高频低损失电极制造技术

本发明专利技术提供了一种高频电极，包含主导体和沿主导体的侧面形成的至少两个分导体。分导体如此形成，从而它们位于更为接近于外面的分导体的宽度更小。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高频低损失电极，用于可在微波带和毫米波带中工作的传输线和谐振器中，这种高频低损失电极主要用于无线电通信、传输线和高频谐振器，其中每一种应用都包括这种高频低损失电极。在高频工作的微波IC和单块微波IC中，通常使用的是容易生产的带状传输线和微带传输线，并且它们的尺寸和质量是可减小的。作为如此用途的谐振器，使用将上述传输线的长度设置得等于四分之一波长或半波长的传输线，或有环形导体的一种环形谐振器。这些传输线的传输损失和谐振器的无载Q主要由导体的损失决定。相应地，多块微波IC和单块微波IC的性能依赖于能够减小多少的导体损失。这些传输线和谐振器利用高导电率的导体(诸如铜、金等)形成。但是金属的导电性是这类材料所固有的。选择具有高导电率的金属，并使其成为电极以减小损失的方法是有限制的。相应地，已经对这样的事实引起了关注，即在微波或毫米波的高频部分，电流集中到电极表面上，这是由集肤效应引起的，从而在导体的表面(端部)附近产生许多损失。已经从电极结构的观点对减小导体损失作了研究。例如，在第8-321706号日本未审查专利公告中揭示了这样的结构，其中将多个具有恒定宽度的线性导体以恒定间隔平行于传播方向安排，以减小导体损失。另外，在第10-13112号日本未审查专利公告中揭示了一种结构，其中把电极的端部分为多个部分，从而在端部集中的电流被分散，以减小导体损失。但是，整个电极通过多个具有相等宽度的导体分开的方法(如第8-321706号日本未审查公告中所揭示的)有这样一个问题，即，电极的有效截面积减小，从而导体损失不能被有效减小。另外，至于电极的端部被分为多个具有大致上相同宽度的分导体的方法(如在第10-13112号日本未审查专利公告中所揭示的)，在缓和电流的集中和减小导体损失方面有一定效果。但是，不可以认为效果是满意的。因此，本专利技术的目的是提供一种高频低损失电极，其导体损失可以被有效和足够地减小。本专利技术的另一个目的是提供一种传输线、高频谐振器、高频滤波器、天线共用装置以及通信设备，其中每一种都包括上述高频低损失电极，并具有低损失。本专利技术是基于找到一种其端部被分为多个分导体的电极而实现的，通过根据原理设置分导体的宽度，可以有效地减小导体损失。根据本专利技术，提供了第一个高频低损失电极，它包含主导体、至少两个沿主导体的侧面形成的分导体，分导体如此形成，从而位于更为接近于外侧的分导体具有更小的宽度。较好地，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，位于最接近于所述分导体的外侧的分导体，其宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/2倍。结果，可以减小在最接近于外面的分导体内流动的无效电流。更好地，为了减小位于最接近于外面的分导体中的无效电流，分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/3倍。还有更好地，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，为了减小在所有分导体中流动的无效电流，所有分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/2倍。更好地，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，形成多个分导体，从而其位于更为接近于外面的一个分导体更薄，因此可以更为有效地减小导体损失。此外，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，可以分别在主导体和与主导体相邻的分导体之间，以及在相邻的分导体之间提供分电介质。还有，较好地，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，为了使电流大致上同相地流过各个分导体，如此形成主导体和与主导体相邻的分导体之间的间隔以及相邻的分导体之间的间隔，从而其位于更为接近于外面的间隔相应于各个相邻分导体的宽度更短。还有更好地，在本专利技术的第一个高频低损失电极中，为了使电流大致上同相地流过各个分导体，如此形成多个分电介质，从而位于更为接近于多个分电介质外面的分电介质相应于各个相邻分导体的宽度具有更小的介电常数。另外，根据本专利技术，提供了第二个高频低损失电极，它包含主导体以及沿主导体的侧面形成的至少一个分导体，至少一个分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/2倍。结果，在宽度设置成在应用频率处小于集肤深度δ的π/2倍的值的分导体内，可以减小无效电流，并有效地减小导体损失。更好地，在本专利技术的第二个高频低损失电极中，至少一个分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/3倍。还有更好地，在本专利技术的第二个高频低损失电极中，最接近于分导体外面的分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/2倍。更好地，在本专利技术的第二个高频低损失电极中，位于最接近于分导体外面的分导体的宽度在应用频率处小于集肤深度δ的π/3倍。在本专利技术的第二个高频低损失电极中，分电介质可以设置在主导体和与主导体相邻的分导体之间，以及相邻的分导体之间。较好地，在根据本专利技术的第一个和第二个高频低损失电极中，主导体是薄膜多层电极，包含交替层叠的薄膜导体和薄膜电介质。还有更好地，在本专利技术的第一个和第二个高频低损失电极中，主导体和分导体中至少有一个是由超导体制成的。根据本专利技术的第一个高频谐振器包含上述第一个或第二个高频低损失电极。根据本专利技术的高频传输线包含上述第一个或第二个高频低损失电极。根据本专利技术的第二个高频谐振器包括第一个高频传输线的高频传输线，其长度设置为四分之一波长的整数倍。另外，根据本专利技术的高频滤波器包含上述第一个或第二个高频谐振器。另外，根据本专利技术的天线共用装置包含上述高频滤波器。另外，根据本专利技术的通信设备包含上述高频滤波器或天线共用装置。附图说明图1是三条型带状线，包含根据本专利技术的实施例的高频低损失电极；图2是示出导体内部电流密度的衰减的曲线图；图3描述导体内部电流密度的相位变化；图4描述当交替地安排导体和电介质时电流密度的相位变化；图5A是用于分析根据本专利技术的多条线结构电极的三条型带状线模型的透视图；图5B是图5A模型中带状导体的放大的截面图；图5C是带状导体放大的截面图；图6是图5C的多层多条线模型的二维等效电路图；图7是沿图5C的多层多条线模型的一个方向的一维等效电路图；图8是用于模拟本专利技术的多条线结构电极的三条型带状线模型的透视图9A是传统的电极的示图，其结构不是用于模拟的多条线结构；图9B描述了模拟的电场分布结果；图9C描述了模拟的相位分布结果；图10A描述了模拟中使用的具有多条线结构的本专利技术的电极；图10B描述了电场分布的模拟结果；图10C描述了相位分布的模拟结果；图11是截面图，示出根据修改例子1的高频低损失电极的配置；图12是截面图，示出根据修改例子2的高频低损失电极的配置；图13是截面图，示出根据修改例子3的高频低损失电极的配置；图14是截面图，示出根据修改例子4的高频低损失电极的配置；图15是截面图，示出根据修改例子5的高频低损失电极的配置；图16是截面图，示出根据修改例子6的高频低损失电极的配置；图17是截面图，示出根据修改例子7的高频低损失电极的配置；图18是截面图，示出根据修改例子8的高频低损失电极的配置；图19是截面图，示出根据修改例子9的高频低损失电极的配置；图20是截面图，示出根据修改例子10的高频低损失电极的配置；图21是截面图，示出根据修改例子11的高频低损失电极的配置；图22是截面图，示出根据修改例子12的高频低损失电极的配置；图23A是透视图，示出环形带谐振器的配置，它作为根据本专利技术的高频低损失电极的应用例子1；图23B是透视图，示出环形谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频低损失电极，其特征在于包含主导体和沿主导体的侧面形成的至少两个分导体，所述分导体如此形成，从而它们位于更为接近于外面的分导体具有更小的宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高青路，阿部真，太田充昭，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]