(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板内に複数の貫通導体による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、
前記誘電体基板は、所定箇所に複数のビアホールが形成された複数の誘電体層が積層されて構成され、その第１側面に第１端子が形成され、前記第１側面と対向する第２側面に第２端子が形成され、表面のうち、前記第１端子及び前記第２端子を除く部分にアース電極が形成され、
前記誘電体基板内に、積層方向に揃う複数のビアホールにて構成された１つの貫通導体部が複数形成され、
前記誘電体基板内に形成された前記複数の貫通導体部のうち、前記第１側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第１貫通導体部は、前記第１端子と電気的に接続され、
前記誘電体基板内に形成された複数の貫通導体部のうち、前記第２側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第２貫通導体部は、前記第２端子と電気的に接続され、
前記複数の貫通導体部のうち、前記第１貫通導体部及び前記第２貫通導体部を除く、複数の貫通導体部は、前記誘電体基板の上面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の下面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第１側面から前記第２側面に向かって２列で配列され、
前記第１貫通導体部と該第１貫通導体部に隣接する２つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成され、前記第２貫通導体部と該第２貫通導体部に隣接する２つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成され、隣接する４つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成されることを特徴とする導波管型フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載の導波管型フィルタにおいて、
前記貫通導体部は、前記複数のビアホールと、該ビアホールの径よりも大きい径を有する電極膜が交互に積み重ねられて構成されていることを特徴とする導波管型フィルタ。
【請求項３】
誘電体基板内に複数の金属膜による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、
前記誘電体基板は、前記金属膜が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成され、その第１側面に第１端子が形成され、前記第１側面と対向する第２側面に第２端子が形成され、表面のうち、前記第１端子及び前記第２端子を除く部分にアース電極が形成され、
前記誘電体基板内に形成された前記複数の金属膜のうち、第３側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも１つの第１金属膜は、前記第１端子と電気的に接続され、
前記誘電体基板内に形成された複数の金属膜のうち、前記第３側面と対向する第４側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも１つの第２金属膜は、前記第２端子と電気的に接続され、
前記複数の金属膜のうち、前記第１金属膜及び前記第２金属膜を除く、複数の金属膜は、前記誘電体基板の前記第１側面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の前記第２側面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第１側面から前記第２側面に向かって２列で配列され、
前記第１金属膜と該第１金属膜に隣接する２つの金属膜とで１つの前記空間が形成され、前記第２金属膜と該第２金属膜に隣接する２つの金属膜とで１つの前記空間が形成され、隣接する４つの金属膜とで１つの前記空間が形成されることを特徴とする導波管型フィルタ。
【請求項４】
請求項３記載の導波管型フィルタにおいて、
前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交していることを特徴とする導波管型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば誘電体基板内に形成された容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導波管型フィルタとしては、代表的に以下に示す３つの例が知られている。まず、第１の従来例に係る導波管型フィルタ１００（例えば特許第２７９３６８５号公報参照）は、図１１に示すように、全面に金属膜１０２が形成され、導波管モードで共振器として必要な所定の寸法を有する誘電体ブロック１０４を有する。
【０００３】
この誘電体ブロック１０４は、その側面の上下端間に設けられた一対の剥離帯１０６上に、各一端が金属膜１０２に短絡された一対の電極１０８ａ及び１０８ｂが配置され、更に、誘電体ブロック１０４のうち、電極１０８ａあるいは１０８ｂからλ／２の距離の部分に切欠き１１０が形成されている。即ち、誘電体ブロック１０４内には、前記切欠き１１０によって容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、この容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能するようになっている。
【０００４】
そして、一対の電極１０８ａ及び１０８ｂと実装基板の配線パターン１１２との接続は、銅箔によるリボン１１４によって行うようにしている。
【０００５】
次に、第２の従来例に係る導波管型フィルタ２００（例えば特開平１０−９３３１１号公報参照）は、図１２に示すように、誘電体ブロック２０２の外面に導電体膜２０４が形成されて共振器が構成されると共に、誘電体ブロック２０２にスルーホール２０６が形成されている。誘電体ブロック２０２の外形寸法によって無負荷Ｑを設定し、外形寸法とスルーホール２０６の大きさ及び形成位置によって共振周波数を設定できるようになっている。なお、給電は、スルーホール２０６にプローブ２０８を差し込んで行うようにしている。
【０００６】
次に、第３の従来例に係る導波管型フィルタ３００（例えば特開平１１−２８４４０９号公報、特開平１０−３５５０１０号公報及び特開平１０−３０３６１８号公報参照）は、図１３に示すように、誘電体基板３０２を挟持する一対の主導体層３０４及び３０６と、信号伝送方向に信号波長の２分の１未満の間隔で主導体層３０４及び３０６間を電気的に接続して形成された２列の側壁用貫通導体群３０８とを具備して構成されている。そして、高周波信号を伝送する誘電体導波管線路（誘電体基板３０２）の内部に、複数の貫通導体３１０による誘導性窓が形成され、該誘導性窓で区画された空間が共振器として機能するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の従来例に係る導波管型フィルタ１００は、外部との接続に銅箔等のリボン１１４を使用しなくてはならないため、実装のために余分な部品が必要となり、その分、工数も多くなるという問題がある。
【０００８】
第２の従来例に係る導波管型フィルタ２００は、誘電体ブロック２０２に対してスルーホール２０６を形成する必要があるが、この場合、例えばドリル加工やプレス加工を行う必要があり、スルーホール２０６を形成するための特別な設備が別途必要となるという問題がある。
【０００９】
第３の従来例に係る導波管型フィルタ３００は、所定の使用周波数帯やそれよりも低い周波数帯では漏れが少なく、特性も良好であるが、使用周波数帯よりも高い周波数帯、例えば使用周波数帯の２倍や３倍の周波数帯では、電波が一対の側壁用貫通導体群３０８の間から外部に漏れ、他の回路系に影響を及ぼす原因となるおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、外部回路を結合する際に特別な材料を必要とせず、誘電体ブロック自体を機械加工せず、しかも、一対の側壁用貫通導体群を使用せずに、小型化、コストの低廉化を有効に図ることができる導波管型フィルタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明に係る導波管型フィルタは、誘電体基板内に複数の貫通導体による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、前記誘電体基板は、所定箇所に複数のビアホールが形成された複数の誘電体層が積層されて構成され、その第１側面に第１端子が形成され、前記第１側面と対向する第２側面に第２端子が形成され、表面のうち、前記第１端子及び前記第２端子を除く部分にアース電極が形成され、前記誘電体基板内に、積層方向に揃う複数のビアホールにて構成された１つの貫通導体部が複数形成され、前記誘電体基板内に形成された前記複数の貫通導体部のうち、前記第１側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第１貫通導体部は、前記第１端子と電気的に接続され、前記誘電体基板内に形成された複数の貫通導体部のうち、前記第２側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第２貫通導体部は、前記第２端子と電気的に接続され、前記複数の貫通導体部のうち、前記第１貫通導体部及び前記第２貫通導体部を除く、複数の貫通導体部は、前記誘電体基板の上面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の下面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第１側面から前記第２側面に向かって２列で配列され、前記第１貫通導体部と該第１貫通導体部に隣接する２つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成され、前記第２貫通導体部と該第２貫通導体部に隣接する２つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成され、隣接する４つの貫通導体部とで１つの前記空間が形成されることを特徴とする。
【００１２】
まず、誘電体基板が複数の誘電体層が積層されて構成されていることから、結合電極（外部回路の結合を行うための電極）を誘電体層に形成することが可能となり、誘電体基板の側面に外部回路の結合を行うための端子を形成することで、前記結合電極を銅箔のリボン等を用いずに前記端子に直接接続することが可能となる。
【００１３】
また、貫通導体部が、誘電体層の積層方向に揃う複数のビアホールにて構成されることから、誘電体基板にドリル加工やプレス加工等の機械加工を行う必要がなく、貫通導体（この場合、貫通孔）を形成するための特別の設備は不要となる。
【００１４】
しかも、誘電体層にビアホールを形成することは、誘電体基板自体に貫通孔を形成するよりも簡単に、かつ、高精度に行うことができるため、設備費の低廉化と工数の削減化を図ることができる。また、機械加工によって貫通孔を形成する場合、強度のある誘電体基板に対して穿設する必要があるため、ドリル加工やプレス加工の機械的強度の関係から径を大きくしなければならないという問題があるが、本発明では、薄く柔らかい誘電体層に対してビアホールを形成すればよいため、パンチの径を小さくすることが可能となり、その分、サイズの小型化を図ることが可能となる。
【００１５】
更に、誘電体基板の表面に導体層を形成するようにしたので、誘電体基板の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができ、他の回路系に影響を及ぼすということがなくなる。
【００１６】
そして、前記構成において、前記貫通導体部は、前記複数のビアホールと、該ビアホールの径よりも大きい径を有する電極膜が交互に積み重ねられて構成されていてもよい。
【００１７】
この場合、積層方向に揃う複数のビアホールにて１つの貫通導体部を形成するようにしているため、誘電体層の積層ばらつきにより、積層方向に並ぶビアホールがずれるおそれがあるが、この構成によれば、積層方向に並ぶビアホール間に径の大きい電極が介在するかたちとなるため、前記積層ばらつきにより、たとえビアホールがずれたとしても、ビアホールを電極にてつなぐことができ、ビアホールの断線を防止することができる。これは、信頼性の向上につながる。
【００１８】
次に、第２の本発明に係る導波管型フィルタは、誘電体基板内に複数の金属膜による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、前記誘電体基板は、前記金属膜が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成され、その第１側面に第１端子が形成され、前記第１側面と対向する第２側面に第２端子が形成され、表面のうち、前記第１端子及び前記第２端子を除く部分にアース電極が形成され、前記誘電体基板内に形成された前記複数の金属膜のうち、第３側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも１つの第１金属膜は、前記第１端子と電気的に接続され、前記誘電体基板内に形成された複数の金属膜のうち、前記第３側面と対向する第４側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも１つの第２金属膜は、前記第２端子と電気的に接続され、前記複数の金属膜のうち、前記第１金属膜及び前記第２金属膜を除く、複数の金属膜は、前記誘電体基板の前記第１側面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の前記第２側面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第１側面から前記第２側面に向かって２列で配列され、前記第１金属膜と該第１金属膜に隣接する２つの金属膜とで１つの前記空間が形成され、前記第２金属膜と該第２金属膜に隣接する２つの金属膜とで１つの前記空間が形成され、隣接する４つの金属膜とで１つの前記空間が形成されることを特徴とする。
【００１９】
これにより、まず、誘電体層にビアホールを形成する必要がないため、その分、簡単な構成の金型で済み、設備費の低廉化を有効に図ることができる。特に、誘電体層上に金属膜を選択的に形成し、その後、これら誘電体層を積層、焼成するだけで導波管型フィルタを構成することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００２０】
また、誘電体基板の表面に導体層を形成するようにしたので、誘電体基板の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【００２１】
そして、前記構成において、前記誘電体基板は、前記容量性窓あるいは誘導性窓を形成するための前記金属膜、及び／又は前記誘電体基板の側面に形成された端子に直接接続される結合電極が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜や結合電極が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成されていてもよい。
【００２２】
これにより、誘電体基板の表面（側面等を含む）に形成された端子と結合電極とをビアホール等を経由しないで直接接続することが可能となるため、製造工程の簡略化を更に促進させることができ、製造コストの低廉化に有利となる。
【００２３】
また、前記構成において、前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じであってもよい。この場合、１つの誘電体層が複数の共振器にわたって存在するということがなく、各共振器となる部分がそれぞれ独立した誘電体層にて構成されることから、共振器毎に材料の異なる誘電体層を用いたり、１つの共振器内において、材料の異なる誘電体層を用いることが可能となる。
【００２４】
これは、共振器毎に誘電率の異なる誘電体層を配置することや、１つの共振器内において誘電率の異なる誘電体層を存在させることができるなど、導波管型フィルタの特性を誘電体層の誘電率によっても様々に変化させることができ、市場の多様なニーズに対応させることができる。
【００２５】
もちろん、前記構成において、前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交していてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る導波管型フィルタの実施の形態例を図１〜図１０を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、第１の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ａは、図１に示すように、複数の誘電体層（Ｓ１〜Ｓ６：図２参照）が積層、焼成一体化され、かつ、ほぼ全面にアース電極１２が形成された誘電体基板１４を有する。なお、誘電体基板１４の上面１４Ｕ、下面１４Ｂ並びに第１〜第４の側面１４ａ〜１４ｄに形成されたアース電極を便宜的にそれぞれアース電極１２Ｕ、１２Ｂ、１２ａ〜１２ｄと記す。
【００２８】
この誘電体基板１４の第１の側面１４ａ（例えば電磁波の伝搬方向始点となる側面）及び第２の側面１２ｂ（例えば電磁波の伝搬方向終点となる側面）には、それぞれ一端が下面１４Ｂのアース電極１２Ｂに接続された第１及び第２の端子１６ａ及び１６ｂが形成され、これら第１及び第２の端子１６ａ及び１６ｂと第１の側面１４ａ上のアース電極１２ａ並びに下面のアース電極１２Ｂとの間には、それぞれ分離のための領域１８ａ及び１８ｂ並びに１９ａ及び１９ｂ（図３参照）が確保されている。
【００２９】
具体的に説明すると、誘電体基板１４は、図２に示すように、上から順に、第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【００３０】
このうち、第１〜第５の誘電体層Ｓ１〜Ｓ５には、それぞれ６個のビアホール（第１〜第６のビアホールＶ１〜Ｖ６）が形成され、第６の誘電体層Ｓ６には、４個のビアホール（第２〜第５のビアホールＶ２〜Ｖ５）が形成されている。ここで、ビアホールＶ１〜Ｖ６は、電極間の導通を図るための孔であって、孔内に導電材料が充填あるいは、孔の内壁にメタライズされた構成となっている。
【００３１】
更に、第２〜第６の誘電体層Ｓ２〜Ｓ６の各一主面には、それぞれビアホールが形成されている部分に、各ビアホールＶ１〜Ｖ６の径よりも大きい径の電極Ｄ１〜Ｄ６が形成されている。特に、第４の誘電体層Ｓ４の一主面のうち、第１のビアホールＶ１から第１の側面１４ａの第１の端子１６ａにかけて第１の結合電極２０ａが形成され、第６のビアホールＶ６から第２の側面１４ｂの第２の端子１６ｂにかけて第２の結合電極２０ｂが形成されている。また、第６の誘電体層Ｓ６の一主面のうち、第１及び第６のビアホールＶ１及びＶ２に対応する位置に第１及び第２の終端電極２２ａ及び２２ｂが形成されている。
【００３２】
そして、これら第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６が積層されることで、図３に示すように、積層方向に揃う複数の第１のビアホールＶ１にて第１の貫通導体部Ｋ１が形成され、積層方向に揃う複数の第２のビアホールＶ２にて第２の貫通導体部Ｋ２が形成される。以下同様に、積層方向に揃う複数の第３〜第６のビアホールＶ３〜Ｖ６にてそれぞれ第３〜第６の貫通導体部Ｋ３〜Ｋ６が形成される。
【００３３】
ところで、直方体の誘電体基板１４を矩形導波管とした場合、入力信号の周波数が変われば（例えば高くなれば）、管内波長λｇも変わり（例えば短くなる）、入力信号の周波数で管内波長λｇが決まる。一般的には、共振したときの管内波長ｄ（共振波長）は、ｄ＝λｇ／２となる。但し、中心周波数での管内波長をλｇ０としたとき、ｄ＜λｇ０／２となる。
【００３４】
ここで、第１の貫通導体部Ｋ１の中心と第２の貫通導体部Ｋ２の中心間の距離Ｌ１２、第１の貫通導体部Ｋ１の中心と第３の貫通導体部Ｋ３の中心間の距離Ｌ１３、第２の貫通導体部Ｋ２の中心と第４の貫通導体部Ｋ４の中心間の距離Ｌ２４、第２の貫通導体部Ｋ２の中心と第５の貫通導体部Ｋ５の中心間の距離Ｌ２５、第３の貫通導体部Ｋ３の中心と第４の貫通導体部Ｋ４の中心間の距離Ｌ３４、第３の貫通導体部Ｋ３の中心と第５の貫通導体部Ｋ５の中心間の距離Ｌ３５、第４の貫通導体部Ｋ４の中心と第６の貫通導体部Ｋ６の中心間の距離Ｌ４６、第５の貫通導体部Ｋ５の中心と第６の貫通導体部Ｋ６の中心間の距離Ｌ５６は共にλｇ０／２未満である。もちろん、これらの距離は、個々のフィルタの設計パラメータによって変わる。
【００３５】
そのため、誘電体基板１４の幅は遮断波長λｃの１／２以下に分断されることになる。その結果、誘電体基板１４を伝搬してきた電磁波は第１〜第６の貫通導体部Ｋ１〜Ｋ６にて反射されるため、第１〜第６の貫通導体部Ｋ１〜Ｋ６にて区画された３つの領域Ｈ１〜Ｈ３は電気的に閉じた空間とみなすことができる。これにより、これら閉じた空間（領域）Ｈ１〜Ｈ３は、固有の共振モードを持ち、その長さがλｇ／２のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。つまり、この第１の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ａでは、誘電体基板１４による矩形導波管に３つの共振器が直列に結合した構造のものとしてみなすことができる。
【００３６】
いま、第１の端子１６ａ及び第１の結合電極２０ａを通じて誘電体基板１４を伝搬してきた電磁波は、第１の貫通導体部Ｋ１により伝搬できなくなるが、その電磁波の周波数が領域Ｈ１における共振器の持つ固有の共振周波数と一致した場合には、第１の貫通導体部Ｋ１の間（誘導性窓又は容量性窓）から電磁的な結合によって領域Ｈ１にエネルギが流入する。
【００３７】
同様に、領域Ｈ１から領域Ｈ２へ、領域Ｈ２から領域Ｈ３へと順次エネルギが伝搬し、誘電体基板１４の第２の結合電極２０ｂ及び第２の端子１６ｂを通じて電磁波として伝搬することになる。このことから、固有の周波数を持つ電磁波のみが領域Ｈ１、Ｈ２及びＨ３を通過することができ、いわゆる通過帯域フィルタとして機能することとなる。
【００３８】
なお、この第１の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ａにおいては、各誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交する形態となっている。
【００３９】
このように、第１の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ａにおいては、誘電体基板１４が複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６を積層することにより構成されていることから、第１及び第２の結合電極２０ａ及び２０ｂを誘電体層（この場合、第４の誘電体層Ｓ４）に形成することが可能となり、誘電体基板１４の側面に外部回路の結合を行うための第１及び第２の端子１６ａ及び１６ｂを形成することで、第１及び第２の結合電極２０ａ及び２０ｂを銅箔のリボン等を用いずに第１及び第２の端子１６ａ及び１６ｂに直接接続することが可能となり、工程の簡略化並びに材料費の低廉化を図ることができる。
【００４０】
また、第１〜第６の貫通導体部Ｋ１〜Ｋ６が、誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の積層方向に揃う複数の第１〜第６のビアホールＶ１〜Ｖ６にて構成されることから、誘電体基板１４にドリル加工やプレス加工等の機械加工を行う必要がなく、貫通導体（この場合、貫通孔）を形成するための特別の設備は不要となる。
【００４１】
しかも、第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６にビアホールを形成することは、誘電体基板１４自体に貫通孔を形成するよりも簡単に、かつ、高精度に行うことができるため、設備費の低廉化と工数の削減化を図ることができる。また、機械加工によって貫通孔を形成する場合、強度のある誘電体基板に対して穿設する必要があるため、ドリル加工やプレス加工の機械的強度の関係から径を大きくしなければならないという問題があるが、この第１の実施の形態では、薄く柔らかい誘電体層に対してビアホールを形成すればよいため、パンチの径を小さくすることが可能となり、その分、サイズの小型化を図ることが可能となる。
【００４２】
更に、誘電体基板１４の表面にアース電極１２を形成するようにしたので、誘電体基板１４の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができ、他の回路系に影響を及ぼすということがなくなる。
【００４３】
ところで、この第１の実施の形態では、積層方向に揃う複数のビアホールＶ１〜Ｖ６にてそれぞれ貫通導体部Ｋ１〜Ｋ６を形成するようにしているため、誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の積層ばらつきにより、積層方向に並ぶビアホールＶ１〜Ｖ６がずれるおそれがあるが、第１〜第６の貫通導体部Ｋ１〜Ｋ６を、各第１〜第６のビアホールＶ１〜Ｖ６と、これらビアホールＶ１〜Ｖ６の径よりも大きい径を有する電極Ｄ１〜Ｄ６を交互に積み重ねて構成するようにしたので、積層方向に並ぶビアホールＶ１〜Ｖ６間に径の大きい電極Ｄ１〜Ｄ６がそれぞれ介在するかたちとなり、前記積層ばらつきにより、たとえビアホールＶ１〜Ｖ６がずれたとしても、ビアホールＶ１〜Ｖ６をそれぞれ電極Ｄ１〜Ｄ６にてつなぐことができ、ビアホールＶ１〜Ｖ６の断線を防止することができる。これは、信頼性の向上につながる。
【００４４】
次に、第２の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｂについて図４〜図６を参照しながら説明する。
【００４５】
この第２の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｂは、図４に示すように、ほぼ全面にアース電極１２（１２Ｕ、１２Ｂ、１２ａ〜１２ｄ）が形成された誘電体基板１４を有する点で、第１の実施の形態と同じであるが、誘電体基板１４を構成する複数の誘電体層が以下の点で異なる。
【００４６】
即ち、誘電体基板１４は、図５に示すように、第１〜第１４の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１４が積層、焼成一体化されて構成されている。もちろん、この場合も、これら第１〜第１４の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１４は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【００４７】
そして、第１の誘電体層Ｓ１の一主面には、アース電極１２Ｕと第１の端子１６ａとが形成され、第２の誘電体層Ｓ２の一主面には第１の結合電極２０ａが形成されている。第１の端子１６ａ及び第１の結合電極２０ａは、それぞれ一端が第２の側面１４ｂに形成されたアース電極１２ｂ（図４参照）に接続され、該第１の端子１６ａと上面１４Ｕ上のアース電極１２Ｕとの間には分離のための領域１８ａが確保されている。また、第１の端子１６ａと第１の結合電極２０ａ間は、第１の誘電体層Ｓ１に形成されたビアホール３０ａにて接続されている。
【００４８】
第６の誘電体層Ｓ６の一主面には、誘電体基板１４内に容量性窓あるいは誘導性窓を形成するための金属膜３２ａ及び３２ｂが形成され、図５の例では、誘電体基板１４の第１及び第２の側面１４ａ及び１４ｂ並びに第３の側面１４ｃに形成されたアース電極１２ａ及び１２ｂ並びに１２ｃに接続された第１の金属膜３２ａと、誘電体基板１４の第１及び第２の側面１４ａ及び１４ｂ並びに第４の側面１４ｄに形成されたアース電極１２ａ及び１２ｂ並びに１２ｄに接続された第２の金属膜３２ｂとを有し、これら第１及び第２の金属膜３２ａ及び３２ｂ間に誘電体層の露出面（帯状の露出面）３４ａが形成されている。
【００４９】
第１０の誘電体層Ｓ１０の一主面には、前記第１及び第２の金属膜３２ａ及び３２ｂと同様に、前記アース電極１２ａ及び１２ｂ並びに１２ｃに接続された第３の金属膜３２ｃと、前記アース電極１２ａ及び１２ｂ並びに１２ｄに接続された第４の金属膜３２ｄとを有し、これら第３及び第４の金属膜３２ｃ及び３２ｄ間に誘電体層の露出面（帯状の露出面）３４ｂが形成されている。
【００５０】
第１４の誘電体層Ｓ１４の一主面には、第２の結合電極２０ｂが形成され、第１４の誘電体層Ｓ１４の他主面（誘電体基板１４の下面１４Ｂ）には、アース電極１２Ｂと第２の端子１６ｂとが形成されている。第２の端子１６ｂ及び第２の結合電極２０ｂは、それぞれ一端が第２の側面１４ｂに形成されたアース電極１２ｂに接続され、該第２の端子１６ｂと下面１４Ｂ上のアース電極１２Ｂとの間には分離のための領域１８ｂ（図４参照）が確保されている。また、第２の端子１６ｂと第２の結合電極２０ｂ間は、第１４の誘電体層Ｓ１４に形成されたビアホール３０ｂにて接続されている。
【００５１】
そして、直方体の誘電体基板１４を矩形導波管とした場合、図６に示すように、第１及び第２の金属膜３２ａ及び３２ｂが形成された第６の誘電体層Ｓ６と第１の結合電極２０ａ間の最短距離Ｌ１、前記第６の誘電体層Ｓ６と第３及び第４の金属膜３２ｃ及び３２ｄが形成された第１０の誘電体層Ｓ１０間の最短距離Ｌ２、並びに該第１０の誘電体層Ｓ１０と第２の結合電極２０ｂ間の最短距離Ｌ３は、共に共振波長ｄに設定されている。
【００５２】
従って、この第２の実施の形態においても、第１〜第４の金属膜３２ａ〜３２ｄにて区画された３つの領域Ｈ１〜Ｈ３は電気的に閉じた空間とみなすことができ、これら閉じた空間（領域）Ｈ１〜Ｈ３は、その長さがλｇ／２のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。
【００５３】
この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と異なり、各誘電体層Ｓ１〜Ｓ１４の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じ方向になっている。
【００５４】
このように、第２の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｂにおいては、第１の誘電体層Ｓ１及び第１４の誘電体層Ｓ１４に導通用の簡単なビアホール３０ａ及び３０ｂを形成するだけでよいため、その分、工数の削減を図ることができる。また、特定の誘電体層（この場合、第１及び第１４の誘電体層Ｓ１及びＳ１４）にビアホールを形成した後、誘電体層Ｓ６及びＳ１０上に第１〜第４の金属膜３２ａ〜３２ｄを選択的に形成し、その後、これら誘電体層Ｓ１〜Ｓ１４を積層、焼成するだけで導波管型フィルタ１０Ｂを構成することができるため、製造工程を簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００５５】
特に、この第２の実施の形態においては、各誘電体層Ｓ１〜Ｓ１４の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じ方向になっていることから、１つの誘電体層（例えば第６の誘電体層Ｓ６）が複数の共振器にわたって存在するということがなく、各共振器となる部分がそれぞれ独立した誘電体層にて構成されることになる。例えば第２〜第５の誘電体層Ｓ２〜Ｓ５の部分にて第１の共振器が構成され、第６〜第９の誘電体層Ｓ６〜Ｓ９の部分にて第２の共振器が構成され、第１０〜第１３の誘電体層Ｓ１０〜Ｓ１３の部分にて第３の共振器が構成される。そのため、共振器毎に材料の異なる誘電体層を用いたり、１つの共振器内において、材料の異なる誘電体層を用いることが可能となる。
【００５６】
これは、共振器毎に誘電率の異なる誘電体層を配置することや、１つの共振器内において誘電率の異なる誘電体層を存在させることができるなど、導波管型フィルタの特性を誘電体層の誘電率によっても様々に変化させることができ、市場の多様なニーズに対応させることができる。
【００５７】
更に、この第２の実施の形態においても、誘電体基板１４の表面にアース電極１２を形成するようにしたので、誘電体基板１４の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【００５８】
なお、誘電体基板１４内に誘導性窓あるいは容量性窓を形成するための金属膜３２ａ〜３２ｂの形成形態としては、上述したように、誘電体層の中央部に第１の側面１４ａから第２の側面１４ｂに延びる帯状の誘電体層の露出面３４ａ（３４ｂ）を形成した例を示したが、その他、図７Ａに示すように、中央部に円形の誘電体層の露出面３４を形成すべく金属膜３２を形成するようにしてもよいし、図７Ｂに示すように、誘電体層の中央部に楕円形の金属膜３２を形成するようにしてもよいし、図７Ｃに示すように、誘電体層の中央部に円形の金属膜３２を形成するようにしてもよい。
【００５９】
また、図７Ｄに示すように、誘電体層の中央部に帯状の金属膜３２を形成して、両側に誘電体層の露出面３４を形成するようにしてもよいし、図７Ｅに示すように、誘電体層の片側（例えば左側）だけに金属膜３２を形成するようにしてもよい。
【００６０】
また、図７Ｆに示すように、誘電体層の中央部に第３の側面１４ｃから第４の側面１４ｄに延びる帯状の金属膜３２を形成するようにして、両側に誘電体層の露出面３４を形成するようにしてもよいし、図７Ｇに示すように、誘電体層の第２の側面１４ｂ寄りに第３の側面１４ｃから第４の側面１４ｄに延びる帯状の金属膜３２を形成するようにしてもよいし、図７Ｈに示すように、誘電体層の両側に金属膜３２を形成し、中央部に第３の側面１４ｃから第４の側面１４ｄに延びる帯状の誘電体層の露出面３４を形成するようにしてもよい。
【００６１】
次に、第３の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｃについて図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００６２】
この第３の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｃは、図８に示すように、ほぼ全面にアース電極１２（１２Ｕ、１２Ｂ、１２ａ〜１２ｄ）が形成された誘電体基板１４を有する点で、第２の実施の形態と同じであるが、ビアホールが形成されない点で大きく異なる。
【００６３】
即ち、誘電体基板１４は、図９に示すように、第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６が積層、焼成一体化されて構成されている。もちろん、この場合も、これら第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６は１枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【００６４】
また、図８に示すように、誘電体基板１４の第４の側面１４ｄのうち、第１の側面１４ａ寄りに、一端が下面１４Ｂのアース電極１２Ｂに接続された第１の端子１６ａが形成され、該第１の端子１６ａと第４の側面１４ｄ上のアース電極１２ｄとの間に分離のための領域１８ａが確保されている。また、誘電体基板１４の第３の側面１４ｃのうち、第２の側面１４ｂ寄りに、一端が下面１４Ｂのアース電極１２Ｂに接続された第２の端子１６ｂが形成され、該第２の端子１６ｂと第３の側面１４ｃ上のアース電極１２ｃとの間に分離のための領域１８ｂが確保されている。
【００６５】
そして、図９に示すように、第３及び第４の誘電体層Ｓ３及びＳ４の一主面には、それぞれ一端が第１の端子１６ａに接続され、かつ、第３の側面１４ｃ（図８参照）の方向に延在する第１の接合電極２０ａ１及び２０ａ２が形成され、それぞれ一端が第２の端子１６ｂに接続され、かつ、第４の側面１４ｄ（図８参照）の方向に延在する第２の接合電極２０ｂ１及び２０ｂ２が形成されている。
【００６６】
更に、この第２及び第５の誘電体層Ｓ２及びＳ５の一主面には、図１０に示すように、第１の接合電極２０ａ１及び２０ａ２から共振波長ｄだけ離れた部分に第３の側面１４ｃから第４の側面１４ｄ（図８参照）に延びる帯状の第１及び第２の金属膜３２ａ及び３２ｂが形成され、第２の接合電極２０ｂ１及び２０ｂ２から共振波長ｄだけ離れた部分に第３の側面１４ｃから第４の側面１４ｄに延びる帯状の第３及び第４の金属膜３２ｃ及び３２ｄが形成されている。なお、第１及び第３の金属膜３２ａ及び３２ｃ間の距離、並びに第２及び第４の金属膜３２ｂ及び３２ｄ間の距離はそれぞれ共振波長ｄと同等の距離とされている。
【００６７】
これにより、第１〜第４の金属膜３２ａ〜３２ｄにて区画された３つの領域Ｈ１〜Ｈ３は電気的に閉じた空間とみなすことができ、これら閉じた空間（領域）Ｈ１〜Ｈ３は、その長さｄがλｇ／２のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。
【００６８】
なお、この第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、各誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交する形態となっている。
【００６９】
このように、第３の実施の形態に係る導波管型フィルタ１０Ｃにおいては、ビアホールを形成する必要がないため、その分、簡単な構成の金型で済み、設備費の低廉化を有効に図ることができる。特に、誘電体層Ｓ４及びＳ５上に接合電極２０ａ１、２０ａ２、２０ｂ１、２０ｂ２、及び金属膜３２ａ〜３２ｄを選択的に形成し、その後、これら誘電体層Ｓ１〜Ｓ６を積層、焼成するだけで導波管型フィルタ１０Ｃを構成することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００７０】
この第３の実施の形態においても、誘電体基板１４の表面にアース電極１２を形成するようにしたので、誘電体基板１４の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【００７１】
なお、この発明に係る導波管型フィルタは、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る導波管型フィルタによれば、外部回路を結合する際に特別な材料を必要とせず、誘電体ブロック自体を機械加工せず、しかも、一対の側壁用貫通導体群を使用せずに、小型化、コストの低廉化を有効に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図５】第２の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図６】第２の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｈは、誘電体層に形成される金属膜の形成形態の様々な例を示す説明図である。
【図８】第３の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図９】第３の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図１１】第１の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図１２】第２の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図１３】第３の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｃ…導波管型フィルタ
１２、１２Ｕ、１２Ｂ、１２ａ〜１２ｄ…アース電極
１４…誘電体基板              １６ａ…第１の端子
１６ｂ…第２の端子            ２０ａ…第１の結合電極
２０ｂ…第２の結合電極        ３２、３２ａ〜３２ｄ…金属膜
３４、３４ａ、３４ｂ…露出面  Ｖ１〜Ｖ６…ビアホール
Ｄ１〜Ｄ６…電極              Ｓ１〜Ｓ１４…第１〜第１４の誘電体層
【図１】
0004515002.tif 000002
【図２】
0004515002.tif 000003
【図３】
0004515002.tif 000004
【図４】
0004515002.tif 000005
【図５】
0004515002.tif 000006
【図６】
0004515002.tif 000007
【図７】
0004515002.tif 000008
【図８】
0004515002.tif 000009
【図９】
0004515002.tif 000010
【図１０】
0004515002.tif 000011
【図１１】
0004515002.tif 000012
【図１２】
0004515002.tif 000013
【図１３】
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