特許 6868046 共振器及びフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6868046

(24)【登録日】2021年4月13日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】共振器及びフィルタ

(51)【国際特許分類】

   H01P 7/08 20060101AFI20210426BHJP

   H01P 1/203 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H01P7/08

   H01P1/203

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-21344(P2019-21344)

(22)【出願日】2019年2月8日

(65)【公開番号】特開2020-129740(P2020-129740A)

(43)【公開日】2020年8月27日

【審査請求日】2020年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000201777

【氏名又は名称】双信電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】小川 圭介

【審査官】 福田 正悟

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１８／２１６２３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−１５１９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０２９６６２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ ７／０８

Ｈ０１Ｐ １／２０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体基板内に形成されたビア電極部と、
前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体と、
前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路とを有し、
前記ビア電極部に第１入出力端子又は第２入出力端子が前記遮蔽導体を介することなく、且つ、前記ストリップ線路を介することなく結合されている、共振器。

【請求項2】

請求項１記載の共振器において、
前記ビア電極部に前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子が導通している、共振器。

【請求項3】

請求項２記載の共振器において、
前記ビア電極部は、前記ビア電極部の一端と他端との間の部位に接続された電極と、前記誘電体基板内に形成された接続線路とを介して、前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子に接続されている、共振器。

【請求項4】

請求項１記載の共振器において、
前記ビア電極部に前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子が間隙を介して容量結合されている、共振器。

【請求項5】

請求項４記載の共振器において、
前記ビア電極部は、前記ビア電極部の一端と他端との間の部位に接続された電極と、前記間隙と、前記誘電体基板内に形成された接続線路とを介して、前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子に容量結合している、共振器。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の共振器において、
前記ビア電極部は、隣接して形成された第１ビア電極部と第２ビア電極部とを有し、
前記第１ビア電極部は、複数の第１ビア電極から構成され、
前記第２ビア電極部は、複数の第２ビア電極から構成され、
前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在しない、共振器。

【請求項7】

請求項６記載の共振器において、
前記複数の第１ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第１湾曲線に沿って配列され、
前記複数の第２ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第２湾曲線に沿って配列されている、共振器。

【請求項8】

請求項７記載の共振器において、
前記第１湾曲線と前記第２湾曲線は、１つの仮想の楕円の一部又は１つの仮想のトラック形状の一部を構成している、共振器。

【請求項9】

請求項６〜８のいずれか１項に記載の共振器において、
前記第１ビア電極部は、前記ストリップ線路とともに、第１λ／４共振器を構成し、
前記第２ビア電極部は、前記ストリップ線路とともに、第２λ／４共振器を構成する、共振器。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか１項に記載の共振器を備える、フィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、共振器及びフィルタに関する。

【背景技術】

【0002】

誘電体基板の一方の主面側に形成された遮蔽導体に対向するストリップ線路と、一端が誘電体基板の他方の主面側に形成された遮蔽導体に接続され、他端がストリップ線路に接続されたビア電極とを有する共振器が提案されている（特許文献１〜３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−１９５５６５号公報

【特許文献2】特許第３５０１３２７号公報

【特許文献3】特表２０１１−５０７３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１〜３に記載された共振器では、必ずしも十分に良好な特性が得られないことが考えられる。

【0005】

本発明の目的は、特性の良好な共振器及びフィルタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様による共振器は、誘電体基板内に形成されたビア電極部と、前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体と、前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路とを有し、前記ビア電極部に第１入出力端子又は第２入出力端子が前記遮蔽導体を介することなく、且つ、前記ストリップ線路を介することなく結合されている。

【0008】

本発明の他の態様によるフィルタは、上記のような共振器を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、特性の良好な共振器及びフィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態による共振器を示す斜視図である。

【図2】図２Ａ及び図２Ｂは、第１実施形態による共振器を示す断面図である。

【図3】図３Ａ及び図３Ｂは、ビア電極の配列の例を示す平面図である。

【図4】図４Ａ及び図４Ｂは、第１実施形態による共振器の等価回路を示す図である。

【図5】第１実施形態の変形例１による共振器を示す斜視図である。

【図6】第１実施形態の変形例２による共振器を示す斜視図である。

【図7】第１実施形態の変形例３による共振器を示す斜視図である。

【図8】図８Ａ及び図８Ｂは、第１実施形態の変形例３による共振器を示す断面図である。

【図9】第１実施形態の変形例４による共振器を示す斜視図である。

【図10】図１０Ａ及び図１０Ｂは、第１実施形態の変形例４による共振器を示す断面図である。

【図11】第２実施形態による共振器を示す斜視図である。

【図12】図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２実施形態による共振器を示す断面図である。

【図13】第３実施形態による共振器を示す斜視図である。

【図14】図１４Ａ及び図１４Ｂは、第３実施形態による共振器を示す断面図である。

【図15】第４実施形態によるフィルタを示す斜視図である。

【図16】図１６Ａ及び図１６Ｂは、第４実施形態によるフィルタを示す断面図である。

【図17】第４実施形態によるフィルタを示す平面図である。

【図18】外部Ｑのシミュレーション結果を示すグラフである。

【図19】減衰量と挿入損失のシミュレーション結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る共振器及びフィルタについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

【0012】

［第１実施形態］
第１実施形態による共振器について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による共振器を示す斜視図である。図２は、本実施形態による共振器を示す断面図である。図２Ａは、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に対応している。図２Ｂは、図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線に対応している。

【0013】

図１に示すように、本実施形態による共振器１０は、誘電体基板１４を有する。誘電体基板１４の一方の主面（上面）１４ｆ側には、上部遮蔽導体１２Ａが形成されている。誘電体基板１４の他方の主面（下面）１４ｅ側には、下部遮蔽導体１２Ｂが形成されている。共振器１０は、誘電体基板１４内に形成された構造体１６を更に有する。構造体１６は、下部遮蔽導体１２Ｂと対向するように誘電体基板１４内に形成されたストリップ線路１８と、誘電体基板１４内に形成され、ストリップ線路１８に接続されたビア電極部２０とを有する。ビア電極部２０は、ストリップ線路１８から上部遮蔽導体１２Ａにかけて形成されている。ストリップ線路１８の平面形状は例えば長方形状である。

【0014】

誘電体基板１４は、複数の誘電体層を積層して構成され、例えば図１に示すように、直方体状を有する。誘電体基板１４の４つの側面１４ａ〜１４ｄのうち、側面１４ａに第１入出力端子２２Ａが形成され、側面１４ａと対向する側面１４ｂに第２入出力端子２２Ｂが形成されている。また、側面（第１側面）１４ｃに第１側面遮蔽導体１２Ｃａが形成され、側面１４ｃと対向する側面（第２側面）１４ｄに第２側面遮蔽導体１２Ｃｂが形成されている。

【0015】

ビア電極部２０は、第１ビア電極部（ビア電極部）２０Ａ及び第２ビア電極部（ビア電極部）２０Ｂを有する。第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂは、誘電体基板１４に形成されたビアホールに埋め込まれている。

【0016】

第１ビア電極部２０Ａは、複数の第１ビア電極２４ａから構成され、第２ビア電極部２０Ｂは、複数の第２ビア電極２４ｂから構成されている（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間に他のビア電極部は存在しない。

【0017】

図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態による共振器を示す平面図である。図３Ａは、仮想の楕円３７の一部に沿うように第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂが配列されている例を示している。図３Ｂは、仮想のトラック形状３８の一部に沿うように第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂが配列されている例を示している。

【0018】

図３Ａに示す例においては、複数の第１ビア電極２４ａは、上面から見たとき、仮想の楕円３７の輪郭線の一部を構成する仮想の第１湾曲線４５ａに沿って配列されている。また、図３Ａに示す例においては、複数の第２ビア電極２４ｂは、上面から見たとき、仮想の楕円３７の輪郭線の一部を構成する仮想の第２湾曲線４５ｂに沿って配列されている。図３Ｂに示す例においては、複数の第１ビア電極２４ａは、上面から見たとき、仮想のトラック形状３８の輪郭線の一部を構成する仮想の第１湾曲線４５ａに沿って配列されている。また、図３Ｂに示す例においては、複数の第２ビア電極２４ｂは、上面から見たとき、仮想のトラック形状３８の輪郭線の一部を構成する仮想の第２湾曲線４５ｂに沿って配列されている。図３Ａ及び図３Ｂにおいては、第１ビア電極部２０Ａが３つの第１ビア電極２４ａによって構成され、第２ビア電極部２０Ｂが３つの第２ビア電極２４ｂによって構成されている例が示されているが、これに限定されるものではない。第１ビア電極部２０Ａが例えば５つの第１ビア電極２４ａによって構成されていてもよく、第２ビア電極部２０Ｂが例えば５つの第２ビア電極２４ｂによって構成されていてもよい。また、第１ビア電極部２０Ａが例えば７つの第１ビア電極２４ａによって構成されていてもよく、第２ビア電極部２０Ｂが例えば７つの第２ビア電極２４ｂによって構成されていてもよい。

【0019】

本実施形態において、仮想の楕円３７又は仮想のトラック形状３８に沿うように第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂを配列しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、共振器１０を多段化してフィルタを構成する場合において、ビア電極部２０の径を単に大きくすると、共振器１０間に電気壁が発生し、Ｑ値の劣化を招く。これに対し、ビア電極部２０を楕円形にし、当該楕円形の短軸方向に共振器１０を多段化すれば、ビア電極部２０間の距離が互いに長くなるため、Ｑ値を向上させることができる。また、ビア電極部２０をトラック形状３８にし、当該トラック形状３８の直線部の長手方向に垂直な方向に共振器１０を多段化すれば、ビア電極部２０間の距離が互いに長くなるため、Ｑ値を向上させることができる。このような理由により、本実施形態では、仮想の楕円３７又は仮想のトラック形状３８に沿うように第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂを配列している。

【0020】

また、本実施形態において、仮想の楕円３７の端部、即ち、仮想の楕円３７のうちの曲率の大きい両端部に第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂをそれぞれ配置しているのは、以下のような理由によるものである。また、本実施形態において、仮想のトラック形状３８の半円部に第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂをそれぞれ配置しているのは、以下のような理由によるものである。即ち、高周波電流は、仮想の楕円３７の端部、即ち、仮想の楕円３７のうちの曲率の大きい両端部に集中する。また、高周波電流は、仮想のトラック形状３８の両端部、即ち、仮想のトラック形状３８の半円部に集中する。このため、仮想の楕円３７又は仮想のトラック形状３８の両端部以外の部分にビア電極２４ａ、２４ｂを配置しないようにしても、共振器１０のＱ値の大幅な低下を招くことはない。また、ビア電極２４ａ、２４ｂの数を減らせば、ビアを形成するために要する時間を短縮することができるため、スループットの向上を実現することができる。また、ビア電極２４ａ、２４ｂの数を減らせば、ビアに埋め込まれる銀等の材料を減らし得るため、コストダウンを実現することもできる。また、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂ間には、電磁界が比較的疎である領域が形成されるため、当該領域に結合調整等のためのパターンを形成することも可能である。このような観点から、本変形例では、仮想の楕円３７又は仮想のトラック形状３８の両端部に第１ビア電極２４ａ及び第２ビア電極２４ｂを配置している。

【0021】

第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂの各々の短絡端が接続された上部遮蔽導体１２Ａには、第１入出力端子２２Ａが接続線路３２ａを介して結合されている。また、上部遮蔽導体１２Ａには、第２入出力端子２２Ｂが接続線路３２ｂを介して結合されている。接続線路３２ａは、上部遮蔽導体１２Ａに導通していない。また、接続線路３２ｂは、上部遮蔽導体１２Ａに導通していない。第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路３２ａと上部遮蔽導体１２Ａとが、第１間隙３３ａを介して容量結合されている。また、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路３２ｂと上部遮蔽導体１２Ａとが、第２間隙３３ｂを介して容量結合されている。第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路３２ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間には、容量が形成される。また、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路３２ｂと上部遮蔽導体１２Ａとの間には、容量が形成される。本実施形態では、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができる。

【0022】

共振器１０のビア電極部２０は、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２ＣｂとともにＴＥＭ波の共振器として動作する。つまり、ビア電極部２０が、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを参照したＴＥＭ波の共振器として動作する。ストリップ線路１８は、開放端容量を形成する機能として動作する。これは、特許第４９８５９９９号公報記載の共振器の構造とは明らかに異なる。即ち、共振器１０の構造は、ＴＥＭ波の共振器として動作する部分がストリップ線路に限定され、ビア電極部がストリップ線路と平行に配置されたグランド用導体層とを接続する機能を有するに過ぎない共振器の構造とは明らかに異なる。

【0023】

ビア電極部２０と、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂとは、半同軸共振器のように振る舞う。ビア電極部２０に流れる電流の向きと第１側面遮蔽導体１２Ｃａに流れる電流の向きとは逆となり、また、ビア電極部２０に流れる電流の向きと第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに流れる電流の向きとは逆となる。このため、遮蔽導体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂによって囲まれた部分に電磁界を閉じ込めることができ、放射による損失を小さくすることができ、且つ、外部への影響を小さくすることができる。共振時のあるタイミングにおいては、上部遮蔽導体１２Ａの中心から上部遮蔽導体１２Ａの面全体に拡散するように電流が流れる。この際、下部遮蔽導体１２Ｂには、下部遮蔽導体１２Ｂの面全体から下部遮蔽導体１２Ｂの中心に向かって集中するように電流が流れる。また、共振時の他のタイミングにおいては、下部遮蔽導体１２Ｂの中心から下部遮蔽導体１２Ｂの面全体に拡散するように電流が流れる。この際、上部遮蔽導体１２Ａには、上部遮蔽導体１２Ａの面全体から上部遮蔽導体１２Ａの中心に向かって集中するように電流が流れる。上部遮蔽導体１２Ａ又は下部遮蔽導体１２Ｂの面全体に拡散するように流れる電流は、そのまま第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂにも同様に流れる。即ち、線幅の広い導体に電流が流れる。線幅の広い導体は抵抗成分が少ないため、本実施形態では、Ｑ値の劣化を小さくすることができる。

【0024】

図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態による共振器の等価回路を示す図である。図４Ａに示すように、ストリップ線路１８から第１ビア電極部２０Ａの入出力部分（Ｉ／Ｏ）にかけて第１λ／４共振器３４Ａが構成され、ストリップ線路１８から第２ビア電極部２０Ｂの入出力部分（Ｉ／Ｏ）にかけて第２λ／４共振器３４Ｂが構成される。これにより、図４Ｂに示すように、第１λ／４共振器３４Ａと第２λ／４共振器３４Ｂには同相の電流ｉが流れる。第１λ／４共振器３４Ａと第２λ／４共振器３４Ｂとに流れる電流が同相であるため、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間の領域は電磁界が疎の状態となる。このため、本実施形態では、不要な結合を抑制しつつ、第１ビア電極部２０Ａと第２ビア電極部２０Ｂとの間にパターンを配置することができる。その結果、Ｑ値の劣化を防止することができるとともに、特性のばらつきを抑制することができる。

【0025】

このように、本実施形態によれば、第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されており、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されている。第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間には、容量が形成される。また、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、第２入出力端子２２Ｂと上部遮蔽導体１２Ａとの間には、容量が形成される。本実施形態によれば、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができる。従って、本実施形態によれば、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0026】

（変形例１）
次に、本実施形態の変形例１による共振器について図５を用いて説明する。

【0027】

本変形例による共振器１０は、横断面が円形状又は楕円形状とされた１つのビア電極２４Ａによってビア電極部２０が構成されているものである。本変形例のように、横断面が円形状又は楕円形状の１つのビア電極２４Ａによってビア電極部２０を構成するようにしてもよい。

【0028】

本変形例においても、第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されており、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されている。第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、本変形例においても、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間に容量が形成される。また、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、本変形例においても、第２入出力端子２２Ｂと上部遮蔽導体１２Ａとの間に容量が形成される。本変形例によれば、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができるため、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0029】

（変形例２）
次に、本実施形態の変形例２による共振器について図６を用いて説明する。

【0030】

本変形例による共振器１０は、横断面がトラック形状とされた１つのビア電極２４Ｂによってビア電極部２０が構成されているものである。トラック形状とは、対向する２つの半円部と、これら半円部を接続する２つの平行な直線部とから構成される形状である。本変形例のように、横断面がトラック形状の１つのビア電極２４Ｂによってビア電極部２０を構成するようにしてもよい。

【0031】

本変形例においても、第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されており、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されている。第１入出力端子２２Ａが第１間隙３３ａを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、本変形例においても、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間に容量が形成される。また、第２入出力端子２２Ｂが第２間隙３３ｂを介して上部遮蔽導体１２Ａに結合されているため、本変形例においても、第２入出力端子２２Ｂと上部遮蔽導体１２Ａとの間に容量が形成される。本変形例によれば、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができるため、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0032】

（変形例３）
次に、本実施形態の変形例３による共振器について図７〜図８Ｂを用いて説明する。図７は、本変形例による共振器を示す斜視図である。図８Ａ及び図８Ｂは、本変形例による共振器を示す断面図である。図８Ａは、図７ＡのＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線に対応している。図８Ｂは、図７のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に対応している。

【0033】

本変形例による共振器１０では、第１入出力端子２２Ａが接続線路５０ａを介してビア電極部２０に導通している。より具体的には、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第１入出力端子２２Ａが接続線路５０ａを介して接続されている。また、本変形例では、第２入出力端子２２Ｂが接続線路５０ｂを介してビア電極部２０に導通している。より具体的には、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第２入出力端子２２Ｂが接続線路５０ｂを介して接続されている。

【0034】

本変形例においても、図１〜図４Ｂを用いて上述した共振器１０と同様に、ビア電極部２０と、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂとは、半同軸共振器のように振る舞う。ビア電極部２０に流れる電流の向きと第１側面遮蔽導体１２Ｃａに流れる電流の向きとは逆となり、また、ビア電極部２０に流れる電流の向きと第２側面遮蔽導体１２Ｃｂに流れる電流の向きとは逆となる。このため、遮蔽導体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂによって囲まれた部分に電磁界を閉じ込めることができ、放射による損失を小さくすることができ、且つ、外部への影響を小さくすることができる。共振時のあるタイミングにおいては、上部遮蔽導体１２Ａの中心から上部遮蔽導体１２Ａの面全体に拡散するように電流が流れる。この際、下部遮蔽導体１２Ｂには、下部遮蔽導体１２Ｂの面全体から下部遮蔽導体１２Ｂの中心に向かって集中するように電流が流れる。また、共振時の他のタイミングにおいては、下部遮蔽導体１２Ｂの中心から下部遮蔽導体１２Ｂの面全体に拡散するように電流が流れる。この際、上部遮蔽導体１２Ａには、上部遮蔽導体１２Ａの面全体から上部遮蔽導体１２Ａの中心に向かって集中するように電流が流れる。上部遮蔽導体１２Ａ又は下部遮蔽導体１２Ｂの面全体に拡散するように流れる電流は、そのまま第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂにも同様に流れる。即ち、線幅の広い導体に電流が流れる。線幅の広い導体は抵抗成分が少ないため、本変形例においても、Ｑ値の劣化を小さくすることができる。

【0035】

このように、第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂをビア電極部２０に導通させるようにしてもよい。本変形例によっても、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0036】

なお、高さ方向、即ち、ビア電極部２０の長手方向における接続線路５０ａ、５０ｂ及び電極５２の位置を適宜設定するようにしてもよい。高さ方向における接続線路５０ａ、５０ｂ及び電極５２の位置を適宜設定することにより、外部Ｑを適宜調整し得る。

【0037】

また、接続線路５０ａ、５０ｂをストリップ線路１８に結合させるようにしてもよい。この際、接続線路５０ａ、５０ｂをストリップ線路１８に接続するようにしてもよいし、間隙を介して接続線路５０ａ、５０ｂをストリップ線路１８に接続するようにしてもよい。

【0038】

（変形例４）
次に、本実施形態の変形例４による共振器について図９〜図１０Ｂを用いて説明する。図９は、本変形例による共振器を示す斜視図である。図１０Ａ及び図１０Ｂは、本変形例による共振器を示す断面図である。図１０Ａは、図９のＸＡ−ＸＡ線に対応している。図１０Ｂは、図９のＸＢ−ＸＢ線に対応している。

【0039】

本変形例による共振器１０では、第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路５０ａが、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第１間隙３３ａを介して結合されている。また、本変形例では、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路５０ｂが、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第２間隙３３ｂを介して結合されている。

【0040】

このように、第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路５０ａが、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第１間隙３３ａを介して結合されるようにしてもよい。また、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路５０ｂが、ビア電極部２０に接続された電極５２に、第２間隙３３ｂを介して結合されるようにしてもよい。本変形例では、第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路５０ａと電極５２との間には、容量が形成される。また、本変形例では、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路５０ｂと電極５２との間には、容量が形成される。本変形例によれば、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができるため、特性の良好な共振器１０を提供することができる。

【0041】

［第２実施形態］
第２実施形態による共振器について図１１〜図１２Ｂを用いて説明する。第１実施形態による共振器と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し又は簡略にする。図１１は、本実施形態による共振器を示す斜視図である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、本実施形態による共振器を示す断面図である。図１２Ａは、図１１のＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ線に対応している。図１２Ｂは、図１１のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に対応している。

【0042】

本実施形態による共振器１０では、誘電体基板１４の側面１４ａ、１４ｂに第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂが形成されていない。また、本実施形態では、誘電体基板１４の下面１４ｅのうち、上部遮蔽導体１２Ａの接続線路３２ａと対向する位置に第１入出力端子２２Ａが形成されている。また、本実施形態では、接続線路３２ａと第１入出力端子２２Ａとが第４ビアホール４２Ｄを介して電気的に接続されている。また、本実施形態では、誘電体基板１４の下面１４ｅのうち、上部遮蔽導体１２Ａの接続線路３２ｂと対向する位置に第２入出力端子２２Ｂが形成されている。また、本実施形態では、接続線路３２ｂと第２入出力端子２２Ｂとが第５ビアホール４２Ｅを介して電気的に接続されている。

【0043】

本実施形態による共振器１０では、誘電体基板１４の下面１４ｅに一定電位（例えば接地電位）が供給される外部端子４０が形成されている。また、本実施形態では、下部遮蔽導体１２Ｂが誘電体基板１４内に形成されている。また、本実施形態では、下部遮蔽導体１２Ｂと外部端子４０とが第１ビアホール４２Ａを介して電気的に接続されている。また、本実施形態では、誘電体基板１４内のうち、側面１４ｃに近接する部分に、上部遮蔽導体１２Ａと下部遮蔽導体１２Ｂとを電気的に接続する複数本（例えば６本）の第２ビアホール４２Ｂが側面１４ｃに沿って形成されている。即ち、第１側面遮蔽導体１２Ｃａとして機能する複数本の第２ビアホール４２Ｂが形成されている。また、本実施形態では、誘電体基板１４内のうち、側面１４ｄに近接する部分に、上部遮蔽導体１２Ａと下部遮蔽導体１２Ｂとを電気的に接続する複数本（例えば６本）の第３ビアホール４２Ｃが側面１４ｄに沿って形成されている。即ち、第２側面遮蔽導体１２Ｃｂとして機能する複数本の第３ビアホール４２Ｃが形成されている。

【0044】

なお、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを形成しないようにしてもよい。

【0045】

本実施形態による共振器１０では、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流が供給されると以下のようになる。即ち、正方向の電流が、第４ビアホール４２Ｄを介して上部遮蔽導体１２Ａに拡散し、第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。その際に、ストリップ線路１８からもビア電極部２０を介して上部遮蔽導体１２Ａに向かって変位電流が流れ、この変位電流も上部遮蔽導体１２Ａを介して第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。即ち、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流が供給された瞬間から、電流（正方向の電流及び変位電流）が上部遮蔽導体１２Ａから第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに拡散しながら流れることになる。このため、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを設けないようにしても、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂの役割を第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃが果たし得る。

【0046】

本実施形態によれば、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された外部端子４０、第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂに対してフリップチップ実装を行うことによって、共振器１０を実装することができる。このため、本実施形態によれば、高密度実装を実現することができる。本実施形態によっても、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0047】

［第３実施形態］
第３実施形態による共振器について図１３〜図１４Ｂを用いて説明する。図１３は、本実施形態による共振器を示す斜視図である。図１４Ａ及び図１４Ｂは、本実施形態による共振器を示す断面図である。図１４Ａは、図１３のＸＩＶＡ−ＸＩＶＡ線に対応している。図１４Ｂは、図１３のＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線に対応している。第１又は第２実施形態による共振器と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し又は簡略にする。

【0048】

本実施形態による共振器１０では、誘電体基板１４の側面１４ａ、１４ｂに第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂが形成されている。なお、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを設けないようにしてもよい。

【0049】

本実施形態では、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流が供給されることで、正方向の電流が、上部遮蔽導体１２Ａに拡散し、第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。その際に、ストリップ線路１８からもビア電極部２０を介して上部遮蔽導体１２Ａに向かって変位電流が流れ、この変位電流も上部遮蔽導体１２Ａを介して第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに向かって流れる。即ち、第１入出力端子２２Ａに例えば正方向の電流が供給された瞬間から、電流（正方向の電流及び変位電流）が上部遮蔽導体１２Ａから第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃに拡散しながら流れることになる。このため、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂを設けないようにしても、第１側面遮蔽導体１２Ｃａ及び第２側面遮蔽導体１２Ｃｂの役割を第２ビアホール４２Ｂ及び第３ビアホール４２Ｃが果たし得る。

【0050】

このように、誘電体基板１４の側面１４ａ、１４ｂに第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂが形成されているようにしてもよい。本実施形態によれば、第１入出力端子２２Ａ及び第２入出力端子２２Ｂに対する側面実装と、誘電体基板１４の下面１４ｅに形成された外部端子４０に対するフリップチップ実装を行うことによって、共振器１０を実装することができる。このため、本実施形態によっても、高密度実装を実現することができる。本実施形態によっても、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0051】

［第４実施形態］
第４実施形態によるフィルタについて図１５〜図１９を用いて説明する。図１５は、本実施形態によるフィルタを示す斜視図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、本実施形態によるフィルタを示す断面図である。図１６Ａは、図１５のＸＶＩＡ−ＸＶＩＡ線に対応している。図１６Ｂは、図１５のＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線に対応している。図１７は、本実施形態によるフィルタを示す平面図である。第１〜第３実施形態による共振器と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し又は簡略にする。

【0052】

本実施形態によるフィルタ（誘電体フィルタ）６０には、複数の共振器１０、例えば共振器１０Ａ〜１０Ｃ（図１６Ａ参照）が備えられている。共振器１０Ａ〜１０Ｃとしては、例えば、図１〜図４Ｂを用いて上述した共振器１０がそれぞれ用いられている。なお、ここでは、３つの共振器１０Ａ〜１０Ｃを設ける場合、即ち、共振器１０を３段にする場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。

【0053】

各々の共振器１０Ａ〜１０Ｃには、構造体１６がそれぞれ備えられている。構造体１６は、上述したように、下部遮蔽導体１２Ｂに対向するストリップ線路１８と、誘電体基板１４内に形成されるとともに上部遮蔽導体１２Ａからストリップ線路１８にかけて形成されたビア電極部２０とを有する。なお、各々の構造体１６の各々の構成要素のサイズは、所望の電気的特性が得られるように適宜設定される。

【0054】

誘電体基板１４内には、結合容量電極（結合パターン）２９が更に設けられている。結合容量電極２９の一部は、共振器１０Ｂのストリップ線路１８に対向している。共振器１０Ｂのビア電極部２０には、結合容量電極２９が接続されている。結合容量電極２９は、共振器１０Ｂのビア電極部２０のうちの下部以外の部分によって、上部遮蔽導体１２Ａに接続されている。結合容量電極２９は、共振器１０Ｂのビア電極部２０のうちの下部によって、共振器１０Ｂのストリップ線路１８に接続されている。結合容量電極２９は、共振器１０Ｂのストリップ線路１８の上方の位置から、共振器１０Ａの第１ビア電極部２０Ａと共振器１０Ａの第２ビア電極部２０Ｂとの間におけるストリップ線路１８の上方の位置まで延在している。結合容量電極２９は、共振器１０Ｂのストリップ線路１８の上方の位置から、共振器１０Ｃの第１ビア電極部２０Ａと共振器１０Ｃの第２ビア電極部２０Ｂとの間におけるストリップ線路１８の上方の位置まで延在している。

【0055】

このように、複数の共振器１０、即ち、共振器１０Ａ〜１０Ｃを適宜用いて、フィルタ６０を構成するようにしてもよい。特性の良好な共振器１０を用いるため、良好な特性のフィルタ６０を得ることができる。しかも、間隙３３ａ、３３ｂを介して入出力端子２２Ａ、２２Ｂが上部遮蔽導体１２Ａに接続されているため、外部Ｑを調整することができる。従って、本実施形態によれば、特性の良好なフィルタ６０を提供することができる。

【0056】

本実施形態によるフィルタの外部Ｑの評価結果について図１８を用いて説明する。図１８は、外部Ｑのシミュレーション結果を示すグラフである。図１８の横軸は、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間の容量、即ち、容量値を示している。図１８の縦軸は、外部Ｑを示している。図１８における実線は、実施例の場合、即ち、本実施形態によるフィルタ６０における外部Ｑを示している。図１８における点線は、比較例１の場合、即ち、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとを導通させた場合における外部Ｑを示している。

【0057】

図１８から分かるように、比較例１の場合、即ち、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとを導通させた場合には、外部Ｑは例えば９．９となる。

【0058】

これに対し、実施例の場合、即ち、本実施形態によるフィルタ６０では、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間の容量を変化させると、外部Ｑが変化する。即ち、本実施形態では、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間の容量を変化させることにより、外部Ｑを調整することが可能である。しかも、実施例、即ち、本実施形態では、比較例１の場合よりも外部Ｑを小さくすることが可能である。なお、本実施形態において、外部Ｑを比較例１の場合よりも小さくし得るのは、第１入出力端子２２Ａとビア電極部２０とが同じ方向に伸びており、これらの間で十分な磁界干渉が生じるためと考えられる。

【0059】

本実施形態によるフィルタの特性の評価結果について図１９を用いて説明する。図１９は、減衰量と挿入損失のシミュレーション結果を示すグラフである。図１９の左側の縦軸は、減衰量を示している。図１９の右側の縦軸は、挿入損失を示している。図１９の横軸は、周波数を示している。図１９における実線は、実施例、即ち、本実施形態の場合を示している。図１９における破線は、比較例１、即ち、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとを導通させた場合を示している。

【0060】

図１９から分かるように、本実施形態によれば、良好な特性のフィルタを得ることができる。

【0061】

比較例２による不図示のフィルタに対する本実施形態によるフィルタの優位性について説明する。

【0062】

比較例２によるフィルタでは、第１入出力端子２２Ａに接続された接続線路３２ａが共振器１０Ａの第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂに直接接続されている。また、比較例２によるフィルタでは、第２入出力端子２２Ｂに接続された接続線路３２ｂが共振器１０Ｃの第１ビア電極部２０Ａ及び第２ビア電極部２０Ｂに直接接続されている。このような比較例２によるフィルタでは、高さ方向、即ち、ビア電極部２０の長手方向における接続線路３２ａ、３２ｂの位置を変化させることにより、外部Ｑを調整することが可能である。しかし、このような比較例２によるフィルタでは、誘電体基板１４を構成する複数の誘電体層の厚さの単位でしか、高さ方向における接続線路３２ａ、３２ｂの位置を変化させ得ない。また、比較例２によるフィルタでは、外部Ｑが互いに異なる複数種のフィルタを得る場合、誘電体基板１４を構成する誘電体層の積層構造を変化させる必要が生じる。また、比較例２によるフィルタでは、接続線路３２ａ、３２ｂに電流が集中するため、挿入損失が大きくなる傾向がある。

【0063】

これに対し、本実施形態では、第１間隙３３ａの寸法を変化させるだけで、第１入出力端子２２Ａと上部遮蔽導体１２Ａとの間の容量を調整し得る。また、本実施形態では、第２間隙３３ｂの寸法を変化させるだけで、第２入出力端子２２Ｂと上部遮蔽導体１２Ａとの間の容量を調整し得る。第１間隙３３ａの寸法及び第２間隙３３ｂの寸法は、微調整が可能である。従って、本実施形態によれば、所望の特性を有するフィルタを容易に得ることが可能となる。また、本実施形態では、接続線路３２ａ、３２ｂに電流が集中しないため、挿入損失の小さい良好なフィルタを得ることができる。

【0064】

なお、ここでは、図１〜図４Ｂを用いて上述した共振器１０を多段化する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。図５を用いて上述した共振器１０、図６を用いて上述した共振器１０、図７〜図８Ｂを用いて上述した共振器１０、又は、図９〜図１０Ｂを用いて上述した共振器１０を多段化するようにしてもよい。また、図１１〜図１２Ｂを用いて上述した共振器１０、図１３〜図１４Ｂを用いて上述した共振器１０を多段化するようにしてもよい。

【0065】

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

【0066】

上記実施形態をまとめると以下のようになる。

【0067】

共振器（１０）は、誘電体基板（１４）内に形成されたビア電極部（２０）と、前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂ）と、前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路（１８）とを有し、前記複数の遮蔽導体のうち、前記ビア電極部の短絡端が接続された前記遮蔽導体（１２Ａ）に第１入出力端子（２２Ａ）及び第２入出力端子（２２Ｂ）が間隙（３３ａ、３３ｂ）を介して容量結合されている。このような構成によれば、第１入出力端子が間隙を介して遮蔽導体に結合されており、第２入出力端子が間隙を介して遮蔽導体に結合されている。第１入出力端子が間隙を介して遮蔽導体に結合されているため、第１入出力端子と遮蔽導体との間には、容量が形成される。また、第２入出力端子が間隙を介して遮蔽導体に結合されているため、第２入出力端子と遮蔽導体との間には、容量が形成される。このため、このような構成によれば、これらの容量を適宜設定することにより外部Ｑを調整することができる。従って、このような構成によれば、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0068】

前記複数の遮蔽導体は、前記誘電体基板の第１主面（１４ｆ）側に形成された第１遮蔽導体（１２Ａ）と、前記誘電体基板の第２主面（１４ｅ）側に形成された第２遮蔽導体（１２Ｂ）と、前記誘電体基板の第１側面（１４ｃ）側に形成された第３遮蔽導体（１２Ｃａ）と、前記誘電体基板の第２側面（１４ｄ）側に形成された第４遮蔽導体（１２Ｃｂ）とを有し、前記第１遮蔽導体に前記ビア電極部の前記短絡端が接続されており、前記第１遮蔽導体に前記第１入出力端子及び前記第２入出力端子が間隙を介して容量結合されているようにしてもよい。

【0069】

共振器（１０）は、誘電体基板内に形成されたビア電極部（２０）と、前記誘電体基板に、前記ビア電極部を囲むように形成された複数の遮蔽導体（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂ）と、前記誘電体基板内において前記ビア電極部に接続され、且つ、少なくとも前記遮蔽導体と対向するストリップ線路（１８）とを有し、前記ビア電極部に第１入出力端子（２２Ａ）又は第２入出力端子（２２Ｂ）が結合されている。このような構成によっても、特性の良好な共振器を提供することができる。

【0070】

前記ビア電極部に前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子が導通しているようにしてもよい。

【0071】

前記ビア電極部に前記第１入出力端子又は前記第２入出力端子が間隙を介して容量結合されているようにしてもよい。

【0072】

前記ビア電極部は、隣接して形成された第１ビア電極部（２０Ａ）と第２ビア電極部（２０Ｂ）とを有し、前記第１ビア電極部は、複数の第１ビア電極（２４ａ）から構成され、前記第２ビア電極部は、複数の第２ビア電極（２４ｂ）から構成され、前記第１ビア電極部と前記第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在しないようにしてもよい。このような構成によれば、第１ビア電極部と第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在しないため、ビアを形成するために要する時間を短縮することができ、ひいてはスループットの向上を実現することができる。また、このような構成によれば、第１ビア電極部と第２ビア電極部との間に他のビア電極部が存在しないため、ビアに埋め込まれる銀等の材料が少なくて済み、ひいてはコストダウンを実現することもできる。また、第１ビア電極部と第２ビア電極部間に、電磁界が比較的疎である領域が形成されるため、当該領域に結合調整電極等を形成することもできる。

【0073】

前記複数の第１ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第１湾曲線（４５ａ）に沿って配列され、前記複数の第２ビア電極は、上面から見たとき、仮想の第２湾曲線（４５ｂ）に沿って配列されているようにしてもよい。

【0074】

前記第１湾曲線と前記第２湾曲線は、１つの仮想の楕円（３７）の一部又は１つの仮想のトラック形状（３８）の一部を構成しているようにしてもよい。

【0075】

前記第１ビア電極部は、前記ストリップ線路とともに、第１λ／４共振器（３４Ａ）を構成し、前記第２ビア電極部は、前記ストリップ線路とともに、第２λ／４共振器（３４Ｂ）を構成するようにしてもよい。

【0076】

フィルタ（６０）は、上記のような共振器を備える。

【符号の説明】

【0077】

１０、１０Ａ〜１０Ｃ…共振器 １２Ａ…上部遮蔽導体
１２Ｂ…下部遮蔽導体 １２Ｃａ…第１側面遮蔽導体
１２Ｃｂ…第２側面遮蔽導体 １４…誘電体基板
１４ａ〜１４ｄ…側面 １４ｅ、１４ｆ…主面
１６…構造体 １８…ストリップ線路
２０…ビア電極部 ２０Ａ…第１ビア電極部
２０Ｂ…第２ビア電極部 ２２Ａ…第１入出力端子
２２Ｂ…第２入出力端子 ２４ａ…第１ビア電極
２４ｂ…第２ビア電極 ２４Ａ、２４Ｂ…ビア電極
２９…結合容量電極 ３２ａ、３２ｂ…接続線路
３３ａ…第１間隙 ３３ｂ…第２間隙
３４Ａ…第１λ／４共振器 ３４Ｂ…第２λ／４共振器
３７…楕円 ３８…トラック形状
４０…外部端子
４２Ａ〜４２Ｅ…第１ビアホール〜第５ビアホール
４５ａ…第１湾曲線 ４５ｂ…第２湾曲線
５０ａ、５０ｂ…接続線路 ５２…電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】