(57)【要約】【課題】共振器本体の体積のばらつきに起因する共振周波数のばらつきを小さくする。【解決手段】誘電体フィルタ１は、複数の誘電体共振器を含んでいる。誘電体フィルタ１は、第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなり、複数の誘電体共振器に対応する複数の共振器本体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと、第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、複数の共振器本体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの周囲に存在する周囲誘電体部４を備えている。複数の共振器本体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの各々は、互いに分離された複数の個別要素３０を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなる共振器本体と、
前記第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、前記共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部とを備えた誘電体共振器であって、
前記共振器本体は、互いに分離された複数の個別要素を含むことを特徴とする誘電体共振器。
【請求項２】
前記複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、前記周囲誘電体部内における、前記誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１記載の誘電体共振器。
【請求項３】
誘電体共振器の共振モードは、ＴＭモードであることを特徴とする請求項１または２記載の誘電体共振器。
【請求項４】
前記複数の個別要素は、いずれも同一方向の軸に対して回転対称である形状を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項５】
前記複数の個別要素は、いずれも第１の方向に長い棒状であり、
前記複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素は、前記第１の方向に直交する方向に隣り合っていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項６】
前記第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であることを特徴とする請求項５記載の誘電体共振器。
【請求項７】
前記複数の個別要素は、第１の方向に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項８】
前記第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であることを特徴とする請求項７記載の誘電体共振器。
【請求項９】
前記共振器本体は、第１の方向に並ぶ複数の個別要素群を含み、
前記複数の個別要素群の各々は、前記複数の個別要素を含み、
前記複数の個別要素群の各々において、前記複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素は、前記第１の方向に直交する方向に隣り合っていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項１０】
前記第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であることを特徴とする請求項９記載の誘電体共振器。
【請求項１１】
前記第１の方向に隣り合う２つの個別要素群は、前記第１の方向に平行な方向に見たときに互いにずれていることを特徴とする請求項９または１０記載の誘電体共振器。
【請求項１２】
更に、導体よりなるシールド部を備え、
前記シールド部は、前記共振器本体と前記シールド部との間に前記周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、前記共振器本体の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項１３】
前記周囲誘電体部は、積層された複数の誘電体層からなる積層体を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の誘電体共振器。
【請求項１４】
更に、導体よりなるシールド部を備え、
前記シールド部は、前記共振器本体と前記シールド部との間に前記周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、前記共振器本体の周囲に配置され、
前記シールド部は、前記複数の誘電体層の積層方向における互いに異なる位置に配置された第１の導体層および第２の導体層と、前記第１の導体層と前記第２の導体層を接続する複数のスルーホール列とを含み、
前記複数のスルーホール列の各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいることを特徴とする請求項１３記載の誘電体共振器。
【請求項１５】
複数の誘電体共振器を含む誘電体フィルタであって、
それぞれ第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなり、前記複数の誘電体共振器に対応する複数の共振器本体と、
前記第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、前記複数の共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部とを備え、
前記複数の共振器本体の各々は、互いに分離された複数の個別要素を含むことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項１６】
前記複数の共振器本体の各々における前記複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、前記複数の共振器本体のうちの隣り合う２つの共振器本体の間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１５記載の誘電体フィルタ。
【請求項１７】
前記複数の誘電体共振器の各々において、前記複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、前記周囲誘電体部内における、前記誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１５または１６記載の誘電体フィルタ。
【請求項１８】
前記複数の誘電体共振器の各々の共振モードは、ＴＭモードであることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項１９】
更に、導体よりなるシールド部を備え、
前記シールド部は、前記複数の共振器本体と前記シールド部との間に前記周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、前記複数の共振器本体の周囲に配置され、
前記複数の誘電体共振器の各々は、それに対応する前記複数の共振器本体のうちの１つと前記周囲誘電体部の少なくとも一部と前記シールド部によって構成されていることを特徴とする請求項１５ないし１８のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体共振器、ならびに複数の誘電体共振器を含む誘電体フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、第５世代移動通信システム（以下、５Ｇと言う。）の規格化が進められている。５Ｇでは、周波数帯域を拡大するために、１０ＧＨｚ以上の周波数帯域、特に、１０〜３０ＧＨｚの準ミリ波帯や３０〜３００ＧＨｚのミリ波帯の利用が検討されている。
【０００３】
通信装置に用いられる電子部品には、複数の共振器を含むバンドパスフィルタがある。１０ＧＨｚ以上の周波数帯域に用いられるバンドパスフィルタとしては、複数の誘電体共振器を含む誘電体フィルタが有望である。
【０００４】
一般的に、誘電体共振器は、誘電体よりなる共振器本体と、共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部を備えている。周囲誘電体部は、共振器本体を構成する誘電体よりも比誘電率が小さい誘電体によって構成されている。
【０００５】
特許文献１には、誘電体基体と、誘電体基体に埋設された複数の誘電体共振器を含む誘電体フィルタが記載されている。また、特許文献１には、低誘電率誘電体シートの複数の切欠きに複数の高誘電率誘電体シートを嵌め込んで形成された複合シートを複数用意し、この複数の複合シートを積層して積層構造体を形成し、この積層構造体を焼成して、誘電体基体と複数の誘電体共振器を形成する方法が記載されている。特許文献１における複数の誘電体共振器の各々は、上記の共振器本体に対応する。特許文献１における誘電体基体は、上記の周囲誘電体部に対応する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３８０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の誘電体共振器では、共振器本体は、例えば、焼成前のセラミックによって成型された構造体を焼成することによって形成される。この場合、焼成によって構造体が収縮する。従来の誘電体共振器では、例えば上記のような共振器本体の形成方法に起因して、共振器本体の体積のばらつきが比較的大きかった。誘電体共振器において、共振器本体の体積が変化すると、共振周波数が変化する。これらのことから、従来の誘電体共振器では、共振器本体の体積のばらつきに起因する共振周波数のばらつきが比較的大きいという問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、共振器本体の体積のばらつきに起因する共振周波数のばらつきを小さくすることができるようにした誘電体共振器および誘電体フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の誘電体共振器は、第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなる共振器本体と、第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部とを備えている。共振器本体は、互いに分離された複数の個別要素を含んでいる。
【００１０】
本発明の誘電体共振器において、複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、周囲誘電体部内における、誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であってもよい。
【００１１】
また、本発明の誘電体共振器の共振モードは、ＴＭモードであってもよい。
【００１２】
また、本発明の誘電体共振器において、複数の個別要素は、いずれも同一方向の軸に対して回転対称である形状を有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の誘電体共振器において、複数の個別要素は、いずれも第１の方向に長い棒状であってもよい。この場合、複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素は、第１の方向に直交する方向に隣り合っている。また、この場合、第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であってもよい。
【００１４】
また、本発明の誘電体共振器において、複数の個別要素は、第１の方向に並ぶように配置されていてもよい。この場合、第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であってもよい。
【００１５】
また、本発明の誘電体共振器において、共振器本体は、第１の方向に並ぶ複数の個別要素群を含んでいてもよい。複数の個別要素群の各々は、複数の個別要素を含んでいる。複数の個別要素群の各々において、複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素は、第１の方向に直交する方向に隣り合っている。この場合、第１の方向は、誘電体共振器における電磁波の伝搬方向であってもよい。また、第１の方向に隣り合う２つの個別要素群は、第１の方向に平行な方向に見たときに互いにずれていてもよい。
【００１６】
また、本発明の誘電体共振器は、更に、導体よりなるシールド部を備えていてもよい。シールド部は、共振器本体とシールド部との間に周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、共振器本体の周囲に配置されている。
【００１７】
また、本発明の誘電体共振器において、周囲誘電体部は、積層された複数の誘電体層からなる積層体を含んでいてもよい。この場合、誘電体共振器は、更に、導体よりなるシールド部を備えていてもよい。シールド部は、共振器本体とシールド部との間に周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、共振器本体の周囲に配置されている。シールド部は、複数の誘電体層の積層方向における互いに異なる位置に配置された第１の導体層および第２の導体層と、第１の導体層と第２の導体層を接続する複数のスルーホール列とを含んでいてもよい。複数のスルーホール列の各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいる。
【００１８】
本発明の誘電体フィルタは、複数の誘電体共振器を含んでいる。また、本発明の誘電体フィルタは、それぞれ第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなり、複数の誘電体共振器に対応する複数の共振器本体と、第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、複数の共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部とを備えている。複数の共振器本体の各々は、互いに分離された複数の個別要素を含んでいる。
【００１９】
本発明の誘電体フィルタにおいて、複数の共振器本体の各々における複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、複数の共振器本体のうちの隣り合う２つの共振器本体の間の距離よりも小さくてもよい。
【００２０】
また、本発明の誘電体フィルタでは、複数の誘電体共振器の各々において、複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、周囲誘電体部内における、誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であってもよい。
【００２１】
また、本発明の誘電体フィルタにおいて、複数の誘電体共振器の各々の共振モードは、ＴＭモードであってもよい。
【００２２】
また、本発明の誘電体フィルタは、更に、導体よりなるシールド部を備えていてもよい。シールド部は、複数の共振器本体とシールド部との間に周囲誘電体部の少なくとも一部が介在するように、複数の共振器本体の周囲に配置されている。複数の誘電体共振器の各々は、それに対応する複数の共振器本体のうちの１つと周囲誘電体部の少なくとも一部とシールド部によって構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の誘電体共振器および誘電体フィルタによれば、共振器本体の体積のばらつきに起因する誘電体共振器の共振周波数のばらつきを小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。
【図３】図２の３−３線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図４】図２の４−４線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る誘電体フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図６】図１に示した周囲誘電体部における１層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図７】図１に示した周囲誘電体部における２層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図８】図１に示した周囲誘電体部における３層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図９】図１に示した周囲誘電体部における４層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図１０】図１に示した周囲誘電体部における５層目および６層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図１１】図１に示した周囲誘電体部における７層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図１２】図１に示した周囲誘電体部における８層目ないし３１層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図１３】図１に示した周囲誘電体部における３２層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る誘電体フィルタの挿入損失の周波数特性の一例を示す特性図である。
【図１５】比較例のモデルを示す斜視図である。
【図１６】第１の実施例のモデルを示す斜視図である。
【図１７】第１の実施例のモデルを示す平面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。
【図２０】図１９の２０−２０線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図２１】図１９の２１−２１線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る誘電体フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図２３】図１８に示した周囲誘電体部における５層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図２４】図１８に示した周囲誘電体部における６層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図２５】図１８に示した周囲誘電体部における７層目ないし１７層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図２６】図１８に示した周囲誘電体部における１８層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図２７】図１８に示した周囲誘電体部における１９層目ないし３１層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図２８】第２の実施例のモデルを示す斜視図である。
【図２９】本発明の第３の実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。
【図３０】図２９の３０−３０線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図３１】図２９の３１−３１線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【図３２】本発明の第３の実施の形態に係る誘電体フィルタにおける入出力段共振器本体を示す斜視図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態に係る誘電体フィルタにおける中間共振器本体を示す斜視図である。
【図３４】図２９に示した周囲誘電体部における５層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図３５】図２９に示した周囲誘電体部における６層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図３６】図２９に示した周囲誘電体部における７層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図３７】図２９に示した周囲誘電体部における８層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【図３８】図２９に示した周囲誘電体部における９層目の誘電体層のパターン形成面を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１ないし図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る誘電体フィルタの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。図３は、図２の３−３線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。図４は、図２の４−４線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。図５は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの等価回路を示す回路図である。
【００２６】
本実施の形態に係る誘電体フィルタ１は、バンドパスフィルタの機能を有している。図５に示したように、誘電体フィルタ１は、第１の入出力ポート５Ａと、第２の入出力ポート５Ｂと、複数の誘電体共振器と、第１の入出力ポート５Ａと第２の入出力ポート５Ｂとを容量結合させるためのキャパシタＣ１０とを備えている。複数の誘電体共振器の各々は、本実施の形態に係る誘電体共振器である。
【００２７】
キャパシタＣ１０は、第１の入出力ポート５Ａに接続された第１端と第２の入出力ポート５Ｂに接続された第２端とを有し、第１の入出力ポート５Ａと第２の入出力ポート５Ｂとの間に設けられている。
【００２８】
複数の誘電体共振器は、回路構成上第１の入出力ポート５Ａと第２の入出力ポート５Ｂの間に設けられ、回路構成上隣接する２つの誘電体共振器が磁気結合するように構成されている。なお、本出願において、「回路構成上」という表現は、物理的な構成における配置ではなく、回路図上での配置を指すために用いている。
【００２９】
本実施の形態では特に、図５に示したように、誘電体フィルタ１が４個の誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを備えている例を示す。誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、回路構成上、第１の入出力ポート５Ａ側からこの順に配置されている。誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、誘電体共振器２Ａ，２Ｂが回路構成上隣接して磁気結合し、誘電体共振器２Ｂ，２Ｃが回路構成上隣接して磁気結合し、誘電体共振器２Ｃ，２Ｄが回路構成上隣接して磁気結合するように構成されている。誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの各々は、インダクタンスとキャパシタンスを有している。
【００３０】
以下、回路構成上第１の入出力ポート５Ａに最も近い誘電体共振器２Ａを第１の入出力段共振器２Ａとも言い、回路構成上第２の入出力ポート５Ｂに最も近い誘電体共振器２Ｄを第２の入出力段共振器２Ｄとも言う。また、誘電体共振器２Ｂを第１の中間共振器２Ｂとも言い、誘電体共振器２Ｃを第２の中間共振器２Ｃとも言う。
【００３１】
図５に示したように、誘電体フィルタ１は、更に、第１の移相器１１Ａと第２の移相器１１Ｂを備えている。第１の移相器１１Ａと第２の移相器１１Ｂの各々は、そこを通過する信号に対して位相の変化を生じさせるものである。以下、第１の移相器１１Ａと第２の移相器１１Ｂの各々における位相の変化量を位相変化量と言う。
【００３２】
第１の移相器１１Ａは、回路構成上第１の入出力ポート５Ａと第１の入出力段共振器２Ａの間に設けられている。第２の移相器１１Ｂは、回路構成上第２の入出力ポート５Ｂと第２の入出力段共振器２Ｄの間に設けられている。
【００３３】
また、図１ないし図４に示したように、誘電体フィルタ１は、第１および第２の入出力ポート５Ａ，５Ｂ、誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、キャパシタＣ１０および第１および第２の移相器１１Ａ，１１Ｂを構成するための構造体２０を備えている。
【００３４】
構造体２０は、それぞれ第１の比誘電率を有する第１の誘電体よりなり、複数の誘電体共振器に対応する複数の共振器本体と、第１の比誘電率よりも小さい第２の比誘電率を有する第２の誘電体よりなり、複数の共振器本体の周囲に存在する周囲誘電体部４とを含んでいる。第１の誘電体と第２の誘電体は、例えばセラミックである。本実施の形態では特に、構造体２０は、４個の誘電体共振器２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに対応する４個の共振器本体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを含んでいる。
【００３５】
以下、第１の入出力段共振器２Ａに対応する共振器本体３Ａを第１の入出力段共振器本体３Ａとも言い、第２の入出力段共振器２Ｄに対応する共振器本体３Ｄを第２の入出力段共振器本体３Ｄとも言う。また、第１の中間共振器２Ｂに対応する共振器本体３Ｂを第１の中間共振器本体３Ｂとも言い、第２の中間共振器２Ｃに対応する共振器本体３Ｃを第２の中間共振器本体３Ｃとも言う。
【００３６】
本実施の形態では、周囲誘電体部４は、積層された複数の誘電体層からなる積層体を含んでいる。ここで、図１ないし図４に示したように、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する。本実施の形態では、複数の誘電体層の積層方向（図１では上側に向かう方向）を、Ｚ方向とする。Ｚ方向は、本発明における第１の方向に対応する。また、基準の位置に対してＺ方向の先にある位置を上方と言う。
【００３７】
周囲誘電体部４は、外面を有する直方体形状をなしている。周囲誘電体部４の外面は、Ｚ方向における互いに反対側に位置する下面４ａおよび上面４ｂと、下面４ａと上面４ｂを接続する４つの側面４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆとを含んでいる。側面４ｃ，４ｄは、Ｙ方向における互いに反対側に位置している。側面４ｅ，４ｆは、Ｘ方向における互いに反対側に位置している。
【００３８】
本実施の形態では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、互いに分離された複数の個別要素３０を含んでいる。複数の個別要素３０は、いずれも同一方向例えばＺ方向の軸に対して回転対称である形状を有していてもよい。
【００３９】
本実施の形態では特に、複数の個別要素３０は、いずれも第１の方向すなわちＺ方向に長い棒状である。また、複数の個別要素３０のうちの隣り合う２つの個別要素３０は、Ｚ方向に直交する方向に隣り合っている。第１の方向すなわちＺ方向は、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々における電磁波の伝搬方向である。
【００４０】
複数の個別要素３０の各々は、Ｚ方向の軸に対して回転対称である棒状であってもよい。このような形状としては、円柱形状や正多角柱形状がある。図１には、複数の個別要素３０の各々が円柱形状である例を示している。
【００４１】
また、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々において、複数の個別要素３０のうちの隣り合う２つの個別要素３０の間の距離は、周囲誘電体部４内における、その誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であってもよい。
【００４２】
また、隣り合う２つの個別要素３０の間の結合の結合係数は、０．５以上であってもよく、０．８以上であってもよい。
【００４３】
なお、隣り合う２つの個別要素３０の間の距離というのは、Ｚ方向に垂直な断面における隣り合う２つの個別要素３０の中心間の距離ではなく、隣り合う２つの個別要素３０の外面の間の最短距離である。
【００４４】
また、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々において、複数の個別要素３０のうちの隣り合う２つの個別要素３０の間の距離は、１つの個別要素３０のＺ方向に垂直な断面における最大径以下であってもよい。
【００４５】
共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、３つ以上の個別要素３０を含むことが好ましい。また、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々における３つ以上の個別要素３０は、Ｚ方向に直交する２以上の方向に並ぶように配置されていることが好ましい。
【００４６】
図１および図２に示した例では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は２３個の個別要素３０を含み、この２３個の個別要素３０は、Ｚ方向に直交する３方向に並ぶように配置されている。３方向は、上方から見て、Ｘ方向と、Ｘ方向から時計回り方向に６０°回転した方向と、Ｘ方向から反時計回り方向に６０°回転した方向である。
【００４７】
Ｚ方向に垂直な断面において、互いに隣り合う３つの個別要素３０のそれぞれの中心は、それらを線で結ぶと正三角形が描かれる位置関係であってもよい。
【００４８】
共振器本体３Ａ〜３Ｄは、共振器本体３Ａ，３Ｂが隣り合い且つ磁気結合し、共振器本体３Ｂ，３Ｃが隣り合い且つ磁気結合し、共振器本体３Ｃ，３Ｄが隣り合い且つ磁気結合するように構成されている。
【００４９】
共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々における複数の個別要素３０のうちの隣り合う２つの個別要素３０の間の距離は、共振器本体３Ａ〜３Ｄのうちの隣り合う２つの共振器本体の間の距離よりも小さい。これは、隣り合う２つの個別要素３０の間の結合の結合係数が、隣り合う２つの共振器本体の間の結合の結合係数よりも大きいことを意味している。
【００５０】
図１に示したように、構造体２０は、更に、それぞれ導体よりなる分離導体層６とシールド部７を含んでいる。
【００５１】
分離導体層６は、共振器本体３Ａ〜３Ｄが存在する領域とキャパシタＣ１０が存在する領域とを分離する。
【００５２】
シールド部７は、共振器本体３Ａ〜３Ｄとシールド部７との間に周囲誘電体部４の少なくとも一部が介在するように、共振器本体３Ａ〜３Ｄの周囲に配置されている。
【００５３】
本実施の形態では、分離導体層６は、シールド部７の一部を兼ねている。シールド部７は、分離導体層６とシールド導体層７２と接続部７１とを含んでいる。分離導体層６は、本発明における第１の導体層に対応する。シールド導体層７２は、本発明における第２の導体層に対応する。なお、図２では、シールド導体層７２を省略している。
【００５４】
分離導体層６とシールド導体層７２は、周囲誘電体部４の内部において、Ｚ方向に互いに離れた位置に配置されている。分離導体層６は、周囲誘電体部４の下面４ａの近くに配置されている。シールド導体層７２は、周囲誘電体部４の上面４ｂの近くに配置されている。共振器本体３Ａ〜３Ｄは、構造体２０内における、分離導体層６とシールド導体層７２との間の領域に配置されている。複数の個別要素３０の各々は、分離導体層６に最も近い下端面と、シールド導体層７２に最も近い上端面とを有している。
【００５５】
接続部７１は、分離導体層６とシールド導体層７２を電気的に接続している。接続部７１は、複数のスルーホール列７１Ｔを含んでいる。複数のスルーホール列７１Ｔの各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいる。分離導体層６、シールド導体層７２および接続部７１は、共振器本体３Ａ〜３Ｄを囲むように配置されている。
【００５６】
図１および図２に示したように、第１の入出力段共振器本体３Ａと第２の入出力段共振器本体３Ｄは、第１および第２の中間共振器本体３Ｂ，３Ｃのいずれをも介することなく物理的に隣接している。共振器本体３Ａ，３Ｄは、周囲誘電体部４の側面４ｃの近傍において、Ｘ方向に並んでいる。共振器本体３Ｂ，３Ｃは、周囲誘電体部４の側面４ｄの近傍において、Ｘ方向に並んでいる。
【００５７】
図１に示したように、構造体２０は、更に、それぞれ導体よりなる仕切り部８、グランド層９および接続部１２を含んでいる。
【００５８】
仕切り部８は、第１の入出力段共振器本体３Ａと第２の入出力段共振器本体３Ｄの間に磁気結合が生じないようにするためのものである。仕切り部８は、第１の入出力段共振器本体３Ａと第２の入出力段共振器本体３Ｄの間を通過するように設けられている。仕切り部８は、分離導体層６とシールド導体層７２を電気的に接続している。仕切り部８は、複数のスルーホール列８Ｔを含んでいる。複数のスルーホール列８Ｔの各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいる。
【００５９】
グランド層９は、周囲誘電体部４の下面４ａに配置されている。接続部１２は、グランド層９と分離導体層６を電気的に接続している。接続部１２は、複数のスルーホール列１２Ｔを含んでいる。複数のスルーホール列１２Ｔの各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいる。
【００６０】
Ｚ方向に平行な方向に見たときのグランド層９、分離導体層６およびシールド導体層７２の形状は、いずれも矩形である。
【００６１】
図１に示したように、構造体２０は、更に、それぞれ導体よりなる結合調整部１３，１４，１５を含んでいる。
【００６２】
結合調整部１３は、共振器本体３Ａ，３Ｂの間の磁気結合の大きさを調整するためのものである。結合調整部１４は、共振器本体３Ｂ，３Ｃの間の磁気結合の大きさを調整するためのものである。結合調整部１５は、共振器本体３Ｃ，３Ｄの間の磁気結合の大きさを調整するためのものである。結合調整部１３，１４，１５の各々は、分離導体層６とシールド導体層７２を電気的に接続している。
【００６３】
図１に示した例では、結合調整部１３は、３つのスルーホール列１３Ｔを含んでいる。結合調整部１４は、３つのスルーホール列１４Ｔを含んでいる。結合調整部１５は、３つのスルーホール列１５Ｔを含んでいる。スルーホール列１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔの各々は、直列に接続された２つ以上のスルーホールを含んでいる。
【００６４】
誘電体共振器２Ａは、共振器本体３Ａと周囲誘電体部４の少なくとも一部とシールド部７によって構成されている。誘電体共振器２Ｂは、共振器本体３Ｂと周囲誘電体部４の少なくとも一部とシールド部７によって構成されている。誘電体共振器２Ｃは、共振器本体３Ｃと周囲誘電体部４の少なくとも一部とシールド部７によって構成されている。誘電体共振器２Ｄは、共振器本体３Ｄと周囲誘電体部４の少なくとも一部とシールド部７によって構成されている。
【００６５】
本実施の形態では、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振モードは、ＴＭモードである。誘電体共振器２Ａ〜２Ｄによって発生する電磁界は、共振器本体３Ａ〜３Ｄの内部および外部に存在する。シールド部７は、共振器本体３Ａ〜３Ｄの外部の電磁界を、シールド部７によって囲まれた領域内に閉じ込める機能を有する。
【００６６】
次に、図６ないし図１３を参照して、周囲誘電体部４を構成する複数の誘電体層と、この複数の誘電体層に形成された複数の導体層および複数のスルーホールの構成の一例について説明する。この例では、周囲誘電体部４は、積層された３２層の誘電体層を含んでいる。以下、この３２層の誘電体層を、下から順に１層目ないし３２層目の誘電体層と呼ぶ。また、１層目ないし３２層目の誘電体層を符号３１〜６２で表す。図６ないし図１３において、複数の小さな円は複数のスルーホールを表している。
【００６７】
図６は、１層目の誘電体層３１のパターン形成面を示している。誘電体層３１のパターン形成面には、グランド層９と、第１の入出力ポート５Ａを構成する導体層３１１と、第２の入出力ポート５Ｂを構成する導体層３１２が形成されている。グランド層９には、２つの円形の孔９ａ，９ｂが形成されている。導体層３１１は孔９ａの内側に配置され、導体層３１２は孔９ｂの内側に配置されている。
【００６８】
また、誘電体層３１には、導体層３１１に接続されたスルーホール３１Ｔ１と、導体層３１２に接続されたスルーホール３１Ｔ２が形成されている。誘電体層３１には、更に、複数のスルーホール列１２Ｔの一部を構成する複数のスルーホール１２Ｔ１が形成されている。図６において、スルーホール３１Ｔ１，３１Ｔ２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール１２Ｔ１である。複数のスルーホール１２Ｔ１は、グランド層９に接続されている。
【００６９】
図７は、２層目の誘電体層３２のパターン形成面を示している。誘電体層３２のパターン形成面には、それぞれＸ方向に長い導体層３２１，３２２が形成されている。導体層３２１，３２２の各々は、互いに反対側に位置する第１端と第２端を有している。導体層３２１の第１端と導体層３２２の第１端は、互いに対向している。導体層３２１における第１端の近傍部分には、図６に示したスルーホール３１Ｔ１が接続されている。導体層３２２における第１端の近傍部分には、図６に示したスルーホール３１Ｔ２が接続されている。
【００７０】
また、誘電体層３２には、導体層３２１における第２端の近傍部分に接続されたスルーホール３２Ｔ１と、導体層３２２における第２端の近傍部分に接続されたスルーホール３２Ｔ２が形成されている。誘電体層３２には、更に、複数のスルーホール列１２Ｔの一部を構成する複数のスルーホール１２Ｔ２が形成されている。図７において、スルーホール３２Ｔ１，３２Ｔ２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール１２Ｔ２である。複数のスルーホール１２Ｔ２には、図６に示した複数のスルーホール１２Ｔ１が接続されている。
【００７１】
図８は、３層目の誘電体層３３のパターン形成面を示している。誘電体層３３のパターン形成面には、Ｘ方向に長い導体層３３１が形成されている。導体層３３１の一部は、誘電体層３２を介して導体層３２１における第１端の近傍部分に対向している。導体層３３１の他の一部は、誘電体層３２を介して導体層３２２における第１端の近傍部分に対向している。
【００７２】
また、誘電体層３３には、スルーホール３３Ｔ１，３３Ｔ２と、複数のスルーホール列１２Ｔの一部を構成する複数のスルーホール１２Ｔ３が形成されている。スルーホール３３Ｔ１，３３Ｔ２には、それぞれ図７に示したスルーホール３２Ｔ１，３２Ｔ２が接続されている。図８において、スルーホール３３Ｔ１，３３Ｔ２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール１２Ｔ３である。複数のスルーホール１２Ｔ３には、図７に示した複数のスルーホール１２Ｔ２が接続されている。
【００７３】
図９は、４層目の誘電体層３４のパターン形成面を示している。誘電体層３４のパターン形成面には、分離導体層６が形成されている。分離導体層６には、２つの矩形の孔６ａ，６ｂが形成されている。
【００７４】
また、誘電体層３４には、スルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２が形成されている。誘電体層３４には、更に、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１，１３Ｔ１，１４Ｔ１，１５Ｔ１，７１Ｔ１が形成されている。図９において、スルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２，８Ｔ１，１３Ｔ１，１４Ｔ１，１５Ｔ１以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１である。
【００７５】
スルーホール３４Ｔ１は孔６ａの内側に配置され、スルーホール３４Ｔ２は孔６ｂの内側に配置されている。スルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２には、それぞれ図８に示したスルーホール３３Ｔ１，３３Ｔ２が接続されている。
【００７６】
図９において、スルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２以外の全てのスルーホールは、分離導体層６に接続されている。分離導体層６は、矩形の外縁を有している。複数のスルーホール７１Ｔ１は、分離導体層６のうち、外縁の近傍の部分に接続されている。
【００７７】
図１０は、５層目および６層目の誘電体層３５，３６のパターン形成面を示している。誘電体層３５，３６の各々には、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２が形成されている。誘電体層３５，３６の各々には、更に、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２が形成されている。図１０において、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２である。
【００７８】
５層目の誘電体層３５に形成されたスルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２には、それぞれ図９に示したスルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２，８Ｔ１，１３Ｔ１，１４Ｔ１，１５Ｔ１，７１Ｔ１が接続されている。誘電体層３５，３６では、上下に隣接する同じ符号のスルーホール同士が互いに接続されている。
【００７９】
共振器本体３Ｂ，３Ｃは、誘電体層３５，３６を貫通している。
【００８０】
図１１は、７層目の誘電体層３７のパターン形成面を示している。誘電体層３７のパターン形成面には、導体層３７１，３７２が形成されている。導体層３７１，３７２には、それぞれ６層目の誘電体層３６に形成されたスルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２が接続されている。
【００８１】
また、誘電体層３７には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ３，１３Ｔ３，１４Ｔ３，１５Ｔ３，７１Ｔ３が形成されている。図１１において、スルーホール８Ｔ３，１３Ｔ３，１４Ｔ３，１５Ｔ３以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ３である。
【００８２】
誘電体層３７に形成されたスルーホール８Ｔ３，１３Ｔ３，１４Ｔ３，１５Ｔ３，７１Ｔ３には、それぞれ６層目の誘電体層３６に形成されたスルーホール８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２が接続されている。
【００８３】
共振器本体３Ａ〜３Ｄは、誘電体層３７を貫通している。
【００８４】
図１２は、８層目ないし３１層目の誘電体層３８〜６１のパターン形成面を示している。誘電体層３８〜６１の各々には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ４，１３Ｔ４，１４Ｔ４，１５Ｔ４，７１Ｔ４が形成されている。図１２において、スルーホール８Ｔ４，１３Ｔ４，１４Ｔ４，１５Ｔ４以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ４である。
【００８５】
８層目の誘電体層３８に形成されたスルーホール８Ｔ４，１３Ｔ４，１４Ｔ４，１５Ｔ４，７１Ｔ４には、それぞれ図１１に示したスルーホール８Ｔ３，１３Ｔ３，１４Ｔ３，１５Ｔ３，７１Ｔ３が接続されている。誘電体層３８〜６１では、上下に隣接する同じ符号のスルーホール同士が互いに接続されている。
【００８６】
共振器本体３Ａ〜３Ｄは、誘電体層３８〜６１を貫通している。
【００８７】
図１３は、３２層目の誘電体層６２のパターン形成面を示している。誘電体層６２のパターン形成面には、シールド導体層７２が形成されている。シールド導体層７２には、３１層目の誘電体層６１に形成されたスルーホール８Ｔ４，１３Ｔ４，１４Ｔ４，１５Ｔ４，７１Ｔ４が接続されている。
【００８８】
周囲誘電体部４は、図６に示した誘電体層３１のパターン形成面が周囲誘電体部４の下面４ａになるように、誘電体層３１〜６２が積層されて構成されている。
【００８９】
共振器本体３Ａ，３Ｄは、誘電体層３７〜６１を貫通している。共振器本体３Ｂ，３Ｃは、誘電体層３５〜６１を貫通している。導体層３７１は、共振器本体３Ａに含まれる複数の個別要素３０のうちの一部の個別要素３０の下端面に接している。導体層３７２は、共振器本体３Ｄに含まれる複数の個別要素３０のうちの一部の個別要素３０の下端面に接している。また、共振器本体３Ａ〜３Ｄに含まれる全ての個別要素３０の上端面は、シールド導体層７２に接している。
【００９０】
図５に示したキャパシタＣ１０は、図８に示した導体層３３１と、図７に示した導体層３２１，３２２と、これらの間の誘電体層３２とによって構成されている。キャパシタＣ１０は、構造体２０内における、分離導体層６とグランド層９との間の領域に配置されている。前述の通り、共振器本体３Ａ〜３Ｄは、構造体２０内における、分離導体層６とシールド導体層７２との間の領域に配置されている。このように、分離導体層６は、共振器本体３Ａ〜３Ｄが存在する領域とキャパシタＣ１０が存在する領域とを分離している。
【００９１】
接続部１２を構成する複数の複数のスルーホール列１２Ｔのうちの一部のスルーホール列１２Ｔは、キャパシタＣ１０を構成する導体層３２１，３２２，３３１を囲うように配置されている。
【００９２】
図３に示したように、導体層３２１と導体層３７１は、直列に接続されたスルーホール３２Ｔ１，３３Ｔ１，３４Ｔ１，３５Ｔ１からなるスルーホール列１１ＡＴによって接続されている。また、導体層３２２と導体層３７２は、直列に接続されたスルーホール３２Ｔ２，３３Ｔ２，３４Ｔ２，３５Ｔ２からなるスルーホール列１１ＢＴによって接続されている。
【００９３】
第１の移相器１１Ａは、導体層３２１とスルーホール列１１ＡＴによって構成されている。第２の移相器１１Ｂは、導体層３２２とスルーホール列１１ＢＴによって構成されている。
【００９４】
なお、周囲誘電体部４は、誘電体層３１，３２，３３を含まずに、誘電体層３４〜６２からなる積層体によって構成されていてもよい。この場合、誘電体層３１，３２，３３を構成する誘電体の比誘電率は、共振器本体３Ａ〜３Ｄを構成する第１の誘電体の第１の比誘電率以上であってもよい。
【００９５】
次に、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１の製造方法の第１の例と第２の例について説明する。第１および第２の例は、いずれも、後に焼成されて構造体２０となる焼成前積層体を作製する工程と、焼成前積層体を焼成して構造体２０を完成させる工程とを含んでいる。第１の例と第２の例では、焼成前積層体を作製する工程の内容が異なる。
【００９６】
第１の例における焼成前積層体を作製する工程では、まず、複数の誘電体層３１〜６２となる複数の焼成前のセラミックシートを作製する。次に、複数のスルーホールが形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、複数の焼成前のスルーホールを形成する。また、誘電体層３５，３６となる２つのセラミックシートの各々に、誘電体本体３Ｂ，３Ｃに含まれる複数の個別要素３０のそれぞれの一部を収容するための複数の孔を形成する。また、誘電体層３７〜６１となる２５のセラミックシートの各々に、誘電体本体３Ａ〜３Ｄに含まれる複数の個別要素３０のそれぞれの一部を収容するための複数の孔を形成する。そして、誘電体層３５〜６１となるこれらのセラミックシートの各々に形成された複数の孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。また、１つ以上の導体層が形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、１つ以上の焼成前の導体層を形成する。次に、以上の処理が施された後の複数の焼成前のセラミックシートを積層して、焼成前積層体を完成させる。
【００９７】
第２の例における焼成前積層体を作製する工程では、まず、複数の誘電体層３１〜６２となる複数の焼成前のセラミックシートを作製する。次に、複数のスルーホールが形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、複数の焼成前のスルーホールを形成する。また、導体層３７１，３７２以外の１つ以上の導体層が形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、１つ以上の焼成前の導体層を形成する。
【００９８】
次に、誘電体層３７〜６１となる２５のセラミックシートを積層して、第１の初期積層体を形成する。次に、この第１の初期積層体に、誘電体本体３Ａ，３Ｄに含まれる複数の個別要素３０を収容するための複数の孔を形成する。次に、この複数の孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。次に、第１の初期積層体の積層方向の一方の端に位置する、誘電体層３７となるセラミックシートに、導体層３７１，３７２に対応する２つの焼成前の導体層を形成する。
【００９９】
次に、第１の初期積層体に、誘電体層３５，３６となる２つのセラミックシートを積層して、第２の初期積層体を形成する。次に、この第２の初期積層体に、誘電体本体３Ｂ，３Ｃに含まれる複数の個別要素３０を収容するための複数の孔を形成する。次に、この複数の孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。
【０１００】
次に、第２の初期積層体に、誘電体層３１〜３４となるセラミックシートと誘電体層６２となるセラミックシートを積層して、焼成前積層体を完成させる。
【０１０１】
本実施の形態に係る誘電体フィルタ１は、バンドパスフィルタの機能を有している。誘電体フィルタ１は、通過帯域が例えば１０〜３０ＧＨｚの準ミリ波帯または３０〜３００ＧＨｚのミリ波帯に存在するように設計および構成される。なお、通過帯域は、例えば、挿入損失の最小値から３ｄＢだけ挿入損失が大きくなる２つの周波数の間の周波数帯域である。また、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々は、共振周波数が例えば１０〜３０ＧＨｚの準ミリ波帯または３０〜３００ＧＨｚのミリ波帯に存在するように設計および構成される。誘電体フィルタ１の通過帯域の中心周波数は、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数に依存し、この共振周波数に近い。
【０１０２】
図１４は、誘電体フィルタ１の挿入損失の周波数特性の一例を示している。図１４において、横軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失を示している。
【０１０３】
次に、本実施の形態に係る誘電体共振器２Ａ〜２Ｄおよび誘電体フィルタ１の特徴について説明する。本実施の形態では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、互いに分離された複数の個別要素３０を含んでいる。これにより、本実施の形態によれば、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々が誘電体よりなる１つの塊で構成されている場合に比べて、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の体積のばらつきに起因する誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数のばらつきを小さくすることができ、これにより誘電体フィルタ１の通過帯域のばらつきも小さくすることができる。
【０１０４】
以下、第１のシミュレーションの結果を参照して、上記の効果について詳しく説明する。第１のシミュレーションでは、比較例の誘電体共振器のモデルと、本実施の形態に係る誘電体共振器のモデルとで、共振器本体の体積のばらつきに起因する誘電体共振器の共振周波数のばらつきを比較した。第１のシミュレーションでは、ばらつきを、設計値に対する標準偏差の割合で表した。以下、比較例の誘電体共振器のモデルを比較例のモデルと言い、本実施の形態に係る誘電体共振器のモデルを第１の実施例のモデルと言う。
【０１０５】
始めに、図１５を参照して、比較例のモデルの構成について説明する。図１５は、比較例のモデルを示す斜視図である。比較例のモデルは、第１の誘電体よりなる共振器本体１０３と、第２の誘電体よりなる周囲誘電体部１０４と、導体よりなるシールド部１０７とを備えている。
【０１０６】
共振器本体１０３は、中心軸がＺ方向に向いた円柱形状を有している。周囲誘電体部１０４は、共振器本体１０３の周囲に存在している。シールド部１０７は、共振器本体１０３とシールド部１０７との間に周囲誘電体部１０４の少なくとも一部が介在するように、共振器本体１０３の周囲に配置されている。
【０１０７】
シールド部１０７は、Ｚ方向に互いに離れた位置に配置された２つの導体層１１１，１１２と、導体層１１１と導体層１１２を接続する複数のスルーホール列１１３とを含んでいる。
【０１０８】
次に、図１６および図１７を参照して、第１の実施例のモデルの構成について説明する。図１６は、第１の実施例のモデルを示す斜視図である。図１７は、第１の実施例のモデルを示す平面図である。第１の実施例のモデルは、第１の誘電体よりなる共振器本体３と、周囲誘電体部１０４と、シールド部１０７とを備えている。
【０１０９】
共振器本体３は、２３個の個別要素３０を含んでいる。共振器本体３の構成は、共振器本体３Ｂと同じである。第１の実施例のモデルは、誘電体共振器２Ｂに対応する。
【０１１０】
第１の実施例のモデルにおける周囲誘電体部１０４とシールド部１０７の構成は、比較例のモデルと同じである。図１７では、導体層１１２を省略している。
【０１１１】
図１７に示したように、第１のシミュレーションでは、２３個の個別要素３０を互いに区別するために、２３個の個別要素３０に１から２３の番号を付している。
【０１１２】
第１のシミュレーションでは、比較例のモデルと第１の実施例のモデルを、それらの共振周波数がほぼ等しくなるように設計した。
【０１１３】
比較例のモデルにおいて、共振器本体１０３の、Ｚ方向に垂直な断面の直径の設計値は、５７０μｍである。比較例のモデルの共振周波数の設計値は、２９６７４ＭＨｚである。
【０１１４】
第１の実施例のモデルにおいて、２３個の個別要素３０の各々の、Ｚ方向に垂直な断面の直径の設計値は、１５０μｍである。第１の実施例のモデルの共振周波数の設計値は、２９６１６ＭＨｚである。
【０１１５】
第１のシミュレーションでは、比較例のモデルについて、共振器本体１０３の断面の直径に１０％のばらつきがあるものとした。この場合、共振器本体１０３の体積のばらつきは、２１％である。比較例のモデルの共振周波数の標準偏差は、１２４８ＭＨｚであった。その結果、比較例のモデルの共振周波数のばらつきは、４．２％であった。
【０１１６】
また、第１のシミュレーションでは、第１の実施例のモデルについて、個別要素３０の断面の直径に１０％のばらつきがあるものとした。この場合、１つの個別要素３０の断面の直径のばらつきによる共振器本体３の体積のばらつきは、０．９％である。なお、共振器本体３の体積とは、２３個の個別要素３０の体積の合計である。
【０１１７】
第１のシミュレーションでは、第１の実施例のモデルについて、１つの個別要素３０の断面の直径のばらつきに起因する共振周波数の標準偏差σｆｎを求めた。この共振周波数の標準偏差σｆｎは、個別要素３０によって異なる。それは、共振器本体３における個別要素３０の位置によって、その個別要素３０の断面の直径の変化が共振周波数に与える影響が異なるためである。下記の表１に、図１７に示した番号毎の標準偏差σｆｎを示す。
【０１１８】
【表１】
2019193074.tif 000003
【０１１９】
第１のシミュレーションでは、次に、２３個の個別要素３０の断面の直径のばらつきによる第１の実施例のモデルの共振周波数の標準偏差を求めた。この共振周波数の標準偏差は、分散の加法性から、表１に示した番号毎の標準偏差σｆｎの二乗の和の平方根である。この共振周波数の標準偏差は、３９５ＭＨｚであった。その結果、第１の実施例のモデルの共振周波数のばらつきは、１．３％であった。このように、第１の実施例のモデルの共振周波数のばらつきは、比較例のモデルの共振周波数のばらつきよりも小さくなった。
【０１２０】
この第１のシュレーションの結果から、本実施の形態によれば、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々が誘電体よりなる１つの塊で構成されている場合に比べて、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の体積のばらつきに起因する誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数のばらつきを小さくすることができることが分かる。
【０１２１】
以下、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１のその他の特徴について説明する。誘電体フィルタ１は、回路構成上隣接する２つの誘電体共振器が磁気結合するように構成された４個の誘電体共振器２Ａ〜２Ｄと、第１の入出力ポート５Ａと第２の入出力ポート５Ｂとを容量結合させるためのキャパシタＣ１０とを備えている。このような構成の誘電体フィルタ１によれば、挿入損失の周波数特性において、通過帯域よりも低く通過帯域に近い周波数領域である第１の通過帯域近傍領域に第１の減衰極を生じさせ、通過帯域よりも高く通過帯域に近い周波数領域である第２の通過帯域近傍領域に第２の減衰極を生じさせることができる。なお、第１および第２の減衰極を生じさせるためには、誘電体共振器の数は、４個に限らず偶数個であればよい。
【０１２２】
また、誘電体フィルタ１では、第１および第２の移相器１１Ａ，１１Ｂの各々における位相変化量を調整することにより、誘電体フィルタ１の挿入損失の周波数特性を調整することができる。第１および第２の移相器１１Ａ，１１Ｂの各々における位相変化量は、第１および第２の移相器１１Ａ，１１Ｂの各々の長さを変えることによって変えることができる。
【０１２３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１８は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す斜視図である。図１９は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。図２０は、図１９の２０−２０線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。図２１は、図１９の２１−２１線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。図２２は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの等価回路を示す回路図である。
【０１２４】
以下、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１が第１の実施の形態に係る誘電体フィルタ１と異なる点について説明する。本実施の形態に係る誘電体フィルタ１では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の構成が第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、互いに分離され且つ第１の方向すなわちＺ方向に並ぶように配置された複数の個別要素を含んでいる。複数の個別要素は、いずれも同一方向例えばＺ方向の軸に対して回転対称である形状を有していてもよい。第１の方向すなわちＺ方向は、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々における電磁波の伝搬方向である。
【０１２５】
誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々において、複数の個別要素のうちの隣り合う２つの個別要素の間の距離は、周囲誘電体部４内における、その誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であってもよい。
【０１２６】
本実施の形態では特に、共振器本体３Ａは、Ｚ方向に並ぶように配置された２つの個別要素３Ａ１，３Ａ２を含んでいる。同様に、共振器本体３Ｂは、Ｚ方向に並ぶように配置された２つの個別要素３Ｂ１，３Ｂ２を含んでいる。共振器本体３Ｃは、Ｚ方向に並ぶように配置された２つの個別要素３Ｃ１，３Ｃ２を含んでいる。共振器本体３Ｄは、Ｚ方向に並ぶように配置された２つの個別要素３Ｄ１，３Ｄ２を含んでいる。
【０１２７】
個別要素３Ａ１は個別要素３Ａ２の上方に位置し、個別要素３Ｂ１は個別要素３Ｂ２の上方に位置し、個別要素３Ｃ１は個別要素３Ｃ２の上方に位置し、個別要素３Ｄ１は個別要素３Ｄ２の上方に位置している。
【０１２８】
個別要素３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｃ１，３Ｃ２，３Ｄ１，３Ｄ２の各々は、Ｚ方向の軸に対して回転対称である形状を有している。このような形状としては、円柱形状や正多角柱形状がある。図１８には、個別要素３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｃ１，３Ｃ２，３Ｄ１，３Ｄ２の各々が円柱形状である例を示している。個別要素３Ａ１，３Ａ２の中心軸は同一直線上に位置し、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の中心軸は同一直線上に位置し、個別要素３Ｃ１，３Ｃ２の中心軸は同一直線上に位置し、個別要素３Ｄ１，３Ｄ２の中心軸は同一直線上に位置している。
【０１２９】
個別要素３Ａ１，３Ａ２，３Ｂ１，３Ｂ２，３Ｃ１，３Ｃ２，３Ｄ１，３Ｄ２の各々は、分離導体層６に最も近い下端面と、シールド導体層７２に最も近い上端面とを有している。個別要素３Ａ１の下端面は個別要素３Ａ２の上端面に対向し、個別要素３Ｂ１の下端面は個別要素３Ｂ２の上端面に対向し、個別要素３Ｃ１の下端面は個別要素３Ｃ２の上端面に対向し、個別要素３Ｄ１の下端面は個別要素３Ｄ２の上端面に対向している。
【０１３０】
図２２は、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１の等価回路を示す回路図である。本実施の形態では、第１の移相器１１Ａは第１の入出力段共振器２Ａに対して容量結合し、第２の移相器１１Ｂは第２の入出力段共振器２Ｄに対して容量結合する。図２２において、符号Ｃ１１Ａを付したキャパシタの記号は、第１の移相器１１Ａと第１の入出力段共振器２Ａの間の容量結合を表している。また、符号Ｃ１１Ｂを付したキャパシタの記号は、第２の移相器１１Ｂと第２の入出力段共振器２Ｄの間の容量結合を表している。図２２に示した等価回路のその他の構成は、図５と同じである。
【０１３１】
本実施の形態における周囲誘電体部４は、第１の実施の形態と同様に、積層された複数の誘電体層からなる積層体を含んでいる。
【０１３２】
以下、図２３ないし図２７を参照して、本実施の形態における周囲誘電体部４を構成する複数の誘電体層と、この複数の誘電体層に形成された複数の導体層および複数のスルーホールの構成の一例について説明する。この例では、第１の実施の形態と同様に、周囲誘電体部４は、１層目ないし３２層目の誘電体層３１〜６２を含んでいる。図２３ないし図２７において、複数の小さな円は複数のスルーホールを表している。
【０１３３】
１層目ないし４層目の誘電体層３１〜３４と、これらに形成された複数の導体層および複数のスルーホールの構成は、第１の実施の形態と同じであり、図６ないし図９に示された通りである。
【０１３４】
図２３は、５層目の誘電体層３５のパターン形成面を示している。誘電体層３５には、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２が形成されている。誘電体層３５には、更に、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１２，１３Ｔ１２，１４Ｔ１２，１５Ｔ１２，７１Ｔ１２が形成されている。図２３において、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ１２，１３Ｔ１２，１４Ｔ１２，１５Ｔ１２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１２である。
【０１３５】
スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ１２，１３Ｔ１２，１４Ｔ１２，１５Ｔ１２，７１Ｔ１２には、それぞれ図９に示した４層目の誘電体層３４に形成されたスルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２，８Ｔ１，１３Ｔ１，１４Ｔ１，１５Ｔ１，７１Ｔ１が接続されている。
【０１３６】
個別要素３Ｂ２，３Ｃ２は、誘電体層３５を貫通している。
【０１３７】
図２４は、６層目の誘電体層３６のパターン形成面を示している。誘電体層３６のパターン形成面には、導体層３６１，３６２が形成されている。導体層３６１，３６２には、それぞれ図２３に示したスルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２が接続されている。
【０１３８】
また、誘電体層３６には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１３，１３Ｔ１３，１４Ｔ１３，１５Ｔ１３，７１Ｔ１３が形成されている。図２４において、スルーホール８Ｔ１３，１３Ｔ１３，１４Ｔ１３，１５Ｔ１３以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１３である。
【０１３９】
スルーホール８Ｔ１３，１３Ｔ１３，１４Ｔ１３，１５Ｔ１３，７１Ｔ１３には、それぞれ図２３に示したスルーホール８Ｔ１２，１３Ｔ１２，１４Ｔ１２，１５Ｔ１２，７１Ｔ１２が接続されている。
【０１４０】
個別要素３Ｂ２，３Ｃ２は、誘電体層３６を貫通している。
【０１４１】
図２５は、７層目ないし１７層目の誘電体層３７〜４７のパターン形成面を示している。誘電体層３７〜４７の各々には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１４，１３Ｔ１４，１４Ｔ１４，１５Ｔ１４，７１Ｔ１４が形成されている。図２５において、スルーホール８Ｔ１４，１３Ｔ１４，１４Ｔ１４，１５Ｔ１４以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１４である。
【０１４２】
７層目の誘電体層３７に形成されたスルーホール８Ｔ１４，１３Ｔ１４，１４Ｔ１４，１５Ｔ１４，７１Ｔ１４には、それぞれ図２４に示したスルーホール８Ｔ１３，１３Ｔ１３，１４Ｔ１３，１５Ｔ１３，７１Ｔ１３が接続されている。誘電体層３７〜４７では、上下に隣接する同じ符号のスルーホール同士が互いに接続されている。
【０１４３】
個別要素３Ａ２，３Ｂ２，３Ｃ２，３Ｄ２は、誘電体層３７〜４７を貫通している。
【０１４４】
図２６は、１８層目の誘電体層４８のパターン形成面を示している。誘電体層４８には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１５，１３Ｔ１５，１４Ｔ１５，１５Ｔ１５，７１Ｔ１５が形成されている。図２６において、スルーホール８Ｔ１５，１３Ｔ１５，１４Ｔ１５，１５Ｔ１５以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１５である。
【０１４５】
スルーホール８Ｔ１５，１３Ｔ１５，１４Ｔ１５，１５Ｔ１５，７１Ｔ１５には、それぞれ１７層目の誘電体層４７に形成されたスルーホール８Ｔ１４，１３Ｔ１４，１４Ｔ１４，１５Ｔ１４，７１Ｔ１４が接続されている。
【０１４６】
図２７は、１９層目ないし３１層目の誘電体層４９〜６１のパターン形成面を示している。誘電体層４９〜６１の各々には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ１６，１３Ｔ１６，１４Ｔ１６，１５Ｔ１６，７１Ｔ１６が形成されている。図２７において、スルーホール８Ｔ１６，１３Ｔ１６，１４Ｔ１６，１５Ｔ１６以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ１６である。
【０１４７】
１９層目の誘電体層４９に形成されたスルーホール８Ｔ１６，１３Ｔ１６，１４Ｔ１６，１５Ｔ１６，７１Ｔ１６には、それぞれ図２６に示したスルーホール８Ｔ１５，１３Ｔ１５，１４Ｔ１５，１５Ｔ１５，７１Ｔ１５が接続されている。誘電体層４９〜６１では、上下に隣接する同じ符号のスルーホール同士が互いに接続されている。
【０１４８】
個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１は、誘電体層４９〜６１を貫通している。
【０１４９】
３２層目の誘電体層６２のパターン形成面は、図１３に示した通り、シールド導体層７２が形成されている。シールド導体層７２には、３１層目の誘電体層６１に形成されたスルーホール８Ｔ１６，１３Ｔ１６，１４Ｔ１６，１５Ｔ１６，７１Ｔ１６が接続されている。
【０１５０】
第１の実施の形態と同様に、周囲誘電体部４は、図６に示した誘電体層３１のパターン形成面が周囲誘電体部４の下面４ａになるように、誘電体層３１〜６２が積層されて構成されている。
【０１５１】
個別要素３Ａ２，３Ｄ２は、誘電体層３７〜４７を貫通している。個別要素３Ｂ２，３Ｃ２は、誘電体層３５〜４７を貫通している。個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１は、誘電体層４９〜６１を貫通している。
【０１５２】
図２４に示した導体層３６１は、誘電体層３６を介して個別要素３Ａ２の下端面に対向している。図２４に示した導体層３６２は、誘電体層３６を介して個別要素３Ｄ２の下端面に対向している。
【０１５３】
なお、個別要素３Ａ２，３Ｄ２が誘電体層３６を貫通し、個別要素３Ａ２の下端面が導体層３６１に接し、個別要素３Ｄ２の下端面が導体層３６２に接していてもよい。この場合の誘電体フィルタ１の等価回路は、図５のようになる。
【０１５４】
個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１の下端面は、誘電体層４８を介して、それぞれ個別要素３Ａ２，３Ｂ２，３Ｃ２，３Ｄ２の上端面に対向している。個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１の上端面は、シールド導体層７２に接している。
【０１５５】
次に、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１の製造方法の第１の例と第２の例について説明する。第１および第２の例は、いずれも、後に焼成されて構造体２０となる焼成前積層体を作製する工程と、焼成前積層体を焼成して構造体２０を完成させる工程とを含んでいる。第１の例と第２の例では、焼成前積層体を作製する工程の内容が異なる。
【０１５６】
第１の例における焼成前積層体を作製する工程では、まず、複数の誘電体層３１〜６２となる複数の焼成前のセラミックシートを作製する。次に、複数のスルーホールが形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、複数の焼成前のスルーホールを形成する。
【０１５７】
また、誘電体層３５，３６となる２つのセラミックシートの各々に、個別要素３Ｂ２，３Ｃ２のそれぞれの一部を収容するための２つの孔を形成する。また、誘電体層３７〜４７となる１１のセラミックシートの各々に、個別要素３Ａ２，３Ｂ２，３Ｃ２，３Ｄ２のそれぞれの一部を収容するための４つの孔を形成する。また、誘電体層４９〜６１となる１３のセラミックシートの各々に、個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１のそれぞれの一部を収容するための４つの孔を形成する。
【０１５８】
そして、誘電体層３５〜４７，４９〜６１となるこれらのセラミックシートの各々に形成された複数の孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。また、１つ以上の導体層が形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、１つ以上の焼成前の導体層を形成する。次に、以上の処理が施された後の複数の焼成前のセラミックシートを積層して、焼成前積層体を完成させる。
【０１５９】
第２の例における焼成前積層体を作製する工程では、まず、複数の誘電体層３１〜６２となる複数の焼成前のセラミックシートを作製する。次に、複数のスルーホールが形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、複数の焼成前のスルーホールを形成する。また、１つ以上の導体層が形成された誘電体層に対応するセラミックシートに、１つ以上の焼成前の導体層を形成する。
【０１６０】
次に、誘電体層３７〜４７となる１１のセラミックシートを積層して、第１の初期積層体を形成する。次に、この第１の初期積層体に、個別要素３Ａ２，３Ｄ２を収容するための２つの孔を形成する。次に、この２つの孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。
【０１６１】
次に、第１の初期積層体に、誘電体層３５，３６となる２つのセラミックシートを積層して、第２の初期積層体を形成する。次に、この第２の初期積層体に、個別要素３Ｂ２，３Ｃ２を収容するための２つの孔を形成する。次に、この２つの孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。
【０１６２】
次に、誘電体層４９〜６１となる１３のセラミックシートを積層して、第３の初期積層体を形成する。次に、この第３の初期積層体に、個別要素３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１を収容するための４つの孔を形成する。次に、この複数の孔に、後に焼成されて第１の誘電体になる材料を充填する。
【０１６３】
次に、誘電体層３１〜３４となるセラミックシートと、第２の初期積層体と、誘電体層４８となるセラミックシートと、誘電体層６２となるセラミックシートとを積層して、焼成前積層体を完成させる。
【０１６４】
本実施の形態では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、互いに分離された複数の個別要素を含んでいる。これにより、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々が誘電体よりなる１つの塊で構成されている場合に比べて、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の体積のばらつきに起因する誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数のばらつきを小さくすることができ、これにより誘電体フィルタ１の通過帯域のばらつきも小さくすることができる。
【０１６５】
以下、第２のシミュレーションの結果を参照して、上記の効果について詳しく説明する。第２のシミュレーションでは、第１のシミュレーションで用いた比較例のモデルと、本実施の形態に係る誘電体共振器のモデルとで、共振器本体の体積のばらつきに起因する誘電体共振器の共振周波数のばらつきを比較した。第１のシミュレーションと同様に、第２のシミュレーションでも、ばらつきを、設計値に対する標準偏差の割合で表した。以下、本実施の形態に係る誘電体共振器のモデルを第２の実施例のモデルと言う。
【０１６６】
図２８は、第２の実施例のモデルを示す斜視図である。第２の実施例のモデルは、第１の誘電体よりなる共振器本体２０３と、周囲誘電体部１０４と、シールド部１０７とを備えている。
【０１６７】
共振器本体２０３は、２つの個別要素３Ｂ１，３Ｂ２を含んでいる。共振器本体２０３の構成は、本実施の形態における共振器本体３Ｂと同じである。第２の実施例のモデルは、本実施の形態における誘電体共振器２Ｂに対応する。
【０１６８】
第２の実施例のモデルにおける周囲誘電体部１０４とシールド部１０７の構成は、比較例のモデルと同じである。
【０１６９】
第２のシミュレーションでは、比較例のモデルと第２の実施例のモデルを、それらの共振周波数が等しくなるように設計した。
【０１７０】
第２の実施例のモデルにおいて、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の各々の、Ｚ方向に垂直な断面の直径の設計値は、６４０μｍである。第２の実施例のモデルの共振周波数の設計値は、２９６１６ＭＨｚである。
【０１７１】
第２のシミュレーションでは、第２の実施例のモデルについて、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の各々の断面の直径に１０％のばらつきがあるものとした。この場合、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の各々の断面の直径のばらつきによる共振器本体２０３の体積のばらつきは、１０．５％である。なお、共振器本体２０３の体積とは、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の体積の合計である。
【０１７２】
第２のシミュレーションでは、第２の実施例のモデルについて、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の各々の断面の直径のばらつきに起因する共振周波数の標準偏差σｆｎを求めた。個別要素３Ｂ１の断面の直径のばらつきに起因する共振周波数の標準偏差σｆｎは、５９８ＭＨｚであった。個別要素３Ｂ２の断面の直径のばらつきに起因する共振周波数の標準偏差σｆｎは、５７９ＭＨｚであった。
【０１７３】
第２のシミュレーションでは、次に、２つの個別要素３Ｂ１，３Ｂ２の断面の直径のばらつきによる第２の実施例のモデルの共振周波数の標準偏差を求めた。この共振周波数の標準偏差は、分散の加法性から、個別要素３Ｂ１，３Ｂ２毎の標準偏差σｆｎの二乗の和の平方根である。この共振周波数の標準偏差は、８３２ＭＨｚであった。その結果、第２の実施例のモデルの共振周波数のばらつきは、２．８％であった。この第２の実施例のモデルの共振周波数のばらつきは、第１の実施の形態で示した比較例のモデルの共振周波数のばらつき４．２％よりも小さくなった。
【０１７４】
この第２のシュレーションの結果から、本実施の形態によれば、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々が誘電体よりなる１つの塊で構成されている場合に比べて、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の体積のばらつきに起因する誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数のばらつきを小さくすることができることが分かる。
【０１７５】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１７６】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図２９は、本実施の形態に係る誘電体フィルタの内部を示す平面図である。図３０は、図２９の３０−３０線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。図３１は、図２９の３１−３１線で示した位置における誘電体フィルタの断面を示す断面図である。
【０１７７】
以下、本実施の形態に係る誘電体フィルタ１が第１の実施の形態に係る誘電体フィルタ１と異なる点について説明する。本実施の形態に係る誘電体フィルタ１では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の構成が第１の実施の形態と異なっている。本実施の形態では、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々は、第１の方向すなわちＺ方向に並ぶ複数の個別要素群を含んでいる。複数の個別要素群の各々は、互いに分離された複数の個別要素３３０を含んでいる。複数の個別要素群の各々において、複数の個別要素３３０のうちの隣り合う２つの個別要素３３０は、Ｚ方向に直交する方向に隣り合っている。第１の方向すなわちＺ方向は、誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々における電磁波の伝搬方向である。
【０１７８】
Ｚ方向に隣り合う２つの個別要素群は、Ｚ方向に平行な方向に見たときに互いにずれていてもよい。
【０１７９】
隣り合う２つの個別要素群の一方に含まれる複数の個別要素３３０の各々は、隣り合う２つの個別要素群の他方に含まれる複数の個別要素３３０のうちのいずれかと接していてよいし、隣り合う２つの個別要素群の他方に含まれる複数の個別要素３３０のいずれとも接していなくてもよい。
【０１８０】
本実施の形態では特に、共振器本体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの各々は、複数の第１の種類の個別要素群３０１と複数の第２の種類の個別要素群３０２とを含み、第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２が交互にＺ方向に積層されて構成されている。
【０１８１】
第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２は、Ｚ方向に平行な方向に見たときに互いにずれている。
【０１８２】
図３２は、第１および第２の入出力段共振器本体３Ａ，３Ｄの各々を示す斜視図である。第１および第２の入出力段共振器本体３Ａ，３Ｄの各々は、１３個の第１の種類の個別要素群３０１と１２個の第２の種類の個別要素群３０２とを含んでいる。第１および第２の入出力段共振器本体３Ａ，３Ｄの各々は、Ｚ方向における両端にそれぞれ第１の種類の個別要素群３０１が位置するように、第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２が交互にＺ方向に積層されて構成されている。
【０１８３】
図３３は、第１および第２の中間共振器本体３Ｂ，３Ｃの各々を示す斜視図である。第１および第２の中間共振器本体３Ｂ，３Ｃの各々は、１４個の第１の種類の個別要素群３０１と１３個の第２の種類の個別要素群３０２とを含んでいる。第１および第２の中間共振器本体３Ｂ，３Ｃの各々は、Ｚ方向における両端にそれぞれ第１の種類の個別要素群３０１が位置するように、第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２が交互にＺ方向に積層されて構成されている。
【０１８４】
複数の個別要素３３０の各々は、Ｚ方向の軸に対して回転対称である棒状であってもよい。このような形状としては、円柱形状や正多角柱形状がある。図２９、図３２および図３３には、複数の個別要素３３０の各々が円柱形状である例を示している。
【０１８５】
誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々において、１つの個別要素群に含まれる複数の個別要素３３０のうちの隣り合う２つの個別要素３３０の間の距離は、周囲誘電体部４内における、その誘電体共振器の共振周波数に対応する波長の１／４以下であってもよい。
【０１８６】
本実施の形態では特に、第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２の各々は、２３個の個別要素３３０を含み、この２３個の個別要素３３０は、Ｚ方向に直交する３方向に並ぶように配置されている。３方向は、上方から見て、Ｘ方向と、Ｘ方向から時計回り方向に６０°回転した方向と、Ｘ方向から反時計回り方向に６０°回転した方向である。
【０１８７】
ここで、１ピッチを、Ｚ方向に垂直な断面における隣り合う２つの個別要素３３０の中心間の距離と定義する。Ｚ方向に平行な方向に見たときの第１の種類の個別要素群３０１と第２の種類の個別要素群３０２とのずれの大きさは、１ピッチ未満であってもよい。
【０１８８】
また、Ｚ方向に垂直な断面において、互いに隣り合う３つの個別要素３３０のそれぞれの中心は、それらを線で結ぶと正三角形が描かれる位置関係であってもよい。Ｚ方向に平行な方向に見たときに、第２の種類の個別要素群３０２は、第１の種類の個別要素群３０１に対して、上記の正三角形の１つの頂点から重心に向かう方向に、１つの頂点から重心までの距離だけずれていてもよい。
【０１８９】
本実施の形態における周囲誘電体部４は、第１の実施の形態と同様に、積層された複数の誘電体層からなる積層体を含んでいる。
【０１９０】
以下、図３４ないし図３８を参照して、本実施の形態における周囲誘電体部４を構成する複数の誘電体層と、この複数の誘電体層に形成された複数の導体層および複数のスルーホールの構成の一例について説明する。この例では、第１の実施の形態と同様に、周囲誘電体部４は、１層目ないし３２層目の誘電体層３１〜６２を含んでいる。図３４ないし図３８において、複数の小さな円は複数のスルーホールを表している。
【０１９１】
１層目ないし４層目の誘電体層３１〜３４と、これらに形成された複数の導体層および複数のスルーホールの構成は、第１の実施の形態と同じであり、図６ないし図９に示された通りである。
【０１９２】
図３４は、５層目の誘電体層３５のパターン形成面を示している。誘電体層３５には、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２が形成されている。誘電体層３５には、更に、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２が形成されている。図３４において、スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２である。
【０１９３】
スルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２には、それぞれ図９に示した４層目の誘電体層３４に形成されたスルーホール３４Ｔ１，３４Ｔ２，８Ｔ１，１３Ｔ１，１４Ｔ１，１５Ｔ１，７１Ｔ１が接続されている。
【０１９４】
また、誘電体層３５には、共振器本体３Ｂ，３Ｃの第１の種類の個別要素群３０１が、誘電体層３５を貫通するように設けられている。
【０１９５】
図３５は、６層目の誘電体層３６のパターン形成面を示している。誘電体層３６には、スルーホール３６Ｔ１，３６Ｔ２が形成されている。誘電体層３６には、更に、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２３，１３Ｔ２３，１４Ｔ２３，１５Ｔ２３，７１Ｔ２３が形成されている。図３５において、スルーホール３６Ｔ１，３６Ｔ２，８Ｔ２３，１３Ｔ２３，１４Ｔ２３，１５Ｔ２３以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２３である。
【０１９６】
スルーホール３６Ｔ１，３６Ｔ２，８Ｔ２３，１３Ｔ２３，１４Ｔ２３，１５Ｔ２３，７１Ｔ２３には、それぞれ図３４に示したスルーホール３５Ｔ１，３５Ｔ２，８Ｔ２，１３Ｔ２，１４Ｔ２，１５Ｔ２，７１Ｔ２が接続されている。
【０１９７】
また、誘電体層３６には、共振器本体３Ｂ，３Ｃの第２の種類の個別要素群３０２が、誘電体層３６を貫通するように設けられている。
【０１９８】
図３６は、７層目の誘電体層３７のパターン形成面を示している。誘電体層３７のパターン形成面には、導体層３７１，３７２が形成されている。導体層３７１，３７２には、それぞれ図３５に示したスルーホール３６Ｔ１，３６Ｔ２が接続されている。
【０１９９】
また、誘電体層３７には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２４，１３Ｔ２４，１４Ｔ２４，１５Ｔ２４，７１Ｔ２４が形成されている。図３６において、スルーホール８Ｔ２４，１３Ｔ２４，１４Ｔ２４，１５Ｔ２４以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２４である。
【０２００】
スルーホール８Ｔ２４，１３Ｔ２４，１４Ｔ２４，１５Ｔ２４，７１Ｔ２４には、それぞれ図３５に示したスルーホール８Ｔ２３，１３Ｔ２３，１４Ｔ２３，１５Ｔ２３，７１Ｔ２３が接続されている。
【０２０１】
また、誘電体層３７には、共振器本体３Ａ〜３Ｄの第１の種類の個別要素群３０１が、誘電体層３７を貫通するように設けられている。
【０２０２】
図３７は、８層目の誘電体層３８のパターン形成面を示している。誘電体層３８には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２５，１３Ｔ２５，１４Ｔ２５，１５Ｔ２５，７１Ｔ２５が形成されている。図３７において、スルーホール８Ｔ２５，１３Ｔ２５，１４Ｔ２５，１５Ｔ２５以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２５である。
【０２０３】
スルーホール８Ｔ２５，１３Ｔ２５，１４Ｔ２５，１５Ｔ２５，７１Ｔ２５には、それぞれ図３６に示したスルーホール８Ｔ２４，１３Ｔ２４，１４Ｔ２４，１５Ｔ２４，７１Ｔ２４が接続されている。
【０２０４】
また、誘電体層３８には、共振器本体３Ａ〜３Ｄの第２の種類の個別要素群３０２が、誘電体層３８を貫通するように設けられている。
【０２０５】
図３８は、９層目の誘電体層３９のパターン形成面を示している。誘電体層３９には、それぞれスルーホール列８Ｔ，１３Ｔ，１４Ｔ，１５Ｔ，７１Ｔの一部を構成するスルーホール８Ｔ２６，１３Ｔ２６，１４Ｔ２６，１５Ｔ２６，７１Ｔ２６が形成されている。図３８において、スルーホール８Ｔ２６，１３Ｔ２６，１４Ｔ２６，１５Ｔ２６以外の複数のスルーホールは、全てスルーホール７１Ｔ２６である。
【０２０６】
スルーホール８Ｔ２６，１３Ｔ２６，１４Ｔ２６，１５Ｔ２６，７１Ｔ２６には、それぞれ図３７に示したスルーホール８Ｔ２５，１３Ｔ２５，１４Ｔ２５，１５Ｔ２５，７１Ｔ２５が接続されている。
【０２０７】
また、誘電体層３９には、共振器本体３Ａ〜３Ｄの第１の種類の個別要素群３０１が、誘電体層３９を貫通するように設けられている。
【０２０８】
１０層目から３０層目までの誘電体層のうちの偶数番目の誘電体層には、誘電体層３８と同様に、複数のスルーホールと、共振器本体３Ａ〜３Ｄの第２の種類の個別要素群３０２が設けられている。
【０２０９】
１１層目から３１層目までの誘電体層のうちの奇数番目の誘電体層には、誘電体層３９と同様に、複数のスルーホールと、共振器本体３Ａ〜３Ｄの第１の種類の個別要素群３０１が設けられている。
【０２１０】
本実施の形態では、図３０に示したスルーホール列１１ＡＴは、直列に接続されたスルーホール３２Ｔ１，３３Ｔ１，３４Ｔ１，３５Ｔ１，３６Ｔ１によって構成されている。また、図３０に示したスルーホール列１１ＢＴは、直列に接続されたスルーホール３２Ｔ２，３３Ｔ２，３４Ｔ２，３５Ｔ２，３６Ｔ２によって構成されている。
【０２１１】
本実施の形態に係る誘電体フィルタ１は、例えば第１の実施の形態で説明した誘電体フィルタ１の製造方法の第１の例によって製造することができる。
【０２１２】
本実施の形態によれば、第１および第２の実施の形態に比べて、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々がより多くの個別要素を含んでいる。これにより、本実施の形態によれば、共振器本体３Ａ〜３Ｄの各々の体積のばらつきに起因する誘電体共振器２Ａ〜２Ｄの各々の共振周波数のばらつきをより小さくすることができる。
【０２１３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１４】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、１つの共振器本体に含まれる複数の個別要素の数や形状は、各実施の形態に示したものに限られず、特許請求の範囲の要件を満たすものであればよい。
【符号の説明】
【０２１５】
１…誘電体フィルタ、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…誘電体共振器、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ…共振器本体、４…周囲誘電体部、５Ａ…第１の入出力ポート、５Ｂ…第１の入出力ポート、６…分離導体層、７…シールド部、２０…構造体、３０…個別要素。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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