JPH09508779A - Ｒｆストリップライン共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属導体（１１）から所望の距離（ｄ_s）で配置したストリップライン（１０）を有するＲＦストリップライン共振器の基準距離（ｄ_s）と実際の距離（ｄ_s±Δｄ_s）との間の距離の変動が原因で発生する共振器の共振周波数の変化を補償するために、ストリップライン（１０）を湾曲させる。この湾曲により、導体（１１）に渦電流が誘導される。渦電流によって、ＲＦストリップライン共振器のインダクタンスが減少する。このインダクタンスは、ストリップラインと金属導体との間の距離が短くなるに従って減少し、また、距離が長くなるに従って、このインダクタンスが増大する。湾曲したストリップラインの寸法を適切に設定しながら二つの導体間の距離を短くするとＲＦストリップライン共振器のキャパシタンスが増大し、かつ、距離を長くした場合にＲＦストリップライン共振器のキャパシタンスが減少する。この結果、上記二つの効果が互いに相殺され、ＲＦストリップライン共振器の周波数が距離の所定の変動に対してほぼ安定する。

Description

【発明の詳細な説明】 ＲＦストリップライン共振器 技術分野 本発明は、特許請求の範囲１の前提部に記載したＲＦストリップライン共振器 に関するものである。 背景技術 ＲＦストリップライン共振器は、ストリップライン技術を用いて構成する発振 回路に必要となるものであり、特定の用途に要求される。この用途の重要な分野 として、例えば、電波の到達範囲で無線遠隔通信を行う無線遠隔通信技術がある 。この電波の到達範囲での無線遠隔通信技術を細分化すると、例えば、無線技術 、テレビジョン技術、移動無線技術及び衛星通信技術がある。 以下のように主に考察すべき移動無線技術では、遠隔通信を行う複数の移動無 線システムが存在し、これら複数のシステムでは、以下の点に関して相違する。 （ａ）用途の分野（公衆移動無線又は非公衆（私的）移動無線）。 （ｂ）伝送方法（ＦＤＭＡ＝周波数分割多重アクセス；ＴＤＭＡ＝時分割多重 アクセス；ＣＤＭＡ＝符号分割多重アクセス）。 （ｃ）（数メートルから数キロメートルまでの）伝送範囲。 （ｄ）伝送に用いられる周波数範囲（８００〜９００ＭＨｚ；１８００〜１９ ００ＭＨｚ）。 この例としては、数キロメートルの伝送範囲及び８００〜９００ＭＨｚの遠隔 通信の周波数範囲である公衆ＧＳＭ(Group Special Moble又はGroup System for Mobile;computing publication Springer Verlag Berlin，Year 14,1991,No.3, page 137〜152,A,Mann; The GMS Standard-Basis for digital European mobile radio networks参照)がある。さらに、数百メートルの伝送範囲及び１８８０〜 １９００ＭＨｚの遠隔通信を行う周波数範囲を有する私的ＤＥＣＴコードレスシ ステム(Digital European Cordless Telecommunication; telecommunications E lectronics,Berlin,Year 42,No.1.1-2/1992,page 23 〜20,U.Pilger:Structure of the DECT standard参照)がある。これらの両方ともにパワフルＴＤＭＡ伝送 方法を用いる。以下に移動無線システムのＲＦストリップライン共振器をＤＥＣ Ｔコードレスシステムに対して用いることが出来ることを示す。この場合の最も 簡単な例では、少なくとも一つが割り当てられた移動構成要素を有する基地局（ 移動した一台の移動電話機をサービスエリアとする基地局）を備えるＤＥＣＴコ ードレスシステムの場合に、高い周波数の信号処理が要求される。これは、送受 信構造を有する無線構成要素（高い周波処理を行う構成）で処理される。 図１は、例えば、文献（ntz,vol.46,Issue 10,1993,page 754 〜757-Architec tures for a DECT transmission and reception component: a comparison)に示 す二重周波数変換を行うスーパヘテロダイン原理（方式）によるＤＥＣＴ無線構 成要素ＦＫＴの基本構造を示す。ここでは周波数変換にミキサＭＩＳを用いる。 すなわち、発振信号を混合することによってトラフィック信号（送信信号又は受 信信号）の周波数をトラフィック信号より高く又は低く変換するように混合する 周波数変換用のミキサＭＩＳを用いる。このための発振信号を発生させるために 、これに対応するように構成した共振器を有する共振器ＯＳＺ１，ＯＳＺ２は、 通常、無線構成要素ＦＫＴに対して用いられる。本明細書中で用いられる共振器 を、好適にはＲＦストリップライン共振器とするものである。 図２は、例えば、短い１／４波長（λ）共振器として構成されたＲＦストリッ プライン共振器の周知の構造を示す。１／４波長共振器を、例えば、基板の厚さ がｄ_s（基準距離）のプリント回路基板２上に配置する。１／４波長共振器１は ストリップライン１０を有し、その一端ではスループレートホールＤＫを経て金 属導体１１−この場合、金属導体表面−に接続するとともに、その他端ではキャ パシタ３を介して金属導体１１に接続している。ここでは金属導体表面をストリ ップライン１０の接地電位として用いる。ストリップライン１０及び金属導体１ １を、ここではプリント回路基板２の互いに対向する面に配置する。ストリップ ライン１０は、長さ１_ST及び幅ｂ_STを有し、これらが、キャパシタ３のキャパシ タンスとなり、かつ、スループレートホールＤＫの形成方法、基板の厚さｄ_s、 プリント回路基板２の誘電率ε_r、及び１／４波長共振器１の共振周波数を決定 する。キャパシタ３によって、ストリップライン共振器１は、一方では共振周波 数を調整し、かつ、他方では共振器の長さ１_stを短くするように調整する。 ストリップライン共振器１の共振周波数が上記パラメータに依存するため、ス トリップライン共振器１の実際の共振周波数も、どの程度ストリップライン共振 器１を正確に製造することが出来るか否かで決定される。すなわち、製造誤差を どの程度、小さく出来るかによって決定される。基板の厚さｄ_sの誤差（Δｄ_s） または、より一般的に、ストリップライン１０と金属導体１１との間の距離の誤 差（Δｄ_s）（基準距離ｄ_sと実際の距離ｄ_s±Δｄ_sとの間隔）の解決は、特に困 難であることが知られている。 この不都合は、上記ＲＦストリップライン共振器１が金属ハウジング又はハン ジングカバーによって包囲（カバー内に収納）されるとさらに増大し、製造上の 理由で、この金属導体をストリップラインから規定された距離で配置することが 不可能となる。 独国特許出願公開公報DE−3423824 号及び英国特許出願公開公報GB−2222312 号は、担体上に配置した湾曲ストリップラインを有するＲＦストリップライン共 振器を開示しており、この場合、湾曲ストリップラインの形状は、ＲＦストリッ プライン共振器の寸法を減少させるのに用いている。 本発明の目的は、製造上の原因によるＲＦストリップライン共振器の構成の誤 差で発生する共振器の共振周波数の変化、及び、ストリップラインと金属導体と の間の距離に影響を及ぼす共振器の共振周波数の変化を補償するＲＦストリップ ライン共振器を特定することである。 発明の開示 前記目的は、特許請求の範囲１の前提部分で特定したＲＦストリップライン共 振器において、特許請求の範囲１の特徴部分で特定する特徴により達成される。 ＲＦストリップライン共振器のストリップラインを、従来のように延在した構成 （ストリップラインの部材を直線的に延ばした構成）ではなく、湾曲した構成と したため、ストリップラインに平行に配置されるとともに、好適には金属表面と して構成した金属導体に渦電流が誘導される。この渦電流により、ＲＦストリッ プライン共振器のインダクタンスが減少する。ストリップラインと金属導体との 問の距離が短くなるに従って、このインダクタンスが減少し、この距離が長くな るに従って、このインダクタンスが増大する。しかしながら、湾曲したストリッ プラインの寸法を適切に設定しながら二つの導体間の距離を短くすることによっ てＲＦストリップライン共振器のキャパシタンスが増大し、かつ、この距離を長 くするとＲＦストリップライン共振器のキャパシタンスが減少するため、上記二 つの効果が互いに相殺される。したがって、ＲＦストリップライン共振器の周波 数が、距離の所定の変動に対してほぼ安定することになる。 本発明の他の展開を、従属請求の範囲で特定する。 図面の簡単な説明 図１は、二重周波数変換を行うスーパヘテロダイン原理（方式）のＤＥＣＴ無 線構成要素の基本構造を示す。 図２は、短い１／４波長（λ）共振器として構成されたＲＦストリップライン 共振器の周知の構造を示す。 図３は図２に示すＲＦストリップライン共振器に基づいて、曲線に変形したス トリップラインを用いたＲＦストリップライン共振器を示す。 発明を実施するための最良の形態 図３を参照して本発明の実施の形態を説明する。 図３は、図２のＲＦストリップライン共振器に基づいて、ストリップライン１ ０が曲線である変形したＲＦストリップライン共振器１ａを示す。この場合、距 離の変動（基準距離ｄ_sと実際の距離ｄ_s±Δｄ_s）がストリップライン１０と金 属導体１１との間に生じる際に、この容量によって生じるＲＦストリップライン 共振器１ａの共振周波数の偏位が、ほぼ反比例して誘電的に生じた共振周波数の 偏位によって補償されるように、その湾曲を選択する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．導体（１１）から基準距離（ｄ_s）で配置したストリップライン（１０）を 有するＲＦストリップライン共振器において、前記ストリップライン（１０）を 湾曲させ、この湾曲を、実際の距離（ｄ_s±Δｄ_s）と基準距離（ｄ_s）との間の 距離の偏位により容量的に発生した共振周波数の偏位が、ほぼ等しく逆方向に誘 電的に生じた共振周波数の偏位によって相殺されるように設定することを特徴と するＲＦストリップライン共振器。 ２．請求項１に記載のＲＦストリップライン共振器において、 前記ストリップライン（１０）及び導体（１１）を、プリント回路基板（２） の互いに対向する側に配置することを特徴とするＲＦストリップライン共振器。 ３．請求項２に記載のＲＦストリップライン共振器において、 前記プリント回路基板（２）を、導電ハウジングの蓋で包囲することを特徴と するＲＦストリップライン共振器。 ４．請求の範囲２又は３に記載のＲＦストリップライン共振器において、 前記導体（１１）を、前記ストリップライン（１０）の接地電位として用いる 金属表面とすることを特徴とするＲＦストリップライン共振器。 ５．請求項１から４いずれかに記載のＲＦストリップライン共振器を、無線遠隔 通信装置に適用することを特徴とするＲＦストリップライン共振器。 ６．請求項１から４いずれかに記載のＲＦストリップライン共振器を、ＤＥＣＴ コードレス電話機に適用することを特徴とするＲＦストリップライン共振器。 ７．請求項１から４いずれかに記載のＲＦストリップライン共振器を、ＧＳＭ移 動無線電話機に適用することを特徴とするＲＦストリップライン共振器。