JP2018164178A - ダイプレクサ - Google Patents
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Abstract
Description
ことが好ましい。
ことが好ましい。
ことが好ましい。
本発明の第1の実施形態に係るダイプレクサについて、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るダイプレクサ1のブロック図である。図2の(a)及び(b)は、それぞれ、ダイプレクサ1の第1の接続例及び第2の接続例のブロック図である。
図1に示すように、ダイプレクサ1は、フィルタ対11、方向性結合部21、方向性結合部31、及びバンドパスフィルタ(BPF)41を備えている。方向性結合部21は、請求の範囲に記載の第1の方向性結合部に対応し、方向性結合部31は、請求の範囲に記載の第2の方向性結合部に対応する。BPF41は、請求の範囲に記載の第3のフィルタに対応する。
図2の(a)に、ダイプレクサ1の第1の接続例を示す。図2の(a)に示すように、ダイプレクサ1は、第1のポートP1に対してアンテナ101を接続し、第2のポートP2に対して受信回路(Rx)102を接続し、第3のポートP3に対して送信回路(Tx)103を接続した状態で運用可能である。なお、第4のポートP4は、終端部70を用いて終端されている終端部70については、図6を参照して後述する。
本発明の第2の実施形態に係るダイプレクサについて、図3〜図6を参照して説明する。本実施形態に係るダイプレクサ1は、第1の実施形態に係るダイプレクサ1の第1の構成例であり、ポスト壁導波路の技術を用いて実現される。以下において特に断りがない場合、ダイプレクサ1は、本実施形態のダイプレクサ1を意味する。図3は、ダイプレクサ1の斜視図である。図4は、ダイプレクサ1の平面図である。図5の(a)は、ダイプレクサ1が備えている変換部50A,50Bの平面図である。図5の(b)は、変換部50Aの断面図であり、より詳しくは、図5の(a)に図示した直線DDに沿った断面における断面図である。図6の(a)は、ダイプレクサ1が備えている終端部70の平面図である。図6の(b)は、終端部70の断面図であり、より詳しくは、図6の(a)に図示した直線EEに沿った断面図である。
図3に示すように、ダイプレクサ1は、単一の誘電体基板である基板2と、導体層3と、導体層4と、誘電体層5とを備えている。
図1を参照して上述したように、フィルタ対11は、第1のフィルタであるBPF12と、第2のフィルタであるBPF13とが並列に配置されたものである。BPF12とBPF13とは、狭壁14を共有する。また、BPF12は、狭壁14に対向する狭壁123を備えている。同様に、BPF13は、狭壁14に対向する狭壁133を備えている。
BPF12は、一対の広壁を構成する導体層3,4と、一対の狭壁である狭壁14,123とにより四方を囲まれた導波路(矩形導波路)の一種である。BPF12は、第1の周波数帯域を通過帯域とするように設計されたバンドパスフィルタである。
BPF13は、BPF12と同じ構成を有する。したがって、ここではBPF13とBPF12との対応関係を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
図4に示すように、方向性結合部21は、第1の矩形導波路である導波路22と、第2の矩形導波路である導波路23とを有している。導波路22と導波路23とは、長手方向の中央に開口24aが形成された狭壁24(第1の狭壁)を共有している。また、導波路22,23の各々は、それぞれ、狭壁24に対向する狭壁221,231(第2の狭壁)を有する。すなわち、導波路22及び導波路23は、狭壁221,231,24が複数の導体ポストを柵状に配置することによって構成されているポスト壁導波路である。
方向性結合部31は、方向性結合部21と同一に構成されている。したがって、ここでは方向性結合部31と方向性結合部21との対応関係を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
BPF41は、第2の周波数帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタである。BPF12及びBPF13が第1の周波数帯域を通過帯域とするように設計されているのに対して、BPF41は、第2の周波数帯域を通過帯域とするように設計されている。通過帯域が互いに異なる点を除いて、BPF41は、BPF12,13と同様に構成されている。したがって、ここではBPF41とBPF13との対応関係を示すにとどめ、その詳細な説明を省略する。
ダイプレクサ1は、第1のポートP1に結合された変換部50A(図5参照)と、第2のポートP2に結合された変換部50B(図5参照)と、第3のポートP3に結合された変換部と、第4のポートP4に結合された終端部70(図6参照)と、を更に備えている。変換部50A及び変換部50Bは、それぞれ、請求の範囲に記載された第1の変換部及び第2の変換部である。第3のポートP3に結合された変換部は、請求の範囲に記載された第3の変換部である。終端部70は、請求の範囲に記載された第4の変換部である。また、変換部50B及び第3のポートP3に結合された変換部は、何れも、変換部50Aと同一に構成されている。したがって、以下では、変換部50A及び終端部70について説明する。
図5に示すように、変換部50Aは、第1のポートであるポート501Aと、第2のポートであるポート502Aとを有している。ポート501Aは、方向性結合部21の第4のポート214に接続されている。
変換部50Bは、上述した変換部50Aと同様に構成されている。したがって、ここでは、変換部50Bと変換部50Aとの対応関係を示すに留め、その詳細な説明を省略する。
終端部70は、終端された変換部である。そのうえで、終端部70は、反射を抑制する構成を更に備えている。
本発明の第3の実施形態に係るダイプレクサについて、図7を参照して説明する。本実施形態に係るダイプレクサ1Aは、第1の実施形態に係るダイプレクサ1の第2の構成例であり、金属製の導波管を用いて実現される。ダイプレクサ1Aは、フィルタ対11Aと、方向性結合部21A,31Aと、BPF41Aとを備えている。
図3及び図4に示したダイプレクサ1の実施例として、第1の実施例のダイプレクサ1を用意した。
図3及び図4に示したダイプレクサ1の実施例として、第2の実施例のダイプレクサ1を用意した。
2 基板(誘電体基板)
3 導体層(導体層4とともに一対の導体層をなす)
4 導体層(導体層3とともに一対の導体層をなす)
5 誘電体層
11,11A フィルタ対
12 BPF(第1のフィルタ)
12a〜12f 隔壁
12aa〜12fa 開口
121 第1のポート
122 第2のポート
123 狭壁
124〜128 共振器
13 BPF(第2のフィルタ)
13a〜13f 隔壁
13aa〜13fa 開口
131 第1のポート
132 第2のポート
133 狭壁
134〜138 共振器
14 狭壁
21,21A 方向性結合部(第1の方向性結合部)
31 方向性結合部(第2の方向性結合部)
211,311 第1のポート
212,312 第2のポート
213,313 第3のポート
214,314 第4のポート
22,22A,32 導波路(第1の矩形導波路)
221,321 狭壁(第2の狭壁)
221a,321a 突出部
23,23A,33 導波路(第2の矩形導波路)
231,331 狭壁(第2の狭壁)
231a,331a 突出部
24,24A,34 狭壁(第1の狭壁)
24a,34a 開口
24b〜24e,34b〜34e 突出部
41,41A BPF(第3のフィルタ)
41a〜41f 隔壁
41aa〜41fa 開口
411 第1のポート
412 第2のポート
413 狭壁
414〜418 共振器
50A 変換部
50B 変換部
55A 信号線
57A ブラインドビア
58A,59A,79 電極
59A 電極
70 終端部(終端された変換部)
75 信号線
77 ブラインドビア
760 抵抗器
101 アンテナ
102 Rx(受信回路)
103 Tx(送信回路)
Claims (6)
- 第1の周波数帯域を通過帯域とする第1のフィルタ及び第2のフィルタであって、それぞれが第1のポート及び第2のポートを有する第1のフィルタ及び第2のフィルタが並列に配列されてなるフィルタ対と、
並列に配置された第1のポート及び第2のポート、並びに、並列に配置された第3のポート及び第4のポートを有する第1の方向性結合部であって、前記第1のポートが前記第1のフィルタの第1のポートに接続され、且つ、前記第2のポートが前記第2のフィルタの第1のポートに接続された第1の方向性結合部と、
並列に配置された第1のポート及び第2のポート、並びに、並列に配置された第3のポート及び第4のポートを有する第2の方向性結合部であって、前記第1のポートが前記第1のフィルタの前記第2のポートに接続され、且つ、前記第2のポートが前記第2のフィルタの前記第2のポートに接続された第2の方向性結合部と、
前記第1の周波数帯域とは異なる第2の周波数帯域を通過帯域とする第3のフィルタであって、第1のポート及び第2のポートを有し、当該第1のポートが前記第1の方向性結合部の前記第3のポートに接続された第3のフィルタと、を備えている、
ことを特徴とするダイプレクサ。 - 前記第1の方向性結合部の前記第4のポートは、アンテナを接続するためのアンテナポートであり、
前記第3のフィルタの前記第2のポートは、受信回路を接続するためのRxポートであり、
前記第2の方向性結合部の前記第3のポートは、送信回路を接続するためのTxポートである、
ことを特徴とする請求項1に記載のダイプレクサ。 - 前記第1のフィルタ、前記第2のフィルタ、及び前記第3のフィルタは、それぞれ、互いに直接又は他の共振器を介して結合している第1の共振器及び第2の共振器を備えており、
前記第1の方向性結合部及び前記第2の方向性結合部は、開口が形成された第1の狭壁を共有し、且つ、上記第1の狭壁に対向する第2の狭壁をそれぞれが有する第1の矩形導波路と第2の矩形導波路とを備えており、
前記フィルタ対、前記第3のフィルタ、前記第1の方向性結合部、及び前記第2の方向性結合部の各々を構成する導波路は、単一の誘電体基板の両面に設けられた一対の導体層の各々を第1の広壁及び第2の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のダイプレクサ。 - 前記第1の方向性結合部の前記第4のポートに対して結合された第1の変換部と、前記第3のフィルタの前記第2のポートに対して結合された第2の変換部と、前記第2の方向性結合部の前記第3のポートに対して結合された第3の変換部と、前記第2の方向性結合部の前記第4のポートに対して結合された第4の変換部と、を更に備え、
前記第1〜第4の変換部の各々を構成する導波路は、前記一対の導体層の各々を第1の広壁及び第2の広壁とし、前記誘電体基板を貫通する複数の導体ポストからなるポスト壁を狭壁とするポスト壁導波路であり、
前記第1〜第4の変換部の各々の前記第1の広壁には、開口が設けられており、
前記第1〜第4の変換部の各々は、
当該変換部の前記第1の広壁の表面に形成された誘電体層であって、当該第1の広壁の前記開口に重畳する開口を有する誘電体層と、
前記誘電体層の表面に形成された信号線であって、その一端部が当該第1の広壁の前記開口及び前記誘電体層の前記開口に重畳した信号線と、
前記誘電体層の表面に形成された電極であって、前記誘電体層に設けられたビアを介して当該第1の広壁と導通する電極と、
前記信号線の前記一端部に電気的に接続され、前記誘電体基板の内部に形成されたブラインドビアと、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項3に記載のダイプレクサ。 - 前記第4の変換部は、当該第4の変換部の信号線の他端部と当該第4の変換部の電極とを導通させる抵抗器を更に備えている、
ことを特徴とする請求項4に記載のダイプレクサ。 - 前記第1のフィルタ、前記第2のフィルタ、及び前記第3のフィルタは、それぞれ、直接又は他の共振器を介して結合している第1の共振器及び第2の共振器を備えており、
前記第1の方向性結合部及び前記第2の方向性結合部は、開口が形成された第1の狭壁を共有し、且つ、上記第1の狭壁に対向する第2の狭壁をそれぞれが有する第1の矩形導波路と第2の矩形導波路とを備えており、
前記フィルタ対、前記第3のフィルタ、前記第1の方向性結合部、及び前記第2の方向性結合部の各々を構成する導波路は、金属製の導波管により構成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のダイプレクサ。
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