11 | 株式会社村田製作所 | 薄膜多層電極、高周波伝送線路、高周波共振器及び高周波フィルタ |
| JP3085205B2 (ja) | 1996-08-29 | 2000-09-04 | 株式会社村田製作所 | Ｔｍモード誘電体共振器とこれを用いたｔｍモード誘電体フィルタ及びｔｍモード誘電体デュプレクサ |
| JP3405140B2 (ja) * | 1996-12-11 | 2003-05-12 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器 |
| JPH11177310A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-07-02 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波伝送線路、誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信機 |
| JPH11312910A (ja) * | 1998-04-28 | 1999-11-09 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置ならびに誘電体共振器の製造方法 |
| JP3391272B2 (ja) * | 1998-09-01 | 2003-03-31 | 株式会社村田製作所 | 高周波用低損失電極 |
| JP2000295030A (ja) * | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Nec Corp | 高周波装置およびその製造方法 |
| JP2001196817A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信装置 |
| JP2001211010A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-08-03 | Murata Mfg Co Ltd | 平衡−不平衡変換回路、平衡−不平衡変換器および通信機 |
| JP3478244B2 (ja) * | 2000-05-25 | 2003-12-15 | 株式会社村田製作所 | 同軸共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信装置 |
| CN1384985A (zh) * | 2000-08-30 | 2002-12-11 | 三菱电机株式会社 | 高频线路及高频电路 |
| US7103525B2 (en) * | 2000-09-08 | 2006-09-05 | Fujitsu Limited | Method of and system for high-frequency-corresponding simulation, and computer product |
| US7199650B1 (en) | 2000-10-11 | 2007-04-03 | Silicon Laboratories Inc. | Method and apparatus for reducing interference |
| DE10147109A1 (de) * | 2001-09-25 | 2003-04-30 | Siemens Ag | Leiter und Basismaterial für Leiterplatten mit reduziertem Skineffekt |
| JP2003174306A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-06-20 | Murata Mfg Co Ltd | 共振器、フィルタ、デュプレクサ、および高周波回路装置 |
| JP4370838B2 (ja) * | 2002-08-21 | 2009-11-25 | 株式会社村田製作所 | ノイズフィルタ |
| JPWO2004091035A1 (ja) * | 2003-04-04 | 2006-07-06 | 日本電気株式会社 | 広帯域回路 |
| FR2858463B1 (fr) * | 2003-07-28 | 2007-08-24 | Centre Nat Rech Scient | Procede et systeme de realisation de composants inductifs supraconducteurs en couches minces, et dispositifs incluant de tels composants |
| US7026886B2 (en) * | 2003-10-09 | 2006-04-11 | National Chiao Tung University | Miniaturized microwave integrated circuit using complementary conducting surfaces |
| FR2866979A1 (fr) * | 2004-02-27 | 2005-09-02 | Centre Nat Rech Scient | Composants supraconducteurs en couches minces a inductance accordable, procede de realisation et dispositifs incluant de tels composants |
| FR2880991B1 (fr) * | 2005-01-17 | 2007-04-06 | Centre Nat Rech Scient | Utilisation de composants supraconducteurs en couches minces comme inductance variable, dispositifs incluant de tels composants, et procede de commande associe |
| DE102005056602B4 (de) * | 2005-11-28 | 2008-10-02 | Siemens Ag | Resonator für Magnetresonanzanwendungen |
| KR101168608B1 (ko) * | 2006-03-31 | 2012-07-30 | 쿄세라 코포레이션 | 유전체 도파로 디바이스와, 이것을 구비하는 이상기, 고주파 스위치 및 감쇠기와, 고주파 송신기, 고주파 수신기, 고주파 송수신기, 레이더 장치, 어레이 안테나 장치, 및 유전체 도파로 디바이스의 제조 방법 |
| DE102006017438B4 (de) * | 2006-04-13 | 2008-09-18 | Siemens Ag | Resonator für Magnetresonanzanwendungen |
| JP5062576B2 (ja) * | 2006-07-31 | 2012-10-31 | 国立大学法人京都大学 | 表皮効果に起因する損失を抑制可能な導波管及び共振器 |
| WO2010007782A1 (ja) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | パナソニック株式会社 | スローウェーブ伝送線路 |
| US9232893B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-01-12 | Nucurrent, Inc. | Method of operation of a multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
| US9444213B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-09-13 | Nucurrent, Inc. | Method for manufacture of multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication |
| US9208942B2 (en) * | 2009-03-09 | 2015-12-08 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
| US9306358B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-04-05 | Nucurrent, Inc. | Method for manufacture of multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication |
| US9439287B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-09-06 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication |
| US9300046B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-03-29 | Nucurrent, Inc. | Method for manufacture of multi-layer-multi-turn high efficiency inductors |
| US8855786B2 (en) | 2009-03-09 | 2014-10-07 | Nucurrent, Inc. | System and method for wireless power transfer in implantable medical devices |
| US11476566B2 (en) * | 2009-03-09 | 2022-10-18 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
| GB201018646D0 (en) * | 2010-11-04 | 2010-12-22 | Era Tech Ltd | Artificial planar conductor using nano engineered metal films |
| US9564672B2 (en) * | 2011-03-22 | 2017-02-07 | Intel Corporation | Lightweight cavity filter structure |
| US9312594B2 (en) | 2011-03-22 | 2016-04-12 | Intel Corporation | Lightweight cavity filter and radio subsystem structures |
| RU2469280C1 (ru) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН | Низкотемпературный перестраиваемый источник излучения черного тела |
| US20130068499A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Nucurrent Inc. | Method for Operation of Multi-Layer Wire Structure for High Efficiency Wireless Communication |
| WO2013147268A1 (ja) * | 2012-03-31 | 2013-10-03 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 伝送線路及び配線基板、並びに、これらを用いた高周波装置 |
| US9731603B2 (en) * | 2012-04-19 | 2017-08-15 | GM Global Technology Operations LLC | Electric and hybrid vehicle high current conductor |
| CN104685705B (zh) * | 2012-05-01 | 2017-06-13 | 纳米通股份有限公司 | 射频(rf)传导媒介 |
| RU2522860C2 (ru) * | 2012-10-04 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для одновременной трансляции сигналов в оптическом и радиочастотном диапазонах излучения |
| US9570222B2 (en) | 2013-05-28 | 2017-02-14 | Tdk Corporation | Vector inductor having multiple mutually coupled metalization layers providing high quality factor |
| US9324490B2 (en) | 2013-05-28 | 2016-04-26 | Tdk Corporation | Apparatus and methods for vector inductors |
| US9531075B2 (en) | 2014-08-01 | 2016-12-27 | The Penn State Research Foundation | Antenna apparatus and communication system |
| US9735752B2 (en) | 2014-12-03 | 2017-08-15 | Tdk Corporation | Apparatus and methods for tunable filters |
| US10658847B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-05-19 | Nucurrent, Inc. | Method of providing a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US10636563B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-04-28 | Nucurrent, Inc. | Method of fabricating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US9948129B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-17 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having an internal switch circuit |
| US9941729B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single layer multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US9960629B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-05-01 | Nucurrent, Inc. | Method of operating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US9941590B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having magnetic shielding |
| US10063100B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-08-28 | Nucurrent, Inc. | Electrical system incorporating a single structure multimode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US11205848B2 (en) | 2015-08-07 | 2021-12-21 | Nucurrent, Inc. | Method of providing a single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US9960628B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-05-01 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna having a single layer structure with coils on opposing sides for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US9941743B2 (en) | 2015-08-07 | 2018-04-10 | Nucurrent, Inc. | Single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling |
| US10985465B2 (en) | 2015-08-19 | 2021-04-20 | Nucurrent, Inc. | Multi-mode wireless antenna configurations |
| US10062505B1 (en) | 2015-12-30 | 2018-08-28 | Hrl Laboratories, Llc | Laminated conductors |
| US10432031B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-10-01 | Nucurrent, Inc. | Antenna having a substrate configured to facilitate through-metal energy transfer via near field magnetic coupling |
| US11626228B2 (en) * | 2016-12-22 | 2023-04-11 | Rogers Corporation | Multi-layer magneto-dielectric material |
| US11431200B2 (en) | 2017-02-13 | 2022-08-30 | Nucurrent, Inc. | Method of operating a wireless electrical energy transmission system |
| US11277028B2 (en) | 2017-05-26 | 2022-03-15 | Nucurrent, Inc. | Wireless electrical energy transmission system for flexible device orientation |
| CN109980328B (zh) * | 2019-04-28 | 2021-02-23 | 重庆思睿创瓷电科技有限公司 | 低通滤波器的制造方法 |
| US11227712B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-01-18 | Nucurrent, Inc. | Preemptive thermal mitigation for wireless power systems |
| US11271430B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-03-08 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system with extended wireless charging range |
| JP7211533B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2023-01-24 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器、誘電体フィルタ、およびマルチプレクサ |
| WO2021117354A1 (ja) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 株式会社村田製作所 | 誘電体導波管フィルタ |
| US11056922B1 (en) | 2020-01-03 | 2021-07-06 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices |
| US11283303B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-03-22 | Nucurrent, Inc. | Area-apportioned wireless power antenna for maximized charging volume |
| CN111740204B (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-24 | 浙江臻镭科技股份有限公司 | 一种腔体谐振抑制结构及应用 |
| US11881716B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-01-23 | Nucurrent, Inc. | Ruggedized communication for wireless power systems in multi-device environments |
| US11876386B2 (en) | 2020-12-22 | 2024-01-16 | Nucurrent, Inc. | Detection of foreign objects in large charging volume applications |
| US11695302B2 (en) | 2021-02-01 | 2023-07-04 | Nucurrent, Inc. | Segmented shielding for wide area wireless power transmitter |
| KR102665751B1 (ko) * | 2021-09-06 | 2024-05-14 | 지에프텍 주식회사 | 표피 효과가 개선된 인쇄회로기판 |
| US12003116B2 (en) | 2022-03-01 | 2024-06-04 | Nucurrent, Inc. | Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices with cross talk and interference mitigation |
| US11831174B2 (en) | 2022-03-01 | 2023-11-28 | Nucurrent, Inc. | Cross talk and interference mitigation in dual wireless power transmitter |
| CN117199760A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-08 | 江苏神州半导体科技有限公司 | 一种用于射频电源的大功率微带线定向耦合器的设计方法 |
| CN117239381A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-15 | 江苏神州半导体科技有限公司 | 一种用于射频电源等大功率场景的短线微带定向耦合器 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2769149A (en) * | 1956-10-30 | Spirally wound composite electrical conductor | ||
| US2676309A (en) * | 1950-04-05 | 1954-04-20 | William J Armstrong | High-frequency power transmission line for cyclotrons and the like |
| NL88813C (fi) * | 1951-03-07 | |||
| US2769148A (en) * | 1951-03-07 | 1956-10-30 | Bell Telephone Labor Inc | Electrical conductors |
| US2825760A (en) * | 1951-06-29 | 1958-03-04 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically loaded electrical conductors |
| BE512391A (fi) * | 1951-06-29 | |||
| US2777896A (en) * | 1951-06-29 | 1957-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically loaded composite conductors |
| US2825762A (en) * | 1951-06-29 | 1958-03-04 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically loaded electrical conductors |
| US2825759A (en) * | 1951-06-29 | 1958-03-04 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically loaded anisotropic transmitting medium |
| US2825761A (en) * | 1951-06-29 | 1958-03-04 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetically loaded electrical conductors |
| JPS304632B1 (fi) * | 1951-12-29 | 1955-07-07 | ||
| US2841792A (en) * | 1951-12-29 | 1958-07-01 | Bell Telephone Labor Inc | Directional array employing laminated conductor |
| US2831921A (en) * | 1952-09-11 | 1958-04-22 | Bell Telephone Labor Inc | Loaded laminated conductor |
| US3191055A (en) * | 1960-03-21 | 1965-06-22 | Ibm | Superconductive transmission line |
| FR2105011B1 (fi) * | 1970-09-16 | 1973-11-23 | Anvar | |
| JPS51138881A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Communication line used multiple layer conductor |
| US4521755A (en) * | 1982-06-14 | 1985-06-04 | At&T Bell Laboratories | Symmetrical low-loss suspended substrate stripline |
| US4812792A (en) * | 1983-12-22 | 1989-03-14 | Trw Inc. | High-frequency multilayer printed circuit board |
| JPS6428844A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Sharp Kk | Superconducting wiring |
| JP2752048B2 (ja) * | 1990-06-08 | 1998-05-18 | 日本碍子 株式会社 | 対称型ストリップライン共振器 |
| JPH0585705A (ja) * | 1991-09-26 | 1993-04-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物超電導薄膜 |
| US5408053A (en) * | 1993-11-30 | 1995-04-18 | Hughes Aircraft Company | Layered planar transmission lines |
| DE4430988A1 (de) * | 1994-08-31 | 1996-03-21 | Siemens Ag | HF-Streifenleitungsresonator |
-
1994
- 1994-03-07 AU AU61566/94A patent/AU677380B2/en not_active Expired
- 1994-03-07 US US08/604,952 patent/US6148221A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 RU RU96108787A patent/RU2139613C1/ru active
- 1994-03-07 KR KR1019960700975A patent/KR100285018B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-07 BR BR9407631A patent/BR9407631A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-03-07 CA CA002170270A patent/CA2170270C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 CN CN94193722A patent/CN1122327C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 EP EP94908501A patent/EP0716468B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 DE DE69428801T patent/DE69428801T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 JP JP07507463A patent/JP3089666B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-07 WO PCT/JP1994/000357 patent/WO1995006336A1/ja active IP Right Grant
-
1996
- 1996-02-27 FI FI960901A patent/FI118360B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0716468B1 (en) | 2001-10-24 |
| CN1122327C (zh) | 2003-09-24 |
| KR960704369A (ko) | 1996-08-31 |
| US6148221A (en) | 2000-11-14 |
| KR100285018B1 (ko) | 2001-03-15 |
| CA2170270A1 (en) | 1995-03-02 |
| CN1137842A (zh) | 1996-12-11 |
| DE69428801D1 (de) | 2001-11-29 |
| BR9407631A (pt) | 1997-01-28 |
| FI960901A (fi) | 1996-03-29 |
| JP3089666B2 (ja) | 2000-09-18 |
| EP0716468A1 (en) | 1996-06-12 |
| WO1995006336A1 (fr) | 1995-03-02 |
| EP0716468A4 (en) | 1996-04-24 |
| AU677380B2 (en) | 1997-04-24 |
| CA2170270C (en) | 2000-05-16 |
| DE69428801T2 (de) | 2002-06-27 |
| RU2139613C1 (ru) | 1999-10-10 |
| FI960901A0 (fi) | 1996-02-27 |
| AU6156694A (en) | 1995-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI118360B (fi) | Monikerroksinen ohutkalvoelektrodi, jossa on suurtaajuisen sähkömagneettisen kentän kytkentä | |
| US6026311A (en) | High temperature superconducting structures and methods for high Q, reduced intermodulation resonators and filters | |
| US5982256A (en) | Wiring board equipped with a line for transmitting a high frequency signal | |
| US5616538A (en) | High temperature superconductor staggered resonator array bandpass filter | |
| JP2650844B2 (ja) | 電圧制御可能な誘電体を使用している位相シフト装置 | |
| JP3125618B2 (ja) | 超電導多層電極、超電導多層電極を用いた高周波伝送線路、高周波共振器、高周波フィルタ、高周波デバイス及び超電導多層電極の設計方法 | |
| US6515562B1 (en) | Connection structure for overlapping dielectric waveguide lines | |
| EP0455527B1 (en) | Microstrip line resonator composed of oxide superconductor material | |
| KR100297855B1 (ko) | 박막다층전극,고주파공진기및고주파전송선로 | |
| CA2206615C (en) | Multi-layer thin-film electrode, high-frequency transmission line, high-frequency resonator, and high-frequency filter | |
| JP3686736B2 (ja) | 誘電体導波管線路および配線基板 | |
| EP0516145B1 (en) | Microwave resonator of compound oxide superconductor material | |
| KR100327535B1 (ko) | 고주파 저손실 전극 | |
| JP3362535B2 (ja) | 高周波電磁界結合型薄膜積層電極、高周波伝送線路、高周波共振器、高周波フィルタ、高周波デバイス及び高周波電磁界結合型薄膜積層電極の膜厚設定方法 | |
| US6078827A (en) | Monolithic high temperature superconductor coplanar waveguide ferroelectric phase shifter | |
| US5856275A (en) | Superconducting wiring lines and process for fabricating the same | |
| JP3439973B2 (ja) | 誘電体導波管線路の分岐構造 | |
| JPH07336113A (ja) | 高周波電極及び高周波伝送線路 | |
| JPH11195909A (ja) | 薄膜多層電極、高周波伝送線路、高周波共振器、および高周波フィルタ | |
| JPH1127015A (ja) | 超電導素子 | |
| JP3512626B2 (ja) | 誘電体導波管線路の分岐構造 | |
| Dymnikov et al. | Use of the phenomenon of high-temperature superconductivity for the creation of integrated devices of microwave electronics | |
| EP0977300A2 (en) | Compact transmission lines | |
| JPH1188015A (ja) | 磁性薄膜多層電極、高周波伝送線路、高周波共振器及び高周波デバイス | |
| Gashinova et al. | Reduction of microwave loss by use of laminated electrodes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 118360 Country of ref document: FI |
|
| MA | Patent expired |