KR100607875B1 - 코플레너 선로형 공진기 - Google Patents

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    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
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Abstract

유전체 기판(11)위로 전기장의 4분의 1파장의 길이 L1을 갖는 중심 도체(12)와 그 양측에 간격을 두고 어스 도체(13)가 형성되고, 중심 도체(12)와 양측의 어스 도체(13)가 단락부(14)에서 코플레너 상태로 연결된 복수의 코너부(21)를 갖는 코플레너 선로형 공진기가 얻어지고, 특히 단락부(14)가 원호형상 곡선에서 움푹들어가고, 각 코너부(21)가, 90도보다도 큰 각도를 가짐으로써, 이 코너부의 코너점에서 전류집중이 억제된다.
유전체 기판, 코플레너 선로형 공진기, 단락부, 코너부, 어스 도체, 코너점

Description

코플레너 선로형 공진기{COPLANAR WAVEGUIDE RESONATOR}
도 1a는 본 발명의 실시예 1의 평면도, 도 1b는 도 1a의 1B-1B선 단면도,
도 2는 실시예 1의 단락부의 전류밀도 분포를 도시하는 도면,
도 3은 실시예 1의 변형예를 도시하는 평면도,
도 4a는 본 발명의 실시예 2의 평면도, 도 4b는 그 하나의 단락부의 가장자리선의 확대도이다.
도 5는 실시예 2의 변형예를 도시하는 평면도,
도 6a는 본 발명의 실시예 3의 평면도, 도 6b는, 도 6a의 6B-6B선 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예 4를 도시하는 평면도,
도 8은 본 발명의 실시예 6을 도시하는 평면도,
도 9는 안테나 송수 공용기를 도시하는 블럭도,
도 10은 송수 공용기(40)를 사용한 통신장치 기본구성을 도시하는 블럭도,
도 11은 종래의 코플레너 선로형 공진기를 도시하는 사시도,
도 12a는 종래의 코플레너 필터를 도시하는 평면도,
도 12b는, 도 12a중의 2개의 코플레너 선로형 공진기로 구성한 코플레너 필터의 평면도,
도 13은 도 12b에 도시한 종래의 필터의 전류밀도 분포를 도시하는 도면,
도 14는 도 12b에 도시한 종래의 필터의 하나의 코플레너 선로형 공진기의 단락부에서의 전류밀도 분포를 도시하는 도면,
도 15는 실시예 3의 단락부의 전류밀도 분포를 도시하는 도면,
도 16a는 실시예 1∼5의 변형예 도면, 도 16b는 하나의 코플레너 선로형 공진기와 입출력부와의 유도성 결합부에 본 발명을 적용한 예를 도시하는 평면도, 도 16c은 그 변형예 도면, 도 16d는 또 다른 변형예 도면,
도 17은 필터 구성으로 한 코플레너 선로형 공진기의 입력부와 출력부의 유도성 결합부에 본 발명을 적용한 예를 도시하는 평면도,
도 18은 본 발명의 실시예 5를 도시하는 평면도,
도 19는 실시예 6의 단락부의 전류밀도 분포를 도시하는 도면,
도 20a는 본 발명의 적용예를 도시하는 도면, 도 20b는, 그 밖의 예를 도시하는 도면, 도 20c는 또 다른 예를 도시하는 도면이다.
본 발명은 예를 들면 이동통신, 고정 마이크로파 통신 등의 송수신의 공진기나 필터에 이용되며, 코플레너 선로에 의해 구성된 공진기에 관한 것이다.
종래의 코플레너 선로형 공진기를 도 11에 도시한다. 또한, 이후, 그 코플레너 선로형 공진기의 표현을 단순히 공진기로 줄여서 기재한 것도 있다. 유전체 기판(11)상에 중심 도체(12a)가 형성되고, 그 중심 도체(12)의 양측에 각각 간격(s)을 두고 어스 도체(13a와 13a')가 형성되고, 중심 도체(12a)의 일단에서 중심 도체(12a)의 일방측(212a)과 어스 도체(13a)가 단락부(14a)에서, 및 타방측(212a')과 어스 도체(13a')가 단락부(14a')에서 각각 단락 연결되어 있다. 어스 도체(13a와 13a')의 타단은 어스 도체 연결부(13con)에 의해 연결되고, 중심 도체(12a)의 타단은 간격(g)을 사이에 두고 이 어스 도체 연결부(13c)에 대향하고 있고, 중심 도체(12), 어스 도체(13a, 13a'), 및 단락부(14a, 14a')에 의해 코플레너형 선로가 구성된다. 또한, 단락부(14a, 14a'), 어스 도체 연결부(13con)는, 도면에서는 점선으로 그 구별을 붙여서 나타내고 있지만, 어스 도체나 중심 도체와 외견상은 일체로 형성되어 있다. 코플레너형 선로는 중심 도체(12a)의 폭(w)과, 어스 도체(13a 및 13a') 사이의 거리(w+2s)의 비에 의해 특성 임피던스가 결정되고, 중심 도체(12a) 및 어스 도체(13a, 13a', 13con)는 동일평면상에 형성되어 있기 때문에, 단락부(14a, 14a')를 간단하게 형성할 수 있다. 즉, 비어홀을 필요로 하는 마이크로 스트립형 선로를 사용한 마이크로파 회로보다, 코플레너형 선로를 사용한 마이크로파 회로쪽이 설계의 자유도가 커, 제조하기 쉽다. 또한, 이 코플레너형 선로의 일례로서, 유전체 기판(11)은 dielectric constant=9.68을 갖고, 도체 재료는 초 전도재로 된다. 유전체 기판(11)의 두께 Lc=0.5mm, 도체의 두께 Ld=0.5mm, w=218μm, s=91μm이다.
중심 도체(12a)의 길이(L1)는 전기장으로 4분의 1파장으로서, 본건의 경우 5GHz의 고주파 신호에 공진한다. 이하의 설명에서는 어스 도체(13a, 13a' 및 13con)를 총칭하여 어스 도체(13)와, 또 단락부(14a 및 14a')를 총칭하여 단락부(14)로 기재하는 일이 있다. 단락부(14)는 스터브라고도 전해지고 있다.
코플레너 선로형 공진기를 복수개 종속 접속하여 코플레너 필터를 구성할 수 있는 것이 예를 들면 비특허문헌 1(T, TSUJIGUCHI et al. "A Miniaturized End-Coupled B and pass Filter Using λ/4 Hair-pin Coplanar Resonators," p.829, 1998 1EEE MTT-SDigest), 비특허문헌 2(I. AWAI et al. "Coplanar Stepped-lmpedance-Resonator Bandpass Filter” pp,1-4, 2000 China Japan Joint Meeting 0n Microwaves) 및 비특허문헌 3(H. Wavelength Coplanar Waveguide Resonators" pp.714-719, IEICE TRANS. ELECTRON., VOL.E85, NO.3, MARCH 2002.)에 나타나 있다.
도 11에 도시한 코플레너 선로형 공진기로 구성한 코플레너 필터의 예를 도 12a에 도시한다. 이 예는 4개의 코플레너 선로형 공진기(15a, 15b, 15c 및 15d)를 공통의 유전체 기판(11)상에서 종속 접속했을 경우이며, 공진기(15a와 15b)는 그 단락부(14)를 공통으로 하여, 상세하게는, 공진기(15a)의 2개의 단락부(14a, 14a')가, 공진기(15b)의 2개의 단락부(14b, 14b')와 각각 공통이 되어, 소위 foot-to-foot arrangement(유도성 결합부)(16ab)를 구성하여 결합되고, 공진기(15b와 15c)는 중심 도체(12b, 12c)의 개방측(단락부(14)와 반대측) 끝가장자리를 서로 대향 접근시킨 top-to-top arrangement(용량성 결합부)(17bc)를 구성하여 결합되고, 공진기(15c과 15d)는 단락부(14c, 14c'와 14d, 14d')가 각각 공통이 되어 foot-to-foot arrangement(유도성 결합부)(16cd)를 구성하고 결합되어 있다. 즉 용량성 결합과 유도성 결합이 번갈아 사용되어, 4단의 공진기에 의한 대역 통과 특성의 필터로 되어 있다. 이들 공진기의 직렬접속의 일단의 공진기(15a)의 개방단과 용량성 결합부(17ia)로 결합한 코플레너 선로형 입력부(18)가, 또 타단의 공진기(15d)의 개방단과 용량성 결합부(17do)로 결합한 코플레너 선로형 출력부(19)가, 유전체 기판(11)상에 어스 도체(13)를 공통으로 하여 형성되어 있다. 입력부(18) 및 출력부(19)와 공진기(15a 및 15d)를 결합하는 각 용량성 결합부(17ia, 17do)는, 공진기(15b 및 15c) 사이의 용량성 결합부(17bc) 보다도 결합도가 크게 되어 있다.
모멘트법을 사용한 전자계 시뮬레이션에 의한 도 12a에 도시한 필터의 전류밀도 분포의 계산 결과를 도 13에 도시한다. 이때의 계산 조건을 이하에 나타낸다.
계산조건
항목 조건
입력신호 전압 1Vpp의 정현파
포트의 종단 50Ω
주파수 5GHz
이 계산에서는, 도 12a에서 X-Y축으로서 표시되는 직교좌표축을 사용하여 시뮬레이션을 행한다. 즉 이 직교좌표축의 원점은 도 12a에 도시하는 이 코플레너 필터 도면에서 왼쪽 앞모퉁이에 채택한다. 그러나 이것은 적당하게 변경 가능하다. 따라서, 도 13에서 X축의 위치에서 X0의 위치가 입력부(18)의 입력단에 상당하고, X6의 위치가 출력부(19)의 출력단에 상당하고, X1∼X5의 각 위치가 각각 용량성 결합부(17ia), 유도성 결합부(16ab), 용량성 결합부(17bc), 유도성 결합부(16cd), 용량성 결합부(17do)에 상당한다. 이하 다른 동일한 도면에서도 같다.
각공진기(15a∼15d)의 어느 쪽에 있어도 전류 밀도 분포는 개방 단부가 마디가 되고, 단락부(14)가 배로 되는 거의 정현파 형상이다. 공진기(15a와 15b)의 결합부(16ab), 또 공진기(15c 와 15d)의 결합부(16cd), 즉 정현파 형상 전류 밀도 분포의 최대로된 부분에 있어 각각 전류 밀도 분포에 피크가 생기고 있다. 이것은 이른바 에지 효과에 의해 에지부(중심 도체(12), 어스 도체(13), 단락부(14)의 각 측면과 표면과의 교차 에지)에 전류가 집중하고, 또한, 중심 도체(12)를 어스 도체(13)로 단락한 각 단락부(14)의 유전체측의 가장자리선(20)이 도 12a의 평면도에서 직선 형상을 갖고 있기 때문에, 각 단락부(14)와 중심 도체(12) 및 어스 도체(13)와의 연결부의 각 코너부(21)(도 12a에 있어 점선 원으로 나타낸것)의 각도는 90도이고, 특별히 이 코너부의 각 점에 전류가 집중하기 때문이다.
또한, 각 단락부의 유전체측의 가장자리선(20)은, 예를 들면 단락부(14a)에 관하여 도 11에 근거하여 설명하면, 이 단락부(14a)는, 길이 s로, 도체 두께 부분의 높이를 가진 측면을 14a0을 갖추고 있다. 그리고, 이 측면은, 노출되어 있는 유전체(11)에 면하고 있다. 이 단락부의 측면 14a0과 표면과의 에지부가, 도 12a와 같이 평면도에서 보면, 직선(20)으로 되기 때문에, 이것을 단락부의 유전체측의 가장자리선이라고 칭한다.
다른, 예를 들면 어스 도체(13a)가 노출된 유전체(11)에 면하고 있는 측면 13a0과 표면과의 에지부도, 평면도에서 직선으로 되기 때문에, 이것을 어스 도체의 유전체측의 가장자리선113a이라고 칭한다. 다른 가장자리선도 마찬가지이다.
지금 도 12a에 나타낸 필터중의 2개의 공진기(15a와 15b)의 결합부(16ab)의 동작을 고찰하기 위해, 도 12b의 구성을 취하고, (단, 여진부는 도시 생략) 또한, 중심 도체의 개방 측단부에 대향한 어스 도체(13a와 13a')와의 사이가 연결부(13con)에 의하여 연결된 구성에서, 이 중의 한편의 공진기(15a)의 1개의 단락부(14a)에 있어서 전류 밀도 분포예를, 상기한 것과 동일한 방법으로 시뮬레이션 하여, 그 결과를 도 14에 도시한다.
이 도 14에 있어서는, 도 12b에 도시한 구성에서, 1개의 단락부를 꺼내고, x-y 축으로 된 좌표축의 범위에서 계산을 했다. 이 때문에, y축상의 위치(yA)가 어스 도체(13a)의 유전체(11)측의 가장자리선인 직선 113a의 위치에 상당하고, 위치(yB)가 공진기(15a)의 중심 도체(12a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 112a의 위치에 상당한다. 또, x축상의 위치(xA)가 단락부(14a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 20a의 위치에 상당한다.
단락부(14a)와 어스 도체(13a)와의 연결부인 코너부(21al)의 코너점(굴절 점)(121a1)(좌표는 xA, yA)과 단락부(14a)와 중심 도체(12a)와의 연결부인 코너부(21a2)의 코너점(121a2)(좌표는 xA, yB)에 있어, 도 14로부터 명확한 것처럼, 전류 밀도 분포에 날카로운 큰 피크가 생겨 있다. 특별히 코너점(121a2)으로 최대 전류 밀도값=1365.5A/m이 생기고 있다.
또한, 지금까지는 도 12a에서, 예를들면 코너부는 총칭하여 21로서 나타내 왔지만, 도 12b에서는 더 상세하게 특정한 코너부를 나타내기 위해서 첨자를 붙였 다. 이하에서도, 전부 총칭하여 도시한 것 중, 특정한 1개를 지정하여 나타내는 경우에는 첨자를 붙인다.
이 코너부(21a1)는, 단락부(14a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 20a과, 공진기(15a)에서의 어스 도체(13a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 113a가 코너점(121a1)에서 교차하여 형성되고, 양직선이 이루는 각도 θ1을 가지고, 이 코너부(21a1)가 갖는 이러한 각도 θ1은 유전체측에서 90도이다. 또, 코너부(21a2)는, 단락부(14a)의 유전체측의 가장자리선(20a)과, 중심 도체(12a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 112a가 코너점(121a2)에서 교차하여 형성되고, 양 직선이 이루는 각도 θ2를 가지고, 이 코너부(21a2)가 갖는 이러한 각도 θ2도 유전체측에서 90도이다. 또, 마찬가지로 이 공진기(15a)의 중심 도체(12a)와 어스 도체(13a')를 단락하는 다른 단락부(14a')의 가장자리선이, 중심 도체(12a) 및 어스 도체(13a')의 유전체측의 가장자리선이 이루는 코너부(21a2', 21a1')가 갖는 각도 θ2', θ1'도 유전체측에서 90도이다.
또한, 금후 이러한 코너부의 각도라는 것은 모두 유전체측의 각도를 가리키는 것으로 한다.
그러나, 종래의 코플레너 선로형 공진기는 단락부(14)의 코너부(점선원으로 나타낸 것)가 90도의 각도를 가지기 때문에, 이들 코너부의 코너점에서, 전류밀도 분포가 최대가 되는 날카로운 큰 피크가 생겨, 전력손실을 증대시키는 요인으로 되고 있어, 문제였다.
게다가 도체가 초전도 재료로 구성되는 코플레너 선로형 공진기에서는, 초전 도 재료 고유의 임계전류가 존재하여, 가령 공진기가 임계온도 이하로 냉각되어 있었다고 해도, 어떤 부분에서 임계전류밀도를 초과하는 전류가 흐름으로써 초전도 상태가 파괴된다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 단락부를 갖는 코플레너 선로형 공진기에서의 최대 전류밀도를 저감하고, 전력 손실의 증대를 회피하는 공진기를 제공하는 것에 있고, 또 도체가 초전도 재료로 구성된 경우에는 초전도 상태 파괴를 저지하는 코플레너 선로형 공진기를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의하면, 단락부를 구비하는 코플레너 선로형 공진기에 있어서, 중심 도체와 단락부와의 연결부의 코너부 및 어스 도체와 단락부와의 연결부의 코너부는 그 각 코너부를 구성하는 2개의 연결하는 가장자리선이 한 유전체측의 각도를 90도보다 크게 한다.
본 발명에 의하면, 또한, 각 단락부의 유전체측의 가장자리선 형상을, 단락부의 내측으로 오목한 형상으로 한다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하 본 발명의 실시형태를 실시예에 의해, 도면을 참조하여 설명한다. 각 도면에서 도 11 및 도 12와 대응하는 부분에는 동일 참조 번호를 붙여서 나타낸다.
종래예를 고찰하면, 전술한 바와 같이, 도 12b중의 공진기(15a)의 중심 도체(12a)를 어스 도체(13a)로 단락하는 단락부(14a)에 착안한 경우, 이 단락부(14a)의 유전체측의 가장자리선(20a)이 직선 형상으로 형성되어 있기 때문에, 2개의 코너부(21a1와 21a2)의 각도 θ1, θ2가 각각 90도가 되어, 전류가 집중하는 것을 알았다.
그래서 이 결점을 해소하기 위해서, 본 발명은, 이들 2개의 코너부의 각도를 90도보다도 크게 한다.
그리고, 실시예 1로서는, 이들 2개의 코너부의 코너점 사이를 연결하는 단락부의 유전체측의 가장자리선의 형상을, 단락부의 내측으로 오목한 비직선(곡선) 형상으로 형성한다.
곡선은 다수의 미소 길이의 직선을 연속시킨 것과 등가로 말할 수 있으므로, 단락부의 유전체측의 가장자리선을 곡선형상으로 한 경우, 코너부를 형성하는 2개의 가장자리선이 이루는 유전체측의 각도가 90도를 초과하여 ∼180도 미만이 된다.
실시예 1
도 1a에 본 발명의 실시예 1을 도시한다. 이 예는 2개의 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b)를 그 단락부(14a와 14b)를 각각 공통으로 하여 유도성 결합부(16ab)를 구성해서 결합시킨 경우이며, 도 12b에 도시한 종래예와 대응하는 부분에는 동일 참조 번호를 붙여서 나타낸다. 또한 전류밀도의 비교가 가능하도록, 공진기(15a와 15b) 사이의 결합량을 동일하게 한다.
이 실시예 1이 종래예와 다른 점은, 공진기(15a)의 어스 도체(13a) 및 중심 도체(12a)와, 단락부(14a)와의 연결부의 코너부(21a1 및 21a2)의 코너점(121a1과 121a2) 사이를 연결하는 단락부(14a)의 가장자리선(23a)을 반원호 형상으로 형성한 것이다.
즉 도 12b에 도시한 종래의 코플레너 선로형 공진기의 2개의 코너점(121a1과 121a2) 사이를 연결하는 단락부(14a)의 가장자리선(20a)은, 직선이었지만, 이 도 1a에 도시하는 실시예 1의 코플레너 선로형 공진기의 단락부(14a)의 가장자리선(23a)은, 2개의 코너점(121a1과 121a2) 사이의 길이 s를 직경으로 하는 원의 반원호를 가장자리선으로 했다고 할 수 있다. 그리고 본 발명에서는, 이 단락부의 유전체측의 가장자리선(23a)은, 단락부의 내부측으로 오목한 형상으로 한다. 이 오목부를 24a'이라 한다.
도 1a에 도시하는 바와 같이 중심 도체(12a)의 유도체(11)측의 가장자리(112a)를 x0축, 공진기(15a)의 단락부(14a)가 어스 도체(13a) 및 중심 도체(12a)와 각각 교차하는 코너점(121a1과 121a2)을 연결하는 직선을 y0축으로 하여 공진기(15b)의 단락부(14b)가 중심 도체(12b)와 교차하는 코너점(121b2)과, 공진기(15a)의 코너점(121a2)(모두 x0축상의 점) 사이의 거리를 L이라고 한다.
공진기(15a)의 단락부(14a)의 가장자리선(23a)이 이루는 곡선(원호)은 다음식이 된다.
x0 2+(y0-s/2)2=(s/2)2, 0≤x0, 0≤y 0
공진기(15b)의 단락부(14b)의 가장자리선(23b)이 이루는 곡선은 다음 식이 된다.
(x0-L)2+(y0-s/2)2=(s/2)2, L-s/2≤x0≤L+s/2, 0≤y0
이 경우 가장자리선(23a, 23b)은, 다수의 미소 길이의 직선을 순차적으로 연속시키고, 그 인접하는 미소 길이 직선이 이루는 각도가 90도보다 큰 각도에서 순차적으로 연속시킨 것과 등가이며, 코너부(21a1, 21a2, 21b1, 21b2)의 각도가 종래예의 90도의 경우와 비교하여, 그 구부러짐이 완만하게 되어, 실질적으로는 코너점(굴절점)이 존재하지 않기 때문에, 코너부(21)(총칭)의 에지부에서의 전류집중이 적어진다. 이 실시예 1의 단락부(14a)에서의 전류밀도 분포의 계산예를 도 2에 도시한다. 계산 조건은 단락부(14a)의 가장자리선(23a)을 반원호 형상으로 형성한 이외는 도 14의 종래예의 경우와 동일하다. 또, x, y축도 종래예의 도 12b와 동일한 위치에 설정한다.
이 도 2에서, y축상의 위치(yA)가 직선 113a의 위치에 상당하고, yB가 직선 112a의 위치에 상당하고, x축상의 위치xA가 코너점(121a1과 121a2)을 연결하는 직선의 위치에 상당한다. 이 도면으로부터 명확한 바와 같이 전체로서 전류밀도가 거의 평탄화되고, 최대 전류밀도값은 1130.3A/m이며, 코너점(121a1)(좌표는 xA, yA), (121a2)(좌표는 xA, yB))에 상당하는 점에서 전류밀도에 큰 피크가 생기지 않았다.
도 14에 도시한 도 12b의 종래예의 전류밀도 분포와 비교해 보아 본 발명에 의한 전류밀도 분포가 상당히 개선되어 있는 것이 즉시 이해된다. 구체적으로는 전류밀도의 최대값이 도 14의 경우보다도 약 17% 작아져 있다. 따라서 전력으로 하면 최대값이 약 31% 작아진 것이 된다.
단락부(14a, 14b)의 가장자리선(23a, 23b)의 형상은 원호보다 곡률이 강해도 약해도 좋고, 곡률을 강하게 한 예를 도 3에 도 1a와 대응하는 부분에 동일 참조 번호를 붙여서 나타내고 설명은 생략한다. 이와 같은 곡선형상의 가장자리선(23a, 23b)의 일반적인 것으로서는 원추의 둘레면을 임의의 평면으로 절단한 다음식으로 나타내는 원추곡선의 일부를 사용해도 좋다.
ax0 2+2bx0y0+cy0 2+2dx0+2ey 0+f=0
a, b, c, d, e, f: 임의정수
더욱 일반적으로 기술하면 가장자리선(23a, 23b)은 연속한 미분계수를 갖는 곡선형상이면 좋다. 그리고, 단락부의 내측으로 오목한 것이면 좋다. 단 그 곡선형상을 유지하는 범위내에서 꺾은선 근사한 경우에, 그 인접하는 꺾은선이 이루는 각도가 90도 보다 커지는 것으로 한다. 이것은 이하의 실시예에서도 동일하다.
실시예 1에서는 공통의 유전체 기판(11)상에 2개의 코플레너 선로형 공진기를 설치했지만, 1개의 코플레너 선로형 공진기만으로도 좋고, 3개 이상의 코플레너 선로형 공진기를 설치해도 좋다. 이것은 이하의 실시예에서도 동일하다.
실시예 2
도 1a에 도시한 실시예 1에서, 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b)의 결합도 를 크게한 예를 실시예 2로서 도 4a에, 그 일부 확대도를 4b에 도시한다. 도 4a, 4b에서 도 1a, 12b와 대응하는 부분에 동일 참조 번호를 붙여서 나타낸다.
이 실시예 2에서도, 결합부(16ab)를 구성하고 있는 4개의 단락부중 1개의 단락부(14a)에 착안하여 설명하면, 이 단락부(14a)와 어스 도체(13a)가 연결하는 코너점(121a1)과 이 단락부(14a)와 중심 도체(12a)가 연결하는 코너점(121a2)을 연결하는 직선을 가장자리선(20a)으로 한 것이, 도 12b의 종래예의 구성이며, 길이 s를 직경으로 하는 원의 반원호를 가장자리선(23a)으로 한 것이 실시예 1인 도 1a의 구성이었지만, 본 실시예 2에서는 코너점(121a2)의 위치를, 원래의 위치로부터 x0축을 따라 단락부의 내부측으로 길이 a만큼 잘라 들어간 위치에 설치하고, 이것에 의해 상기 길이 a를 가진 직선 형상의 가장자리선(29)이 형성되고, 이것에 연속하여 길이 s의 반경의 원의 1/4의 원호로 이루어지는 가장자리선(30)이 형성되어, 이것에 연속하여 어스 도체(13a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 113a으로부터 어스 도체(13a)내부측에 수직으로 잘라 들어간 길이 a를 가진 직선 형상의 가장자리선(31)이 형성되고, 이것에 연속하여 길이 2b=s인 직경의 엔의 1/4원호로 이루어지는 2개의 가장자리선(32와 27)이 형성되고, 이것에 연속하여 길이 a의 반경의 엔의 1/4의 원호로 이루어지는 가장자리선(28)이 형성되고 이 끝이 코너점(121a1)에 연결되어, 종합하여 단락부(14a)의 가장자리선이 형성된다.
여기서 얻어진, 실시예 2의 코너점(121a2)와 코너점(121a1)을 연결하는 단락부(14a)의 가장자리선의 길이는, 가장자리선(29, 30, 31, 32, 27 및 28)을 가한 길이로 되고, 실시예 1에는, 길이 s의 직경인 원의 반원호로 된 가장자리선(23a)이였지만, 그것에 비하여 보다 길게된다.
여기에 있어서, 직선(29)와 가장자리선(30)은 단락부로 잘라 들어간 오목부(24a')의 가장자리선으로 간주되고, 가장자리선(31, 32, 27, 및 28)은 어스 도체(13a)내로 잘라 들어간 오목부(24a)의 가장자리선으로 간주된다.
위 오목부(24a, 24a', 24b, 24b')의 형성에 의하여, 공진기(15a, 15b)에서는, 공통으로 된 단락부(14a, 14b)가, 중심 도체(12)와 직각 방향으로 어스 도체의 유전체측 가장자리선(113a, 113b)으로 부터, 2개의 공진기의 가장자리선(27과 32)의 연결점(33a, 33b)사이를 연결하는 선(133)까지, 어스 도체의 내부로 연장하여 형성된 것으로 간주된다. 그것과 함께, 2개의 공진기의 유도성 결합부(16ab)의 x0축방향의 길이가 짧아진다. 이 결과, 2개의 공진기간의 결합도가 상승한다.
이 실시예 2에서 각 가장자리선(29, 30, 32, 27, 28)은 원호상의 형상을 갖고, 도 4a 중의 1 부분을 확대한 도 4b에 의하여 이하 설명한다.
중심 도체(12a)의 일방의 어스 도체(13a)측의 가장자리선(112a)의 연장인 직선 29는
y0=0, 0≤x0≤a, a는 단락부(14)의 가장자리선과 x0축의 교점으로부터 x0-y0 좌표계의 좌표원점과의 거리,
로 표시되는 직선이며,
가장자리선(29)과 연속하는 가장자리선(30)은,
(x0-a)2+(y0-s)2=s2, a≤x0≤a+s, 0≤y 0≤s
로 표시되는 반경이 s인 원의 4분의 1원호이며,
가장자리선(30)과 연속되고, 중심 도체(12)와 직각방향으로 어스 도체(13a)의 내부측으로 잘라 들어간 가장자리선(31)은
x0=a+s, s≤y0≤s+a
로 표시되는 직선이며,
가장자리선(31)과 연속하는 가장자리선(32, 27)은 각각
(x0-(a+b))2+(y0-(s+a))2=b2, a+b≤x0≤a+2b, s+a≤y0≤s+a+b, b=s/2,
(x0-(a+b))2+(y0-(s+a))2=b2, a≤x0≤a+b, s+a≤y0≤s+a+b, b=s/2,
로 표시되는 반경이 b인 원의 1/4원호이며,
가장자리선(27)과 연속하는 가장자리선(28)은
x0 2+(y0-(s+a))2=a2, 0≤x0≤a, s≤y 0≤s+a
로 표시되는 반경이 a인 원의 1/4 원호이다.
이 실시예 2에 의하면, 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b)의 결합을 크게 하고, 또한 각 코너부를 원호로 형성했으므로 결합부(16ab)에서의 전류밀도의 집중을 억압할 수 있다.
이와 같이 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b) 사이의 결합도를 크게 하고 또한, 각 코너부의 가장자리선을 곡선 형상으로 하는 경우에는, 전술한 바와 같이 원호형상으로 하는 경우에 한하지 않고, 그 곡률을 강하게도, 약하게도 할 수가 있다. 그 1예를 도 5에 도 4과 대응하는 부분에 동일 참조 번호를 붙여서 나타낸다. 도 4에 도시한 예에서는 오목부(24a)의 형성에 의한 가장자리선(32과 27)의 연속을 반원호 형상으로 했지만, 도 5에서는 오목부(24a)의 형성에 의한 단락부(14a)의 유전체측의 가장자리선을 도 4의 원호보다 곡율을 강하게 한 경우이다. 상세한 설명은 생략한다.
실시예 3
도 1a에 도시한 실시예 1은, 단락부(14a)가 반원호 형상의 곡선(23a)으로 이루어지는 가장자리선을 갖는 것이었다. 그리고 이 반원호 형상의 가장자리선은 무수한 미소길이의 직선이 서로 이웃하여 연결된 것으로서 설명했다.
본 발명의 실시예 3은, 중심 도체(12a)와 단락부(14a)와의 코너부(21a2)로부터, 어스 도체(13a)와 단락부(14a)와의 코너부(21a1)까지의 단락부(14a)의 가장자리선으로서, 적어도 3개의 직선이 순서대로 서로 연결된 것으로 구성하고, 그들 직선중 인접하는 2개끼리가 연결되어 만드는 코너부를 적어도 2개 갖고, 이들 코너부를 단락부의 내측으로 오목한 위치에 설치하고, 그 각 코너부에서 인접하는 2직선이 이루는 유전체측의 각도는 모두 90도보다 크게 되도록 구성하고, 또한, 코너부(21a2 및 21a1)에서의 각도도 90도보다 크게 되도록 구성한 경우이다.
도 6에 그 1예를 도시한다. 이 경우도 2개의 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b)를 단락부(14a와 14b)를 공통으로 한 결합부(16ab)에 의해 결합시킨 경우이다. 중심 도체(12a)와 단락부(14a)와의 코너부(21a2)로부터, 어스 도체(13a)와 단락부(14a)와의 코너부(21a1)까지의 단락부(14a)의 가장자리선을, 순서대로 서로 연결된 3개의 직선 22a1, 22a2 및 22a3로 구성하고, 이 가장자리선중에 2개의 코너부(21a3과 21a4)가 설치되어 있다.
즉 코너부(21a2)의 코너점(121a2)에 있어, 직선 22a1의 일단이, 중심 도체(12a)의 유전체측의 가장자리선을 구성하는 직선 112a와, 90도 보다 큰 유전체측의 각도θ2으로 연결되고, 직선 22a1의 타단은, 코너부(21a3)의 코너점(121a3)에서 90도보다 큰 유전체측의 각도θ3으로, 중심 도체(12)에 대하여 직각인 직선 22a2의 일단과 연결되어 있다.
또한, 이 직선 22a2의 타단은, 코너부(21a4)의 코너점(121a4)에서 90도보다 큰 유전체측의 각도 θ4로 직선 22a3의 일단과 연결되고, 이 직선 22a3의 타단은, 코너부(21a1)의 코너점(121a1)에서 90도보다 큰 유전체측의 각도 θ1로 어스 도체(13a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 113a의 일단과 연결되어 있다.
이 실시예 3은 2개의 코너점(121a1과 121a2)을 연결하는 단락부(14)의 가장자리선내에 더욱 2개의 코너점(121a3, 12la4)을 가한 것으로, 이들 코너점을 연결하면 사다리꼴이 되고, 본 실시예의 가장자리선은, 종래의 가장자리선(20a)으로부터 단락부내에 사다리꼴 형상으로 오목부(24a')를 형성함으로써 얻어진 것이라 할 수 있다.
도 6a에서 단락부(14a)의 가장자리선을 구성하는 3개의 직선 22a1과 22a2, 22a3를 동일한 길이로 한 경우, 따라서 θ1=θ2, θ3=θ4이고, 다른 조건은 도 14의 경우와 동일하게 하여 단락부(14)의 전류밀도 분포를 계산한 결과를 도 15에 도시한다. 얻어진 최대 전류밀도값은 1194.7A/m이다. 또한, 이 도 15에 있어, y축상의 위치 yA가 직선 113a의 위치에 상당하고, yB가 코너점(121a4)의 위치에 상당하고, yC가 코너점(121a3)의 위치에 상당하고, yD가 직선 112a의 위치에 상당하고, x축상의 위치 xA가 코너점(121a1과 121a2)의 위치에 상당하고, xB가 코너점(121a3과 121a4)를 맺는 직선 22a2의 위치에 상당하다.
이 도 15와 도 14를 보면, 본 발명에 의하면 최대 전류밀도가 작게 되어 있는 것을 바로 알 수 있다.
이 실시예 3으로부터 이해되는 바와 같이, 요점은 단락부의 가장자리선중의 4개의 코너부에서의 각도중의 최소의 것, 즉 도 6에서는 직선 22a1과 22a2이 이루는 각도 θ3 또는 직선 22a2과 22a3가 이루는 각도 θ4중 어느 하나가, 90도보다 크면 좋다. 즉 그것에 기초하여, 코너부(21)에서의 전류밀도의 집중이 종래의 것(단락부(14)의 가장자리선(20a)이 직선인 것)보다도 1% 정도, 바람직하게는 5% 정도 이상, 전력으로 하여 2% 정도, 바람직하게는 10% 정도 억압되는 정도 개선되면 좋다. 이것은 요구되는 기기에 따라 다르다.
실시예 4
본 발명의 실시예 4는 실시예 2와 같이 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b)사이의 결합도를 크게 하고, 실시예 3과 같이, 단락부(14)의 가장자리선을 사다리꼴 모양으로 한 경우이다. 즉, 어스 도체(13a, 13b)내에 오목부(24a, 24b)가 형성되고 결합부(16ab)의 중심 도체에 직각 방향의 길이가 어스 도체 내에 직선 133에 이르기까지 연장되어 단락부(14a, 14b)내에 오목부(24a', 24b')가 형성되고, 결합부(16ab)의 중심 도체에 따른 방향의 길이가 단축되고 결합도가 커지고 있다. 도 7에 도 4 및 도 6과 대응하는 부분에 동일 참조 번호를 붙여서 실시예 4을 도시한다.
중심 도체(12a)와 단락부(14a)와의 결합 코너부(21a2)는 코너점(121a2)을 갖고, 그리고 어스 도체(13a)와 단락부(14a)와의 결합 코너부(21al)는 코너점(121a1)을 갖는다. 또, 오목부(24a)의 형성에 의하여 어스 도체(13a)내에 5개의 코너점(121a4, 121a5, 121a6, 121a7, 121a8)을 얻을 수 있다.
또한 오목부(24a')의 형성에 의하여 코너점(121a2)은, 직선 29의 일단에 위치하여, 코너점(121a3)도 얻을 수 있다.
이 코너점(121a2)에 있어서 직선 29와 22a1이 각도θ2로 연결하고, 코너점(121a3)에 있어서 직선 22a1과 22a2가 각도θ3로 연결하고, 코너점(121a4)에 있어 직선 22a2와 22a3이 각도θ4로 연결하고, 코너점(121a5)에 있어서 직선 22a3과 22a4가 각도θ5로 연결하고, 코너점(121a6)에 있어서 직선 22a4와 22a5가 각도θ6로 연결하고, 코너점(121a7)에 있어서 직선 22a5와 22a6이 각도θ7로 연결하고, 코너점(121a8)에 있어서 직선 22a6과 22a7이 각도θ8로 연결하고, 코너점(121a1)에 있어서 직선 22a7과 어스 도체(13a)의 가장자리선(113a)이 각도θ1로 연결하고, 단락부의 가장자리선이 형성된다.
즉 단락부(14a)의 가장자리선은 사다리꼴 모양을 하고 있다. 또한, 모든 코너점에 있어서, 인접한 2 직선이 한 각도의 유전체측의 각도가 90도 보다 크게한다.
본 실시예 4도, 코너점의 수, 인접 직선이 이루는 각도의 관계는, 실시예 3과 같이 변형 가능하다.
실시예 5
실시예 5로서, 도 18에 도시하는 바와 같이, 삼각형상의 오목부(24a, 24a')를 단락부내에 형성하고, 공진기(15a)의 어스 도체(13a)와 단락부(14a)와의 결합 코너부(21al)의 코너점(121a1)과 중심 도체(12a)와 단락부(14a)와의 결합 코너부(21a2)의 코너점(121a2)을 연결하는 단락부(14a)의 가장자리선중에 코너점(121a3)을 얻고, 도 12b에 나타낸 종래 예의 단락부(14a)의 가장자리선(20a)으로부터 3 각형상으로 움푹들어가게 한다.
도 18에 도시한 예에서는, 코너점(121a1)에서, 어스 도체(13a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 113a와 직선 22a2가 각도θ1으로 연결하고, 코너점(121a2)에 있어서, 중심 도체(12a)의 유전체측의 가장자리선인 직선 112a과, 직선 22a1이 각도θ2으로 연결하고, 또 이들 2개의 직선 22a1과 22a2가 중앙 코너점(121a3)에서, 각도θ3으로 연결하고, 중앙 코너부(21a3)를 구성한다.
본 실시예 5의 위 중앙 코너부(21a3)의 각도θ3이 90도를 넘는 둔각으로 하는 것이 바람직하고, 예를 들면 각도는 120도로 한 경우에 있어서 전류 밀도 분포의 계산예를 도 19에 도시한다. 계산 조건은 단락부(14a)의 가장자리선을 삼각형상으로 형성한 것 외에는 도 14의 종래 예의 경우와 동일하다. 또, x, y 축도 종래 예의 도 12b와 동일한 위치로 설정한다.
이 도 19로부터 명확한 바와 같이, 최대 전류 밀도값은 1236.6A/m라는 계산 결과를 얻을 수 있고, 단락부(14)의 전류 밀도 분포에서 도 12b에 도시한 종래예의 것보다도 피크를 작게 할 수 있는 것을 확인했다. 또한, 모든 코너부의 각도는 90도를 넘는 둔각인 것이 바람직하다.
이 도 19에 있어서, y축상의 위치 yA가 직선 113a의 위치에 상당하고, yB가 직선 112a의 위치에 상당하고, x축상의 위치 xA가 코너점(121a1과 121a2)를 연결하는 직선 20a의 위치에 상당하고, xB가 중앙 코너점(121a3)의 위치에 상당하다.
실시예 6
실시예 6은 복수의 코플레너 공진기에 의해 필터를 구성할 때에, 개개의 코플레너 선로형 공진기에 본 발명을 적용한 경우이다. 그 1예를 도 8에, 도 1a, 도 12a와 대응하는 부분에 동일 참조 번호를 붙여서 도시한다. 이 도 8에 도시하는 예에서는, 도 12a에 도시한 필터를 구성한 코플레너 선로형 공진기에, 도 1a에 도시한 실시예 1을 적용한 것이며, 중복 설명은 생략한다. 이 필터를 구성하는 코플레너 선로형 공진기로서, 실시예 1뿐만아니라, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 4, 실시예 5 모두 적용할 수 있는 것은 쉽게 이해될 것이다. 상기한 각 실시예에서 중심 도체(12)의 길이(L1)는 4분의 1파장에 한하지 않고, 사용 주파수에 대하여, 공진하는 전기장이면 좋다.
그 밖의 실시예 , 응용예
상기 실시예에서는, 2개의 공진기(15a와 15b)의 단락부(14a와 14b)의 가장자리선은, 대칭의 형상을 갖는 것으로서 설명해 왔지만, 이것에 한하지 않는다.
예를 들면 도 1a, 3, 4a, 5, 6a, 7, 18의 형상으로 이루어지는 가장자리선을 가진 공진기 2개를 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 그 1예를 도 16a에 도시한다.
또한, 실시예 1에서는, 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b) 사이를 유도성 결합부(16ab)로 결합하는 경우로 설명했지만, 코플레너 공진기(15)와 코플레너 입력부(18) 또는/및 출력부(19) 사이를 유도성 결합부(16)로 결합하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 도 16b는 그 구성을 나타낸다.
또, 이 결합부(16)의 일방의 단락부의 가장자리선의 형상을, 타방의 단락부의 가장자리선의 형상과 다르게 할 수도 있다. 도 16c는 그 구성을 도시한다. 이들 설명은 생략한다.
도 4a와 7에 도시한 실시예 2 및 4에서는, 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b) 사이의 유도성 결합부(16)의 결합도를 크게 하기 위해서 오목부(24a)를 형성한 경우에, 본 발명을 적용했지만, 코플레너 선로형 공진기와 코플레너 입력부 또는/및 출력부와의 유도성 결합부(16)의 결합도를 크게 하기 위해서 그 결합부의 양측에 오목부(24a)를 형성한 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
그 코플레너 선로형 공진기(15)와 코플레너 입력부(18) 또는 출력부(19) 또는 입출력부 사이의 유도성 결합부(16)에 본 발명을 적용한 예를 도 16d에, 필터를 구성하는 코플레너 선로형 공진기와, 그 입력부 또는/및 출력부와의 각 유도성 결합부(16)에 본 발명을 적용한 예를 도 17에, 각각, 도 4, 도 7, 도 8과 대응하는 부분에 동일한 참조 번호를 붙여서 도시하고, 설명은 생략한다. 이들의 경우에는 모두 본 발명의 하나의 코플레너 선로형 공진기(도 16d에서는, 공진기(15)를 가리키고, 도 17에서는, 공진기(15a 또는 15b)를 가리킴)의 단락부를 중심으로 그 반대측에, 중심 도체, 어스 도체를 각각 연장하여 또 하나의 코플레너 입력부(18) 또는 코플레너 출력부(19)가 설치되어 있다.
또 일반적으로 하나의 코플레너 선로형 공진기에서도, 단락부(14)의 어스 도체(13)측에 오목부(24a)를 형성하는 경우에도, 도 4, 5, 및 7에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다.
실시예 1∼6의 각 코플레너 선로형 공진기는 어느 코너부도 90도를 넘는 둔각을 가지므로 코너부에서의 전류밀도의 집중을 억압할 수 있고, 그만큼 전력손실을 적게 할 수 있다.
실시예 1∼6의 각 코플레너 선로형 공진기에서, 중심 도체(12)와 어스 도체(13), 단락부(14), 결합부(16)를, 임계온도 이하에서 초전도 상태로 되는 초전도 재료를 사용해서 구성하여, 전류손실을 현저하게 작게 할 수가 있다. 그 경우, 초전도 재료로서, 임계온도가 액체질소의 비점 77.4 K 이상의 고온 초전도체를 사용할 수도 있다. 이 종류의 고온초전도체로서는, 예를 들면 Bi, Tl계, Pb계, Y계 등의 구리산화물 초전도체가 있고, 이것들은 모두 사용가능하다. 이러한 초전도체에서는, 예를 들면 액체질소의 비점 77.4K 정도로 냉각하는 것만으로 초전도 상태가 얻어지기 때문에, 초전도 상태를 얻기 위한 냉각 수단의 냉각 능력을 완화할 수 있다. 이렇게 초전도 재료로 구성해도, 본 발명을 적용하면, 전류밀도의 집중을 저감할 수 있기 때문에, 대신호 전력 입력시에, 임계전류를 넘는 전류가 흘러서 초전도 상태가 파괴되는 것과 같은 문제를 저지할 수 있어, 초전도체의 저손실성을 충분히 발휘할 수 있다.
필터의 종래예인 도 12의 구성에 다시 착안하면, 유도성 결합부(16)를 구성하고 있는 2조의 코플레너 선로형 공진기(15a와 15b, 및 15c과 15d)의 단락부의 가장자리선(23a와 23b)에서, 반드시 전류 밀도가 같아지는 것은 아니다.
실제 입력측 또는 출력측의 공진기(15a와 15d)의 단락부의 가장자리선의 전류밀도보다도, 타방의 공진기(15b, 15c)의 단락부의 가장자리선의 전류밀도 쪽이 높다는 현상이 있다.
따라서, 전류밀도가 높아지는 한편의 공진기(15a와 15d)의 단락부의 가장자리선 형상을, 전류밀도 저감 효과가 큰 원호형상(도 20a 참조), 또는 다각점 형상(도 20b, 20c 참조)으로 형성하고, 타방의 공진기(15b와 15c)의 단락부의 가장자리선 형상을, 90도의 코너부를 2개 가진 형상(도 20a, 20b 참조) 또는 코너부를 3개 가진 형상(도 20c 참조)로 하면, 필터 전체로서 전류밀도 저감 효과가 생겨, 종래예 보다도 초전도 상태가 파괴될 우려를 저감할 수 있다. 이 경우, 양쪽 공진기의 단락부의 가장자리선 형상을 원호형상 또는 다각점형상으로 설계하기 위한 계산기 시뮬레이션의 시간을 단축하는 효과가 있다.
본 발명의 적용 상황
도 9에 도시하는 바와 같이 안테나 단자(41)에 수신 주파수대역을 통과시키 고, 송신 주파수대역을 저지하는 수신 필터(42)와, 송신 주파수대역을 통과시키고, 수신 주파수대역을 저지하는 송신 필터(43)를 접속하여 1개의 안테나를 송신과 수신에 공용하는 송수 공용기(40)를 구성하는 경우가 있다. 이 수신 필터(42) 및 송신 필터(43)는, 본 발명의 필터를 구성하는 코플레너 선로형 공진기를 적용할 수 있다. 또한 이 송수 공용기(40)의 수신 단자(R)에 수신 회로(44)가 접속되고, 송신 단자(T)에 송신 회로(45)가 접속되고, 또한 안테나 단자(41)에 안테나(46)가 접속되어, 통신장치로 할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 필터를 구성하는 코플레너 선로형 공진기를 사용함으로써, 필터 삽입손실이 저감되어, 통신장치의 고주파 송수신부에서 저삽입손실화, 저잡음화가 가능하게 된다.
각 단락부(예를 들면 14a)의 가장자리선에 착안하면, 도 12b에 도시한 종래예는 2개의 코너부(21a1, 21a2)를 가지고 그 각도는 90도이다. 한편 본원 발명은, 2개 이상의 코너부를 가지고, 모든 코너부의 각도가 90도보다 완만한 둔각을 가지므로, 그만큼, 이 부분에서의 전류밀도의 집중을 저감할 수 있고, 전력손실을 감소할 수 있다. 또 도체가 초전도 재료로 구성된 경우에는 초전도 상태 파괴를 동일한 입출력 전력의 경우 저지할 수 있다.
종합하여, 종래예와 본 발명에 의한 최대 전류밀도의 비교를 나타낸다.
단락부의 가장자리선의 형상 대응 도면 최대 전류 밀도(A/m) 저감율 분모는 종래형1(%)
종래형 1 직선형 도 12b, 14 1365.5 -
본 발명 1 곡선(다각)형 도 1a, 2 1130.3 17.2
본 발명 2 4각형 도 6a, 15 1194.7 12.5
본 발명 3 3각(둔각)형 도 18, 19 1236.6 9.4

Claims (15)

  1. 중심도체와,
    1쌍의 어스 도체와,
    1쌍의 단락부와,
    유전체로 이루어진 기판을 포함하고 있으며,
    상기 중심도체, 상기 단락부 및 상기 어스 도체는 코플레너 방식으로 상기 유전체 기판상에 배치되어 있으며,
    상기 어스 도체는 상기 중심 도체의 양측에, 유전체가 노출되는 간극부를 사이에 두고 배치되어, 상기 어스 도체 및 상기 중심 도체가 유전체측의 가장자리선을 가지고 있고,
    상기 각각의 단락부는 상기 중심 도체의 개방 단부로부터 일정 거리에 있는 지점에서 중심 도체의 대향하는 측면과 상기 각각의 어스 도체를 연결하여, 상기 각각의 단락부와 상기 중심 도체 및 상기 어스 도체 사이의 접합점에서 유전체측으로의 코너부를 형성하고, 상기 각각의 단락부는 상기 코너부 사이에 유전체측의 가장자리선을 각각 가지고 있고,
    상기 코너부의 각각은 90도 보다 큰 유전체측의 각도로 코너부의 코너점에서 서로 연결되는, 상기 단락부의 가장자리선 및 상기 중심 도체 또는 상기 어스 도체의 가장자리선인 2개의 가장자리선으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 상기 단락단부의 내측에 움푹들어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 상기 어스 도체의 내측에 움푹들어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 적어도 2개의 직선의 연결로 이루어지고, 상기 2개의 직선은 상기 단락부의 내측에 움푹 들어가 위치되어 있는 추가적인 하나의 교점에서, 90도 보다 큰 유전체측의 각도로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 연속한 미분계수를 갖는 곡선 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 상기 어스 도체의 내측에 움푹들어가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 적어도 2개의 직선의 연결로 이루어지고, 상기 2개의 직선은 상기 단락부의 내측에 움푹 들어가 위치되어 있는 추가적인 하나의 교점에서, 90도 보다 큰 유전체측의 각도로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 연속한 미분계수를 갖는 곡선 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 적어도 2개의 직선의 연결로 이루어지고, 상기 2개의 직선은 상기 단락부의 내측에 움푹 들어가 위치되어 있는 추가적인 하나의 교점에서, 90도 보다 큰 유전체측의 각도로 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 단락부의 가장자리선이 연속한 미분계수를 갖는 곡선 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 코플레너 선로형 공진기가 복수개 상기 유전체 기판상에 형성되고, 유도성 또는 용량성 결합부를 통하여 순차 결합되는 것을 특징으로 하는 필터.
  12. 제 1 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 동일한 가장자리선 형상을 가지는 단락부를 구비한 2개의 상기 코플레너 선로형 공진기가 상기 유전체 기판상에 형성되고, 유도성 결합부를 통하여 순차 결합되는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 다른 가장자리선 형상을 가지는 단락부를 구비한 2개의 상기 코플레너 선로형 공진기가 상기 유전체 기판상에 형성되고, 유도형 결합부를 통하여 순차 결합되는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코플레너 선로형 공진기와 코플레너 입력부 또는 코플레너 출력부가 상기 유전체 기판상에 형성되고, 상기 코플레너 입력부 또는 출력부는 상기 코플레너 선로형 공진기의 단락단부와 공통인 한쌍의 단락부를 가지고, 상기 코플레너 선로형 공진기와 상기 코플레너 입력부 또는 출력부가 유도성 결합부를 통하여 순차 결합되도록 나의 코플레너 선로형 공진기와 코플레너 입력부 또는 출력부가 하나의 유전체 기판상에 유도성 결합부를 통하여 결합되는 방식으로 결합되어 있고, 상기 코플레너 선로형 공진기와 상기 코플레너 입력부 또는 출력부는 서로 동일한 가장자리선 형상을 가진 단락부를 가지는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
  15. 제 1 항 내지 제 10 항에 있어서, 상기 코플레너 선로형 공진기와 코플레너 입력부 또는 코플레너 출력부가 상기 유전체 기판상에 형성되고, 상기 코플레너 입력부 또는 출력부는 상기 코플레너 선로형 공진기의 단락단부와 공통인 한쌍의 단락부를 가지고, 상기 코플레너 선로형 공진기와 상기 코플레너 입력부 또는 출력부가 유도성 결합부를 통하여 순차 결합되도록 나의 코플레너 선로형 공진기와 코플레너 입력부 또는 출력부가 하나의 유전체 기판상에 유도성 결합부를 통하여 결합되는 방식으로 결합되어 있고, 상기 코플레너 선로형 공진기와 상기 코플레너 입력부 또는 출력부는 서로 다른 가장자리선 형상을 가진 단락부를 가지는 것을 특징으로 하는 코플레너 선로형 공진기.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4359279B2 (ja) * 2005-09-06 2009-11-04 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ コプレーナ共振器及びフィルタ
JP4711988B2 (ja) * 2007-03-15 2011-06-29 富士通株式会社 超伝導ディスク共振器、その作製方法、および誘電率異方性の評価方法
CN101281989A (zh) * 2008-04-30 2008-10-08 华东师范大学 基于soi衬底的共平面波导及其制作方法
CN108028450B (zh) * 2016-05-12 2020-01-31 华为技术有限公司 一种滤波单元及滤波器
CN114200282B (zh) * 2022-02-16 2022-05-31 阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司 测试器件以及采用测试器件进行测试的测试方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967223A (en) * 1974-02-19 1976-06-29 Westinghouse Electric Corporation Resonant ring transmission line having a high Q mode
US4371853A (en) * 1979-10-30 1983-02-01 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Strip-line resonator and a band pass filter having the same
KR0174531B1 (ko) * 1989-11-20 1999-04-01 이우에 사또시 마이크로 스트립 라인을 이용한 대역 필터 및 필터 특성 조정 방법
JP3048509B2 (ja) 1993-12-27 2000-06-05 松下電器産業株式会社 高周波回路素子
JPH09232820A (ja) 1996-02-27 1997-09-05 Toshiba Corp マイクロストリップ線路
US5888942A (en) * 1996-06-17 1999-03-30 Superconductor Technologies, Inc. Tunable microwave hairpin-comb superconductive filters for narrow-band applications
JPH10290105A (ja) 1997-04-14 1998-10-27 Toshiba Corp 高周波用配線ボード
JP3319377B2 (ja) * 1998-01-30 2002-08-26 株式会社村田製作所 コプレーナラインフィルタ及びデュプレクサ
JP2002343877A (ja) 1999-02-24 2002-11-29 Hitachi Maxell Ltd Ic素子の製造方法
WO2001056107A1 (fr) 2000-01-28 2001-08-02 Fujitsu Limited Filtre a microrubans supraconducteurs
JP2002330001A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Murata Mfg Co Ltd 帯域通過型フィルタおよび通信装置

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