[go: up one dir, main page]

JP2018157013A - Variable capacitor - Google Patents

Variable capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP2018157013A
JP2018157013A JP2017051144A JP2017051144A JP2018157013A JP 2018157013 A JP2018157013 A JP 2018157013A JP 2017051144 A JP2017051144 A JP 2017051144A JP 2017051144 A JP2017051144 A JP 2017051144A JP 2018157013 A JP2018157013 A JP 2018157013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
variable capacitor
dielectric layer
fixed electrode
electrode plate
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017051144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
茂明 岸田
Shigeaki Kishida
茂明 岸田
李 東偉
dong wei Li
東偉 李
靖典 安東
Yasunori Ando
靖典 安東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP2017051144A priority Critical patent/JP2018157013A/en
Publication of JP2018157013A publication Critical patent/JP2018157013A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable capacitor in which multiple specific capacities can be adjusted, respectively, in a certain range.SOLUTION: A variable capacitor 1 includes first and second variable capacitors 20, 30 connected in parallel and a capacity adjustment mechanism 40. The first variable capacitor has first and second fixed electrodes 21, 2, first and second dielectric layers 22, and a first movable electrode 23 provided slidably between the first and second dielectric layers, and the position in the side direction is adjusted by the capacity adjustment mechanism. The second variable capacitor has a third fixed electrode 31 connected electrically with the first fixed electrode, a fourth fixed electrode 2 connected electrically with the second fixed electrode, third and fourth dielectric layers 32, and a second movable electrode 33 provided slidably between the third and fourth dielectric layers, and the position in the slide direction is adjusted by the capacity adjustment mechanism. Maximum capacitance of the second variable capacitor is smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor.SELECTED DRAWING: Figure 1

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.

特開平10−144567号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-144567

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.

図1は、第1実施形態に係る可変コンデンサの一例の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a variable capacitor according to the first embodiment. 図2は、図1に示した可変コンデンサの上面図である。FIG. 2 is a top view of the variable capacitor shown in FIG. 図3は、図1に示した可変コンデンサを図1のA方向から見た場合の図面である。FIG. 3 is a drawing when the variable capacitor shown in FIG. 1 is viewed from the direction A in FIG. 図4は、第1実施形態に係る可変コンデンサの一例における静電容量の変化を示す図面である。FIG. 4 is a diagram illustrating changes in capacitance in an example of the variable capacitor according to the first embodiment. 図5は、第2実施形態に係る可変コンデンサの模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a variable capacitor according to the second embodiment. 図6は、図5に示した可変コンデンサを図5のA方向から見た場合の図面である。6 is a drawing of the variable capacitor shown in FIG. 5 when viewed from the direction A in FIG. 図7は、第2実施形態に係る可変コンデンサの一例における静電容量の変化を示す図面である。FIG. 7 is a diagram illustrating changes in capacitance in an example of a variable capacitor according to the second embodiment. 図8は、第3実施形態に係る可変コンデンサの一例の模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram of an example of a variable capacitor according to the third embodiment.

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 case 10, a first variable capacitor unit 20, a second variable capacitor unit 30, and a capacity adjustment mechanism 40.

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 case 10 has a hollow box shape and houses the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30. The case 10 has a bottom plate 11, a top plate 12, and four side walls 13, 14, 15, 16. The side wall 13 and the side wall 14 face each other, and the side wall 15 and the side wall 16 face each other. The material of the bottom plate 11, the top plate 12, and the side walls 13, 14, 15, 16 is an insulating material.

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 variable capacitor unit 20 functions as a variable capacitor for coarse adjustment of capacitance, and the second variable capacitor unit 30 functions as a capacitor for fine adjustment of capacitance. The second variable capacitor unit 30 is laminated on the first variable capacitor unit 20 via a common electrode plate (second fixed electrode, fourth fixed electrode) 2 that is a common electrode with the first variable capacitor unit 20. . In the first embodiment, the stacking direction of the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 is the Z direction.

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 variable capacitor unit 20 includes a first electrode plate (first fixed electrode) 21, a common electrode plate (second fixed electrode) 2, a pair of dielectric layers 22, and a first movable electrode plate (first movable electrode). Electrode) 23.

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 1st electrode plate 21 and the common electrode plate 2 are metal plates, and are arrange | positioned facing and parallel. The material of the first electrode plate 21 and the common electrode plate 2 may be the same. The first electrode plate 21 and the common electrode plate 2 function as electrodes for supplying power to the variable capacitor 1. In the X direction, the position of the end face on the side wall 14 side of the first electrode plate 21 is the same as the position of the corresponding end face of the common electrode plate 2. One end of the first electrode plate 21 is drawn from the side wall 13 of the case 10 to the outside of the case 10. One end of the common electrode plate 2 is drawn from the side wall 15 of the case 10 to the outside of the case 10. Of the first electrode plate 21 and the common electrode plate 2, the exposed portion from the case 10 functions as an external connection region of the variable capacitor 1. A connection hole 4 a (see FIG. 2) for connecting a wiring, a bush, or the like may be formed in an exposed portion of the common electrode plate 2 from the case 10.

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 dielectric layers 22 is formed on the first main surface 21 a of the first electrode plate 21. The dielectric layer 22 formed on the first major surface 21a is in contact with the first major surface 21a. The other dielectric layer (second dielectric layer) 22 of the pair of dielectric layers 22 is formed on the first main surface 2 a of the common electrode plate 2. The dielectric layer 22 formed on the first major surface 2a is in contact with the first major surface 2a. The contact area between the first main surface 2a and the corresponding dielectric layer 22 is the same as the contact area between the first main surface 21a and the corresponding dielectric layer 22.

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 side wall 14 side of the pair of dielectric layers 22 are flush with the corresponding end surfaces of the first electrode plate 21 and the common electrode plate 2. The planar view shape (the shape viewed from the Z direction) of the dielectric layer 22 is a rectangle or a square, and the arrangement state (including the size) of the pair of dielectric layers 22 when viewed from the Z direction is the same. .

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)ε1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ε1は、例えば1〜40である。 The dielectric layer 22 is, for example, a ceramic layer. The thickness and relative dielectric constant of the two dielectric layers 22 (ratio of dielectric constant of dielectric layer 22 to vacuum dielectric constant) ε r 1 are the same. An example of the thickness of the dielectric layer 22 is 0.5 mm to 2 mm. The relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22 is 1 to 40, for example.

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 movable electrode plate 23 is a metal plate. The material of the first movable electrode plate 23 may be the same as the material of the first electrode plate 21. The first movable electrode plate 23 is provided between the two dielectric layers 22 so as to be in contact with them and to be slidable with respect to them. In the first embodiment, the sliding direction of the first movable electrode plate 23 is the X direction. The length of the first movable electrode plate 23 in the X direction is longer than the length of the dielectric layer 22, and one end of the first movable electrode plate 23 is drawn from the side wall 14 of the case 10. The first movable electrode plate 23 is slidably provided on the side wall 14.

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ε0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。

Figure 2018157013
In the configuration of the first variable capacitor unit 20, the dielectric layer 22, the first movable electrode plate 23, and the dielectric layer are arranged between the first electrode plate 21 and the common electrode plate 2 in order from the first electrode plate 21 side. 22 are stacked. In this configuration, the first electrode plate 21, the dielectric layer 22, and the first movable electrode plate 23 constitute one capacitor (hereinafter referred to as “first subcapacitor”), and the first movable electrode plate 23 and the dielectric The body layer 22 and the common electrode plate 2 constitute one capacitor (hereinafter also referred to as “second sub capacitor”). In the present embodiment, the first sub capacitor and the second sub capacitor have the same configuration and are connected in series. The capacitance of the first variable capacitor section 20 is C, the vacuum dielectric constant is ε0, the relative dielectric constant of air is ε r 0, and the first surface of the dielectric layer 22 on the first movable electrode plate 23 side is the first. The area of the region in contact with the movable electrode plate 23 is S1, and the area of the dielectric layer 22 on the first movable electrode plate 23 side that is not in contact with the first movable electrode plate 23 is S2. When the thickness of the body layer 22 is d and the thickness of the first movable electrode plate 23 is d0, the capacitance C is expressed by the formula (1).
Figure 2018157013

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 movable electrode plate 23 and the dielectric layer 22. Determined. Therefore, the capacitance of the first variable capacitor unit 20 is also determined according to the length L1 of the overlapping region between the first movable electrode plate 23 and the dielectric layer 22. Specifically, when the length L1 is 0, that is, when the first movable electrode plate 23 is not in contact with the dielectric layer 22, the capacitance of the first variable capacitor unit 20 is minimum, In the state where the one movable electrode plate 23 is inserted most into the case 10, the capacitance of the first variable capacitor unit 20 is maximum. Therefore, the capacitance of the first variable capacitor unit 20 can be adjusted by changing the length L1 by sliding the first movable electrode plate 23. An example of the length L1 is 0 mm to 50 mm.

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 variable capacitor unit 30 has the common electrode plate (fourth fixed electrode) 2 of the first variable capacitor unit 20 as an electrode, and is stacked on the first variable capacitor unit 20. The second variable capacitor unit 30 includes a common electrode plate 2, a second electrode plate (third fixed electrode) 31, a pair of dielectric layers 32, and a second movable electrode plate (second movable electrode) 33. .

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 second electrode plate 31 is a metal plate. The second electrode plate 31 is disposed on the opposite side of the first variable capacitor unit 20 as viewed from the common electrode plate 2, and is disposed opposite to and in parallel with the common electrode plate 2. The material of the second electrode plate 31 may be the same as that of the first electrode plate 21. The second electrode plate 31 also functions as an electrode for supplying power to the variable capacitor 1 together with the common electrode plate 2. In the X direction, the position of the end face on the side wall 14 side of the second electrode plate 31 is the same as the position of the corresponding end face of the common electrode plate 2. One end of the second electrode plate 31 is drawn from the side wall 13 of the case 10 to the outside of the case 10. An exposed portion of the second electrode plate 31 from the case 10 functions as an external connection region of the variable capacitor 1. A connection hole 4b (see FIG. 2) for connecting a wiring, a bush, or the like may be formed in an exposed portion of the second electrode plate 31 from the case 10. The second electrode plate 31 is electrically connected to the first electrode plate 21 outside the case 10. In one embodiment, the second electrode plate 31 is connected to the first electrode plate 21 and the conductive plate 3 as shown in FIG. In this case, the first electrode plate 21, the conductive plate 3, and the second electrode plate 31 can be regarded as a single U-shaped electrode member. The material of the conductive plate 3 may be the same as that of the first electrode plate 21 and the second electrode plate 31. Therefore, the connection hole 4 b may be formed in the first electrode plate 21 or the conductive plate 3.

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 dielectric layers 32 is formed on the first major surface 31 a of the second electrode plate 31. The dielectric layer 32 formed on the first major surface 31a is in contact with the first major surface 31a. The other dielectric layer (fourth dielectric layer) 32 of the pair of dielectric layers 32 is formed on the second main surface 2 b of the common electrode plate 2. The dielectric layer 32 formed on the second major surface 2b is in contact with the second major surface 2b. The contact area between the second main surface 2b and the corresponding dielectric layer 32 is the same as the contact area between the first main surface 31a and the corresponding dielectric layer 32.

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 side wall 14 side of the pair of dielectric layers 32 are flush with the corresponding end surfaces of the second electrode plate 31 and the common electrode plate 2. The planar view shape (shape viewed from the Z direction) of the dielectric layer 32 is the same as that of the dielectric layer 22, and the arrangement state (including size) of the pair of dielectric layers 32 when viewed from the Z direction is also included. The arrangement of the pair of dielectric layers 22 is the same.

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)ε2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ε2は、誘電体層22の比誘電率ε1より小さい。比誘電率ε2は例えば1〜40である。例えば、比誘電率ε2が1〜40である場合、それらのうち比誘電率ε1より小さい値が選択され得る。 The dielectric layer 32 is, for example, a ceramic layer. The relative dielectric constant (ratio of the dielectric constant of the dielectric layer 32 to the vacuum dielectric constant) ε r 2 of the two dielectric layers 32 is the same. The thickness of the dielectric layer 32 is the same as the thickness of the dielectric layer 22. The relative dielectric constant ε r 2 of the dielectric layer 32 is smaller than the relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22. The relative dielectric constant ε r 2 is 1 to 40, for example. For example, when the relative dielectric constant ε r 2 is 1 to 40, a value smaller than the relative dielectric constant ε r 1 may be selected.

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 movable electrode plate 33 is a metal plate. The material of the second movable electrode plate 33 may be the same as the material of the first electrode plate 21. The second movable electrode plate 33 is provided between the two dielectric layers 32 so as to be in contact with them and to be slidable in the X direction with respect to them. The length of the second movable electrode plate 33 in the X direction is longer than the length of the dielectric layer 32, and one end of the second movable electrode plate 33 is drawn from the side wall 14 of the case 10. The second movable electrode plate 33 is slidably provided on the side wall 14.

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 variable capacitor unit 30 corresponds to a configuration in which the first variable capacitor unit 20 is inverted with respect to the common electrode plate 2 except that the dielectric layer 32 is used instead of the dielectric layer 22. .

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ε1の代わりに、誘電体層32の比誘電率ε2を使用した式で定義される。 In the configuration of the second variable capacitor unit 30, the dielectric layer 32, the second movable electrode plate 33, and the dielectric layer 32 are sequentially disposed between the second electrode plate 31 and the common electrode plate 2 from the common electrode plate 2 side. Are stacked. In this configuration, the common electrode plate 2, the dielectric layer 32, and the second movable electrode plate 33 constitute one capacitor (hereinafter referred to as “third sub-capacitor”), and the second movable electrode plate 33 and the dielectric The layer 32 and the second electrode plate 31 constitute one capacitor (hereinafter also referred to as “fourth sub-capacitor”). In the present embodiment, the third sub capacitor and the fourth sub capacitor have the same configuration and are connected in series. The capacitance of the second variable capacitor unit 30 is defined by an equation that uses the relative dielectric constant ε r 2 of the dielectric layer 32 instead of the relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22 in the equation (1). The

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 variable capacitor unit 30 is determined according to the length L2 (mm) of the overlapping region between the second movable electrode plate 33 and the dielectric layer 32. Specifically, when the length L2 is 0, that is, when the second movable electrode plate 33 is not in contact with the dielectric layer 32, the capacitance of the second variable capacitor unit 30 is the minimum, In the state where the movable electrode plate 33 is inserted most into the case 10, the capacitance of the second variable capacitor unit 30 is the maximum. Accordingly, the capacitance of the second variable capacitor unit 30 can be adjusted by changing the length L2 by sliding the second movable electrode plate 33. The variation amount of the length L2 is the same as the variation amount of the length L1.

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ε2は誘電体層22の比誘電率ε1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 variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 are substantially the same except for the relative dielectric constants of the dielectric layer 22 and the dielectric layer 32, and the relative dielectric constant ε of the dielectric layer 32. Since r 2 is smaller than the relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22, the maximum capacitance of the second variable capacitor unit 30 is smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20. For this reason, the variable amount of the capacitance of the second variable capacitor unit 30 is smaller than the variable amount of the capacitance of the first variable capacitor unit 20, and the second variable capacitor unit 30 has the capacitance of the first variable capacitor unit 20. A function of finely adjusting the capacitance with respect to the capacitance can be provided.

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 capacitance adjusting mechanism 40 adjusts the capacitance of each of the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30. The capacity adjustment mechanism 40 includes a first position adjustment unit 50 and a second position adjustment unit 60.

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 position adjustment unit 50 adjusts the capacitance of the first variable capacitor unit 20 by adjusting the position of the first movable electrode plate 23 in the sliding direction (X direction). The first position adjusting unit 50 includes a rod-like screw body 51 that is arranged in parallel with the first movable electrode plate 23 and extends in one direction. The screw body 51 is supported by a support body 52 fixed to the outer surface of the bottom plate 11 of the case 10. The screw body 51 is supported by the support body 52 so as to be movable in the axial direction of the screw body 51 with respect to the support body 52 in accordance with the rotation around the axis. The screw body 51 is provided with a connecting portion 53 that connects the first electrode plate 21 and the screw body 51. The connecting portion 53 is attached to the screw body 51 so as to move together with the screw body 51 in accordance with the movement of the screw body 51. Therefore, when the screw body 51 is moved in the axial direction by rotationally driving the screw body 51, the first movable electrode plate 23 slides and the length L1 is adjusted. The screw body 51 can be driven by connecting a motor to the screw body 51, for example. A knob may be provided at one end of the screw body 51, and the screw body 51 may be rotationally driven by turning the knob manually.

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 position adjusting unit 60 adjusts the capacitance of the second variable capacitor unit 30 by adjusting the position of the second movable electrode plate 33 in the sliding direction (X direction). The second position adjusting unit 60 includes a rod-shaped screw body 61 that is disposed in parallel with the second movable electrode plate 33 and extends in one direction. The screw body 61 is supported by a support body 62 fixed to the outer surface of the top plate 12 of the case 10. The screw body 61 is supported by the support body 62 so as to be movable in the axial direction of the screw body 61 with respect to the support body 62 as the shaft rotates. The screw body 61 is provided with a connecting portion 63 that connects the second electrode plate 31 and the screw body 61. The connecting portion 63 is attached to the screw body 61 so as to move together with the screw body 61 in accordance with the movement of the screw body 61. Therefore, when the screw body 61 is moved in the axial direction by rotationally driving the screw body 61, the second movable electrode plate 33 slides and the length L2 is adjusted. The rotational driving method of the screw body 61 can be the same as that of the screw body 51.

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 variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 are connected in parallel, the variable capacitor 1 has the respective capacitances of the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30. Can be determined. Each of the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 can adjust the capacitance by adjusting the slide position of the first movable electrode plate 23 and the second movable electrode plate 33 by the capacitance adjustment mechanism 40. It is configured. That is, the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 function as a slide type variable capacitor.

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 variable capacitor unit 30 is smaller than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20. In other words, the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20 is larger than the maximum capacitance of the second variable capacitor unit 30. Therefore, the first variable capacitor unit 20 is used for coarse adjustment of capacitance (for example, adjustment in the range of 0 to several hundred pF), and the second variable capacitor unit 30 is finely adjusted (for example, adjustment of about several pF). Can be used for

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 movable electrode plate 23 of the first variable capacitor unit 20 is slid to realize a specific capacitance (approximate capacitance desired to be realized by the variable capacitor 1). Thereafter, the second movable electrode plate 33 of the second variable capacitor unit 30 is slid to finely adjust the specific capacitance so that the entire variable capacitor 1 has a desired capacitance.

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 movable electrode plate 23, the entire variable capacitor 1 can be used for a plurality of specific capacitances corresponding to the slide amount of the first movable electrode plate 23. The electrostatic capacity can be finely adjusted. For this reason, for example, in RF matching, even if the device (for example, plasma processing device) is different, the experimental conditions in a certain device, the manufacturing conditions, etc. are different, and the required capacitance is different, RF matching can be performed with a single variable capacitor 1 with high accuracy. That is, the variable capacitor 1 has versatility.

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 variable capacitor unit 20 can adjust the capacitance roughly and the second variable capacitor unit 30 can finely adjust the capacitance, the amount of variation in the capacitance of the entire variable capacitor 1 is large.

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ε1:40
誘電体層32の比誘電率ε2:1
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 variable capacitor portion 20 is inverted with respect to the common electrode plate 2 except that the dielectric layer 32 is used instead of the dielectric layer 22, and under the following conditions: The calculation result at the time of designing the variable capacitor 1 is shown.
Dielectric constant ε r 1:40 of the dielectric layer 22
Dielectric constant ε r 2: 1 of the dielectric layer 32
Thickness of dielectric layer 22 and dielectric layer 32: 0.5 mm
Maximum length L1 and length L2: 50 mm
Contact area of each of the first electrode plate 21, the common electrode plate 2, and the second electrode plate 31, and the corresponding dielectric layer 22 and dielectric layer 32: 50 (mm) × 50 (mm)

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ε1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 variable capacitor unit 20 because the length L2 is zero. Since the relative dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22 is relatively large as 40, the variable amount of the capacitance of the first variable capacitor unit 20 is large. Specifically, the capacitance is changed from 4 pF to 525 pF by changing the length L1 to a maximum of 50 mm.

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ε2が1と比較的小さい(比誘電率ε1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 variable capacitor unit 30. Since the relative dielectric constant ε r 2 of the dielectric layer 32 is relatively small as 1 (small relative to the relative dielectric constant ε r 1), the variable amount of the capacitance of the second variable capacitor unit 30 is small. Specifically, by changing the length L2 to a maximum of 50 mm, the capacitance of the second variable capacitor unit 30 changes from 3.5 pF to 44 pF.

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 variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30. For example, when viewed from the Z direction, the installation area of the variable capacitor 1 can be reduced.

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 variable capacitor unit 30 corresponds to a configuration in which the first variable capacitor unit 20 is inverted with respect to the common electrode plate 2 except that the dielectric layer 32 is used instead of the dielectric layer 22. In form, the same components can be used except for the dielectric layer. As a result, the number of parts can be reduced and the size can be reduced as described above. As described above, even when the difference between the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor unit 30 is substantially only the difference in relative dielectric constant between the dielectric layer 22 and the dielectric layer 32, the difference in relative dielectric constant therebetween. Thus, the variable capacitor 1 has the above-described operational effects.

(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 variable capacitor 1A according to the second embodiment, and FIG. 6 is a view when viewed from the A direction of FIG. The variable capacitor 1A is different from the variable capacitor 1 in that the variable capacitor 1A includes a first variable capacitor unit 20A instead of the first variable capacitor unit 20. The variable capacitor 1A will be described focusing on this difference. The second embodiment may be described using the same X direction, Y direction, and Z direction as in the first embodiment.

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 variable capacitor unit 20, the first variable capacitor unit 20A includes a third electrode plate (fifth fixed electrode) 24, a pair of dielectric layers 25, and a third movable electrode plate (third movable electrode plate). Electrode) 26, and is different from the first variable capacitor unit 20.

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 third electrode plate 24 is a metal plate. The third electrode plate 24 is disposed on the opposite side of the second variable capacitor portion 30 when viewed from the first electrode plate 21, and is disposed opposite to and parallel to the first electrode plate 21. The material of the third electrode plate 24 may be the same as that of the first electrode plate 21. One end of the third electrode plate 24 is drawn from the side wall 15 of the case 10 to the outside of the case 10. The third electrode plate 24 is electrically connected to the common electrode plate 2 outside the case 10. In one embodiment, the third electrode plate 24 is connected by the common electrode plate 2 and the conductive plate 5. In this case, the third electrode plate 24, the conductive plate 5, and the common electrode plate 2 can be regarded as one U-shaped electrode member. The material of the conductive plate 5 may be the same as that of the third electrode plate 24 and the common electrode plate 2.

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ε1と同じである。 One dielectric layer (fifth dielectric layer) 25 of the pair of dielectric layers 25 is formed in contact with the second main surface 21 b of the first electrode plate 21. The other dielectric layer (sixth dielectric layer) 25 of the pair of dielectric layers 25 is formed on the first major surface 24 a of the third electrode plate 24. The planar view shape (the shape seen from the Z direction) of the dielectric layer 25 is the same as that of the dielectric layer 22, and the arrangement state (including the size) of the pair of dielectric layers 25 when seen from the Z direction is also a dielectric. Same as for layer 22. The dielectric layer 25 is, for example, a ceramic layer, and the configuration (including material and thickness) of the dielectric layer 22 and the dielectric layer 25 is the same. Therefore, the dielectric constant of the dielectric layer 25 is also the same as the dielectric constant ε r 1 of the dielectric layer 22.

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 movable electrode plate 26 is a metal plate. The material of the third movable electrode plate 26 may be the same as the material of the first electrode plate 21. The third movable electrode plate 26 is provided between the pair of dielectric layers 25 so as to be in contact with them and to be slidable with respect to them. One end of the third movable electrode plate 26 is drawn from the side wall 14 of the case 10, and the third movable electrode plate 26 is provided so as to be slidable with respect to the case 10.

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 portion 53 included in the first position adjusting unit 50 connects the first movable electrode plate 23, the third movable electrode plate 26, and the screw body 51. For example, the connecting portion 53 passes through the third movable electrode plate 26 and is connected to the first movable electrode plate 23. In this configuration, the first movable electrode plate 23 and the third electrode plate 24 are slid together by the first position adjusting unit 50.

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 variable capacitor portion 20A, the dielectric layer 25, the third movable electrode plate 26, and the dielectric are arranged between the first electrode plate 21 and the third electrode plate 24 in this order from the first electrode plate 21 side. Layer 25 is laminated. In this configuration, the first electrode plate 21, the dielectric layer 25 and the third movable electrode plate 26 constitute one capacitor (hereinafter referred to as “fifth sub-capacitor”), and the third movable electrode plate 26 and the dielectric The body layer 25 and the third electrode plate 24 constitute one capacitor (hereinafter also referred to as “sixth sub capacitor”). That is, the first variable capacitor unit 20A includes a fifth sub capacitor and a sixth sub capacitor in addition to the first sub capacitor and the second sub capacitor included in the first variable capacitor unit 20 described in the first embodiment.

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 movable electrode plate 26 and the dielectric layer 25, as in the case of the first and second sub-capacitors. . The capacitance of the first variable capacitor unit 20A can be adjusted by changing the length L1 by sliding the first movable electrode plate 23 and the third movable electrode plate 26.

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 variable capacitor 1A is substantially different from the variable capacitor 1 in that the first variable capacitor unit 20A is provided instead of the first variable capacitor unit 20. The first variable capacitor unit 20A has a configuration other than that the first variable capacitor unit 20 further includes a third electrode plate 24, a pair of dielectric layers 25, and a third movable electrode plate 26. Are the same. Therefore, the variable capacitor 1 </ b> A has at least the same effects as those of the variable capacitor 1.

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 variable capacitor section 20A, since the common electrode plate 2 and the third electrode plate 24 are electrically connected, a series structure (corresponding to a series circuit) of the first sub capacitor and the second sub capacitor, The fifth sub-capacitor and the sixth sub-capacitor in series (corresponding to a series circuit) are electrically connected in parallel. For this reason, the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20A is larger than the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20, and the maximum capacitance of the variable capacitor 1A and the variable amount of the capacitance associated therewith are also determined. It is larger than variable capacitor 1.

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 variable capacitor 1A will be described more specifically. FIG. 7 is a diagram illustrating the capacitance that can be realized by an example of the variable capacitor 1A, and the horizontal axis represents the sum of the length L1 and the length L2. 7 shows a variable capacitor 1A designed under the same conditions as those of the variable capacitor 1 for calculation shown in FIG. 4 except that the first variable capacitor unit 20A is used instead of the first variable capacitor unit 20. The calculation results are shown. As described above, the configuration of the dielectric layer 25 is the same as the configuration of the dielectric layer 22.

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 variable capacitor 1A, and corresponds to a change curve formed by the solid line α and the broken line β1 in FIG. That is, the solid line in FIG. 7 shows the change in the capacitance of the variable capacitor 1A when the length L1 is changed to 50 mm after the length L1 is changed to 50 mm. For comparison, the broken line in FIG. 7 indicates a change in the capacitance of the variable capacitor 1, and represents a change curve connecting the solid line α and the broken line β1 in FIG.

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 variable capacitor unit 20 </ b> A has a larger capacitance than the first variable capacitor unit 20. The variable amount can be realized.

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ε1が、誘電体層32の比誘電率ε2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ε1と、誘電体層32の比誘電率ε2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ε1と、誘電体層32の比誘電率ε2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 constant ε r 2 of the dielectric layer 32 has been described as an example. However, in the configuration of the variable capacitor 1A, the dielectric constant epsilon r 1 of the dielectric layer 22 (and the dielectric layer 25) may be the same as the dielectric constant epsilon r 2 of the dielectric layer 32. Even in this case, since the first variable capacitor unit 20A includes the dielectric layer 25 and the third movable electrode plate 26, the maximum capacitance of the first variable capacitor unit 20A is set to the maximum electrostatic capacitance of the second variable capacitor unit 30. Can be larger than capacity. A dielectric layer 22 (and the dielectric layer 25) the relative dielectric constant epsilon r 1 of the same for the case the difference between the relative dielectric constant epsilon r 2 of the dielectric layer 32 is small.

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ε1と、誘電体層32の比誘電率ε2の差が小さい場合、比誘電率ε1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 constant ε r 2 of the dielectric layer 32 is small, or when the relative dielectric constant ε r 1 is small.

(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 variable capacitor 1B according to the third embodiment. The variable capacitor 1B is different from the variable capacitor 1 in that it includes a capacity adjustment mechanism 40A instead of the capacity adjustment mechanism 40. The variable capacitor 1B will be described focusing on this difference.

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 capacity adjustment mechanism 40 </ b> A includes a switching unit 70 that switches between them in addition to the first position adjustment unit 50 and the second position adjustment unit 60.

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 unit 70 is configured to switch between the first position adjusting unit 50 and the second position adjusting unit 60. In one embodiment, the switching unit 70 includes a rod-shaped screw body 71 and a first rotation direction conversion unit 72 for the first position adjustment unit 50, and a rod-shaped screw body 73 and a second rotation for the second position adjustment unit 60. It has a direction changing part 74, a switching main body part 75, and a rod-like screw body 76.

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 screw body 71 is connected to a portion of the screw body 51 on the outer side (opposite to the support body 52) as viewed from the coupling portion 53 via a first rotation direction conversion portion 72 in a direction intersecting with the screw body 51. . In the present embodiment, the screw body 71 is provided so as to be substantially orthogonal to the screw body 51. The first rotation direction conversion unit 72 converts the rotation around the axis of the screw body 71 into the rotation around the axis of the screw body 51. The first rotation direction conversion unit 72 may be a gear mechanism, for example.

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 screw body 73 is connected to a portion of the screw body 61 on the outer side (opposite to the support body 62) as viewed from the coupling portion 63 via the second rotation direction conversion portion 74 in a direction intersecting with the screw body 61. . In the present embodiment, the screw body 73 is provided so as to be substantially orthogonal to the screw body 61. The second rotation direction conversion unit 74 converts the rotation around the axis of the screw body 73 into the rotation around the axis of the screw body 61. The second rotation direction conversion unit 74 can be, for example, a gear mechanism.

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 main body 75 is connected to the screw body 71 and the screw body 73 on the opposite side to the first rotation direction conversion section 72 and the second rotation direction conversion section 74. The switching body 75 is provided with a screw body 76 parallel to the screw body 51 and the screw body 61. The switching main body 75 is configured to be able to switch the connection to the screw body 71 and the connection to the screw body 73. Further, the switching body 75 is configured to be able to transmit the rotation around the axis of the screw body 76 by converting the rotation around the axis of the screw body 71 or the screw body 73 to which the switching body 75 is connected. . The switching main body 75 can be constituted by a gear mechanism, for example.

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 position adjusting unit 50 and the second position adjusting unit 60 by the switching unit 70 is not limited to the above form. For example, the screw body 71 and the screw body 73 are arranged apart from each other in the axial direction thereof. In this case, the switching main body 75 can be moved between, for example, the screw body 71 and the screw body 73, and the rotational force of the screw body 76 is applied to the screw body 71 by contacting the screw body 71 and the screw body 76. The switching unit 70 may be configured to transmit the rotational force of the screw body 76 to the screw body 73 by transmitting and contacting the screw body 73.

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 variable capacitor 1B has the same configuration as that of the variable capacitor 1 except that it includes a capacitance adjustment mechanism 40A instead of the capacitance adjustment mechanism 40. The capacitance adjustment mechanism 40A also includes the first variable capacitor unit 20 and the second variable capacitor 1A. The capacitance of the variable capacitor unit 30 can be adjusted. Therefore, the variable capacitor 1B has at least the same effects as the variable capacitor 1.

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 capacity adjustment mechanism 40A included in the variable capacitor 1B includes a switching unit 70, and the switching unit 70 switches between the first position adjustment unit 50 and the second position adjustment unit 60. Accordingly, when adjusting the capacitance of the variable capacitor 1B, one motor may be prepared when the screw body 76 is driven by connecting a motor or the like to the screw body 76 of the switching unit 70. For this reason, it is possible to reduce the weight and the size of the device including the variable capacitor 1B and to reduce the manufacturing cost.

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 common electrode plate 2 may be used. For example, the first electrode plate 21 and the second electrode plate may be used as a common electrode.

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 SYMBOLS 1,1A, 1B ... Variable capacitor, 2 ... Common electrode plate (2nd fixed electrode, 4th fixed electrode), 20, 20A ... 1st variable capacitor part, 21 ... 1st electrode plate (1st fixed electrode), 22 ... Dielectric layer (first dielectric layer, second dielectric layer), 23 ... first movable electrode plate (first movable electrode), 25 ... dielectric layer (fifth dielectric layer, sixth dielectric layer) , 26 ... third movable electrode plate (third movable electrode), 30 ... second variable capacitor section, 31 ... second electrode plate (third fixed electrode), 32 ... dielectric layer (third dielectric layer, fourth Dielectric layer), 33, second movable electrode plate (second movable electrode), 40, 40A, capacitance adjusting mechanism, 50, first position adjusting unit, 60, second position adjusting unit, 70, switching unit.

Claims (10)

第1可変コンデンサ部と、
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.
前記第2固定電極と前記第4固定電極とは共通の電極である、
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.
前記第2可変コンデンサ部は、前記第1可変コンデンサ部に積層されている、
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.
前記第1誘電体層の比誘電率と前記第2誘電体層の比誘電率は同じである、
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.
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る、
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1誘電体層の比誘電率と前記第2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.
前記容量調整機構は、
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.
前記容量調整機構は、前記第1位置調整部と前記第2位置調整部とを切り替える切替部を有する、
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可変コンデンサ部は、
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1誘電体層、前記第2誘電体層、前記第5誘電体層及び前記第6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.
JP2017051144A 2017-03-16 2017-03-16 Variable capacitor Pending JP2018157013A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017051144A JP2018157013A (en) 2017-03-16 2017-03-16 Variable capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017051144A JP2018157013A (en) 2017-03-16 2017-03-16 Variable capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018157013A true JP2018157013A (en) 2018-10-04

Family

ID=63718282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017051144A Pending JP2018157013A (en) 2017-03-16 2017-03-16 Variable capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018157013A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN115083783B (en) * 2022-06-22 2023-12-12 清华大学 Structure capable of calculating capacitance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6374489B2 (en) High speed vacuum variable capacitor
US8174341B2 (en) Thin film based split resonator tunable metamaterial
EP2810287B1 (en) Variable vacuum capacitor
KR101448972B1 (en) Apparatus for vhf impedance match tuning
US7936553B2 (en) Capacitors adapted for acoustic resonance cancellation
JP2018157013A (en) Variable capacitor
US20090040687A1 (en) Capacitors adapted for acoustic resonance cancellation
US9564273B2 (en) Tunable capacitor
EP3048664B1 (en) Coaxial rotary switch with capacitive coupling contacts for low passive intermodulation connection
US12142441B2 (en) MEMS structure-based adjustable capacitor
JP4539715B2 (en) Multilayer capacitor array
US9424994B2 (en) Tunable interdigitated capacitor
JP2022540565A (en) capacitor structure
KR20170028700A (en) Multilayer electronic component, board having the same
JP2013134212A (en) Capacitance type measuring device
EP3432413A1 (en) Rotary switch for low passive intermodulation connection
JP2009146947A (en) Multilayer capacitor array
TWI785760B (en) variable capacitor
JP3012456B2 (en) Variable capacitor
JP4952779B2 (en) Multilayer capacitor array
KR101281475B1 (en) Air variable condenser
GB2628164A (en) A tuneable capacitor
JP2005175027A (en) Vacuum capacitor
EP4142133A1 (en) An electrical device comprising an ac voltage divider and capacitors arranged in integrated components
Sordo et al. An analytical model for the optimization of toggle-based RF-MEMS varactors tuning range