(57)【要約】【課題】バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現すること。【解決手段】入力部（１０ａ）及び出力部（１０ｂ）を備えたポスト壁導波路型のバンドパスフィルタ（１）において、第１〜第４の距離（距離Ｙ１１〜Ｙ１４）のいずれか少なくとも１つの距離は、ポスト壁（１３）を構成する複数の導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離のうち最も長いポスト間隔（ｄ）よりも短い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、前記誘電体基板の第１主面に形成された第１広壁と、前記誘電体基板の第２主面に形成された第２広壁と、前記誘電体基板の内部に形成されたポスト壁と、を備え、前記第１広壁、前記第２広壁、及び前記ポスト壁によって、前記誘電体基板の内部に複数の共振領域を含む導波領域が形成されたバンドパスフィルタにおいて、
前記導波領域の一方の端面を構成する第１ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域に電磁波を入力するための入力部と、
前記導波領域の他方の端面を構成する第２ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域から電磁波を出力するための出力部と、を更に備え、
前記第１ショート壁の壁心から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第１の距離及び第２の距離、並びに、前記第２ショート壁の壁芯から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第３の距離及び第４の距離のいずれか少なくとも１つの距離は、（１）前記ポスト壁を構成する複数の導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離のうち最も長いポスト間隔よりも短い、又は、（２）該バンドパスフィルタの低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数を有する電磁波の自由空間波長の１／４より長い、
ことを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記第１の距離及び前記第３の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、
ことを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記第１〜第４の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、
ことを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記第１ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第５の距離、及び、前記第２ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第６の距離のうち少なくとも何れか一方は、前記ポスト間隔よりも短い、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
（１）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しい、（２）前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、及び、（３）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しく、且つ、前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、の何れか１つを満たす、
ことを特徴とする請求項４に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
前記第１〜第４の距離の各々は、前記自由空間波長の１／４より長い、
ことを特徴とする請求項２に記載のバンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
通過帯域内の電磁波を通過させると共に、通過帯域外の電磁波を遮断するバンドパスフィルタが広く用いられている。ミリ波帯で動作するバンドパスフィルタは、直列結合された複数の共振器を含む導波管又は導波路として実現されることが一般的である。
【０００３】
非特許文献１には、金属導波管型のバンドパスフィルタが開示されている。また、非特許文献２には、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタが開示されている。ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタには、金属導波管型のバンドパスフィルタと比べて、安価であり、小型であり、軽量であるといった利点がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】吉田和明、”マイクロ波フィルタの技術と応用”、日本無線技術技法  Ｎｏ．６４、２０１３年１２月
【非特許文献２】Y. Uemichi, O. Nukage, K. Nakamura, X. Han, R. Hosono, and S. Amakawa, "Compact and low-loss bandpass filter realized in silica-based post-wall waveguide for 60-GHz application", IEEE MTT-S IMS, ２０１５年５月
【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、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタにおいては、後述するエッジ領域がバイパス導波路として機能することによって、通過帯域外の電磁波がバンドパスフィルタを通過するバイパス現象が起こり得ることを、本願発明者らは発見した。このようなバイパス現象が起こると、バンドパスフィルタのアイソレーション性能が劣化する。
【０００６】
ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタにおいて起こり得るバイパス現象について、図７及び図８を参照してより具体的に説明すれば、以下のとおりである。なお、以下の説明においては、図示した座標系において、ｘ軸正方向を「右」、ｘ軸負方向を「左」、ｙ軸正方向を「前」、ｙ軸負方向を「後」、ｚ軸正方向を「上」、ｚ軸負方向を「下」と呼ぶ。
【０００７】
図７は、バンドパスフィルタ９の分解斜視図である。図７に示すように、バンドパスフィルタ９は、誘電体基板９１と、誘電体基板９１の上面に形成された上広壁９２ａと、誘電体基板９１の下面に形成された下広壁９２ｂと、誘電体基板９１の内部に形成されたポスト壁９３と、を備えている。ポスト壁９３は、柵状に並べられた導体ポストＰ１，Ｐ２，…の集合である。
【０００８】
図８は、バンドパスフィルタ９の平面図である。図８に示すように、ポスト壁９３は、右狭壁９３０ａ、左狭壁９３０ｂ、前狭壁９３０ｃ、及び後狭壁９３０ｄに加えて、６組の隔壁対９３１〜９３６を含んでいる。上下を広壁９２ａ，９２ｂ（図８には不図示）で挟まれ、前後左右を狭壁９３０ａ〜９３０ｄに囲まれた直方体状の領域Ｄ１は、電磁波を導波する方形導波路として機能する。以下、この領域Ｄ１のことを、「導波領域」と呼ぶ。
【０００９】
導波領域Ｄ１は、６組の隔壁対９３１〜９３６によって７つの小領域Ｄ１１〜Ｄ１７に区画されている。小領域Ｄ１１には、電磁波を第１マイクロストリップ線路５から導波領域Ｄ１に入力するための入力部９０ａが形成されている。以下、この小領域Ｄ１１のことを、「入力領域」と呼ぶ。また、５個の小領域Ｄ１２〜Ｄ１６の各々は、共振器として機能する。以下、これらの小領域Ｄ１２〜Ｄ１６の各々のことを、「共振領域」と呼ぶ。また、小領域Ｄ１７には、電磁波を導波領域Ｄ１から第２マイクロストリップ線路６に出力するための出力部９０ｂが形成されている。以下、この小領域Ｄ１７のことを、「出力領域」と呼ぶ。
【００１０】
バンドパスフィルタ９においては、直列結合された５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１６が、特定の通過帯域内の電磁波を選択的に通過させるチェビシェフ型のバンドパスフィルタとして機能する。このため、入力部９０ａを介して第１マイクロストリップ線路５から入力領域Ｄ１１へと入力された電磁波のうち、特定の通過帯域内の電磁波のみが、出力部９０ｂを介して出力領域Ｄ１７から第２マイクロストリップ線路６へと出力される。
【００１１】
ところが、このようなバンドパスフィルタ９においては、バイパス現象、すなわち、導波領域Ｄ１を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波されるべき電磁波の一部が、導波領域Ｄ１の外部に存在するエッジ領域Ｄ２を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される現象が生じ得る。ここで、エッジ領域Ｄ２とは、図８に示すように、誘電体基板９１において、上広壁９２ａの外縁と下広壁９２ｂの外縁とに挟まれた領域近傍のことを指す。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１主面に形成された第１広壁と、前記誘電体基板の第２主面に形成された第２広壁と、前記誘電体基板の内部に形成されたポスト壁と、を備え、前記第１広壁、前記第２広壁、及び前記ポスト壁によって、前記誘電体基板の内部に複数の共振領域を含む導波領域が形成されたバンドパスフィルタにおいて、前記導波領域の一方の端面を構成する第１ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域に電磁波を入力するための入力部と、前記導波領域の他方の端面を構成する第２ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域から電磁波を出力するための出力部と、を更に備え、前記第１ショート壁の壁心から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第１の距離及び第２の距離、並びに、前記第２ショート壁の壁芯から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第３の距離及び第４の距離のいずれか少なくとも１つの距離は、（１）前記ポスト壁を構成する複数の導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離のうち最も長いポスト間隔よりも短い、又は、（２）該バンドパスフィルタの低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数を有する電磁波の自由空間波長の１／４より長い、ことを特徴とする。
【００１４】
上述した（１）の構成によれば、第１の距離をポスト間隔よりも短くすることによって、入力部からエッジ領域へ結合される電磁波、及び、出力部からエッジ領域へ結合される電磁波を抑制することができる。また、上述した（２）の構成によれば、第１の距離を自由空間波長の１／４より長くすることによって、入力部からエッジ領域へ結合される電磁波、及び、出力部からエッジ領域へ結合される電磁波を抑制することができる。したがって、（１）又は（２）の構成を含む本バンドパスフィルタは、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１の距離及び前記第３の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、入力部及び出力部が第１広壁にあるため、バイパス現象が更に生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１〜第４の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第１広壁及び第２広壁のサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が更に生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第５の距離、及び、前記第２ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第６の距離のうち少なくとも何れか一方は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、バイパス現象をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、（１）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しい、（２）前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、及び、（３）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しく、且つ、前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、の何れか１つを満たす、ように構成されていてもよい。
【００２２】
上記（１）〜（３）の何れか１つを満たすことによって、よりコンパクトなバンドパスフィルタを実現することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１〜第４の距離の各々は、前記自由空間波長の１／４より長い、構成であってもよい。
【００２４】
この構成を採用した場合であっても、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタは、バイパス現象を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すバンドパスフィルタの平面図であり、（ｂ）は、図１に示すバンドパスフィルタの断面図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの一部を拡大した拡大平面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示すバンドパスフィルタの第１の変形例の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した第１の変形例の一部を拡大した拡大平面図である。
【図５】（ａ）は、図１に示したバンドパスフィルタの第２の変形例の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した第２の変形例の一部を拡大した拡大平面図である。
【図６】本発明の第１〜第４の実施例であるバンドパスフィルタの透過特性と、比較例であるバンドパスフィルタの透過特性とを示したグラフである。
【図７】従来のバンドパスフィルタの分解斜視図である。
【図８】図７に示すバンドパスフィルタの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔実施形態〕
（バンドパスフィルタの構成）
本発明の実施形態に係るバンドパスフィルタ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、バンドパスフィルタ１の分解斜視図である。図２の（ａ）は、バンドパスフィルタ１の平面図であり、図２の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１の断面図である。なお、図１においては、バンドパスフィルタ１に接続されるマイクロストリップ線路５，６を併せて示している。また、図２の（ｂ）に示す断面は、図２の（ａ）に示すＡ−Ａ’線におけるバンドパスフィルタ１の断面である。
【００２８】
バンドパスフィルタ１は、図１に示すように、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の上面に形成された上広壁１２ａと、誘電体基板１１の下面に形成された下広壁１２ｂと、誘電体基板１１の内部に形成されたポスト壁１３と、を備えている。誘電体基板１１の上面及び下面の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１主面及び第２主面の一態様である。
【００２９】
誘電体基板１１は、誘電体により構成された板状部材である。本実施形態においては、誘電体基板１１として、石英基板を用いている。ただし、誘電体基板１１の材料は、誘電体であればよく、石英に限定されない。例えば、誘電体基板１１の材料は、樹脂（例えば、テフロン（登録商標）系樹脂や液晶ポリマー樹脂など）であっても構わない。
【００３０】
なお、以下の説明においては、誘電体基板１１の表面を構成する６つの面のうち、面積が最も大きな２つの面を「主面」と呼ぶ。特に、これら２つの主面を区別する必要がある場合は、第１の主面を「上面」と呼び、第１の主面に対向する第２の主面を「下面」と呼ぶ。また、誘電体基板１１の表面を構成する６つの面のうち、主面以外の４つの面を「側面」と呼ぶ。特に、これら４つの側面を区別する必要がある場合には、第１の側面を「右側面」と呼び、第１の側面に対向する第２の側面を「左側面」と呼び、第１の側面及び第２の側面に直交する第３の側面を「前側面」と呼び、第３の側面に対向する第４の側面を「後側面」と呼ぶ。ただし、これらの呼称は、説明の便宜上のものであり、バンドパスフィルタ１の配置に制約を課すものではない。また、以下の説明においては、誘電体基板１１の左側面から右側面に向かう方向をｘ軸正方向とし、誘電体基板１１の後側面から前側面に向かう方向をｙ軸正方向とし、誘電体基板１１の下面から上面に向かう方向をｚ軸正方向とする直交座標系を利用する。
【００３１】
上広壁１２ａは、誘電体基板１１の上面に形成された長方形の膜状導体であり、下広壁１２ｂは、上広壁１２ａと対向するように、誘電体基板１１の下面に形成された長方形の膜状導体である。図１に示すように、上広壁１２ａの外縁を構成する４つの辺のうち前方（ｙ軸正方向側）の短辺を短辺１２ａ１と称し、後方（ｙ軸負方向側）の短辺を短辺１２ａ２と称し、下広壁１２ｂの外縁を構成する４つの辺のうち前方（ｙ軸正方向側）の短辺を短辺１２ｂ１と称し、後方（ｙ軸負方向側）の短辺を短辺１２ｂ２と称する。上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１広壁及び第２広壁の一態様である。上広壁１２ａの外縁及び下広壁１２ｂの外縁の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１広壁の縁及び第２広壁の縁の一態様である。
【００３２】
本実施形態においては、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂとして、銅膜を用いる。ただし、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの材料は、導体であればよく、銅に限定されない。例えば、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの材料は、銅以外の金属（例えば、アルミニウムや金など）であっても構わない。また、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂは、十分な厚みを有する板状導体であっても構わない。
【００３３】
以下、ポスト壁１３の構成について、図２の（ａ）を参照して説明する。ポスト壁１３は、誘電体基板１１の内部に形成された複数の導体ポストＰ１，Ｐ２，…の集合である。各導体ポストＰｉ（ｉ＝１，２，…）は、図２の（ｂ）に示すように、誘電体基板１１を上下に貫通する貫通孔の内壁を覆う膜状（円筒状）導体である（図２の（ｂ）においては、導体ポストＰｉの一態様である導体ポストＰ１３３ａ１〜Ｐ１３３ａ３，Ｐ１３３ｂ１〜Ｐ１３３ｂ３を例示している）。各導体ポストＰｉの上端及び下端は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂに接触しており、各導体ポストＰｉは、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとを短絡している。本実施形態においては、各導体ポストＰｉの材料として、銅を用いている。ただし、各導体ポストＰｉの材料は、導体であればよく、銅に限定されない。例えば、各導体ポストＰｉの材料は、銅以外の金属（例えば、アルミニウムや金など）であっても構わない。また、各導体ポストＰｉは、誘電体基板１１を上下に貫通する貫通孔に充填された塊状（円柱状）の導体であっても構わない。これらの導体ポストＰ１，Ｐ２，…は、柵状に並べられており、これらの導体ポストＰ１，Ｐ２，…により構成されるポスト壁１３は、ポスト間隔よりも十分に長い波長を有する電磁波を反射する導体壁として機能する。
【００３４】
ポスト壁１３は、図２の（ａ）に示すように、右狭壁１３０ａ、左狭壁１３０ｂ、前狭壁１３０ｃ、及び後狭壁１３０ｄに加えて、６組の隔壁対１３１〜１３６を含んでいる。なお、前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄは、ショート壁と呼ばれることもある。前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１ショート壁及び第２ショート壁の一態様である。
【００３５】
右狭壁１３０ａ及び左狭壁１３０ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｙ軸に沿って柵状に並べられた複数の導体ポストからなる。右狭壁１３０ａは、ｙｚ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、左狭壁１３０ｂは、ｙｚ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。
【００３６】
前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数の導体ポストからなる。前狭壁１３０ｃは、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも前側（ｙ軸正方向側）に配置されている。一方、後狭壁１３０ｄは、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも後側（ｙ軸負方向側）に配置されている。
【００３７】
上下を広壁１２ａ，１２ｂで挟まれ、前後左右を狭壁１３０ａ〜１３０ｄに囲まれた直方体状の領域Ｄ１は、後述する入力部１０ａを介して入力された電磁波を導波する方形導波路として機能する。以下、この領域Ｄ１のことを、「導波領域」と呼ぶ。
【００３８】
第１隔壁対１３１は、第１右隔壁１３１ａ及び第１左隔壁１３１ｂにより構成される。第１右隔壁１３１ａ及び第１左隔壁１３１ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数（本実施形態においては２つ）の導体ポストからなる。第１右隔壁１３１ａは、前狭壁１３０ｃの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、第１左隔壁１３１ｂは、前狭壁１３０ｃの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。前狭壁１３０ｃから第１右隔壁１３１ａまでの距離と前狭壁１３０ｃから第１左隔壁１３１ｂまでの距離とは、互いに一致している。また、第１右隔壁１３１ａの左端（ｘ軸負方向側の端部）と第１左隔壁１３１ｂの右端（ｘ軸正方向側の端部）とは、互いに離間している。
【００３９】
第２隔壁対１３２は、第２右隔壁１３２ａ及び第２左隔壁１３２ｂにより構成される。第２右隔壁１３２ａ及び第２左隔壁１３２ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数（本実施形態においては３つ）の導体ポストからなる。第２右隔壁１３２ａは、第１右隔壁１３１ａの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、第２左隔壁１３２ｂは、第１左隔壁１３１ｂの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。前狭壁１３０ｃから第２右隔壁１３２ａまでの距離と前狭壁１３０ｃからから第２左隔壁１３２ｂまでの距離とは、互いに一致している。また、第２右隔壁１３２ａの左端（ｘ軸負方向側の端部）と第２左隔壁１３２ｂの右端（ｘ軸正方向側の端部）とは、互いに離間している。
【００４０】
第３隔壁対１３３は、第２隔壁対１３２の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第４隔壁対１３４は、第３隔壁対１３３の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第５隔壁対１３５は、第４隔壁対１３４の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第６隔壁対１３６は、第５隔壁対１３５の後方において、第１隔壁対１３１と同様に構成されている。これら６組の隔壁対１３１〜１３６は、ｙ軸に沿って等間隔に並べられている。
【００４１】
上述した導波領域Ｄ１は、これら６組の隔壁対１３１〜１３６によって、７つの小領域Ｄ１１〜Ｄ１７に区画される。
【００４２】
導波領域Ｄ１のうち、前後を前狭壁１３０ｃと第１隔壁対１３１とで挟まれた小領域Ｄ１１には、入力部１０ａが形成されている。入力部１０ａは、上広壁１２ａに形成された開口１０ａ１と、開口１０ａ１を通って誘電体基板１１に挿入されたブラインドビア１０ａ２と、により構成されている。ブラインドビア１０ａ２は、上広壁１２ａからも下広壁１２ｂからも絶縁されている。ブラインドビア１０ａ２は、図１に示すように、第１マイクロストリップ線路５の誘電体層５１を貫通して、第１マイクロストリップ線路５の信号ライン５２と接続される。この場合、第１マイクロストリップ線路５を導波された電磁波は、入力部１０ａを介して小領域Ｄ１１に入力される。以下、この小領域Ｄ１１のことを、「入力領域」と呼ぶ。ブラインドビア１０ａ２は、誘電体基板１１を貫通しておらず、その一方の端部（ｚ軸負方向側の端部）が誘電体基板１１の内部に位置することを除いて、各導体ポストＰｉと同様に構成されている。
【００４３】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第１隔壁対１３１と第２隔壁対１３２とで挟まれた小領域Ｄ１２は、第１共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１２のことを、「第１共振領域」と呼ぶ。第１共振領域Ｄ１２は、第１右隔壁１３１ａと第１左隔壁１３１ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した入力領域Ｄ１１と結合している。
【００４４】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第２隔壁対１３２と第３隔壁対１３３とで挟まれた小領域Ｄ１３は、第２共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１３のことを、「第２共振領域」と呼ぶ。第２共振領域Ｄ１３は、第２右隔壁１３２ａと第２左隔壁１３２ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第１共振領域Ｄ１２と結合している。
【００４５】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第３隔壁対１３３と第４隔壁対１３４とで挟まれた小領域Ｄ１４は、第３共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１４のことを、「第３共振領域」と呼ぶ。第３共振領域Ｄ１４は、第３右隔壁１３３ａと第３左隔壁１３３ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第２共振領域Ｄ１３と結合している。
【００４６】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第４隔壁対１３４と第５隔壁対１３５とで挟まれた小領域Ｄ１５は、第４共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１５のことを、「第４共振領域」と呼ぶ。第４共振領域Ｄ１５は、第４右隔壁１３４ａと第４左隔壁１３４ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第３共振領域Ｄ１４と結合している。
【００４７】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第５隔壁対１３５と第６隔壁対１３６とで挟まれた小領域Ｄ１６は、第５共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１６のことを、「第５共振領域」と呼ぶ。第５共振領域Ｄ１６は、第５右隔壁１３５ａと第５左隔壁１３５ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第４共振領域Ｄ１５と結合している。
【００４８】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第６隔壁対１３６と後狭壁１３０ｄとで挟まれた小領域Ｄ１７には、出力部１０ｂが形成されている。出力部１０ｂは、上広壁１２ａに形成された開口１０ｂ１と、開口１０ｂ１を通って誘電体基板１１に挿入されたブラインドビア１０ｂ２と、により構成されている。ブラインドビア１０ｂ２は、上広壁１２ａからも下広壁１２ｂからも絶縁されている。ブラインドビア１０ｂ２は、図１に示すように、第２マイクロストリップ線路６の誘電体層６１を貫通して、第２マイクロストリップ線路６の信号ライン６２と接続される。この場合、小領域Ｄ１７を導波された電磁波は、出力部１０ｂを介して第２マイクロストリップ線路６に出力される。以下、この小領域Ｄ１７のことを、「出力領域」と呼ぶ。出力領域Ｄ１７は、第６右隔壁１３６ａと第６左隔壁１３６ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第５共振領域Ｄ１６と結合している。ブラインドビア１０ｂ２は、ブラインドビア１０ａ２と同一に構成されている。
【００４９】
バンドパスフィルタ１においては、直列結合された５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１６が、特定の通過帯域内の電磁波を選択的に通過させるチェビシェフ型のバンドパスフィルタとして機能する。このため、入力部１０ａを介して第１マイクロストリップ線路５から入力領域Ｄ１１へと入力された電磁波のうち、特定の通過帯域内の電磁波のみが、出力部１０ｂを介して出力領域Ｄ１７から第２マイクロストリップ線路６へと出力される。
【００５０】
なお、本実施形態においては、導波領域Ｄ１を６組の隔壁対１３１〜１３６で区画することによって、５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１５を含むバンドパスフィルタを実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ｎを３以上の任意の自然数として、導波領域Ｄ１をｎ組の隔壁対で区画することによって、ｎ−１個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現することができる。例えば、（１）導波領域Ｄ１を３組の隔壁対で区画することによって、２個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよいし、（２）導波領域Ｄ１を４組の隔壁対で区画することによって、３個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよいし、（３）導波領域Ｄ１を５組の隔壁対で区画することによって、４個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、第1マイクロストリップ線路５を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力するために、入力部１０ａを開口１０ａ１とブラインドビア１０ａ２とにより実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、導波管を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力するために、入力部１０ａを開口１０ａ１のみにより実現しても構わない。この場合、開口１０ａ１の形状及びサイズは、導波管の出力開口の形状及びサイズに応じて決められる。なお、コプレーナ線路を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力する場合には、本実施形態と同様、入力部１０ａを開口１０ａ１とブラインドビア１０ａ２とにより構成すればよい。
【００５２】
同様に、本実施形態においては、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波を第２マイクロストリップ線路６に出力するために、出力部１０ｂを開口１０ｂ１とブラインドビア１０ｂ２とにより実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波を導波管に出力するために、出力部１０ｂを開口１０ｂ１のみにより実現しても構わない。この場合、開口１０ｂ１の形状及びサイズは、導波管の入力開口の形状及びサイズに応じて決められる。なお、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波をコプレーナ線路に入力する場合には、本実施形態と同様、出力部１０ｂを開口１０ｂ１とブラインドビア１０ｂ２とにより構成すればよい。
【００５３】
また、バンドパスフィルタ１は、第３共振領域Ｄ１４の中央を通り、且つ、ｚｘ面に平行な面を対称面として、鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）入力部１０ａを含む入力領域Ｄ１１と出力部１０ｂを含む出力領域Ｄ１７とは同じ構造であり、（２）共振領域Ｄ１２と共振領域Ｄ１６とは同じ構造であり、（３）共振領域Ｄ１３と共振領域Ｄ１５とは同じ構造であり、共振領域Ｄ１４は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。
【００５４】
このように、バンドパスフィルタ１は、入力部１０ａからみた場合の構造と、出力部１０ｂからみた場合の構造とが等価である。したがって、バンドパスフィルタ１においては、入力ポートとして入力部１０ａ及び出力部１０ｂの何れを採用した場合であっても同じ機能を発揮する。
【００５５】
（バンドパスフィルタの特徴）
バンドパスフィルタ１について、図３を用いて説明する。図３は、バンドパスフィルタ１の上広壁１２ａの短辺１２ａ１近傍を拡大した拡大平面図である。
【００５６】
本実施形態に係るバンドパスフィルタ１において注目すべきは、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図３に示す直線ＢＢ’）から上広壁１２ａの短辺１２ａ１（図３に示す直線ＣＣ’）までの距離Ｙ１１がポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）前狭壁１３０ｃの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ１（不図示）までの距離Ｙ１２（不図示）がポスト間隔ｄよりも短いことである。短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち前狭壁１３０ｃに沿った部分である。距離Ｙ１１及び距離Ｙ１２の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１の距離及び第２の距離の一態様である。ポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃを構成する導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離である。
【００５７】
本実施形態においては、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとは合同であり、且つ、平面視した場合にその外縁が一致するように配置されている。したがって、図３において下広壁１２ｂは図示されていないものの、短辺１２ｂ１の位置は、短辺１２ａ１の位置（すなわち直線ＢＢ’の位置）と一致している。したがって、距離Ｙ１１と距離Ｙ１２とは等しい。
【００５８】
なお、上述したように、バンドパスフィルタ１は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から上広壁１２ａの短辺１２ａ２までの距離Ｙ１３が距離Ｙ１１と等しくなるのでポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ２までの距離Ｙ１４がＹ１２と等しくなるのでポスト間隔ｄよりも短くなるように、バンドパスフィルタ１は、構成されている。距離Ｙ１３及び距離Ｙ１４の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第３の距離及び第４の距離の一態様である。短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち後狭壁１３０ｄに沿った部分である。なお、本実施形態において、後狭壁１３０ｄにおけるポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃにおけるポスト間隔ｄと共通である。
【００５９】
バンドパスフィルタ１では、距離Ｙ１１〜Ｙ１４（本実施形態では全て等しい）がポスト間隔ｄより短いため、短辺１２ａ１と短辺１２ｂ１とに挟まれた領域近傍であるエッジ領域に励振されるモード、並びに、短辺１２ａ２と短辺１２ｂ２とに挟まれた領域近傍であるエッジ領域に励振されるモードの各々を抑制することができる。そのため、上広壁１２ａの外縁及び下広壁１２ｂの外縁を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される電磁波を低減し、導波領域Ｄ１を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される電磁波を増大させることができる。したがって、バンドパスフィルタ１は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いバンドパスフィルタ１を実現することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、バンドパスフィルタ１は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を採用している。すなわち、バンドパスフィルタ１は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の近傍、並びに、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の近傍の両方において、ポスト間隔ｄよりも短い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用している。しかし、バンドパスフィルタ１は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の近傍の距離Ｙ１１及びＹ１２が、又は、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の近傍の距離Ｙ１３及びＹ１４が、ポスト間隔ｄよりも短い距離を採用していてもよい。この場合であっても、バンドパスフィルタ１は、バイパス現象を生じ難くすることができる。
【００６１】
（第１の変形例）
本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタにおいては、前狭壁１３０ｃの壁芯から誘電体基板１１の端辺までの距離を、ポスト間隔ｄより短くしてもよい。
【００６２】
バンドパスフィルタ１に対してこの変形を施したバンドパスフィルタ１Ａについて、図４を用いて説明する。図４の（ａ）は、バンドパスフィルタ１Ａの平面図であり、図４の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１Ａの短辺１２ａ１近傍を拡大した拡大平面図である。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、バンドパスフィルタ１Ａが備えている誘電体基板１１Ａは、バンドパスフィルタ１が備えている誘電体基板１１の長さ（端面１１１と端面１１２との間隔）が上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さ（短辺１２ａ１と短辺１２ａ２との間隔及び短辺１２ｂ１と短辺１２ｂ２との間隔）と等しくなるように構成されている。したがって、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、端面１１１の位置は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の位置に一致しており（図４の（ｂ）に示す直線ＣＣ’）、且つ、端面１１２の位置は、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の位置に一致している。なお、端面１１１及び端面１１２の各々は、それぞれ、誘電体基板１１の外縁を構成する一対の短辺に対応する端面である。
【００６４】
バンドパスフィルタ１Ａにおいて、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図４の（ｂ）に示す直線ＢＢ’）から端面１１１までの距離Ｙ２１は、ポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から端面１１２までの距離Ｙ２２（不図示）は、ポスト間隔ｄよりも短い。バンドパスフィルタ１Ａは、第３共振領域Ｄ１４の中央を通り、且つ、ｚｘ面に平行な面を対称面として、鏡映対称な構造を有する。したがって、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、距離Ｙ２１と距離Ｙ２２とは等しい。なお、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の各々は、請求の範囲に記載の第５の距離及び第６の距離の一態様である。
【００６５】
このように構成されたバンドパスフィルタ１Ａは、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、更にバイパス現象が生じ難いバンドパスフィルタを実現することができる。また、バンドパスフィルタ１Ａは、バンドパスフィルタ１と比較して、その長さを更に短くすることができる。すなわち、バンドパスフィルタ１Ａは、バンドパスフィルタ１と比較して、よりコンパクトなバンドパスフィルタを実現することができる。
【００６６】
なお、バンドパスフィルタ１Ａにおいては、図４（ｂ）に示すように、距離Ｙ２１を距離Ｙ１１及び距離Ｙ１２に一致させ、且つ、距離Ｙ２２を距離Ｙ１３及び距離Ｙ１４に一致させている。しかし、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の各々は、ポスト間隔ｄより短ければよい。すなわち、必ずしも距離Ｙ２１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１２と一致していなくてもよいし、距離Ｙ２２は、Ｙ１３〜Ｙ１４と一致していなくてもよい。
【００６７】
また、バンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２が何れもポスト間隔ｄより短い構成を採用している。しかし、バンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の何れか一方のみがポスト間隔ｄより短い構成を採用していてもよい。
【００６８】
（第２の変形例）
また、本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタにおいては、ポスト間隔ｄより短い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用する代わりに、該バンドパスフィルタの低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数を有する電磁波の自由空間波長λ０の１／４より長い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用してもよい。
【００６９】
バンドパスフィルタ１に対してこの変形を施したバンドパスフィルタ１Ｂについて、図５を用いて説明する。図５の（ａ）は、バンドパスフィルタ１Ｂの平面図であり、図５の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１Ｂが備えている上広壁１２ａＢの短辺１２ａ１Ｂ近傍を拡大した拡大平面図である。
【００７０】
バンドパスフィルタ１Ｂが備えている上広壁１２ａＢ（図５の（ａ），（ｂ）参照）及び下広壁１２ｂＢ（図５の（ａ），（ｂ）には不図示）は、バンドパスフィルタ１が備えている上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂと比較してその長さ（短辺１２ａ１Ｂと短辺１２ａ２Ｂとの間隔及び短辺１２ｂ１Ｂと短辺１２ｂ２Ｂとの間隔）を延長している。その結果、バンドパスフィルタ１Ｂにおいては、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図５に示す直線ＢＢ’）から上広壁１２ａＢの短辺１２ａ１Ｂ（図５に示す直線ＣＣ’）までの距離Ｙ１１が自由空間波長λ０の１／４より長く、且つ、（２）前狭壁１３０ｃの壁芯から下広壁１２ｂＢの短辺１２ｂ１Ｂまでの距離Ｙ１２（不図示）が自由空間波長λ０の１／４より長くなるように構成されている。
【００７１】
本変形例においても、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとは合同であり、且つ、平面視した場合にその外縁が一致するように配置されている。したがって、図５において下広壁１２ｂＢは図示されていないものの、短辺１２ｂ１Ｂの位置は、短辺１２ａ１Ｂの位置（すなわち直線ＢＢ’の位置）と一致している。したがって、距離Ｙ１１と距離Ｙ１２とは等しい。
【００７２】
なお、上述したように、バンドパスフィルタ１Ｂは、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から上広壁１２ａの短辺１２ａ２までの距離Ｙ１３が自由空間波長λ０の１／４より長く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ２までの距離Ｙ１４が自由空間波長λ０の１／４より長くなるように、バンドパスフィルタ１Ｂは、構成されている。短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち後狭壁１３０ｄに沿った部分である。なお、本変形例において、後狭壁１３０ｄにおけるポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃにおけるポスト間隔ｄと共通である。
【００７３】
バンドパスフィルタ１Ｂにおいては、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さがバンドパスフィルタ１の上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さよりわずかに長くなるものの、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの幅（短辺１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２の長さ）は、如何なる制約も受けない。すなわち、バンドパスフィルタ１Ｂの幅は、バンドパスフィルタ１の場合と同様に如何なる制約も受けない。そのため、バンドパスフィルタの幅については、小型化を図ることができる。
【００７４】
実施例の項にて後述するように、７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下を通過帯域とするバンドパスフィルタ１Ｂにおいては、低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数の一例として６５ＧＨｚを採用することができる。所定の周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。したがって、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さを２．３ｍｍ程度延長してもよい場合には、この構成を採用することによって、広壁のサイズを単純に大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００７５】
〔実施例〕
【００７６】
次に、図３に示したバンドパスフィルタ１の構成、図４に示したバンドパスフィルタ１Ａの構成、及び、図５に示したバンドパスフィルタ１Ｂの構成の各々をモデルとして用いそれぞれの構成における透過特性をシミュレーションした。以下において、透過係数（Ｓ２１ともいう）の周波数依存性のことを透過特性と称する。
【００７７】
バンドパスフィルタ１において、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝１５０μｍを採用したモデルを第１の実施例とし、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝８０μｍを採用したモデルを第２の実施例とする。また、バンドパスフィルタ１Ａにおいて距離Ｙ１１〜Ｙ１４（Ｙ２１〜Ｙ２２）＝８０μｍを採用したモデルを第３の実施例とする。また、バンドパスフィルタ１Ｂにおいて距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝１５３０μｍを採用したモデルを第４の実施例とする。
【００７８】
まず、第１〜第４の各実施例に共通する設計パラメータについて説明する。
【００７９】
各実施例は、Ｅバンドに含まれるローバンド（７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするように設計されている。また、各実施例において、低周波側の遮断帯域（７１ＧＨｚ未満の帯域）に含まれる所定の周波数を６５ＧＨｚに定める。６５ＧＨｚは、低周波側の遮断帯域の上限周波数（動作帯域の下限周波数とも言える）の凡そ９０％に相当する。周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０は、４．６２ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。したがって、自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。
【００８０】
各実施例は、誘電体基板１１として厚さが５２０μｍである石英基板を採用している。誘電体基板１１の２つの主面上には、厚さが１０μｍである銅製の導体膜が形成されている。これらの導体膜の各々は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂとして機能する。
【００８１】
また、各実施例において、ポスト壁を構成する右狭壁１３０ａ、左狭壁１３０ｂ、前狭壁１３０ｃ、後狭壁１３０ｄ、及び６組の隔壁対１３１〜１３６における導体ポストの各々は、誘電体基板１１を貫通する貫通ビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。また、これらの導体ポストの直径は１００μｍであり、ポスト間隔ｄは２００μｍである。上述したように、ポスト間隔ｄは、隣接する導体ポスト同士の中心間距離である（例えば図３参照）。
【００８２】
また、各実施例において、第１マイクロストリップ線路５を構成する誘電体層５１、及び、第２マイクロストリップ線路６を構成する誘電体層６１として、厚さが１７．５μｍであるポリイミド系の樹脂を採用している。
【００８３】
また、各実施例において、入力部１０ａを構成する開口１０ａ１は、直径３４０μｍの円形である。また、ブラインドビア１０ａ２は、誘電体層５１に形成されたブラインドビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。また、出力部１０ｂを構成する開口１０ｂ１は、直径３４０μｍの円形である。また、ブラインドビア１０ｂ２は、誘電体層６１に形成されたブラインドビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。
【００８４】
また、各実施例において、誘電体層５１の上側の表面上には、銅製の帯状薄膜からなる信号ライン５２が形成されている。信号ライン５２の端部のうちブラインドビア１０ａ２に接する端部には、直径２００μｍであり、円形のランドが形成されている。このランドは、開口１０ａ１の内部であって、且つ、平面視したときにブラインドビア１０ａ２と重なる位置に形成されている。また、誘電体層６１の上側の表面上には、銅製の帯状薄膜からなる信号ライン６２が形成されている。信号ライン６２の端部のうちブラインドビア１０ａ２に接する端部には、直径２００μｍであり、円形のランドが形成されている。このランドは、開口１０ｂ１の内部であって、且つ、平面視したときにブラインドビア１０ｂ２と重なる位置に形成されている。
【００８５】
（距離Ｙ１１〜Ｙ１４について）
第１の実施例のバンドパスフィルタ１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として１５０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＜ポスト間隔ｄである。
【００８６】
第２の実施例のバンドパスフィルタ１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として８０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＜ポスト間隔ｄである。
【００８７】
第３の実施例のバンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ１１〜Ｙ１４及び距離Ｙ２１〜Ｙ２２の各々として８０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝距離Ｙ２１〜Ｙ２２であり、且つ、距離Ｙ１１〜Ｙ１４，Ｙ２１〜Ｙ２２＜ポスト間隔ｄである。
【００８８】
第４の実施例のバンドパスフィルタ１Ｂは、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として１５３０μｍを採用している。上述したように周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍであるので、距離Ｙ１＞λ０／４である。
【００８９】
（比較例）
上述した各実施例に対する比較例として、図７及び図８に示したバンドパスフィルタ９の構成をシミュレーションのためのモデルとして用いた。図７は、バンドパスフィルタ９の分解斜視図である。図８は、バンドパスフィルタ９の平面図である。
【００９０】
本比較例では、第１の実施例のバンドパスフィルタ１における距離Ｙ１１〜Ｙ１４に対応する距離として２３５μｍを採用した点を除いて、第１の実施例のバンドパスフィルタ１と同一の設計パラメータを採用した。
【００９１】
（透過特性）
【００９２】
図６は、上述した各実施例及び比較例の透過特性を示すグラフである。なお、図６に図示した二点鎖線は、通過帯域の下限周波数である７１ＧＨｚを示す。
【００９３】
図６に示すように、比較例の透過特性は、遮断帯域内の６５．５ＧＨｚ近傍においてピークを有することが分かった。６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数は、およそ−５３ｄＢであった。
【００９４】
これに対して、第１の実施例は、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。比較例と比較した場合に、第１の実施例においては、遮断帯域内に確認されるピークが６５．５ＧＨｚ近傍から６４．５ＧＨｚ近傍へ、すなわち低周波側へシフトしており、且つ、そのピークにおける透過係数が−５３ｄＢから−６０ｄＢを下回るレベルに低減されている。
【００９５】
第２の実施例は、第１の実施例と同様に、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。比較例と比較した場合に、第２の実施例においては、遮断帯域内に確認されるピークが６５．５ＧＨｚ近傍から６４ＧＨｚ近傍へ、すなわち低周波側へシフトしており、且つ、そのピークにおける透過係数が−５３ｄＢから−６７ｄＢ程度に低減されている。
【００９６】
第３の実施例は、第１の実施例と同様に、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。第３の実施例は、比較例において遮断帯域内に確認されたピークをほぼ抑圧することができた。
【００９７】
第４の実施例は、遮断帯域内のうちおよそ６３．５ＧＨｚ以上の帯域において、透過係数を非常に抑制できることが分かった。遮断帯域内のうちおよそ６３．５ＧＨｚ以上の帯域に限定した場合、第４の実施例は、各実施例のなかで透過係数を最も低減することができた。なお、第４の実施例においては、６１．５ＧＨｚ近傍に−７０ｄＢ程度のピークが確認された。６１．５ＧＨｚ近傍において、第４の実施例の透過係数は、第１〜第３の実施例を上回るものの、その透過係数は、実用上問題になるレベルではない。
【００９８】
第５の実施例は、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。なお、第５の実施例においては、６１．５ＧＨｚ近傍に−６７ｄＢ程度のピークが確認された。６１．５ＧＨｚ近傍において、第５の実施例の透過係数は、第１〜第４の実施例を上回るものの、その透過係数は、実用上問題になるレベルではない。
【００９９】
以上のように、比較例と比較して、第１〜第３の実施例は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができた。また、比較例と比較して、第４，第５の実施例は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを単純に大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができた。
【０１００】
各実施例の何れの構成を採用するかは、バンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを実装する場合の都合や、バンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃがクリアすべき仕様などに応じて適宜定めることができる。
【０１０１】
なお、各実施例においては、Ｅバンドのうちローバンド（７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするようにバンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを設計した。しかし、これらのバンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、本発明の一例に過ぎず、他の帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタにも本発明の構成を適用可能である。たとえば、Ｅバンドのうちハイバンド（８１ＧＨｚ以上８６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするバンドパスフィルタにも本発明の構成を適用可能である。
【０１０２】
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】
【０１０３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  バンドパスフィルタ
１１  誘電体基板
１１１  端面
１１２  端面
１２ａ  上広壁
１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２  短辺
１２ｂ  下広壁
１３  ポスト壁
１３０ａ  右狭壁
１３０ｂ  左狭壁
１３０ｃ  前狭壁（第１ショート壁）
１３０ｄ  後狭壁（第２ショート壁）
【図１】
2019176345.tif 000003
【図２】
2019176345.tif 000004
【図３】
2019176345.tif 000005
【図４】
2019176345.tif 000006
【図５】
2019176345.tif 000007
【図６】
2019176345.tif 000008
【図７】
2019176345.tif 000009
【図８】
2019176345.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月6日(2018.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
通過帯域内の電磁波を通過させると共に、通過帯域外の電磁波を遮断するバンドパスフィルタが広く用いられている。ミリ波帯で動作するバンドパスフィルタは、直列結合された複数の共振器を含む導波管又は導波路として実現されることが一般的である。
【０００３】
非特許文献１には、金属導波管型のバンドパスフィルタが開示されている。また、非特許文献２には、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタが開示されている。ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタには、金属導波管型のバンドパスフィルタと比べて、安価であり、小型であり、軽量であるといった利点がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】吉田和明、”マイクロ波フィルタの技術と応用”、日本無線技術技法  Ｎｏ．６４、２０１３年１２月
【非特許文献２】Y. Uemichi, O. Nukage, K. Nakamura, X. Han, R. Hosono, and S. Amakawa, "Compact and low-loss bandpass filter realized in silica-based post-wall waveguide for 60-GHz application", IEEE MTT-S IMS, ２０１５年５月
【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、ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタにおいては、後述するエッジ領域がバイパス導波路として機能することによって、通過帯域外の電磁波がバンドパスフィルタを通過するバイパス現象が起こり得ることを、本願発明者らは発見した。このようなバイパス現象が起こると、バンドパスフィルタのアイソレーション性能が劣化する。
【０００６】
ポスト壁導波路型のバンドパスフィルタにおいて起こり得るバイパス現象について、図７及び図８を参照してより具体的に説明すれば、以下のとおりである。なお、以下の説明においては、図示した座標系において、ｘ軸正方向を「右」、ｘ軸負方向を「左」、ｙ軸正方向を「前」、ｙ軸負方向を「後」、ｚ軸正方向を「上」、ｚ軸負方向を「下」と呼ぶ。
【０００７】
図７は、バンドパスフィルタ９の分解斜視図である。図７に示すように、バンドパスフィルタ９は、誘電体基板９１と、誘電体基板９１の上面に形成された上広壁９２ａと、誘電体基板９１の下面に形成された下広壁９２ｂと、誘電体基板９１の内部に形成されたポスト壁９３と、を備えている。ポスト壁９３は、柵状に並べられた導体ポストＰ１，Ｐ２，…の集合である。
【０００８】
図８は、バンドパスフィルタ９の平面図である。図８に示すように、ポスト壁９３は、右狭壁９３０ａ、左狭壁９３０ｂ、前狭壁９３０ｃ、及び後狭壁９３０ｄに加えて、６組の隔壁対９３１〜９３６を含んでいる。上下を広壁９２ａ，９２ｂ（図８には不図示）で挟まれ、前後左右を狭壁９３０ａ〜９３０ｄに囲まれた直方体状の領域Ｄ１は、電磁波を導波する方形導波路として機能する。以下、この領域Ｄ１のことを、「導波領域」と呼ぶ。
【０００９】
導波領域Ｄ１は、６組の隔壁対９３１〜９３６によって７つの小領域Ｄ１１〜Ｄ１７に区画されている。小領域Ｄ１１には、電磁波を第１マイクロストリップ線路５から導波領域Ｄ１に入力するための入力部９０ａが形成されている。以下、この小領域Ｄ１１のことを、「入力領域」と呼ぶ。また、５個の小領域Ｄ１２〜Ｄ１６の各々は、共振器として機能する。以下、これらの小領域Ｄ１２〜Ｄ１６の各々のことを、「共振領域」と呼ぶ。また、小領域Ｄ１７には、電磁波を導波領域Ｄ１から第２マイクロストリップ線路６に出力するための出力部９０ｂが形成されている。以下、この小領域Ｄ１７のことを、「出力領域」と呼ぶ。
【００１０】
バンドパスフィルタ９においては、直列結合された５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１６が、特定の通過帯域内の電磁波を選択的に通過させるチェビシェフ型のバンドパスフィルタとして機能する。このため、入力部９０ａを介して第１マイクロストリップ線路５から入力領域Ｄ１１へと入力された電磁波のうち、特定の通過帯域内の電磁波のみが、出力部９０ｂを介して出力領域Ｄ１７から第２マイクロストリップ線路６へと出力される。
【００１１】
ところが、このようなバンドパスフィルタ９においては、バイパス現象、すなわち、導波領域Ｄ１を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波されるべき電磁波の一部が、導波領域Ｄ１の外部に存在するエッジ領域Ｄ２を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される現象が生じ得る。ここで、エッジ領域Ｄ２とは、図８に示すように、誘電体基板９１において、上広壁９２ａの外縁と下広壁９２ｂの外縁とに挟まれた領域近傍のことを指す。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１主面に形成された第１広壁と、前記誘電体基板の第２主面に形成された第２広壁と、前記誘電体基板の内部に形成されたポスト壁と、を備え、前記第１広壁、前記第２広壁、及び前記ポスト壁によって、前記誘電体基板の内部に複数の共振領域を含む導波領域が形成されたバンドパスフィルタにおいて、前記導波領域の一方の端面を構成する第１ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域に電磁波を入力するための入力部と、前記導波領域の他方の端面を構成する第２ショート壁の近傍に設けられた、前記導波領域から電磁波を出力するための出力部と、を更に備え、前記第１ショート壁の壁心から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第１の距離及び第２の距離、並びに、前記第２ショート壁の壁芯から前記第１広壁及び前記第２広壁の各々の縁のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第３の距離及び第４の距離のいずれか少なくとも１つの距離は、（１）前記ポスト壁を構成する複数の導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離のうち最も長いポスト間隔よりも短い、又は、（２）該バンドパスフィルタの低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数を有する電磁波の自由空間波長の１／４より長い、ことを特徴とする。
【００１４】
上述した（１）の構成によれば、第１の距離をポスト間隔よりも短くすることによって、入力部からエッジ領域へ結合される電磁波、及び、出力部からエッジ領域へ結合される電磁波を抑制することができる。また、上述した（２）の構成によれば、第１の距離を自由空間波長の１／４より長くすることによって、入力部からエッジ領域へ結合される電磁波、及び、出力部からエッジ領域へ結合される電磁波を抑制することができる。したがって、（１）又は（２）の構成を含む本バンドパスフィルタは、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１の距離及び前記第３の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、入力部及び出力部が第１広壁にあるため、バイパス現象が更に生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１〜第４の距離の各々は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第１広壁及び第２広壁のサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が更に生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第１ショート壁に沿った部分までの距離である第５の距離、及び、前記第２ショート壁の壁芯から前記誘電体基板の端面のうち前記第２ショート壁に沿った部分までの距離である第６の距離のうち少なくとも何れか一方は、前記ポスト間隔よりも短い、ことが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、バイパス現象をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、（１）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しい、（２）前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、及び、（３）前記第１の距離と前記第２の距離と前記第５の距離とが等しく、且つ、前記第３の距離と前記第４の距離と前記第６の距離とが等しい、の何れか１つを満たす、ように構成されていてもよい。
【００２２】
上記（１）〜（３）の何れか１つを満たすことによって、よりコンパクトなバンドパスフィルタを実現することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタにおいて、前記第１〜第４の距離の各々は、前記自由空間波長の１／４より長い、構成であってもよい。
【００２４】
この構成を採用した場合であっても、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタは、バイパス現象を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すバンドパスフィルタの平面図であり、（ｂ）は、図１に示すバンドパスフィルタの断面図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの一部を拡大した拡大平面図である。
【図４】（ａ）は、図１に示すバンドパスフィルタの第１の変形例の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した第１の変形例の一部を拡大した拡大平面図である。
【図５】（ａ）は、図１に示したバンドパスフィルタの第２の変形例の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した第２の変形例の一部を拡大した拡大平面図である。
【図６】本発明の第１〜第４の実施例であるバンドパスフィルタの透過特性と、比較例であるバンドパスフィルタの透過特性とを示したグラフである。
【図７】従来のバンドパスフィルタの分解斜視図である。
【図８】図７に示すバンドパスフィルタの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔実施形態〕
（バンドパスフィルタの構成）
本発明の実施形態に係るバンドパスフィルタ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、バンドパスフィルタ１の分解斜視図である。図２の（ａ）は、バンドパスフィルタ１の平面図であり、図２の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１の断面図である。なお、図１においては、バンドパスフィルタ１に接続されるマイクロストリップ線路５，６を併せて示している。また、図２の（ｂ）に示す断面は、図２の（ａ）に示すＡ−Ａ’線におけるバンドパスフィルタ１の断面である。
【００２８】
バンドパスフィルタ１は、図１に示すように、誘電体基板１１と、誘電体基板１１の上面に形成された上広壁１２ａと、誘電体基板１１の下面に形成された下広壁１２ｂと、誘電体基板１１の内部に形成されたポスト壁１３と、を備えている。誘電体基板１１の上面及び下面の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１主面及び第２主面の一態様である。
【００２９】
誘電体基板１１は、誘電体により構成された板状部材である。本実施形態においては、誘電体基板１１として、石英基板を用いている。ただし、誘電体基板１１の材料は、誘電体であればよく、石英に限定されない。例えば、誘電体基板１１の材料は、樹脂（例えば、テフロン（登録商標）系樹脂や液晶ポリマー樹脂など）であっても構わない。
【００３０】
なお、以下の説明においては、誘電体基板１１の表面を構成する６つの面のうち、面積が最も大きな２つの面を「主面」と呼ぶ。特に、これら２つの主面を区別する必要がある場合は、第１の主面を「上面」と呼び、第１の主面に対向する第２の主面を「下面」と呼ぶ。また、誘電体基板１１の表面を構成する６つの面のうち、主面以外の４つの面を「側面」と呼ぶ。特に、これら４つの側面を区別する必要がある場合には、第１の側面を「右側面」と呼び、第１の側面に対向する第２の側面を「左側面」と呼び、第１の側面及び第２の側面に直交する第３の側面を「前側面」と呼び、第３の側面に対向する第４の側面を「後側面」と呼ぶ。ただし、これらの呼称は、説明の便宜上のものであり、バンドパスフィルタ１の配置に制約を課すものではない。また、以下の説明においては、誘電体基板１１の左側面から右側面に向かう方向をｘ軸正方向とし、誘電体基板１１の後側面から前側面に向かう方向をｙ軸正方向とし、誘電体基板１１の下面から上面に向かう方向をｚ軸正方向とする直交座標系を利用する。
【００３１】
上広壁１２ａは、誘電体基板１１の上面に形成された長方形の膜状導体であり、下広壁１２ｂは、上広壁１２ａと対向するように、誘電体基板１１の下面に形成された長方形の膜状導体である。図１に示すように、上広壁１２ａの外縁を構成する４つの辺のうち前方（ｙ軸正方向側）の短辺を短辺１２ａ１と称し、後方（ｙ軸負方向側）の短辺を短辺１２ａ２と称し、下広壁１２ｂの外縁を構成する４つの辺のうち前方（ｙ軸正方向側）の短辺を短辺１２ｂ１と称し、後方（ｙ軸負方向側）の短辺を短辺１２ｂ２と称する。上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１広壁及び第２広壁の一態様である。上広壁１２ａの外縁及び下広壁１２ｂの外縁の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１広壁の縁及び第２広壁の縁の一態様である。
【００３２】
本実施形態においては、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂとして、銅膜を用いる。ただし、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの材料は、導体であればよく、銅に限定されない。例えば、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの材料は、銅以外の金属（例えば、アルミニウムや金など）であっても構わない。また、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂは、十分な厚みを有する板状導体であっても構わない。
【００３３】
以下、ポスト壁１３の構成について、図２の（ａ）を参照して説明する。ポスト壁１３は、誘電体基板１１の内部に形成された複数の導体ポストＰ１，Ｐ２，…の集合である。各導体ポストＰｉ（ｉ＝１，２，…）は、図２の（ｂ）に示すように、誘電体基板１１を上下に貫通する貫通孔の内壁を覆う膜状（円筒状）導体である（図２の（ｂ）においては、導体ポストＰｉの一態様である導体ポストＰ１３３ａ１〜Ｐ１３３ａ３，Ｐ１３３ｂ１〜Ｐ１３３ｂ３を例示している）。各導体ポストＰｉの上端及び下端は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂに接触しており、各導体ポストＰｉは、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとを短絡している。本実施形態においては、各導体ポストＰｉの材料として、銅を用いている。ただし、各導体ポストＰｉの材料は、導体であればよく、銅に限定されない。例えば、各導体ポストＰｉの材料は、銅以外の金属（例えば、アルミニウムや金など）であっても構わない。また、各導体ポストＰｉは、誘電体基板１１を上下に貫通する貫通孔に充填された塊状（円柱状）の導体であっても構わない。これらの導体ポストＰ１，Ｐ２，…は、柵状に並べられており、これらの導体ポストＰ１，Ｐ２，…により構成されるポスト壁１３は、ポスト間隔よりも十分に長い波長を有する電磁波を反射する導体壁として機能する。
【００３４】
ポスト壁１３は、図２の（ａ）に示すように、右狭壁１３０ａ、左狭壁１３０ｂ、前狭壁１３０ｃ、及び後狭壁１３０ｄに加えて、６組の隔壁対１３１〜１３６を含んでいる。なお、前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄは、ショート壁と呼ばれることもある。前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄの各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１ショート壁及び第２ショート壁の一態様である。
【００３５】
右狭壁１３０ａ及び左狭壁１３０ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｙ軸に沿って柵状に並べられた複数の導体ポストからなる。右狭壁１３０ａは、ｙｚ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、左狭壁１３０ｂは、ｙｚ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。
【００３６】
前狭壁１３０ｃ及び後狭壁１３０ｄは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数の導体ポストからなる。前狭壁１３０ｃは、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも前側（ｙ軸正方向側）に配置されている。一方、後狭壁１３０ｄは、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも後側（ｙ軸負方向側）に配置されている。
【００３７】
上下を広壁１２ａ，１２ｂで挟まれ、前後左右を狭壁１３０ａ〜１３０ｄに囲まれた直方体状の領域Ｄ１は、後述する入力部１０ａを介して入力された電磁波を導波する方形導波路として機能する。以下、この領域Ｄ１のことを、「導波領域」と呼ぶ。
【００３８】
第１隔壁対１３１は、第１右隔壁１３１ａ及び第１左隔壁１３１ｂにより構成される。第１右隔壁１３１ａ及び第１左隔壁１３１ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数（本実施形態においては２つ）の導体ポストからなる。第１右隔壁１３１ａは、前狭壁１３０ｃの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、第１左隔壁１３１ｂは、前狭壁１３０ｃの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。前狭壁１３０ｃから第１右隔壁１３１ａまでの距離と前狭壁１３０ｃから第１左隔壁１３１ｂまでの距離とは、互いに一致している。また、第１右隔壁１３１ａの左端（ｘ軸負方向側の端部）と第１左隔壁１３１ｂの右端（ｘ軸正方向側の端部）とは、互いに離間している。
【００３９】
第２隔壁対１３２は、第２右隔壁１３２ａ及び第２左隔壁１３２ｂにより構成される。第２右隔壁１３２ａ及び第２左隔壁１３２ｂは、それぞれ、導体ポストＰ１，Ｐ２，…の部分集合であって、ｘ軸に沿って柵状に並べられた複数（本実施形態においては３つ）の導体ポストからなる。第２右隔壁１３２ａは、第１右隔壁１３１ａの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも右側（ｘ軸正方向側）に配置されている。一方、第２左隔壁１３２ｂは、第１左隔壁１３１ｂの後方において、ｚｘ面と平行に、誘電体基板１１の中心よりも左側（ｘ軸負方向側）に配置されている。前狭壁１３０ｃから第２右隔壁１３２ａまでの距離と前狭壁１３０ｃからから第２左隔壁１３２ｂまでの距離とは、互いに一致している。また、第２右隔壁１３２ａの左端（ｘ軸負方向側の端部）と第２左隔壁１３２ｂの右端（ｘ軸正方向側の端部）とは、互いに離間している。
【００４０】
第３隔壁対１３３は、第２隔壁対１３２の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第４隔壁対１３４は、第３隔壁対１３３の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第５隔壁対１３５は、第４隔壁対１３４の後方において、第２隔壁対１３２と同様に構成されている。第６隔壁対１３６は、第５隔壁対１３５の後方において、第１隔壁対１３１と同様に構成されている。これら６組の隔壁対１３１〜１３６は、ｙ軸に沿って等間隔に並べられている。
【００４１】
上述した導波領域Ｄ１は、これら６組の隔壁対１３１〜１３６によって、７つの小領域Ｄ１１〜Ｄ１７に区画される。
【００４２】
導波領域Ｄ１のうち、前後を前狭壁１３０ｃと第１隔壁対１３１とで挟まれた小領域Ｄ１１には、入力部１０ａが形成されている。入力部１０ａは、上広壁１２ａに形成された開口１０ａ１と、開口１０ａ１を通って誘電体基板１１に挿入されたブラインドビア１０ａ２と、により構成されている。ブラインドビア１０ａ２は、上広壁１２ａからも下広壁１２ｂからも絶縁されている。ブラインドビア１０ａ２は、図１に示すように、第１マイクロストリップ線路５の誘電体層５１を貫通して、第１マイクロストリップ線路５の信号ライン５２と接続される。この場合、第１マイクロストリップ線路５を導波された電磁波は、入力部１０ａを介して小領域Ｄ１１に入力される。以下、この小領域Ｄ１１のことを、「入力領域」と呼ぶ。ブラインドビア１０ａ２は、誘電体基板１１を貫通しておらず、その一方の端部（ｚ軸負方向側の端部）が誘電体基板１１の内部に位置することを除いて、各導体ポストＰｉと同様に構成されている。
【００４３】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第１隔壁対１３１と第２隔壁対１３２とで挟まれた小領域Ｄ１２は、第１共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１２のことを、「第１共振領域」と呼ぶ。第１共振領域Ｄ１２は、第１右隔壁１３１ａと第１左隔壁１３１ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した入力領域Ｄ１１と結合している。
【００４４】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第２隔壁対１３２と第３隔壁対１３３とで挟まれた小領域Ｄ１３は、第２共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１３のことを、「第２共振領域」と呼ぶ。第２共振領域Ｄ１３は、第２右隔壁１３２ａと第２左隔壁１３２ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第１共振領域Ｄ１２と結合している。
【００４５】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第３隔壁対１３３と第４隔壁対１３４とで挟まれた小領域Ｄ１４は、第３共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１４のことを、「第３共振領域」と呼ぶ。第３共振領域Ｄ１４は、第３右隔壁１３３ａと第３左隔壁１３３ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第２共振領域Ｄ１３と結合している。
【００４６】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第４隔壁対１３４と第５隔壁対１３５とで挟まれた小領域Ｄ１５は、第４共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１５のことを、「第４共振領域」と呼ぶ。第４共振領域Ｄ１５は、第４右隔壁１３４ａと第４左隔壁１３４ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第３共振領域Ｄ１４と結合している。
【００４７】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第５隔壁対１３５と第６隔壁対１３６とで挟まれた小領域Ｄ１６は、第５共振器として機能する。以下、この小領域Ｄ１６のことを、「第５共振領域」と呼ぶ。第５共振領域Ｄ１６は、第５右隔壁１３５ａと第５左隔壁１３５ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第４共振領域Ｄ１５と結合している。
【００４８】
導波領域Ｄ１のうち、前後を第６隔壁対１３６と後狭壁１３０ｄとで挟まれた小領域Ｄ１７には、出力部１０ｂが形成されている。出力部１０ｂは、上広壁１２ａに形成された開口１０ｂ１と、開口１０ｂ１を通って誘電体基板１１に挿入されたブラインドビア１０ｂ２と、により構成されている。ブラインドビア１０ｂ２は、上広壁１２ａからも下広壁１２ｂからも絶縁されている。ブラインドビア１０ｂ２は、図１に示すように、第２マイクロストリップ線路６の誘電体層６１を貫通して、第２マイクロストリップ線路６の信号ライン６２と接続される。この場合、小領域Ｄ１７を導波された電磁波は、出力部１０ｂを介して第２マイクロストリップ線路６に出力される。以下、この小領域Ｄ１７のことを、「出力領域」と呼ぶ。出力領域Ｄ１７は、第６右隔壁１３６ａと第６左隔壁１３６ｂとの間の隙間を結合窓として、上述した第５共振領域Ｄ１６と結合している。ブラインドビア１０ｂ２は、ブラインドビア１０ａ２と同一に構成されている。
【００４９】
バンドパスフィルタ１においては、直列結合された５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１６が、特定の通過帯域内の電磁波を選択的に通過させるチェビシェフ型のバンドパスフィルタとして機能する。このため、入力部１０ａを介して第１マイクロストリップ線路５から入力領域Ｄ１１へと入力された電磁波のうち、特定の通過帯域内の電磁波のみが、出力部１０ｂを介して出力領域Ｄ１７から第２マイクロストリップ線路６へと出力される。
【００５０】
なお、本実施形態においては、導波領域Ｄ１を６組の隔壁対１３１〜１３６で区画することによって、５個の共振領域Ｄ１２〜Ｄ１５を含むバンドパスフィルタを実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ｎを３以上の任意の自然数として、導波領域Ｄ１をｎ組の隔壁対で区画することによって、ｎ−１個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現することができる。例えば、（１）導波領域Ｄ１を３組の隔壁対で区画することによって、２個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよいし、（２）導波領域Ｄ１を４組の隔壁対で区画することによって、３個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよいし、（３）導波領域Ｄ１を５組の隔壁対で区画することによって、４個の共振領域を含むバンドパスフィルタを実現してもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、第1マイクロストリップ線路５を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力するために、入力部１０ａを開口１０ａ１とブラインドビア１０ａ２とにより実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、導波管を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力するために、入力部１０ａを開口１０ａ１のみにより実現しても構わない。この場合、開口１０ａ１の形状及びサイズは、導波管の出力開口の形状及びサイズに応じて決められる。なお、コプレーナ線路を導波された電磁波をバンドパスフィルタ１に入力する場合には、本実施形態と同様、入力部１０ａを開口１０ａ１とブラインドビア１０ａ２とにより構成すればよい。
【００５２】
同様に、本実施形態においては、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波を第２マイクロストリップ線路６に出力するために、出力部１０ｂを開口１０ｂ１とブラインドビア１０ｂ２とにより実現しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波を導波管に出力するために、出力部１０ｂを開口１０ｂ１のみにより実現しても構わない。この場合、開口１０ｂ１の形状及びサイズは、導波管の入力開口の形状及びサイズに応じて決められる。なお、バンドパスフィルタ１を通過した電磁波をコプレーナ線路に入力する場合には、本実施形態と同様、出力部１０ｂを開口１０ｂ１とブラインドビア１０ｂ２とにより構成すればよい。
【００５３】
また、バンドパスフィルタ１は、第３共振領域Ｄ１４の中央を通り、且つ、ｚｘ面に平行な面を対称面として、鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）入力部１０ａを含む入力領域Ｄ１１と出力部１０ｂを含む出力領域Ｄ１７とは同じ構造であり、（２）共振領域Ｄ１２と共振領域Ｄ１６とは同じ構造であり、（３）共振領域Ｄ１３と共振領域Ｄ１５とは同じ構造であり、共振領域Ｄ１４は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。
【００５４】
このように、バンドパスフィルタ１は、入力部１０ａからみた場合の構造と、出力部１０ｂからみた場合の構造とが等価である。したがって、バンドパスフィルタ１においては、入力ポートとして入力部１０ａ及び出力部１０ｂの何れを採用した場合であっても同じ機能を発揮する。
【００５５】
（バンドパスフィルタの特徴）
バンドパスフィルタ１について、図３を用いて説明する。図３は、バンドパスフィルタ１の上広壁１２ａの短辺１２ａ１近傍を拡大した拡大平面図である。
【００５６】
本実施形態に係るバンドパスフィルタ１において注目すべきは、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図３に示す直線ＢＢ’）から上広壁１２ａの短辺１２ａ１（図３に示す直線ＣＣ’）までの距離Ｙ１１がポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）前狭壁１３０ｃの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ１（不図示）までの距離Ｙ１２（不図示）がポスト間隔ｄよりも短いことである。短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち前狭壁１３０ｃに沿った部分である。距離Ｙ１１及び距離Ｙ１２の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第１の距離及び第２の距離の一態様である。ポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃを構成する導体ポストのうち隣接する導体ポスト同士の中心間距離である。
【００５７】
本実施形態においては、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとは合同であり、且つ、平面視した場合にその外縁が一致するように配置されている。したがって、図３において下広壁１２ｂは図示されていないものの、短辺１２ｂ１の位置は、短辺１２ａ１の位置（すなわち直線ＢＢ’の位置）と一致している。したがって、距離Ｙ１１と距離Ｙ１２とは等しい。
【００５８】
なお、上述したように、バンドパスフィルタ１は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から上広壁１２ａの短辺１２ａ２までの距離Ｙ１３が距離Ｙ１１と等しくなるのでポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ２までの距離Ｙ１４がＹ１２と等しくなるのでポスト間隔ｄよりも短くなるように、バンドパスフィルタ１は、構成されている。距離Ｙ１３及び距離Ｙ１４の各々は、それぞれ、請求の範囲に記載の第３の距離及び第４の距離の一態様である。短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち後狭壁１３０ｄに沿った部分である。なお、本実施形態において、後狭壁１３０ｄにおけるポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃにおけるポスト間隔ｄと共通である。
【００５９】
バンドパスフィルタ１では、距離Ｙ１１〜Ｙ１４（本実施形態では全て等しい）がポスト間隔ｄより短いため、短辺１２ａ１と短辺１２ｂ１とに挟まれた領域近傍であるエッジ領域に励振されるモード、並びに、短辺１２ａ２と短辺１２ｂ２とに挟まれた領域近傍であるエッジ領域に励振されるモードの各々を抑制することができる。そのため、上広壁１２ａの外縁及び下広壁１２ｂの外縁を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される電磁波を低減し、導波領域Ｄ１を介して第１マイクロストリップ線路５から第２マイクロストリップ線路６へと導波される電磁波を増大させることができる。したがって、バンドパスフィルタ１は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いバンドパスフィルタ１を実現することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、バンドパスフィルタ１は、上記対称面に対して鏡映対称な構造を採用している。すなわち、バンドパスフィルタ１は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の近傍、並びに、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の近傍の両方において、ポスト間隔ｄよりも短い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用している。しかし、バンドパスフィルタ１は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の近傍の距離Ｙ１１及びＹ１２が、又は、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の近傍の距離Ｙ１３及びＹ１４が、ポスト間隔ｄよりも短い距離を採用していてもよい。この場合であっても、バンドパスフィルタ１は、バイパス現象を生じ難くすることができる。
【００６１】
（第１の変形例）
本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタにおいては、前狭壁１３０ｃの壁芯から誘電体基板１１の端辺までの距離を、ポスト間隔ｄより短くしてもよい。
【００６２】
バンドパスフィルタ１に対してこの変形を施したバンドパスフィルタ１Ａについて、図４を用いて説明する。図４の（ａ）は、バンドパスフィルタ１Ａの平面図であり、図４の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１Ａの短辺１２ａ１近傍を拡大した拡大平面図である。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、バンドパスフィルタ１Ａが備えている誘電体基板１１Ａは、バンドパスフィルタ１が備えている誘電体基板１１の長さ（端面１１１と端面１１２との間隔）が上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さ（短辺１２ａ１と短辺１２ａ２との間隔及び短辺１２ｂ１と短辺１２ｂ２との間隔）と等しくなるように構成されている。したがって、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、端面１１１の位置は、短辺１２ａ１及び短辺１２ｂ１の位置に一致しており（図４の（ｂ）に示す直線ＣＣ’）、且つ、端面１１２の位置は、短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の位置に一致している。なお、端面１１１及び端面１１２の各々は、それぞれ、誘電体基板１１の外縁を構成する一対の短辺に対応する端面である。
【００６４】
バンドパスフィルタ１Ａにおいて、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図４の（ｂ）に示す直線ＢＢ’）から端面１１１までの距離Ｙ２１は、ポスト間隔ｄよりも短く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から端面１１２までの距離Ｙ２２（不図示）は、ポスト間隔ｄよりも短い。バンドパスフィルタ１Ａは、第３共振領域Ｄ１４の中央を通り、且つ、ｚｘ面に平行な面を対称面として、鏡映対称な構造を有する。したがって、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、距離Ｙ２１と距離Ｙ２２とは等しい。なお、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の各々は、請求の範囲に記載の第５の距離及び第６の距離の一態様である。
【００６５】
このように構成されたバンドパスフィルタ１Ａは、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、更にバイパス現象が生じ難いバンドパスフィルタを実現することができる。また、バンドパスフィルタ１Ａは、バンドパスフィルタ１と比較して、その長さを更に短くすることができる。すなわち、バンドパスフィルタ１Ａは、バンドパスフィルタ１と比較して、よりコンパクトなバンドパスフィルタを実現することができる。
【００６６】
なお、バンドパスフィルタ１Ａにおいては、図４（ｂ）に示すように、距離Ｙ２１を距離Ｙ１１及び距離Ｙ１２に一致させ、且つ、距離Ｙ２２を距離Ｙ１３及び距離Ｙ１４に一致させている。しかし、バンドパスフィルタ１Ａにおいて、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の各々は、ポスト間隔ｄより短ければよい。すなわち、必ずしも距離Ｙ２１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１２と一致していなくてもよいし、距離Ｙ２２は、Ｙ１３〜Ｙ１４と一致していなくてもよい。
【００６７】
また、バンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２が何れもポスト間隔ｄより短い構成を採用している。しかし、バンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ２１及び距離Ｙ２２の何れか一方のみがポスト間隔ｄより短い構成を採用していてもよい。
【００６８】
（第２の変形例）
また、本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタにおいては、ポスト間隔ｄより短い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用する代わりに、該バンドパスフィルタの低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数を有する電磁波の自由空間波長λ０の１／４より長い距離Ｙ１１〜Ｙ１４を採用してもよい。
【００６９】
バンドパスフィルタ１に対してこの変形を施したバンドパスフィルタ１Ｂについて、図５を用いて説明する。図５の（ａ）は、バンドパスフィルタ１Ｂの平面図であり、図５の（ｂ）は、バンドパスフィルタ１Ｂが備えている上広壁１２ａＢの短辺１２ａ１Ｂ近傍を拡大した拡大平面図である。
【００７０】
バンドパスフィルタ１Ｂが備えている上広壁１２ａＢ（図５の（ａ），（ｂ）参照）及び下広壁１２ｂＢ（図５の（ａ），（ｂ）には不図示）は、バンドパスフィルタ１が備えている上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂと比較してその長さ（短辺１２ａ１Ｂと短辺１２ａ２Ｂとの間隔及び短辺１２ｂ１Ｂと短辺１２ｂ２Ｂとの間隔）を延長している。その結果、バンドパスフィルタ１Ｂにおいては、（１）前狭壁１３０ｃの壁芯（図５に示す直線ＢＢ’）から上広壁１２ａＢの短辺１２ａ１Ｂ（図５に示す直線ＣＣ’）までの距離Ｙ１１が自由空間波長λ０の１／４より長く、且つ、（２）前狭壁１３０ｃの壁芯から下広壁１２ｂＢの短辺１２ｂ１Ｂまでの距離Ｙ１２（不図示）が自由空間波長λ０の１／４より長くなるように構成されている。
【００７１】
本変形例においても、上広壁１２ａと下広壁１２ｂとは合同であり、且つ、平面視した場合にその外縁が一致するように配置されている。したがって、図５において下広壁１２ｂＢは図示されていないものの、短辺１２ｂ１Ｂの位置は、短辺１２ａ１Ｂの位置（すなわち直線ＢＢ’の位置）と一致している。したがって、距離Ｙ１１と距離Ｙ１２とは等しい。
【００７２】
なお、上述したように、バンドパスフィルタ１Ｂは、上記対称面に対して鏡映対称な構造を有する。したがって、（１）後狭壁１３０ｄの壁芯（不図示）から上広壁１２ａの短辺１２ａ２までの距離Ｙ１３が自由空間波長λ０の１／４より長く、且つ、（２）後狭壁１３０ｄの壁芯から下広壁１２ｂの短辺１２ｂ２までの距離Ｙ１４が自由空間波長λ０の１／４より長くなるように、バンドパスフィルタ１Ｂは、構成されている。短辺１２ａ２及び短辺１２ｂ２の各々は、それぞれ、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの外縁のうち後狭壁１３０ｄに沿った部分である。なお、本変形例において、後狭壁１３０ｄにおけるポスト間隔ｄは、前狭壁１３０ｃにおけるポスト間隔ｄと共通である。
【００７３】
バンドパスフィルタ１Ｂにおいては、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さがバンドパスフィルタ１の上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さよりわずかに長くなるものの、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの幅（短辺１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２の長さ）は、如何なる制約も受けない。すなわち、バンドパスフィルタ１Ｂの幅は、バンドパスフィルタ１の場合と同様に如何なる制約も受けない。そのため、バンドパスフィルタの幅については、小型化を図ることができる。
【００７４】
実施例の項にて後述するように、７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下を通過帯域とするバンドパスフィルタ１Ｂにおいては、低周波側の遮断帯域に含まれる所定の周波数の一例として６５ＧＨｚを採用することができる。所定の周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。したがって、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂの長さを２．３ｍｍ程度延長してもよい場合には、この構成を採用することによって、広壁のサイズを単純に大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができる。
【００７５】
〔実施例〕
【００７６】
次に、図３に示したバンドパスフィルタ１の構成、図４に示したバンドパスフィルタ１Ａの構成、及び、図５に示したバンドパスフィルタ１Ｂの構成の各々をモデルとして用いそれぞれの構成における透過特性をシミュレーションした。以下において、透過係数（Ｓ２１ともいう）の周波数依存性のことを透過特性と称する。
【００７７】
バンドパスフィルタ１において、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝１５０μｍを採用したモデルを第１の実施例とし、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝８０μｍを採用したモデルを第２の実施例とする。また、バンドパスフィルタ１Ａにおいて距離Ｙ１１〜Ｙ１４（Ｙ２１〜Ｙ２２）＝８０μｍを採用したモデルを第３の実施例とする。また、バンドパスフィルタ１Ｂにおいて距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝１５３０μｍを採用したモデルを第４の実施例とする。
【００７８】
まず、第１〜第４の各実施例に共通する設計パラメータについて説明する。
【００７９】
各実施例は、Ｅバンドに含まれるローバンド（７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするように設計されている。また、各実施例において、低周波側の遮断帯域（７１ＧＨｚ未満の帯域）に含まれる所定の周波数を６５ＧＨｚに定める。６５ＧＨｚは、低周波側の遮断帯域の上限周波数（動作帯域の下限周波数とも言える）の凡そ９０％に相当する。周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０は、４．６２ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。したがって、自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍ（有効数字３桁の場合）である。
【００８０】
各実施例は、誘電体基板１１として厚さが５２０μｍである石英基板を採用している。誘電体基板１１の２つの主面上には、厚さが１０μｍである銅製の導体膜が形成されている。これらの導体膜の各々は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂとして機能する。
【００８１】
また、各実施例において、ポスト壁を構成する右狭壁１３０ａ、左狭壁１３０ｂ、前狭壁１３０ｃ、後狭壁１３０ｄ、及び６組の隔壁対１３１〜１３６における導体ポストの各々は、誘電体基板１１を貫通する貫通ビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。また、これらの導体ポストの直径は１００μｍであり、ポスト間隔ｄは２００μｍである。上述したように、ポスト間隔ｄは、隣接する導体ポスト同士の中心間距離である（例えば図３参照）。
【００８２】
また、各実施例において、第１マイクロストリップ線路５を構成する誘電体層５１、及び、第２マイクロストリップ線路６を構成する誘電体層６１として、厚さが１７．５μｍであるポリイミド系の樹脂を採用している。
【００８３】
また、各実施例において、入力部１０ａを構成する開口１０ａ１は、直径３４０μｍの円形である。また、ブラインドビア１０ａ２は、誘電体基板１１に形成されたブラインドビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。また、出力部１０ｂを構成する開口１０ｂ１は、直径３４０μｍの円形である。また、ブラインドビア１０ｂ２は、誘電体基板１１に形成されたブラインドビアの内壁に銅製の導体膜を形成することによって構成されている。
【００８４】
また、各実施例において、誘電体層５１の上側の表面上には、銅製の帯状薄膜からなる信号ライン５２が形成されている。信号ライン５２の端部のうちブラインドビア１０ａ２に接する端部には、直径２００μｍであり、円形のランドが形成されている。このランドは、開口１０ａ１の内部であって、且つ、平面視したときにブラインドビア１０ａ２と重なる位置に形成されている。また、誘電体層６１の上側の表面上には、銅製の帯状薄膜からなる信号ライン６２が形成されている。信号ライン６２の端部のうちブラインドビア１０ｂ２に接する端部には、直径２００μｍであり、円形のランドが形成されている。このランドは、開口１０ｂ１の内部であって、且つ、平面視したときにブラインドビア１０ｂ２と重なる位置に形成されている。
【００８５】
（距離Ｙ１１〜Ｙ１４について）
第１の実施例のバンドパスフィルタ１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として１５０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＜ポスト間隔ｄである。
【００８６】
第２の実施例のバンドパスフィルタ１は、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として８０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＜ポスト間隔ｄである。
【００８７】
第３の実施例のバンドパスフィルタ１Ａは、距離Ｙ１１〜Ｙ１４及び距離Ｙ２１〜Ｙ２２の各々として８０μｍを採用している。すなわち、距離Ｙ１１〜Ｙ１４＝距離Ｙ２１〜Ｙ２２であり、且つ、距離Ｙ１１〜Ｙ１４，Ｙ２１〜Ｙ２２＜ポスト間隔ｄである。
【００８８】
第４の実施例のバンドパスフィルタ１Ｂは、距離Ｙ１１〜Ｙ１４として１５３０μｍを採用している。上述したように周波数が６５ＧＨｚである電磁波の自由空間波長λ０の１／４は、１．１５ｍｍであるので、距離Ｙ１＞λ０／４である。
【００８９】
（比較例）
上述した各実施例に対する比較例として、図７及び図８に示したバンドパスフィルタ９の構成をシミュレーションのためのモデルとして用いた。図７は、バンドパスフィルタ９の分解斜視図である。図８は、バンドパスフィルタ９の平面図である。
【００９０】
本比較例では、第１の実施例のバンドパスフィルタ１における距離Ｙ１１〜Ｙ１４に対応する距離として２３５μｍを採用した点を除いて、第１の実施例のバンドパスフィルタ１と同一の設計パラメータを採用した。
【００９１】
（透過特性）
【００９２】
図６は、上述した各実施例及び比較例の透過特性を示すグラフである。なお、図６に図示した二点鎖線は、通過帯域の下限周波数である７１ＧＨｚを示す。
【００９３】
図６に示すように、比較例の透過特性は、遮断帯域内の６５．５ＧＨｚ近傍においてピークを有することが分かった。６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数は、およそ−５３ｄＢであった。
【００９４】
これに対して、第１の実施例は、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。比較例と比較した場合に、第１の実施例においては、遮断帯域内に確認されるピークが６５．５ＧＨｚ近傍から６４．５ＧＨｚ近傍へ、すなわち低周波側へシフトしており、且つ、そのピークにおける透過係数が−５３ｄＢから−６０ｄＢを下回るレベルに低減されている。
【００９５】
第２の実施例は、第１の実施例と同様に、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。比較例と比較した場合に、第２の実施例においては、遮断帯域内に確認されるピークが６５．５ＧＨｚ近傍から６４ＧＨｚ近傍へ、すなわち低周波側へシフトしており、且つ、そのピークにおける透過係数が−５３ｄＢから−６７ｄＢ程度に低減されている。
【００９６】
第３の実施例は、第１の実施例と同様に、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。第３の実施例は、比較例において遮断帯域内に確認されたピークをほぼ抑圧することができた。
【００９７】
第４の実施例は、遮断帯域内のうちおよそ６３．５ＧＨｚ以上の帯域において、透過係数を非常に抑制できることが分かった。遮断帯域内のうちおよそ６３．５ＧＨｚ以上の帯域に限定した場合、第４の実施例は、各実施例のなかで透過係数を最も低減することができた。なお、第４の実施例においては、６１．５ＧＨｚ近傍に−７０ｄＢ程度のピークが確認された。６１．５ＧＨｚ近傍において、第４の実施例の透過係数は、第１〜第３の実施例を上回るものの、その透過係数は、実用上問題になるレベルではない。
【００９８】
第５の実施例は、６５．５ＧＨｚ近傍における透過係数を抑制可能であることが分かった。なお、第５の実施例においては、６１．５ＧＨｚ近傍に−６７ｄＢ程度のピークが確認された。６１．５ＧＨｚ近傍において、第５の実施例の透過係数は、第１〜第４の実施例を上回るものの、その透過係数は、実用上問題になるレベルではない。
【００９９】
以上のように、比較例と比較して、第１〜第３の実施例は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができた。また、比較例と比較して、第４，第５の実施例は、上広壁１２ａ及び下広壁１２ｂのサイズを単純に大きくするという解決手段に依らずに、バイパス現象が生じ難いポスト壁導波路型のバンドパスフィルタを実現することができた。
【０１００】
各実施例の何れの構成を採用するかは、バンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを実装する場合の都合や、バンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃがクリアすべき仕様などに応じて適宜定めることができる。
【０１０１】
なお、各実施例においては、Ｅバンドのうちローバンド（７１ＧＨｚ以上７６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするようにバンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを設計した。しかし、これらのバンドパスフィルタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、本発明の一例に過ぎず、他の帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタにも本発明の構成を適用可能である。たとえば、Ｅバンドのうちハイバンド（８１ＧＨｚ以上８６ＧＨｚ以下の帯域）を通過帯域とするバンドパスフィルタにも本発明の構成を適用可能である。
【０１０２】
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】
【０１０３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  バンドパスフィルタ
１１  誘電体基板
１１１  端面
１１２  端面
１２ａ  上広壁
１２ａ１，１２ａ２，１２ｂ１，１２ｂ２  短辺
１２ｂ  下広壁
１３  ポスト壁
１３０ａ  右狭壁
１３０ｂ  左狭壁
１３０ｃ  前狭壁（第１ショート壁）
１３０ｄ  後狭壁（第２ショート壁）