高周波回路及びその制御方法
【課題】 簡易な構成により高周波信号伝送手段を備えた高周波回路における誘電体の誘電率を調節して周波数特性を制御すること。
【解決手段】 温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体１１と導電体（信号伝送用の導電体１０や接地導体１２）とを備えた高周波信号伝送部１が設けられた高周波回路Ｘ１において，誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を設け，誘電体１１の温度調節によってその誘電率を調節し，これにより高周波信号伝送部１の周波数特性を制御する。
【解決手段】 温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体１１と導電体（信号伝送用の導電体１０や接地導体１２）とを備えた高周波信号伝送部１が設けられた高周波回路Ｘ１において，誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を設け，誘電体１１の温度調節によってその誘電率を調節し，これにより高周波信号伝送部１の周波数特性を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段を具備する高周波回路及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，例えばミリ波帯等の高周波信号の伝送が必要な移相器（位相制御装置）やフィルタ装置，アンテナ装置等の回路を構成する高周波回路では，信号伝送手段として，ストリップ線路やマイクロストリップ線路，誘電体線路等，誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段が用いられている。
ここで，高周波信号伝送手段において，誘電体の誘電率は，特性インピーダンスや信号の実行波長（伝送可能な信号の波長）を定める重要なパラメータである。このため，高周波回路における高周波信号伝送手段には，目的とする仕様（伝送信号の周波数や位相等）に対応した一定の誘電率を有する誘電体が用いられる。
一方，複数の周波数帯や広範な周波数帯域の高周波信号を伝送する必要がある場合には，従来，ＰＩＮダイオード等の半導体素子を用いて，各々異なる周波数特性を有する複数の線路（高周波信号伝送手段）の中から信号の伝送に用いる線路を切り替えることが行われていた。
また，特許文献１には，高周波信号伝送手段に，誘電率が電界依存特性を有する誘電体を用い，その誘電体に加える電圧を制御することによって信号伝送の周波数特性を制御するフィルタが示されている。
また，特許文献２には，誘電率に異方性がある液晶を誘電体とするマイクロストリップ線路に対し印加する電圧を制御することにより，液晶の誘電率を変化させて移相量を変化させる可変移相器が示されている。
また，特許文献３には，周波数制御電圧により誘電体の比誘電率を変化させて周波数特性を変化させるアンテナ装置（高周波回路の一例）が示されている。
【特許文献１】特開平１１−２８４４０７号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５９０２号公報
【特許文献３】特開平１１−１５４８２１号公報
【特許文献４】特開２００４−２６６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，ＰＩＮダイオード等の半導体素子を用いた場合，許容できる高周波信号の電力が小さく高周波損失が大きいという問題点があった。さらに，半導体素子を動作させる複雑な回路が必要となり，回路の複雑化及び高コスト化を招くという問題点もあった。
また，特許文献１や特許文献２に示される技術では，電圧を印加するために誘電体を複数の電極で挟む等，構造が複雑となるという問題点があった。特に，特許文献２に示される技術では，基板に液晶を封入した層を設けたり，液晶を樹脂に均質に混ぜ込んだりする必要があり，その製造工程が特に複雑となるという問題点があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，簡易な構成により高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して周波数特性を制御できる高周波回路及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は，高周波回路或いはその制御方法として適用され，温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造（エアロゲル状）の誘電体と導電体（信号伝送用の導電体や接地導電体）とを備えた高周波信号伝送手段が設けられた高周波回路について，前記誘電体の温度を調節することによって誘電率を調節するものであり，これにより高周波信号伝送手段の周波数特性を制御するものである。
ここで，前記誘電体としては，例えば，ナノ構造を有する多孔質シリカ（シリカエアロゲル）からなるもの等が考えられる。そのような材料の具体例としては，特許文献４に詳説されている。また，前記高周波信号伝送手段としては，板状の誘電体の一方の面に接地された板状の導電体が，他方の面に信号伝送用の導電体が設けられたマイクロストリップ線路型のものや，板状の誘電体の両面に接地された板状の導電体が，その誘電体の内層に信号伝送用の導電体が設けられたストリップ線路型のもの等が考えられる。
これにより，前記誘電体の温度調節手段として，例えば，前記誘電体やこれと接する前記導電体に抵抗体等の加熱部（発熱部）を設け，この加熱部への供給電力の調節によって前記導電体の温度を調節するといった簡易な構成により，高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して周波数特性を制御できる。
また，前記高周波信号伝送手段を構成する高周波信号伝送用の前記導電体が，電気的な抵抗体としての前記加熱部を兼ねるものであれば，構成が簡易であるメリットに加え，前記高周波信号伝送手段における周波数特性に直接的に影響を与える前記導電体の温度，即ち，信号伝送用の導電体の近傍の前記誘電体を効率的に加熱（温度調節）でき，精度の高い温度調節が可能となるとともに，制御遅れや無駄な電力消費を抑制できるというメリットもある。
その具体的構成としては，高周波信号伝送用の前記導電体に２つのキャパシタ（キャパシタンス素子）が直列に挿入され，その２つのキャパシタの間の前記導電体の部分である加熱部に，インダクタ（インダクタンス素子）を介して電力を供給する構成が考えられる。
【０００５】
また，以上示した高周波回路の適用対象としては，前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段の信号出力端における信号の位相を制御する位相制御回路（即ち，位相制御装置或いは移相器）や，前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路（即ち，フィルタ装置），前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段を通じて受信や送信がされる電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路（即ち，アンテナ装置）等が考えられる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば，温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段における前記誘電体の温度調節を行うものであるので，前記誘電体の温度調節手段として，例えば，前記誘電体やこれと接する前記導電体に抵抗体等の加熱部を設け，この加熱部への供給電力の調節によって前記導電体の温度を調節するといった簡易な構成により，高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して高周波回路の周波数特性を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１の概略構成を表す図，図２は本発明の実施形態に係る高周波回路が備える多孔質構造の誘電体における誘電率の温度依存特性を表すグラフ，図３は本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２の概略構成を表す図，図４は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第１実施例に係る温度調節回路３０ａの概略構成を表す図，図５は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第２実施例に係る温度調節回路３０ｂの概略構成を表す図，図６は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第３実施例に係る温度調節回路３０ｃの概略構成を表す図，図７は高周波回路Ｘ１における回路パターンを１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図，図８は高周波回路Ｘ１における回路パターンをエッジカップルドフィルタを構成するパターンとした例を表す平面図，図９は高周波回路Ｘ１における回路パターンをパッチアンテナを構成するパターンとした例を表す平面図である。
【０００８】
まず，図１を用いて本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１について説明する。
高周波回路Ｘ１は，マイクロストリップ線路型の高周波信号伝送部１を備えた高周波回路であり，板状の誘電体１１と，その一方の面（図１では下方の面）に接して設けられ接地された板状の導電体１２（以下，接地導体１２という）と，板状の前記誘電体１１の他方の面（図１では上方の面）に接して設けられ，信号伝送用の回路パターンを形成する導電体１０（以下，回路パターン１０という）とを備えている。
さらに，高周波回路Ｘ１は，前記誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を備えている。
本発明に係る高周波回路に用いられる誘電体１１は，その温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体であり，例えば，ナノ構造を有する多孔質シリカ等である。このような誘電体１１は誘電率が低く，これを用いた高周波信号伝送部１は，低損失で高周波信号を伝送できる。さらに，機械的強度の高い誘電体基板（高周波信号伝送部１）を構成できる。
【０００９】
図２は，前記誘電体１１における誘電率（ここでは，比誘電率で表す）の温度依存特性を表すグラフである。
図２のグラフからわかるように，前記誘電体１１は，誘電率（比誘電率）が温度変化に応じて変化する特性を有し，昇温時と降温時との間のヒステリシスも小さい。従って，前記温度調節回路３０によって前記誘電体１１の温度を調節することにより，前記誘電体１１の誘電率を制御でき，その結果，前記高周波信号伝送部１の周波数特性を制御できることがわかる。
この現象が生じる理由は，前記誘電体１１は水分吸着力が強く，また，水分吸着量が温度に依存（温度変化に応じて変化する）ためである。即ち，温度変化に応じて水分吸着量が変化し，その結果，誘電率が変化するためである。
【００１０】
次に，図３を用いて本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２について説明する。
高周波回路Ｘ２は，ストリップ線路型の高周波信号伝送部２を備えた高周波回路であり，板状の前記誘電体１１と，その両方の面各々に接して設けられ接地された板状の導電体１２，１３（接地導体１２，１３）と，板状の前記誘電体１１の内層に設けられ，信号伝送用の回路パターンを形成する導電体１０（回路パターン１０）とを備えている。
さらに，高周波回路Ｘ２は，前記高周波回路Ｘ１と同様に，前記誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を備えている。
このような構成の高周波回路Ｘ２においても，前記高周波回路Ｘ１と同様の作用効果が得られる。
【００１１】
次に，前記高周波回路Ｘ１及びＸ２に共通する前記温度調節回路３０について説明する。
前記温度調節回路３０（温度調節手段）は，前記誘電体１１又はこれと接する前記接地導体１２（又は１３）（導電体）に設けられた抵抗体等からなる加熱部（発熱部）への供給電力を調節する（即ち，加熱量（発熱量）を調節する）ことによって前記導電体１１の温度を調節するものである。
以下，図４〜図６を用いて，本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される前記温度調節回路３０の具体的な実施例について説明する。以下，前記温度調節回路Ａの３つの実施例（第１実施例〜第３実施例）を，温度調節回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃとして説明する。
【００１２】
図４に概略構成が示される第１実施例に係る前記温度調節回路３０ａは，前記誘電体１１の槽内或いは表面に平面回路として設けられた抵抗体等からなる加熱部２１（電気エネルギーを熱エネルギーに変換する部分）と，その加熱部２１に電力（電流）を供給するとともに，その加熱部２１に対する印加電圧或いは電流を調節することにより供給電力を調節可能な可変電力供給回路２０とを具備している。
そして，前記温度調節回路３０ａは，前記可変電力供給回路２０による前記加熱部２１への供給電力を調節することにより，前記誘電体１１の温度を調節可能とするものである。前記温度調節回路３０ａは，前記可変電力供給回路２０を制御する不図示の制御部を備え，前記可変電力供給回路２０は，前記制御部をからの制御指令に従って前記加熱部２１への供給電力を調節する。
また，前記制御部は，所望の誘電率或いは誘電率に対応する前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２の周波数特性を表す指標を入力する機能を備え，前記誘電体１１の誘電率が，入力された誘電率或いは入力された指標に対応する誘電率（以下，これらを総称して設定誘電率という）となるように，前記可変電力供給回路２０による供給電力を制御する。
【００１３】
ここで，前記制御部による前記可変電力供給回路２０の制御方法は各種考えられる。
例えば，前記温度調節回路３０ａに前記誘電体１１或いはその近傍の温度を検出するサーミスタ等の温度検出センサを設けるとともに，その温度検出センサの検出温度と前記誘電体１１の誘電率との対応関係（図２に示すような対応関係）を表すデータテーブルや関係式を予め求めて記憶しておく。そして，前記制御部により，前記温度検出センサの検出温度を前記データテーブル等に適用して求まる誘電率が，前記設定誘電率と一致するように前記可変電力供給回路２０をフィードバック制御する。
また，前記温度検出センサの代わりに，前記誘電体１１の水分量や誘電率（比誘電率）を検出するセンサを設け，そのセンサの検出値に基づいて同様のフィードバック制御を行うことや，或いは前記高周波信号伝送部１，２の周波数特性を表す指標そのものを検出するセンサを設け，その検出結果が設定された周波数特性の指標と一致するようにフィードバック制御を行うこと等も考えられる。
ここで，水分量の検出手段としては，電気抵抗により測定する一般的な水分計や，基板の水分に応じて変動する基板の質量を測定する質量（重量）センサ，筐体内の湿度を測定する湿度センサ等が考えられる。また，誘電率の検出手段としては，検出対象とする誘電体を挟んだ平板コンデンサを設け，そのコンデンサの容量を測定することによって誘電率を測定するもの等が考えられる。また，周波数特性の検出手段としては，検波ダイオードや位相比較器等が考えられる。
また，予め前記可変電力供給回路２０の出力電圧或いは出力電流と前記誘電体１１の誘電率との対応関係を表すデータテーブルや関係式を予め求めて記憶しておき，前記設定誘電率をそのデータテーブル等に適用することにより前記可変電力供給回路２０の出力電圧或いは出力電流を設定するオープン制御を行うことも考えられる。
【００１４】
図５に概略構成が示される第２実施例に係る前記温度調節回路３０ｂは，前記接地導体１２（又は１３）の部分に平面回路として設けられた抵抗体等からなる前記加熱部２１と，その加熱部２１に電力（電流）を供給する前記可変電力供給回路２０とを具備している。
図５に示す例では，前記温度調節回路３０ｂは，前記接地導体１２（又は１３）を通じて接地され，前記接地導体１２（又は１３）が前記温度調節回路３０ｂの一部を構成している。
この温度調節回路３０ｂも不図示の前記制御部を備え，前記温度調節回路３０ａと同様の電力供給制御がなされる。
【００１５】
図６に概略構成が示される第２実施例に係る前記温度調節回路３０ｃは，前記高周波信号伝送部１，２を構成する高周波信号伝送用の前記回路パターン１０（導電体）が，当該温度調節回路３０ｃ（温度調節手段）における前記加熱部２１'を兼ねるものである。
より具体的には，前記回路パターン１０（高周波信号伝送用の導電体）に２つのキャパシタ２２（容量）が直列に挿入され，その２つのキャパシタンス２２の間の前記回路パターン１０の部分（導電体）が加熱部２１'（抵抗体）となり，その加熱部２１'に，インダクタ２３を介して前記可変電力供給回路２０により電力（電流）を供給するものである。
このような構成により，直列に挿入された前記キャパシタ２２によって直流成分がカットされるとともに，前記インダクタ２３によって高周波信号がカットされ，２つのキャパシタンス２２の間の導電体部分が抵抗線となって前記回路パターン１０（導電体）を前記加熱部２１'として兼用できる。
また，このように前記回路パターン１０を前記加熱部２１'として兼用すれば，構成が簡易であるというメリットに加え，前記高周波信号伝送部１，２における周波数特性に直接的に影響を与える前記導電体１１の温度，即ち，前記回路パターン１０の近傍の前記誘電体１１を効率的に加熱（温度調節）でき，精度の高い温度調節が可能となるとともに，制御遅れや無駄な電力消費を抑制できるというメリットもある。
また，図４〜図６に示される前記温度調節回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃのように，前記加熱部２１や前記可変電力供給回路２０等を平面回路として前記誘電体１１や前記接地導体１２の基板に設けることにより，回路をパターンニングで製作可能となることから，量産に適した構成となる。この他，前記可変電力供給回路２０を，前記誘電体１１や前記接地導体１２とは分離して設けた構成も考えられる。
【００１６】
次に，図７を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，移相器に適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２の信号出力端における信号の位相を制御する移相器（位相制御回路）として機能する場合の実施例について説明する。なお，図７は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０を１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図を表す。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１の場合，伝送される高周波信号の自由空間での波長をλ0，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，前記高周波伝送部１により伝送される高周波信号の実行波長λは，次の(１)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2 …(１)
ここで，図７に示すように長さＬ1の高周波線路（前記回路パターン１０）を通過する信号の位相θ0は，次の(２)式で表される。
θ0＝２π×Ｌ1／｛λ0×(εｒeff)-1/2｝ …(２)
これに対し，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のθは，次の(３)式で表される。
θ＝２π×Ｌ1／｛λ0×(εｒeff0＋Δεｒeff)-1/2｝ …(３)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，長さＬ1の高周波線路（前記回路パターン１０）の入力端（一方の端部）に入力される高周波信号の出力端（他方の端部）における位相は，(３)式に従って制御でき，前記高周波回路Ｘ１は，移相器（位相制御回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様に移相器（位相制御回路）に適用できる。
【００１７】
次に，図８を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，フィルタに適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路として機能する場合の実施例について説明する。なお，図８は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０をエッジカップルドフィルタを構成するパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃとした例を表す平面図である。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１において，前記回路パターン１０を図８に示すようなエッジカップルドフィルタを構成するパターン１０ａ〜１０ｃとした場合，伝送される高周波信号の実行波長はフィルタエレメントの長さＬ2の２倍となるため，その実行波長に対応する周波数の信号を選択的に伝送するフィルタとして動作する。ここで，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，フィルタエレメントの長さＬ2と，伝送される高周波信号の実行波長λ及び自由空間での波長λ0の関係は，次の(４)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2＝２×Ｌ2 …(４)
また，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のフィルタの周波数ｆ（伝送できる信号の周波数）は，次の(５)式で表される。なお，Ｃは光の速度である。
ｆ＝Ｃ／(２×Ｌ2)×(εｒeff＋Δεｒeff)-1/2 …(５)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，エッジカップルドフィルタを構成する回路パターン１０ａ〜１０ｃにより伝送される信号の周波数を動的に調節可能なフィルタ装置（フィルタ回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様にフィルタ装置（フィルタ回路）に適用できる。
【００１８】
次に，図９を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，アンテナに適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２を通じて受信や送信が行われる電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路として機能する場合の実施例について説明する。なお，図９は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０をパッチアンテナを構成するパターン１０ｄとした例を表す平面図である。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１において，前記回路パターン１０を図９に示すようパッチアンテナを構成するパターン１０ｄとした場合，伝送される高周波信号の実行波長はパッチエレメントの長さＬ3の２倍となるため，その実行波長に対応する周波数の信号を選択的に送信或いは受信するアンテナとして動作する。ここで，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，アンテナエレメントの長さＬ3と，伝送される高周波信号の実行波長λ及び自由空間での波長λ0の関係は，次の(６)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2＝２×Ｌ3 …(６)
また，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のアンテナの周波数ｆ（送受信できる信号の周波数（共振周波数））は，次の(７)式で表される。なお，Ｃは光の速度である。
ｆ＝Ｃ／(２×Ｌ3)×(εｒeff＋Δεｒeff)-1/2 …(７)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，パッチアンテナを構成する回路パターン１０ｄにより送受信される信号の周波数を動的に調節可能なアンテナ装置（アンテナ回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様にアンテナ装置（アンテナ回路）に適用できる。
【００１９】
前述の温度調節回路３０ａ〜３０ｃ（図４〜６）には，前記誘電体１１の冷却手段について示しておらず，この場合，前記誘電体１１の降温は，自然冷却（自然放熱）によることとなる。しかし，温度調節の応答性を高めるため，前記温度調節回路３０ａ〜３０ｃに，前記誘電体１１をその降温時に強制的に冷却する冷却手段を設けることが望ましい。この冷却手段としては，例えば，送風機（ファン）や，コンプレッサ等により冷媒を循環させる周知の冷却サイクル（或いは冷凍サイクル）による冷却装置等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は，高周波回路への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１の概略構成を表す図。
【図２】本発明の実施形態に係る高周波回路が備える多孔質構造の誘電体における誘電率の温度依存特性を表すグラフ。
【図３】本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２の概略構成を表す図。
【図４】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第１実施例に係る温度調節回路３０ａの概略構成を表す図。
【図５】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第２実施例に係る温度調節回路３０ｂの概略構成を表す図。
【図６】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第３実施例に係る温度調節回路３０ｃの概略構成を表す図。
【図７】高周波回路Ｘ１における回路パターンを１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図。
【図８】高周波回路Ｘ１における回路パターンをエッジカップルドフィルタを構成するパターンとした例を表す平面図。
【図９】高周波回路Ｘ１における回路パターンをパッチアンテナを構成するパターンとした例を表す平面図。
【符号の説明】
【００２２】
Ｘ１，Ｘ２…高周波回路
１，２…高周波信号伝送部（高周波信号伝送手段）
１０，１０ａ〜１０ｄ…回路パターン（信号伝送用の導電体）
１１…誘電体
１２，１３…接地導体（導電体）
２０…可変電力供給回路
２１，２１'…加熱部
２２…キャパシタ
２３…インダクタ
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…温度調節回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段を具備する高周波回路及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，例えばミリ波帯等の高周波信号の伝送が必要な移相器（位相制御装置）やフィルタ装置，アンテナ装置等の回路を構成する高周波回路では，信号伝送手段として，ストリップ線路やマイクロストリップ線路，誘電体線路等，誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段が用いられている。
ここで，高周波信号伝送手段において，誘電体の誘電率は，特性インピーダンスや信号の実行波長（伝送可能な信号の波長）を定める重要なパラメータである。このため，高周波回路における高周波信号伝送手段には，目的とする仕様（伝送信号の周波数や位相等）に対応した一定の誘電率を有する誘電体が用いられる。
一方，複数の周波数帯や広範な周波数帯域の高周波信号を伝送する必要がある場合には，従来，ＰＩＮダイオード等の半導体素子を用いて，各々異なる周波数特性を有する複数の線路（高周波信号伝送手段）の中から信号の伝送に用いる線路を切り替えることが行われていた。
また，特許文献１には，高周波信号伝送手段に，誘電率が電界依存特性を有する誘電体を用い，その誘電体に加える電圧を制御することによって信号伝送の周波数特性を制御するフィルタが示されている。
また，特許文献２には，誘電率に異方性がある液晶を誘電体とするマイクロストリップ線路に対し印加する電圧を制御することにより，液晶の誘電率を変化させて移相量を変化させる可変移相器が示されている。
また，特許文献３には，周波数制御電圧により誘電体の比誘電率を変化させて周波数特性を変化させるアンテナ装置（高周波回路の一例）が示されている。
【特許文献１】特開平１１−２８４４０７号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５９０２号公報
【特許文献３】特開平１１−１５４８２１号公報
【特許文献４】特開２００４−２６６３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，ＰＩＮダイオード等の半導体素子を用いた場合，許容できる高周波信号の電力が小さく高周波損失が大きいという問題点があった。さらに，半導体素子を動作させる複雑な回路が必要となり，回路の複雑化及び高コスト化を招くという問題点もあった。
また，特許文献１や特許文献２に示される技術では，電圧を印加するために誘電体を複数の電極で挟む等，構造が複雑となるという問題点があった。特に，特許文献２に示される技術では，基板に液晶を封入した層を設けたり，液晶を樹脂に均質に混ぜ込んだりする必要があり，その製造工程が特に複雑となるという問題点があった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，簡易な構成により高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して周波数特性を制御できる高周波回路及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は，高周波回路或いはその制御方法として適用され，温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造（エアロゲル状）の誘電体と導電体（信号伝送用の導電体や接地導電体）とを備えた高周波信号伝送手段が設けられた高周波回路について，前記誘電体の温度を調節することによって誘電率を調節するものであり，これにより高周波信号伝送手段の周波数特性を制御するものである。
ここで，前記誘電体としては，例えば，ナノ構造を有する多孔質シリカ（シリカエアロゲル）からなるもの等が考えられる。そのような材料の具体例としては，特許文献４に詳説されている。また，前記高周波信号伝送手段としては，板状の誘電体の一方の面に接地された板状の導電体が，他方の面に信号伝送用の導電体が設けられたマイクロストリップ線路型のものや，板状の誘電体の両面に接地された板状の導電体が，その誘電体の内層に信号伝送用の導電体が設けられたストリップ線路型のもの等が考えられる。
これにより，前記誘電体の温度調節手段として，例えば，前記誘電体やこれと接する前記導電体に抵抗体等の加熱部（発熱部）を設け，この加熱部への供給電力の調節によって前記導電体の温度を調節するといった簡易な構成により，高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して周波数特性を制御できる。
また，前記高周波信号伝送手段を構成する高周波信号伝送用の前記導電体が，電気的な抵抗体としての前記加熱部を兼ねるものであれば，構成が簡易であるメリットに加え，前記高周波信号伝送手段における周波数特性に直接的に影響を与える前記導電体の温度，即ち，信号伝送用の導電体の近傍の前記誘電体を効率的に加熱（温度調節）でき，精度の高い温度調節が可能となるとともに，制御遅れや無駄な電力消費を抑制できるというメリットもある。
その具体的構成としては，高周波信号伝送用の前記導電体に２つのキャパシタ（キャパシタンス素子）が直列に挿入され，その２つのキャパシタの間の前記導電体の部分である加熱部に，インダクタ（インダクタンス素子）を介して電力を供給する構成が考えられる。
【０００５】
また，以上示した高周波回路の適用対象としては，前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段の信号出力端における信号の位相を制御する位相制御回路（即ち，位相制御装置或いは移相器）や，前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路（即ち，フィルタ装置），前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段を通じて受信や送信がされる電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路（即ち，アンテナ装置）等が考えられる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば，温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段における前記誘電体の温度調節を行うものであるので，前記誘電体の温度調節手段として，例えば，前記誘電体やこれと接する前記導電体に抵抗体等の加熱部を設け，この加熱部への供給電力の調節によって前記導電体の温度を調節するといった簡易な構成により，高周波信号伝送手段における誘電体の誘電率を調節して高周波回路の周波数特性を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１の概略構成を表す図，図２は本発明の実施形態に係る高周波回路が備える多孔質構造の誘電体における誘電率の温度依存特性を表すグラフ，図３は本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２の概略構成を表す図，図４は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第１実施例に係る温度調節回路３０ａの概略構成を表す図，図５は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第２実施例に係る温度調節回路３０ｂの概略構成を表す図，図６は本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第３実施例に係る温度調節回路３０ｃの概略構成を表す図，図７は高周波回路Ｘ１における回路パターンを１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図，図８は高周波回路Ｘ１における回路パターンをエッジカップルドフィルタを構成するパターンとした例を表す平面図，図９は高周波回路Ｘ１における回路パターンをパッチアンテナを構成するパターンとした例を表す平面図である。
【０００８】
まず，図１を用いて本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１について説明する。
高周波回路Ｘ１は，マイクロストリップ線路型の高周波信号伝送部１を備えた高周波回路であり，板状の誘電体１１と，その一方の面（図１では下方の面）に接して設けられ接地された板状の導電体１２（以下，接地導体１２という）と，板状の前記誘電体１１の他方の面（図１では上方の面）に接して設けられ，信号伝送用の回路パターンを形成する導電体１０（以下，回路パターン１０という）とを備えている。
さらに，高周波回路Ｘ１は，前記誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を備えている。
本発明に係る高周波回路に用いられる誘電体１１は，その温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体であり，例えば，ナノ構造を有する多孔質シリカ等である。このような誘電体１１は誘電率が低く，これを用いた高周波信号伝送部１は，低損失で高周波信号を伝送できる。さらに，機械的強度の高い誘電体基板（高周波信号伝送部１）を構成できる。
【０００９】
図２は，前記誘電体１１における誘電率（ここでは，比誘電率で表す）の温度依存特性を表すグラフである。
図２のグラフからわかるように，前記誘電体１１は，誘電率（比誘電率）が温度変化に応じて変化する特性を有し，昇温時と降温時との間のヒステリシスも小さい。従って，前記温度調節回路３０によって前記誘電体１１の温度を調節することにより，前記誘電体１１の誘電率を制御でき，その結果，前記高周波信号伝送部１の周波数特性を制御できることがわかる。
この現象が生じる理由は，前記誘電体１１は水分吸着力が強く，また，水分吸着量が温度に依存（温度変化に応じて変化する）ためである。即ち，温度変化に応じて水分吸着量が変化し，その結果，誘電率が変化するためである。
【００１０】
次に，図３を用いて本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２について説明する。
高周波回路Ｘ２は，ストリップ線路型の高周波信号伝送部２を備えた高周波回路であり，板状の前記誘電体１１と，その両方の面各々に接して設けられ接地された板状の導電体１２，１３（接地導体１２，１３）と，板状の前記誘電体１１の内層に設けられ，信号伝送用の回路パターンを形成する導電体１０（回路パターン１０）とを備えている。
さらに，高周波回路Ｘ２は，前記高周波回路Ｘ１と同様に，前記誘電体１１の温度を調節する温度調節回路３０を備えている。
このような構成の高周波回路Ｘ２においても，前記高周波回路Ｘ１と同様の作用効果が得られる。
【００１１】
次に，前記高周波回路Ｘ１及びＸ２に共通する前記温度調節回路３０について説明する。
前記温度調節回路３０（温度調節手段）は，前記誘電体１１又はこれと接する前記接地導体１２（又は１３）（導電体）に設けられた抵抗体等からなる加熱部（発熱部）への供給電力を調節する（即ち，加熱量（発熱量）を調節する）ことによって前記導電体１１の温度を調節するものである。
以下，図４〜図６を用いて，本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される前記温度調節回路３０の具体的な実施例について説明する。以下，前記温度調節回路Ａの３つの実施例（第１実施例〜第３実施例）を，温度調節回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃとして説明する。
【００１２】
図４に概略構成が示される第１実施例に係る前記温度調節回路３０ａは，前記誘電体１１の槽内或いは表面に平面回路として設けられた抵抗体等からなる加熱部２１（電気エネルギーを熱エネルギーに変換する部分）と，その加熱部２１に電力（電流）を供給するとともに，その加熱部２１に対する印加電圧或いは電流を調節することにより供給電力を調節可能な可変電力供給回路２０とを具備している。
そして，前記温度調節回路３０ａは，前記可変電力供給回路２０による前記加熱部２１への供給電力を調節することにより，前記誘電体１１の温度を調節可能とするものである。前記温度調節回路３０ａは，前記可変電力供給回路２０を制御する不図示の制御部を備え，前記可変電力供給回路２０は，前記制御部をからの制御指令に従って前記加熱部２１への供給電力を調節する。
また，前記制御部は，所望の誘電率或いは誘電率に対応する前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２の周波数特性を表す指標を入力する機能を備え，前記誘電体１１の誘電率が，入力された誘電率或いは入力された指標に対応する誘電率（以下，これらを総称して設定誘電率という）となるように，前記可変電力供給回路２０による供給電力を制御する。
【００１３】
ここで，前記制御部による前記可変電力供給回路２０の制御方法は各種考えられる。
例えば，前記温度調節回路３０ａに前記誘電体１１或いはその近傍の温度を検出するサーミスタ等の温度検出センサを設けるとともに，その温度検出センサの検出温度と前記誘電体１１の誘電率との対応関係（図２に示すような対応関係）を表すデータテーブルや関係式を予め求めて記憶しておく。そして，前記制御部により，前記温度検出センサの検出温度を前記データテーブル等に適用して求まる誘電率が，前記設定誘電率と一致するように前記可変電力供給回路２０をフィードバック制御する。
また，前記温度検出センサの代わりに，前記誘電体１１の水分量や誘電率（比誘電率）を検出するセンサを設け，そのセンサの検出値に基づいて同様のフィードバック制御を行うことや，或いは前記高周波信号伝送部１，２の周波数特性を表す指標そのものを検出するセンサを設け，その検出結果が設定された周波数特性の指標と一致するようにフィードバック制御を行うこと等も考えられる。
ここで，水分量の検出手段としては，電気抵抗により測定する一般的な水分計や，基板の水分に応じて変動する基板の質量を測定する質量（重量）センサ，筐体内の湿度を測定する湿度センサ等が考えられる。また，誘電率の検出手段としては，検出対象とする誘電体を挟んだ平板コンデンサを設け，そのコンデンサの容量を測定することによって誘電率を測定するもの等が考えられる。また，周波数特性の検出手段としては，検波ダイオードや位相比較器等が考えられる。
また，予め前記可変電力供給回路２０の出力電圧或いは出力電流と前記誘電体１１の誘電率との対応関係を表すデータテーブルや関係式を予め求めて記憶しておき，前記設定誘電率をそのデータテーブル等に適用することにより前記可変電力供給回路２０の出力電圧或いは出力電流を設定するオープン制御を行うことも考えられる。
【００１４】
図５に概略構成が示される第２実施例に係る前記温度調節回路３０ｂは，前記接地導体１２（又は１３）の部分に平面回路として設けられた抵抗体等からなる前記加熱部２１と，その加熱部２１に電力（電流）を供給する前記可変電力供給回路２０とを具備している。
図５に示す例では，前記温度調節回路３０ｂは，前記接地導体１２（又は１３）を通じて接地され，前記接地導体１２（又は１３）が前記温度調節回路３０ｂの一部を構成している。
この温度調節回路３０ｂも不図示の前記制御部を備え，前記温度調節回路３０ａと同様の電力供給制御がなされる。
【００１５】
図６に概略構成が示される第２実施例に係る前記温度調節回路３０ｃは，前記高周波信号伝送部１，２を構成する高周波信号伝送用の前記回路パターン１０（導電体）が，当該温度調節回路３０ｃ（温度調節手段）における前記加熱部２１'を兼ねるものである。
より具体的には，前記回路パターン１０（高周波信号伝送用の導電体）に２つのキャパシタ２２（容量）が直列に挿入され，その２つのキャパシタンス２２の間の前記回路パターン１０の部分（導電体）が加熱部２１'（抵抗体）となり，その加熱部２１'に，インダクタ２３を介して前記可変電力供給回路２０により電力（電流）を供給するものである。
このような構成により，直列に挿入された前記キャパシタ２２によって直流成分がカットされるとともに，前記インダクタ２３によって高周波信号がカットされ，２つのキャパシタンス２２の間の導電体部分が抵抗線となって前記回路パターン１０（導電体）を前記加熱部２１'として兼用できる。
また，このように前記回路パターン１０を前記加熱部２１'として兼用すれば，構成が簡易であるというメリットに加え，前記高周波信号伝送部１，２における周波数特性に直接的に影響を与える前記導電体１１の温度，即ち，前記回路パターン１０の近傍の前記誘電体１１を効率的に加熱（温度調節）でき，精度の高い温度調節が可能となるとともに，制御遅れや無駄な電力消費を抑制できるというメリットもある。
また，図４〜図６に示される前記温度調節回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃのように，前記加熱部２１や前記可変電力供給回路２０等を平面回路として前記誘電体１１や前記接地導体１２の基板に設けることにより，回路をパターンニングで製作可能となることから，量産に適した構成となる。この他，前記可変電力供給回路２０を，前記誘電体１１や前記接地導体１２とは分離して設けた構成も考えられる。
【００１６】
次に，図７を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，移相器に適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２の信号出力端における信号の位相を制御する移相器（位相制御回路）として機能する場合の実施例について説明する。なお，図７は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０を１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図を表す。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１の場合，伝送される高周波信号の自由空間での波長をλ0，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，前記高周波伝送部１により伝送される高周波信号の実行波長λは，次の(１)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2 …(１)
ここで，図７に示すように長さＬ1の高周波線路（前記回路パターン１０）を通過する信号の位相θ0は，次の(２)式で表される。
θ0＝２π×Ｌ1／｛λ0×(εｒeff)-1/2｝ …(２)
これに対し，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のθは，次の(３)式で表される。
θ＝２π×Ｌ1／｛λ0×(εｒeff0＋Δεｒeff)-1/2｝ …(３)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，長さＬ1の高周波線路（前記回路パターン１０）の入力端（一方の端部）に入力される高周波信号の出力端（他方の端部）における位相は，(３)式に従って制御でき，前記高周波回路Ｘ１は，移相器（位相制御回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様に移相器（位相制御回路）に適用できる。
【００１７】
次に，図８を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，フィルタに適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路として機能する場合の実施例について説明する。なお，図８は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０をエッジカップルドフィルタを構成するパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃとした例を表す平面図である。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１において，前記回路パターン１０を図８に示すようなエッジカップルドフィルタを構成するパターン１０ａ〜１０ｃとした場合，伝送される高周波信号の実行波長はフィルタエレメントの長さＬ2の２倍となるため，その実行波長に対応する周波数の信号を選択的に伝送するフィルタとして動作する。ここで，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，フィルタエレメントの長さＬ2と，伝送される高周波信号の実行波長λ及び自由空間での波長λ0の関係は，次の(４)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2＝２×Ｌ2 …(４)
また，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のフィルタの周波数ｆ（伝送できる信号の周波数）は，次の(５)式で表される。なお，Ｃは光の速度である。
ｆ＝Ｃ／(２×Ｌ2)×(εｒeff＋Δεｒeff)-1/2 …(５)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，エッジカップルドフィルタを構成する回路パターン１０ａ〜１０ｃにより伝送される信号の周波数を動的に調節可能なフィルタ装置（フィルタ回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様にフィルタ装置（フィルタ回路）に適用できる。
【００１８】
次に，図９を用いて，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２を，アンテナに適用した場合の実施例，即ち，前記高周波回路Ｘ１，Ｘ２が，前記温度調節回路Ａによる前記誘電体１１の温度調節により，前記高周波信号伝送部１，２を通じて受信や送信が行われる電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路として機能する場合の実施例について説明する。なお，図９は，前記高周波回路Ｘ１における前記回路パターン１０をパッチアンテナを構成するパターン１０ｄとした例を表す平面図である。
例えば，マイクロストリップ線路型の前記高周波伝送部１を用いた前記高周波回路Ｘ１において，前記回路パターン１０を図９に示すようパッチアンテナを構成するパターン１０ｄとした場合，伝送される高周波信号の実行波長はパッチエレメントの長さＬ3の２倍となるため，その実行波長に対応する周波数の信号を選択的に送信或いは受信するアンテナとして動作する。ここで，前記誘電体１１の実行比誘電率をεｒeffとすると，アンテナエレメントの長さＬ3と，伝送される高周波信号の実行波長λ及び自由空間での波長λ0の関係は，次の(６)式で表される。
λ＝λ0×(εｒeff)-1/2＝２×Ｌ3 …(６)
また，実行比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させた場合のアンテナの周波数ｆ（送受信できる信号の周波数（共振周波数））は，次の(７)式で表される。なお，Ｃは光の速度である。
ｆ＝Ｃ／(２×Ｌ3)×(εｒeff＋Δεｒeff)-1/2 …(７)
従って，前記高周波回路Ｘ１は，前記温度調節回路３０による前記誘電体１１の温度調節により，前記誘電体１１の比誘電率をある基準温度における実行比誘電率εｒeff0からΔεｒeffだけ変化させると，パッチアンテナを構成する回路パターン１０ｄにより送受信される信号の周波数を動的に調節可能なアンテナ装置（アンテナ回路）として機能することになる。
なお，前記高周波回路Ｘ２も同様にアンテナ装置（アンテナ回路）に適用できる。
【００１９】
前述の温度調節回路３０ａ〜３０ｃ（図４〜６）には，前記誘電体１１の冷却手段について示しておらず，この場合，前記誘電体１１の降温は，自然冷却（自然放熱）によることとなる。しかし，温度調節の応答性を高めるため，前記温度調節回路３０ａ〜３０ｃに，前記誘電体１１をその降温時に強制的に冷却する冷却手段を設けることが望ましい。この冷却手段としては，例えば，送風機（ファン）や，コンプレッサ等により冷媒を循環させる周知の冷却サイクル（或いは冷凍サイクル）による冷却装置等が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は，高周波回路への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る高周波回路Ｘ１の概略構成を表す図。
【図２】本発明の実施形態に係る高周波回路が備える多孔質構造の誘電体における誘電率の温度依存特性を表すグラフ。
【図３】本発明の第２実施形態に係る高周波回路Ｘ２の概略構成を表す図。
【図４】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第１実施例に係る温度調節回路３０ａの概略構成を表す図。
【図５】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第２実施例に係る温度調節回路３０ｂの概略構成を表す図。
【図６】本発明の実施形態に係る高周波回路Ｘ１，Ｘ２に適用される第３実施例に係る温度調節回路３０ｃの概略構成を表す図。
【図７】高周波回路Ｘ１における回路パターンを１本の帯状に伸びるパターンとした例を表す平面図。
【図８】高周波回路Ｘ１における回路パターンをエッジカップルドフィルタを構成するパターンとした例を表す平面図。
【図９】高周波回路Ｘ１における回路パターンをパッチアンテナを構成するパターンとした例を表す平面図。
【符号の説明】
【００２２】
Ｘ１，Ｘ２…高周波回路
１，２…高周波信号伝送部（高周波信号伝送手段）
１０，１０ａ〜１０ｄ…回路パターン（信号伝送用の導電体）
１１…誘電体
１２，１３…接地導体（導電体）
２０…可変電力供給回路
２１，２１'…加熱部
２２…キャパシタ
２３…インダクタ
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…温度調節回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段と，
前記誘電体の温度を調節する温度調節手段と，
を具備してなることを特徴とする高周波回路。
【請求項２】
前記温度調節手段が，前記誘電体又はこれと接する前記導電体に設けられた加熱部への供給電力の調節により前記導電体の温度を調節するものである請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記高周波信号伝送手段を構成する高周波信号伝送用の前記導電体が，前記温度調節手段における前記加熱部を兼ねるものである請求項２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記温度調節手段が，前記高周波信号伝送用の前記導電体に直列に挿入された２つのキャパシタの間の前記導電体の部分である前記加熱部に，インダクタを介して電力を供給するものである請求項３に記載の高周波回路。
【請求項５】
前記高周波信号伝送手段が，マイクロストリップ線路型又はストリップ線路型の高周波信号の伝送手段である請求項１〜４のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項６】
前記導電体が，ナノ構造を有する多孔質シリカからなる請求項１〜５のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項７】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段の信号出力端における信号の位相を制御する位相制御回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項８】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項９】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段を通じて受信及び／又は送信される電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項１０】
温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段を具備する高周波回路の制御方法であって，
前記誘電体の温度を調節することにより前記高周波信号伝送手段の信号伝送特性を制御してなることを特徴とする高周波回路の制御方法。
【請求項１】
温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段と，
前記誘電体の温度を調節する温度調節手段と，
を具備してなることを特徴とする高周波回路。
【請求項２】
前記温度調節手段が，前記誘電体又はこれと接する前記導電体に設けられた加熱部への供給電力の調節により前記導電体の温度を調節するものである請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記高周波信号伝送手段を構成する高周波信号伝送用の前記導電体が，前記温度調節手段における前記加熱部を兼ねるものである請求項２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記温度調節手段が，前記高周波信号伝送用の前記導電体に直列に挿入された２つのキャパシタの間の前記導電体の部分である前記加熱部に，インダクタを介して電力を供給するものである請求項３に記載の高周波回路。
【請求項５】
前記高周波信号伝送手段が，マイクロストリップ線路型又はストリップ線路型の高周波信号の伝送手段である請求項１〜４のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項６】
前記導電体が，ナノ構造を有する多孔質シリカからなる請求項１〜５のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項７】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段の信号出力端における信号の位相を制御する位相制御回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項８】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段により伝送される信号の周波数を動的に制御するフィルタ回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項９】
前記温度調節手段による前記誘電体の温度調節により前記高周波信号伝送手段を通じて受信及び／又は送信される電波の周波数を動的に制御するアンテナ回路として機能する請求項１〜６のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項１０】
温度変化に応じて誘電率が変化する多孔質構造の誘電体と導電体とを備えた高周波信号伝送手段を具備する高周波回路の制御方法であって，
前記誘電体の温度を調節することにより前記高周波信号伝送手段の信号伝送特性を制御してなることを特徴とする高周波回路の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
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【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【公開番号】特開２００６−１４０６１４（Ｐ２００６−１４０６１４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２６７３９（Ｐ２００４−３２６７３９）
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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