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磁性薄膜を用いた伝送線路デバイス コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P100000871
掲載日 2010年8月6日
出願番号 特願2010-055675
公開番号 特開2011-193093
登録番号 特許第5622262号
出願日 平成22年3月12日(2010.3.12)
公開日 平成23年9月29日(2011.9.29)
登録日 平成26年10月3日(2014.10.3)
発明者
  • 中山 英俊
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 磁性薄膜を用いた伝送線路デバイス コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】磁性薄膜を構成要素として有する伝送線路デバイスの小型化ならびに挿入損失低減を行う。
【解決手段】伝送線路デバイスの導体ライン1の表皮効果や近接効果を抑制するために、導体ライン1の線路方向に沿ってスリットを設けて導体ライン1を分割する。また、磁性薄膜2の渦電流損失を抑制するために、磁性薄膜2の面内にスリット10-1、10-2を設けて磁性薄膜2を分割する。そして、導体ライン1のスパイラル線路構造に上記の少なくともいずれか一方の構成を組み合わせて挿入損失を低減することにより解決する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



近年、高周波回路において、回路を構成する各部品に対して、小型化・低背化が強く要求され、薄膜構造を用いた伝送線路デバイスが必要とされている。





伝送線路デバイスは、線路長を伝搬する電磁界信号波長の4分の1の長さあるいはその整数倍の長さに一致させることにより、インピーダンス変換やフィルタなどの機能を有する素子になることが知られている。





従来一般的に用いられている伝送線路は、誘電体層のみの電磁界伝搬媒体と、導体ラインを組み合わせた構造がほとんどであるが、この場合、電磁界信号波長は誘電体の誘電率に依存するため、高誘電率の誘電体材料を用いないと波長が長くなるためにデバイスサイズが大型化してしまう問題があった。





これに対し、磁性薄膜を構成要素として電磁界伝搬媒質に用いた伝送線路デバイスは、誘電体の誘電率と磁性体の透磁率の相乗効果により大きな波長短縮効果が得られるため、デバイスの小型化に有効であることが知られている。

産業上の利用分野



本発明は、電気信号を通過または遮断する伝送線路に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
導体ラインと、該導体ラインに対して誘電体を介して積層された磁性薄膜とを構成要素として有する伝送線路デバイスにおいて、
前記導体ラインは、前記磁性薄膜の磁化容易軸方向に伸びる第1の線路部分と、前記磁性薄膜の磁化困難軸方向に伸びる第2の線路部分とが交互に接続されて矩形状のスパイラル形状を構成するスパイラル線路構造を有するとともに、該スパイラル線路構造の平面形状において前記磁性薄膜の磁化容易軸方向のスパイラル径が磁化困難軸方向のスパイラル径よりも大きく、
前記磁性薄膜は、相互に交差する、前記導体ラインの前記第1の線路部分に沿ったスリットと前記第2の線路部分に沿ったスリットにより分断され、
前記磁性薄膜は、平面的に見て、前記スパイラル線路構造の内部において前記第1の線路部分に沿って形成された前記スリットであって、前記スパイラル線路構造の内部の相互に隣接し同じ電流方向を備える一対の前記第1の線路部分の間に配置される内部スリット部分を含む前記スリットと、前記第2の線路部分に沿って形成された前記スリットであって、前記スパイラル線路構造の内部の相互に隣接し同じ電流方向を備える一対の前記第2の線路部分の間に配置される内部スリット部分を含む前記スリットとの双方を有し、
前記第1の線路部分及び前記第2の線路部分に沿った前記内部スリット部分を含む前記スリットの幅が前記導体ラインの線幅よりも小さいことを特徴とする伝送線路デバイス。

【請求項2】
前記磁性薄膜は、平面的にみて、前記スパイラル線路構造の外側において前記第1の線路部分及び第2の線路部分に沿ってそれぞれ形成される外側スリット部分を含む前記スリットをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の伝送線路デバイス。

【請求項3】
前記磁性薄膜は、平面的に見て、前記スパイラル線路構造の内側において前記第1の線路部分に沿って形成され、前記磁化困難軸の方向に相互に対向し異なる電流方向を備える両側の前記第1の線路部分の間に配置される内側スリット部分を含む前記スリットをさらに有することを特徴とする請求項1又は2に記載の伝送線路デバイス。

【請求項4】
前記スパイラル線路構造の内側には、平面的に見て、前記第1の線路部分に沿って形成され、前記磁化困難軸の方向に相互に対向し異なる電流方向を備える両側の前記第1の線路部分の端縁に対しそれぞれ隣接した二箇所に配置される二つの前記内側スリット部分を一つずつ含む二つの前記スリットが設けられることを特徴とする請求項3に記載の伝送線路デバイス。

【請求項5】
前記磁性薄膜は、前記スパイラル線路構造の内側において前記第2の線路部分に沿って形成され、前記磁化容易軸の方向に相互に対向し異なる電流方向を備える両側の前記第2の線路部分の間に配置される内側スリット部分を含む前記スリットをさらに有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の伝送線路デバイス。

【請求項6】
前記スパイラル線路構造の内側には、平面的に見て、前記第2の線路部分に沿って形成され、前記磁化容易軸の方向に相互に対向し異なる電流方向を備える両側の前記第2の線路部分の端縁に対しそれぞれ隣接した二箇所に配置される二つの前記内側スリット部分を一つずつ含む二つの前記スリットが設けられることを特徴とする請求項5に記載の伝送線路デバイス。

【請求項7】
前記導体ラインは、一端から他端に向けて相互に逆のスパイラル方向で線路が伸びるように構成された連続する一対の前記スパイラル線路構造を有し、該一対のスパイラル線路構造が前記磁化困難軸方向に隣接して配置され、前記一対のスパイラル線路構造相互に隣接する内側部分にある前記導体ラインの線路部分同士が同じ電流方向を備えたダブルスパイラル線路構造を構成することを特徴とする請求項1乃至6に記載の伝送線路デバイス。
産業区分
  • 伝送回路空中線
  • 磁性材料
  • 電子部品
  • 変電
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010055675thum.jpg
出願権利状態 登録
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