JPWO2017175776A1 - 誘電体導波管入出力構造およびそれを備えた誘電体導波管デュプレクサ - Google Patents

Abstract

誘電体導波管（１０）は第１共振器（３１）および第２共振器（３２）を備える。プリント基板（５０）の表面には、線路（６０）、インピーダンス整合部（６３）、ギャップ（６１，６２）、クランク形状の第１導体非形成部（８１）、クランク形状の第２導体非形成部（８２）、および表面グランド（５１）がそれぞれ形成されている。プリント基板（５０）の裏面には裏面グランド（５２）が形成されている。さらにプリント基板（５０）には、表面グランド（５１）と裏面グランド（５２）とを接続するビアホール群（９０．９１）が形成されている。第１共振器（３１）および第２共振器（３２）の底面には、第１誘電体露出部（４１）および第２誘電体露出部（４２）がそれぞれ設けられていて、誘電体導波管（１０）の側面（１０ｄ）の線路の近傍には第３誘電体露出部（４３）が設けられている。このような誘電体導波管（１０）がプリント基板（５０）に実装される。

Description

本発明は、プリント基板上に誘電体導波管を直接実装する、誘電体導波管入出力構造に関し、特に２つのＴＥモードの誘電体導波管共振器に同時に入出力可能な誘電体導波管入出力構造に関する。また、本発明は、上記誘電体導波管入出力構造を備えた誘電体導波管デュプレクサに関する。

プリント基板に直接実装が可能な誘電体導波管には、プリント基板に設けられたマイクロストリップ線路やコプレーナ線路などの線路と誘電体導波管とを接続するための入出力構造が必要である。

そして、誘電体導波管デュプレクサのような誘電体導波管においては、１つの信号を２つの誘電体導波管に分配する分岐構造が必要になる。

たとえば、特許文献１には、導波管の信号を２つの導波管に分配する導波管分岐構造が記載されている。また特許文献２には、線路の信号を２つの共振器に分配する導波管分岐構造を有する誘電体導波管フィルタが記載されている。

特開平５−１６７３１５号公報 特開２００４−３１２２１７号公報

しかし、特許文献１，２に示される導波管分岐構造は、誘電体導波管以外の部材が必要である。そのため、誘電体導波管の構造が複雑化し、かつ寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記した問題を解消して、プリント基板および誘電体導波管以外の部材を不要とし、導波管分岐構造を有する誘電体導波管入出力構造およびそれを備えた誘電体導波管デュプレクサを提供することを目的とする。

本発明の誘電体導波管入出力構造は、
線路が設けられたプリント基板と誘電体導波管とを備え、前記誘電体導波管と前記線路とが接続された、誘電体導波管入出力構造であって、
前記誘電体導波管は、互いに隣接配置された第１共振器および第２共振器を備え、
前記プリント基板の表面に、
前記線路の先端に接続されて、前記誘電体導波管の底面の外側から内側に延出するインピーダンス整合部と、
前記線路の両側に設けられたギャップと、
前記ギャップに接続され、前記誘電体導波管の底面の前記第１共振器側に配置されたクランク形状の第１導体非形成部と、
前記ギャップに接続され、前記誘電体導波管の底面の前記第２共振器側に配置されたクランク形状の第２導体非形成部と、
前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部の残余の部位に設けられた表面グランドと、が設けられ、
前記プリント基板の裏面に裏面グランドが設けられ、
前記表面グランドと前記裏面グランドとを接続するビアホール群が、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部を囲むように設けられ、
前記第１共振器および前記第２共振器の底面に、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部とそれぞれ重なる第１誘電体露出部および第２誘電体露出部が設けられ、
前記誘電体導波管の側面の、前記線路の近傍に、第３誘電体露出部が設けられ、
前記誘電体導波管は、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部が、前記第１誘電体露出部および前記第２誘電体露出部にそれぞれ重なるように前記プリント基板に実装されたことを特徴とする。

本発明によれば、追加の部材が不要であるので、導波管分岐構造を有する小型の誘電体導波管入出力構造およびそれを備えた誘電体導波管デュプレクサが得られる。

本発明の第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を説明するための分解透視斜視図である。 図１の部分拡大図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の各部の寸法を説明するための平面図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の通過特性（Ｓ２１）のシミュレーション結果を示す図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。 第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。 第２の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を備えた誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。 第２の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を備えた誘電体導波管デュプレクサのシミュレーション結果を示す図である。 第３の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を備えた別の誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。 第４の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を備えたさらに別の誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。 第５の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を備えたさらにさらに別の誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。

以降、図面を参照して本発明の各実施形態を説明する。なお、図において、誘電体が露出する部位を斜線、基材が露出する部位をクロスハッチで示している。

《第１の実施形態》
図１は、本発明の第１の実施形態に係る誘電体導波管入出力構造を説明するための分解透視斜視図である。図２は図１の導体非形成部を詳しく説明するための部分拡大図である。

図１に示すように、略直方体形状の誘電体ブロックの表面の略全面が導体膜４０で被覆された誘電体導波管１０がプリント基板５０上に実装されている。ここで、誘電体導波管１０の、上面を１０ａ、底面を１０ｂ、側面を１０ｃ，１０ｄ、左端面を１０ｅ、右端面１０ｆとし、上面１０ａおよび底面１０ｂの大きさをＬ×Ｗ、側面１０ｃ，１０ｄの大きさをＬ×Ｈ、左端面１０ｅおよび右端面１０ｆの大きさをＷ×Ｈとする。

誘電体導波管１０は、側面１０ｃに設けられた溝２２によるアイリス２１が形成されていることで、溝２２から左端面１０ｅまでの長さＬ１の第１共振器３１と、溝２２から右端面１０ｆまでの長さＬ２（＜Ｌ１）の第２共振器３２とが構成されている。ここで、共振器３２の共振周波数をｆ１、共振器３１の共振周波数をｆ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２なので、ｆ１＜ｆ２である。以後、第１共振器３１側を「低域側」、第２共振器３２側を「高域側」ともいう。第１共振器３１、第２共振器３２はそれぞれＴＥモードの誘電体導波管共振器として作用する。

誘電体導波管１０の底面１０ｂには、底面１０ｂと側面１０ｄとの稜線Ｅから延出する、後述する導体非形成部８１，８２と略同一形状に誘電体ブロックが露出する底面誘電体露出部４１，４２が設けられている。底面誘電体露出部４１，４２の外形は、導体非形成部８１，８２の外形と一致する、または導体非形成部８１，８２の外形より少しだけ大きい。上記底面誘電体露出部４１は本発明に係る「第１誘電体露出部」に相当し、底面誘電体露出部４２は本発明に係る「第２誘電体露出部」に相当する。

プリント基板５０の表面には、線路６０と、線路６０の両側にプリント基板の基材が帯状に露出するギャップ６１，６２と、ギャップ６１，６２にそれぞれ接続された、プリント基板の基材がクランク形状に露出する導体非形成部８１，８２が設けられている。残余の部位には表面グランド５１が設けられている。

線路６０は、線路６０の先端に帯状のインピーダンス整合部６３が設けられていて、インピーダンス整合部６３が、誘電体導波管１０の底面１０ｂの外側から内側に延出して、表面グランド５１と接続されている。インピーダンス整合部６３は、インピーダンス整合のために、線路６０よりも幅が狭くなっている。

溝２２の中心線を境界線Ｃとすると、インピーダンス整合部６３は、境界線Ｃの延長線上に配置され、導体非形成部８１は、誘電体導波管１０の底面１０ｂの共振器３１側に配置され、導体非形成部８２は、誘電体導波管１０の底面１０ｂの共振器３２側に配置される。

他方、プリント基板５０の裏面の全面には、裏面グランド５２が設けられている。したがって、線路６０、表面グランド５１および裏面グランド５２によってグランド付きコプレーナ線路が構成されている。すなわち、線路６０はグランド付きコプレーナ線路の信号線である。

また、プリント基板５０には、表面グランド５１と裏面グランド５２とを接続するとともに導体非形成部８１，８２を矩形状に囲むように配置されたビアホール群９０と、表面グランド５１と裏面グランド５２とを接続するとともにギャップ６１，６２の外側で線路６０に沿って配置されたビアホール群９１とが設けられている。

図２に示すように、導体非形成部８１，８２は、それぞれ、インピーダンス整合部６３の両側に設けられた互いに並行に延伸する帯状の領域８１ａ，８２ａと、互いに並行に延伸する帯状の領域８１ｃ，８２ｃと、領域８１ａおよび領域８１ｃに直交するとともに両端をクランク形状にそれぞれ接続する帯状の領域８１ｂと、領域８２ａおよび領域８２ｃに直交するとともに両端をクランク形状にそれぞれ接続する帯状の領域８２ｂと、で構成されている。つまり、導体非形成部８１は、領域８１ａおよび領域８１ｃをそれぞれ腕部、領域８１ｂを軸とするクランク形状であり、導体非形成部８２は、領域８２ａおよび領域８２ｃをそれぞれ腕部、領域８２ｂを軸とするクランク形状である。これらクランク形状部は、領域８１ａ，８２ａを境界線Ｃに互いに近づけ、領域８１ｃ，８２ｃを境界線Ｃから互いに遠ざけるように、境界線Ｃの両側に配置されている。

誘電体導波管１０をプリント基板５０に実装する際には、プリント基板５０に設けられた導体非形成部８１，８２が、誘電体導波管１０に設けられた底面誘電体露出部４１，４２にそれぞれ対面して重なるように配置する。プリント基板５０に設けられた導体非形成部８１，８２が、誘電体導波管１０に設けられた底面誘電体露出部４１，４２よりひとまわり大きい場合には、誘電体導波管１０の底面誘電体露出部４１，４２がプリント基板の導体非形成部８１，８２のそれぞれ内側になるように配置する。

プリント基板５０に設けられた導体非形成部８１，８２が、誘電体導波管１０に設けられた底面誘電体露出部４１，４２よりひとまわり大きい場合には、誘電体導波管１０の実装位置のずれに対する、線路６０と誘電体共振器３１，３２との結合のばらつきが少ないという効果がある。

このとき、プリント基板５０に設けられたインピーダンス整合部６３と誘電体導波管１０の導体膜４０とが短絡しないように、誘電体導波管１０の側面１０ｄのインピーダンス整合部近傍に、誘電体ブロックが露出する側面誘電体露出部４３が設けられている。側面誘電体露出部４３の幅Ｗ４３は、インピーダンス整合部６３の幅Ｗ６３より広い。ただし、側面誘電体露出部４３は、側面誘電体露出部４３からの不要な放射を低減するために、できるだけ小さいことが好ましい。また、側面誘電体露出部４３は、溝２２の内壁に設けるのは困難であるので、溝の無い側面１０ｄ側に設けるのが好適である。上記側面誘電体露出部４３は本発明に係る「第３誘電体露出部」に相当する。

図３は、本実施形態の誘電体導波管入出力構造の、各部の寸法を説明するための平面図である。図３に示すように、稜線Ｅから導体非形成部８１の先端までの距離をＬＳ１、稜線Ｅから導体非形成部８２の先端までの距離をＬＳ２、境界線Ｃから領域８１ｃの右端までの距離をＷＳ１、境界線Ｃから領域８２ｃの左端までの距離をＷＳ２、稜線Ｅから溝２２の底までの距離をＷｉとする。

図４は、本実施形態の誘電体導波管入出力構造の通過特性（Ｓ２１）のシミュレーション結果を示す図であり、低域側の通過特性を周波数ｆ１で正規化した結果を太線で示し、高域側の通過特性を周波数ｆ２で正規化した結果を細線で示す。

図５と図６は、本実施形態の誘電体導波管入出力構造の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図５は周波数ｆ１における電界強度分布を示し、図６は周波数ｆ２における電界強度分布を示す。図５と図６において、濃度が薄いほど電界強度が高いことを示している。

図４、図５、図６の結果から、本実施形態の誘電体導波管入出力構造は、線路６０からの（グランド付きコプレーナ線路からの）信号を、共振器３１，３２にそれぞれ分配して入力できることがわかる。

図７は、Ｗｉを変化させた場合の、誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。図７において、横軸はＷｉ／λ１またはＷｉ／λ２、縦軸は外部Ｑを示し、実線は低域側、点線は高域側の外部Ｑを示す。ここで、λ１は、周波数ｆ１における誘電体導波管内の波長、λ２は周波数ｆ２における誘電体導波管内の波長である。

図８は、ＬＳ１またはＬＳ２を変化させた場合の、誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。図７において、横軸はＬＳ１／λ１またはＬＳ２／λ２、縦軸は外部Ｑを示し、実線は低域側、点線は高域側の外部Ｑを示す。

図９は、ＷＳ１またはＷＳ２を変化させた場合の、誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。図８において、横軸はＷＳ１／λ１またはＷＳ２／λ２、縦軸は外部Ｑを示し、実線は低域側、点線は高域側の外部Ｑを示す。

図７と図８の結果から、高域側と低域側の外部Ｑは、右肩下がりに変化していることが分かり、一方、図９の結果から、低域側の外部Ｑは右肩上がり、高域側の外部Ｑは右肩下がりになっていることが分かる。これらの結果から、高域側の外部Ｑと低域側の外部Ｑは、その大きさをＷｉ，ＬＳ１，ＬＳ２で調整しつつ、その比をＷＳ１，ＷＳ２で調整可能であることが分かる。この関係を用いれば、高域側と低域側とで帯域をそれぞれ調整できる。なお、共振器３１と共振器３２とは結合しているが、この結合が小さすぎると帯域が狭くなる。したがって、溝２２の深さも外部Ｑを調整するパラメータの一つである。

図７、図８、図９のいずれの結果でも、外部Ｑは２０以下になっている。したがって、本実施形態の誘電体導波管入出力構造は、かなり広帯域な構造であると言える。

本実施形態では、線路６０は、グランド付きコプレーナ線路として、コプレーナ線路の両側に沿ってビアホール群９１を設けたが、ビアホール群９１は省略してもよく、さらに、線路６０の裏側の裏面グランド５２を省略してコプレーナ線路としてもよく、または線路６０の両側の表面グランド５１を省略してマイクロストリップ線路としてもよい。

また、本実施形態では、導体非形成部８１，８２は各寸法が異なるクランク形状で説明したが、各寸法が同じ対称な形状であってもよく、クランク形状の軸部の領域８１ｂ，８２ｂは、一直線にあってもよいし、一直線になくてもよい。

さらに、誘電体導波管は、溝２２によるアイリス２１で複数の共振器を構成したが、例えば、貫通孔等によるアイリスで複数の共振器を構成してもよい。

《第２の実施形態》
図１０は、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造を備えた、第２の実施形態に係る誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。図１０において、プリント基板５０および誘電体導波管に設けられた底面誘電体露出部４１，４２および側面誘電体露出部４３は、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造と同一のため、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１０に示すように、略直方体形状の誘電体ブロックの表面の略全面が導体膜４０で被覆された誘電体導波管１１がプリント基板５０上に実装されている。

誘電体導波管１１は、側面１１ｃに設けられた複数の溝２３によるアイリスによって区分されることで、複数の共振器３１ｇ，３１ｆ，３１ｅ，３１ｄ，３１ｃ，３１ｂ，３１ａ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆが構成されている。これら共振器のうち共振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇで低域側のフィルタ７１が構成されていて、共振器３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆで高域側のフィルタ７２が構成されている。各共振器はＴＥモードの誘電体導波管共振器として作用する。

上記複数の共振器のうち、共振器３１ａが本発明に係る「第１共振器」に相当し、共振器３２ａが本発明に係る「第２共振器」に相当する。

誘電体導波管１１の側面１１ｄの共振器３１ａと共振器３２ａの間の領域に、側面誘電体露出部４３が設けられていて、誘電体導波管１１の底面１１ｂの共振器３１ａの領域に、底面誘電体露出部４１が設けられていて、誘電体導波管１１の底面の共振器３２ａの領域に、底面誘電体露出部４２が設けられている。ここで、共振器３１ａの共振周波数をｆ１、共振器３２ａの共振周波数をｆ２（＞ｆ１）とする。

図１１は、本実施形態の誘電体導波管デュプレクサ１のシミュレーション結果を示す図であり、図１０において、線路６０を備えるグランド付きコプレーナ線路をＰＯＲＴ１、共振器３２ｆをＰＯＲＴ２、共振器３１ｇをＰＯＲＴ３としたとき、太い実線はＰＯＲＴ３のリターンロスＳ３３、太い点線はＰＯＲＴ３からＰＯＲＴ１へのインサーションロスＳ１３、細い実線はＰＯＲＴ２のリターンロスＳ２２、細い点線はＰＯＲＴ２からＰＯＲＴ１へのインサーションロスＳ１２をそれぞれ示す。

図１１の結果から、誘電体導波管１１は、周波数ｆ１，ｆ２を中心周波数とするデュプレクサとして動作していることが分かる。

なお、共振器３１ａと共振器３２ａとの間の溝２３を除くその他の溝２３は、側面１１ｃと平行な側面１１ｄ側に設けてもよい。

《第３の実施形態》
図１２は、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造を備えた、第３の実施形態に係る誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。本実施形態の誘電体導波管デュプレクサ２は、略Ｕ字形状の誘電体導波管１２を用いている点が、第２の実施形態で示した誘電体導波管デュプレクサ１と異なっている。

第２の実施形態の誘電体導波管デュプレクサ１では、共振器の数が多くなると、誘電体導波管デュプレクサの全長が長くなってしまう。本実施形態の誘電体導波管デュプレクサ２では、共振器３１ａと共振器３２ａとの間を、１８０°折れ曲がったＵ字形状またはＪ字形状とすることで、全長を短くするとともに、ＰＯＲＴの方向を変更している。

誘電体導波管デュプレクサ２は、フィルタ７１を構成する第１誘電体導波管部およびフィルタ７２を構成する第２誘電体導波管部を備える。フィルタ７１は共振器３１ａ〜３１ｇが列を成して配置され、一方端方向を入出力ポートＰＯＲＴ３の方向とする。フィルタ７２は共振器３２ａ〜３２ｆが列を成して配置され、一方端方向を入出力ポートＰＯＲＴ２の方向とする。

フィルタ７１の入出力ポートＰＯＲＴ３の方向およびフィルタ７２の入出力ポートＰＯＲＴ２の方向は同方向である。第１共振器３１ａはフィルタ７１の入出力ポートＰＯＲＴ３から離れた端部に設けられていて、第２共振器３２ａはフィルタ７２の入出力ポートＰＯＲＴ２から離れた端部に設けられている。第１共振器３１ａと第２共振器３２ａとは、溝２３ａによるアイリスによって区分されて、構造的に繋がっている。

なお、全ての溝をＵ字形状またはＪ字形状の内側の側面に設けると加工し難いので、本実施形態では、フィルタ７１とフィルタ７２との間の溝２３ａを除く他の溝２３ｂは、誘電体導波管１２の外側の側面に設けている。この構造により加工が容易となる。

《第４の実施形態》
図１３は、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造を備えた、第４の実施形態に係る誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。本実施形態の誘電体導波管デュプレクサ３は、２つの略直方体形状の誘電体導波管１３ａ，１３ｂを、結合窓２５ａ，２５ｂを介して結合させている点が、第３の実施形態で示した誘電体導波管デュプレクサ２と異なっている。

図１３に示すように、誘電体導波管デュプレクサ３は、略直方体形状の誘電体導波管１３ａと誘電体導波管１３ｂとからなる。誘電体導波管１３ａは本発明に係る「第１誘電体導波管部」に相当し、誘電体導波管１３ｂは本発明に係る「第２誘電体導波管部」に相当する。誘電体導波管１３ａは、側面に設けられた溝２３によるアイリスで区分されることにより、複数の共振器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇが構成され、誘電体導波管１３ｂは、側面に設けられた溝２３によるアイリスで区分されることにより、複数の共振器３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆが構成されている。共振器３１ａは本発明に係る「第１共振器」に相当し、共振器３２ａは本発明に係る「第２共振器」に相当する。

そして、誘電体導波管１３ａと誘電体導波管１３ｂとが並列配置されることで、第１共振器３１ａと第２共振器３２ａとが互いに隣接配置される。誘電体導波管１３ａと誘電体導波管１３ｂとは、共振器３１ａ，３２ａのそれぞれの側面に設けられた誘電体ブロックが矩形状に露出する結合窓２５ａ，２５ｂを介して結合される。側面誘電体露出部４３は、誘電体導波管１３ａと誘電体導波管１３ｂの端面に分割して設けられている。

このように加工し易い形状の誘電体導波管を、結合窓を用いて組み合わせてもよい。

《第５の実施形態》
図１４は、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造を備えた、第５の実施形態に係る誘電体導波管デュプレクサを説明するための分解透視斜視図である。本実施形態の誘電体導波管デュプレクサ４は、共振器３１ｇおよび共振器３２ｆをトラップ共振器とする誘電体導波管デュプレクサである。

図１４に示すように、共振器３１ｆと共振器３１ｇおよび共振器３２ｅと共振器３２ｆに、第１の実施形態で示した誘電体導波管入出力構造を用いている。誘電体導波管１３ａと誘電体導波管１３ｂは、プリント基板５０上のＰＯＲＴ２とＰＯＲＴ３の線路を引き出す方向の都合から、溝２３ｂが設けられた側面を隣接させて配置している。

以上の各実施形態で示したように、本発明の誘電体導波管入出力構造は、１つの信号を２つの誘電体導波管に分配する種々の分岐構造に適用可能である。

１，２，３，４ 誘電体導波管デュプレクサ
１０，１１，１２，１３ａ，１３ｂ 誘電体導波管
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１０ｃ，１０ｄ 側面
１０ｅ 左端面
１０ｆ 右端面
２１ アイリス
２２，２３ａ，２３ｂ 溝
２５ 結合窓
３１，３２，３１ａ〜３１ｇ，３１ａ〜３１ｆ 共振器
３１，３１ａ 第１共振器
３２，３２ａ 第２共振器
４０ 導体膜
４１，４２ 底面誘電体露出部
４３ 側面誘電体露出部
５０ プリント基板
５１ 表面グランド
５２ 裏面グランド
６０ 線路
６１，６２ ギャップ
６３ インピーダンス整合部
７１，７２ フィルタ
８１，８２ 導体非形成部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ 領域
９０，９１ ビアホール群

図８は、ＬＳ１またはＬＳ２を変化させた場合の、誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。図８において、横軸はＬＳ１／λ１またはＬＳ２／λ２、縦軸は外部Ｑを示し、実線は低域側、点線は高域側の外部Ｑを示す。

図９は、ＷＳ１またはＷＳ２を変化させた場合の、誘電体導波管入出力構造の外部Ｑのシミュレーション結果を示す図である。図９において、横軸はＷＳ１／λ１またはＷＳ２／λ２、縦軸は外部Ｑを示し、実線は低域側、点線は高域側の外部Ｑを示す。

１，２，３，４ 誘電体導波管デュプレクサ
１０，１１，１２，１３ａ，１３ｂ 誘電体導波管
１０ａ 上面
１０ｂ 底面
１０ｃ，１０ｄ 側面
１０ｅ 左端面
１０ｆ 右端面
２１ アイリス
２２，２３ａ，２３ｂ 溝
２５ 結合窓
３１，３２，３１ａ〜３１ｇ，３１ａ〜３１ｆ 共振器
３１，３１ａ 第１共振器
３２，３２ａ 第２共振器
４０ 導体膜
４１，４２ 底面誘電体露出部
４３ 側面誘電体露出部
５０ プリント基板
５１ 表面グランド
５２ 裏面グランド
６０ 線路
６１，６２ ギャップ
６３ インピーダンス整合部
７１，７２ フィルタ
８１，８２ 導体非形成部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ 領域
９０，９１ ビアホール群

Claims (10)

1. 線路が設けられたプリント基板と誘電体導波管とを備え、前記誘電体導波管と前記線路とが接続された、誘電体導波管入出力構造であって、
   前記誘電体導波管は、互いに隣接配置された第１共振器および第２共振器を備え、
   前記プリント基板の表面に、
   前記線路の先端に接続されて、前記誘電体導波管の底面の外側から内側に延出するインピーダンス整合部と、
   前記線路の両側に設けられたギャップと、
   前記ギャップに接続され、前記誘電体導波管の底面の前記第１共振器側に配置されたクランク形状の第１導体非形成部と、
   前記ギャップに接続され、前記誘電体導波管の底面の前記第２共振器側に配置されたクランク形状の第２導体非形成部と、
   前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部の残余の部位に設けられた表面グランドと、が設けられ、
   前記プリント基板の裏面に裏面グランドが設けられ、
   前記表面グランドと前記裏面グランドとを接続するビアホール群が、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部を囲むように設けられ、
   前記第１共振器および前記第２共振器の底面に、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部とそれぞれ重なる第１誘電体露出部および第２誘電体露出部が設けられ、
   前記誘電体導波管の側面の、前記線路の近傍に、第３誘電体露出部が設けられ、
   前記誘電体導波管は、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部が、前記第１誘電体露出部および前記第２誘電体露出部にそれぞれ重なるように前記プリント基板に実装された、
   誘電体導波管入出力構造。
2. 前記インピーダンス整合部の幅は、前記線路の幅より狭い、請求項１に記載の誘電体導波管入出力構造。
3. 前記第１誘電体露出部および前記第２誘電体露出部は、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部の外形より大きく、
   前記誘電体導波管は、前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部が、前記第１誘電体露出部および前記第２誘電体露出部のそれぞれの内側に配置されるように、前記プリント基板に実装される、
   請求項１に記載の誘電体導波管入出力構造。
4. 前記第１導体非形成部および前記第２導体非形成部は、前記第１共振器と前記第２共振器との間の境界線に対して非線対称である、請求項１から３のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造。
5. 前記線路は、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路、グランド付コプレーナ線路のいずれかの信号線である請求項１から４のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造。
6. 前記第１共振器および前記第２共振器は、前記誘電体導波管の側面に設けられた溝によるアイリスによって区分されている、
   請求項１から５のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造。
7. 前記誘電体導波管は、複数の共振器が列を成して配置され一方端方向を入出力ポートの方向とする第１誘電体導波管部、および複数の共振器が列を成して配置され一方端方向を入出力ポートの方向とする第２誘電体導波管部を備え、
   前記第１誘電体導波管部および前記第２誘電体導波管部は、それぞれの入出力ポートが同方向を向き、
   前記第１誘電体導波管部の、前記入出力ポートから離れた端部に前記第１共振器が設けられ、
   前記第２誘電体導波管部の、前記入出力ポートから離れた端部に前記第２共振器が設けられ、
   前記第１共振器と前記第２共振器とは繋がっている、
   請求項１から６のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造。
8. 前記誘電体導波管は、複数の共振器が列を成して配置され一方端方向を入出力ポートの方向とする第１誘電体導波管部、および複数の共振器が列を成して配置され一方端方向を入出力ポートの方向とする第２誘電体導波管部を備え、
   前記第１共振器は前記第１誘電体導波管部に設けられ、
   前記第２共振器は前記第２誘電体導波管部に設けられ、
   前記第１誘電体導波管部と前記第２誘電体導波管部とが並列配置されることで、前記第１共振器と前記第２共振器とが互いに隣接配置される、
   請求項１から６のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造。
9. 前記第１共振器および前記第２共振器は、前記誘電体導波管の側面に設けられた結合窓を介して結合する、
   請求項８に記載の誘電体導波管入出力構造。
10. 二つの誘電体導波管共振器を備える誘電体導波管デュプレクサであって、前記２つの誘電体導波管共振器に対する入力部に請求項１から９のいずれかに記載の誘電体導波管入出力構造を備えた、誘電体導波管デュプレクサ。