JPH0537214A - 多層基板による共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、共振器に関し、焼結導体を用いた
多層基板による共振器でも、高Ｑの共振器が得られるよ
うにすることを目的とする。 【構成】 多層基板の任意の第１層（誘電体層）１上
に、ＧＮＤパターン4 を形成し、その下の第２層２上に
は、共振導体８を設けると共に、その両側にＧＮＤパタ
ーン６、７を設ける。更にその下の第３層３上にも、第
２層と同様に、共振導体１２と、ＧＮＤパターン１０、
１１を設ける。そして第３層３の裏側にはＧＮＤパター
ン５を設けると共に、共振導体８、１２間を電気的に接
続する。このようにして、複数の共振導体８、１２を、
それぞれ両側と上下方向からＧＮＤパターンで挟んだ構
造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層基板による共振器
に関し、更に詳しくいえば、高周波発振器、高周波フィ
ルタ等の共振器として用いられる、多層セラミック構造
の多層基板による共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来例における共振器の分解斜
視図、図５は、図４のＸ−Ｙ線における断面図である。

【０００３】図中、１、２、３は、それぞれ多層基板の
各層（誘電体層）、４、５、６、７はＧＮＤパターン、
８は共振導体（信号ライン）を示す。従来、高周波発振
器や高周波フィルタ等に用いる共振器として、多層基板
を用いた共振器が知られていた。このような共振器の１
例を図４、図５に示す。

【０００４】この共振器は、誘電体層から成る多層基板
の第１層上にＧＮＤパターン４を形成し、第２層２上に
は、ほぼ中央部に共振導体８を形成すると共に、その両
側に、該共振導体８と一定の間隔をあけて、ＧＮＤパタ
ーン６、７を形成する。

【０００５】また、第３層３上には、ＧＮＤパターン５
を形成する。そして、各ＧＮＤパターン４、５、６、７
間を、それぞれブラインドスルーホール（内部が導体で
満たされたスルーホール）９によって接続することによ
り、同電位（ＧＮＤ電位）とする。このようにすると、
共振導体８の横方向及び上下方向を、ＧＮＤパターンで
挟んだ（誘電体を介して挟む）構造の伝送路及び共振器
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) セラミック構造の多層基板内に形成する共振導体等
の導体パターンは、一般的に銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等
から成るペーストを使用し、これを焼結させて形成する
ため、該共振導体の伝導度には限界がある。

【０００７】(2) 特に共振器の場合、共振導体の抵抗値
がそのまま無負荷Ｑに影響する。従って、高Ｑの共振器
を作製する際は、困難を伴う。 (3) 一般的に、共振器の無負荷Ｑは次のようになる。
今、無負荷ＱをＱｕ、導体（共振導体）の直列抵抗Ｒが
Ｒ＝Ｒｓ／Ｗ（Ｗは導体幅）とし、誘電体のＱをＱｄ、
導体（共振導体）のＱをＱｃとすると、Ｑｕ＝Ｑｄ・Ｑ
ｃ／（Ｑｄ＋Ｑｃ）となる。また、Ｑｕ＝Ｑｄ・Ｑｃ／
（Ｑｄ＋Ｑｃ）≒Ｑｃ（∵Ｑｄ≫Ｑｃ）となる。

【０００８】ここで、一般的にＱｄ≫Ｑｃであるので、
この関係を考慮すると、ＱｕはほぼＱｃに依存した値と
なる。またＱｃ＝２πＷＺ／λｇＲｓ（但し、Ｚは共振
器の伝送路の特性インピーダンス、λｇは伝送路におけ
る信号の波長）の関係があるので、結局Ｑｕ∝１／Ｒｓ
の関係となる。即ち、無負荷Ｑは導体の１／Ｒｓにほぼ
比例することになる。

【０００９】従って、無負荷Ｑを大きくするためには、
共振導体のＲｓを小さくする必要があり、特に伝送方向
の直列電気抵抗Ｒを低下させる必要がある。しかしなが
ら、単に共振導体の巾を広くしても、共振器の特性イン
ピーダンスＺを低下させ、結果として無負荷Ｑを低下さ
せてしまう。これは、共振器の特性インピーダンスの低
下が共振導体のＱを低下させてしまうためである。

【００１０】このため、上記従来例（図３、図４参照）
のような共振器では、高Ｑの共振器を作製するのは難し
い。本発明は、このような従来の課題を解決し、焼結導
体を用いた多層基板による共振器でも、高Ｑの共振器が
得られるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、次のように構成した。即ち、共振導体
と、該共振導体に対し、所定の間隔をあけて、その両側
に配置した２つのＧＮＤパターンとを設けた誘電体層
を、複数層にわたって設け、前記各誘電体層上の共振導
体間を、電気的に接続すると共に、前記共振導体を、多
層基板の積層方向の両側から、誘電体層を介して挟むよ
うに、２つのＧＮＤパターンを設けて共振器とした。

【００１２】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、説明する。
上記構成の共振器を使用する場合には、全てのＧＮＤパ
ターンをＧＮＤ電位とし、共振導体にのみ高周波信号を
伝送させて共振させる。

【００１３】この場合、共振導体は、横方向（幅方向）
及び上下方向（積層方向）をＧＮＤパターンで囲まれて
いるので、該共振導体より発生する電界はシールドされ
る。従って放射損失は低減する。

【００１４】また、共振導体は、多層基板の複数層にわ
たって設けてあり、これらを電気的に接続した構成なの
で、特性インピーダンスは低下せず、共振導体の電気抵
抗のみを低下させる。その結果、共振導体のＱは高くな
り、無負荷Ｑが高くなる。このため、高Ｑの共振器が得
られることになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例の説明）図１〜図２は、本発明の実施例を示し
た図であり、図１は共振器の分解斜視図、図２は図１の
Ｘ−Ｙ線断面図である。

【００１６】図中、１、２、３は多層基板の各層（誘電
体層）、４、５、６、７、１０、１１はＧＮＤパター
ン、８、１２は共振導体を示す。この実施例は、高周波
発振器、高周波フィルタ等の共振器を、セラミック構造
の多層基板を用いて構成したものであり、その構成を図
１、図２に示す。

【００１７】図示のように、誘電体層から成る多層基板
の第１層１上には、ＧＮＤパターン４を形成し、その下
の第２層２上のほぼ中央部には、共振導体８を形成する
と共に、その両側には、該共振導体８と一定の間隔をあ
けて（導体の無い部分を設けて）ＧＮＤパターン６、７
を形成する。

【００１８】また、第３層３上には、第２層２上と同じ
ように、ほぼ中央部に共振導体１２を形成し、その両側
に、該共振導体１２と一定の間隔をあけて（導体の無い
部分を設けて）ＧＮＤパターン１０、１１を形成する。
更に、第３層３の下側（共振導体１２と反対側の面）に
は、ＧＮＤパターン５（ＧＮＤパターン４と同じ大き
さ）を形成する。

【００１９】そして、各ＧＮＤパターン４、５、６、
７、１０、１１間をブラインドスルーホール９によって
接続する（電気的に接続する）と共に、各共振導体８、
１２間も、ブラインドスルーホール９によって接続する
（電気的に接続する）。

【００２０】上記のようにすると、第２層２及び第３層
３上の共振導体８、１２は、電気的に一体化されると共
に、各共振導体８、１２は、その両側をＧＮＤパターン
６、７、１０、１１で挟まれた構造（コプレーナ型構
造）となる。また、前記共振導体８、１２は、その上下
方向をＧＮＤパターン４、５によって挟まれた（誘電体
層を介して）構造（トリプレート型構造）となる。

【００２１】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) 共振導体を設けた層（誘電体層）は、２層にわたっ
て設けてもよいが、それ以上の複数層（例えば３層）に
わたって設けてもよい。

【００２２】(2) 図３に示すように、複数に形成された
共振導体８、１２の周辺を高誘電体材料を使用した高誘
電体層１４とし、それ以外を低誘電率材料を使用した低
誘電体層１３で形成してもよい。

【００２３】(3) 上記共振器は、高周波発振器、高周波
フィルタに限らず、他の同様な高周波回路等にも適用可
能である。 (4) 本共振器のパターンである信号導体の両わきのＧＮ
Ｄパターンは共振器の小型化を目的としたものである
が、設定場所に余裕がある場合は設定されなくても同様
な発明効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 共振導体を、多層基板の複数層にわたって設けたの
で、共振導体の電気抵抗のみを低下させ、かつ特性イン
ピーダンスの低下を抑えることができる。従って、共振
導体のＱを高くすることが可能となり、高Ｑの共振器を
構成することができる。

【００２５】(2) 焼結導体を用いた多層基板でも高Ｑの
共振器が得られる。その結果、高周波発振器や高周波フ
ィルター等の設計が容易になる。 (3) 共振導体は、横方向及び上下方向をＧＮＤパターン
で囲まれているため、共振導体により発生する電界はシ
ールドされる。その結果、放射損失は少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における共振器の分解斜視図で
ある。

【図２】図１のＸ−Ｙ線断面図である。

【図３】他の実施例における共振器の断面図である。

【図４】従来例における共振器の分解斜視図である。

【図５】図４のＸ−Ｙ線断面図である。

【符号の説明】

１〜３ 多層基板の各層（誘電体層） ４、５、６、７、１０、１１ ＧＮＤパターン ８、１２ 共振導体 ９ ブラインドスルーホール １３ 低誘電体層 １４ 高誘電体層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 共振導体（８、１２）と、 該共振導体に対し、所定の間隔をあけて、その両側に配
   置した２つのＧＮＤパターン（６、７、１０、１１）と
   を設けた誘電体層（２、３）を、複数層にわたって設
   け、 前記各誘電体層（２、３）上の共振導体（８、１２）間
   を、電気的に接続すると共に、 前記共振導体（８、１２）を、多層基板の積層方向の両
   側から、誘電体層を介して挟むように、 ２つのＧＮＤパターン（４、５）を設けたことを特徴と
   する多層基板による共振器。