JP2021175160A - Filter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフィルタ装置に関し、誘電体層を貫通する導電体ポストを有するフィルタ装置に関する。 The present invention relates to a filter device, and relates to a filter device having a conductor post penetrating a dielectric layer.
ミリ波等で用いられる導波管フィルタの導電体壁の代わりに、複数の導電体ポストを壁として用いるSIW(Substrate Integrated Waveguide)フィルタが知られている。導電体ポストで閉じられた空間で共振器を形成し、共振器を平面方向に配列することでフィルタ装置とすることが知られている(例えば特許文献1)。導電体ポストで閉じられた共振器を、導電体層を介し積層することが知られている(例えば特許文献2)。 A SIW (Substrate Integrated Waveguide) filter that uses a plurality of conductor posts as a wall instead of the conductor wall of the waveguide filter used for millimeter waves or the like is known. It is known that a resonator is formed in a space closed by a conductor post, and the resonators are arranged in a plane direction to form a filter device (for example, Patent Document 1). It is known that a resonator closed by a conductor post is laminated via a conductor layer (for example, Patent Document 2).
導波管を用いた導波管フィルタでは金属の立体的な加工が必要であるが、SIWフィルタでは、プリント基板等を用い平面的に製造できる。また、空間内を誘電体で埋め込むことができるため、比誘電率による波長の縮小効果により小型化可能である。特許文献1では共振器を平面方向に配置することで、各共振器における導電体ポストで閉じられた空間の大きさを変えることが容易である。これにより、共振器の特性を調整しフィルタ特性を向上させることができる。特許文献2では共振器を積層しているため、各共振器の特性を調整することが難しい。共振器を積層するSIWフィルタでは、フィルタ特性を向上させるための好ましい誘電体層の厚さについては知られていない。
A waveguide filter using a waveguide requires three-dimensional processing of metal, but a SIW filter can be manufactured in a plane using a printed circuit board or the like. Further, since the space can be embedded with a dielectric material, the size can be reduced due to the wavelength reduction effect due to the relative permittivity. In
本発明は、上記課題に鑑みなされたものでありフィルタ特性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the filter characteristics.
本発明は、第1導電体層と、h1の厚さを有し前記第1導電体層上に設けられた第1誘電体層と、前記第1誘電体層上に設けられた第2導電体層と、前記第1誘電体層を貫通し前記第1導電体層と前記第2導電体層とを接続する複数の第1導電体ポストと、h2/h1≦0.4であるh2の厚さを有し前記第2導電体層上に設けられた第2誘電体層と、前記第2誘電体層上に設けられた第3導電体層と、前記第2誘電体層を貫通し前記第2導電体層と前記第3導電体層とを接続する複数の第2導電体ポストと、前記第1導電体層と前記第2導電体層と前記複数の第1導電体ポストとにより囲まれた前記第1誘電体層内の第1空間を有する第1共振器と、前記第2導電体層と前記第3導電体層と前記複数の第1導電体ポストとにより囲まれ前記第1空間と平面視において略一致する前記第2誘電体層内の第2空間を有する第2共振器と、前記第2導電体層に設けられ、前記第1空間と前記第2空間とを接続する接続窓と、を備えるフィルタ装置である。 In the present invention, the first conductive layer, the first conductive layer having a thickness of h1 and provided on the first conductive layer, and the second conductive layer provided on the first conductive layer. A plurality of first conductor posts that penetrate the body layer, the first conductor layer, and connect the first conductor layer and the second conductor layer, and h2 of h2 / h1 ≦ 0.4. It penetrates the second conductor layer having a thickness and provided on the second conductor layer, the third conductor layer provided on the second conductor layer, and the second dielectric layer. With a plurality of second conductor posts connecting the second conductor layer and the third conductor layer, the first conductor layer, the second conductor layer, and the plurality of first conductor posts. The first conductor having a first space in the first dielectric layer surrounded by the second conductor layer, the third conductor layer, and the plurality of first conductor posts. A second resonator having a second space in the second dielectric layer that substantially coincides with one space in a plan view, and a second conductor provided in the second conductor layer, connecting the first space and the second space. It is a filter device provided with a connecting window.
上記構成において、前記第1空間および前記第2空間の平面形状は略正方形である構成とすることができる。 In the above configuration, the planar shapes of the first space and the second space can be configured to be substantially square.
上記構成において、前記複数の第1導電体ポストと前記複数の第2導電体ポストとの平面視における位置は略一致する構成とすることができる。 In the above configuration, the positions of the plurality of first conductor posts and the plurality of second conductor posts in a plan view can be substantially the same.
上記構成において、前記第1誘電体層と前記第2誘電体層の比誘電率は略一致する構成とすることができる。 In the above configuration, the relative permittivity of the first dielectric layer and the second dielectric layer can be substantially the same.
上記構成において、前記フィルタ装置の通過帯域を形成する共振モードは、TEモードである構成とすることができる。 In the above configuration, the resonance mode forming the pass band of the filter device may be the TE mode.
上記構成において、前記接続窓の平面形状は略円形である構成とすることができる。 In the above configuration, the planar shape of the connection window may be substantially circular.
上記構成において、前記接続窓内に前記第1誘電体層または前記第2誘電体層が設けられている構成とすることができる。 In the above configuration, the first dielectric layer or the second dielectric layer may be provided in the connection window.
上記構成において、一対の導電体層と、前記一対の導電体層に挟まれた誘電体層と、前記誘電体層を貫通し前記一対の導電体層の間を接続する複数の導電体ポストと、を各々備え、前記一対の導電体層と前記複数の導電体ポストとにより囲まれた誘電体内の空間を各々有する複数の共振器を備え、複数の共振器のうち隣接する共振器において、前記一対の導電体層の一方を共有し、前記空間は平面視において略一致し、共有する導電体層は、隣接する共振器の空間を接続する接続窓を有し、前記複数の共振器は前記第1共振器および前記第2共振器を含む構成とすることができる。 In the above configuration, a pair of conductor layers, a dielectric layer sandwiched between the pair of conductor layers, and a plurality of conductor posts that penetrate the dielectric layers and connect between the pair of conductor layers. A plurality of resonators each having a space in a dielectric surrounded by the pair of conductor layers and the plurality of conductor posts, and in an adjacent resonator among the plurality of conductors, the above-mentioned One of the pair of conductor layers is shared, the spaces are substantially coincident in plan view, the shared conductor layers have a connecting window connecting the spaces of adjacent resonators, and the plurality of resonators are said to have the same. The configuration may include the first resonator and the second resonator.
上記構成において、前記接続窓の少なくとも1つの接続窓は他の接続窓とサイズが異なる構成とすることができる。 In the above configuration, at least one connection window of the connection window may have a configuration different in size from the other connection windows.
上記構成において、前記複数の共振器のうち最外の共振器の最外の導電体層は前記最外の共振器の空間に接続する開口を有し、前記開口内にパッドが設けられている構成とすることができる。 In the above configuration, the outermost conductor layer of the outermost resonator among the plurality of resonators has an opening connected to the space of the outermost resonator, and a pad is provided in the opening. It can be configured.
上記構成において、前記複数の共振器のうち最外の2つの共振器の最外の導電体層は前記最外の2つの共振器の空間にそれぞれ接続する2つの開口と、前記2つの開口内に2つのパッドがそれぞれ設けられ、前記2つの開口のサイズは互いに異なる、および/または前記2つのパッドのサイズは互いに異なる構成とすることができる。 In the above configuration, the outermost conductor layer of the two outermost resonators among the plurality of resonators has two openings connected to the space of the two outermost resonators, and the inside of the two openings. Two pads are provided in the above, and the sizes of the two openings are different from each other, and / or the sizes of the two pads can be different from each other.
本発明によれば、フィルタ特性を向上させることができる。 According to the present invention, the filter characteristics can be improved.
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係るフィルタ装置の斜視図である。図2(a)は、実施例1に係るフィルタ装置の平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。図3は、実施例1に係るフィルタ装置の解体斜視図である。積層方向をZ方向、平面方向のうち複数の導電体ポストの配列方向をX方向およびY方向とする。 FIG. 1 is a perspective view of the filter device according to the first embodiment. FIG. 2A is a plan view of the filter device according to the first embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A. FIG. 3 is a disassembled perspective view of the filter device according to the first embodiment. The stacking direction is the Z direction, and the arrangement directions of the plurality of conductor posts are the X direction and the Y direction.
図1から図3に示すように、複数の誘電体層12aから12dが積層されている。誘電体層12a下、誘電体層12aから12dの間および誘電体層12d上にそれぞれ導電体層14aから14eが設けられている。誘電体層12bおよび12cは誘電体層12aおよび12dより厚い。このように、複数の誘電体層12aから12dの少なくとも1つの誘電体層の厚さは他の誘電体層の厚さと異なる。
As shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of
導電体層14aから14eは開口からなる窓18aから18eをそれぞれ有する。窓18aから18eの平面形状は略円形であり、互いの大きさ(直径)は略同じである。窓18aから18eの中心は、平面視において互いに略重なる。窓18aおよび18eにはパッド20aおよび20eが設けられている。パッド20aおよび20eの平面形状は略円形であり、互いの大きさ(直径)は略同じである。窓18aおよび18eの中心とパッド20aおよび20eの中心とは平面視において略重なる。
The
誘電体層12aから12dおよび導電体層14aから14eをZ方向に貫通する複数の導電体ポスト16が設けられている。導電体ポスト16は、誘電体層12aから12dを貫通する導電体ポスト16aから16dを各々有する。導電体ポスト16aから16dは、各々上下の導電体層14aから14eを電気的に接続する。導電体ポスト16がX方向に配列するポスト群30aおよび30bとY方向に配列するポスト群30cから30dとを有する。ポスト群30aと30bとはY方向に対向し、ポスト群30cと30dとはX方向に対向する。ポスト群30aから30dで囲まれた空間の平面形状は略正方形である。導電体ポスト16aから16dに各々囲まれた空間の平面形状は互いに略一致している。
A plurality of conductor posts 16 that penetrate the
導電体層14a、14bおよび導電体ポスト16aで囲まれた誘電体層12a内の空間15aは共振器10aを形成する。導電体層14b、14cおよび導電体ポスト16bで囲まれた誘電体層12b内の空間15bは共振器10bを形成する。導電体層14c、14dおよび導電体ポスト16cで囲まれた誘電体層12c内の空間15cは共振器10cを形成する。導電体層14d、14eおよび導電体ポスト16dで囲まれた誘電体層12d内の空間15dは共振器10dを形成する。
The
窓18bは共振器10aと共振器10bとの間を高周波信号が伝搬する接続窓として機能する。窓18cおよび18dも同様に隣接する共振器を高周波信号が伝搬する接続窓として機能する。窓18aおよび18eは高周波信号を外部に出力または外部から入力する入出力窓として機能する。窓18aから18eは誘電体層12aから12dにより埋め込まれている。窓18aから18eは誘電体層12aから12dに埋め込まれていなくてもよい。
The
各共振器10aから10dは、誘電体層12aから12d内では高周波信号が伝搬するZ方向に電界が一様なTE(Transverse Electric Wave)モード(TE110モード)において共振する。共振周波数における波長は、ポスト群30cと30dの内側間の距離Lxおよびポスト群30aと30cの内側間の距離Lyの略2倍となる。
Each
誘電体層12aから12dは、例えば樹脂層またはセラミックス等の絶縁層である。導電体層14aから14eは例えば銅層等の金属層である。導電体ポスト16は例えば銅ポスト等の金属ポストである。
The
[実施例1の製造方法]
図4(a)から図4(c)は、実施例1に係るフィルタ装置の製造方法を示す図である。図4(a)に示すように、誘電体層12a´から12d´の上面にそれぞれ導電体層14bから14eが貼り付けられたプリント基板を準備する。誘電体層12a´から12d´の下面にそれぞれ接着剤13aから13dを塗布する。
[Manufacturing method of Example 1]
4 (a) to 4 (c) are diagrams showing a method of manufacturing the filter device according to the first embodiment. As shown in FIG. 4A, a printed circuit board in which the conductor layers 14b to 14e are attached to the upper surfaces of the dielectric layers 12a'to 12d', respectively, is prepared.
図4(b)に示すように、誘電体層12a´から12d´の下面と導電体層14aから14dの上面をそれぞれ接着剤13aから13dを用い接着する。窓18bから18d内は接着剤13aから13dが埋め込まれる。誘電体層12a´から12d´と接着剤13aから13dとの比誘電率を略同じとする。これにより、誘電体層12a´から12d´と接着剤13aから13dは、それぞれ誘電体層12aから12dとして機能する。
As shown in FIG. 4B, the lower surfaces of the dielectric layers 12a'to 12d' and the upper surfaces of the conductor layers 14a to 14d are adhered to each other using
図4(c)に示すように、誘電体層12aから12dおよび導電体層14aから14eを貫通する導電体ポスト16を形成する。これにより、実施例1に係るフィルタ装置が製造される。
As shown in FIG. 4C, the conductor posts 16 penetrating the
[シミュレーション1]
実施例1に係るフィルタ装置の通過特性をシミュレーションした。誘電体層12a´から12d´の比誘電率を3.66、接着剤13aから13dの比誘電率を3.7とした。誘電体層12aから12dの厚さをそれぞれ439μm、1218μm、1201μmおよび439μmとした。導電体層14aから14eを銅層とし、厚さを18μmとした。導電体ポスト16を銅ポストとし、直径を450μmとした。距離LxおよびLyを4.145mmとした。
[Simulation 1]
The passing characteristics of the filter device according to the first embodiment were simulated. The relative permittivity of the dielectric layers 12a'to 12d' was set to 3.66, and the relative permittivity of the
図5は、シミュレーション1におけるフィルタの通過特性を示す図である。図5において、実線はインピーダンス整合前、破線はインピーダンス整合後を示す。
FIG. 5 is a diagram showing the passing characteristics of the filter in
図5に示すように、インピーダンス整合前において、矢印54のように、各共振器10aから10dが結合して発生する共振周波数に対応するピークが形成される。インピーダンス整合後のように、入出力インピーダンスを適切に整合させることにより、ピークの間の落ち込んでいる部分の整合が取れ、均一な通過帯域55が形成される。
As shown in FIG. 5, before impedance matching, as shown by
図6(a)および図6(b)は、シミュレーション1における誘電体層内の電界分布を示す平面図および断面図であり、共振器10dの共振周波数27.8GHzにおける誘電体層12d内の電界分布を示す。印加電圧は1Vとした。
6 (a) and 6 (b) are a plan view and a cross-sectional view showing the electric field distribution in the dielectric layer in
図6(a)および図6(b)に示すように、パッド20e付近にはパッド20eに起因した電界の集中が生じている。導電体ポスト16d近くでは、Z方向の電界強度はほぼ同じとなる。このように、共振周波数において誘電体層12d内のモードはTEモードであり、TE110モードとなる。なお、TE110の110はZ方向の電界が一様であるモードであることを示している。
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the electric field is concentrated in the vicinity of the
[シミュレーション2]
Z方向に隣接する共振器における誘電体層の厚さを最適化するためシミュレーション2を行った。図7は、シミュレーション2を行った構造を示す断面図である。図7に示すように、導電体層14a(第1導電体層)上に誘電体層12a(第1誘電体層)が設けられ、誘電体層12a上に導電体層14b(第2導電体層)が設けられ、導電体層14b上に誘電体層12b(第2誘電体層)が設けられ、誘電体層12b上に導電体層14c(第3導電体層)が設けられている。誘電体層12aを貫通し導電体層14aと14bとを接続する複数の導電体ポスト16a(第1導電体ポスト)が設けられ、誘電体層12bを貫通し導電体層14bと14cとを接続する複数の導電体ポスト16b(第2導電体ポスト)が設けられている。
[Simulation 2]
Simulation 2 was performed to optimize the thickness of the dielectric layer in the resonator adjacent in the Z direction. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure in which the simulation 2 was performed. As shown in FIG. 7, a
共振器10a(第1共振器)は、導電体層14aと14bと複数の導電体ポスト16aとにより囲まれた誘電体層12a内の空間15a(第1空間)を有する。共振器10b(第2共振器)は、導電体層14bと14cと複数の導電体ポスト16bとにより囲まれた誘電体層12b内の空間15b(第2空間)を有する。空間15aと15bとは平面視において略一致しており、窓18b(接続窓)は空間15aと15bとを接続する。なお、空間15aと15bとが平面視において略一致とは、導電体ポスト16aおよび16bのうち最も大きい直径程度のずれを許容する範囲で一致していることを示す。
The
導電体層14aおよび14cの窓18aおよび18cが入出力窓となり、導電体層14bの窓18bが接続窓となる。窓18aおよび18c内にパッド20aおよび20cがそれぞれ設けられている。誘電体層12aおよび12bの厚さをそれぞれh1およびh2とする。厚さh1およびh2以外はシミュレーション1と同じ条件を用いた。
The
図8は、シミュレーション2における通過特性を示す図である。図8では、厚さh2を0.4mmに固定し、厚さh1を0.4mmから1.3mmまで変えている。 FIG. 8 is a diagram showing passage characteristics in simulation 2. In FIG. 8, the thickness h2 is fixed at 0.4 mm, and the thickness h1 is changed from 0.4 mm to 1.3 mm.
図8に示すように、h1=0.4mmでは、通過帯域55より高周波側の減衰極50は1つであり減衰量は約−40dBである。h1=0.9mmでは、減衰極50の減衰量は大きくなり約−55dBである。h1=1.0mmでは、減衰極50のピークが急峻になり減衰量は−90dBと急激に大きくなる。h1=1.1mmでは、減衰極51と52の2つの減衰極が形成される。2つの減衰極51および52の減衰量は−70〜−80dBであり、h1=0.9の減衰極50の減衰量より大きい。h1=1.3mmでは、h1=1.1mmと同様に2つの減衰極51および52が形成される。
As shown in FIG. 8, at h1 = 0.4 mm, there is one
図9は、シミュレーション2におけるh2/h1に対する減衰極の減衰量を示す図である。図9に示すように、h2/h1を1から小さくしていくと減衰極50の減衰量は大きくなる。h2/h1=0.4において減衰極50の減衰量は急激に大きくなる。h2/h1が0.4より小さくなると減衰極51と52が形成され減衰量は小さくなるが、h2/h1が0.4のときの減衰極50の減衰量より大きい。また。減衰極51と52が形成されるため、減衰域を広くできる。
FIG. 9 is a diagram showing the amount of attenuation of the attenuation pole with respect to h2 / h1 in the simulation 2. As shown in FIG. 9, as h2 / h1 is reduced from 1, the amount of attenuation of the
図10は、シミュレーション2における通過特性を示す図である。図10では、h1=h2=0.4mm、0.7mmおよび1.0mmのサンプルとh1=0.4mmおよびh2=1.0mmのサンプルについてシミュレーションしている。 FIG. 10 is a diagram showing passage characteristics in simulation 2. In FIG. 10, the samples of h1 = h2 = 0.4 mm, 0.7 mm and 1.0 mm and the samples of h1 = 0.4 mm and h2 = 1.0 mm are simulated.
図10に示すように、h1=h2を大きくすると、減衰極50の減衰量は大きくなる。しかし、h1=h2=1.0mmとしても、h1=0.4mmおよびh2=1.0mmの減衰極50のように急峻な減衰極は形成されない。このように、減衰極50の減衰量の増加および減衰極51および52の形成はh2/h1を変えた場合に生じる現象と考えられる。この現象が生じる原因は明確ではないが、例えば厚さh1とh2の差が大きくなることで、ある特定の周波数においてインピーダンスの不整合が大きくなり、共振器10aと10bとの間において高周波信号の反射が大きくなるためと考えられる。
As shown in FIG. 10, when h1 = h2 is increased, the amount of attenuation of the
実施例1によれば、隣接する共振器10aおよび10bの導電体層14aおよび14bの厚さの比h2/h1≦0.4とする。これにより、図8および図9のように、減衰特性を改善できる。h2/h1<0.4が好ましく、h2/h1≦0.36がより好ましく、h2/h1≦0.33がさらに好ましい。これにより、図8のように、減衰極51および52が形成され減衰域を広くできる。
According to the first embodiment, the ratio of the thicknesses of the conductor layers 14a and 14b of the
空間15aから15dの平面形状は、略長方形等の多角形、略円形または略楕円形でもよいが、略正方形であることが好ましい。これにより、X方向とY方向とで共振周波数が略等しくなる。よって、不要な共振の発生を抑制できる。なお、略正方形とは、距離LxとLyとにおいて、導電体ポスト16aから16dのうち最も大きい直径程度のずれを許容する範囲で一致していることを示す。
The planar shape of the
複数の導電体ポスト16aから16dは誘電体層12aから12d毎に別々に形成してもよい。図4(c)のように、誘電体層12aから12dに同時に導電体ポスト16を形成する。これにより、導電体ポスト16aから16dを別々に形成する方法に比べ、製造工程を簡略化できる。このように製造したフィルタ装置では、複数の導電体ポスト16aから16dとの平面視における位置は略一致する。なお、略一致とは、導電体ポスト16aから16dのうち最も大きい直径程度のずれを許容する範囲で一致していることを示す。
The plurality of
誘電体層12aと12bとの比誘電率は略一致する。これにより、誘電体層12aと12bとの界面における高周波信号の反射を抑制できる。なお、略一致とは、例えば誘電体層12aの比誘電率と12bの比誘電率との差が±10%以下であることを許容する。すなわち、誘電体層12aおよび12bの比誘電率をそれぞれεaおよびεbとしたとき、例えば2×|εa−εb|/(εa+εb)≦0.1である。図4(a)における接着剤13aから13dの比誘電率と誘電体層12aから12dの比誘電率の差も同様に例えば±10%以下である程度に略一致することが好ましい。
The relative permittivity of the
図6(a)および図6(b)のように、通過帯域55を形成する共振モードは、TEモードである。これにより、h2/h1を0.4以下とすることで減衰特性を向上できる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the resonance mode forming the
窓18aから18eの平面形状は略円形である。これにより、窓18aから18eにおける高周波信号の反射を抑制できる。なお、窓18aから18eの平面形状は円形以外に多角形または楕円形状でもよい。高周波信号の反射を抑制するためには、窓18aから18eの平面形状は、5角形以上の略正多角形または略円形であることが好ましい。
The planar shape of the
窓18aから18e内に誘電体層12aから12dのいずれかが設けられていることが好ましい。これにより、窓18aから18eにおける高周波信号の反射を抑制することができる。
It is preferable that any of the
図1から図3のように、複数の共振器10aから10dは、一対の導電体層と、一対の導電体層に挟まれた誘電体層と、誘電体層を貫通し一対の導電体層の間を接続する複数の導電体ポストと、を各々備え、一対の導電体層と複数の導電体ポストとにより囲まれた誘電体層12aから12d内の空間15aから15dを各々有する。隣接する共振器において、一対の導電体層の一方を共有し、空間は平面視において略一致し、共有する導電体層は、隣接する共振器の空間を接続する接続窓を有する。このように、共振器10aから10dを3以上積層することで、図5のように、各共振器10aから10dの共振周波数を異ならせ、通過帯域55を広帯域にすることができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the plurality of
複数の共振器10aから10dのうち最外の共振器10aおよび10dの最外の導電体層14aおよび14eは最外の共振器の空間15aおよび15dに接続する窓18aおよび18eとなる開口を有する。開口内にパッド20aおよび20eが設けられている。窓18aおよび18bとパッド20aおよび20eの大きさを変えることにより、同軸線路と同様にインピーダンスを制御できる。
The outermost conductor layers 14a and 14e of the
[実施例1の変形例1]
図11(a)は、実施例1の変形例1に係るフィルタ装置の断面図である。図11(a)に示すように、実施例1の変形例1では、窓18bから18dの大きさWbからWdが互いに異なっている。このように、窓18bから18dの少なくとも1つの窓は他の窓とサイズが異なる。これにより、上下の空間15aから15dの電磁界の結合を変えることができる。電磁界結合を変えることで、帯域幅を制御することができる。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
[
FIG. 11A is a cross-sectional view of the filter device according to the first modification of the first embodiment. As shown in FIG. 11A, in the first modification of the first embodiment, the sizes Wb to Wd of the
[実施例1の変形例2]
図11(b)は、実施例1の変形例2に係るフィルタ装置の断面図である。図11(b)に示すように、実施例1の変形例2では、窓18aと18eの大きさWaおよびWeが互いに異なっている。また、パッド20aと20eの大きさWAおよびWEが互いに異なっている。このように、2つの開口である窓18aおよび18eのサイズは互いに異なる、および/または2つのパッド20aおよび20eのサイズは互いに異なる。これにより、フィルタ装置の上下に接続する回路に対応し入出力インピーダンスを設定することができる。
[Modification 2 of Example 1]
FIG. 11B is a cross-sectional view of the filter device according to the second modification of the first embodiment. As shown in FIG. 11B, in the second modification of the first embodiment, the sizes Wa and We of the
図12(a)は、実施例2に係るアンテナモジュールの斜視図、図12(b)は、図12(a)のA−A断面図である。図12(a)および図12(b)に示すように、誘電体層30上にパッチアンテナであるアンテナ素子32が設けられている。アンテナ素子32は導電体層である。アンテナ素子32はX方向およびY方向にマトリックス状に配列されている。誘電体層30下にはフィルタ装置10がアンテナ素子32に対応しX方向およびY方向にマトリックス状に配列されている。
12 (a) is a perspective view of the antenna module according to the second embodiment, and FIG. 12 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 12 (a). As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), an
フィルタ装置10の詳細は実施例1およびその変形例のフィルタ装置と同様であり説明を省略する。フィルタ装置10のパッド20aとアンテナ素子32とは誘電体層30を貫通する導電体ポスト34により接続されている。フィルタ装置10からパッド20aを介し導電体ポスト34に入力した高周波信号は導電体ポスト34を伝送しアンテナ素子32から放射される。アンテナ素子32に入射した高周波信号は導電体ポスト34を伝送しパッド20aを介しフィルタ装置10に出力される。複数のアンテナ素子をビームフォーミングに用いることができる。
The details of the
アンテナ素子32のピッチPはアンテナ素子32が放射する電磁波の真空中の波長をλとしたとき約λ/2である。例えば28GHzではλは約10.7mmであり、ピッチPは約5.35mmである。特許文献1のように、共振器を平面方向に配列すると、アンテナ素子32のピッチ内のフィルタを配置できない。実施例1およびその変形例に係るフィルタ装置10は複数の共振器10aから10dを積層しているため、複数のアンテナ素子32の直下に対応する複数のフィルタ装置10を配置することができる。
The pitch P of the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 フィルタ装置
10a〜10d 共振器
12a〜12d、12a´〜12d´、30 誘電体層
13a〜13d 接着剤
14a〜14e 導電体層
15a〜15d 空間
16、16a〜16d、34 導電体ポスト
18a〜18e 窓
20a、20c、20e パッド
32 アンテナ素子
10
Claims (11)
h1の厚さを有し前記第1導電体層上に設けられた第1誘電体層と、
前記第1誘電体層上に設けられた第2導電体層と、
前記第1誘電体層を貫通し前記第1導電体層と前記第2導電体層とを接続する複数の第1導電体ポストと、
h2/h1≦0.4であるh2の厚さを有し前記第2導電体層上に設けられた第2誘電体層と、
前記第2誘電体層上に設けられた第3導電体層と、
前記第2誘電体層を貫通し前記第2導電体層と前記第3導電体層とを接続する複数の第2導電体ポストと、
前記第1導電体層と前記第2導電体層と前記複数の第1導電体ポストとにより囲まれた前記第1誘電体層内の第1空間を有する第1共振器と、
前記第2導電体層と前記第3導電体層と前記複数の第1導電体ポストとにより囲まれ前記第1空間と平面視において略一致する前記第2誘電体層内の第2空間を有する第2共振器と、
前記第2導電体層に設けられ、前記第1空間と前記第2空間とを接続する接続窓と、
を備えるフィルタ装置。 The first conductor layer and
A first dielectric layer having a thickness of h1 and provided on the first conductor layer,
A second conductor layer provided on the first dielectric layer and
A plurality of first conductor posts that penetrate the first dielectric layer and connect the first conductor layer and the second conductor layer.
A second dielectric layer having a thickness of h2 with h2 / h1 ≦ 0.4 and provided on the second conductor layer, and a second dielectric layer.
A third conductor layer provided on the second dielectric layer and
A plurality of second conductor posts that penetrate the second dielectric layer and connect the second conductor layer and the third conductor layer, and
A first resonator having a first space in the first dielectric layer surrounded by the first conductor layer, the second conductor layer, and the plurality of first conductor posts.
It is surrounded by the second conductor layer, the third conductor layer, and the plurality of first conductor posts, and has a second space in the second dielectric layer that substantially coincides with the first space in a plan view. With the second resonator
A connection window provided on the second conductor layer and connecting the first space and the second space,
A filter device comprising.
複数の共振器のうち隣接する共振器において、前記一対の導電体層の一方を共有し、前記空間は平面視において略一致し、共有する導電体層は、隣接する共振器の空間を接続する接続窓を有し、
前記複数の共振器は前記第1共振器および前記第2共振器を含む請求項1から7のいずれか一項に記載のフィルタ装置。 Each includes a pair of conductor layers, a dielectric layer sandwiched between the pair of conductor layers, and a plurality of conductor posts that penetrate the dielectric layers and connect between the pair of conductor layers. A plurality of resonators each having a space in a dielectric surrounded by the pair of conductor layers and the plurality of conductor posts.
In an adjacent resonator among a plurality of resonators, one of the pair of conductor layers is shared, the spaces are substantially coincident in a plan view, and the shared conductor layers connect the spaces of the adjacent resonator layers. Has a connection window,
The filter device according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of resonators include the first resonator and the second resonator.
前記2つの開口のサイズは互いに異なる、および/または前記2つのパッドのサイズは互いに異なる請求項8または9に記載のフィルタ装置。
The outermost conductor layer of the two outermost resonators among the plurality of resonators has two openings connected to the spaces of the two outermost resonators, and two pads in the two openings. Are provided respectively,
The filter device according to claim 8 or 9, wherein the two openings have different sizes and / or the two pads have different sizes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020080604A JP2021175160A (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Filter device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020080604A JP2021175160A (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Filter device |
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JP2020080604A Pending JP2021175160A (en) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | Filter device |
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2020
- 2020-04-30 JP JP2020080604A patent/JP2021175160A/en active Pending
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