发明名称 高频电路元件及高频电路模组
摘要 本发明系提供一种高频电路元件及高频电路模组,其可搭载于电路基板上且具有小型化而损失小的滤波器。高频电路元件具有介电部件1;包围介电部件1之遮蔽导体2;固定.支持介电部件1之支持材料3;以及由微带线路所组成之1对传送线路4。传送线路4包含由电介质所构成之基板6与带状导体5以及接地导体层9。带状导体5的前端与介电部件1之一部份相对,乃作为输出结合或输入结合的结合探针而发挥模式。传送线路4为带状线路、微带线路、共面线路等,在连接于电路基板时损失少。
申请公布号 TWI251981 申请公布日期 2006.03.21
申请号 TW091100885 申请日期 2002.01.21
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 榎原 晃;难波 英树;中村 俊昭
分类号 H03H2/00 主分类号 H03H2/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种高频电路元件,其特征为具有: 可产生电磁波之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之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及具 有介于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至 少一个传送线路;及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 电磁波的输入结合功能或输出结合功能模式之结 合探针; 上述介电部件系具有矩形剖面,以矩形剖面之TM11 模式激发者, 上述接地导体层系形成1个壁部,该壁部为上述遮 蔽导体之一部份, 该高频电路元件进一步包含 于上述接地导体层形成之沟及 跨于上述沟而设置于上述接地导体层上、支持上 述介电部件之绝缘体支持板。 2.如申请专利范围第1项之高频电路元件, 其中上述传送线路包含了带状线路、微带线路、 共面线路以及微细导线线路中至少一种。 3.如申请专利范围第1项之高频电路元件, 其中于上述遮蔽导体内部,进一步具有填埋上述遮 蔽导体及上述介电部件之间的空间而支持上述介 电部件之绝缘层。 4.如申请专利范围第3项之高频电路元件, 其中上述遮蔽导体系由上述绝缘层之外表面上形 成之导体被膜形成, 上述带状导体系与上述遮蔽导体分离之方式由上 述导体被膜形成, 上述导体被膜中对向于上述带状导体之部分系作 为上述接地导体层而发挥功能。 5.一种高频电路元件,其特征为具有: 可产生电磁波之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之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及具 有介于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至 少一个传送线路;及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 电磁波的输入结合功能或输出结合功能之结合探 针; 上述介电部件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振 体,而以矩形剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM 01模式激发者, 上述至少一个传送线路系设置为1对,作为通带滤 波器发挥功能, 上述带状导体之前端部系突出于上述介电体层之 外侧,该前端部系作为上述结合探针发挥功能,弯 曲于与上述介电部件之结合变高之方向而与上述 介电部件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直 方向大致平行地延伸, 上述带状导体之主要部份系延伸于与上述介电部 件之上述圆形剖面或上述矩形剖面之垂直方向交 叉之方向。 6.一种高频电路元件,其特征为具有: 可产生电磁波之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,而上述介电部 件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振体,而以矩形 剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM01模式激 发者; 具有与上述介电部件之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及具 有介于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至 少一个传送线路;及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 电磁波的输入结合功能或输出结合功能之结合探 针; 上述至少一个传送线路系设置为1对,作为通带滤 波器发挥功能, 上述带状导体之前端部系系位于上述介电体层之 上,该前端部系作为上述结合探针发挥功能,弯曲 于与上述介电部件之结合变高之方向而与上述介 电部件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直方 向大致平行地延伸, 上述带状导体之主要部份系延伸于与上述介电部 件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直方向交 叉之方向。 7.如申请专利范围第1项之高频电路元件, 其中上述至少一个传送线路系1个连续之线路,作 为阻带滤波器发挥功能。 8.如申请专利范围第7项之高频电路元件, 其中上述带状导体之端部以外之一部份系与上述 介电部件呈对向,上述一部份系作为上述结合探针 而发挥功能。 9.如申请专利范围第8项之高频电路元件, 其中上述带状导体之上述一部份系弯曲于与上述 介电部件之结合变大的方向。 10.一种高频电路元件,其特征为具有: 可产生电磁波之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之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及具 有介于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至 少一个传送线路;及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 电磁波的输入结合功能或输出结合功能之结合探 针; 上述介电部件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振 体,而以矩形剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM 01模式激发者, 上述至少一个传送线路系一个连续之线路,作为阻 带滤波器发挥功能, 上述带状导体之主要部份系延伸于与上述介电部 件之上述矩形剖面或上述上述圆形剖面之垂直方 向交叉之方向, 上述带状导体之端部以外之一部份系与上述介电 部件呈对向,上述一部份系作为上述结合探针而发 挥功能,弯曲于与上述介电部件之结合变大的方向 而与上述介电部件之上述矩形剖面或上述圆形剖 面之垂直方向大致平行地延伸。 11.一种高频电路元件,其特征为具有: 可产生电磁波之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之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及具 有介于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至 少一个传送线路;及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 电磁波的输入结合功能或输出结合功能之结合探 针; 上述介电部件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振 体,而以矩形剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM 01模式激发者, 上述介电部件之剖面形状,系变化成其面积在中央 部为最大。 12.如申请专利范围第1至11项中任一项之高频电路 元件, 其中上述至少一个介电部件为互相结合之多个介 电部件。 13.如申请专利范围第1至11项中任一项之高频电路 元件, 其中还具有频率调整螺丝,其系贯穿上述遮蔽导体 而插入由上述遮蔽导体包围的区域中,其前端与上 述介电部件对向。 14.如申请专利范围第1至11项中任一项之高频电路 元件, 其中上述至少一个介电部件为互相结合之多个介 电部件, 还具有段间结合调整螺丝,其系贯穿上述遮蔽导体 而插入由上述遮蔽导体包围的区域中,其前端与上 述各介电部件间的空隙部对向。 15.一种高频电路模组,其特征为具有: 多个高频电路元件, 以及设置于上述多个高频电路元件间的相位电路; 其中上述各高频电路元件具有: 可产生电磁波共振状态之至少一个介电部件, 包围上述介电部件周围的遮蔽导体, 具有与上述介电部件之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及介 于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至少一 个传送线路,及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 高频信号的输入结合功能或输出结合功能之结合 探针; 上述介电部件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振 体,而以矩形剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM 01模式激发者, 上述至少一个传送线路系设置为1对,作为通带滤 波器发挥功能, 上述带状导体之前端部系突出于上述介电体层之 外侧,该前端部系作为上述结合探针发挥功能,弯 曲于与上述介电部件之结合变高之方向而与上述 介电部件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直 方向大致平行地延伸, 上述带状导体之主要部份系延伸于与上述介电部 件之上述圆形剖面或上述矩形剖面之垂直方向交 叉之方向, 上述各高频电路元件之传送线路系连接于上述相 位电路。 16.一种高频电路模组,其特征为具有: 多个高频电路元件, 以及设置于上述多个高频电路元件间的相位电路; 其中上述各高频电路元件具有: 可产生电磁波共振状态之至少一个介电部件, 包围上述介电部件周围的遮蔽导体, 具有与上述介电部件之一部份呈对向配置的带状 导体、与该带状导体对向之接地导体层、以及介 于带状导体-接地导体层之间的介电体层之至少一 个传送线路,及 连接于上述传送线路,在与上述介电部件之间具有 高频信号的输入结合功能或输出结合功能之结合 探针; 上述介电部件系矩形剖面共振体或圆形剖面共振 体,而以矩形剖面之TM11模式、或以圆形剖面之TM 01模式激发者, 上述至少一个传送线路系设置为1对,作为通带滤 波器发挥功能, 上述带状导体之前端部系位于上述介电体层之上, 该前端部系作为上述结合探针发挥功能,弯曲于与 上述介电部件之结合变高之方向而与上述介电部 件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直方向大 致平行地延伸, 上述带状导体之主要部份系延伸于与上述介电部 件之上述矩形剖面或上述圆形剖面之垂直方向交 叉之方向, 上述各高频电路元件之传送线路系连接于上述相 位电路。 17.如申请专利范围第15或16项之高频电路模组, 其中上述多个高频电路元件之共振状态之中心频 率系互相相异。 18.如申请专利范围第15或16项之高频电路模组, 其中上述相位电路系连接于天线。 图式简单说明: 图1之(a)、(b)、(c)系顺序为本发明之第一实施形态 的高频电路元件的斜视图、纵剖面图以及横剖面 图。 图2之(a)、(b)系顺序为本发明之第二实施形态的高 频电路元件的斜视图以及横剖面图。 图3系藉由电磁场解析而模拟第二实施形态之具体 例的高频电路元件插入损失频率特性(穿透特性) 的图。 图4系试作之第二实施形态具体例的高频电路元件 插入损失频率特性实测资料。 图5系本发明之第三实施形态的高频电路元件之纵 剖面图。 图6系藉由电磁场解析而模拟第三实施形态之具体 例的高频电路元件插入损失频率特性(穿透特性) 的图。 图7之(a)、(b)系顺序为本发明之第四实施形态的高 频电路元件的纵剖面图以及横剖面图。 图8系本发明之第五实施形态的高频电路元件横剖 面图。 图9系将第五实施形态之具体例的高频电路元件前 端长度与表示输出入结合度之外部Q値(Qe)的关系 以三次元电磁场解析模拟后的结果。 图10系本发明之第六实施形态的高频电路元件横 剖面图。 图11系将第六实施形态之具体例的2个介电部件间 的结合度k与介电部件间隔d的关系模拟后的结果 。 图12系以第六实施形态具体例试作后之高频电路 元件损失量之频率特性的图。 图13系本发明之第七实施形态的高频电路元件横 剖面图。 图14系本发明之第八实施形态的高频电路元件横 剖面图。 图15系藉由电磁场解析而模拟第八实施形态之具 体例的高频电路元件插入损失频率特性的图。 图16中之(a)、(b)、(c)系顺序为本发明之第九实施 形态的高频电路元件的横剖面图、长度方向纵剖 面图以及与长度方向直角相交之纵剖面图。 图17中之(a)、(b)系顺序为从本发明之第十实施形 态的高频电路元件的斜上方观察的斜视图与从斜 下方观察的斜视图。 图18之(a)、(b)系顺序为本发明之第十实施形态的 高频电路元件的纵剖面图以及横剖面图。 图19之(a)、(b)、(c)系顺序为本发明之第十一实施 形态的高频电路元件的斜视图、纵剖面图以及横 剖面图。 图20之(a)、(b)系顺序为本发明之第十一实施形态 的高频电路元件的电介质基板俯视图与内视图。 图21之(a)、(b)系顺序为本发明之第十二实施形态 的高频电路元件的横剖面图以及纵剖面图。 图22系显示第十二实施形态之具体例的高频电路 元件共振频率与频率调整螺丝插入量的关系的图 。 图23系显示第十二实施形态之具体例的高频电路 元件共振频率与频率调整螺丝插入量的关系的图 。 图24系显示第十二实施形态之具体例的高频电路 元件共振频率与段间结合度调整螺丝插入量之关 系的图。 图25之(a)、(b)系顺序为本发明之第十三实施形态 的高频电路模组的斜视图以及横剖面图。 图26之(a)、(b)系顺序为本发明之第十三实施形态 变形例之高频电路模组的斜视图以及横剖面图。 图27之(a)、(b)系顺序显示送信侧损失量之频率特 性及受信侧损失量之频率特性的图。 图28之(a)、(b)系顺序显示第十三实施形态或变形 例之相位电路的较佳构造例。 图29系显示将第一实施形态之介电部件1从端部向 着中央部其剖面扩大而形成之变形例的剖面图。 图30系以表来显示使用了3种陶瓷材料时之26GHz的 介电部件与遮蔽导体的尺寸以及无负荷Q的实测値 。 图31之(a)、(b)、(c)系一平面图,显示1对传送线路形 成于接地导体层上时之构造例。 图32(a)~(i)系一剖面图显示可使用于本发明之高频 电路元件或高频电路模组的传送线路之一例。
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