(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で周辺回路との整合が容易であり，フィルタやゴブニティブ無線で利用する切替器に適用できる高周波用電極。【解決手段】高周波用電極２０１は、高周波電力が通電される信号用電極１０１〜１０４と、信号線用電極１０１〜１０４の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極０１１と前記第一の共通信号電極０１１と対向部を有する第二の共通信号電極０１２と、片側において前記信号用電極１０１〜１０４の間に配置され、もう一方の片側において前記第二の共通信号電極０１２の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極０１３とを具備し、前記グランド電極０１３は前記信号用電極１０１〜１０４と前記第二の共通信号電極０１２の間で前記第一の共通信号電極０１１と対向部を有する構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電力が通電されるN個の信号用電極と，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極とを具備し，
前記グランド電極は前記N個の信号用電極と前記第二の共通信号電極の間で前記第一の共通信号電極と対向部を有することを特徴とする高周波用電極。
【請求項２】
前記グランド電極は，片側において前記N個の信号用電極の間にN-1個，あるいはN-2個配置されることを特徴とする請求項1記載の高周波用電極。
【請求項３】
入力される高周波電力の波長をaとしたときに，前記N個の信号用電極と前記第二の共通信号電極の対向間距離がa/4未満となることを特徴とする請求項1記載の高周波用電極。
【請求項４】
前記N個の信号用電極と前記第一の共通信号電極の間に，スピン注入電流の流れの向きと強度に応じて磁化振動が励起される磁化フリー層と磁化の向きが固着されたピン層と，前記フリー層と前記ピン層の間にスペーサー層とを有する磁気抵抗効果素子を有することを特徴とする請求項1記載の高周波用電極。
【請求項５】
前記N個の信号用電極と前記第一の共通信号電極の間に，共鳴周波数の異なるメタマテリアルを有することを特徴とする請求項1記載の高周波用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，高周波用素子の分野に属し，不要帯域周波数の信号を減衰させる高周波用フィルタ等の電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
省スペース化の要望から，家庭内の家電接続においてコードレス対応化のニーズが高まり，無線LANやBluetooth(登録商標)の無線通信が普及しつつある。店頭では，製品在庫管理やセキュリティの観点から，RFIDの普及が進みつつある。ここでは，ゲート型アンテナとRFIDタグを組み合わせてセキュリティ管理をする方法や，製品を収納した段ボールに貼りつけた製品情報タグをハンディー型リーダーで読み取り在庫管理する方法がある。無線LANやBluetooth(登録商標)，RFIDでは2 GHz帯域と5 GHz帯域が利用され，用途毎に帯域内の特定の周波数が利用されている。また，3.4 ~ 4.8 GHz，あるいは7.25 ~ 10.25 GHzのUWB(Ultra Wide Band)帯域を利用して，信号強度を抑えつつ複数の周波数に情報を分散させる無線通信もある。
【０００３】
無線通信では近接する周波数帯域の電波による干渉が悪影響を及ぼす課題がある。利用者が無線通信の干渉を意識することなく良好な通信品質を実現するためには，個々の機器に不要周波数帯域の信号を減衰させるフィルタを内蔵させることが有力な解決策として考えられる。
【０００４】
無線通信を利用する機器において，アンテナの設計が重要なカギとなる。アンテナの長さは受信する電波の波長によって決まり，例えば2 GHzの電波を効率よく受信できるアンテナ長は3.8 cm（1/4波長） ~ 15 cm程度となる。アンテナ長が短くなると受信感度が低下するため，小型化の要求と感度確保はトレードオフの関係にある。アンテナの設計は2通りある。一つは，利用する特定帯域にのみ利得を持たせる設計である。もう一つは，複数の用途を想定して広い周波数帯域の電波を受信可能なアンテナ形状とし，フィルタで不要帯域を減衰させるものである。時間毎に利用する周波数帯域を切り替えるコグニティブ無線は，後者のような広い帯域の電波に感度を持つアンテナを利用してフィルタで不要帯域の電波を減衰させることで実現が可能となる。あるいは，伝送線路とスイッチで構成された切替器を用いて，所望の電波を透過させる経路を切り替える方法もある。
【０００５】
代表的な切替器の例として，コプレーナ線路とスイッチ（ダイオード）で構成されたものが特許文献1で報告されている。スイッチを切り替えることで透過させる電波を替えるものであるが，透過させる電波の波長オーダ，あるいはそれ以上の長さのスタブ（開放端）が切替器内部に存在するため，電波の透過特性が開放端の影響を受ける課題があった。また，スイッチのオンとオフを切り替える配線と伝送線路の間にある対抗部分が電波の透過特性に影響を与える課題があった。さらに，複数のスタブを有するため，前後の機器とインピーダンスを整合させることができるような設計を実現することが困難であった。
【０００６】
一方で，入出力端子間に2つのスピン注入素子をそれぞれ直列と並列に接続させ，スピン注入素子がGHz帯域の周波数に共鳴を持つことを利用して透過帯域を制限するフィルタが特許文献2で報告されている。これは電波の透過経路を選択できない構造であるため，このフィルタを利用する場合は特定の周波数の電波のみ透過させる用途に限られていた。
【０００７】
小型で周辺回路との整合が容易であり，周波数切り替え性を有する高周波用電極を構成することができれば，フィルタやコグニティブ無線にも適用できるものと考えられる。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2000-232301号公報
【特許文献２】特開2007-189686号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の例では，小型で周辺回路との整合が容易であり，フィルタやゴブニティブ無線で利用する切替器に適用できる高周波用電極について提案する。 
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に関わる高周波用電極は，高周波電力が通電されるN個の信号用電極と，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極とを具備し，前記グランド電極は前記N個の信号用電極と前記第二の共通信号電極の間で前記第一の共通信号電極と対向部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
また，本発明の一態様は，上記高周波用電極において，グランド電極は片側において前記N個の信号用電極の間にN-1個，あるいはN-2個配置されることを特徴とする。
【００１２】
これにより，占有面積を小さくできる利点も併せ持つ。  
また，本発明の一態様は，上記高周波用電極において，入力される高周波電力の波長をaとしたときに，前記N個の信号用電極と前記第二の共通信号電極の対向間距離がa/4未満となることを特徴とする。
【００１３】
また，本発明の一態様は，上記高周波用電極において，N個の信号用電極と第一の共通信号電極の間に，スピン注入電流の流れの向きと強度に応じて磁化振動が励起される磁化フリー層と磁化の向きが固着されたピン層と，前記フリー層と前記ピン層の間にスペーサー層とを有する磁気抵抗効果素子を有することを特徴とする。
【００１４】
また，本発明の一態様は，上記高周波用電極において，N個の信号用電極と第一の共通信号電極の間に共鳴周波数の異なるメタマテリアルを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，グランド電極が削減できるため面内占有面積が小さくなり，且つ，前後の回路との整合性が良い高周波用電極が実現できる。 
また，グランド電極と信号線の交差部が対向間に限られるため，重なり面積が小さくなり高周波電力の透過損失が小さくなる利点も併せ持つ。
【００１６】
また，本発明の別の一態様によれば，スピン注入電流の流れの向きと強度に応じて磁化振動が励起される磁化フリー層と磁化の向きが固着されたピン層と，前記フリー層と前記ピン層の間にスペーサー層とを有する磁気抵抗効果素子を有することにより，小型で透過させたい高周波電力の選択性を有する高周波フィルタが実現する。これにより，切替器やコグニティブ無線に適用できるフィルタが構成できる。
【００１７】
また，本発明の別の一態様によれば，共鳴周波数の異なるメタマテリアルを有することにより，小型で透過させたい高周波電力の選択性を有する高周波フィルタが実現する。これにより，切替器やコグニティブ無線に適用できるフィルタが構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一の実施形態に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図２】第二の実施形態に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３】第三の実施形態に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図４】第四の実施形態に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図５】第五の実施形態に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図６】第一の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図７】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図８】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図９】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図１０】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図１１】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図１２】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図１３】第二の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図１４】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図１５】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図１６】第三の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図１７】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図１８】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図１９】第四の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図２０】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図２１】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図２２】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図２３】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図２４】40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を示す図。
【図２５】40 GHzまでの高周波電力を入力した時のスミスチャート。
【図２６】第五の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図２７】第六の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図２８】第七の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図２９】第八の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３０】第九の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３１】第十の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３２】第十一の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３３】信号用端子とグランド用端子の形状を示す構成図。
【図３４】信号用端子とグランド用端子の形状を示す構成図。
【図３５】第十二の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３６】第十二の実施例に関わる高周波用電極に2 GHzと5 GHzが混在した高周波電力を入力した時の様子を示す図。
【図３７】第十二の実施例に関わる高周波用電極に2 GHzと5 GHzが混在した高周波電力を入力した時の様子を示す図。
【図３８】第十三の実施例に関わる高周波用電極を示す構成図。
【図３９】第十三の実施例に関わる高周波用電極に2 GHzと5 GHzが混在した高周波電力を入力した時の様子を示す図。
【図４０】第十三の実施例に関わる高周波用電極に2 GHzと5 GHzが混在した高周波電力を入力した時の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下，図面を参照しながら，本発明の例を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２０】
（1）第一の実施形態
図1は，第一の実施形態の高周波用電極の構造を示すものである。
【００２１】
高周波用電極201は，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備し，
前記グランド電極013は前記N個の信号用電極10Nと前記第二の共通信号電極012の間で前記第一の共通信号電極011と対向部を有することを特徴とする構造である。
【００２２】
ここで，前記グランド構造013は，図1のように前記第二の共通信号電極012の片側に分岐する構造と，図5のように前記第二の共通信号電極012の両側に配置されるように分岐した構造のいずれであっても良い。
【００２３】
（2）第二の実施形態
図2は，第二の実施形態の高周波用電極の構造を示すものである。
【００２４】
高周波用電極202は，第一の実施形態の高周波用電極の構造において，グランド電極013の形状が片側において前記N個の信号用電極01Nの間にN-1個，あるいはN-2個配置されることを特徴とする構造である。
【００２５】
（3）第三の実施形態
図3は，第三の実施形態の高周波用電極の構造を示すものである。
【００２６】
高周波用電極203は，第一の実施形態の高周波用電極の構造において，入力される高周波電力の波長をaとしたときに，前記N個の信号用電極10Nと前記第二の共通信号電極012の対向間距離がa/4未満となることを特徴とする構造である。
【００２７】
第三の実施の形態においても，前記グランド電極013の形状において，前記第二の実施の形態で示した構成や状態を用いて良い。
【００２８】
（4）第四の実施形態
図4は，第四の実施形態の高周波用電極の構造を示すものである。
【００２９】
高周波用電極204は，第一の実施形態の高周波用電極の構造において，N個の信号用電極10Nと第一の共通信号電極011の間に，スピン注入電流の流れの向きと強度に応じて磁化振動が励起される磁化フリー層021と磁化の向きが固着されたピン層022と，前記フリー層と前記ピン層の間にスペーサー層023とを有する磁気抵抗効果素子031を有することを特徴とする構造である。
【００３０】
磁化フリー層とピン層との積層順は，スペーサー層に対して上下逆転してもよい。磁気抵抗効果素子の断面形状は円，楕円，長方形，菱型，六角形等をとることができ，磁化フリー層の長軸方向の寸法は，500nm以下，10nm以上であることが望ましい。
【００３１】
磁化フリー層021及び磁化ピン層022は，例えば，Fe(鉄)， Co(コバルト)， Ni(ニッケル)， Mn(マンガン)，Cr(クロム)のグループから選択される１つ以上の元素を含む磁性金属により構成する。
【００３２】
磁化フリー層021については，Fe, Co, Ni, Mn, Crのグループから選択される１つ以上の元素と，Pt(白金), Pd(パラジウム), Ir(イリジウム)，Ru（ルテニウム），Rh(ロジウム)のグループから選択される１つ以上の元素との組み合わせによる合金としても良い。
【００３３】
磁化フリー層021及び磁化ピン層022は，例えば，TbFeCo， GdFeCoなどの希土類−遷移金属のアモルファス合金や， Co/Ptの積層構造などにより構成してもよい。
【００３４】
スぺーサー層023は，次の非磁性バリア層と非磁性金属層のうち，いずれを採用しても良い。
【００３５】
（非磁性バリア層とする場合）  
スぺーサー層023には，トンネルバリア層としての絶縁材料を用いることができる。
【００３６】
具体的には，Al(アルミニウム), Ti(チタン), Zn（亜鉛），Zr(ジルコニウム)，Ta(タンタル), Co(コバルト), Ni(ニッケル), Si(シリコン), Mg(マグネシウム), Fe(鉄)のグループから選択される少なくとも１つの元素を含む酸化物，窒化物又は弗化物により非磁性バリア層を構成することができる。
【００３７】
特に，非磁性バリア層は，Al2O3-x(アルミナ), MgO(酸化マグネシウム), SiO2-x, Si-O-N, Ta-O, Al-Zr-O, ZnOx，TiOx大きなエネルギーギャップを有する半導体(GaAlAsなど)から構成することが好ましい。
【００３８】
（非磁性金属層とする場合）
スぺーサー層023には，非磁性金属層を用いることができる。スぺーサー層023は，Cu，Ag，Au，Cr，Zn，Ga，Nb，Mo，Ru，Pd，Hf，Ta，W，Pt，Biなどの非磁性金属元素のいずれかあるいは，これらのいずれか一種以上を含む合金を用いることができる。
【００３９】
磁気抵抗効果素子はGHz帯域において共鳴周波数を有する。例えば，2 GHzに共鳴周波数を有する磁気抵抗効果素子032を前記信号用電極101と前記第一の共通信号電極011の間に配置することを考える。この場合，高周波電力を入力すると，2 GHz帯域の周波数成分が減衰するフィルタとして機能する。
【００４０】
磁気抵抗効果素子の共鳴周波数は，材質や形状によって変化する。一例として，断面積の異なる磁気抵抗効果素子では異なる共鳴周波数を有する。断面積の異なる磁気抵抗効果素子033，034をそれぞれ前記信号用電極101，102と前記第一の共通信号電極011の間に配置させた場合，異なる帯域を減衰させるフィルタとして機能する。よって，コグニティブ無線等に使う切替器としても利用できる。
【００４１】
第四の実施の形態においても，信号用電極10N，第一の共通信号電極011，第二の共通信号電極012，グランド電極013に関して，前記第二の実施の形態で示した構成や前記第三の実施の形態で示した構成を用いて良い。
【００４２】
（5）第五の実施形態
図5は，第五の実施形態の高周波用電極の構造を示すものである。
【００４３】
高周波用電極205は，第一の実施形態の高周波用電極の構造において，N個の信号用電極10Nと前記第一の共通信号電極011の間に，共鳴周波数の異なるメタマテリアル051を有することを特徴とする構造である。
【００４４】
第五の実施の形態においても，信号用電極10N，第一の共通信号電極011，第二の共通信号電極012，グランド電極013に関して，前記第二の実施の形態で示した構成や前記第三の実施の形態で示した構成を用いて良い。
【実施例】
【００４５】
以下，実施例について説明する。
【００４６】
（1）第一実施例
図6は，第一実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００４７】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102，103と，前記3個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と，前記第一の共通信号電極011と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記3個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号電極012の両側に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。 
前記信号用電極101に40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を図7に示す。40 GHzまでの高周波電力がほぼ無損失で透過できることが明らかとなった。図8はスミスチャートを表している。前後の回路との整合が容易であることを確認した。つづいて1 GHz，19 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極101に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００４８】
次に，信号用電極102に40 GHzまでの高周波電力を入力した。図9は透過特性と反射特性を表しており，高周波電力がほぼ無損失で透過することが明らかとなった。図10はスミスチャートであり，前後の回路との整合が容易であることを確認した。つづいて1 GHz，19 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極102に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００４９】
さらに，信号用電極103に40 GHzまでの高周波電力を入力した。図11は透過特性と反射特性を表し，高周波電力がほぼ無損失で透過することを示している。図12のスミスチャートは，本発明の高周波用電極構造が前後の回路との整合が容易であることを示唆している。また，1 GHz，19 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極102に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００５０】
（2）第二実施例
図13は，第二実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００５１】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102，103と，前記3個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記3個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号電極012の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。
【００５２】
前記信号用電極101に40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を図14に示す。40 GHzまでの高周波電力がほぼ無損失で透過できることが明らかとなった。図15はスミスチャートを表している。前後の回路との整合が容易であることを確認した。つづいて1 GHz，16 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極101に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００５３】
信号用電極102，ならびに信号用電極103にそれぞれ40 GHzまでの高周波電力を入力した場合においても，40 GHzまでの高周波電力がほぼ無損失で透過でき，且つ，前後の回路との整合が容易であることを確認している。これにより，より占有面積が小さい高周波用電極が可能となった。
【００５４】
（3）第三実施例
図16は，第三実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００５５】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102と，前記2個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記2個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号電極012の両側に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。
【００５６】
前記信号用電極101に40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を図17に示す。40 GHzまでの高周波電力がほぼ無損失で透過できることが明らかとなった。図18はスミスチャートを表している。40 GHzにおいても前後の回路との整合差が小さいことを確認した。
【００５７】
つづいて1 GHz，30 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極101に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。また，信号用電極102に40 GHzまでの高周波電力を入力した場合においても，40 GHzまでの高周波電力がほぼ無損失で透過でき，且つ，前後の回路との整前後の回路との整合差が小さいことを確認している。
【００５８】
なお，グランド電極013の構造が信号用電極101，102と第二の共通信号電極012の間で第一の共通信号電極011と対向部を有する部分において，対抗部の重なりに関する設計は本実施例で記載したものに限るものではなく，対抗部の面積をより小さくすることで40 GHzの高周波電力においても透過特性と整合を改善することが可能である。また，前記グランド電極013は前記第二の共通電極012の片一方にのみ配置されるように分岐する構造としても良い。
【００５９】
（4）第四実施例
図19は，第四実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００６０】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102，103，104と，前記4個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記4個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号電極012の両側に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。
【００６１】
前記信号用電極101に40 GHzまでの高周波電力を入力した時の透過特性と反射特性を図20に示す。20 GHzにおいて-0.6 dB，40 GHzにおいて-1.6 dBの損失で透過できることが明らかとなった。図21はスミスチャートを表している。つづいて1 GHz，26 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極101に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００６２】
次に，信号用電極102に40 GHzまでの高周波電力を入力した。図22は透過特性と反射特性を表しており，20 GHzにおいて-0.6 dB，40 GHzにおいて-1.6 dBの損失で透過することが明らかとなった。図23はスミスチャートである。つづいて1 GHz，24 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極102に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。
【００６３】
さらに，信号用電極103に40 GHzまでの高周波電力を入力した。図24は透過特性と反射特性を表し，40 GHzにおいて-1.2 dBの損失で高周波電力が透過することを示している。図25のスミスチャートである。また，1 GHz，26 GHz，40 GHzの各高周波電力を信号用電極102に入力し，いずれの場合も高周波電流が他の電極部へ漏れることなく第二の共通信号電極012から取り出されることを確かめた。また，信号用電極104に40 GHzの高周波電力を入力した場合においても，前記信号用電極101に入力した場合と同様の結果が得られることを確認している。
【００６４】
なお，グランド電極013の構造が信号用電極101，102，103，104と第二の共通信号電極012の間で第一の共通信号電極011と対向部を有する部分において，対抗部の重なりに関する設計は本実施例で記載したものに限るものではなく，対抗部の面積をより小さくすることで40 GHzの高周波電力においても透過特性と整合を改善することが可能である。また，前記信号用電極102と103の間にはグランド電極が配置されないような，グランド電極013の形状としても良い。さらに，前記グランド電極013は前記第二の共通電極012の片一方にのみ配置されるように分岐する構造としても良い。
【００６５】
（5）第五実施例
図26は，第五実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００６６】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102と，前記2個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と，片側において前記2個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第一の共通信号電極011の両側に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。
【００６７】
図26のように，グランド電極013と第一の共通信号電極011が前後の回路と接続できるのであれば，本発明において第二の共通信号電極012を設けなくても良い。
【００６８】
（6）第六実施例
図27は，第六実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００６９】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102と，前記2個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と，片側において前記2個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第一の共通信号電極011の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。これにより，占有面積を小さくすることが可能となる。
【００７０】
（7）第七実施例
図28は，第七実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００７１】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102，103，104と，前記4個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と，片側において前記4個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第一の共通信号電極011の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。また，前記グランド電極013は信号用電極101，102，103，104の後方で互いに接続されており，第二の共通信号電極012の後方においても互いに接続された構造となっている。これにより，グランド電位がより均一となる。
【００７２】
（8）第八実施例
図29は，第八実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００７３】
図中，高周波電力が通電される信号用電極101，102，103，104と，前記4個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極011と，片側において前記4個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第一の共通信号電極011の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する構造となっている。また，前記グランド電極013は信号用電極101，102，103，104の後方で互いに接続され，第二の共通信号電極012の後方においても互いに接続されていて，さらに，グランド電極が信号用電極と第二の共通信号電極を取り囲む構造としている。これにより，グランド電位がより均一化する。
【００７４】
（9）第九実施例
図30は，第九実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００７５】
図中，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する。N個の信号用電極10Nのそれぞれに対して，トランジスタ081のドレイン電極が接続され，ソース電極が一端子に集約する接続となっている。ゲート電極のオンオフによって，高周波電力が入力される信号用電極10Nが選択される構造となっている。
【００７６】
このような構造とすることにより，切替器や高周波フィルタの電極に本発明を適用することができるようになる。
【００７７】
（10）第十実施例
図31は，第十実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００７８】
図中，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する。N個の信号用電極10Nに対して，リレー回路082が接続されており，高周波電力が入力される信号用電極10Nが切り換えられる構造となっている。
【００７９】
このような構造とすることにより，切替器や高周波フィルタの電極に本発明を適用することができるようになる。 
（11）第十一実施例
図32は，第十一実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００８０】
図中，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する。
【００８１】
N個の信号用電極10Nの一つに接触される信号用端子041と，前記N個の信号用電極の間に配置されたグランド電極に接触させるグランド用端子042，043を有するプローブ044を具備し，プローブ044は伝送路選択部045に接続されている。
【００８２】
信号用端子041とグランド用端子042，043の形状は図33や図34のようにしても良い。これにより，端子と電極との接触抵抗を減らすことができるだけでなく，端子の摩耗も防ぐことができるようになる。
【００８３】
伝送路選択部045は，例えばネジを具備する構造であり，ネジの回転位置によって信号用端子041が信号用電極10Nと接触する位置が決定される。すなわち，高周波電力が入力される信号用電極10Nが決定する。駆動の一例として，まず鉛直方向に信号用端子が浮上し，ネジの回転によって信号用端子の位置が水平方向に移動する。
【００８４】
このような構造とすることにより，切替器や高周波フィルタの電極に本発明を適用することができるようになる。
【００８５】
（12）第十二実施例
図35は，第十二実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００８６】
図中，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する。
【００８７】
N個の信号用電極10Nと第一の共通信号電極011の間に，スピン注入電流の流れの向きと強度に応じて磁化振動が励起される磁化フリー層021と磁化の向きが固着されたピン層022と，前記フリー層と前記ピン層の間にスペーサー層023とを有する磁気抵抗効果素子031を有することを特徴とする構造である。
【００８８】
各信号用電極10Nと第一の共通信号電極011の間において，共鳴周波数が異なる磁気抵抗効果素子を配置することによって，透過させたい電力を切り替えられる高周波フィルタが実現できる。
【００８９】
ここで，2 GHzと5 GHzの高周波電力が混在した信号を入力し，いずれか一方のみを透過し，他方を減衰させる高周波フィルタについて考える。5 GHz帯域に共鳴周波数を持つ磁気抵抗効果素子を信号電極101と第一の共通信号電極011の間に配置し，2 GHz帯域に共鳴周波数を持つ磁気抵抗効果素子を信号電極102と第一の共通信号電極011の間に配置した。図36は信号用電極101に高周波電力を入力した様子であり，信号用端子041は信号用電極101と，グランド用端子043はグランド電極013と接触している。図36は，共通信号用電極012から2 GHzの高周波電力が取り出されていることを表している。図37は信号用電極102に高周波電力を入力した様子であり，信号用端子041は信号用電極102と，グランド用端子042はグランド電極013と接触している。この場合，共通信号用電極012から5 GHzの高周波電力が取り出されていることがわかる。 
（13）第十三実施例
図38は，第十三実施例の高周波用電極の構造を示したものである。
【００９０】
図中，高周波電力が通電されるN個の信号用電極10Nと，前記N個の信号線用電極の1つに高周波電力が通電されたときに高周波電力が透過する第一の共通信号電極011と前記第一の共通信号電極と対向部を有する第二の共通信号電極012と，片側において前記N個の信号用電極の間に配置され，もう一方の片側において前記第二の共通信号線の横に配置されるように分岐した構造のグランド電極013とを具備する。
【００９１】
N個の信号用電極10Nと第一の共通信号電極011の間に，共鳴周周波数の異なるメタマテリアル051を有することを特徴とする構造である。
【００９２】
各信号用電極10Nと第一の共通信号電極011の間において，共鳴周波数が異なるメタマテリアル051を配置することによって，透過させたい電力を切り替えられる高周波フィルタが実現できる。
【００９３】
ここで，2 GHzと5 GHzの高周波電力が混在した信号を入力し，いずれか一方のみを透過し，他方を減衰させる高周波フィルタについて考える。信号用電極101と第一の共通信号電極011の間に5 GHz帯域に共鳴周波数を持つメタマテリアル051を配置する。また，信号用電極102と第一の共通信号電極011の間に2 GHz帯域に共鳴周波数を持つメタマテリアル051を配置する。図39は信号用電極101に2 GHzと5 GHzの高周波電力が混在した信号を入力した時の透過特性であり，2 GHzの信号が透過していることがわかる。図40は信号用電極102に2 GHzと5 GHzの高周波電力が混在した信号を入力した時の透過特性であり，5 GHzの信号が透過していることがわかる。 
（変形例）
なお，本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
【００９４】
信号用電極10Nと第二の共通信号電極012のいずれ側から高周波電力を入力しても良い。
【００９５】
その他，本発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００９６】
101，102，103，10N・・・高周波電力が通電される信号用電極，011・・・第一の共通信号電極，012・・・第二の共通信号電極，013・・・グランド電極，201，202，203，204，205・・・高周波用電極，021・・・磁気抵抗効果素子の磁化フリー層，022・・・磁気抵抗効果素子の磁化ピン層，023・・・磁気抵抗効果素子のスペーサー層，031，032，033，034・・・磁気抵抗効果素子，051・・・メタマテリアル，041・・・信号用端子，042，043・・・グランド用端子，044・・・プローブ，045・・・伝送路選択部， 061・・・接続端子，071，072，073・・・接点，081・・・トランジスタ，082・・・リレー回路，
【図７】
2011049863.tif 000003
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011049863.tif 000006
【図１１】
2011049863.tif 000007
【図１２】
2011049863.tif 000008
【図１４】
2011049863.tif 000009
【図１５】
2011049863.tif 000010
【図１７】
2011049863.tif 000011
【図１８】
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【図２０】
2011049863.tif 000013
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【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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【図６】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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