JPH0653716A

JPH0653716A - 共振器

Info

Publication number: JPH0653716A
Application number: JP22085292A
Authority: JP
Inventors: Naotake Okamura; 村尚武岡; Teruhisa Tsuru; 輝久鶴; Tetsuo Taniguchi; 口哲夫谷; Ken Tonegawa; 根川謙利
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-25
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JP2830638B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化が可能で、かつ小型化してもＱの低下
が少ない共振器を得る。【構成】第１の誘電体層１４上に、面状の第１のシー
ルド電極１６を形成する。第１のシールド電極１６上の
第２の誘電体層１８，第３の誘電体層２６，第４の誘電
体層３２上に、コ字状の第１のコイル電極２０，第２の
コイル電極２８，第３のコイル電極３４を形成する。コ
イル電極２０，２８，３４をスルーホール３０，３６を
介して接続することによって、螺旋状電極を形成する。
第１のコイル電極から第２の誘電体層の端部に向かっ
て、アース用引出電極２２と取出電極２４とを引き出
す。第５の誘電体層３８上に第２のシールド電極４０を
形成し、その上に第６の誘電体層４２を配置する。これ
らの誘電体層を積層し、複数の外部端子を形成する。第
１のシールド電極１６，アース用引出電極２２，第２の
シールド電極４０を外部端子で接続し、取出電極２４を
別の外部端子に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は共振器に関し、特にた
とえば、数ＧＨｚ帯で用いられる共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の共振器としては、たとえば図９お
よび図１０に示すような１／２波長のストリップライン
共振器がある。この共振器１は、誘電体基板２の一方主
面に両端の開放されたライン電極３が形成され、誘電体
基板２の他方主面の全面にアース電極が形成されてい
る。このような共振器１では、波長をλ，誘電体基板２
の実効誘電率をεとすると、ライン電極３の長さＬ
₁は、次の数１に示される式で与えられる。

【０００３】

【数１】

【０００４】また、図１１に示すように、誘電体基板２
の端部から回り込むようにして、ライン電極３の一端を
アース電極に接続した１／４波長の共振器がある。この
共振器１のライン電極３の長さＬ₂は、次の数２に示さ
れる式で与えられる。

【０００５】

【数２】

【０００６】また、図１２に示すように、誘電体基板２
の一方主面に渦巻状のコイル電極４を形成した共振器が
ある。この共振器１では、コイル電極４に対向するよう
にして、誘電体層２の他方主面にアース電極５が形成さ
れる。さらに、コイル電極４の一端からアース電極５に
接続されるアース用引出電極６が引き出され、このアー
ス用引出電極６から間隔を隔てて取出電極７が形成され
る。この共振器１では、コイル電極４が渦巻状に形成さ
れているため、コイル電極４を長くしても、小型化が可
能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１／２
波長の共振器や１／４波長の共振器では、たとえば２〜
３ＧＨｚの共振器ではライン電極が長くなり、共振器が
大型化してしまう。また、コイル電極を用いた共振器で
は、コイル電極が渦巻状であるため、隣接するライン間
で磁束が影響しあい、コイル電極に電流が流れにくくな
る。そのため、実質的な抵抗が増大して、Ｑが低下す
る。共振器を小型化すると、コイル電極の隣接するライ
ン間の距離が小さくなり、ライン間の磁束の影響も大き
くなって、このような弊害が大きくなる。

【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型化が可能で、かつ小型化してもＱの低下が少ない共振
器を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の誘電
体層上に形成され、互いに接続されることにより螺旋状
電極となる複数のコイル電極と、コイル電極の中の１つ
から誘電体層の端部に引き出されるアース用引出電極
と、アース用引出電極から間隔を隔てて、コイル電極の
１つから誘電体層の端部に引き出される取出電極と、複
数のコイル電極の両側においてコイル電極と間隔を隔て
て対向するシールド電極とを含む、共振器である。さら
に、コイル電極とシールド電極との間においてシールド
電極と対向するようにコンデンサ電極を形成してもよ
い。この場合、コンデンサ電極とコイル電極とは、電気
的に接続される。

【００１０】

【作用】コイル電極の形成された誘電体層が積層され、
これらのコイル電極が接続されることにより、螺旋状電
極が形成される。この場合、隣接するライン間には誘電
体層が存在する。また、コイル電極とシールド電極との
間にコンデンサ電極を形成することによって、コンデン
サ電極とシールド電極との間に静電容量が形成される。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれば、複数のコイル電極に
よって螺旋状電極が形成されるため、コイル電極の形成
された誘電体層の数を調整することによって、螺旋状電
極の長さを調整することができる。この場合、螺旋状電
極を長くしても、１つの平面上に電極を形成する場合の
ように共振器が大きくならない。しかも、隣接するコイ
ル電極間には誘電体層が存在するため、その厚みに相当
する距離を確保でき、コイル電極間の磁束の影響を小さ
くすることができる。そのため、共振器のＱを低下させ
ることなく、共振器を小型化することができる。さら
に、コンデンサ電極とシールド電極との間に静電容量を
形成することによって、共振周波数を下げることがで
き、共振周波数の調整が可能となる。

【００１２】また、シールド電極によって、高周波領域
におけるシールド性を向上させることができる。さら
に、アース用引出電極と取出電極との間隔を変えること
によって、共振器のインピーダンスを調整することがで
きる。したがって、外部回路とのインピーダンスマッチ
ングを考慮に入れて、共振器を製造することができる。

【００１３】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
る。共振器１０は積層体１２を含む。積層体１２は、図
２に示すように、第１の誘電体層１４を含む。第１の誘
電体層１４上には、第１のシールド電極１６が形成され
る。第１のシールド電極１６は、第１の誘電体層１４の
ほぼ全面に形成され、第１の誘電体層１４の対向する２
つの端部に引き出される。

【００１５】第１のシールド電極１６上には、第２の誘
電体層１８が配置される。第２の誘電体層１８上には、
第１のコイル電極２０が形成される。第１のコイル電極
２０は、第２の誘電体層１８の一方主面のほぼ半分の区
域において、コ字状に形成される。この第１のコイル電
極２０の一端からは、第２の誘電体層１８の端部に向か
って、アース用引出電極２２が形成される。さらに、第
１のコイル電極２０の中間部分から第２の誘電体層１８
の端部に向かって、取出電極２４が引き出される。この
実施例では、取出電極２４は、アース用引出電極２２が
引き出された端部に隣接する第２の誘電体層１８の端部
に引き出される。そして、第１のコイル電極２０とアー
ス用引出電極２２とは、第１のシールド電極１６に対向
するように形成され、取出電極２４は第１のシールド電
極１６が形成されていない部分に対応する端部に引き出
される。

【００１６】第１のコイル電極２０上には、第３の誘電
体層２６が形成される。第３の誘電体層２６上には、第
２のコイル電極２８が形成される。第２のコイル電極２
８は、第１のコイル電極２０が形成された区域と反対側
の半分の区域において、第１のコイル電極２０とは逆向
きのコ字状となるように形成される。第２のコイル電極
２８の一端には、第３の誘電体層２６を貫通するように
して、スルーホール３０が形成される。このスルーホー
ル３０を介して、第１のコイル電極２０の他端と第２の
コイル電極２８の一端とが接続される。

【００１７】第２のコイル電極２８上には、第４の誘電
体層３２が配置される。第４の誘電体層３２上には、第
３のコイル電極３４が形成される。第３のコイル電極３
４は、第１のコイル電極２０と同じ側の半分の区域にお
いて、第１のコイル電極２０と同じ向きのコ字状となる
ように形成される。第３のコイル電極３４の一端には、
第４の誘電体層３２を貫通するようにして、スルーホー
ル３６が形成される。このスルーホール３６を介して、
第２のコイル電極２８の他端と第３のコイル電極３４の
一端とが接続される。このように、第１のコイル電極２
０，第２のコイル電極２８および第３のコイル電極３４
を接続することによって、螺旋状電極が形成される。

【００１８】第３のコイル電極３４上には、第５の誘電
体層３８が配置される。第５の誘電体層３８上には、第
２のシールド電極４０が形成される。第２のシールド電
極４０は、第１のシールド電極１６と同じ形状に形成さ
れる。この第２のシールド電極４０上には、第６の誘電
体層４２が形成される。そして、これらの誘電体層が積
層された状態で、積層体１２が形成されている。

【００１９】積層体１２の端部には、外部端子４４ａ，
４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆが形成され
る。外部端子４４ａ，４４ｂ，４４ｄ，４４ｅは、第１
のシールド電極１６および第２のシールド電極４０が引
き出された端部に形成される。そして、これらの外部端
子４４ａ，４４ｂ，４４ｄ，４４ｅは第１のシールド電
極１６および第２のシールド電極４０に接続され、外部
端子４４ｅは同時にアース用引出電極２２にも接続され
る。また、外部端子４４ｃ，４４ｆは、第１のシールド
電極１６および第２のシールド電極４０が引き出されて
いない端部に形成される。そして、外部端子４４ｃは、
取出電極２４に接続される。

【００２０】この共振器１０を作製するには、図３に示
すように、誘電体材料すなわち絶縁体材料で形成された
複数のセラミックグリーンシート５０が準備される。そ
して、複数のセラミックグリーンシート５０上に、第１
のシールド電極１６，アース用引出電極２２，取出電極
２４，第１のコイル電極２０，第２のコイル電極２８，
第３のコイル電極３４および第２のシールド電極４０の
形状に、たとえば導電ペーストを印刷することによりペ
ースト層５２が形成される。さらに、第２のコイル電極
２８および第３のコイル電極３４に対応するペースト層
５２の端部には、セラミックグリーンシート５０を貫通
するように、スルーホール５４が形成される。このスル
ーホール５４に導電ペーストなどを入れることによっ
て、第１のコイル電極２０，第２のコイル電極２８およ
び第３のコイル電極３４に対応するペースト層５２が接
続される。そして、各誘電体層の厚みが得られるよう
に、必要な数のセラミックグリーンシート５０が挟み込
まれ、各セラミックグリーンシート５０が積層，圧着さ
れて、成形体が得られる。

【００２１】この成形体に、外部電極４４ａ〜４４ｆの
形状となるように、導電ペーストが塗布される。これら
の導電ペーストは、成形体内部のペースト層５２の必要
なものと接続される。そして、この成形体を焼成するこ
とによって、共振器１０が得られる。なお、外部電極４
４ａ〜４４ｆに対応する導電ペーストを塗布する前に成
形体を焼成し、その後に外部電極４４ａ〜４４ｆを焼き
付けてもよい。

【００２２】この共振器１０は、第１のコイル電極２０
と２つのシールド電極１６，４０とがアース用引出電極
２２および外部電極４４ｅを介して接続されているた
め、１／４波長の共振器として働く。この共振器１０で
は、各コイル電極２０，２８，３４で形成される螺旋状
電極部分でインダクタンスが形成される。また、各コイ
ル電極２０，２８，３４と２つのシールド電極１６，４
０との間に僅かながら静電容量が形成される。したがっ
て、この共振器１０は、図４に示すような等価回路を有
する。さらに、この共振器１０の周波数特性の一例を図
５に示す。この周波数特性では、約２ＧＨｚのところに
共振周波数が存在する。

【００２３】この共振器１０では、コイル電極を形成し
た誘電体層の数を調整することによって、螺旋状電極の
長さを自由に調整することができる。そのため、共振周
波数の設計を自由に行うことができる。また、共振器の
製造工程においては、同一パターンの交互の積み重ね構
造であるため、加工工程の簡略化が可能である。なお、
この実施例では、コイル電極２０，２８，３４の分布容
量を低減するため線幅を０．３ｍｍ以下にし、Ｑの劣化
を防ぐためにコイル電極２０，２８，３４の厚みを６μ
ｍ以上，第３および第４の誘電体層２６，３２の厚みを
約１００μｍとしている。

【００２４】このように、共振器１０は積層構造である
ため、螺旋状電極が長くなっても共振器１０を小型化す
ることができる。たとえば共振周波数１．０ＧＨｚ，実
効誘電率２５の場合、１／４波長のストリップライン共
振器は１５ｍｍとなり、渦巻状の電極を有する共振器で
はそれより小型化することができる。それに対して、こ
の発明の共振器１０では、コイル電極２０，２８，３４
によって螺旋状電極が形成されるため、コイル電極の隣
接するラインは誘電体層を介して積層方向に位置する。
そのため、螺旋状電極が長くなっても、コイル電極の形
成された誘電体層を大きくする必要がなく、さらに共振
器１０を小型化することが可能である。このとき、誘電
体層によって隣接するコイル電極間の距離が確保される
ため、磁束の影響によるＱの低下が少ない。

【００２５】また、この共振器１０では、アース用引出
電極２２と取出電極２４との間の距離を調整することに
よって、インピーダンスを調整することができる。上述
の実施例では、アース用引出電極２２と取出電極２４と
は第２の誘電体層１８の隣接する端部に向かって引き出
されたが、これらの電極は同じ側の端部に向かって引き
出されてもよく、これらの電極間の距離によってどの方
向の端部に引き出してもよい。さらに、コイル電極２
０，２８，３４の線幅を調整したり、コイル電極２０，
２８，３４とシールド電極１６，４０との間の距離を調
整することによっても、インピーダンスを調整すること
ができる。このように、共振器１０のインピーダンスの
調整が簡単であるため、外部回路とのインピーダンスマ
ッチングを考慮に入れて共振器を製造することができ
る。

【００２６】さらに、コイル電極２０，２８，３４の両
側にシールド電極１６，４０が形成されているため、高
周波域におけるシールド性能が良好で、安定した特性を
得ることができる。

【００２７】また、図６に示すように、第３のコイル電
極３４上に第７の誘電体層６０を配置し、この第７の誘
電体層６０上にコンデンサ電極６２を形成してもよい。
このコンデンサ電極６２は、第２のシールド電極４０と
対向するように、面状に形成される。そして、コンデン
サ電極６２から第７の誘電体層６０を貫通するようにし
て、スルーホール６４が形成される。このスルーホール
６４を介して、コンデンサ電極６２と第３のコイル電極
３４とが接続される。この共振器１０では、コンデンサ
電極６２と第１のシールド電極１６，第２のシールド電
極４０との間に静電容量が形成される。したがって、図
６に示される共振器１０の等価回路は、図７に示すよう
に、インダクタンスに直列に接続された静電容量を有す
る回路となる。

【００２８】コンデンサ電極６２以外の電極の寸法を図
１および図２に示す共振器と同じにして、図６に示す共
振器１０の周波数特性を測定し、その結果を図８に示し
た。図１および図２の共振器では共振周波数が２ＧＨｚ
であるのに対し、図８では共振周波数が約１．６ＧＨｚ
付近になっている。このように、コンデンサ電極６２を
形成することにより、共振器の周波数特性を変えること
ができる。この共振器１０では、たとえばコンデンサ電
極６２の面積を変えたり、コンデンサ電極６２と第２の
シールド電極４０との間の誘電体層３８の厚みを変える
ことによって、コンデンサ電極６２とシールド電極１
６，４０との間に形成される静電容量を変えることがで
きる。このように、静電容量を変えることによって、共
振器１０の共振周波数を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す共振器の積層体を示す分解斜視図で
ある。

【図３】図１に示す共振器の製造工程の一部を示す図解
図である。

【図４】図１に示す共振器の等価回路図である。

【図５】図１に示す共振器の周波数特性を示すグラフで
ある。

【図６】この発明の他の実施例を示す分解斜視図であ
る。

【図７】図６に示す共振器の等価回路図である。

【図８】図６に示す共振器の周波数特性を示すグラフで
ある。

【図９】この発明の背景となる従来の共振器の一例を示
す平面図である。

【図１０】図９に示す従来の共振器の変形例を示す平面
図である。

【図１１】従来の共振器の他の例を示す平面図である。

【図１２】従来の共振器のさらに他の例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１０共振器１２積層体１４第１の誘電体層１６第１のシールド電極１８第２の誘電体層２０第１のコイル電極２２アース用引出電極２４取出電極２６第３の誘電体層２８第２のコイル電極３２第４の誘電体層３４第３のコイル電極３８第５の誘電体層４０第２のシールド電極４２第６の誘電体層６０第７の誘電体層６２コンデンサ電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者利根川謙京都府長岡京市天神２丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体層上に形成され、互いに接
続されることにより螺旋状電極となる複数のコイル電
極、前記コイル電極の中の１つから前記誘電体層の端部に引
き出されるアース用引出電極、前記アース用引出電極から間隔を隔てて、前記コイル電
極の１つから前記誘電体層の端部に引き出される取出電
極、および複数の前記コイル電極の両側において前記コ
イル電極と間隔を隔てて対向するシールド電極を含む、
共振器。
【請求項２】さらに、前記コイル電極と前記シールド
電極との間において前記シールド電極と対向するように
形成され、かつ前記コイル電極と電気的に接続されるコ
ンデンサ電極を含む、請求項１の共振器。