[发明专利]高频低损失电极

说明书

本发明涉及一种用于在微波以及毫米波段工作的传输线和谐振器(它们都主要用于无线电通信、传输线、高频谐振器、高频滤波器、天线共用装置和通信设备，每一个都包含有高频低损失电极)中的高频低损失电极。

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，本发明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。

本发明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。

本发明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。

根据本发明，提供了第一高频低损失电极，它包含主导体，以及至少一个沿主导体的侧面形成的分导体，至少一个具有多层结构(其中薄膜导体和薄膜介质交替层叠)的分导体。

较好地，在本发明的第一高频低损失电极中，最接近分导体外侧的分导体具有小于在应用频率处的集肤深度的(π/2)倍的宽度。相应地，可以减小位于最接近外侧的分导体中的无效电流。更具体地说，为了减小位于最接近外侧的分导体中的无效电流，将分导体的宽度设置在小于在应用频率处的集肤深度δ的π/3倍。

更具体地说，在本发明的第一个高频低损失电极中，当高频低损失电极包括多个分导体时，每一个分导体的宽度小于在应用频率处的集肤深度δ的π/2倍。

再具体地说，在本发明的第一个高频低损失电极中，当高频低损失电极包括多个分导体时，多个分导体如此形成，从而其更接近于外侧的分导体更薄。相应地，导体损失可以被有效地减小。

另外，在本发明的第一个高频低损失电极中，可以在主导体和邻近主导体的分导体之间以及相邻的分导体之间分别设置分电介质。

较好地，在本发明的第一个高频低损失电极中，主导体和邻近主导体的分导体之间的间隔以及相邻的分导体之间的间隔如此形成，从而它们更接近于外侧的间隔相应于各个相邻分导体的宽度更短，目的是使大致同相的电流流过分导体。

另外，在本发明的第一个高频低损失电极中，当高频低损失电极包括分电介质时，多个分电介质可以如此形成，从而它们更接近于外侧的分电介质具有更小的介质常数。

较好的，在本发明的第一个高频低损失电极中，在具有多层结构的分导体中的薄膜导体如此形成，从而它们在更里面位置上的薄膜导体更厚。

根据本发明，提供了第二种高频低损失电极，包含主导体和沿主导体的侧面形成的多个分导体，分导体如此形成，从而它们的位于较接近于外侧的分导体具有更小的宽度，至少一个分导体具有多层结构(其中薄膜导体和薄膜电介质交替层叠)。

较好地，在本发明的第二个高频低损失电极中，将至少一个分导体的宽度设置为小于在应用频率处的集肤深度δ的π/2倍，目的是减小无效电流。

更具体地说，在本发明的第二个高频低损失电极中，至少一个分导体的宽度设置为小于在应用频率处的集肤深度δ的π/3倍，目的是进一步减小无效电流。