JP2884879B2

JP2884879B2 - 共振器

Info

Publication number: JP2884879B2
Application number: JP2175092A
Authority: JP
Inventors: 原正広笠; 村尚武岡; 口哲夫谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH05191118A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は共振器に関し、特にた
とえば、携帯用無線機などに用いられる数ＭＨｚ〜数Ｇ
Ｈｚの周波数域で用いられる共振器に関する。

【０００２】図８はこの発明の背景となる従来の共振器
の一例を示す分解斜視図である。共振器１は、２つの誘
電体層２を含む。２つの誘電体層２の間には、コイル電
極３が形成される。コイル電極３は、ループ状の一部が
切り離された形状に形成されている。コイル電極３の一
端近傍から、誘電体層２の端部に延びるようにして、ア
ース端子４が形成される。このアース端子４と間隔を隔
てて、取出端子５が形成される。

【０００３】２つの誘電体層２を介して、コイル電極３
と対向するように、２つのアース電極６が形成される。
アース電極６は、面状に形成される。これらのアース電
極６には、複数のアース端子４が形成され、そのうちの
１つがコイル電極３のアース端子４と接続される。その
他のアース端子４は、２つのアース電極６間で接続され
る。さらに、これらのアース電極６上には、保護層７が
形成される。この共振器１は、図９に示すような、イン
ダクタンスとキャパシタンスとからなる等価回路で表さ
れるストリップライン共振器と同様の働きをする。図９
において、Ｌはコイル電極３のインダクタンス分であ
り、Ｃ_oはコイル電極３とアース電極６との間の浮遊容
量である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな共振器では、コイル電極の長さや太さ、各電極間の
距離などによって共振周波数が決定されるため、一旦共
振器を作製すると、共振周波数の調整ができなかった。
そのため、各電極の寸法などが微妙に狂うと、それだけ
で共振周波数が所定の値からずれてしまい、不良品とな
る。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、共
振周波数を調整することができる共振器を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体層
と、誘電体層の一方主面側に形成されるループ状または
ループの一部の形状のコイル電極と、誘電体層の他方主
面側に形成されるアース電極と、コイル電極とアース電
極とを接続するためにコイル電極およびアース電極から
引き出されるアース端子と、アース端子と間隔を隔てて
コイル電極から引き出される取出端子と、アース電極と
間隔を隔てて対向する位置に形成され、コイル電極に接
続されるループ状のトリミング電極を含む、共振器であ
る。

【０００７】

【作用】共振器の共振周波数は、コイル電極によるイン
ダクタンス分，コイル電極とアース電極との間の浮遊容
量およびトリミング電極とアース電極との間の浮遊容量
によって決定される。トリミング電極のトリミング量を
調整することによって、トリミング電極とアース電極と
の間の浮遊容量が変化する。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、トリミング電極をト
リミングすることによって、共振器の共振周波数を変化
させることができる。しかも、トリミング電極のトリミ
ング量を変えれば、それに応じて共振周波数も変化す
る。したがって、所定の共振周波数からずれた共振器で
も、調整することによって、所定の共振周波数にするこ
とができる。したがって、共振器を製造するときに、不
良品を減らすことができる。

【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２はその分解斜視図である。共振器１０は第１の
誘電体層１２を含む。第１の誘電体層１２の一方主面側
には、コイル電極１４が形成される。コイル電極１４
は、ループの一部を切断した形状に形成される。コイル
電極１４の長さＬは、波長をλ，第１の誘電体層１２の
誘電率をεとしたとき、次式で表される値に設定され
る。

【００１１】

【数１】

【００１２】コイル電極１４の一端近傍から第１の誘電
体層１２の端部に引き出されるように、アース端子１６
が形成される。さらに、アース端子１６から間隔を隔て
て、コイル電極１４から誘電体層１２の端部に引き出さ
れるように、取出端子１８が形成される。また、コイル
電極１４から第１の誘電体層１２の端部に延びるように
して、後述のトリミング電極に接続するための接続端子
２０が形成される。この接続端子２０は、第１の誘電体
層１２のアース端子１６および取出端子１８が引き出さ
れた端部と逆方向の端部に延びるように形成される。

【００１３】第１の誘電体層１２の他方主面側には、面
状の第１のアース電極２２が形成される。第１のアース
電極２２は、その外形寸法がコイル電極１４の外形寸法
より大きくなるように形成される。そして、コイル電極
１４と第１のアース電極２２は、第１の誘電体層１２を
挟んで、互いに対向するように形成される。第１のアー
ス電極２２からは、第１の誘電体層１２の対向する端部
に向かって延びるようにして、４つのアース端子２４
ａ，２４ｂ，２４ｃおよび２４ｄが形成される。これら
のアース端子の中の１つのアース端子２４ａは、コイル
電極１４のアース端子１６に対向する位置に形成され
る。さらに、この第１のアース電極２２には、保護層２
６が被覆される。

【００１４】また、コイル電極１４を挟んで、第１の誘
電体層１２の反対側には、第２の誘電体層２８が形成さ
れる。第２の誘電体層２８は、第１の誘電体層１２と同
じ材料で同じ大きさに形成される。この第２の誘電体層
２８上には、第２のアース電極３０が形成される。第２
のアース電極３０の外形寸法は、第１のアース電極２２
の外形寸法と同じになるように形成される。第２のアー
ス電極３０からは、第２の誘電体層２８の対向する端部
に向かって延びるようにして、４つのアース端子３２
ａ，３２ｂ，３２ｃおよび３２ｄが形成される。これら
のアース端子の中の１つのアース端子３２ａは、コイル
電極１４のアース端子１６に対向する位置に形成され
る。

【００１５】さらに、第２のアース電極３０を挟んで、
第２の誘電体層２８の反対側には、第３の誘電体層３４
が形成される。第３の誘電体層３４上には、トリミング
電極３６が形成される。トリミング電極３６はループ状
に形成され、トリミング電極３６から第３の誘電体層３
４の端部に延びるようにして、接続端子３８が形成され
る。この接続端子３８は、コイル電極１４の接続端子２
０に接続するためのものである。このトリミング電極３
６上には、保護層４０が形成される。

【００１６】コイル電極１４のアース端子１６，第１の
アース電極２２のアース端子２４ａおよび第２のアース
電極３０のアース端子３２ａは、外部アース電極４２ａ
で接続される。外部アース電極４２ａは、第１の誘電体
層１２，第２の誘電体層２８，第３の誘電体層３４およ
び保護層２６，４０の端部に形成される。さらに、第１
のアース電極２２のアース端子２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
が、外部アース電極４２ｂ，４２ｃ，４２ｄで、第２の
アース電極３０のアース端子３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに
接続される。また、第１の誘電体層１２，第２の誘電体
層２８，第３の誘電体層３４および保護層２６，４０の
端部には外部取出電極４４が形成され、この外部取出電
極４４がコイル電極１４の取出端子１８に接続される。
さらに、コイル電極１４の接続端子２０とトリミング電
極３６の接続端子３８とが、外部接続電極４６で接続さ
れる。

【００１７】このような共振器１０を作製するには、図
３に示すように、複数の誘電体材料で形成されたセラミ
ックグリーンシート５０が準備される。１枚のシート５
０上に、たとえば銅ペーストなどを用いて、コイル電極
用パターン５２が形成される。コイル電極用パターン５
２は、ループの一部を切断した形状に形成される。さら
に、コイル電極用パターン５２からシート５０の端部に
延びるように、アース端子用パターン５４および取出端
子用パターン５６が形成される。また、コイル電極用パ
ターン５２からシート５０の別の端部に延びるように、
接続端子用パターン５８が形成される。

【００１８】別のシート５０上には、第１のアース電極
用パターン６０が形成される。第１のアース電極用パタ
ーン６０は、シート５０上に面状に形成される。そし
て、第１のアース電極用パターン６０からシート５０の
端部に延びるアース端子用パターン６２ａ，６２ｂ，６
２ｃ，６２ｄが形成される。さらに、別のシート５０上
には、第２のアース電極用パターン６４が形成される。
この第２のアース電極用パターン６４からも、シート５
０の端部に延びるようにアース端子用パターン６６ａ，
６６ｂ，６６ｃ，６６ｄが形成される。

【００１９】さらに別のシート５０上には、トリミング
電極用パターン６６が形成される。トリミング電極用パ
ターン６６は、ループ状に形成される。このトリミング
電極用パターン６６からシート５０の端部に延びるよう
に、接続端子用パターン６８が形成される。

【００２０】各電極パターンが形成されたシート５０間
には、誘電体層１２，２８，３４の厚みが得られるよう
に、複数のシート５０が挟み込まれる。さらに、トリミ
ング電極用パターン６６が形成されたシート５０上に
も、別のシート５０が載置される。これらのシート５０
が積層され、圧着されて成形体が形成される。さらに、
得られた成形体の端部に、銅ペースト等を用いて、外部
アース電極用パターン，外部取出電極用パターンおよび
外部接続電極用パターン７０が形成される。外部アース
電極用パターンは４つ形成され、アース端子用パターン
５４，６２ａ，６６ａを接続するように形成されるとと
もに、アース端子用パターン６２ｂと６６ｂ、６２ｃと
６６ｃ、６２ｄと６６ｄを接続するように形成される。
また、外部取出電極用パターンは取出端子用パターン５
６に接続するように形成される。さらに、外部接続電極
用パターン７０は、接続端子用パターン５８および６８
に接続するように形成される。この成形体を焼成するこ
とにより、共振器１０が得られる。なお、成形体の外表
面に形成する各電極用パターン４２ａ，４２ｂ，４２
ｃ，４２ｄ，４４，４６は、成形体の焼成後に形成して
もよい。

【００２１】この共振器１０では、コイル電極１４が第
１のアース電極２２および第２のアース電極３０に接続
されており、コイル電極１４の長さが数１に示す長さＬ
に設定されているため、１／４波長のストリップライン
誘電体共振器として働く。したがって、この共振器１０
は、図４の等価回路に示すような、インダクタンスとキ
ャパシタンスとを有する共振器となる。図４において、
Ｌはコイル電極１４のインダクタンス分であり、Ｃ_Oは
コイル電極１４とアース電極２２，３０との間の浮遊容
量であり、Ｃ_Tはトリミング電極３６とアース電極３０
との間の浮遊容量である。

【００２２】この共振器１０の共振周波数を調整するに
は、トリミング電極３６が、たとえばレーザトリミング
などの方法で、図２の一点鎖線で示したように２条の線
に挟まれた領域を分断したりしてトリミングされる。ト
リミング電極３６をトリミングすることにより、トリミ
ング電極３６とアース電極３０との間の浮遊容量Ｃ_Tが
変化し、それによって共振器１０の共振周波数が変化す
る。このことについて、（１）トリミング電極３６をト
リミングしない場合、（２）トリミング電極３６のトリ
ミング量が少ない場合、および（３）トリミング電極３
６のトリミング量が多い場合の共振周波数の変化の一例
を図５に示す。図５からわかるように、トリミング電極
３６のトリミング量を多くすることによって、共振周波
数が高くなっていることがわかる。このように、この共
振器１０では、レーザトリミングなどの方法で、簡単に
共振周波数の調整をすることができる。

【００２３】このような共振器１０では、コイル電極１
４の長さや太さなどの寸法、およびアース端子１６と取
出電極１８との間隔など、微妙な差で共振周波数にばら
つきが生じる。このような場合、トリミング電極３６を
トリミングすることによって、共振周波数を所定の値に
設定することができ、製造時における不良品の数を減少
させることができる。

【００２４】なお、コイル電極１４の形状としては、完
全に連なったループ状であってもよい。さらにトリミン
グ電極３６は、コイル電極１４の両側に形成されるアー
ス電極２２，３０のいずれにもそれぞれ対向形成しても
よい。

【００２５】図６は、この発明の共振器を応用したフィ
ルタの一例を示す分解斜視図である。このフィルタ１０
０では、第１の誘電体層１２の一方主面側に２つのコイ
ル電極１４が形成される。これらのコイル電極１４は、
互いに対称となるように形成される。したがって、２つ
のコイル電極１４のアース端子１６は、互いに隣接する
ように形成される。また、２つのコイル電極１４の取出
端子１８は、２つのアース端子１６を挟んで、対称な位
置に形成される。これらのコイル電極１４には、それぞ
れ接続端子２０が形成される。

【００２６】また、第１の誘電体層１２の他方主面側に
は、第１のアース電極２２が形成される。この第１のア
ース電極２２には、８つのアース端子２４ａ〜２４ｈが
形成される。さらに、第２の誘電体層２８上には、第２
のアース電極３０が形成される。この第２のアース電極
３０にも、８つのアース端子３２ａ〜３２ｈが形成され
る。さらに、第３の誘電体層３４上には、２つのトリミ
ング電極３６が形成され、それぞれのトリミング電極３
６から延びるようにして接続端子３８が形成される。こ
のフィルタ１００では、一方のコイル電極１４のアース
端子１６がアース端子２４ａ，３２ａに接続され、他方
のコイル電極１４のアース端子１６がアース端子２４
ｅ，３２ｅに接続される。さらに、第１のアース電極２
２のアース端子２４ｂ〜２４ｄおよび２４ｆ〜２４ｈ
は、それぞれ第２のアース電極３０のアース端子３２ｂ
〜３２ｄおよび３２ｆ〜３２ｈに接続される。また、２
つのコイル電極１４の取出端子１８は、２つの外部取出
電極（図１の外部取出電極４４にそれぞれ相当するもの
で、図示しない）に接続される。さらに、２つのトリミ
ング電極３６の接続端子３８は、それぞれ２つのコイル
電極１４の接続端子２０に接続される。

【００２７】このようなフィルタ１００では、２つの共
振器が電磁結合している。したがって、トリミング電極
をトリミングすることによって、各共振器の共振周波数
が変化し、フィルタの特性を調整することができる。つ
まり、フィルタの中心周波数は、各共振器の共振周波数
によって決定されるものであるため、各共振器の共振周
波数を調整することによって、フィルタの中心周波数を
調整することができる。

【００２８】このことについて、（１）トリミング電極
３６をトリミングしない場合、（２）トリミング電極３
６のトリミング量が少ない場合、および（３）トリミン
グ電極３６のトリミング量が多い場合のフィルタ１００
の中心周波数の変化の一例を図７に示す。図７からわか
るように、トリミング電極３６のトリミング量を増やす
ことによって、フィルタ１００の中心周波数が高くなっ
ていることがわかる。

【００２９】このように、この発明の共振器１０では、
トリミング電極３６をトリミングすることによって、共
振周波数を調整することができる。したがって、共振器
の量産工程で生じる共振周波数のばらつきを減らすこと
ができ、不良品を少なくすることができる。しかも、ト
リミング電極３６の切断は、たとえばレーザトリミング
などによって簡単に行うことができ、加工時間も短くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す共振器の分解斜視図である。

【図３】図１に示す共振器を製造する一工程を示す分解
斜視図である。

【図４】図１に示す共振器の等価回路図である。

【図５】図１に示す共振器のトリミング電極をトリミン
グしたときの共振周波数の変化を示すグラフである。

【図６】この発明の共振器を電磁結合させて形成したフ
ィルタの一例を示す分解斜視図である。

【図７】図６に示すフィルタのトリミング電極をトリミ
ングしたときの中心周波数の変化を示すグラフである。

【図８】この発明の背景となる従来の共振器の一例を示
す分解斜視図である。

【図９】図８に示す従来の共振器の等価回路図である。

【符号の説明】

１０共振器１２第１の誘電体層１４コイル電極１６アース端子１８取出端子２０接続端子２２第１のアース電極２８第２の誘電体層３０第２のアース電極３４第３の誘電体層３６トリミング電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−74916（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−119302（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−124104（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体層、前記誘電体層の一方主面側に形成されるループ状または
ループの一部の形状のコイル電極、前記誘電体層の他方主面側に形成されるアース電極、前記コイル電極と前記アース電極とを接続するために前
記コイル電極および前記アース電極から引き出されるア
ース端子、前記アース端子と間隔を隔てて前記コイル電極から引き
出される取出端子、および前記アース電極と間隔を隔てて対向する位置に形成さ
れ、前記コイル電極に接続されるループ状のトリミング
電極を含む、共振器。