[发明专利]谐振器、振荡器和通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用机械谐振的谐振器、使用该谐振器的振荡器和具备该振荡器的通信装置。 

背景技术

随着近年来无线通信技术的发展，要求利用无线通信技术的通信机器小型化和重量轻。对于以前难于小型化的RF信号处理部分则使用半导体所使用的微细加工技术，并利用制作微细机械结构的微型机电系统(MEMS)技术。 

其一就有利用机械谐振的机械谐振器。利用该机械谐振器的滤波器、振荡器、混频器等RF元件由于能小型并集成化，所以期待应用于通信领域。专利文献1、2中公开了机械谐振器的技术。 

专利文献1：日本特开2006-33740号公报 

专利文献2：美国专利第6249073号说明书 

在利用谐振器例如制作振荡器时，需要插入损失少且谐振器的Q值高。由于机械谐振器的阻抗高，所以需要把相同的谐振元件并列连接，即进行并列化来降低阻抗，但由并列化而谐振器的Q值降低。 

作为利用机械振动而使并列谐振器的Q值下降的原因能举出下面两个。(1)是并列谐振器内各个单位谐振器元件的特性有偏差(2)是振动部的动能通过支承部向基板漏损。该(2)在单体的谐振器也是一样。说明上述的两个原因。 

详述(1)的原因。为了减少机械谐振器的插入损失则需要把相同的谐振器元件并列化以降低阻抗。在把单位谐振器并列化时一般如图25所示那样，考虑把多个谐振器元件配列成纵横阵列状来进行并列化。图25A、图25B所示的并列谐振器1就是把图26所示的单位谐振器元件2配列成阵列状的结构。 

如图26所示，谐振器元件2在基板3上形成输入电极(所谓的输入信号线)4和输出电极(所谓的输出信号线)5，相对输入输出电极4、5而经由空间6配置中空支承的振动部(所谓梁)7。振动部7的两端由配线层9上的支承部8(8A、8B)所支承，形成与输入输出电极4、5交叉。如图25A、图25B所示，并列谐振器1在共同基板3上阵列状配列了多个谐振器元件2(参照图26)，把每一行振动部7的支承部8A、8B由具有导电性的台座9连接，把最终端的台座9按每各行连接而把各个振动部7共通地连接。向振动部7供给DC偏压V。另一方面，把与振动部7交叉配置的输入电极4之间、输出电极5之间共通连接。

图25的结构中，各个谐振器元件2若看其谐振特性，则在阵列状的外周部和中心部产生谐振频率的偏差。作为产生谐振频率偏差的原因有两点：作用在振动部(所说的振动部7)上的应力与在中心部和外周部的应力是不同的、在谐振器元件2的制造处理中容易在阵列的中心部与外周部产生膜厚度(特别是振动部的膜厚度)等结构上的偏差。 

这样，当在并列谐振器1内在波数上有分布，则与单体的谐振器相比Q值降低。为了防止并列化时的Q值降低则需要减少并列谐振器内的谐振频率偏差。但在阵列状配置谐振器元件2时，难于消除作用在振动部的应力的不同和谐振器元件在结构上的偏差等。 

详述(2)的原因。为了提高谐振器的Q值，使振动部分的动能不向基板漏损是重要的。在阵列状配列的谐振器元件2中，各振动部7以与相邻的谐振器元件2的振动部7分离的形态支承在支承部8(8A、8B)上(参照图25B)。因此，各谐振器元件2振动的动能的一部分通过支承部8(8A、8B)向基板3侧漏损，使Q值降低。 

发明内容

本发明鉴于上述点而提供一种使各谐振器元件的结构和作用在各谐振器元件的应力相等而谋求提高Q值的并列化的谐振器。 

本发明提供一种使用上述谐振器的振荡器和具备该振荡器的通信装置。 

本发明的谐振器把隔着空间具有下部电极和振动部的多个谐振器元件配置成为闭合系统，并使多个谐振器元件的振动部连续而形成一体，闭合的振动部形成得使振动的波腹与波腹、波节与波节的间隔成为一定，闭合形状的振动部的长度是振动的波长的整数倍，所述振动部的支承部设置在 振动的波节处。 

本发明的谐振器在把多个谐振器元件连接的并列谐振器中把多个谐振器元件配置成闭合系统，并通过使多个谐振器元件的振动部连续而形成一体而使各谐振器元件的结构相同，使作用在各谐振器元件振动部的应力相等。 

本发明的振荡器使用谐振器的结构是，该谐振器把隔着空间具有下部电极和振动部的多个谐振器元件配置成为闭合系统，并使多个谐振器元件的振动部连续而形成一体。