JP2015023465A - バンドパスフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズを効果的に除去することが可能なバンドパスフィルタを提供する。また、信号伝送部とグラウンドの両方に影響を与えるコモンモードノイズの悪影響を低減することが可能なバンドパスフィルタを提供する。【解決手段】所定の周波数帯域内の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタであって、誘電体基板と、誘電体基板に設けられ、所定の周波数帯域内の周波数の信号を伝送する信号伝送部と、誘電体基板に設けられ、信号伝送部の周りに設けられたシグナルグラウンドと、を備える。信号伝送部は、信号入力端子に接続された入力伝送路と、信号出力端子に接続された出力伝送路と、入力伝送路及び出力伝送路の隣に配置された共振素子と、を含む。シグナルグラウンドは、共振素子の共振周波数とほぼ同じ共振周波数を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、所定の周波数帯域内の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタに関する。

近年、携帯電話機やスマートフォンを用いた移動通信システムや、無線ＬＡＮ等、電磁波を取り扱う通信技術が広く普及している。このような通信技術で使用される電子機器には、所定の周波数帯域内の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタが備えられることがある。例えば、特許文献１の図１１には、２つの入出力用電極及び共振用電極が誘電体ブロック上に設けられたバンドパスフィルタが記載されている。特許文献１のバンドパスフィルタでは、共振用電極の共振周波数付近の周波数を有する信号が一方の入出力用電極に入力された場合、入出力用電極間に配置された共振用電極が共振し、入出力用電極間で信号が伝達される。一方、共振用電極の共振周波数から離れた周波数を有する信号が一方の入出力用電極に入力された場合、共振用電極が共振しないため、入出力用電極間で信号は伝達されない。

特開平５−３４３９０２号公報

ところで、上述した特許文献１のバンドパスフィルタにおいては、希望する信号以外のノイズを入出力用電極から逃がすために、誘電体ブロックの底面全体を覆う接地電極が設けられている。しかしながら、このような接地電極は、共振用電極のような周波数特性を有しておらず、接地電極に所定の周波数帯域外の周波数の信号やノイズが与えられた場合は、接地電極がノイズを通過させてしまい、特許文献１のバンドパスフィルタでは、ノイズを効果的に除去することができないという問題があった。

そこで、本発明は、ノイズを効果的に除去することが可能なバンドパスフィルタを提供することを課題とする。また、本発明は、信号伝送部とグラウンドの両方に影響を与えるコモンモードノイズの悪影響を低減することが可能なバンドパスフィルタを提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、所定の周波数帯域内の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタであって、誘電体基板と、誘電体基板に設けられ、所定の周波数帯域内の周波数の信号を伝送する信号伝送部と、誘電体基板に設けられ、信号伝送部の周りに設けられたシグナルグラウンドと、を備える。信号伝送部は、信号入力端子に接続された入力伝送路と、信号出力端子に接続された出力伝送路と、入力伝送路及び出力伝送路の隣に配置された共振素子と、を含む。シグナルグラウンドは、共振素子の共振周波数とほぼ同じ共振周波数を有する。

上記バンドパスフィルタでは、共振素子の共振周波数とほぼ同じ共振周波数をシグナルグラウンド自体が有することにより、所定の周波数帯域外の周波数を持つノイズがグラウンドをほとんど通過しない。このため、上記バンドパスフィルタは、ノイズを効果的に除去することができ、コモンモードノイズに対して強いバンドパスフィルタを得ることができる。

上記バンドパスフィルタにおいて、信号伝送部は誘電体基板の主面上に配置され、シグナルグラウンドは誘電体基板内に配置されていてもよい。この構成によれば、誘電体基板から信号伝送部が露出しているため、バンドパスフィルタ自体の製造や他の機器へのバンドパスフィルタの組込みを簡易に行うことができる。

上記バンドパスフィルタは、誘電体基板の主面と反対側の面上に配置され、シグナルグラウンドと接続されるフレームグラウンド、をさらに備えていてもよい。フレームグラウンドを設けることで、さらにノイズ及びコモンモードノイズに対して強くなる利点がある。

上記バンドパスフィルタにおいて、シグナルグラウンド及びフレームグラウンドは、ほぼ同じ形状且つほぼ同じ寸法であることが好ましい。

上記バンドパスフィルタにおいて、シグナルグラウンドは開孔を含み、信号伝送部は開孔の内側に配置されていてもよい。この構成によれば、信号伝送部で発生する電磁界にシグナルグラウンドが干渉しないため、信号伝送部に近い位置にグラウンドを配置することができる。これにより、電磁界が誘電体基板の側面から漏れるのを低減させることができる。

上記シグナルグラウンドの開孔は、矩形状であり、共振素子の長さよりも長い長辺を有していてもよい。この構成によれば、バンドパスフィルタの面積を小さくすることができるので、実装が容易になる利点がある。

上記バンドパスフィルタにおいて、信号伝送部は２つの共振素子を含んでいてもよい。この場合、入力伝送路及び出力伝送路は、２つの共振素子の間に配置され、２つの共振素子は、入力伝送路及び出力伝送路に沿って延びていることが好ましい。この構成によれば、入力伝送路及び出力伝送路の周囲に発生する電磁界が２つの共振素子によって遮蔽されるため、電磁界が誘電体基板の側面から漏れるのを低減させることができる。

本発明の実施形態に係るバンドパスフィルタの斜視図である。 図１のバンドパスフィルタの分解斜視図である。 図１のバンドパスフィルタの平面図である。 図１のバンドパスフィルタにおけるシグナルグラウンドの平面図である。 図１のバンドパスフィルタの底面図である。 本発明の実施例１に係るシグナルグラウンドの電流分布を示す図である。 本発明の実施例１に係るシグナルグラウンドの電流分布を示す別の図である。 本発明の実施例２に係るバンドパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。 比較例２−１に係るバンドパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。 比較例２−２に係るバンドパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。 比較例２−３に係るバンドパスフィルタの周波数特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係るバンドパスフィルタについて、図面を参照しつつ説明する。なお、既に説明した構成及びこれに相当する構成については、同一の符号を付して同じ説明を繰り返さない。また、説明の便宜上、各図において、両矢印Ｗで示した方向を各構成物の幅方向、両矢印Ｄで示した方向を各構成物の奥行方向、及び両矢印Ｈで示した方向を各構成物の高さ方向と称することとする。

本実施形態に係るバンドパスフィルタ１０は、所定の周波数帯域（通過帯域）内の周波数の信号を通過させるためのものであり、図１に示すように、誘電体基板１と、信号伝送部２と、シグナルグラウンド３と、フレームグラウンド４と、を備えている。

誘電体基板１は、図１及び図２に示すように、矩形状に形成されており、誘電体層１１，１２を備えている。誘電体層１１は、誘電体基板１の高さ方向Ｈにおいて、信号伝送部２とシグナルグラウンド３との間に配置されている。誘電体層１２は、誘電体基板１の高さ方向Ｈにおいて、シグナルグラウンド３とフレームグラウンド４との間に配置されている。

信号伝送部２は、図１に示すように、誘電体基板１の幅方向Ｗに沿って延びるように、誘電体基板１の主面Ｓ上、すなわち、誘電体層１１上に設けられている。信号伝送部２は、図２及び図３に示すように、信号入力端子２５に接続された入力伝送路２１と、信号出力端子２６に接続された出力伝送路２２と、入力伝送路２１及び出力伝送路２２の隣に配置された共振素子２３，２４と、を備えている。入力伝送路２１、出力伝送路２２、及び共振素子２３，２４は、特に限定されるものではないが、例えば、銅箔等の金属箔で形成することができる。また、入力伝送路２１及び出力伝送路２２は、例えば、モノポールアンテナ状に形成されている。

入力伝送路２１及び出力伝送路２２は、図３に示すように、信号伝送部２の奥行方向Ｄにおいて、共振素子２３と共振素子２４との間に配置されている。共振素子２３，２４は、入力伝送路２１及び出力伝送路２２に沿って延びている。共振素子２３、２４は、バンドパスフィルタ１０の通過帯域の中心付近の共振周波数（例えば、２．４５ＧＨｚ）を有している。なお、以下で述べるλは、共振周波数における波長であって、誘電体等による波長短縮を加味した長さである。入力伝送路２１の長さ（幅方向Ｗの寸法）Ｌ_ｗ１及び出力伝送路２２の長さ（幅方向Ｗの寸法）Ｌ_ｗ２は、それぞれ、１／４λである。共振素子２３，２４の長さ（幅方向Ｗの寸法）Ｌ_ｗ３は、１／２λである。

バンドパスフィルタ１０の通過帯域の幅は、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との距離Ｌ_ｄ１（図３）を変更することによって調整することができる。すなわち、距離Ｌ_ｄ１を小さくすれば、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との電磁的な結合度が大きくなる。この場合、共振素子２３，２４の共振が小さくても入力伝送路２１から出力伝送路２２へと信号が伝達するため、バンドパスフィルタ１０の通過帯域の幅が広くなる。一方、距離Ｌ_ｄ１を大きくすれば、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との電磁的な結合度が小さくなる。この場合、共振素子２３，２４の共振が大きいときにのみ入力伝送路２１から出力伝送路２２へと信号が伝達するため、バンドパスフィルタ１０の通過帯域の幅が狭くなる。

シグナルグラウンド３は、図１及び図２に示すように、誘電体基板１内に配置されている。具体的には、シグナルグラウンド３は、高さ方向Ｈにおいて、誘電体層１１と誘電体層１２との間に設けられている。シグナルグラウンド３は、特に限定されるものではないが、例えば、銅箔等の金属箔で形成することができる。

図２及び図４に示すように、シグナルグラウンド３は、矩形を成している。シグナルグラウンド３の長さ（幅方向Ｗの寸法）及び幅（奥行方向Ｄの寸法）は、誘電体基板１の長さ（幅方向Ｗの寸法）及び幅（奥行方向Ｄの寸法）とほぼ等しい。誘電体層１１の厚さ（高さ方向Ｈの寸法）、つまり、シグナルグラウンド３と信号伝送部２との高さ方向Ｈの距離Ｌ_ｈ１（図２）は、一般的なバンドパスフィルタにおけるグラウンドと信号伝送部との距離よりも小さいことが好ましい。例えば、一般的なバンドパスフィルタでは、グラウンドと信号伝送部との距離は１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度であるのに対し、本実施形態のバンドパスフィルタ１０における距離Ｌ_ｈ１は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、より好ましくは、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとすることができる。

図２及び図４に示すように、シグナルグラウンド３は、信号伝送部２の周りに設けられている。具体的には、シグナルグラウンド３は、開孔３１を有することによって環状を成している。開孔３１は、グラウンドとして導通する開孔３１以外の部分に対して、導通しない部分として設けられていればよい。開孔３１の内側には、信号伝送部２の入力伝送路２１、出力伝送路２２、及び共振素子２３，２４が配置されている。信号入力端子２５及び信号出力端子２６は、誘電体基板１上において、誘電体基板１の幅方向Ｗの両端部且つ開孔３１の外側に配置されている。つまり、本実施形態のシグナルグラウンド３は、共振素子２３，２４の長さＬ_ｗ３よりも長い長辺を有する矩形により規定される。

本実施形態のシグナルグラウンド３の開孔３１は、矩形を成している。信号伝送部２の入力伝送路２１および出力伝送路２２は、開孔３１の長辺に沿って設けられており、信号入力端子２５および信号出力端子２６がシグナルグラウンド３の長辺の両端側に位置している。開孔３１は、その長辺の長さ（幅方向Ｗの寸法）Ｌ_ｗ４（図４）が、１／２λ、つまり、共振素子２３，２４の長さＬ_ｗ３よりも長くなるよう形成されている。例えば、本実施形態の場合には、約０．４ｍｍ程度長く設定しているが、基板製造上の交差を考慮して約０．３ｍｍ〜約０．５ｍｍ程度長く設定してもよい。これにより、シグナルグラウンド３は、共振素子２３，２４の共振周波数とほぼ同じ共振周波数を有している。シグナルグラウンド３は、バンドパスフィルタ１０の通過帯域内の周波数の信号で共振できればよいため、シグナルグラウンド３の「共振素子２３，２４の共振周波数とほぼ同じ共振周波数」は、少なくとも、バンドパスフィルタ１０の通過帯域内に含まれる周波数であればよい。ただし、シグナルグラウンド３の共振周波数は、共振素子２３，２４と同様に、バンドパスフィルタ１０の通過帯域の中心付近の周波数であることが好ましい。例えば、シグナルグラウンド３の共振周波数は、共振素子２３，２４の共振周波数±１００ＭＨｚ、より好ましくは、共振素子２３，２４の共振周波数±５０ＭＨｚとすることができる。

フレームグラウンド４は、図１及び図５に示すように、誘電体基板１の主面Ｓと反対側の面上、すなわち、誘電体層１２の底面に設けられ、誘電体層１２の底面全体を覆っている。フレームグラウンド４は、シグナルグラウンド３とほぼ同じ形状及びほぼ同じ寸法の矩形を成している。シグナルグラウンド３及びフレームグラウンド４の形状及び寸法は、完全に一致している必要はなく、例えば、シグナルグラウンド３とフレームグラウンド４とを重ね合わせたときに、両者の外縁が０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度ずれていてもよい。フレームグラウンド４は、シグナルグラウンド３と接続される。誘電体層１２の厚さ（高さ方向Ｈの寸法）、つまり、フレームグラウンド４とシグナルグラウンド３との高さ方向Ｈの距離Ｌ_ｈ２（図２）は、特に限定されるものではないが、例えば、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。また、フレームグラウンド４は、例えば、銅箔等の金属箔で形成されている。

次に、上記のように構成されたバンドパスフィルタ１０の動作について説明する。

＜信号伝送部の動作＞
まず、バンドパスフィルタ１０の基本動作、すなわち、信号伝送部２の動作について説明する。

バンドパスフィルタ１０において、通過帯域内の周波数の電磁波信号が信号入力端子２５に入力された場合、入力伝送路２１を信号が伝搬し、入力伝送路２１の周囲に電磁界が発生する。入力伝送路２１の周囲の電磁界によって共振素子２３，２４が共振し、共振素子２３，２４の周囲にも電磁界が発生する。そして、共振素子２３，２４の周囲の電磁界によって出力伝送路２２が共振し、入力伝送路２１と出力伝送路２２とが電磁的に結合する。この結果、信号入力端子２５に入力された信号は、入力伝送路２１から出力伝送路２２へと伝搬し、信号出力端子２６から出力される。

このように、信号入力端子２５に入力された信号の周波数がバンドパスフィルタ１０の通過帯域内であれば、この信号は信号入力端子２５から信号出力端子２６へと伝達される。ただし、入力された信号の周波数が共振素子２３，２４の共振周波数に近いほど、信号入力端子２５から信号出力端子２６への信号の伝達効率は大きくなる。

一方、バンドパスフィルタ１０において、通過帯域外の周波数の電磁波信号が信号入力端子２５に入力された場合、入力伝送路２１の周囲に電磁界が発生する。しかしながら、共振素子２３，２４は、入力伝送路２１の周囲の電磁界によって共振しないため、入力伝送路２１と出力伝送路２２との間に電磁的な結合は発生しない。このため、信号入力端子２５に入力された信号は、出力伝送路２２に伝搬せず、信号出力端子２６から出力されない。

なお、信号入力端子２５に入力された信号の周波数が通過帯域外であっても、例えば、その周波数が通過帯域の境界付近のものである場合等には、信号入力端子２５から信号出力端子２６へ信号が伝達されることがある。ただし、この場合であっても、信号入力端子２５から信号出力端子２６への信号の伝達量は無視できる程度に少ないため、特に問題はない。

＜グラウンドの動作＞
次に、シグナルグラウンド３の動作について説明する。

シグナルグラウンド３は、信号入力端子２５に入力される信号とは関係なく電磁波信号が与えられた場合、バンドパスフィルタ１０の通過帯域内の周波数の信号の通過を許容するが、通過帯域外の周波数の信号の通過を制限する。

詳述すると、通過帯域内の周波数の信号以外の信号がシグナルグラウンド３に与えられた場合、共振素子２３，２４の共振周波数に近似する共振周波数を有するシグナルグラウンド３は共振する。これにより、シグナルグラウンド３に与えられた信号は、シグナルグラウンド３を伝搬し、シグナルグラウンド３を通過する。一方、通過帯域外の周波数を有する信号及びノイズがシグナルグラウンド３に与えられた場合、シグナルグラウンド３は共振しない。このため、シグナルグラウンド３に与えられた信号及びノイズは、シグナルグラウンド３を伝搬せず、シグナルグラウンド３を通過しない。

このように、本実施形態のバンドパスフィルタ１０では、シグナルグラウンド３自体が共振素子２３，２４の共振周波数とほぼ同じ共振周波数を有している。このため、通過帯域外の高周波のノイズは、シグナルグラウンド３をほとんど通過することがない。よって、バンドパスフィルタ１０は、ノイズを効果的に除去することができる。信号伝送部２とシグナルグラウンド３とがほぼ同じ共振周波数を有するので、特に、通過帯域外のコモンモードノイズに対して有効である。

また、バンドパスフィルタ１０では、共振素子２３と共振素子２４との間に、入力伝送路２１及び出力伝送路２２が配置されているため、入力伝送路２１又は出力伝送路２２の周囲に発生する電磁界が共振素子２３，２４によって遮蔽される。この結果、誘電体基板１の側面から電磁界が漏れるのを低減させることができる。さらに、バンドパスフィルタ１０では、シグナルグラウンド３と信号伝送部２との距離Ｌ_ｈ１（図２）を小さくしたため、誘電体基板１の側面から電磁界が漏れるのをより確実に低減させることができる。

また、バンドパスフィルタ１０では、シグナルグラウンド３は開孔３１を含み、開孔３１の内側に信号伝送部２が配置されている。このため、シグナルグラウンド３と信号伝送部２との距離Ｌ_ｈ１（図２）が小さい場合であっても、入力伝送路２１及び出力伝送路２２の周囲に発生する電磁界がシグナルグラウンド３と干渉しない。結果として、誘電体基板１の側面から電磁界が漏れるのを低減させつつ、信号の伝達効率が低下するのを防止することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。上記実施形態では、シグナルグラウンド３は、開孔３１の内側に信号伝送部２が配置されることによって、信号伝送部２の周囲に設けられていたが、特にこれに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、シグナルグラウンド３は、信号伝送部２の下方に設けられていたが、信号伝送部２の上方に設けられていてもよく、信号伝送部２と同一平面上に設けられていてもよい。

また、信号伝送部２及びシグナルグラウンド３の各位置も、特に限定されるものではない。シグナルグラウンド３は、誘電体基板１の主面Ｓ上に設けられてもよいし、誘電体基板１の底面（主面Ｓと反対側の面）に設けられていてもよい。信号伝送部２は、誘電体基板１内に設けられてもよいし、誘電体基板１の底面（主面Ｓと反対側の面）に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、奥行き方向Ｄにおいて、共振素子２３と共振素子２４との間に入力伝送路２１及び出力伝送路２２が配置されていたが、これらの配置は特に限定されるものではない。例えば、奥行き方向Ｄにおいて、入力伝送路２１と出力伝送路２２との間に共振素子２３，２４を配置してもよいし、幅方向Ｗにおいて、入力伝送路２１と出力伝送路２２との間に共振素子２３，２４を配置してもよい。

また、上記実施形態では、信号伝送部２は、２つの共振素子２３，２４を備えていたが、少なくとも１つの共振素子を備えていればよい。

また、上記実施形態では、信号入力端子２５から信号を入力し、信号出力端子２６から信号を出力することとしていたが、信号入力端子２５及び信号出力端子２６は、信号の入出力が可能な端子であってもよい。すなわち、信号入力端子２５に入力された信号が信号出力端子２６から出力されるだけでなく、信号出力端子２６に入力された信号が入力端子２５から出力されるように構成することもできる。

また、上記実施形態では、シグナルグラウンド３及びフレームグラウンド４は矩形を成していたが、種々の形状に形成することができる。シグナルグラウンド３の開孔３１の形状も、必ずしも矩形でなくてもよく、適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、シグナルグラウンド３及びフレームグラウンド４がほぼ同じ形状及びほぼ同じ寸法となっていたが、シグナルグラウンド３及びフレームグラウンド４の形状及び／又は寸法は異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、誘電体基板１の底面全体を覆うようにフレームグラウンド４が設けられていたが、フレームグラウンド４は設けられていなくてもよい。この場合、例えば、バンドパスフィルタ１０をケースで覆うこと等によって、電磁波信号が周囲に漏洩するのを防止することが好ましい。

以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

＜グラウンドの周波数特性＞
（実施例１）
図４に示すように、開孔３１が形成されたシグナルグラウンド３を作成した。開孔３１の長辺の長さＬ_ｗ４は、１／２λよりも若干長い値とした。このシグナルグラウンド３の周波数特性を検証した。

（評価）
通過帯域の中心の周波数（２．４５ＧＨｚ）の信号をシグナルグラウンド３に与えた場合における、シグナルグラウンド３の電流分布を図６Ａに示す。図６Ａでは、開孔３１の近傍の色が変化しており、シグナルグラウンド３に電流が流れていることがわかる。すなわち、通過帯域の中心の周波数を有する信号によってシグナルグラウンド３が共振し、この信号がシグナルグラウンド３を通過したことがわかる。

通過帯域外の周波数（１．００ＧＨｚ）の信号をシグナルグラウンド３に与えた場合における、シグナルグラウンド３の電流分布を図６Ｂに示す。図６Ｂでは、シグナルグラウンド３の色の変化はなく、シグナルグラウンド３に電流は流れていないことがわかる。すなわち、通過帯域外の周波数を有する信号によってシグナルグラウンド３は共振しておらず、この信号はシグナルグラウンド３を通過していないことがわかる。

以上より、実施例１のシグナルグラウンド３は、通過帯域外の周波数の信号の通過を制限することを確認することができた。よって、このシグナルグラウンド３を利用すれば、バンドパスフィルタにおいて、通過帯域外の周波数を有するノイズを効果的に除去することができることがわかった。

＜信号の伝達効率に対するグラウンドの影響＞
グラウンドを信号伝送部に接近させた場合において、グラウンドが信号の伝達効率に与える影響について検証した。

（実施例２）
実施例１のシグナルグラウンド３を用いて、バンドパスフィルタ１０（図１）を作成した。シグナルグラウンド３と信号伝送部２との距離Ｌ_ｈ１（図２）は、０．１ｍｍとした。また、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との距離Ｌ_ｄ１（図３）は、０．８ｍｍとした。

（比較例２−１）
開孔３１が形成されたシグナルグラウンド３に代えて、開孔３１が形成されていないグラウンドを用いたこと以外は、実施例２のバンドパスフィルタ１０と同じバンドパスフィルタを作成した。

（比較例２−２）
入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との距離Ｌ_ｄ１（図３）を小さくしたこと以外は、比較例２−１のバンドパスフィルタと同じバンドパスフィルタを作成した。比較例２−２のバンドパスフィルタでは、距離Ｌ_ｄ１を０．４ｍｍとした。

（比較例２−３）
グラウンドと信号伝送部２との高さ方向Ｈの距離を大きくしたこと以外は、比較例２−２のバンドパスフィルタと同じバンドパスフィルタを作成した。比較例２−３のバンドパスフィルタでは、グラウンドと信号伝送部２との高さ方向Ｈの距離を１．５ｍｍとした。

（評価）
実施例２のバンドパスフィルタ１０、及び比較例２−１〜２−３のバンドパスフィルタの伝送特性を測定した。図７Ａに、実施例２のバンドパスフィルタ１０の反射係数Ｓ_１１及び伝達係数Ｓ_２１を示す。図７Ｂに、比較例２−１のバンドパスフィルタの反射係数Ｓ_１１及び伝達係数Ｓ_２１を示す。図７Ｃに、比較例２−２のバンドパスフィルタの反射係数Ｓ_１１及び伝達係数Ｓ_２１を示す。図７Ｄに、比較例２−３のバンドパスフィルタの反射係数Ｓ_１１及び伝達係数Ｓ_２１を示す。ここで、Ｓ_１１は、信号入力端子２５の入射波に対する信号入力端子２５の反射波の電圧比である。Ｓ_２１は、信号入力端子２５の入射波に対する信号出力端子２６の伝送波の電圧比である。

図７Ａと図７Ｂとを比較すると、実施例２のバンドパスフィルタ１０の伝達係数Ｓ_２１の方が、比較例２−１のバンドパスフィルタの伝達係数Ｓ_２１よりも大きくなっている。よって、シグナルグラウンド３に開孔３１を形成することによって、信号伝送部２の周囲の電磁界がシグナルグラウンド３に干渉せず、信号の伝達効率が向上することがわかる。

図７Ｂと図７Ｃとを比較すると、比較例２−２のバンドパスフィルタの伝達係数Ｓ_２１の方が、比較例２−１のバンドパスフィルタの伝達係数Ｓ_２１よりも大きくなっている。よって、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との距離Ｌ_ｄ１を小さくした場合も、信号の伝達効率が向上することがわかる。

しかしながら、図７Ａと図７Ｃとを比較すると、実施例２のバンドパスフィルタ１０の伝達係数Ｓ_２１の方が、比較例２−２のバンドパスフィルタの伝達係数Ｓ_２１よりも明らかに大きい。このことから、入力伝送路２１及び出力伝送路２２と共振素子２３，２４との距離Ｌ_ｄ１を小さくすることよりも、シグナルグラウンド３に開孔３１を形成することの方が、信号の伝達効率の向上に効果的であることがわかる。

図７Ａと図７Ｄとを比較すると、実施例２のバンドパスフィルタ１０の伝達係数Ｓ_２１及び比較例２−３のバンドパスフィルタの伝達係数Ｓ_２１の大きさにはあまり違いはない。このことから、グラウンドと信号伝送部２との高さ方向Ｈの距離を大きくすれば、シグナルグラウンド３に開孔３１を形成した場合と同様に、信号の伝達効率が向上することがわかる。しかしながら、距離Ｌ_ｈ１を大きくした場合は、誘電体基板１の側面からの電磁界の漏れが増加するという問題がある。よって、電磁界の漏れを低減しつつ、信号の伝達効率を向上させるためには、実施例２のバンドパスフィルタ１０のように、シグナルグラウンド３に開孔３１を形成した上で、シグナルグラウンド３と信号伝送部２とを接近させることが好ましい。

１０ バンドパスフィルタ
１ 誘電体基板
Ｓ 主面
２ 信号伝送部
２１ 入力伝送路
２２ 出力伝送路
２３，２４ 共振素子
２５ 信号入力端子
２６ 信号出力端子
３ シグナルグラウンド
３１ 開孔
４ フレームグラウンド

Claims (7)

1. 所定の周波数帯域内の周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタであって、
   誘電体基板と、
   前記誘電体基板に設けられ、前記所定の周波数帯域内の周波数の信号を伝送する信号伝送部と、
   前記誘電体基板に設けられ、前記信号伝送部の周りに設けられたシグナルグラウンドと、
   を備え、
   前記信号伝送部は、
   信号入力端子に接続された入力伝送路と、
   信号出力端子に接続された出力伝送路と、
   前記入力伝送路及び前記出力伝送路の隣に配置された共振素子と、
   を含み、
   前記シグナルグラウンドは、前記共振素子の共振周波数とほぼ同じ共振周波数を有する、バンドパスフィルタ。
2. 請求項１に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記信号伝送部は、前記誘電体基板の主面上に配置され、
   前記シグナルグラウンドは、前記誘電体基板内に配置されている、バンドパスフィルタ。
3. 請求項２に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記誘電体基板の主面と反対側の面上に配置され、前記シグナルグラウンドと接続されるフレームグラウンド、
   をさらに備える、バンドパスフィルタ。
4. 請求項３に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記シグナルグラウンド及び前記フレームグラウンドは、ほぼ同じ形状且つほぼ同じ寸法である、バンドパスフィルタ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記シグナルグラウンドは、開孔を含み、
   前記信号伝送部は、前記開孔の内側に配置されている、バンドパスフィルタ。
6. 請求項５に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記開孔は、矩形状であり、前記共振素子の長さよりも長い長辺を有する、バンドパスフィルタ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタであって、
   前記信号伝送部は、２つの共振素子を含み、
   前記入力伝送路及び前記出力伝送路は、前記２つの共振素子の間に配置され、
   前記２つの共振素子は、前記入力伝送路及び前記出力伝送路に沿って延びる、バンドパスフィルタ。