JPH08293704A - 磁性体共振器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板に対して共振器を一体的に構成し、且つ
その共振周波数を可逆的に調整し得るようにした共振器
装置を提供する。 【構成】 テンソル透磁率を有する磁性体膜を被膜した
基板に対し表裏面に電極を形成して磁性体共振器１０を
構成し、その磁性体膜に対して、永久磁石ＰＭ等によっ
て外部磁界Ｈｅｘを印加し、その外部磁界の大きさを変
えることによって共振周波数を調整する。 【効果】 電極パターンなどを調整することなく、外部
磁界の大きさによって共振周波数を可逆的に調整し所望
の値に設定することが可能となる。そのため、何らかの
装置に組み込んだ状態でも、共振器の共振周波数を容易
に調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テンソル透磁率を有
する磁性体膜または磁性体板を用いた磁性体共振器装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりマイクロ波帯におけるフィルタ
回路などを回路基板上に構成する際、基板自体を共振器
の一部とした誘電体共振器があった。すなわち、この誘
電体共振器は、誘電体基板の表裏面に所定パターンの電
極を形成し、その電極と電極間に挟まれる誘電体とによ
ってＴＭモードの誘電体共振器を構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
誘電体基板を用いた従来の誘電体共振器においては、そ
の共振周波数は誘電体基板の厚み寸法、誘電体基板の誘
電率および電極の寸法形状によって一義的に定まり、可
逆的に調整することができなかった。そのため何らかの
装置に組み込んだ状態で、共振器の共振周波数を調整し
なければならない用途には適さなかった。

【０００４】この発明の目的は、基板に対して共振器を
一体的に構成し、且つその共振周波数を可逆的に調整し
得るようにした共振器装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の共振器装置
は、テンソル透磁率を有する磁性体膜を被膜した基板ま
たはテンソル透磁率を有する磁性体板の表裏面に電極を
形成し、前記磁性体膜または磁性体板に対して外部磁界
を印加するとともに、その印加する外部磁界の大きさを
自在に設定し得る外部磁界印加手段を設けたことを特徴
とし、共振周波数を調整自在とした磁性体共振器装置を
構成する。

【０００６】

【作用】この発明の磁性体共振器装置では、テンソル透
磁率を有する磁性体膜が被膜された基板またはテンソル
透磁率を有する磁性体板の表裏面に電極が形成されて磁
性体共振器が構成される。そして、磁性体膜または磁性
体板に対する外部磁界の大きさが自在に設定されるが、
磁性体膜または磁性体基板はそれに印加される外部磁界
の大きさによってその透磁率が変化する。このようにし
て構成した磁性体共振器の共振周波数は磁性体膜または
磁性体基板の誘電率および透磁率に応じて変化する。従
って、外部磁界の大きさに応じて磁性体膜または磁性体
基板の透磁率が変化し、共振周波数が変化することにな
る。そのため、電極パターンなどを調整することなく、
外部磁界の大きさによって共振周波数を可逆的に調整し
所望の値に設定することが可能となる。

【０００７】

【実施例】この発明の実施例である磁性体共振器装置の
磁性体共振器部分の構成を図１及び図２に示す。

【０００８】図１の（Ａ）は磁性体共振器の上面図、
（Ｂ）は正面図である。同図において２はたとえばＧＧ
Ｇからなる絶縁基板であり、その表面にたとえばＹＩＧ
からなるテンソル誘電率を有する磁性体膜１を被膜して
いる。基板２の図における底面にはアース電極５をほぼ
全面に形成している。また、磁性体膜１の表面には円形
の３つの電極３，３，３を配列形成し、その左右にスト
リップラインを構成する入出力用の電極４，４を形成し
ている。このようにして磁性体膜を形成した基板の一部
に磁性体共振器１０を一体的に構成する。従ってこの基
板には他のマイクロ波回路を構成するとともに、その一
部として磁性体共振器を設けてもよい。

【０００９】図１に示した基板２の比誘電率εｒは１４
〜１５、比透磁率μｒは１（スカラー）である。また、
磁性体膜１の比誘電率εｒは１４〜１５、比透磁率μｒ
はテンソルであり、次のように表せる。

【００１０】

【数１】

【００１１】従って、磁性体膜１に対する外部磁界の大
きさが変化すれば、それに応じて見かけ上の透磁率が変
化し、磁性体共振器の共振周波数が変化する。

【００１２】図２は上記磁性体共振器を構成した基板に
対して所定の外部磁界を印加するための構成を示す。図
２においてＰＭは永久磁石であり、基板を挟んでこの永
久磁石ＰＭの両磁極を配置することによって、磁性体共
振器１０を構成した基板の厚み方向に外部磁界Ｈｅｘを
印加させる。磁性体共振器部分に印加する外部磁界の大
きさは、永久磁石ＰＭの磁極間のギャップｇを変えるこ
とによって行う。すなわちギャップｇを小さくすること
によって磁性体共振器に対する外部磁界を高め、ギャッ
プｇを大きくすることによって外部磁界を低下させる。

【００１３】次に、図１に示した磁性体共振器の電磁界
分布を図３および図４を基に説明する。

【００１４】図３（Ａ）は電極３を流れる電流Ｉの分布
を示す。ここでｘは電極３の配列方向の軸、ｙはこれに
直交する磁性体膜の面方向の軸である。（Ｂ）は部分断
面図であり、電極３−５間の電界Ｅの分布を示す。ここ
でｚは電極３の配列方向の軸ｘに直交する基板の厚み方
向の軸である。（Ｃ）は磁界Ｈの分布を模式的に示す。
このように各電極３とアース電極５との間にＴＭ001 モ
ードの磁性体共振器をそれぞれ構成する。

【００１５】図４は隣接する電極３間の結合および電極
３と入出力電極４との結合の様子を示す図である。この
ように電極３とアース電極５との間に構成される磁性体
共振器間はそれぞれ電界結合し、電流３と入出力電極４
との間も電界結合し、図１に示した構成で３段の共振器
が順次結合し、例えば帯域通過フィルタとして作用する
磁性体共振器装置を得る。

【００１６】上記実施例では、磁性体膜に対する外部磁
界の印加手段として永久磁石を用いた例を示したが、例
えば図５に示すように電磁石を用いてもよい。すなわ
ち、図５においてＭＣは一部にギャップを有する磁気コ
アであり、この磁気コアＭＣにコイルＬを所定回数巻回
している。そして、この磁気コアＭＣのギャップ部分に
磁性体共振器１０を配置する。磁性体共振器１０の磁性
体膜に対する外部磁界は磁気コアＭＣが磁気飽和しない
範囲でコイルＬに通電する電流値にほぼ比例するため、
コイルＬに通電する直流電流値の制御によって磁性体共
振器１０に対する外部静磁界を制御し、これにより磁気
共振器の共振周波数を調整する。

【００１７】なお、図１に示した例では、絶縁基板に対
してテンソル透磁率を有する磁性体膜を形成した例を示
したが、基板自体がテンソル透磁率を有する磁性体板を
用いて、その表面に図１に示したと同様の電極３，４を
形成し、裏面にアース電極５を形成することによって磁
性体共振器を構成してもよい。

【００１８】

【発明の効果】この発明の磁性体共振器装置では、テン
ソル透磁率を有する磁性体膜が被膜された基板またはテ
ンソル透磁率を有する磁性体板の表裏面に電極が形成さ
れて磁性体共振器が構成され、磁性体膜または磁性体板
に対する外部磁界の大きさが自在に設定されるため、電
極パターンなどを調整することなく、外部磁界の大きさ
によって共振周波数を可逆的に調整し所望の値に設定す
ることが可能となる。そのため、何らかの装置に組み込
んだ状態でも、共振器の共振周波数を容易に調整するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る磁性体共振器装置の磁性体
共振器部分の構成を示す図である。

【図２】第１の実施例に係る磁性体共振器装置の構成を
示す図である。

【図３】磁性体共振器の電磁界分布を示す図である。

【図４】磁性体共振器の電磁界分布を示す図である。

【図５】第２の実施例に係る磁性体共振器装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１−磁性体膜（ＹＩＧ） ２−基板（ＧＧＧ） ３−電極 ４−入出力電極 ５−アース電極 １０−磁性体共振器 ＰＭ−永久磁石 ＭＣ−磁気コア Ｈｅｘ−外部磁界

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンソル透磁率を有する磁性体膜を被膜
   した基板またはテンソル透磁率を有する磁性体板の表裏
   面に電極を形成し、前記磁性体膜または磁性体板に対し
   て外部磁界を印加するとともに、その印加する外部磁界
   の大きさを自在に設定し得る外部磁界印加手段を設けて
   なる磁性体共振器装置。