JP2004537905A - 極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した同調可能な極超短波フィルタ - Google Patents
極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した同調可能な極超短波フィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004537905A JP2004537905A JP2003517979A JP2003517979A JP2004537905A JP 2004537905 A JP2004537905 A JP 2004537905A JP 2003517979 A JP2003517979 A JP 2003517979A JP 2003517979 A JP2003517979 A JP 2003517979A JP 2004537905 A JP2004537905 A JP 2004537905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance circuit
- resonant
- ultrahigh frequency
- microstrip line
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01P1/215—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material
- H01P1/217—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material the ferromagnetic material acting as a tuning element in resonators
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本発明は、極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した周波数同調可能な極超短波フィルタに関するものである。共振回路は、少なくとも１つの共振マイクロストリップライン部材を具備するとともに、この共振マイクロストリップライン部材は、導電性リボン（１）と、グラウンド面（４）と、備えている。共振回路は、少なくとも１つの複合部材（３）を具備し、この複合部材は、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成されるとともに、導電性リボンとグラウンド面との間に配置されている。本発明は、極超短波領域において周波数同調を行う任意の送受信デバイスに応用することができる。例えば、マルチバンド携帯電話に応用することができる。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した周波数同調可能な極超短波フィルタに関するものである。
【０００２】
本発明は、例えばマルチバンド携帯電話といったような、極超短波周波数帯域内における磁気的制御または機械的制御に基づいた周波数同調を使用しているような、任意の送受信デバイスに対して応用することができる。
【背景技術】
【０００３】
極超短波アプリケーションの開発においては、より高性能の極超音波機能（より良好な無線性能、より小さな電力消費、さらなる小型化、周波数感度、製造コストおよび配線コストが小さいこと）が要求されている。
【０００４】
周波数同調可能なフィルタは、複数の極超短波機能からなる特に重要なファミリーを形成している。従来技術においては、周波数同調可能なフィルタの製造方法として様々な方法が公知である。
【０００５】
例えば、周波数は、ダイオードタイプの電子素子（バラクタダイオードあるいはＰＩＮダイオード）を使用して同調することができる。電子素子フィルタは、大きな挿入損失を有しており、それら電子素子の使用に基づく大きなノイズレベルを有している。
【０００６】
周波数同調可能フィルタは、また、強誘電体材料から形成することもできる。このようなフィルタは、ノイズレベルが比較的小さいという利点を有しているものの、大きな制御電圧を必要とするとともに、挿入損失が大きい。
【０００７】
磁性材料を使用した同調可能なフィルタも、また、公知である。
【０００８】
最も広く使用されているフィルタにおいては、フェライトやイットリウムガーネット（ＹＩＧ）といったようなフェリ磁性材料が使用されている。このようなフィルタは、大きなスタティック制御磁界を必要とし、そのためには、コイルを使用して大きな電流を流さなければならない、という欠点を有している。それらの動作は、外部磁界の影響に応じてジャイロ磁気透磁率が変動することを原理としている。その場合、磁性部材の内部において所定の磁界を生成するためには、『消磁磁界』が打ち勝たなければならない。この制御磁界は、内部磁界と消磁磁界との和に等しくなければならない。固体材料の場合には、消磁磁界は、試料の形状の関数として計算することができる。例えば、高さと幅との比が１／１０であるようなフラットなフェライト直方体を想定する。この場合、消磁磁界は、飽和時点における磁化の７％程度の値に到達することができる。フェライトにおいては、これは、２４ｋＡ／ｍという程度の制御磁界をもたらし、有効磁界に追加される。この大きさの値には、問題がある。
【０００９】
強磁性材料も、また、極超短波フィルタの形成に際して使用される。フェライトとは違って、強磁性材料の導電特性は、付加的な制約を意味し、導電損失が、波動伝搬に対抗することを妨げる。ラインフィルタにおけるマイクロストリップは、１つまたは複数の強磁性体層を備えたものとして形成された（“Tuneable microstrip device controlled bya weak magnetic field using ferromagnetic laminations”A.L. Adenot, O. Acher,T. Taffary, P. Queffelec, G. Tanne, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, May 1, 2000 を参照されたい）。
【００１０】
強磁性材料体層は、マイクロストリップラインの入力ポートと出力ポートとの間に挿入される。このようにして形成されたフィルタは、帯域消去フィルタであって、バンド幅は、強磁性材料のジャイロ磁気吸収ラインの幅にのみ依存する。その場合、フィルタリングは、磁性材料の選択的損失の結果となる。吸収ラインの幅は、数百ＭＨｚの程度であり、ほとんど変更することができない。
【非特許文献１】
“Tuneable microstrip device controlled by a weak magneticfield using ferromagnetic laminations”A.L. Adenot, O. Acher, T. Taffary,P. Queffelec, G. Tanne, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, May 1, 2000
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した様々な公知フィルタにおける欠点や制約を有していない。
【００１２】
本発明は、極超短波共振回路に関するものであって、少なくとも１つの共振マイクロストリップライン部材を具備するとともに、この共振マイクロストリップライン部材が、導電性リボンと、グラウンド面と、備えている。極超短波共振回路は、少なくとも１つの複合部材を具備し、この複合部材が、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成され、複合部材が、導電性リボンとグラウンド面との間に配置されている。
【００１３】
本発明は、また、少なくとも１つの共振回路を具備してなる周波数同調可能な極超短波フィルタに関するものである。極超短波共振回路は、本発明による共振回路とされ、さらに、複合部材に対して磁界を印加するための磁界印加手段を具備している。
【００１４】
以下の説明においては、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成された複合部材は、『強磁性体エッジ絶縁ラミネーション』に関して、ＬＩＦＴと略記される。例えば、このタイプの複合部材は、“Composite hyperfrequence anisotrope” と題する仏国特許出願公開第２ ６９８ ４７９号明細書に開示されている。
【００１５】
例えば、共振マイクロストリップライン部材は、λｇ を共振マイクロストリップライン部材内を伝搬する波長としたときに、λｇ／４ に略等しい長さを有した開放回路とすることができる、あるいは、λｇ／２ に略等しい長さを有した短絡回路スタブとすることができる、あるいは、λｇ／２ に略等しい長さを有したライン部材とすることができる。当業者には周知なように、『スタブ』という用語は、メイン伝搬ラインに対して平行に配置された開放回路または短絡回路内におけるライン部材を意味している。
【００１６】
強磁性体層と絶縁体層とは、導電性リボンに対しておよびグラウンド面に対して平行に、積層される。好ましくは、強磁性体層は、０．０５μｍ〜２μｍという厚さとされ、絶縁体層は、２μｍ〜５０μｍという厚さとされる。好ましくは、強磁性材料の比率は、容積に関する比率において、０．２％〜２０％とされる。また好ましくは、強磁性材料の透磁率（（μ−１）の絶対値）と、強磁性材料の容積比率（ｆ）と、の積は、０．５〜３００とされる。好ましくは、飽和時点における強磁性体層の磁化は、４００ｋＡ／ｍより大きいものとされる。
【００１７】
例えば、ＬＩＦＴ構造体は、フレキシブルなマイラー（登録商標）基体やカプトン（登録商標）基体と、このような基体上に成膜された強磁性体層と、からなる積層体を備えている。積層体どうしは、互いに接着される。例えば、積層体の厚さは、マイクロストリップラインの基体の合計厚さの５０％〜１００％とされる。
【００１８】
ＬＩＦＴ複合体を使用することにより、有利には、比較的小さな磁界を使用して周波数同調を制御することができる。好ましくは、磁界は、８０Ａ／ｍ〜２５ｋＡ／ｍとされる。このことは、また、フェリ磁性材料を使用した場合と比較して、ずっと低コストでもって大量生産することを可能とする。
【００１９】
共振周波数を制御してＬＩＦＴ複合体のジャイロ磁気透磁率を制御するためのデバイスは、静磁界印加源から構成することができる。この静磁界印加源は、強磁性体層に対して平行な方向において、ＬＩＦＴに対して作用する。例えば、磁界印加源は、電流を流し得る複数のコイルからなるシステム、あるいは、永久磁石、とすることができる。
【００２０】
周波数制御は、また、強磁性体層がなす面に対して平行にＬＩＦＴに対して応力を印加することによって、行うこともできる。この場合、ＬＩＦＴを構成している強磁性体層は、例えば絶対値で３〜３５×１０−６といったような、無視できない磁気歪み係数を有していなければならない。印加された応力を使用することによって、強磁性体層内における内部磁界の強度および向きを変更することができる。例えば、印加される応力は、１０〜８００ＭＰａとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の他の特徴点や利点は、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態に関する以下の説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００２２】
すべての図面にわたって、同じ符号は、同じ部材を示している。
【００２３】
図１は、強磁性フィルム層に関して測定された比透磁率を示している。限定するものではないけれども、例示するならば、強磁性フィルム層の厚さは、０．４３μｍである。
【００２４】
当業者には、媒体の比透磁率（μ）が、複素数によって表現されるものであることは、公知である。すなわち、μ＝μ’−ｊμ”である。
【００２５】
図１は、比透磁率（μ）の実部（μ’）および虚部（μ”）が、周波数に依存することを示している。
【００２６】
強磁性材料の天然の共振周波数は、実部（μ’）が１に等しくかつ虚部（μ”）が最大値に等しいことによって、特徴づけられる。図１の例で言えば、共振周波数は、１．６ＧＨｚ付近である。虚部（μ”）のピーク幅は、典型的には、数百ＭＨｚである（この例においては、７００ＭＨｚ）。
【００２７】
ジャイロ磁気共振周波数よりも下の数百ＭＨｚにおいては、比透磁率は、実質的に実数である。したがって、損失は、わずかであるかあるいは存在しない。有利には、本発明による強磁性材料は、この周波数領域において使用される。
【００２８】
図２は、マイクロストリップラインとＬＩＦＴ複合体とからなる構造の透過係数を、様々なライン幅に関して、周波数の関数として示している。透過係数は、互いに異なる３つのライン幅（Ｗ１＝３．３ｍｍ、Ｗ２＝４．２ｍｍ、Ｗ３＝６ｍｍ） に関して、単位をデシベルとして表示されている（Ｓ２１（ｄＢ））。
【００２９】
マイクロストリップラインは、公知なように、導電性リボンと、グラウンド面と、から構成されている。導電性リボンとグラウンド面とは、誘電性媒体によって隔離されている。図２の測定に関する構造においては、強磁性複合体は、マイクロストリップラインの導電性リボンとグラウンド面との間に配置されている。この例においては、導電性リボンは、４．２ｍｍ幅に選択されている。
【００３０】
極超短波において強磁性複合体のラミネートを使用することは、強磁性体層内に誘導される電流の発生のために、損失を導入する。このような誘導電流は、強磁性体層面内に極超短波電界成分が存在することに起因する。図２は、このような損失を制限するためには、リボン幅がＬＩＦＴ強磁性複合体の幅以上でなければならないことを、明確に示している。デバイスの観測されたレスポンスは、実際に、リボン幅がＬＩＦＴ複合体の幅よりも小さい場合（Ｗ１ ＝３．３ｍｍ）には、挿入損失レベルが、リボン幅が強磁性複合体の幅以上である場合（Ｗ２ ＝４．２ｍｍ；Ｗ３ ＝６ｍｍ）と比較して、高周波数領域（すなわち、吸収ピークよりも大きな周波数領域）において、ずっと大きいことを示している。
【００３１】
さらに、共振周波数は、動的消磁磁界の影響に敏感である。このような磁界の影響により、高周波数に向けて磁気吸収周波数がオフセットされる。共振周波数のこのオフセットは、極超短波磁界が磁性基体内に侵入してそこから離脱する際に強磁性複合体の表面上に磁極を形成することに基づく。ラインの幾何形状特性に関する数値解析により、この共振周波数が確認されている。
【００３２】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示している。図３Ａは、その共振回路の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡにおけるＡ−Ａ’線に沿った矢視断面図である。
【００３３】
共振回路のこの第１実施形態は、本発明による可変周波数第一次タイプの帯域消去フィルタの実現可能性を示している。この場合、周波数に対する感度は、外部静磁界（Ｈ０ ）の作用のもとにあるいは外部応力の作用のもとに、ＬＩＦＴ複合体の磁気的性質を変更することによって、得られる。
【００３４】
幅（ＷＲ ）を有したリボン（１）が、幅（Ｗ）を有したリボン（２）に対して平行に設置されている。それら幅は、典型的には、デバイスの入力インピーダンスおよび出力インピーダンスに対応する。ＬＩＦＴ複合体（３）が、リボン（１）とグラウンド面（４）との間に配置されている。リボン（２）に対して平行に配置されかつ幅（ＷＲ ）を有したリボン（１）は、共振ライン部材を形成する。
【００３５】
帯域消去機能の共振周波数は、リボン（１）の長さ（Ｌ）と幅（ＷＲ ）とによって制御され、また、グラウンド面（４）からリボン（１）を隔離している媒体の本来的パラメータ（誘電率および透磁率）によって制御される。
【００３６】
それらパラメータの１つが、外部擾乱の印加によって変更されたときには、バイパス面内における対応インピーダンスが変更され、共振周波数が変更される。消磁状態においては、材料のインピーダンスは、透磁率が大きいことのために、大きい。材料が飽和したときには、比透磁率が１となる傾向があり、共振周波数が、誘電性基板に対して計算される周波数となる傾向がある。よって、磁気的制御による周波数感度を有した帯域消去機能を得ることができる。図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波周波数フィルタにおいて、印加磁界（Ｈ０ ）の値を変更した場合（ここでは、Ｈ０ は、０Ａ／ｍから２０ｋＡ／ｍへと変更されている）の透過係数を、単位をｄＢとして（Ｓ２１ｄＢ）示している。
【００３７】
本発明によるフィルタデバイスの利点は、フィルタのバンド幅を、ある程度にわたって制御できることである。フィルタのバンド幅は、有利には、『スタブ』の電気的特性に依存する。例えば、スタブの長さおよび幅に依存する。強磁性材料を使用しているような従来技術によるフィルタデバイスは、この利点を有していない。それは、バンド幅を固定するためにジャイロ磁気損失しか使用していないからである。本発明においては、例えば、スタブ長さを２倍として、開放回路を短絡回路によって代替することによって、バンド幅を低減することができる（−３ｄＢにおけるバンド幅が、２分の１以下となる）。
【００３８】
ＬＩＦＴ複合体（３）は、例えば直方体を形成するような、１組をなす複数の層から形成される。例えば、各層は、Ｃｏ８７Ｎｂ１１．５Ｚｒ１．５ からなる０．４３μｍ厚さのアモルファス強磁性成膜体から構成することができ、飽和における磁化は、厚さ（ｅ）が１２μｍのカプトン（登録商標）基体上において、８７５ｋＡ／ｍに等しい。例えば、成膜体は、マグネトロンの前方側において連続的に巻き解かれるカプトン（登録商標）フィルム上への強磁性材料の真空下陰極マグネトロンスパッタによって、形成することができる。基体上におけるマグネトロンの残留磁界は、材料の磁化を、材料の平面内において好ましい向きへと配向させる。この向きは、『磁化容易軸』と称される。１００ＭＨｚあるいはそれ以上といったような周波数においては、磁化容易方向に沿って印加された極超短波に対する比透磁率は、１に近いものとなる。一方、磁化容易方向に対して直交した湾曲面の方向においては、比透磁率は、大きい。
【００３９】
制御磁界（Ｈ０ ）は、例えば１つまたは複数のコイルといったような従来的磁界印加手段を使用することによって、印加することができる。その場合、磁極や永久磁石を使用することもできるし、また、使用しなくても良い。磁界（Ｈ０ ）は、（ＬＩＦＴ複合体の容積の程度といったような）小さな容積に対して印加される。このことは、有利には、制御回路の消費電力を小さなものとする。静磁界の強度は、例えば、２０ｋＡ／ｍ以下とすることができる。
【００４０】
本発明によるフィルタの変形例においては、磁気的制御ではなく、機械的応力を使用することによって、フィルタの同調を行う。
【００４１】
その場合、磁気歪みが小さなＣｏＮｂＺｒ層から形成することに代えて、ＬＩＦＴ複合体は、例えばＦｅＣｏＳｉＢ合金といったような、より強力な磁気歪み材料を使用して形成される。しかしながら、鉄含有量とコバルト含有量との間の比が、２〜１０％であるような組成は、使用されない。それは、磁気歪み係数がかなり小さいことが公知であるからである。例えば、Ｆｅ６６Ｃｏ１８Ｓｉ１Ｂ１４ といったような合金は、３０×１０−６という程度の磁気歪み係数を有しており、一方、先の例におけるＣｏＮｂＺｒは、１０−６という程度の磁気歪み係数を有している。この材料は、また、飽和状態において、１４３０ｋＡ／ｍという大きな磁化を有しているという利点を有している。機械的応力が、層の異方性に対して印加されたあるいは差し引かれた外部磁界と等価であることは、公知である（応力の符号および印加方向に依存する）。先の例においては、層平面内における１ＭＰａという圧縮応力は、応力に対して垂直な方向において層平面内に印加された５６Ａ／ｍという程度の外部磁界と等価である。等価な外部磁界は、応力に比例する。したがって、８ｋＡ／ｍという外部制御磁界に対して等価な応力は、強磁性体に対して１４０ＭＰａという程度の応力を印加することによって、得られる。フレキシブル基体の弾性係数は、強磁性体の弾性係数よりもずっと小さいことにより、ＬＩＦＴ複合体に対して印加されるべき平均応力は、そのような値よりも小さいものであって、１２μｍ厚さのマイラー（登録商標）基体上における０．４μｍ厚さの強磁性体層からなるＬＩＦＴの場合には、８ＭＰａという程度である。したがって、ＬＩＦＴのサイズが小さいことを考慮すれば、導入される力を非常に小さくすることができて有利であり、圧電制御を効果的にもたらすことができる。
【００４２】
応力は、電気的に制御される圧電デバイスを使用して印加することができる。このような圧電デバイスは、ＬＩＦＴ複合体を歪ませて、同調特性を変化させる。
【００４３】
０．４３μｍという厚さの強磁性体が、優先的に選択された。それは、考慮している材料に関しては、厚さを極端に増大させると、共振周波数以下において付加的な損失（表皮効果に基づく損失）が導入されるからであり、一方、厚さを極端に減少させると、ＬＩＦＴ部材内における強磁性成分が極度に減少してしまって、透磁率が減少するからである。しかしながら、ＬＩＦＴ隔離体の厚さを減少させた場合には（隔離体の厚さとは、接着剤の厚さと、強磁性体層上に成膜される誘電物質の厚さと、の合計に等しい）、ＬＩＦＴ部材の透磁率を、一定に維持し得ること、あるいは、より薄い強磁性体を使用しても増大させることさえ可能であること、に注意されたい。よって、強磁性体の成膜のために、３．５μｍ厚さの、あるいは、１．６μｍ厚さとさえいったような、マイラー（登録商標）誘電体層を使用することができる。
【００４４】
フレキシブルフィルム上における強磁性成膜体は、エポキシ系接着剤を使用して、積層体の形態をなす構造とされる。接着剤の厚さは、５μｍを超えないものとされる。多層複合体の厚さは、マイクロリボンラインの基体よりもわずかに厚いように選択され、図示の例においては、特に、０．６２５ｍｍとされる。ＬＩＦＴ材料の直方体部分は、マイクロリボンラインのグラウンド面に対して平行に複数の強磁性ラミネート体を配置し得るよう、所望寸法をなすように機械加工される。
【００４５】
図５は、本発明による、階段状インピーダンス型の共振器回路を示している。階段状インピーダンス共振器を使用した極超短波フィルタは、また、本明細書中においては、ＳＩＲフィルタ（ＳＩＲとは、“Stepped Impedance Resonator” を表している）と称されることもある。
【００４６】
ＳＩＲフィルタの主要な利点は、使用の融通性であり、特に、容易に形成可能な隣接部分どうしの間における特性インピーダンス比を決定することによって、いくつかの技術的制約を克服し得ることである。ＳＩＲフィルタは、複数の調和周波数（あるいは、倍音周波数）における寄生フィードバックが起こり得るという欠点を有している。非従来的階段状インピーダンス共振器を使用することにより、すなわち、共振器のランダムブレークダウンを有した階段状インピーダンス共振器を使用することにより、寄生フィードバックの制御に関してのおよび損失や寄生効果の制御に関しての新たな見通しがもたらされていることが、示されている（“Improvement of global performances of band-pass filters using non-conventional stepped impedance resonators”, S. Denis; C. Person; S. Toutain; S. Vigneron; R. Theron; EUMC, October 5-7, 1998, Amsterdam, p. 323, vol. 2 を参照されたい）。
【００４７】
本発明によるＳＩＲフィルタは、有利には、いくつかの寄生フィードバックの存在を除去することができる。その場合、寄生フィードバックは、寄生フィードバックをＬＩＦＴ材料のジャイロ磁気共振と一致させることによって、除去される。これにより、第一次寄生フィードバックを制御しつつ、可変周波数フィルタを形成することができる。
【００４８】
本発明によるＳＩＲフィルタの形状が、図５に図示されている。長さ（Ｌ）を有したリボン（５）は、第１組をなす複数の連結ライン（６）と第２組をなす複数の連結ライン（７）との間に導入されている。ＬＩＦＴ材料（８）が、リボン（５）の下方に配置されている。連結ライン（６，７）とリボン（５）とから形成されたアセンブリは、合計長さがλｇ／２ に略等しいような共振器を形成する。実際には、共振器長さは、インピーダンス比に応じて、λｇ／２ よりもわずかに長いもの、あるいは、λｇ／２ よりもわずかに短いもの、とされる。
【００４９】
好ましくは、ＬＩＦＴ部材は、２組の連結ラインの間の中央に配置され、これにより、連結ラインどうしの結合レベルにより実質的に固定されるフィルタバンド幅を変更しないものとされる。よって、静磁界を印加することにより、変更されるものは、λｇ／２ ラインの長さが変更されることに基づいて、フィルタの中心周波数だけである。磁界によっては、入力結合も出力結合も影響を受けることがなく、フィルタのバンド幅は、実際には、印加された静磁界には影響を受けないままである。フィルタは、例えば、 Arlon（商標名）基体（εｒ ＝３．５）上に形成することができる。これにより、基体の誘電率を、ＬＩＦＴ複合体の誘電率と同様とすることができ、電磁気的不連続性を低減することができる。静磁界を変化させたときに測定された様々なレスポンスが、図６に示されている。
【００５０】
図６は、印加磁界（Ｈ０ ）の値を変更した場合（ここでは、Ｈ０ は、０Ａ／ｍから２０ｋＡ／ｍへと変更されている）に、図５に示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける反射係数（Ｓ１１（ｄＢ））と透過係数（Ｓ２１（ｄＢ））とを、単位をｄＢとして示している。
【００５１】
±２４％に相当する変化は、ｆ０ ＝１．０８ＧＨｚ付近において得られる。図６は、フィルタリングされたバンド幅が、ジャイロ磁気損失ピークの幅よりもかなり小さいことを、明瞭に示している。このことは、現存の同調可能磁性フィルタと比較しての、本発明によるフィルタの利点および汎用性を明瞭に示している。
【００５２】
マイクロリボンラインの幾何形状特性および材質は、挿入損失レベルという観点においてフィルタレスポンスを改良し得るよう、上述のようにして考慮される。
【００５３】
図７は、本発明による共振回路の第３実施形態を示している。図７に示す共振回路は、容量結合を有しているとともにλｇ／２ 共振器を有した共振回路である。２つのライン（９，１１）の間には、λｇ／２ という長さを有したライン部材（１０）が配置されている。容量結合は、ライン（９）とライン部材（１０）とを隔離している第１スペース（ｅ１）によって、および、ライン部材（１０）とライン（１１）とを隔離している第２スペース（ｅ２）によって、形成されている。ＬＩＦＴ複合体（１２）が、ライン部材（１０）の下方において、中央位置に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】強磁性フィルム層において測定された比透磁率の一例を示すグラフである。
【図２】マイクロストリップラインとＬＩＦＴ複合体とからなる構造の透過係数を、様々なライン幅に関して、周波数の関数として示すグラフである。
【図３Ａ】本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示す図である。
【図４】図３Ａおよび図３Ｂに示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける透過係数を示すグラフである。
【図５】本発明による周波数スキップ共振器タイプの極超短波共振回路を示す図である。
【図６】図５に示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける反射レスポンスと透過レスポンスとを示すグラフである。
【図７】本発明による、容量結合を有した極超短波共振回路を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 導電性リボン
３ ＬＩＦＴ複合体（複合部材）
４ グラウンド面
５ 導電性リボン
６ 第１組をなす複数の連結ライン（メインライン）
７ 第２組をなす複数の連結ライン（メインライン）
８ ＬＩＦＴ材料（複合部材）
９ ライン（メインライン）
１０ ライン部材（共振マイクロストリップライン部材）
１１ ライン（メインライン）
１２ ＬＩＦＴ複合体（複合部材）
【０００１】
本発明は、極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した周波数同調可能な極超短波フィルタに関するものである。
【０００２】
本発明は、例えばマルチバンド携帯電話といったような、極超短波周波数帯域内における磁気的制御または機械的制御に基づいた周波数同調を使用しているような、任意の送受信デバイスに対して応用することができる。
【背景技術】
【０００３】
極超短波アプリケーションの開発においては、より高性能の極超音波機能（より良好な無線性能、より小さな電力消費、さらなる小型化、周波数感度、製造コストおよび配線コストが小さいこと）が要求されている。
【０００４】
周波数同調可能なフィルタは、複数の極超短波機能からなる特に重要なファミリーを形成している。従来技術においては、周波数同調可能なフィルタの製造方法として様々な方法が公知である。
【０００５】
例えば、周波数は、ダイオードタイプの電子素子（バラクタダイオードあるいはＰＩＮダイオード）を使用して同調することができる。電子素子フィルタは、大きな挿入損失を有しており、それら電子素子の使用に基づく大きなノイズレベルを有している。
【０００６】
周波数同調可能フィルタは、また、強誘電体材料から形成することもできる。このようなフィルタは、ノイズレベルが比較的小さいという利点を有しているものの、大きな制御電圧を必要とするとともに、挿入損失が大きい。
【０００７】
磁性材料を使用した同調可能なフィルタも、また、公知である。
【０００８】
最も広く使用されているフィルタにおいては、フェライトやイットリウムガーネット（ＹＩＧ）といったようなフェリ磁性材料が使用されている。このようなフィルタは、大きなスタティック制御磁界を必要とし、そのためには、コイルを使用して大きな電流を流さなければならない、という欠点を有している。それらの動作は、外部磁界の影響に応じてジャイロ磁気透磁率が変動することを原理としている。その場合、磁性部材の内部において所定の磁界を生成するためには、『消磁磁界』が打ち勝たなければならない。この制御磁界は、内部磁界と消磁磁界との和に等しくなければならない。固体材料の場合には、消磁磁界は、試料の形状の関数として計算することができる。例えば、高さと幅との比が１／１０であるようなフラットなフェライト直方体を想定する。この場合、消磁磁界は、飽和時点における磁化の７％程度の値に到達することができる。フェライトにおいては、これは、２４ｋＡ／ｍという程度の制御磁界をもたらし、有効磁界に追加される。この大きさの値には、問題がある。
【０００９】
強磁性材料も、また、極超短波フィルタの形成に際して使用される。フェライトとは違って、強磁性材料の導電特性は、付加的な制約を意味し、導電損失が、波動伝搬に対抗することを妨げる。ラインフィルタにおけるマイクロストリップは、１つまたは複数の強磁性体層を備えたものとして形成された（“Tuneable microstrip device controlled bya weak magnetic field using ferromagnetic laminations”A.L. Adenot, O. Acher,T. Taffary, P. Queffelec, G. Tanne, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, May 1, 2000 を参照されたい）。
【００１０】
強磁性材料体層は、マイクロストリップラインの入力ポートと出力ポートとの間に挿入される。このようにして形成されたフィルタは、帯域消去フィルタであって、バンド幅は、強磁性材料のジャイロ磁気吸収ラインの幅にのみ依存する。その場合、フィルタリングは、磁性材料の選択的損失の結果となる。吸収ラインの幅は、数百ＭＨｚの程度であり、ほとんど変更することができない。
【非特許文献１】
“Tuneable microstrip device controlled by a weak magneticfield using ferromagnetic laminations”A.L. Adenot, O. Acher, T. Taffary,P. Queffelec, G. Tanne, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, May 1, 2000
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した様々な公知フィルタにおける欠点や制約を有していない。
【００１２】
本発明は、極超短波共振回路に関するものであって、少なくとも１つの共振マイクロストリップライン部材を具備するとともに、この共振マイクロストリップライン部材が、導電性リボンと、グラウンド面と、備えている。極超短波共振回路は、少なくとも１つの複合部材を具備し、この複合部材が、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成され、複合部材が、導電性リボンとグラウンド面との間に配置されている。
【００１３】
本発明は、また、少なくとも１つの共振回路を具備してなる周波数同調可能な極超短波フィルタに関するものである。極超短波共振回路は、本発明による共振回路とされ、さらに、複合部材に対して磁界を印加するための磁界印加手段を具備している。
【００１４】
以下の説明においては、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成された複合部材は、『強磁性体エッジ絶縁ラミネーション』に関して、ＬＩＦＴと略記される。例えば、このタイプの複合部材は、“Composite hyperfrequence anisotrope” と題する仏国特許出願公開第２ ６９８ ４７９号明細書に開示されている。
【００１５】
例えば、共振マイクロストリップライン部材は、λｇ を共振マイクロストリップライン部材内を伝搬する波長としたときに、λｇ／４ に略等しい長さを有した開放回路とすることができる、あるいは、λｇ／２ に略等しい長さを有した短絡回路スタブとすることができる、あるいは、λｇ／２ に略等しい長さを有したライン部材とすることができる。当業者には周知なように、『スタブ』という用語は、メイン伝搬ラインに対して平行に配置された開放回路または短絡回路内におけるライン部材を意味している。
【００１６】
強磁性体層と絶縁体層とは、導電性リボンに対しておよびグラウンド面に対して平行に、積層される。好ましくは、強磁性体層は、０．０５μｍ〜２μｍという厚さとされ、絶縁体層は、２μｍ〜５０μｍという厚さとされる。好ましくは、強磁性材料の比率は、容積に関する比率において、０．２％〜２０％とされる。また好ましくは、強磁性材料の透磁率（（μ−１）の絶対値）と、強磁性材料の容積比率（ｆ）と、の積は、０．５〜３００とされる。好ましくは、飽和時点における強磁性体層の磁化は、４００ｋＡ／ｍより大きいものとされる。
【００１７】
例えば、ＬＩＦＴ構造体は、フレキシブルなマイラー（登録商標）基体やカプトン（登録商標）基体と、このような基体上に成膜された強磁性体層と、からなる積層体を備えている。積層体どうしは、互いに接着される。例えば、積層体の厚さは、マイクロストリップラインの基体の合計厚さの５０％〜１００％とされる。
【００１８】
ＬＩＦＴ複合体を使用することにより、有利には、比較的小さな磁界を使用して周波数同調を制御することができる。好ましくは、磁界は、８０Ａ／ｍ〜２５ｋＡ／ｍとされる。このことは、また、フェリ磁性材料を使用した場合と比較して、ずっと低コストでもって大量生産することを可能とする。
【００１９】
共振周波数を制御してＬＩＦＴ複合体のジャイロ磁気透磁率を制御するためのデバイスは、静磁界印加源から構成することができる。この静磁界印加源は、強磁性体層に対して平行な方向において、ＬＩＦＴに対して作用する。例えば、磁界印加源は、電流を流し得る複数のコイルからなるシステム、あるいは、永久磁石、とすることができる。
【００２０】
周波数制御は、また、強磁性体層がなす面に対して平行にＬＩＦＴに対して応力を印加することによって、行うこともできる。この場合、ＬＩＦＴを構成している強磁性体層は、例えば絶対値で３〜３５×１０−６といったような、無視できない磁気歪み係数を有していなければならない。印加された応力を使用することによって、強磁性体層内における内部磁界の強度および向きを変更することができる。例えば、印加される応力は、１０〜８００ＭＰａとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の他の特徴点や利点は、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態に関する以下の説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００２２】
すべての図面にわたって、同じ符号は、同じ部材を示している。
【００２３】
図１は、強磁性フィルム層に関して測定された比透磁率を示している。限定するものではないけれども、例示するならば、強磁性フィルム層の厚さは、０．４３μｍである。
【００２４】
当業者には、媒体の比透磁率（μ）が、複素数によって表現されるものであることは、公知である。すなわち、μ＝μ’−ｊμ”である。
【００２５】
図１は、比透磁率（μ）の実部（μ’）および虚部（μ”）が、周波数に依存することを示している。
【００２６】
強磁性材料の天然の共振周波数は、実部（μ’）が１に等しくかつ虚部（μ”）が最大値に等しいことによって、特徴づけられる。図１の例で言えば、共振周波数は、１．６ＧＨｚ付近である。虚部（μ”）のピーク幅は、典型的には、数百ＭＨｚである（この例においては、７００ＭＨｚ）。
【００２７】
ジャイロ磁気共振周波数よりも下の数百ＭＨｚにおいては、比透磁率は、実質的に実数である。したがって、損失は、わずかであるかあるいは存在しない。有利には、本発明による強磁性材料は、この周波数領域において使用される。
【００２８】
図２は、マイクロストリップラインとＬＩＦＴ複合体とからなる構造の透過係数を、様々なライン幅に関して、周波数の関数として示している。透過係数は、互いに異なる３つのライン幅（Ｗ１＝３．３ｍｍ、Ｗ２＝４．２ｍｍ、Ｗ３＝６ｍｍ） に関して、単位をデシベルとして表示されている（Ｓ２１（ｄＢ））。
【００２９】
マイクロストリップラインは、公知なように、導電性リボンと、グラウンド面と、から構成されている。導電性リボンとグラウンド面とは、誘電性媒体によって隔離されている。図２の測定に関する構造においては、強磁性複合体は、マイクロストリップラインの導電性リボンとグラウンド面との間に配置されている。この例においては、導電性リボンは、４．２ｍｍ幅に選択されている。
【００３０】
極超短波において強磁性複合体のラミネートを使用することは、強磁性体層内に誘導される電流の発生のために、損失を導入する。このような誘導電流は、強磁性体層面内に極超短波電界成分が存在することに起因する。図２は、このような損失を制限するためには、リボン幅がＬＩＦＴ強磁性複合体の幅以上でなければならないことを、明確に示している。デバイスの観測されたレスポンスは、実際に、リボン幅がＬＩＦＴ複合体の幅よりも小さい場合（Ｗ１ ＝３．３ｍｍ）には、挿入損失レベルが、リボン幅が強磁性複合体の幅以上である場合（Ｗ２ ＝４．２ｍｍ；Ｗ３ ＝６ｍｍ）と比較して、高周波数領域（すなわち、吸収ピークよりも大きな周波数領域）において、ずっと大きいことを示している。
【００３１】
さらに、共振周波数は、動的消磁磁界の影響に敏感である。このような磁界の影響により、高周波数に向けて磁気吸収周波数がオフセットされる。共振周波数のこのオフセットは、極超短波磁界が磁性基体内に侵入してそこから離脱する際に強磁性複合体の表面上に磁極を形成することに基づく。ラインの幾何形状特性に関する数値解析により、この共振周波数が確認されている。
【００３２】
図３Ａおよび図３Ｂは、本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示している。図３Ａは、その共振回路の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡにおけるＡ−Ａ’線に沿った矢視断面図である。
【００３３】
共振回路のこの第１実施形態は、本発明による可変周波数第一次タイプの帯域消去フィルタの実現可能性を示している。この場合、周波数に対する感度は、外部静磁界（Ｈ０ ）の作用のもとにあるいは外部応力の作用のもとに、ＬＩＦＴ複合体の磁気的性質を変更することによって、得られる。
【００３４】
幅（ＷＲ ）を有したリボン（１）が、幅（Ｗ）を有したリボン（２）に対して平行に設置されている。それら幅は、典型的には、デバイスの入力インピーダンスおよび出力インピーダンスに対応する。ＬＩＦＴ複合体（３）が、リボン（１）とグラウンド面（４）との間に配置されている。リボン（２）に対して平行に配置されかつ幅（ＷＲ ）を有したリボン（１）は、共振ライン部材を形成する。
【００３５】
帯域消去機能の共振周波数は、リボン（１）の長さ（Ｌ）と幅（ＷＲ ）とによって制御され、また、グラウンド面（４）からリボン（１）を隔離している媒体の本来的パラメータ（誘電率および透磁率）によって制御される。
【００３６】
それらパラメータの１つが、外部擾乱の印加によって変更されたときには、バイパス面内における対応インピーダンスが変更され、共振周波数が変更される。消磁状態においては、材料のインピーダンスは、透磁率が大きいことのために、大きい。材料が飽和したときには、比透磁率が１となる傾向があり、共振周波数が、誘電性基板に対して計算される周波数となる傾向がある。よって、磁気的制御による周波数感度を有した帯域消去機能を得ることができる。図４は、図３Ａおよび図３Ｂに示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波周波数フィルタにおいて、印加磁界（Ｈ０ ）の値を変更した場合（ここでは、Ｈ０ は、０Ａ／ｍから２０ｋＡ／ｍへと変更されている）の透過係数を、単位をｄＢとして（Ｓ２１ｄＢ）示している。
【００３７】
本発明によるフィルタデバイスの利点は、フィルタのバンド幅を、ある程度にわたって制御できることである。フィルタのバンド幅は、有利には、『スタブ』の電気的特性に依存する。例えば、スタブの長さおよび幅に依存する。強磁性材料を使用しているような従来技術によるフィルタデバイスは、この利点を有していない。それは、バンド幅を固定するためにジャイロ磁気損失しか使用していないからである。本発明においては、例えば、スタブ長さを２倍として、開放回路を短絡回路によって代替することによって、バンド幅を低減することができる（−３ｄＢにおけるバンド幅が、２分の１以下となる）。
【００３８】
ＬＩＦＴ複合体（３）は、例えば直方体を形成するような、１組をなす複数の層から形成される。例えば、各層は、Ｃｏ８７Ｎｂ１１．５Ｚｒ１．５ からなる０．４３μｍ厚さのアモルファス強磁性成膜体から構成することができ、飽和における磁化は、厚さ（ｅ）が１２μｍのカプトン（登録商標）基体上において、８７５ｋＡ／ｍに等しい。例えば、成膜体は、マグネトロンの前方側において連続的に巻き解かれるカプトン（登録商標）フィルム上への強磁性材料の真空下陰極マグネトロンスパッタによって、形成することができる。基体上におけるマグネトロンの残留磁界は、材料の磁化を、材料の平面内において好ましい向きへと配向させる。この向きは、『磁化容易軸』と称される。１００ＭＨｚあるいはそれ以上といったような周波数においては、磁化容易方向に沿って印加された極超短波に対する比透磁率は、１に近いものとなる。一方、磁化容易方向に対して直交した湾曲面の方向においては、比透磁率は、大きい。
【００３９】
制御磁界（Ｈ０ ）は、例えば１つまたは複数のコイルといったような従来的磁界印加手段を使用することによって、印加することができる。その場合、磁極や永久磁石を使用することもできるし、また、使用しなくても良い。磁界（Ｈ０ ）は、（ＬＩＦＴ複合体の容積の程度といったような）小さな容積に対して印加される。このことは、有利には、制御回路の消費電力を小さなものとする。静磁界の強度は、例えば、２０ｋＡ／ｍ以下とすることができる。
【００４０】
本発明によるフィルタの変形例においては、磁気的制御ではなく、機械的応力を使用することによって、フィルタの同調を行う。
【００４１】
その場合、磁気歪みが小さなＣｏＮｂＺｒ層から形成することに代えて、ＬＩＦＴ複合体は、例えばＦｅＣｏＳｉＢ合金といったような、より強力な磁気歪み材料を使用して形成される。しかしながら、鉄含有量とコバルト含有量との間の比が、２〜１０％であるような組成は、使用されない。それは、磁気歪み係数がかなり小さいことが公知であるからである。例えば、Ｆｅ６６Ｃｏ１８Ｓｉ１Ｂ１４ といったような合金は、３０×１０−６という程度の磁気歪み係数を有しており、一方、先の例におけるＣｏＮｂＺｒは、１０−６という程度の磁気歪み係数を有している。この材料は、また、飽和状態において、１４３０ｋＡ／ｍという大きな磁化を有しているという利点を有している。機械的応力が、層の異方性に対して印加されたあるいは差し引かれた外部磁界と等価であることは、公知である（応力の符号および印加方向に依存する）。先の例においては、層平面内における１ＭＰａという圧縮応力は、応力に対して垂直な方向において層平面内に印加された５６Ａ／ｍという程度の外部磁界と等価である。等価な外部磁界は、応力に比例する。したがって、８ｋＡ／ｍという外部制御磁界に対して等価な応力は、強磁性体に対して１４０ＭＰａという程度の応力を印加することによって、得られる。フレキシブル基体の弾性係数は、強磁性体の弾性係数よりもずっと小さいことにより、ＬＩＦＴ複合体に対して印加されるべき平均応力は、そのような値よりも小さいものであって、１２μｍ厚さのマイラー（登録商標）基体上における０．４μｍ厚さの強磁性体層からなるＬＩＦＴの場合には、８ＭＰａという程度である。したがって、ＬＩＦＴのサイズが小さいことを考慮すれば、導入される力を非常に小さくすることができて有利であり、圧電制御を効果的にもたらすことができる。
【００４２】
応力は、電気的に制御される圧電デバイスを使用して印加することができる。このような圧電デバイスは、ＬＩＦＴ複合体を歪ませて、同調特性を変化させる。
【００４３】
０．４３μｍという厚さの強磁性体が、優先的に選択された。それは、考慮している材料に関しては、厚さを極端に増大させると、共振周波数以下において付加的な損失（表皮効果に基づく損失）が導入されるからであり、一方、厚さを極端に減少させると、ＬＩＦＴ部材内における強磁性成分が極度に減少してしまって、透磁率が減少するからである。しかしながら、ＬＩＦＴ隔離体の厚さを減少させた場合には（隔離体の厚さとは、接着剤の厚さと、強磁性体層上に成膜される誘電物質の厚さと、の合計に等しい）、ＬＩＦＴ部材の透磁率を、一定に維持し得ること、あるいは、より薄い強磁性体を使用しても増大させることさえ可能であること、に注意されたい。よって、強磁性体の成膜のために、３．５μｍ厚さの、あるいは、１．６μｍ厚さとさえいったような、マイラー（登録商標）誘電体層を使用することができる。
【００４４】
フレキシブルフィルム上における強磁性成膜体は、エポキシ系接着剤を使用して、積層体の形態をなす構造とされる。接着剤の厚さは、５μｍを超えないものとされる。多層複合体の厚さは、マイクロリボンラインの基体よりもわずかに厚いように選択され、図示の例においては、特に、０．６２５ｍｍとされる。ＬＩＦＴ材料の直方体部分は、マイクロリボンラインのグラウンド面に対して平行に複数の強磁性ラミネート体を配置し得るよう、所望寸法をなすように機械加工される。
【００４５】
図５は、本発明による、階段状インピーダンス型の共振器回路を示している。階段状インピーダンス共振器を使用した極超短波フィルタは、また、本明細書中においては、ＳＩＲフィルタ（ＳＩＲとは、“Stepped Impedance Resonator” を表している）と称されることもある。
【００４６】
ＳＩＲフィルタの主要な利点は、使用の融通性であり、特に、容易に形成可能な隣接部分どうしの間における特性インピーダンス比を決定することによって、いくつかの技術的制約を克服し得ることである。ＳＩＲフィルタは、複数の調和周波数（あるいは、倍音周波数）における寄生フィードバックが起こり得るという欠点を有している。非従来的階段状インピーダンス共振器を使用することにより、すなわち、共振器のランダムブレークダウンを有した階段状インピーダンス共振器を使用することにより、寄生フィードバックの制御に関してのおよび損失や寄生効果の制御に関しての新たな見通しがもたらされていることが、示されている（“Improvement of global performances of band-pass filters using non-conventional stepped impedance resonators”, S. Denis; C. Person; S. Toutain; S. Vigneron; R. Theron; EUMC, October 5-7, 1998, Amsterdam, p. 323, vol. 2 を参照されたい）。
【００４７】
本発明によるＳＩＲフィルタは、有利には、いくつかの寄生フィードバックの存在を除去することができる。その場合、寄生フィードバックは、寄生フィードバックをＬＩＦＴ材料のジャイロ磁気共振と一致させることによって、除去される。これにより、第一次寄生フィードバックを制御しつつ、可変周波数フィルタを形成することができる。
【００４８】
本発明によるＳＩＲフィルタの形状が、図５に図示されている。長さ（Ｌ）を有したリボン（５）は、第１組をなす複数の連結ライン（６）と第２組をなす複数の連結ライン（７）との間に導入されている。ＬＩＦＴ材料（８）が、リボン（５）の下方に配置されている。連結ライン（６，７）とリボン（５）とから形成されたアセンブリは、合計長さがλｇ／２ に略等しいような共振器を形成する。実際には、共振器長さは、インピーダンス比に応じて、λｇ／２ よりもわずかに長いもの、あるいは、λｇ／２ よりもわずかに短いもの、とされる。
【００４９】
好ましくは、ＬＩＦＴ部材は、２組の連結ラインの間の中央に配置され、これにより、連結ラインどうしの結合レベルにより実質的に固定されるフィルタバンド幅を変更しないものとされる。よって、静磁界を印加することにより、変更されるものは、λｇ／２ ラインの長さが変更されることに基づいて、フィルタの中心周波数だけである。磁界によっては、入力結合も出力結合も影響を受けることがなく、フィルタのバンド幅は、実際には、印加された静磁界には影響を受けないままである。フィルタは、例えば、 Arlon（商標名）基体（εｒ ＝３．５）上に形成することができる。これにより、基体の誘電率を、ＬＩＦＴ複合体の誘電率と同様とすることができ、電磁気的不連続性を低減することができる。静磁界を変化させたときに測定された様々なレスポンスが、図６に示されている。
【００５０】
図６は、印加磁界（Ｈ０ ）の値を変更した場合（ここでは、Ｈ０ は、０Ａ／ｍから２０ｋＡ／ｍへと変更されている）に、図５に示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける反射係数（Ｓ１１（ｄＢ））と透過係数（Ｓ２１（ｄＢ））とを、単位をｄＢとして示している。
【００５１】
±２４％に相当する変化は、ｆ０ ＝１．０８ＧＨｚ付近において得られる。図６は、フィルタリングされたバンド幅が、ジャイロ磁気損失ピークの幅よりもかなり小さいことを、明瞭に示している。このことは、現存の同調可能磁性フィルタと比較しての、本発明によるフィルタの利点および汎用性を明瞭に示している。
【００５２】
マイクロリボンラインの幾何形状特性および材質は、挿入損失レベルという観点においてフィルタレスポンスを改良し得るよう、上述のようにして考慮される。
【００５３】
図７は、本発明による共振回路の第３実施形態を示している。図７に示す共振回路は、容量結合を有しているとともにλｇ／２ 共振器を有した共振回路である。２つのライン（９，１１）の間には、λｇ／２ という長さを有したライン部材（１０）が配置されている。容量結合は、ライン（９）とライン部材（１０）とを隔離している第１スペース（ｅ１）によって、および、ライン部材（１０）とライン（１１）とを隔離している第２スペース（ｅ２）によって、形成されている。ＬＩＦＴ複合体（１２）が、ライン部材（１０）の下方において、中央位置に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】強磁性フィルム層において測定された比透磁率の一例を示すグラフである。
【図２】マイクロストリップラインとＬＩＦＴ複合体とからなる構造の透過係数を、様々なライン幅に関して、周波数の関数として示すグラフである。
【図３Ａ】本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】本発明による極超短波共振回路の第１実施形態を示す図である。
【図４】図３Ａおよび図３Ｂに示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける透過係数を示すグラフである。
【図５】本発明による周波数スキップ共振器タイプの極超短波共振回路を示す図である。
【図６】図５に示す共振回路と同様の共振回路を備えてなる極超短波同調可能周波数フィルタにおける反射レスポンスと透過レスポンスとを示すグラフである。
【図７】本発明による、容量結合を有した極超短波共振回路を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 導電性リボン
３ ＬＩＦＴ複合体（複合部材）
４ グラウンド面
５ 導電性リボン
６ 第１組をなす複数の連結ライン（メインライン）
７ 第２組をなす複数の連結ライン（メインライン）
８ ＬＩＦＴ材料（複合部材）
９ ライン（メインライン）
１０ ライン部材（共振マイクロストリップライン部材）
１１ ライン（メインライン）
１２ ＬＩＦＴ複合体（複合部材）
Claims (12)
- 極超短波共振回路であって、
少なくとも１つの共振マイクロストリップライン部材を具備するとともに、この共振マイクロストリップライン部材が、導電性リボンと、グラウンド面と、備えているような、共振回路において、
少なくとも１つの複合部材を具備し、
この複合部材が、強磁性体層と絶縁体層との交互積層から構成され、
前記複合部材が、前記導電性リボンと前記グラウンド面との間に配置されていることを特徴とする共振回路。 - 請求項１記載の共振回路において、
前記共振マイクロストリップライン部材が、メインラインに対して平行に配置された開放回路または短絡回路スタブであることを特徴とする共振回路。 - 請求項１記載の共振回路において、
前記共振マイクロストリップライン部材が、λｇ を前記共振マイクロストリップライン部材内を伝搬する波長としたときに、λｇ／２ に略等しい長さを有したライン部材とされ、さらに、容量結合を介してメインラインに対して接続されていることを特徴とする共振回路。 - 請求項１記載の共振回路において、
前記共振マイクロストリップライン部材が、長さＬを有したライン部材から構成され、さらに、第１組をなす複数の連結ラインと第２組をなす連結ラインとの間に配置され、
前記共振マイクロストリップライン部材と前記第１組をなす複数の連結ラインと前記第２組をなす連結ラインとから形成されたアセンブリが、λｇ を前記共振マイクロストリップライン部材内を伝搬する波長としたときに、λｇ／２ に略等しい合計長さを有していることを特徴とする共振回路。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の共振回路において、
前記複合部材が、直方体の形態とされ、
この直方体の幅が、前記リボンの幅よりもわずかに小さなものとされ、
前記直方体が、前記リボンの下方において、中央位置に配置されていることを特徴とする共振回路。 - 請求項５記載の共振回路において、
前記複合部材の厚さが、前記リボンと前記グラウンド面とを離間している距離の５０％〜１００％とされていることを特徴とする共振回路。 - 請求項１記載の共振回路において、
前記複合部材の前記絶縁体層が、カプトン（登録商標）またはマイラー（登録商標）から形成されていることを特徴とする共振回路。 - 少なくとも１つの共振回路を具備してなる周波数同調可能な極超短波フィルタであって、
前記共振回路が、請求項１〜７のいずれか１項に記載された共振回路とされ、
さらに、前記複合部材に対して磁界を印加するための磁界印加手段を具備していることを特徴とする極超短波フィルタ。 - 請求項８記載の極超短波フィルタにおいて、
前記磁界印加手段が、電流を流し得る少なくとも１つのコイル、および／または、永久磁石を、備えていることを特徴とする極超短波フィルタ。 - 請求項８または９記載の極超短波フィルタにおいて、
前記強磁性体層をなす材料が、Ｃｏ８７Ｎｂ１１．５Ｚｒ１．５ であることを特徴とする極超短波フィルタ。 - 請求項８記載の極超短波フィルタにおいて、
前記磁界印加手段が、前記複合部材に対して機械的応力を印加するための手段とされ、
前記強磁性体層が、磁気歪み材料から形成されていることを特徴とする極超短波フィルタ。 - 請求項１１記載の極超短波フィルタにおいて、
前記磁気歪み材料が、コバルト含有量と鉄含有量との間の比が２〜１０％であるような組成を除く組成を有したＦｅＣｏＳｉＢ合金とされていることを特徴とする極超短波フィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0110395A FR2828337B1 (fr) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | Circuit resonant hyperfrequence et filtre hyperfrequence accordable utilisant le circuit resonant |
| PCT/FR2002/002762 WO2003012915A2 (fr) | 2001-08-02 | 2002-07-31 | Circuit resonant hyperfrequence et filtre hyperfrequence accordable l'utilisant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004537905A true JP2004537905A (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=8866241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003517979A Pending JP2004537905A (ja) | 2001-08-02 | 2002-07-31 | 極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した同調可能な極超短波フィルタ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040183630A1 (ja) |
| EP (1) | EP1421641A2 (ja) |
| JP (1) | JP2004537905A (ja) |
| AU (1) | AU2002337241A1 (ja) |
| CA (1) | CA2457009A1 (ja) |
| FR (1) | FR2828337B1 (ja) |
| NO (1) | NO20040415L (ja) |
| WO (1) | WO2003012915A2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010273000A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Candox Systems Inc | 電子同調バンドパスフィルター |
| US9379685B2 (en) | 2012-09-19 | 2016-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Built-in-circuit substrate and composite module |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8004374B2 (en) * | 2005-12-14 | 2011-08-23 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Increased anisotropy induced by direct ion etch for telecommunications/electronics devices |
| US9407304B1 (en) | 2015-04-22 | 2016-08-02 | Blackberry Limited | Inductor based switching mixer circuit |
| US10811748B2 (en) * | 2018-09-19 | 2020-10-20 | International Business Machines Corporation | Cryogenic on-chip microwave filter for quantum devices |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4371853A (en) * | 1979-10-30 | 1983-02-01 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Strip-line resonator and a band pass filter having the same |
| JPS6313503A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Yuniden Kk | マイクロ波フイルタ装置 |
| US4853660A (en) * | 1988-06-30 | 1989-08-01 | Raytheon Company | Integratable microwave devices based on ferromagnetic films disposed on dielectric substrates |
| FR2674688B1 (fr) * | 1991-03-29 | 1993-09-17 | Alcatel Telspace | Filtre agile pour hyperfrequences. |
| FR2698479B1 (fr) * | 1992-11-25 | 1994-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Composite hyperfréquence anisotrope. |
| US5568106A (en) * | 1994-04-04 | 1996-10-22 | Fang; Ta-Ming | Tunable millimeter wave filter using ferromagnetic metal films |
| JPH10215102A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Nec Corp | マイクロストリップ帯域阻止フィルタ |
| JP3600415B2 (ja) * | 1997-07-15 | 2004-12-15 | 株式会社東芝 | 分布定数素子 |
| US6593833B2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-07-15 | Mcnc | Tunable microwave components utilizing ferroelectric and ferromagnetic composite dielectrics and methods for making same |
-
2001
- 2001-08-02 FR FR0110395A patent/FR2828337B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-07-31 JP JP2003517979A patent/JP2004537905A/ja active Pending
- 2002-07-31 WO PCT/FR2002/002762 patent/WO2003012915A2/fr active Application Filing
- 2002-07-31 CA CA002457009A patent/CA2457009A1/fr not_active Abandoned
- 2002-07-31 AU AU2002337241A patent/AU2002337241A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-31 US US10/485,245 patent/US20040183630A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-31 EP EP02772473A patent/EP1421641A2/fr not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-01-29 NO NO20040415A patent/NO20040415L/no not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010273000A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Candox Systems Inc | 電子同調バンドパスフィルター |
| US9379685B2 (en) | 2012-09-19 | 2016-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Built-in-circuit substrate and composite module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2457009A1 (fr) | 2003-02-13 |
| WO2003012915A3 (fr) | 2003-10-16 |
| FR2828337A1 (fr) | 2003-02-07 |
| WO2003012915A2 (fr) | 2003-02-13 |
| FR2828337B1 (fr) | 2003-10-24 |
| US20040183630A1 (en) | 2004-09-23 |
| EP1421641A2 (fr) | 2004-05-26 |
| NO20040415L (no) | 2004-04-01 |
| AU2002337241A1 (en) | 2003-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7528688B2 (en) | Ferrite-piezoelectric microwave devices | |
| US10381997B2 (en) | Magnetoresistive effect device | |
| US4853660A (en) | Integratable microwave devices based on ferromagnetic films disposed on dielectric substrates | |
| US11695382B2 (en) | Chip-scale resonant gyrator for passive non-reciprocal devices | |
| Yang et al. | Voltage tunable multiferroic phase shifter with YIG/PMN-PT heterostructure | |
| Yang et al. | Low-loss magnetically tunable bandpass filters with YIG films | |
| RU2666968C1 (ru) | Частотный фильтр свч сигнала на магнитостатических волнах | |
| Tatarenko et al. | Microwave magnetoelectric devices | |
| Polzikova et al. | Magnetic field tunable acoustic resonator with ferromagnetic-ferroelectric layered structure | |
| Yang et al. | Dual H-and E-Field Tunable Multiferroic Bandpass Filter at ${\rm K} _ {U} $-Band Using Partially Magnetized Spinel Ferrites | |
| US20150380790A1 (en) | Voltage tuning of microwave magnetic devices using magnetoelectric transducers | |
| Tatarenko et al. | Hexagonal ferrite‐piezoelectric composites for dual magnetic and electric field tunable 8–25 GHz microstripline resonators and phase shifters | |
| Lin et al. | Integrated magnetics and multiferroics for compact and power-efficient sensing, memory, power, RF, and microwave electronics | |
| Belyaev et al. | Magnetically tunable resonant phase shifters for UHF band | |
| US4020429A (en) | High power radio frequency tunable circuits | |
| Lin et al. | Integrated non-reciprocal dual H-and E-field tunable bandpass filter with ultra-wideband isolation | |
| JP2004537905A (ja) | 極超短波共振回路ならびにそのような共振回路を使用した同調可能な極超短波フィルタ | |
| JP3485280B2 (ja) | 可変インダクター | |
| Srinivasan et al. | Ferrite-piezoelectric heterostructures for microwave and millimeter devices: recent advances and future possibilities | |
| US6114929A (en) | Magnetostatic wave device with specified distances between magnetic garnet film and ground conductors | |
| Zhou et al. | A lumped equivalent circuit model for symmetrical T-shaped microstrip magnetoelectric tunable microwave filters | |
| Popov et al. | An electric field controlled dual resonator magneto‐electric band‐stop filter | |
| US7385469B2 (en) | Integrated microelectronics component for filtering electromagnetic noise and radio frequency transmission circuit comprising same | |
| Guo et al. | Integrated ferroics for sensing, power, RF, and µ-wave electronics | |
| RU2813745C1 (ru) | Управляемый пространственно-частотный фильтр свч сигнала на спиновых волнах |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050520 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060927 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061004 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070410 |