JPH10261903A - 静磁波共振子 - Google Patents
静磁波共振子Info
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- JPH10261903A JPH10261903A JP34323897A JP34323897A JPH10261903A JP H10261903 A JPH10261903 A JP H10261903A JP 34323897 A JP34323897 A JP 34323897A JP 34323897 A JP34323897 A JP 34323897A JP H10261903 A JPH10261903 A JP H10261903A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 14
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- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 14
- ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N gallium;gadolinium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Gd+3] ZPDRQAVGXHVGTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 低周波数でも結合係数が高く、かつ高次モー
ドの共振を効果的に抑制でき、小型化が容易な静磁波共
振子を得ること。 【解決手段】 GGG基板7と、該GGG基板7上に形
成された少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネ
ット膜6と、該磁性ガーネット膜6にRF信号を供給す
る電極と、を備える静磁波共振子に改良を加える。この
静磁波共振子においては、電極は、磁性ガーネット膜6
の平行な2辺にほぼ平行に延びる少なくとも一対の主ス
トリップライン3,4と、該主ストリップライン3,4
の延びる方向にみて磁性ガーネット膜の外側に位置する
領域において該一対の主ストリップライン3,4の一端
部を互いに接続する補助ストリップライン5とを備え
る。主ストリップライン3,4の一方の他端が接地導体
に、他方の主ストリップライン3,4の他端が入出力端
子に、それぞれ接続される。
ドの共振を効果的に抑制でき、小型化が容易な静磁波共
振子を得ること。 【解決手段】 GGG基板7と、該GGG基板7上に形
成された少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネ
ット膜6と、該磁性ガーネット膜6にRF信号を供給す
る電極と、を備える静磁波共振子に改良を加える。この
静磁波共振子においては、電極は、磁性ガーネット膜6
の平行な2辺にほぼ平行に延びる少なくとも一対の主ス
トリップライン3,4と、該主ストリップライン3,4
の延びる方向にみて磁性ガーネット膜の外側に位置する
領域において該一対の主ストリップライン3,4の一端
部を互いに接続する補助ストリップライン5とを備え
る。主ストリップライン3,4の一方の他端が接地導体
に、他方の主ストリップライン3,4の他端が入出力端
子に、それぞれ接続される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静磁波発振器を構成す
るプレーナ型静磁波共振子に関する。特に本発明は、入
力電磁波と静磁波との結合係数が低周波数で大きく、か
つ高次の共振モードを抑制可能な電極構造を設けた静磁
波共振子に関する。
るプレーナ型静磁波共振子に関する。特に本発明は、入
力電磁波と静磁波との結合係数が低周波数で大きく、か
つ高次の共振モードを抑制可能な電極構造を設けた静磁
波共振子に関する。
【0002】
【従来技術】プレーナ型構造の静磁波共振子としては、
特開平1-233822号公報に開示された構造が知られてい
る。この公開特許公報に開示された共振子と同様なもの
として、例えば、図8に示す構造が知られている。この
図8に示す共振子は、矩形形状のGGG基板上27上に
形成された矩形形状の磁性ガーネット膜26と、該磁性
ガーネット膜26上に形成された単一のストリップ電極
23とからなる。矩形形状の磁性ガーネット膜26は平
行な2辺26aを有し、ストリップ電極23は磁性ガー
ネット膜26の平行な2辺26aに対し平行に延びる一
対の側縁23aを有する。ストリップ電極23の一方の
端23bは接地され、他方の端23cは入出力端子とし
て使用される。
特開平1-233822号公報に開示された構造が知られてい
る。この公開特許公報に開示された共振子と同様なもの
として、例えば、図8に示す構造が知られている。この
図8に示す共振子は、矩形形状のGGG基板上27上に
形成された矩形形状の磁性ガーネット膜26と、該磁性
ガーネット膜26上に形成された単一のストリップ電極
23とからなる。矩形形状の磁性ガーネット膜26は平
行な2辺26aを有し、ストリップ電極23は磁性ガー
ネット膜26の平行な2辺26aに対し平行に延びる一
対の側縁23aを有する。ストリップ電極23の一方の
端23bは接地され、他方の端23cは入出力端子とし
て使用される。
【0003】入出力端子にはRF信号が入力され、この
RF信号は、ストリップ電極の接地された端部をRF磁
界最大とする定在波となり、磁性ガーネット膜中に励振
される静磁波と激しく結合する。励振された静磁波は、
ストリップ電極の左右に伝播し磁性ガーネット膜の端辺
で反射するので、磁性ガーネット膜の対向する端辺間の
距離の2倍の波長を主モードとする定在波が磁性ガーネ
ット膜中に生じて共鳴吸収が起こる。このとき、図8に
示すように、ストリップ電極の幅を磁性ガーネット膜の
平行な2辺間の距離WG の1/3 以上とすることにより、
波長の短い高次の不要定在波の発生を効果的に抑制でき
る。ここで、入力電磁波から静磁波への変換に関与する
結合線路長は、ストリップ電極の長さ、すなわち磁性ガ
ーネット膜上のストリップ電極の長手方向の一辺の長さ
Lに相当する。
RF信号は、ストリップ電極の接地された端部をRF磁
界最大とする定在波となり、磁性ガーネット膜中に励振
される静磁波と激しく結合する。励振された静磁波は、
ストリップ電極の左右に伝播し磁性ガーネット膜の端辺
で反射するので、磁性ガーネット膜の対向する端辺間の
距離の2倍の波長を主モードとする定在波が磁性ガーネ
ット膜中に生じて共鳴吸収が起こる。このとき、図8に
示すように、ストリップ電極の幅を磁性ガーネット膜の
平行な2辺間の距離WG の1/3 以上とすることにより、
波長の短い高次の不要定在波の発生を効果的に抑制でき
る。ここで、入力電磁波から静磁波への変換に関与する
結合線路長は、ストリップ電極の長さ、すなわち磁性ガ
ーネット膜上のストリップ電極の長手方向の一辺の長さ
Lに相当する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の静磁波
共振子において小型化を図ろうとすると、入力電磁波か
ら静磁波への変換距離が短くなるため、低い周波数では
結合が弱くなる。一般に、結合の強さを表す結合係数
は、共振時の共振子のインピーダンスと共振子に接続さ
れる伝送線路の特性インピーダンスの比で表される。こ
の特性インピーダンスとしては、RF領域では50Ωが
使用される。そして、静磁波共振子を用いた発振器を設
計する場合、この結合係数はできるだけ高い方がよい。
しかし、従来の静磁波共振子では、1GHz以下の低周
波数で動作する静磁波発振器を得るのが困難であった。
本発明は、上記した問題点に着目して得られたもので、
低周波数でも結合係数が高く、かつ高次モードの共振を
効果的に抑制でき、小型化が容易な静磁波共振子を得る
ことを解決すべき課題とする。
共振子において小型化を図ろうとすると、入力電磁波か
ら静磁波への変換距離が短くなるため、低い周波数では
結合が弱くなる。一般に、結合の強さを表す結合係数
は、共振時の共振子のインピーダンスと共振子に接続さ
れる伝送線路の特性インピーダンスの比で表される。こ
の特性インピーダンスとしては、RF領域では50Ωが
使用される。そして、静磁波共振子を用いた発振器を設
計する場合、この結合係数はできるだけ高い方がよい。
しかし、従来の静磁波共振子では、1GHz以下の低周
波数で動作する静磁波発振器を得るのが困難であった。
本発明は、上記した問題点に着目して得られたもので、
低周波数でも結合係数が高く、かつ高次モードの共振を
効果的に抑制でき、小型化が容易な静磁波共振子を得る
ことを解決すべき課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、GGG基板と、該GGG基板上に形成さ
れた少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネット
膜と、該磁性ガーネット膜にRF信号を供給する電極
と、を備える静磁波共振子に改良を加える。すなわち、
本発明による静磁波共振子においては、電極は、磁性ガ
ーネット膜の平行な2辺にほぼ平行に延びる少なくとも
一対の主ストリップラインと、該主ストリップラインの
延びる方向にみて磁性ガーネット膜の外側に位置する領
域において該一対の主ストリップラインの一端部を互い
に接続する補助ストリップラインとを備える。そして、
該主ストリップラインの一方の他端が接地導体に、他方
の主ストリップラインの他端が入出力端子に、それぞれ
接続される。
め、本発明は、GGG基板と、該GGG基板上に形成さ
れた少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネット
膜と、該磁性ガーネット膜にRF信号を供給する電極
と、を備える静磁波共振子に改良を加える。すなわち、
本発明による静磁波共振子においては、電極は、磁性ガ
ーネット膜の平行な2辺にほぼ平行に延びる少なくとも
一対の主ストリップラインと、該主ストリップラインの
延びる方向にみて磁性ガーネット膜の外側に位置する領
域において該一対の主ストリップラインの一端部を互い
に接続する補助ストリップラインとを備える。そして、
該主ストリップラインの一方の他端が接地導体に、他方
の主ストリップラインの他端が入出力端子に、それぞれ
接続される。
【0006】本発明の他の態様においては、静磁波共振
子の電極は、磁性ガーネット膜の前記平行な2辺にほぼ
平行に延びる複数本の主ストリップラインと、該複数本
の主ストリップラインの互いに隣接する端部を、該主ス
トリップラインが延びる方向にみて磁性ガーネット膜の
外側に位置する領域でジグザグ状に接続する補助ライン
とを備えるメアンダライン電極として形成される。そし
て、該メアンダライン電極の一端は接地導体に、他端は
入出力端子に、それぞれ接続される。本発明のこの基本
的な特徴によれば、低周波数でも結合係数を高くするこ
とが可能になる。本発明においては、電極の主ストリッ
プラインは磁性ガーネット膜上に重ねて形成し、補助ラ
インは該磁性ガーネット膜が形成されている側でGGG
基板の面上に形成することが好ましい。また、上記電極
を誘電体基板上に形成し、磁性ガーネット膜は、電極の
主ストリップラインを覆うように該誘電体基板上に密着
固定する構造としてもよい。
子の電極は、磁性ガーネット膜の前記平行な2辺にほぼ
平行に延びる複数本の主ストリップラインと、該複数本
の主ストリップラインの互いに隣接する端部を、該主ス
トリップラインが延びる方向にみて磁性ガーネット膜の
外側に位置する領域でジグザグ状に接続する補助ライン
とを備えるメアンダライン電極として形成される。そし
て、該メアンダライン電極の一端は接地導体に、他端は
入出力端子に、それぞれ接続される。本発明のこの基本
的な特徴によれば、低周波数でも結合係数を高くするこ
とが可能になる。本発明においては、電極の主ストリッ
プラインは磁性ガーネット膜上に重ねて形成し、補助ラ
インは該磁性ガーネット膜が形成されている側でGGG
基板の面上に形成することが好ましい。また、上記電極
を誘電体基板上に形成し、磁性ガーネット膜は、電極の
主ストリップラインを覆うように該誘電体基板上に密着
固定する構造としてもよい。
【0007】さらに、本発明の別の態様による静磁波共
振子においては、磁性ガーネット膜上に形成された電極
の主ストリップラインと同一本数で、ほぼ同一幅及びほ
ぼ同一ピッチの主ストリップラインと、該主ストリップ
ラインの互いに隣接する端部を接続する補助ラインとを
有する電極をGGG基板とは別の誘電体基板上に形成
し、磁性ガーネット膜上の電極の主ストリップラインと
誘電体基板上の電極の主ストリップラインとが重なるよ
うに誘電体基板をGGG基板に重ねて配置し、両基板上
の主ストリップラインを密着融合させる。この場合、誘
電体基板はGGG基板上の磁性ガーネット膜に接着剤等
により接合固定する。この構成によれば、接地導体や入
出力端子に接続されるライン電極の接続部位、及び主ス
トリップライン間を接続する補助ラインから漏れる高周
波磁界によって磁性ガーネット膜に不要な静磁波が励振
させられることがないようにして、共鳴吸収周波数にご
く接近した領域内の不要モードの共振を抑制することが
可能になる。
振子においては、磁性ガーネット膜上に形成された電極
の主ストリップラインと同一本数で、ほぼ同一幅及びほ
ぼ同一ピッチの主ストリップラインと、該主ストリップ
ラインの互いに隣接する端部を接続する補助ラインとを
有する電極をGGG基板とは別の誘電体基板上に形成
し、磁性ガーネット膜上の電極の主ストリップラインと
誘電体基板上の電極の主ストリップラインとが重なるよ
うに誘電体基板をGGG基板に重ねて配置し、両基板上
の主ストリップラインを密着融合させる。この場合、誘
電体基板はGGG基板上の磁性ガーネット膜に接着剤等
により接合固定する。この構成によれば、接地導体や入
出力端子に接続されるライン電極の接続部位、及び主ス
トリップライン間を接続する補助ラインから漏れる高周
波磁界によって磁性ガーネット膜に不要な静磁波が励振
させられることがないようにして、共鳴吸収周波数にご
く接近した領域内の不要モードの共振を抑制することが
可能になる。
【0008】本発明においては、電極の前記主ストリッ
プラインの各々の幅は、磁性ガーネット膜の平行な2辺
間の距離の1/10から1/3 の間、好ましくは1/6 から1/3
の間の値とすることが好ましい。また、電極の前記主ス
トリップライン間のピッチが磁性ガーネット膜の平行な
2辺の一つとこれに隣接する主ストリップラインとの距
離の2倍であり、かつ、前記磁性ガーネット膜の前記平
行な2辺間の距離の、1/(主ストリップラインの本
数)とすることが好ましい。この構成に加えて、あるい
はこの構成とは別に、磁性ガーネット膜の厚さが1μm
から100μmの範囲にある場合に、電極の主ストリッ
プラインの各々は、その幅を100μmから350μm
の範囲とすることが好ましい。本発明においては、さら
に、磁性ガーネット膜の厚さが17μmから95μmの
範囲にある場合において、電極の主ストリップラインの
各々は、その幅を120μmから340μmの範囲とす
ることが特に好ましい。
プラインの各々の幅は、磁性ガーネット膜の平行な2辺
間の距離の1/10から1/3 の間、好ましくは1/6 から1/3
の間の値とすることが好ましい。また、電極の前記主ス
トリップライン間のピッチが磁性ガーネット膜の平行な
2辺の一つとこれに隣接する主ストリップラインとの距
離の2倍であり、かつ、前記磁性ガーネット膜の前記平
行な2辺間の距離の、1/(主ストリップラインの本
数)とすることが好ましい。この構成に加えて、あるい
はこの構成とは別に、磁性ガーネット膜の厚さが1μm
から100μmの範囲にある場合に、電極の主ストリッ
プラインの各々は、その幅を100μmから350μm
の範囲とすることが好ましい。本発明においては、さら
に、磁性ガーネット膜の厚さが17μmから95μmの
範囲にある場合において、電極の主ストリップラインの
各々は、その幅を120μmから340μmの範囲とす
ることが特に好ましい。
【0009】また、本発明においては、電極の主ストリ
ップラインの各々は、磁性ガーネット膜の厚さが20μ
mから60μmの範囲にある場合において、幅を180
μmから330μmの範囲とするか、磁性ガーネット膜
の厚さが55μmから100μmの範囲にある場合にお
いて、幅を100μmから260μmの範囲とすること
で好結果が得られる。ここで、上述の各寸法関係の元に
おける好結果は、磁性ガーネット膜の寸法を1mm x1mm
としたときに顕著に現れる。
ップラインの各々は、磁性ガーネット膜の厚さが20μ
mから60μmの範囲にある場合において、幅を180
μmから330μmの範囲とするか、磁性ガーネット膜
の厚さが55μmから100μmの範囲にある場合にお
いて、幅を100μmから260μmの範囲とすること
で好結果が得られる。ここで、上述の各寸法関係の元に
おける好結果は、磁性ガーネット膜の寸法を1mm x1mm
としたときに顕著に現れる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。先ず、図1に示すように、ほぼ矩形形状すなわち直
角四辺形のGGG基板7の上に磁性ガーネット膜6が形
成された薄片を準備する。この薄片は、ウエハからの切
り出しにより形成することができる。この薄片とは別
に、誘電体基板8上に、それぞれ一端に電極パッド1、
2を有する2本の平行な主ストリップライン3、4を形
成し、該主ストリップライン3、4の各他端間を補助ス
トリップライン5により接続して、ほぼU字形の電極を
形成する。磁性ガーネット膜6とGGG基板7とからな
る薄片を、磁性ガーネット膜6が誘電体基板8上の主ス
トリップライン3、4と補助ストリップライン5からな
る電極に面し、該電極を覆うように重ねる。この場合、
図1に破線で示すように、矩形形状の磁性ガーネット膜
6の平行な2辺9a、9bが電極の主ストリップライン
3、4に対しほぼ平行で、該主ストリップライン3、4
より外側に位置し、該辺9a、9bに直角な辺10a、
10bが主ストリップライン3、4を横切るように配置
し、磁性ガーネット膜6を接着剤で誘電体基板8上に固
定する。
る。先ず、図1に示すように、ほぼ矩形形状すなわち直
角四辺形のGGG基板7の上に磁性ガーネット膜6が形
成された薄片を準備する。この薄片は、ウエハからの切
り出しにより形成することができる。この薄片とは別
に、誘電体基板8上に、それぞれ一端に電極パッド1、
2を有する2本の平行な主ストリップライン3、4を形
成し、該主ストリップライン3、4の各他端間を補助ス
トリップライン5により接続して、ほぼU字形の電極を
形成する。磁性ガーネット膜6とGGG基板7とからな
る薄片を、磁性ガーネット膜6が誘電体基板8上の主ス
トリップライン3、4と補助ストリップライン5からな
る電極に面し、該電極を覆うように重ねる。この場合、
図1に破線で示すように、矩形形状の磁性ガーネット膜
6の平行な2辺9a、9bが電極の主ストリップライン
3、4に対しほぼ平行で、該主ストリップライン3、4
より外側に位置し、該辺9a、9bに直角な辺10a、
10bが主ストリップライン3、4を横切るように配置
し、磁性ガーネット膜6を接着剤で誘電体基板8上に固
定する。
【0011】このようにして得られる共振子は、一方の
主ストリップライン3の端部の電極パッド1を接地し、
他方の主ストリップライン4の端部の電極パッド2を入
出力端子として使用する。本実施例において、電極パッ
ド1から電極パッド2までの電極の長さは、該経路上の
電磁波の波長の1/4 以内とする。この関係により、低い
周波数でも入力電磁波と静磁波の結合を高めることがで
きる。また、この構成により、電極パッド1、2及び補
助ストリップライン5から漏れる高周波磁界による磁性
ガーネット膜の長さ方向すなわち主ストリップライン
3、4に平行な方向の不要な静磁波の励振を抑制できる
ので、主共鳴周波数のごく近傍に発生する不要モードを
抑さえることが可能になる。図2は、図8に示す構造の
共振子と図1に示す構造の共振子において、結合係数が
1となる共鳴周波数と結合線路長との関係を示す実験デ
ータである。図から明らかなように、本発明の実施例の
方が、従来の共振子におけるよりも低い周波数で強い結
合を示す。
主ストリップライン3の端部の電極パッド1を接地し、
他方の主ストリップライン4の端部の電極パッド2を入
出力端子として使用する。本実施例において、電極パッ
ド1から電極パッド2までの電極の長さは、該経路上の
電磁波の波長の1/4 以内とする。この関係により、低い
周波数でも入力電磁波と静磁波の結合を高めることがで
きる。また、この構成により、電極パッド1、2及び補
助ストリップライン5から漏れる高周波磁界による磁性
ガーネット膜の長さ方向すなわち主ストリップライン
3、4に平行な方向の不要な静磁波の励振を抑制できる
ので、主共鳴周波数のごく近傍に発生する不要モードを
抑さえることが可能になる。図2は、図8に示す構造の
共振子と図1に示す構造の共振子において、結合係数が
1となる共鳴周波数と結合線路長との関係を示す実験デ
ータである。図から明らかなように、本発明の実施例の
方が、従来の共振子におけるよりも低い周波数で強い結
合を示す。
【0012】本発明の実施例においては、上述したよう
に、補助ストリップライン5と電極パッド1、2は磁性
ガーネット膜6と重ならないように配置される。図3は
この配置の効果を示すものである。図3(a) は、電極パ
ッド1、2と補助ストリップライン5が図3(c) に示す
ように磁性ガーネット膜6に重なるように配置された場
合における静磁波共振子の反射特性を示し、図3(b) は
図1に示す配置の実施例における反射特性を示す。図3
(a) 、図3(b) の対比から明らかなように、本発明の実
施例においては、主共鳴周波数近傍の不要な共鳴モード
が十分に抑制される。したがって、本実施例の構造は、
磁性ガーネット膜の不要共振モードの抑制に効果的であ
る。本発明においては、電極の主ストリップライン3、
4の幅wを特定の範囲に定めることが好ましい。すなわ
ち、一つの好ましい態様においては、主ストリップライ
ン3、4の幅wは、磁性ガーネット膜6の長さ方向端辺
9a、9b間の距離の1/10から1/3 までの範囲、好まし
くは1/6 から1/3 の範囲とする。
に、補助ストリップライン5と電極パッド1、2は磁性
ガーネット膜6と重ならないように配置される。図3は
この配置の効果を示すものである。図3(a) は、電極パ
ッド1、2と補助ストリップライン5が図3(c) に示す
ように磁性ガーネット膜6に重なるように配置された場
合における静磁波共振子の反射特性を示し、図3(b) は
図1に示す配置の実施例における反射特性を示す。図3
(a) 、図3(b) の対比から明らかなように、本発明の実
施例においては、主共鳴周波数近傍の不要な共鳴モード
が十分に抑制される。したがって、本実施例の構造は、
磁性ガーネット膜の不要共振モードの抑制に効果的であ
る。本発明においては、電極の主ストリップライン3、
4の幅wを特定の範囲に定めることが好ましい。すなわ
ち、一つの好ましい態様においては、主ストリップライ
ン3、4の幅wは、磁性ガーネット膜6の長さ方向端辺
9a、9b間の距離の1/10から1/3 までの範囲、好まし
くは1/6 から1/3 の範囲とする。
【0013】他の好ましい態様においては、磁性ガーネ
ット膜の厚さが1μmから100μmの範囲、好ましく
は17μmから95μmの範囲内で、電極の主ストリッ
プラインの各々は、その幅を100μmから350μm
の範囲、好ましくは120μmから340μmの範囲内
とする。さらに、電極の主ストリップライン3、4の各
々は、磁性ガーネット膜の厚さが20μmから60μm
の範囲であるとき、その幅を180μmから330μm
の範囲とすることが好ましく、磁性ガーネット膜の厚さ
が55μmから100μmの範囲であるとき、その幅を
100μmから260μmの範囲とすることにより好結
果が得られる。また、本発明のさらに好ましい態様にお
いては、電極の主ストリップライン間のピッチが磁性ガ
ーネット膜の平行な2辺9a、9bの一つとこれに隣接
する主ストリップラインとの距離の2倍となり、かつ、
前記磁性ガーネット膜の前記平行な2辺間の距離の、1
/(主ストリップラインの本数)となるように均等に主
ストリップライン3、4を配置する。
ット膜の厚さが1μmから100μmの範囲、好ましく
は17μmから95μmの範囲内で、電極の主ストリッ
プラインの各々は、その幅を100μmから350μm
の範囲、好ましくは120μmから340μmの範囲内
とする。さらに、電極の主ストリップライン3、4の各
々は、磁性ガーネット膜の厚さが20μmから60μm
の範囲であるとき、その幅を180μmから330μm
の範囲とすることが好ましく、磁性ガーネット膜の厚さ
が55μmから100μmの範囲であるとき、その幅を
100μmから260μmの範囲とすることにより好結
果が得られる。また、本発明のさらに好ましい態様にお
いては、電極の主ストリップライン間のピッチが磁性ガ
ーネット膜の平行な2辺9a、9bの一つとこれに隣接
する主ストリップラインとの距離の2倍となり、かつ、
前記磁性ガーネット膜の前記平行な2辺間の距離の、1
/(主ストリップラインの本数)となるように均等に主
ストリップライン3、4を配置する。
【0014】本発明においては、電極は図1の実施例に
示すようなほぼU字形とは限らず、複数本の主ストリッ
プラインを互いに平行に配置し、互いの隣接する端部を
補助ラインによりジグザグ状になるように接続してメア
ンダ電極の形に形成することもできる。たとえば、対の
主ストリップライン3、4を有するU字形の電極構造を
複数組、補助ストリップライン5が縦方向に互いに同一
の側に位置するように磁性ガーネット膜に対して配置
し、隣接する組の主ストリップラインの補助ストリップ
ライン5とは反対側の端部を別の補助ストリップライン
により接続して、ストリップラインがジクザグ状に延び
るメアンダ電極形状とする構造も本発明の範囲に含まれ
る。この構成においても、ストリップラインの厚さや
幅、ピッチ等については上述した関係を維持することが
好ましい。
示すようなほぼU字形とは限らず、複数本の主ストリッ
プラインを互いに平行に配置し、互いの隣接する端部を
補助ラインによりジグザグ状になるように接続してメア
ンダ電極の形に形成することもできる。たとえば、対の
主ストリップライン3、4を有するU字形の電極構造を
複数組、補助ストリップライン5が縦方向に互いに同一
の側に位置するように磁性ガーネット膜に対して配置
し、隣接する組の主ストリップラインの補助ストリップ
ライン5とは反対側の端部を別の補助ストリップライン
により接続して、ストリップラインがジクザグ状に延び
るメアンダ電極形状とする構造も本発明の範囲に含まれ
る。この構成においても、ストリップラインの厚さや
幅、ピッチ等については上述した関係を維持することが
好ましい。
【0015】図4(a) (b) は、図1に示す構造の共振子
において、静磁波共振子の磁性ガーネット膜6のサイズ
が1mm×1mmの場合の主ストリップラインの寸法の影響
を示す実験データである。図4(a) は、磁性ガーネット
膜の高次モードの最も強い値とストリップラインの幅と
の関係を示すもので、値が小さいほど高次モードが抑制
されていることを表している。図4(b) は、高次モード
を最も抑制した時のストリップラインの幅と磁性ガーネ
ット膜の厚さの関係を示す実験データであり、この場
合、実験に使用した磁性ガーネット膜の厚さは17μ
m、23μm、30μm、32μm、40μm、56μ
m、95μmとした。図から、全体的には、主ストリッ
プライン3、4の幅wは、磁性ガーネット膜6の幅方向
端辺9a、9b間の距離の1/6から1/3 までの範囲で高
次モードを抑制できることが分かる。さらに、ストリッ
プラインの幅と磁性ガーネット膜の厚さ幅の関係でみる
と、電磁性ガーネット膜の厚さを1μmから100μm
の範囲内、好ましくは17μmから95μmの範囲内と
した場合、電極の主ストリップラインの各々において、
その幅を100μmから350μmの範囲内、好ましく
は120μmから340μmの範囲内としたとき、高次
モードの抑制効果が高まることが分かる。また、上述し
たように、電極の主ストリップライン3、4の各々は、
磁性ガーネット膜の厚さが20μmから60μmの範囲
であるとき、その幅を180μmから330μmの範囲
とし、磁性ガーネット膜の厚さが55μmから100μ
mの範囲であるとき、幅を100μmから260μmの
範囲とすることにより好結果が得られることが分かる。
において、静磁波共振子の磁性ガーネット膜6のサイズ
が1mm×1mmの場合の主ストリップラインの寸法の影響
を示す実験データである。図4(a) は、磁性ガーネット
膜の高次モードの最も強い値とストリップラインの幅と
の関係を示すもので、値が小さいほど高次モードが抑制
されていることを表している。図4(b) は、高次モード
を最も抑制した時のストリップラインの幅と磁性ガーネ
ット膜の厚さの関係を示す実験データであり、この場
合、実験に使用した磁性ガーネット膜の厚さは17μ
m、23μm、30μm、32μm、40μm、56μ
m、95μmとした。図から、全体的には、主ストリッ
プライン3、4の幅wは、磁性ガーネット膜6の幅方向
端辺9a、9b間の距離の1/6から1/3 までの範囲で高
次モードを抑制できることが分かる。さらに、ストリッ
プラインの幅と磁性ガーネット膜の厚さ幅の関係でみる
と、電磁性ガーネット膜の厚さを1μmから100μm
の範囲内、好ましくは17μmから95μmの範囲内と
した場合、電極の主ストリップラインの各々において、
その幅を100μmから350μmの範囲内、好ましく
は120μmから340μmの範囲内としたとき、高次
モードの抑制効果が高まることが分かる。また、上述し
たように、電極の主ストリップライン3、4の各々は、
磁性ガーネット膜の厚さが20μmから60μmの範囲
であるとき、その幅を180μmから330μmの範囲
とし、磁性ガーネット膜の厚さが55μmから100μ
mの範囲であるとき、幅を100μmから260μmの
範囲とすることにより好結果が得られることが分かる。
【0016】図5は、磁性ガーネット膜6の膜面に垂直
な方向に外部磁界を印加したときの磁性ガーネット膜6
中に立つ静磁波の定在波を、磁性ガーネット膜6と主ス
トリップライン3、4との関係で示すものである。この
図は、主ストリップライン3、4の幅wを適当に選ぶこ
とによって磁性ガーネット膜6の幅WG 方向の高次のモ
ードを抑制できることを説明するもので、(a) は最も低
次のモードが立った場合を、(b) (c) (d) は順に高次の
モードが立った場合を、それぞれ示す。ここでは、膜厚
モードを一様モードとし、電磁波が入力される方向に立
つモードを1/2波長のモードとして表してある。ここ
で、磁性ガーネット膜6の幅をWG としたとき、電極の
主ストリップライン3、4の幅を1/6 WG 未満とする
と、図5(c) から明らかなように、主ストリップライン
3、4上の電磁波の位相と一致する6次の高次モードが
存在し得ることになる。しかし、図5(b) (d) に示すよ
うに、4次及び8次の高次共振モードは、ストリップラ
イン3、4が4次及び8次のモードの定在波の節に相当
する位置にくるので、定在波として存在し難くなる。
な方向に外部磁界を印加したときの磁性ガーネット膜6
中に立つ静磁波の定在波を、磁性ガーネット膜6と主ス
トリップライン3、4との関係で示すものである。この
図は、主ストリップライン3、4の幅wを適当に選ぶこ
とによって磁性ガーネット膜6の幅WG 方向の高次のモ
ードを抑制できることを説明するもので、(a) は最も低
次のモードが立った場合を、(b) (c) (d) は順に高次の
モードが立った場合を、それぞれ示す。ここでは、膜厚
モードを一様モードとし、電磁波が入力される方向に立
つモードを1/2波長のモードとして表してある。ここ
で、磁性ガーネット膜6の幅をWG としたとき、電極の
主ストリップライン3、4の幅を1/6 WG 未満とする
と、図5(c) から明らかなように、主ストリップライン
3、4上の電磁波の位相と一致する6次の高次モードが
存在し得ることになる。しかし、図5(b) (d) に示すよ
うに、4次及び8次の高次共振モードは、ストリップラ
イン3、4が4次及び8次のモードの定在波の節に相当
する位置にくるので、定在波として存在し難くなる。
【0017】主ストリップライン3、4の幅を1/3 WG
以上とすると、4次及び8次の高次モードは、主ストリ
ップライン3、4の下に位相の異なる定在波の腹がくる
ことになるので、実質的に打ち消しあって抑制される。
しかし、この場合にも6次の高次モードは抑制できない
ことがある。その理由は、ストリップライン3、4の下
に、電極上の電磁波の位相と合致する静磁定在波の腹の
数が差し引きで実質的に一つ存在し得るからである。そ
こで、主ストリップライン3、4の幅を磁性ガーネット
膜6の幅WG の1/6 から1/3 の範囲に選定して、6次の
高次モードがストリップライン3、4の下の位相の異な
る一方の定在波の腹に対して互いに打ち消し合うように
すると、実質的に6次の高次モードが生じないようにす
ることができる。すなわち、高次の共振モードを抑制す
る、という観点からは、電極の主ストリップライン3、
4の幅を磁性ガーネット膜6の幅WG の1/6 から1/3 迄
の範囲とし、主ストリップライン3、4を、その幅方向
の中心間間隔を磁性ガーネット膜6の両側の縁の間の距
離の1/2とし、かつ、両側の縁から均等な距離に配置
することが好ましい。
以上とすると、4次及び8次の高次モードは、主ストリ
ップライン3、4の下に位相の異なる定在波の腹がくる
ことになるので、実質的に打ち消しあって抑制される。
しかし、この場合にも6次の高次モードは抑制できない
ことがある。その理由は、ストリップライン3、4の下
に、電極上の電磁波の位相と合致する静磁定在波の腹の
数が差し引きで実質的に一つ存在し得るからである。そ
こで、主ストリップライン3、4の幅を磁性ガーネット
膜6の幅WG の1/6 から1/3 の範囲に選定して、6次の
高次モードがストリップライン3、4の下の位相の異な
る一方の定在波の腹に対して互いに打ち消し合うように
すると、実質的に6次の高次モードが生じないようにす
ることができる。すなわち、高次の共振モードを抑制す
る、という観点からは、電極の主ストリップライン3、
4の幅を磁性ガーネット膜6の幅WG の1/6 から1/3 迄
の範囲とし、主ストリップライン3、4を、その幅方向
の中心間間隔を磁性ガーネット膜6の両側の縁の間の距
離の1/2とし、かつ、両側の縁から均等な距離に配置
することが好ましい。
【0018】なお、本発明の実施例では、10次以上の
高次モードが発生する可能性はあるが、この高次のモー
ドの共振は、ストリップライン3、4上の電磁波の位相
と合致し難くなるので、共鳴吸収エネルギは十分に小さ
くなる。また、この高次モードは、主たる最低次のモー
ドに比べて、その共振周波数が十分に離れているので実
用上問題は生じない。以上、本発明の実施例を短形形状
の磁性ガーネット膜について説明してきたが、本発明は
短形形状に限定されない。すなわち、少なくともほぼ平
行な2辺をもつ磁性ガーネット膜の他の2辺は、湾曲し
ている2辺でもよく、あるいは、鋸状に折れ曲がった1
組の辺を2辺とする形状でもよい。図6は、本発明の他
の実施例を示す図1と同様な分解斜視図である。この実
施例では、誘電体基板8上に形成される主ストリップラ
イン3、4と、該主ストリップラインの互いに隣接する
一方向端部を接続する補助ライン5の他に、GGG基板
7上の磁性ガーネット膜6上に、主ストリップライン
3、4の幅w0 とほぼ同一の幅w1 のストリップライン
12、13が、主ストリップライン3、4の中心間間隔
L20と同じ中心間間隔L21で形成されている。この場
合、ストリップライン12、13の幅方向中心から磁性
ガーネット膜6の縁までの距離の2倍は、主ストリップ
ライン3、4の間隔L20及びストリップライン12、1
3間の間隔と同一である。すなわち、磁性ガーネット膜
の端辺9aとストリップライン13の幅方向中心との間
の距離の2倍、または、磁性ガーネット膜の端辺9bと
ストリップライン12の幅方向中心との間の距離の2
倍、およびストリップライン12、13の幅方向中心間
距離は、磁性ガーネット膜6の幅方向端辺9a、9b間
の幅の1/(磁性ガーネット膜上の主ストリップライン
の本数)とする。そして、GGG基板7は、ストリップ
ライン12、13が主ストリップライン3、4にそれぞ
れ重なるように誘電体基板8上に置かれる。先の実施例
におけると同様に、本実施例においても、磁性ガーネッ
ト膜6が誘電体基板8に接着される。
高次モードが発生する可能性はあるが、この高次のモー
ドの共振は、ストリップライン3、4上の電磁波の位相
と合致し難くなるので、共鳴吸収エネルギは十分に小さ
くなる。また、この高次モードは、主たる最低次のモー
ドに比べて、その共振周波数が十分に離れているので実
用上問題は生じない。以上、本発明の実施例を短形形状
の磁性ガーネット膜について説明してきたが、本発明は
短形形状に限定されない。すなわち、少なくともほぼ平
行な2辺をもつ磁性ガーネット膜の他の2辺は、湾曲し
ている2辺でもよく、あるいは、鋸状に折れ曲がった1
組の辺を2辺とする形状でもよい。図6は、本発明の他
の実施例を示す図1と同様な分解斜視図である。この実
施例では、誘電体基板8上に形成される主ストリップラ
イン3、4と、該主ストリップラインの互いに隣接する
一方向端部を接続する補助ライン5の他に、GGG基板
7上の磁性ガーネット膜6上に、主ストリップライン
3、4の幅w0 とほぼ同一の幅w1 のストリップライン
12、13が、主ストリップライン3、4の中心間間隔
L20と同じ中心間間隔L21で形成されている。この場
合、ストリップライン12、13の幅方向中心から磁性
ガーネット膜6の縁までの距離の2倍は、主ストリップ
ライン3、4の間隔L20及びストリップライン12、1
3間の間隔と同一である。すなわち、磁性ガーネット膜
の端辺9aとストリップライン13の幅方向中心との間
の距離の2倍、または、磁性ガーネット膜の端辺9bと
ストリップライン12の幅方向中心との間の距離の2
倍、およびストリップライン12、13の幅方向中心間
距離は、磁性ガーネット膜6の幅方向端辺9a、9b間
の幅の1/(磁性ガーネット膜上の主ストリップライン
の本数)とする。そして、GGG基板7は、ストリップ
ライン12、13が主ストリップライン3、4にそれぞ
れ重なるように誘電体基板8上に置かれる。先の実施例
におけると同様に、本実施例においても、磁性ガーネッ
ト膜6が誘電体基板8に接着される。
【0019】図7は、本発明のさらに別の実施例を示す
ものである。この実施例では、GGG基板7上に矩形形
状の磁性ガーネット膜6が形成され、その上に主ストリ
ップライン3、4と補助ストリップライン5とからなる
電極が形成される。補助ストリップライン5は磁性ガー
ネット膜6から外れてGGG基板7上に直接形成され
る。また、補助ストリップライン5とは反対側の主スト
リップライン3、4の端部は、GGG基板7上に直接形
成された電極パッド1、2に接続される。その他の点で
は、本実施例の構造は先の実施例におけると同様であ
る。
ものである。この実施例では、GGG基板7上に矩形形
状の磁性ガーネット膜6が形成され、その上に主ストリ
ップライン3、4と補助ストリップライン5とからなる
電極が形成される。補助ストリップライン5は磁性ガー
ネット膜6から外れてGGG基板7上に直接形成され
る。また、補助ストリップライン5とは反対側の主スト
リップライン3、4の端部は、GGG基板7上に直接形
成された電極パッド1、2に接続される。その他の点で
は、本実施例の構造は先の実施例におけると同様であ
る。
【図1】本発明の一実施例を示す静磁波共振子の分解斜
視図である。
視図である。
【図2】結合係数1における共鳴周波数を本発明の実施
例と比較例とで比較した比較実験データを示す図表であ
る。
例と比較例とで比較した比較実験データを示す図表であ
る。
【図3】本発明の実施例における不要モード抑制効果を
示す図表であり、(a) は比較例における静磁波反射特性
を、(b) は本発明の実施例における静磁波反射特性を、
それぞれ示し、(c) は(a) の実験データを得るのに使用
した共振子の構成を示す平面図である。
示す図表であり、(a) は比較例における静磁波反射特性
を、(b) は本発明の実施例における静磁波反射特性を、
それぞれ示し、(c) は(a) の実験データを得るのに使用
した共振子の構成を示す平面図である。
【図4】主ストリップラインの幅が高次モード抑制効果
に及ぼす影響を示すもので、(a) は主ストリップライン
の幅の影響を、(b) は主ストリップラインの幅と磁性ガ
ーネット膜の厚さの関係をそれぞれ示す図表である。
に及ぼす影響を示すもので、(a) は主ストリップライン
の幅の影響を、(b) は主ストリップラインの幅と磁性ガ
ーネット膜の厚さの関係をそれぞれ示す図表である。
【図5】磁性ガーネット膜の膜面に垂直方向に外部磁界
を印加した場合の静磁波の発生状態を示す概略図であ
る。
を印加した場合の静磁波の発生状態を示す概略図であ
る。
【図6】本発明の他の実施例を示す図1と同様な分解斜
視図である。
視図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例を示す平面図であ
る。
る。
【図8】従来の静磁波共振子を示す平面図である。
1、2 電極パッド 3、4 主ストリップライン 5 補助ストリップライン 6 磁性ガーネット膜 7 GGG基板 8 誘電体基板
Claims (12)
- 【請求項1】 GGG基板と、該GGG基板上に形成さ
れた少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネット
膜と、該磁性ガーネット膜にRF信号を供給する電極
と、を備える静磁波共振子であって、 前記電極は、前記磁性ガーネット膜の前記平行な2辺に
ほぼ平行に延びる少なくとも一対の主ストリップライン
と、前記主ストリップラインの延びる方向にみて前記磁
性ガーネット膜の外側に位置する領域において前記一対
の主ストリップラインの一端部を互いに接続する補助ス
トリップラインとを備え、 一方の前記主ストリップラインの他端が接地導体に、他
方の前記主ストリップラインの他端が入出力端子に、そ
れぞれ接続された、ことを特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項2】 GGG基板と、該GGG基板上に形成さ
れた少なくとも2辺がほぼ平行な形状の磁性ガーネット
膜と、該磁性ガーネット膜にRF信号を供給する電極
と、を備える静磁波共振子であって、 前記電極は、前記磁性ガーネット膜の前記平行な2辺に
ほぼ平行に延びる複数本の主ストリップラインと、前記
複数本の主ストリップラインの互いに隣接する端部を、
該主ストリップラインが延びる方向にみて前記磁性ガー
ネット膜の外側に位置する領域でジグザグ状に接続する
補助ラインとを備えるメアンダライン電極として形成さ
れ、 前記メアンダライン電極の一端は接地導体に、他端は入
出力端子に、それぞれ接続された、ことを特徴とする静
磁波共振子。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載した静磁波
共振子であって、前記電極のうち、前記主ストリップラ
インは前記磁性ガーネット膜上に重ねて形成され、前記
補助ラインは該磁性ガーネット膜が形成されている側で
前記GGG基板の面上に形成されたことを特徴とする静
磁波共振子。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載した静磁波
共振子であって、前記電極は誘電体基板上に形成され、
前記磁性ガーネット膜は、前記電極の前記主ストリップ
ラインを覆うように前記誘電体基板上に密着固定された
ことを特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項5】 請求項1又は請求項2に記載した静磁波
共振子であって、前記磁性ガーネット膜上に形成された
電極の主ストリップラインと同一本数で、ほぼ同一幅及
びほぼ同一ピッチの主ストリップラインと、該主ストリ
ップラインの互いに隣接する端部を接続する補助ライン
を有する電極が誘電体基板上に形成され、前記磁性ガー
ネット膜上の電極の前記主ストリップラインと前記誘電
体基板上の電極の前記主ストリップラインとが重なるよ
うに前記誘電体基板を前記磁性ガーネット膜に重ねて両
方の主ストリップラインを密着融合させたことを特徴と
する静磁波共振子。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれか1
項に記載した静磁波共振子であって、前記電極の前記主
ストリップラインの各々の幅は、前記磁性ガーネット膜
の前記平行な2辺間の距離の1/10から1/3 の間の値であ
ることを特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項7】 請求項6に記載した静磁波共振子であっ
て、前記電極の前記主ストリップラインの各々の幅は、
前記磁性ガーネット膜の前記平行な2辺間の距離の1/6
から1/3 の間の値であることを特徴とする静磁波共振
子。 - 【請求項8】 請求項1から請求項5までのいずれか1
項に記載した静磁波共振子であって、前記電極の前記主
ストリップライン間のピッチが前記磁性ガーネット膜の
前記平行な2辺の一つとこれに隣接する主ストリップラ
インとの距離の2倍であり、かつ、前記磁性ガーネット
膜の前記平行な2辺間の距離の、1/(主ストリップラ
インの本数)であることを特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8までのいずれか1
項に記載した静磁波共振子であって、前記磁性ガーネッ
ト膜の厚さが1μmから100μmの範囲にある場合に
おいて、前記電極の前記主ストリップラインの各々は、
幅が100μmから350μmの範囲にあることを特徴
とする静磁波共振子。 - 【請求項10】 請求項9に記載した静磁波共振子であ
って、前記磁性ガーネット膜の厚さが17μmから95
μmの範囲にある場合において、前記電極の前記主スト
リップラインの各々は、幅が120μmから340μm
の範囲にあることを特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項11】 請求項1から請求項8までのいずれか
1項に記載した静磁波共振子であって、前記磁性ガーネ
ット膜の厚さが20μmから60μmの範囲にある場合
において、前記電極の前記主ストリップラインの各々
は、幅が180μmから330μmの範囲であることを
特徴とする静磁波共振子。 - 【請求項12】 請求項1から請求項8までのいずれか
1項に記載した静磁波共振子であって、前記磁性ガーネ
ット膜の厚さが55μmから100μmの範囲にある場
合において、前記電極の前記主ストリップラインの各々
は、幅が100μmから260μmの範囲であることを
特徴とする静磁波共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09343238A JP3130853B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-12-12 | 静磁波共振子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP735197 | 1997-01-20 | ||
| JP9-7351 | 1997-01-20 | ||
| JP09343238A JP3130853B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-12-12 | 静磁波共振子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10261903A true JPH10261903A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3130853B2 JP3130853B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=26341626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09343238A Expired - Fee Related JP3130853B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-12-12 | 静磁波共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3130853B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329369B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-03-22 | 오길록 | 고주파 신호처리용 정자파 소자 |
| JP2014045355A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Kyocera Corp | 静磁波素子および静磁波装置 |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP09343238A patent/JP3130853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329369B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-03-22 | 오길록 | 고주파 신호처리용 정자파 소자 |
| JP2014045355A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Kyocera Corp | 静磁波素子および静磁波装置 |
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| JP3130853B2 (ja) | 2001-01-31 |
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