(57)【要約】【課題】低損失化と薄型化とを同時に満足することができる共振器およびフィルタを提供する。【解決手段】互いに対向するように配置された第１および第２のグランド電極３１，３２と、第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向に形成され、互いにインターディジタル結合された第１および第２のビア１１，１２と、第１のビア１１に接続された第１の容量電極４１と、第２のビア１２に接続された第２の容量電極４２とを備える。第１のビア１１は、一端を第１のグランド電極３１に接続して短絡端１１Ａとすると共に、他端を第２のグランド電極３２が配置された方向に延在させて開放端１１Ｂとする。第２のビア１２は、一端を第２のグランド電極３２に接続して短絡端１２Ａとすると共に、他端を第１のグランド電極３１が配置された方向に延在させて開放端１２Ｂとする。【選択図】図１
2010239172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックと、
前記誘電体ブロックに形成され、互いに対向するように配置された第１および第２のグランド電極と、
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第１のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第２のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第１のビアと、
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第２のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第１のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされ、前記第１のビアに対してインターディジタル結合された第２のビアと、
前記誘電体ブロックに形成され、前記第１のビアに接続された第１の容量電極と、
前記誘電体ブロックに形成され、前記第２のビアに接続された第２の容量電極と
を備えたことを特徴とする共振器。
【請求項２】
前記第１の容量電極は、前記第１のビアの開放端側に接続され、前記第２のグランド電極との間で第１のキャパシタを形成するように前記第２のグランド電極に対向配置され、
前記第２の容量電極は、前記第２のビアの開放端側に接続され、前記第１のグランド電極との間で第２のキャパシタを形成するように前記第１のグランド電極に対向配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の共振器。
【請求項３】
前記第１の容量電極と前記第２の容量電極との間でキャパシタを形成するように、前記第１の容量電極と前記第２の容量電極とが前記第１および第２のビアが延在する方向において互いに対向配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の共振器。
【請求項４】
前記第１の容量電極は、前記第２のグランド電極に対して前記誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、前記第２のビアに導通しないように前記第２のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられ、
前記第２の容量電極は、前記第１のグランド電極に対して前記誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、前記第１のビアに導通しないように前記第１のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の共振器。
【請求項５】
前記第１のグランド電極は、前記第２の容量電極に対して前記誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、前記第２のビアに導通しないように前記第２のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられ、
前記第２のグランド電極は、前記第１の容量電極に対して前記誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、前記第１のビアに導通しないように前記第１のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の共振器。
【請求項６】
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第１のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第２のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第３のビアと、
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第２のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第１のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第４のビアと
をさらに備え、
前記第１のビア、前記第２のビア、前記第３のビアおよび前記第４のビアは、隣接するもの同士が互いにインターディジタル結合されており、
前記第１の容量電極には前記第１のビアと前記第３のビアとが接続され、
前記第２の容量電極には前記第２のビアと前記第４のビアとが接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の共振器。
【請求項７】
前記第１のビア、前記第２のビア、前記第３のビアおよび前記第４のビアは、前記第１および第２のグランド電極に対して平行な面内で四角形状に配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の共振器。
【請求項８】
誘電体ブロックと、前記誘電体ブロックに形成され、互いに電磁結合するように並列的に配置された第１および第２の共振器とを備え、
前記第１および第２の共振器がそれぞれ、
前記誘電体ブロックに形成され、互いに対向するように配置された第１および第２のグランド電極と、
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第１のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第２のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第１のビアと、
前記誘電体ブロック内部において前記第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が前記第２のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が前記第１のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされ、前記第１のビアに対してインターディジタル結合された第２のビアと、
前記誘電体ブロックに形成され、前記第１のビアに接続された第１の容量電極と、
前記誘電体ブロックに形成され、前記第２のビアに接続された第２の容量電極と
を備えたことを特徴とするフィルタ。
【請求項９】
前記第１および第２のグランド電極がそれぞれ、前記第１の共振器と第２の共振器とで共通の電極とされており、
前記第１の共振器と前記第２の共振器との間において、前記第１のグランド電極と前記第２のグランド電極との間を貫通し、前記第１の共振器と前記第２の共振器との結合度を調整するための結合調整用ビアをさらに備えた
ことを特徴とする請求項８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、例えば携帯電話機等の無線通信機器に適した小型の共振器およびフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話機等の無線通信機器に用いられるフィルタには小型化の要求がある。そのため、フィルタを構成する共振器にも、小型化が求められている。従来より、共振器をＴＥＭ（Transverse Electro Magnetic）線路を用いて構成して小型化を図ったフィルタが開発されている。ここで、ＴＥＭ線路からなる２つの共振器を結合させる手法として、一般にコムライン結合とインターディジタル結合との２種類を挙げることができる。特許文献１には、コムライン結合を利用した積層型の共振器に関する発明が開示されている。特許文献２には、インターディジタル結合を利用した積層型の共振器に関する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１８６０４号公報
【特許文献２】特許第４１９５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２９は、一対の共振器１１１，１１２がコムライン結合された構成を示している。また、図３０は、一対の共振器１１１，１１２がインターディジタル結合された構成を示している。一対の共振器１１１，１１２はそれぞれ、一端が開放端とされ、他端が短絡端とされている。コムライン結合とは、図２９に示したように、互いの短絡端同士が対向すると共に、互いの開放端同士が対向するように配置された構造となる結合方法である。インターディジタル結合とは、図３０に示したように、一方の共振器１１１の開放端と他方の共振器１１２の短絡端とが対向すると共に、一方の共振器１１１の短絡端と他方の共振器１１２の開放端とが対向するように２つの共振器が対向配置された構造となる結合方法である。ここで、電界による結合係数をｋｅ、磁界による結合係数をｋｍとすると、
コムライン結合による結合係数ｋは、ｋ＝ｋｅ−ｋｍとなり、
インターディジタル結合による結合係数ｋは、ｋ＝ｋｅ＋ｋｍとなることが知られている。また、インターディジタル結合は、コムライン結合のように電界結合と磁界結合が打ち消し合わず、コムライン結合に比べて非常に強い結合が得られることが知られている。
【０００５】
図３１は、インターディジタル結合された一対の共振器を用いて構成されたフィルタの基本構成を示している。このフィルタは、互いにインターディジタル結合された一対の共振器１１１，１１２を有する第１の共振器１０１と、互いにインターディジタル結合された他の一対の共振器１２１，１２２を有する第２の共振器１０２と、第１の共振器１０１に接続された入力端子１０４と、第２の共振器１０２に接続された出力端子１０５とを備えている。
【０００６】
図３１のフィルタを具体的に構成する方法としては、積層型の誘電体フィルタが考えられる。例えば誘電体材料よりなる略直方体形状の誘電体ブロックを備え、その誘電体ブロックを多層構造としたものである。誘電体ブロックの内部には、導体の線路パターン（ストリップライン）を形成し、その内部の線路パターンにより、一対の共振器１１１，１１２および他の一対の共振器１２１，１２２と、入力端子１０４と、出力端子１０５とを内部層として形成する。そして、第１の共振器１０１と第２の共振器１０２とを全体として平行的（平面的）に並列配置して互いに電磁結合させる。このような構造の場合、一対の共振器１１１，１１２および他の一対の共振器１２１，１２２においてそれぞれ、対向する共振器間で電界の大部分が結合する。このため、隣り合う第１の共振器１０１と第２の共振器１０２間では、電界による結合はほとんどなく、磁界による結合がなされる。すなわち、第１の共振器１０１と第２の共振器１０２との間では、結合係数は、
ｋｅ≒０であり、ｋ≒ｋｍとなる。
第１の共振器１０１と第２の共振器１０２との結合が強い場合には、広帯域のバンドパスフィルタを構成するのに適している。
【０００７】
ところで、インターディジタル結合された一対の共振器を用いると、コムライン結合を用いた場合に比べて、より小型化されたフィルタを構成できる。以下、このことを説明する。以下では、一対の共振器１１１，１１２および他の一対の共振器１２１，１２２がそれぞれ、一対の１／４波長共振器であるものとして説明する。
【０００８】
まず、インターディジタル結合した一対の１／４波長共振器の共振モードについて説明する。まず、図３４および図３５を参照して、同じ周波数で共振する共振器を２つ結合させた場合の共振モードを考える。共振器同士の距離が離れているときは、共振器同士は全く結合しないので同じ周波数に共振ピークは重なるが、共振器同士を近づけていくと電波の飛び移りが起こるため、共振器は単独で共振することはなくなり、２つの共振器が混じり合った混成共振モードを形成し、共振ピークが２つに分裂する。ここで、混成共振モードにおける２つの共振モードを、第１の共振モード（モード１）と第２の共振モード（モード２）とすると、共振器同士の結合が弱い場合、分裂の度合いが小さいので、図３４に示すように、２つの共振モードでの共振ピークの裾野は重なってしまう。このとき、低い共振モードである第２の共振モードの共振周波数ｆ2では、第１の共振モードの共振ピークが重なっているため、第１の共振モードの成分を少し含んだ状態となっている。しかし、強く結合したときには、共振ピークが離れるので、図３５に示すように、第２の共振モードが共振する周波数ｆ2では、第１の共振モードの成分が全く無い状態を作り出すことができる。言い換えると、共振器同士の結合を強くさせることで、共振モードの純度を高めることができることを意味する。
【０００９】
インターディジタル結合した一対の１／４波長共振器１１１，１１２では、共振状態を２つの固有な共振モードに分けることができる。なお、他の一対の１／４波長共振器１２１，１２２についても同様である。図３２は、インターディジタル結合した一対の１／４波長共振器１１１，１１２における第１の共振モードを示し、図３３は、その第２の共振モードを示している。なお、図３２および図３３において、破線で示した曲線は、各共振器における電界Ｅの分布を示している。また、図３２および図３３では、一対の１／４波長共振器１１１，１１２の共振時の状態を示しており、他端をグランドの状態としているが、これは交流的なゼロ電位であることを意味している。
【００１０】
第１の共振モードでは、一対の１／４波長共振器１１１，１１２のそれぞれにおいて開放端側から短絡端側に電流ｉが流れ、それぞれに流れる電流ｉの向きが逆方向となる。なお、図３２において「＋Ｖ」で示した部分は開放端側で相対的に電位が高いことを示す。この第１の共振モードでは、一対の１／４波長共振器１１１，１１２で電磁波が同相に励振されている。この第１の共振モードでは、一対の１／４波長共振器１１１，１１２全体の物理的な回転対称軸に対して互いに回転対称な位置では、電界Ｅの位相と振幅とが同じになる。すなわち、第１の共振モードはコモンモードに対応する。一対の平衡端子１０４Ａ，１０４Ｂを回転対称な位置に接続すれば、第１の共振モードでは一対の平衡端子１０４Ａ，１０４Ｂからコモンモードの信号が出力される。
【００１１】
一方、第２の共振モードでは、一方の１／４波長共振器１１１では開放端側から短絡端側に電流ｉが流れると共に、他方の１／４波長共振器１１２では短絡端側から開放端側に電流ｉが流れ、それぞれに流れる電流ｉの向きが同方向となる。なお、図３３において「＋Ｖ」で示した部分は開放端側で相対的に電位が高いことを示し、「−Ｖ」で示した部分は開放端側で相対的に電位が低いことを示す。すなわち、この第２の共振モードでは、電界Ｅの分布を見ても分かるように、一対の１／４波長共振器１１１，１１２で電磁波が逆相に励振されている。この第２の共振モードでは、一対の１／４波長共振器全体の物理的な回転対称軸に対して互いに回転対称な位置で、電界Ｅの位相が１８０°異なり、振幅の絶対値は同じとなる。すなわち、第２の共振モードはディファレンシャルモードに対応する。一対の平衡端子１０４Ａ，１０４Ｂを回転対称な位置に接続すれば、第２の共振モードでは一対の平衡端子１０４Ａ，１０４Ｂから、振幅バランスと位相バランスとが共に良好な平衡信号を取り出すことができる。
【００１２】
図３６は、インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器１１１，１１２における共振周波数の分布状態を示している。インターディジタル結合の特徴として、第１の共振周波数ｆ1と第２の共振周波数ｆ2との中間の共振周波数ｆ0は、線路の物理的な長さによって決まる１／４波長で共振した場合の周波数（インターディジタル結合していないときの各１／４波長共振器単体での共振周波数）となる。従って、周波数の低い第２の共振周波数ｆ2を通過周波数に設定することで、通過周波数を共振周波数ｆ0に設定した場合よりも共振器全体を小型化することができる。例えば２．４ＧＨｚ帯を通過周波数としたフィルタを設計する場合、物理的な長さを例えば８ＧＨｚに対応させた１／４波長共振器を用いることができる。これは、物理的な長さを２．４ＧＨｚ帯に対応させた１／４波長共振器とした場合よりも小型のものとなる。さらに、第２の共振モードでは、結合を強くした場合、一対の１／４波長共振器１１１，１１２を仮想的に１つの導体とみなした状態と同等の磁界分布が得られ、仮想的に導体厚が厚くなり、導体損失を少なくすることができる利点がある。
【００１３】
このように、フィルタとしての通過周波数を第２の共振モードの共振周波数ｆ2に設定すれば、小型で導体損失の少ない良好なバンドパスフィルタを実現することができる。また、インターディジタル結合することで強い結合が得られるので広帯域のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１４】
特許文献１および特許文献２に記載の積層型の共振器では、共振器を構成する複数の電極を導体の線路パターンで構成し、それら複数の電極パターンを上下方向に積層配置している。これにより、積層方向の導体厚を厚くして導体損失を減らすと共に、全体として小型化を図っている。特に特許文献２に記載の積層型の共振器の場合、積層された複数の電極パターンをインターディジタル結合させることで、上記したインターディジタル結合の特徴により、より小型化が図られている。しかしながら、これらの従来の積層型の共振器では、共振器を構成する複数の電極パターンの積層方向（上下方向）にグランド電極やシールド電極が配置される。このため、従来の積層型の共振器では、薄型化を図ろうとすると、共振器を構成する上下の電極パターンが、上下のグランド電極もしくはシールド電極に対向するように近づくこととなる。その結果、対向する電極パターンの影響で、グランド電極もしくはシールド電極に渦電流損失が生じ、共振器としての導体損失が増加してしまう。このため、低損失化と薄型化とを同時に満足できないという問題がある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低損失化と薄型化とを同時に満足することができるようにした共振器およびフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による共振器は、誘電体ブロックと、誘電体ブロックに形成され、互いに対向するように配置された第１および第２のグランド電極と、誘電体ブロック内部において第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が第１のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が第２のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第１のビアと、誘電体ブロック内部において第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が第２のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が第１のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされ、第１のビアに対してインターディジタル結合された第２のビアとを備えたものである。そして、誘電体ブロックに形成され、第１のビアに接続された第１の容量電極と、誘電体ブロックに形成され、第２のビアに接続された第２の容量電極とをさらに備えたものである。
【００１７】
本発明による共振器では、共振用の電極がビアで構成され、かつ、そのビアが、互いに対向する第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成される。そのため、薄型化を図ったとしても、従来の積層型の共振器のように、共振用の電極とグランド電極とが対向配置されるような構成とはならず、従来の積層構造に比べて導体損失が低減される。さらに、共振用の電極としてのビアに容量電極が接続されていることで、共振周波数が下がり、さらなる小型化が図られる。
【００１８】
本発明による共振器において、第１の容量電極は例えば、第１のビアの開放端側に接続され、第２のグランド電極との間で第１のキャパシタを形成するように第２のグランド電極に対向配置されている。第２の容量電極は例えば、第２のビアの開放端側に接続され、第１のグランド電極との間で第２のキャパシタを形成するように第１のグランド電極に対向配置されている。
また、第１の容量電極と第２の容量電極との間でキャパシタを形成するように、第１の容量電極と第２の容量電極とが第１および第２のビアが延在する方向において互いに対向配置されていても良い。
【００１９】
本発明による共振器において、第１の容量電極は例えば、第２のグランド電極に対して誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、第２のビアに導通しないように第２のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられている。第２の容量電極は例えば、第１のグランド電極に対して誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、第１のビアに導通しないように第１のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられている。
【００２０】
また、第１のグランド電極が、第２の容量電極に対して誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、第２のビアに導通しないように第２のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられていても良い。同様に、第２のグランド電極が、第１の容量電極に対して誘電体ブロックの内部側に形成されており、かつ、第１のビアに導通しないように第１のビアの形成位置に対応する部分に開口が設けられていても良い。
【００２１】
本発明による共振器において、誘電体ブロック内部において第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が第１のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が第２のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第３のビアと、誘電体ブロック内部において第１および第２のグランド電極に対して直交する方向に形成され、一端が第２のグランド電極に接続されて短絡端とされると共に、他端が第１のグランド電極が配置された方向に延在して開放端とされた第４のビアとをさらに備えていても良い。この場合、第１のビア、第２のビア、第３のビアおよび第４のビアは、隣接するもの同士が互いにインターディジタル結合されており、第１の容量電極には第１のビアと第３のビアとが接続され、第２の容量電極には第２のビアと第４のビアとが接続されていることが好ましい。
この場合例えば、第１のビア、第２のビア、第３のビアおよび第４のビアは、第１および第２のグランド電極に対して平行な面内で四角形状に配置されていても良い。
【００２２】
本発明によるフィルタは、誘電体ブロックと、誘電体ブロックに形成され、互いに電磁結合するように並列的に配置された第１および第２の共振器とを備えているものである。そして、第１および第２の共振器をそれぞれ、上記本発明による共振器で構成したものである。
本発明によるフィルタでは、上記本発明による共振器を用いていることで、フィルタ全体として低損失化と薄型化とを図りやすくなる。
【００２３】
本発明によるフィルタにおいて、第１および第２のグランド電極がそれぞれ、第１の共振器と第２の共振器とで共通の電極とされていても良い。そして、第１の共振器と第２の共振器との間において、第１のグランド電極と第２のグランド電極との間を貫通し、第１の共振器と第２の共振器との結合度を調整するための結合調整用ビアをさらに備えていても良い。結合調整用ビアを備えることで、第１の共振器と第２の共振器との結合度を調整しやすくなり、所望のフィルタ特性を得やすくなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の共振器によれば、共振用の電極をビアで構成し、かつ、そのビアを、グランド電極に対して直交する方向に形成するようにしたので、薄型化を図ったとしても、従来の積層型の共振器のように、共振用の電極とグランド電極とが対向配置されるような構成とはならず、従来の積層構造に比べて薄型化を図った場合における導体損失を低減することができる。さらに、共振用の電極としてのビアに容量電極を接続するようにしたので、共振周波数を下げ、さらなる小型化を図ることができる。これにより、低損失化と薄型化とを同時に満足することができる。
【００２５】
また、本発明のフィルタによれば、第１および第２の共振器を互いに電磁結合するように並列的に配置し、それら第１および第２の共振器を上記本発明の共振器で構成するようにしたので、フィルタ全体として低損失化と薄型化とを同時に満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る共振器の第１の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した共振器における側面方向の断面図である。
【図３】図１に示した共振器における平面方向の断面図である。
【図４】図１に示した共振器において入出力端子を設ける場合の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る共振器の第２の構成例を示す斜視図である。
【図６】図５に示した共振器における側面方向の断面図である。
【図７】図５に示した共振器における平面方向の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る共振器の第３の構成例を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る共振器の第４の構成例を示す断面図である。
【図１０】図９に示した共振器全体の等価回路を示す回路図である。
【図１１】図９に示した共振器における上側部分もしくは下側部分の等価回路を示す回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る共振器の第１の構成例を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した共振器における側面方向の断面図である。
【図１４】図１２に示した共振器における平面方向の断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る共振器の第２の構成例を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した共振器における側面方向の断面図である。
【図１７】図１５に示した共振器における平面方向の断面図である。
【図１８】共振器の具体的な実施例を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示した共振器における側面方向の断面図である。
【図２０】図１８に示した共振器における平面方向の断面図である。
【図２１】比較例の共振器の構成を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示した比較例の共振器における側面方向の断面図である。
【図２３】図２１に示した比較例の共振器における平面方向の断面図である。
【図２４】本発明の共振器を用いたフィルタの具体的な実施例を示す斜視図である。
【図２５】図２４に示したフィルタにおける側面方向の断面図である。
【図２６】図２４に示したフィルタにおける上側部分の平面方向の断面図である。
【図２７】図２４に示したフィルタにおける下側部分の平面方向の断面図である。
【図２８】図２４に示したフィルタの伝送特性を示す特性図である。
【図２９】コムライン結合された一対の１／４波長共振器の基本構成を示す構成図である。
【図３０】インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器の基本構成を示す構成図である。
【図３１】インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器を２組用いたフィルタの基本構成を示す構成図である。
【図３２】インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器の第１の共振モードを示す説明図である。
【図３３】インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器の第２の共振モードを示す説明図である。
【図３４】結合度が弱い場合の２つの共振器の共振モードを示す説明図である。
【図３５】結合度が強い場合の２つの共振器の共振モードを示す説明図である。
【図３６】インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器における共振周波数の分布状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
［第１の構成例］
図１は、本実施の形態に係る共振器の第１の構成例を示している。図２は、図１に示した共振器における側面方向の断面（図１のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示した共振器における平面方向の断面（図１の上側から見たＸＹ断面）を示している。
【００２９】
この共振器は、誘電体材料よりなる全体として略直方体形状の誘電体ブロック１と、この誘電体ブロック１の内部または表面に形成された、第１および第２のグランド電極３１，３２と、第１および第２のビア１１，１２と、第１および第２の容量電極４１，４２とを備えている。各電極は上層側から、第１のグランド電極３１（図３（Ａ））、第２の容量電極４２（図３（Ｂ））、第１の容量電極４１（図３（Ｃ））、および第２のグランド電極３２（図３（Ｄ））の順に積層されている。
【００３０】
第１および第２のグランド電極３１，３２は、互いに対向するように配置されている。第１のグランド電極３１は、誘電体ブロック１の上面全体に平面的に形成されている。第２のグランド電極３２は、誘電体ブロック１の底面全体に平面的に形成されている。
【００３１】
第１のビア１１は、誘電体ブロック１の内部において第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向（図１のＺ軸に平行な方向）に形成されている。第１のビア１１は、一端が第１のグランド電極３１に接続されて短絡端１１Ａとされると共に、他端が第２のグランド電極３２が配置された方向（誘電体ブロック１の底面側方向）に延在して開放端１１Ｂとされている。第２のビア１２も同様に、誘電体ブロック１の内部において第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向に形成されている。第２のビア１２は、一端が第２のグランド電極３２に接続されて短絡端１２Ａとされると共に、他端が第１のグランド電極３１が配置された方向（誘電体ブロック１の上面側方向）に延在して開放端１２Ｂとされている。
【００３２】
第１のビア１１および第２のビア１２は、例えば断面（ビアの延在方向に直交する断面）が略円形状で少なくとも内壁面が導体で覆われたものである。第１のビア１１および第２のビア１２の内部は、中空状であって良いし、内部が全体的に導体で埋められたものであっても良い。第１のビア１１および第２のビア１２は、共振用の電極として機能するものである。第１のビア１１と第２のビア１２は、互いにインターディジタル結合された一対の１／４波長共振器を構成している。既に図３２〜図３６を用いて説明したように、インターディジタル結合された一対の１／４波長共振器は、第１の共振周波数ｆ1で共振する第１の共振モードと第１の共振周波数ｆ1よりも低い第２の共振周波数ｆ2で共振する第２の共振モードとを有している。この共振器は、２つのモードでの周波数分離が十分になされるように十分に近接して隣接配置され、共振時の動作周波数が第２の共振周波数ｆ2となるように構成されている。
【００３３】
第１の容量電極４１は、第１のビア１１の開放端１１Ｂ側に接続され、第２のグランド電極３２との間で第１のキャパシタを形成するように第２のグランド電極３２に対向配置されている。第１の容量電極４１は、第２のグランド電極３２に対して誘電体ブロック１の内部側（上層側）に形成されている。第１の容量電極４１には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口４１Ａが設けられている。
【００３４】
第２の容量電極４２は、第２のビア１２の開放端１２Ｂ側に接続され、第１のグランド電極３１との間で第２のキャパシタを形成するように第１のグランド電極３１に対向配置されている。第２の容量電極４２は、第１のグランド電極３１に対して誘電体ブロック１の内部側（下層側）に形成されている。第２の容量電極４２には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口４２Ａが設けられている。
【００３５】
図４は、この共振器において入出力端子を設ける場合の構成例を示している。この構成例では、誘電体ブロック１の１つの側面に外部端子電極２が形成されている。また、第２の容量電極４２から側面方向に導体パターンを延在させて、第２の容量電極４２と外部端子電極２とを導通させている。これにより、第２のビア１２の開放端１２Ｂ側が、第２の容量電極４２を介して外部端子電極２に導通されている。図示しないが、第１のビア１１の開放端１１Ｂ側も同様にして、第１の容量電極４１を介して外部端子電極に接続することができる。
【００３６】
［第２の構成例］
図５は、第２の構成例を示している。図６は、図５に示した共振器における側面方向の断面（図５のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図７（Ａ）〜（Ｄ）は、図５に示した共振器における平面方向の断面（図５の上側から見たＸＹ断面）を示している。
【００３７】
この第２の構成例の共振器は、図１に示した第１の構成例の共振器に対して、各電極の積層の順番を変えたものである。この共振器において、各電極は上層側から、第２の容量電極４２（図７（Ａ））、第１のグランド電極３１（図７（Ｂ））、第２のグランド電極３２（図７（Ｃ））、および第１の容量電極４１（図７（Ｄ））の順に積層されている。
【００３８】
この第２の構成例では、第１のグランド電極３１が、第２の容量電極４２に対して誘電体ブロック１の内部側（第２の容量電極４２に対して下層側）に形成されている。第１のグランド電極３１には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口３１Ａが設けられている。第２のグランド電極３２は、第１の容量電極４１に対して誘電体ブロックの内部側（第１の容量電極４１に対して上層側）に形成されている。第２のグランド電極３２には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口３２Ａが設けられている。
【００３９】
［第３の構成例］
図８は、第３の構成例を示している。図８では、この共振器における側面方向の断面を示している。
【００４０】
この第３の構成例の共振器は、図１に示した第１の構成例の共振器に対して容量電極の形成位置を変えたものである。この第３の構成例では、第１のビア１１の中間部に第１の容量電極４３を形成して第１のビア１１に接続している。また、第２のビア１２の中間部に第２の容量電極４４を形成して第２のビア１２に接続している。第１の容量電極４３と第２の容量電極４４は、第１の容量電極４３と第２の容量電極４４との間でキャパシタを形成するように、第１および第２のビア１１，１２が延在する方向において互いに対向配置されている。これにより、第１および第２のビア１１，１２の中間部にキャパシタが形成されている。第１の容量電極４３には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口４３Ａが設けられている。第２の容量電極４４には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口４４Ａが設けられている。
【００４１】
第１の容量電極４３と第２の容量電極４４は、第１および第２のビア１１，１２が延在する方向において対称的な位置に形成されていることが好ましい。例えば、共振器が図８に示した断面内で誘電体ブロック１の形状と第１および第２のビア１１，１２の形状とが、中心線Ｈ１に対して対称的な構造となっているものとする。この場合、第１の容量電極４３と第２の容量電極４４は、中心線Ｈ１に対して対称的な位置に形成されていることが好ましい。
【００４２】
［第４の構成例］
図９は、第４の構成例を示している。図９では、この共振器における側面方向の断面を示している。
【００４３】
この第４の構成例の共振器は、図１に示した第１の構成例の共振器の構造と図８に示した第３の構成例の共振器の構造とを組み合わせたものである。すなわち、容量電極をビアの開放端側と中間部との双方に設けたものである。具体的には、第１のビア１１の開放端１１Ｂ側に第１の容量電極４１が接続されていると共に、中間部に他の第１の容量電極４３が接続されている。また、第２のビア１２の開放端１２Ｂ側に第２の容量電極４２が接続されていると共に、中間部に他の第２の容量電極４４が接続されている。これにより、第１の容量電極４１と第２のグランド電極３２との間で第１のキャパシタが形成され、第２の容量電極４２と第１のグランド電極３１との間で第２のキャパシタが形成されている。さらに、他の第１の容量電極４３と他の第２の容量電極４４との間で第３のキャパシタが形成されている。
【００４４】
［共振器の作用・効果］
本実施の形態の共振器は、上記したいずれの構成例についても、共振用の電極が第１のビア１１および第２のビア１２で構成され、かつ、そのビアが、互いに対向する第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向に形成されている。そのため、薄型化を図ったとしても、従来の積層型の共振器のように、共振用の電極とグランド電極とが対向配置されるような構成とはならず、従来の積層構造に比べて導体損失が低減される。また、本実施の形態の共振器では、第１のビア１１と第２のビア１２とが、互いにインターディジタル結合された一対の１／４波長共振器で構成され、第１の共振周波数ｆ1で共振する第１の共振モードと第１の共振周波数ｆ1よりも低い第２の共振周波数ｆ2で共振する第２の共振モードとを有している。そして、共振時の動作周波数が第２の共振周波数ｆ2とされている。このため、既に図３２〜図３６を用いて説明したように、インターディジタル結合共振器の特徴によって小型化が図れる。
【００４５】
さらに、本実施の形態の共振器では、第１のビア１１および第２のビア１２に容量電極が接続されていることで、共振周波数が下がり、さらなる小型化が図られる。以下、図９の第４の構成例を例に、容量電極を設けたことの効果について説明する。共振器は全体的に、図９に示した断面内で中心線Ｈ１に対して対称的な構造とされているものとする。
【００４６】
図１０（Ａ）は、図９に示した共振器全体の等価回路を示している。この共振器は、第１のビア１１によってインダクタンスＬ０の第１のインダクタ（上側）が形成される。また、第２のビア１２によってインダクタンスＬ０の第２のインダクタ（下側）が形成される。第１のビア１１と第２のビア１２とが磁気的に結合されることにより、相互インダクタンスＭが生ずる。また、第１の容量電極４１と第２のグランド電極３２との間にキャパシタンスＣｇの第１のキャパシタが形成され、第２の容量電極４２と第１のグランド電極３１との間でキャパシタンスＣｇの第２のキャパシタが形成される。さらに、他の第１の容量電極４３と他の第２の容量電極４４との間にキャパシタンスＣｉｎｔの第３のキャパシタが形成される。
【００４７】
ここで、図１０（Ａ）の回路の上側半分が＋の電位だとすると、下側半分は−の電位となる。すなわち、ちょうど中間位置でゼロ電位になることを意味する。中間位置をゼロ電位とすると、等価的には図１０（Ｂ）に示したように、上側半分と下側半分とに２倍のキャパシタンス２Ｃｉｎｔを加えた回路で表すことができる。従って、図９に示した共振器における上側部分もしくは下側部分の等価回路は、図１１のように表すことができる。この場合、図１１の回路の共振周波数ｆは、以下の式で表される。Ｌ１は、第１のビア１１もしくは第２のビア１２によるインダクタンスＬ０と、それら２つのビア間の相互インダクタンスＭとの和を表す。
【００４８】
【数１】
2010239172.tif 000003
【００４９】
この共振周波数ｆの式から分かるように、キャパシタンスＣｇまたはキャパシタンスＣｉｎｔを増やすことで、共振周波数ｆを下げる効果が得られる。このようにして、第１のビア１１および第２のビア１２に容量電極が接続されていることで、共振周波数が下がり、ビアの長さを短くして薄型化を図ることができる。
【００５０】
以上のようにして、本実施の形態に係る共振器によれば、低損失化と薄型化とを同時に満足することができる。
【００５１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る共振器について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る共振器と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態は、上記第１の実施の形態に係る共振器に対して、共振用の電極であるビアの数を増やしたものである。本実施の形態では、ビアの数を増やすことで、等価的に共振長を長くすることができる。すなわち、共振周波数を同一に保った状態では、より薄型化を図ることができる。
【００５３】
［第２の実施の形態の第１の構成例］
図１２は、本実施の形態に係る共振器の第１の構成例を示している。図１３（Ａ），（Ｂ）は、図１２に示した共振器における側面方向の断面（図１２のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図１４（Ａ）〜（Ｄ）は、図１２に示した共振器における平面方向の断面（図１２の上側から見たＸＹ断面）を示している。
【００５４】
この共振器は、図１に示した共振器に対して、共振用の電極として、第３のビア１３と第４のビア１４とを備えたものである。図１３（Ａ）は図１２の手前側、第３および第４のビア１３，１４が含まれる部分のＺＹ断面を示している。図１３（Ｂ）は図１２の奥側、第１および第２のビア１１，１２が含まれる部分のＺＹ断面を示している。この共振器における各電極の積層関係は図１の共振器と同様である。すなわち、上層側から、第１のグランド電極３１（図１４（Ａ））、第２の容量電極４２（図１４（Ｂ））、第１の容量電極４１（図１４（Ｃ））、および第２のグランド電極３２（図１４（Ｄ））の順に積層されている。
【００５５】
第３のビア１３は、第１のビア１１と同様に、誘電体ブロック１の内部において第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向（図１２のＺ軸に平行な方向）に形成されている。第３のビア１３は、第１のビア１１と同様に、一端が第１のグランド電極３１に接続されて短絡端１３Ａとされると共に、他端が第２のグランド電極３２が配置された方向（誘電体ブロック１の底面側方向）に延在して開放端１３Ｂとされている。
【００５６】
第４のビア１４は、第２のビア１２と同様に、誘電体ブロック１の内部において第１および第２のグランド電極３１，３２に対して直交する方向に形成されている。第４のビア１４は、第２のビア１２と同様に、一端が第２のグランド電極３２に接続されて短絡端１４Ａとされると共に、他端が第１のグランド電極３１が配置された方向（誘電体ブロック１の上面側方向）に延在して開放端１４Ｂとされている。
【００５７】
第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４は、第１および第２のグランド電極３１，３２に対して平行な面内で四角形状に配置されている。これにより、第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４は、隣接するもの同士が互いに循環的にインターディジタル結合されている。すなわち、第１のビア１１と第２のビア１２とが互いにインターディジタル結合され、第２のビア１２と第３のビア１３とが互いにインターディジタル結合され、第３のビア１３と第４のビア１４とが互いにインターディジタル結合され、第４のビア１４と第１のビア１１とが互いにインターディジタル結合されている。
【００５８】
第１の容量電極４１は、第１のビア１１の開放端１１Ｂ側と第３のビア１３の開放端１３Ｂ側とに接続されている。第１の容量電極４１には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口４１Ａが設けられていると共に、第４のビア１４に導通しないように第４のビア１４の形成位置に対応する部分に他の開口４１Ｂが設けられている。
【００５９】
第２の容量電極４２は、第２のビア１２の開放端１２Ｂ側と第４のビア１４の開放端１４Ｂ側とに接続されている。第２の容量電極４２には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口４２Ａが設けられていると共に、第３のビア１３に導通しないように第３のビア１３の形成位置に対応する部分に他の開口４２Ｂが設けられている。
【００６０】
［第２の実施の形態の第２の構成例］
図１５は、第２の構成例を示している。図１６は、図１５に示した共振器における側面方向の断面（図１５のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、図１５に示した共振器における平面方向の断面（図１５の上側から見たＸＹ断面）を示している。
【００６１】
この第２の構成例では、第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４が、第１および第２のグランド電極３１，３２に対して平行な面内で直線状に配置されている。これにより、第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４は、隣接するもの同士が互いにインターディジタル結合されている。すなわち、第１のビア１１と第２のビア１２とが互いにインターディジタル結合され、第２のビア１２と第３のビア１３とが互いにインターディジタル結合され、第３のビア１３と第４のビア１４とが互いにインターディジタル結合されている。
【００６２】
この第２の構成例は、ビアが直線状に配置されていることを除いて、共振器としての基本構造は図１２の第１の構成例と同様である。
【実施例】
【００６３】
次に、本実施の形態に係る共振器の具体的な実施例の構成およびその特性について説明する。併せて、本実施の形態に係る共振器を用いたフィルタの具体的な実施例およびその特性についても説明する。
【００６４】
［共振器の実施例］
図１８は、本実施例の共振器の構成を示している。図１９は、図１８に示した共振器における側面方向の断面（図１８のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、図１８に示した共振器における平面方向の断面（図１８の上側から見たＸＹ断面）を示している。図１８および図１９には、この共振器の主要部の寸法を併記している。
【００６５】
この共振器は、図１２に示した構成例と同様に、第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４を備え、それらが第１および第２のグランド電極３１，３２に対して平行な面内で四角形状に配置されたものである。ただし、図１２に示した構成例と比べて、各電極の積層の順番が異なっている。各電極の積層関係は、図５に示した構成例と同様になっている。すなわち、この共振器において、各電極は上層側から、第２の容量電極４２（図２０（Ａ））、第１のグランド電極３１（図２０（Ｂ））、第２のグランド電極３２（図２０（Ｃ））、および第１の容量電極４１（図２０（Ｄ））の順に積層されている。
【００６６】
第１のグランド電極３１には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口３１Ａが設けられていると共に、第４のビア１４に導通しないように第４のビア１４の形成位置に対応する部分に他の開口３１Ｂが設けられている。第２のグランド電極３２には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口３２Ａが設けられていると共に、第３のビア１３に導通しないように第３のビア１３の形成位置に対応する部分に他の開口３２Ｂが設けられている。
【００６７】
この共振器は、図１８および図１９に寸法を示したように、誘電体ブロック１の平面形状は長手方向が２．０ｍｍ、短手方向が１．２ｍｍとなっている。誘電体ブロック１の比誘電率εｒは、７２．３である。第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４の穴の直径は、いずれも１００μｍ（０．１ｍｍ）である。ビア間隔（隣り合うビア間の穴の中心間隔）は２００μｍである。第１の容量電極４１と第２の容量電極４２は、平面形状が、１辺が０．５ｍｍの正方形状となっている。第１のグランド電極３１は、誘電体ブロック１の上面から８０μｍ下層に形成されている。第２の容量電極４２と第１のグランド電極３１との積層方向の間隔は４０μｍとなっている。第２のグランド電極３２は、誘電体ブロック１の底面から８０μｍ上層に形成されている。第１の容量電極４１と第２のグランド電極３２との積層方向の間隔は４０μｍとなっている。
【００６８】
このような共振器の構成において、共振器全体の高さｈを変化させたときのＱ値（無負荷Ｑ）をシミュレーションした。その結果を、［表１］に示す。［表１］には、共振周波数を２．４ＧＨｚに換算した場合のＱ値も示す。この結果から分かるように、この共振器では、高さｈが０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度までは実用上、問題ないＱ値が得られている。すなわち、この共振器は、０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の高さまで薄型化が可能である。
【００６９】
【表１】
2010239172.tif 000004
【００７０】
［比較例の実施例］
図２１は、本実施例に対する比較例となる共振器の構成を示している。図２２は、図２１に示した共振器における側面方向の断面（図２１のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図２３（Ａ）〜（Ｄ）は、図２１に示した共振器における平面方向の断面（図２１の上側から見たＸＹ断面）を示している。
【００７１】
この比較例の共振器は、本実施例の共振器に対して、共振用の電極をビアではなく、線路状の導体パターンで構成したものである。すなわち、共振用の電極として、誘電体ブロック１の内部に第１の共振電極２１１と第２の共振電極２１２とを備え、それらを積層方向にインターディジタル結合させたものである。この共振器において、各電極は上層側から、第１のグランド電極３１（図２３（Ａ））、第２の共振電極２１２（図２３（Ｂ））、第１の共振電極２１１（図２３（Ｃ））、および第２のグランド電極３２（図２３（Ｄ））の順に積層されている。
【００７２】
各図に寸法を示したように、第１の共振電極２１１と第２の共振電極２１２は、幅が０．２ｍｍ、長さが１．８ｍｍとなっている。第１の共振電極２１１と第２の共振電極２１２との積層間隔は、４０μｍである。誘電体ブロック１の構造は、図１８の実施例の構造と同様であり、長手方向が２．０ｍｍ、短手方向が１．２ｍｍとなっている。誘電体ブロック１の比誘電率εｒは、７２．３である。第１のグランド電極３１は、誘電体ブロック１の上面から８０μｍ下層に形成されている。第２のグランド電極３２は、誘電体ブロック１の底面から８０μｍ上層に形成されている。
【００７３】
このような共振器の構成において、共振器全体の高さｈを変化させたときのＱ値（無負荷Ｑ）をシミュレーションした。その結果を、［表２］に示す。［表２］には、共振周波数を２．４ＧＨｚに換算した場合のＱ値も示す。［表１］，［表２］の結果から分かるように、この比較例の共振器では、［表１］に示した本実施例の共振器の特性に比べて高さｈに対するＱ値が小さくなっている。すなわち、この比較例の共振器の構造では、本実施例の共振器に比べて薄型化が困難である。
【００７４】
【表２】
2010239172.tif 000005
【００７５】
［フィルタの実施例］
図２４は、本実施例のフィルタの構成を示している。図２５（Ａ），（Ｂ）は、図２４に示した共振器における側面方向の断面（図２４のＸ方向から見たＺＹ断面）を示している。図２６（Ａ），（Ｂ）および図２７（Ａ）〜（Ｃ）は、図２４に示した共振器における平面方向の断面（図２４の上側から見たＸＹ断面）を示している。なお、図２６（Ａ），（Ｂ）は、このフィルタにおける上層側の電極部分の断面、図２７（Ａ）〜（Ｃ）は、このフィルタにおける下層側の電極部分の断面を示している。
【００７６】
このフィルタは、誘電体ブロック１に形成され、互いに電磁結合するように並列的に配置された第１および第２の共振器１０，２０を備えている。第１の共振器１０と第２の共振器２０はそれぞれ、共振用の電極としてインターディジタル結合された一対の１／４波長共振器を有する構成とされ、そのインターディジタル結合した一対の１／４波長共振器における周波数の低い第２の共振周波数ｆ2をフィルタとしての通過周波数として設定されている。本実施例では第１の共振器１０と第２の共振器２０とにおける共振用の電極が、ビアで形成されている。
【００７７】
このフィルタにおいて、第１のグランド電極３１は、第１の共振器１０と第２の共振器２０とで共通のグランド電極とされている。第２のグランド電極３２も、第１の共振器１０と第２の共振器２０とで共通のグランド電極とされている。
【００７８】
第１の共振器１０と第２の共振器２０との間には、結合調整用ビア５１が複数、設けられている。結合調整用ビア５１は、第１の共振器１０と第２の共振器２０との結合度を調整するためのものである。結合調整用ビア５１は、第１のグランド電極３１と第２のグランド電極３２との間を貫通し一端が第１のグランド電極３１に接続され、他端が第２のグランド電極３２に接続されている。結合調整用ビア５１を設けることで、第１の共振器１０と第２の共振器２０との距離を離すことなく小型化を図りつつ、第１の共振器１０と第２の共振器２０との結合を弱くすることができる。一般に２つの共振器間の結合を弱くすることで、狭帯域のフィルタ特性を得やすくなる。
【００７９】
第１の共振器１０の基本構造は、図１２に示した共振器と同様である。すなわち、第１の共振器１０は、共振用の電極として、第１のビア１１、第２のビア１２、第３のビア１３および第４のビア１４を備え、それらのビアが第１および第２のグランド電極３１，３２に対して平行な面内で四角形状に配置されている。
【００８０】
ただし、第１の共振器１０では、第１のビア１１の開放端１１Ｂ側と第３のビア１３の開放端１３Ｂ側とが、第２のグランド電極３２まで延在している。このため、第２のグランド電極３２には、第１のビア１１に導通しないように第１のビア１１の形成位置に対応する部分に開口３２Ａが設けられていると共に、第３のビア１３に導通しないように第３のビア１３の形成位置に対応する部分に他の開口３２Ｂが設けられている。
【００８１】
同様に、第２のビア１２の開放端１２Ｂ側と第４のビア１４の開放端１４Ｂ側とが、第１のグランド電極３１まで延在している。このため、第１のグランド電極３１には、第２のビア１２に導通しないように第２のビア１２の形成位置に対応する部分に開口３１Ａが設けられていると共に、第４のビア１４に導通しないように第４のビア１４の形成位置に対応する部分に他の開口３１Ｂが設けられている。
【００８２】
なお、図２５（Ａ）は図２４の手前側、第３および第４のビア１３，１４が含まれる部分のＺＹ断面を示している。図２５（Ｂ）は図２４の奥側、第１および第２のビア１１，１２が含まれる部分のＺＹ断面を示している。第１の共振器１０における各電極の積層関係は図１２の共振器と同様である。すなわち、上層側から、第１のグランド電極３１（図２６（Ａ））、第２の容量電極４２（図２６（Ｂ））、第１の容量電極４１（図２７（Ｂ））、および第２のグランド電極３２（図２７（Ｃ））の順に積層されている。
【００８３】
第１の共振器１０はさらに、外部端子電極２（図２７（Ａ））に接続するための端子用引き出し電極６１および端子用引き出しビア６２を備えている。図２４では図示の都合上、隠れて見えない状態となっているが、外部端子電極２は、誘電体ブロック１の一側面（図２４のＸ方向の奥側の側面）に形成されている。端子用引き出し電極６１は、導体の線路パターンで形成されている。端子用引き出し電極６１は、第１の容量電極４１に対して上層側に形成されている。端子用引き出しビア６２は、端子用引き出し電極６１と第１の容量電極４１とを接続するためのものであり、一端が第１の容量電極４１に導通され、他端が端子用引き出し電極６１に導通されている。
【００８４】
第２の共振器２０は、第１の共振器１０と同様の構造を有している。すなわち、第２の共振器２０は、共振用の電極として、第１のビア２１、第２のビア２２、第３のビア２３および第４のビア２４を備え、それらのビアが第１および第２のグランド電極３１，３２に対して平行な面内で四角形状に配置されている。
【００８５】
第２の共振器２０は、第１の容量電極４３と第２の容量電極４４とを備えている。第１の容量電極４３は、第１の共振器１０における第１の容量電極４１に対応する面内に積層されている（図２７（Ｂ））。第２の容量電極４４は、第１の共振器１０における第２の容量電極４２に対応する面内に積層されている（図２６（Ｂ））。
【００８６】
第１の容量電極４３は、第１のビア２１の開放端２１Ｂ側と第３のビア２３の開放端２３Ｂ側とに接続されている。第１の容量電極４３には、第２のビア２２に導通しないように第２のビア２２の形成位置に対応する部分に開口４３Ａが設けられていると共に、第４のビア２４に導通しないように第４のビア２４の形成位置に対応する部分に他の開口４３Ｂが設けられている。
【００８７】
第２の容量電極４４は、第２のビア２２の開放端２２Ｂ側と第４のビア２４の開放端２４Ｂ側とに接続されている。第２の容量電極４４には、第１のビア２１に導通しないように第１のビア２１の形成位置に対応する部分に開口４４Ａが設けられていると共に、第３のビア２３に導通しないように第３のビア２３の形成位置に対応する部分に他の開口４４Ｂが設けられている。
【００８８】
第２の共振器２０では、第１のビア２１の開放端２１Ｂ側と第３のビア２３の開放端２３Ｂ側とが、第２のグランド電極３２まで延在している。このため、第２のグランド電極３２には、第１のビア２１に導通しないように第１のビア２１の形成位置に対応する部分に開口３２Ｃが設けられていると共に、第３のビア２３に導通しないように第３のビア２３の形成位置に対応する部分に他の開口３２Ｄが設けられている。
【００８９】
同様に、第２のビア２２の開放端２２Ｂ側と第４のビア２４の開放端２４Ｂ側とが、第１のグランド電極３１まで延在している。このため、第１のグランド電極３１には、第２のビア２２に導通しないように第２のビア２２の形成位置に対応する部分に開口３１Ｂが設けられていると共に、第４のビア２４に導通しないように第４のビア２４の形成位置に対応する部分に他の開口３１Ｄが設けられている。
【００９０】
第２の共振器２０はさらに、外部端子電極３（図２４、図２７（Ａ））に接続するための端子用引き出し電極７１および端子用引き出しビア７２を備えている。図２４に示したように、外部端子電極３は、誘電体ブロック１の手前側の側面に形成されている。端子用引き出し電極７１は、導体の線路パターンで形成されている。端子用引き出し電極７１は、第１の容量電極４３に対して上層側に形成されている。端子用引き出しビア７２は、端子用引き出し電極７１と第１の容量電極４３とを接続するためのものであり、一端が第１の容量電極４３に導通され、他端が端子用引き出し電極７１に導通されている。
【００９１】
このフィルタは、図２４に寸法を示したように、誘電体ブロック１の平面形状は長手方向が１．０ｍｍ、短手方向が０．５ｍｍとなっている。誘電体ブロック１の高さは０．３５ｍｍとなっている。誘電体ブロック１の比誘電率εｒは、７２．３である。
【００９２】
このようなフィルタの構成において、減衰特性および損失特性をシミュレーションした。その結果を、図２８に示す。横軸は周波数、縦軸は減衰量を示す。図２８において、実線の曲線は、このフィルタにおける信号の通過損失特性を示す。破線の曲線は、入力側から見た反射損失特性を示す。図２８から分かるように、２．４ＧＨｚ付近を通過帯域とする良好なフィルタ特性が得られている。
【００９３】
＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記各実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば１つの共振器を構成するビアの数は、２つや４つである場合に限らない。１つの共振器で例えば６つのビアを有する構成等であっても良い。また例えば、フィルタの構成は、図２６に示した構成に限らない。例えば結合調整用ビア５１を設けない構成であっても良い。結合調整用ビア５１を設けない場合、小型化を図りつつ第１の共振器１０と第２の共振器２０との結合を強くすることができるので、広帯域のバンドパスフィルタを構成するのに適している。また、第１の共振器１０と第２の共振器２０の構成は、図２６に示した構成に限らず、他の図に示した任意の共振器の構成を用いることが可能である。また、図２６では第１の共振器１０と第２の共振器２０とでそれぞれ１つの端子電極を有する不平衡入出力型の構成について示したが、第１の共振器１０または第２の共振器２０の少なくとも一方が一対の端子電極を有する平衡入出力型の構成であっても良い。
【符号の説明】
【００９４】
１…誘電体ブロック、２，３…外部端子電極、１０…第１の共振器、１１，２１…第１のビア、１１Ａ．２１Ａ…第１のビアの短絡端、１１Ｂ，２１Ｂ…第１のビアの開放端、１２，２２…第２のビア、１２Ａ，２２Ａ…第２のビアの短絡端、１２Ｂ，２２Ｂ…第２のビアの開放端、１３，２３…第３のビア、１３Ａ，２３Ａ…第３のビアの短絡端、１３Ｂ，２３Ｂ…第３のビアの開放端、１４，２４…第４のビア、１４Ａ，２４Ａ…第４のビアの短絡端、１４Ｂ，２４Ｂ…第４のビアの開放端、２０…第２の共振器、３１…第１のグランド電極、３１Ａ，３１Ｂ…第１のグランド電極の開口、３２…第２のグランド電極、３２Ａ，３２Ｂ…第２のグランド電極の開口、４１，４３…第１の容量電極、４１Ａ，４１Ｂ，４３Ａ，４３Ｂ…第１の容量電極の開口、４２，４４…第２の容量電極、４２Ａ，４２Ｂ，４４Ａ，４４Ｂ…第２の容量電極の開口、５１…結合調整用ビア、６１，７１…端子用引き出し電極、６２，７２…端子用引き出しビア。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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