WO2020184508A1 - フィルタ、及び、フィルタの製造方法 - Google Patents

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    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H01P3/121—Hollow waveguides integrated in a substrate

Definitions

  • the present invention relates to a filter using a post-wall waveguide. It also relates to a method of manufacturing such a filter.
  • a plurality of electromagnetically coupled resonators function as a bandpass filter that selectively passes electromagnetic waves in a specific frequency band (hereinafter, also referred to as "passband").
  • Patent Document 1 describes a bandpass filter realized by forming a plurality of resonators inside a waveguide.
  • a screw is inserted into the resonator, and the center frequency of the pass band can be adjusted by changing the insertion amount of the screw.
  • a post-wall waveguide is known as a waveguide that replaces the waveguide.
  • the post-wall waveguide is composed of a dielectric substrate, a wide wall covering each of the two main surfaces of the dielectric substrate, and a post wall formed inside the dielectric substrate, and includes the wide wall and the post wall. It is a waveguide in which electromagnetic waves propagate in the area surrounded by.
  • the post-wall waveguide has an advantage that it is easy to reduce the weight, height, and cost as compared with the waveguide.
  • Non-Patent Document 1 describes a bandpass filter realized by forming a plurality of resonators inside a post-wall waveguide.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 8-162805"
  • the filter using the post-wall waveguide has a problem that it is difficult to adjust the center frequency of the pass band.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a filter using a post-wall waveguide, in which the center frequency of the pass band can be easily adjusted. It is in.
  • the filter according to one aspect of the present invention includes a post-wall waveguide that functions as a resonator group consisting of a plurality of electromagnetically coupled resonators, and the wide wall of the post-wall waveguide includes the resonator.
  • a configuration is adopted in which an opening for opening the resonator and an opening for adjusting the center frequency of the pass band is formed.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a partial cross-sectional view of the filter shown in FIG. It is a top view of the post-wall waveguide provided by the filter shown in FIG. It is a graph which shows the frequency characteristic of the transmission coefficient S (2,1) of the filter shown in FIG. Here, the radius of the opening is changed from 100 ⁇ m to 400 ⁇ m in 25 ⁇ m steps.
  • FIG. 1 is a perspective view of the filter 1
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the filter 1.
  • the filter 1 includes a post-wall waveguide 11 that functions as a plurality of electromagnetically coupled resonators 11a to 11e.
  • the post-wall waveguide 11 includes a dielectric substrate 111, a first wide wall 112 formed on the first main surface (upper surface in FIGS. 1 and 2) of the dielectric substrate 111, and a second main surface of the dielectric substrate 111. It is composed of a second wide wall 113 formed on a surface (lower surface in FIGS. 1 and 2) and a post wall 114 formed inside the dielectric substrate 111.
  • the dielectric substrate 111 is a plate-shaped member made of a dielectric material.
  • quartz glass is used as the dielectric material constituting the dielectric substrate 111.
  • the thickness of the dielectric substrate 111 can be, for example, 500 ⁇ m.
  • the first wide wall 112 and the second wide wall 113 are layered (or film-shaped) members made of a conductor material.
  • copper is used as the conductor material constituting the first wide wall 112 and the second wide wall 113.
  • the post wall 114 is a set of conductor posts arranged in a fence shape that short-circuits the first wide wall 112 and the second wide wall 113.
  • the distance between the conductor posts constituting the post wall 114 is sufficiently short compared to the wavelength of the electromagnetic wave input to the post wall waveguide 11, and the post wall 114 functions as a conductor wall for this electromagnetic wave.
  • the diameter of the conductor posts can be, for example, 100 ⁇ m, and the spacing between the conductor posts can be, for example, 200 ⁇ m.
  • each conductor post constituting the post wall 114 is realized by forming a conductor layer on the inner wall of the through hole penetrating the dielectric substrate 111, or by filling the through hole with a conductor. ..
  • the arrangement pattern of the post wall 114 is defined so that the region surrounded by the first wide wall 112, the second wide wall 113, and the post wall 114 functions as a plurality of electromagnetically coupled resonators 11a to 11e. ing.
  • the arrangement pattern of the post wall 114 will be described later instead of the reference drawing.
  • the first wide wall 112 of the post wall waveguide 11 is formed with the same number of openings 112a to 112e as the resonators 11a to 11e.
  • each opening 112x is formed so as to overlap the center of the first wide wall of the corresponding resonator 11x when the first wide wall 112 is viewed in a plan view.
  • each resonator 11x has a columnar shape whose height direction is orthogonal to the first wide wall 112, and each opening 112x has a circular shape.
  • R1x (hereinafter abbreviated as the radius R1x of the resonator 11x) of the cross section of each resonator 11x (the cross section parallel to the main surface of the dielectric substrate 111) and the radius R2x of the corresponding opening 112x, R2x ⁇ There is a relationship of R1x.
  • quartz glass is used as the dielectric material constituting the dielectric substrate 111 of the post wall waveguide 11, but the present invention is not limited to this.
  • the dielectric material constituting the dielectric substrate 111 of the post-wall waveguide 11 may be a dielectric material other than quartz, for example, sapphire or alumina.
  • copper is used as the conductor material constituting the first wide wall 112 and the second wide wall 113 of the post wall waveguide 11, but the present invention is not limited thereto.
  • the conductor material constituting the first wide wall 112 and the second wide wall 113 of the post wall waveguide 11 may be, for example, aluminum or an alloy composed of a plurality of metal elements.
  • each resonator 11x has a columnar shape, but the present invention is not limited to this.
  • Each resonator 11x may be, for example, a prismatic shape having a regular hexagonal or higher cross section (cross section parallel to the main surface of the dielectric substrate 111).
  • each opening 112x has a circular shape, but the present invention is not limited to this.
  • Each opening 112x may have, for example, a hexagonal or larger regular polygonal shape.
  • the openings 112a to 112e are formed on the first wide wall 112 side, but the present invention is not limited to this. That is, the openings 112a to 112e may be formed on the second wide wall 113 side, or may be dispersedly formed on the first wide wall 112 side and the second wide wall 113 side. As an example, a configuration in which the openings 112a, 112c, 112e are formed on the first wide wall 112 side and the openings 112b, 112d are formed on the second wide wall 113 side is also included in the scope of the present invention.
  • the number of resonators 11a to 11e and 112a to 112e is 5 each, but the present invention is not limited to this. That is, the number of the resonators 11a to 11e and the openings 112a to 112e can be any number of two or more.
  • FIG. 3 is a plan view of the post wall waveguide 11.
  • the post wall 114 is shown by a dotted line as a virtual conductor wall.
  • the arrangement pattern of the post wall 114 is determined so that the area surrounded by the first wide wall 112, the second wide wall 113, and the post wall 114 includes the following configuration.
  • the resonator 11a which is electromagnetically coupled to the input waveguide 11p via the coupling window Apa
  • the resonator 11b which is electromagnetically coupled to the resonator 11a via the coupling window Ab
  • the resonator 11c which is electromagnetically coupled to the resonator 11b via the coupling window Abc
  • the resonator 11d which is electromagnetically coupled to the resonator 11c via the coupling window Acd
  • the resonator 11e which is electromagnetically coupled to the resonator 11d via the coupling window Ade
  • the output waveguide 11q which is electromagnetically coupled to the resonator 11e via the coupling window Aeq
  • the resonators 11a to 11e are columnar, and the input waveguide 11p and the output waveguide 11q are rectangular parallelepiped.
  • the distance between the centers of two resonators adjacent to each other is smaller than the sum of the radii of these two resonators.
  • the center-to-center distance Dbc of two resonators 11b and 11c adjacent to each other satisfies Dbc ⁇ R1b + R1c. Therefore, the two resonators adjacent to each other are electromagnetically coupled through the coupling window.
  • the two resonators adjacent to each other are symmetrical with respect to the plane containing the central axes of these two resonators.
  • the two resonators 11b, 11c adjacent to each other are symmetrical with respect to the plane Sbc (see FIG. 3) including the central axes of these two resonators 11b, 11c.
  • the resonator group including the resonators 11a to 11e is symmetrical with respect to a specific plane S (see FIG. 3) orthogonal to the first wide wall 112.
  • the resonator 11a coupled to the input waveguide 11p and the resonator 11e coupled to the output waveguide 11q are arranged so as to be adjacent to each other, and the resonators 11a to 11e are arranged in an annular shape as a whole. .. Therefore, the size of the dielectric substrate 111 on which the post wall 114 is formed can be reduced. This makes it possible to reduce the absolute value of thermal expansion or contraction of the dielectric substrate 111 that may occur when the environmental temperature changes. Therefore, when the environmental temperature changes, it is possible to suppress a change in the characteristics of the filter 1 that may occur due to thermal expansion or contraction of the dielectric substrate 111.
  • the waveguide coupled to the resonator 11a is defined as the input waveguide 11p
  • the waveguide coupled to the resonator 11e is defined as the output waveguide 11q, but the present invention is not limited to this.
  • the waveguide coupled to the resonator 11a may be used as an output waveguide
  • the waveguide coupled to the resonator 11e may be used as an input waveguide.
  • the filter 1 includes a post-wall waveguide 11 that functions as a plurality of electromagnetically coupled resonators 11a to 11e. Therefore, the filter 1 functions as a bandpass filter that selectively passes electromagnetic waves belonging to a specific frequency band (hereinafter, “passband”).
  • the openings 112a to 112e are used to adjust the center frequency of this passband.
  • FIG. 4 is a graph showing the frequency dependence of the transmission coefficient S (2, 1) of the filter 1.
  • the material of the dielectric substrate 111 is quartz
  • the thickness of the dielectric substrate 111 is 520 ⁇ m
  • the radii R1a and R1e of the resonators 11a and 11e are 800 ⁇ m
  • the radii R1b to R1d of the resonators 11b to 11d are 840 ⁇ m. The result of the simulation is shown.
  • FIG. 4 shows the transmission coefficient S (2,1) of the filter 1 obtained by uniformly changing the radius R2x of each opening 112x from 100 ⁇ m to 400 ⁇ m in 25 ⁇ m steps. According to FIG. 4, it can be seen that as the radius R2x of each opening 112x is increased, the center frequency of the pass band shifts to the high frequency side.
  • the center frequency of the pass band is determined according to the size of the openings 112a to 112e. Therefore, when the filter 1 is manufactured, if the step of adjusting the center frequency of the pass band by changing the size of the openings 112a to 112e is performed, the filter 1 whose center frequency of the pass band matches the desired frequency can be obtained. It can be easily manufactured.
  • the filter according to the first aspect of the present invention includes a post-wall waveguide that functions as a resonator group consisting of a plurality of electromagnetically coupled resonators, and the wide wall of the post-wall waveguide includes the resonator.
  • a configuration is adopted in which an opening for opening the resonator and an opening for adjusting the center frequency of the pass band is formed.
  • the center frequency of the pass band can be easily adjusted by changing the size of the aperture.
  • the wide wall is said to have the opening formed for each resonator belonging to the resonator.
  • the configuration is adopted.
  • the center frequency of the pass band can be easily adjusted by changing the size of the aperture.
  • the opening is a resonator belonging to the resonator group when the wide wall is viewed in a plan view.
  • a configuration is adopted in which the resonator is formed at a position overlapping the center of the resonator opened by the opening.
  • the coupling efficiency of the electromagnetic coupling between the resonator and the external space can be improved. Therefore, the adjustment of the center frequency of the pass band by changing the size of the aperture can be performed more effectively.
  • the filter according to the fourth aspect of the present invention in addition to the configuration of the filter according to any one of the first to third aspects of the present invention, a configuration in which the opening is circular is adopted.
  • the coupling efficiency of the electromagnetic coupling between the resonator and the external space can be improved. Therefore, the adjustment of the center frequency of the pass band by changing the size of the aperture can be performed more effectively.
  • the resonator in addition to the configuration of the filter according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the resonator has a columnar shape whose height direction is orthogonal to the wide wall. The configuration is adopted.
  • the coupling efficiency of the electromagnetic coupling between the resonator and the external space can be improved. Therefore, the adjustment of the center frequency of the pass band by changing the size of the aperture can be performed more effectively.
  • the method for manufacturing the filter device according to the sixth aspect of the present invention is the method for manufacturing the filter according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, and the center frequency of the pass band is changed by changing the size of the opening.
  • a method that includes a step of adjusting is adopted.

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Abstract

通過帯域の中心周波数を容易に調整することが可能なフィルタを実現する。フィルタ（１）は、電磁気的に結合された複数の共振器（１１ａ～１１ｅ）からなる共振器群として機能するポスト壁導波路（１１）を備えている。ポスト壁導波路（１１）の広壁（第１広壁１１２）には、共振器群に属する少なくとも１つの共振器（１１ａ～１１ｅ）を開放する開口（１１２ａ～１１２ｅ）が形成されている。これらの開口（１１２ａ～１１２ｅ）は、フィルタ（１）の通過帯域の中心周波数を調整するために利用される。

Description

フィルタ、及び、フィルタの製造方法
　本発明は、ポスト壁導波路を用いたフィルタに関する。また、そのようなフィルタの製造方法に関する。
　電磁的に結合された複数の共振器は、特定の周波数帯域（以下、「通過帯域」とも記載する）の電磁波を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして機能することが知られている。
　例えば、特許文献１には、導波管の内部に複数の共振器を形成することによって実現されたバンドパスフィルタが記載されている。特許文献１に記載のバンドパスフィルタでは、共振器にネジが挿し込まれており、このネジの挿し込み量を変更することによって、通過帯域の中心周波数を調整できるようになっている。
　また、導波管に代わる導波路として、ポスト壁導波路が知られている。ポスト壁導波路は、誘電体基板と、誘電体基板の２つの主面の各々を覆う広壁と、誘電体基板の内部に形成されたポスト壁と、により構成され、広壁とポスト壁とに囲まれた領域を電磁波が伝播する導波路である。ポスト壁導波路には、導波管と比べて、軽量化、低背化、低コスト化が容易であるという利点がある。非特許文献１には、ポスト壁導波路の内部に複数の共振器を形成することによって実現されたバンドパスフィルタが記載されている。
日本国公開特許公報「特開平８－１６２８０５号」
Yusuke Uemichi, et. al, Compact and Low-Loss Bandpass Filter Realized in Silica-Based Post-Wall Waveguide for 60-GHz applications, IEEE MTT-S IMS, May 2015.
　しかしながら、ポスト壁導波路を用いたフィルタには、通過帯域の中心周波数を調整することが困難であるという問題があった。例えば、ポスト壁導波路を用いたフィルタに、特許文献１に記載の技術を適用して通過帯域の中心周波数を調整することはできない。なぜなら、ポスト壁導波路にネジを挿し込むと、誘電体基板（例えば、石英ガラスにより構成される）が破損するリスクが高いからである。
　本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポスト壁導波路を用いたフィルタであって、通過帯域の中心周波数の調整が容易なフィルタを実現することにある。
　本発明の一態様に係るフィルタにおいては、電磁気的に結合された複数の共振器からなる共振器群として機能するポスト壁導波路を備え、前記ポスト壁導波路の広壁には、前記共振器群に属する少なくとも１つの共振器について、当該共振器を開放する開口であって、通過帯域の中心周波数を調整するための開口が形成されている、という構成が採用されている。
　本発明の一態様によれば、通過帯域の中心周波数の調整が容易なフィルタを実現することができる。
本発明の第１の実施形態に係るフィルタの構成を示す斜視図である。 図１に示すフィルタの部分断面図である。 図１に示すフィルタが備えるポスト壁導波路の平面図である。 図１に示すフィルタの透過係数Ｓ（２，１）の周波数特性を示すグラフである。ここでは、開口の半径を２５μｍステップで１００μｍから４００μｍまで変化させている。
　（フィルタの構成）
　本発明の一実施形態に係るフィルタ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、フィルタ１の斜視図であり、図２は、フィルタ１の部分断面図である。
　フィルタ１は、電磁気的に結合された複数の共振器１１ａ～１１ｅとして機能するポスト壁導波路１１を備えている。
　ポスト壁導波路１１は、誘電体基板１１１と、誘電体基板１１１の第１主面（図１及び図２における上面）に形成された第１広壁１１２と、誘電体基板１１１の第２主面（図１及び図２における下面）に形成された第２広壁１１３と、誘電体基板１１１の内部に形成されたポスト壁１１４と、により構成されている。
　誘電体基板１１１は、誘電体材料により構成された板状部材である。本実施形態においては、誘電体基板１１１を構成する誘電体材料として、石英ガラスを用いている。この場合、誘電体基板１１１の厚みは、例えば、５００μｍとすることができる。
　第１広壁１１２及び第２広壁１１３は、導体材料により構成された層状（又は膜状）部材である。本実施形態においては、第１広壁１１２及び第２広壁１１３を構成する導体材料として、銅を用いている。
　ポスト壁１１４は、第１広壁１１２と第２広壁１１３とを短絡する、柵状に並んだ導体ポストの集合である。ポスト壁１１４を構成する導体ポストの間隔は、ポスト壁導波路１１に入力される電磁波の波長と比べて十分に短く、ポスト壁１１４は、この電磁波に対して導体壁として機能する。導体ポストの直径は、例えば、１００μｍとすることができ、導体ポストの間隔は、例えば、２００μｍとすることができる。本実施形態において、ポスト壁１１４を構成する各導体ポストは、誘電体基板１１１を貫通する貫通孔の内壁に導体層を形成する、或いは、この貫通孔に導体を充填することによって実現されている。ポスト壁１１４の配置パターンは、第１広壁１１２、第２広壁１１３、及びポスト壁１１４により囲まれた領域が、電磁気的に結合した複数の共振器１１ａ～１１ｅとして機能するように定められている。ポスト壁１１４の配置パターンについては、参照する図面を代えて後述する。
　ポスト壁導波路１１の第１広壁１１２には、共振器１１ａ～１１ｅと同数の開口１１２ａ～１１２ｅが形成されている。各共振器１１ｘ（ｘ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）は、対応する開口１１２ｘを介して、ポスト壁導波路１１の外部の空間（以下、「外部空間」と記載する）と電磁気的に結合している。すなわち、開口１１２ｘは、対応する共振器１１ｘを開放する。共振器１１ｘと外部空間との結合効率を高めるべく、各開口１１２ｘの位置は、第１広壁１１２を平面視したときに、対応する共振器１１ｘの第１広壁の中心と重なるように形成されている。本実施形態において、各共振器１１ｘは、第１広壁１１２に直交する方向を高さ方向とする円柱状であり、各開口１１２ｘは、円形状である。各共振器１１ｘの断面（誘電体基板１１１の主面と平行な断面）の半径Ｒ１ｘ（以下、共振器１１ｘの半径Ｒ１ｘと略記する）と対応する開口１１２ｘの半径Ｒ２ｘとの間には、Ｒ２ｘ＜Ｒ１ｘという関係がある。
　なお、本実施形態においては、ポスト壁導波路１１の誘電体基板１１１を構成する誘電体材料として、石英ガラスを用いているが、本発明は、これに限定されない。ポスト壁導波路１１の誘電体基板１１１を構成する誘電体材料は、石英以外の誘電体材料、例えば、サファイアや、アルミナなどでもよい。
　また、本実施形態においては、ポスト壁導波路１１の第１広壁１１２及び第２広壁１１３を構成する導体材料として、銅を用いているが、本発明は、これに限定されない。ポスト壁導波路１１の第１広壁１１２及び第２広壁１１３を構成する導体材料は、例えば、アルミニウムや、複数の金属元素により構成された合金などでもよい。
　また、本実施形態においては、各共振器１１ｘを、円柱状としているが、本発明は、これに限定されない。各共振器１１ｘは、例えば、断面（誘電体基板１１１の主面と平行な断面）が正六角形以上の正多角形である角柱状でもよい。
　また、本実施形態においては、各開口１１２ｘを、円形状としているが、本発明は、これに限定されない。各開口１１２ｘは、例えば、六角形以上の正多角形状でもよい。
　また、本実施形態においては、開口１１２ａ～１１２ｅを第１広壁１１２側に形成しているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、開口１１２ａ～１１２ｅは、第２広壁１１３側に形成されていてもよいし、第１広壁１１２側と第２広壁１１３側とに分散して形成されていてもよい。一例として、開口１１２ａ，１１２ｃ，１１２ｅが第１広壁１１２側に形成され、開口１１２ｂ，１１２ｄが第２広壁１１３側に形成されている構成も、本願発明の範疇に含まれる。
　また、本実施形態においては、共振器１１ａ～１１ｅ及び１１２ａ～１１２ｅの個数を各５個としているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、共振器１１ａ～１１ｅ及び開口１１２ａ～１１２ｅの個数は、各２個以上の任意の個数であり得る。
　（ポスト壁の配置パターン）
　ポスト壁導波路１１におけるポスト壁１１４の配置パターンについて、図３を参照して説明する。図３は、ポスト壁導波路１１の平面図である。なお、図３においては、ポスト壁１１４を仮想的な導体壁として点線で図示している。
　ポスト壁１１４の配置パターンは、第１広壁１１２、第２広壁１１３、及びポスト壁１１４により囲まれた領域が、以下の構成を含むように決められる。
　・入力導波路１１ｐ、
　・結合窓Ａｐａを介して入力導波路１１ｐと電磁気的に結合された共振器１１ａ、
　・結合窓Ａａｂを介して共振器１１ａと電磁気的に結合された共振器１１ｂ、
　・結合窓Ａｂｃを介して共振器１１ｂと電磁気的に結合された共振器１１ｃ、
　・結合窓Ａｃｄを介して共振器１１ｃと電磁気的に結合された共振器１１ｄ、
　・結合窓Ａｄｅを介して共振器１１ｄと電磁気的に結合された共振器１１ｅ、
　・結合窓Ａｅｑを介して共振器１１ｅと電磁気的に結合された出力導波路１１ｑ、
　共振器１１ａ～１１ｅは、円柱状であり、入力導波路１１ｐ及び出力導波路１１ｑは、直方体状である。互いに隣接する２つの共振器（例えば、共振器１１ｂと共振器１１ｃ）の中心間距離は、これら２つの共振器の半径の和よりも小さい。例えば、互いに隣接する２つの共振器１１ｂ，１１ｃの中心間距離Ｄｂｃは、Ｄｂｃ＜Ｒ１ｂ＋Ｒ１ｃを満たす。このため、互いに隣接する２つの共振器が結合窓を介して電磁気的に結合する。
　互いに隣接する２つの共振器は、これら２つの共振器の中心軸を含む平面に対して対称である。例えば、互いに隣接する２つの共振器１１ｂ，１１ｃは、これら２つの共振器１１ｂ，１１ｃの中心軸を含む平面Ｓｂｃ（図３参照）に対して対称である。また、共振器１１ａ～１１ｅからなる共振器群は、第１広壁１１２に直交する特定の平面Ｓ（図３参照）に対して対称である。このような対称性をポスト壁１１４に持たせ、ポスト壁１１４の配置パターンを規定する独立なパラメータの数を減らすことによって、フィルタ１の設計を容易にすることができる。
　また、入力導波路１１ｐに結合した共振器１１ａと出力導波路１１ｑに結合した共振器１１ｅは、互いに隣接するように配置されており、共振器１１ａ～１１ｅは、全体として環状に並べられている。したがって、ポスト壁１１４が形成される誘電体基板１１１のサイズを小さくすることができる。これにより、環境温度が変化したときに生じ得る、誘電体基板１１１の熱膨張又は熱収縮の絶対値を小さくすることができる。このため、環境温度が変化したときに、誘電体基板１１１の熱膨張又は熱収縮に起因して生じ得る、フィルタ１の特性変化を抑制することができる。
　なお、ここでは、共振器１１ａに結合された導波路を入力導波路１１ｐとし、共振器１１ｅに結合された導波路を出力導波路１１ｑとしたが、これに限定されない。共振器１１ａに結合された導波路を出力導波路とし、共振器１１ｅに結合された導波路を入力導波路としてもよい。
　（開口の機能）
　フィルタ１は、電磁気的に結合した複数の共振器１１ａ～１１ｅとして機能するポスト壁導波路１１を備えている。したがって、フィルタ１は、特定の周波数帯域（以下、「通過帯域」）に属する電磁波を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして機能する。開口１１２ａ～１１２ｅは、この通過帯域の中心周波数を調整するために利用される。
　図４は、フィルタ１の透過係数Ｓ（２，１）の周波数依存性を示すグラフである。ここでは、誘電体基板１１１の材料を石英、誘電体基板１１１の厚みを５２０μｍ、共振器１１ａ，１１ｅの半径Ｒ１ａ，Ｒ１ｅを８００μｍ、共振器１１ｂ～１１ｄの半径Ｒ１ｂ～Ｒ１ｄを８４０μｍと仮定した数値シミュレーションの結果を示す。
　図４においては、各開口１１２ｘの半径Ｒ２ｘを一律に２５μｍステップで１００μｍから４００μｍまで変化させることにより得られるフィルタ１の透過係数Ｓ（２，１）を示している。図４によれば、各開口１１２ｘの半径Ｒ２ｘを大きくするほど、通過帯域の中心周波数が高周波側にシフトすることが分かる。
　以上のように、フィルタ１においては、通過帯域の中心周波数が開口１１２ａ～１１２ｅのサイズに応じて決まる。したがって、フィルタ１を製造する際に、開口１１２ａ～１１２ｅのサイズを変化させることで通過帯域の中心周波数を調整する工程を実施すれば、通過帯域の中心周波数が所望の周波数に一致するフィルタ１を容易に製造することができる。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係るフィルタにおいては、電磁気的に結合された複数の共振器からなる共振器群として機能するポスト壁導波路を備え、前記ポスト壁導波路の広壁には、前記共振器群に属する少なくとも１つの共振器について、当該共振器を開放する開口であって、通過帯域の中心周波数を調整するための開口が形成されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、開口のサイズを変更することによって、通過帯域の中心周波数を容易に調整することができる。
　本発明の態様２に係るフィルタにおいては、本発明の態様１に係るフィルタの構成に加えて、前記広壁には、前記共振器に属する各共振器について、前記開口が形成されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、開口のサイズを変更することによって、通過帯域の中心周波数を容易に調整することができる。
　本発明の態様３に係るフィルタにおいては、本発明の態様１又は２に係るフィルタの構成に加えて、前記開口は、前記広壁を平面視したときに、前記共振器群に属する共振器のうち、当該開口により開放される共振器の中心と重なる位置に形成されている、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、共振器と外部空間との電磁気的な結合の結合効率を向上させることができる。したがって、開口のサイズを変更することによる通過帯域の中心周波数の調整を、より効果的に行うことができる。
　本発明の態様４に係るフィルタにおいては、本発明の態様１～３の何れかに係るフィルタの構成に加えて、前記開口は、円形状である、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、共振器と外部空間との電磁気的な結合の結合効率を向上させることができる。したがって、開口のサイズを変更することによる通過帯域の中心周波数の調整を、より効果的に行うことができる。
　本発明の態様５に係るフィルタにおいては、本発明の態様１～４の何れかに係るフィルタの構成に加えて、前記共振器は、前記広壁に直交する方向を高さ方向とする円柱状である、という構成が採用されている。
　上記の構成によれば、共振器と外部空間との電磁気的な結合の結合効率を向上させることができる。したがって、開口のサイズを変更することによる通過帯域の中心周波数の調整を、より効果的に行うことができる。
　本発明の態様６に係るフィルタ装置の製造方法は、本発明の態様１～５の何れかに係るフィルタの製造方法であって、前記開口のサイズを変更することによって、通過帯域の中心周波数を調整する工程を含む、という方法が採用されている。
　上記の方法によれば、通過帯域の中心周波数が所望の周波数に一致するフィルタを容易に製造することができる。
　〔付記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１　　　　　　フィルタ
１１　　　　　　　　ポスト壁導波路
１１１　　　　　　　誘電体基板
１１２　　　　　　　第１広壁
１１２ａ～１１２ｅ　開口
１１３　　　　　　　第２広壁
１１４　　　　　　　ポスト壁
１１ａ～１１ｅ　　　共振器

Claims (6)

  1. 　電磁気的に結合された複数の共振器からなる共振器群として機能するポスト壁導波路を備え、
    　前記ポスト壁導波路の広壁には、前記共振器群に属する少なくとも１つの共振器について、当該共振器を開放する開口であって、通過帯域の中心周波数を調整するための開口が形成されている、
    ことを特徴とするフィルタ。
  2. 　前記広壁には、前記共振器に属する各共振器について、前記開口が形成されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
  3. 　前記開口は、前記広壁を平面視したときに、前記共振器群に属する共振器のうち、当該開口により開放される共振器の中心と重なる位置に形成されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ。
  4. 　前記開口は、円形状である、
    ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のフィルタ。
  5. 　前記共振器は、前記広壁に直交する方向を高さ方向とする円柱状である、
    ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のフィルタ。
  6. 　請求項１～５の何れか１項に記載のフィルタの製造方法であって、
    　前記開口のサイズを変更することによって、通過帯域の中心周波数を調整する工程を含む、
    ことを特徴とするフィルタの製造方法。
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