(57)【要約】  マルチモード無線周波数共振器（２００）が説明される。マルチモード無線周波数共振器（２００）は：マルチモード共振を可能にする初期形状を有する誘電体材料のモノブロック（２０２）を含み、初期形状は表面エリアと表面エリア間のエッジとを含む。マルチモード無線周波数共振器（２００）はまた、モノブロック（２０２）の全表面をカバーする導電層（２０４）と、及びモノブロック（２０２）のエッジのうちの１つに配置される分割シャンファー（２０１）とを含む。分割シャンファー（２０１）は、モノブロック（２０２）のエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠き（２１０）と、モノブロック（２０２）の初期形状を損なわずに対称的な切り欠き（２１０）を分離する中央部分（２０３）とを含む。そのようなマルチモード無線周波数共振器をチューニングする方法もまた説明される。
2020508607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモード無線周波数共振器（２００）であって：
マルチモード共振を可能にする初期形状を有する誘電体材料のモノブロック（２０２）であって、前記初期形状は表面エリアと前記表面エリア間のエッジとを含む、モノブロック，
前記モノブロック（２０２）の前記全表面をカバーする導電層（２０４），及び
前記モノブロック（２０２）の前記エッジのうちの１つに配置される分割シャンファー（２０１）であって、前記分割シャンファー（２０１）は：前記モノブロック（２０２）の前記エッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠き（２１０）と、前記モノブロック（２０２）の前記初期形状を損なわずに前記対称的な切り欠き（２１０）を分離する中央部分（２０３）とを含む、分割シャンファーを含むマルチモード無線周波数共振器。
【請求項２】
前記モノブロック（２０２）は平行六面体形状を有し、前記マルチモード無線周波数共振器（２００）はデュアル・モード無線周波数共振器として動作可能である、請求項１に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項３】
前記モノブロック（２０２）は立方体形状を有し、前記マルチモード無線周波数共振器（２００）はトリプル・モード無線周波数共振器として動作可能である、請求項１に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項４】
前記エッジの前記最も外側に沿う前記対称的な切り欠き（２１０）は、階段状の形状を有する、請求項１−３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項５】
前記エッジの前記最も外側に沿う前記対称的な切り欠き（２２０）は、角張った形状を有する、請求項１−３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項６】
前記モノブロック（２０２）の内方に突出する少なくとも１つの突出（２０５）を更に有し、前記少なくとも１つの突出（２０５）は、前記分割シャンファー（２０１）の前記中央部分に配置され且つ導電層（２０４）によりカバーされる、請求項１−５のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの突出（２０５）は円筒状又は円錐台状の形状を有する、請求項６に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの突出（２０５）は陥凹トレンチの形状を有する、請求項６に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの突出（２０５）の内側の前記導電層（２０４）にギャップを有する、請求項６−８のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１０】
前記分割シャンファー（２０１）の前記中央部分（２０３）における前記突出（２０５）を収容する前記モノブロック（２０２）の表面エリアに配置される少なくとも１つの追加的な突出（２１５）を含む、請求項６−９のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの追加的な突出（２１５）は、前記分割シャンファー（２０１）の前記中央部分（２０３）とは反対側の前記表面の側に配置される、請求項１０に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１２】
前記第１分割シャンファー（２０１）を収容する前記モノブロック（２０２）の前記エッジと反対側の、同じ前記表面エリアにおける前記モノブロック（２０２）のエッジに配置される第２分割シャンファー（２０１）を更に含み、前記第２分割シャンファー（２０１）は：前記モノブロック（２０２）の前記エッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠き（２１０）と、前記モノブロック（２０２）の前記初期形状を損なわずに前記対称的な切り欠き（２１０）を分離する中央部分（２０３）とを含む、請求項１−１１のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１３】
前記誘電体材料はセラミック材料である、請求項１−１２のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１４】
多入力多出力システムのフィルタ・アセンブリで使用される請求項１−１３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１５】
無線通信システムのための通信デバイスであって、前記通信デバイスは請求項１−１４のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器（２００）を含む、通信デバイス。
【請求項１６】
誘電体材料のモノブロックと、
前記モノブロックの前記全表面をカバーする導電層と、
前記モノブロックのエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きを含む前記モノブロックの前記エッジのうちの１つに配置される分割シャンファーと、
前記モノブロックの内方に突出する少なくとも１つの突出を含む中央部分と
を含むマルチモード無線周波数共振器をチューニングする方法であって、前記方法は：
前記モノブロックの表面に少なくとも１つの非導電性のエリアを形成するために、前記少なくとも１つの突出内側の表面エリアから前記導電層を選択的に除去するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチモード無線周波数共振器及びマルチモード無線周波数共振器をチューニングする方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線機がよりコンパクトになり、統合されるにつれて、低容積である又は小さなフォームファクタを有する低損失で高電力のフィルタを生成する新たな要求が存在する。主に、これは、コンポーネントが密に詰め込まれ、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムのための大型アンテナ・アレイと共に使用されることを可能にすることである。このような無線システムにおける最終的な組み立ての前に、フィルタ・コンポーネントは、必要とされる仕様を満たすように、周波数及び帯域幅アライメントの形態における構成を必要とする。
【０００３】
マルチモード共振器の共振周波数のアライメントは、典型的には、共振器本体内部の電界又は磁界を摂動させるために使用される中実の導電性ロッド又はネジを必要としている。固体誘電体共振器の場合、これは、上記の導電性チューニング要素を収容するために、共振器自体の内部に形成される穴を必要としている。これは、誘電体材料の除去による追加的な製造の複雑さ及び容積全体の増加に起因して望ましくない。更に、機能的なマイクロ波又は無線周波数（ＲＦ）フィルタで使用されるマルチモード共振器の場合、共振器の電磁（ＥＭ）場を摂動させるために導電要素を使用することは、共にカップリングする直交モードをもたらし、それらのエネルギーは共有又は転送され、カップリングの更なる独立した制御を不可能にする。
【０００４】
これらの問題を打ち消すための代替的な非侵入的な方法は、別の問題を有する。例えば、共振周波数の必要な変化に影響を及ぼすために、モノブロックの直交面における研削エリアは、不正確な製造プロセスから生じる小さな寸法変動に非常に敏感であり得る。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術の１つ以上の問題を少なくとも部分的に解決するマルチモード無線周波数共振器を提供することである。
【０００６】
本発明の実施形態の別の目的は、異なる共振モード間のカップリングがチューニングされ得るマルチモード無線周波数共振器を提供することである。
【０００７】
本発明の実施形態の別の目的は、マルチモード無線周波数共振器をチューニングする方法を提供することである。
【０００８】
第１態様によれば、マルチモード無線周波数共振器が提供される。マルチモード無線周波数共振器は：マルチモード共振を可能にする初期形状を有する誘電体材料のモノブロックを含み、初期形状は表面エリアと表面エリア間のエッジとを含む。マルチモード無線周波数共振器はまた、モノブロックの全表面をカバーする導電層と、モノブロックのエッジのうちの１つに配置される分割シャンファー（ｓｐｌｉｔ  ｃｈａｍｆｅｒ）とを含む。分割シャンファーは：モノブロックのエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きと、モノブロックの初期形状を損なわずに対称的な切り欠きを分離する中央部分とを含む。
【０００９】
モノブロックの全表面をカバーする導電層は、導電性の高い材料で形成されている。導電層は金属であるとすることが可能である。導電層によりカバーされる表面は、共振器に対して外部にある追加の電気的なグランド面を提供する。これは、電気的なグランドが導電性コーティングの内部表面により専ら提供される従来の共振器に匹敵する。
【００１０】
モノブロックのエッジの最も外側では、共振器の直交するモードの磁界は、初期形状を損なっていないエッジの中央部分の近くにある場合、より弱く、平行ではない。従って、最も外側の分割シャンファーをモノブロックの内方に突出させることは、中央部分と比較して、磁界の摂動にあまり影響を及ぼさない。これは、分割シャンファーのより大きなサイズにより、製造中に生じるより小さな誤差につながり、直交するモード間のカップリングに影響を及ぼす摂動の更なる制御性を提供する。
【００１１】
誘電材料のモノブロックは、マルチモード共振を可能にする初期形状を有する。初期形状は、表面エリアと、表面エリア間のエッジとを含む任意の形状であってもよく、これは、マルチモード無線周波数共振器を少なくとも２つのモードで共振させる。
【００１２】
第１態様によるマルチモード無線周波数共振器の第１の可能な実施形態では、モノブロックは平行六面体形状を有し、マルチモード無線周波数共振器はデュアル・モード無線周波数共振器として動作可能である。平行六面体形状は、６つの表面エリアと、これらの表面エリア間の１２のエッジとを含む。形状は、長方形又は平行四辺形の形状を有することができる。この実施形態では、平行六面体形状は、同じ又は近い周波数で２つのモードで共振を提供する一方、第３の共振モードの周波数は、先の２つとは著しく異なる。分割シャンファーは、同じ周波数の２つの共振モードの磁界が中心において平行である１つのエッジに配置される。
【００１３】
第１態様によるマルチモード無線周波数共振器の第２の可能な実施形態では、モノブロックは立方体形状を有し、マルチモード無線周波数共振器はトリプル・モード無線周波数共振器として動作可能である。立方体形状は、６つの正方形の表面エリアと、これらの表面エリア間の１２のエッジとを含む。分割シャンファーは、１２個のうち何れかのエッジに配置され得る。この実施形態では、立方体形状は３つのモードで共振を提供する。
【００１４】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実施形態の何れかによるマルチモード無線周波数共振器の第３の可能な実施形態では、エッジの最も外側の側面に沿う対称的な切り欠きは、階段状の形状を有する。対称的な切り欠きは、同じサイズのものであってもよい。階段状の形状は、特定の製造プロセスに適していることが可能であり、モノブロック表面をカバーする導電層によって形成される電気的なグランド面を効率的に動かすことが可能である。
【００１５】
そのような第１態様による、又は第１態様の第１及び第２の実施形態の何れかによる、マルチモード無線周波数共振器の第４の可能な実施形態では、エッジの最も外側に沿う対称的な切り欠きは、角張った形状を有する。対称的な切り欠きは、同じサイズのものであってもよい。この形態は、機械加工によって容易に実現される。
【００１６】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実施形態の何れかによる、マルチモード無線周波数共振器の第５の可能な実施形態では、共振器は、モノブロックの内方に突出する少なくとも１つの突出をさらに含む。少なくとも１つの突出は、初期形状を損なわずに導電層によってカバーされる分割シャンファーの中央部分に配置される。突出は、導電的にカバーされてモノブロック内方に突出する、除去された誘電体材料の穴又は任意の他のボリュームである。突出は、直交するモードの高磁場の領域に配置されるので、僅かな量でカップリングを増大させる。
【００１７】
第１態様の第５の実施形態によるマルチモード無線周波数共振器の第６の可能な実施形態では、少なくとも１つの突出は、円筒状又は円錐台の形状を有する。円筒状の突出は、よりいっそう製造に容易であり得る。円錐台の形状を有する突出は、その表面エリアから導電性コーティングを部分的に除去するためのより良好なアクセスを提供する。
【００１８】
第１態様の第５の実施形態によるマルチモード無線周波数共振器の第７の可能な実施形態では、少なくとも１つの突出は、陥凹トレンチの形状を有する。陥凹トレンチは、外部コンポーネントの、放射からのシールドを提供することができ、直交するモードのカップリングに影響を及ぼす。
【００１９】
第１態様の第５ないし第７の実施形態によるマルチモード無線周波数共振器の第８の可能な実施形態では、マルチモード無線周波数共振器は、少なくとも１つの突出内側の導電層にギャップを含む。ギャップは、導電性グランド面要素を磁界の方へ又は磁界から動かす効果を有し、それによって、突出によって提供されるカップリングを調節する。
【００２０】
第１態様の第５ないし第８の実施形態によるマルチモード無線周波数共振器の第９の可能な実施形態では、マルチモード無線周波数共振器は、分割シャンファーの中央部分における突出を収容するモノブロックの表面エリアに配置される少なくとも１つの追加的な突出を含む。中央部分における突出を収容する表面エリアは、分割シャンファーが配置されるモノブロックのエッジを共有する表面エリアでもある。追加的な突出は、直交する共振モード間のカップリングの追加的なチューニングを提供する。追加的な突出はまた、円筒、円錐台、又は陥凹トレンチの形状を有してもよい。追加的な突出の形状は、第１の突出の形状と一致してもよいし、又は異なっていてもよい。
【００２１】
第１態様の第９の実施形態によるマルチモード無線周波数共振器の第１０の可能な実施形態では、少なくとも１つの追加的な突出は、分割シャンファーの中央部分とは反対側の表面の側に配置される。この配置は直交するモード間のカップリングのファイン・チューニングを提供することができ、なぜなら、表面のうちの向かい側に配置される追加的な突出は、分割シャンファーのエッジの中央部分に配置される第１の突出に対して逆のカップリングの影響を有するからである。
【００２２】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実施形態の何れかによる、マルチモード無線周波数共振器の第１１の可能な実施形態では、マルチモード無線周波数共振器は、第１分割シャンファーを収容するモノブロックのエッジに対向する同じ表面エリア上のモノブロックのエッジに配置される第２分割シャンファーを更に含む。第２分割シャンファーは、モノブロックのエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きと、モノブロックの初期形状を損なわず、対称的な切り欠きを分離する中央部分とを含む。表面エリアの反対側における第２分割シャンファーは、前述の実施形態における追加的な突出と同様に、ポジティブなカップリングに対抗して作用するネガティブなカップリングを提供する。２つの分割シャンファーは、公称カップリングを増やす又は制御するために、異なるサイズのものであるとすることが可能である。この説明の目的に関し、カップリングに対する「ポジティブ」な影響は、全体のカップリングを強めることを示し、カップリングに対する「ネガティブ」な影響は、モード間の全体的な結果のカップリングを弱めることを示す。
【００２３】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実施形態の何れかによる、マルチモード無線周波数共振器の第１２の可能な実施形態では、モノブロックの誘電材料はセラミック材料である。セラミック材料は、その密度及び誘電特性に起因して、チタネート系セラミック材料であってもよい。
【００２４】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実装形態の何れかによる、マルチモード無線周波数共振器の第１２の可能な実装形態では、マルチモード無線周波数共振器は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムのフィルタ・アセンブリで使用される。
【００２５】
第２態様によれば、無線通信システムのための通信デバイスが提供される。通信デバイスは、第１態様の第１ないし第１１の実施形態の何れか、又は第１態様自体によるマルチモード無線周波数共振器を含む。
【００２６】
第３態様によれば、マルチモード無線周波数共振器をチューニングするための方法が提供される。マルチモード無線周波数共振器は：誘電体材料のモノブロックと、モノブロックの全表面をカバーする導電層と、モノブロックのエッジのうちの１つに配置される分割シャンファーとを含み、分割シャンファーは、モノブロックのエッジの最も外側の２つの対称な切り欠きと、モノブロックの内方に突出する少なくとも１つの突出を含む中央部分とを含む。方法は、モノブロックの表面に少なくとも１つの非導電性エリアを形成するために、少なくとも１つの突出内側の表面エリアから導電層を選択的に除去することを含む。
【００２７】
モノブロックのエッジの最も外側では、共振器の直交するモードの磁界は、初期形状を損なっていないエッジの中央部分の近くにある場合、より弱く、平行ではない。これは、中央部分の如何なる変化も、磁界の摂動についてより大きな影響を持たせる。中央部分に配置される突出内側のエリアからの導電層の選択的な除去は、直交する共振モード間のカップリングの高感度なファイン・チューニングを提供することができる。
【００２８】
第３態様による方法の第１の実施形態では、導電層が、レーザー・アブレーションによって、少なくとも１つの突出内側の表面エリアから選択的に除去される。レーザー・アブレーションは、プロセスの正確さ及び制御性を提供する。あるいは、選択的な除去は、機械的な研削又は他の任意の適切な技術によって実行されることが可能である。
【００２９】
第３態様による方法の代替的な実施形態では、導電層は、モノブロックの表面の他のエリアから選択的に除去されることが可能である。これらの表面エリアは、１つ又は複数の追加的な突出内側の表面エリアと、分割シャンファーの対称的な切り欠きの内側の表面エリアとを含み得る。これは、チューニングの精度を改善することができ、第１態様によるマルチモード無線周波数共振器の実施形態の幾つかによる設計によりいっそう適し得る。
【００３０】
第４態様によれば、第３態様の何れかの実施形態又は第３態様自体による方法を実装するための手段を含むコンピュータ・プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１ａ】図１ａは、マルチモード無線周波数共振器における第１モードに関する電気及び磁気ベクトルを示す。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａのマルチモード無線周波数共振器における第２モードに関する電気及び磁気ベクトルを示す。
【図２ａ】図２ａは、本発明の実施形態による分割シャンファーを有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の別の実施形態による異なる形状の分割シャンファーを有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の別の実施形態による円筒状の突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の別の実施形態による円錐状の突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図４】図４は、図３ｂのものと同様のマルチモード無線周波数共振器の側面図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の別の実施形態による追加的な突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の別の実施形態によるトレンチとして形成された突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図６ａ】図６ａは、本発明の別の実施形態による、複数の追加的な突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の別の実施形態による、異なる形状の複数の追加的な突出を有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による追加的な分割シャンファーを有するマルチモード無線周波数共振器の斜視図を示す。
【図８】図８は、無線通信システムにおける通信デバイスを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、実施形態の説明が続く。本発明の実施形態の以下の説明において、同じ参照番号が、異なる図面における同じ又は同等の特徴に使用されるであろう。
【００３３】
以下に説明する実施形態は、固体誘電モノブロックを含むマルチモード無線周波数共振器に関する。モノブロックは、立方体、平行六面体、又は２つ以上のモードでモノブロックにおける共振を可能にする任意の他の形状として形成されてもよい。図１ａ−１ｂは、直交する共振モードに関する力線とともに平行六面体の例を示す。図１ａ及び１ｂは、デュアル・モード共振器に現れる共振モードのシンプルなイラストである。
【００３４】
デュアル・モード無線周波数共振器１００における支配的モードの磁界及び電界の構成は、図１ａ及び１ｂに見ることが可能である。これらのモードの１つ又はすべてを一次共振として使用することが可能であり、ここで、エネルギーは、フィルタを形成するようにそれらの間で結合される。
【００３５】
フィールド・ベクトル１１１によって示される磁界Ｈ１、Ｈ２は、フィールド・ベクトル１１０によって示される電界Ｅ１及びＥ２に対応する。当業者には明らかなように、磁力線１１１は電気力線１１０に従うので、共振器内には、別々の直交する磁界が存在し且つ互いに平行である領域が存在する。例えば、Ｈ１は、デュアル・モード共振器１００の対応するエッジ付近でＨ２と実質的に平行であり得る。これらのフィールドを摂動させることによって、１つのモードから次のモードへエネルギーを結合することが可能である。同じことが、わずかに異なる寸法で図１ｂに示されるデバイス１００’のフィールド１１０’及び１１１’に当てはまる。
【００３６】
本発明の実施形態による共振器は、任意の初期形状のものであってもよいが、ここに示されるデュアル・モード共振器１００、１００’では、第３共振は、共振器の寸法の設計により、周波数上で一次共振モードのかなり上又は下であるように配置される。したがって、第３モードは、図１ａ−１ｂには示されていない。この説明の目的に関し、具体例は、明確性及び一貫性のためにデュアル・モード共振器に限定される。当業者には明らかであるように、本発明のすべての態様は、限定することなく、マルチモード共振に適した任意の他の形状の共振器に適用可能である。
【００３７】
以下に説明する実施形態は、不正確な製造プロセスに起因する小さな寸法変動に対して所望のカップリングを最小限の感度にするような方法で、固体誘電体を有する共振器においてカップリング構造を提供する。
【００３８】
図２ａは、誘電体材料のモノブロック２０２と、モノブロック２０２をカバーする導電層２０４と、モノブロック２０２のエッジの１つに配置された分割シャンファー２０１とを含むデュアル・モード無線周波数共振器２００を示す。分割シャンファー２０１は、モノブロック２０２のエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠き２１０と、切り欠き２０１を分離する中央部分２０３とを含む。中央部分２０３は、モノブロック２０２の初期形状を損なっていない。
【００３９】
導電層２０４は、対称的な切り欠き２１０の内側の表面を含む、モノブロック２０２の表面全体をカバーする。導電層２０４は、高導電性材料、例えば金属で形成されることが可能である。導電層２０４によってカバーされる表面は、追加の電気的なグランド面を提供する。
【００４０】
モノブロック２０２に現れる磁界は、図１ａに示されるもの（Ｈ１，Ｈ２）と同様であり得る。モノブロック２０２のエッジの最も外側では、共振器２００の直交するモードの磁界は、初期形状を損なっていないエッジの中央部分２０３の近くにある場合、より弱く、平行ではない。この効果は図１ａ及び図１ｂにおいてより明確に見ることができ、磁力線１１１及び１１１’がデュアル・モード共振器において一般的なレベルで示されている。磁界がほとんど平行であるエリアは、モノブロックのエッジの中央部分の近くにあり、これは分割シャンファー２０１が配置されるエッジの中央部分２０３を含む。
【００４１】
したがって、最も外側で切り欠き２１０により分割シャンファー２０１をモノブロック内に形成することは、中央部分と比較して、磁界の摂動にあまり影響を及ぼさない。これは、分割シャンファー２０１のサイズをより大きくすることができ、直交するモード間のカップリングに影響を及ぼす摂動のより多くの制御性を提供するので、製造中に生じる誤差を比例して小さくすることにつながる。
【００４２】
図２ａに示す実施形態では、対称的な切り欠き２１０が、階段状の形状を有する。これは、特定の製造プロセスにおいて好ましいものであり得る。しかしながら、本発明の実施形態は、分割シャンファー２０１の対称的な切り欠き２１０の階段状の形状に限定されない。
【００４３】
図２ｂは、対称的な切り欠き２２０が、角度のある切り欠きのような異なる形状を有し得ることを示す。形状の選択は、設計要件、製造方法、及び設計の好みに基づいてもよい。以下の例示的な実施形態は、階段状のシャンファーとともに示されているが、階段状の形状は、以下の実施形態における角張った形状と交換可能であり得ることは、当業者に明らかである。中央部分２０３のサイズはまた、分割シャンファーによって必要とされる摂動の量、及び他の設計上の考察事項に応じて変化し得る。
【００４４】
図３ａ及び図３ｂは、分割シャンファー２０１の２つの切り欠き２１０の間の中央部分２０３の地点に突出２０５を配置することによって、上記の実施形態に関して発展した実施形態を示す。突出は、円筒状の穴２０５、円錐台２０５’、陥凹トレンチ、又は図３ａ−３ｂに示されていない他の形状を有することが可能である。円筒状の突出２０５は、製造に対してより容易であり得るが、円錐台の形状２０５’を有する突出は、導電性コーティングをその表面エリアから部分的に除去するためのより良好なアクセスを提供することが可能である。突出２０５、２０５’は、共振器材料のバルクに形成される。突出２０５、２０５’の内側の表面エリアは、共振器２００における他の場所で使用されるのと同じ導電層、又は異なる導電性コーティングでカバーされる。
【００４５】
突出２０５、２０５’を含むことは、２つの直交するモードに対する高磁界の領域に導電性グランド要素を含めることに起因して僅かな量でカップリングを増大させる。分割シャンファー２０１は、この増大したカップリングを補償するために、サイズを減少させることが可能である。
【００４６】
図４に示されるように、導電層２０４は、突出２０５’の内側表面エリアから選択的に除去されることが可能である。除去される材料の量は、底部の小さな部分から、外の共振器表面に近い突出２０５’のトップに至る最大の除去まで変化し得る。矢印は、カップリングのチューニングに影響を及ぼす除去される導電性コーティングの位置を示す。これは、導電層２０４にギャップ２１４’を形成し、磁界から遠ざかるように導電性グランド面要素を徐々に動かす効果を有し、それにより、突出によって提供されるカップリングを減らす。その結果、カップリングは、分割シャンファー２０１及び突出２０５によって名目上提供される値から所望の値まで、製造後に減らすことが可能であり、分割シャンファー２０１だけによって名目上提供されるよりも低い限界をカップリングに対して有する。
【００４７】
図５ａ及び図５ｂは、デュアル・モード無線周波数共振器２００が、第１の突出２０５と同じ表面（エリア）上であるが、反対側のエッジ２０６の近くに追加的な突出２１５を有する実施形態を示す。追加の突出２１５は、円筒、円錐、又は任意の他の適切な形状を有し得る。図５ａに示されるように配置される追加的な突出２１５は、それらの磁界が最強であり且つ最も平行である領域で、２つの直交するモードを共に結合することに関し、第１の突出２０５と比較して同様であるが反対の効果を有する。反対側のエッジ２０６の近傍の磁界は、シャンファー２０１の正面側のものと逆極性のものである。図５ａ及び５ｂに示される例示的な実施形態において、２つの同じ突出２０５、２１５は、対向するエッジに関して対称に配置され、したがって、２つのカップリングは、等しく且つ反対であり、したがって互いに打ち消し合うことになるであろう。かくて公称カップリングは分割シャンファー２０１によって提供される。
【００４８】
図５ｂは、突出２０５、２１５が陥凹トレンチの形状を有する実施形態を示す。導電性コーティングは、前述の実施形態と同様に、トレンチの底面に沿って除去されることが可能である。陥凹トレンチ形状は、特定の製造プロセス又はアライメント技術において有用であり得る。
【００４９】
図５ａ及び５ｂに示される構造では、第１の突出２０５から導電性コーティングを除去することは、図３ａ−３ｂの実施形態と同じ結果をもたらす。カップリングは、導電性コーティングが突出２０５の底部から除去されるにつれて減少する。追加的な突出２１５から導電性コーティングを除去することは、同様の局所的効果をもたらし、この突出に関連するカップリングが低減される。しかしながら、このカップリングは、第１のカップリングに対して逆の極性又は符号のものであるので、この「ネガティブ」なカップリングを低減することは、共振器２００の直交するモード間のトータルのカップリングにおける全体的な増大をもたらす。カップリングの正確な調整は、突出２０５、２１５の内側の表面からの導電層の選択的な除去により為されることが可能である。
【００５０】
実施形態では、突出２０５、２１５の寸法は、直径が１−２ミリメートルであり、深さが１−２ミリメートルであり、円錐台又は陥凹ノッチ形状の場合、レーザー又は研削ツールその他による処理に適した角度を有する。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの寸法に限定されず、製造プロセスが許容する場合には、必要に応じて大幅に小さくても大きくてもよい。より大きな寸法は、より大きなチューニング範囲を提供することが可能である。
【００５１】
実施形態によれば、突出２０５、２１５の最大直径は可能な限り小さいであろうが、それでも、必要な帯域幅の調整を許容している。チューニング後に導電層２０４に形成される結果として生じるギャップ２１４’が、デュアル・モード共振器２００の共振器周波数よりも著しく高いカットオフ周波数を有する程度に十分に小さい場合、すべての導電性コーティングが除去される必要があるとき、穴を介するスプリアス伝送又は放射は最小化されるであろう。従って、突出２０５、２１５は、それらを含めることによる最小限の追加な損失を寄与するように設計されることが可能である。
【００５２】
図６ａ及び６ｂは、デュアル・モード無線周波数共振器２００のトップ表面エリアが、１つより多い追加的な突出２１５を有する実施形態を示す。これらの実施形態では、１対の代わりに複数の突出２０５、２１５が使用される。これは、より大きなチューニング範囲が達成されることを可能にし、より高いカップリング帯域幅が必要とされる場合に適し得る。突出２０５、２１５は、互いに関して対称に又は非対称に配置されることができる。
【００５３】
複数の突出２０５、２０１５は、前述の実施形態と同様にチューニングすることによって、すなわち突出２０５、２１５の底部から始めて金属被覆を選択的に除去することによって、必要な変化でカップリングに影響を及ぼすことができる。
【００５４】
任意の数の追加的な突出２１５が、利用可能なスペースで使用されることが可能である。実施形態では、バランスがとれたチューニングのために、同数の「ネガティブ」及び「ポジティブ」のチューニング特徴が使用されるように、同数の突出が各々の側で使用される。
【００５５】
図６ｂは、特定の設計において適切であり得るように、異なる形状の突出が組み合わされる実施形態を示す。より具体的には、図６ｂは、カップリングに「ネガティブ」な効果を有する単一の三角形突出２１５”と共に使用される、円錐の形状とカップリングに「ポジティブ」な効果とを有する２つの突出２０５”の例を示す。
【００５６】
図７は、デュアル・モード無線周波数共振器２００が、第１分割シャンファー２０１を収容するエッジと反対側のエッジに第２分割シャンファー２１１を含む実施形態を示す。第１分割シャンファー２０１と同様に、第２分割シャンファー２１１は、モノブロックのエッジの最も外側に２つの対称的な切り欠き２２１と、モノブロックの初期形状を損なわずに対称的な切り欠き２２１を分離する中央部分２１３とを含む。
【００５７】
第２分割シャンファー２１１は、前述の実施形態と同様に、第１シャンファー２０１のポジティブなカップリングに対抗して作用するネガティブなカップリングを提供する。２対の対称的な切り欠きは、公称カップリングを増加又は制御するように、異なるサイズのものとすることが可能である。
【００５８】
図７に示される実施形態では、傾斜した表面２０７は、階段状の形状を有する切り欠き２２１の最も内側の底部エッジに沿って含まれる。切り欠きは、モノブロックの残りの部分と同じ導電層によってカバーされ、導電層は、関連するカップリングを調整するために、傾斜面２０７から選択的に除去されることが可能である。前述の実施形態のように、カップリングは、導電層の選択的な除去を制御することによって強められる又は弱められることが可能である。
【００５９】
除去された導電層のエリアは、前述の実施形態による突出よりも多く放射するかもしれない；しかしながら、著しく広い範囲の帯域幅のチューニングが達成され得る。
【００６０】
図８は、無線通信システム４００における通信デバイス３００を概略的に示す。通信デバイス３００は、本発明の実施形態の何れかによるマルチモード無線周波数共振器１００を含む。無線通信システム４００はまた、上述の実施形態のうちの何れか１つによるマルチモード無線周波数共振器１００もまた含み得る基地局５００を含む。点線の矢印Ａ１は、送信機デバイス３００から基地局５００への送信を表し、これは通常アップリンク送信と呼ばれる。実線の矢印Ａ２は、基地局５００から送信機デバイス３００への送信を表し、これは通常ダウンリンク送信と呼ばれる。
【００６１】
本送信機デバイス３００は、セルラー無線システムとしばしば呼ばれる無線通信システムにおいて無線で通信することが可能な、ロング・ターム・エボリューションＬＴＥ（ＬＴＥ）におけるユーザー装置（ＵＥ）、移動局（ＭＳ）、無線端末、又は移動端末のうちの何れかであってもよい。ＵＥは、更に、移動電話、セルラー電話、コンピュータ・タブレット、又は無線機能を有するラップトップとして言及されてもよい。本文脈におけるＵＥは、例えば無線アクセスネットワークを介して、別の受信機又はサーバ等の別のエンティティと、音声又はデータを通信することを可能にする、ポータブルな、ポケット格納可能な、ハンドヘルド、コンピュータ構成、又は車両搭載の移動装置であってもよい。ＵＥは、無線媒体（ＷＭ）へのＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェースを含む任意のデバイスであるステーション（ＳＴＡ）とすることが可能である。
【００６２】
送信機デバイス３００はまた、使用される技術及び用語に応じて、幾つかのネットワークでは、送信機、「ｅＮＢ」、「ｅＮｏｄｅＢ」、「ＮｏｄｅＢ」、又は「Ｂノード」と呼ばれ得る、基地局、（無線）ネットワーク・ノード又はアクセス・ノード又はアクセス・ポイント又は基地局、例えば無線基地局（ＲＢＳ）であってもよい。無線ネットワーク・ノードは、送信電力、したがってセルサイズにも基づいて、例えばマクロｅＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、又はピコ基地局等の様々なクラスのものとすることができる。無線ネットワーク・ノードは、無線媒体（ＷＭ）へのＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェースを含む任意のデバイスであるステーション（ＳＴＡ）とすることができる。
【００６３】
設計の実施形態は、例えば単軸静水圧プレス、ダイ・プレス、真空成形、超塑性成形、射出成形、３Ｄ印刷等の少なくとも３軸機械加工及び大量成形製造方法とコンパチブルであるが、これらに限定されない。上記の実施形態で説明される要素の何れかからの導電性材料の除去は、レーザー・アブレーション、機械的研削、又は他の任意の適切な技術によって実行されてもよい。
【図１ａ】
2020508607.tif 000003
【図１ｂ】
2020508607.tif 000004
【図２ａ】
2020508607.tif 000005
【図２ｂ】
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【図３ａ】
2020508607.tif 000007
【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
2020508607.tif 000014
【図８】
2020508607.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月22日(2019.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモード無線周波数共振器であって：
マルチモード共振を可能にする初期形状を有する誘電体材料のモノブロックであって、前記初期形状は表面エリアと前記表面エリア間のエッジとを含む、モノブロック，
前記モノブロックの全表面をカバーする導電層，及び
前記モノブロックの前記エッジのうちの１つに配置される分割シャンファーであって、前記分割シャンファーは：前記モノブロックの前記エッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きと、前記モノブロックの前記初期形状を損なわずに前記対称的な切り欠きを分離する中央部分とを含む、分割シャンファーを含むマルチモード無線周波数共振器。
【請求項２】
前記モノブロックは平行六面体形状を有し、前記マルチモード無線周波数共振器はデュアル・モード無線周波数共振器として動作可能である、請求項１に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項３】
前記モノブロックは立方体形状を有し、前記マルチモード無線周波数共振器はトリプル・モード無線周波数共振器として動作可能である、請求項１に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項４】
前記エッジの前記最も外側に沿う前記対称的な切り欠きは、階段状の形状を有する、請求項１−３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項５】
前記エッジの前記最も外側に沿う前記対称的な切り欠きは、角張った形状を有する、請求項１−３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項６】
前記モノブロックの内方に突出する少なくとも１つの突出を更に有し、前記少なくとも１つの突出は、前記分割シャンファーの前記中央部分に配置され且つ導電層によりカバーされる、請求項１−５のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの突出は円筒状又は円錐台状の形状を有する、請求項６に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの突出は陥凹トレンチの形状を有する、請求項６に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの突出の内側の前記導電層にギャップを有する、請求項６−８のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１０】
前記分割シャンファーの前記中央部分における前記突出を収容する前記モノブロックの表面エリアに配置される少なくとも１つの追加的な突出を含む、請求項６−９のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの追加的な突出は、前記分割シャンファーの前記中央部分とは反対側の前記表面の側に配置される、請求項１０に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１２】
前記分割シャンファーは第１分割シャンファーであり、前記マルチモード無線周波数共振器は、前記第１分割シャンファーを収容する前記モノブロックの前記エッジと反対側の、同じ前記表面エリアにおける前記モノブロックのエッジに配置される第２分割シャンファーを更に含み、前記第２分割シャンファーは：前記モノブロックの前記エッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きと、前記モノブロックの前記初期形状を損なわずに前記対称的な切り欠きを分離する中央部分とを含む、請求項１−１１のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１３】
前記誘電体材料はセラミック材料である、請求項１−１２のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１４】
多入力多出力システムのフィルタ・アセンブリで使用される請求項１−１３のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器。
【請求項１５】
無線通信システムのための通信デバイスであって、前記通信デバイスは請求項１−１４のうち何れか１項に記載のマルチモード無線周波数共振器を含む、通信デバイス。
【請求項１６】
誘電体材料のモノブロックと、
前記モノブロックの全表面をカバーする導電層と、
前記モノブロックのエッジの最も外側にある２つの対称的な切り欠きを含む前記モノブロックの前記エッジのうちの１つに配置される分割シャンファーと、
前記モノブロックの内方に突出する少なくとも１つの突出を含む中央部分と
を含むマルチモード無線周波数共振器をチューニングする方法であって、前記方法は：
前記モノブロックの表面に少なくとも１つの非導電性のエリアを形成するために、前記少なくとも１つの突出内側の表面エリアから前記導電層を選択的に除去するステップを含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
そのような第１態様による、又は第１態様の前述の実施形態の何れかによるマルチモード無線周波数共振器の第３の可能な実施形態では、エッジの最も外側の側面に沿う対称的な切り欠きは、階段状の形状を有する。対称的な切り欠きは、同じサイズのものであってもよい。階段状の形状は、特定の製造プロセスに適していることが可能であり、モノブロック表面をカバーする導電層によって形成される電気的なグランド面を効率的に除去することが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
複数の突出２０５、２１５は、前述の実施形態と同様にチューニングすることによって、すなわち突出２０５、２１５の底部から始めて金属被覆を選択的に除去することによって、必要な変化でカップリングに影響を及ぼすことができる。
【国際調査報告】
2020508607.tif 000016
2020508607.tif 000017
2020508607.tif 000018
2020508607.tif 000019