WO2004086553A2

WO2004086553A2 - 共振器、共振器の製造方法、フィルタ、デュプレクサおよび通信装置

Info

Publication number: WO2004086553A2
Application number: PCT/JP2004/001378
Authority: WO
Inventors: Seiji Hidaka; Shin Abe
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2004-10-07
Also published as: WO2004086553A3

Description

明細書共振器、共振器の製造方法、フィルタ、デュプレクサおよび通信装置技術分野

この発明は、無線通信や電磁波の送受信に利用される、例えばマイクロ波帯やミリ波帯における共振器、共振器の製造方法、フィルタ、デュプレクサおよび通信装置に関するものである。背景技術

マイクロ波帯ゃミリ波帯で用いられる共振器としては、特開昭 6 2 - 1 9 3 3 0 2号公報に記載のヘアピン共振器が知られている。このへアビ.ン共振器は、マイクロストリップラインをヘアピン状に形成した共振器である。

また、リング形共振器が特開昭 6 2— 2 9 8 2 0 2号公報に示されている。このリング形共振器は、リング型を基本として高調波周波数を阻止する共振器である。

さらに、マイクロストリップラインによるスパイラル線路とコンデンサによるスパイラル共振器が特開平 2— 9 6 4 0 2号公報に示されている。ところが、特開昭 6 2— 1 9 3 3 0 2号公報および特開昭 6 2— 2 9 8 2 0 2号公報に記載の発明は、いずれも開放端に付加される容量が小さいため小型化の効果が小さい。また、マイクロストリップラインを基本構造とした共振器である。すなわち、マイクロストリップラインをヘアピン形状またはリンク形状に曲げて、近接した先端に容量を付加する構造を共振器の基本構造としている。このようなマイクロストリップラインを原型とするものでは、信号線（ホット）側と接地導体（アース）側の 2導体からなり、接地導体が無ければ共振器として動作しない。また、マイクロストリップラインを原型とするものであるため、磁界エネルギーの分布が電極の周りで拡がり、損失低減を目的とした小面積の薄膜微細電極との組み合わせが困難である。

特開平 2— 9 6 4 0 2号公報ではコンデンサを別素子として設ける必要があり、個別のコンデンサを設ける構造上、全体の小型化は制限される。また、上述のいずれの公報に記載された発明においても、マイクロストリップラインの縁端効果による Q値（以下単に「Q」という。 ) 劣化の問題がある。

この発明の目的は、小型化が容易で、製造コストに見合った所望の導体 Qを有する共振器、それを備えた装置およびその製造方法を提供することにある。発明の開示

この発明に係る共振器は、単数または複数の導体線路からなる環状の共振単位の、 1個または複数個から構成される共振器であって、共振単位は容量性領域と誘導性領域とを有し、導体線路は、その一方の端部が自らの他方の端部あるいは同じ共振単位を構成する他の導体線路の端部に誘電体層を介して厚み方向に重なることによって容量性領域を形成した構造としている。

この構造により、容量性領域を容量素子として作用させ、各導体線路を両端開放の半波長の線路として動作させる。また、誘電体層を介して厚み方向に近接する導体線路の端部同士で、限られた占有面積内で必要な容量素子として作用させる。

また、この発明に係る共振器は、前記共振単位を、基板上の面に沿って且つ互いに交わらない関係で略同心状で内外方向に複数個配置したものとする。

この構造により、限られた占有面積内に多数の共振単位を配置して、全体の小型化を図る。また、他の素子や回路を構成する平面状の基板に一体的に設けられるようにする。

また、この発明に係る共振器は、前記複数の導体線路の各線路の幅または厚みを、前記内外方向の略中央から内側および外側にかけて次第に小さ <した構造とする。この構造により、縁端効果に対する損失低減効果を高める。

また、この発明に係る共振器は、柱状または筒状の基体の側面に上記共振単位を形成したものとする。この構造により、円筒面への適用を可能とする。

また、この発明に係る共振器は、柱状または筒状の基体側面に形成した共振単位の各導体線路の幅または厚みを、前記基体の母線に平行な方向の略中央から外側にかけて次第に小さくした構造とする。この構造により、縁端効果に対する損失低減効果を高める。

また、この発明に係る共振器は、互いに幅方向に隣接する導体線路同士の線路間を、導体線路の表皮深さ程度または表皮深さより狭くした構造とする。この構造により、表皮効果および縁端効果を緩和して共振器の Qを咼める。

また、この発明に係る共振器は、前記誘電体層を前記導体線路の全体を覆う範囲に設けるとともに、前記共振単位を誘電体層を介して厚み方向に重ねて複数個配置した構造とする。

この構造により全体の小型化を図ると共に多層基板の製造方法を用いて製造可能とする。

また、この発明に係る共振器は、前記導体線路の線路幅を部分的あるいは全体に、導体線路の表皮深さ程度または表皮深さより細く形成したものとする。この構造により、縁端効果による損失低減効果を高める。

また、この発明に係る共振器は、前記導体線路の端部同士の厚み方向に近接する部分の誘電体層の誘電率または厚みを容量性領域毎に異ならせた構造とする。この構造により、例えば各容量性領域の面積を略等しくできるようにし、また、容量性領域の面方向の寸法が設計上の制約を受ける場合にも適用可能とする。

また、この発明に係る共振器は、厚み方向の最も外側に配置される共振単位の容量性領域の容量を、他の共振単位の容量性領域の容量よりも大きくする。この構造により、積層配置された複数の共振単位の積層断面を見たとき、他の層の誘導性領域を流れる電流に起因して生じる磁界が容量性領域を局所的に周回する磁界が減少し、積層された導体線路の全体を取り巻くように磁界が分布する傾向となり、共振器の無負荷 Qが向上する。また、この発明に係る共振器は、厚み方向で外側に配置される共振単位であるほど、容量性領域の容量を大きく構成する。この構成の場合も、積層配置された複数の共振単位の積層断面を見たとき、他の層の誘導性領域を流れる電流に起因して生じる磁界が容量性領域を局所的に周回する磁界が減少し、積層された導体線路の全体を取り巻くように磁界が分布する傾向となり、共振器の無負荷 Qが向上する。

また、この発明に係るフィルタは、上記のいずれかに記載の構成からなる共振器と、その基板上に形成した、共振器に結合する信号入出力手段とを備える。この構造により、小型化および低挿入損失化を図る。

また、この発明に係るデュプレクサは、上記フィルタを送信フィルタもしくは受信フィルタとして、またはその両方のフィルタとして用いて構成する。これにより、低挿入損失化を図る。

また、この発明に係る通信装置は、上記フィルタ、デュプレクサの少なくともいずれか 1つを備えて構成する。これにより、 R F送受信部の揷入損失を低減し、雑音特性、伝送速度などの通信品質を向上させる。

この発明に係る共振器の製造方向は、厚膜印刷法により誘電体シートに導電性ペーストによるパターンを形成し、該パターンを形成した誘電体シ —トを積層し、さらに焼成することによって、前記誘電体シート部分で前記誘電体層を構成し、前記パ夕一ン部分で前記導体線路を構成することを特徴とする。

このようにして、多層基板の製造方法を用いて製造する。園面の ffl単な説明

図 1は第 1の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 2は同共振器の導体線路両端部付近の電界分布および導体線路上の電流分布を示す図である。図 3は第 2の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 4は第 3の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 5は第 4の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 6は第 4の実施形態に係る他の共振器の構成を示す図である。図 7は第 5の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 8は、第 6の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 9は、第 6の実施形態に係る他の共振器の構成を示す図である。図 1 0は第 7の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 1 1 は第 7の実施形態に係る他の共振器の構成を示す図である。図 1 2は第 8 の実施形態に係るフィル夕の構成を示す図である。図 1 3は第 9の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 1 4は、第 9の実施形態に係る共振器の各層の導体線路の構成を示す図である。図 1 5は第 1 0の実施形態に係る共振器の各層の導体線路に流れる電流分布と共振器の Qとの関係を示す図である。図 1 6は複数の導体線路の積層部分における磁界分布の例を示す図である。図 1 7は積層された複数の共振単位の容量性領域の構成を示す図である。図 1 8は第 1 1の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 1 9は同共振器に用いる共振素子の構成を示す図である。図 2 0は同共振器の特性解析用の構造を示す図である。図 2 1は同共振器の多線モデルと比較用の基準モデルの構成、および単線に対する多線の電流比と共振器の Qとの関係を示す図である。図 2 2は、基準単線モデルの磁界分布の例を示す図である。図 2 3は多線モデルの磁界分布例の例を示す図である。図 2 4は第 1 2の実施形態に係る共振器の構成を示す図である図 2 5は第 1 3の実施形態に係るデュプレクサおよび通信装置の構成を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明に係る共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信装置の例を各図を参照して説明する。

図 1は第 1の実施形態に係る共振器の構成を示す図であり、（A) は上面図、（B ) はその部分断面図である。この共振器は、誘電性または絶縁性のセラミックスからなる基板 1、その上面に形成した導体線路 2および誘電体層 3で構成している。基板 1の導体線路 2の形成面に対向する面（下面）には特に接地電極を形成していない。導体線路 2は、その線路幅が一定であり、その一方の端部と他方の端部とを、誘電体層 3を介して厚み方向に重ねることによって容量性領域 4を形成している。

図 2は上記共振器の動作について示す図である。図 2の（A) は導体線路の両方の端部同士が誘電体層 3を介して重なっている部分の 4つの位置 A, B , D , Eを示している。この 4つの位置 A， B , D， Eは図 1の（ A) に示した符号に対応している。図 1の（A) において導体線路 2の長手方向の中央位置を Cで示している。図 2の（B ) は、導体線路 2を流れる電流の強度分布を示している。この図 2の（B ) の縦軸は電流強度、横軸は導体線路 2上の位置である。

図 2の（A) に示すように、導体線路 2の両端 A〜B , E〜Dで示す範囲の厚み方向に近接する部分に電界が集中する。ここでプラス記号とマイナス記号は電荷、矢印は電気力線を概念的に示している。なお、導体線路 2の一方の端部と、それに近接する他方の端部付近との間（Β ' 〜B， D 〜D ' ) にも電界が分布し、これらの部分にも容量が生じる。しかし、この容量形成に貢献している導体線路の長手方向の寸法はわずかであるので、ここでは導体線路 2の両端が重なる範囲 A〜B , E〜Dを容量性領域と見なす。

電流分布についてみると、図 2の（B ) に示すように、電流強度は、導体線路の Aから Bにかけて急峻に増大し、 B〜 Dの領域において略一定値を保ち、 Dから Eにかけて急激に減少する。両端部は 0である。導体線路の両端部同士が厚み方向に近接する領域 A〜B , D〜Eは容量性領域、その他の領域 B〜 Dは誘導性領域と呼ぶことができる。この容量性領域と誘導性領域とにより共振動作する。すなわち、この共振器を集中定数回路のように見なせば L C共振回路を構成している。

以下、このように導体線路と誘電体層により容量性領域と誘導性領域を備えた環状の単位を共振単位と言う。

図 3は第 2の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 1に示した共振器では、基板 1上に単一の導体線路 2を形成することによって共振器を構成したが、この図 3に示す例では、セラミックスからなる基板 1の上面に 2つの導体線路 2 a , 2 bを形成している。基板 1の下面には特に接地電極は形成していない。この 2つの導体線路 2 a , 2 bの端部同士は図 1に示した構造と同様に、誘電体層を介して所定面積分重ね合わせて容量性領域 4 a , 4 bを形成している。また導体線路 2 a , 2 bは基板 1の面に沿って且つ互いに交わらない関係で同心円状に配置している。

上記容量性領域 4 a， 4 b以外の誘導性領域においては、 2つの導体線路 2 a， 2 bが互いに近接しているにも関わらず容量は殆ど生じない。すなわち、図 2の（A) に示したように、正電荷と負電荷は導体線路 2の端部（容量性領域）に集中し、誘導性領域では電荷は 0になっている。電荷が 0であれば、隣接する導体線路 2 a— 2 b間で変位電流が流れないので容量は生じない。従って、このように複数の共振単位を多重化しても容量性領域と誘導性領域のそれぞれの機能を保つことができる。

この共振器の作用効果は次のとおりである。 (1) 各導体線路は、両端開放の半波長線路として作用する。しかもこの例では、 1つの導体線路が 1つの共振単位を構成している。

(2) 各導体線路の先端部に正と負の電荷が発生し、この導体線路両端の厚み方向に重なる部分が容量素子として作用する。

(3) 基板の同一面上で容量が形成されるため、裏面（下面）に接地電極が無くても共振動作する。

(4) 各導体線路の持つ容量に応じて、各導体線路に流れる電流強度が定ま ₀

(5) 各導体線路の電流は、円形 T E 0 1 δモードに類似した磁界分布を誘導する。すなわち、基板 1の面に垂直な方向を ζ軸、基板 1の面に沿つた半径方向を rとする r z面で一周回り、軸対称状に磁界が分布する。

(6) 隣接する導体線路に略同位相の電流が流れるため、導体線路の多重化によって電流が分配され、その分配される電流分布により縁端効果による電流集中が緩和される。この縁端効果による電流集中の緩和により、導体 Qが改善される。

(7) 各共振単位の容量性領域が互いに近接しているため、複数の導体線路上の局所的な領域に共振器の容量が集中する。このため、容量性部分と誘導性部分の機能分担がより明確となる。したがって、この共振器を利用する他の回路との結合の設計が容易となる。

このようにそれぞれが環状の複数の共振単位を設けた場合、各共振単位の導体線路に流れる電流値はそれぞれの導体線路を一周した時の容量に比例して定まる。但し厳密には各共振単位の持つ自己誘導量と互いに異なる共振単位間の相互誘導量と各共振単位の持つ容量の関係する固有値問題の形式で電流振幅の配列が決定される。この導体線路の設計の手順は次のとおりである。

(1) 与えられた占有面積でプロセス性能に応じた導体線路幅、隣接する導体線路同士の間隔で複数の導体線路のパターンを設定する。 (2) 設定した導体パターンから成る複数の共振単位で最大の Qとなる（最も低損失となる）電流配列を試行計算の繰り返しによって決める。 Qの最適化は導体線路幅、導体線路間の間隔の配列と電流配列を変数とする多変数関数の最適化問題である。与えられた占有面積で最大の Qを得るためには、（1 ) , ( 2 ) の手順を試行計算の繰り返しによって決定する。

(3) 所望の電流配列を固有値問題の解として与えるような容量の配列を求める。

(4) 所望の容量配列から容量性領域の物理寸法を決定する。すなわち容量は容量性領域のパターン面積に比例し、誘電体層の厚みに反比例し、誘電体層のもつ誘電率に比例するものとして容量性領域の寸法を決定する。図 4は第 3の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。図 1 ·図 3 に示した例では、共振単位毎にそれぞれ 1つの容量性領域と 1つの誘導性領域を備えるようにしたが、 1つの共振単位に複数組の容量性領域と誘導性領域を備えるようにしてもよい。図 4はその例である。（A) に示す例では、導体線路 2 aのそれぞれの両端を導体線路 2 bのそれぞれの両端に、誘電体層を介して所定面積に亘つて厚み方向に重ねることによって 2組の容量性領域 4 a , 4 bと誘導性領域 2 a， 2 bをそれぞれ形成している。そして、全体で 1つ環状共振単位による 1つの共振単位を構成している ( B ) に示す例では、 4つの導体線路 2 a〜 2 dを基板 1の上面に形成すると共に、それらの一方の端部が他の導体線路の端部に誘電体層を介して厚み方向に重なるように順に配置している。これにより、 4組の容量性領域と誘導性領域を含む環状の 1つの共振単位による 1つの共振器を構成している。

同様に、 3つの導体線路を基板 1の上面に形成して、 3組の容量性領域と誘導性領域を含む共振単位を構成することもできる。さらに、 5つの導体線路を基板 1の上面に形成して、 5組以上の容量性領域と誘導性領域を含む共振単位を構成することもできる。

図 4の（C ) に示す例では、（A) に示した共振単位を 2組同心円状に配置している。また、（D ) に示す例では（B ) に示した共振単位を 2組同心円状に配置している。

このように複数組の容量性領域と誘導性領域を有する共振単位を設けることができる。なお、同様にして同心円上に 3つ以上の共振単位を配置することもできる。複数の共振単位を同心円状に配置する場合、各導体線路の線幅を動作周波数における導体線路の表皮深さ以下の寸法にし、互いに隣接する導体線路同士の線路間を導体線路の表皮深さ程度またはそれより狭くする。これにより表皮効果および縁端効果を効果的に緩和することができる。

図 5は第 4の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。ここで（A ) は上面図、（B ) は（A) における A— A部分の断面図である。セラミックスからなる基板 1の上面には一対の容量性領域と誘導性領域を有する共振単位を複数単位分同心円状に配置している。すなわち、導体線路 2 a 〜2 f のそれぞれの端部同士を誘電体層を介して厚み方向に重ねることによって容量性領域 4 a〜4 f を形成している。そして、これら複数の導体線路 2 a〜2 f の各線路の幅を、内外方向の中央から内側 I S (同心円の中心 o方向）および外側 O S (同心円の中心 oから遠ざかる方向）にかけて次第に小さくしている。

ここで、各導体線路の線幅は動作周波数における導体線路の表皮深さ以下の寸法にし、各導体線路 2 a〜2 f の互いに隣接する導体線路同士の線路間を導体線路の表皮深さ程度またはそれより狭くしている。これにより表皮効果および縁端効果を効率よく緩和することができる。また、複数の導体線路の各線路の幅を内外方向の略中央 R cから内側および外側にかけて次第に狭くしたことにより、各導体線路 2 a〜 2 f 上に流れる電流をうまく分散することができ、共振器の Qを効果的に高めることができる。このような同心円状に配置した複数の導体線路のうち各導体線路に流れる電流を最適に制御することによつて共振器の Qがより高くなるように各導体線路の線路幅を定める。そのための設計要件として次のものが挙げられる。

(1) 表皮効果、縁端効果による導体損失の本質は電流が偏って表面や縁端部に電流が集中することにあるので、その集中する電流を平坦な振幅に分散させて、同時に磁界エネルギの疎密分布を平坦化させる。

(2) 最適設計の問題は、電流振幅の分布および磁界エネルギの疎密分布に応じて分割する各導体線路の幅を設定し、且つ適切な電流振幅の配列を与える問題である。

(3) 言い換えると、単に均等な線幅で導体線路を微細線幅に分割しただけでは導体 Qが改善されるとは限らない。電流の配列によっては分割する前の単線よりも損失が増大する場合もある。また、電流を最適な配列に分布させるための制御機能を導体線路が備えていなければならない。

しかし、その最適解を 1つの関数で表すことはできず、反復計算によつて「よりよい」設計を求めることになる。そのための主要な設計要件は次のとおりである。

(1) 電流経路に垂直な断面で見た時に多線構造となり、その縁端部で導体線路の幅を単調減少させて配置し、 F E Mシミュレータによる反復計算で最適な電流配列を求める。

(2) 最適な電流配列を求めるために、各導体線路に結合する容量の配列を求める。この容量配列を求める問題は、各導体線路の自己インダクタンスと導体線路間の相互ィンダクタンスによってできるィンダクタンス行列と、所望の容量配列を対角成分とする容量行列を組み合わせて計算される- 特性行列が所望の電流配列を固有べクトルとして持つようにする、という固有値問題の形式となる。定性的には容量に応じて対応する導体線路の電流が増減するという特性によつて容量配列が設定される。 T JP2004/001378

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なお、図 5に示した例では、各容量性領域 4 a〜4 f の誘電体層の誘電率と厚みをそれぞれ等しくしたが、各容量性領域ごとに誘電体層の誘電率または厚みを異ならせてもよい。例えば、各容量性領域の面積を略等しくしたり、同心円の内側になるほど，容量性領域の寸法を小さくすることによって、基板 1の面方向の寸法が設計上の制約を受ける場合にも適用可能となる。したがって、全体のさらなる小型化が可能となる。

図 6は各共振単位の容量性領域の配置を図 5とは異なったものとしている。すなわち図 5に示した例では、それぞれが環状を成す共振単位の中心 oから一方向に延びる直線 o— L上に各容量性領域 4 a〜4 f が並ぶように互いに近接配置したが、この図 6に示す例では、各共振単位の容量性領域 4 a〜4 f を上記直線上に並ばないように分散配置している。このような構造であつても、各共振単位がそれぞれ略同一周波数で共振することにより同様の作用効果が生じ、 Qの高い共振器が得られる。

なお、図 5 ·図 6に示した例では、複数の導体線路の各線路幅を内外方向の略中央から内側および外側にかけて次第に細くなるようにしたが、この線路幅方向の変化を導体線路の厚みの変化に適用してもよい。すなわち、各導体線路の線路幅を一定とする場合には、前記内外方向の略中央（R c ) から内側および外側にかけて次第に導体膜厚を薄くするようにしてもよい。但し導体線路のパターンを形成する上では、その膜厚を基板 1の上面で均一にするほうが製造上有利である。

図 7は第 5の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。（D ) の上部は共振器の上面図、下部はその A— A部分の断面図である。（A) 〜（ C ) は、この共振器の製造工程の各段階での状態を示している。これらの図面の上部は各部材の上面図、下部はそれらの断面図である。（A) は絶緣体または誘電体のセラミックスからなる基板 1である。（B ) は第 1層目の誘電体シート 5 aであり、その上面に導体線路 2 1 a , 2 1 b , 2 1 cをそれぞれ形成している。（C ) は第 2層目の誘電体シート 5 bであり、その上面に導体線路 22 a， 22 b, 22 cをそれぞれ形成している。誘電体シート 5 aに形成した導体線路 2 1 a， 2 1 b, 2 1 cのそれぞれの両端は、誘電体シ一ト 5 bに形成した導体線路 22 a_s 22 b, 22 c のそれぞれの両端に、誘電体シート 5 bを挟んで重なるようにそれらのパ夕一ンを形成している。この誘電体シート 5 bが誘電体層として作用するこれらの誘電体シ一ト 5 a, 5 bをセラミックグリーンシートで構成し、基板 1の上に誘電体シート 5 a， 5 bを順に積層し、焼成することによつて、（D) に示したような積層体を構成すると、導体線路 2 l a, 2 1 b， 21 c, 22 a, 22 b, 22 cと誘電体層（誘電体シート 5 b) とでそれぞれ 2つの容量性領域と誘導性領域を備えた 3つの共振単位が構成されることになる。このように誘電体層を誘電体シートで構成し、それぞれに導体線路を形成した誘電体シートを積層することによって、すなわち多層基板の製造方法で共振器を製造することができる。

次に、第 6の実施形態に係る共振器について図 8 ·図 9を基に説明する図 8は複数の誘電体シ一トを積層して構成した共振器について示していて、（A) は各誘電体シートの上面図、（B) は共振器の上面図および断面図である。第 1層目から第 6層目までの誘電体シート 5 a〜5 f にはそれぞれ導体線路 2 1〜26を形成している。第 1層目の誘電体シート 5 a にはリング状の一部が欠落した形状の導体線路 2 1を形成している。第 2 層目から第 5層目の誘電体シート 5 b〜5 eにはそれぞれリング状の 2箇所が欠落した形状の導体線路 22 a， 22 b, 23 a, 2 3 b， 24 a, 24 b, 25 a, 25 bを形成している。第 6層目の誘電体シ一ト 5 f には一部が欠落したリング状の導体線路 26を形成している。そして全体がリング状を成す導体線路はそれぞれ厚み方向に重なるが、欠落部同士が厚み方向に重ならないように、それらの導体線路のパターンを形成している。この例では、導体線路 2 1と 2 2 aとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 2 bと 2 3 bとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 3 aと 2 4 aとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 4 bと 2 5 bとの重なる部分で容量性領域を形成している。更に導体線路 2 5 aと 2 6との重なる部分で容量性領域を形成している。上記容量性領域以外の導体線路部分は誘導性領域として作用する。

これら 6つの誘電体シート 5 a〜 5 f を ( B ) に示したように積層し、焼成することによって、結局それぞれ 2つの容量性領域と 2つの誘導性領域を備えた次の組み合わせからなる 5つの共振単位を構成することになる第 1の共振単位（2 1 + 2 2 a )

第 2の共振単位（2 2 b + 2 3 b )

第 3の共振単位（2 3 a + 2 4 a )

第 4の共振単位（2 4 b + 2 5 b )

第 5の共振単位（2 5 a + 2 6 )

なお、各共振単位において、 2つの容量性領域と 2つの誘導性領域が直列接続されるので、その合成キャパシタンスと合成ィンダク夕ンスによつて共振単位の共振周波数が定まる。

図 9は別の共振器の構成を示す図である。この共振器は、図 8に示した各誘電体シートの導体線路をそれぞれ三重構造にしたものである。すなわち、第 1層目から第 6層目までの誘電体シート 5 a〜5 f に導体線路 2 1 〜2 6をそれぞれ形成し、 2つの誘電体シート毎に 3つの共振単位を構成している。誘電体シートを挟む関係にある各導体線路と各共振単位との関係は次のとおりである。

第 1層の 3つの共振単位（21 a+22a)， (21b+22b) ， (21 c+22c)

第 2層の 3つの共振単位 (22d+23d) , (22e+23e) ， (22 f +23 f) 第 3層の 3つの共振単位（23a+24a) , (23b+24b) , <23c+24c) 第 4層の 3つの共振単位（24d+25d)， (24e+25e) , (24 f+25 f) 第 5層の 3つの共振単位（25a+26a)， (25b+26b) ， (25c+26c) 次に、第 7の実施形態に係る共振器について図 1 0 ·図 1 1を基に説明する。

これまでに示した各実施形態では、平板状の基板上に共振器を構成したが、柱状または筒状の基体の側面に共振器を構成してもよい。例えば図 1 0に示すように、円柱または円筒状の基体 1 1の側面に導体線路 2を形成し、その両端同士が誘電体層を介して厚み方向に重なるように形成することによって、その誘電体層を挟んで重なる部分に容量性領域 4を形成する図 1 1の（A) は共振器の正面図、（B ) はその左側面図である。この例では、円柱形状のまたは円筒形状の誘電体基体 1 1の側面に導体線路 2 a〜 2 hを形成するとともに、それらの両端同士を誘電体層を介して厚み方向に重ねることによって容量性領域 4 a〜4 hを形成している。また各導体線路 2 a〜2 hの線路幅は図 5に示した共振器と同様に、これら複数の導体線路 2 a〜2 f の各線路の幅を、母線（円柱または円筒の側面にひかれる直線）に平行な方向（すなわち線路の配列方向）の中央から外側にかけて次第に小さくしている。これにより各導体線路 2 a〜 2 f 上に流れる電流をうまく分散することができ、共振器の Qを効果的に高めることができる。

以上の各実施形態で示した導体線路としては、。11ゃ八8等の常伝導体の電極材料を用いることができる。また、この導体線路を超伝導体材料で構成してもよい。超伝導体材料の導体が超伝導動作するためには、最大磁界強度が臨界磁界強度以下で動作し、且つ最大電極密度が臨界電流密度以下で動作する必要がある。

この発明によれば、最大磁界強度と最大電流密度を共に低減する効果があるため、超伝導体の導体線路を設けた共振器の耐電力性が向上する。すなわち、臨界磁界強度 ·臨界電流密度を超えるような大電力の信号を印加させたときには超伝導動作しなくなり、この臨界磁界強度，臨界電流密度を超えた際に高周波特性が劇的に変化してしまう。この発明によれば、磁界強度や電流密度を効果的に低減できるので、それだけ耐電力性が向上し、大電力用の共振器を容易に構成できるようになる。

次に、第 8の実施形態に係るフィル夕の構成を図 1 2を基に説明する。図 1 2の（A) はキヤビティを取り除いた状態での上面図、 ( B ) はその下面図、（C ) は（A) における A— A部分の断面図である。図 1 2において基板 1の上面に共振器 1 0 bを形成している。基板 1の下面には 2 つの共振器 1 0 a , 1 0 cを形成してる。これらの共振器 1 0 a， 1 0 b , 1 0 cは図 5に示したものと同様である。但し、この例では各導体線路の線路幅を一定としている。また、共振器 1 0 bについては導体線路 2 2 a〜2 2 eを長円形としている。

図 1 2に示した共振器 1 0 a， 1 0 b , 1 0 cは、隣接する共振器間で、電流の相互誘導によって磁界結合する。ここで、共振器 1 0 aを 1段目の共振器、共振器 1 0 bを 2段目の共振器、共振器 1 0 cを 3段目の共振器とすると、 2段目の共振器 1 0 bを長円形としたことにより、 1段目と 2段目の共振器間の段間結合、および 2段目と 3段目の共振器間の段間結合をそれぞれ強くしている。また、この例では、 1段目と 3段目の共振器 1 0 a — 1 0 c間も結合（とび結合）するため、 1段目と 3段目がとび結合した 3段の共振器からなるフィルタとして作用する。このとび結合の大きさを制御することによって、通過帯域の近傍に現れる減衰極の周波数を調整することができる。

次に、第 9の実施形態に係る共振器について図 1 3 ·図 1 4を基に説明する。

図 1 3の（A) は遮蔽キャップ 1 0 3を取り除いた状態での上面図、（ B ) は遮蔽キャップ 1 0 3を取り付けた状態での（A) における A— A部分の断面図である。基体 1 0 2の上部には各層に導体線路 2を形成した複数の誘電体シートを積層して多層基板 1 0 1を構成している。

図 1 4は導体線路を形成した複数の誘電体シ一トを積層して構成した共振器について示している。（A) は各誘電体シートの上面図、（B ) は共振器の上面図および断面図である。第 1層目である基体 1 0 2と、第 2層目から第 5層目までの各誘電体シート 5 b〜 5 eにはそれぞれ導体線路 2 1〜 2 5を形成している。図の煩雑化を避けるため、これらの導体線路 2 1〜 2 5を図 1 3では導体線路 2として一括に表している。

第 1層目の基体 1 0 2にはリング状の一部が欠落した形状の導体線路 2 1を形成している。第 2層目から第 4層目の誘電体シート 5 b〜 5 dにはそれぞれリング状の 2箇所が欠落した形状の導体線路 2 2 a , 2 2 b , 2 3 a , 2 3 b , 2 4 a , 2 4 bを形成している。第 5層目の誘電体シート 5 eには一部が欠落したリング状の導体線路 2 5を形成している。そして全体がリング状を成す導体線路はそれぞれ厚み方向に重なるが、欠落部同士が厚み方向に重ならないように、それらの導体線路のパターンを形成している。この例では、導体線路 2 1と 2 2 aとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 2 bと 2 3 bとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 3 aと 2 4 aとの重なる部分で容量性領域を形成している。また導体線路 2 4 bと 2 5との重なる部分で容量性領域を形成している。上記容量性領域以外の導体線路部分は誘導性領域として作用する。

これら 4つの誘電体シート 5 b〜 5 eを（B ) に示したように基体 1 0 2上に順に積層することによって、結局それぞれ 2つの容量性領域と 2つの誘導性領域を備えた次の組み合わせからなる 4つの共振単位を構成することになる。

第 1の共振単位 ( 2 1 + 2 2 a ) 第 2の共振単位（2 2 b + 2 3 b )

第 3の共振単位（2 3 a + 2 4 a )

第 4の共振単位 ( 2 4 b + 2 5 )

なお、各共振単位において、 2つの容量性領域と 2つの誘導性領域が直列接続されるので、その合成キャパシタンスと合成インダクタンスによつて共振単位の共振周波数が定まる。

このように導体線路を形成した誘電体シートを積層してなる多層基板 1 0 1部分は、図 1 3に示すように基体 1 0 2の上部に一体に設けていて、その側面と上面の一部および基体 1 0 2の側面から下面にかけて遮蔽電極 1 2を形成している。多層基板 1 0 1の上部には遮蔽キャップ 1 0 3を取り付けていて、この遮蔽キャップ 1 0 1を遮蔽電極 1 2に導通させている。この構造により、遮蔽電極 1 2と遮蔽キャップ 1 0 3とで囲まれた領域内に共振器が配置されることになる。

次に、第 1 0の実施形態に係る共振器について図 1 5〜図 1 7を基に説明する。

図 7〜図 9 , 図 1 4に示した例では、容量性領域の容量を各層でどのように定めるかについて具体的に示していないが、この第 1 0の実施形態ではこの容量性領域の容量の大きさを厚み方向に不均等にする。

図 1 5は図 7〜図 9 , 図 1 4に示したように、各誘電体シートにリング状の一部が欠落した形状の導体線路を形成した共振単位を積層配置した構造の共振器において、各層の導体線路に流れる電流値の分布を複数とおりに定めてシミュレーションした結果を示している。ここで、縦軸は層の番号、横軸は最大値を 1 . 0として正規化した電流値である。共振単位は 8 つ（したがって誘電体シートと導体線路の層数は 9層）であり、各層の正規化した電流値は直接設定している。

図中の " Q " に続く数値は、結果として得られた Q値である。図の（A ) ，（B ) ， ( C ) のいずれにおいても、 D 1〜D 5は電流分布を表す折れ線である。折れ線 D 4は最上層と最下層の電流値を大きくし、残りの中間層の電流値を小さく定めた電流分布の例、折れ線 D 1は最上層と最下層から中間層にかけてそれぞれ電流値を次第に低下させた電流分布の例である。また、折れ線 D 2〜0 4は0 1と D 5との間を内挿した中間的な電流分布の例である。また、（A) は最上層 ·最下層と中間層との電流値の差を大きくした例、（C ) は最上層 ·最下層と中間層との電流値の差を小さ <した例、 ( B ) はその中間的な例である。

このように厚み方向に電流値を非均等に分布させることにより Qは変化する。そして、厚み方向の最も外側（最上層と最下層）の層の電流値が他の層（中間層）の電流値より相対的に大きくなるように、厚み方向に電流値を非均等に分布させることにより、 Qは向上する。この図 1 5に示した例では Qの最大値は 2 8 3である。すべての層の電流値を均等にした場合の Qは設計値で 2 3 0であるので、この例では Qが 2 3 %向上することがわかる。

次に、上記 Q向上の作用効果について図 1 6を用いて説明する。

図 7〜図 9，図 1 4に示したように、各誘電体シートにリング状の一部が欠落した形状の導体線路を形成した共振単位を積層配置した構造の共振器においては、各共振単位の誘導性領域に流れる電流に起因して磁界が発生する。図 1 6は、複数の導体線路 2 1〜2 5の積層部分の断面における磁界 Hの分布の例を示している。（A) は図 1 5に示したように、厚み方向の最も外側（最上層と最下層）の層の電流値が他の層（中間層）の電流値より相対的に大きくなるように、厚み方向に電流値を非均等に分布させた場合、（B ) は各層の導体線路に流れる電流を均等にした場合の磁界分布をそれぞれ概略的に示している。

このように、最上層と最下層の電流値が中間層の電流値より相対的に大きくなるように、厚み方向に電流値を非均等に分布させると、積層配置された複数の共振単位の積層断面を見たとき、他の層の誘導性領域を流れる電流に起因して生じる磁界のうち局所的に周回する磁界が減少し、積層された導体線路の全体を磁界が取り巻くように分布する傾向となる。

上記局所的に周回する磁界は中間層の容量性領域に侵入することになるので、その容量性領域で導体損失が生じる。

ここで、共振器の無負荷 Q (Qo) 、導体 Q (Qc) 、誘電体 Q (Qd

) の関係は次の (1) 式で表される。

… ）

また、このうち Q cは次の (2) 式で表すことができる。

\ 1 W ^rv m\ . 丄 Λ 卜 W 2 1_ pヽ

Qc W_{ml +}W_m2 Q_cl W_{ml +}W_m2 Q_c2 (2) 式において、 Qc 1は積層されている導体線路のうち最外層（最上層と最下層）の導体線路による導体 Qであり、 Qc 2はそれ以外の中間層の導体線路による導体 Qである。 Wm 1は最外層に蓄積される磁界エネルギ一、 Wm 2は中間層に蓄積される磁界エネルギーである。ここで、 Q c 2は Q c 1より 2桁程度も小さな値であるため、 Qc lに比べて Q c 2 による影響を小さくすれば Q cを向上させることができる。そのため Wm 2を小さくすればよい。この中間層に蓄積される磁界エネルギ一 Wm 2を小さくするために、最外層の導体線路 21, 25に流れる電流を中間層の導体線路に流れる電流に対して相対的に大きくする。そしてそのためには、最外層の容量性領域の容量を中間層の容量性領域の容量より相対的に大きくなるようにすればよい。

図 1 7はそのための 3つの構成例を示している。ここでは図 8に示したように 6層の導体線路を設けた場合について示している。ここでは、最上層 UL、中間層 ML、最下層 B Lに生じる容量性領域のそれぞれの断面を示している。

(A) の例では、最上層 ULと最下層 BLの容量性領域を構成する導体

訂正された用紙（規則 91) 線路同士の対向面積を、中間層 MLの容量性領域を構成する導体線路同士の対向面積に比べて大きく定めている。このことにより、最上層 ULの容量性領域 C 56と最下層 BLの容量性領域 C 1 2に生じる容量を、中間層 MLの容量性領域 C 34に生じる容量より大きくする。

(B) の例では、最上層 ULと最下層 BLの容量性領域を構成する導体線路同士で挾まれる誘電体シートの誘電率を、中間層 MLの容量性領域を構成する導体線路同士で挟まれる誘電体シートの誘電率に比べて大きく定めている。このことにより、最上層 ULの容量性領域 C 56と最下層 BL の容量性領域 C 12に生じる容量を、中間層 MLの容量性領域 C 34に生じる容量より大きくする。

(C) の例では、最上層 ULと最下層 BLの容量性領域を構成する導体線路同士の対向距離を、中間層 MLの容量性領域を構成する導体線路同士の対向距離に比べて小さく定めている。このことにより、最上層 ULの容量性領域 C 56と最下層 BLの容量性領域 C 12に生じる容量を、中間層 MLの容量性領域 C 34に生じる容量より大きくする。

このようにして、最上層 ULの導体線路 26と最下層 B Lの導体線路 2 1に流れる電流を中間層の導体線路に流れる電流に対して相対的に大きくし、中間層の容量性領域に侵入する磁界エネルギーを低減して、共振器の無負荷 Qを向上させることができる。

なお、上述した例では、各層の容量性領域の容量を定めるために、最外層の容量性領域とその他の層の容量性領域とに区分して扱ったが、中央部より外層に近くなるほど、容量性領域の容量が大きくなるように、各誘電体シートの厚みや誘電率を定めたり、各層の導体線路の対向面積を定めたりしてもよい。

次に、第 1 1の実施形態に係る共振器について図 1 8〜図 23を基に説明する。

図 1 8の（A) は遮蔽キャップ 103を取り除いた状態での上面図、（ B ) は遮蔽キャップ 1 0 3を取り付けた状態での（A) における A— A部分の断面図である。基体 1 0 2の上部には各層に導体線路 2を形成した複数の誘電体シートを積層して多層基板 1 0 1を構成している。この基体 1 0 2および多層基板 1 0 1部分の構成は図 1 3に示したものと同様である。すなわち、基体 1 0 2の上面とその上部の複数の各誘電体シートにはそれぞれ導体線路 2を形成し、それらを積層することによって、それぞれ 2 つの容量性領域と 2つの誘導性領域を備えた 4つの共振単位を積層してなる共振器部を構成している

多層基板 1 0 1の上部には共振素子 1 0 0を、その接合部 Bで接合することによって実装している。この共振素子 1 0 0は、誘電体セラミックからなる誘電体基板 1に対して微細な導体線路を形成して共振器部を構成したものである。この共振素子 1 0 0の導体線路と多層基板 1 0 1に形成した導体線路 2とは近接して互いに誘導性結合する。従って共振素子 1 0 0 に形成した共振器部と多層基板 1 0 1に形成した共振器部とが全体に 1つの共振器として作用する。

図 1 9は、上記共振素子 1 0 0の構成を示す図である。（A) は上面図、 ( B ) は断面図である。この例では、導体線路 2 a ' , 2 b ' , 2 c ' の両方の端部同士が幅方向に近接しているとともに、導体線路 2 a ' ， 2 b ' , 2 c ' の一方の先端と、それに隣接する他の導体線路の一方の先端とが、 Gで示す位置で所定間隙を隔てて向き合うように配置している。こ 'のパターンは、一本のスパイラル状の導体線路を、途中の所定箇所（図中 Gで示す部分）で部分的に切断して得られるものに等しい。すなわち、或る 2つの隣接する共振単位同士で比較すると、共振単位の容量性領域（図中 Gで示す領域) は周回方向に少しずれた位置に形成されることになる。したがって、半径方向の変化に対する容量性領域の位置変化を見ると、容量性領域は半径方向の変化に伴って周回方向に次第にずれた位置に形成されていることになる。このような導体線路 2 a ' ， 2 b ' ， 2 c ' はエツチング法ゃリフトオフ法などのフォトリソグラフィで形成する。

この構造によれば、限られた占有面積内に線数の多い導体線路集合体 1 2を配置でき、共振器を全体に小型化できる。また、各導体線路の全長に亘つて、隣接する導体線路同士の間隙が大きくならないため、導体線路の全体にわたって縁端効果による電流集中を緩和することができ、その分、導体 Qが高められる。

多層基板 1 0 0の導体線路 2は厚膜印刷などで比較的安価で製造することができる。一方、共振素子 1 0 0の微細な導体線路 2 ' は薄膜微細電極加工の手法で非常に微細な導体線路を形成することができる。このように共振器の中心部など比較的高い寸法精度が要求される部分には薄膜微細電極加工による共振素子を用い、その他の部分は比較的安価に作成できる厚膜印刷の手法で製造することによって、全体として小型且つ低コスト化が図れる。また、微細電極による共振素子と多層基板による設計上の自由度が高まる。また多層基板 1 0 1の立体的配線自由度を用いて、この共振器に対する入出力結合回路の内装設計（多層基板 1 0 1内部の共振器以外の電極パターンの設計）を容易に行うことができる。

図 2 0は単線である導体線路 2の部分と、多線である共振素子 1 0 0の導体線路 2 ' 部分とを組み合わせ、両者に流れる電流の電流比を変えて共振器の Qを解析するための各部の寸法を示している。また図 2 1の（B ) はその解析用モデル、（A) は比較対象としての基準モデルである。両図において縦軸 ·横軸の目盛および図中の寸法の単位は [mm] である。図 2 2は図 2 1の（A) に示した単線の基準モデルでの磁界分布を示している。また図 2 3は図 2 1の（B ) に示した多線モデルでの磁界分布を示している。ここで多線 2 ' を構成する各導体線路の線幅は 1 . 3 111、導体線路の間隔は 1 . 3 At mであり、合計 3 8本の導体線路からなる。

このように、多線モデルの方が磁界強度が高く、内周部の緣端効果が緩和されることがわかる。図 2 1の（C) は単線に対する多線の電流比と共振器の Qとの関係を示している。単線の場合、共振器の Qは 8 1であるのに対し、 38本の多線を付加し、単線に対する多線の電流比を適度に定めることによって、最大 Q= 1 33となり、基準の約 1. 64倍に改善できることがわかる。図 24は第 12の実施形態に係る共振器の構成を示す図である。この共振器は、図 1 8に示したものに 1つの入出力端子を形成した例である。図 24の（A) は、遮蔽キャップ 1 03を取り除いた状態での上面図、（B ) は遮蔽キャップ 1 03を取り付けた状態での（A) における A— A部分の断面図、（C) は右側面図である。図 24の（B) に示すように、基体 102の一部に入出力回路 I Oを設けるとともに、その底面から側面にかけて入出力端子 1 3を形成している。この入出力回路は多層基板 1 0 1に形成した共振器部に誘導性結合している。従って、この共振器は伝送線路の所定箇所に接続することによって、その接続部と接地との間に設けられたトラップ共振器として作用する。

次に、第 1 3の実施形態としてデュプレクサの構成を図 25の（A) に示す。図 25 (A) はデュプレクサのブロック図である。ここで、送信フィル夕と受信フィルタは、それぞれ図 1 2に示した構成からなる。送信フィル夕 Tx F I Lと受信フィル夕 Rx F I Lの通過帯域は、それぞれの帯域に合わせて設計する。また、送受共用端子としてのアンテナ端子 I Oへの接続は、送信信号の受信フィルタへの回り込みおよび受信信号の送信フィル夕への回り込みを防止するように位相調整する。

図 2 5の（B) は、通信装置の構成を示すブロック図である。ここで、デュプレクサ DUPとしては（A) に示した構成のものを用いる。回路基板上には、送信回路 Tx— C I Rと受信回路 Rx— C I Rを構成し、デュプレクサ D UPの送信信号入力端子に送信回路 Tx— C I Rが接続され、デュプレクサ D UPの受信信号出力端子に受信回路 Rx— C I Rが接続され、且つアンテナ端子にアンテナ ANTが接続されるように、上記回路基板上にデュプレクサ D U Pを実装する。

この発明では、それぞれが単数または複数の導体線路からなる 1個または複数個の共振単位で共振器を構成するに際し、導体線路の一方の端部を自らの他方の端部あるいは同じ共振単位を構成する他の導体線路の端部に誘電体層を介して厚み方向に重ねることによつて容量性領域と誘導性領域とを形成した。このことにより、容量性領域が容量素子として作用し、各導体線路が両端開放の半波長の線路として作用する。しかも、容量性領域は誘電体層を介して厚み方向に近接する導体線路の端部同士で、限られた占有面積内で必要な容量素子として作用するので、全体に小型化が可能となる。

また、この発明によれば、前記共振単位を、基板上の面に沿って且つ互いに交わらない関係で略同心状で内外方向に複数個配置したことにより、限られた占有面積内に多数の共振単位を配置して全体の小型化が図れる。また、他の素子や回路を構成する平面状の基板に一体的に設けることも可能となる。

また、この発明によれば、前記複数の導体線路の各線路の幅または厚みを、前記内外方向の略中央から内側および外側にかけて次第に小さく構成したことにより、縁端効果に対する損失低減効果が高まる。

また、この発明によれば、柱状または筒状の基体の側面に上記導体線路を形成することにより、円筒面への適用も可能となる。

また、この発明によれば、互いに幅方向に隣接する導体線路同士の線路間を、導体線路の表皮深さ程度または表皮深さより狭くしたことにより、表皮効果および縁端効果が緩和されて共振器の Qが高まる。

また、この発明によれば、前記誘電体層を前記導体線路の全体を覆う範囲に設けるとともに、前記共振単位を誘電体層を介して厚み方向に重ねて複数個配置したことにより、全体の小型化が図れるとともに多層基板の製造方法を用いて製造可能となる。また、この発明によれば、厚み方向の最も外側に配置される共振単位の容量性領域の容量を、他の共振単位の容量性領域の容量よりも大きくすることにより、積層配置された複数の共振単位の積層断面を見たとき、他の層の誘導性領域を流れる電流に起因して生じる磁界が局所的に周回する磁界が減少するので、すなわち容量性領域に入り込む磁界が減少するので、共振器の無負荷 Qが向上する。

また、この発明によれば、厚み方向で外側に配置される共振単位であるほど、容量性領域の容量を大きく構成することにより、上記と同様に容量性領域に入り込む磁界が減少するので、共振器の無負荷 Qが向上する。また、この発明によれば、前記導体線路の線路幅を部分的あるいは全体に、導体線路の表皮深さ程度または表皮深さより細く形成することにより、縁端効果による損失低減効果が高まる。

また、この発明によれば、前記導体線路の端部同士の厚み方向に近接する部分の誘電体層の誘電率または厚みを容量性領域毎に異ならせたことにより、容量性領域の面方向の寸法が設計上の制約を受ける場合にも適用可能となる。

また、この発明によれば、上記のいずれかに記載の構成からなる共振器と、その基板上に形成した、共振器に結合する信号入出力手段とを備えたことにより、小型化および低挿入損失化が図れる。

また、この発明によれば、小型 ·低挿入損失なフィルタおよびデュプレクサが得られる。

また、この発明によれば、 R F送受信部の挿入損失が低減され、雑音特性、伝送速度などの通信品質が高い通信装置が得られる。

また、この発明によれば、厚膜印刷法により誘電体シートに導電性べ一ストによるパターンを形成し、該パターンを形成した誘電体シートを積層しさらに焼成することによって、誘電体シート部分で誘電体層を構成し、前記パターン部分で導体線路を構成するようにしたことにより、低コストな厚膜印刷プロセスで作成でき、廉価な共振器が得られる。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 単数または複数の導体線路からなる環状の共振単位の、 1個または複数個から構成される共振器であって、前記共振単位は容量性領域と誘導性領域とを有し、前記導体線路は、その一方の端部が、自らの他方の端部、あるいは同じ共振単位を構成する他の導体線路の端部に誘電体層を介して厚み方向に重なることによつて容量性領域を形成していることを特徴とする共振器。

( 2 ) 前記共振単位を、基板上の面に沿って且つ互いに交わらない関係で略同心状で内外方向に複数個配置したことを特徴とする、請求項 1に記載の共振器。

( 3 ) 前記共振単位の各導体線路の幅または厚みを、前記内外方向の略中央から内側および外側にかけてそれぞれ次第に小さくしたことを特徴とする、請求項 2に記載の共振器。

( 4 ) 前記共振単位を、柱状または筒状の基体の側面に沿って且つ互いに交わらない関係で該基体の母線に平行な方向に複数個配置したことを特徴とする、請求項 1に記載の共振器。

( 5 ) 前記共振単位の各導体線路の幅または厚みを、前記基体の母線に平行な方向の略中央から外側にかけて次第に小さくしたことを特徴とする、請求項 4に記載の共振器。

( 6 ) 導体線路幅方向に互いに隣接する前記導体線路同士の線路間を、該導体線路の表皮深さ程度または該表皮深さより狭くしたことを特徴とする、請求項 2〜 5のいずれかに記載の共振器。

( 7 ) 前記誘電体層を前記導体線路の全体を覆う範囲に設けるとともに、前記共振単位を前記誘電体層を介して厚み方向に重ねて複数個配置したことを特徴とする、請求項 1〜 6のいずれかに記載の共振器。

( 8 ) 前記導体線路の線路幅を、部分的あるいは全体に、該導体線路の表皮深さ程度または該表皮深さより細くしたことを特徴とする、請求項 1〜 7のいずれかに記載の共振器。

(9) 前記導体線路の端部同士の厚み方向に近接する部分の誘電体層の誘電率または厚みを前記容量性領域毎に異ならせたことを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載の共振器。

(10) 前記共振単位のうち、厚み方向の最も外側に配置される共振単位の容量性領域の容量が他の共振単位の容量性領域の容量よりも大きく構成されていることを特徵とする請求項 1に記載の共振器。

(1 1) 前記複数の共振単位は、厚み方向で外側に配置される共振単位であるほど、容量性領域の容量が大きく構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の共振器。

(1 2) 請求項 1〜 1 1のうちいずれかに記載の共振器と、該共振器に結合する信号入出力手段と、を備えたフィル夕。

(1 3) 請求項 12に記載のフィルタを送信フィルタもしくは受信フィル夕として、またはその両方のフィルタとして用いたデュプレクサ。

(14) 請求項 1 2に記載のフィル夕または請求項 1 3に記載のデュプレクサの少なくともいずれか一つを備えた通信装置。

(1 5) 請求項 1〜 1 1のいずれかに記載の共振器の製造方法であって、厚膜印刷法により誘電体シートに導電性ペース卜によるパターンを形成し、該パターンを形成した誘電体シートを積層し、さらに焼成することによつて、前記誘電体シート部分で前記誘電体層を構成し、前記パターン部分で前記導体線路を構成することを特徴とする共振器の製造方法。