(57)【要約】【課題】反射損失の増大を抑制しつつ、方向性結合器を構成する導波路の幅を容易に変更可能なダイプレクサを提供すること。【解決手段】ダイプレクサ（１００）は、第１及び第２の方向性結合器（１０６Ａ，１０６Ｂ）と、第１及び第２のフィルタ（１０１Ａ，１０１Ｂ）とを備えている。各フィルタ（１０１Ａ，１０１Ｂ）は、電磁気的に結合された複数の共振器（１１０Ａ〜１５０Ａ，１１０Ｂ〜１５０Ｂ）を備えている。共振器（１１０Ａ〜１５０Ａ，１１０Ｂ〜１５０Ｂ）の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、共振器（１１０Ａ〜１５０Ａ，１１０Ｂ〜１５０Ｂ）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つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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。【選択図】図３
2018191266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導波路及び第２の導波路により構成された第１の方向性結合器と、
第３の導波路及び第４の導波路により構成された第２の方向性結合器と、
第１の導波路と第３の導波路との間に介在する第１のフィルタと、
第２の導波路と第４の導波路との間に介在する第２のフィルタと、を備えたダイプレクサであって、
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、電磁気的に結合された複数の共振器を備え、
前記複数の共振器の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、
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つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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、
ことを特徴とするダイプレクサ。
【請求項２】
前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とが隣接するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のダイプレクサ。
【請求項３】
前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とを含み、
前記最初段の共振器のうち前記最終段の共振器と対向する側と逆側の領域に、当該最初段の共振器の中心と前記最終段の共振器の中心とを通る直線と交わる、前記入力ポートとして機能する結合窓が形成されており、
前記最終段の共振器のうち前記最初段の共振器と対向する側と逆側の領域に、前記直線と交わる、前記出力ポートとして機能する結合窓が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のダイプレクサ。
【請求項４】
前記複数の共振器は、奇数個の共振器により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項５】
前記複数の共振器の各々は、一対の広壁と、当該一対の広壁の間に介在する狭壁とにより構成されており、
前記一対の広壁は、誘電体基板の両面に設けられた一対の導体層からなり、
前記狭壁は、前記誘電体基板を貫通し、且つ、一対の広壁の各々を導通させる導体ポスト群からなる、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項６】
前記複数の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、当該共振器を構成する一対の広壁のうち何れか一方の広壁から当該共振器の内部に向かって突出した、導体製の突出部を更に含む、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項７】
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、第１の周波数帯域を通過帯域とし、
電磁気的に結合された複数の共振器により構成され、前記第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域を通過帯域とし、前記第１の導波路の前記第１のフィルタと逆側の端部に接続された第３のフィルタを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項８】
前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタを包含し、且つ、その直径が前記第２の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部から前記第４の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部までの長さ以下である任意の基準円の円周上又は内側に配置されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のダイプレクサ。
【請求項９】
前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、
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つの共振器の広壁の外接円の半径をｒ１及びｒ２とし、これら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７又は８に記載のダイプレクサ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載のダイプレクサを複数備えている、
ことを特徴とするマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性結合器と共振器結合型のフィルタとを備えたダイプレクサに関する。また、このようなダイプレクサを複数備えたマルチプレクサにも関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波帯及びミリ波帯での使用を想定したダイプレクサが非特許文献１の図８に記載されている。
【０００３】
このダイプレクサは、２つの方向性結合器と、これら２つの方向性結合器の間に介在し、並列に配置された２つのフィルタとを単位構成として、２つの単位構成からなる。第１の単位構成においては、非特許文献１の図８に記載のポート１（port 1）に一方の方向性結合器が接続され、ポート４（port 4）に他方の方向性結合器が接続されている。第２の単位構成においては、非特許文献１の図８に記載のポート２（port 2）に一方の方向性結合器が接続され、ポート３（port 3）に他方の方向性結合器が接続されている。
【０００４】
このダイプレクサは、ポスト壁導波路（ＰＷＷ，Post-Wall Waveguide）の技術を利用して実現されている。具体的には、このダイプレクサは、一対の導体層により挟み込まれた誘電体製の基板を用いて製造されている。基板の内部には、上述した複数の方向性結合器及び複数のフィルタが形成されている。これらの各方向性結合器及び各フィルタは、一対の導体層を一対の広壁とし、柵状に配列された複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とする。
【０００５】
各方向性結合器の狭壁を構成する複数の導体ポストは、非特許文献１の図４に示すように配置されている。
【０００６】
また、各フィルタの狭壁を構成する複数の導体ポストは、非特許文献１の図６に示すように配置されている。これらの各フィルタは、３つの共振器が直列に結合してなる３段のフィルタである。すなわち、これらの各フィルタは、共振器結合型のフィルタである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Yu-Liang Cheng, Hung-Wei Chen, Peng-Da Huang and Chi-Yang Chang，"A W-band Quadrature Hybrid Coupled Substrate Integrated Waveguide Diplexer"，in Proc. Asia-Pacific Microw. Conf., pp.1-3, Dec. 20015.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなダイプレクサの特性（アイソレーション特性及び反射特性）を向上させるための１つの方法として、方向性結合器の方向性を向上させることが効果的である。本願の発明者は、この方向性を向上させるための重要な設計パラメータが方向性結合器を構成する一対の導波路の幅（非特許文献１の図４に記載のＷｉｏ）であることを見出した。したがって、ダイプレクサを設計するときに、一対の導波路の幅を任意の値に設定することが容易なダイプレクサは、特性のよいダイプレクサを設計するために有利である。言い換えれば、一対の導波路の幅を容易に設計変更することができるダイプレクサは、設計するときの自由度が高い。
【０００９】
ところで、ダイプレクサを設計するときには、方向性結合器の一対の導波路の幅（非特許文献１の図４に記載のＷｉｏ）と、フィルタの導波路の幅（非特許文献１の図６に記載のＷｉｏ）とを一致させることが好ましい。これは、方向性結合器とフィルタとを接続する接続部における反射損失を抑制し、ダイプレクサにおける反射損失を抑制するためである。非特許文献１の図８に記載のダイプレクサにおいても、方向性結合器を構成する一対の導波路の幅と、フィルタを構成する導波路の幅とは、一致している。
【００１０】
したがって、このようなダイプレクサにおいて、方向性結合器の方向性を向上させるために方向性結合器を構成する一対の導波路の幅を任意の値に設定した場合、反射損失を抑制するためにはフィルタを構成する導波路の幅も併せて変更することが求められる。しかし、フィルタを構成する導波路の幅は、フィルタの重要な設計パラメータの１つである。そのため、フィルタの導波路の幅を、方向性結合器の一対の導波路の幅に一致させるためには、フィルタの導波路の幅以外の設計パラメータを改めて最適化しなおすことが求められる。
【００１１】
以上のように、従来のダイプレクサにおいて、ダイプレクサの特性を向上させるために方向性結合器の一対の導波路の幅を変更することは容易ではなかった。
【００１２】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、方向性結合器と、共振器結合型のフィルタとを備えたダイプレクサにおいて、反射損失の増大を抑制しつつ、方向性結合器を構成する導波路の幅を容易に変更可能なダイプレクサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るダイプレクサは、第１の導波路及び第２の導波路により構成された第１の方向性結合器と、第３の導波路及び第４の導波路により構成された第２の方向性結合器と、第１の導波路と第３の導波路との間に介在する第１のフィルタと、第２の導波路と第４の導波路との間に介在する第２のフィルタと、を備えたダイプレクサである。前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、電磁気的に結合された複数の共振器を備え、前記複数の共振器の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、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つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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。
【００１４】
上記の構成によれば、本ダイプレクの第１のフィルタ及び第２のフィルタの各々を構成する複数の共振器は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有している。そのため、ダイプレクサの特性を向上させるために第１〜第４の導波路の幅を任意の値に設定した場合であっても、各導波路と各フィルタとの接続部（例えば、第１の導波路と第１のフィルタとの接続部）における反射損失の増大を従来のダイプレクサと比較して抑制することができる。
【００１５】
したがって、各導波路と各フィルタとの接続部における反射損失の増大を抑制しつつ、方向性結合器を構成する各導波路の幅を容易に変更可能なダイプレクサを提供することができる。
【００１６】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とが隣接するように配置されている、ことが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、複数の共振器が直線状に配置されている場合と比較して、フィルタの全長を短くすることができる。したがって、ダイプレクサの全長を短くすることができる。
【００１８】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とを含み、前記最初段の共振器のうち前記最終段の共振器と対向する側と逆側の領域に、当該最初段の共振器の中心と前記最終段の共振器の中心とを通る直線と交わる、前記入力ポートとして機能する結合窓が形成されており、前記最終段の共振器のうち前記最初段の共振器と対向する側と逆側の領域に、前記直線と交わる、前記出力ポートとして機能する結合窓が形成されている、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、入力ポート及び出力ポートが最初段の共振器の中心と前記最終段の共振器の中心とを通る直線と交わるように形成されているため、第１のフィルタは、第１の導波路と第３の導波路との間に介在するフィルタとして好適に利用することができる。同様に、第２のフィルタは、第２の導波路と第４の導波路との間に介在するフィルタとして好適に利用することができる。
【００２０】
そのうえで、入力ポートとして機能する結合窓を形成する領域を上述した直線と交わる範囲内において適宜変更することによって、入力ポートに接続される導波路と最初段の共振器との接続部における反射損失を抑制することができる。出力ポートの場合も入力ポートの場合と同様に、出力ポートに接続される導波路と最後段の共振器との接続部における反射損失を抑制することができる。
【００２１】
したがって、各導波路と各フィルタとの接続部における反射損失の増大をさらに抑制しつつ、方向性結合器を構成する各導波路の幅を容易に変更可能なダイプレクサを提供することができる。
【００２２】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記複数の共振器は、奇数個の共振器により構成されていてもよい。
【００２３】
複数の共振器の各々は、上面視した場合の形状が円形または６角形以上の正多角形である。そのため、本フィルタは、複数の共振器の個数が奇数個である場合であっても、複数の共振器が線対称な形状となるように配置することができる。したがって、フィルタを設計する場合に用いる設計パラメータの数を少なくすることができるため、フィルタの設計が容易になる。
【００２４】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記複数の共振器の各々は、一対の広壁と、当該一対の広壁の間に介在する狭壁とにより構成されており、前記一対の広壁は、誘電体基板の両面に設けられた一対の導体層からなり、前記狭壁は、前記誘電体基板を貫通し、且つ、一対の広壁の各々を導通させる導体ポスト群からなる、ことが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、ポスト壁導波路の技術を用いることによって作製することができる。ポスト壁導波路の技術を用いて本フィルタを作製することによって、金属製の導波管の技術を用いてフィルタを作製する場合と比較して、容易に作製することができ、軽量化を図ることもできる。
【００２６】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記複数の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、当該共振器を構成する一対の広壁のうち何れか一方の広壁から当該共振器の内部に向かって突出した、導体製の突出部を更に含む、ことが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、突出部を形成する位置と、突出部が一方の広壁から共振器の内部に突出した突出量とを調整することにより、当該共振器の共振周波数を変化させることができる。その結果として、本フィルタの共振周波数を変化させることができる。このことは、本フィルタの特性を調整するための設計パラメータとして、突出部を形成する位置及び突出部の突出量を利用できることを意味する。したがって、本フィルタは、複数の共振器の各々の形状を設計変更することなく、容易に特性を調整することができる。
【００２８】
なお、突出部の先端は、他方の広壁に達していてもよいし、共振器の内部に留まっており他方の広壁に達していなくてもよい。
【００２９】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、第１の周波数帯域を通過帯域とする。本ダイプレクサは、電磁気的に結合された複数の共振器により構成され、前記第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域を通過帯域とし、前記第１の導波路の前記第１のフィルタと逆側の端部に接続された第３のフィルタを更に備えている、ことが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、第３のフィルタの第１の導波路と逆側の端部と、第３の導波路の第１のフィルタと逆側の端部との間におけるアイソレーション特性を向上させることができる。
【００３１】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタを包含し、且つ、その直径が前記第２の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部から前記第４の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部までの長さ以下である任意の基準円の円周上又は内側に配置されている、ことが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、第３のフィルタを構成する各共振器の何れかが基準円の円周上又は内側に配置されていない場合と比較して、コンパクトなダイプレクサを設計することができる。
【００３３】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、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つの共振器の広壁の外接円の半径をｒ１及びｒ２とし、これら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、ことが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、第３のフィルタを構成する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である。したがって、特許文献１に記載のフィルタと比較して、本フィルタは、その形状に関する対称性が高いため、設計パラメータの数を少なくすることができる。
【００３５】
また、上記の構成によれば、第３のフィルタを構成する複数の共振器の各々を構成する広壁の形状は、円形または６角形以上の正多角形である。したがって、本フィルタは、その形状に関する対称性が高いため、設計パラメータの数を少なくすることができる。
【００３６】
したがって、本フィルタは、従来のフィルタと比較して、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。
【００３７】
本発明の一態様に係るマルチプレクサは、上述した各態様のうち何れか一態様に係るダイプレクサを複数備えている、ことが好ましい。
【００３８】
また、本発明の一態様に係るダイプレクサを複数備えているマルチプレクサも本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の一態様に係るダイプレクサは、方向性結合器と、共振器結合型のフィルタとを備え、反射損失の増大を抑制しつつ、方向性結合器を構成する導波路の幅を容易に変更可能である。本発明の一態様に係るマルチプレクサは、本発明の一態様に係るダイプレクサと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイプレクサのブロック図である。
【図２】図１に示したダイプレクサが備えている方向性結合器の平面図である。
【図３】図１に示したダイプレクサが備えているフィルタ対の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るマルチプレクサのブロック図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るフィルタの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示したフィルタの平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の第１〜第４の変形例であるフィルタの平面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の第５〜第６の変形例であるフィルタの平面図である。
【図８】図５に示したフィルタをポスト壁導波路の技術を用いて構成した場合の構成例の斜視透視図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図８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１０】（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るフィルタの斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示したフィルタの平面図である。
【図１１】本発明の第７の変形例であるフィルタの斜視透視図である。
【図１２】本発明の実施例であるフィルタ及び本発明の比較例であるフィルタの平面図である。
【図１３】（ａ）は、図１２に示した実施例及び比較例のフィルタにおける反射特性を示すグラフである。（ｂ）は、図１２に示した実施例及び比較例のフィルタにおける透過特性を示すグラフである。
【図１４】（ａ）は、図１２に示した実施例のフィルタの内部における電界分布を示す等高線図である。（ｂ）は、図１２に示した比較例のフィルタの内部における電界分布を示す等高線図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の第５の実施形態に係るダイプレクサのブロック図である。（ｂ）は、（ａ）に示したダイプレクサの平面図である。
【図１６】図１５に示したダイプレクサが備えている方向性結合器の変形例の平面図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係るダイプレクサの平面図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係るダイプレクサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係るダイプレクサについて、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るダイプレクサ１００のブロック図である。図２は、ダイプレクサ１００が備えている方向性結合器１０６Ａの平面図である。図３は、ダイプレクサ１００が備えているフィルタ対の平面図である。なお、図２及び図３においては、方向性結合器１０６Ａ及びフィルタ対を構成する一方の広壁（ｚ軸正方向側の広壁）を省略した状態のダイプレクサ１００を示している。これは、方向性結合器１０６Ａ及びフィルタ対を構成する狭壁の構成を分かりやすく図示するためである。
【００４２】
＜ダイプレクサ１００の概要＞
図１に示すように、ダイプレクサ１００は、方向性結合器１０６Ａと、方向性結合器１０６Ｂと、フィルタ１０１Ａと、フィルタ１０１Ｂとを備えている。方向性結合器１０６Ａ、方向性結合器１０６Ｂ、フィルタ１０１Ａ、及びフィルタ１０１Ｂの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１の方向性結合器、第２の方向性結合器、第１のフィルタ、及び第２のフィルタに対応する。フィルタ１０１Ａ及びフィルタ１０１Ｂは、方向性結合器１０６Ａと方向性結合器１０６Ｂとの間に介在するフィルタ対を構成する。
【００４３】
ダイプレクサ１００は、すなわち、方向性結合器１０６Ａ、方向性結合器１０６Ｂ、フィルタ１０１Ａ、及びフィルタ１０１Ｂの各々は、後述するポスト壁導波路の技術を用いて製造することもできるし（例えば図８参照）、金属製の中空導波管の技術を用いて製造することもできるし、金属製のブロックを削り出すことによって中空導波路を形成する技術を用いて製造することもできる。本実施形態では、ポスト壁導波路の技術を用いて製造したダイプレクサ１００を用いて説明する。すなわち、方向性結合器１０６Ａ、方向性結合器１０６Ｂ、フィルタ１０１Ａ、及びフィルタ１０１Ｂの各々は、その両面の各々に導体層が形成された誘電体製の基板（図２，図３に示した基板１０３、請求の範囲に記載の誘電体基板）を用いて集積化させている。
【００４４】
ポスト壁導波路の技術を用いて構成したダイプレクサ１００は、金属製の導波管の技術又は金属製のブロックを削り出すことによって中空導波路を形成する技術を用いて構成したダイプレクサと比較して、容易に作製することができ、軽量化を図ることもできる。
【００４５】
方向性結合器１０６Ａは、４つのポートを有している。これらの４つのポートのうち２つのポートは、ダイプレクサ１００の４つのポートのうち２つのポートであるポートＰ１及びポートＰ２を構成する。
【００４６】
方向性結合器１０６Ｂは、方向性結合器１０６Ａと同一の構成を有する。したがって、方向性結合器１０６Ｂも、４つのポートを有している。これらの４つのポートのうち２つのポートは、ダイプレクサ１００の４つのポートのうち残りの２つのポートであるポートＰ３及びポートＰ４を構成する。
【００４７】
フィルタ１０１Ａは、複数の共振器を電磁気的に結合させることによって構成された共振器結合型のバンドパスフィルタである。本明細書において、特に断りがない場合、フィルタは、バンドパスフィルタのことを指す。フィルタ１０１Ａは、所望の帯域である帯域ｆ１に含まれる周波数の電磁波を通過させ、帯域ｆ１に含まれない周波数の電磁波を反射するように構成されている。
【００４８】
フィルタ１０１Ａは、２つのポートであるポートＰ５及びポートＰ６を有している。ポートＰ５は、方向性結合器１０６Ａの４つのポートのうち、ポートＰ１，Ｐ２以外のポートに接続されている。ポートＰ６は、方向性結合器１０６Ｂの４つのポートのうち、ポートＰ３，Ｐ４以外のポートに接続されている。
【００４９】
フィルタ１０１Ｂは、フィルタ１０１Ａと同一の構成を有する。すなわち、フィルタ１０１Ｂは、フィルタ１０１Ａと同一の設計パラメータを用いて設計されており、帯域ｆ１に含まれる周波数の電磁波を通過させ、帯域ｆ１に含まれない周波数の電磁波を反射するように構成されている。
【００５０】
フィルタ１０１Ｂも、２つのポートであるポートＰ７及びポートＰ８を有している。ポートＰ７は、方向性結合器１０６Ａの４つのポートのうち、ポートＰ１，Ｐ２及びフィルタ１０１ＡのポートＰ５と接続されているポート以外のポートに接続されている。ポートＰ８は、方向性結合器１０６Ｂの４つのポートのうち、ポートＰ３，Ｐ４及びフィルタ１０１ＡのポートＰ６と接続されているポート以外のポートに接続されている。
【００５１】
フィルタ１０１Ａ，１０１Ｂの各々は、図１に示すように、互いに並走するように配置されている。
【００５２】
このように構成されたダイプレクサ１００のポートＰ２に対して、帯域ｆ１に含まれる周波数の電磁波を変調した第１の高周波信号と、帯域ｆ１とは異なる帯域である帯域ｆ２に含まれる周波数の電磁波を変調した第２の高周波信号とを重畳した高周波信号を結合させる（図１参照）。この場合、フィルタ１０１Ａ，１０１Ｂを通過した第１の高周波信号は、ポートＰ３から出力される。一方、フィルタ１０１Ａ，１０１Ｂにより反射された第２の高周波信号は、ポートＰ１から出力される。
【００５３】
このように、ダイプレクサ１００は、第１の高周波信号と第２の高周波信号とを重畳した高周波信号から第１の高周波信号と第２の高周波信号とを分離することができる。
【００５４】
なお、ポートＰ４における反射をできるだけ低減するために、ポートＰ４は、図１に示すように終端されていることが好ましい。
【００５５】
＜方向性結合器１０６Ａ，１０６Ｂ＞
上述したように方向性結合器１０６Ａ，１０６Ｂは、互いに同一の構成を有する。そこで、ここでは、方向性結合器１０６Ａを用いて説明する。
【００５６】
図２に示すように、方向性結合器１０６Ａは、一対の導波路である導波路１８０Ａと導波路１８０Ｂとを備えている。導波路１８０Ａ及び導波路１８０Ｂの各々は、一対の広壁と一対の狭壁とにより四方を取り囲まれた、断面が長方形の矩形導波路である。
【００５７】
導波路１８０Ａ及び導波路１８０Ｂは、ポスト壁導波路の技術を用いており、その両面にそれぞれ導体層が形成された誘電体製の基板１０３を用いて構成されている。基板１０３の一方の表面に形成された導体層、及び、基板１０３の他方の表面に形成された導体層、すなわち一対の導体層は、何れも図２には、図示していない。
【００５８】
この一対の導体層は、導波路１８０Ａ及び導波路１８０Ｂを構成する一対の広壁として機能する。また、基板１０３の内部には、基板１０３の一方の表面から他方の表面まで貫通する貫通孔が複数形成されており、その貫通孔の内壁には、一対の導体層同士を導通させるように、導体膜が形成されている。すなわち、貫通孔の内部には、一対の導体層同士を導通させる導体ポストが形成されている。
【００５９】
複数の導体ポストを所定の間隔で柵状に配列することによって得られるポスト壁は、上記所定の間隔に応じた帯域の電磁波を反射する、一種の導体壁として機能する。導波路１８０Ａでは、一対の狭壁である狭壁１８２及び狭壁１８３Ａとして、このようなポスト壁を採用している。狭壁１８２は、導体ポスト１８２ｉを直線状に配置することにより構成されており、狭壁１８３Ａは、導体ポスト１８３ｉＡを直線状に配置することにより構成されている。導波路１８０Ｂは、一対の狭壁のうち一方の狭壁である狭壁１８２を導波路１８０Ａと共有している。導波路１８０Ｂの他方の狭壁である狭壁１８３Ｂは、狭壁１８３Ａと同様に構成されている。すなわち、狭壁１８３Ｂは、導体ポスト１８３ｉＢを直線状に配置することにより構成されている。
【００６０】
なお、狭壁１８２と、狭壁１８３Ａと、狭壁１８３Ｂとは、互いに平行（本実施形態では平行）に配置されている。したがって、導波路１８０Ａの幅Ｗ８Ａ及び導波路１８０Ｂの幅Ｗ８Ｂは、導波路１８０Ａ，１８０Ｂの全域を通して一定である。
【００６１】
導波路１８０Ａと導波路１８０Ｂとを電磁気的に結合させる結合窓ＡＰ１８０は、狭壁１８２を構成する導体ポスト１８２ｉの一部を省略することによって得られる。
【００６２】
＜フィルタ１０１Ａ，フィルタ１０１Ｂ＞
フィルタ１０１Ａ，フィルタ１０１Ｂは、互いに同一の構成を有する。また、フィルタ１０１Ａ，フィルタ１０１Ｂの各々は、第３の実施形態において後述するフィルタ１、より具体的には、図８を参照して後述するフィルタ１と同一の構成を有する。
【００６３】
したがって、本実施形態では、フィルタ１０１Ａ，１０１Ｂに関する詳しい説明を省略する。なお、フィルタ１０１Ａ，１０１Ｂの各々を構成する各部材に付した部材番号は、フィルタ１を構成する各部材に対して付した部材番号を１００番台に変更したうえで、末尾の添え字であるＡ又はＢを追加することによって得られる。
【００６４】
ダイプレクサ１００において、フィルタ１０１Ａ及びフィルタ１０１Ｂの各々は、図３に示すように、導波路１６０Ａと導波路１６０Ｂとが互いに近接しつつ沿うように（本実施形態では平行となるように）、且つ、１７０Ａと１７０Ｂとが互いに近接しつつ沿うように（本実施形態では平行となるように）、配置されている。なお、本実施形態において、導波路１６０Ａ及び導波路１６０Ｂは、一方の狭壁である狭壁１６３を共有しており、導波路１７０Ａ及び導波路１７０Ｂは、一方の狭壁である狭壁１７３を共有している。このように構成されたフィルタ１０１Ａ，１０１Ｂからなるフィルタ対は、狭壁１６３，１７３の中心線（導体ポスト１６３ｉ，１７３ｉの中心同士を通る直線）を対称軸として線対称となる。
【００６５】
なお、狭壁１６３と、狭壁１６４Ａと、狭壁１６４Ｂとは、互いに平行（本実施形態では平行）に配置されており、狭壁１７３と、狭壁１７４Ａと、狭壁１７４Ｂとは、互いに平行（本実施形態では平行）に配置されている。したがって、導波路１６０Ａの幅Ｗ６Ａ及び導波路１６０Ｂの幅Ｗ６Ｂは、導波路１６０Ａ，１６０Ｂの全域を通して一定であり、導波路１７０Ａの幅Ｗ７Ａ、及び導波路１７０Ｂの幅Ｗ７Ｂは、導波路１７０Ａ，１７０Ｂの全域を通して一定である。
【００６６】
＜ダイプレクサ１００の効果＞
フィルタ１０１Ａにおいては、広壁が円形である共振器１１０Ａに対して導波路１６０Ａが結合されており、且つ、広壁が円形である共振器１５０Ａに対して導波路１７０Ａが結合されている。同様に、フィルタ１０１Ｂにおいては、広壁が円形である共振器１１０Ｂに対して導波路１６０Ｂが結合されており、且つ、広壁が円形である共振器１５０Ｂに対して導波路１７０Ｂが結合されている。
【００６７】
このように、共振器１１０Ａと導波路１６０Ａとの接続部、共振器１５０Ａと導波路１７０Ａとの接続部、共振器１１０Ｂと導波路１６０Ｂとの接続部、及び、共振器１５０Ｂと導波路１７０Ｂとの接続部には、各導波路の形状と各共振器の形状との不整合に起因する構造的な不連続が生じる。これらの各接続部においては、構造的な不連続に起因して反射損失が増大する場合が想定される。しかし、フィルタ１０１Ａにおいては、共振器１１０Ａの中心と共振器１５０Ａの中心とを通る直線（図５に記載の直線ＡＡ’に対応）と、各導波路の中心軸（図５に記載の直線ＣＣ’及びＤＤ’に対応）とのズレであるオフセットΔｏｆｆＩ，ΔｏｆｆOを調整する（最適化する）ことによって、上述した反射損失の増大を抑制することができる。
【００６８】
このため、フィルタ１０１Ａは、導波路１６０Ａの幅Ｗ６Ａ及び導波路１７０Ａの幅Ｗ７Ａを任意の幅に設定した場合であっても、オフセットΔｏｆｆを調整することによって、上述した反射損失の増大を抑制することができる。フィルタ１０１Ｂにおいても同様である。そのうえで、幅Ｗ６Ａ及び幅Ｗ７Ａを任意の幅に設定できるということは、方向性結合器１０６Ａの、導波路１８０Ａの幅Ｗ８Ａ及び導波路１８０Ｂの幅Ｗ８Ｂを任意の幅に設定できるということを意味する。
【００６９】
したがって、ダイプレクサ１００は、各導波路と各フィルタ（より具体的には、各フィルタの最初段の共振器及び最終段の共振器）との接続部における反射損失の増大を抑制しつつ、各方向性結合器を構成する各導波路の幅を容易に変更可能なダイプレクサを提供することができる。
【００７０】
本願の発明者は、方向性結合器１０６Ａの方向性を向上させるための設計パラメータとして、幅Ｗ８Ａ及び幅Ｗ８Ｂを好適に利用可能であることを見出した。方向性結合器１０６Ａの方向性を向上させることができれば、ダイプレクサ１００全体としての特性（主にアイソレーション特性及び反射特性）を向上させることができる。すなわち、設計パラメータである幅Ｗ８Ａ及び幅Ｗ８Ｂを最適化することにより、方向性結合器１０６Ａにおける所望の方向性を実現することができ、結果としてダイプレクサ１００の特性を向上させることができる。
【００７１】
しかし、長方形の共振器を一直線状に配列することによって構成されたフィルタを備えたダイプレクサ（例えば非特許文献１に記載のダイプレクサ）において、方向性結合器を構成する一対の導波路の幅を任意の値に設定した場合、フィルタの導波路の幅を、方向性結合器の一対の導波路の幅に一致させるためには、フィルタの導波路の幅以外の設計パラメータを改めて最適化しなおすことが求められる。
【００７２】
それに対して、ダイプレクサ１００の場合、上述のように接続部における反射損失の増大を抑制しつつ、各方向性結合器を構成する各導波路の幅を容易に変更可能なため、設計時の自由度を高めることができる。
【００７３】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係るマルチプレクサについて、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るマルチプレクサのブロック図である。
【００７４】
図４に示すように、本実施形態に係るマルチプレクサは、第１の実施形態に係るダイプレクサ１００を２つ備えている。本実施形態では、２つのダイプレクサ１００を区別するために、部材番号の末尾に識別符号としてａ又はｂを付す。すなわち、２つのダイプレクサ１００のうち、一方をダイプレクサ１００ａと称し、他方をダイプレクサ１００ｂと称する。また、ダイプレクサ１００ａ，１００ｂの各々を構成する各部材に付した部材番号についても、末尾に識別符号としてａ又はｂを付す。
【００７５】
ダイプレクサ１００ａが備えているフィルタ１０１Ａａ，１０１Ｂａは、帯域ｆ１に含まれる周波数の電磁波を通過させ、帯域ｆ１に含まれない周波数の電磁波を反射するように構成されている。それに対して、ダイプレクサ１００ｂが備えているフィルタ１０１Ａｂ，１０１Ｂｂは、帯域ｆ１とは異なる帯域ｆ２に含まれる周波数の電磁波を通過させ、帯域ｆ２に含まれない周波数の電磁波を反射するように構成されている。
【００７６】
ダイプレクサ１００ａは、第１の実施形態に係るダイプレクサ１００と同一の構成を有する。また、ダイプレクサ１００ｂは、通過帯域が帯域ｆ２である点を除いて、第１の実施形態に係るダイプレクサ１００と同一の構成を有する。そのため、本実施形態では、ダイプレクサ１００ａ，１００ｂの詳しい説明を省略し、ダイプレクサ１００ａとダイプレクサ１００ｂとの接続の仕方と、マルチプレクサの機能についてのみ説明する。
【００７７】
図４に示すように、ダイプレクサ１００ａのポートＰ１ａは、ダイプレクサ１００ｂのポートＰ２ｂに接続されている。ダイプレクサ１００ａ，１００ｂの各々は、１枚の誘電体製の基板を用いて集積化されているため、ポートＰ１ａとポートＰ２Ｂとを接続する導波路も同じ基板に集積化されていることが好ましい。
【００７８】
このように構成されたマルチプレクサにおいて、ダイプレクサ１００ａのポートＰ２ａに対して、帯域ｆ１に含まれる周波数の電磁波を変調した第１の高周波信号と、帯域ｆ１とは異なる帯域である帯域ｆ２に含まれる周波数の電磁波を変調した第２の高周波信号と、帯域ｆ１及び帯域ｆ２の何れとも異なる帯域である帯域ｆ３に含まれる周波数の電磁波を変調した第３の高周波信号とを重畳した高周波信号を結合させる。この場合、フィルタ１０１Ａａ，１０１Ｂａを通過した第１の高周波信号は、ポートＰ３ａから出力される。一方、フィルタ１０１Ａａ，１０１Ｂａにより反射された第２の高周波信号及び第３の高周波信号は、ポートＰ１ａから出力される。
【００７９】
ポートＰ１ａから出力された第２の高周波信号及び第３の高周波信号は、ダイプレクサ１００ｂのポートＰ２ｂに対して結合される。その結果、フィルタ１０１Ａｂ，１０１Ｂｂを通過した第２の高周波信号は、ポートＰ３ｂから出力される。一方、フィルタ１０１Ａｂ，１０１Ｂｂにより反射された第３の高周波信号は、ポートＰ１ｂから出力される。
【００８０】
このように、ダイプレクサ１００ａ，１００ｂを備えたマルチプレクサは、第１の高周波信号と第２の高周波信号と第３の高周波信号が重畳した高周波信号から第１の高周波信号と第２の高周波信号と第３の高周波信号を分離することができる。
【００８１】
なお、本実施形態に係るマルチプレクサが備えているダイプレクサの数は、２つに限定されるものではなく、任意の整数ｎから適宜選択することができる。ｎ個のダイプレクサにより構成されたマルチプレクサは、帯域が異なるｎ＋１個の高周波信号（
第１〜第ｎ＋１の高周波信号）が重畳された高周波信号から、第１〜第ｎ＋１の高周波信号の各々を分離することができる。
【００８２】
このように構成されたマルチプレクサは、第１の実施形態に記載のダイプレクサ１００と同様の効果を奏し、本発明の範疇に含まれる。
【００８３】
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係るフィルタについて、図５を参照して説明する。図５の（ａ）は、本実施形態に係るフィルタ１の斜視透視図である。図５の（ｂ）は、フィルタ１の平面図である。なお、図５の（ｂ）は、一方の広壁（ｚ軸正方向側の広壁１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１）を省略した状態のフィルタ１を図示している。これは、結合窓ＡＰ１２，ＡＰ２３，ＡＰ３４，ＡＰ４５，ＡＰＩ，ＡＰＯの構成を分かりやすく図示するためである。
【００８４】
＜共振器１０〜５０＞
図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、フィルタ１は、共振器１０、共振器２０、共振器３０、共振器４０、共振器５０と、導波路６０と、導波路７０とを備えている。
【００８５】
共振器１０は、互いに対向する一対の広壁である広壁１１，１２と、広壁１１と広壁１２との間に介在する狭壁１３とにより構成されている。広壁１１，１２は、金属製の導体層により構成されている。広壁１１，１２の形状は、結合窓ＡＰＩ，ＡＰ１２が設けられる部分を除くと何れも円形である。結合窓ＡＰＩ，ＡＰ１２については、後述する。
【００８６】
狭壁１３は、金属製の導体層により構成されている。狭壁１３は、展開した状態において長方形の形状を有する。すなわち、狭壁１３は、帯状導体である。共振器１０は、このように帯状導体である狭壁１３を広壁１１，１２の輪郭に沿って、筒状に巻き付けることにより形成される。狭壁１３は、広壁１１と広壁１２とを導通させ、広壁１１と広壁１２とともに、結合窓ＡＰＩ，ＡＰ１２を除いた領域が閉じた円筒形の空間を形成する。
【００８７】
結合窓ＡＰＩ及び結合窓ＡＰ１２の各々は、広壁１１，１２の弦を切断線として、広壁１１、広壁１２、及び狭壁１３の一部を、広壁１１，１２と交わる方向に（本実施形態においては垂直な方向に）切り落とすことによって形成される。結合窓ＡＰＩは、後述する導波路６０と共振器１０とを電磁気的に結合させ、結合窓ＡＰ１２は、共振器１０と後述する共振器２０とを電磁気的に結合させる。
【００８８】
なお、この導体層の厚さは任意に定めることができる。すなわち、導体層は、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。
【００８９】
本実施形態では、広壁１１，１２及び狭壁１３を構成する金属としてアルミニウムを採用している。なお、この金属は、アルミニウムに限定されるものではなく、銅であってもよいし、複数の金属元素により構成された合金であってもよい。また、図５に示したフィルタ１では、導体層を用いて狭壁１３を構成しているが、図８に示すようにポスト壁を用いて狭壁１３を構成することもできる。
【００９０】
共振器２０〜５０の各々は、それぞれ、共振器１０と同様に構成されている。すなわち、共振器２０は、一対の広壁である広壁２１，２２と、狭壁２３とにより構成されており、共振器３０は、一対の広壁である広壁３１，３２と、狭壁３３とにより構成されており、共振器４０は、一対の広壁である広壁４１，４２と、狭壁４３とにより構成されており、共振器５０は、一対の広壁である広壁５１，５２と、狭壁５３とにより構成されている。広壁２１，２２は、結合窓ＡＰ１２，ＡＰ２３が設けられる部分を除くと何れも円形であり、広壁３１，３２は、結合窓ＡＰ２３，ＡＰ３４が設けられる部分を除くと何れも円形であり、広壁４１，４２は、結合窓ＡＰ３４，ＡＰ４５が設けられる部分を除くと何れも円形であり、広壁５１，５２は、結合窓ＡＰ４５，ＡＰＯが設けられる部分を除くと何れも円形である。結合窓ＡＰ２３は、共振器２０と共振器３０とを電磁気的に結合させ、結合窓ＡＰ３４は、共振器３０と共振器４０とを電磁気的に結合させ、結合窓ＡＰ４５は、共振器４０と共振器５０とを電磁気的に結合させ、結合窓ＡＰＯは、共振器５０と後述する導波路７０とを電磁気的に結合させる。
【００９１】
以上のように、フィルタ１は、５つの共振器１０〜５０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。フィルタ１は、バンドパスフィルタとして機能する。
【００９２】
＜導波路６０〜７０＞
導波路６０は、一対の広壁である広壁６１，６２と、一対の狭壁である狭壁６３，６４とにより構成された、断面が長方形な矩形導波路である。導波路６０の共振器１０側の端部には、共振器１０の結合窓ＡＰＩと同じ形状の開口が形成されたショート壁６５が設けられている。この開口と共振器１０の結合窓ＡＰＩとが一致するように導波路６０と共振器１０とを接続することによって、導波路６０と共振器１０とは、電磁気的に結合する。
【００９３】
導波路７０は、導波路６０と同様に、一対の広壁である広壁７１，７２と、一対の狭壁である狭壁７３，７４とにより構成された矩形導波路である。導波路７０のショート壁７５に設けられた開口と共振器５０の結合窓ＡＰＯとが一致するように導波路７０と共振器５０とを接続することによって、導波路７０と共振器５０とは、電磁気的に結合する。
【００９４】
フィルタ１において、結合窓ＡＰＩ，ＡＰＯは、何れも入出力ポートとして機能する。結合窓ＡＰＩを入力ポートとすれば、結合窓ＡＰＯが出力ポートとなり、結合窓ＡＰＯを入力ポートとすれば、結合窓ＡＰＩ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、結合窓ＡＰＩを入力ポートとし、結合窓ＡＰＯを出力ポートとして説明する。すなわち、共振器１０が請求の範囲に記載の最初段の共振器であり、共振器５０が請求の範囲に記載の最終段の共振器である。
【００９５】
＜各共振器の中心間距離＞
図５の（ａ）に示すように、広壁１１の中心のことを中心Ｃ１１と呼び、広壁１２の中心のことを中心Ｃ１２と呼ぶ。共振器１０の中心Ｃ１は、中心Ｃ１１と中心Ｃ１２との中点に位置する。共振器２０の中心Ｃ２、共振器３０の中心Ｃ３、共振器４０の中心Ｃ４、及び共振器５０の中心Ｃ５の各々は、共振器１０の中心Ｃ１と同様に定められる。
【００９６】
図５の（ｂ）に示すように、共振器１０の半径をＲ１、共振器２０の半径をＲ２、共振器３０の半径をＲ３、共振器４０の半径をＲ４、共振器５０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。なお、各共振器１０〜５０の広壁１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２は、いずれも円形である。したがって、各広壁１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２の外接円の半径は、各共振器１０〜５０の半径Ｒ１〜Ｒ５と一致する。
【００９７】
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１０と共振器２０と）を、各共振器の側面に設けた結合窓（例えば結合窓ＡＰ１２）を介して結合させることができる。
【００９８】
＜隣接する２つの共振器の対称性＞
フィルタ１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２０と共振器３０とを用いて説明する。２つの共振器２０，３０の各々の広壁２１，２２，３１，３２の形状（共振器２０，３０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５の（ｂ）参照）。したがって、従来のフィルタ（特許文献１の図１，図２に記載のフィルタ）と比較して、フィルタ１は、互いに結合されている２つの共振器における対称性が高いため、設計パラメータの数を少なくすることができる。したがって、フィルタ１は、従来のフィルタと比較して、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。
【００９９】
なお、フィルタ１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、フィルタ１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１０〜５０は、ｘ軸に沿い且つ共振器３０の中心Ｃ３を通る直線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６０〜７０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。したがって、フィルタ１は、全体の形状に関する対称性も高いため、設計パラメータの数を更に少なくすることができる。したがって、本フィルタは、従来のフィルタと比較して、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。
【０１００】
＜共振器１０，５０の配置＞
フィルタ１において、共振器１０と共振器５０とは、互いに隣接するように配置されている（図５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。フィルタの全長を短くすることによって、フィルタ１を取り巻く環境温度が変化した場合に生じる熱膨張又は熱収縮の絶対値を抑制することができる。したがって、全長が従来より短いフィルタ１は、環境温度の変化に起因する、通過帯域の中心周波数や帯域幅などの変化を抑制することができる。言い換えれば、フィルタ１は、環境温度に対する特性の安定性が高い。
【０１０１】
＜結合窓ＡＰＩ，ＡＰＯの配置＞
図５の（ｂ）に示すように、入力ポートである結合窓ＡＰＩは、共振器１０のうち共振器５０と対向する側（ｙ軸正方向側）と逆側（ｙ軸負方向側）の領域であって、直線ＡＡ’と交わる領域に形成されている。直線ＡＡ’は、共振器１０の中心Ｃ１と、共振器５０の中心Ｃ５とを通る直線である。
【０１０２】
同様に、出力ポートである結合窓ＡＰＯは、共振器５０のうち共振器１０と対向する側（ｙ軸負方向側）と逆側（ｙ軸正方向側）の領域であって、直線ＡＡ’と交わる領域に形成されている。
【０１０３】
フィルタ１が結合窓ＡＰＩ，ＡＰＯを備えていることによって、入力ポート及び出力ポートの各々に対して、導波路６０，７０の各々を容易に結合させることができる。そのうえで、入力ポート及び出力ポートが１つの直線（直線ＡＡ’）と交わるように形成されている。そのため、フィルタ１は、導波路６０の中心軸である直線ＣＣ’と、導波路７０の中心軸である直線ＤＤ’とを一致させることができる。その結果として、２つのフィルタ１を並走させた状態で配置することができるので、フィルタ１は、例えばダイプレクサを構成する一対の方向性結合器の各々の間に介在するフィルタとして好適に利用することができる。
【０１０４】
なお、直線ＡＡ’と直線ＣＣ’とのズレであるオフセットΔｏｆｆＩを調整する（最適化する）ことによって、導波路６０と共振器１０との接続部、すなわち結合窓ＡＰＩにおける反射損失を抑制することができる。同様に、直線ＡＡ’と直線ＤＤ’とのズレであるオフセットΔｏｆｆＯを調整する（最適化する）ことによって、導波路７０と共振器５０との接続部、すなわち結合窓ＡＰＯにおける反射損失を抑制することができる。フィルタ１は、中心Ｃ３を通り、ｘ軸と平行な直線を対称軸として線対称な形状を有することが好ましい。したがって、オフセットΔｏｆｆＩと、オフセットΔｏｆｆＯとは、互いに一致していることが好ましい。
【０１０５】
また、導波路６０の幅Ｗ６及び導波路７０の幅Ｗ７を設計変更した場合に、結合窓ＡＰＩ及び結合窓ＡＰＯにおける反射損失が増大することが考えられる。フィルタ１においては、幅Ｗ６及び幅Ｗ７と独立して共振器１０〜５０の設計パラメータを定めることができ、且つ、オフセットΔｏｆｆを調整することによって反射損失を抑制することができる。したがって、フィルタ１は、結合窓ＡＰＩ及び結合窓ＡＰＯにおける反射損失の増大を抑制しつつ、各導波路６０，７０の幅を容易に変更可能なフィルタである。
【０１０６】
（第１〜第４の変形例）
図６の（ａ）〜（ｄ）を参照して、フィルタ１の第１〜第４の変形例であるフィルタ１ａ〜１ｄについて説明する。図６の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、フィルタ１ａ〜１ｄの平面図である。なお、図６の（ａ）〜（ｄ）の各図において、一方の広壁を省略した状態のフィルタ１ａ〜１ｄを図示している。
【０１０７】
フィルタ１ａは、６つの共振器である共振器１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａを備えている。フィルタ１ｂは、７つの共振器である共振器１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６０ｂ，７０ｂを備えている。フィルタ１ｃは、８つの共振器である共振器１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ，５０ｃ，６０ｃ，７０ｃ，８０ｃを備えている。フィルタ１ｄは、１１個の共振器である共振器１０ｄ，２０ｄ，３０ｄ，４０ｄ，５０ｄ，６０ｄ，７０ｄ，８０ｄ，９０ｄ，１００ｄ，１１０ｄを備えている。
【０１０８】
以上のように、本発明の一態様に係るフィルタにおいて、フィルタを構成する共振器の個数は、限定されるものではない。フィルタを構成する共振器の個数、換言すればフィルタの段数は、所望のフィルタ特性（通過帯域の中心周波数や、帯域幅や、通過帯域の下限周波数及び上限周波数の近傍におけるカットオフの鋭さなど）に応じて任意の数に設計することができ、その数は、奇数であっても偶数であってもよい。
【０１０９】
（第５〜第６の変形例）
図７の（ａ）〜（ｂ）を参照して、フィルタ１の第５〜第６の変形例であるフィルタ１ｅ，１ｆについて説明する。図７の（ａ），（ｂ）は、それぞれ、フィルタ１ｅ，１ｆの平面図である。なお、図７の（ａ），（ｂ）の各図において、一方の広壁を省略した状態のフィルタ１ｅ〜１ｆを図示している。
【０１１０】
フィルタ１ｅは、６つの共振器である共振器１０ｅ，２０ｅ，３０ｅ，４０ｅ，５０ｅ，６０ｅを備えている。フィルタ１ｅは、図５の（ｂ）に示したフィルタ１が備えている円形の広壁１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２の代わりに、正６角形の広壁を備えている。図７の（ａ）においては一方の広壁を省略しているが、共振器１０ｅは、正６角形の広壁１２ｅを備えている。同様に、共振器２０ｅ〜６０ｅの各々は、正６角形の広壁２２ｅ〜６２ｅを備えている。
【０１１１】
外接円ＣＣ１ｅ〜ＣＣ６ｅの各々は、広壁１２ｅ〜６２ｅの外接円である。このように、フィルタ１の変形例は、正多角形である広壁１２ｅ〜６２ｅを採用していてもよい。広壁１２ｅ〜６２ｅが正多角形である場合であっても、互いに結合されている２つの共振器の各々において、これら２つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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れば、フィルタ１ｅは、図５に示したフィルタ１と同様の効果を奏する。
【０１１２】
フィルタ１ｆは、４つの共振器である共振器１０ｆ，２０ｆ，３０ｆ，４０ｆを備えている。共振器１０ｆは、正８角形の広壁１２ｆを備えている。同様に、共振器２０ｆ〜４０ｆの各々は、正８角形の広壁２２ｆ〜４２ｆを備えている。
【０１１３】
なお、本発明の一態様に係るフィルタが備えている形状は、正６角形及び正８角形に限定されるものではなく、６角形以上の正多角形であればよい。
【０１１４】
（構成例）
図５に示したフィルタ１の別の構成例について、図８及び図９を参照して説明する。図８は、フィルタ１をポスト壁導波路の技術を用いて構成した場合の構成例の斜視透視図である。なお、図８において、導体層２，４を仮想線（二点鎖線）にて図示している。これは、基板３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。図９の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図８に示したフィルタ１の入力ポートに接続された導波路６０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。
【０１１５】
＜ポスト壁導波路＞
本構成例のフィルタ１は、ポスト壁導波路の技術を用いており、その両面に導体層２と導体層４とが形成された誘電体製の基板３を用いて構成されている。基板３は、請求の範囲に記載の誘電体基板に対応する。一対の導体層である導体層２及び導体層４は、共振器１０〜５０及び導波路６０〜７０を構成する一対の広壁として機能する。また、基板３の内部には、基板３の一方の表面から他方の表面まで貫通する貫通孔が複数形成されており、その貫通孔の内壁には、導体層２と導体層４とを導通させるように、導体膜が形成されている。すなわち、貫通孔の内部には、導体層２と導体層４とを導通させる導体ポストが形成されている。
【０１１６】
複数の導体ポストを所定の間隔で柵状に配列することによって得られるポスト壁（請求の範囲に記載の導体ポスト群）は、上記所定の間隔に応じた帯域の電磁波を反射する、一種の導体壁として機能する。本構成例のフィルタ１では、共振器１０〜５０及び導波路６０〜７０を構成する狭壁として、このようなポスト壁を採用している。
【０１１７】
例えば、共振器１０の狭壁１３は、複数の導体ポスト１３ｉ（ｉは、正の整数）を柵状に、且つ、円形に配列することにより構成されている。同様に、共振器２０〜５０の狭壁２３〜５３の各々は、それぞれ、複数の導体ポスト２３ｉから５３ｉにより構成されており、導波路６０〜７０の狭壁６３，６４，７３，７４の各々は、それぞれ複数の導体ポスト６３ｉ，６４ｉ，７３ｉ，７４ｉにより構成されている。
【０１１８】
共振器１０と共振器２０とを電磁気的に結合させる結合窓ＡＰ１２は、導体ポスト１３ｉの一部及び導体ポスト２３ｉの一部を省略することによって得られる。結合窓ＡＰ２３，ＡＰ３４，ＡＰ４５，ＡＰＩ，ＡＰＯについても同様である。
【０１１９】
ポスト壁導波路の技術を用いて構成したフィルタ１は、金属製の導波管の技術を用いて構成したフィルタ１と比較して、容易に作製することができ、軽量化を図ることもできる。
【０１２０】
＜変換部＞
図８に示したフィルタ１において、導波路６０の共振器１０側と逆側の端部（ｙ軸負方向側の端部）には、図９に示す変換部８０が設けられていてもよい。同様に、導波路７０の共振器５０側と逆側の端部（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。以下では、導波路６０の端部に設けられた変換部８０を例にして説明する。
【０１２１】
導波路６０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６６が形成される。ショート壁６６は、複数の導体ポスト６６ｉ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６６は、ショート壁６５と対になるショート壁であり、導波路６０の共振器１０側と逆側の端部を閉じる。
【０１２２】
図９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。
【０１２３】
誘電体層５は、導体層２の表面に形成されている、誘電体製の層である。誘電体層５には、変換部８０を構成する導波路と重畳する開口５ａが設けられている。また、変換部８０の導体層２には、開口５ａと重畳する開口２ａが設けられている。開口２ａは、開口５ａを包含するように設けられている。開口２ａは、アンチパッドとして機能する。
【０１２４】
信号線８５は、誘電体層５の表面に形成された帯状導体である。信号線の一端部は、開口５ａを取り囲み、且つ、開口２ａと重畳する領域に形成されている。なお、信号線８５と導体層２とは、マイクロストリップ線路を形成する。
【０１２５】
パッド８６は、基板３の表面であって、導体層２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２に設けられた開口２ａ内に、導体層２と絶縁された状態で配置されている。
【０１２６】
基板３の表面には、導体層２が設けられた表面から、基板３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２ａ，５ａを通って基板３の内部に形成されている。ブラインドビア８７は、請求の範囲に記載の導体ピンに対応する。
【０１２７】
電極８８,８９は、誘電体層５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。
【０１２８】
誘電体層５の電極５８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として機能する導体が充填されている。ビア８８Ａは、電極８８と導体層２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２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。
【０１２９】
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６０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。
【０１３０】
なお、本構成例では、導波路６０又は導波路７０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６０又は導波路７０を介して共振器１０又は共振器５０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１０又は共振器５０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１０の広壁１１又は共振器５０の広壁５１の一部に設けられた開口から共振器１０又は共振器５０の内部に形成されるように構成されていてもよい。
【０１３１】
〔第４の実施形態〕
本発明の第４の実施形態に係るフィルタについて、図１０を参照して説明する。図１０の（ａ）は、本実施形態に係るフィルタ２０１の斜視透視図である。図１０の（ｂ）は、フィルタ２０１の平面図である。なお、図１０の（ｂ）は、一方の広壁（ｚ軸正方向側の広壁）を構成する導体層２０２を省略した状態のフィルタ２０１を図示している。これは、共振器２１０〜２５０及び導波路２６０，２７０を構成する狭壁２１３，２２３，２３３，２４３，２５３，２６３，２６４，２７３，２７４を構成する導体ポストの配置を分かりやすく図示するためである。
【０１３２】
フィルタ２０１は、図８に示したフィルタ１に対して、導体ポスト２１４，２２４，２３４，２４４，２５４を追加することによって得られる。したがって、本実施形態では、導体ポスト２１４，２２４，２３４，２４４，２５４について説明し、それ以外の構成に関する説明を省略する。なお、フィルタ２０１を構成する各部材に付した部材番号は、フィルタ１を構成する各部材に対して付した部材番号を２００番台に変更することによって得られる。
【０１３３】
導体ポスト２１４，２２４，２３４，２４４，２５４について、導体ポスト２１４を例にして説明する。導体ポスト２１４は、共振器２１０を構成する一方の広壁（導体層２の一部）から共振器２１０の内部に向かって突出し、共振器２１０を構成する他方の広壁（導体層４の一部）に至る、導体製の突出部である。導体ポスト２１４は、狭壁２１３を構成する導体ポストと同様に構成されている。また、導体ポスト２２４，２３４，２４４，２５４は、導体ポスト２１４と同様に構成されている。
【０１３４】
共振器２１０が導体ポスト２１４を備えていることによって、導体ポスト２１４を省略した状態の共振器２１０と比較して、共振周波数を変化させることができる。その結果として、フィルタ２０１の共振周波数を変化させることができる。
【０１３５】
導体ポスト２１４を追加することによって得られる共振周波数の変化は、導体ポスト２１４を形成する位置を調整することにより、変化させることができる。このことは、フィルタ２０１の特性を調整するための設計パラメータとして、導体ポスト２１４を形成する位置を利用できることを意味する。したがって、フィルタ２０１は、各共振器２１０〜２５０の形状を設計変更することなく、容易に特性を調整することができる。
【０１３６】
なお、フィルタ２０１では、各共振器２１０〜２５０の各々に、それぞれ、突出部である導体ポスト２１４〜２５４が形成されている。しかし、突出部は、少なくとも１つの共振器に形成されていればよい。
【０１３７】
（第７の変形例）
図１１を参照して、本発明の第７の変形例であるフィルタ３０１について説明する。図１１は、フィルタ３０１の斜視透視図である。フィルタ３０１は、フィルタ２０１の構成をベースとして、導体ポスト２１４、２２４，２３４，２４４，２５４の代わりに突出部３１４，３２４，３３４，３４４，３５４を採用することによって得られる。したがって、本変形例では、突出部３１４〜３５４について説明し、それ以外の構成に関する説明を省略する。なお、フィルタ３０１を構成する各部材に付した部材番号は、フィルタ２０１を構成する各部材に対して付した部材番号を３００番台に変更することによって得られる。
【０１３８】
突出部３１４は、共振器３１０を構成する一方の広壁である広壁３１１から共振器３１０の内部に向かって突出した導体製の突出部である。突出部３１４と導体ポスト２１４とを比較すると、突出部３１４の方が、（１）広壁３１１の中心（共振器３１０の中心）近傍に形成されており、且つ、（２）広壁３１１からの突出量が短い。また、突出部３２４，３３４，３４４，３５４は、突出部３１４と同様に構成されている。
【０１３９】
突出部３１４（または導体ポスト２１４）を形成することによって得られる共振周波数の変化は、（１）突出部３１４（または導体ポスト２１４）を形成する位置が狭壁３１３（または２１３）に近いほど小さく、広壁３１１（または２１１）の中心に近づくほど大きく、（２）突出部３１４（または導体ポスト２１４）の突出量が小さいほど小さく、突出量が大きいほど大きい。
【０１４０】
突出部３１４のように、広壁３１１の中心近傍に突出部を設ける場合には、共振周波数の変化が大きくなりすぎないように、突出量を小さくすることが好ましい。
【０１４１】
このように、突出部を形成する位置と、突出量とを調整することによって、フィルタ３０１は、各共振器３１０〜３５０の形状を設計変更することなく、容易に特性を調整することができる。
【０１４２】
〔実施例及び比較例〕
本発明の実施例であるフィルタ１と、比較例であるフィルタ５０１とについて、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、フィルタ１及びフィルタ５０１の平面図である。図１３の（ａ）は、フィルタ１及びフィルタ５０１における反射特性（ＳパラメータＳ（１，１）の周波数依存性）を示すグラフである。図１３の（ｂ）は、フィルタ１及びフィルタ５０１における透過特性（ＳパラメータＳ（２，１）の周波数依存性）を示すグラフである。図１４の（ａ）は、フィルタ１の内部における電界分布を示す等高線図である。図１４の（ｂ）は、フィルタ５０１の内部における電界分布を示す等高線図である。
【０１４３】
フィルタ１は、図５に示したフィルタ１において、設計パラメータである各共振器間の広壁の半径と、中心間距離とを以下のように定めたものである。なお、Ｄ１２，Ｄ４５，Ｄ２３，Ｄ３４の値は、小数点第一位を四捨五入している。
・Ｒ１，Ｒ５＝７４９μｍ
・Ｒ２，Ｒ４＝７８７μｍ
・Ｒ３＝７９２μｍ
・Ｄ１２，Ｄ４５＝１４４６μｍ
・Ｄ２３，Ｄ３４＝１４４９μｍ
【０１４４】
また、フィルタ５０１は、長方形の共振器５１０，５２０，５３０，５４０，５５０を一直線状に結合した共振器結合型のフィルタであり、共振器５１０〜５５０の長さ及び幅を、図１２に示すように定めたものである。
【０１４５】
上述したフィルタ１の各設計パラメータは、フィルタ１の特性がフィルタ５０１とできるだけ近い特性になるように定めた。
【０１４６】
図１３の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、フィルタ１の特性がフィルタ５０１とよく一致していることが分かった。また、通過帯域におけるＳ（１，１）を参照すると、フィルタ１の方が反射を抑制できており、通過帯域におけるＳ（２，１）を参照すると、フィルタ１の方が高い透過率を示すことが分かった。
【０１４７】
図１４の（ａ）を参照すると、フィルタ１において、導波路６０から共振器１０に結合された電磁波が、共振器２０〜４０を介して共振器５０まで伝搬され、共振器５０から導波路７０に結合されていることが分かった。その上で、共振器１０〜５０の隅々まで電界が分布していることが分かった。一方、図１４の（ｂ）を参照すると、共振器５１０〜５５０の角近傍に電界が分布していない（あるいは電界の強度がとても低い）領域があることが分かった。フィルタ１とフィルタ５０１とにおけるこの違いは、各共振器を構成する広壁の形状の違いに起因すると考えられる。これらの結果より、フィルタ１は、結合窓ＡＰＩ，ＡＰ１２，ＡＰ２３，ＡＰ３４，ＡＰ４５，ＡＰＯが設けられている部分を除いて、広壁の形状が円形であるため、フィルタ５０１と比較して、各共振器のキャビティーをより有効に活用することができることが分かった。
【０１４８】
以上の結果から、広壁の形状が円形である共振器１０〜５０を用いて、広壁の形状が長方形である共振器５１０〜５５０を備えたフィルタ５０１と同等あるいは上回る特性を有し、且つ、コンパクトなフィルタ１を設計することができた。
【０１４９】
〔第５の実施形態〕
本発明の第５の実施形態に係るダイプレクサについて、図１５を参照して説明する。図１５の（ａ）は、本実施形態に係るダイプレクサ６００のブロック図である。図１５の（ｂ）は、ダイプレクサ６００の平面図である。
【０１５０】
図１５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダイプレクサ６００は、フィルタ６０１Ａと、フィルタ６０１Ｂと、フィルタ６０１Ｃと、方向性結合器６０６Ａと、方向性結合器６０６Ｂとを備えており、ポスト壁導波路の技術を用いて製造されている。すなわち、ダイプレクサ６００は、その両面にそれぞれ導体層が形成された誘電体製の基板を用いて構成されている。図１５の（ｂ）においては、基板の両面に形成された導体層のうちｚ軸正方向側の導体層６０２を図示し、基板と、基板の両面に形成された導体層のうちｚ軸負方向側の導体層は、図示していない。
【０１５１】
なお、図１５の（ａ）においては、フィルタ６０１Ａ、フィルタ６０１Ｂ、フィルタ６０１Ｃ、方向性結合器６０６Ａ、及び方向性結合器６０６Ｂの各々の一部を構成する狭壁を、複数の導体ポストを柵状に配列することによって得られるポスト壁としてではなく、各導体ポストの中心軸を繋ぐことによって得られる仮想的な面状の壁として示している。
【０１５２】
フィルタ６０１Ａ、フィルタ６０１Ｂ、フィルタ６０１Ｃ、方向性結合器６０６Ａ、及び方向性結合器６０６Ｂの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１のフィルタ、第２のフィルタ、第３のフィルタ、第１の方向性結合器、及び第２の方向性結合器に対応する。
【０１５３】
＜フィルタ６０１Ａ，６０１Ｂ＞
フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂの各々は、図３に記載のフィルタ１０１Ａ及びフィルタ１０１ｂと同様に構成されている。フィルタ６０１Ａは、５つの共振器である共振器６１０Ａ，６２０Ａ，６３０Ａ，６４０Ａ，６５０Ａを、結合窓ＡＰ１２Ａ，ＡＰ２３Ａ，ＡＰ３４Ａ，ＡＰ４５Ａを介して電磁気的に結合することによって構成されている。フィルタ６０１Ｂは、５つの共振器である共振器６１０Ｂ，６２０Ｂ，６３０Ｂ，６４０Ｂ，６５０Ｂを、結合窓ＡＰ１２Ｂ，ＡＰ２３Ｂ，ＡＰ３４Ｂ，ＡＰ４５Ｂを介して電磁気的に結合することによって構成されている。
【０１５４】
共振器６１０Ａ，６２０Ａ，６３０Ａ，６４０Ａ，６５０Ａの各々は、フィルタ１０１Ａの共振器１１０Ａ，１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａの各々と同一に構成されており、共振器６１０Ｂ，６２０Ｂ，６３０Ｂ，６４０Ｂ，６５０Ｂの各々は、フィルタ１０１Ｂの共振器１１０Ｂ，１２０Ｂ，１３０Ｂ，１４０Ｂ，１５０Ｂの各々と同一に構成されている。したがって、本実施形態では、共振器６１０Ａ，６２０Ａ，６３０Ａ，６４０Ａ，６５０Ａ及び共振器６１０Ｂ，６２０Ｂ，６３０Ｂ，６４０Ｂ，６５０Ｂに関する説明を省略する。
【０１５５】
別の言い方をすれば、フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂの各々は、図８に記載のフィルタ１と同様に構成されている。この場合、フィルタ６０１Ｂは、図８に記載のフィルタ１を、図８に図示した座標系におけるｙｚ平面に沿い、狭壁６３，７３を含む平面を対称面として鏡映対称な位置に移動する（鏡映変換する）ことによって得られる。なお、フィルタ１を鏡映変換することによってフィルタ６０１Ｂを得る場合、フィルタ１の導体層４がフィルタ６０１Ｂの導体層６０４に対応し、フィルタ１の導体層２がフィルタ６０１Ｂの導体層６０２と対をなす導体層に対応する。
【０１５６】
なお、フィルタ６０１Ａにおいては、フィルタ１０１Ａが備えている導波路１６０Ａを省略し、後述する方向性結合器６０６Ａの導波路６８１Ａが共振器６１０Ａに対して接続されており、フィルタ１０１Ａが備えている導波路１７０Ａを省略し、後述する方向性結合器６０６Ｂの導波路６８１Ｂが共振器６５０Ａに対して接続されている。共振器６１０Ａの狭壁６１３Ａに設けられた結合窓ＡＰＩＡは、図１５の（ａ）に記載のポートＰ５に対応する。共振器６５０Ａの狭壁６５３Ａに設けられた結合窓ＡＰＯＡは、図１５の（ａ）に記載のポートＰ６に対応する。
【０１５７】
同様に、フィルタ６０１Ｂにおいては、フィルタ１０１Ｂが備えている導波路１６０Ｂを省略し、後述する方向性結合器６０６Ａの導波路６８２Ａが共振器６１０Ｂに対して接続されており、フィルタ１０１Ｂが備えている導波路１７０Ｂを省略し、後述する方向性結合器６０６Ｂの導波路６８２Ｂが共振器６５０Ｂに対して接続されている。共振器６１０Ｂの狭壁６１３Ｂに設けられた結合窓ＡＰＩＢは、図１５の（ａ）に記載のポートＰ７に対応する。共振器６５０Ｂの狭壁６５３Ｂに設けられた結合窓ＡＰＯＢは、図１５の（ａ）に記載のポートＰ８に対応する。
【０１５８】
なお、フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂは、同一の通過帯域である帯域ｆ１を有するように、同一の設計パラメータを用いて設計されている。すなわち、フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂは、同一の形状を有する。この点について、フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂは、図３に示したダイプレクサ１００のフィルタ１０１Ａ及び１０１Ｂと同様である。帯域ｆ１は、請求の範囲に記載の第１の周波数帯域に対応する。一方、後述するフィルタ６０１Ｃは、帯域ｆ１とは異なる周波数帯域である帯域ｆ２を通過帯域とする。帯域ｆ２は、請求の範囲に記載の第２の周波数帯域に対応する。
【０１５９】
＜方向性結合器６０６Ａ，６０６Ｂ＞
方向性結合器６０６Ａ及び方向性結合器６０６Ｂの各々は、何れも図２に記載の方向性結合器１０６Ａを変形することによって得られる。方向性結合器６０６Ａ及び方向性結合器６０６Ｂは、共振器６３０Ａの中心及び共振器６３０Ｂの中心を含むｚｘ平面を対称面として鏡映対称となる位置に配置されている。したがって、本実施形態では、方向性結合器６０６Ａについて主に説明する。
【０１６０】
図１５の（ｂ）に示すように、方向性結合器６０６Ａは、第１の導波路である導波路６８１Ａと、第２の導波路である導波路６８２Ａとを備えている。導波路６８１Ａは、一対の狭壁である狭壁６８３Ａ及び狭壁６８４Ａと、一対の広壁である導体層（基板の両面に形成された導体層）とにより四方を囲まれた導波路である。導波路６８２Ａは、導波路６８１Ａと狭壁６８３Ａを共有し、一対の狭壁である狭壁６８３Ａ及び狭壁６８５Ａと、一対の広壁である基板の両面に形成された導体層とにより四方を囲まれた導波路である。
【０１６１】
狭壁６８３Ａの一部には、結合窓ＡＰ６８０Ａが設けられている。結合窓ＡＰ６８０Ａは、狭壁６８３Ａを構成する導体ポストの一部を省略することによって得られる。導波路６８１Ａと導波路６８２Ａとは、結合窓ＡＰ６８０Ａを介して互いに電磁気的に結合している。
【０１６２】
結合窓ＡＰ６８０Ａの中央には、１本の導体ポスト６８６Ａが設けられている。導体ポスト６８６Ａは、狭壁６８３Ａを構成する導体ポストと比較して長さが短い導体ポストである。導体ポスト６８６Ａは、導体層６０２から基板の内部に突出し、導体層６０２と逆側の端部である末端は、基板の途中に位置する。すなわち、導体ポスト６８６Ａの末端は、導体層６０２と対をなす他方の導体層に達していない。
【０１６３】
導体ポスト６８６Ａを備えた方向性結合器６０６Ａは、図２に記載の方向性結合器１０６Ａと比較して、入力反射係数及び分離係数を小さくすることができる。ここで、入力反射係数は、あるポート（例えばポートＰ１）に入力した信号の電力を基準として、そのポートから反射した信号の電力との比により表される。入力反射係数が小さいほど、方向性結合器の反射損失が低いと言える。また、分離係数は、あるポート（例えばポートＰ１）からアイソレーションポートへの信号の伝達しやすさを表す指標である。分離係数が小さいほど、方向性結合器のアイソレーション特性が高いと言える。
【０１６４】
以上のように、方向性結合器６０６Ａは、導体ポスト６８６Ａを備えていることが好ましい。この導体ポスト６８６Ａは、図１に記載のダイプレクサ１００が備えている方向性結合器１０６Ａ，１０６Ｂにも適用可能である。
【０１６５】
方向性結合器６０６Ａは、４つのポート、すなわち、導波路６８１Ａのｙ軸負方向側のポート及びｙ軸正方向側のポート、並びに、導波路６８２Ａのｙ軸負方向側のポート及びｙ軸正方向側のポートを有している。導波路６８１Ａのｙ軸負方向側のポート及び導波路６８２Ａのｙ軸負方向側のポートは、それぞれ、図１５の（ａ）に記載のポートＰ１及びポートＰ２に対応する。また、導波路６８１Ａのｙ軸正方向側のポート及び導波路６８２Ａのｙ軸正方向側のポートは、それぞれ、共振器６１０ＡのポートＰ５及び共振器６１０ＢのポートＰ７に結合されている。
【０１６６】
上述したように、方向性結合器６０６Ｂは、方向性結合器６０６Ａと同一に構成されている。方向性結合器６０６Ｂは、４つのポート、すなわち、導波路６８１Ｂのｙ軸正方向側のポート及びｙ軸負方向側のポート、並びに、導波路６８２Ｂのｙ軸正方向側のポート及びｙ軸負方向側のポートを有している。導波路６８１Ｂのｙ軸正方向側のポート及び導波路６８２Ｂのｙ軸正方向側のポートは、それぞれ、図１５の（ａ）に記載のポートＰ３及びポートＰ４に対応する。また、導波路６８１Ｂのｙ軸負方向側のポート及び導波路６８２Ｂのｙ軸負方向側のポートは、それぞれ、共振器６５０ＡのポートＰ６及び共振器６５０ＢのポートＰ８に結合されている。
【０１６７】
＜フィルタ６０１Ｃ＞
ダイプレクサ６００は、図１に示したダイプレクサ１００と比較して第３のフィルタであるフィルタ６０１Ｃを更に備えている。フィルタ６０１Ｃは、フィルタ１０１Ａ及びフィルタ１０１Ｂの通過帯域である帯域ｆ１とは異なる帯域ｆ２を通過帯域とするように設計されている。
【０１６８】
フィルタ６０１Ｃは、図３に示したフィルタ１０１Ａ及びフィルタ１０１Ｂ、あるいは、図８に示したフィルタ１と同様に、５つの共振器である共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃを、結合窓ＡＰ１２Ｃ，ＡＰ２３Ｃ，ＡＰ３４Ｃ，ＡＰ４５Ｃを介して電磁気的に結合させることによって構成されている（図１５の（ｂ）参照）。したがって、本実施形態では、フィルタ６０１Ｃの構成のうちフィルタ１０１Ａ、フィルタ１０１Ｂ、及びフィルタ１と異なる構成について主に説明する。
【０１６９】
フィルタ６０１Ｃにおいて、共振器６１０Ｃの狭壁６１３Ｃに設けられた結合窓ＡＰＩＣは、方向性結合器６０６Ａを構成する導波路６８１Ａのｙ軸負方向側の端部（すなわち図１５の（ａ）に示すポートＰ１）に電磁気的に結合されている。フィルタ１をベースにフィルタ６０１Ｃを説明するとすれば、フィルタ１の導波路６０は、フィルタ６０１Ｃにおいて省略されている。
【０１７０】
また、フィルタ６０１Ｃにおいて、共振器６５０Ｃの狭壁６５３Ｃに設けられた結合窓ＡＰＯＣは、導波路６７０Ｃに電磁気的に結合されている。導波路６７０Ｃは、フィルタ１の導波路７０に対応する。ただし、導波路６７０Ｃは、ｙ軸方向に沿った長さが短く、ｘ軸方向に沿った長さと同程度になるように構成されている。したがって、フィルタ６０１Ｃにおいて導波路６７０Ｃは、６つ目の共振器と見做すこともできる。
【０１７１】
図１５の（ｂ）に示すように、共振器６１０Ｃの半径をＲ６１、共振器６２０Ｃの半径をＲ６２、共振器６３０Ｃの半径をＲ６３、共振器６４０Ｃの半径をＲ６４、共振器６５０Ｃの半径をＲ６５とする。また、共振器６１０Ｃの中心Ｃ６１と共振器６２０Ｃの中心Ｃ６２との中心間距離をＤ６１２とし、中心Ｃ６２と共振器６３０Ｃの中心Ｃ６３との中心間距離をＤ６２３とし、中心Ｃ６３と共振器６４０Ｃの中心Ｃ６４との中心間距離をＤ６３４とし、中心Ｃ６４と共振器６５０Ｃの中心Ｃ６５との中心間距離をＤ６４５とする。
【０１７２】
このとき、Ｒ６１，Ｒ６２とＤ６１２とは、Ｄ６１２＜Ｒ６１＋Ｒ６２の条件を満たし、Ｒ６２，Ｒ６３とＤ６２３とは、Ｄ６２３＜Ｒ６２＋Ｒ６３の条件を満たし、Ｒ６３，Ｒ６４とＤ６３４とは、Ｄ６３４＜Ｒ６３＋Ｒ６４の条件を満たし、Ｒ６４，Ｒ６５とＤ６４５とは、Ｄ６４５＜Ｒ６４＋Ｒ６５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６１０Ｃと共振器６２０Ｃと）を、各共振器の側面に設けた結合窓（例えば結合窓ＡＰ１２Ｃ）を介して結合させることができる。
【０１７３】
なお、各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃの中心Ｃ６１，Ｃ６２，Ｃ６３，Ｃ６４，Ｃ６５は、何れも、図５の（ａ）を参照して説明した共振器１０の中心Ｃ１と同様に定められる。
【０１７４】
フィルタ６０１Ｃは、フィルタ１と比較して、各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃの配置が異なる。フィルタ６０１Ｃの各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃは、図１５の（ｂ）に示す基準円Ｃの円周上に配置されている。基準円Ｃは、フィルタ６０１Ａ及びフィルタ６０１Ｂを包含する円であって、その直径２Ｒが長さＬ以下である任意の円である。ここで、長さＬは、導波路６８２Ａのｙ軸負方向側の端部（フィルタ６０１Ｂと逆側の端部）から導波路６８２Ｂのｙ軸正方向側の端部（フィルタ６０１Ｂと逆側の端部）までの長さである。
【０１７５】
本願明細書において、ある共振器が基準円Ｃの円周上に配置されている状態とは、ダイプレクサ６００を平面視した場合（図１５の（ｂ）参照）に、その共振器の狭壁が基準円Ｃの円周と交わっている又は接している状態を指す。なお、共振器に設けられた結合窓が基準円Ｃの円周と交わっている場合も、その共振器は、基準円Ｃの円周上に配置されていると判定する。例えば共振器６１０Ｃの狭壁６１３は、結合窓ＡＰ１２Ｃを含め２箇所で基準円Ｃの円周と交わっている。したがって、共振器６１０Ｃは、基準円Ｃの円周上に配置されている。
【０１７６】
＜変換部８０Ａ〜８０Ｄ＞
ダイプレクサ６００において、導波路６７０Ｃには変換部８０Ａが設けられており、導波路６８２Ａのｙ軸負方向側の端部（フィルタ６０１Ｂと逆側の端部）には変換部８０Ｂが設けられており、導波路６８１Ｂのｙ軸正方向側の端部（フィルタ６０１Ａと逆側の端部）には変換部８０Ｃが設けられており、導波路６８２Ｂのｙ軸正方向側の端部（フィルタ６０１Ｂと逆側の端部）には変換部８０Ｄが設けられている。
【０１７７】
したがって、図１５の（ａ）と図１５の（ｂ）とを対比した場合に、変換部８０ＡはポートＰ９に対応し、変換部８０ＢはポートＰ２に対応し、変換部８０ＣはポートＰ３に対応し、変換部８０ＤはポートＰ４に対応する。これらの４つのポートＰ１〜Ｐ４は、ダイプレクサ６００の４つのポートとして機能する。
【０１７８】
変換部８０Ａ〜８０Ｄの各々は、図９に記載の変換部８０と同一に構成されている。したがって、本実施形態では、その説明を省略する。
【０１７９】
この構成によれば、ポートＰ９，Ｐ２，Ｐ３の各々に受信回路（Ｒｘ）や、送信回路（Ｔｘ）や、アンテナ回路などのグランド−シグナル−グランドの端子構造有する集積回路を容易に接続することができる。
【０１８０】
また、図１５の（ａ）に記載されているようにポートＰ４を終端する場合には、変換部８０Ｄの信号線（図９に記載の信号線８５に対応）と電極（図９に記載の電極８８，８９）とを抵抗体を用いて接続することが好ましい。このとき用いる抵抗体の抵抗値は、変換部８０Ｄにおける反射を低減することができるように適宜選択することができる。なお、変換部８０Ｄを終端する場合、その信号線の形状を適宜変更することもできる。
【０１８１】
＜フィルタ６０１Ｃの効果＞
ダイプレクサ６００は、通過帯域が帯域ｆ１であるフィルタ６０１Ａ，６０１Ｂに加えて、通過帯域が帯域ｆ２であるフィルタ６０１Ｃを更に備えている。したがって、図１に示したダイプレクサ１００と比較して、ポートＰ３とポートＰ９との間におけるアイソレーション特性を向上させることができる。
【０１８２】
ダイプレクサ６００の第１の運用例としては、ポートＰ２に対してアンテナ回路を接続し、ポートＰ３にＴｘを接続し、ポートＰ９に対してＲｘを接続する態様が挙げられる。ここで、Ｔｘは帯域ｆ１を動作帯域とし、Ｒｘは帯域ｆ２を動作帯域とし、アンテナ回路は帯域ｆ１及び帯域ｆ２を動作帯域とする。この運用例によれば、ダイプレクサ６００がフィルタ６０１Ｃを備えていることによって、ＴｘとＲｘとの間におけるアイソレーション特性を向上させることができる。その結果、Ｒｘが受信する帯域ｆ２の電波の強度がより低い場合であっても、Ｒｘは、受信した帯域ｆ２の電波を処理することができる。
【０１８３】
なお、ここでは、ポートＰ３に対してＴｘを接続し、ポートＰ９に対してＲｘを接続する態様を第１の運用例としてあげたが、ポートＰ３に対してＲｘを接続し、ポートＰ９に対してＴｘを接続する態様を第２の運用例として採用することもできる。その場合、Ｒｘは帯域ｆ１を動作帯域とし、Ｔｘは帯域ｆ２を動作帯域とする。ただし、２つの運用例を比較した場合、第１の運用例の方が有利である。それは、処理する電波の強度がより低いＲｘをアンテナ回路の近くに配置することができ、且つ、処理する電波の強度がより高いＴｘをアンテナ回路の遠くに配置することができるためである。
【０１８４】
また、フィルタ６０１Ｃの各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃは、上述したように基準円Ｃの円周上に配置されている。この構成によれば、ダイプレクサ６００を含む基板の形状が長方形だとした場合に、各共振器８２０Ｃ，８３０Ｃ，８４０Ｃ，８５０Ｃが基準円Ｃの円周上に配置されていないダイプレクサ８００（図１８を参照して後述する）と比較して、基板の長辺の長さをより短くすることができる。したがって、よりコンパクトな基板にダイプレクサ６００を実装することができる。すなわち、よりコンパクトなダイプレクサを設計することができる。
【０１８５】
また、フィルタ６０１Ｃにおいて、各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃの広壁は、円形である。そのうえで、互いに結合されている２つの共振器（例えば共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ）の各々は、これら２つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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。この半径と中心間距離の大小関係は、共振器６２０Ｃ，６３０Ｃにおいても、共振器６３０Ｃ，６４０Ｃにおいても、共振器６４０Ｃ，６５０Ｃにおいても同様である。この構成によれば、広壁が四角形である共振器を採用している場合と比較して、互いに結合されている２つの共振器における対称性を高めることができる。その結果として、ダイプレクサを設計する場合の設計パラメータの数を少なくすることができる。したがって、フィルタ６０１Ｃは、フィルタ１の場合と同様に、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。
【０１８６】
なお、フィルタ６０１Ｃを構成する共振器の数は、５つに限定されるものではなく、所望の通過特性を実現するために適宜変更可能である。また、フィルタ６０１Ｃを構成する共振器の広壁は、円形に限定されるものではなく、６角形以上の正多角形であってもよい。
【０１８７】
（方向性結合器６０６Ａａ，６０６Ｂａ）
方向性結合器６０６Ａ，６０６Ｂの変形例である方向性結合器６０６Ａａ，６０６Ｂａについて図１６を参照して説明する。図１６は、方向性結合器６０６Ａａの平面図である。方向性結合器６０６Ｂａは、共振器６３０Ａの中心及び共振器６３０Ｂの中心を含むｚｘ平面を対称面として、方向性結合器６０６Ａａを鏡映対称となる位置に配置することによって得られる。そのため、ここでは、方向性結合器６０６Ｂａに関する説明を省略する。図１５の（ｂ）に示したダイプレクサ６００は、方向性結合器６０６Ａの代わりに図１７に示した方向性結合器６０６Ａａを採用し、方向性結合器６０６Ｂの代わりに方向性結合器６０６Ａａと同一に構成された方向性結合器を採用してもよい。
【０１８８】
なお、方向性結合器６０６Ａａの構成部材のうち方向性結合器６０６Ａと同一である構成部材については、方向性結合器６０６Ａと同じ部材番号を付し、その説明を省略する。
【０１８９】
方向性結合器６０６Ａａは、方向性結合器６０６Ａに対して、第１の付加導体ポスト群である導体ポスト６８７Ａ１〜６８７Ａ４と、第２の付加導体ポスト群である導体ポスト６８８Ａ１，６８８Ａ２とを追加することによって得られる。
【０１９０】
導体ポスト６８７Ａ１〜６８７Ａ４及び導体ポスト６８８Ａ１，６８８Ａ２は、基板の内部に形成された、導体ポストであって、基板の一方の表面から他方の表面まで貫通する貫通孔の内壁に導体膜を形成することによって得られる。したがって、導体ポスト６８７Ａ１〜６８７Ａ４及び導体ポスト６８８Ａ１，６８８Ａ２は、狭壁６８３Ａ，６８４Ａ，６８５Ａを構成する導体ポストと同様に、基板の両面に形成された一対の導体層同士を導通させる。
【０１９１】
図１６に示すように、導体ポスト６８７Ａ１，６８７Ａ２は、結合窓ＡＰ６８０Ａが形成されていない導波路６８１Ａの狭壁６８３Ａ近傍に配置されており、導体ポスト６８７Ａ３，６８７Ａ４は、導波路６８２Ａの狭壁６８３Ａ近傍に配置されている。
【０１９２】
導体ポスト６８７Ａ１と導体ポスト６８７Ａ２とは、方向性結合器６０６Ａａを平面視した場合に、導体ポスト６８６Ａの中心を通るｘ軸に平行な直線を対称軸として、鏡映対称となる位置に配置されている。同様に、導体ポスト６８７Ａ３と導体ポスト６８７Ａ４とは、方向性結合器６０６Ａａを平面視した場合に、導体ポスト６８６Ａの中心を通るｘ軸に平行な直線を対称軸として、鏡映対称となる位置に配置されている。
【０１９３】
また、導体ポスト６８７Ａ１，６８７Ａ２と導体ポスト６８７Ａ３，６８７Ａ４とは、方向性結合器６０６Ａａを平面視した場合に、導体ポスト６８６Ａの中心を通るｙ軸に平行な直線を対称軸として、鏡映対称となる位置に配置されている。
【０１９４】
このように配置された導体ポスト６８７Ａ１，６８７Ａ２は、狭壁６８３Ａから狭壁６８４Ａに向かって突出する突出部であり、このように配置された導体ポスト６８７Ａ３，６８７Ａ４は、狭壁６８３Ａから狭壁６８５Ａに向かって突出する突出部である。
【０１９５】
導体ポスト６８７Ａ１〜６８７Ａ４を更に備えていることによって、方向性結合器６０６Ａと比較して、方向性結合器６０６Ａａは、その動作帯域における入力反射係数及びアイソレーション特性を改善することができる。
【０１９６】
図１６に示すように、導体ポスト６８８Ａ１は、狭壁６８４Ａ近傍に配置されており、導体ポスト６８８Ａ２は、狭壁６８５Ａ近傍に配置されている。ｙ軸方向に沿ってみた場合、導体ポスト６８８Ａ１，６８８Ａ２は、導体ポスト６８６Ａと同じ位置に配置されている。導体ポスト６８８Ａ１と導体ポスト６８８Ａ２とは、方向性結合器６０６Ａａを平面視した場合に、導体ポスト６８６Ａの中心を通るｙ軸に平行な直線を対称軸として、鏡映対称となる位置に配置されている。
【０１９７】
このように配置された導体ポスト６８８Ａ１は、狭壁６８４Ａから結合窓ＡＰ６８０Ａの中央に向かって突出する突出部であり、導体ポスト６８８Ａ２は、狭壁６８５Ａから結合窓ＡＰ６８０Ａの中央に向かって突出する突出部である。
【０１９８】
導体ポスト６８８Ａ１，６８８Ａ２を更に備えていることによって、方向性結合器６０６Ａと比較して、方向性結合器６０６Ａａは、その動作帯域における入力反射係数を改善することができる。
【０１９９】
なお、第１の付加導体ポスト群を配置する位置、及び、第２の付加導体ポスト群を配置する位置は、方向性結合器６０６Ａａの各種設計パラメータに応じて、入力反射係数及びアイソレーション特性を改善するために最適化することができる。
【０２００】
また、本変形例において、方向性結合器６０６Ａａは、第１の付加導体ポスト群及び第２の付加導体ポスト群の両方を備えているが、入力反射係数及びアイソレーション特性に鑑みて何れか一方を省略してもよい。
【０２０１】
また、方向性結合器６０６Ａａ，６０６Ｂａは、第１の付加導体ポスト群及び第２の付加導体ポスト群を更に備えていることに伴い、方向性結合器６０６Ａ，６０６Ｂと比較した場合に、その長さ（ｙ軸方向に沿って測った場合の長さ）が長くなる。そのことに伴い、方向性結合器６０６Ａａ，６０６Ｂａを備えたダイプレクサ６００における基準円Ｃは、方向性結合器６０６Ａ，６０６Ｂを備えたダイプレクサ６００における基準円Ｃよりも直径が大きくなる。この場合、各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃは、基準円Ｃの円周上に配置されていてもよいし、基準円Ｃの内側に配置されていてもよい。これらの構成によれば、各共振器６１０Ｃ，６２０Ｃ，６３０Ｃ，６４０Ｃ，６５０Ｃが基準円Ｃの円周上又は内側に配置されていない場合（換言すれば基準円Ｃの外側に配置されている場合）と比較して、ダイプレクサ６００をコンパクトにすることができる。
【０２０２】
なお、方向性結合器６０６Ａａ，６０６Ｂａは、図１７及び図１８を参照して後述するダイプレクサ７００，８００に適用することもできる。
【０２０３】
〔第６の実施形態〕
本発明の第６の実施形態に係るダイプレクサについて、図１７を参照して説明する。図１７は、本実施形態に係るダイプレクサ７００の平面図である。
【０２０４】
ダイプレクサ７００は、図１５の（ｂ）に示したダイプレクサ６００が備えている方向性結合器６０６Ａを方向性結合器７０６Ａに変形し、フィルタ６０１Ｃをフィルタ７０１Ｃに変形することによって得られる。したがって、本実施形態では、方向性結合器７０６Ａ及びフィルタ７０１Ｃについて説明し、フィルタ７０１Ａ，７０１Ｂ及び方向性結合器７０６Ｂに関する説明を省略する。なお、ダイプレクサ７００が備えているフィルタ７０１Ａ，７０１Ｂ及び方向性結合器７０６Ｂの各々は、それぞれ、ダイプレクサ６００が備えているフィルタ６０１Ａ，６０１Ｂ及び方向性結合器６０６Ｂに対応する。
【０２０５】
＜フィルタ７０１Ｃ＞
フィルタ７０１Ｃは、各々の広壁が長方形である５つの共振器７１０Ｃ，７２０Ｃ，７３０Ｃ，７４０Ｃ，７５０Ｃを、結合窓ＡＰ１２Ｃ，ＡＰ２３Ｃ，ＡＰ３４Ｃ，ＡＰ４５Ｃを介して電磁気的に結合させることによって構成されている。共振器７１０Ｃは、一対の狭壁である狭壁７１１Ｃ及び狭壁７１２Ｃと、一対の広壁である導体層（基板の両面に形成された導体層）とにより四方を囲まれている。共振器７２０Ｃ，７３０Ｃ，７４０Ｃ，７５０Ｃについても共振器７１０Ｃと同様である。
【０２０６】
フィルタ７０１Ｃにおいて、共振器７１０Ｃのｙ軸負方向側に設けられた結合窓ＡＰＩＣは、方向性結合器７０６Ａを構成する導波路７８１Ａのフィルタ７０１Ａと逆側の端部に電磁気的に結合されている。
【０２０７】
また、フィルタ７０１Ｃにおいて、共振器７５０Ｃのｙ軸正方向側に設けられた結合窓ＡＰＯＣは、導波路７６０Ｃに電磁気的に結合されている。導波路７６０Ｃは、フィルタ６０１Ｃの導波路６７０Ｃに対応する。
【０２０８】
本実施形態において、共振器７１０Ｃ，７２０Ｃ，７３０Ｃ，７４０Ｃ，７５０Ｃの各々は、図１７に図示した座標軸のｙ軸に沿い（本実施形態では平行）、且つ、基準円Ｃの円周上に配置されている。なお、フィルタ６０１の場合と同様に、各共振器７１０Ｃ，７２０Ｃ，７３０Ｃ，７４０Ｃ，７５０Ｃの狭壁が基準円Ｃの円周と交わっている又は接している状態を、共振器が基準円Ｃの円周上に配置されていると呼ぶ。なお、共振器に設けられた結合窓が基準円Ｃの円周と交わっている場合も、その共振器は、基準円Ｃの円周上に配置されていると判定する。
【０２０９】
＜方向性結合器７０６Ａ＞
方向性結合器７０６Ａは、導波路７８１Ａと導波路７８２Ａとを備えている。方向性結合器７０６Ａ、導波路７８１Ａ、及び導波路７８２Ａの各々は、請求の範囲に記載の第１の方向性結合器、第１の導波路、及び第２の導波路である。
【０２１０】
導波路７８１Ａは、導波路７８２Ａと並走する区間において、フィルタ７０１Ａ側の端部（ｙ軸正方向側の端部）からｙ軸負方向に向かって延伸されている。導波路７８２Ａのｙ軸負方向側の端部から更にｙ軸負方向側に延伸された導波路７８１Ａは、その延伸方向を、ｙ軸負方向からｘ軸負方向を経てｙ軸正方向まで徐々に変更しつつ、更に延伸されている。その結果、導波路７８１Ａは、アルファベットの「Ｊ」の字のような形状である。
【０２１１】
導波路７８１ＡをこのようにＪ字型にすることによって、各共振器７１０Ｃ，７２０Ｃ，７３０Ｃ，７４０Ｃ，７５０Ｃがｙ軸方向に沿って直線状に配置されている場合であっても、方向性結合器７０６Ａとフィルタ７０１Ａとを損失を抑制した状態で結合することができる。
【０２１２】
このように構成されたダイプレクサ７００は、ダイプレクサ６００と比較して実装するための基板のサイズ（特に長辺の長さ）が大きくなるものの、ダイプレクサ６００と同様に変換部８０Ａと変換部８０Ｃとの間におけるアイソレーション特性を向上させることができる。
【０２１３】
また、後述するダイプレクサ８００と比較した場合、ダイプレクサ７００は、よりコンパクトな基板に実装することができる。
【０２１４】
〔第７の実施形態〕
本発明の第７の実施形態に係るダイプレクサについて、図１８を参照して説明する。図１８は、本実施形態に係るダイプレクサ８００の平面図である。図１８に示すように、ダイプレクサ８００は、フィルタ８０１Ａ，８０１Ｂ，８０１Ｃと、方向性結合器８０６Ａ，８０６Ｂとを備えている。
【０２１５】
ダイプレクサ８００は、図１５に示したダイプレクサ６００が備えていたフィルタ６０１Ｃを、図１７に示したダイプレクサ７００が備えていたフィルタ７０１Ｃに置き換えることによって得られる。したがって、フィルタ８０１Ａ，８０１Ｂ及び方向性結合器８０６Ａ，８０６Ｂの各々は、それぞれ、ダイプレクサ６００のフィルタ６０１Ａ，６０１Ｂ及び方向性結合器６０６Ａ，６０６Ｂの各々に対応し、フィルタ８０１Ｃは、ダイプレクサ７００のフィルタ７０１Ｃに対応する。したがって、本実施形態では、これらに関する説明を省略する。
【０２１６】
フィルタ８０１Ｃを構成する各共振器８１０Ｃ，８２０Ｃ，８３０Ｃ，８４０Ｃ，８５０Ｃは、導波路８８１Ａが延伸されている方向（ｙ軸負方向）に沿って（本実施形態では平行）配置されている。
【０２１７】
このように構成されたダイプレクサ８００は、ダイプレクサ６００，７００と比較して実装するための基板のサイズ（特に長辺の長さ）が大きくなるものの、ダイプレクサ６００，７００と同様に変換部８０Ａと変換部８０Ｃとの間におけるアイソレーション特性を向上させることができる。実装する基板がｙ軸方向に沿った細長い長方形であってもよい場合には、ダイプレクサ６００あるいはダイプレクサ７００の代わりにダイプレクサ８００の構成を採用してもよい。
【０２１８】
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】
【０２１９】
１００，１００ａ，１００ｂ，６００，７００，８００  ダイプレクサ
１，１０１Ａ，１０１Ｂ，６０１Ａ，６０１Ｂ，６０１Ｃ，７０１Ａ，７０１Ｂ，７０１Ｃ，８０１Ａ，８０１Ｂ，８０１Ｃ  フィルタ
１０６Ａ，１０６Ｂ，６０６Ａ，６０６Ｂ，７０６Ａ，７０６Ｂ，８０６Ａ，８０６Ｂ  方向性結合器
１０，２０，３０，４０，５０，１１０Ａ，１２０Ａ，１３０Ａ，１４０Ａ，１５０Ａ，１１０Ｂ，１２０Ｂ，１３０Ｂ，１４０Ｂ，１５０Ｂ，６１０Ａ，６２０Ａ，６３０Ａ，６４０Ａ，６５０Ａ，６１０Ｂ，６２０Ｂ，６３０Ｂ，６４０Ｂ，６５０Ｂ，７１０Ａ，７２０Ａ，７３０Ａ，７４０Ａ，７５０Ａ，７１０Ｂ，７２０Ｂ，７３０Ｂ，７４０Ｂ，７５０Ｂ，８１０Ａ，８２０Ａ，８３０Ａ，８４０Ａ，８５０Ａ，８１０Ｂ，８２０Ｂ，８３０Ｂ，８４０Ｂ，８５０Ｂ  共振器
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２  広壁
１３，２３，３３，４３，５３  狭壁
１３ｉ，２３ｉ，３３ｉ，４３ｉ，５３ｉ  導体ポスト
６０，７０  導波路
６１，６２，７１，７２  広壁
６３，６４，７３，７４  狭壁
６３ｉ，６４ｉ，７３ｉ，７４ｉ  導体ポスト
６５，６６，７５  ショート壁
８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄ  変換部（入力変換部及び出力変換部）
【図１】
2018191266.tif 000003
【図２】
2018191266.tif 000004
【図３】
2018191266.tif 000005
【図４】
2018191266.tif 000006
【図５】
2018191266.tif 000007
【図６】
2018191266.tif 000008
【図７】
2018191266.tif 000009
【図８】
2018191266.tif 000010
【図９】
2018191266.tif 000011
【図１０】
2018191266.tif 000012
【図１１】
2018191266.tif 000013
【図１２】
2018191266.tif 000014
【図１３】
2018191266.tif 000015
【図１４】
2018191266.tif 000016
【図１５】
2018191266.tif 000017
【図１６】
2018191266.tif 000018
【図１７】
2018191266.tif 000019
【図１８】
2018191266.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月31日(2018.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導波路及び第２の導波路により構成された第１の方向性結合器と、
第３の導波路及び第４の導波路により構成された第２の方向性結合器と、
第１の導波路と第３の導波路との間に介在する第１のフィルタと、
第２の導波路と第４の導波路との間に介在する第２のフィルタと、を備えたダイプレクサであって、
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、電磁気的に結合された複数の共振器を備え、
前記複数の共振器の各々は、一対の広壁と、当該一対の広壁の間に介在する狭壁とにより構成されており、前記広壁は、円形または６角形以上の正多角形の形状を有し、
前記一対の広壁は、誘電体基板の両面に設けられた一対の導体層からなり、
前記狭壁は、前記誘電体基板を貫通し、且つ、一対の広壁の各々を導通させる導体ポスト群からなり、
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つの共振器の広壁の外接円の半径をＲ１及びＲ２とし、これら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、
前記複数の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、前記狭壁を構成する前記導体ポスト群の他に、前記誘電体基板を貫通し、且つ、一対の広壁の各々を導通させる導体製の導体ポストを更に含む、
ことを特徴とするダイプレクサ。
【請求項２】
前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とが隣接するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のダイプレクサ。
【請求項３】
前記複数の共振器は、入力ポートが設けられた最初段の共振器と、出力ポートが設けられた最終段の共振器とを含み、
前記最初段の共振器のうち前記最終段の共振器と対向する側と逆側の領域に、当該最初段の共振器の中心と前記最終段の共振器の中心とを通る直線と交わる、前記入力ポートとして機能する結合窓が形成されており、
前記最終段の共振器のうち前記最初段の共振器と対向する側と逆側の領域に、前記直線と交わる、前記出力ポートとして機能する結合窓が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のダイプレクサ。
【請求項４】
前記複数の共振器は、奇数個の共振器により構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項５】
前記複数の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、当該共振器を構成する一対の広壁のうち何れか一方の広壁から当該共振器の内部に向かって突出した、導体製の突出部であって、その突出量が前記導体ポストの突出量より短い突出部を更に含む、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項６】
前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタは、第１の周波数帯域を通過帯域とし、
電磁気的に結合された複数の共振器により構成され、前記第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域を通過帯域とし、前記第１の導波路の前記第１のフィルタと逆側の端部に接続された第３のフィルタを更に備えている、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項７】
前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタを包含し、且つ、その直径が前記第２の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部から前記第４の導波路の前記第２のフィルタと逆側の端部までの長さ以下である任意の基準円の円周上又は内側に配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載のダイプレクサ。
【請求項８】
前記第３のフィルタを構成する前記複数の共振器の各々は、円形または６角形以上の正多角形の広壁を有し、
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つの共振器の広壁の外接円の半径をｒ１及びｒ２とし、これら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６又は７に記載のダイプレクサ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載のダイプレクサを複数備えている、
ことを特徴とするマルチプレクサ。