高频电路元件及高频电路模块制造技术

一种高频电路元件，包括：介电部件１；包围介电部件１的遮蔽导体２；固定、支撑介电部件１的支撑部件３；以及由微带线构成的１对传输线４。传输线４由介电体制成的基板６、带状导体５以及接地导体层９构成。带状导体５的前端部分与介电部件１的一部分相对，起进行输出耦合或输入耦合的耦合探针的作用。传输线４为带状线、微带线、共面线等，在将它连接在电路基板时损耗少。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及共振用高频电路元件及高频电路模块，它用在以无线通信系统为首的处理高频信号的装置上。
技术介绍
到目前为止，以高频滤波器为首的具备共振体的高频电路元件是通信系统中不可缺少的基本要素。此外，在共振体中，若使用高介电常数且低损失的陶瓷材料作介电体，便能实现小型、起低损失(高Q)共振器之作用的高频电路元件。话说回来，此种共振器可以与共振器以外的电路要素，例如放大电路、振荡电路、混频电路等设置在同一基板上，而使高频电路成为模块结构。此时，必须从基板上的带状线等传输线向共振器输出、入高频信号。我们已知，这样的高频电路且使用了介电体的，在特开平10-284946号公报中已经公开过，即在电路基板上设置介电部件，在其附近设置带状线，这样来对共振器进行高频信号的输出入。此时，介电部件具有圆形剖面而进行TE01δ模式的共振。使用介电部件的目的，在于只让带状线的高频信号中所期待的频率成分透过，或者是除去不必要的频率成分。然而，上述现有的在基板上设置介电部件的高频电路，有以下问题。首先，因为使用时不遮蔽介电部件，故从介电部件放射出高频信号(电磁波)。因此，共振器的损失增加。亦即，共振Q值会下降。此外，放射出的电磁波与基板上其他电路耦合，会导致电路工作的不稳定。再者，为了抑制放射出的电磁波与其他电路耦合，必须将介电部件与其他电路布置成相隔一定距离的样子，这就成了妨碍整个模块小型化的主要原因。高频电路中的高频信号的频率越高，以上问题就越明显，在毫波带等中会造成致命的问题。此外，TE01δ模式共振器中，共振电场的分布在圆筒形的介电部件内部呈同心圆状旋转，很难得到理想的与配置在基板上的带状线等的耦合。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种装上了介电部件且损失小的高频电路元件与高频电路模块。本专利技术的高频电路元件，包括可产生电磁波的共振状态的至少一个介电部件；包围上述介电部件周围的遮蔽导体；具有与上述介电部件的一部分面对面的布置着的带状导体、与该带状导体面对面的接地导体层、以及介于带状导体—接地导体层之间的介电体层的至少一根传输线；及连接在上述传输线上，在与上述介电部件之间起电磁波的输入耦合作用或输出耦合作用的耦合探针。这样以来，因介电部件被遮蔽导体包围起来，故不仅遮断了从介电部件放射到外部的电磁波，从传输线的结构来看，在高频电路内与其他半导体器件等间的连接也较圆滑。亦即，以往由导波管等实现的功能由电路基板得以实现。因此，实现了损失小亦即Q值大，布置有高频电路元件的整个高频电路的尺寸小型化。上述介电部件以TM模式所激励，而在TM模式共振器中因电场朝向介电部件的长边方向，故很容易实现与传输线的带状导体的耦合。结果，输出入可使用具有带状导体的传输线，将传输线和高频电路布置在共同的基板上以后，而很容易应用到模块结构的高频电路上。上述传输线，最好包括带状线、微带线、共面线以及微细导线中之至少一种。还包括在上述遮蔽导体内部，填满上述遮蔽导体和上述介电体之间的间隙并支撑上述介电部件的绝缘层。由此，介电部件的共振状态稳定化。上述遮蔽导体，由形成在上述绝缘层外表面的导体覆盖膜构成，上述带状导体，以与上述遮蔽导体分离的方式由上述导体覆盖膜形成，上述导体覆盖膜中与上述带状导体面对面的那一部分起上述接地导体层的作用。这样做以后，可简化制造工艺、降低生产成本。还可采用以下结构，即上述接地导体层，形成将成为上述遮蔽导体的一部分的一个壁部，还包括形成在上述接地导体层的沟槽，及跨过上述沟槽设在上述接地导体层之上并支撑上述介电部件的绝缘体支撑板。设置了一对上述至少一根传输线，起带通滤波器的作用。此时，上述带状导体的前端部分延伸到上述介电体层之外，该前端部分可以作为上述耦合探针而发挥作用；而上述带状导体的前端部分在上述介电体层之上，该前端部分也可以作为上述耦合探针而发挥作用。最好是，上述带状导体的前端部分弯曲到与上述介电部件的耦合增大的方向上。特别是，最好是，在上述带状导体的主要部分在与上述介电部件的长边方向垂直的方向延伸的情况下，上述带状导体的前端部分几乎平行于上述介电部件的长边方向延伸。上述至少一根传输线为一连续的线，作为带阻滤波器来发挥作用。在这种情况下，上述带状导体的端部以外的一部分与上述介电部件面对面，上述一部分作为上述耦合探针而发挥作用。最好是，上述带状导体的上述一部分在与上述介电部件的耦合变大的方向上弯曲着。特别是，最好是，在上述带状导体的主要部分在与上述介电部件相交叉的方向上延伸的情况下，上述带状导体的上述一部分几乎平行于上述介电部件的长边方向延伸。还包括介电体基板；形成在与上述介电体基板的上述介电部件面对着面的面上，将成为上述遮蔽导体的一部分的第一导体膜。这样就能实现简化生产工艺的目标。上述介电部件，例如为四棱柱或圆柱。与上述介电部件的长边方向垂直的那一方向上的介电部件的剖面形状，变化成其面积在中央部为最大。这样可实现高频电路元件小型化。上述至少一个介电部件可为互相耦合的多个介电部件。还具有频率调整螺钉，它贯穿上述遮蔽导体而插在由上述遮蔽导体包围的区域中，其前端部分与上述介电部件面对着面。这样以来，就可对频率特性进行微调。上述至少一个介电部件为互相耦合的多个介电部件，还具有级间耦合调整螺钉，它贯穿上述遮蔽导体而插在由上述遮蔽导体包围的区域中，其前端部分与上述各介电部件之间的间隙面对着面。这样以来，可对级间的耦合状态进行微调。本专利技术的高频电路模块，包括多个高频电路元件，以及设在上述多个高频电路元件间的相位电路；上述各高频电路元件，具有可产生电磁波的共振状态的至少一个介电部件、包围上述介电部件周围的遮蔽导体、具有与上述介电部件的一部分面对面的布置着的带状导体、与该带状导体面对面的接地导体层、介于带状导体—接地导体层之间的介电体层的至少一根传输线、连接在上述传输线上并在与上述介电部件之间起电磁波的输入耦合作用或输出耦合作用的耦合探针；上述各高频电路元件的传输线连接在上述相位电路上。这样以来，可实现小型且低损失的共用器(将频率带域相异的收发信号合成/分离)，以往由导波管等中实现的功能可由电路基板实现。在上述多个高频电路元件的共振状态的中心频率互异的情况下，也能进行处理。例如，在上述相位电路接到天线上时，很容易利用上述多个高频电路元件而同时接收信号、发送信号。附图的简单说明附图说明图1(a)、图1(b)及图1(c)依次为本专利技术的第一实施形态所涉及的高频电路元件的立体图、纵剖面图以及横剖面图。图2(a)及图2(b)依次为本专利技术的第二实施形态所涉及的高频电路元件的立体图及横剖面图。图3示出了通过电磁场解析而模拟的第二实施形态的具体例中的高频电路元件的插入损失—频率特性(穿透特性)。图4示出了试作的第二实施形态的具体例中的高频电路元件的插入损失—频率特性的实测数据。图5为本专利技术的第三实施形态所涉及的高频电路元件的纵剖面图。图6示出了通过电磁场解析而模拟的第三实施形态的具体例中的高频电路元件的插入损失—频率特性(穿透特性)。图7(a)、图7(b)依次为本专利技术的第四实施形态所涉及的高频电路元件的纵剖面图以及横剖面图。图8为本专利技术的第五实施形态所涉及的高频电路元件的横剖面图。图9为通过3维电磁场解析模拟出的模拟结果，表示第五实施形态的具体例的高频电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频电路元件，其中： 包括： 可产生电磁波的共振状态的至少一个介电部件； 包围上述介电部件周围的遮蔽导体； 具有与上述介电部件的一部分面对面的布置着的带状导体、与该带状导体面对面的接地导体层、以及介于带状导体－接地导体层之间的介电体层的至少一根传输线；及 连接在上述传输线上，在与上述介电部件之间起电磁波的输入耦合作用或输出耦合作用的耦合探针。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：榎原晃，难波英树，中村俊昭，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]