谐振器、滤波器、天线共用器和通信装置制造方法及图纸

环形谐振元件包括各导线２ａ、２ｂ和２ｃ，各导线沿环的一周周长在衬底１上形成。各导线２ａ、２ｂ和２ｃ具有两个端部，它们附加地延伸并被定位以便它们在宽度方向上紧密相邻。各环形谐振元件以同心方式布置。电容部分形成的区域中，各导线两端被定位彼此紧密相邻，而各导线的其它部分充当电感部分。各导线如半波传输线一样工作，其两端均为电开路的。不需要在衬底形成导线的表面相对的表面上形成接地电极。因此，可以用很小数量的组成元件来形成谐振器。从而可以以合理低的成本生产具有小尺寸和高导体Ｑ因子的谐振器、滤波器、天线共用器、以及通信装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及谐振器、滤波器、天线共用器和通信装置，用于无线通信中或者在如微波或毫米波频带中发送/接收电磁波。
技术介绍
作为用于微波或毫米波频带内的谐振器，日本未审查专利申请公开号为62-193302的申请中揭示的发夹式谐振器是众所周知的。发夹式谐振器的优点是它比用线性伸展导线的谐振器小。日本未审查专利申请公开号为2002-49512的申请中揭示了通过薄膜微制造技术形成的平面电路型多C环谐振器。多C环谐振器的优点是它比日本未审查专利申请公开号为62-193302的申请中揭示的发夹式谐振器具有更高的导体Q因子。日本未审查专利申请公开号为2000-244213的申请中揭示了通过薄膜微制造技术形成的平面电路型多螺旋线谐振器。在这种类型的谐振器中，流过相应导线的电流相互分布相似，从而可以获得比发夹式谐振器获得的导体Q因子更高的导体Q因子。尽管日本未审查专利申请公开号为2000-244213的申请中揭示的多螺旋线谐振器具有高导体Q因子的优点，然而缺点在于需要高成本用薄膜微制造过程来生产它。当要求减小谐振器的尺寸时，也要求更精细的制造，从而增加了生产成本。因此，本专利技术的目的是提供一种谐振器、滤波器、天线共用器和通信装置，它具有小尺寸和高导体Q因子，并且可以以合理的低成本来生产。专利技术揭示为了达到上述目的，本专利技术提供了包括一个或多个环形谐振元件的谐振器，各谐振元件包括一条或多条导线，各谐振元件具有一个电容部分和一个电感部分，电容部分通过定位导线的端部部分而形成，以便使一根导线的一端和同一导线的另一端在宽度方向紧密相邻，或者使一根导线的一端和包括在同一谐振元件中的另一导线的一端在宽度方向紧密相邻。在这种结构中，电容性部分起到电容的作用，而各导线起到半波传输线的作用，导线两端是电气上开路的。不必要在其上形成导线的表面对面的衬底表面上形成接地电极。因此，可以以低成本生产具有期望导体Q因子并具有包括少量组成元件的简单结构的谐振器。在按照本专利技术的这种谐振器中，谐振元件可以包括多个导线和多个电容性部件。在按照本专利技术的谐振器中，导线可以在平面型衬底上形成。在这种结构中，不必要在其上形成导线的表面对面的衬底表面上形成接地电极。这可以以低成本用很少量的组成元件生产谐振器。通过形成导线以便各导线的端部在宽度方向上紧密相邻，于是能获得较大的电容，该电容比各导线的端部在长度方向上紧密相邻的结构所能获得的电容大。这可以减小谐振器的大小。在按照本专利技术的谐振器中，衬底构件可以以实心圆柱体或空心圆柱体的形状来形成，而导线可以围绕衬底构件的侧面而形成。这能将本专利技术用于圆柱体结构。导线的端部可以互相紧密相邻，以便端部形成交叉指型变换器。这能使在宽度方向上紧密相邻的导线端部的长度减少，并从而减少谐振器的总尺寸。在按照本专利技术的谐振器中，一些或全部导线的宽度以及一些或全部相邻导线间的间隔可被设为等于或小于导体的趋肤深度。这使由趋肤效应和边缘效应引起的电流浓度的减少，并从而增加谐振器的导体Q因子。在按照本专利技术的谐振器中，在宽度方向彼此相邻的导线间的间隔可以被设为等于或小于导线的趋肤深度。这使由边缘效应产生的电流浓度减少，并从而增加了谐振器的导体Q因子。在按照本专利技术的谐振器中，在宽度方向彼此相邻的导线间的间隔可被设为大致恒定。这能在与适用于形成最小图案的条件相同的条件下用微制造工艺形成全部导线，从而能以高效方式生产具有高导体Q因子的谐振器。在按照本专利技术的谐振器中，可以以通过交替形成层叠的电介质薄膜层和导电薄膜层而获得的薄膜多层电极的形式产生导线。这不仅使导线宽度方向上由边缘效应引起的电流浓度减少，也使导线厚度方向上由趋肤效应引起的电流浓度减少。因此，可以进一步增加谐振器的导体Q因子。在按照本专利技术的谐振器中，在宽度方向上彼此相邻的导线间的间隔可以用电介质材料来填充。这导致谐振器相邻导线间形成的电容增加，从而能减少宽度方向上紧密相邻的导线端部的长度，并能减少谐振器的尺寸。本专利技术也提供了包括以上述形式之一构造的谐振器的滤波器，以及信号输入/输出装置，该装置形成在与其上形成谐振器并与谐振器耦合的衬底相同的衬底上。该谐振器可以以小的形状生产并具有低插入损耗。本专利技术也提供了一种天线共用器，它包括上述用作发射滤波器或接收滤波器或用作两者的滤波器。该天线共用器的优点是具有低插入损耗。本专利技术也提供了一种至少包括上述滤波器或天线共用器的通信装置。该通信装置的优点是在RF发射和接收电路中具有低插入损耗，并且具有用如噪声特性和传输速率表示的高传输性能。附图简述附图说明图1是按照本专利技术第一实施例的谐振器结构图。图2是在图所示谐振器的导线两端附近区域中电场分布图，并且还显示了流经导线的电流分布图。图3是按照本专利技术第二实施例的谐振器结构图。图4是按照本专利技术第三实施例的谐振器结构图。图5是按照本专利技术第三实施例的谐振器中电流分布图。图6是按照本专利技术第四实施例的谐振器结构图。图7是按照本专利技术第五实施例的谐振器结构图。图8是按照第一实施例的谐振器中电场分布和电流方向的示例图。图9是按照本专利技术第五实施例的谐振器的导线图案的示例图。图10是按照本专利技术第六实施例的谐振器结构图。图11以放大方式示出按照本专利技术第六实施例的谐振器的各部分。图12是按照本专利技术第七实施例的谐振器的导线图案示例图。图13是按照本专利技术第八实施例的谐振器的导线截面结构图。图14是按照本专利技术第九实施例的谐振器结构图。图15是按照本专利技术第十实施例的谐振器结构图。图16是按照本专利技术第十一实施例的滤波器结构图。图17是按照本专利技术第十二实施例的滤波器结构图。图18是按照本专利技术第十三实施例的滤波器结构图。图19是按照本专利技术第十三实施例的滤波器导线图案示例图。图20是按照本专利技术第十四实施例的天线共用器的结构框图。图21是按照本专利技术第十五实施例的通信装置的结构框图。实现本专利技术的最佳模式下面参考结合附图的优选实施例描述了按照本专利技术的谐振器、滤波器、天线共用器和通信装置。<第一实施例> 图1说明了按照本专利技术第一实施例的谐振器的配置，更明确地说，图1(A)是谐振器的俯视图，图1(B)是其剖面图。如图1所示，谐振器包括电介质衬底(下文中，简称为衬底)1和在衬底1上表面上形成的导线2。在其上形成导线2的表面相对的衬底1的下表面上未形成任何接地电极。导线2具有恒定宽度并且沿着环的整个一圈周长而延伸。导线2具有两个端部，它们额外延伸并且被定位以便在宽度方向彼此紧密相邻。更明确地说，在图1(A)中圆周包围的区域中，导线的一端x1和另一端x2在宽度方向上彼此紧密相邻。图2说明了上述谐振器的操作，更明确地说，图2(A)说明了导线端部在这些位置处彼此相邻的四个位置A、B、D和E，也说明了导线的长度中心位置C，图2(B)说明了在导线两端紧密相邻的区域中电极的场分布，而图2(C)说明了沿着导线的电流分布。如图2(B)所示，与在其它区域中相比，电场强度在导线两端x1和x2在宽度方向上紧密相邻的区域中具有很大的强度。此外，在导线一端和与导线另一端部x1紧密相邻的部分x11之间的区域中，以及在导线另一端和与导线端部x1紧密相邻的部分x21之间的区域中，电场强度也很大。在电场强度变高的区域中形成电容。如图2(C)所示，电流强度改变，以便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由一个或多个环形谐振元件组成的谐振器，各谐振元件包括一根或多根导线，各谐振元件具有一个电容部分和一个电感部分，电容部分通过定位导线的端部而形成，使得导线的一端和同一导线的另一端在宽度方向上彼此紧密相邻，或者使得导线的一端和同一谐振元件中包含的另一导线的一端在宽度方向上彼此紧密相邻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：日高青路，阿部真，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]