マイクロ波信号を、プリント回路板PCB67に埋め込まれている伝送線路61から前記PCB上に取り付けられた共振空洞60へ結合するカップリング機構であって、前記伝送線路61の端部が前記共振空洞60内部の前記PCB67の外部層に設置される金属被膜された給電パッド63を備えていることを特徴とするカップリング機構。前記共振空洞60が、前記PCBに直交し、容量性ギャップ66によって前記PCBから分離されたリエントラント型内部スタブ64を備え、前記金属被膜された給電パッド63が、前記容量性ギャップの領域の前記内部スタブに面し、前記内部スタブ64の軸方向からオフセットされていることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。前記共振空洞60が、前記PCB67の金属被膜された外部表面73上に取り付けられ、前記金属被膜された給電パッド63、71が、表面の容量性ギャップ74によって前記金属被膜された外部表面から分離されていることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。前記金属被膜された給電パッド63、71が、前記表面の容量性ギャップ74によって囲まれるディスク形状を有し、その中心が、前記内部スタブ64の軸方向からオフセットされていることを特徴とする、請求項2および3に記載のカップリング機構。前記伝送線路61の端部が、少なくとも1つのバイアポスト62を介して前記金属被膜された給電パッド63に結合されていることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。前記PCB73に埋め込まれている前記伝送線路61が、マイクロストリップまたはストリップライン技術で実現される導波路であることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。前記PCBが、入力端部が金属被膜された入力給電パッドを備える埋め込まれた入力伝送線路81、および出力端部が金属被膜された出力給電パッドを備える埋め込まれた出力伝送線路84を備え、前記金属被膜された入力給電パッドおよび出力給電パッドが、前記共振空洞内部の前記PCBの外部層に設置され、電気的な壁85によって分離されていることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。前記共振空洞が、容量性ギャップによって前記PCBから分離されている、前記PCBに直交するリエントラント型内部スタブを備え、前記金属被膜された入力給電パッドおよび出力給電パッドの両方が、前記容量性ギャップの領域の前記内部スタブの端部面に面し、それぞれが前記内部スタブの軸方向からオフセットされていることを特徴とする、請求項7に記載のカップリング機構。前記電気的な壁85が、前記PCBにおいて密接に配置された銅のバイアによって実現されることを特徴とする、請求項7に記載のカップリング機構。前記PCB上に取り付けられた前記共振空洞が、同じブロック91内に構築された1対の誘導結合された3D共振空洞によって構成され、前記1対の入力共振空洞が、前記PCBに直交し、入力容量性ギャップによって前記PCBから分離される入力内部スタブを備え、前記1対の出力共振空洞が、前記PCBに直交し、出力容量性ギャップによって前記PCBから分離される出力内部スタブを備え、前記入力および出力共振空洞が、共通の電気的な壁95によって分離され、絞り開口窓92が前記1対の前記入力と出力の共振空洞間に設けられ、前記金属被膜された入力給電パッドが、前記1対の前記入力共振空洞内で実現され、前記金属被膜された出力給電パッドが、前記1対の前記出力共振空洞内で実現されることを特徴とする、請求項7に記載のカップリング機構。前記金属被膜された入力給電パッドが、前記入力容量性ギャップの領域の前記入力内部スタブの端部面に面し、前記入力内部スタブの軸方向からオフセットされており、前記金属被膜された出力給電パッドが、前記出力容量性ギャップの領域の前記出力内部スタブの端部面に面し、前記出力内部スタブの軸方向からオフセットされていることを特徴とする、請求項10に記載のカップリング機構。前記カップリング機構が、前記PCB上に取り付けられた複数の共振空洞を備え、前記PCBが、複数の埋め込まれた伝送線路を備え、各線路が、前記複数の共振空洞のうち別個の共振空洞内部に設置される金属被膜された給電パッドを備える端部を有し、前記共振空洞のそれぞれが、前記PCBに直交し、容量性ギャップによって前記PCBから分離される内部スタブを備え、前記金属被膜された給電パッドのそれぞれが、前記容量性ギャップの領域の対応する内部スタブの端部面に面し、前記対応する内部スタブの軸方向からオフセットされ、前記金属被膜された給電パッドが、電気的な壁によって分離されていることを特徴とする、請求項1に記載のカップリング機構。PCBに取り付けられた3D共振空洞にマイクロ波信号を供給し、かつ3D共振空洞からマイクロ波信号を供給するためのカップリング機構の設計における主要な課題は、そうした構成における主要な比較優位性完全にプリントされPCBに埋め込まれた回路網を介して相互接続された高いQ係数の共振器を維持し、空洞共振に対する広範囲の結合係数およびある同調性を提供する低損失カップリング機構の所望の機能性を実現することである。本発明の目的は、上記の図1と同様の、PCBに取り付けられた3D共振空洞にマイクロ波信号を供給するためのカップリング機構を提供することであるが、このカップリング機構は、高品質のフィルタリングをもたらす製作しやすい機構を実現する。本発明の特徴をなす実施形態によると、この目的は、前記伝送線路の端部が、前記共振空洞内部の前記PCBの外部層に、金属被膜された給電パッドを設けるという事により達成される。このようにして、金属被膜された給電パッドのサイズおよび位置によって、カップリング機構を画定し調節することが可能となり、再現性のある特性を有する高品質のフィルタリングを提供することが可能となる。本発明の別の特徴をなす実施形態は、前記共振空洞が、前記PCBに直交し、容量性ギャップによって前記PCBから分離されるリエントラント型内部スタブを備えており、前記金属被膜された給電パッドが、前記容量性ギャップの領域において前記内部スタブに面し、前記内部スタブの軸方向からオフセットされていることである。提案されるフィルタ技術は、知られている従来技術のフィルタ技術と比較して相当に改善された性能を示す。本技術は、製造誤差に対してより堅固であり、その結果得られるRFフィルタの動作は、著しく低減された挿入損失を伴う3D共振空洞の高いQ係数値を維持するのがより容易となる。また、本発明の別の特徴をなす実施形態は、前記共振空洞が前記PCBの金属被膜された外部表面上に取り付けられ、前記金属被膜された給電パッドが、表面の容量性ギャップによって前記金属被膜された外部表面から分離されていることである。リエントラント型内部スタブの軸方向に対してオフセットされている金属被膜された給電パッドの相対的位置によって形成される容量性ギャップ、およびPCBの金属被膜された外部表面から金属被膜された給電パッドを分離する表面の容量性ギャップが、カップリング機構の特性を定義する。本発明の好ましい特徴をなす実施形態において、前記金属被膜された給電パッドは、前記表面の容量性ギャップによって囲まれるディスク形状を有し、その中心が、前記内部スタブの軸方向からオフセットされている。金属被膜された給電パッドは、ほとんどどのような形状を有してもよいが、ディスク形態が最適な結果に結びつくことがわかった。本発明の異なる実施形態において、前記PCBは、入力端部が入力金属被膜給電パッドを備える入力埋め込み伝送線路、および出力端部が出力金属被膜給電パッドを備える出力埋め込み伝送線路を備え、前記入力および出力金属被膜給電パッドが、前記共振空洞内部の前記PCBの外部層に設置され、電気的な壁によって分離されている。提案されるフィルタ技術は、小容積特性および高度の一体化RFフロントエンドの他の構成部品に一体化されたフィルタとともに、高品質のフィルタリング性能および比較的高出力の取り扱い能力を必要とする用途現代のBTS/nodeB/e-nodeB/などのRFフロントエンドに対して最適な解決策を提供する。その低コストで、完全に自動化された製作プロセス完全にプリントされたPCB/はんだ付けされ、上部に取り付けられ、金属メッキされたプラスチックの空洞とともに、これらの特徴により、本カップリング機構が、将来のPCBに取り付けられるマイクロ波リエントラント型共振空洞にとって非常に有望な技術となる。本カップリング機構のさらなる特徴をなす実施形態は、添付の特許請求の範囲において言及される。特許請求の範囲で使用される備えるまたは含むという用語は、その後に列挙される手段に限定されると解釈されるべきでないことに留意されたい。したがって、手段AおよびBを備える機器などの表現の範囲は、手段AおよびBのみから構成される機器の実施形態に限定されるべきではない。それは、本発明の実施形態に関して、AおよびBが機器の本質的な手段であることを意味する。同様に、特許請求の範囲において使用される、結合されるという用語も、直接的な接続だけに限定されると解釈されるべきでないことに留意されたい。したがって、機器Bに結合される機器Aなどの表現の範囲は、機器Aの出力が機器Bの入力に直接接続される機器の実施形態に限定されるべきではない。それは、Aの出力とBの入力の間に経路が存在してよく、その経路が他の機器または手段を含んでよいことを意味する。本発明の上記および他の目的ならびに特徴は、添付図面と併せて得られる実施形態の以下の説明を参照することによってより明白になり、発明そのものが、最もよく理解されるであろう。本発明の要件すべて満たすカップリング機構の実施形態が、図4および図5に示される。プリント回路基板PCBに取り付けられたマイクロ波のリエントラント型共振空洞の断面図が図4に示され、図5は、取り付けられた3D共振空洞の位置に関して、PCBの外部表面のレベルにおけるカップリング機構の上面図を示す。PCB上に取り付けられた従来のマイクロ波のリエントラント型同軸共振器と同様に、本共振器の3D部分は、PCBの金属被膜された外部表面上にはんだ付けされている。共振器の3D部分、および3D構成部品によって境界を定められたPCBの外部表面の両方が、共振空洞60を形成している。共振器の3D部分は、外部壁、内部リエントラント型スタブまたはロッド64から構成され、円柱状または矩形形状同軸構成ののいずれかであってよい。この部分は、金属塊を機械成型するか鋳造するかのいずれかよって、または主に重量低減のため金属メッキされたプラスチックの3D形態によって形成することができる。リエントラント型内部ロッド64は、一方の端部が外部壁に固定され、他方の端部がPCBに面した状態で、PCBと直交し、容量性ギャップ66によって分離されている。共振する、空気で満たされた共振空洞60の電磁的性質は、実効的な同軸構成すなわち、内部ロッド64の、長さおよび空洞の外壁からの距離および内部ロッド64と共振空洞の一部を構成するPCBの金属被膜された外部表面との間に形成された容量性ギャップ66の正確な寸法に依存する。マイクロ波信号は、接地面として、3D空洞が取り付けられるPCBの金属被膜された外部表面を用いる埋め込まれた導波路/伝送線路61を通して共振器に導かれると考えられる。この線路は、例えばマイクロストリップまたはストリップライン技術のいずれかで実現することができる。マイクロ波信号は、給電伝送線路の端部に達すると、垂直のバイアポストまたはバイアポストのアレイ62を介して、空洞の内部で、3D共振器が取り付けられたPCBの外部層に設置される金属被膜された給電パッド63に導かれる。図5において、この金属被膜された給電パッド71の上面図が、PCB73の外部表面に取り付けられた共振空洞の同軸構成72の位置に関して、明瞭に示されている。給電パッド71とPCBの外部表面73との間に、電気的導通がないことを考えると、変位電流がそれらの間に形成された表面の容量性ギャップ74を横切ってサポートされることになる。金属被膜された給電パッド63/71は、表面の容量性ギャップ74によって囲まれ、中心が内部リエントラント型スタブ/ロッド64の軸方向からオフセットされているディスク形状を有することが好ましい。これは、図4に示したように、金属被膜された給電パッドのまわりのPCBの外部表面の部分が、共振空洞の一部を構成するので、共振空洞へ給電マイクロ波信号を電磁結合する第1の機構である。このカップリングの電磁的性質すなわち、大きさは、パッドの半径および表面の容量性ギャップ74の幅に依存する。これらの両方の外形は、共振空洞の3D部分に関係なく、PCBを設計するときに調節されることができ、特定のフィルタリング伝達関数および対応するPCBのレイアウトを合成する際の重要な設計パラメータを構成する。金属被膜された給電パッド63/71と共振空洞の間の電磁結合の第2の機構は、3Dの同軸構成の内部スタブ64と給電パッドそのものとの間にサポートされるキャパシタンスである。図5に示されるように、給電パッドおよび共振器の内部スタブは、給電パッドの半径、および共振器の3D部分の同軸構成の中心に対する給電パッドの位置オフセットされたに依存する表面75上でオーバラップする。これらの2つのパラメータは、フィルタ合成およびPCBレイアウトの設計中に適切に設定されるべき、別の2つの主要な設計パラメータを構成する。この第2のカップリング機構の重要性は、給電パッドと共振空洞の間の電磁結合の提供とは別に、このカップリング機構が、PCBの設計/レイアウトによって共振空洞の共振をわずかに調節し、調整する手段を提供するという事実に起因する。具体的には、給電パッドの導入で、元々は、共振する空洞の全キャパシタンスおよびその共振振動数の推定に重要な役割を果たした、3D空洞が取り付けられるPCBの外部層と同軸構成の内部スタブとの間でサポートされる全キャパシタンスが2つの成分に分割される。第1は、給電パッドと空洞の3D部分の内部スタブとの間にサポートされるキャパシタンスであり、第2は、空洞の3D部分の内部スタブに重なる給電パッド周囲のPCB外部表面によってサポートされる表面キャパシタンスである。これら2つのキャパシタンス間の比は、給電パッド表面と同軸構成の内部ロッドに重なるPCB外部表面との比に等しくなるはずあり、したがって、給電パッドの位置の調節により調節することができる。これら2つのキャパシタンスの合計は、給電パッドがない場合の全キャパシタンスとほぼ等しいはずであるが、給電パッドがある場合、給電パッドと同軸構成の内部スタブとの間のキャパシタンスは、共振空洞の容量特性および共振振動数に影響を及ぼさない。したがって、このキャパシタンスを変更する増加する/減少することによって、共振空洞の全キャパシタンスを逆方向に変更する減少させる/増加させることができる。この手段によって、共振空洞の実効的な共振振動数は、PCB外部表面のレイアウトの設計によって調節することができる。提案されたカップリング機構の主要な特性を概略的に表わすために、図4と同様の構成の等価回路が図6に示される。この等価回路において、共振空洞は、3Dの同軸構成に起因するインダクタンスLcoaxおよびキャパシタンスCcoaxからなるシャントLC回路と、同軸構成の内部スタブと3D空洞が取り付けられたPCB表面との間にサポートされたキャパシタンスに起因し、共振空洞の一部を構成するキャパシタンスCgapとによって表される。給電パッドがない場合は、このキャパシタンスは、ギャップの幾何学的な特性にもっぱら依存しギャップ幅dおよびキャパシタンスがサポートされる合計面積Sにより、Cgap=ε0S/dである、直接、同軸共振器の負荷となる図6の表記によるとCo=Cgap。給電パッドが存在する場合は、このキャパシタンスは2つの成分に分割される。そのうちの1つは、共振器の内部スタブと接地面との間でサポートされ、上記と同様に同軸共振器の負荷となり、その第2は、共振器の内部スタブと給電パッドとの間でサポートされ、共振器に直列に接続されるカップリングキャパシタンスに相当する。これらの2つのキャパシタンス間の比は、給電ディスクとオーバラップする内部スタブ面積の割合によって定義される。したがって、オーバラップする比率がkであると考えられる場合、Co=1-kCgap、およびCser=kCgapである。最後に、給電ディスクと、共振空洞の一部を構成するPCBの外部表面との間のカップリングキャパシタンスは、共振器と並列であると考えることができる図6のCsh。従来のフィルタ構成において、電磁信号は、図1に示されるように、フィルタを構成する各共振器へと導かれ、さらに各共振器から導かれなければならない。したがって、前述の記載において示したものと同様の2つのカップリング機構が、空洞のそれぞれの内部で実現されることが必要である。このことが図7に示され、入力伝送線路81が、カップリング機構82によって信号を空洞内の金属被膜された入力給電パッドへと導き、カップリング機構83が、信号を空洞内の金属被膜された出力給電パッドから出力伝送線路84へと結合する。図7の構成は、マイクロ波フィルタの一部としての空洞共振器の動作に影響を及ぼすか、劣化させるか、または制限する可能性のあるいくつかの現象を生じる傾向がある。サイズが小型であるため、カップリング機構82および83は、互いに近接して設置される。このことは、結果として共振空洞そのもの、または空洞が取り付けられている基板のいずれかを介して、カップリング機構82、83間のある直接的な結合を生じさせ、共振器の電磁性能を劣化させる可能性がある。たとえカップリング機構82、83間に挿入される電気的な壁85この壁は密接に配置された銅バイアを使用して実現することができるを使用して基板を介する直接的な結合のケースに対処できるとしても、共振空洞による2つのカップリング機構間の直接的な電磁結合を回避するためになされるべきことは非常に少ない。実際、この問題の単純な解決策は、カップリング機構82、83を互いから可能な限り遠くしておくことであろう。それにもかかわらず、この手法は、結合ディスクのそれぞれと共振器の内部スタブとの間のオーバラップする面積図5における75を低減させ、したがってこれらの機構のそれぞれによって実現される全体の達成可能な結合係数を低減させるであろう。したがって、図7と同様の構成は、PCB上に取り付けられた空洞共振器から構成されるフィルタの好ましい実施形態ではない可能性がある。そうしたフィルタの好ましい代替の実施形態が、図8に示される。この実施形態に照らすと、PCB取り付け共振空洞フィルタの設計に対するモジュール素子は、図8に示されるものと同様の誘導結合された3D共振同軸空洞の対であると考えられる。この手法では、1つのブロック91内に3D同軸共振器の任意の2つが構築されなければならない。入力共振空洞を出力共振空洞から分離する共通の電気的な壁95上の絞り開口窓92が、同じブロック上に構築された2つの空洞間の電磁結合を確実にする。この対の入力/出力共振空洞は、PCBに直交し、入力/出力容量性ギャップによってそれぞれ分離された、別個の入力/出力内部スタブを備えている。さらに、金属被膜された入力給電パッドは、この対の入力共振空洞において実現され、金属被膜された出力給電パッドは、この対の出力共振空洞において実現される。金属被膜された入力給電パッドは、入力容量性ギャップの領域における入力内部スタブの端部面に面しており、この入力内部スタブの軸方向からオフセットされ、金属被膜された出力給電パッドは、容量性ギャップの領域における出力内部スタブ出力の端部面に面しており、この出力内部スタブの軸方向からオフセットされている。結合窓92の正確な寸法は、対応する電磁結合の大きさを決定する。図8のものと同様の構成の利点は、入力カップリング機構93によってPCBから入力空洞にマイクロ波信号を供給し、次に、出力カップリング機構94によって出力空洞からPCBにフィルタされた信号を結合することがこの構成によって可能になるということである。そのように、2つのPCB空洞カップリング機構は、2つの異なる空洞において実現され、したがって、カップリング機構間には著しい寄生の直接結合空洞を介するは存在しない。さらに、2つのカップリング機構のそれぞれに関連する設計パラメータすなわち、給電ディスク径、給電ディスクの位置などは、いかなる主要な制約事項すなわち、2つのカップリング機構のサイズ、相対的位置も満足する必要がなく、フィルタ設計手順の要求事項に従って自由に選ばれる。図8の構成がフィルタリング装置の合成に対して用いられる場合、フィルタの機能は、図9のモデルに従って合成されるべきである。このモデルにおいて、フィルタの第1の共振器への入力結合およびフィルタの最後の共振器からの出力結合は、伝送線路をベースとしたアドミタンスインバータJ01およびJNN1によって実現され、共振器間のカップリングは、電磁結合絞りMijおよび伝送線路をベースとしたインピーダンスインバータJijを使用して、相互交換可能に実現される。本発明において提案されたカップリング機構によって励起され、相互接続される3Dリエントラント型同軸共振器を用いる、PCB取り付けフィルタの設計可能性を検証するために、4次のチェビシェフフィルタを設計し、模擬実験を行った。このフィルタに対する目標の動作帯域は、WCDMAのエアーインターフェースのダウンリンクTx帯域2110MHz~2170MHzであった。このフィルタの模擬実験のために用いられたモデルが、図10に示される。このフィルタの実現に対して、図8の構成が用いられた。具体的には、4次のフィルタの4つの共振器が、2対の誘導結合された共振器において構築された。次に、これらの2対は、PCB上に実現されたアドミタンスインバータによって相互接続され、フィルタ機能が、図9のモデルに従って合成された。図10の3Dモデルを参照して、2対の誘導結合された空洞は2つの金属塊100に機械成型される。これらの塊は、上側と下側の両方が金属メッキされたPCB101の上部表面にはんだ付けされることが考えられる。PCBの内部で、ストリップラインが、相互接続するアドミタンスインバータを合成するために用いられる。さらに、銅のバイア102がPCB内に埋め込まれ、PCBの両側用いられるストリップラインの接地面を短絡し、カップリング機構間の電磁分離を強化して、ストリップラインの動作に関連する寄生効果を低減する。金属塊に機械成型を施されたリエントラント型共振器図10における100の誘導結合された2対のそれぞれの底面図が、図11に示される。この実施形態において、2つの共振空洞110は、円柱状の内部ロッド111および矩形形の外部壁112から構成される。一般的なケースでは、内部接触器および外部接触器の形状は、同様の同軸構成をサポートするものであればいずれであってもよい。最後に、2つの空洞は、2つの空洞を分離する壁から材料を取り除くことによって形成される絞り113によって結合される。図12において、1対の誘導結合された空洞に沿った3Dフィルタモデルの断面が示されている。図示されるように、信号は、空洞に露出するPCBに埋め込まれたストリップライン123によって、対の空洞に導かれ、かつ対の空洞から導き出される。前述のストリップラインは、上部および下部接地面としての金属表面121および122を使用し、表面121は、共振空洞の3D部分を取り付けるためにも使用される。これらのストリップラインは、銅のバイア124を使用して、PCBの上部の接地面層121の給電ディスクと接続される。バイアおよび給電ディスクによって、ストリップラインから共振空洞に信号を結合する機構のよりよい表現が、図13に示される。具体的には、図13において、入力/出力ストリップライン131は、ストリップラインに対する上部の接地面として動作することとは別に、3D共振空洞を取り付けるためにも使用される金属表面130上に形成された結合ディスク132にRF信号を供給する。最後に、図10の4極のチェビシェフフィルタの全波模擬実験を行った応答が、図14に示され、この図は、対象とするGHzの周波数帯水平軸に対して前述のフィルタ構成のSパラメータをdB垂直軸で表わす。これらの結果により、低挿入損失が、フィルタ<0.6dBの通過帯域にわたって達成され、またWCDMAエアーインターフェースのダウンリンクRx帯域に対して50dBを上回る分離が達成されている。単一のまたは2つの空洞だけでなく、より一般的に任意の多数の空洞から構成される構造との間で信号を結合するために本カップリング機構を使用することができることに留意されたい。この目的のために、一般的なカップリング機構は、PCB上に取り付けられたいくつかの共振空洞を備え、このPCBが同じ数の埋め込まれた伝送線路を備え、各伝送線路が、これら共振空洞のうちの別個の共振空洞の内部に設置された金属被膜された給電パッドを備える端部を有する。各共振空洞は、PCBに直交し、容量性ギャップによって分離された内部スタブを備える。各金属被膜された給電パッドは、容量性ギャップの領域において対応する内部スタブの端部面に面しており、対応する内部スタブの軸方向からオフセットされている。金属被膜された給電パッドは、電気的な壁によってさらに分離される。最後に、本発明の実施形態が機能ブロックの面から上記で説明されているということを特記する。上記で示されたこれらのブロックの機能説明から、これらのブロックの実施形態が、よく知られた電子部品でどのように製造することができるかは、電子デバイスを設計する当業者にとっては明白であろう。したがって、機能ブロックの内容の詳細なアーキテクチャは示されていない。本発明の原理が、具体的な装置に関して上記で説明されているが、この説明は、単に例示によるものであり、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲を限定するものではないことを明確に理解されたい。