(57)【要約】  【課題】  電気特性が良好な誘電体共振器と、それを用いた誘電体フィルタおよび通信装置とを提供する。  【解決手段】  第１方向の端部に位置する表面２１と、反対方向である第２方向の端部に位置する表面２２とを有する柱状の誘電体７０と、間隔を開けて誘電体７０を取り囲むように配置されており、表面２１と対向する内面３１と、表面２２と対向する内面３２とを有する導体１１と、表面２１と内面３１との間に配置された柱状の導体１２と、表面２２と内面３２との間に配置された柱状の導体１３と、第１方向に垂直な第３方向において導体１２と導体１１との間に配置された導体１４と、第１方向に垂直な第４方向において導体１３と導体１１との間に配置された導体１５とを有する誘電体共振器とする。【選択図】  図１
2015076255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の端部に位置する第１表面と、前記第１方向と反対方向である第２方向の端部に位置する第２表面とを有する誘電体と、
内部に形成された空洞内に前記誘電体を収容し、間隔を開けて前記誘電体を取り囲むように配置されており、前記第１表面と対向する部分を有する第１内面と、前記第２表面と対向する部分を有する第２内面と、を有する第１導体と、
前記第１表面に設けられており、前記第１方向の端部が、前記第１内面に電気的に接続された第２導体と、
前記第２表面に設けられており、前記第２方向の端部が、前記第２内面に電気的に接続された第３導体と、
前記第１方向に垂直な第３方向において前記第２導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第３方向と反対方向の端部が前記第２導体に電気的に接続された第４導体と、
前記第１方向に垂直な第４方向において前記第３導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第４方向の端部および前記第２方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第４方向と反対方向の端部が前記第３導体に電気的に接続された第５導体と、
を有することを特徴とする誘電体共振器。
【請求項２】
前記第３方向と前記第４方向とが一致していることを特徴とする請求項１に記載の誘電体共振器。
【請求項３】
請求項１に記載の誘電体共振器において、前記誘電体，前記第２導体，前記第３導体，前記第４導体および前記第５導体で構成される組が、前記空洞の中に複数設けられているとともに、複数の前記組が列を成すように配置されており、前記列の一方端に位置する前記組である第１組と、前記列の他方端に位置する前記組である第２組とを少なくとも有しており、
一方端である第１端部と、他方端である第２端部と、を有する線状の導体であり、前記第１端部が前記第１組における前記第２導体または前記第３導体に接続されており、前記第２端部が前記第１導体に設けられた第１の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第１組における前記誘電体と電磁気的に結合する第６導体を更に有しており、
一方端である第３端部と、他方端である第４端部と、を有する線状の導体であり、前記第３端部が前記第２組における前記第２導体または前記第３導体に接続されており、前記第４端部が前記第１導体に設けられた第２の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第２組における前記誘電体と電磁気的に結合する第７導体を更に有している
ことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項４】
前記第３方向と前記第４方向とが一致しており、前記第１方向および前記第３方向の両方に垂直な第５方向に沿って複数の前記組が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の誘電体フィルタ。
【請求項５】
前記第１組における前記誘電体中に、前記第１組における前記第２導体および前記第３導体の一方側へ偏って配置された、第１電極と、
前記第２組における前記誘電体中に、前記第２組における前記第２導体および前記第３導体の一方側へ偏って配置された、第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極とを接続する第８導体と、
を有していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の誘電体フィルタ。
【請求項６】
アンテナと、通信回路と、前記アンテナと前記通信回路とを接続する請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の誘電体フィルタと、を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の誘電体共振器において、前記誘電体，前記第２導体，前記第３導体，前記第４導体および前記第５導体で構成される組が、前記空洞の中に複数設けられているとともに、複数の前記組が列を成すように配置されており、前記列の一方端に位置する前記組である第１組と、前記列の他方端に位置する前記組である第２組とを少なくとも有しており、
前記第１組における前記誘電体中に、前記第１組における前記第２導体および前記第３導体の一方側へ偏って配置された第３電極と、
前記第２組における前記誘電体中に、前記第２組における前記第２導体および前記第３導体の一方側へ偏って配置された第４電極と、
一方端である第５端部と、他方端である第６端部と、を有する線状の導体であり、前記第５端部が前記第３電極に接続されており、前記第６端部が前記第１導体に設けられた第１の貫通孔を介して外部へ露出している第９導体と、
一方端である第７端部と、他方端である第８端部と、を有する線状の導体であり、前記第７端部が前記第４電極に接続されており、前記第８端部が前記第１導体に設けられた第２の貫通孔を介して外部へ露出している第１０導体と、
を更に有していることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項８】
前記第３電極が、前記第１組における前記誘電体中において、前記第１方向および前記第２方向の一方に偏って配置されており、前記第５端部が、前記第３電極における、前記第１方向および前記第２方向の他方側に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の誘電体フィルタ。
【請求項９】
前記第４電極が、前記第２組における前記誘電体中において、前記第１方向および前記第２方向の一方に偏って配置されており、前記第７端部が、前記第４電極における、前記第１方向および前記第２方向の他方側に接続されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の誘電体フィルタ。
【請求項１０】
前記第３方向と前記第４方向とが一致しており、前記第１方向および前記第３方向の両方に垂直な第５方向に沿って複数の前記組が配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項１１】
アンテナと、通信回路と、前記アンテナと前記通信回路とを接続する請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の誘電体フィルタと、を有していることを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
第１１導体と、第１２導体と、第１３導体と、第１４導体とを更に有しており、
前記第１方向および前記第３方向の両方に垂直な方向を第５方向とし、該第５方向と反対方向を第６方向とし、前記第３方向と反対方向を第７方向とすると、
前記誘電体は、前記第１表面および前記第２表面の間に位置する前記第１方向に長い柱状の第１部分と、前記第５方向の端部に位置する第３表面および前記第６方向の端部に位置する第４表面の間に位置する柱状の第２部分と、が互いに交差した形状を有しており、
前記第１導体は、前記第３表面と対向する部分を有する第３内面と、前記第４表面と対向する部分を有する第４内面と、を有しており、
前記第１１導体は、前記第３表面に設けられており、前記第５方向の端部が前記第３内面に電気的に接続されており、
前記第１２導体は、前記第４表面に設けられており、前記第６方向の端部が前記第４内面に電気的に接続されており、
第１３導体は、前記第７方向において前記第１１導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第７方向の端部および前記第５方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第３方向の端部が前記第１１導体に電気的に接続されており、
第１４導体は、
前記第７方向において前記第１２導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第７方向の端部および前記第６方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第３方向の端部が前記第１２導体に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の誘電体共振器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の誘電体共振器と、
線状の導体であり、一方端である第９端部と、他方端である第１０端部とを有しており、前記第９端部が前記第２導体または前記第３導体に接続され、前記第１０端部が前記第１導体に形成された第１の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第１部分と電磁気的に結合する、第１５導体と、
線状の導体であり、一方端である第１１端部と、他方端である第１２端部と、を有しており、前記第１１端部が前記第１１導体または前記第１２導体に接続され、前記第１２端部が前記第１導体に形成された第２の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第２部分と電磁気的に結合する、第１６導体と、
を有していることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項１４】
アンテナと、通信回路と、前記アンテナと前記通信回路とを接続する請求項１３に記載の誘電体フィルタと、を有していることを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気特性の優れた誘電体共振器，誘電体フィルタおよび通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘電体ブロックをシールドケース内に収容した誘電体共振器が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−６１５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて提案されたような従来の誘電体共振器は、Ｑ値が高いものの、共振周波数が最も低い（基本モードに最も近い）スプリアスモードの共振周波数が基本モードの共振周波数に近接しているという電気特性上の問題があった。このため、誘電体共振器を用いてフィルタを構成した場合に、高周波側の減衰量を確保するために、別途ローパスフィルタが必要になる等の問題があった。【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、電気特性が良好な誘電体共振器と、それを用いた誘電体フィルタおよび通信装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の誘電体共振器は、第１方向の端部に位置する第１表面と、前記第１方向と反対方向である第２方向の端部に位置する第２表面とを有する誘電体と、内部に形成された空洞内に前記誘電体を収容し、間隔を開けて前記誘電体を取り囲むように配置されており、前記第１表面と対向する部分を有する第１内面と、前記第２表面と対向する部分を有する第２内面と、を有する第１導体と、前記第１表面に設けられており、前記第１方向の端部が、前記第１内面に電気的に接続された第２導体と、前記第２表面に設けられており、前記第２方向の端部が、前記第２内面に電気的に接続された第３導体と、前記第１方向に垂直な第３方向において前記第２導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第３方向と反対方向の端部が前記第２導体に電気的に接続された第４導体と、前記第１方向に垂直な第４方向において前記第３導体と前記第１導体との間に配置されており、前記第４方向の端部および前記第２方向の端部が前記第１導体に電気的に接続されており、前記第４方向と反対方向の端部が前記第３導体に電気的に接続された第５導体と、を有することを特徴とするものである。【０００７】
本発明の誘電体フィルタは、前記誘電体共振器において、前記誘電体，前記第２導体，前記第３導体，前記第４導体および前記第５導体で構成される組が、前記空洞の中に複数設けられているとともに、複数の前記組が列を成すように配置されており、前記列の一方端に位置する前記組である第１組と、前記列の他方端に位置する前記組である第２組とを少なくとも有しており、一方端である第１端部と、他方端である第２端部と、を有する線状の導体であり、前記第１端部が前記第１組における前記第２導体または前記第３導体に接続されており、前記第２端部が前記第１導体に設けられた第１の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第１組における前記誘電体と電磁気的に結合する第６導体を更に有しており、一方端である第３端部と、他方端である第４端部と、を有する線状の導体であり、前記第３端部が前記第２組における前記第２導体または前記第３導体に接続されており、前記第４端部が前記第１導体に設けられた第２の貫通孔を介して外部へ露出しており、前記第２組における前記誘電体と電磁気的に結合する第７導体を更に有していることを特徴とするものである。【０００８】
本発明の通信装置は、アンテナと、通信回路と、前記アンテナと前記通信回路とを接続する前記誘電体フィルタと、を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘電体共振器によれば、電気特性が良好な誘電体共振器を得ることができる。本発明の誘電体フィルタによれば、電気特性が良好な誘電体フィルタを得ることができる。本発明の通信装置によれば、通信品質が良好な通信装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ’線断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ’線断面図である。
【図１０】図８のＦ−Ｆ’線断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１１のＧ−Ｇ’線断面図である。
【図１３】図１１のＨ−Ｈ’線断面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１４のＳ−Ｓ’線断面図である。
【図１６】図１４のＫ−Ｋ’線断面図である。
【図１７】図１４のＭ−Ｍ’線断面図である。
【図１８】本発明の第７実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。
【図１９】図１８のＮ−Ｎ’線断面図である。
【図２０】図１８のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図２１】図１８のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図２２】本発明の第８実施形態の通信装置を模式的に示すブロック図である。
【図２３】本発明の第３実施形態の誘電体フィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２４】本発明の第４実施形態の誘電体フィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２５】第１比較例の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。
【図２６】第２比較例の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。
【図２７】本発明の第５実施形態の誘電体フィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２８】第３比較例の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。
【図２９】図２８のＪ−Ｊ’線断面図である。
【図３０】第３比較例の誘電体フィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の誘電体共振器と、それを用いた誘電体フィルタおよび通信装置とを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ’線断面図である。なお、図１においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。本実施形態の誘電体共振器は、図１〜図３に示すように、導体１１と、導体１２と、導体１３と、導体１４と、導体１５と、誘電体７０とを有している。
【００１３】
誘電体７０は、第１方向（＋ｚ方向）に伸びる柱状の誘電体であり、＋ｚ方向の端部に位置する表面２１と、＋ｚ方向と反対方向である第２方向（−ｚ方向）の端部に位置する表面２２とを有している。誘電体７０の材質としては、誘電体セラミックス等の既知の誘電体材料を用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等を含有する誘電体セラミック材料を好適に用いることができる。場合によっては、エポキシ樹脂等の樹脂を用いることもできる。なお、本実施形態では、誘電体７０が４角柱である場合を示しているが、例えば、６角柱や円柱のような他の形状であっても良い。
【００１４】
導体１１は、直方体の箱状の形状を有している。また、導体１１は、内部に形成された空洞４５内に誘電体７０を収容しており、間隔を開けて誘電体７０を取り囲むように配置されている。また、導体１１は、表面２１と対向する部分を有する内面３１と、表面２２と対向する部分を有する内面３２とを有している。なお、本実施形態では、導体１１の外形が直方体状である場合を示しているが、例えば、角柱や円柱のような他の形状であっても良い。
【００１５】
導体１２は、＋ｚ方向に伸びる柱状の導体である。また、導体１２は、誘電体７０の表面２１に設けられている。導体１２の＋ｚ方向の端部は、導体１１の内面３１に接合または接触することによって、導体１１の内面３１に電気的に接続されている。
【００１６】
導体１３は、＋ｚ方向に伸びる柱状の導体である。また、導体１３は、誘電体７０の表面２２に設けられている。導体１３の−ｚ方向の端部は、導体１１の内面３２に接合または接触することによって、導体１１の内面３２に電気的に接続されている。
【００１７】
なお、本実施形態では、導体１２および導体１３が４角柱である場合を示しているが、例えば、６角柱や円柱のような他の形状であっても良い。なお、導体１２および導体１３は、＋ｚ方向に垂直な平面で切断したときの断面形状が、誘電体７０と同じであることが望ましい。
【００１８】
導体１４は、直方体状の形状を有している。また、導体１４は、＋ｚ方向に垂直な第３方向（＋ｘ方向）において導体１２と導体１１との間に配置されている。導体１４の＋ｘ方向の端部は、導体１１に接合または接触することによって、導体１１に電気的に接続されている。導体１４の＋ｘ方向と反対方向（−ｘ方向）の端部は、導体１２に接合または接触することによって、導体１２に電気的に接続されている。導体１４の＋ｚ方向の端部は、導体１１の内面３１に接合または接触することによって、導体１１の内面３１に電気的に接続されている。
【００１９】
導体１５は、直方体状の形状を有している。また、導体１５は、＋ｚ方向に垂直な第４方向（＋ｘ方向）において導体１３と導体１１との間に配置されている。導体１５の＋ｘ方向の端部は、導体１１に接合または接触することによって、導体１１に電気的に接続されている。導体１５の＋ｘ方向と反対方向（−ｘ方向）の端部は、導体１３に接合または接触することによって、導体１３に電気的に接続されている。導体１５の−ｚ方向の端部は、導体１１の内面３２に接合または接触することによって、導体１１の内面３２に電気的に接続されている。
【００２０】
なお、導体１１、導体１２、導体１３、導体１４、導体１５が相互に電気的に接続されている部分については、電気的には接触していればよいが、信頼性上は接合されていることが望ましい。接合する場合には、電気的に導通するように接合する必要があるため、半田や導電性接着剤を用いて接合しても良く、ネジやボルト等を用いて接合しても構わない。また、導体１１、導体１２、導体１３、導体１４、導体１５の全てまたは一部が一体的に形成されていても構わない。また、導体１１、導体１２、導体１３、導体１４、導体１５の全てまたは一部が、複数の構成要素によって形成されていても構わない。なお、本実施形態では、導体１２と導体１４とが一体的に形成されており、導体１３と導体１４とが一体的に形成されている。
【００２１】
また、誘電体７０と導体１２との接触部や、誘電体７０と導体１３との接触部についても、電気的には接触していればよいが、信頼性上は接合されていることが望ましい。例えば、導電性接着剤を用いて接合することができる。また、例えば、誘電体７０の表面２１に第１の板状導体を焼き付け、誘電体７０の表面２２に第２の板状導体を焼き付けるとともに、第１の板状導体に第１の柱状導体を半田等で接合し、第２の板状導体に第２の柱状導体を半田等で接合するようにしても構わない。その場合には、第１の板状導体と第１の柱状導体との複合体が本実施形態における導体１２に該当し、第２の板状導体と第２の柱状導体との複合体が本実施形態における導体１３に該当する。
【００２２】
なお、導体１１〜１５は、金属や非金属導電性材料のような既知の種々の導電性材料を用いて形成することができるが、誘電体共振器の特性を向上させるためには、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等を用いることが望ましい。
【００２３】
なお、空洞４５内は、空気で満たされているが、真空であっても良く、また、空気以外の気体で満たされていても構わない。
【００２４】
このような構成を有する本実施形態の誘電体共振器は、特許文献１に記載された導体１２〜１５を有さない従来の誘電体共振器と比較して、共振周波数が最も低いスプリアスモードの共振周波数を高くすることができるので、基本モードの共振周波数とスプリアスモードの共振周波数との間隔が広い良好な電気特性を有する誘電体共振器を得ることができる。なお、本実施形態の誘電体共振器は、共振周波数が最も低いスプリアスのモードが従来の誘電体共振器と異なっており、共振モードの変化によってこの効果が得られたと考えられる。
【００２５】
また、本実施形態の誘電体共振器は、導体１４および導体１５を有していることから、導体１４および導体１５を有さない場合と比較して、基本モード共振におけるＱ値を高くすることができる。なお、導体１４および導体１５を有さない場合には、導体１２および導体１３を取り囲むように生じる磁界によって、導体１２および導体１３に電流損失が発生し、これによってＱ値が低下すると考えられる。本実施形態の誘電体共振器では、導体１４および導体１５によって、導体１２および導体１３を取り囲むように生じる磁界を低減することができるので、電流損失が減少してＱ値が向上すると考えられる。
【００２６】
なお、導体１４は、第３方向（＋ｘ方向）において導体１２と導体１１との間であり、且つ第１の方向（＋ｚ方向）において誘電体７０と導体１１との間である領域の全体に渡って存在することが望ましい。また、導体１５は、第４方向（＋ｘ方向）において導体１３と導体１１との間であり、且つ第１の方向（＋ｚ方向）において誘電体７０と導体１１との間である領域の全体に渡って存在することが望ましい。これにより、基本モード共振におけるＱ値を向上させることができる。
【００２７】
また、本実施形態の誘電体共振器は、第３方向と第４方向とが一致している。すなわち、導体１２に対する導体１４が位置する方向と、導体１３に対する導体１５が位置する方向とが一致している。これにより、他の共振器等との電磁気的な結合が容易な誘電体共振器を得ることができる。
【００２８】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。なお、図４においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、上述した第１実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
本実施形態の誘電体共振器では、誘電体７０，導体１２および導体１３は、円柱状の形状を有している。また、導体１４および導体１５は、直方体から円柱を取り除いたような形状を有している。その他の構成は、全て前述した第１実施形態の共振器と同じである。
【００３０】
このように、本実施形態の誘電体共振器は、前述した第１実施形態の誘電体共振器と同様な構成を有しており、前述した第１実施形態の誘電体共振器と同様の優れた電気特性を有している。
【００３１】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。図６は、図５のＣ−Ｃ’線断面図である。図７は、図５のＤ−Ｄ’線断面図である。なお、図５においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、上述した第２実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３２】
本実施形態の誘電体フィルタは、誘電体７０，導体１２，導体１３，導体１４および導体１５で構成される組が、空洞４５の中に複数設けられている。複数の組は、列を成すように配置されており、列の一方端（＋ｙ方向の端部）に位置する組である第１組５１と、列の他方端（−ｙ方向の端部）に位置する組である第２組５２とを有している。複数の組の各々（第１組５１および第２組５２）は、それぞれ導体１１とともに共振器として機能する。
【００３３】
第１組５１は、誘電体７０ａ，導体１２ａ，導体１３ａ，導体１４ａ，導体１５ａで構成されており、第２組５２は、誘電体７０ｂ，導体１２ｂ，導体１３ｂ，導体１４ｂ，導体１５ｂで構成されている。なお、誘電体７０ａ，誘電体７０ｂは、第２実施形態における誘電体７０と同じものである。導体１２ａ，導体１２ｂは、第２実施形態における導体１２と同じものである。導体１３ａ，導体１３ｂは、第２実施形態における導体１３と同じものである。導体１４ａ，導体１４ｂは、第２実施形態における導体１４と同じものである。導体１５ａ，導体１５ｂは、第２実施形態における導体１５と同じものである。すなわち、第１組５１および導体１１により構成される共振器と、第２組５２および導体１１により構成される共振器と、の各々は、前述した第２実施形態の共振器と同様の構成を有しており、第２実施形態の共振器と同様の優れた電気特性を有している。
【００３４】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、線状の導体である導体１６を更に有している。導体１６は、一方端である端部１６ａと、他方端である端部１６ｂと、誘電体７０ａに沿って＋ｚ方向へ伸びる部分である結合部１６ｃとを有している。そして、端部１６ａが導体１３ａに接続されており、端部１６ｂが導体１１に形成された貫通孔４１を介して外部へ露出している。なお、端部１６ａは、導体１２ａに接続されていても構わない。
【００３５】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、線状の導体である導体１７を更に有している。導体１７は、一方端である端部１７ａと、他方端である端部１７ｂと、誘電体７０ｂに沿って＋ｚ方向へ伸びる部分である結合部１７ｃとを有している。そして、端部１７ａが導体１３ｂに接続されており、端部１７ｂが導体１１に形成された貫通孔４２を介して外部へ露出している。なお、端部１７ａは、導体１２ｂに接続されていても構わない。
【００３６】
なお、結合部１６ｃおよび結合部１７ｃは、＋ｚ方向と平行に形成されていることが望ましいが、＋ｚ方向に対して多少傾いていても構わない。また、結合部１６ｃは、誘電体７０ａと導体１１との間の空間における中央よりも誘電体７０ａに近い位置にあるのが望ましい。これにより、結合部１６ｃと誘電体７０ａとを良好に電磁気的に結合することができる。同様に、結合部１７ｃは、誘電体７０ｂと導体１１との間の空間における中央よりも誘電体７０ｂに近い位置にあるのが望ましい。これにより、結合部１７ｃと誘電体７０ｂとを、良好に電磁気的に結合することができる。
【００３７】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、導体４７を更に有している。導体４７は、＋ｙ方向において、第１組５１と第２組５２の間に配置されている。詳細には、導体４７は、−ｚ方向の端部が導体１１の内面３２に接合されており、導体１３ａ，導体１３ｂよりも低い高さで、＋ｘ方向の全体に渡って形成されている。導体４７によって、誘電体７０ａと誘電体７０ｂとの間の結合を調整することができる。なお、導体４７は、必須ではなく、場合によっては無くても構わない。
【００３８】
このような構成を有する本実施形態の誘電体フィルタは、例えば、導体１６の端部１６ｂから電気信号が入力されると、各々の共振器が共振し、導体１７の端部１７ｂから電気信号が出力される。このとき、各々の共振器の共振周波数を含む周波数帯の信号が選択的に通過するため、バンドパスフィルタとして機能する。
【００３９】
本実施形態の誘電体フィルタは、基本モードの共振におけるＱ値が高く、また、基本モードの共振周波数とスプリアスモードの共振周波数との間隔が広い良好な電気特性を有する誘電体共振器を用いてフィルタを構成している。これにより、通過帯域における挿入損失が小さく、通過帯域近傍の減衰量が大きい、優れた電気特性を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、導体１４ａおよび導体１４ｂが配置される方向である第３方向（＋ｘ方向）と、導体１５ａおよび導体１５ｂが配置される方向である第４方向（＋ｘ方向）と、が一致しており、第１方向（＋ｚ方向）および第３方向（＋ｘ方向）の両方に垂直な第５方向（＋ｙ方向）に沿って複数の組が配置されている。これにより、組の数（共振器の数）が増加しても、共振器同士の電磁気的な結合や、共振器と入出力線路との電磁気的な結合を良好に保つことができるので、良好な電気特性を有する誘電体フィルタを得ることができる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、第１組５１および第２組５２の２つの組を有する場合を示したが、さらに多数の組を有していても構わない。その場合には、第１組５１および第２組５２の間に他の組を配置すればよい。但し、組の数の増加は、挿入損失の増加とサイズの大型化を招くため、組の数は１０以下程度にするのが望ましい。
【００４２】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。図９は、図８のＥ−Ｅ’線断面図である。図１０は、図８のＦ−Ｆ’線断面図である。なお、図８においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、前述した第３実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４３】
本実施形態の誘電体フィルタでは、誘電体７０ａ，導体１２ａおよび導体１３ａが四角柱状の形状を有しており、誘電体７０ｂ，導体１２ｂおよび導体１３ｂが四角柱状の形状を有している。また、導体１４ａおよび導体１５ａが直方体状の形状を有しており、導体１４ｂおよび導体１５ｂが直方体状の形状を有している。
【００４４】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、電極５７と、電極５８と、導体１８とを有している。電極５７は、誘電体７０ａの中に、導体１２ａ側へ偏って配置されている。電極５８は、誘電体７０ｂの中に、導体１２ｂ側へ偏って配置されている。導体１８は、線状の導体である。導体１８の一方端は、電極５７に接合されており、導体１８の他方端は、電極５８に接合されている。すなわち、導体１８は、電極５７と電極５８とを接続している。なお、電極５７は、誘電体７０ａの中において導体１３ａ側へ偏って配置されても良く、電極５８は、誘電体７０ｂの中において導体１３ｂ側へ偏って配置されても良い。
【００４５】
また、本実施形態の誘電体フィルタでは、導体４７が、第１組５１と第２組５２の間を、ほぼ全体的に仕切るように配置されている。導体１８は、導体４７に接触しないように、導体４７の＋ｚ方向の端部に形成された凹部を通過するように配置されている。
【００４６】
このように、本実施形態の誘電体フィルタは、電極５７，電極５８および導体１８を有している。電極５７は、誘電体７０ａの中に、導体１２ａおよび導体１３ａの一方側へ偏って配置されている。電極５８は、誘電体７０ｂ中に、導体１２ｂおよび導体１３ｂの一方側へ偏って配置されている。導体１８は、電極５７と電極５８とを接続している。このような構成を有する本実施形態の誘電体フィルタは、導体１８によって、第１組５１と第２組５２とを容量結合することができるので、前述した第３実施形態の誘電体フィルタと比較して、通過帯域よりも高周波側における減衰量を増加させることができる。
【００４７】
（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。図１２は、図１１のＧ−Ｇ’線断面図である。図１３は、図１１のＨ−Ｈ’線断面図である。なお、図１１においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、前述した第３実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４８】
本実施形態の誘電体フィルタでは、誘電体７０ａ，導体１２ａおよび導体１３ａが四角柱状の形状を有しており、誘電体７０ｂ，導体１２ｂおよび導体１３ｂが四角柱状の形状を有している。また、導体１４ａおよび導体１５ａが直方体状の形状を有しており、導体１４ｂおよび導体１５ｂが直方体状の形状を有している。
【００４９】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、導体１６の代わりに導体１９を有しており、導体１７の代わりに導体２０を有している。また、本実施形態の誘電体フィルタは、電極５５および電極５６を有している。
【００５０】
電極５５は、誘電体７０ａの中に、導体１２ａおよび導体１３ａの一方側へ偏って配置される。そして、電極５５は、導体１９を介して電気信号が供給されると、誘電体７０ａ内に電界を発生させる機能を有している。
【００５１】
電極５６は、誘電体７０ｂの中に、導体１２ｂおよび導体１３ｂの一方側へ偏って配置される。そして、電極５６は、導体２０を介して電気信号が供給されると、誘電体７０ａ内に電界を発生させる機能を有している。
【００５２】
なお、図１１〜図１３では、電極５５が導体１３ａ側（−ｚ方向側）へ偏って配置され、電極５６が導体１３ｂ側（−ｚ方向側）へ偏って配置された例を示したが、電極５５が導体１２ａ側（＋ｚ方向側）へ偏って配置されていても良く、電極５６が導体１２ｂ側（＋ｚ方向側）へ偏って配置されていても構わない。
【００５３】
導体１９は、線状の導体であり、一方端である端部１９ａと、他方端である端部１９ｂとを有している。そして、端部１９ａは電極５５に接続されており、端部１９ｂは、導体１１に形成された貫通孔４１を介して外部へ露出している。
【００５４】
導体２０は、線状の導体であり、一方端である端部２０ａと、他方端である端部２０ｂと有している。そして、端部２０ａは電極５６に接続されており、端部２０ｂは、導体１１に形成された貫通孔４２を介して外部へ露出している。
【００５５】
このような構成を有する本実施形態の誘電体フィルタは、例えば、導体１９の端部１９ｂから電気信号が入力されると、２つの共振器が共振し、導体２０の端部２０ｂから電気信号が出力される。このとき、２つの共振器の共振周波数を含む周波数帯の信号が選択的に通過するため、バンドパスフィルタとして機能する。
【００５６】
本実施形態の誘電体フィルタは、基本モードの共振におけるＱ値が高く、また、基本モードの共振周波数とスプリアスモードの共振周波数との間隔が広い共振器を用いてフィルタを構成している。これにより、通過帯域における挿入損失が小さく、通過帯域近傍の減衰量が大きい、優れた電気特性を得ることができる。
【００５７】
また、本実施形態の誘電体フィルタでは、導体１４ａおよび導体１４ｂが配置される方向である第３方向（＋ｘ方向）と、導体１５ａおよび導体１５ｂが配置される方向である第４方向（＋ｘ方向）と、が一致しており、第１方向（＋ｚ方向）および第３方向（＋ｘ方向）の両方に垂直な第５方向（＋ｙ方向）に沿って複数の組が配置されている。これにより、組の数が増加しても、組同士の電磁気的な結合や、組と入出力線路との電磁気的な結合を良好に保つことができるので、良好な電気特性を有する誘電体フィルタを得ることができる。なお、第３方向と第４方向とは必ずしも一致している必要はなく、例えば、第３方向と第４方向とが互いに逆方向であっても構わない。
【００５８】
また、本実施形態の誘電体フィルタは、電極５５が、誘電体７０ａの中において、第１方向および第２方向の一方（図１１〜図１３では第２方向（−ｚ方向））に偏って配置されており、導体１９の端部１９ａが、電極５５における、第１方向および第２方向の他方（図１１〜図１３では第１方向（＋ｚ方向））側に接続されている。これにより、電極５５と誘電体７０ａとの電磁気的な結合を強くすることができる。なお、電極５５が、誘電体７０ａの中において、＋ｚ方向に偏って配置され、導体１９の端部１９ａが、電極５５における、−ｚ方向側に接続されるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００５９】
同様に、本実施形態の誘電体フィルタは、電極５６が、誘電体７０ｂの中において、第１方向および第２方向の一方（図１１〜図１３では第２方向（−ｚ方向））に偏って配置されており、導体２０の端部２０ａが、電極５６における、第１方向および第２方向の他方（図１１〜図１３では第１方向（＋ｚ方向））側に接続されている。これにより、電極５６と誘電体７０ｂとの電磁気的な結合を強くすることができる。なお、電極５６が、誘電体７０ｂの中において、＋ｚ方向に偏って配置され、導体２０の端部２０ａが、電極５６における、−ｚ方向側に接続されるようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、第１組５１および第２組５２の２つの組を有する場合を示したが、さらに多数の組を有していても構わない。その場合には、第１組５１および第２組５２の間に他の組を配置すればよい。但し、組の数の増加は、挿入損失の増加とサイズの大型化を招くため、１０個以下程度にするのが望ましい。
【００６１】
（第６実施形態）
図１４は、本発明の第６実施形態の誘電体共振器を模式的に示す斜視図である。図１５は、図１４のＳ−Ｓ’線断面図（Ｓ−Ｓ’線を含むｘｚ平面に平行な切断面（導体１１を＋ｙ方向に２等分する切断面）を−ｙ方向から見た図）である。図１６は、図１４のＫ−Ｋ’線断面図（Ｋ−Ｋ’線を含むｘｙ平面に平行な切断面（導体１１を＋ｚ方向に２等分する切断面）を＋ｚ方向から見た図）である。図１７は、図１４のＭ−Ｍ’線断面図（Ｍ−Ｍ’線を含むｙｚ平面に平行な切断面（導体１１を＋ｘ方向に２等分する切断面）を＋ｘ方向から見た図）である。なお、図１４においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、前述した第１実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６２】
本実施形態の誘電体共振器は、図１４〜図１７に示すように、導体２６と、導体２７と、導体２８と、導体２９とを有している。また、誘電体７０は、第１部分７１と第２部分７２とが互いに交差した形状（十字型の形状）を有している。
【００６３】
第１部分７１は、第１方向（＋ｚ方向）に伸びる柱状の部分であり、第１方向（＋ｚ方向）の端部に位置する表面２１と、第１方向と反対方向である第２方向（−ｚ方向）の端部に位置する表面２２とを有している。第２部分７２は、第１方向に垂直な第５方向（−ｙ方向）に伸びる柱状の部分であり、第５方向（−ｙ方向）の端部に位置する表面２３と、第５方向と反対方向である第６方向（＋ｙ方向）の端部に位置する表面２４とを有している。
【００６４】
導体２６は、−ｙ方向に伸びる柱状の導体である。また、導体２６は、誘電体７０の表面２３に設けられている。導体２６の第５方向（−ｙ方向）の端部は、導体１１の内面３３に接合または接触することによって、導体１１の内面３３に電気的に接続されている。
【００６５】
導体２７は、−ｙ方向に伸びる柱状の導体である。また、導体２７は、誘電体７０表面２４に設けられている。導体２７の第６方向（＋ｙ方向）の端部は、導体１１の内面３４に接合または接触することによって、導体１１の内面３４に電気的に接続されている。
【００６６】
導体２８は、直方体状の形状を有している。また、導体２８は、第１方向および第５方向に垂直な第７方向（−ｘ方向）において、導体２６と導体１１との間に配置されている。導体２８の第７方向（−ｘ方向）の端部は、導体１１に接合または接触することによって、導体１１に電気的に接続されている。導体２８の第７方向と反対方向（＋ｘ方向）の端部は、導体２６に接合または接触することによって、導体２６に電気的に接続されている。導体２８の第５方向（−ｙ方向）の端部は、導体１１の内面３３に接合または接触することによって、導体１１の内面３３に電気的に接続されている。
【００６７】
導体２９は、直方体状の形状を有している。また、導体２９は、第７方向（−ｘ方向）において、導体２７と導体１１との間に配置されている。導体２９の第７方向（−ｘ方向）の端部は、導体１１に接合または接触することによって、導体１１に電気的に接続されている。導体２９の第７方向と反対方向（＋ｘ方向）の端部は、導体２７に接合または接触することによって、導体２７に電気的に接続されている。導体２９の第６方向（＋ｙ方向）の端部は、導体１１の内面３４に接合または接触することによって、導体１１の内面３４に電気的に接続されている。
【００６８】
また、図１７に示すように、誘電体７０には、溝７５が形成されている。溝７５は、第１部分７１と第２部分７２とが交わる部分に形成されており、＋ｘ方向の全体に渡って形成されている。このような溝７５は、２つの共振モードの縮退を解く機能を有しており、溝７５の形状は、所望する特性に応じて適宜調整する。
【００６９】
なお、本実施形態では、導体１２，導体１３，導体２６，導体２７が四角柱である場合を示しているが、例えば、６角柱や円柱のような他の形状であっても良い。但し、導体２６および導体２７は、−ｙ方向に垂直な平面で切断したときの断面形状が、第２部分７２と同じであることが望ましい。
【００７０】
また、導体２６〜２９（導体２６、導体２７、導体２８、導体２９）の材料、構成および隣接する部分との接合状態は、導体１２〜導体１５（導体１２，導体１３，導体１４，導体１５）と同様である。なお、図１４〜図１７では、導体２６と導体２８とが一体的に形成され、導体２７と導体２９とが一体的に形成された場合を示している。
【００７１】
このような構成を有する本実施形態の誘電体共振器は、２重モード共振器として機能する。また、本実施形態の誘電体共振器は、導体１２，導体１３，導体２６および導体２７を有しているので、２つのモードの両方において、基本モードの共振周波数とスプリアスモードの共振周波数との間隔を広げることができる。また、本実施形態の誘電体共振器は、導体１４，導体１５，導体２８および導体２９を有していることから、導体１４，導体１５，導体２８および導体２９を有さない場合と比較して、基本モード共振におけるＱ値を高くすることができる。
【００７２】
なお、図１４，図１６に示すように、導体２８は、導体２６よりも第７方向（−ｘ方向）側における導体２６と導体１１との間であり、且つ第５方向（−ｙ方向）において表面２３と内面３３との間である、領域の全体に渡って存在することが望ましい。また、導体２９は、導体２７よりも第７方向（−ｘ方向）側における導体２７と導体１１との間であり、且つ第５方向（−ｙ方向）において表面２４と内面３４との間である、領域の全体に渡って存在することが望ましい。これらにより、導体２６および導体２７をそれぞれ取り囲むように生じる磁界をさらに低減することができるので、導体２６および導体２７における電流損失をさらに減少して、Ｑ値をさらに向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態の誘電体共振器では、第３方向（＋ｘ方向）と第７方向（−ｘ方向）とが互いに反対方向である。すなわち、導体１２および導体１３に対する導体１４および導体１５が位置する方向と、導体２６および導体２７に対する導体２８および導体２９が位置する方向とが、互いに反対方向である。これにより、電磁界分布の対称性の低下による電気特性の劣化を防止することができるとともに、電磁気的な結合が容易な誘電体共振器を得ることができる。
【００７４】
（第７実施形態）
図１８は、本発明の第７実施形態の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。図１９は、図１８のＮ−Ｎ’線断面図（Ｎ−Ｎ’線を含むｘｚ平面に平行な切断面を−ｙ方向から見た図）である。図２０は、図１８のＰ−Ｐ’線断面図（Ｐ−Ｐ’線を含むｘｙ平面に平行な切断面を＋ｚ方向から見た図）である。図２１は、図１８のＱ−Ｑ’線断面図（Ｑ−Ｑ’線を含むｙｚ平面に平行な切断面を＋ｘ方向から見た図）である。なお、図１８においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。また、本実施形態においては、上述した第６実施形態と異なる部分について説明し、同様の構成要素には同様の符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の誘電体フィルタは、図１８〜図２１に示すように、前述した第６実施形態の誘電体共振器と、導体６１と、導体６２とを有している。
【００７５】
導体６１は、線状の導体であり、一方端である端部６１ａと、他方端である端部６１ｂと、第１部分７１に沿って第１方向（＋ｚ方向）へ伸びる部分である結合部６１ｃと、を有している。結合部６１ｃは、第１部分７１と主に磁界によって結合する部分である。導体６１は、第１部分７１と電磁気的に結合する。そして、端部６１ａは、導体１２に接続されており、端部６１ｂは、導体１１に形成された貫通孔４９を介して外部へ露出している。なお、端部６１ａは、導体１２の代わりに導体１３に接続されても構わない。
【００７６】
導体６２は、線状の導体であり、一方端である端部６２ａと、他方端である端部６２ｂと、第２部分７２に沿って第５方向（−ｙ方向）へ伸びる部分である結合部６２ｃと、を有している。結合部６２ｃは、第２部分７２と主に磁界によって結合する部分である。導体６２は、第１部分７２と電磁気的に結合する。そして、端部６２ａは、導体２６に接続されており、端部６２ｂは、導体１１に形成された貫通孔４８を介して外部へ露出している。なお、端部６２ａは、導体２６の代わりに導体２７に接続されても構わない。
【００７７】
なお、結合部６１ｃは、＋ｚ方向と平行に形成されていることが望ましいが、＋ｚ方向の成分を有していれば良く、＋ｚ方向に対して傾いていても構わない。同様に、結合部６２ｃは、−ｙ方向と平行に形成されていることが望ましいが、−ｙ方向の成分を有していれば良く、−ｙ方向に対して傾いていても構わない。また、結合部６１ｃおよび結合部６２ｃの位置および長さについては、所望する磁界結合の大きさによって適宜調整することができる。
【００７８】
このような構成を有する本実施形態の誘電体フィルタは、例えば、導体６１の端部６１ｂから電気信号が入力されると、誘電体７０が共振し、導体６２の端部６２ｂから電気信号が出力される。このとき、前述した第１共振モード，第２共振モードおよび第３共振モードの共振周波数を含む周波数帯の信号が選択的に通過するため、バンドパスフィルタとして機能する。
【００７９】
本実施形態の誘電体フィルタは、基本モードの共振におけるＱ値が高く、また、基本モードの共振周波数とスプリアスモードの共振周波数との間隔が広い良好な電気特性を有する誘電体共振器を用いてフィルタを構成している。これにより、通過帯域における挿入損失が小さく、通過帯域近傍の減衰量が大きい、優れた電気特性を有する誘電体フィルタを得ることができる。
【００８０】
（第８実施形態）
図２２は、本発明の第８実施形態の通信装置を模式的に示すブロック図である。本実施形態の通信装置は、アンテナ８２と、通信回路８１と、アンテナ８２と通信回路８１とを接続する誘電体フィルタ８０とを有している。誘電体フィルタ８０は、前述した第３実施形態の誘電体フィルタである。アンテナ８２および通信回路８１は、既知の従来のものである。
【００８１】
このような構成を有する本実施形態の通信装置は、電気特性が良好な第３実施形態の誘電体フィルタを用いて不要な電気信号を除去することから、通信品質の良い通信装置を得ることができる。
【００８２】
なお、第３実施形態の誘電体フィルタに代えて、第４実施形態の誘電体フィルタや、第５実施形態の誘電体フィルタや、第７実施形態の誘電体フィルタや、他の形態の誘電体フィルタを用いても構わない。
【実施例】
【００８３】
図１〜図３に示した第１実施形態の誘電体共振器の電気特性をシミュレーションによって算出した。シミュレーションにおいて、誘電体７０を構成する誘電体は、比誘電率を６０とし、誘電正接を０．００００５とした。各種導体の導電率は４６．４×１０６Ｓ／ｍとした。導体１１の内側の形状（空洞４５の外形）は、＋ｘ方向の寸法が２０ｍｍ，＋ｙ方向の寸法が２０ｍｍ，＋ｚ方向の寸法が２４ｍｍの直方体とした。誘電体７０は、＋ｘ方向の寸法が４．４ｍｍ，＋ｙ方向の寸法が４．４ｍｍ，＋ｚ方向の寸法が１０ｍｍの柱状とした。導体１２および導体１３における、＋ｘ方向の寸法および＋ｙ方向の寸法は、誘電体７０と同じとした。また、導体１２と導体１３は同じ形状とし、導体１４と導体１５は同じ形状とした。シミュレーションの結果、基本モードの共振周波数は２．０７７ＧＨｚであり、Ｑ値は３５４０であり、最も周波数が低いスプリアスモードの共振周波数は５．７９０ＧＨｚであった。【００８４】
また、図２５に示す第１比較例の誘電体共振器の電気特性をシミュレーションによって算出した。第１比較例の誘電体共振器は、図２５に示すように、第１実施形態の誘電体共振器から、導体１４および導体１５を取り除いた形状とした。また、基本モードの共振周波数を略一致させるために、誘電体７０の＋ｘ方向の寸法および＋ｙ方向の寸法を３．６ｍｍとした。シミュレーションの結果、基本モードの共振周波数は２．０３７ＧＨｚであり、Ｑ値は３１９９であり、最も周波数が低いスプリアスモードの共振周波数は６．２７３ＧＨｚであった。【００８５】
また、図２６に示す第２比較例の誘電体共振器の電気特性をシミュレーションによって算出した。第２比較例の誘電体共振器は、図２６に示すように、第１実施形態の誘電体共振器から、導体１２，導体１３，導体１４および導体１５を取り除いた形状とした。なお、この形状は従来の誘電体共振器の形状である。また、基本モードの共振周波数を略一致させるために、誘電体７０の＋ｙ方向の寸法および＋ｘ方向の寸法を６．５ｍｍとし、空洞４５および誘電体７０の＋ｚ方向の寸法を１０ｍｍとした。シミュレーションの結果、基本モードの共振周波数は２．０４４ＧＨｚであり、Ｑ値は４０００であり、最も周波数が低いスプリアスモードの共振周波数は４．２００ＧＨｚであった。【００８６】
これらの結果によれば、従来の共振器である第２比較例の共振器は、最も周波数が低いスプリアスモードの共振周波数が低いという大きな問題を有しており、第１比較例の誘電体共振器は、基本モード共振のＱ値が低いという大きな問題を有している。これに対して、第１実施形態の誘電体共振器は、基本モード共振のＱ値が高く、且つ最も周波数が低いスプリアスモードの共振周波数も高い、欠点が無くバランスの取れた優れた電気特性を有している。これにより本発明の効果が確認できる。【００８７】
また、図５〜図７に示した第３実施形態の誘電体フィルタの電気特性をシミュレーションによって算出した。シミュレーションにおいて、誘電体７０を構成する誘電体は、比誘電率を６０とし、誘電正接を０．００００５とした。各種導体の導電率は４６．４×１０６Ｓ／ｍとした。導体１１の内側の形状（空洞４５の外形）は、＋ｘ方向の寸法が２０ｍｍであり、＋ｙ方向の寸法が４２ｍｍであり、＋ｚ方向の寸法が２６ｍｍである直方体とした。誘電体７０ａ，誘電体７０ｂは、直径が６ｍｍであり、＋ｚ方向の寸法が１０ｍｍである円柱状とした。導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂの＋ｘ方向の寸法および＋ｙ方向の寸法は、誘電体７０ａ，誘電体７０ｂと同じとした。また、導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂは同じ形状とし、導体１４ａ，導体１４ｂ，導体１５ａ，導体１５ｂは同じ形状とした。シミュレーションの結果を図２３のグラフに示す。グラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は減衰量を示している。グラフによれば、通過帯域の挿入損失が小さく、且つ通過帯域近傍の減衰量が大きい優れた電気特性が得られていることがわかる。このグラフによっても本発明の有効性が確認できる。【００８８】
また、図８〜図１０に示した第４実施形態の誘電体フィルタの電気特性をシミュレーションによって算出した。シミュレーションにおいて、誘電体７０を構成する誘電体は、比誘電率を６０とし、誘電正接を０．００００５とした。各種導体の導電率は４６．４×１０６Ｓ／ｍとした。導体１１の内側の形状（空洞４５の外形）は、＋ｘ方向の寸法が２０ｍｍであり、＋ｙ方向の寸法が４２ｍｍであり、＋ｚ方向の寸法が２６ｍｍである直方体とした。誘電体７０ａ，誘電体７０ｂは、＋ｘ方向の寸法が４．４ｍｍであり、＋ｙ方向の寸法が４．４ｍｍであり、＋ｚ方向の寸法が１０ｍｍである四角柱状とした。導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂの＋ｘ方向の寸法および＋ｙ方向の寸法は、誘電体７０ａ，誘電体７０ｂと同じとした。また、導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂは同じ形状とし、導体１４ａ，導体１４ｂ，導体１５ａ，導体１５ｂは同じ形状とした。シミュレーションの結果を図２４のグラフに示す。グラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は減衰量を示している。グラフによれば、通過帯域の挿入損失が小さく、且つ通過帯域よりも高周波側の減衰量がさらに大きい優れた電気特性が得られていることがわかる。このグラフによっても本発明の有効性が確認できる。【００８９】
また、図１１〜図１３に示した第５実施形態の誘電体フィルタの電気特性をシミュレーションによって算出した。シミュレーションにおいて、誘電体７０を構成する誘電体は、比誘電率を６０とし、誘電正接を０．００００５とした。各種導体（導体１１、導体１２ａ、導体１２ｂ、導体１３ａ、導体１３ｂ、導体１４ａ、導体１４ｂ、導体１５ａ、導体１５ｂ、導体１９、導体２０），電極５５および電極５６の導電率は４６．４×１０６Ｓ／ｍとした。導体１１の内側の形状（空洞４５の外形）は、幅（＋ｘ方向の寸法）２０ｍｍ，長さ（＋ｙ方向の寸法）４２ｍｍ，高さ（＋ｚ方向の寸法）２６ｍｍの直方体とした。誘電体７０ａ，誘電体７０ｂは、長さ３．９ｍｍ，幅３．９ｍｍ、高さ１０ｍｍの四角柱状とした。導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂの長さおよび幅は、誘電体７０ａ，誘電体７０ｂと同じとした。また、導体１２ａ，導体１２ｂ，導体１３ａ，導体１３ｂは同じ形状とし、導体１４ａ，導体１４ｂ，導体１５ａ，導体１５ｂは同じ形状とした。その結果を図２７のグラフに示す。【００９０】
また、図２８，図２９に示した第３比較例の誘電体フィルタの電気特性をシミュレーションによって算出した。図２８は、第３比較例の誘電体フィルタを模式的に示す斜視図である。図２９は、図２８のＪ−Ｊ’線断面図である。なお、図２８においては、構造をわかりやすくするために、導体１１を透視した状態を示している。第３比較例の誘電体フィルタは、図１１〜図１３に示した第５実施形態の誘電体フィルタから、導体１２ａ、導体１２ｂ、導体１３ａ、導体１３ｂ、導体１４ａ、導体１４ｂ、導体１５ａ、導体１５ｂ、導体１９、導体２０を取り除き、導体１１に形成した貫通穴４３から導体５９を誘電体７０ａに挿入するとともに、導体１１に形成した貫通穴４４から導体６０を誘電体７０ｂに挿入した形状とした。なお、導体１１の内側の形状（空洞４５の外形）は、幅２０ｍｍ，長さ４２ｍｍ，高さ１０ｍｍの直方体とした。誘電体７０ａ，誘電体７０ｂは、長さ７．８ｍｍ，幅７．８ｍｍ、高さ１０ｍｍの四角柱状とした。その結果を図３０のグラフに示す。【００９１】
図２７および図３０に示すグラフにおいて、横軸は周波数を示し、縦軸は減衰量を示している。図３０に示すグラフによれば、第３比較例の誘電体フィルタでは、通過帯域近傍の３．５ＧＨｚ付近にスプリアスモード共振によるピークが発生し、通過帯域近傍の減衰量が不充分であることがわかる。これに対して、図２７に示すグラフによれば、第５実施形態の誘電体フィルタでは、通過帯域の挿入損失が小さく、また、スプリアスモード共振によるピークが高周波側へシフトしたため通過帯域近傍の減衰量が大きい、優れた電気特性が得られていることがわかる。この結果によっても、本発明の有効性が確認できる。
【符号の説明】
【００９２】
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０、２６，２７，２８，２９，６１，６２：導体
４１，４２，４８，４９：貫通孔
４５：空洞
５５，５６，５７，５８：電極
７０：誘電体
７１：第１部分
７２：第２部分
８０：誘電体フィルタ
８１：通信回路
８２：アンテナ
【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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【国際調査報告】
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