JP4325470B2 - デュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、誘電体内に配置された平板状の共振器電極において生じる２つの共振モードを利用したデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法に関し、より詳細には、該共振器電極の上下に第１，第２のグラウンド電極が配置された構造を有するデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法に関する。

従来、準ミリ波帯やミリ波帯の周波数帯域において、チップ型バンドパスフィルタとしてデュアルモード共振器を用いたデュアルモード・バンドパスフィルタが知られている。

例えば、下記の特許文献１には、誘電体基板内に平板状の共振器電極が配置されており、該共振器電極の上下に誘電体層を介して第１，第２のグラウンド電極が配置されたデュアルモード・バンドパスフィルタが開示されている。ここでは、共振器電極に貫通孔（電極のない部分）を形成することにより、共振器電極において生じる２つの共振モードが結合されて、バンドパスフィルタとしての特性が得られている。

他方、下記の特許文献２には、図２１に示す電極構造を有するデュアルモード共振器が開示されている。図２１には、特許文献１に記載のデュアルモード共振器の共振器電極が設けられている部分が平面図で示されている。

ここでは、先端開放結合線路部１１１の結合線路１１１ａ，１１１ｂが、リング状の線路１１０の内側に同一の製造プロセスにより形成されている。従って、製造ばらつきの低減、小型化及び低コスト化が果たされるとされている。さらに、共振周波数が所望の周波数からずれた場合であっても、先端開放結合線路１１１をトリミングすることにより、周波数調整を容易に行うことができるとされている。
特開２００１−２５７５０６号 特開平８−５６１０７号

上記特許文献１に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタなどにおいても、共振器電極の寸法ばらつきなどの製造に際してのばらつきにより、周波数特性が所望の特性からずれることがあった。従って、得られたデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を調整する必要があった。

他方、デュアルモード共振器においては、特許文献２に記載のように、製造後に、線路の一部をトリミングする方法により周波数を調整することができる。

しかしながら、前述した特許文献１に記載のように、共振器電極の上下に誘電体層を介して第１，第２のグラウンド電極が配置されている構造では、グラウンド電極が共振器電極と対向されているため、製造後に共振器電極の一部のみを効果的にトリミングすることは非常に困難であった。

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、共振器電極の上下に第１，第２のグラウンド電極が配置されている構造を有するデュアルモード・バンドパスフィルタにおいて、周波数を高精度にかつ微妙に調整することを可能とする周波数調整方法を提供することにある。

本発明は、誘電体基板と、前記誘電体基板の上面と下面との間の高さ位置に設けられており、かつ互いに直交する方向に伝搬する第１，第２の共振モードを生じさせるように貫通孔が設けられている共振器電極と、前記誘電体基板に形成されており、前記共振器電極と誘電体層を介して対向するように該共振器電極の上下に配置された第１，第２のグラウンド電極と、前記共振器電極に結合されている入力結合電極及び出力結合電極とを備え、共振周波数が相対的に低い第１の共振モードと、共振周波数が相対的に高い第２の共振モードとを結合させることにより通過帯域が形成されるデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法であって、前記第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成することにより周波数調整を行うにあたり、前記共振器電極において前記第１の共振モードによる電界強度が最大となる位置に前記誘電体層を介して対向するように前記第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成することにより、及び／または前記共振器電極において第２の共振モードによる共振電界の強度が最大となる位置に対向するように第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成し、それによって第１の共振モード及び／第２の共振モードの周波数を調整することを特徴とする。

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法のある特定の局面では、前記第１の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部を、前記第１，第２のグラウンド電極の双方に形成することにより、第１の共振モード及び／または第２の共振モードの周波数調整が行われる。
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法の他の特定の局面では、前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部を前記第１，第２のグラウンド電極の双方に形成することにより、周波数調整が行われる。

本発明に係る周波数調整方法のさらに他の特定の局面では、前記第１，第２のグラウンド電極の各外側に誘電体層が存在している。

本発明に係る周波数調整方法のさらに別の特定の局面では、前記第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部の形成に際し、前記外側の誘電体層の外側表面から第１，第２のグラウンド電極に至るように孔空け加工が行われる。

本発明に係る周波数調整方法のさらに他の特定の局面では、前記共振器電極が矩形の平面形状を有する。

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法のさらに他の特定の局面では、前記第１の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記矩形の共振器電極の一対の短辺のそれぞれに前記誘電体層を介して対向する位置にあり、前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記矩形の共振器電極の一対の長辺部分のそれぞれに前記誘電体層を介して対向する位置にある。

本発明に係る周波数調整方法では、誘電体内に設けられた共振器電極に対し、誘電体層を介して対向するように第１，第２のグラウンド電極が配置されている構造において、共振器電極に生じる第１の共振モード及び／または第２の共振モードの共振周波数が、第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部を形成することにより調整される。

すなわち、第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に第１，第２の電極除去部を形成することにより、第１の共振モードの共振により生じた電界の強い部分において電界が開放されることになるため、第１，第２の電極除去部の寸法及び位置を微妙に調整することにより、第１の共振モードの共振周波数を微妙にかつ高精度に調整することができる。

同様に、第２の共振モードの共振周波数についても、第３，第４の電極除去部の寸法及び形成位置を調整することにより、高精度にかつ微妙に調整することができる。

従って、本発明に係るバンドパスフィルタの周波数調整方法によれば、上記トリプレート構造のデュアルモード・バンドパスフィルタを作製した後に、第１の共振モード及び／または第２の共振モードの共振周波数を高精度にかつ微妙に調整することができるため、所望とする中心周波数及び帯域を有するデュアルモード・バンドパスフィルタを安定に提供することが可能となる。

また、本発明において、第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方において、前記第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部が形成される。この場合、好ましくは、第１，第２のグラウンド電極の一方にのみ、第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部を形成することが、調整工程の簡略化を図り得るため、好ましい。もっとも、第１，第２のグラウンド電極の双方において、第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部を形成して周波数調整を行ってもよい。その場合には、共振器電極の上下の対象性を高めることができる。

本発明において、第１の共振モード及び第２の共振モードの共振周波数の双方が調整される場合には、本発明に従って、デュアルモード・バンドパスフィルタの中心周波数及び帯域幅をより高精度に調整することができる。

本発明において、上記第１，第２のグラウンド電極の各外側に誘電体層が存在する場合には、誘電体基板の上面及び下面よりも内側に第１，第２のグラウンド電極が配置されているので、機械的強度及び耐湿性等に優れたデュアルモード・バンドパスフィルタを提供することができる。

本発明において、上記第１，第２のグラウンド電極の各外側に誘電体層が存在する場合には、第１，第２の電極除去部及び／または第３，第４の電極除去部は、該誘電体層の外側、すなわち誘電体基板の上面及び下面から孔空け加工を行うことによって形成することができる。従って、上記孔空け加工を行うに際しての孔の寸法及び形成位置を調整するだけで、周波数を容易に調整することができる。

本発明に係る周波数調整方法において、共振器電極が矩形の平面形状を有する場合には、該矩形の長辺に沿って相対的に共振周波数が低い第１の共振モードが、短辺に沿う方向に相対的に共振周波数が高い第２の共振モードが伝搬することになる。従って、第１の共振モードの周波数調整用の第１，第２の電極除去部を、第１，第２のグラウンド電極において矩形の共振器電極の一対の短辺と対向している位置近傍に形成すればよい。同様に、第２の共振モードの周波数を調整するための第３，第４の電極除去部を、第１，第２のグラウンド電極において上記矩形の共振器電極の一対の長辺と対向する位置近傍に形成すればよい。

以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の一実施形態において本発明の方法によって周波数が調整された後のデュアルモード・バンドパスフィルタの正面断面図であり、図２（ｂ）中のＩ−Ｉ線に沿う部分に相当する断面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、該デュアルモード・バンドパスフィルタの第１のグラウンド電極が形成されている高さ位置、共振器電極が形成されている高さ位置及び第２のグラウンド電極が形成されている高さ位置の各平面断面図である。

デュアルモード・バンドパスフィルタ１は、誘電体基板２を有する。誘電体基板２は、Ｍｇ、Ｓｉ、ガラスなどを主成分としたセラミックなどの適宜の誘電体材料を用いて形成されている。誘電体基板２は、上面２ａと、下面２ｂとを有する。

誘電体基板２内には、上面２ａ及び下面２ｂと平行に、その間の高さ位置に共振器電極３が形成されている。図２（ｂ）に示すように、共振器電極３は、一対の長辺３ａ，３ｂと、一対の短辺３ｃ，３ｄとを有する矩形の平面形状を有する。共振器電極３には、貫通孔３ｅ（はじめから電極のない部分）が設けられている。貫通孔３ｅは一対の長辺及び短辺を有する矩形形状とされている。もっとも、貫通孔３ｅは、貫通孔３ｅがないときに共振器電極３に生じる互いに直交し、かつ共振周波数の異なる２つの共振モードを共振周波数を近接させて結合させ得る限り、適宜の平面形状を有するように形成され得る。

共振器電極３が形成されている高さ位置においては、共振器電極３の一対の短辺３ｃ，３ｄと所定のギャップを隔てて、入力結合回路４及び出力結合回路５が配置されている。入力結合回路４及び出力結合回路５は、それぞれ、共振器電極３と同じ金属材料を用いて形成された導電膜により構成されている。

なお、入力結合回路４及び出力結合回路５は、共振器電極３と結合され得る限り、図示のように共振器電極３と同じ高さ位置に形成される必要は必ずしもない。すなわち、入力結合回路４及び出力結合回路５は、共振器電極３と異なる高さ位置に形成されていてもよく、その場合、入力結合回路４及び出力結合回路５の一部が、共振器電極３と誘電体層を介して対向されるように配置されて結合されていてもよい。

図１及び図２（ａ），（ｃ）に示すように、上記共振器電極３の上方には、誘電体層を介して第１のグラウンド電極６が配置されており、下方には誘電体層を介して第２のグラウンド電極７が配置されている。

グラウンド電極６，７は、前述した共振器電極３、入力結合回路４及び出力結合回路５と同じ金属材料を用いて構成された導電膜により形成されている。もっとも、これらの電極を形成する導電膜は異なる金属材料を用いて形成されていてもよい。

第１のグラウンド電極６は、共振器電極３を第１のグラウンド電極６に対して投影した場合に投影された領域を含むように形成する。すなわち、第１のグラウンド電極６の面積は、共振器電極３の面積よりも大きく、かつグラウンド電極６に共振器電極３が誘電体層を介して全領域において対向するようにグラウンド電極６が配置されている。

また、グラウンド電極６は、略矩形の形状を有するが、誘電体２の側面２ｃ，２ｄに連なる引出し部６ａ，６ｂを有する。引出し部６ａ，６ｂは、側面２ｃ，２ｄに設けられる外部電極（図示せず）に電気的に接続される。この外部電極は外部のグラウンド電位に電気的に接続される。

ところで、第１のグラウンド電極６には、第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄと第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆとが形成されており、この場合の電極除去部はグラウンド電極６において部分的に電極を削除した領域を意味する。

第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄは、共振器電極３の一対の短辺と対向する位置もしくはその近傍に設けられている。他方、第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆは、共振器電極３の一対の長辺３ａ，３ｂに対向する位置もしくはその近傍に設けられている。

本実施形態の周波数調整方法では、この第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄの形成により、より正確には、該電極除去部６ｃ，６ｄの寸法及び形成位置の調整により、第１の共振モードの共振周波数が調整され、他方、第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆの寸法及び形成位置の調整により、第２の共振モードの共振周波数が調整される。従って、電極除去部６ｃ，６ｄ及び／または電極除去部６ｅ，６ｆの形成位置及び寸法を調整することにより、第１及び／または第２の共振モードの共振周波数を調整することができ、デュアルモード・バンドパスフィルタ１の中心周波数及び帯域幅を微妙にかつ高精度に調整することができる。

これを、図３〜図８を参照してより具体的に説明する。

入力結合回路４から入力が印加された場合、共振器電極３において、互いに直交する２つの共振モードが生じる。この共振モードとは、矩形の共振器電極３の長辺方向に延びる相対的に共振周波数が低い第１の共振モードと、短辺方向に伝搬する相対的に共振周波数が高い第２の共振モードである。デュアルモード・バンドパスフィルタ１では、共振器電極３に貫通孔３ｅを設けることにより、第１，第２の共振モードの共振周波数が近づけられ、すなわち第１，第２の共振モードが結合されてバンドパスフィルタとしての周波数特性が得られる。このようなデュアルモード・バンドパスフィルタの一例は、前述した特許文献１に開示されている。

図４は、上記貫通孔３ｅが設けられていない場合を仮定した時に共振器電極に生じる共振モードの周波数特性を示す図である。図４に示す周波数特性では、実線が通過特性を、破線が反射特性を示す。ここでは、矢印Ａ１，Ａ２で示す第１，第２の共振モードの表れていることがわかる。

なお、実際には貫通孔３ｅが設けられているので、矢印Ａ１，Ａ２で示す共振モードが結合され、図４に示すような明瞭な２つの共振点は表れないことが多い。

ところで、デュアルモード・バンドパスフィルタ１では、周波数ばらつきを低減するには、２つの共振モードが結合している状態での通過帯域の中心周波数及び通過帯域が高精度に設定されねばならない。しかしながら、実際には、製造に際してのばらつき、すなわち共振器電極３の寸法ばらつき、貫通孔３ｅの寸法ばらつき、共振器電極３や貫通孔３ｅの形成位置のばらつき、入出力結合回路４，５と共振器電極３との位置関係のばらつきなどの様々なファクターにより、周波数特性がばらつきがちである。従って、デュアルモード・バンドパスフィルタ１を製造した後に、その周波数を高精度に調整することが必要である。

本実施形態では、上記電極除去部６ｃ，６ｄ及び／または６ｅ，６ｆの形成により周波数が調整される。

図３は、第１，第２の共振モードが生じた場合に、各共振モードによる共振電界が最も強くなる部分を模式的に示す平面図である。図３の一点鎖線Ｂ１，Ｂ２で囲まれた部分が、第１の共振モードが生じた場合の共振電界の最も強くなる第１，第２の位置を示す。また、破線Ｃ１，Ｃ２で囲まれた部分が、第２の共振モードが生じた際の共振電界が最も強くなる第３，第４の位置を示す。

すなわち、一対の長辺及び短辺を有する矩形の共振器電極３において、相対的に共振周波数が低い第１の共振モードが生じた場合、第１の共振モードは長辺に平行な方向に伝搬し、その共振モードによる共振電界が最も強くなる部分は、一対の短辺に沿う部分となる。従って、一対の短辺に沿う部分もしくはその近傍が第１，第２の位置Ｂ１，Ｂ２となる。従って、上記第１，第２の位置に対向する部分において、第１のグラウンド電極６に第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄを形成すれば、電界が開放されるため、共振周波数を調整し得ることがわかる。

また、上記破線で示す第３，第４の位置Ｃ１，Ｃ２に対向する位置において、第１のグラウンド電極６及び第２のグラウンド電極７に、図２に示されているような第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆを形成すれば、第２の共振モードの共振周波数を調整し得ることがわかる。

本実施形態では、このような考えの基に、第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄと、第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆとの形成により、デュアルモード・バンドパスフィルタの周波数を高精度に調整することが可能とされている。より具体的には、上記周波数調整に際しての電極除去部６ｃ〜６ｆの形成は、例えば図１に示す第１のグラウンド電極６の位置よりも少し深い孔１１を孔空け加工により形成することにより行われ得る。すなわち、デュアルモード・バンドパスフィルタ１を作製した後に、上記孔空け加工を誘電体基板２の上面２ａ側から行うだけで、周波数調整を容易に行い得ることがわかる。

なお、上記孔空け加工は、例えばレーザーなどの適宜の加工装置を用いて行うことができる。

図５〜図８は、このような電極除去部の形成により周波数調整を行うことができることを説明するための周波数特性を示す各図である。ここでは、３．２×２．５×厚み１．５ｍｍの誘電体基板２内に、長辺が１．５ｍｍ、短辺が１．４５ｍｍの共振器電極３を形成した構造を用意した。なお、グラウンド電極は、共振器電極３に対して、厚み方向において０．７０ｍｍ隔てられた位置に設けた。なお、図５〜図８は、いずれも、上記第１，第２の電極除去部の形成により共振周波数の位置を変動させることを示すが、共振器電極に貫通孔３ｅが形成されていない状態での周波数特性を示す。これは、貫通孔３ｅの形成前であれば、第１の共振モードの共振点及び第２の共振モードの共振点が明確に区別され、その共振点の移動が明瞭に示され得るからである。

図５は、上記第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄ及び第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆを形成する前の周波数特性を示す図であり、図６は、第１のグラウンド電極６に共振器電極の一対の短辺に対向する位置に０．３５×１．７ｍｍの寸法の第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄを形成した場合の周波数特性を示す。図６から明らかなように、相対的に共振周波数の低い第１の共振モードの共振周波数を第１，第２の電極除去部の形成により高周波数側に移動させ、第２の共振モードの共振周波数とほぼ一致させ得ることがわかる。

図７は、共振器電極の一対の長辺に対向する位置において、第１のグラウンド電極６に０．２×１．０ｍｍの矩形の第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆを形成した後の周波数特性を示す図である。図７から明らかなように、第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆの形成により、相対的に共振周波数が高い第２の共振モードの共振周波数を移動させ得ることがわかる。

図８は、図６に示した特性を得た場合の第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄと、図７に示した特性を得た場合の第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆの双方を第１のグラウンド電極６に形成した場合の周波数特性を示す図である。図８から明らかなように、第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄと第３，第４の電極除去部６ｅ，６ｆの双方を形成した場合、第１，第２の共振モードの双方の共振周波数を移動させ得ることがわかる。

なお、図２では、第１のグラウンド電極６にのみ電極除去部６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを設けているが、図９に平面図で示すように、第２のグラウンド電極７にのみ同じように電極除去部７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆを設けてもよく、また、第１及び第２のグラウンド電極６，７の双方に電極除去部を設けてもよい。

第１の共振モードと第２の共振モードとは独立に生じ、また第１の共振モードにより共振電界が最も強くなる第１，第２の位置と、第２の共振モードにより共振電界が最も強くなる第３，第４の位置とは異なるため、第１の共振モードと第２の共振モードとは個別に周波数調整され得る。従って、上記実施形態では、第１，第２の共振モードの双方の周波数の調整を図ったが、第１の共振モードまたは第２の共振モードのいずれか一方のみを、第１，第２の電極除去部または第３，第４の電極除去部の形成により調整してもよい。

なお、上記実施形態では、電極除去部６ｃ〜６ｆは、矩形の貫通孔の形状となるように形成されていたが、電極除去部は様々な形状とすることができる。例えば、図１０に平面図で示すように、第１のグラウンド６において、矩形枠状の電極除去部６ｅ，６ｆを形成してもよい。この場合、電極除去部６ｅ，６ｆの内側に矩形の導電膜が残存することになるが、該導電膜はグラウンド電極６とは導通していないため、グラウンド電極としては機能せず、問題とはならない。なお、レーザーで電極除去部を形成する場合、上記矩形枠状の電極除去部６ｅ，６ｆを形成する方が容易である。

第１，第２の電極除去部６ｃ，６ｄや、第２のグラウンド電極に形成される電極除去部についても、同様に、矩形枠状の電極除去部などの様々な形状とすることができる。

次に、図１１〜図２０を参照して、第２の実施形態のバンドパスフィルタの周波数調整方法を説明する。

第２の実施形態では、図１１（ａ），（ｂ）及び図１２に示すバンドパスフィルタの周波数が調整される。図１２に正面断面図で示すように、バンドパスフィルタ２１では、誘電体基板２２内に、矩形の共振器電極２３が配置されている。共振器電極２３と同じ高さ位置に、入力結合回路２４及び出力結合回路２５が配置されている。入力結合回路２４及び出力結合回路２５は、共振器電極２３に結合されている。

共振器電極２３は、一対の長辺及び一対の短辺を有する。共振器電極２３には、互いに直交する第１，第２の共振モードを結合させるために、貫通孔２３ｅが形成されている。

他方、誘電体基板２２の共振器電極２３が形成されている部分の上方及び下方には、それぞれ、第１，第２のグラウンド電極２６，２７が形成されている。第１，第２のグラウンド電極２６，２７の外側には、さらに誘電体層が存在するように誘電体基板２２が構成されている。

図１１は、誘電体基板２２において、共振器電極２３が設けられている高さ位置（ａ）と、グラウンド電極２７が設けられている高さ位置（ｂ）における平面断面図である。ここでは、入力端子２８及び出力端子２９が図示されている。入力端子２８及び出力端子２９は、図１２に示されているように、入出力結合回路２４及び出力結合回路２５の下面に電気的に接続されており、かつ誘電体基板２２の下面に至るように延ばされている。

なお、上記入力端子２８及び出力端子２９は、第２のグラウンド電極２７とは電気的に接続されないように第２のグラウンド電極２７には入力端子２８及び出力端子２９が上下方向に連ねられている部分に切欠が形成されている。また、図１１（ａ）及び（ｂ）に示されているように、誘電体基板２２の一対の側面に、グラウンド電位に接続される電極３０ａ，３０ｂが形成されている。

本実施形態では、図１３に模式的平面図において破線で示すように、誘電体基板２２の上面側から、孔空け加工により第１のグラウンド電極２６より少し深い位置に至る第１，第２の電極除去部２６ｃ，２６ｄ及び／または第３，第４の電極除去部２６ｅ，２６ｆが形成されて周波数調整が行われる。

本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ２１において、孔空け加工を施す前の周波数特性を図１４に示す。すなわち、図１４では、第１，第２のグラウンド電極２６，２７に第１，第２の電極除去部及び第３，第４の電極除去部が形成される前の周波数特性が示されている。なお、実線は通過特性を、破線は反射特性を示し、図１６，１８，２０においても同様である。

次に、図１５に示すように、第２の共振モードの共振周波数を調整するために、共振器電極２３の長辺２３ａ，２３ｂの延びる方向に対向する位置において、第１のグラウンド電極に、長辺方向に沿う寸法が１．６ｍｍ、短辺方向に沿う寸法が０．４ｍｍの矩形の第３，第４の電極除去部２６ｅ，２６ｆを第１のグラウンド電極に形成した。この場合の周波数特性を図１６に示す。図１６から明らかなように、デュアルモード・バンドパスフィルタの領域が低周波数側にシフトされ得ることがわかる。

図１７に示すように、共振器電極２３の長辺２３ａ，２３ｂに対向する位置において、第１のグラウンド電極２６に、該長辺方向に沿う寸法が１．４ｍｍ、短辺方向に沿う寸法が０．５ｍｍの第３，第４の電極除去部２６ｅ，２６ｆを形成し、かつ第１のグラウンド電極２６に、共振器電極２３の短辺２３ｃ，２３ｄと対向する位置に０．９ｍｍ×０．９ｍｍの第１，第２の電極除去部２６ｃ，２６ｄを形成した。図１８は、この場合の周波数特性を示す。

図１８から明らかなように、第１〜第４の電極除去部の形成により、バンドパスフィルタの帯域幅及び中心周波数が図１６に示した特性からさらに変化され得ることがわかる。

さらに、図２０は、図１９に示すように、第３，第４の電極除去部２６ｅ，２６ｆの寸法を２．２ｍｍ×０．４ｍｍとした場合の結果を示す。すなわち、２．２×０．４ｍｍの電極除去部の形成により、周波数特性をさらに変化させ得ることがわかる。

図１４、図１６、図１８及び図２０の各周波数特性から明らかなように、デュアルモード・バンドパスフィルタにおいて、実際に第１，第２の電極除去部を形成することにより、中心周波数及び帯域幅を微妙にかつ高精度に調整し得ることがわかる。

なお、上記デュアルモード・バンドパスフィルタでは、第１，第２のグラウンド電極の外側にさらに誘電体層が配置されていたが、本発明において周波数調整されるデュアルモード・バンドパスフィルタでは、第１，第２のグラウンド電極の外側に誘電体層が設けられておらずともよい。すなわち、誘電体基板の外側主面に第１，第２のグラウンド電極が形成されている構造であってもよい。

なお、上記実施形態では、共振器電極は矩形の平面形状を有していたが、本発明が適用されるデュアルモード・バンドパスフィルタにおいて、共振器電極の平面形状は矩形に限定されず、他の形状であってもよい。

本発明の一実施形態において周波数が調整されるデュアルモード・バンドパスフィルタを示す正面断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、図１に示したデュアルモード・バンドパスフィルタの第１のグラウンド電極が形成されている高さ位置、共振器電極が形成されている高さ位置及び第２のグラウンド電極が形成されている高さ位置の各平面断面図。 第１の実施形態で用いられるデュアルモード・バンドパスフィルタの共振器電極において、第１，第２の共振モードが生じた場合の共振電界が最も強くなる第１，第２の位置及び第３，第４の位置を模式的に示す平面図。 第１の実施形態で用意されるデュアルモード・バンドパスフィルタにおいて、共振器電極に貫通孔を形成する前に共振器電極に生じる第１，第２の共振モードの共振点を示す周波数特性図。 第１の実施形態において、共振器電極に結合用の貫通孔を形成する前の周波数特性を示す図。 図５に示した周波数特性に対し、第１のグラウンド電極に第１，第２の電極除去部を形成した場合の周波数特性を示す図。 図５の周波数特性に対し、第１のグラウンド電極に第３，第４の電極除去部を形成した場合の周波数特性を示す図。 図５に示した周波数特性に対し、第１，第２の電極除去部及び第３，第４の電極除去部を形成した場合の周波数特性を示す図。 第２のグラウンド電極に電極除去部が形成されている変形例を示す平面断面図。 第１，第２の電極除去部の形状の他の例を示す模式的平面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態で周波数調整されるデュアルモード・バンドパスフィルタの平面図及び共振器電極と第２のグラウンド電極の間の高さ位置の平面断面図。 図１１に示したデュアルモード・バンドパスフィルタの正面断面図。 第２の実施形態において、誘電体基板の上面から孔空け加工により形成される電極除去部を模式的に説明するための平面図。 第２の実施形態において、第１，第２，第３，第４の電極除去部が形成される前の周波数特性を示す図。 第２の実施形態において、第３，第４の電極除去部として、１．６×０．４ｍｍの寸法の電極除去部を形成した状態を示す模式的平面図。 図１５に示したデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図。 第２の実施形態において、１．０×０．９ｍｍの第３，第４の電極除去部と、１．４×０．５ｍｍの第１，第２の電極除去部が形成されているデュアルモード・バンドパスフィルタを示す模式的平面図。 図１７に示したデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図。 第２の実施形態において、２．２×０．４ｍｍの第３，第４の電極除去部を形成した場合のデュアルモード・バンドパスフィルタの模式的平面図。 図１９に示したデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図。 従来のデュアルモード共振器の一例を説明するための模式的平面図。

符号の説明

１…デュアルモード・バンドパスフィルタ
２…誘電体基板
２ａ…上面
２ｂ…下面
２ｃ，２ｄ…側面
３…共振器電極
３ａ…長辺
３ｂ…長辺
３ｃ，３ｄ…短辺
３ｅ…貫通孔
４…入力結合回路
５…出力結合回路
６…第１のグラウンド電極
６ｃ，６ｄ…第１，第２の電極除去部
６ｅ，６ｆ…第３，第４の電極除去部
７…第２のグラウンド電極
７ｃ，７ｄ…第１，第２の電極除去部
７ｅ，７ｆ…第３，第４の電極除去部
８，９…孔
２１…デュアルモード・バンドパスフィルタ
２２…誘電体基板
２３…共振器電極
２３ａ…長辺
２３ｂ…長辺
２３ｃ，２３ｄ…短辺
２３ｅ…貫通孔
２４…入力結合回路
２５…出力結合回路
２６，２７…第１，第２のグラウンド電極
２６ｃ，２６ｄ…第１，第２の電極除去部
２６ｅ，２６ｆ…第３，第４の電極除去部
２８…入力端子
２９…出力端子
３０ａ，３０ｂ…電極

Claims (5)

1. 誘電体基板と、
   前記誘電体基板の上面と下面との間の高さ位置に設けられており、かつ互いに直交する方向に伝搬する第１，第２の共振モードを生じさせるように貫通孔が設けられている共振器電極と、
   前記誘電体基板に形成されており、前記共振器電極と誘電体層を介して対向するように該共振器電極の上下に配置された第１，第２のグラウンド電極と、
   前記共振器電極に結合されている入力結合電極及び出力結合電極とを備え、共振周波数が相対的に低い第１の共振モードと、共振周波数が相対的に高い第２の共振モードとを結合させることにより通過帯域が形成されるデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法であって、
   前記第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成することにより周波数調整を行うにあたり、前記共振器電極において前記第１の共振モードによる電界強度が最大となる位置に前記誘電体層を介して対向するように前記第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成することにより、及び／または前記共振器電極において第２の共振モードによる共振電界の強度が最大となる位置に対向するように第１，第２のグラウンド電極の少なくとも一方に電極除去部を形成し、それによって第１の共振モード及び／または第２の共振モードの周波数を調整することを特徴とする、デュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法。
2. 前記第１の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部を、前記第１，第２のグラウンド電極の双方に形成する、請求項１に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法。
3. 前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部を、前記第１，第２のグラウンド電極の双方に形成する、請求項１または２に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法。
4. 前記共振器電極が矩形の平面形状を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数調整方法。
5. 前記第１の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記矩形の共振器電極の一対の短辺のそれぞれに前記誘電体層を介して対向する位置にあり、前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記第２の共振モードの周波数を調整するための前記電極除去部が、前記矩形の共振器電極の一対の長辺部分のそれぞれに前記誘電体層を介して対向する位置にある、請求項４に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタの製造方法。

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