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人工誘電体及び人工誘電体共振器 NEW

国内特許コード P180015353
整理番号 T2-16008-T
掲載日 2018年10月22日
出願番号 特願2017-029511
公開番号 特開2018-137557
出願日 平成29年2月20日(2017.2.20)
公開日 平成30年8月30日(2018.8.30)
発明者
  • 石崎 俊雄
出願人
  • 学校法人 龍谷大学
発明の名称 人工誘電体及び人工誘電体共振器 NEW
発明の概要 【課題】高い誘電率であり、かつ、損失が低減された人工誘電体を提供する。
【解決手段】この人工誘電体1は、平面上に形成された細長い線路導体3と、線路導体3の少なくとも一方の端部において厚さ方向に配置された容量電極導体4と、線路導体3と容量電極導体4とを接続する接続導体5と、を有する単位セル2を複数個含むものである。容量電極導体4は、線路導体3の両端に形成されており、線路導体3の厚さ方向の両側に配置されている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


スマートフォン等の携帯通信機の基地局などで用いられる高周波フィルタは、高性能化又は小型化のために、高い誘電率の誘電体を用いた誘電体共振器を有する場合が少なくない。誘電体共振器は、誘電体を特定の大きさと形状にすることにより、それらと誘電率によって定まる所望の周波数で共振させることができる。



誘電体共振器としては、人工誘電体を用いたもの(人工誘電体共振器)が提案されている。人工誘電体は、多数の導体の集合から成るものである。この人工誘電体は、電界を印加したとき導体において電荷が移動して(分極電流が流れて)分極することで誘電体として振る舞い、その電荷の多さと移動距離の大きさにより、導体の大きさや形状に応じて高い等価的な誘電率を得ることが出来る。その結果、人工誘電体共振器は、小型化が実現できる。なお、人工誘電体は、各導体の保持のため、何らかの母材中にそれらが配置される。母材は、低い誘電体損(tanδ)のものが用いられる。



例えば、特許文献1には、複数個の導体片(金属ストリップ)を長手方向に配列した第1系列のもの及び第2系列のものを有し、第1系列の導体片と第2系列の導体片とは互いに間隙を跨ぐように厚さ方向に近接して配置されている人工誘電体とそれを用いた人工誘電体共振器が開示されている。



また、非特許文献1には、導体片の長手方向の中央部分の幅を狭めてダンベル形状とした人工誘電体とそれを用いた人工誘電体共振器が開示されている。人工誘電体は、一般に、磁界に反応して流れる誘導電流より損失が生じることになる。ダンベル形状の人工誘電体は、導体片の面積を狭め隣接する導体片間の距離を長くすることで磁界への導体片の影響を小さくし、それにより磁界の集中を抑制できる。そうすることによって誘導電流の最大値を下げ、それにより、誘導電流による損失を低減させることが可能である。その結果、人工誘電体共振器のQ値を高くすることも可能である。

産業上の利用分野


本発明は、人工誘電体及び人工誘電体共振器に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
平面上に形成された細長い線路導体と、
該線路導体の少なくとも一方の端部において厚さ方向に配置された容量電極導体と、
前記線路導体と前記容量電極導体とを接続する接続導体と、
を有する単位セルを複数個含むことを特徴とする人工誘電体。

【請求項2】
請求項1に記載の人工誘電体において、
前記容量電極導体は、前記線路導体の両端に形成されていることを特徴とする人工誘電体。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の人工誘電体において、
前記容量電極導体は、該線路導体の厚さ方向の両側に配置されていることを特徴とする人工誘電体。

【請求項4】
請求項1に記載の人工誘電体において、
前記単位セルの前記容量電極導体は、他の前記単位セルの前記容量電極導体又は前記線路導体と厚さ方向に対向するように配置されていることを特徴とする人工誘電体。

【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項に記載の人工誘電体を含む人工誘電体共振器において、
共振モードにおいて磁界のエネルギーが大きい領域の前記単位セルは、前記線路導体の幅が前記容量電極導体の幅より狭く、電界のエネルギーが大きい領域の前記単位セルは、前記磁界のエネルギーが大きい領域の前記単位セルよりも前記線路導体の幅が広いことを特徴とする人工誘電体共振器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017029511thum.jpg
出願権利状態 公開
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