(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の表面または内層面に形成され一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、
前記プリント基板の表面または内層面に形成された第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成されたパターンコンデンサと、
前記パターンコイルの他端に接続されたチップコンデンサを備える共振器であって、
前記第１の櫛形状パターンは前記グランドパターンに接続され、
前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続され、
前記パターンコンデンサを構成する第１の櫛形状パターン及び第２の櫛形状パターンの線幅を、前記パターンコイルの線幅よりも細くすることを特徴とする共振器。
【請求項２】
プリント基板の表面または内層面に形成され一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、
前記プリント基板の表面または内層面に形成された第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成されたパターンコンデンサと、
前記パターンコイルの他端に接続されたチップコンデンサを備える共振器であって、
前記第１の櫛形状パターンは前記グランドパターンに接続され、
前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続され、
前記第１の櫛形状パターンと前記第２の櫛形状パターンとの電極間の幅を、前記パターンコイルの線幅よりも細くすることを特徴とする共振器。
【請求項３】
前記パターンコイルと前記パターンコンデンサの線幅の変化に対して、前記パターンコイルのインダクタンス値と、前記パターンコンデンサ及びチップコンデンサによるコンデンサ値との積がほぼ一定となるように前記パターンコイルと前記パターンコンデンサの線幅を設定する請求項１または２記載の共振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてコードレスリモコン、コードレス電話、携帯電話等の無線通信機器の局部発振器に用いられる共振器に関し、特にプリント基板上に銅箔パターンで形成される共振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の共振器について図面を参照しながら説明する。図５は、プリント基板上に構成された従来の共振器の銅箔パターン図である。
【０００３】
図５において、１はパターンコイル、２はスルーホール、４は共振器の入力端子、５はグランドパターン、６はチップコンデンサである。
【０００４】
共振器は無線機の局部発振器の構成要素である。プリント基板の銅箔をエッチングによりパターンニングすることによりパターンコイル１が形成されている。前記パターンコイル１の一端はスルーホール２により基板裏面のグランドパターンに接続されている。また、前記パターンコイル１の他端は一端をグランドパターン５に接続したチップコンデンサ６に接続されている。本共振器はＬＣ並列共振の構成である。
【０００５】
共振器の共振周波数ｆは、パターンコイル１のインダクタンス成分Ｌと、チップコンデンサ６の容量に入力端子４に接続される発振用トランジスタなどの容量成分を加えた総合容量Ｃを用いて次式のように表される。
【０００６】
【数１】
0004696357.tif 000002
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の共振器では、銅箔をパターンニングする工程でのエッチング条件のばらつきなどにより、パターンコイルのパターン幅がばらついて製造されてしまうという問題があった。
【０００８】
そのため、パターンコイル１のインダクタンス値Ｌがばらつき、共振周波数がばらついてしまうという問題があった。そのため、歩留まり良く無線機を製造するためには、各基板のパターン幅を予め計測し、幅に応じてチップコンデンサ６の容量値を変えて実装する方法や、レーザトリミングなどでパターンコイル１のインダクタンス値を調整する方法などを用いる必要があり、コストアップの要因となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の共振器は、プリント基板の表面または内層面に形成されたパターンコイルと、前記パターンコイルに並列接続または直列接続され前記プリント基板の表面または内層面に形成され複数の小面積パターンで構成されたパターンコンデンサから成るものである。
【００１０】
そして、パターン幅が細くなりパターンコイルのインダクタンス値Ｌが大きくなった時には、パターンコイルの面積が小さくなって容量値Ｃが小さくなるため、ＬＣ積の値が変化しない。また、パターン幅が太くなりパターンコイルのインダクタンス値Ｌが小さくなった時には、パターンコンデンサの面積が大きくなって容量値Ｃが大きくなるため、ＬＣ積の値は変化しない。これにより、エッチングなどによるパターン幅ばらつきが発生しても共振周波数が変化しないため、調整などが不要となり歩留まりをあげることができ、コストを低減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１の発明は、プリント基板の表面または内層面に形成され一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、前記プリント基板の表面または内層面に形成された第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成されたパターンコンデンサと、前記パターンコイルの他端に接続されたチップコンデンサを備える共振器であって、前記第１の櫛形状パターンは前記グランドパターンに接続され、前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続され、前記パターンコンデンサを構成する第１の櫛形状パターン及び第２の櫛形状パターンの線幅を、前記パターンコイルの線幅よりも細くするものである。そしてパターン幅のばらつきによるパターンコイルのインダクタンス値Ｌの変化と、パターンコンデンサの容量値Ｃの変化が相殺して、ＬＣ積の値が変化しないため、調整が不要となり製造コストを低減できる。また、パターンコイルに櫛形状パターンを互い違いに組み合わせた構成を用いているため、パターン幅の変化に対する容量の変化率が大きい。そのためパターンコイルのインダクタンス変化を相殺するために必要なパターンコンデンサの占有面積を小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００１２】
第２の発明は、プリント基板の表面または内層面に形成され一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、前記プリント基板の表面または内層面に形成された第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成されたパターンコンデンサと、前記パターンコイルの他端に接続されたチップコンデンサを備える共振器であって、前記第１の櫛形状パターンは前記グランドパターンに接続され、前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続され、前記第１の櫛形状パターンと前記第２の櫛形状パターンとの電極間の幅を、前記パターンコイルの線幅よりも細くするものである。そして、パターン幅のばらつきによるパターンコイルのインダクタンス値Ｌの変化と、パターンコンデンサの容量値Ｃの変化が相殺して、ＬＣ積の値が変化しないため、調整が不要となり製造コストを低減できる。また、パターンコイルに櫛形状パターンを互い違いに組み合わせた構成を用いているため、パターン幅の変化に対する容量の変化率が大きい。そのためパターンコイルのインダクタンス変化を相殺するために必要なパターンコンデンサの占有面積を小さくすることができ、小型化を図ることができる。
【００１３】
また第３の発明は、第１または第２の発明において、前記パターンコイルと前記パターンコンデンサの線幅の変化に対して、前記パターンコイルのインダクタンス値と、前記パターンコンデンサ及びチップコンデンサによるコンデンサ値との積がほぼ一定となるように前記パターンコイルと前記パターンコンデンサの線幅を設定するものである。そして、パターン幅のばらつきによるパターンコイルのインダクタンス値Ｌの変化と、パターンコンデンサの容量値Ｃの変化が相殺して、ＬＣ積の値が変化しないため、調整が不要となり製造コストを低減できる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、本発明による実施例１の共振器の銅箔パターン図である。図１はプリント基板の表面に形成された銅箔パターンを表している。図１を用いて本実施例の共振器について説明する。
【００１７】
図１において、１はパターンコイル、２はスルーホール、３はパターンコンデンサ、４は共振器の入力端子、５はグランドパターン、６はチップコンデンサである。
【００１８】
パターンコンデンサ３は小面積のパターンを複数接続することにより構成されている。パターンコンデンサ３は、図１に示す表面の銅箔パターンとプリント基板の裏面または内層面に形成されたグランドパターンとの間の容量でコンデンサとして機能している。パターンコイル１は一端がスルーホール２によりグランドパターンに接続されており、他端がパターンコンデンサ３およびチップコンデンサ６に接続されている。本実施例の共振器の共振周波数は、パターンコイル１のインダクタンス成分Ｌと、パターンコンデンサ３およびチップコンデンサ６の容量に入力端子４に接続される発振用トランジスタなどの容量成分を加えた総合容量により決定される。
【００１９】
プリント基板の製造において、銅箔エッチングのばらつきなどにより銅箔パターンの線幅が変化した場合を考える。線幅が細くなった場合には、パターンコイル１のインダクタンス値が増加する。このときパターンコンデンサ３の複数の小面積パターンはそれぞれ小さくなり容量が減少する。また、線幅が太くなった場合には、パターンコイル１のインダクタンス値が減少する。このときパターンコンデンサ３の複数の小面積パターンはそれぞれ大きくなり容量が増加する。パターンコイル１のインダクタンス値の増減と、パターンコンデンサ３の容量の増減が相殺してＬＣ積が一定となるようにパターンコイル１およびパターンコンデンサ３の大きさを選ぶことができる。
【００２０】
ここで、パターンコンデンサ３の小面積パターンの形状を小さくする程、線幅の変化による容量の変化率を大きくすることができる。そして、共振周波数を所定の値とするために不足となる容量分をチップコンデンサ６で設定している。
【００２１】
つまり、パターンの線幅ばらつきがあっても、ＬＣ積が一定となるため共振周波数が変化しない。そのため共振周波数の調整や検査による基板毎のランク分けなどが不要となり、無線機の製造コストを低減することができる。
【００２２】
以上のように、プリント基板の表面または内層面に形成されたパターンコイルと、前記パターンコイルに並列接続または直列接続され前記プリント基板の表面または内層面に形成され複数の小面積パターンで構成されたパターンコンデンサから成っており、パターンの線幅の変化によるパターンコイルのインダクタンス値の変化をパターンコンデンサの容量値の変化で相殺することによりＬＣ積を一定にしているため、パターンの線幅ばらつきがあっても共振周波数が変化しない。そのため共振周波数の調整や検査による基板毎のランク分けなどが不要となり、無線機の歩留まりを向上することができる。
【００２３】
尚、本実施例ではパターンコイルまたはパターンコンデンサをプリント基板の表面に形成したが、プリント基板の裏面または内層面に構成しても良い。
【００２４】
また、本実施例ではパターンコイルとパターンコンデンサを並列接続したが、直列接続しても同様の効果を得ることができる。例えば共振器の入力端子から直列にパターンコイルとパターンコンデンサを接続し、パターンコンデンサの片方の電極をグランドパターンに接続する構成をとることができる。
【００２５】
また、複数の小面積パターンを用いる代わりに、小さな銅箔抜きパターンを複数設けた網目状の電極パターンまたは銅箔抜きスリットを設けた電極パターンによっても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２の共振器の銅箔パターン図である。図２はプリント基板の表面に形成された銅箔パターンを表している。図２において、１１は第１の櫛形状パターン、１２は第２の櫛形状パターンである。また、図１と同じ構成要素に同一の番号を付けて示した。
【００２７】
本発明の特徴は、パターンコンデンサを第１および第２の櫛形状パターンを組み合わせることによって構成した点にある。
【００２８】
第１の櫛形状パターン１１はパターンコイル１に接続されている。また、第２の櫛形状パターン１２はグランドパターン５に接続されている。第１および第２の櫛形状パターン１１、１２の櫛の部分を互い違いに入れ込んで接近して配置している。第１および第２の櫛形状パターン１１、１２の櫛間に発生する容量でコンデンサとして機能している。
【００２９】
銅箔パターンの線幅が変化すると櫛間の距離が変化する。パターン幅が細くなると第１および第２の櫛形状パターン間の隙間が大きくなるためパターンコンデンサの容量は減少する。このときパターンコイルのインダクタンス値は増加するため、前記容量の減少とインダクタンス値の増加が相殺してＬＣ積はほぼ一定となる。ここで、予めパターンコイルとパターンコンデンサの大きさはパターン幅が変化したときにＬＣ積が一定となるように選んでいる。
【００３０】
本実施例の様に、櫛形状パターンで構成したパターンコンデンサはパターン幅の変化による容量の変化率が大きい。そのためパターンコンデンサの容量の絶対値を比較的小さくすることができる。つまりパターンコンデンサが占める面積を小さくすることができるため、共振器の面積を小さくすることができる。所定の共振周波数を得るために不足する容量分はチップコンデンサ６により設定されている。
【００３１】
以上のように、プリント基板の表面または内層面に形成され一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、前記プリント基板の表面または内層面に形成された第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成し前記第１の櫛形状パターンはグランドパターンに接続され前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続されたパターンコンデンサから成っており、櫛形状パターンで構成したパターンコンデンサはパターン幅の変化による容量の変化が大きいため、パターンコンデンサの面積を小さくすることができる。
【００３２】
尚、本実施例では直線状の櫛形状としたが、曲線や異形形状など任意な形状で構成でき、２つの銅箔パターンを接近させて配置することによりパターンコンデンサを構成すれば同様の効果を得ることができる。
【００３３】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３の共振器の銅箔パターン図である。図３はプリント基板の表面に形成された銅箔パターンを表している。図３において、図２と同じ構成要素に同一の番号を付けて示した。
【００３４】
本発明の特徴は、パターンコンデンサの配置の仕方にある。すなわちパターンコイル１の外周に沿って第１の櫛形状パターン１１および第２の櫛形状パターン１２を配置している。従来の共振器のパターンコイルでもパターンコイルの外周とその外側のグランドパターンの間には隙間が必要であった。これは、パターンコイルとグランドパターンが接近して配置されているとインダクタンス値が低下するためである。
【００３５】
本実施例では、上記隙間に第１および第２の櫛形状パターンによるパターンコンデンサを配置している。これにより、パターンコンデンサを追加することによる共振器の占有面積の増加を最小限に抑えることができる。そして共振器の面積の増大が抑えられるため、これを用いて構成される無線機の小型化を図ることができる。
【００３６】
以上のように、プリント基板の表面または内層面にあり渦巻き状のパターンで形成され内側の端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、前記パターンコイルの外周に形成された第１の櫛形状パターンと前記第１の櫛形状パターンに互い違いに接近させて構成されグランドパターンに接続された第２の櫛形状パターンから構成されるパターンコンデンサから成っており、パターンコイル外周とグランドパターンの隙間にパターンコンデンサを構成しているため、共振器の占有面積の増加を最小限に抑えることができるという効果がある。
【００３７】
（実施例４）
図４は、本発明の実施例４の共振器の銅箔パターン図である。図４はプリント基板に形成された銅箔パターンを表している。図４において、２１はパターンコイル１と第１の櫛形状パターン１１を接続するスルーホール、２２は第１の銅箔層、２３は第２の銅箔層である。また、図２と同じ構成要素に同一の番号を付けて示した。第１の銅箔層２２にパターンコイル１などのパターンが形成されており、第２の銅箔層２３に第１および第２の櫛形状パターン１１、１２から成るパターンコンデンサなどが形成されている。ここで第１および第２の銅箔層はそれぞれプリント基板の表面、裏面または内層面のいずれかにある銅箔層である。
【００３８】
本発明の特徴は、パターンコイルとパターンコンデンサを異なった銅箔層に形成し、互いに重なるように配置した点にある。例えば両面基板を用いて、表面にパターンコイルを形成し、裏面にパターンコンデンサを形成している。このような配置とすることによりパターンコンデンサによるプリント基板面積の増加を防ぐことができる。
【００３９】
以上のように、プリント基板の表面または内層面にあり一端をグランドパターンに接続されたパターンコイルと、前記パターンコイルとは異なる層にあり前記パターンコイルに重なる様に配置されており第１および第２の櫛形状パターンを互い違いに接近させて構成し前記第１の櫛形状パターンはグランドパターンに接続され前記第２の櫛形状パターンは前記パターンコイルの他端に接続されたパターンコンデンサから成っており、パターンコイルとパターンコンデンサを異なった銅箔層に形成し、互いに重なるように配置しているため、パターンコンデンサによるプリント基板面積の増加を防ぐことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の共振器によれば、パターンの線幅の変化によるパターンコイルのインダクタンス値の変化をパターンコンデンサの容量値の変化で相殺することによりＬＣ積を一定にしているため、パターンの線幅ばらつきがあっても共振周波数が変化しない。そのため共振周波数の調整や検査による基板毎のランク分けなどが不要となり、無線機の歩留まりを向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における共振器の銅箔パターン図
【図２】本発明の実施例２における共振器の銅箔パターン図
【図３】本発明の実施例３における共振器の銅箔パターン図
【図４】本発明の実施例４における共振器の銅箔パターン図
【図５】従来の共振器の銅箔パターン図
【符号の説明】
１  パターンコイル
２  スルーホール
３  パターンコンデンサ
４  共振器の入力端子
５  グランドパターン
６  チップコンデンサ
１１  第１の櫛形状パターン
１２  第２の櫛形状パターン
２１  パターンコイル１と第１の櫛形状パターン１１を接続するスルーホール
２２  第１の銅箔層
２３  第２の銅箔層
【図１】
0004696357.tif 000003
【図２】
0004696357.tif 000004
【図３】
0004696357.tif 000005
【図４】
0004696357.tif 000006
【図５】
0004696357.tif 000007