JP2019036806A - Dielectric waveguide filter, high frequency front end circuit and communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の共振器を含む誘電体導波管フィルタ、高周波フロントエンド回路および通信装置に関する。 The present invention relates to a dielectric waveguide filter including a plurality of resonators, a high-frequency front-end circuit, and a communication device.
通信端末の通信容量の増加等に対応するため、28GHzなどの準ミリ波帯での通信方式が検討されている。このような高い周波数帯で使用されるフィルタとして、TE(Transverse Electric)モード共振器を用いた誘電体導波管フィルタが知られている。TEモード共振器を用いた誘電体導波管フィルタは、Q値が高いため、高い周波数帯における損失が小さい。 In order to cope with an increase in communication capacity of communication terminals, a communication method in a quasi-millimeter wave band such as 28 GHz is being studied. As a filter used in such a high frequency band, a dielectric waveguide filter using a TE (Transverse Electric) mode resonator is known. Since the dielectric waveguide filter using the TE mode resonator has a high Q value, the loss in a high frequency band is small.
特許文献1には、複数の誘電体共振器を含む誘電体導波管フィルタの周波数調整方法が開示されている。この誘電体導波管フィルタでは、誘電体導波管フィルタの天面に形成されているグランド電極の一部を除去することで、共振周波数が調整される。
しかしながら、特許文献1に開示された誘電体導波管フィルタでは、グランド電極を除去することで露出した誘電体が外部空間にさらされるため、例えば、露出した誘電体の近くに金属などの導電体が配置されると、共振周波数が変動するという問題がある。
However, in the dielectric waveguide filter disclosed in
そこで、本発明は、共振周波数の変動を抑制することができる誘電体導波管フィルタを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a dielectric waveguide filter that can suppress fluctuations in resonance frequency.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る誘電体導波管フィルタは、高周波信号が入出力される共振器を含む複数の共振器を備えた誘電体導波管フィルタであって、複数の共振器のそれぞれは、誘電体と、誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、を有し、かつ、実装基板側の主面である実装面または実装面と対向する主面である天面にて電界が最大となるTE(Transverse Electric)モード共振器であり、複数の共振器のうち高周波信号が入出力される共振器を除く少なくとも1つの共振器は、当該共振器の実装面に、グランド電極と、グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、当該共振器の実装面を平面視した場合に、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極によって囲まれている。 In order to achieve the above object, a dielectric waveguide filter according to an aspect of the present invention is a dielectric waveguide filter including a plurality of resonators including a resonator that inputs and outputs a high-frequency signal. Each of the plurality of resonators includes a dielectric and a ground electrode that covers at least a part of the surface of the dielectric, and is a main surface on the mounting substrate side or a main surface facing the mounting surface. A TE (Transverse Electric) mode resonator having a maximum electric field on the top surface, which is a surface, and at least one resonator other than a resonator to which a high-frequency signal is input / output among the plurality of resonators. When the mounting surface of the resonator is viewed in plan, the mounting surface of the resonator has a ground electrode and an electrode non-forming portion on which the ground electrode is not formed. By They are surrounded.
このように、誘電体導波管フィルタの実装面に電極非形成部を設けることで、誘電体導波管フィルタを実装基板に実装する場合に、電極非形成部が実装基板によって覆われる。そのため、周波数調整するための電極非形成部が外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 As described above, by providing the electrode non-forming portion on the mounting surface of the dielectric waveguide filter, when the dielectric waveguide filter is mounted on the mounting substrate, the electrode non-forming portion is covered with the mounting substrate. Therefore, the electrode non-formation part for adjusting the frequency is not exposed to the external space, and is not easily affected by external parts. Thereby, the fluctuation | variation of the resonant frequency of a dielectric waveguide filter can be suppressed.
また、電極非形成部は、空隙を含んでいてもよい。 Moreover, the electrode non-formation part may contain the space | gap.
このように、電極非形成部に空隙が含まれる場合、周波数調整量を大きくとることができるとともに、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 As described above, when the gap is included in the electrode non-forming portion, the frequency adjustment amount can be increased, and the non-electrode forming portion is not exposed to the external space, and the fluctuation of the resonance frequency of the dielectric waveguide filter is suppressed. can do.
また、電極非形成部と誘電体との界面は、当該共振器の実装面におけるグランド電極と誘電体との界面よりも誘電体の内側に入り込んでいてもよい。 In addition, the interface between the electrode non-forming portion and the dielectric may enter the inside of the dielectric rather than the interface between the ground electrode and the dielectric on the mounting surface of the resonator.
これによれば、例えば電極非形成部の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタの共振周波数を高くすることができる。 According to this, for example, the volume of the electrode non-forming portion can be increased, and the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be increased.
また、電極非形成部は、実装面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられていてもよい。 In addition, the electrode non-forming portion may be provided in a region including the center of the resonator when viewed from a direction perpendicular to the mounting surface.
このように、電極非形成部を、共振器の中心を含む領域に設けることで、誘電体導波管フィルタの共振周波数を容易に調整することができる。 Thus, by providing the electrode non-forming portion in the region including the center of the resonator, the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be easily adjusted.
また、複数の共振器の上に、さらに、複数の共振器と異なる1以上の共振器が設けられていてもよい。 One or more resonators different from the plurality of resonators may be further provided on the plurality of resonators.
このように、上下方向に複数の共振器を配置することで、誘電体導波管フィルタの実装面側の面積を小さくすることができる。 Thus, by arranging a plurality of resonators in the vertical direction, the area on the mounting surface side of the dielectric waveguide filter can be reduced.
また、誘電体導波管フィルタは、実装基板をさらに備え、電極非形成部は、実装基板と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われていてもよい。 The dielectric waveguide filter may further include a mounting substrate, and the electrode non-forming portion may be covered with the mounting substrate and the ground electrode in the resonator.
これによれば、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、電極非形成部が実装基板とグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。 According to this, when the dielectric waveguide filter is mounted on the mounting substrate, the electrode non-forming portion is covered with the mounting substrate and the ground electrode, so that the shielding property of the electrode non-forming portion is improved and the resonance frequency is reduced. Variations can be suppressed.
また、実装基板は、実装面側の主面にグランドパターンを有しており、電極非形成部は、グランドパターンと当該共振器におけるグランド電極とによって覆われていてもよい。 The mounting substrate may have a ground pattern on the main surface on the mounting surface side, and the electrode non-forming portion may be covered with the ground pattern and the ground electrode in the resonator.
これによれば、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、電極非形成部がグランドパターンとグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。 According to this, when the dielectric waveguide filter is mounted on the mounting substrate, the electrode non-formed part is covered with the ground pattern and the ground electrode, so that the shielding property of the electrode non-formed part is enhanced, and the resonance frequency is reduced. Variations can be suppressed.
また、グランドパターンと当該共振器におけるグランド電極とは、接合材で接合されており、グランドパターン上であって、電極非形成部に対応する領域に、接合材の流入を堰き止める堰き止め部材が設けられていてもよい。 In addition, the ground pattern and the ground electrode in the resonator are joined by a joining material, and a damming member that dams the inflow of the joining material in a region on the ground pattern corresponding to the non-electrode forming portion. It may be provided.
このように、実装基板のグランドパターン上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材を設けることで、接合材が電極非形成部に流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部において、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 In this way, by providing the blocking member on the ground pattern of the mounting substrate in the region corresponding to the electrode non-forming portion NE, it is possible to suppress the bonding material from flowing into the electrode non-forming portion. Thereby, a space required for frequency adjustment can be ensured in the electrode non-forming portion. Further, the electrode non-formed portion is not exposed to the external space, and the fluctuation of the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be suppressed.
また、当該共振器のグランド電極上であって、当該共振器を平面視した場合の電極非形成部の外周に、グランド電極から突出する堰き止め部材が設けられていてもよい。 Further, a damming member that protrudes from the ground electrode may be provided on the outer periphery of the electrode non-formation portion when the resonator is viewed in plan, on the ground electrode of the resonator.
このように、誘電体導波管フィルタの電極非形成部の外周に堰き止め部材を設けることで、誘電体導波管フィルタが実装基板に実装される場合に、接合材が電極非形成部に流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部において、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 Thus, by providing a blocking member on the outer periphery of the electrode non-formation portion of the dielectric waveguide filter, when the dielectric waveguide filter is mounted on the mounting substrate, the bonding material is placed on the electrode non-formation portion. Inflow can be suppressed. Thereby, a space required for frequency adjustment can be ensured in the electrode non-forming portion. Further, the electrode non-formed portion is not exposed to the external space, and the fluctuation of the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be suppressed.
また、堰き止め部材は、レジストで形成されていてもよい。 The damming member may be formed of a resist.
これによれば、堰き止め部を容易に形成することができる。 According to this, the damming portion can be easily formed.
また、本発明の一態様に係る誘電体導波管フィルタは、所定平面に配置された1以上の共振器を含む下側の共振器群と、所定平面に垂直な上下方向において下側の共振器群上に配置された1以上の共振器を含む上側の共振器群と、を備える誘電体導波管フィルタであって、下側の共振器群の共振器および上側の共振器群の共振器のそれぞれは、誘電体と、誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、を有し、かつ、上下方向に配置された共振器同士が接触する接触面または接触面と対向する面にて電界が最大となるTE(Transverse Electric)モード共振器であり、下側の共振器群の共振器および上側の共振器群の共振器のうち少なくとも1つの共振器は、当該共振器の接触面に、グランド電極と、グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、当該共振器の接触面を平面視した場合に、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極によって囲まれている。 The dielectric waveguide filter according to one aspect of the present invention includes a lower resonator group including one or more resonators arranged in a predetermined plane, and a lower resonance in a vertical direction perpendicular to the predetermined plane. An upper resonator group including one or more resonators disposed on the resonator group, the dielectric waveguide filter comprising: a resonator of the lower resonator group; and a resonance of the upper resonator group Each of the resonators has a dielectric and a ground electrode that covers at least a part of the surface of the dielectric, and a contact surface that contacts the resonators arranged in the vertical direction or a surface that faces the contact surface The TE (Transverse Electric) mode resonator having the maximum electric field at the at least one of the resonator in the lower resonator group and the resonator in the upper resonator group is in contact with the resonator. Ground electrode and ground And a non-electrode part not poles formed, a contact surface of the cavity when viewed in plan, the electrode non-formation part is surrounded by the ground electrode in the resonator.
このように、誘電体導波管フィルタの接触面に電極非形成部を設けることで、電極非形成部が上下方向に配置された共振器同士によって覆われる。そのため、周波数調整するための電極非形成部が外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 Thus, by providing the electrode non-forming part on the contact surface of the dielectric waveguide filter, the electrode non-forming part is covered with the resonators arranged in the vertical direction. Therefore, the electrode non-formation part for adjusting the frequency is not exposed to the external space, and is not easily affected by external parts. Thereby, the fluctuation | variation of the resonant frequency of a dielectric waveguide filter can be suppressed.
また、電極非形成部は、空隙を含んでいてもよい。 Moreover, the electrode non-formation part may contain the space | gap.
このように、電極非形成部に空隙が含まれる場合、周波数調整量を大きくとることができるとともに、電極非形成部が外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。 As described above, when the gap is included in the electrode non-forming portion, the frequency adjustment amount can be increased, and the non-electrode forming portion is not exposed to the external space, and the fluctuation of the resonance frequency of the dielectric waveguide filter is suppressed. can do.
また、電極非形成部と誘電体との界面は、当該共振器の接触面におけるグランド電極と誘電体との界面よりも誘電体の内側に入り込んでいてもよい。 In addition, the interface between the electrode non-forming portion and the dielectric may enter the inside of the dielectric rather than the interface between the ground electrode and the dielectric at the contact surface of the resonator.
これによれば、例えば電極非形成部の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタの共振周波数を高くすることができる。 According to this, for example, the volume of the electrode non-forming portion can be increased, and the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be increased.
また、電極非形成部は、接触面に垂直な方向から見た場合に、当該共振器の中心を含む領域に設けられていてもよい。 The electrode non-forming portion may be provided in a region including the center of the resonator when viewed from a direction perpendicular to the contact surface.
このように、電極非形成部を、共振器の中心を含む領域に設けることで、誘電体導波管フィルタの共振周波数を容易に調整することができる。 Thus, by providing the electrode non-forming portion in the region including the center of the resonator, the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be easily adjusted.
また、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極と、上下方向に配置された共振器同士のうち自身とは異なる共振器とによって覆われていてもよい。 Moreover, the electrode non-formation part may be covered with the ground electrode in the said resonator and the resonator different from self among resonators arrange | positioned at an up-down direction.
これによれば、電極非形成部が自身とは異なる相手側の共振器と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。 According to this, since the electrode non-forming part is covered with the other-side resonator different from itself and the ground electrode in the resonator, the shielding property of the electrode non-forming part is enhanced and the fluctuation of the resonance frequency is suppressed. Can do.
また、電極非形成部は、当該共振器におけるグランド電極と、上下方向に配置された共振器同士のうち自身とは異なる共振器のグランド電極とによって覆われていてもよい。 The electrode non-forming portion may be covered with a ground electrode in the resonator and a ground electrode of a resonator different from itself among resonators arranged in the vertical direction.
これによれば、電極非形成部が自身とは異なる相手側の共振器のグランド電極と当該共振器におけるグランド電極とによって覆われるので、電極非形成部のシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。 According to this, since the electrode non-forming portion is covered with the ground electrode of the other resonator different from itself and the ground electrode in the resonator, the shielding property of the electrode non-forming portion is improved, and the fluctuation of the resonance frequency is reduced. Can be suppressed.
また、上下方向に配置された共振器同士は磁界結合していてもよい。 Further, the resonators arranged in the vertical direction may be magnetically coupled to each other.
このように、上下方向に配置された共振器同士を磁界結合とすることで、電界結合する場合に比べて、周波数調整用の電極非形成部を接触面に容易に形成することができる。 Thus, by using magnetic field coupling between the resonators arranged in the vertical direction, an electrode non-formation portion for frequency adjustment can be easily formed on the contact surface as compared with the case of electric field coupling.
本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、アンテナ素子に接続される上記誘電体導波管フィルタと、アンテナ素子へ送信する高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、アンテナ素子で受信した高周波受信信号を増幅する受信増幅回路と、送信増幅回路及び受信増幅回路と、誘電体導波管フィルタとの接続を切り替えるスイッチ回路と、を備える。 A high-frequency front-end circuit according to an aspect of the present invention includes a dielectric waveguide filter connected to an antenna element, a transmission amplifier circuit that amplifies a high-frequency transmission signal transmitted to the antenna element, and a high-frequency signal received by the antenna element. A reception amplifier circuit that amplifies a reception signal, a transmission amplifier circuit and a reception amplifier circuit, and a switch circuit that switches connection between the dielectric waveguide filter.
本発明の一態様に係る高周波フロントエンド回路は、RF信号処理回路から出力される高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、高周波受信信号を増幅してRF信号処理回路へ出力する受信増幅回路と、RF信号処理回路と送信増幅回路との間、または、RF信号処理回路と受信増幅回路との間に配置された上記誘電体導波管フィルタと、を備える。 A high-frequency front end circuit according to an aspect of the present invention includes a transmission amplifier circuit that amplifies a high-frequency transmission signal output from an RF signal processing circuit, and a reception amplifier circuit that amplifies the high-frequency reception signal and outputs the amplified signal to the RF signal processing circuit And the dielectric waveguide filter disposed between the RF signal processing circuit and the transmission amplification circuit or between the RF signal processing circuit and the reception amplification circuit.
共振周波数の変動が抑制された上記誘電体導波管フィルタを用いて高周波フロントエンド回路を構成することで、高周波フロントエンド回路の通信性能の低下を抑制することができる。 By configuring the high-frequency front-end circuit using the dielectric waveguide filter in which the fluctuation of the resonance frequency is suppressed, it is possible to suppress a decrease in communication performance of the high-frequency front-end circuit.
本発明の一態様に係る通信装置は、アンテナ素子と、アンテナ素子に接続され、アンテナ素子で送信及び受信される高周波信号を増幅する、上記高周波フロントエンド回路と、高周波フロントエンド回路に接続され、高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行うRF信号処理回路と、RF信号処理回路に接続され、ベースバンド信号を信号処理するベースバンド信号処理回路と、を備える。 A communication device according to an aspect of the present invention is connected to an antenna element, the high-frequency front end circuit that is connected to the antenna element, amplifies a high-frequency signal transmitted and received by the antenna element, and the high-frequency front-end circuit, An RF signal processing circuit that performs signal processing including frequency conversion between a high-frequency signal and a baseband signal, and a baseband signal processing circuit that is connected to the RF signal processing circuit and performs signal processing on the baseband signal.
共振周波数の変動が抑制された上記高周波フロントエンド回路を用いて通信装置を構成することで、通信装置の通信性能の低下を抑制することができる。 By configuring the communication device using the high-frequency front-end circuit in which the fluctuation of the resonance frequency is suppressed, it is possible to suppress a decrease in communication performance of the communication device.
本発明によれば、誘電体導波管フィルタの共振周波数の変動を抑制することができる。また、本発明の誘電体導波管フィルタを用いた高周波フロントエンド回路および通信装置において共振周波数の変動を抑制することができる。 According to the present invention, fluctuations in the resonance frequency of the dielectric waveguide filter can be suppressed. In addition, fluctuations in the resonance frequency can be suppressed in the high-frequency front-end circuit and communication device using the dielectric waveguide filter of the present invention.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ、または大きさの比は、必ずしも厳密ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in the independent claims are described as optional constituent elements. Further, the size of components shown in the drawings or the ratio of sizes is not necessarily strict.
(実施の形態1)
実施の形態1に係る誘電体導波管フィルタ1について説明する。図1Aは、誘電体導波管フィルタ1を斜め下から見た図である。図1Bは、誘電体導波管フィルタ1が実装される実装基板70の斜視図である。図1Cは、誘電体導波管フィルタ1が実装基板70に実装された状態を示す図である。
(Embodiment 1)
The
誘電体導波管フィルタ1は、複数の共振器11a、11b、11c、11d、11e、11f、11gを備えている。複数の共振器11a〜11gは、一列に並んで配置され、1つの共振器群を構成している。
The
各共振器11a〜11gは、直方体状の誘電体52と、誘電体52の表面52aを覆うグランド電極65とを有している。また、各共振器11a〜11gは、実装基板70側の主面である実装面F1または実装面F1と対向する主面である天面F2を有している。各共振器11a〜11gは、実装面F1または天面F2にて電界が最大となるTEモード共振器である。
Each of the
図1A〜図1Cでは、共振器11a〜11gが並ぶ方向をY方向とし、実装面F1と天面F2とが対向する方向をZ方向とし、Y方向およびZ方向の両方に垂直な方向をX方向として示している。
1A to 1C, the direction in which the
図1Aに示すように、複数の共振器11a〜11gは、誘電体ブロック51によって形成されている。誘電体ブロック51は、角柱状であり、表面の一部がグランド電極65で覆われている。誘電体ブロック51は、例えば、水晶またはセラミックなどの誘電体材料が一体成形されることで形成される共振ブロックである。グランド電極65は、例えば、銀または銅を含有する導電性ペーストを、誘電体ブロック51の表面に塗布することで形成される。
As shown in FIG. 1A, the plurality of
Y方向に隣り合う共振器同士の間のそれぞれには、結合部55が設けられている。例えば、共振器11aおよび11bは、共振器11aと共振器11bとの間に設けられた結合部55によって磁界結合する。結合部55は、誘電体ブロック51の長手方向(Y方向)に所定間隔で複数の溝を設けることによって形成される。
A
共振器11a〜11gのうち共振器11dは、実装面F1にグランド電極65が形成されていない電極非形成部NEを有している。この電極非形成部NEは、本実施の形態の特徴的な構成であり、後で詳しく説明する。
Of the
共振器11aの実装面F1には、高周波信号が入力される入出力電極61が設けられている。共振器11gの実装面F1には、入出力電極61で入力された高周波信号が出力される入出力電極62が設けられている。なお、グランド電極65は、入出力電極61、62が設けられた領域と異なる領域に設けられている。
An input /
誘電体導波管フィルタ1は、実装基板70に実装される。実装基板70の本体は、例えば、エポキシ、フェノールなどの樹脂材料で形成されている。
The
図1Bに示すように、実装基板70には、入出力電極61、62、グランド電極65のそれぞれに対応する入出力パターン71、72、グランドパターン75が形成されている。これら入出力パターン71、72、グランドパターン75は、例えば、銅箔などで形成される。
As shown in FIG. 1B, input /
図1Cに示すように、誘電体導波管フィルタ1が実装基板70に実装される場合、複数の共振器11a〜11gは、実装面F1が実装基板70の主面70aに対向するように、実装基板70に接合される。具体的には、入出力電極61と入出力パターン71、入出力電極62と入出力パターン72、グランド電極65とグランドパターン75のそれぞれが、はんだなどの導電性接合材で接合される。
As shown in FIG. 1C, when the
誘電体導波管フィルタ1の周波数調整を行う場合、グランド電極65の一部を除去することで周波数調整を行う。本実施の形態では、高周波信号が入出力される共振器11a、11gを除く共振器11b〜11fのうち、共振器11dのグランド電極65の一部を除去して周波数調整を行う場合について説明する。
When the frequency of the
前述したように、共振器11dの実装面F1には、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEが設けられている。電極非形成部NEは、実装面F1のグランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けられている。言い換えると、共振器11dの実装面F1には、電極非形成部NEと、電極非形成部NEの周りを囲うグランド電極65とが設けられている。電極非形成部NEは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。また、電極非形成部NEは、実装面F1に垂直な方向から見た場合に、共振器11dの中心を含む位置に設けられている。電極非形成部NEは、実装面F1に形成されたグランド電極65の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器11dの共振周波数は、例えば、電極非形成部NEの面積を変えることによって調整される。
As described above, the mounting surface F1 of the
図2Aの(a)は誘電体導波管フィルタ1の断面図であり、図2Aの(b)は実装基板70の断面図である。図2Bは、誘電体導波管フィルタ1が実装基板70に実装された状態を示す断面図である。なお、図2Bでは、誘電体導波管フィルタ1と実装基板70とを接合する接合材の記載を省略している。
2A is a cross-sectional view of the
図2Aの(a)に示すように、実装前の誘電体導波管フィルタ1では、電極非形成部NEにて誘電体52が露出している。図2Bに示すように、誘電体導波管フィルタ1が実装基板70に実装されると、電極非形成部NEがグランドパターン75によって覆われる。具体的には、電極非形成部NEは、空気層からなる空隙S1を含み、空隙S1は誘電体52、グランド電極65およびグランドパターン75によって囲まれる。
As shown in (a) of FIG. 2A, in the
空隙S1中に存在する空気の比誘電率は1であり、本実施の形態で用いられる誘電体52の比誘電率は、例えば、4.5以上8.5以下である。そのため、共振器11dに空隙S1を含む電極非形成部NEが設けられることで、共振器11dの平均の誘電率が下がる。これにより、共振器11dの共振周波数が高くなるように調整される。
The relative permittivity of air present in the air gap S1 is 1, and the relative permittivity of the dielectric 52 used in the present embodiment is, for example, 4.5 or more and 8.5 or less. Therefore, by providing the
本実施の形態では、複数の共振器11a〜11gのうち高周波信号が入出力される共振器11a、11gを除く少なくとも1つの共振器(例えば共振器11d)は、当該共振器11dの実装面F1に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有している。当該共振器11dの実装面F1を平面視した場合に、電極非形成部NEは、当該共振器11dにおけるグランド電極65によって囲まれている。電極非形成部NEが実装面F1に設けられているので、誘電体導波管フィルタ1を実装基板70に実装した場合に、電極非形成部NEが実装基板70によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部NEが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ1の共振周波数の変動を抑制することができる。
In the present embodiment, among the plurality of
また、誘電体導波管フィルタ1が実装基板70に実装された場合に、電極非形成部NEがグランドパターン75によって覆われるので、電極非形成部NEのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
In addition, when the
なお、電極非形成部NEは、上記共振器11dに限られず、他の共振器11b、11c、11e〜11fに設けられていてもよい。電極非形成部NEは、1つの共振器11dに限られず、複数の共振器11b〜11fのうち2以上の共振器に設けられていてもよい。
The electrode non-forming portion NE is not limited to the
なお、入出力電極61を有する共振器11aに電極非形成部NEを設ける場合は、図2Cに示すように、電極非形成部NEを、入出力電極61が形成された領域と入出力電極61とグランド電極65との間に存在する誘電体52が露出する領域とを除く領域、すなわち、グランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けてもよい。
In the case where the
(実施の形態1の変形例)
図3は、実施の形態1の変形例に係る誘電体導波管フィルタ1Aを斜め下から見た図である。
(Modification of Embodiment 1)
FIG. 3 is a diagram of a
図3に示すように、変形例の誘電体導波管フィルタ1Aでは、電極非形成部NEに接する箇所の誘電体52が凹みを有している。具体的には、電極非形成部NEと誘電体52との界面52bが、共振器11dの実装面F1におけるグランド電極65と誘電体52と界面よりも、誘電体52の内側に入り込んでいる。この電極非形成部NEは、共振器11dの実装面F1にグラインダを接触させ、グランド電極65とともに誘電体52の一部を除去することによって形成される。
As shown in FIG. 3, in the
変形例の誘電体導波管フィルタ1Aでは、実施の形態の誘電体導波管フィルタ1に比べて電極非形成部NEにおける空隙S1の体積を増やすことができ、共振周波数を高くすることができる。また、誘電体導波管フィルタ1Aを実装基板70に実装した場合に、電極非形成部NEが実装基板70によって覆われるので、電極非形成部NEが外部空間にさらされず、共振周波数の変動を抑制することができる。
In the
(実施の形態2)
実施の形態2に係る誘電体導波管フィルタ1Bについて説明する。実施の形態2の誘電体導波管フィルタ1Bは、複数の共振器が積層された構造を有し、電極非形成部NEが、誘電体導波管フィルタ1Bの実装面F1に形成されている。
(Embodiment 2)
A
図4Aは、誘電体導波管フィルタ1Bが実装基板70に実装された状態を示す斜視図である。図4Bは、誘電体導波管フィルタ1Bの分解斜視図である。図4Cは、誘電体導波管フィルタ1Bを斜め下から見た場合の分解図である。図4Dは、誘電体導波管フィルタ1Bの入出力経路を示す図である。
FIG. 4A is a perspective view showing a state in which the
図4Aおよび図4Bに示すように、誘電体導波管フィルタ1Bは、共振器群10と、共振器群10上に配置された共振器群20とを備えている。共振器群10は、4つの共振器11、12、13、14を有し、共振器群20は、4つの共振器21、22、23、24を有している。共振器群10は、共振器群20よりも実装基板70側に配置されている。本実施の形態では、共振器群10が下側の共振器群であり、共振器群20が上側の共振器群である。以下において、共振器11〜14および共振器21〜24をまとめて共振器11〜24と呼ぶ場合がある。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
各共振器11〜24は、直方体状の誘電体52と、誘電体52の表面52aを覆うグランド電極65とを有している。各共振器11〜24は、下面fa、上面fbおよび側面fcを有しており、下面faまたは上面fbにて電界が最大となるTEモード共振器である。
Each of the
図4Cに示すように、高周波信号が入出力される共振器11、13を除く共振器12、14、21〜24のうち、共振器12は、実装基板70側の主面である実装面F1に、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEを有している。なお、実装面F1は、共振器12の下面faと同じ面である。この電極非形成部NEは、本実施の形態の特徴的な構成であり、後で詳しく説明する。
As shown in FIG. 4C, among the
共振器11の下面faには、高周波信号が入力される入出力電極61が設けられている。共振器13の下面faには、入出力電極61で入力された高周波信号が出力される入出力電極62が設けられている。共振器11〜24の表面であって、入出力電極61、62が設けられた領域と異なる領域には、グランド電極65が設けられている。
An input /
誘電体導波管フィルタ1Bは、実装基板70に実装される。実装基板70は、例えば、エポキシ、フェノールなどの樹脂材料で形成される。実装基板70には、入出力電極61、入出力電極62、グランド電極65のそれぞれに対応する入出力パターン71、72、グランドパターン75が形成されている。これら入出力パターン71、72、グランドパターン75は、例えば、銅箔などで形成される。
The
誘電体導波管フィルタ1Bは、実装面F1が実装基板70の主面70aに対向するように、実装基板70に接合される。具体的には、入出力電極61と入出力パターン71、入出力電極62と入出力パターン72、グランド電極65とグランドパターン75のそれぞれが、はんだなどの導電性接合材で接合される。
The
ここで、共振器13と共振器11とが並ぶ方向をX方向とし、共振器11と共振器21とが上下に重なり合う方向をZ方向とし、共振器11と共振器12とが並ぶ方向であって、X方向およびZ方向の両方に直交する方向をY方向とする。また、X方向の軸およびY方向の軸の両方を含む平面であって、実装面F1を含む平面を所定平面とする。
Here, the direction in which the
複数の共振器11〜24は、以下に示す配置関係を有している。具体的には、共振器11〜14は、所定平面に沿って行列状に配置されている。共振器21〜24のそれぞれは、共振器11〜14のそれぞれと対応するように共振器群10上に行列状に配置され、共振器11〜14のそれぞれとZ方向に互いに重なり合っている。
The plurality of
共振器11、12は誘電体ブロック51aによって形成され、共振器13、14は誘電体ブロック51bによって形成され、共振器21、22は誘電体ブロック51cによって形成され、共振器23、24は誘電体ブロック51dによって形成されている。各誘電体ブロック51a〜51dは、角柱状であり、表面の一部が前述したグランド電極65で覆われている。各誘電体ブロック51a〜51dは、例えば、水晶またはセラミックなどの誘電体材料が一体成形されることで形成される共振ブロックである。グランド電極65は、例えば、銀または銅を含有する導電性ペーストを、各誘電体ブロック51a〜51dの表面52aに塗布することで形成される。
The
共振器11、12は間に設けられた結合部55を介して磁界結合し、共振器13、14間に設けられた結合部55を介して磁界結合し、共振器21、22は間に設けられた結合部55を介して磁界結合し、共振器23、24は間に設けられた結合部55を介して磁界結合する。この結合部55は、各誘電体ブロック51a〜51dの長手方向(Y方向)の中央付近に溝を設けることで形成される。例えば、誘電体ブロック51aの長手方向の中央付近に溝を設けることで、共振器11、12が形成される。
The
共振器群10は、誘電体ブロック51a、51bの対向する側面同士を、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。共振器群20は、誘電体ブロック51c、51dの対向する側面同士を、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。誘電体導波管フィルタ1Bは、共振器群10の上面と共振器群20の下面とを、導電性ペーストを用いて接合することで形成される。
The
共振器21および共振器23の互いに対向する側面fcのそれぞれには、誘電体52が露出する領域を含む結合部56が設けられている。共振器21、23の結合部56は互いに対向しており、共振器21および共振器23は、この結合部56によって磁界結合する。共振器21の結合部56は、矩形状であり、共振器21の側面fcの中心を含む位置に設けられている。共振器23の結合部56は、矩形状であり、共振器23の側面fcの中心を含む位置に設けられている。
A
共振器12の上面fbおよび共振器22の下面faのそれぞれには、誘電体52が露出する領域を含む結合部57が形成されている。共振器12、22の結合部57は互いに対向しており、共振器12および共振器22は、この結合部57を介して磁界結合する。共振器12の結合部57は、長穴形状であり、上面fbに垂直な方向から見た場合に共振器12の外周の一部に沿って設けられている。共振器22の結合部57は、長穴形状であり、下面faに垂直な方向から見た場合に共振器22の外周の一部に沿って設けられている。
A
共振器14の上面fbおよび共振器24の下面faのそれぞれには、誘電体52が露出する領域を含む結合部57が形成されている。共振器14および共振器24は、共振器14、24の結合部57は互いに対向しており、この結合部57を介して磁界結合する。共振器14の結合部57は、長穴形状であり、上面fbに垂直な方向から見た場合に共振器14の外周の一部に沿って設けられている。共振器24の結合部57は、長穴形状であり、下面faに垂直な方向から見た場合に共振器24の外周の一部に沿って設けられている。
A
次に、図4Eを参照しながら、共振器11〜24にて発生する電磁界について説明する。図4Eは、誘電体導波管フィルタ1Bの一部に発生する電磁界を示す模式図であって、(a)は側面図、(b)は(a)をIVb−IVb線に示す方向から見た図である。
Next, the electromagnetic field generated in the
入出力電極61から所定周波数の信号が入力されると、共振器11は共振し、図4Eの(a)および(b)に示すように、共振器11には、Z方向を向く電界と、Z方向の軸を取り囲む磁界とが発生する。その際、図4Eの(b)に示すように、電界は共振器11の中央で強く発生し、磁界は共振器11の外周側面に沿って強く発生する。
When a signal of a predetermined frequency is input from the input /
共振器11および共振器12の互いに対向する側面には結合部55が設けられている。そのため、共振器11にて発生した磁界と結合するように、共振器12に磁界が発生し、発生した磁界に伴って共振器12に電界が発生する。
Coupling
共振器12の上面fb、および、共振器22の下面faのそれぞれの外周付近には、結合部57が設けられている。そのため、共振器12にて発生した磁界と結合するように、共振器22に磁界が発生し、発生した磁界に伴って共振器22に電界が発生する。
A
共振器22と共振器21との間には結合部55が設けられており、共振器22、21は互いに磁界結合する。また、共振器21と共振器23との間には結合部56が設けられており、共振器21、23は互いに磁界結合する。さらに、共振器23と共振器24とは、間に設けられた結合部55によって互いに磁界結合し、共振器24と共振器14とは、間に設けられた結合部57によって互いに磁界結合し、共振器14と共振器13とは、間に設けられた結合部55によって互いに磁界結合する。
A
このようにして、入出力電極61に入力された高周波信号は、複数の磁界結合を介して入出力電極62から出力される。すなわち、誘電体導波管フィルタ1Bは、入出力電極61に入力された信号を、共振器11、12、22、21、23、24、14、13を順に経て、入出力電極62から出力する入出力経路P1を有している(図4D参照)。
In this way, the high-frequency signal input to the input /
前述したように、共振器12の実装面F1には電極非形成部NEが設けられている。電極非形成部NEは、実装面F1のグランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けれられている。言い換えると、共振器12の実装面F1には、電極非形成部NEと、電極非形成部NEの周りを囲うグランド電極65とが設けられている。電極非形成部NEは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。また、電極非形成部NEは、実装面F1に垂直な方向から見た場合に、共振器14の中心を含む位置に設けられている。電極非形成部NEは、実装面F1に形成されたグランド電極65の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器14の共振周波数は、例えば、電極非形成部NEの面積を変えることによって調整される。
As described above, the electrode non-forming portion NE is provided on the mounting surface F1 of the
実装前の誘電体導波管フィルタ1Bは、電極非形成部NEにおける誘電体52が露出している。誘電体導波管フィルタ1Bが実装基板70に実装されると、電極非形成部NEがグランドパターン75によって覆われる。具体的には、電極非形成部NEは、空気層からなる空隙S1(図示省略)を含み、空隙S1は誘電体52、グランド電極65およびグランドパターン75によって囲まれる。空隙S1を含む電極非形成部NEが共振器12に設けられることで、共振器12の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器12の共振周波数が高くなるように調整される。
In the
本実施の形態では、共振器群10の共振器11〜14のうち高周波信号が入出力される共振器11、13を除く少なくとも1つの共振器(例えば共振器12)は、当該共振器12の実装面F1に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有している。当該共振器12の実装面F1を平面視した場合に、電極非形成部NEは、当該共振器12におけるグランド電極65によって囲まれている。電極非形成部NEが実装面F1に設けられているので、誘電体導波管フィルタ1Bを実装基板70に実装した場合に、電極非形成部NEが実装基板70によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部NEが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ1Bの共振周波数の変動を抑制することができる。
In the present embodiment, at least one resonator (for example, the resonator 12) other than the
また、誘電体導波管フィルタ1Bが実装基板70に実装された場合に、電極非形成部NEがグランドパターン75によって覆われるので、電極非形成部NEのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
In addition, when the
また、例えば、共振器群10と共振器群20とを接合する際に、共振器12の結合部57と共振器22の結合部57との位置がずれた場合であっても、接合後に、共振器12の実装面F1に電極非形成部NEを設けて共振周波数の調整をすることができる。これにより、誘電体導波管フィルタ1Bの共振周波数の精度を高めることができる。
Further, for example, when the
なお、電極非形成部NEは、上記共振器12に限られず、共振器群10のうちの他の共振器14の実装面F1(下面fa)に設けられていてもよい。電極非形成部NEは、1つの共振器12に限られず、2つの共振器12、14の実装面F1に設けられていてもよい。
The electrode non-forming portion NE is not limited to the
また、共振器11〜24の数は合計8つに限られない。すなわち、誘電体導波管フィルタ1Bの共振器群10は、所定平面に沿って行列状に配置された4以上の共振器を含み、共振器群20は、共振器群10上に行列状に配置された4以上の共振器を含んでいてもよい。また、共振器群20の共振器は複数に限られず、1つの共振器で構成されていてもよい。
Further, the total number of
(実施の形態3)
実施の形態3に係る誘電体導波管フィルタ1Cについて説明する。実施の形態3の誘電体導波管フィルタ1Cは、複数の共振器が積層された構造を有し、電極非形成部NEが、下側の共振器と上側の共振器との間の接触面F3に形成されている。
(Embodiment 3)
A
図5Aは、誘電体導波管フィルタ1Cが実装基板70に実装された状態を示す斜視図である。図5Bは、誘電体導波管フィルタ1Cを斜め下から見た場合の分解図である。
FIG. 5A is a perspective view showing a state where the
図5Aに示すように、誘電体導波管フィルタ1Cは、所定平面(実装面F1)に沿って配置された複数の共振器11〜14を含む下側の共振器群10と、所定平面に垂直な上下方向において下側の共振器群10上に配置された複数の共振器21〜24を含む上側の共振器群20とを備えている。
As shown in FIG. 5A, the
図5Bに示すように、共振器群20の共振器21は、上下の共振器11、21同士が接触する接触面F3に、電極非形成部NEを有している。本実施の形態では、電極非形成部NEは、共振器21の下面fa側の接触面F3に設けられている。
As shown in FIG. 5B, the
電極非形成部NEは、上記接触面F3のグランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けれられている。言い換えると、共振器21の接触面F3には、電極非形成部NEと、電極非形成部NEの周りを囲うグランド電極65とが設けられている。電極非形成部NEは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。また、電極非形成部NEは、接触面F3に垂直な方向から見た場合に、共振器21の中心を含む位置に設けられている。電極非形成部NEは、接触面F3に形成されたグランド電極65の一部を、例えば、グラインダまたはレーザを用いて除去することで形成される。共振器21の共振周波数は、例えば、電極非形成部NEの面積を変えることによって調整される。
The electrode non-forming portion NE is provided in a region A1 surrounded by the outer periphery of the
共振器群10および共振器群20を互いに接合することで、共振器21の電極非形成部NEが共振器11のグランド電極65によって覆われる。具体的には、電極非形成部NEは、空気層からなる空隙S1(図示省略)を含み、空隙S1は誘電体52、共振器21のグランド電極65および共振器11のグランド電極65によって囲まれる。空隙S1を含む電極非形成部NEが共振器21に設けられることで、共振器21の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器21の共振周波数が高くなるように調整される。
By joining the
本実施の形態では、上側の共振器群20の共振器21〜24のうち少なくとも1つの共振器(例えば共振器21)は、当該共振器21の接触面F3に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有している。当該共振器21の接触面F3を平面視した場合に、電極非形成部NEは、当該共振器21におけるグランド電極65によって囲まれている。電極非形成部NEが接触面F3に設けられているので、共振器群10および共振器群20を接合した際に、共振器21の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器11、21によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部NEが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ1Cの共振周波数の変動を抑制することができる。
In the present embodiment, at least one resonator (for example, the resonator 21) among the
また、共振器群10および共振器群20を接合した際に、共振器21の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器21、11のうち自身とは異なる相手側の共振器11のグランド電極65によって覆われるので、電極非形成部NEのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
Further, when the
また、電極非形成部NEと誘電体52との界面は、共振器21の接触面F3におけるグランド電極65と誘電体52との界面よりも誘電体52の内側に入り込んでいてもよい。上記構成を有することで、電極非形成部NEにおける空隙S1の体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタ1Cの共振周波数を高くすることができる。
Further, the interface between the electrode non-forming portion NE and the dielectric 52 may enter the inside of the dielectric 52 more than the interface between the
なお、電極非形成部NEは、上記共振器21に限られず、共振器群20のうちの他の共振器22〜24の接触面F3(下面fa)に設けられていてもよい。電極非形成部NEは、1つの共振器21に限られず、共振器21〜24のうち2以上の共振器の接触面F3に設けられていてもよい。
The electrode non-forming portion NE is not limited to the
(実施の形態3の変形例)
図6は、実施の形態3の変形例に係る誘電体導波管フィルタ1Dの分解斜視図である。変形例の誘電体導波管フィルタ1Dは、電極非形成部NEが、下側に配置された共振器の上面fbに形成されている。
(Modification of Embodiment 3)
FIG. 6 is an exploded perspective view of a
図6に示すように、誘電体導波管フィルタ1Dは、複数の共振器11〜14を含む下側の共振器群10と、複数の共振器21〜24を含む上側の共振器群20とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
共振器群10の共振器11は、上下の共振器11、21同士が接触する接触面F3に、電極非形成部NEを有している。本実施の形態では、電極非形成部NEは、共振器11の上面fb側の接触面F3に設けられている。
The
電極非形成部NEは、上記接触面F3のグランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けれられている。言い換えると、共振器11の接触面F3には、電極非形成部NEと、電極非形成部NEの周りを囲うグランド電極65とが設けられている。電極非形成部NEは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。電極非形成部NEは、接触面F3に垂直な方向から見た場合に、共振器11の中心を含む位置に設けられている。
The electrode non-forming portion NE is provided in a region A1 surrounded by the outer periphery of the
共振器群10および共振器群20を互いに接合することで、共振器11の電極非形成部NEが共振器21のグランド電極65によって覆われる。具体的には、電極非形成部NEは、空気層からなる空隙S1(図示省略)を含み、空隙S1は誘電体52、共振器11のグランド電極65および共振器21のグランド電極65によって囲まれる。空隙S1を含む電極非形成部NEが共振器11に設けられることで、共振器11の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器11の共振周波数が高くなるように調整される。
By joining the
本変形例では、下側の共振器群10の共振器11〜14のうち少なくとも1つの共振器(例えば共振器11)は、当該共振器11の接触面F3に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有している。当該共振器11の接触面F3を平面視した場合に、電極非形成部NEは、当該共振器11におけるグランド電極65によって囲まれている。電極非形成部NEが接触面F3に設けられているので、共振器群10および共振器群20を接合した際に、共振器11の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器11、21によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部NEが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ1Dの共振周波数の変動を抑制することができる。
In this modification, at least one resonator (for example, the resonator 11) among the
また、共振器群10および共振器群20を接合した際に、共振器11の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器21、11のうち自身とは異なる相手側の共振器21のグランド電極65によって覆われるので、電極非形成部NEのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
Further, when the
なお、電極非形成部NEは、上記共振器11に限られず、共振器群10のうちの他の共振器12〜14の接触面F3(上面fb)に設けられていてもよい。電極非形成部NEは、1つの共振器11に限られず、共振器11〜14のうち2以上の共振器の接触面F3に設けられていてもよい。また、実施の形態2に示すように、電極非形成部NEが共振器11〜14の実装面F1(下面fa)に設けられていてもよい。例えば、電極非形成部NEが、共振器11の下面faおよび上面fbの両方に設けられていてもよい。
The electrode non-forming part NE is not limited to the
(実施の形態4)
実施の形態4に係る誘電体導波管フィルタ1Eについて説明する。実施の形態4に係る誘電体導波管フィルタ1Eは、複数の共振器が3段に積み重なった構造を有している。
(Embodiment 4)
A
図7Aは、誘電体導波管フィルタ1Eが実装基板に実装された状態を示す斜視図である。図7Bは、誘電体導波管フィルタ1Eの入出力経路を示す図である。図7Cは、誘電体導波管フィルタ1Eの一部の分解図を斜め下から見た図である。
FIG. 7A is a perspective view showing a state where the
図7Aに示すように、誘電体導波管フィルタ1Eは、共振器群10と、共振器群10上に配置された共振器群20と、共振器群20上に配置された共振器群30とを備えている。共振器群10は、4つの共振器11、12、13、14を有し、共振器群20は、4つの共振器21、22、23、24を有し、共振器群30は4つの共振器31、32、33、34を有している。本実施の形態では、共振器群10を下側の共振器群とする場合、共振器群20が上側の共振器群となる。また、共振器群30を上側の共振器群とする場合、共振器群20が下側の共振器群となる。以下において、共振器11〜14、共振器21〜24および共振器31〜34をまとめて共振器11〜34と呼ぶ場合がある。
As shown in FIG. 7A, the
図7Bに示すように、上下方向に重なり合う共振器を1組とする2組の共振器12、22および共振器24、14は、それぞれの組にて互いに磁界結合する。また、上下方向に重なり合う共振器を1組とする2組の共振器21、31および共振器33、23は、それぞれの組にて互いに磁界結合する。具体的には、誘電体導波管フィルタ1Eは、入出力電極61に入力された信号を、共振器11、12、22、21、31、32、34、33、23、24、14、13を順に経て、入出力電極62から出力する入出力経路P1を有している。
As shown in FIG. 7B, two sets of
図7Cに示すように、共振器群30の共振器31は、上下の共振器21、31同士が接触する接触面F3に、電極非形成部NEを有している。本実施の形態では、電極非形成部NEは、共振器31の下面fa側の接触面F3に設けられている。
As shown in FIG. 7C, the
電極非形成部NEは、上記接触面F3のグランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けれられている。言い換えると、共振器31の接触面F3には、電極非形成部NEと、電極非形成部NEの周りを囲うグランド電極65とが設けられている。電極非形成部NEは、例えば円状、楕円状または多角形状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。また、電極非形成部NEは、接触面F3に垂直な方向から見た場合に、共振器31の中心を含む位置に設けられている。共振器群20および共振器群30を互いに接合することで、共振器31の電極非形成部NEが共振器21のグランド電極65によって覆われる。具体的には、電極非形成部NEは、空気層からなる空隙S1(図示省略)を含み、空隙S1は誘電体52、共振器31のグランド電極65および共振器21のグランド電極65によって囲まれる。空隙S1を含む電極非形成部NEが共振器31に設けられることで、共振器31の平均の誘電率が下がる。これにより、共振器31の共振周波数が高くなるように調整される。
The electrode non-forming portion NE is provided in a region A1 surrounded by the outer periphery of the
本実施の形態では、共振器群30の共振器31〜34のうち、少なくとも1つの共振器(例えば共振器31)は、当該共振器31の接触面F3に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有している。当該共振器31の接触面F3を平面視した場合に、電極非形成部NEは、当該共振器31におけるグランド電極65によって囲まれている。電極非形成部NEが接触面F3に設けられているので、共振器群20および共振器群30を接合した際に、共振器31の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器21、31によって覆われる。そのため、共振周波数を調整するための電極非形成部NEが外部空間にさらされず、外部の部品による影響を受けにくくなる。これにより、誘電体導波管フィルタ1Eの共振周波数の変動を抑制することができる。
In the present embodiment, among the
また、共振器群20および共振器群30を接合した際に、共振器31の電極非形成部NEが、上下方向に配置された共振器31、21のうち自身とは異なる相手側の共振器21のグランド電極65によって覆われるので、電極非形成部NEのシールド性が高まり、共振周波数の変動を抑制することができる。
Further, when the
なお、電極非形成部NEは、上記共振器31に限られず、共振器群30のうちの他の共振器32〜34の接触面F3(下面fa)に設けられていてもよい。電極非形成部NEは、1つの共振器31に限られず、共振器31〜34のうち2以上の共振器の接触面F3に設けられていてもよい。
The electrode non-forming portion NE is not limited to the
また、電極非形成部NEは、共振器群30ではなく、共振器群20の共振器21〜24の上面fb側の接触面F3に設けられていてもよい。また、実施の形態3に示すように、電極非形成部NEが共振器21〜24の下面fa側の接触面F3に設けられていてもよい。例えば、電極非形成部NEが、共振器21の下面faおよび上面fbの両方に設けられていてもよい。
Further, the electrode non-forming portion NE may be provided not on the
(実施の形態5)
実施の形態5に係る誘電体導波管フィルタ1Fについて説明する。実施の形態5の誘電体導波管フィルタ1Fでは、実装基板70に、はんだ等の流入を堰き止める堰き止め部材77が設けられている。
(Embodiment 5)
A
図8Aは、誘電体導波管フィルタ1Fが実装基板70に実装された状態を示す斜視図である。図8Bの(a)は、誘電体導波管フィルタ1Fを斜め下から見た図であり、(b)は、実装基板70の斜視図である。なお、図8Aおよび図8Bの(b)では、入出力パターン71、72の記載を省略している。
FIG. 8A is a perspective view showing a state in which the
図8Bの(a)に示すように、誘電体導波管フィルタ1Fは、複数の共振器11a、11gを備えている。共振器11a、11gは、Y方向に並んで配置されている。
As shown in FIG. 8B (a), the
共振器11aの実装面F1には入出力電極61が設けられ、共振器11gの実装面F1には入出力電極62が設けられている。共振器11a、11gのグランド電極65は、入出力電極61、62が設けられた領域と異なる領域に設けられている。
An input /
また、共振器11gの実装面F1には、電極非形成部NEが設けられている。電極非形成部NEは、入出力電極62が形成された領域と入出力電極62とグランド電極65との間に存在する誘電体52が露出する領域とを除く領域、すなわち、グランド電極65の外周によって囲まれた領域A1内に設けられている。電極非形成部NEは、円状であり、電極非形成部NEの全外周がグランド電極65で囲まれている。
In addition, an electrode non-forming portion NE is provided on the mounting surface F1 of the
誘電体導波管フィルタ1Fは、実装基板70に実装される(図8A参照)。誘電体導波管フィルタ1Fが実装基板70に実装される場合、共振器11a、11gは、実装面F1が実装基板70の主面70aに対向するように、実装基板70に接合される。
The
図8の(b)に示すように、実装基板70のグランドパターン75上には、はんだ等の接合材76の流入を堰き止める堰き止め部材77が設けられている。堰き止め部材77は、レジストで形成され、電極非形成部NEよりも小さな円板形状をしている。堰き止め部材77は、誘電体導波管フィルタ1Fが実装基板70に実装される場合の電極非形成部NEに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部77は、グランドパターン75上に設けられ、誘電体導波管フィルタ1Fが実装基板70に実装された場合に、平面視して電極非形成部NEと重なる領域の少なくとも一部を含む領域に設けられている。なお、実装基板70のグランドパターン75上には、誘電体導波管フィルタ1Fの外形とほぼ同じ外形をした外枠レジスト79が設けられている。
As shown in FIG. 8B, a damming
図8Cは、誘電体導波管フィルタ1Fが実装基板70に実装された状態を示す断面図(切断面を示す図)である。図8Cに示すように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77が形成されているので、接合材76が電極非形成部NEに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材77によって、電極非形成部NEにおける空隙S1を確保することができる。
FIG. 8C is a cross-sectional view (a view showing a cut surface) showing a state where the
また、誘電体導波管フィルタ1Fでは、電極非形成部NEに接する箇所の誘電体52が凹みを有している。具体的には、電極非形成部NEと誘電体52との界面52bが、共振器11gの実装面F1におけるグランド電極65と誘電体52との界面52cよりも、誘電体52の内側に入り込んでいる。これにより、電極非形成部NEの体積を増やすことができ、誘電体導波管フィルタ1Fの共振周波数を高くすることができる。なお、図8Cに示す誘電体導波管フィルタ1Fでは、電極非形成部NEに接する箇所の誘電体52は、凹みを有しているが、凹みを有さずに界面52bと界面52cとが同一面上にあってもよい。
Further, in the
本実施の形態のように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77を設けることで、接合材76が電極非形成部NEに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部NEが接合材76で完全に充填されることなく、電極非形成部NEにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部NEが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ1Fの共振周波数の変動を抑制することができる。
As in the present embodiment, by providing a blocking
(実施の形態5の変形例1)
図9Aの(a)は実施の形態5の変形例1に係る誘電体導波管フィルタ1Gを斜め下から見た図であり、(b)は実装基板70の斜視図である。なお、図9Aの(b)では、入出力パターン71、72の記載を省略している。
(
FIG. 9A is a diagram of a
図9Aの(a)に示すように、誘電体導波管フィルタ1Gは、複数の共振器11a、11gを備えている。電極非形成部NEは、誘電体導波管フィルタ1Fと同様に、共振器11gに設けられている。
As shown in FIG. 9A (a), the
図9Aの(b)に示すように、実装基板70のグランドパターン75上には、接合材76の流入を堰き止める堰き止め部材77が設けられている。堰き止め部材77は、レジストで形成され、電極非形成部NEよりも大きなリング状の形状をしている。堰き止め部材77は、誘電体導波管フィルタ1Gが実装基板70に実装される場合の電極非形成部NEに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部77は、グランドパターン75上に設けられ、誘電体導波管フィルタ1Gが実装基板70に実装された場合に、平面視して電極非形成部NEと重なる領域の外周を含む領域に設けられている。なお、実装後の誘電体導波管フィルタ1Gの姿勢を保つため、堰き止め部材77は、共振器11aに対応する領域にも設けられている。
As shown in FIG. 9A (b), a blocking
図9Bは、誘電体導波管フィルタ1Gが実装基板70に実装された状態を示す断面図(切断面を示す図)である。図9Bに示すように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77が形成されているので、接合材76が電極非形成部NEに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材77によって、電極非形成部NEにおける空隙S1を確保することができる。
FIG. 9B is a cross-sectional view (a view showing a cut surface) showing a state in which the
変形例1のように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77を設けることで、接合材76が電極非形成部NEに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部NEが接合材76で充填されることなく、電極非形成部NEにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部NEが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ1Gの共振周波数の変動を抑制することができる。
As in
(実施の形態5の変形例2)
図10は、実施の形態5の変形例2に係る誘電体導波管フィルタ1Hが実装基板70に実装された状態を示す断面図(切断面を示す図)である。
(Modification 2 of Embodiment 5)
FIG. 10 is a cross-sectional view (a view showing a cut surface) illustrating a state where the
図10に示すように、実装基板70のグランドパターン75上には、接合材76の流入を堰き止める堰き止め部材77が設けられている。堰き止め部材77は、レジストで形成され、電極非形成部NEよりも大きな円板形状をしている。堰き止め部材77は、誘電体導波管フィルタ1Hが実装基板70に実装される場合の電極非形成部NEに対応する領域に設けられている。具体的には、堰き止め部77は、グランドパターン75上に設けられ、誘電体導波管フィルタ1Hが実装基板70に実装された場合に、平面視して電極非形成部NEと重なる領域および電極非形成部NEと重なる領域よりも外側の領域に設けられている。
As shown in FIG. 10, a damming
図10に示すように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77が形成されているので、接合材76が電極非形成部NEに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材77によって、電極非形成部NEにおける空隙S1を確保することができる。
As shown in FIG. 10, since the blocking
変形例2のように、実装基板70のグランドパターン75上であって、電極非形成部NEに対応する領域に堰き止め部材77を設けることで、接合材76が電極非形成部NEに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部NEが接合材76で充填されることなく、電極非形成部NEにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部NEが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ1Hの共振周波数の変動を抑制することができる。
As in Modification 2, by providing a blocking
なお、実施の形態5および実施の形態5の変形例1、2では、高周波信号が入出力される共振器11gに電極非形成部NEが設けられているが、電極非形成部NEが設けられる共振器は、共振器11gに限られない。例えば、誘電体導波管フィルタ1F、1G、1Hにおいて、共振器11aと共振器11gとの間に他の共振器11b〜11fが設けられ、当該共振器11b〜11fの少なくとも1つの共振器に電極非形成部NEが形成されていてもよい。すなわち、複数の共振器11a〜11gのうち高周波信号が入出力される共振器11a、11gを除く少なくとも1つの共振器は、当該共振器の実装面F1に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有し、堰き止め部77は、グランドパターン75上であって、上記電極非形成部NEに対応する領域に設けられていてもよい。
In the fifth embodiment and the first and second modifications of the fifth embodiment, the electrode non-forming portion NE is provided in the
(実施の形態6)
実施の形態6に係る誘電体導波管フィルタ1Iについて説明する。実施の形態6の誘電体導波管フィルタ1Iでは、堰き止め部78が、実装基板70でなく、誘電体導波管フィルタ1Iに設けられている。
(Embodiment 6)
A dielectric waveguide filter 1I according to the sixth embodiment will be described. In the dielectric waveguide filter 1I according to the sixth embodiment, the damming
図11は、誘電体導波管フィルタ1Iを斜め下から見た図である。 FIG. 11 is a diagram of the dielectric waveguide filter 1I viewed from obliquely below.
図11に示すように、誘電体導波管フィルタ1Iは、複数の共振器11a、11gを備えている。電極非形成部NEは、誘電体導波管フィルタ1Fと同様に、共振器11gに設けられている。
As shown in FIG. 11, the dielectric waveguide filter 1I includes a plurality of
本実施の形態では、接合材76の流入を堰き止める堰き止め部材78が、共振器11gの実装面F1に設けられている。堰き止め部材78は、レジストで形成され、共振器11gを平面視した場合、電極非形成部NEの外周を囲うリング状の形状をしている。堰き止め部材78は、グランド電極65から突出するように設けられている。共振器11gの実装面F1に堰き止め部材78が形成されているので、誘電体導波管フィルタ1Iが実装基板70に実装された場合に、接合材76が電極非形成部NEに流れ込むことを抑制することができる。この堰き止め部材78によって、電極非形成部NEにおける空隙S1を確保することができる。
In the present embodiment, a blocking
本実施の形態のように、誘電体導波管フィルタ1Iの電極非形成部NEの外周に堰き止め部材78を設けることで、誘電体導波管フィルタ1Iが実装基板70に実装された場合に、接合材76が電極非形成部NEに流入することを抑制できる。これにより、電極非形成部NEにおいて、周波数調整に必要なスペースを確保することができる。また、電極非形成部NEが外部空間にさらされず、誘電体導波管フィルタ1Iの共振周波数の変動を抑制することができる。
When the dielectric waveguide filter 1I is mounted on the mounting
なお、実施の形態6では、高周波信号が入出力される共振器11gに電極非形成部NEが設けられているが、電極非形成部NEが設けられる共振器は、共振器11gに限られない。例えば、誘電体導波管フィルタ1Iにおいて、共振器11aと共振器11gとの間に他の共振器11b〜11fが設けられ、当該共振器11b〜11fの少なくとも1つの共振器に電極非形成部NEが形成されていてもよい。すなわち、複数の共振器11a〜11gのうち高周波信号が入出力される共振器11a、11gを除く少なくとも1つの共振器は、当該共振器の実装面F1に、グランド電極65と、グランド電極65が形成されていない電極非形成部NEとを有し、堰き止め部78は、当該共振器のグランド電極65上であって、電極非形成部NEの外周に設けられていてもよい。
In the sixth embodiment, the electrode non-forming portion NE is provided in the
(実施の形態7)
本実施の形態では、実施の形態1〜6に係る誘電体導波管フィルタを備える高周波フロントエンド回路110、および、この高周波フロントエンド回路110を備える通信装置100について説明する。
(Embodiment 7)
In the present embodiment, a high-frequency
図12は、実施の形態7に係る高周波フロントエンド回路110および通信装置100を示す回路図である。同図には、高周波フロントエンド回路110と、アンテナ素子150と、RF信号処理回路191と、ベースバンド信号処理回路192とが示されている。
FIG. 12 is a circuit diagram showing the high-frequency front-
高周波フロントエンド回路110は、フィルタ161、162および163と、スイッチ回路170と、パワーアンプ回路181と、ローノイズアンプ回路182とを備える。
The high frequency
パワーアンプ回路181は、RF信号処理回路191から出力された高周波送信信号を増幅し、スイッチ回路170およびフィルタ161を経由してアンテナ素子150に出力する送信増幅回路である。
The
ローノイズアンプ回路182は、アンテナ素子150、フィルタ161およびスイッチ回路170を経由した高周波信号を増幅し、RF信号処理回路191へ出力する受信増幅回路である。
The low
フィルタ161は、アンテナ素子150に接続され、例えば、送信帯域および受信帯域の高周波信号を選択的に通過させるアンテナフィルタである。フィルタ162は、パワーアンプ回路181とRF信号処理回路191との間に配置され、送信帯域の高周波信号を選択的に通過させる段間フィルタである。フィルタ163は、ローノイズアンプ回路182とRF信号処理回路191との間に配置され、受信帯域の高周波信号を選択的に通過させる段間フィルタである。
The
スイッチ回路170は、アンテナ素子150と送信信号経路および受信信号経路との接続を切り替えるスイッチである。
The
RF信号処理回路191は、高周波フロントエンド回路110に接続される。RF信号処理回路191は、例えば、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)であり、高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行う。RF信号処理回路191は、アンテナ素子150から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号をベースバンド信号処理回路192へ出力する。また、RF信号処理回路191は、ベースバンド信号処理回路192から入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をパワーアンプ回路181へ出力する。
The RF
ベースバンド信号処理回路192は、RF信号処理回路191に接続され、ベースバンド信号を信号処理する。ベースバンド信号処理回路192で処理された信号は、例えば、画像信号として画像表示のために、または、音声信号として通話のために使用される。
The baseband
なお、高周波フロントエンド回路110は、フィルタ161、162および163、スイッチ回路170、パワーアンプ回路181、ならびにローノイズアンプ回路182の間に、他の回路素子を備えていてもよい。
The high-frequency
ここで、本実施の形態に係る高周波フロントエンド回路110および通信装置100では、フィルタ161、162および163として、実施の形態1〜6に係る誘電体導波管フィルタ1〜1Iを用いることができる。
Here, in high-frequency
上記構成によれば、フィルタ161、162および163の共振周波数の変動を抑制することができるので、高周波フロントエンド回路110および通信装置100の通信性能の低下を抑制することができる。
According to the configuration described above, fluctuations in the resonance frequency of the
(実施の形態8)
本実施の形態では、実施の形態1〜6に係る誘電体導波管フィルタを備えるMassive MIMOシステムを例示する。
(Embodiment 8)
In the present embodiment, a Massive MIMO system including the dielectric waveguide filter according to
図13は、実施の形態8に係るMassive MIMOシステムを示す回路図である。また、図14は、実施の形態8に係るMassive MIMOシステムの通信装置100Aを示す斜視図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a Massive MIMO system according to the eighth embodiment. FIG. 14 is a perspective view showing
通信装置100Aは、行列状に配列された複数のアンテナ素子150を備える。アンテナ素子150は、パッチアンテナにより構成される。
The
アンテナ素子150には、帯域通過型のフィルタ161a、161bおよび161cが接続されている。フィルタ161aとパワーアンプ回路181aおよびローノイズアンプ回路182aとの間には、スイッチ回路170aが接続されている。フィルタ161bとパワーアンプ回路181bおよびローノイズアンプ回路182bとの間には、スイッチ回路170bが接続されている。フィルタ161cとパワーアンプ回路181cおよびローノイズアンプ回路182cとの間には、スイッチ回路170cが接続されている。ローノイズアンプ回路182a、182bおよび182cは、ベースバンド信号処理回路192に接続されている。ベースバンド信号処理回路192とパワーアンプ回路181aとの間には、帯域通過型のフィルタ162aおよびミキサ194aが接続されている。ベースバンド信号処理回路192とパワーアンプ回路181bとの間には、帯域通過型のフィルタ162bおよびミキサ194bが接続されている。ベースバンド信号処理回路192とパワーアンプ回路181cとの間には、帯域通過型のフィルタ162cおよびミキサ194cが接続されている。ミキサ194a、194bおよび194cには、ローカルオシレータ193が接続されている。ローカルオシレータ193は、ミキサ194a〜194cにおいて高い周波数へアップコンバート、低い周波数へダウンコンバートするための基準周波数を、ミキサ194a〜194cへ出力する。
Band-
フィルタ161a〜161cは、送受信周波数帯域を通過させ、その他の周波数成分を除去する。スイッチ回路170a〜170cは、送信信号と受信信号とを切り替える。フィルタ162a〜162cは、送信信号の周波数帯域を通過させ、その他の周波数成分を除去する。
The
フィルタ161a〜161cおよび162a〜162cとして、例えば実施の形態2に係る誘電体導波管フィルタ1Bを用いることができる。図14に示すように、通信装置100Aでは、1つのアンテナ素子150に対して1つの誘電体導波管フィルタ1Bが接続される。上記構成によれば、フィルタ161a〜161cおよび162〜162cの共振周波数の変動を抑制することができるので、Massive MIMOシステムの通信装置100Aの通信性能の低下を抑制することができる。
As the
(その他の形態)
以上、本発明の実施の形態に係る誘電体導波管フィルタ、高周波フロントエンド回路、通信装置について説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
(Other forms)
Although the dielectric waveguide filter, the high frequency front end circuit, and the communication device according to the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the individual embodiments. Unless it deviates from the gist of the present invention, the embodiment in which various modifications conceived by those skilled in the art have been made in the present embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also applicable to one or more of the present invention. It may be included within the scope of the embodiments.
例えば、誘電体導波管フィルタ1〜1Iの入出力経路は、上記実施の形態と逆方向であってもよい。すなわち、入出力電極62が入力側で、入出力電極61が出力側であってもよい。
For example, the input / output paths of the
また、誘電体導波管フィルタ1Bの入出力経路P1は、実施の形態2に示した経路に限られない。例えば、入出力経路P1は、入出力電極61に入力された信号が、共振器11、21、22、12、14、24、23、13を順に経て、入出力電極62から出力される経路であってもよい。
Further, the input / output path P1 of the
また、誘電体導波管フィルタ1Bの共振器12の結合部57は、図4Bに示す箇所に限られず、共振器12の上面fbの外周に沿って複数設けられていてもよい。その場合、共振器22の結合部57は、共振器12の結合部57と対向する位置に設けられていればよい。共振器14、24についても同様である。
Further, the
また、誘電体導波管フィルタ1Bの入出力経路は、磁界結合に限られず、電界結合を含んでいてもよい。例えば、誘電体導波管フィルタ1Bの共振器12と共振器22とが電界結合してもよいし、共振器24と共振器14とが電界結合してもよい。
Further, the input / output path of the
本発明は、共振周波数の変動を抑制することができる誘電体導波管フィルタとして、ミリ波帯移動体通信システムおよびMassive MIMOシステムなどの通信装置に広く利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in communication devices such as millimeter wave band mobile communication systems and Massive MIMO systems as dielectric waveguide filters that can suppress resonance frequency fluctuations.
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I 誘電体導波管フィルタ
10、20、30 共振器群
11、12、13、14、21、22、23、24、31、32、33、34 共振器
11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g 共振器
51、51a、51b、51c、51d 誘電体ブロック
52 誘電体
52a 表面
52b、52c 界面
55、56、57 結合部
61、62 入出力電極
65 グランド電極
70 実装基板
70a 実装基板の主面
71、72 入出力パターン
75 グランドパターン
76 接合材
77、78 堰き止め部材
79 外枠レジスト
100、100A 通信装置
110 高周波フロントエンド回路
150 アンテナ素子
161、161a〜161c、162、162a〜162c、163 フィルタ
170、170a〜170c スイッチ回路
181、181a〜181c パワーアンプ回路
182、182a〜182c ローノイズアンプ回路
191 RF信号処理回路
192 ベースバンド信号処理回路
193 ローカルオシレータ
194a〜194c ミキサ
A1 グランド電極の外周によって囲まれた領域
F1 実装面
F2 天面
F3 接触面
fa 下面
fb 上面
fc 側面
P1 入出力経路
NE 電極非形成部
S1 空隙
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I
Claims (20)
前記複数の共振器のそれぞれは、
誘電体と、
前記誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、
を有し、かつ、
実装基板側の主面である実装面または前記実装面と対向する主面である天面にて電界が最大となるTE(Transverse Electric)モード共振器であり、
前記複数の共振器のうち前記高周波信号が入出力される共振器を除く少なくとも1つの共振器は、当該共振器の実装面に、前記グランド電極と、前記グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、
当該共振器の実装面を平面視した場合に、前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極によって囲まれている、
誘電体導波管フィルタ。 A dielectric waveguide filter including a plurality of resonators including a resonator to which a high-frequency signal is input and output,
Each of the plurality of resonators is
A dielectric,
A ground electrode covering at least a part of the surface of the dielectric;
And having
A TE (Transverse Electric) mode resonator in which an electric field is maximized on a mounting surface that is a main surface on the mounting substrate side or a top surface that is a main surface facing the mounting surface;
At least one of the plurality of resonators excluding the resonator to / from which the high-frequency signal is input / output is not formed on the mounting surface of the resonator with the ground electrode and the electrode on which the ground electrode is not formed. And
When the mounting surface of the resonator is viewed in plan, the electrode non-forming portion is surrounded by the ground electrode in the resonator.
Dielectric waveguide filter.
請求項1に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-forming portion includes a gap,
The dielectric waveguide filter according to claim 1.
請求項1または2に記載の誘電体導波管フィルタ。 The interface between the electrode non-forming portion and the dielectric material enters the inside of the dielectric material from the interface between the ground electrode and the dielectric material on the mounting surface of the resonator.
The dielectric waveguide filter according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-forming portion is provided in a region including the center of the resonator when viewed from a direction perpendicular to the mounting surface.
The dielectric waveguide filter according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 One or more resonators different from the plurality of resonators are further provided on the plurality of resonators.
The dielectric waveguide filter according to any one of claims 1 to 4.
前記電極非形成部は、前記実装基板と当該共振器における前記グランド電極とによって覆われている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 Further comprising the mounting substrate,
The electrode non-formation part is covered with the mounting substrate and the ground electrode in the resonator,
The dielectric waveguide filter according to claim 1.
前記電極非形成部は、前記グランドパターンと当該共振器における前記グランド電極とによって覆われている、
請求項6に記載の誘電体導波管フィルタ。 The mounting substrate has a ground pattern on the main surface on the mounting surface side,
The electrode non-forming portion is covered with the ground pattern and the ground electrode in the resonator,
The dielectric waveguide filter according to claim 6.
請求項7に記載の誘電体導波管フィルタ。 The ground pattern and the ground electrode in the resonator are bonded by a bonding material, and a dam that blocks the inflow of the bonding material on the ground pattern and in a region corresponding to the non-electrode forming portion. A stop member is provided,
The dielectric waveguide filter according to claim 7.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 A damming member protruding from the ground electrode is provided on the outer periphery of the electrode non-formation portion on the ground electrode of the resonator when the resonator is viewed in plan view.
The dielectric waveguide filter according to claim 1.
請求項8または9に記載の誘電体導波管フィルタ。 The damming member is formed of a resist.
The dielectric waveguide filter according to claim 8 or 9.
前記下側の共振器群の共振器および前記上側の共振器群の共振器のそれぞれは、
誘電体と、
前記誘電体の表面の少なくとも一部を覆うグランド電極と、
を有し、かつ、
前記上下方向に配置された前記共振器同士が接触する接触面または前記接触面と対向する面にて電界が最大となるTE(Transverse Electric)モード共振器であり、
前記下側の共振器群の共振器および前記上側の共振器群の共振器のうち少なくとも1つの共振器は、当該共振器の接触面に、前記グランド電極と、前記グランド電極が形成されていない電極非形成部とを有し、
当該共振器の接触面を平面視した場合に、前記電極非形成部は、当該共振器における前記グランド電極によって囲まれている、
誘電体導波管フィルタ。 A lower resonator group including one or more resonators arranged in a predetermined plane, and an upper side including one or more resonators arranged on the lower resonator group in the vertical direction perpendicular to the predetermined plane. A dielectric waveguide filter comprising:
Each of the resonators in the lower resonator group and the resonators in the upper resonator group is:
A dielectric,
A ground electrode covering at least a part of the surface of the dielectric;
And having
A TE (Transverse Electric) mode resonator in which an electric field is maximized on a contact surface where the resonators arranged in the vertical direction contact each other or a surface facing the contact surface;
At least one of the resonators in the lower resonator group and the resonators in the upper resonator group is not formed with the ground electrode and the ground electrode on the contact surface of the resonator. An electrode non-forming part,
When the contact surface of the resonator is viewed in plan, the electrode non-forming portion is surrounded by the ground electrode in the resonator.
Dielectric waveguide filter.
請求項11に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-forming portion includes a gap,
The dielectric waveguide filter according to claim 11.
請求項11または12に記載の誘電体導波管フィルタ。 The interface between the electrode non-forming portion and the dielectric material enters the inside of the dielectric material more than the interface between the ground electrode and the dielectric material at the contact surface of the resonator.
The dielectric waveguide filter according to claim 11 or 12.
請求項11〜13のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-formation portion is provided in a region including the center of the resonator when viewed from a direction perpendicular to the contact surface.
The dielectric waveguide filter according to any one of claims 11 to 13.
請求項11〜14のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-forming portion is covered with the ground electrode in the resonator and a resonator different from itself among the resonators arranged in the vertical direction.
The dielectric waveguide filter according to claim 11.
請求項15に記載の誘電体導波管フィルタ。 The electrode non-forming portion is covered with the ground electrode in the resonator and a ground electrode of a resonator different from itself among the resonators arranged in the vertical direction.
The dielectric waveguide filter according to claim 15.
請求項11〜16のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタ。 The resonators arranged in the vertical direction are magnetically coupled to each other,
The dielectric waveguide filter according to any one of claims 11 to 16.
前記アンテナ素子へ送信する高周波送信信号を増幅する送信増幅回路と、
前記アンテナ素子で受信した高周波受信信号を増幅する受信増幅回路と、
前記送信増幅回路および前記受信増幅回路と、前記誘電体導波管フィルタとの接続を切り替えるスイッチ回路と、
を備える高周波フロントエンド回路。 The dielectric waveguide filter according to any one of claims 1 to 17, which is connected to an antenna element;
A transmission amplifier circuit for amplifying a high-frequency transmission signal to be transmitted to the antenna element;
A reception amplification circuit for amplifying a high-frequency reception signal received by the antenna element;
A switch circuit for switching connection between the transmission amplifier circuit and the reception amplifier circuit, and the dielectric waveguide filter;
High frequency front-end circuit with
高周波受信信号を増幅して前記RF信号処理回路へ出力する受信増幅回路と、
前記RF信号処理回路と前記送信増幅回路との間、または、前記RF信号処理回路と前記受信増幅回路との間に配置された、請求項1〜17のいずれか1項に記載の誘電体導波管フィルタと、
を備える高周波フロントエンド回路。 A transmission amplifier circuit for amplifying a high-frequency transmission signal output from the RF signal processing circuit;
A reception amplification circuit that amplifies a high-frequency reception signal and outputs the amplified signal to the RF signal processing circuit;
18. The dielectric conductor according to claim 1, disposed between the RF signal processing circuit and the transmission amplifier circuit, or between the RF signal processing circuit and the reception amplifier circuit. A wave tube filter,
High frequency front-end circuit with
前記アンテナ素子に接続され、前記アンテナ素子で送信および受信される高周波信号を増幅する、請求項18または19に記載の高周波フロントエンド回路と、
前記高周波フロントエンド回路に接続され、前記高周波信号とベースバンド信号との間の周波数変換を含む信号処理を行うRF信号処理回路と、
前記RF信号処理回路に接続され、前記ベースバンド信号を信号処理するベースバンド信号処理回路と、
を備える通信装置。 An antenna element;
The high-frequency front-end circuit according to claim 18 or 19, wherein the high-frequency front-end circuit is connected to the antenna element and amplifies a high-frequency signal transmitted and received by the antenna element.
An RF signal processing circuit connected to the high-frequency front-end circuit for performing signal processing including frequency conversion between the high-frequency signal and a baseband signal;
A baseband signal processing circuit connected to the RF signal processing circuit and processing the baseband signal;
A communication device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017156118A JP2019036806A (en) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | Dielectric waveguide filter, high frequency front end circuit and communication apparatus |
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JP2021061475A (en) * | 2019-10-03 | 2021-04-15 | 株式会社フジクラ | Structure |
CN113690560A (en) * | 2020-05-18 | 2021-11-23 | 大富科技(安徽)股份有限公司 | Dielectric filter, dielectric resonator and communication equipment |
JP7352217B2 (en) | 2020-07-22 | 2023-09-28 | 株式会社村田製作所 | Bandpass filter and high frequency front end circuit equipped with it |
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- 2017-08-10 JP JP2017156118A patent/JP2019036806A/en active Pending
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