JP7259991B2 - 誘電体導波管共振器及び誘電体導波管フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、誘電体導波管共振器及びそれを備える誘電体導波管フィルタに関する。

移動体通信の高速・大容量化に伴い、ミリ波帯の利用が進んでいる。このようなミリ波帯を利用する移動体通信の基地局等で用いられるフィルタには誘電体導波管フィルタが適している。

ミリ波帯等で用いられる誘電体導波管フィルタとして、例えば特許文献１が開示されている。この誘電体導波管フィルタは、誘電体板の互いに対向する第１面と第２面に第１導体層、第２導体層がそれぞれ形成され、この両面の導体層間を接続する多数のビア導体によってポスト壁を形成することで構成される誘電体導波管共振器を備える。

また、特許文献１には、内部にビア導体が形成されたブラインドビアを第１面から内部方向へ突出させ、導体層とビア導体とを金属配線部で接続することで、誘電体導波管共振器の共振周波数を調整することが示されている。

特開２０１８－１２５７１７号公報

一般に、誘電体導波管共振器は、誘電体損失の低い誘電体材料を用いることができ、また、導体部は基本的に面状に拡がる導体で構成されるので、導体損も低く抑えることができる。

しかし、特許文献１に示される誘電体導波管フィルタにおいては、ブラインドビアに形成されるビア導体の誘電体基板内部での先端と、この先端が対向する導体層との間の電界強度が高く、ビア導体の先端部に電流が集中するので、この電流密度の高い部分で比較的大きな抵抗損失が生じる。つまり、Ｑ値の高い誘電体導波管共振器を得難く、また、そのことにより、挿入損失の低い誘電体導波管フィルタを得難いという問題がある。

そこで、本発明の目的は、共振周波数調整用の構造を備えながらもＱ値の高い誘電体導波管共振器、及び挿入損失の低い誘電体導波管フィルタを提供することにある。

本開示の一例としての誘電体導波管共振器は、互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、前記第１主面に形成された第１面導体と、前記第２主面に形成された第２面導体と、前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備え、前記第１面導体、前記第２面導体及び前記接続導体で囲まれる誘電体導波管共振空間を構成する。

上記構成の誘電体導波管共振器によれば、内部導体は第１面導体及び第２面導体から分離されているので、つまり、直流的には第１面導体及び第２面導体の電位から浮いているので、内部導体の端部の電流集中が緩い。そのため、共振周波数調整構造を備えながら、Ｑ値の高い誘電体導波管共振器が得られる。

また、本開示の一例としての誘電体導波管フィルタは、互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、前記第１主面に形成された第１面導体と、前記第２主面に形成された第２面導体と、前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、を有する誘電体導波管共振器を備える。そして、前記誘電体導波管共振器の内部に形成され、前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備える。

また、本開示の一例としての誘電体導波管フィルタは、互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、前記第１主面に形成された第１面導体と、前記第２主面に形成された第２面導体と、前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、をそれぞれ有する複数の誘電体導波管共振器と、前記複数の誘電体導波管共振器のうち、隣接する誘電体導波管共振器を結合させる主結合部と、を備える。そして、前記複数の誘電体導波管共振器の一部又は全部について、前記誘電体導波管共振器の内部に形成され、前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備える。

上記構成の誘電体導波管フィルタによれば、上述のとおり、内部導体での電流集中が緩く、Ｑ値の高い誘電体導波管共振器を備えることになるので、挿入損失の低い誘電体導波管フィルタが得られる。

本発明によれば、共振周波数調整用の構造を備えながらもＱ値の高い誘電体導波管共振器及び挿入損失の低い誘電体導波管フィルタが得られる。

図１（Ａ）は第１の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０１の外観斜視図であり、図１（Ｂ）は誘電体導波管フィルタ１０１の内部構造を示す斜視図である。 図２は誘電体導波管フィルタ１０１の厚み方向を拡大した斜視図である。 図３は誘電体導波管フィルタ１０１の底面図である。 図４は誘電体導波管フィルタ１０１が備える４つの誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。 図５は誘電体導波管フィルタ１０１を実装する回路基板９０の部分斜視図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、誘電体導波管フィルタ１０１を構成する４つの共振器の結合構造を示す図である。 図７は、内部導体７Ｂを通る位置での誘電体導波管フィルタ１０１の部分断面図である。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、第１の実施形態に係る内部導体の作用を示す図である。 図９は、誘電体板１内における内部導体の位置とＱｏとの関係を示す図である。 図１０は、誘電体導波管フィルタ１０１の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。 図１１は第２の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０２の外観斜視図である。 図１２は誘電体導波管フィルタ１０２の底面図である。 図１３は、誘電体導波管フィルタ１０２が備える６つの誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、第２の実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２を構成する６つの共振器の結合構造を示す図である。 図１５は、誘電体導波管フィルタ１０２の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。 図１６は第３の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０３の外観斜視図である。 図１７は誘電体導波管フィルタ１０３の底面図である。 図１８は、誘電体導波管フィルタ１０３が備える複数の誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。 図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は、第３の実施形態の誘電体導波管フィルタ１０３を構成する複数の共振器の結合構造を示す図である。 図２０は、誘電体導波管フィルタ１０３の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０１の外観斜視図であり、図１（Ｂ）は誘電体導波管フィルタ１０１の内部構造を示す斜視図である。図２は誘電体導波管フィルタ１０１の厚み方向を拡大した斜視図である。図３は誘電体導波管フィルタ１０１の底面図である。また、図４は誘電体導波管フィルタ１０１が備える４つの誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。

誘電体導波管フィルタ１０１は誘電体板１を備える。誘電体板１は例えば誘電体セラミック、水晶、樹脂等を直方体形状に加工したものである。この誘電体板１には、互いに対向する第１主面ＭＳ１及び第２主面ＭＳ２、並びに、第１主面ＭＳ１の外縁及び第２主面ＭＳ２の外縁を繋ぐ四側面ＳＳを有する。この例では、誘電体導波管フィルタ１０１のサイズは、Ｘ方向３．５ｍｍ、Ｙ方向３．５ｍｍ、Ｚ方向０．６ｍｍである。

誘電体板１の第１主面ＭＳ１には第１面導体２１が形成されていて、誘電体板１の第２主面ＭＳ２には第２面導体２２が形成されている。誘電体板１の側面ＳＳには側面導体膜８Ａ～８Ｄが形成されている。第１面導体２１、第２面導体２２及び側面導体膜８Ａ～８Ｄは例えばスパッタリングにより形成された銅膜である。

誘電体板１の内部には、第１主面ＭＳ１に対して垂直方向に延び、第１面導体２１及び第２面導体２２のいずれにも電気的に接続されない内部導体７Ａ～７Ｄが形成されている。この内部導体７Ａ～７Ｄの構造及び作用については、後に詳述する。

図１（Ｂ）、図２等に示すように、誘電体板１の底面には入出力電極２４Ａ，２４Ｂ及びグランド電極２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄが形成されている。誘電体板１の内部には、入出力電極２４Ａ，２４Ｂに、ビア導体３Ｕ，３Ｖを介して接続されるストリップ導体１６Ａ，１６Ｂが形成されている。また、誘電体板１の底面付近には、グランド電極２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを第２面導体２２に接続するビア導体３Ａ～３Ｔが形成されている。

図１（Ｂ）、図２等に表れているように、誘電体板１の内層には窓用導体２５Ａ，２５Ｂが形成されている。また、誘電体板１には、第１面導体２１から第２面導体２２まで貫通する貫通ビア導体２Ａ～２Ｇが形成されている。さらに、誘電体板１には、その第１面導体２１から上記窓用導体２５Ａまで延出するビア導体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ、第２面導体２２から上記窓用導体２５Ｂまで延出するビア導体３Ｄ，３Ｅ，３Ｆがそれぞれ形成されている。

入出力電極２４Ａ，２４Ｂ、グランド電極２３Ａ～２３Ｄ等は例えば銅膜による導体パターンである。また、貫通ビア導体２Ａ～２Ｇ及びビア導体３Ａ～３Ｖは例えば導体ペーストの焼成等による導体部材である。

図４に示すように、誘電体導波管フィルタ１０１は、第１面導体２１、第２面導体２２、側面導体膜８Ａ～８Ｄ及び貫通ビア導体２Ａ～２Ｇで囲まれる４つの誘電体導波管共振空間が形成されている。図４において二点鎖線は、誘電体板１に構成される誘電体導波管共振器の区分を示す仮想上の線である。このように、誘電体導波管フィルタ１０１は４つの誘電体導波管共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を備える。

以降、「誘電体導波管共振器」を単に「共振器」ともいう。共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はいずれもＴＥ１０１モードを基本モードとする共振器である。つまり、図４に示すＺ方向を電界方向とし、Ｘ－Ｙ面に沿った面方向に磁界が回る、電磁界分布の共振モードであり、Ｘ方向に電界強度のピークが一つ、Ｙ方向に電界強度のピークが一つ生じる。

図１（Ｂ）、図２等に示す内部導体７Ａ～７Ｄは、平面視で（Ｚ方向に視て）上記誘電体導波管共振空間の中央に配置されている。そのため、これら内部導体７Ａ～７Ｄと第１面導体２１との間、及び内部導体７Ａ～７Ｄと第２面導体２２との間にそれぞれ局部的な容量が生じる。このことは、内部導体７Ａ～７Ｄが、誘電体導波管共振空間の電界方向（Ｚ方向）の間隔を部分的に狭めている、ということもできる。

上記内部導体７Ａ～７Ｄにより生じる上記局部的な容量によって、共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の共振周波数の調整が可能となる。また、誘電体導波管共振空間の容量成分が増大するので、所定の共振周波数を得るための、誘電体導波管共振器のサイズを小型化できる。

図４に示すように、共振器Ｒ１－Ｒ２間には主結合部ＭＣ１２が構成されていて、共振器Ｒ２－Ｒ３間には主結合部ＭＣ２３が構成されていて、共振器Ｒ３－Ｒ４間には主結合部ＭＣ３４が構成されている。また、共振器Ｒ１－Ｒ４間には副結合部ＳＣ１４が構成されている。

図４に示す主結合部ＭＣ１２は図１（Ｂ）に示す貫通ビア導体２Ｄによって構成されている。つまり、貫通ビア導体２Ｄによって横方向の開口が狭められることで結合窓が構成されている。また、図４に示す主結合部ＭＣ３４は図１（Ｂ）に示す貫通ビア導体２Ｇによって構成されている。つまり、貫通ビア導体２Ｇによって横方向の開口が狭められることで結合窓が構成されている。

図４に示す主結合部ＭＣ２３は、図１（Ｂ）に示す貫通ビア導体２Ｅ，２Ｆ、ビア導体３Ａ～３Ｆ及び窓用導体２５Ａ，２５Ｂによって構成されている。窓用導体２５Ａ，２５Ｂは例えば銅膜による導体パターンである。

図４に示す副結合部ＳＣ１４は、図１（Ｂ）、図２に示す貫通ビア導体２Ａ，２Ｂ，２Ｃによって構成されている。つまり、貫通ビア導体２Ａ，２Ｂ，２Ｃによって横方向の開口が狭められることで結合窓が構成されている。

主結合部ＭＣ１２は、貫通ビア導体２Ｄによって、共振器Ｒ１，Ｒ２の電界方向に直交する幅（Ｘ方向の幅）を制限する誘導性結合窓として作用するので、共振器Ｒ１－Ｒ２同士は誘導性結合する。主結合部ＭＣ３４は、貫通ビア導体２Ｇによって、共振器Ｒ３，Ｒ４の電界方向に直交する幅（Ｘ方向の幅）を制限する誘導性結合窓として作用するので、共振器Ｒ３－Ｒ４同士は誘導性結合する。副結合部ＳＣ１４は、貫通ビア導体２Ａ，２Ｂ，２Ｃによって、共振器Ｒ１，Ｒ４の電界方向に直交する幅（Ｙ方向の幅）を制限する誘導性結合窓して作用するので、共振器Ｒ１－Ｒ４同士は誘導性結合する。一方、主結合部ＭＣ２３は、ビア導体３Ａ～３Ｆ及び窓用導体２５Ａ，２５Ｂによって、共振器Ｒ２，Ｒ３の電界方向（Ｚ方向）の幅を制限する容量性結合窓として作用するので、共振器Ｒ２－Ｒ３同士は容量性結合する。なお、貫通ビア導体２Ｅ，２Ｆは共振器Ｒ２，Ｒ３の電界方向に直交する幅（Ｙ方向の幅）を制限するが、この例では、ビア導体３Ａ～３Ｆ及び窓用導体２５Ａ，２５Ｂによる、電界方向（Ｚ方向）の幅を制限する作用が強いので、共振器Ｒ２－Ｒ３同士は容量性結合する。

図５は誘電体導波管フィルタ１０１を実装する回路基板９０の部分斜視図である。回路基板９０には、グランド導体１０及び入出力用ランド１５Ａ，１５Ｂが形成されている。この回路基板９０に誘電体導波管フィルタ１０１が表面実装される状態で、誘電体導波管フィルタ１０１の入出力電極２４Ａ，２４Ｂが上記入出力用ランド１５Ａ，１５Ｂに接続され、誘電体導波管フィルタ１０１の底面に形成されているグランド電極２３Ａ～２３Ｄが回路基板９０のグランド導体１０に接続される。

回路基板９０には、上記入出力用ランド１５Ａ，１５Ｂに繋がる、ストリップライン、マイクロストリップライン、コプレーナライン等の伝送線路が構成されている。

図１（Ｂ）、図２等に示した誘電体板１の内部のストリップ導体１６Ａ，１６ＢにはＴＥＭモードの信号が伝搬し、このＴＥＭモードの電磁界と共振器Ｒ１，Ｒ４のＴＥ１０１モードの電磁界とが結合してモード変換される。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１を構成する４つの共振器の結合構造を示す図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、共振器Ｒ１は１段目（初段）の共振器であり、共振器Ｒ２は２段目の共振器であり、共振器Ｒ３は３段目の共振器であり、共振器Ｒ４は４段目（終段）の共振器である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）において二重線で示す経路は主結合部であり、破線は副結合部である。また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）において“Ｌ”は誘導性結合、“Ｃ”は容量性結合をそれぞれ表している。

本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１は、共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が信号伝搬の主経路に沿って主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４が配置され、主結合部ＭＣ１２は誘導性結合部であり、主結合部ＭＣ２３は容量性結合部であり、主結合部ＭＣ３４は誘導性結合部である。つまり、主結合部は誘導性結合部と容量性結合部とで構成され、誘導性結合部と容量性結合部とが信号伝搬の主経路に沿って交互に繰り返し配置されている。

また、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１は、外部との間で信号が入出力される共振器Ｒ１と当該共振器Ｒ１に結合する共振器Ｒ２との間の主結合部は誘導性結合部である。同様に、外部との間で信号が入出力される共振器Ｒ４と当該共振器Ｒ４に結合する共振器Ｒ３との間の主結合部は誘導性結合部である。

また、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１は、共振器Ｒ１と共振器Ｒ４とは上記主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４以外に副結合部ＳＣ１４に沿っても配置されている。つまり、共振器Ｒ１と共振器Ｒ４との間に副結合部ＳＣ１４が形成されている。この副結合部ＳＣ１４は誘導性結合部であり、副結合部ＳＣ１４の結合は主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４の結合に比べて弱い。

図７は、内部導体７Ｂを通る位置での誘電体導波管フィルタ１０１の部分断面図である。誘電体板１は誘電体層１Ａ，１Ｂ，１Ｃの積層体である。内部導体７Ｂは、誘電体層１Ｂに設けられた中実の円柱状のビア導体であり、内部導体７Ｂと第１面導体２１との間に誘電体層１Ａが存在し、内部導体７Ｂと第２面導体２２との間に誘電体層１Ｃが存在する。つまり、内部導体７Ｂは複数の誘電体層１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの内層の誘電体層１Ｂに形成された導体である。このように、誘電体板１を多層基板で構成することにより、誘電体板１への内部導体７Ｂの形成が容易となる。

内部導体７Ｂは、第１面導体２１に平行に対向する面状導体ＰＣ及び第２面導体２２に平行に対向する面状導体ＰＣを有する。面状導体ＰＣは例えば銅膜による導体パターンである。このように面状導体ＰＣを設けることによって、ビア導体の径が細くても、内部導体７Ｂと第１面導体２１との間、及び内部導体７Ｂと第２面導体との間に生じる局部的な容量を容易に大きくできる。さらに、この面状導体ＰＣの面積によって上記容量を所定値に容易に設定できる。また、面状導体ＰＣの面積によっても上記容量を定めることができるので、誘電体層１Ｂの厚み寸法の影響を受けずに所定の容量に定めることができる。

第１面導体２１と内部導体７Ｂとの間の誘電体層１Ａ、及び、第２面導体２２と内部導体７Ｂとの間の誘電体層１Ｃの誘電率は、他の領域にある誘電体（誘電体層１Ｂ）の誘電率より高い。

誘電体導波管共振空間では、第１面導体２１及び第２面導体２２に沿った方向に電界が向く（つまり、第１面導体２１及び第２面導体２２に対する垂直方向（Ｚ方向）に磁界が回る）寄生共振モードも生じる場合がある。この寄生共振モードの電界の主要部は、電界分布の中央である誘電体層１Ｂを通るので、誘電体層１Ａ，１Ｃの誘電率が高くても寄生共振モードの共振周波数はあまり低下しない。これに対して、ＴＥ１０１モードの電界は第１面導体２１及び第２面導体２２に対する垂直方向（Ｚ方向）を向くので、誘電体層１Ａ，１Ｃの誘電率が高くなることに伴って共振周波数は低下する。換言すると、誘電体層１Ａ，１Ｃの誘電率を誘電体層１Ｂの誘電率より高くすることで、ＴＥ１０１モードの共振周波数を寄生共振モードの共振周波数から効果的に離すことができる。このことにより、寄生共振の影響を避けることができる。

図７では内部導体７Ｂについて示したが、他の内部導体７Ａ，７Ｃ，７Ｄについても同様である。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、本実施形態に係る内部導体の作用を示す図である。図８（Ａ）は、シミュレーション用の内部導体７の電流密度の分布を示す図であり、図８（Ｂ）は比較例としてのシミュレーション用の導体７Ｐの電流密度の分布を示す図である。この比較例としての誘電体導波管フィルタでは、導体７Ｐの一端を第１面導体２１に導通させている。

本実施形態によれば、内部導体７は第１面導体２１及び第２面導体２２から分離されているので、つまり、直流的には第１面導体２１及び第２面導体２２の電位から浮いているので、内部導体７での電流集中が緩い（電流集中部が分散される）。そのため、Ｑ値の高い誘電体導波管共振器が得られる。

ここで、Ｑ値の向上例を示す。シミュレーションに用いた誘電体板は比誘電率がεｒ＝８．５のＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）で、第１面導体２１及び第２面導体２２のサイズを１．６ｍｍ×１．６ｍｍとし、第１面導体２１と第２面導体２２との間隔を０．５５ｍｍとしたとき、ＴＥ１０１モードの共振周波数は４５．４ＧＨｚ、無負荷Ｑ（以下「Ｑｏ」）は３５０である。この誘電体導波管共振空間に、図８（Ｂ）に示した比較例の導体７Ｐを設けて、共振周波数を３８．６ＧＨｚにしたとき、Ｑｏは３２０である。一方、図８（Ａ）に示した本実施形態の内部導体７を設けて、共振周波数を３８．６ＧＨｚにしたとき、Ｑｏは３４９である。つまり、比較例の導体７Ｐを設けた誘電体導波管共振器に比べると、Ｑｏは約８％改善される。また、本実施形態の内部導体７を設けることによるＱｏの低下は０．３％程度と極僅かである。

次に、誘電体板１内での内部導体の位置とＱ値との関係について示す。図９は、誘電体板１内における内部導体の位置とＱｏとの関係を示す図である。この例では、図７において、第１面導体２１と第２面導体２２との間隔Ｔは０．５５ｍｍであり、内部導体７Ｂの高さＨは０．３２ｍｍである。この内部導体７Ｂと第１面導体２１との間隔Ｇ１、及び内部導体７Ｂと第２面導体２２との間隔Ｇ２を変化させたとき、共振器のＱｏは図９に示すように変化する。

図９において、横軸は間隙Ｇ１及びＧ１／Ｇ２の値であり、縦軸は共振器のＱｏである。Ｇ１＝１．１５ｍｍであるとき、Ｇ２＝１．１５ｍｍであって、内部導体７Ｂは第１面導体２１と第２面導体２２との間の中央位置にあり、この状態でＱｏは３４９となり最大値となる。間隔Ｇ１小さくするとＱｏは次第に低下するが、その低下率は小さい。そして、比較例の導体７Ｐを設けたとき、Ｇ１＝０であり、Ｑｏは３２０にまで低下する。

このように内部導体７は第１面導体２１及び第２面導体２２のいずれにも電気的に接続されないので、つまり、直流的には第１面導体及び第２面導体の電位から浮いているので、内部導体７での電流集中が緩い。そのため、Ｑ値の高い誘電体導波管共振器が得られる。また、挿入損失の低い誘電体導波管フィルタが得られる。特に、内部導体７と第２面導体２２との間隔Ｇ２に対する、第１面導体２１と内部導体との間隔Ｇ１の比Ｇ１／Ｇ２は、０．１以上１．０以下の範囲内であれば、内部導体７の端部の電流集中が効果的に緩和されて、Ｑｏの高い誘電体導波管共振器が得られる。

図１０は、誘電体導波管フィルタ１０１の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。図１０において、Ｓ１１は反射特性、Ｓ２１は通過特性である。本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１は、図１０に表れているように、３８．６ＧＨｚを中心とする３８ＧＨｚ帯用の帯域通過フィルタ特性を示す。また、通過帯域より低域側に減衰極ＡＰ１、通過帯域より高域側に減衰極ＡＰ２がそれぞれ生じる。

このように有極特性が現れる理由は次のとおりである。
まず、共振器の透過位相は、共振器の共振周波数より低周波数側では位相が９０°遅れ、共振周波数より高周波数側では位相が９０°進む。そして、誘導性結合と容量性結合とでは位相が反転する関係であるため、誘導性結合と容量性結合とを組み合わせると、主結合部を伝わる信号と副結合部を伝わる信号とが逆位相かつ同振幅となる周波数が存在する。この周波数に減衰極が現れる。本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０１では、第１共振器Ｒ１と第２共振器Ｒ２とが誘導性結合し、第２共振器Ｒ２と第３共振器Ｒ３とが容量性結合し、第３共振器Ｒ３と第４共振器Ｒ４とが誘導性結合し、第２共振器Ｒ２と第３共振器Ｒ３を飛び越して、第１共振器Ｒ１と第４共振器Ｒ４とが副結合するので（偶数段の飛び越し結合が行われるので）、第１共振器Ｒ１から第４共振器Ｒ４までの主結合部での位相と、第１共振器Ｒ１から第４共振器Ｒ４への副結合部での位相とは、通過域の低域で反転し、高域でも反転する。つまり通過域の低域と高域の両方に減衰極が現れる。

なお、以上に示した例では、中実の円柱状のビア導体で内部導体を形成したが、内部導体は、例えば中空の円筒状等の筒状のビア導体であってもよい。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、第１の実施形態で示したものとは共振器の段数等が異なる誘電体導波管フィルタについて示す。

図１１は第２の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０２の外観斜視図である。図１２は誘電体導波管フィルタ１０２の底面図である。また、図１３は、誘電体導波管フィルタ１０２が備える６つの誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。

誘電体導波管フィルタ１０２は誘電体板１を備える。誘電体板１は例えば誘電体セラミック、水晶、樹脂等を直方体形状に加工したものである。この誘電体板１には、互いに対向する第１主面ＭＳ１及び第２主面ＭＳ２を有する。誘電体板１の第１主面ＭＳ１寄りの層には第１面導体２１が形成されていて、誘電体板１の第２主面ＭＳ２寄りの層には第２面導体２２及びグランド電極２３が形成されている。この例では、誘電体導波管フィルタ１０２のサイズは、Ｘ方向２．５ｍｍ、Ｙ方向３．２ｍｍ、Ｚ方向０．７ｍｍである。

誘電体板１の内部には、第１主面ＭＳ１に対して垂直方向に延び、第１面導体２１及び第２面導体２２のいずれにも電気的に接続されない内部導体７Ａ～７Ｆが形成されている。

誘電体板１の底面には入出力電極２４Ａ，２４Ｂ及びグランド電極２３が形成されている。また、誘電体板１の内部には、入出力電極２４Ａ，２４Ｂに、ビア導体３Ｕ，３Ｖを介して接続されるストリップ導体１６Ａ，１６Ｂが形成されている。また、誘電体板１の底面付近には、グランド電極２３を第２面導体２２に接続するビア導体３Ａ～３Ｓが形成されている。

誘電体板１の内層には窓用導体２５Ａ，２５Ｂが形成されている。また、誘電体板１には、第１面導体２１から第２面導体２２まで貫通する貫通ビア導体２Ａ～２Ｆが形成されている。さらに、誘電体板１には、その第１面導体２１から上記窓用導体２５Ａまで延出するビア導体３Ａ，３Ｂ、第２面導体２２から上記窓用導体２５Ｂまで延出するビア導体３Ｃ，３Ｄが形成されている。

また、誘電体板１の内部には、誘電体板１の側面に沿って、第１面導体２１と第２面導体２２とを接続する貫通ビア導体９Ａ～９Ｖが形成されている。

図１３に示すように、誘電体導波管フィルタ１０２は、上記第１面導体２１、第２面導体２２、貫通ビア導体９Ａ～９Ｖで囲まれる６つの誘電体導波管共振空間が形成されている。図１３において二点鎖線は、誘電体板１に構成される誘電体導波管共振器の区分を示す仮想上の線である。このように、誘電体導波管フィルタ１０２は６つの誘電体導波管共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６を備える。共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６はいずれもＴＥ１０１モードを基本モードとする共振器である。

図１１、図１２等に示す内部導体７Ａ～７Ｆは、平面視で（Ｚ方向に視て）上記誘電体導波管共振空間内に配置されている。

共振器Ｒ１－Ｒ２間には主結合部ＭＣ１２が構成されていて、共振器Ｒ２－Ｒ３間には主結合部ＭＣ２３が構成されていて、共振器Ｒ３－Ｒ４間には主結合部ＭＣ３４が構成されていて、共振器Ｒ４－Ｒ５間には主結合部ＭＣ４５が構成されていて、共振器Ｒ５－Ｒ６間には主結合部ＭＣ５６が構成されている。また、共振器Ｒ２－Ｒ５間には副結合部ＳＣ２５が構成されている。

主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ４５，ＭＣ５６のいずれについても、横方向の開口が狭める貫通ビアは存在しないが、第１面導体２１，第２面導体２２及び貫通ビア導体９Ａ～９Ｖによる共振空間の大きさと、利用する共振周波数との関係で、共振器Ｒ１～Ｒ６の各誘電体導波管共振空間が定まる。

主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ４５，ＭＣ５６は、いずれも共振器の電界方向（Ｚ方向）の幅を制限する窓が無いので、誘導性結合する。

主結合部ＭＣ３４は、図１１に示すビア導体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ及び窓用導体２５Ａ，２５Ｂによって構成されている。この主結合部ＭＣ３４は、共振器Ｒ３，Ｒ４の電界方向（Ｚ方向）の幅を制限する容量性結合窓として作用するので、共振器Ｒ３－Ｒ４同士は容量性結合する。

副結合部ＳＣ２５は、貫通ビア導体２Ｅ，２Ｆによって、共振器Ｒ２，Ｒ５の電界方向に直交する幅（Ｙ方向の幅）を制限する誘導性結合窓して作用するので、共振器Ｒ２－Ｒ５同士は誘導性結合する。

図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２を構成する６つの共振器の結合構造を示す図である。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）において、共振器Ｒ１は１段目（初段）の共振器であり、共振器Ｒ２は２段目の共振器であり、共振器Ｒ３は３段目の共振器であり、共振器Ｒ４は４段目の共振器であり、共振器Ｒ５は５段目の共振器であり、共振器Ｒ６は６段目（終段）の共振器である。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）において二重線で示す経路は主結合部であり、破線は副結合部である。また、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）において“Ｌ”は誘導性結合、“Ｃ”は容量性結合をそれぞれ表している。

本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２は、共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が信号伝搬の主経路に沿って主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６が配置されている。主結合部ＭＣ１２は誘導性結合部であり、主結合部ＭＣ２３は誘導性結合部であり、主結合部ＭＣ３４は容量性結合部であり、主結合部ＭＣ４５は誘導性結合部であり、主結合部ＭＣ５６は誘導性結合部である。つまり、主結合部は誘導性結合部と容量性結合部とで構成され、誘導性結合部と容量性結合部とが主結合部に沿って交互に繰り返し配置されている。

また、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２は、外部との間で信号が入出力される共振器Ｒ１と当該共振器Ｒ１に結合する共振器Ｒ２との間の主結合部は誘導性結合部である。同様に、外部との間で信号が入出力される共振器Ｒ６と当該共振器Ｒ６に結合する共振器Ｒ５との間の主結合部は誘導性結合部である。

また、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２は、共振器Ｒ２と共振器Ｒ５とは副結合部ＳＣ２５に沿っても配置されている。つまり、共振器Ｒ２と共振器Ｒ５との間に副結合部ＳＣ２５が形成されている。この副結合部ＳＣ２５は誘導性結合部であり、副結合部ＳＣ２５の結合は主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６の結合に比べて弱い。

図１５は、誘電体導波管フィルタ１０２の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。図１５において、Ｓ１１は反射特性、Ｓ２１は通過特性である。本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０２は、図１５に表れているように、２８ＧＨｚを中心とする２８ＧＨｚ帯用の帯域通過フィルタ特性を示す。また、通過帯域より低域側の減衰極ＡＰ１、通過帯域より高域側に減衰極ＡＰ２がそれぞれ生じる。このようにして、第１の実施形態で示した誘電体導波管フィルタ１０１と同様に有極特性が現れる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、８段の誘電体導波管共振器と１つのトラップ共振器用誘電体導波管共振器を備える誘電体導波管フィルタについて示す。

図１６は第３の実施形態に係る誘電体導波管フィルタ１０３の外観斜視図である。図１７は誘電体導波管フィルタ１０３の底面図である。また、図１８は、誘電体導波管フィルタ１０３が備える複数の誘電体導波管共振器部分、誘電体導波管共振器間の主結合部及び副結合部を示す斜視図である。

誘電体導波管フィルタ１０３は誘電体板１を備える。誘電体板１は例えば誘電体セラミック、水晶、樹脂等を直方体形状に加工したものである。この誘電体板１には、互いに対向する第１主面ＭＳ１及び第２主面ＭＳ２を有する。誘電体板１の第１主面ＭＳ１寄りの層には第１面導体２１が形成されていて、誘電体板１の第２主面ＭＳ２寄りの層には第２面導体２２及びグランド電極２３が形成されている。この例では、誘電体導波管フィルタ１０３のサイズは、Ｘ方向２．５ｍｍ、Ｙ方向３．２ｍｍ、Ｚ方向０．７ｍｍである。

誘電体板１の底面には入出力電極２４Ａ，２４Ｂ及びグランド電極２３が形成されている。また、誘電体板１の内部には、入出力電極２４Ａ，２４Ｂに、ビア導体３Ｕ，３Ｖを介して接続されるストリップ導体１６Ａ，１６Ｂが形成されている。また、誘電体板１の底面付近には、グランド電極２３を第２面導体２２に接続する複数のビア導体が形成されている。

誘電体板１には、第１面導体２１から第２面導体２２まで貫通する貫通ビア導体２Ａ～２Ｎが形成されている。

また、誘電体板１の内部には、誘電体板１の側面に沿って、第１面導体２１と第２面導体２２とを接続する貫通ビア導体９Ａ～９Ｕが形成されている。

図１７、図１８等に示すように、誘電体導波管フィルタ１０３は、上記第１面導体２１、第２面導体２２、貫通ビア導体９Ａ～９Ｕで囲まれる８つの誘電体導波管共振空間が形成されている。また、トラップ共振器用の１つの誘電体導波管共振空間が形成されている。図１８において二点鎖線は、誘電体板１に構成される誘電体導波管共振器の区分を示す仮想上の線である。このように、誘電体導波管フィルタ１０３は、８つの誘電体導波管共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８及びトラップ共振器用の誘電体導波管共振器ＲＴを備える。共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，ＲＴはいずれもＴＥ１０１モードを基本モードとする共振器である。

図１６、図１７等に示す内部導体７Ａ～７Ｈ，７Ｔは、平面視で（Ｚ方向に視て）上記誘電体導波管共振空間内に配置されている。

上記共振器Ｒ１～Ｒ８のうち、４つの共振器Ｒ１～Ｒ４は第１組の共振器であり、４つの共振器Ｒ５～Ｒ８は第２組の共振器である。第１組における終段の共振器Ｒ４と第２組における初段の共振器Ｒ５との間には主結合部ＭＣ４５が設けられている。また、第１組の初段の共振器Ｒ１及び第２組の終段の共振器Ｒ８は入出力部の共振器である。

共振器Ｒ１－Ｒ２間には主結合部ＭＣ１２が構成されていて、共振器Ｒ２－Ｒ３間には主結合部ＭＣ２３が構成されていて、共振器Ｒ３－Ｒ４間には主結合部ＭＣ３４が構成されている。すなわち、第１組の共振器は、４つの共振器Ｒ１～Ｒ４が、主結合部を介して直列接続されている。共振器Ｒ４－Ｒ５間には主結合部ＭＣ４５が構成されている。また、共振器Ｒ５－Ｒ６間には主結合部ＭＣ５６が構成されていて、共振器Ｒ６－Ｒ７間には主結合部ＭＣ６７が構成されていて、共振器Ｒ７－Ｒ８間には主結合部ＭＣ７８が構成されている。すなわち、第２組の共振器は、４つの共振器Ｒ５～Ｒ８が、主結合部を介して直列接続されている。さらに、共振器Ｒ２－Ｒ７間には副結合部ＳＣ２７が構成されていて、共振器Ｒ３－Ｒ６間には副結合部ＳＣ３６が構成されている。

図１７に示す貫通ビア導体２ｉは、主結合部ＭＣ１２の横方向の開口を狭め、共振器Ｒ１と共振器Ｒ２とを誘導性結合させる。同様に、貫通ビア導体２Ｌは主結合部ＭＣ７８の横方向の開口を狭め、共振器Ｒ７と共振器Ｒ８とを誘導性結合させる。また、貫通ビア導体２Ｍは、主結合部ＭＣ２３の横方向の開口を狭め、共振器Ｒ２と共振器Ｒ３とを誘導性結合させる。同様に、貫通ビア導体２Ｎは主結合部ＭＣ６７の横方向の開口を狭め、共振器Ｒ６と共振器Ｒ７とを誘導性結合させる。貫通ビア導体２Ｅ，２Ｆは副結合部ＳＣ２７の横方向の開口を狭め、共振器Ｒ２と共振器Ｒ７とを誘導性結合させる。内部導体７Ｔは副結合部ＳＣ３６の縦方向の開口を狭め、共振器Ｒ３と共振器Ｒ６とを容量性結合させる。

主結合部ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６については、横方向の開口が狭める貫通ビアは存在しないが、第１面導体２１，第２面導体２２及び貫通ビア導体９Ａ～９Ｕによる共振空間の大きさと、利用する共振周波数との関係で、いずれもこれらの部分で誘導性結合する。

内部導体７Ｔが形成されている空間は１つのトラップ共振器ＲＴとして作用する。このトラップ共振器ＲＴは、第１組の終段の共振器Ｒ４から１つ手前の共振器Ｒ３と第２組の初段の共振器Ｒ５から１つ後段の共振器Ｒ６との間に設けられている。

また、トラップ共振器ＲＴは、第１組の終段の共振器Ｒ４の内部導体７Ｄ、第２組の初段の共振器Ｒ５の内部導体７Ｅ、第１組の終段の共振器Ｒ４から１つ手前の共振器Ｒ３の内部導体７Ｃ及び第２組の初段の共振器Ｒ５から１つ後段の共振器Ｒ６の内部導体７Ｆとで囲まれる位置に設けられている。

第１組の終段の共振器Ｒ４の内部導体７Ｄと、第２組の初段の共振器Ｒ５の内部導体７Ｅとの間隔は、第１組の終段の共振器Ｒ４の１つ手前の共振器Ｒ３の内部導体７Ｃと第２組の初段の共振器Ｒ５の１つ後段の共振器Ｒ６の内部導体７Ｆとの間隔より狭い。このことにより、共振器Ｒ４，Ｒ５，ＲＴの電界強度の高い領域がそれぞれ近接し、トラップ共振器ＲＴは共振器Ｒ４，Ｒ５と結合する。このことは、トラップ共振器ＲＴが共振器Ｒ４，Ｒ５から分岐した共振器であるということもできる。

本実施形態では、第１組の終段の共振器Ｒ４の内部導体７Ｄと、トラップ共振器用の内部導体７Ｔとの間隔は、第２組の初段の共振器Ｒ５の内部導体７Ｅと、トラップ共振器用の内部導体７Ｔとの間隔と同じである。そのため、トラップ共振器ＲＴに対する共振器Ｒ４の結合の強さと、トラップ共振器ＲＴに対する共振器Ｒ５の結合の強さとは等しい。

なお、内部導体７Ｃ－７Ｔ間、内部導体７Ｆ－７Ｔ間がそれぞれ離れているので、つまり、共振器Ｒ３，Ｒ６とトラップ共振器ＲＴとは、電界強度の高い領域が相対的に離れているので、共振器Ｒ３，Ｒ６はトラップ共振器ＲＴとは、特には結合しない。

図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０３を構成する複数の共振器の結合構造を示す図である。図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において、共振器Ｒ１は１段目（初段）の共振器であり、共振器Ｒ２は２段目の共振器であり、共振器Ｒ３は３段目の共振器であり、共振器Ｒ４は４段目の共振器であり、共振器Ｒ５は５段目の共振器であり、共振器Ｒ６は６段目の共振器であり、共振器Ｒ７は７段目の共振器であり、共振器Ｒ８は８段目（終段）の共振器である。図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において二重線で示す経路は主結合部であり、破線は副結合部である。また、図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において“Ｌ”は誘導性結合、“Ｃ”は容量性結合をそれぞれ表している。

既に述べたように、本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０３においては、信号伝搬の主経路に沿って、共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８及び主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６，ＭＣ６７，ＭＣ７８が配置される。主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６，ＭＣ６７，ＭＣ７８はいずれも誘導性結合部である。また、副結合部ＳＣ２７は誘導性結合部、副結合部ＳＣ３６は容量性結合部である。この副結合部ＳＣ２７の結合は主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６，ＭＣ６７，ＭＣ７８の結合に比べて弱い。また、副結合部ＳＣ３６の結合は主結合部ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６，ＭＣ６７，ＭＣ７８の結合に比べて弱い。

図２０は、誘電体導波管フィルタ１０３の反射特性と通過特性の周波数特性を示す図である。図２０において、Ｓ１１は反射特性、Ｓ２１は通過特性である。本実施形態の誘電体導波管フィルタ１０３は、図２０に表れているように、２８ＧＨｚを中心とする２８ＧＨｚ帯用の帯域通過フィルタ特性を示す。また、通過帯域より低域側に減衰極ＡＰ１，ＡＰ２が生じる。本実施形態では、通過帯域の低域側に急峻な減衰特性が得られる。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

例えば、以上に示した各実施形態では、複数の誘電体導波管共振器を備える誘電体導波管フィルタを例示したが、同様にして単一の誘電体導波管共振器を備える誘電体導波管フィルタを構成することもできる。

また、以上に示した各実施形態では、ＴＥ１０１モードを基本モードとする誘電体導波管共振器を構成する例を示したが、例えばＴＥ２０１モードやＴＥ１０２モード等、高次の共振モードを利用してもよい。

ＭＣ１２，ＭＣ２３，ＭＣ３４，ＭＣ４５，ＭＣ５６，ＭＣ６７，ＭＣ７８…主結合部
ＭＳ１…第１主面
ＭＳ２…第２主面
ＰＣ…面状導体
Ｒ１～Ｒ８，ＲＴ…誘電体導波管共振器
ＳＣ１４，ＳＣ２５，ＳＣ２７，ＳＣ３６…副結合部
ＳＳ…側面
１…誘電体板
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…誘電体層
２Ａ～２Ｇ，２ｉ，２Ｌ～２Ｎ…貫通ビア導体
３Ａ～３Ｆ，３Ｕ，３Ｖ…ビア導体
７，７Ａ～７Ｈ，７Ｔ…内部導体
８Ａ～８Ｄ…側面導体膜
９Ａ～９Ｖ…貫通ビア導体
１０…グランド導体
１５Ａ，１５Ｂ…入出力用ランド
１６Ａ，１６Ｂ…ストリップ導体
２１…第１面導体
２２…第２面導体
２３，２３Ａ～２３Ｄ…グランド電極
２４Ａ，２４Ｂ…入出力電極
２５Ａ，２５Ｂ…窓用導体
９０…回路基板
１０１～１０３…誘電体導波管フィルタ

Claims (18)

1. 互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、
   前記第１主面に形成された第１面導体と、
   前記第２主面に形成された第２面導体と、
   前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、
   前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備え、前記第１面導体、前記第２面導体及び前記接続導体で囲まれる誘電体導波管共振空間を構成する、
   誘電体導波管共振器。
2. 前記誘電体板は、複数の誘電体層の積層体であり、前記内部導体は前記複数の誘電体層のうちの内層の誘電体層に形成された導体である、
   請求項１に記載の誘電体導波管共振器。
3. 前記接続導体は、前記誘電体板の側面に形成された導体膜、又は前記誘電体板を貫通する貫通ビア導体である、
   請求項１又は２に記載の誘電体導波管共振器。
4. 前記誘電体板の内部に空間を有し、前記内部導体は、前記空間の内部に充填された導体、又は前記空間の内面に形成された導体である、
   請求項１から３のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
5. 前記内部導体は、柱状又は筒状の導体である、
   請求項１から３のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
6. 前記内部導体は、前記第１面導体に平行に対向する面状導体又は前記第２面導体に平行に対向する面状導体の少なくとも一方を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
7. 前記第１面導体の平面視で、前記内部導体は前記誘電体導波管共振空間の中央に配置される、
   請求項１から６のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
8. 前記第１面導体と前記内部導体との間の領域、及び、前記第２面導体と前記内部導体との間の領域の少なくとも一方にある誘電体の誘電率は、他の領域にある誘電体の誘電率より高い、
   請求項１から７のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
9. 前記誘電体導波管共振空間の主共振モードは、前記第１面導体と前記第２面導体との間に電界が向くＴＥモードである、
   請求項１から８のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
10. 前記内部導体と前記第１面導体との間の第１間隔と、前記内部導体と前記第２面導体との間の第２間隔との比は、０．１以上１．０以下の範囲内である、
    請求項１から９のいずれかに記載の誘電体導波管共振器。
11. 互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、前記第１主面に形成された第１面導体と、前記第２主面に形成された第２面導体と、前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、を有する誘電体導波管共振器を備える誘電体導波管フィルタにおいて、
    前記誘電体導波管共振器の内部に形成され、前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備える、
    誘電体導波管フィルタ。
12. 互いに対向する第１主面及び第２主面、並びに、前記第１主面の外縁及び前記第２主面の外縁を繋ぐ側面を有する誘電体板と、前記第１主面に形成された第１面導体と、前記第２主面に形成された第２面導体と、前記誘電体板の内部に形成され、前記第１面導体と前記第２面導体とを接続する接続導体と、をそれぞれ有する複数の誘電体導波管共振器と、
    前記複数の誘電体導波管共振器のうち、隣接する誘電体導波管共振器を結合させる主結合部と、
    を備える誘電体導波管フィルタにおいて、
    前記複数の誘電体導波管共振器の一部又は全部について、前記誘電体導波管共振器の内部に形成され、前記第１主面に対して垂直方向に延び、前記第１面導体及び前記第２面導体のいずれにも電気的に接続されない内部導体と、を備える、
    誘電体導波管フィルタ。
13. 前記主結合部は誘導性結合部と容量性結合部とを含む複数の主結合部で構成され、前記誘導性結合部と前記容量性結合部とが信号伝搬の主経路に沿って交互に繰り返し配置された部分を有する、
    請求項１２に記載の誘電体導波管フィルタ。
14. 前記複数の主結合部のうち、外部との間で信号が入出力される誘電体導波管共振器と当該誘電体導波管共振器に結合する誘電体導波管共振器との間の主結合部は誘導性結合部である、
    請求項１３に記載の誘電体導波管フィルタ。
15. 前記複数の誘電体導波管共振器は前記信号伝搬の主結合部以外に副結合部に沿っても配置され、
    前記副結合部に沿って隣接する誘電体導波管共振器同士の間に副結合部を更に備える、
    請求項１３又は１４に記載の誘電体導波管フィルタ。
16. ３つ以上の誘電体導波管共振器で構成される第１組の誘電体導波管共振器、及び、３つ以上の誘電体導波管共振器で構成される第２組の誘電体導波管共振器、を備え、前記第１組における終段の誘電体導波管共振器と前記第２組における初段の誘電体導波管共振器との間に前記主結合部が設けられていて、
    前記第１組の初段の誘電体導波管共振器及び前記第２組の終段の誘電体導波管共振器は入出力部の誘電体導波管共振器であり、
    前記第１組における終段から２つ手前の誘電体導波管共振器と前記第２組の初段から２つ後段の誘電体導波管共振器との間に前記副結合部が設けられていて、当該副結合部は誘導性の副結合部であり、
    前記第１組の終段から１つ手前の誘電体導波管共振器と前記第２組の初段から１つ後段の誘電体導波管共振器との間にトラップ共振器用の前記内部導体を備え、
    前記第１組の終段の誘電体導波管共振器の前記内部導体と、前記第２組の初段の誘電体導波管共振器の前記内部導体との間隔は、前記第１組の終段の１つ手前の誘電体導波管共振器の前記内部導体と前記第２組の初段の１つ後段の誘電体導波管共振器の前記内部導体との間隔より狭い、
    請求項１５に記載の誘電体導波管フィルタ。
17. それぞれ３つ以上の誘電体導波管共振器で構成される第１組及び第２組を備え、前記第１組における終段の誘電体導波管共振器と前記第２組における初段の誘電体導波管共振器との間に前記主結合部が設けられていて、
    前記第１組の初段の誘電体導波管共振器及び前記第２組の終段の誘電体導波管共振器は入出力部の誘電体導波管共振器であり、
    前記第１組の終段の誘電体導波管共振器の前記内部導体、前記第２組の初段の誘電体導波管共振器の前記内部導体、前記第１組の終段から１つ手前の誘電体導波管共振器の前記内部導体及び前記第１組の終段から１つ手前の誘電体導波管共振器の前記内部導体とで囲まれる位置にトラップ共振器用の前記内部導体を備え、
    前記第１組の終段の誘電体導波管共振器の前記内部導体と、前記第２組の初段の誘電体導波管共振器の前記内部導体との間隔は、前記第１組の終段の１つ手前の誘電体導波管共振器の前記内部導体と前記第２組の初段の１つ後段の誘電体導波管共振器の前記内部導体との間隔より狭い、
    請求項１５に記載の誘電体導波管フィルタ。
18. 前記第１組の終段の誘電体導波管共振器の前記内部導体と、前記トラップ共振器用の前記内部導体との間隔は、前記第２組の初段の誘電体導波管共振器の前記内部導体と、前記トラップ共振器用の前記内部導体との間隔と同じである、
    請求項１６又は１７に記載の誘電体導波管フィルタ。

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