專利名稱：同軸諧振器、濾波器、雙工器和通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種介質(zhì)諧振器、介質(zhì)濾波器以及介質(zhì)雙工器，其中由導(dǎo)電層形成的電極被包含在介質(zhì)塊內(nèi)和外部，本發(fā)明還涉及一種使用上述裝置的通信裝置。
通常，主要用于微波頻帶的介質(zhì)諧振器包括棱柱形或圓柱形，并具有共軸形成的通孔的介質(zhì)塊，形成在通孔的內(nèi)部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體，形成在介質(zhì)塊外部表面上的外部導(dǎo)體，以便用作介質(zhì)共軸諧振器。另外一種形式的介質(zhì)諧振器包括其中形成有多個通孔的矩形介質(zhì)塊，形成在每一個通孔內(nèi)部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體，以及形成在介質(zhì)塊外部表面上的外部導(dǎo)體，從而單個介質(zhì)塊包含多個介質(zhì)諧振器，以便用作具有多級諧振器的濾波器或雙工器。
這種同軸諧振器或使用這種同軸諧振器的濾波器(其中由導(dǎo)體薄膜形成的電極形成在介質(zhì)塊內(nèi)部或外部)整體小型化，并且其特征在于諧振器具有高無載Q因數(shù)(Q0)。
同軸諧振器的Q0很依賴于內(nèi)部導(dǎo)體和外部導(dǎo)體的型面，并且，為了增加Q0，形成每一個都具有精確和平滑表面的導(dǎo)電薄膜是重要的。由于同軸諧振器是通過沉積在介質(zhì)塊中所形成的通孔的內(nèi)部表面上的導(dǎo)體薄膜形成的，故而與形成在介質(zhì)塊的外部表面上的外部導(dǎo)體相比，難以改善內(nèi)部導(dǎo)體薄膜的特性。
例如，在共享天線裝置(其電路遇到相對大的功率)的發(fā)送濾波器或雙工器，由于要結(jié)合到電路中的電子元件更小，故而隨著功耗的減小，對進(jìn)一步減小由諧振器或濾波器引起的損耗的需求增加了。
諧振器損耗典型地包括由導(dǎo)體薄膜引起的導(dǎo)體損失，介質(zhì)部分的介質(zhì)損耗，以及由對外面的輻射引起的輻射損耗。這些損耗中，估計導(dǎo)體損失為諧振器損耗中的最大部分，因此，如何減小導(dǎo)體損耗的意義是重大的。
減小導(dǎo)體損耗的有效方法是使用具有高導(dǎo)電性的導(dǎo)體材料，并增加薄膜厚度。但是，在諸如微波頻帶裝置等高頻帶裝置中，電流僅僅集中在導(dǎo)體薄膜的趨膚深度部分。因此，讓導(dǎo)體薄膜比趨膚深度更厚基本上不對減小導(dǎo)體損失提供好處。
在第11-314658號日本專利申請中描述了一種非常有效的方式，其中導(dǎo)體薄膜具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，其中薄膜導(dǎo)體層和薄膜介質(zhì)層交替的層疊。
在第11-375194號日本專利申請中描述了另一個非常有效的方式，其中同軸諧振器的內(nèi)部導(dǎo)體由多個多路復(fù)用的螺旋線形成。
但是，難以在內(nèi)徑小的通孔的內(nèi)部表面上既形成薄膜，多層電極，又形成多路復(fù)用內(nèi)部導(dǎo)體。
相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種小型化的，并且具有減小的損耗的同軸諧振器、濾波器和雙工器，以及使用它們的通信裝置。
本發(fā)明還提供了一種同軸諧振器、濾波器和雙工器，其中容易形成其特性有利于減小損耗的內(nèi)部導(dǎo)體，以及使用它們的通信裝置。
在本發(fā)明的一個方面中，一種同軸諧振器包括形成在柱形元件的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中具有形成通孔的介質(zhì)元件，所述柱形元件設(shè)置在所述通孔中；和外部導(dǎo)體，形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上。由于內(nèi)部導(dǎo)體形成在柱形元件外部表面上，可容易形成內(nèi)部導(dǎo)體，它包含改善的導(dǎo)體薄膜，能夠降低導(dǎo)體損耗，并設(shè)置得與介質(zhì)元件絕緣。
較好地，內(nèi)部導(dǎo)體具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，其中交替層疊薄膜導(dǎo)體層和薄膜介質(zhì)層。這使電流能夠分散在薄膜多層電極的薄膜導(dǎo)體層中，由此基本上增加了電流路徑面積(有效截面積)，以減小導(dǎo)體損耗。例如，薄膜導(dǎo)體層可以比諧振器使用的頻率處的趨膚深度更薄，這允許電流基本上均勻流入薄膜導(dǎo)體層，得到損耗進(jìn)一步減小的同軸諧振器。
內(nèi)部導(dǎo)體可以是多個多路復(fù)用螺旋線。如果將多個螺旋線宏觀上考慮作為單條線，一條線鄰近另一條線，從而線的邊緣的存在不清楚。因此，緩和了每一條線的邊緣處的電流濃度，以抑制整體導(dǎo)體損失。
較好地，外部導(dǎo)體具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，其中交替層疊薄膜導(dǎo)體層和薄膜介質(zhì)層。這進(jìn)一步減小了外部導(dǎo)體中的導(dǎo)體損耗。
薄膜導(dǎo)體層的線的相位常數(shù)在內(nèi)部導(dǎo)體和外部導(dǎo)體之間基本上相等。這改善了薄膜多層電極結(jié)構(gòu)中電流分散效應(yīng)，有效降低了導(dǎo)體損耗。
可以將非導(dǎo)電元件填充到柱形元件和介質(zhì)元件之間的空間內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)保持了柱形元件和介質(zhì)之間的固定的位置關(guān)系，防止了由于這兩個部件之間的相對移動引起特性的變化。
在本發(fā)明的另一個方面，一種濾波器包含多個具有上述結(jié)構(gòu)的同軸諧振器，以及耦合到多個同軸諧振器中的至少一個預(yù)定同軸諧振器的輸入/輸出單元或裝置。
在本發(fā)明的另一個方面中，雙工器包含設(shè)置在發(fā)送信號輸入端和發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口之間的發(fā)送濾波器，以及設(shè)置在發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口和接收信號輸出端口之間的接收濾波器。這些濾波器中的一個或兩個具有上述結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的另一個方面中，通信裝置包含上述濾波器和上述雙工器中的至少一個，例如，帶通濾波器，用于發(fā)送和接收信號，以及/或共享天線裝置。這提供了小型化和高功率效率通信裝置。
從下面參照附圖對本發(fā)明的實施例的描述，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將是顯然的。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的同軸諧振器的截面圖，圖1B是該同軸諧振器沿圖1A的線A-A’的截面圖；圖2是圖1A所示的同軸諧振器的一部分的放大的截面圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的同軸諧振器的截面圖，圖3B是該同軸諧振器沿圖3A的線A-A’的截面圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的同軸諧振器的截面圖，圖4B是沿圖4A的線A-A’的同軸諧振器的截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的同軸諧振器中包含的圓柱形桿的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的同軸諧振器的截面圖；圖7A-7B是說明圖6所示的同軸諧振器中的電磁場分布的示圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的同軸諧振器的主要部分的放大的截面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的雙工器的透視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的通信裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
下面參照圖1A，1B和2描述本發(fā)明的第一實施例的同軸諧振器。
圖1A是沿圖中點劃線所示的中心軸得到的同軸諧振器的截面圖，圖1B是沿圖1A的線A-A’得到的同一同軸諧振器的截面圖。同軸諧振器包括管狀介質(zhì)塊1，形成在介質(zhì)塊1的外部周圍的外部導(dǎo)體3，以及形成在圓柱形元件4側(cè)面上的內(nèi)部導(dǎo)體5。由帽子形狀的支持件6將圓柱形元件4支持于其端部，以便容納于介質(zhì)塊1內(nèi)的孔2內(nèi)。同軸諧振器還包含安裝到介質(zhì)塊1的端部以固定支持件6的外框7。外框7包括朝圓柱形元件4延伸，以便提供輸入/輸出單元的探針8。
圖2是同軸諧振器的由圖1A的部分C表示的部分的放大的截面圖。
如圖2所示，內(nèi)部導(dǎo)體5具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，并通過交替層疊薄膜導(dǎo)體層51(比趨膚深度更薄)和薄膜介質(zhì)層51而形成。類似地，外部導(dǎo)體3具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，并通過交替層疊薄膜導(dǎo)體層31(比趨膚深度更薄)和薄膜介質(zhì)層32而形成。薄膜導(dǎo)體層51的最外層比其他層厚，由此在內(nèi)部導(dǎo)體5的薄膜多層電極結(jié)構(gòu)中提供了堅固的表面。類似地，薄膜導(dǎo)體層31的最外層比其他層更厚，由此在外部導(dǎo)體3的薄膜多層電極結(jié)構(gòu)中提供了堅固的表面。可在內(nèi)部導(dǎo)體5的底層上形成薄膜介質(zhì)層，作為圓柱形桿4的保護(hù)層，從而當(dāng)圓柱形桿4為金屬棒時，該薄膜介質(zhì)層用作金屬棒上的抗氧化層。
為了使說明簡化，圖2強調(diào)了薄膜，多層電極結(jié)構(gòu)，而非其他部分的截面圖。
通過濺射Cu沉積薄膜導(dǎo)體層51和53，并通過濺射SiO2沉積薄膜介質(zhì)層52和32。根據(jù)濺射時間控制層的厚度。通過向目標(biāo)物體交替濺射以形成Cu薄膜以及SiO2薄膜形成內(nèi)部導(dǎo)體5和外部導(dǎo)體3的薄膜，多層電極。
內(nèi)部導(dǎo)體5的薄膜多層電極結(jié)構(gòu)是通過在沉積容器中濺射，同時旋轉(zhuǎn)圓柱形桿4(將其中心軸用作旋轉(zhuǎn)軸)而形成。這為薄膜多層電極結(jié)構(gòu)提供了環(huán)形圖案。外部導(dǎo)體3也是通過在沉積容器中濺射，同時旋轉(zhuǎn)介質(zhì)塊(將其中心軸用作旋轉(zhuǎn)軸)而形成的。
當(dāng)在如圖2所示的情況下，在外部導(dǎo)體3與內(nèi)部導(dǎo)體5之間施加具有預(yù)定頻率的高頻信號時，將高頻電場施加給介質(zhì)塊1，以產(chǎn)生諧振，如圖2所示。
通過下薄膜介質(zhì)層52(更加靠近介質(zhì)塊的介質(zhì)部分的層)入射的一部分高頻功率通過薄膜導(dǎo)體層51發(fā)送到上薄膜導(dǎo)體層51，并且高頻信號的一部分能量通過下薄膜介質(zhì)層52反射到下薄膜導(dǎo)體層51。在兩個相鄰的薄膜導(dǎo)體層51之間的每一個薄膜介質(zhì)層52含有反射波和發(fā)射波，相互諧振，從而允許兩個反向高頻電流在每一個薄膜導(dǎo)體層51的上下表面附近沿相反方向流動。
通過下薄膜介質(zhì)層32(靠近介質(zhì)塊的介質(zhì)部分)入射的一部分高頻功率通過薄膜導(dǎo)體層31發(fā)送到上薄膜導(dǎo)體層31，而高頻信號的一部分能量通過下薄膜介質(zhì)層32反射到下薄膜導(dǎo)體層31。在兩個相鄰的薄膜導(dǎo)體層31之間的每一薄膜介質(zhì)層32含有反射波和發(fā)射波，相互諧振，從而允許兩個反向高頻電流在每一個薄膜導(dǎo)體層31的上下表面附近沿相反方向流動。
即，由于薄膜導(dǎo)體層31和51比趨膚深度更薄，故而兩個反向的高頻電流除了一部分以外，相互干擾和抵消(通過薄膜介質(zhì)層32和52)。
薄膜介質(zhì)層32和52受到由電磁場引起的位移電流的影響，因此在相鄰的導(dǎo)體層31和51的表面上產(chǎn)生高頻電流。由于第一實施例是兩端開路的半波同軸諧振器，故而內(nèi)部導(dǎo)體5在沿其縱向的兩端有最大位移電流，并且在中心部分有最小位移電流。
假設(shè)內(nèi)部導(dǎo)體5與介質(zhì)塊1中形成的通孔的內(nèi)表面之間確定的空氣間隙的厚度確定為h1，具有相對的介電系數(shù)為r1，以及介電塊1的厚度為h2，具有相對介電系數(shù)為r2，則內(nèi)部導(dǎo)體5和外部導(dǎo)體3之間的介質(zhì)元件的有效相對介電系數(shù)r在直流電容器的等效電路設(shè)計中求出r＝(h1＋h2)/{(h1/r1)＋(h2/r2)}假設(shè)h1＝0.41mm，h2＝5.0mm，r1＝1，并且r2＝39，則介質(zhì)元件的有效相對介電系數(shù)為r＝10.0。
通常，在薄膜多層電極結(jié)構(gòu)的薄膜厚度設(shè)計中，將基片部分考慮為主線，將薄膜多層電極中的介質(zhì)層考慮為次線。主線的相位常數(shù)m表示為m＝w％(ìoo m)…(1)其中，m表示主線的相對介電常數(shù)，o和ìo表示真空中的介電常數(shù)和滲透性，ù表示角頻率。通過使主線的周向常數(shù)m與次線周向常數(shù)s匹配達(dá)到薄膜的設(shè)計厚度。如果頂部導(dǎo)體層的厚度為4，則介質(zhì)層的厚度÷和導(dǎo)體層的厚度 (除了頂層以外)分別由下面的等式表示÷＝(Wn o/2)(m/s－1)-1…(2)A..1^=1^na..o---(3)]]>其中n表示薄膜多層電極結(jié)構(gòu)中的層數(shù)，s表示介質(zhì)層的相對介電系數(shù)，o表示趨膚深度，Wn和 表示無因次常數(shù)，該常數(shù)依賴于n，并通過使用等效電路的計算決定。如果n＝2，則W2＝2.00，1^2=0.785]]>。
考慮主線的相對介電常數(shù)m等于介質(zhì)元件的有效相對介電常數(shù)(r＝10.0)，并給出諧振頻率f＝2GHz，則厚度÷和 通過公式(1)，(2)和(3)如下地決定A..÷=1.031^m]]>A..÷=1.211^m]]>現(xiàn)在，在一個條件下模擬諧振器的無載Q因數(shù)(Q0)，即薄膜導(dǎo)體層51的最外層為 厚，薄膜介質(zhì)層52的最下面層為 厚，外部導(dǎo)體由 厚的單層電極形成。當(dāng)不考慮由外部導(dǎo)體引起的導(dǎo)體損耗時，Q0將增加1.35倍(在內(nèi)部導(dǎo)體5由單層電極形成的情況下)。
但是，由于實踐中本發(fā)明的主線包含空氣間隙，不是直接得出相對介電常數(shù)m，這和其中不包括空氣間隙的傳統(tǒng)模式不同。由此，不導(dǎo)出介質(zhì)層的厚度÷。為此，使用一有限元法波導(dǎo)分析程序來確定主線的周相位常數(shù)m，然后從等式(1)和(2)計算厚度÷。
如果給予h1，h2，r1和r2相同的值，并給出諧振頻率f＝2Ghz，則m和m決定如下m＝151.7m＝13.1然后最適宜的薄膜厚度如下的得出÷＝0.661ìmA..1^=1.211\m]]>現(xiàn)在，在如此情況下模擬諧振器的Q0，其中薄膜導(dǎo)體層51的最外層是3ìm厚，外部導(dǎo)體由5ìm厚的單層電極形成。當(dāng)不考慮外部導(dǎo)體引起的導(dǎo)體損耗時，Q0將增強1.52倍(在內(nèi)部導(dǎo)體5由單層電極形成的情況下)。
按照這種方式，通過確定薄膜層的厚度從而線的相位常數(shù)(每一個線包含薄膜介質(zhì)層和相鄰的薄膜導(dǎo)體層)可以基本上相等，薄膜導(dǎo)體層31和51中流動的高頻電流具有相同的相位。由于電流分散了，故而趨膚深度大大增加。這大大增加了電流路徑面積(有效截面面積)，以減小導(dǎo)體損耗。結(jié)果，進(jìn)一步增加了Q0。
雖然在第一實施例中內(nèi)部導(dǎo)體5具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，但是內(nèi)部導(dǎo)體5也可以具有單層薄膜電極結(jié)構(gòu)，通過濺射或真空蒸發(fā)而形成在圓柱形桿的外部表面上。
下面參照圖3A和3B描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的同軸諧振器。
圖3A是同軸諧振器沿由點劃線示出的中心軸取得的截面圖，圖3B是沿圖3A的線A-A’取得的同一同軸諧振器的截面圖。同軸諧振器包含管狀介質(zhì)塊1，形成在介質(zhì)塊1的外周面上的外導(dǎo)體3，形成在圓柱形桿4的側(cè)面上的內(nèi)部導(dǎo)體5。由短路支持件9支持圓柱形桿4，以便容納于介質(zhì)塊1中的通孔2內(nèi)。短路支持件9還電連接到形成在圓柱形桿4的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體5與形成在介質(zhì)塊1的外部表面上的外部導(dǎo)體3。按照這種方式，內(nèi)部導(dǎo)體5的短路端允許根據(jù)第二實施例的這種同軸諧振器提供半波諧振(其兩端短路)。
雖然圖3A和3B中所示的例子中未示出輸入/輸出單元，但是也可包含與電場中的同軸諧振模式有關(guān)的探針，或與磁場中的同軸諧振有關(guān)的環(huán)。
圖4A和4B說明了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的同軸諧振器。與圖3A和3B所示的第二個例子的同軸諧振器的區(qū)別在于，根據(jù)第三實施例，圓柱形桿4的一端由短路支持件9支持，以便使內(nèi)部導(dǎo)體5的有關(guān)端與外部導(dǎo)體3短路。這種結(jié)構(gòu)允許第三實施例的同軸諧振器提供1/4波長諧振，其中一端開路，另一端短路。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的同軸諧振器的截面圖。如與圖4A和4B的比較可見，在圓柱形桿4和介質(zhì)塊1之間的間隙之間填充一種非導(dǎo)電元件13，該元件13由諸如低介電常數(shù)或高介電常數(shù)的樹脂等材料制成。這種結(jié)構(gòu)在圓柱形桿4和介質(zhì)塊1之間保持了固定的位置關(guān)系，防止由于這些部件的相對位移引起的特性變化。
下面參照圖6，7A和7B描述本發(fā)明的第五實施例的同軸諧振器。
圖6是內(nèi)含同軸諧振器的內(nèi)部導(dǎo)體的圓柱形桿4的透視圖。以同一角度在圓柱形桿4的側(cè)面上設(shè)置多個螺旋線5’(以便為多路復(fù)用)，其中將圓柱形桿4的中心軸用作旋轉(zhuǎn)中心。將一組這樣的螺旋線用作內(nèi)部導(dǎo)體。這組螺旋線此后稱為“多螺旋線裝置”。如上所述，在第11-375194號日本專利申請中描述了多螺旋線裝置。
圖7A和7B是多螺旋線裝置的部分截面圖(沿垂直于其線的平面截取)，示出螺旋線中電磁場和電流的分布。圖7A說明多螺旋線裝置當(dāng)其內(nèi)部和外部環(huán)向邊緣的電荷最大時的電場和磁場分布。圖7B說明了那時螺旋線的電流密度，以及沿介質(zhì)元件的厚度方向上線之間延伸的平均磁場。
微觀上說，如圖7B所示，在每一個螺旋線的邊緣的電流密度更高。但是，沿圓柱形桿4的軸向看(在圖7B的水平方向)，每一個給出的螺旋線的相鄰的右邊和左邊邊緣(以預(yù)定間隔)形成相鄰螺旋導(dǎo)線，具有相同大小和相位的電流如在給出的螺旋線中流過，由此減小邊緣效應(yīng)。換句話說，多螺旋線裝置能夠考慮為單個線，其中線單元中的電流密度的分布形成基本上為正弦曲線，其中內(nèi)部和外部圓周邊緣形成節(jié)點，而中心形成峰值。因此，宏觀地說防止了邊緣效應(yīng)。
相應(yīng)地，即使當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)體形成為多個多路復(fù)用線時，這組線將容易地形成圖案，因為它們形成在圓柱形桿的外部表面上。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的同軸諧振器的主要部分的放大示圖。同軸諧振器包括形成在圓柱形桿4的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體，以便具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部導(dǎo)體形成為與圖6，7A和7B所示的多螺旋線裝置相同的圖案。圖8中，薄膜導(dǎo)體層51和薄膜介質(zhì)層52交替地層疊，以形成薄膜多層電極，它分為多個螺旋線，目的是多路復(fù)用。在第六實施例中，薄膜介質(zhì)層52的底層(在內(nèi)部導(dǎo)體下面)，用于覆蓋和保護(hù)圓柱形桿4的外部表面。
下面參照圖9描述根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的雙工器的配置。
圖9是雙工器透視圖?；旧暇匦蔚慕橘|(zhì)塊1中形成有通孔2a到2e。外部導(dǎo)體3延伸穿過介質(zhì)塊1的四個表面，不包括相對的表面(其中通孔2a到2e開路)。
圖9中，使由介質(zhì)元件形成的圓柱形桿4形成為兩端直徑大，中間直徑小的形狀。在圓柱形桿4的外部表面上形成薄膜多層電極結(jié)構(gòu)的內(nèi)部導(dǎo)體5。雖然在圖9中僅僅說明了一個圓柱形介質(zhì)元件4，但是將如此構(gòu)成的介質(zhì)元件4插入介質(zhì)塊1的每一個通孔2a到2e中，并固定到那里。外部導(dǎo)體3可以具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，或可以是單層電極薄膜。內(nèi)部導(dǎo)體5可以形成為多螺旋線裝置。
因此，在內(nèi)部導(dǎo)體5和外部導(dǎo)體3之間，以及內(nèi)部導(dǎo)體5與介質(zhì)塊1的介質(zhì)部分之間形成同軸諧振器。內(nèi)部導(dǎo)體5的開路端部分具有更大的直徑，而位于中心的等效短路的端部具有更小的直徑，使這些部分具有不同直徑和長度。這在奇數(shù)模式和偶數(shù)模式之間產(chǎn)生諧振頻率的差異，從而可以控制它們之間耦合的程度。
在介質(zhì)塊1的外部表面上形成與外部導(dǎo)體3絕緣的輸入/輸出電極10，11和12。輸入/輸出電極10和12分別容性耦合到通孔2a和2e中形成的諧振器。類似地，輸入/輸出電極11容性耦合到通孔2b和2c中形成的諧振器。分別形成在通孔2a和2b中的諧振器的結(jié)合在這里用作發(fā)送濾波器，而通孔2c到2e中形成的諧振器的結(jié)合在這里用作接收濾波器。換句話說，將輸入/輸出電極10、11和12分別用作發(fā)送信號輸入裝置，天線端子，以及接收信號輸出端子。
或者，替代圖9所示的輸入/輸出電極形成在介質(zhì)塊的外部表面上的例子，可將探針插入介質(zhì)塊，以外部連接。
下面參照圖10描述根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的通信裝置的配置。
圖10中，由振蕩器OSC產(chǎn)生的振蕩信號到達(dá)分頻器(合成器)DIV。從分頻器DIV輸出的頻率信號通過混頻器MIXa由調(diào)制信號調(diào)制，并傳送到帶通濾波器BPFa，其中僅僅傳送在發(fā)送頻帶中的信號。得到的信號由放大器電路AMPa放大，并通過雙工器DPX，然后從天線ANT發(fā)送。通過放大電路AMPb放大來自雙工器DPX的接收信號。將從放大電路AMPb輸出的信號發(fā)送到帶通濾波器BPFb，其中僅僅傳送在接收頻帶中的信號。然后，通過混頻器MIXb，使接收信號與從帶通濾波器BPFc輸出的頻率信號混合，以輸出中頻信號IF。
圖10所示的雙工器DPX可以是具有如圖9所示的結(jié)構(gòu)的雙工器。帶通濾波器BPFa、BPFc可以是各自都由具有圖1到8所示的任何一個結(jié)構(gòu)的同軸諧振器形成的濾波器。因此，實現(xiàn)了損耗減小，整體小型化的通信裝置。
雖然將圓柱形介質(zhì)元件用作所述實施例中其上形成有內(nèi)部導(dǎo)體的柱形元件，但是柱形元件可以是任何形狀的，諸如多邊形的。柱形元件(其介電常數(shù)是任意的)用于將內(nèi)部導(dǎo)體支持于其外部表面，并且可以是由金屬等制成的導(dǎo)體元件或磁性元件。
雖然已經(jīng)聯(lián)系本發(fā)明的具體實施例描述了本發(fā)明，對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，許多其他變化和修改，以及其他用途都是顯然的。因此，較好地，本發(fā)明不由這里具體揭示的內(nèi)容限制，而由所附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種同軸諧振器，其特征在于包含形成在柱形元件的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中具有形成通孔的介質(zhì)元件，所述柱形元件設(shè)置在所述通孔中；和外部導(dǎo)體，形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的同軸諧振器，其特征在于所述內(nèi)部導(dǎo)體包含多個螺旋線。
3.如權(quán)利要求1所述的同軸諧振器，其特征在于所述內(nèi)部導(dǎo)體具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)，其中交替層疊薄膜導(dǎo)電層與薄膜介質(zhì)層。
4.如權(quán)利要求3所述的同軸諧振器，其特征在于，所述內(nèi)部導(dǎo)體包含多個螺旋線。
5.如權(quán)利要求1、2、3和4任一條所述的同軸諧振器，其特征在于所述外部導(dǎo)體是通過交替層疊薄膜導(dǎo)電層和薄膜介質(zhì)層而形成的。
6.如權(quán)利要求5所述的同軸諧振器，其特征在于薄膜導(dǎo)電層的線的相位常數(shù)在所述內(nèi)部導(dǎo)體和所述外部導(dǎo)體中基本上相等。
7.如權(quán)利要求1所述的同軸諧振器，其特征在于，還包含設(shè)置在所述柱形元件和所述介質(zhì)元件之間的非導(dǎo)電元件。
8.一種濾波器，其特征在于包含多個同軸諧振器，所述每一個同軸諧振器包含形成在柱形元件的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中具有形成通孔的介質(zhì)元件，所述柱形元件設(shè)置在所述通孔中；和外部導(dǎo)體，形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上；和耦合到所述多個同軸諧振器的預(yù)定同軸諧振器的輸入/輸出裝置。
9.一種濾波器，其特征在于包含多個柱形元件，每一個所述柱形元件具有形成在其外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；介質(zhì)元件，其中形成有多個通孔，所述各個柱形元件設(shè)置在所述各個通孔中，以便形成對應(yīng)的同軸諧振器；和耦合到所述同軸諧振器的預(yù)定同軸諧振器的輸入/輸出裝置。
10.一種雙工器，其特征在于，包含設(shè)置在發(fā)送信號輸入端口與發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口之間的發(fā)送濾波器；和設(shè)置在發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口和接收信號輸出端口之間的接收濾波器；其中，所述發(fā)送濾波器和所述接收濾波器中的至少一個包括多個同軸諧振器，每個同軸諧振器包括形成在柱形元件的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中形成有通孔的介質(zhì)元件，所述柱形元件設(shè)置在通孔中；和形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上的外部導(dǎo)體；和耦合到所述多個同軸諧振器中的預(yù)定的同軸諧振器的輸入/輸出裝置，所述輸入/輸出裝置耦合到所述端口中的對應(yīng)的端口。
11.一種通信裝置，其特征在于包含高頻電路，包含發(fā)送電路和接收電路；以及雙工器，所述雙工器包含設(shè)置在發(fā)送信號輸入端口和發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口之間的發(fā)送濾波器；和設(shè)置在發(fā)送/接收信號輸入/輸出端口和接收信號輸出端口之間的接收濾波器；其中，所述發(fā)送濾波器和所述接收濾波器中的至少一個包括多個同軸諧振器，每一個同軸諧振器包含形成在柱形元件外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中形成有通孔的介質(zhì)元件，柱形元件設(shè)置在孔中；以及形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上的外部導(dǎo)體；和耦合到所述多個同軸諧振器中的預(yù)定同軸諧振器的輸入/輸出裝置，所述輸入/輸出裝置耦合到所述端口中對應(yīng)的一個端口。
12.一種通信裝置，其特征在于包含高頻電路，包含發(fā)送電路和接收電路中的至少一個，所述高頻電路包含多個同軸諧振器，每一個同軸諧振器包含形成在柱形元件的外部表面上的內(nèi)部導(dǎo)體；其中形成有通孔的介質(zhì)元件，所述柱形元件設(shè)置在所述通孔中；和外部導(dǎo)體，形成在所述介質(zhì)元件的外部表面上；和輸入/輸出裝置，耦合到所述多個同軸諧振器中預(yù)定的同軸諧振器。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實施例的同軸諧振器包括管狀介質(zhì)塊,具有薄膜多層電極結(jié)構(gòu)的內(nèi)部導(dǎo)體,它形成在容納于管狀介質(zhì)塊的通孔中的圓柱形桿的外部表面上,還有形成在管狀介質(zhì)塊的外部表面上的外部導(dǎo)體。將圓柱形桿插入介質(zhì)塊的通孔中,并由支持件和外框支持。
文檔編號H01P7/04GK1326270SQ0111898
公開日2001年12月12日 申請日期2001年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月25日
發(fā)明者阿部真, 日高青路, 岡嶋伸吾 申請人:株式會社村田制作所