JPH063860B2 - 共振器の共振周波数調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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に好適した共振器の共振周波数
調整方法に関する。

従来の技術 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強い尖鋭度（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、誘電帯共振器やストリップライン等がある。

しかしながら、両者の共振器では、比較的コストが高
く、構造上複雑化し、大型化するといった欠点があっ
た。そこでこれらの欠点を解消するべく第６図に示す特
願昭６１−０９７３１３（特公平４−８１８８６号）が
出願されている。

即ち、第６図において図（イ）は正面図、図（ロ）は側
面図、図（ハ）は背面図である。図中、５１は例えばＦ
ＲＤＲ材等からなる誘電体基板で、その表面５１ａと裏
面５１ｂとには夫々２つのコンデンサ電極パターン５２
ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂとコイルパターン５４ａ，
５５ａとが例えば銀ペーストをスクリーン印刷すること
により形成されている。前記電極パターン５２ａと５３
ａ及び５２ｂと５３ｂは誘電体基板の表裏両面において
対向しており、基板の誘電率、厚み、コンデンサ電極の
対向面積によって決まる容量のコンデンサＣ１，Ｃ２を
形成している。一方、コイルパターン５４ａ，５５ａ
は、夫々誘電体基板の表裏各面において２つのコンデン
サ電極パターン５２ａと５２ｂ，５３ａと５３ｂを接続
する状態で形成されている。各コイルパターン５４ａ，
５５ａ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Ｌ１，Ｌ２とすると上記共振器は、第７図
に示すように、第１のコンデンサＣ１の両側にコイルＬ
１，Ｌ２を直列接続したＬＣ回路に第２のコンデンサＣ
２を並列接続した等価回路であらわされる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記第６図に示す共振器において、コンデン
サＣ１，Ｃ２の容量、コイルＬ１，Ｌ２のインダクタン
スは電極パターン５２ａ〜５５ａの対向面積、長さ等に
よって決まるので、共振周波数が一義的に定まってしま
う。このため、パターン印刷精度や基板厚み等のバラツ
キがあると、共振周波数もその影響を受けて共振器毎に
ばらつき、所定の共振周波数をもったものが得がたいと
いう製品歩留まり上の問題を生じていた。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、上記
構造の共振器を歩留まりよく製造するための合理的な共
振周波数の調整方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は誘電体基板の表裏両
面の２箇所に夫々対向してコンデンサ電極パターンが形
成され、この電極パターンとその間の誘電体基板とで第
１，第２のコンデンサを形成し、一方、前記基板の表面
に存する２つのコンデンサ電極の間及び裏面に存する２
つのコンデンサ電極の間にコイルパターンが形成され、
前記第１のコンデンサと、この両側に直列に接続された
前記コイルパターンによって構成されるコイルとでＬＣ
直列回路を形成し、かつこのＬＣ直列回路に前記第２の
コンデンサが並列に接続されている共振器において、前
記コンデンサ電極パターンの少なくとも１つをトリミン
グして電極面積を縮少することを特徴とする。

実施例 第１図は本発明の一実施例である共振器を示すが、第６
図のものと構造はほとんど違わず、誘電体基板の表裏両
面を利用し、コンデンサ電極パターンとコイルパターン
を形成し、共振器を構成するものである。図中の各部の
寸法は次の通りである。

ａ＝４．５（mm），ｂ＝７．０（mm）， ｃ＝１．０（mm），ｄ＝１．０（mm）， ｅ＝２．２（mm），ｆ＝１．０（mm）， ｇ＝０．１（mm） 第１図の共振器の共振周波数の調整は、例えば基板４表
面に存する２つのコンデンサ電極パターン１，２のいず
れか一方若しくは両方をトリミングし、電極パターンの
面積を縮少することにより行う。即ち、基板表面側の電
極パターンの面積を縮少すれば、基板裏面の電極パター
ンとの対向面積が縮少し、両パターンによって形成され
る静電容量が減少する結果、共振周波数が上昇するので
ある。

電極パターンをトリミングする部分は、第１図にＡ１，
Ａ２，Ｂ１，Ｂ２で示すように、縦方向横方向のいずれ
でも面積の大きな電極パターン２側でも面積の小さな電
極パターン側でもかまわない。この場合、面積の大きな
電極パターン側をトリミングすれば、面積の小さな電極
パターン側を同量トリミングする場合と比べて、共振周
波数の変化は小さく、従って共振周波数を微調整する場
合に適している。これに対して面積の小さな電極パター
ンをトリミングするのは共振周波数を粗調整する場合に
適している。

トリミングする方法は機械的であっても或いはレーザー
トリミングによってもかまわない。

第２図に第１図の共振器のコンデンサ電極パターンをト
リミングした場合の周波数特性曲線を示す。

図中、曲線１はトリミングをしない場合を示し、曲線２
がグラフの左上方に示す図のコンデンサ電極パターンの
Ａ１部を寸法ｃ（ｃ＝０．５mm）だけトリミングした場
合を示し、曲線３はグラフの左上方に示す図のコンデン
サ電極パターンのＡ１部とＢ１部を寸法ｃ（ｃ＝０．５
mm）だけトリミングした場合を示す。

この曲線からも面積の小さい方のコンデンサ電極パター
ンのＡ１部をトリミングした場合は、共振周波数が大幅
に上昇し粗調整にむき、コンデンサ電極パターンのＢ１
部をトリミングした場合は、少ししか上昇せず微調整に
むいていることがわかる。

次に第３図は、周波数調整方法をバンドパスフィルタに
適用した場合の正面図（イ）と側面図（ロ）とを示す。
図は、第１図に示す共振器の２つ（以下、この共振器を
Ｑ１，Ｑ２で示す）が２つのコイルパターン３９，４０
を間隔ｄに接近させた状態で設けてある例を示してい
る。２つのコイルパターン３９，４０が接近していると
ころから両者間で誘導結合を生じ、第４図に示す如き等
価回路をもつバンドパスフィルタを構成する。第３図に
おいて、３１は入力端子、３２はアース端子、３３は出
力端子、３４は誘電体基板、３５は点線で示す裏電極、
３６は実線で示す表電極、３７，３８はトリミング部分
をそれぞれ示す。

第４図中、Ｍは２つのコイルパターン３９，４０間の磁
気的結合度をあらわす相互インダクタンス、Ｌ１２，Ｌ
１４はリード線３２，３２のもつインダクタンスであ
る。尚、上記２つの共振器は誘電体基板３４を用いてい
る関係上、磁気的結合だけでなく容量的結合も行われて
いる。図中Ｃｓはその結合容量を模式的にあらわしてい
る。

ここでこの第３図に表したバンドパスフィルタの中心周
波数を調整する方法を述べると、やはり先に説明した共
振器と同様、コンデンサ電極パターンをトリミングする
のである。面積の小さい方のコンデンサ電極パターン３
８をトリミングすると周波数の微調整ができる。

尚、トリミングをする場合、両方の共振器部分の同じ位
置をそれぞれ同量削ることが好ましい。その理由は、一
方の共振器だけをトリミングすると２つの共振器の共振
波形が異なってしまうからである。これに対して、２つ
の共振器の同一位置を同量削れば、２つの共振器の共振
波形の同一性が保て、従って、フィルタ特性曲線も削る
前と後とで同一性を保ちつつ中心周波数だけをシフトす
ることができる。

第５図にバンドパスフィルタの周波数特性曲線を示す。
図中、曲線１はトリミングしない場合、曲線２はグラフ
上方に示すフィルタの斜線部を寸法ｃ（ｃ＝０．５mm）
だけトリミングした場合を示す。この第５図からもわか
るとおり、コンデンサ電極パターンをトリミングするこ
とにより中心周波数を高くすることができる。

尚、第３図では、共振器Ｑ１，Ｑ２が左右非対称となっ
ているが、第５図のグラフ上方の図では左右非対称とな
っている。このことは別段問題とはならず、共振器Ｑ
１，Ｑ２の結合の数値が変わるだけである。

又、第３図のバンドパスフィルタにおいては、２つの共
振器Ｑ１，Ｑ２の同じ位置を削っているが、バンドパス
フィルタを製造した段階で２つの共振器の共振波形が異
なっているような場合には、共振波形を整えるために、
一方の共振器のコンデンサ電極パターンのみを削るよう
にしてもよい。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、誘電体基板を利用
した共振器又は、この共振器を利用したバンドパスフィ
ルタのコンデンサ電極パターンをトリミングすることに
より、共振周波数又は中心周波数を高い方へ簡単に調整
することができ、歩留まりの向上にもつながるという効
果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である共振器の正面図、第２
図は、第１図の共振器のコンデンサ電極パターンをトリ
ミングした場合の周波数特性曲線、第３図はバンドパス
フィルタの正面図（イ）と側面図（ロ）、第４図は第３
図のバンドパスフィルタの等価回路、第５図はバンドパ
スフィルタの周波数特性曲線、第６図（イ）は共振器の
正面図、（ロ）は側面図、（ハ）は背面図、第７図は第
６図の共振器の等価回路図を示す。 １…コンデンサ電極パターン、２…コンデンサ電極パタ
ーン、３ａ，３ｂ…コイルパターン、４…誘電体基板、
３１…入力端子、３２…アース端子、３３…出力端子、
３４…誘電体基板、３５…裏電極、３６…表電極、３
７，３８…トリミング部分、３９，４０…コイルパター
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体基板の表裏両面の２箇所に夫々対向
   してコンデンサ電極パターンが形成され、この電極パタ
   ーンとその間の誘電体基板とで第１，第２のコンデンサ
   を形成し、一方、前記基板の表面に存する２つのコンデ
   ンサ電極の間及び裏面に存する２つのコンデンサ電極の
   間にコイルパターンが形成され、前記第１のコンデンサ
   と、この両側に直列に接続された前記コイルパターンに
   よって構成されるコイルとでＬＣ直列回路を形成し、か
   つこのＬＣ直列回路に前記第２のコンデンサが並列に接
   続されている共振器において、前記コンデンサ電極パタ
   ーンの少なくとも１つをトリミングして電極面積を縮少
   することを特徴とする共振器の共振周波数調整方法。