JPH11177310A - 高周波伝送線路、誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信機 - Google Patents

高周波伝送線路、誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサおよび通信機

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JPH11177310A
JPH11177310A JP10256580A JP25658098A JPH11177310A JP H11177310 A JPH11177310 A JP H11177310A JP 10256580 A JP10256580 A JP 10256580A JP 25658098 A JP25658098 A JP 25658098A JP H11177310 A JPH11177310 A JP H11177310A
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dielectric
resonator
edge
transmission line
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Noribumi Matsui
則文 松井
Seiji Hidaka
青路 日高
Yohei Ishikawa
容平 石川
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量化を図るとともに損失特性を効率的
に改善することのできる高周波伝送線路および誘電体共
振器を提供する。 【解決手段】 誘電体板１に電極を形成して伝送線路を
構成する際、電極の縁端部に、該縁端部に沿って一本ま
たは複数本の間隙４を設けて、細線状電極３´を形成す
る。これにより電極縁端部における電流の集中部分を分
散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は主にマイクロ波帯
やミリ波帯で用いられる高周波伝送線路および誘電体共
振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高周波回路用の伝送線路とし
て、製造が容易で、小型化および薄型化が可能であると
いう点から、マイクロストリップラインが多く用いられ
ている。
【０００３】マイクロストリップラインの基本構造は、
図３３に示すように、誘電体板１の一方の面にグランド
電極２を形成し、他方の面にマイクロストリップライン
用電極３を形成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３３に示したような
マイクロストリップラインでは、いわゆる縁端効果によ
り、電極３の縁端部に電流が集中する。そのため縁端部
における導体損失が著しくなる。この導体損失の大部分
がマイクロストリップライン用電極３の縁端部の数μｍ
の領域で生じていて、伝送線路の損失特性や耐電力特性
は縁端効果に支配されることになる。
【０００５】この状況に鑑みて、電極縁端部での電流集
中を緩和させることを目的とした高周波伝送線路が特開
平８−３２１７０６号公報において提案されている。こ
の高周波伝送線路は、一定幅の線状導体を一定間隔を保
って信号伝搬方向に平行に複数本形成するものである。
【０００６】しかし、一定幅の線状導体を等間隔に配し
た構造の伝送線路では、縁端部での電流集中を緩和させ
るには効果的であるが、本来縁端効果の影響の少ない中
央部分までもが細い線状導体で構成されることになるた
め、この中央部分では、導体断面積が小さくなることに
よる導体損失が問題となる。
【０００７】上述の問題は、マイクロストリップライン
に限らず、また伝送線路にも限らず、誘電体に電極を形
成して成る誘電体共振器についても同様に生じる。
【０００８】この発明の目的は、小型軽量化を図るとと
もに損失特性を更に効率的に改善することのできる高周
波伝送線路および誘電体共振器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は請求項１に記
載のとおり、誘電体と電極を有する高周波伝送線路にお
いて、その電極の縁端部に、該縁端部に沿って１本また
は複数本の間隙を設けて高周波伝送線路を構成する。こ
れにより高周波伝送線路を構成する電極の縁端部に細い
電極が構成され、それぞれの細い電極の縁端部と主たる
電極の縁端部に電流が分流することになる。しかも電極
の縁端部でない箇所には上記間隙を設けないことによっ
て、導体断面積の減少による導体損失が解消される。し
たがって電極の全体を一定幅の細い線状導体で構成した
従来の伝送線路に比べて、更に導体損失を低減すること
ができる。また、従来の伝送線路と同等の導体損失とな
るように線路を設計した場合、線路の小型化・薄型化が
可能となる。
【００１０】この発明は、請求項２に記載のとおり、前
記電極を、薄膜導体層と薄膜誘電体層との積層体から構
成する。誘電体に対して単層の導体層を設けた場合、表
皮効果によって電極膜の表層に電流が集中し、ほとんど
の電流が表皮深さ部分に流れるため導体損失が大きい
が、このように薄膜導体層と薄膜誘電体層の積層体とし
て構成することにより、複数の薄膜導体層に分散して電
流が流れる。その結果、電極の深さ方向に対しても電流
集中が緩和され、全体の導体損失が更に低減される。
【００１１】また、この発明は、請求項３に記載のとお
り、前記電極を超伝導体で構成する。一般に超伝導体は
電極材料の超伝導転移温度以下で電気抵抗が０になる
が、その超伝導体状態を保つためには、臨界電流密度を
超えないようにし、電流密度を所定値以下に保つ必要が
あり、それを超えると超伝導状態が破綻して或る抵抗値
を示すことになる。本願発明によれば電極の各部におい
て電流集中が緩和されるため、線幅の細い（断面積の小
さな）電極であっても容易に超伝導状態を保つことが可
能となる。
【００１２】また、この発明は、請求項４に記載のとお
り、誘電体と電極を有する高周波伝送線路において、そ
の電極を薄膜導体層と薄膜誘電体層との積層体として構
成するとともに、該電極の縁端部を誘電体表面に対して
略垂直に折り曲げた形状にする。これにより、電極の縁
端部では、縁端効果により電流が集中しようとするが、
この縁端部には、誘電体板表面に対して略垂直方向に伸
びる薄膜導体層が存在するため、複数の薄膜導体層にそ
れぞれ電流が流れることにより電流が分散され、しかも
縁端効果の大きい部分の電極断面積が実質上増大するた
め、各薄膜導体層毎の電流集中も緩和される。
【００１３】この発明は請求項５に記載のとおり、上記
の高周波伝送線路を共振線路として用いる。これにより
無負荷Ｑ（Ｑｏ）の高い誘電体共振器が得られる。
【００１４】またこの発明は、請求項６に記載のとお
り、誘電体表面または誘電体内部に電極を形成して誘電
体共振器を構成するとともに、該電極の縁端部に、当該
縁端部に沿って１本または複数本の間隙を設ける。これ
により電極縁端部における電流集中が緩和され、全体の
導体損失が減少し、Ｑｏの高い誘電体共振器が得られ
る。
【００１５】図３１および図３２は具体的ないくつかの
伝送線路における減衰定数α〔Ｎｐ／ｍ〕をシミュレー
ションした結果を示している。ここで誘電体板の厚みを
０．１ｍｍ、比誘電率εｒを１０，線路幅を１１μｍと
し、周波数２ＧＨｚにおいてシュミレートしたものであ
り、図３１は間隙を１μｍとし、間隙を設けたことによ
る細線状電極の幅を１μｍとした場合であり、（Ａ）に
示す従来の線路の場合、α＝２．９２であるが、（Ｂ）
に示すように全体を一定幅の細い線状電極とした場合、
α＝３．５９となり、導体損失は却って悪くなる。これ
に対し、（Ｃ）に示すように、縁端部にそれぞれ一本の
間隙を設けた場合、α＝２．８７となり、導体損失が大
きく改善される。もしこの条件で左右の縁端部にそれぞ
れ２本の間隙を設けた場合は（Ｄ）のようにα＝３．１
５となり（Ａ）の場合より導体損失が増大する。しかし
（Ｂ）に比べればまだ改善されていることが解る。ま
た、（Ｅ）に示すように電極の中央部に間隙を設けれ
ば、導体断面積が低下する分、αが劣化するが、それで
も（Ｂ）の場合より良好である。
【００１６】図３２は間隙の幅を０．４μｍとし、細線
状電極の幅を１．５μｍとした場合であり、（Ｂ）に示
すように全体を一定幅の細い線状電極とした場合、全体
の導体断面積が大きい分、図３１に比べてαは小さな値
を示す。しかし、（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように
本願発明によれば、αは更に低い値を示し、導体損失が
低減できることが解る。
【００１７】また、この発明は、上記誘電体共振器と、
その誘電体共振器に結合する入出力電極とを設けてフィ
ルタを構成する。
【００１８】また、この発明は、上記フィルタにより送
信フィルタと受信フィルタを構成し、送信フィルタを送
信信号入力ポートとアンテナポートとの間に設け、受信
フィルタを受信信号出力ポートと前記アンテナポートと
の間に設けてデュプレクサを構成する。
【００１９】さらに、この発明は上記高周波伝送線路、
誘電体共振器、フィルタ、またはデュプレクサを高周波
回路部に設けて通信機を構成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
マイクロストリップラインの構成を図１および図２を参
照して説明する。図１はマイクロストリップラインの斜
視図であり、誘電体板１の図における下面にグランド電
極２を形成していて、誘電体板１の図における上面に
３，３´で示すマイクロストリップライン用電極を形成
している。このようにマイクロストリップライン用電極
３の縁端部に複数の間隙４を設けることによって、３´
で示す細い電極部分を構成している。このようなマイク
ロストリップライン用電極３，３´は厚膜印刷法により
形成するか、全面に電極膜を形成した後に、エッチング
等の各種のパターンニング法によって間隙４を設けるこ
とによって形成してもよい。また、このストリップライ
ン用電極３，３′は超伝導薄膜により形成してもよい。
【００２１】図２は図１に示したマイクロストリップラ
インと図３３に示した従来のマイクロストリップライン
のそれぞれの電流密度の比較例である。（Ａ）に示すよ
うに電極３，３´のそれぞれの縁端部に電流が集中する
が、全体としては複数箇所に分散されるため、最大電流
密度は抑制される。これに対し（Ｂ）に示す従来のマイ
クロストリップラインでは、電極３の縁端部に大きな電
流集中が生じ、この部分での導体損失が大きなものとな
る。上述したように、この発明によれば最大電流密度が
抑えられるため、上記ストリップライン用電極３，３′
を超伝導薄膜により形成した場合に、臨界電流密度を超
えない範囲で全体に大きな電流を流すことができ、小型
でありながら比較的大電力を扱えるようになる。また、
ストリップライン用電極３，３′の膜厚を薄くしたり、
幅を細くしても、臨界電流密度を超えない範囲で使用す
ることが容易となる。
【００２２】図３は第２の実施形態に係るマイクロスト
リップラインの構成を示す斜視図である。図１に示した
ものと異なり、マイクロストリップライン用電極３の縁
端部に沿って複数本の間隙を設けるが、外側へいくほど
電極幅を細くし、中央に向かうほど電極幅を広くしてい
る。この構造により、縁端効果の高い箇所ほど、電流集
中を分散させる電極部分を密に配置することができるた
め、少ない間隙の本数で電流分布の均等化を図ることが
できる。
【００２３】図４は第３の実施形態に係るマイクロスト
リップラインの構成を示す斜視図である。これは図１に
示した間隙４部分に誘電体４´が介在するようにしたも
のである。この構造でも、電極３，３´のそれぞれの縁
端部に電流が集中するが、全体としては複数箇所に分散
されるため、最大電流密度は抑制される。
【００２４】更に図５は第４の実施形態に係るマイクロ
ストリップラインの斜視図であり、図１または図４に示
した状態で、誘電体板１の上部に更に誘電体５を被覆し
たものである。この構造によればＴＥＭ波に近い基本モ
ードと表面波モードとの結合が少なくなり、エネルギ変
換による損失が減少する。
【００２５】図６は第５の実施形態に係るマイクロスト
リップラインの構成を示す斜視図である。ただし（Ａ）
ではマイクロストリップライン３の縁端部の微細な構造
は省略していて、（Ｂ）に（Ａ）における丸印部分の拡
大図を示している。この例では、マイクロストリップラ
イン用電極として中央部分に１３で示す電極を配置し、
その両側に３で示す電極を配置するとともに、この電極
３の両縁端部に、（Ｂ）の３´に示すように細い線状電
極を形成している。
【００２６】次に、マイクロストリップライン以外の他
の伝送線路の例を図７〜図１４に示す。但し、それぞれ
に図においては、間隙を設ける箇所を丸印で示すだけと
し、電極縁端部の微細な構造の図示は省略している。
【００２７】図７はコプレーナガイドに適用した例を示
す斜視図である。同図に示すように誘電体板１の一方の
面にグランド電極９，９およびコプレーナガイド用電極
８を形成している。この構造では、図中に丸印で示すよ
うに、磁界が集中するコプレーナガイド用電極８の両縁
端部およびコプレーナガイド用電極８に対向するグラン
ド電極９の縁端部に１本または複数本の間隙を設けて、
図６（Ｂ）に示したような細線状電極をそれぞれ形成し
ている。
【００２８】図８は対称型２導体のコプレーナガイドに
適用した例を示す斜視図である。同図に示すように誘電
体板１の一方の面にコプレーナガイド用電極６を設けて
いる。このコプレーナガイド用電極６の両縁端部に１本
または複数本の間隙を設けて、図６（Ｂ）に示したよう
な細線状電極をそれぞれ形成している。
【００２９】図９はスロットガイドに適用した例を示す
斜視図である。同図に示すように誘電体板１の一方の面
にスロットガイド用電極７，７を形成する。この場合も
磁界の集中するスロット部分に対向するスロットガイド
用電極７の縁端部にそれぞれ間隙を設けて細線状電極を
形成している。
【００３０】図１０はサスペンデッドストリップに適用
した例を示す斜視図である。同図に示すように、誘電体
板１の一方の面にサスペンデッドライン用電極１０を形
成し、他方の面にグランド電極１１，１１を形成する。
そしてグランド電極１１，１１の対向する縁端部とサス
ペンテッドライン用電極１０の両縁端部にそれぞれ間隙
を設けて細線状電極を形成している。
【００３１】図１１はフィンラインに適用した例を示す
斜視図である。同図において２０は導波管であり、その
内部に、グランド電極１２を形成した誘電体板１を配置
している。この場合、磁界が集中するスロット部分を挟
んで対向するグランド電極の縁端部に間隙を設けて、図
６（Ｂ）に示したような細線状電極をそれぞれ形成して
いる。
【００３２】図１２はＰＤＴＬ（平面誘電体線路）に適
用した例を示す斜視図である。同図に示すように、誘電
体板１の両面にＰＤＴＬ用電極２１を形成し、スロット
部分を挟んで対向するＰＤＴＬ用電極２１，２１の縁端
部に、図６（Ｂ）に示したような間隙を設けて細線状電
極をそれぞれ形成している。
【００３３】図１３はストリップラインに適用した例を
示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけ
る部分拡大図である。同図に示すように、誘電体板１の
両面にグランド電極２２を形成し、内部にストリップラ
イン用電極２３を設ける。このストリップライン用電極
２３の両縁端部には同図の（Ｂ）に示すように複数の間
隙を設けて細線状電極２３´をそれぞれ形成している。
【００３４】図１４は変形ストリップラインの構成を示
す斜視図であり、誘電体板１の一方の面にグランド電極
２２を形成し、誘電体１の内部にストリップライン用電
極２３を配置する。このストリップライン用電極２３の
構成は図３のものと同様である。
【００３５】次に薄膜積層電極を用いた例を図１５およ
び図１６を参照して説明する。
【００３６】図１５はマイクロストリップラインに適用
した例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は
（Ａ）における部分断面図である。同図に示すように誘
電体板１の一方の面に単層のグランド電極２を形成し、
他方の面に３０，３０´で示す薄膜積層電極を形成して
いる。薄膜積層電極は（Ｂ）に示すように、薄膜導体層
３１と薄膜誘電体層３２との積層構造から成る。このよ
うにマイクロストリップライン用電極の全体の縁端部に
間隙を設けて細線状電極３０´を設けることによって、
縁端効果による電流集中が誘電体板１の面方向に分散さ
れ、また電極全体を薄膜積層電極としたことにより、電
極の膜厚方向の表皮効果による電流集中も同時に緩和さ
れる。
【００３７】図１６は薄膜積層電極を用いた他の構成例
であり、誘電体板１の一方の面に単層のグランド電極２
を形成し、他方の面に縁端部が折れ曲がった形状の薄膜
積層電極３０を形成している。そして、薄膜積層電極３
０の縁端部全体をＥで示すように誘電体板１に対して垂
直方向に折り曲げた形状としている。この構造によっ
て、縁端効果により薄膜積層電極３０の縁端部に電流が
集中しようとするが、この縁端部には、誘電体板１に対
して垂直方向に伸びる薄膜導体層が存在するため、複数
の薄膜導体層にそれぞれ電流が流れることにより電流が
分散され、しかも縁端効果の大きい部分の電極断面積が
実質上増大するため、各薄膜導体層毎の電流集中も緩和
される。
【００３８】次に、上記高周波伝送線路を共振線路とし
て用いた誘電体共振器の例を図１７〜図２１を参照して
説明する。
【００３９】図１７は１／２波長線路共振器の構造を示
す斜視図である。この共振器は、誘電体板１の一方の面
にグランド電極２を形成し、他方の面にマイクロストリ
ップライン用電極３，３´を形成している。ただしこの
マイクロストリップライン用電極３，３´の一方の開放
端から他方の開放端までの長さｍをλ／２またはその整
数倍としている。これにより両端開放の共振器として作
用する。
【００４０】図１８はステップインピーダンス共振器に
適用した例を示す斜視図である。これは図７に示した共
振器における電極の開放端にステップインピーダンス用
電極１４を設けたものである。この構造によれば、同じ
共振周波数のマイクロストリップライン共振器に比べ
て、電極の長さを短くすることができ、限られた領域に
誘電体共振器を構成できる。
【００４１】図１９はヘアピン型共振器に適用した例を
示す平面図および断面図である。これは図１７に示した
マイクロストリップライン用電極３，３´をヘアピン型
に湾曲させたものである。
【００４２】図２０はヘアピン型ステップインピーダン
ス共振器に適用した例であり、図１９における電極の開
放端にステップインピーダンス用電極１４を形成したも
のである。
【００４３】図２１は１／４波長線路共振器に適用した
例であり、誘電体板１の一方の面にグランド電極２を形
成し、他方の面に長さｎがλ／４またはその奇数倍のマ
イクロストリップライン用電極３，３´を形成し、更に
一方の端部をグランド電極２に接続している。この構造
により、マイクロストリップライン用電極が１／４波長
線路共振器として作用する。
【００４４】図２２は図１７に示した１／２波長線路共
振器に入出力端子を設けてフィルタを構成した例を示す
斜視図である。このように１／２波長線路共振器に対す
る入出力用電極４１，４２を共振器用電極の開放端部分
に対向して設ければ、入出力用電極４１，４２は１／２
波長線路共振器に結合して、フィルタとして用いること
ができる。
【００４５】次に、誘電体板または誘電体柱に共振器用
の電極を形成して成る誘電体共振器の例を図２３〜図２
８を参照して説明する。
【００４６】図２３は開放円形ＴＭモード共振器の斜視
図および部分拡大断面図である。同図に示すように、誘
電体板１の両面に円形の共振器用電極４３，４４を対向
配置するとともに、共振器用電極４３，４４の縁端部に
４５で示す間隙を設けて、細線状電極４３´を形成して
いる。このような構造であるため、共振器用電極４３，
４４の縁端部における電流集中が緩和されて導体損失が
減少し、共振器のＱｏが増大する。
【００４７】図２４は開放矩形ＴＭモード共振器の斜視
図であり、誘電体板１の両面に矩形の共振器用電極４
３，４４を対向配置している。その他の構成は図２３の
共振器と同様である。
【００４８】図２５は矩形ストリップ共振器の斜視図で
ある。同図に示すように、誘電体板１の一方の面にグラ
ンド電極２を形成し、他方の面に矩形の共振器用電極４
６を形成する。そして、この共振器用電極４６の縁端部
に、図２３の（Ｂ）に示したものと同様に一本または複
数本の間隙を設けて細線状電極を形成している。
【００４９】図２６は円形ストリップ共振器の場合であ
り、誘電体板１の一方の面に円形の共振器用電極４６を
形成している。その他の構成は図２５の場合と同様であ
る。
【００５０】図２７はキャビティ内に開放円形誘電体共
振器を設けた例を示す一部破断斜視図である。同図にお
いて４８はそれぞれ円柱形状の誘電体柱であり、この２
つの誘電体柱の間に共振器用電極４３を設け、外側に電
極４４を形成している。これをキャビティ（遮蔽空洞）
４７の内部に配置している。共振器用電極４３は単一層
で形成するか、２つの誘電体柱４８の内側の端面にそれ
ぞれ形成したものを対向させる。また、２つの誘電体柱
４８の外側の電極４４とキャビティ４７とは導通されて
いても、絶縁されていてもよい。
【００５１】図２７の（Ｃ）は共振器用電極の電流分
布、（Ｄ）は共振器の電界分布、（Ｅ）は共振器の磁界
分布をそれぞれ示している。このように共振電磁界のエ
ネルギの大部分が誘電体柱内に集中し、各誘電体内の電
磁界分布は各々円形ＴＭ１１０モードに類似したものと
なる。結果的に共振器用電極４３の縁端部に電流が集中
することになる。
【００５２】図２７の（Ｂ）は（Ａ）における丸印部分
の拡大断面図である。共振器用電極４３の縁端部には複
数の間隙を設けて細線状電極４３´を形成している。こ
れにより共振器用電極４３の縁端部分における電流集中
を緩和している。
【００５３】図２８はＴＥモード誘電体共振器の例であ
り、同図において１はキャビティ４７の大きさに合わせ
た矩形の誘電体板であり、その両面に、中央にそれぞれ
円形の開口部を有するグランド電極２を形成している。
このグランド電極２の無い（開放された）誘電体板部分
にＴＥモードの共振器を構成している。そして、グラン
ド電極２の上記電極非形成部における縁端部に複数の間
隙を設けて細線状電極２´を形成している。これにより
グランド電極２の開口部に向かう側の縁端部における電
流集中を緩和している。
【００５４】次に、誘電体板に共振線路を形成して成る
デュプレクサの構成例を図２９を参照して説明する。図
２９の（Ａ）は全体の上面図、（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）
は（Ａ）におけるＢ，Ｃ，Ｄ部分の拡大図である。
（Ａ）においてＴＸは送信信号入力端子、ＲＸは受信信
号出力端子、ＡＮＴはアンテナ端子として用いる。５
１，５２，５３，５４はそれぞれヘアピン型共振器であ
り、図１９に示したように、マイクロストリップライン
用電極をヘアピン型に湾曲させたものである。５０は分
岐線路である。
【００５５】端子ＴＸと共振器５１のマイクロストリッ
プライン用電極とが対向する箇所は図２９の（Ｂ）に示
すように、中央のマイクロストリップライン用電極３と
両端縁部の細線状電極３′の端部を凹凸状にし、これに
合わせて端子ＴＸを凹凸状にして、互いの凹凸状部分を
所定の間隔を保って嵌め込んだ形状にしている。分岐線
路５０と共振器５２のマイクロストリップライン用電極
とが対向する箇所についても（Ｄ）に示すように、同様
である。共振器５１と５２との対向する箇所については
（Ｃ）に示すように、中央のマイクロストリップライン
用電極３と両端縁部の細線状電極３′の端部を互いに凹
凸状にし、互いの凹凸状部分を所定の間隔を保って嵌め
込んだ形状にしている。端子ＲＸ，分岐線路５０と共振
器５４，５３との対向部分および共振器５３と５４との
対向部分についても同様である。このような構造によ
り、共振器と端子との強い外部結合および共振器間の強
い結合が得られるため、フィルタ特性を定める上での設
計上の自由度が高まる。
【００５６】図２９に示した構造により、端子ＴＸと分
岐線路５０との間に、２段の共振器５１，５２による帯
域通過特性を示す送信フィルタが構成され、端子ＲＸと
分岐線路５０との間に、２段の共振器５３，５４による
帯域通過特性を示す受信フィルタが構成される。分岐線
路５０の線路長およびアンテナ端子ＡＮＴの分岐位置
は、受信フィルタと送信フィルタとが互いに干渉しない
位相関係となるように定める。
【００５７】次に上記誘電体フィルタまたはデュプレク
サを用いた通信装置の構成を図３０を参照して説明す
る。同図においてＡＮＴは送受信アンテナ、ＤＰＸはデ
ュプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰＦｂ，ＢＰＦｃはそれぞれ
帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭＰｂはそれぞれ増幅
回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞれミキサ、ＯＳＣは
オシレータ、ＤＩＶは分周器（シンセサイザー）であ
る。ＭＩＸａはＤＩＶから出力される周波数信号を変調
信号で変調し、ＢＰＦａは送信周波数の帯域のみを通過
させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを介しＡＮ
Ｔより送信する。ＢＰＦｂはＤＰＸから出力される信号
のうち受信周波数帯域のみを通過させ、ＡＭＰｂはそれ
を増幅する。ＭＩＸｂはＢＰＦｃより出力される周波数
信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号ＩＦを
出力する。
【００５８】図３０に示したデュプレクサＤＰＸ部分は
図２９に示した構造のデュプレクサを用いる。また帯域
通過フィルタＢＰＦａ，ＢＰＦｂ，ＢＰＦｃは図２２に
示した構造の誘電体フィルタを用いる。さらに、ＯＳＣ
は電圧可変発振器により構成し、その共振器として各図
に示した共振器を用いる。このようにして全体に小型で
電力効率の高い通信装置を構成することができる。
【００５９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、それぞ
れの細い電極の縁端部と主たる電極の縁端部に電流が分
流することになり、しかも電極全体の導体断面積が殆ど
減少しない。したがって電極の全体を一定幅の細い線状
導体で構成した従来の伝送線路に比べて、更に導体損失
を低減することができ、従来の伝送線路と同等の導体損
失となるように線路を設計した場合、線路の小型化・薄
型化が可能となる。
【００６０】請求項２に記載の発明によれば、薄膜導体
層と薄膜誘電体層の積層体として構成することにより、
複数の薄膜導体層に分散して電流が流れる。その結果、
電極の深さ方向に対しても電流集中が緩和され、全体の
導体損失が更に低減される。
【００６１】請求項３に記載の発明によれば、電極の各
部において電流集中が緩和されるため、全体として比較
的大電流が流れる場合であっても容易に超伝導状態を保
つことが可能となる。
【００６２】請求項４に記載の発明によれば、電極の縁
端部では、縁端効果により電流が集中しようとするが、
この縁端部には、誘電体板表面に対して略垂直方向に伸
びる薄膜導体層が存在するため、複数の薄膜導体層にそ
れぞれ電流が流れることにより電流が分散され、しかも
縁端効果の大きい部分の電極断面積が実質上増大するた
め、各薄膜導体層毎の電流集中も緩和される。
【００６３】請求項５，６に記載の発明によれば、電極
縁端部における電流集中が緩和され、全体の導体損失が
減少し、無負荷Ｑ（Ｑｏ）の高い誘電体共振器が得られ
る。
【００６４】請求項７に記載の発明によれば、小型で低
損失なフィルタが得られる。
【００６５】請求項８に記載の発明によれば、小型で低
損失なデュプレクサが得られる。
【００６６】請求項９に記載の発明によれば、小型で電
力効率の高い通信機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るマイクロストリップライ
ンの構成を示す斜視図である。
【図２】同マイクロストリップラインと従来のマイクロ
ストリップラインにおける電流密度の分布例を示す図で
ある。
【図３】第２の実施形態に係るマイクロストリップライ
ンの構成を示す斜視図である。
【図４】第３の実施形態に係るマイクロストリップライ
ンの構成を示す斜視図である。
【図５】第４の実施形態に係るマイクロストリップライ
ンの構成を示す斜視図である。
【図６】第５の実施形態に係るマイクロストリップライ
ンの構成を示す斜視図である。
【図７】コプレーナガイドに適用した例を示す図であ
る。
【図８】対称型２導体のコプレーナガイドに適用した例
を示す図である。
【図９】スロットガイドに適用した例を示す図である。
【図１０】サスペンデッドストリップに適用した例を示
す図である。
【図１１】フィンラインに適用した例を示す図である。
【図１２】ＰＤＴＬに適用した例を示す図である。
【図１３】ストリップラインに適用した例を示す図であ
る。
【図１４】変形ストリップラインに適用した例を示す図
である。
【図１５】薄膜積層電極を用いた例を示す図である。
【図１６】薄膜積層電極を用いた例を示す図である。
【図１７】１／２波長線路共振器に適用した例を示す図
である。
【図１８】ステップインピーダンス共振器に適用した例
を示す図である。
【図１９】ヘアピン型共振器に適用した例を示す図であ
る。
【図２０】ヘアピン型ステップインピーダンス共振器に
適用した例を示す図である。
【図２１】１／４波長線路共振器に適用した例を示す図
である。
【図２２】フィルタの構成を示す図である。
【図２３】開放円形ＴＭモード共振器に適用した例を示
す図である。
【図２４】開放矩形ＴＭモード共振器に適用した例を示
す図である。
【図２５】矩形ストリップ共振器に適用した例を示す図
である。
【図２６】円形ストリップ共振器に適用した例を示す図
である。
【図２７】開放円形誘電体共振器に適用した例を示す図
である。
【図２８】ＴＥモード誘電体共振器に適用した例を示す
図である。
【図２９】デュプレクサの構成例を示す図である。
【図３０】通信機の構成例を示す図である。
【図３１】各種形状の高周波伝送線路の減衰定数のシミ
ュレーション結果を示す図である。
【図３２】各種形状の高周波伝送線路の減衰定数のシミ
ュレーション結果を示す図である。
【図３３】従来のマイクロストリップラインの構成を示
す斜視図である。
【符号の説明】
１−誘電体板 ２，２´−グランド電極 ３，３´−マイクロストリップライン用電極 （３´−細線状電極） ４−間隙 ４´−誘電体 ５−誘電体 ６−コプレーナガイド用電極 ７−スロットガイド用電極 ８−コプレーナガイド用電極 ９−グランド電極 １０−サスペンデッドライン用電極 １１，１２−グランド電極 １３−マイクロストリップライン用電極 １４−ステップインピーダンス用電極 ２０−導波管 ２１−ＰＤＴＬ用電極 ２２−グランド電極 ２３−ストリップライン用電極 ３０−薄膜積層電極 ３１−薄膜導体層 ３２−薄膜誘電体層 ４１，４２−入出力用電極 ４３，４４−共振器用電極 ４５−間隙 ４６−共振器用電極 ４７−キャビティ ４８−誘電体柱 ５０−分岐線路 ５１〜５４−共振器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体と電極を有する高周波伝送線路に
    おいて、その電極の縁端部に、該縁端部に沿って１本ま
    たは複数本の間隙を設けたことを特徴とする高周波伝送
    線路。
  2. 【請求項２】 前記電極を、薄膜導体層と薄膜誘電体層
    との積層体として構成した請求項１に記載の高周波伝送
    線路。
  3. 【請求項３】 前記電極を超伝導体で構成した請求項１
    または２に記載の高周波伝送線路。
  4. 【請求項４】 誘電体と電極を有する高周波伝送線路に
    おいて、その電極を薄膜導体層と薄膜誘電体層との積層
    体として構成するとともに、該電極の縁端部を誘電体表
    面に対して略垂直に折り曲げた形状にしたことを特徴と
    する高周波伝送線路。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のうちいずれかに記載の高
    周波伝送線路を共振線路として用いて成る誘電体共振
    器。
  6. 【請求項６】 誘電体表面または誘電体内部に電極を形
    成した誘電体共振器において、該電極の縁端部に、当該
    縁端部に沿って１本または複数本の間隙を設けたことを
    特徴とする誘電体共振器。
  7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の誘電体共振器
    と当該誘電体共振器に結合する入出力電極とを設けて成
    るフィルタ。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のフィルタにより送信フ
    ィルタと受信フィルタを構成し、前記送信フィルタを送
    信信号入力ポートとアンテナポートとの間に設け、前記
    受信フィルタを受信信号出力ポートと前記アンテナポー
    トとの間に設けて成るデュプレクサ。
  9. 【請求項９】 請求項１〜４のうちいずれかに記載の高
    周波伝送線路、請求項５または６に記載の誘電体共振
    器、請求項７に記載のフィルタ、または請求項８に記載
    のデュプレクサを高周波回路部に設けて成る通信機。
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