WO2020179046A1 - 共振器結合構造及び周波数フィルタ - Google Patents
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Definitions
- the insulator 1 has a plate shape.
- the insulator 1 has a first layer 1a and a second layer 1b that are parallel to each other inside the insulator 1.
- the resonator coupling structure 100 includes the floating conductor 5a and the floating conductor 5b, fluctuations in the coupling coefficient due to variations in the thickness between the first layer 1a and the second layer 1b are suppressed by the coupling coefficient in the conventional structure.
- 1 is not limited to the configuration shown in FIG.
- the other end of the strip conductor 4a one end of which operates as a resonator is an open end, is connected to an input terminal for inputting a high frequency signal, and one end of the resonator coupling structure 100 operates as a resonator.
- the other end of the strip conductor 4b which is an open end, may be connected to an output terminal for outputting a high frequency signal.
- a strip conductor 4b that is a second strip conductor that operates as a two-resonator.
- One end of the strip conductor 4a and one end of the strip conductor 4b are arranged so as to be close to each other, and the floating conductor 5a includes the second layer. It is arranged so as to overlap the strip conductor 4b in the direction orthogonal to 1b.
- the lengths of the long sides of the floating conductors 5a and 5b are set to ⁇ eff/4 or less, It is possible to prevent the spurious characteristics of the frequency filter from deteriorating.
- the length of the long side of the floating conductor 5a or the floating conductor 5b is limited to ⁇ eff/4 or less, the magnitude relationship between the capacitance C g and the capacitance C g is Cg ⁇ as described in the first embodiment. There are cases where ⁇ Cd does not hold.
- FIG. 13 includes an insulator 1, a ground conductor 2a, a ground conductor 2b, a connection conductor 3, an input terminal 8a, an output terminal 8b, an input line 9a, an output line 9b, strip conductors 10a, 10b, 10d, and It includes floating conductors 11a, 11b, 11c, 11d.
- the same reference numerals are given to the same configurations as the frequency filter 200 according to the fourth embodiment, and duplicate description will be omitted. That is, the description of the configuration of FIG. 13A or FIG. 13B having the same reference numerals as those shown in FIGS. 12A or 12B will be omitted.
- the frequency filter 200a not only has a large coupling coefficient in the electric field coupling between the resonators, but also can suppress fluctuations in the coupling coefficient between the resonators even if there is a manufacturing error. Therefore, the frequency filter 200a can improve the yield at the time of mass production of the frequency filter 200a.
- the input line 9a, the floating conductor 11e, the floating conductor 11b, the strip conductor 10b, the floating conductor 11c, the floating conductor 11h, and the output line 9b are arranged on the first layer 1a of the insulator 1.
- the floating conductor 11f, the strip conductor 10a, the floating conductor 11a, the floating conductor 11d, the strip conductor 10d, and the floating conductor 11g are arranged on the second layer 1b of the insulator 1.
- the input line 9a has one end connected to the input terminal 8a and the other end being an open end.
- One end of the output line 9b is connected to the output terminal 8b, and the other end is an open end.
- Both ends of the strip conductors 10a, 10b, and 10d are open ends.
- the lengths of the strip conductors 10a, 10b, 10d in the longitudinal direction are adjusted so that each of the strip conductors 10a, 10b, 10d operates as a resonator. More specifically, since both ends of the strip conductors 10a, 10b, and 10d are open ends, the strip conductors 10a, 10b, and 10d have a length in the longitudinal direction of the strip conductors 10a, 10b, and 10d. Is also an integral multiple of ⁇ eff / 2 or ⁇ eff / 2. That is, each of the strip conductors 10a, 10b, and 10d in the frequency filter 200b operates as a half-wave resonator.
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Abstract
共振器結合構造（１００，１００ａ，１００ｂ）は、互いに平行な第１層（１ａ）と第２層（１ｂ）とを有する板状の絶縁体（１）と、一面が絶縁体（１）の一面と平行に配置される地導体（２ａ，２ｂ）と、絶縁体（１）の第１層（１ａ）に配置され、一端が開放端である、ストリップ導体（４ａ）と、絶縁体（１）の第１層（１ａ）に配置され、ストリップ導体（４ａ）の一端から空隙を設けた位置に配置される浮遊導体（５ａ）と、絶縁体（１）の第２層（１ｂ）に配置され、一端が開放端であるストリップ導体（４ｂ）と、を備え、ストリップ導体（４ａ）の一端と、ストリップ導体（４ｂ）の一端とは、互いに近接するよう配置され、浮遊導体（５ａ）は、第２層（１ｂ）に直交する方向において、ストリップ導体（４ｂ）と重なるように配置されている。
Description
この発明は、共振器及び周波数フィルタに関するものである。
マイクロ波帯又はミリ波帯等の周波数フィルタは、基板材料による信号の損失の抑制、又は、製造コストの抑制等のために、ストリップ導体を共振器として用い、誘電体基板に同一の周波数で共振するストリップ導体を複数配置した平面フィルタにより構成されたものがある。平面フィルタにより構成された周波数フィルタは、複数のストリップ導体を隣接させることにより、複数のストリップ導体を電磁界結合により縦続接続させたものである。平面フィルタを用いた周波数フィルタは、周波数フィルタの伝達関数が定まれば、原型低域通過フィルタに基づいて解析的に算出される、共振器の共振角周波数、共振器と共振器との間の結合量、又は、共振器と入出力線路との結合量等の回路パラメータに基づいて、容易に設計できる。このため、平面フィルタを用いた周波数フィルタは、通信機器、又はレーダ機器等の分野において広く用いられている。
平面フィルタを用いた周波数フィルタの設計は、回路合成によって得られる回路パラメータを実構造に落とし込むことが肝要となる。特に、共振器と共振器との間の結合係数と、周波数フィルタの比帯域幅とは、比例関係にあるため、周波数フィルタをより広帯域において動作可能にするためには、共振器と共振器との間は、より大きな結合係数が必要となる。
しかしながら、誘電体基板の同一層に２つのストリップ導体を配置して電界結合により縦続接続させる場合、共振器と共振器との間、すなわち、２つのストリップ導体間は、大きな結合係数が得られにくい。そのため、製造上実現可能な間隔を空けて２つのストリップ導体を実装した場合、所望の結合係数が得られない場合がある。このような問題を解決するために、特許文献１には、２つのストリップ導体を誘電体基板の互いに異なる層に配置して電界結合により縦続接続させた周波数フィルタが開示されている。
しかしながら、誘電体基板の同一層に２つのストリップ導体を配置して電界結合により縦続接続させる場合、共振器と共振器との間、すなわち、２つのストリップ導体間は、大きな結合係数が得られにくい。そのため、製造上実現可能な間隔を空けて２つのストリップ導体を実装した場合、所望の結合係数が得られない場合がある。このような問題を解決するために、特許文献１には、２つのストリップ導体を誘電体基板の互いに異なる層に配置して電界結合により縦続接続させた周波数フィルタが開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された周波数フィルタのように、２つのストリップ導体を誘電体基板の互いに異なる層に配置して電界結合により縦続接続させた周波数フィルタは、製造誤差により、２つストリップ導体の間の距離、すなわち、２つのストリップ導体を配置した互いに異なる層の間の距離にばらつきが生じると、結合係数が変動してしまい、結果として、フィルタ特性が劣化してしまう場合がある。
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、製造誤差があった場合でも２つの共振器の結合係数の変動を抑制することができる共振器結合構造を提供することを目的とする。
この発明に係る共振器結合構造は、互いに平行な第１層と第２層とを有する板状の絶縁体と、一面が絶縁体の一面と平行に配置される地導体と、絶縁体の第１層に配置され、一端が開放端である、第１共振器として動作する第１ストリップ導体と、絶縁体の第１層に配置され、第１ストリップ導体の一端から空隙を設けた位置に配置される第１浮遊導体と、絶縁体の第２層に配置され、一端が開放端である、第２共振器として動作する第２ストリップ導体と、を備え、第１ストリップ導体の一端と、第２ストリップ導体の一端とは、互いに近接するよう配置され、第１浮遊導体は、第２層に直交する方向において、第２ストリップ導体と重なるように配置される。
この発明によれば、製造誤差があった場合でも２つの共振器の結合係数の変動を抑制することができる。
以下、この発明の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。
実施の形態１．
図１から図９を参照して実施の形態１に係る共振器結合構造１００について説明する。
図１Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の分解図の一例を示す図である。
図１Ｂは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００を図１Ａに示すＸ方向から見た断面図であって、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂが存在する位置における断面図の一例を示す図である。
実施の形態１に係る共振器結合構造１００の要部は、絶縁体１、地導体２ａ，２ｂ、接続導体３，ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂにより構成される。
図１から図９を参照して実施の形態１に係る共振器結合構造１００について説明する。
図１Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の分解図の一例を示す図である。
図１Ｂは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００を図１Ａに示すＸ方向から見た断面図であって、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂが存在する位置における断面図の一例を示す図である。
実施の形態１に係る共振器結合構造１００の要部は、絶縁体１、地導体２ａ，２ｂ、接続導体３，ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂにより構成される。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
地導体２ａの一面は、絶縁体１の一面に平行に配置される。
図１Ａ又は図１Ｂに示す地導体２ａは、地導体２ａの一面と絶縁体１の一面とが、対向して接するように配置されることにより、地導体２ａの一面が絶縁体１の一面に平行に配置されている。
地導体２ｂの一面は、絶縁体１の他面に平行に配置される。
図１Ａ又は図１Ｂに示す地導体２ｂは、地導体２ｂの一面と、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面とが、対向して接するように配置されることにより、地導体２ｂの一面が絶縁体１の他面に平行に配置されている。
実施の形態１に係る地導体２ａ及び地導体２ｂは、共に回路のグランド面であるものとする。
接続導体３は、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
すなわち、地導体２ａと地導体２ｂとは、接続導体３を介して接続されている。
なお、ここで言う「平行」は、厳密な平行に限定されるものではなく、略平行を含むものである。
図１Ａ又は図１Ｂに示す地導体２ａは、地導体２ａの一面と絶縁体１の一面とが、対向して接するように配置されることにより、地導体２ａの一面が絶縁体１の一面に平行に配置されている。
地導体２ｂの一面は、絶縁体１の他面に平行に配置される。
図１Ａ又は図１Ｂに示す地導体２ｂは、地導体２ｂの一面と、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面とが、対向して接するように配置されることにより、地導体２ｂの一面が絶縁体１の他面に平行に配置されている。
実施の形態１に係る地導体２ａ及び地導体２ｂは、共に回路のグランド面であるものとする。
接続導体３は、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
すなわち、地導体２ａと地導体２ｂとは、接続導体３を介して接続されている。
なお、ここで言う「平行」は、厳密な平行に限定されるものではなく、略平行を含むものである。
ストリップ導体４ａは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
すなわち、ストリップ導体４ａは、第１共振器として動作する第１ストリップ導体である。
ストリップ導体４ａは、一端が開放端である。
実施の形態１に係るストリップ導体４ａは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
ストリップ導体の一端が電気的に開放端であり、且つ、ストリップ導体の他端が何らかの導通手段によりグランドと短絡されている場合、ストリップ導体が共振器として動作するためには、ストリップ導体は、ストリップ導体の長手方向の長さが約λｅｆｆ／４の奇数倍である必要がある。
ただし、λｅｆｆは、使用周波数における実効波長を示す。なお、ここで言うλｅｆｆ／４は、厳密なλｅｆｆ／４に限定されるものでなく、略λｅｆｆ／４を含むものである。以下の説明において、λｅｆｆ／４は、略λｅｆｆ／４を含むものとして説明する。
したがって、実施の形態１に係るストリップ導体４ａは、ストリップ導体４ａの長手方向の長さがλｅｆｆ／４の奇数倍であるものとする。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
すなわち、ストリップ導体４ａは、第１共振器として動作する第１ストリップ導体である。
ストリップ導体４ａは、一端が開放端である。
実施の形態１に係るストリップ導体４ａは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
ストリップ導体の一端が電気的に開放端であり、且つ、ストリップ導体の他端が何らかの導通手段によりグランドと短絡されている場合、ストリップ導体が共振器として動作するためには、ストリップ導体は、ストリップ導体の長手方向の長さが約λｅｆｆ／４の奇数倍である必要がある。
ただし、λｅｆｆは、使用周波数における実効波長を示す。なお、ここで言うλｅｆｆ／４は、厳密なλｅｆｆ／４に限定されるものでなく、略λｅｆｆ／４を含むものである。以下の説明において、λｅｆｆ／４は、略λｅｆｆ／４を含むものとして説明する。
したがって、実施の形態１に係るストリップ導体４ａは、ストリップ導体４ａの長手方向の長さがλｅｆｆ／４の奇数倍であるものとする。
ストリップ導体４ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
すなわち、ストリップ導体４ｂは、第２共振器として動作する第２ストリップ導体である。
ストリップ導体４ｂは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ｂは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
したがって、実施の形態１に係るストリップ導体４ｂは、ストリップ導体４ｂの長手方向の長さがλｅｆｆ／４の奇数倍であるものとする。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
すなわち、ストリップ導体４ｂは、第２共振器として動作する第２ストリップ導体である。
ストリップ導体４ｂは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ｂは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
したがって、実施の形態１に係るストリップ導体４ｂは、ストリップ導体４ｂの長手方向の長さがλｅｆｆ／４の奇数倍であるものとする。
なお、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂは、ストリップ導体４ａの一端及び他端、又はストリップ導体４ｂの一端及び他端が共に電気的に開放端であるものであっても良い。
ストリップ導体の一端と他端とが共に開放端である場合、又は、ストリップ導体の一端と他端とが共に何らかの導通手段によりグランドに短絡されている場合、ストリップ導体が共振器として動作するためには、ストリップ導体は、ストリップ導体の長手方向の長さが、λｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。
したがって、ストリップ導体４ａの一端と他端とが共に開放端である場合、ストリップ導体４ａの長手方向の長さがλｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。また、ストリップ導体４ｂの一端と他端とが共に開放端である場合、ストリップ導体４ｂの長手方向の長さがλｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。
なお、ここで言うλｅｆｆ／２は、厳密なλｅｆｆ／２に限定されるものでなく、略λｅｆｆ／２を含むものである。
ストリップ導体の一端と他端とが共に開放端である場合、又は、ストリップ導体の一端と他端とが共に何らかの導通手段によりグランドに短絡されている場合、ストリップ導体が共振器として動作するためには、ストリップ導体は、ストリップ導体の長手方向の長さが、λｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。
したがって、ストリップ導体４ａの一端と他端とが共に開放端である場合、ストリップ導体４ａの長手方向の長さがλｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。また、ストリップ導体４ｂの一端と他端とが共に開放端である場合、ストリップ導体４ｂの長手方向の長さがλｅｆｆ／２の整数倍である必要がある。
なお、ここで言うλｅｆｆ／２は、厳密なλｅｆｆ／２に限定されるものでなく、略λｅｆｆ／２を含むものである。
浮遊導体５ａは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
浮遊導体５ａは、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される。
すなわち、浮遊導体５ａは、第１浮遊導体である。
浮遊導体５ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
浮遊導体５ｂは、ストリップ導体４ｂの一端から空隙を設けた位置に配置される。
すなわち、浮遊導体５ｂは、第２浮遊導体である。
浮遊導体５ａは、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される。
すなわち、浮遊導体５ａは、第１浮遊導体である。
浮遊導体５ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
浮遊導体５ｂは、ストリップ導体４ｂの一端から空隙を設けた位置に配置される。
すなわち、浮遊導体５ｂは、第２浮遊導体である。
ストリップ導体４ａの一端と、ストリップ導体４ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
なお、ここで言う「直交」は、厳密な直交に限定されるものではなく、略直交を含むものである。
浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
なお、ここで言う「直交」は、厳密な直交に限定されるものではなく、略直交を含むものである。
実施の形態１に係る共振器結合構造１００から浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂを除いた共振器結合構造（以下「従来構造」という。）の動作について説明する。
従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも一端が開放端であり、且つ、いずれも他端が接続導体３を介して地導体２ａと地導体２ｂとに短絡されている。
従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／４となっている。すなわち、従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも１／４波長共振器として動作するものである。
また、従来構造は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも開放端である両一端同士が近接しており、互いに電界結合により結合されている。すなわち、従来構造は、ストリップ導体４ａにより構成された共振器と、ストリップ導体４ｂにより構成された共振器とが、電界結合した結合共振器として動作する。
従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも一端が開放端であり、且つ、いずれも他端が接続導体３を介して地導体２ａと地導体２ｂとに短絡されている。
従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／４となっている。すなわち、従来構造におけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも１／４波長共振器として動作するものである。
また、従来構造は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも開放端である両一端同士が近接しており、互いに電界結合により結合されている。すなわち、従来構造は、ストリップ導体４ａにより構成された共振器と、ストリップ導体４ｂにより構成された共振器とが、電界結合した結合共振器として動作する。
上述の従来構造のように、２つの共振器が電界結合した結合共振器の等価回路は、それぞれがインダクタとキャパシタとを有する２つの共振器におけるキャパシタ同士が相互キャパシタにより結合した回路として表される。
図２は、２つの共振器が電界結合した結合共振器の等価回路の一例を示す回路図である。
図２に示す等価回路は、それぞれがインダクタンスＬとキャパシタンスＣとを有する２つの共振器が、相互キャパシタンスＣｍを介して結合させた回路である。
なお、図２に示す等価回路は、中央の一点鎖線に対して対称である。
それぞれの共振器単体における共振角周波数ω０は、式（１）で与えられる。
図２は、２つの共振器が電界結合した結合共振器の等価回路の一例を示す回路図である。
図２に示す等価回路は、それぞれがインダクタンスＬとキャパシタンスＣとを有する２つの共振器が、相互キャパシタンスＣｍを介して結合させた回路である。
なお、図２に示す等価回路は、中央の一点鎖線に対して対称である。
それぞれの共振器単体における共振角周波数ω０は、式（１）で与えられる。
２つの共振器が電界結合した結合共振器の２つの共振モードにおける共振角周波数は、偶奇モード解析より容易に求められる。
図３Ａは、図２に示す等価回路の対照面が電気壁である場合の回路図である。
図３Ｂは、図２に示す等価回路の対照面が磁気壁である場合の回路図である。
図３Ａは、図２に示す等価回路の対照面が電気壁である場合の回路図である。
図３Ｂは、図２に示す等価回路の対照面が磁気壁である場合の回路図である。
図２に示す等価回路の対照面が電気壁である場合、キャパシタンスＣと、相互キャパシタンス―Ｃｍと、相互キャパシタンス２Ｃｍとの和により合成キャパシタンスが求められる。すなわち、図２に示す等価回路の対照面が電気壁である場合の合成キャパシタンスは、「Ｃ―Ｃｍ＋２Ｃｍ」となる。したがって、図２に示す等価回路の対照面が電気壁である場合、すなわち、２つの共振器が電界結合した結合共振器の奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄは、式（２）で表すことができる。
式（２）より、奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄは、相互キャパシタンスＣｍの寄与により、式（１）で表される共振器単体における共振角周波数ω０と比べて低くなることがわかる。
一方、図２に示す等価回路の対照面が磁気壁である場合、キャパシタンスＣと、相互キャパシタンス―Ｃｍとの和により合成キャパシタンスが求められ。すなわち、図２に示す等価回路の対照面が磁気壁である場合の合成キャパシタンスは、「Ｃ―Ｃｍ」となる。したがって、図２に示す等価回路の対照面が磁気壁である場合、すなわち、２つの共振器が電界結合した結合共振器の偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎは、式（３）で表すことができる。
式（２）より、偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎは、相互キャパシタンスＣｍの寄与により、式（１）で表される共振器単体における共振角周波数ω０と比べて高くなることがわかる。
また、奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄと、偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎとを用いて、２つの共振器間の結合係数は、近似的に式（４）により計算できる。
実際の従来構造、すなわち、図１に示す実施の形態１に係る共振器結合構造１００から浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂを除いた共振器結合構造における共振角周波数は、従来構造の等価回路において式（１）～（３）により示される理想的な共振角周波数と異なる。すなわち、実際の従来構造における共振角周波数は、２つの共振器を電界結合させるものであるため、実際の従来構造に応じて、奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄ及び偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎは、それぞれ変化する。
実際の従来構造は、奇モード共振時において、２つの共振器のいずれも開放端である近接する両一端の近傍に電界が集中する。このため、奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄが、共振器単体における共振角周波数ω０と比べて大きく低下する。
一方、実際の従来構造は、偶モード共振時において、２つの共振器が同電位であるため、２つの共振器の両一端の近傍に電界が集中しない。このため、偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎが、共振器単体における共振角周波数ω０と比べてわずかに高くなる。
実際の従来構造は、奇モード共振時において、２つの共振器のいずれも開放端である近接する両一端の近傍に電界が集中する。このため、奇モード共振における共振角周波数ωｏｄｄが、共振器単体における共振角周波数ω０と比べて大きく低下する。
一方、実際の従来構造は、偶モード共振時において、２つの共振器が同電位であるため、２つの共振器の両一端の近傍に電界が集中しない。このため、偶モード共振における共振角周波数ωｅｖｅｎが、共振器単体における共振角周波数ω０と比べてわずかに高くなる。
従来構造は、奇モード共振時において、２つの共振器の両一端の近傍に電界が集中するため、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｐのばらつきが、結合係数の変動要因となる。実際の従来構造における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスは、主にストリップ導体４ａと、ストリップ導体４ｂとによる平行平板キャパシタンスであるキャパシタンスＣｐにより構成される。キャパシタンスＣｐは、微小な空隙を介して配置された２つの電極間に交流電圧を印加することにより発生する。キャパシタンスＣｐは、式（５）により表される。
ただし、ε０は真空の誘電率、εｒは２つの電極により挟まれた部材の比誘電率、Ｓは２つの電極における相対する部位の面積、及び、ｄは２つの電極の間隔である。
実際の従来構造は、２つの電極がストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとにより構成されるため、２つの電極における相対する部位の面積Ｓは、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂが伸びる方向に対して直交する方向においてオーバーラップする部位の面積となる。また、２つの電極の間隔ｄは、ストリップ導体４ａが配置された第１層１ａと、ストリップ導体４ｂが配置された第２層１ｂとの間の厚みとなる。したがって、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることにより、実際の従来構造は、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｐが変動する。
図４は、従来構造において、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが変動した際の結合係数の計算結果の一例を示す図である。図４において、横軸は、規格化された第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚み、縦軸は、算出された結合係数を示している。
図４の横軸は、第１層１ａと第２層１ｂとの間における所望の厚みに対する、実際の第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みの割合を示している。例えば、図４の横軸における１．００は、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが所望の厚みである場合を、図４の横軸における１．２０は、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが、所望の厚みに対して１．２倍である場合を示している。図４に示すように、結合係数は、規格化された第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みに対してほぼ線形的に変化し、その傾きは、―０．０５２４となっていることが確認できる。
図４の横軸は、第１層１ａと第２層１ｂとの間における所望の厚みに対する、実際の第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みの割合を示している。例えば、図４の横軸における１．００は、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが所望の厚みである場合を、図４の横軸における１．２０は、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが、所望の厚みに対して１．２倍である場合を示している。図４に示すように、結合係数は、規格化された第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みに対してほぼ線形的に変化し、その傾きは、―０．０５２４となっていることが確認できる。
実施の形態１に係る共振器結合構造１００の動作について説明する。
共振器結合構造１００は、図１に示すよう、第１層１ａに浮遊導体５ａが、また、第２層１ｂに浮遊導体５ｂが、それぞれ配置されたものである。
共振器結合構造１００は、図１に示すよう、第１層１ａに浮遊導体５ａが、また、第２層１ｂに浮遊導体５ｂが、それぞれ配置されたものである。
図５は、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂの構成を示す図である。
共振器結合構造１００において、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂは、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂのいずれも介さずにストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直接結合する際のキャパシタンスＣｐと、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂを介してストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが間接的に結合する際のキャパシタンスＣｆとの２種類のキャパシタンスからなる。
更に、キャパシタンスＣｆは、ストリップ導体４ａの一端と浮遊導体５ａとの間の空隙を介したギャップ結合によるキャパシタンスＣｇと、浮遊導体５ａとストリップ導体４ｂとの間の平行平板キャパシタンスであるキャパシタンスＣｄとが直列接続された合成キャパシタンスと、ストリップ導体４ｂの一端と浮遊導体５ｂとの間の空隙を介したギャップ結合によるキャパシタンスＣｇと、浮遊導体５ｂとストリップ導体４ａとの間のキャパシタンスＣｄとが直列接続された合成キャパシタンスとからなる。
共振器結合構造１００において、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂは、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂのいずれも介さずにストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直接結合する際のキャパシタンスＣｐと、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂを介してストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが間接的に結合する際のキャパシタンスＣｆとの２種類のキャパシタンスからなる。
更に、キャパシタンスＣｆは、ストリップ導体４ａの一端と浮遊導体５ａとの間の空隙を介したギャップ結合によるキャパシタンスＣｇと、浮遊導体５ａとストリップ導体４ｂとの間の平行平板キャパシタンスであるキャパシタンスＣｄとが直列接続された合成キャパシタンスと、ストリップ導体４ｂの一端と浮遊導体５ｂとの間の空隙を介したギャップ結合によるキャパシタンスＣｇと、浮遊導体５ｂとストリップ導体４ａとの間のキャパシタンスＣｄとが直列接続された合成キャパシタンスとからなる。
浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂのいずれも介さずにストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直接結合する際のキャパシタンスＣｐは、従来構造と同様に、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることにより大きく変動する。一方で、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂを介してストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが間接的に結合する際のキャパシタンスＣｆは、キャパシタンスＣｇとキャパシタンスＣｄの直列接続された合成キャパシタンスからなり、キャパシタンスＣｆは、式（６）で表される。
一般に、同一層に配置された、ストリップ導体４ａと浮遊導体５ａとの間、又は、ストリップ導体４ｂと浮遊導体５ｂとの間の空隙を介したギャップ結合によるキャパシタンスＣｇは、浮遊導体５ａとストリップ導体４ｂとの間、又は、浮遊導体５ｂとストリップ導体４ａとの間のキャパシタンスＣｄと比べて小さい。すなわち、キャパシタンスＣｇとキャパシタンスＣｄとの関係は、Ｃｇ＜＜Ｃｄと表せる。したがって、キャパシタンスＣｆは、式（７）に示すように近似され、キャパシタンスＣｆは、キャパシタンスＣｇが支配的となる。
キャパシタンスＣｇは、同一層に配置された、ストリップ導体４ａと浮遊導体５ａとの間、又は、ストリップ導体４ｂと浮遊導体５ｂとの間の空隙を介したギャップ結合によるものであるため、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる変動が少ない。したがって、キャパシタンスＣｆも第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる変動が少ない。
共振器結合構造１００において、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂは、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂのいずれも介さずにストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直接結合する際のキャパシタンスＣｐと、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂを介してストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが間接的に結合する際のキャパシタンスＣｆとが並列接続により合成されたキャパシタンスであるため、キャパシタンスＣｂは、式（８）により表される。
共振器結合構造１００において、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂは、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂのいずれも介さずにストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直接結合する際のキャパシタンスＣｐと、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂを介してストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが間接的に結合する際のキャパシタンスＣｆとが並列接続により合成されたキャパシタンスであるため、キャパシタンスＣｂは、式（８）により表される。
式（８）において、右辺の第１項は、上述のとおり、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる影響を受けにくく、一方で、右辺の第２項は、従来構造と同様に、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる影響を受けやすい。したがって、共振器結合構造１００において、奇モード共振における２つの共振器の両一端間の近傍におけるキャパシタンスＣｂは、キャパシタンスＣｇの割合が大きければ大きいほど、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる影響を受けにくくなる。
図６は、実施の形態１に係る共振器結合構造１００において、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みが変動した際の結合係数の計算結果の一例を示す図である。図６は、図４と同様に、横軸が、規格化された第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚み、縦軸が、算出された結合係数を示している。図６に示すように、結合係数は、規格化された第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みに対してほぼ線形的に変化し、その傾きは、―０．０２５３となっていることが確認できる。図４に示す従来構造における結合係数の変動と、図６に示す共振器結合構造１００における結合係数の変動とを比較すると、共振器結合構造１００は、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、半分程度に抑制していることが確認できる。
すなわち、実施の形態１に係る共振器結合構造１００は、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂを備えることにより、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができる。
すなわち、実施の形態１に係る共振器結合構造１００は、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂを備えることにより、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができる。
共振器結合構造１００は、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂを備えることにより、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができれば、図１に示す構成に限定されるものではない。
例えば、共振器結合構造１００は、共振器として動作する一端が開放端であるストリップ導体４ａの他端を、高周波信号を入力するための入力端子に接続し、且つ、共振器として動作する一端が開放端であるストリップ導体４ｂの他端を、高周波信号を出力するための出力端子に接続しても良い。
例えば、共振器結合構造１００は、共振器として動作する一端が開放端であるストリップ導体４ａの他端を、高周波信号を入力するための入力端子に接続し、且つ、共振器として動作する一端が開放端であるストリップ導体４ｂの他端を、高周波信号を出力するための出力端子に接続しても良い。
また、共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａが配置された第１層１ａに配置された浮遊導体５ａとストリップ導体４ｂが配置された第２層１ｂに配置された浮遊導体５ｂとを備えた例を示したが、共振器結合構造１００は、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの一方を備えるものであっても良い。
共振器結合構造１００における浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの一方を備えた共振器結合構造は、共振器結合構造１００と同様に、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができる。
共振器結合構造１００における浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの一方を備えた共振器結合構造は、共振器結合構造１００と同様に、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができる。
また、共振器結合構造１００は、例えば、図７又は図８に示すような構成に変形しても良い。
図７Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図７Ｂは、図７Ａに示す共振器結合構造１００を、図７Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図７Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図７Ｃは、図７Ａに示す共振器結合構造１００を、図７Ａに示す矢印Ｘの方向から見た断面図であって、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端が存在する位置における断面図の一例を示す図である。
図８Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図８Ｂは、図８Ａに示す共振器結合構造１００を、図８Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図８Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図７Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図７Ｂは、図７Ａに示す共振器結合構造１００を、図７Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図７Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図７Ｃは、図７Ａに示す共振器結合構造１００を、図７Ａに示す矢印Ｘの方向から見た断面図であって、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端が存在する位置における断面図の一例を示す図である。
図８Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図８Ｂは、図８Ａに示す共振器結合構造１００を、図８Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図８Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図１に示す共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａの長手方向とストリップ導体４ｂの長手方向とが平行に、且つ、ストリップ導体４ａの他端とストリップ導体４ｂの他端とが、ストリップ導体４ａの一端とストリップ導体４ｂの一端とが隣接する位置を基準にして相対する位置になるように、配置されたものである。
共振器結合構造１００は、例えば、図７に示すように、ストリップ導体４ａの他端とストリップ導体４ｂの他端とが隣接するような向きに、ストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが配置されるように変形されたたものであっても良い。
共振器結合構造１００は、例えば、図８に示すように、ストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直交するように配置されたものであっても良い。
なお、図１、図７、及び図８は一例であり、共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂの配置は、図１、図７、及び図８に示すストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂの配置に限定されるものではない。
共振器結合構造１００は、例えば、図７に示すように、ストリップ導体４ａの他端とストリップ導体４ｂの他端とが隣接するような向きに、ストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが配置されるように変形されたたものであっても良い。
共振器結合構造１００は、例えば、図８に示すように、ストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとが直交するように配置されたものであっても良い。
なお、図１、図７、及び図８は一例であり、共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂの配置は、図１、図７、及び図８に示すストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂの配置に限定されるものではない。
また、共振器結合構造１００は、地導体２ａが絶縁体１の一面に、また、地導体２ｂが絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面に、それぞれ接するように配置された例を示したが、共振器結合構造１００は、地導体２ａ又は地導体２ｂが、絶縁体１における、第１層１ａ及び第２層１ｂとは異なる第１層１ａ又は第２層１ｂと平行な不図示の層に配置されたものであっても良い。
また、共振器結合構造１００は、２つの地導体２ａ及び地導体２ｂが配置された例を示したが、共振器結合構造１００は、地導体２ａ又は地導体２ｂのいずれか１つが配置されたものであっても良い。
また、共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの導体幅がストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長さ方向に関して均一な構造である例を示したが、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、例えば、ステップドインピーダンス共振器のように、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂの導体幅が、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂの長さ方向の位置によって段階的に、又は、連続的に変化する構造であっても良い。
また、共振器結合構造１００は、例えば、図９に示すような構成に変形しても良い。
図９Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図９Ｂは、図９Ａに示す共振器結合構造１００を、図９Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図９Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図９に示す共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端、並びに、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両他端が開放端であり、ストリップ導体４ａの一端及び他端、並びに、ストリップ導体４ｂの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂが配置されたものである。
図９に示す共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端、並びに、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両他端が開放端であるため、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、λｅｆｆ／２の整数倍となっている。
図９Ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の変形例における分解図の一例を示す図である。
図９Ｂは、図９Ａに示す共振器結合構造１００を、図９Ａに示す矢印Ｙの方向から見た矢視図の一例を示す図である。なお、図９Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図９に示す共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端、並びに、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両他端が開放端であり、ストリップ導体４ａの一端及び他端、並びに、ストリップ導体４ｂの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂが配置されたものである。
図９に示す共振器結合構造１００は、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端、並びに、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両他端が開放端であるため、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、λｅｆｆ／２の整数倍となっている。
また、共振器結合構造１００は、図９に示す共振器結合構造１００から、ストリップ導体４ａの一端及び他端から空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ａのうち１つを取り除いたものであっても良い。同様に、図９に示す共振器結合構造１００から、ストリップ導体４ｂの一端及び他端から空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ｂのうち１つを取り除いたものであっても良い。
以上のように、共振器結合構造１００は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する板状の絶縁体１と、一面が絶縁体１の一面と平行に配置される地導体２ａ，２ｂと、絶縁体１の第１層１ａに配置され、一端が開放端である、第１共振器として動作する第１ストリップ導体であるストリップ導体４ａと、絶縁体１の第１層１ａに配置され、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される第１浮遊導体である浮遊導体５ａと、絶縁体１の第２層１ｂに配置され、一端が開放端である、第２共振器として動作する第２ストリップ導体であるストリップ導体４ｂと、を備え、ストリップ導体４ａの一端と、ストリップ導体４ｂの一端とは、互いに近接するよう配置され、浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置されている。
また、共振器結合構造１００は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する板状の絶縁体１と、一面が絶縁体１の一面と平行に配置さる地導体２ａ，２ｂと、絶縁体１の第１層１ａに配置され、一端が開放端である、第１共振器として動作する第１ストリップ導体であるストリップ導体４ａと、絶縁体１の第１層１ａに配置され、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される第１浮遊導体である浮遊導体５ａと、絶縁体１の第２層１ｂに配置され、一端が開放端である、第２共振器として動作する第２ストリップ導体であるストリップ導体４ｂと、絶縁体１の第２層１ｂに配置され、ストリップ導体４ｂの一端から空隙を設けた位置に配置される第２浮遊導体である浮遊導体５ｂと、を備え、ストリップ導体４ａの一端と、ストリップ導体４ｂの一端とは、互いに近接するよう配置され、浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置され、浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置されるものであっても良い。
このように構成することで、共振器結合構造１００は、製造誤差があった場合でも２つの共振器の結合係数の変動を抑制することができる。
実施の形態２．
図１０を参照して実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａについて説明する。
図１０Ａは、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの分解図の一例を示す図である。
図１０Ｂは、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの図１０Ａに示すＸ方向から見た断面図の一例を示す図である。
実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の絶縁体１と、地導体２ａ，２ｂ及び接続導体３とが、それぞれ絶縁体１と地導体筐体６とに変更されたものである。
すなわち、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの要部は、絶縁体１、地導体筐体６、ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂにより構成される。
図１０を参照して実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａについて説明する。
図１０Ａは、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの分解図の一例を示す図である。
図１０Ｂは、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの図１０Ａに示すＸ方向から見た断面図の一例を示す図である。
実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の絶縁体１と、地導体２ａ，２ｂ及び接続導体３とが、それぞれ絶縁体１と地導体筐体６とに変更されたものである。
すなわち、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの要部は、絶縁体１、地導体筐体６、ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体５ａ、及び浮遊導体５ｂにより構成される。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する。
絶縁体１における第１層１ａは、絶縁体１の一面であり、絶縁体１における第２層１ｂは、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面である。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する。
絶縁体１における第１層１ａは、絶縁体１の一面であり、絶縁体１における第２層１ｂは、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面である。
地導体筐体６は、地導体により構成された共振器結合構造１００ａの筺体である。
地導体筐体６は、地導体筐体６の一部が絶縁体１の一面、すなわち、第１層１ａに平行になるように、第１層１ａから空隙を設けた位置に配置される。また、地導体筐体６は、地導体筐体６の一部が絶縁体１の他面、すなわち、第２層１ｂに平行になるように、第２層１ｂから空隙を設けた位置に配置される。
実施の形態２に係る地導体筐体６は、回路のグランド面であるものとする。
地導体筐体６は、地導体筐体６の一部が絶縁体１の一面、すなわち、第１層１ａに平行になるように、第１層１ａから空隙を設けた位置に配置される。また、地導体筐体６は、地導体筐体６の一部が絶縁体１の他面、すなわち、第２層１ｂに平行になるように、第２層１ｂから空隙を設けた位置に配置される。
実施の形態２に係る地導体筐体６は、回路のグランド面であるものとする。
ストリップ導体４ａは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ａの一端及び他端は、共に開放端である。
浮遊導体５ａは、絶縁体１の第１層１ａに、ストリップ導体４ａの一端又は他端から空隙を設けた位置に配置される。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、一例として、図１０に示すようにストリップ導体４ａの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ａを備えるものとして説明する。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ａの一端及び他端は、共に開放端である。
浮遊導体５ａは、絶縁体１の第１層１ａに、ストリップ導体４ａの一端又は他端から空隙を設けた位置に配置される。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、一例として、図１０に示すようにストリップ導体４ａの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ａを備えるものとして説明する。
ストリップ導体４ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ｂの一端及び他端は、共に開放端である。
浮遊導体５ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに、ストリップ導体４ｂの一端又は他端から空隙を設けた位置に配置される。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、一例として、図１０に示すようにストリップ導体４ｂの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ｂを備えるものとして説明する。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ｂの一端及び他端は、共に開放端である。
浮遊導体５ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに、ストリップ導体４ｂの一端又は他端から空隙を設けた位置に配置される。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、一例として、図１０に示すようにストリップ導体４ｂの一端及び他端のそれぞれから空隙を設けた位置に配置された２つの浮遊導体５ｂを備えるものとして説明する。
ストリップ導体４ａの一端と、ストリップ導体４ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体４ａの他端と、ストリップ導体４ｂの他端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端及び両他端は、いずれも開放端である。ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／２となっている。すなわち、共振器結合構造１００ａにおけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも１／２波長共振器として動作するものである。
ストリップ導体４ａの他端と、ストリップ導体４ｂの他端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端及び両他端は、いずれも開放端である。ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／２となっている。すなわち、共振器結合構造１００ａにおけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも１／２波長共振器として動作するものである。
すなわち、図１０に例示される実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、図９に例示される実施の形態１に係る共振器結合構造１００の絶縁体１と、地導体２ａ，２ｂ及び接続導体３とが、それぞれ絶縁体１と地導体筐体６とに変更されたものである。
実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａの動作について説明する。
なお、実施の形態２において、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の説明と重複する説明については、説明を省略する。
なお、実施の形態２において、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の説明と重複する説明については、説明を省略する。
一般に、空気における誘電損失は、誘電体基板における誘電損失と比較すると無視できるほど小さい。例えば、サスペンデッド線路構造のように、高周波信号を伝搬させる伝送線路において中空構造を採用することにより単位長さ当たりの誘電損失を抑制する伝送線路が知られている。
実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００における地導体２ａ及び地導体２ｂを地導体筐体６に変更し、地導体筐体６を絶縁体１の外部を囲むように配置したものである。すなわち、地導体筐体６を構成する地導体は、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂが配置された絶縁体１の表面から、当該表面と直交する方向に離れた位置に配置されたものである。
当該配置により、ストリップ導体４ａと地導体筐体６との間、及び、ストリップ導体４ｂと地導体筐体６との間が中空構造となる。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、当該中空構造により、実施の形態１係る共振器結合構造１００と比較して、誘電損失を小さくすることができる。
実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００における地導体２ａ及び地導体２ｂを地導体筐体６に変更し、地導体筐体６を絶縁体１の外部を囲むように配置したものである。すなわち、地導体筐体６を構成する地導体は、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂが配置された絶縁体１の表面から、当該表面と直交する方向に離れた位置に配置されたものである。
当該配置により、ストリップ導体４ａと地導体筐体６との間、及び、ストリップ導体４ｂと地導体筐体６との間が中空構造となる。実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、当該中空構造により、実施の形態１係る共振器結合構造１００と比較して、誘電損失を小さくすることができる。
また、実施の形態２の共振器結合構造１００ａは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と比較して、誘電損失を小さくできるため、より大きな結合係数が得られる。更に、実施の形態２の共振器結合構造１００ａは、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂと、地導体により構成された地導体筐体６との間の距離を、絶縁体１の厚みに制限されず、任意に決定することができる。このため、実施の形態２の共振器結合構造１００ａは、ストリップ導体４ａとストリップ導体４ｂとの間の距離、及び、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂと、地導体により構成された地導体筐体６との間の距離を長くするように構成することが可能となり、実施の形態１の共振器結合構造１００と比較して、ストリップ導体４ａ又はストリップ導体４ｂの開放端における耐電力を改善することが可能となる。
以上より、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚み、すなわち、絶縁体１の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を抑制しつつ、共振器の低損失化及び高耐電力化を可能にする。
以上より、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚み、すなわち、絶縁体１の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を抑制しつつ、共振器の低損失化及び高耐電力化を可能にする。
実施の形態３．
図１１を参照して実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂについて説明する。
図１１は、実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの分解図の一例を示す図である。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂが、それぞれ、複数の浮遊導体５ａにより構成された第１浮遊導体群である浮遊導体群７ａ、及び、複数の浮遊導体５ｂにより構成された第２浮遊導体群である浮遊導体群７ｂに変更されたものである。
すなわち、実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの要部は、絶縁体１、地導体筐体６、ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体群７ａ、及び浮遊導体群７ｂにより構成される。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの構成において、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１Ａ又は図１Ｂに記載した符号と同じ符号を付した図１１の構成については、説明を省略する。
図１１を参照して実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂについて説明する。
図１１は、実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの分解図の一例を示す図である。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂは、実施の形態１に係る共振器結合構造１００の浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂが、それぞれ、複数の浮遊導体５ａにより構成された第１浮遊導体群である浮遊導体群７ａ、及び、複数の浮遊導体５ｂにより構成された第２浮遊導体群である浮遊導体群７ｂに変更されたものである。
すなわち、実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの要部は、絶縁体１、地導体筐体６、ストリップ導体４ａ、ストリップ導体４ｂ、浮遊導体群７ａ、及び浮遊導体群７ｂにより構成される。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの構成において、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１Ａ又は図１Ｂに記載した符号と同じ符号を付した図１１の構成については、説明を省略する。
ストリップ導体４ａは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ａは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ａは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
浮遊導体群７ａは、複数の浮遊導体５ａにより構成され、浮遊導体群７ａは、絶縁体１の第１層１ａに、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される。
複数の浮遊導体５ａは、浮遊導体５ａの長辺の長さが、いずれもλｅｆｆ／４以下となっている。
ストリップ導体４ａは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ａは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ａは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ａは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
浮遊導体群７ａは、複数の浮遊導体５ａにより構成され、浮遊導体群７ａは、絶縁体１の第１層１ａに、ストリップ導体４ａの一端から空隙を設けた位置に配置される。
複数の浮遊導体５ａは、浮遊導体５ａの長辺の長さが、いずれもλｅｆｆ／４以下となっている。
ストリップ導体４ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ｂは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ｂは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ｂは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
浮遊導体群７ｂは、複数の浮遊導体５ｂにより構成され、浮遊導体群７ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに、ストリップ導体４ｂの一端から空隙を設けた位置に配置される。
複数の浮遊導体５ｂは、浮遊導体５ｂの長辺の長さが、いずれもλｅｆｆ／４以下となっている。
ストリップ導体４ｂは、共振器として動作する。
ストリップ導体４ｂは、一端が開放端である。
ストリップ導体４ｂは、他端が接続導体３と接続され、ストリップ導体４ｂは、接続導体３を介して、地導体２ａと地導体２ｂとに接続されている。
浮遊導体群７ｂは、複数の浮遊導体５ｂにより構成され、浮遊導体群７ｂは、絶縁体１の第２層１ｂに、ストリップ導体４ｂの一端から空隙を設けた位置に配置される。
複数の浮遊導体５ｂは、浮遊導体５ｂの長辺の長さが、いずれもλｅｆｆ／４以下となっている。
ストリップ導体４ａの一端と、ストリップ導体４ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体群７ｂ、すなわち、複数の浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体群７ａ、すなわち、複数の浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
浮遊導体群７ｂ、すなわち、複数の浮遊導体５ｂは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体４ａと重なるように配置される。
浮遊導体群７ａ、すなわち、複数の浮遊導体５ａは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体４ｂと重なるように配置される。
ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両一端は、開放端であり、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの両他端は、地導体２ａ又は地導体２ｂと短絡されている。ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／４又はλｅｆｆ／４の奇数倍となっている。すなわち、共振器結合構造１００ｂにおけるストリップ導体４ａ及びストリップ導体４ｂは、いずれも１／４波長共振器として動作するものである。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂの動作について説明する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
一般に、ストリップ導体等の分布定数線路により構成された共振器は、共振器における共振周波数のおよそ整数倍、又は、共振器における共振周波数のおよそ奇数倍で共振することが知られている。
例えば、ストリップ導体の長手方向の長さがλｅｆｆ／２であり、且つ、当該ストリップ導体の両端がいずれも開放端である共振器は、長手方向の長さがλｅｆｆ／２のｍ倍（ｍは自然数）となる周波数において共振する。同様に、ストリップ導体の長手方向の長さがλｅｆｆ／４であり、且つ、当該ストリップ導体の一端が開放端であり、他端がグランドへ短絡された共振器は、長手方向の長さがλｅｆｆ／４のｎ倍（ｎは正の奇数）となる周波数において共振する。上述の２つ共振器において、ｍ＝１又はｎ＝１となる共振モードは、基本共振モードと呼ばれ、また、ｍ＞１又はｎ＞１となる共振モードは高次共振モードと呼ばれる。
例えば、ストリップ導体の長手方向の長さがλｅｆｆ／２であり、且つ、当該ストリップ導体の両端がいずれも開放端である共振器は、長手方向の長さがλｅｆｆ／２のｍ倍（ｍは自然数）となる周波数において共振する。同様に、ストリップ導体の長手方向の長さがλｅｆｆ／４であり、且つ、当該ストリップ導体の一端が開放端であり、他端がグランドへ短絡された共振器は、長手方向の長さがλｅｆｆ／４のｎ倍（ｎは正の奇数）となる周波数において共振する。上述の２つ共振器において、ｍ＝１又はｎ＝１となる共振モードは、基本共振モードと呼ばれ、また、ｍ＞１又はｎ＞１となる共振モードは高次共振モードと呼ばれる。
複数の共振器を電気的に結合させた周波数フィルタは、高次共振モードにおいて、周波数フィルタのスプリアス特性が劣化するという課題がある。例えば、ｍ＞１となる最小のｍは、ｍ＝２であり、ｎ＞１となる最小のｎは、ｎ＝３であるから、使用周波数帯のおよそ２倍、又は３倍の周波数において高次共振が発生する。
一方、実施の形態１に係る共振器結合構造１００、又は、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａにおいて、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂは、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの長辺の長さが、約λｅｆｆ／２、又は、λｅｆｆ／２のｍ倍となる周波数において、共振器として動作してしまう。その結果、実施の形態１に係る共振器結合構造１００、又は、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａを有する周波数フィルタは、スプリアス特性が劣化してしまう場合がある。
一方、実施の形態１に係る共振器結合構造１００、又は、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａにおいて、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂは、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの長辺の長さが、約λｅｆｆ／２、又は、λｅｆｆ／２のｍ倍となる周波数において、共振器として動作してしまう。その結果、実施の形態１に係る共振器結合構造１００、又は、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａを有する周波数フィルタは、スプリアス特性が劣化してしまう場合がある。
実施の形態１に係る共振器結合構造１００、又は、実施の形態２に係る共振器結合構造１００ａは、浮遊導体５ａ及び浮遊導体５ｂの長辺の長さをλｅｆｆ／４以下とすることにより、周波数フィルタのスプリアス特性を劣化させないようできる。
しかしながら、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの長辺の長さをλｅｆｆ／４以下に制限される場合、キャパシタンスＣｇとキャパシタンスＣｇの大小関係が、実施の形態１にて説明したようなＣｇ＜＜Ｃｄとはならない場合が発生する。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂは、浮遊導体５ａの長辺の長さ、若しくは、浮遊導体５ａの全ての辺の長さが使用周波数おけるλｅｆｆ／４以下である複数の浮遊導体５ａにより構成された浮遊導体群７ａ、又は、浮遊導体５ｂの長辺の長さ、若しくは、浮遊導体５ｂの全ての辺の長さが使用周波数おけるλｅｆｆ／４以下である複数の浮遊導体５ｂにより構成された浮遊導体群７ｂを備えた。
しかしながら、浮遊導体５ａ又は浮遊導体５ｂの長辺の長さをλｅｆｆ／４以下に制限される場合、キャパシタンスＣｇとキャパシタンスＣｇの大小関係が、実施の形態１にて説明したようなＣｇ＜＜Ｃｄとはならない場合が発生する。
実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂは、浮遊導体５ａの長辺の長さ、若しくは、浮遊導体５ａの全ての辺の長さが使用周波数おけるλｅｆｆ／４以下である複数の浮遊導体５ａにより構成された浮遊導体群７ａ、又は、浮遊導体５ｂの長辺の長さ、若しくは、浮遊導体５ｂの全ての辺の長さが使用周波数おけるλｅｆｆ／４以下である複数の浮遊導体５ｂにより構成された浮遊導体群７ｂを備えた。
このように構成することで、実施の形態３に係る共振器結合構造１００ｂは、スプリアス特性の劣化を抑制しつつ、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、従来構造における結合係数の変動と比較して、抑制することができる。
実施の形態４．
図１２を参照して、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００について説明する。
図１２Ａは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００の分解図の一例を示す図である。
図１２Ｂは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００を、図１２Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１２Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図１２に示す周波数フィルタ２００は、絶縁体１、地導体２ａ、地導体２ｂ、接続導体３、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える。
実施の形態４に係る周波数フィルタ２００の構成において、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００、１００ａ，１００ｂと同様の構成については、説明を省略する。
図１２を参照して、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００について説明する。
図１２Ａは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００の分解図の一例を示す図である。
図１２Ｂは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００を、図１２Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１２Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図１２に示す周波数フィルタ２００は、絶縁体１、地導体２ａ、地導体２ｂ、接続導体３、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える。
実施の形態４に係る周波数フィルタ２００の構成において、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００、１００ａ，１００ｂと同様の構成については、説明を省略する。
以下、図１２を参照して説明する。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａは、入力端子８ａが受けた高周波信号を、入力端子８ａからストリップ導体１０ａまで伝送するための線路である。
出力線路９ｂは、出力端子８ｂから出力される高周波信号を、ストリップ導体１０ｄから出力端子８ｂまで伝送するための線路である。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａは、入力端子８ａが受けた高周波信号を、入力端子８ａからストリップ導体１０ａまで伝送するための線路である。
出力線路９ｂは、出力端子８ｂから出力される高周波信号を、ストリップ導体１０ｄから出力端子８ｂまで伝送するための線路である。
ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、それぞれ、一端が開放端であり、他端が接続導体３を介して地導体２ａ又は地導体２ｂと短絡されている。ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／４又はλｅｆｆ／４の奇数倍となっている。すなわち、周波数フィルタ２００におけるストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、いずれも１／４波長共振器として動作するものである。
入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ｄ、浮遊導体１１ａ、及び浮遊導体１１ｄは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
ストリップ導体１０ｂ、ストリップ導体１０ｃ、浮遊導体１１ｂ、及び浮遊導体１１ｃは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体１０ｂ、ストリップ導体１０ｃ、浮遊導体１１ｂ、及び浮遊導体１１ｃは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体１０ａの一端と、ストリップ導体１０ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｃの一端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｃの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
ストリップ導体１０ｃの一端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｃの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｃ及び浮遊導体１１ｃとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、図１２に示す周波数フィルタ２００は、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものである。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｃ及び浮遊導体１１ｃとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、図１２に示す周波数フィルタ２００は、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものである。
実施の形態４に係る周波数フィルタ２００の動作について説明する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
一般に、複数の共振器を電気的に結合させた周波数フィルタは、周波数フィルタの通過帯域幅を大きくするためには、共振器間の結合係数を大きくする必要がある。特に、ｋ段（ｋは２以上の整数）の共振器を電界結合により縦続接続した周波数フィルタは、１段目の共振器と２段目の共振器との間の電界結合、又は、ｋ－１段目の共振器とｋ段目の共振器との間の電界結合において、結合係数を大きくする必要がある。
周波数フィルタ２００は、ストリップ導体１０ａとストリップ導体１０ｂとが絶縁体１の異なる層に配置され、ストリップ導体１０ｃとストリップ導体１０ｄとが絶縁体１の異なる層に配置されることにより、大きな結合係数を有する。
また、上述のとおり、周波数フィルタ２００は、ストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有し、ストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、ストリップ導体１０ｃ及び浮遊導体１１ｃとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有するため、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００は、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００は、周波数フィルタ２００の量産時の歩留まりを向上させることができる。
また、上述のとおり、周波数フィルタ２００は、ストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有し、ストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、ストリップ導体１０ｃ及び浮遊導体１１ｃとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有するため、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００は、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００は、周波数フィルタ２００の量産時の歩留まりを向上させることができる。
なお、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００は、一例として、４つのストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにより構成されるものを示したが、周波数フィルタ２００におけるストリップ導体の数は、これに限定されるものではない。
また、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００は、一例として、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものを示したが、周波数フィルタ２００は、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを１つ以上備えたものであれば良い。例えば、周波数フィルタ２００は、共振器間の電界結合において、大きな結合係数が必要な箇所にのみ、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを備えるようにしても良い。
また、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００は、一例として、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものを示したが、周波数フィルタ２００は、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを１つ以上備えたものであれば良い。例えば、周波数フィルタ２００は、共振器間の電界結合において、大きな結合係数が必要な箇所にのみ、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを備えるようにしても良い。
また、実施の形態４周波数フィルタ２００は、一例として、ストリップ導体１０ｂとストリップ導体１０ｃとが、絶縁体１の同一層に配置されたものを示したが、周波数フィルタ２００は、ストリップ導体１０ｂとストリップ導体１０ｃとを異なる層に配置しても良い。更に、周波数フィルタ２００は、ストリップ導体１０ｂとストリップ導体１０ｃとを異なる層に配置し、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂと、ストリップ導体１０ｃ及び浮遊導体１１ｃとを、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂと同様の構造となるように配置しても良い。
実施の形態４の変形例．
図１３を参照して、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａについて説明する。
実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００が４段の共振器により構成されるものであったのに対して、３段の共振器により構成されるものである。
図１３Ａは、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａの分解図の一例を示す図である。
図１３Ｂは、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａを、図１３Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１３Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図１３に示す周波数フィルタ２００ａは、絶縁体１、地導体２ａ、地導体２ｂ、接続導体３、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える。
実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａの構成において、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１２Ａ又は図１２Ｂに記載した符号と同じ符号を付した図１３Ａ又は図１３Ｂの構成については、説明を省略する。
図１３を参照して、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａについて説明する。
実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａは、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００が４段の共振器により構成されるものであったのに対して、３段の共振器により構成されるものである。
図１３Ａは、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａの分解図の一例を示す図である。
図１３Ｂは、実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａを、図１３Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１３Ｂは、絶縁体１及び地導体２ａが透かされた図である。
図１３に示す周波数フィルタ２００ａは、絶縁体１、地導体２ａ、地導体２ｂ、接続導体３、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備える。
実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａの構成において、実施の形態４に係る周波数フィルタ２００と同様の構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。すなわち、図１２Ａ又は図１２Ｂに記載した符号と同じ符号を付した図１３Ａ又は図１３Ｂの構成については、説明を省略する。
以下、図１３を参照して説明する。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａは、入力端子８ａが受けた高周波信号を、入力端子８ａからストリップ導体１０ａまで伝送するための線路である。
出力線路９ｂは、出力端子８ｂから出力される高周波信号を、ストリップ導体１０ｄから出力端子８ｂまで伝送するための線路である。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを絶縁体１の内部に有する。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａは、入力端子８ａが受けた高周波信号を、入力端子８ａからストリップ導体１０ａまで伝送するための線路である。
出力線路９ｂは、出力端子８ｂから出力される高周波信号を、ストリップ導体１０ｄから出力端子８ｂまで伝送するための線路である。
周波数フィルタ２００ａにおけるストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、それぞれ、一端が開放端であり、他端が接続導体３を介して地導体２ａ又は地導体２ｂと短絡されている。ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも共振器として動作するために、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／４又はλｅｆｆ／４の奇数倍となっている。すなわち、周波数フィルタ２００ａにおけるストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも１／４波長共振器として動作するものである。
入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ｄ、浮遊導体１１ａ、及び浮遊導体１１ｄは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
ストリップ導体１０ｂ、浮遊導体１１ｂ、及び浮遊導体１１ｃは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体１０ｂ、浮遊導体１１ｂ、及び浮遊導体１１ｃは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
ストリップ導体１０ａの一端と、ストリップ導体１０ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｂの一端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
ストリップ導体１０ｂの一端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、図１３に示す周波数フィルタ２００ａは、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものである。
絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、図１３に示す周波数フィルタ２００ａは、２つの実施の形態１に係る共振器結合構造１００を備えたものである。
実施の形態４の変形例に係る周波数フィルタ２００ａの動作について説明する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
周波数フィルタ２００ａは、ストリップ導体１０ａとストリップ導体１０ｂとが絶縁体１の異なる層に配置され、ストリップ導体１０ｂとストリップ導体１０ｄとが絶縁体１の異なる層に配置されることにより、大きな結合係数を有する。
また、上述のとおり、周波数フィルタ２００ａは、ストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有し、ストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有するため、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００ａは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００ａは、周波数フィルタ２００ａの量産時の歩留まりを向上させることができる。
また、上述のとおり、周波数フィルタ２００ａは、ストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有し、ストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄと、ストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃとが、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を有するため、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００ａは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００ａは、周波数フィルタ２００ａの量産時の歩留まりを向上させることができる。
実施の形態５．
図１４を参照して、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂについて説明する。
図１４Ａは、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂの分解図の一例を示す図である。
図１４Ｂは、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂを、図１４Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１４Ｂは、絶縁体１が透かされた図である。
図１４に示す周波数フィルタ２００ｂは、絶縁体１、地導体筐体６、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈを備える。
実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂの構成において、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００、１００ａ，１００ｂ又は周波数フィルタ２００，２００ａと同様の構成については、説明を省略する。
図１４を参照して、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂについて説明する。
図１４Ａは、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂの分解図の一例を示す図である。
図１４Ｂは、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂを、図１４Ａに示すＹ方向から見た矢視図である。なお、図１４Ｂは、絶縁体１が透かされた図である。
図１４に示す周波数フィルタ２００ｂは、絶縁体１、地導体筐体６、入力端子８ａ、出力端子８ｂ、入力線路９ａ、出力線路９ｂ、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄ、及び浮遊導体１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈを備える。
実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂの構成において、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００、１００ａ，１００ｂ又は周波数フィルタ２００，２００ａと同様の構成については、説明を省略する。
以下、図１４を参照して説明する。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する。
絶縁体１における第１層１ａは、絶縁体１の一面であり、絶縁体１における第２層１ｂは、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面である。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａ、浮遊導体１１ｅ、浮遊導体１１ｂ、ストリップ導体１０ｂ、浮遊導体１１ｃ、浮遊導体１１ｈ、及び出力線路９ｂは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
浮遊導体１１ｆ、ストリップ導体１０ａ、浮遊導体１１ａ、浮遊導体１１ｄ、ストリップ導体１０ｄ、及び浮遊導体１１ｇは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
絶縁体１は、板状の形状を有する。
絶縁体１は、互いに平行な第１層１ａと第２層１ｂとを有する。
絶縁体１における第１層１ａは、絶縁体１の一面であり、絶縁体１における第２層１ｂは、絶縁体１の一面に対向する絶縁体１の他面である。
入力端子８ａは、高周波信号を入力するための端子である。
出力端子８ｂは、高周波信号を出力するための端子である。
入力線路９ａ、浮遊導体１１ｅ、浮遊導体１１ｂ、ストリップ導体１０ｂ、浮遊導体１１ｃ、浮遊導体１１ｈ、及び出力線路９ｂは、絶縁体１の第１層１ａに配置される。
浮遊導体１１ｆ、ストリップ導体１０ａ、浮遊導体１１ａ、浮遊導体１１ｄ、ストリップ導体１０ｄ、及び浮遊導体１１ｇは、絶縁体１の第２層１ｂに配置される。
入力線路９ａは、一端が入力端子８ａに接続され、他端が開放端である。
出力線路９ｂは、一端が出力端子８ｂに接続され、他端が開放端である。
ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも両端が開放端である。ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも共振器として動作するように、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄの長手方向の長さが調整されている。
より具体的には、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも両端が開放端であるため、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／２又はλｅｆｆ／２の整数倍となっている。すなわち、周波数フィルタ２００ｂにおけるストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも１／２波長共振器として動作するものである。
出力線路９ｂは、一端が出力端子８ｂに接続され、他端が開放端である。
ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも両端が開放端である。ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも共振器として動作するように、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄの長手方向の長さが調整されている。
より具体的には、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも両端が開放端であるため、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、ストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄの長手方向の長さが、いずれもλｅｆｆ／２又はλｅｆｆ／２の整数倍となっている。すなわち、周波数フィルタ２００ｂにおけるストリップ導体１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、いずれも１／２波長共振器として動作するものである。
入力線路９ａの他端と、ストリップ導体１０ａの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ａの他端と、ストリップ導体１０ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｂの他端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｄの他端と、出力線路９ｂの他端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ａの他端と、ストリップ導体１０ｂの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｂの他端と、ストリップ導体１０ｄの一端とは、互いに近接するよう配置される。
ストリップ導体１０ｄの他端と、出力線路９ｂの他端とは、互いに近接するよう配置される。
浮遊導体１１ｅは、入力線路９ａの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｆは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｂの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｇは、ストリップ導体１０ｄの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｈは、出力線路９ｂの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｆは、ストリップ導体１０ａの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ａは、ストリップ導体１０ａの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｂは、ストリップ導体１０ｂの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｃは、ストリップ導体１０ｂの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｄは、ストリップ導体１０ｄの一端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｇは、ストリップ導体１０ｄの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｈは、出力線路９ｂの他端から空隙を設けた位置に配置されている。
浮遊導体１１ｅは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｈは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｆは、第１層１ａに直交する方向において、入力線路９ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｇは、第１層１ａに直交する方向において、出力線路９ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｂは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｃは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｈは、第２層１ｂに直交する方向において、ストリップ導体１０ｄと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｆは、第１層１ａに直交する方向において、入力線路９ａと重なるように配置される。
浮遊導体１１ａは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｄは、第１層１ａに直交する方向において、ストリップ導体１０ｂと重なるように配置される。
浮遊導体１１ｇは、第１層１ａに直交する方向において、出力線路９ｂと重なるように配置される。
実施の形態５係る周波数フィルタ２００ｂの動作について説明する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
なお、これまでの実施の形態において説明した内容と重複する内容については、説明を省略する。
絶縁体１の第１層１ａに配置された入力線路９ａ及び浮遊導体１１ｅと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ｆとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第１層１ａに配置された出力線路９ｂ及び浮遊導体１１ｈと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｇとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第１層１ａに配置された出力線路９ｂ及び浮遊導体１１ｈと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｇとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｂと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ａ及び浮遊導体１１ａとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、入力端子８ａが受けた高周波信号の一部は、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造によりストリップ導体間が電界結合された、入力線路９ａ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ｃ、及び出力線路９ｂを介して、出力端子８ｂから出力される。
絶縁体１の第１層１ａに配置されたストリップ導体１０ｂ及び浮遊導体１１ｃと、絶縁体１の第２層１ｂに配置されたストリップ導体１０ｄ及び浮遊導体１１ｄとは、それぞれ、実施の形態１に係る共振器結合構造１００におけるストリップ導体４ａ及び浮遊導体５ａと、ストリップ導体４ｂ及び浮遊導体５ｂと同様の構造である。
すなわち、入力端子８ａが受けた高周波信号の一部は、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造によりストリップ導体間が電界結合された、入力線路９ａ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ａ、ストリップ導体１０ｃ、及び出力線路９ｂを介して、出力端子８ｂから出力される。
周波数フィルタ２００ｂは、全ての共振器間の電界結合が実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造による結合であるため、全ての共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有する。
以上のように構成することで、周波数フィルタ２００ｂは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有しつつ、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００ｂは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００ｂは、周波数フィルタ２００ｂの量産時の歩留まりを向上させることができる。
以上のように構成することで、周波数フィルタ２００ｂは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有しつつ、第１層１ａと第２層１ｂとの間の厚みにばらつきが生じることによる結合係数の変動を、抑制することができる。
したがって、周波数フィルタ２００ｂは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数を有するだけでなく、製造誤差があった場合でも共振器間の結合係数の変動を抑制することが可能となる。そのため、周波数フィルタ２００ｂは、周波数フィルタ２００ｂの量産時の歩留まりを向上させることができる。
なお、実施の形態５に係る周波数フィルタ２００ｂは、一例として、全ての共振器間の電界結合において、実施の形態１に係る共振器結合構造１００と同様の構造を備えたものを示したが、周波数フィルタ２００ｂは、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを１つ以上備えたものであれば良い。例えば、周波数フィルタ２００ｂは、共振器間の電界結合において、大きな結合係数が必要な箇所にのみ、これまでの実施の形態において説明した共振器結合構造１００，１００ａ，１００ｂを備えるようにしても良い。
なお、この発明はその発明の範囲内において、各実施の形態、若しくは実施の形態の変形例の自由な組み合わせ、各実施の形態、若しくは実施の形態の変形例における任意の構成要素の変形、又は、各実施の形態、若しくは実施の形態の変形例において任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係る共振器結合構造は、周波数フィルタに適用することができる。
１００，１００ａ，１００ｂ 共振器結合構造、２００，２００ａ，２００ｂ 周波数フィルタ、１ 絶縁体、１ａ 第１層、１ｂ 第２層、２ａ，２ｂ 地導体、３ 接続導体、４ａ，４ｂ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ ストリップ導体、５ａ，５ｂ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ 浮遊導体、６ 地導体筐体、７ａ，７ｂ 浮遊導体群、８ａ 入力端子、８ｂ 出力端子、９ａ 入力線路、９ｂ 出力線路、Ｃ，Ｃｂ，Ｃｄ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｐ キャパシタンス、２Ｃｍ，－Ｃｍ 相互キャパシタンス、Ｌ インダクタンス。
Claims (10)
- 互いに平行な第１層と第２層とを有する板状の絶縁体と、
一面が前記絶縁体の一面と平行に配置される地導体と、
前記絶縁体の前記第１層に配置され、一端が開放端である、第１共振器として動作する第１ストリップ導体と、
前記絶縁体の前記第１層に配置され、前記第１ストリップ導体の前記一端から空隙を設けた位置に配置される第１浮遊導体と、
前記絶縁体の前記第２層に配置され、一端が開放端である、第２共振器として動作する第２ストリップ導体と、
を備え、
前記第１ストリップ導体の前記一端と、前記第２ストリップ導体の前記一端とは、互いに近接するよう配置され、
前記第１浮遊導体は、前記第２層に直交する方向において、前記第２ストリップ導体と重なるように配置されること、
を特徴とする共振器結合構造。 - 前記第１浮遊導体の長辺の長さ、又は、前記第１浮遊導体の全ての辺の長さは、使用周波数における波長の１／４以下であること
を特徴とする請求項１記載の共振器結合構造。 - 複数の前記第１浮遊導体により構成された第１浮遊導体群を備えたこと
を特徴とする請求項２記載の共振器結合構造。 - 互いに平行な第１層と第２層とを有する板状の絶縁体と、
一面が前記絶縁体の一面と平行に配置さる地導体と、
前記絶縁体の前記第１層に配置され、一端が開放端である、第１共振器として動作する第１ストリップ導体と、
前記絶縁体の前記第１層に配置され、前記第１ストリップ導体の前記一端から空隙を設けた位置に配置される第１浮遊導体と、
前記絶縁体の前記第２層に配置され、一端が開放端である、第２共振器として動作する第２ストリップ導体と、
前記絶縁体の前記第２層に配置され、前記第２ストリップ導体の前記一端から空隙を設けた位置に配置される第２浮遊導体と、
を備え、
前記第１ストリップ導体の前記一端と、前記第２ストリップ導体の前記一端とは、互いに近接するよう配置され、
前記第２浮遊導体は、前記第１層に直交する方向において、前記第１ストリップ導体と重なるように配置され、
前記第１浮遊導体は、前記第２層に直交する方向において、前記第２ストリップ導体と重なるように配置されること、
を特徴とする共振器結合構造。 - 前記第１浮遊導体の長辺の長さ、及び前記第２浮遊導体の長辺の長さは、使用周波数における波長の１／４以下、又は、前記第１浮遊導体の全ての辺の長さ、及び前記第２浮遊導体の全ての辺の長さは、使用周波数における波長の１／４以下であること
を特徴とする請求項４記載の共振器結合構造。 - 複数の前記第１浮遊導体により構成された第１浮遊導体群と、
複数の前記第２浮遊導体により構成された第２浮遊導体群と、
を備えたこと
を特徴とする請求項５記載の共振器結合構造。 - 前記絶縁体は、誘電体基板により構成され、
前記地導体は、前記絶縁体の表面、前記絶縁体の前記表面から当該表面と直交する方向に離れた位置、又は前記絶縁体の内部に配置されること、
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項記載の共振器結合構造。 - 前記第１ストリップ導体の他端、及び、前記第２ストリップ導体の他端は、前記地導体と短絡され、
前記第１ストリップ導体の長手方向の長さ、及び、前記第１ストリップ導体の長手方向の長さは、使用周波数における波長の１／４の奇数倍であること、
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項記載の共振器結合構造。 - 前記第１ストリップ導体の他端、及び、前記第２ストリップ導体の他端は、開放端であり、
前記第１ストリップ導体の長手方向の長さ、及び、前記第１ストリップ導体の長手方向の長さは、使用周波数における波長の１／２の整数倍であること、
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項記載の共振器結合構造。 - 高周波信号を入力するための入力端子と、
高周波信号を出力するための出力端子と、
互いに電気的に結合された複数の共振器と、
を備え、
前記入力端子と前記出力端子とは、前記複数の共振器を介して電界結合され、
前記複数の共振器は、第１共振器と第２共振器とを含み、
第１共振器と第２共振器とは、請求項１から請求項９のいずれか１項記載の共振器結合構造により電界結合されたこと、
を特徴とする周波数フィルタ。
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|---|---|---|---|---|
| CN114788087A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-07-22 | 香港应用科技研究院有限公司 | 多层带通滤波器 |
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| JP2004112787A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルタ、高周波モジュール、通信機器、フィルタリング方法 |
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-
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