传输线路和电子部件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在10GHz以下的频带构成谐振器的微波传输线路和电子部件。
【背景技术】
[0002] 在近距离无线通信或移动通信中较多使用微波频段、特别是1GHz~10GHz的频 段。对于上述通信中使用的通信装置强烈要求小型化、薄型化，并且对于该通信装置中使用 的电子部件也强烈要求小型化、薄型化。
[0003] 通常，在输送1GHz~10GHz频段的高频信号时，使用同轴线路、带状线路、微带线 路、共面线路等组合有导体和电介质而成的结构的传输线路。
[0004] 通信装置使用的电子部件中有如带通滤波器一样包含谐振器的部件。该谐振器中 有使用分布常数线路或者使用电感器和电容器的部件等，但是它们都包含传输线路。谐振 器中要求无负载Q值较大，而谐振器的无负载Q值能够通过减小谐振器的损失来增大。
[0005] 传输线路的损失包括介质损耗、导体损耗和辐射损耗。信号频率越高，趋肤效应越 显著，导体损耗会显著增大。谐振器的损失基本上由导体损耗引起。因此，为了增大谐振器 的无负载Q值，减小导体损耗是有效的。作为减小导体损耗来增大谐振器的无负载Q值的 技术，已知有专利文献1、2中记载的技术。
[0006] 在专利文献1中记载了如下技术：在对称型带线谐振器中，通过将相互间隔着电 介质而分隔开的多个条状导体电极与接地导体平行地配置，来减小条状导体电极的导体损 耗，增大谐振器的无负载Q值。
[0007] 在专利文献2中记载了如下技术：在具有带线电极的谐振器中，使带线电极为具 有由电介质层和导体层交替层叠而成的多层部、以及导体的多层电极，并且配置成构成多 层部的各层的面与接地电极的面垂直，由此减小带线电极的导体损耗，增大谐振器的无负 载Q值。
[0008] 另一方面，作为传播50GHz左右的毫米波段的电磁波的传输线路，已知有介质线 路。例如在专利文献3中记载了一种传输线路，其构成为在平行配置的2个平行导体板之 间配置高介电常数带，在2个平行导体板与高介电常数带之间配置由低介电常数材料构成 的填充电介质。在该传输线路中，电磁波的电场分布在填充电介质内。在专利文献3中，记 载了实际制成的传输线路在30GHz~60GHz的频段内为低分散的特性。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平4-43703号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开平10-13112号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2007-235630号公报
【发明内容】
[0013] 如上所述，现有的用于1GHz~10GHz频段的传输线路为使用采用了由导体制成的 电极的线路的结构。在该传输线路中即使如专利文献1、2中记载的技术那样进行增大导体 电极的表面积等对策，也难以大幅减小导体损耗。因此，在使用该传输线路的谐振器中，增 大无负载Q值是有限度的。
[0014] 另一方面，如上所述，已知有传播50GHz左右的毫米波段的电磁波的介质线路，但 是传播1GHz~10GHz频段的电磁波的介质线路并非已知。
[0015] 电磁波的波长与频率成反比。1GHz~10GHz频段的电磁波的波长为50GHz左右 的毫米波段的电磁波的波长的5倍~50倍左右。一般而言，现有的介质线路的大小随着传 播的电磁波的波长变长而增大。因此，即使假设要使用现有的介质线路来构成用于1GHz~ 10GHz频段的谐振器等电子部件，也因电子部件大型化而无法实现实用的电子部件。
[0016] 此外，在介质线路中传播的电磁波的波长因电介质的波长缩短效应而比在真空中 传播的电磁波的波长短。然而，在现有的介质线路中，不能获得大幅的波长缩短效应。例如 在专利文献3中记载了填充电介质的相对介电常数例如为4以下。如果设相对介电常数为 4,则波长缩短率为0. 5。因此，即使使用现有的介质线路，也不能因电介质的波长缩短效应 而实现电子部件的大幅的小型化。
[0017] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种传输线路和包含该传输线 路的电子部件，能够高效地传播在1GHz~10GHz范围内的1个以上频率的电磁波。
[0018] 本发明的传输线路，其包括：由第一电介质和分散在该电介质中的导体填料构成、 具有第一相对介电常数的线路部；和具有第二相对介电常数、由第二电介质构成的周围电 介质部。周围电介质部在与线路部的电磁波传播方向正交的截面中存在于线路部的周围。 上述第一相对介电常数为600以上。上述第二相对介电常数比上述第一相对介电常数小。 此外，在本申请中，相对介电常数是指复数相对介电常数的实部。此外，本发明的线路部不 限于在一个方向上传播电磁波，例如也可以如行进波和反射波那样传播在相互相反的方向 上行进的2个电磁波。
[0019] 上述第二电介质的相对介电常数可以为上述第一相对介电常数的1/10以下。
[0020] 分散在上述第一电介质的电介质中的导体填料的比例可以为上述线路部整体的 4~74体积％。
[0021] 分散在上述第一电介质中的导体填料的大小为5 μπι以下。
[0022] 此外，上述周围电介质部的至少一部分可以具有1. 02以上的相对磁导率。此外， 在本申请中，相对磁导率是指复数相对磁导率的实部。
[0023] 本发明的电子部件包含本发明的传输线路。本发明的电子部件可以包括具有 1GHz~10GHz范围内的谐振频率的谐振器。该谐振器使用本发明的传输线路而构成。
[0024] 发明效果
[0025] 在本发明的传输线路和电子部件中，由第一电介质和分散在该电介质中的导体填 料构成的线路部的相对介电常数为600以上，构成周围电介质部的第二电介质的相对介电 常数比第一相对介电常数小。由此，线路部能够高效地传播在1GHz~10GHz范围内的1 个以上频率的电磁波。因此，根据本发明，起到如下效果：能够实现高效地传播在1GHz~ 10GHz范围内的1个以上频率的电磁波的传输线路和包含该传输线路的电子部件。
【附图说明】
[0026] 图1是表示本发明的实施方式涉及的传输线路和电子部件的立体图。
[0027] 图2是表示从图1的A方向观察的电子部件的侧面图。
[0028] 图3是表示图1所示的传输线路的截面的截面图。
[0029] 图4是表示图1所示的电子部件的电路结构的电路图。
[0030] 符号说明
[0031] 1电子部件
[0032] 2传输线路
[0033] 10线路部
[0034] 20周围电介质
【具体实施方式】
[0035] (第一实施方式）
[0036] 下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，参照图1~图3来说明本发 明的第一实施方式涉及的传输线路和电子部件的结构。图1是表示本实施方式涉及的传输 线路和电子部件的立体图。图2是表示从图1的A方向观察的电子部件的侧面图。图3是 表示图1所示的传输线路的截面的截面图。
[0037] 如图1~图3所示，本实施方式涉及的电子部件1包含本实施方式涉及的传输线 路2。传输线路2包括：由第一电介质和分散在该电介质中的导体填料构成的具有第一相 对介电常数的线路部10、以及具有第二相对介电常数E2的由第二电介质构成的周围电介 质部20。线路部10传播在1GHz~10GHz范围内的1个以上频率的电磁波。周围电介质部 20在线路部10的与电磁波传播方向正交的截面中存在于线路部10的周围。在本实施方式 中，特别是在上述截面中，周围电介质部20与线路部10的外周整体接触。线路部10的第 一相对介电常数E1为600以上。第二相对介电常数E2比第一相对介电常数E1小。
[0038] 在本实施方式中，线路部10具有圆柱形状。线路部10的电磁波的传播方向是圆 柱的中心轴方向。周围电介质部20具有长方体形状。在线路部10的与电磁波的传播方向 正交的截面中，线路部10的形状是圆形，周围电介质部20的形状是长方形。这里，如图1 所示，将与上述截面中作为周围电介质部20的形状的长方形的长边平行的方向定义为X方 向，将与该长方形的短边平行的方向定义为Y方向。此外，将线路部10中电磁波的传播方 向、即作为线路部10的形状的圆柱的中心轴方向定义为Z方向。X方向、Y方向和Z方向相 互正交。图3表示与线路部10中电磁波的传播方向即Z方向正交的截面。
[0039] 周围电介质部20具有位于Z方向两端的上表面20a和下表面20b、位于X方向两 端的2个侧面20c、20d、以及位于Y方向两端的2个侧面20e、20f。
[0040] 电子部件1还具有分别配置于周围电介质部20的上表面20a、下表面20b、侧面 20e、20f的导体层3、4、5、6。导体层3在X方向的长度比上表面20a在X方向的长度小。导 体层3在Y方向的长度与上表面20a在Y方向的长度相等。导体层3仅覆盖上表面20a的 一部分。导体层4在X方向的长度比下表面20b在X方向的长度小。导体层4在Y方向的 长度与下表面20b在Y方向的长度相等。导体层4仅覆盖下表面20b的一部分。导体层5 覆盖整个侧面20e，与导体层3、4电连接。导体层6覆盖整个侧面20f，与导体层3、4电连 接。导体层3、4、5、6接地。
[0041] 电子部件1还具有导体层7,其以与导体层4隔开规定间隔地相对的方式配置在周 围电介质部20的内部。周围电介质部20的一部分位于导体层4与导体层7之间。
[0042] 线路部10在Z方向的一端与导体层7连接。导体层7具有在周围电介质