JP3374804B2 - 移相器およびその製造方法 - Google Patents
移相器およびその製造方法Info
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- H01H2059/0072—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics with stoppers or protrusions for maintaining a gap, reducing the contact area or for preventing stiction between the movable and the fixed electrode in the attracted position
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Micromachines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
のオン／オフ制御により高周波信号の通過位相を切り換
える移相器に関し、特に、スイッチング素子としてマイ
クロマシンスイッチが使用される移相器に関する。
のオン／オフ制御により高周波信号の通過位相を切り換
える移相器に関し、特に、スイッチング素子としてマイ
クロマシンスイッチが使用される移相器に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、移相器に使用されるスイッチング
素子について、マイクロマシンスイッチの使用可能性が
指摘されている。このマイクロマシンスイッチは、微細
に機械加工されたスイッチング素子であり、ＰＩＮダイ
オードスイッチなどの他の素子に比べて損失が少なく、
低コスト・低消費電力であるという特徴を有している。
このマイクロマシンスイッチには、例えば特開平９−１
７３００号公報記載のものがある。
素子について、マイクロマシンスイッチの使用可能性が
指摘されている。このマイクロマシンスイッチは、微細
に機械加工されたスイッチング素子であり、ＰＩＮダイ
オードスイッチなどの他の素子に比べて損失が少なく、
低コスト・低消費電力であるという特徴を有している。
このマイクロマシンスイッチには、例えば特開平９−１
７３００号公報記載のものがある。
【０００３】図３１は、公知の移相器に前記公報記載の
従来のマイクロマシンスイッチを使用した場合の平面図
である。なお、主線路２０１を伝搬する高周波信号ＲＦ
の波長をλとする。図３１に示した移相器は、ローデッ
ドライン形の移相器である。すなわち、主線路２０１に
は先端開放された２本のスタブ２０２ａ，２０２ｂが互
いにλ／４離れて接続されており、更に、やはり先端開
放された別の２本のスタブ２０３ａ，２０３ｂがスタブ
２０２ａ，２０２ｂの先端と離間して配置されいてい
る。スタブ２０２ａ，２０３ａ間には、コンタクト２１
５を有するマイクロマシンスイッチ２０９ａが配置され
ており、また、スタブ２０２ｂ，２０３ｂ間には、同じ
くマイクロマシンスイッチ２０９ｂが配置されている。
従来のマイクロマシンスイッチを使用した場合の平面図
である。なお、主線路２０１を伝搬する高周波信号ＲＦ
の波長をλとする。図３１に示した移相器は、ローデッ
ドライン形の移相器である。すなわち、主線路２０１に
は先端開放された２本のスタブ２０２ａ，２０２ｂが互
いにλ／４離れて接続されており、更に、やはり先端開
放された別の２本のスタブ２０３ａ，２０３ｂがスタブ
２０２ａ，２０２ｂの先端と離間して配置されいてい
る。スタブ２０２ａ，２０３ａ間には、コンタクト２１
５を有するマイクロマシンスイッチ２０９ａが配置され
ており、また、スタブ２０２ｂ，２０３ｂ間には、同じ
くマイクロマシンスイッチ２０９ｂが配置されている。
【０００４】マイクロマシンスイッチ２０９ａ，２０９
ｂがオフであるとき、主線路２０１にはスタブ２０２
ａ，２０２ｂのみが装荷される。一方、マイクロマシン
スイッチ２０９ａ，２０９ｂがオンとなると、マイクロ
マシンスイッチ２０９ａ，２０９ｂのコンタクト２１５
を介して、更にスタブ２０３ａ，２０３ｂが装荷される
こととなる。したがって、マイクロマシンスイッチ２０
９ａ，２０９ｂをオン／オフ制御することにより、主線
路２０１に装荷されるスタブの電気長を変化させること
ができる。
ｂがオフであるとき、主線路２０１にはスタブ２０２
ａ，２０２ｂのみが装荷される。一方、マイクロマシン
スイッチ２０９ａ，２０９ｂがオンとなると、マイクロ
マシンスイッチ２０９ａ，２０９ｂのコンタクト２１５
を介して、更にスタブ２０３ａ，２０３ｂが装荷される
こととなる。したがって、マイクロマシンスイッチ２０
９ａ，２０９ｂをオン／オフ制御することにより、主線
路２０１に装荷されるスタブの電気長を変化させること
ができる。
【０００５】主線路２０１側からみたスタブのサセプタ
ンスは、装荷されるスタブの電気長により変化する。そ
の一方で、このサセプタンスにより主線路２０１の通過
位相が変化する。したがって、マイクロマシンスイッチ
２０９ａ，２０９ｂをオン／オフ制御することにより、
主線路２０１を伝搬する高周波信号ＲＦの移相量を切り
換えることができる。
ンスは、装荷されるスタブの電気長により変化する。そ
の一方で、このサセプタンスにより主線路２０１の通過
位相が変化する。したがって、マイクロマシンスイッチ
２０９ａ，２０９ｂをオン／オフ制御することにより、
主線路２０１を伝搬する高周波信号ＲＦの移相量を切り
換えることができる。
【０００６】次に、図３２および図３３を用いて、図３
１に示した従来のマイクロマシンスイッチ２０９ｂの構
成および動作を説明する。図３２は、マイクロマシンス
イッチ２０９ｂを拡大して示す平面図である。図３３
は、マイクロマシンスイッチ２０９ｂの断面図であり、
図３３（Ａ）は図３２におけるＣ−Ｃ′線方向の断面
図、図３３（Ｂ）は同じくＤ−Ｄ′線方向の断面図、図
３３（Ｃ）は同じくＥ−Ｅ′線方向の断面図である。
１に示した従来のマイクロマシンスイッチ２０９ｂの構
成および動作を説明する。図３２は、マイクロマシンス
イッチ２０９ｂを拡大して示す平面図である。図３３
は、マイクロマシンスイッチ２０９ｂの断面図であり、
図３３（Ａ）は図３２におけるＣ−Ｃ′線方向の断面
図、図３３（Ｂ）は同じくＤ−Ｄ′線方向の断面図、図
３３（Ｃ）は同じくＥ−Ｅ′線方向の断面図である。
【０００７】スタブ２０２ｂ，２０３ｂは僅かな隙間を
有して、基板２１０上に形成されている。これらのスタ
ブ２０２ｂ，２０３ｂと離間する基板２１０上の位置
に、下部電極２１１が形成されている。また、スタブ２
０２ｂ，２０３ｂの隙間から下部電極２１１への延長線
上にあたる基板２１０上の位置に、ポスト２１２が形成
されている。
有して、基板２１０上に形成されている。これらのスタ
ブ２０２ｂ，２０３ｂと離間する基板２１０上の位置
に、下部電極２１１が形成されている。また、スタブ２
０２ｂ，２０３ｂの隙間から下部電極２１１への延長線
上にあたる基板２１０上の位置に、ポスト２１２が形成
されている。
【０００８】ポスト２１２の上面にはアーム２１３の基
部が固定されている。このアーム２１３は、ポスト２１
２の上面から下部電極２１１の上方を経て、スタブ２０
２ｂ，２０３ｂの隙間上方まで延在している。アーム２
１３は絶縁部材により形成される。アーム２１３の上面
には上部電極２１４が形成されている。この上部電極２
１４は、ポスト２１２上から下部電極２１１上にかけて
延在している。アーム２１３の先端部下面には、コンタ
クト２１５が形成されている。コンタクト２１５は、ス
タブ２０２ｂの端部上方から、隙間を跨いで、スタブ２
０３ｂの端部上方まで形成されている。
部が固定されている。このアーム２１３は、ポスト２１
２の上面から下部電極２１１の上方を経て、スタブ２０
２ｂ，２０３ｂの隙間上方まで延在している。アーム２
１３は絶縁部材により形成される。アーム２１３の上面
には上部電極２１４が形成されている。この上部電極２
１４は、ポスト２１２上から下部電極２１１上にかけて
延在している。アーム２１３の先端部下面には、コンタ
クト２１５が形成されている。コンタクト２１５は、ス
タブ２０２ｂの端部上方から、隙間を跨いで、スタブ２
０３ｂの端部上方まで形成されている。
【０００９】さらに、下部電極２１１には制御信号線２
０４が接続されている。下部電極２１１には、この制御
線路２０４より、マイクロマシンスイッチ２０９ｂをオ
ン／オフ制御してスタブ２０２ｂ，２０３ｂの接続状態
を切り換える制御信号が印加される。
０４が接続されている。下部電極２１１には、この制御
線路２０４より、マイクロマシンスイッチ２０９ｂをオ
ン／オフ制御してスタブ２０２ｂ，２０３ｂの接続状態
を切り換える制御信号が印加される。
【００１０】下部電極２１１に制御信号として電圧が印
加される場合、例えば正の電圧が印加されると、下部電
極２１１の表面に正電荷が発生すると共に、対向する上
部電極２１４の下面に静電誘導により負電荷が現れ、両
者間の吸引力により上部電極２１４は下部電極２１１側
に引き寄せられる。これによりアーム２１３が湾曲し
て、コンタクト２１５が下方に変位する。そして、コン
タクト２１５がスタブ２０２ｂ，２０３ｂの両方に接触
すると、スタブ２０２ｂ，２０３ｂはコンタクト２１５
を介して高周波的に接続される。また、下部電極２１１
への正の電圧の印加が停止されると、吸引力がなくなる
ので、アーム２１３の復元力によりコンタクト２１５は
元の離間した位置に戻る。これにより、スタブ２０２
ｂ，２０３ｂが開放される。
加される場合、例えば正の電圧が印加されると、下部電
極２１１の表面に正電荷が発生すると共に、対向する上
部電極２１４の下面に静電誘導により負電荷が現れ、両
者間の吸引力により上部電極２１４は下部電極２１１側
に引き寄せられる。これによりアーム２１３が湾曲し
て、コンタクト２１５が下方に変位する。そして、コン
タクト２１５がスタブ２０２ｂ，２０３ｂの両方に接触
すると、スタブ２０２ｂ，２０３ｂはコンタクト２１５
を介して高周波的に接続される。また、下部電極２１１
への正の電圧の印加が停止されると、吸引力がなくなる
ので、アーム２１３の復元力によりコンタクト２１５は
元の離間した位置に戻る。これにより、スタブ２０２
ｂ，２０３ｂが開放される。
【００１１】なお、図３１に示したマイクロマシンスイ
ッチ２０９ａも、ここで説明したマイクロマシンスイッ
チ２０９ｂと同様の構成を有しており、同様に動作す
る。
ッチ２０９ａも、ここで説明したマイクロマシンスイッ
チ２０９ｂと同様の構成を有しており、同様に動作す
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３１
に示した従来のマイクロマシンスイッチ２０９ｂは、ス
タブ２０２ｂ，２０３ｂ間を接続／開放するコンタクト
２１５以外に、コンタクト２１５を支持するためにポス
ト２１２とアーム２１３とが必要であり、またコンタク
ト２１５の変位を制御するために更に下部電極２１１と
上部電極２１４とが必要である。このため、マイクロマ
シンスイッチ２０９ｂは大きく、立体構造が複雑であっ
た。マイクロマシンスイッチ２０９ａについても同様で
ある。
に示した従来のマイクロマシンスイッチ２０９ｂは、ス
タブ２０２ｂ，２０３ｂ間を接続／開放するコンタクト
２１５以外に、コンタクト２１５を支持するためにポス
ト２１２とアーム２１３とが必要であり、またコンタク
ト２１５の変位を制御するために更に下部電極２１１と
上部電極２１４とが必要である。このため、マイクロマ
シンスイッチ２０９ｂは大きく、立体構造が複雑であっ
た。マイクロマシンスイッチ２０９ａについても同様で
ある。
【００１３】このようなマイクロマシンスイッチ２０９
ａ，２０９ｂを移相器に使用しては、マイクロマシンス
イッチ２０９ａ，２０９ｂを配置するために大面積が必
要となり、移相器全体の大型化を招くという問題があっ
た。また、複雑な構造を有するマイクロマシンスイッチ
２０９ａ，２０９ｂを製造するためには多くの工程が必
要であり、移相器の製造プロセスが複雑化するという問
題があった。
ａ，２０９ｂを移相器に使用しては、マイクロマシンス
イッチ２０９ａ，２０９ｂを配置するために大面積が必
要となり、移相器全体の大型化を招くという問題があっ
た。また、複雑な構造を有するマイクロマシンスイッチ
２０９ａ，２０９ｂを製造するためには多くの工程が必
要であり、移相器の製造プロセスが複雑化するという問
題があった。
【００１４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、スイッチング素子と
してマイクロマシンスイッチを使用する移相器を小型化
することにある。また、他の目的は、スイッチング素子
としてマイクロマシンスイッチを使用する移相器の構造
を簡単化することにある。
なされたものであり、その目的は、スイッチング素子と
してマイクロマシンスイッチを使用する移相器を小型化
することにある。また、他の目的は、スイッチング素子
としてマイクロマシンスイッチを使用する移相器の構造
を簡単化することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の移相器は、主線路に接続された第１の分
布定数線路と、この第１の分布定数線路と離間するよう
に配置された第２の分布定数線路と、第１の分布定数線
路と第２の分布定数線路との間を高周波的に接続または
開放するマイクロマシンスイッチとを備え、このマイク
ロマシンスイッチの制御により主線路を伝搬する高周波
信号の通過位相を切り換える移相器において、マイクロ
マシンスイッチは、第１または第２の分布定数線路に電
気的に接続されかつ電圧の２値変化からなる第１の制御
信号を印加する第１の制御信号線と、一端が第１および
第２の分布定数線路の一方に固定されると共に他端が第
１および第２の分布定数線路の他方と接離自在となるよ
うに形成されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第
１および第２の分布定数線路の他方とカンチレバーとの
対向領域に形成された第１の絶縁手段と、この第１の絶
縁手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持する第２の
絶縁手段とを備えることを特徴とする。マイクロマシン
スイッチのカンチレバーは可動接点としての機能と、可
動接点の支持手段としての機能とを兼ね備えている。し
たがって、このカンチレバーは機能的に見て従来のマイ
クロマシンスイッチにおけるコンタクト２１５とアーム
２１３とポスト２１２とに相当するが、前者は後者に比
べて小さく形成でき、また構造も簡単である。また、第
１の制御信号を第１または第２の分布定数線路に印加し
てカンチレバーの動作を制御するようにしたので、従来
必要であった下部電極２１１および上部電極２１４は不
要となり、この点でも小型化できると共に構造が簡単に
なる。その一方で、本発明では容量結合用の第１の絶縁
手段と、制御電圧保持用の第２の絶縁手段とが必須要件
となる。しかし、本発明によりマイクロマシンスイッチ
を使用する移相器を小型化できると共に、その構造を全
体として簡単化できる。
めに、本発明の移相器は、主線路に接続された第１の分
布定数線路と、この第１の分布定数線路と離間するよう
に配置された第２の分布定数線路と、第１の分布定数線
路と第２の分布定数線路との間を高周波的に接続または
開放するマイクロマシンスイッチとを備え、このマイク
ロマシンスイッチの制御により主線路を伝搬する高周波
信号の通過位相を切り換える移相器において、マイクロ
マシンスイッチは、第１または第２の分布定数線路に電
気的に接続されかつ電圧の２値変化からなる第１の制御
信号を印加する第１の制御信号線と、一端が第１および
第２の分布定数線路の一方に固定されると共に他端が第
１および第２の分布定数線路の他方と接離自在となるよ
うに形成されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第
１および第２の分布定数線路の他方とカンチレバーとの
対向領域に形成された第１の絶縁手段と、この第１の絶
縁手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持する第２の
絶縁手段とを備えることを特徴とする。マイクロマシン
スイッチのカンチレバーは可動接点としての機能と、可
動接点の支持手段としての機能とを兼ね備えている。し
たがって、このカンチレバーは機能的に見て従来のマイ
クロマシンスイッチにおけるコンタクト２１５とアーム
２１３とポスト２１２とに相当するが、前者は後者に比
べて小さく形成でき、また構造も簡単である。また、第
１の制御信号を第１または第２の分布定数線路に印加し
てカンチレバーの動作を制御するようにしたので、従来
必要であった下部電極２１１および上部電極２１４は不
要となり、この点でも小型化できると共に構造が簡単に
なる。その一方で、本発明では容量結合用の第１の絶縁
手段と、制御電圧保持用の第２の絶縁手段とが必須要件
となる。しかし、本発明によりマイクロマシンスイッチ
を使用する移相器を小型化できると共に、その構造を全
体として簡単化できる。
【００１６】また、本発明の移相器は、高周波信号が伝
搬する主線路と、この主線路に接続されると共に先端が
開放された第１の分布定数線路と、この第１の分布定数
線路の先端と離間するように配置されかつ先端が開放さ
れた第２の分布定数線路と、一端が第１および第２の分
布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１および
第２の分布定数線路の他方と接離自在となるように形成
されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第１または
第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧の２値
変化からなる第１の制御信号を印加する第１の制御信号
線と、第１および第２の分布定数線路の他方とカンチレ
バーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段と、この
第１の絶縁手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持す
る第２の絶縁手段とを備えることを特徴とする。あるい
は、本発明の移相器は、高周波信号が伝搬する主線路
と、この主線路に接続されると共に先端が開放された第
１の分布定数線路と、この第１の分布定数線路の先端と
離間するように配置された接地と、一端が第１および第
２の分布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１
および第２の分布定数線路の他方と接離自在となるよう
に形成されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第１
または第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧
の２値変化からなる第１の制御信号を印加する第１の制
御信号線と、第１および第２の分布定数線路の他方とカ
ンチレバーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段
と、この第１の絶縁手段と共に第１の制御信号の電圧値
を保持する第２の絶縁手段とを備えることを特徴とす
る。これらにより、ローデッドライン形の移相器を構成
することができる。
搬する主線路と、この主線路に接続されると共に先端が
開放された第１の分布定数線路と、この第１の分布定数
線路の先端と離間するように配置されかつ先端が開放さ
れた第２の分布定数線路と、一端が第１および第２の分
布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１および
第２の分布定数線路の他方と接離自在となるように形成
されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第１または
第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧の２値
変化からなる第１の制御信号を印加する第１の制御信号
線と、第１および第２の分布定数線路の他方とカンチレ
バーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段と、この
第１の絶縁手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持す
る第２の絶縁手段とを備えることを特徴とする。あるい
は、本発明の移相器は、高周波信号が伝搬する主線路
と、この主線路に接続されると共に先端が開放された第
１の分布定数線路と、この第１の分布定数線路の先端と
離間するように配置された接地と、一端が第１および第
２の分布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１
および第２の分布定数線路の他方と接離自在となるよう
に形成されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、第１
または第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧
の２値変化からなる第１の制御信号を印加する第１の制
御信号線と、第１および第２の分布定数線路の他方とカ
ンチレバーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段
と、この第１の絶縁手段と共に第１の制御信号の電圧値
を保持する第２の絶縁手段とを備えることを特徴とす
る。これらにより、ローデッドライン形の移相器を構成
することができる。
【００１７】ローデッドライン形の移相器が構成される
場合、第２の絶縁手段は、主線路の途中に形成された２
個のキャパシタにより構成され、第１の分布定数線路お
よび第１の制御信号線は共に、２個のキャパシタの間の
主線路に電気的に接続されるようにする。あるいは、第
１の制御信号線は、第２の分布定数線路に電気的に接続
され、第２の絶縁手段は、第２の分布定数線路の開放さ
れた先端により構成されるものとしてもよい。
場合、第２の絶縁手段は、主線路の途中に形成された２
個のキャパシタにより構成され、第１の分布定数線路お
よび第１の制御信号線は共に、２個のキャパシタの間の
主線路に電気的に接続されるようにする。あるいは、第
１の制御信号線は、第２の分布定数線路に電気的に接続
され、第２の絶縁手段は、第２の分布定数線路の開放さ
れた先端により構成されるものとしてもよい。
【００１８】また、本発明の移相器は、寸断箇所のある
第１の分布定数線路と、互いに電気長の異なる２本の第
２の分布定数線路と、第１の分布定数線路の寸断箇所を
短絡する第２の分布定数線路を切り換えて高周波信号の
通過位相を変化させるマイクロマシンスイッチとを備え
た移相器において、マイクロマシンスイッチは、第２の
分布定数線路毎に設けられ、一端が第１および第２の分
布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１および
第２の分布定数線路の他方と接離自在となるように形成
されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、一方の第２
の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧の２値変化
からなる第２の制御信号を印加する第２の制御信号線
と、他方の第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ
第２の制御信号と相補な第３の制御信号を印加する第３
の制御信号線と、第１および第２の分布定数線路の他方
と各カンチレバーとの対向領域にそれぞれ形成された第
１の絶縁手段と、これらの第１の絶縁手段と共に第２お
よび第３の制御信号の電圧値を保持する第２の絶縁手段
とを備え、第２および第３の制御信号線により第１の制
御信号線が構成されることを特徴とする。あるいは、本
発明の移相器は、寸断箇所のある第１の分布定数線路
と、互いに電気長の異なる２本の第２の分布定数線路
と、第１の分布定数線路の寸断箇所を短絡する第２の分
布定数線路を切り換えて高周波信号の通過位相を変化さ
せるマイクロマシンスイッチとを備えた移相器におい
て、マイクロマシンスイッチは、第２の分布定数線路毎
に設けられ、一端が第１および第２の分布定数線路の一
方に固定されると共に他端が第１および第２の分布定数
線路の他方と接離自在となるように形成されかつ導電性
部材を含むカンチレバーと、第１の分布定数線路に電気
的に接続されかつ電圧の２値変化からなる第１の制御信
号を印加する第１の制御信号線と、第１および第２の分
布定数線路の他方と各カンチレバーとの対向領域にそれ
ぞれ形成された第１の絶縁手段と、これらの第１の絶縁
手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持する第２の絶
縁手段とを備え、各第２の分布定数線路には第１の制御
信号の２状態の各電圧値と同等の定電圧がそれぞれ印加
されることを特徴とする。これらにより、スイッチドラ
イン形の移相器を構成することができる。これらの場
合、カンチレバーは、各第２の分布定数線路の両端にそ
れぞれ設けられるようにしてもよい。
第１の分布定数線路と、互いに電気長の異なる２本の第
２の分布定数線路と、第１の分布定数線路の寸断箇所を
短絡する第２の分布定数線路を切り換えて高周波信号の
通過位相を変化させるマイクロマシンスイッチとを備え
た移相器において、マイクロマシンスイッチは、第２の
分布定数線路毎に設けられ、一端が第１および第２の分
布定数線路の一方に固定されると共に他端が第１および
第２の分布定数線路の他方と接離自在となるように形成
されかつ導電性部材を含むカンチレバーと、一方の第２
の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧の２値変化
からなる第２の制御信号を印加する第２の制御信号線
と、他方の第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ
第２の制御信号と相補な第３の制御信号を印加する第３
の制御信号線と、第１および第２の分布定数線路の他方
と各カンチレバーとの対向領域にそれぞれ形成された第
１の絶縁手段と、これらの第１の絶縁手段と共に第２お
よび第３の制御信号の電圧値を保持する第２の絶縁手段
とを備え、第２および第３の制御信号線により第１の制
御信号線が構成されることを特徴とする。あるいは、本
発明の移相器は、寸断箇所のある第１の分布定数線路
と、互いに電気長の異なる２本の第２の分布定数線路
と、第１の分布定数線路の寸断箇所を短絡する第２の分
布定数線路を切り換えて高周波信号の通過位相を変化さ
せるマイクロマシンスイッチとを備えた移相器におい
て、マイクロマシンスイッチは、第２の分布定数線路毎
に設けられ、一端が第１および第２の分布定数線路の一
方に固定されると共に他端が第１および第２の分布定数
線路の他方と接離自在となるように形成されかつ導電性
部材を含むカンチレバーと、第１の分布定数線路に電気
的に接続されかつ電圧の２値変化からなる第１の制御信
号を印加する第１の制御信号線と、第１および第２の分
布定数線路の他方と各カンチレバーとの対向領域にそれ
ぞれ形成された第１の絶縁手段と、これらの第１の絶縁
手段と共に第１の制御信号の電圧値を保持する第２の絶
縁手段とを備え、各第２の分布定数線路には第１の制御
信号の２状態の各電圧値と同等の定電圧がそれぞれ印加
されることを特徴とする。これらにより、スイッチドラ
イン形の移相器を構成することができる。これらの場
合、カンチレバーは、各第２の分布定数線路の両端にそ
れぞれ設けられるようにしてもよい。
【００１９】以上の場合、第１の絶縁手段の一構成例
は、第１および第２の分布定数線路の他方の上面とカン
チレバーの下面の少なくとも一方に形成された絶縁膜で
ある。これにより、第１の絶縁手段を簡単に構成でき
る。
は、第１および第２の分布定数線路の他方の上面とカン
チレバーの下面の少なくとも一方に形成された絶縁膜で
ある。これにより、第１の絶縁手段を簡単に構成でき
る。
【００２０】また、前述した移相器は、第１の制御信号
線に接続されかつ高周波信号の通過を阻止する第１の高
周波信号阻止手段を備えるようにしてもよい。この場
合、第１の高周波信号阻止手段の第１構成例は、第１お
よび第２の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気
的に接続される方に一端が接続されかつ高周波信号の波
長の約１／４の電気長であって第１および第２の分布定
数線路の特性インピーダンスよりも大きな特性インピー
ダンスを有する高インピーダンス線路と、高インピーダ
ンス線路の他端に一端が接続されると共に他端が開放さ
れかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長であって高
インピーダンス線路の特性インピーダンスよりも小さな
特性インピーダンスを有する低インピーダンス線路とか
らなり、第１の制御信号線は、高インピーダンス線路の
他端に接続されている。また、第１の高周波信号阻止手
段の第２構成例は、第１および第２の分布定数線路のう
ち第１の制御信号線が電気的に接続される方に一端が接
続されかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長であっ
て第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンス
よりも大きな特性インピーダンスを有する高インピーダ
ンス線路と、一方の電極が高インピーダンス線路の他端
に接続されると共に他方の電極が接地に接続されたキャ
パシタとからなり、第１の制御信号線は、高インピーダ
ンス線路の他端に接続されている。また、第１の高周波
信号阻止手段の第３構成例は、インダクタンス素子から
なる。また、第１の高周波信号阻止手段の第４構成例
は、第１および第２の分布定数線路の特性インピーダン
スよりも十分大きなインピーダンスを有する抵抗素子か
らなる。この場合、抵抗素子は、第１の制御信号線に直
列に挿入されていてもよい。あるいは、抵抗素子は、一
端が第１の制御信号線に接続されると共に他端が開放さ
れていてもよい。このように第１の制御信号線に上記の
ような第１の高周波信号阻止手段を設けることにより、
第１の制御信号線への高周波信号の漏洩を防止できる。
線に接続されかつ高周波信号の通過を阻止する第１の高
周波信号阻止手段を備えるようにしてもよい。この場
合、第１の高周波信号阻止手段の第１構成例は、第１お
よび第２の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気
的に接続される方に一端が接続されかつ高周波信号の波
長の約１／４の電気長であって第１および第２の分布定
数線路の特性インピーダンスよりも大きな特性インピー
ダンスを有する高インピーダンス線路と、高インピーダ
ンス線路の他端に一端が接続されると共に他端が開放さ
れかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長であって高
インピーダンス線路の特性インピーダンスよりも小さな
特性インピーダンスを有する低インピーダンス線路とか
らなり、第１の制御信号線は、高インピーダンス線路の
他端に接続されている。また、第１の高周波信号阻止手
段の第２構成例は、第１および第２の分布定数線路のう
ち第１の制御信号線が電気的に接続される方に一端が接
続されかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長であっ
て第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンス
よりも大きな特性インピーダンスを有する高インピーダ
ンス線路と、一方の電極が高インピーダンス線路の他端
に接続されると共に他方の電極が接地に接続されたキャ
パシタとからなり、第１の制御信号線は、高インピーダ
ンス線路の他端に接続されている。また、第１の高周波
信号阻止手段の第３構成例は、インダクタンス素子から
なる。また、第１の高周波信号阻止手段の第４構成例
は、第１および第２の分布定数線路の特性インピーダン
スよりも十分大きなインピーダンスを有する抵抗素子か
らなる。この場合、抵抗素子は、第１の制御信号線に直
列に挿入されていてもよい。あるいは、抵抗素子は、一
端が第１の制御信号線に接続されると共に他端が開放さ
れていてもよい。このように第１の制御信号線に上記の
ような第１の高周波信号阻止手段を設けることにより、
第１の制御信号線への高周波信号の漏洩を防止できる。
【００２１】また、前述した移相器は、第１および第２
の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続
されていない方に電気的に接続されかつ静電誘導により
発生する電荷を充放電する第４の制御信号線を備えるよ
うにしてもよい。このように、静電誘導により発生する
電荷が第４の制御信号線を介して充放電されることによ
り、スイッチング動作が安定すると共に、スイッチング
速度が速くなる。
の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続
されていない方に電気的に接続されかつ静電誘導により
発生する電荷を充放電する第４の制御信号線を備えるよ
うにしてもよい。このように、静電誘導により発生する
電荷が第４の制御信号線を介して充放電されることによ
り、スイッチング動作が安定すると共に、スイッチング
速度が速くなる。
【００２２】また、前述した移相器は、第１および第２
の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続
されていない方に電気的に接続されかつ第１の制御信号
と逆の極性を有する定電圧を印加する第４の制御信号線
と、第１および第２の分布定数線路のうち第４の制御信
号線の電気的に接続される方に形成されかつ第１の絶縁
手段と共に第４の制御信号線より印加される定電圧の電
圧値を保持する第３の絶縁手段とを備えるようにしても
よい。このように、第１の制御信号が印加されない方の
分布定数線路に予め所定の電圧をかけておけば、そのぶ
ん第１の制御信号の電圧の大きさを小さくすることがで
きる。
の分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続
されていない方に電気的に接続されかつ第１の制御信号
と逆の極性を有する定電圧を印加する第４の制御信号線
と、第１および第２の分布定数線路のうち第４の制御信
号線の電気的に接続される方に形成されかつ第１の絶縁
手段と共に第４の制御信号線より印加される定電圧の電
圧値を保持する第３の絶縁手段とを備えるようにしても
よい。このように、第１の制御信号が印加されない方の
分布定数線路に予め所定の電圧をかけておけば、そのぶ
ん第１の制御信号の電圧の大きさを小さくすることがで
きる。
【００２３】これら２形態で、第４の制御信号線に接続
されかつ高周波信号の通過を阻止する第２の高周波信号
阻止手段を備えるようにしてもよい。この場合、第２の
高周波信号阻止手段の第１構成例は、第１および第２の
分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続さ
れていない方に一端が接続されかつ高周波信号の波長の
約１／４の電気長であって第１および第２の分布定数線
路の特性インピーダンスよりも大きな特性インピーダン
スを有する高インピーダンス線路と、一端が高インピー
ダンス線路の他端に接続されると共に他端が開放されか
つ高周波信号の波長の約１／４の電気長であって高イン
ピーダンス線路の特性インピーダンスよりも小さな特性
インピーダンスを有する低インピーダンス線路とからな
り、第４の制御信号線は、高インピーダンス線路の他端
に接続されている。また、第２の高周波信号阻止手段の
第２構成例は、第１および第２の分布定数線路のうち第
１の制御信号線が電気的に接続されていない方に一端が
接続されかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長で第
１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスより
も大きな特性インピーダンスを有する高インピーダンス
線路と、一方の電極が高インピーダンス線路の他端に接
続されると共に他方の電極が接地に接続されたキャパシ
タとからなり、第４の制御信号線は、高インピーダンス
線路の他端に接続されている。また、第２の高周波信号
阻止手段の第３構成例は、インダクタンス素子からな
る。また、第２の高周波信号阻止手段の第４構成例は、
第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスよ
りも十分大きなインピーダンスを有する抵抗素子からな
る。この場合、抵抗素子は、第４の制御信号線に直列に
挿入されていてもよい。あるいは、抵抗素子は、一端が
第４の制御信号線に接続されると共に他端が開放されて
いてもよい。第４の制御信号線に上記のような第２の高
周波信号阻止手段を設けることにより、第４の制御信号
線への高周波信号の漏洩を防止できる。
されかつ高周波信号の通過を阻止する第２の高周波信号
阻止手段を備えるようにしてもよい。この場合、第２の
高周波信号阻止手段の第１構成例は、第１および第２の
分布定数線路のうち第１の制御信号線が電気的に接続さ
れていない方に一端が接続されかつ高周波信号の波長の
約１／４の電気長であって第１および第２の分布定数線
路の特性インピーダンスよりも大きな特性インピーダン
スを有する高インピーダンス線路と、一端が高インピー
ダンス線路の他端に接続されると共に他端が開放されか
つ高周波信号の波長の約１／４の電気長であって高イン
ピーダンス線路の特性インピーダンスよりも小さな特性
インピーダンスを有する低インピーダンス線路とからな
り、第４の制御信号線は、高インピーダンス線路の他端
に接続されている。また、第２の高周波信号阻止手段の
第２構成例は、第１および第２の分布定数線路のうち第
１の制御信号線が電気的に接続されていない方に一端が
接続されかつ高周波信号の波長の約１／４の電気長で第
１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスより
も大きな特性インピーダンスを有する高インピーダンス
線路と、一方の電極が高インピーダンス線路の他端に接
続されると共に他方の電極が接地に接続されたキャパシ
タとからなり、第４の制御信号線は、高インピーダンス
線路の他端に接続されている。また、第２の高周波信号
阻止手段の第３構成例は、インダクタンス素子からな
る。また、第２の高周波信号阻止手段の第４構成例は、
第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスよ
りも十分大きなインピーダンスを有する抵抗素子からな
る。この場合、抵抗素子は、第４の制御信号線に直列に
挿入されていてもよい。あるいは、抵抗素子は、一端が
第４の制御信号線に接続されると共に他端が開放されて
いてもよい。第４の制御信号線に上記のような第２の高
周波信号阻止手段を設けることにより、第４の制御信号
線への高周波信号の漏洩を防止できる。
【００２４】また、前述した移相器は、第１および第２
の分布定数線路にそれぞれの一端が接続されかつ高周波
信号の波長の約１／４の電気長であって第１および第２
の分布定数線路の特性インピーダンスよりも大きな特性
インピーダンスを有する第１および第２の高インピーダ
ンス線路と、一方の電極が第１の高インピーダンス線路
の他端に接続されると共に他方の電極が第２の高インピ
ーダンス線路の他端に接続されたキャパシタとを備え、
第１の高インピーダンス線路の他端は、第１の制御信号
線に接続され、第２の高インピーダンス線路の他端は、
接地に接続されているものとしてもよい。この構成にお
いて、第１の高インピーダンス線路と、キャパシタと、
接地とにより第１の高周波信号阻止手段が構成される。
また、第２の高インピーダンス線路を接地に接続するこ
とにより第２の高周波信号阻止手段が構成される。
の分布定数線路にそれぞれの一端が接続されかつ高周波
信号の波長の約１／４の電気長であって第１および第２
の分布定数線路の特性インピーダンスよりも大きな特性
インピーダンスを有する第１および第２の高インピーダ
ンス線路と、一方の電極が第１の高インピーダンス線路
の他端に接続されると共に他方の電極が第２の高インピ
ーダンス線路の他端に接続されたキャパシタとを備え、
第１の高インピーダンス線路の他端は、第１の制御信号
線に接続され、第２の高インピーダンス線路の他端は、
接地に接続されているものとしてもよい。この構成にお
いて、第１の高インピーダンス線路と、キャパシタと、
接地とにより第１の高周波信号阻止手段が構成される。
また、第２の高インピーダンス線路を接地に接続するこ
とにより第２の高周波信号阻止手段が構成される。
【００２５】また、本発明の移相器の製造方法は、基板
上に主線路の一部と、この主線路の一部に接続された第
１の分布定数線路と、端部が第１の分布定数線路の端部
と離間する第２の分布定数線路と、主線路の一部に接続
された制御信号線とを形成する第１の工程と、第１およ
び第２の分布定数線路の隙間から第１または第２の分布
定数線路の端部にかけての領域上に犠牲層を形成する第
２の工程と、犠牲層上における第１または第２の分布定
数線路の端部と対向する部分に第１の絶縁膜を形成する
と共に、主線路の一部の両端上に第２の絶縁膜を形成す
る第３の工程と、犠牲層が形成されていない第２または
第１の分布定数線路の端部から犠牲層上の第１の絶縁膜
に至る部分に金属からなるカンチレバーを形成すると同
時に、第２の絶縁膜上から基板上に主線路の他部を形成
する第４の工程と、犠牲層を除去する第５の工程とを備
えることを特徴とする。これにより、前述したマイクロ
マシンスイッチを少ない工程で製造できる。
上に主線路の一部と、この主線路の一部に接続された第
１の分布定数線路と、端部が第１の分布定数線路の端部
と離間する第２の分布定数線路と、主線路の一部に接続
された制御信号線とを形成する第１の工程と、第１およ
び第２の分布定数線路の隙間から第１または第２の分布
定数線路の端部にかけての領域上に犠牲層を形成する第
２の工程と、犠牲層上における第１または第２の分布定
数線路の端部と対向する部分に第１の絶縁膜を形成する
と共に、主線路の一部の両端上に第２の絶縁膜を形成す
る第３の工程と、犠牲層が形成されていない第２または
第１の分布定数線路の端部から犠牲層上の第１の絶縁膜
に至る部分に金属からなるカンチレバーを形成すると同
時に、第２の絶縁膜上から基板上に主線路の他部を形成
する第４の工程と、犠牲層を除去する第５の工程とを備
えることを特徴とする。これにより、前述したマイクロ
マシンスイッチを少ない工程で製造できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明による移相器の第
１の実施の形態を示す図であり、図１（Ａ）は回路図、
図１（Ｂ）は平面図である。また、図２は、図１に示し
た移相器の断面図であり、図２（Ａ）は図１（Ｂ）にお
けるIIA−IIA′線方向の断面図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）におけるIIB 部の拡大断面図である。また、図３
は、図１に示した移相器の変形例を示す回路図である。
また、図４は、図２に示した第１の絶縁手段の変形例を
示す断面図である。また、図５は、図１に示したカンチ
レバーの変形例を示す断面図である。
実施の形態について詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明による移相器の第
１の実施の形態を示す図であり、図１（Ａ）は回路図、
図１（Ｂ）は平面図である。また、図２は、図１に示し
た移相器の断面図であり、図２（Ａ）は図１（Ｂ）にお
けるIIA−IIA′線方向の断面図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）におけるIIB 部の拡大断面図である。また、図３
は、図１に示した移相器の変形例を示す回路図である。
また、図４は、図２に示した第１の絶縁手段の変形例を
示す断面図である。また、図５は、図１に示したカンチ
レバーの変形例を示す断面図である。
【００２７】図１に示すように、高周波信号ＲＦが伝搬
する主線路１は、線路１ａ，１ｂ，１ｃにより構成され
る。ただし、線路１ｂの両端にはそれぞれキャパシタ１
５ａ，１５ｂが形成されており、線路１ａと線路１ｂと
はキャパシタ１５ａを介して、また線路１ｂと線路１ｃ
とはキャパシタ１５ｂを介して、それぞれ高周波的に接
続されている。キャパシタ１５ａは、例えば図１（Ｂ）
に示すように、線路１ａと線路１ｂとを上下に重ね合わ
せ、その間にＳｉＯ2 などの絶縁膜１６ａを介挿するこ
とにより構成される。キャパシタ１５ｂも同様に、線路
１ｂと線路１ｃとの間に絶縁膜１６ｂを介挿することに
より構成される。
する主線路１は、線路１ａ，１ｂ，１ｃにより構成され
る。ただし、線路１ｂの両端にはそれぞれキャパシタ１
５ａ，１５ｂが形成されており、線路１ａと線路１ｂと
はキャパシタ１５ａを介して、また線路１ｂと線路１ｃ
とはキャパシタ１５ｂを介して、それぞれ高周波的に接
続されている。キャパシタ１５ａは、例えば図１（Ｂ）
に示すように、線路１ａと線路１ｂとを上下に重ね合わ
せ、その間にＳｉＯ2 などの絶縁膜１６ａを介挿するこ
とにより構成される。キャパシタ１５ｂも同様に、線路
１ｂと線路１ｃとの間に絶縁膜１６ｂを介挿することに
より構成される。
【００２８】これらのキャパシタ１５ａ，１５ｂは、線
路１ａ，１ｃに接続された他のマイクロ波回路（図示せ
ず）を線路１ｂから直流ないし低周波的に絶縁する第２
の絶縁手段としての機能を有している。したがって、線
路１ａ，１ｃに接続された他のマイクロ波回路に含まれ
る結合コンデンサなどを、第２の絶縁手段として利用し
てもよい。また、第２の絶縁手段は、スタブ２ａ，３ａ
の接続時（オン時）に、後述する第１の絶縁手段と共
に、スタブ２ａ，２ｂの電圧値を後述する制御信号Ｓの
電圧値に保持するための機能も有している。なお、図３
に示すように、線路１ｂの途中に別のマイクロ波回路９
１が接続されていてもよい。
路１ａ，１ｃに接続された他のマイクロ波回路（図示せ
ず）を線路１ｂから直流ないし低周波的に絶縁する第２
の絶縁手段としての機能を有している。したがって、線
路１ａ，１ｃに接続された他のマイクロ波回路に含まれ
る結合コンデンサなどを、第２の絶縁手段として利用し
てもよい。また、第２の絶縁手段は、スタブ２ａ，３ａ
の接続時（オン時）に、後述する第１の絶縁手段と共
に、スタブ２ａ，２ｂの電圧値を後述する制御信号Ｓの
電圧値に保持するための機能も有している。なお、図３
に示すように、線路１ｂの途中に別のマイクロ波回路９
１が接続されていてもよい。
【００２９】図１に示すように、主線路１の一部である
線路１ｂには、先端開放された２本のスタブ（第１の分
布定数線路）２ａ，２ｂが互いにλ／４離れて接続され
ている。ここで、λは高周波信号ＲＦの波長である。さ
らに、やはり先端開放された別の２本のスタブ（第２の
分布定数線路）３ａ，３ｂが、スタブ２ａ，２ｂの先端
と離間して配置されいている。ここで、スタブ２ａ，２
ｂの電気長をＬ１、スタブ３ａ，３ｂの電気長をＬ２、
スタブ２ａ，２ｂおよびスタブ３ａ，３ｂ間の隙間をＧ
とおく。
線路１ｂには、先端開放された２本のスタブ（第１の分
布定数線路）２ａ，２ｂが互いにλ／４離れて接続され
ている。ここで、λは高周波信号ＲＦの波長である。さ
らに、やはり先端開放された別の２本のスタブ（第２の
分布定数線路）３ａ，３ｂが、スタブ２ａ，２ｂの先端
と離間して配置されいている。ここで、スタブ２ａ，２
ｂの電気長をＬ１、スタブ３ａ，３ｂの電気長をＬ２、
スタブ２ａ，２ｂおよびスタブ３ａ，３ｂ間の隙間をＧ
とおく。
【００３０】以上の主線路１およびスタブ２ａ，２ｂ，
３ａ，３ｂは、図２（Ａ）に示すように、基板１０上
に、例えばＡｌなどの金属からなるマイクロストリップ
線路により形成される。なお、主線路１およびスタブ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、コープレーナ線路、トリプレ
ート線路およびスロット線路などの他の分布定数線路に
より形成されてもよい。また、基板１０には、例えばガ
ラス基板などの誘電体基板、またはＳｉ，ＧａＡｓ基板
などの半導体基板が使用される。
３ａ，３ｂは、図２（Ａ）に示すように、基板１０上
に、例えばＡｌなどの金属からなるマイクロストリップ
線路により形成される。なお、主線路１およびスタブ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、コープレーナ線路、トリプレ
ート線路およびスロット線路などの他の分布定数線路に
より形成されてもよい。また、基板１０には、例えばガ
ラス基板などの誘電体基板、またはＳｉ，ＧａＡｓ基板
などの半導体基板が使用される。
【００３１】スタブ３ａの端部（スタブ２ａ側端部）に
は、Ａｌなどの導電性部材を含むポスト１２が形成され
ている。さらにポスト１２の上面にはアーム１３の基部
が固定されている。このアーム１３は、ポスト１２の上
面からスタブ２ａの先端部の上方まで延在している。ア
ーム１３は、導電性を有し、かつ一度湾曲しても元の形
状に復元するような材料で形成される。例えば、Ａｌ、
Ａｕ、Ｃｕなどで形成される。また、ボロンなどを拡散
して導電性をもたせたシリコンなどを用いてもよい。ポ
スト１２とアーム１３とを合わせてカンチレバー１１ａ
と呼ぶ。
は、Ａｌなどの導電性部材を含むポスト１２が形成され
ている。さらにポスト１２の上面にはアーム１３の基部
が固定されている。このアーム１３は、ポスト１２の上
面からスタブ２ａの先端部の上方まで延在している。ア
ーム１３は、導電性を有し、かつ一度湾曲しても元の形
状に復元するような材料で形成される。例えば、Ａｌ、
Ａｕ、Ｃｕなどで形成される。また、ボロンなどを拡散
して導電性をもたせたシリコンなどを用いてもよい。ポ
スト１２とアーム１３とを合わせてカンチレバー１１ａ
と呼ぶ。
【００３２】ポスト１２およびアーム１３は、図５およ
び図６を用いて後述するように、同一材料による単一部
材としてカンチレバー１１ａを構成してもよい。また逆
に、図２に示すように、必ずしもポスト１２とアーム１
３とが同一材料により構成される必要はない。さらに、
ポスト１２およびアーム１３の各々も、必ずしも単一の
材料のみで形成される必要はなく、複数の材料により形
成されてもよい。また、この場合、複数の材料のすべて
が導電性を有している必要もなく、絶縁体が一部に含ま
れていてもかまわない。例えば、アーム１３が強度上の
理由などによりＡｌなどの導体とＳｉＯ2 などの絶縁体
とが積層された２層構造となっていてもよいし、ポスト
１２も高周波信号ＲＦの伝搬を妨げない程度に絶縁体を
含んでいてもよい。
び図６を用いて後述するように、同一材料による単一部
材としてカンチレバー１１ａを構成してもよい。また逆
に、図２に示すように、必ずしもポスト１２とアーム１
３とが同一材料により構成される必要はない。さらに、
ポスト１２およびアーム１３の各々も、必ずしも単一の
材料のみで形成される必要はなく、複数の材料により形
成されてもよい。また、この場合、複数の材料のすべて
が導電性を有している必要もなく、絶縁体が一部に含ま
れていてもかまわない。例えば、アーム１３が強度上の
理由などによりＡｌなどの導体とＳｉＯ2 などの絶縁体
とが積層された２層構造となっていてもよいし、ポスト
１２も高周波信号ＲＦの伝搬を妨げない程度に絶縁体を
含んでいてもよい。
【００３３】図２に示すように、アーム１３の先端部下
面、すなわちスタブ２ａと対向する部分には、第１の絶
縁手段としてＳｉＯ2 などの絶縁膜１４が形成されてい
る。アーム１３はポスト１２により所定の高さを与えら
れており、アーム１３に取り付けられた絶縁膜１４は通
常（オフ時）、スタブ２ａと離間している。逆に言え
ば、絶縁膜１４とスタブ２ａとが通常離間するように、
ポスト１３の高さが決められる。
面、すなわちスタブ２ａと対向する部分には、第１の絶
縁手段としてＳｉＯ2 などの絶縁膜１４が形成されてい
る。アーム１３はポスト１２により所定の高さを与えら
れており、アーム１３に取り付けられた絶縁膜１４は通
常（オフ時）、スタブ２ａと離間している。逆に言え
ば、絶縁膜１４とスタブ２ａとが通常離間するように、
ポスト１３の高さが決められる。
【００３４】第１の絶縁手段は、スタブ２ａ，３ａの接
続時（オン時）に、キャパシタ１５ａ，１５ｂと共に、
スタブ２ａの電圧値を後述する制御信号Ｓの電圧値に保
持するためのものである。したがって、第１の絶縁手段
として、図４に示すような、スタブ２ａの先端部上面に
形成された絶縁膜１４ａを用いてもよい。また、絶縁膜
１４と１４ａとを組み合わせて、第１の絶縁手段として
もよい。なお、スタブ２ａの電圧値が制御信号Ｓの電圧
値に完全一致している必要はなく、カンチレバー１１が
制御信号Ｓに基づいて動作できる程度にスタブ２ａの電
圧値が保持されればよい。
続時（オン時）に、キャパシタ１５ａ，１５ｂと共に、
スタブ２ａの電圧値を後述する制御信号Ｓの電圧値に保
持するためのものである。したがって、第１の絶縁手段
として、図４に示すような、スタブ２ａの先端部上面に
形成された絶縁膜１４ａを用いてもよい。また、絶縁膜
１４と１４ａとを組み合わせて、第１の絶縁手段として
もよい。なお、スタブ２ａの電圧値が制御信号Ｓの電圧
値に完全一致している必要はなく、カンチレバー１１が
制御信号Ｓに基づいて動作できる程度にスタブ２ａの電
圧値が保持されればよい。
【００３５】また、図２ではカンチレバー１１ａのスタ
ブ３ａ側が固定された構造となっているが、これとは逆
に図５に示すようにカンチレバー１１ａ′のスタブ２ａ
側が固定された構造となっていてもよい。いずれにせ
よ、カンチレバー１１ａ，１１ａ′は、一端がスタブ２
ａ，３ａの一方に固定されると共に、他端がスタブ２
ａ，３ａの他方と接離自在となるような構造を有してい
ればよい。また、図１に示すように、スタブ２ｂ，３ｂ
側にもスタブ２ａ，３ａ側と同様に、カンチレバー１１
ｂおよび絶縁膜１４，１４ａが形成されている。
ブ３ａ側が固定された構造となっているが、これとは逆
に図５に示すようにカンチレバー１１ａ′のスタブ２ａ
側が固定された構造となっていてもよい。いずれにせ
よ、カンチレバー１１ａ，１１ａ′は、一端がスタブ２
ａ，３ａの一方に固定されると共に、他端がスタブ２
ａ，３ａの他方と接離自在となるような構造を有してい
ればよい。また、図１に示すように、スタブ２ｂ，３ｂ
側にもスタブ２ａ，３ａ側と同様に、カンチレバー１１
ｂおよび絶縁膜１４，１４ａが形成されている。
【００３６】また、主線路１の一部である線路１ｂに
は、第１の制御信号線４を介して制御装置５が接続され
ている。制御装置５は電圧の２値変化からなる制御信号
（第１の制御信号）Ｓを出力するものである。後述する
ように、この制御信号Ｓに基づきスタブ２ａ，２ｂとス
タブ３ａ，３ｂとの接続状態が切り換えられる。なお、
第１の制御信号線４は線路１ｂに直接接続されていなく
てもよく、例えば後掲の図１０および図１１に示すよう
に、線路１ｂに電気的に接続されていればよい。以上に
より、ローデッドライン形の移相器が構成される。
は、第１の制御信号線４を介して制御装置５が接続され
ている。制御装置５は電圧の２値変化からなる制御信号
（第１の制御信号）Ｓを出力するものである。後述する
ように、この制御信号Ｓに基づきスタブ２ａ，２ｂとス
タブ３ａ，３ｂとの接続状態が切り換えられる。なお、
第１の制御信号線４は線路１ｂに直接接続されていなく
てもよく、例えば後掲の図１０および図１１に示すよう
に、線路１ｂに電気的に接続されていればよい。以上に
より、ローデッドライン形の移相器が構成される。
【００３７】次に、図１に示した移相器でスイッチング
素子として機能するマイクロマシンスイッチの動作を説
明する。ただし、説明の都合上、制御信号Ｓは正の電圧
のオン／オフからなるものとする。なお、スタブ２ａ，
３ａ側の符号を挙げて説明するが、スタブ２ｂ，３ｂ側
も同時に同じ動作を行うことを断っておく。
素子として機能するマイクロマシンスイッチの動作を説
明する。ただし、説明の都合上、制御信号Ｓは正の電圧
のオン／オフからなるものとする。なお、スタブ２ａ，
３ａ側の符号を挙げて説明するが、スタブ２ｂ，３ｂ側
も同時に同じ動作を行うことを断っておく。
【００３８】前述したとおり、通常時、アーム１３先端
の絶縁膜１４はスタブ２ａと離間しているので、スタブ
２ａ，３ａの高周波接続は開放されている。このとき、
制御装置５から第１の制御信号線４を介して線路１ｂに
正の電圧が印加されると、線路１ｂに接続されたスタブ
２ａの表面に正電荷が発生する。これにより、このスタ
ブ２ａと対向するアーム１３の先端部下面に静電誘導に
より負電荷が現れ、スタブ２ａとアーム１３との間に吸
引力が発生する。この力によりアーム１３は基板１０側
に湾曲して、アーム１３の先端部に形成された絶縁膜１
４がスタブ２ａと接触すると、容量結合によりスタブ２
ａとスタブ３ａとが高周波的に接続される。
の絶縁膜１４はスタブ２ａと離間しているので、スタブ
２ａ，３ａの高周波接続は開放されている。このとき、
制御装置５から第１の制御信号線４を介して線路１ｂに
正の電圧が印加されると、線路１ｂに接続されたスタブ
２ａの表面に正電荷が発生する。これにより、このスタ
ブ２ａと対向するアーム１３の先端部下面に静電誘導に
より負電荷が現れ、スタブ２ａとアーム１３との間に吸
引力が発生する。この力によりアーム１３は基板１０側
に湾曲して、アーム１３の先端部に形成された絶縁膜１
４がスタブ２ａと接触すると、容量結合によりスタブ２
ａとスタブ３ａとが高周波的に接続される。
【００３９】このとき、キャパシタ１５ａ，１５ｂによ
り線路１ｂは線路１ａ，１ｃ、さらには線路１ａ，１ｃ
に接続された他のマイクロ波回路（図示せず）と直流な
いし低周波的に絶縁されている。このため、線路１ｂに
与えられた制御信号Ｓが他のマイクロ波回路へ漏れるこ
とはなく、他のマイクロ波回路に悪影響を与えることは
ない。これと同時に、キャパシタ１５ａ，１５ｂおよび
絶縁膜１４に囲まれた線路１ｂおよびスタブ２ａの電圧
値は保持される。一方、線路１ｂへの電圧の印加が停止
されると、スタブ２ａとアーム１３との間の吸引力がな
くなる。このため、アーム１３は元の形状に戻るので、
再び絶縁膜１４はスタブ２ａと離間する。これにより、
スタブ２ａ，３ａの高周波接続が開放される。
り線路１ｂは線路１ａ，１ｃ、さらには線路１ａ，１ｃ
に接続された他のマイクロ波回路（図示せず）と直流な
いし低周波的に絶縁されている。このため、線路１ｂに
与えられた制御信号Ｓが他のマイクロ波回路へ漏れるこ
とはなく、他のマイクロ波回路に悪影響を与えることは
ない。これと同時に、キャパシタ１５ａ，１５ｂおよび
絶縁膜１４に囲まれた線路１ｂおよびスタブ２ａの電圧
値は保持される。一方、線路１ｂへの電圧の印加が停止
されると、スタブ２ａとアーム１３との間の吸引力がな
くなる。このため、アーム１３は元の形状に戻るので、
再び絶縁膜１４はスタブ２ａと離間する。これにより、
スタブ２ａ，３ａの高周波接続が開放される。
【００４０】次に、図２（Ｂ）を参照して、マイクロマ
シンスイッチの各部の寸法の一例を示す。ここで、アー
ム１３はＡｌで形成され、制御信号Ｓとして４０Ｖの電
圧が印加されるものとする。まず、アーム１３の強度の
関係上、所望のバネ定数を得るために、アーム１３の厚
みｔは０．５μｍ程度に決められる。また、スタブ２ａ
の上面からアーム１３に形成された絶縁膜１４までの通
常時の高さＨは５μｍ程度である。さらに、スタブ２ａ
とアーム１３との対向面積は０．０１ｍｍ2 程度であ
る。このように諸寸法を設定することにより、前述した
ように動作するマイクロマシンスイッチを実現できる。
なお、ここで挙げた各部の寸法はあくまで例示であっ
て、これに限定されるものではない。
シンスイッチの各部の寸法の一例を示す。ここで、アー
ム１３はＡｌで形成され、制御信号Ｓとして４０Ｖの電
圧が印加されるものとする。まず、アーム１３の強度の
関係上、所望のバネ定数を得るために、アーム１３の厚
みｔは０．５μｍ程度に決められる。また、スタブ２ａ
の上面からアーム１３に形成された絶縁膜１４までの通
常時の高さＨは５μｍ程度である。さらに、スタブ２ａ
とアーム１３との対向面積は０．０１ｍｍ2 程度であ
る。このように諸寸法を設定することにより、前述した
ように動作するマイクロマシンスイッチを実現できる。
なお、ここで挙げた各部の寸法はあくまで例示であっ
て、これに限定されるものではない。
【００４１】次に、図１に示した移相器全体の動作原理
を説明する。制御装置５から出力される制御信号Ｓがオ
フであり、スタブ２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂの
高周波接続がいずれも開放されているとき、線路１ａ〜
１ｃからなる主線路１には電気長Ｌ１のスタブ２ａ，２
ｂのみが装荷される。一方、制御信号Ｓがオンとなり、
スタブ２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂがいずれも高
周波的に接続されると、主線路１にはカンチレバー１１
ａ，１１ｂを介して、さらにスタブ３ａ，３ｂが装荷さ
れる。このとき、主線路１に装荷されるスタブの電気長
はＬ１＋Ｌ２＋Ｇとなる。したがって、制御信号Ｓのオ
ン／オフにより、主線路１に装荷されるスタブの電気長
を変化させることができる。
を説明する。制御装置５から出力される制御信号Ｓがオ
フであり、スタブ２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂの
高周波接続がいずれも開放されているとき、線路１ａ〜
１ｃからなる主線路１には電気長Ｌ１のスタブ２ａ，２
ｂのみが装荷される。一方、制御信号Ｓがオンとなり、
スタブ２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂがいずれも高
周波的に接続されると、主線路１にはカンチレバー１１
ａ，１１ｂを介して、さらにスタブ３ａ，３ｂが装荷さ
れる。このとき、主線路１に装荷されるスタブの電気長
はＬ１＋Ｌ２＋Ｇとなる。したがって、制御信号Ｓのオ
ン／オフにより、主線路１に装荷されるスタブの電気長
を変化させることができる。
【００４２】主線路１からみたスタブのサセプタンスは
装荷されるスタブの電気長により変化する。その一方
で、このサセプタンスにより主線路１の通過位相が変化
する。したがって、制御信号Ｓをオン／オフしてスタブ
２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂの高周波接続を制御
することにより、主線路１を伝搬する高周波信号ＲＦの
移相量を切り換えることができる。なお、主線路１の途
中にはキャパシタ１５ａ，１５ｂが挿入されているが、
容量を十分大きくすれば高周波信号ＲＦの伝搬には何ら
支障がない。
装荷されるスタブの電気長により変化する。その一方
で、このサセプタンスにより主線路１の通過位相が変化
する。したがって、制御信号Ｓをオン／オフしてスタブ
２ａ，３ａおよびスタブ２ｂ，３ｂの高周波接続を制御
することにより、主線路１を伝搬する高周波信号ＲＦの
移相量を切り換えることができる。なお、主線路１の途
中にはキャパシタ１５ａ，１５ｂが挿入されているが、
容量を十分大きくすれば高周波信号ＲＦの伝搬には何ら
支障がない。
【００４３】次に、図１に示した移相器の製造方法につ
いて説明する。図６および図７はこの移相器を製造する
際の主要な工程を示す断面図である。これらの図には、
図１（Ｂ）におけるIIA−IIA′線方向の断面が示されて
いる。まず、基板１０上にフォトレジストを塗布する。
このフォトレジストを公知のフォトリソグラフィ技術で
パターンニングし、所定の位置に溝２１ａを備えたレジ
ストパターン２１を形成する。なお、図６（Ａ）には後
の工程でスタブ２ａ，３ａおよび線路１ｂが形成される
部分の溝２１ａが示されているが、スタブ２ｂ，３ｂお
よび第１の制御信号線４が形成される部分にも同時に溝
が形成されている。
いて説明する。図６および図７はこの移相器を製造する
際の主要な工程を示す断面図である。これらの図には、
図１（Ｂ）におけるIIA−IIA′線方向の断面が示されて
いる。まず、基板１０上にフォトレジストを塗布する。
このフォトレジストを公知のフォトリソグラフィ技術で
パターンニングし、所定の位置に溝２１ａを備えたレジ
ストパターン２１を形成する。なお、図６（Ａ）には後
の工程でスタブ２ａ，３ａおよび線路１ｂが形成される
部分の溝２１ａが示されているが、スタブ２ｂ，３ｂお
よび第１の制御信号線４が形成される部分にも同時に溝
が形成されている。
【００４４】次に、図６（Ｂ）に示すように、基板１０
上の全域にスパッタ法でＡｌなどからなる金属膜２２を
形成する。そして、有機溶剤などに溶解させる方法など
によりレジストパターン２１を除去することで、レジス
トパターン２１上の金属膜２２を選択的に除去（リフト
オフ）し、図６（Ｃ）に示すように基板１０上にスタブ
２ａ，３ａおよび線路１ｂを形成する。図示しないが、
このとき、スタブ２ｂ，３ｂおよび第１の制御信号線４
も同時に形成される。
上の全域にスパッタ法でＡｌなどからなる金属膜２２を
形成する。そして、有機溶剤などに溶解させる方法など
によりレジストパターン２１を除去することで、レジス
トパターン２１上の金属膜２２を選択的に除去（リフト
オフ）し、図６（Ｃ）に示すように基板１０上にスタブ
２ａ，３ａおよび線路１ｂを形成する。図示しないが、
このとき、スタブ２ｂ，３ｂおよび第１の制御信号線４
も同時に形成される。
【００４５】次に、図６（Ｄ）に示すように、感光性を
有するポリイミドを塗布して乾燥させ、基板１０上の全
域に膜厚５〜６μｍ程度の犠牲層２３を形成する。そし
て、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて図６（Ｅ）
に示すように犠牲層２３をパターンニングし、スタブ２
ａ，３ａの隙間からスタブ２ａの先端部（スタブ３ａ側
の端部）にかけて（すなわち、図１に示したアーム１３
が形成される部分）の犠牲層２３を残して、不要部分を
除去する。なお、図６（Ｅ）では、スタブ３ａの端部を
除く部分にも犠牲層２３を残してある。また、図示しな
いが、スタブ２ｂ，３ｂ側の犠牲層も同様にパターンニ
ングされる。ここで、２００〜３００℃に加熱して、残
された犠牲層２３を硬化させる。
有するポリイミドを塗布して乾燥させ、基板１０上の全
域に膜厚５〜６μｍ程度の犠牲層２３を形成する。そし
て、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて図６（Ｅ）
に示すように犠牲層２３をパターンニングし、スタブ２
ａ，３ａの隙間からスタブ２ａの先端部（スタブ３ａ側
の端部）にかけて（すなわち、図１に示したアーム１３
が形成される部分）の犠牲層２３を残して、不要部分を
除去する。なお、図６（Ｅ）では、スタブ３ａの端部を
除く部分にも犠牲層２３を残してある。また、図示しな
いが、スタブ２ｂ，３ｂ側の犠牲層も同様にパターンニ
ングされる。ここで、２００〜３００℃に加熱して、残
された犠牲層２３を硬化させる。
【００４６】次に、図７（Ａ）に示すように、基板１０
上の全域にＣＶＤ法またはスパッタ法などの手段により
ＳｉＯ2 を堆積して、膜厚０．０１〜０．３μｍ程度の
絶縁膜２４を形成する。そして、公知のフォトリソグラ
フィ技術とエッチング技術を用いて、所定の箇所を残し
て絶縁膜２４を除去する。こうして、図７（Ｂ）に示す
ように、犠牲層２３上におけるスタブ２ａの先端部と対
向する部分に絶縁膜（第１の絶縁膜）１４を形成し、ス
タブ２ａとの接続点である線路１ｂの端部に絶縁膜（第
２の絶縁膜）１６ａを形成する。図示しないが、このと
き、スタブ２ｂ，３ｂ側にも同様に絶縁膜（第１の絶縁
膜）１４および絶縁膜（第２の絶縁膜）１６ｂが形成さ
れる。なお、ここで使用されたフォトレジストはアルカ
リ溶剤で除去される。
上の全域にＣＶＤ法またはスパッタ法などの手段により
ＳｉＯ2 を堆積して、膜厚０．０１〜０．３μｍ程度の
絶縁膜２４を形成する。そして、公知のフォトリソグラ
フィ技術とエッチング技術を用いて、所定の箇所を残し
て絶縁膜２４を除去する。こうして、図７（Ｂ）に示す
ように、犠牲層２３上におけるスタブ２ａの先端部と対
向する部分に絶縁膜（第１の絶縁膜）１４を形成し、ス
タブ２ａとの接続点である線路１ｂの端部に絶縁膜（第
２の絶縁膜）１６ａを形成する。図示しないが、このと
き、スタブ２ｂ，３ｂ側にも同様に絶縁膜（第１の絶縁
膜）１４および絶縁膜（第２の絶縁膜）１６ｂが形成さ
れる。なお、ここで使用されたフォトレジストはアルカ
リ溶剤で除去される。
【００４７】次に、図７（Ｃ）に示すように、スタブ３
ａの端部から犠牲層１４上の絶縁膜１４まで至る部分に
Ａｌなどからなるカンチレバー１１ａを、また絶縁膜１
６ａ上から基板１０上をはうようにＡｌなどからなる線
路１ａを、リフトオフ法を用いて同時に形成する。ま
た、図示しないが同様に、カンチレバー１１ｂおよび線
路１ｃも同時に形成される。最後に、酸素ガスのプラズ
マを用いたドライエッチング法で、図７（Ｄ）に示すよ
うに、犠牲層２３のみを選択的に除去することにより、
移相器が完成する。ここではカンチレバー１１ａ，１１
ｂを構成するポスト１２とアーム１３とを同一工程で形
成する方法を示したが、もちろん、ポスト１２とアーム
１３とを別々の工程で形成してもよい。
ａの端部から犠牲層１４上の絶縁膜１４まで至る部分に
Ａｌなどからなるカンチレバー１１ａを、また絶縁膜１
６ａ上から基板１０上をはうようにＡｌなどからなる線
路１ａを、リフトオフ法を用いて同時に形成する。ま
た、図示しないが同様に、カンチレバー１１ｂおよび線
路１ｃも同時に形成される。最後に、酸素ガスのプラズ
マを用いたドライエッチング法で、図７（Ｄ）に示すよ
うに、犠牲層２３のみを選択的に除去することにより、
移相器が完成する。ここではカンチレバー１１ａ，１１
ｂを構成するポスト１２とアーム１３とを同一工程で形
成する方法を示したが、もちろん、ポスト１２とアーム
１３とを別々の工程で形成してもよい。
【００４８】ここで、図１に示した移相器と図３１に示
した従来の移相器とを、マイクロマシンスイッチの構成
を中心に対比する。まず、図１に示したマイクロマシン
スイッチのカンチレバー１１ａ，１１ｂは、可動接点と
しての機能と、可動接点の支持手段としての機能とを兼
ね備えている。したがって、カンチレバー１１ａ，１１
ｂは機能的にみて、図３１に示したマイクロマシンスイ
ッチのコンタクト２１５とアーム２１３とポスト２１２
とに相当するが、前者は後者に比べて小さく形成でき、
また構造も簡単である。また、カンチレバー１１ａ，１
１ｂはポスト１２とアーム１３とにより構成されるが、
図７（Ｃ）で示したようにポスト１２とアーム１３とは
同一工程で形成できるので、カンチレバー１１ａ，１１
ｂの形成は極めて容易である。
した従来の移相器とを、マイクロマシンスイッチの構成
を中心に対比する。まず、図１に示したマイクロマシン
スイッチのカンチレバー１１ａ，１１ｂは、可動接点と
しての機能と、可動接点の支持手段としての機能とを兼
ね備えている。したがって、カンチレバー１１ａ，１１
ｂは機能的にみて、図３１に示したマイクロマシンスイ
ッチのコンタクト２１５とアーム２１３とポスト２１２
とに相当するが、前者は後者に比べて小さく形成でき、
また構造も簡単である。また、カンチレバー１１ａ，１
１ｂはポスト１２とアーム１３とにより構成されるが、
図７（Ｃ）で示したようにポスト１２とアーム１３とは
同一工程で形成できるので、カンチレバー１１ａ，１１
ｂの形成は極めて容易である。
【００４９】また、図１に示したマイクロマシンスイッ
チでは、制御信号Ｓを主線路１の一部である線路１ｂに
印加してカンチレバー１１ａ，１１ｂの動作を制御する
ようにしたので、従来必要であった下部電極２１１およ
び上部電極２１４は不要となり、この点でもマイクロマ
シンスイッチを小型化できると共に、マイクロマシンス
イッチの構造が簡単になる。
チでは、制御信号Ｓを主線路１の一部である線路１ｂに
印加してカンチレバー１１ａ，１１ｂの動作を制御する
ようにしたので、従来必要であった下部電極２１１およ
び上部電極２１４は不要となり、この点でもマイクロマ
シンスイッチを小型化できると共に、マイクロマシンス
イッチの構造が簡単になる。
【００５０】その一方で、図１に示したマイクロマシン
スイッチでは制御信号Ｓの電圧値を保持するために絶縁
膜１４，１６ａ，１６ｂが必要になるが、従来のマイク
ロマシンスイッチでも容量結合形の場合にはコンタクト
２１５の下面に絶縁膜を形成する必要があった。また、
図７（Ｂ），（Ｃ）で示したように、絶縁膜１６ａ，１
６ｂを絶縁膜１４と同一工程で形成でき、また主線路１
の他の一部である線路１ａ，１ｃをカンチレバー１１
ａ，１１ｂと同一工程で形成できるので、製造工程が複
雑になるわけではない。
スイッチでは制御信号Ｓの電圧値を保持するために絶縁
膜１４，１６ａ，１６ｂが必要になるが、従来のマイク
ロマシンスイッチでも容量結合形の場合にはコンタクト
２１５の下面に絶縁膜を形成する必要があった。また、
図７（Ｂ），（Ｃ）で示したように、絶縁膜１６ａ，１
６ｂを絶縁膜１４と同一工程で形成でき、また主線路１
の他の一部である線路１ａ，１ｃをカンチレバー１１
ａ，１１ｂと同一工程で形成できるので、製造工程が複
雑になるわけではない。
【００５１】以上のように、マイクロマシンスイッチを
小型化できると共に、その構造を簡単化できるので、こ
のマイクロマシンスイッチをスイッチング素子として使
用することによって、従来よりも移相器を全体として小
型化できると共に、少ない工程で移相器を形成できる。
小型化できると共に、その構造を簡単化できるので、こ
のマイクロマシンスイッチをスイッチング素子として使
用することによって、従来よりも移相器を全体として小
型化できると共に、少ない工程で移相器を形成できる。
【００５２】（第２の実施の形態）図８は、本発明によ
る移相器の第２の実施の形態を示す図であり、図８
（Ａ）は回路図、図８（Ｂ）は平面図である。この図に
おいて、図１と同一部分を同一符号をもって示し、適宜
その説明を省略する。図１に示した移相器と図８に示し
た移相器とでは、第１の制御信号線４の接続位置が異な
る。すなわち、図１に示した移相器では、第１の制御信
号線４が主線路１に接続されているのに対して、図８に
示した移相器では、第１の制御信号線４がスタブ３ａ，
３ｂに接続されている。
る移相器の第２の実施の形態を示す図であり、図８
（Ａ）は回路図、図８（Ｂ）は平面図である。この図に
おいて、図１と同一部分を同一符号をもって示し、適宜
その説明を省略する。図１に示した移相器と図８に示し
た移相器とでは、第１の制御信号線４の接続位置が異な
る。すなわち、図１に示した移相器では、第１の制御信
号線４が主線路１に接続されているのに対して、図８に
示した移相器では、第１の制御信号線４がスタブ３ａ，
３ｂに接続されている。
【００５３】スタブ３ａ，３ｂは先端部が開放されてお
り、他のマイクロ波回路に接続さていない。このため、
図８に示した移相器では、図１に示したキャパシタ１５
ａ，１５ｂのような構成を設けるまでもなく、スタブ３
ａ，３ｂの開放された先端部が第２の絶縁手段として機
能する。したがって、図８に示すように構成することに
よって、移相器の構造がより簡単になる。
り、他のマイクロ波回路に接続さていない。このため、
図８に示した移相器では、図１に示したキャパシタ１５
ａ，１５ｂのような構成を設けるまでもなく、スタブ３
ａ，３ｂの開放された先端部が第２の絶縁手段として機
能する。したがって、図８に示すように構成することに
よって、移相器の構造がより簡単になる。
【００５４】（第３の実施の形態）図９は、本発明によ
る移相器の第３の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図９に示した移相器
は、図１に示した移相器の第１の制御信号線４に第１の
高周波信号阻止手段６を接続したものである。第１の高
周波信号阻止手段６は、高周波信号ＲＦの通過を阻止す
るものである。したがって、主線路１を伝搬する高周波
信号ＲＦの制御装置５への流入を阻止でき、移相器の挿
入損失を低減できる。
る移相器の第３の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図９に示した移相器
は、図１に示した移相器の第１の制御信号線４に第１の
高周波信号阻止手段６を接続したものである。第１の高
周波信号阻止手段６は、高周波信号ＲＦの通過を阻止す
るものである。したがって、主線路１を伝搬する高周波
信号ＲＦの制御装置５への流入を阻止でき、移相器の挿
入損失を低減できる。
【００５５】また、図１に示した移相器では、第１の制
御信号線４の配線によっては、第１の制御信号線４から
漏洩した電力が他のマイクロ波回路へ結合して、回路全
体の特性に悪影響を及ぼしたり、共振の原因になるおそ
れがあった。しかし、第１の制御信号線４に第１の高周
波信号阻止手段６を接続することにより、第１の制御信
号線４から他のマイクロ波回路への電磁的結合を防止で
きるので、移相器が使用される回路の高周波特性を改善
できる。なお、図８に示した移相器の第１の制御信号線
４に第１の高周波信号阻止手段６を接続しても、同様の
効果が得られる。
御信号線４の配線によっては、第１の制御信号線４から
漏洩した電力が他のマイクロ波回路へ結合して、回路全
体の特性に悪影響を及ぼしたり、共振の原因になるおそ
れがあった。しかし、第１の制御信号線４に第１の高周
波信号阻止手段６を接続することにより、第１の制御信
号線４から他のマイクロ波回路への電磁的結合を防止で
きるので、移相器が使用される回路の高周波特性を改善
できる。なお、図８に示した移相器の第１の制御信号線
４に第１の高周波信号阻止手段６を接続しても、同様の
効果が得られる。
【００５６】次に、図１０〜図１６を用いて、図９にお
ける第１の高周波信号阻止手段６の構成例について説明
する。まず、第１の高周波信号阻止手段６の第１構成例
について説明する。図１０はこの第１構成例を示す図で
あり、図１０（Ａ）は回路図、図１０（Ｂ）は平面図で
ある。第１の高周波信号阻止手段６の第１構成例は、高
インピーダンスλ／４線路３１と低インピーダンスλ／
４線路３２とにより構成されるフィルタ３０である。
ける第１の高周波信号阻止手段６の構成例について説明
する。まず、第１の高周波信号阻止手段６の第１構成例
について説明する。図１０はこの第１構成例を示す図で
あり、図１０（Ａ）は回路図、図１０（Ｂ）は平面図で
ある。第１の高周波信号阻止手段６の第１構成例は、高
インピーダンスλ／４線路３１と低インピーダンスλ／
４線路３２とにより構成されるフィルタ３０である。
【００５７】高インピーダンスλ／４線路３１は、電気
長が約λ／４（λは高周波信号ＲＦの波長）であり、主
線路１よりも大きな特性インピーダンスを有している。
また、低インピーダンスλ／４線路３２は、電気長が約
λ／４であり、高インピーダンスλ／４線路３１よりも
小さな特性インピーダンスを有している。これらの線路
３１，３２の特性インピーダンスの値は、例えば主線路
１の特性が一般的な５０Ωであれば、高インピーダンス
λ／４線路３１の特性インピーダンスは概ね７０〜２０
０Ω程度、低インピーダンスλ／４線路３２の特性イン
ピーダンスは概ね２０〜４０Ω程度であることが望まし
い。
長が約λ／４（λは高周波信号ＲＦの波長）であり、主
線路１よりも大きな特性インピーダンスを有している。
また、低インピーダンスλ／４線路３２は、電気長が約
λ／４であり、高インピーダンスλ／４線路３１よりも
小さな特性インピーダンスを有している。これらの線路
３１，３２の特性インピーダンスの値は、例えば主線路
１の特性が一般的な５０Ωであれば、高インピーダンス
λ／４線路３１の特性インピーダンスは概ね７０〜２０
０Ω程度、低インピーダンスλ／４線路３２の特性イン
ピーダンスは概ね２０〜４０Ω程度であることが望まし
い。
【００５８】高インピーダンスλ／４線路３１の一端は
主線路１の一部である線路１ｂに接続され、他端は低イ
ンピーダンスλ／４線路３２の一端に接続される。低イ
ンピーダンスλ／４線路３２の他端は開放されている。
さらに、高インピーダンスλ／４線路３１の他端（すな
わち、線路３１と３２の接続点３３）には、高インピー
ダンスの第１の制御信号線４が接続される。したがっ
て、第１の制御信号線４は、高インピーダンスλ／４線
路３１を介して、線路１ｂに電気的に接続される。
主線路１の一部である線路１ｂに接続され、他端は低イ
ンピーダンスλ／４線路３２の一端に接続される。低イ
ンピーダンスλ／４線路３２の他端は開放されている。
さらに、高インピーダンスλ／４線路３１の他端（すな
わち、線路３１と３２の接続点３３）には、高インピー
ダンスの第１の制御信号線４が接続される。したがっ
て、第１の制御信号線４は、高インピーダンスλ／４線
路３１を介して、線路１ｂに電気的に接続される。
【００５９】以下、このフィルタ３０の動作原理を簡単
に説明する。上述したように、低インピーダンスλ／４
線路３２の他端は開放されている。このため、この他端
よりλ／４経た接続点３３から低インピーダンスλ／４
線路３２側をみたときのインピーダンスは０Ωとなるの
で、接続点３３で高周波的に接地されている状態と等価
となる。したがって、この接続点３３に第１の制御信号
線４を並列に接続しても、接続点３３でのインピーダン
スは０Ωのままであり、高周波の振る舞いに影響を与え
ない。
に説明する。上述したように、低インピーダンスλ／４
線路３２の他端は開放されている。このため、この他端
よりλ／４経た接続点３３から低インピーダンスλ／４
線路３２側をみたときのインピーダンスは０Ωとなるの
で、接続点３３で高周波的に接地されている状態と等価
となる。したがって、この接続点３３に第１の制御信号
線４を並列に接続しても、接続点３３でのインピーダン
スは０Ωのままであり、高周波の振る舞いに影響を与え
ない。
【００６０】さらに、線路１ｂは接続点３３から電気長
がλ／４の高インピーダンスλ／４線路３２を経て接続
されているので、線路１ｂからフィルタ３０側をみたと
きのインピーダンスは無限大（∞Ω）となる。したがっ
て、線路１ｂからフィルタ３０側には高周波は流れない
ので、高周波的にはフィルタ３０と第１の制御信号線４
とがない状態と等価となる。ここで説明したフィルタ３
０の構成は、一般にバイアスティーと呼ばれているが、
特定の周波数帯のみ遮断するので、一種の帯域阻止フィ
ルタとして動作する。
がλ／４の高インピーダンスλ／４線路３２を経て接続
されているので、線路１ｂからフィルタ３０側をみたと
きのインピーダンスは無限大（∞Ω）となる。したがっ
て、線路１ｂからフィルタ３０側には高周波は流れない
ので、高周波的にはフィルタ３０と第１の制御信号線４
とがない状態と等価となる。ここで説明したフィルタ３
０の構成は、一般にバイアスティーと呼ばれているが、
特定の周波数帯のみ遮断するので、一種の帯域阻止フィ
ルタとして動作する。
【００６１】次に、第１の高周波信号阻止手段６の第２
構成例について説明する。図１１はこの第２構成例を示
す図であり、図１１（Ａ）は回路図、図１１（Ｂ）は平
面図である。第１の高周波信号阻止手段６の第２構成例
は、高インピーダンスλ／４線路４１と、キャパシタ４
２と、接地４３とにより構成されるフィルタ４０であ
る。図１１（Ａ）に示すように、高インピーダンスλ／
４線路４１の一端は主線路１の一部である線路１ｂに接
続され、他端はキャパシタ４２の一方の電極に接続され
る。また、このキャパシタ４２の他方の電極は接地４３
に接続される。さらに、高インピーダンスλ／４線路４
１が接続されるキャパシタ４２の一方の電極には、第１
の制御信号線４が接続される。したがって、第１の制御
信号線４は、高インピーダンスλ／４線路４１を介し
て、線路１ｂに電気的に接続される。
構成例について説明する。図１１はこの第２構成例を示
す図であり、図１１（Ａ）は回路図、図１１（Ｂ）は平
面図である。第１の高周波信号阻止手段６の第２構成例
は、高インピーダンスλ／４線路４１と、キャパシタ４
２と、接地４３とにより構成されるフィルタ４０であ
る。図１１（Ａ）に示すように、高インピーダンスλ／
４線路４１の一端は主線路１の一部である線路１ｂに接
続され、他端はキャパシタ４２の一方の電極に接続され
る。また、このキャパシタ４２の他方の電極は接地４３
に接続される。さらに、高インピーダンスλ／４線路４
１が接続されるキャパシタ４２の一方の電極には、第１
の制御信号線４が接続される。したがって、第１の制御
信号線４は、高インピーダンスλ／４線路４１を介し
て、線路１ｂに電気的に接続される。
【００６２】キャパシタ４２は図１１（Ｂ）に示すよう
に、前記一方の電極となる電極４４と、前記他方の電極
となる接地された電極４３ａと、電極４４，４３ａ間に
介挿された絶縁膜４５とにより構成できる。高インピー
ダンスλ／４線路４１は、特性インピーダンスが高く、
電気長が約λ／４（λは高周波信号ＲＦの波長）であ
る。高インピーダンスλ／４線路４１の特性インピーダ
ンスの値は、図１０における高インピーダンスλ／４線
路３１と同様に決められる。
に、前記一方の電極となる電極４４と、前記他方の電極
となる接地された電極４３ａと、電極４４，４３ａ間に
介挿された絶縁膜４５とにより構成できる。高インピー
ダンスλ／４線路４１は、特性インピーダンスが高く、
電気長が約λ／４（λは高周波信号ＲＦの波長）であ
る。高インピーダンスλ／４線路４１の特性インピーダ
ンスの値は、図１０における高インピーダンスλ／４線
路３１と同様に決められる。
【００６３】以下、このフィルタ４０の動作原理を簡単
に説明する。キャパシタ４２は十分な容量を有している
ので、高インピーダンスλ／４線路４１とキャパシタ４
２との接続点は高周波的に接地されているのと等価とな
り、インピーダンスは０Ωとなる。したがって、図１０
の場合と同様、この接続点に第１の制御信号線４をさら
に接続しても、高周波的には影響がない。さらに、線路
１ｂはキャパシタ４２から電気長がλ／４の高インピー
ダンスλ／４線路４１を経て接続されているので、線路
１ｂからフィルタ４０側をみたときのインピーダンスは
無限大（∞Ω）、つまり線路１ｂからフィルタ４０側に
高周波信号ＲＦが流れない状態となる。ここで説明した
フィルタ４０もバイアスティーの一種であり、帯域阻止
フィルタとして動作する。
に説明する。キャパシタ４２は十分な容量を有している
ので、高インピーダンスλ／４線路４１とキャパシタ４
２との接続点は高周波的に接地されているのと等価とな
り、インピーダンスは０Ωとなる。したがって、図１０
の場合と同様、この接続点に第１の制御信号線４をさら
に接続しても、高周波的には影響がない。さらに、線路
１ｂはキャパシタ４２から電気長がλ／４の高インピー
ダンスλ／４線路４１を経て接続されているので、線路
１ｂからフィルタ４０側をみたときのインピーダンスは
無限大（∞Ω）、つまり線路１ｂからフィルタ４０側に
高周波信号ＲＦが流れない状態となる。ここで説明した
フィルタ４０もバイアスティーの一種であり、帯域阻止
フィルタとして動作する。
【００６４】次に、第１の高周波信号阻止手段６の第３
構成例について説明する。図１２はこの第３構成例を示
す回路図である。また、図１３および図１４は、第３構
成例の具体例を示す平面図である。第１の高周波信号阻
止手段６の第３構成例は、インダクタンス素子からなる
フィルタ５０である。例えば、図１３に示すスパイラル
インダクタ５１、および図１４に示すミアンダラインイ
ンダクタ５２などを使用できる。これら誘導性の回路素
子は、直流〜低周波数では低インピーダンスであるが、
高周波数では高インピーダンスを示すので、低域通過フ
ィルタとして動作する。ただし、カットオフ周波数は、
高周波信号ＲＦの周波数よりも低く設定される。
構成例について説明する。図１２はこの第３構成例を示
す回路図である。また、図１３および図１４は、第３構
成例の具体例を示す平面図である。第１の高周波信号阻
止手段６の第３構成例は、インダクタンス素子からなる
フィルタ５０である。例えば、図１３に示すスパイラル
インダクタ５１、および図１４に示すミアンダラインイ
ンダクタ５２などを使用できる。これら誘導性の回路素
子は、直流〜低周波数では低インピーダンスであるが、
高周波数では高インピーダンスを示すので、低域通過フ
ィルタとして動作する。ただし、カットオフ周波数は、
高周波信号ＲＦの周波数よりも低く設定される。
【００６５】このような分布定数素子だけでなく、コイ
ルなどの集中定数素子を外付けして利用してもよい。な
お、低域通過フィルタとしては、特性インピーダンスの
異なる線路を多段縦続接続して構成したフィルタなど、
他のタイプのフィルタも利用できる。
ルなどの集中定数素子を外付けして利用してもよい。な
お、低域通過フィルタとしては、特性インピーダンスの
異なる線路を多段縦続接続して構成したフィルタなど、
他のタイプのフィルタも利用できる。
【００６６】次に、第１の高周波信号阻止手段６の第４
構成例について説明する。図１５はこの第４構成例を示
す図であり、図１５（Ａ）は回路図、図１５（Ｂ）は平
面図である。図１５（Ａ）に示すように、第１の高周波
信号阻止手段６として抵抗素子６１を第１の制御信号線
４に直列に挿入して、高周波信号ＲＦの流入を阻止する
こともできる。
構成例について説明する。図１５はこの第４構成例を示
す図であり、図１５（Ａ）は回路図、図１５（Ｂ）は平
面図である。図１５（Ａ）に示すように、第１の高周波
信号阻止手段６として抵抗素子６１を第１の制御信号線
４に直列に挿入して、高周波信号ＲＦの流入を阻止する
こともできる。
【００６７】抵抗素子６１のインピーダンスの値は、主
線路１の特性インピーダンスの２倍以上であればよい
が、概ね２０倍以上に設定されることが望ましい。すな
わち、主線路１の特性が一般的な５０Ωであれば、抵抗
素子６１のインピーダンスは概ね１ｋΩ以上に決められ
る。このように抵抗素子６１のインピーダンスを決めれ
ば、主線路１から制御信号線４側をみたインピーダンス
が大きくなるので、第１の制御信号線４への高周波信号
ＲＦの漏洩を抑制できる。この抵抗素子６１の作成に
は、例えば真空蒸着法またはスパッタ法により薄膜抵抗
素子を形成する方法、半導体ｎ層またはｎ+ 層を流用す
る方法などを利用できる。
線路１の特性インピーダンスの２倍以上であればよい
が、概ね２０倍以上に設定されることが望ましい。すな
わち、主線路１の特性が一般的な５０Ωであれば、抵抗
素子６１のインピーダンスは概ね１ｋΩ以上に決められ
る。このように抵抗素子６１のインピーダンスを決めれ
ば、主線路１から制御信号線４側をみたインピーダンス
が大きくなるので、第１の制御信号線４への高周波信号
ＲＦの漏洩を抑制できる。この抵抗素子６１の作成に
は、例えば真空蒸着法またはスパッタ法により薄膜抵抗
素子を形成する方法、半導体ｎ層またはｎ+ 層を流用す
る方法などを利用できる。
【００６８】第１の制御信号線４への高周波信号ＲＦの
漏洩を防止するために図１０〜図１４に示したフィルタ
３０，４０，５０を追加するとマイクロマシンスイッチ
の全体寸法が大きくなるが、図１５に示した抵抗素子６
１を利用することにより全体寸法を大きくすることなく
上記の目的を達成できる。なお、図１６に示すように抵
抗素子６１を第１の制御信号線４に並列に接続（つま
り、抵抗素子６１の一端を第１の制御信号線４に接続す
ると共に、他端を開放）しても、共振の発生防止には有
効である。
漏洩を防止するために図１０〜図１４に示したフィルタ
３０，４０，５０を追加するとマイクロマシンスイッチ
の全体寸法が大きくなるが、図１５に示した抵抗素子６
１を利用することにより全体寸法を大きくすることなく
上記の目的を達成できる。なお、図１６に示すように抵
抗素子６１を第１の制御信号線４に並列に接続（つま
り、抵抗素子６１の一端を第１の制御信号線４に接続す
ると共に、他端を開放）しても、共振の発生防止には有
効である。
【００６９】（第４の実施の形態）図１７は、本発明に
よる移相器の第４の実施の形態の構成を示す図であり、
図１７（Ａ）は回路図、図１７（Ｂ）は平面図である。
この図において、図１と同一部分を同一符号をもって示
し、適宜その説明を省略する。図１７に示した移相器
は、図１に示した移相器のカンチレバー１１ａ，１１ｂ
を、スタブ３ａ，３ｂおよび第４の制御信号線４ａを介
して接地５ａに接続したものである。
よる移相器の第４の実施の形態の構成を示す図であり、
図１７（Ａ）は回路図、図１７（Ｂ）は平面図である。
この図において、図１と同一部分を同一符号をもって示
し、適宜その説明を省略する。図１７に示した移相器
は、図１に示した移相器のカンチレバー１１ａ，１１ｂ
を、スタブ３ａ，３ｂおよび第４の制御信号線４ａを介
して接地５ａに接続したものである。
【００７０】このようにしてカンチレバー１１ａ，１１
ｂを接地することにより、スタブ２ａ，２ｂへの電圧印
加開始時にはカンチレバー１１ａ，１１ｂに静電誘導に
より発生する電荷を素早く充電でき、また電圧印加停止
時には蓄積された電荷を素早く放電できる。したがっ
て、マイクロマシンスイッチのスイッチング動作が安定
すると共に、スイッチング速度が速くなる。これによ
り、移相器の移相量の切り換えを確実に、しかも迅速に
行える。なお、図８に示した移相器の主線路１に第４の
制御信号線４ａを接続して接地しても、同様の効果を得
られる。
ｂを接地することにより、スタブ２ａ，２ｂへの電圧印
加開始時にはカンチレバー１１ａ，１１ｂに静電誘導に
より発生する電荷を素早く充電でき、また電圧印加停止
時には蓄積された電荷を素早く放電できる。したがっ
て、マイクロマシンスイッチのスイッチング動作が安定
すると共に、スイッチング速度が速くなる。これによ
り、移相器の移相量の切り換えを確実に、しかも迅速に
行える。なお、図８に示した移相器の主線路１に第４の
制御信号線４ａを接続して接地しても、同様の効果を得
られる。
【００７１】（第５の実施の形態）図１８は、本発明に
よる移相器の第５の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図９および図１７と同一部分を同
一符号をもって示し、適宜その説明を省略する。図１８
に示した移相器は、図１７に示した移相器の第１の制御
信号線４に第１の高周波信号阻止手段６を接続すると共
に、第４の制御信号線４ａに第２の高周波信号阻止手段
６ａを接続したものである。ここで、第２の高周波信号
阻止手段６ａは、第１の高周波信号阻止手段６と同じ
く、高周波信号ＲＦの通過を阻止するものである。
よる移相器の第５の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図９および図１７と同一部分を同
一符号をもって示し、適宜その説明を省略する。図１８
に示した移相器は、図１７に示した移相器の第１の制御
信号線４に第１の高周波信号阻止手段６を接続すると共
に、第４の制御信号線４ａに第２の高周波信号阻止手段
６ａを接続したものである。ここで、第２の高周波信号
阻止手段６ａは、第１の高周波信号阻止手段６と同じ
く、高周波信号ＲＦの通過を阻止するものである。
【００７２】このように、高周波信号ＲＦの通過を阻止
する第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａが第１，
第４の制御信号線４，４ａにそれぞれ接続されているの
で、主線路１およびスタブ３ａ，３ｂから第１，第４の
制御信号線４，４ａを介して高周波信号ＲＦが漏洩する
ことを防止できる。これにより、移相器の挿入損失を低
減できると共に、高周波特性を改善できる。
する第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａが第１，
第４の制御信号線４，４ａにそれぞれ接続されているの
で、主線路１およびスタブ３ａ，３ｂから第１，第４の
制御信号線４，４ａを介して高周波信号ＲＦが漏洩する
ことを防止できる。これにより、移相器の挿入損失を低
減できると共に、高周波特性を改善できる。
【００７３】第２の高周波信号阻止手段６ａとしては、
第１の高周波信号阻止手段６に使用されるフィルタ３
０，４０，５０および抵抗素子６１を利用できる。特
に、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａを共にフ
ィルタ４０と同様の構成とすれば、第１，第２の高周波
信号阻止手段６，６ａの構成を簡略化できる。図１９
は、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａの両方を
フィルタ４０と同様の構成としたときの移相器の構成図
であり、図１９（Ａ）は回路図、図１９（Ｂ）は平面図
である。
第１の高周波信号阻止手段６に使用されるフィルタ３
０，４０，５０および抵抗素子６１を利用できる。特
に、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａを共にフ
ィルタ４０と同様の構成とすれば、第１，第２の高周波
信号阻止手段６，６ａの構成を簡略化できる。図１９
は、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａの両方を
フィルタ４０と同様の構成としたときの移相器の構成図
であり、図１９（Ａ）は回路図、図１９（Ｂ）は平面図
である。
【００７４】この移相器は、図１９（Ｂ）に示すよう
に、図１１（Ｂ）に示した移相器のスタブ３ａ，３ｂを
高インピーダンスλ／４線路４１ａで接地電極４３ａに
接続するだけで構成できる。ここで、高インピーダンス
λ／４線路４１ａは、スタブ２ａを電極４４に接続する
高インピーダンスλ／４線路４１と同様の構成をしてい
る。ただし、図１９（Ｂ）で高インピーダンスλ／４線
路４１ａは２分岐を有する構成となっているが、この場
合、スタブ３ａとの接続点から接地電極４１ａとの接続
点までの電気長がλ／４となり、またスタブ３ｂとの接
続点から接地電極４１ａとの接続点までの電気長がλ／
４となるように設計される。
に、図１１（Ｂ）に示した移相器のスタブ３ａ，３ｂを
高インピーダンスλ／４線路４１ａで接地電極４３ａに
接続するだけで構成できる。ここで、高インピーダンス
λ／４線路４１ａは、スタブ２ａを電極４４に接続する
高インピーダンスλ／４線路４１と同様の構成をしてい
る。ただし、図１９（Ｂ）で高インピーダンスλ／４線
路４１ａは２分岐を有する構成となっているが、この場
合、スタブ３ａとの接続点から接地電極４１ａとの接続
点までの電気長がλ／４となり、またスタブ３ｂとの接
続点から接地電極４１ａとの接続点までの電気長がλ／
４となるように設計される。
【００７５】図１９（Ａ）において、高インピーダンス
λ／４線路（第１の高インピーダンス線路）４１と、キ
ャパシタ４２と、接地４３とにより第１の高周波信号阻
止手段６が構成される。また、高インピーダンスλ／４
線路（第２の高インピーダンス線路）４１ａを接地４３
に接続することにより第２の高周波信号阻止手段６ａが
構成される。このように第１，第２の高周波信号阻止手
段６，６ａの間で構成部品を共用することにより、マイ
クロマシンスイッチを小型化できるので、移相器を全体
として小型化できる。なお、第１，第２の高周波信号阻
止手段６，６ａは、共に同じ構成であっても、異なる構
成であってもよい。
λ／４線路（第１の高インピーダンス線路）４１と、キ
ャパシタ４２と、接地４３とにより第１の高周波信号阻
止手段６が構成される。また、高インピーダンスλ／４
線路（第２の高インピーダンス線路）４１ａを接地４３
に接続することにより第２の高周波信号阻止手段６ａが
構成される。このように第１，第２の高周波信号阻止手
段６，６ａの間で構成部品を共用することにより、マイ
クロマシンスイッチを小型化できるので、移相器を全体
として小型化できる。なお、第１，第２の高周波信号阻
止手段６，６ａは、共に同じ構成であっても、異なる構
成であってもよい。
【００７６】（第６の実施の形態）図２０は、本発明に
よる移相器の第６の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図２０に示した移相
器は、図１に示した移相器のスタブ３ａ，３ｂに第４の
制御信号線４ａを介して定電圧源５ｂを接続したもので
ある。
よる移相器の第６の実施の形態の構成を示す回路図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図２０に示した移相
器は、図１に示した移相器のスタブ３ａ，３ｂに第４の
制御信号線４ａを介して定電圧源５ｂを接続したもので
ある。
【００７７】定電圧源５ｂの出力電圧は、制御装置５か
ら出力される制御信号Ｓと逆の極性を有している。すな
わち、制御信号Ｓが正電圧のオン／オフからなる場合、
定電圧源５ｂからは負の定電圧が出力される。ただし、
カンチレバー１１ａ，１１ｂは制御信号Ｓに基づいて動
作しなければならないので、定電圧源５ｂの出力電圧は
それ単独ではカンチレバー１１ａ，１１ｂが動作しない
程度の電圧に設定される。図１で４０Ｖの制御信号Ｓで
動作するように設計されたカンチレバー１１ａ，１１ｂ
に対しては、定電圧源５ｂの出力電圧を例えば−２０Ｖ
程度とする。
ら出力される制御信号Ｓと逆の極性を有している。すな
わち、制御信号Ｓが正電圧のオン／オフからなる場合、
定電圧源５ｂからは負の定電圧が出力される。ただし、
カンチレバー１１ａ，１１ｂは制御信号Ｓに基づいて動
作しなければならないので、定電圧源５ｂの出力電圧は
それ単独ではカンチレバー１１ａ，１１ｂが動作しない
程度の電圧に設定される。図１で４０Ｖの制御信号Ｓで
動作するように設計されたカンチレバー１１ａ，１１ｂ
に対しては、定電圧源５ｂの出力電圧を例えば−２０Ｖ
程度とする。
【００７８】カンチレバー１１ａ，１１ｂの下面には共
に絶縁膜１４が形成され、またスタブ３ａ，３ｂの先端
部は共に開放されている。したがって、スタブ３ａ，３
ｂに印加された定電圧の電圧値は保持される。なお、こ
こでは、スタブ３ａ，３ｂの開放された先端部が、後述
する第３の絶縁手段の機能を果たしている。
に絶縁膜１４が形成され、またスタブ３ａ，３ｂの先端
部は共に開放されている。したがって、スタブ３ａ，３
ｂに印加された定電圧の電圧値は保持される。なお、こ
こでは、スタブ３ａ，３ｂの開放された先端部が、後述
する第３の絶縁手段の機能を果たしている。
【００７９】このように、スタブ３ａ，３ｂを介してカ
ンチレバー１１ａ，１１ｂに予め所定の電圧をかけてお
けば、制御信号Ｓの電圧の大きさを小さくできる。上記
の例では、制御信号Ｓとして２０ＶのＯＮ／ＯＦＦ信号
を線路１ｂに印加することにより、カンチレバー１１
ａ，１１ｂを動作させることができる。制御信号Ｓとし
て大きい電圧を印加すると、サージが発生したり、電圧
の高速変化に基づくノイズが顕著になる場合がある。し
かし、図２０に示したマイクロマシンスイッチでは、制
御信号Ｓの電圧の大きさを小さくできるので、このよう
な問題を解決できる。
ンチレバー１１ａ，１１ｂに予め所定の電圧をかけてお
けば、制御信号Ｓの電圧の大きさを小さくできる。上記
の例では、制御信号Ｓとして２０ＶのＯＮ／ＯＦＦ信号
を線路１ｂに印加することにより、カンチレバー１１
ａ，１１ｂを動作させることができる。制御信号Ｓとし
て大きい電圧を印加すると、サージが発生したり、電圧
の高速変化に基づくノイズが顕著になる場合がある。し
かし、図２０に示したマイクロマシンスイッチでは、制
御信号Ｓの電圧の大きさを小さくできるので、このよう
な問題を解決できる。
【００８０】図８に示した移相器で同様の効果を得るた
めには、カンチレバー１１ａ，１１ｂのそれぞれに形成
された絶縁膜１４と共に定電圧の電圧値を保持するため
の第３の絶縁手段を特別に設ける必要がある。この第３
の絶縁手段は、例えば、図１に示したキャパシタ１５
ａ，１５ｂを主線路１の同じ位置に形成することによっ
て構成できる。あるいは、主線路１に接続された他のマ
イクロ波回路に含まれる結合コンデンサなどを、第３の
絶縁手段として利用してもよい。
めには、カンチレバー１１ａ，１１ｂのそれぞれに形成
された絶縁膜１４と共に定電圧の電圧値を保持するため
の第３の絶縁手段を特別に設ける必要がある。この第３
の絶縁手段は、例えば、図１に示したキャパシタ１５
ａ，１５ｂを主線路１の同じ位置に形成することによっ
て構成できる。あるいは、主線路１に接続された他のマ
イクロ波回路に含まれる結合コンデンサなどを、第３の
絶縁手段として利用してもよい。
【００８１】図２１は、図２０に示した移相器の変形例
を示す回路図である。この図に示した移相器は、第１，
第４の制御信号線４，４ａにそれぞれ第１，第２の高周
波信号阻止手段６，６ａが接続されている。第１，第２
の高周波信号阻止手段６，６ａは、高周波信号ＲＦの通
過を阻止するものであり、図１８に示した移相器と同様
に構成される。第１，第２の高周波信号阻止手段６，６
ａを接続することにより、移相器の挿入損失の増加や高
周波特性の劣化といった問題は生じない。
を示す回路図である。この図に示した移相器は、第１，
第４の制御信号線４，４ａにそれぞれ第１，第２の高周
波信号阻止手段６，６ａが接続されている。第１，第２
の高周波信号阻止手段６，６ａは、高周波信号ＲＦの通
過を阻止するものであり、図１８に示した移相器と同様
に構成される。第１，第２の高周波信号阻止手段６，６
ａを接続することにより、移相器の挿入損失の増加や高
周波特性の劣化といった問題は生じない。
【００８２】（第７の実施の形態）図２２は、本発明に
よる移相器の第７の実施の形態の構成を示す平面図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図２２に示した移相
器は、図１に示した移相器とは異なるタイプのローデッ
ドライン形の移相器である。これら２つの移相器の構成
上の相違点は、図１に示した移相器がスタブ２ａ，２ｂ
とスタブ３ａ，３ｂとの接続／開放を切り換えるのに対
して、図２２に示した移相器はスタブ２ａ，２ｂと接地
電極３ｃとの接続／開放を切り換えるところにある。
よる移相器の第７の実施の形態の構成を示す平面図であ
る。この図において、図１と同一部分を同一符号をもっ
て示し、適宜その説明を省略する。図２２に示した移相
器は、図１に示した移相器とは異なるタイプのローデッ
ドライン形の移相器である。これら２つの移相器の構成
上の相違点は、図１に示した移相器がスタブ２ａ，２ｂ
とスタブ３ａ，３ｂとの接続／開放を切り換えるのに対
して、図２２に示した移相器はスタブ２ａ，２ｂと接地
電極３ｃとの接続／開放を切り換えるところにある。
【００８３】スタブ２ａ，２ｂが接地電極３ｃに高周波
的に接続／開放されると、主線路１からスタブ２ａ，２
ｂ側をみたサセプタンスが変化する。したがって、図１
に示した移相器で説明したのと同じ理由から、制御信号
Ｓをオン／オフしてスタブ２ａ，２ｂと接地電極３ｃと
の高周波接続を制御することにより、主線路１を伝搬す
る高周波信号ＲＦの移相量を切り換えることができる。
的に接続／開放されると、主線路１からスタブ２ａ，２
ｂ側をみたサセプタンスが変化する。したがって、図１
に示した移相器で説明したのと同じ理由から、制御信号
Ｓをオン／オフしてスタブ２ａ，２ｂと接地電極３ｃと
の高周波接続を制御することにより、主線路１を伝搬す
る高周波信号ＲＦの移相量を切り換えることができる。
【００８４】図２２に示した移相器では、マイクロマシ
ンスイッチのカンチレバー１１ａ，１１ｂはそれぞれ、
スタブ２ａ，２ｂの先端部に固定設置されても、接地電
極３ｃのスタブ２ａ，２ｂ側周縁部に固定設置されても
よい。ただし、前者の場合はカンチレバー１１ａ，１１
ｂの先端部（アーム１３の先端部）がそれぞれ接地電極
３ｃのスタブ２ａ，２ｂ側周縁部と接離自在となってお
り、後者の場合はそれぞれスタブ２ａ，２ｂの先端部と
接離自在となっている必要がある。なお、本発明では、
接地電極３ｃを電位が０（ゼロ）の分布定数線路と定義
して、前記第２の分布定数線路に含めることとする。ま
た、第１の制御信号線４に第１の高周波信号阻止手段６
を接続してもよい。
ンスイッチのカンチレバー１１ａ，１１ｂはそれぞれ、
スタブ２ａ，２ｂの先端部に固定設置されても、接地電
極３ｃのスタブ２ａ，２ｂ側周縁部に固定設置されても
よい。ただし、前者の場合はカンチレバー１１ａ，１１
ｂの先端部（アーム１３の先端部）がそれぞれ接地電極
３ｃのスタブ２ａ，２ｂ側周縁部と接離自在となってお
り、後者の場合はそれぞれスタブ２ａ，２ｂの先端部と
接離自在となっている必要がある。なお、本発明では、
接地電極３ｃを電位が０（ゼロ）の分布定数線路と定義
して、前記第２の分布定数線路に含めることとする。ま
た、第１の制御信号線４に第１の高周波信号阻止手段６
を接続してもよい。
【００８５】（第８の実施の形態）以上では、本発明を
ローデッドライン形の移相器に適用した場合の諸形態を
説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばスイッチドライン形および反射形等、他の
タイプの移相器に適用することもできる。ここでは、本
発明をスイッチドライン形の移相器に適用した形態を説
明する。図２３は、本発明による移相器の第８の実施の
形態の一構成例を示す平面図である。図２３に示すよう
に、主線路（第１の分布定数線路）１０１には寸断箇所
があり、この主線路１０１は寸断箇所を挟む２本の線路
１０１ａ，１０１ｂにより構成されている。そして、こ
れらの線路１０１ａ，１０１ｂの両方とわずかな隙間を
もって、２本の切換線路（第２の分布定数線路）１０６
ａ，１０６ｂが配置されている。これらの切換線路１０
６ａ，１０６ｂは、互いに異なる電気長を有している。
ローデッドライン形の移相器に適用した場合の諸形態を
説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばスイッチドライン形および反射形等、他の
タイプの移相器に適用することもできる。ここでは、本
発明をスイッチドライン形の移相器に適用した形態を説
明する。図２３は、本発明による移相器の第８の実施の
形態の一構成例を示す平面図である。図２３に示すよう
に、主線路（第１の分布定数線路）１０１には寸断箇所
があり、この主線路１０１は寸断箇所を挟む２本の線路
１０１ａ，１０１ｂにより構成されている。そして、こ
れらの線路１０１ａ，１０１ｂの両方とわずかな隙間を
もって、２本の切換線路（第２の分布定数線路）１０６
ａ，１０６ｂが配置されている。これらの切換線路１０
６ａ，１０６ｂは、互いに異なる電気長を有している。
【００８６】線路１０１ａ，１０１ｂと切換線路１０６
ａ，１０６ｂとの間の４カ所の隙間にはそれぞれカンチ
レバー１１１ａ〜１１１ｄが配置されている。より具体
的には、線路１０１ａと切換線路１０６ａとの隙間には
カンチレバー１１１ａが配置され、線路１０１ｂと切換
線路１０６ａとの隙間にはカンチレバー１１１ｂが配置
され、線路１０１ａと切換線路１０６ｂとの隙間にはカ
ンチレバー１１１ｃが配置され、線路１０１ｂと切換線
路１０６ｂとの隙間にはカンチレバー１１１ｄが配置さ
れている。
ａ，１０６ｂとの間の４カ所の隙間にはそれぞれカンチ
レバー１１１ａ〜１１１ｄが配置されている。より具体
的には、線路１０１ａと切換線路１０６ａとの隙間には
カンチレバー１１１ａが配置され、線路１０１ｂと切換
線路１０６ａとの隙間にはカンチレバー１１１ｂが配置
され、線路１０１ａと切換線路１０６ｂとの隙間にはカ
ンチレバー１１１ｃが配置され、線路１０１ｂと切換線
路１０６ｂとの隙間にはカンチレバー１１１ｄが配置さ
れている。
【００８７】これらのカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄ
は、図１に示したカンチレバー１１ａと同様の構成をし
ている。このうちカンチレバー１１１ａ，１１１ｂはそ
れぞれ切換線路１０６ａの両端に固定設置されており、
カンチレバー１１１ａ，１１１ｂの先端部（アーム１３
の先端部）はそれぞれ線路１０１ａ，１０１ｂのそれぞ
れの端部と接離自在となっているものとする。ただし、
カンチレバー１１１ａ，１１１ｂがそれぞれ線路１０１
ａ，１０１ｂの各端部に固定設置され、カンチレバー１
１１ａ，１１１ｂの先端部（アーム１３の先端部）がそ
れぞれ切換線路１０６ａの両端と接離自在となっていて
もよい。カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄと、線路１０
１ａ，１０１ｂおよび切換線路１０６ａ，１０６ｂとの
関係も同様である。
は、図１に示したカンチレバー１１ａと同様の構成をし
ている。このうちカンチレバー１１１ａ，１１１ｂはそ
れぞれ切換線路１０６ａの両端に固定設置されており、
カンチレバー１１１ａ，１１１ｂの先端部（アーム１３
の先端部）はそれぞれ線路１０１ａ，１０１ｂのそれぞ
れの端部と接離自在となっているものとする。ただし、
カンチレバー１１１ａ，１１１ｂがそれぞれ線路１０１
ａ，１０１ｂの各端部に固定設置され、カンチレバー１
１１ａ，１１１ｂの先端部（アーム１３の先端部）がそ
れぞれ切換線路１０６ａの両端と接離自在となっていて
もよい。カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄと、線路１０
１ａ，１０１ｂおよび切換線路１０６ａ，１０６ｂとの
関係も同様である。
【００８８】切換線路１０６ａには、第２の制御信号線
１０４ａが接続されており、この第２の制御信号線１０
４ａを介して制御信号（第２の制御信号）Ｓが印加され
る。また、切換線路１０６ｂには、第３の制御信号線１
０４ｂが接続されており、この第３の制御信号線１０４
ｂを介して制御信号（第３の制御信号）Ｓ（バー）が印
加される。第２，第３の制御信号線１０４ａ，１０４ｂ
により第１の制御信号線が構成される。制御信号Ｓ，Ｓ
（バー）は相補な２信号であり、図２３では、電圧Ｖcc
と０（ゼロ）の変化からなる信号である。ここで、０
（ゼロ）電位は接地電位を示しており、電圧Ｖccは０
（ゼロ）でない電圧を示している。
１０４ａが接続されており、この第２の制御信号線１０
４ａを介して制御信号（第２の制御信号）Ｓが印加され
る。また、切換線路１０６ｂには、第３の制御信号線１
０４ｂが接続されており、この第３の制御信号線１０４
ｂを介して制御信号（第３の制御信号）Ｓ（バー）が印
加される。第２，第３の制御信号線１０４ａ，１０４ｂ
により第１の制御信号線が構成される。制御信号Ｓ，Ｓ
（バー）は相補な２信号であり、図２３では、電圧Ｖcc
と０（ゼロ）の変化からなる信号である。ここで、０
（ゼロ）電位は接地電位を示しており、電圧Ｖccは０
（ゼロ）でない電圧を示している。
【００８９】一方、主線路１０１を構成する線路１０１
ａ，１０１ｂにはそれぞれ制御信号線１０４ｃ，１０４
ｄが接続されている。線路１０１ａ，１０１ｂには、こ
れらの制御信号１０４ｃ，１０４ｄを介して、定バイア
スが印加される。この定バイアスは、制御信号Ｓ，Ｓ
（バー）の２状態の一方の電圧（この場合、Ｖccまたは
０（ゼロ））であることが望ましい。図２３では、定バ
イアスとして接地電位が与えられている。なお、この定
バイアスは、制御信号Ｓ，Ｓ（バー）の２状態の一方の
電圧と厳密に等しくなくてもよく、制御信号Ｓ，Ｓ（バ
ー）の状態変化によりカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄ
が確実に動作する範囲で許容される。
ａ，１０１ｂにはそれぞれ制御信号線１０４ｃ，１０４
ｄが接続されている。線路１０１ａ，１０１ｂには、こ
れらの制御信号１０４ｃ，１０４ｄを介して、定バイア
スが印加される。この定バイアスは、制御信号Ｓ，Ｓ
（バー）の２状態の一方の電圧（この場合、Ｖccまたは
０（ゼロ））であることが望ましい。図２３では、定バ
イアスとして接地電位が与えられている。なお、この定
バイアスは、制御信号Ｓ，Ｓ（バー）の２状態の一方の
電圧と厳密に等しくなくてもよく、制御信号Ｓ，Ｓ（バ
ー）の状態変化によりカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄ
が確実に動作する範囲で許容される。
【００９０】また、図示しないが図１に示した移相器と
同様に、各カンチレバー１１１ａ〜１１１ｄの先端部下
面には第１の絶縁手段として絶縁膜がそれぞれ形成され
ている。ただし、同じ切換線路１０６ａ（または１０６
ｂ）に対して設けられた２個のカンチレバー１１１ａ，
１１１ｂ（または１１１ｃ，１１１ｄ）に対応する２個
の絶縁膜のうちの一方は、第２の絶縁手段として機能す
る。切換線路１０６ａ，１０６ｂにそれぞれ印加された
電圧値は、これらの絶縁手段によって保持される。
同様に、各カンチレバー１１１ａ〜１１１ｄの先端部下
面には第１の絶縁手段として絶縁膜がそれぞれ形成され
ている。ただし、同じ切換線路１０６ａ（または１０６
ｂ）に対して設けられた２個のカンチレバー１１１ａ，
１１１ｂ（または１１１ｃ，１１１ｄ）に対応する２個
の絶縁膜のうちの一方は、第２の絶縁手段として機能す
る。切換線路１０６ａ，１０６ｂにそれぞれ印加された
電圧値は、これらの絶縁手段によって保持される。
【００９１】次に、図２３に示した移相器の動作を説明
する。切換線路１０６ａ，１０６ｂの両方に制御信号
Ｓ，Ｓ（バー）が印加されていないとき（０Ｖのと
き）、カンチレバー１１１ａ〜１１１ｄの先端部はいず
れも線路１０１ａ，１０１ｂの端部と離間しているの
で、切換線路１０６ａ，１０６ｂは線路１０１ａ，１０
１ｂに高周波的に接続されていない。
する。切換線路１０６ａ，１０６ｂの両方に制御信号
Ｓ，Ｓ（バー）が印加されていないとき（０Ｖのと
き）、カンチレバー１１１ａ〜１１１ｄの先端部はいず
れも線路１０１ａ，１０１ｂの端部と離間しているの
で、切換線路１０６ａ，１０６ｂは線路１０１ａ，１０
１ｂに高周波的に接続されていない。
【００９２】この状態で、第２の制御信号線１０４ａを
介して切換線路１０６ａに電圧Ｖccが印加され、第３の
制御信号線１０４ｂを介して切換線路１０６ｂに接地電
位が与えられるものとする。線路１０１ａ，１０１ｂに
は共に接地電位が与えられているので、カンチレバー１
１１ａ，１１１ｂの先端部はそれぞれ、線路１０１ａ，
１０１ｂの端部との間に生ずる静電力によって吸引さ
れ、線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触する。これに
より、切換線路１０６ａは線路１０１ａ，１０１ｂに高
周波的に接続され、主線路１０１の寸断箇所を短絡す
る。一方、切換線路１０６ｂは線路１０１ａ，１０１ｂ
と同電位なので、カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄの先
端部は線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触せず、切換
線路１０６ａ，１０６ｂは線路１０１ａ，１０１ｂに高
周波的に接続されない。
介して切換線路１０６ａに電圧Ｖccが印加され、第３の
制御信号線１０４ｂを介して切換線路１０６ｂに接地電
位が与えられるものとする。線路１０１ａ，１０１ｂに
は共に接地電位が与えられているので、カンチレバー１
１１ａ，１１１ｂの先端部はそれぞれ、線路１０１ａ，
１０１ｂの端部との間に生ずる静電力によって吸引さ
れ、線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触する。これに
より、切換線路１０６ａは線路１０１ａ，１０１ｂに高
周波的に接続され、主線路１０１の寸断箇所を短絡す
る。一方、切換線路１０６ｂは線路１０１ａ，１０１ｂ
と同電位なので、カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄの先
端部は線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触せず、切換
線路１０６ａ，１０６ｂは線路１０１ａ，１０１ｂに高
周波的に接続されない。
【００９３】次に、第２の制御信号線１０４ａを介して
切換線路１０６ａに接地電位が与えられ、第３の制御信
号線１０４ｂを介して切換線路１０６ｂに電圧Ｖccが印
加されるものとする。切換線路１０６ａへの電圧Ｖccの
印加が停止されると、カンチレバー１１１ａ，１１１ｂ
の先端部と線路１０１ａ，１０１ｂの端部との間の静電
力がなくなる。このため、カンチレバー１１１ａ，１１
１ｂは元の形状に戻るので、切換線路１０６ａと線路１
０１ａ，１０１ｂとの高周波接続は開放される。一方、
カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄの先端部はそれぞれ、
線路１０１ａ，１０１ｂの端部との間に生ずる静電力に
よって吸引され、線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触
する。これにより、切換線路１０６ｂは、切換線路１０
６ａに代わって、主線路１０１の寸断箇所を高周波的に
短絡する。
切換線路１０６ａに接地電位が与えられ、第３の制御信
号線１０４ｂを介して切換線路１０６ｂに電圧Ｖccが印
加されるものとする。切換線路１０６ａへの電圧Ｖccの
印加が停止されると、カンチレバー１１１ａ，１１１ｂ
の先端部と線路１０１ａ，１０１ｂの端部との間の静電
力がなくなる。このため、カンチレバー１１１ａ，１１
１ｂは元の形状に戻るので、切換線路１０６ａと線路１
０１ａ，１０１ｂとの高周波接続は開放される。一方、
カンチレバー１１１ｃ，１１１ｄの先端部はそれぞれ、
線路１０１ａ，１０１ｂの端部との間に生ずる静電力に
よって吸引され、線路１０１ａ，１０１ｂの端部と接触
する。これにより、切換線路１０６ｂは、切換線路１０
６ａに代わって、主線路１０１の寸断箇所を高周波的に
短絡する。
【００９４】このように、制御信号Ｓ，Ｓ（バー）によ
り、主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換線路１０６
ａ，１０６ｂを切り換えることができる。前述したよう
に、切換線路１０６ａ，１０６ｂは互いに電気長が異な
っているので、主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換
線路１０６ａ，１０６ｂを切り換えることにより、線路
１０１ａと線路１０１ｂとの間の実効的な電気長を変化
させることができる。したがって、主線路１０１を伝搬
する高周波信号ＲＦの移相量を切り換えることができ
る。
り、主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換線路１０６
ａ，１０６ｂを切り換えることができる。前述したよう
に、切換線路１０６ａ，１０６ｂは互いに電気長が異な
っているので、主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換
線路１０６ａ，１０６ｂを切り換えることにより、線路
１０１ａと線路１０１ｂとの間の実効的な電気長を変化
させることができる。したがって、主線路１０１を伝搬
する高周波信号ＲＦの移相量を切り換えることができ
る。
【００９５】図２４は、本発明による移相器の第８の実
施の形態の他の構成例を示す平面図である。図２４に示
した移相器では、切換線路１０６ａ，１０６ｂには定バ
イアスが印加され、主線路１０１を構成する線路１０１
ａ，１０１ｂに制御信号Ｓが印加されており、この点で
図２３に示した移相器と相違する。
施の形態の他の構成例を示す平面図である。図２４に示
した移相器では、切換線路１０６ａ，１０６ｂには定バ
イアスが印加され、主線路１０１を構成する線路１０１
ａ，１０１ｂに制御信号Ｓが印加されており、この点で
図２３に示した移相器と相違する。
【００９６】すなわち、図２４に示すように、線路１０
１ａ，１０１ｂにはそれぞれ第１の制御信号線１０４
ｅ，１０４ｆが接続されており、これら第１の制御信号
線１０４ｅ，１０４ｆを介して制御信号（第１の制御信
号）Ｓが印加される。制御信号Ｓは、電圧Ｖccと０（ゼ
ロ）の変化からなる信号である。
１ａ，１０１ｂにはそれぞれ第１の制御信号線１０４
ｅ，１０４ｆが接続されており、これら第１の制御信号
線１０４ｅ，１０４ｆを介して制御信号（第１の制御信
号）Ｓが印加される。制御信号Ｓは、電圧Ｖccと０（ゼ
ロ）の変化からなる信号である。
【００９７】切換線路１０６ａには制御信号線１０４ｇ
が接続されており、この制御信号線１０４ｇを介して電
圧Ｖccが印加されている。また、切換線路１０６ｂには
制御信号線１０４ｈが接続されており、この制御信号線
１０４ｈを介して接地電位が与えられている。このよう
に、切換線路１０６ａ，１０６ｂにそれぞれ与えられる
定バイアスは、制御信号Ｓの２状態の各電圧（この場
合、Ｖccまたは０（ゼロ））であることが望ましい。し
かし、これらの定バイアスは制御信号Ｓの２状態の各電
圧値と同等の定電圧であればよく、制御信号Ｓの状態変
化によりカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄが確実に動作
する範囲で許容される。
が接続されており、この制御信号線１０４ｇを介して電
圧Ｖccが印加されている。また、切換線路１０６ｂには
制御信号線１０４ｈが接続されており、この制御信号線
１０４ｈを介して接地電位が与えられている。このよう
に、切換線路１０６ａ，１０６ｂにそれぞれ与えられる
定バイアスは、制御信号Ｓの２状態の各電圧（この場
合、Ｖccまたは０（ゼロ））であることが望ましい。し
かし、これらの定バイアスは制御信号Ｓの２状態の各電
圧値と同等の定電圧であればよく、制御信号Ｓの状態変
化によりカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄが確実に動作
する範囲で許容される。
【００９８】また、主線路１０１を構成する線路１０１
ａ，１１０１ｂはそれぞれ、キャパシタ１１５ａ，１１
５ｂが形成されている。キャパシタ１１５ａ，１１５ｂ
は、図１に示したキャパシタ１５ａ，１５ｂと同様に形
成される。これら２個のキャパシタ１１５ａ，１１５ｂ
により第２の絶縁手段が構成される。前述した第１の制
御信号線１０４ｅ，１０４ｆはそれぞれ、線路１０１
ａ，１０１ｂの端部とキャパシタ１１５ａ，１１５ｂと
の間に接続される。したがって、キャパシタ１１５ａ，
１１５ｂとカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄ毎に設けら
れた絶縁膜（図示せず）とにより、第１の制御信号線１
０４ｅ，１０４ｆを介して印加された制御信号Ｓの電圧
値は保持される。
ａ，１１０１ｂはそれぞれ、キャパシタ１１５ａ，１１
５ｂが形成されている。キャパシタ１１５ａ，１１５ｂ
は、図１に示したキャパシタ１５ａ，１５ｂと同様に形
成される。これら２個のキャパシタ１１５ａ，１１５ｂ
により第２の絶縁手段が構成される。前述した第１の制
御信号線１０４ｅ，１０４ｆはそれぞれ、線路１０１
ａ，１０１ｂの端部とキャパシタ１１５ａ，１１５ｂと
の間に接続される。したがって、キャパシタ１１５ａ，
１１５ｂとカンチレバー１１１ａ〜１１１ｄ毎に設けら
れた絶縁膜（図示せず）とにより、第１の制御信号線１
０４ｅ，１０４ｆを介して印加された制御信号Ｓの電圧
値は保持される。
【００９９】このようにして構成された移相器では、線
路１０１ａ，１０１ｂに制御信号Ｓとして電圧Ｖccが印
加されたとき、切換線路１０６ｂが線路１０１ａ，１０
１ｂに高周波的に接続され、制御信号Ｓとして接地電位
が印加されたとき、切換線路１０６ａが線路１０１ａ，
１０１ｂに高周波的に接続される。したがって、制御信
号Ｓにより主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換線路
１０６ａ，１０６ｂを切り換えられるので、これにより
主線路１０１を伝搬する高周波信号ＲＦの移相量を切り
換えられる。
路１０１ａ，１０１ｂに制御信号Ｓとして電圧Ｖccが印
加されたとき、切換線路１０６ｂが線路１０１ａ，１０
１ｂに高周波的に接続され、制御信号Ｓとして接地電位
が印加されたとき、切換線路１０６ａが線路１０１ａ，
１０１ｂに高周波的に接続される。したがって、制御信
号Ｓにより主線路１０１の寸断箇所を短絡する切換線路
１０６ａ，１０６ｂを切り換えられるので、これにより
主線路１０１を伝搬する高周波信号ＲＦの移相量を切り
換えられる。
【０１００】なお、図２３および図２４に示した移相器
において、制御信号線１０４ａ，１０４ｂ、１０４ｅ，
１０４ｆに第１の高周波信号阻止手段６を接続し、制御
信号線１０４ｃ，１０４ｄ、１０４ｇ，１０４ｈに第２
の高周波信号阻止手段６を接続することにより、主線路
１０１を伝搬する高周波信号ＲＦの漏洩を防止できる。
において、制御信号線１０４ａ，１０４ｂ、１０４ｅ，
１０４ｆに第１の高周波信号阻止手段６を接続し、制御
信号線１０４ｃ，１０４ｄ、１０４ｇ，１０４ｈに第２
の高周波信号阻止手段６を接続することにより、主線路
１０１を伝搬する高周波信号ＲＦの漏洩を防止できる。
【０１０１】（第９の実施の形態）以上、第１〜第８の
実施の形態で示した移相器により、１ビットのディジタ
ル移相器を実現できる。互いに移相量の異なるこれらの
移相器を縦続接続することにより、２ビット以上のディ
ジタル移相器を構成できる。図２５は、２個の移相器を
縦続接続したときの一構成例を示す平面図である。この
図において、図１０および図１８と同一部分を同一符号
をもって示し、適宜その説明を省略する。
実施の形態で示した移相器により、１ビットのディジタ
ル移相器を実現できる。互いに移相量の異なるこれらの
移相器を縦続接続することにより、２ビット以上のディ
ジタル移相器を構成できる。図２５は、２個の移相器を
縦続接続したときの一構成例を示す平面図である。この
図において、図１０および図１８と同一部分を同一符号
をもって示し、適宜その説明を省略する。
【０１０２】図２５で縦続接続されている移相器１９−
１，１９−２は共に、図１８に示した移相器の一構成例
であり、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａとし
て図１０に示したフィルタ３０が適用されている。ただ
し、移相器１９−１，１９−２の移相量はそれぞれ異な
っている。
１，１９−２は共に、図１８に示した移相器の一構成例
であり、第１，第２の高周波信号阻止手段６，６ａとし
て図１０に示したフィルタ３０が適用されている。ただ
し、移相器１９−１，１９−２の移相量はそれぞれ異な
っている。
【０１０３】フィルタ３０を構成する低インピーダンス
λ／４線路３２は比較的大面積を必要とする。そこで、
図２５に示すように、第２の高周波信号阻止手段６ａと
してのフィルタ３０については、各移相器１９−１，１
９−２で１個の低インピーダンスλ／４線路３２ａを共
用する。これにより、フィルタ３０により構成された第
２の高周波信号阻止手段６ａを小型化できる。なお、３
１ａ−１，３１ａ−２はそれぞれ、移相器１９−１，１
９−２の高インピーダンスλ／４線路である。
λ／４線路３２は比較的大面積を必要とする。そこで、
図２５に示すように、第２の高周波信号阻止手段６ａと
してのフィルタ３０については、各移相器１９−１，１
９−２で１個の低インピーダンスλ／４線路３２ａを共
用する。これにより、フィルタ３０により構成された第
２の高周波信号阻止手段６ａを小型化できる。なお、３
１ａ−１，３１ａ−２はそれぞれ、移相器１９−１，１
９−２の高インピーダンスλ／４線路である。
【０１０４】また、第１の高周波信号阻止手段６として
のフィルタ３０については、移相器１９−１の低インピ
ーダンスλ／４線路３２−１および移相器１９−２の低
インピーダンスλ／４線路３２−２を多層化し、低イン
ピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２の間にＳｉＯ
2 などの絶縁膜３５を介挿する。これにより、２個の低
インピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２の占める
面積を小さくできる。また、各低インピーダンスλ／４
線路３２−１，３２−２は直流ないし低周波的に絶縁さ
れているので、移相器１９−１，１９−２にそれぞれ与
えられる制御信号Ｓ１，Ｓ２が混信することはない。
のフィルタ３０については、移相器１９−１の低インピ
ーダンスλ／４線路３２−１および移相器１９−２の低
インピーダンスλ／４線路３２−２を多層化し、低イン
ピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２の間にＳｉＯ
2 などの絶縁膜３５を介挿する。これにより、２個の低
インピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２の占める
面積を小さくできる。また、各低インピーダンスλ／４
線路３２−１，３２−２は直流ないし低周波的に絶縁さ
れているので、移相器１９−１，１９−２にそれぞれ与
えられる制御信号Ｓ１，Ｓ２が混信することはない。
【０１０５】図２５に示した移相器を製造する場合、図
６および図７を参照すると、線路１ｂおよびスタブ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ等を製造する工程（図６（Ｃ））
で移相器１９−１の高インピーダンスλ／４線路３１−
１、低インピーダンスλ／４線路３２−１および第１の
制御信号線４−１を同時に製造でき、絶縁膜１４，１６
ａ，１６ｂを製造する工程（図７（Ｂ））で絶縁膜３５
を同時に製造でき、線路１ａ，１ｃおよびカンチレバー
１１ａ，１１ｂを製造する工程（図７（Ｃ））で移相器
１９−２の高インピーダンスλ／４線路３１−２、低イ
ンピーダンスλ／４線路３２−２および第１の制御信号
線４−２を同時に製造できる。このように、図１に示し
た移相器と同じ工程数で、図２５に示した移相器を製造
できる。
６および図７を参照すると、線路１ｂおよびスタブ２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ等を製造する工程（図６（Ｃ））
で移相器１９−１の高インピーダンスλ／４線路３１−
１、低インピーダンスλ／４線路３２−１および第１の
制御信号線４−１を同時に製造でき、絶縁膜１４，１６
ａ，１６ｂを製造する工程（図７（Ｂ））で絶縁膜３５
を同時に製造でき、線路１ａ，１ｃおよびカンチレバー
１１ａ，１１ｂを製造する工程（図７（Ｃ））で移相器
１９−２の高インピーダンスλ／４線路３１−２、低イ
ンピーダンスλ／４線路３２−２および第１の制御信号
線４−２を同時に製造できる。このように、図１に示し
た移相器と同じ工程数で、図２５に示した移相器を製造
できる。
【０１０６】図２６は、２個の移相器を縦続接続したと
きの他の構成例を示す平面図である。図２６で縦続接続
されている移相器１９−３，１９−４は共に、図８に示
した移相器と同様に、スタブ３ａ，３ｂに制御信号Ｓ
１，Ｓ２が印加される。このタイプの移相器でも、低イ
ンピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２を多層化し
て、小型化を図ることができる。なお、３１ａは高イン
ピーダンスλ／４線路である。
きの他の構成例を示す平面図である。図２６で縦続接続
されている移相器１９−３，１９−４は共に、図８に示
した移相器と同様に、スタブ３ａ，３ｂに制御信号Ｓ
１，Ｓ２が印加される。このタイプの移相器でも、低イ
ンピーダンスλ／４線路３２−１，３２−２を多層化し
て、小型化を図ることができる。なお、３１ａは高イン
ピーダンスλ／４線路である。
【０１０７】（第１０の実施の形態）本発明による移相
器は、他の配線と共に移相器を基板１０上に形成しても
よいし、移相器の構成の一部または全部をチップ化して
これを基板１０に搭載・実装することによりマイクロ波
回路（またはミリ波回路）を形成してもよい。ここでチ
ップ化とは、単位回路を半導体プロセスなどにより別基
板上に多数一括形成して単位回路ごとに切り出し、さら
に基板に搭載・実装するための加工を施すことをいう。
器は、他の配線と共に移相器を基板１０上に形成しても
よいし、移相器の構成の一部または全部をチップ化して
これを基板１０に搭載・実装することによりマイクロ波
回路（またはミリ波回路）を形成してもよい。ここでチ
ップ化とは、単位回路を半導体プロセスなどにより別基
板上に多数一括形成して単位回路ごとに切り出し、さら
に基板に搭載・実装するための加工を施すことをいう。
【０１０８】図２７は、移相器をチップ化したものを基
板１０に実装して図１０に示した移相器を形成したとき
の平面図である。図２７（Ａ）では、主線路１の一部で
ある線路１ｂと、スタブ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂと、カ
ンチレバー１１ａ，１１ｂと、キャパシタ１５ａ，１５
ｂとがチップ化され、チップ７１が形成されている。一
方、予め基板１０上には、主線路１の他の一部である線
路１ａ，１ｃと、高インピーダンスλ／４線路３１と、
低インピーダンスλ／４線路３２と、第１の制御信号線
４とが配線されている。この基板１０にチップ７１を実
装することにより、図１０に示した移相器と同等の機能
を実現できる。
板１０に実装して図１０に示した移相器を形成したとき
の平面図である。図２７（Ａ）では、主線路１の一部で
ある線路１ｂと、スタブ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂと、カ
ンチレバー１１ａ，１１ｂと、キャパシタ１５ａ，１５
ｂとがチップ化され、チップ７１が形成されている。一
方、予め基板１０上には、主線路１の他の一部である線
路１ａ，１ｃと、高インピーダンスλ／４線路３１と、
低インピーダンスλ／４線路３２と、第１の制御信号線
４とが配線されている。この基板１０にチップ７１を実
装することにより、図１０に示した移相器と同等の機能
を実現できる。
【０１０９】また、図２７（Ｂ）では、スタブ２ａ，３
ａの端部２ａａ，３ａａとカンチレバー１１ａとがチッ
プ化されてチップ７２ａが形成され、スタブ２ｂ，３ｂ
の端部２ｂｂ，３ｂｂとカンチレバー１１ｂとがチップ
化されてチップ７２ｂが形成されている。一方、予め基
板１０上には、主線路１を構成する線路１ａ〜１ｃと、
スタブ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの端部２ａａ，２ｂｂ，
３ａａ，３ｂｂを除く部分と、高インピーダンスλ／４
線路３１と、低インピーダンスλ／４線路３２と、第１
の制御信号線４とが配線されている。この基板１０にチ
ップ７２ａ，７２ｂと、キャパシタ１５ａ，１５ｂとし
てのチップコンデンサ７３ａ，７３ｂとを実装すること
により、図１０に示した移相器と同等の機能を実現でき
る。
ａの端部２ａａ，３ａａとカンチレバー１１ａとがチッ
プ化されてチップ７２ａが形成され、スタブ２ｂ，３ｂ
の端部２ｂｂ，３ｂｂとカンチレバー１１ｂとがチップ
化されてチップ７２ｂが形成されている。一方、予め基
板１０上には、主線路１を構成する線路１ａ〜１ｃと、
スタブ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの端部２ａａ，２ｂｂ，
３ａａ，３ｂｂを除く部分と、高インピーダンスλ／４
線路３１と、低インピーダンスλ／４線路３２と、第１
の制御信号線４とが配線されている。この基板１０にチ
ップ７２ａ，７２ｂと、キャパシタ１５ａ，１５ｂとし
てのチップコンデンサ７３ａ，７３ｂとを実装すること
により、図１０に示した移相器と同等の機能を実現でき
る。
【０１１０】図２７（Ａ），（Ｂ）に示したように移相
器をチップ化することにより、チップ７１，７２ａ，７
２ｂ単体の不良検査を実施できるので、移相器が使用さ
れる回路全体の歩留まりを向上できるという利点があ
る。
器をチップ化することにより、チップ７１，７２ａ，７
２ｂ単体の不良検査を実施できるので、移相器が使用さ
れる回路全体の歩留まりを向上できるという利点があ
る。
【０１１１】（第１１の実施の形態）図１に示した移相
器では、スタブ２ａとスタブ３ａとを容量結合する第１
の絶縁手段として、アーム１３の先端部下面とスタブ２
ａの端部上面との間に介在する絶縁膜１４，１４ａが用
いられる。しかし、第１の絶縁手段は、これらの絶縁膜
１４，１４ａを用いなくても構成できる。図２８は、第
１の絶縁手段の他の構成例を示す平面図である。また、
図２９は、オフ時の第１の絶縁手段の断面図であり、図
２９（Ａ）は図２８におけるＡ−Ａ′線方向の断面図、
図２９（Ｂ）は図２８におけるＢ−Ｂ′線方向の断面図
である。また、図３０は、オン時の第１の絶縁手段の断
面図であり、図３０（Ａ）は図２８におけるＡ−Ａ′線
方向の断面図、図３０（Ｂ）は図２８におけるＢ−Ｂ′
線方向の断面図である。
器では、スタブ２ａとスタブ３ａとを容量結合する第１
の絶縁手段として、アーム１３の先端部下面とスタブ２
ａの端部上面との間に介在する絶縁膜１４，１４ａが用
いられる。しかし、第１の絶縁手段は、これらの絶縁膜
１４，１４ａを用いなくても構成できる。図２８は、第
１の絶縁手段の他の構成例を示す平面図である。また、
図２９は、オフ時の第１の絶縁手段の断面図であり、図
２９（Ａ）は図２８におけるＡ−Ａ′線方向の断面図、
図２９（Ｂ）は図２８におけるＢ−Ｂ′線方向の断面図
である。また、図３０は、オン時の第１の絶縁手段の断
面図であり、図３０（Ａ）は図２８におけるＡ−Ａ′線
方向の断面図、図３０（Ｂ）は図２８におけるＢ−Ｂ′
線方向の断面図である。
【０１１２】図２８に示すように、スタブ２ａの端部の
両側に、このスタブ２ａと離間して、突起部８４ａ，８
４ｂがそれぞれ配置されている。突起部８４ａ，８４ｂ
は図２９に示すように、スタブ２ａの厚みよりも僅かに
厚く（高く）形成されている。突起部８４ａ，８４ｂ
は、誘電体、半導体、導体のいずれで形成されてもよ
い。一方、スタブ３ａの端部上にはポスト８２が形成さ
れており、このポスト８２の上面にはアーム８３の基部
が固定されている。このアーム８３は、ポスト８２の上
面から隙間を跨いで、スタブ２ａの端部の上方まで延在
している。ただし、アーム８３は基部よりも先端部の方
が幅広となっており、図２８に示すようにアーム８３の
先端部は突起部８４ａ，８４ｂの両方と対向している。
両側に、このスタブ２ａと離間して、突起部８４ａ，８
４ｂがそれぞれ配置されている。突起部８４ａ，８４ｂ
は図２９に示すように、スタブ２ａの厚みよりも僅かに
厚く（高く）形成されている。突起部８４ａ，８４ｂ
は、誘電体、半導体、導体のいずれで形成されてもよ
い。一方、スタブ３ａの端部上にはポスト８２が形成さ
れており、このポスト８２の上面にはアーム８３の基部
が固定されている。このアーム８３は、ポスト８２の上
面から隙間を跨いで、スタブ２ａの端部の上方まで延在
している。ただし、アーム８３は基部よりも先端部の方
が幅広となっており、図２８に示すようにアーム８３の
先端部は突起部８４ａ，８４ｂの両方と対向している。
【０１１３】このような構成において、スタブ２ａとア
ーム８３との間に制御信号Ｓに基づく吸引力が発生する
と、この力によりアーム８３の先端部はスタブ２ａ側に
引き寄せられる。しかし、突起部８４ａ，８４ｂがスト
ッパとして機能し、図３０に示すようにアーム８３の変
位は突起部８４ａ，８４ｂの上面で停止する。このと
き、スタブ２ａとアーム８３との間には薄い空気層８４
が形成される。この空気層８４が介在することによりス
タブ２ａとアーム８３とは直流ないし低周波的に絶縁さ
れるが、空気層８４の厚みは十分薄いのでスタブ２ａと
アーム８３とは高周波的に結合される。
ーム８３との間に制御信号Ｓに基づく吸引力が発生する
と、この力によりアーム８３の先端部はスタブ２ａ側に
引き寄せられる。しかし、突起部８４ａ，８４ｂがスト
ッパとして機能し、図３０に示すようにアーム８３の変
位は突起部８４ａ，８４ｂの上面で停止する。このと
き、スタブ２ａとアーム８３との間には薄い空気層８４
が形成される。この空気層８４が介在することによりス
タブ２ａとアーム８３とは直流ないし低周波的に絶縁さ
れるが、空気層８４の厚みは十分薄いのでスタブ２ａと
アーム８３とは高周波的に結合される。
【０１１４】以上、本発明による移相器の種々の形態を
説明したが、この移相器は例えばフェーズドアレーアン
テナなどに使用できる。
説明したが、この移相器は例えばフェーズドアレーアン
テナなどに使用できる。
【０１１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による移相
器では、マイクロマシンスイッチのカンチレバーを分布
定数線路上に固定設置すると共に、分布定数線路に第１
の制御信号を直接印加してこの分布定数線路をマイクロ
マシンスイッチの制御電極として作用させる。これによ
り、従来のマイクロマシンスイッチで必要であったポス
ト、アーム、および上部・下部電極が不要となるので、
マイクロマシンスイッチを小型化できる。したがって、
スイッチング素子としてマイクロマシンスイッチを使用
する移相器を全体として小型化できる。また、マイクロ
マシンスイッチの構造が簡単であるので、少ない工程で
移相器を製造できる。
器では、マイクロマシンスイッチのカンチレバーを分布
定数線路上に固定設置すると共に、分布定数線路に第１
の制御信号を直接印加してこの分布定数線路をマイクロ
マシンスイッチの制御電極として作用させる。これによ
り、従来のマイクロマシンスイッチで必要であったポス
ト、アーム、および上部・下部電極が不要となるので、
マイクロマシンスイッチを小型化できる。したがって、
スイッチング素子としてマイクロマシンスイッチを使用
する移相器を全体として小型化できる。また、マイクロ
マシンスイッチの構造が簡単であるので、少ない工程で
移相器を製造できる。
【０１１６】また、高周波信号の通過を阻止する第１の
高周波信号阻止手段を第１の制御信号線に接続すること
により、第１の制御信号線への高周波信号の漏洩を防止
できる。したがって、マイクロマシンスイッチの挿入損
失を低減できる。また、第１の制御信号線から他の線路
への電磁的結合を防止できるので、移相器が使用される
回路の高周波特性を改善できる。
高周波信号阻止手段を第１の制御信号線に接続すること
により、第１の制御信号線への高周波信号の漏洩を防止
できる。したがって、マイクロマシンスイッチの挿入損
失を低減できる。また、第１の制御信号線から他の線路
への電磁的結合を防止できるので、移相器が使用される
回路の高周波特性を改善できる。
【０１１７】また、移相器に含まれる第１および第２の
分布定数線路のうち、第１の制御信号が印加されない方
の分布定数線路に第４の制御信号線を接続し、この第４
の制御信号線を介して静電誘導に基づく電荷の充放電を
行う。これにより、マイクロマシンスイッチのスイッチ
ング動作が安定すると共にスイッチング速度が速くなる
ので、移相器の移相量の切り換えを確実にしかも迅速に
行うことができる。また、第１の制御信号が印加されな
い方の分布定数線路に第４の制御信号線を接続し、第１
の制御信号とは逆の極性の電圧をかけておくことによ
り、第１の制御信号の電圧の大きさを小さくできるの
で、サージおよびノイズの発生を抑制できる。
分布定数線路のうち、第１の制御信号が印加されない方
の分布定数線路に第４の制御信号線を接続し、この第４
の制御信号線を介して静電誘導に基づく電荷の充放電を
行う。これにより、マイクロマシンスイッチのスイッチ
ング動作が安定すると共にスイッチング速度が速くなる
ので、移相器の移相量の切り換えを確実にしかも迅速に
行うことができる。また、第１の制御信号が印加されな
い方の分布定数線路に第４の制御信号線を接続し、第１
の制御信号とは逆の極性の電圧をかけておくことによ
り、第１の制御信号の電圧の大きさを小さくできるの
で、サージおよびノイズの発生を抑制できる。
【０１１８】これらの場合、高周波信号の通過を阻止す
る第２の高周波信号阻止手段を第４の制御信号線に接続
することにより、第４の制御信号線への高周波信号の漏
洩を防止できる。したがって、挿入損失の増加や高周波
特性の劣化といった問題は生じない。また、第１および
第２の高周波信号阻止手段を共にキャパシタを用いたバ
イアスティーで構成する場合、構成部品を共用すること
により、構成を簡略化できる。
る第２の高周波信号阻止手段を第４の制御信号線に接続
することにより、第４の制御信号線への高周波信号の漏
洩を防止できる。したがって、挿入損失の増加や高周波
特性の劣化といった問題は生じない。また、第１および
第２の高周波信号阻止手段を共にキャパシタを用いたバ
イアスティーで構成する場合、構成部品を共用すること
により、構成を簡略化できる。
【図１】 本発明による移相器の第１の実施の形態の構
成図である。
成図である。
【図２】 図１に示した移相器の断面図である。
【図３】 図１に示した移相器の変形例を示す回路図で
ある。
ある。
【図４】 第１の絶縁手段の変形例を示す断面図であ
る。
る。
【図５】 カンチレバーの変形例を示す断面図である。
【図６】 図１に示した移相器を製造する際の主要な工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図７】 図６に引き続く工程を示す断面図である。
【図８】 本発明による移相器の第２の実施の形態の構
成図である。
成図である。
【図９】 本発明による移相器の第３の実施の形態の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図１０】 第１の高周波信号阻止手段の第１構成例を
示す図である。
示す図である。
【図１１】 第１の高周波信号阻止手段の第２構成例を
示す図である。
示す図である。
【図１２】 第１の高周波信号阻止手段の第３構成例を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図１３】 第１の高周波信号阻止手段の第３構成例の
具体例を示す平面図である。
具体例を示す平面図である。
【図１４】 第１の高周波信号阻止手段の第３構成例の
具体例を示す平面図である。
具体例を示す平面図である。
【図１５】 第１の高周波信号阻止手段の第４構成例を
示す図である。
示す図である。
【図１６】 第１の高周波信号阻止手段の第４構成例の
変形例を示す図である。
変形例を示す図である。
【図１７】 本発明によるマイクロマシンスイッチの第
４の実施の形態の構成図である。
４の実施の形態の構成図である。
【図１８】 本発明による移相器の第５の実施の形態の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図１９】 第１，第２の高周波信号阻止手段の両方を
フィルタ４０と同様の構成としたときの移相器の構成図
である。
フィルタ４０と同様の構成としたときの移相器の構成図
である。
【図２０】 本発明による移相器の第６の実施の形態の
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図２１】 図２０に示した移相器の変形例を示す回路
図である。
図である。
【図２２】 本発明による移相器の第７の実施の形態の
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図２３】 本発明による移相器の第８の実施の形態の
一構成例を示す平面図である。
一構成例を示す平面図である。
【図２４】 本発明による移相器の第８の実施の形態の
他の構成例を示す平面図である。
他の構成例を示す平面図である。
【図２５】 ２個の移相器を縦続接続したときの一構成
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図２６】 ２個の移相器を縦続接続したときの他の構
成例を示す平面図である。
成例を示す平面図である。
【図２７】 移相器をチップ化したものを基板に実装し
て図１０に示した移相器を形成したときの平面図であ
る。
て図１０に示した移相器を形成したときの平面図であ
る。
【図２８】 第１の絶縁手段の他の構成例を示す平面図
である。
である。
【図２９】 図２８に示した第１の絶縁手段のオフ時の
断面図である。
断面図である。
【図３０】 図２８に示した第１の絶縁手段のオン時の
断面図である。
断面図である。
【図３１】 公知の移相器に従来のマイクロマシンスイ
ッチを使用した場合の平面図である。
ッチを使用した場合の平面図である。
【図３２】 図３１に示した従来のマイクロマシンスイ
ッチを拡大して示す平面図である。
ッチを拡大して示す平面図である。
【図３３】 図３１に示した従来のマイクロマシンスイ
ッチの断面図である。
ッチの断面図である。
【符号の説明】
１，１０１…主線路、１ａ〜１ｃ，１０１ａ，１０１ｂ
…線路、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ…スタブ、３ｃ，４３
ａ，４４…電極、４，４ａ，１０４ａ〜１０４ｈ…制御
信号線、５…制御装置、５ａ，４３…接地、５ｂ…定電
圧源、６，６ａ…高周波信号阻止手段、１０…基板、１
１ａ，１１ｂ，１１ａ′，８１，１１１ａ〜１１１ｄ…
カンチレバー、１２，１２′，８２…ポスト、１３，１
３′，８３…アーム、１４，１４ａ，１４′，１６ａ，
１６ｂ，２４，３５，４５，１１６ａ，１１６ｂ…絶縁
膜、１５ａ，１５ｂ，４２，１１５ａ，１１５ｂ…キャ
パシタ、１９−１〜１９−４…移相器、２１…レジスト
パターン、２１ａ…溝、２２…金属膜、２３…犠牲層、
３０，４０，５０…フィルタ、３１，３１ａ，４１，４
１ａ…高インピーダンスλ／４線路、３２，３２ａ，３
２−１，３２−２…低インピーダンスλ／４線路、３３
…接続点、５１…スパイラルインダクタ、５２…ミアン
ダラインインダクタ、６１…抵抗素子、７１，７２ａ，
７２ｂ…チップ、７３ａ，７３ｂ…チップコンデンサ、
８４…空気層、８４ａ，８４ｂ…突起部、９１…マイク
ロ波回路，１０６ａ，１０６ｂ…切換線路。
…線路、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ…スタブ、３ｃ，４３
ａ，４４…電極、４，４ａ，１０４ａ〜１０４ｈ…制御
信号線、５…制御装置、５ａ，４３…接地、５ｂ…定電
圧源、６，６ａ…高周波信号阻止手段、１０…基板、１
１ａ，１１ｂ，１１ａ′，８１，１１１ａ〜１１１ｄ…
カンチレバー、１２，１２′，８２…ポスト、１３，１
３′，８３…アーム、１４，１４ａ，１４′，１６ａ，
１６ｂ，２４，３５，４５，１１６ａ，１１６ｂ…絶縁
膜、１５ａ，１５ｂ，４２，１１５ａ，１１５ｂ…キャ
パシタ、１９−１〜１９−４…移相器、２１…レジスト
パターン、２１ａ…溝、２２…金属膜、２３…犠牲層、
３０，４０，５０…フィルタ、３１，３１ａ，４１，４
１ａ…高インピーダンスλ／４線路、３２，３２ａ，３
２−１，３２−２…低インピーダンスλ／４線路、３３
…接続点、５１…スパイラルインダクタ、５２…ミアン
ダラインインダクタ、６１…抵抗素子、７１，７２ａ，
７２ｂ…チップ、７３ａ，７３ｂ…チップコンデンサ、
８４…空気層、８４ａ，８４ｂ…突起部、９１…マイク
ロ波回路，１０６ａ，１０６ｂ…切換線路。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 1/18
B81B 3/00
B81C 1/00
H01H 59/00
H01P 1/12
Claims (27)
- 【請求項１】 主線路に接続された第１の分布定数線路
と、この第１の分布定数線路と離間するように配置され
た第２の分布定数線路と、前記第１の分布定数線路と前
記第２の分布定数線路との間を高周波的に接続または開
放するマイクロマシンスイッチとを備え、このマイクロ
マシンスイッチの制御により前記主線路を伝搬する高周
波信号の通過位相を切り換える移相器において、 前記マイクロマシンスイッチは、 前 記第１または第２の分布定数線路に電気的に接続され
かつ電圧の２値変化からなる第１の制御信号を印加する
第１の制御信号線と、 一端が前記第１および第２の分布定数線路の一方に固定
されると共に他端が前記第１および第２の分布定数線路
の他方と接離自在となるように形成されかつ導電性部材
を含むカンチレバーと、 前記第１および第２の分布定数線路の他方と前記カンチ
レバーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段と、 この第１の絶縁手段と共に前記第１の制御信号の電圧値
を保持する第２の絶縁手段とを備えることを特徴とする
移相器。 - 【請求項２】 高周波信号が伝搬する主線路と、 この主線路に接続されると共に先端が開放された第１の
分布定数線路と、 この第１の分布定数線路の先端と離間するように配置さ
れかつ先端が開放された第２の分布定数線路と、 一端が前記第１および第２の分布定数線路の一方に固定
されると共に他端が前記第１および第２の分布定数線路
の他方と接離自在となるように形成されかつ導電性部材
を含むカンチレバーと、 前記第１または第２の分布定数線路に電気的に接続され
かつ電圧の２値変化からなる第１の制御信号を印加する
第１の制御信号線と、 前記第１および第２の分布定数線路の他方と前記カンチ
レバーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段と、 この第１の絶縁手段と共に前記第１の制御信号の電圧値
を保持する第２の絶縁手段とを備えることを特徴とする
移相器。 - 【請求項３】 高周波信号が伝搬する主線路と、 この主線路に接続されると共に先端が開放された第１の
分布定数線路と、 この第１の分布定数線路の先端と離間するように配置さ
れた接地と、 一端が前記第１および第２の分布定数線路の一方に固定
されると共に他端が前記第１および第２の分布定数線路
の他方と接離自在となるように形成されかつ導電性部材
を含むカンチレバーと、 前記第１または第２の分布定数線路に電気的に接続され
かつ電圧の２値変化からなる第１の制御信号を印加する
第１の制御信号線と、 前記第１および第２の分布定数線路の他方と前記カンチ
レバーとの対向領域に形成された第１の絶縁手段と、 この第１の絶縁手段と共に前記第１の制御信号の電圧値
を保持する第２の絶縁手段とを備えることを特徴とする
移相器。 - 【請求項４】 請求項２または３記載の移相器におい
て、 前記第２の絶縁手段は、前記主線路の途中に形成された
２個のキャパシタにより構成され、 前記第１の分布定数線路および前記第１の制御信号線は
共に、前記２個のキャパシタの間の前記主線路に電気的
に接続されることを特徴とする移相器。 - 【請求項５】 請求項２記載の移相器において、 前記第１の制御信号線は、前記第２の分布定数線路に電
気的に接続され、 前記第２の絶縁手段は、前記第２の分布定数線路の開放
された先端により構成されることを特徴とする移相器。 - 【請求項６】 寸断箇所のある第１の分布定数線路と、
互いに電気長の異なる２本の第２の分布定数線路と、前
記第１の分布定数線路の寸断箇所を短絡する前記第２の
分布定数線路を切り換えて高周波信号の通過位相を変化
させるマイクロマシンスイッチとを備えた移相器におい
て、 前記マイクロマシンスイッチは、 前記第２の分布定数線路毎に設けられ、一端が前記第１
および第２の分布定数線路の一方に固定されると共に他
端が前記第１および第２の分布定数線路の他方と接離自
在となるように形成されかつ導電性部材を含むカンチレ
バーと、 一方の前記第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ
電圧の２値変化からなる第２の制御信号を印加する第２
の制御信号線と、 他方の前記第２の分布定数線路に電気的に接続されかつ
前記第２の制御信号と相補な第３の制御信号を印加する
第３の制御信号線と、 前記第１および第２の分布定数線路の他方と前記各カン
チレバーとの対向領域にそれぞれ形成された第１の絶縁
手段と、 これらの第１の絶縁手段と共に前記第２および第３の制
御信号の電圧値を保持する第２の絶縁手段とを備え、 前記第２および第３の制御信号線により第１の制御信号
線が構成されることを特徴とする移相器。 - 【請求項７】 寸断箇所のある第１の分布定数線路と、
互いに電気長の異なる２本の第２の分布定数線路と、前
記第１の分布定数線路の寸断箇所を短絡する前記第２の
分布定数線路を切り換えて高周波信号の通過位相を変化
させるマイクロマシンスイッチとを備えた移相器におい
て、 前記マイクロマシンスイッチは、 前記第２の分布定数線路毎に設けられ、一端が前記第１
および第２の分布定数線路の一方に固定されると共に他
端が前記第１および第２の分布定数線路の他方と接離自
在となるように形成されかつ導電性部材を含むカンチレ
バーと、 前記第１の分布定数線路に電気的に接続されかつ電圧の
２値変化からなる第１の制御信号を印加する第１の制御
信号線と、 前記第１および第２の分布定数線路の他方と前記各カン
チレバーとの対向領域にそれぞれ形成された第１の絶縁
手段と、 これらの第１の絶縁手段と共に前記第１の制御信号の電
圧値を保持する第２の絶縁手段とを備え、 前記各第２の分布定数線路には前記第１の制御信号の２
状態の各電圧値と同等の定電圧がそれぞれ印加されるこ
とを特徴とする移相器。 - 【請求項８】 請求項６または７記載の移相器におい
て、 前記カンチレバーは、前記各第２の分布定数線路の両端
にそれぞれ設けられることを特徴とする移相器。 - 【請求項９】 請求項１〜８いずれか１項記載の移相器
において、 前記第１の絶縁手段は、前記第１および第２の分布定数
線路の他方の上面と前記カンチレバーの下面の少なくと
も一方に形成された絶縁膜であることを特徴とする移相
器。 - 【請求項１０】 請求項１〜９いずれか１項記載の移相
器において、 前記第１の制御信号線に接続されかつ前記高周波信号の
通過を阻止する第１の高周波信号阻止手段を備えること
を特徴とする移相器。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の移相器において、 前記第１の高周波信号阻止手段は、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続される方に一端が接続されかつ
前記高周波信号の波長の約１／４の電気長であって前記
第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスよ
りも大きな特性インピーダンスを有する高インピーダン
ス線路と、 前記高インピーダンス線路の他端に一端が接続されると
共に他端が開放されかつ前記高周波信号の波長の約１／
４の電気長であって前記高インピーダンス線路の特性イ
ンピーダンスよりも小さな特性インピーダンスを有する
低インピーダンス線路とからなり、 前記第１の制御信号線は、前記高インピーダンス線路の
他端に接続されていることを特徴とする移相器。 - 【請求項１２】 請求項１０記載の移相器において、 前記第１の高周波信号阻止手段は、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続される方に一端が接続されかつ
前記高周波信号の波長の約１／４の電気長であって前記
第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスよ
りも大きな特性インピーダンスを有する高インピーダン
ス線路と、 一方の電極が前記高インピーダンス線路の他端に接続さ
れると共に他方の電極が接地に接続されたキャパシタと
からなり、 前記第１の制御信号線は、前記高インピーダンス線路の
他端に接続されていることを特徴とする移相器。 - 【請求項１３】 請求項１０記載の移相器において、 前記第１の高周波信号阻止手段は、インダクタンス素子
からなることを特徴とする移相器。 - 【請求項１４】 請求項１０記載の移相器において、 前記第１の高周波信号阻止手段は、前記第１および第２
の分布定数線路の特性インピーダンスよりも十分大きな
インピーダンスを有する抵抗素子からなることを特徴と
する移相器。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の移相器において、 前記抵抗素子は、前記第１の制御信号線に直列に挿入さ
れていることを特徴とする移相器。 - 【請求項１６】 請求項１４記載の移相器において、 前記抵抗素子は、一端が前記第１の制御信号線に接続さ
れると共に他端が開放されていることを特徴とする移相
器。 - 【請求項１７】 請求項１〜１６いずれか１項記載の移
相器において、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続されていない方に電気的に接続
されかつ静電誘導により発生する電荷を充放電する第４
の制御信号線を備えることを特徴とする移相器。 - 【請求項１８】 請求項１〜１６いずれか１項記載の移
相器において、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続されていない方に電気的に接続
されかつ前記第１の制御信号と逆の極性を有する定電圧
を印加する第４の制御信号線と、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第４の制
御信号線の電気的に接続される方に形成されかつ前記第
２の絶縁手段と共に前記第４の制御信号線より印加され
る前記定電圧の電圧値を保持する第３の絶縁手段とを備
えることを特徴とする移相器。 - 【請求項１９】 請求項１７または１８記載の移相器に
おいて、 前記第４の制御信号線に接続されかつ前記高周波信号の
通過を阻止する第２の高周波信号阻止手段を備えること
を特徴とする移相器。 - 【請求項２０】 請求項１９記載の移相器において、 前記第２の高周波信号阻止手段は、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続されていない方に一端が接続さ
れかつ前記高周波信号の波長の約１／４の電気長であっ
て前記第１および第２の分布定数線路の特性インピーダ
ンスよりも大きな特性インピーダンスを有する高インピ
ーダンス線路と、 一端が前記高インピーダンス線路の他端に接続されると
共に他端が開放されかつ前記高周波信号の波長の約１／
４の電気長であって前記高インピーダンス線路の特性イ
ンピーダンスよりも小さな特性インピーダンスを有する
低インピーダンス線路とからなり、 前記第４の制御信号線は、前記高インピーダンス線路の
他端に接続されていることを特徴とする移相器。 - 【請求項２１】 請求項１９記載の移相器において、 前記第２の高周波信号阻止手段は、 前記第１および第２の分布定数線路のうち前記第１の制
御信号線が電気的に接続されていない方に一端が接続さ
れかつ前記高周波信号の波長の約１／４の電気長で前記
第１および第２の分布定数線路の特性インピーダンスよ
りも大きな特性インピーダンスを有する高インピーダン
ス線路と、 一方の電極が前記高インピーダンス線路の他端に接続さ
れると共に他方の電極が接地に接続されたキャパシタと
からなり、 前記第４の制御信号線は、前記高インピーダンス線路の
他端に接続されていることを特徴とする移相器。 - 【請求項２２】 請求項１９記載の移相器において、 前記第２の高周波信号阻止手段は、インダクタンス素子
からなることを特徴とする移相器。 - 【請求項２３】 請求項１９記載の移相器において、 前記第２の高周波信号阻止手段は、前記第１および第２
の分布定数線路の特性インピーダンスよりも十分大きな
インピーダンスを有する抵抗素子からなることを特徴と
する移相器。 - 【請求項２４】 請求項２３記載の移相器において、 前記抵抗素子は、前記第４の制御信号線に直列に挿入さ
れていることを特徴とする移相器。 - 【請求項２５】 請求項２３記載の移相器において、 前記抵抗素子は、一端が前記第４の制御信号線に接続さ
れると共に他端が開放されていることを特徴とする移相
器。 - 【請求項２６】 請求項１または２記載の移相器におい
て、 前記第１および第２の分布定数線路にそれぞれの一端が
接続されかつ前記高周波信号の波長の約１／４の電気長
であって前記第１および第２の分布定数線路の特性イン
ピーダンスよりも大きな特性インピーダンスを有する第
１および第２の高インピーダンス線路と、 一方の電極が前記第１の高インピーダンス線路の他端に
接続されると共に他方の電極が前記第２の高インピーダ
ンス線路の他端に接続されたキャパシタとを備え、 前記第１の高インピーダンス線路の他端は、前記第１の
制御信号線に接続され、 前記第２の高インピーダンス線路の他端は、接地に接続
されていることを特徴とする移相器。 - 【請求項２７】 基板上に主線路の一部と、この主線路
の一部に接続された第１の分布定数線路と、端部が前記
第１の分布定数線路の端部と離間する第２の分布定数線
路と、前記主線路の一部に接続された制御信号線とを形
成する第１の工程と、 前記第１および第２の分布定数線路の隙間から前記第１
または第２の分布定数線路の端部にかけての領域上に犠
牲層を形成する第２の工程と、 前記犠牲層上における前記第１または第２の分布定数線
路の端部と対向する部分に第１の絶縁膜を形成すると共
に、前記主線路の一部の両端上に第２の絶縁膜を形成す
る第３の工程と、 前記犠牲層が形成されていない前記第２または第１の分
布定数線路の端部から前記犠牲層上の前記第１の絶縁膜
に至る部分に金属からなるカンチレバーを形成すると同
時に、前記第２の絶縁膜上から前記基板上に主線路の他
部を形成する第４の工程と、 前記犠牲層を除去する第５の工程とを備えることを特徴
とする移相器の製造方法。
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