(57)【要約】【課題】従来よりも小型のコプレーナ共振器を提供する。【解決手段】コプレーナ共振器（１００ａ）は、誘電体基板（１０５）上に設けられた、入出力方向に延伸形成された線路導体（中心線路導体）（１０１ｂ）を有する中心導体（１０１）と、この中心導体（１０１）に対してギャップ部を有して配設された地導体（１０３）と、地導体（１０３）から延伸形成された線路導体（基本スタブ）（１０４）を備えていて、基本スタブ（１０４）の一部が、中心線路導体（１０１ｂ）に対して等間隔に配置された線路導体（第１並行線路導体）（１０１ｂ）とされる。【選択図】図１
2008245227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
上記誘電体基板上に設けられた、入出力方向に延伸形成された線路導体（以下、中心線路導体という。）を有する中心導体および当該中心導体に対してギャップ部を有して配設された地導体と
を備えたコプレーナ共振器において、
上記地導体から延伸形成された線路導体（以下、基本スタブという。）を備え、
上記基本スタブの一部が、上記中心線路導体に対して等間隔に配置された線路導体（以下、第１並行線路導体という。）である
ことを特徴とするコプレーナ共振器。
【請求項２】
上記中心導体の共振周波数をスプリットするように、上記中心線路導体に対して上記第１並行線路導体を配置した
ことを特徴とする請求項１に記載のコプレーナ共振器。
【請求項３】
上記中心導体は、その共振周波数における１／４波長に相当する電気長を有するものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコプレーナ共振器。
【請求項４】
上記中心導体は、上記中心線路導体が一端で接続する、両端が上記地導体に短絡した線路導体（以下、短絡線路導体という。）を有し、
上記基本スタブは、上記短絡線路導体に対して等間隔に配置された線路導体（以下、第２並行線路導体という。）を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のコプレーナ共振器。
【請求項５】
上記基本スタブは、上記中心導体の開放端部側にて上記地導体へ短絡されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のコプレーナ共振器。
【請求項６】
上記中心導体は、その共振周波数における１／２波長に相当する電気長を有するものであって、その端部が開放されたものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコプレーナ共振器。
【請求項７】
上記中心導体の開放端部側にて上記地導体へ短絡されている上記基本スタブを備えた
ことを特徴とする請求項６に記載のコプレーナ共振器。
【請求項８】
各上記基本スタブと上記地導体との間のギャップ部に、当該基本スタブと略相似形状で大きさの異なる一個以上のスタブ（縮小スタブ）が、インターディジタル状かつ入れ子状に設けられた
ことを特徴とする請求項５または請求項７に記載のコプレーナ共振器。
【請求項９】
上記中心線路導体の両側に、上記基本スタブが設けられた
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のコプレーナ共振器。
【請求項１０】
誘電体基板上において、請求項１から請求項９のいずれかに記載のコプレーナ共振器の複数個が、交互に反転配置して直列接続されたコプレーナフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主にマイクロ波帯やミリ波帯に用いられるコプレーナ共振器およびそれを用いたコプレーナフィルタに関するものである。より詳しくは、それらの小型化に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ波帯やミリ波帯通信の送受信装置に適用されるフィルタとして、コプレーナ共振器を用いたコプレーナフィルタが提案されている。コプレーナ共振器は、１／２波長あるいは１／４波長に相当する電気長の線路導体（中心導体）、およびその中心導体から所定の間隔を設けて配置される地導体が、誘電体基板の同一表面に形成されたものである。従って、回路パターン形成が誘電体基板の片面のみでよく、また、短絡スタブを形成する際にビアホールを必要としないなど、結果として、製作プロセスが容易かつ導体成膜コストが低廉であるなどのメリットをコプレーナ共振器は有する。
【０００３】
複数の１／２波長コプレーナ共振器を直列接続して構成したコプレーナフィルタの従来例を図２６に示す（非特許文献１参照）。コプレーナフィルタ（９００）は、矩形板状の誘電体基板（９０５）の表面全面に蒸着若しくはスパッタ法により設けられた地導体（９０３）をホトリソグラフィ（Photo Lithography）によるエッチング加工でパターニングして、両端開放の１／２波長中心導体（９０１）でなる１／２波長コプレーナ共振器Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を、１／２波長中心導体（９０１）の延伸方向に沿って直列接続とした構成である。この例では、スロットラインモードのような不要モードを抑制するため、各１／２波長コプレーナ共振器間に線路導体（９０２）を設けて地導体（９０３）間を接続している。なお、図２６では、図示するコプレーナ共振器の両端側〔各図を正面に見たときの左右〕に設けられる入出力端子の図示を略している。また、図２６〜図２８では、図示が煩雑になるのを避けるため、部分的に立体表示を省略している。
【０００４】
次に、複数の１／４波長コプレーナ共振器を直列接続して構成したコプレーナフィルタの従来例を図２７に示す（例えば特許文献１や非特許文献２などを参照のこと。）。コプレーナフィルタ（９１０）は、一端が地導体（９０３）に短絡され他端が開放の１／４波長中心導体（９１１）で構成された１／４波長コプレーナ共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を、１／４波長中心導体（９１１）の延伸方向と直列接続の方向を一致させて、直列接続の方向（入出力方向）に向かって、この方向に垂直な方向で１／４波長コプレーナ共振器を反転配置しながら順次に直列接続した構成である。つまり、コプレーナフィルタ（９１０）では、隣り合う１／４波長コプレーナ共振器の各１／４波長中心導体（９１１）が共に地導体（９０３）間を接続する線路導体（９１２）に接続されている、あるいは、隣り合う１／４波長コプレーナ共振器の各１／４波長中心導体（９１１）がその開放端部を対向させている、のいずれかであり、これらが交互に繰り返される。なお、各１／４波長中心導体（９１１）がその開放端部を対向させている容量性結合部Ｃは、その結合強度を向上させるため対向面積が大きくなるように開放端部の形状を変更してもよいとされる。
【０００５】
上記両例を比較して明らかなように、複数の１／４波長コプレーナ共振器を直列接続して構成したコプレーナフィルタは、１／４波長コプレーナ共振器の１／４波長中心導体が１／４波長に相当する電気長となっていることから、複数の１／２波長コプレーナ共振器を直列接続して構成したコプレーナフィルタに比べて、同じ共振周波数の場合では、コプレーナフィルタの全長を短縮することができる。
【０００６】
更に、図２８に示すように、１／４波長コプレーナ共振器の１／４波長中心導体をステップインピーダンス構造にすることで、コプレーナフィルタ全長の更なる短縮化を図った構造（非特許文献１参照）もある。
【特許文献１】日本国特許第３３１９３７７号公報
【非特許文献１】Jiafeng Zhou, Michael J. Lancaster, “Coplanar Quarter-Wavelength Quasi-Elliptic Filters Without Bond-Wire Bridges”, IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol.52, No.4, pp.1149-1156, April 2004.
【非特許文献２】H. Suzuki, Z. Ma, Y. Kobayashi, K. Satoh, S. Narahashi and T. Nojima, ”A low-loss 5GHz bandpass filter using HTS quarter-wavelength coplanar waveguide resonators”, IEICE Trans. Electron., vol. E-85-C, No.3, pp.714-719, March 2002.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数のコプレーナ共振器を直列接続して構成されたコプレーナフィルタの接続方向の全長（以下、単にコプレーナ共振器の全長という。）は、それを構成するコプレーナ共振器の接続方向の全長（以下、単にコプレーナ共振器の接続方向の全長という。）に大きく依存する。コプレーナ共振器の全長を短くすれば、それを複数用いて構成するコプレーナフィルタの全長を短くできる。
１／４波長コプレーナ共振器は、１／２波長コプレーナ共振器に比べて全長が短くなるが、中心導体は所望の共振周波数において１／４波長に相当する電気長となる物理長が必要であり、１／４波長コプレーナ共振器の全長の更なる短縮化を図ることが考えられる。
【０００８】
１／４波長コプレーナ共振器においてステップインピーダンス構造を採用した場合、コプレーナ共振器の全長の更なる短縮化が可能である。しかし、電界集中部分の容量を増大させるため中心導体の面積を増大させるから、コプレーナ共振器の全長を短縮化できても、誘電体基板上での１／４波長コプレーナ共振器の設置面積の低減を図ることは困難である。
また、中心導体をメアンダ形状、スパイラル形状などにすることで、コプレーナ共振器の全長の更なる短縮化が可能であるが、１／４波長に相当する電気長となる物理長の中心導体を配置する面積が必要となるから、誘電体基板上での１／４波長コプレーナ共振器の設置面積の低減を図ることは困難である。
このように、コプレーナ共振器の全長を短縮化できても、コプレーナ共振器の小型化は不十分であった。
【０００９】
このような実情に鑑みて、本発明は、従来よりも小型のコプレーナ共振器およびこれを用いたコプレーナフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のコプレーナ共振器は、誘電体基板上に設けられた、入出力方向に延伸形成された線路導体（中心線路導体）を有する中心導体と、この中心導体に対してギャップ部を有して配設された地導体と、地導体から延伸形成された線路導体（基本スタブ）を備えていて、基本スタブの一部が、中心線路導体に対して等間隔に配置された線路導体（第１並行線路導体）とされる。また、このような複数個のコプレーナ共振器を交互に反転配置して直列接続することでコプレーナフィルタが構成される。
【発明の効果】
【００１１】
第１並行線路導体を有する基本スタブを備えることで中心導体の共振周波数ｆ１をスプリットし、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振させることができる。このことは、共振周波数ｆ２のコプレーナ共振器を設計・作製する場合、その中心導体を、共振周波数ｆ１において１／４波長ないし１／２波長に相当する電気長となる物理長を持つものとすることができることを意味する。つまり、本発明に拠れば、コプレーナ共振器の全長の短縮化が実現する。また、地導体と中心導体とのギャップ部に第１並行線路導体を有する基本スタブを設けるだけであるから、全長短縮と相俟って誘電体基板上でのコプレーナ共振器の設置面積を低減することができる。従って、本発明に拠れば、従来よりも小型のコプレーナ共振器が実現し、このようなコプレーナ共振器を用いることで従来よりも小型のコプレーナフィルタが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の一実施形態であるコプレーナ共振器を示す。この実施形態では、１／４波長コプレーナ共振器として説明する。図１（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）は、例えば矩形板状の誘電体基板（１０５）の表面に設けられた地導体（１０３）と、地導体（１０３）をエッチング加工してパターニング形成された中心導体（１０１）および２つの線路導体（１０４）を含んで構成される。なお、各図では、図示するコプレーナ共振器の両端側〔各図を正面に見たときの左右〕に設けられる入出力端子の図示を略している。また、以降の各図では、誘電体基板（１０５）の図示を略する。
【００１３】
中心導体（１０１）は、両端が地導体（１０３）に短絡された直線状の線路導体である短絡線路導体（１０１ａ）および短絡線路導体（１０１ａ）に一端が接続され他端が開放とされた直線状の線路導体である中心線路導体（１０１ｂ）からなり、共振周波数ｆ１において１／４波長に相当する電気長を有するものとして各物理長が設計されたものである。つまり、中心導体（１０１）はＴ字形状に形成され、短絡線路導体（１０１ａ）の両側には、中心線路導体（１０１ｂ）が形成されるギャップ部と、中心線路導体（１０１ｂ）が形成されないギャップ部（１０７ｄ）が存在する。
【００１４】
また、中心導体（１０１）は、短絡線路導体（１０１ａ）の長辺を入出力端子〔図示しない。〕の一方に対向させ、中心線路導体（１０１ｂ）の開放端部（１０１ｃ）を入出力端子〔図示しない。〕の他方に対向させた配置となっている。つまり、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）は、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の入出力方向に延伸形成されている。
【００１５】
線路導体（１０４）はそれぞれ、地導体（１０３）から延伸形成された線路導体、つまり一端が地導体（１０３）に短絡され他端が開放とされた線路導体であり、ここでは、この線路導体（１０４）を基本スタブと呼称することにする。１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）では、基本スタブ（１０４）はそれぞれ、Ｌ字形状であり、中心線路導体（１０１ｂ）に対してギャップ部（１０７ａ）を介して等間隔に配置された直線状の線路導体（１０４ａ）、および線路導体（１０４ａ）の一端〔基本スタブ（１０４）の開放端部（１０４ｃ）ではない方〕と地導体（１０３）とを接続する線路導体（１０４ｂ）からなる。以下、線路導体（１０４ａ）を第１並行線路導体と呼称することにする。
【００１６】
基本スタブ（１０４）は基本スタブ（１０４）の根付部（１０４ｄ）で地導体（１０３）と接続しているが、この根付部（１０４ｄ）は、中心導体（１０１）の開放端部（１０１ｃ）側に設けられており、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）に接続されている。そして、２つの基本スタブ（１０４）は、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）に関して対称に、中心線路導体（１０１ｂ）の両側に設けられている。図１（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）では、中心導体（１０１）の開放端部（１０１ｃ）と２つの基本スタブ（１０４）の根付部（１０４ｄ）とが、ほぼ同一直線上に並ぶ位置関係とされている。ただし、このような位置関係とすることは必須の技術事項ではない。これに対して、２つの基本スタブ（１０４）の開放端部（１０４ｃ）はそれぞれ、短絡線路導体（１０１ａ）に対向している。
【００１７】
１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）では、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）に対して第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置することで、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振させることができる。
このことを、図２〜図４を参照して説明する。
図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ｅ）〜（ｇ）はそれぞれ、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）と第１並行線路導体（１０４ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部（１０７ａ）の幅を変化させた場合の、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の構成を示している。ただし、簡易の構成として、ギャップ部（１０４ｄ）を設けない構成とした。このとき、短絡線路導体（１０１ａ）は地導体（１０３）として看做せて、中心導体（１０１）は中心線路導体（１０１ｂ）そのものとなる。各場合について中心導体（１０１）の共振周波数がスプリットすることを、透過係数であるＳ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を示す電磁界シミュレーション結果として図４に示す。なお、電磁界シミュレーションにあたり、中心導体（１０１）の物理長を６．５０ｍｍ、中心導体（１０１）の幅を０．２２ｍｍ、中心導体（１０１）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を１．２０ｍｍとした。誘電体基板（１０５）の比誘電率を９．６８、誘電体基板（１０５）の厚さを０．５ｍｍとした〔この数値は、後述の他の電磁界シミュレーションでも同じである。〕。また、ギャップ部（１０７ａ）の幅長ａと、第１並行線路導体（１０４ａ）と地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部（１０７ｂ）の幅長ｂとの組み合わせは、各図に示すとおりとした。なお、２つの基本スタブ（１０４）を設けない場合、この１／４波長コプレーナ共振器は従来的な１／４波長コプレーナ共振器と同様の構成となり約５ＧＨｚで共振する。
【００１８】
図４から明らかなように、ギャップ部（１０７ａ）の幅長ａの値に係らず、中心線路導体（１０１ｂ）に対して第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置することで、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１〔このシミュレーション例では、約５ＧＨｚ〕がスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２〔このシミュレーション例では、約２．４ＧＨｚ〜３．８ＧＨｚ〕で共振することがわかる。さらに、ギャップ部（１０７ａ）の幅を狭くすればするほど、一層低い周波数ｆ２で共振することがわかる。
【００１９】
このことは、共振周波数ｆ２のコプレーナ共振器を設計・作製する場合、従来では、共振周波数ｆ２において１／４波長に相当する電気長となる物理長を有する中心導体を設計・作製する必要があったが、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）に対して第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置することで、この中心導体を、周波数ｆ１において１／４波長に相当する電気長となる物理長の線路導体として設計・作成することができることを意味する。周波数ｆｉ〔ｉ＝１，２〕の波長をλｉとすれば、ｆ１＞ｆ２の場合にλ１＜λ２となるから、１／４波長コプレーナ共振器の全長の短縮化が実現する。
また、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）は、従来的な１／４波長コプレーナ共振器の中心線路導体と地導体とのギャップ部に、基本スタブ（１０４）を設けただけの構造であるから、従来的な１／４波長コプレーナ共振器に比べて、全長短縮と相俟って誘電体基板上でのコプレーナ共振器の設置面積が低減する。
従って、従来に比して小型の１／４波長コプレーナ共振器が実現する。
【００２０】
なお、本発明は、基本スタブ（１０４）を設けることによって、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がスプリットされ、共振周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振するという物理現象を利用するものであるところ、共振周波数ｆ１がスプリットされることで得られる共振周波数の数は必ずしも重要ではない。そこで、共振周波数ｆ１がスプリットされ、共振周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振することが示せれば十分であるとの観点から、Ｓ２１パラメータと周波数との関係を示すグラフ図〔図４、図１１、図１３〜図２０〕では、共振周波数ｆ１を挟む一定の帯域〔０〜約１２ＧＨｚ〕を図示するに留めている。従って、図示しない１２ＧＨｚ以上の周波数帯域でもスプリットされた共振周波数が在りえることに留意しなければならない。
【００２１】
次に図１（ｂ）に、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）は、基本スタブ（１０４）を短絡線路導体（１０１ａ）に対して等間隔に配置された線路導体（１０４ｅ）を有するものとした点で１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）と異なる。以下、線路導体（１０４ｅ）を第２並行線路導体と呼称することにする。別の観点から説明すれば、第２並行線路導体（１０４ｅ）は、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）での基本スタブ（１０４）において、その開放端部（１０４ｃ）を、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）に対向せしめるように屈曲してこれを直線状に延伸形成した線路導体と云うことができる。
【００２２】
図１（ｃ）に、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（１００ｃ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（１００ｃ）は、１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）における基本スタブ（１０４）をステップインピーダンス構造としたものである。具体的には、図１（ｃ）に示すように、１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）における基本スタブ（１０４）の開放端部（１０４ｃ）近傍を矩形領域（１０４ｃ′）として面積増大させた構成である。
【００２３】
続いて、本発明の別実施形態であるコプレーナ共振器を示す。この実施形態では、上記同様、１／４波長コプレーナ共振器として説明する。図５（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）は、図１（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の変形例であり、中心線路導体（１０１ｂ）の開放端部（１０１ｃ）を二方向に分岐形成した点で１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）と異なる。別の観点から説明すれば、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）は、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）において中心導体（１０１）の開放端部（１０１ｃ）をギャップ部（１０７ｃ）へ延伸して、この開放端部（１０１ｃ）に、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）における中心線路導体（１０１ｂ）の延伸方向に垂直な方向に延伸形成された両端開放の線路導体（１０１ｆ）を、その中央部にて一体形成せしめた構造と云うことができる。このとき、中心導体（１０１）の一部である線路導体（１０１ｆ）の各開放端部（１０１ｆｃ）は、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）に対向している。また、基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）と線路導体（１０１ｆ）とは、互いの一部同士が等間隔に配置されている。線路導体（１０１ｆ）の線路長は、短絡線路導体（１０１ａ）および中心線路導体（１０１ｂ）の各線路長との相関で、中心導体（１０１）が所望の共振周波数を持つように設計される。
【００２４】
図５（ｂ）に、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）は、図１（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）の変形例とも云えて、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）と同様に中心線路導体（１０１ｂ）の開放端部（１０１ｃ）を二方向に分岐形成した点で１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）と異なる。
【００２５】
図５（ｃ）に、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（２００ｃ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（２００ｃ）は、図１（ｃ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ｃ）の変形例とも云えて、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）と同様に中心線路導体（１０１ｂ）の開放端部（１０１ｃ）を二方向に分岐形成した点で１／４波長コプレーナ共振器（１００ｃ）と異なる。なお、１／４波長コプレーナ共振器（２００ｃ）では、その中心導体（１０１）もステップインピーダンス構造とされ、線路導体（１０１ｆ）を矩形領域（１０１ｆ′）として面積増大させた構成である。
【００２６】
図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）では〔但し、この例に限る趣旨ではない。〕、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）に対して第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置し、中心導体（１０１）の短絡線路導体（１０１ａ）に対して第２並行線路導体（１０４ｅ）を近接配置し、中心導体（１０１）の線路導体（１０１ｆ）に対して基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）を近接配置することで、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振させることができる。
【００２７】
このことを、図６〜図１１を参照して説明する。
図６（ａ）、（ｂ）、図７（ｃ）、（ｄ）、図８（ｅ）、（ｆ）、図９（ｇ）、（ｈ）、図１０（ｉ）はそれぞれ、中心線路導体（１０１ｂ）と第１並行線路導体（１０４ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部の幅、短絡線路導体（１０１ａ）と第２並行線路導体（１０４ｅ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部の幅、および線路導体（１０１ｆ）と基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部の幅〔以下、この三者の幅を総称してＵ字幅と云うことにする。〕をそれぞれ等しく変化させた場合の、１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）の構成を示している。
【００２８】
各場合について中心導体（１０１）の共振周波数がスプリットすることを、透過係数であるＳ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を示す電磁界シミュレーション結果として図１１に示す。なお、電磁界シミュレーションにあたり、中心導体（１０１）の幅を０．０８ｍｍ、短絡線路導体（１０１ａ）と線路導体（１０１ｆ）との外側両端幅を１．８０ｍｍ、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を２．８８ｍｍとした。また、Ｕ字幅の幅長ａと、第１並行線路導体（１０４ａ）と地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部（１０７ｂ）の幅長ｂとの組み合わせは、各図に示すとおりとした。なお、２つの基本スタブ（１０４）が無い場合、この１／４波長コプレーナ共振器は８ＧＨｚで共振する。
【００２９】
図１１から明らかなように、Ｕ字幅の幅長ａの値に係らず、中心線路導体（１０１ｂ）に対して第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置し、短絡線路導体（１０１ａ）に対して第２並行線路導体（１０４ｅ）を近接配置し、線路導体（１０１ｆ）に対して基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）を近接配置することで、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１〔このシミュレーション例では、約８ＧＨｚ〕がスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２〔このシミュレーション例では、約３．５ＧＨｚ〜６．４ＧＨｚ〕で共振することがわかる。さらに、Ｕ字幅を狭くすればするほど、一層低い周波数ｆ２で共振することがわかる。
従って、既述のとおり、より高い周波数において１／４波長に相当する電気長となる物理長の線路導体として中心導体を設計・作成することができ、中心線路導体（１０１ｂ）と地導体（１０３）とのギャップ部に基本スタブ（１０４）を設けただけの構造であるから、従来に比して小型の１／４波長コプレーナ共振器が実現する。
【００３０】
続いて、本発明の別実施形態であるコプレーナ共振器を示す。この実施形態では、上記同様、１／４波長コプレーナ共振器として説明する。図１２（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）は、図５（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）の変形例であり、第１並行線路導体（１０４ａ）と地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部（１０７ｂ）に、一つ以上の新たな線路導体をインターディジタル状かつ入れ子状に設けた点で、１／４波長コプレーナ共振器（２００ａ）と異なる。新たに設けられる線路導体は基本スタブ（１０４）とほぼ相似の形状であって大きさの小さいものであるから、以下、この線路導体を縮小スタブと呼称することにする。図１２の各図に示す１／４波長コプレーナ共振器では、ギャップ部（１０７ｂ）に新たに設けられる縮小スタブを一つとしている。
【００３１】
縮小スタブ（１０８）はそれぞれ、基本スタブ（１０４）とほぼ相似の形状でＬ字形状をした線路導体である。縮小スタブ（１０８）は、線路導体（１０４ａ）に対してギャップ部を介して等間隔に配置された直線状の線路導体（１０８ａ）、および線路導体（１０８ａ）の一端〔縮小スタブ（１０８）の開放端部（１０８ｃ）ではない方〕と地導体（１０３）とを接続する線路導体（１０８ｂ）からなる。
【００３２】
縮小スタブ（１０８）は縮小スタブ（１０８）の根付部（１０８ｄ）で地導体（１０３）と接続しているが、この根付部（１０８ｄ）は、基本スタブ（１０４）の開放端部（１０４ｃ）側に設けられており、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）に接続されている。そして、２つの縮小スタブ（１０８）は、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）に関して対称に、中心線路導体（１０１ｂ）の両側のギャップ部（１０７ｂ）に設けられている。図１２（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）では、基本スタブ（１０４）の開放端部（１０４ｃ）と２つの縮小スタブ（１０８）の根付部（１０８ｄ）とが、ほぼ同一直線上に並ぶ位置関係とされている。ただし、このような位置関係とすることは必須の技術事項ではない。これに対して、２つの縮小スタブ（１０８）の開放端部（１０８ｃ）はそれぞれ、基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）に対向している。見方を変えれば、基本スタブ（１０４）の第１並行線路導体（１０４ａ）と縮小スタブ（１０８）の線路導体（１０８ａ）とは、互い違いの向きに延伸していて、いわゆるインターディジタル状の配置関係にある。さらに云えば、中心導体（１０１）の中心線路導体（１０１ｂ）と、基本スタブ（１０４）の第１並行線路導体（１０４ａ）と、縮小スタブ（１０８）の線路導体（１０８ａ）とは、互い違いの向きに延伸していて、いわゆるインターディジタル状の配置関係にある。また、縮小スタブ（１０８）は、基本スタブ（１０４）よりも小としてギャップ部（１０７ｂ）に設けられるから、基本スタブ（１０４）と縮小スタブ（１０８）は入れ子状の配置関係にある。
【００３３】
ここでは、ギャップ部（１０７ｂ）に設ける縮小スタブ（１０８）の個数は一つとしたが、二つ以上設ける構成も可能である。例えば二つの縮小スタブを設ける場合では、縮小スタブ（１０８）の線路導体（１０８ａ）と地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）との空隙〔非導体領域〕であるギャップ部に、縮小スタブ（１０８）に対して、基本スタブ（１０４）と縮小スタブ（１０８）との配置関係が同じになるように、縮小スタブ（１０８）よりも小さい第２の縮小スタブを設ければよい。この繰り返しで、一つ以上の縮小スタブが、インターディジタル状かつ入れ子状の配置関係で設けられる。
【００３４】
図１２（ｂ）に、１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（３００ｂ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（３００ｂ）は、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）の変形例とも云えて、１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）と同様に一つ以上の縮小スタブ〔図では一つ〕をインターディジタル状かつ入れ子状に設けた点で１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）と異なる。
【００３５】
図１２（ｃ）に、１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）の変形例である１／４波長コプレーナ共振器（３００ｃ）を示す。
１／４波長コプレーナ共振器（３００ｃ）は、図５（ｃ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｃ）の変形例とも云えて、１／４波長コプレーナ共振器（３００ａ）と同様に一つ以上の縮小スタブ〔図では一つ〕をインターディジタル状かつ入れ子状に設けた点で１／４波長コプレーナ共振器（２００ｃ）と異なる。なお、１／４波長コプレーナ共振器（３００ｃ）では、その縮小スタブ（１０８）もステップインピーダンス構造とされ、線路導体（１０８ａ）の開放端部（１０８ｃ）を矩形領域（１０８ｃ′）として面積増大させた構成である。
【００３６】
次に、いくつかの変形例等を例示しつつ、本発明の特徴をさらに明らかにする。
例えば図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）を例にとり、基本スタブ（１０４）の配置の有り様によって、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がどのように変化するかを検証した電磁界シミュレーション結果を図１３〜図１５に示す。なお、図示するコプレーナ共振器の両端側〔各図を正面に見たときの左右〕には、入出力端子（８５１）（８５２）を設けてある。
図１３（ａ）は、基本スタブ（１０４）を設けない従来的な１／４波長コプレーナ共振器を示している。電磁界シミュレーションにあたり、中心導体（１０１）の幅を０．０８ｍｍ、短絡線路導体（１０１ａ）と線路導体（１０１ｆ）と間を１．８０ｍｍ、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を２．８８ｍｍとした。ギャップ部（１０７ｄ）およびギャップ部（１０７ｃ）の幅長はそれぞれ２．００ｍｍとした。この１／４波長コプレーナ共振器では、中心導体（１０１）が８ＧＨｚで共振するものとして設計した。この従来的な１／４波長コプレーナ共振器の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１３（ｂ）に示す。設計のとおり、中心導体（１０１）の共振周波数は８ＧＨｚとなっている。なお、この明細書では「中心導体の共振周波数」という表現をしているが、実質的には「コプレーナ共振器の共振周波数」といって差し支えない。
【００３７】
図１４（ａ）に、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）の構成を示す。これはギャップ部（１０７ａ）の幅長ａを０．０８ｍｍとしたときの例であり、この１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１４（ｂ）に示す。中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）はスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（≒４．７ＧＨｚ）で共振することがわかる。なお、このシミュレーション例では、共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）は、基本スタブ（１０４）が設けられることで周波数ｆ２（≒４．７ＧＨｚ）と周波数ｆ３（≒１２ＧＨｚ）の少なくとも２つにスプリットされている。
【００３８】
図１５（ａ）に、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）とは基本スタブ（１０４）の配置が異なる１／４波長コプレーナ共振器の構成を示す。この１／４波長コプレーナ共振器では、１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）に設けられた基本スタブが左右反転した配置とされている。つまり、基本スタブ（１０４）の根付部（１０４ｄ）が中心導体（１０１）の短絡線路導体（１０１ａ）側に設けられている。この１／４波長コプレーナ共振器の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１５（ｂ）に示す。中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）はスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（≒７ＧＨｚ）で共振することがわかる。なお、このシミュレーション例では、共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）は、基本スタブ（１０４）が設けられることで周波数ｆ２（≒７ＧＨｚ）と周波数ｆ３（≒９．２ＧＨｚ）の少なくとも２つにスプリットされている。
【００３９】
図１４および図１５を比較して明らかなように、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）のように、基本スタブ（１０４）を、その短絡端部である根付部（１０４ｄ）を中心導体（１０１）の開放端部側に設けるように配置した方が、その短絡端部である根付部（１０４ｄ）を中心導体（１０１）の短絡線路導体（１０１ａ）側に設けるように配置した方よりも、共振周波数ｆ１に対するスプリット効果が大きいことがわかる。
【００４０】
次に、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）に対して、一つまたは二つの縮小スタブをインターディジタル状かつ入れ子状に設けた場合に、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がどのように変化するかを検証した電磁界シミュレーション結果を図１６および図１７に示す。
【００４１】
図１６（ａ）は、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）に対して、一つの縮小スタブをインターディジタル状かつ入れ子状に設けた場合の構成を示している。つまり、図１２（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（３００ｂ）の構成である。電磁界シミュレーションにあたり、中心導体（１０１）の幅を０．０８ｍｍ、短絡線路導体（１０１ａ）と線路導体（１０１ｆ）と間を１．８０ｍｍ、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を２．８８ｍｍとした。ギャップ部（１０７ｄ）およびギャップ部（１０７ｃ）の幅長はそれぞれ２．００ｍｍとした。この１／４波長コプレーナ共振器では、中心導体（１０１）が８ＧＨｚで共振するものとして設計した。また、中心導体（１０１）と基本スタブ（１０４）とのＵ字幅の幅長と、基本スタブ（１０４）と縮小スタブ（１０８）とのＵ字幅の幅長とは、それぞれ同じ０．０８ｍｍとした。この１／４波長コプレーナ共振器（３００ｂ）の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１６（ｂ）に示す。中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）はスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（≒４．５ＧＨｚ）で共振することがわかる。なお、このシミュレーション例では、共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）は、基本スタブ（１０４）および縮小スタブ（１０８）が設けられることで周波数ｆ２（≒４．５ＧＨｚ）と周波数ｆ３（≒８．５ＧＨｚ）の少なくとも２つにスプリットされている。
【００４２】
図１７（ａ）は、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）に対して、二つの縮小スタブをインターディジタル状かつ入れ子状に設けた場合の構成を示している。つまり、図１６（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（３００ｂ）の構成にさらに一つの縮小スタブを設けた構成である。また、中心導体（１０１）と基本スタブ（１０４）とのＵ字幅の幅長と、基本スタブ（１０４）と第１の縮小スタブ（１０８）とのＵ字幅の幅長と、第１の縮小スタブ（１０８）と第２の縮小スタブ（１０８’）とのＵ字幅の幅長とは、それぞれ同じ０．０８ｍｍとした。この１／４波長コプレーナ共振器の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１７（ｂ）に示す。中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）はスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（≒４．４ＧＨｚ）で共振することがわかる。なお、このシミュレーション例では、共振周波数ｆ１（＝８ＧＨｚ）は、基本スタブ（１０４）および二つの縮小スタブが設けられることで周波数ｆ２（≒４．４ＧＨｚ）と周波数ｆ３（≒７．９ＧＨｚ）の少なくとも２つにスプリットされている。
【００４３】
次に、図１８に、本発明の別実施形態である１／２波長コプレーナ共振器（４００）を示す。
１／２波長コプレーナ共振器（４００）は、例えば、矩形板状の誘電体基板（１０５）の表面に設けられた地導体（１０３）と、地導体（１０３）をエッチング加工してパターニング形成された中心導体（１０１）および４つの線路導体（１０４）を含んで構成される。なお、図示するコプレーナ共振器の両端側〔各図を正面に見たときの左右〕に設けられる入出力端子には、入力端子（８５１）（８５２）を設けてある。
【００４４】
中心導体（１０１）は、両端開放の直線状の線路導体であり、共振周波数ｆ１において１／２波長に相当する電気長を有するものとして物理長が設計されたものである。
中心導体（１０１）の周囲にはギャップ部が存在し、このギャップ部に４つの線路導体（１０４）が配置される。
なお、中心導体（１０１）は、その開放端部をそれぞれ、入出力端子に対向させた配置となっている。つまり、中心導体（１０１）は、１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）の入出力方向に延伸形成されている。
【００４５】
図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）に用いられる線路導体（１０４）はそれぞれ、図１（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ｂ）に用いられる基本スタブ（１０４）と同じである。勿論、例えば図１（ａ）や（ｃ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（１００ａ）や１／４波長コプレーナ共振器（１００ｃ）に用いられる基本スタブ（１０４）を用いることができる。
【００４６】
各基本スタブ（１０４）は基本スタブ（１０４）の根付部（１０４ｄ）で地導体（１０３）と接続しているが、各根付部（１０４ｄ）は、中心導体（１０１）の開放端部（１０１ｃ）側に設けられており、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）に接続されている。つまり、４つの基本スタブ（１０４）は、中心導体（１０１）の延伸方向に関して対称に、かつ、中心導体（１０１）の中央でその延伸方向とは垂直方向に関して対称に、中心導体（１０１）の周囲のギャップ部に設けられている。
このとき、中心導体（１０１）の延伸方向に関して一方の側に設けられた二つの基本スタブ（１０４）は、それぞれの第２並行線路導体（１０４ｅ）を対向して配置されている。
【００４７】
図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）では、中心導体（１０１）の開放端部（１０１ｃ）と２つの基本スタブ（１０４）の根付部（１０４ｄ）とが、ほぼ同一直線上に並ぶ位置関係とされている。ただし、このような位置関係とすることは必須の技術事項ではない。
【００４８】
１／２波長コプレーナ共振器（４００）では、中心導体（１０１）に対して各基本スタブ（１０４）の第１並行線路導体（１０４ａ）を近接配置することで、中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１がスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２で共振させることができる。
電磁界シミュレーションにあたり、中心導体（１０１）の全長を７．００ｍｍ、中心導体（１０１）の幅を０．０８ｍｍ、基本スタブ（１０４）の幅長を３．３０ｍｍ、中心導体（１０１）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を２．８８ｍｍとした。ギャップ部（１０７ｄ）およびギャップ部（１０７ｃ）の幅長はそれぞれ２．００ｍｍとした。この１／２波長コプレーナ共振器では、中心導体（１０１）が９．５ＧＨｚで共振するものとして設計した。なお、９．５ＧＨｚで共振するものとして設計された従来的な１／２波長コプレーナ共振器〔図１９（ａ）参照〕の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１９（ｂ）に示しておく。
【００４９】
図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図１８（ｂ）に示す。中心導体（１０１）の共振周波数ｆ１（＝９．５ＧＨｚ）はスプリットされ、周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（≒３．４ＧＨｚ）で共振することがわかる。なお、このシミュレーション例では、共振周波数ｆ１（＝９．５ＧＨｚ）は、４つの基本スタブ（１０４）が設けられることで周波数ｆ２（≒３．４ＧＨｚ）と周波数ｆ３（≒７．７ＧＨｚ）と周波数ｆ４（≒１１ＧＨｚ）の少なくとも３つにスプリットされている。
【００５０】
１／４波長コプレーナ共振器の場合で述べたことと同様に、より高い周波数において１／２波長に相当する電気長となる物理長の線路導体として中心導体を設計・作成することができ、中心導体（１０１）と地導体（１０３）とのギャップ部に基本スタブ（１０４）を設けただけの構造であるから、従来に比して小型の１／２波長コプレーナ共振器が実現する。
【００５１】
参考として、図２０（ａ）に、図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）から中心導体（１０１）を除外したコプレーナ共振器（８００）の構成と、この構成のコプレーナ共振器（８００）の、Ｓ２１パラメータ〔単位デシベル（ｄＢ）〕と周波数との関係を図２０（ｂ）に示す。
この構成のコプレーナ共振器（８００）は、約４．３ＧＨｚと約７．７ＧＨｚを共振周波数としている。従って、図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）の共振周波数ｆ２（≒３．４ＧＨｚ）は、図２０（ａ）に示すコプレーナ共振器（８００）の共振周波数ではないことわかり、さらに、図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器（４００）は、図２０（ａ）に示すコプレーナ共振器（８００）の共振周波数よりも、また図１９（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器の共振周波数よりも、より低い周波数を共振周波数とすることがわかる。
【００５２】
続いて、本発明のコプレーナ共振器を複数個、直列接続して構成した本発明のコプレーナフィルタの一実施形態を示す。
図２１は、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）を４つ順次直列に電磁気的に接続して構成したコプレーナフィルタ（５００）を示している。
矩形板状の誘電体基板（１０５）の長手方向の一方側の誘電体基板（１０５）上に地導体（１０３）をエッチング加工して入出力端子（５９０）が形成されている。この入出力端子（５９０）は、誘電体基板（１０５）の長手方向に従って延伸形成された線路導体である。また、入出力端子（５９０）の延伸方向の両外側には、ギャップ部を空けて地導体（１０３）が配置される。入出力端子（５９０）の一端には、入出力端子（５９０）と同じ線路幅で誘電体基板（１０５）の長手方向と直交する方向に延伸形成された線路導体（５９１）が、その中央部で接続されている。
また、誘電体基板（１０５）の長手方向の他方側の誘電体基板（１０５）上には、地導体（１０３）をエッチング加工して入出力端子（５９３）が形成されている。この入出力端子（５９３）は、誘電体基板（１０５）の長手方向に従って延伸形成された線路導体である。また、入出力端子（５９３）の延伸方向の両外側には、ギャップ部を空けて地導体（１０３）が配置される。入出力端子（５９３）の一端には、入出力端子（５９３）と同じ線路幅で誘電体基板（１０５）の長手方向と直交する方向に延伸形成された線路導体（５９２）が、その中央部で接続されている。
【００５３】
そして、ギャップ部（５７１）を介して、図５（ｂ）に示した１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１が、その中心導体（１０１）の線路導体（１０１ｆ）を線路導体（５９１）の長辺に対向するように配置される。
さらに、ギャップ部（５７２）を介して、図５（ｂ）に示した１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２が、その中心導体（１０１）の短絡線路導体（１０１ａ）を１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１の短絡線路導体（１０１ａ）に対して対向するように配置される。
このとき、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１および１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２は、ギャップ部（５７２）をあたかもそれぞれのギャップ部（１０７ｄ）とした配置となっていて、ギャップ部（５７２）に関して反転対称の配置関係にある。なお、「反転」とは、形状について反転させる趣旨であり、その大きさまでをも同一性を保って反転させなければならない趣旨ではない。
【００５４】
同様にして、さらに、ギャップ部（５７３）を介して、図５（ｂ）に示した１／４波長コプレーナ共振器Ｐ３が、その中心導体（１０１）の線路導体（１０１ｆ）を１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２の線路導体（１０１ｆ）に対して対向するように配置される。
さらに、ギャップ部（５７４）を介して、図５（ｂ）に示した１／４波長コプレーナ共振器Ｐ４が、その中心導体（１０１）の短絡線路導体（１０１ａ）を１／４波長コプレーナ共振器Ｐ３の短絡線路導体（１０１ａ）に対して対向するように配置される。なお、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ４の線路導体（１０１ｆ）は、ギャップ部（５７５）を介して、線路導体（５９２）の長辺に対向している。
このように、コプレーナフィルタ（５００）は、４つの１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を交互に反転配置して入出力方向に直列接続した構成となっている。
【００５５】
また、コプレーナフィルタの別実施形態として、図２１に示したコプレーナフィルタ（５００）においてギャップ部（５７２）およびギャップ部（５７４）を設けない構成とすることもできる〔図２２参照〕。図２２に示すコプレーナフィルタも、４つの１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を交互に反転配置して入出力方向に直列接続した構成となっている。
【００５６】
図２１および図２２では、図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）を４つ順次、交互に反転配置してこれらを直列に接続した構成のコプレーナフィルタ（５００）を示したが、接続させる１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）の個数を４に限定する趣旨ではない。一般的には、例えば１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１とこれを反転配置した１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２との組み合わせを一つの組として、この組を複数、直列に接続してコプレーナフィルタを構成することができる。また、コプレーナフィルタを構成するコプレーナ共振器を図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器（２００ｂ）に限定する趣旨のものではなく、既述の１／４波長コプレーナ共振器を用いることができる。
【００５７】
また、本発明の一実施形態である１／２波長コプレーナ共振器を用いてコプレーナフィルタを構成することもできる。
図２３は、本発明の一実施形態である１／２波長コプレーナ共振器を用いて構成した場合の一例としてコプレーナフィルタ（６００）を示している。コプレーナフィルタ（６００）に用いた１／２波長コプレーナ共振器は、図１８に示した１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例である。この変形例は、中心導体（１０１）の二つの開放端部（１０１ｃ）をそれぞれ二方向に分岐形成したＨ字形状に形成された点で１／２波長コプレーナ共振器（４００）と異なる。この変形例の中心導体（１０１）は、両端が開放された直線状の線路導体である二つの線路導体（１０１ｈ）および各線路導体（１０１ｈ）の中央部同士を接続する線路導体である中心線路導体（１０１ｂ）からなり、共振周波数ｆ１において１／２波長に相当する電気長を有するものとして各物理長が設計されたものである。そして、４つの基本スタブ（１０４）の第１並行線路導体（１０４ａ）はそれぞれ、中心線路導体（１０１ｂ）に対して等間隔に配置されている。このとき、各基本スタブ（１０４）の線路導体（１０４ｂ）は、中心導体（１０１）の線路導体（１０１ｈ）に対して等間隔に配置されている。
【００５８】
コプレーナフィルタ（６００）は、入出力端子（５９０）および入出力端子（５９３）との間のギャップ部に、上述の１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例を二つ直列に配置して電磁気的に接続した構成となっている。つまり、上述の１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例Ｒ１の一方の線路導体（１０１ｈ）がギャップ部（５７１）を介して線路導体（５９１）の長辺に対向し、１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例Ｒ１の他方の線路導体（１０１ｈ）と、１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例Ｒ２の一方の線路導体（１０１ｈ）とがギャップ部（５７３）を介して対向しており、１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例Ｒ２の他方の線路導体（１０１ｈ）がギャップ部（５７５）を介して線路導体（５９２）の長辺に対向した構成である。
勿論、上述の１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例を三つ以上直列に接続した構成としてもよい。また、コプレーナフィルタに用いる１／２波長コプレーナ共振器を上述の１／２波長コプレーナ共振器（４００）の変形例に限定するものでもない。
【００５９】
以上に例示したコプレーナフィルタは、本発明のコプレーナ共振器を用いることで、コプレーナ共振器を直列に接続した方向の全長が従来よりも短縮されたものとなる。また、いずれのコプレーナ共振器も中心線路導体と地導体とのギャップ部に基本スタブ（１０４）を設けただけの構造であるから、全長短縮と相俟って従来に比して小型のコプレーナフィルタが実現する。
【００６０】
図２４に示すコプレーナフィルタの周波数特性を図２５に示す。図２４に示すコプレーナフィルタは、図２１に示すコプレーナフィルタ（５００）であり、中心周波数５ＧＨｚ、帯域幅１６０ＭＨｚとして設計した。その設計寸法は、中心導体（１０１）の幅を０．０８ｍｍ、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１およびＰ４については短絡線路導体（１０１a）と線路導体（１０１ｆ）との外側両端幅を１．５５ｍｍ、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２およびＰ３については短絡線路導体（１０１a）と線路導体（１０１ｆ）との外側両端幅を１．６４ｍｍ、中心線路導体（１０１ｂ）と平行な地導体（１０３）の辺縁部（１０３ａ）間を２．８８ｍｍとした。中心導体（１０１）と基本スタブ（１０４）とのＵ字幅の幅長はいずれも０．０８ｍｍとした。なお、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ１−Ｐ２間およびＰ３−Ｐ４間は０．３３ｍｍ、１／４波長コプレーナ共振器Ｐ２−Ｐ３間は０．５４ｍｍである。図２５示すグラフの横軸は周波数をＧＨｚ単位で、左縦軸は反射係数であるＳ１１パラメータをｄＢ単位で、右縦軸は透過係数であるＳ２１パラメータをｄＢ単位で表している。図２５（ａ）は、０ＧＨｚ〜２５ＧＨｚの範囲で、図２１に示すコプレーナフィルタ（５００）の周波数特性を表したものであり、図２５（ｂ）は、４ＧＨｚ〜６ＧＨｚの範囲で、図２１に示すコプレーナフィルタ（５００）の周波数特性を表したものである。図２５から分かるように、図２１に示すコプレーナフィルタ（５００）は、中心周波数５ＧＨｚ、半値幅で帯域幅１６０ＭＨｚの要求性能を実現していて、この帯域においてＳ１１値は急峻に低下して−２０ｄＢ以下になっている。
【００６１】
上記例示したコプレーナ共振器およびコプレーナフィルタでは、中心導体の中心線路導体に対して、その両側に基本スタブを配置した構成を示した。このような構成を示したのは、中心線路導体に関して対称構造とすることで、共振器あるいはフィルタの設計に用いる電磁界シミュレーションに要する計算時間を短縮することができるからであり、中心線路導体のいずれか一方の側にのみ基本スタブを配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、例えば移動通信、衛星通信、固定マイクロ波通信その他の通信装置の信号送受信器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態における１／４波長コプレーナ共振器の斜視図。（ｂ）本発明の一実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。（ｃ）本発明の一実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。
【図２】（ａ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｃ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｄ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図３】（ｅ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｆ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｇ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図４】電磁界シミュレーションに用いた各１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図５】（ａ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。（ｃ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。
【図６】（ａ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図７】（ｃ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｄ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図８】（ｅ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｆ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図９】（ｇ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｈ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図１０】（ｉ）電磁界シミュレーションに用いた１／４波長コプレーナ共振器の平面図。
【図１１】電磁界シミュレーションに用いた各１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１２】（ａ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。（ｃ）本発明の別実施形態における１／４波長コプレーナ共振器〔変形例〕の平面図。
【図１３】（ａ）従来の１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）図１３（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１４】（ａ）図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）図１４（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１５】（ａ）図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の変形例の平面図。（ｂ）図１５（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１６】（ａ）図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の変形例の平面図。（ｂ）図１６（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１７】（ａ）図５（ｂ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の変形例の平面図。（ｂ）図１７（ａ）に示す１／４波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１８】（ａ）本発明の一実施形態である１／２波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図１９】（ａ）従来の１／２波長コプレーナ共振器の平面図。（ｂ）図１９（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図２０】（ａ）図１８（ａ）に示す１／２波長コプレーナ共振器から中心導体を除いたコプレーナ共振器の平面図。（ｂ）図２０（ａ）に示すコプレーナ共振器の周波数特性を示す図。
【図２１】本発明の一実施形態であるコプレーナフィルタの平面図（１／４波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【図２２】本発明の一実施形態であるコプレーナフィルタ〔変形例〕の平面図（１／４波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【図２３】本発明の一実施形態であるコプレーナフィルタの平面図（１／２波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【図２４】電磁界シミュレーションにコプレーナフィルタの平面図。
【図２５】（ａ）図２４に示すコプレーナフィルタの周波数特性を示す図。（ｂ）図２４（ａ）の５ＧＨｚ付近の拡大図。
【図２６】従来のコプレーナフィルタの略式斜視図（１／２波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【図２７】従来のコプレーナフィルタの略式斜視図（１／４波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【図２８】従来のコプレーナフィルタの略式斜視図（１／４波長コプレーナ共振器を用いた場合）。
【符号の説明】
【００６４】
１００ａ〜１００ｃ    １／４波長コプレーナ共振器
１０１    中心導体
１０１ａ  短絡線路導体
１０１ｂ  中心線路導体
１０４    基本スタブ
１０４ｂ  第１並行線路導体
１０４ｅ  第２並行線路導体
１０８    縮小スタブ
２００ａ〜２００ｃ    １／４波長コプレーナ共振器
３００ａ〜３００ｃ    １／４波長コプレーナ共振器
４００    １／２波長コプレーナ共振器
５００    コプレーナフィルタ
６００    コプレーナフィルタ
【図１】
2008245227.tif 000003
【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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