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Dokumentenidentifikation DE69932899T2 07.12.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000978896
Titel Übertragungsleitung und Übertragungsleitungsresonator
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Tanaka, Intellectual Property Department, Hiroaki, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 69932899
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.07.1999
EP-Aktenzeichen 991148545
EP-Offenlegungsdatum 09.02.2000
EP date of grant 23.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.12.2006
IPC-Hauptklasse H01P 3/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Übertragungsleitungen und Übertragungsleitungsresonatoren. Insbesondere bezieht sie sich auf Übertragungsleitungen und Übertragungsleitungsresonatoren, die auf dielektrischen Substraten gebildet sind, die im Hochfrequenzbereich verwendet werden.

2. Beschreibung der verwandten Technik

9 zeigt eine Streifenleitung, die herkömmlicherweise als Übertragungsleitung verwendet wird. Bei 9 ist die Streifenleitung 1 aus einer Streifenleitungselektrode 3, die in einem dielektrischen Substrat 2 gebildet ist, und aus Masseelektroden 4 und 5 gebildet, die auf der oberen und der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 2 gebildet sind, wobei die Leitungselektrode 3 zwischen den Masseelektroden 4 und 5 gehalten wird.

10 zeigt eine weitere Streifenleitung, deren Grundstruktur in der ungeprüften japanischen Patentschrift Veröffentlichungsnummer 62-71303 gezeigt ist. Bei 10 ist die Streifenleitung 10 derart gebildet, dass eine Mikrostreifenleitung, bei der eine Masseelektrode 12 auf einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats 11 gebildet ist und eine Streifenleitungselektrode 13 auf der anderen Oberfläche des dielektrischen Substrats 11 gebildet ist, und dass eine andere Mikrostreifenleitung, bei der eine Masseelektrode 15 auf einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats 14 gebildet ist und eine Streifenleitungselektrode 16 auf der anderen Oberfläche des dielektrischen Substrats 14 gebildet ist, so gestapelt sind, dass die Leitungselektroden 13 und 16 einander gegenüberliegen, wobei eine Harzschicht 17 zwischen denselben angeordnet ist, und die einander gegenüberliegenden Leitungselektroden 13 und 16 ferner durch eine Mehrzahl leitfähiger Materialien 18, die durch die Harzschicht 17 verlaufen, elektrisch verbunden sind.

Bei der Streifenleitung 1 sind Verluste jedoch relativ groß, da die Stromkonzentration an dem Seitenrand der Leitungselektrode 3 auftritt. Folglich wird Q verringert, wenn diese Leitungselektroden, die vorbestimmte Längen aufweisen, als Übertragungsleitungsresonatoren verwendet werden.

Bei der Streifenleitung 10 ist die Stromkonzentration an den Seitenrändern der Leitungselektroden 13 und 16 verringert, und Verluste sind somit geringer, da Signale in derselben Phase zu den zwei Leitungselektroden 13 und 16 fließen. Jedoch weist die Streifenleitung 10 eine Struktur auf, bei der die Harzschicht 17 zwischen den dielektrischen Substraten 11 und 14 angeordnet ist und das durch die Harzschicht 17 verlaufende leitfähige Material 18 bereitgestellt ist. Folglich muss diese Art Streifenleitung anhand mehrerer Prozesse hergestellt werden, was zu einer geringeren Produktionseffizienz und höheren Kosten führt.

Die US-5,621,366 beschreibt einen keramischen Mehrschicht-Übertragungsleitungsresonator mit hohem Q, der für HF-Anwendungen verwendet wird. Der Resonator umfasst eine Mehrzahl von Streifen, die durch ein Keramiksubstrat getrennt sind. Alle Streifen sind unter Verwendung von Durchkontaktierungen, die durch das Keramiksubstrat verlaufen, miteinander verbunden. Aktuelle Herstellungsprozesse werden verwendet, um einen Mittelleiter mit äquivalenter Dicke herzustellen, um den Q-Faktor effektiv zu erhöhen.

Die FR 2 628 572 zeigt eine Hochfrequenz-Übertragungsleitung, die ein dielektrisches Substrat umfasst. Auf gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Substrats sind zwei koplanare Übertragungsleitungen gebildet. Ein Mittelleiter ist von äußeren Leitern umgeben, die Masseleiter bilden. Die koplanaren Leitungen sind symmetrisch auf dem Substrat angeordnet. Die obere koplanare Leitung und die untere koplanare Leitung sind über Durchmetallisierungen, die durch das Substrat hindurchreichen, verbunden.

Die JP 05267905 zeigt ein miniaturisiertes dielektrisches Filter mit hohem Q-Wert. Ein Dielektrischer-Block-Hauptkörper wird gebildet, indem eine Anordnung aus vier dielektrischen Blocken laminiert wird. An vorgeschriebenen Positionen auf der Oberseite des zweiten, des dritten und des vierten dielektrischen Blocks sind Eingangs-/Ausgangsanschlussmuster und Resonatorinnenleitermuster gebildet, und jedes Muster derselben darf mit der vertikalen Richtung zusammenfallen. Jedes Muster, das vertikal zusammenfallen darf, ist durch ein Durchgangsloch jeweils miteinander gekoppelt. Diesbezüglich ist in der Peripherie des Dielektrischer-Block-Hauptkörpers eine Masseschicht gebildet. Die Muster, die vertikal zusammenfallen dürfen, werden praktisch zu einem Stück eines dicken stangenartigen Resonator-Innenleiters. Die Oberfläche des Innenleiters ist groß, und ein Widerstandsverlust ist verringert.

Die EP 0 801 433 A1 zeigt eine Streifenleitung mit Luftdielektrikum. Die Streifenleitung umfasst eine obere, eine mittlere und eine untere planare dielektrische Schicht, die in parallelen Ebenen voneinander beabstandet sind, wobei jede Schicht eine obere und eine untere Fläche aufweist, die entgegengesetzt ausgerichtet sind. Eine erste und eine zweite elektrisch leitfähige planare Masseebene sind an der unteren Oberfläche der oberen dielektrischen Schicht bzw. der oberen Oberfläche der unteren dielektrischen Schicht befestigt. Eine erste und eine zweite planare dielektrische Abstandshalterschicht sind zwischen der oberen und der mittleren dielektrischen Schicht bzw. der mittleren und der unteren dielektrischen Schicht angeordnet, um eine gegebene Beabstandung zwischen denselben aufrechtzuerhalten. Jede Abstandshalterschicht weist einen in derselben gebildeten Kanal auf, um dadurch auf gegenüberliegenden Flächen der Zwischenschicht eine obere und eine untere Luftkammer zu definieren. Eine innere Leiterbahn ist an zumindest einer Fläche der Zwischenschicht in einer der Kammern befestigt und ist durch die Dicke einer dielektrischen Abstandshalterschicht von einer zugeordneten Masseebene beabstandet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß wurde die vorliegende Erfindung dahin gehend ausgelegt, die obigen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Übertragungsleitung und einen Übertragungsleitungsresonator mit verringerten Verlusten und einer hohen Produktionseffizienz zu liefern.

Zu diesem Zweck umfasst die Übertragungsleitung der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Streifenleitungselektroden und eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten, wobei die mehreren Leitungselektroden durch die dielektrischen Schichten hindurch zueinander gestapelt sind, um durch Durchkontaktierungslöcher, die in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung (Z) der Streifenleitungselektroden angeordnet sind, miteinander verbunden zu sein.

Außerdem sind bei dieser Übertragungsleitung erste Masseelektroden in einer Richtung, in der die Streifenleitungselektroden gestapelt sind, bezüglich der Mehrzahl von Streifenleitungselektroden durch die dielektrischen Schichten getrennt angeordnet.

Bei der oben beschriebenen Übertragungsleitung sind zweite Masseelektroden in Positionen nahe bei den Rändern der Streifenleitungselektroden auf derselben Ebene angeordnet wie die Streifenleitungselektroden angeordnet.

Ferner können bei dieser Übertragungsleitung die zweiten Masseelektroden durch die Durchkontaktierungslöcher, die in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Streifenleitungselektroden angeordnet sind, in Positionen, die nahe bei der Mehrzahl von Streifenleitungselektroden liegen, miteinander verbunden sind.

Bei der oben beschriebenen Übertragungsleitung können die ersten Masseelektroden und die zweiten Masseelektroden durch die Durchkontaktierungslöcher, die in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Streifenleitungselektroden angeordnet sind, in Positionen, die nahe bei den Streifenleitungselektroden liegen, miteinander verbunden sein.

Ferner beträgt bei einer der oben beschriebenen Übertragungsleitungen der Abstand zwischen den Durchkontaktierungslöchern eventuell nicht mehr als 1/4 der Wellenlänge von Signalen der höchsten verwendeten Frequenz.

Bei einem Übertragungsleitungsresonator der vorliegenden Erfindung umfasst die Länge der Übertragungsleitung eine vorbestimmte Länge.

Eine derartige Anordnung ermöglicht, dass die Übertragungsleitung der vorliegenden Erfindung verringerte Verluste aufweist und zu niedrigen Kosten hergestellt wird.

Außerdem sind bei dem Übertragungsleitungsresonator der vorliegenden Erfindung Verluste in der Übertragungsleitung verringert, so dass Q höher sein kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels einer Übertragungsleitung;

2A und 2B zeigen Schnittansichten der in 1 gezeigten Übertragungsleitung; 2A zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft, und 2B zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft;

3A und 3B zeigen Schnittansichten eines weiteren Beispiels einer Übertragungsleitung; 3A zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft, und 3B zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft;

4 ist eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels der Übertragungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung;

5 ist eine Schnittansicht der in 4 gezeigten Übertragungsleitung, die entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft;

6 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Übertragungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Schnittansicht entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft;

7 ist eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels des Übertragungsleitungsresonators gemäß der vorliegenden Erfindung;

8 ist eine Schnittansicht des in 7 gezeigten Übertragungsleitungsresonators, wobei die Schnittansicht entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft;

9 ist eine perspektivische Teilansicht einer herkömmlichen Übertragungsleitung; und

10 ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren herkömmlichen Übertragungsleitung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels einer Übertragungsleitung. Bei 1 umfasst eine Übertragungsleitung 20 ein dielektrisches Substrat 21, das aus dielektrischen Schichten 21a, 21b und 21c, die aus Keramik-, Harz- oder einem anderen Material hergestellt sind, gebildet ist, Streifenleitungselektroden 22a und 22b, einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 23 und ersten Masseelektroden 24a und 24b.

2A und 2B zeigen Schnittansichten der in 1 gezeigten Übertragungsleitung 20. 2A ist eine Schnittansicht der Übertragungsleitung, die entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft, und 2B ist eine Schnittansicht der Übertragungsleitung, die desgleichen entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft.

Wie in 1 und in den 2A und 2B gezeigt ist, sind bei der Übertragungsleitung 20 die dielektrischen Schichten 21a und 21b, die die dielektrische Schicht 21c zwischen denselben halten, in der Richtung der y-Achse gestapelt. Die Leitungselektroden 22a und 22b werden erweitert, indem ihre Längsrichtung mit der Richtung der z-Achse zwischen den dielektrischen Schichten 21a und 21c sowie zwischen den dielektrischen Schichten 21b und 21c zusammenfällt, in denen die Leitungselektroden 22a und 22b in jedem festgelegten Abstand L durch ein Durchkontaktierungsloch 23 verbunden sind. Der Abstand L des Durchkontaktierungslochs 23 ist auf 1/4 oder weniger der Wellenlänge von Signalen der bei der Übertragungsleitung 20 verwendeten höchsten Frequenz eingestellt. Die ersten Masseelektroden 24a und 24b sind durch die dielektrischen Schichten 21a und 21b bezüglich der Leitungselektroden 22a und 22b getrennt angeordnet.

Bei der Übertragungsleitung 20, die eine derartige Struktur aufweist, führt die gesamte Übertragungsleitung 20 dieselbe Operation durch wie eine Streifenleitung einer Triplate-Struktur, da die durch das Durchkontaktierungsloch 23 verbundenen Leitungselektroden 22a und 22b als eine einzelne Leitung angesehen werden können. Da die Leitungselektroden 22a und 22b in jedem Abstand 1/4 oder weniger der Wellenlänge von Signalen durch das Durchkontaktierungsloch 23 verbunden sind, werden Signale derselben Phase in den Leitungselektroden 22a und 22b gesendet. Folglich ist die Stromkonzentration an den Seitenrändern der Leitungselektroden 22a und 22b verringert, und Verluste in der Übertragungsleitung können dadurch verringert werden.

Da die Leitungselektroden 22a und 22b, das Durchkontaktierungsloch 23 und die ersten Masseelektroden 24a und 24b in demselben Prozess, das heißt durch Verwendung des Prozesses zum Erzeugen eines Mehrschicht-Stapelungssubstrats, hergestellt werden können, kann die Produktionseffizienz außerdem verbessert werden, und die Übertragungsleitung mit verringerten Verlusten kann dadurch zu niedrigen Kosten erhalten werden.

3A und 3B zeigen Schnittansichten eines weiteren Beispiels einer Übertragungsleitung. 3A zeigt eine Schnittansicht der Übertragungsleitung, die entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft; und 3B zeigt eine Schnittansicht der Übertragungsleitung, die entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft. Die in 3A und 3B gezeigten Teile, die zu denen, die in den 2A und 2B gezeigt sind, äquivalent sind oder mit denselben identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und auf Erläuterungen derselben wird verzichtet.

Bei der in den 3A und 3B gezeigten Übertragungsleitung 25 wird ein dielektrisches Substrat 21 gebildet, indem dielektrische Schichten 21d und 21e in dieser Reihenfolge zwischen den dielektrischen Schichten 21a und 21b gestapelt werden. Die Leitungselektrode 22a ist zwischen den dielektrischen Schichten 21a und 21d gebildet, und die Leitungselektrode 22b befindet sich zwischen den dielektrischen Schichten 21b und 21e. Eine weitere Leitungselektrode 22c, die zwischen den Leitungselektroden 22a und 22b positioniert ist, ist zwischen den dielektrischen Schichten 21d und 21e angeordnet. Ferner sind die Durchkontaktierungslöcher 23 nicht nur mit den Leitungselektroden 22a und 22b verbunden, sondern auch mit der Leitungselektrode 22c.

Da die Übertragungsleitung 25 bei dieser Anordnung die drei Leitungselektroden hat, bei denen Signale derselben Phase fließen, ist die Stromkonzentration an den Seitenrändern der Leitungselektroden 22a, 22b und 22c weiter abgemildert, so dass Verluste in der Übertragungsleitung viel geringer sein können.

Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, sollte die Anzahl von Leitungselektroden nicht auf lediglich zwei begrenzt sein, und die Übertragungsleitung kann dadurch gebildet sein, dass drei oder mehr Leitungselektroden gestapelt sind, um dieselben Betriebsvorteile zu erhalten. Auch in diesem Fall kann eine Bildung ohne weiteres durch Verwendung des Mehrschicht-Stapelungsprozesses durchgeführt werden.

Bei jedem in 1 und in den 3A und 3B gezeigten Beispiel können – obwohl die Übertragungsleitung als Streifenleitung fungiert, die beispielsweise eine Triplate-Struktur aufweist – die dielektrische Schicht 21a und die erste Masseelektrode 24a eliminiert werden, um eine Struktur zu bilden, bei der die Übertragungsleitung als Mikrostreifenleitung arbeitet, was zu denselben Betriebsvorteilen führt.

Obwohl die ersten Masseelektroden 24a und 24b bei dem in 1 und in 3A und 3B gezeigten Beispiel auf der oberen und der unteren Oberfläche des dielektrischen Substrats 21 gebildet sind, sind auch andere Strukturen möglich. Beispielsweise ist es möglich, eine Struktur zu verwenden, bei der auf der ersten Masseelektrode 24a und unter der ersten Masseelektrode 24b eine weitere dielektrische Schicht angeordnet ist. Das heißt, eine Struktur, bei der die Übertragungsleitungen 20 und 25, die die ersten Masseelektroden 24a und 24b umfassen, in dem dielektrischen Substrat eingebettet sind, das aus einer Mehrzahl der dielektrischen Schichten gebildet ist, kann verwendet werden, um dieselben Vorteile zu erzielen.

4 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels der Übertragungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt eine Schnittansicht der in 4 gezeigten Übertragungsleitung 30, wobei die Schnittansicht entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft. Die sowohl in 4 als auch in 5 gezeigten Teile, die äquivalent zu denen sind, die in 1 und in den 2A und 2B gezeigt sind, oder mit denselben identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und auf Erläuterungen derselben wird verzichtet.

Bei der in 4 und 5 gezeigten Übertragungsleitung 30 ist in der Nähe der Ränder beider Seiten der Leitungselektrode 22a, auf derselben Oberfläche, wo die Leitungselektrode 22a gebildet ist, d.h. zwischen den dielektrischen Schichten 21a und 21c, eine zweite Masseelektrode 31a gebildet. Außerdem ist eine weitere, zweite Masseelektrode 31b in der Nähe der Ränder beider Seiten der Leitungselektrode 22b auf derselben Oberfläche, wo die Leitungselektrode 22b gebildet ist, d.h. zwischen den dielektrischen Schichten 21b und 21c, gebildet. Die zweiten Masseelektroden 31a und 31b sind in jedem vorbestimmten Abstand L2 in der Längsrichtung der Leitungselektroden 22a und 22b in Positionen, die sich nahe bei den Leitungselektroden 22a und 22b befinden, durch ein Durchkontaktierungsloch 32 verbunden. In diesem Fall ist der Abstand L2 zwischen den Durchkontaktierungslöchern 32 wie auch in dem Fall des Abstands L zwischen den Durchkontaktierungslöchern 23 auf 1/4 oder weniger der Wellenlänge von Signalen der bei der Übertragungsleitung 30 verwendeten höchsten Frequenz eingestellt.

Bei der Übertragungsleitung 30, die eine derartige Struktur aufweist, dienen die Leitungselektroden 22a und 22b als koplanare Leitungen, bei denen die zweiten Masseelektroden 31a und 31b als Masseelektroden verwendet werden. Sogar in diesem Fall, wie auch in den Fällen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, fließen Signale derselben Phase in den Leitungselektroden 22a und 22b. Folglich kann die Stromkonzentration an den Rändern der Leitungselektroden 22a und 22b abgemildert sein, und Verluste in der Übertragungsleitung können dadurch verringert werden.

Die in den 4 und 5 gezeigte Übertragungsleitung 30 weist zwei Leitungselektroden auf. Jedoch sollte die Anzahl der Leitungselektroden nicht auf lediglich zwei beschränkt sein, ähnlich wie bei dem Fall der in 3 gezeigten Übertragungsleitung 25; drei oder mehr Leitungselektroden können gestapelt werden, um eine Übertragungsleitung zu bilden, um dieselben Vorteile zu erhalten. Auch in diesem Fall kann die Bildung der Übertragungsleitung durch Verwendung des Mehrschicht-Stapelungsprozesses ohne weiteres erzielt werden.

Obwohl die in 4 und 5 gezeigte Übertragungsleitung 30 die ersten Masseelektroden 24a und 24b aufweist, können diese ersten Masseelektroden außerdem eliminiert werden, um insgesamt eine koplanare Leitungsstruktur zu bilden, um ähnliche Vorteile zu erhalten.

Ferner sind bei dieser Übertragungsleitung 30 die zweiten Masseelektroden 31a und 31b anhand des Durchgangsloches 32 verbunden. Jedoch ist die Verbindungsstruktur nicht auf eine Verbindung anhand der Durchgangslöcher beschränkt; es ist auch möglich, eine Anordnung zu verwenden, bei der die zweiten Masseelektroden 31a und 31b auf der Endfläche des dielektrischen Substrats 21 miteinander verbunden sind, solange die Elektroden als Masseelektroden dienen, die ein gleiches Potential miteinander in einem hohen Frequenzbereich aufweisen, in dem die Übertragungsleitung verwendet wird.

Außerdem sind bei der in 4 und 5 gezeigten Übertragungsleitung 30 die zweiten Masseelektroden 31a und 31b auf beiden Seiten der Leitungselektroden 22a und 22b angeordnet. Jedoch können dieselben Vorteile dadurch erhalten werden, dass dieselben auf lediglich einer Seite der jeweiligen Leitungselektroden 22a und/bzw. 22b angeordnet werden.

6 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Übertragungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Schnittansicht entlang der Ebene x-y genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft. Die in 6 gezeigten Teile, die äquivalent zu denen sind, die in 5 gezeigt sind, oder mit denselben identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und auf Erläuterungen derselben wird verzichtet.

Bei einer in 6 gezeigten Übertragungsleitung 35 sind die ersten Masseelektroden 24a und 24b und die zweiten Masseelektroden 31a und 31b in jedem vorbestimmten Abstand in der Längsrichtung der Leitungselektroden 22a und 22b in Positionen, die sich nahe bei den Leitungselektroden 22a und 22b befinden, anhand eines Durchkontaktierungsloches 36 miteinander verbunden.

Bei dieser Anordnung kann in Betracht gezogen werden, dass die Übertragungsleitung 35 nicht nur als Streifenleitung oder als koplanare Leitung dient, sondern im Wesentlichen auch als koaxiale Leitung dient, die einen mittleren Leiter, der die Leitungselektroden 22a und 22b und das Durchkontaktierungsloch 23 umfasst, und einen äußeren Leiter, der die ersten Masseelektroden 24a und 24b, die zweiten Masseelektroden 31a und 31b und das Durchkontaktierungsloch 32 umfasst, aufweist. In diesem Fall kann nicht nur die Stromkonzentration an den Rändern der Leitungselektroden 22a und 22b abgemildert werden, sondern es kann auch ein Lecken des elektromagnetischen Feldes, das aus den Signalen erzeugt wird, die sich durch die Leitungselektroden 22a und 22b ausbreiten, verringert werden, so dass Verluste in der Übertragungsleitung weiter verringert werden können.

Obwohl die in 6 gezeigte Übertragungsleitung 35 zwei Leitungselektroden aufweist, sollte die Anzahl der Leitungselektroden nicht auf nur zwei beschränkt sein. Wie in dem Fall der in 3A und 3B gezeigten Übertragungsleitung 25 kann eine Struktur, bei der drei oder mehr Leitungselektroden gestapelt sind, um die Übertragungsleitung zu bilden, angewandt werden, um dieselben Vorteile zu erhalten. Sogar in diesem Fall kann die Bildung der Übertragungsleitung durch Verwendung des Mehrschicht-Stapelungsprozesses ohne weiteres durchgeführt werden.

7 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels eines Übertragungsleitungsresonators gemäß der vorliegenden Erfindung. Ferner zeigt 8 eine Schnittansicht des in 7 gezeigten Übertragungsleitungsresonators 40, wobei die Schnittansicht entlang der Ebene y-z genommen ist, die durch die Mitte eines Durchkontaktierungslochs verläuft. Die in 7 und 8 gezeigten Teile, die zu denen, die in 1 und in den 2A und 2B gezeigt sind, äquivalent sind oder mit denselben identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und auf Erläuterungen derselben wird verzichtet.

In den 7 und 8 wird der Übertragungsleitungsresonator 40 dadurch gebildet, dass die Leitungselektroden 22a und 22b der Übertragungsleitung 20 auf eine vorbestimmte Länge L3 geschnitten werden und ein Ende des Resonators anhand eines Durchkontaktierungslochs 41 mit der ersten Masseelektrode 24b verbunden wird. In diesem Fall ist die Länge L3 auf 1/4 der Wellenlänge der Signale der verwendeten Frequenz eingestellt. Folglich arbeitet der Übertragungsleitungsresonator 40 als 1/4-Wellenlängenresonator, wobei ein Ende des Resonators geerdet und das andere Ende offen ist. Außerdem ist bei dem dielektrischen Substrat 21 eine dielektrische Schicht 21f auf der ersten Masseelektrode 24a gestapelt, eine Elektrode 42 ist auf der dielektrischen Schicht 21f gebildet, wobei die Elektrode 42 mit dem anderen Ende der Leitungselektroden 22a und 22b verbunden ist, die durch ein Durchkontaktierungsloch 43 zu der Länge L3 gebildet sind, um als Eingangs-/Ausgangsenden des Übertragungsleitungresonators 40 verwendet zu werden.

Der eine derartige Struktur aufweisende Übertragungsleitungsresonator 40 kann ein Resonator sein, der ein hohes Q aufweist, da Verluste in der Übertragungsleitung gering sind. Ferner kann der Übertragungsleitungsresonator 40 durch Verwendung eines Mehrschicht-Stapelungsprozesses ohne weiteres erhalten werden.

7 zeigt einen 1/4-Wellenlängenresonator, der durch Erden eines Endes der Übertragungsleitung 20, die auf eine gewünschte Länge zugeschnitten ist, erhalten wird. Jedoch kann auch eine andere Struktur verwendet werden, beispielsweise eine Struktur, bei der beide Enden der Übertragungsleitung 20 offen sind, um einen 1/2-Wellenlängenresonator zu bilden.

Obwohl der in 7 gezeigte Übertragungsleitungsresonator durch Verwendung der in 1 gezeigten Übertragungsleitung 20 gebildet wird, kann er auch durch Verwenden der in den 3A und 3B, 4 bzw. 6 gezeigten Übertragungsleitung gebildet werden.

Die Übertragung der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mehrzahl von Streifenleitungselektroden und eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten, wobei die jeweiligen Streifenleitungselektroden über die dielektrischen Schichten miteinander gestapelt sind und anhand von Durchkontaktierungslöchern, die bei Entfernungen von 1/4 oder weniger der Wellenlänge von Signalen der in der Längsrichtung der Leitungselektrode verwendeten höchsten Frequenz angeordnet sind, miteinander verbunden sind. Bei dieser Anordnung kann eine Stromkonzentration an den Rändern der Leitungselektroden verringert sein, und dadurch können Verluste in der Übertragungsleitung verringert sein. Da die Bildung der Teile anhand desselben Prozesses durchgeführt werden kann, kann außerdem die Produktionseffizienz verbessert und eine Kostenreduktion erzielt werden.

Außerdem sind bei dieser Übertragungsleitung erste Masseelektroden in einer Richtung, in der die Streifenleitungselektroden gestapelt sind, bezüglich der Mehrzahl von Streifenleitungselektroden durch die dielektrischen Schichten getrennt angeordnet.

Die Übertragungsleitung der vorliegenden Erfindung darf als Streifenleitung oder als Mikrostreifenleitung mit geringeren Verlusten arbeiten, indem erste Masseelektroden in einer Richtung, in der die Leitungselektroden gestapelt sind, durch die dielektrischen Schichten bezüglich der Leitungselektroden getrennt angeordnet werden.

Ferner sind auf derselben Ebene, wo die Leitungselektroden angeordnet sind, zweite Masseelektroden jeweils an Positionen angeordnet, die nahe bei den Rändern der Leitungselektrode liegen. In Positionen, die nahe bei den Leitungselektroden liegen, sind die jeweiligen zweiten Masseelektroden anhand von Durchkontaktierungslöchern, die in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Leitungselektroden angeordnet sind, miteinander verbunden, so dass die Übertragungsleitung als koplanare Leitung mit verringerten Verlusten arbeiten darf.

Ferner sind in Positionen, die sich nahe bei den Leitungselektroden befinden, die ersten Masseelektroden und die zweiten Masseelektroden anhand von Durchkontaktierungslöchern, die in vorbestimmten Abständen in der Längsrichtung der Leitungselektroden angeordnet sind, miteinander verbunden, und ein Lecken des elektromagnetischen Feldes, das aus den Signalen erzeugt wird, die durch die Leitungselektroden fließen, kann gering sein. Somit können Verluste in der Übertragungsleitung weiter verringert werden.

Außerdem kann bei dem Übertragungsleitungsresonator gemäß der vorliegenden Erfindung der Resonator durch Verwendung der oben beschriebenen Übertragungsleitung einer begrenzten Länge ein höheres Q aufweisen.


Anspruch[de]
Eine Übertragungsleitung (20; 25; 30; 35), die folgende Merkmale aufweist:

eine Mehrzahl von Streifenleitungselektroden (22a, b; 22a–c); und

eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten (21a–c; 21a, b, d, e);

wobei die Streifenleitungselektroden (22a, b; 22a–c) anhand der dielektrischen Schichten (21a–c; 21a, b, d, e) zueinander gestapelt sind und durch Durchkontaktierungslöcher (23), die in vorbestimmten Abständen (L) in der Längsrichtung (Z) der Streifenleitungselektroden (22a, b; 22a–c) angeordnet sind, miteinander verbunden sind;

erste Masseelektroden (24a, b), die in einer Richtung (Y), in der die Streifenleitungselektroden (22a, b; 22a–c) gestapelt sind, bezüglich der Streifenleitungselektroden (22a, b; 22a–c) durch die dielektrischen Schichten (21a, b) getrennt angeordnet sind; und

dadurch gekennzeichnet, dass

zweite Masseelektroden (31a, b) in Positionen in der Nähe von Rändern der Streifenleitungselektroden (22a, b) auf derselben Ebene angeordnet sind wie die Streifenleitungselektroden (22a, b) angeordnet sind.
Eine Übertragungsleitung (30; 35) gemäß Anspruch 1, bei der die zweiten Masseelektroden (31a, b) durch die Durchkontaktierungslöcher (32, 36), die in vorbestimmten Abständen (L2) in der Längsrichtung (Z) der Streifenleitungselektroden (22a, b) angeordnet sind, in Positionen, die nahe bei den Streifenleitungselektroden (22a, b) liegen, miteinander verbunden sind. Eine Übertragungsleitung (35) gemäß Anspruch 2, bei der die ersten Masseelektroden (24a, b) und die zweiten Masseelektroden (31a, b) durch die Durchkontaktierungslöcher (36), die in vorbestimmten Abständen (L2) in der Längsrichtung (Z) der Leitungselektroden (22a, b) angeordnet sind, in Positionen, die nahe bei den Leitungselektroden (22a, b) liegen, miteinander verbunden sind. Eine Übertragungsleitung (20; 25; 30; 35) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Abstand (L; L, L2) zwischen den Durchkontaktierungslöchern (23; 23, 32; 23, 36) auf 1/4 oder weniger der Wellenlänge von Signalen der höchsten verwendeten Frequenz eingestellt ist. Ein Übertragungsleitungsresonator (40), der eine der Übertragungsleitungen (20; 25; 30; 35) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst, wobei die Länge der Übertragungsleitung (20; 25; 30; 35) eine vorbestimmte Länge umfasst.






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