JP6889764B2 - フィルタ装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態に係るフィルタ装置10について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、フィルタ装置10の分解斜視図である。図2は、フィルタ装置10の断面図であって、図1に示した直線A−A’を含み、且つ、後述する支持基板14,15の主面に直交する断面における断面図である。
フィルタ装置10は、図1及び図2に示すように、3つの共振器11,12,13と、支持基板14,15と、を備えている。
共振器11,12,13の各々は、それぞれ、共振領域が一対の広壁と、狭壁として機能するポスト壁と、により取り囲まれている。以下においては、まず、共振器11を例にして共振器の構成について説明し、その後、共振器12,13について簡単に説明する。
支持基板14,15は、上述した層L1,L2の層数(本実施形態では2層)に対応した数の板状部材(本実施形態では2枚)である。以下においては、まず、支持基板14を例にして支持基板の構成について説明し、その後、支持基板15について簡単に説明する。
図1及び図2に示すように、共振器11,12の各々は、凹部14a,14b,15aのうちの凹部14a,14bに、それぞれ、埋設されると共に、凹部14a,14bに固定されている。共振器11を凹部14aの内壁に固定するために用いる固定手段は、限定されないが、本実施形態では、樹脂材料により構成された接着剤を用いている。接着剤144は、共振器11を凹部14aに固定し、接着剤145は、共振器12を凹部14bに固定し、接着剤154は、共振器13を凹部15aに固定している。接着剤144,145,154は、市販されている接着剤のなかから所望の特性に応じて適宜選択すればよい。
このように構成されたフィルタ装置10において、層L1及び層L2の積層方向(支持基板14及び支持基板15の主面の法線方向)に沿って隣接している共振器11,13同士は、開口の対である開口116及び開口135を介して電磁気的に結合している。同様に、層L1及び層L2の積層方向に沿って隣接している共振器12,13同士は、開口の対である開口126及び開口136を介して電磁気的に結合している。したがって、フィルタ装置10は、3段の共振器結合型のフィルタ(具体的にはバンドパスフィルタ)として機能する。
フィルタ装置10は、電磁気的に結合され、且つ、複数の層(層L1,L2)内に配置されている複数の共振器11,12,13を備えている共振器結合型のフィルタ装置である。フィルタ装置10は、層L1,L2の層数(本実施形態では2層)に対応した数(すなわち2枚)の支持基板14,15であって、1又は複数の凹部(凹部14a,14b及び凹部15a)がそれぞれに形成された支持基板14,15を更に備えている。
図1及び図2に示したフィルタ装置10においては、3個の共振器11,12,13を2層の層L1,L2内に配置していた。しかし、フィルタ装置10においては、共振器の数及び共振器を配置する層の層数は、適宜定めることができる。
図1及び図2に示したフィルタ装置10においては、支持基板14の層状部材142と、支持基板15の層状部材153とを、半田を用いて接合していた。しかし、フィルタ装置10の一変形例においては、支持基板14と支持基板15との間に介在する層間基板を更に備えていてもよい。
図1及び図2に示したフィルタ装置10の第3の変形例であり、図4に示したフィルタ装置10Bの変形例でもあるフィルタ装置10Cは、外部からの電気的な制御信号に応じて共振器11C,12C,13Cの静電容量を変化させる可変機構を備えている。本変形例では、その可変機構について、図5を参照して説明する。図5は、フィルタ装置10Cの断面図である。
以上のように、フィルタ装置10Cは、積層方向に沿って隣接している支持基板同士(支持基板14と支持基板15)の間に介在する、層間基板(16C)を更に備え、共振器11C,12C,13Cの各々の上記一対の広壁のうち、少なくとも一方の広壁(層状部材142及び層状部材153)には、外部からの電気的な制御信号に応じて該共振器の静電容量を変化させるバラクタダイオード119,129,139が配置されている。
本発明の第2の実施形態に係るフィルタ装置の製造方法M10について、図6を参照して説明する。なお、以下において、フィルタ装置の製造方法M10のことを単に製造方法M10とも称する。図6の(a)は、製造方法M10フローチャートである。図6の(b)は、製造方法M10に含まれる共振器形成工程S1のフローチャートである。
図6に示した製造方法M10の変形例である製造方法M10Aについて、図7を参照して説明する。図7は、製造方法M10Aのフローチャートである。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
L1,L2 層
11,12,13,11C,12C,12C 共振器
114,124,134 ポスト壁(第1の導体ポスト群)
114i,124j,134k 導体ポスト
115,116,125,126,135,136 開口
119,129,139 バラクタダイオード
14,15,14A,14B 支持基板
14a,14b,15a 凹部
16,16C 層間基板
164,165 ポスト壁(第2の導体ポスト群)
166,167 貫通孔
Claims (8)
- 電磁気的に結合され、且つ、複数の層内に配置されている複数の共振器を備えている共振器結合型のフィルタ装置であって、
上記複数の層の層数に対応した数の支持基板であって、1又は複数の凹部が形成された支持基板を更に備え、
上記複数の共振器の各々は、上記1又は複数の凹部の何れかに埋設されると共に該凹部に固定されている、
ことを特徴とするフィルタ装置。 - 上記複数の共振器は、
誘電体材料製のブロックと、
上記ブロックの一対の主面に形成された、導体材料製の一対の広壁と、
上記ブロックの側面に形成された、導体材料製の狭壁、又は、上記ブロックの内部に柵状に設けられた複数の導体ポストからなる狭壁と、を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタ装置。 - 上記複数の共振器のうち上記複数の層の積層方向に沿って隣接している共振器同士は、各々の上記一対の広壁のうち隣接している広壁に設けられた開口の対を介して、電磁気的に結合している、
ことを特徴とする請求項2に記載のフィルタ装置。 - 上記複数の導体ポストを第1の導体ポスト群として、
上記積層方向に沿って隣接している支持基板同士の少なくとも1つの間に介在する層間基板であって、誘電体材料製の中間層を含む層間基板を更に備え、
層間基板のうち、平面視において、上記共振器同士の各々に設けられた上記開口の対を取り囲むように、上記層間基板の内部に柵状に設けられた複数の導体ポストからなる第2の導体ポスト群が設けられている、
ことを特徴とする請求項3に記載のフィルタ装置。 - 少なくとも1つの上記層間基板の一対の主面には、導体材料製の一対の層状部材が形成されており、該層間基板に隣接する上記支持基板の一対の主面のうち、該層間基板に隣接する側の主面には、導体材料製の層状部材が形成されており、
隣接している支持基板及び層間基板は、導電性接合部材を用いて接合されている、
ことを特徴とする請求項4に記載のフィルタ装置。 - 上記積層方向に沿って隣接している支持基板同士の少なくとも1つの間に介在する、層間基板を更に備え、
上記複数の共振器のうち、上記層間基板と隣接する少なくとも1つの共振器の上記一対の広壁のうち、該層間基板と隣接する広壁には、外部からの電気的な制御信号に応じて該共振器の静電容量を変化させるバラクタダイオード又はスイッチが配置されており、
上記層間基板には、上記制御信号をバラクタダイオード又はスイッチに供給する制御信号線が形成されている、
ことを特徴とする請求項3に記載のフィルタ装置。 - 電磁気的に結合され、且つ、複数の層内に配置されている複数の共振器を備えている共振器結合型のフィルタ装置の製造方法であって、
上記複数の層の層数に対応した数の支持基板の各々に、1又は複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
上記凹部形成工程により、各支持基板に形成された上記1又は複数の凹部の何れかに、上記複数の共振器の各々を埋設すると共に固定する固定工程と、
上記各支持基板を積層することによって異なる層内に配置されている共振器同士を電磁気的に結合する積層工程と、を含んでいる、
ことを特徴とするフィルタ装置の製造方法。 - 上記固定工程よりも前に実施する共振器形成工程であって、
誘電体材料製の母基板の内部に、且つ、平面視において上記複数の共振器の各共振領域を取り囲むように、複数の貫通孔を柵状に設ける貫通孔形成工程と、
上記母基板の一対の主面及び上記複数の貫通孔の内壁に導体材料製の層状部材を形成することによって狭壁及び一対の広壁を形成する導体壁形成工程と、
上記母基板から上記複数の共振器の各々を切り出す切り出し工程と、を含む共振器形成工程を更に含んでいる、
ことを特徴とする請求項7に記載のフィルタ装置の製造方法。
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