JPH09139605A - 共振回路装置 - Google Patents
共振回路装置Info
- Publication number
- JPH09139605A JPH09139605A JP7297968A JP29796895A JPH09139605A JP H09139605 A JPH09139605 A JP H09139605A JP 7297968 A JP7297968 A JP 7297968A JP 29796895 A JP29796895 A JP 29796895A JP H09139605 A JPH09139605 A JP H09139605A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trench
- strip conductors
- dielectric substrate
- strip
- circuit device
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置の大型化を招くことなく十分に大きなQ
を得る。 【解決手段】 誘電体基板上に複数のストリップ導体を
並行に配列し、各ストリップ導体を共振子として複合共
振系を構成する共振回路装置において、ストリップ導体
とストリップ導体の間の誘電体基板内にトレンチを形成
する。ストリップ導体とストリップ導体の間のトレンチ
内の空気の比誘電率κe が誘電体基板の比誘電率κe よ
りも小さいため、例えば、トレンチがないときと同一の
導体間隔d(同一の装置サイズ)であっても、Cが小さ
くなって結合が弱くなるから、装置を大型化することな
く、Qを増大して狭帯域化が図られる。
を得る。 【解決手段】 誘電体基板上に複数のストリップ導体を
並行に配列し、各ストリップ導体を共振子として複合共
振系を構成する共振回路装置において、ストリップ導体
とストリップ導体の間の誘電体基板内にトレンチを形成
する。ストリップ導体とストリップ導体の間のトレンチ
内の空気の比誘電率κe が誘電体基板の比誘電率κe よ
りも小さいため、例えば、トレンチがないときと同一の
導体間隔d(同一の装置サイズ)であっても、Cが小さ
くなって結合が弱くなるから、装置を大型化することな
く、Qを増大して狭帯域化が図られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の周波数に鋭
く共振する鋭敏な共振特性を有する共振回路装置に関
し、例えば、特定の周波数を中心としたきわめて狭い範
囲の信号帯域の通過を許容し若しくは阻止するフィルタ
機能を有すると共に、集積化に適した構造を有する共振
回路装置に関する。
く共振する鋭敏な共振特性を有する共振回路装置に関
し、例えば、特定の周波数を中心としたきわめて狭い範
囲の信号帯域の通過を許容し若しくは阻止するフィルタ
機能を有すると共に、集積化に適した構造を有する共振
回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる「ストリップ線路」は、少なく
とも一枚の薄いストリップ導体を有する平行2導体線路
で、一般にストリップ導体と接地導体との間に低損失の
誘電体基板を挟み込んだ構造を持ち、導体の配置の仕方
等によって、マイクロストリップ線路構造や遮へい型ス
トリップ線路構造などに分類される。半導体集積技術を
応用でき、再現性、量産性、経済性に優れているうえ、
小形・計量化を図ることができるというメリットから、
マイクロ波・ミリ波用伝送線路に多用されるほか、周波
数フィルタ等の受動回路デバイスにも利用されている。
とも一枚の薄いストリップ導体を有する平行2導体線路
で、一般にストリップ導体と接地導体との間に低損失の
誘電体基板を挟み込んだ構造を持ち、導体の配置の仕方
等によって、マイクロストリップ線路構造や遮へい型ス
トリップ線路構造などに分類される。半導体集積技術を
応用でき、再現性、量産性、経済性に優れているうえ、
小形・計量化を図ることができるというメリットから、
マイクロ波・ミリ波用伝送線路に多用されるほか、周波
数フィルタ等の受動回路デバイスにも利用されている。
【0003】図3はその受動回路デバイスの従来例を示
す図であり、マイクロストリップ線路構造を有する共振
回路装置の概略外観図である。この図において、1は
(例えば、アルミナセラミック、溶融石英、サファイ
ア、チタン酸ストロンチウム:S rTiO3 などの)誘電
体基板、2は誘電体基板1の一方面を覆ってグランドに
接続される接地導体、3〜7は誘電体基板1の他方面に
形成されたストリップ導体(共振回路の共振子として機
能する;以下「共振導体」と言う)、8は高周波信号印
加用のストリップ導体、9は高周波信号取り出し用のス
トリップ導体である。なお、共振導体3〜7の数(図で
は5個)やサイズ(W:幅、L:長さ)並びに配列間隔
dは、説明のための便宜値である。
す図であり、マイクロストリップ線路構造を有する共振
回路装置の概略外観図である。この図において、1は
(例えば、アルミナセラミック、溶融石英、サファイ
ア、チタン酸ストロンチウム:S rTiO3 などの)誘電
体基板、2は誘電体基板1の一方面を覆ってグランドに
接続される接地導体、3〜7は誘電体基板1の他方面に
形成されたストリップ導体(共振回路の共振子として機
能する;以下「共振導体」と言う)、8は高周波信号印
加用のストリップ導体、9は高周波信号取り出し用のス
トリップ導体である。なお、共振導体3〜7の数(図で
は5個)やサイズ(W:幅、L:長さ)並びに配列間隔
dは、説明のための便宜値である。
【0004】それぞれの共振導体3〜7は、個体弾性体
の固有振動を利用した機械振動素子と同様にその長さL
に応じて決まる特定の周波数に共振する単一共振系を形
成し、これらを“結合”して複合共振系を形成してい
る。結合の強さは配列間隔dに依存し、dを狭くすると
結合が強くなる。例えば、特定の周波数fo の通過を許
容する通過型のフィルターの場合には、一般に、周波数
の有効利用やスプリアス防止などの観点から、特定の周
波数foに対する通過損失を最小にする一方、他の周波
数に対する通過損失を最大にすることが求められるが、
それには、通過周波数帯域幅をできるだけ狭くする(Q
を大きくする)必要がある。ストリップ導体を共振子と
する複合共振系のQは、機械振動系と同様に、特に結合
の強弱によってコントロールでき、例えば、結合を弱く
するとQが大きくなって狭帯域化を達成できる。
の固有振動を利用した機械振動素子と同様にその長さL
に応じて決まる特定の周波数に共振する単一共振系を形
成し、これらを“結合”して複合共振系を形成してい
る。結合の強さは配列間隔dに依存し、dを狭くすると
結合が強くなる。例えば、特定の周波数fo の通過を許
容する通過型のフィルターの場合には、一般に、周波数
の有効利用やスプリアス防止などの観点から、特定の周
波数foに対する通過損失を最小にする一方、他の周波
数に対する通過損失を最大にすることが求められるが、
それには、通過周波数帯域幅をできるだけ狭くする(Q
を大きくする)必要がある。ストリップ導体を共振子と
する複合共振系のQは、機械振動系と同様に、特に結合
の強弱によってコントロールでき、例えば、結合を弱く
するとQが大きくなって狭帯域化を達成できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ストリップ
導体を共振子とする複合共振系の結合要素は、図4に示
すように、主として共振導体(便宜的に5、6)の間の
静電容量Cが支配的で、Cの大きさは電極間距離(配列
間隔d)や誘電体基板1の比誘電率κe (誘電体の誘電
率εと真空の誘電率εo との比;κe =ε/εo )によ
って決まるため、結合を弱くする(Cを小さくする)に
は、配列間隔dを広げなければならず、したがって、装
置の大型化を免れないという問題点があった。
導体を共振子とする複合共振系の結合要素は、図4に示
すように、主として共振導体(便宜的に5、6)の間の
静電容量Cが支配的で、Cの大きさは電極間距離(配列
間隔d)や誘電体基板1の比誘電率κe (誘電体の誘電
率εと真空の誘電率εo との比;κe =ε/εo )によ
って決まるため、結合を弱くする(Cを小さくする)に
は、配列間隔dを広げなければならず、したがって、装
置の大型化を免れないという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、装置の大型化
を招くことなく十分に大きなQを得るために、誘電体基
板上に複数のストリップ導体を並行に配列し、各ストリ
ップ導体を共振子として複合共振系を構成する共振回路
装置において、ストリップ導体とストリップ導体の間の
誘電体基板内にトレンチを形成したことを特徴とし、又
は、これらの事項に加えて、前記トレンチに比誘電率が
1に近い誘電体材料を充填したことを特徴とするもので
ある。
を招くことなく十分に大きなQを得るために、誘電体基
板上に複数のストリップ導体を並行に配列し、各ストリ
ップ導体を共振子として複合共振系を構成する共振回路
装置において、ストリップ導体とストリップ導体の間の
誘電体基板内にトレンチを形成したことを特徴とし、又
は、これらの事項に加えて、前記トレンチに比誘電率が
1に近い誘電体材料を充填したことを特徴とするもので
ある。
【0007】これによれば、ストリップ導体とストリッ
プ導体の間のトレンチ内の空気(又は比誘電率が1に近
い誘電体材料)の比誘電率κe が誘電体基板の比誘電率
κeよりも小さいため、例えば、トレンチがないときと
同一の導体間隔d(同一の装置サイズ)であっても、C
が小さくなって結合が弱くなるから、装置を大型化する
ことなく、Qを増大して狭帯域化が図られる。
プ導体の間のトレンチ内の空気(又は比誘電率が1に近
い誘電体材料)の比誘電率κe が誘電体基板の比誘電率
κeよりも小さいため、例えば、トレンチがないときと
同一の導体間隔d(同一の装置サイズ)であっても、C
が小さくなって結合が弱くなるから、装置を大型化する
ことなく、Qを増大して狭帯域化が図られる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明に係る共振回路装置の一
実施例を示す図である。なお、本実施例において、従来
例(図3、図4)と共通する構成要素には同一の符号を
付してある。
づいて説明する。図1は本発明に係る共振回路装置の一
実施例を示す図である。なお、本実施例において、従来
例(図3、図4)と共通する構成要素には同一の符号を
付してある。
【0009】図1において、10は本実施例の特徴的な
事項を備えた誘電体基板である。すなわち、誘電体基板
10の一方面には従来例と同様の接地導体2が形成され
ており、また、他方面には従来例と同様の複数のストリ
ップ導体(図ではそのうちの二つを示す)5、6が形成
されているが、同ストリップ導体5、6の間の誘電体基
板10の内部にトレンチ11(溝)を形成した点がその
特徴的な事項である。
事項を備えた誘電体基板である。すなわち、誘電体基板
10の一方面には従来例と同様の接地導体2が形成され
ており、また、他方面には従来例と同様の複数のストリ
ップ導体(図ではそのうちの二つを示す)5、6が形成
されているが、同ストリップ導体5、6の間の誘電体基
板10の内部にトレンチ11(溝)を形成した点がその
特徴的な事項である。
【0010】なお、トレンチ11は、図面の表裏方向に
その長手方向を一致させて延在するストリップ導体5、
6に並行して掘られており、トレンチ11の長さは、両
側のストリップ導体5、6の長さ程度、若しくはそれ以
上にするのが望ましい。また、図では、トレンチ11の
形状を角形(底面水平形)としているが、これに限らな
い。例えば、U字形(底面湾曲形)やV字形(底面楔
形)でもよいし、強度的に問題がなければ接地導体2に
達するまで掘り下げてもよい。要は、隣り合うストリッ
プ導体5、6の間に空気の入る部分を設ければよい。
その長手方向を一致させて延在するストリップ導体5、
6に並行して掘られており、トレンチ11の長さは、両
側のストリップ導体5、6の長さ程度、若しくはそれ以
上にするのが望ましい。また、図では、トレンチ11の
形状を角形(底面水平形)としているが、これに限らな
い。例えば、U字形(底面湾曲形)やV字形(底面楔
形)でもよいし、強度的に問題がなければ接地導体2に
達するまで掘り下げてもよい。要は、隣り合うストリッ
プ導体5、6の間に空気の入る部分を設ければよい。
【0011】このような改良構造によれば、隣り合うス
トリップ導体5、6の間に空気が介在し、空気の比誘電
率κe はほぼ「1」であり、誘電体基板10の比誘電率
κe(例えば、サファイアでは9.6〜10、チタン酸
ストロンチウムでは約300)よりも必ず小さいから、
隣り合うストリップ導体5、6の間の静電容量Cを小さ
くして、ストリップ導体5、6を共振子とする複合共振
系の結合を弱めることができる。したがって、複合共振
系のQを高めることができ、導体間隔dを拡大すること
なく(装置を大型化することなく)所要の狭帯域特性を
得ることができるという、従来技術にはない有利な効果
が得られる。又は、Qの増大を求めないのであれば、導
体間隔dを従来例よりも狭くでき、一層の小型化を達成
できるという有利な効果が得られる。
トリップ導体5、6の間に空気が介在し、空気の比誘電
率κe はほぼ「1」であり、誘電体基板10の比誘電率
κe(例えば、サファイアでは9.6〜10、チタン酸
ストロンチウムでは約300)よりも必ず小さいから、
隣り合うストリップ導体5、6の間の静電容量Cを小さ
くして、ストリップ導体5、6を共振子とする複合共振
系の結合を弱めることができる。したがって、複合共振
系のQを高めることができ、導体間隔dを拡大すること
なく(装置を大型化することなく)所要の狭帯域特性を
得ることができるという、従来技術にはない有利な効果
が得られる。又は、Qの増大を求めないのであれば、導
体間隔dを従来例よりも狭くでき、一層の小型化を達成
できるという有利な効果が得られる。
【0012】因みに、平行電極板の静電容量Cは、次式
で与えられる。 C=Q/V=εo κe S/t ……… ここに、Sは電極面積、tは電極間距離、Qは電荷であ
る。εo 、κe は先にも述べたとおり、真空の誘電率と
比誘電率である。この式から、比誘電率κe に比例し
てCが小さくなることを理解できるであろう。
で与えられる。 C=Q/V=εo κe S/t ……… ここに、Sは電極面積、tは電極間距離、Qは電荷であ
る。εo 、κe は先にも述べたとおり、真空の誘電率と
比誘電率である。この式から、比誘電率κe に比例し
てCが小さくなることを理解できるであろう。
【0013】また、上記実施例では、一つの誘電体基板
の両面に接地導体とストリップ導体とを形成した、いわ
ゆる「マイクロストリップ配線構造」に適用している
が、これに限らない。例えば、図2に示すように、二枚
の誘電体基板20、21の間にストリップ導体22〜2
6を形成するとともに、それぞれの誘電体基板20、2
1の外部露出面に接地導体27、28を形成した、いわ
ゆる「遮へい型ストリップ線路構造」にも適用できる。
上記実施例と同様に隣り合うストリップ導体の間の誘電
体基板20、21にトレンチ29〜32を形成すればよ
い。
の両面に接地導体とストリップ導体とを形成した、いわ
ゆる「マイクロストリップ配線構造」に適用している
が、これに限らない。例えば、図2に示すように、二枚
の誘電体基板20、21の間にストリップ導体22〜2
6を形成するとともに、それぞれの誘電体基板20、2
1の外部露出面に接地導体27、28を形成した、いわ
ゆる「遮へい型ストリップ線路構造」にも適用できる。
上記実施例と同様に隣り合うストリップ導体の間の誘電
体基板20、21にトレンチ29〜32を形成すればよ
い。
【0014】上記各実施例の技術は、特に、ストリップ
導体の通過損失を極限まで減らすために、ストリップ導
体に高温超伝導体HTS(High Temperature Supercond
uct-ors )を用いる場合に好適である。HTSは、所定
の電流(臨界電流という)以下でなければ超伝導状態
(ゼロ抵抗状態)を維持しないため、例えば、通信機等
の送信部に適用する共振回路装置では、ストリップ導体
に大きな電流を流す必要があり、臨界電流との兼ね合い
でストリップ線路の幅Wを拡大(線路インピーダンスを
下げる)しなければならないが、Wを拡大すると結合が
強まる結果、それを避けるために不本意ながら導体間隔
dを広げなければならないからである。したがって、上
記実施例をHTSを用いたものに適用すれば、耐電力性
と小型化を両立できる高性能な共振回路装置を実現でき
る。
導体の通過損失を極限まで減らすために、ストリップ導
体に高温超伝導体HTS(High Temperature Supercond
uct-ors )を用いる場合に好適である。HTSは、所定
の電流(臨界電流という)以下でなければ超伝導状態
(ゼロ抵抗状態)を維持しないため、例えば、通信機等
の送信部に適用する共振回路装置では、ストリップ導体
に大きな電流を流す必要があり、臨界電流との兼ね合い
でストリップ線路の幅Wを拡大(線路インピーダンスを
下げる)しなければならないが、Wを拡大すると結合が
強まる結果、それを避けるために不本意ながら導体間隔
dを広げなければならないからである。したがって、上
記実施例をHTSを用いたものに適用すれば、耐電力性
と小型化を両立できる高性能な共振回路装置を実現でき
る。
【0015】なお、上記各実施例では、トレンチを形成
し、そのトレンチ内の空気の誘電率を利用しているが、
例えば、比誘電率κe が1に近い誘電体材料(例えば、
κe=2.8〜3.5のポリイミドやκe =2.0〜4
のフッ素ポリマー)をトレンチ内に埋め込んでもよい。
気圧や湿度等の影響を受けないため、動作安定性や信頼
性を向上できる。
し、そのトレンチ内の空気の誘電率を利用しているが、
例えば、比誘電率κe が1に近い誘電体材料(例えば、
κe=2.8〜3.5のポリイミドやκe =2.0〜4
のフッ素ポリマー)をトレンチ内に埋め込んでもよい。
気圧や湿度等の影響を受けないため、動作安定性や信頼
性を向上できる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、隣り合うストリップ導
体の間に空気又は比誘電率が1に近い誘電体材料を介在
させたので、例えば、トレンチがないときと同一の導体
間隔d(同一の装置サイズ)であっても、Cが小さくな
って結合が弱くなるから、装置を大型化することなく、
Qを増大して狭帯域化を図ることができるという、従来
技術にない有利な効果が得られる。
体の間に空気又は比誘電率が1に近い誘電体材料を介在
させたので、例えば、トレンチがないときと同一の導体
間隔d(同一の装置サイズ)であっても、Cが小さくな
って結合が弱くなるから、装置を大型化することなく、
Qを増大して狭帯域化を図ることができるという、従来
技術にない有利な効果が得られる。
【図1】一実施例の部分的な構造概念図である。
【図2】一実施例の他の構造概念図である。
【図3】従来例の外観概念図である。
【図4】従来例の部分的な構造概念図である。
5、6:ストリップ導体 10:誘電体基板 11:トレンチ
Claims (2)
- 【請求項1】誘電体基板上に複数のストリップ導体を並
行に配列し、各ストリップ導体を共振子として複合共振
系を構成する共振回路装置において、ストリップ導体と
ストリップ導体の間の誘電体基板内にトレンチを形成し
たことを特徴とする共振回路装置。 - 【請求項2】前記トレンチに比誘電率が1に近い誘電体
材料を充填したことを特徴とする請求項1記載の共振回
路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7297968A JPH09139605A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 共振回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7297968A JPH09139605A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 共振回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09139605A true JPH09139605A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17853430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7297968A Pending JPH09139605A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 共振回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09139605A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044406A1 (ja) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社フジクラ | フィルタ装置 |
WO2022044405A1 (ja) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社フジクラ | フィルタ装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0373603A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Murata Mfg Co Ltd | 一体型誘電体同軸共振器の製造方法 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7297968A patent/JPH09139605A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0373603A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Murata Mfg Co Ltd | 一体型誘電体同軸共振器の製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044406A1 (ja) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社フジクラ | フィルタ装置 |
WO2022044405A1 (ja) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 株式会社フジクラ | フィルタ装置 |
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