(57)【要約】【課題】共振周波数の変動を抑制することができる誘電体導波管フィルタを提供する。【解決手段】高周波信号が入出力される共振器を含む複数の共振器１１ａ〜１１ｇを備えた誘電体導波管フィルタ１において、共振器１１ａ〜１１ｇのそれぞれは、誘電体５２と、誘電体５２の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極６５と、を有し、かつ、実装基板７０側の主面である実装面Ｆ１または実装面Ｆ１と対向する主面である天面Ｆ２にて電界が最大となるＴＥモード共振器である。複数の共振器１１ａ〜１１ｇのうち高周波信号が入出力される共振器１１ａ、１１ｇを除く少なくとも１つの共振器（例えば共振器１１ｄ）は、共振器１１ｄの実装面に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有し、共振器１１ｄの実装面Ｆ１を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、共振器１１ｄにおけるグランド電極６５によって囲まれている。【選択図】図１Ａ
2019036806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入出力される共振器を含む複数の共振器を備えた誘電体導波管フィルタであって、
前記複数の共振器のそれぞれは、
誘電体と、
前記誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、
を有し、かつ、
実装基板側の主面である実装面または前記実装面と対向する主面である天面にて電界が最大となるＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モード共振器であり、
前記複数の共振器のうち前記高周波信号が入出力される共振器を除く少なくとも１つの共振器は、当該共振器の実装面に、前記グランド電極と、前記グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、
当該共振器の実装面を平面視した場合に、前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極によって囲まれている、
誘電体導波管フィルタ。
【請求項２】
前記電極非形成部は、空隙を含む、
請求項１に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項３】
前記電極非形成部と前記誘電体との界面は、当該共振器の実装面における前記グランド電極と前記誘電体との界面よりも前記誘電体の内側に入り込んでいる、
請求項１または２に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項４】
前記電極非形成部は、前記実装面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項５】
前記複数の共振器の上に、さらに、前記複数の共振器と異なる１以上の共振器が設けられている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項６】
前記実装基板をさらに備え、
前記電極非形成部は、前記実装基板と当該共振器における前記グランド電極とによって覆われている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項７】
前記実装基板は、前記実装面側の主面にグランドパターンを有しており、
前記電極非形成部は、前記グランドパターンと当該共振器における前記グランド電極とによって覆われている、
請求項６に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項８】
前記グランドパターンと当該共振器における前記グランド電極とは、接合材で接合されており、前記グランドパターン上であって、前記電極非形成部に対応する領域に、前記接合材の流入を堰き止める堰き止め部材が設けられている、
請求項７に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項９】
当該共振器の前記グランド電極上であって、当該共振器を平面視した場合の前記電極非形成部の外周に、前記グランド電極から突出する堰き止め部材が設けられている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１０】
前記堰き止め部材は、レジストで形成される、
請求項８または９に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１１】
所定平面に配置された１以上の共振器を含む下側の共振器群と、前記所定平面に垂直な上下方向において前記下側の共振器群上に配置された１以上の共振器を含む上側の共振器群と、を備える誘電体導波管フィルタであって、
前記下側の共振器群の共振器および前記上側の共振器群の共振器のそれぞれは、
誘電体と、
前記誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、
を有し、かつ、
前記上下方向に配置された前記共振器同士が接触する接触面または前記接触面と対向する面にて電界が最大となるＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モード共振器であり、
前記下側の共振器群の共振器および前記上側の共振器群の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、当該共振器の接触面に、前記グランド電極と、前記グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、
当該共振器の接触面を平面視した場合に、前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極によって囲まれている、
誘電体導波管フィルタ。
【請求項１２】
前記電極非形成部は、空隙を含む、
請求項１１に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１３】
前記電極非形成部と前記誘電体との界面は、当該共振器の接触面における前記グランド電極と前記誘電体との界面よりも前記誘電体の内側に入り込んでいる、
請求項１１または１２に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１４】
前記電極非形成部は、前記接触面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられている、
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１５】
前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極と、前記上下方向に配置された前記共振器同士のうち自身とは異なる共振器とによって覆われている、
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１６】
前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極と、前記上下方向に配置された前記共振器同士のうち自身とは異なる共振器のグランド電極とによって覆われている、
請求項１５に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１７】
前記上下方向に配置された前記共振器同士は磁界結合している、
請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項１８】
アンテナ素子に接続される、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタと、
前記アンテナ素子へ送信する高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、
前記アンテナ素子で受信した高周波受信信号を増幅する受信増幅回路と、
前記送信増幅回路および前記受信増幅回路と、前記誘電体導波管フィルタとの接続を切り替えるスイッチ回路と、
を備える高周波フロントエンド回路。
【請求項１９】
ＲＦ信号処理回路から出力される高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、
高周波受信信号を増幅して前記ＲＦ信号処理回路へ出力する受信増幅回路と、
前記ＲＦ信号処理回路と前記送信増幅回路との間、または、前記ＲＦ信号処理回路と前記受信増幅回路との間に配置された、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の誘電体導波管フィルタと、
を備える高周波フロントエンド回路。
【請求項２０】
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子に接続され、前記アンテナ素子で送信および受信される高周波信号を増幅する、請求項１８または１９に記載の高周波フロントエンド回路と、
前記高周波フロントエンド回路に接続され、前記高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行うＲＦ信号処理回路と、
前記ＲＦ信号処理回路に接続され、前記ベースバンド信号を信号処理するベースバンド信号処理回路と、
を備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の共振器を含む誘電体導波管フィルタ、高周波フロントエンド回路および通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信端末の通信容量の増加等に対応するため、２８ＧＨｚなどの準ミリ波帯での通信方式が検討されている。このような高い周波数帯で使用されるフィルタとして、ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モード共振器を用いた誘電体導波管フィルタが知られている。ＴＥモード共振器を用いた誘電体導波管フィルタは、Ｑ値が高いため、高い周波数帯における損失が小さい。
【０００３】
特許文献１には、複数の誘電体共振器を含む誘電体導波管フィルタの周波数調整方法が開示されている。この誘電体導波管フィルタでは、誘電体導波管フィルタの天面に形成されているグランド電極の一部を除去することで、共振周波数が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された誘電体導波管フィルタでは、グランド電極を除去することで露出した誘電体が外部空間にさらされるため、例えば、露出した誘電体の近くに金属などの導電体が配置されると、共振周波数が変動するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、共振周波数の変動を抑制することができる誘電体導波管フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る誘電体導波管フィルタは、高周波信号が入出力される共振器を含む複数の共振器を備えた誘電体導波管フィルタであって、複数の共振器のそれぞれは、誘電体と、誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、を有し、かつ、実装基板側の主面である実装面または実装面と対向する主面である天面にて電界が最大となるＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モード共振器であり、複数の共振器のうち高周波信号が入出力される共振器を除く少なくとも１つの共振器は、当該共振器の実装面に、グランド電極と、グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、当該共振器の実装面を平面視した場合に、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極によって囲まれている。
【０００８】
このように、誘電体導波管フィルタの実装面に電極非形成部を設けることで、誘電体導波管フィルタを実装基板に実装する場合に、電極非形成部が実装基板によって覆われる。そのため、周波数調整するための電極非形成部が外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０００９】
また、電極非形成部は、空隙を含んでいてもよい。
【００１０】
このように、電極非形成部に空隙が含まれる場合、周波数調整量を大きくとることができるとともに、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００１１】
また、電極非形成部と誘電体との界面は、当該共振器の実装面におけるグランド電極と誘電体との界面よりも誘電体の内側に入り込んでいてもよい。
【００１２】
これによれば、例えば電極非形成部の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタの共振周波数を高くすることができる。
【００１３】
また、電極非形成部は、実装面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられていてもよい。
【００１４】
このように、電極非形成部を、共振器の中心を含む領域に設けることで、誘電体導波管フィルタの共振周波数を容易に調整することができる。
【００１５】
また、複数の共振器の上に、さらに、複数の共振器と異なる１以上の共振器が設けられていてもよい。
【００１６】
このように、上下方向に複数の共振器を配置することで、誘電体導波管フィルタの実装面側の面積を小さくすることができる。
【００１７】
また、誘電体導波管フィルタは、実装基板をさらに備え、電極非形成部は、実装基板と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われていてもよい。
【００１８】
これによれば、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、電極非形成部が実装基板とグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００１９】
また、実装基板は、実装面側の主面にグランドパターンを有しており、電極非形成部は、グランドパターンと当該共振器におけるグランド電極とによって覆われていてもよい。
【００２０】
これによれば、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、電極非形成部がグランドパターンとグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００２１】
また、グランドパターンと当該共振器におけるグランド電極とは、接合材で接合されており、グランドパターン上であって、電極非形成部に対応する領域に、接合材の流入を堰き止める堰き止め部材が設けられていてもよい。
【００２２】
このように、実装基板のグランドパターン上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材を設けることで、接合材が電極非形成部に流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部において、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００２３】
また、当該共振器のグランド電極上であって、当該共振器を平面視した場合の電極非形成部の外周に、グランド電極から突出する堰き止め部材が設けられていてもよい。
【００２４】
このように、誘電体導波管フィルタの電極非形成部の外周に堰き止め部材を設けることで、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、接合材が電極非形成部に流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部において、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００２５】
また、堰き止め部材は、レジストで形成されていてもよい。
【００２６】
これによれば、堰き止め部を容易に形成することができる。
【００２７】
また、本発明の一態様に係る誘電体導波管フィルタは、所定平面に配置された１以上の共振器を含む下側の共振器群と、所定平面に垂直な上下方向において下側の共振器群上に配置された１以上の共振器を含む上側の共振器群と、を備える誘電体導波管フィルタであって、下側の共振器群の共振器および上側の共振器群の共振器のそれぞれは、誘電体と、誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、を有し、かつ、上下方向に配置された共振器同士が接触する接触面または接触面と対向する面にて電界が最大となるＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モード共振器であり、下側の共振器群の共振器および上側の共振器群の共振器のうち少なくとも１つの共振器は、当該共振器の接触面に、グランド電極と、グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、当該共振器の接触面を平面視した場合に、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極によって囲まれている。
【００２８】
このように、誘電体導波管フィルタの接触面に電極非形成部を設けることで、電極非形成部が上下方向に配置された共振器同士によって覆われる。そのため、周波数調整するための電極非形成部が外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００２９】
また、電極非形成部は、空隙を含んでいてもよい。
【００３０】
このように、電極非形成部に空隙が含まれる場合、周波数調整量を大きくとることができるとともに、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００３１】
また、電極非形成部と誘電体との界面は、当該共振器の接触面におけるグランド電極と誘電体との界面よりも誘電体の内側に入り込んでいてもよい。
【００３２】
これによれば、例えば電極非形成部の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタの共振周波数を高くすることができる。
【００３３】
また、電極非形成部は、接触面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられていてもよい。
【００３４】
このように、電極非形成部を、共振器の中心を含む領域に設けることで、誘電体導波管フィルタの共振周波数を容易に調整することができる。
【００３５】
また、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極と、上下方向に配置された共振器同士のうち自身とは異なる共振器とによって覆われていてもよい。
【００３６】
これによれば、電極非形成部が自身とは異なる相手側の共振器と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００３７】
また、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極と、上下方向に配置された共振器同士のうち自身とは異なる共振器のグランド電極とによって覆われていてもよい。
【００３８】
これによれば、電極非形成部が自身とは異なる相手側の共振器のグランド電極と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００３９】
また、上下方向に配置された共振器同士は磁界結合していてもよい。
【００４０】
このように、上下方向に配置された共振器同士を磁界結合とすることで、電界結合する場合に比べて、周波数調整用の電極非形成部を接触面に容易に形成することができる。
【００４１】
本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、アンテナ素子に接続される上記誘電体導波管フィルタと、アンテナ素子へ送信する高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、アンテナ素子で受信した高周波受信信号を増幅する受信増幅回路と、送信増幅回路及び受信増幅回路と、誘電体導波管フィルタとの接続を切り替えるスイッチ回路と、を備える。
【００４２】
本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、ＲＦ信号処理回路から出力される高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、高周波受信信号を増幅してＲＦ信号処理回路へ出力する受信増幅回路と、ＲＦ信号処理回路と送信増幅回路との間、または、ＲＦ信号処理回路と受信増幅回路との間に配置された上記誘電体導波管フィルタと、を備える。
【００４３】
共振周波数の変動が抑制された上記誘電体導波管フィルタを用いて高周波フロントエンド回路を構成することで、高周波フロントエンド回路の通信性能の低下を抑制することができる。
【００４４】
本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子と、アンテナ素子に接続され、アンテナ素子で送信及び受信される高周波信号を増幅する、上記高周波フロントエンド回路と、高周波フロントエンド回路に接続され、高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行うＲＦ信号処理回路と、ＲＦ信号処理回路に接続され、ベースバンド信号を信号処理するベースバンド信号処理回路と、を備える。
【００４５】
共振周波数の変動が抑制された上記高周波フロントエンド回路を用いて通信装置を構成することで、通信装置の通信性能の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。また、本発明の誘電体導波管フィルタを用いた高周波フロントエンド回路および通信装置において共振周波数の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た図である。
【図１Ｂ】誘電体導波管フィルタが実装される実装基板の斜視図である。
【図１Ｃ】実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図２Ａ】（ａ）は実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタの断面図であり、（ｂ）は実装基板の断面図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
【図２Ｃ】実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタの他の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１の変形例に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た図である。
【図４Ａ】実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタの分解斜視図である。
【図４Ｃ】実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た場合の分解図である。
【図４Ｄ】実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタの入出力経路を示す図である。
【図４Ｅ】実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタの一部に発生する電磁界を示す模式図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）をＩＶｂ−ＩＶｂ線に示す方向から見た図である。
【図５Ａ】実施の形態３に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図５Ｂ】実施の形態３に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た場合の分解図である。
【図６】実施の形態３の変形例に係る誘電体導波管フィルタの分解斜視図である。
【図７Ａ】実施の形態４に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図７Ｂ】実施の形態４に係る誘電体導波管フィルタの入出力経路を示す図である。
【図７Ｃ】実施の形態４に係る誘電体導波管フィルタの一部の分解図を斜め下から見た図である。
【図８Ａ】実施の形態５に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図８Ｂ】（ａ）は実施の形態５に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た図であり、（ｂ）は実装基板の斜視図である。
【図８Ｃ】実施の形態５に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
【図９Ａ】（ａ）は実施の形態５の変形例１に係る誘電体導波管フィルタを斜め下から見た図であり、（ｂ）は実装基板の斜視図である。
【図９Ｂ】実施の形態５の変形例１に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
【図１０】実施の形態５の変形例２に係る誘電体導波管フィルタが実装基板に実装された状態を示す断面図である。
【図１１】実施の形態６の誘電体導波管フィルタを斜め下から見た図である。
【図１２】実施の形態７に係る高周波フロントエンド回路および通信装置を示す回路図である。
【図１３】実施の形態８に係るＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムを示す回路図である。
【図１４】実施の形態８に係るＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムの通信装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ、または大きさの比は、必ずしも厳密ではない。
【００４９】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る誘電体導波管フィルタ１について説明する。図１Ａは、誘電体導波管フィルタ１を斜め下から見た図である。図１Ｂは、誘電体導波管フィルタ１が実装される実装基板７０の斜視図である。図１Ｃは、誘電体導波管フィルタ１が実装基板７０に実装された状態を示す図である。
【００５０】
誘電体導波管フィルタ１は、複数の共振器１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇを備えている。複数の共振器１１ａ〜１１ｇは、一列に並んで配置され、１つの共振器群を構成している。
【００５１】
各共振器１１ａ〜１１ｇは、直方体状の誘電体５２と、誘電体５２の表面５２ａを覆うグランド電極６５とを有している。また、各共振器１１ａ〜１１ｇは、実装基板７０側の主面である実装面Ｆ１または実装面Ｆ１と対向する主面である天面Ｆ２を有している。各共振器１１ａ〜１１ｇは、実装面Ｆ１または天面Ｆ２にて電界が最大となるＴＥモード共振器である。
【００５２】
図１Ａ〜図１Ｃでは、共振器１１ａ〜１１ｇが並ぶ方向をＹ方向とし、実装面Ｆ１と天面Ｆ２とが対向する方向をＺ方向とし、Ｙ方向およびＺ方向の両方に垂直な方向をＸ方向として示している。
【００５３】
図１Ａに示すように、複数の共振器１１ａ〜１１ｇは、誘電体ブロック５１によって形成されている。誘電体ブロック５１は、角柱状であり、表面の一部がグランド電極６５で覆われている。誘電体ブロック５１は、例えば、水晶またはセラミックなどの誘電体材料が一体成形されることで形成される共振ブロックである。グランド電極６５は、例えば、銀または銅を含有する導電性ペーストを、誘電体ブロック５１の表面に塗布することで形成される。
【００５４】
Ｙ方向に隣り合う共振器同士の間のそれぞれには、結合部５５が設けられている。例えば、共振器１１ａおよび１１ｂは、共振器１１ａと共振器１１ｂとの間に設けられた結合部５５によって磁界結合する。結合部５５は、誘電体ブロック５１の長手方向（Ｙ方向）に所定間隔で複数の溝を設けることによって形成される。
【００５５】
共振器１１ａ〜１１ｇのうち共振器１１ｄは、実装面Ｆ１にグランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥを有している。この電極非形成部ＮＥは、本実施の形態の特徴的な構成であり、後で詳しく説明する。
【００５６】
共振器１１ａの実装面Ｆ１には、高周波信号が入力される入出力電極６１が設けられている。共振器１１ｇの実装面Ｆ１には、入出力電極６１で入力された高周波信号が出力される入出力電極６２が設けられている。なお、グランド電極６５は、入出力電極６１、６２が設けられた領域と異なる領域に設けられている。
【００５７】
誘電体導波管フィルタ１は、実装基板７０に実装される。実装基板７０の本体は、例えば、エポキシ、フェノールなどの樹脂材料で形成されている。
【００５８】
図１Ｂに示すように、実装基板７０には、入出力電極６１、６２、グランド電極６５のそれぞれに対応する入出力パターン７１、７２、グランドパターン７５が形成されている。これら入出力パターン７１、７２、グランドパターン７５は、例えば、銅箔などで形成される。
【００５９】
図１Ｃに示すように、誘電体導波管フィルタ１が実装基板７０に実装される場合、複数の共振器１１ａ〜１１ｇは、実装面Ｆ１が実装基板７０の主面７０ａに対向するように、実装基板７０に接合される。具体的には、入出力電極６１と入出力パターン７１、入出力電極６２と入出力パターン７２、グランド電極６５とグランドパターン７５のそれぞれが、はんだなどの導電性接合材で接合される。
【００６０】
誘電体導波管フィルタ１の周波数調整を行う場合、グランド電極６５の一部を除去することで周波数調整を行う。本実施の形態では、高周波信号が入出力される共振器１１ａ、１１ｇを除く共振器１１ｂ〜１１ｆのうち、共振器１１ｄのグランド電極６５の一部を除去して周波数調整を行う場合について説明する。
【００６１】
前述したように、共振器１１ｄの実装面Ｆ１には、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥが設けられている。電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１のグランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けられている。言い換えると、共振器１１ｄの実装面Ｆ１には、電極非形成部ＮＥと、電極非形成部ＮＥの周りを囲うグランド電極６５とが設けられている。電極非形成部ＮＥは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。また、電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１に垂直な方向から見た場合に、共振器１１ｄの中心を含む位置に設けられている。電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１に形成されたグランド電極６５の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器１１ｄの共振周波数は、例えば、電極非形成部ＮＥの面積を変えることによって調整される。
【００６２】
図２Ａの（ａ）は誘電体導波管フィルタ１の断面図であり、図２Ａの（ｂ）は実装基板７０の断面図である。図２Ｂは、誘電体導波管フィルタ１が実装基板７０に実装された状態を示す断面図である。なお、図２Ｂでは、誘電体導波管フィルタ１と実装基板７０とを接合する接合材の記載を省略している。
【００６３】
図２Ａの（ａ）に示すように、実装前の誘電体導波管フィルタ１では、電極非形成部ＮＥにて誘電体５２が露出している。図２Ｂに示すように、誘電体導波管フィルタ１が実装基板７０に実装されると、電極非形成部ＮＥがグランドパターン７５によって覆われる。具体的には、電極非形成部ＮＥは、空気層からなる空隙Ｓ１を含み、空隙Ｓ１は誘電体５２、グランド電極６５およびグランドパターン７５によって囲まれる。
【００６４】
空隙Ｓ１中に存在する空気の比誘電率は１であり、本実施の形態で用いられる誘電体５２の比誘電率は、例えば、４．５以上８．５以下である。そのため、共振器１１ｄに空隙Ｓ１を含む電極非形成部ＮＥが設けられることで、共振器１１ｄの平均の誘電率が下がる。これにより、共振器１１ｄの共振周波数が高くなるように調整される。
【００６５】
本実施の形態では、複数の共振器１１ａ〜１１ｇのうち高周波信号が入出力される共振器１１ａ、１１ｇを除く少なくとも１つの共振器（例えば共振器１１ｄ）は、当該共振器１１ｄの実装面Ｆ１に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有している。当該共振器１１ｄの実装面Ｆ１を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、当該共振器１１ｄにおけるグランド電極６５によって囲まれている。電極非形成部ＮＥが実装面Ｆ１に設けられているので、誘電体導波管フィルタ１を実装基板７０に実装した場合に、電極非形成部ＮＥが実装基板７０によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ１の共振周波数の変動を抑制することができる。
【００６６】
また、誘電体導波管フィルタ１が実装基板７０に実装された場合に、電極非形成部ＮＥがグランドパターン７５によって覆われるので、電極非形成部ＮＥのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００６７】
なお、電極非形成部ＮＥは、上記共振器１１ｄに限られず、他の共振器１１ｂ、１１ｃ、１１ｅ〜１１ｆに設けられていてもよい。電極非形成部ＮＥは、１つの共振器１１ｄに限られず、複数の共振器１１ｂ〜１１ｆのうち２以上の共振器に設けられていてもよい。
【００６８】
なお、入出力電極６１を有する共振器１１ａに電極非形成部ＮＥを設ける場合は、図２Ｃに示すように、電極非形成部ＮＥを、入出力電極６１が形成された領域と入出力電極６１とグランド電極６５との間に存在する誘電体５２が露出する領域とを除く領域、すなわち、グランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けてもよい。
【００６９】
（実施の形態１の変形例）
図３は、実施の形態１の変形例に係る誘電体導波管フィルタ１Ａを斜め下から見た図である。
【００７０】
図３に示すように、変形例の誘電体導波管フィルタ１Ａでは、電極非形成部ＮＥに接する箇所の誘電体５２が凹みを有している。具体的には、電極非形成部ＮＥと誘電体５２との界面５２ｂが、共振器１１ｄの実装面Ｆ１におけるグランド電極６５と誘電体５２と界面よりも、誘電体５２の内側に入り込んでいる。この電極非形成部ＮＥは、共振器１１ｄの実装面Ｆ１にグラインダを接触させ、グランド電極６５とともに誘電体５２の一部を除去することによって形成される。
【００７１】
変形例の誘電体導波管フィルタ１Ａでは、実施の形態の誘電体導波管フィルタ１に比べて電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１の体積を増やすことができ、共振周波数を高くすることができる。また、誘電体導波管フィルタ１Ａを実装基板７０に実装した場合に、電極非形成部ＮＥが実装基板７０によって覆われるので、電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタ１Ｂについて説明する。実施の形態２の誘電体導波管フィルタ１Ｂは、複数の共振器が積層された構造を有し、電極非形成部ＮＥが、誘電体導波管フィルタ１Ｂの実装面Ｆ１に形成されている。
【００７３】
図４Ａは、誘電体導波管フィルタ１Ｂが実装基板７０に実装された状態を示す斜視図である。図４Ｂは、誘電体導波管フィルタ１Ｂの分解斜視図である。図４Ｃは、誘電体導波管フィルタ１Ｂを斜め下から見た場合の分解図である。図４Ｄは、誘電体導波管フィルタ１Ｂの入出力経路を示す図である。
【００７４】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｂは、共振器群１０と、共振器群１０上に配置された共振器群２０とを備えている。共振器群１０は、４つの共振器１１、１２、１３、１４を有し、共振器群２０は、４つの共振器２１、２２、２３、２４を有している。共振器群１０は、共振器群２０よりも実装基板７０側に配置されている。本実施の形態では、共振器群１０が下側の共振器群であり、共振器群２０が上側の共振器群である。以下において、共振器１１〜１４および共振器２１〜２４をまとめて共振器１１〜２４と呼ぶ場合がある。
【００７５】
各共振器１１〜２４は、直方体状の誘電体５２と、誘電体５２の表面５２ａを覆うグランド電極６５とを有している。各共振器１１〜２４は、下面ｆａ、上面ｆｂおよび側面ｆｃを有しており、下面ｆａまたは上面ｆｂにて電界が最大となるＴＥモード共振器である。
【００７６】
図４Ｃに示すように、高周波信号が入出力される共振器１１、１３を除く共振器１２、１４、２１〜２４のうち、共振器１２は、実装基板７０側の主面である実装面Ｆ１に、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥを有している。なお、実装面Ｆ１は、共振器１２の下面ｆａと同じ面である。この電極非形成部ＮＥは、本実施の形態の特徴的な構成であり、後で詳しく説明する。
【００７７】
共振器１１の下面ｆａには、高周波信号が入力される入出力電極６１が設けられている。共振器１３の下面ｆａには、入出力電極６１で入力された高周波信号が出力される入出力電極６２が設けられている。共振器１１〜２４の表面であって、入出力電極６１、６２が設けられた領域と異なる領域には、グランド電極６５が設けられている。
【００７８】
誘電体導波管フィルタ１Ｂは、実装基板７０に実装される。実装基板７０は、例えば、エポキシ、フェノールなどの樹脂材料で形成される。実装基板７０には、入出力電極６１、入出力電極６２、グランド電極６５のそれぞれに対応する入出力パターン７１、７２、グランドパターン７５が形成されている。これら入出力パターン７１、７２、グランドパターン７５は、例えば、銅箔などで形成される。
【００７９】
誘電体導波管フィルタ１Ｂは、実装面Ｆ１が実装基板７０の主面７０ａに対向するように、実装基板７０に接合される。具体的には、入出力電極６１と入出力パターン７１、入出力電極６２と入出力パターン７２、グランド電極６５とグランドパターン７５のそれぞれが、はんだなどの導電性接合材で接合される。
【００８０】
ここで、共振器１３と共振器１１とが並ぶ方向をＸ方向とし、共振器１１と共振器２１とが上下に重なり合う方向をＺ方向とし、共振器１１と共振器１２とが並ぶ方向であって、Ｘ方向およびＺ方向の両方に直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向の軸およびＹ方向の軸の両方を含む平面であって、実装面Ｆ１を含む平面を所定平面とする。
【００８１】
複数の共振器１１〜２４は、以下に示す配置関係を有している。具体的には、共振器１１〜１４は、所定平面に沿って行列状に配置されている。共振器２１〜２４のそれぞれは、共振器１１〜１４のそれぞれと対応するように共振器群１０上に行列状に配置され、共振器１１〜１４のそれぞれとＺ方向に互いに重なり合っている。
【００８２】
共振器１１、１２は誘電体ブロック５１ａによって形成され、共振器１３、１４は誘電体ブロック５１ｂによって形成され、共振器２１、２２は誘電体ブロック５１ｃによって形成され、共振器２３、２４は誘電体ブロック５１ｄによって形成されている。各誘電体ブロック５１ａ〜５１ｄは、角柱状であり、表面の一部が前述したグランド電極６５で覆われている。各誘電体ブロック５１ａ〜５１ｄは、例えば、水晶またはセラミックなどの誘電体材料が一体成形されることで形成される共振ブロックである。グランド電極６５は、例えば、銀または銅を含有する導電性ペーストを、各誘電体ブロック５１ａ〜５１ｄの表面５２ａに塗布することで形成される。
【００８３】
共振器１１、１２は間に設けられた結合部５５を介して磁界結合し、共振器１３、１４間に設けられた結合部５５を介して磁界結合し、共振器２１、２２は間に設けられた結合部５５を介して磁界結合し、共振器２３、２４は間に設けられた結合部５５を介して磁界結合する。この結合部５５は、各誘電体ブロック５１ａ〜５１ｄの長手方向（Ｙ方向）の中央付近に溝を設けることで形成される。例えば、誘電体ブロック５１ａの長手方向の中央付近に溝を設けることで、共振器１１、１２が形成される。
【００８４】
共振器群１０は、誘電体ブロック５１ａ、５１ｂの対向する側面同士を、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。共振器群２０は、誘電体ブロック５１ｃ、５１ｄの対向する側面同士を、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。誘電体導波管フィルタ１Ｂは、共振器群１０の上面と共振器群２０の下面とを、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。
【００８５】
共振器２１および共振器２３の互いに対向する側面ｆｃのそれぞれには、誘電体５２が露出する領域を含む結合部５６が設けられている。共振器２１、２３の結合部５６は互いに対向しており、共振器２１および共振器２３は、この結合部５６によって磁界結合する。共振器２１の結合部５６は、矩形状であり、共振器２１の側面ｆｃの中心を含む位置に設けられている。共振器２３の結合部５６は、矩形状であり、共振器２３の側面ｆｃの中心を含む位置に設けられている。
【００８６】
共振器１２の上面ｆｂおよび共振器２２の下面ｆａのそれぞれには、誘電体５２が露出する領域を含む結合部５７が形成されている。共振器１２、２２の結合部５７は互いに対向しており、共振器１２および共振器２２は、この結合部５７を介して磁界結合する。共振器１２の結合部５７は、長穴形状であり、上面ｆｂに垂直な方向から見た場合に共振器１２の外周の一部に沿って設けられている。共振器２２の結合部５７は、長穴形状であり、下面ｆａに垂直な方向から見た場合に共振器２２の外周の一部に沿って設けられている。
【００８７】
共振器１４の上面ｆｂおよび共振器２４の下面ｆａのそれぞれには、誘電体５２が露出する領域を含む結合部５７が形成されている。共振器１４および共振器２４は、共振器１４、２４の結合部５７は互いに対向しており、この結合部５７を介して磁界結合する。共振器１４の結合部５７は、長穴形状であり、上面ｆｂに垂直な方向から見た場合に共振器１４の外周の一部に沿って設けられている。共振器２４の結合部５７は、長穴形状であり、下面ｆａに垂直な方向から見た場合に共振器２４の外周の一部に沿って設けられている。
【００８８】
次に、図４Ｅを参照しながら、共振器１１〜２４にて発生する電磁界について説明する。図４Ｅは、誘電体導波管フィルタ１Ｂの一部に発生する電磁界を示す模式図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）をＩＶｂ−ＩＶｂ線に示す方向から見た図である。
【００８９】
入出力電極６１から所定周波数の信号が入力されると、共振器１１は共振し、図４Ｅの（ａ）および（ｂ）に示すように、共振器１１には、Ｚ方向を向く電界と、Ｚ方向の軸を取り囲む磁界とが発生する。その際、図４Ｅの（ｂ）に示すように、電界は共振器１１の中央で強く発生し、磁界は共振器１１の外周側面に沿って強く発生する。
【００９０】
共振器１１および共振器１２の互いに対向する側面には結合部５５が設けられている。そのため、共振器１１にて発生した磁界と結合するように、共振器１２に磁界が発生し、発生した磁界に伴って共振器１２に電界が発生する。
【００９１】
共振器１２の上面ｆｂ、および、共振器２２の下面ｆａのそれぞれの外周付近には、結合部５７が設けられている。そのため、共振器１２にて発生した磁界と結合するように、共振器２２に磁界が発生し、発生した磁界に伴って共振器２２に電界が発生する。
【００９２】
共振器２２と共振器２１との間には結合部５５が設けられており、共振器２２、２１は互いに磁界結合する。また、共振器２１と共振器２３との間には結合部５６が設けられており、共振器２１、２３は互いに磁界結合する。さらに、共振器２３と共振器２４とは、間に設けられた結合部５５によって互いに磁界結合し、共振器２４と共振器１４とは、間に設けられた結合部５７によって互いに磁界結合し、共振器１４と共振器１３とは、間に設けられた結合部５５によって互いに磁界結合する。
【００９３】
このようにして、入出力電極６１に入力された高周波信号は、複数の磁界結合を介して入出力電極６２から出力される。すなわち、誘電体導波管フィルタ１Ｂは、入出力電極６１に入力された信号を、共振器１１、１２、２２、２１、２３、２４、１４、１３を順に経て、入出力電極６２から出力する入出力経路Ｐ１を有している（図４Ｄ参照）。
【００９４】
前述したように、共振器１２の実装面Ｆ１には電極非形成部ＮＥが設けられている。電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１のグランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けれられている。言い換えると、共振器１２の実装面Ｆ１には、電極非形成部ＮＥと、電極非形成部ＮＥの周りを囲うグランド電極６５とが設けられている。電極非形成部ＮＥは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。また、電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１に垂直な方向から見た場合に、共振器１４の中心を含む位置に設けられている。電極非形成部ＮＥは、実装面Ｆ１に形成されたグランド電極６５の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器１４の共振周波数は、例えば、電極非形成部ＮＥの面積を変えることによって調整される。
【００９５】
実装前の誘電体導波管フィルタ１Ｂは、電極非形成部ＮＥにおける誘電体５２が露出している。誘電体導波管フィルタ１Ｂが実装基板７０に実装されると、電極非形成部ＮＥがグランドパターン７５によって覆われる。具体的には、電極非形成部ＮＥは、空気層からなる空隙Ｓ１（図示省略）を含み、空隙Ｓ１は誘電体５２、グランド電極６５およびグランドパターン７５によって囲まれる。空隙Ｓ１を含む電極非形成部ＮＥが共振器１２に設けられることで、共振器１２の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器１２の共振周波数が高くなるように調整される。
【００９６】
本実施の形態では、共振器群１０の共振器１１〜１４のうち高周波信号が入出力される共振器１１、１３を除く少なくとも１つの共振器（例えば共振器１２）は、当該共振器１２の実装面Ｆ１に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有している。当該共振器１２の実装面Ｆ１を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、当該共振器１２におけるグランド電極６５によって囲まれている。電極非形成部ＮＥが実装面Ｆ１に設けられているので、誘電体導波管フィルタ１Ｂを実装基板７０に実装した場合に、電極非形成部ＮＥが実装基板７０によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ１Ｂの共振周波数の変動を抑制することができる。
【００９７】
また、誘電体導波管フィルタ１Ｂが実装基板７０に実装された場合に、電極非形成部ＮＥがグランドパターン７５によって覆われるので、電極非形成部ＮＥのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【００９８】
また、例えば、共振器群１０と共振器群２０とを接合する際に、共振器１２の結合部５７と共振器２２の結合部５７との位置がずれた場合であっても、接合後に、共振器１２の実装面Ｆ１に電極非形成部ＮＥを設けて共振周波数の調整をすることができる。これにより、誘電体導波管フィルタ１Ｂの共振周波数の精度を高めることができる。
【００９９】
なお、電極非形成部ＮＥは、上記共振器１２に限られず、共振器群１０のうちの他の共振器１４の実装面Ｆ１（下面ｆａ）に設けられていてもよい。電極非形成部ＮＥは、１つの共振器１２に限られず、２つの共振器１２、１４の実装面Ｆ１に設けられていてもよい。
【０１００】
また、共振器１１〜２４の数は合計８つに限られない。すなわち、誘電体導波管フィルタ１Ｂの共振器群１０は、所定平面に沿って行列状に配置された４以上の共振器を含み、共振器群２０は、共振器群１０上に行列状に配置された４以上の共振器を含んでいてもよい。また、共振器群２０の共振器は複数に限られず、１つの共振器で構成されていてもよい。
【０１０１】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る誘電体導波管フィルタ１Ｃについて説明する。実施の形態３の誘電体導波管フィルタ１Ｃは、複数の共振器が積層された構造を有し、電極非形成部ＮＥが、下側の共振器と上側の共振器との間の接触面Ｆ３に形成されている。
【０１０２】
図５Ａは、誘電体導波管フィルタ１Ｃが実装基板７０に実装された状態を示す斜視図である。図５Ｂは、誘電体導波管フィルタ１Ｃを斜め下から見た場合の分解図である。
【０１０３】
図５Ａに示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｃは、所定平面（実装面Ｆ１）に沿って配置された複数の共振器１１〜１４を含む下側の共振器群１０と、所定平面に垂直な上下方向において下側の共振器群１０上に配置された複数の共振器２１〜２４を含む上側の共振器群２０とを備えている。
【０１０４】
図５Ｂに示すように、共振器群２０の共振器２１は、上下の共振器１１、２１同士が接触する接触面Ｆ３に、電極非形成部ＮＥを有している。本実施の形態では、電極非形成部ＮＥは、共振器２１の下面ｆａ側の接触面Ｆ３に設けられている。
【０１０５】
電極非形成部ＮＥは、上記接触面Ｆ３のグランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けれられている。言い換えると、共振器２１の接触面Ｆ３には、電極非形成部ＮＥと、電極非形成部ＮＥの周りを囲うグランド電極６５とが設けられている。電極非形成部ＮＥは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。また、電極非形成部ＮＥは、接触面Ｆ３に垂直な方向から見た場合に、共振器２１の中心を含む位置に設けられている。電極非形成部ＮＥは、接触面Ｆ３に形成されたグランド電極６５の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器２１の共振周波数は、例えば、電極非形成部ＮＥの面積を変えることによって調整される。
【０１０６】
共振器群１０および共振器群２０を互いに接合することで、共振器２１の電極非形成部ＮＥが共振器１１のグランド電極６５によって覆われる。具体的には、電極非形成部ＮＥは、空気層からなる空隙Ｓ１（図示省略）を含み、空隙Ｓ１は誘電体５２、共振器２１のグランド電極６５および共振器１１のグランド電極６５によって囲まれる。空隙Ｓ１を含む電極非形成部ＮＥが共振器２１に設けられることで、共振器２１の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器２１の共振周波数が高くなるように調整される。
【０１０７】
本実施の形態では、上側の共振器群２０の共振器２１〜２４のうち少なくとも１つの共振器（例えば共振器２１）は、当該共振器２１の接触面Ｆ３に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有している。当該共振器２１の接触面Ｆ３を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、当該共振器２１におけるグランド電極６５によって囲まれている。電極非形成部ＮＥが接触面Ｆ３に設けられているので、共振器群１０および共振器群２０を接合した際に、共振器２１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器１１、２１によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ１Ｃの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１０８】
また、共振器群１０および共振器群２０を接合した際に、共振器２１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器２１、１１のうち自身とは異なる相手側の共振器１１のグランド電極６５によって覆われるので、電極非形成部ＮＥのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１０９】
また、電極非形成部ＮＥと誘電体５２との界面は、共振器２１の接触面Ｆ３におけるグランド電極６５と誘電体５２との界面よりも誘電体５２の内側に入り込んでいてもよい。上記構成を有することで、電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタ１Ｃの共振周波数を高くすることができる。
【０１１０】
なお、電極非形成部ＮＥは、上記共振器２１に限られず、共振器群２０のうちの他の共振器２２〜２４の接触面Ｆ３（下面ｆａ）に設けられていてもよい。電極非形成部ＮＥは、１つの共振器２１に限られず、共振器２１〜２４のうち２以上の共振器の接触面Ｆ３に設けられていてもよい。
【０１１１】
（実施の形態３の変形例）
図６は、実施の形態３の変形例に係る誘電体導波管フィルタ１Ｄの分解斜視図である。変形例の誘電体導波管フィルタ１Ｄは、電極非形成部ＮＥが、下側に配置された共振器の上面ｆｂに形成されている。
【０１１２】
図６に示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｄは、複数の共振器１１〜１４を含む下側の共振器群１０と、複数の共振器２１〜２４を含む上側の共振器群２０とを備えている。
【０１１３】
共振器群１０の共振器１１は、上下の共振器１１、２１同士が接触する接触面Ｆ３に、電極非形成部ＮＥを有している。本実施の形態では、電極非形成部ＮＥは、共振器１１の上面ｆｂ側の接触面Ｆ３に設けられている。
【０１１４】
電極非形成部ＮＥは、上記接触面Ｆ３のグランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けれられている。言い換えると、共振器１１の接触面Ｆ３には、電極非形成部ＮＥと、電極非形成部ＮＥの周りを囲うグランド電極６５とが設けられている。電極非形成部ＮＥは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。電極非形成部ＮＥは、接触面Ｆ３に垂直な方向から見た場合に、共振器１１の中心を含む位置に設けられている。
【０１１５】
共振器群１０および共振器群２０を互いに接合することで、共振器１１の電極非形成部ＮＥが共振器２１のグランド電極６５によって覆われる。具体的には、電極非形成部ＮＥは、空気層からなる空隙Ｓ１（図示省略）を含み、空隙Ｓ１は誘電体５２、共振器１１のグランド電極６５および共振器２１のグランド電極６５によって囲まれる。空隙Ｓ１を含む電極非形成部ＮＥが共振器１１に設けられることで、共振器１１の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器１１の共振周波数が高くなるように調整される。
【０１１６】
本変形例では、下側の共振器群１０の共振器１１〜１４のうち少なくとも１つの共振器（例えば共振器１１）は、当該共振器１１の接触面Ｆ３に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有している。当該共振器１１の接触面Ｆ３を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、当該共振器１１におけるグランド電極６５によって囲まれている。電極非形成部ＮＥが接触面Ｆ３に設けられているので、共振器群１０および共振器群２０を接合した際に、共振器１１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器１１、２１によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ１Ｄの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１１７】
また、共振器群１０および共振器群２０を接合した際に、共振器１１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器２１、１１のうち自身とは異なる相手側の共振器２１のグランド電極６５によって覆われるので、電極非形成部ＮＥのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１１８】
なお、電極非形成部ＮＥは、上記共振器１１に限られず、共振器群１０のうちの他の共振器１２〜１４の接触面Ｆ３（上面ｆｂ）に設けられていてもよい。電極非形成部ＮＥは、１つの共振器１１に限られず、共振器１１〜１４のうち２以上の共振器の接触面Ｆ３に設けられていてもよい。また、実施の形態２に示すように、電極非形成部ＮＥが共振器１１〜１４の実装面Ｆ１（下面ｆａ）に設けられていてもよい。例えば、電極非形成部ＮＥが、共振器１１の下面ｆａおよび上面ｆｂの両方に設けられていてもよい。
【０１１９】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る誘電体導波管フィルタ１Ｅについて説明する。実施の形態４に係る誘電体導波管フィルタ１Ｅは、複数の共振器が３段に積み重なった構造を有している。
【０１２０】
図７Ａは、誘電体導波管フィルタ１Ｅが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。図７Ｂは、誘電体導波管フィルタ１Ｅの入出力経路を示す図である。図７Ｃは、誘電体導波管フィルタ１Ｅの一部の分解図を斜め下から見た図である。
【０１２１】
図７Ａに示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｅは、共振器群１０と、共振器群１０上に配置された共振器群２０と、共振器群２０上に配置された共振器群３０とを備えている。共振器群１０は、４つの共振器１１、１２、１３、１４を有し、共振器群２０は、４つの共振器２１、２２、２３、２４を有し、共振器群３０は４つの共振器３１、３２、３３、３４を有している。本実施の形態では、共振器群１０を下側の共振器群とする場合、共振器群２０が上側の共振器群となる。また、共振器群３０を上側の共振器群とする場合、共振器群２０が下側の共振器群となる。以下において、共振器１１〜１４、共振器２１〜２４および共振器３１〜３４をまとめて共振器１１〜３４と呼ぶ場合がある。
【０１２２】
図７Ｂに示すように、上下方向に重なり合う共振器を１組とする２組の共振器１２、２２および共振器２４、１４は、それぞれの組にて互いに磁界結合する。また、上下方向に重なり合う共振器を１組とする２組の共振器２１、３１および共振器３３、２３は、それぞれの組にて互いに磁界結合する。具体的には、誘電体導波管フィルタ１Ｅは、入出力電極６１に入力された信号を、共振器１１、１２、２２、２１、３１、３２、３４、３３、２３、２４、１４、１３を順に経て、入出力電極６２から出力する入出力経路Ｐ１を有している。
【０１２３】
図７Ｃに示すように、共振器群３０の共振器３１は、上下の共振器２１、３１同士が接触する接触面Ｆ３に、電極非形成部ＮＥを有している。本実施の形態では、電極非形成部ＮＥは、共振器３１の下面ｆａ側の接触面Ｆ３に設けられている。
【０１２４】
電極非形成部ＮＥは、上記接触面Ｆ３のグランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けれられている。言い換えると、共振器３１の接触面Ｆ３には、電極非形成部ＮＥと、電極非形成部ＮＥの周りを囲うグランド電極６５とが設けられている。電極非形成部ＮＥは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。また、電極非形成部ＮＥは、接触面Ｆ３に垂直な方向から見た場合に、共振器３１の中心を含む位置に設けられている。共振器群２０および共振器群３０を互いに接合することで、共振器３１の電極非形成部ＮＥが共振器２１のグランド電極６５によって覆われる。具体的には、電極非形成部ＮＥは、空気層からなる空隙Ｓ１（図示省略）を含み、空隙Ｓ１は誘電体５２、共振器３１のグランド電極６５および共振器２１のグランド電極６５によって囲まれる。空隙Ｓ１を含む電極非形成部ＮＥが共振器３１に設けられることで、共振器３１の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器３１の共振周波数が高くなるように調整される。
【０１２５】
本実施の形態では、共振器群３０の共振器３１〜３４のうち、少なくとも１つの共振器（例えば共振器３１）は、当該共振器３１の接触面Ｆ３に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有している。当該共振器３１の接触面Ｆ３を平面視した場合に、電極非形成部ＮＥは、当該共振器３１におけるグランド電極６５によって囲まれている。電極非形成部ＮＥが接触面Ｆ３に設けられているので、共振器群２０および共振器群３０を接合した際に、共振器３１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器２１、３１によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ１Ｅの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１２６】
また、共振器群２０および共振器群３０を接合した際に、共振器３１の電極非形成部ＮＥが、上下方向に配置された共振器３１、２１のうち自身とは異なる相手側の共振器２１のグランド電極６５によって覆われるので、電極非形成部ＮＥのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１２７】
なお、電極非形成部ＮＥは、上記共振器３１に限られず、共振器群３０のうちの他の共振器３２〜３４の接触面Ｆ３（下面ｆａ）に設けられていてもよい。電極非形成部ＮＥは、１つの共振器３１に限られず、共振器３１〜３４のうち２以上の共振器の接触面Ｆ３に設けられていてもよい。
【０１２８】
また、電極非形成部ＮＥは、共振器群３０ではなく、共振器群２０の共振器２１〜２４の上面ｆｂ側の接触面Ｆ３に設けられていてもよい。また、実施の形態３に示すように、電極非形成部ＮＥが共振器２１〜２４の下面ｆａ側の接触面Ｆ３に設けられていてもよい。例えば、電極非形成部ＮＥが、共振器２１の下面ｆａおよび上面ｆｂの両方に設けられていてもよい。
【０１２９】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る誘電体導波管フィルタ１Ｆについて説明する。実施の形態５の誘電体導波管フィルタ１Ｆでは、実装基板７０に、はんだ等の流入を堰き止める堰き止め部材７７が設けられている。
【０１３０】
図８Ａは、誘電体導波管フィルタ１Ｆが実装基板７０に実装された状態を示す斜視図である。図８Ｂの（ａ）は、誘電体導波管フィルタ１Ｆを斜め下から見た図であり、（ｂ）は、実装基板７０の斜視図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂの（ｂ）では、入出力パターン７１、７２の記載を省略している。
【０１３１】
図８Ｂの（ａ）に示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｆは、複数の共振器１１ａ、１１ｇを備えている。共振器１１ａ、１１ｇは、Ｙ方向に並んで配置されている。
【０１３２】
共振器１１ａの実装面Ｆ１には入出力電極６１が設けられ、共振器１１ｇの実装面Ｆ１には入出力電極６２が設けられている。共振器１１ａ、１１ｇのグランド電極６５は、入出力電極６１、６２が設けられた領域と異なる領域に設けられている。
【０１３３】
また、共振器１１ｇの実装面Ｆ１には、電極非形成部ＮＥが設けられている。電極非形成部ＮＥは、入出力電極６２が形成された領域と入出力電極６２とグランド電極６５との間に存在する誘電体５２が露出する領域とを除く領域、すなわち、グランド電極６５の外周によって囲まれた領域Ａ１内に設けられている。電極非形成部ＮＥは、円状であり、電極非形成部ＮＥの全外周がグランド電極６５で囲まれている。
【０１３４】
誘電体導波管フィルタ１Ｆは、実装基板７０に実装される（図８Ａ参照）。誘電体導波管フィルタ１Ｆが実装基板７０に実装される場合、共振器１１ａ、１１ｇは、実装面Ｆ１が実装基板７０の主面７０ａに対向するように、実装基板７０に接合される。
【０１３５】
図８の（ｂ）に示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上には、はんだ等の接合材７６の流入を堰き止める堰き止め部材７７が設けられている。堰き止め部材７７は、レジストで形成され、電極非形成部ＮＥよりも小さな円板形状をしている。堰き止め部材７７は、誘電体導波管フィルタ１Ｆが実装基板７０に実装される場合の電極非形成部ＮＥに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部７７は、グランドパターン７５上に設けられ、誘電体導波管フィルタ１Ｆが実装基板７０に実装された場合に、平面視して電極非形成部ＮＥと重なる領域の少なくとも一部を含む領域に設けられている。なお、実装基板７０のグランドパターン７５上には、誘電体導波管フィルタ１Ｆの外形とほぼ同じ外形をした外枠レジスト７９が設けられている。
【０１３６】
図８Ｃは、誘電体導波管フィルタ１Ｆが実装基板７０に実装された状態を示す断面図（切断面を示す図）である。図８Ｃに示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７が形成されているので、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材７７によって、電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１を確保することができる。
【０１３７】
また、誘電体導波管フィルタ１Ｆでは、電極非形成部ＮＥに接する箇所の誘電体５２が凹みを有している。具体的には、電極非形成部ＮＥと誘電体５２との界面５２ｂが、共振器１１ｇの実装面Ｆ１におけるグランド電極６５と誘電体５２との界面５２ｃよりも、誘電体５２の内側に入り込んでいる。これにより、電極非形成部ＮＥの体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタ１Ｆの共振周波数を高くすることができる。なお、図８Ｃに示す誘電体導波管フィルタ１Ｆでは、電極非形成部ＮＥに接する箇所の誘電体５２は、凹みを有しているが、凹みを有さずに界面５２ｂと界面５２ｃとが同一面上にあってもよい。
【０１３８】
本実施の形態のように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７を設けることで、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部ＮＥが接合材７６で完全に充填されることなく、電極非形成部ＮＥにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ１Ｆの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１３９】
（実施の形態５の変形例１）
図９Ａの（ａ）は実施の形態５の変形例１に係る誘電体導波管フィルタ１Ｇを斜め下から見た図であり、（ｂ）は実装基板７０の斜視図である。なお、図９Ａの（ｂ）では、入出力パターン７１、７２の記載を省略している。
【０１４０】
図９Ａの（ａ）に示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｇは、複数の共振器１１ａ、１１ｇを備えている。電極非形成部ＮＥは、誘電体導波管フィルタ１Ｆと同様に、共振器１１ｇに設けられている。
【０１４１】
図９Ａの（ｂ）に示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上には、接合材７６の流入を堰き止める堰き止め部材７７が設けられている。堰き止め部材７７は、レジストで形成され、電極非形成部ＮＥよりも大きなリング状の形状をしている。堰き止め部材７７は、誘電体導波管フィルタ１Ｇが実装基板７０に実装される場合の電極非形成部ＮＥに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部７７は、グランドパターン７５上に設けられ、誘電体導波管フィルタ１Ｇが実装基板７０に実装された場合に、平面視して電極非形成部ＮＥと重なる領域の外周を含む領域に設けられている。なお、実装後の誘電体導波管フィルタ１Ｇの姿勢を保つため、堰き止め部材７７は、共振器１１ａに対応する領域にも設けられている。
【０１４２】
図９Ｂは、誘電体導波管フィルタ１Ｇが実装基板７０に実装された状態を示す断面図（切断面を示す図）である。図９Ｂに示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７が形成されているので、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材７７によって、電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１を確保することができる。
【０１４３】
変形例１のように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７を設けることで、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部ＮＥが接合材７６で充填されることなく、電極非形成部ＮＥにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ１Ｇの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１４４】
（実施の形態５の変形例２）
図１０は、実施の形態５の変形例２に係る誘電体導波管フィルタ１Ｈが実装基板７０に実装された状態を示す断面図（切断面を示す図）である。
【０１４５】
図１０に示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上には、接合材７６の流入を堰き止める堰き止め部材７７が設けられている。堰き止め部材７７は、レジストで形成され、電極非形成部ＮＥよりも大きな円板形状をしている。堰き止め部材７７は、誘電体導波管フィルタ１Ｈが実装基板７０に実装される場合の電極非形成部ＮＥに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部７７は、グランドパターン７５上に設けられ、誘電体導波管フィルタ１Ｈが実装基板７０に実装された場合に、平面視して電極非形成部ＮＥと重なる領域および電極非形成部ＮＥと重なる領域よりも外側の領域に設けられている。
【０１４６】
図１０に示すように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７が形成されているので、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材７７によって、電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１を確保することができる。
【０１４７】
変形例２のように、実装基板７０のグランドパターン７５上であって、電極非形成部ＮＥに対応する領域に堰き止め部材７７を設けることで、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部ＮＥが接合材７６で充填されることなく、電極非形成部ＮＥにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ１Ｈの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１４８】
なお、実施の形態５および実施の形態５の変形例１、２では、高周波信号が入出力される共振器１１ｇに電極非形成部ＮＥが設けられているが、電極非形成部ＮＥが設けられる共振器は、共振器１１ｇに限られない。例えば、誘電体導波管フィルタ１Ｆ、１Ｇ、１Ｈにおいて、共振器１１ａと共振器１１ｇとの間に他の共振器１１ｂ〜１１ｆが設けられ、当該共振器１１ｂ〜１１ｆの少なくとも１つの共振器に電極非形成部ＮＥが形成されていてもよい。すなわち、複数の共振器１１ａ〜１１ｇのうち高周波信号が入出力される共振器１１ａ、１１ｇを除く少なくとも１つの共振器は、当該共振器の実装面Ｆ１に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有し、堰き止め部７７は、グランドパターン７５上であって、上記電極非形成部ＮＥに対応する領域に設けられていてもよい。
【０１４９】
（実施の形態６）
実施の形態６に係る誘電体導波管フィルタ１Ｉについて説明する。実施の形態６の誘電体導波管フィルタ１Ｉでは、堰き止め部７８が、実装基板７０でなく、誘電体導波管フィルタ１Ｉに設けられている。
【０１５０】
図１１は、誘電体導波管フィルタ１Ｉを斜め下から見た図である。
【０１５１】
図１１に示すように、誘電体導波管フィルタ１Ｉは、複数の共振器１１ａ、１１ｇを備えている。電極非形成部ＮＥは、誘電体導波管フィルタ１Ｆと同様に、共振器１１ｇに設けられている。
【０１５２】
本実施の形態では、接合材７６の流入を堰き止める堰き止め部材７８が、共振器１１ｇの実装面Ｆ１に設けられている。堰き止め部材７８は、レジストで形成され、共振器１１ｇを平面視した場合、電極非形成部ＮＥの外周を囲うリング状の形状をしている。堰き止め部材７８は、グランド電極６５から突出するように設けられている。共振器１１ｇの実装面Ｆ１に堰き止め部材７８が形成されているので、誘電体導波管フィルタ１Ｉが実装基板７０に実装された場合に、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材７８によって、電極非形成部ＮＥにおける空隙Ｓ１を確保することができる。
【０１５３】
本実施の形態のように、誘電体導波管フィルタ１Ｉの電極非形成部ＮＥの外周に堰き止め部材７８を設けることで、誘電体導波管フィルタ１Ｉが実装基板７０に実装された場合に、接合材７６が電極非形成部ＮＥに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部ＮＥにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部ＮＥが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ１Ｉの共振周波数の変動を抑制することができる。
【０１５４】
なお、実施の形態６では、高周波信号が入出力される共振器１１ｇに電極非形成部ＮＥが設けられているが、電極非形成部ＮＥが設けられる共振器は、共振器１１ｇに限られない。例えば、誘電体導波管フィルタ１Ｉにおいて、共振器１１ａと共振器１１ｇとの間に他の共振器１１ｂ〜１１ｆが設けられ、当該共振器１１ｂ〜１１ｆの少なくとも１つの共振器に電極非形成部ＮＥが形成されていてもよい。すなわち、複数の共振器１１ａ〜１１ｇのうち高周波信号が入出力される共振器１１ａ、１１ｇを除く少なくとも１つの共振器は、当該共振器の実装面Ｆ１に、グランド電極６５と、グランド電極６５が形成されていない電極非形成部ＮＥとを有し、堰き止め部７８は、当該共振器のグランド電極６５上であって、電極非形成部ＮＥの外周に設けられていてもよい。
【０１５５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１〜６に係る誘電体導波管フィルタを備える高周波フロントエンド回路１１０、および、この高周波フロントエンド回路１１０を備える通信装置１００について説明する。
【０１５６】
図１２は、実施の形態７に係る高周波フロントエンド回路１１０および通信装置１００を示す回路図である。同図には、高周波フロントエンド回路１１０と、アンテナ素子１５０と、ＲＦ信号処理回路１９１と、ベースバンド信号処理回路１９２とが示されている。
【０１５７】
高周波フロントエンド回路１１０は、フィルタ１６１、１６２および１６３と、スイッチ回路１７０と、パワーアンプ回路１８１と、ローノイズアンプ回路１８２とを備える。
【０１５８】
パワーアンプ回路１８１は、ＲＦ信号処理回路１９１から出力された高周波送信信号を増幅し、スイッチ回路１７０およびフィルタ１６１を経由してアンテナ素子１５０に出力する送信増幅回路である。
【０１５９】
ローノイズアンプ回路１８２は、アンテナ素子１５０、フィルタ１６１およびスイッチ回路１７０を経由した高周波信号を増幅し、ＲＦ信号処理回路１９１へ出力する受信増幅回路である。
【０１６０】
フィルタ１６１は、アンテナ素子１５０に接続され、例えば、送信帯域および受信帯域の高周波信号を選択的に通過させるアンテナフィルタである。フィルタ１６２は、パワーアンプ回路１８１とＲＦ信号処理回路１９１との間に配置され、送信帯域の高周波信号を選択的に通過させる段間フィルタである。フィルタ１６３は、ローノイズアンプ回路１８２とＲＦ信号処理回路１９１との間に配置され、受信帯域の高周波信号を選択的に通過させる段間フィルタである。
【０１６１】
スイッチ回路１７０は、アンテナ素子１５０と送信信号経路および受信信号経路との接続を切り替えるスイッチである。
【０１６２】
ＲＦ信号処理回路１９１は、高周波フロントエンド回路１１０に接続される。ＲＦ信号処理回路１９１は、例えば、ＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行う。ＲＦ信号処理回路１９１は、アンテナ素子１５０から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路１９２へ出力する。また、ＲＦ信号処理回路１９１は、ベースバンド信号処理回路１９２から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をパワーアンプ回路１８１へ出力する。
【０１６３】
ベースバンド信号処理回路１９２は、ＲＦ信号処理回路１９１に接続され、ベースバンド信号を信号処理する。ベースバンド信号処理回路１９２で処理された信号は、例えば、画像信号として画像表示のために、または、音声信号として通話のために使用される。
【０１６４】
なお、高周波フロントエンド回路１１０は、フィルタ１６１、１６２および１６３、スイッチ回路１７０、パワーアンプ回路１８１、ならびにローノイズアンプ回路１８２の間に、他の回路素子を備えていてもよい。
【０１６５】
ここで、本実施の形態に係る高周波フロントエンド回路１１０および通信装置１００では、フィルタ１６１、１６２および１６３として、実施の形態１〜６に係る誘電体導波管フィルタ１〜１Ｉを用いることができる。
【０１６６】
上記構成によれば、フィルタ１６１、１６２および１６３の共振周波数の変動を抑制することができるので、高周波フロントエンド回路１１０および通信装置１００の通信性能の低下を抑制することができる。
【０１６７】
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態１〜６に係る誘電体導波管フィルタを備えるＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムを例示する。
【０１６８】
図１３は、実施の形態８に係るＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムを示す回路図である。また、図１４は、実施の形態８に係るＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムの通信装置１００Ａを示す斜視図である。
【０１６９】
通信装置１００Ａは、行列状に配列された複数のアンテナ素子１５０を備える。アンテナ素子１５０は、パッチアンテナにより構成される。
【０１７０】
アンテナ素子１５０には、帯域通過型のフィルタ１６１ａ、１６１ｂおよび１６１ｃが接続されている。フィルタ１６１ａとパワーアンプ回路１８１ａおよびローノイズアンプ回路１８２ａとの間には、スイッチ回路１７０ａが接続されている。フィルタ１６１ｂとパワーアンプ回路１８１ｂおよびローノイズアンプ回路１８２ｂとの間には、スイッチ回路１７０ｂが接続されている。フィルタ１６１ｃとパワーアンプ回路１８１ｃおよびローノイズアンプ回路１８２ｃとの間には、スイッチ回路１７０ｃが接続されている。ローノイズアンプ回路１８２ａ、１８２ｂおよび１８２ｃは、ベースバンド信号処理回路１９２に接続されている。ベースバンド信号処理回路１９２とパワーアンプ回路１８１ａとの間には、帯域通過型のフィルタ１６２ａおよびミキサ１９４ａが接続されている。ベースバンド信号処理回路１９２とパワーアンプ回路１８１ｂとの間には、帯域通過型のフィルタ１６２ｂおよびミキサ１９４ｂが接続されている。ベースバンド信号処理回路１９２とパワーアンプ回路１８１ｃとの間には、帯域通過型のフィルタ１６２ｃおよびミキサ１９４ｃが接続されている。ミキサ１９４ａ、１９４ｂおよび１９４ｃには、ローカルオシレータ１９３が接続されている。ローカルオシレータ１９３は、ミキサ１９４ａ〜１９４ｃにおいて高い周波数へアップコンバート、低い周波数へダウンコンバートするための基準周波数を、ミキサ１９４ａ〜１９４ｃへ出力する。
【０１７１】
フィルタ１６１ａ〜１６１ｃは、送受信周波数帯域を通過させ、その他の周波数成分を除去する。スイッチ回路１７０ａ〜１７０ｃは、送信信号と受信信号とを切り替える。フィルタ１６２ａ〜１６２ｃは、送信信号の周波数帯域を通過させ、その他の周波数成分を除去する。
【０１７２】
フィルタ１６１ａ〜１６１ｃおよび１６２ａ〜１６２ｃとして、例えば実施の形態２に係る誘電体導波管フィルタ１Ｂを用いることができる。図１４に示すように、通信装置１００Ａでは、１つのアンテナ素子１５０に対して１つの誘電体導波管フィルタ１Ｂが接続される。上記構成によれば、フィルタ１６１ａ〜１６１ｃおよび１６２〜１６２ｃの共振周波数の変動を抑制することができるので、Ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムの通信装置１００Ａの通信性能の低下を抑制することができる。
【０１７３】
（その他の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る誘電体導波管フィルタ、高周波フロントエンド回路、通信装置について説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１７４】
例えば、誘電体導波管フィルタ１〜１Ｉの入出力経路は、上記実施の形態と逆方向であってもよい。すなわち、入出力電極６２が入力側で、入出力電極６１が出力側であってもよい。
【０１７５】
また、誘電体導波管フィルタ１Ｂの入出力経路Ｐ１は、実施の形態２に示した経路に限られない。例えば、入出力経路Ｐ１は、入出力電極６１に入力された信号が、共振器１１、２１、２２、１２、１４、２４、２３、１３を順に経て、入出力電極６２から出力される経路であってもよい。
【０１７６】
また、誘電体導波管フィルタ１Ｂの共振器１２の結合部５７は、図４Ｂに示す箇所に限られず、共振器１２の上面ｆｂの外周に沿って複数設けられていてもよい。その場合、共振器２２の結合部５７は、共振器１２の結合部５７と対向する位置に設けられていればよい。共振器１４、２４についても同様である。
【０１７７】
また、誘電体導波管フィルタ１Ｂの入出力経路は、磁界結合に限られず、電界結合を含んでいてもよい。例えば、誘電体導波管フィルタ１Ｂの共振器１２と共振器２２とが電界結合してもよいし、共振器２４と共振器１４とが電界結合してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
本発明は、共振周波数の変動を抑制することができる誘電体導波管フィルタとして、ミリ波帯移動体通信システムおよびＭａｓｓｉｖｅ  ＭＩＭＯシステムなどの通信装置に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１７９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ  誘電体導波管フィルタ
１０、２０、３０  共振器群
１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４  共振器
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ  共振器
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ  誘電体ブロック
５２      誘電体
５２ａ    表面
５２ｂ、５２ｃ  界面
５５、５６、５７  結合部
６１、６２  入出力電極
６５      グランド電極
７０      実装基板
７０ａ    実装基板の主面
７１、７２  入出力パターン
７５      グランドパターン
７６      接合材
７７、７８  堰き止め部材
７９      外枠レジスト
１００、１００Ａ  通信装置
１１０    高周波フロントエンド回路
１５０    アンテナ素子
１６１、１６１ａ〜１６１ｃ、１６２、１６２ａ〜１６２ｃ、１６３  フィルタ
１７０、１７０ａ〜１７０ｃ  スイッチ回路
１８１、１８１ａ〜１８１ｃ  パワーアンプ回路
１８２、１８２ａ〜１８２ｃ  ローノイズアンプ回路
１９１    ＲＦ信号処理回路
１９２    ベースバンド信号処理回路
１９３    ローカルオシレータ
１９４ａ〜１９４ｃ  ミキサ
Ａ１      グランド電極の外周によって囲まれた領域
Ｆ１      実装面
Ｆ２      天面
Ｆ３      接触面
ｆａ      下面
ｆｂ      上面
ｆｃ      側面
Ｐ１      入出力経路
ＮＥ      電極非形成部
Ｓ１      空隙
【図１Ａ】
2019036806.tif 000003
【図１Ｂ】
2019036806.tif 000004
【図１Ｃ】
2019036806.tif 000005
【図２Ａ】
2019036806.tif 000006
【図２Ｂ】
2019036806.tif 000007
【図２Ｃ】
2019036806.tif 000008
【図３】
2019036806.tif 000009
【図４Ａ】
2019036806.tif 000010
【図４Ｂ】
2019036806.tif 000011
【図４Ｃ】
2019036806.tif 000012
【図４Ｄ】
2019036806.tif 000013
【図４Ｅ】
2019036806.tif 000014
【図５Ａ】
2019036806.tif 000015
【図５Ｂ】
2019036806.tif 000016
【図６】
2019036806.tif 000017
【図７Ａ】
2019036806.tif 000018
【図７Ｂ】
2019036806.tif 000019
【図７Ｃ】
2019036806.tif 000020
【図８Ａ】
2019036806.tif 000021
【図８Ｂ】
2019036806.tif 000022
【図８Ｃ】
2019036806.tif 000023
【図９Ａ】
2019036806.tif 000024
【図９Ｂ】
2019036806.tif 000025
【図１０】
2019036806.tif 000026
【図１１】
2019036806.tif 000027
【図１２】
2019036806.tif 000028
【図１３】
2019036806.tif 000029
【図１４】
2019036806.tif 000030