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(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】
(24)【登録日】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】誘電体フィルタ、送受信機、および基地局
(51)【国際特許分類】
H01P 1/208 20060101AFI20241217BHJP
H01P 1/205 20060101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
H01P1/208 Z
H01P1/205 K
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2023536539
(86)(22)【出願日】2020-12-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-16
(86)【国際出願番号】 CN2020136616
(87)【国際公開番号】W WO2022126393
(87)【国際公開日】2022-06-23
【審査請求日】2023-07-26
(73)【特許権者】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133569
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 進
(72)【発明者】
【氏名】▲鄭▼ 清▲擴▼
(72)【発明者】
【氏名】黄 炳文
(72)【発明者】
【氏名】▲兪▼ 熹
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼ ▲曉▼峰
(72)【発明者】
【氏名】彭 杰
(72)【発明者】
【氏名】梁 丹
【審査官】麻生 哲朗
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２６７７１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０７－１１１４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５３８７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１１－５０７３９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｐ １／２０８
Ｈ０１Ｐ １／２０５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体と、前記誘電体上に配置された入力ポート、出力ポート、内部誘電体共振器、および外部誘電体共振器とを備える誘電体フィルタであって、前記入力ポートと前記出力ポートとの間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、主結合チャネルのカスケード結合共振器を形成しており、前記入力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、前記外部誘電体共振器と前記入力ポートとの結合量は、前記外部誘電体共振器と前記内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きく、かつ／または前記出力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、前記外部誘電体共振器と前記出力ポートとの結合量は、前記外部誘電体共振器と前記内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きく、前記２つの外部誘電体共振器が結合されており、前記入力ポートまたは前記出力ポートに近接した前記外部誘電体共振器のうちの一方が、第１の外部誘電体共振器であり、他方の前記外部誘電体共振器が第２の外部誘電体共振器であり、前記第１の外部誘電体共振器が前記入力ポートまたは前記出力ポートに結合されており、前記第２の外部誘電体共振器が、ポート近傍の内部誘電体共振器に結合されており、前記ポート近傍の内部誘電体共振器が、前記第２の外部誘電体共振器が配置されている側のポートに隣接する内部誘電体共振器である、誘電体フィルタ。
【請求項2】
第１の線路と第２の線路との間の挟角が９０°以上であり、かつ／または第３の線路と第４の線路との間の挟角が９０°以上であり、前記第１の線路が、前記外部誘電体共振器の中心と前記入力ポートの中心との間にある線路であり、前記第２の線路が、前記入力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心と前記入力ポートの前記中心との間にある線路であり、
前記第３の線路が、前記外部誘電体共振器の中心と前記出力ポートの中心との間にある線路であり、前記第４の線路が、前記出力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心と前記出力ポートの中心との間にある線路である、請求項１に記載の誘電体フィルタ。
【請求項3】
前記主結合チャネルのカスケード結合共振器が、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器またはスタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器を含む、請求項１または２に記載の誘電体フィルタ。
【請求項4】
前記外部誘電体共振器が、前記誘電体の一部によって画定される共振器本体と、前記共振器本体に配置されたデバッグホールとを含み、前記デバッグホールが、止まり穴または貫通孔である、請求項３に記載の誘電体フィルタ。
【請求項5】
前記外部誘電体共振器と前記ポート近傍の内部誘電体共振器との間に結合孔および／または結合溝が配置されており、前記ポート近傍の内部誘電体共振器が、前記外部誘電体共振器が配置されている側のポートに隣接する内部誘電体共振器である、請求項１から４のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項6】
前記結合孔が、止まり穴または貫通孔である、請求項５に記載の誘電体フィルタ。
【請求項7】
前記結合溝が止まり溝である、請求項５に記載の誘電体フィルタ。
【請求項8】
前記結合溝が、前記入力ポートまたは前記出力ポートに隣接する前記内部誘電体共振器と前記外部誘電体共振器との間に配置されており、前記結合溝が、前記結合溝の一端に配置されている前記内部誘電体共振器および前記結合溝の他端に配置されている前記外部誘電体共振器のいずれとも連通していない、請求項５から７のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項9】
前記結合溝が、前記入力ポートまたは前記出力ポートに隣接する前記内部誘電体共振器と前記外部誘電体共振器との間に配置されており、前記結合溝の一端が、前記結合溝の一端に配置されている前記内部誘電体共振器または前記結合溝の他端に配置されている前記外部誘電体共振器と連通している、請求項５から７のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項10】
前記入力ポートまたは前記出力ポートに隣接する前記内部誘電体共振器と前記外部誘電体共振器との間に結合溝が配置されており、前記結合溝の２つの端部がそれぞれ、前記結合溝の一端に配置されている前記内部誘電体共振器または前記結合溝の他端に配置されている前記外部誘電体共振器と連通している、請求項５から７のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項11】
前記結合孔が、前記入力ポートまたは前記出力ポートに隣接する前記内部誘電体共振器と前記外部誘電体共振器との間に配置されており、前記結合孔の軸線と、前記内部誘電体共振器の軸線と、前記外部誘電体共振器の軸線とが互いに平行である、請求項５から１０のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項12】
前記誘電体の外面および内面の両方が金属化されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の誘電体フィルタ。
【請求項13】
受信機と、送信機と、増幅ユニットと、請求項１から１２のいずれか一項に記載の誘電体フィルタと、を備える、送受信機。
【請求項14】
アンテナフィーダ構成要素と、制御構成要素と、請求項１３に記載の送受信機と、を備える、基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、通信装置の構成要素の分野に関し、より詳細には、誘電体フィルタ、送受信機、および基地局に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信基地局装置の急速な発展、とりわけ５Ｇ大規模多入力多出力（Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ、Ｍａｓｓｉｖｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）技術を使用する基地局の幅広い用途に伴い、小型化や集積化の良好な実装形態として、誘電体導波管フィルタがより注目され、当業界でますます研究が進んでいる。
【0003】
誘電体フィルタは通常、複数の共振器から構成されており、これら共振器同士を結合させている。共振器間の結合は、極性に基づいて誘導結合（正結合と称されてもよい）と、容量結合（負結合と称されてもよい）とに分類される。共振器間の結合の極性に基づいて、伝送ゼロ点が生成されてもよい。減衰極またはノッチ点とも呼ばれる伝送ゼロ点は、フィルタの通過帯域外の周波数であり、当該周波数でフィルタによって周波数の信号に施される除去は、理論上無限となっている。
【0004】
従来技術の誘電体フィルタの場合、誘電体フィルタの伝送ゼロ点機能は通常、誘電体フィルタの主伝送チャネルに交差結合を付加することによって実装される。しかしながら、これにより、構造が複雑になり、帯域外除去が生じる可能性がある。
【発明の概要】
【0005】
本出願の実施形態は、誘電体フィルタの帯域外除去性能が不十分であるという問題を解決し、誘電体フィルタの帯域外除去性能を向上させるために、誘電体フィルタ、送受信機、および基地局を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前述の目的を達成するために、本出願では、以下の技術的解決策が用いられる。
【0007】
第１の態様によれば、誘電体フィルタが提供される。誘電体フィルタは、誘電体と、誘電体上に配置された入力ポート、出力ポート、内部誘電体共振器、および外部誘電体共振器とを備える。入力ポートと出力ポートとの間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、主結合チャネルのカスケード結合共振器を形成している。入力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、外部誘電体共振器と入力ポートとの結合量は、外部誘電体共振器と内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きく、かつ／または出力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、外部誘電体共振器と出力ポートとの結合量は、外部誘電体共振器と内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きい。
【0008】
内部誘電体共振器は、高周波信号を伝送するように構成されている。複数の内部誘電体共振器が配置されてもよい。配置すべき内部誘電体共振器の具体的な数は、高周波信号の伝送要件および誘電体フィルタのサイズなどの要因に依存する。入力ポートと出力ポートとの間に配置された複数の内部誘電体共振器は、主結合チャネルを形成するように結合され、主結合チャネルに沿って高周波信号が伝送される。入力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、外部誘電体共振器と入力ポートとの結合量は、外部誘電体共振器と内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きい。あるいは、出力ポートの片側に２つの外部誘電体共振器が配置されており、外部誘電体共振器と出力ポートとの結合量は、外部誘電体共振器と内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きい。このようにして、１対の伝送ゼロ点が取得され得、２つの伝送ゼロ点は、誘電体フィルタの通過帯域の両側にそれぞれ配置される。前述の条件が満たされ、２つの外部誘電体共振器が入力ポートの片側および出力ポートの片側に配置される場合、２対の伝送ゼロ点が取得されてもよい。いくつかの実施形態における入力ポートまたは出力ポートの片側は、入力ポートまたは出力ポートのいずれかの側である。外部誘電体共振器と入力ポートまたは出力ポートとの結合量は、外部誘電体共振器と内部誘電体共振器のいずれかとの結合量よりも大きくする必要があるため、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器とが、それぞれ入力ポートまたは出力ポートの両側に配置されると好ましい。２つの伝送ゼロ点は、入力ポートまたは出力ポートの外側に２つの外部誘電体共振器を追加することによって実装され得、それによって誘電体フィルタの帯域外除去性能を向上させることができる。加えて、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器と、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器との両方を使用することができるため、誘電体フィルタの内部配置は柔軟に設定され得る。したがって、誘電体フィルタは、単純な構造、良好な信頼性や費用対効果を有し、成形可能であり、大量生産に好都合である。
【0009】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、第１の線路と第２の線路との間の挟角は９０°以上であり、かつ／または第３の線路と第４の線路との間の挟角は９０°以上である。
【0010】
第１の線路は、外部誘電体共振器の中心と入力ポートの中心との間にある線路である。第２の線路は、入力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心と入力ポートの中心との間にある線路である。第３の線路は、外部誘電体共振器の中心と出力ポートの中心との間にある線路である。第４の線路は、出力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心と出力ポートの中心との間にある線路である。
【0011】
この場合、第１の線路と第２の線路との間の挟角と、第３の線路と第４の線路との間の挟角とを設定することにより、外部誘電体共振器の位置が設定され、外部誘電体共振器と入力ポートまたは出力ポートとの結合量を、外部誘電体共振器と任意の内部誘電体共振器との結合量よりも大きくすることができる。このようにして、１対の伝送ゼロ点または２対の伝送ゼロ点が取得され得る。
【0012】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、２つの外部誘電体共振器が結合されており、入力ポートまたは出力ポートに近接した外部誘電体共振器のうちの一方が、第１の外部誘電体共振器であり、他方の外部誘電体共振器が第２の外部誘電体共振器であり、第１の外部誘電体共振器は、入力ポートまたは出力ポートに結合されている。この場合、第１の外部誘電体共振器はカスケード方式で入力ポートまたは出力ポートに結合され、第２の外部誘電体共振器は第１の外部誘電体共振器に結合される。このことは、外部誘電体共振器の柔軟な配置を実装するのに寄与し、そのような設計により、伝送ゼロ点が容易に取得されるようになる。
【0013】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、主結合チャネルのカスケード結合共振器は、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器と、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器とを含む。この場合、複数の誘電体共振器が一直線上に配置され得る線形トポロジ構造のカスケード結合共振器を用いることにより、誘電体フィルタの構造設計が簡素化され得る。構造が単純であり、誘電体フィルタの配置が簡便である。スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器内の隣接する複数の内部誘電体共振器間に、交差結合が生成され得る。交差結合は、誘電体フィルタの伝送ゼロ点機能の実装に有用であり、誘電体フィルタの帯域外除去性能は、外部誘電体共振器を配置することによって伝送ゼロ点が生成されることで向上する。
【0014】
主結合チャネルのカスケード結合共振器が非線形カスケード結合共振器である場合、隣接する２つの内部誘電体共振器の間に第１の結合溝が配置される。この場合、第１の結合溝を配置することにより、隣接する２つの内部誘電体共振器間の誘電体の量が制御されてもよい。誘電体の量は、第１の結合溝のサイズを制御することによって制御され、そこで２つの内部誘電体共振器間の結合量が制御され得る。内部誘電体共振器間の結合量を制御することにより、主結合チャネルの形成が制御される。主結合チャネルのカスケード結合共振器は、異なる形態であってもよい。実際の適用においては、主結合チャネルのカスケード結合共振器の配置が柔軟に調整されてもよく、誘電体フィルタを配置するのが全体的に容易になる。
【0015】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、外部誘電体共振器は、誘電体の一部によって画定される共振器本体と、共振器本体に配置されたデバッグホールとを含む。デバッグホールは、止まり穴または貫通孔である。この場合、デバッグホールを止まり穴または貫通孔とすることで、外部誘電体共振器の設計自由度が維持され得る。
【0016】
本出願の実施形態では、第１の結合溝の形状は、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器内の内部誘電体共振器間の結合量に関係している。第１の結合溝を使用して、２つの内部誘電体共振器間の誘電体の量を制御することによって２つの内部誘電体共振器間の結合量を制御してもよいので、個々の内部誘電体共振器間の誘電体の量は、２つの内部誘電体共振器間の結合量を設定することによって求められてもよく、これにより、第１の結合溝の対応する形状が求められてもよい。
【0017】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、第２の外部誘電体共振器は、ポート近傍の内部誘電体共振器に結合されており、ポート近傍の内部誘電体共振器は、第２の外部誘電体共振器が配置されている側のポートに隣接する内部誘電体共振器である。この場合、第１の外部誘電体共振器は入力ポートまたは出力ポートに結合され、入力ポートは隣接する内部誘電体共振器に結合され、出力ポートは隣接する内部誘電体共振器に結合される。第２の外部誘電体共振器は、ポート近傍の内部誘電体共振器にさらに結合される。したがって、フィルタトポロジの配置は、外部誘電体共振器がポート近傍の内部誘電体共振器にさらに結合される場合、スタガード配置であってもよい。具体的には、２つの外部誘電体共振器とポート近傍の内部誘電体共振器とは、三角型に配置されている。このように配置することにより、２つの外部誘電体共振器とポート近傍の内部誘電体共振器との間で交差結合がより生じやすくなり、その結果、より良好な帯域外除去効果が得られる。
【0018】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、外部誘電体共振器とポート近傍の内部誘電体共振器との間に結合孔および／または結合溝が配置されており、ポート近傍の内部誘電体共振器は、外部誘電体共振器が配置されている側のポートに隣接する内部誘電体共振器である。
【0019】
この場合、結合孔または第２の結合溝を配置することにより、配置された結合孔または第２の結合溝を使用して、入力ポートと入力ポートの両側に配置されている内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量、または出力ポートと出力ポートの両側に配置されている内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量が調整されてもよい。結合孔および第２の結合溝は、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量を調整し、出力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量を調整するための異なる形態の機構である。実際の適用においては、入力ポートまたは出力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量の要件に従って、対応する結合孔または第２の結合溝が設計されてもよい。結合孔と第２の結合溝とを併用することで、多様な設計や、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との結合量に対する柔軟な調整が実施されてもよい。
【0020】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、結合孔は止まり穴または貫通孔であり、第２の結合溝は止まり溝である。この場合、結合孔は、貫通孔または止まり穴として設定され、貫通孔を使用することによって入力ポートまたは出力ポートと対応するポートの誘電体共振器との結合量を調整する効果は、止まり穴を使用することによってもたらされる効果とは異なる。貫通孔を使用するか止まり穴を使用するかは、結合量を調整する要件に依存する。このようにして、入力ポートまたは出力ポートと個々の誘電体共振器との結合量がより容易に調整される。この簡便な調整方法により、誘電体フィルタの製造および処理が容易になる。
【0021】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、第２の結合溝は、入力ポートまたは出力ポートに隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、第２の結合溝は、第２の結合溝の一端に配置されている内部誘電体共振器および第２の結合溝の他端に配置されている外部誘電体共振器のいずれとも連通していない。
【0022】
この場合、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器とは両方とも入力ポートに隣接しているか、または両方とも出力ポートに隣接している。第２の結合溝が内部誘電体共振器および外部誘電体共振器のいずれとも連通しないように設計されているため、入力ポートと内部誘電体共振器との結合量と、入力ポートと外部誘電体共振器との結合量とが小さくなり得、かつ／または、出力ポートと内部誘電体共振器との結合量と、出力ポートと外部誘電体共振器との結合量とが小さくなり得る。
【0023】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、第２の結合溝は、入力ポートまたは出力ポートに隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、第２の結合溝の一端は、第２の結合溝の一端に配置されている内部誘電体共振器または第２の結合溝の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
【0024】
この場合、内部誘電体共振器および外部誘電体共振器の両方が、入力ポートまたは出力ポートに隣接している。第２の結合溝の一端を、第２の結合溝の一端に配置されている内部誘電体共振器または第２の結合溝の一端に配置されている外部誘電体共振器と連通させるように構成することにより、入力ポートまたは出力ポートと、第２の結合溝の一端と連通する内部誘電体共振器または外部誘電体共振器との結合量が大きくなってもよい一方、入力ポートまたは出力ポートと、第２の結合溝に連通していない内部誘電体共振器または外部誘電体共振器との結合量が小さくなる。このように、誘電体共振器を使用することにより、入力ポートまたは出力ポートと内部誘電体共振器または外部誘電体共振器との結合量が調整される。
【0025】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、第２の結合溝は、入力ポートまたは出力ポートに隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、第２の結合溝の２つの端部はそれぞれ、第２の結合溝の一端に配置されている内部誘電体共振器または第２の結合溝の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
【0026】
この場合、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器とは両方とも入力ポートに隣接しているか、または両方とも出力ポートに隣接している。第２の結合溝の２つの端部がそれぞれ、第２の結合溝の一端に配置されている内部誘電体共振器および第２の結合溝の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通しているため、入力ポートと内部誘電体共振器との結合量と、入力ポートと外部誘電体共振器との結合量とが大きくなり得、かつ／または、出力ポートと内部誘電体共振器との結合量と、出力ポートと外部誘電体共振器との結合量とが大きくなり得る。
【0027】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、結合孔は、入力ポートまたは出力ポートに隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、結合孔の軸線と、内部誘電体共振器の軸線と、外部誘電体共振器の軸線とは互いに平行である。
【0028】
この場合、結合孔の軸線を内部誘電体共振器の軸線および外部誘電体共振器の軸線と平行にすることで、製造および処理が容易になり得る。さらに、結合孔の軸線と内部誘電体共振器の軸線との間の距離を調整して、入力ポートまたは出力ポートと内部誘電体共振器との結合量を調整してもよいし、結合孔の軸線と外部誘電体共振器の軸線との間の距離を調整して、入力ポートまたは出力ポートと外部誘電体共振器との結合量を調整してもよい。
【0029】
第１の態様の１つの可能な実施態様では、誘電体の外面および内面の両方が金属化されている。誘電体の内面は、貫通孔のすべての内面と、止まり穴の内面および底面と、誘電体に設けられた止まり溝の内面および底面とを含む。誘電体の外面および内面を金属化することにより、誘電体の外面および内面に金属壁が形成され得る。このようにして、誘電体に共振系が形成され得る。
【0030】
第２の態様によれば、第１の態様または第１の態様の可能な実施態様のうちのいずれか１つで提供される受信機、送信機、増幅ユニット、および誘電体フィルタを含む送受信機が提供される。前述の実施形態で提供された送受信機および誘電体フィルタは、同じ技術的効果を有するため、ここでは詳細を再度述べない。
【0031】
第３の態様によれば、第２の態様で提供されるアンテナフィーダ構成要素、制御構成要素、および送受信機を含む基地局が提供される。前述の実施形態で提供された基地局および送受信機は、同じ技術的効果を有するため、ここでは詳細を再度述べない。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第１の概略図である。
【図2】本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第２の概略図である。
【図5】本出願の一実施形態による、トポロジ構造の概略図である。
【図7】本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第３の概略図である。
【図10】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第１の概略図である。
【図12】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第２の概略図である。
【図14】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第３の概略図である。
【図16】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第４の概略図である。
【図17】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第５の概略図である。
【図18】本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第６の概略図である。
【図20】本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第４の概略図である。
【図22】本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第５の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下で、添付の図面を参照しながら本出願における技術的解決策について説明する。
【0034】
本出願の実施形態では、「例」および「例えば」などの語は、例、例示、または説明を与えるために使用される。本出願の実施形態において「例」または「例えば」を使用して記載されているいずれの実施形態または設計解決策も、別の実施形態または設計解決策よりも好ましいもの、またはより有利であると解釈されるべきではない。厳密に言えば、「例」および「例えば」などの語の使用は、関連概念を具体的な方法で提示することを意図している。
【0035】
本出願の実施形態では、Ｗ１などの下付き文字が、Ｗ１などの下付きではない形式で誤って書かれる場合がある。差を強調しない場合、Ｗ１とＷ１とは同じ意味を有する。
【0036】
本出願の実施形態では、「第１」、「第２」、「第３」、および「第４」という用語は単に説明のために使用され、相対的な重要性または示された技術的特徴の量を暗に示すまたは示唆するとは理解され得ない。したがって、「第１」、「第２」、「第３」、または「第４」によって定義されている特徴は、１つ以上の特徴を明示的または暗黙的に含んでもよい。
【0037】
本出願の様々な例を説明するために使用される用語が、単に具体的な例を説明することを意図しており、限定することを意図するものではないことを理解されたい。様々な例の説明および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別段明示していない限り、複数形を含むことが意図されている。
【0038】
本出願では、「少なくとも１つ」は１つ以上を指し、「複数の」は２つ以上を指す。「以下の項目（部分）のうちの少なくとも１つ」またはこれに類似する表現は、単一の項目（部分）または複数の項目（部分）の任意の組合せを含む、これらの項目（部分）の任意の組合せを指す。例えば、ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つは、ａ、ｂ、またはｃ、ａおよびｂ、ａおよびｃ、ｂおよびｃ、またはａ、ｂ、およびｃを表してもよく、ここで、ａ、ｂ、およびｃは、単数であっても複数であってもよい。
【0039】
本明細書で使用される「および／または」という用語が、１つ以上の関連付けられる記載項目のうちの任意の、またはすべての考えられる組合せを指し、網羅することも理解されたい。「および／または」という用語は、関連付けられた対象を記述する関連付け関係を示し、３つの関係が存在し得ることを示す。例えば、Ａおよび／またはＢは、Ａのみが存在する場合、ＡとＢとの両方が存在する場合、およびＢのみが存在する場合を示してもよい。加えて、本明細書における文字「／」は通常、関連付けられる対象が「または」の関係にあることを示す。
【0040】
Ａに基づいてＢを求めることが、ＢがＡのみに基づいて求められることを意味せず、ＢがＡおよび／または別の情報に基づいて求められてもよいことを理解されたい。
【0041】
本明細書中で使用される用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」（「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」としても使用される）が、記載されている特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを示すが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはこれらの集団の存在または付加を除外していないことも理解されたい。
【0042】
本明細書全体にわたって使用される「一実施形態」、「１つの実施形態」、および「１つの可能な実施態様」は、実施形態または実施態様に関係する特定の特徴、構造、または特性が本出願の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味すると理解されたい。したがって、本明細書全体にわたって使用される「一実施形態」、「本出願の一実施形態」、または「１つの可能な実施態様」は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、任意の適切な方式で１つ以上の実施形態において組み合わされてよい。
【0043】
図１を参照されたい。図１は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの概略図のうちの１つである。図１に示すように、誘電体フィルタは、誘電体と、誘電体上に配置された入力ポート１０、出力ポート２０、内部誘電体共振器、および外部誘電体共振器とを備える。入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、主結合チャネルのカスケード結合共振器を形成している。２つの外部誘電体共振器が入力ポート１０の外側に配置されており、かつ／または出力ポート２０の外側に配置されている。
【0044】
本出願の実施形態では、入力ポート１０の外側は、入力ポート１０の出力ポート２０に面する側に対向する側であり、出力ポート２０の外側は、入力ポート１０に面する側に対向する側である。主結合チャネルのカスケード結合共振器は、カスケード結合された複数の内部誘電体共振器を含む。複数の内部誘電体共振器のうち、隣接する２つの内部誘電体共振器の間で結合効果の強いチャネルが連続して結合されてなるチャネルが、主結合チャネルである。図７に示すように、内部誘電体共振器１１と、内部誘電体共振器１２と、内部誘電体共振器１３と、内部誘電体共振器１４との間の主結合チャネルは、図７で破線を使用して示されている。
【0045】
これに基づいて、内部誘電体共振器は、入力ポート１０と出力ポート２０との間に配置されている。内部誘電体共振器は、高周波信号を伝送するように構成されている。複数の内部誘電体共振器が配置されてもよい。配置すべき内部誘電体共振器の具体的な数は、高周波信号の伝送要件および誘電体フィルタのサイズなどの要因に依存する。入力ポート１０と出力ポート２０との間に配置された複数の内部誘電体共振器は、主結合チャネルを形成するように結合され、主結合チャネルに沿って高周波信号が伝送される。入力ポート１０または出力ポート２０の外側に２つの外部誘電体共振器を配置することにより、一対の伝送ゼロ点が取得され得、２つの伝送ゼロ点は、本フィルタの通過帯域の両側にそれぞれ配置される。入力ポート１０および出力ポート２０の両方の外側に２つの外部誘電体共振器が配置される場合、２対の伝送ゼロ点が取得され得る。
【0046】
２つの伝送ゼロ点は、入力ポート１０または出力ポート２０の外側に２つの外部誘電体共振器を追加することにより、内部誘電体共振器のフィルタトポロジの配置の影響を受けることなく実装され得、それによって誘電体フィルタの帯域外除去性能を向上させることができる。加えて、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器と、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器との両方を使用することができるため、誘電体フィルタの内部に内部誘電体共振器が柔軟に配置され得る。したがって、誘電体フィルタは、単純な構造、良好な信頼性や費用対効果を有し、成形可能であり、大量生産に好都合である。
【0047】
配置すべき内部誘電体共振器の具体的な数は、誘電体フィルタの実際の機能要件に依存する。例えば、図１および図３を参照されたい。図１は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第１の概略図である。図３は、図１に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図１および図３に示すように、内部誘電体共振器１１、内部誘電体共振器１２、内部誘電体共振器１３、および内部誘電体共振器１４の４つの内部誘電体共振器が配置されている。内部誘電体共振器１１は、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２は、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３は、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４は、内部誘電体共振器１３に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１４に結合されている。この場合、内部誘電体共振器１１、内部誘電体共振器１２、内部誘電体共振器１３、および内部誘電体共振器１４を介して、すなわち、図１の矢印で示す方向に高周波信号が伝送される。この経路が主結合チャネルである。
【0048】
以下の記載では、入力ポート１０の外側および／または出力ポート２０の外側に２つの外部誘電体共振器を配置することにより、伝送ゼロ点を生成する原理について説明される。本実施形態では、入力ポート１０の外側に２つの外部誘電体共振器が配置された例を用いて説明する。
【0049】
図５および図６を参照されたい。図５は、本出願の一実施形態による、トポロジ構造の概略図である。図６は、図５に示すトポロジ構造の入力インピーダンスを有する等価回路の図である。図５に示す回路トポロジでは、図中の外部誘電体共振器１と外部誘電体共振器２とが直列結合された除去共振器を形成し、リンク全体に伝送ゼロ点をもたらしている。従来の帯域外ゼロ空洞共振器、非共振ノード、および除去共振器の場合、従来のＮＲＮ冗長共振器の共振周波数は伝送ゼロ点に位置する。その一方で、図５に示す回路トポロジで直列結合された外部誘電体共振器１および外部誘電体共振器２の共振周波数は、フィルタの通過帯域の中心に位置する。伝送ゼロ点を生成するメカニズムを解析するために、まず入力アドミタンスＹｉｎが計算される。
【数1】
【0050】
ここで入力インピーダンスＺｉｎは以下のようになる。
【数2】
【0051】
Ｙｉｎが無限大に近似すると、すなわちＺｉｎが０に近似すると（Ｚｉｎ＝０）、伝送ゼロ点が生成される。Ｙｉｎが０に等しい場合、反射ゼロ点が生成される。この場合、取得された伝送ゼロ点Ｓｚは、
となり、かつ
反射ゼロ点Ｓｐは、
Ｓｐ＝－ｊｂ２となる。
【数3】
反射ゼロ点Ｓｐは、
Ｓｐ＝－ｊｂ２となる。
【0052】
上記の式において、ｂ１は外部誘電体共振器１の周波数係数であり、ｂ２は外部誘電体共振器２の周波数係数であり、ｊは複素数の虚数単位であり、Ｊ１は外部誘電体共振器１と入力ポート１０との結合係数であり、Ｊ２は外部誘電体共振器１と外部誘電体共振器２との結合係数である。
【0053】
したがって、伝送ゼロ点が対称的に分布している場合、外部誘電体共振器１と外部誘電体共振器２とは共に中心周波数で共振し、ｂ１＝ｂ２＝０となる。この場合、Ｓｚ＝±ｊＪ２となり、Ｓｐ＝０となる。
【0054】
上記の解析に基づいて、以下の結論が導かれ得る。
【0055】
（１）一対の帯域外伝送ゼロ点がトポロジ構造に対して実装され得、一対の帯域外伝送ゼロ点は、通過帯域の両側に対称的に分布した対称伝送ゼロ点、または通過帯域の両側に位置する非対称伝送ゼロ点であってもよい。
【0056】
（２）Ｊ２は、伝送ゼロ点の位置に影響を及ぼし得る。
【0057】
（３）Ｊ１は結合のみを提供し、伝送ゼロ点の位置に影響を与えない。
【0058】
伝送ゼロ点が通過帯域の両側に対称的に分布している場合、外部誘電体共振器１と外部誘電体共振器２とは、中心周波数に位置する２つの反射ゼロ点をもたらす。
【0059】
本出願の本実施態様では、第１の線路と第２の線路との間の挟角は９０°以上であり、かつ／または第３の線路と第４の線路との間の挟角は９０°以上である。
【0060】
第１の線路は、外部誘電体共振器の中心と入力ポートの中心とを結ぶ線路である。第２の線路は、入力ポートの中心と、入力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心とを結ぶ線路である。第３の線路は、出力ポートの中心と外部誘電体共振器の中心とを結ぶ線路である。第４の線路は、出力ポートの中心と、出力ポートに最も近接した内部誘電体共振器の中心とを結ぶ線路である。
【0061】
第１の線路と第２の線路との間の挟角が９０°以上に設定されることにより、内部誘電体共振器および外部誘電体共振器がそれぞれ、入力ポートの両側に配置されるようになる。本出願の本実施形態では、内部誘電体共振器が配置されている側が入力ポートの内側と定義され、他方の側が入力ポートの外側と定義される。入力ポートの内側と外側との境界線は、入力ポートの中心を通り、第２の線路に垂直な直線である。外部誘電体共振器の中心は、境界線上に位置していてもよいし、入力ポートの外側に位置していてもよい。外部誘電体共振器の位置を設定することにより、外部誘電体共振器は、内部誘電体共振器に直接結合されると必ず入力ポートを通過するようになり、主結合チャネルのカスケード結合共振器の一部となる。このようにして、波の伝送経路が入力ポートを通過して外部誘電体共振器に到達し、そこで伝送ゼロ点が生成される。
【0062】
第３の線路と第４の線路との間の挟角が９０°以上に設定されることにより、内部誘電体共振器および外部誘電体共振器がそれぞれ、出力ポートの両側に配置されるようになる。本出願の本実施形態では、内部誘電体共振器が配置されている側が出力ポートの内側と定義され、他方の側が出力ポートの外側と定義される。出力ポートの内側と外側との境界線は、出力ポートの中心を通り、第４の線路に垂直な直線である。外部誘電体共振器の中心は、境界線上に位置していてもよいし、出力ポートの外側に位置していてもよい。外部誘電体共振器の位置を設定することにより、外部誘電体共振器は、内部誘電体共振器に直接結合されると必ず出力ポートを通過するようになり、主結合チャネルのカスケード結合共振器の一部となる。このようにして、波の伝送経路が出力ポートを通過して外部誘電体共振器に到達し、そこで伝送ゼロ点が生成される。
【0063】
本出願の本実施形態では、２つの外部誘電体共振器が結合されており、入力ポート１０または出力ポート２０に近接した外部誘電体共振器が、入力ポート１０または出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器のうちの一方が、カスケード結合を介して入力ポート１０または出力ポート２０に結合されていることが理解されよう。このような設計は、上述した伝送ゼロ点を取得するための理論的根拠に従うものであり、伝送ゼロ点の取得を容易にする。
【0064】
本実施形態では、入力ポート１０の外側に外部誘電体共振器および外部誘電体共振器が配置されており、出力ポート２０の外側にも外部誘電体共振器および外部誘電体共振器が配置されている。したがって、説明および識別を容易にするために、入力ポート１０に近接しており、入力ポート１０の外側にある外部誘電体共振器が外部誘電体共振器Ａ３１と称され、入力ポート１０の外側の他方の外部誘電体共振器が外部誘電体共振器Ａ３２と称され、出力ポート２０の外側にあり、出力ポート２０に近接している外部誘電体共振器が外部誘電体共振器Ｂ２１と称され、出力ポート２０の外側にあり、出力ポート２０に近接している他方の外部誘電体共振器が外部誘電体共振器Ｂ２２と称される。
【0065】
本出願の本実施形態では、主結合チャネルのカスケード結合共振器は、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器と、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器とを含む。線形トポロジ構造のカスケード結合共振器を使用する場合、複数の内部誘電体共振器を直線状に配置することによって誘電体フィルタの構造設計が簡素化され得、構造が単純になり、誘電体フィルタを配置するのが容易になる。スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器を使用する場合、隣接する複数の内部誘電体共振器によって形成される交差結合がもたらされ、交差結合により、誘電体フィルタにおける伝送ゼロ点機能の実装が容易になる。加えて、外部誘電体共振器を配置することによって取得される伝送ゼロ点は、誘電体フィルタの帯域外除去性能を向上させるのに寄与する。
【0066】
次に、線形トポロジ構造のカスケード結合共振器およびスタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器の具体的な配置形態を個別に説明する。
【0067】
実施例１
本実施例では、図２および図３を参照する。図２は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第２の概略図である。図３は、図２に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２および図３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に、複数の内部誘電体共振器が配置されている。複数の内部誘電体共振器は直線状に配置されており、入力ポート１０および出力ポート２０も直線状に配置されている。本実施例では、合計４つの内部誘電体共振器が配置されている。内部誘電体共振器１１が、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２が、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３が、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４が、内部誘電体共振器１３に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１４に結合されている。この場合、線形の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図２に示すように、出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２は、４つの内部誘電体共振器が配置されている直線の上に配置されてもよい。この配置では、内部誘電体共振器同士の交差結合が考慮されないため、誘電体フィルタの構造が単純になるので、製造が容易になり、大量生産に好都合である。
本実施例では、図２および図３を参照する。図２は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第２の概略図である。図３は、図２に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２および図３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に、複数の内部誘電体共振器が配置されている。複数の内部誘電体共振器は直線状に配置されており、入力ポート１０および出力ポート２０も直線状に配置されている。本実施例では、合計４つの内部誘電体共振器が配置されている。内部誘電体共振器１１が、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２が、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３が、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４が、内部誘電体共振器１３に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１４に結合されている。この場合、線形の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図２に示すように、出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２は、４つの内部誘電体共振器が配置されている直線の上に配置されてもよい。この配置では、内部誘電体共振器同士の交差結合が考慮されないため、誘電体フィルタの構造が単純になるので、製造が容易になり、大量生産に好都合である。
【0068】
実施例２
本実施例では、図１および図３を参照する。図１は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第１の概略図である。図３は、図１に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図１および図３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されてもよく、これら複数の内部誘電体共振器は複数列に配置されてもよい。この配置を適用することにより、誘電体フィルタを配置するのが容易になり、誘電体フィルタの長手方向の空間を最大限利用することができる。その一方で、複数の内部誘電体共振器は、主結合チャネルを１つのみ形成する。本実施例では、合計４つの内部誘電体共振器が２列に配置されており、各列は２つの内部誘電体共振器を含む。図１に示すように、４つの内部誘電体共振器は、矩形の四隅にそれぞれ配置されている。当然、複数の内部誘電体共振器の配置はこれに限定されない。内部誘電体共振器１１が、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２が、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３が、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４が、内部誘電体共振器１３に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１４に結合されている。この場合、「Ｕ」字型の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図１に示すように、出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の配置は、誘電体フィルタの構造に基づいてもよい。本実施例では、２つの外部誘電体共振器の配置は、内部誘電体共振器の縦方向配置と同様である。本実施例の配置は、誘電体フィルタの空間を最大限利用するものである。
本実施例では、図１および図３を参照する。図１は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第１の概略図である。図３は、図１に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図１および図３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されてもよく、これら複数の内部誘電体共振器は複数列に配置されてもよい。この配置を適用することにより、誘電体フィルタを配置するのが容易になり、誘電体フィルタの長手方向の空間を最大限利用することができる。その一方で、複数の内部誘電体共振器は、主結合チャネルを１つのみ形成する。本実施例では、合計４つの内部誘電体共振器が２列に配置されており、各列は２つの内部誘電体共振器を含む。図１に示すように、４つの内部誘電体共振器は、矩形の四隅にそれぞれ配置されている。当然、複数の内部誘電体共振器の配置はこれに限定されない。内部誘電体共振器１１が、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２が、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３が、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４が、内部誘電体共振器１３に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１４に結合されている。この場合、「Ｕ」字型の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図１に示すように、出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の配置は、誘電体フィルタの構造に基づいてもよい。本実施例では、２つの外部誘電体共振器の配置は、内部誘電体共振器の縦方向配置と同様である。本実施例の配置は、誘電体フィルタの空間を最大限利用するものである。
【0069】
２つの外部誘電体共振器が出力ポート２０の外側に配置されることで、２つの伝送ゼロ点が生成されるようになり、その結果、良好な帯域外除去効果が得られる。図４を参照されたい。図４は、図１に示す誘電体フィルタの応答曲線である。図４に示すように、図中には合計２本の曲線が存在する。曲線Ｓ１１は、本実施例では誘電体フィルタにおける信号伝送の信号反射曲線であり、曲線Ｓ２１は、本実施例では誘電体フィルタにおける信号伝送の信号伝送曲線である。曲線Ｓ１１の中央の変動が比較的小さい部分が、本実施例では、誘電体フィルタにおける主結合チャネルのカスケード結合共振器の通過帯域を表している。Ｓ２１上の２つのブレークポイントは２つの伝送ゼロ点を表し、これら２つの伝送ゼロ点は通過帯域の両側に分散している。
【0070】
実施例３
本実施例では、図７および図８を参照する。図７は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第３の概略図である。図８は、図７に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図７および図８に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に、複数の内部誘電体共振器が配置されてもよい。本実施例における複数の内部誘電体共振器の配置は、実施例２における内部誘電体共振器の配置と同様であるため、ここでは詳細を再度述べない。詳細については、実施例２の内部誘電体共振器の配置に関する説明を参照されたい。４つの内部誘電体共振器は「Ｕ」字型の主結合チャネルを形成し、「Ｕ」字型の主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図７および図８に示すように、入力ポート１０の外側に、外部誘電体共振器Ａ３１および外部誘電体共振器Ａ３２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ａ３１は入力ポート１０に結合されており、外部誘電体共振器Ａ３２は外部誘電体共振器Ａ３１に結合されている。出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は出力ポート２０に結合されており、外部誘電体共振器Ｂ２２は外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。入力ポート１０における２つの外部誘電体共振器の配置は、出力ポート２０における２つの外部誘電体共振器の配置と同じであってもよい。詳細については、実施例２の出力ポート２０の外側における２つの外部誘電体共振器の配置を参照されたい。
本実施例では、図７および図８を参照する。図７は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第３の概略図である。図８は、図７に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図７および図８に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に、複数の内部誘電体共振器が配置されてもよい。本実施例における複数の内部誘電体共振器の配置は、実施例２における内部誘電体共振器の配置と同様であるため、ここでは詳細を再度述べない。詳細については、実施例２の内部誘電体共振器の配置に関する説明を参照されたい。４つの内部誘電体共振器は「Ｕ」字型の主結合チャネルを形成し、「Ｕ」字型の主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。図７および図８に示すように、入力ポート１０の外側に、外部誘電体共振器Ａ３１および外部誘電体共振器Ａ３２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ａ３１は入力ポート１０に結合されており、外部誘電体共振器Ａ３２は外部誘電体共振器Ａ３１に結合されている。出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は出力ポート２０に結合されており、外部誘電体共振器Ｂ２２は外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。入力ポート１０における２つの外部誘電体共振器の配置は、出力ポート２０における２つの外部誘電体共振器の配置と同じであってもよい。詳細については、実施例２の出力ポート２０の外側における２つの外部誘電体共振器の配置を参照されたい。
【0071】
２つの外部誘電体共振器が入力ポート１０の外側に配置され、２つの外部誘電体共振器が出力ポート２０の外側に配置されることで、４つの伝送ゼロ点が生成されるようになり、良好な帯域外除去効果が得られる。図９を参照されたい。図９は、図７に示す誘電体フィルタの応答曲線である。図９に示すように、図中には合計２本の曲線が存在する。曲線Ｓ１１は、本実施例では誘電体フィルタにおける信号伝送の反射曲線であり、曲線Ｓ２１は、本実施例では誘電体フィルタにおける信号伝送の伝送曲線である。曲線Ｓ１１の中央の変動が比較的小さい部分が、本実施例では、誘電体フィルタにおける主結合チャネルのカスケード結合共振器の通過帯域を表している。Ｓ２１は合計４つのブレークポイントを有し、その各ブレークポイントは伝送ゼロ点を表す。４つのブレークポイントは、概ね通過帯域の両側に対称的に分布している。
【0072】
実施例４
本実施例では、図２０および図２１を参照する。図２０は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第４の概略図である。図２１は、図２０に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２０および図２１に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、これら複数の内部誘電体共振器はスタガー配置されている。なお、図２１の内部誘電体共振器間の実線は主結合チャネルを表し、破線は、破線の両端にある内部誘電体共振器同士が結合されていることを示し、または破線の一端にある内部誘電体共振器も他端にある外部誘電体共振器と結合されていることを示す。内部誘電体共振器１１、内部誘電体共振器１２、および内部誘電体共振器１３を例として用いて説明する。
本実施例では、図２０および図２１を参照する。図２０は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第４の概略図である。図２１は、図２０に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２０および図２１に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、これら複数の内部誘電体共振器はスタガー配置されている。なお、図２１の内部誘電体共振器間の実線は主結合チャネルを表し、破線は、破線の両端にある内部誘電体共振器同士が結合されていることを示し、または破線の一端にある内部誘電体共振器も他端にある外部誘電体共振器と結合されていることを示す。内部誘電体共振器１１、内部誘電体共振器１２、および内部誘電体共振器１３を例として用いて説明する。
【0073】
内部誘電体共振器１１と内部誘電体共振器１２との間の結合経路と、内部誘電体共振器１２と内部誘電体共振器１３との間の結合経路とは、主結合チャネルの一部である。図２１では、前述の結合経路が実線で示されている。内部誘電体共振器１１と内部誘電体共振器１３も結合されている。内部誘電体共振器１１と内部誘電体共振器１３との間の結合経路は、主結合チャネルの一部ではないため、破線で示されている。このようにして、内部誘電体共振器１１と、内部誘電体共振器１２と、内部誘電体共振器１３とが交差結合されている。
【0074】
本実施例では、合計５つの内部誘電体共振器が配置されている。内部誘電体共振器１１は、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２は、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３は、内部誘電体共振器１２に結合されている。内部誘電体共振器１４が、内部誘電体共振器１３に結合されている。内部誘電体共振器１５が、内部誘電体共振器１４に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１５に結合されている。５つの内部誘電体共振器がスタガー配置され、そこでポリライン型の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルの経路は、図２０の曲線であってもよい。曲線の端部の矢印は、高周波信号の伝送経路を示している。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。
【0075】
図２０に示すように、出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、内部誘電体共振器１５にさらに結合されてもよい。２つの外部誘電体共振器の配置設計は、誘電体フィルタの設計要件に依存する。本実施例では、２つの外部誘電体共振器は内部誘電体共振器の配置を基準として配置されており、２つの外部誘電体共振器の配置は、内部誘電体共振器１４および内部誘電体共振器１５の配置と同じである。スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器が使用される場合、内部誘電体共振器が主結合チャネルを形成するときに交差結合が生成されてもよい。交差結合は、誘電体フィルタの伝送ゼロ点機能の実装に有用であり、誘電体フィルタの帯域外除去性能は、２つの外部誘電体共振器によって伝送ゼロ点が生成されることで向上する。
【0076】
実施例５
本実施例では、図２２および図２３を参照する。図２２は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第５の概略図である。図２３は、図２２に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２２および図２３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、これら複数の内部誘電体共振器はスタガー配置されている。
本実施例では、図２２および図２３を参照する。図２２は、本出願の一実施形態による、誘電体フィルタの第５の概略図である。図２３は、図２２に示す誘電体フィルタのトポロジ構造の概略図である。図２２および図２３に示すように、入力ポート１０と出力ポート２０との間に複数の内部誘電体共振器が配置されており、これら複数の内部誘電体共振器はスタガー配置されている。
【0077】
本実施例では、合計３つの内部誘電体共振器が配置されている。内部誘電体共振器１１が、入力ポート１０に結合されている。内部誘電体共振器１２が、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１３が、内部誘電体共振器１２に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１３に結合されている。この場合、３つの内部誘電体共振器がスタガー配置され、ポリライン型の主結合チャネルが形成される。主結合チャネルに沿って、入力ポート１０から出力ポート２０に高周波信号が伝送される。
【0078】
図２２に示すように、入力ポート１０の外側に、外部誘電体共振器Ａ３１および外部誘電体共振器Ａ３２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ａ３１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ａ３２は、外部誘電体共振器Ａ３１に結合されている。外部誘電体共振器Ａ３２は、内部誘電体共振器１１にさらに結合されてもよい。出力ポート２０の外側に、外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２の２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、内部誘電体共振器１３にさらに結合されてもよい。
【0079】
各ポートの外側における２つの外部誘電体共振器の配置設計は、誘電体フィルタの設計要件に依存する。本実施例では、外部誘電体共振器Ａ３１および外部誘電体共振器Ａ３２は、内部誘電体共振器１１および内部誘電体共振器１２の配置を基準として配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１および外部誘電体共振器Ｂ２２は、内部誘電体共振器１３および内部誘電体共振器１２の配置を基準として配置されている。本実施例では、入力ポート１０の外側端部および出力ポート２０の外側端部の両方に２つの外部誘電体共振器が配置されることで、４つの伝送ゼロ点が生成され得、より良好な帯域外除去性能がもたらされる。
【0080】
主結合チャネルのカスケード結合共振器が非線形に配置される場合、隣接する２つの内部誘電体共振器の間に結合溝３０が配置される。図１、図７、図２０、および図２２に示すように、結合溝３０を配置することにより、隣接する２つの内部誘電体共振器間の誘電体の量が制御されてもよい。誘電体の量は、結合溝３０のサイズを制御することによって制御され、そこで２つの内部誘電体共振器間の結合量が制御され得る。内部誘電体共振器間の結合量を制御することにより、主結合チャネルの形成が制御される。主結合チャネルのカスケード結合共振器は、異なる形態であってもよい。実際の適用においては、主結合チャネルのカスケード結合共振器の配置が柔軟に調整されてもよく、誘電体フィルタを配置するのが全体的に容易になる。
【0081】
結合溝３０の形状は、スタガード型トポロジ構造のカスケード結合共振器内の内部誘電体共振器間の結合量に関係している。結合溝３０を使用して、２つの内部誘電体共振器間の誘電体の量を制御することによって２つの内部誘電体共振器間の結合量を制御してもよいので、個々の内部誘電体共振器間の誘電体の量は、２つの内部誘電体共振器間の結合量を設定することによって求められてもよく、これにより、結合溝３０の対応する形状が求められてもよい。
【0082】
本出願の本実施形態では、外部誘電体共振器は、誘電体の一部によって形成される共振器本体と、共振器本体に配置されたデバッグホールとを含む。デバッグホールは、止まり穴または貫通孔である。本実施形態の共振器本体は、誘電体の一部であり、デバッグホールは止まり穴または貫通孔として設定されている。デバッグホールの深さを設定することにより、外部誘電体共振器の周波数が調整されてもよい。具体的には、外部誘電体共振器が止まり穴であるか貫通孔であるかは、誘電体フィルタの設計要件によって柔軟に決まる。このようにして、設計自由度が維持され得る。
【0083】
本出願の本実施形態では、外部誘電体共振器Ａ３２または外部誘電体共振器Ｂ２２は、ポート近傍の内部誘電体共振器に結合されている。ポート近傍の内部誘電体共振器は、外部誘電体共振器Ａ３２または外部誘電体共振器Ｂ２２が配置されている側のポートに隣接する内部誘電体共振器である。外部誘電体共振器Ａ３２または外部誘電体共振器Ｂ２２が配置されている側のポートは、入力ポート１０または出力ポート２０であってもよく、これは具体的には外部誘電体共振器の位置に依存する。例えば、外部誘電体共振器Ａ３２が入力ポート１０側にのみ配置されている場合、そのポートは入力ポート１０である。外部誘電体共振器Ｂ２２が出力ポート２０側にのみ配置されている場合、そのポートは出力ポート２０である。外部誘電体共振器Ａ３２および外部誘電体共振器Ｂ２２が入力ポート１０および出力ポート２０の両方に配置されている場合、ポートは入力ポート１０および出力ポート２０を含む。
【0084】
外部誘電体共振器Ａ３２または外部誘電体共振器Ｂ２２は、入力ポート１０または出力ポート２０に結合されている。入力ポート１０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器（主結合チャネルのカスケード結合共振器内の第１の内部誘電体共振器）に結合されている。出力ポート２０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器（主結合チャネルのカスケード結合共振器内の最後の内部誘電体共振器）に結合されている。したがって、フィルタトポロジの配置は、スタガード配置であってもよい。具体的には、２つの外部誘電体共振器とポート近傍の内部誘電体共振器とは、三角型に配置されている。このように配置することにより、２つの外部誘電体共振器とポート近傍の内部誘電体共振器との間で交差結合がより生じやすくなり、その結果、より良好な帯域外除去効果が得られる。
【0085】
実施例１
図２０に示すように、出力ポート２０の外側に、２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１５に結合されている。この場合、内部誘電体共振器１５は、ポート近傍の内部誘電体共振器である。外部誘電体共振器Ｂ２２は、内部誘電体共振器１５に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１と、外部誘電体共振器Ｂ２２と、内部誘電体共振器１５との間に交差結合が生成されてもよく、これによってより良好な帯域外除去効果が得られる。
図２０に示すように、出力ポート２０の外側に、２つの外部誘電体共振器が配置されている。外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１５に結合されている。この場合、内部誘電体共振器１５は、ポート近傍の内部誘電体共振器である。外部誘電体共振器Ｂ２２は、内部誘電体共振器１５に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２１と、外部誘電体共振器Ｂ２２と、内部誘電体共振器１５との間に交差結合が生成されてもよく、これによってより良好な帯域外除去効果が得られる。
【0086】
実施例２
図２２に示すように、入力ポート１０および出力ポート２０の両外側に、２つの外部誘電体共振器が配置されている。入力ポート１０の外側にある外部誘電体共振器Ａ３１は、入力ポート１０に結合されている。外部誘電体共振器Ａ３２は、外部誘電体共振器Ａ３１に結合されている。入力ポート１０は、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１１は、入力ポート１０のポート近傍の内部誘電体共振器である。出力ポート２０の外側にある外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１３に結合されている。この場合、内部誘電体共振器１３は、出力ポート２０のポート近傍の内部誘電体共振器である。外部誘電体共振器Ａ３１と、外部誘電体共振器Ａ３２と、内部誘電体共振器１１との間に、交差結合が生成されている。外部誘電体共振器Ｂ２１と、外部誘電体共振器Ｂ２２と、内部誘電体共振器１３との間に交差結合が生成されている。両方のポートで交差結合が生成されるので、より良好な帯域外除去効果が得られる。
図２２に示すように、入力ポート１０および出力ポート２０の両外側に、２つの外部誘電体共振器が配置されている。入力ポート１０の外側にある外部誘電体共振器Ａ３１は、入力ポート１０に結合されている。外部誘電体共振器Ａ３２は、外部誘電体共振器Ａ３１に結合されている。入力ポート１０は、内部誘電体共振器１１に結合されている。内部誘電体共振器１１は、入力ポート１０のポート近傍の内部誘電体共振器である。出力ポート２０の外側にある外部誘電体共振器Ｂ２１は、出力ポート２０に結合されている。外部誘電体共振器Ｂ２２は、外部誘電体共振器Ｂ２１に結合されている。出力ポート２０は、内部誘電体共振器１３に結合されている。この場合、内部誘電体共振器１３は、出力ポート２０のポート近傍の内部誘電体共振器である。外部誘電体共振器Ａ３１と、外部誘電体共振器Ａ３２と、内部誘電体共振器１１との間に、交差結合が生成されている。外部誘電体共振器Ｂ２１と、外部誘電体共振器Ｂ２２と、内部誘電体共振器１３との間に交差結合が生成されている。両方のポートで交差結合が生成されるので、より良好な帯域外除去効果が得られる。
【0087】
本出願の本実施形態では、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器Ａ３１との間に、結合孔５０および／または結合溝４０が配置されており、かつ／または出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と出力ポート２０に隣接する外部誘電体共振器Ｂ２１との間に、結合孔５０および／または結合溝４０が配置されている。
【0088】
結合孔５０または結合溝４０が配置された場合、配置された結合孔５０または結合溝４０を使用して、入力ポート１０と入力ポート１０の両側に配置されている内部誘電体共振器および外部誘電体共振器Ａ３１との結合量が調整されてもよく、または出力ポート２０と出力ポート２０の両側に配置されている内部誘電体共振器および外部誘電体共振器Ｂ２１との結合量が調整されてもよい。結合孔５０および結合溝４０は、入力ポート１０または出力ポート２０と内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量を調整するための、異なる形態の機構である。実際の適用においては、入力ポート１０または出力ポート２０と内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合量の要件に従って、対応する結合孔５０または結合溝４０が設計されてもよい。結合孔５０と結合溝４０とを併用することで、多様な設計や、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との結合量に対する柔軟な調整が実施されてもよい。
【0089】
本出願の本実施形態では、結合孔５０は止まり穴または貫通孔であり、結合溝４０は止まり溝である。結合孔５０は、貫通孔または止まり穴として設定されている。貫通孔を使用することによって入力ポート１０または出力ポート２０と対応するポートの誘電体共振器との結合量を調整する効果は、止まり穴を使用することによってもたらされる効果とは異なる。結合孔５０が貫通孔であるか止まり穴であるかは、結合量を調整する要件に依存する。このようにして、入力ポート１０または出力ポート２０と個々の誘電体共振器との結合量がより容易に調整される。この簡便な調整方法により、誘電体フィルタの製造および処理が容易になる。
【0090】
【0091】
実施例１
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されている。結合溝４０は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器および結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器のいずれとも連通していない。
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されている。結合溝４０は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器および結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器のいずれとも連通していない。
【0092】
内部誘電体共振器と外部誘電体共振器とは両方とも入力ポート１０に隣接しているか、または両方とも出力ポート２０に隣接している。結合溝４０が内部誘電体共振器および外部誘電体共振器のいずれとも連通しないように設計されているため、入力ポート１０と内部誘電体共振器との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器との結合量とが小さくなり得、かつ／または、出力ポート２０と内部誘電体共振器との結合量と、出力ポート２０と外部誘電体共振器との結合量とが小さくなり得る。
【0093】
入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に、結合溝４０が配置されている例を用いて説明する。図１０および図１１を参照されたい。図１０は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第１の概略図である。図１１は、図１０のポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第１の概略図の断面図である。図１０および図１１に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、結合溝４０は内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に配置されており、結合溝４０と、内部誘電体共振器１１と、外部誘電体共振器Ａ３１とは連通していない。結合溝４０のサイズを調整することにより、例えば、結合溝４０の深さ、長さ、または幅を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器との結合量とが調整されてもよい。
【0094】
実施例２
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、結合溝４０の一端は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器と連通しているか、または結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、結合溝４０の一端は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器と連通しているか、または結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
【0095】
入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に、結合溝４０が配置されている例を用いて説明する。図１２および図１３を参照されたい。図１２は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第２の概略図である。図１３は、図１２のポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第２の概略図の断面図である。図１２および図１３に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、結合溝４０は内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に配置されている。結合溝４０は内部誘電体共振器１１とは連通していない一方で、結合溝４０は外部誘電体共振器Ａ３１と連通している。あるいは、結合溝４０は内部誘電体共振器１１と連通している一方で、結合溝４０は外部誘電体共振器Ａ３１とは連通していない（この場合は図示せず）。実際の適用においては、結合溝４０と内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１との連通関係は、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１との結合量を調整するように、特定の要件に従って調整されてもよい。図１２に示す例では、結合溝４０は内部誘電体共振器１１とは連通していない一方で、結合溝４０は外部誘電体共振器Ａ３１と連通している。入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との間の距離が入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との間の距離に等しいとき、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量は、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量よりも大きい。また、結合溝４０と内部誘電体共振器１１との間の距離を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量が調整されてもよい。あるいは、結合溝４０の深さおよび幅を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量とが調整されてもよい。結合溝４０のサイズを調整することによってポートと対応する誘電体共振器との結合量を調整することは、従来技術に属するため、ここでは詳細を述べない。
【0096】
内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１はいずれも入力ポート１０に隣接しており、結合溝４０の一端が誘電体共振器１１に連通するように設定されているので、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量が大きくなり得る。あるいは、結合溝４０の一端が外部誘電体共振器Ａ３１と連通するように設定されることで、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量が大きくなり得る。このようにして、誘電体共振器上の入力ポート１０と内部誘電体共振器１１または外部誘電体共振器との結合量が調整され得る。本実施形態では、入力ポート１０は説明例として使用されているにすぎない。入力ポート１０は、対応する出力ポート２０と置き換えられてもよい。この場合、内部誘電体共振器１１は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器に相当する。外部誘電体共振器Ａ３１は、出力ポート２０に隣接する外部誘電体共振器に相当する。
【0097】
実施例３
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、結合溝４０の両端は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器および結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
結合溝４０は、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されているか、または結合溝４０は、出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されており、結合溝４０の両端は、結合溝４０の一端に配置されている内部誘電体共振器および結合溝４０の他端に配置されている外部誘電体共振器と連通している。
【0098】
入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に、結合溝４０が配置されている例を用いて説明する。図１４および図１５を参照されたい。図１４は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第３の概略図である。図１５は、図１４のポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第３の概略図の断面図である。図１４および図１５に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、結合溝４０は内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に配置されている。結合溝４０は、内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１の両方と連通している。入力ポート１０、内部誘電体共振器１１、および外部誘電体共振器Ａ３１の同じ配置が適用され、結合溝４０が内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１の両方と連通している場合、結合溝４０が内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１のいずれとも連通していないときに行われる結合量よりも、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１との結合量が大きくなる。すなわち、図１４に示す場合の入力ポート１０と内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１との結合量は、図１２に示す場合の入力ポート１０と内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１との結合量よりも大きい。本実施形態では、結合溝４０の深さおよび幅を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量とが調整されてもよい。
【0099】
結合溝４０の両端は、内部誘電体共振器１１および外部誘電体共振器Ａ３１と連通するように設定されている。この場合、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量とが大きくなり得る。
【0100】
加えて、入力ポート１０または出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に結合孔５０がさらに配置されてもよく、結合孔５０の軸線と、内部誘電体共振器の軸線と、外部誘電体共振器の軸線とは互いに平行である。
【0101】
実施例４
図１６を参照されたい。図１６は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第４の概略図である。図１６に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に結合孔５０が配置されている。本実施例では、２つの結合孔５０が配置されている。２つの結合孔５０の軸線は、内部誘電体共振器１１の軸線および外部誘電体共振器Ａ３１の軸線と平行である。あるいは、２つの結合孔５０の軸線と、内部誘電体共振器１１の軸線と、外部誘電体共振器Ａ３１の軸線とは、同一平面内に配置されてもよい。２つの結合孔５０は、入力ポート１０の両側にそれぞれ配置されている。結合孔５０は、貫通孔または止まり穴であってもよく、または貫通孔と止まり穴との組合せであってもよい。入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との間の結合孔５０の位置を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量が調整されてもよい。また、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との間の結合孔５０の位置を調整することにより、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量が調整されてもよい。
図１６を参照されたい。図１６は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第４の概略図である。図１６に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に結合孔５０が配置されている。本実施例では、２つの結合孔５０が配置されている。２つの結合孔５０の軸線は、内部誘電体共振器１１の軸線および外部誘電体共振器Ａ３１の軸線と平行である。あるいは、２つの結合孔５０の軸線と、内部誘電体共振器１１の軸線と、外部誘電体共振器Ａ３１の軸線とは、同一平面内に配置されてもよい。２つの結合孔５０は、入力ポート１０の両側にそれぞれ配置されている。結合孔５０は、貫通孔または止まり穴であってもよく、または貫通孔と止まり穴との組合せであってもよい。入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との間の結合孔５０の位置を調整することにより、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量が調整されてもよい。また、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との間の結合孔５０の位置を調整することにより、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量が調整されてもよい。
【0102】
図１７を参照されたい。例えば、図１７は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第５の概略図である。図１７に示すように、２つの結合孔５０の軸線は、内部誘電体共振器１１の軸線および外部誘電体共振器Ａ３１の軸線と平行である。ただし、内部誘電体共振器１１の軸線および外部誘電体共振器Ａ３１の軸線が位置する平面は、２つの結合孔５０の軸線が位置する平面に対して垂直であり、２つの結合孔５０は、内部誘電体共振器１１の軸線および外部誘電体共振器Ａ３１の軸線が位置する平面の両側に配置されている。実際の適用においては、結合孔５０の具体的な位置は、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量とに依存する。
【0103】
また、２つの結合孔５０の位置は、図１７に示す状態に設定されており、すなわち、これら２つの結合孔５０は、内部誘電体共振器１１の軸線と外部誘電体共振器Ａ３１の軸線とが位置する平面の両側に配置されている。２つの結合孔５０の軸線が内部誘電体共振器１１の軸線と外部誘電体共振器Ａ３１の軸線とが位置する平面内に位置する図１６の状態とは異なり、平面の両側に位置する結合孔５０によって、内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に生じる寄生結合が抑制され得る。このようにして、伝送ゼロ点の実装に寄生する結合によって生じる干渉が低減され得る。
【0104】
この場合、結合孔５０の軸線を内部誘電体共振器の軸線および外部誘電体共振器の軸線と平行に設定することで、製造および処理が容易になり得る。本実施形態では、結合孔５０は貫通孔または止まり穴であってもよく、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量と、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量とを調整するように構成されてもよい。
【0105】
実施例５
前述の実施例に示された場合に加えて、結合溝４０および結合孔５０の両方は、入力ポート１０または出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されてもよい。
前述の実施例に示された場合に加えて、結合溝４０および結合孔５０の両方は、入力ポート１０または出力ポート２０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置されてもよい。
【0106】
入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に、結合溝４０および結合孔５０の両方が配置されている例を用いて説明する。図１８および図１９を参照されたい。図１８は、本出願の一実施形態による誘電体フィルタにおける、入力ポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第６の概略図である。図１９は、図１８のポートと内部誘電体共振器および外部誘電体共振器との結合を示す第６の概略図の断面図である。図１８および図１９に示すように、入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器は内部誘電体共振器１１であり、入力ポート１０に隣接する外部誘電体共振器は外部誘電体共振器Ａ３１であり、結合溝４０および結合孔５０の両方が内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に配置されている。本実施例では、結合溝４０は外部誘電体共振器Ａ３１に近接した側に配置されており、結合孔５０は内部誘電体共振器１１に近接した側に配置されている。なお、結合溝４０および結合孔５０の位置はこれに限定されない。入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量と、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量とに基づいて調整されてもよい。本実施例では、結合溝４０が外部誘電体共振器Ａ３１と連通している形態を用いている。あるいは、入力ポート１０と外部誘電体共振器Ａ３１との結合量に基づいて、結合溝４０が外部誘電体共振器Ａ３１と連通しないように設定されてもよい。製造および処理を容易にするために、結合孔５０の軸線が垂直方向に設定されてもよく、入力ポート１０と内部誘電体共振器１１との結合量に基づいて、１つ以上の結合孔５０が構成されてもよい。
【0107】
本実施形態では、入力ポート１０はコネクタ１０１と、貫通孔１００とから構成されている。コネクタ１０１は誘電体に結合されており、貫通孔１００は、コネクタ１０１と誘電体とを貫通する貫通孔である。コネクタ１０１が均一形状のコネクタ１０１である場合、貫通孔１００を配置する際に、貫通孔１００の軸線がコネクタ１０１の中心を通過してもよい。入力ポート１０に隣接する内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に結合溝４０が配置される状況では、貫通孔１００が配置されたときに貫通孔１００が結合溝４０と連通してもよい。
【0108】
上記の実施例では、入力ポート１０において、結合溝４０および／または結合孔５０が内部誘電体共振器１１と外部誘電体共振器Ａ３１との間に配置される場合についてのみ説明した。実際の適用においては、対応する内部誘電体共振器および対応する外部誘電体共振器は、入力ポート１０または出力ポート２０のいずれかに配置されてもよく、結合溝４０および／または結合孔５０は、内部誘電体共振器と外部誘電体共振器との間に配置される。結合溝４０および／または結合孔５０は、前述の実施例に示す形態で配置されてもよい。結合溝４０および／または結合孔５０が入力ポート１０に配置され、結合溝４０および／または結合孔５０が出力ポート２０に配置される場合、前述の実施例の配置形態は組み合わされてもよい。例えば、結合溝４０のみが入力ポート１０に配置されており、結合溝４０の位置は実施例１に示す位置であり、結合溝４０のみが出力ポート２０に配置されており、結合溝４０の位置は実施例２に示す位置である。別の例では、結合孔５０のみが入力ポート１０に配置されており、結合孔５０の位置は実施例４に示す位置であり、結合溝４０および結合孔５０の両方が出力ポート２０に配置されており、結合溝４０および結合孔５０の位置は実施例５に示す位置である。すべての組合せが本明細書に例を用いて記載されているわけではない。
【0109】
本出願の本実施形態では、誘電体の外面および内面の両方が金属化されている。誘電体の内面は、貫通孔のすべての内面と、止まり穴の内面および底面と、誘電体に設けられた止まり溝の内面および底面とを含む。誘電体の外面および内面の両方を金属化することにより、誘電体の外面および内面に金属壁が形成される。金属壁を使用して誘電体を完全に包み込むことで、誘電体に共振系が形成される。
【0110】
同じ発明概念に基づいて、本出願の一実施形態は送受信機を提供する。送受信機は、受信機と、送信機と、増幅ユニットと、前述の実施形態のいずれか１つで提供された誘電体フィルタと、を備える。送受信機の技術的効果は、前述の実施形態で提供された誘電体フィルタの技術的効果と同じであるため、ここでは詳細を再度述べない。
【0111】
同じ発明概念に基づいて、本出願の一実施形態は基地局を提供する。基地局は、アンテナフィーダ構成要素と、制御構成要素と、前述の実施形態で提供された送受信機と、を備える。基地局の技術的効果は、前述の実施形態で提供された送受信機の技術的効果と同じであるため、ここでは詳細を再度述べない。
【0112】
前述の説明は、本出願の具体的な実施態様にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本出願で開示されている技術的範囲の当業者によって容易に想到されるいかなる変形または置換も、本出願の保護範囲内に入るものとする。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。
【0113】
本明細書の実施形態はすべて、段階的に記載されている。それぞれの実施形態は、他の実施形態との相違点に着目している。実施形態の同じまたは類似の部分については、相互参照が行われてもよい。
【0114】
本出願の実施形態における好ましい実施形態について説明したが、当業者であれば、基本的な発明概念を把握すれば、これらの実施形態に変更および修正を加えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、好ましい実施形態ならびに本出願の実施形態の範囲内にあるあらゆる変更および修正を包含するものと解釈されるように意図されている。
【0115】
以上、本出願で提供される誘電体フィルタ、送受信機、および基地局について詳細に説明した。本明細書では、具体例を用いて本出願の原理および実施態様が説明されている。前述の実施形態の説明は、本出願の方法および核となる概念を理解するのを助けるために使用されているにすぎない。加えて、当業者であれば、本出願の概念に従って、特定の実施態様および適用範囲に変更を加えることができる。したがって、本明細書の内容は、本出願を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【0116】
１０ 入力ポート
１１、１２、１３、１４、１５ 内部誘電体共振器
２０ 出力ポート
２１、２２ 外部誘電体共振器Ｂ
３１、３２ 外部誘電体共振器Ａ
３０、４０ 結合溝
５０ 結合孔
１００ 貫通孔
１０１ コネクタ
１１、１２、１３、１４、１５ 内部誘電体共振器
２０ 出力ポート
２１、２２ 外部誘電体共振器Ｂ
３１、３２ 外部誘電体共振器Ａ
３０、４０ 結合溝
５０ 結合孔
１００ 貫通孔
１０１ コネクタ
【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】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】