JP6345371B1 - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

小形かつ積層構造に適した誘電体フィルタを得ることを目的とする。多層誘電体基板内の積層方向に導体パターンとヴィアとから形成した誘電体導波管、当該多層誘電体基板の平面方向に形成された２本のストリップ線路、および誘電体導波管と各ストリップ線路間の伝送線路変換を行う２つのストリップ線路−導波管変換器を用いて誘電体フィルタを構成する。これにより、多層誘電体基板の平面方向に占める面積を抑制した誘電体フィルタを提供できる。

Description

この発明は、主としてマイクロ波帯およびミリ波帯の高周波部品として用いられる導波管構造から成る誘電体フィルタに関するものである。

従来、誘電体基板内に集積した誘電体導波管を用いて構成された帯域通過型フィルタ(ＢＰＦ：Band Pass Filter)が知られている。このようなＢＰＦは、誘電体基板において誘電体層を挟み込むよう設けられた２枚の導体層と、これらの２枚の導体層間を接続するよう誘電体層を貫いて設けられた導体ポスト(ヴィア)とを含む。そして、ＢＰＦの壁面として、誘電体基板の平面方向に沿って配列して形成した誘電体導波管(ＳＩＷ：Substrate Integrated Waveguide)に対して、誘電体導波管を形成する２枚の導体層のうち、どちらか一方の導体層に設けた切り欠きから、信号入出力用プローブとしてヴィアを管内に挿入した構造が提案されている(例えば、特許文献１参照)。

また、従来、基板平面方向に形成した誘電体導波管内に信号入出力用プローブとして挿入したヴィアの先端に設けた導体パターンを、ヴィアを導体層に挿入するために設けた切り欠きよりも大きくすることで、従来よりも低損失な構造を有する誘電体フィルタが提案されている(例えば、特許文献２参照)。

特公平７−１０５６４５号公報 特許第３，９９６，８７９号明細書

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。特許文献１および特許文献２に記載の誘電体フィルタは、基板平面方向に沿って誘電体導波管を形成する。このため、基板平面方向に占める誘電体フィルタの面積が大きくなる。複数の素子アンテナと複数の高周波部品とを有するようなアレーアンテナ装置は、１つの素子アンテナと１つの高周波部品とを結ぶ経路毎に、フィルタを設ける必要がある。そのため、誘電体基板を用いてアレーアンテナ装置を構成する際に、特許文献１および特許文献２に記載の誘電体フィルタを適用すると、複数の素子アンテナが配列されてなるアンテナ開口面積、および複数の高周波部品が基板上に実装された面積よりも、複数の誘電体フィルタが基板平面方向に占める面積が大きくなる。従って、誘電体フィルタが基板平面方向サイズに依存して装置サイズが大きくなるとともに、高密度配線が困難になる。このため、素子アンテナと高周波部品とを結ぶ各経路が長くなり、信号の変換損失が増加する問題がある。

また、特許文献１および特許文献２に記載の誘電体フィルタでは、信号入出力用プローブとして誘電体導波管に挿入したヴィアと、このヴィアと相対向する導波管壁となる導体層との間隙(ギャップ)は、基板製造上、誘電体基板の層構成に依存する。さらに、特許文献２に記載の誘電体フィルタでは、信号入出力用プローブとして誘電体導波管に挿入したヴィアの先端に設けた導体パターンサイズは、基板製造上、当該ヴィアの径の約２倍以上必要となる。このため、特許文献１および特許文献２に記載の誘電体フィルタは、設計自由度が低下する。さらに、特許文献１および特許文献２に記載の誘電体フィルタは、信号入出力用プローブ部での整合が困難となることから、信号の変換損失が増加する問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、誘電体基板の平面方向に対して小形化が可能でかつ積層構造に適するとともに、設計自由度が高く、信号の変換において低損失な誘電体フィルタを得ることを目的とする。

この発明は、積層方向に互いに離間して形成された複数の導電層を有し高周波信号を伝搬する多層誘電体基板と、積層方向に互いに離間した導電層に平面方向に延びて形成された第１のストリップ線路と第２のストリップ線路と、前記多層誘電体基板の積層方向の前記第１のストリップ線路と前記第２のストリップ線路の間に平面方向の前記導電層と積層方向に延びた導体柱とから形成された誘電体導波管と、前記第１のストリップ線路の積層方向の上側に形成された前記誘電体導波管と前記第１のストリップ線路との間の伝送線路変換を行う第１のストリップ線路−導波管変換器と、前記第２のストリップ線路の積層方向の下側に形成された前記誘電体導波管と前記第２のストリップ線路との間の伝送線路変換を行う第２のストリップ線路−導波管変換器と、を備え、前記第１のストリップ線路−導波管変換器は、一端が前記第１のストリップ線路に接続され、他端が前記誘電体導波管に対向して配置された第１のプローブと、一端が短絡され、他端が前記誘電体導波管に対向して接続された第１のバックショート導波管を含み、前記第２のストリップ線路−導波管変換器は、一端が前記第２のストリップ線路に接続され、他端が前記誘電体導波管に対向して配置された第２のプローブと、一端が短絡され、他端が前記誘電体導波管に対向して接続された第２のバックショート導波管を含む、誘電体フィルタ等にある。

この発明では、多層誘電体基板内の積層方向に導体パターンとヴィアとから形成した誘電体導波管、多層誘電体基板の平面方向に形成された２本のストリップ線路、および誘電体導波管と各ストリップ線路間の伝送線路変換を行う２つのストリップ線路−導波管変換器を用いることによって、多層誘電体基板の平面方向に占める面積を抑制し、また設計自由度が高く、信号の変換において低損失な誘電体フィルタを提供できる。

この発明の実施の形態１の実施例１による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例１による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の誘電体フィルタに関する通過特性および反射特性のシミュレーション結果を示す説明図である。 この発明の実施の形態１の実施例２による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例２による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例３による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例３による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例４による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例４による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例５による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例５による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例６による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例６による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例７による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例７による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態１の実施例８による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１の実施例８による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例１による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例１による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例２による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例２による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例３による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例３による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例４による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例４による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例５による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例５による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態２の実施例６による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２の実施例６による誘電体フィルタの縦断面図である。 この発明の実施の形態３による誘電体フィルタの各部の配列を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態３による誘電体フィルタの縦断面図である。

この発明では、多層誘電体基板内の積層方向に導体パターンとヴィアとから形成した誘電体導波管、多層誘電体基板の平面方向に形成された２本のストリップ線路、および誘電体導波管と各ストリップ線路間の伝送線路変換を行う２つの導波管−ストリップ線路変換器を用いることによって、多層誘電体基板の平面方向に占める面積を抑制した誘電体フィルタを提供できる。
さらに、導波管−ストリップ線路変換器においては信号入出力用プローブとして誘電体導波管に導体パターンを挿入するため、信号入出力用プローブ部の形状、およびこのプローブと相対向する導波管壁となる導体層との間隙において設計自由度の向上が図れることから、低損失な誘電体フィルタを提供できる。

以下、この発明による誘電体フィルタを各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、また重複する説明は省略する。

実施の形態１．
実施例１．
図１および図２は、この発明の実施の形態１に係る誘電体フィルタを示す図である。
図１は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２の(ａ)は図１のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２の(ｂ)は図２の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２の(ｃ)は図２の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。
この実施の形態１では、主に多層誘電体基板１００１の積層方向に導体層２００１−２００８からなる導体パターンと導体柱からなるヴィア３０１８，３０２４，３０５７とから形成した誘電体導波管９１０１と、多層誘電体基板１００１の平面方向に形成された２本のストリップ線路６００３，６００６と、誘電体導波管９１０１と各ストリップ線路６００３，６００６間の伝送線路変換を行う２つのストリップ線路−導波管変換器９００１と、から成る誘電体フィルタについて説明する。

図１および図２において、多層誘電体基板１００１には、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、導体層２００４、導体層２００５、導体層２００６、導体層２００７、導体層２００８、ヴィア３０１８、ヴィア３０２４、ヴィア３０５７、ストリップ線路６００３、ストリップ線路６００６、プローブ５００３、プローブ５００６が設けられている。

導体層２００１は、多層誘電体基板１００１の表層に配置されている。
導体層２００２は、導体層２００１と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００３は、背面側に導体層２００１がある導体層２００２と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００４は、背面側に導体層２００２がある導体層２００３と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００５は、背面側に導体層２００３がある導体層２００４と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００６は、背面側に導体層２００４がある導体層２００５と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００７は、背面側に導体層２００５がある導体層２００６と相対向して、多層誘電体基板１００１の内層に配置されている。
導体層２００８は、背面側に導体層２００６がある導体層２００７と相対向して、導体層２００１が配置された側とは反対側の多層誘電体基板１００１の表層に配置されている。

導体層２００２から導体層２００７には、開口４００２から開口４００７が設けられている。
開口４００２から開口４００７は、対向して配置されている。すなわち、開口４００２から開口４００７は、積層方向に重なる位置にある。
なお、開口４００２から開口４００７のそれぞれの内側は、中空の空洞ではなく、例えば、図２(ａ)の両側のヴィア３０１８の外側の多層誘電体基板１００１と同様の誘電体が詰まっている状態にあり、この状態をドット柄で示している(以下同様)。

ストリップ線路６００３は、導体層２００３の一部が削除されて配置されている。
ストリップ線路６００６は、導体層２００６の一部が削除されて配置されている。

プローブ５００３は、一端がストリップ線路６００３に接続され、他端が開口４００３の中に配置されている。
プローブ５００６は、一端がストリップ線路６００６に接続され、他端が開口４００６の中に配置されている。

ヴィア３０１８は、開口４００２から開口４００７を、ストリップ線路６００３およびストリップ線路６００６に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００１から導体層２００８にかけて、多層誘電体基板１００１、および導体層２００２から導体層２００７までを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０２４は、ストリップ線路６００３の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００２から導体層２００４にかけて、多層誘電体基板１００１および導体層２００３とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０５７は、ストリップ線路６００６の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００５から導体層２００７にかけて、多層誘電体基板１００１および導体層２００６とを貫いて複数個配置されている。

多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３０１８、プローブ５００３、開口４００２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９００１が形成されている。
多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００６、導体層２００７、導体層２００８、ヴィア３０１８、プローブ５００６、開口４００６、開口４００７からストリップ線路−導波管変換器９００２が形成されている。

多層誘電体基板１００１の積層方向にかけて、導体層２００４、導体層２００５、ヴィア３０１８、開口４００４、開口４００５から誘電体導波管９１０１が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９００１とストリップ線路−導波管変換器９００２とは、誘電体導波管９１０１を介して電磁気的な接続を行っている。

図３は、図１および図２に示した実施の形態１による誘電体フィルタに関する通過特性および反射特性のシミュレーション結果を示す。
なお、このシミュレーションは、実施の形態１による誘電体フィルタにおいて、ストリップ線路６００３からストリップ線路６００６までを伝搬する高周波信号について計算した結果である。ここでは、図３に実線Ａで示す通過特性、破線Ｂで示す反射特性に関して、比帯域幅１２０％の範囲で示している。

図３において、例えば、横軸に示す規格化周波数(Normalized Frequency)が１であるところの通過特性Ａに着目すると、実施の形態１による誘電体フィルタに係わるシミュレーション結果は、−２９ｄＢ前後の値となっていることが分かる。
また、反射特性Ｂに着目すると、通過域端減衰量−３ｄＢとなる通過域比帯域幅は０．４、阻止域端減衰量−１０ｄＢとなる阻止域比帯域幅は０．９となっていることが分かる。

すなわち、実施の形態１による誘電体フィルタは、帯域通過型フィルタ(バンドパスフィルタ)として動作していることが分かる。

以上で明らかなように、この実施の形態１における誘電体フィルタによれば、ストリップ線路−導波管変換器９００１とストリップ線路−導波管変換器９００２とは、誘電体導波管９１０１を介して電磁気的な接続を成すことで、誘電体導波管９１０１においては導波管カットオフ周波数以下の周波数帯域での高周波信号の伝搬を阻止することができ、ストリップ線路−導波管変換器９００１およびストリップ線路−導波管変換器９００２においては誘電体導波管９１０１における基本モード(ＴＥ₁₀：Transverse Electric Wave)との結合が主となり、基本モードよりも高周波帯で伝搬する高次モードとの結合は抑制される。
よって、多層誘電体基板１００１の平面方向に対して小形な帯域通過型の誘電体フィルタを得ることができる効果を奏する。

実施例２．
実施例１に係わる図１の例では、プローブ５００３およびプローブ５００６の幅が、ストリップ線路６００３およびストリップ線路６００６の幅と同じ寸法の誘電体フィルタについて示した。しかし、この発明は、このような構成に限るものではなく、プローブ５００３またはプローブ５００６の幅が、ストリップ線路６００３またはストリップ線路６００６の幅と異なる寸法で設けられている誘電体フィルタとしてもよい。
図４および図５は、プローブ５１０３およびプローブ５１０６の幅が、ストリップ線路６００３およびストリップ線路６００６の幅よりも広い寸法で設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図４は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図５の(ａ)は図４のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図５の(ｂ)は図５の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図５の(ｃ)は図５の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図４および図５の例では、多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３０１８、プローブ５１０３、開口４００２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９０１１が形成されている。
多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００６、導体層２００７、導体層２００８、ヴィア３０１８、プローブ５１０６、開口４００６、開口４００７からストリップ線路−導波管変換器９０１２が形成されている。

また、図４および図５の例では、ストリップ線路−導波管変換器９０１１とストリップ線路−導波管変換器９０１２とは、誘電体導波管９１１１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態１の実施例２に係わる図４，図５の例では、プローブ５１０３およびプローブ５１０６の幅を、ストリップ線路６００３およびストリップ線路６００６の幅よりも広い寸法にしている。これにより、通過域帯域幅を調整および拡張することができる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例３．
実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例では、プローブ５００３とプローブ５００６が、誘電体導波管９１０１の管壁のうち同じ壁面側から管軸方向に向けて配置されている誘電体フィルタについて示した。
しかし、この発明は、このような構成に限るものではなく、プローブ５００３とプローブ５００６が、誘電体導波管９１０１の管壁のうちの異なる壁面側から管軸方向に向けて配置されている誘電体フィルタとしてもよい。
図６および図７は、２つのプローブが、誘電体導波管の管壁のうち、対向する壁面側からそれぞれ管軸方向に向けて設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図６は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図７の(ａ)は図６のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図７の(ｂ)は図７の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図７の(ｃ)は図７の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図６および図７の例では、ストリップ線路６００６が、ストリップ線路６００３と積層方向の同じ高さにならない位置で、導体層２００６の一部が削除されて配置されている。
また、プローブ５２０６は、一端がストリップ線路６００６に接続され、他端が開口４００６の中に配置されている。

ヴィア３１１８は、開口４００２から開口４００７を、ストリップ線路６００３およびストリップ線路６００６に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００１から導体層２００８にかけて、多層誘電体基板１００１および導体層２００２から導体層２００７までを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３１２４は、ストリップ線路６００３の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、開口４００２と開口４００３と開口４００４の縁の一部において、導体層２００２から導体層２００４にかけて、多層誘電体基板１００１および導体層２００３とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３１５７は、ストリップ線路６００６の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、開口４００５と開口４００６と開口４００７の縁の一部において、導体層２００５から導体層２００７にかけて、多層誘電体基板１００１、導体層２００６とを貫いて複数個配置されている。

多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３１１８、ヴィア３１２４、プローブ５００３、開口４００２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９０２１が形成されている。
多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００６、導体層２００７、導体層２００８、ヴィア３０１８、ヴィア３１５７、プローブ５２０６、開口４００６、開口４００７からストリップ線路−導波管変換器９０２２が形成されている。

多層誘電体基板１００１の積層方向にかけて、導体層２００４、導体層２００５、ヴィア３１１８、開口４００４、開口４００５から誘電体導波管９１２１が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９０２１とストリップ線路−導波管変換器９０２２とは、誘電体導波管９１２１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態１の実施例３に係わる図６の例では、プローブ５００３とプローブ５２０６とが、誘電体導波管９１２１の管壁のうち、対向する壁面側からそれぞれ管軸方向に向けて設けられている。これにより、実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例に対し通過位相を逆相にできることから設計自由度の向上が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例４．
実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例では、開口４００２から開口４００７が、同じ開口径で設けられている誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、各開口を異なる開口径で設けている誘電体フィルタとしてもよい。
図８および図９は、ストリップ線路−導波管変換器におけるプローブから短絡面までの誘電体導波管部分、すなわちバックショート導波管における導体層の開口径が、誘電体導波管における導体層の開口径よりも小さくなるよう設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。広義には、バックショート導波管は、管軸と直交する断面での管内形状が誘電体導波管と異なる。
図８は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図９の(ａ)は図８のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図９の(ｂ)は図９の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図９の(ｃ)は図９の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図８および図９の例では、開口４１０２は、開口４００４および開口４００５よりも小さい寸法で、導体層２００２の一部が削除されることで設けられている。
また、開口４１０７は、開口４００４および開口４００５よりも小さい寸法で、導体層２００７の一部が削除されることで設けられている。

多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３０１８、プローブ５００３、開口４１０２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９０３１が形成されている。
多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００６、導体層２００７、導体層２００８、ヴィア３０１８、プローブ５００６、開口４００６、開口４１０７からストリップ線路−導波管変換器９０３２が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９０３１とストリップ線路−導波管変換器９０３２とは、誘電体導波管９１０１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態１の実施例４に係わる図８および図９の例では、開口４００３と開口４００４と開口４００５と開口４００６の開口径よりも、開口４１０２および開口４１０７の開口径を小さくしている。これにより、この実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例よりも、
ストリップ線路−導波管変換器９０３１におけるプローブ５００３から短絡面(バックショート)となる導体層２００１までの誘電体導波管部分の管内波長、および
ストリップ線路−導波管変換器９０３２におけるプローブ５００６(５００３)から短絡面となる導体層２００８までの誘電体導波管部分の管内波長、を長くできることから、設計自由度の向上が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。
なお、開口４００３と開口４００４と開口４００５と開口４００６の開口径よりも、開口４１０２および開口４１０７の開口径を大きくすることで、図１および図２の例よりも、
ストリップ線路−導波管変換器９０３１におけるプローブ５００３から短絡面(バックショート)となる導体層２００１までの誘電体導波管部分の管内波長、および
ストリップ線路−導波管変換器９０３２におけるプローブ５００６(５００３)から短絡面(バックショート)となる導体層２００８までの誘電体導波管部分の管内波長、を短くできることから設計自由度の向上が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例５．
図１０および図１１は、誘電体導波管における開口径が、ストリップ線路−導波管変換器におけるプローブから短絡面までの誘電体導波管部分、すなわちバックショート導波管の開口径よりも小さくなるよう設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図１０は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図１１の(ａ)は図１０のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図１１の(ｂ)は図１１の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図１１の(ｃ)は図１１の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図１０および図１１の例では、開口４１０４は、開口４００２と開口４００３と開口４００６と開口４００７よりも小さい寸法で、導体層２００４の一部が削除されることで設けられている。
また、図１０および図１１の例では、開口４１０５は、開口４００２と開口４００３と開口４００６と開口４００７よりも小さい寸法で、導体層２００５の一部が削除されることで設けられている。

多層誘電体基板１００１の積層方向にかけて、導体層２００４、導体層２００５、ヴィア３０１８、開口４１０４、開口４１０５から誘電体導波管９１４１が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９００１とストリップ線路−導波管変換器９００２とは、誘電体導波管９１４１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態１の実施例５に係わる図１０および図１１の例では、開口４００２と開口４００３と開口４００６と開口４００７の開口径よりも、開口４１０４および開口４１０５の開口径を小さくする。これにより、誘電体導波管９１４１は、導体層２００４および導体層２００５により大きく絞られた櫛歯状構造(コルゲート)を有し、導体層２００４と導体層２００５の間隔とコルゲートにおける櫛歯長を選定することで、誘電体導波管９１４１を伝搬する高周波信号の通過帯域における通過位相の調整、および誘電体導波管９１４１を伝搬する高周波信号の通過帯域幅の調整が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例６．
実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例では、開口４００２から開口４００７が、同じ開口形状で設けられている誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、各開口を異なる開口形状で設けている誘電体フィルタとしてもよい。
図１２および図１３は、ストリップ線路−導波管変換器におけるプローブから短絡面までの誘電体導波管部分(バックショート)における導体層の開口形状がダンベル状に設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図１２は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視 図である。
図１３の(ａ)は図１２のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図１３の(ｂ)は図１３の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図１３の(ｃ)は図１３の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図１２および図１３の例では、導体層２００２の一部が、ダンベル状に削除されて開口４２０２が設けられている。
ここでダンベル状とは、図１２に示すように細長い形状の開口４２０２の長手方向の中央部の幅を凹部７００２ａ，７００２ｂで示した部分のように狭くした形状を意味する。

多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３０１８、プローブ５００３、開口４２０２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９０５１が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９０５１とストリップ線路−導波管変換器９００２とは、誘電体導波管９１０１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態１の実施例６に係わる図１２および図１３の例では、開口４２０２がダンベル状の開口形状で設けられている。これにより、この実施の形態１に係わる図１および図２の例よりも、ストリップ線路−導波管変換器９０５１におけるプローブ５００３から短絡面となる導体層２００１までの誘電体導波管部分の管内波長を短くできることから設計自由度の向上が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例７．
図１４および図１５は、ストリップ線路−導波管変換器におけるプローブから短絡面までの誘電体導波管部分(バックショート)における導体層の開口形状をＨ形にしたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図１４は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図１５の(ａ)は図１４のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図１５の(ｂ)は図１５の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図１５の(ｃ)は図１５の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図１４および図１５の例では、導体層２００２の一部が、Ｈ形に削除されて開口４３０２が設けられている。
ここでＨ形とは、図１４に示すように細長い形状の開口４３０２の短手方向の中央部の幅を凹部７１０２ａ，７１０２ｂで示した部分のように狭くした形状を意味する。

多層誘電体基板１００１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１、導体層２００２、導体層２００３、ヴィア３０１８、プローブ５００３、開口４３０２、開口４００３からストリップ線路−導波管変換器９０６１が形成されている。

ストリップ線路−導波管変換器９０６１とストリップ線路−導波管変換器９００２とは、誘電体導波管９１０１を介して電磁気的な接続を行っている。

この発明の実施の形態１に係わる図１４および図１５の例では、開口４３０２がＨ形の開口形状で設けられる。これにより、実施の形態１に係わる図１および図２の例よりも、ストリップ線路−導波管変換器９０６１におけるプローブ５００３から短絡面となる導体層２００１までの誘電体導波管部分の管内波長を長くできることから設計自由度の向上が図れる。また、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例８．
実施の形態１の実施例１に係わる図１および図２の例では、開口４００２から開口４００７を矩形の開口形状で設けている誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、任意の開口径状で設けている誘電体フィルタとしてもよい。
図１６および図１７は各開口が楕円形状で設けられたこの発明の実施の形態１による誘電体フィルタを示す図である。
図１６は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図１７の(ａ)は図１６のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図１７の(ｂ)は図１７の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図１７の(ｃ)は図１７の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

実施の形態１の実施例８に係わる図１６および図１７の例では、開口４００２から開口４００７が楕円形状で設けられる。これにより、設計自由度の向上が図れるとともに、図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施の形態２．
実施例１．
上記実施の形態１では、２つのストリップ線路−導波管変換器と誘電体導波管から構成された誘電体フィルタについて説明した。しかし、これに限るものではなく、ストリップ線路−導波管変換器または誘電体導波管にフィルタ機能を追加した構造の誘電体フィルタとしてもよい。
図１８および図１９は、ストリップ線路−導波管変換器のプローブに共振器として共振導体を付加したこの発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図１８の(ａ)は導体層、ストリップ線路、プローブ、共振導体、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図、図１８の(ｂ)はプローブの拡大図である。
図１９の(ａ)は図１８のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図１９の(ｂ)は図１９の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図１９の(ｃ)は図１９の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図１８および図１９において、プローブ５３０３は、一端がストリップ線路６００３に接続され、他端が図１８の(ｂ)に示すように開口４００３の中に配置された共振導体５４０３に接続されている。
プローブ５３０６は、一端がストリップ線路６００６に接続され、他端が図１８の(ｂ)に示すように開口４００６の中に配置された共振導体５４０６に接続されている。

共振導体５４０３は、プローブ５３０３に接続された一端から、２分岐された先の各開放端までの長さが、高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して１／４波長となるよう設けられている。
共振導体５４０６は、プローブ５３０６に接続された一端から、２分岐された先の各開放端までの長さが、高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して１／４波長となるよう設けられている。

実施の形態２の実施例１に係わる図１８および図１９の例では、ストリップ線路−導波管変換器９００１におけるプローブ５３０３に対し共振導体５４０３を設け、ストリップ線路−導波管変換器９００２におけるプローブ５３０６に対し共振導体５４０６を設ける。これにより、共振導体５４０３および共振導体５４０６の長さに対応した周波数における高周波信号の伝搬を阻止する帯域阻止型フィルタ機能を付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例２．
実施の形態２の実施例１に係わる図１８および図１９の例では、ストリップ線路−導波管変換器のプローブに共振器を付加した誘電体フィルタについて説明した。しかし、これに限るものではなく、誘電体導波管に共振器を加えた構造の誘電体フィルタとしてもよい。
図２０および図２１は、誘電体導波管の一部を共振器(共振空間)としたこの発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図２０は導体層、ストリップ線路、プローブ、共振器(共振空間)、ヴィア、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２１の(ａ)は図２０のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２１の(ｂ)は図２１の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２１の(ｃ)は図２１の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図２０および図２１において、多層誘電体基板１００１０には、
導体層２００１０、導体層２００２０、導体層２００３０、導体層２００４０、導体層２００５０、導体層２００６０、導体層２００７０、導体層２００８０、導体層２００９０、導体層２０１００、導体層２０１１０、
ヴィア３１１１０、ヴィア３０２４０、ヴィア３８１００、ヴィア３０５７０、
ストリップ線路６００３０、ストリップ線路６００９０、プローブ５００３０、プローブ５００９０が設けられている。

導体層２００１０は、多層誘電体基板１００１０の表層に配置されている。
導体層２００２０は、導体層２００１０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００３０は、背面側に導体層２００１０がある導体層２００２０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００４０は、背面側に導体層２００２０がある導体層２００３０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００５０は、背面側に導体層２００３０がある導体層２００４０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００６０は、背面側に導体層２００４０がある導体層２００５０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００７０は、背面側に導体層２００５０がある導体層２００６０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００８０は、背面側に導体層２００６０がある導体層２００７０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２００９０は、背面側に導体層２００７０がある導体層２００８０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２０１００は、背面側に導体層２００８０がある導体層２００９０と相対向して、多層誘電体基板１００１０の内層に配置されている。
導体層２０１１０は、背面側に導体層２００９０がある導体層２０１００と相対向して、導体層２００１０が配置された側とは反対側の多層誘電体基板１００１０の表層に配置されている。

導体層２００２０から導体層２０１００には、それぞれ一部が削除されて開口４００２０から開口４０１００が設けられている。
開口４００２０から開口４０１００は、対向して配置されている。すなわち開口４００２０から開口４００１００は、積層方向に重なる位置にある。
なお、開口４００２０から開口４０１００のそれぞれの内側は空洞ではなく、例えば図２１(ａ)の両側のヴィア３１１１０の外側の多層誘電体基板１００１０と同様の誘電体が詰まっている状態にあり、この状態をドット柄で示している。

ストリップ線路６００３０は、導体層２００３０の一部が削除されて配置されている。
ストリップ線路６００９０は、導体層２００９０の一部が削除されて配置されている。

プローブ５００３０は、一端がストリップ線路６００３０に接続され、他端が開口４００３０の中に配置されている。
プローブ５００９０は、一端がストリップ線路６００９０に接続され、他端が開口４００９０の中に配置されている。

ヴィア３１１１０は、開口４００２０から開口４００１０を、ストリップ線路６００３０およびストリップ線路６００９０に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００１０から導体層２０１１０にかけて、多層誘電体基板１００１０および導体層２００２０から導体層２０１００までを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０２４０は、ストリップ線路６００３０の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００２０から導体層２００４０にかけて、多層誘電体基板１００１０、導体層２００３０とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０５７０は、開口４００５０と開口４００６０と開口４００７０の縁の一部において、導体層２００５０から導体層２００７０にかけて、多層誘電体基板１００１０、導体層２００６０とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３８１００は、ストリップ線路６００９０の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００８０から導体層２０１１０にかけて、多層誘電体基板１００１０、導体層２００９０を貫いて複数個配置されている。

多層誘電体基板１００１０の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１０、導体層２００２０、導体層２００３０、ヴィア３１１１０、プローブ５００３０、開口４００２０、開口４００３０からストリップ線路−導波管変換器９００１０が形成されている。
多層誘電体基板１００１０の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００９０、導体層２０１００、導体層２０１１０、ヴィア３１１１０、プローブ５００９０、開口４００９０、開口４０１００からストリップ線路−導波管変換器９００２０が形成されている。

多層誘電体基板１００１０の積層方向にかけて、導体層２００４０、導体層２００５０、導体層２００６０、導体層２００７０、導体層２００８０、ヴィア３１１１０、ヴィア３０５７０、開口４００４０、開口４００５０、開口４００６０、開口４００７０、開口４００８０から誘電体導波管９１０１０が形成されている。

誘電体導波管９１０１０の開口４００５０および開口４００７０の開口径が開口４００６０の開口径よりも小さくなることで、誘電体導波管９１０１０の一部には、導体層２００５０、導体層２００６０、導体層２００７０、ヴィア３１１１０、ヴィア３０５７０、開口４００５０、開口４００６０、開口４００７０からなる共振空間９２０１０が設けられている。

ストリップ線路−導波管変換器９００１０とストリップ線路−導波管変換器９００２０とは、誘電体導波管９１０１０を介して電磁気的な接続を行っている。

この実施の形態２に係わる図２０および図２１の例では、誘電体導波管９１０１０の一部を共振空間９２０１０とする。これにより、共振空間９２０１０のサイズに応じた周波数の高周波信号を伝搬する帯域通過型フィルタ機能を誘電体導波管９１０１０に付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例３．
実施の形態２の実施例２に係わる図２０および図２１の例では、誘電体導波管９１０１０の一部を共振空間９２０１０とした誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、誘電体導波管９１０１０に共振導体を付加している誘電体フィルタとしてもよい。
図２２および図２３は、誘電体導波管に一端が短絡されて高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対し１／４波長の長さとなる導体を設けている、この発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図２２は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、共振導体、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２３の(ａ)は図２２のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２３の(ｂ)は図２３の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２３の(ｃ)は図２３の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

誘電体導波管９１０１０において、多層誘電体基板１００１０の平面方向から積層方向にかけての長さが、高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して１／４波長となるとともに、一端が導体層２００７０に接続され、他端が導体層２００５０に配置された共振導体３１５７０が設けられている。

実施の形態２の実施例３に係わる図２２および図２３の例では、誘電体導波管９１０１０に共振導体３１５７０を設ける。これにより、共振導体３１５７０の長さに対応した周波数における高周波信号の伝搬を阻止する帯域阻止型フィルタ機能を付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例４．
実施の形態２の実施例３に係わる図２２および図２３の例では、誘電体導波管９１０１０の積層方向にかけて共振導体を設けた誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、誘電体導波管の平面方向のみにかけて導体パターンを設けた誘電体フィルタとしてもよい。
図２４および図２５は、誘電体導波管の平面方向のみにかけて導体パターンを設けているこの発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図２４は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、導体パターン、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２５の(ａ)は図２４のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２５の(ｂ)は図２４の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２５の(ｃ)は図２４の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

誘電体導波管９１０１０において、誘電体導波管の平面方向のみにかけて導体パターン２１０６０が設けられている。その他の部分は図２２および図２３の例と同じである。

実施の形態２の実施例４に係わる図２４および図２５の例では、誘電体導波管９１０１０に導体パターン２１０６０を設ける。これにより、導体パターン２１０６０に対応した周波数における高周波信号の伝搬を阻止する帯域阻止型フィルタ機能を付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例５．
実施の形態２の実施例３に係わる図２２および図２３の例では、誘電体導波管９１０１０に一端が短絡されて、高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対し１／４波長の長さとなる共振導体３１５７０を設けた誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、誘電体導波管９１０１０に両端が開放されて高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対し、半波長の長さとなる共振導体を付加している誘電体フィルタとしてもよい。
図２６および図２７は、誘電体導波管に両端が開放された１／４波長の導体を設けているこの発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図２６は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、共振導体、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２７の(ａ)は図２６のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２７の(ｂ)は図２７の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２７の(ｃ)は図２７の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

誘電体導波管９１０１０において、多層誘電体基板１００１０積層方向にかけて高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して、半波長の長さとなるとともに、一端が導体層２００７０に配置され、他端が導体層２００５０に配置された半波長導体である共振導体３２５７０が設けられている。

実施の形態２の実施例５に係わる図２６および図２７の例では、誘電体導波管９１０１０に共振導体３２５７０を設ける。これにより、共振導体３２５７０の長さに対応した周波数における高周波信号の伝搬を阻止する帯域阻止型フィルタ機能を付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施例６．
実施の形態２の実施例２に係わる図２０および図２１の例では、誘電体導波管の一部を共振空間とした誘電体フィルタについて示した。しかし、これに限るものではなく、誘電体導波管の側部にチョーク構造を付加している誘電体フィルタとしてもよい。
図２８および図２９は、誘電体導波管の側部にチョーク構造として高周波信号を伝搬させる周波数に対し半波長の長さとなる空間を設けているこの発明の実施の形態２による誘電体フィルタを示す図である。
図２８は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、チョーク構造、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図２９の(ａ)は図２８のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図２９の(ｂ)は図２９の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図２９の(ｃ)は図２９の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図２８および図２９において、多層誘電体基板１００１１には、導体層２００１１、導体層２００２１、導体層２００３１、導体層２００４１、導体層２００５１、導体層２００６１、導体層２００７１、導体層２００８１、導体層２００９１、導体層２０１０１、
ヴィア３０１５１、ヴィア３６１０１、ヴィア３０２４１、ヴィア３０７９１、ヴィア８６１０１ａ、ヴィア８６１０１ｂ、
ストリップ線路６００３１、ストリップ線路６００８１、
プローブ５００３１、プローブ５００８１が設けられている。

導体層２００１１は、多層誘電体基板１００１１の表層に配置されている。
導体層２００２１は、導体層２００１１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００３１は、背面側に導体層２００１１がある導体層２００２１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００４１は、背面側に導体層２００２１がある導体層２００３１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００５１は、背面側に導体層２００３１がある導体層２００４１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００６１は、背面側に導体層２００４１がある導体層２００５１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００７１は、背面側に導体層２００５１がある導体層２００６１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００８１は、背面側に導体層２００６１がある導体層２００７１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２００９１は、背面側に導体層２００７１がある導体層２００８１と相対向して、多層誘電体基板１００１１の内層に配置されている。
導体層２０１０１は、背面側に導体層２００８１がある導体層２００９１と相対向して、導体層２００１１が配置された側とは反対側の多層誘電体基板１００１１の表層に配置されている。

導体層２００２１から導体層２００９１には、それぞれの一部が削除されて開口４００２１から開口４００９１が設けられている。
開口４００２１から開口４００９１は、対向して配置されている。すなわち開口４００２１から開口４００９１は、積層方向に重なる位置にある。

ストリップ線路６００３１は、導体層２００３１の一部が削除されて配置されている。
ストリップ線路６００８１は、導体層２００８１の一部が削除されて配置されている。

プローブ５００３１は、一端がストリップ線路６００３１に接続され、他端が開口４００３１の中に配置されている。
プローブ５００８１は、一端がストリップ線路６００８１に接続され、他端が開口４００８１の中に配置されている。

ヴィア３０１５１は、開口４００２１と開口４００３１と開口４００４１と開口４００５１とを、ストリップ線路６００３１に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００１１から導体層２００５１にかけて、多層誘電体基板１００１１、導体層２００２１、導体層２００３１、導体層２００４１とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３６１０１は、開口４００６１と開口４００７１と開口４００８１と開口４００９１とを、ストリップ線路６００８１に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００６１から導体層２０１０１にかけて、多層誘電体基板１００１１、導体層２００７１、導体層２００８１、導体層２００９１とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０２４１は、ストリップ線路６００３１の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００２１から導体層２００４１にかけて、多層誘電体基板１００１１、導体層２００３１とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０７９１は、ストリップ線路６００８１の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００７１から導体層２００９１にかけて、多層誘電体基板１００１１、導体層２００８１とを貫いて複数個配置されている。

多層誘電体基板１００１１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１１、導体層２００２１、導体層２００３１、ヴィア３０１５１、プローブ５００３１、開口４００２１、開口４００３１からストリップ線路−導波管変換器９００１１が形成されている。
多層誘電体基板１００１１の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００８１、導体層２００９１、導体層２０１０１、ヴィア３６１０１、プローブ５００８１、開口４００８１、開口４００９１からストリップ線路−導波管変換器９００２１が形成されている。

多層誘電体基板１００１１の積層方向にかけて、導体層２００４１、導体層２００５１、導体層２００６１、導体層２００７１、ヴィア３０１５１、ヴィア３６１０１、開口４００４１、開口４００５１、開口４００６１、開口４００７１から誘電体導波管９１０１１が形成されている。

開口４００６１における長辺の端部からλｅ／４(λｅ：多層誘電体基板の誘電体が充填された空間において平面方向に伝搬する信号波の実効的波長)程度離れた位置の導体層２００６１が一部削除されて、切り欠き４１０６１ａ、切り欠き４１０６１ｂが設けられている。切り欠き４１０６１ａと切り欠き４１０６１ｂとは、開口４００６１を挟んで対向している。
導体からなるヴィア８６１０１ａは、切り欠き４１０６１ａの縁のうち誘電体導波管９１０１１が位置する側とは反対側の縁に沿ってヴィア３６１０１近傍まで、導体層２００６１と導体層２０１０１とを接続するように複数個配置されている。
導体からなるヴィア８６１０１ｂは、切り欠き４１０６１ｂの縁のうち誘電体導波管９１０１１が位置する側とは反対側の縁に沿ってヴィア３６１０１近傍まで、導体層２００６１と導体層２０１０１とを接続するように複数個配置されている。

チョーク路７００６１ａは、導体層２００５１と導体層２００６１で挟まれた空間における開口４００６１の端部から切り欠き４１０６１ａまでの空間である。
チョーク路７００６１ｂは、導体層２００５１と導体層２００６１で挟まれた空間における開口４００６１の端部から切り欠き４１０６１ｂまでの空間である。
チョーク路７００７１ａは、導体層２００６１と導体層２００７１で挟まれた空間におけるヴィア８６１０１ａとヴィア３６１０１とで囲まれた空間である。
チョーク路７００７１ｂは、導体層２００６１と導体層２００７１で挟まれた空間におけるヴィア８６１０１ｂとヴィア３６１０１とで囲まれた空間である。
なお、これらの空間は中空の空洞ではなく誘電体が詰まっている。
また上述のヴィア８６１０１ａは、切り欠き４１０６１ａ、チョーク路７００６１ａおよびチョーク路７００７１ａからなる部分を、外側からＣ字形に囲むように設けられる。また上述のヴィア８６１０１ｂは、切り欠き４１０６１ｂ、チョーク路７００６１ｂおよびチョーク路７００７１ｂからなる部分を、外側からＣ字形に囲むように設けられる。

誘電体導波管９１０１１の側部には、チョーク路７００６１ａとチョーク路７００７１ａ、チョーク路７００６１ｂとチョーク路７００７１ｂ、から成るチョーク構造として、高周波信号を伝搬させる周波数に対し半波長の長さの空間が付加されている。

ストリップ線路−導波管変換器９００１１とストリップ線路−導波管変換器９００２１とは、誘電体導波管９１０１１を介して電磁気的な接続を行っている。

実施の形態２の実施例６に係わる図２８および図２９の例では、誘電体導波管９１０１１の側部にチョーク路７００６１ａとチョーク路７００７１ａ、チョーク路７００６１ｂとチョーク路７００７１ｂからなるチョーク構造として高周波信号を伝搬させる周波数に対し、半波長の長さの空間を設ける。これにより、チョーク構造の長さに応じた周波数の高周波信号を伝搬する帯域通過型フィルタ機能を誘電体導波管９１０１０に付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
上記実施の形態１および実施の形態２では、１枚の多層誘電体基板から構成された誘電体フィルタについて説明した。しかしながら、２枚以上の多層誘電体基板から構成された誘電体フィルタとしてもよい。

図３０および図３１は、２枚の多層誘電体基板から構成され、一方の基板にチョーク構造を設けているこの発明の実施の形態３による誘電体フィルタを示す図である。
図３０は導体層、ストリップ線路、プローブ、ヴィア、チョーク構造、開口等の配列を示した分解斜視図である。
図３１の(ａ)は図３０のＡ−Ａに沿った縦断面図、
図３１の(ｂ)は図３１の(ａ)のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図、
図３１の(ｃ)は図３１の(ａ)のＣ−Ｃ’線に沿った縦断面図である。

図３０および図３１において、多層誘電体基板１００１２には、導体層２００１２、導体層２００２２、導体層２００３２、導体層２００４２、導体層２００５２、ヴィア３０１５２、ヴィア３０２４２、ストリップ線路６００３２、プローブ５００３２が設けられている。
多層誘電体基板１００２２には、導体層２００６２、導体層２００７２、導体層２００８２、導体層２００９２、導体層２０１０２、ヴィア３６１０２、ヴィア３０７９２、ヴィア８６１０２ａ、ヴィア８６１０２ｂ、ストリップ線路６００８２、プローブ５００８２が設けられている。

導体層２００１２は、多層誘電体基板１００１２の表層に配置されている。
導体層２００２２は、導体層２００１２と相対向して、多層誘電体基板１００１２の内層に配置されている。
導体層２００３２は、背面側に導体層２００１２がある導体層２００２２と相対向して、多層誘電体基板１００１２の内層に配置されている。
導体層２００４２は、背面側に導体層２００２２がある導体層２００３２と相対向して、多層誘電体基板１００１２の内層に配置されている。
導体層２００５２は、背面側に導体層２００３２がある導体層２００４２と相対向して、導体層２００１２が配置された側とは反対側の多層誘電体基板１００１２の表層に配置されている。
導体層２００６２は、多層誘電体基板１００１２の導体層２００５２と相対向して、多層誘電体基板１００２２の表層に配置されている。
導体層２００７２は、導体層２００６２と相対向して、多層誘電体基板１００２２の内層に配置されている。
導体層２００８２は、背面側に導体層２００６２がある導体層２００７２と相対向して、多層誘電体基板１００２２の内層に配置されている。
導体層２００９２は、背面側に導体層２００７２がある導体層２００８２と相対向して、多層誘電体基板１００２２の内層に配置されている。
導体層２０１０２は、背面側に導体層２００８２がある導体層２００９２と相対向して、導体層２００６２が配置された側とは反対側の多層誘電体基板１００２２の表層に配置されている。

導体層２００２２から導体層２００９２には、それぞれの一部が削除されて開口４００２２から開口４００９２が設けられている。
開口４００２２から開口４００９２は、対向して配置されている。すなわち開口４００２２から開口４００９２は、積層方向に重なる位置にある。

ストリップ線路６００３２は、導体層２００３２の一部が削除されて配置されている。
ストリップ線路６００８２は、導体層２００８２の一部が削除されて配置されている。

プローブ５００３２は、一端がストリップ線路６００３２に接続され、他端が開口４００３２の中に配置されている。
プローブ５００８２は、一端がストリップ線路６００８２に接続され、他端が開口４００８２の中に配置されている。

ヴィア３０１５２は、開口４００２２から開口４００５２を、ストリップ線路６００３２に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００１２から導体層２００５２にかけて、多層誘電体基板１００１２および導体層２００２２から導体層２００４２までを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３６１０２は、開口４００６２から開口４００９２を、ストリップ線路６００８２に相当する部分を除いて取り囲むとともに、導体層２００６２から導体層２０１０２にかけて、多層誘電体基板１００２２および導体層２００７２から導体層２００９２までを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０２４２は、ストリップ線路６００３２の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００２２から導体層２００４２にかけて、多層誘電体基板１００１２、導体層２００３２とを貫いて複数個配置されている。
ヴィア３０７９２は、ストリップ線路６００８２の長手方向の積層方向に沿った両側面に沿うとともに、導体層２００７２から導体層２００９２にかけて、多層誘電体基板１００２２、導体層２００８２とを貫いて複数個配置されている。

多層誘電体基板１００１２の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００１２、導体層２００２２、導体層２００３２、ヴィア３０１５２、プローブ５００３２、開口４００２２、開口４００３２からストリップ線路−導波管変換器９００１２が形成されている。
多層誘電体基板１００２２の平面方向から積層方向にかけて、導体層２００８２、導体層２００９２、導体層２０１０２、ヴィア３６１０２、プローブ５００８２、開口４００８２、開口４００９２からストリップ線路−導波管変換器９００２２が形成されている。

多層誘電体基板１００１２の積層方向にかけて、導体層２００４２、導体層２００５２、ヴィア３０１５２、開口４００４２、開口４００５２から誘電体導波管９１０１２が形成されている。
多層誘電体基板１００２２の積層方向にかけて、導体層２００６２、導体層２００７２、ヴィア３６１０２、開口４００６２、開口４００７２から誘電体導波管９１０２２が形成されている。

開口４００６２における長辺の端部からλ／４(λ：信号波の自由空間波長)離れた位置の導体層２００６２が一部削除されて、切り欠き４１０６２ａ、切り欠き４１０６２ｂが設けられており、切り欠き４１０６２ａと切り欠き４１０６２ｂとは、開口４００６２を挟んで対向している。
導体からなるヴィア８６１０２ａは、切り欠き４１０６２ａの縁のうち誘電体導波管９１０１２が位置する側とは反対側の縁に沿ってヴィア３６１０２近傍まで、導体層２００６２と導体層２０１０２とを接続するように複数個配置されている。
導体からなるヴィア８６１０２ｂは、切り欠き４１０６２ｂの縁のうち誘電体導波管９１０１２が位置する側とは反対側の縁に沿ってヴィア３６１０２近傍まで、導体層２００６２と導体層２０１０２とを接続するように複数個配置されている。

チョーク路７００６２ａは、導体層２００５２と導体層２００６２で挟まれた空間における開口４００６２の端部から切り欠き４１０６２ａまでの空間である。
チョーク路７００６２ｂは、導体層２００５２と導体層２００６２で挟まれた空間における開口４００６２の端部から切り欠き４１０６２ｂまでの空間である。
チョーク路７００７２ａは、導体層２００６２と導体層２００７２で挟まれた空間におけるヴィア８６１０２ａとヴィア３６１０２とで囲まれた空間である。
チョーク路７００７２ｂは、導体層２００６２と導体層２００７２で挟まれた空間におけるヴィア８６１０２ｂとヴィア３６１０２とで囲まれた空間である。
なお、これらの空間は中空の空洞ではなく誘電体が詰まっている。
また上述のヴィア８６１０２ａは、切り欠き４１０６２ａ、チョーク路７００６２ａおよびチョーク路７００７２ａからなる部分を外側からＣ字形に囲むように設けられる。また上述のヴィア８６１０２ｂは、切り欠き４１０６２ｂ、チョーク路７００６２ｂおよびチョーク路７００７２ｂからなる部分を外側からＣ字形に囲むように設けられる。

誘電体導波管９１０１２と誘電体導波管９１０２２とは、チョーク路７００６１ａとチョーク路７００７１ａ、チョーク路７００６１ｂとチョーク路７００７１ｂから成るチョーク構造として、高周波信号を伝搬させる周波数に対し半波長の長さの空間により電磁気的な接続を行っている。

ストリップ線路−導波管変換器９００１２とストリップ線路−導波管変換器９００２２とは、誘電体導波管９１０１２と誘電体導波管９１０２２とを介して電磁気的な接続を行っている。

この実施の形態３に係わる図３０および図３１の例では、多層誘電体基板１００１２における誘電体導波管９１０１２と、多層誘電体基板１００２２における誘電体導波管９１０２２とを、チョーク路７００６２ａとチョーク路７００７２ａ、チョーク路７００６２ｂとチョーク路７００７２ｂからなるチョーク構造として高周波信号を伝搬させる周波数に対し半波長の長さの空間を介して電気的な接続をとる。これにより、チョーク構造の長さに応じた周波数の高周波信号を伝搬する帯域通過型フィルタ機能を付加することができるとともに、上記実施の形態１の図１および図２の例と同様の効果が得られる。

なお、この発明は各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の可能な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の可能な変形、および各実施の形態において任意の構成要素の可能な省略、を含む。
また、この発明による誘電体フィルタでは導体層は両側の短絡面の２つの導体層と、ストリップ線路が形成される２つの導体層の４枚以上の導体層があればよい。
例えば上記各実施の形態での２つのストリップ線路−導波管変換器、２つのプローブ等でのそれぞれの変形は、２つのうちの少なくとも一方で行なわれればよい。

１００１，１００１０，１００１１，１００１２，１００２２ 多層誘電体基板、２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７，２００８，２００１０，２００２０，２００３０，２００４０，２００５０，２００６０，２００７０，２００８０，２００９０，２０１００，２０１１０，２００１１，２００２１，２００３１，２００４１，２００５１，２００６１，２００７１，２００８１，２００９１，２０１０１，２００１２，２００２２，２００３２，２００４２，２００５２，２００６２，２００７２，２００８２，２００９２，２０１０２ 導体層、２１０６０ 導体パターン、３０１８，３０２４，３０５７，３１１８，３１２４，３１５７，３１１１０，３０２４０，３０５７０，３８１００，３０１５１，３０２４１，３６１０１，３０７９１，８６１０１ａ，８６１０１ｂ，３０１５２，３０２４２，３６１０２，３０７９２，８６１０２ａ，８６１０２ｂ ヴィア、４００２，４００３，４００４，４００５，４００６，４００７，４１０２，４１０７，４１０４，４１０５，４２０２，４３０２，４００２０，４００３０，４００４０，４００５０，４００６０，４００７０，４００８０，４００９０，４０１００，４００２１，４００３１，４００４１，４００５１，４００６１，４００７１，４００８１，４００９１，４００２２，４００３２，４００４２，４００５２，４００６２，４００７２，４００８２，４００９２ 開口、５００３，５００６，５１０３，５１０６，５２０６，５３０３，５３０６，５００３０，５００９０，５００３１，５００８１，５００３２，５００８２ プローブ、６００３，６００６，６００３０，６００９０，６００３１，６００８１，６００３２，６００８２ ストリップ線路、７００６１ａ，７００６１ｂ，７００７１ａ，７００７１ｂ，７００６２ａ，７００６２ｂ，７００７２ａ，７００７２ｂ チョーク路、９００１，９００２，９０１１，９０１２，９０２１，９０２２，９０３１，９０３２，９０５１，９０６１，９００１０，９００２０，９００１１，９００２１，９００１２，９００２２ ストリップ線路−導波管変換器、９１０１，９１１１，９１２１，９１４１，９１０１０，９１０１１，９１０２１，９１０２２ 誘電体導波管、５４０３，５４０６，３１５７０，３２５７０ 共振導体、９２０１０ 共振空間。

Claims (11)

1. 積層方向に互いに離間して形成された複数の導電層を有し高周波信号を伝搬する多層誘電体基板と、
   積層方向に互いに離間した導電層に平面方向に延びて形成された第１のストリップ線路と第２のストリップ線路と、
   前記多層誘電体基板の積層方向の前記第１のストリップ線路と前記第２のストリップ線路の間に平面方向の前記導電層と積層方向に延びた導体柱とから形成された誘電体導波管と、
   前記第１のストリップ線路の積層方向の上側に形成された前記誘電体導波管と前記第１のストリップ線路との間の伝送線路変換を行う第１のストリップ線路−導波管変換器と、
   前記第２のストリップ線路の積層方向の下側に形成された前記誘電体導波管と前記第２のストリップ線路との間の伝送線路変換を行う第２のストリップ線路−導波管変換器と、
   を備え、
   前記第１のストリップ線路−導波管変換器は、一端が前記第１のストリップ線路に接続され、他端が前記誘電体導波管に対向して配置された第１のプローブと、一端が短絡され、他端が前記誘電体導波管に対向して接続された第１のバックショート導波管を含み、
   前記第２のストリップ線路−導波管変換器は、一端が前記第２のストリップ線路に接続され、他端が前記誘電体導波管に対向して配置された第２のプローブと、一端が短絡され、他端が前記誘電体導波管に対向して接続された第２のバックショート導波管を含む、
   誘電体フィルタ。
2. 前記第１のプローブは、誘電体導波管に対向して配置された端部が前記第１のストリップ線路の幅よりも広い、請求項１に記載の誘電体フィルタ。
3. 前記第２のプローブは、誘電体導波管に対向して配置された端部が前記第２のストリップ線路の幅よりも広い、請求項１または２に記載の誘電体フィルタ。
4. 前記第１のバックショート導波管および前記第２のバックショート導波管の少なくとも一方は、管軸と直交する断面での管内形状が前記誘電体導波管の管内形状と異なる、
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
5. 前記第１のバックショート導波管および前記第２のバックショート導波管の少なくとも一方は、管軸と直交する断面での管内形状が、長手方向の中央部の幅を狭くした形状である、
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
6. 前記第１のプローブおよび前記第２のプローブの少なくとも一方は、前記誘電体導波管に対向して配置された端部に、先端開放された高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して１／４波長となる第１の１／４波長導体が接続されている、
   請求項１から５までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
7. 前記誘電体導波管における管壁の一部に開口径を小さくした絞りが設けられて成る共振空間を備える、
   請求項１から６までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
8. 前記誘電体導波管は、一端が管壁に接続され、他端が管内に配置された高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して１／４波長となる第２の１／４波長導体を備える、
   請求項１から７までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
9. 前記誘電体導波管は、その管内に両端が開放された高周波信号の伝搬を阻止したい周波数に対して半波長となる第１の半波長導体を備える、
   請求項１から８までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
10. 前記誘電体導波管の側部には、チョーク構造が配置されており、
    前記チョーク構造は、前記多層誘電体基板内に設けられた第１のチョーク路と第２のチョーク路を含み、
    前記第１のチョーク路は、前記誘電体導波管の管壁からλｅ／４(λｅ：信号波の多層誘電体基板における実効的波長)離れた位置に設けられた切り欠きまでの空間で形成されており、
    前記第２のチョーク路は、前記切り欠きからλｅ／４離れた位置に設けられた導体柱までの空間で形成されている、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
11. 積層方向に互いに離間して形成された複数の導電層を有し高周波信号を伝搬する第１の多層誘電体基板と、
    前記第１の多層誘電体基板の積層方向に重ねて設けられた、積層方向に互いに離間して形成された複数の導電層を有し高周波信号を伝搬する第２の多層誘電体基板と、
    を備え、
    高周波信号を伝搬する接続構造において、
    前記第１の多層誘電体基板は、
    前記第１の多層誘電体基板の平面方向に形成された第１のストリップ線路と、
    前記第１の多層誘電体基板の積層方向に形成した第１の誘電体導波管と、
    前記第１のストリップ線路と前記第１の誘電体導波管との間の伝送線路変換を行う第１のストリップ線路−導波管変換器と、を含み、
    前記第２の多層誘電体基板は、
    前記第２の多層誘電体基板の平面方向に形成された第２のストリップ線路と、
    前記第２の多層誘電体基板の積層方向に形成した第２の誘電体導波管と、
    前記第２のストリップ線路と前記第２の誘電体導波管との間の伝送線路変換を行う第２のストリップ線路−導波管変換器と、を含み、
    前記第１の誘電体導波管は、前記第１の多層誘電体基板の前記第２の多層誘電体基板と対向する側に設けられた第１の開口から、前記第１の多層誘電体基板と前記前記第２の多層誘電体基板との間の第１の空間、および前記第２の多層誘電体基板の前記第１の多層誘電体基板と対向する側に設けられた第２の開口を介して、前記第２の誘電体導波管に接続され、
    前記第１の空間を挟む多層誘電体基板のうち、少なくとも一方の多層誘電体基板の前記第１および第２の開口の周囲に、チョーク構造が配置され、
    前記チョーク構造は、前記第１の空間と、前記多層誘電体基板内に設けられた第２の空間から成り、
    前記第２の空間は、前記多層誘電体基板の表層に切り欠きを有しており、
    前記第１および第２の開口の端から、前記第１の空間を含む前記第２の空間の端部までがλ／２(λ：信号波の自由空間波長)となる、
    誘電体フィルタ。

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