(57)【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面および第２面にそれぞれ設けられたグランド導体と、
前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第１の共振器と、
前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第２の共振器と、
前記第１の共振器および前記第２の共振器と外部回路とを接続し、前記第１の共振器と前記第２の共振器が並列接続された第１の入出力線路および第２の入出力線路と、を備えた共振器並列結合フィルタであって、
前記第１の共振器は、その線状導体の第１端が第１ビアによって前記誘電体基板の第１面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、
前記第２の共振器は、その線状導体の第１端が第２ビアによって前記誘電体基板の第２面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、
前記第１の入出力線路は、第３ビアによって前記誘電体基板の第１面と第２面のうちいずれか一方の前記グランド導体に接続され、前記第１の共振器の線状導体の第１端と前記第２の共振器の線状導体の第１端とに結合され、
前記第２の入出力線路は、前記第１の共振器の線状導体の第２端と対向すると共に、前記第２の共振器の線状導体の第２端と対向し、前記第１の共振器の線状導体の第２端と前記第２の共振器の線状導体の第２端とに結合されたことを特徴とする共振器並列結合フィルタ。
【請求項２】
前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有し、前記第１の共振器と前記第２の共振器のうち一方の共振器に結合される第３の共振器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の共振器並列結合フィルタ。
【請求項３】
前記第３ビアは、前記誘電体基板を厚さ方向に貫通した貫通ビアであり、
前記第１の入出力線路は、前記貫通ビアによって前記誘電体基板の第１面と第２面のうちいずれか一方の前記グランド導体に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の共振器並列結合フィルタ。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の共振器並列結合フィルタを備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばマイクロ波、ミリ波等の高周波の電磁波（高周波信号）に用いて好適な共振器並列結合フィルタおよび通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
線状導体からなる複数の共振器が並列に結合された共振器並列結合フィルタが知られている（特許文献１）。共振器並列結合フィルタに用いる共振器は、例えばストリップ共振器、マイクロストリップ共振器等のようなＴＥＭ共振器を用いた場合、基本的に両端短絡または両端開放とした１／２波長共振器によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４０６８号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、共振器並列結合フィルタを１／２波長共振器によって構成した場合、共振器は使用帯域の１／２波長の長さ寸法が必要になる。このため、共振器が大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明の一実施形態の目的は、小型化が可能な共振器並列結合フィルタおよび通信装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の一実施形態は、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１面および第２面にそれぞれ設けられたグランド導体と、前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第１の共振器と、前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第２の共振器と、前記第１の共振器および前記第２の共振器と外部回路とを接続し、前記第１の共振器と前記第２の共振器が並列接続された第１の入出力線路および第２の入出力線路と、を備えた共振器並列結合フィルタであって、前記第１の共振器は、その線状導体の第１端が第１ビアによって前記誘電体基板の第１面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、前記第２の共振器は、その線状導体の第１端が第２ビアによって前記誘電体基板の第２面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、前記第１の入出力線路は、第３ビアによって前記誘電体基板の第１面と第２面のうちいずれか一方の前記グランド導体に接続され、前記第１の共振器の線状導体の第１端と前記第２の共振器の線状導体の第１端とに結合され、前記第２の入出力線路は、前記第１の共振器の線状導体の第２端と対向すると共に、前記第２の共振器の線状導体の第２端と対向し、前記第１の共振器の線状導体の第２端と前記第２の共振器の線状導体の第２端とに結合されたことを特徴としている。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、共振器並列結合フィルタおよび通信装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態による共振器並列結合フィルタを示す斜視図である。
【図２】図１中の共振器並列結合フィルタを示す平面図である。
【図３】共振器並列結合フィルタを図２中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】共振器並列結合フィルタを図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。
【図５】第１の実施形態による共振器並列結合フィルタを示す等価回路図である。
【図６】第１の実施形態による共振器並列結合フィルタについて、透過係数と反射係数の周波数特性を示す特性線図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による共振器並列結合フィルタを示す斜視図である。
【図８】図７中の共振器並列結合フィルタを示す平面図である。
【図９】共振器並列結合フィルタを図８中の矢示IX−IX方向からみた断面図である。
【図１０】共振器並列結合フィルタを図８中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態による共振器並列結合フィルタを示す斜視図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態による通信装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態による共振器並列結合フィルタおよび通信装置を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１ないし図５は本発明の第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１を示している。共振器並列結合フィルタ１は、誘電体基板２、グランド導体７，８、共振器９，１２、入出力線路１５，１７を備えている。
【００１１】
誘電体基板２は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のうち例えばＸ軸方向およびＹ軸方向に対して平行に広がる平板状に形成されている。誘電体基板２は、例えば低温同時焼成セラミックス多層基板（ＬＴＣＣ多層基板）によって形成されている。誘電体基板２は、第１の主面となる第１面２Ａから第２の主面となる第２面２Ｂに向けてＺ軸方向に積層した４層の絶縁層３〜６（図３、図４参照）を有している。各絶縁層３〜６は、１０００℃以下の低温で焼成可能な絶縁性のセラミックス材料からなり、薄い層状に形成されている。なお、誘電体基板２は、ＬＴＣＣ多層基板に限らず、例えば樹脂材料からなる絶縁層を積層した多層基板でもよい。誘電体基板２は、より低い誘電率を有する液晶ポリマー（Liquid  Crystal  Polymer：ＬＣＰ）から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板でもよい。誘電体基板２は、フッ素系樹脂から構成される樹脂層を複数積層して形成された多層樹脂基板でもよい。誘電体基板２は、ＬＴＣＣ多層基板以外のセラミックス多層基板でもよい。さらに、誘電体基板２は、可撓性を有するフレキシブル基板でもよく、熱可塑性を有するリジッド基板でもよい。
【００１２】
グランド導体７，８は、例えば銅、銀等の導電性金属材料を用いて形成されている。なお、グランド導体７，８は、アルミニウム、金またはこれらの合金を主成分とする金属材料によって形成してもよい。グランド導体７は、誘電体基板２の第１面２Ａに設けられている。グランド導体８は、誘電体基板２の第２面２Ｂに設けられている。グランド導体７，８は、外部のグランドに接続される。グランド導体７，８は、誘電体基板２の全面を覆っている。
【００１３】
共振器９は、誘電体基板２の内部に設けられている（図１〜図４参照）。共振器９は、第１の共振器である。共振器９は、線状導体１０を有している。線状導体１０は、絶縁層４と絶縁層５との間に位置して、長さ方向となるＸ軸方向に延びた細長い帯状に形成されている。図２に示すように、線状導体１０のＸ軸方向の長さ寸法Ｄ1は、例えば第１の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されている。長さ寸法Ｄ1は、ビア１１の中心から線状導体１０の第２端１０Ｂまでの長さ寸法である。なお、長さ寸法Ｄ1にビア１１の高さ寸法を加えた寸法が、第１の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されてもよい。線状導体１０の第１端１０Ａは、Ｘ軸方向の第１端側に位置して、第１ビアとなるビア１１によって誘電体基板２の第１面２Ａのグランド導体７に接続されている。ビア１１は、絶縁層３，４を貫通して誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる柱状の導体によって形成されている。ビア１１は、線状導体１０とグランド導体７との間にインダクタＬ11を形成している（図５参照）。線状導体１０の第２端１０Ｂは、Ｘ軸方向の第２端側に位置して、絶縁層４，５によって覆われ、開放されている。これにより、共振器９は、１／４波長共振器を構成している。
【００１４】
共振器１２は、誘電体基板２の内部に設けられている（図１〜図４参照）。共振器１２は、第２の共振器である。共振器１２は、線状導体１３を有している。線状導体１３は、絶縁層４と絶縁層５との間に位置して、長さ方向となるＸ軸方向に延びた細長い帯状に形成されている。線状導体１３は、線状導体１０とＹ軸方向に離間している。線状導体１３は、線状導体１０と並行な状態で、Ｘ軸方向に延びている。
【００１５】
図２に示すように、線状導体１３のＸ軸方向の長さ寸法Ｄ2は、例えば第２の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されている。長さ寸法Ｄ2は、ビア１４の中心から線状導体１３の第２端１３Ｂまでの長さ寸法である。なお、長さ寸法Ｄ2にビア１４の高さ寸法を加えた寸法が、第２の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されてもよい。線状導体１３の長さ寸法Ｄ2は、線状導体１０の長さ寸法Ｄ1とは異なる値として、例えば長さ寸法Ｄ1よりも小さい値に設定されている。なお、線状導体１３の長さ寸法Ｄ2は、線状導体１０の長さ寸法Ｄ1よりも大きい値に設定されてもよい。
【００１６】
線状導体１３の第１端１３Ａは、Ｘ軸方向の第１端側に位置して、第２ビアとなるビア１４によって誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続されている。ビア１４は、絶縁層５，６を貫通して誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる柱状の導体によって形成されている。このとき、共振器１２のビア１４と共振器９のビア１１とは、誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に対して逆方向に延びている（図１、図３参照）。ビア１４は、線状導体１３とグランド導体８との間にインダクタＬ12を形成している（図５参照）。線状導体１３の第２端１３Ｂは、Ｘ軸方向の第２端側に位置して、絶縁層４，５によって覆われ、開放されている。これにより、共振器１２は、１／４波長共振器を構成している。
【００１７】
一対の入出力線路１５，１７は、２つの共振器９，１２と外部回路とを接続し、２つの共振器９，１２が並列接続されている（図１〜図４参照）。入出力線路１５は、第１の入出力線路である。入出力線路１５は、Ｘ軸方向の第１端側に位置して、絶縁層３と絶縁層４との間に配置されている。入出力線路１７は、第２の入出力線路である。入出力線路１７は、Ｘ軸方向の第２端側に位置して、絶縁層５と絶縁層６との間に配置されている。
【００１８】
入出力線路１５は、２つの共振器９，１２と非接触な状態で、２つの共振器９，１２の間に挿入されている。入出力線路１５は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３のうち第２端１０Ｂ，１３Ｂよりも第１端１０Ａ，１３Ａに近い位置に配置されている。入出力線路１５は、Ｘ軸方向に延びる細長い帯状に形成されている。
【００１９】
入出力線路１５は、第３ビアとなるビア１６によって、誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続されている。ビア１６は、絶縁層４，５，６を貫通して誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる柱状の導体によって形成されている。入出力線路１５のビア１６は、共振器９，１２のビア１１，１４とＹ軸方向の異なる位置に配置され、共振器９，１２のビア１１，１４と対向している。このため、ビア１６は、ビア１１のインダクタＬ11と結合するインダクタＬ21と、ビア１４のインダクタＬ12と結合するインダクタＬ22と、を形成している（図５参照）。インダクタＬ21およびインダクタＬ22は、入出力線路１５とグランド導体８との間に直列接続されている。入出力線路１５は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３の第１端１０Ａ，１３Ａに結合されている。このとき、入出力線路１５と線状導体１０，１３の第１端１０Ａ，１３Ａとの結合は、磁界結合が支配的である。
【００２０】
なお、ビア１６とビア１１，１４の位置関係は、入出力線路１５と２つの共振器９，１２との間の所望の結合強度の関係に応じて適宜設定される。
【００２１】
入出力線路１７は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３のうち第１端１０Ａ，１３Ａよりも第２端１０Ｂ，１３Ｂに近い位置に配置されている（図１〜図４参照）。入出力線路１７は、Ｘ軸方向に延びる細長い帯状に形成された伝送線路部１７Ａと、伝送線路部１７ＡからＹ軸方向（幅方向）の両側に延びる対向部１７Ｂ，１７Ｃとを備えている。入出力線路１７の対向部１７Ｂ，１７Ｃは、絶縁層５を挟んで２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３の第２端１０Ｂ，１３Ｂと厚さ方向で対向している。このとき、入出力線路１７の対向部１７Ｂと共振器９の線状導体１０の第２端１０Ｂとの間には、キャパシタＣ1が形成されている（図５参照）。入出力線路１７の対向部１７Ｃと共振器１２の線状導体１３の第２端１３Ｂとの間には、キャパシタＣ2が形成されている。入出力線路１７は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３の第２端１０Ｂ，１３Ｂに結合されている。このとき、入出力線路１７と線状導体１０，１３の第２端１０Ｂ，１３Ｂとの結合は、容量結合が支配的である。
【００２２】
ここで、図５に示す共振器並列結合フィルタ１の等価回路を参照しつつ、２つの共振器９，１２と入出力線路１５，１７との接続関係について説明する。
【００２３】
共振器９のビア１１と共振器１２のビア１４とは、誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に対して逆方向に延びている。このとき、ビア１１は、線状導体１０とグランド導体７との間にインダクタＬ11を形成している。これに対し、ビア１４は、線状導体１３とグランド導体８との間にインダクタＬ12を形成している。
【００２４】
また、入出力線路１５のビア１６は、ビア１１のインダクタＬ11と結合するインダクタＬ21と、ビア１４のインダクタＬ12と結合するインダクタＬ22と、を形成している。インダクタＬ21およびインダクタＬ22は、入出力線路１５とグランド導体８との間に直列接続されている。さらに、入出力線路１７と共振器９，１２の線状導体１０，１３との間には、キャパシタＣ1，Ｃ2が形成されている。これにより、一対の入出力線路１５，１７には、２つの共振器９，１２が並列接続されている。
【００２５】
このとき、インダクタＬ12，Ｌ22に同方向の電流が流れるときに、インダクタＬ11，Ｌ21には、それぞれグランドに対して逆方向の電流が流れる。従って、２つの共振器９，１２は、逆位相で一対の入出力線路１５，１７の間に接続される。これにより、共振器並列結合フィルタ１は、帯域通過フィルタとして機能する。
【００２６】
本実施形態による共振器並列結合フィルタ１の周波数特性を確認するために、ＳパラメータのＳ11（反射係数）とＳ21（透過係数）の周波数特性をシミュレーションによって求めた。その結果の一例を図６に示す。
【００２７】
図６に示すように、本実施形態の共振器並列結合フィルタ１では、通過帯域である２５〜３０ＧＨｚ付近で、反射係数Ｓ11は０ｄＢよりもマイナス方向に増加し、透過係数Ｓ21は０ｄＢに近付いている。これにより、共振器並列結合フィルタ１は、共振器９，１２の共振周波数の周辺帯域（例えば２５ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）の信号を通過させることができる。
【００２８】
かくして、本実施形態による共振器並列結合フィルタ１は、誘電体基板２と、誘電体基板２の第１面２Ａおよび第２面２Ｂにそれぞれ設けられたグランド導体７，８と、誘電体基板２の内部に設けられた線状導体１０を有する共振器９と、誘電体基板２の内部に設けられた線状導体１３を有する共振器１２と、共振器９および共振器１２と外部回路とを接続し、共振器９と共振器１２が並列接続された入出力線路１５および入出力線路１７と、を備えている。
【００２９】
これに加え、共振器９は、その線状導体１０の第１端１０Ａがビア１１によって誘電体基板２の第１面２Ａのグランド導体７に接続され、その線状導体１０の第２端１０Ｂが開放され、共振器１２は、その線状導体１３の第１端１３Ａがビア１４によって誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続され、その線状導体１３の第２端１３Ｂが開放され、入出力線路１５は、誘電体基板２の第１面２Ａと第２面２Ｂのうちいずれか一方のグランド導体８に接続され、共振器９の線状導体１０の第１端１０Ａと共振器１２の線状導体１３の第１端１３Ａとに結合され、入出力線路１７は、共振器９の線状導体１０の第２端１０Ｂと対向すると共に、共振器１２の線状導体１３の第２端１３Ｂと対向し、共振器９の線状導体１０の第２端１０Ｂと共振器１２の線状導体１３の第２端１３Ｂとに結合されている。
【００３０】
このように構成したことにより、２つの共振器９，１２は、線状導体１０，１３の第１端１０Ａ，１３Ａがグランド導体７，８に接続され、線状導体１０，１３の第２端１０Ｂ，１３Ｂが開放された１／４波長共振器になる。また、入出力線路１５は、ビア１６によってグランド導体８に短絡される。入出力線路１５のビア１６は、２つの共振器９，１２のビア１１，１４と結合される。このとき、２つの共振器９，１２のビア１１，１４は、誘電体基板２の厚さ方向に対して互いに逆方向に延び、互いに異なるグランド導体７，８に接続されている。また、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３の第２端１０Ｂ，１３Ｂは、開放され、入出力線路１７に結合される。これにより、２つの共振器９，１２は、１／４波長共振器となり、逆位相で入出力線路１５と入出力線路１７との間に接続される。この結果、共振器並列結合フィルタ１は、共振器９，１２の共振周波数の周辺帯域で高周波信号を通過させることができる。これに加え、１／２波長共振器を用いた場合に比べて、共振器並列結合フィルタ１を小型化することができる。
【００３１】
次に、図７ないし図１０を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の特徴は、誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有し、第１の共振器と第２の共振器のうち一方の共振器に結合される第３の共振器を備えたことにある。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
第２の実施形態による共振器並列結合フィルタ２１は、第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１とほぼ同様に、誘電体基板２、グランド導体７，８、共振器９，１２、入出力線路１５，１７を備えている。これに加えて、共振器並列結合フィルタ２１は、共振器１２に結合される共振器２２を備えている。
【００３３】
共振器２２は、誘電体基板２の内部に設けられている。共振器２２は、第３の共振器である。共振器２２は、線状導体２３を有している。線状導体２３は、絶縁層４と絶縁層５との間に位置して、長さ方向となるＸ軸方向に延びた細長い帯状に形成されている。線状導体２３は、線状導体１３とＹ軸方向に離間している。線状導体２３は、線状導体１３と並行な状態で、Ｘ軸方向に延びている。
【００３４】
線状導体２３のＸ軸方向の長さ寸法は、例えば通過帯域の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されている。このとき、線状導体２３のＸ軸方向の長さ寸法は、ビア２４の中心から線状導体２３の第１端２３Ａまでの長さ寸法である。なお、線状導体２３のＸ軸方向の長さ寸法にビア２４の高さ寸法を加えた寸法が、通過帯域の共振周波数に対応した誘電体基板２内の波長の１／４に設定されてもよい。線状導体２３の長さ寸法は、線状導体１３の長さ寸法とは異なる値として、例えば線状導体１３の長さ寸法よりも大きい値に設定されている。なお、線状導体２３の長さ寸法は、線状導体１３の長さ寸法よりも小さい値に設定されてもよく、線状導体１３の長さ寸法と同じ値に設定されてもよい。
【００３５】
線状導体２３の第１端２３Ａは、Ｘ軸方向の第１端側に位置して、絶縁層４，５によって覆われ、開放されている。線状導体２３の第１端２３Ａは、線状導体１３の第２端１３Ｂに比べて第１端１３Ａに近い位置に配置されている。
【００３６】
線状導体２３の第２端２３Ｂは、Ｘ軸方向の第２端側に位置して、第４ビアとなるビア２４によって誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続されている。線状導体２３の第２端２３Ｂは、線状導体１３の第１端１３Ａに比べて第２端１３Ｂに近い位置に配置されている。ビア２４は、絶縁層５，６を貫通して誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる柱状の導体によって形成されている。このとき、共振器２２のビア２４は、共振器１２のビア１４とは、線状導体２３，１３が延びる長さ方向（Ｘ軸方向）に対して反対側の位置に配置されている。共振器２２は、１／４波長共振器を構成している。
【００３７】
また、線状導体２３は、線状導体１３を挟んでＹ軸方向で線状導体１０とは反対側に配置されている。このため、共振器２２は、共振器９には結合せず、共振器１２に結合する。このとき、共振器２２と共振器１２との結合は、容量結合が支配的である。
【００３８】
かくして、このように構成された第２の実施形態においても、共振器並列結合フィルタ２１は、共振器９，１２の共振周波数の周辺帯域で高周波信号を通過させることができる。これに加え、１／２波長共振器を用いた場合に比べて、共振器並列結合フィルタ２１を小型化することができる。また、第２の実施形態では、誘電体基板２には共振器１２に結合する共振器２２を設けたから、３つの共振器９，１２，２２からなる３段のCul-de-Sac結合フィルタを構成することができる。３段のCul-de-Sac結合フィルタは、入力段と出力段に直接結合しない共振器を含む結合構成となっている。図７に示す共振器並列結合フィルタ２１は、共振器２２が入力段と出力段に直接結合されていない。このため、２つの共振器９，１２からなる第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１に比べて、急峻な減衰特性を得ることができる。
【００３９】
なお、第２の実施形態では、第３の共振器である共振器２２は、第２の共振器である共振器１２に結合した。本発明はこれに限らず、第３の共振器は、第１の共振器に結合してもよい。
【００４０】
次に、図１１を用いて、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の特徴は、一対の入出力線路のうち一方の入出力線路は、誘電体基板を厚さ方向に貫通し、誘電体基板の第２面のグランド導体に接続された貫通ビアを備えたことにある。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
第３の実施形態による共振器並列結合フィルタ３１は、第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１とほぼ同様に、誘電体基板２、グランド導体７，８、共振器９，１２、入出力線路３２，１７を備えている。
【００４２】
一対の入出力線路３２，１７は、２つの共振器９，１２と外部回路とを接続し、２つの共振器９，１２が並列接続されている。入出力線路３２は、第１の入出力線路である。入出力線路３２は、グランド導体７と絶縁された状態で、誘電体基板２の第１面２Ａに配置されている。入出力線路１７は、絶縁層５と絶縁層６との間に配置されている。
【００４３】
入出力線路３２は、２つの共振器９，１２と非接触な状態で、２つの共振器９，１２の間に挿入されている。入出力線路３２は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３のうち第２端１０Ｂ，１３Ｂよりも第１端１０Ａ，１３Ａに近い位置に配置されている。入出力線路３２は、Ｘ軸方向に延びる細長い帯状に形成されている。
【００４４】
入出力線路３２は、第３ビアとなる貫通ビア３３によって、誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続されている。貫通ビア３３は、誘電体基板２を貫通して誘電体基板２の厚さ方向（Ｚ軸方向）に延びる柱状の導体によって形成されている。入出力線路３２の貫通ビア３３は、共振器９，１２のビア１１，１４とＹ軸方向の異なる位置に配置され、共振器９，１２のビア１１，１４と対向している。これにより、入出力線路３２は、２つの共振器９，１２の線状導体１０，１３の第１端１０Ａ，１３Ａに結合されている。このとき、入出力線路３２と線状導体１０，１３の第１端１０Ａ，１３Ａとの結合は、磁界結合が支配的である。
【００４５】
かくして、このように構成された第３の実施形態においても、共振器並列結合フィルタ３１は、共振器９，１２の共振周波数の周辺帯域で高周波信号を通過させることができる。これに加え、１／２波長共振器を用いた場合に比べて、共振器並列結合フィルタ３１を小型化することができる。また、入出力線路３２は、貫通ビア３３によって、誘電体基板２の第２面２Ｂのグランド導体８に接続されている。このため、外部回路と接続する入出力線路３２を、誘電体基板２の第１面２Ａに配置することができる。このため、誘電体基板２の内部に各種の信号線路が形成される場合でも、これらの信号線路と入出力線路３２が干渉することがない。これにより、外部回路に対する接続自由度を高めることができる。
【００４６】
なお、入出力線路３２は、誘電体基板２の第２面２Ｂに設けてもよい。この場合、入出力線路３２は、貫通ビア３３によって、誘電体基板２の第１面２Ａのグランド導体７に接続される。
【００４７】
次に、図１２を用いて、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の特徴は、共振器並列結合フィルタを用いて通信装置を構成したことにある。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
第４の実施形態による通信装置４１は、アンテナ４２、アンテナ共用器４３、電力増幅器４４、低雑音増幅器４５、送信回路４６、受信回路４７を備えている。送信回路４６は、電力増幅器４４およびアンテナ共用器４３を介して、アンテナ４２に接続されている。受信回路４７は、低雑音増幅器４５およびアンテナ共用器４３を介して、アンテナ４２に接続されている。
【００４９】
アンテナ共用器４３は、切替スイッチ４３Ａと、２つの帯域通過フィルタ４３Ｂ，４３Ｃとを備えている。切替スイッチ４３Ａは、アンテナ４２に対して、送信回路４６と受信回路４７とのうちいずれか一方を選択的に接続する。切替スイッチ４３Ａは、通信装置４１の送信状態および受信状態を選択的に切り換える。送信側の帯域通過フィルタ４３Ｂは、切替スイッチ４３Ａと電力増幅器４４との間に接続されている。受信側の帯域通過フィルタ４３Ｃは、切替スイッチ４３Ａと低雑音増幅器４５との間に接続されている。帯域通過フィルタ４３Ｂ，４３Ｃは、例えば第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１によって構成されている。なお、帯域通過フィルタ４３Ｂ，４３Ｃは、第２，第３の実施形態による共振器並列結合フィルタ２１，３１によって構成されてもよい。
【００５０】
かくして、このように構成された第４の実施形態では、帯域通過フィルタ４３Ｂ，４３Ｃは、例えば第１の実施形態による共振器並列結合フィルタ１によって構成されたから、帯域通過フィルタ４３Ｂ，４３Ｃを小型化することができる。これにより、通信装置４１を小型化することができる。
【００５１】
なお、前記各実施形態では、共振器９，１２，２２の線状導体１０，１３，２３は、Ｚ軸方向の同じ位置（絶縁層４，５間の層）に形成するものとした。本発明はこれに限らず、線状導体１０，１３，２３は、Ｚ軸方向の異なる位置に形成してもよい。
【００５２】
前記各実施形態では、共振器９，１２，２２の線状導体１０，１３，２３は、直線状に形成されるものとしたが、湾曲形状や屈曲形状に形成されてもよい。
【００５３】
前記各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００５４】
次に、上記実施形態に含まれる共振器並列結合フィルタおよび通信装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【００５５】
第１の態様としては、誘電体基板と、前記誘電体基板の第１面および第２面にそれぞれ設けられたグランド導体と、前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第１の共振器と、前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有する第２の共振器と、前記第１の共振器および前記第２の共振器と外部回路とを接続し、前記第１の共振器と前記第２の共振器が並列接続された第１の入出力線路および第２の入出力線路と、を備えた共振器並列結合フィルタであって、前記第１の共振器は、その線状導体の第１端が第１ビアによって前記誘電体基板の第１面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、前記第２の共振器は、その線状導体の第１端が第２ビアによって前記誘電体基板の第２面の前記グランド導体に接続され、その線状導体の第２端が開放され、前記第１の入出力線路は、第３ビアによって前記誘電体基板の第１面と第２面のうちいずれか一方の前記グランド導体に接続され、前記第１の共振器の線状導体の第１端と前記第２の共振器の線状導体の第１端とに結合され、前記第２の入出力線路は、前記第１の共振器の線状導体の第２端と対向すると共に、前記第２の共振器の線状導体の第２端と対向し、前記第１の共振器の線状導体の第２端と前記第２の共振器の線状導体の第２端とに結合されたことを特徴としている。
【００５６】
このように構成したことにより、第１の共振器および第２の共振器は、第１端がグランド導体に接続され、第２端が開放された１／４波長共振器になる。また、第１の入出力線路は、第３ビアによってグランド導体に短絡される。第１の入出力線路の第３ビアは、第１の共振器の第１ビアおよび第２の共振器の第２ビアと結合される。このとき、第１の共振器の第１ビアおよび第２の共振器の第２ビアは、誘電体基板の厚さ方向に対して互いに逆方向に延び、互いに異なるグランド導体に接続されている。また、第１の共振器の第２端と第２の共振器の第２端は、開放され、第２の入出力線路に結合される。これにより、２つの１／４波長共振器は、逆位相で第１の入出力線路と第２の入出力線路との間に接続され、２つの共振器の共振周波数の周辺帯域で高周波信号を通過させることができる。これに加え、１／２波長共振器を用いた場合に比べて、フィルタを小型化することができる。
【００５７】
第２の態様としては、第１の態様において、前記誘電体基板の内部に設けられた線状導体を有し、前記第１の共振器と前記第２の共振器のうち一方の共振器に結合される第３の共振器を備えたことを特徴としている。このように構成したことにより、所謂Cul-de-Sac結合フィルタを構成することができる。
【００５８】
第３の態様としては、第１の態様において、前記第３ビアは、前記誘電体基板を厚さ方向に貫通した貫通ビアであり、前記第１の入出力線路は、前記貫通ビアによって前記誘電体基板の第１面と第２面のうちいずれか一方の前記グランド導体に接続されたことを特徴としている。
【００５９】
このように構成したことにより、外部回路を接続する第１の入出力線路を、例えば誘電体基板の第１面または第２面に配置することができる。このため、誘電体基板の内部に各種の信号線路が形成される場合でも、これらの信号線路と第１の入出力線路が干渉することがない。これにより、外部回路に対する接続自由度を高めることができる。
【００６０】
第４の態様の通信装置は、第１ないし第３のいずれかの態様による共振器並列結合フィルタを備えている。
【符号の説明】
【００６１】
１，２１，３１  共振器並列結合フィルタ
２  誘電体基板
２Ａ  第１面
２Ｂ  第２面
７，８  グランド導体
９  共振器（第１の共振器）
１２  共振器（第２の共振器）
１０，１３，２３  線状導体
１０Ａ，１３Ａ，２３Ａ  第１端
１０Ｂ，１３Ｂ，２３Ｂ  第２端
１１  ビア（第１ビア）
１４  ビア（第２ビア）
１５，１７，３２  入出力線路
１６  ビア（第３ビア）
２２  共振器（第３の共振器）
２４  ビア（第４ビア）
３３  貫通ビア（第３ビア）
４１  通信装置
４３Ｂ，４３Ｃ  帯域通過フィルタ
【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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