JPS6390818A

JPS6390818A - 共振器

Info

Publication number: JPS6390818A
Application number: JP23677786A
Authority: JP
Inventors: 尚武岡村; 輝久鶴
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-04-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産呈上■■朋公国本発明は、ＵＨＦ帯を含みそれ以上の周波数領域で使用
されるフィルタや発振素子等に好適した共振器に関する
。

従米至挟玉上記の周波数領域におけるフィルタや発振素子等に用い
られる共振器は比較的高い尖鋭度（以下Ｑという。）を
もつことが必要とされ、そのような共振器としては、従
来、誘電体同軸共振器やストリップライン等がある。し
かし、これらの共振器は、構造が複雑化し、また、大型
化するので、コスト高になるという問題点があった。

そこで、このような問題点を解消せんとして本出願人は
、次に述べるような小型で低コストの共振器を先に提案
した（特願昭６ｌ−９７３１２）。

この共振器は、第４図に示すように、基板１１の表面１
１ａと裏面１１ｂとに、コイルパターン１２ａ、１３ａ
と、その両端にそれぞれ２つのコンデンサ電極パターン
１４ａ、　１４ｂ、　Ｌ５ａ、　１５ｂ　とが形成され
ている。

このコンデンサ電極パターンは、１４ａと１５ａ及び１
４ｂと１５ｂとが基板１１の表裏両面において対向して
おり、コンデンサＣ１１，Ｃ１２を形成している。

また、コイルパターン１２ａと１３ａとは、高周波的に
はコイルを形成する。

が解゛　しようとするル題声ところで、上記構成において誘電率εが８０、厚みが４
００μｍの基（反１１を用いて、ｆ　ｒ　＝　５０４Ｍ
　ｌｌｚで共振させるには、コンデンサの容量はＣ１１
＝　１８ｐＦ、Ｃｌ２＝５３ｐＦ、コイルのインダクタ
ンスはＬ１１＝Ｌ１２＝２．７７ｎＨとなる。これらの
値を得るためには、コンデンサＣ１１，ＣＩ２を構成す
るコンデンサ電極パターン１４ａ、　１４ｂ、　１５ａ
、　１５ｂは、Ａ１１＝　　７　　ｍ、　　　ｊ！　　
１２＝１．５　　　ｍｍ　、　　ｌ　　１３＝　　７　
　ｍｍ、　　　！！　　１４＝３．５龍の大きさに形成
され、コイルを構成するコイルパターン１２ａ、１３ａ
は、７！１５＝　１１６＝６．０　ｍｍに形成されるも
ので、誘電体同軸共振器やストリップライン等に比較し
て、この共振器は簡単な構造で、しかも小型化できるも
のであった。

しかしながら、近来電子機器は、機器本体をより小型で
軽量なものにする要望が強く、上記の共振器では、機器
本体の小型、軽量化になお障害となっていた。

本発明は、このような問題点に鑑み、さらに小形、低コ
ストな共振器を提供することを目的としている。

口題点を”決するための手段上記目的を達成するために、本発明に係る共振器は、基
板と、基板表面に形成された第一コイルパターンと、前
記第一コイルパターンの両端からそれぞれ延長して形成
された２つの下側コンデンサ電極パターンと、前記下側
コンデンサ電極パターンの上にそれぞれ形成された２つ
の誘電体と、前記誘電体の上にそれぞれ形成された２つ
の上側コンデンサ電極パターンと、前記上側コンデンサ
電極パターンの間に形成された第二コイルパターンと、
からなることを構成上の特徴とする。

立−ｍ−■ 上記構成によれば、基板表面に下側コンデンサ電極パタ
ーンを形成し、その上に誘電体を形成し、さらにその上
に上側コンデンサ電極パターンを形成したので、下側と
上側のコンデンサ電極パターンの距離は、それらの間に
介在される誘電体の厚さだけになり、対向距離が従来の
ものに比較して格段に縮小することができ、近接させる
ことによってコンデンサ容量が増大するため、同容量の
コンデンサであれば、コンデンサ電極パターンの面積を
小さくできるとともに、１対のコイルと２つのコンデン
サとが適宜電気的に結合され所望の共振器回路を得るこ
とができる。

尖−施一開第１図は本発明の一実施例としての共振器を示し、図（
イ）は正面図、図（ロ）はｘ−ｘｖＡ断面図、図（ハ）
は図（イ）のＹ−Ｙ線断面図である。

図中、１は、例えば４００μｍの厚さに形成された絶縁
体基板で、該絶縁体基板１の表面に直線状の第一コイル
パターン２が形成されている。２ａ。

２ｂは第一コイルパターン２の両端から延長して形成さ
れた下側コンデンサ電極パターンであり、下側コンデン
サ電極パターン２ａ、２ｂの上面には、これらを被覆す
るように、ＣＫ材からなる誘電体３がそれぞれ薄膜状に
積層されている。そして、下側コンデンサ電極パターン
２ａの上面に積層された誘電体３の上面には上側コンデ
ンサ電極パターン４ａが、下側コンデンサ電極パターン
２ｂの上面に積層された誘電体３の上面には上側には上
側コンデンサ電極パターン４ｂがそれぞれ形成され、さ
らに上側コンデンサ電極パターン４ａと４ｂの間には第
二コイルパターン４が形成されている。第一コイルパタ
ーン２と下側コンデンサ電極パターン２ａ、２ｂおよび
第二コイルパターン４と上側コンデンサ電極パターン４
ａ、４ｂとは、それぞれコの字状に形成されている。な
お、第一コイルパターン２、第二コイルパターン４、下
側コンデンサ電極パターン２ａ、２ｂ、上側コンデンサ
電極パターン４ａ、４ｂの材料としては例えば銀ペース
ト等が用いられ、第一コイルパターン　２　ト下側コン
デンサ電極パターン２ａ、　　２ｂとが、また第二コイ
ルパターン４と上側コンデンサ電極パターン４ａ、４ｂ
とが、それぞれ−度にスクリーン印刷等の方法によって
形成されている。

誘電体３の材料としては、ＣＫ材等を用いることができ
る。また、下側コンデンサ電極パターン２ｂの先端を誘
電体３から突出させているのは、リード線の接続を容易
にするためである。

上記の構成において、誘電体３を介して対向する下側コ
ンデンサ電極パターン２ａと上側コンデンサ電極パター
ン４ａ、および下側コンデンサ電極パターン２ｂと上側
コンデンサ電極パターン４ｂはそれぞれコンデンサＣ１
，Ｃ２の容量はそれぞれ誘電体３の誘電率ε、厚さｔ、
コンデンサ電極パターンの対向面積によって決まる。ま
た、第一コイルパターンニ、第二コイルパターン４は、
高周波的にはコイルを形成するので、そのインダクタン
スをＬｌ、Ｌ２とすると、この共振器は、第２図に示す
ように、コンデンサＣ１の両側にコイルＬＬ。

Ｌ２を直列接続したＬＣ直列回路にもう１つののコンデ
ンサＣ２を並列接続した等価回路であられされる。なお
、第一コイルパターン２、第二コイルパターン４は、他
の共振器と磁気的な結合が出来るよう適当な長さをもち
、またなるべく絶縁体基板１の端部寄りに形成されるの
が良く、同一の共振器の中で第一コイルパターン２と第
二コイルパターン４とが磁気的に結合したり静電容量を
持ったりしないよう出来るだけ離間させるのが望ましい
。

なお、上記の等価回路は、コンデンサＣ２の両側にリー
ド線を接続した場合の回路構成であって、例えば、コイ
ルの中央にリード線を接続すれば、コンデンサの両側に
コイルを直列接続したものを並列に接続した回路を構成
することもできる。

上記の共振器をｆｒ＝５０４ＭＨｚで共振させるには、
例えば、Ｃ１＝１８ｐＦと定めれば、ＬＬ、Ｌ２は次の
式から与えられる。

ここで、ＬＬ＝Ｌ２とすると、Ｌ１＝Ｌ２＝２．７７ｎＨとなる。Ｃ２は共振周波数には関係なく、使用するイン
ピーダンスに応じて選ぶことができる。この実施例では
、インピーダンス５０Ωのトキ、Ｃ２＝５３ｐＦでＱが
最大になったので、５３ｐＦに選んだ。ここで誘電体３
の誘電率εを８０、厚さ【を２０μｍとすれば、ＣＩ、
Ｃ２の静電容量は、１　　１　　＝０．１３菖璽　、　
　ｌ　　２＝１４＝４　　嘗■　、　　ｆ　　３　　＝
０．３０璽謹　、に設定することによって得られる。ま
た、Ｌｌ。

Ｌ２のインダクタンスはｌ　５　＝６．Ｏｎに設定する
ことによって得られる。第一コイルパターンニ、第二コ
イルパターン４の幅Ｗｌ、Ｗ２はインダクタンス値には
関係しないが、幅が大である程抵抗分が小さくなるので
、Ｑが高くなり、好ましい。

この実施例では、Ｗ　１　＝Ｗ　２　＝１．５　ｘ＊と
している。

上記の寸法で形成した共振器の共振特性を示すと、第３
図のようになり、この場合、Ｑは１４８と非常に高い値
が得られた。

上記のように、この実施例の共振器は、従来例で示した
共振器よりコンデンサ電極パターンの間隔を１７２０の
距離（本実施例：従来例＝２０μｍ：４００μｍ）に形
成できるので、コンデンサ容量が同じであれば、コンデ
ンサ電極パターンの占有する面積も１／２０にすること
ができる。このため、共振器自体の容積を格段に減少さ
せて、共振器の小型化に対し多大な効果がある。

なお、上記実施例において、下側コンデンサ電極パター
ン２ａ、２ｂと上側コンデンサ電極パターン４ａ、４ｂ
との距離は、誘電体３の厚さｔを変えることで変更でき
、これによってコンデンサＣ１，Ｃ２の容量が変わり、
共振周波数を変更することができるので、使用周波数と
の関係で適当な値に設定することができる。

また、誘電体３は、第一コイルパターン２の上面、およ
び第二コイルパターン４の下面にも及んで積層するよう
にしてもよい。

衾肌皇塾末以上説明したように本発明に係る共振器は、コイルパタ
ーンを基板の表面に形成するとともに、互いのコイルパ
ターンの両端部から延長して形成されたコンデンサ電極
パターン間に薄膜状に形成可能な誘電体を介在させたの
で、コンデンサ容量が同じであれば、コンデンサを構成
するコンデンサ電極パターンが占有する面積を小さくで
きるため、共振器自体の容積を小さくさせて、この共振
器を用いる電子機器の小型化に寄与するとともに、４０
０ＭＩ（ｚ帯板上の周波数で使用されるフィルタや発振
素子等に適した高いＱをもち、かつ、従来に比し電極材
料が少なくてすみ、低コスト化が図れる。

また、コンデンサ及びコイルを構成するコイルパターン
と誘電体とを基板表面のみに形成したので、基板の厚さ
に影響されることなく、コンデンサ電極パターンの間隔
を決定でき、この共振器を取付ける場所によって、基板
の厚さを自由に設定できる長所がある。

さらに、この共振器にリード線を接続する場合には、基
板の表面側のみで行うことができ、プリント基板等への
取付けが容易になしうる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の一実施例としての共振器を示す
正面図、第１図（ロ）はＸ−Ｘ線断面図１、第１図（ハ
）は図（イ）のＹ−Ｙ線断面図、第２図は前記共振器の
等価回路を示す図、第３図は前記共振器の共振特性を示
す図、第４図（イ）は従来例の共振器を示す正面図、第
４図（ロ）は側面図、第４図（ハ）は背面図である。１・・・絶縁体基板、　　　３・・・誘電体、２．４・
・・コイルパターン、２ａ、２ｂ・・・下側コンデンサ電極パターン、４ａ、
　４ｂ・・・上側コンデンサ電極パターン、Ｃ１，Ｃ２
・・・コンデンサ、Ｌ　１．Ｌ　２・・・コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板と、基板表面に形成された第一コイルパターンと、前記第一コイルパターンの両端からそれぞれ延長して形
成された２つの下側コンデンサ電極パターンと、前記下側コンデンサ電極パターンの上にそれぞれ形成さ
れた２つの誘電体と、前記誘電体の上にそれぞれ形成された２つの上側コンデ
ンサ電極パターンと、前記上側コンデンサ電極パターンの間に形成された第二
コイルパターンと、からなることを特徴とする共振器。
（２）前記第一コイルパターンと２つの下側コンデンサ
電極パターン、および前記第二コイルパターンと２つの
上側コンデンサ電極、パターンとが、それぞれコの字状
に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の共振器。