信号传输装置、滤波器及基板间通信装置的制作方法

专利名称：信号传输装置、滤波器及基板间通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用分别形成有谐振器的多个基板进行信号传输的信号传输装置、滤波器及基板间通信装置。
背景技术：
以往，已知有使用分别形成有谐振器的多个基板进行信号传输的信号传输装置。 例如，在专利文献1中公开了一种在不同基板上分别构成谐振器，并使这些谐振器相互进行电磁耦合而构成2级滤波器进行信号传输的信号传输装置。现有技术文献专利文献
专利文献1 特开2008-67012号公报
当采用如上所述的使分别形成在不同基板上的谐振器之间发生电磁耦合的结构时，在各基板之间产生电场和磁场。这时，在现有结构中所存在的问题是，存在于基板之间的空气层的厚度发生变动，谐振器之间的耦合系数或谐振频率将大幅度变化，因此，用作滤波器时其中心频率和带宽将大幅度变动。

发明内容
本发明借鉴了上述问题点，目的在于提供一种能够抑制因基板间距离的变动而引起的通过频率和通频带的变动，从而能够进行稳定的动作的信号传输装置、滤波器及基板间通信装置。本发明的信号传输装置具有第一和第二基板，在第一方向隔开间隔地彼此对置配置；第一谐振器，形成在第一基板的第一区域，具有开路端；第一屏蔽电极，在第一谐振器和第二基板之间以至少覆盖第一谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第一谐振器；第二谐振器，形成在第二基板的与第一区域相对应的区域，并具有开路端，与第一谐振器电磁耦合；第二屏蔽电极，在第二谐振器和第一基板之间以至少覆盖第二谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第二谐振器；第一谐振部，通过第一谐振器和第二谐振器电磁耦合而形成；以及第二谐振部，相对于第一谐振部沿第二方向并列地配置，与第一谐振部电磁耦合， 从而与第一谐振部之间进行信号传输。本发明的滤波器采用与上述本发明的信号传输装置相同的结构，作为滤波器进行动作。本发明的信号传输装置和滤波器还可以具有第三谐振器，形成在第一基板的第二区域，具有开路端；第三屏蔽电极，在第三谐振器和所述第二基板之间以至少覆盖第三谐振器的开路端的方式部分地覆盖第三谐振器；第四谐振器，形成在第二基板的与第二区域对应的区域，具有开路端，与第三谐振器电磁耦合；以及第四屏蔽电极，在第四谐振器和第一基板之间以至少覆盖第四谐振器的开路端的方式部分地覆盖第四谐振器。另外，第二谐振部是通过第三谐振器与第四谐振器电磁耦合而形成的。
本发明的基板间通信装置还可以在上述本发明的信号传输装置的结构中进一步具有第一信号引出电极，其形成在第一基板上，并直接与第一谐振器物理式连接、或者与第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；第二信号引出电极，其形成在第二基板上，并直接与第四谐振器物理式连接、或者与第二谐振部隔开间隔地电磁耦合，在第一基板和第二基板之间进行信号传输。在本发明的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，在第一谐振器中当谐振时电场能量集中的开路端侧被第一屏蔽电极覆盖，因此，从第一谐振器向第二基板侧产生的电场分布以第一屏蔽电极为边界而大幅度减少。对于第二谐振器而言也同样，在谐振时发生电场能量集中的开路端侧被第二屏蔽电极覆盖，因此，从第二谐振器向第一基板侧产生的电场分布以第二屏蔽电极为边界而大幅度减少。由此，通过最优化屏蔽电极的大小，就能够使构成第一谐振部的第一谐振器与第二谐振器处于主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)的状态。在第一谐振部中，第一基板和第二基板之间的空气层等之中的电场分布大幅度减少，因此，即使第一基板和第二基板之间的空气层等基板间距离发生了变动，也可以抑制第一谐振部中的谐振频率的变动。同样地，第三谐振器中，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第三屏蔽电极覆盖，因此，从第三谐振器向第二基板侧产生的电场分布以第三屏蔽电极为边界而大幅度减少。对于第四谐振器而言也同样，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第四屏蔽电极覆盖，因此，从第四谐振器向第一基板侧产生的电场分布以第四屏蔽电极为边界而大幅度减少。由此，通过最优化屏蔽电极的大小，就能够使构成第二谐振部的第三谐振器与第四谐振器处于主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)的状态。在第二谐振部中，第一基板和第二基板之间的空气层等之中的电场分布大幅度减少，因此，即使第一基板和第二基板之间的空气层等基板间距离发生了变动，也可以抑制第二谐振部中的谐振频率的变动。其结果是，基板间距离的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。在本发明的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，第一和第二谐振器也可以分别是线路型谐振器，其一端是开路端、另一端是短路端，并且开路端侧与短路端侧相比具有更宽的线路宽度。或者，第一和第二谐振器也可以分别是这样的线路型谐振器，其两端是开路端，并且开路端侧与中央部相比具有更宽的线路宽度。此外，第一屏蔽电极也可以设置为至少覆盖第一谐振器中的具有较宽的线路宽度的部分，而第二屏蔽电极也可以设置为至少覆盖第二谐振器中的具有较宽的线路宽度的部分。另外，还可以具有第一电容器电极，与第一谐振器的开路端导通，并设置在第一谐振器的开路端和第一屏蔽电极之间；第二电容器电极，与第二谐振器的开路端导通，并设置在第二谐振器的开路端和第二屏蔽电极之间。另外，还可以具有第一耦合用窗口，设置在第一谐振器和第二基板之间，用于使第一谐振器和第二谐振器发生电磁耦合；以及第二耦合用窗口，设置在第二谐振器和第一基板之间，用于使第一谐振器和第二谐振器发生电磁耦合。进而，在本发明的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，在第一谐振部中， 第一谐振器和第二谐振器以混合谐振模式进行电磁耦合从而作为整体构成以预定的谐振频率进行谐振的一个耦合谐振器，并且在所述第一和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，第一谐振器和第二谐振器分别以不同于所述预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振；在第二谐振部中，第三谐振器和第四谐振器以混合谐振模式进行电磁耦合从而作为整体构成以预定的谐振频率进行谐振的另一个耦合谐振器，并且在第一和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，第三谐振器和第四谐振器分别以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。在采用这种结构的情况下，第一基板和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与第一基板和第二基板彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此，例如，在第一基板和第二基板彼此电磁耦合的状态下以预定的谐振频率进行信号传输，而在第一基板和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下则不以预定的谐振频率进行信号传输。由此能够在使第一基板与第二基板分开的状态下防止信号(电磁波)从形成在各基板上的各谐振器泄漏出去。另外，本发明的信号传输装置或滤波器还可以具有第一信号引出电极，其形成在第一基板上，并直接与第一谐振器物理式连接、或者与第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；第二信号引出电极，其形成在第二基板上，并直接与第四谐振器物理式连接、或者与第二谐振部隔开间隔地电磁耦合，在第一基板和第二基板之间进行信号传输。另外，本发明的信号传输装置或滤波器还可以具有第一信号引出电极，其形成在第二基板上，并直接与第二谐振器物理式连接、或者与第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；第二信号引出电极，其形成在第二基板上，并直接与第四谐振器物理式连接、或者与第二谐振部隔开间隔地电磁耦合，在第二基板内进行信号传输。此外，在本发明的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，所谓的“信号传输” 并不限于进行模拟信号或数字信号等的发送/接收信号这样的信号传输，也包含电力的输送/接收这样的电力传输。发明效果
根据本发明的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置，针对第一基板和第二基板上所形成的各谐振器，采用了借助于屏蔽电极覆盖住在谐振时电场能量集中的开路端侧的谐振器结构，因此，通过最优化屏蔽电极的大小，能够使第一基板和第二基板之间处于主要利用磁场分量发生电磁耦合的状态，大幅度减少空气层等之中的电场分布。由此，即使第一基板和第二基板之间的空气层等基板间距离发生了变动，也可以抑制第一谐振部和第二谐振部之中的谐振频率的变动。其结果是，基板间距离的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。


图1是表示本发明第1实施方式中的信号传输装置(滤波器、基板间通信装置)的一个结构实例的立体图。图2是从上面观察图1所示的信号传输装置时得到的平面图。图3是将图1所示的信号传输装置中沿AA线部分的截面结构与基板各部分的电场向量E和电流向量i一起示出的剖视图。图4是将图1所示的信号传输装置中沿BB线部分的截面结构与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图5是表示1/4波长谐振器中的电场强度分布和磁场强度分布的说明图。图6是表示具有比较例的谐振器结构的基板的剖视图。
图7是表示将2个图6所示的基板对置配置的结构的剖视图。图8 (A)是表示由一个谐振器产生的谐振频率的说明图；(B)是表示由2个谐振器产生的谐振频率的说明图。图9是表示比较例的谐振器结构的具体设计实例的剖视图。图10是表示图9所示的谐振器结构中的谐振频率特性的特性图。图11是表示图1所示的信号传输装置中的第1谐振部的具体设计实例的剖视图。图12是表示图11所示的第1谐振部的具体设计值的剖视图。图13是表示图11所示的第1谐振部的具体设计值的平面图。图14是表示图11所示的第1谐振部中的谐振频率特性的特性图。图15是表示图11所示的第1谐振部中的第1基板和第2基板之间的电场强度分布的说明图。图16是表示使用了图1所示的信号传输装置的谐振器结构的滤波器的一个结构实例的立体图。图17 (A)是表示图16所示的滤波器中的第1基板的表面侧的结构的平面图，(B) 是表示第1基板的背面侧的结构的平面图。图18 (A)是表示图16所示的滤波器中的第2基板的表面侧的结构的平面图，(B) 是表示第2基板的背面侧的结构的平面图。图19是表示图16所示的滤波器中的谐振器部分的具体设计值的平面图。图20是表示图16所示的滤波器的滤波器特性的特性图。图21是表示本发明第2实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的剖视图。图22是表示本发明第3实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的剖视图。图23是表示1/2波长谐振器中的电场强度分布和磁场强度分布的说明图。图M是表示本发明第4实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的平面图。图25是表示本发明第4实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的剖视图。图沈是表示本发明第5实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的剖视图。图27是表示本发明的第6实施方式中的信号传输装置的第1结构实例的剖视图。图观是表示本发明第6实施方式中的信号传输装置的第2结构实例的剖视图。图四是表示本发明第7实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的平面图。图30是表示本发明第8实施方式中的信号传输装置的一个结构实例的剖视图。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。<第1实施方式>
图1表示出本发明第1实施方式中的信号传输装置(基板间通信装置或滤波器)的整体结构实例。图2示出从上面观察图1所示的信号传输装置所见的平面结构。图3示出图1 所示的信号传输装置中沿AA线部分的截面结构。图4示出图1所示的信号传输装置中沿 BB线部分的截面结构。本实施方式的信号传输装置具有在第1方向(图中的Z方向)上彼此对置配置的第1基板10和第2基板20。第1基板10和第2基板20是电介质基板，两者包夹着由不同于基板材料的材料所制成的层(介电常数不同的层，例如空气层)并隔开间隔(基板间距离Da) 而彼此对置配置。在第1基板10的表面侧，在第1区域中形成有第一 1/4波长谐振器11，在第2区域中形成有第三1/4波长谐振器31。如图1和图2所示，第一 1/4波长谐振器11和第三 1/4波长谐振器31在第2方向(图中的Y方向)上并列地形成。在第2基板20的背面侧， 在与形成有第一 1/4波长谐振器11的第1区域相对应的区域内形成有第二 1/4波长谐振器21，在与形成有第三1/4波长谐振器31的第2区域相对应的区域内形成有第四1/4波长谐振器41。第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41在第2方向(图中的Y方向) 上并列地形成。各1/4波长谐振器11、21、31、41均由导体所形成的电极图形构成，一端是开路端，另一端是短路端。此外，在图1中省略了形成在第1基板10和第2基板20上的各电极图形(第一 1/4波长谐振器11等)的厚度。如图2所示，各1/4波长谐振器11、21、31、41是线路型谐振器，其开路端侧与短路端侧相比具有更宽的线路宽度，并分别在开路端侧具有宽幅的导体部分11A、21A、31A、41A。 由此，各1/4波长谐振器11、21、31、41构成了阶跃阻抗谐振器(S^)。第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21被配置为彼此的开路端之间和彼此的短路端之间彼此对置。同样地，第三1/4波长谐振器31和第四1/4波长谐振器41被配置为彼此的开路端之间和彼此的短路端之间彼此对置。由此，在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下，第1基板10上的第一 1/4波长谐振器11和第2 基板20上的第二 1/4波长谐振器21就会沿第1方向彼此对置而发生电磁耦合，由此形成了第1谐振部1。另外，在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下， 第1基板10上的第三1/4波长谐振器31和第2基板20上的第四1/4波长谐振器41就会沿第1方向彼此对置而发生电磁耦合，由此形成了第2谐振部2。由此，在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下，第1和第2谐振部1、2在第2方向上并列配置。如图4所示，第1和第2谐振部1、2分别以预定的谐振频率(后文叙述的混合谐振模式下的第1谐振频率π或第2谐振频率f2)进行谐振，彼此发生电磁耦合。在第1和第 2谐振部1、2之间进行例如将预定的第1谐振频率(后文叙述的混合谐振模式下的第1谐振频率Π)作为通频带的信号传输。另一方面，在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了第1和第2谐振部1、2的各1/4波长谐振器11、21、 31,41以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率f0进行谐振。在该信号传输装置中，例如，在第1基板10侧形成第1谐振部1用的第1信号引出电极，在第2基板20侧形成第2谐振部2用的第2信号引出电极，由此，就能够在第1基板10和第2基板20之间进行信号传输。例如，在第1基板10的表面侧形成第1信号引出电极，直接与第一 1/4波长谐振器11物理式连接，使其与第一 1/4波长谐振器11直接导通。由此，能够在第1信号引出电极和第1谐振部1之间进行信号传输。另外，在第2基板 20的背面侧形成第2信号引出电极，直接与第四1/4波长谐振器41物理式连接，使其与第四1/4波长谐振器41直接导通。由此，能够在第2信号引出电极和第2谐振部2之间进行信号传输。第1谐振部1和第2谐振部2发生了电磁耦合，因此，能够在第1信号引出电极和第2信号引出电极之间进行信号传输。由此，能够在第1基板10和第2基板20这2个基板之间进行信号传输。在第1基板10的背面侧形成有第1屏蔽电极81。在第2基板20的表面侧形成有第2屏蔽电极82。第1和第2屏蔽电极81、82整体处于接地电位。第1屏蔽电极81用于对第一 1/4波长谐振器11进行局部覆盖。第1屏蔽电极81还具有用于对第三1/4波长谐振器31进行局部覆盖的第3屏蔽电极的功能。第1屏蔽电极81设置在第一 1/4波长谐振器11、第三1/4波长谐振器31和第2基板20之间，至少覆盖第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31上的各自的开路端。第1屏蔽电极81特别优选被设置为整体覆盖第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31上的开路端侧的宽幅的导体部分11A、31A。第2屏蔽电极82用于对第二 1/4波长谐振器21进行局部覆盖。第2屏蔽电极82 还具有用于对第四1/4波长谐振器41进行局部覆盖的第4屏蔽电极的功能。第2屏蔽电极82设置在第二 1/4波长谐振器21、第四1/4波长谐振器41和第1基板10之间，至少覆盖第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41上的各自的开路端。第2屏蔽电极82 特别优选被设置为整体覆盖第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41上的开路端侧的宽幅的导体部分21A、41A。在第1基板10上的第一 1/4波长谐振器11和第2基板20之间设置有第1耦合用窗口 81A，用于使构成第1谐振部1的第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21 发生电磁耦合。第1耦合用窗口 81A也发挥在第三1/4波长谐振器31和第2基板20之间使构成第2谐振部2的第三1/4波长谐振器31和第四1/4波长谐振器41发生电磁耦合的耦合用窗口的作用。第1耦合用窗口 81A形成在第1基板10上未设置第1屏蔽电极81的区域。第1耦合用窗口 81A形成在至少与第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器 31上的各自的短路端相对应的区域。在第2基板10上的第二 1/4波长谐振器21和第1基板10之间设置有第2耦合用窗口 82A，用于使构成第1谐振部1的第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21 发生电磁耦合。第2耦合用窗口 82A也发挥在第四1/4波长谐振器41和第1基板10之间使构成第2谐振部2的第三1/4波长谐振器31和第四1/4波长谐振器41发生电磁耦合的耦合用窗口的作用。第2耦合用窗口 82A形成在第2基板20上未设置第2屏蔽电极82的区域。第2耦合用窗口 82A形成在至少与第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器 41上的各自的短路端相对应的区域。[动作和作用]
在该信号传输装置中，第ι谐振部ι通过第ι基板10上的第一 1/4波长谐振器11和第2基板20上的第二 1/4波长谐振器21以后文叙述的混合谐振模式进行电磁耦合而构成了一个整体以预定的第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行谐振的耦合谐振器。并且在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下，第1基板 10上的第一 1/4波长谐振器11和第2基板20上的第二 1/4波长谐振器21各自的单独的谐振频率成为不同于预定的第1谐振频率π (或第2谐振频率f2)的其他谐振频率f0。同样地，第2谐振部2通过第1基板10上的第三1/4波长谐振器31和第2基板 20上的第四1/4波长谐振器41以后文叙述的混合谐振模式进行电磁耦合而构成了一个整体以预定的第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)进行谐振的耦合谐振器。并且在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下，第1基板10上的第三1/4波长谐振器31和第2基板20上的第四1/4波长谐振器41各自的单独的谐振频率成为不同于预定的第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)的其他谐振频率f0。因而，第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此，例如，在第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下，以第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行信号传输。另一方面，在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下以单独的其他谐振频率f0进行谐振，因此，变为在第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)下不进行信号传输的状态。由此，在第1基板 10和第2基板20充分分开的状态下，即使输入了与第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2) 频带相同的信号，该信号也会被反射，故能够防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、21、22泄漏出去。(以混合谐振模式进行信号传输的原理)
这里，说明以上述的混合谐振模式进行信号传输的原理。为了简化说明，将图6所示的在第1基板110的内部形成了 1个谐振器111的谐振器结构作为比较例。在该比较例的谐振器结构中，如图8 (A)所示，变为以1个谐振频率f0进行谐振的谐振模式。与此不同的是，如图7所示，将具有与图6所示的比较例谐振器结构相同的结构的第2基板120隔开基板间距离Da与第1基板110对置配置，并发生电磁耦合，针对该情形加以考虑。在第2基板120的内部形成有1个谐振器121。就第2基板120上的谐振器121而言，其与第1基板 110上的谐振器111结构相同，因此，在未与第1基板110电磁耦合的单独的状态下，如图8 (A)所示，变为以1个谐振频率f0进行谐振的单独的谐振模式。但是，在如图7所示的将2 个谐振器111、121电磁耦合的状态下，由于电波的漂移效应(飛$移>9効果)，将形成由第1 谐振模式和第2谐振模式组成的混合谐振模式并进行谐振，而不是以单独的谐振频率f0进行谐振，其中第1谐振模式的第1谐振频率fl比单独的谐振频率f0低，第2谐振模式的第 2谐振频率f2比单独的谐振频率f0高。如果将图7所示的在混合谐振模式下发生电磁耦合的2个谐振器111、121作为整体看作是一个耦合谐振器101，则通过并列配置同样的谐振器结构，就能够构成将第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)作为通频带的滤波器。输入该第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)附近频率的信号，就能够进行信号传输。图1 图4所示的本实施方式的信号传输装置采用的就是这种结构。在以上原理的基础上，进一步详细说明本实施方式的信号传输装置中的谐振模式。如图1的信号传输装置所示，在第1谐振部1和第2谐振部2并列配置的情况下，第1 基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与第1 基板10和第2基板20隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性也会呈现出不同的状态。因此，例如，在第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下，以包含第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)在内的通频带的频率进行信号传输。另一方面，在第1基板 10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下以包含不同于信号传输频率的单独的其他谐振频率fo在内的通频带的频率进行谐振，因此，变为在第1谐振频率 fl (或第2谐振频率f2)下不进行信号传输的状态。由此，在第1基板10和第2基板20被充分分开的状态下，即使输入了与第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)频带相同的信号， 该信号也会被反射，因而能够防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、21、22泄漏出去。然而，如图5所示，线路宽度一致的一般性的1/4波长谐振器在谐振时的电场强度分布(E)和磁场强度分布(H)呈相位彼此相差180°的正弦波状分布。因此，电场能量在开路端侧增大，磁场能量反而在短路端侧增大。特别地，在1/4波长谐振器的中央部到开路端之间集中了几乎所有电场能量，相反，在中央部到短路端之间则集中了几乎所有磁场能量。如本实施方式中的各1/4波长谐振器11、21、31、41所示，在开路端侧具有较宽的线路宽度的阶跃阻抗型谐振器的情况下，特别地，电场能量集中在宽幅的导体部分11A、21A、31A、 41A。这里，图3中示出了在上述第1谐振模式(谐振频率fl)下的电荷分布和电场向量 E及电流向量i。在第1谐振模式下，如图3所示，在各1/4波长谐振器11、21、31、41中，正电荷集中到开路端侧，电流从短路端流向开路端侧。这时，在第1基板10侧，第1屏蔽电极 81被设置为与第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31各自的开路端侧相对置， 因此，负电荷分布到第1屏蔽电极81上。因而，在第1基板10侧会产生从第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31各自的开路端侧指向第1屏蔽电极81的电场。如上所述，在1/4波长谐振器中电场能量集中于开路端侧，因此，大部分电场会产生在第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31各自的开路端侧与第1屏蔽电极81之间。同样地， 在第2基板20侧，第2屏蔽电极82被设置为与第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41各自的开路端侧相对置，故负电荷分布到第2屏蔽电极82上。因此，在第2基板20 侧会产生从第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41各自的开路端侧指向第2屏蔽电极82的电场。如上所述，在1/4波长谐振器中电场能量集中于开路端侧，因此，大部分电场会产生在第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41各自的开路端侧与第2屏蔽电极82之间。根据以上原理，在该信号传输装置中，第一 1/4波长谐振器11中，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第1屏蔽电极81覆盖，由此，从第一 1/4波长谐振器11向第2基板20 侧产生的电场分布就会以第1屏蔽电极81为边界而大幅度减少(从第一 1/4波长谐振器11 向第2基板20侧产生的电场的电场强度以第1屏蔽电极81为边界而大幅度减少)。第二 1/4波长谐振器21也同样，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第2屏蔽电极82覆盖，由此，从第二 1/4波长谐振器21向第1基板10侧产生的电场分布就会以第2屏蔽电极82为边界而大幅度减少(从第二 1/4波长谐振器21向第1基板10侧产生的电场的电场强度以第 2屏蔽电极82为边界而大幅度减少)。由此，通过最优化屏蔽电极的大小，就能够使构成第 1谐振部1的第一 1/4波长谐振器11与第2个第一 1/4波长谐振器21处于主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)的状态。在第1谐振部1中，第1基板10和第2基板20之间的空气层等之中的电场分布大幅度减少，因此，即使第1基板10和第2基板20之间的空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制第1谐振部1中的谐振频率的变动。即，由于空气层等的厚度的变化，第1基板10与第2基板20之间、以及第1基板10的第一 1/4波长谐振器11与第2基板20的第二 1/4波长谐振器之间的有效介电常数的变动受到抑制。同样地，在第三1/4波长谐振器31中，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第1 屏蔽电极81覆盖，由此，从第三1/4波长谐振器31向第2基板20侧产生的电场分布就会以第1屏蔽电极81为边界而大幅度减少(从第三1/4波长谐振器31向第2基板20侧产生的电场的电场强度以第1屏蔽电极81为边界而大幅度减少)。第四1/4波长谐振器41也同样地，当谐振时电场能量集中的开路端侧被第2屏蔽电极82覆盖，由此，从第四1/4波长谐振器41向第1基板10侧产生的电场分布就会以第2屏蔽电极82为边界而大幅度减少 (从第四1/4波长谐振器41向第1基板10侧产生的电场的电场强度以第2屏蔽电极82为边界而大幅度减少)。由此，通过最优化屏蔽电极的大小，就能够使构成第2谐振部2的第三1/4波长谐振器31与第四1/4波长谐振器41处于主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)的状态。在第2谐振部2中，第1基板10和第2基板20之间的空气层等之中的电场分布大幅度减少，因此，即使第1基板10和第2基板20之间的空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制第2谐振部2中的谐振频率的变动。其结果是，基板间距离Da的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。即，由于空气层等的厚度的变化，第1基板10 与第2基板20之间、以及第1基板10的第三1/4波长谐振器31与第2基板20的第二 1/4 波长谐振器之间的有效介电常数的变动受到抑制。[具体设计实例及其特性]
接着，对本实施方式的信号传输装置的具体设计实例及其特性与比较例的谐振器结构的特性加以比较说明。图9示出比较例的谐振器结构201的具体设计实例。图10示出图 9所示的谐振器结构201中的谐振频率特性。在该比较例的谐振器结构201中，第1基板 10的背面侧形成有第一 1/4波长谐振器11，第2基板20的表面侧形成有第二 1/4波长谐振器21。另外，在第1基板10的表面侧和第2基板20的背面侧上配置了接地电极91、92 作为接地层。第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21被配置为彼此的开路端和短路端隔着空气层相对置，形成交叉指型耦合。在图9的比较例的谐振器结构201中，第1基板10和第2基板20的平面尺寸分别是边长为2mm，基板厚度为100 μ m，相对介电常数为3. 85。第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21分别由线路宽度相同的电极图形构成，平面尺寸为X方向长为1.5mm、Y 方向长(宽度)为0. 2mm。在这种结构中，使基板之间的空气层厚度(基板间距离Da)从10 μ m 变化到100 μ m，计算出此时的谐振频率，结果如图10所示。在该比较例的谐振器结构201 中，由图10可知，相对于空气层厚度的变化，谐振频率发生最大约70%的变动。这是因为， 空气层厚度的变化导致第1基板10和第2基板20之间的有效相对介电常数发生变化的缘故。图11 图13示出本实施方式的信号传输装置中的第1谐振器1的具体设计实例。 图14示出图11 图13所示的设计实例中的谐振频率特性。在该设计实例中，第1基板10 和第2基板20的平面尺寸和基板厚度采用了与图9所示的比较例的谐振器结构201相同的设计值。第1基板10和第2基板20的相对介电常数为3. 5。第1屏蔽电极81和第2屏蔽电极82各自的平面尺寸如图13所示，X方向长度为1. 1mm，Y方向的长度(宽度)为2mm。 第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21各自的平面尺寸为短路端侧的X方向长为lmm、Y方向长(宽度)为0. 15mm。在开路端侧的X方向长为0. 5mm,Y方向长(宽度)为 0. 4mm。在这种结构中使基板之间的空气层厚度(基板间距离Da)与比较例同样地从10 μ m 变化到100 μ m，计算出此时的谐振频率，结果如图14所示。在本实施方式的谐振器结构中， 由图14可知，谐振频率的变化小，相对于空气层厚度的变化，谐振频率仅发生最大约4%左右的变动。此外，在图14的特性图表中，谐振频率的数值随着基板间距离Da的变化而上下变化，图表呈折线状，这只不过是计算上的误差，实际上会形成谐振频率随着基板间距离Da 的增大而逐渐上升的平缓的曲线状图表。图15示出了图11 图13所示的设计实例中的第1基板10和第2基板20之间的电场强度分布。根据图15可知，在第1基板10和第2基板20之间基本不产生电场。这是因为，如上所述，在第1基板10和第2基板20之间，第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4 波长谐振器21的开路端侧被第1屏蔽电极81和第2屏蔽电极82所覆盖。由于短路端侧未被第1屏蔽电极81和第2屏蔽电极82覆盖，因此，在第1基板10和第2基板20之间， 基本不存在电场分量，磁场分量成为主要分量。此外，图15表示在前文叙述的混合谐振模式中的第1谐振模式下的电场分布。图16 图19示出使用了本实施方式的信号传输装置的谐振器结构的滤波器的设计实例。特别地，图17 (A)示出图16所示的滤波器中的第1基板10的表面侧的结构，图 17 (B)示出第1基板10的背面侧的结构。图18 (A)示出图16所示的滤波器中的第2基板20的表面侧的结构，图18 (B)示出第2基板20的背面侧的结构。图19示出图16所示的滤波器中的谐振器部分的具体设计值。该滤波器的谐振器部分的基本结构与图1 图4所示的信号传输装置相同。艮口， 在第1基板10的表面侧并列地形成有第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31。 在第2基板20的背面侧并列地形成有第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41。 各1/4波长谐振器11、21、31、41构成了在开路端侧具有宽幅的导体部分11A、21A、31A、41A 的阶跃阻抗谐振器(S^)。另外，在第1基板10的背面侧形成有第1屏蔽电极81，在第2基板20的表面侧形成有第2屏蔽电极82。在第1基板10的背面侧的与第一 1/4波长谐振器 11和第三1/4波长谐振器31的短路端侧相对应的位置处形成有第1耦合用窗口 81A。在第2基板20的表面侧的与第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器41的短路端侧相对应的位置处形成有第2耦合用窗口 82A。在第1基板10的表面侧形成有共面(Coplanar)线路型的第1导体线路71。如图 17 (A)所示，第1导体线路71在比宽幅的导体部分IlA更靠近短路端侧的位置处直接与第一 1/4波长谐振器11物理式连接，与第一 1/4波长谐振器11直接导通，构成了第1谐振部 IA用的第1信号引出电极。在第1导体线路71、第一 1/4波长谐振器11和第三1/4波长谐振器31的周围设置了贯穿第1基板10的表面和背面并使表面和背面导通的通孔73。在第2基板20的背面侧形成有共面线路型的第2导体线路72。如图18 (B)所示，第2导体线路72在比宽幅的导体部分41A更靠近短路端一侧的位置处直接与第四1/4 波长谐振器41物理式连接，与第四1/4波长谐振器41直接导通，构成了第2谐振部2A用的第2信号引出电极。在第2导体线路72、第二 1/4波长谐振器21和第四1/4波长谐振器 41的周围设置了贯穿第2基板20的表面和背面并使表面和背面导通的通孔74。在该滤波器中，例如，信号从形成在第1基板10的表面侧的第1导体线路71 (第 1信号引出电极)输入，经过第1谐振部IA和第2谐振部2A，从形成在第2基板20的背面侧的第2导体线路72 (第2信号引出电极)输出。在这种结构中，使基板之间的空气层厚度(基板间距离Da)从50 μ m变化到100 μ m、再变化到150 μ m,计算出此时的频率特性，结果如图20所示。图20中示出作为滤波器的通过特性和反射特性。由图20可知，作为滤波器的通过特性基本不受基板间距离Da的变化的影响。[效果]
根据本实施方式的信号传输装置，第1基板10和第2基板20上所形成的各谐振器采用了在谐振时电场能量集中的开路端侧被第1屏蔽电极81和第2屏蔽电极82覆盖的谐振器结构，因此，通过最优化屏蔽电极的大小，能够使第1基板10和第2基板20之间处于主要利用磁场分量进行电磁耦合的状态，大幅度减少空气层等之中的电场分布。由此，即使第 1基板10和第2基板20之间的空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制第1谐振部1和第2谐振部2中的谐振频率的变动。其结果是，基板间距离Da的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。〈第2实施方式〉
接着，说明本发明第2实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。在上述第1实施方式中示出了由第1基板10和第2基板20这2个基板构成的谐振器结构的实例，但也可以采用将3个以上基板对置配置的多层结构。图21示出将η个(η 是3以上的整数)基板隔开基板间距离Da而彼此对置配置的结构实例。在这种多层结构的情况下，就最上层的第1个基板10-1而言，只要在单侧(背面)上形成第1个屏蔽电极81-1 即可。另外，就最下层的第η个基板10-η而言，只要在单侧(表面)上形成第η个屏蔽电极 81-η即可。就从中间的第2个基板10-2到第η_1个基板10-n-l而言，则是在两侧(表面和背面)上形成第2个屏蔽电极81-2到第n-1个屏蔽电极81-n-l。由此，在第1个基板10_1 和第2个基板10-2之间，第1个1/4波长谐振器11-1的开路端侧被第1个屏蔽电极81_1 覆盖，第2个1/4波长谐振器11-2的开路端侧被第2个屏蔽电极81-2覆盖。由此，在第1 个基板10-1和第2个基板10-2之间，第1个1/4波长谐振器11-1和第2个1/4波长谐振器11-2隔着耦合用窗口 81Α-1、81Α-2处于主要以磁场分量进行电磁耦合(磁场耦合)的状态。由此，在第1个基板10-1和第2个基板10-2之间即使空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制谐振频率的变动。对于从第2个基板10-2到第η个基板10-η也是如此， 在各基板之间处于主要以磁场分量进行电磁耦合(磁场耦合)的状态，由此，在各基板之间即使空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制谐振频率的变动。另外，在这种多层结构的情况下，第1个1/4波长谐振器11-1到第η个1/4波长谐振器ll-η整体构成了一个耦合谐振器，并以具有多个谐振模式的混合谐振模式进行谐振。此外，在具有多个谐振模式之中的最低谐振频率fl的谐振模式下，在各基板之间流过各1/4波长谐振器的电流的方向与图3所示的情形同样地为相同方向。另外，各基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与各基板隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。<第3实施方式>
接着，说明本发明第3实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1或第2实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略说明。在上述第1实施方式中采用的是将第一 1/4波长谐振器11和第二 1/4波长谐振器21 (或者第三1/4波长谐振器31和第四1/4波长谐振器41)以彼此的开路端之间和彼此的短路端之间彼此对置的方式进行配置，但也可以采用使第一 1/4波长谐振器11和第二1/4波长谐振器21交叉指型耦合进行配置。此外，所谓交叉指型耦合指的是将一端作为短路端、另一端作为开路端的2个谐振器按照一个谐振器的开路端与另一个谐振器的短路端对置、并且一个谐振器的短路端与另一个谐振器的开路端对置的方式配置从而发生电磁耦合的耦合方法。图22示出了这种交叉指型的谐振器结构的一个实例。第1个基板10-1上形成有第1个1/4波长谐振器11-1，在与第2个基板10-2对置的一侧，开路端侧被第1个屏蔽电极81-1所覆盖。第2个基板10-2上形成有第2个1/4波长谐振器11_2，在与第1个基板 10-1对置的一侧，开路端侧被第2个屏蔽电极81-2所覆盖。在第1个基板10-1和第2个基板10-2之间，第1个1/4波长谐振器11-1和第2个1/4波长谐振器11_2隔着耦合用窗口 81Α-1、81Α-2交叉指型耦合。该交叉指型耦合处于主要以磁场分量进行电磁耦合(磁场耦合)的状态。在采用这种交叉指型的谐振器结构的情况下，第1个1/4波长谐振器11-1 和第2个1/4波长谐振器11-2也整体构成了一个耦合谐振器，并以具有多个谐振模式的混合谐振模式进行谐振。此外，在具有多个谐振模式之中的最低谐振频率Π的谐振模式下， 在各基板之间流过各1/4波长谐振器的电流的方向相同。另外，各基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与各基板隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。另外，也可以按照与图21的结构实例同样的方式将这种交叉指型的谐振器结构制作成多层结构。<第4实施方式>
接着，说明本发明的第4实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1至第3实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。在上述第1实施方式中示出了使用1/4波长谐振器的谐振器结构的实例，但本发明也可以是使用1/2波长谐振器的谐振器结构。例如，线路宽度一致的一般性的两端开路型的1/2波长谐振器在谐振时的电场强度分布(E)和磁场强度分布(H)表现为图23所示。 在两端开路型的1/2波长谐振器中，电场能量在开路侧增大，而在与短路端相当的中心部分则减弱。反之，磁场能量在与短路端相当的中心部分增大，而在开路端侧则减弱。因而，在采用将1/2波长谐振器对置设置的谐振器结构的情况下，如图M所示，利用屏蔽电极80A、 80B覆盖两端的开路端侧，就能够减小电场分量。图M中示出开路端侧比中央部具有更宽的线路宽度的阶跃阻抗型1/2波长谐振器60的实例，两端形成有宽幅的导体部分60A、60B。 在使用这种阶跃阻抗型1/2波长谐振器60的情况下，与1/4波长谐振器的情形相同，电场能量会特别地集中于宽幅的导体部分60A、60B。因此，只要两端的宽幅的导体部分60A、60B 被屏蔽电极80A、80B覆盖、并且中央部上形成耦合用窗口 80C即可。图25示出使用了 2个两端开路型的1/2波长谐振器的情况下的谐振器结构的实例。在该结构实例中，第1个基板10-1上形成有第1个1/2波长谐振器60-1，在与第2个基板10-2对置的一侧，两端(开路端侧)被第1个屏蔽电极80A-1、80B-1所覆盖。第2个基板10-2上形成有第2个1/2波长谐振器60-2，在与第1个基板10_1对置的一侧，两端(开路端侧)被第2个屏蔽电极80A-2、80B-2所覆盖。在第1个基板10_1和第2个基板10_2 之间，第1个1/2波长谐振器60-1和第2个1/2波长谐振器60-2隔着中央的耦合用窗口 81C-l、81C-2主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)。在这种谐振器结构的情况下，第1个1/2波长谐振器60-1和第2个1/2波长谐振器60-2也整体构成了一个耦合谐振器，并以具有多个谐振模式的混合谐振模式进行谐振。而且，在具有多个谐振模式内的最低谐振频率fl的谐振模式下，在各基板之间流过各1/2波长谐振器的电流的方向在同一对置位置处于相同方向。另外，各基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与各基板隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。〈第5实施方式〉
接着，说明本发明的第5实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1至第4实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。在上述第4实施方式中示出了在2个基板上设置了两端开路型的1/2波长谐振器的谐振器结构的实例，与使用1/4波长谐振器的情形(图21)相同，也可以是将3个以上基板对置配置而构成的多层结构。图沈示出将η个(η是3以上的整数)基板隔开基板间距离Da而彼此对置配置的结构实例。在这种多层结构的情况下，就最上层的第1个基板10-1 而言，只要在单侧(背面)上形成第1个屏蔽电极80Α-1、80Β-1即可。另外，就最下层的第 η个基板10-η而言，只要在单侧(表面)上形成第η个屏蔽电极80Α-η、80Β-η即可。就中间的第2个基板10-2到第η-1个基板10-n-l而言，则在两侧(表面和背面)上形成第2个屏蔽电极80A-2、80B-2到第n-1个屏蔽电极80A-n-l、80B-n-l。由此，在第1个基板10_1 和第2个基板10-2之间，第1个1/2波长谐振器60-1的两端(开路端侧)被第1个屏蔽电极80A-1、80B-1覆盖，第2个1/2波长谐振器60_2的两端(开路端侧)被第2个屏蔽电极 80A-2.80B-2覆盖。由此，在第1个基板10_1和第2个基板10_2之间，第1个1/2波长谐振器60-1和第2个1/2波长谐振器60-2处于隔着中央的耦合用窗口 81C_1、81C_2主要以磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)的状态。由此，在第1个基板10-1和第2个基板10-2 之间即使空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制谐振频率的变动。以下从第2个基板10-2到第η个基板10-η，同样地处于在各基板之间主要以磁场分量进行电磁耦合(磁场耦合)的状态，由此，在各基板之间即使空气层等基板间距离Da发生了变动，也可以抑制谐振频率的变动。另外，在这种多层结构的情况下，第1个1/2波长谐振器60-1到第η个1/2波长谐振器60-η整体构成了一个耦合谐振器，并以具有多个谐振模式的混合谐振模式进行谐振。此外，在具有多个谐振模式之中的最低谐振频率fl的谐振模式下，在各基板之间流过各1/2波长谐振器的电流的方向在同一对置位置处于相同方向。另外，各基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与各基板隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。<第6实施方式>
接着，说明本发明第6实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1至第5实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。在上述各实施方式中采用了在形成于各基板上的谐振器与屏蔽电极之间仅存在基板的电介质层的结构，特别地，在开路端侧，也可以在谐振器与屏蔽电极之间设置电容器电极。由此，能够使电场能量进一步集中到开路端侧，利用屏蔽电极覆盖该电场能量集中的部分，就能够进一步减少基板之间的电场分量。另外，能够实现谐振器的小型化。图27示出了如下实例，即在使用了例如图21所示的1/4波长谐振器的多层结构的第1个基板10-1上，在第1个1/4波长谐振器11-1与第1个屏蔽电极81-1之间设置了电容器电极91。电容器电极91经由接触孔92与第1个1/4波长谐振器11_1的开路端侧导通。就其他的第2个基板10-2到第η个基板10-η而言，也可以同样地设置电容器电极。图观示出了如下实例，即在使用了例如图26所示的1/2波长谐振器的多层结构的第1个基板10-1上，在第1个1/2波长谐振器60-1的两端与第1个屏蔽电极80Α-1、 80Β-1之间设置了电容器电极91Α、91Β。电容器电极91Α、91Β经由接触孔92Α、92Β与第1 个1/2波长谐振器60-1的两端(开路端侧)导通。就其他的第2个基板10-2到第η个基板 10-η而言，也可以同样地设置电容器电极。<第7实施方式>
接着，说明本发明第7实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1至第6实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。如图2所示，在上述第1实施方式中列举了短路端侧的线路宽度窄而开路端侧的线路宽度宽的具有两级线路宽度的阶跃阻抗型1/4波长谐振器的结构实例，但1/4波长谐振器的形状并不限于图2所示的形状。也可以是例如图四所示的1/4波长谐振器50那样， 从短路端侧到开路端侧线路宽度按照曲线状变宽的形状。在这种情况下也优选利用屏蔽电极51尽量覆盖住包含从开路端到线路中央部在内的区域。在使用1/2波长谐振器的情况下，其形状也不限于图M所示的形状，而是可以采用各种各样的形状。〈第8实施方式〉
接着，说明本发明第8实施方式的信号传输装置。其中，对于与上述第1至第7实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号，并适当省略其说明。图30示出本发明第8实施方式中的信号传输装置的一个截面的结构。在上述第1 实施方式中说明的是用于信号输入输出的第1信号引出电极直接物理式连接到例如在第1 基板10上形成的第一 1/4波长谐振器11并导通的方式，但也可以象图30所示那样，设置与第一 1/4波长谐振器11隔开间隔进行配置的第1信号引出电极53。在这种情况下，利用以与第1谐振部1的谐振频率fl相同的谐振频率fl进行谐振的谐振器构成第1信号引出电极53。由此，第1信号引出电极53和第1谐振部1以谐振频率fl发生电磁耦合。同样地，在上述第1实施方式中说明了用于信号输入输出的第2信号引出电极直接物理式连接到例如在第2基板20上形成的第四1/4波长谐振器41并导通的方式，但也可以象图30所示那样，设置与第四1/4波长谐振器41隔开间隔配置的第2信号引出电极 M。在这种情况下，利用以与第2谐振部2的谐振频率fl相同的谐振频率fl进行谐振的谐振器构成第2信号引出电极M。由此，第2信号引出电极M和第2谐振部2以谐振频率 fl发生电磁耦合。〈其他实施方式〉
本发明并不限于上述各实施方式，可以有各种变形实施方式。例如，在上述第1实施方式中利用了实质上相同的谐振器结构构成第1谐振部1 和第2谐振部2两者，但例如也可以利用其他的谐振器结构构成第2谐振部2，其结构中只要在各基板之间所形成的谐振器的至少开路端侧在各基板之间被屏蔽电极覆盖即可。另外，在上述第1实施方式中，第1谐振部1和第2谐振部2这2个谐振部被并列配置，但也可以并列配置3个以上谐振部。进而，在上述各实施方式中列举了在电介质基板上形成了λ /4波长谐振器或λ /2波长谐振器的实例，但并不限于此，也可以是3 λ /4波长谐振器或 λ波长谐振器等，只要是具有开路端且谐振器单独的谐振频率为fO的线路型谐振器即可。另外，在上述第1实施方式中，第1基板10和第2基板20的相对介电常数相等， 但第1基板10和第2基板20各自的相对介电常数也可以不相等，只要包夹着相对介电常数不同于第1基板10和第2基板20的至少一方的相对介电常数的层即可。对于其他实施方式来说也是如此。另外，本发明的信号传输装置不仅包含用于发送接收模拟信号或数字信号等的信号传输装置，也包含用于发送接收电力的信号传输装置。本发明的信号传输装置技术可以应用于非接触式供电、感应无线传输技术。进而，在上述第1实施方式中列举了例如在第1基板10侧形成第1信号引出电极、 在第2基板20侧形成第2信号引出电极，从而在不同的基板之间进行信号传输的实例。但也可以在同一基板上形成各引出电极，从而在基板内进行信号传输。例如，也可以在第2基板20侧的背面侧形成第1信号引出电极并连接到第二 1/4波长谐振器21、在第2基板20 的背面侧形成第2信号引出电极并连接到第四1/4波长谐振器41，从而在第2基板20内进行信号传输。在这种情况下，信号的传输方向虽然在第2基板20内，但也利用了第1基板10侧的谐振器(利用了上下方向的体积)传输信号，因此，在例如作为滤波器来选择特定的频率进行信号传输的情况下，与仅使用第2基板20上的电极图形进行传输的情形相比， 能够控制平面方向的面积。即，既能够控制平面方向的面积，又能够作为滤波器在基板内进行信号传输。附图标记说明 UlA……第1谐振部 2、2A……第2谐振部 10……第1基板 10-1……第1基板 10-2……第2基板
10-n……第η基板
11……第一 1/4波长谐振器
11-1……第1个1/4波长谐振器 11-2……第2个1/4波长谐振器 11-η……第η个1/4波长谐振器 11Α、21Α、31Α、41Α……宽幅的导体部分 20……第2基板
21……第二 1/4波长谐振器 31……第三1/4波长谐振器 41……第四1/4波长谐振器 50……1/4波长谐振器 51……屏蔽电极 53……第1信号引出电极 54……第2信号引出电极 60……1/2波长谐振器60A、60B……宽幅的导体部分
71……第1导体线路(第1信号引出电极)
72……第2导体线路(第2信号引出电极)
73,74……通孔
80A、80B……屏蔽电极
80C……耦合用窗口
80C-1……第1耦合用窗口
80C-2……第2耦合用窗口
80C-n……第η耦合用窗口
81……第1屏蔽电极
81-1……第1个屏蔽电极
81-2……第2个屏蔽电极
81-η……第η个屏蔽电极
82……第2屏蔽电极
81Α……第1耦合用窗口
82Α……第2耦合用窗口
81Α-1、81Α-2、81Α-η......耦合用窗口
91、91Α、91Β……电容器电极
92、92Α、92Β......接触孔
101……耦合谐振器 110……第1基板 111、121……谐振器 120……第2基板
201……比较例的谐振器结构 Da……基板间距离。
权利要求
1.一种信号传输装置，其中，具有第一和第二基板，隔开间隔地彼此对置配置；第一谐振部，包括第一谐振器和第二谐振器，其中所述第一谐振器形成在所述第一基板的第一区域，具有开路端，所述第二谐振器形成在所述第二基板的与所述第一区域对应的区域，具有开路端，并与所述第一谐振器发生电磁耦合；第二谐振部，与所述第一谐振部并列地形成在所述第一和第二基板上，并与所述第一谐振部发生电磁耦合，从而与所述第一谐振部之间进行信号传输；第一屏蔽电极，位于所述第一谐振器和所述第二基板之间，以至少覆盖所述第一谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第一谐振器；以及第二屏蔽电极，位于所述第二谐振器和所述第一基板之间，以至少覆盖所述第二谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第二谐振器。
2.如权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述第一和第二谐振器分别是一端被设为开路端、其它端被设为短路端，并且开路端侧比短路端侧具有宽的线路宽度的线路型谐振器；所述第一屏蔽电极被设置成至少覆盖所述第一谐振器中的具有宽的线路宽度的部分；所述第二屏蔽电极被设置成至少覆盖所述第二谐振器中的具有宽的线路宽度的部分。
3.如权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述第一和第二谐振器分别是两端被设为开路端，并且开路端侧比中央部具有宽的线路宽度的线路型谐振器；所述第一屏蔽电极被设置成至少覆盖所述第一谐振器中的具有宽的线路宽度的部分；所述第二屏蔽电极被设置成至少覆盖所述第二谐振器中的具有宽的线路宽度的部分。
4.如权利要求1至3的任一项所述的信号传输装置，其中，还具有第一电容器电极，在所述第一谐振器的开路端被导通，并且设置在所述第一谐振器的开路端和所述第一屏蔽电极之间；以及第二电容器电极，在所述第二谐振器的开路端被导通，并且设置在所述第二谐振器的开路端和所述第二屏蔽电极之间。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的信号传输装置，其中，还具有第一耦合用窗口，设置在所述第一谐振器和所述第二基板之间，用于使所述第一谐振器和所述第二谐振器电磁耦合；以及第二耦合用窗口，设置在所述第二谐振器和所述第一基板之间，用于使所述第一谐振器和所述第二谐振器电磁耦合。
6.如权利要求1至5的任一项所述的信号传输装置，其中，所述第二谐振部包括第三谐振器和第四谐振器，所述第三谐振器形成在所述第一基板的第二区域，具有开路端，所述第四谐振器形成在所述第二基板的与所述第二区域对应的区域，具有开路端，并与所述第三谐振器发生电磁耦合， 该信号传输装置还具有第三屏蔽电极，位于所述第三谐振器和所述第二基板之间，以至少覆盖所述第三谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第三谐振器；以及第四屏蔽电极，位于所述第四谐振器和所述第一基板之间，以至少覆盖所述第四谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第四谐振器。
7.如权利要求6所述的信号传输装置，其中，还具有第一信号引出电极，形成在所述第一基板，并且直接与所述第一谐振器物理式连接、或者与所述第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；以及第二信号引出电极，形成在所述第二基板，并且直接与所述第四谐振器物理式连接、或者与所述第二谐振部隔开间隔地电磁耦合，在所述第一基板和所述第二基板之间进行信号传输。
8.如权利要求6所述的信号传输装置，其中，还具有第一信号引出电极，形成在所述第二基板，并且直接与所述第二谐振器物理式连接、或者与所述第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；以及第二信号引出电极，形成在所述第二基板，并且直接与所述第四谐振器物理式连接、或者与所述第二谐振部隔开间隔地电磁耦合， 在所述第二基板内进行信号传输。
9.如权利要求6至8的任一项所述的信号传输装置，其中，在所述第一谐振部中，通过所述第一谐振器和所述第二谐振器以混合谐振模式进行电磁耦合从而作为整体构成以预定的谐振频率谐振的一个耦合谐振器，并且在所述第一和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式而分开的状态下，所述第一谐振器和所述第二谐振器分别以不同于所述预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振；在所述第二谐振部中，通过所述第三谐振器和所述第四谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合从而作为整体构成以所述预定的谐振频率谐振的另一个耦合谐振器，并且在所述第一和第二基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，所述第三谐振器和所述第四谐振器分别以不同于所述预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。
10.一种滤波器，其中，具有第一和第二基板，隔开间隔地彼此对置配置；第一谐振部，包括第一谐振器和第二谐振器，其中所述第一谐振器形成在所述第一基板的第一区域，具有开路端，所述第二谐振器形成在所述第二基板的与所述第一区域对应的区域，具有开路端，并与所述第一谐振器发生电磁耦合；第二谐振部，与所述第一谐振部并列地形成在所述第一和第二基板上，与所述第一谐振部发生电磁耦合，从而与所述第一谐振部之间进行信号传输；第一屏蔽电极，位于所述第一谐振器和所述第二基板之间，以至少覆盖所述第一谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第一谐振器；以及第二屏蔽电极，位于所述第二谐振器和所述第一基板之间，以至少覆盖所述第二谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第二谐振器。
11.一种基板间通信装置，其中，具有第一和第二基板，隔开间隔地彼此对置配置；第一谐振部，包括第一谐振器和第二谐振器，其中所述第一谐振器形成在所述第一基板的第一区域，具有开路端，所述第二谐振器形成在所述第二基板的与所述第一区域对应的区域，具有开路端，并与所述第一谐振器发生电磁耦合；第二谐振部，与所述第一谐振部并列地形成在所述第一和第二基板上，与所述第一谐振部发生电磁耦合，从而与所述第一谐振部之间进行信号传输，并且包括第三谐振器和第四谐振器，其中所述第三谐振器形成在所述第一基板的第二区域，具有开路端，所述第四谐振器形成在所述第二基板的与所述第二区域对应的区域，具有开路端，并与所述第三谐振器发生电磁耦合；第一屏蔽电极，位于所述第一谐振器和所述第二基板之间，以至少覆盖所述第一谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第一谐振器；第二屏蔽电极，位于所述第二谐振器和所述第一基板之间，以至少覆盖所述第二谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第二谐振器；第三屏蔽电极，在所述第三谐振器和所述第二基板之间以至少覆盖所述第三谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第三谐振器；第四屏蔽电极，在所述第四谐振器和所述第一基板之间以至少覆盖所述第四谐振器的开路端的方式部分地覆盖所述第四谐振器；第一信号引出电极，形成在所述第一基板，并且直接与所述第一谐振器物理式连接、或者与所述第一谐振部隔开间隔地电磁耦合；以及第二信号引出电极，形成在所述第二基板，并且直接与所述第四谐振器物理式连接、或者与所述第二谐振部隔开间隔地电磁耦合，在所述第一基板和所述第二基板之间进行信号传输。
全文摘要
本发明涉及信号传输装置、滤波器及基板间通信装置，能够抑制基板间距离的变动导致的通过频率和通频带的变动，并进行稳定的动作。采用了如下谐振器结构利用屏蔽电极(81、82)覆盖第1基板(10)和第2基板(20)中当谐振时电场能量集中的各谐振器(11、21、31、41)的开路端侧。通过最优化屏蔽电极(81、82)的大小，使第1基板(10)和第2基板(20)之间处于主要利用磁场分量发生电磁耦合的状态，大幅度减少空气层等之中的电场分布。由此，即使第1基板和第2基板之间的空气层等基板间距离发生了变动，也能够抑制第1谐振部和第2谐振部中的谐振频率的变动。其结果是，基板间距离的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。
文档编号H03H9/46GK102437829SQ20111028128
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者福永达也 申请人:Tdk株式会社