特許 7312306 無線通信モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-11

(45)【発行日】2023-07-20

(54)【発明の名称】無線通信モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/203 20060101AFI20230712BHJP

   H04B 1/38 20150101ALI20230712BHJP

【ＦＩ】

H01P1/203

H04B1/38

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022182861

(22)【出願日】2022-11-15

【審査請求日】2022-12-08

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 雄大

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１３５００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／０１４０６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】Y.Hasegawa et al.，"Compact and Low-loss Stripline Bandpass Filters Made of Liquid Crystal Polymer for n257 and n258 Applications"，2021 51st European Microwave Conference (EuMC)，2022年04月06日，pp.437-440，DOI: 10.23919/EuMC50147.2022.9784197

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｐ １／２０３

Ｈ０４Ｂ １／３８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、第２基板と、周波数変換器と、フィルタ群と、アンプ移相器と、アンテナとを備える、無線通信モジュールであって、
前記第１基板は、単一の多層基板であり、
前記フィルタ群は、前記第１基板に形成された第１フィルタ及び第２フィルタを含み、
前記周波数変換器、前記フィルタ群、前記アンプ移相器、及び前記アンテナは、この順番で前記第２基板に実装されており、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの各々は、前記多層基板の内層に形成された信号パターンと、前記多層基板の一対の主面に形成され、前記信号パターンを挟み込む一対の地導体層と、で構成されるストリップラインを含み、
前記信号パターンを平面視した場合に、前記一対の地導体層は、前記第１フィルタの信号パターンと重なる第１領域と、前記第２フィルタの信号パターンと重なる第２領域と、を含み、
前記一対の地導体層のうち少なくとも何れかの地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されており、
前記一対の地導体層のうち一方の地導体層において、前記第１領域には、前記第１フィルタにおける一対の入出力ポートとして機能する一対のランドが形成されており、前記第２領域には、前記第２フィルタにおける一対の入出力ポートとして機能する一対のランドが形成されており、
前記第１領域に形成された前記一対のランドの各々は、前記第１フィルタの信号パターンにビアを介して接続されており、
前記第２領域に形成された前記一対のランドの各々は、前記第２フィルタの信号パターンにビアを介して接続されており、
前記第１領域に形成された前記一対のランドと、前記第２領域に形成された前記一対のランドとは、前記第１基板上において、絶縁されており、且つ、前記第２基板に接続されており、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタのうち、一方のフィルタを通過した高周波信号は、前記アンテナよりＶ偏波として放射され、他方のフィルタを通過した高周波信号は、前記アンテナよりＨ偏波として放射される、
ことを特徴とする無線通信モジュール。

【請求項2】

前記信号パターンを平面視した場合に、前記第１フィルタの信号パターンと、前記第２フィルタの信号パターンとは、合同な形状であるか鏡映対称な形状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信モジュール。

【請求項3】

前記一対の地導体層のうち他方の地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信モジュール。

【請求項4】

前記一対の地導体層のうち一方の地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルタ群に関する。また、本発明は、フィルタ群を備えた無線通信モジュールにも関する。

【背景技術】

【0002】

近年、増大する無線通信需要に対応する５Ｇ ＮＲが普及していることもあり、ｎ２５７（２６．５０ＧＨｚ以上２９．５０ＧＨｚ以下）やｎ２５８（２４．７５ＧＨｚ以上２７．５０ＧＨｚ以下）などに代表されるミリ波を取り扱う高周波デバイスが注目を集めている。例えば、非特許文献１のＦｉｇ．３の（ａ）及び（ｃ）には、ｎ２５７又はｎ２５８に該当する高周波信号に適用可能なフィルタ群が記載されている。

【0003】

非特許文献１のＦｉｇ．３の（ｃ）に図示されているように、フィルタ群は、鏡映対称となるように設けられた２つのフィルタを備えている。また、非特許文献１のＦｉｇ．３の（ａ）に図示されているように、各フィルタは、多層基板の内層に形成された信号パターンと、多層基板の一対の主面に形成され、前記信号パターンを挟み込む一対の地導体層と、を備えたストリップラインを用いている。各フィルタの信号パターンは、各々の端部に入出力ポートが設けられた信号線と、６個の共振器とを含んでいる（Ｆｉｇ．３の（ｃ）参照）。これらの６個の共振器は、各フィルタがバンドパスフィルタとして機能するように設計されている。

【0004】

また、特許文献１の図１及び図２には、このようなフィルタ群を備えた無線通信モジュールが記載されている。この無線通信モジュールは、非特許文献１のフィルタ群の適用例の１つである。

【0005】

この無線通信モジュールは、無線モジュール基板と、無線モジュール基板に実装された、周波数変換器、アンプ移相器、及びバンドパスフィルタと、アンテナと、を備えている。周波数変換器、バンドパスフィルタ、アンプ移相器、及びアンテナは、この順番で配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開第２０２２／０１４０６６号

【非特許文献】

【0007】

【文献】Yuta Hasegawa et. al.，Proceedings of the 51st European Microwave Conference，p.437 - p.440，4-6 April 2022.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、非特許文献１のＦｉｇ．３の（ａ）及び（ｃ）に図示されたようなフィルタ群においては、２つのフィルタ間におけるアイソレーションを向上させることが難しい。２つのフィルタ間におけるアイソレーションは、フィルタ群の適用例である無線通信モジュールの特性にも影響を与える可能性がある。

【0009】

本発明の一態様は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、単一の多層基板に形成された複数のフィルタ間におけるアイソレーションを向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の態様に係るフィルタ群は、単一の多層基板に形成された第１フィルタ及び第２フィルタを備えたフィルタ群である。上記の課題を解決するために、本フィルタ群においては、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの各々は、前記多層基板の内層に形成された信号パターンと、前記多層基板の一対の主面に形成され、前記信号パターンを挟み込む一対の地導体層と、で構成されるストリップラインを含み、前記信号パターンを平面視した場合に、前記一対の地導体層は、前記第１フィルタの信号パターンと重なる第１領域と、前記第２フィルタの信号パターンと重なる第２領域と、を含み、前記一対の地導体層のうち少なくとも何れかの地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されている、構成が採用されている。

【0011】

上記の構成によれば、前記一対の地導体層のうち少なくとも何れかの地導体層の前記第１領域と前記第２領域とが分断されていることによって、第１フィルタと第２フィルタとの間におけるアイソレーションを向上させることができる。

【0012】

本発明の第２の態様に係るフィルタ群においては、上述した第１の態様に係るフィルタ群の構成に加えて、前記信号パターンを平面視した場合に、前記第１フィルタの信号パターンと、前記第２フィルタの信号パターンとは、合同な形状であるか鏡映対称な形状である、構成が採用されている。

【0013】

上記の構成によれば、第１フィルタ及び第２フィルタは、各々の信号パターンが合同な形状又は鏡映対称な形状となるように設計されているため、実質的に同じフィルタである。

【0014】

このように、第１フィルタ及び第２フィルタが実質的に同じフィルタである場合においても、第１フィルタと第２フィルタとの間におけるクロストークは、非特許文献１のＦｉｇ．３の（ａ）及び（ｃ）に図示したフィルタ群のフィルタ特性を悪化させる。第２の態様に係るフィルタ群は、フィルタ間におけるアイソレーションを向上させることができるので、第１フィルタ及び第２フィルタが実質的に同じフィルタである場合にも好適である。

【0015】

本発明の第３の態様に係るフィルタ群においては、上述した第１の態様又は第２の態様に係るフィルタ群の構成に加えて、前記一対の地導体層のうち一方の地導体層において、前記第１領域には、前記第１フィルタにおける一対の入出力ポートとして機能する一対のランドが形成されており、前記第２領域には、前記第２フィルタにおける一対の入出力ポートとして機能する一対のランドが形成されており、前記第１領域に形成された前記一対のランドの各々は、前記第１フィルタの信号パターンにビアを介して接続されており、前記第２領域に形成された前記一対のランドの各々は、前記第２フィルタの信号パターンにビアを介して接続されている、構成が採用されている。

【0016】

上記の構成によれば、各フィルタの一対の入出力ポートを、一対の地導体層のうち一方の地導体層の層内に形成することができるため、例えば半田バンプを用いてフィルタ群を別の基板に容易に実装することができる。

【0017】

本発明の第４の態様に係るフィルタ群においては、上述した第３の態様に係るフィルタ群の構成に加えて、前記一対の地導体層のうち他方の地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されている、構成が採用されている。

【0018】

上記の構成によれば、一対の地導体層のうち、一対の入出力ポートが設けられている一方の地導体層において第１領域と第２領域とが分断されている場合と比較して、第１フィルタと第２フィルタとの間におけるアイソレーションをより向上させることができる。

【0019】

本発明の第５の態様に係るフィルタ群においては、上述した第４の態様に係るフィルタ群の構成に加えて、前記一対の地導体層のうち一方の地導体層は、前記第１領域と前記第２領域とが分断されている、構成が採用されている。

【0020】

上記の構成によれば、一対の地導体層のうち他方の地導体層のみにおいて第１領域と第２領域とが分断されている場合と比較して、第１フィルタと第２フィルタとの間におけるアイソレーションをより向上させることができる。

【0021】

本発明の第６の態様に係る無線通信モジュールは、前記多層基板を第１基板として、第２基板と、周波数変換器と、上述した第３の態様～第５の態様の何れか一態様に係るフィルタ群と、アンプ移相器と、アンテナとを備えている。本無線通信モジュールにおいて、前記周波数変換器、前記フィルタ群、前記アンプ移相器、及びアンテナは、この順番で前記第２基板に実装され、前記フィルタ群の前記ランドと前記第２基板とが接続されている。

【0022】

上記の構成によれば、第１の態様に係るフィルタ群と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

【0023】

本発明の一態様によれば、単一の多層基板に形成された複数のフィルタ間におけるアイソレーションを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】（ａ）は、本発明の実施形態１に係るフィルタ群の平面図である。（ｂ）は、（ａ）に図示したフィルタ群の断面図である。

【図2】図１に図示したフィルタ群の一変形例の平面図である。

【図3】本発明の実施形態２に係る無線通信モジュールのブロック図である。

【図4】図３に示した無線通信モジュールの模式的な平面図である。

【図5】図３に示した無線通信モジュールが備える基板及びフィルタ群の断面図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）の各々は、それぞれ、本発明の実施例１～３のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフであり、図６の（ｄ）は、本発明の比較例のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るフィルタ群１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１の（ａ）は、フィルタ群１０の平面図である。図１の（ｂ）は、フィルタ群１０の断面図であって、図１の（ｂ）に図示したＡ－Ａ’線における断面図である。なお、図１の（ａ）の平面図は、フィルタ群１０を構成する多層基板１１の主面１１ａの法線方向からフィルタ群１０をみた場合に得られる平面図である。図２は、フィルタ群１０の一変形例であるフィルタ群１０Ａの平面図である。

【0026】

図１の（ａ）に示すように、フィルタ群１０は、１枚の多層基板１１と、多層基板１１に形成されたフィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂと、を備えている。フィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂの各々は、それぞれ、第１フィルタ及び第２フィルタの一例である。また、後述するように、フィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂの各々は、ストリップラインを含む。すなわち、フィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂの各々は、ストリップラインフィルタの一例である。なお、多層基板１１に形成されているフィルタの数は、２つに限定されず３つ以上であってもよい。

【0027】

なお、フィルタ群１０に含まれるフィルタ１０ａ，１０ｂは、非特許文献１に記載のフィルタ群と同様に、ｎ２５７（２６．５０ＧＨｚ以上２９．５０ＧＨｚ以下）やｎ２５８（２４．７５ＧＨｚ以上２７．５０ＧＨｚ以下）などに代表されるミリ波の高周波信号に適用するように設計されている。本実施形態では、ｎ２５７に含まれる高周波信号に適用するために、通過帯域の中心周波数及び帯域幅が、それぞれ、２８．０ＧＨｚ及び３ＧＨｚとなるようにフィルタ１０ａ，１０ｂを設計している。ただし、フィルタ１０ａ，１０ｂの特性は、用途に応じて適宜設計することができる。

【0028】

また、フィルタ群１０は、実施形態２に後述するように無線通信モジュールに適用することができる。この場合、周波数変換器から供給される高周波信号をフィルタ１０ａ，１０ｂの各々に入力し、一方の高周波信号（例えばフィルタ１０ａを通過した高周波信号）をＶ偏波用の高周波信号として用い、他方の高周波信号（例えばフィルタ１０ｂを通過した高周波信号）をＨ偏波用の高周波信号として用いることができる。このような用途においては、フィルタ１０ａの通過特性とフィルタ１０ｂの通過特性とが同じであることが好ましい。すなわち、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとは、同様に構成されていることが好ましい。

【0029】

＜フィルタの構成＞
フィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂについて、以下に説明する。なお、フィルタ群１０において、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとは、図１の（ａ）に図示したＢ－Ｂ’線を通り、且つ、多層基板１１の主面１１ａに直交する面を対称面として鏡映対称となるように構成されている。したがって、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとは、図１の（ａ）のように平面視した場合に配置されている向きが１８０度異なるものの、実質的には同一に構成されている。したがって、以下では、フィルタ１０ａの構成について説明し、フィルタ１０ｂの構成についての説明を省略する。なお、フィルタ１０ａの各構成要素において、符号の末尾に「ａ」が付された構成要素については、「ａ」を「ｂ」に読み替えることができる。この読み替えを行うことにより、フィルタ１０ａの構成と同様にフィルタ１０ｂの構成を理解することができる。

【0030】

フィルタ１０ａは、多層基板１１と、地導体層１２と、地導体層１３と、信号パターン１４ａと、ビア１６１ａ，１６２ａと、１１本のスルービア１７１ａと、を備えている。

【0031】

（多層基板）
多層基板１１は、基板１１１，１１２と、接着層とを備えている。なお、図１の（ｂ）においては、接着層の図示を省略している。

【0032】

基板１１１，１１２は、誘電体製の２枚の板状部材である。図１の（ｂ）に示した状態においては、基板１１１の上側に基板１１２が配置されている。以下において、基板１１１の一対の主面のうち基板１１２と逆側の主面１１ａに設けられる層を外層ＬＯ１１と称し、基板１１２の一対の主面のうち基板１１１と逆側の主面１１ｂに設けられる層を外層ＬＯ１２と称し、基板１１１と基板１１２との間を内層ＬＩ１と称する。

【0033】

本実施形態において、基板１１１，１１２は、液晶ポリマー樹脂製である。ただし、基板１１１，１１２を構成する誘電体は、液晶ポリマー樹脂に限定されるものではなく、ガラスエポキシ樹脂や、エポキシ配合品や、ポリイミド樹脂などであってもよい。また、本実施形態において、基板１１１，１１２は、平面視において長方形状である。ただし、基板１１１，１１２の形状は、長方形状に限定されるものではなく、適宜選択することができる。

【0034】

接着層は、内層ＬＩ１に設けられており、基板１１１と基板１１２とを互いに接着する。接着層を構成する接着剤は、限定されるものではなく、既存の接着剤のなかから適宜選択することができる。

【0035】

（地導体層）
地導体層１２は、外層ＬＯ１１に設けられた導体膜により構成されている。地導体層１３は、外層ＬＯ１２に設けられた導体膜により構成されている。地導体層１２，１３は、多層基板１１の一対の主面である主面１１ａ，１１ｂに形成され、後述する信号パターン１４ａを挟み込む一対の地導体層の一例である。地導体層１２，１３は、後述する信号パターン１４ａとともにストリップラインを構成する。

【0036】

なお、本発明の一態様において、地導体層１２及び地導体層１３のうち、地導体層１２を省略することができる。地導体層１２を省略する場合、地導体層１３は、後述する信号パターン１４ａとともにマイクロストリップを構成する。また、地導体層１２は、他方の地導体層の一例であり、地導体層１３は、一方の地導体層の一例である。

【0037】

本実施形態において、地導体層１２，１３は、銅製である。ただし、地導体層１２，１３を構成する導体は、銅に限定されるものではなく、金やアルミニウムなどであってもよい。

【0038】

図１の（ａ）に図示すように、地導体層１２，１３及び信号パターン１４ａ，１４ｂを平面視した場合に、地導体層１２は、領域１２ａと領域１２ｂとを含んでおり、地導体層１３は、領域１３ａと領域１３ｂとを含んでいる。領域１２ａ及び領域１３ａは、平面視においてフィルタ１０ａの信号パターン１４ａと重なる領域であり、領域１２ｂ及び領域１３ｂは、平面視においてフィルタ１０ｂの信号パターン１４ｂと重なる領域である。

【0039】

本実施形態においては、地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが連続した導体パターンを採用しており、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが分断された導体パターンを採用している。なお、ここでいう分断とは、平面視において領域１３ａと領域１３ｂとが離間しており、且つ、フィルタ群１０が他の基板（例えば実施形態２で説明する多層基板２０）に実装されていない状態において領域１３ａと領域１３ｂとが絶縁されている状態を指す。

【0040】

ただし、本発明の一態様においては、（１）地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが分断された導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが分断された導体パターンを採用することもできるし、（２）地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが分断された導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが連続した導体パターンを採用することもできる。なお、図２に図示するフィルタ群１０Ａにおいては、上述した（１）の構成を採用している。多層基板１１に形成されているフィルタの数が３つ以上である場合において、各フィルタの信号パターンを平面視した場合に、一対の地導体層は、各フィルタの信号パターンと重なる複数の領域を含む。このような場合、一対の地導体層のうち少なくとも何れかの地導体層は、各フィルタの信号パターンと重なる複数の領域の各々が分断されていればよい。

【0041】

図１の（ｂ）に示すように、地導体層１２には、アンチパッド１２１ａ，１２２ａが形成されている。なお、図１の（ａ）においては、符号１２１ａ，１２２ａの図示を省略している。アンチパッド１２１ａは、平面視において、線路１４０ａの端部の少なくとも一部を取り囲むように形成されている。アンチパッド１２２ａは、平面視において、線路１４７の端部の少なくとも一部を取り囲むように形成されている。以下において、アンチパッド１２１ａにより取り囲まれた領域をランド１２３ａと称し、アンチパッド１２２ａにより取り囲まれた領域をランド１２４ａと称する（図１の（ｂ）参照）。ランド１２３ａ，１２４ａは、フィルタ１０ａにおける一対の入出力ポートとして機能する。なお、ここでは、地導体層１２の領域１２ａに形成された一対のランド１２３ａ，１２４ａについて説明しているが、同様に、地導体層１２の領域１２ｂには、一対のアンチパッド１２１ｂ，１２２ｂ及び一対のランド１２３ｂ，１２４ｂが形成されている。ランド１２３ｂ，１２４ｂは、フィルタ１０ｂにおける一対の入出力ポートとして機能する。

【0042】

（信号パターン）
内層ＬＩ１に設けられた信号パターン１４ａは、線路１４０ａと、６段の共振器である共振器１４１ａ～１４６ａと、線路１４７ａと、を含む。

【0043】

共振器１４１ａ～１４６ａの各々は、隣接する共振器同士の間隔が所定の間隔になるように、互いに離間した状態で配列されている。なお、本発明の一態様において、共振器の数（段数）は６に限定されるものではなく、所望の反射特性及び透過特性を実現するために適宜選択することができる。ただし、共振器の数は、偶数であることが好ましい。

【0044】

本実施形態において、信号パターン１４ａは、地導体層１２，１３の各々から離間しており、且つ、地導体層１２と地導体層１３との間に介在するように設けられている。本実施形態において、信号パターン１４ａは、内層ＬＩ１に設けられている。

【0045】

信号パターン１４ａを構成する線路１４０ａ，１４７ａと共振器１４１ａ～１４６ａとは、図１の（ａ）に示すように、それぞれが帯状導体により構成されている。共振器１４１ａ～１４６ａは、内層ＬＩ１において、それぞれを構成する帯状導体における一対の端部同士がギャップを形成するように、各帯状導体を折れ曲げることによって構成されている。本実施形態において、信号パターン１４ａは、銅製である。ただし、信号パターン１４ａを構成する帯状導体は、銅に限定されるものではなく、金やアルミニウムなどであってもよい。

【0046】

本実施形態において、（１）共振器１４１ａと共振器１４２ａとの間、（２）共振器１４２ａと共振器１４３ａとの間、（３）共振器１４３ａと共振器１４４ａとの間、（４）共振器１４４ａと共振器１４５ａとの間、（５）共振器１４５ａと共振器１４６ａとの間、（６）共振器１４１ａと共振器１４６ａとの間、における結合は、何れも主に磁気的であり、（７）共振器１４２ａと共振器１４５ａとの間における結合は、主に静電的である。ただし、このような信号パターン１４ａの構成は、これに限定されず、所望の透過特性を有するバンドパスフィルタを実現するために適宜設計することができる。

【0047】

なお、図１の（ａ）では、線路１４０ａ，１４７ａの各々の先端部と、ランド１２３ａ，１２４ａとの重なり具合を見やすくするため図示を省略しているが、線路１４０ａ，１４７ａの各々の先端部には、平面視においてランド１２３ａ，１２４ａの各々と重なるようにランドが形成されている。なお、線路１４０ａ，１４７ａの各々の先端部とは、それぞれ、共振器１４１ａ，１４６ａと接続されていない端部を指す。

【0048】

また、内層ＬＩ１には、線路１４０ａ，１４７ａの各々の先端部に形成されたランドとは別個に、平面視において後述するスルービア１７１ａと重なる領域にランドが形成されている。当該ランドのことをスルービア１７１ａ用のランドとも呼ぶ。

【0049】

（ビア）
ビア１６１ａ，１６２ａは、多層基板１１を構成する２枚の基板１１１，１１２のうち、基板１１１に設けられた導体製の筒状部材である。ただし、ビア１６１ａ，１６２ａは、導体製の柱状部材であってもよい。

【0050】

ビア１６１ａは、平面視において、地導体層１２に設けられたランド１２３ａと線路１４０ａの先端部とが重なる領域に設けられており、ランド１２３ａと線路１４０ａの先端部とを短絡する。ビア１６２ａは、平面視において、地導体層１２に設けられたランド１２４ａと線路１４７ａの先端部とが重なる領域に設けられており、ランド１２４ａと線路１４７ａの先端部とを短絡する。すなわち、ランド１２３ａは、線路１４０ａの先端部に形成されたランドにビア１６１ａを介して接続されている。また、ランド１２４ａは、線路１４７ａの先端部に形成されたランドにビア１６２ａを介して接続されている。なお、線路１４０ａ，１４７ａの先端部は、信号パターン１４ａの両端部を構成する。

【0051】

（スルービア）
１１本のスルービア１７１ａの各々は、多層基板１１を主面１１ａから主面１１ｂまで貫通するように、多層基板１１に設けられた導体製の筒状部材である。各スルービア１７１ａのうち、基板１１１を貫通する部分の端部と、基板１１２を貫通する部分の端部とは、内層ＬＩ１に形成されたスルービア１７１ａ用のランドにより接続されている。なお、各スルービア１７１ａは、導体製の柱状部材であってもよい。このように構成された各スルービア１７１ａは、何れも、内層ＬＩ１に形成されたランドを介して地導体層１２と地導体層１３とを短絡する。なお、図１の（ａ）においては、一部のスルービアにおける符号を省略している。

【0052】

（２つのフィルタの形状）
図１の（ａ）に図示するように、フィルタ群１０は、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとが鏡映対称（特には信号パターン１４ａと信号パターン１４ｂとが鏡映対称）な形状となるように構成されている。ただし、図２に図示するフィルタ群１０Ａのように、フィルタ１０ａＡとフィルタ１０ｂＡとが合同（特には信号パターン１４ａと信号パターン１４ｂとが合同）な形状となるように構成されていてもよい。換言すれば、フィルタ１０ａＡとフィルタ１０ｂＡとが並進対象な形状となるように構成されていてもよい。また、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとが鏡映対称となるように構成されている場合、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとを入れ替えた配置であってもよい。この場合、フィルタ１０ａの一対の入出力ポートと、フィルタ１０ｂの一対の入出力ポートとの間隔は、図１の（ａ）に図示したフィルタ群１０、及び、図２に図示したフィルタ群１０Ａよりも広くなる。

【0053】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る無線通信モジュール１について、図３～図５を参照して説明する。図３は、無線通信モジュール１のブロック図である。図４は、無線通信モジュール１の模式的な平面図である。図５は、無線通信モジュール１が備えるフィルタ群１０及び多層基板２０の断面図である。なお、図４においては、アンテナ５０の図示を省略している。

【0054】

図３及び図４に示すように、無線通信モジュール１は、２個のフィルタ群１０と、多層基板２０と、周波数変換器３０と、８個のアンプ移相器４０と、アンテナ５０とを備えている。なお、図３においては、２個のフィルタ群１０及び８個のアンプ移相器４０を、それぞれ１個のブロックで図示している。

【0055】

無線通信モジュール１に含まれるフィルタ群１０は、実施形態１において説明したフィルタ群１０と同一である。したがって、本実施形態においては、フィルタ群１０に関する説明を省略する。なお、フィルタ群１０に含まれる多層基板１１は、第１基板の一例である。

【0056】

周波数変換器３０、フィルタ群１０、アンプ移相器４０、及びアンテナ５０は、この順番で多層基板２０に実装されている。

【0057】

無線通信モジュール１の構成については、特許文献１に記載の無線通信モジュールと同様である。したがって、周波数変換器３０、アンプ移相器４０、及びアンテナ５０の説明は省略する。ただし、無線通信モジュール１においては、周波数変換器３０から高周波信号がフィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂの各々に入力される。無線通信モジュール１において、一方のフィルタ（例えばフィルタ１０ａ）を通過した高周波信号は、Ｖ偏波用として用いられ、他方のフィルタ（例えばフィルタ１０ｂ）を通過した高周波信号は、Ｈ偏波用として用いられる。フィルタ１０ａ及びフィルタ１０ｂの各々から出力された高周波信号は、何れも４つに分岐されたうえで、各アンプ移相器４０に入力される。このように構成された無線通信モジュール１は、各アンプ移相器４０に接続されたアンテナ５０よりＶ偏波とＨ偏波とを放射することができる。

【0058】

以下に、多層基板２０に対するフィルタ群１０の実装について説明する。図５には、多層基板２０に実装された状態のフィルタ群１０を示している。多層基板２０は、基板２１１，２１２と、接着層と、地導体層２２と、地導体層２３とを備えている。なお、図５においては、接着層の図示を省略している。なお、無線通信モジュール１を構成する基板は、多層基板２０のような多層基板に限定されず単層基板であってもよい。

【0059】

基板２１１，２１２は、誘電体製の２枚の板状部材である。図２に示した状態においては、基板２１１がフィルタ群１０に近接する側の基板であり、基板２１１の下側に基板２１２が配置されている。以下において、基板２１１の一対の主面のうち基板２１２と逆側の主面を外層ＬＯ２１と称し、基板２１２の一対の主面のうち基板２１１と逆側の主面を外層ＬＯ２２と称し、基板２１１と基板２１２との間を内層ＬＩ２と称する。接着層は、内層ＬＩ２に設けられており、基板２１１と基板２１２とを互いに接着する。

【0060】

地導体層２２は、外層ＬＯ２１に設けられた導体膜により構成されている。地導体層２３は、外層ＬＯ２２に設けられた導体膜により構成されている。地導体層２２，２３は、後述する線路２５１，２５２とともにストリップラインを構成する。

【0061】

図５に示すように、地導体層２２には、アンチパッド２２１，２２２が形成されている。以下において、アンチパッド２２１により取り囲まれた領域をランド２２３と称し、アンチパッド２２２により取り囲まれた領域をランド２２４と称する。本実施形態において、ランド２２３とランド２２４との中心間距離は、ランド１２３ａとランド１２４ａとの中心間距離と等しい。

【0062】

線路２５１，２５２は、内層ＬＩ２に設けられた、直線状の帯状導体である。線路２５１は、平面視において、一方の端部がランド２２３と重なるように構成されている。線路２５２は、平面視において、一方の端部がランド２２４と重なるように構成されている。線路２５１，２５２は、上述したように、地導体層２２，２３とともにストリップラインを構成する。

【0063】

ビア２６１，２６２は、多層基板２０を構成する２枚の基板２１１，２１２のうち、基板２１１に設けられた導体製の筒状部材である。ただし、ビア２６１，２６２は、導体製の柱状部材であってもよい。

【0064】

ビア２６１は、平面視において、地導体層２２に設けられたランド２２３と線路２５１の一方の端部とが重なる領域に設けられており、ランド２２３と線路２５１の一方の端部とを短絡する。ビア２６２は、地導体層２２に設けられたランド２２４と線路２５２の一方の端部とが重なる領域に設けられており、ランド２２４と線路２５２の一方の端部とを短絡する。

【0065】

ランド２２３とビア２６１とは、多層基板２０における一対の入出力ポートの１つとして機能する。同様に、ランド２２４とビア２６２とは、多層基板２０における一対の入出力ポートの１つとして機能する。

【0066】

本実施形態において、フィルタ１０ａは、多層基板２０に対して、半田バンプ３１，３２，３３を用いて実装されている。同様に、フィルタ１０ｂは、多層基板２０に対して、半田バンプを用いて実装されている。すなわち、フィルタ群１０は、多層基板２０に対して半田バンプを用いて実装されている。

【0067】

半田バンプ３１は、ランド１２３ａとランド２２３とを導通させるとともに、フィルタ１０ａを多層基板２０に固定する。半田バンプ３２は、ランド１２４ａとランド２２４とを導通させるとともに、フィルタ１０ａを多層基板２０に固定する。複数の半田バンプ３３は、地導体層１２と地導体層２２とを短絡させるとともに、フィルタ１０ａを多層基板２０に固定する。

【0068】

以上のように、フィルタ群１０は、多層基板２０に対して、低損失且つ容易に実装することができる。

【0069】

〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態１，２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。

【実施例】

【0070】

本発明の実施例１～３と、本発明の比較例とについて以下に説明する。

【0071】

実施例１は、図１に図示するフィルタ群１０である。すなわち、地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが連続した導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが分断された導体パターンを採用した。

【0072】

実施例２は、図１に図示するフィルタ群１０をベースにして、地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが分断された導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが分断された導体パターンを採用したフィルタ群である。

【0073】

実施例３は、図１に図示するフィルタ群１０をベースにして、地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが連続した導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが分断された導体パターンを採用したフィルタ群である。

【0074】

また、比較例は、図１に図示するフィルタ群１０をベースにして、地導体層１２として領域１２ａと領域１２ｂとが連続した導体パターンを採用し、且つ、地導体層１３として領域１３ａと領域１３ｂとが連続した導体パターンを採用したフィルタ群である。

【0075】

これらの実施例１～３において、フィルタ１０ａのランド１２３ａ，１２４ａの各々をポート１，２と定め、フィルタ１０ｂのランド１２３ｂ，１２４ｂの各々をポート３，４と定めた。このポート１～４の定め方については、比較例についても同様である。そのうえで、実施例１～３及び比較例について、ＳパラメータＳ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１を測定した。図６の（ａ）～（ｃ）の各々は、それぞれ、実施例１～３のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフであり、図６の（ｄ）は、比較例のＳパラメータの周波数依存性を示すグラフである。

【0076】

図６の（ａ）～（ｄ）の各々によれば、ＳパラメータＳ４１の最大値は、実施例１において－４７．２３ｄＢであり、実施例２において－４８．０１ｄＢであり、実施例３において－４５．３８ｄＢであり、比較例において－４５．１６ｄＢであることが分かった。

【0077】

以上の結果より、地導体層１２，１３の少なくとも一方において信号パターン１４ａと重なる領域（第１領域）と信号パターン１４ｂと重なる領域（第２領域）とを分断することによって、フィルタ１０ａとフィルタ１０ｂとの間におけるアイソレーションを向上させられることが分かった。

【0078】

また、地導体層１２，１３の何れか一方において第１領域と第２領域とを分断する場合、地導体層１３を分断したほうがアイソレーションを向上させる効果が高いことが分かった。

【0079】

また、地導体層１２，１３の両方において１領域と第２領域とを分断することによって、アイソレーションを向上させる効果が最も高いことが分かった。

【符号の説明】

【0080】

１ 無線通信モジュール
１０，１０Ａ フィルタ群
１０ａ，１０ｂ，１０ａＡ，１０ｂＡ フィルタ
１１ 多層基板
１２，１３ 地導体層
１２ａ，１３ａ 領域（第１領域）
１２ｂ，１３ｂ 領域（第２領域）
１４ａ，１４ｂ 信号パターン
１２３ａ，１２４ａ ランド（一対の入出力ポート）
１６１ａ，１６２ａ，１６１ｂ，１６２ｂ ビア
２０ 多層基板
３０ 周波数変換器
４０ アンプ移相器
５０ アンテナ

【要約】

【課題】単一の多層基板に形成された複数のフィルタ間におけるアイソレーションを向上させること。
【解決手段】フィルタ群（１０）において、多層基板（１１）に形成された第１フィルタ及び第２フィルタ（フィルタ１０ａ，１０ｂ）は、信号パターン（１４ａ，１４ｂ）と、一対の地導体層（１２，１３）と、で構成されるストリップラインを含み、地導体層（１３）は、第１領域（領域１３ａ）と、第２領域（領域１３ｂ）とが分断されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】