(57)【要約】      （修正有）【課題】  誘電体板に構成した複数の共振器部のうち隣接する共振器部同士を強く結合させるようにした誘電体共振器、広帯域化した誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれらを備えた通信装置を構成する。【解決手段】  誘電体板１の両主面（上下面）にそれぞれ電極を設け、電極に対向する、ｎを１以上の整数とした時、（２ｎ−１）／２波長で共振する共振器部となるように開口部４ａ，４ｂを形成するとともに、隣接する共振器部をそれらの電界の向きが一致するように配置し、他の共振器部または外部入出力部に対する結合部側となる開口部の辺で、その電界定在波の腹付近となる位置に、電極による凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂを設ける。【選択図】  図１３
2006148568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体板の両主面に、互いに対向する複数組の開口部を有する電極を設け、前記誘電体板の前記電極の開口部を共振器部としてなる誘電体共振器において、
ｎを１以上の整数としたとき、前記開口部を（２ｎ−１）／２波長で共振する共振器部となるように前記開口部の大きさを定め、
隣接する共振器部を、それらの電界の向きが一致するように配置し、
他の共振器部または外部入出力部に対する結合部側となる前記共振器部の前記開口部の辺に少なくとも１つの電極による凸部を設けるとともに、当該凸部を共振器部の電界定在波の腹付近に配置した誘電体共振器。
【請求項２】
前記凸部を、隣接する共振器部の前記開口部の対向する位置にそれぞれ設けた請求項１に記載の誘電体共振器。
【請求項３】
前記凸部を前記開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺とからなる矩形にした請求項１または２に記載の誘電体共振器。
【請求項４】
前記凸部を前記開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺とからなる矩形の角部に丸みをもたせた形状にした請求項１または２に記載の誘電体共振器。
【請求項５】
前記開口部および前記凸部を前記誘電体板の両主面の、当該誘電体板を挟む対向位置に設けた請求項１〜４に記載の誘電体共振器。
【請求項６】
前記開口部の角部に丸みをもたせた請求項１〜５に記載の誘電体共振器。
【請求項７】
前記誘電体板の上部および下部に該誘電体板から一定距離隔てた位置で導体面を成すとともに前記誘電体板を収納する空間を構成するケースを設けた請求項１〜６に記載の誘電体共振器。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれかに記載の誘電体共振器と、前記共振器部に結合する信号入出力部とを備えてなる誘電体フィルタ。
【請求項９】
請求項８に記載の誘電体フィルタを、送信周波数帯域の信号を通過させる送信フィルタと、受信周波数帯域の信号を通過させる受信フィルタとしてそれぞれ設けて成る誘電体デュプレクサ。
【請求項１０】
請求項８に記載の誘電体フィルタ、または請求項９に記載の誘電体デュプレクサを高周波回路部に備えて成る通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は誘電体板の両主面に互いに対向する複数組の開口部を有する電極を設けてなる誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、およびそれらを備えた通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘電体板の両主面に所定パターンの電極を形成することによって共振器を構成したものが特許文献１，２に開示されている。
【０００３】
特許文献１は、電極開口部の縁部分で開口部側に向かって少なくとも１つの電極凸部を設けたものである。この特許文献１では、電極の開口部に生じる各種共振モードのうち、不要な共振モードの共振周波数を、上記電極凸部の作用により、利用する共振モードの共振周波数から遠ざけるようにしている。
【０００４】
また、特許文献２は、電極開口部の長辺部分の略中央に電極の凸部または凹部を設けたものである。この特許文献２では、開口部の長軸方向に電界が向く基本共振モードと、短軸方向に電界が向く２次共振モードとを、上記電極の凸部または凹部を設けたことによって結合させ、１組の対向する電極開口部に、結合する２つの共振器を構成している。
【０００５】
ここで、特許文献２の誘電体フィルタの構成例を図１６に示す。図１６はその誘電体フィルタの分解斜視図である。誘電体板１の両主面には電極２，３を形成していて、その電極２，３には、誘電体板１を挟んで互いに対向する電極開口部を設けている。４ａ，４ｂは図における上面の電極開口部である。絶縁体セラミックなどからなるベース板６の上面には接地電極７およびプローブとしてのマイクロストリップライン８ａ，８ｂを形成している。ベース板６の上面には金属製の枠９を取り付けていて、その内部にスペーサ１０とともに誘電体板１を収納している。枠９の上部には金属カバー１１を被せて、誘電体板１の上面の電極２とカバー１１との間、および下面の電極３と接地電極７との間に、それぞれ所定の間隔を隔ててシールド空間を構成している。
【０００６】
図１７は、上記対向する２つの電極開口部に構成した共振器の共振モードにおける電界分布の例を示している。図１７において、２倍波の共振モードは１段目の共振器、基本波の共振モードは２段目の共振器としてそれぞれ用いる。ここで、電極開口部の長辺部分の略中央には電極の凸部ｐを形成しているので、図１７の（Ｃ），（Ｄ）に示した状態で、偶(even)モードの共振周波数は奇(odd)モードの共振周波数より低くなる。そのことによって上記基本モードと２倍波のモードとが結合する。
【特許文献１】特開２０００−２３２３０７公報
【特許文献２】特開２００２−１００９１１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般に、不均一媒質で構成される分布定数共振器間の結合は、電界結合と磁界結合が混在する電磁界結合となる。結合の大きさは電界結合と磁界結合の強さの関係に依存する。たとえば両者の結合の強さが略同じであれば両者の結合が相殺してしまい、共振器間の結合は弱いものとなってしまう。このように、誘電体板の両主面に互いに対向する複数組の開口部を有する電極を設けて複数の共振器を配置しただけでは、上記電界結合と磁界結合の大きさが略等しくなって、小さな結合しか得られないという問題があった。また、このように複数組の単なる開口部を有する電極を設けて複数の共振器を配置して帯域通過フィルタを構成した場合には、共振器間の結合係数が小さいため、広帯域特性が得られないという問題があった。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、誘電体板に構成した複数の共振器部のうち隣接する共振器部同士を強く結合させるようにした誘電体共振器、広帯域化した誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれらを備えた通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）この発明の誘電体共振器は、誘電体板の両主面に、互いに対向する複数組の開口部を有する電極を設け、前記誘電体板の前記電極の開口部を共振器部とし、ｎを１以上の整数としたとき、前記開口部を（２ｎ−１）／２波長で共振する共振器部となるように前記開口部の大きさを定め、隣接する共振器部を、それらの電界の向きが一致するように配置し、他の共振器部または外部入出力部に対する結合部側となる前記共振器部の前記開口部の辺に少なくとも１つの電極による凸部を設けるとともに、当該凸部を共振器部の電界定在波の腹付近に配置したことを特徴としている。
【００１０】
（２）前記凸部は、例えば隣接する共振器部の開口部の対向する位置にそれぞれ設ける。
【００１１】
（３）また前記凸部は、例えば開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺とからなる矩形とする。
【００１２】
（４）また前記凸部は、例えば開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺となる矩形の角部に丸みをもたせた形状とする。
【００１３】
（５）また前記開口部および前記凸部は、例えば誘電体板の両主面の、その誘電体板を挟む対向位置に設ける。
【００１４】
（６）また前記開口部の角部には例えば丸みをもたせる。
【００１５】
（７）また前記誘電体板の上部および下部に誘電体板から一定距離隔てた位置で導体面を成すとともに誘電体板を収納する空間を構成するケースを設ける。
【００１６】
（８）この発明の誘電体フィルタは、上記いずれかの構成からなる誘電体共振器と、その共振器部に結合する信号入出力部とから構成したことを特徴としている。
【００１７】
（９）この発明の誘電体デュプレクサは、上記誘電体フィルタを送信周波数帯域の信号を通過させる送信フィルタと、受信周波数帯域の信号を通過させる受信フィルタとしてそれぞれ設けて構成したことを特徴としている。
【００１８】
（１０）この発明の通信装置は、上記誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサを高周波回路部に備えて構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
（１）ｎを１以上の整数とし、前記開口部を（２ｎ−１）／２波長で共振する共振器部としたことにより、いわゆる両端短絡の１／２波長共振器として作用する。また、隣接する共振器部を、それらの電界の向きが一致して結合するように配置し、且つ他の共振器部または信号入出力部に対する結合部側となる共振器部の電極開口部の辺に凸部を設けるとともに、その凸部を共振器部の電界定在波の腹付近に配置したことにより、電界結合が弱まり、相対的に磁界結合が大きくなることによって、隣接する共振器部間の結合係数を高めることができる。これは、磁界結合が結合部間の距離に反比例するのに対し、電界結合が距離の２乗に反比例するので、上記凸部により、共振器部間の間隔が部分的に広がることで、電界結合が磁界結合に比べて早く減衰し、隣接する共振器部間のギャップ部分の電界エネルギーが小さくなって、全体的に磁界結合の割合が増すためである。
【００２０】
（２）前記凸部を、隣接する共振器部の開口部の対向する位置にそれぞれ設けることによって、電界結合と磁界結合との差をより効果的に大きくでき、隣接する共振器部間の結合係数をより高めることができる。
【００２１】
（３）前記凸部を開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺とからなる矩形にしたことにより、隣接する共振器部間の電界結合の強さと磁界結合の強さとの差を前記凸部の存在によってより大きくでき、その分、隣接する共振器部間を強く結合させることができる。
【００２２】
（４）前記凸部を開口部の辺に略垂直な辺と略平行な辺とからなる矩形の角部に丸みをもたせた形状にしたことにより、矩形の角部に流れる電流の密度を抑えることができ、導体損失を低減して共振器の無負荷Ｑを向上させることができる。
【００２３】
（５）前記開口部および凸部を誘電体板の両主面の対向位置に設けたことにより、各共振器部の電磁界エネルギーが、電極開口部で挟まれる、より限られた空間内に閉じ込められることになり、結合させるべき隣接する共振器部以外の他の共振器部や線路との不要結合を抑えることができるので、共振器の無負荷Ｑが向上するとともに、回路の高集積化が可能となる。
【００２４】
（６）前記開口部の角部に丸みをもたせたことにより、矩形の角部に流れる電流の密度を抑えることができ、導体損失を低減して共振器の無負荷Ｑを向上させることができる。
【００２５】
（７）前記複数の共振器部を備えた誘電体板を、空間を構成するケース内に収納したことにより、電磁界エネルギーが限られた空間内に閉じ込められることになり、不要結合を抑えることができるので、共振器の無負荷Ｑが向上するとともに、回路の高集積化が可能となる。
【００２６】
（８）この発明の誘電体フィルタによれば、複数の共振器同士の結合係数を高めることができ、帯域通過フィルタ特性の通過帯域幅を高帯域化できる。
【００２７】
（９）同様に、この発明の誘電体デュプレクサによれば、帯域通過フィルタ特性の通過帯域幅を高帯域化できる。
【００２８】
（１０）この発明の通信装置によれば、上記誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサを備えたことにより、小型で通信性能に優れた通信装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
第１の実施形態に係る誘電体共振器について図１〜図３を参照して説明する。
図１は誘電体共振器の構成を示す図であり、（Ａ）は２つの共振器部を構成した誘電体板の上面図、（Ｂ）は誘電体共振器の上記誘電体板の主面に垂直な所定の面での断面図である。
【００３０】
誘電体板１は直方体形状を成し、その両主面（上面と下面）にはそれぞれ電極２，３を形成している。この電極２，３には、誘電体板１を挟んで互いに対向する矩形の開口部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを形成している。
【００３１】
対向する開口部４ａ，５ａで挟まれる誘電体板１の部分が第１の共振器部として作用し、同様に開口部４ｂ，５ｂで挟まれる誘電体板１の部分が第２の共振器部として作用する。これらの開口部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂは、ｎを１以上の整数としたとき、（２ｎ−１）／２波長で共振する共振器部となるように、その大きさを定めている。この例ではｎ＝１の両端短絡の１／２波長共振器として作用させる。
【００３２】
この隣接する２つの共振器部の共振モードにおける電界の向きが一致して結合するように、矩形を成す開口部４ａ，４ｂ（５ａ，５ｂ）の辺を互いに対向させて配置している。図１の（Ａ）において太線の矢印は偶モードでの電界ベクトルを示している。
【００３３】
この共振器部の結合部側となる開口部の辺には、共振器部の電界定在波の腹付近に電極による凸部６２ａ，６１ｂをそれぞれ形成している。また、開口部４ａ，４ｂの上記結合部側となる辺とは反対側の辺にも電極による凸部６１ａ，６２ｂをそれぞれ形成している。誘電体板１の下面の電極３にも開口部５ａ，５ｂには上記凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂに対向する位置にそれぞれ電極による凸部を形成している。
【００３４】
この第１の実施形態の誘電体共振器は、図１の（Ｂ）に示すように、ベース板６の上にスペーサ１０を設け、その上部に（Ａ）に示した誘電体板１を固定し、さらに誘電体板１を覆うように金属カバー１１を取り付けることによって構成している。ベース板６の上面には接地電極を形成していて、この接地電極が誘電体板１の下部から一定距離隔てた位置で導体面を構成している。また、カバー１１は誘電体板１の上部に誘電体板１から一定距離隔てた位置で導体面を構成している。
【００３５】
図１において誘電体板１の厚みを０．３ｍｍ、その比誘電率εｒを２４とし、電極の開口部４ａ，４ｂの長手方向の長さＬを１．０ｍｍ、短手方向の幅Ｗを０．６ｍｍとしている。また凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂの突出長さＰＬを０．１ｍｍ、幅ＰＷを０．１ｍｍとしている。さらに２つの共振器部間のギャップ長ｇを適宜定めることによって、この２つの共振器部間の結合係数を定めている。
【００３６】
図３は上記ギャップ長ｇを変化させた時の、隣接する２つの共振器部間の結合係数について示している。ここで結合係数ｋ（３次元電磁界シミュレータを用いた固有値）は、左右対称面を電気壁と磁気壁とした時の２つの結合モードの共振周波数を基に、次式で算出している。
【００３７】
ｋ＝２｜ｆｅ−ｆｏ｜／（ｆｅ＋ｆｏ）
ここでｆｅは偶モードの共振周波数、ｆｏは奇モードの共振周波数である。
【００３８】
図３の（Ｂ）は、ｇを変化させた時の２つの結合モードの共振周波数とその中心周波数の変化を示している。
【００３９】
図１に示した凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂ（以下、単に凸部６１，６２と言う。）を設けなかった時には、ギャップ長ｇを小さくしても結合係数は１％程にしかならないことが分かる。また、ｇを約０．２ｍｍよりさらに小さくしていくと、結合係数は逆に小さくなってしまうことが分かる。これは、共振器部同士が近接すると、電界結合が急激に大きくなり、磁界結合を相殺するようになるためである。一方、凸部６１，６２を設けた場合、ギャップ付近の電界エネルギーが減少するので、ギャップ長ｇを小さくしても電界結合は磁界結合に比べて小さい。そのため、ギャップ長ｇを小さくすることによって共振器間の結合係数を高めることができる。
【００４０】
図２はギャップ長ｇ＝０．１ｍｍとして共振器部間の結合電磁界強度をシミュレーションした結果を示している。ここで（Ａ）は凸部６１，６２を設けない場合の電界強度分布、（Ｂ）は同じく凸部６１，６２を設けない場合の磁界強度分布である。また（Ｃ）は凸部６１，６２を設けた場合の電界強度分布、（Ｄ）は同じく凸部６１、６２を設けた場合の磁界強度分布である。
【００４１】
凸部６１，６２を設けない従来の共振器が電界強度と磁界強度がともに強いのに対し、凸部６１，６２を設けたこの実施形態に係る共振器では、磁界のみが強いことが分かる。そのため、凸部６１，６２を設けない場合に電界結合と磁界結合が互いに打ち消し合うのに対して、凸部６１，６２を設けた場合には磁界結合のみが強くなって、共振器部間が強く結合することが分かる。
【００４２】
次に、第２の実施形態に係る誘電体共振器について、図４を参照して説明する。
図４は２つの共振器部を構成した誘電体板の上面図である。全体に矩形状を成す誘電体板１の両主面（上下面）には電極を形成している。上面には電極２を形成していて、その所定位置に、開き角９０°の扇形の開口部４ａ，４ｂを形成している。誘電体板１の下面にも上面の開口部４ａ，４ｂに対向する面対称の開口部を有する電極を形成している。図中太線の矢印は偶モードでの電界ベクトルを表している。
【００４３】
隣接する２つの開口部４ａ，４ｂの結合部側となる辺には、共振器部の電界定在波の腹付近に電極による凸部６２ａ，６１ｂをそれぞれ形成している。同様にもう一方の辺にも電極による凸部６１ａ，６２ｂをそれぞれ形成して、開口部４ａ，４ｂの扇形の中心を通る軸を対称軸として線対称形にしている。このように共振器部同士の結合部側となる開口部の辺に電極による凸部を設けたことにより、共振器部間を強く磁界結合させることができる。
【００４４】
次に、第３の実施形態に係る誘電体共振器について図５を参照して説明する。
第１・第２の実施形態では、共振器部に対する外部結合の構造については示さなかったが、この第３の実施形態で、共振器部を構成する誘電体板に信号入出力部を備えた例を示す。全体に矩形状を成す誘電体板１の両主面（上下面）にはそれぞれ電極を形成している。上面の電極２には開口部４とスロット８１を形成している。開口部４の信号入出力部に対する結合部側となる辺には、電界定在波の腹付近となる位置に電極による凸部６１を形成し、その対向する辺に同じく凸部６２を形成している。誘電体板１の下面には、これらの上面の電極パターンと同様の面対称の関係でパターンを形成した電極を設けている。図５中太線の矢印は偶モードでの電界ベクトルを示している。
【００４５】
したがって開口部４部分が、第１の実施形態で示したものと同様に共振器部として作用する。また、上面のスロット８１、これに対向する下面のスロット、および誘電体板１から上下に一定距離隔てた導体面によってＰＤＴＬ（平面誘電体線路）を構成している。
【００４６】
このようにＰＤＴＬの信号伝搬方向に対して一定のギャップｇを隔てて共振器部の結合部側となる開口部の辺が平行となるように両者を配置することによって、ＰＤＴＬの伝搬モードの電界方向と開口部４による共振器部の共振モードの電界の向きとが一致して共振器部とＰＤＴＬとが結合することになる。その際、結合部側となる開口部の辺で共振器部の電界定在波の腹付近に電極による凸部６１を形成しているので、ＰＤＴＬと共振器部間の電界結合より磁界結合が強くなって強い外部結合が得られる。
【００４７】
図５において誘電体板１の厚みを０．３ｍｍ、その比誘電率εｒを２４、ＰＤＴＬのスロット８１の幅Ｂを０．１ｍｍ、開口部４の共振モードの電界が向く方向の長さＬを１．０ｍｍ、それに対する直交方向の幅Ｗを０．６ｍｍ、ギャップ長ｇを０．０５ｍｍとし、凸部６１，６２の突出長さＰＬを変化させた時の外部結合Ｑｅの関係は次の通りである。
【００４８】
〔表１〕
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
ＰＬ[mm]        Qe
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
０                  ∞
０．０５        ３９１
０．１            ９２
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
このように突出部６１，６２が存在しない時（ＰＬ＝０の時）、外部結合が得られず、ＰＬを大きくするほど外部結合が強くなる（Ｑｅが小さくなる）ことが分かる。
【００４９】
図５に示した構造では、ＰＤＴＬにトラップ共振器が結合したトラップフィルタとして作用する。そして、共振器部の共振周波数を定めるとともに、凸部６１の大きさで外部結合の強さを定めることによって、所定のトラップフィルタ特性を得ることができる。
【００５０】
次に、第４の実施形態に係る誘電体共振器の構成を、図６を参照して説明する。この例では開口部４ａ，４ｂによる共振器部にそれぞれ生じる３倍波のモードを利用する。すなわち、電界が向く方向に対して直角方向の幅に電界強度分布の山が３つできる状態の共振モードを利用する。図中の太線の矢印は偶モードでの電界ベクトルを示している。このように開口部４ａ，４ｂ部分の２つの共振器部の結合部側となる開口部の辺に電界定在波の腹が３つ生じ、その３つの個所にそれぞれ電極による凸部６２ａ，６４ａ，６６ａ，６１ｂ，６３ｂ，６５ｂをそれぞれ形成している。それに伴って上記結合部側となる開口部の辺に対向する辺にもそれぞれ凸部６１ａ，６３ａ，６５ａ，６２ｂ，６４ｂ，６６ｂをそれぞれ形成している。
このようにして高次の共振モードを利用する場合にも、電界定在波の腹付近に電極による凸部を設けることによって、隣接する共振器部間の結合係数を高めることができる。
【００５１】
次に、第５の実施形態に係る誘電体共振器について図７〜図９を参照して説明する。
図７に示す例では、凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂのそれぞれを［上底の長さ］＞［下底の長さ］の台形としている。
【００５２】
また、図８に示す例では凸部６１ａ，６２ａ，６１ｂ，６２ｂの角部に丸みをもたせた形状としている。
【００５３】
さらに図９に示す例では、開口部４ａ，４ｂの角部に丸みをもたせている。特に、この図９に示す例では開口部全体を楕円形状としている。
【００５４】
図１０の例では、開口部４ａ，４ｂの丸みをさらに強くして、開口部全体の形状をダンベル形としている。
【００５５】
図７に示したように凸部を上底が下底より長い逆台形とすることによって、隣接する共振器部間の電界結合を効果的に弱めることができ、その分、共振器部間の結合係数を高めることができる。
【００５６】
また、図８に示したように、凸部６１，６２の角部に丸みをもたせることによって、開口部４ａ，４ｂの縁に沿って電極部分に流れる電流の集中部分が無くなり（電流密度分布がより均一となり）、導体損失が低減でき、共振器の無負荷Ｑが高められる。
【００５７】
同様に、図９・図１０に示したように、開口部の角部に丸みをもたせることによって、開口部４ａ，４ｂの縁に沿って電極部分に流れる電流の電流密度分布がより均一となり、導体損失が低減でき、共振器の無負荷Ｑが高められる。
【００５８】
次に、第６の実施形態に係る誘電体フィルタについて、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１に示す例では、誘電体板１の上下面の電極に開口部を形成して、図１に示したものと同様の共振器部を構成している。また第１の実施形態の場合と同様に、上面電極２の開口部４ａ，４ｂのそれぞれの辺に、共振器部の電界定在波の腹付近に電極による凸部６１，６２を形成し、下面の対向する位置にも凸部を形成して、共振器部間の結合係数を高めている。また、開口部４ａ，４ｂ部分の共振器部に生じる電界の向きに平行な辺の略中央からＰＤＴＬのスロット８１ａ，８１ｂをそれぞれ引き出し、下面の対向する位置にもスロットを形成して、ＰＤＴＬを構成している。この構造により、ＰＤＴＬと共振器部のそれぞれの電界の向きが平行となって両者は磁界結合する。そして、スロット８１ａによるＰＤＴＬのポート＃１と、スロット８１ｂによるＰＤＴＬのポート＃２が信号入出力部となる。
【００５９】
このようにして、２段の共振器が結合してなる帯域通過特性を有する誘電体フィルタとして作用する。そして、上記凸部６２ａ，６１ｂ等の作用によって共振器部同士の結合係数が大きいため、広帯域な帯域通過特性を有するフィルタが得られる。
【００６０】
図１２に示す例では、ちょうど図４に示した誘電体共振器に対して、開き角９０°の扇形開口部４ｃをさらに設けたものに相当している。この開口部４ｃによる共振器部と開口部４ｂによる共振器部との結合係数を高めるため、開口部４ｃの結合部側となる辺の電界定在波の腹付近となる位置に凸部６１ｃを形成している。これに伴い、もう一方の辺にも凸部６２ｃを形成している。開口部４ａ，４ｃの開口形状である扇形の弧部分の中央部からＰＤＴＬのスロット８１ａ，８１ｃをそれぞれ引き出している。このことにより、開口部４ａ，４ｃによる共振器部とスロット８１ａ，８１ｃによるＰＤＴＬとがそれぞれ磁界結合する。したがって、この２つのＰＤＴＬのポート＃１−＃２が信号入出力部となり、３段の共振器が順に結合してなる帯域通過特性を有する誘電体フィルタとして作用する。そして、上記凸部６２ａ，６１ｂ，６２ｂ，６１ｃ等の作用によって共振器部同士の結合係数が大きいため、広帯域な帯域通過特性を有するフィルタが得られる。
【００６１】
図１３に示す例では、図１１に示したものと同様の共振器部を構成している。ただし、図１１の場合と異なり、ＰＤＴＬのスロット８１ａ，８１ｂは、開口部４ａ，４ｂによる共振器部の外部入出力部に対する結合部側となる辺に対して所定の間隔を隔てて平行に配置している。この外部入出力部に対する結合部側の辺には凸部６１ａ，６２ｂをそれぞれ形成しているので、前述した通り磁界結合による強い外部結合が得られる。このようにして広帯域な帯域通過特性を有するフィルタが得られる。
【００６２】
次に、第７の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成を図１４を参照して説明する。
誘電体板１の上面の電極２には６つの開口部４ａ〜４ｆを形成している。各開口部には、電界の向きに直角な辺の電界定在波の腹となる付近に、電極による凸部をそれぞれ形成している。そして、開口部４ａ〜４ｃによる１組の３つの共振器部の電界の向きが一致するように、それらの開口部を直線状に配置して、それらの３つの共振器部を順に結合させている。同様に開口部４ｄ〜４ｆによるもう１組の３つの共振器部を配置している。また、開口部４ａ，４ｆの電界の向きに平行な辺の略中央部から電界の向きに対して直角方向にＰＤＴＬのスロット８１ａ，８１ｆをそれぞれ引き出している。また、開口部４ｃ，４ｄの電界の向きに平行な辺の略中央部から電界の向きに対して直角方向にＰＤＴＬのスロット８１ｃ，８１ｄをそれぞれ引き出している。誘電体板１の下面には上面の電極パターンと面対称の電極パターンを形成している。
【００６３】
また誘電体板１の上面にはコプレーナ線路８２を形成していて、スロット８１ｃ，８１ｄによるＰＤＴＬがこのコプレーナ線路８２に結合するようにしている。ここで開口部４ａ〜４ｃによる３つの共振器が順に結合して帯域通過特性を有する送信フィルタとして作用する。また開口部４ｄ〜４ｆによる３つの共振器が順に結合して帯域通過特性を有する受信フィルタとして作用する。したがって、この装置は、ポート＃１を送信信号入力ポート、ポート＃２をアンテナポート、ポート＃３を受信信号出力ポートとする誘電体デュプレクサとして作用する。
【００６４】
次に、第８の実施形態に係る通信装置について図１５を参照して説明する。
図１５は通信装置の構成を示すブロック図であり、アンテナ共用器としてのデュプレクサＤＵＰにアンテナＡＮＴ、受信回路Ｒｘおよび送信回路Ｔｘをそれぞれ接続している。デュプレクサＤＵＰとしては図１４に示した構造の装置を用いる。または、このデュプレクサＤＵＰ内の送信フィルタと受信フィルタの構成として、図１１〜図１３に示したような構造の誘電体フィルタを適用する。このようにして送信周波数信号と受信周波数信号をそれぞれ通過させる広帯域な送信フィルタと受信フィルタを用いてアンテナ共用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す図である。
【図２】同誘電体共振器の電界分布および磁界分布の例を示す図である。
【図３】同誘電体共振器の共振器部間のギャップｇに対する結合係数の関係を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す図である。
【図６】第４の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す図である。
【図７】第５の実施形態に係る第１の誘電体共振器の構成を示す図である。
【図８】第５の実施形態に係る第２の誘電体共振器の構成を示す図である。
【図９】第５の実施形態に係る第３の誘電体共振器の構成を示す図である。
【図１０】第５の実施形態に係る第４の誘電体共振器の構成を示す図である。
【図１１】第６の実施形態係る第１の誘電体フィルタの主要部の構成を示す図である。
【図１２】第６の実施形態係る第２の誘電体フィルタの主要部の構成を示す図である。
【図１３】第６の実施形態係る第３の誘電体フィルタの主要部の構成を示す図である。
【図１４】第７の実施形態に係る誘電体デュプレクサの主要部の構成を示す図である。
【図１５】第８の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】特許文献２に開示されている誘電体フィルタの構成を示す図である。
【図１７】同誘電体フィルタで利用する共振器の各モードの電界ベクトルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１−誘電体板
２，３−電極
４，５−開口部
６−ベース板
１０−スペーサ
１１−カバー
６１，６２−凸部
８１−ＰＤＴＬのスロット
８２−コプレーナ線路
【図１】
2006148568.tif 000003
【図２】
2006148568.tif 000004
【図３】
2006148568.tif 000005
【図４】
2006148568.tif 000006
【図５】
2006148568.tif 000007
【図６】
2006148568.tif 000008
【図７】
2006148568.tif 000009
【図８】
2006148568.tif 000010
【図９】
2006148568.tif 000011
【図１０】
2006148568.tif 000012
【図１１】
2006148568.tif 000013
【図１２】
2006148568.tif 000014
【図１３】
2006148568.tif 000015
【図１４】
2006148568.tif 000016
【図１５】
2006148568.tif 000017
【図１６】
2006148568.tif 000018
【図１７】
2006148568.tif 000019