JP2018157013A - Variable capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変コンデンサに関する。 The present invention relates to a variable capacitor.
本技術分野の技術として、特許文献1に記載されているコンデンサがある。特許文献1のコンデンサは、固定コンデンサと可変コンデンサの双方を含む。このコンデンサでは、固定コンデンサで大きな静電容量を提供する一方、可変コンデンサで静電容量を微調整できる。 As a technology in this technical field, there is a capacitor described in Patent Document 1. The capacitor of Patent Document 1 includes both a fixed capacitor and a variable capacitor. In this capacitor, a fixed capacitor provides a large capacitance, while a variable capacitor can finely adjust the capacitance.
特許文献1に記載のコンデンサの構成では、固定コンデンサの静電容量に応じて規定される特定の静電容量(特許文献1の可変容量の中心値)に対して、静電容量を微調整可能である。したがって、上記特定の静電容量を必要とする回路又は装置には適用できる。しかしながら、要求されている特定の静電容量が異なる他の回路又は装置には、可変コンデンサの微調整では対応できず、異なる固定コンデンサを用いた他のコンデンサを準備する必要があった。或いは、同じ装置でも異なる条件で駆動する場合などにおいて、要求されている特定の静電容量が異なる場合にも、異なる固定コンデンサを用いた他のコンデンサを準備する必要があった。 With the configuration of the capacitor described in Patent Literature 1, the capacitance can be finely adjusted with respect to a specific capacitance (the center value of the variable capacitance in Patent Literature 1) defined according to the capacitance of the fixed capacitor. It is. Therefore, the present invention can be applied to a circuit or device that requires the specific capacitance. However, other circuits or devices having different required specific capacitances cannot be accommodated by fine adjustment of the variable capacitors, and it is necessary to prepare other capacitors using different fixed capacitors. Alternatively, even when the same device is driven under different conditions, it is necessary to prepare another capacitor using a different fixed capacitor even when the required specific capacitance is different.
そこで、本発明は、複数の特定の静電容量のそれぞれを一定範囲で調整可能な可変コンデンサを提供する。 Therefore, the present invention provides a variable capacitor that can adjust each of a plurality of specific capacitances within a certain range.
本発明の一側面に係る可変コンデンサは、第1可変コンデンサ部と、上記第1可変コンデンサ部に電気的に並列接続された第2可変コンデンサ部と、上記第1可変コンデンサ及び上記第2可変コンデンサの静電容量をそれぞれ調整する容量調整機構と、を備え、上記第1可変コンデンサ部は、第1固定電極と、上記第1固定電極と対向配置された第2固定電極と、上記第1固定電極と上記第2固定電極との間に上記第1固定電極に接して設けられた第1誘電体層と、上記第1固定電極と上記第2固定電極との間に上記第2固定電極に接して設けられた第2誘電体層と、上記第1誘電体層と上記第2誘電体層の間に上記第1誘電体層及び上記第2誘電体層に対してスライド可能に設けられており、上記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第1可動電極と、を有し、上記第2可変コンデンサ部は、上記第1固定電極に電気的に接続された第3固定電極と、上記第3固定電極と対向配置されており上記第2固定電極に電気的に接続された第4固定電極と、上記第3固定電極と上記第4固定電極との間に上記第3固定電極に接して設けられた第3誘電体層と、上記第3固定電極と上記第4固定電極との間に上記第4固定電極に接して設けられた第4誘電体層と、上記第3誘電体層と上記第4誘電体層の間に上記第3誘電体層及び上記第4誘電体層に対してスライド可能に設けられており、上記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第2可動電極と、を有し、上記第2可変コンデンサ部の最大静電容量は、上記第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さい。 A variable capacitor according to an aspect of the present invention includes a first variable capacitor unit, a second variable capacitor unit electrically connected in parallel to the first variable capacitor unit, the first variable capacitor, and the second variable capacitor. A capacitance adjusting mechanism that adjusts each of the capacitances of the first fixed capacitor, the first variable capacitor section, a first fixed electrode, a second fixed electrode disposed opposite to the first fixed electrode, and the first fixed electrode. A first dielectric layer provided in contact with the first fixed electrode between the electrode and the second fixed electrode; and the second fixed electrode between the first fixed electrode and the second fixed electrode. A second dielectric layer provided in contact with the first dielectric layer and the second dielectric layer, wherein the first dielectric layer and the second dielectric layer are slidable between the first dielectric layer and the second dielectric layer; And the position in the sliding direction by the capacity adjustment mechanism. A first movable electrode to be adjusted, and the second variable capacitor portion is disposed opposite to the third fixed electrode electrically connected to the first fixed electrode and the third fixed electrode. A fourth fixed electrode electrically connected to the second fixed electrode; a third dielectric layer provided in contact with the third fixed electrode between the third fixed electrode and the fourth fixed electrode; A fourth dielectric layer provided in contact with the fourth fixed electrode between the third fixed electrode and the fourth fixed electrode; and between the third dielectric layer and the fourth dielectric layer. A second movable electrode which is slidably provided with respect to the third dielectric layer and the fourth dielectric layer, and whose position in the sliding direction is adjusted by the capacitance adjusting mechanism. The maximum capacitance of the variable capacitor unit is smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit. There.
上記構成では、第1可変コンデンサ部の静電容量は第1可動電極をスライドすることで調整され、第2可変コンデンサ部の静電容量は第2可動電極をスライドさせることで調整される。第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部が並列接続されていることから、可変コンデンサの静電容量は、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部それぞれ静電容量を変化させることで調整され得る。上記第2可変コンデンサ部の最大静電容量は、上記第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さいことから、例えば、第1可変コンデンサ部で、ある特定の静電容量に可変コンデンサを設定した後、第2可変コンデンサ部で可変コンデンサの静電容量を微調整可能である。第1可変コンデンサ部で設定するある特定の静電容量は第1可動電極をスライドさせることで設定され得るので、可変コンデンサでは、複数の特定の静電容量のそれぞれを一定範囲で調整可能である。 In the above configuration, the capacitance of the first variable capacitor unit is adjusted by sliding the first movable electrode, and the capacitance of the second variable capacitor unit is adjusted by sliding the second movable electrode. Since the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit are connected in parallel, the capacitance of the variable capacitor is adjusted by changing the capacitance of each of the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit. obtain. Since the maximum capacitance of the second variable capacitor unit is smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit, for example, a variable capacitor is set to a specific capacitance in the first variable capacitor unit. Thereafter, the capacitance of the variable capacitor can be finely adjusted by the second variable capacitor unit. Since the specific capacitance set by the first variable capacitor unit can be set by sliding the first movable electrode, each of the plurality of specific capacitances can be adjusted within a certain range in the variable capacitor. .
上記第2固定電極と上記第4固定電極とは共通の電極であってもよい。これにより、部品点数を削減できる。 The second fixed electrode and the fourth fixed electrode may be a common electrode. Thereby, the number of parts can be reduced.
上記第2可変コンデンサ部は、上記第1可変コンデンサ部に積層されていてもよい。これにり、可変コンデンサのコンパクト化が図れる。 The second variable capacitor unit may be stacked on the first variable capacitor unit. As a result, the variable capacitor can be made compact.
上記第1誘電体層の比誘電率と上記第2誘電体層の比誘電率は同じであってもよい。これにより、第1可変コンデンサ部の設計が容易であるととともに、第1可変コンデンサ部に使用する複数の誘電体層を準備し易い。 The relative dielectric constant of the first dielectric layer and the relative dielectric constant of the second dielectric layer may be the same. Thereby, it is easy to design the first variable capacitor part and it is easy to prepare a plurality of dielectric layers used for the first variable capacitor part.
上記第3誘電体層の比誘電率と上記第4誘電体層の比誘電率は同じであってもよい。これにより、第2可変コンデンサ部の設計が容易であるととともに、第2可変コンデンサ部に使用する複数の誘電体層を準備し易い。 The relative dielectric constant of the third dielectric layer and the relative dielectric constant of the fourth dielectric layer may be the same. Thereby, it is easy to design the second variable capacitor part and it is easy to prepare a plurality of dielectric layers used for the second variable capacitor part.
上記第1誘電体層の比誘電率と上記第2誘電体層の比誘電率は同じであり、上記第3誘電体層の比誘電率と上記第4誘電体層の比誘電率は同じであり、上記第3誘電体層の比誘電率は上記第1誘電体層の比誘電率より小さくてもよい。これにより、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部の設計が容易であるととともに、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部に使用する複数の誘電体層を準備し易い。更に、上記第3誘電体層の比誘電率が上記第1誘電体層の比誘電率より小さいことから、第2可変コンデンサ部の最大静電容量を第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さくできる。 The relative dielectric constant of the first dielectric layer is the same as that of the second dielectric layer, and the relative dielectric constant of the third dielectric layer is the same as that of the fourth dielectric layer. The relative dielectric constant of the third dielectric layer may be smaller than the relative dielectric constant of the first dielectric layer. Thereby, the design of the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit is easy, and a plurality of dielectric layers used for the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit can be easily prepared. Further, since the relative dielectric constant of the third dielectric layer is smaller than the relative dielectric constant of the first dielectric layer, the maximum capacitance of the second variable capacitor unit is made larger than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit. Can be small.
上記容量調整機構は、上記第1可動電極のスライド方向の位置を調整する第1位置調整部と、上記第2可動電極のスライド方向の位置を調整する第2位置調整部と、を有してもよい。この場合、容量調整機構は、上記第1位置調整部と上記第2位置調整部とを切り替える切替部を更に有してもよい。容量調整機構が切替部を有する形態では、切替部で、上記第1位置調整部と上記第2位置調整部とを切替可能であるので、可変コンデンサを駆動するための構成を簡易にし得る。 The capacitance adjusting mechanism includes a first position adjusting unit that adjusts a position of the first movable electrode in the sliding direction, and a second position adjusting unit that adjusts a position of the second movable electrode in the sliding direction. Also good. In this case, the capacity adjustment mechanism may further include a switching unit that switches between the first position adjustment unit and the second position adjustment unit. In the configuration in which the capacity adjustment mechanism includes the switching unit, the switching unit can switch between the first position adjusting unit and the second position adjusting unit, so that the configuration for driving the variable capacitor can be simplified.
上記第1可変コンデンサ部は、上記第1固定電極からみて上記第2固定電極と反対側に上記第1固定電極と対向配置されており上記第2固定電極と電気的に接続された第5固定電極と、上記第1固定電極と上記第5固定電極との間に上記第1固定電極に接して設けられた第5誘電体層と、上記第1固定電極と上記第5固定電極との間に上記第5固定電極に接して設けられた第6誘電体層と、上記第5誘電体層と上記第6誘電体層の間に上記第5誘電体層及び上記第6誘電体層に対してスライド可能に設けられており、上記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第3可動電極と、を有してもよい。この構成では、第2可変コンデンサ部に対して最大静電容量が大きい第1可変コンデンサ部を実現し易い。 The first variable capacitor portion is disposed opposite to the first fixed electrode on the opposite side of the first fixed electrode and is opposed to the first fixed electrode, and is electrically connected to the second fixed electrode. An electrode, a fifth dielectric layer provided in contact with the first fixed electrode between the first fixed electrode and the fifth fixed electrode, and between the first fixed electrode and the fifth fixed electrode A sixth dielectric layer provided in contact with the fifth fixed electrode, and the fifth dielectric layer and the sixth dielectric layer between the fifth dielectric layer and the sixth dielectric layer. And a third movable electrode that is slidable and whose position in the sliding direction is adjusted by the capacitance adjusting mechanism. In this configuration, it is easy to realize the first variable capacitor unit having the maximum maximum capacitance with respect to the second variable capacitor unit.
上記第1誘電体層、上記第2誘電体層、上記第5誘電体層及び上記第6誘電体層の比誘電率は同じであり、上記第3誘電体層の比誘電率と上記第4誘電体層の比誘電率は同じであり、上記第3誘電体層の比誘電率は上記第1誘電体層の比誘電率より小さくてもよい。これにより、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部の設計が容易であるととともに、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部に使用する複数の誘電体層を準備し易い。更に、上記第3誘電体層の比誘電率が上記第1誘電体層の比誘電率より小さいことから、第2可変コンデンサ部の最大静電容量を第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さくできる。 The relative dielectric constants of the first dielectric layer, the second dielectric layer, the fifth dielectric layer, and the sixth dielectric layer are the same, and the relative dielectric constant of the third dielectric layer and the fourth dielectric layer are the same. The relative dielectric constants of the dielectric layers may be the same, and the relative dielectric constant of the third dielectric layer may be smaller than the relative dielectric constant of the first dielectric layer. Thereby, the design of the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit is easy, and a plurality of dielectric layers used for the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit can be easily prepared. Further, since the relative dielectric constant of the third dielectric layer is smaller than the relative dielectric constant of the first dielectric layer, the maximum capacitance of the second variable capacitor unit is made larger than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit. Can be small.
本発明によれば、複数の特定の静電容量のそれぞれを一定範囲で調整可能な可変コンデンサを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the variable capacitor which can adjust each of several specific electrostatic capacitance in a fixed range can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same symbols are assigned to the same elements. A duplicate description is omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described. In the description, words indicating directions such as “up” and “down” are convenient words based on the state shown in the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3を利用して、第1実施形態に係る可変コンデンサ1を説明する。図1は、可変コンデンサ1の模式図であり、図2のI―I線に沿った断面構成を模式的に示している。図2は、図1に示した可変コンデンサ1の上面図である。図3は、可変コンデンサ1を図1のA方向から見た場合の図面である。説明の便宜のため、図1〜図3に示したような互いに直交する3つの方向をX方向、Y方向及びZ方向と称す場合もある。
(First embodiment)
The variable capacitor 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of the variable capacitor 1, and schematically shows a cross-sectional configuration along the line II in FIG. FIG. 2 is a top view of the variable capacitor 1 shown in FIG. FIG. 3 is a drawing when the variable capacitor 1 is viewed from the direction A in FIG. For convenience of explanation, three directions orthogonal to each other as shown in FIGS. 1 to 3 may be referred to as an X direction, a Y direction, and a Z direction.
可変コンデンサ1は、ケース10と、第1可変コンデンサ部20と、第2可変コンデンサ部30と、容量調整機構40とを備える。
The variable capacitor 1 includes a
ケース10は、中空箱状を呈しており、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30を収容する。ケース10は、底板11、天板12と、4つの側壁13,14,15,16とを有する。側壁13と側壁14とは対向しており、側壁15と側壁16とが対向している。底板11、天板12及び側壁13,14,15,16の材料は絶縁材料である。
The
第1可変コンデンサ部20は静電容量の粗調整用の可変コンデンサとして機能し、第2可変コンデンサ部30は静電容量の微調整用のコンデンサとして機能する。第2可変コンデンサ部30は、第1可変コンデンサ部20と共通の電極である共通電極板(第2固定電極、第4固定電極)2を介して第1可変コンデンサ部20上に積層されている。第1実施形態において、第1可変コンデンサ部20と第2可変コンデンサ部30の積層方向がZ方向である。
The first
第1可変コンデンサ部20は、第1電極板(第1固定電極)21と、共通電極板(第2固定電極)2と、一対の誘電体層22と、第1可動電極板(第1可動電極)23とを有する。
The first
第1電極板21及び共通電極板2は金属板であり、対向且つ平行に配置されている。第1電極板21及び共通電極板2の材料は同じであり得る。第1電極板21及び共通電極板2は可変コンデンサ1への電力供給用の電極として機能する。X方向において、第1電極板21の側壁14側の端面の位置は、共通電極板2の対応する端面の位置と同じである。第1電極板21の一端は、ケース10の側壁13からケース10外部に引き出されている。共通電極板2の一端は、ケース10の側壁15からケース10外部に引き出されている。第1電極板21及び共通電極板2のうちケース10からの露出部分は、可変コンデンサ1の外部接続領域として機能する。共通電極板2のうちケース10からの露出部分には、配線、ブッシュなどを接続するための接続孔4a(図2参照)が形成されていてもよい。
The
一対の誘電体層22のうちの一方の誘電体層(第1誘電体層)22は、第1電極板21の第1主面21a上に形成されている。第1主面21aに形成された誘電体層22は、第1主面21aに接している。一対の誘電体層22のうち他方の誘電体層(第2誘電体層)22は、共通電極板2の第1主面2aに形成されている。第1主面2aに形成された誘電体層22は第1主面2aに接している。第1主面2aとそれに対応する誘電体層22との接触面積は、第1主面21aとそれに対応する誘電体層22との接触面積と同じである。
One dielectric layer (first dielectric layer) 22 of the pair of
一対の誘電体層22のそれぞれの側壁14側の端面は、対応する第1電極板21及び共通電極板2の端面と面一である。誘電体層22の平面視形状(Z方向から見た形状)は、矩形又は正方形であり、Z方向から見た場合の一対の誘電体層22の配置状態(大きさを含む)は同じである。
The end surfaces on the
誘電体層22は例えばセラミック層である。2つの誘電体層22の厚さ及び比誘電率(真空誘電率に対する誘電体層22の誘電率の比)εr1は同じである。誘電体層22の厚さの例は0.5mm〜2mmである。誘電体層22の比誘電率εr1は、例えば1〜40である。
The
第1可動電極板23は金属板である。第1可動電極板23の材料は、第1電極板21の材料と同じであり得る。第1可動電極板23は、2つの誘電体層22の間に、それらに接するとともに、それらに対してスライド可能に設けられている。第1実施形態において、第1可動電極板23のスライド方向がX方向である。第1可動電極板23のX方向の長さは誘電体層22の長さより長く、第1可動電極板23の一端はケース10の側壁14から引き出されている。第1可動電極板23は側壁14に対してもスライド可能に設けられている。
The first
上記第1可変コンデンサ部20の構成では、第1電極板21と共通電極板2との間に、第1電極板21側から順に、誘電体層22、第1可動電極板23及び誘電体層22が積層されている。この構成では、第1電極板21と誘電体層22と第1可動電極板23とが一つのコンデンサ(以下、「第1サブコンデンサ」と称す)を構成し、第1可動電極板23と誘電体層22と共通電極板2とが一つのコンデンサ(以下、「第2サブコンデンサ」とも称す)を構成している。本実施形態において第1サブコンデンサ及び第2サブコンデンサの構成は同じであり直列接続されている。第1可変コンデンサ部20の静電容量をCとし、真空誘電率をε0とし、空気の比誘電率をεr0とし、誘電体層22のうち第1可動電極板23側の面において第1可動電極板23と接触している領域の面積をS1とし、誘電体層22のうち第1可動電極板23側の面において第1可動電極板23と接していない領域の面積をS2とし、誘電体層22の厚さをdとし、第1可動電極板23の厚さをd0とした場合、静電容量Cは、式(1)で表される。
上記式(1)において、面積S1及び面積S2以外は定数であり、面積S1及び面積S2は、第1可動電極板23と、誘電体層22との重複領域の長さL1(mm)に応じて決定される。したがって、第1可変コンデンサ部20の静電容量も、第1可動電極板23と、誘電体層22との重複領域の長さL1に応じて決定される。具体的には、長さL1が0の場合、すなわち、第1可動電極板23が誘電体層22と接触していない状態で、第1可変コンデンサ部20の静電容量は最小であり、第1可動電極板23がケース10内に最も挿入された状態で、第1可変コンデンサ部20の静電容量は最大である。従って、第1可変コンデンサ部20の静電容量は、第1可動電極板23のスライドによって長さL1を変化させることで調整され得る。長さL1の例は、0mm〜50mmである。
In the above formula (1), other than the areas S1 and S2 are constants, and the areas S1 and S2 depend on the length L1 (mm) of the overlapping region between the first
第2可変コンデンサ部30は、第1可変コンデンサ部20の共通電極板(第4固定電極)2を電極として有し、第1可変コンデンサ部20に積層されている。第2可変コンデンサ部30は、共通電極板2と、第2電極板(第3固定電極)31と、一対の誘電体層32と、第2可動電極板(第2可動電極)33とを有する。
The second
第2電極板31は金属板である。第2電極板31は、共通電極板2からみて第1可変コンデンサ部20と反対側に配置されており、更に、共通電極板2と対向且つ平行に配置されている。第2電極板31の材料は第1電極板21と同じであり得る。第2電極板31も共通電極板2とともに可変コンデンサ1への電力供給用の電極として機能する。X方向において、第2電極板31の側壁14側の端面の位置は、共通電極板2の対応する端面の位置と同じである。第2電極板31の一端は、ケース10の側壁13からケース10外部に引き出されている。第2電極板31のうちケース10からの露出部分は、可変コンデンサ1の外部接続領域として機能する。第2電極板31のうちケース10からの露出部分には、配線、ブッシュなどを接続するための接続孔4b(図2参照)が形成されていてもよい。第2電極板31は、ケース10の外側で第1電極板21と電気的に接続されている。一実施形態において、図3に示したように、第2電極板31は第1電極板21と導電板3で連結されている。この場合、第1電極板21、導電板3及び第2電極板31は、一つのU字状の電極部材とみなし得る。導電板3の材料は、第1電極板21及び第2電極板31と同じであり得る。よって、接続孔4bは、第1電極板21又は導電板3に形成されていてもよい。
The
一対の誘電体層32のうちの一方の誘電体層(第3誘電体層)32は、第2電極板31の第1主面31a上に形成されている。第1主面31aに形成された誘電体層32は、第1主面31aに接している。一対の誘電体層32のうち他方の誘電体層(第4誘電体層)32は、共通電極板2の第2主面2b上に形成されている。第2主面2bに形成された誘電体層32は第2主面2bに接している。第2主面2bとそれに対応する誘電体層32との接触面積は、第1主面31aとそれに対応する誘電体層32との接触面積と同じである。
One dielectric layer (third dielectric layer) 32 of the pair of
一対の誘電体層32のそれぞれの側壁14側の端面は、対応する第2電極板31及び共通電極板2の端面と面一である。誘電体層32の平面視形状(Z方向から見た形状)は、誘電体層22と同じであり、Z方向から見た場合の一対の誘電体層32の配置状態(大きさを含む)も、一対の誘電体層22の配置状態と同じである。
The end surfaces on the
誘電体層32は例えばセラミック層である。2つの誘電体層32の比誘電率(真空誘電率に対する誘電体層32の誘電率の比)εr2は同じである。誘電体層32の厚さは、誘電体層22の厚さと同じである。誘電体層32の比誘電率εr2は、誘電体層22の比誘電率εr1より小さい。比誘電率εr2は例えば1〜40である。例えば、比誘電率εr2が1〜40である場合、それらのうち比誘電率εr1より小さい値が選択され得る。
The
第2可動電極板33は金属板である。第2可動電極板33の材料は、第1電極板21の材料と同じであり得る。第2可動電極板33は、2つの誘電体層32の間に、それらに接するとともに、それらに対してX方向にスライド可能に設けられている。第2可動電極板33のX方向の長さは誘電体層32の長さより長く、第2可動電極板33の一端はケース10の側壁14から引き出されている。第2可動電極板33は側壁14に対してもスライド可能に設けられている。
The second
上記第2可変コンデンサ部30の構成は、誘電体層22の代わりに誘電体層32を使用した点以外は、共通電極板2に対して第1可変コンデンサ部20を反転させた構成に対応する。
The configuration of the second
上記第2可変コンデンサ部30の構成では、第2電極板31と共通電極板2との間に、共通電極板2側から順に、誘電体層32、第2可動電極板33及び誘電体層32が積層されている。この構成では、共通電極板2と誘電体層32と第2可動電極板33とが一つのコンデンサ(以下、「第3サブコンデンサ」と称す)を構成し、第2可動電極板33と誘電体層32と第2電極板31とが一つのコンデンサ(以下、「第4サブコンデンサ」とも称す)を構成している。本実施形態において、第3サブコンデンサ及び第4サブコンデンサの構成は同じであり直列接続されている。第2可変コンデンサ部30の静電容量は、式(1)において誘電体層22の比誘電率εr1の代わりに、誘電体層32の比誘電率εr2を使用した式で定義される。
In the configuration of the second
そのため、第2可変コンデンサ部30の静電容量は、第2可動電極板33と、誘電体層32との重複領域の長さL2(mm)に応じて決定される。具体的には、長さL2が0の場合、すなわち、第2可動電極板33が誘電体層32と接触していない状態で第2可変コンデンサ部30の静電容量は最小であり、第2可動電極板33がケース10内に最も挿入された状態で、第2可変コンデンサ部30の静電容量は最大である。従って、第2可変コンデンサ部30の静電容量は、第2可動電極板33のスライドによって長さL2を変化させることで調整され得る。長さL2の変動量は長さL1の変動量と同じである。
Therefore, the capacitance of the second
第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30の構成は、誘電体層22及び誘電体層32の比誘電率の点以外は実質的に同じであり、誘電体層32の比誘電率εr2は誘電体層22の比誘電率εr1より小さいことから、第2可変コンデンサ部30の最大静電容量は、第1可変コンデンサ部20の最大静電容量より小さい。そのため、第2可変コンデンサ部30の静電容量の可変量は、第1可変コンデンサ部20の静電容量の可変量より小さく、第2可変コンデンサ部30は、第1可変コンデンサ部20の静電容量に対して静電容量を微調整する機能を有し得る。
The configurations of the first
容量調整機構40は、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30それぞれの静電容量を調整する。容量調整機構40は、第1位置調整部50と、第2位置調整部60とを有する。
The
第1位置調整部50は、第1可動電極板23のスライド方向(X方向)の位置を調整することで、第1可変コンデンサ部20の静電容量を調整する。第1位置調整部50は、第1可動電極板23と平行に配置されており一方向に延在した棒状のネジ体51を有する。ネジ体51は、ケース10の底板11の外面に固定された支持体52に支持されている。ネジ体51は、その軸周りの回転に伴って支持体52に対してネジ体51の軸方向に移動可能に支持体52に支持されている。ネジ体51には、第1電極板21とネジ体51とを連結する連結部53が設けられている。連結部53は、ネジ体51の移動に応じてネジ体51とともに移動するようにネジ体51に取り付けられている。よって、ネジ体51を回転駆動することでネジ体51を軸方向に移動させると、第1可動電極板23がスライドし、長さL1が調整される。ネジ体51は、例えばネジ体51にモータを接続して駆動され得る。ネジ体51の一端につまみを設け、つまみを手動で回してネジ体51を回転駆動してもうよい。
The first
第2位置調整部60は、第2可動電極板33のスライド方向(X方向)の位置を調整することで、第2可変コンデンサ部30の静電容量を調整する。第2位置調整部60は、第2可動電極板33と平行に配置されており一方向に延在した棒状のネジ体61を有する。ネジ体61は、ケース10の天板12の外面に固定された支持体62に支持されている。ネジ体61は、その軸周りの回転に伴って支持体62に対してネジ体61の軸方向に移動可能に支持体62に支持されている。ネジ体61には、第2電極板31とネジ体61とを連結する連結部63が設けられている。連結部63は、ネジ体61の移動に応じてネジ体61とともに移動するようにネジ体61に取り付けられている。よって、ネジ体61を回転駆動することでネジ体61を軸方向に移動させると、第2可動電極板33がスライドし、長さL2が調整される。ネジ体61の回転駆動方法は、ネジ体51の場合と同様とし得る。
The second
上記可変コンデンサ1では、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30が並列接続されているので、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30それぞれの静電容量で、可変コンデンサ1の静電容量を決定できる。第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30それぞれは、容量調整機構40で、第1可動電極板23及び第2可動電極板33のスライド位置を調整することで、静電容量を調整可能に構成されている。すなわち、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30は、スライド式の可変コンデンサとして機能する。
In the variable capacitor 1, since the first
第2可変コンデンサ部30の最大静電容量は、第1可変コンデンサ部20の最大静電容量よりも小さい。換言すれば、第1可変コンデンサ部20の最大静電容量は、第2可変コンデンサ部30の最大静電容量より大きい。従って、第1可変コンデンサ部20を静電容量の粗調整(例えば0〜数百pFの範囲での調整)に使用し、第2可変コンデンサ部30を微調整(例えば、数pF程度の調整)に使用できる。
The maximum capacitance of the second
よって、可変コンデンサ1で所望の静電容量を実現する場合、例えば、次のように可変コンデンサ1を制御すればよい。 Therefore, when the desired capacitance is realized by the variable capacitor 1, for example, the variable capacitor 1 may be controlled as follows.
まず、第1可変コンデンサ部20の第1可動電極板23をスライドさせて、ある特定の静電容量(可変コンデンサ1で実現したいおおよその静電容量)を実現する。その後、第2可変コンデンサ部30の第2可動電極板33をスライドさせて、可変コンデンサ1全体として所望の静電容量になるように、上記ある特定の静電容量を微調整する。
First, the first
上記特定の静電容量は、第1可動電極板23のスライド量で決定されるので、第1可動電極板23のスライド量に応じた複数の特定の静電容量に対して、可変コンデンサ1全体としての静電容量を微調整可能である。そのため、例えばRF整合において、装置(例えばプラズマ処理装置など)が異なったり、ある特定の装置内での実験条件、製造条件などが異なったりして、要求される静電容量が異なっていても、一つの可変コンデンサ1でRF整合を精度良く実施可能である。すなわち、可変コンデンサ1は汎用性を有する。
Since the specific capacitance is determined by the slide amount of the first
第1可変コンデンサ部20で静電容量を粗く調整し、第2可変コンデンサ部30で微調整可能であることから、可変コンデンサ1全体の静電容量の変動量が大きい。
Since the first
図4を参照して、可変コンデンサ1で実現可能な静電容量の変化をより具体的に説明する。図4は、可変コンデンサ1の一例で実現可能な静電容量を示す図面であり、横軸は、長さL1と長さL2の和を示している。図4は、誘電体層22の代わりに誘電体層32を使用した点以外は、共通電極板2に対して第1可変コンデンサ部20を反転させた構成を有しており、以下の条件で可変コンデンサ1を設計した場合の計算結果を示している。
誘電体層22の比誘電率εr1:40
誘電体層32の比誘電率εr2:1
誘電体層22及び誘電体層32の厚さ:0.5mm
長さL1及び長さL2の最大値:50mm
第1電極板21、共通電極板2及び第2電極板31それぞれと、対応する誘電体層22及び誘電体層32の接触面積:50(mm)×50(mm)
With reference to FIG. 4, the change in capacitance that can be realized by the variable capacitor 1 will be described more specifically. FIG. 4 is a diagram showing the capacitance that can be realized by an example of the variable capacitor 1, and the horizontal axis shows the sum of the length L1 and the length L2. FIG. 4 has a configuration in which the first
Dielectric constant ε r 1:40 of the
Dielectric constant ε r 2: 1 of the
Thickness of
Maximum length L1 and length L2: 50 mm
Contact area of each of the
図4中の実線αは、長さL2を0とし、長さL1を0mm〜50mmの範囲で変化させた場合の可変コンデンサ1の静電容量の変化を示している。実線αは、長さL2が0であるため、第1可変コンデンサ部20の静電容量の変化に対応する。誘電体層22の比誘電率εr1が40と比較的大きいことから、第1可変コンデンサ部20の静電容量の可変量は大きい。具体的には、長さL1を最大50mmまで変化させることで、4pFから525pFまで静電容量が変化する。
A solid line α in FIG. 4 indicates a change in the capacitance of the variable capacitor 1 when the length L2 is set to 0 and the length L1 is changed in the range of 0 mm to 50 mm. The solid line α corresponds to a change in the capacitance of the first
図4中の破線β1、破線β2及び破線β3は、長さL1を一定の値に固定した状態で、長さL2を変化させた場合の可変コンデンサ1の静電容量の変化を示している。具体的には、破線β1、破線β2及び破線β3それぞれは、長さL1を50mm、30mm及び0mmに固定した場合の可変コンデンサ1の静電容量の変化を示している。長さL1が一定値であるため、破線β1、破線β2及び破線β3は、第2可変コンデンサ部30の静電容量の変化に対応する。誘電体層32の比誘電率εr2が1と比較的小さい(比誘電率εr1に対して小さい)ことから、第2可変コンデンサ部30の静電容量の可変量は小さい。具体的には、長さL2を最大50mmまで変化させることで、第2可変コンデンサ部30の静電容量は、3.5pFから44pFまで変化する。
A broken line β1, a broken line β2, and a broken line β3 in FIG. 4 indicate changes in the capacitance of the variable capacitor 1 when the length L2 is changed while the length L1 is fixed to a constant value. Specifically, each of the broken line β1, the broken line β2, and the broken line β3 indicates a change in the capacitance of the variable capacitor 1 when the length L1 is fixed to 50 mm, 30 mm, and 0 mm. Since the length L1 is a constant value, the broken line β1, the broken line β2, and the broken line β3 correspond to changes in the capacitance of the second
図4から理解されるように、長さL1及び長さL2をそれぞれ50mmとした場合、すなわち、長さL1及び長さL2の和が100mmである場合の静電容量が、可変コンデンサ1の最大静電容量であり、図4の場合、最大静電容量は569pFである。換言すれば、図4の計算に使用した可変コンデンサ1では、569pFまで静電容量を調整可能である。 As understood from FIG. 4, when the length L1 and the length L2 are 50 mm, that is, when the sum of the length L1 and the length L2 is 100 mm, the capacitance of the variable capacitor 1 is the maximum. In the case of FIG. 4, the maximum capacitance is 569 pF. In other words, the variable capacitor 1 used in the calculation of FIG. 4 can adjust the capacitance up to 569 pF.
図1に示したように、可変コンデンサ1が、第1可変コンデンサ部20と第2可変コンデンサ部30との積層構造を有する形態では、可変コンデンサ1のコンパクト化が図れている。例えば、Z方向からみた場合、可変コンデンサ1の設置面積を小さくできる。
As shown in FIG. 1, the variable capacitor 1 is compact in the form in which the variable capacitor 1 has a laminated structure of the first
上記第2可変コンデンサ部30の構成が、誘電体層22の代わりに誘電体層32を使用した点以外は、共通電極板2に対して第1可変コンデンサ部20を反転させた構成に対応する形態では、誘電体層以外は、同じ部品を使用できる。そのため、部品種類の削減を図れるとともに、前述したようにコンパクト化が図れる。このように、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30の違いが実質的に誘電体層22と誘電体層32の比誘電率の違いのみである場合でも、その比誘電率の違いによって、可変コンデンサ1は前述した作用効果を奏する。
The configuration of the second
(第2実施形態)
図5は第2実施形態に係る可変コンデンサ1Aの模式図であり、図6は、図5のA方向からみた場合の図面である。可変コンデンサ1Aは、第1可変コンデンサ部20の代わりに第1可変コンデンサ部20Aを備える点で、可変コンデンサ1と相違する。この相違点を中心にして可変コンデンサ1Aを説明する。第2実施形態でも第1実施形態と同様のX方向、Y方向及びZ方向を用いて説明する場合もある。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram of a
第1可変コンデンサ部20Aは、第1可変コンデンサ部20の構成に加えて、第3電極板(第5固定電極)24と、一対の誘電体層25と、第3可動電極板(第3可動電極)26と、を有する点で、第1可変コンデンサ部20と相違する。
In addition to the configuration of the first
第3電極板24は金属板である。第3電極板24は、第1電極板21からみて第2可変コンデンサ部30と反対側に配置されており、更に、第1電極板21と対向且つ平行に配置されている。第3電極板24の材料は第1電極板21と同じであり得る。第3電極板24の一端は、ケース10の側壁15からケース10外部に引き出されている。第3電極板24は、ケース10の外側で共通電極板2と電気的に接続されている。一実施形態において、第3電極板24は共通電極板2と導電板5で連結されている。この場合、第3電極板24、導電板5及び共通電極板2は、一つのU字状の電極部材とみなし得る。導電板5の材料は、第3電極板24及び共通電極板2と同じであり得る。
The
一対の誘電体層25のうちの一方の誘電体層(第5誘電体層)25は、第1電極板21の第2主面21bに接して形成されている。一対の誘電体層25のうちの他方の誘電体層(第6誘電体層)25は、第3電極板24の第1主面24a上に形成されている。誘電体層25の平面視形状(Z方向から見た形状)は誘電体層22と同じあり、Z方向から見た場合の一対の誘電体層25の配置状態(大きさを含む)も誘電体層22の場合と同じである。誘電体層25は例えばセラミック層であり、誘電体層22及び誘電体層25の構成(材料、厚さを含む)は同じである。よって、誘電体層25の比誘電率も、誘電体層22の比誘電率εr1と同じである。
One dielectric layer (fifth dielectric layer) 25 of the pair of
第3可動電極板26は金属板である。第3可動電極板26の材料は、第1電極板21の材料と同じであり得る。第3可動電極板26は、一対の誘電体層25の間に、それらに接するとともに、それらに対してスライド可能に設けられている。第3可動電極板26の一端はケース10の側壁14から引き出されており、第3可動電極板26はケース10に対してもスライド可能に設けられている。
The third
可変コンデンサ1Aにおいて、第1位置調整部50が有する連結部53は、第1可動電極板23及び第3可動電極板26と、ネジ体51とを連結している。例えば、連結部53は、第3可動電極板26を貫通して第1可動電極板23に接続されている。この構成では、第1可動電極板23と第3電極板24は第1位置調整部50によって一緒にスライドされる。
In the variable capacitor 1 </ b> A, the connecting
上記第1可変コンデンサ部20Aの構成では、第1電極板21と第3電極板24との間に、第1電極板21側から順に、誘電体層25、第3可動電極板26及び誘電体層25が積層されている。この構成では、第1電極板21と誘電体層25と第3可動電極板26とが一つのコンデンサ(以下、「第5サブコンデンサ」と称す)を構成し、第3可動電極板26と誘電体層25と第3電極板24とが一つのコンデンサ(以下、「第6サブコンデンサ」とも称す)を構成する。すなわち、第1可変コンデンサ部20Aは、第1実施形態で説明した第1可変コンデンサ部20が備える第1サブコンデンサ及び第2サブコンデンサに加えて、第5サブコンデンサ及び第6サブコンデンサを有する。
In the configuration of the first
本実施形態において、第5及び第6サブコンデンサの構成は第1及び第2サブコンデンサの構成と同じである。第5及び第6サブコンデンサの静電容量は、第1及び第2サブコンデンサの場合と同様に、第3可動電極板26と、誘電体層25との重複領域の長さL1で決定される。第1可変コンデンサ部20Aの静電容量は、第1可動電極板23及び第3可動電極板26のスライドによって長さL1を変化させることで調整され得る。
In the present embodiment, the configuration of the fifth and sixth sub-capacitors is the same as the configuration of the first and second sub-capacitors. The capacitances of the fifth and sixth sub-capacitors are determined by the length L1 of the overlapping region between the third
可変コンデンサ1Aは、第1可変コンデンサ部20の代わりに第1可変コンデンサ部20Aを備える点で、可変コンデンサ1と実質的に相違する。そして、第1可変コンデンサ部20Aの構成は、第1可変コンデンサ部20に対して第3電極板24と、一対の誘電体層25と、第3可動電極板26とを更に有する点以外の構成は同じである。したがって、可変コンデンサ1Aは、少なくとも可変コンデンサ1の場合と同様の作用効果を有する。
The
第1可変コンデンサ部20Aでは、共通電極板2と第3電極板24とが電気的に接続されていることから、第1サブコンデンサと第2サブコンデンサの直列構造(直列回路に相当)と、第5サブコンデンサ及び第6サブコンデンサの直列構造(直列回路に相当)とが電気的に並列接続された構造を有する。そのため、第1可変コンデンサ部20Aの最大静電容量は、第1可変コンデンサ部20の最大静電容量より大きく、可変コンデンサ1Aでの静電容量の最大静電容量及びそれに伴う容量の可変量も可変コンデンサ1より大きい。
In the first
図7を参照して、可変コンデンサ1Aで実現可能な静電容量の変化をより具体的に説明する。図7は、可変コンデンサ1Aの一例で実現可能な静電容量を示す図面であり、横軸は、長さL1と長さL2の和を示している。図7は、第1可変コンデンサ部20の代わりに第1可変コンデンサ部20Aを用いた点以外は、図4に示した計算用の可変コンデンサ1の場合と同様の条件で設計した可変コンデンサ1Aに対する計算結果を示している。前述したように、誘電体層25の構成等は、誘電体層22の構成等と同じとした。
With reference to FIG. 7, the change in capacitance that can be realized by the
図7中の実線が可変コンデンサ1Aの静電容量の変化を示しており、図4の実線αと破線β1とで構成される変化曲線に対応する。すなわち、図7中の実線は、長さL1を50mmまで変化させた後に、長さL2を50mmまで変化させた場合の可変コンデンサ1Aの静電容量の変化を示している。図7中の破線は、比較のために、可変コンデンサ1の静電容量の変化を示しており、図4の実線α及び破線β1を繋げた変化曲線を表している。
A solid line in FIG. 7 indicates a change in capacitance of the
図7に示したように、可変コンデンサ1Aでは、可変コンデンサ1の場合より大きな静電容量を実現できており、第1可変コンデンサ部20Aでは、第1可変コンデンサ部20の場合より大きな静電容量の可変量を実現できている。
As shown in FIG. 7, the variable capacitor 1 </ b> A can achieve a larger capacitance than the variable capacitor 1, and the first
第2実施形態では、誘電体層22(及び誘電体層25)の比誘電率εr1が、誘電体層32の比誘電率εr2より大きい場合を例示して説明した。しかしながら、可変コンデンサ1Aの構成では、誘電体層22(及び誘電体層25)の比誘電率εr1と、誘電体層32の比誘電率εr2とは同じでもよい。この場合でも、誘電体層25及び第3可動電極板26を第1可変コンデンサ部20Aが有することから、第1可変コンデンサ部20Aの最大静電容量を、第2可変コンデンサ部30の最大静電容量より大きくできる。誘電体層22(及び誘電体層25)の比誘電率εr1と、誘電体層32の比誘電率εr2との差が小さい場合について同様である。
In the second embodiment, the case where the relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22 (and the dielectric layer 25) is larger than the relative dielectric
従って、第2実施形態の構成は、使用可能(又は準備可能)な誘電体層が1種類しかない場合、使用可能(又は準備可能)な誘電体層22(及び誘電体層25)の比誘電率εr1と、誘電体層32の比誘電率εr2の差が小さい場合、比誘電率εr1が小さい場合などに、特に有効な構成である。
Therefore, in the configuration of the second embodiment, when there is only one type of usable (or ready) dielectric layer, the dielectric constant of the usable (or ready) dielectric layer 22 (and dielectric layer 25) is This configuration is particularly effective when the difference between the dielectric constant ε r 1 and the relative dielectric
(第3実施形態)
図8は第3実施形態に係る可変コンデンサ1Bの模式図である。可変コンデンサ1Bは、容量調整機構40の代わりに、容量調整機構40Aを備える点で、可変コンデンサ1と相違する。この相違点を中心にして可変コンデンサ1Bを説明する。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram of a
容量調整機構40Aは、第1位置調整部50及び第2位置調整部60に加えて、それらを切り替える切替部70を有する。
The
切替部70は、第1位置調整部50と第2位置調整部60とを切り替えるように構成されている。一実施形態において、切替部70は、第1位置調整部50用の棒状のネジ体71及び第1回転方向変換部72と、第2位置調整部60用の棒状のネジ体73及び第2回転方向変換部74と、切替本体部75と、棒状のネジ体76とを有する。
The switching
ネジ体71は、ネジ体51のうち連結部53からみて外側(支持体52と反対側)の部分に、ネジ体51と交差する方向に第1回転方向変換部72を介して接続されている。本実施形態では、ネジ体71はネジ体51に対して実質的に直交するように設けられている。第1回転方向変換部72は、ネジ体71の軸周りの回転をネジ体51の軸周りの回転に変換する。第1回転方向変換部72は例えば歯車機構であり得る。
The
ネジ体73は、ネジ体61のうち連結部63からみて外側(支持体62と反対側)の部分に、ネジ体61と交差する方向に第2回転方向変換部74を介して接続されている。本実施形態では、ネジ体73はネジ体61に対して実質的に直交するように設けられている。第2回転方向変換部74は、ネジ体73の軸周りの回転をネジ体61の軸周りの回転に変換する。第2回転方向変換部74は例えば歯車機構であり得る。
The
切替本体部75は、ネジ体71及びネジ体73において、第1回転方向変換部72及び第2回転方向変換部74と反対側に接続される。切替本体部75には、ネジ体76がネジ体51及びネジ体61に平行に設けられている。切替本体部75は、ネジ体71への接続及びネジ体73への接続を切替可能に構成されている。更に、切替本体部75は、ネジ体76の軸周りの回転を、切替本体部75が接続されたネジ体71又はネジ体73それぞれの軸周りの回転に変換して伝達可能に構成されている。切替本体部75は、例えば歯車機構で構成され得る。
The switching
切替部70による第1位置調整部50と第2位置調整部60との切り替えは、上記形態に限定されない。例えば、ネジ体71とネジ体73とをそれらの軸線方向に離間して配置する。この場合、切替本体部75を例えばネジ体71とネジ体73との間を移動可能であって、ネジ体71及びネジ体76それぞれと接触することでネジ体76の回転力をネジ体71に伝達し、ネジ体73と接触することでネジ体76の回転力をネジ体73に伝達するように、切替部70が構成されていてもよい。
The switching between the first
可変コンデンサ1Bは、容量調整機構40の代わりに容量調整機構40Aを備える点以外は、可変コンデンサ1の場合と同様の構成を有し、容量調整機構40Aも、第1可変コンデンサ部20及び第2可変コンデンサ部30の静電容量をそれぞれ調整可能である。従って、可変コンデンサ1Bは、少なくとも可変コンデンサ1と同様の作用効果を有する。
The
可変コンデンサ1Bが備える容量調整機構40Aは、切替部70を有し、切替部70で第1位置調整部50と第2位置調整部60とを切り替える。従って、可変コンデンサ1Bの静電容量を調整する際に、切替部70のネジ体76にモータなどを接続してネジ体76を駆動する場合等において、モータを一つ準備すればよい。そのため、可変コンデンサ1Bを備えた装置などの軽量化及びコンパクト化が図れるとともに、製造コストの低減も図れる。
The
以上、本発明の種々の実施形態を説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 In the foregoing, various embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the various embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、第1可変コンデンサ部及び第2可変コンデンサ部それぞれはスライド式の可変コンデンサ部であり、第2可変コンデンサ部の最大静電容量が、第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さければよい。よって、例えば、第1可変コンデンサ部が有する複数の誘電体層の比誘電率は異なっていてもよいし、第2可変コンデンサ部が有する複数の誘電体層の比誘電率も異なっていてもよい。ただし、第1可変コンデンサ部が有する複数の誘電体層の比誘電率を同じとすることで、第1可変コンデンサ部の設計が容易であるととともに、第1可変コンデンサ部に使用する複数の誘電体層を準備し易い。第2可変コンデンサ部についても同様である。 For example, each of the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit is a slide type variable capacitor unit, and the maximum capacitance of the second variable capacitor unit may be smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit. . Therefore, for example, the relative dielectric constants of the plurality of dielectric layers included in the first variable capacitor unit may be different, and the relative dielectric constants of the plurality of dielectric layers included in the second variable capacitor unit may be different. . However, by making the relative dielectric constants of the plurality of dielectric layers of the first variable capacitor unit the same, the design of the first variable capacitor unit can be facilitated, and a plurality of dielectrics used for the first variable capacitor unit can be used. Easy to prepare body layer. The same applies to the second variable capacitor unit.
第1可変コンデンサ部と第2可変コンデンサ部とは電気的に並列接続されていれば、一方が他方に積層された積層構造を可変コンデンサが有しなくてもよい。したがって、例えば、第1可変コンデンサ部と第2可変コンデンサ部は、水平方向において並列配置されていてもよい。この場合でも、共通電極板2を用いてもよいし、例えば、更に、第1電極板21と第2電極板とを共通の電極としてもよい。
As long as the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit are electrically connected in parallel, the variable capacitor may not have a stacked structure in which one is stacked on the other. Therefore, for example, the first variable capacitor unit and the second variable capacitor unit may be arranged in parallel in the horizontal direction. Even in this case, the
1,1A,1B…可変コンデンサ、2…共通電極板(第2固定電極、第4固定電極)、20,20A…第1可変コンデンサ部、21…第1電極板(第1固定電極)、22…誘電体層(第1誘電体層、第2誘電体層)、23…第1可動電極板(第1可動電極)、25…誘電体層(第5誘電体層、第6誘電体層)、26…第3可動電極板(第3可動電極)、30…第2可変コンデンサ部、31…第2電極板(第3固定電極)、32…誘電体層(第3誘電体層、第4誘電体層)、33…第2可動電極板(第2可動電極)、40,40A…容量調整機構、50…第1位置調整部、60…第2位置調整部、70…切替部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1可変コンデンサ部に電気的に並列接続された第2可変コンデンサ部と、
前記第1可変コンデンサ及び前記第2可変コンデンサの静電容量をそれぞれ調整する容量調整機構と、
を備え、
前記第1可変コンデンサ部は、
第1固定電極と、
前記第1固定電極と対向配置された第2固定電極と、
前記第1固定電極と前記第2固定電極との間に前記第1固定電極に接して設けられた第1誘電体層と、
前記第1固定電極と前記第2固定電極との間に前記第2固定電極に接して設けられた第2誘電体層と、
前記第1誘電体層と前記第2誘電体層の間に前記第1誘電体層及び前記第2誘電体層に対してスライド可能に設けられており、前記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第1可動電極と、
を有し、
前記第2可変コンデンサ部は、
前記第1固定電極に電気的に接続された第3固定電極と、
前記第3固定電極と対向配置されており前記第2固定電極に電気的に接続された第4固定電極と、
前記第3固定電極と前記第4固定電極との間に前記第3固定電極に接して設けられた第3誘電体層と、
前記第3固定電極と前記第4固定電極との間に前記第4固定電極に接して設けられた第4誘電体層と、
前記第3誘電体層と前記第4誘電体層の間に前記第3誘電体層及び前記第4誘電体層に対してスライド可能に設けられており、前記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第2可動電極と、
を有し、
前記第2可変コンデンサ部の最大静電容量は、前記第1可変コンデンサ部の最大静電容量より小さい、
可変コンデンサ。 A first variable capacitor section;
A second variable capacitor portion electrically connected in parallel to the first variable capacitor portion;
A capacitance adjusting mechanism that adjusts the capacitance of each of the first variable capacitor and the second variable capacitor;
With
The first variable capacitor unit includes:
A first fixed electrode;
A second fixed electrode disposed opposite to the first fixed electrode;
A first dielectric layer provided in contact with the first fixed electrode between the first fixed electrode and the second fixed electrode;
A second dielectric layer provided in contact with the second fixed electrode between the first fixed electrode and the second fixed electrode;
The first dielectric layer and the second dielectric layer are provided between the first dielectric layer and the second dielectric layer so as to be slidable with respect to the first dielectric layer and the second dielectric layer. A first movable electrode to be adjusted;
Have
The second variable capacitor unit includes:
A third fixed electrode electrically connected to the first fixed electrode;
A fourth fixed electrode disposed opposite to the third fixed electrode and electrically connected to the second fixed electrode;
A third dielectric layer provided in contact with the third fixed electrode between the third fixed electrode and the fourth fixed electrode;
A fourth dielectric layer provided in contact with the fourth fixed electrode between the third fixed electrode and the fourth fixed electrode;
The third dielectric layer and the fourth dielectric layer are provided between the third dielectric layer and the fourth dielectric layer so as to be slidable with respect to the third dielectric layer and the fourth dielectric layer. A second movable electrode to be adjusted;
Have
A maximum capacitance of the second variable capacitor unit is smaller than a maximum capacitance of the first variable capacitor unit;
Variable capacitor.
請求項1に記載の可変コンデンサ。 The second fixed electrode and the fourth fixed electrode are common electrodes.
The variable capacitor according to claim 1.
請求項1又は2に記載の可変コンデンサ。 The second variable capacitor unit is stacked on the first variable capacitor unit.
The variable capacitor according to claim 1.
請求項1〜3の何れか一項に記載の可変コンデンサ。 The relative dielectric constant of the first dielectric layer and the relative dielectric constant of the second dielectric layer are the same.
The variable capacitor as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜3の何れか一項に記載の可変コンデンサ。 The relative dielectric constant of the third dielectric layer is the same as that of the fourth dielectric layer.
The variable capacitor as described in any one of Claims 1-3.
前記第3誘電体層の比誘電率と前記第4誘電体層の比誘電率は同じであり、
前記第3誘電体層の比誘電率は前記第1誘電体層の比誘電率より小さい、
請求項1〜3の何れか一項に記載の可変コンデンサ。 The relative dielectric constant of the first dielectric layer and the relative dielectric constant of the second dielectric layer are the same,
The relative dielectric constant of the third dielectric layer is the same as that of the fourth dielectric layer,
The relative dielectric constant of the third dielectric layer is smaller than the relative dielectric constant of the first dielectric layer,
The variable capacitor as described in any one of Claims 1-3.
前記第1可動電極のスライド方向の位置を調整する第1位置調整部と、
前記第2可動電極のスライド方向の位置を調整する第2位置調整部と、
を有する、
請求項1〜6の何れか一項に記載の可変コンデンサ。 The capacity adjustment mechanism is
A first position adjusting unit for adjusting a position of the first movable electrode in the sliding direction;
A second position adjusting unit that adjusts the position of the second movable electrode in the sliding direction;
Having
The variable capacitor according to claim 1.
請求項7に記載の可変コンデンサ。 The capacity adjustment mechanism includes a switching unit that switches between the first position adjustment unit and the second position adjustment unit.
The variable capacitor according to claim 7.
前記第1固定電極からみて前記第2固定電極と反対側に前記第1固定電極と対向配置されており前記第2固定電極と電気的に接続された第5固定電極と、
前記第1固定電極と前記第5固定電極との間に前記第1固定電極に接して設けられた第5誘電体層と、
前記第1固定電極と前記第5固定電極との間に前記第5固定電極に接して設けられた第6誘電体層と、
前記第5誘電体層と前記第6誘電体層の間に前記第5誘電体層及び前記第6誘電体層に対してスライド可能に設けられており、前記容量調整機構によってスライド方向の位置が調整される第3可動電極と、
を有する、
請求項1〜5,7,8の何れか一項に記載の可変コンデンサ。 The first variable capacitor unit includes:
A fifth fixed electrode disposed opposite to the second fixed electrode as viewed from the first fixed electrode and opposed to the first fixed electrode and electrically connected to the second fixed electrode;
A fifth dielectric layer provided in contact with the first fixed electrode between the first fixed electrode and the fifth fixed electrode;
A sixth dielectric layer provided in contact with the fifth fixed electrode between the first fixed electrode and the fifth fixed electrode;
The fifth dielectric layer and the sixth dielectric layer are provided between the fifth dielectric layer and the sixth dielectric layer so as to be slidable with respect to the fifth dielectric layer and the sixth dielectric layer. A third movable electrode to be adjusted;
Having
The variable capacitor according to any one of claims 1 to 5, 7, and 8.
前記第3誘電体層の比誘電率と前記第4誘電体層の比誘電率は同じであり、
前記第3誘電体層の比誘電率は前記第1誘電体層の比誘電率以下である、
請求項9に記載の可変コンデンサ。 The relative dielectric constants of the first dielectric layer, the second dielectric layer, the fifth dielectric layer, and the sixth dielectric layer are the same,
The relative dielectric constant of the third dielectric layer is the same as that of the fourth dielectric layer,
The relative dielectric constant of the third dielectric layer is less than or equal to the relative dielectric constant of the first dielectric layer.
The variable capacitor according to claim 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017051144A JP2018157013A (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Variable capacitor |
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| JP2017051144A JP2018157013A (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Variable capacitor |
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|---|---|
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ID=63718282
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| JP2017051144A Pending JP2018157013A (en) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | Variable capacitor |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2018157013A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109360702A (en) * | 2018-11-30 | 2019-02-19 | 铜陵市三盛电子有限公司 | One kind easily adjusting more capacitance value capacitors |
| CN114999821A (en) * | 2022-06-22 | 2022-09-02 | 清华大学 | Computable Capacitors |
| CN115083783A (en) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 清华大学 | Capacitor structure capable of calculating |
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2017
- 2017-03-16 JP JP2017051144A patent/JP2018157013A/en active Pending
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