(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックの主面にアース電極を形成すると共に、前記誘電体ブロック内に前記アース電極に対向する帯状のストリップラインを形成して成り、該ストリップラインの一端側が前記誘電体ブロックの端面を介して前記アース電極に接続されているストリップライン共振器において、
前記ストリップラインの一端側に誘電体ブロックの略全幅にわたって端面電極を設けるとともに、前記アース電極のうち端面電極と対向する領域に共振周波数調整領域を設けたことを特徴とするストリップライン共振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は共振回路や高周波回路用フィルタ等に使用されるストリップライン共振器に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より、マイクロ波を利用した携帯電話機等に使用されるフィルタ用の共振器としてストリップライン共振器が多用されている。
このようなストリップライン共振器は、例えば、複数の誘電体層が積層してなる誘電体ブロックにアース電極，  ストリップライン，  アース電極の順に配置して構成されていた。このような積層型のストリップライン共振器の製造については、所定の誘電率を有した誘電体セラミックよりなるグリーンシートを作製し、その後、アース電極用の導体膜を被着形成したグリーンシートと、ストリップライン用の導体膜を被着形成したグリーンシートと、導体膜を形成しないグリーンシートとを積層して誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックを焼結することにより、誘電体ブロックにアース電極，ストリップラインを一体形成させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成されたストリップライン共振器においては、従来から、製造時における周波数の調整が複雑で困難であることは知られていた。即ち、ストリップライン共振器の共振周波数は、誘電体層の誘電率とストリップラインの寸法によって定められるため、誘電体層の誘電率とストリップラインの寸法を調整することで所望の共振周波数を持つストリップライン共振器を製造するが、実際には、誘電体層の材質，ストリップライン共振器に用いる導体材料等の選択によって、また、導体材料の印刷ズレ，ニジミ、さらに、焼成後の収縮率の関係等によって、様々な製造条件や物理定数にバラツキが発生するため、所望の共振周波数を完成時に得ることができず、ストリップライン共振器の周波数調整が不可欠となる。
【０００４】
このような従来のストリップライン共振器における共振周波数調整方法について説明する。図４に１／４波長型のストリップライン共振器の斜視図を示す。ストリップライン共振器１００は、誘電体から成る誘電体ブロック１０１に主面アース電極１０２が、また、その端面に端面アース電極１０３が、さらに、誘電体ブロック１０１内の中央にはストリップライン１０４が形成され、ストリップライン１０４の一端が誘電体ブロック１０１の端面アース電極１０３に接続させて成る。
【０００５】
このようなストリップライン共振器１００の共振周波数の調整については、ストリップライン１０４の開放端側と対向した主面アース電極１０２の位置と、ストリップライン１０４の短絡端側と対向した主面アース電極１０２の位置をレーザーによりトリミング領域１０５，１０６を形成することで誘導成分や容量成分を変化させて共振周波数の調整が行われていた。即ち、トリミング領域１０５，１０６の面積を１×１（ｍｍ）に固定し、ストリップライン１０４と対向する主面アース電極１０２の開放端側及び短絡端側にトリミング領域１０５，１０６を形成した場合、所望の共振周波数を得るには、図５に示すトリミング領域の位置と共振周波数シフト量の関係のグラフにしたがって、所望の共振周波数に対応したトリミング領域１０５，１０６の位置を作成しながら周波数の調整を行っていた。
【０００６】
しかしながら、このようなトリミング領域１０５，１０６を作成する調整の粗調整は簡単にできるものの、微調整を行うためには、トリミング位置を変化させたとしても、図５に示すように、共振周波数が変わらないため、トリミング領域１０５，１０６の面積を適宜小さくしながら調整しなければならなかった。具体的には、共振器の周波数を２５ＭＨｚ上げるときの場合を考えると、図４のトリミング領域１０５のように、ストリップライン１０４の開放端側に対面する主面アース電極１０２をトリミングすると共振周波数は約３０ＭＨｚ上がる。その後、トリミング領域１０６のように短絡端側にトリミングすると共振周波数は約１５ＭＨｚ下がる。残り１０ＭＨｚの共振周波数を上げる為には開放端側に対面するトリミング領域１０５の面積を小さくしなければならない。
【０００７】
このように、共振周波数の調整を行うためには、ストリップライン１０４のトリミング領域１０５，１０６の部分を互いにトリミングしなければならず、また、微調整を行うためには、トリミング領域１０５，１０６の面積をその度に小さくしなければならず、これにより、トリミング時間が多くかかり、この結果、製造・加工コストを増加させていた。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、トリミング時間を短縮し、かつ容易な構造で周波数の調整を可能にしたストリップライン共振器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明は誘電体ブロックの主面にアース電極を形成すると共に、前記誘電体ブロック内に前記アース電極に対向する帯状のストリップラインを形成して成り、該ストリップラインの一端側が前記誘電体ブロックの端面を介して前記アース電極に接続されているストリップライン共振器において、前記ストリップラインの一端側に誘電体ブロックの略全幅にわたって端面電極を設けるとともに、前記アース電極のうち端面電極と対向する領域に共振周波数調整領域を設けたことを特徴とするストリップライン共振器を提供する。
【００１０】
本発明者は鋭意検討の結果、上述の共振周波数調整領域を利用してトリミングを行うと共振周波数の調整が簡単にできることを見出した。即ち、図３に示すように、共振周波数調整領域の内のストリップラインと端面側ストリップラインとが交差した位置のトリミングは共振周波数のシフト量（初期の共振周波数からトリミング後の共振周波数の差）が殆どあらわれず、この位置から離れた位置（共振周波数調整領域内）をトリミングするとシフト量が増加していく関係があることを見出した。
【００１１】
これにより、共振周波数の設定したい値によって共振周波数調整領域のトリミング位置を決めて調整することができる。この結果、簡単に共振周波数の粗調整や微調整を行うことができ、トリミング時間が短縮され、製造・加工コストを軽減させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の積層型ストリップライン共振器１の斜視図である。
【００１３】
本発明の積層型ストリップライン共振器１は、例えば、図１に示すように、誘電体ブロック２と、誘電体ブロック２の中央に配設した帯状のストリップライン３と、誘電体ブロック２の両主面及び端面に形成したアース電極４，５と、外部入出力用電極７，８で構成されている。
次に、積層型ストリップライン共振器１の各構成について説明する。
誘電体ブロック
誘電体ブロック２は、例えば、１層あたり５０〜３００μｍ程度の厚みの誘電体層を複数積層して成り、各誘電体層の材料としては誘電体セラミック材料と低温焼成化された酸化物及び低融点ガラス材料とから構成されている。なお、本発明では積層型の誘電体ブロック２で説明したがこれに限定されることはない。
【００１４】
その誘電体セラミック材料としては、例えば、ＢａＯ−ＴｉＯ２  系，Ｃａ−ＴｉＯ２  系，ＭｇＯ−ＴｉＯ２  系等が用いられ、また、低温焼成化するための酸化物としては、ＢｉＶＯ４  ，ＣｕＯ，Ｌｉ２  Ｏ，Ｂ２  Ｏ３  等が含有されている。
【００１５】
また、誘電体ブロック２の端面の略全面にはアース電極４，５  と接続する接続電極６が形成されている。接続電極６の材質としてはＡｇ、Ｃｕ等を主成分（Ａｇ単体またはＡｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金やＣｕ単体またはＣｕ合金）とする導体から成り、この主成分の必要に応じてガラス成分が含有される。なお、接続電極６の形成に加えて長尺状ビアホール導体（不図示）で接続しても構わない。これにより、主面アース電極４，５における接続の信頼性を上げることができる。
【００１６】
ストリップライン
ストリップライン３は、誘電体ブロック２の内部で、かつ、その主面に平行に延びた帯状の主面側ストリップライン３０と、一端側が接続電極６と接続され、かつ、誘電体ブロック２の略全幅にわたって形成された端面側ストリップライン３０（端面電極）とで構成されており、全体的にＴ字状に一体形成されている。なお、本発明でいう誘電体ブロック２の全幅とは、少なくとも誘電体ブロック２の接続電極６の幅で決まる。
ストリップライン３の材質としてはＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ等を主成分とする導体が用いられ、これをスクリーン印刷により被着してなる。
【００１７】
主面アース電極
主面アース電極４，５は誘電体ブロック２の両主面に被着形成してなる。また、主面アース電極４の端面側ストリップライン３１に対向する面には共振周波数調整領域４２を設け、この共振周波数調整領域４２に主面アース電極４の一部を除去するトリミング領域４３，４４を形成する。トリミングとしてはレーザを用いて端から徐々にスキャンするスキャンカット法により略正方形の領域を形成するが、これに限定されず、サンドプラスト法によりトリミング領域４３，４４を形成しても良い。トリミング領域４３，４４は２箇所に形成したが、これに限定されず、３箇所以上に形成してもよい。
なお、主面アース電極４，５の材料としては、接続電極６と同じ材料が用いられ、主面アース電極４，５を誘電体ブロック２に被着形成する場合には、未焼成状態の誘電体ブロック２上に主面アース電極４，５をスクリーン印刷により被着させた後、一体的に焼成して形成される。
【００１８】
外部入出力用電極
外部入出力用電極７，８は誘電体ブロック２の側面から中央部にかけて帯状に被着形成され、ストリップライン３と直交させた状態で対向するように形成されている。この外部入出力用電極５，６は外部から高周波信号を入力する入力部と共振した信号を取り出す出力部とになる。なお、外部入出力用電極７，８は接続電極６と同じ材質が用いられる。
【００１９】
以上のようなストリップライン共振器１が構成する誘電体ブロック２，ストリップライン３，主面アース電極４，５の働きにより、ストリップライン３と主面アース電極４，５との間で容量成分と誘導成分が形成されてＬ−Ｃ共振回路が構成されることになる。
【００２０】
次に本発明の構成におけるトリミング領域４３，４４を形成することによる共振周波数の調整方法を説明する。ここで、説明上、トリミング面積を１×１ｍｍに固定し、共振周波数調整領域４２にトリミングした場合を説明する。
【００２１】
まず、ストリップライン共振器１の外部入出力用電極７，８間に測定器を接続し、共振周波数をモニタできるように設定する。次に、図５に示すトリミング位置と周波数シフト量の関係から、例えば、ストリップライン共振器１の共振周波数を２５ＭＨｚ上げる場合、最初に粗調整工程を開始する。
この粗調整工程では、測定器の計測をモニタしながら主面側ストリップライン３０と端面側ストリップライン３１との交差した位置と対応する共振周波数調整領域４２の領域ａ中心から０．５ｍｍ離れた位置に１×１ｍｍの面積でトリミング領域４４を形成させる。
【００２２】
次に、微調整工程が行われる。粗調整工程で共振周波数を２５ＭＨｚ上げるためのトリミング領域４４を形成したが、若干の共振周波数バラツキがあった場合、領域ａにトリミング領域４３を形成して微調整ができ、トリミング回数は最大２回で済むことができる。
【００２３】
また、予めトリミングする主面アース電極４の部分にコの字状に電極を除去させたパターンを複数個形成し、一辺をトリミングすることにより所望の周波数に調整させることを行ってもよい。
【００２４】
かくして、本発明のストリップライン共振器１によれば、誘電体ブロック２の主面にアース電極４を形成すると共に、誘電体ブロック２内にアース電極４に対向するストリップライン３を形成して成り、ストリップライン３の一端側が誘電体ブロック２の端面を介してアース電極４に接続されているストリップライン共振器１において、ストリップライン３の一端側に誘電体ブロック２の略全面にわたって端面側ストリップライン３１を設けるとともに、アース電極４，５  のうち端面側ストリップライン３１と対向する領域に共振周波数調整領域４２を設けた構成にしている。
【００２５】
本発明者は鋭意検討の結果、この共振周波数調整領域４２でトリミングして共振周波数の調整を行うと簡単に調整ができることを見出した。即ち、図３に示すように、主面ストリップライン３０と端面側ストリップライン３１とが交差した位置に対応する共振周波数調整領域４２の領域ａで行われるトリミングは共振周波数のシフト量（初期の共振周波数からトリミング後の共振周波数の差）が殆どあらわれず、この位置から共振周波数調整領域４２に沿って離れた位置でトリミングするとシフト量が増加していく関係があることを見出した。
【００２６】
この原理は以下のように起こると考えられる。即ち、主面アース電極４上の領域ａの位置は電流がもっとも流れる位置であり、誘導成分（Ｌ成分）としては大きい。一方、容量成分（Ｃ成分）としては主面アース電極４，５とストリップライン３で形成される成分が存在する。領域ａをトリミングするとＣ成分が減少するがＬ成分は逆に増加があり、Ｌ／Ｃ成分が互いに相殺し、共振周波数のシフト量としては微少となる。しかし、領域ａから共振周波数調整領域４２に沿って離れた位置でトリミングする場合、端面側ストリップライン３１には小さなＬ成分として見ることができ、この端面ストリップライン３１に対向する主面アース電極４，５に対し大きいＣ成分を持つこととなる。そこで、端面ストリップライン３１に対向する共振周波数調整領域４２をトリミングすることによりＣ成分が減少する。この時、Ｌ成分についても増加するが、もともと小さな成分のため増加量も少ない。よって、Ｃ成分の減少量が大きい為に共振周波数のシフト量としては大きくなると考えられるからである。なお、端面側ストリップライン３１に対向する共振周波数調整領域３２をトリミングする位置を領域ａから徐々に離れるにつれＣ成分の減少量も変化するためシフト量も徐々に大きくなると考える。
【００２７】
従って、共振周波数の設定したい値によって領域ａから共振周波数調整領域４２に沿って離れた位置にトリミング領域４４を形成できるため、トリミングする位置を決めて調整することができ、これにより、粗調整工程を簡単に行え、この結果、トリミング調整の時間の短縮，製造コストの低減を行うことができる。
【００２８】
また、領域ａにおいてトリミング領域４３を形成することは、微調整工程が容易に行えることができ、製造誤差の少ないストリップライン共振器１を提供することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、共振周波数調整領域にトリミングさせるように構成したので、共振周波数の設定したい値によって共振周波数調整領域のトリミング位置を決めて調整することができ、この結果、簡単に共振周波数の粗調整や微調整を行うことができ、トリミング時間が短縮され、製造・加工コストを軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストリップライン共振器を示す斜視図である。
【図２】本発明のストリップライン共振器の平面図である。
【図３】トリミング領域の位置と周波数シフト量の関係を示す図である。
【図４】従来のストリップライン共振器を示す斜視図である。
【図５】従来のトリミング領域の位置と周波数シフト量の関係を示す図である。
【符号の説明】
１：ストリップライン共振器
２：誘電体ブロック
３：ストリップライン
３０：主面側ストリップライン
３１：端面側ストリップライン
４２：共振周波数調整領域
４３，４４：トリミング領域
４，５：主面アース電極
７，８：外部入出力用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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