JPH04144404A

JPH04144404A - 誘電体共振器

Info

Publication number: JPH04144404A
Application number: JP26796790A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takatani; 稔高谷; Katsuharu Yasuda; 克治安田; Chisato Manome; 馬目　千里
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-18
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JP2613315B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、電圧制御発振器等を構成するのに好適な誘電
体共振器に関し、誘電体を含む絶縁支持体の内部にコイ
ル導体を埋設することにより、コイル導体保護、外部に
対する電気絶縁、耐湿性及び耐久性に優れた誘電体共振
器を提供できるようにしたものである。

〈従来の技術〉誘電体共振器は、例えは自動車電話器等の移動通信用無
線機器、携帯電話器等の各種無線機器、またはこれらに
組込まれる電圧制御発振器等の構成部品として広く用い
らねている。第１６図は従来の誘電体共振器の平面図、
第１７図は同しくその側面図、第１８［図は電気的等価
回路図を示している。図示するように、従来の誘電体共
振器は、誘電体磁器等て構成される誘電体１にストリッ
プ線路２を設けた構造となっている。ストリップ線路２
は誘電体１の一面側に形成されたＵ状のパターン２０１
を有すると共にＵ状パターン２０１の一端部を、誘電体
１の他面側に設けられた接地導体２０２に導通させた構
造となっている。

〈発明が解決しＪ：つとする課題〉しかしなから、上述した従来の誘電体共振器には、次の
ような問題点かある。

（Ａ）ストリップ線路２が誘電体１の表面に露出してお
り、外部に対する電気絶縁性が確保てきていない。外部
損傷も受は易い。このため、例えば、電圧制御発振器等
において、誘電体共振器を他の回路部品と共に回路基板
」二に実装する場合等を考えると、他の回路部品との間
の電気絶縁を考慮して実装しなければならず、必然的に
実装スペースか大きくなり、機器の大型化を招く。自動
車電話器等のし動通信用無線機器や携帯電話器等は、小
型化かきわめて重要な事項であり、従来構造では、この
要請に応えることか困難になりつつある。

（Ｂ）自動車電話器等の移動通信用無線機器や携帯電話
器等は、使用時に振動や衝撃等を受けたり、湿度の多い
状態で使用される等、比較的、厳しい使用環境におかれ
るのか普通である。従来の誘電体共振器は、ストリップ
線路２か誘電体１の表面に露出しているため、耐湿性及
び耐久性保証が不充分になり易い。

そこで、本発明の課題か、」−述した従来の問題点を解
決し、コイル導体保護、外部に対する電気絶縁、耐湿性
及び耐久性に優れた言兎電体共振器を提供することにあ
る。

〈課題を解決するための手段〉十達した課題解決のため、本発明に係る誘電体共振器は
、誘電体を含む絶縁支持体の内部にコイル導体を埋設し
、前記コイル導体の両端を前記絶縁支持体の端面に導出
したことを特徴とする。

く作用〉誘電体を含む絶縁支持体の内部にコイル導体を埋設しで
あるのて、コイル導体を絶縁支持体によって１１止した
モノリシックな構造となり、コイル導体保護、外部に対
する電気絶縁、耐湿性及び耐久性等に優ねた高信頼度の
誘電体共振器が得られる。

外部に対する電気絶縁か確保されるため、絶縁支持体を
他の回路部品の実装面として利用し、部品点数の削減、
小型化及び薄型化を図ることが可能になる。例えは内部
電極構造を廟するコンデンサネッ［〜ワーク層や内部導
体構造を有するインダクタ層との積層構造等をとること
が可能になり、より一層の小型化及び薄型化を図ること
が可能になる。

また、使用時に振動や衝撃等を受けたり、湿度の多い状
態で使用される自動車電話器等のし動通信用無線機器や
携帯電話器等においても、充分な耐湿性及び耐久性を保
証できる。

コイル導体の両端を絶縁支持体の端面に導出しであるの
で、この部分に端子電極等を付与することにより、導体
パターンを短くてぎる。このため、抵抗損失が少なく、
Ｃ／Ｎ比が良好で、放射ノイズ発生で原が少なく、ＥＭ
Ｉ対策に有効な電圧制御発振器を得るのに好適な誘電体
共振器が得られる。

〈実施例〉第１図は本発明に係る誘電体共振器の透視図、第２図は
同じくその電気的等価回路図である。図において、３０
は誘電体磁器等で構成された絶縁支持体、３１．３３は
接地導体、３２はコイル導体、４１．４２は端子電極で
ある。

接地導体３１．３３及びコイル導体３２は絶縁支持体３
０の内部に埋設されている。接地導体３１．３３は、コ
イル導体３２を間に挟んで、平面部３１１．３３１が互
いに対向するように配置されており、平面部３１１．３
３１の端縁に引出部３１２．３３２が設けられている。

これらの弓出部３１２．３３２は接地用の端子電極４１
に導通接続される。

コイル導体３２は接地導体３１−３３間に配置されてい
る。このコイル導体３２は、本体部３２１が、例えばＵ
状パターンとなるように湾曲して形成されており、本体
部３２１により、第２図のインダクタンス成分りが得ら
れる。本体部３２１の両端部は、同一方向に引出される
引出部３２２．３２３となっている。引出部３２２は接
地導体３１．３３の引出部３１２．３３２と共に、接地
用端子電極４１に接続され、引出部３２３は回路のホッ
ト側端子となる端子電極４２に接続される。

上述のように、絶縁支持体３０の内部にコイル導体３２
を埋設しであるので、コイル導体３２を絶縁支持体３０
によって封止したモノリシックな構造となり、コイル導
体保護、外部に対する電気絶縁、耐湿性及び耐久性等に
優れた高信頼度の誘電体共振器が得られる。図示の場合
、接地導体３１．３３も絶縁支持体の内部に埋設しであ
るので、これらの導体３１．３３に関しても、コイル導
体３２と同様の作用効果が得られる。

また、外部に対する電気絶縁が確保されているため、絶
縁支持体３０を他の回路部品の実装面として利用し、部
品点数の削減、小型化、薄型化を図ることが可能になる
。その具体例については、応用例として、後で説明する
。

コイル導体３２及び接地導体３１．３３を絶縁支持体３
０の内部に埋設したモノリシックな構造としたことによ
り、自動車電話器等の穆動通信用無線機器や携帯電話器
等においても、充分な耐湿性及び耐久性を保証できるよ
うになる。

更に、コイル導体３２０両端の引出部３２２．３２３を
絶縁支持体３０の端面に導出しであるので、この部分に
端子電極４１．４２を付与することにより、導体パター
ンを短くてきる。このため、抵抗損失か少なく、Ｃ／Ｎ
比か良好で、放射ノイズ発生源が少なく、ＥＭＩ対策に
有効な電圧制御発振器を得るのに好適な誘電体共振器が
得られる。ここにＣ／Ｎ比とは、搬送周波数Ｃに対する
ノイズＮの比である。

接地導体３１．３３は、コイル導体３２を間に挟んでそ
の両側に配置されている。かかる構造をとると、ラジェ
ーション損失が減少し、高いＱを得ることかできる。こ
こで、Ｑは、Ｑ＝（保持エネルギー）／損失で表わされる。損失は導体損失、ラジエーション損失、
表皮損失及び近接損失の和で与えられる。

つまり、リアクタンスが決定されれば、損失を小さくす
ることにより、Ｑを上げることができる。

実施例の場合、コイル導体３２を間に挟んでその両側に
接地導体３１．３３を配置しであるので、ラジェーショ
ン損失が減少し、高いＱを得ることがてきる訳である。

また、引出部３２２−３２３間の絶縁支持体３０の体積
を矢印ａ方向に削減することにより、その削減量に応じ
て第２図の容量値Ｃを制御し、共振周波数を調整できる
。

次に、第３図〜第１１図に本発明の他の実施例を示す。

第３図では引出部３２２．３２３よりも少し内側に入っ
た位置に、容量調整用の突片部３２４．３２５が間隔を
隔てて形成されている。

この突片部３２４−３２５間にある絶縁支持体３０の体
積を、矢印ａに示す方向にトリミングすることにより、
そのトリミング量に応じて第２図に示す容量値Ｃを制御
し、共振周波数を調整する。

第４図では、引出部３２２．３２３よりも少し内側に入
った位置に、図において、上下方向に重なる容量調整用
の突片部３２４．３２５を間隔を隔てて形成しである。

第５図では接地導体を持たず、コイル導体３２を有する
たけである。このような構造であっても、第２図に示す
回路として表現される誘電体共振器が得られ、引出部３
２２−３２３間の絶縁支持体３０の体積を矢印ａ方向に
削減することにより、その削減量に応して第２図の容量
値Ｃを制御し、共振周波数を調整できる。図示は省略す
るか、第３図及び第４図において、接地導体３１．３３
を持たない構造をとることもできる。

第６図〜第１１図は絶縁支持体３０を誘電体以外の材料
によって構成した場合に有効な構造を示し、絶縁支持体
３０とは別に、その内側に誘電体磁器等でなる誘電体３
４を設けである。接地導体３１．３３及びコイル導体３
２の構造に関しては、第６図は第１図に、第７図は第３
図に、第８図は第４図に、第９図は第５図にそれぞれ対
応している。第１０図は第３図と同様のコイル導体３２
を有しているか、接地導体を持たない構造てあって、絶
縁支持体３０とは別に、その内側に話電体３４を設けた
例を示す。第１１図は第４図と同様のコイル導体３２を
有しているが、接地導体を持たない構造であフて、絶縁
支持体３０とは別に、その内側に誘電体３４を設けた例
を示す。

〈応用例〉次に、本発明に係る誘電体共振器を電圧制御発振器に組
込んだ応用例を示す。電圧制御発振器は、前述したよう
に、自動車電話器等の移動通信用無線機器や携帯電話器
を始めとして、各種無線機器に広く用いられている。電
圧制御発振器の回路構成は周知である。その−例を第１
２図に示す。図において、ＶＣＣは動作電源電圧、Ｃ１
〜Ｃ１□はコンデンサ、Ｒ１〜ＲＩＯは抵抗器、Ｑ１〜
Ｑ３はトランジスタ、ＣＶは可変容量ダイオド、Ｌ、、
Ｌ３はインダクタ、Ｌ２は本発明に係る誘電体共振器で
ある。

入力電圧■アか変化すると、可変容量ダイオードＣＶの
容量値が変化する。発振周波数は主として、入力端子Ｖ
Ｔに応して可変設定された可変容量タイオートＣＶの容
量値と、コンデンサ０２〜Ｃ５の容量値と、誘電体共振
器Ｌ２とによって定まる。

上述の回路構成を実現する場合、従来は、アルミナ基板
等で構成された回路基板上に導体バタンを引き、その上
に上述した各種回路部品を実装していた。また、誘電体
共振器Ｌ２として、円筒状の同軸型誘電体共振器を用い
、これを他の各種回路部品と共に回路基板上に実装して
いた。このため、回路基板の平面積か大きくなり、大型
になるという問題点があった。更に、回路基板の一面上
で回路部品を実装するため、導体パターンが長くなり、
導体パターンによる抵抗損失が増え、Ｑか低くなり、Ｃ
／Ｎ比が悪化すること、導体パターンか長くなるため、
放射ノイズ発生源が増え、電磁妨害を生じ易くなること
等の問題も抱えていた。

第１図〜第１１図に示した本発明に係る誘電体共振器を
用いると、上述する従来の問題点を解決し、全体形状を
小型化すると共に、導体パターンを縮小し、抵抗損失か
少なく、Ｃ／Ｎ比が良好て、放射ノイズ発生源が少なく
、ＥＭＩ対策に有効な電圧制御発振器を得ることができ
る。その具体例を第１３図〜第１５図に示す。

第１３図は本発明に係る誘電体共振器を組込んた電圧制
御発振器の平面図、第１４図は同じくその正面図、第１
５図は同じくその部分断面図である。電圧制御発振器と
しての回路構成は任意でよいが、この実施例では、第１
２図に示した回路構成を前提にして説明する。図におい
て、５はコンデンサネットワーク層、６はインダクタ層
、Ｌ２は本発明に係る誘電体共振器である。７１〜７３
はトランジスタで、第１２図のトランジスタＱ１〜Ｑ３
に対応している。８は可変容量ダイオードで、第１２図
の可変容量ダイオードＣＶに対応している。９１〜９３
は抵抗、１０１〜１２６は端子である。抵抗９１〜９３
は図示の簡単化のため３個だけ示しであるが、第１２図
の回路構成に従った個数だけ備えることができる。

コンデンサネットワーク層５は、第１５図に示すように
、誘電体磁器５１の内部に電極５２１〜５２５を埋設し
て構成されている。電極５２１〜５２５は所定のコンデ
ンサデンサネットワークが得られるようなパターン及び
個数とし、端子１０１〜１２６の何れかに接続する。コ
ンデンサネットワーク層５には第１２図のコンデンサＣ
７〜Ｃ１２が含まれている。

インダクタ層６は、絶縁層６１の内部にコイル６２１．
６２２を埋設して構成されている。絶縁層６１は通常は
フェライトによって構成し、その内部にコイル６２１．
６２２を埋設する。コイル６２１．６２２は端子１０１
〜１２６の何れかに導通させる。これらは第１２図のイ
ンダクタＬＩ、Ｌ３を構成している。コイル６２１．６
２２は例えば特公昭５７−３９５２１号公報に開示され
た技術によって形成できる。

コンデンサネットワーク層５、インダクタ層６及び誘電
体共振器Ｌ２は、一体焼結または接着等によって一体化
し、一つの基板を構成する。これらの各層の積層順序は
任意でよい。そして、この基板の上に、トランジスタ７
１〜７３、可変容量ダイオード８、抵抗９１〜９３を実
装する。実装に当っては、コンデンサネットワーク層５
を構成する誘電体磁器５１の１面上に、導体パターン１
１〜２１を形成しておき、この導体パターン１１〜２１
の上に半田付けする。導体パターン１１〜２１は所定の
回路構成となるように、端子１０１〜１２６の何れかに
導通させる。

上述のように、コンデンサネットワーク層５、インダク
タ層６及び誘電体共振器Ｌ２を積層して基板を構成し、
抵抗９１〜９３及びトランジスタ７１〜７３を基板の面
上に配置したので、小型になる。また、誘電体共振器Ｌ
２も層状になっているので、薄型になる。

基板上の導体パターン１１〜２１は、抵抗９１〜９３及
びトランジスタ７１〜７３や可変容量ダイオード８等の
能動回路部品に必要な導体パターンだけでよい。このた
め、導体パターン１１〜２１が短くなり、抵抗損失が少
なく、Ｃ／Ｎ比が良好で、しかも放射ノイズ発生源が少
なく、ＥＭＩ対策に有効な電圧制御発振器が得られる。

〈発明の効果〉以上述べたように、本発明によれば、次のような効果が
得られる。

Ｃａ）Ｈ’Ａ電休電体む絶縁支持体の内部にコイル導体
を埋設しであるのて、コイル導体を絶縁支持体によって
封止したモノリシックな構造となり、コイル導体保護、
外部に対する電気絶縁、耐湿性及び耐久性等に優れた高
信頼度の誘電体共振器が得られる。

（ｂ）外部に対する電気絶縁が確保されるから、絶縁支
持体を他の回路部品の実装面として利用し、部品点数の
削減、小型化、薄型化を図ることが可能になる。

（ｃ）自動車電話器等の移動通信用無線機器や携帯電話
器等においても、充分な耐湿性及び耐久性を保証し得る
誘電体共振器を提供てきる。

（ｄ）コイル導体の両端を絶縁支持体の端面に導出しで
あるので、導体パターンを短くし、抵抗損失か少なく、
Ｃ／Ｎ比が良好で、放射ノイズ発生源が少なく、ＥＭＩ
対策に有効な電圧制御発振器を得るのに好適な誘電体共
振器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘電体共振器の透視図、第２図は
同じくその電気的等価回路図、第３図〜第１１図は本発
明に係る誘電体共振器の別々の実施例における角透視図
、第１２図は電圧制御発振器の電気回路図、第１３図は
本発明に係る誘電体共振器を組込んだ電圧制御発振器の
平面図、第１４図は同じくその正面図、第１５図は同じ
く正面部分断面図、第１６図は従来の誘電体共振器の平
面図、第１７図は同じくその側面図、第１８図は電気的
等価回路図である。３０・・・絶縁支持体３１．３３・・・接地導体３２・・・コイル導体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）誘電体を含む絶縁支持体の内部にコイル導体を埋
設し、前記コイル導体の両端を前記絶縁支持体の端面に
導出したことを特徴とする誘電体共振器。
（２）前記コイル導体の一端は、接地端子を構成してお
り、他端はホット側端子を構成していることを特徴とす
る請求項１に記載の誘電体共振器。
（３）前記コイル導体は、湾曲しており、両端が前記誘
電体の同一端面に現われていることを特徴とする請求項
１または第２項に記載の誘電体共振器。
（４）前記コイル導体は、Ｕ状に湾曲していることを特
徴とする請求項３に記載の誘電体共振器。
（５）前記誘電体は、少なとも前記コイル導体の前記両
端間に配置されていることを特徴とする請求項１、２、
３または４に記載の誘電体共振器。
（６）前記誘電体をトリミングして容量を調整すること
を特徴とする請求項５に記載の誘電体共振器。
（７）前記コイル導体を間に挟んでその両側に接地用導
体を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５
または６に記載の誘電体共振器。
（８）前記接地用導体は、前記絶縁支持体の前記端面に
導出された接地端子を有しており、前記接地端子は、前
記コイル導体の接地端子と導通接続されていることを特
徴とする請求項７に記載の誘電体共振器。