JPH10303618A - 積層型共振器および積層型フィルタ - Google Patents
積層型共振器および積層型フィルタInfo
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- JPH10303618A JPH10303618A JP10872497A JP10872497A JPH10303618A JP H10303618 A JPH10303618 A JP H10303618A JP 10872497 A JP10872497 A JP 10872497A JP 10872497 A JP10872497 A JP 10872497A JP H10303618 A JPH10303618 A JP H10303618A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】多層化された配線基板あるいは半導体パッケー
ジに利用可能であり、従来の積層化技術を用いて容易に
作製可能な共振器とそれを用いたフィルタを提供する。 【解決手段】複数の誘電体層の積層体からなる誘電体基
板１と、誘電体基板１の上下面の所定領域を含む表面に
形成された一対の主導体層２、３と、主導体層２、３の
所定領域を囲み、相互に共振周波数に対応する信号波長
の１／２未満の間隔をもって主導体層２、３間を電気的
に接続するように形成された複数の側壁用バイアホール
導体４群とを具備し、主導体層２、３と側壁用バイアホ
ール導体４群によって取り囲まれた領域によって共振領
域を形成し、また、主導体層２、３間に、側壁用バイア
ホール導体４群と電気的に接続され、共振領域の周囲に
側壁用導体層５を形成し、さらに、共振領域の中央部に
位置する誘電体層を両側の誘電体層よりも高誘電率化し
てＱ値を高める。
ジに利用可能であり、従来の積層化技術を用いて容易に
作製可能な共振器とそれを用いたフィルタを提供する。 【解決手段】複数の誘電体層の積層体からなる誘電体基
板１と、誘電体基板１の上下面の所定領域を含む表面に
形成された一対の主導体層２、３と、主導体層２、３の
所定領域を囲み、相互に共振周波数に対応する信号波長
の１／２未満の間隔をもって主導体層２、３間を電気的
に接続するように形成された複数の側壁用バイアホール
導体４群とを具備し、主導体層２、３と側壁用バイアホ
ール導体４群によって取り囲まれた領域によって共振領
域を形成し、また、主導体層２、３間に、側壁用バイア
ホール導体４群と電気的に接続され、共振領域の周囲に
側壁用導体層５を形成し、さらに、共振領域の中央部に
位置する誘電体層を両側の誘電体層よりも高誘電率化し
てＱ値を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にマイクロ波及
びミリ波等の高周波の信号用の共振器およびフィルタに
関するもので、特に、多層配線基板や半導体パッケージ
内に構成可能な共振器およびフィルタに関する。
びミリ波等の高周波の信号用の共振器およびフィルタに
関するもので、特に、多層配線基板や半導体パッケージ
内に構成可能な共振器およびフィルタに関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、マイクロ波やミリ波等の高周波
用の共振器として、同軸線路、導波管、マイクロストリ
ップ線路等を用いたものが知られている。同軸線路を用
いたものは、両端短絡λ／２分布定数線路を構成したも
の、片側短絡では、一方の片側開放のλ／４分布定数線
路で構成したものがある。主モードはＴＥＭモードで共
振周波数ｆ0 は、光速をｃ、線路長をＬ、同軸内部の比
誘電率をεとすると、 λ／２共振器の場合： ｆ0 ／ε1/2 ＝ｃ／２Ｌ λ／４共振器の場合： ｆ0 ／ε1/2 ＝ｃ／４Ｌ の関係からなる。
用の共振器として、同軸線路、導波管、マイクロストリ
ップ線路等を用いたものが知られている。同軸線路を用
いたものは、両端短絡λ／２分布定数線路を構成したも
の、片側短絡では、一方の片側開放のλ／４分布定数線
路で構成したものがある。主モードはＴＥＭモードで共
振周波数ｆ0 は、光速をｃ、線路長をＬ、同軸内部の比
誘電率をεとすると、 λ／２共振器の場合： ｆ0 ／ε1/2 ＝ｃ／２Ｌ λ／４共振器の場合： ｆ0 ／ε1/2 ＝ｃ／４Ｌ の関係からなる。
【０００３】一方、導波管を用いたものは、直六面体空
洞共振器や円筒空洞共振器が用いられる。これらの形状
に対して、多くのモードがあり、その共振波長をλ0 と
すると、その共振周波数ｆ0 は、 ｆ0 ＝ｃ／λ0 で表せられる。共振波長λ0 は、ａ×ｂ×ｃのサイズの
直六面体空洞共振器の場合は、 λ0 ／２＝［（ｍ／ａ）2 ＋（ｎ／ｂ）2 ＋（ｓ／ｃ）
2 ］-1/2 となる。ここでｍ、ｎ、ｓは整数である。
洞共振器や円筒空洞共振器が用いられる。これらの形状
に対して、多くのモードがあり、その共振波長をλ0 と
すると、その共振周波数ｆ0 は、 ｆ0 ＝ｃ／λ0 で表せられる。共振波長λ0 は、ａ×ｂ×ｃのサイズの
直六面体空洞共振器の場合は、 λ0 ／２＝［（ｍ／ａ）2 ＋（ｎ／ｂ）2 ＋（ｓ／ｃ）
2 ］-1/2 となる。ここでｍ、ｎ、ｓは整数である。
【０００４】また、半径ａで長さがＬの円筒空洞共振器
の場合は、 ＴＥmns モード： λ0 ／２＝［（ｓ／Ｌ）2 ＋（χ'm
n ／πa ）2 ］-1/2 ＴＭmns モード： λ0 ／２＝［（ｓ／Ｌ）2 ＋（χmn
／πa ）2 ］-1/2 となる。
の場合は、 ＴＥmns モード： λ0 ／２＝［（ｓ／Ｌ）2 ＋（χ'm
n ／πa ）2 ］-1/2 ＴＭmns モード： λ0 ／２＝［（ｓ／Ｌ）2 ＋（χmn
／πa ）2 ］-1/2 となる。
【０００５】ここで、χmnおよびχ'mn は、それぞれＪ
m(χ) （ｍ次のベッセル関数）のｎ番目の根およびＪ'm
（χ) のｎ番目の根である。空洞共振器の中に比誘電率
εの誘電体が満たされている場合、共振周波数ｆ0 はそ
の１／ε1/2 となる。
m(χ) （ｍ次のベッセル関数）のｎ番目の根およびＪ'm
（χ) のｎ番目の根である。空洞共振器の中に比誘電率
εの誘電体が満たされている場合、共振周波数ｆ0 はそ
の１／ε1/2 となる。
【０００６】マイクロストリップ線路を用いたものは、
両端短絡で長さがλ／２の共振器、両端開放で長さがλ
／２の共振器、および片側短絡、片側開放で長さがλ／
４の共振器がある。共振周波数ｆ0 は同軸線路系の場合
とほぼ同様である。ただし、比誘電率は誘電体そのもの
の値ではなく、実効比誘電率が用いられる。
両端短絡で長さがλ／２の共振器、両端開放で長さがλ
／２の共振器、および片側短絡、片側開放で長さがλ／
４の共振器がある。共振周波数ｆ0 は同軸線路系の場合
とほぼ同様である。ただし、比誘電率は誘電体そのもの
の値ではなく、実効比誘電率が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近に至り、多層構造
の配線基板内に、フィルタを形成することが望まれてい
る。しかし、同軸線路および導波管による共振器を用い
たフィルタは、特性が優れるものの、多層構造の配線基
板内に形成することは不可能である。また、マイクロス
トリップ線路を用いたフィルタは、配線基板表面に構成
することができるが、導体損、誘電体損、放射損による
エネルギーの損失が大きく、マイクロ波やミリ波等の高
周波領域では優れた特性は得られにくいと言う問題点が
あった。
の配線基板内に、フィルタを形成することが望まれてい
る。しかし、同軸線路および導波管による共振器を用い
たフィルタは、特性が優れるものの、多層構造の配線基
板内に形成することは不可能である。また、マイクロス
トリップ線路を用いたフィルタは、配線基板表面に構成
することができるが、導体損、誘電体損、放射損による
エネルギーの損失が大きく、マイクロ波やミリ波等の高
周波領域では優れた特性は得られにくいと言う問題点が
あった。
【０００８】従って、本発明の目的は、多層配線基板あ
るいは半導体パッケージにおけるフィルタとして利用可
能であり、積層化技術を用いて容易に作成可能な共振器
とそれを用いたフィルタを提供することにある。
るいは半導体パッケージにおけるフィルタとして利用可
能であり、積層化技術を用いて容易に作成可能な共振器
とそれを用いたフィルタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、同軸線路お
よび導波管の新たな構造について検討を重ねた結果、従
来の導波管型、または同軸型の共振器構造において、側
面を導体壁に代わり、所定間隔で設けられた多数のバイ
アホール導体によって囲むことにより、多層化技術によ
って容易に作製できる共振器構造を見いだしたものであ
る。
よび導波管の新たな構造について検討を重ねた結果、従
来の導波管型、または同軸型の共振器構造において、側
面を導体壁に代わり、所定間隔で設けられた多数のバイ
アホール導体によって囲むことにより、多層化技術によ
って容易に作製できる共振器構造を見いだしたものであ
る。
【００１０】即ち、本発明の積層型共振器は、複数の誘
電体層の積層体からなる誘電体基板と、該誘電体基板の
上下面の少なくとも所定領域を含む表面に形成された一
対の主導体層と、前記主導体層の前記所定領域を囲み、
相互に共振周波数に対応する信号波長の１／２未満の間
隔をもって前記主導体層間を電気的に接続するように形
成された複数の側壁用バイアホール導体群とを具備し、
前記主導体層と前記側壁用バイアホール導体群によって
取り囲まれた領域によって共振領域を形成したことを特
徴とする。
電体層の積層体からなる誘電体基板と、該誘電体基板の
上下面の少なくとも所定領域を含む表面に形成された一
対の主導体層と、前記主導体層の前記所定領域を囲み、
相互に共振周波数に対応する信号波長の１／２未満の間
隔をもって前記主導体層間を電気的に接続するように形
成された複数の側壁用バイアホール導体群とを具備し、
前記主導体層と前記側壁用バイアホール導体群によって
取り囲まれた領域によって共振領域を形成したことを特
徴とする。
【００１１】さらに、本発明の積層型共振器は、複数の
誘電体層の積層体からなる誘電体基板と、該誘電体基板
の片方の少なくとも所定領域を含む表面に形成された第
１の主導体層と、前記主導体層の前記所定領域を囲み、
相互に共振周波数に対応する信号波長の１／２未満の間
隔をもって前記誘電体層の積層方向に延びるように形成
された複数の側壁用バイアホール導体群と、前記誘電体
基板の他方の面の前記所定領域以外の領域に形成され、
前記側壁用バイアホール導体の端部を電気的に接続する
第２の主導体層を具備し、前記主導体層と前記側壁用バ
イアホール導体群によって取り囲まれた領域によって共
振領域を形成したことを特徴とする
誘電体層の積層体からなる誘電体基板と、該誘電体基板
の片方の少なくとも所定領域を含む表面に形成された第
１の主導体層と、前記主導体層の前記所定領域を囲み、
相互に共振周波数に対応する信号波長の１／２未満の間
隔をもって前記誘電体層の積層方向に延びるように形成
された複数の側壁用バイアホール導体群と、前記誘電体
基板の他方の面の前記所定領域以外の領域に形成され、
前記側壁用バイアホール導体の端部を電気的に接続する
第２の主導体層を具備し、前記主導体層と前記側壁用バ
イアホール導体群によって取り囲まれた領域によって共
振領域を形成したことを特徴とする
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係わる導波管型
の共振器の一実施例を説明するための概略斜視図であ
る。図１において、１は誘電体基板、２、３は主導体
層、４はバイアホール、５は副導体層である。
の共振器の一実施例を説明するための概略斜視図であ
る。図１において、１は誘電体基板、２、３は主導体
層、４はバイアホール、５は副導体層である。
【００１３】図１によれば、誘電体基板１を挟んで所定
の間隔ａをもって一対の主導体層２、３が平行に形成さ
れている。主導体層２、３は誘電体基板１の少なくとも
所定領域を含む、言い換えれば共振領域を挟む上下面の
一面に形成されている。また、主導体層２、３間には、
これらと平行な副導体層５と、主導体層２、３と副導体
層５とを電気的に接続する側壁用バイアホール導体４が
所定領域を囲むように多数設けられている。側壁用バイ
アホール導体４群は、所定間隔ｄをもって配置され、ｂ
×ｃの方形に配置されている。このようにして、主導体
層２、３、副導体層５、側壁用バイアホール導体４群に
より取り囲まれたａ×ｂ×ｃにより共振領域が形成され
ている。
の間隔ａをもって一対の主導体層２、３が平行に形成さ
れている。主導体層２、３は誘電体基板１の少なくとも
所定領域を含む、言い換えれば共振領域を挟む上下面の
一面に形成されている。また、主導体層２、３間には、
これらと平行な副導体層５と、主導体層２、３と副導体
層５とを電気的に接続する側壁用バイアホール導体４が
所定領域を囲むように多数設けられている。側壁用バイ
アホール導体４群は、所定間隔ｄをもって配置され、ｂ
×ｃの方形に配置されている。このようにして、主導体
層２、３、副導体層５、側壁用バイアホール導体４群に
より取り囲まれたａ×ｂ×ｃにより共振領域が形成され
ている。
【００１４】側壁用バイアホール導体４群の間隔ｄが共
振周波数に対応する信号波長λｃの１／２以上では、こ
の領域に電磁波を給電しても、バイアホール群で電磁波
が反射しないため、定在波は発生しない。しかし、バイ
アホール間隔ｄが共振周波数に対応する信号波長λｃの
１／２未満では、電磁波は側壁用バイアホール導体４群
で反射し、定在波が発生して共振する。その結果、図１
の構成によれば、主導体層２、３、多数の側壁用バイア
ホール導体４群および副導体層５によって囲まれるａ×
ｂ×ｃのサイズの共振器が形成される。なお、副導体層
５は必ずしも必要ではないが、この副導体層５を形成す
ることにより、共振器の側壁における電磁波の反射効果
を高めることができる。
振周波数に対応する信号波長λｃの１／２以上では、こ
の領域に電磁波を給電しても、バイアホール群で電磁波
が反射しないため、定在波は発生しない。しかし、バイ
アホール間隔ｄが共振周波数に対応する信号波長λｃの
１／２未満では、電磁波は側壁用バイアホール導体４群
で反射し、定在波が発生して共振する。その結果、図１
の構成によれば、主導体層２、３、多数の側壁用バイア
ホール導体４群および副導体層５によって囲まれるａ×
ｂ×ｃのサイズの共振器が形成される。なお、副導体層
５は必ずしも必要ではないが、この副導体層５を形成す
ることにより、共振器の側壁における電磁波の反射効果
を高めることができる。
【００１５】かかる構造において、共振周波数ｆ0 は従
来技術の直六面体空洞共振器の場合と同様に求めること
ができる。ただし、この場合、誘電体の比誘電率をεと
すると、共振周波数は１／ε1/2 となる。また、共振器
のサイズも１／ε1/2 となるので、共振器を構成する誘
電体の比誘電率を適当に選ぶことにより、多層配線基板
内に構成できる程度のサイズにする事ができる。
来技術の直六面体空洞共振器の場合と同様に求めること
ができる。ただし、この場合、誘電体の比誘電率をεと
すると、共振周波数は１／ε1/2 となる。また、共振器
のサイズも１／ε1/2 となるので、共振器を構成する誘
電体の比誘電率を適当に選ぶことにより、多層配線基板
内に構成できる程度のサイズにする事ができる。
【００１６】なお、図１の実施例では、側壁用バイアホ
ール導体４群でｂ×ｃの方形の断面の共振器を形成した
が、側壁用バイアホール導体４群を円形に形成して、例
えば半径ｂの円形状の共振器を形成することができる。
この場合は比誘電率εの誘電体が詰まった円筒共振器を
構成することとなる。
ール導体４群でｂ×ｃの方形の断面の共振器を形成した
が、側壁用バイアホール導体４群を円形に形成して、例
えば半径ｂの円形状の共振器を形成することができる。
この場合は比誘電率εの誘電体が詰まった円筒共振器を
構成することとなる。
【００１７】図２は本発明に係わる導波管型の共振器の
他の実施例を示す概略斜視図である。図１の実施例と比
較すると、主導体層２、３の代わりに、共振領域の下面
一面に第１の主導体層３が形成され、他方の表面には、
共振領域以外の領域に形成され、側壁用バイアホール導
体４群の端部を電気的に接続する第２の主導体層２’が
形成されている。共振器の端部が表面に露出している場
合、即ち、大気と接触している場合、あるいは誘電体基
板１よりも比誘電率の低い誘電体に覆われている場合、
共振領域内に給電された電磁波は、誘電体基板１と大
気、または誘電率の低い誘電体との界面で反射されるた
め、電磁波が漏れないので、主導体層２を必要とするこ
となく、共振器として作用する。この共振器では、図１
の場合の共振器に比べ共振器の厚みａが半分で構成する
ことができ、より小さな共振器を構成することができ
る。
他の実施例を示す概略斜視図である。図１の実施例と比
較すると、主導体層２、３の代わりに、共振領域の下面
一面に第１の主導体層３が形成され、他方の表面には、
共振領域以外の領域に形成され、側壁用バイアホール導
体４群の端部を電気的に接続する第２の主導体層２’が
形成されている。共振器の端部が表面に露出している場
合、即ち、大気と接触している場合、あるいは誘電体基
板１よりも比誘電率の低い誘電体に覆われている場合、
共振領域内に給電された電磁波は、誘電体基板１と大
気、または誘電率の低い誘電体との界面で反射されるた
め、電磁波が漏れないので、主導体層２を必要とするこ
となく、共振器として作用する。この共振器では、図１
の場合の共振器に比べ共振器の厚みａが半分で構成する
ことができ、より小さな共振器を構成することができ
る。
【００１８】図３は、本発明に係わる同軸系の共振器の
一実施例を示す概略斜視図であり、６は信号線、７は主
導体層に空けられた穴である。図３によれば、誘電体基
板１を挟んで所定の間隔ａをもって一対の主導体層２、
３が平行に形成されている。主導体層２、３は誘電体基
板１の少なくとも所定領域（共振領域）を含む下面の一
面に形成されている。また、主導体層２、３間には、こ
れらと平行な副導体層５と、主導体層２、３と副導体層
５とを電気的に接続する側壁用バイアホール導体４が多
数設けられている。側壁用バイアホール導体４群は、所
定間隔ｄをもって配置され、ｂ×ｃの方形を形成してい
る。このように、主導体層、副導体、バイアホール群に
より取り囲まれたａ×ｂ×ｃの領域により共振領域が形
成されている。また、主導体層２には電気的な穴７が空
けられ、そこから共振領域内に信号線６が挿入されてい
る。
一実施例を示す概略斜視図であり、６は信号線、７は主
導体層に空けられた穴である。図３によれば、誘電体基
板１を挟んで所定の間隔ａをもって一対の主導体層２、
３が平行に形成されている。主導体層２、３は誘電体基
板１の少なくとも所定領域（共振領域）を含む下面の一
面に形成されている。また、主導体層２、３間には、こ
れらと平行な副導体層５と、主導体層２、３と副導体層
５とを電気的に接続する側壁用バイアホール導体４が多
数設けられている。側壁用バイアホール導体４群は、所
定間隔ｄをもって配置され、ｂ×ｃの方形を形成してい
る。このように、主導体層、副導体、バイアホール群に
より取り囲まれたａ×ｂ×ｃの領域により共振領域が形
成されている。また、主導体層２には電気的な穴７が空
けられ、そこから共振領域内に信号線６が挿入されてい
る。
【００１９】図１の場合の実施例と同様に、側壁用バイ
アホール導体４の間隔ｄが共振周波数に対応する信号波
長λｃの１／２未満では、この領域に給電された電磁波
は側壁用バイアホール導体４群で反射し、定在波が発生
して共振する。その結果、図３の構成によれば、主導体
層２、３、多数のバイアホール導体４群および副導体層
５によって囲まれるａ×ｂ×ｃのサイズの領域が同軸線
路系の共振器となる。図３の実施例では、側壁用バイア
ホール導体４群でｂ×ｃの方形を形成したが、このバイ
アホール導体４群を円形状に配置して、例えば半径ｂの
断面の共振器を形成することもできる。
アホール導体４の間隔ｄが共振周波数に対応する信号波
長λｃの１／２未満では、この領域に給電された電磁波
は側壁用バイアホール導体４群で反射し、定在波が発生
して共振する。その結果、図３の構成によれば、主導体
層２、３、多数のバイアホール導体４群および副導体層
５によって囲まれるａ×ｂ×ｃのサイズの領域が同軸線
路系の共振器となる。図３の実施例では、側壁用バイア
ホール導体４群でｂ×ｃの方形を形成したが、このバイ
アホール導体４群を円形状に配置して、例えば半径ｂの
断面の共振器を形成することもできる。
【００２０】かかる構造において、共振周波数ｆ0 は従
来技術の同軸共振器の場合と同様に求めることができ
る。ただし、この場合、誘電体の比誘電率をεとする
と、共振周波数は１／ε1/2 となる。また、共振器のサ
イズも１／ε1/2 となるので、共振器を構成する誘電体
の比誘電率を適当に選ぶことにより、多層配線基板内に
構成できる程度のサイズにする事ができる。
来技術の同軸共振器の場合と同様に求めることができ
る。ただし、この場合、誘電体の比誘電率をεとする
と、共振周波数は１／ε1/2 となる。また、共振器のサ
イズも１／ε1/2 となるので、共振器を構成する誘電体
の比誘電率を適当に選ぶことにより、多層配線基板内に
構成できる程度のサイズにする事ができる。
【００２１】図４は、同軸共振器の他の実施例を示す斜
視図である。図３の同軸共振器と比較すると、主導体層
２、３の代わりに、共振領域の下面一面に第１の主導体
層３が形成され、共振領域を覆うことなく側壁用バイア
ホール導体４群の端部のみを電気的に接続する第２の主
導体層２’が形成されている。共振器の端部が表面に露
出している場合、即ち、低誘電率の大気と接触している
場合、あるいは誘電体基板１よりも比誘電率の低い誘電
体に覆われている場合、共振領域内に給電された電磁波
は、誘電体基板１と大気、または誘電率の低い誘電体と
の界面で反射されるため、電磁波が漏れることないため
に、主導体層２を必要とすることなく、共振器として作
用する。この実施例では図３の場合の実施例に比べ共振
器の厚みａが半分で構成することができ、より小さな共
振器を構成することができる。
視図である。図３の同軸共振器と比較すると、主導体層
２、３の代わりに、共振領域の下面一面に第１の主導体
層３が形成され、共振領域を覆うことなく側壁用バイア
ホール導体４群の端部のみを電気的に接続する第２の主
導体層２’が形成されている。共振器の端部が表面に露
出している場合、即ち、低誘電率の大気と接触している
場合、あるいは誘電体基板１よりも比誘電率の低い誘電
体に覆われている場合、共振領域内に給電された電磁波
は、誘電体基板１と大気、または誘電率の低い誘電体と
の界面で反射されるため、電磁波が漏れることないため
に、主導体層２を必要とすることなく、共振器として作
用する。この実施例では図３の場合の実施例に比べ共振
器の厚みａが半分で構成することができ、より小さな共
振器を構成することができる。
【００２２】図５は本発明の、同軸系共振器と導波管系
共振器とを組み合わせて構成した、フィルタの一実施例
である。入出力端子として同軸共振系を用いており、マ
イクロストリップ線路等と結合しやすいようにしてい
る。また、一般に、帯域通過濾波器では、中央部の共振
系のＱ値が大きいことが必要であるため、高いＱ値の導
波系共振器を用いている。なお、同軸共振系と導波管共
振系との結合は、遮断導波部の長さＳで調整できる（参
考文献：小西良弘著、マイクロ波回路の基礎とその応
用）。
共振器とを組み合わせて構成した、フィルタの一実施例
である。入出力端子として同軸共振系を用いており、マ
イクロストリップ線路等と結合しやすいようにしてい
る。また、一般に、帯域通過濾波器では、中央部の共振
系のＱ値が大きいことが必要であるため、高いＱ値の導
波系共振器を用いている。なお、同軸共振系と導波管共
振系との結合は、遮断導波部の長さＳで調整できる（参
考文献：小西良弘著、マイクロ波回路の基礎とその応
用）。
【００２３】図６は、図１に示す本発明の実施例の積層
型共振器の入出力部の構成例を示したものである。主導
体層２にスロット孔８とコプレーナ線路９が形成されて
いる。上記図５のように遮断導波管を通して接続しやす
い同軸系と接合しても良いが、図６に示すようにスロッ
ト孔を介して電磁結合により入出力部を構成した方が構
成も簡単でありロスも少ない。また、図６の例では、コ
プレーナ線路を用いているが、同様にマイクロストリッ
プ線路を用いてスロット孔８を介して電磁結合させるこ
ともできる。この場合は、主導体層２にスロット孔のみ
を形成し、その上部に誘電体層を設け、その誘電体層上
にマイクロストリップ線路の中心線路を形成し、平面的
にみて、スロット孔８の中心から中心線路の先端が１／
４波長分突出する位置に形成することにより電磁結合さ
せることができる。
型共振器の入出力部の構成例を示したものである。主導
体層２にスロット孔８とコプレーナ線路９が形成されて
いる。上記図５のように遮断導波管を通して接続しやす
い同軸系と接合しても良いが、図６に示すようにスロッ
ト孔を介して電磁結合により入出力部を構成した方が構
成も簡単でありロスも少ない。また、図６の例では、コ
プレーナ線路を用いているが、同様にマイクロストリッ
プ線路を用いてスロット孔８を介して電磁結合させるこ
ともできる。この場合は、主導体層２にスロット孔のみ
を形成し、その上部に誘電体層を設け、その誘電体層上
にマイクロストリップ線路の中心線路を形成し、平面的
にみて、スロット孔８の中心から中心線路の先端が１／
４波長分突出する位置に形成することにより電磁結合さ
せることができる。
【００２４】図７は、図２に示す本発明の積層型共振器
の入出力部の構成例を示したものである。第２の主導体
層２’にコプレーナ線路９が形成されており、コプレー
ナ線路の信号線のみが共振器上部にまで達している。こ
の部分は１／４波長のモノポールアンテナとして作用さ
せることにより、良好な接続が可能となる。
の入出力部の構成例を示したものである。第２の主導体
層２’にコプレーナ線路９が形成されており、コプレー
ナ線路の信号線のみが共振器上部にまで達している。こ
の部分は１／４波長のモノポールアンテナとして作用さ
せることにより、良好な接続が可能となる。
【００２５】また、本発明によれば、共振領域の一部に
比誘電率が高い部分を形成することにより、電磁界を比
誘電率の高い部分に集中させることができ、導体による
損失も低減することができ、それにより高いＱ値の共振
器を得ることができる。
比誘電率が高い部分を形成することにより、電磁界を比
誘電率の高い部分に集中させることができ、導体による
損失も低減することができ、それにより高いＱ値の共振
器を得ることができる。
【００２６】その具体的な構造例について、図８、図９
をもとに説明する。図８および図９によれば、例えば、
誘電体基板１を誘電体層１ａ、１ｂおよび１ｃの３層に
より構成し、誘電体層１ｂの部分は誘電体層１ａおよび
１ｃの比誘電率よりも高い誘電体材料により構成する。
をもとに説明する。図８および図９によれば、例えば、
誘電体基板１を誘電体層１ａ、１ｂおよび１ｃの３層に
より構成し、誘電体層１ｂの部分は誘電体層１ａおよび
１ｃの比誘電率よりも高い誘電体材料により構成する。
【００２７】かかる構成において、側壁用バイアホール
導体４群は、前述した通り、共振周波数に対応する信号
波長λｃの１／２未満の間隔で形成されるが、ここで言
う共振周波数に対応する信号波長λｃとは、高誘電体層
１ｂにおけるものである。
導体４群は、前述した通り、共振周波数に対応する信号
波長λｃの１／２未満の間隔で形成されるが、ここで言
う共振周波数に対応する信号波長λｃとは、高誘電体層
１ｂにおけるものである。
【００２８】誘電体共振器のＱ値は、その誘電体材料の
誘電正接、主導体層２、３のよる導体損失および側壁用
バイアホール導体４と副導体層５による導体損失、さら
に電磁界の共振モードによりこの共振器のＱ値が決定さ
れる。
誘電正接、主導体層２、３のよる導体損失および側壁用
バイアホール導体４と副導体層５による導体損失、さら
に電磁界の共振モードによりこの共振器のＱ値が決定さ
れる。
【００２９】例えば、誘電体基板をセラミック材料によ
り構成した場合、セラミックス材料は比較的誘電損失は
小さいが、メタライズ部、即ち、導体部の抵抗が高い場
合が多いために、導体損失によりＱ値が低下している場
合が多い。近年、ガラスセラミック材料も開発され、メ
タライズに抵抗の低い銅も用いられるようになったが、
その抵抗は純銅に比べかなり低いものである。
り構成した場合、セラミックス材料は比較的誘電損失は
小さいが、メタライズ部、即ち、導体部の抵抗が高い場
合が多いために、導体損失によりＱ値が低下している場
合が多い。近年、ガラスセラミック材料も開発され、メ
タライズに抵抗の低い銅も用いられるようになったが、
その抵抗は純銅に比べかなり低いものである。
【００３０】そこで、本発明によれば、共振器を構成す
る部分の中央の誘電体層を比誘電率の高い材料により構
成すると、電磁界は比誘電率の高い部分、つまり中央部
に集中するため、主導体層２、３付近には電磁界の密度
が低くなる。その結果、主導体層２、３による導体損失
が低減され、この共振器のＱ値を向上することができ
る。また、望ましくは、誘電体層１ｂには、誘電体層１
ａ，１ｃより誘電正接の低い材料を用いることによりさ
らにＱ値を向上させることができる。
る部分の中央の誘電体層を比誘電率の高い材料により構
成すると、電磁界は比誘電率の高い部分、つまり中央部
に集中するため、主導体層２、３付近には電磁界の密度
が低くなる。その結果、主導体層２、３による導体損失
が低減され、この共振器のＱ値を向上することができ
る。また、望ましくは、誘電体層１ｂには、誘電体層１
ａ，１ｃより誘電正接の低い材料を用いることによりさ
らにＱ値を向上させることができる。
【００３１】図９は、図２の共振器を改良したものであ
りその断面図である。図９の共振器は、共振器の端部が
表面に露出している場合、即ち、低誘電率の大気と接触
している場合、あるいは誘電体基板１よりも比誘電率の
低い誘電体に覆われている場合、共振領域内に給電され
た電磁波が、誘電体基板１と大気、または誘電率の低い
誘電体基板との界面で反射されるため、電磁波が漏れる
ことないために、主導体層２を必要とすることなく、共
振器として作用するものであるが、かかる構成の場合、
第２の主導体層２’と接する誘電体層１ａを誘電体層１
ｂよりも高誘電率化することにより、この効果は大きく
なる。
りその断面図である。図９の共振器は、共振器の端部が
表面に露出している場合、即ち、低誘電率の大気と接触
している場合、あるいは誘電体基板１よりも比誘電率の
低い誘電体に覆われている場合、共振領域内に給電され
た電磁波が、誘電体基板１と大気、または誘電率の低い
誘電体基板との界面で反射されるため、電磁波が漏れる
ことないために、主導体層２を必要とすることなく、共
振器として作用するものであるが、かかる構成の場合、
第２の主導体層２’と接する誘電体層１ａを誘電体層１
ｂよりも高誘電率化することにより、この効果は大きく
なる。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、従
来の導波管型または同軸型の共振器構造における側面を
導体壁に代わり、所定間隔で設けられた多数のバイアホ
ール導体によって囲むことにより、従来の多層化技術に
よって容易に作製できる共振器を提供できる。これによ
り、多層化された配線基板や半導体素子を収納するパッ
ケージ構造内に共振器またはフィルタを積層技術をもっ
て形成することができる。
来の導波管型または同軸型の共振器構造における側面を
導体壁に代わり、所定間隔で設けられた多数のバイアホ
ール導体によって囲むことにより、従来の多層化技術に
よって容易に作製できる共振器を提供できる。これによ
り、多層化された配線基板や半導体素子を収納するパッ
ケージ構造内に共振器またはフィルタを積層技術をもっ
て形成することができる。
【図１】本発明に係わる導波管型の共振器の一実施例を
説明するための概略斜視図である。
説明するための概略斜視図である。
【図２】本発明に係わる導波管型の共振器の他の実施例
を説明するための概略斜視図である。
を説明するための概略斜視図である。
【図３】本発明に係わる同軸型の共振器の一実施例を説
明するための概略斜視図である。
明するための概略斜視図である。
【図４】本発明に係わる同軸型の共振器の他の実施例を
説明するための概略斜視図である。
説明するための概略斜視図である。
【図５】本発明に係わる導波管型共振器と同軸型共振器
を用いたフィルタを用いた一実施例の概略斜視図であ
る。
を用いたフィルタを用いた一実施例の概略斜視図であ
る。
【図６】本発明に係わる導波管型の共振器の入出力部を
説明するための概略斜視図である。
説明するための概略斜視図である。
【図７】本発明に係わる同軸型の共振器の入出力部を説
明するための概略斜視図である。
明するための概略斜視図である。
【図８】本発明に係わる共振器の共振領域内の一部を高
誘電率化した場合の共振器の断面図である。
誘電率化した場合の共振器の断面図である。
【図９】本発明に係わる他の共振器の共振領域内の一部
を高誘電率化した場合の共振器の断面図である。
を高誘電率化した場合の共振器の断面図である。
１ 誘電体基板 ２ （第１の）主導体層 ２’第２の主導体層 ３ 主導体層 ４ 側壁用バイアホール導体群 ５ 副導体層 ６ 信号線 ７ 穴 ８ スロット孔 ９ コプレーナ線路
Claims (7)
- 【請求項１】複数の誘電体層の積層体からなる誘電体基
板と、該誘電体基板の上下面の少なくとも所定領域を含
む表面に形成された一対の主導体層と、前記主導体層の
前記所定領域を囲み、相互に共振周波数に対応する信号
波長の１／２未満の間隔をもって前記主導体層間を電気
的に接続するように形成された複数の側壁用バイアホー
ル導体群とを具備し、前記主導体層と前記側壁用バイア
ホール導体群によって取り囲まれた領域によって共振領
域を形成したことを特徴とする積層型共振器。 - 【請求項２】前記主導体層間に、前記側壁用バイアホー
ル導体群と電気的に接続され、前記共振領域の周囲に形
成された側壁用導体層を具備することを特徴とする請求
項１記載の積層型共振器。 - 【請求項３】前記共振領域の中央部に位置する前記誘電
体層を両側の誘電体層よりも高誘電率化したことを特徴
とする請求項１記載の積層型共振器。 - 【請求項４】複数の誘電体層の積層体からなる誘電体基
板と、該誘電体基板の片方の少なくとも所定領域を含む
表面に形成された第１の主導体層と、前記主導体層の前
記所定領域を囲み、相互に共振周波数に対応する信号波
長の１／２未満の間隔をもって前記誘電体層の積層方向
に延びるように形成された複数の側壁用バイアホール導
体群と、前記誘電体基板の他方の面の前記所定領域以外
の領域に形成され、前記側壁用バイアホール導体の端部
を電気的に接続する第２の主導体層を具備し、前記主導
体層と前記側壁用バイアホール導体群によって取り囲ま
れた領域によって共振領域を形成したことを特徴とする
積層型共振器。 - 【請求項５】前記主導体層間に、前記側壁用バイアホー
ル導体群と電気的に接続され、前記共振領域の周囲に側
壁用導体層を一層以上形成した具備することを特徴とす
る請求項４記載の積層型共振器。 - 【請求項６】前記共振領域の、前記第２の主導体層と接
する前記誘電体層を他よりも高誘電率化したことを特徴
とする請求項４記載の積層型共振器。 - 【請求項７】請求項１乃至請求項６の少なくともいずれ
かの積層型共振器を具備する積層型フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10872497A JP3464117B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 積層型共振器および積層型フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10872497A JP3464117B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 積層型共振器および積層型フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303618A true JPH10303618A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3464117B2 JP3464117B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=14491953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10872497A Expired - Lifetime JP3464117B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 積層型共振器および積層型フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464117B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002005379A1 (fr) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Nec Corporation | Filtre |
| EP1300908A1 (en) * | 2000-07-07 | 2003-04-09 | NEC Corporation | Filter |
| EP1276169A3 (de) * | 2001-07-13 | 2003-05-28 | EADS Deutschland Gmbh | Hohlleiter-Mikrostreifen-Übergang |
| EP1349232A2 (de) * | 2002-03-27 | 2003-10-01 | Tesat Spacecom GmbH & Co. KG | Mikrowellenresonator |
| EP1398848A2 (en) * | 1997-07-25 | 2004-03-17 | Kyocera Corporation | Laminated aperture antenna and multi-layered wiring board comprising the same |
| JP2005020415A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Kyocera Corp | 誘電体導波管線路と導波管との接続構造並びにその構造を用いたアンテナ装置及びフィルター装置 |
| KR100651627B1 (ko) | 2005-11-25 | 2006-12-01 | 한국전자통신연구원 | 교차결합을 갖는 유전체 도파관 필터 |
| US7271686B2 (en) | 2003-11-13 | 2007-09-18 | Kyocera Corporation | Dielectric filter and wireless communication system |
| JP2007266948A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 偶高調波ミクサおよびそのバンドパスフィルタ |
| WO2009081504A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Nec Corporation | Differential-common mode resonant filters |
| WO2010073410A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | Nec Corporation | Filter based on a combined via structure |
| WO2011010393A1 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Nec Corporation | Resonant elements designed vertically in a multilayer board and filters based on these elements |
| JP2011061754A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Korea Electronics Telecommun | ミリメートル波帯域パッチアンテナ |
| JP2011234011A (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波フィルタ |
| WO2022138242A1 (ja) | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 京セラ株式会社 | 印刷配線板、積層型共振器および積層型フィルタ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7439831B2 (en) | 2004-02-27 | 2008-10-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Transition circuit |
| JP3938590B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-27 | 株式会社セルクロス | 通信装置 |
| JPWO2007066406A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2009-05-14 | 国立大学法人 東京大学 | 通信装置 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10872497A patent/JP3464117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1398848A3 (en) * | 1997-07-25 | 2004-06-16 | Kyocera Corporation | Laminated aperture antenna and multi-layered wiring board comprising the same |
| EP1398848A2 (en) * | 1997-07-25 | 2004-03-17 | Kyocera Corporation | Laminated aperture antenna and multi-layered wiring board comprising the same |
| EP1300908A4 (en) * | 2000-07-07 | 2004-03-17 | Nec Corp | FILTERED |
| EP1300908A1 (en) * | 2000-07-07 | 2003-04-09 | NEC Corporation | Filter |
| WO2002005379A1 (fr) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Nec Corporation | Filtre |
| US7113060B2 (en) | 2000-07-07 | 2006-09-26 | Nec Corporation | Dielectric waveguide filter with inductive windows and coplanar line coupling |
| EP1276169A3 (de) * | 2001-07-13 | 2003-05-28 | EADS Deutschland Gmbh | Hohlleiter-Mikrostreifen-Übergang |
| DE10213766A1 (de) * | 2002-03-27 | 2003-10-16 | Tesat Spacecom Gmbh & Co Kg | Mikrowellenresonator |
| EP1349232A3 (de) * | 2002-03-27 | 2003-11-12 | Tesat Spacecom GmbH & Co. KG | Mikrowellenresonator |
| EP1349232A2 (de) * | 2002-03-27 | 2003-10-01 | Tesat Spacecom GmbH & Co. KG | Mikrowellenresonator |
| DE10213766B4 (de) * | 2002-03-27 | 2017-01-12 | Tesat-Spacecom Gmbh & Co.Kg | Mikrowellenresonator |
| JP2005020415A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Kyocera Corp | 誘電体導波管線路と導波管との接続構造並びにその構造を用いたアンテナ装置及びフィルター装置 |
| US7271686B2 (en) | 2003-11-13 | 2007-09-18 | Kyocera Corporation | Dielectric filter and wireless communication system |
| KR100651627B1 (ko) | 2005-11-25 | 2006-12-01 | 한국전자통신연구원 | 교차결합을 갖는 유전체 도파관 필터 |
| JP4593503B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2010-12-08 | 三菱電機株式会社 | 偶高調波ミクサおよびそのバンドパスフィルタ |
| JP2007266948A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 偶高調波ミクサおよびそのバンドパスフィルタ |
| WO2009081504A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-02 | Nec Corporation | Differential-common mode resonant filters |
| JP2011508465A (ja) * | 2007-12-25 | 2011-03-10 | 日本電気株式会社 | 差動コモンモード共鳴フィルタ |
| US8576027B2 (en) | 2007-12-25 | 2013-11-05 | Nec Corporation | Differential-common mode resonant filters |
| JP2012514350A (ja) * | 2008-12-25 | 2012-06-21 | 日本電気株式会社 | 組み合わせビア構造体に基づくフィルタ |
| US8970327B2 (en) | 2008-12-25 | 2015-03-03 | Nec Corporation | Filter based on a combined via structure |
| WO2010073410A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | Nec Corporation | Filter based on a combined via structure |
| WO2011010393A1 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Nec Corporation | Resonant elements designed vertically in a multilayer board and filters based on these elements |
| JP2012533912A (ja) * | 2009-07-21 | 2012-12-27 | 日本電気株式会社 | 多層基板中に縦方向に構成された共振素子およびこれらを用いたフィルタ |
| US8994480B2 (en) | 2009-07-21 | 2015-03-31 | Nec Corporation | Resonant elements designed vertically in a multilayer board and filters based on these elements |
| JP2011061754A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Korea Electronics Telecommun | ミリメートル波帯域パッチアンテナ |
| US8319689B2 (en) | 2009-09-08 | 2012-11-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Patch antenna with wide bandwidth at millimeter wave band |
| JP2011234011A (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波フィルタ |
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