DE10008018A1

DE10008018A1 - Dielektrischer Resonator, Induktor, Kondensator, Dielektrisches Filter, Oszillator und Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE10008018A1
Application number: DE10008018A
Authority: DE
Inventors: Yohei Ishikawa; Kenichi Iio; Hiroaki Tanaka; Yutaka Ida
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2000-09-14
Also published as: JP3440909B2; GB2351615B; US6828867B2; GB2351615A; US6411181B1; US6556107B2; US20020140529A1; JP2001077609A; US20030137370A1; GB0003597D0

Abstract

Ein dielektrischer Resonator umfaßt eine Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode mit einem spiralförmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht oder innerhalb der dielektrischen Schicht aufgebaut ist, und einen Abschirmungsleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung verwendet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen dielektri schen Resonator, einen Induktor, einen Kondensator, ein di elektrisches Filter und einen Oszillator, die durch das Er zeugen einer Elektrode auf einem dielektrischen Substrat hergestellt werden, und eine Kommunikationsvorrichtung unter Verwendung der obigen Elemente.

Mikrostreifenleitungsresonatoren oder Schlitzleitungsresona toren sind als Resonatoren bekannt, die dielektrische Sub strate zur Verwendung in einem Mikrowellenband oder einem Millimeterwellenband verwenden.

Ein herkömmlicher Schlitzleitungsresonator ist ein einzelner Resonator, der unter Verwendung einer geradlinigen Schlitz leitung mit der Länge einer halben Wellenlänge aufgebaut ist. Da der Schlitzleitungsresonator durchgehende Elektroden besitzt, die Schlitze umgeben, wird die elektromagnetische Energie an den Umrandungen des Schlitzleitungsresonators hochwirksam eingeschlossen. Wenn der Schlitzleitungsresona tor in einer Hochfrequenzschaltung implementiert ist, exi stiert daher ein Vorteil dahingehend, daß eine geringere Störung mit anderen Schaltungen stattfindet.

Leiterverluste des Resonators unter Verwendung der herkömm lichen Schlitzleitung, wobei eine Querschnittansicht des selben in den Fig. 19A und 19B gezeigt ist, werden beschrie ben.

Die Elektrode, die die Schlitze bildet, ist in drei Regionen unterteilt, d. h. eine Elektrodenkantenregion, eine Elektro denoberseitenregion und eine Elektrodenunterseitenregion.

Eine Berechnung des Leiterverlusts wird bezüglich jeder Re gion unter Verwendung eines Simulators durchgeführt. Die folgende Tabelle 1 zeigt das Verhältnis des Leiterverlusts in den Oberseiten- und Unterseiten-Regionen der Elektrode zu dem Gesamtleiterverlust bei einer Schlitzleitung, bei der die Größen, die in Fig. 19A gezeigt sind, verwendet sind.

TABELLE 1

Ungeachtet der Schlitzbreite stellen der Verlust in der Oberseite und der Unterseite der Elektrode den Hauptteil des Gesamtleiterverlusts dar. Wenn die Schlitzbreite beispiels weise 100 µm beträgt, treten näherungsweise 90% des Gesamt verlusts an der Oberseite und der Unterseite der Elektrode auf.

Obwohl ein dielektrischer Verlust bei dem Schlitzleitungs resonator auftritt, ist der Leiterverlust der dominierende Faktor.

Wie oben beschrieben wurde, tragen der Leiterverlust in der Oberseite und der Unterseite der Elektrode den Hauptteil des Gesamtleiterverlusts, der durch den sogenannten "Skineffekt" bewirkt wird, bei. Der Skineffekt tritt aufgrund einer un gleichmäßigen Stromverteilung in der Elektrode auf, in ande ren Worten aufgrund einer größeren Stromdichte an der Ober fläche der Elektrode.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dielek trischen Resonator, einen Induktor, einen Kondensator, ein dielektrisches Filter, einen Oszillator und Kommunikations vorrichtungen zu schaffen, bei denen ein Leiterverlust auf grund des Skineffekts wirksam reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch einen dielektrischen Resonator ge mäß Anspruch 1, einen Induktor gemäß Anspruch 10, einen Kon densator gemäß Anspruch 12, ein dielektrisches Filter gemäß Anspruch 14, einen Oszillator gemäß Anspruch 15 und Kommuni kationsvorrichtungen gemäß den Ansprüchen 16 bis 19 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft Vorrichtungen, die einen dielektrischen Resonator aufweisen, der einen hohen unbe lasteten Q-Faktor (Güte) (Q₀) besitzt.

Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen dielektrischen Resonator, der eine Schlitzleitung auf weist, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode mit ei nem spiralförmigen Schlitz an einer äußeren Fläche einer di elektrischen Schicht oder innerhalb der dielektrischen Schicht und eines Abschirmungsleiters, der in einem vorbe stimmten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, aufgebaut ist. Die Schlitzleitung wird als eine Resonanzlei tung verwendet.

Ein Ende der Spirale, das an dem äußersten Umfang derselben vorgesehen ist, wird hierin nachfolgend als ein äußeres Ende bezeichnet, während ein Ende der Spirale, das an dem inner sten Umfang derselben vorgesehen ist, als ein inneres Ende bezeichnet wird. Fig. 17 zeigt die elektromagnetische Feld verteilung in einer geradlinigen Schlitzleitung und Richtun gen der Ströme, die durch das magnetische Feld induziert werden. Gestrichelte gekrümmte Linien stellen die Richtung des magnetischen Felds dar, während durchgezogene gekrümmte Linien die des elektrischen Felds darstellen, während gerade Pfeile die von Strömen in der Schlitzelektrode, die durch elektromagnetische Wellen, die sich in dem Schlitz ausbrei ten, induziert werden, darstellen. Ein bemerkenswerter Punkt ist, daß die Richtungen der Ströme, die auf beiden Seiten des Schlitzes durch die Elektrode fließen, entgegengesetzt zueinander sind. Die vorliegende Erfindung nutzt diesen Ef fekt konstruktiv aus. Das heißt, daß durch die spiralförmige Formgebung der Schlitzleitung Ströme, die zwischen benach barten Schlitzen durch die Elektrode fließen, ausgeglichen werden, wodurch ein Leiterverlust reduziert wird.

Wie bei einer typischen Schlitzleitung kann die Schlitzlei tung, bei der ein Ende derselben ein kurzgeschlossenes Ende ist, während das andere Ende derselben ein leerlaufendes En de ist, verwendet werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Leitungslänge λ_g/2 oder λ_g/4 beträgt, wenn die Reso nanzwellenlänge des Resonators mit λ_g bezeichnet wird. Da die Richtung des magnetischen Felds zwischen Knoten einer stehenden Welle in dem Resonator unverändert ist, ist die Richtung des Stroms, der in der Schlitzelektrode induziert wird, in dem Abschnitt ebenfalls unverändert. Wenn die Rich tungen der Ströme durch die Elektrode auf beiden Seiten des gesamten Schlitzes unverändert sind, indem spiralförmige Schlitze erzeugt werden, findet stets ein Stromausgleich zwischen benachbarten Schlitzen statt. Wenn ein Knoten der stehenden Welle in dem Resonator existiert, existiert durch das Erzeugen der spiralförmigen Schlitze ein Teil, in dem die Stromdichte erhöht ist. Daher ist es bevorzugt, daß die Resonatorlänge (die Schlitzlänge) λ_g/2 oder λ_g/4 beträgt.

Die Breite der Schlitzleitung kann in der Nähe des Kurz schlußendes derselben größer sein als in der Nähe des Leer laufendes derselben. Die Stromdichte der Elektrode auf bei den Seiten ist an dem Kurzschlußende derselben maximal und an dem Leerlaufende derselben Null. Da durch das Bilden von spiralförmigen Schlitzen, Schlitze, neben denen Elektroden angeordnet sind, deren Stromdichte sich unterscheidet, nahe beieinander angeordnet sind, bewirkt, obwohl der Ausgleich stattfindet, der Stromausgleicheffekt nicht, daß der Strom wert Null wird. Folglich ist es bevorzugt, daß sich die Schlitzbreite allmählich ändert, so daß der Stromausgleich über den gesamten Schlitz stattfindet, wodurch sich der Stromwert folglich Null annähert.

Bei dem dielektrischen Resonator kann die Breite der Schlitzleitung über im wesentlichen den gesamten Körper des selben geändert werden. Darüberhinaus kann die Breite der Schlitzleitung auf eine gekrümmte Art und Weise entsprechend der Position in der Längsrichtung derselben geändert werden.

Bei dem dielektrischen Resonator kann ein Ende der Schlitz leitung ein Kurzschlußende sein, während das andere Ende derselben ein Leerlaufende sein kann, wodurch die Schlitz leitung als eine Viertel-Wellenlängen-Resonatorleitung ver wendet wird. Daher wird die Gesamtleitungslänge kürzer und die Fläche, die durch die Schlitzleitung besetzt wird, ist ebenfalls weiter reduziert.

Bei dem dielektrischen Resonator kann ein äußeres Umfangs ende der Schlitzleitung ein Spiralenkurzschlußende sein, wo durch die Schlitzleitung als eine Viertel-Wellenlängen-Reso natorleitung oder eine Halb-Wellenlängen-Resonatorleitung verwendet wird. Das heißt, daß die Viertel-Wellenlängen- Resonatorleitung erhalten wird, wenn das innere Ende ein Leerlaufende ist, während die Halb-Wellenlängen-Resonator leitung erhalten wird, wenn das innere Ende ein Kurzschluß ende ist. Beide Fälle bewirken, daß der Wert der Intensität des magnetischen Felds an dem äußeren Ende der spiralförmi gen Schlitzleitung maximal ist.

Bei dem dielektrischen Resonator kann die Schlitzelektrode zwei spiralförmige Schlitze aufweisen, deren äußere Enden miteinander verbunden sind, so daß eine im wesentlichen punktsymmetrische Beziehung zwischen denselben existiert, während die inneren Enden der zwei Schlitze einzeln als Kurzschlußenden der Schlitzleitung verwendet werden.

Da dieser Aufbau bewirkt, daß der Symmetriepunkt einen maxi malen Wert des elektrischen Felds besitzt, und daß jedes der inneren Enden der zwei spiralförmigen Schlitzleitungen je weils einen maximalen Wert des magnetischen Felds aufweist, ist das elektromagnetische Feld hochwirksam eingeschlossen.

Bei dem dielektrischen Resonator kann die Schlitzelektrode zwei spiralförmige Schlitze aufweisen, deren äußere Enden miteinander verbunden sind, so daß eine achsensymmetrische (liniensymmetrische) Beziehung zwischen denselben besteht, wobei die inneren Enden der zwei Schlitze einzeln als Kurz schlußenden der Schlitzleitung verwendet sind. Dieser Aufbau bewirkt, daß die Position auf der Symmetrieachse einen maxi malen Wert des elektrischen Felds aufweist, und bewirkt, daß der Abstand zwischen benachbarten Schlitzleitungen breiter ist.

Bei dem dielektrischen Resonator kann der Schlitz eine Spi ralform aufweisen, die erhalten wird, indem der Gesamtkörper desselben in eine im wesentlichen rechteckige Form defor miert ist, was die Fläche, die durch den spiralförmigen Schlitz auf dem dielektrischen Substrat besetzt wird, redu zieren kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Induktor, der eine Schlitzleitung aufweist, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode mit einem spiralförmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektri schen Schicht oder innerhalb der dielektrischen Schicht und eines Abschirmungsleiters, der in einem vorbestimmten Ab stand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, aufgebaut ist. Bei dem Induktor ist ein Ende der Schlitzleitung ein Kurzschlußende, wobei die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel einer Übertragungswellenlänge der Schlitzleitung beträgt.

Bei dem Induktor kann die Breite der Schlitzleitung in der Nähe eines Kurzschlußendes desselben größer sein als in der Nähe eines Leerlaufendes derselben, was die Stromdichtever teilung in der Längsrichtung der Schlitzleitung gleichmäßig macht, wodurch der Gesamtleiterverlust reduziert ist.

Gemäß einem dritten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Kondensator, der eine Schlitzleitung aufweist, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode mit einem spiral förmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht oder innerhalb der dielektrischen Schicht und eines Abschirmungsleiters, der in einem vorbe stimmten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, aufgebaut ist. Bei dem Kondensator ist ein Ende der Schlitz leitung ein Leerlaufende, wobei die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel einer Übertragungswellenlänge der Schlitzleitung beträgt.

Bei dem Kondensator kann die Breite der Schlitzleitung in der Nähe eines Kurzschlußendes derselben größer sein als in der Nähe eines Leerlaufendes derselben, was die Stromdichte verteilung in der Längsrichtung der Schlitzleitung gleich mäßig macht, wodurch der Gesamtleiterverlust reduziert wird.

Gemäß einem vierten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein dielektrisches Filter, das eine Signaleingabe/Ausgabe- Einheit und einen beliebigen der obigen dielektrischen Reso natoren umfaßt.

Gemäß einem fünften Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen Oszillator, der eine Schaltung mit negativem Wider stand und einen beliebigen der obigen dielektrischen Resona toren umfaßt. Bei dem Resonator sind die Schaltung mit dem negativen Widerstand und der dielektrische Resonator gekop pelt.

Gemäß einem sechsten Aspekt schafft die vorliegende Erfin dung eine Kommunikationsvorrichtung, die zumindest entweder den oben beschriebenen Induktor, den oben beschriebenen Kon densator, das oben beschriebene dielektrische Filter oder den oben beschriebenen Oszillator aufweist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B schematische Darstellungen, die den Aufbau eines dielektrischen Resonators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die den Aufbau ei nes dielektrischen Resonators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die den Aufbau ei nes dielektrischen Resonators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die den Aufbau ei nes dielektrischen Filters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5A und 5B schematische Darstellungen, die den Aufbau von dielektrischen Filtern gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 6A und 6B schematische Darstellungen, die den Aufbau eines Induktors und eines Kondensators gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung zeigen;

Fig. 7 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Anwendung des dielektrischen Resonators für eine Fin-Leitung zeigt;

Fig. 8 eine schematische Darstellung, die ein Muster ei nes rechteckigen spiralförmigen Schlitzes zeigt;

Fig. 9A bis 9C schematische Darstellungen, die ein weite res Muster eines rechteckigen spiralförmigen Schlitzes zeigen;

Fig. 10 eine schematische Darstellung, die den Aufbau ei nes Oszillators zeigt;

Fig. 11 eine Draufsicht, die einen weiteren Aufbau eines dielektrischen Resonators zeigt;

Fig. 12A und 12B Graphen, die Änderungsmuster der Schlitz breite des dielektrischen Resonators zeigen;

Fig. 13 eine Draufsicht, die einen weiteren Aufbau des di elektrischen Resonators zeigt;

Fig. 14 eine Draufsicht, die einen weiteren anderen Aufbau des dielektrischen Resonators zeigt;

Fig. 15 eine Schnittansicht, die noch einen weiteren Auf bau des dielektrischen Resonators zeigt;

Fig. 16 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Kommunika tionsvorrichtung zeigt;

Fig. 17 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer elektromagnetischen Feldverteilung in einer geraden Schlitzleitung zeigt;

Fig. 18 eine schematische Darstellung, die die Intensi tätsverteilung des magnetischen Felds in der Nähe der Schlitzleitung zeigt;

Fig. 19A und 19B Diagramme, die Aufbauparameter, die zur Berechnung des Leiterverlusts in der Schlitzlei tung verwendet werden, zeigen; und

Fig. 20 eine schematische Darstellung, die den Aufbau ei nes dielektrischen Duplexers gemäß der vorliegen den Erfindung zeigt.

Der Aufbau eines dielektrischen Resonators gemäß einem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird be zugnehmend auf die Fig. 1A und 1B beschrieben. Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die primäre Teile des dielek trischen Resonators zeigt, während Fig. 1B eine perspektivi sche Ansicht ist, die eine Verteilung von Strömen, die in der Nähe der Schlitze fließen, ist. Die Schlitze sind Regio nen zwischen Teilen einer Elektrode, in denen der dielektri sche Körper exponiert (nicht von einer Elektrode bedeckt) ist. Gemäß den Fig. 1A und 1B besitzt ein dielektrisches Substrat 1 eine Schlitzelektrode 2 mit einem spiralförmigen Schlitz auf der Oberseite desselben, und besitzt eine Ab schirmungselektrode 5, die auf im wesentlichen der gesamten Unterseite desselben gebildet ist. Eine obere Abschirmungs elektrode 3 ist in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des dielektrischen Substrats 1 vorgesehen. Eine Schlitzleitung, die obere Abschirmungselektrode 3, die Abschirmungselektrode 5, eine Luftschicht zwischen der Schlitzleitung und der obe ren Abschirmungselektrode 3, und eine dielektrische Schicht zwischen der Schlitzleitung und der Abschirmungselektrode 5 bilden einen Resonator. In der peripheren Region der Schlitzleitung ist ein elektromagnetisches Feld in der di elektrischen Schicht ebenso wie in der äußeren Luftschicht verteilt.

Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, ist das innere Ende des Schlitzes ein Kurzschlußende, während das äußere Ende desselben ein Leerlaufende ist. Wenn die Resonanzwellenlänge des Resonators als λ_g bezeichnet wird, ist es bevorzugt, daß die Länge des Schlitzes λ_g/4 oder λ_g/2 ist. Der Grund hier für ist oben beschrieben.

Wenn die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle, die in der Luftschicht verteilt ist, als λ₀ bezeichnet wird, ist es bevorzugt, daß die obere Abschirmungselektrode 3 hinsicht lich des Abschirmungseffekts innerhalb λ₀/2 von der Schlitz elektrode 2 vorgesehen ist. Ein solches Vorsehen der oberen Abschirmungselektrode 3 blockiert die Strahlung von Wellen nach außen und den Einfall von Wellen von außen, wodurch die Vorrichtung als ein dielektrischer Resonator wirksam ist.

In Fig. 1B stellen durchgezogene Pfeile die Richtung eines Stroms dar, der an einem äußeren Umfang (Rand) der Spirale induziert wird, während gestrichelte Pfeile die Richtung eines Stroms darstellen, der an einem inneren Umfang (Rand) derselben induziert wird. Da Ströme, die entgegengesetzte Richtungen aufweisen, so eng zwischen benachbarten Schlitzen fließen, werden Ströme, die zwischen benachbarten Schlitzen fließen, über die gesamte Schlitzleitung ausgeglichen. Daher ist der Leiterverlust zwischen benachbarten Teilen der Schlitzleitung stark reduziert.

Um den obigen Ausgleicheffekt zu überprüfen, wird die Inten sität eines magnetischen Felds, das durch drei in nächster Nähe zueinander angeordnete Schlitzleitungen bewirkt wird, unter Verwendung einer Finite-Elemente-Methode (FEM) berech net, wie in Fig. 18 gezeigt ist. In Fig. 18 ist der obere Teil der schematischen Darstellung ein Graph, der die Ver teilung der magnetischen Feldintensität zeigt; der mittlere Teil der schematischen Darstellung ist eine Querschnittsan sicht, die drei parallele Schlitzleitungen zeigt; und der untere Teil des Diagramms ist eine Draufsicht der drei pa rallelen Schlitzleitungen. In diesem Fall sein angenommen, daß elektromagnetische Wellen mit der gleichen Phase in je der der drei Schlitzleitungen angelegt werden. Die Anord nungsparameterwerte (Aufbauparameterwerte), die in Fig. 18 gezeigt sind, sind verwendet.

Wie aus dem oberen Teil der schematischen Darstellung zu er kennen ist, fließt Strom an den Kanten der Elektroden extrem dicht, während die Stromdichte von den Kanten weg drastisch abnimmt. Die magnetische Feldintensität in einer Region "B" ist beträchtlich geringer als in einer Region "A". Die Re gion "A" ist eine Region, außerhalb der kein weiterer Schlitz angeordnet ist. Folglich ist es klar, daß die Strom dichte zwischen benachbarten Schlitzen sehr gering wird, wo durch der Leiterverlust stark reduziert wird.

Um die obige Wirkung zu bekräftigen, stellten die Erfinder einen Resonator mit der Struktur, die in Fig. 1 gezeigt ist, her. Das Leerlaufende des Resonators wurde mit einem Leer laufende eines weiteren Resonators verbunden, um einen ein zelnen Resonator zu bilden. Die Breite des Schlitzes betrug 20 µm, während die Resonanzfrequenz des jeweiligen Resona tors 70 GHz betrug. Somit betrug die unbelastete Güte Q des Resonators 100.

Ferner wurde ein Vergleichsresonator hergestellt. Der Ver gleichsresonator verwendete eine Schlitzleitung, deren Brei te 20 µm betrug, und deren Länge die gleiche war wie die der kombinierten Schlitzleitungen des obigen Resonators, wobei der Schlitz jedoch geradlinig war. Die unbelastete Güte Q des Vergleichsresonators betrug 40.

Der Aufbau eines dielektrischen Resonators gemäß einem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird be zugnehmend auf Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 ist eine perspek tivische Ansicht, die die primären Teile des dielektrischen Resonators zeigt. Ein dielektrisches Substrat 1 besitzt eine Schlitzelektrode 2a mit spiralförmigen Schlitzen, die auf der oberen Fläche desselben gebildet sind. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt der Schlitz ein Leerlaufende an dem inneren Ende desselben, das kreisförmig ist und keine Elek trode aufweist, und besitzt ein Kurzschlußende an dem äuße ren Ende desselben. Wenn die Wellenlänge in der Schlitzlei tung als λ_g bezeichnet wird, beträgt die Schlitzlänge λ_g/4, wodurch ein Viertel-Wellenlängen-Resonator aufgebaut ist.

Obere und untere Abschirmungselektroden 3 und 4 sind ober halb bzw. unterhalb des dielektrischen Substrats 1 innerhalb einer halben Wellenlänge von der Schlitzelektrode 2a vorge sehen. Das Vorsehen der oberen und der unteren Abschirmungs elektroden 3 und 4 blockiert die Strahlung von Wellen nach außen und den Einfall von Wellen von außen, wodurch die Vor richtung als ein dielektrischer Resonator wirksam ist.

Indem das äußere Ende des spiralförmigen Schlitzes als ein Kurzschlußende ausgebildet wird, ist es einfach, den Schlitz mit einer äußeren Schaltung zu koppeln, da ein Punkt maxima ler magnetischer Intensität außerhalb der Spirale existiert. Indem beispielsweise eine koaxiale Sonde in der Nähe des Kurzschlußendes vorgesehen wird, findet eine Magnetfeldkopp lung zwischen der koaxialen Sonde und der Schlitzleitung statt.

Die untere Abschirmungselektrode 4 liegt nicht notwendiger weise vor, wenn eine Abschirmungselektrode auf im wesentli chen der gesamten unteren Oberfläche des dielektrischen Sub strats 1 in Fig. 2 gebildet ist, auf die gleiche Art und Weise, wie es gemäß den Fig. 1A und 1B der Fall war.

Der Aufbau eines dielektrischen Resonators gemäß einem drit ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird be zugnehmend auf Fig. 3 beschrieben. Gemäß Fig. 3 besitzt ein dielektrisches Substrat 1 eine Schlitzelektrode 2b auf der oberen Fläche desselben. Eine obere Abschirmungselektrode 3 ist in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des dielektri schen Substrats 1 vorgesehen. Die Schlitzelektrode 2b mit den spiralförmigen Schlitzen, die dielektrische Schicht des dielektrischen Substrats 1 und die äußere Luftschicht bilden eine Schlitzleitung.

Die Schlitze der spiralförmigen Elektrode 2b besitzen eine Konfiguration, bei der zwei Schlitze, deren Rotationsrich tungen identisch sind, verbunden sind, während dieselben eine punktsymmetrische Beziehung aufweisen. Diese Schlitz leitung besitzt Kurzschlußenden an zwei inneren Enden B1 und B2 der spiralförmigen Schlitze. Die Länge der Schlitzleitung beträgt λ_g/2, so daß die Symmetrieachse A (der Symmetrie punkt) äquivalent zu einem Leerlaufende ist, wodurch ein Halb-Wellenlängen-Resonator aufgebaut ist.

Indem somit zwei Spiralen benachbart zueinander vorgesehen sind, deren Rotationsrichtungen identisch sind, werden die Richtung des Stroms, der an einem Schlitz in der Nähe der Region, die durch "A" angezeigt ist, induziert wird, und die Richtung des Stroms, der an benachbarten Schlitzen auf bei den Seiten des Schlitzes induziert wird, ausgeglichen. Daher kann der Leiterverlust aufgrund des Skineffekts an einem Abschnitt, in dem diese drei Schlitze benachbart zueinander sind, reduziert sein. Folglich kann der Raum, der durch die Schlitze auf dem dielektrischen Substrat besetzt wird, ver glichen mit der spiralförmigen Schlitzleitung, die einen einzelnen Spiralverlauf aufweist, reduziert sein, was ermög licht, daß die gesamte Vorrichtung weiter miniaturisiert wird.

Indem ferner die dielektrische Konstante des dielektrischen Substrats reduziert wird, kann durch eine Verringerung der Länge, die in Fig. 3 durch "L" dargestellt ist, mehr elek tromagnetische Energie in dem dielektrischen Substrat ein geschlossen werden, was die Strahlung von elektromagneti scher Energie nach außen reduziert.

Der Aufbau eines dielektrischen Filters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird bezug nehmend auf Fig. 4 beschrieben.

Ein dielektrisches Substrat 1 besitzt eine Schlitzelektrode 2c auf der oberen Fläche (gemäß der Ansicht von Fig. 4) der selben und eine Schlitzelektrode 7, deren Muster identisch zu dem der Schlitzelektrode 2c ist (Spiegelsymmetrie), an der unteren Fläche desselben. Durch das Vorsehen der Schlitzelektroden 2c und 7 an beiden Flächen des dielektri schen Substrats wird eine Schlitzleitung mit einer Doppel schlitzstruktur aufgebaut. Die Schlitzelektrode 2c besitzt eine Struktur, bei der zwei Spiralen, deren Rotationsrich tungen entgegengesetzt sind, derart verbunden sind, daß diese zwei Spiralen eine achsensymmetrische Beziehung auf weisen. Diese Schlitzleitung besitzt Kurzschlußenden an inneren Enden B1 und B2 der zwei Spiralen, wobei die Lei tungslänge λ_g/2 beträgt, so daß eine Symmetrieachse A' ein äquivalenter Leerlauf ist, wodurch ein Halb-Wellenlängen- Resonator gebildet ist.

Das dielektrische Substrat 1 besitzt eine Koplanarleitung, die durch die Struktur der Schlitzelektrode 2c auf der obe ren Fläche gebildet ist, wobei der Mittelleiter der Kopla narleitung angeordnet ist, um senkrecht zu Schlitzen in der Region A' zu sein. Die Koplanarleitung besitzt eine Masse elektrode an der unteren Fläche desselben. Dieser Aufbau ermöglicht, daß eine elektrische Feldkopplung zwischen der Koplanarleitung und der Schlitzleitung stattfindet, was ein dielektrisches Filter erzeugt, das die Koplanarleitung als eine Signaleingabe/Ausgabe-Einheit aufweist. Dieses Filter ist auf die gleiche Art und Weise wirksam wie die äquivalen te Schaltung eines Bandsperrfilters (BEF; BEF = band Erase filter), das mit einem einstufigen Einfangresonator zwischen einer Übertragungsleitung und Masse versehen ist.

Wenn zwei Schlitze angeordnet sind, um eine achsensymmetri sche Beziehung aufzuweisen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist es einfach, die Eingabe/Ausgabe-Schaltung zu der Linie der Symmetrieachse zu liefern, da eine Region, in der die äuße ren Umfänge (Enden) der zwei Schlitze miteinander verbunden sind, von einer Spiralschlitzregion getrennt ist. Folglich ist die Anpassung zwischen dem Filter und der Eingabe/Ausga be-Schaltung erhöht.

Der Aufbau eines dielektrischen Filters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird bezug nehmend auf die Fig. 5A und 5B beschrieben.

Gemäß Fig. 5A sind Resonatoren R1 und R2, die unter Verwen dung von Schlitzleitungen aufgebaut sind, jeweils identisch zu dem Resonator, der in Fig. 4 gezeigt ist. Durch das Vor sehen der zwei Schlitzleitungen benachbart zueinander findet eine Magnetfeldkopplung statt. Folglich bildet ein zweistu figer Resonator ein dielektrisches Filter, das Bandpaßcha rakteristika aufweist, wobei Tore #1 und #2 unter Verwendung von Koplanarleitungen als Eingabe/Ausgabe-Einheiten verwan det sind.

Gemäß Fig. 5B sind Resonatoren R1, R2 und R3, die unter Ver wendung von Schlitzleitungen aufgebaut sind, jeweils iden tisch zu dem Resonator, der in Fig. 4 gezeigt ist. Durch das Vorsehen der drei Schlitzleitungen benachbart zueinander in der oben genannten Reihenfolge findet eine Magnetfeldkopp lung in einer Region einer Schlitzleitung in nächster Nach barschaft zu einer anderen Schlitzleitung statt. Folglich bildet ein dreistufiger Resonator ein dielektrisches Filter mit Bandpaßcharakteristika, wobei Tore #1 und #2 unter Ver wendung von Koplanarleitungen als Eingabe/Ausgabe-Einheiten verwendet sind.

Der Aufbau eines Induktors und eines Kondensators gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung wird bezugnehmend auf die Fig. 6A und 6B beschrieben.

Gemäß Fig. 6A besitzt ein dielektrisches Substrat 1 eine Spiralschlitzelektrode 2d auf der oberen Fläche desselben und eine obere Abschirmungselektrode 3 in einem vorbestimm ten Abstand oberhalb des dielektrischen Substrats 1. Wenn die Wellenlänge der Schlitzleitung λ_g beträgt, wird die Länge der Schlitzleitung bestimmt, um nicht größer als λ_g/8 zu sein. Das innere Ende der Schlitzleitung ist ein Kurz schlußende.

Wenn das zeitliche Mittel der elektrischen Energie W_e der Schlitzleitung und das zeitliche Mittel der magnetischen Energie W_m der Schlitzleitung bei dem Aufbau, der in Fig. 6A gezeigt ist, der Beziehung W_m » W_e genügen, ist die Schlitzleitungsschaltung gesehen von dem äußeren Ende der Schlitzleitung als ein konzentriertes induktives Schalt kreiselement wirksam.

Gemäß Fig. 6B wird die Länge der Schlitzleitung bestimmt, um nicht größer als λ_g/8 zu sein, während das innere Ende der Schlitzleitung ein Leerlaufende ist. Der Rest des Aufbaus gemäß Fig. 6B ist identisch zu dem in Fig. 6A. Bei dem Auf bau in Fig. 6B wird die Beziehung W_m « W_e erhalten, wobei die Schlitzleitung gesehen von dem äußeren Ende der Schlitz leitung als ein konzentriertes kapazitives Schaltkreisele ment wirksam ist.

Fig. 7 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die den Aufbau eines dielektrischen Resonators gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Gemäß Fig. 7 ist das dielektrische Substrat 1 innerhalb eines rechteckigen Wellenleiters angeordnet, wodurch eine Fin-Leitung aufgebaut ist. Das dielektrische Substrat 1 besitzt eine Schlitzelek trode 2f an der Oberseite desselben, wie aus Fig. 7 zu sehen ist. Die Struktur der Schlitzelektrode 2f ist identisch zu der entsprechenden Schlitzelektrode, die in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Struktur ermöglicht, daß die Fin-Leitung, die den dielektrischen Resonator aufweist, aufgebaut wird, und er möglicht ferner, daß der dielektrische Resonator als ein Bandpaßfilter wirksam ist, das ermöglicht, daß ein Resonanz frequenzsignal des dielektrischen Resonators durchgelassen wird.

Gemäß den obigen Ausführungsbeispielen sind Beispiele be schrieben, bei denen ein spiralförmiger Schlitz, dessen Krümmung sich monoton ändert, in einer allgemein kreisför migen Region gebildet ist. Alternativ kann der Schlitz eine rechteckige Spiralform aufweisen, die in einer allgemein rechteckigen Region gebildet ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Folglich ermöglicht eine solche Form, daß ein Raum für eine Schlitzleitung, die die erforderliche Länge aufweist, si chergestellt ist, selbst wenn der zur Verfügung gestellte Raum begrenzt ist, was die Fläche reduzieren kann, die durch den spiralförmigen Schlitz auf dem dielektrischen Substrat besetzt wird.

Fig. 9A zeigt eine Modifikation des rechteckigen Spiral schlitzes, der in Fig. 8 gezeigt ist; Fig. 9B zeigt die Bie gung des eingekreisten Teils des Spiralschlitzes in Fig. 9A; und Fig. 9C zeigt die Biegung des eingekreisten Teils in Fig. 8. Wenn die Schlitzbreite eines geradlinigen Teils der Schlitzleitung und die eines gebogenen Teils der Schlitzlei tung identisch sind, wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird, da der innere Stromweg L_in des Schlitzes und der äußere Stromweg L_out des Schlitzes einen physikalischen Wegunterschied er zeugen, das Auftreten eines Störmodes (spurious mode) unter stützt. Folglich ist, wie in Fig. 9B gezeigt ist, die Schlitzbreite des gebogenen Teils auf eine geringere als die des geradlinigen Teils verringert, so daß der Wegunterschied zwischen dem inneren Weg L_in' des Schlitzes und des äußeren Wegs L_out' des Schlitzes kleiner wird. Eine solche Struktur kann verhindern, daß der Störmode auftritt.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau ei nes Oszillators zeigt. Gemäß Fig. 10 besitzt ein dielektri sches Substrat 1 eine Schlitzelektrode 2g, die auf der obe ren Fläche desselben gebildet ist, und eine Abschirmungs elektrode 5 auf im wesentlichen der gesamten unteren Fläche desselben. Eine obere Abschirmungselektrode, die in Fig. 10 nicht gezeigt ist, ist in einem vorbestimmten Abstand ober halb des dielektrischen Substrats 1 vorgesehen. Die Schlitz elektrode 2g besitzt ein Resonatorteil und ein Schwingschal tungsteil. Bei dem Resonatorteil sind zwei Spiralschlitze mit einer achsensymmetrischen Beziehung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, vorgesehen, wodurch der Resonator unter Ver wendung einer Schlitzleitung aufgebaut ist. Bei dem Schwing schaltungsteil ist eine Koplanarleitung, oder eine andere Leitung, die unter Verwendung einer Leitungsübergangsvor richtung in eine Koplanarleitung geändert wird, mit einer Schaltung mit negativem Widerstand verbunden, die durch einen FET (Feldeffekttransistor) oder dergleichen gebildet ist. Durch das Verbinden der Schaltung mit negativem Wider stand mit dem Resonator, der durch die oben genannten Schlitzleitungen aufgebaut ist, wird ein Bandreflexionsos zillator aufgebaut.

Der Aufbau eines weiteren dielektrischen Resonators mit un gleichmäßigen Schlitzbreiten wird bezugnehmend auf die Fig. 11 und 12 beschrieben.

Fig. 11 ist eine Draufsicht, die den dielektrischen Resona tor auf einem dielektrischen Substrat zeigt. Bei dem Bei spiel, das in Fig. 3 gezeigt ist, und ähnlichen Beispielen, wird angenommen, daß die Schlitzbreite der Schlitzleitung an jeder Position der Längsrichtung derselben gleichmäßig ist. Jedoch wird bei dem Beispiel, das in Fig. 11 gezeigt ist, die Schlitzbreite von jedem Leerlaufende zu jedem Kurz schlußende größer. Neben dem Muster, in dem eine Schlitz elektrode 2h gebildet ist, sind die anderen Komponenten identisch zu den entsprechenden, die in der Fig. 3 gezeigt sind.

Wenn die Schlitzbreite der Schlitzleitung von einem Ende zum anderen gleichmäßig ist, wird die Stromdichte an dem Kurz schlußende maximal und an dem Ende des äquivalenten Leer laufs näherungsweise Null. Durch das Vergrößern der Schlitz breite der Schlitzleitung von dem Leerlaufende zu dem Kurz schlußende hin wird die Stromdichteverteilung der Schlitz leitung in der Längsrichtung gleichmäßig, was daher verhin dert, daß der Strom dicht wird. Folglich nimmt der Gesamt leiterverlust ab und der unbelastete Q-Faktor nimmt weiter zu.

Selbst wenn die Schlitzbreite geändert wird, kann, durch das Beibehalten des Abstands zwischen benachbarten Schlitzen auf einem allgemein gleichmäßigen Abstand ungeachtet der Posi tion in der Längsrichtung des Schlitzes, wie in Fig. 11 ge zeigt ist, die Ausgleichwirkung, die durch die Ströme, die durch zwei benachbarte Leitungen über die gesamte Länge der Schlitze fließen, bewirkt wird, beibehalten werden.

Die Fig. 12A und 12B zeigen Beziehungen zwischen der Breite der Schlitzleitung und der Position in der Längsrichtung des Schlitzes. Bei einem Beispiel, das durch gestrichelte Linien "a" in Fig. 12A gezeigt ist, wird, wenn die Schlitzbreite an dem Kurzschlußende 1 beträgt und die Schlitzbreite in der Mitte der Schlitzleitung (die das Ende des äquivalenten Leerlaufs ist) 0,5 beträgt, die Schlitzbreite linear dazwi schen geändert. Eine solche lineare Änderung der Schlitz breite erleichtert den Entwurf und die Herstellung der Struktur der Schlitzelektrode.

Bei dem Beispiel, das durch durchgezogene Linien "b" in Fig. 12A gezeigt ist, wird die Schlitzbreite linear von der Mitte der Schlitzleitung bis zu einem Punkt benachbart zu dem Kurzschlußende derselben geändert, wobei die Schlitzbreite von diesem Punkt in der Nachbarschaft des Kurzschlußendes an konstant ist. Wenn die Schlitzbreite zu dem Mittelpunkt der Spirale hin breiter wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist es schwierig, einen Raum für die Schlitzleitung mit einer er forderlichen Länge sicherzustellen. Indem jedoch eine obere Grenze der Schlitzbreite an einem Punkt in der Nachbarschaft jedes Endes der Schlitzleitung vorgesehen wird, kann die Schlitzleitung mit einer vorbestimmten Länge aufgebaut wer den, ohne zu bewirken, daß die Fläche, die durch die Schlitzleitung besetzt wird, zunimmt.

Bei einem Beispiel, das durch durchgezogenen Linien "b" in Fig. 12B gezeigt ist, ist eine Funktion der Schlitzbreite in der Längsrichtung der Schlitzleitung ein Muster, das durch eine Kurve von der Mitte der Schlitzleitung zu dem Kurz schlußende ausgedrückt ist. Bei diesem Beispiel ist die Funktion nach oben gewölbt. Wenn die Stromdichte der Schlitzleitung makroskopisch betrachtet wird, ist die Inten sität allgemein trigonometrisch entlang der Längsrichtung der Schlitzleitung verteilt, so daß die Stromdichte an dem Leerlaufende Null und an dem Kurzschlußende auf einem maxi malen Wert ist. Andererseits existiert, wenn die Schlitz leitung eine Spiralform aufweist und die Stromdichtevertei lung mikroskopisch betrachtet wird, eine Komponente, die sich in der lateralen Richtung ausdehnt. Die Komponente in der lateralen Richtung ändert sich in der lateralen Richtung exponentiell. Folglich wird angenommen, daß die Stromdichte in der Längsrichtung der Schlitzleitung durch eine Gesamt funktion ausgedrückt werden kann, die durch das Kombinieren der trigonometrischen Funktion mit der Exponentialfunktion erhalten wird. Das Muster, das durch "b" in Fig. 12B darge stellt ist, wird erhalten, indem die obige Stromdichtever teilung betrachtet wird. Es ist schwierig, die obige Funk tion unter Verwendung einer Gleichung auszudrücken. Das Muster der Schlitzleitung kann erhalten werden, indem eine Simulation oder dergleichen verwendet wird, so daß die Stromdichteverteilung gleichmäßig gemacht wird und eine vor bestimmte Leitungslänge in einem begrenzten Raum erhalten wird.

Das Muster, das durch gestrichelte Linien "a" in Fig. 12B gezeigt ist, ist identisch zu dem Muster, das durch "a" in Fig. 12A gezeigt ist. Wie durch "a" und "b" in den Fig. 12A und 12B dargestellt ist, wird eine wirksame Zunahme der Stromausgleichwirkung erreicht, indem bewirkt wird, daß die Schlitzbreite ein Muster ist, das sich gemäß der Position in der Längsrichtung des Schlitzes ändert, da sich die Werte der Ströme, die durch zwei benachbarte Schlitze fließen, nahe kommen.

Fig. 13 ist eine Draufsicht, die ein dielektrisches Substrat mit einem anderen dielektrischen Resonator zeigt. Bei den Beispielen, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt sind, und gleichartigen Beispielen, ist die Schlitzbreite der Schlitz leitung an jeder Position der Längsrichtung derselben gleich. Bei dem Beispiel, das in Fig. 13 gezeigt ist, wird die Schlitzbreite von dem Leerlaufende zu dem Kurzschlußende hin breiter. Neben dem Muster, in dem die Schlitzelektrode gebildet ist, sind die anderen Komponenten identisch zu den entsprechenden, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt sind. Ein solcher Aufbau bewirkt, daß der Leiterverlust abnimmt, und ferner, daß der unbelastete Q-Faktor weiter zunimmt, wodurch der Aufbau als ein Viertel-Wellenlängen-Resonator wirksam ist.

Fig. 14 ist eine Draufsicht eines dielektrischen Substrats eines weiteren anderen dielektrischen Resonators. Bei diesem dielektrischen Resonator besitzt eine spiralförmige Schlitz leitung ein Kurzschlußende an dem äußeren Umfangsende der selben und ein Leerlaufende an dem inneren Umfangsende. Bei den Beispielen, die in Fig. 2 gezeigt sind, und gleicharti gen Beispielen, ist die Schlitzbreite der Schlitzleitung an jeder Position der Längsrichtung desselben gleich. Bei dem Beispiel, das in Fig. 14 gezeigt ist, wird die Schlitzbreite von dem Leerlaufende zu dem Kurzschlußende hin größer. Neben dem Muster, in dem die Schlitzelektrode gebildet ist, sind die anderen Komponenten identisch zu den entsprechenden, die in Fig. 2 gezeigt sind. Ein solcher Aufbau bewirkt eben falls, daß der unbelastete Q-Faktor zunimmt, wodurch dieser Aufbau als ein Viertel-Wellenlängen-Resonator wirksam ist.

Bezüglich eines Kondensators oder eines Induktors kann, auf die gleiche Weise wie bei dem dielektrischen Resonator, in dem die Schlitzbreite der Schlitzleitung von dem Leerlauf ende zu dem Kurzschlußende hin basierend auf dem Aufbau, der in Fig. 6 gezeigt ist, größer gemacht wird, ein Induktor und ein Kondensator mit einem weiter reduzierten Verlust erhal ten werden.

In gleicher Weise kann bezüglich eines Filters auf die glei che Weise wie bei dem dielektrischen Resonator ein Filter mit einer weiter reduzierten Einfügedämpfung erhalten wer den, indem die Schlitzbreite der Schlitzleitung von dem Leerlaufende zu dem Kurzschlußende hin, basierend auf dem Aufbau, der beispielsweise in Fig. 4 oder Fig. 5 gezeigt ist, breiter gemacht wird.

Bei jedem Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben ist, ist die Schlitzelektrode aufgebaut, indem dieselbe zwischen der dielektrischen Schicht des dielektrischen Substrats 1 und der dielektrischen Schicht der äußeren Luft vorgesehen ist. Jedoch kann, wie beispielsweise in einer schematischen Quer schnittansicht in Fig. 15 gezeigt ist, die Schlitzelektrode derart vorgesehen sein, daß das elektromagnetische Feld zwi schen den zwei dielektrischen Schichten der oberen und der unteren Elektrode eingeschlossen ist. Das heißt, daß gemäß Fig. 15 der Aufbau eines dielektrischen Substrats 1, einer Schlitzelektrode 2 auf der oberen Fläche desselben, und einer Abschirmungselektrode 5 auf der unteren Fläche des selben identisch zu den entsprechenden Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist. Ferner ist eine weitere dielektrische Schicht aus einem dielektrischen Sub strat 1' auf der Schlitzelektrode 2 vorgesehen und besitzt eine Abschirmungselektrode 6, die auf der äußeren Fläche desselben gebildet ist. In diesem Fall können die dielektri schen Konstanten der dielektrischen Substrate 1 und 1' iden tisch sein oder nicht.

Fig. 20 zeigt ein Beispiel eines Duplexers gemäß der vorlie genden Erfindung. Das Filter, das in Fig. 5A gezeigt ist, ist als ein Sendefilter und als ein Empfangsfilter verwen det. Die Bezugszeichen Tx, Rx, ANT bezeichnen ein Sende signal-Eingangstor, ein Empfangssignal-Ausgangstor bzw. ein Sende/Empfangs-Eingangs/Ausgangs-Tor.

Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Kommu nikationsvorrichtung unter Verwendung des obigen dielektri schen Filters und Oszillators zeigt. Ein Mischer MIXa modu liert ein Frequenzsignal, das erhalten wird, indem bewirkt wird, daß ein Frequenzteiler (Synthesizer) DIV eine Schwing frequenz, die durch einen Oszillator OSC erzeugt wird, durch ein Modulationssignal teilt. Es wird erlaubt, daß ein Über tragungsfrequenzsignal des modulierten Signals durch ein Bandpaßfilter BPFa gelangt und durch einen Verstärker AMPa leistungsmäßig verstärkt wird, wobei das verstärkte Signal über einen Duplexer DPX von einer Antenne ANT nach außen gesendet wird. Ein Bandpaßfilter BPFb ermöglicht, daß ein Empfangsfrequenzsignal eines Eingangssignals von dem Duple xer DPX durch dasselbe gelangt, wobei ein Verstärker AMPb das empfangene Signal verstärkt. Ein Mischer MIXb mischt ein Frequenzsignal von einem Bandpaßfilter BPFc mit dem empfan genen Signal in ein Zwischenfrequenzsignal IF.

Der dielektrische Duplexer, der den Aufbau gemäß Fig. 20 aufweist, kann als ein Duplexer DPX verwendet werden. Die dielektrischen Filter, die den Aufbau gemäß den Fig. 5A und 5B aufweisen, können als Bandpaßfilter BPFa, BPFb und BPFc, die in Fig. 16 gezeigt sind, verwendet werden, wobei der Oszillator, der den Aufbau, der in Fig. 10 gezeigt ist, auf weist, als der Oszillator OSC verwendet werden kann. Diese dielektrischen Filter und der Oszillator werden auf ein Schaltungssubstrat einer Hochfrequenzschaltungseinheit mit tels der Oberflächenbefestigungstechnologie befestigt. Folg lich kann eine kompakte Kommunikationsvorrichtung aufgebaut werden.

Bezüglich des obigen Induktors und Kondensators wird auf die gleiche Weise wie in dem Fall der dielektrischen Filter und des Oszillators eine Kommunikationsvorrichtung aufgebaut, indem Induktoren und Kondensatoren auf einem Schaltungssub strat der Hochfrequenzschaltungseinheit mittels der Oberflä chenbefestigungstechnologie befestigt werden.

Claims

1. Dielektrischer Resonator mit folgenden Merkmalen:
einer Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmi gen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder innerhalb der dielek trischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einem Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbestimm ten Abstand von der Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) vorgesehen ist,
wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung ver wendet ist.

2. Dielektrischer Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem die Breite der Schlitzleitung in der Nähe eines Kurz schlußendes derselben größer ist als in der Nähe eines Leerlaufendes derselben.

3. Dielektrischer Resonator gemäß Anspruch 2, bei dem die Breite der Schlitzleitung über die gesamte Länge von dem Leerlaufende der Schlitzleitung bis zu dem Kurz schlußende derselben geändert wird.

4. Dielektrischer Resonator gemäß Anspruch 3, bei dem die Breite der Schlitzleitung auf eine gekrümmte Art und Weise entsprechend einer Position in der Längsrichtung derselben variiert wird.

5. Dielektrischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem:
ein Ende der Schlitzleitung ein Kurzschlußende und das andere Ende derselben ein Leerlaufende ist; und
die Schlitzleitung als eine Viertel-Wellenlänge-Reso nanzleitung verwendet ist.

6. Dielektrischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem:
ein äußeres umfangsmäßiges Ende der Schlitzleitung ein Kurzschlußende ist; und
die Schlitzleitung als eine Viertel-Wellenlänge-Reso nanzleitung oder als eine Halb-Wellenlänge-Resonanz leitung verwendet ist.

7. Dielektrischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem:
die Schlitzelektrode (2b; 2f; 2h) zwei spiralförmige Schlitze aufweist, deren äußere umfangsmäßige Enden miteinander verbunden sind, so daß eine punktsymmetri sche Beziehung zwischen denselben vorliegt; und
die inneren umfangsmäßigen Enden der zwei Schlitze je weils als Kurzschlußenden der Schlitzleitung verwendet sind.

8. Dielektrischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem:
die Schlitzelektrode (2c) zwei spiralförmige Schlitze aufweist, deren äußere Umfangsenden miteinander ver bunden sind, so daß eine achsensymmetrische Beziehung zwischen denselben vorliegt; und
die inneren umfangsmäßigen Enden der zwei Schlitze je weils als Kurzschlußenden der Schlitzleitung verwendet sind.

9. Dielektrischer Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Schlitz eine spiralförmige Form aufweist, die durch das Deformieren des Gesamtgebildes desselben in eine im wesentlichen rechteckige Form er halten wird.

10. Induktor mit folgenden Merkmalen:
einer Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmi gen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder innerhalb der dielek trischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einem Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbestimm ten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, wobei:
ein Ende der Schlitzleitung ein Kurzschlußende ist; und
die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel ei ner Übertragungswellenlänge der Schlitzleitung be trägt.

11. Induktor gemäß Anspruch 10, bei dem die Breite der Schlitzleitung in der Nähe eines Kurzschlußendes der selben größer ist als in der Nähe eines Leerlaufendes derselben.

12. Kondensator mit folgenden Merkmalen:
einer Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmi gen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder innerhalb der dielek trischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einem Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbestimm ten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, wobei:
ein Ende der Schlitzleitung ein Leerlaufende ist; und
die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel einer Übertragungswellenlänge des Schlitzes beträgt.

13. Kondensator gemäß Anspruch 12, bei dem die Breite der Schlitzleitung in der Nähe eines Kurzschlußendes der selben größer ist als in der Nähe eines Leerlaufendes derselben.

14. Dielektrisches Filter mit folgenden Merkmalen:
einer Signaleingabe/Ausgabe-Einheit; und
einem dielektrischen Resonator mit folgenden Merkma len:einer Schlitzleitung, die durch das Vorsehen ei ner Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder in nerhalb der dielektrischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einem Abschirmungsleiter (3), der in einem vor bestimmten Abstand von der Schlitzelektrode vor gesehen ist,
wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung verwendet ist.

15. Oszillator mit folgenden Merkmalen:
einer Schaltung mit negativem Widerstand; und
einem dielektrischen Resonator mit folgenden Merk malen:
einer Schlitzleitung, die durch das Vorsehen ei ner Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder in nerhalb der dielektrischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einem Abschirmungsleiter (3), der in einem vor bestimmten Abstand von der Schlitzelektrode vor gesehen ist;
wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung verwendet ist;
wobei die Schaltung mit negativem Widerstand und der dielektrische Resonator gekoppelt sind.

16. Kommunikationsvorrichtung mit einem Induktor, der fol gende Merkmale aufweist:
eine Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmi gen Schlitz entweder auf einer äußeren Fläche einer dielektrischen Schicht (1) oder innerhalb der dielek trischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einen Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbestimm ten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, wobei:
ein Ende der Schlitzleitung ein Kurzschlußende ist; und
die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel einer Übertragungswellenlänge der Schlitzleitung be trägt.

17. Kommunikationsvorrichtung mit einem Kondensator, der folgende Merkmale aufweist:
eine Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiralförmi gen Schlitz entweder auf einer äußeren Oberfläche ei ner dielektrischen Schicht (1) oder innerhalb der di elektrischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einen Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbestimm ten Abstand von der Schlitzelektrode vorgesehen ist, wobei:
ein Ende der Schlitzleitung ein Leerlaufende ist; und
die Länge des Schlitzes nicht mehr als ein Achtel einer Übertragungswellenlänge der Schlitzleitung be trägt.

18. Kommunikationsvorrichtung mit einem dielektrischen Filter, das folgende Merkmale aufweist:
eine Signaleingabe/Ausgabe-Einheit; und
einen dielektrischen Resonator, der folgende Merkmale aufweist:
eine Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiral förmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Flä che einer dielektrischen Schicht (1) oder inner halb der dielektrischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einen Abschirmungsleiter, der in einem vorbe stimmten Abstand von der Schlitzelektrode vorge sehen ist,
wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung verwendet ist.

19. Kommunikationsvorrichtung mit einem Oszillator, der folgende Merkmale aufweist:
eine Schaltung mit negativem Widerstand; und
einen dielektrischen Resonator, der folgende Merkmale aufweist:
eine Schlitzleitung, die durch das Vorsehen einer Schlitzelektrode (2; 2a bis 2h) mit einem spiral förmigen Schlitz entweder auf einer äußeren Flä che einer dielektrischen Schicht (1) oder inner halb der dielektrischen Schicht (1) aufgebaut ist; und
einen Abschirmungsleiter (3), der in einem vorbe stimmten Abstand von der Schlitzelektrode vorge sehen ist;
wobei die Schlitzleitung als eine Resonanzleitung verwendet ist;
wobei die Schaltung mit negativem Widerstand und der dielektrische Resonator gekoppelt sind.