(57)【要約】フィルターアセンブリ（３００）は、導波管共振器として機能する複数のキャビティを備える。これらのキャビティは、フィルターアセンブリ（３００）の少なくとも２レベル（ｘ１，ｙ１とｘ２，ｙ２）に配列される。２または３個の型成形フィルター部品（３０１，３０２，３０３）を組み立てるときに、フィルター部品（３０１，３０２，３０３）がキャビティを形成する。第１キャビティと第２キャビティとの間の壁に、開口が設けられている。この開口は、第１キャビティと第２キャビティの間の容量性接合として機能する。第３キャビティと第４キャビティとの間のもう一つの壁には、第２の開口が設けられている。上記開口は誘導性接合として機能する。フィルター部品（３０１，３０２，３０３）は金属層によって少なくとも部分的に覆われる。
2008516496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幾つかの導波管共振器を有するフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
上記導波管共振器として機能する複数のキャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）を備え、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）は、上記フィルターアセンブリ（１００，２００，３００）の少なくとも２つのレベル（ｘ１，ｙ１；ｘ２，ｙ２）上に配置され、
少なくとも２つの型成形されたフィルター部品（３０１，３０２，３０３）を備え、
上記フィルター部品（３０１，３０２，３０３）は、上記フィルター部品（３０１，３０２，３０３）が組立てられたときに、キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）を形成し、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）のうちの第１キャビティ（Ｃ１）と第２キャビティ（Ｃ２）との間の壁（１１．２）に第１開口（１１.１）を備え、
上記第１開口（１１.１）は、上記第１キャビティ（Ｃ１）と上記第２キャビティ（Ｃ２）の間の容量性接合として機能し、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）のうちの第３キャビティ（Ｃ３）と第４キャビティ（Ｃ４）との間のもう一つの壁（１２．２）に第２開口（１２.１）を備え、
上記第２開口（１２.１）は、上記第３キャビティ（Ｃ３）と上記第４キャビティ（Ｃ４）の間の誘電性接合として機能し、
上記型成形されたフィルター部品（３０１，３０２，３０３）は、少なくとも部分的に金属層によって覆われ、
上記フィルター部品は、圧入嵌合アセンブリ法を用いて、上記フィルターアセンブリ内に組み込まれていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
入力ポートまたは出力ポートとして機能するチョーク構造（ポートＣ）を備えていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
上記第１開口（１１.１）は、上記第１キャビティ（Ｃ１）と上記第２キャビティ（Ｃ２）との間の結合強度を画定するサイズを有するアイリスであり、上記結合は主としてＥフィールド結合であることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
上記第２開口（１２.１）はアパチャであり、上記結合は主としてＨフィールド結合であることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
上記２つのレベルのうちの第１レベル（ｘ１，ｙ１）のキャビティ（Ｃ１）の幾つかは、上記２つのレベルのうちの第２レベル（ｘ２，ｙ２）のキャビティ（Ｃ２）の幾つかの上に積重されることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項６】
請求項５に記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
上記第１開口（１１.１）は、上記２つのレベル（ｘ１，ｙ１；ｘ２，ｙ２）を分離する壁（１１.２）に配置され、
上記第２開口（１２.１）は、上記２つのレベルのうちの１つのレベル（ｘ１，ｙ１）のなかの壁（１２.２）に配置されていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載のフィルターアセンブリ（３００）において、
上記フィルターアセンブリ（３００）のポート（ポートＣ）或いはその近傍に配置されたＴ接合（３１０）、好ましくは、Ｈ面導波管接合を備えていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のフィルターアセンブリ（３００）において、
上記Ｔ接合（３１０）に供給する２つの帯域通過ブランチを備えていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
ダイプレクス・フィルタとして機能することを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載のフィルターアセンブリ（１００，２００，３００）において、
ギガヘルツの周波数範囲またはそれ以上の周波数で作動するように設計されていることを特徴とするフィルターアセンブリ。
【請求項１１】
ギガヘルツの周波数範囲またはそれ以上の周波数で作動するように設計されている通信システム（４００）であって、上記通信システム（４００）は、フロントエンドモジュール（４０１）と高利得アンテナ（４０２）とフィルターアセンブリ（３００）とを備えた通信システム（４００）において、
導波管共振器として機能する複数のキャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）を備え、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）は、上記フィルターアセンブリ（３００）の少なくとも２つのレベル（ｘ１，ｙ１；ｘ２，ｙ２）上に配置され、
少なくとも２つの型成形されたフィルター部品（３０１，３０２，３０３）を備え、
上記フィルター部品（３０１，３０２，３０３）は、上記フィルター部品（３０１，３０２，３０３）が組立てられたときに、キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）を形成し、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）のうちの第１キャビティ（Ｃ１）と第２キャビティ（Ｃ２）との間の壁（１１．２）に第１開口（１１.１）を備え、
上記第１開口（１１.１）は、上記第１キャビティ（Ｃ１）と上記第２キャビティ（Ｃ２）の間の容量性接合として機能し、
上記キャビティ（Ｃ１〜Ｃ９）のうちの第３キャビティ（Ｃ３）と第４キャビティ（Ｃ４）との間のもう一つの壁（１２．２）に第２開口（１２.１）を備え、
上記第２開口（１２.１）は、上記第３キャビティ（Ｃ３）と上記第４キャビティ（Ｃ４）の間の誘電性接合として機能し、
上記型成形されたフィルター部品（３０１，３０２，３０３）は、少なくとも部分的に金属層によって覆われ、
上記フィルター部品は、圧入嵌合アセンブリ法を用いて、上記フィルターアセンブリ内に組み込まれていることを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通信システム（４００）において、
上記フィルターアセンブリ（３００）は、ポートとして機能するチョーク構造（ポートＣ）を備えていることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の通信システム（４００）において、
上記フィルターアセンブリ（３００）は、上記高利得アンテナ（４０２）に取り付けられていることを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信システム（４００）において、
上記チョーク構造（ポートＣ）は、上記高利得アンテナ（４０２）に対して非ガルバニック接触を提供することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルター構造及びそれに基づく通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムの費用全体を著しく減少させることを目指して、高利得アンテナ、フィルター及びフロントエンドモジュールといったような低コストの部品が、開発中である。
【０００３】
より大規模な市場への浸透の鍵となる要求事項は、加入者宅内機器の顕著なコスト低減である。ミリメートル波通信システムの典型的なコスト推進要因は、例えば、高利得アンテナと高選択性フィルターとフロントエンドモジュールである。さらに、アセンブリ（組立て）とチューニング（調整）は一般的にコストが非常に高く、それぞれの組立てラインではＲＦ（無線周波数）に関する特有なノウハウを必要とする。
【０００４】
データ転送速度は、不断に増加していて、例えば、ラストマイル（交換局と一般世帯を結ぶ通信手段）のアクセス及び企業やキャンパスなどに適用されるギガビット・ワイヤレス通信システムの需要を生じさせている。このような通信システムの重要な構成部品は、上述したように、ミリメートル波フィルターである。実在する具体的な要求は、利用可能な室外用ユニットの容積内で電気的機能を高密度に統合できる小さくコンパクトなミリメートル波フィルターの提供である。
【０００５】
このようなフィルターの重要要素は、ミリメートル波をガイドするための高Ｑ導波管である。従来のフィルターでは、フライス加工された金属ブロックが、波をガイド（案内）するために用いられる。しかし、金属ブロックのフライス加工（ミーリング）には、複雑な３次元構造物に関する限り、明らかに限界がある。更に、フライス加工は一連の工程のうちの一つの工程であり、また、フライス加工工具が摩耗するにつれて構造物の形状が変化する傾向があるので、フライス加工は時間を要する。
【０００６】
フライス加工された金属ブロックの導波管構造物をコスト削減するアプローチの一つは、例えば、Ｅ面及びリッジ型の導波管構造を用いることである。ミリメートル波無線通信のコスト削減のためのより一般化されたアプローチは、金属化プラスチックと低温共焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）とを緊密に統合したフロントエンド・ハイブリッドモジュールによってなされるが、これは、MF-WeD3-4「Front-End Architecture for Sensors and Communication Modules」に関する独国ミュンヘン第２９回ＥｕＭｃ（1999年）の集中セッションの論文「Millimeter-wave Communication Outdoor Unit - An Innovative Approach Combining Injection Moulding and LTCC Substrate Techniques」において、U. Goebelらによって提示された。この会議において、フロントエンドモジュールにＬＴＣＣとプラスチック射出成形技術を使用する可能性が示されている。この論文で提示されたアプローチの欠点は、はんだ付け工程或いは熱によりサポートされる接着工程を必要とするため、組立工程が複雑になることである。
【０００７】
製造するのが簡単で、ミリメートル波及びサブミリ波回路の再現性の要件を満たす非常に高精度なフィルターを提供する要求がある。一方、各フィルターは、適切に機能しなければならず、特に高周波ドメインにおいて、各電気設計基準を満たさなければならない。
【発明の開示】
【０００８】
［発明の概要］
本発明は、請求項１の幾つかの導波管共振器を備えたフィルターアセンブリと、請求項１１の通信システムとを対象にする。
【０００９】
有益な実施形態は、従属クレームにおいて主張されている。
【００１０】
本発明は、ギガビット無線用及びさらに高い周波数で作動するダイプレクサ・フィルターの実現に好適である。
【００１１】
本発明によると、高生産収率及び低価格なアセンブリを得るために、最新の高性能熱可塑性プラスチックと金属めっき或いは金属溶着技術とを組み合わせている。
【００１２】
２或いは３個のプラスチック成形部品が、完全に嵌合するように製造され、無接着および無ハンダの圧入嵌合法で組み立てられる。
【００１３】
本発明によると、対をなす共振器を積み重ねることによって、非常にコンパクトな外形を達成している。上記共振器は、好ましくは、フィルターアセンブリ中央のプラスチック成形部品の内部にキャビティとして作られる。
【００１４】
本発明の前述した目的と利点およびその他の目的や利点は、下記の詳細な説明から明らかとなる。下記詳細な説明では、その一部を形成する添付図面に言及する。添付の図面には、発明の好ましい実施形態が、例証として示されている。しかし、このような実施形態は、必ずしも発明の全ての範囲を示すものではない。従って、本発明の権利範囲の解釈のためには、ここにおいては、請求項に言及される。
【００１５】
[発明の詳細な説明]
[用語]
この部分は、発明の検討を容易にするために、明細書および請求項で用いられる幾つかの用語について記述する。
【００１６】
キャビティは、様々な実施形態の説明から明らかになるように、プラスチック成形部品の壁によって少なくとも部分的に囲まれた３次元の領域である。キャビティは、要求通り波を扱うことができる限り、如何なる形状またはサイズをも持つことができる。
【００１７】
用語「開口」は、２つの隣接したキャビティの間または１つのキャビティと接続導波管との間の接合または接続の記載に用いられている。２つの積重型キャビティを接続する複数の開口を見分けることができるように、用語「アイリス」が使用されている。同一レベルの２つのキャビティ間の開口は、ここでは「アパチャ」と称する。この区別は、明瞭さのみを目的とするものであって、それぞれの開口のサイズや形状や位置に関する限り、言外の意味或いは因果関係を有していない。
【００１８】
単語「導波管」が用いられ、それぞれの構造が波をガイドするように設計されていることを示す。導波管のサイズ、形状及びその他の特性は、ガイドされる波によって、少なくとも或る程度まで決定或いは影響されることは、明らかである。次に、ミリメートル波及びサブミリ波（ギガ・ヘルツの周波数及びそれ以上）に言及するが、本発明の原理はその他の周波数にも適用できる。
【００１９】
簡単にするために、３次元構造は、少なくとも２つのレベルを有して説明される。このことは、当該様々な部品の方位や相対位置を読者が理解するのに役立つだろう。
【００２０】
フィルターは、（波状）信号を処理するために用いられる電気的な「回路」である。フィルターの機能は、いわゆるフィルター・ファンクションによって記述できる。本発明が実際にどのように実施されるかを示すため、以下に、通過帯域フィルター（図６Ａ〜６Ｄを参照）の一実施形態が記載されている。
【００２１】
本発明によると、プラスチック材料は、２つ以上の金属化されたフィルター部品を形成するために用いられ、上記フィルター部品は、優れたアラインメント及びレジストレーションに対して、最良の前提条件となる。これらのフィルター部品は射出成形によって製造される。硬化したプラスチック部品はモールド（型）から取り除くことができるものでなければならない。したがって、３次元構造のプラスチック部品は、しかるべく設計しなければならない。プラスチック部品およびモールドを設計するときは、上記部品が損傷を受けることなく双方が分離できるように、注意を払わなければならない。しかしながら、３次元部品の設計に関する限り、これには或る限界がある。したがって、一つのフィルター部品のみを用いて射出成形フィルターを製造することは不可能である。一つでは適切なキャビティを設けることができないからである。
【００２２】
本発明によると、標準的なプラスチック成形デザインのルールに従った単純な形状が好ましい。しかし、このことが考えられるのは、後に組み立てることができる２以上の部品をフィルターが備えるように設計されているときにのみである。最も基本的な実施形態においては、２つのフィルター部品を備え、上記２つのフィルター部品が組み立てられてフィルターを形成する。より複雑なフィルターは、両側にキャビティを有する中央のフィルター部品と、覆板として機能する２つの（外部）フィルター部品とによって実現することができる。
【００２３】
図１Ａと１Ｂ、図２Ａと２Ｂは、関連する基本的な結合（カップリング）の開口（オープニング）を示す。
【００２４】
本発明の第１構築ブロックは図１Ａと図１Ｂに示される。図１Ａには、２つのキャビティＣ１，Ｃ２が示されている。これらのキャビティＣ１とＣ２は、ｘ１，ｙ１及びｘ２，ｙ２座標系によって示されるように、隣接した２つのレベル上に位置している。すなわち、第１キャビティＣ１は第２キャビティＣ２の上に位置する。キャビティＣ１とＣ２は、後述するように、プラスチック成形されたフィルター部品を組み立てる際に形成される。２つのキャビティＣ１，Ｃ２は、図１Ａと図１Ｂに示されるように、中央の容量性アイリス１１.１によって結合されている。アイリス１１.１は壁１１.２の穴であり、２つのレベルのｘ１，ｙ１とｘ２，ｙ２との間に存在する。アイリス１１.１のサイズや形状や位置は、第１キャビティＣ１から第２キャビティＣ２に波を結合するときの結合効率、或いは、その逆の第２キャビティＣ２から第１キャビティＣ１に波を結合するときの結合効率に影響を及ぼす。図１Ａに示されるように、アイリス１１.１はＡ１×Ａ３のサイズの矩形形状を有することができる。アイリス１１.１は、好ましくは、正方形である。つまり、Ａ１＝Ａ３である。また、２つのキャビティＣ１とＣ２の間の壁１１.２の厚さＡ２は、結合効率に影響を及ぼす。なお、注目すべきは、キャビティは互いに重複整合（オーバーレイ・レジストレーション）する必要がないことである。図１Ａと図１Ｂは、両方のキャビティが、まさに同一中心に配置されている場合の好ましい実施形態を示す。
【００２５】
周波数形態において、アイリス１１.１は、第１キャビティＣ１と第２キャビティＣ２との間の容量性の接合として機能する。２つのキャビティＣ１とＣ２との間の結合は主にＥフィールド結合である。
【００２６】
例えば図１Ａと１Ｂに示されるように、中央の容量性アイリス１１.１によって結合された積重型キャビティを用いると、フィルターの設置領域を縮小することができる。さらに、この構成では、結合開口の軸の周りに、２つのキャビティＣ１を回転させることができる。したがって、アンテナとフロントエンド回路モジュールへの導波管ポート口（ポート１とポート２）は、最適化されたフロントエンドモジュールの間取レイアウトとして、より利便性の高い位置に配置できる。図１Ａにおけるポート１とポート２は、実際に、電子計算用の基準プランとして用いられる。実際に履行する際には、（例えば、図４に示されているように）誘導性開口はこれらのポートに位置している。
【００２７】
本発明の第２構築ブロックは、図２Ａ及び２Ｂに示される。図２Ａには、２つのキャビティＣ３とＣ４とが示されている。これらのキャビティＣ３とＣ４は、ｘ１，ｙ１座標系によって示されるように、同一レベル上に配置されている。すなわち、キャビティＣ３は、もう一つのキャビティＣ４と同じレベルに在る。後述するように、キャビティＣ３とＣ４は、プラスチック成形されたフィルター部品の組み立て時に、形成される。２つのキャビティＣ３とＣ４は、図２Ａ及び２Ｂに示されているように、中央の誘導性開口１２.１によって結合されている。開口１２.１のサイズ、形状及び位置は、キャビティＣ３からキャビティＣ４に波を結合するときの結合効率、或いは、その逆のキャビティＣ４からキャビティＣ３に波を結合するときの結合効率に影響を及ぼす。図２Ａに示されるように、開口１２.１はａ×Ａ５のサイズをした矩形形状を有する。２つのキャビティＣ３とＣ４の間の壁１２.２の厚さＡ４も影響を及ぼす。
【００２８】
周波数形態において、開口１２.１は、キャビティＣ３とキャビティＣ４の間の誘導性接合として機能する。２つのキャビティＣ３とＣ４の間の結合は、主にＨフィールド結合である。図２Ａに示されるように、キャビティＣ３はポート３を有し、キャビティＣ４はポート４を有する。図２Ａのポート３とポート４は、実際に、基準プランとして電子計算に用いられる。実際に履行する際には、（例えば、図３に図示されたように）容量性アイリスまたは誘導性開口は、これらのポートまたは各キャビティに位置している。
【００２９】
フィルターの実現を可能にするためには、複数の結合された共振器キャビティを設ける必要がある。キャビティの結合は、例えば図１Ａ〜２Ｂに示されているように、行うことができる。
【００３０】
図３と図４には、複数の結合された共振器キャビティを含む別の実施形態が示されている。図３には、フィルターアセンブリ１００が示されている。フィルターアセンブリ１００は、３つのキャビティＣ５，Ｃ６，Ｃ７と、入力領域Ｒ１を含む。波は、ポート５と入力領域Ｒ１とアイリス１１.１（容量性接合）とを介して、キャビティＣ５に結合される。次に、その波は、開口１２.１（誘導性接合）を介して、キャビティＣ６に結合され、そこからアイリス１１.１（容量性接合）を介してキャビティＣ７に結合される。キャビティＣ７の出力側には、もう一つの開口１２.１（誘導性接合）が存在する。その出力は、図３では、ポート６と呼ばれる。
【００３１】
図４には、可能なもう一つのフィルターアセンブリ２００が示されている。フィルターアセンブリ２００は２つのキャビティＣ８とＣ９を含む。波は、ポート７と開口１２.１（誘導性接合）とを介して、キャビティＣ８に結合される。次に、その波は、アイリス１１.１（容量性接合）を介してポート９に結合され、そこから、もう一つの開口１２.１（誘導性接合）を介して、ポート８に向かう。
【００３２】
次に、我々は、ギガビット・ワイヤレス通信システムの重要要素の１つとしてコンパクトなミリメートル波フィルターのデザインに焦点を合わせる。しかし、理解されねばならないことは、ここに記載されるとともに権利主張された本発明は、他の型式のフィルターや通信システムについても使用できることである。
【００３３】
二地点間の通信システムは、米国連邦通信委員会（FＣＣ）によって承認されているように、ライセンス免除の６０ＧＨｚのスペクトルで作動するように企画されている。全二重ギガビットのオペレーションは、隣接したバンドにおいて超高遮断（好ましくは、８０dＢ以上）を示す送受信ダイプレクサ・フィルターアセンブリ３００（図６Ａ〜６Ｄを参照）を用いることによって達成できる。
【００３４】
図５は可能な周波数帯の細区分を示す。当該フィルターアセンブリ３００が用いる周波数幅は、適切な５００ＭＨｚの保護周波数帯を伴った送受信のために、２本の帯域（５９ＧＨｚ及び６２ＧＨｚ）に分かれている。上記保護周波数帯は、発振器（オシレーター）の推移（ドリフト）や受動部品の温度依存性および製造格差を許容する。フィルターアセンブリ３００は、トランシーバーの送信機によって送信される出力から、トランシーバー内部の受信機を隔離させる主回路である。
【００３５】
下記に、フィルターアセンブリ３００が記載されている。フィルターアセンブリ３００は、図１Ａ〜図４の構築ブロックを幾つか含んでいる。
【００３６】
上記フィルターアセンブリ３００は、複数の結合された導波管共振器（例えば、図６Ｂに示されたＣ１及びＣ２）を備える。キャビティは導波管共振器として機能する。本発明によると、図６Ａに示されるように、これらのキャビティは、少なくとも２つのレベルｘ１，ｙ１とｘ２，ｙ２上に配置される。共振器の結合を付与するために、キャビティの間の壁３０４には、開口が存在する。図１Ａ〜図４に関連して検討したように、これらの開口は、容量性接合または誘導性接合として機能することができる。本実施形態では、フィルターアセンブリ３００は、３つのプラスチック成形フィルター部品３０１，３０２，３０３を備える。図６Ａでは、これらの３つのフィルター部品３０１，３０２，３０３が組み立てられている。
【００３７】
図６Ｂでは、組み立てられる前の上記３つの部品３０１，３０２，３０３が示されている。図６Ｂに示されるように、フィルター部品３０２は、面ｘ１，ｙ１及び面ｘ２，ｙ２に本質的に垂直な壁３０４を備える。これらの壁はグリッド状の構造を形成する。グリッド状の構造は、ここにおいては、ハニカム構造と称する。本実施形態では、壁３０４は矩形チャンバを形成する。好ましくは、これらのチャンバは、面ｘ１，ｙ１及び面ｘ２，ｙ２において、正方形の設置領域を有する。正方形の設置領域には、様々なキャビティをお互いに隣接して容易に配置できるという利点がある。正方形の設置領域のもう一つの利点は、隣接するチャンバ間の壁３０４が本質的に同じ厚さ（例えば図２Ａの厚さＡ４）を有することである。正方形の設置領域を備えたキャビティを用いることによって、フィルターアセンブリは、非常に高密度に実装することができる。
【００３８】
フィルター部品３０２は、（図に非明示の）中間床を更に備える。この床は、レベルｘ１，ｙ１及びレベルｘ２，ｙ２と平行している。上記中間床の両側には、ハネカム構造が存在する。図６Ｂにおいて上部ハニカム構造が見える。図６Ｄにおいて下部ハネカム構造が見える。
【００３９】
フィルター部品３０１と３０３は、それぞれ同じ様に、床を備えている。図６Ｂには、フィルター部品３０１の床の背面３０７と、フィルター部品３０３の床の上部３０８とが見られる。フィルター部品３０１，３０２，３０３を組み立てる際に、これら（フィルター部品３０１と３０３）の床に、フィルター部品３０２の壁３０４を収容する窪みまたは溝３０５を設けることは、有益である。これにより、キャビティを形成することができ、上記キャビティはアイリスまたは開口１２.１が存在する壁を除いて完全に包囲される。図６Ｂには、開口１２.１が、１つのレベル上の様々なキャビティの間に見られる。しかし、アイリス（積重型キャビティ間の開口）は、フィルター部品３０２の中間床に位置しているので、見えない。
【００４０】
好ましくは、壁３０４と溝３０５のうちの少なくとも幾つかは、機械的または電気的な接続を提供する。信頼できる電気的な接続を確立するために、壁３０４上の金属と溝３０５上の金属とがお互いに接触するように、壁３０４と溝３０５の大きさ及び形状が選択される。２つの金属は、好ましくは、圧入嵌合プロセス時の冷間溶接処理によって、溶接される。
【００４１】
本実施形態の少なくとも幾つかのフィルター部品３０１，３０２は、突起要素３０６を備え得る。これらの要素３０６は、レベルｘ１，ｙ１及びレベルｘ２，ｙ２に対して、本質的に垂直な方向に延在する。対向する側には、相補的な収容部（例えば溝など）が存在する。フィルター部品３０１〜３０３を組み立てるとき、これらの収容部が突起要素３０６を収容する。突起要素３０６と相補的な収容部との組合せは、フィルターアセンブリ３００の部品３０１〜３０３の相対位置の精度を出すために用いてもよい。しかしながら、３次元構造物のその他の機構によって、フィルター部品の相対位置を定めることも可能である。
【００４２】
好ましい実施形態では、或る圧力が印加されると、壁３０４と溝３０５とが係合（クリック・イン）するように設計されている。これにより、部品３０１〜３０３の間の所定の距離が維持されることが保証される。これによって完全な嵌合が提供されるとともに、接着剤やハンダ付けを用いない圧入嵌合法で、組立が行われる。突起要素３０６も、或る圧力が加えられると、係合（クリック・イン）するように設計される。
【００４３】
好ましい実施形態では、壁３０４と溝３０５は、フィルターアセンブリ３００の全ての活動領域（電気的に関係する領域）内の指定区域に配置される。この場合、それら（指定区域）は、アセンブリ内の波に悪影響を及ぼさないように、設計されなければならない。
【００４４】
導波管口（ポートＡ、ポートＢ、ポートＣ）は、利便性の良い位置に配置されて、フィルターアセンブリ３００を、一方の側においてはアンテナ（例えば図７のうちの４０２）に、他方の側においてはフロントエンドモジュール（例えば図７においてＬＴＣＣのフロントエンドのハイブリッドモジュール４０１）に結合することができる。本実施形態では、ポートの少なくとも１つ（本実施形態のポートＣ）は、チョークフランジとして実現されている。チョークフランジの利点は、ＲＦクリティカル（ＲＦ無線周波数に重要）なガルバニック接触（電気的接触）が他の回路に対して不要となることである。
【００４５】
好ましい実施形態（図６Ａ〜６Ｄを参照）では、フィルターアセンブリ３００はＴ接合３１０を含む。Ｔ接合３１０は、アンテナ（例えば図７の４０２）に接続するため、１つの出力ポートＣを有している。Ｔ接合３１０は、フィルターの２つのブランチを上記ポートＣと組み合わせるために用いられる。
【００４６】
プラスチック成形されたフィルター部品３０１〜３０３は、適切な方法で波をガイドするために、金属層によって少なくとも部分的に覆われる。高密度な金属化が適用される場合、低損失で高再生可能な性能が付与される。ここに示される幾つかの実施形態では、壁３０４は、０.１ｍｍと１ｍｍの間の厚さ、好ましくは、０.３ｍｍと０.５ｍｍの間の厚さを有している。金属層の厚さは、１μｍと５０μｍの間、好ましくは、３μｍと２０μｍの間にある。他の周波数形態に使用するべくフィルターアセンブリを設計するときは、これらの測定表示値が変わることは自明である。
【００４７】
本発明によると、プラスチック材料は、２以上の金属化されたフィルター部品を形成するために用いられる。このアプローチは、優れたアラインメントとレジストレーションのための最良の前提条件を与える。形状は、標準的なプラスチック成形デザイン規則に準じた単純なものが好ましい。
【００４８】
これは、キャビティを形成するためのハネカム構造を両側に有する中央のフィルター部品３０２（図６Ａ〜６Ｄ参照）と、覆板として機能する２つのフィルター部品３０１，３０３とによって、最良に達成される。
【００４９】
例えば、図１Ａに示されているように、中央の容量性アイリスによって結合された積重キャビティ構造を用いることによって、フィルターアセンブリの設置領域が縮小される。さらに、キャビティを結合開口の軸の周りに回転させることができる。したがって、アンテナ及びＬＴＣＣのフロントエンド・ハイブリッドモジュールに至る導波管口を、最適化されたフロントエンドモジュールの間取りレイアウトに対して、より利便性の良い位置に配置できる。これは、コンパクトなＧＨｚモジュールの実現をサポートする。
【００５０】
別の好ましい実施形態では、少なくとも幾つかのキャビティは、製造後のチューニング（波長調整）用の要素を備える。
【００５１】
本発明による通信システムが必要とする高い選択性は、簡単なチェビシェフフィルター（Chebychev filter）によって達成される。各ダイプレクサ・フィルターアセンブリ３００は、Ｔ接合３１０によって接続される２つの１０次帯域通過フィルターから成る。フィルターの各々は、適切な寸法の１０個の結合された共振器から成る。この実施形態では、図６Ａ〜６Ｄに示されるように、結合要素は、交互に入れ替わる容量性開口と誘導性開口である。本実施形態では、第１の共振器に至る結合要素は、カットオフされたリッジ導波部である。
【００５２】
フィルター部品の各々は、好ましくは、有限要素法における３次元モデルとして、また、マイクロ波シミュレーション・ツールにおける理論モデルとして、構築される。アイリス及びキャビティは、初期値として、所定の設計曲線に従った寸法取りを行ってもよい。フィルター部品の理想モデルは、緩和プロセスによって、３次元構造物を育成する。こうして、フィルター全体にわたっての開口サイズ変化によるキャビティ共振周波数の離調や、開口結合係数の同調素子への影響といった相互依存性を全て考慮に入れることができる。このプロセスを反復適用することによって、全てのキャビティと結合（カップリング）とを最適化することができる。
【００５３】
誘導性接合や容量性接合の影響を考慮するに際して、好ましくは、上記接合が全て本質的に同一の共振振動数を有するように、個々のキャビティが設計されている。
【００５４】
ここに示される発明の構想（コンセプト）によって、例えばギガビット・ミリメートル波無線ユニット用の高選択性ダイプレクサ・フィルターを非常にコンパクトにすることができる。フィルター部品をフィルターアセンブリに組み込むべく、高密度で高伝導性の金属（例えば金）が適用され、圧入嵌合アセンブリ法が用いられると、低損失且つ高再生性の性能を得ることができる。
【００５５】
本発明によると、最終製品の精度は約±５μｍであり、これが約６０ＧＨｚ以上のフィルターへの適用の前提条件となる。このように、本発明は、例えばミリメートル波無線端末やその他のミリメートル波通信システムに用いることができる。また、本発明はサブミリ波の通信システムにも用いることができる。
【００５６】
フィルターアセンブリを実現するべく、真空蒸着法により金属化された新規な高温熱可塑性ポリマー（硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）のようなもの）を使用することは、有益である。液晶ポリマー（ＬＣＰ）材やポリエーテルイミド（ＰＥＩ）材を用いることによっても、同様な結果が得られる。金属化は、フィルター部品が組み立てられる前に適用される。
【００５７】
好ましい実施形態においては、フィルターアセンブリは、ブラインドメイトコネクターとしてチョークフランジを備える。このチョークフランジによって、フィルターアセンブリは、専用の位置合せピン等を要することなく、容易に（ミリメートル波）通信フロントエンドに一体化できる。これによって、フロントエンドアセンブリが単純化される。
【００５８】
上記フィルターアセンブリは、コスト削減と高生産性及び高信頼性に結び付いている。
【００５９】
成形されたフィルター部品は、孔やスタンドオフやその他の多数の物的機構を備えてもよい。これらは、構造物に成形されて、ドリル加工や切削加工やその他の処理を不要にする。射出成形は、真の三次元レイアウトをフィルター部品に付与する。
【００６０】
フィルター部品は専用の接続機構（例えば突起要素や収容部）を備えることができる。この専用の接続機構によって、フィルター部品が組み立てられて、フィルターアセンブリが形成される。これは、取り扱いが容易で高速に製造できるという長所となる。
【００６１】
上述したように、本発明は、低価格で大量生産が可能な自動射出成形に適した製品を提供する。このようにして、殆ど全ての３次元設計のフィルターアセンブリが生産可能である。
【００６２】
型成形法（射出成形法）の利点は、型自身が或る処理温度に一旦なると、サイズが安定することである。一方、従来型フィルターの製作に使用されるフライス加工法には、温度依存性があることが知られている。また、型成形法では、工具が顕著な摩耗を示すことはない。もう一つの利点は、１つの工具を用いて、大量のフィルター部品を製作できることである。
【００６３】
本発明によると、最適な材料を組合せることによって、軽重量（従ってコスト効率の良い機械的構造物）且つ大量生産に有効な構成部品を得ることができる。
【００６４】
本発明によると、上記フィルターアセンブリは、ミリメートル波通信システムのような通信システムに使用することができる。図７に、このような通信システム４００のミリメートル波フロントエンドの一例が示されている。このフィルターアセンブリ３００は、例えば、アンテナ４０２に接続して、トランシーバーの送信部（送信機）をトランシーバーの受信部（受信機）から分離する。上記アセンブリ３００は、とりわけ、全二重トランシーバー４０１に接続した使用に適している。２ＧＨｚ以上から約１００ＧＨｚまでの周波数で作動させるために設計されたＦＤＤ（周波数分割二重）通信システムに、この独創的なフィルターアセンブリ３００を用いると、有益である。
【００６５】
上述した如く、本実施形態のトランシーバー４０１は、送信機部品と受信機部品とを備える。ＦＤＤ通信システムでは、トランシーバー４０１は、送信機および受信機として同時に作動される。したがって、送信機と受信機とは異なった周波数帯を用いる（例えば、図５を参照）。トランシーバーの送信機によって発せられた高エネルギー信号が確実に受信機に結合されないようにするため、（例えばフィルターアセンブリ３００のような）高選択性送受信フィルターによって、受信機は受信機の入力側で防御されなければならない。アンテナ４０２のみがブロードバンド（広帯域）のゲートを有するので、発せられた信号は、フィルター３００と平行にガイドされなければならない。次に、上記信号はＴ接合によって結合される。受信信号がこの送信経路を確実に通過できないようにするため、送信経路は阻止帯域の挙動を示さなければならない。一方、受信機経路は、受信帯域における各帯域通過挙動により、送信信号に対する阻止帯域を有する。通信システムの相手の局は、交互周波数帯を有するのみならず、同一の基準を満たす必要がある。したがって、所望の帯域通過と阻止帯域特性とを組み合わせるべく設計されたダイプレクス・フィルタ（単向二路通信フィルタ）が好まれる。しかし、このような場合、フィルターのフランク（側面）は、２つの通過帯域に必要な離隔性を与えるため、非常に急峻でなければならない。このことは、次には、各フィルターに必要な共振器の数を定める。したがって注意すべき点は、共振器の数が、選択されたフィルターのタイプに依ることである。
【００６６】
本実施形態では、上記フィルターアセンブリ３００は２つのブランチ（枝部）を備え、各ブランチは５つの共振器を持つ（図６Ａ〜６Ｄでは、フィルターアセンブリ３００の各ブランチは１０個の共振器を有していることに注目）。図７には、フィルターが概略ブロック図として示されている。共振器（キャビティ）の各々は、インダクタンスとコンデンサーによって示されている。２つの隣接したキャビティの間の誘導性結合と容量性結合は、それぞれ、結合要素（ｋ０１、k１２など）によって示されている。
【００６７】
ダイプレクス・フィルタは、このように、アンテナとトランシーバーの間のインターフェイスとして機能し、また、容易且つ確実に結合できるものでなければならない。アンテナに加わる外力を吸収するとともにフィルター特性の変化を防止するために、フィルターは、しばしば、重量が大きく、また、機械的に複雑な構造をしている。これらの問題は、ここに示した発明によって回避される。本発明のフィルターアセンブリが非常に小さくコンパクトだからである。上記フィルターアセンブリは、アンテナとフィルターアセンブリの間のインターフェイスにおいて、標準コネクターが不要であり、また、機械的なずれを許容する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１Ａ】本発明による第１構築ブロックの斜視図である。
【図１Ｂ】上記第１構築ブロックの概略断面である。
【図２Ａ】本発明による第２構築ブロックの斜視図である。
【図２Ｂ】上記第２構築ブロックの概略断面である。
【図３】本発明による第１フィルターアセンブリの斜視図である。
【図４】本発明による第２フィルターアセンブリの斜視図である。
【図５】本発明によるＦＤＤの無線のギガビット・リンク用の６０ＧＨｚの周波数帯を示すダイアグラムである。
【図６Ａ】本発明による第３フィルターアセンブリの上方から見た斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａのフィルターアセンブリの分解図である。
【図６Ｃ】図６Ａのフィルターアセンブリの下方から見た斜視図である。
【図６Ｄ】図６Ａのフィルターアセンブリの分解図である。
【図７】本発明による通信システムの概略ブロック図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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