特許 6649916 共振器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6649916

(24)【登録日】2020年1月21日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】共振器

(51)【国際特許分類】

   H01P 7/04 20060101AFI20200210BHJP

【ＦＩ】

   H01P7/04

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-100815(P2017-100815)

(22)【出願日】2017年5月22日

(65)【公開番号】特開2018-196082(P2018-196082A)

(43)【公開日】2018年12月6日

【審査請求日】2019年4月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201777

【氏名又は名称】双信電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】元山 洋人

【審査官】 岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２３８０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０７３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１９５５６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ ７／００−７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体基板内に形成されたビア電極部と、
前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体と、
前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路とを有し、
前記複数の遮蔽導体のうち、前記ビア電極部の短絡端が接続された遮蔽導体に第１入出力端子と第２入出力端子が接続されていることを特徴とする共振器。

【請求項2】

請求項１記載の共振器において、
前記複数の遮蔽導体は、
前記誘電体基板の第１主面側に形成された第１遮蔽導体と、
前記誘電体基板の第２主面側に形成された第２遮蔽導体と、
前記誘電体基板の第１側面側に形成された第３遮蔽導体と、
前記誘電体基板の第２側面側に形成された第４遮蔽導体とを有し、
前記第１遮蔽導体に前記ビア電極部の短絡端と、前記第１入出力端子及び前記第２入出力端子が接続されていることを特徴とする共振器。

【請求項3】

請求項１又は２記載の共振器において、
前記ビア電極部は、隣接して形成された第１ビア電極部と第２ビア電極部とを有し、
前記第１ビア電極部は、複数の第１ビア電極から構成され、
前記第２ビア電極部は、複数の第２ビア電極から構成され、
前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在せず、
前記複数の第１ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第１湾曲線に沿って配列され、
前記複数の第２ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第２湾曲線に沿って配列されていることを特徴とする共振器。

【請求項4】

請求項３記載の共振器において、
前記第１湾曲線と前記第２湾曲線は、１つの楕円の輪郭線の一部又は１つのトラック形状の輪郭線の一部を構成していることを特徴とする共振器。

【請求項5】

請求項３又は４記載の共振器において、
前記第１ビア電極部は、前記ストリップ線路と共に、第１λ／４共振器を構成し、
前記第２ビア電極部は、前記ストリップ線路と共に、第２λ／４共振器を構成することを特徴とする共振器。

【請求項6】

請求項３〜５のいずれか１項に記載の共振器において、
前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部間の間隔をｄｖ、誘電体基板におけるストリップ線路の長手方向に沿った長さをＬａとしたとき、
ｄｖ／Ｌａ≦０．２５
を満足することを特徴とする共振器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば誘電体に形成されたビアホールによる共振器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｑ値の低下を抑えるために、周囲に遮蔽導体が形成された誘電体基板に横断面形状が円形状のビアホールによる電極（以下、ビア電極という）を形成するようにしている（特許文献１参照）。

【0003】

また、従来では、誘電体基板の下面に２つの接地電極と入出力電極を形成し、誘電体内に板状の内部電極を形成し、さらに、誘電体内に、２つの接地電極と内部電極間にビア電極をそれぞれ形成し、入出力電極と内部電極間にビア電極を形成するようにしている（特許文献２参照）。

【0004】

さらに、従来では、誘電体基板の下面のみにグランド用導体層を形成し、このグランド用導体層上にビア電極（グランド接続路）を介してストリップ線路（インダクタ構成部）を形成するようにしている（例えば特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−００９５１３号公報

【特許文献2】特許第４５０６９０３号公報

【特許文献3】特許第４９８５９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、特許文献１及び２に記載のビア電極は、径を大きくすることで、電流密度を低下させることができ、Ｑ値の向上が期待できる。しかし、ビア電極の径を大きくすると、ビア電極と遮蔽導体との距離が小さくなり、Ｑ値が低下するという問題がある。すなわち、ビア電極と遮蔽導体との距離もＱ値の最適解に関係するため、共振器の設計において考慮する必要がある。

【0007】

ビア電極の径を大きくすると、共振器を多段化して誘電体フィルタを構成する場合において、共振器間に電気壁が発生し、Ｑ値の劣化につながるため、隣り合う共振器との間隔も考慮する必要がある。誘電体フィルタでは、必ず受給電や結合調整のための電極パターン（線路）の配置が必要となるが、この場合、ビア電極と側面の遮蔽導体との間に配置する必要がある。これは、ビア電極からの磁界の広がりを妨げながら電極パターンを配置することになるため、Ｑ値の劣化、不要な結合の発生につながるという問題がある。

【0008】

一方、特許文献３記載の共振器において、ＴＥＭ波の共振器として動作する部分はストリップ線路に限定されている。つまり、ビア電極はストリップ線路と平行に配置されたグランド用導体層とを接続する機能を有するに過ぎない。

【0009】

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ビア電極部のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる共振器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

［１］ 本発明に係る共振器は、誘電体基板内に形成されたビア電極部と、前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体と、前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路とを有し、前記複数の遮蔽導体のうち、前記ビア電極部の短絡端が接続された遮蔽導体に第１入出力端子と第２入出力端子が接続されていることを特徴とする。

【0011】

これにより、第１入出力端子に例えば正方向の電流が供給されることで、電流が、前記ビア電極部の短絡端が接続された遮蔽導体（以下、特定遮蔽導体と記す）に拡散し、他の遮蔽導体に向かって流れる。その際に、ストリップ線路からもビア電極部を介して特定遮蔽導体に向かって変位電流が流れ（ファラデーの法則）、この変位電流も特定遮蔽導体を介して他の遮蔽導体に向かって流れる。すなわち、第１入出力端子に例えば正方向の電流が供給された瞬間から、特定遮蔽導体から他の遮蔽導体に拡散しながら電流が流れることになる。その結果、ビア電極部のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる。なお、本明細書において、単に「Ｑ値」というときは、共振器のみの範囲の無負荷Ｑ値と外部回路を含めた範囲の負荷Ｑ値の両方を含む意である。

【0012】

［２］ 本発明において、前記複数の遮蔽導体は、前記誘電体基板の第１主面側に形成された第１遮蔽導体（特定遮蔽導体）と、前記誘電体基板の第２主面側に形成された第２遮蔽導体と、前記誘電体基板の第１側面側に形成された第３遮蔽導体と、前記誘電体基板の第２側面側に形成された第４遮蔽導体とを有し、前記第１遮蔽導体（特定遮蔽導体）に前記ビア電極部の短絡端と、前記第１入出力端子及び前記第２入出力端子が接続されていてもよい。

【0013】

これにより、第１入出力端子に例えば正方向の電流が供給されることで、電流が、ビア電極部の短絡端が接続された第１遮蔽導体（特定遮蔽導体）に拡散し、第３遮蔽導体及び第４遮蔽導体に向かって流れる。その際に、ストリップ線路からもビア電極部を介して第１遮蔽導体に向かって変位電流が流れ、この変位電流も第１遮蔽導体を介して第３遮蔽導体及び第４遮蔽導体に向かって流れる。

【0014】

［３］ 本発明において、前記ビア電極部は、隣接して形成された第１ビア電極部と第２ビア電極部とを有し、前記第１ビア電極部は、複数の第１ビア電極から構成され、前記第２ビア電極部は、複数の第２ビア電極から構成され、前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在せず、前記複数の第１ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第１湾曲線に沿って配列され、前記複数の第２ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第２湾曲線に沿って配列されていてもよい。

【0015】

電流が集中する部分のみに複数の第１ビア電極及び複数の第２ビア電極を配列することができるため、第１ビア電極及び第２ビア電極を構成する金属材料（例えば銀）の量を大幅に低減することができると共に、第１ビア電極及び第２ビア電極の本数を減らすことができるため、工数及びコストの低減を図ることができる。

【0016】

［４］ 本発明において、前記第１湾曲線と前記第２湾曲線は、１つの楕円の輪郭線の一部又は１つのトラック形状の輪郭線の一部を構成してもよい。

【0017】

第１ビア電極部と第２ビア電極部は、１つの楕円の輪郭線の一部又は１つのトラック形状の輪郭線の一部、すなわち、楕円又はトラック形状の長軸上の各端部に形成されることになる。この部分は、高周波電流の表皮効果により、電流が集中する部分でもある。すなわち、第１ビア電極部と第２ビア電極部に集中して電流が流れる。そのため、第１ビア電極部と第２ビア電極部との間に、他のビア電極部を配置する必要がなくなる。

【0018】

［５］ ［３］又は［４］において、前記第１ビア電極部は、前記ストリップ線路と共に、第１λ／４共振器を構成し、前記第２ビア電極部は、前記ストリップ線路と共に、第２λ／４共振器を構成してもよい。

【0019】

これにより、第１λ／４共振器と第２λ／４共振器には常に同相の電流が流れることとなる。同相となることで、共振器単体で見た場合、第１ビア電極部と第２ビア電極部との間は電磁界が疎の状態になり、その間に結合や引き回しのための電極を配置しても不要な結合を極力抑えることができる。その結果、Ｑ値の劣化防止、ばらつき抑制の効果を奏する。

【0020】

［６］ ［３］〜［５］において、前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部間の間隔をｄｖ、誘電体基板におけるストリップ線路の長手方向に沿った長さをＬａとしたとき、ｄｖ／Ｌａ≦０．２５を満足することが好ましい。

【0021】

これにより、無負荷Ｑ値として３８０以上が得られる。さらに好ましくは、ｄｖ／Ｌａ≦０．２１であり、より好ましくは、ｄｖ／Ｌａが０．０５以上、０．１６以下である。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明に係る共振器によれば、ビア電極部のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１の実施の形態に係る共振器（第１共振器）を示す透視斜視図である。

【図2】図２Ａは図１におけるＩＩＡ−ＩＩＡ線上の断面図であり、図２Ｂは図１におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線上の断面図である。

【図3】第１ビア電極部を構成する複数の第１小径ビア電極の配列状態と、第２ビア電極部を構成する複数の第２小径ビア電極の配列状態を示す説明図である。

【図4】図４Ａは横断面形状が円形状のビア電極である場合の問題点を示す説明図であり、図４Ｂは横断面形状が楕円形状のビア電極の有利な点を示す説明図である。

【図5】図５Ａは楕円形状のビア電極を複数の小径ビア電極で構成した例を示す説明図であり、図５Ｂは楕円形状のビア電極において、電流が集中する部分のみに小径ビア電極を配列させた例を示す説明図である。

【図6】図６Ａは楕円形状のビア電極の問題点を示す説明図であり、図６Ｂは楕円形状のビア電極を複数の小径ビア電極で構成した場合の問題点を示す説明図である。

【図7】楕円形状のビア電極において、電流が集中する部分のみに小径ビア電極を配列させた場合の利点を示す説明図である。

【図8】図８Ａは第１共振器を示す等価回路図であり、図８Ｂは第１共振器の電流の流れを示す説明図である。

【図9】参考例に係る共振器を示す透視斜視図である。

【図10】実施例に係る共振器と参考例に係る共振器の周波数特性を示す図である。

【図11】実施例１〜実施例６の誘電体基板の寸法と、第１ビア電極部と第２ビア電極部との間隔（ビア間隔）を示す説明図である。

【図12】実施例１〜実施例６の無負荷Ｑ値を示すグラフである。

【図13】第１共振器の第１の変形例に係る共振器を示す透視斜視図である。

【図14】第１共振器の第２の変形例に係る共振器を示す透視斜視図である。

【図15】第２の実施の形態に係る共振器（第２共振器）示す透視斜視図である。

【図16】図１６Ａは図１５におけるＸＶＩＡ−ＸＶＩＡ線上の断面図であり、図１６Ｂは図１５におけるＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線上の断面図である。

【図17】第３の実施の形態に係る共振器（第３共振器）示す透視斜視図である。

【図18】図１８Ａは図１７におけるＸＶＩＩＩＡ−ＸＶＩＩＩＡ線上の断面図であり、図１８Ｂは図１７におけるＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線上の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る共振器の実施の形態例を図１〜図１８Ｂを参照しながら説明する。

【0025】

先ず、第１の実施の形態に係る共振器（以下、第１共振器１０Ａと記す）は、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、少なくとも上部及び下部にそれぞれ上部遮蔽導体１２Ａ及び下部遮蔽導体１２Ｂが形成された誘電体基板１４と、該誘電体基板１４内に形成された１つの構造体１６とを有する。構造体１６は、下部遮蔽導体１２Ｂと対向するストリップ線路１８と、誘電体基板１４内に形成され、ストリップ線路１８から上部遮蔽導体１２Ａにかけて隣接して形成されたビア電極部２０とを有する。ストリップ線路１８の平面形状は例えば長方形状とされている。

【0026】

誘電体基板１４は、複数の誘電体層を積層して構成され、例えば図１に示すように、直方体状を有する。誘電体基板１４の４つの側面のうち、第１側面１４ａに第１入出力端子２２Ａが形成され、第１側面１４ａと対向する第２側面１４ｂに第２入出力端子２２Ｂが形成されている。また、第３側面１４ｃに第１側面遮蔽導体１２Ｃａが形成され、第３側面１４ｃと対向する第４側面１４ｄに第２側面遮蔽導体１２Ｃｂが形成されている。

【0027】

ビア電極部２０は、第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂを有する。第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂは、誘電体基板１４に形成されたビアホールにて構成されている。

【0028】

第１ビア電極部２０Ａは、複数の小径の第１ビア電極（以下、第１小径ビア電極２４ａと記す）から構成され、第２ビア電極部２０Ｂは、複数の小径の第２ビア電極（以下、第２小径ビア電極２４ｂと記す）から構成されている。第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間に他のビア電極部は存在しない。

【0029】

さらに、第１共振器１０Ａでは、図３に示すように、複数の第１小径ビア電極２４ａは、上面から見たとき、仮想の第１湾曲線２６ａ（高周波電流が集中する部分）に沿って配列され、複数の第２小径ビア電極２４ｂは、上面から見たとき、仮想の第２湾曲線２６ｂ（高周波電流が集中する部分である）に沿って配列されている。第１湾曲線２６ａと第２湾曲線２６ｂは、１つの楕円の輪郭線の一部又は１つのトラック形状の輪郭線の一部を構成している。

【0030】

ここで、第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂと１つの楕円との関係について図４Ａ〜図６Ｂを参照しながら説明する。

【0031】

図４Ａに示すように、一般的な共振器１００において、横断面形状が円形状のビア電極１０２の径を大きくすると、共振器１００を多段化して誘電体フィルタを構成する場合において、共振器１００間に電気壁１０４が発生し、Ｑ値の劣化につながる。

【0032】

そこで、図４Ｂに示すように、横断面形状が楕円形状のビア電極１０２にした場合、短軸方向に共振器１００を多段化して誘電体フィルタを構成すると、共振器１００間に電気壁１０４は生じるが、ビア電極１０２間の距離が円形状のビア電極１０２（図４Ａ参照）よりも長くなるため、Ｑ値の向上につながる。

【0033】

さらに、図５Ａに示すように、楕円形状のビア電極１０２を複数の小径のビア電極（以下、小径ビア電極２４と記す）で構成すると、磁界の包絡線１０６があたかも大径のビア電極であるかのように振る舞わせる。個々の小径ビア電極２４の径が一定の割合でばらついても、包絡線１０６（大径のビア電極）への影響は、その割合未満となるため、ばらつきの低減効果も得ることができる。

【0034】

ところで、例えば図５Ａに示す楕円形状のビア電極１０２では、高周波電流は楕円の端部、曲率の大きい両端部に集中する。そこで、図５Ｂに示すように、楕円形状のビア電極１０２を構成する複数の小径ビア電極２４のうち、楕円形状の両端部に位置する曲率の大きい仮想の第１湾曲線２６ａに沿った複数の第１小径ビア電極２４ａと、曲率の大きい仮想の第２湾曲線２６ｂに沿った複数の第２小径ビア電極２４ｂを残し、中央に位置する複数の小径ビア電極２４を取り除くことができる。

【0035】

すなわち、第１ビア電極部２０Ａを構成する複数の第１小径ビア電極２４ａは仮想の第１湾曲線２６ａに沿って配列され、第２ビア電極部２０Ｂを構成する複数の第２小径ビア電極２４ｂは仮想の第２湾曲線２６ｂに沿って配列された形態となる。

【0036】

また、図６Ａに示すように、横断面形状が楕円形状のビア電極１０２や、図６Ｂに示すように、複数の小径ビア電極２４で楕円形状のビア電極１０２を構成した場合、楕円形状のビア電極１０２からそれぞれ対向する遮蔽導体１０８に向かって磁界１１０が広がる。しかし、共振器１００を多段化して誘電体フィルタを構成する場合、受給電や結合調整をするためのパターン１１２（線路）を配置する必要があるが、楕円形状のビア電極１０２と側面の遮蔽導体１０８との間に、ビア電極１０２からの磁界１１０の広がりを妨げながら、受給電や結合調整をするためのパターン１１２（線路）を配置せざるを得なかった。これは、Ｑ値の劣化や、不要な結合の発生をもたらす。

【0037】

一方、第１共振器１０Ａでは、図７に示すように、第１ビア電極部２０Ａを構成する複数の第１小径ビア電極２４ａを仮想の第１湾曲線２６ａ（図５Ｂ参照）に沿って配列し、第２ビア電極部２０Ｂを構成する複数の第２小径ビア電極２４ｂを仮想の第２湾曲線２６ｂ（図５Ｂ参照）に沿って配列したので、第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂからそれぞれ対向する遮蔽導体１０８に向かって磁界１１０が広がり、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂ間に電磁界が疎になった領域２８が形成される。

【0038】

そのため、上述した電磁界が疎になった領域２８、すなわち、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂ間に、受給電や結合調整をするためのパターン３０（線路）を形成することが可能となる。その結果、Ｑ値の劣化を抑制することができ、しかも、不要な結合を抑制することができる。

【0039】

また、図６Ａに示す楕円形状のビア電極１０２や、図６Ｂに示す複数の小径ビア電極２４等と異なり、図７に示すように、電流が集中する部分のみに第１小径ビア電極２４ａ及び第２小径ビア電極２４ｂを配列させたので、第１小径ビア電極２４ａ及び第２小径ビア電極２４ｂを構成する金属材料（例えば銀）の量を大幅に低減することができると共に、第１小径ビア電極２４ａ及び第２小径ビア電極２４ｂの本数を減らすことができるため、工数の低減を図ることができる。

【0040】

さらに、第１共振器１０Ａでは、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂの各短絡端が接続された上部遮蔽導体１２Ａに第１入出力端子２２Ａと第２入出力端子２２Ｂが第１接続線路３２ａ及び第２接続線路３２ｂを介して接続されている。

【0041】

これにより、先ず、第１共振器１０Ａのビア電極部２０は、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂと共にＴＥＭ波の共振器として動作する。つまり、ビア電極部２０が、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを参照したＴＥＭ波の共振器として動作する。ストリップ線路１８は、開放端容量を形成する機能として動作する。これは、特許文献３記載の共振器の構造、すなわち、ＴＥＭ波の共振器として動作する部分がストリップ線路に限定され、ビア電極部がストリップ線路と平行に配置されたグランド用導体層とを接続する機能を有するに過ぎない共振器の構造とは明らかに異なる。

【0042】

具体的には、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給されることで、電流ｉａが、ビア電極部２０の短絡端が接続された上部遮蔽導体１２Ａに拡散し、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに向かって流れる。その際に、ストリップ線路１８からもビア電極部２０を介して上部遮蔽導体１２Ａに向かって変位電流ｉｂが流れ（ファラデーの法則）、この変位電流ｉｂも上部遮蔽導体１２Ａを介して第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに向かって流れる。すなわち、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給された瞬間から、電流（電流ｉａ及び電流ｉｂ）が上部遮蔽導体１２Ａから第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに拡散しながら流れることになる。その結果、ビア電極部２０のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる。

【0043】

第１共振器１０Ａの等価回路を図８Ａ及び図８Ｂに示す。図８Ａに示すように、ストリップ線路１８から第１ビア電極部２０Ａの入出力部分（Ｉ／Ｏ）にかけて第１λ／４共振器３４Ａを構成し、ストリップ線路１８から第２ビア電極部２０Ｂの入出力部分（Ｉ／Ｏ）にかけて第２λ／４共振器３４Ｂを構成する。これにより、図８Ｂに示すように、第１λ／４共振器３４Ａと第２λ／４共振器３４Ｂには常に同相の電流ｉが流れることとなる。同相となることで、第１共振器１０Ａ単体で見た場合、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間は電磁界が疎の状態になり、その間に結合や引き回しのための電極を配置しても不要な結合を極力抑えることができる。その結果、Ｑ値の劣化を防止することができると共に、特性のばらつきを抑制することができる。

【0044】

次に、実施例及び参考例の周波数特性の違いを図９及び図１０も参照しながら説明する。

【0045】

＜実施例＞
実施例に係る共振器の構成は、図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１共振器１０Ａと同様の構成を有する。

【0046】

＜参考例＞
参考例に係る共振器の構成を図９に示す。図９において、第１共振器１０Ａと対応する部材には同じ参照符号を付してその説明を省略した。

【0047】

図９に示すように、参考例に係る共振器は、ストリップ線路１８が上部遮蔽導体１２Ａと対向している。また、ストリップ線路１８から下部遮蔽導体１２Ｂにかけて隣接して形成された第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂとを有する。さらに、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間であって、且つ、ストリップ線路１８から第１入出力端子２２Ａに延びる第１入出力線路４０Ａと、同じくストリップ線路１８から第２入出力端子２２Ｂに延びる第２入出力線路４０Ｂとを有する。

【0048】

これにより、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給されることで、電流ｉａが、第１入出力線路４０Ａを介してストリップ線路１８に流れ、さらに、第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂを介して下部遮蔽導体１２Ｂに流れる。下部遮蔽導体１２Ｂに流れた電流ｉａは、下部遮蔽導体１２Ｂに拡散し、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに向かって流れる。

【0049】

なお、実施例及び参考例の寸法は、図１に示すように、誘電体基板１４の縦Ｌａ＝２．５ｍｍ、横Ｌｂ＝３．２ｍｍ、高さＬｈ＝１．６ｍｍであり、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間隔ｄｖ（図３参照）は、０．５ｍｍである。誘電体基板１４の縦Ｌａは、誘電体基板１４のうち、ストリップ線路１８の長手方向に沿った長さであり、誘電体基板１４の横Ｌｂは、誘電体基板１４のうち、ストリップ線路１８の短手方向に沿った長さである。

【0050】

実施例に係る共振器と参考例に係る共振器の周波数特性を図１０に示す。図１０において、実線Ｌｅ（Ｓ１１）は、実施例のＳ１１（入力反射係数）を示し、実線Ｌｅ（Ｓ２１）は、実施例のＳ２１（伝送特性）を示す。同様に、破線Ｌｒ（Ｓ１１）は、参考例のＳ１１（入力反射係数）を示し、破線Ｌｒ（Ｓ２１）は、参考例のＳ２１（伝送特性）を示す。

【0051】

図１０の周波数特性の楕円で示す領域Ｚａからもわかるように、実施例の共振のピークが参考例よりも高く、実施例は、参考例よりもＱ値が高いことがわかる。

【0052】

これは、参考例では、図９に示すように、第１入出力端子２２Ａからの電流ｉａが、一旦、ビア電極部２０に集中し、そこから下部遮蔽導体１２Ｂを介して第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに流れることから、ビア電極部２０での電流ｉａの集中によってＱ値の向上に限界が生じるものと考えられる。

【0053】

これに対して、実施例では、図１に示すように、第１入出力端子２２Ａに電流ｉａが供給されると同時に、ビア電極部２０に変位電流ｉｂが流れる。その結果、電流ｉａの第１入出力端子２２Ａから上部遮蔽導体１２Ａへの拡散、電流ｉｂのビア電極部２０から上部遮蔽導体１２Ａへの拡散がほぼ同時に行われて第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに流れることから、参考例よりもＱ値の向上が図られたものと考えられる。

【0054】

次に、実施例１〜実施例６について、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間隔ｄｖ（以下、ビア間隔ｄｖと記す）に対する無負荷Ｑ（共振器のみの範囲のＱ値：無次元数）を確認した。

【0055】

（実施例１）
図１１に示すように、誘電体基板１４の寸法は、縦Ｌａ＝４．５ｍｍ、横Ｌｂ＝１．０ｍｍ、高さＬｈ＝２．０ｍｍ（図示せず）であり、ビア間隔ｄｖは０．１０ｍｍである。第１ビア電極部２０Ａは、６つの第１小径ビア電極２４ａを円周状に配列させた形態を有し、第２ビア電極部２０Ｂも、６つの第２小径ビア電極２４ｂを円周状に沿って配列させた形態を有する。なお、図１１では、上部遮蔽導体１２Ａ、下部遮蔽導体１２Ｂ、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ、第２側面遮蔽導体１２Ｃｂ、第１入出力端子２２Ａ、第２入出力端子２２Ｂ等の記載を省略した。

【0056】

（実施例２〜６）
実施例２〜６の誘電体基板１４の寸法は実施例１と同じである。ビア間隔ｄｖは実施例２〜６によって異なり、具体的には以下の通りである。
実施例２：ｄｖ＝０．３０ｍｍ
実施例３：ｄｖ＝０．５２ｍｍ
実施例４：ｄｖ＝０．７２ｍｍ
実施例５：ｄｖ＝０．９２ｍｍ
実施例６：ｄｖ＝１．１２ｍｍ

【0057】

（評価結果）
実施例１〜６の無負荷Ｑ値の違いを図１２に示す。なお、図１２において、特性曲線Ｃａは、実施例１〜６の結果を結んだ曲線である。図１２からわかるように、無負荷Ｑ値は、ビア間隔ｄｖ、すなわち、誘電体基板１４の縦の長さＬａに対するビア間隔ｄｖの比（ｄｖ／Ｌａ）によって変化することがわかる。

【0058】

そして、特性曲線Ｃａからわかるように、比（ｄｖ／Ｌａ）が１．１３／４．５＝０．２５以下の場合に、無負荷Ｑ値として３８０以上が得られ、比（ｄｖ／Ｌａ）が０．９６／４．５＝０．２１以下の場合に、無負荷Ｑ値として３９０以上が得られ、比（ｄｖ／Ｌａ）が０．２４／４．５＝０．０５以上、０．７０／４．５＝０．１６以下の場合に、無負荷Ｑ値として４００以上が得られることがわかる。

【0059】

上述した第１共振器１０Ａでは、図１に示すように、ビア電極部２０を第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとで構成し、さらに、第１ビア電極部２０Ａを複数の第１小径ビア電極２４ａで構成し、第２ビア電極部２０Ｂを複数の第２小径ビア電極２４ｂで構成した例を示した。

【0060】

その他、図１３に示す第１の変形例に係る共振器１０Ａａのように、ビア電極部２０を横断面が円形状あるいは楕円形状とされた１つのビア電極２４Ａにて構成してもよい。あるいは、図１４に示す第２の変形例に係る共振器１０Ａｂのように、ビア電極部２０を横断面がトラック形状とされた１つのビア電極２４Ｂにて構成してもよい。

【0061】

次に、第２の実施の形態に係る共振器（以下、第２共振器１０Ｂと記す）について図１５〜図１６Ｂを参照しながら説明する。

【0062】

第２共振器１０Ｂは、図１５〜図１６Ｂに示すように、上述した第１共振器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
（ａ−１） 誘電体基板１４の下面１４ｅに一定電位（例えば接地電位）が供給される外部端子４０が形成されている。
（ａ−２） 下部遮蔽導体１２Ｂが誘電体基板１４内に形成されている。
（ａ−３） 下部遮蔽導体１２Ｂと外部端子４０とが第１ビアホール４２Ａを介して電気的に接続されている。
（ａ−４） 誘電体基板１４内のうち、第３側面１４ｃに近接する部分に、上部遮蔽導体１２Ａと下部遮蔽導体１２Ｂとを電気的に接続する複数本（例えば６本）の第２ビアホール４２Ｂが第３側面１４ｃに沿って形成されている。すなわち、第１側面遮蔽導体１２Ｃａとして機能する複数本の第２ビアホール４２Ｂが形成されている。
（ａ−５） 誘電体基板１４内のうち、第４側面１４ｄに近接する部分に、上部遮蔽導体１２Ａと下部遮蔽導体１２Ｂとを電気的に接続する複数本（例えば６本）の第３ビアホール４２Ｃが第４側面１４ｄに沿って形成されている。すなわち、第２側面遮蔽導体１２Ｃｂとして機能する複数本の第３ビアホール４２Ｃが形成されている。

【0063】

この第２共振器１０Ｂでは、図１５、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給されることで、電流ｉａが、上部遮蔽導体１２Ａに拡散し、第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。その際に、ストリップ線路１８からもビア電極部２０を介して上部遮蔽導体１２Ａに向かって変位電流ｉｂが流れ、この変位電流ｉｂも上部遮蔽導体１２Ａを介して第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。すなわち、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給された瞬間から、電流（電流ｉａ及び電流ｉｂ）が上部遮蔽導体１２Ａから第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに拡散しながら流れることになる。その結果、ビア電極部２０のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる。

【0064】

特に、この第２共振器１０Ｂによれば、第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂに対する側面実装と、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された外部端子４０に対するフリップチップ実装を行うことによって、第２共振器１０Ｂを実装することができるため、第１共振器１０Ａよりも高密度実装を実現することができる。

【0065】

次に、第３の実施の形態に係る共振器（以下、第３共振器１０Ｃと記す）について図１７〜図１８Ｂを参照しながら説明する。

【0066】

第３共振器１０Ｃは、図１７〜図１８Ｂに示すように、上述した第２共振器１０Ｂとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
（ｂ−１） 誘電体基板１４の側面に第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂが形成されていない。
（ｂ−２） 誘電体基板１４の下面１４ｅのうち、上部遮蔽導体１２Ａの第１接続線路３２ａと対向する位置に第１入出力端子２２Ａが形成されている。
（ｂ−３） 第１接続線路３２ａと第１入出力端子２２Ａとが第４ビアホール４２Ｄを介して電気的に接続されている。
（ｂ−４） 誘電体基板１４の下面１４ｅのうち、上部遮蔽導体１２Ａの第２接続線路３２ｂと対向する位置に第２入出力端子２２Ｂが形成されている。
（ｂ−５） 第２接続線路３２ｂと第２入出力端子２２Ｂとが第５ビアホール４２Ｅを介して電気的に接続されている。

【0067】

この第３共振器１０Ｃでは、図１７、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給されることで、電流ｉａが、第４ビアホール４２Ｄを介して上部遮蔽導体１２Ａに拡散し、第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。その際に、ストリップ線路１８からもビア電極部２０を介して上部遮蔽導体１２Ａに向かって変位電流ｉｂが流れ、この変位電流ｉｂも上部遮蔽導体１２Ａを介して第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。すなわち、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流ｉａが供給された瞬間から、電流（電流ｉａ及び電流ｉｂ）が上部遮蔽導体１２Ａから第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに拡散しながら流れることになる。その結果、ビア電極部２０のサイズを大きくすることなく、Ｑ値の向上を図ることができる。

【0068】

特に、この第３共振器１０Ｃによれば、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された外部端子４０のほか、第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂに対してもフリップチップ実装を行うことによって、第３共振器１０Ｃを実装することができるため、第２共振器１０Ｂよりも高密度実装を実現することができる。

【0069】

なお、本発明に係る共振器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

【符号の説明】

【0070】

１０Ａ〜１０Ｃ…第１共振器〜第３共振器 １２Ａ…上部遮蔽導体
１２Ｂ…下部遮蔽導体 １２Ｃａ…第１側面遮蔽導体
１２Ｃｂ…第２側面遮蔽導体 １４…誘電体基板
１６…構造体 １８…ストリップ線路
２０…ビア電極部 ２０Ａ…第１ビア電極部
２０Ｂ…第２ビア電極部 ２２Ａ…第１入出力端子
２２Ｂ…第２入出力端子 ２４ａ…第１小径ビア電極
２４ｂ…第２小径ビア電極 ２６ａ…第１湾曲線
２６ｂ…第２湾曲線 ２８…領域
３０…パターン（線路） ３２ａ…第１接続線路
３２ｂ…第２接続線路 ３４Ａ…第１λ／４共振器
３４Ｂ…第２λ／４共振器 ４０Ａ…第１入出力線路
４０Ｂ…第２入出力線路
４２Ａ〜４２Ｅ…第１ビアホール〜第５ビアホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】