專利名稱：介質(zhì)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及介質(zhì)諧振器、及其構(gòu)成的介質(zhì)濾波器和雙工器等介質(zhì)器件。
背景技術(shù)：
此種介質(zhì)器件應(yīng)用于準(zhǔn)微波帶、微波帶、毫米波帶、子毫米波帶等高頻領(lǐng)域。更具體地適用于例如衛(wèi)星通信設(shè)備、移動通信設(shè)備、無線通信設(shè)備、高頻通信設(shè)備以及上述通信設(shè)備的基地局。
以往，用于攜帶電話等的諧振器或介質(zhì)濾波器，通常由多個在介質(zhì)基片設(shè)置1個通孔的諧振器部分組合構(gòu)成，諧振器的長度，通常為構(gòu)成介質(zhì)基片的材料的介電常數(shù)的平方根除以自由空間波長λ的1/4。
構(gòu)成介質(zhì)濾波器時，多個諧振器通過其它途徑準(zhǔn)備的耦合電路被耦合，或者，從呈類似長方體的介質(zhì)基片的一面在表面設(shè)置多個通孔，對除開放面以外的表面和通孔內(nèi)部實(shí)施金屬噴鍍，各個通孔作為諧振器部分。
使用介質(zhì)基片的介質(zhì)濾波器，在諧振器部分加裝電容等附加素子，在開放面形成導(dǎo)體圖形，構(gòu)成附加要素。且通過在介質(zhì)基片自身上設(shè)置溝或凹部，控制電磁耦合分布的平衡，采用通過電和磁發(fā)生耦合的構(gòu)造。
但是，以往的諧振器以及介質(zhì)濾波器，為了小型化而縮短諧振器的長度時，如上所述，必須通過其他途徑構(gòu)成負(fù)荷電容，且在諧振器加載附加部件，使部件增加、不能達(dá)成小型化。
而且，在諧振器的開放面通過導(dǎo)體圖形形成電容等的結(jié)構(gòu)，在介質(zhì)基片的開放面必須形成復(fù)雜、精密的導(dǎo)電圖形，隨著小型化、薄型化的進(jìn)展，也帶來生產(chǎn)成本增加且成品率下降的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供適合小型化且薄型化的介質(zhì)器件。
本發(fā)明的另外一個目的是提供可以表貼實(shí)裝的介質(zhì)器件。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件，其特征在于，包括介質(zhì)基片和至少一個共振部。上述介質(zhì)基片，在一面和其他表面具有外導(dǎo)體膜。
上述共振部包括第1孔和第2孔。上述第1孔，設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，一端在上述一面開口，從上述一面趨向相對的表面。上述第1孔，在內(nèi)部具有第1內(nèi)導(dǎo)體，上述第1內(nèi)導(dǎo)體在上述一面通過間隙與上述外導(dǎo)體膜隔離。
上述第2孔，設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，一端在不與上述一面相對的表面開口，在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部與上述第1孔的另一端連接。第2孔也在內(nèi)部具有第2內(nèi)導(dǎo)體。該第2內(nèi)導(dǎo)體的一端在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部與上述第1內(nèi)導(dǎo)體連接，另一端與上述外導(dǎo)體膜連接。
如上所述，本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件，可以得到的共振部(諧振腔)包括第1孔和第2孔，在開放端相反側(cè)的另一端，與第2孔交叉的新型孔結(jié)構(gòu)。
該新型孔結(jié)構(gòu)，在第1孔設(shè)置的第1內(nèi)導(dǎo)體以及在第2孔設(shè)置的第2內(nèi)導(dǎo)體相互連接。
第1孔的第1內(nèi)導(dǎo)體，因?yàn)槔媒橘|(zhì)基片通過介質(zhì)層與外導(dǎo)體膜相對，所以在第1內(nèi)導(dǎo)體膜和外導(dǎo)體膜之間產(chǎn)生大的靜電電容。為此，本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件，相對在第2孔的軸方向看到的介質(zhì)基片的長度，自該電氣長度低頻共振。換句話說，為了得到預(yù)期的共振頻率縮短介質(zhì)基片的長度，則可實(shí)現(xiàn)小型化和薄型化。
本發(fā)明相關(guān)的器件，可以擴(kuò)展應(yīng)用到諧振器、發(fā)振器、介質(zhì)濾波器和雙工器(Duplexer、又被稱為天線共用器)等器件。其中，作為諧振器使用時，一個共振部即可。作為介質(zhì)濾波器和雙工器使用時，共振部為多個。
作為介質(zhì)濾波器和雙工器使用時，介質(zhì)基片的長度尺寸，因?yàn)樯鲜隼碛杀豢s短，另外在相鄰2個共振部，利用第1孔間的間隔，可以在相鄰共振部之間產(chǎn)生電容耦合。而且該電容耦合，在相鄰的2個共振部，通過調(diào)整第1孔間的間距，可以調(diào)整到預(yù)期的耦合度。而且，相鄰共振部之間的電耦合，可以通過削減第1內(nèi)導(dǎo)體開口部近處的導(dǎo)體，或者增加開口部近處的導(dǎo)體進(jìn)行調(diào)整。
而且，利用第1孔與設(shè)置在介質(zhì)基片上的外導(dǎo)體膜之間的電容，在相鄰的2個共振部之間，可以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的感應(yīng)耦合。該感應(yīng)耦合，通過調(diào)整第1孔與設(shè)置在介質(zhì)基片的外導(dǎo)體膜之間的間距，也可以調(diào)整到預(yù)期的感應(yīng)耦合度。
而且，作為介質(zhì)濾波器使用時，具有第1端子和第2端子，這些端子用于輸入輸出端子。第1端子，隔著介質(zhì)基片的層被設(shè)置在與共振部一方的第1孔相對的位置。第2端子，隔著介質(zhì)層被設(shè)置在與另一共振部的第1孔相對的位置。任意這些第1以及第2端子都與外導(dǎo)體絕緣。
利用上述結(jié)構(gòu)，第1以及第2端子可以被表貼在實(shí)裝基片上。第1以及第2端子，即可設(shè)置在表面，也可設(shè)置在上述一面，橫跨相鄰的2個面設(shè)置也可以。
用于雙工器(天線共用器)時，至少具有3個共振部和第1至第3端子。第1至第3端子，分別設(shè)置在不同的共振部上，作為天線連接端子、接收側(cè)端子以及發(fā)送側(cè)端子使用。通過上述結(jié)構(gòu)，第1至第3端子可以被貼裝在實(shí)裝基板上。
有關(guān)本發(fā)明的其它目的、結(jié)構(gòu)以及優(yōu)點(diǎn)，參照附圖，更詳細(xì)地說明。但是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅僅限于這些圖示的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器的斜視圖。
圖2是從背面觀察圖1所示介質(zhì)諧振器的斜視圖。
圖3是圖1沿3-3線的剖面圖。
圖4是圖3沿4-4線的剖面圖。
圖5是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器其它實(shí)施例的斜視圖。
圖6是圖5沿6-6線放大的剖面圖。
圖7是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器又一其它實(shí)施例的斜視圖。
圖8是從底面觀察圖7所示介質(zhì)諧振器的斜視圖。
圖9是圖7沿9-9線的剖面圖。
圖10是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器的斜視圖。
圖11是從背面觀察圖10所示介質(zhì)濾波器的斜視圖。
圖12是圖10沿12-12線的剖面圖。
圖13是圖12沿13-13線的剖面圖。
圖14是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器其它實(shí)施例的斜視圖。
圖15是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器又一其它實(shí)施例的斜視圖。
圖16是圖15沿16-16線的剖面圖。
圖17是具有3個共振部的介質(zhì)濾波器的斜視圖。
圖18是從背面觀察圖17所示介質(zhì)濾波器的斜視圖。
圖19是圖17沿19-19線的剖面圖。
圖20是圖19沿20-20線的剖面圖。
圖21是圖17～圖20的實(shí)施例相關(guān)的具體例的帶通濾波器特性以及插入損耗特性的圖。
圖22是具有3個共振部的介質(zhì)濾波器其它實(shí)施例的斜視圖。
圖23是圖22所示實(shí)施例與圖20對應(yīng)的剖面24是圖22、圖23的實(shí)施例相關(guān)的具體例的帶通濾波器特性以及插入損耗特性的圖。
圖25是本發(fā)明相關(guān)的雙工器的斜視圖。
圖26是從背面觀察圖25所示雙工器的斜視圖。
圖27是圖25沿27-27線的剖面圖。
圖28是圖25～圖27所示的具體例相關(guān)的雙工器的頻率特性。
附圖符號的說明1介質(zhì)基片21～26表面3外導(dǎo)體膜41～46第1孔51～56第2孔具體實(shí)施的方式圖1是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器的斜視圖，圖2是從背面觀察圖1所示介質(zhì)諧振器的斜視圖，圖3是圖1沿3-3線的剖面圖，圖4是圖3沿4-4線的剖面圖。被圖示的介質(zhì)諧振器，包括介質(zhì)基片1和1個共振部Q1。介質(zhì)基片1，使用眾所周知的陶瓷基片，形成具有面21～26的類似六面體的形狀，表面21～26的大部分被外導(dǎo)體膜3覆蓋。外導(dǎo)體膜3，一般使用銅和銀等作為主要成分，通過印刷、電鍍等手段形成。
共振部Q1，包括第1孔41和第2孔51。第1孔41被設(shè)置在介質(zhì)基片1上，一端在面21上開口，從面21趨向其對面的表面22。第1孔41在內(nèi)部具有第1內(nèi)導(dǎo)體61。第1內(nèi)導(dǎo)體61，通過使用與外導(dǎo)體膜3相同的材料以及手段形成，并作為電極膜。與此不同，也可以把第1內(nèi)導(dǎo)體61填充埋入第1孔41的一部分或者全部。第1內(nèi)導(dǎo)體61，在面21通過間隙g11，與外導(dǎo)體膜3隔離。
第2孔51也被設(shè)置在介質(zhì)基片1上。第2孔51，一端在表面23開口，第2孔51從表面23趨向其對面的表面24，在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第1孔41連接。
第2孔51，在內(nèi)部具有第2內(nèi)導(dǎo)體81。該第2內(nèi)導(dǎo)體81，在表面23開口的一端與外導(dǎo)體膜3連接，另一端與第1內(nèi)導(dǎo)體61連接。第2內(nèi)導(dǎo)體81，使用和第1內(nèi)導(dǎo)體61相同的材料和手段形成。第2內(nèi)導(dǎo)體81，也可被填充埋入第2孔51的一部分或全體。
圖示的實(shí)施例中，第2孔51實(shí)際上是內(nèi)徑D2的圓形，第1孔41，從圖1看，橫方向的內(nèi)徑D11比縱方向的內(nèi)徑D12大，類似長方形形狀的孔形。橫方向的內(nèi)徑D11也比第2孔51的內(nèi)徑D2大。因此，第2孔51的另一端，在第1孔41的橫向與第1孔51連接。第1孔41的角部為圓弧狀較宜。
而且，實(shí)施例中，第1孔41，從與第2孔51連接的區(qū)域向內(nèi)側(cè)方向突出距離為X1(參照圖3)。
而且，第2孔51開口的表面23與第1孔41的距離d0，比第2孔51相對的面24與第1孔41的距離d1長(參照圖3)。即，d0＞d1。
設(shè)置在第1孔41內(nèi)側(cè)的第1內(nèi)導(dǎo)體61，和設(shè)置在表面22、表面24～26的外導(dǎo)體膜3之間，存在厚度為d1～d4的介質(zhì)層71～74(參照圖3、圖4)。而且，在表面22，與外導(dǎo)體膜3之間有間隙g21分隔，具有端子11。端子11通過介質(zhì)層72，與第1內(nèi)導(dǎo)體61通過靜電電容C02耦合。
如上所述，共振部Q1包括第1孔41和第2孔51。第1孔41，一端在面21開口，從面21趨向相對的表面22。第2孔51，一端在面21開口，從表面23趨向?qū)γ娴谋砻?4，另一端在介質(zhì)基片1內(nèi)部與第1孔41連接。即，可以得到一端位于面21的第1孔41，與第2孔51交叉的新型孔構(gòu)造。
該新型孔結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵O(shè)置在第1孔41的第1內(nèi)導(dǎo)體61和設(shè)置在第2孔51的第2內(nèi)導(dǎo)體81相互連接，所以第1孔41和第2孔51構(gòu)成一個電路。第1孔41的第1內(nèi)導(dǎo)體61、通過介質(zhì)基片1介于中間的介質(zhì)層71～74，與表面22、表面24～26上的外導(dǎo)體膜3相對。因此，第1內(nèi)導(dǎo)體61和外導(dǎo)體膜3之間發(fā)生電容耦合。
第1孔41也可以設(shè)置多個。此時，多個第1孔分別在不同的表面開口，分別設(shè)置的第1內(nèi)導(dǎo)體，在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第2內(nèi)導(dǎo)體81連接。例如，圖1～圖4所示的實(shí)施例中，從與第2孔51交叉的方向，設(shè)置1個或多個第1孔，與第2孔51的端部交叉，各個內(nèi)導(dǎo)體，如圖1～圖4所示的狀態(tài)，與第2內(nèi)導(dǎo)體81連接。圖1至圖4的實(shí)施例，因?yàn)槭褂昧骟w狀的介質(zhì)基片1，利用表面21、22、24、25、26，可以實(shí)現(xiàn)上述第1孔的追加結(jié)構(gòu)。
如上所述，第1孔41的第1內(nèi)導(dǎo)體61，因?yàn)橥ㄟ^介質(zhì)基片1介于中間的介質(zhì)層71～74，與外導(dǎo)體膜3相對，所以第1內(nèi)導(dǎo)體61和外導(dǎo)體膜3之間產(chǎn)生大的靜電電容C01、C03、C04(參照圖3和圖4)。因此，本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件，從第2孔51的軸方向看介質(zhì)基片1的長度L1，利用該電氣長低頻共振。換而言之，為得到預(yù)期的共振頻率而縮短介質(zhì)基片1的長度L1，可以達(dá)成小型化以及薄型化。
而且，第2孔51開口的表面23與第1孔41的距離d0，比第2孔51相對的面24與第1孔41的距離(厚度)d1長，滿足d0＞d1的實(shí)施例，相應(yīng)距離(厚度)d1的尺寸可以得到靜電電容C01。
接著，有關(guān)實(shí)施例所示的介質(zhì)諧振器的小型化以及薄型化，舉具體例進(jìn)行說明。圖1～圖4所示的結(jié)構(gòu)中，介質(zhì)基片1使用介電常數(shù)εr＝92的介質(zhì)材料，形狀類似長方體。介質(zhì)基片1的尺寸，面23的面積為(2mm×2mm)，長度L1為2.5mm。第2孔51的孔徑D2為0.5mm，第1孔41的孔徑D11為1mm。
該諧振器環(huán)路耦合(loop coupling)測定的共振頻率為2.02GHz。關(guān)于長度L1，因?yàn)楝F(xiàn)有共振頻率為2.02GHz的(1/4)波長諧振器，必須為3.5～4mm左右，所以本實(shí)施方案，可以縮短30％左右。
圖5是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器其它實(shí)施例的斜視圖，圖6是圖5沿6-6線放大的剖面圖。圖中與圖1至圖4所示結(jié)構(gòu)相同的部分，附帶相同參照符號，盡量省略重復(fù)的說明。圖5以及圖6所示的實(shí)施例，第1孔41，一端在面21開口，另一端在與面21相對的表面22開口。設(shè)置在第1孔41內(nèi)部的第1導(dǎo)體膜61，在面21上，通過間隙g11與外導(dǎo)體膜3分隔，在表面22上，通過間隙g01與外導(dǎo)體膜3分隔。
該實(shí)施例的場合，因?yàn)榈?內(nèi)導(dǎo)體61和設(shè)置在表面24～26的外導(dǎo)體膜3之間重疊(平行)面積增加，所以可以獲得增大的靜電電容C01、C03、C04(參照圖4)。
而且，圖5以及圖6所示的實(shí)施例，端子11設(shè)置在介質(zhì)基片1的表面22，通過介質(zhì)層，與第2內(nèi)導(dǎo)體81發(fā)生電容耦合。端子11通過間隙g21與外導(dǎo)體膜3分隔。
圖5以及圖6所示實(shí)施例中的介質(zhì)諧振器，也可以小型化和薄型化。
圖7是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)諧振器又一其它實(shí)施例的斜視圖，圖8是從底面觀察圖7所示介質(zhì)諧振器的斜視圖，圖9是圖7沿9-9線的剖面圖。該實(shí)施例中，端子11橫跨表面22和作為底面的表面24形成。該實(shí)施例的場合，也可以實(shí)現(xiàn)介質(zhì)諧振器的小型化和薄型化。
圖10是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器的斜視圖，圖11是從背面觀察圖10所示介質(zhì)濾波器的斜視圖，圖12是圖10沿12-12線的剖面圖，圖13是圖12沿13-13線的剖面圖。這些圖所示的是具有2個共振部Q1、Q2的介質(zhì)濾波器。共振部Q1、Q2分別共用介質(zhì)基片1，通過介質(zhì)基片1實(shí)現(xiàn)一體化。共振部Q1包括第1孔41和第2孔51。第1孔41和第2孔51，也可以采用前面圖示且說明的結(jié)構(gòu)。采用圖1～圖4所示的構(gòu)造時，第1孔41，一端在面21開口，從面21趨向其相對的表面22。第1孔41在內(nèi)部設(shè)置第1內(nèi)導(dǎo)體61。第1內(nèi)導(dǎo)體61，在面21，通過間隙g11，與外導(dǎo)體膜3分隔。
而且，第2孔51，一端在與面21不相對的表面23開口，另一端在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第1孔41的另一端連接。第2孔51的第2內(nèi)導(dǎo)體81，在表面23開口的一端與外導(dǎo)體膜3連接，另一端在介質(zhì)基片1內(nèi)部與第1內(nèi)導(dǎo)體61連接。
共振部Q2，實(shí)質(zhì)上與共振部Q1結(jié)構(gòu)相同，包括第1孔42和第2孔52。第1孔42和第2孔52，可以采用圖1～圖9所示且說明的任意結(jié)構(gòu)。采用圖1～圖4所示的構(gòu)造時，第1孔42，一端在面21開口，從面21趨向其相對的表面22。第1孔42在內(nèi)部設(shè)置第1內(nèi)導(dǎo)體62。第1內(nèi)導(dǎo)體62，在面21，通過間隙g12，與外導(dǎo)體膜3分隔。
而且，第2孔52，一端在面21相鄰的表面23開口，另一端在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第1孔42的另一端連接。第2孔52的第2內(nèi)導(dǎo)體82，在表面23開口的一端與外導(dǎo)體膜3連接，另一端與第1內(nèi)導(dǎo)體62連接。共振部Q1、Q2更加詳細(xì)的狀態(tài)，可參照圖1～圖9的說明，在此省略重復(fù)說明。
而且，實(shí)施例中，如果參照圖11～圖13，則在介質(zhì)基片1的表面22，設(shè)置作為輸入輸出端子的第1端子11以及第2端子12。第1端子11，通過厚度d21的介質(zhì)層72，設(shè)置在與第1孔41相對的位置，通過絕緣間隙g21與外導(dǎo)體膜3絕緣。
第2端子12，通過厚度d22的介質(zhì)層75，設(shè)置在與第1孔42相對的位置，通過絕緣間隙g22與外導(dǎo)體膜3絕緣。
第1以及第2端子11、12和第1孔41、42的內(nèi)導(dǎo)體61、62之間，產(chǎn)生由其間介質(zhì)層的厚度、介電常數(shù)和面積決定的耦合電容。第1以及第2端子11、12，和第1孔41、42的內(nèi)導(dǎo)體61、62不必完全重疊。即可部分相對，也可設(shè)置在并非相對的位置。而且，絕緣間隙g21、g22也可作為一個間隙連接。
共振部Q1和共振部Q2之間的耦合，是電容耦合還是感應(yīng)耦合，與構(gòu)成共振部Q1、Q2的第1孔41以及42的內(nèi)導(dǎo)體61和62之間形成的電容C04，和第1孔41以及42的內(nèi)導(dǎo)體61、62和外導(dǎo)體膜3之間形成的電容C01、C03、C06相互依存。前者強(qiáng)時，Q1、Q2以電容耦合為主，后者強(qiáng)時以感應(yīng)耦合為主。
圖10至圖13所示的介質(zhì)濾波器中，因?yàn)楣舱癫縌2和共振部Q1結(jié)構(gòu)相同，有關(guān)其作用和優(yōu)點(diǎn)，共振部Q2也可以采用有關(guān)共振部Q1的說明。介質(zhì)濾波器整體的作用，僅考慮共振部Q1和共振部Q2之間的耦合。
圖14是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器其它實(shí)施例的斜視圖。圖14所示的實(shí)施例的特征是在介質(zhì)基片1的表面23有凹部101。在凹部101的內(nèi)部包括構(gòu)成共振部Q1的第2孔51、52。
根據(jù)圖14的實(shí)施例，通過選定凹部101的尺寸，可以調(diào)整共振部Q1和共振部Q2之間的耦合特性及其共振頻率。
圖15是本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)濾波器又一其它實(shí)施例的斜視圖，圖16是圖15沿16-16線的剖面圖。圖示的實(shí)施例中，第1孔41包括大徑部411和小徑部412。大徑部411在面21開口，小徑部412與大徑部411的下方連接。第1孔42也包括大徑部421和小徑部422。大徑部421在面21開口，小徑部422與大徑部421的下方連接。
圖15、圖16的實(shí)施例，第2孔51、52也包括大徑部511、521和小徑部512、522。大徑部511、521在表面23開口，小徑部512、522與大徑部511、521的下方連接。
圖15、圖16所示實(shí)施例的場合，通過選定大徑部(411、421)、(511、521)的孔徑，可以調(diào)整共振部Q1和共振部Q2之間的耦合特性及其共振頻率。
圖17是具有3個共振部的介質(zhì)濾波器的斜視圖，圖18是從背面觀察圖17所示介質(zhì)濾波器的斜視圖，圖19是圖17沿19-19線的剖面圖，圖20是圖19沿20-20線的剖面圖。
共振部Q1、Q2、Q3分別共用介質(zhì)基片1，通過介質(zhì)基片1實(shí)現(xiàn)一體化。介質(zhì)基片1，除面21以外，表面大部分被外導(dǎo)體膜3覆蓋。
共振部Q1包括第1孔41和第2孔51。共振部Q2包括第1孔42和第2孔52。共振部Q3包括第1孔43和第2孔53。第1孔41～43以及第2孔51～53的分體結(jié)構(gòu)以及相對關(guān)系如之前的說明。
圖示實(shí)施例的場合，分別設(shè)置在第1孔41～43內(nèi)部的第1內(nèi)導(dǎo)體61～63，與外導(dǎo)體膜3之間，通過介質(zhì)層71、72、73、75、77和78有靜電電容C01、C02、C03、C05、C07和C08，共振部Q1和共振部Q2之間，通過介質(zhì)層74有靜電電容C04，共振部Q2和共振部Q3之間，通過介質(zhì)層76有靜電電容C06(參照圖19、圖20)。靜電電容C01～C08的值相應(yīng)期望的特性適當(dāng)設(shè)定。而且，也可使共振體Q1～Q3中各個介質(zhì)層71的厚度d11～d13(參照圖17)不同，而使共振部Q1～Q3中各個靜電電容C01不同。
實(shí)施例中，位于共振部Q1、Q3之間的共振部Q2，第1孔42的深度比共振部Q1、Q3淺，而且，介質(zhì)層71的厚度d12比共振部Q1、Q3中介質(zhì)層71的厚度d11、d13大(參照圖17)。因而，共振部Q2的靜電電容C01比共振部Q1、Q3的靜電電容C01小。
第1端子11，在表面22與第1孔41相對的位置，通過絕緣間隙g21，配置成與外導(dǎo)體膜3絕緣的狀態(tài)。
第2端子12，在表面22與第1孔44相對的位置，通過絕緣間隙g22，配置成與外導(dǎo)體膜3絕緣的狀態(tài)。
如果使用圖17～圖20所示的實(shí)施例，除了可以得到與前面實(shí)施例相同的小型化和薄型化，還因?yàn)橛懈嗟墓舱癫縌1～Q3，使頻率選擇特性向上。
接著，關(guān)于圖17～圖20所示介質(zhì)濾波器的頻率特性，舉具體例進(jìn)行說明。圖17～圖20所示的實(shí)施例中，介質(zhì)基片1使用介電常數(shù)εr＝92的介質(zhì)材料，形狀類似長方體。介質(zhì)基片1的形狀，面23的面積為(4.2mm×2mm)，長度L1為2.5mm。第2孔51～53的孔徑D2為0.7mm。因?yàn)榕c相鄰的第1孔41～43相對的面的距離較近，在該部分易產(chǎn)生大的電容。因此，相鄰共振部Q1～Q3顯示出電容耦合。
圖21所示是上述具體例的帶通濾波器特性L11以及插入損耗特性L21。圖中，橫軸為頻率(MHz)，左縱軸為帶通濾波器特性L11的衰減(dB)，右縱軸為插入損耗特性L21的插入損耗(dB)。
圖22是具有3個共振部Q1、Q2、Q3的介質(zhì)濾波器其它實(shí)施例的斜視圖，圖23是對應(yīng)圖22的剖面圖。圖22以及圖23所示實(shí)施例的基本構(gòu)造，與圖17～圖20所示的實(shí)施例相同，共振部Q1～Q3的構(gòu)造大致相同，不同點(diǎn)為，共振部Q1～Q3的第1孔41～43的相互間隔，比圖17～圖20的場合擴(kuò)大，以及相當(dāng)于共振部Q1～Q3的第1孔41～43與外導(dǎo)體膜3之間的距離的介質(zhì)層71的厚度d11、d12、d13，比圖17～圖20的場合縮小。
接著，關(guān)于圖22、圖23所示的介質(zhì)濾波器的頻率特性，舉具體例進(jìn)行說明。圖22、圖23所示的實(shí)施例中，介質(zhì)基片1使用介電常數(shù)εr＝92的介質(zhì)材料，形狀類似長方體。介質(zhì)基片1的形狀，面23的面積為(4.2mm×2mm)，長度L1為2.5mm。第2孔51～53的孔徑D2為0.7mm。
圖22、圖23所示實(shí)施例的場合，因?yàn)楣舱癫縌1～Q3的第1孔41～43相互間的間距，比圖17～圖20的場合擴(kuò)大，所以共振部Q1～Q3相互間產(chǎn)生的電容小。另一方面，因?yàn)楣舱癫縌1～Q3的第1孔41～43和外導(dǎo)體膜3之間的距離(d11、d12、d13)，比圖17～圖20的場合縮小，所以該部分產(chǎn)生的電容比較大。為此，相鄰的共振部Q1～Q3相互顯示為感應(yīng)耦合。此點(diǎn)，與圖17～圖20的實(shí)施例顯示為電容耦合不同。
圖24所示是圖22、圖23的實(shí)施例相關(guān)的具體例的帶通濾波器特性L11以及插入損耗特性L12。圖中，橫軸為頻率(MHz)，左縱軸為帶通濾波器特性L11的衰減(dB)，右縱軸為插入損耗特性L21的插入損耗(dB)。
本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件，可以擴(kuò)展應(yīng)用于介質(zhì)諧振器、介質(zhì)濾波器和雙工器。其中，有關(guān)介質(zhì)諧振器以及介質(zhì)濾波器的說明，到此為止，已經(jīng)參照圖1～圖24詳細(xì)說明。紙上關(guān)于上述的說明停留于此，但是明顯存在由被圖示且被說明的各實(shí)施例進(jìn)行組合、具有更多共振部的多種情況。
接著，對本發(fā)明相關(guān)的介質(zhì)器件的另一重要適用例的雙工器進(jìn)行說明。
圖25是本發(fā)明相關(guān)的雙工器的斜視圖，圖26是從背面觀察圖25所示雙工器的斜視圖，圖27是圖25沿27-27線的剖面圖。圖示的雙工器有6個共振部Q1～Q6。各個共振部Q1～Q6分別共用介質(zhì)基片1，通過介質(zhì)基片1實(shí)現(xiàn)一體化。介質(zhì)基片1，除作為開放面的面21以外，表面的大部分被外導(dǎo)體膜3覆蓋。
共振部Q1～Q6中，共振部Q1包括第1孔41和第2孔51的組合，共振部Q2包括第1孔42和第2孔52的組合，共振部Q3包括第1孔43和第2孔53的組合。共振部Q4包括第1孔44和第2孔54的組合，共振部Q5包括第1孔45和第2孔55的組合，共振部Q6包括第1孔46和第2孔56的組合。
第1孔(41～46)和第2孔(51～56)的分體結(jié)構(gòu)及其相對關(guān)系，詳細(xì)參照圖1～圖20的說明。第1孔(41～46)具有第1內(nèi)導(dǎo)體(61～66)，第2孔(51～56)具有第2內(nèi)導(dǎo)體(81～86)。
因?yàn)殡p工器作為天線共用器使用，共振部Q1～Q3以及共振部Q4～Q6的任意一方作為發(fā)送、另一方作為接收使用。由于發(fā)送頻率和接收頻率相互不同，所以共振部Q1～Q3的共振特性和共振部Q4～Q6的共振特性相互不同。
發(fā)送側(cè)的共振部Q1～Q3中，包含于共振部Q1的第1孔41，與設(shè)置在表面24的第1端子11，利用介質(zhì)基片1通過介質(zhì)層被耦合。
接收側(cè)的共振部Q4～Q6中，包含于共振部Q6的第1孔46，與設(shè)置在表面24的第3端子13，利用介質(zhì)基片1通過介質(zhì)層被耦合。該場合的電容耦合祥見以上說明。
而且，對應(yīng)中間的共振部Q3、Q4的第1孔43、44，在表面24一側(cè)，天線連接用第2端子12被連接。
第1至第3端子11～13，在表面22，配置為通過絕緣間隙g21～g23與外導(dǎo)體膜3絕緣的狀態(tài)。第1至第3端子11～13可以用于表貼在實(shí)裝基板上。
共振部Q1～Q3，第1孔41～43縱向較長(圖25)，共振部Q4～Q6的第1孔44～46橫向較長。共振部Q1～Q3的第1孔41～43，比共振部Q4～Q6的第1孔44～46相對外導(dǎo)體膜3的距離小。因此，共振部Q1～Q3表現(xiàn)出感應(yīng)耦合，共振部Q4～Q6表現(xiàn)出電容耦合。
省略圖示，關(guān)于雙工器當(dāng)然也可以適用介質(zhì)諧振器和介質(zhì)濾波器中例示的各種構(gòu)造(參照圖1至圖23)。
接著，對圖25～圖27所示雙工器的具體例進(jìn)行說明。圖25～圖27所示實(shí)施例中，介質(zhì)基片1使用介電常數(shù)εr＝92的介質(zhì)材料，形狀類似長方體。介質(zhì)基片1的形狀，面23的面積為(8.5mm×2mm)，長度L1為2.5mm。第2孔51～56的孔徑D2為0.6mm。
圖28是上述具體例有關(guān)的雙工器的頻率特性。圖中，橫軸為頻率(MHz)，左縱軸為帶通濾波器特性L11、L12的衰減(dB)，右縱軸為插入損耗特性L21、L22的插入損耗(dB)。帶通濾波器特性L11與共振部Q1～Q3有關(guān)，帶通濾波器特性L12與共振部Q4～Q6有關(guān)。插入損耗特性L21與共振部Q1～Q3的特性、插入損耗特性L22與共振部Q4～Q6的特性有關(guān)。
如上所述，因?yàn)楣舱癫縌1～Q3表現(xiàn)出感應(yīng)耦合、共振部Q4～Q6表現(xiàn)出電容耦合，所以可以得到一側(cè)的3個諧振器構(gòu)成高頻帶通濾波器、另一側(cè)的3個諧振器構(gòu)成低頻帶通濾波器、相互對應(yīng)帶域衰減特性良好的雙工器。
本發(fā)明不僅僅限于上述實(shí)施例。形成多個共振部Q1～Q6的介質(zhì)基片1，在面23以外的表面形成的第1孔41～46并非必須在同一側(cè)面形成。也可相應(yīng)輸入輸出端子等調(diào)整的情況適當(dāng)設(shè)置在適合的側(cè)面。第1孔41～46周圍沒有導(dǎo)體的部分，根據(jù)期望的電性能，即可利用導(dǎo)體分離，也可成為一體。第2孔51～56相鄰形成的其他共振部，也可在與面23相對的面24形成。
發(fā)明的效果如上所述，通過使用本發(fā)明，可以得到如下所述的效果。
(a)提供適合小型化以及薄型化的介質(zhì)器件。
(b)提供可以表面貼裝的介質(zhì)器件。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)器件，其特征在于，包括介質(zhì)基片和至少一個共振部；上述介質(zhì)基片，在一面及其他的表面具有外導(dǎo)體膜；上述共振部包括第1孔和第2孔；上述第1孔，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，一端在上述一面開口，從上述一面趨向其對面，在內(nèi)部具有第1內(nèi)導(dǎo)體，上述第1內(nèi)導(dǎo)體在上述一面通過間隙與上述外導(dǎo)體膜隔離；上述第2孔，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，在不與上述一面對面的表面開口，在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部與上述第1孔連接，在內(nèi)部具有第2內(nèi)導(dǎo)體，上述第2內(nèi)導(dǎo)體的一端在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部與上述第1內(nèi)導(dǎo)體連接，另一端與上述外導(dǎo)體膜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，包括端子；上述第1孔的另一端部，從與上述第2孔連接的區(qū)域，朝內(nèi)部的方向突出；上述端子被設(shè)置在上述介質(zhì)基片的上述表面，通過上述介質(zhì)基片，與在上述第1孔具有的上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，包括端子；上述第1孔的另一端部，從與上述第2孔連接的區(qū)域，朝內(nèi)部的方向突出；上述端子被設(shè)置在上述介質(zhì)基片的上述表面，通過上述介質(zhì)基片，與在上述第1孔的上述另一端部具有的上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，包括端子；具有多個上述第1孔，上述第1孔分別在上述介質(zhì)基片的不同表面開口，分別設(shè)置的上述第1內(nèi)導(dǎo)體，在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部，與上述第2內(nèi)導(dǎo)體連接；上述端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片的上述表面，通過上述介質(zhì)基片，與上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，上述第1孔是多個，上述第1孔分別在上述介質(zhì)基片的不同表面開口，在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部與一個上述第2孔的端部交叉，分別設(shè)置的上述第1內(nèi)導(dǎo)體，在上述介質(zhì)基片的內(nèi)部，與上述第2內(nèi)導(dǎo)體連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，包括端子；上述端子，被設(shè)置在介質(zhì)基片上，與上述共振部進(jìn)行電耦合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，上述端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片的上述表面，通過上述介質(zhì)基片，與上述第2內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，上述端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片的上述表面，通過上述介質(zhì)基片，與上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，上述第1孔是多個，分別設(shè)置的上述第1內(nèi)導(dǎo)體在上述交叉部與上述第2內(nèi)導(dǎo)體連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，上述第2孔開口的表面和第1孔的距離，比與上述第2孔對置的面和第1孔的距離長。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，具有多個上述共振部，相鄰的共振部進(jìn)行電耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，其特征在于，包括第1端子和第2端子；上述第1端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，至少與一個上述共振部進(jìn)行電耦合；上述第2端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，至少與其它一個上述共振部進(jìn)行電耦合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，上述第1端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，通過上述介質(zhì)基片，與上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，上述第1端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，通過上述介質(zhì)基片，與上述第2內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，上述第2端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，通過上述介質(zhì)基片，與上述第1內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的器件，上述第2端子，被設(shè)置在上述介質(zhì)基片上，通過上述介質(zhì)基片，與上述第2內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行電耦合。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，上述共振部中相鄰的2個發(fā)生電容耦合。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，上述共振部中相鄰的2個發(fā)生感應(yīng)耦合。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的器件，上述多個共振部，包括階梯狀凹部，上述凹部在上述第2孔開口的表面形成，在其內(nèi)部共同包含多個上述第2孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，上述第1孔，包括大徑部和小徑部；上述大徑部在上述一面上開口，上述小徑部與上述大徑部的下方連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，上述第2孔，包括大徑部和小徑部；上述大徑部在上述第2孔開口的面上開口，上述小徑部與上述大徑部的下方連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，上述第1孔，比第2孔直徑大。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，上述第1孔，剖面圖的形狀為大致方形。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，是介質(zhì)濾波器。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，是雙工器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的器件，其特征在于，包括3個以上的共振部、以及第1至第3的端子；上述第1端子，至少與上述一個共振部進(jìn)行電耦合；上述第2端子，至少與上述其它一個共振部進(jìn)行電耦合；上述第3的端子，至少與上述剩余的一個共振部進(jìn)行電耦合。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供適于小型化以及薄型化、可以表貼實(shí)裝的介質(zhì)器件。共振部Q1中，第1孔41被設(shè)置在介質(zhì)基片1，從面21趨向其對面22，在面21上開口，在內(nèi)部有第1內(nèi)導(dǎo)體61。第2孔51被設(shè)置在介質(zhì)基片1，在面21相鄰的面23上開口，從面23趨向其對面24，在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第1孔41連接。第2孔51在內(nèi)部有第2內(nèi)導(dǎo)體81，第2內(nèi)導(dǎo)體81在介質(zhì)基片1的內(nèi)部與第1內(nèi)導(dǎo)體61連接。
文檔編號H01P1/213GK1409434SQ0214309
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者遠(yuǎn)藤謙二, 田代浩二, 田久保修 申請人:Tdk株式會社