(57)【要約】【課題】従来のダイプレクサと比較して小型且つ軽量なダイプレクサを提供すること。【解決手段】ダイプレクサ（１０）は、フィルタ対（２０）と、第１及び第２の方向性結合部（３０，４０）と、第１及び第２の変換部対（５０，６０）とを備え、上記各部（２０，３０，４０，５０，６０）を構成する導波路は、単一の誘電体基板（１１）の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁（１３）及び第２の広壁（１２）とし、誘電体基板（１１）を貫通する複数の導体ポスト（２１１ｉ，２２１ｉ，２３ｉ，３１１ｉ，３２１ｉ，３３ｉ，４１１ｉ，４２１ｉ，４３ｉ，５１１ｉ，５２１ｉ，５３ｉ，６１１ｉ，６２１ｉ，６３ｉ）からなるポスト壁を狭壁（２１１，２２１，２３，３１１，３２１，３３，４１１，４２１，４３，５１１，５２１，５３，６１１，６２１，６３）とするポスト壁導波路である。【選択図】図１
2018023088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備え、
前記フィルタ対、前記第１の方向性結合部、第２の方向性結合部、前記第１の変換部対、及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路である、
ことを特徴とするダイプレクサ。
【請求項２】
前記第１〜第４の変換部の各々の前記第１の広壁には、開口が設けられており、
前記第１〜第４の変換部の各々は、
当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、
前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、
前記信号線の前記一端部に電気的に接続され、前記誘電体基板の内部に形成されたブラインドビアと、を更に備えている、
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】
前記第１の変換部又は前記第２の変換部は、送信回路を接続される入力変換部であり、
前記第３の変換部又は前記第４の変換部は、受信回路を接続される出力変換部であり、
前記入力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記送信回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｔの１３％以上２０％以下であり、
前記出力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記受信回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｒの１３％以上２０％以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載のダイプレクサ。
【請求項４】
前記入力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｔの１４％以上２０％以下であり、
前記出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｒの１４％以上２０％以下である、
ことを特徴とする請求項３に記載のダイプレクサ。
【請求項５】
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部は、アンテナ回路を接続される入出力変換部であり、
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び入出力変換部とは異なる変換部は、終端された変換部であり、
前記終端された変換部は、前記信号線の他端部と前記電極とを導通させる抵抗器を更に備えている、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のダイプレクサ。
【請求項６】
前記入出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記アンテナ回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇａの１４％以上２０％以下である、
ことを特徴とする請求項５に記載のダイプレクサ。
【請求項７】
前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたオープンスタブを更に備えている、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のダイプレクサ。
【請求項８】
前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたショートスタブを更に備えている、
ことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項９】
前記第１のフィルタを構成する前記導波路、及び、前記第２のフィルタを構成する前記導波路の各々は、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなる複数の隔壁であって、それぞれに導体ポスト同士の間隔が他よりも広い空隙が設けられた複数の隔壁により複数の共振器に分割されている、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項１０】
ダイプレクサと、送信回路と、受信回路と、アンテナ回路とを備えた送受信システムであって、
前記ダイプレクサは、
並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備え、
前記フィルタ対、前記第１及び第２の方向性結合部、及び、前記第１及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路であり、
前記送信回路は、入力変換部である前記第１の変換部又は前記第２の変換部に接続されており、
前記受信回路は、出力変換部である前記第３の変換部又は前記第４の変換部に接続されており、
前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている、
ことを特徴とする送受信システム。
【請求項１１】
前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第３〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の送受信システム。
【請求項１２】
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び前記入出力変換部とは異なる変換部の広壁には、開口が設けられており、
当該変換部は、
当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、
前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、
前記信号線の前記一端部に接続され、当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口を介して前記誘電体基板の内部に挿入されたブラインドビアと、
前記信号線と前記電極とを導通させる抵抗器と、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイプレクサ及びダイプレクサを備えた送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を採用する無線通信機器や、レーダ装置などにおいては、１つのアンテナ回路を送信回路と受信回路とで共用した状態で、マイクロ波やミリ波である高周波信号を送受信することが求められる。この要望を満たすために、ダイプレクサが利用されている。
【０００３】
ダイプレクサは、送信回路、受信回路、及びアンテナ回路を接続するためのインターフェースである変換部と、一方の導波路と他方の導波路とを結合させる方向性結合部と、透過させる高周波信号の帯域を制限するフィルタとにより構成されている。
【０００４】
例えば、特許文献１や、非特許文献１，２などには、複数の金属材料に対して切削などの加工を施すことによってフィルタ、方向性結合部、及び変換部の各部を成形し、これらのフィルタ、方向性結合部、及び変換部の各部を組み合わせることによってダイプレクサを実現する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８７４２０号公報（２０１０年８月２６日公開）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】PLANAR INTEGRATED WAVEGUIDE DIPLEXER FOR LOW-LOSS MILLIMETER-WAVE APPLICATIONS，Microwave Conference, 1997, 27th European (Volume-2) 8-12 September 1997, pp. 676 - 680.
【非特許文献２】E-Plane Double Ridge Waveguide Filters and Diplexers for Communication Systems, Microwave Conference, 2001, 31st European, 24-26 September 2001, pp. 1 - 4.
【非特許文献３】Y. Uemichi, el. 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】
【０００７】
しかしながら、複数の金属材料を加工することによって作製された従来のダイプレクサは、サイズが大きくなり、且つ、重量も嵩むという課題を有する。
【０００８】
一方、マイクロ波及びミリ波を導波する導波路に関する技術として、ポスト壁導波路を利用する技術が知られている。ポスト壁導波路の技術を用いて作製された導波路は、金属材料を加工することによって作製された従来の導波路と比較して、小型化及び軽量化を図ることができる。例えば非特許文献３には、ポスト壁導波路の技術を用いて作製されたフィルタが記載されている。フィルタは、導波路の一類型であり、伝搬させる高周波信号の帯域を制限可能な導波路である。
【０００９】
しかしながら、ダイプレクサを構成するフィルタ、方向性結合部、及び変換部の全てをポスト壁導波路の技術を適用して作製し、且つ、１つに統合されたダイプレクサは実現されていない。
【００１０】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のダイプレクサと比較して小型且つ軽量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】
【００１１】
前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、並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備えている。
【００１２】
当該ダイプレクサにおいて、前記フィルタ対、前記第１の方向性結合部、第２の方向性結合部、前記第１の変換部対、及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路である。
【００１３】
このように構成されたダイプレクサにおいて、フィルタ対、第１の方向性結合部、第２の方向性結合部、第１の変換部対、及び、第２の変換部対の各々は、単一の誘電体基板と、この誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板とを用いて作製されている。すなわち、このダイプレクサは、フィルタ対、第１の方向性結合部、第２の方向性結合部、第１の変換部対、及び、第２の変換部対の各々を、ポスト壁導波路技術を用いることによって１つに統合したダイプレクサである。
【００１４】
したがって、当該ダイプレクサは、従来のダイプレクサと比較して、小型化及び軽量化を図ることができる。
【００１５】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第１〜第４の変換部の各々の前記第１の広壁には、開口が設けられている。前記第１〜第４の変換部の各々は、当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、前記信号線の前記一端部に電気的に接続され、前記誘電体基板の内部に形成されたブラインドビアと、を更に備えている、ことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、第１〜第４の変換部の各々の信号線は、第１の広壁とともにマイクロストリップ線路を構成する。当該マイクロストリップ線路と、当該変換部の導波路とは、ブラインドビアを介して電磁気的に結合している。したがって、当該変換部は、その導波路を伝搬する高周波信号のモードを、マイクロストリップ線路を伝搬する高周波信号のモードに変換することができる。
【００１７】
また、当該変換部の誘電体層の表面には、第１の広壁と導通している電極が信号線とともに設けられている。したがって、本発明の一態様に係るダイプレクサは、従来のダイプレクサと比較して、当該変換部に対して、様々な回路（例えば、送信回路、受信回路、及びアンテナ回路）を容易に実装することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第１の変換部又は前記第２の変換部は、送信回路を接続される入力変換部であり、前記第３の変換部又は前記第４の変換部は、受信回路を接続される出力変換部であり、前記入力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記送信回路の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｔの１３％以上２０％以下であり、前記出力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記受信回路の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｒの１３％以上２０％以下である、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、入力変換部及び出力変換部における反射損失を抑制することができる。結果として、入力変換部と出力変換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。
【００２０】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記入力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｔの１４％以上２０％以下であり、前記出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｒの１４％以上２０％以下である、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、送信回路を入力変換部に接続し、且つ、受信回路を出力変換部に接続した状態で本ダイプレクサを運用する場合に、送信回路の動作帯域及び受信回路の動作帯域のうち何れか一方の動作帯域の反射損失を抑制し、且つ、送信回路の動作帯域及び受信回路の動作帯域のうちもう一方の動作帯域の反射損失を増大させることができる。結果として、入力変換部と出力変換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。
【００２２】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部は、アンテナ回路を接続される入出力変換部であり、前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び入出力変換部とは異なる変換部は、終端された変換部であり、前記終端された変換部は、前記信号線の他端部と前記電極とを導通させる抵抗器を更に備えている、ことが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、抵抗器を用いて、前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部の信号線の他端と電極とを容易に導通させることができる。すなわち、その変換部を容易に終端することができる。この終端された変換部は、終端されていない変換部（信号線の他端が解放されたままの変換部）と比較して、反射を抑制することができる。したがって、この終端された変換部は、何れかの方向性結合部から結合された高周波信号が当該変換部において反射され、ダイプレクサの内部に反射信号として戻ることを抑制することができる。
【００２４】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記入出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記アンテナ回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇａの１４％以上２０％以下である、ことが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、アンテナ回路の動作帯域における入出力変換部の反射損失を抑制することができる。
【００２６】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたオープンスタブを更に備えている、ことが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、何れかの方向性結合部から結合された高周波信号がダイプレクサの内部に反射信号として戻ることを更に抑制することができる。
【００２８】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたショートスタブを更に備えている、ことが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、何れかの方向性結合部から結合された高周波信号がダイプレクサの内部に反射信号として戻ることを更に抑制することができる。
【００３０】
本発明の一態様に係るダイプレクサにおいて、前記第１のフィルタを構成する前記導波路、及び、前記第２のフィルタを構成する前記導波路の各々は、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなる複数の隔壁であって、それぞれに導体ポスト同士の間隔が他と比較して広い空隙が設けられた複数の隔壁により複数の共振器に分割されている、ことが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、ポスト壁導波路技術を適用して、所望の透過特性を有するフィルタを形成することができる。
【００３２】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る送受信システムは、ダイプレクサと、送信回路と、受信回路と、アンテナ回路とを備えた送受信システムである。
【００３３】
前記ダイプレクサは、並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備えている。
【００３４】
当該ダイプレクサにおいて、前記フィルタ対、前記第１及び第２の方向性結合部、及び、前記第１及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路である。
【００３５】
当該送受信システムにおいて、前記送信回路は、入力変換部である前記第１の変換部又は前記第２の変換部に接続されており、前記受信回路は、出力変換部である前記第３の変換部又は前記第４の変換部に接続されており、前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている。
【００３６】
上述のように構成された送受信システムは、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。
【００３７】
本発明の一態様に係る送受信システムにおいて、前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第３〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている、ことが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、第１〜第２の変換部のうち何れか１つの変換部であって、入力変換部とは異なる変換部に対してアンテナ回路を接続する場合と比較して、入力変換部と出力変換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。
【００３９】
本発明の一態様に係る送受信システムにおいて、前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び前記入出力変換部とは異なる変換部の広壁には、開口が設けられていることが好ましい。
【００４０】
当該変換部は、当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、前記信号線の前記一端部に接続され、当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口を介して前記誘電体基板の内部に挿入されたブラインドビアと、前記信号線と前記電極とを導通させる抵抗器と、を更に備えている、ことが好ましい。
【００４１】
上述のように構成された送受信システムは、本発明の一態様に係るダイプレクサと同様の効果を有する。
【発明の効果】
【００４２】
本発明は、従来と比較して小型・軽量なダイプレクサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るダイプレクサの平面図である。（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）に示したダイプレクサの断面図である。
【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部の平面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示したダイプレクサが備えている変換部の平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示した変換部の断面図である。
【図４】（ａ）は、第１の変形例であるダイプレクサが備えている終端部の平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示した終端部の断面図である。
【図５】第２の変形例であるダイプレクサが備えている終端部の平面図である。
【図６】第３の変形例であるダイプレクサが備えている方向性結合部の平面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る送受信システムのブロック図である。（ｂ）は、（ａ）に示した送受信システムの変形例のブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施例である送受信システムにおけるＳパラメータを示すグラフである。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２及び第３の実施例群である送受信システムが備えている変換部の反射損失を示すグラフである。
【図１０】本発明の第４及び第５の実施例である送受信システムが備えている変換部の反射損失を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
〔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１０について、図１〜図２を参照して説明する。
【００４５】
図１の（ａ）は、ダイプレクサ１０の平面図である。図１の（ｂ）及び（ｃ）は、ダイプレクサ１０の断面図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に示したＡ−Ａ線に沿った断面の断面図を示す。図１の（ｃ）は、図１の（ａ）に示したＢ−Ｂ線に沿った断面における断面図を示す。図２は、ダイプレクサ１０が備えているフィルタ対２０の平面図である。図３の（ａ）は、ダイプレクサ１０が備えている変換部５０Ａ，５０Ｂの平面図である。図３の（ｂ）は、変換部５０Ａの断面図であり、図３の（ａ）に示したＣ−Ｃ線に沿った断面の断面図である。
【００４６】
（ダイプレクサ１０を構成する部材）
図１の（ａ）に示すように、ダイプレクサ１０は、フィルタ対２０、方向性結合部３０，４０、及び、変換部対５０，６０を含んでいる。図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ダイプレクサ１０が含んでいるこれらの各部は、誘電体基板１１と、導体板１２，１３と、誘電体層１４とを用いて構成されている。
【００４７】
誘電体基板１１は、ダイプレクサ１０は、フィルタ対２０、方向性結合部３０，４０、及び、変換部対５０，６０に共通する、石英製の単一の基板である。なお、誘電体基板１１は、石英製に限定されるものではなく、石英以外のガラス材料製であってもよいし、ガラスエポキシ樹脂などの樹脂材料製であってもよい。
【００４８】
誘電体基板１１には、その表面から裏面まで貫通する複数の貫通孔が規則的に形成されている。これら複数の貫通孔の内壁には、金属製（例えば銅製）の導体膜が筒状に形成されている。すなわち、貫通孔の内部には金属製の導体ポストが形成されている。本実施形態において、導体ポストの直径は１００ミクロンであり、隣接する導体ポスト同士の間隔（中心間距離）は、２００ミクロンである。
【００４９】
このように規則的に配置された複数の導体ポストは、誘電体基板１１の内部を伝搬する電磁波である高周波信号を反射するポスト壁として機能する。具体的には、これら複数の導体ポストは、フィルタ対２０、方向性結合部３０，４０、及び、変換部対５０，６０の各々を構成する狭壁を構成する。フィルタ対２０、方向性結合部３０，４０、及び、変換部対５０，６０の各々において、複数のポスト壁がどのような形状に配置されているかについては、後述する。
【００５０】
一対の導体板である導体板１２，１３の各々は、誘電体基板１１の両面（表面及び裏面）にそれぞれ設けられた一対の導体板であり、銅製の導体板である。なお、導体板１２，１３は、銅製に限定されるものではなく、銅以外の金属材料製（例えばアルミニウム製）であってもよい。
【００５１】
フィルタ対２０、方向性結合部３０，４０、及び、変換部対５０，６０の各々を構成する導波路は、導体板１３を第１の広壁とし、導体板１２を第２の広壁とする。
【００５２】
以上のように、フィルタ対２０及び方向性結合部３０，４０の各々は、上述した狭壁と、一対の広壁とによって六方のうちの四方を囲まれている。また、変換部対５０，６０の各々は、上述した狭壁と、一対の広壁とにより六方のうちの五方を囲まれている。変換部対５０，６０の各々の狭壁のうち、第１のポート５０１Ａ，５０１Ｂ，６０１Ａ，６０１Ｂに対向する狭壁のことを特にショート壁５４Ａ，５４Ｂ，６４Ａ，６４Ｂと呼ぶ。
【００５３】
誘電体層１４は、第１の広壁である導体板１３の表面に形成された、ポリイミド樹脂製の導体層である。なお、誘電体層１４を構成する材料は、ポリイミド樹脂以外の樹脂材料製であってもよい。
【００５４】
（フィルタ対２０）
図１の（ａ）に示すように、フィルタ対２０は、第１のフィルタであるフィルタ２１と、第２のフィルタでるフィルタ２２とが並列に配置されたものである。フィルタ２１とフィルタ２２とは、狭壁２３を共有する。また、フィルタ２１は、狭壁２３に対向する狭壁２１１を備えている。同様に、フィルタ２２は、狭壁２３に対向する狭壁２２１を備えている。
【００５５】
（フィルタ２１）
フィルタ２１は、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁２１１，２３とにより四方を囲まれた導波路（矩形導波路）の一種である。
【００５６】
フィルタ２１を構成する６面のうち、導体板１２，１３と狭壁２１１，２３とによって構成された面を除いた２面（フィルタ２１の両端面）は、フィルタ２１の外部とフィルタ２１とを電磁気的に接続するポート２０１Ａ，２０２Ａとして機能する。ポート２０１Ａ及び２０２Ａの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１のポート及び第２のポートに対応する。図１の（ｃ）に示すように、フィルタ２１の一方の端面であるポート２０１Ａは、長方形である。
【００５７】
図２に示すように、フィルタ２１の内部には、６つの隔壁２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７が形成されている。隔壁２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７の各々は、導体板１２，１３に対して略垂直に交わり、且つ、狭壁２１１，２３に対して略垂直に交わるように形成されている。したがって、フィルタ２１は、隔壁２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７によって、７つの区間に分割されている。フィルタ２１において、この７つの区間の各々は、共振器として機能する。
【００５８】
隔壁２１２は、誘電体基板１１を貫通する４本の導体ポスト２１２ｉ（ｉ＝１，２，３，４）によって構成されている。４本の導体ポスト２１２ｉのうち、（１）２本の導体ポスト２１２１，２１２２は、狭壁２３から狭壁２１１に向かって突出するように配置されており、（２）２本の導体ポスト２１２３，２１２４は、狭壁２１１から狭壁２３に向かって突出するように配置されており、（３）導体ポスト２１２２と導体ポスト２１２３との間隔は、他よりも広く設定されている。すなわち、導体ポスト２１２２と導体ポスト２１２３との間には、空隙２１２ａが設けられている。
【００５９】
隔壁２１３は、４本の導体ポスト２１３ｉ（ｉ＝１，２，３，４）によって構成されている。４本の導体ポスト２１３ｉのうち、（１）２本の導体ポスト２１３１，２１３２は、狭壁２３から狭壁２１１に向かって突出するように配置されており、（２）２本の導体ポスト２１３３，２１３４は、狭壁２１１から狭壁２３に向かって突出するように配置されており、（３）導体ポスト２１３２と導体ポスト２１３３との間隔は、他よりも広く設定されている。すなわち、導体ポスト２１３２と導体ポスト２１３３との間には、空隙２１３ａが設けられている。
【００６０】
隔壁２１４は、６本の導体ポスト２１４ｉ（ｉ＝１，２，３，４，５，６）によって構成されている。６本の導体ポスト２１４ｉのうち、（１）３本の導体ポスト２１４１〜２１４３は、狭壁２３から狭壁２１１に向かって突出するように配置されており、（２）３本の導体ポスト２１４４〜２１４６は、狭壁２１１から狭壁２３に向かって突出するように配置されており、（３）導体ポスト２１４３と導体ポスト２１４４との間隔は、他よりも広く設定されている。すなわち、導体ポスト２１４３と導体ポスト２１４４との間には、空隙２１４ａが設けられている。
【００６１】
隔壁２１５は、隔壁２１４と同様に構成されている。すなわち、隔壁２１５には、空隙２１４ａと共通する幅を有する空隙２１５ａが設けられている。
【００６２】
隔壁２１６は、隔壁２１３と同様に構成されている。すなわち、隔壁２１６には、空隙２１３ａと共通する幅を有する空隙２１６ａが設けられている。
【００６３】
隔壁２１７は、隔壁２１２と同様に構成されている。すなわち、隔壁２１７には、空隙２１２ａと共通する幅を有する空隙２１７ａが設けられている。
【００６４】
空隙２１２ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ，２１７ａの各々は、隣接する共振器間に生じる結合の強さを制御する誘導性窓として機能する。空隙２１２ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ，２１７ａの各々は、その幅が広くなればなるほど隣接する共振器同士を強く結合させる。
【００６５】
本実施形態において、空隙２１２ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ，２１７ａの各々の幅は、フィルタ２１の両端面であるポート２０１Ａ及びポート２０２Ａから遠ざかるにしたがって狭くなるように構成されている。
【００６６】
このように構成されたフィルタ２１は、ポート２０１Ａに対してフィルタ２１の外部から結合された高周波信号を、ポート２０２Ａに向かって伝搬する過程において、所定の帯域である通過帯域に含まれる周波数の高周波信号を透過させ、当該通過帯域に含まれない周波数の高周波信号を反射する。したがって、フィルタ２１は、上記通過帯域に含まれる周波数の高周波信号を透過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）として機能する。
【００６７】
フィルタ２１の透過特性は、フィルタが含む共振器の数や、隣接する共振器間に生じる結合の強さなどをパラメータとして制御することができる。すなわち、フィルタ２１が備えている隔壁の数や、空隙の幅を制御することによって、上記通過帯域の下限周波数と上限周波数とが所望の値となるように、フィルタ２１を設計することができる。
【００６８】
（フィルタ２２）
フィルタ２２は、フィルタ２１と同様に構成されている。したがって、ここではフィルタ２２とフィルタ２１との対応関係を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
フィルタ２２は、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、狭壁である狭壁２２１，２３とにより四方を囲まれた導波路（矩形導波路）の一種である。
【００７０】
フィルタ２２を構成する６面のうち、導体板１２，１３と狭壁２２１，２３とによって囲まれていない２面（フィルタ２２の両端面）は、ポート２０１Ｂ，２０２Ｂとして機能する。ポート２０１Ｂ及び２０２Ｂの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１のポート及び第２のポートに対応する。図１の（ｃ）に示すように、フィルタ２２の一方の端面であるポート２０１Ｂは、何れも長方形である。
【００７１】
したがって、（１）フィルタ２２の狭壁２２１は、フィルタ２１の狭壁２１１に対応し、（２）フィルタ２２のポート２０１Ｂ，２０２Ｂは、フィルタ２１のポート２０１Ａ，２０２Ａに対応する。
【００７２】
図２に示すように、フィルタ２２の内部には、６つの隔壁２２２，２２３，２２４，２２５，２２６，２２７が形成されている。したがって、フィルタ２２は、隔壁２２２，２２３，２２４，２２５，２２６，２２７によって、７つの区間に分割されている。フィルタ２２の隔壁２２２，２２３，２２４，２２５，２２６，２２７の各々は、それぞれ、フィルタ２１の隔壁２１２，２１３，２１４，２１５，２１６，２１７の各々に対応する。
【００７３】
すなわち、隔壁２２２，２２３，２２４，２２５，２２６，２２７の各々には、それぞれ、空隙２２２ａ，２２３ａ，２２４ａ，２２５ａ，２２６ａ，２２７ａが設けられている。さらに、空隙２２２ａ，２２３ａ，２２４ａ，２２５ａ，２２６ａ，２２７ａの各々の幅は、フィルタ２２の両端面であるポート２０１Ｂ及びポート２０２Ｂから遠ざかるにしたがって狭くなるように構成されている。
【００７４】
フィルタ２１，２２の透過特性は、ダイプレクサ１０に接続される送信機及び受信機の動作帯域に応じて、適宜定めればよい。例えば、図７の（ａ）に示す送受信システム１のように、ダイプレクサ１０の、変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ｂの各々に、それぞれ、アンテナ２、送信回路（Ｔｘ）５、受信回路（Ｒｘ）４の各々を接続する場合、フィルタ２１，２２は、Ｒｘ４の動作帯域に含まれる高周波信号を透過させ、Ｔｘ５の動作帯域に含まれる高周波信号を反射するように構成されていればよい。
【００７５】
なお、Ｒｘ４の動作帯域及びＴｘ５の動作帯域は、互いに異なっている。Ｒｘ４の動作帯域及びＴｘ５の動作帯域の各々として、例えばＥバンドを用いる場合、Ｒｘ４の動作帯域として７１−７６ＧＨｚ帯（中心周波数７３．５ＧＨｚ）を採用し、Ｔｘ５の動作帯域として８１−８６ＧＨｚ帯（中心周波数８３．５ＧＨｚ）を採用すればよい。
【００７６】
（方向性結合部３０）
第１の方向性結合部である方向性結合部３０は、並列に配置された第１及び第２のポートであるポート３０１及びポート３０２と、並列に配置された第３及び第４のポートであるポート３０３及びポート３０４とを有する。
【００７７】
図１の（ａ）に示すように、ポート３０１は、フィルタ２１のポート２０１Ａに接続されており、ポート３０２は、フィルタ２２のポート２０１Ｂに接続されている。また、ポート３０３は、後述する変換部５０Ａのポート５０１Ａに接続されており、ポート３０４は、後述する変換部５０Ｂのポート５０１Ｂに接続されている。
【００７８】
方向性結合部３０は、矩形導波路である導波路３１と、矩形導波路である導波路３２とを有している。導波路３１と導波路３２とは、長手方向の中央に空隙３３１（図１の（ｂ）参照）が形成された狭壁３３（第１の狭壁）を共有している。また、導波路３１，３２の各々は、それぞれ、狭壁３３に対向する狭壁３１１，３２１（第２の狭壁）を有する。すなわち、導波路３１と導波路３２とは、ポスト壁導波路である。
【００７９】
導波路３１において、一対の広壁は、導体板１２，１３によって構成されている。また、導波路３１において、狭壁３３及び狭壁３１１の各々は、それぞれ、複数の導体ポスト３３ｉ及び３１１ｉによって構成されている。同様に、導波路３２において、一対の広壁は、導体板１２，１３によって構成されている。また、一対の狭壁である狭壁３３及び狭壁３２１の各々は、複数の導体ポスト３３ｉ及び３２１ｉによって構成されている。
【００８０】
導体ポスト３３ｉ，３１１ｉ，３２１ｉの各々は、フィルタ対２０を構成する導体ポスト２３ｉ，２１１ｉ，２２１ｉの各々と同様に構成されている。
【００８１】
空隙３３１の両端に位置する導体ポスト３３ｉ同士の間隔は、他よりも広い。空隙３３１は、導波路３１と導波路３２とを結合させる誘導性窓として機能する。狭壁３３に空隙３３１が形成されていることによって、例えばポート３０１に結合された高周波信号は、ポート３０１からポート３０３へ伝搬する過程において、空隙３３１を介して導波路３１から導波路３２にも分布するようになる。その結果、ポート３０１に結合された高周波信号は、ポート３０３に加えてポート３０４にも到達する。
【００８２】
空隙３３１の幅や、導波路３１，３２の形状などを最適化することによって、導波路３１と導波路３２との間に生じる結合の結合度を３ｄＢにすることができる。方向性結合部３０は、結合度が３ｄＢである３ｄＢ型の方向性結合部である。３ｄＢ型の方向性結合部においては、ポート３０１に高周波信号を結合させた場合に、ポート３０３に到達する高周波信号の電界強度と、ポート３０４に到達する高周波信号の電界強度とを等しくなる。
【００８３】
なお、方向性結合部３０の構成は、図１の（ａ）に示した形態に限定されるものではない。すなわち、ポスト壁導波路の技術を用いて作製した方向性結合部であれば、如何なる方向性結合部であっても方向性結合部３０として採用することができる。
【００８４】
（方向性結合部４０）
第２の方向性結合部である方向性結合部４０は、方向性結合部３０と同様に構成されている。したがって、ここでは方向性結合部４０と方向性結合部３０との対応関係を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
方向性結合部４０は、並列に配置された第１及び第２のポートであるポート４０１及びポート４０２と、並列に配置された第３及び第４のポートであるポート４０３及びポート４０４とを有する。方向性結合部４０のポート４０１〜４０４の各々は、それぞれ、方向性結合部３０のポート３０１〜３０４の各々に対応する。
【００８６】
ポート４０１は、フィルタ２１のポート２０２Ａに接続されており、ポート４０２は、フィルタ２２のポート２０２Ｂに接続されている。また、ポート４０３は、後述する変換部６０Ａのポート６０１Ａに接続されており、ポート４０４は、後述する変換部６０Ｂのポート６０１Ｂに接続されている。
【００８７】
方向性結合部４０は、第１の矩形導波路である導波路４１と、第２の矩形導波路である導波路４２とを有している。方向性結合部４０の導波路４１，４２の各々は、それぞれ、方向性結合部３０の導波路３１，３２の各々に対応している。すなわち、方向性結合部４０の狭壁４３，４１１，４２１の各々は、それぞれ、方向性結合部３０の狭壁３３，３１１ｉ，３２１ｉの各々に対応する。
【００８８】
方向性結合部４０は、方向性結合部３０と同様に３ｄＢ型の方向性結合部である。
【００８９】
（変換部対５０）
第１の変換部対である変換部対５０は、互いに並列に配置された変換部５０Ａ及び変換部５０Ｂにより構成されている。変換部５０Ａ，５０Ｂの各々は、請求の範囲に記載された第１及び第２の変換部である。
【００９０】
（変換部５０Ａ）
図１の（ａ）に示すように、変換部５０Ａは、第１のポートであるポート５０１Ａと、第２のポートであるポート５０２Ａとを有している。ポート５０１Ａは、方向性結合部３０のポート３０３に接続されている。
【００９１】
変換部５０Ａは、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁５３，５１１と、ショート壁５４Ａとによって五方を囲まれた導波路（矩形導波路）を有する。ショート壁５４Ａは、変換部５０Ａの狭壁を構成するポスト壁の１つであるが、互いに対向する一対の狭壁５３，５１１と区別するためにショート壁と称する。ショート壁５４Ａは、ポート５０１Ａと対向している狭壁である。この導波路は、ポスト壁導波路である。ショート壁５４Ａは、狭壁５３，５１１と同様に、複数の導体ポスト５４Ａｉからなるポスト壁である。
【００９２】
変換部５０Ａの導波路を構成する６面のうち、導体板１２，１３と、狭壁５１１，５３と、ショート壁５４Ａとによって構成された面を除いた一面（変換部５０Ａの一端面）は、変換部５０Ａの外部と変換部５０Ａとを電磁気的に接続するポート５０１Ａとして機能する。
【００９３】
図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、変換部５０Ａは、誘電体層１４と、信号線５５Ａと、パッド５６Ａと、ブラインドビア５７Ａと、電極５８Ａ，５９Ａとを備えている。
【００９４】
誘電体層１４は、第１の広壁である導体板１３の表面に形成されている。誘電体層１４は、導体板１３の表面を覆うように形成されている。誘電体層１４は、後述する変換部５０Ｂ、変換部６０Ａ、及び変換部６０Ｂの各々にも共通する単一の誘電体層である。誘電体層１４には、変換部５０Ａを構成する導波路と重畳する開口１４ａＡが設けられている。
【００９５】
また、変換部５０Ａの第１の広壁である導体板１３には、開口１４ａＡと重畳する開口１３ａＡが設けられている。本実施形態においては、開口１３ａＡは、開口１４ａＡを包含するように設けられている。開口１３ａＡは、アンチパッドとして機能する。以上のように、開口１４ａＡ及び開口１３ａＡの各々は、変換部５０Ａの導波路と重畳する領域に設けられている。
【００９６】
信号線５５Ａは、誘電体層１４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１４ａＡを取り囲み、且つ、開口１３ａＡと重畳する領域に形成されている。なお、信号線５５Ａと導体板１３とは、マイクロストリップ線路を形成する。
【００９７】
パッド５６Ａは、誘電体基板１１の表面であって、導体板１３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５６Ａは、導体板１３に設けられた開口１３ａＡ内に、導体板１３と絶縁された状態で配置されている。
【００９８】
誘電体基板１１の表面には、導体板１３が設けられた表面から、誘電体基板１１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５７Ａ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５７Ａは、信号線５５Ａの一端部に、パッド５６Ａ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５７Ａは、信号線５５Ａの一端部に接続されており、開口１３ａＡ，１４ａＡを介して誘電体基板１１の内部に挿入されている。
【００９９】
電極５８Ａ,５９Ａは、誘電体層１４の表面に形成された電極である。電極５８Ａ，５９Ａの各々は、信号線５５Ａの他端部近傍に、信号線５５Ａの他端部を挟むように配置されている。
【０１００】
誘電体層１４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５８１Ａとして機能する導体が充填されている。ビア５８１Ａは、電極５８Ａと導体板１３とを短絡する。
【０１０１】
ビア５８１Ａと同様に構成されたビア５９１Ａは、電極５９Ａと導体板１３とを短絡する。
【０１０２】
このように構成された信号線５５Ａの他端と、電極５８Ａ，５９Ａとは、変換部５０Ａのポート５０２Ａを構成する。変換部５０Ａは、ポート５０１Ａに結合された高周波信号（導波路３１を伝搬してきた高周波信号）のモードを、マイクロストリップ線路である信号線５５Ａ及び導体板１３を伝搬する高周波信号のモードに変換することができる。
【０１０３】
図３の（ａ）に示すように、ポート５０２Ａは、マイクロストリップ線路を構成する信号線５５Ａと、信号線５５Ａの他端部を挟み込む接地された電極５８Ａ，５９Ａとにより構成されている。したがって、ポート５０２Ａには、高周波信号を送信する送信回路、高周波信号を受信する受信回路、及び、高周波信号を送信又は受信するアンテナ回路の何れかを容易に接続することができる。なお、信号線５５Ａの他端と、電極５８Ａ，５９Ａの各々との間隔は、ポート５０２Ａに接続される送信回路、受信回路、又はアンテナ回路の端子の形状と整合するように定められていることが好ましい。以下において、（１）送信回路が接続される変換部のことを入力変換部と称し、（２）受信回路が接続される変換部のことを出力変換部と称し、（３）アンテナ回路が接続される変換部のことを入出力変換部と称する。
【０１０４】
また、ポート５０２Ａに送信回路、受信回路、及びアンテナ回路の何れも接続しない場合、ポート５０２Ａは、抵抗器（図３に図示せず）を更に備えていることが好ましい。この抵抗器は、ポート５０２Ａを構成する信号線５５Ａの他端部と電極５８Ａ，５９Ａとを導通させる。信号線５５Ａの他端部と、電極５８Ａ，５９Ａとを抵抗器を用いて導通させることにより、ポート５０２Ａを終端させることができる。したがって、抵抗器を更に備えたポート５０２は、アイソレーションポートとして機能する。
【０１０５】
この構成によれば、ポート５０２は、アイソレーションポートにおいて生じ得る無用な高周波信号の反射を抑制することができる。
【０１０６】
（変換部５０Ｂ）
変換部５０Ｂは、上述した変換部５０Ａと同様に構成されている。したがって、ここでは、変換部５０Ｂと変換部５０Ａとの対応関係を示すに留め、その詳細な説明を省略する。
【０１０７】
図１の（ａ）に示すように、変換部５０Ｂは、ポート５０１Ｂと、ポート５０２Ｂとを有している。変換部５０Ｂのポート５０１Ｂ，５０２Ｂの各々は、それぞれ、変換部５０Ａのポート５０１Ａ，５０２Ａの各々に対応する。ポート５０１Ｂは、方向性結合部３０のポート３０４に接続されている。
【０１０８】
変換部５０Ｂは、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁５３，５２１と、ショート壁５４Ｂとによって五方を囲まれた導波路（矩形導波路）を有する。ショート壁５４Ｂは、変換部５０Ｂの狭壁を構成するポスト壁の１つであるが、互いに対向する一対の狭壁５３，５２１と区別するためにショート壁と称する。ショート壁５４Ｂは、ポート５０２Ａと対向している狭壁である。この導波路は、ポスト壁導波路である。ショート壁５４Ｂは、狭壁５３，５２１と同様に、複数の導体ポスト５４Ｂｉからなるポスト壁である。
【０１０９】
変換部５０Ｂは、変換部５０Ａの信号線５５Ａと、パッド５６Ａと、ブラインドビア５７Ａと、電極５８Ａ，５９Ａとに対応する構成を備えている。ポート５０２Ｂは、変換部５０Ａの信号線５５Ａに対応する信号線の他端部と、変換部５０Ａの電極５８Ａ，５９Ａに対応する電極とにより構成されている。
【０１１０】
ポート５０２Ｂには、ポート５０２Ａの場合と同様に、送信回路、受信回路、及びアンテナ回路の何れか、或いは、抵抗器を接続することができる。
【０１１１】
（変換部対６０）
第２の変換部対である変換部対６０は、互いに並列に配置された変換部６０Ａ及び変換部６０Ｂにより構成されている。変換部６０Ａ，６０Ｂの各々は、請求の範囲に記載された第３及び第４の変換部である。
【０１１２】
変換部対６０は、上述した変換部対５０と同様に構成されている。したがって、ここでは、変換部対６０と変換部対５０との対応関係を示すに留め、その詳細な説明を省略する。
【０１１３】
変換部対６０の変換部６０Ａは、変換部対５０の変換部５０Ａに対応し、変換部対６０の変換部６０Ｂは、変換部対５０の変換部５０Ｂに対応する。
【０１１４】
図１の（ａ）に示すように、変換部６０Ａは、ポート６０１Ａと、ポート６０２Ａとを有している。ポート６０１Ａは、方向性結合部４０のポート４０３に接続されている。
【０１１５】
変換部６０Ａは、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁６３，６１１と、ショート壁６４Ａとによって五方を囲まれた導波路（矩形導波路）を有する。
【０１１６】
変換部６０Ａは、変換部５０Ａの信号線５５Ａと、パッド５６Ａと、ブラインドビア５７Ａと、電極５８Ａ，５９Ａとに対応する構成を備えている。ポート６０２Ａは、変換部５０Ａの信号線５５Ａに対応する信号線の他端部と、変換部５０Ａの電極５８Ａ，５９Ａに対応する２つの電極とにより構成されている。
【０１１７】
ポート６０２Ａには、ポート５０２Ａの場合と同様に、送信回路、受信回路、及びアンテナ回路の何れか、或いは、抵抗器を接続することができる。
【０１１８】
同様に、変換部６０Ｂは、ポート６０１Ｂと、ポート６０２Ｂとを有している。ポート６０１Ｂは、方向性結合部４０のポート４０４に接続されている。
【０１１９】
変換部６０Ｂは、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁６３，６２１と、ショート壁６４Ｂとによって五方を囲まれた導波路（矩形導波路）を有する。
【０１２０】
変換部６０Ｂは、変換部５０Ａの信号線５５Ａと、パッド５６Ａと、ブラインドビア５７Ａと、電極５８Ａ，５９Ａとに対応する構成を備えている。ポート６０２Ｂは、変換部５０Ａの信号線５５Ａに対応する信号線の他端部と、変換部５０Ａの電極５８Ａ，５９Ａに対応する２つの電極とにより構成されている。
【０１２１】
ポート６０２Ｂには、ポート５０２Ａの場合と同様に、送信回路、受信回路、及びアンテナ回路の何れか、或いは、抵抗器を接続することができる。
【０１２２】
ダイプレクサ１０において、以上のように構成された変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂの各々がそれぞれ有しているポート５０２Ａ，５０２Ｂ，６０２Ａ，６０２Ｂの各々は、ダイプレクサ１０と外部機器とを接続するためのポートとして機能する。
【０１２３】
（ブラインドビアの長さｈ）
また、上述した入力変換部において、ブラインドビア５７Ａの長さｈ（図３の（ｂ）参照）は、管内波長λｇｔの１３％以上２０％以下であることが好ましい。入力変換部をこのように構成することによって、送信回路の中心周波数を有する高周波信号に対する反射係数である｜Ｓ１１｜を更に抑制することができる。
【０１２４】
また、上述した出力変換部の前記ブラインドビアの長さは、管内波長λｇｒの１３％以上２０％以下であることが好ましい。出力変換部をこのように構成することによって、受信回路の中心周波数を有する高周波信号に対する反射係数である｜Ｓ１１｜を更に抑制することができる。
【０１２５】
長さｈを変化させた場合に得られた反射係数の周波数依存性（以下、反射特性）については、第１及び第３の実施例群として図９を参照して後述する。
【０１２６】
（ブラインドビアとショート壁との距離Ｌ）
後述するように、ダイプレクサ１０を使用する場合の構成として、変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂに対して、送信回路、受信回路、アンテナ回路、及び抵抗器を接続する態様が考えられる。ダイプレクサ１０に対して送信回路、受信回路、アンテナ回路、及び抵抗器を接続した場合の動作については、図７を参照して後述する。
【０１２７】
送信回路が接続される入力変換部において、ブラインドビア５７Ａとショート壁５４Ａとの距離Ｌ（図３の（ｂ）参照）は、送信回路の動作帯域における中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｔの１４％以上２０％以下であることが好ましい。
【０１２８】
また、受信回路が接続される出力変換部において、距離Ｌは、受信回路の動作帯域における中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｒの１４％以上２０％以下であることが好ましい。
【０１２９】
入力変換部及び出力変換部をこのように構成することにより、送信回路を入力変換部に接続し、且つ、受信回路を出力変換部に接続した状態で本ダイプレクサを運用する場合に、受信回路の動作帯域及び送信回路の動作帯域のうち何れか一方の動作帯域の反射損失を抑制し、且つ、送信回路の動作帯域及び受信回路の動作帯域のうち一方の動作帯域の反射損失を増大させることができる。すなわち、受信回路の動作帯域の反射損失と送信回路の動作帯域の反射損失との差を拡大することができる。したがって、入力変換部と出力変換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。
【０１３０】
距離Ｌを変化させた場合に得られた反射係数の周波数依存性（以下、反射特性）については、図１０を参照して後述する。
【０１３１】
なお、アンテナ回路が接続される入出力変換部においても、距離Ｌは、アンテナ回路の動作帯域における中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇａの１４％以上２０％以下であることが好ましい。この構成によれば、アンテナ回路の動作帯域における入出力変換部の反射損失を抑制することができる。アンテナ回路の動作帯域は、受信回路及び送信回路の各々の動作帯域を包含する動作帯域である。例えば、Ｒｘ４の動作帯域として７１−７６ＧＨｚ帯（中心周波数７３．５ＧＨｚ）を採用し、Ｔｘ４の動作帯域として８１−８６ＧＨｚ帯（中心周波数８３．５ＧＨｚ）を採用する場合、アンテナ回路の動作帯域は、７１ＧＨｚ以上８６ＧＨｚ以下となる。したがって、アンテナ回路の動作帯域の中心周波数は、７８．５ＧＨｚとなる。
【０１３２】
〔第１の変形例〕
上述したように、変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂに対して、送信回路、受信回路、及びアンテナを接続する場合、送信回路、受信回路、及びアンテナの何れも接続されないポートは、終端されていることが好ましい。この何も接続されていないポートにおいて、無用な反射が生じることを防止するためである。
【０１３３】
一例として、図３の（ａ）に示した変換部５０Ａを終端するためには、ポート５０２Ａを構成する信号線５５Ａの他端部と、電極５８Ａ及び電極５９Ａのうち少なくとも一方の電極とを抵抗器を用いて接続すればよい（導通させればよい）。このように構成されたポート５０２Ａは、アイソレーションポートとして機能する。
【０１３４】
本発明の第１の変形例であるダイプレクサ１０Ａは、上述した変換部（例えば変換部５０Ａ）の変形例である終端部７０を備えている。終端部７０は、上述した変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ａ，６０Ｂのうち何れかの変換部に対して、信号線と電極とを導通させる抵抗器を付加した構成である。すなわち、終端部７０は、終端された変換部である。そのうえで、終端部７０は、反射を抑制する構成を更に備えている。
【０１３５】
このような終端部７０について、図４の（ａ）を参照して説明する。図４の（ａ）は、終端部７０の平面図である。
【０１３６】
本変形例では、変換部６０Ａを終端部７０に変形する場合を例にする。図４の（ａ）に示すように、終端部７０は、ポート７０１と、ポート７０２とを有している。終端部７０のポート７０１，７０２の各々は、それぞれ、変換部５０Ａのポート５０１Ａ，５０２Ａの各々に対応する。
【０１３７】
終端部７０は、一対の広壁を構成する導体板１２，１３と、一対の狭壁である狭壁７１１，７３と、ショート壁７４とによって五方を囲まれた導波路（矩形導波路）を有する。
【０１３８】
終端部７０は、変換部５０Ａの信号線５５Ａと、パッド５６Ａと、ブラインドビア５７Ａと、電極５８Ａ，５９Ａとに対応する構成である、信号線７５と、パッド７６と、ブラインドビア７７と、電極７９とを備えている。パッド７６及びブラインドビア７７の各々は、それぞれ、パッド５６Ａ及びブラインドビア５７Ａの各々に対応する構成であるため、説明を省略する。
【０１３９】
なお、誘電体層１４には、図３に示した開口１４ａＡに対応する開口１４ａが設けられている。また、導体板１３には、図３に示した開口１３ａＡに対応する開口１３ａが設けられている。
【０１４０】
信号線７５は、信号線７５の一端部を構成する幅広部７５１と、信号線７５の中途区間を構成する幅狭部７５２と、信号線７５の他端部を構成する導体パッド７５５とを備えている。
【０１４１】
幅広部７５１は、円形である頭部と、頭部の直径よりも幅が狭い首部とからなる。幅狭部７５２は、幅広部７５１に接続された帯状導体であり、幅広部７５１の首部よりも幅が狭い帯状導体である。導体パッド７５５は、長方形の導体片である。
【０１４２】
電極７９は、電極５８Ａ，５９Ａと比較して、より広い領域に形成されている長方形の導体片である。これは、電極７９と導体板１３との間に生じる得る抵抗を更に抑制し、電極７９の電位（接地した状態の電位）を更に安定させるための構成である。なお、誘電体層１４の電極７９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７８１ｉとして機能する導体が充填されている。ビア７８１ｉは、電極７８と導体板１３とを短絡する。
【０１４３】
終端部７０は、導体パッド７５５と電極７９とを導通させるための抵抗器７６０を更に備えている。抵抗器７６０の両端は、それぞれ、接続部材（例えば半田）を用いて導体パッド７５５及び電極７９に接続されている。したがって、終端部７０は、終端された変換部である。なお、抵抗器７６０としては、チップ抵抗を好適に用いることができる。
【０１４４】
さらに、幅狭部７５２の中途には、オープンスタブ７５３と、蛇行部７５４とが挿入されている。オープンスタブ７５３は、帯状導体である。オープンスタブ７５３の一端部は、幅狭部７５２の中途に接続されており、オープンスタブ７５３の他端部は、解放されている。蛇行部７５４は、幅狭部７５２と同じ幅を有する帯状導体であり、幅狭部７５２の経路長をより長く確保するために蛇行されている。
【０１４５】
終端部７０は、オープンスタブ７５３の長さと蛇行部の長さを調節することによって、導波路から終端部へ向かう方向（ポート７０１からポート７０２へ向かう方向）を見たときの入力インピーダンスを所望の値に制御することができる。換言すれば、このように構成された終端部７０は、反射を更に抑制することができる。したがって、終端部７０は、方向性結合部４０のポート４０３から結合された高周波信号が終端部７０において反射され、ダイプレクサ１０内に反射信号として戻ることを抑制することができる。
【０１４６】
〔第２の変形例〕
本発明の第２の変形例であるダイプレクサ１０Ａは、終端部７０に代えて終端部８０を備えている。終端部８０は、終端部７０の一変形例であり、終端部７０が備えていた信号線７５を信号線８５に変更することによって得られる。すなわち、信号線８５を除いて、終端部８０は、終端部７０と同様に構成されている。したがって、ここでは、信号線８５について説明を行い、それ以外の部材に関する説明を省略する。
【０１４７】
図５は、ダイプレクサ１０Ａが備えている終端部８０の平面図である。図５に示すように、信号線８５は、信号線８５の一端部を構成する円形の頭部と、信号線８５の中途区間を構成する幅狭部８５１と、信号線８５の他端部を構成する導体パッド８５５とを備えている。幅狭部８５１は、終端部７０の幅狭部７５２に対応し、導体パッド８５５は、終端部７０の導体パッド７５５に対応し、電極８９は、終端部７０の電極７９に対応し、抵抗器８６０は、終端部７０の抵抗器７６０に対応する。
する。導体パッド８５５と電極８９とは、抵抗器８６０を介して導通されている。
【０１４８】
幅狭部８５１の中途には、オープンスタブ８５３が挿入されている。オープンスタブ８５３は、終端部７０のオープンスタブ７５３に対応する。
【０１４９】
更に、幅狭部８５１の中途には、蛇行部８５４が挿入されている。蛇行部８５４は、幅狭部８５１と同じ幅を有する帯状導体である。蛇行部８５４の一端部は、幅狭部８５１の中途に接続されている。また、蛇行部８５４の他端部には、導体パッド８５６が形成されている。導体パッド８５６は、導体パッド８８１と同様に長方形の導体片であり、複数のビア８５６ｉを介して導体板１３に短絡されている。
【０１５０】
蛇行部８５４は、蛇行部７５４と同様に、幅狭部８５１の経路長をより長く確保するために蛇行されており、且つ、その他端部が導体パッド８５６を介して接地されている。このように構成された蛇行部８５４及び導体パッド８５６は、ショートスタブとして機能する。
【０１５１】
終端部８０は、オープンスタブ８５３の長さを調節することに加え、ショートスタブにおける蛇行部８５４の長さを調節することによって、信号線８５と導体板１３との間に形成されるインピーダンスを所望の値に制御することができる。換言すれば、このように構成された終端部８０は、終端部７０と比較して、反射を更に抑制することができる。
【０１５２】
〔第３の変形例〕
本発明の第３の変形例であるダイプレクサ１０Ｂは、上述した方向性結合部３０，４０の変形例である方向性結合部１３０，１４０を備えている。方向性結合部１３０，１４０は、方向性結合部３０，４０が備えている狭壁３３及び狭壁３１１，３２１を変形するとともに、導体ポストを追加することによって得られる。
【０１５３】
以下、方向性結合部１３０について、図６を参照して説明する。図６は、方向性結合部１３０の平面図である。方向性結合部１３０が備えている導波路１３１，１３２の各々は、それぞれ、方向性結合部３０が備えている導波路３１，３２に対応し、方向性結合部１３０が備えているポート１３０１〜１３０４の各々は、それぞれ、方向性結合部３０が備えているポート３０１〜３０４に対応し、方向性結合部１３０が備えている空隙１３３１は、方向性結合部３０が備えている空隙３３１に対応する。
【０１５４】
方向性結合部１３０を構成する導波路１３１，１３２の各々は、空隙１３３１が設けられた狭壁１３３を共有し、且つ、狭壁１３３に対向する狭壁１３１１，１３２１をそれぞれが含んでいる。空隙１３３１は、狭壁１３３の、ポート１３０１，１３０２及びポート１３０３，１３０４の各々から距離が等しい位置に形成されている。
【０１５５】
方向性結合部１３０を平面視した場合、導波路１３１は、一対の狭壁である狭壁１３３と狭壁１３１１とにより挟まれており、導波路１３２は、一対の狭壁である狭壁１３３と狭壁１３２１とにより挟まれている。なお、狭壁１３３，１３１１，１３２１の各々は、それぞれ、複数の導体ポスト１３３ｉ，１３１１ｉ，１３２１ｉによって構成されている。
【０１５６】
図６においては、導体ポスト１３３ｉの中心同士、導体ポスト１３１１ｉの中心同士、及び導体ポスト１３２１ｉの中心同士を仮想線（二点鎖線）によりつないでいる。これらの仮想線は、導波路１３１，１３２の各々を構成するポスト壁に対応する。
【０１５７】
（一対の突出部）
図６に示すように、導波路１３１を構成する狭壁１３３又は狭壁１３１１には、空隙１３３１よりもポート１３０３側及び空隙１３３１よりもポート１３０１側の空隙１３３１に対して対称な位置に一対の突出部が形成されている。本実施形態においては、狭壁１３３に形成された一対の突出部であって、狭壁１３３から狭壁１３１１に向かって突出する一対の突出部を採用している。しかし、一対の突出部は、狭壁１３１１に設けられており、狭壁１３１１から狭壁１３３に向かって突出していてもよい。
【０１５８】
本実施形態においては、一対の突出部は、一対の導体ポスト１３３２により構成されている。本実施形態において、一対の導体ポスト１３３２の各々は、それぞれ、１本の導体ポストにより構成されている。しかし、一対の突出部が狭壁１３３から狭壁１３１１に向かって突出する突出量に応じて、一対の導体ポスト１３３２の各々は、複数の導体ポストにより構成されていてもよい。一対の導体ポスト１３３２は、狭壁１３３の近傍に配置されており、狭壁１３３から突出する一対の突出部を構成する。
【０１５９】
同様に、導波路１３２を構成する狭壁１３３又は狭壁１３２１には、空隙１３３１よりもポート１３０４側及び空隙１３３１よりもポート１３０２側の空隙１３３１に対して対称な位置に一対の突出部が形成されている。本実施形態においては、狭壁１３３に形成された一対の突出部であって、狭壁１３３から狭壁１３２１に向かって突出する一対の突出部を採用している。しかし、一対の突出部は、狭壁１３２１に設けられており、狭壁１３２１から狭壁１３３に向かって突出していてもよい。
【０１６０】
本実施形態においては、一対の突出部は、一対の導体ポスト１３３３により構成されている。一対の導体ポスト１３３３は、上述した一対の導体ポスト１３３２と同様に構成されている。
【０１６１】
したがって、狭壁１３３から狭壁１３１１に向かって突出する一対の突出部（導波路１３１における一対の突出部）同士の間隔と、狭壁１３３から狭壁１３２１に向かって突出する一対の突出部（導波路１３２における一対の突出部）同士の間隔とは、共通である。
【０１６２】
以上のように構成された方向性結合部１３０において、導波路１３１の幅Ｗ１３１及び導波路１３２の幅Ｗ１３２の各々は、一対の突出部が形成されている位置において離散的に狭くなる。
【０１６３】
（狭壁１３１１，１３２１における突出）
図６に示すように、導波路１３１を構成する狭壁１３１１は、導波路１３１の両端（ポート１３０１及びポート１３０３）から導波路１３１の中央に近づくにしたがって、徐々に狭壁１３３に近づくように構成されている。換言すれば、導波路１３１において、狭壁１３１１が狭壁１３３に向かって突出する突出量Ｐは、ポート１３０１及びポート１３０３よりも導波路１３１の中央において大きい。
【０１６４】
また、狭壁１３１１の中央（狭壁１３１１の突出量Ｐが最大となる位置であって、導波路１３１の中央に対応する位置）には、狭壁１３１１から狭壁１３３に向かって突出する単一の突出部が形成されている。本実施形態において、単一の突出部は、１本の導体ポスト１３１２により構成されている。しかし、単一の突出部が狭壁１３１１から狭壁１３３に向かって突出する突出量Ｐに応じて、導体ポスト１３１２は、複数の導体ポストにより構成されていてもよい。導体ポスト１３１２は、狭壁１３１１の近傍に配置されており、狭壁１３１１から突出する単一の突出部を構成する。
【０１６５】
導波路１３２を構成する狭壁１３２１は、上述した狭壁１３１１と同様に構成されている。すなわち、狭壁１３２１は、導波路１３２の両端（ポート１３０２及びポート１３０４）から導波路１３２の中央に近づくにしたがって、徐々に狭壁１３３に近づくように構成されている。
【０１６６】
狭壁１３２１の中央（狭壁１３２１の突出量Ｐが最大となる位置であって、導波路１３２の中央に対応する位置）には、狭壁１３２１から狭壁１３３に向かって突出する単一の突出部が形成されている。狭壁１３２１に形成された単一の突出部は、狭壁１３１１に形成された単一の突出部と同様に構成されている。本実施形態において、単一の突出部は、１本の導体ポスト１３２２により構成されている。
【０１６７】
以上のように構成された導波路１３１において、その幅Ｗ１３１は、上述した一対の突出部が形成されている位置、及び、上述した単一の突出部が形成されている位置を除いて、（１）ポート１３０１から導波路１３１の中央に近づくにしたがって連続的に狭くなり、且つ、（２）ポート１３０３から導波路１３１の中央に近づくにしたがって連続的に狭くなる。なお、上述した一対の突出部が形成されている位置、及び、上述した単一の突出部が形成されている位置において、幅Ｗ１３１は、離散的に狭くなる。
【０１６８】
導波路１３２の狭壁１３２１は、導波路１３１の狭壁１３１１と同様に構成されている。したがって、導波路１３２の幅Ｗ１３２は、上述した一対の突出部が形成されている位置、及び、上述した単一の突出部が形成されている位置を除いて、（１）ポート１３０２から導波路１３２の中央に近づくにしたがって連続的に狭くなり、且つ、（２）ポート１３０４から導波路１３２の中央に近づくにしたがって連続的に狭くなる。なお、上述した一対の突出部が形成されている位置、及び、上述した単一の突出部が形成されている位置において、幅Ｗ１３２は、離散的に狭くなる。
【０１６９】
このように構成された方向性結合部１３０は、方向性結合部３０と比較して、動作帯域における反射損失を抑制することができる。
【０１７０】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る送受信システム１について、図７の（ａ）を参照して説明する。図７の（ａ）は、送受信システム１のブロック図である。
【０１７１】
図７の（ａ）に示すように、送受信システム１は、第１の実施形態に係るダイプレクサ１０と、アンテナ２と、抵抗器３と、受信回路（Ｒｘ）４と、送信回路（Ｔｘ）５とを備えている。
【０１７２】
送受信システム１において、（１）アンテナ２は、変換部５０Ａのポート５０２Ａに接続されており、（２）抵抗器３は、変換部６０Ａのポート６０２Ａを終端するようにポート６０２Ａに接続されており、（３）Ｒｘ４は、変換部６０Ｂのポート６０２Ｂに接続されており、（４）Ｔｘ５は、変換部５０Ｂのポート５０２Ｂに接続されている。すなわち、変換部５０Ａは、入出力変換部であり、変換部５０Ｂは、入力変換部であり、変換部６０Ｂは、出力変換部である。
【０１７３】
送受信システム１は、マイクロ波或いはミリ波に対して利用可能な送受信システムとして好適に用いることができる。本実施形態において、Ｒｘ４の動作帯域は、７１−７６ＧＨｚ帯であり、Ｔｘ５の動作帯域は、８１−８６ＧＨｚ帯である。このようなＲｘ４及びＴｘ５を用いる場合、ダイプレクサ１０のフィルタ対２０は、７１−７６ＧＨｚ帯の高周波信号を透過し、８１−８６ＧＨｚ帯の高周波信号を反射するＢＰＦであればよい。
【０１７４】
なお、Ｒｘ４の動作帯域及びＴｘ５の動作帯域の各々は、上述のＥバンドに限定されるものではない。例えば、Ｒｘ４及びＴｘ５は、動作帯域として、６０ＧＨｚ帯を選択してもよいし、６０ＧＨｚ帯とＥバンドとの組み合わせを選択してもよい。
【０１７５】
送受信システム１は、６０ＧＨｚ帯や、７１−７６ＧＨｚ帯や、８１−８６ＧＨｚ帯などと呼ばれるミリ波の高周波信号であって、互いに異なる帯域の高周波信号を用いて送信及び受信を行うことを想定している。７１−７６ＧＨｚ帯及び８１−８６ＧＨｚ帯は、Ｅバンドと呼ばれ、次世代の移動通信用の動作帯域として注目されている。
【０１７６】
アンテナ２が接続された変換部５０Ａ（入出力変換部）からＲｘ４が接続された変換部６０Ｂ（出力変換部）までの経路は、２つある。第１の経路は、方向性結合部３０のポート３０３からポート３０１、フィルタ２１及び方向性結合部４０のポート４０１を経由してポート４０４に至る経路である。第２の経路は、方向性結合部３０のポート３０３からポート３０２、フィルタ２２及び方向性結合部４０のポート４０２を経由してポート４０４に至る経路である。
【０１７７】
上記のように構成された送受信システム１は、アンテナ２が受信した高周波信号を、変換部５０Ａ，６０Ｂを経てＲｘ４に供給することができる。
【０１７８】
同様に、Ｔｘ５が接続された変換部５０Ｂ（入力変換部）からアンテナ２が接続された変換部５０Ａまでの経路も、２つある。第１の経路は、方向性結合部３０のポート３０２とフィルタ２２との界面で反射された後に、ポート３０３に至る経路である。第２の経路は、方向性結合部３０のポート３０１とフィルタ２１との界面で反射された後に、ポート３０３に至る経路である。
【０１７９】
上記のように構成された送受信システム１は、Ｔｘ５から出力された高周波信号を、変換部５０Ｂ，５０Ａを経てアンテナ２に供給することができる。
【０１８０】
このように構成された送受信システム１は、ダイプレクサ１０と同様の効果を奏する。
【０１８１】
なお、各実施例群（又は各実施例）として作成したダイプレクサ１０Ａにおける管内波長は、６０ＧＨｚの場合に３３８８μｍであり、７３．５ＧＨｚの場合に２９３３μｍであり、８３．５ＧＨｚの場合に２３４３μｍである。上述したように、Ｒｘ４の動作帯域として７１−７６ＧＨｚ帯を採用し、Ｔｘ５の動作帯域として８１−８６ＧＨｚ帯を採用し、且つ、後述する各実施例群（又は各実施例）に記載した構成を採用した場合、ダイプレクサ１０Ａにおける管内波長λｇｒは、λｇｒ＝２９３３μｍであり、ダイプレクサ１０Ａにおける管内波長λｇｔは、λｇｔ＝２３４３μｍである。
【０１８２】
〔第３の変形例〕
本発明の第３の変形例である送受信システム１Ａについて、図７の（ｂ）を参照して説明する。図７の（ｂ）は、送受信システム１Ａのブロック図である。
【０１８３】
送受信システム１Ａは、図４の（ａ）に示した送受信システム１において、（１）第１の実施形態に係るダイプレクサ１０を第１の変形例であるダイプレクサ１０Ａに置換することと、（２）Ｒｘ４を接続するポートとＴｘ５を接続するポートとを入れ替えることによって得られる。すなわち、送受信システム１Ａは、図７の（ｂ）に示すように、ダイプレクサ１０Ａが備えている変換部の１つとして、終端された変換部である終端部７０を備えている。また、Ｒｘ４は、変換部５０Ｂのポート５０２Ｂに接続されており、Ｔｘ５は、変換部６０Ｂのポート６０２Ｂに接続されている。
【０１８４】
図４を参照して説明したように、終端部７０のポート７０２は、導体パッド７５５と電極７９とを抵抗器７６０が接続することによって終端されている。
【０１８５】
なお、送受信システム１Ａが備えているダイプレクサ１０Ａのフィルタ対２０は、Ｔｘ５の動作帯域の高周波信号を透過し、Ｒｘ４の動作帯域の高周波信号を反射するように構成されていればよい。
【０１８６】
また、Ｔｘ５が接続された変換部６０Ｂからアンテナ２が接続された変換部５０Ａまでの経路、及び、アンテナ２が接続された変換部５０ＡからＲｘ４が接続された変換部５０Ｂまでの経路は、図７の（ａ）に示した送受信システム１の場合と同様である。したがって、ここでは、その説明を省略する。
【０１８７】
〔第１の実施例〕
本発明の第１の実施例として、図７の（ｂ）に示した送受信システム１Ａが備えているダイプレクサ１０Ａの構成を用いてシミュレーションを行った。なお、本実施例では、ポート３０３を第１のポートとし、ポート４０３を第２のポートとし、ポート４０４を第３のポートとし、ポート３０４を第４のポートとして各Ｓパラメータをシミュレーションした。したがって、本実施例のシミュレーション結果は、変換部５０Ａ，５０Ｂ，６０Ｂ，７０の特性を含んでいない。
【０１８８】
本実施例のダイプレクサ１０Ａにおいては、フィルタ２１，２２の通過帯域として７１−７６ＧＨｚ帯を採用している。また、本実施例のダイプレクサ１０Ａにおいて、変換部５０Ａは、入出力変換部であり、変換部５０Ｂは、出力変換部であり、変換部６０Ｂは、入力変換部である。すなわち、ダイプレクサ１０Ａは、ポート５０２Ａにアンテナ２が接続され、ポート５０２ＢにＲｘ４が接続されており、ポート６０２ＢにＴｘ５が接続されて運用すること想定している。したがって、本実施例のダイプレクサ１０Ａにおいて、前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第３〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている。
また、本実施例において、Ｒｘ４の動作帯域として８１−８６ＧＨｚ帯を採用し、Ｔｘ５の動作帯域として７１−７６ＧＨｚ帯を採用している。
【０１８９】
なお、本実施例のダイプレクサ１０Ａにおいて、誘電体基板１１は、厚さが５２０μｍであり、比誘電率が３．８２３とした。また、本実施例のダイプレクサ１０Ａにおいて、一対の狭壁である狭壁５１１と狭壁５３との間隔を１．５４ｍｍとし、ブラインドビア５７Ａとショート壁５４Ａとの距離Ｌを４８４μｍとした。
【０１９０】
これらの構成は、Ｅバンドに含まれる２つの帯域、すなわち、７１−７６ＧＨｚ帯（中心周波数７３．５ＧＨｚ）、及び、８１−８６ＧＨｚ帯（中心周波数８３．５ＧＨｚ）を動作帯域とするために選択したものである。本実施例では、７１−７６ＧＨｚ帯をＴｘ５の動作帯域として用い、８１−８６ＧＨｚ帯をＲｘ４の動作帯域として運用することを想定している。上述した本実施例のダイプレクサ１０Ａの各設計パラメータは、動作帯域の中心周波数がおよそ７８．５ＧＨｚとなるように、すなわち、カットオフ周波数が５１．５ＧＨｚとなるように定めた。
【０１９１】
このように構成された送受信システム１Ａを用いてシミュレーションを行ったＳパラメータ（Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ３４，Ｓ１４）の周波数依存性を図８に示す。図８に示した各Ｓパラメータにおいて、（１）Ｓ１１は、ポート５０２Ａにおける反射特性を示し、（２）Ｓ１３は、ポート５０２Ａとポート６０２Ｂとの間における透過特性を示し、（３）Ｓ３４は、ポート５０２Ｂとポート６０２Ｂとの間における透過特性を示し、（４）Ｓ１４は、ポート５０２Ａとポート５０２Ｂとの間における透過特性を示す。
【０１９２】
以下においてＳ３４のことをアイソレーション特性とも呼ぶ。Ｒｘ４は、アンテナ２が出力する高周波（以下、受信波）とともにＴｘ５が出力する高周波（以下、送信波）を受信する。送信波が高いパワーを有する状態でＲｘ４に到達する場合、Ｒｘ４は、送信波に埋もれた受信波を受信処理することを求められる。その結果として、受信波を正しく受信処理を実施することが困難になる。Ｒｘ４がより正しく受信処理を実施するために、Ｒｘ４の動作帯域において、ポート５０２Ｂに到達する送信波のパワーは、減衰されていることが好ましい。換言すれば、Ｓ３４は、Ｒｘ４の動作帯域において、小さいことが好ましい。
【０１９３】
図８を参照すれば、Ｓ１３が７１−７６ＧＨｚ帯（Ｔｘ５の動作帯域）においてほぼ０ｄＢであり、且つ、Ｓ１４が８１−８６ＧＨｚ帯（Ｒｘ４の動作帯域）においてほぼ０ｄＢであることが分かった。したがって、ダイプレクサ１０Ａは、ポート３０３、ポート４０４、及びポート３０４における反射損失をよく抑制した低損失なダイプレクサであることが分かった。
【０１９４】
そのうえで、図８を参照すれば、８１−８６ＧＨｚ帯においてＳ３４が−６０ｄＢ以下と、７１−７６ＧＨｚ帯におけるＳ３４の値に比べ、よく抑制されていることが分かった。これは、アンテナ２、Ｒｘ４、及びＴｘ５を図７の（ｂ）に示したようにダイプレクサ１０Ａに対して接続していることに起因して、フィルタ２１，２２の通過帯域として７１−７６ＧＨｚ帯を採用しているためである。Ｔｘ５が８１−８６ＧＨｚ帯に含まれる送信波を出力した場合であっても、８１−８６ＧＨｚ帯に含まれる送信波の多くはフィルタ２１，２２によって反射される。
【０１９５】
したがって、フィルタ２１，２２の通過帯域として７１−７６ＧＨｚ帯を採用した場合、本実施例の送受信システム１Ａは、図７の（ａ）に示すように、（１）ポート５０２ＢにＴｘ５を接続し、（２）ポート６０２ＢにＲｘ４を接続した送受信システムと比較して、Ｒｘ４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。
【０１９６】
なお、動作帯域が７１−７６ＧＨｚ帯であるＲｘ４を採用し、動作帯域が８１−８６ＧＨｚ帯であるＴｘ５を採用する場合であっても、フィルタ２１，２２の通過帯域として８１−８６ＧＨｚ帯を採用することによって、図７の（ｂ）に示したダイプレクサ１０Ａの構成を採用可能であり、Ｒｘ４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。
【０１９７】
また、日本の電波法では所定の帯域外の高周波を機器から放射することは禁じられている。本実施例のダイプレクサ１０Ａによれば、アンテナ２から放射される送信波は、通過帯域が７１−７６ＧＨｚ帯であるフィルタ２１，２２を必ず通過する。したがって、本実施例のダイプレクサ１０Ａによれば、電波法で定められた帯域外の高周波を放射することを防止できる。この観点からも、図７の（ｂ）に示した送受信システム１Ａの構成は、図７の（ａ）に示した送受信システム１の構成よりも好ましい。
【０１９８】
〔第２の実施例群〕
本発明の第２の実施例群として、ブラインドビア５７Ａの長さｈ（図３の（ｂ）参照）を４２０μｍ、４４０μｍ、４６０μｍ、４８０μｍ、及び５００μｍの各々に設定した変換部５０Ａを備えたダイプレクサ１０Ａを作製した。本実施例群の各々の変換部５０Ａの７１−７６ＧＨｚ帯に向けた反射特性（｜Ｓ１１｜の周波数依存性）のシミュレーション結果を図９の（ａ）に示す。
【０１９９】
なお、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、誘電体基板１１は、厚さが５２０μｍであり、比誘電率が３．８２３とした。また、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、一対の狭壁である狭壁５１１と狭壁５３との間隔を１．５４ｍｍとし、ブラインドビア５７Ａとショート壁５４Ａとの距離Ｌを４８４μｍとした。
【０２００】
これらの構成は、Ｅバンドに含まれる２つの動作帯域、すなわち、７１−７６ＧＨｚ帯（中心周波数７３．５ＧＨｚ）、及び、８１−８６ＧＨｚ帯（中心周波数８３．５ＧＨｚ）を動作帯域とするために選択したものである。一対の狭壁である狭壁５１１と狭壁５３との間隔は、使用する誘電体基板１１の比誘電率を考慮して、カットオフ周波数が５１．５ＧＨｚとなるように、すなわち、動作帯域の中心周波数がおよそ７８．５ＧＨｚとなるように定めた。
【０２０１】
以下において、動作帯域（例えば７１−７６ＧＨｚ帯）の中心周波数（例えば７３．５ＧＨｚ）にける反射損失が−１０ｄＢ以下である変換部のことを、その動作帯域において反射損失が少ない変換部と判定する。
【０２０２】
図９の（ａ）を参照すれば、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａが備えている変換部５０Ａは、何れも、７１−７６ＧＨｚ帯の中心周波数である７３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を−１０ｄＢ以下に抑制できることが分かった。したがって、ｈ＝４２０μｍ，４４０μｍ，４６０μｍ，４８０μｍ，５００μｍである変換部５０Ａは、何れも反射損失が少ない変換部である。
【０２０３】
特に、ｈ＝４４０μｍ，４６０μｍである変換部５０Ａは、中心周波数である７３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を−２０ｄＢ以下に抑制できることが分かった。なお、ｈ＝４４０μｍ，４６０μｍである変換部５０Ａを比較した場合、ｈ＝４６０μｍである変換部５０Ａが７１−７６ＧＨｚ帯における反射損失をより抑制できることが分かった。４６０μｍは、中心周波数である７３．５ＧＨｚの管内波長の１５．７％に相当する。
【０２０４】
本願の発明者は、長さｈが動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長の１３％以上２０％以下である場合に、所望の動作帯域の中心波長における反射損失を抑制可能な変換部５０Ａを得られることを見出した。
【０２０５】
〔第３の実施例群〕
本発明の第３の実施例群として、ブラインドビア５７Ａの長さｈ（図３の（ｂ）参照）を４５０μｍ、４７０μｍ、４９０μｍ、及び５１０μｍの各々に設定した変換部５０Ａを備えたダイプレクサ１０Ａを作製した。本実施例群の各々の変換部５０Ａの６０ＧＨｚ帯に向けた反射特性（｜Ｓ１１｜の周波数依存性）のシミュレーション結果を図９の（ｂ）に示す。
【０２０６】
なお、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、誘電体基板１１は、厚さが５２０μｍであり、比誘電率が３．８２３とした。また、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、一対の狭壁である狭壁５１１と狭壁５３との間隔を２ｍｍとし、ブラインドビア５７Ａとショート壁５４Ａとの距離Ｌを５７５μｍとした。これらの構成は、動作帯域の中心周波数が６０ＧＨｚとなるように、すなわち、カットオフ周波数が３９ＧＨｚとなるように定めたものである。したがって、本実施例群のダイプレクサ１０Ａは、６０ＧＨｚ帯の高周波信号を伝搬することができる。
【０２０７】
図９の（ｂ）を参照すれば、本実施例群の各ダイプレクサ１０Ａが備えている変換部５０Ａは、何れも、６０ＧＨｚ帯の中心周波数である６０．０ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を−１０ｄＢ以下に抑制できることが分かった。したがって、ｈ＝４５０μｍ，４７０μｍ，４９０μｍ，５１０μｍである変換部５０Ａは、何れも反射損失が少ない変換部である。
【０２０８】
特に、ｈ＝４９０μｍである変換部５０Ａは、中心周波数である６０ＧＨｚにおける反射損失を最も抑制できることが分かった。４９０μｍは、中心周波数である６０ＧＨｚの管内波長の１４．５％に相当する。
【０２０９】
本願の発明者は、長さｈが動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長の１３％以上２０％以下である場合に、所望の動作帯域における反射損失を抑制可能な変換部５０Ａを得られることを見出した。
【０２１０】
〔第４及び第５の実施例〕
本発明の第４及び第５の実施例として、ブラインドビア５７Ａとショート壁５４Ａとの距離Ｌ（図３の（ｂ）参照）を４１０μｍ及び４８４μｍの各々に設定した変換部５０Ａを備えたダイプレクサ１０Ａを作製した。第４及び第５の実施例の各々の変換部５０Ａについてシミュレーションした７１ＧＨｚ以上８６ＧＨｚ以下の動作帯域における反射特性を、図１０に示す。
【０２１１】
なお、第４及び第５の実施例の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、誘電体基板１１は、厚さが５２０μｍであり、比誘電率が３．８２３とした。また、第４及び第５の実施例の各ダイプレクサ１０Ａにおいて、一対の狭壁である狭壁５１１と狭壁５３との間隔を１．５４ｍｍとし、ブラインドビア５７Ａの長さｈを４６０μｍとした。これらの構成は、第２の実施例群に記載したとおり、中心周波数がおよそ７８．５ＧＨｚとなるように定めたものである。
【０２１２】
図１０を参照すれば、Ｌ＝４１０μｍ，４８４μｍである変換部５０Ａは、何れも、７１−７６ＧＨｚ帯の中心周波数である７３．５ＧＨｚ、及び、８１−８６ＧＨｚ帯の中心周波数である８３．５ＧＨｚの何れの周波数においても−１０ｄＢ以下の｜Ｓ１１｜を示すことが分かった。
【０２１３】
更に、表１に示すように、Ｌ＝４１０μｍである変換部５０Ａは、８３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を７３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜より顕著に抑制することができる。また、Ｌ＝４８４μｍである変換部５０Ａは、７３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を８３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜より顕著に抑制することができる。このように、距離Ｌを適宜選択することにより、変換部５０Ａは、一方の動作帯域の中心周波数における反射損失を抑制し、他方の動作帯域の中心周波数における反射損失を−１０ｄＢ程度にすることができる。
【０２１４】
【表１】
2018023088.tif 000003
その結果、７３．５ＧＨｚにおける、Ｌ＝４１０μｍである変換部５０Ａの｜Ｓ１１｜と、Ｌ＝４８４μｍである変換部５０Ａの｜Ｓ１１｜との差分｜ΔＳ１１｜は、およそ１７ｄＢになる。また、８３．５ＧＨｚにおける差分｜ΔＳ１１｜は、およそ１０ｄＢになる。このように、変換部５０Ａは、距離Ｌを適切に制御することによって、差分｜ΔＳ１１｜を増大させることができる。
【０２１５】
したがって、例えば図７の（ｂ）に示した送受信システム１Ａにおいて、（１）Ｌ＝４１０μｍである変換部５０Ａの構成を入力変換部である変換部５０Ｂに適用し、（２）Ｌ＝４８４μｍである変換部５０Ａの構成を出力変換部である変換部６０Ｂに適用することによって、入力変換部と出力変換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。
【０２１６】
本願の発明者は、距離Ｌが動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長の１４％以上２０％以下である場合に、一方の動作帯域における反射損失を抑制し、且つ、他方の動作帯域における反射損失を増大させられることが分かった。
【０２１７】
これらの構成を送受信システム１に適用する場合、Ｔｘ５の動作帯域が８１−８６ＧＨｚ帯であるため、Ｔｘ５の動作帯域の中心周波数は、８３．５ＧＨｚである。また、Ｒｘ４の動作帯域が７１−７６ＧＨｚ帯であるため、Ｒｘ４の動作帯域の中心周波数は、７３．５ＧＨｚである。上述したようにＬ＝４１０μｍを入力変換部に適用した場合、Ｌ＝４１０μｍは、管内波長λｇｔ（＝２３４３μｍ）の１７．５％に相当する。一方、Ｌ＝４８４μｍを出力変換部に適用した場合、Ｌ＝４８４μｍは、管内波長λｇｒ（＝２９３３μｍ）の１６．５％に相当する。
【０２１８】
なお、グラフには図示しないがＬ＝５０４μｍである変換部５０Ａの反射特性を測定したところ、７３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を十分に抑制しつつ、Ｌ＝４８４μｍである変換部５０Ａよりも８３．５ＧＨｚにおける｜Ｓ１１｜を小さくできることが分かった。したがって、出力変換部に適用する距離Ｌとしては、４８４μｍよりも５０４μｍの方が好ましいことが分かった。Ｌ＝５０４μｍを出力変換部に適用した場合、Ｌ＝５０４μｍは、管内波長λｇｒ（＝２９３３μｍ）の１７．２％に相当する。
【０２１９】
以上のことから、入力変換部に適用する距離Ｌの管内波長λｇｔに対する割合と、出力変換部に適用する距離Ｌの管内波長λｇｒに対する割合とは、同程度であることがより好ましい。同程度であるとは、入力変換部に適用する距離Ｌの管内波長λｇｔに対する割合と、出力変換部に適用する距離Ｌの管内波長λｇｒに対する割合との差分が０．５％以下である場合を指す。
【０２２０】
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】
【０２２１】
１  送受信システム
２  アンテナ
３  抵抗器
４  受信回路（Ｒｘ）
５  送信回路（Ｔｘ）
１０，１０Ａ  ダイプレクサ
１１  誘電体基板
１２，１３  導体板（一対の広壁）
１３ａＡ，１３ａ  開口
１４  誘電体層
１４ａＡ，１４ａ  開口
２０  フィルタ対
２１〜２２  フィルタ（第１〜第２のフィルタ）
２０１Ａ〜２０２Ａ，２０１Ｂ〜２０２Ｂ  ポート（第１〜第２のポート）
２１１ｉ，２２１ｉ，２３ｉ，３１１ｉ，３２１ｉ，３３ｉ，４１１ｉ，４２１ｉ，４３ｉ，５１１ｉ，５２１ｉ，５３ｉ，６１１ｉ，６２１ｉ，６３ｉ，５４Ａｉ，５４Ｂｉ，６４Ａｉ，６４Ｂｉ，２１２ｉ〜２１７ｉ，２２２ｉ〜２２７ｉ，７４ｉ，８４ｉ  導体ポスト
２１１，２２１，２３，３１１，３２１，３３，４１１，４２１，４３，５１１，５２１，５３，６１１，６２１，６３，  狭壁（ポスト壁）
５４Ａ，５４Ｂ，６４Ａ，６４Ｂ，７４，８４  ショート壁（ポスト壁）
２１２〜２１７，２２２〜２２７  隔壁（ポスト壁）
２１２ａ〜２１７ａ，２２２ａ〜２２７ａ  空隙
３０〜４０  方向性結合部（第１〜第２の方向性結合部）
３０１〜３０４，４０１〜４０４  ポート（第１〜第４のポート）
５０〜６０  変換部対（第１〜第２の変換部対）
５０Ａ〜５０Ｂ  変換部（第１，第２の変換部）
５０１Ａ〜５０２Ａ，５０１Ｂ〜５０２Ｂ  ポート（第１〜第２のポート）
５５Ａ、７５、８５  信号線
６０Ａ，６０Ｂ  変換部（第３，第４の変換部）
６０１Ａ〜６０２Ａ，６０１Ｂ〜６０２Ｂ  ポート（第１〜第２のポート）
７０  終端部（終端された変換部）
７０１〜７０２  ポート（第１〜第２のポート）
７６，８６  抵抗器
８０  終端部（終端された変換部）
８０１〜８０２  ポート（第１〜第２のポート）
【図１】
2018023088.tif 000004
【図２】
2018023088.tif 000005
【図３】
2018023088.tif 000006
【図４】
2018023088.tif 000007
【図５】
2018023088.tif 000008
【図６】
2018023088.tif 000009
【図７】
2018023088.tif 000010
【図８】
2018023088.tif 000011
【図９】
2018023088.tif 000012
【図１０】
2018023088.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月19日(2017.7.19)
【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】
並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備え、
前記フィルタ対、前記第１の方向性結合部、第２の方向性結合部、前記第１の変換部対、及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路であり、
前記第１〜第４の変換部の各々の前記第１の広壁には、開口が設けられており、
前記第１〜第４の変換部の各々は、
当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、
前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、
前記信号線の前記一端部に電気的に接続され、前記誘電体基板の内部に形成されたブラインドビアと、を更に備えている、
ことを特徴とするダイプレクサ。
【請求項２】
前記第１の変換部又は前記第２の変換部は、送信回路を接続される入力変換部であり、
前記第３の変換部又は前記第４の変換部は、受信回路を接続される出力変換部であり、
前記入力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記送信回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｔの１３％以上２０％以下であり、
前記出力変換部の前記ブラインドビアの長さは、前記受信回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇｒの１３％以上２０％以下である、
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】
前記入力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｔの１４％以上２０％以下であり、
前記出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記管内波長λｇｒ
の１４％以上２０％以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載のダイプレクサ。
【請求項４】
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部は、アンテナ回路を接続される入出力変換部であり、
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び入出力変換部とは異なる変換部は、終端された変換部であり、
前記終端された変換部は、前記信号線の他端部と前記電極とを導通させる抵抗器を更に備えている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のダイプレクサ。
【請求項５】
前記入出力変換部におけるブラインドビアとショート壁との距離は、前記アンテナ回路の動作帯域の中心周波数を有する高周波信号の管内波長λｇａの１４％以上２０％以下である、
ことを特徴とする請求項４に記載のダイプレクサ。
【請求項６】
前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたオープンスタブを更に備えている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のダイプレクサ。
【請求項７】
前記終端された変換部は、前記信号線の中途に形成されたショートスタブを更に備えている、
ことを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項８】
前記第１のフィルタを構成する前記導波路、及び、前記第２のフィルタを構成する前記導波路の各々は、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなる複数の隔壁であって、それぞれに導体ポスト同士の間隔が他よりも広い空隙が設けられた複数の隔壁により複数の共振器に分割されている、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のダイプレクサ。
【請求項９】
ダイプレクサと、送信回路と、受信回路と、アンテナ回路とを備えた送受信システムであって、
前記ダイプレクサは、
並列に配置された第１のフィルタ及び第２のフィルタであって、それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する第１のフィルタ及び第２のフィルタにより構成されたフィルタ対と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第１の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの第１のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの第１のポートに接続された第１の方向性結合部と、
並列に配置された第１のポート及び第２のポート、並びに、並列に配置された第３のポート及び第４のポートを有する第２の方向性結合部であって、前記第１のポートが前記第１のフィルタの前記第２のポートに接続され、且つ、前記第２のポートが前記第２のフィルタの前記第２のポートに接続された第２の方向性結合部と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第１の変換部及び第２の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第１の方向性結合部の前記第３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第１の変換部及び第２の変換部により構成された第１の変換部対と、
それぞれが第１のポート及び第２のポートを有する、並列に配置された第３の変換部及び第４の変換部であって、それぞれの前記第１のポートが第２の方向性結合部の前記第
３のポート及び前記第４のポートの各々に接続された第３の変換部及び第４の変換部により構成された第２の変換部対と、を備え、
前記フィルタ対、前記第１及び第２の方向性結合部、及び、前記第１及び第２の変換部対の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体板の各々を第１の広壁及び第２の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路であり、
前記送信回路は、入力変換部である前記第１の変換部又は前記第２の変換部に接続されており、
前記受信回路は、出力変換部である前記第３の変換部又は前記第４の変換部に接続されており、
前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部及び前記出力変換部とは異なる変換部に接続されており、
前記第１〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記入力変換部、前記出力変換部、及び前記入出力変換部とは異なる変換部の広壁には、開口が設けられており、
当該変換部は、
当該変換部の前記第１の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第１の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、
前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第１の広壁と導通する電極と、
前記信号線の前記一端部に接続され、当該第１の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口を介して前記誘電体基板の内部に挿入されたブラインドビアと、
前記信号線と前記電極とを導通させる抵抗器と、を更に備えている、
ことを特徴とする送受信システム。
【請求項１０】
前記アンテナ回路は、入出力変換部である前記第３〜第４の変換部のうち何れか１つの変換部であって、前記出力変換部とは異なる変換部に接続されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の送受信システム。