專利名稱：高頻電路元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有多個共振器的高頻電路元件。這樣的高頻電路元件可以作為通信系統(tǒng)中所使用的高頻信號處理裝置的濾波器及分波器而良好地使用。
背景技術：
高頻電路元件具有作為構(gòu)成共振器的基本要素，是高頻通信系統(tǒng)中不可缺少的要素。例如，移動通信系統(tǒng)由于要求有效地利用高頻頻帶，所以要求具有作為窄帶濾波器功能的高頻電路元件。而且，在移動通信的基站及通信衛(wèi)星中，強烈要求窄頻帶、低損失，且小型、耐大電力的濾波器的開發(fā)。
而且，在近年來取得進步的毫米波及準毫米波帶的無線通信系統(tǒng)中，雖然歷來是使用導波管的濾波器，但目前強烈要求小型、低損失的濾波器。
在現(xiàn)在所使用的共振器濾波器等高頻電路元件中，使用傳送線路結(jié)構(gòu)。使用傳送線路結(jié)構(gòu)的高頻電路元件是小型化的，能夠適用于微波、毫米波等高頻區(qū)域。而且，這樣的高頻電路元件，由于具有在基板上形成的二維結(jié)構(gòu)，容易與其它的線路及元件進行組合，所以得到了廣泛的應用。
作為平面?zhèn)魉途€路結(jié)構(gòu)的代表例，報導了通過在圓板型共振器的一部分外圍上設置突起部并結(jié)合偶極子振蕩模式(dipole mode)，發(fā)揮濾波器特性的高頻電路元件(美國專利5172084號說明書)。
本發(fā)明者發(fā)明了圖7所示的多段共振器濾波器，在日本專利2000-77905號公報中有說明。該濾波器設置有配置為直線狀的3個橢圓形導體2a、2b、2c，和結(jié)合于橢圓形導體2a的兩個結(jié)合端子6a、6b。
根據(jù)上述濾波器，雖然能夠在顯示濾波器特性的曲線中制作衰減極，但卻難以在所希望的頻率內(nèi)以所希望的衰減量制作衰減極。這是由于必須根據(jù)橢圓形導體2a、2b、2c之間的結(jié)合程度、濾波器特性，以及濾波器損失量來綜合考慮而調(diào)節(jié)衰減極的頻率及衰減量。
還有，在日本專利特開平8-46413號公報及日本專利特開平10-308611號公報中公開了設置有圓板型導體或橢圓形導體的高頻電路元件。這些高頻電路元件具有難以精密地控制透過特性的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出，其目的在于提供構(gòu)成容易的高頻電路元件，實現(xiàn)所希望的頻率與衰減量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的高頻電路元件，設置有具有主面的基板；和多個包含有在所述基板的主面上串聯(lián)結(jié)合地配置的第一共振器、第二共振器及第三共振器的共振器，其特征在于所述各個第一、第二及第三共振器分別由所述基板支撐的導體所形成，所述第一、第二及第三共振器各自的共振模式包含在與所述基板的主面平行的面內(nèi)正交的方向上振動的兩個基本共振模式，所述第二共振器配置于所述第一共振器與第三共振器之間，所述第二共振器的基本共振模式的振動方向，對于所述第一共振器及/或第三共振器的基本共振模式的振動方向形成大于0°、小于90°的角度。
在優(yōu)選的實施方式中，所述第二共振器是由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，所述第二共振器的兩個基本共振模式的振動方向分別與橢圓形狀的長軸及短軸相平行。
在優(yōu)選的實施方式中，所述第一及第三共振器各自分別由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，所述第一及第三共振器各自的兩個基本共振模式的振動方向，分別與橢圓的長軸及短軸相平行。
在優(yōu)選的實施方式中，設置有用于將高頻信號輸入到所述多個共振器中的某一個的輸入結(jié)合端子、以及用于從所述多個共振器的另外的某一個輸出所述高頻信號的輸出結(jié)合端子。
在優(yōu)選的實施方式中，與所述輸入結(jié)合端子相結(jié)合的共振器以及與所述輸出結(jié)合端子相結(jié)合的共振器各自分別由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，在從所述橢圓的長軸或短軸與所述橢圓的交點離開的位置上，所述輸入結(jié)合端子與所述共振器相結(jié)合，且在從所述橢圓的長軸或短軸與所述橢圓的交點離開的位置上，所述輸出結(jié)合端子與所述共振器相結(jié)合。
在優(yōu)選的實施方式中，所述第一共振器與所述輸入結(jié)合端子直接相連接，所述第三共振器與所述輸出結(jié)合端子直接相連接。
在優(yōu)選的實施方式中，進而設置有包圍所述基板的金屬框體，配置有貫通所述金屬框體的螺絲。
在優(yōu)選的實施方式中，所述導體由超導材料形成。


圖1(a)是表示本發(fā)明高頻電路元件的第一實施方式的平面圖，圖1(b)是沿1-1’線的截面圖，圖1(c)是詳細表示第一共振器21的導體圖案及輸入結(jié)合端子31的平面圖，圖1(d)是詳細表示第二共振器22的平面圖。
圖2是表示上述實施方式中高頻電路元件的頻率特性的圖。
圖3是比較例中高頻電路元件的平面圖。
圖4是表示圖3所示高頻電路元件的頻率特性的圖。
圖5(a)～(c)是表示本發(fā)明高頻電路元件中共振器的各種配置例的平面圖。
圖6是表示本發(fā)明高頻電路元件的第二實施方式的截面圖。
圖7是表示現(xiàn)有技術的高頻電路元件的平面圖。
具體實施例方式
實施方式1下面參照圖1(a)～(d)，對本發(fā)明高頻電路元件的第一實施方式加以說明。
如圖1(a)及(b)所示，本實施方式的高頻電路元件設置有具有主面的基板1；在基板1的主面上串聯(lián)結(jié)合配置的第一共振器21、第二共振器22、第三共振器23以及第四共振器24。
各共振器21、22、23、24分別由基板1的主面上形成的橢圓形導體圖案所形成，各共振器21、22、23、24的共振模式包含在與基板1的主面平行的面內(nèi)相互垂直的方向上共振的兩個基本共振模式(偶極子振蕩模式)。在本說明書中，對于圓形或橢圓形的平面型共振器中基本共振模式中的共振頻率最低的基本共振模式稱為“偶極子振蕩模式”。圓形的平面型共振器中共振模式存在與圓形導波管的傳送模式中的電場分布相對應的特定情況(參考文獻J.Watkins“Circular resonantstructures in microstrip，”Electron.Lett.5，21，pp.524(1969))。根據(jù)這樣的對應，在本說明書中將“偶極子振蕩模式”稱為“TM11模式”。
圖1所示共振器21、22、23、24中偶極子振蕩模式的方向在各橢圓的長軸及短軸的方向相等。就是說，在圖1(a)中，指向兩個方向的箭頭51、52的方向表示第二共振器22中兩個獨立的偶極子振蕩模式的方向。而且，箭頭50表示第一共振器21中的一個偶極子振蕩模式的方向。
在具有圓形狀的圓板型共振器中，兩個獨立的偶極子振蕩模式為衰減的狀態(tài)，兩個偶極子振蕩模式具有同樣的共振頻率。與此相比，在橢圓型共振器中，由于兩個偶極子振蕩模式的衰減解除，所以其共振頻率分別具有由橢圓的長軸及短軸所規(guī)定的不同的值。因此，根據(jù)橢圓型共振器，通過分別利用兩個模式，可以作為一個共振器來使用，也可以作為共振頻率不同的兩個共振器來使用。
在本實施方式中，第一共振器21的基本共振模式的振動方向(箭頭50)與第四共振器24的基本共振模式的振動方向平行，但第二共振器22的基本共振模式的振動方向(箭頭51)對于第一共振器21的基本共振模式的振動方向(箭頭50)形成大于0°小于90°的角度。而且，第三共振器23的基本共振模式的振動方向與第二共振器22的基本共振模式的振動方向(箭頭51)平行，對于第四共振器24的基本共振模式的振動方向形成大于0°小于90°的角度。
如圖1(b)所示，本實施方式中共振器21～24的結(jié)構(gòu)，是由在基板1的主面上形成金屬膜(例如厚度為0.1～10μm)構(gòu)成的導體圖案來規(guī)定的。在基板1的背面，形成由金屬膜構(gòu)成的接地平面(例如厚度為0.1～10μm)。
基板1是由陶瓷等介電材料所形成，其尺寸例如為15mm×4mm×1.5mm。在優(yōu)選實施方式中，上述金屬膜是采用真空蒸鍍等薄膜沉積技術在基板1的主面上沉積。導體圖案的形狀及位置，可通過使用掩膜的蝕刻及剝離(lift-off)法而任意規(guī)定。
構(gòu)成各共振器21、22、23、24的橢圓形導體圖案，通過間隙部61、62、63而串聯(lián)連接，形成平面微波傳送線路。
在串聯(lián)配置的多個共振器21、22、23、24中，配置于一端的第一共振器21上由輸入結(jié)合點41連接有輸入結(jié)合端子31。在串聯(lián)配置的多個共振器21、22、23、24中，配置于另一端的第四共振器24上由輸出接合點42連接有輸出結(jié)合端子32。在本實施例中，通過輸入結(jié)合端子31輸入高頻信號(例如頻率為15GHz～20GHz)，通過輸出結(jié)合端子32輸出濾波后的高頻信號成分。
如圖1(c)所示，輸入結(jié)合端子31連接于從第一共振器21的橢圓長軸(與箭頭50平行的軸)僅傾斜角度a的位置，即橢圓的第二象限(圖1(c)中橢圓的左上部分)的圓周上。與此相對，輸入結(jié)合端子32連接于從共振器24的橢圓長軸僅傾斜角度a的橢圓的第四象限(圖1(c)中橢圓的右下部分)的圓周上。就是說，輸入結(jié)合端子31與輸出結(jié)合端子32都結(jié)合于共振器21、24的外周與共振器21、24的軸(長軸或短軸)的交點以外的位置。
與輸入結(jié)合端子31及輸出結(jié)合端子32相連接的共振器21、24的結(jié)合度，在角度a為0°時最高。當角度a為90°時，結(jié)合度為0。因此，通過將角度a在0°以上不足90°(0°≤a＜90°)之間進行調(diào)整，能夠得到所希望的結(jié)合度。由于通過這樣調(diào)節(jié)角度a能夠在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)結(jié)合度，所以能夠提高電路設計的自由度。
從上述輸入結(jié)合端子31向第一共振器21輸入的高頻信號在第一共振器21形成共振狀態(tài)。該共振狀態(tài)在上述角度為0°時，由在橢圓的長軸方向振動(極化)的偶極子振蕩模式所規(guī)定，角度為0°＜a＜90°時，由獨立的模式的重疊所規(guī)定。具體地，能夠由長軸方向極化的偶極子振蕩模式與短軸方向極化的偶極子振蕩模式的重疊而表現(xiàn)共振狀態(tài)。在圖1(c)所示的例中，角度a越接近0°，長軸方向極化的偶極子振蕩模式的成分起支配作用越顯著，角度a越接近90°，短軸方向極化的偶極子振蕩模式的成分的支配作用越顯著。
在圖1(a)的布局中，具有同一形狀的各共振器21、22、23、24的各個橢圓的長軸方向與共振器配置方向(L方向)大體平行。因此，第一共振器21中長軸方向極化的偶極子振蕩模式與后段的共振器22、23、24順次結(jié)合而傳播。
如圖1(c)所示，第一共振器21的橢圓具有長軸方向的直徑d1、短軸方向的直徑d2。而且，如圖1(d)所示，第二共振器22的橢圓具有長軸方向的直徑d3、短軸方向的直徑d4。
第一共振器21中長軸方向極化的偶極子振蕩模式具有取決于長軸方向的直徑d1的共振頻率。同樣，關于短軸方向極化的偶極子振蕩模式，具有取決于長軸方向的直徑d2的共振頻率。在本實施方式中，實現(xiàn)透過由直徑d1所規(guī)定的中心頻率的高頻信號的濾波器。因此，其他共振器22、23、24中橢圓長軸方向的直徑，與直徑d1相一致地設計。
這樣，在本實施方式中，為了僅利用長軸方向的偶極子振蕩模式，不是將各共振器21、22、23、24的導體圖案設計為圓形，而是設定為橢圓。以下在本說明書中將“1-(短軸長/長軸長)”稱為“橢圓率”。該橢圓率為0時，形狀為圓。所以，本實施方式中的各共振器的橢圓導體，都具有比0大的橢圓率。在本發(fā)明中，橢圓率必須大于等于0.01％，優(yōu)選大于等于1％。而且，也可以將橢圓率設定為10％以上。
這樣將橢圓率設定為大于0的理由，是為了使短軸方向的偶極子振蕩模式的共振頻率離開回路所利用的頻率頻帶(本實施方式的“透過頻帶”)。就是說，對于長軸方向的偶極子振蕩模式，以所希望的頻率進行共振的方式設定d1，對于短軸方向的偶極子振蕩模式，以不影響回路的頻率進行共振的方式設定d2。所以，對于橢圓率的大小，以長軸方向的偶極子振蕩模式的頻率、和偶極子振蕩模式對回路不造成影響的頻率進行共振的方式設定d2。所以，“橢圓率”是取決于共振頻率(透過頻帶的中心頻率)和后面說明的衰減極的頻率之間的差異來設定為何種程度的大小，來適宜地決定。
還有，關于共振器之間的結(jié)合，通過適當?shù)貨Q定間隙部61、62、63的間隔，能夠調(diào)整相鄰的共振器中偶極子振蕩模式彼此之間的結(jié)合度，兩端的共振器21、24的長軸方向的偶極子振蕩模式的結(jié)合度也能夠通過角度a來調(diào)整。所以，本結(jié)構(gòu)的高頻電路元件，通過適當?shù)卦O定角度a、長軸直徑d1及間隙部61、62、63的間隔，就能夠作為4段的共振器結(jié)合濾波器而工作。
如上所述，在本實施方式中是沿L方向直線狀地配置有4個共振器21、22、23、24，但第二共振器22與第三共振器23的長軸方向，對于第一共振器21及第四共振器24的長軸方向、即L方向僅傾斜角度b地配置。通過這樣的配置，第一共振器21的長軸方向的偶極子振蕩模式，與第二共振器22的長軸方向的偶極子振蕩模式52，都可通過傾斜角度b的調(diào)整而結(jié)合。同樣，第三共振器23的短軸方向的偶極子振蕩模式也能夠與共振器21、22、24的長軸方向的偶極子振蕩模式稍微結(jié)合。
該角度b是相結(jié)合的兩個共振器之間應該透過的高頻成分的基本共振模式的極化方向(振動方向)所形成的角度。該角度設定為比0°大、45°以下。
通過共振器的上述模式結(jié)合，相當于短軸方向的偶極子振蕩模式的共振頻率的頻率成分信號，能夠由短軸方向的偶極子振蕩模式所吸收，由相當于短軸方向的偶極子振蕩模式的共振頻率的頻率做出衰減極。
以下對本實施方式的具體結(jié)構(gòu)進行更詳細的說明。
在本實施方式中，作為基板1，可以使用Al2O3-MgO-Gd2O3-SiO2系的陶瓷填料與SiO2-Al2O3-B2O3-MgO-ZnO系的玻璃所構(gòu)成的陶瓷材料(比介電常數(shù)5.6，fQ值33000)的薄板(厚度0.5mm)。
共振器的橢圓圖案，設計成共振的中心頻率為GHz。具體地，按照長軸直徑為3mm左右，短軸直徑為長軸直徑的0.5～0.9倍的范圍而適當?shù)卦O定，輸入輸出線路3的線路寬度為0.8mm。導電體由厚度10μm的銀薄膜所形成。共振器的數(shù)目及配置如圖1(a)所示。角度a及b分別設定為20°及5°。
圖2是表示上述結(jié)構(gòu)的高頻電路元件所表示的頻率特性(對于頻率的反射損失·插入損失的關系)的一例。這里所謂“反射損失”是指從輸入結(jié)合端子31輸入的信號反射的損失量，所謂“插入損失”是指從輸入結(jié)合端子31輸入的信號直至從輸出結(jié)合端子32輸出的損失量。
從圖2可知，在中心頻率附近，反射損失大，插入損失小。從中心頻率偏離時，反射損失減小，插入損失增大。就是說，在中心頻率附近能夠得到較高的濾波效果。
而且，如圖2所示，在相當于第二共振器22及第三共振器23中短軸方向的偶極子振蕩模式的共振頻率的頻率中形成兩個衰減極。存在有兩個衰減極的理由在于，第二共振器22的橢圓短軸長度與第三共振器23的橢圓短軸長度具有不同的大小。例如在長軸長度為3mm的情況下，第二共振器22及第三共振器23的短軸長度分別為2.9mm及2.8mm。通過調(diào)節(jié)共振器的數(shù)目及橢圓的短軸長度，能夠任意地設定衰減極的數(shù)目及位置(發(fā)生頻率)。
為了形成這樣的衰減極、急劇改變?yōu)V波特性，必須使第二共振器22及/或第三共振器23的橢圓長軸方向從第一共振器22及/或第四共振器24的橢圓長軸方向旋轉(zhuǎn)。這是由于通過這樣的旋轉(zhuǎn)，能夠引起橢圓短軸方向振動的共振模式。
根據(jù)本實施方式，由于這樣的衰減器的存在，即使是相同段數(shù)的共振器，也能夠得到更陡峭的濾波特性。
以往，為了形成這樣的衰減極，一般是利用共振器的越級結(jié)合。假如是由本發(fā)明中所使用的共振器而實現(xiàn)這樣的越級結(jié)合，則第一共振器21及第四共振器24的長軸方向的偶極子振蕩模式彼此稍微結(jié)合即可。要實現(xiàn)這樣的結(jié)合非常困難，且衰減極的頻率精度不良。但是，根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)形成衰減極。而且，由于衰減極的頻率是由第二共振器22及第三共振器23的短軸方向的直徑d4所決定，所以能夠高精度地設定衰減極的頻率。
作為比較例，制作了圖3所示結(jié)構(gòu)的高頻電路元件，評價了其反射損失·插入損失特性。圖4是表示其結(jié)果的圖。將圖2與圖4進行比較可知，在本實施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)通過頻帶更窄的濾波特性。這樣，通過頻帶變窄的理由在于，由于衰減極的存在使表示插入損失的頻率依存性的曲線變得尖銳。
還有，圖1(a)是表示設置有4個共振器21、22、23、24的濾波器的4段結(jié)構(gòu)的濾波器，但本發(fā)明的共振器的段數(shù)并不限于4段，也可以是2段，也可以是5段以上。共振器21、22、23、24的導體圖案，也并非一定是要橢圓形狀，第二共振器22及第三共振器23中至少一個導體圖案具有橢圓形狀即可。而且，如果具有兩個極化方向不同的兩個以上的共振模式所實現(xiàn)的形式的導體圖案，則各共振器的導體圖案也沒有必要是橢圓。例如，可以設定為在圓板狀的導體圖案的一部分上開設缺口(槽口)的結(jié)構(gòu)。重要的是，在頻率不同的兩個以上的基本共振模式中，以一個基本共振模式結(jié)合各共振器，以與其他基本共振模式相對應的振動數(shù)形成衰減極。但是，與使用形成有缺口的圓板狀導體的情況相比，使用橢圓狀導體的情況具有容易高精度地控制衰減極的頻率的優(yōu)點。
還有，在本實施方式中，對于第一共振器21及第四共振器24，給出了滿足d1＞d2關系的橢圓形狀，但也可以是相反的d1＜d2的關系。在這種情況下，設定d1使橢圓短軸方向的偶極子振蕩模式以所希望的頻率進行共振，與此相比，設定d2使長軸方向的偶極子振蕩模式以足夠遠離的頻率共振。而且，也可以調(diào)節(jié)各軸的長度，使某一共振器中短軸方向的偶極子振蕩模式和與其鄰接的共振器中長軸方向的偶極子振蕩模式相結(jié)合。
而且，由于利用了第二共振器22及第三共振器23中短軸方向的偶極子振蕩模式，所以如圖2所示，在比通過頻帶(共振頻率附近)高的頻率頻帶形成衰減極。如果想在比通過頻帶低的頻率頻帶設定衰減極的情況下，與上述相反，可滿足d3＜d4的關系，設定d3使短軸方向的偶極子振蕩模式與通過頻帶相吻合，設定d4使長軸方向的偶極子振蕩模式與衰減極的頻率相吻合。同樣，欲在通過頻帶的兩側(cè)制作衰減極時，通過上述的組合也能夠容易實現(xiàn)。
圖5(a)～(c)是表示本實施方式中共振器的其它配置例平面圖。在圖5(a)所示的例中形成了設置有第一～第三共振器21、22、23的3段共振器結(jié)構(gòu)。第一共振器22的橢圓長軸方向與第三共振器23的短軸方向相平行，但第二共振器22的橢圓長軸方向與其它共振器橢圓長軸方向之間形成超過0°的角度。
在圖5(b)所示的例中，形成了設置有第一～第五共振器21、22、23、24、25的5段共振器結(jié)構(gòu)。在該例中，第一共振器21、第三共振器23及第五共振器25，具有其長軸朝向同一方向的橢圓的導體圖案，第二共振器22及第四共振器24，具有其長軸相互相反地旋轉(zhuǎn)的橢圓導體圖案。
在圖5(c)所示的例中，第一～第四共振器21、22、23、24具有長軸方向逐漸旋轉(zhuǎn)的橢圓導體圖案。
這樣，在本實施方式中，通過各共振器的配列的組合，能夠由多種布局來實現(xiàn)所追求的濾波特性，提高設計的自由度。
在圖1所示的高頻電路元件中，全部的共振器都具有橢圓的導體圖案，但也可以是多個共振器中的一部分由圓板型導體圖案或具有其它形狀的導體圖案所形成。還有，在全部的共振器是由圓板型的導體圖案所形成的情況下，需要在至少一部分的共振器的導體圖案中形成缺口，激勵在兩個相互垂直的方向上極化的兩個共振模式。
優(yōu)選各共振器的導體圖案具有圓滑的外形，但也可以是具有直線的外形。
(實施方式2)以下參照圖6對本發(fā)明的高頻電路元件的第二實施方式加以說明。圖6是本實施方式中高頻電路元件的橫向截面圖。
在本實施方式中，基板1及共振器21、22、23、24的結(jié)構(gòu)自身都與第一實施方式具有同樣的結(jié)構(gòu)，與第一實施方式的不同點在于進而設置有包圍基板1的金屬框體8。
本實施方式的金屬框體8中，在位于基板1的上面?zhèn)鹊牟糠?共振器2面向的一側(cè))設置有貫通金屬框體8的金屬制的螺絲9。
共振器21、22、23、24中共振的兩個偶極子振蕩模式的電磁場的一部分從共振器21、22、23、24的上方泄漏。在本實施方式中，利用該泄漏的電磁場對偶極子振蕩模式的共振頻率進行微調(diào)整。具體地，在存在泄漏電磁場的區(qū)域配置螺絲9，可通過控制該螺絲9的先端位置微量調(diào)整偶極子振蕩模式的共振頻率。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠緩和電路圖案的加工精度，而且，能夠提高制造階段的成品率。
而且，由于通過由金屬框體8包圍基板1的全體，能夠防止從共振器21、22、23、24所放射的電磁波，所以具有能夠減少電路的損失，防止與其它電路的干涉的優(yōu)點。
在本實施方式中，列舉的是使用由金屬制的螺絲9的例子，但并非一定是金屬螺絲，即使是在共振器的上方設置由介電材料構(gòu)成的螺絲、或金屬棒、介電體棒等，也能夠調(diào)整共振頻率，達到同樣的效果。而且，還可以通過在兩個共振器之間的間隙部61、62上配置螺絲9，調(diào)整共振器之間的結(jié)合度。
(其它實施方式)使用超導體作為構(gòu)成本發(fā)明的共振器的導體圖案，能夠進一步提高效果。一般地，如果使用超導體作為共振器的導體材料，導體損失變得非常小，能夠使共振器的Q值飛速提高。但是，使用超導體時，在導體中的最大電流密度超過了對于該超導材料所具有的高頻電流的臨界電流密度的值的情況下，超導性會遭到破壞，使共振器不能動作。如上所述，在本發(fā)明的共振器中，由于能夠?qū)⒆畲箅娏髅芏纫种频幂^低，所以通過超導體構(gòu)成導體，與以往的結(jié)構(gòu)的共振器相比，能夠處置更大電力的高頻信號，其結(jié)果是，即使是對于大電力的高頻信號，也能夠?qū)崿F(xiàn)具有高Q值的共振器，所以有效性非常高。
在上述各實施方式中，在基板中是使用Al2O3-MgO-Gd2O3-SiO2系的陶瓷填料與SiO2-Al2O3-B2O3-MgO-ZnO系的玻璃所構(gòu)成的陶瓷材料(比介電常數(shù)5.6，fQ值33000)，但本實施方式中適合使用的基板材料并不限于上述材料，也可以使用包含單晶介電體材料及樹脂材料等一般的介電體材料。但是，為了發(fā)揮低損失、陡峭的過濾特性，必須使用介電損失小的材料。而且，為了使形狀小型化，使用介電率大的材料是有效的。
在實施方式中所使用的Al2O3-MgO-Gd2O3-SiO2系的陶瓷填料與SiO2-Al2O3-B2O3-MgO-ZnO系的玻璃所構(gòu)成的陶瓷材料是具有較低介電率、介電損失非常小的材料，在強烈要求比毫米波帶及準毫米波帶等形狀的小型化更低的損失性的情況下是有效的。
這樣，比介電常數(shù)為10以下的材料，特別是對10GHz以上的高頻區(qū)域特別有效。而且，在小型化要求比較顯著的10GHz以下的頻率帶，反而希望比介電常數(shù)為10以上的材料，例如Ba(Mg，Ta)O3等陶瓷材料(比介電常數(shù)為24)。而且，導電材料也并非一定要求是實施方式中所使用的銀及超導體，也可以使用金及銅鋁等金屬材料，雖然多少有損失差異，但也是同樣有效的。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，以嚴格的制度形成衰減極，由此，可使用平面型共振器簡便地提供顯示陡峭濾波特性的高頻電路元件。
權(quán)利要求
1.一種高頻電路元件，設置有具有主面的基板，和多個包含在所述基板的主面上串聯(lián)結(jié)合地配置的第一共振器、第二共振器及第三共振器的共振器，其特征在于所述各個第一、第二及第三共振器分別由所述基板支撐的導體所形成，所述第一、第二及第三共振器各自的共振模式包含在與所述基板的主面平行的面內(nèi)正交的方向上振動的兩個基本共振模式，所述第二共振器配置于所述第一共振器與第三共振器之間，所述第二共振器的基本共振模式的振動方向，對于所述第一共振器及/或第三共振器的基本共振模式的振動方向形成大于0°、小于90°的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于所述第二共振器由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，所述第二共振器的兩個基本共振模式的振動方向分別與橢圓形狀的長軸及短軸相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于所述第一及第三共振器各自分別由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，所述第一及第三共振器各自的兩個基本共振模式的振動方向，分別與橢圓的長軸及短軸相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于設置有用于將高頻信號輸入到所述多個共振器中的某一個的輸入結(jié)合端子、以及用于從所述多個共振器的另外的某一個輸出所述高頻信號的輸出結(jié)合端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于與所述輸入結(jié)合端子相結(jié)合的共振器以及與所述輸出結(jié)合端子相結(jié)合的共振器各自分別由與所述主面相平行的截面具有橢圓形狀的導體所形成，在從所述橢圓的長軸或短軸與所述橢圓的交點離開的位置上，所述輸入結(jié)合端子與所述共振器相結(jié)合，且在從所述橢圓的長軸或短軸與所述橢圓的交點離開的位置上，所述輸出結(jié)合端子與所述共振器相結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于所述第一共振器與所述輸入結(jié)合端子直接相連接，所述第三共振器與所述輸出結(jié)合端子直接相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于進而設置有包圍所述基板的金屬框體，配置有貫通所述金屬框體的螺絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電路元件，其特征在于所述導體由超導材料形成。
全文摘要
本發(fā)明的高頻電路元件是包含具有主面的基板、和多個具有在上述基板的主面上串聯(lián)結(jié)合而配置的第一共振器、第二共振器及第三共振器等共振器的高頻電路元件。第一、第二及第三共振器各自由支撐于基板的導體所形成。第一、第二及第三共振器各自的共振模式包含在與所述基板的主面平行的面內(nèi)正交的方向上振動的兩個基本共振模式。第二共振器配置于第一共振器與第三共振器之間，第二共振器的基本共振模式的振動方向，對于第一共振器及/或第三共振器的基本共振模式的振動方向形成大于0°小于90°的角度。
文檔編號H01P1/208GK1745496SQ20048000311
公開日2006年3月8日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者榎原晃 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社