JPH07336113A - High frequency electrode and high frequency transmission line - Google Patents

High frequency electrode and high frequency transmission line

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JPH07336113A
JPH07336113A JP6122281A JP12228194A JPH07336113A JP H07336113 A JPH07336113 A JP H07336113A JP 6122281 A JP6122281 A JP 6122281A JP 12228194 A JP12228194 A JP 12228194A JP H07336113 A JPH07336113 A JP H07336113A
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JP
Japan
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high frequency
conductor
resonator
transmission line
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP6122281A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yohei Ishikawa
容平 石川
Seiji Hidaka
青路 日高
Tomoyuki Ise
智之 伊勢
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07336113A publication Critical patent/JPH07336113A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the conductor loss and surface resistance of a high frequency electrode and to make application equipment using the electrode into miniaturization and light weight by forming the film thickness of a conductor within a prescribed range. CONSTITUTION:A part of an incident electromagnetic wave advances in the inside of the high frequency electrode, and the other is reflected on the surface of the high frequency electrode. The electromagnetic wave advancing in the inside is reflected on the back plane of the high frequency electrode, and a part of it transmits the back plane. The film thickness of the high frequency electrode is formed in the one in a range of 1.14-2.75 times, desirably 1.32 to 1.92 times, and most desirably pi/2 times the facing depth of a working frequency, therefore, the electromagnetic waves on the surface and back plane of the high frequency electrode strengthen the opponent mutually, which increases a reflection coefficient. At this time, the facing effect of current density in the inside of the high frequency electrode can be relaxed by a current excited by the electromagnetic wave reflected on the back plane of the high frequency electrode compared with the one in the case that the film thickness of the electrode is sufficiently large.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、準ミリ波
又はミリ波の高周波帯において用いられる高周波電極、
上記高周波電極を用いた高周波伝送線路、上記高周波伝
送線路を用いた高周波共振器、上記高周波共振器を備え
た高周波フィルタ、並びに上記高周波電極を備えた高周
波デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency electrode used in a high frequency band of microwave, quasi-millimeter wave or millimeter wave,
The present invention relates to a high frequency transmission line using the high frequency electrode, a high frequency resonator using the high frequency transmission line, a high frequency filter including the high frequency resonator, and a high frequency device including the high frequency electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子部品の小型化が進む中、マイ
クロ波、準ミリ波又はミリ波などの高周波帯においても
高誘電体材料を用いることによって、デバイスの小型化
がなされてきた。デバイスの小型化を行う場合、誘電率
を大きくする一方、相似形として形状を縮小させると、
原理的には体積の立方根に反比例してエネルギー損失が
増大するという問題点があった。
2. Description of the Related Art In recent years, with miniaturization of electronic parts, miniaturization of devices has been achieved by using a high dielectric material even in a high frequency band such as microwave, quasi-millimeter wave or millimeter wave. When miniaturizing the device, increasing the dielectric constant, while reducing the shape as a similar shape,
In principle, there was a problem that the energy loss increased in inverse proportion to the cubic root of the volume.

【0003】高周波デバイスのエネルギー損失は、表皮
効果による導体損失と、誘電体材料による誘電体損失と
に大きく分類することができる。近年の誘電体材料は、
高誘電率なものでも低損失な特性を有する材料が開発実
用化されており、従って、誘電体損失よりも導体損失の
方が回路の無負荷Qにおいて支配的である。また、高周
波帯においては、表皮効果によって、導体表面において
高周波電流が集中するために、導体表面に近づくほど表
面抵抗(表皮抵抗ともいう。)が大きくなり、導体損失
(ジュール損失)が大きくなる。ここで、表皮効果と
は、導体の内部では導体の表面から離れるに従って、高
周波電流が指数関数的に減衰するという高周波信号の伝
送に特有の現象である。この電流が流れる導体の薄い領
域を表皮深さと呼び、例えば銅であれば1GHzのとき
約2.2μmとなる。しかしながら、従来は、高周波応
用部品の電極に用いられる導体の膜厚は、電極を透過し
て失われる放射損失を回避するために、表皮深さよりも
十分に厚い膜厚で構成されていた。また、金属メッキや
金属の焼き付けの技術により電極を作成する場合の基板
や電極膜の表面粗さなどの問題もあり、電極の厚さを表
皮深さに比べて十分厚くすることが損失を小さくするこ
とに結び付いていた。しかし、最近では鏡面に近い基板
の上に膜厚精度のよい電極を成膜する技術ができはじめ
ており、電極を最適膜厚で構成することが可能になって
きている。
The energy loss of a high frequency device can be roughly classified into a conductor loss due to a skin effect and a dielectric loss due to a dielectric material. Recent dielectric materials are
A material having a high dielectric constant and a low loss property has been developed and put into practical use. Therefore, the conductor loss is more dominant than the dielectric loss in the unloaded Q of the circuit. In the high frequency band, since the high frequency current is concentrated on the surface of the conductor due to the skin effect, the surface resistance (also referred to as the skin resistance) increases toward the conductor surface, and the conductor loss (Joule loss) increases. Here, the skin effect is a phenomenon peculiar to the transmission of a high frequency signal in which the high frequency current exponentially attenuates inside the conductor as the distance from the surface of the conductor increases. The thin area of the conductor through which this current flows is called the skin depth. For example, in the case of copper, it is about 2.2 μm at 1 GHz. However, conventionally, the film thickness of the conductor used for the electrode of the high frequency application component is configured to be sufficiently thicker than the skin depth in order to avoid radiation loss that is lost by passing through the electrode. There are also problems such as the surface roughness of the substrate and electrode film when electrodes are created by metal plating or metal baking technology, and making the electrode thickness sufficiently thicker than the skin depth will reduce loss. Was tied to doing. However, recently, a technique for forming an electrode with a high film thickness accuracy on a substrate close to a mirror surface has begun, and it has become possible to configure the electrode with an optimum film thickness.

【0004】この状況を鑑みて、導体損失が効果的に低
減されて高い無負荷Qを得ることができる改良された対
称型ストリップライン共振器(以下、従来例の共振器と
いう。)が、特開平4−43703号公報において提案
されている。この従来例の共振器は、誘電体を挟んで所
定距離を隔てて対向位置せしめられた一対の接地導体間
に、ストリップ導体を配した対称型ストリップラインに
よって、共振回路を構成せしめて成る対称型ストリップ
ライン共振器において、上記ストリップ導体を、上記一
対の接地導体間において、該接地導体と平行に複数枚、
上記誘電体を介して互いに所定の間隔を隔てて積層状に
配置せしめたことを特徴としている。
In view of this situation, an improved symmetric stripline resonator (hereinafter referred to as a conventional resonator) capable of effectively reducing the conductor loss and obtaining a high unloaded Q is particularly desirable. It is proposed in Kaihei 4-43703. The resonator of this conventional example is a symmetrical type in which a resonant circuit is formed by a symmetrical strip line in which a strip conductor is arranged between a pair of ground conductors which are opposed to each other with a predetermined distance therebetween with a dielectric material interposed therebetween. In the stripline resonator, the strip conductor, between the pair of ground conductors, a plurality of parallel to the ground conductor,
It is characterized in that the dielectrics are arranged in a laminated manner with a predetermined gap therebetween.

【0005】そして、当該従来例の共振器を開示した公
報には次のことが開示されている。 (a)上記各ストリップ導体の厚さは、導体損失を有効
的に抑えるためには、表皮深さの3倍か又はそれよりも
大きな厚さをもって形成することが望ましい。すなわ
ち、ストリップ導体において、マイクロ波帯の高周波電
流が流れる表皮部分を増大せしめて、ストリップ導体に
おける実効断面積を増大させる。 (b)一対のストリップ導体の一端側においてスルーホ
ールを介して互いに導通される一方、他端側においても
スルーホールを介して互いに導通される。 (c)当該共振器における電界分布は、当該公報の第3
図に示すように、電界は、各ストリップ導体からそれぞ
れ接地導体に向かうように形成される。
The following is disclosed in the official gazette disclosing the conventional resonator. (A) It is desirable that the thickness of each strip conductor be formed to be three times as large as the skin depth or larger than that in order to effectively suppress conductor loss. That is, in the strip conductor, the skin portion where the high frequency current in the microwave band flows is increased, and the effective cross-sectional area of the strip conductor is increased. (B) One end side of the pair of strip conductors is electrically connected to each other through the through hole, and the other end side is also electrically connected to each other through the through hole. (C) The electric field distribution in the resonator is as described in
As shown in the figure, the electric field is formed from each strip conductor toward the ground conductor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(a)の構造を有しているために、小型・軽量化するこ
とが困難であって、さらに、上記(b)の構造を有して
いるために、構造が複雑であって安価に製造することが
できず、しかも導体損失の低減率は比較的小さく、無負
荷Qも比較的小さいという問題点があった。本発明の目
的は以上の問題点を解決し、従来例に比較して簡単な構
造で、かつ導体損失を大幅に低減させることができ、し
かも発明実施品を小型・軽量化することができる高周波
電極、並びに高周波伝送線路、高周波共振器、高周波フ
ィルタ、高周波デバイスを提供することにある。
However, since it has the structure of (a) above, it is difficult to reduce the size and weight, and further has the structure of (b) above. Therefore, there is a problem that the structure is complicated and cannot be manufactured at low cost, the reduction rate of the conductor loss is relatively small, and the no-load Q is also relatively small. The object of the present invention is to solve the above problems, to provide a simple structure as compared with the conventional example, which can significantly reduce the conductor loss, and which can reduce the size and weight of the product embodying the invention. An object is to provide an electrode, a high frequency transmission line, a high frequency resonator, a high frequency filter, and a high frequency device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載の高周波電極は、膜状の導体を備え、上記導体の膜厚
が使用周波数の表皮深さの1.14倍から2.75倍の
範囲であることを特徴とする。請求項2記載の高周波電
極は、請求項1記載の高周波電極において上記導体の膜
厚が使用周波数の表皮深さの1.32倍から1.92倍
の範囲であることを特徴とする。請求項3記載の高周波
電極は、請求項2記載の高周波電極において上記導体の
膜厚が使用周波数の表皮深さのπ/2倍であることを特
徴とする。請求項4記載の高周波電極は、請求項1、2
又は3記載の高周波電極において上記導体は超電導材料
にてなることを特徴とする。請求項5記載の高周波伝送
線路は、少なくとも1つの導体を備えた高周波伝送線路
であって、上記導体は請求項1、2、3又は4記載の高
周波電極であることを特徴とする。請求項6記載の高周
波伝送線路は、請求項5記載の高周波伝送線路において
上記高周波伝送線路は導波管であることを特徴とする。
請求項7記載の高周波伝送線路は、請求項5記載の高周
波伝送線路において上記高周波伝送線路はマイクロスト
リップ線路であることを特徴とする。請求項8記載の高
周波伝送線路は、請求項5記載の高周波伝送線路におい
て上記高周波伝送線路はストリップ線路であることを特
徴とする。請求項9記載の高周波伝送線路は、請求項5
記載の高周波伝送線路において上記高周波伝送線路は同
軸線路であることを特徴とする。請求項10記載の高周
波共振器は、所定の寸法を有する、請求項5乃至9のう
ちの1つに記載の高周波伝送線路を備えたことを特徴と
する。請求項11記載の高周波共振器は、請求項10記
載の高周波共振器において上記高周波伝送線路は、上記
高周波伝送線路を伝送する信号の管内波長の1/4に等
しい伝送方向の長さを有することを特徴とする。請求項
12記載の高周波共振器は、請求項10記載の高周波共
振器において上記高周波伝送線路は、上記高周波伝送線
路を伝送する信号の管内波長の1/2に等しい伝送方向
の長さを有することを特徴とする。請求項13記載の高
周波フィルタは、所定の長さを有する請求項10乃至1
2のうちの1つに記載の高周波共振器と、上記高周波共
振器に高周波信号を入力する入力端子と、上記高周波共
振器から高周波信号を出力する出力端子とを備えたこと
を特徴とする。請求項14記載の高周波帯域除去フィル
タは、一端で高周波信号を入力しかつ他端で上記高周波
信号を出力する伝送線路と、上記伝送線路と結合する請
求項10乃至12のうちの1つに記載の高周波共振器と
を備えたことを特徴とする。請求項15記載の誘電体共
振器は、導体を含む共振器ケースと、上記共振器ケース
内に載置された所定の形状の誘電体とを備えた誘電体共
振器であって、上記導体を請求項1、2、3又は4記載
の高周波電極によって構成したことを特徴とする。請求
項16記載の高周波フィルタは、請求項15記載の誘電
体共振器と、上記誘電体共振器に電磁的に結合され、上
記誘電体共振器に高周波信号を入力する入力端子と、上
記誘電体共振器に電磁的に結合され、上記誘電体共振器
から高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを特
徴とする。請求項17記載の高周波デバイスは、電極を
備えて所定の高周波動作を行う高周波デバイスであっ
て、上記電極は、請求項1、2、3又は4記載の高周波
電極を有することを特徴とする。
The high-frequency electrode according to claim 1 of the present invention comprises a film-shaped conductor, and the film thickness of the conductor is 1.14 to 2.75 times the skin depth of the operating frequency. It is characterized by a double range. A high frequency electrode according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the high frequency electrode according to the first aspect, the film thickness of the conductor is in a range of 1.32 to 1.92 times a skin depth of a used frequency. A high frequency electrode according to a third aspect of the present invention is the high frequency electrode according to the second aspect, characterized in that the film thickness of the conductor is π / 2 times the skin depth of the operating frequency. The high-frequency electrode according to claim 4 is the same as in claim 1 or 2.
Alternatively, in the high frequency electrode described in 3, the conductor is made of a superconducting material. The high-frequency transmission line according to claim 5 is a high-frequency transmission line including at least one conductor, and the conductor is the high-frequency electrode according to claim 1, 2, 3, or 4. A high frequency transmission line according to a sixth aspect is the high frequency transmission line according to the fifth aspect, wherein the high frequency transmission line is a waveguide.
A high frequency transmission line according to a seventh aspect is the high frequency transmission line according to the fifth aspect, wherein the high frequency transmission line is a microstrip line. The high frequency transmission line according to claim 8 is the high frequency transmission line according to claim 5, wherein the high frequency transmission line is a strip line. The high frequency transmission line according to claim 9 is the same as in claim 5.
In the described high frequency transmission line, the high frequency transmission line is a coaxial line. A high frequency resonator according to a tenth aspect includes the high frequency transmission line according to any one of the fifth to ninth aspects, which has a predetermined size. The high-frequency resonator according to claim 11 is the high-frequency resonator according to claim 10, wherein the high-frequency transmission line has a length in a transmission direction equal to ¼ of a guide wavelength of a signal transmitted through the high-frequency transmission line. Is characterized by. The high-frequency resonator according to claim 12 is the high-frequency resonator according to claim 10, wherein the high-frequency transmission line has a length in the transmission direction that is equal to 1/2 of a guide wavelength of a signal transmitted through the high-frequency transmission line. Is characterized by. The high frequency filter according to claim 13 has a predetermined length.
The high frequency resonator according to one of the second aspect, an input terminal for inputting a high frequency signal to the high frequency resonator, and an output terminal for outputting a high frequency signal from the high frequency resonator. The high frequency band elimination filter according to claim 14 is coupled to a transmission line that inputs a high frequency signal at one end and outputs the high frequency signal at the other end, and is coupled to the transmission line. And a high frequency resonator. 16. The dielectric resonator according to claim 15, comprising a resonator case including a conductor, and a dielectric body having a predetermined shape and mounted in the resonator case. It is configured by the high frequency electrode according to claim 1, 2, 3 or 4. A high frequency filter according to claim 16 is a dielectric resonator according to claim 15, an input terminal electromagnetically coupled to the dielectric resonator for inputting a high frequency signal to the dielectric resonator, and the dielectric. An output terminal that is electromagnetically coupled to the resonator and that outputs a high-frequency signal from the dielectric resonator is provided. A high frequency device according to a seventeenth aspect is a high frequency device that includes an electrode and performs a predetermined high frequency operation, and the electrode has the high frequency electrode according to the first, second, third or fourth aspect.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係る高周波電極に高周波信号の電磁波
を入射すると、上記電磁波の一部は上記高周波電極内部
に進み、他は上記高周波電極の表面で反射される。上記
高周波電極の内部へ進んだ電磁波は上記高周波電極の裏
面を一部は透過して他は裏面で反射される。従って、入
射電磁波のうち上記高周波電極で反射される電磁波は上
記高周波電極の表面で反射される電磁波と上記高周波電
極の裏面で反射される電磁波を合わせたものになる。こ
こで本発明に係る高周波電極の膜厚が使用周波数の表皮
深さの1.14倍から2.75倍の範囲になるように形
成されているので、上記高周波電極の表面と裏面で反射
される電磁波は強め合って、上記高周波電極の反射係数
は、電極の膜厚が十分大きいときに比べると、大きくな
る。このとき、上記高周波電極の内部の電流密度分布は
上記高周波電極の裏面で反射される電磁波が励起する電
流によって、表皮効果だけを考慮したときのような急激
な減衰はなく緩やかな勾配となる。これによって表皮効
果が緩和されて、表面抵抗が低減される。
When an electromagnetic wave of a high frequency signal is incident on the high frequency electrode according to the present invention, a part of the electromagnetic wave proceeds inside the high frequency electrode and the other part is reflected on the surface of the high frequency electrode. The electromagnetic waves that have traveled to the inside of the high-frequency electrode are partially transmitted through the back surface of the high-frequency electrode and reflected by the other surface. Therefore, of the incident electromagnetic waves, the electromagnetic waves reflected by the high-frequency electrode are a combination of the electromagnetic waves reflected by the front surface of the high-frequency electrode and the electromagnetic waves reflected by the back surface of the high-frequency electrode. Here, since the film thickness of the high-frequency electrode according to the present invention is formed to be in the range of 1.14 to 2.75 times the skin depth of the used frequency, it is reflected on the front and back surfaces of the high-frequency electrode. The electromagnetic waves generated by the high-frequency electrodes strengthen each other, and the reflection coefficient of the high-frequency electrode becomes larger than that when the film thickness of the electrode is sufficiently large. At this time, the current density distribution inside the high-frequency electrode has a gentle gradient due to the current excited by the electromagnetic wave reflected on the back surface of the high-frequency electrode, without abrupt attenuation as when only the skin effect is considered. This mitigates the skin effect and reduces the surface resistance.

【0009】また、高周波伝送線路においては、上記導
体を上記高周波電極を用いて構成することによって、上
記電極と同様により小さい表面抵抗Rsを有するので、
当該高周波伝送線路は、従来例に比較して小さい伝送損
失を有する。またさらに、上記高周波共振器において
は、所定の寸法を有する上記高周波伝送線路を備えてい
るので、その伝送損失は従来例に比較して小さく、それ
故、上記高周波共振器は、従来例に比較して大きな無負
荷Qを有する。上記誘電体共振器においては、共振器ケ
ースの導体を上記高周波電極によって形成したので、上
記誘電体共振器は、従来例に比較して大きな無負荷Qを
有する。また、上記高周波フィルタにおいては、所定の
長さを有し、無負荷Qの大きい上記高周波共振器を備え
ているので、上記高周波フィルタは、低損失で優れた選
択度を有する。さらに、上記高周波帯域除去フィルタに
おいては、所定の長さを有し、無負荷Qの大きい上記高
周波共振器がトラップ回路として動作するので、上記高
周波帯域除去フィルタは、優れた帯域除去特性を有す
る。またさらに、上記高周波デバイスにおいては、上記
電極は、上記高周波電極を有することにより、上記高周
波デバイスは、従来例に比較して小さい導体損失を有す
る。
Further, in the high frequency transmission line, since the conductor is formed by using the high frequency electrode, it has a smaller surface resistance R s like the above electrode,
The high-frequency transmission line has a smaller transmission loss than the conventional example. Furthermore, since the high-frequency resonator is provided with the high-frequency transmission line having a predetermined size, its transmission loss is smaller than that of the conventional example. Therefore, the high-frequency resonator is compared with the conventional example. And has a large unloaded Q. In the dielectric resonator, since the conductor of the resonator case is formed by the high frequency electrode, the dielectric resonator has a large unloaded Q as compared with the conventional example. Further, since the high-frequency filter has the high-frequency resonator having a predetermined length and a large unloaded Q, the high-frequency filter has low loss and excellent selectivity. Furthermore, in the high frequency band elimination filter, since the high frequency resonator having a predetermined length and a large unloaded Q operates as a trap circuit, the high frequency band elimination filter has excellent band elimination characteristics. Furthermore, in the high-frequency device, since the electrode has the high-frequency electrode, the high-frequency device has a smaller conductor loss than the conventional example.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する。なお、添付図面において同一のものに
ついては同一の参照符号を付す。 <第1の実施例>図1は、本発明に係る第1の実施例で
ある帯域通過フィルタの斜視図である。図1に示すよう
に、表皮深さδ0のπ/2倍の厚さに形成されたストリ
ップ導体21と接地導体11を備えた誘電体基板10と
によって、1/2波長マイクロストリップ線路型共振器
が構成されている。第1の実施例の帯域通過フィルタ
は、上記1/2波長マイクロストリップ線路型共振器を
備えたことを特徴としている。ここで、表皮深さδ
0は、1/2波長マイクロストリップ線路型共振器の共
振周波数f0における角周波数ω0と真空中の透磁率μ0
とストリップ導体21の導電率σを用いて、数1で表さ
れる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the attached drawings, the same components are designated by the same reference numerals. <First Embodiment> FIG. 1 is a perspective view of a bandpass filter according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a 1/2 wavelength microstrip line type resonance is provided by a strip conductor 21 formed to have a thickness of π / 2 times the skin depth δ 0 and a dielectric substrate 10 having a ground conductor 11. Vessels are configured. The band pass filter of the first embodiment is characterized by including the above-mentioned 1/2 wavelength microstrip line type resonator. Where the skin depth δ
0 is the angular frequency ω 0 at the resonance frequency f 0 of the ½ wavelength microstrip line resonator and the magnetic permeability μ 0 in vacuum.
And the electric conductivity σ of the strip conductor 21 are used, and are expressed by Formula 1.

【0011】[0011]

【数1】δ0=√(2/ω0μ0σ)## EQU1 ## δ 0 = √ (2 / ω 0 μ 0 σ)

【0012】図1に示すように、裏面全面に接地導体1
1が形成された誘電体基板10上に、長手方向の長さが
λg/2である帯形状のストリップ導体21が形成され
る。ここで、λgは管内波長である。これによって、ス
トリップ導体21と、接地導体11と、両導体21,1
1間に挟設された誘電体基板10とによってTEMモー
ドの1/2波長マイクロストリップ線路型共振器が構成
される。以上のように構成された1/2波長マイクロス
トリップ線路型共振器の共振周波数f0は、公知のよう
にストリップ導体22の長手方向の長さと誘電体基板1
0の誘電率と厚さとによって決まる。
As shown in FIG. 1, the ground conductor 1 is formed on the entire back surface.
A strip-shaped strip conductor 21 having a length in the longitudinal direction of λg / 2 is formed on the dielectric substrate 10 on which 1 is formed. Here, λg is a guide wavelength. As a result, the strip conductor 21, the ground conductor 11, and both conductors 21, 1
A TEM mode 1/2 wavelength microstrip line type resonator is constituted by the dielectric substrate 10 sandwiched between the two. The resonance frequency f 0 of the half-wavelength microstrip line resonator configured as described above is, as is well known, the length of the strip conductor 22 in the longitudinal direction and the dielectric substrate 1.
It is determined by the dielectric constant of 0 and the thickness.

【0013】さらに、誘電体基板10上に、入力端子用
導体12が、ストリップ導体21の長手方向の一端と所
定のギャップg1だけ離れかつ電磁的に互いに結合する
ように近接して形成される一方、出力端子用導体13
が、ストリップ導体21の長手方向の他端と所定のギャ
ップg2だけ離れかつ電磁的に互いに結合するように近
接して形成される。なお、第1の実施例においては、入
力端子用導体12とストリップ導体21の一端との結合
と、出力端子用導体13とストリップ導体21の他端と
の結合とは、容量結合である。ここで、誘電体基板10
は、例えばアルミナの単結晶であるサファイアにてな
り、接地導体11及びストリップ導体21は、例えばC
u、Ag又はAuなどの電気的導電性を有する導体にて
なる。
Further, on the dielectric substrate 10, the input terminal conductor 12 is formed in close proximity to one end of the strip conductor 21 in the longitudinal direction by a predetermined gap g1 and electromagnetically coupled to each other. , Output terminal conductor 13
Are formed close to the other end of the strip conductor 21 in the longitudinal direction by a predetermined gap g2 and are electromagnetically coupled to each other. In addition, in the first embodiment, the coupling between the input terminal conductor 12 and one end of the strip conductor 21 and the coupling between the output terminal conductor 13 and the other end of the strip conductor 21 are capacitive coupling. Here, the dielectric substrate 10
Is made of sapphire, which is a single crystal of alumina, and the ground conductor 11 and the strip conductor 21 are made of, for example, C
It is made of a conductor having electrical conductivity such as u, Ag or Au.

【0014】以上の様に構成された第1の実施例の帯域
通過フィルタの入力端子用導体12に上記共振周波数f
0を有する高周波信号を入力すると、入力端子用電極1
2とストリップ導体21が電磁的に結合して、上記1/
2波長マイクロストリップ線路型共振器は励振されて共
振状態となる。さらに、ストリップ導体21と出力端子
用電極13が電磁的に結合して、上記高周波信号は出力
端子用電極13から出力される。また共振周波数f0
異なる周波数を有する信号が入力端子用導体12に入力
されると、上記1/2波長マイクロストリップ線路型共
振器の長手方向の両端で反射される上記信号に対応する
電磁波は互いに打ち消し合い、上記1/2波長マイクロ
ストリップ線路型共振器は共振状態にはならない。従っ
て、上記信号は出力端子用電極13からは出力されな
い。以上のように、第1の実施例の帯域通過フィルタ
は、帯域通過特性を有する。
The resonance frequency f is applied to the input terminal conductor 12 of the bandpass filter according to the first embodiment having the above-described structure.
When a high frequency signal having 0 is input, the input terminal electrode 1
2 and the strip conductor 21 are electromagnetically coupled to each other,
The two-wavelength microstrip line resonator is excited to be in a resonance state. Further, the strip conductor 21 and the output terminal electrode 13 are electromagnetically coupled, and the high frequency signal is output from the output terminal electrode 13. When a signal having a frequency different from the resonance frequency f 0 is input to the input terminal conductor 12, electromagnetic waves corresponding to the signal reflected at the longitudinal ends of the ½ wavelength microstrip line resonator are generated. The two half-wavelength microstrip line resonators do not enter into a resonance state because they cancel each other out. Therefore, the signal is not output from the output terminal electrode 13. As described above, the bandpass filter according to the first embodiment has the bandpass characteristic.

【0015】次に1/2波長マイクロストリップ線路型
共振器が最も高いQを有するストリップ導体21の最適
膜厚を求める。図2(a)は、空気層を含むストリップ
導体21の厚さ方向の分布定数型等価回路であって、図
2(a)に示すように、損失抵抗を含む分布定数回路に
てなる。当該分布定数型等価回路は、ストリップ導体2
1の第1の面において仮想的に設けられる2つの端子T
1,T2と、ストリップ導体21の第2の面において仮
想的に設けられる2つの端子T3,T4との間に設けら
れる。ここで、当該分布定数型等価回路の各単位回路
は、厚さ方向と平行な方向に設けられる単位インダクタ
ンスμ0dxと、それぞれ厚さ方向と垂直な方向に設け
られた単位キャパシタンスε0dxと単位コンダクタン
スσdxとの並列回路とを備え、当該並列回路と上記単
位インダクタンスμ0dxとが逆L型に接続されて構成
される。そして、上記分布定数型等価回路は、複数個の
上記単位回路が厚さ方向に縦続に接続されて構成され、
当該等価回路の空気層側の2つの端子T3,T4には空
気層のインピーダンスZLが接続される。ここで、σは
ストリップ導体21の導電率、ε0は真空中の誘電率、
μ0は真空中の透磁率、dxはストリップ導体21の厚
さ方向の微小長さ、Δξはストリップ導体21の膜厚、
Lは空気層のインピーダンスである。
Next, the optimum film thickness of the strip conductor 21 having the highest Q in the 1/2 wavelength microstrip line resonator will be determined. FIG. 2A is a distributed constant type equivalent circuit in the thickness direction of the strip conductor 21 including an air layer, and as shown in FIG. 2A, it is a distributed constant circuit including loss resistance. The distributed constant type equivalent circuit is a strip conductor 2
Two terminals T virtually provided on the first surface
1, T2 and two terminals T3, T4 virtually provided on the second surface of the strip conductor 21. Here, each unit circuit of the distributed constant type equivalent circuit has a unit inductance μ 0 dx provided in a direction parallel to the thickness direction and a unit capacitance ε 0 dx provided in a direction perpendicular to the thickness direction. A parallel circuit with a unit conductance σdx is provided, and the parallel circuit and the unit inductance μ 0 dx are connected in an inverted L shape. The distributed constant type equivalent circuit is configured by connecting a plurality of the unit circuits in cascade in the thickness direction,
The impedance Z L of the air layer is connected to the two terminals T3 and T4 on the air layer side of the equivalent circuit. Here, σ is the conductivity of the strip conductor 21, ε 0 is the dielectric constant in vacuum,
μ 0 is the magnetic permeability in vacuum, dx is the minute length of the strip conductor 21 in the thickness direction, Δξ is the film thickness of the strip conductor 21,
Z L is the impedance of the air layer.

【0016】また、図2(a)の等価回路は、図2
(b)の集中定数形等価回路に変換することができる。
当該集中定数型等価回路は、厚さ方向と平行な方向に設
けられた2つの複素インピーダンスZと、厚さ方向と垂
直な方向に設けられた複素アドミタンスYとがT型に接
続されて構成される。ここで、複素インピーダンスZ、
複素アドミタンスY、空気層のインピーダンスZLは、
それぞれ数2、数3、数4で表される。また、ストリッ
プ導体21の膜厚Δξを表皮深さδ0で割った値をスト
リップ導体21の規格化導体膜厚ξと定義して、数5の
様に表した。
Further, the equivalent circuit of FIG.
It can be converted into the lumped constant type equivalent circuit of (b).
The lumped constant type equivalent circuit is configured by connecting two complex impedances Z provided in a direction parallel to the thickness direction and a complex admittance Y provided in a direction perpendicular to the thickness direction in a T-shape. It Where complex impedance Z,
The complex admittance Y and the impedance Z L of the air layer are
These are expressed by equations 2, 3, and 4, respectively. Further, a value obtained by dividing the film thickness Δξ of the strip conductor 21 by the skin depth δ 0 is defined as the normalized conductor film thickness ξ of the strip conductor 21, and is expressed as in Equation 5.

【0017】[0017]

【数2】 Z=[(1+j)/σδ0]・tanh[(1+j)ξ/2][Number 2] Z = [(1 + j) / σδ 0] · tanh [(1 + j) ξ / 2]

【数3】Y=[σδ0/(1+j)]・sinh[(1+j)ξ][Formula 3] Y = [σδ 0 / (1 + j)] ・ sinh [(1 + j) ξ]

【数4】ZL=√(μ0/ε0)[Formula 4] Z L = √ (μ 0 / ε 0 ).

【数5】ξ≡Δξ/δ0 ## EQU5 ## ξ≡Δξ / δ 0

【0018】さらに、図2(b)の等価回路を左端から
見たときの表面インピーダンスZSは、数6で表され
る。ここで、数7に示すように、空気層のインピーダン
スZLは、複素インピーダンスZ、及び複素アドミタン
スYに比べると十分大きいので、図2(b)の等価回路
の右端が解放端であるとする近似を用いることができ、
上記表面インピーダンスZSは、数8で表される。
Further, the surface impedance Z S when the equivalent circuit of FIG. 2B is viewed from the left end is expressed by the equation 6. Here, since the impedance Z L of the air layer is sufficiently larger than the complex impedance Z and the complex admittance Y as shown in Expression 7, it is assumed that the right end of the equivalent circuit of FIG. 2B is the open end. You can use an approximation,
The surface impedance Z s is expressed by Equation 8.

【0019】[0019]

【数6】ZS=Z+[Y+(Z+ZL)-1]-1 ## EQU6 ## Z S = Z + [Y + (Z + Z L ) -1 ] -1

【数7】ZLσδ0=σδ0√(μ0/ε0)≒∞(7) Z L σδ 0 = σδ 0 √ (μ 0 / ε 0 ) ≈∞

【数8】ZS=Z+1/Y(8) Z S = Z + 1 / Y

【0020】さらに、数8で表される表面インピーダン
スZSに、数2で表される複素インピーダンスZと複素
アドミタンスYを代入して整理すると、表面インピーダ
ンスは、数9のように表される。
Further, by substituting the complex impedance Z and the complex admittance Y represented by the equation 2 into the surface impedance Z S represented by the equation 8, the surface impedance is represented by the equation 9.

【0021】[0021]

【数9】ZS=[(1+j)/σδ0]/[tanh(1+j)ξ]## EQU9 ## Z S = [(1 + j) / σδ 0 ] / [tanh (1 + j) ξ]

【0022】また、表面インピーダンスZSは、表面抵
抗RSと表面リアクタンスXSを用いて、数10のように
表わすことができる。
Further, the surface impedance Z S can be expressed by the equation 10 using the surface resistance R S and the surface reactance X S.

【0023】[0023]

【数10】ZS=RS+jXS [Formula 10] Z S = R S + jX S

【0024】ここで、1/2マイクロストリップ線路型
共振器が最も高いQを有するのは、上記表面抵抗RS
最も小さくなるときである。次に表面抵抗RSを求める
ために、数9で表される表面インピーダンスZSを、実
部と虚部に分けて整理すると、表面抵抗RSと表面リア
クタンスXSは、それぞれ数11と数12の様に表わす
ことができる。
Here, the 1/2 microstrip line type resonator has the highest Q when the surface resistance R S is the smallest. Next, in order to obtain the surface resistance R S , when the surface impedance Z S expressed by the equation 9 is divided into a real part and an imaginary part, the surface resistance R S and the surface reactance X S are respectively expressed by the equation 11 and the number. It can be expressed as 12.

【0025】[0025]

【数11】RS=(sinh2ξ+sin2ξ)/[σδ0(cosh2
ξ−cos2ξ)]
## EQU11 ## R S = (sinh2ξ + sin2ξ) / [σδ 0 (cosh2
ξ-cos2ξ)]

【数12】X=(sinh2ξ−sin2ξ)/[σδ0(cosh2
ξ−cos2ξ)]
## EQU12 ## X S = (sinh2ξ-sin2ξ) / [σδ 0 (cosh2
ξ-cos2 ξ)]

【0026】図3は、数11を使用して求めた、表面抵
抗RSにσδ0を乗じた規格化表面抵抗σδ0Sと規格化
導体膜厚ξの関係を示したグラフである。図3から明ら
かなように、規格化導体膜厚ξが1と2の間の特定の値
で、規格化表面抵抗σδ0Sは極値である最小値をと
る。表面抵抗RSが最小になる規格化膜厚ξでは、数1
3に示す表面抵抗RSの規格化導体膜厚ξについての微
分係数∂RS/∂ξは0になる。従って、表面抵抗RS
最小になる規格化膜厚ξを求めるためには、数13を満
たす規格化導体膜厚ξを求めれば良い。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the standardized surface resistance σδ 0 R S obtained by multiplying the surface resistance R S by σδ 0 and the standardized conductor film thickness ξ, which is obtained by using the equation 11. As is apparent from FIG. 3, when the normalized conductor film thickness ξ is a specific value between 1 and 2, the normalized surface resistance σδ 0 R S has a minimum value which is an extreme value. With the normalized film thickness ξ where the surface resistance R S is the minimum,
The differential coefficient ∂R S / ∂ξ of the surface resistance R S shown in 3 with respect to the normalized conductor film thickness ξ becomes zero. Therefore, in order to obtain the normalized film thickness ξ that minimizes the surface resistance R S, the normalized conductor film thickness ξ that satisfies the equation 13 may be obtained.

【0027】[0027]

【数13】∂RS/∂ξ=−(2sinh2ξ・sin2ξ)/(c
osh2ξ−cos2ξ)2=0
[Equation 13] ∂R S / ∂ξ = − (2sinh2ξ ・ sin2ξ) / (c
osh2ξ-cos2ξ) 2 = 0

【0028】数13で表される微分係数∂RS/∂ξが
0になるときの規格化膜厚ξは、nを正の整数として、
数14で表される。特にn=1のときの規格化膜厚ξ
は、数15で表され、このとき表面抵抗RSは数16で
表される最小値RSminになる。
The normalized film thickness ξ when the differential coefficient ∂R S / ∂ξ expressed by the equation 13 becomes 0, where n is a positive integer,
It is expressed by Equation 14. In particular, the normalized film thickness ξ when n = 1
Is expressed by Expression 15, and at this time, the surface resistance R S becomes the minimum value R S min expressed by Expression 16.

【0029】[0029]

【数14】ξ=nπ/2,n=1,2,3,.....## EQU4 ## ξ = nπ / 2, n = 1, 2, 3 ,. . . . .

【数15】ξ=π/2Equation 15 ξ = π / 2

【数16】RSmin=(1/σδ0)tanh(π/2)≒0.9
17(1/σδ0)
## EQU16 ## R S min = (1 / σδ 0 ) tanh (π / 2) ≈0.9
17 (1 / σδ 0 )

【0030】ここで、数5で定義したようにストリップ
導体21の規格化膜厚ξは、表皮深さδ0で規格化され
た値であるので、物理的な長さの次元をもつストリップ
導体21の膜厚Δξは、数17で与えられる。
Here, since the normalized film thickness ξ of the strip conductor 21 is a value standardized by the skin depth δ 0 as defined by the equation 5, the strip conductor having a dimension of physical length. The film thickness Δξ of 21 is given by Expression 17.

【0031】[0031]

【数17】 Δξ=(π/2)δ0=(π/2)√[2/(ω0μ0σ)]Δξ = (π / 2) δ 0 = (π / 2) √ [2 / (ω 0 μ 0 σ)]

【0032】以上の結果と上記図3から明らかなよう
に、規格化導体膜厚ξが増加するに従い、規格化表面抵
抗σδ0Sは減少して、規格化導体膜厚ξが1.14の
ときに、規格化表面抵抗σδ0S1.0になる。さら
に、規格化導体膜厚ξが増加すると、規格化表面抵抗σ
δ0Sはさらに減少して、規格化導体膜厚ξがπ/2の
とき、規格化表面抵抗σδ0Sは最小値0.917をと
る。この最小値を過ぎると、規格化導体膜厚ξの増加に
伴い、規格化表面抵抗σδ0Sは増加して、規格化導体
膜厚ξが2.75のとき、規格化表面抵抗σδ0Sは再
び1.0になる。規格化膜厚ξが2.75より大きくな
るに従って、図3において図示はしていないが、規格化
表面抵抗σδ0Sは1.0近傍で振動しながら1.0に
収束する。
As is clear from the above results and FIG. 3, the normalized surface resistance σδ 0 R S decreases as the normalized conductor film thickness ξ increases, and the normalized conductor film thickness ξ becomes 1.14. At this time, the normalized surface resistance σδ 0 R S 1.0 is obtained. Furthermore, as the normalized conductor film thickness ξ increases, the normalized surface resistance σ
δ 0 R S further decreases, and when the normalized conductor film thickness ξ is π / 2, the normalized surface resistance σ δ 0 R S has a minimum value of 0.917. Beyond this minimum value, the standardized surface resistance σ δ 0 RS increases with the increase in the standardized conductor film thickness ξ, and when the standardized conductor film thickness ξ is 2.75, the standardized surface resistance σ δ 0 R S becomes 1.0 again. Although not shown in FIG. 3, the normalized surface resistance σδ 0 R S oscillates near 1.0 and converges to 1.0 as the normalized film thickness ξ becomes larger than 2.75.

【0033】以上のように、規格化導体膜厚ξがπ/2
のとき、すなわち、ストリップ導体21の膜厚Δξが表
皮深さδ0のπ/2倍のとき、表面抵抗RSは、ストリッ
プ導体21の膜厚Δξが表皮深さδ0に比べて十分厚い
ときの表面抵抗RSである1/σδ0より小さい0.91
7/σδ0の最小値になる。これはストリップ導体21
の膜厚ξが十分厚い時に比べて、表面抵抗RSが8.3
%低減されたことになる。ここで、当該共振器のQ値が
表面抵抗RSの逆数に比例することを利用して、ストリ
ップ導体21の膜厚Δξが十分厚いときのQ値を基準に
したときのQ上昇率に換算すると、Q上昇率は9.03
%になる。又これはQ上昇率の最大値である。従って、
第1の実施例において、ストリップ導体21は、最も好
ましくは、その膜厚Δξが使用周波数における表皮深さ
δ0のπ/2倍になるように構成される。これによっ
て、ストリップ導体21の表面抵抗RSが最小になり、
当該共振器のQ値は、ストリップ導体21の膜厚Δξが
表皮深さδ0に比べて十分厚いときのQ値に比べると
9.03%上昇して、最大値をとる。
As described above, the normalized conductor film thickness ξ is π / 2.
When the film thickness Δξ of the strip conductor 21 is π / 2 times the skin depth δ 0 , the surface resistance R S is such that the film thickness Δξ of the strip conductor 21 is sufficiently thicker than the skin depth δ 0. 0.91 smaller than 1 / σδ 0 which is the surface resistance R S at
It is the minimum value of 7 / σδ 0 . This is a strip conductor 21
The surface resistance R S is 8.3 as compared with the case where the film thickness ξ is sufficiently thick.
It has been reduced by%. Here, by utilizing the fact that the Q value of the resonator is proportional to the reciprocal of the surface resistance R S , it is converted into a Q increase rate when the Q value when the film thickness Δξ of the strip conductor 21 is sufficiently thick is used as a reference. Then, Q increase rate is 9.03
%become. This is also the maximum Q rise rate. Therefore,
In the first embodiment, the strip conductor 21 is most preferably configured so that its film thickness Δξ is π / 2 times the skin depth δ 0 at the operating frequency. This minimizes the surface resistance R S of the strip conductor 21,
The Q value of the resonator reaches a maximum value by 9.03% higher than the Q value when the film thickness Δξ of the strip conductor 21 is sufficiently thicker than the skin depth δ 0 .

【0034】また、Q上昇率がその最大値9.03%の
90%以上である規格化導体膜厚ξの範囲は、1.42
1≦規格化導体膜厚ξ≦1.751である。従って、第
1の実施例において、ストリップ導体21は、より好ま
しくは、その膜厚Δξが使用周波数における表皮深さδ
0の1.421倍から1.751倍の範囲になるように
構成してもよい。これによって、ストリップ導体21の
表面抵抗RSは低減され、Q上昇率は、その最大値9.
03%の90%以上を確保できる。
The range of the normalized conductor film thickness ξ where the Q increase rate is 90% or more of the maximum value 9.03% is 1.42.
1 ≦ normalized conductor film thickness ξ ≦ 1.751. Therefore, in the first embodiment, the strip conductor 21 is more preferably such that its film thickness Δξ is the skin depth δ at the operating frequency.
It may be configured to be in the range of 1.421 times to 0. 1.751 times. As a result, the surface resistance R S of the strip conductor 21 is reduced, and the rate of increase in Q is its maximum value of 9.
90% or more of 03% can be secured.

【0035】さらに、Q上昇率がその最大値9.03%
の80%以上である規格化導体膜厚ξの範囲は、1.3
64≦規格化導体膜厚ξ≦1.841である。従って、
第1の実施例において、ストリップ導体21は、より好
ましくは、その膜厚Δξが使用周波数における表皮深さ
δ0の1.364倍から1.841倍の範囲になるよう
に構成してもよい。これによって、ストリップ導体21
の表面抵抗RSは低減され、Q上昇率は、その最大値
9.03%の80%以上を確保できる。
Further, the maximum Q increase rate is 9.03%.
The range of the normalized conductor film thickness ξ, which is 80% or more of the
64 ≦ normalized conductor film thickness ξ ≦ 1.841. Therefore,
In the first embodiment, the strip conductor 21 may more preferably be configured such that its film thickness Δξ is in the range of 1.364 to 1.841 times the skin depth δ 0 at the operating frequency. . As a result, the strip conductor 21
The surface resistance R S of is reduced, and the Q increase rate can be secured at 80% or more of the maximum value of 9.03%.

【0036】またさらに、Q上昇率がその最大値9.0
3%の70%以上である規格化導体膜厚ξの範囲は、
1.32≦規格化導体膜厚ξ≦1.92である。従っ
て、第1の実施例において、ストリップ導体21は、よ
り好ましくは、その膜厚Δξが使用周波数における表皮
深さδ0の1.32倍から1.92倍の範囲になるよう
に構成してもよい。これによって、ストリップ導体21
の表面抵抗RSは低減され、Q上昇率は、その最大値
9.03%の70%以上を確保できる。
Furthermore, the Q increase rate has its maximum value of 9.0.
The range of the normalized conductor film thickness ξ, which is 70% or more of 3%, is
1.32 ≦ normalized conductor film thickness ξ ≦ 1.92. Therefore, in the first embodiment, the strip conductor 21 is more preferably configured such that the film thickness Δξ is in the range of 1.32 to 1.92 times the skin depth δ 0 at the operating frequency. Good. As a result, the strip conductor 21
The surface resistance R S of is reduced, and the Q increase rate can be secured at 70% or more of the maximum value of 9.03%.

【0037】さらに、Q上昇率が0よりも大きくなる場
合、すなわち当該共振器のQ値が、ストリップ導体21
の膜厚Δξが表皮深さδ0に比べて十分厚いときの当該
共振器のQ値に比べて大きくなる場合の規格化導体膜厚
ξの範囲は、1.14≦規格化導体膜厚ξ≦2.75で
ある。従って第1の実施例において、ストリップ導体2
1は、好ましくは、膜厚Δξが使用周波数における表皮
深さδ0の1.14倍から2.75倍の範囲になるよう
に構成してもよい。これによって、ストリップ導体21
の表面抵抗RSは低減されて、Q上昇率は0より大きく
なり、当該共振器のQ値は、ストリップ導体21の膜厚
Δξが表皮深さδ0に比べて十分厚いときの当該共振器
のQ値に比べて大きくなる。
Furthermore, when the Q increase rate is larger than 0, that is, the Q value of the resonator is the strip conductor 21.
When the film thickness Δξ of is larger than the Q value of the resonator when it is sufficiently thicker than the skin depth δ 0 , the range of the normalized conductor film thickness ξ is 1.14 ≦ normalized conductor film thickness ξ. ≦ 2.75. Therefore, in the first embodiment, the strip conductor 2
1 may preferably be configured such that the film thickness Δξ is in the range of 1.14 to 2.75 times the skin depth δ 0 at the used frequency. As a result, the strip conductor 21
The surface resistance R s of the resonator is reduced and the Q increase rate becomes larger than 0. The Q value of the resonator is such that the film thickness Δξ of the strip conductor 21 is sufficiently thicker than the skin depth δ 0 . It becomes larger than the Q value of.

【0038】次に、上述のように構成したストリップ導
体21の表面抵抗RSが低減される理由を、図4を用い
て定性的に説明する。図4は、表皮効果の緩和と表面抵
抗RSの低減を示す、誘電体基板10の一部と空気層の
一部とを含むストリップ導体21の断面図である。図4
ではハッチングは省略している。誘電体基板10を介し
てストリップ導体21に入射される入射電磁波102の
一部は誘電体基板10とストリップ導体21の境界を透
過して透過電磁波106となり、他は誘電体基板10と
ストリップ導体21の境界で反射されて反射電磁波10
4になる。透過電磁波106の一部はストリップ導体2
1と空気層の境界を透過して透過電磁波103となり、
他はストリップ導体21と空気層の境界で反射されて、
反射電磁波105になる。従って、入射電磁波のうちス
トリップ導体21から誘電体基板10内に反射される電
磁波は、反射電磁波104と反射電磁波105の合わせ
たものになる。このときストリップ導体21が表皮深さ
δ0より薄いと遮蔽効果が小さくなってストリップ導体
21を透過する透過電磁波103の振幅が大きくなり、
放射損失が大きくなる。また、ストリップ導体21が表
皮深さδ0に比較して十分大きくなると遮蔽効果は大き
くなるが、透過電磁波106のエネルギーの大半がスト
リップ導体21内部で失われて導体損失が大きくなる。
ストリップ導体21が適当な厚みを有するときには、反
射電磁波104と反射電磁波105が誘電体基板10の
内部で強め合い、その結果反射係数が大きくなる。この
ときのストリップ導体21内部の誘電体基板10から空
気層に向かう方向の電流密度分布は、反射電磁波105
が励起する電流によって、ストリップ導体21が十分厚
いときにおける電流分布とは異なり、指数関数的に減衰
することはない。これによって、表皮効果の緩和され
て、表面抵抗RSが低減される。
Next, the reason why the surface resistance R S of the strip conductor 21 configured as described above is reduced will be qualitatively described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the strip conductor 21 including a part of the dielectric substrate 10 and a part of the air layer, showing relaxation of the skin effect and reduction of the surface resistance R S. Figure 4
Then, hatching is omitted. A part of the incident electromagnetic wave 102 that is incident on the strip conductor 21 through the dielectric substrate 10 passes through the boundary between the dielectric substrate 10 and the strip conductor 21 to become a transmitted electromagnetic wave 106, and the other part is the dielectric substrate 10 and the strip conductor 21. Electromagnetic waves reflected at the boundary of 10
4. Part of the transmitted electromagnetic wave 106 is the strip conductor 2
1 and the boundary between the air layer and transmitted electromagnetic wave 103,
The other is reflected at the boundary between the strip conductor 21 and the air layer,
It becomes the reflected electromagnetic wave 105. Therefore, of the incident electromagnetic waves, the electromagnetic waves reflected from the strip conductor 21 into the dielectric substrate 10 are a combination of the reflected electromagnetic waves 104 and the reflected electromagnetic waves 105. At this time, if the strip conductor 21 is thinner than the skin depth δ 0 , the shielding effect is reduced and the amplitude of the transmitted electromagnetic wave 103 passing through the strip conductor 21 is increased.
Radiation loss increases. Further, when the strip conductor 21 is sufficiently larger than the skin depth δ 0 , the shielding effect becomes large, but most of the energy of the transmitted electromagnetic wave 106 is lost inside the strip conductor 21 and the conductor loss becomes large.
When the strip conductor 21 has an appropriate thickness, the reflected electromagnetic wave 104 and the reflected electromagnetic wave 105 strengthen each other inside the dielectric substrate 10, and as a result, the reflection coefficient increases. At this time, the current density distribution in the direction from the dielectric substrate 10 inside the strip conductor 21 toward the air layer is the reflected electromagnetic wave 105.
Unlike the current distribution when the strip conductor 21 is sufficiently thick, the current excited by does not exponentially attenuate. As a result, the skin effect is alleviated and the surface resistance R S is reduced.

【0039】以上の結果より、第1の実施例の帯域通過
フィルタは、膜厚が表皮深さδ0のπ/2倍であるスト
リップ導体21を用いて構成された1/2波長マイクロ
ストリップ線路型共振器が高いQを有するので、小型・
軽量かつ低損失で、優れた選択度を有する。
From the above results, the bandpass filter of the first embodiment is a 1/2 wavelength microstrip line formed by using the strip conductor 21 having a film thickness of π / 2 times the skin depth δ 0. Type resonator has a high Q, so it is small
Light weight, low loss, and excellent selectivity.

【0040】以上の第1の実施例の帯域通過フィルタで
は、ストリップ導体21のみの膜厚を表皮深さδ0のπ
/2倍になるように形成したが接地導体11のみを表皮
深さδ0のπ/2倍になるように形成してもよい。ある
いはストリップ導体21と接地導体11とも、表皮深さ
δ0のπ/2倍になるように形成してもよい。さらに
は、第1の実施例のストリップ導体21の上に保護用誘
電体を形成してもよいし、当該帯域通過フィルタ全体を
保護用誘電体で囲むように形成してもよい。
In the band pass filter of the first embodiment described above, the film thickness of only the strip conductor 21 is set to π of the skin depth δ 0 .
Although the ground conductor 11 is formed to have a thickness of 1/2, only the ground conductor 11 may be formed to have a depth of π / 2 times the skin depth δ 0 . Alternatively, both the strip conductor 21 and the ground conductor 11 may be formed to be π / 2 times the skin depth δ 0 . Furthermore, a protective dielectric may be formed on the strip conductor 21 of the first embodiment, or the entire bandpass filter may be surrounded by the protective dielectric.

【0041】以上の第1の実施例においては、ストリッ
プ導体21を用いた1/2波長マイクロストリップ線路
型共振器を用いたフィルタについて説明しているが、本
発明はこれに限らず、1/4波長マイクロストリップ線
路型共振器を用いたフィルタを構成してもよい。
In the first embodiment described above, the filter using the 1/2 wavelength microstrip line type resonator using the strip conductor 21 has been described, but the present invention is not limited to this, and 1 / A filter using a 4-wavelength microstrip line type resonator may be configured.

【0042】<第2の実施例>図5は、本発明に係る第
2の実施例の1/4波長マイクロストリップ線路型帯域
除去フィルタの斜視図である。第2の実施例では、図5
に示すように、裏面全面に接地導体11が形成された誘
電体基板10上にストリップ導体41を形成することに
よってマイクロストリップ線路が形成される。そして、
1/4λgの長さを有しかつδ0π/2の膜厚Δξを有
するストリップ導体21が、マイクロストリップ線路の
ストリップ導体41に対して、ストリップ導体21が電
磁的に結合するようにギャップg3だけ離れて近接し、
かつ、ストリップ導体21の長手方向がストリップ導体
41の長手方向と平行となるように、形成される。これ
によって、ストリップ導体21と接地導体11とによっ
て1/4波長マイクロストリップ線路型共振器が構成さ
れる。
<Second Embodiment> FIG. 5 is a perspective view of a quarter wavelength microstrip line type band elimination filter according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, FIG.
As shown in, the microstrip line is formed by forming the strip conductor 41 on the dielectric substrate 10 having the ground conductor 11 formed on the entire back surface. And
The strip conductor 21 having a length of ¼λg and a film thickness Δξ of δ 0 π / 2 is connected to the strip conductor 41 of the microstrip line so that the strip conductor 21 is electromagnetically coupled to the gap g3. Only close away,
Further, the strip conductor 21 is formed such that the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the strip conductor 41. As a result, the strip conductor 21 and the ground conductor 11 constitute a quarter-wavelength microstrip line type resonator.

【0043】以上のように構成された回路において、上
記1/4波長マイクロストリップ線路型共振器は、上記
マイクロストリップ線路と電磁的に結合してトラップ回
路として動作する。
In the circuit configured as described above, the 1/4 wavelength microstrip line resonator is electromagnetically coupled to the microstrip line to operate as a trap circuit.

【0044】以上のように構成された1/4波長マイク
ロストリップ線路型帯域除去フィルタ回路は、δ0π/
2の膜厚Δξを有するストリップ導体21を備えた1/
4波長マイクロストリップ線路型共振器が、高い無負荷
Qを有するので、優れた帯域阻止特性を有する。
The quarter-wavelength microstrip line type band elimination filter circuit configured as described above has a δ 0 π /
1 with a strip conductor 21 having a film thickness Δξ of 2
The four-wavelength microstrip line type resonator has a high unloaded Q and thus has excellent band stop characteristics.

【0045】以上の第2の実施例において、マイクロス
トリップ線路を用いているが、本発明はこれに限らず、
コプレーナ線路、スロット線路又はトリプレート型スト
リップ線路などの伝送線路で構成してもよい。
In the above second embodiment, the microstrip line is used, but the present invention is not limited to this, and
It may be configured by a transmission line such as a coplanar line, a slot line, or a triplate type strip line.

【0046】<変形例>本発明に係る高周波電極は、例
えば、特開平3−292006号公報に開示されるよう
な、コア誘電体とキャビティとが一体成形されたTMモ
ードシングルモード型誘電体共振器においておけるキャ
ビティの外表面に設けた電極膜部分に適用することでき
る。また、TMモード誘電体共振器としては、上記TM
モードシングルモード型に限らず、例えば特開昭63−
313901号公報に開示されるような二重モード型誘
電体共振器(例えば、図23参照。)に適用することが
できるとともに、さらには、特開昭61−157101
号公報に開示されるような三重モード型誘電体共振器に
適用することができる。すなわち、使用モード数を問わ
ず、TMモード誘電体共振器の電極膜部分に、本発明に
係る高周波電極を適用することができる。
<Modification> The high frequency electrode according to the present invention has a TM mode single mode dielectric resonance in which a core dielectric and a cavity are integrally molded, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-292006. It can be applied to the electrode film portion provided on the outer surface of the cavity in the container. Further, as the TM mode dielectric resonator, the TM
The mode is not limited to the single mode type, but is disclosed in, for example, JP-A-63-
It can be applied to a dual mode type dielectric resonator as disclosed in Japanese Patent No. 313901 (for example, see FIG. 23), and further, it can be applied to JP-A-61-157101.
The present invention can be applied to a triple mode type dielectric resonator as disclosed in Japanese Patent Publication. That is, the high-frequency electrode according to the present invention can be applied to the electrode film portion of the TM mode dielectric resonator regardless of the number of modes used.

【0047】図6に、変形例の二重モード型誘電体共振
器75の一例を示す。誘電体の外表面がメタライズされ
た正方筒形状の共振器ケース77内の中央部に、ケース
77と一体成形された十字形状の誘電体76が設けられ
て二重モード型誘電体共振器75が構成されている。こ
こで、共振器ケース77の電極は、本発明に係る高周波
電極を用いる。これによって、上記電極の表面抵抗を大
幅に低下させることができるので、当該誘電体共振器の
損失を低下させ無負荷Qを増大させることができる。
FIG. 6 shows an example of a modified dual mode type dielectric resonator 75. A double-mode dielectric resonator 75 is provided by providing a cross-shaped dielectric 76 integrally formed with the case 77 in the center of a square cylindrical resonator case 77 in which the outer surface of the dielectric is metallized. It is configured. Here, as the electrode of the resonator case 77, the high frequency electrode according to the present invention is used. As a result, the surface resistance of the electrode can be significantly reduced, so that the loss of the dielectric resonator can be reduced and the no-load Q can be increased.

【0048】図7に、変形例のTM01δモード型2段誘
電体帯域通過フィルタ80の一例を示す。当該帯域通過
フィルタ80は、以下のように構成される。外周電極8
2を有する円筒形状の誘電体管81の両端部にそれぞ
れ、入出力用のSMAコネクタ83,84が取り付けら
れ、ここで、SMAコネクタ83,84の接地導体は外
周電極82に接続される一方、SMAコネクタ83,8
4の中心導体にはそれぞれ、誘電体管81内で互いに対
向するモノポールアンテナ85,86が接続される。上
記モノポールアンテナ85,86間の誘電体管81内
で、所定の間隔だけ離れて、かつ誘電体管81の内周面
に内接するリング形状の誘電体支持台89,90を介し
て円柱形状の2つの誘電体共振器87,88が設けられ
る。当該帯域通過フィルタ80においても、外周電極8
2は、本発明に係る高周波電極を用いる。これによっ
て、上記外周電極82の表面抵抗を大幅に低下させるこ
とができるので、当該誘電体フィルタの損失を低下させ
無負荷Qを増大させることができる。
FIG. 7 shows an example of a modified TM 01 δ mode type two-stage dielectric bandpass filter 80. The band pass filter 80 is configured as follows. Peripheral electrode 8
SMA connectors 83 and 84 for input and output are attached to both ends of a cylindrical dielectric tube 81 having 2, respectively, while the ground conductors of the SMA connectors 83 and 84 are connected to the outer peripheral electrode 82. SMA connector 83, 8
Monopole antennas 85 and 86 facing each other in the dielectric tube 81 are connected to the four central conductors, respectively. In the dielectric tube 81 between the monopole antennas 85 and 86, a cylindrical shape is provided with a ring-shaped dielectric support bases 89 and 90 that are separated by a predetermined distance and are inscribed in the inner peripheral surface of the dielectric tube 81. Two dielectric resonators 87 and 88 are provided. Also in the band pass filter 80, the outer peripheral electrode 8
2 uses the high frequency electrode according to the present invention. As a result, the surface resistance of the outer peripheral electrode 82 can be significantly reduced, so that the loss of the dielectric filter can be reduced and the no-load Q can be increased.

【0049】さらに、以下に示す変形例において、本発
明に係る高周波電極をもちいることにより、電極の表面
抵抗を従来に比較して大幅に低減させ、これによって、
伝送損失を大幅に小さくすることができる。
Further, in the following modified examples, by using the high-frequency electrode according to the present invention, the surface resistance of the electrode is significantly reduced as compared with the conventional one, and by this,
Transmission loss can be significantly reduced.

【0050】図8は、本発明に係る高周波電極を用いた
マイクロストリップ線路の斜視図である。図8に示すよ
うに、裏面に接地導体11を備えた誘電体基板10上に
ストリップ導体22が形成されてマイクロストリップ線
路が構成される。当該マイクロストリップ線路は、スリ
ップ導体22及び接地導体11に本発明に係る高周波電
極を用いていることを特徴としている。なお、ストリッ
プ導体22のみに高周波電極を用いてもよいし、接地導
体11のみに高周波電極を用いてもよい。
FIG. 8 is a perspective view of a microstrip line using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 8, the strip conductor 22 is formed on the dielectric substrate 10 having the ground conductor 11 on the back surface to form a microstrip line. The microstrip line is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the slip conductor 22 and the ground conductor 11. The high frequency electrode may be used only for the strip conductor 22 or the high frequency electrode may be used only for the ground conductor 11.

【0051】また、図9は、本発明に係る高周波電極を
用いたトリプレート型ストリップ線路の斜視図である。
図9に示すように、両面に接地導体31a,31bを備
えた誘電体基板10の厚さ方向の中央部に、ストリップ
導体23が2つの接地導体31a,31bと平行になる
ように形成されてストリップ線路が構成される。当該ス
トリップ線路は、ストリップ導体23と接地導体31
a,31bに本発明に係る高周波電極を用いていること
を特徴としている。なお、マイクロストリップ導体23
のみに高周波電極を用いてもよいし、接地導体31a,
31bの少なくとも1つのみに高周波電極を用いてもよ
い。
FIG. 9 is a perspective view of a triplate type strip line using the high frequency electrode according to the present invention.
As shown in FIG. 9, a strip conductor 23 is formed in the central portion in the thickness direction of the dielectric substrate 10 having ground conductors 31a and 31b on both sides so as to be parallel to the two ground conductors 31a and 31b. A stripline is constructed. The strip line includes a strip conductor 23 and a ground conductor 31.
The high frequency electrode according to the present invention is used for a and 31b. The microstrip conductor 23
You may use a high frequency electrode only for the ground conductor 31a,
The high frequency electrode may be used for at least one of the electrodes 31b.

【0052】また、図10は、本発明に係る高周波電極
を用いた対称型コプレーナ線路の斜視図である。図10
に示すように、誘電体基板10の一表面にストリップ導
体24が形成され、さらに上記ストリップ導体24を挟
むように近接して2つの接地導体32a,32bが形成
されてコプレーナ線路が構成される。当該コプレーナ線
路は、ストリップ導体24と接地導体32a,32bに
本発明に係る高周波電極を用いていることを特徴として
いる。なお、ストリップ導体24のみに高周波電極を用
いてもよいし、接地導体32a,32bの少なくとも1
つのみに高周波電極を用いてもよい。
FIG. 10 is a perspective view of a symmetrical type coplanar line using the high frequency electrode according to the present invention. Figure 10
As shown in FIG. 3, a strip conductor 24 is formed on one surface of the dielectric substrate 10, and two ground conductors 32a and 32b are formed close to each other so as to sandwich the strip conductor 24 to form a coplanar line. The coplanar line is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the strip conductor 24 and the ground conductors 32a and 32b. A high frequency electrode may be used only for the strip conductor 24, or at least one of the ground conductors 32a and 32b may be used.
High frequency electrodes may be used for only one of them.

【0053】また、図11は、本発明に係る高周波電極
を用いた非対称型コプレーナ線路の斜視図である。図1
1に示すように、誘電体基板10上にストリップ導体2
5が形成され、上記ストリップ導体25の片側に近接し
て接地導体32が形成されてコプレーナ線路が構成され
る。当該コプレーナ線路は、ストリップ導体25と接地
導体32に本発明に係る高周波電極を用いていることを
特徴としている。なお、ストリップ導体25のみに高周
波電極を用いてもよいし、接地導体32のみに高周波電
極を用いてもよい。
FIG. 11 is a perspective view of an asymmetrical coplanar line using the high frequency electrode according to the present invention. Figure 1
As shown in FIG. 1, a strip conductor 2 is formed on the dielectric substrate 10.
5 is formed and the ground conductor 32 is formed adjacent to one side of the strip conductor 25 to form a coplanar line. The coplanar line is characterized by using the high-frequency electrode according to the present invention for the strip conductor 25 and the ground conductor 32. A high frequency electrode may be used only for the strip conductor 25, or a high frequency electrode may be used only for the ground conductor 32.

【0054】また、図12は、本発明に係る高周波電極
を用いたスロット線路の斜視図である。当該スロット線
路は、図12に示すように、誘電体基板10の一表面上
に互いに近接して対向するように接地導体51a,51
bが形成されてスロット線路が構成される。当該スロッ
ト線路は、接地導体51a,51bに本発明に係る高周
波電極を用いていることを特徴としている。なお、接地
導体51a,51bの少なくとも1つのみに高周波電極
を用いてもよい。
FIG. 12 is a perspective view of a slot line using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 12, the slot lines are connected to the ground conductors 51a and 51a on one surface of the dielectric substrate 10 so as to face each other closely.
b is formed to form a slot line. The slot line is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the ground conductors 51a and 51b. The high frequency electrode may be used for at least one of the ground conductors 51a and 51b.

【0055】また、図13は、本発明に係る高周波電極
を用いたサスペンデッド線路の斜視図である。図13に
示すように、断面が方形形状である導体管からなる方形
導体管101の内部に、ストリップ導体26を備えた誘
電体基板10がその側面が上記方形導体管101の両側
面と接するように、かつ上下面とは接しないようにかつ
平行に固定されてサスペンデッド線路が構成される。当
該サスペンデッド線路は、ストリップ導体26に本発明
に係る高周波電極を用いていることを特徴としている。
FIG. 13 is a perspective view of a suspended line using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 13, inside a rectangular conductor tube 101 composed of a conductor tube having a rectangular cross section, a dielectric substrate 10 provided with a strip conductor 26 has its side surfaces contacting both side surfaces of the rectangular conductor tube 101. In addition, the suspended line is configured so as not to contact the upper and lower surfaces and fixed in parallel. The suspended line is characterized in that the strip conductor 26 uses the high-frequency electrode according to the present invention.

【0056】また、図14は、本発明に係る高周波電極
を用いた誘電体矩形導波管の斜視図である。図14に示
すように、断面が方形形状である誘電体角柱61の表面
に接地導体33が形成されて誘電体矩形導波管が構成さ
れる。当該誘電体矩形導波管は、接地導体33に本発明
に係る高周波電極を用いていることを特徴としている。
FIG. 14 is a perspective view of a dielectric rectangular waveguide using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 14, the ground conductor 33 is formed on the surface of the dielectric prism 61 having a rectangular cross section to form a dielectric rectangular waveguide. The dielectric rectangular waveguide is characterized in that the ground conductor 33 uses the high-frequency electrode according to the present invention.

【0057】また、図15は、本発明に係る高周波電極
を用いた誘電体リッジ導波管の斜視図である。図15に
示すように、断面がH型である誘電体角柱62の表面に
接地導体34が形成されて誘電体リッジ導波管が構成さ
れる。当該誘電体リッジ導波管は、接地導体34に本発
明に係る高周波電極を用いていることを特徴としてい
る。
FIG. 15 is a perspective view of a dielectric ridge waveguide using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 15, the ground conductor 34 is formed on the surface of the dielectric prism 62 having an H-shaped cross section to form a dielectric ridge waveguide. The dielectric ridge waveguide is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the ground conductor 34.

【0058】また、図16は、本発明に係る高周波電極
を用いたイメージ線路の斜視図である。図16に示すよ
うに、断面が半円形である誘電体半円柱63の底面に上
記半円形の直径より十分幅の広い接地導体35が形成さ
れてイメージ線路が構成される。当該イメージ線路は、
接地導体35に本発明に係る高周波電極を用いているこ
とを特徴としている。
FIG. 16 is a perspective view of an image line using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 16, the ground conductor 35 having a width sufficiently larger than the diameter of the semicircle is formed on the bottom surface of the dielectric semicylindrical 63 having a semicircular cross section to form an image line. The image track is
The high frequency electrode according to the present invention is used for the ground conductor 35.

【0059】また、図17は、本発明に係る高周波電極
を用いたH線路の斜視図である。当該H線路は、図17
に示すように、断面が方形形状である誘電体角柱64の
上下面にその上面又は下面より十分幅の広い接地導体3
6a,36bが形成されてH線路が構成される。当該H
線路は、接地導体36a,36bに本発明に係る高周波
電極を用いていることを特徴としている。接地導体36
a,36bの少なくとも1つのみに高周波電極を用いて
もよい。
FIG. 17 is a perspective view of an H line using the high frequency electrode according to the present invention. The H line is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the ground conductor 3 having a rectangular cross section is provided on the upper and lower surfaces of the dielectric prism 64, which is sufficiently wider than the upper surface or the lower surface thereof.
An H line is formed by forming 6a and 36b. The H
The line is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the ground conductors 36a and 36b. Ground conductor 36
The high frequency electrode may be used for at least one of a and 36b.

【0060】また、図18は、本発明に係る高周波電極
を用いた誘電体円形導波管の斜視図である。図18に示
すように、断面が円形である誘電体円柱65の円周面に
接地導体37が形成されて誘電体円形導波管が構成され
る。当該誘電体円形導波管は、接地導体37に本発明に
係る高周波電極を用いていることを特徴としている。
FIG. 18 is a perspective view of a dielectric circular waveguide using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 18, the ground conductor 37 is formed on the circumferential surface of the dielectric cylinder 65 having a circular cross section to form a dielectric circular waveguide. The dielectric circular waveguide is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the ground conductor 37.

【0061】また、図19は、本発明に係る高周波電極
を用いた同軸線路の斜視図である。図19に示すよう
に、断面が円環状である誘電体円筒66の内周面に中心
導体27と外周面に接地導体38が形成されて同軸線路
が構成される。当該同軸線路は、中心導体27と接地導
体38に本発明に係る高周波電極を用いていることを特
徴としている。中心導体27のみに本発明に係る高周波
電極を用いてもよいし、接地導体38のみに本発明に係
る高周波電極を用いてもよい。
FIG. 19 is a perspective view of a coaxial line using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 19, the coaxial conductor is configured by forming the center conductor 27 on the inner peripheral surface and the ground conductor 38 on the outer peripheral surface of the dielectric cylinder 66 having an annular cross section. The coaxial line is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the center conductor 27 and the ground conductor 38. The high frequency electrode according to the present invention may be used only for the center conductor 27, or the high frequency electrode according to the present invention may be used for only the ground conductor 38.

【0062】また、図20は、本発明に係る高周波電極
を用いた誘電体同軸共振器の斜視図である。図20に示
すように、断面が円環状であってλg/4の長さを有す
る誘電体円筒67の内周面に中心導体28が、外周面に
接地導体39が形成され、かつ誘電体円筒67の一方の
端面に短絡導体29が形成されて誘電体同軸共振器が構
成される。当該誘電体同軸共振器は、中心導体28と接
地導体39と短絡導体29に本発明に係る高周波電極を
用いていることを特徴としている。中心導体28,接地
導体39,短絡導体29のうちいずれか1つのみ、又は
いずれか2つに本発明に係る高周波電極を用いてもよ
い。
FIG. 20 is a perspective view of a dielectric coaxial resonator using the high frequency electrode according to the present invention. As shown in FIG. 20, the center conductor 28 is formed on the inner peripheral surface and the ground conductor 39 is formed on the outer peripheral surface of the dielectric cylinder 67 having an annular cross section and a length of λg / 4. A short-circuit conductor 29 is formed on one end face of 67 to form a dielectric coaxial resonator. The dielectric coaxial resonator is characterized by using the high frequency electrode according to the present invention for the center conductor 28, the ground conductor 39, and the short-circuit conductor 29. The high frequency electrode according to the present invention may be used for only one of the center conductor 28, the ground conductor 39, and the short-circuit conductor 29, or for any two of them.

【0063】以上の実施例において、接地導体11及び
ストリップ導体21などは、例えばCu、Ag又はAu
などの電気的導電性を有する導体にてなるが、本発明は
これに限らず、接地導体11及びストリップ導体21な
どの少なくとも1つの材料として以下に示す超電導体
(超伝導体)を用いてもよい。 (a)Nb、Pbなどの純金属系超電導材料。 (b)Nb−Ti合金系、Nb−Zr合金系などの合金
系超電導材料。 (c)Nb3Sn、V3Siなどの金属間化合物系超電導
材料。 (d)以下に一例を示すセラミック系酸化物超電導材料 (d−1)例えばLa1.85Sr0.15CuO4などのLa
2-xBaxCuO4-δ系又はLa2-xSrxCuO4-δ系。 (d−2)例えばYBa2Cu37などYBa2Cu3
7-δ(酸素欠損量δ=0〜1)。 (d−3)Bi−Sr−Ca−Cu−O系、ここで、当
該Bi−Sr−Ca−Cu−O系超電導材料は、Bi2
3、SrCO3,CaCO3及びCuOの混合された粉
末を800乃至870°Cの温度で仮焼した後、850
乃至880°Cの温度の大気中で焼結させて得られる。 (d−4)Tl−Ba−Ca−Cu−O系、ここで、当
該Tl−Ba−Ca−Cu−O系超電導材料は、Tl2
3、CaO、BaO及びCuOの各粉末を混合し成形
した後、1気圧の酸素を含む石英管中に封入し、880
°Cの温度で3時間加熱することによって主成分Tl2
CaBa2Cu2xの超電導材料が得られる。 (d−5)EBCO系、 (d−6)BPSCCO系。 (e)以下に一例を示す有機系超電導材料 (e−1)例えば(TMTSF)2ClO4などのテトラ
メチルテトラセレナフルバレン(tetramethyltetrasele
nafulvalene:TMTSF)系超電導材料。 (e−2)例えばβ(BEDT−TTF)23などのビ
ス(エチレンジチオロ)テトラチアフルバレン(bis(et
hylenedithiolo)tetrathiaful-valene:BEDT−TT
F)系超電導材料。 (e−3)dmit系超電導材料。
In the above embodiments, the ground conductor 11, the strip conductor 21 and the like are made of, for example, Cu, Ag or Au.
However, the present invention is not limited to this, and a superconductor (superconductor) shown below may be used as at least one material such as the ground conductor 11 and the strip conductor 21. Good. (A) Pure metal superconducting materials such as Nb and Pb. (B) Alloy-based superconducting materials such as Nb-Ti alloy system and Nb-Zr alloy system. (C) An intermetallic compound-based superconducting material such as Nb 3 Sn or V 3 Si. (D) Ceramic-based oxide superconducting material of which one example is shown below (d-1) For example, La 1.85 Sr 0.15 CuO 4 and other La
2-x Ba x CuO 4-δ system or La 2-x Sr x CuO 4-δ system. (D-2) For example, YBa 2 Cu 3 O 7 or the like YBa 2 Cu 3 O
7-δ (oxygen deficiency δ = 0 to 1). (D-3) Bi-Sr-Ca-Cu-O system, where the Bi-Sr-Ca-Cu-O system superconducting material is Bi 2
After calcination of the mixed powder of O 3 , SrCO 3 , CaCO 3 and CuO at a temperature of 800 to 870 ° C., 850
It is obtained by sintering in air at a temperature of ˜880 ° C. (D-4) Tl-Ba-Ca-Cu-O system, where the Tl-Ba-Ca-Cu-O system superconducting material is Tl 2
Powders of O 3 , CaO, BaO and CuO were mixed and molded, and then sealed in a quartz tube containing oxygen at 1 atm, and 880
The main component Tl 2 is obtained by heating at a temperature of ° C for 3 hours.
A superconducting material of CaBa 2 Cu 2 O x can be obtained. (D-5) EBCO system, (d-6) BPSCCO system. (E) Organic superconducting material of which one example is shown below (e-1) For example, tetramethyltetraselenafulvalene (tetramethyltetrasele) such as (TMTSF) 2 ClO 4
nafulvalene (TMTSF) based superconducting material. (E-2) Bis (ethylenedithiolo) tetrathiafulvalene (bis (et (et)) such as β (BEDT-TTF) 2 I 3
hylenedithiolo) tetrathiaful-valene: BEDT-TT
F) -based superconducting material. (E-3) A dmit superconducting material.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明に係る高周波電極の膜厚は、使用
周波数の表皮深さの1.14倍から2.75倍の範囲
に、好ましくは使用周波数の表皮深さの1.32倍から
1.92倍の範囲に、最も好ましくは使用周波数の表皮
深さのπ/2になるように形成されているので、上記高
周波電極の内部の電流密度分布は高周波電極の裏面で反
射される電磁波が励起する電流によって、表皮効果だけ
を考慮したときのような急激な減衰はなく緩やかな勾配
となる。これによって表皮効果が緩和されて、本発明に
係る高周波電極の表面抵抗は従来に比較して大幅に低減
することができる。また、上記高周波電極は、一層で構
成されているので、従来例に比較して安価に製造でき
る。従って本発明の高周波電極を用いて、より小さな伝
送損失を有する高周波伝送線路、極めて大きな無負荷Q
の高周波共振器又は選択度の優れた高周波フィルタ、も
しくは低損失な高周波デバイスを、より小型・軽量化し
て、かつ安価に実現することができる。
The film thickness of the high-frequency electrode according to the present invention is in the range of 1.14 to 2.75 times the skin depth of the operating frequency, preferably from 1.32 times the skin depth of the operating frequency. Since it is formed in a range of 1.92 times, most preferably π / 2 of the skin depth of the used frequency, the current density distribution inside the high frequency electrode is an electromagnetic wave reflected on the back surface of the high frequency electrode. Due to the current excited by, there is no steep decay as when only the skin effect is taken into consideration, resulting in a gentle slope. As a result, the skin effect is alleviated, and the surface resistance of the high-frequency electrode according to the present invention can be significantly reduced as compared with the conventional one. Moreover, since the high-frequency electrode is composed of one layer, it can be manufactured at a lower cost than the conventional example. Therefore, by using the high frequency electrode of the present invention, a high frequency transmission line having a smaller transmission loss, an extremely large unloaded Q
The high-frequency resonator, the high-frequency filter with excellent selectivity, or the low-loss high-frequency device can be realized in a smaller size and lighter weight and at a lower cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る第1の実施例の帯域通過フィル
タの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a bandpass filter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2は、図1の空気層を含むストリップ導体
21の厚さ方向の等価回路であって、(a)は分布定数
型等価回路であり、(b)は集中定数型等価回路であ
る。
FIG. 2 is an equivalent circuit in the thickness direction of the strip conductor 21 including the air layer of FIG. 1, in which (a) is a distributed constant type equivalent circuit and (b) is a lumped constant type equivalent circuit. Is.

【図3】 規格化表面抵抗σδ0Sと規格化導体膜厚ξ
との関係を表したグラフである。
FIG. 3 Normalized surface resistance σδ 0 R S and standardized conductor film thickness ξ
It is a graph showing the relationship with.

【図4】 表皮効果の緩和と表面抵抗の低減を示す、図
1の誘電体基板10の一部と空気層の一部とを含むスト
リップ導体21の断面図である。
4 is a cross-sectional view of strip conductor 21 including a portion of dielectric substrate 10 and a portion of an air layer of FIG. 1 showing relief of skin effect and reduction of surface resistance.

【図5】 本発明に係る第2の実施例である帯域除去フ
ィルタの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a band elimination filter that is a second embodiment according to the present invention.

【図6】 変形例のTM110二重モード型誘電体共振器
の一例を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a modified TM 110 dual-mode dielectric resonator.

【図7】 変形例のTM01δモード型2段誘電体帯域通
過フィルタの一例を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an example of a modified TM 01 δ mode type two-stage dielectric bandpass filter.

【図8】 本発明に係る高周波電極を用いたマイクロス
トリップ線路の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a microstrip line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図9】 本発明に係る高周波電極を用いたトリプレー
ト型ストリップ線路の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a triplate-type strip line using a high-frequency electrode according to the present invention.

【図10】 本発明に係る高周波電極を用いた対称型コ
プレーナ線路の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a symmetrical coplanar line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図11】 本発明に係る高周波電極を用いた非対称型
コプレーナ線路の斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of an asymmetrical coplanar line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図12】 本発明に係る高周波電極を用いたスロット
線路の斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a slot line using the high-frequency electrode according to the present invention.

【図13】 本発明に係る高周波電極を用いたサスペン
デッド線路の斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of a suspended line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図14】 本発明に係る高周波電極を用いた誘電体矩
形導波管の斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view of a dielectric rectangular waveguide using a high frequency electrode according to the present invention.

【図15】 本発明に係る高周波電極を用いた誘電体リ
ッジ導波管の斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view of a dielectric ridge waveguide using a high frequency electrode according to the present invention.

【図16】 本発明に係る高周波電極を用いたイメージ
線路の斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view of an image line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図17】 本発明に係る高周波電極を用いたH線路の
斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view of an H line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図18】 本発明に係る高周波電極を用いた誘電体円
形導波管の斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view of a dielectric circular waveguide using a high frequency electrode according to the present invention.

【図19】 本発明に係る高周波電極を用いた同軸線路
の斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view of a coaxial line using a high frequency electrode according to the present invention.

【図20】 本発明に係る高周波電極を用いた誘電体同
軸共振器の斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view of a dielectric coaxial resonator using a high frequency electrode according to the present invention.

【符号の説明】 10…誘電体基板、 21,22,23,24,25,26,41…ストリッ
プ導体、 27,28…中心導体、 11,31a,31b,32a,32b,32,33,
34,35,36a,36b,37,38,39,51
a,51b…接地導体、 12…入力端子用導体、 13…出力端子用導体、 g1,g2,g3…ギャップ、 75…TM110二重モード型誘電体共振器、 76…誘電体、 77…共振器ケース、 80…TM01δモード型2段誘電体帯域通過フィルタ、 82…外周電極。
[Explanation of reference numerals] 10 ... Dielectric substrate, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 41 ... Strip conductor, 27, 28 ... Center conductor, 11, 31a, 31b, 32a, 32b, 32, 33,
34, 35, 36a, 36b, 37, 38, 39, 51
a, 51b ... ground conductor, 12 ... input terminal conductor, 13 ... output terminal conductor, g1, g2, g3 ... gap, 75 ... TM 110 dual mode dielectric resonator, 76 ... dielectric 77 ... resonant Container case, 80 ... TM 01 δ mode type two-stage dielectric bandpass filter, 82 ... Peripheral electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01P 11/00 ZAA E H01P 7/04 ZAA F20 11/00 ZAA J F6-7,20─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication H01P 11/00 ZAA E H01P 7/04 ZAA F20 11/00 ZAA J F6-7,20

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 膜状の導体を備え、上記導体の膜厚が使
用周波数の表皮深さの1.14倍から2.75倍の範囲
であることを特徴とする高周波電極。
1. A high-frequency electrode comprising a film-shaped conductor, wherein the film thickness of the conductor is in the range of 1.14 to 2.75 times the skin depth of the operating frequency.
【請求項2】 上記導体の膜厚が使用周波数の表皮深さ
の1.32倍から1.92倍の範囲であることを特徴と
する請求項1記載の高周波電極。
2. The high frequency electrode according to claim 1, wherein the film thickness of the conductor is in the range of 1.32 to 1.92 times the skin depth of the operating frequency.
【請求項3】 上記導体の膜厚が使用周波数の表皮深さ
のπ/2倍であることを特徴とする請求項2記載の高周
波電極。
3. The high frequency electrode according to claim 2, wherein the film thickness of the conductor is π / 2 times the skin depth of the operating frequency.
【請求項4】 上記導体は超電導材料にてなることを特
徴とする請求項1、2又は3記載の高周波電極。
4. The high frequency electrode according to claim 1, wherein the conductor is made of a superconducting material.
【請求項5】 少なくとも1つの導体を備えた高周波伝
送線路であって、上記導体は請求項1、2、3又は4記
載の高周波電極であることを特徴とする高周波伝送線
路。
5. A high-frequency transmission line comprising at least one conductor, wherein the conductor is the high-frequency electrode according to claim 1, 2, 3 or 4.
【請求項6】 上記高周波伝送線路は導波管であること
を特徴とする請求項5記載の高周波伝送線路。
6. The high frequency transmission line according to claim 5, wherein the high frequency transmission line is a waveguide.
【請求項7】 上記高周波伝送線路はマイクロストリッ
プ線路であることを特徴とする請求項5記載の高周波伝
送線路。
7. The high frequency transmission line according to claim 5, wherein the high frequency transmission line is a microstrip line.
【請求項8】 上記高周波伝送線路はストリップ線路で
あることを特徴とする請求項5記載の高周波伝送線路。
8. The high frequency transmission line according to claim 5, wherein the high frequency transmission line is a strip line.
【請求項9】 上記高周波伝送線路は同軸線路であるこ
とを特徴とする請求項5記載の高周波伝送線路。
9. The high frequency transmission line according to claim 5, wherein the high frequency transmission line is a coaxial line.
【請求項10】 所定の寸法を有する、請求項5乃至9
のうちの1つに記載の高周波伝送線路を備えたことを特
徴とする高周波共振器。
10. The method according to claim 5, which has predetermined dimensions.
A high-frequency resonator comprising the high-frequency transmission line according to one of the above.
【請求項11】 上記高周波伝送線路は、上記高周波伝
送線路を伝送する信号の管内波長の1/4に等しい伝送
方向の長さを有することを特徴とする請求項10記載の
高周波共振器。
11. The high frequency resonator according to claim 10, wherein the high frequency transmission line has a length in the transmission direction that is equal to ¼ of a guide wavelength of a signal transmitted through the high frequency transmission line.
【請求項12】 上記高周波伝送線路は、上記高周波伝
送線路を伝送する信号の管内波長の1/2に等しい伝送
方向の長さを有することを特徴とする請求項10記載の
高周波共振器。
12. The high frequency resonator according to claim 10, wherein the high frequency transmission line has a length in the transmission direction that is equal to ½ of a guide wavelength of a signal transmitted through the high frequency transmission line.
【請求項13】 所定の長さを有する請求項10乃至1
2のうちの1つに記載の高周波共振器と、 上記高周波共振器に高周波信号を入力する入力端子と、 上記高周波共振器から高周波信号を出力する出力端子と
を備えたことを特徴とする高周波フィルタ。
13. The method according to any one of claims 10 to 1, which has a predetermined length.
2. A high frequency wave comprising: the high frequency resonator according to any one of 2), an input terminal for inputting a high frequency signal to the high frequency resonator, and an output terminal for outputting a high frequency signal from the high frequency resonator. filter.
【請求項14】 一端で高周波信号を入力しかつ他端で
上記高周波信号を出力する伝送線路と、 上記伝送線路と結合する請求項10乃至12のうちの1
つに記載の高周波共振器とを備えたことを特徴とする高
周波帯域除去フィルタ。
14. A transmission line for inputting a high-frequency signal at one end and outputting the high-frequency signal at the other end, and the transmission line, which is coupled to the transmission line.
And a high-frequency resonator according to claim 5.
【請求項15】 導体を含む共振器ケースと、上記共振
器ケース内に載置された所定の形状の誘電体とを備えた
誘電体共振器であって、 上記導体を請求項1、2、3又は4記載の高周波電極に
よって構成したことを特徴とする誘電体共振器。
15. A dielectric resonator comprising: a resonator case including a conductor; and a dielectric body having a predetermined shape and mounted in the resonator case. A dielectric resonator comprising the high-frequency electrode described in 3 or 4.
【請求項16】 請求項15記載の誘電体共振器と、 上記誘電体共振器に電磁的に結合され、上記誘電体共振
器に高周波信号を入力する入力端子と、 上記誘電体共振器に電磁的に結合され、上記誘電体共振
器から高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを
特徴とする高周波フィルタ。
16. The dielectric resonator according to claim 15, an input terminal electromagnetically coupled to the dielectric resonator for inputting a high-frequency signal to the dielectric resonator, and an electromagnetic wave connected to the dielectric resonator. High-frequency filter, which is coupled to the dielectric resonator and has an output terminal for outputting a high-frequency signal from the dielectric resonator.
【請求項17】 電極を備えて所定の高周波動作を行う
高周波デバイスであって、 上記電極は、請求項1、2、3又は4記載の高周波電極
を有することを特徴とする高周波デバイス。
17. A high frequency device comprising an electrode for performing a predetermined high frequency operation, wherein the electrode has the high frequency electrode according to claim 1, 2, 3 or 4.
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