(57)【要約】【課題】温度変化に伴う特性変化を補償するフィルタを実現する。【解決手段】バンドパスフィルタ（１，２）は、一対の導体層（６，６’，７，７’）が両面に設けられ、ポスト壁（１１〜１６，２１〜２５，６１〜６３，７１〜７３）が内部に設けられた基板（５，５’）を有するポスト壁導波路であって、電磁気的に結合した複数の共振器（１０２〜１０４、２０１〜２０５）として機能するポスト壁導波路を備えている。前記基板（５，５’）は、第１の誘電体からなる第１の誘電体層（５０１）と、第２の誘電体からなる第２の誘電体層（５０２）とを含む。予め定められた温度範囲において、前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少する、又は、前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の導体層が両面に設けられ、ポスト壁が内部に設けられた基板を有するポスト壁導波路であって、電磁気的に結合した複数の共振器として機能するポスト壁導波路を備え、
前記基板は、第１の誘電体からなる第１の誘電体層と、第２の誘電体からなる第２の誘電体層とを含む少なくとも２つの誘電体層からなり、
予め定められた温度範囲において、
前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少する、又は、
前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加する、
ことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記第１の誘電体層の誘電率の温度依存性よりも前記第２の誘電体層の誘電率の温度依存性が大きく、且つ、前記第１の誘電体層の体積が、前記第２の誘電体層の体積よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記基板は、第３の誘電体からなる第３の誘電体層を含む少なくとも３つの誘電体層からなる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記予め定められた温度範囲において、
前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加し、且つ、前記第３の誘電体の誘電率は、前記温度上昇と同じ範囲での温度上昇に伴って減少する、又は、
前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少し、且つ、前記第３の誘電体の誘電率は、前記温度上昇と同じ範囲での温度上昇に伴って増加する、
ことを特徴とする請求項３に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記第１の誘電体が、石英、サファイア、アルミナからなる群から選択される材料である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記第２の誘電体が、ポリイミドまたはポリアミドイミドから選択される材料である、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記複数の共振器の各々が、平面視において円形状又は六角形以上の正多角形状であり、
前記複数の共振器のうち互いに結合されている２つの共振器の各々は、これら２つの共振器の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これらの２つの共振器の中心間距離をＤとした場合に、Ｄ＜Ｒ１＋Ｒ２となるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポスト壁導波路を用いたフィルタに関する。特に、温度補償機能を備えたフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁気的に結合された複数の共振器は、特定の周波数帯域（以下、「通過帯域」とも記載する）の電磁波を選択的に通過させるバンドパスフィルタ（Bandpass Filter。以下、「ＢＰＦ」とも記載する）として機能することが知られている。
【０００３】
非特許文献１には、複数の共振器として機能する金属製の導波管を用いたバンドパスフィルタが開示されている。また、非特許文献１には、このバンドパスフィルタにおいて中心周波数を調整するための技術が開示されている。
【０００４】
非特許文献２には、複数の共振器として機能するポスト壁導波路を用いたバンドパスフィルタが開示されている。ここで、ポスト壁導波路とは、両方の主面に広壁が設けられ、内部にポスト壁（一方の主面に設けられた広壁と他方の主面に設けられた広壁を短絡する導体ポストの集合）が設けられた基板により実現される導波路のことを指す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】吉田和明，「マイクロ波フィルタの技術と応用」，日本無線技報，No.64，pp.12-16，2013.
【非特許文献２】Yusuke Uemichi, et. al, Compact and Low-Loss Bandpass Filter Realized in Silica-Based Post-Wall Waveguide for 60-GHz applications, IEEE MTT-S IMS, May 2015.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ポスト壁導波路を利用したＢＰＦは、導波管を利用したＢＰＦと比較して、コンパクトであり、伝送ロスが少なく、且つ、ＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）の一部として集積化が容易である。また、ポスト壁導波路を利用したＢＰＦは、プリント基板の製造方法を利用して製造可能であるため、導波管を利用したＢＰＦと比較して、製造コストを抑制することができる。
【０００７】
その一方で、ポスト壁導波路を利用したＢＰＦには、通過帯域の中心周波数が環境温度に応じてシフトし易いという問題があった。なぜなら、環境温度が変化すると、基板を構成する誘電体の誘電率が変化し、その結果、通過帯域の中心周波数がシフトするからである。特に、温度変化の大きな環境下では、このような問題が顕著に現れる。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポスト壁導波路を用いたフィルタにおいて、温度変化に伴う通過帯域の中心周波数のシフトが従来よりも小さいフィルタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の態様１にかかるフィルタは、一対の導体層が両面に設けられ、ポスト壁が内部に設けられた基板を有するポスト壁導波路であって、電磁気的に結合した複数の共振器として機能するポスト壁導波路を備え、前記基板は、第１の誘電体からなる第１の誘電体層と、第２の誘電体からなる第２の誘電体層とを含む少なくとも２つの誘電体層からなり、予め定められた温度範囲において、前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少する、又は、前記第１の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少し、且つ、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加する構成である。
【００１０】
上記の構成によれば、相反する誘電率の温度依存性を備えた複数の誘電体を組み合わせることにより、各々の温度依存性を相殺又は抑制することにより温度変化に伴う通過帯域の中心周波数（以下、単に「中心周波数」とも記載する）のシフトを低減させることができる。
【００１１】
本発明の態様２に係るフィルタは、上記の態様１において、前記第１の誘電体層の誘電率の温度依存性よりも前記第２の誘電体層の誘電率の温度依存性が大きく、且つ、前記第１の誘電体層の体積が、前記第２の誘電体層の体積よりも大きい、構成としてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、各々の誘電体の温度依存性の大きさに伴い、誘電体層の体積を考慮することにより、温度変化の寄与率を考慮して温度変化に伴う中心周波数のシフトを低減させることができる。
【００１３】
本発明の態様３に係るフィルタは、上記の態様１または２において、前記基板は、第３の誘電体からなる第３の誘電体層を含む少なくとも３つの誘電体層からなる構成としてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、３層以上の誘電体層を組み合わせて誘電率の温度依存性を低減させることにより温度変化に伴う中心周波数のシフトを低減させることができる。
【００１５】
本発明の態様４に係るフィルタは、上記の態様３において、前記予め定められた温度範囲において、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って増加し、且つ、前記第３の誘電体の誘電率は、前記温度上昇と同じ範囲での温度上昇に伴って減少する、又は、前記第２の誘電体の誘電率は、温度上昇に伴って減少し、且つ、前記第３の誘電体の誘電率は、前記温度上昇と同じ範囲での温度上昇に伴って増加する、構成としてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、３層以上の誘電体層において相反する誘電率の温度依存性を備えた複数の誘電体を組み合わせることにより、各々の温度依存性を相殺又は抑制することにより温度変化に伴う中心周波数のシフトを低減させることができる。
【００１７】
本発明の態様５に係るフィルタは、上記の態様１から４のいずれかにおいて、前記第１の誘電体が、石英、サファイア、アルミナからなる群から選択される材料である構成としてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、好ましい誘電体材料から基板を構成することにより、温度変化に伴う中心周波数のシフトを低減させることができる。
【００１９】
本発明の態様６に係るフィルタは、上記の態様１から５のいずれかにおいて、前記第２の誘電体が、ポリイミドまたはポリアミドイミドから選択される材料である構成としてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、好ましい誘電体材料から基板を構成することにより、温度変化に伴う中心周波数のシフトを低減させることができる。
【００２１】
本発明の態様７に係るフィルタは、上記の態様１から６のいずれかにおいて、前記複数の共振器の各々が、平面視において円形状又は六角形以上の正多角形状であり、前記複数の共振器のうち互いに結合されている２つの共振器の各々は、これら２つの共振器の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これらの２つの共振器の中心間距離をＤとした場合に、Ｄ＜Ｒ１＋Ｒ２となるように配置されている、構成としてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、複数の共振器のうち互いに結合されている２つの共振器に着目した場合に、当該２つの共振器の各々の外接円の形状は、２つの外接円の中心同士をつなぐ直線を対称軸として線対称となり、フィルタの設計パラメータの数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一態様によれば、誘電率の温度依存性を低減させることにより温度変化に伴う通過帯域の中心周波数のシフトを低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、実施形態１にかかるＢＰＦ１の斜視透視図であり、（ｂ）は、実施形態１にかかるＢＰＦ１の平面図である。
【図２】（ａ）は、実施形態２にかかるＢＰＦ２の斜視透視図であり、（ｂ）は、実施形態２にかかるＢＰＦ２の平面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図２に示したフィルタの入力ポートに接続された導波路の端部に設置可能な変換部の平面図及び断面図である。
【図４】図２に示した共振器の構成において、基板５が単一の石英から構成されるＢＰＦ２の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】図１の（ｂ）及び図２の（ｂ）の切断線Ａ−Ａ’における断面図である。
【図６】図２に示した共振器の構成において、基板５が複数の誘電体から構成されるＢＰＦ２の透過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１に基づいて実施形態１にかかるバンドパスフィルタ１について説明し、図２に基づいて実施形態２にかかるバンドパスフィルタ２について説明する。続いて、図３〜５に基づいて実施形態１及び実施形態２に共通した事項（変換部の特徴、基板５の温度依存性など）について説明する。その後、図６に基づいてバンドパスフィルタ２の透過特性について説明をする。
【００２６】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態にかかるバンドパスフィルタ１（以下、単に「ＢＰＦ１」とも称する。）について、図１の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図１の（ａ）は、本実施形態にかかるＢＰＦ１の斜視透視図である。図１の（ｂ）は、本実施形態にかかるＢＰＦ１の平面図である。
【００２７】
図１の（ａ）に示すように、ＢＰＦ１は、誘電体により構成された基板５と、一対の広壁として機能する導体層６及び導体層７と、一対の狭壁として機能するポスト壁１１及びポスト壁１２と、により構成されるポスト壁導波路を備えている。なお、図１の（ａ）において導体層６及び導体層７を仮想線（二点鎖線）にて図示している。これは、基板５の内部に形成された複数の導体ポストを見やすくするためである。
【００２８】
＜ポスト壁導波路の構成＞
（基板）
基板５は、誘電体により構成された板状部材である。基板５は、図５に示すように、誘電率の温度依存性が異なる複数の誘電体層からなる多層構造である。以下において、基板５を構成する６つの表面のうち、面積が最も大きな２つの表面を基板５の主面と称す。本実施形態では、基板５の一部を構成する誘電体として石英を採用するが、他の誘電体（例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのテフロン（登録商標）系樹脂や液晶ポリマー樹脂や、ポリテトラフルオロエチレン及びガラスファイバを含む複合樹脂材料や、熱硬化性樹脂及びセラミックフィラーを含む複合樹脂材料など）であってもよい。なお、ポリテトラフルオロエチレン及びガラスファイバを含む複合樹脂材料の一例としては、ROGERS社のRT/Duroid（登録商標）シリーズ（例えばRT/Duroid 5880, 6002など）が挙げられ、熱硬化性樹脂及びセラミックフィラーを含む複合樹脂材料の一例としては、ROGERS社のTMMシリーズ（例えばTMM10など）が挙げられる。
【００２９】
基板５の一部に石英ガラスを採用する場合、石英ガラスの厚さを５００μｍとすることができる。
【００３０】
（一対の広壁）
導体層６及び導体層７は、基板５の２つの主面上に設けられた一対の導体層である。すなわち、基板５、導体層６、及び導体層７は、基板５が導体層６，７によって挟持された積層構造を有する。本実施形態では、導体層６，７を構成する導体として銅を採用するが、他の導体（例えばアルミニウムなどの金属）であってもよい。導体層６，７の厚さは限定されるものではなく、任意の厚さを採用することができる。すなわち、導体層６，７の態様は、薄膜であってもよいし、箔（フィルム）であってもよいし、板であってもよい。
【００３１】
導体層６，７の各々は、ポスト壁導波路の一対の広壁を構成する。
【００３２】
（ポスト壁）
基板５には、柵状に配列した、複数の貫通孔が設けられている。これら複数の貫通孔において、貫通孔同士の間隔は、波長より十分に短い。複数の貫通孔は、基板５の一方の主面から他方の主面まで貫通している。貫通孔の内壁には、筒状の導体膜が形成されている。したがって、この筒状の導体膜は、誘電体製の基板５の中に形成された導体ポストとして機能する。また、この筒状の導体膜は、基板５の両主面に設けられた導体層６と導体層７とを短絡させる。このような導体ポストは、ポスト壁導波路の技術（プリント基板の技術）を利用して実現可能である。貫通孔の内壁は、筒状の導体膜でなくてもよく、導体が充填されていてもよい。
【００３３】
複数の導体ポストを所定の間隔で柵状に配列したものをポスト壁と呼ぶ。基板５には、ｎ本の導体ポスト１１ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１１と、ｎ本の導体ポスト１２ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１２と、ｍ本の導体ポスト１３ｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１３と、ｍ本の導体ポスト１４ｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１４と、ｍ本の導体ポスト１５ｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１５と、ｍ本の導体ポスト１６ｊ（ｊは１以上ｍ以下の整数を一般化した表記）が柵状に配列したポスト壁１６と、が設けられている。ここで、ｎは、後述する狭壁を構成する導体ポストの数を表し、ｍは、後述する隔壁を構成する導体ポストの数を表す。本実施形態では、各隔壁の導体ポストの数を同一としたが、同一でなくてもよい。
【００３４】
導体ポストの直径を１００μｍとし、隣接する導体ポスト間の間隔を２００μｍとすることができる。
【００３５】
（一対の狭壁）
ポスト壁１１を構成する導体ポスト１１ｉの各々は、１つの平面上に配列されている。本実施形態では、図１に示すように、基板５の主面がｘｙ平面と平行になり、導体ポスト１１ｉの各々が配列されている１つの平面がｙｚ平面と平行になるように、座標系を定義する。柵状に配列した導体ポスト１１ｉにより構成されたポスト壁１１は、電磁波を反射する導体壁として機能する。
【００３６】
ポスト壁１１と同様に、ポスト壁１２を構成する導体ポスト１２ｉの各々は、ｙｚ平面と平行な１つの平面上に配列されている。柵状に配列した導体ポスト１２ｉにより構成されたポスト壁１２は、電磁波を反射する導体壁として機能する。設計パラメータとして、ポスト壁１１とポスト壁１２との間隔（ｘ軸方向の距離）を１５００μｍとすることができる。
【００３７】
ポスト壁１１，１２の各々は、ポスト壁導波路の一対の狭壁を構成する。
【００３８】
＜ポスト壁導波路の機能＞
基板５の内部には、一対の狭壁として機能するポスト壁１１，１２の他に、４つのポスト壁１３〜１６が形成されている。
【００３９】
ポスト壁１３を構成する導体ポスト１３ｊの各々は、ｘｚ平面と平行な１つの平面上に配列されている。柵状に配列した導体ポスト１３ｊにより構成されたポスト壁１３は、電磁波を反射する導体壁として機能する。
【００４０】
ポスト壁１３と同様に、ポスト壁１４〜１６の各々を構成する導体ポスト１４ｊ，１５ｊ，１６ｊの各々は、ｘｚ平面と平行な１つの平面上に配列されている。柵状に配列した導体ポスト１４ｊ，１５ｊ，１６ｊにより構成されたポスト壁１４，１５，１６の各々は、電磁波を反射する導体壁として機能する。
【００４１】
ポスト壁導波路は、これらのポスト壁１３〜１６によって５つの区間に分割される。これら５つの区間のうち、両端に位置する２つの区間は、導波路１０１，１０５として機能する。また、これら３つの区間のうち、残りの３つの区間は、共振器１０２，１０３，１０４として機能する。つまり、ポスト壁導波路は、複数の（本実施形態においては３つの）共振器１０２，１０３，１０４からなる共振器群として機能すると共に、この共振器群の前段及び後段に設けられた導波路１０１，１０５として機能する。なお、ポスト壁１３〜１６の各々のことを隔壁１３〜１６とも称する。
【００４２】
導波路１０１は、ｙ軸負方向側の端部が開放されており、ｙ軸正方向側の端部に隔壁１３が設けられている。共振器１０２は、ｙ軸負方向側の端部及びｙ軸正方向側の端部の各々に、それぞれ、隔壁１３及び隔壁１４が設けられている。共振器１０３は、ｙ軸負方向側の端部及びｙ軸正方向側の端部の各々に、それぞれ、隔壁１４及び隔壁１５が設けられている。共振器１０４は、ｙ軸負方向側の端部及びｙ軸正方向側の端部の各々に、それぞれ、隔壁１５及び隔壁１６が設けられている。導波路１０５は、ｙ軸負方向側の端部に隔壁１６が設けられており、ｙ軸正方向側の端部が開放されている。
【００４３】
導波路１０１のｙ軸負方向側の端部、及び、導波路１０５のｙ軸正方向側の端部は、何れも、ＢＰＦ１の入出力ポートとして機能する。
【００４４】
隔壁１３のｘ軸方向における中央近傍において、導体ポスト１３ｊは、省略されている。すなわち、隔壁１３の中央近傍には、開口１３ａが形成されている。開口１３ａは、電磁波を反射しない。その結果、導波路１０１と共振器１０２とは、開口１３ａを介して電磁気的に結合している。開口１３ａは、誘導性アイリス又は結合窓とも呼ばれる。同様に、隔壁１４〜１６の各々の中央近傍には、それぞれ、開口１４ａ〜１６ａの各々が形成されている。
【００４５】
このように構成されたＢＰＦ１は、３つの共振器１０２〜１０４を直列に結合することにより構成された、３段の共振器結合型のＢＰＦである。ＢＰＦ１の通過帯域幅及び通過帯域の中心周波数は、ＢＰＦ１を構成する各部の設計パラメータを調整することにより適宜調整することができる。なお、ＢＰＦ１が備えている共振器の段数は、３段に限定されるものではなく、任意の段数を採用することができる。
【００４６】
＜変換部＞
ＢＰＦ１は、その前段及び／又は後段に対して別の高周波デバイスが結合される。ＢＰＦ１に結合される高周波デバイスの一例としては、アンテナ回路、送信回路、及び受信回路、及び、方向性結合器が挙げられる。
【００４７】
ＢＰＦ１に対して矩形導波路を用いて結合することが好ましい高周波デバイス（例えば方向性結合器）の場合、高周波デバイスが備えている矩形導波路の一端を、ＢＰＦ１の導波路１０１又は導波路１０５の開放された端部に対して結合すればよい。
【００４８】
一方、ＢＰＦ１に対してマイクロストリップ線路を用いて結合することが好ましい高周波デバイス（例えば送信回路及び受信回路）の場合、変換部をＢＰＦ１の開放された端部に設け、変換部を介して高周波デバイスとＢＰＦ１とを結合すればよい。当該変換部については、後述する実施形態２において詳述する。
【００４９】
〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態にかかるバンドパスフィルタ２（以下、単に「ＢＰＦ２」とも称する。）について、図２の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図２の（ａ）は、本実施形態にかかるＢＰＦ２の斜視透視図である。図２の（ｂ）は、本実施形態にかかるＢＰＦ２の平面図である。
【００５０】
図２の（ａ）に示すように、ＢＰＦ２は、誘電体により構成された基板５’と、一対の広壁として機能する導体層６’及び導体層７’と、一対の狭壁として機能するポスト壁２１〜２５、ポスト壁６１〜６３、及びポスト壁７１〜７３と、により構成されるポスト壁導波路を備えている。なお、図２の（ａ）において導体層６’及び導体層７’を仮想線（二点鎖線）にて図示している。これは、基板５’の内部に形成された複数の導体ポストを見やすくするためである。
【００５１】
＜ポスト壁導波路の構成＞
（基板、一対の広壁、一対の狭壁）
基板５’は、実施形態１の基板５と同様に構成されており、図５に示すように、誘電率の温度依存性が異なる複数の誘電体層からなる多層構造で構成される。導体層６’，７’は、実施形態１の導体層６，７と同様に構成されており、ポスト壁導波路の一対の広壁として機能する。ポスト壁２１〜２５，６１〜６３，７１〜７３は、配置パターンを除いて実施形態１のポスト壁１１，１２と同様に構成されており、ポスト壁導波路の狭壁として機能する。
【００５２】
＜ポスト壁導波路の機能＞
基板５’の内部に形成されたポスト壁２１〜２５，６１〜６３，７１〜７３は、ポスト壁導波路が、複数の（本実施形態においては５つの）共振器２０１〜２０５として機能すると共に、これらの共振器２０１〜２０５の前段及び後段に設けられた導波路２０６，２０７として機能するように配置されている。
【００５３】
（共振器２０１〜２０５の構成）
共振器２０１は、互いに対向する一対の広壁と、一対の広壁の間に介在する狭壁とにより構成されている。一対の広壁は、実施形態１と同様に、金属製の導体層６’，７’により構成されている。共振器２０１のｘｙ平面における形状は、開口ＡＰＩ，ＡＰ１２が設けられる部分を除くと円形である。別の好ましい実施形態では、円形の代わりに正六角形以上の正多角形から構成されてもよい。正多角形から構成される場合、正多角形の外接円が、当該円形に相当する。開口ＡＰＩ，ＡＰ１２については、後述する。また、開口は、誘導性アイリス又は結合窓とも呼ばれる。
【００５４】
共振器２０１〜２０５の狭壁は各々、ポスト壁２１〜２５により構成されている。ポスト壁２１〜２５は、それぞれｋ本の導体ポスト２１ｉ〜２５ｉ（ｉは１以上ｋ以下の整数を一般化した表記）から構成される。ポスト壁２１〜２５は、導体層６，７からなる一対の広壁を導通させ、一対の広壁とともに、開口ＡＰＩ，ＡＰ１２を除いた領域が電磁気的に閉じた円筒形の空間を形成する。
【００５５】
開口ＡＰＩ及び開口ＡＰ１２の各々は、共振器２０１のｘｙ平面における円形の弦を切断線として、広壁及び狭壁の一部を、ｘｙ平面に対して垂直な方向に切り落とすことによって形成される。開口ＡＰＩは、後述する導波路２０６と共振器２０１とを電磁気的に結合させ、開口ＡＰ１２は、共振器２０１と後述する共振器２０２とを電磁気的に結合させる。
【００５６】
なお、この導体層６’，７’の厚さは、実施形態１と同様に、任意に定めることができる。すなわち、導体層６’，７’は、その厚さを特に限定されるものではなく、導体薄膜や、導体箔や、導体板などの層状の導体全般を指す。
【００５７】
本実施形態では、一対の広壁及び狭壁を構成する金属として銅を採用している。なお、この金属は、銅に限定されるものではなく、アルミニウムであってもよいし、複数の金属元素により構成された合金であってもよい。
【００５８】
共振器２０２〜２０５は、それぞれ、共振器２０１と同様に構成されている。すなわち、共振器２０２〜２０５は、導体層６’，７’からなる一対の広壁と、ポスト壁２２〜２５からなる狭壁とにより各々構成されている。共振器２０２のｘｙ平面における形状は、開口ＡＰ１２，ＡＰ２３が設けられる部分を除くと円形であり、共振器２０３のｘｙ平面における形状は、開口ＡＰ２３，ＡＰ３４が設けられる部分を除くと円形であり、共振器２０４のｘｙ平面における形状は、開口ＡＰ３４，ＡＰ４５が設けられる部分を除くと円形であり、共振器２０５のｘｙ平面における形状は、開口ＡＰ４５，ＡＰＯが設けられる部分を除くと円形である。開口ＡＰ２３は、共振器２０２と共振器２０３とを電磁気的に結合させ、開口ＡＰ３４は、共振器２０３と共振器２０４とを電磁気的に結合させ、開口ＡＰ４５は、共振器２０４と共振器２０５とを電磁気的に結合させ、開口ＡＰＯは、共振器２０５と後述する導波路２０７とを電磁気的に結合させる。
【００５９】
以上のように、ＢＰＦ２は、５つの共振器２０１〜２０５が電磁気的に結合した、５段の共振器結合型のフィルタである。ＢＰＦ２は、バンドパスフィルタとして機能する。
【００６０】
（各共振器の中心間距離）
導体層６’における共振器２０１のｘｙ平面の円形の中心のことを中心Ｃ１１と称し、導体層７’における共振器２０１のｘｙ平面の円形の中心のことを中心Ｃ１２と称する。共振器２０１の中心Ｃ１は、中心Ｃ１１と中心Ｃ１２との中点に位置する。共振器２０２の中心Ｃ２、共振器２０３の中心Ｃ３、共振器２０４の中心Ｃ４、及び共振器２０５の中心Ｃ５の各々は、共振器２０１の中心Ｃ１と同様に定められる。
【００６１】
図２の（ｂ）に示すように、共振器２０１の半径をＲ１、共振器２０２の半径をＲ２、共振器２０３の半径をＲ３、共振器２０４の半径をＲ４、共振器２０５の半径をＲ５とする。また、中心Ｃ１と中心Ｃ２との中心間距離をＤ１２とし、中心Ｃ２と中心Ｃ３との中心間距離をＤ２３とし、中心Ｃ３と中心Ｃ４との中心間距離をＤ３４とし、中心Ｃ４と中心Ｃ５との中心間距離をＤ４５とする。
【００６２】
このとき、Ｒ１，Ｒ２とＤ１２とは、Ｄ１２＜Ｒ１＋Ｒ２の条件を満たし、Ｒ２，Ｒ３とＤ２３とは、Ｄ２３＜Ｒ２＋Ｒ３の条件を満たし、Ｒ３，Ｒ４とＤ３４とは、Ｄ３４＜Ｒ３＋Ｒ４の条件を満たし、Ｒ４，Ｒ５とＤ４５とは、Ｄ４５＜Ｒ４＋Ｒ５の条件を満たす。これらの条件を満たすことによって、円筒形の２つの共振器（例えば共振器２０１と共振器２０２と）を、各共振器の側面に設けた開口（例えば開口ＡＰ１２）を介して結合させることができる。
【００６３】
（隣接する２つの共振器の対称性）
ＢＰＦ２において、複数の共振器のうち互いに結合されている２つの共振器に着目する。ここでは、共振器２０２と共振器２０３とを用いて説明する。２つの共振器２０２，２０３の各々のｘｙ平面における形状（共振器２０２，２０３の外接円の形状と同じ）は、２つの外接円の中心Ｃ２，Ｃ３同士をつなぐ直線ＢＢ’を対称軸として線対称である（図２の（ｂ）参照）。これにより、ＢＰＦ２は、所望の特性を有するフィルタを容易に設計することができる。
【００６４】
なお、ＢＰＦ２においては、互いに結合されている２つの共振器が線対称となるように構成されていることに加えて、ＢＰＦ２全体も線対称となるように構成されている。具体的には、共振器２０１〜２０５は、ｘ軸に沿い且つ共振器２０３の中心Ｃ３を通る直線ＡＡ’を対称軸として線対称となるように配置されており、且つ、導波路２０６〜２０７は、上記直線を対称軸として線対称となるように配置されている。これにより、ＢＰＦ２は、所望の特性を有するフィルタを更に容易に設計することができる。
【００６５】
（共振器２０１，２０５の配置）
ＢＰＦ２において、共振器２０１と共振器２０５とは、互いに隣接するように配置されている（図２の（ａ），（ｂ）参照）。したがって、複数の共振器が直線状に配置されている実施形態１の場合と比較して、フィルタの全長を短くすることができる。
【００６６】
（導波路２０６，２０７の構成）
導波路２０６は、導体層６’，７’からなる一対の広壁と、一対の狭壁であるポスト壁６１，６２とにより構成された、断面が長方形の矩形導波路である。導波路２０６の共振器２０１側の端部には、共振器２０１の開口ＡＰＩと同じ形状の開口が形成されたショート壁６３が設けられている。この開口と共振器２０１の開口ＡＰＩとが一致するように導波路２０６と共振器２０１とを接続することによって、導波路２０６と共振器２０１とは、電磁気的に結合する。
【００６７】
導波路２０７は、導波路２０６と同様に、導体層６’，７’からなる一対の広壁と、一対の狭壁であるポスト壁７１，７２とにより構成された矩形導波路である。導波路２０７のショート壁７３に設けられた開口と共振器２０５の開口ＡＰＯとが一致するように導波路２０７と共振器２０５とを接続することによって、導波路２０７と共振器２０５とは、電磁気的に結合する。
【００６８】
ＢＰＦ２において、導波路２０６のｙ軸負方向側の端部および導波路２０７のｙ軸正方向側の端部は、何れも入出力ポートとして機能する。導波路２０６のｙ軸負方向側の端部を入力ポートとすれば、導波路２０７のｙ軸正方向側の端部が出力ポートとなり、導波路２０７のｙ軸正方向側の端部を入力ポートとすれば、導波路２０６のｙ軸負方向側の端部が出力ポートとなる。いずれの入出力ポートを入力ポートにするかは任意であるが、本実施形態では、導波路２０６のｙ軸負方向側の端部を入力ポートとし、導波路２０７のｙ軸正方向側の端部を出力ポートとして説明する。すなわち、共振器２０１が最初段（第１段目）の共振器であり、共振器２０５が最終段（第５段目）の共振器である。
【００６９】
〔実施形態１，２に共通する事項〕
＜変換部＞
実施形態１のＢＰＦ１、実施形態２のＢＰＦ２のそれぞれに接続可能な変換部８０について説明する。図３の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図１に示したＢＰＦ１の導波路１０１のｙ軸負方向側の端部、又は、図２に示した導波路２０６のｙ軸負方向側の端部に設置可能な変換部８０の平面図及び断面図である。
【００７０】
ここでは、実施形態２に関して説明する。図２に示したＢＰＦ２において、導波路２０６のｙ軸負方向側の端部には、図３に示す変換部８０が設けられていてもよい。導波路２０６のｙ軸負方向側の端部の変換部８０は、好ましい実施形態では入力変換部であってもよい。同様に、導波路２０７のｙ軸正方向側の端部にも、変換部８０が設けられていてもよい。導波路２０７のｙ軸正方向側の端部の変換部８０は、好ましい実施形態では出力変換部であってもよい。以下では、導波路２０６のｙ軸負方向側の端部に設けられた変換部８０を例にして説明する。
【００７１】
導波路２０６のｙ軸負方向側の端部に変換部８０を設ける場合、当該端部には、ショート壁６４が形成される。ショート壁６４は、ｐ本の導体ポスト６４ｉ（ｉは１以上ｐ以下の整数を一般化した表記）を柵状に配列することによって得られるポスト壁である。ショート壁６４は、ショート壁６３と対になるショート壁であり、導波路２０６の共振器２０１側と逆側の端部を閉じる。
【００７２】
図３の（ａ），（ｂ）に示すように、変換部８０は、信号線８５と、パッド８６と、ブラインドビア８７と、電極８８，８９とを備えている。
【００７３】
誘電体層８は、導体層６の表面に形成されている、誘電体製の層である。誘電体層８には、開口８ａが設けられている。また、変換部８０の導体層６には、開口８ａと重畳する開口６ａが設けられている。開口６ａは、開口８ａを包含するように設けられている。開口６ａは、アンチパッドとして機能する。
【００７４】
信号線８５は、誘電体層８の表面に形成された帯状導体である。信号線８５の一端部は、開口８ａを取り囲むように形成されている。なお、信号線８５と導体層６とは、マイクロストリップ線路を形成する。
【００７５】
パッド８６は、基板５の表面であって、導体層６が設けられている表面に形成された円形の導体層である。パッド８６は、導体層６に設けられた開口６ａ内に、導体層６と絶縁された状態で配置されている。
【００７６】
基板５の表面には、導体層６が設けられた表面から、基板５の内部に向かう非貫通孔が形成されている。ブラインドビア８７は、その非貫通孔の内壁に形成された筒上の導体膜からなる。ブラインドビア８７は、信号線８５の一端部に、パッド８６を介して導通するように接続されている。すなわち、ブラインドビア８７は、信号線８５の一端部に接続されており、開口６ａ，８ａを通って基板５の内部に形成されている。ブラインドビア８７は、導体ピンとも称する。ブラインドビア８７は、非貫通孔の内壁に形成された筒上の導体膜でなくてもよく、非貫通孔に充填された導体であってもよい。
【００７７】
電極８８,８９は、誘電体層８の表面に形成された電極である。電極８８，８９の各々は、信号線８５の他端部近傍に、信号線８５の他端部を挟むように配置されている。
【００７８】
誘電体層８の電極８８と重畳する領域には、複数の貫通孔が設けられている。これらの複数の貫通孔には、ビア８８Ａとして機能する筒状の導体膜が形成されている。貫通孔の内壁は、筒状の導体膜でなくてもよく、導体が充填されていてもよい。
ビア８８Ａは、電極８８と導体層６とを短絡する。また、ビア８８Ａと同様に構成されたビア８９Ａは、電極８９と導体層６とを短絡する。このように構成された電極８８及び電極８９は、グランドとして機能するので、信号線８５とともにグランド−シグナル−グランドの端子構造を実現する。
【００７９】
このように構成された変換部８０は、マイクロストリップ線路を伝搬するモードと、導波路２０６の内部を伝搬するモードとを変換する。したがって、変換部８０は、入力ポート及び出力ポートの各々に対して、マイクロストリップ線路を容易に結合させることができる。また、信号線８５と電極８８，８９とからなる端子構造には、ＲＦＩＣをバンプなどを用いて容易に接続することができる。
【００８０】
なお、本構成例では、導波路２０６又は導波路２０７の端部に変換部８０を設けるものとして説明した。すなわち、変換部８０は、導波路２０６又は導波路２０７を介して共振器２０１又は共振器２０５に結合されるものとして説明した。しかし、変換部８０は、共振器２０１又は共振器２０５に直接結合するように設けられていてもよい。すなわち、変換部８０のブラインドビア８７は、共振器２０１の広壁又は共振器２０５の広壁の一部に設けられた開口から共振器２０１又は共振器２０５の内部に形成されるように構成されていてもよい。
【００８１】
同様に、実施形態１では、変換部８０は、導波路１０１又は導波路１０５を介して共振器１０２又は共振器１０４に結合される。これにより、マイクロストリップ線路を伝搬する電磁波のモードを導波路１０１含むＢＰＦ１を伝搬する電磁波のモードに変換することができる。このように、導波路１０１に対して変換部８０を設けることによって、矩形導波路を備えていない高周波デバイスを、低損失な状態で、且つ、容易に、ＢＰＦ１に対して結合することができる。ここで、変換部８０は、共振器１０２又は共振器１０４に直接結合するように設けられていてもよい。すなわち、変換部８０のブラインドビア８７は、共振器１０２の広壁又は共振器１０４の広壁の一部に設けられた開口から共振器１０２又は共振器１０４の内部に形成されるように構成されていてもよい。
【００８２】
〔温度変化に伴う特性変動〕
実施形態１に係るＢＰＦ１（図１参照）及び実施形態２に係るＢＰＦ２（図２参照）においては、基板５の誘電率の温度依存性が問題となる場合がある。例えば、低温から高温まで大きな温度変化が想定される環境でのフィルタの使用については、特に基板５の誘電率の温度依存性を検討することが望ましい。以下、この点について、図４〜図６を参照して詳しく説明する。
【００８３】
＜誘電体の誘電率の温度依存性＞
石英の比誘電率の温度依存性に関して、−４０℃から＋１００℃までの温度上昇に伴い、石英の比誘電率εが増加することが知られている。樹脂フィルムの誘電率の温度依存性に関して、例えば、２０℃から１００℃までの温度上昇に伴い、ポリイミドフィルムやポリアミドイミドフィルムでは、誘電率が低下することが知られている。
【００８４】
＜比較例＞
図４は、図２に示したＢＰＦ２において、基板５’を石英から構成される誘電体層のみを含む単層基板に置き換えたバンドパスフィルタ（以下、「比較例にかかるＢＰＦ」とも記載する）の透過特性のシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、図２の（ｂ）に示すようなｘｙ平面において円形状の５つの共振器が電磁気的に結合されたフィルタで実行されたものである。高次モードの共振周波数では、共振器内の電界分布に鑑みて、共振器の周辺部よりも中央部の方が共振の影響が大きい。シミュレーション条件として、第１段目及び第５段目の共振器の半径Ｒ１，Ｒ５は共に７００μｍ、第２段目及び第４段目の共振器の半径Ｒ２，Ｒ４は共に７２５μｍ、第３段目の共振器の半径Ｒ３は７５０μｍである。基板５の石英の厚さは、５２０μｍである。
【００８５】
図４のグラフにおいて、サンプル１は、石英の比誘電率が３．７９（すなわち、−４０℃相当）の場合、サンプル２は、石英の比誘電率が３．８（すなわち、＋１００℃相当）の場合のシミュレーション結果を示す。図４に示した透過特性シミュレーションの結果、サンプル１及びサンプル２の透過特性において、中心周波数のシフトが確認できる。すなわち、比較例にかかるＢＰＦおいては、使用環境の温度上昇に伴い、通過帯域の中心周波数が低周波数側にシフトする。かかる中心周波数のシフトを小さくするために、以下のような基板５，５’の構成を検討する。
【００８６】
＜多層構造からなる基板５，５’＞
次いで、ＢＰＦ１，ＢＰＦ２の基板５，５’が複数の誘電体層から構成される態様を説明する。
【００８７】
図５は、図１の（ｂ）及び図２の（ｂ）の切断線Ａ−Ａ’におけるｘｚ平面の断面の一例を模式的に示す。図５の（ａ）の例では、基板５，５’は、誘電体層５０１の上に誘電体層５０２が配置されている２層構造からなる。図５の（ｂ）の例では、基板５，５’は、誘電体層５０１の上に誘電体層５０２が配置され、誘電体層５０２の上に誘電体層５０３が配置されている３層構造からなる。誘電体層５０３は、誘電体層５０１と同じ材料から構成されていてもよい。ＢＰＦ１では、導体ポスト１１ｉ，１２ｉが基板５，５’を貫通し、ＢＰＦ２では、導体ポスト２３ｉが基板５，５’を貫通する。いずれの構造においても、貫通した導体ポスト１１ｉ，１２ｉ又は２３ｉが、導体層６，６’と導体層７，７’とを導通する。
【００８８】
導体層７，７’の上に誘電体層（５０１，５０２・・・）を積層構造に配置した後（「基板形成工程」とも称する。）、基板５，５’に導体ポストを形成するための複数の貫通孔を形成させる（「貫通孔形成工程」とも称する。）のが好ましい。
【００８９】
＜２層構造からなる基板５，５’＞
誘電体層５０１が石英からなる誘電体層である場合、温度上昇に伴い比誘電率が上昇し、中心周波数が低周波側にシフトする。かかるシフトの影響を低減するために、温度上昇に伴い誘電率が減少する誘電体からなる誘電体層５０２を石英からなる誘電体層５０１の上又は下に配置させることが好ましい。図５に示した通り、例えば、ポリイミドフィルムは、温度上昇に伴い誘電率が低下する。ポリイミドフィルムからなる誘電体層５０２を石英からなる誘電体層５０１の上に配置させた模式図を図５の（ａ）に示す。かかる２層構造を採用することにより、温度上昇に伴う中心周波数のシフトの影響を低減させることができる。
【００９０】
誘電率の温度依存性の寄与率に応じて、誘電体層５０１と誘電体層５０２との体積比を調整することにより中心周波数のシフトの影響を低減させることができる。
【００９１】
誘電体層５０１（特許請求の範囲に記載の第１の誘電体層に相当）を構成する誘電体の誘電率（以下、「誘電体層５０１の誘電率」と略記する）の温度依存性よりも誘電体層５０２（特許請求の範囲に記載の第２の誘電体層に相当）を構成する誘電体の誘電率（以下、「誘電体層５０２の誘電率」と略記する）の温度依存性が大きい場合、誘電体層５０１の体積が、誘電体層５０２の体積よりも大きいのが好ましい。
【００９２】
また、基板５，５’が複数の誘電体層から構成される場合、体積の大きな誘電体層の線膨張係数が、体積の小さな誘電体層の線膨張係数よりも小さいのが好ましい。
【００９３】
＜２層構造からなる基板５’の温度依存性＞
かかる態様にて、透過特性のシミュレーションを行った結果を図６に示す。本実施形態におけるシミュレーションは、図２の（ｂ）に示すようなｘｙ平面において円形形状の５つの共振器が電磁気的に結合されたフィルタで実行されたものである。第１段目及び第５段目の共振器の半径Ｒ１，Ｒ５は共に７００μｍ、第２段目及び第４段目の共振器の半径Ｒ２，Ｒ４は共に７２５μｍ、第３段目の共振器の半径Ｒ３は７５０μｍである。図５の（ａ）におけるｘｚ平面における誘電体層５０１の厚さは５２０μｍであり、誘電体層５０２の厚さは１６μｍである。
【００９４】
図６にて、リファレンス３は、誘電体層５０１の比誘電率を３．７９（石英の場合、−４０℃に相当）、誘電体層５０２の比誘電率を３．０とした場合のシミュレーション結果である。同様に、リファレンス４は、誘電体層５０１の比誘電率を３．８０（石英の場合、＋１００℃に相当）、誘電体層５０２の比誘電率を３．０とした場合のシミュレーション結果である。つまり、誘電体層５０２の誘電率に温度依存性がないと仮定した場合のシミュレーション結果の対比である。誘電体層５０１の上に誘電体層５０２を配置させたとしても、誘電体層５０２の誘電率に温度依存性がなければ、実施形態２における図４のシミュレーション結果と同様に、温度上昇に伴い中心周波数が低周波側にシフトすることが確認できる。
【００９５】
次いで、誘電体層５０２の誘電率に温度依存性がある条件でサンプル３とサンプル４とを対比する。サンプル３は、リファレンス３における誘電体層５０２の比誘電率を３．１とした場合のシミュレーション結果である。サンプル４は、リファレンス４における誘電体層５０２の比誘電率を２．９とした場合のシミュレーション結果である。図６に示した結果のとおり、サンプル３とサンプル４との透過特性がほぼ一致し、温度上昇に伴う中心周波数のシフトが解消されるのが確認できる。
【００９６】
上記の例では、誘電体層５０１が、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体から構成される例を示した。一方、誘電体層５０１が、温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体から構成される場合、誘電体層５０２は、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体から構成されるのが好ましい。特定の温度変化が生じる温度領域において、温度変化に対する誘電率の変化傾向が相殺又は抑制される関係にある誘電体を組み合わせるのが好ましい。
【００９７】
図５に示した通り、ポリアミドイミドフィルムは、２０℃から１００℃までは温度上昇に伴い誘電率が低下するが、１００℃から２４０℃までは温度上昇に伴い誘電率は増加する。従って、バンドパスフィルタ使用の環境温度変化が１００℃から２４０℃であれば、誘電体層５０２としてポリアミドイミドフィルムを用いた場合、誘電体層５０１は同じ温度変化範囲で誘電率が低下する誘電体を用いるのが好ましい。
【００９８】
＜誘電率の温度依存性が反転する誘電体層を包含する基板５，５’＞
フィルタの使用環境温度変化が広範囲にわたる場合、誘電率の温度依存性が温度領域によって変化する場合がある。例えば、フィルタの使用環境温度変化が２０℃から１６０℃程度の場合、ポリアミドイミドフィルムから構成される誘電体層５０２を用いるに際し、誘電率の温度依存性が大きく変化することに注意を要する。２０℃から１００℃までは、温度上昇に伴いポリアミドイミドフィルムの誘電率が低下するが、１００℃以上では温度上昇に伴いポリアミドイミドフィルムの誘電率が増加する。このような温度変化でのフィルタ利用を想定すると、誘電体層５０１は、２０℃から１００℃までは、温度上昇に伴い誘電率が増加し、１００℃以上では温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体を用いるのが好ましい。かかる場合においても、特定の温度変化が生じる温度領域において、温度変化に対する誘電率の変化傾向が相殺又は抑制される関係にある誘電体を組み合わせる。
【００９９】
＜３層構造からなる基板５，５’＞
例えば、図５の（ｂ）に示すように、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体からなる誘電体層５０１と誘電体層５０３（特許請求の範囲に記載の第３の誘電体層に相当）との間に、温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体からなる誘電体層５０２を配置することができる。好ましい実施形態では、誘電体層５０１が石英、サファイア、又はアルミナから構成され、誘電体層５０２がポリイミドフィルム又はポリアミドイミドフィルムから構成されることができる。誘電体層５０３も石英、サファイア、又はアルミナから構成されることができる。
【０１００】
上記の例では、誘電体層５０１及び誘電体層５０３が、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体から構成される例を示した。一方、誘電体層５０１及び誘電体層５０３が、温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体から構成される場合、誘電体層５０２は、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体から構成されることが好ましい。
【０１０１】
別の好ましい実施形態では、誘電体層５０１及び誘電体層５０２が、温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体から構成される場合、誘電体層５０３は、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体から構成されるのが好ましい。かかる組み合わせに限定されず、特定の温度変化が生じる温度領域において、温度変化に対する誘電率の変化傾向が相殺又は抑制される関係にある複数の誘電体を組み合わせるのが好ましい。
【０１０２】
更に別の好ましい実施形態では、誘電体層５０３（特許請求の範囲に記載の第３の誘電体層に相当）を誘電体層５０２（特許請求の範囲に記載の第２の誘電体層に相当）の上ではなく、誘電体層５０１（特許請求の範囲に記載の第１の誘電体層に相当）の下に配置する構成とすることもできるし、誘電体層５０２と誘電体層５０１との間に配置する構成とすることもできる。
【０１０３】
＜誘電率の温度依存性が反転する誘電体層を包含する基板５，５’＞
２層構造の場合と同様に、フィルタの使用環境温度変化が、広範囲にわたる場合、例えば、ポリアミドイミドフィルムのような誘電体を誘電体層５０２として用いる際には、誘電率の温度依存性が一様ではないことに注意を要する。温度上昇に伴い誘電率が低下する温度領域（以下、「第１の温度領域」とも称する。）と、温度上昇に伴い誘電率が増加する温度領域（以下、「第２の温度領域」とも称する。）とを備えた誘電体から誘電体層５０２が構成される場合について検討する。かかる場合、誘電体層５０１，５０３を２層構造の場合と同様に、第１の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が増加し、第２の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が低下する温度依存性を備えた誘電体から構成することも可能である。すなわち、同様の誘電率の温度依存性を備えた誘電体層５０１，５０３により、それぞれの温度領域において誘電体層５０２の誘電率の温度依存性を相殺又は抑制する構成とすることができる。また、かかる場合、誘電体層５０１を、第１の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が増加し、第２の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が低下する温度依存性を備えた誘電体から構成し、誘電体層５０３を、第１の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が低下し、第２の温度領域では温度上昇に伴い誘電率が増加する温度依存性を備えた誘電体から構成することも可能である。ずなわち、誘電体層５０１の誘電率の温度依存性が大きい場合、同様の誘電率の温度依存性を備えた誘電体層５０２，５０３により、それぞれの温度領域において誘電体層５０１の誘電率の温度依存性を相殺又は抑制する構成とすることもできる。
【０１０４】
また、第１の温度領域において、温度上昇に伴い誘電率が低下し、且つ、第２の温度領域において、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体層５０２を採用している場合、第１の温度領域及び第２の温度領域の両領域に亘って、温度上昇に伴い誘電率が増加する誘電体層５０１と、第１の温度領域及び第２の温度領域の両領域に亘って、温度上昇に伴い誘電率が低下する誘電体層５０３とを採用することもできる。この場合、第１の温度領域においては、温度上昇に伴い、誘電体層５０２，５０３の誘電率が低下し、誘電体層５０１の誘電率が増加する。また、第２の温度領域においては、温度上昇に伴い、誘電体層５０１，５０２の誘電率が増加し、誘電体層５０３の誘電率が低下する。したがって、このような構成を採用する場合、誘電体層５０１〜５０３の各々は、（１）第１の温度領域において、誘電体層５０１の誘電率の温度依存性が誘電体層５０２，５０３の誘電率の温度依存性を相殺又は抑制し、（２）第２の温度領域において、誘電体層５０３の誘電率の温度依存性が誘電体層５０１，５０２の誘電率の温度依存性を相殺又は抑制する、ように構成されている。
【０１０５】
＜４層以上の積層構造からなる基板５，５’＞
上記の例では、図５に示す通り、２層構造、３層構造からなる基板５，５’を構成する誘電体層の具体例を示した。同様に４層以上の積層構造により基板５，５’を構成することも可能である。基板５，５’を多くの材料から選択して構成することができるため、目的に応じて柔軟に設計することが可能である。導体層６，６’，７，７’の熱伝導性に鑑みて、導体層６，６’，７，７’近傍には誘電率の温度依存性が小さい誘電体、また線膨張係数が小さい誘電体や熱伝導率が小さい誘電体を採用することができる。フィルタの使用想定温度レンジに合わせて種々のラインナップを用意することが可能である。積層の数を多くすると、損失が増大する可能性も高くなるため、透過特性とのトレードオフに注意する必要もある。
【０１０６】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
５，５’  基板
６，６’，７，７’  導体層
６ａ，８ａ、１３ａ〜１６ａ、ＡＰ１２，ＡＰ２３，ＡＰ３４，ＡＰ４５，ＡＰＩ，ＡＰＯ  開口
８、５０１、５０２、５０３  誘電体層
１１〜１６、２１〜２５、６１，６２、７１，７２  ポスト壁
１１ｉ，１２ｉ、１３ｊ〜１６ｊ、２１ｉ〜２５ｉ、６１ｉ〜６４ｉ、７１ｉ〜７３ｉ  導体ポスト
１３〜１６  隔壁
３２、８８Ａ、８９Ａ  ビア
６３、７３  ショート壁
８０  変換部
８５  信号線
８６  パッド
８７  ブラインドビア
８８，８９  電極
１０１，１０５、２０６，２０７  導波路
１０２〜１０４、２０１〜２０５  共振器
５０１  誘電体層（第１の誘電体層）
５０２  誘電体層（第２の誘電体層）
５０３  誘電体層（第３の誘電体層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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