JPH09139605A - 共振回路装置 - Google Patents
共振回路装置Info
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- 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
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- trench
- strip conductors
- dielectric substrate
- strip
- circuit device
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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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