JP2006270508A - Resonator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ストリップ線路などのTEM(Transverse Electro Magnetic)線路を用いて構成された共振器に関する。 The present invention relates to a resonator configured using a TEM (Transverse Electro Magnetic) line such as a strip line.
TEM線路とは、電界および磁界が共に電磁波の進行方向に垂直な断面内にのみ存在する電磁波(TEM波)を伝送する伝送線路である。一般にTEM線路を結合させる手法として、コムライン結合とインターディジタル結合との2種類を挙げることができる。一例として、TEM線路で構成された1/4波長共振器をコムライン結合させた場合の構成を図24に、インターディジタル結合させた場合の構成を図25に模式的に示す。 A TEM line is a transmission line that transmits an electromagnetic wave (TEM wave) in which both an electric field and a magnetic field exist only in a cross section perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave. Generally, there are two types of techniques for combining TEM lines: comb line coupling and interdigital coupling. As an example, FIG. 24 schematically shows a configuration when a quarter-wave resonator composed of a TEM line is comb-line coupled, and FIG. 25 schematically shows a configuration when interdigitally coupled.
コムライン結合とは、図24に示したように、一方の共振器101の開放(オープン)端101Aと他方の共振器102の開放端102Aとが対向し、一方の共振器101の短絡(ショート)端と他方の共振器102の短絡端とが対向するように共振器101,102が配置された構造となる結合方法である。インターディジタル結合とは、図25に示したように、一方の共振器101の開放端101Aと他方の共振器102の短絡端とが対向し、一方の共振器101の短絡端と他方の共振器102の開放端102Aとが対向するように共振器101,102が配置された構造となる結合方法である。
In the comb line coupling, as shown in FIG. 24, the
インターディジタル結合は、コムライン結合に比べて結合が強い。このためインターディジタル結合は、結合が強すぎて結合調整が難しいという問題がある。コムライン結合は、結合が弱すぎて十分な結合が取れない場合がある。また、共振器を集中定数化して小型化した場合も、エネルギーが素子に溜まってしまい、隣の共振器と結合しなくなってしまう場合がある。これらの問題を解決する手段として、特許文献1には、複数の共振器を構成する各ストリップ線路間を導体パターンで接続する構造が提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の構造は、共振器を構成するストリップ線路とは別に結合用の導体パターンを設ける構造のため、全体として導体スペースが多く必要となり、小型化に向かないし、導体損失も多くなってしまうという問題がある。
However, since the structure described in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、共振器同士の結合調整と小型化とが容易で、かつ導体損失を少なくすることができるようにした共振器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a resonator in which coupling adjustment and reduction in size of resonators are easy and conductor loss can be reduced. It is in.
本発明の第1の観点に係る共振器は、TEM線路により構成された共振器であって、互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分と、各独立線路部分の他端同士を接続する接続用線路部分と、接続用線路部分を介して各独立線路部分を共通に接地接続する共通線路部分とを備え、全体として2以上の1/4波長共振器同士が結合された構成とされているものである。 A resonator according to a first aspect of the present invention is a resonator configured by a TEM line, and is formed independently of each other, and includes a plurality of independent line portions each having an open end, and each independent line portion. A connecting line portion for connecting the other ends of the line portion; and a common line portion for commonly connecting each independent line portion to the ground via the connecting line portion. It is set as the structure which mutually couple | bonded.
本発明の第1の観点に係る共振器では、2以上の1/4波長共振器を構成する各線路の短絡側の線路部分が共通線路部分として共通化され、その共通線路部分で2以上の1/4波長共振器同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となり、また、結合による導体損失も少ない。また、接続用線路部分または共通線路部分の長さを調整することで容易に結合調整が行える。 In the resonator according to the first aspect of the present invention, the line portion on the short-circuit side of each line constituting two or more quarter-wave resonators is shared as a common line portion, and two or more in the common line portion. The quarter wavelength resonators are coupled to each other. Since part of the line is shared, it is easy to reduce the size and there is little conductor loss due to coupling. Further, the coupling adjustment can be easily performed by adjusting the length of the connecting line portion or the common line portion.
本発明の第1の観点に係る共振器において、複数の独立線路部分の少なくとも1つの開放端にコンデンサ電極が形成されていても良い。
この場合、コンデンサ電極を形成することで共振周波数が低くなる。一方で、共振器は実効的な長さが短いほど共振周波数が高くなる。従って、コンデンサ電極を形成しない場合の共振周波数に合わせるとすれば、コンデンサ電極を形成することで共振器の物理的な長さを小さくすることができ、より小型化に有利となる。
In the resonator according to the first aspect of the present invention, a capacitor electrode may be formed at at least one open end of the plurality of independent line portions.
In this case, the resonance frequency is lowered by forming the capacitor electrode. On the other hand, the resonance frequency of the resonator increases as the effective length is shorter. Therefore, if the resonance frequency is adjusted to the case where the capacitor electrode is not formed, the physical length of the resonator can be reduced by forming the capacitor electrode, which is advantageous for further miniaturization.
また、本発明の第1の観点に係る共振器において、全体として2以上の1/4波長共振器同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分と、全体として第1の1/4波長共振器部分と同じ数の1/4波長共振器同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分とを有し、第1の1/4波長共振器部分の開放端と第2の1/4波長共振器部分の開放端とが互いに接続された構造であっても良い。そして、全体として2以上の両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされていても良い。
この場合、2以上の両端短絡型の1/2波長共振器を構成する各線路の短絡側の線路部分が共通線路部分として共通化され、その共通線路部分で2以上の1/2波長共振器同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となり、また、結合による導体損失も少ない。また、接続用線路部分または共通線路部分の長さを調整することで容易に結合調整が行える。
Moreover, in the resonator according to the first aspect of the present invention, as a whole, a first quarter wavelength resonator portion in which two or more quarter wavelength resonators are coupled to each other, and as a whole A second quarter-wave resonator portion in which the same number of quarter-wave resonators as the first quarter-wave resonator portion are coupled to each other. The open end of the 4-wavelength resonator portion and the open end of the second quarter-wavelength resonator portion may be connected to each other. Then, as a whole, two or more short-circuited half-wavelength resonators may be coupled to each other.
In this case, the line portion on the short-circuit side of each line constituting two or more short-circuited half-wave resonators is shared as a common line portion, and two or more half-wave resonators are used in the common line portion. They are joined together. Since part of the line is shared, it is easy to reduce the size and there is little conductor loss due to coupling. Further, the coupling adjustment can be easily performed by adjusting the length of the connecting line portion or the common line portion.
本発明の第2の観点に係る共振器は、TEM線路により構成された共振器であって、互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分を有する第1の独立線路群と、第1の独立線路群における各独立線路部分の他端同士を接続する第1の接続用線路部分と、互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分を有する第2の独立線路群と、第2の独立線路群における各独立線路部分の他端同士を接続する第2の接続用線路部分と、第1および第2の接続用線路部分を介して第1の独立線路群の各独立線路部分の他端と第1の独立線路群の各独立線路部分の他端とを共通接続する共通線路部分とを備え、全体として2以上の両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされているものである。 A resonator according to a second aspect of the present invention is a resonator composed of a TEM line, and is a first resonator having a plurality of independent line portions formed independently of each other and having one end opened. A plurality of independent line groups, a first connection line part for connecting the other ends of the independent line parts in the first independent line group, and a plurality of independent line groups, one end of which is formed as an open end. A second independent line group having two independent line parts, a second connection line part for connecting the other ends of the independent line parts in the second independent line group, and first and second connection lines. A common line portion commonly connecting the other end of each independent line portion of the first independent line group and the other end of each independent line portion of the first independent line group via the portion, and two or more as a whole Open-ended half-wave resonators are coupled to each other. It is intended.
本発明の第2の観点に係る共振器では、2以上の両端開放型の1/2波長共振器を構成する各線路において、等価的に短絡となる短絡部分側の線路部分が共通線路部分として共通化され、その共通線路部分で2以上の1/2波長共振器同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となり、また、結合による導体損失も少ない。また、接続用線路部分または共通線路部分の長さを調整することで容易に結合調整が行える。 In the resonator according to the second aspect of the present invention, in each line constituting two or more open-ended half-wavelength resonators, the line portion on the short-circuit portion side that is equivalently short-circuited is the common line portion. Two or more half-wave resonators are coupled to each other at the common line portion. Since part of the line is shared, it is easy to reduce the size and there is little conductor loss due to coupling. Further, the coupling adjustment can be easily performed by adjusting the length of the connecting line portion or the common line portion.
本発明の第2の観点に係る共振器において、第1および第2の独立線路群における各独立線路部分の少なくとも1つの開放端にコンデンサ電極が形成されていても良い。
この場合、コンデンサ電極を形成することで共振周波数が低くなる。一方で、共振器は実効的な長さが短いほど共振周波数が高くなる。従って、コンデンサ電極を形成しない場合の共振周波数に合わせるとすれば、コンデンサ電極を形成することで共振器の物理的な長さを小さくすることができ、より小型化に有利となる。
In the resonator according to the second aspect of the present invention, a capacitor electrode may be formed at at least one open end of each independent line portion in the first and second independent line groups.
In this case, the resonance frequency is lowered by forming the capacitor electrode. On the other hand, the resonance frequency of the resonator increases as the effective length is shorter. Therefore, if the resonance frequency is adjusted to the case where the capacitor electrode is not formed, the physical length of the resonator can be reduced by forming the capacitor electrode, which is advantageous for further miniaturization.
また、本発明の第2の観点に係る共振器において、1/2波長共振器における等価的に短絡となる短絡部分を境界として、第1の独立線路群側の線路部分と第2の独立線路群側の線路部分とが、短絡部分を含む線または面に対し、互いに線対称または面対称な構造とされていても良い。
この場合において、2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの1つの共振器に接続されると共に、平衡信号が入力される一対の平衡入力用導体と、2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの他の共振器に接続されると共に、平衡信号を出力する一対の平衡出力用導体とをさらに備えていても良い。この場合、一対の平衡入力用導体のうち一方の導体が第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ一方の導体と他方の導体とが短絡部分を含む線または面に対し互いに線対称または面対称な位置に接続されていることが好ましい。また、一対の平衡出力用導体のうち一方の導体が第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ一方の導体と他方の導体とが短絡部分を含む線または面に対し互いに線対称または面対称な位置に接続されていることが好ましい。
これにより、小型化の図られた例えば平衡入出力のフィルタを容易に実現できる。
In the resonator according to the second aspect of the present invention, the line portion on the first independent line group side and the second independent line with the short-circuit portion equivalently short-circuited in the half-wavelength resonator as a boundary. The group-side line portion may have a line-symmetrical or plane-symmetrical structure with respect to the line or plane including the short-circuit portion.
In this case, a pair of balanced input conductors to which a balanced signal is input while being connected to one of two or more open-ended half-wavelength resonators, and two or more open-ended double-ended types And a pair of balanced output conductors that output a balanced signal, and may be further included. In this case, one of the pair of balanced input conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and It is preferable that one conductor and the other conductor are connected to each other in a line-symmetrical or plane-symmetrical position with respect to the line or plane including the short-circuit portion. One of the pair of balanced output conductors is connected to the line portion on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line portion on the second independent line group side. It is preferable that the first conductor and the second conductor are connected to each other in a line-symmetrical or plane-symmetrical position with respect to the line or plane including the short-circuit portion.
Thereby, for example, a balanced input / output filter with reduced size can be easily realized.
また、本発明の第2の観点に係る共振器において、1/2波長共振器における等価的に短絡となる短絡部分を境界として、第1の独立線路群側の線路部分と第2の独立線路群側の線路部分とが、互いに短絡部分内の点を回転中心とした回転対称な構造とされていても良い。
この場合において、2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの1つの共振器に接続されると共に、平衡信号が入力される一対の平衡入力用導体と、2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの他の共振器に接続されると共に、平衡信号を出力する一対の平衡出力用導体とをさらに備えていても良い。この場合、一対の平衡入力用導体のうち一方の導体が第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ一方の導体と他方の導体とが互いに短絡部分内の点を回転中心とした回転対称な位置に接続されていることが好ましい。また、一対の平衡出力用導体のうち一方の導体が第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ一方の導体と他方の導体とが互いに短絡部分内の点を回転中心とした回転対称な位置に接続されていることが好ましい。
これによっても、小型化の図られた例えば平衡入出力のフィルタを容易に実現できる。
In the resonator according to the second aspect of the present invention, the line portion on the first independent line group side and the second independent line with the short-circuit portion equivalently short-circuited in the half-wavelength resonator as a boundary. The group-side line portion may have a rotationally symmetric structure with a point in the short-circuited portion as a rotation center.
In this case, a pair of balanced input conductors to which a balanced signal is input while being connected to one of two or more open-ended half-wavelength resonators, and two or more open-ended double-ended types And a pair of balanced output conductors that output a balanced signal, and may be further included. In this case, one of the pair of balanced input conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and It is preferable that one conductor and the other conductor are connected to a rotationally symmetric position with a point in the short-circuit portion as a rotation center. One of the pair of balanced output conductors is connected to the line portion on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line portion on the second independent line group side. It is preferable that the other conductor and the other conductor are connected to a rotationally symmetric position with a point in the short-circuited portion as a rotation center.
This also makes it possible to easily realize, for example, a balanced input / output filter with a reduced size.
本発明の第1の観点に係る共振器によれば、2以上の1/4波長共振器を構成する各線路の短絡側の線路部分を共通線路部分として共通化し、その共通線路部分で2以上の1/4波長共振器同士を結合するようにしたので、共振器同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。 According to the resonator according to the first aspect of the present invention, the line portion on the short-circuit side of each line constituting two or more quarter-wave resonators is shared as a common line portion, and two or more in the common line portion. Since the 1/4 wavelength resonators are coupled to each other, the coupling adjustment and miniaturization of the resonators can be facilitated, and the conductor loss can be reduced.
本発明の第1の観点に係る共振器において、特に、第1の1/4波長共振器部分の開放端と第2の1/4波長共振器部分の開放端とを互いに接続した構造とした場合には、2以上の両端短絡型の1/2波長共振器を構成する各線路の短絡側の線路部分を共通線路部分として共通化し、その共通線路部分で2以上の1/2波長共振器同士を結合した構造となるので、両端短絡型の1/2波長共振器同士を結合する場合において共振器同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。 In the resonator according to the first aspect of the present invention, in particular, the open end of the first quarter-wave resonator portion and the open end of the second quarter-wave resonator portion are connected to each other. In this case, the line portion on the short-circuit side of each line constituting two or more short-circuited half-wave resonators is shared as a common line portion, and two or more half-wave resonators are shared by the common line portion. Since the structures are coupled to each other, the coupling adjustment and miniaturization of the resonators can be facilitated and the conductor loss can be reduced when the both-end short-wave type half-wavelength resonators are coupled to each other.
本発明の第2の観点に係る共振器によれば、第1および第2の接続用線路部分を介して第1の独立線路群の各独立線路部分の他端と第1の独立線路群の各独立線路部分の他端とを共通線路部分で共通接続し、全体として2以上の両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成にしたので、両端開放型の1/2波長共振器同士を結合する場合において共振器同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。 According to the resonator of the second aspect of the present invention, the other end of each independent line portion of the first independent line group and the first independent line group via the first and second connection line portions. The other end of each independent line portion is connected in common with the common line portion, and as a whole, two or more open-ended half-wavelength resonators are coupled to each other. In the case of coupling resonators, coupling adjustment and miniaturization of the resonators are facilitated, and conductor loss can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
まず、本発明の第1の実施の形態に係る共振器について説明する。図1は本実施の形態に係る共振器の基本構成を示している。この共振器はTEM線路により構成され、全体として2つの1/4波長共振器1,2同士が結合された構成とされている。この共振器は、互いに独立して形成され一端が開放端とされた第1および第2の独立線路部分11,12と、各独立線路部分11,12の他端同士を接続する接続用線路部分21と、接続用線路部分21を介して各独立線路部分11,12を共通に接地接続(短絡)する共通線路部分22とを備えている。各線路部分はTEM線路であれば良く、ストリップラインなどの導体パターンや誘電体基板内部に形成された貫通導体などで構成することができる。
First, the resonator according to the first embodiment of the invention will be described. FIG. 1 shows a basic configuration of a resonator according to the present embodiment. This resonator is constituted by a TEM line, and has a configuration in which two quarter-
第1の独立線路部分11は第1の1/4波長共振器1の開放端側の線路を構成し、第2の独立線路部分12は第2の1/4波長共振器2の開放端側の線路を構成している。第1の1/4波長共振器1の短絡端側の線路と第2の1/4波長共振器2の短絡端側の線路とが共通線路部分22とされ、共通化されている。第1の独立線路部分11の開放端から共通線路部分22の短絡端までの長さLは1/4波長(λ/4)とされている。第2の独立線路部分12の開放端から共通線路部分22の短絡端までの長さLも1/4波長(λ/4)とされている。
The first
ここで、図1では開放端側が全体的にU字状の構造とされているが、これに限らず、例えば図2(A)に示したようにY字状の構造であっても、図2(B)に示したようにT字状の構造であっても良い。さらに、図1および図2(A),(B)では、中心線10を境界として、第1の1/4波長共振器1側の線路と第2の1/4波長共振器2側の線路とが左右対称的な構造とされているが、必ずしも左右対称的な構造となっている必要はない。例えば図3に示したように、中心線10に対し左右非対称な構造であっても良い。すなわち、各共振器部分の実効的な長さLがλ/4に保たれている限りにおいて、開放端側は任意の形状にすることができる。
Here, in FIG. 1, the open end side has a U-shaped structure as a whole. However, the present invention is not limited to this, and for example, even if it has a Y-shaped structure as shown in FIG. A T-shaped structure may be used as shown in FIG. Further, in FIG. 1 and FIGS. 2A and 2B, the line on the first quarter-
次に、この共振器の作用を説明する。
この共振器では、2つの1/4波長共振器1,2を構成する各線路の短絡側の線路部分が共通線路部分22として共通化され、その共通線路部分22で各1/4波長共振器1,2同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となる。また、結合による導体損失も少ない。また、以下で説明するように共通線路部分22の長さxを調整することで容易に結合調整が行える。
Next, the operation of this resonator will be described.
In this resonator, the line portion on the short-circuit side of each line constituting the two quarter-
簡単のため、図4(A)に示したように左右対称構造とされている場合について考える。左右対称構造の場合、その共振構造は、共通線路部分22における対称面22Cを開放状態にした偶モードの共振器(図4(B))と、対称面22Cを短絡状態にした奇モードの共振器(図4(C))との二つに分離して考えることができる。ここで、偶モードでの共振周波数をfe、奇モードでの共振周波数をfoとすると、その結合係数kは、
k=2|fe−fo|/(fe+fo)
となり、各モードの共振周波数の差に比例する。
For the sake of simplicity, let us consider a case where a left-right symmetric structure is used as shown in FIG. In the case of the left-right symmetric structure, the resonance structure includes an even-mode resonator (FIG. 4B) in which the symmetry plane 22C in the
k = 2 | fe-fo | / (fe + fo)
And is proportional to the difference in the resonant frequency of each mode.
ここで、共通線路部分22の長さをxとすると、短絡状態にした共振器では、その実効的な物理長はL−xとなり、開放状態にした共振器に比べて長さx分だけ実効的な物理長が短くなっていることがわかる。すなわち、xの長さを長くすればするほど、奇モードでの実効的な物理長が短くなり、共振周波数feが高くなる。つまり、偶モードの共振周波数foとの差が大きくなる。これは結果的に、長さxを調整することによって結合の度合いを自在に調整することができることを意味する。すなわち、共通線路部分22を長くすればするほどxが長くなるので、結合は強くなる。
Here, when the length of the
以上説明したように、この共振器によれば、各1/4波長共振器1,2を構成する各線路の短絡側の線路部分を共通線路部分22として共通化し、その共通線路部分22で各1/4波長共振器1,2同士を結合するようにしたので、各1/4波長共振器1,2同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。
<具体的な構成例>
As described above, according to this resonator, the line portion on the short-circuit side of each line constituting each quarter-
<Specific configuration example>
図5は、この共振器の第1の具体的な構成例を示している。この共振器は、誘電体材料よりなる誘電体基板31と、誘電体基板31の一方の面側(下面側)に全体的に積層された導体層32とを備えている。導体層32は、接地層として設けられている。誘電体基板31の他方の面側(上面側)には、導体の線路パターンよりなるストリップラインを備えている。このストリップラインにより1/4波長共振器1,2の各線路部分が形成されている。共通線路部分22を構成するストリップラインは、貫通導体43により接地層である導体層32に短絡されている。第1の独立線路部分11を構成するストリップラインには、入力用導体41が接続されている。第2の独立線路部分12を構成するストリップラインには、出力用導体42が接続されている。入力用導体41を介して不平衡信号が入力され、出力用導体42を介して不平衡信号が出力される。
FIG. 5 shows a first specific configuration example of the resonator. This resonator includes a
図6は、第2の具体的な構成例を示している。図5では、共通線路部分22を貫通導体43により導体層32に短絡した構造としたが、図6では貫通導体43に代えて導体パターン44により側面方向から導体層32に短絡した構造としたものである。導体パターン44は、共通線路部分22を構成するストリップラインを誘電体基板31の1つの側面において延在形成したものである。その他の構成は図5と同様である。
FIG. 6 shows a second specific configuration example. In FIG. 5, the
図7は、第3の具体的な構成例を示している。これは、誘電体基板31を多層構造として、その内部に導体の線路パターンを形成し、これにより1/4波長共振器1,2の各線路部分と入力用導体41および出力用導体42とを形成したものである。内部に導体の線路パターンを形成したことを除き、基本的には図5と同じ構造である。なお、入力用導体41は、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において入力端が表出している。出力用導体42は、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において出力端が表出している。なお、上面にも接地層としての導体層を設け、共通線路部分22を上下の導体層に短絡するようにしても良い。
FIG. 7 shows a third specific configuration example. This is because the
図8(A),(B)は、第4の具体的な構成例を示している。これは信号の入出力部分にコンデンサ電極51,52を配置し、容量結合により信号の入出力を行うようにしたものである。信号の入出力部分以外の基本的な構造は図7と同様であり、誘電体基板31を多層構造として、その内部に導体の線路パターンとコンデンサ電極51,52とが形成されている。なお、上面にも接地層としての導体層33を設け、共通線路部分22を上下の導体層に短絡した構成とされている。コンデンサ電極51は、入力用導体41の一端に接続されると共に第1の独立線路部分11に対向するように配置されている。コンデンサ電極52は、出力用導体42の一端に接続されると共に第2の独立線路部分12に対向するように配置されている。コンデンサ電極51,52と第1および第2の独立線路部分11,12を構成する導体パターンとの間は、図8(B)に示したように誘電体層を挟み込むように所定間隔を空けて対向配置されている。
8A and 8B show a fourth specific configuration example. In this configuration,
以上に示した各構成例は、例えば誘電体フィルタとして利用することができる。
[第1の実施の形態の変形例]
Each structural example shown above can be used as a dielectric filter, for example.
[Modification of First Embodiment]
次に、本実施の形態に係る共振器の変形例を説明する。
<第1の変形例>
Next, a modification of the resonator according to this embodiment will be described.
<First Modification>
図9は、第1の変形例に係る共振器の基本構成を示している。この変形例は、2つの1/4波長共振器1,2の開放端、すなわち各独立線路部分11,12の開放端に、他の線路部分の幅よりも大きい幅を有するコンデンサ電極11C,12Cを形成したものである。なお、1つの開放端にのみコンデンサ電極が形成された構成であっても良い。
FIG. 9 shows a basic configuration of a resonator according to the first modification. In this modification, capacitor electrodes 11C and 12C having a width larger than the width of the other line portions at the open ends of the two quarter-
実効的な長さLを同じにした場合、コンデンサ電極11C,12Cを形成することで1/4波長共振器1,2の共振周波数は低くなる。一方で、1/4波長共振器1,2は実効的な長さLが短いほど共振周波数が高くなる。従って、コンデンサ電極11C,12Cを形成しない場合の共振周波数に合わせるとすれば、すなわち、図1の構成と比べて共振周波数を変化させない構成にするとすれば、コンデンサ電極11C,12Cを形成することで共振器としての実効的な長さLを短くすることができる(L<λ/4とすることができる)。これにより、より小型化が可能となる。
When the effective length L is the same, the resonant frequencies of the quarter-
図10は、図9に示した共振器の具体的な構成例を示している。この共振器は、誘電体材料よりなる誘電体基板31と、誘電体基板31の両面に全体的に積層された導体層32,33とを備えている。導体層32,33は、接地層として設けられている。誘電体基板31は多層構造とされ、その内部に導体の線路パターンと貫通導体とを形成し、これによりコンデンサ電極11C,12Cを含む1/4波長共振器1,2の各線路部分と入力用導体41および出力用導体42とが形成されている。
FIG. 10 shows a specific configuration example of the resonator shown in FIG. This resonator includes a
共通線路部分22を構成する導体パターンは、誘電体基板31内部のほぼ中央に形成され、誘電体基板31の1つの側面方向に延在している。その1つの側面には、導体パターン44が形成され、これにより側面方向から接地層である上下の導体層32,33に短絡した構造とされている。共通線路部分22の内部側の端部には貫通導体が接続され、この貫通導体を介して上下にコンデンサ電極11C,12Cが形成されている。コンデンサ電極11Cは上面の導体層33に対向するように配置され、コンデンサ電極12Cは下面の導体層32に対向するように配置されている。コンデンサ電極11Cの開放端には入力用導体41が接続され、コンデンサ電極12Cの開放端には出力用導体42が接続されている。入力用導体41は、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において入力端が表出している。出力用導体42は、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において出力端が表出している。入力用導体41を介して不平衡信号が入力され、出力用導体42を介して不平衡信号が出力される。
<第2の変形例>
The conductor pattern constituting the
<Second Modification>
以上では、全体として2つの1/4波長共振器1,2同士が結合された構成について説明したが、3以上の1/4波長共振器同士を結合した構成にすることも可能である。
The configuration in which two
図11は、全体として4つの1/4波長共振器同士を結合した構成例を示している。図1の構成に比べて、第3の1/4波長共振器3の開放端側の線路を構成する第3の独立線路部分13と、第4の1/4波長共振器4の開放端側の線路を構成する第4の独立線路部分14とをさらに備えている。接続用線路部分21は三叉形状とされ、接続用線路部分21の第1の端部側で第1および第2の独立線路部分11,12の他端同士が直接的に接続されている。接続用線路部分21の第2の端部側で第3および第4の独立線路部分13,14の他端同士が直接的に接続されている。接続用線路部分21の第3の端部は、共通線路部分22の一端に接続されている。これにより、全体として接続用線路部分21を介して各独立線路部分11,12,13,14が共通線路部分22の一端に共通接続されている。
FIG. 11 shows a configuration example in which four quarter-wave resonators are coupled as a whole. Compared to the configuration in FIG. 1, the third
ここで、図示したように共通線路部分22の長さをx1とし、接続用線路部分21の第1の端部と共通線路部分22の一端までの長さをx2とする。接続用線路部分21の第2の端部と共通線路部分22の一端までの長さもx2とする。図11の構成の場合、第1の1/4波長共振器1と第2の1/4波長共振器2との間の結合は、x1+x2の長さを調整することで行うことができる。第3の1/4波長共振器3と第4の1/4波長共振器4との間の結合も同様に、x1+x2の長さを調整することで行うことができる。第2の1/4波長共振器2と第3の1/4波長共振器3との間の結合は、x1の長さを調整することで行うことができる。
Here, as illustrated, the length of the
図12は、全体として3つの1/4波長共振器同士を結合した構成例を示している。この場合の結合調整は図1の構成と同様、共通線路部分22の長さxを調整することで行うことができる。
[第2の実施の形態]
FIG. 12 shows a configuration example in which three quarter-wave resonators are coupled as a whole. The coupling adjustment in this case can be performed by adjusting the length x of the
[Second Embodiment]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る共振器について説明する。
図13は、本実施の形態に係る共振器の基本構成を示している。本実施の形態は、両端短絡型の1/2波長共振器の接続構造に関するものである。なお、上記第1の実施の形態に係る共振器と同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
Next, a resonator according to a second embodiment of the invention will be described.
FIG. 13 shows a basic configuration of the resonator according to the present embodiment. The present embodiment relates to a connection structure of a both-end short-circuited ½ wavelength resonator. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the resonator which concerns on the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
この共振器は等価的に、全体として2つの1/4波長共振器1A,2A同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分51と、全体として第1の1/4波長共振器部分51と同じ数の1/4波長共振器1B,2B同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分52とを有している。そして等価的には、第1の1/4波長共振器部分51の開放端と第2の1/4波長共振器部分52の開放端とが互いに接続された構造とされている。これにより、全体として2つの両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている。等価的には、第1の1/4波長共振器部分51の第1の1/4波長共振器1Aと第2の1/4波長共振器部分52の第1の1/4波長共振器1Bとで、第1の1/2波長共振器が構成されている。また、第1の1/4波長共振器部分51の第2の1/4波長共振器2Aと第2の1/4波長共振器部分52の第2の1/4波長共振器2Bとで、第2の1/2波長共振器が構成されている。
This resonator is equivalently composed of a first quarter-
第1の1/4波長共振器部分51と第2の1/4波長共振器部分52との構造は、基本的に図1と同様である。すなわち、第1の1/4波長共振器部分51は、互いに独立して形成され一端が開放端とされた第1および第2の独立線路部分11A,12Aと、各独立線路部分11A,12Aの他端同士を接続する接続用線路部分21Aと、接続用線路部分21Aを介して各独立線路部分11A,12Aを共通に接地接続(短絡)する共通線路部分22Aとを備えている。第2の1/4波長共振器部分52も同様に、第1および第2の独立線路部分11B,12Bと、接続用線路部分21Bと、共通線路部分22Bとを備えている。
The structures of the first quarter-
この共振器では、2つの両端短絡型の1/2波長共振器を構成する各線路の短絡側の線路部分が共通線路部分22A,22Bとして共通化され、その共通線路部分22A,22Bで各1/2波長共振器同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となる。また、結合による導体損失も少ない。また、基本的に図4(B),(C)を用いて説明した場合と同様の理屈で、共通線路部分22A,22Bの長さxを調整することで容易に結合調整が行える。
In this resonator, the line portions on the short-circuit side of the two lines constituting the two-end short-circuited half-wavelength resonator are shared as the
なお、図13の構成例では互いの接続部分を境界として、第1の1/4波長共振器部分51と第2の1/4波長共振器部分52とが対称線20に対し対称的な構造とされているが、必ずしも上下対称的な構造となっている必要はない。すなわち、各共振器部分の実効的な長さLがλ/2に保たれている限りにおいて、非対称な形状にすることができる。
In the configuration example of FIG. 13, the first quarter-
なお、具体的な構造は図示しないが、上記第1の実施の形態において図5〜図7、および図8(A),(B)に示した構造と同様、この共振器についても例えば誘電体基板31と導体パターンとを用いた構造とし、例えば誘電体フィルタとして利用することができる。
Although a specific structure is not shown, this resonator is also made of, for example, a dielectric material in the same manner as the structure shown in FIGS. 5 to 7 and FIGS. 8A and 8B in the first embodiment. A structure using the
このように、本実施の形態に係る共振器によれば、両端短絡型の1/2波長共振器同士を結合する場合において共振器同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。
<第2の実施の形態の変形例>
Thus, according to the resonator according to the present embodiment, when coupling both ends short-circuited ½ wavelength resonators, coupling adjustment and miniaturization of the resonators are facilitated, and conductor loss is reduced. Can be reduced.
<Modification of Second Embodiment>
次に、本実施の形態に係る共振器の変形例を説明する。
以上では全体として2つの両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成について説明したが、3以上の両端短絡型の1/2波長共振器同士を結合した構成にすることも可能である。
Next, a modification of the resonator according to this embodiment will be described.
In the above description, the configuration in which the two short-circuited half-wavelength resonators are coupled to each other as a whole has been described. However, a configuration in which three or more double-shorted half-wavelength resonators are coupled to each other is also possible. It is.
図14は、全体として4つの両端短絡型の1/2波長共振器同士を結合した構成例を示している。この共振器は等価的に、全体として4つの1/4波長共振器1A,2A,3A,4A同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分51Aと、全体として第1の1/4波長共振器部分51Aと同じ数の1/4波長共振器1B,2B,3B,4B同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分52Aとを有している。そして等価的には、第1の1/4波長共振器部分51Aの開放端と第2の1/4波長共振器部分52Aの開放端とが互いに接続された構造とされている。これにより、全体として4つの両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている。等価的には、1/4波長共振器1A,1Bで、第1の1/2波長共振器が構成され、1/4波長共振器2A,2Bで第2の1/2波長共振器が構成されている。また、1/4波長共振器3A,3Bで、第3の1/2波長共振器が構成され、1/4波長共振器4A,4Bで第4の1/2波長共振器が構成されている。
FIG. 14 shows a configuration example in which four short-circuited half-wave resonators as a whole are coupled to each other. This resonator is equivalently composed of a first quarter-
第1の1/4波長共振器部分51Aと第2の1/4波長共振器部分52Aとの構造は、基本的に図11と同様である。すなわち、第1の1/4波長共振器部分51Aは、図13の構成における第1の1/4波長共振器部分51に比べて、第3の1/4波長共振器3Aの開放端側の線路を構成する第3の独立線路部分13Aと、第4の1/4波長共振器4Aの開放端側の線路を構成する第4の独立線路部分14Aとをさらに備えている。そして、全体として接続用線路部分21Aを介して各独立線路部分11A,12A,13A,14Aが共通線路部分22Aの一端に共通接続されている。第2の1/4波長共振器部分52Aも同様に、図13の構成における第2の1/4波長共振器部分52に比べて、第3の1/4波長共振器3Bの開放端側の線路を構成する第3の独立線路部分13Bと、第4の1/4波長共振器4Bの開放端側の線路を構成する第4の独立線路部分14Bとをさらに備えている。そして、全体として接続用線路部分21Bを介して各独立線路部分11B,12B,13B,14Bが共通線路部分22Bの一端に共通接続されている。
The structure of the first quarter-
ここで、この共振器も図11の共振器と同様にして、1/4波長共振器1A,1Bで構成された第1の1/2波長共振器と1/4波長共振器2A,2Bで構成された第2の1/2波長共振器との間の結合は、図示したx1+x2の長さを調整することで行うことができる。第3の1/2波長共振器と第4の1/2波長共振器との間の結合も同様に、x1+x2の長さを調整することで行うことができる。第2の1/2波長共振器と第3の1/2波長共振器との間の結合は、x1の長さを調整することで行うことができる。
Here, in the same manner as the resonator of FIG. 11, this resonator is also composed of the first 1/2 wavelength resonator and the 1/4
図15は、全体として3つの両端短絡型の1/2波長共振器同士を結合した構成例を示している。この共振器は等価的に、全体として3つの1/4波長共振器1A,2A,3A同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分51Bと、全体として第1の1/4波長共振器部分51Bと同じ数の1/4波長共振器1B,2B,3B同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分52Bとを有している。そして等価的には、第1の1/4波長共振器部分51Bの開放端と第2の1/4波長共振器部分52Bの開放端とが互いに接続された構造とされている。これにより、全体として3つの両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている。等価的には、1/4波長共振器1A,1Bで、第1の1/2波長共振器が構成され、1/4波長共振器2A,2Bで第2の1/2波長共振器が構成されている。また、1/4波長共振器3A,3Bで、第3の1/2波長共振器が構成されている。
FIG. 15 shows a configuration example in which three short-circuited half-wavelength resonators as a whole are coupled to each other. This resonator is equivalently composed of a first quarter-
第1の1/4波長共振器部分51Bと第2の1/4波長共振器部分52Bとの構造は、基本的に図12と同様である。この場合の結合調整は図13の構成と同様、共通線路部分22A,22Bの長さxを調整することで行うことができる。
[第3の実施の形態]
The structures of the first quarter-
[Third Embodiment]
次に、本発明の第3の実施の形態に係る共振器について説明する。
図16は、本実施の形態に係る共振器の基本構成を示している。本実施の形態は、両端開放型の1/2波長共振器の接続構造に関するものである。なお、上記第1の実施の形態に係る共振器と同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
Next, a resonator according to a third embodiment of the invention will be described.
FIG. 16 shows a basic configuration of the resonator according to the present embodiment. The present embodiment relates to a connection structure of a half-wave resonator with open both ends. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the resonator which concerns on the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図16の共振器の構成を説明する前に、図17を参照して、一般的な両端開放型の1/2波長共振器における電界分布の特徴について説明する。図17に示したように両端開放型の1/2波長共振器では、長手方向の中央において電界がゼロとなり、その部分で等価的に短絡された状態と考えることができる。また、両端部において電界の大きさの絶対値は最大となる。等価的に短絡された部分を含む対称線20に対し、対称的な位置での電界の位相は180°異なり、電界の正負の符号は互いに逆になる。
Before describing the configuration of the resonator shown in FIG. 16, the characteristics of the electric field distribution in a general open-ended half-wavelength resonator will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 17, in the open-ended half-wavelength resonator, the electric field is zero at the center in the longitudinal direction, and it can be considered that the portion is equivalently short-circuited. Further, the absolute value of the magnitude of the electric field is maximized at both ends. The phase of the electric field at the symmetrical position differs by 180 ° with respect to the
図16に戻って、この共振器の構造を説明すると、この共振器は等価的に、全体として2つの1/4波長共振器1A,2A同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分61と、全体として第1の1/4波長共振器部分61と同じ数の1/4波長共振器1B,2B同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分62とを有している。ここで、上述したように両端開放型の1/2波長共振器では中央において等価的に短絡された状態と考えることができるので、図16の共振器は等価的には、第1の1/4波長共振器部分61の短絡端と第2の1/4波長共振器部分62の短絡端とが互いに接続された構造であると考えることができる。これにより、全体として2つの両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている。等価的には、第1の1/4波長共振器部分61の第1の1/4波長共振器1Aと第2の1/4波長共振器部分62の第1の1/4波長共振器1Bとで、第1の1/2波長共振器が構成されている。また、第1の1/4波長共振器部分61の第2の1/4波長共振器2Aと第2の1/4波長共振器部分62の第2の1/4波長共振器2Bとで、第2の1/2波長共振器が構成されている。
Returning to FIG. 16, the structure of this resonator will be described. This resonator is equivalent to a first 1 in which two quarter-
第1の1/4波長共振器部分61と第2の1/4波長共振器部分62との構造は、等価的には図1と同様である。すなわち、第1の1/4波長共振器部分61は、互いに独立して形成され一端が開放端とされた第1および第2の独立線路部分11A,12Aからなる第1の独立線路群と、各独立線路部分11A,12Aの他端同士を接続する第1の接続用線路部分21Aとを有している。第2の1/4波長共振器部分62は、互いに独立して形成され一端が開放端とされた第1および第2の独立線路部分11B,12Bからなる第2の独立線路群と、各独立線路部分11B,12Bの他端同士を接続する第2の接続用線路部分21Bとを有している。そして、第1および第2の接続用線路部分21A,21Bを介して第1の独立線路群の各独立線路部分11A,12Aの他端と第2の独立線路群の各独立線路部分11B,12Bの他端とが、共通線路部分22によって共通接続されている。各線路部分はTEM線路であれば良く、ストリップラインなどの導体パターンや誘電体基板内部に形成された貫通導体などで構成することができる。
The structures of the first quarter-
第1の独立線路群における第1の独立線路部分11Aの開放端から第2の独立線路群における第1の独立線路部分11Bの開放端までの長さLは1/2波長(λ/2)とされている。第1の独立線路群における第2の独立線路部分12Aの開放端から第2の独立線路群における第2の独立線路部分12Bの開放端までの長さLも1/2波長(λ/2)とされている。
The length L from the open end of the first
この共振器は、等価的に短絡となる短絡部分を境界として、第1の独立線路群側の線路部分と第2の独立線路群側の線路部分とが、短絡部分を含む対称線20に対し、互いに線対称な構造とされている。これにより、小型化の図られた例えば平衡入出力のフィルタを容易に実現できる。平衡入出力のフィルタの構成例は、後に変形例として説明する。 In this resonator, the line part on the first independent line group side and the line part on the second independent line group side have a short-circuit part equivalently short-circuited as a boundary. The structures are line symmetrical with each other. Thereby, for example, a balanced input / output filter with reduced size can be easily realized. A configuration example of the balanced input / output filter will be described later as a modified example.
この共振器では、2つの両端開放型の1/2波長共振器を構成する各線路において、等価的に短絡となる短絡部分側の線路部分が共通線路部分22として共通化され、その共通線路部分22で各1/2波長共振器同士が結合される。線路の一部が共通化されていることにより、小型化が容易となる。また、結合による導体損失も少ない。また、基本的に図4(B),(C)を用いて説明した場合と同様の理屈で、共通線路部分22の長さxを調整することで容易に結合調整が行える。
In this resonator, in each line constituting two open-ended half-wavelength resonators, the line portion on the short-circuit portion side that is equivalently short-circuited is shared as a
なお、具体的な構造は図示しないが、上記第1の実施の形態において図5〜図7、および図8(A),(B)に示した構造と同様、この共振器についても例えば誘電体基板31と導体パターンとを用いた構造とし、例えば誘電体フィルタとして利用することができる。
Although a specific structure is not shown, this resonator is also made of, for example, a dielectric material in the same manner as the structure shown in FIGS. 5 to 7 and FIGS. 8A and 8B in the first embodiment. A structure using the
このように、本実施の形態に係る共振器によれば、両端開放型の1/2波長共振器同士を結合する場合において共振器同士の結合調整と小型化とが容易となり、かつ導体損失を少なくすることができる。
[第3の実施の形態の変形例]
As described above, according to the resonator according to the present embodiment, in the case of coupling the open-ended ½ wavelength resonators, the coupling adjustment and miniaturization of the resonators are facilitated, and the conductor loss is reduced. Can be reduced.
[Modification of Third Embodiment]
次に、本実施の形態に係る共振器の変形例を説明する。
<第1の変形例>
Next, a modification of the resonator according to this embodiment will be described.
<First Modification>
以上では全体として2つの両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成について説明したが、3以上の両端開放型の1/2波長共振器同士を結合した構成にすることも可能である。 In the above description, the configuration in which two open-ended half-wavelength resonators are coupled to each other has been described. However, a configuration in which three or more open-ended half-wavelength resonators are coupled to each other is also possible. It is.
図18は、全体として4つの両端開放型の1/2波長共振器同士を結合した構成例を示している。この共振器は等価的に、全体として4つの1/4波長共振器1A,2A,3A,4A同士が結合された構成とされている第1の1/4波長共振器部分61Aと、全体として第1の1/4波長共振器部分61Aと同じ数の1/4波長共振器1B,2B,3B,4B同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分62Aとを有している。上述したように両端開放型の1/2波長共振器では中央において等価的に短絡された状態と考えることができるので、図18の共振器は等価的には、第1の1/4波長共振器部分61Aの短絡端と第2の1/4波長共振器部分62Aの短絡端とが互いに接続された構造であると考えることができる。これにより、全体として4つの両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている。等価的には、1/4波長共振器1A,1Bで、第1の1/2波長共振器が構成され、1/4波長共振器2A,2Bで第2の1/2波長共振器が構成されている。また、1/4波長共振器3A,3Bで、第3の1/2波長共振器が構成され、1/4波長共振器4A,4Bで第4の1/2波長共振器が構成されている。
FIG. 18 shows a configuration example in which four open-ended ½ wavelength resonators are coupled as a whole. This resonator is equivalently composed of a first quarter-
第1の1/4波長共振器部分61Aと第2の1/4波長共振器部分62Aとの構造は、等価的には図11と同様である。すなわち、第1の1/4波長共振器部分61Aは、図16の構成における第1の1/4波長共振器部分61に比べて、第1の独立線路群として、第3の1/4波長共振器3Aの開放端側の線路を構成する第3の独立線路部分13Aと、第4の1/4波長共振器4Aの開放端側の線路を構成する第4の独立線路部分14Aとをさらに備えている。第2の1/4波長共振器部分62Aも同様に、図16の構成における第2の1/4波長共振器部分62に比べて、第2の独立線路群として、第3の1/4波長共振器3Bの開放端側の線路を構成する第3の独立線路部分13Bと、第4の1/4波長共振器4Bの開放端側の線路を構成する第4の独立線路部分14Bとをさらに備えている。そして、第1および第2の接続用線路部分21A,21Bを介して第1の独立線路群の各独立線路部分11A,12A,13A,14Aの他端と第2の独立線路群の各独立線路部分11B,12B,13B,14Bの他端とが、共通線路部分22によって共通接続されている。
The structures of the first quarter-
ここで、この共振器も図11の共振器と同様にして、1/4波長共振器1A,1Bで構成された第1の1/2波長共振器と1/4波長共振器2A,2Bで構成された第2の1/2波長共振器との間の結合は、図示したx1+x2の長さを調整することで行うことができる。第3の1/2波長共振器と第4の1/2波長共振器との間の結合も同様に、x1+x2の長さを調整することで行うことができる。第2の1/2波長共振器と第3の1/2波長共振器との間の結合は、x1の長さを調整することで行うことができる。
<第2の変形例>
Here, in the same manner as the resonator of FIG. 11, this resonator is also composed of the first 1/2 wavelength resonator and the 1/4
<Second Modification>
図19は、第2の変形例に係る共振器の基本構成を示している。この変形例は、図16の構成に対し、2つの1/2波長共振器の開放端、すなわち各独立線路部分11A,12Aおよび11B,12Bの開放端に、他の線路部分の幅よりも大きい幅を有するコンデンサ電極11C,12Cを形成したものである。なお、1つの開放端にのみコンデンサ電極が形成された構成であっても良い。
FIG. 19 shows a basic configuration of a resonator according to the second modification. This modification is larger than the width of the other line portions at the open ends of the two half-wave resonators, that is, at the open ends of the
実効的な長さLを同じにした場合、コンデンサ電極11C,12Cを形成することで1/2波長共振器の共振周波数は低くなる。一方で、1/2波長共振器は実効的な長さLが短いほど共振周波数が高くなる。従って、コンデンサ電極11C,12Cを形成しない場合の共振周波数に合わせるとすれば、すなわち、図16の構成と比べて共振周波数を変化させない構成にするとすれば、コンデンサ電極11C,12Cを形成することで共振器としての実効的な長さLを短くすることができる(L<λ/2とすることができる)。これにより、より小型化が可能となる。
<第3の変形例>
When the effective length L is the same, the resonance frequency of the half-wave resonator is lowered by forming the capacitor electrodes 11C and 12C. On the other hand, the half-wave resonator has a higher resonance frequency as the effective length L is shorter. Therefore, if the resonance frequency is adjusted to the resonance frequency when the capacitor electrodes 11C and 12C are not formed, that is, if the resonance frequency is not changed as compared with the configuration of FIG. 16, the capacitor electrodes 11C and 12C are formed. The effective length L as a resonator can be shortened (L <λ / 2 can be set). Thereby, further miniaturization becomes possible.
<Third Modification>
図20は、第3の変形例に係る共振器の基本構成を示している。この共振器は、図16の共振器に対し、平衡信号が入力される一対の平衡入力用導体41A,41Bと、平衡信号を出力する一対の平衡出力用導体42A,42Bとをさらに備えている。一対の平衡入力用導体41A,41Bは、第1の1/4波長共振器1A,1Bからなる第1の1/2波長共振器の線路部分に接続されている。一対の平衡出力用導体42A,42Bは、第2の1/4波長共振器2A,2Bからなる第2の1/2波長共振器の線路部分に接続されている。
FIG. 20 shows a basic configuration of a resonator according to the third modification. This resonator further includes a pair of
一対の平衡入力用導体41A,41Bのうち、一方の導体41Aは第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体41Bが第2の独立線路群側の線路部分に接続されている。かつ一方の導体41Aと他方の導体41Bとが等価的な短絡部分を含む対称線20に対し互いに対称的な位置に接続されている。既に図17を参照して説明したように、両端開放型の1/2波長共振器では対称線20に対し、対称的な位置での電界の位相は180°異なるので、対称的な位置に接続することで一対の平衡出力用導体41A,41Bから平衡信号を良好に入力することができる。
Of the pair of
また、一対の平衡出力用導体42A,42Bのうち一方の導体42Aが第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体42Bが第2の独立線路群側の線路部分に接続されている。かつ一方の導体42Aと他方の導体42Bとが等価的な短絡部分を含む対称線20に対し互いに対称的な位置に接続されている。両端開放型の1/2波長共振器では対称線20に対し、対称的な位置での電界の位相は180°異なるので、対称的な位置に接続することで一対の平衡出力用導体42A,42Bから平衡信号を良好に出力することができる。
In addition, one
このように一対の平衡入力用導体41A,41Bと一対の平衡出力用導体42A,42Bとを備えたことで、小型化の図られた例えば平衡入出力のフィルタを容易に実現できる。
Thus, by providing the pair of
図21および図22に、図19の構成と図20の構成とを組み合わせた共振器の具体的な構成例を示す。すなわち、図19におけるコンデンサ電極11C,12Cを図20における1/2波長共振器の開放端に形成した構成の共振器の具体的な構成例を示す。この共振器は、誘電体材料よりなる多層構造の誘電体基板31を備えている。この多層構造の誘電体基板31の内部において、接地層となる平面状の第1の導体層32、第2の導体層33、および第3の導体層34とが下層側から順に形成されている。誘電体基板31の内部にはまた、導体の線路パターンと貫通導体とが形成され、これによりコンデンサ電極11C,12Cを含む1/2波長共振器の各線路部分と平衡入力用導体41A,41Bおよび平衡出力用導体42A,42Bとが形成されている。
この共振器は、等価的に短絡となる部分(共通線路部分22の中央部分)を含むYX断面に対し面対称な立体構造とされている。
FIGS. 21 and 22 show specific configuration examples of the resonator in which the configuration of FIG. 19 and the configuration of FIG. 20 are combined. That is, a specific configuration example of a resonator having a configuration in which the capacitor electrodes 11C and 12C in FIG. 19 are formed at the open end of the half-wave resonator in FIG. This resonator includes a
This resonator has a three-dimensional structure that is plane-symmetric with respect to the YX cross section including a portion that is equivalently short-circuited (a central portion of the common line portion 22).
各導体層32,33,34は、誘電体基板31における互いに対向する側面に形成された導体パターン44A,44Bにより導通されている。誘電体基板31の内部において、第1の導体層32と第2の導体層33との間に、共通線路部分22を構成する導体の線路パターンと、各接続用線路部分21A,21Bを構成する導体の線路パターンと、各独立線路部分11A,12A,11B,12Bの一部を構成する導体の線路パターンとが形成されている。
The conductor layers 32, 33, and 34 are electrically connected by
コンデンサ電極11C,12Cは、第2の導体層33と第3の導体層34との間に形成されている。第2の導体層33には4つの開口部が設けられ、その4つの開口部を貫通するように4つの貫通導体43A〜43Dが形成されている。貫通導体43Aは、独立線路部分12Aを構成する線路パターンの端部とコンデンサ電極12Cの1つとを導通している。貫通導体43Bは、独立線路部分12Bを構成する線路パターンの端部と他のコンデンサ電極12Cとを導通している。貫通導体43Cは、独立線路部分11Aを構成する線路パターンの端部とコンデンサ電極11Cの1つとを導通している。貫通導体43Dは、独立線路部分11Bを構成する線路パターンの端部と他のコンデンサ電極11Cとを導通している。
The
一対の平衡入力用導体41A,41Bは、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において入力端が表出している。貫通導体43Cの底面に一方の平衡入力用導体41Aの一端が接続され、貫通導体43Dの底面に他方の平衡入力用導体41Bの一端が接続されている。一対の平衡出力用導体42A,42Bは、誘電体基板31の任意の側面方向に延在し、その側面において出力端が表出している。貫通導体43Aの途中に一方の平衡出力用導体42Aの一端が接続され、貫通導体43Bの途中に他方の平衡出力用導体42Bの一端が接続されている。
The pair of
なお、コンデンサ電極11C,12Cと導体層33,34との数を増やし、図示した状態よりも層の数が多い多層構造にしても良い。この場合、コンデンサ電極を挟み込む形で導体層を対向配置して(コンデンサ電極と導体層とが交互に対向配置されるようにして)多層構造とする。これにより、開放端で形成されるキャパシタの容量を大きくすることができ、より小型化に有利となる。また、一対の平衡入力用導体41A,41Bと一対の平衡出力用導体42A,42Bとを接続する位置についても、平衡的な位置関係となる場所であれば図示した位置に限定されない。
Note that the number of capacitor electrodes 11C and 12C and the conductor layers 33 and 34 may be increased, and a multilayer structure having more layers than the illustrated state may be used. In this case, the conductor layers are arranged opposite to each other with the capacitor electrodes interposed therebetween (so that the capacitor electrodes and the conductor layers are alternately arranged opposite to each other) to form a multilayer structure. As a result, the capacitance of the capacitor formed at the open end can be increased, which is advantageous for further miniaturization. Also, the position where the pair of
このような構成により、例えば平衡入出力の誘電体フィルタとして利用することができる。
<第4の変形例>
With such a configuration, it can be used as, for example, a balanced input / output dielectric filter.
<Fourth Modification>
図23(A),(B)は、第4の変形例に係る共振器の基本構成を示している。この共振器は、1/2波長共振器における等価的に短絡となる短絡部分を境界として、第1の独立線路群(第1および第2の独立線路部分11A,12A)側の線路部分と第2の独立線路群(第1および第2の独立線路部分11B,12B)側の線路部分とが、互いに短絡部分内の点20Cを回転中心とした回転対称な構造とされている。一対の平衡入力用導体41A,41Bは、第1の1/4波長共振器1A,1Bからなる第1の1/2波長共振器の線路部分に接続されている。一対の平衡出力用導体42A,42Bは、第2の1/4波長共振器2A,2Bからなる第2の1/2波長共振器の線路部分に接続されている。
FIGS. 23A and 23B show the basic configuration of a resonator according to the fourth modification. This resonator has the first and second independent line group (first and second
この構造では、一対の平衡入力用導体41A,41Bのうち、一方の導体41Aは第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体41Bが第2の独立線路群側の線路部分に接続されている。かつ一方の導体41Aと他方の導体41Bとが互いに短絡部分内の点20Cを回転中心とした回転対称な位置に接続されている。両端開放型の1/2波長共振器では対称線20に対し、対称的な位置での電界の位相は180°異なるので、対称的な位置に接続することで一対の平衡出力用導体41A,41Bから平衡信号を良好に入力することができる。
In this structure, of the pair of
また、一対の平衡出力用導体42A,42Bのうち一方の導体42Aが第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体42Bが第2の独立線路群側の線路部分に接続されている。かつ一方の導体42Aと他方の導体42Bとが互いに短絡部分内の点20Cを回転中心とした回転対称な位置に接続されている。両端開放型の1/2波長共振器では対称線20に対し、対称的な位置での電界の位相は180°異なるので、対称的な位置に接続することで一対の平衡出力用導体42A,42Bから平衡信号を良好に出力することができる。
In addition, one
なお、具体的な構造は図示しないが、図21に示した構造と同様、この共振器についても例えば誘電体基板31と導体パターンおよび貫通導体とを用いた構造で実現できる。このような回転対称な立体構造とすることにより、全体としてより小型化を図ることができる。
Although a specific structure is not shown, this resonator can be realized by a structure using, for example, the
なお、本発明は上記各実施の形態およびその変形例に限定されず、種々の変更が可能である。例えば上述の各実施の形態においては、例えば図9および図19に示すように、各独立線路部分の開放端に、他の線路部分の幅よりも大きい幅を有するコンデンサ電極11C,12Cを設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば他の線路部分と同じ幅を有するコンデンサ電極を各独立線路部分の開放端に設けると共に、そのコンデンサ電極に対向するように積層された複数のコンデンサ電極を設け、これら多層化された複数の電極によってコンデンサ電極を形成するようにしても良い。さらに、他の線路部分と同じ幅を有するコンデンサ電極を各独立線路部分の開放端に設けると共に、コンデンサ電極に対向する部分の誘電体の誘電率を大きくするように構成しても良い。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment and its modification, A various change is possible. For example, in each of the above-described embodiments, as shown in FIGS. 9 and 19, for example, capacitor electrodes 11C and 12C having a width larger than the widths of the other line portions are provided at the open ends of the individual line portions. However, the present invention is not limited to this. For example, a capacitor electrode having the same width as other line portions is provided at the open end of each independent line portion, and a plurality of layers are stacked so as to face the capacitor electrodes. The capacitor electrode may be provided, and the capacitor electrode may be formed by a plurality of these multilayered electrodes. Furthermore, a capacitor electrode having the same width as that of the other line portions may be provided at the open end of each independent line portion, and the dielectric constant of the dielectric portion facing the capacitor electrode may be increased.
1,2…1/4波長共振器、11C,12C…コンデンサ電極、11,12…独立線路部分、21…接続用線路部分、22…共通線路部分。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分と、
前記各独立線路部分の他端同士を接続する接続用線路部分と、
前記接続用線路部分を介して前記各独立線路部分を共通に接地接続する共通線路部分と
を備え、
全体として2以上の1/4波長共振器同士が結合された構成とされている
ことを特徴とする共振器。 A resonator composed of a TEM line,
A plurality of independent line portions that are formed independently of each other and that are open at one end,
A connecting line portion for connecting the other ends of the independent line portions, and
A common line portion that grounds each independent line portion in common via the connection line portion, and
A resonator characterized in that two or more quarter-wave resonators are coupled together as a whole.
ことを特徴とする請求項1に記載の共振器。 The resonator according to claim 1, wherein a capacitor electrode is formed at at least one open end of the plurality of independent line portions.
全体として前記第1の1/4波長共振器部分と同じ数の1/4波長共振器同士が結合された構成とされている第2の1/4波長共振器部分とを有し、
前記第1の1/4波長共振器部分の開放端と前記第2の1/4波長共振器部分の開放端とが互いに接続され、全体として2以上の両端短絡型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の共振器。 A first quarter-wave resonator portion that is configured by coupling two or more quarter-wave resonators as a whole;
A second quarter-wave resonator portion that is configured such that the same number of quarter-wave resonators are coupled together as the first quarter-wave resonator portion as a whole,
The open end of the first quarter-wave resonator portion and the open end of the second quarter-wave resonator portion are connected to each other, and two or more short-circuited half-wave resonators as a whole The resonator according to claim 1, wherein the resonators are coupled to each other.
互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分を有する第1の独立線路群と、
前記第1の独立線路群における前記各独立線路部分の他端同士を接続する第1の接続用線路部分と、
互いに独立して形成されると共に、一端が開放端とされた複数の独立線路部分を有する第2の独立線路群と、
前記第2の独立線路群における前記各独立線路部分の他端同士を接続する第2の接続用線路部分と、
前記第1および第2の接続用線路部分を介して前記第1の独立線路群の各独立線路部分の他端と前記第1の独立線路群の各独立線路部分の他端とを共通接続する共通線路部分と
を備え、
全体として2以上の両端開放型の1/2波長共振器同士が結合された構成とされている
ことを特徴とする共振器。 A resonator composed of a TEM line,
A first independent line group having a plurality of independent line portions formed independently of each other and having one end open;
A first connection line portion for connecting the other ends of the independent line portions in the first independent line group;
A second group of independent lines formed independently of each other and having a plurality of independent line portions with one end being an open end;
A second connecting line portion for connecting the other ends of the independent line portions in the second independent line group;
The other end of each independent line portion of the first independent line group and the other end of each independent line portion of the first independent line group are commonly connected via the first and second connection line portions. With a common line section,
A resonator characterized in that two or more open-ended half-wavelength resonators are combined as a whole.
ことを特徴とする請求項4に記載の共振器。 5. The resonator according to claim 4, wherein a capacitor electrode is formed at at least one open end of each independent line portion in the first and second independent line groups.
ことを特徴とする請求項4または5に記載の共振器。 With the short-circuit portion equivalently short-circuited in the half-wave resonator as a boundary, the line portion on the first independent line group side and the line portion on the second independent line group side are the short-circuit portion. 6. The resonator according to claim 4, wherein the resonator has a line-symmetrical or plane-symmetrical structure with respect to the included line or plane.
前記2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの他の共振器に接続されると共に、平衡信号を出力する一対の平衡出力用導体とをさらに備え、
前記一対の平衡入力用導体のうち一方の導体が前記第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が前記第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ前記一方の導体と前記他方の導体とが前記短絡部分を含む線または面に対し互いに線対称または面対称な位置に接続され、
前記一対の平衡出力用導体のうち一方の導体が前記第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が前記第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ前記一方の導体と前記他方の導体とが前記短絡部分を含む線または面に対し互いに線対称または面対称な位置に接続されている
ことを特徴とする請求項6に記載の共振器。 A pair of balanced input conductors connected to one of the two or more open-ended half-wavelength resonators and receiving a balanced signal;
A pair of balanced output conductors that are connected to another resonator of the two or more open-ended half-wavelength resonators and that output a balanced signal;
One conductor of the pair of balanced input conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and The one conductor and the other conductor are connected to each other in a line-symmetrical or plane-symmetrical position with respect to a line or a plane including the short-circuit portion,
One conductor of the pair of balanced output conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and The resonator according to claim 6, wherein the one conductor and the other conductor are connected to each other in a line-symmetrical or plane-symmetrical position with respect to a line or a plane including the short-circuit portion.
ことを特徴とする請求項4または5に記載の共振器。 The line part on the first independent line group side and the line part on the second independent line group side are mutually connected to each other with the short-circuit part equivalently short-circuited in the half-wave resonator as a boundary. 6. The resonator according to claim 4, wherein the resonator has a rotationally symmetric structure with an inner point as a rotation center.
前記2以上の両端開放型の1/2波長共振器のうちの他の共振器に接続されると共に、平衡信号を出力する一対の平衡出力用導体とをさらに備え、
前記一対の平衡入力用導体のうち一方の導体が前記第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が前記第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ前記一方の導体と前記他方の導体とが互いに前記短絡部分内の点を回転中心とした回転対称な位置に接続され、
前記一対の平衡出力用導体のうち一方の導体が前記第1の独立線路群側の線路部分に接続されると共に、他方の導体が前記第2の独立線路群側の線路部分に接続され、かつ前記一方の導体と前記他方の導体とが互いに前記短絡部分内の点を回転中心とした回転対称な位置に接続されている
ことを特徴とする請求項8に記載の共振器。
A pair of balanced input conductors connected to one of the two or more open-ended half-wavelength resonators and receiving a balanced signal;
A pair of balanced output conductors that are connected to another resonator of the two or more open-ended half-wavelength resonators and that output a balanced signal;
One conductor of the pair of balanced input conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and The one conductor and the other conductor are connected to each other at a rotationally symmetric position around a point in the short-circuited portion;
One conductor of the pair of balanced output conductors is connected to the line part on the first independent line group side, and the other conductor is connected to the line part on the second independent line group side, and The resonator according to claim 8, wherein the one conductor and the other conductor are connected to each other at a rotationally symmetric position with a point in the short-circuit portion as a rotation center.
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TWI492447B (en) | Signal transmitting device, filter and device for communication between substrates |
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