JP7211533B2 - 誘電体共振器、誘電体フィルタ、およびマルチプレクサ - Google Patents

誘電体共振器、誘電体フィルタ、およびマルチプレクサ Download PDF

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Description

本発明は、誘電体共振器、誘電体フィルタ、および当該誘電体フィルタを含むマルチプレクサに関する。
従来、誘電体共振器が知られている。たとえば、特開平５－９０８１１号公報（特許文献１）には、同軸型誘電体共振器が開示されている。当該同軸型誘電体共振器においては、誘電体部材の外周面に導電性部材の外導体が形成されているとともに、同軸形状の誘電体部材の貫通孔に導電体ペーストが充填されることにより内導体が形成されている。当該内導体が高い導電率を有することにより、同軸型誘電体共振器で発生する損失による熱量を効率的に同軸型誘電体共振器の外部へ放熱することができる。当該同軸型誘電体共振器によれば、小型化によるＱ値の低下を小さくすることができる。
特開平５－９０８１１号公報
誘電体フィルタの周波数特性（たとえば通過特性または減衰特性）は、複数の誘電体共振器によって形成される場合が多い。このような場合、誘電体フィルタの性能は、当該誘電体共振器の急峻性に依存する。そのため、誘電体フィルタのさらなる低損失化を実現するためには、誘電体共振器の急峻性についての指標であるＱ値をさらに向上させる必要がある。
本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あり、その目的は誘電体共振器のＱ値の向上および誘電体フィルタの低損失化を実現することである。
本発明の一局面に係る誘電体共振器は、誘電体基板と、分布定数素子と、シールド導体部とを備える。分布定数素子は、誘電体基板の内部において第１方向に延在する。シールド導体部は、第１方向から分布定数素子を平面視したとき、分布定数素子を巻回するように誘電体基板の表面に形成されている。分布定数素子の一方端は、シールド導体部に接続されていない。分布定数素子は、複数の導体を含む。
本発明の他の局面に係る誘電体フィルタは、誘電体基板と、分布定数素子と、第１端子および第２端子と、シールド導体部とを備える。分布定数素子は、誘電体基板の内部において第１方向に延在する。第１端子および第２端子は、複数の分布定数素子に電気的に接続されている。シールド導体部は、第１方向から複数の分布定数素子を平面視したとき、複数の分布定数素子を巻回するように誘電体基板の表面に形成されている。複数の分布定数素子の各々の一方端は、シールド導体部に接続されていない。複数の分布定数素子に含まれる少なくとも１つの分布定数素子は、複数の導体を含む。誘電体基板は、第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成されている。複数の導体の各々は、第１方向に延在し、第２方向を法線とする分布定数線路を形成している。複数の導体は、複数の誘電体層の少なくとも１３層の誘電体層に配置されている。
本発明に係る誘電体共振器によれば、分布定数素子が複数の導体を含むことにより、Ｑ値の向上を実現することができる。
本発明に係る誘電体フィルタによれば、分布定数素子が複数の導体を含むことにより、低損失化を実現することができる。
実施の形態１に係る誘電体フィルタの外観斜視図である。 実施の形態１に係る誘電体フィルタの斜視図である。 図１の誘電体フィルタの通過特性（実線）および反射特性（点線）を併せて示す図である。 比較例１に係る誘電体フィルタの斜視図である。 図１の誘電体フィルタの挿入損失の最小値（実線）と図４の誘電体フィルタの挿入損失の最小値（点線）とを併せて示す図である。 実施の形態２に係る誘電体共振器の斜視図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 比較例２に係る誘電体共振器の斜視図である。 図８の分布定数素子に高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度（ｋＶ／ｍ）の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 図６の分布定数素子に高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 実施の形態２の変形例１に係る誘電体共振器の断面図である。 実施の形態２の変形例２に係る誘電体共振器の断面図である。 実施の形態２の変形例３に係る誘電体共振器の断面図である。 実施の形態２の変形例４に係る誘電体共振器の断面図である。 実施の形態３に係る誘電体共振器の斜視図である。 図１５の誘電体共振器をＸ軸方向から平面視した図である。 複数の導体の積層数と誘電体共振器のＱ値の関係について、図１６の誘電体共振器の場合（実線）と図６の誘電体共振器（点線）とを併せて示す図である。 実施の形態３の変形例に係る誘電体共振器をＸ軸方向から平面視した図である。 実施の形態４に係る誘電体フィルタの斜視図である。 実施の形態４の変形例に係る誘電体フィルタの斜視図である。 比較例３に係る誘電体フィルタの斜視図である。 図２０の誘電体フィルタの通過特性（実線）および図２１の誘電体フィルタの通過特性（点線）を併せて示す図である。 図１９の誘電体フィルタの通過特性（実線）および図２１の誘電体フィルタの通過特性（点線）を併せて示す図である。 実施の形態５に係る誘電体フィルタの斜視図である。 図２４の分布定数素子にｏｄｄモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 図２４の分布定数素子にｅｖｅｎモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 図１９の分布定数素子にｏｄｄモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 図１９の分布定数素子にｅｖｅｎモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。 実施の形態５の変形例に係る誘電体フィルタの斜視図である。 実施の形態６に係るマルチプレクサの一例であるデュプレクサの等価回路図である。 図３０のデュプレクサの外観斜視図である。 図３０のデュプレクサの斜視図である。
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
［実施の形態１］
図１および図２は、実施の形態１に係る誘電体フィルタ１の斜視図である。図１および図２において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交している。後に説明する図４、図６～図１６、図１８～図２１、図２４～図２９、および図３１，図３２においても同様である。
図１および図２を参照しながら、誘電体フィルタ１は、たとえば直方体状である。誘電体フィルタ１は、誘電体基板１００と、分布定数素子１３１～１３４と、シールド導体部１５０と、接地電極１２１，１２２と、入出力端子Ｐ１（第１端子）と、入出力端子Ｐ２（第２端子）とを備える。なお、図２においては、誘電体フィルタ１の内部に形成された分布定数素子１３１～１３４を見易くするため、図１の誘電体基板１００を図示していない。誘電体基板の不図示について、図４、図６、図８、図１５、図１６、図１８～図２１、図２４、図２９、および図３２においても同様である。
誘電体基板１００は、複数の誘電体層がＺ軸方向（第２方向）に積層されることによって形成されている。分布定数素子１３１～１３４の各々は、誘電体基板１００の内部においてＸ軸方向（第１方向）に延在している。分布定数素子１３１～１３４の各々のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さは、他の分布定数素子のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さとそれぞれ同じである。分布定数素子１３１～１３４は、接地電極１２１と１２２との間において、Ｙ軸方向（第３方向）に直線状にこの順に並置されている。なお、分布定数素子１３１～１３４は、直線状に並置されている必要はなく、たとえば、菱形状、あるいは千鳥状（ジグザク状）に配置されていてもよい。
入出力端子Ｐ１，Ｐ２の各々は、ビア導体および線路導体を介して、分布定数素子１３１，１３４にそれぞれ電気的に接続されている。入出力端子Ｐ１に入力された信号は、入出力端子Ｐ２から出力される。入出力端子Ｐ２に入力された信号は、入出力端子Ｐ１から出力される。なお、２つの回路素子が電気的に接続されている場合には、当該２つの回路素子が直接接続されている場合、および当該２つの回路素子が電界結合している場合が含まれる。
Ｚ軸方向に垂直な誘電体フィルタ１の最外層の面を上面ＵＦおよび底面ＢＦとする。上面ＵＦおよび底面ＢＦは、Ｚ軸方向に対向している。Ｚ軸方向に平行な面のうちＺＸ平面と平行な面を側面ＳＦ１およびＳＦ３とする。Ｚ軸方向に平行な面のうちＹＺ平面と平行な面を側面ＳＦ２およびＳＦ４とする。
底面ＢＦには、入出力端子Ｐ１，Ｐ２、および接地端子１１０が形成されている。入出力端子Ｐ１，Ｐ２、および接地端子１１０は、たとえば底面ＢＦに平面電極が規則的に配置されたＬＧＡ（Land Grid Array）端子である。底面ＢＦは、不図示の回路基板に接続される。
上面ＵＦには、シールド電極１１６が配置されている。シールド電極１１６は、上面ＵＦを覆っている。
側面ＳＦ１には、シールド電極１１１，１１２が配置されている。シールド電極１１１，１１２は、Ｘ軸方向に互いに離間して配置されている。シールド電極１１１，１１２の各々は、接地端子１１０、接地電極１２１，１２２、およびシールド電極１１６に接続されている。
側面ＳＦ３には、シールド電極１１４，１１５が配置されている。シールド電極１１４，１１５は、Ｘ軸方向に互いに離間して配置されている。シールド電極１１４，１１５の各々は、接地端子１１０、接地電極１２１，１２２、およびシールド電極１１６に接続されている。
側面ＳＦ２には、シールド電極１１３が配置されている。シールド電極１１３は、側面ＳＦ２を覆っている。シールド電極１１３は、接地端子１１０、接地電極１２１，１２２、およびシールド電極１１２，１１４，１１６に接続されている。
側面ＳＦ４には、シールド電極が形成されていない。
接地端子１１０およびシールド電極１１１～１１６は、シールド導体部１５０を形成する。Ｘ軸方向からシールド導体部１５０を平面視したとき、シールド導体部１５０は、分布定数素子１３１～１３４を巻回するように誘電体基板１００の表面に形成されている。
分布定数素子１３１～１３４の各々の側面ＳＦ４側の端部（一方端）は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子１３１～１３４の各々の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。一方、分布定数素子１３１～１３４の各々の側面ＳＦ２側の端部（他方端）は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子１３１～１３４の各々の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子１３１～１３４の各々のＸ軸方向の長さは、誘電体フィルタ１を通過可能な所望の信号の波長の４分の１である。すなわち、分布定数素子１３１～１３４の各々は、λ／４共振器である。誘電体フィルタ１は、４つのλ／４共振器から形成される４段の誘電体フィルタである。誘電体フィルタ１の段数（共振器の数）は、２段、あるいは３段であってもよいし、５段以上であってもよい。
分布定数素子１３１～１３４は、複数の導体１４１～１４４をそれぞれ含む。複数の導体１４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。複数の導体１４１の各々は、誘電体基板１００を形成する複数の誘電体層のいずれかに配置されている。すなわち、複数の導体１４１は、Ｚ軸方向に誘電体層の厚み分の間隔を空けて積層されている。複数の導体１４１においてＺ軸方向に隣接する導体の間隔は一定でなくてもよい。複数の導体１４２～１４４の各々も、複数の導体１４１と同様に配置されている。
分布定数素子１３１～１３４は、ビア導体Ｖ１１～Ｖ１４をそれぞれ含む。分布定数素子１３１の一方端において、複数の導体１４１は、ビア導体Ｖ１１（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子１３２の一方端において、複数の導体１４２は、ビア導体Ｖ１２（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子１３３の一方端において、複数の導体１４３は、ビア導体Ｖ１３（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子１３４の一方端において、複数の導体１４４は、ビア導体Ｖ１４（短絡導体部）によって互いに接続されている。
分布定数素子１３１～１３４の各々の開放端において、当該分布定数素子の複数の導体が互いに接続されることにより、当該複数の導体各々の電位（極性）が一致する。そのため、当該複数の導体の各々を流れる電流の共振モードを一致させることができる。その結果、当該複数の導体の各々を電流が流れる方向を一致させることができる。
図３は、図１の誘電体フィルタ１の通過特性（実線）および反射特性（点線）を併せて示す図である。通過特性とは、挿入損失の周波数特性である。反射特性とは、反射損失の周波数特性である。図３に示されるように、５．５ＧＨｚ～６．０ＧＨｚの間において通過帯域が形成されているとともに、５．０ＧＨｚ～５．３ＧＨｚの間に減衰極が生じている。
図４は、比較例１に係る誘電体フィルタ１０の斜視図である。誘電体フィルタ１０の構成は、図１の誘電体フィルタ１の分布定数素子１３１～１３４が分布定数素子１１～１４にそれぞれ置き換えられた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図４に示されるように、分布定数素子１１～１４の各々は、内部が充填された一個のバルク材から形成されている。当該バルク材のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さは、図１の分布定数素子１３１～１３４各々のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さとそれぞれ同じである。
図５は、図１の誘電体フィルタ１の挿入損失の最小値（実線）と図４の誘電体フィルタ１０の挿入損失の最小値（点線）とを併せて示す図である。図１の誘電体フィルタ１の挿入損失の最小値に関しては、分布定数素子１３１～１３４のＺ軸方向の長さ（高さ）および各導体のＺ軸方向の長さ（厚み）を一定にして、複数の導体１４１～１４４の各々が形成される誘電体の分割数（積層数）を変化させた場合の値が示されている。積層数が増加するほど、複数の導体１４１～１４４の各々においてＺ軸方向に隣接する導体の間隔は狭くなる。図５に示されるように、積層数が１３以上である場合、誘電体フィルタ１の挿入損失は、誘電体フィルタ１０の挿入損失より小さい。
図１の分布定数素子１３１～１３４の各々において、複数の導体の各々がＺ軸方向に間隔を空けて配置されている。そのため、当該分布定数素子に含まれる複数の導体の体積は、図４の分布定数素子１１～１４各々の体積よりも小さい。
この点、高周波信号は、導体の全部分を流れるわけではなく、導体の表面部分を流れる（表皮効果）ことが知られている。図１の分布定数素子１３１～１３４の各々において、Ｚ軸方向に隣接する導体の間には電流が流れないものの、各導体において電流が流れる表皮部分が増加する。すなわち、分布定数素子を複数の導体の積層体として形成することにより、高周波信号が通過可能な表面積を増加させることができる。その結果、当該分布定数素子を含む誘電体共振器のＱ値を増加させることができるため、当該誘電体共振器を用いて形成される誘電体フィルタの挿入損失を低減することができる。
表皮効果の観点から、電流が流れる領域を確保するために、分布定数素子１３１～１３４の各々に含まれる導体の厚みは、当該導体の表皮深さδよりも大きいことが望ましい。導体の表皮深さδは、当該導体の表面（表皮）に比べて、電流が自然対数ｅの逆数（約３６．７％)に低下する表面からの深さのことを表す。表皮深さδは、導体の抵抗率ρ、透磁率μｒ、真空の透磁率μ０（４π×１０－７）、および角周波数ω（高周波数信号の周波数ｆの２π倍）を用いて、式（１）のように表される。
Figure 0007211533000001
以上、実施の形態１に係る誘電体フィルタによれば、低損失化を実現することができる。
［実施の形態２］
実施の形態１では、複数の分布定数素子の各々が複数の導体の積層構造を有する誘電体フィルタについて説明した。実施の形態２では、複数の導体の積層構造を有する１つの分布定数素子を備える誘電体共振器について説明する。
図６は、実施の形態２に係る誘電体共振器２の斜視図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。誘電体共振器２の構成は、図１および図２の誘電体フィルタ１の分布定数素子１３１～１３４が、分布定数素子２３１に置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
図６および図７に示されるように、分布定数素子２３１は、複数の導体２４１と、ビア導体Ｖ２１（短絡導体部）とを含む。複数の導体２４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。複数の導体２４１の各々は、誘電体基板１００を形成する複数の誘電体層のいずれかに配置されている。
分布定数素子２３１の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子２３１の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子２３１の一方端において、複数の導体２４１は、ビア導体Ｖ２１によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子２３１の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子２３１の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子２３１のＸ軸方向の長さは、誘電体共振器２が共振する信号の波長の４分の１である。すなわち、誘電体共振器２は、λ／４共振器である。
図７を参照しながら、複数の導体２４１の各々のＸ軸方向の長さは、誘電体基板１００のＸ軸方向の長さに等しい。誘電体共振器２の製造過程においては、複数の導体２４１のＸ軸方向の長さおよび誘電体基板１００のＸ軸方向の長さを決定する切断作業を一体的に行うことが可能であるため、誘電体基板１００の製造ばらつきを抑制することができる。
図８は、比較例２に係る誘電体共振器２０の斜視図である。誘電体共振器２０の構成は、図６の分布定数素子２３１が２１に置き換えられた構成である。それ以外は同様であるため説明を繰り返さない。
図８に示されるように、分布定数素子２１は、内部が充填された一個のバルク材から形成されている。分布定数素子２１のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さは、図６の分布定数素子２３１のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さとそれぞれ同じである。
図９は、図８の分布定数素子２１に高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度（ｋＶ／ｍ）の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図１０は、図６の分布定数素子２３１に高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図９および図１０において、領域の色が白から黒に近づくほど、当該領域の電界強度が強い。図２５～図２８に関しても同様である。
図９に示されるように、表皮効果により、分布定数素子２１の表面に電界が集中しており、分布定数素子２１の内部にはほとんど電流が流れていない。一方、図１０に示されるように、分布定数素子２３１においては、分布定数素子２３１の内部にも電界が発生している。分布定数素子２３１においては、複数の導体２４１を間隔を空けて積層することにより、高周波数信号が通過可能の表面積が分布定数素子２１より増加している。高周波数信号が通過可能な領域の広がりにより、誘電体共振器２のＱ値を誘電体共振器２０のＱ値よりも向上させることができる。
誘電体共振器２においては、誘電体基板１００の内部に形成されたビア導体Ｖ２１によって、複数の導体２４１の各々が互い接続されている場合について説明した。複数の導体２４１の各々は、誘電体基板１００の外部において互いに接続されてもよい。
図１１は、実施の形態２の変形例１に係る誘電体共振器２Ａの断面図である。誘電体共振器２Ａの構成は、図７のビア導体Ｖ２１が接続導体２１７（短絡導体部）に置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
図１１に示されるように、接続導体２１７は、誘電体基板１００の外部において、複数の導体２４１の各々を互いに接続している。接続導体２１７を誘電体基板１００の外部に形成することにより、誘電体基板１００の内部にビア導体を形成する工程が不要になる。その結果、誘電体共振器２Ａの製造工程を簡略化することができる。
誘電体共振器２においては、複数の導体２４１の各々のＸ軸方向の長さが誘電体基板１００のＸ軸方向の長さに等しい場合について説明した。両者の長さは異なっていてもよい。
図１２は、実施の形態２の変形例２に係る誘電体共振器２Ｂの断面図である。誘電体共振器２Ｂの構成は、図７の複数の導体２４１が２４１Ｂに置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図１２に示されるように、複数の導体２４１Ｂの各々のＸ軸方向の長さは、誘電体基板１００のＸ軸方向の長さよりも短い。
誘電体共振器２においては、分布定数素子２３１の一方端が開放端で、他方端が固定端である場合について説明した。分布定数素子２３１の両端は、開放端であってもよい。
図１３は、実施の形態２の変形例３に係る誘電体共振器２Ｃの断面図である。誘電体共振器２Ｃの構成は、図７の複数の導体２４１が２４１Ｃに置き換えられているとともに、シールド電極１１３が除かれた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図１３に示されるように、複数の導体２４１Ｃの各々の両端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子２３１の両端は、開放端である。分布定数素子２３１のＸ軸方向の長さは、誘電体共振器２Ｃが共振する信号の波長の２分の１である。すなわち、誘電体共振器２Ｃは、λ／２共振器である。
誘電体共振器２においては、分布定数素子２３１の開放端において、複数の導体２４１の各々が互い接続されている場合について説明した。複数の導体２４１の各々は、分布定数素子２３１の開放端において互いに接続されていなくてもよい。
図１４は、実施の形態２の変形例４に係る誘電体共振器２Ｄの断面図である。誘電体共振器２Ｄの構成は、図７のビア導体Ｖ２１が除かれた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
以上、実施の形態２および変形例１～４に係る誘電体共振器によれば、Ｑ値の向上を実現することができる。
［実施の形態３］
実施の形態２においては、ほぼ同一の線路形状の複数の導体を積層することにより、分布定数素子が形成されている場合について説明した。複数の導体の積層数を増加させて導体間の間隔を小さくすると、導体間に形成可能な誘電体の量が減少する。その結果、導体間の誘電体の剛性が低下して、導体と当該誘電体との間に生じる応力によって分布定数素子に歪みが生じ易くなる。そこで、実施の形態３においては、分布定数素子の芯部分に導体の積層構造を形成しない構成について説明する。当該構成によれば、当該芯部分に形成される誘電体の剛性を確保することにより、誘電体共振器のＱ値を維持しながら分布定数素子の歪みを低減することができる。
図１５は、実施の形態３に係る誘電体共振器３の斜視図である。誘電体共振器３の構成は、図６の分布定数素子２３１が３３１に置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
図１５に示されるように、分布定数素子３３１は、複数の導体３４１と、短絡導体部３６０とを含む。短絡導体部３６０は、ビア導体Ｖ３１，Ｖ３２を含む。複数の導体３４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。
分布定数素子３３１の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子３３１の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子３３１の一方端において、複数の導体３４１は、ビア導体Ｖ３１，Ｖ３２の各々によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子３３１の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子３３１の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子３３１のＸ軸方向の長さは、誘電体共振器３が共振する信号の波長の４分の１である。すなわち、誘電体共振器３は、λ／４共振器である。
図１６は、図１５の誘電体共振器３をＸ軸方向から平面視した図である。図１６に示されるように、Ｙ軸方向における分布定数素子３３１の長さ（幅）は、幅ｗ３１（特定長さ）である。
複数の導体３４１は、導体３４１１（第１導体）と、導体３４１２（第１導体）と、導体３４１３（第３導体）と、導体３４１４（第４導体）と、導体３４１５（第２導体）と、導体３４１６（第２導体）とを含む。複数の導体３４１に含まれる導体のうち、導体３４１１および３４１６以外の導体は、導体３４１１と導体３４１６との間に積層されている。
導体３４１１，３４１２，３４１５，３４１６各々の幅は、幅ｗ３１である。導体３４１１と３４１２との間に積層されている導体の幅および導体３４１５と３４１６との間に積層されている導体の幅も幅ｗ３１である。
導体３４１３の幅は、幅ｗ３２（＜ｗ３１）である。導体３４１４の幅は、幅ｗ３３（＜ｗ３１）である。幅ｗ３２とｗ３３とは異なっていてもよいし、等しくてもよい。導体３４１３および３４１４は、Ｚ軸方向において導体３４１２と３４１５との間に配置されている。導体３４１３および３４１４は、Ｙ軸方向に距離ｄ３０（＝ｗ３１－ｗ３２－ｗ３３）だけ離間している。
導体３４１２と３４１３との間に積層されている導体の幅および導体３４１３と３４１５との間に積層されている導体の幅の各々も幅ｗ３２である。導体３４１１、導体３４１１と３４１３との間に積層されている導体、導体３４１３、導体３４１３と導体３４１６との間に積層されている導体、および導体３４１６は、ビア導体Ｖ３１によって互いに接続されている。
導体３４１２と３４１４との間に積層されている導体の幅および導体３４１４と３４１５との間に積層されている導体の幅の各々も幅ｗ３３である。導体３４１１、導体３４１１と３４１４との間に積層されている導体、導体３４１４と導体３４１６との間に積層されている導体、および導体３４１６は、ビア導体Ｖ３２によって互いに接続されている。
分布定数素子３３１の芯部分Ｃｄ（導体３４１２と３４１５との間であって、かつ導体３４１３と３４１４との間の部分）には、導体の積層構造が形成されていない。芯部分Ｃｄの誘電体の剛性を確保することができるため、分布定数素子３３１の歪みを低減することができる。また、高周波信号の表皮効果から、分布定数素子３３１の芯部分Ｃｄにはほとんど電流が流れない。そのため、芯部分Ｃｄに導体の積層構造を形成しなくても、分布定数素子３３１を流れる電流はほとんど減少しない。その結果、誘電体共振器３のＱ値を維持することができる。
図１７は、複数の導体の積層数と誘電体共振器のＱ値の関係について、図１６の誘電体共振器３の場合（実線）と図６の誘電体共振器２（点線）とを併せて示す図である。図１７に示されるように、両者はほとんど同じである。誘電体共振器３においては、誘電体共振器２のＱ値が維持されている。
誘電体共振器３においては、芯部分Ｃｄと最外層の導体３４１１，３４１６との間に最外層の導体３４１１，３４１６と同じ幅の導体が配置されている場合について説明した。芯部分Ｃｄと最外層の導体３４１１，３４１６との間には、導体が配置されていなくてもよい。
図１８は、実施の形態３の変形例に係る誘電体共振器３ＡをＸ軸方向から平面視した図である。誘電体共振器３Ａの構成は、図１６の複数の導体３４１が３４１Ａに置き換えられた構成である。複数の導体３４１Ａにおいては、最外層の導体３４１１と３４１６との間において、芯部分ＣｄのＹ軸方向の両側に導体３４１３と同じ幅の導体、および導体３４１４と同じ幅の導体がそれぞれ積層されている。表皮効果の観点から、導体３４１１，３４１６の各々の厚みは、各導体の表皮深さよりも厚いことが望ましい。
以上、実施の形態３および変形例に係る誘電体共振器によれば、Ｑ値の向上を実現することができるともに、誘電体共振器の歪みを低減することができる。
［実施の形態４］
実施の形態４においては、２段の誘電体フィルタについて説明する。
図１９は、実施の形態４に係る誘電体フィルタ４の斜視図である。誘電体フィルタ４の構成は、図２の誘電体フィルタ１の分布定数素子１３１～１３４が、分布定数素子４３１，４３２に置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
図１９に示されるように、分布定数素子４３１は、複数の導体４４１と、ビア導体Ｖ４１（短絡導体部）とを含む。複数の導体４４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。
分布定数素子４３１の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子４３１の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子４３１の一方端において、複数の導体４４１は、ビア導体Ｖ４１によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子４３１の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子４３１の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子４３２は、複数の導体４４２と、ビア導体Ｖ４２（短絡導体部）とを含む。複数の導体４４２の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。
分布定数素子４３２の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子４３２の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子４３２の一方端において、複数の導体４４２は、ビア導体Ｖ４２によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子４３２の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子４３２の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子４３１，４３２の各々のＸ軸方向の長さは、誘電体フィルタ４を通過可能な所望の信号の波長の４分の１である。すなわち、分布定数素子４３１，４３２の各々は、λ／４共振器である。誘電体フィルタ４は、２つのλ／４共振器から形成される２段の誘電体フィルタである。
図２０は、実施の形態４の変形例に係る誘電体フィルタ４Ａの斜視図である。誘電体フィルタ４Ａの構成は、図１９の分布定数素子４３１，４３２が４３１Ａ，４３２Ａにそれぞれ置き換えられた構成である。分布定数素子４３１Ａ，４３２Ａの構成は、図１９の分布定数素子４３１，４３２からビア導体Ｖ４１，Ｖ４２がそれぞれ除かれた構成である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
図２１は、比較例３に係る誘電体フィルタ４０の斜視図である。誘電体フィルタ４０の構成は、図１９の分布定数素子４３１，４３２が４１，４２にそれぞれ置き換えられた構成である。それ以外は同様であるため説明を繰り返さない。
図２１に示されるように、分布定数素子４１，４２の各々は、内部が充填された一個のバルク材から形成されている。分布定数素子４１，４２の各々のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さは、図１９の分布定数素子４３１，４３２の各々のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さとそれぞれ同じである。
図２２は、図２０の誘電体フィルタ４Ａの通過特性（実線）および図２１の誘電体フィルタ４０の通過特性（点線）を併せて示す図である。図２２に示されるように、誘電体フィルタ４０においては、周波数ｆ４１およびｆ４２（＞ｆ４１）において挿入損失が極小となっている。周波数ｆ４１は、分布定数素子４１，４２の各々を流れる電流の方向が逆となるｏｄｄモードにおける誘電体フィルタ４０の共振周波数である。周波数ｆ４２は、分布定数素子４１，４２の各々を流れる電流の方向が同じとなるｅｖｅｎモードにおける誘電体フィルタ４０の共振周波数である。周波数ｆ４１，ｆ４２の各々において挿入損失が極小となることにより、周波数ｆ４１とｆ４２との間において誘電体フィルタ４０の通過帯域が形成される。
誘電体フィルタ４Ａにおいては、周波数ｆ４３（＞ｆ４１）において挿入損失が極小となっている。誘電体フィルタ４Ａにおいては、分布定数素子４３１Ａ，４３２Ａの各々を流れる電流の向きが同じとなるｅｖｅｎモードにおいて共振が発生する。しかし、分布定数素子４３１Ａ，４３２Ａの各々を流れる電流の向きが逆となるｏｄｄモードにおいては共振が発生し難い。
誘電体フィルタ４Ａにおいては、分布定数素子４３１Ａ，４３２Ａの各々の開放端において、複数の導体４４１，４４２の各々が互いに接続されていないため、当該複数の導体の各々を流れる電流に複数の共振モードが発生し、当該複数の共振モードが互いに干渉する。特に、ｏｄｄモードにおいては、分布定数素子４３１Ａ，４３２Ａの各々を流れる電流の方向が逆であるため、当該複数の共振モードが打ち消し合う。そのため、ｏｄｄモードにおいて誘電体フィルタ４Ａは、共振し難い。
図２３は、図１９の誘電体フィルタ４の通過特性（実線）および図２１の誘電体フィルタ４０の通過特性（点線）を併せて示す図である。図２３に示されるように、両者はほとんど同じ特性を示している。誘電体フィルタ４においても誘電体フィルタ４０と同様に、周波数ｆ４１およびｆ４２（＞ｆ４１）において挿入損失が極小となっている。
誘電体フィルタ４においては、分布定数素子４３１，４３２の各々の開放端において、複数の導体４４１，４４２の各々が互いに接続されているため、当該複数の導体の各々を流れる電流の共振モードが一致する。その結果、分布定数素子４３１，４３２を流れる電流の方向が逆となるｏｄｄモードにおいても、誘電体フィルタ４においては共振が発生する。
以上、実施の形態４および変形例に係る誘電体フィルタによれば、低損失化を実現することができる。さらに、実施の形態４および変形例に係る誘電体フィルタによれば、ｏｄｄモードにおいても共振を発生させることができるため通過帯域を広帯域化することができる。
［実施の形態５］
実施の形態４においては、分布定数素子を形成する複数の導体の幅が一定である場合について説明した。当該分布定数素子の延在方向から当該複数の導体を平面視すると、当該複数の導体は、全体として矩形を形成する。矩形のように尖った角部分を有する分布定数素子に電流が流れると、当該角部分に電界集中が生じ易い。電界集中は、導体損失を生じさせるため、誘電体フィルタの挿入損失を悪化させる。
そこで、実施の形態５においては、分布定数素子を形成する複数の導体において、最外層に近い導体の幅を中間層に近い導体の幅よりも短くする。当該分布定数素子の延在方向から当該複数の導体を平面視すると、当該複数の導体は、全体として矩形の角部が丸められた形状を形成する。当該形状においては角部が尖っていないため、電界集中が緩和される。実施の形態５に係る誘電体フィルタによれば、導体損失が低減される。その結果、挿入損失をさらに改善することができる。
図２４は、実施の形態５に係る誘電体フィルタ５の斜視図である。誘電体フィルタ５の構成は、図１９の分布定数素子４３１，４３２が、分布定数素子５３１，５３２にそれぞれ置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため説明を繰り返さない。
図２４に示されるように、分布定数素子５３１は、複数の導体５４１と、ビア導体Ｖ５１（短絡導体部）とを含む。複数の導体５４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。
分布定数素子５３１の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子５３１の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子５３１の一方端において、複数の導体５４１は、ビア導体Ｖ５１によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子５３１の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子５３１の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子５３２は、複数の導体５４２と、ビア導体Ｖ５２（短絡導体部）とを含む。複数の導体５４２の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。
分布定数素子５３２の一方端は、シールド導体部１５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子５３２の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。分布定数素子５３２の一方端において、複数の導体５４２は、ビア導体Ｖ５２によって互いに接続されている。
一方、分布定数素子５３２の他方端は、シールド電極１１３に接続されている。すなわち、分布定数素子５３２の他方端は、電圧がシールド導体部１５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子５３１，５３２の各々のＸ軸方向の長さは、誘電体フィルタ５を通過可能な所望の信号の波長の４分の１である。すなわち、分布定数素子５３１，５３２の各々は、λ／４共振器である。誘電体フィルタ５は、２つのλ／４共振器から形成される２段の誘電体フィルタである。
複数の導体５４１，５４２は互いに同様の積層構造を有する。以下では、複数の導体５４１の積層構造について説明する。
複数の導体５４１は、導体５４１１（第１導体）と、導体５４１２（第２導体）と、導体５４１３（第３導体）と、導体５４１４（第３導体）とを含む。複数の導体５４１に含まれる導体のうち、導体５４１１および５４１２以外の導体は、導体５４１１と導体５４１２との間に積層されている。
分布定数素子５３１の幅は、幅ｗ５３（特定長さ）である。導体５４１３，５４１４および導体５４１３と５４１４との間に積層されている導体の各々の幅も幅ｗ５３である。
導体５４１１の幅は、幅ｗ５１（＜ｗ５３）である。導体５４１２の幅は、幅ｗ５２（＜ｗ５３）である。幅ｗ５１とｗ５２とは異なっていてもよいし、等しくてもよい。
導体５４１１と導体５４１３との間に配置された導体の幅は、導体５４１１から５４１３に近づくにつれて徐々に長くなる。導体５４１２と導体５４１４との間に配置された導体の幅は、導体５４１２から５４１４に近づくにつれて徐々に長くなる。
図２５は、図２４の分布定数素子５３１，５３２にｏｄｄモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図２６は、図２４の分布定数素子５３１，５３２にｅｖｅｎモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図２５および図２６に示されるように、分布定数素子５３１，５３２の各々に含まれる複数の導体は、全体として矩形の角部が丸められた形状を形成している。
図２７は、図１９の分布定数素子４３１，４３２にｏｄｄモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図２８は、図１９の分布定数素子４３１，４３２にｅｖｅｎモードにおいて高周波信号を流すシミュレーションにおける電界強度の分布を、Ｘ軸方向から平面視した図である。図２７および図２８に示されるように、分布定数素子４３１，４３２の各々に含まれる複数の導体は、全体として角部分が尖った矩形を形成している。
ｏｄｄモードに関して図２５および図２７を比較するとともに、ｅｖｅｎモードに関して図２６および図２８を比較すると、図２７および図２８において分布定数素子４３１，４３２の各々の最外層の導体の両端に生じている電界集中が、図２５および図２６の分布定数素子５３１，５３２の最外層の導体においては分散されている。誘電体フィルタ５によれば、電界集中の緩和により、誘電体フィルタ４よりも挿入損失を改善することができる。
分布定数素子に含まれる複数の導体が全体として形成する形状は、円形であってもよい。なお、円形は、真円である必要はなく、また楕円形も含む。
図２９は、実施の形態５の変形例に係る誘電体フィルタ５Ａの斜視図である。誘電体フィルタ５Ａの構成は、図２４の複数の導体５４１，５４２が５４１Ａ，５４２Ａに置き換えられた構成である。これ以外は同様であるため説明を繰り返さない。
図２９に示されるように、Ｘ軸方向から複数の導体５４１Ａ，５４２Ａを平面視したとき、複数の導体５４１Ａ，５４２Ａの各々は、全体として円形を形成している。
複数の導体５４１Ａは、導体５４３１（第１導体）と、導体５４３２（第２導体）と、導体５４３３（第３導体）とを含む。複数の導体５４１Ａに含まれる導体のうち、導体５４３１および５４３２以外の導体は、導体５４３１と導体５４３２との間に積層されている。
導体５４３３の幅は、幅ｗ５３である。導体５４３１の幅は、幅ｗ５４（＜ｗ５３）である。導体５４３２の幅は、幅ｗ５５（＜ｗ５３）である。幅ｗ５４とｗ５５とは異なっていてもよいし、等しくてもよい。
導体５４３１と導体５４３３との間に配置された導体の幅は、導体５４３１から５４３３に近づくにつれて徐々に長くなる。導体５４３２と導体５４３３との間に配置された導体の幅は、導体５４３２から５４３３に近づくにつれて徐々に長くなる。
なお、図２４および図２９の分布定数素子５３１を用いて、誘電体共振器を形成可能である。
以上、実施の形態５および変形例に係る誘電体フィルタによれば、さらなる低損失化を実現することができる。
［実施の形態６］
実施の形態６においては、実施の形態に係る誘電体フィルタを含むマルチプレクサについて説明する。
図３０は、実施の形態６に係るマルチプレクサの一例であるデュプレクサ６の等価回路図である。図３０に示されるように、デュプレクサ６は、誘電体フィルタ６Ａ，６Ｂと、共通端子Ｐｃｏｍとを備える。誘電体フィルタ６Ａは、入出力端子Ｐ６１Ａ（第１端子）と、入出力端子Ｐ６２Ａ（第２端子）とを含む。誘電体フィルタ６Ｂは、入出力端子Ｐ６１Ｂ（第１端子）と、入出力端子Ｐ６２Ｂ（第２端子）とを含む。共通端子Ｐｃｏｍは、誘電体フィルタ６Ａの入出力端子Ｐ６２Ａに接続されているとともに、誘電体フィルタ６Ｂの入出力端子Ｐ６１Ｂに接続されている。誘電体フィルタ６Ａの通過帯域は、誘電体フィルタ６Ｂの通過帯域と異なる。
図３１および図３２は、図３０のデュプレクサ６の斜視図である。図３１および図３２を参照しながら、マルチプレクサ６は、たとえば直方体状である。マルチプレクサ６は、誘電体基板６００と、接地端子６１０と、シールド電極６１１，６１２，６１３，６１４，６１５，６１６と、接地電極６２１，６２２とをさらに備える。誘電体フィルタ６Ａは、分布定数素子６３１，６３２，６３３を含む。誘電体フィルタ６Ｂは、分布定数素子６３４，６３５，６３６を含む。
誘電体基板６００は、複数の誘電体層がＺ軸方向に積層されることによって形成されている。分布定数素子６３１～６３６の各々は、誘電体基板６００の内部においてＸ軸方向に延在している。分布定数素子６３１～６３６の各々のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さは、他の分布定数素子のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の長さ、およびＺ軸方向の長さとそれぞれ同じである。分布定数素子６３１～６３６は、接地電極６２１と６２２との間において、Ｙ軸方向に直線状にこの順に並置されている。なお、分布定数素子６３１～６３６は、直線状に並置されている必要はなく、たとえば、菱形状、あるいは千鳥状（ジグザク状）に配置されていてもよい。
入出力端子Ｐ６１Ａ，Ｐ６２Ｂは、ビア導体および線路導体を介して、分布定数素子６３１，６３６にそれぞれ電気的に接続されている。入出力端子Ｐ６２Ａ，Ｐ６１Ｂは、分布定数素子６３３，６３４にそれぞれ電気的に接続されているとともに、ビア導体Ｖ６０によって共通端子Ｐｃｏｍに接続されている。Ｚ軸方向から誘電体フィルタ６Ａ，６Ｂを平面視したとき、入出力端子Ｐ６２Ａ，Ｐ６１Ｂは、分布定数素子６３３，６３４にそれぞれ重なっている。なお、入出力端子Ｐ６２Ａ，Ｐ６１Ｂは、分布定数素子６３２，６３５にそれぞれ重なっていてもよい。
入出力端子Ｐ６１Ａ，Ｐ６２Ｂに入力された信号は、共通端子Ｐｃｏｍから出力される。共通端子Ｐｃｏｍに入力された信号は、当該信号の周波数によって入出力端子Ｐ６１ＡまたはＰ６２Ｂから出力される。
Ｚ軸方向に垂直なマルチプレクサ６の最外層の面を上面ＵＦ６および底面ＢＦ６とする。上面ＵＦ６および底面ＢＦ６は、Ｚ軸方向に対向している。Ｚ軸方向に平行な面のうちＺＸ平面と平行な面を側面ＳＦ６１およびＳＦ６３とする。Ｚ軸方向に平行な面のうちＹＺ平面と平行な面を側面ＳＦ６２およびＳＦ６４とする。
底面ＢＦ６には、入出力端子Ｐ６１Ａ，Ｐ６２Ｂ，共通端子Ｐｃｏｍ、および接地端子６１０が形成されている。入出力端子Ｐ６１Ａ，Ｐ６２Ｂ、および接地端子６１０は、たとえば底面ＢＦ６に平面電極が規則的に配置されたＬＧＡ（Land Grid Array）端子である。底面ＢＦ６は、不図示の回路基板に接続される。
上面ＵＦ６には、シールド電極６１６が配置されている。シールド電極６１６は、上面ＵＦ６を覆っている。
側面ＳＦ６１には、シールド電極６１１，６１２が配置されている。シールド電極６１１，６１２は、Ｘ軸方向に互いに離間して配置されている。シールド電極６１１，６１２の各々は、接地端子６１０、接地電極６２１，６２２、およびシールド電極６１６に接続されている。
側面ＳＦ６３には、シールド電極６１４，６１５が配置されている。シールド電極６１４，６１５は、Ｘ軸方向に互いに離間して配置されている。シールド電極６１４，６１５の各々は、接地端子６１０、接地電極６２１，６２２、およびシールド電極６１６に接続されている。
側面ＳＦ６２には、シールド電極６１３が配置されている。シールド電極６１３は、側面ＳＦ６２を覆っている。シールド電極６１３は、接地端子６１０、接地電極６２１，６２２、およびシールド電極６１２，６１４，６１６に接続されている。
側面ＳＦ６４には、シールド電極が形成されていない。
接地端子６１０およびシールド電極６１１～６１６は、シールド導体部６５０を形成する。Ｘ軸方向からシールド導体部６５０を平面視したとき、シールド導体部６５０は、分布定数素子６３１～６３６を巻回するように誘電体基板６００の表面に形成されている。
分布定数素子６３１～６３６の各々の側面ＳＦ６４側の端部（一方端）は、シールド導体部６５０に接続されていない。すなわち、分布定数素子６３１～６３６の各々の一方端は、電圧が変化し得る開放端である。一方、分布定数素子６３１～６３６の各々の側面ＳＦ６２側の端部（他方端）は、シールド電極６１３に接続されている。すなわち、分布定数素子６３１～６３６の各々の他方端は、電圧がシールド導体部６５０の基準電圧に固定される固定端である。
分布定数素子６３１～６３６の各々のＸ軸方向の長さは、マルチプレクサ６を通過可能な所望の信号の波長の４分の１である。すなわち、分布定数素子６３１～６３６の各々は、λ／４共振器である。誘電体フィルタ６Ａ，６Ｂの各々は、３つのλ／４共振器から形成される３段の誘電体フィルタである。
分布定数素子６３１～６３６は、複数の導体６４１～６４６をそれぞれ含む。複数の導体６４１の各々は、Ｘ軸方向に延在し、Ｚ軸方向を法線とする分布定数線路を形成している。複数の導体６４１の各々は、誘電体基板６００を形成する複数の誘電体層のいずれかに配置されている。すなわち、複数の導体６４１は、Ｚ軸方向に誘電体層の厚み分の間隔を空けて積層されている。複数の導体６４１においてＺ軸方向に隣接する導体の間隔は一定でなくてもよい。複数の導体６４２～６４６の各々も、複数の導体６４１と同様に配置されている。
分布定数素子６３１～６３６は、ビア導体Ｖ６１～Ｖ６６をそれぞれ含む。分布定数素子６３１の一方端において、複数の導体６４１は、ビア導体Ｖ６１（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子６３２の一方端において、複数の導体６４２は、ビア導体Ｖ６２（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子６３３の一方端において、複数の導体６４３は、ビア導体Ｖ６３（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子６３４の一方端において、複数の導体６４４は、ビア導体Ｖ６４（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子６３５の一方端において、複数の導体６４５は、ビア導体Ｖ６５（短絡導体部）によって互いに接続されている。分布定数素子６３６の一方端において、複数の導体６４６は、ビア導体Ｖ６６（短絡導体部）によって互いに接続されている。
分布定数素子６３１～６３６の各々の開放端において、当該分布定数素子の複数の導体が互いに接続されることにより、当該複数の導体各々の電位（極性）が一致する。そのため、当該複数の導体の各々を流れる電流の共振モードを一致させることができる。その結果、当該複数の導体の各々を電流が流れる方向を一致させることができる。
なお、実施の形態６に係るマルチプレクサに含まれる誘電体フィルタは、３段の誘電体フィルタに限定されず、たとえば、実施の形態４および変形例に係る誘電体フィルタ、ならびに実施の形態５および変形例に係る誘電体フィルタのように２段の誘電体フィルタであってもよいし、４段以上の誘電体フィルタであってもよい。また、実施の形態６に係るマルチプレクサに含まれる誘電体フィルタの数は２に限定されず、３以上であってもよい。すなわち、実施の形態６に係るマルチプレクサは、デュプレクサおよびダイプレクサに限定されず、たとえばトリプレクサ、クアッドプレクサ、あるいはペンタプレクサを含む。
以上、実施の形態６に係るマルチプレクサによれば、低損失化を実現することができる。
なお、実施の形態に係る誘電体共振器は、内導体と外導体とを含む同軸型誘電体共振器として捉えることが可能である。この場合、実施の形態に係る誘電体共振器に含まれる分布定数素子，シールド導体部が、同軸型誘電体共振器に含まれる内導体，外導体にそれぞれ対応する。すなわち、実施の形態に係る誘電体共振器は、内導体が複数の導体に分割された同軸型誘電体共振器として捉えることができる。
今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１，４，４Ａ，５，５Ａ，６Ａ，６Ｂ，１０，４０ 誘電体フィルタ、２，２Ａ～２Ｄ，３，３Ａ，２０ 誘電体共振器、６ マルチプレクサ、１１～１４，２１，４１，４２，１３１～１３４，２３１，３３１，４３１，４３１Ａ，４３２，４３２Ａ，５３１，５３２，６３１～６３６ 分布定数素子、１００，６００ 誘電体基板、１１０，６１０ 接地端子、１１１～１１６，６１１～６１６ シールド電極、１２１，１２２，６２１，６２２ 接地電極、１４１～１４４，２４１，２４１Ｂ，２４１Ｃ，３４１，３４１Ａ，４４１，４４２，５４１，５４１Ａ，５４２，５４２Ａ，６４１～６４６ 複数の導体、３４１１～３４１６，５４１１～５４１４，５４３１～５４３３ 導体、１５０，６５０ シールド導体部、２１７ 接続導体、３６０ 短絡導体部、Ｃｄ 芯部分、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ６１Ａ，Ｐ６２Ａ，Ｐ６１Ｂ，Ｐ６２Ｂ 入出力端子、Ｐｃｏｍ 共通端子、Ｖ１１～Ｖ１４，Ｖ２１，Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ５１，Ｖ５２，Ｖ６１～Ｖ６６ ビア導体。

Claims (17)

  1. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する分布定数素子と、
    前記第１方向から前記分布定数素子を平面視したとき、前記分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記分布定数素子の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも２層の誘電体層に配置され、
    前記複数の導体は、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体とを含み、
    前記第３導体および前記第４導体は、前記第２方向において前記第１導体と前記第２導体との間に配置されているとともに、前記第１方向および前記第２方向の各々に直交する第３方向に離間している、誘電体共振器。
  2. 前記少なくとも２層の誘電体層の数は、１３以上である、請求項１に記載の誘電体共振器。
  3. 前記複数の導体の各々の前記第１方向の長さは、前記誘電体基板の前記第１方向の長さに等しい、請求項１または２に記載の誘電体共振器。
  4. 前記分布定数素子は、前記一方端において前記複数の導体の各々を互いに接続する短絡導体部をさらに含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の誘電体共振器。
  5. 前記短絡導体部は、前記誘電体基板の外部に配置されている、請求項４に記載の誘電体共振器。
  6. 前記分布定数素子の他方端において、前記複数の導体の各々は、前記シールド導体部に接続されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の誘電体共振器。
  7. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する分布定数素子と、
    前記第１方向から前記分布定数素子を平面視したとき、前記分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記分布定数素子の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも２層の誘電体層に配置され、
    前記分布定数素子は、前記一方端において前記複数の導体の各々を互いに接続する短絡導体部をさらに含み、
    前記第１方向および前記第２方向の各々に直交する第３方向における前記分布定数素子の長さは、特定長さであり、
    前記複数の導体は、第１導体と、第２導体と、第３導体とを含み、
    前記複数の導体のうち、前記第１導体および前記第２導体以外の導体は、前記第１導体と前記第２導体との間に配置され、
    前記第３方向における前記第１導体および前記第２導体の各々の長さは、前記特定長さよりも短い、誘電体共振器。
  8. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する分布定数素子と、
    前記第１方向から前記分布定数素子を平面視したとき、前記分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記分布定数素子の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも２層の誘電体層に配置され、
    前記複数の導体の各々の前記第２方向の厚みは、当該導体の表皮深さよりも厚い、誘電体共振器。
  9. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する複数の分布定数素子と、
    前記複数の分布定数素子に電気的に接続された、第１端子および第２端子と、
    前記第１方向から前記複数の分布定数素子を平面視したとき、前記複数の分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記複数の分布定数素子の各々の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記複数の分布定数素子に含まれる少なくとも１つの分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも１３層の誘電体層に配置され、
    前記複数の導体は、第１導体と、第２導体と、第３導体と、第４導体とを含み、
    前記第３導体および前記第４導体は、前記第１方向において前記第１導体と前記第２導体との間に配置されているとともに、前記第１方向および前記第２方向の各々に直交する第３方向に離間している、誘電体フィルタ。
  10. 前記複数の導体の各々の前記第１方向の長さは、前記誘電体基板の前記第１方向の長さに等しい、請求項９に記載の誘電体フィルタ。
  11. 前記少なくとも１つの分布定数素子は、前記一方端において前記複数の導体の各々を互いに接続する短絡導体部をさらに含む、請求項９または１０に記載の誘電体フィルタ。
  12. 前記短絡導体部は、前記誘電体基板の外部に配置されている、請求項１１に記載の誘電体フィルタ。
  13. 前記複数の分布定数素子の他方端において、前記複数の導体の各々は、前記シールド導体部に接続されている、請求項９～１２のいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
  14. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する複数の分布定数素子と、
    前記複数の分布定数素子に電気的に接続された、第１端子および第２端子と、
    前記第１方向から前記複数の分布定数素子を平面視したとき、前記複数の分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記複数の分布定数素子の各々の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記複数の分布定数素子に含まれる少なくとも１つの分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも１３層の誘電体層に配置され、
    前記少なくとも１つの分布定数素子は、前記一方端において前記複数の導体の各々を互いに接続する短絡導体部をさらに含み、
    前記第１方向および前記第２方向の各々に直交する第３方向における前記分布定数素子の長さは、特定長さであり、
    前記複数の導体は、第１導体と、第２導体と、第３導体とを含み、
    前記複数の導体のうち、前記第１導体および前記第２導体以外の導体は、前記第１導体と前記第２導体との間に配置され、
    前記第３方向における前記第１導体および前記第２導体の各々の長さは、前記特定長さよりも短い、誘電体フィルタ。
  15. 誘電体基板と、
    前記誘電体基板の内部において第１方向に延在する複数の分布定数素子と、
    前記複数の分布定数素子に電気的に接続された、第１端子および第２端子と、
    前記第１方向から前記複数の分布定数素子を平面視したとき、前記複数の分布定数素子を巻回するように前記誘電体基板の表面に形成されたシールド導体部とを備え、
    前記複数の分布定数素子の各々の一方端は、前記シールド導体部に接続されておらず、
    前記複数の分布定数素子に含まれる少なくとも１つの分布定数素子は、複数の導体を含み、
    前記誘電体基板は、前記第１方向に直交する第２方向に積層された複数の誘電体層によって形成され、
    前記複数の導体の各々は、前記第１方向に延在し、前記第２方向を法線とする分布定数線路を形成し、
    前記複数の導体は、前記複数の誘電体層の少なくとも１３層の誘電体層に配置され、
    前記複数の導体の各々の前記第２方向の厚みは、当該導体の表皮深さよりも厚い、誘電体フィルタ。
  16. 請求項９～１５のいずれか１項に記載の第１誘電体フィルタおよび第２誘電体フィルタを備える、マルチプレクサ。
  17. 前記第１誘電体フィルタの第２端子に接続されているとともに、前記第２誘電体フィルタの第１端子に接続された共通端子をさらに備える、請求項１６に記載のマルチプレクサ。
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