电介质波导管的输入输出结构和电介质波导管的安装结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电介质波导管的输入输出结构、电介质波导管的安装结构、电介质波导管滤波器和大规模多输入多输出系统。电介质波导管包括长方体形状的电介质、在该电介质的外表面形成的输入输出电极和导体膜。输入输出电极在电介质的第一面(底面)从电介质的作为顶点或顶点附近的第一端向底面的面内伸出，在输入输出电极的两侧和沿着第一端的周围设置有不存在导体膜的导体非形成部。
【专利说明】
电介质波导管的输入输出结构和电介质波导管的安装结构
技术领域
[0001]本发明涉及电介质波导管，特别涉及电介质波导管的信号的输入输出部的结构、电介质波导管向基板安装的安装结构、电介质波导管滤波器和大规模多输入多输出(Massive ΜΠΙΟ)系统。
【背景技术】
[0002]作为用于在印刷基板上直接安装将多个电介质波导管谐振器耦合而成的电介质波导管滤波器等的输入输出结构，例如如日本特开2002-135003号公报和日本特开2003-110307号公报中所公开的，使用在进行输入输出的电介质波导管谐振器的底面和侧壁上形成有输入输出电极的电介质波导管的输入输出结构。
[0003]图17是表示使用了日本特开2002-135003号公报和日本特开2003-110307号公报中记载的电介质波导管输入输出结构的电介质波导管滤波器的例子的下方立体图。
[0004]电介质波导管滤波器100由谐振模式为TE模式的电介质波导管谐振器102构成。电介质波导管谐振器102隔着缝隙103连接。在各个电介质波导管谐振器102的底面102b上，设置有从相互相对的2个边的中央向相对的边的方向分别伸出的带状的输入输出电极105。在输入输出电极105的两侧部和沿着端部的周围设置有导体非形成部106、107。其他区域被导体膜覆盖。
【发明内容】
[0005]本发明的电介质波导管的输入输出结构是以下电介质波导管的输入输出结构，该电介质波导管包括:长方体形状的电介质;在该电介质的第一面形成的输入输出电极;和在上述电介质的外表面形成的导体膜，该电介质波导管的输入输出结构的特征在于:
[0006]所述输入输出电极从所述电介质的第一面的作为顶点或顶点附近的第一端向所述第一面的面内伸出，在所述输入输出电极的两侧和沿着所述第一端的周围设置有不存在所述导体膜的导体非形成部。
【附图说明】
[0007]图1A是具备本发明的电介质波导管的输入输出结构的、第一实施方式的电介质波导管滤波器10的下方立体图。图1B是表示该电介质波导管滤波器10向印刷基板安装的安装结构的分解立体图。
[0008]图2是表示具有第一实施方式的电介质波导管的输入输出结构的电介质波导管滤波器的磁场强度分布的模拟结果的图。
[0009]图3是表示第一实施方式的电介质波导管滤波器10中，外部Q与电介质波导管的输入输出电极的伸出长度LI的关系的图。
[0010]图4A是具有本发明的电介质波导管的输入输出结构的、第二实施方式的电介质波导管滤波器11的下方立体图。图4B是表示该电介质波导管滤波器11向印刷基板安装的安装结构的分解立体图。
[0011 ]图5是表不第二实施方式的电介质波导管滤波器11中，外部Q与电介质波导管的输入输出结构中的沿棱RLa、RLb的导体非形成部61a、61b的长度尺寸L2的关系的图。
[0012]图6A是表示第三实施方式的电介质波导管滤波器12及其安装结构的立体图。图6B是表示第三实施方式的另一个电介质波导管滤波器13及其安装结构的立体图。
[0013]图7A是第四实施方式的电介质波导管滤波器14的下方立体图。图7B是其底面图。
[0014]图8是表不输入输出电极54的形成部的详细结构的部分放大底面图。
[0015]图9是表示印刷基板与电介质波导管滤波器14的连接结构的俯视图。
[0016]图10是表示第四实施方式的电介质波导管滤波器14的插入损耗和反射损耗的频率特性的图。
[0017]图11是表示第五实施方式的电介质波导管滤波器15a、15b及其安装结构的立体图。
[0018]图12是电介质波导管滤波器15a、15b的下方立体图和印刷基板的立体图。
[0019]图13是表不第六实施方式的电介质波导管滤波器16a、16b及其安装结构的立体图。
[0020]图14是电介质波导管滤波器16a、16b的下方立体图和印刷基板的立体图。
[0021]图15是大规模多输入多输出系统中使用的天线装置I的俯视图。
?0022] 图16是表示天线装置I的结构和与其连接的前端电路(front end circuit)的结构的图。
[0023]图17是表示使用了日本特开2002-135003号公报和日本特开2003-110307号公报中记载的电介质波导管输入输出结构的电介质波导管滤波器的例子的下方立体图。
[0024]图18是表不具有图17所不的现有的电介质波导管的输入输出结构的电介质波导管滤波器的磁场强度分布的模拟结果的图。
【具体实施方式】
[0025]以下，参考附图列举几个具体例，示出实施本发明的多个方式。在各图中对同一部分附加同一标记。考虑到要点的说明或理解的容易性，为了方便而分实施方式地示出，但也可以进行不同实施方式中示出的结构的部分置换或组合。从第二实施方式起省略关于与第一实施方式共通的内容的叙述，仅说明不同点。特别是，对于同样的结构实现的同样的作用效果，不在每个实施方式中逐次提及。
[0026]《第一实施方式》
[0027]图1A是具有本发明的电介质波导管的输入输出结构的、第一实施方式的电介质波导管滤波器10的下方立体图。图1B是表示该电介质波导管滤波器10向印刷基板安装的安装结构的分解立体图。
[0028]如图1A所示，电介质波导管滤波器10具有2个电介质波导管谐振器20。
[0029]电介质波导管谐振器20包括:设置一对缝隙30而形成2个区域的长方体形状的电介质；和在该电介质的外表面形成的一对输入输出电极5 O和导体膜2 O a。缝隙3 O是本发明的“缩窄部”的一例。也可以说是2个电介质波导管谐振器20隔着缝隙30的形成部连接。
[°03°]各电介质波导管谐振器20以TE模式谐振。以TExyz表述谐振模式时，各电介质波导管谐振器20是TEllO模式的电介质谐振器。
[0031]电介质波导管滤波器10的电介质的第一面(以下称为“底面”)是波导管的H面，电介质波导管谐振器20通过由缝隙30形成的窗口(iris)(电感窗)电磁场耦合。
[0032]输入输出电极50在电介质的底面40c上，从长方体形状的作为顶点P的第一端，向电介质波导管谐振器的底面的中央方向带状地伸出。图1A中的尺寸LI是输入输出电极50的伸出长度。进而，在输入输出电极50的两侧和沿着第一端的周围，设置有不存在导体膜的导体非形成部60、70a、70b。
[0033]此处，“输入输出电极50的两侧”是指看输入输出电极50的延伸方向时的左右侧。另外，输入输出电极50的沿着第一端的周围为导体非形成部的意思是输入输出电极50的延伸方向的起点与导体膜分离。
[0034]其中，输入输出电极50不限定于从电介质的底面的顶点向面内伸出。也可以将顶点附近作为本发明的“第一端”，输入输出电极50从那里向底面的面内伸出。此处，“顶点附近”是指例如不足输入输出电极50的伸出长度的1/4的距离范围。
[0035]如图1B所示，电介质波导管滤波器10将安装于印刷基板80。印刷基板80包括前端部形成为与输入输出电极50大致相同形状的线路90a、90b和接地图案(ground pattern)90c。在电介质波导管滤波器1的安装状态下，电介质波导管滤波器1的输入输出电极50、50分别与印刷基板80上的线路90a、90b的前端连接，电介质波导管滤波器10的导体膜20a与印刷基板80上的接地图案90c连接。
[0036]由上述线路90a、90b和接地图案90c构成共面线。在印刷基板80的下表面形成有面状扩展的接地图案的情况下，构成接地共面线。另外，如果在印刷基板80的下表面形成有面状扩展的接地图案，扩大线路90a、90b的两侧部的电极非形成区域的宽度，则上述线路90a、90b和下表面的接地图案构成微带线。
[0037]—般而言，在TE模式波导管谐振器中，谐振器是圆柱形状的情况下，电场在谐振器的中心最强，在外周最弱，磁场以围绕谐振器的中心的方式均勾地分布。电介质波导管谐振器是长方体形状的情况下，磁场不能够均匀地分布，而是在接近谐振器的中心的侧面最强，在谐振器的中心和角部最弱。即，电介质波导管谐振器是长方体形状的情况下，角部的电场、磁场都最弱，所以即使在电介质的底面的角部设置输入输出电极，电磁场的泄漏也较小。
[0038]另外，为了使设置在电介质的底面的角部的输入输出电极起作用，需要在输入输出电极的两侧和沿着第一端的周围设置不存在导体膜的导体非形成部。这是因为，在输入输出电极50的两侧和沿着第一端的周围存在导体膜时，电磁场的不匹配会变大。
[0039]S卩，通过在电介质的底面的角部设置输入输出电极，并且在输入输出电极的两侧和沿着第一端的周围设置不存在导体膜的导体非形成部，能够减小因印刷基板上设置的线路与电介质波导管的输入输出电极不连续而引起的电磁场的不匹配。因此，能够减少因电介质波导管的输入输出部上的电磁场的反射和福射引起的损耗。
[0040]其中，印刷基板的线路的前端与输入输出电极的大小相等时，因安装时的偏差，输入输出电极的形状会实质上变化，因此也可以考虑偏差，而使印刷基板上形成的线路90a、90b的前端部的宽度小于电介质波导管滤波器10的输入输出电极50的线宽。由此，能够抑制由上述偏差引起的特性变化。
[0041]图2是表示具有第一实施方式的电介质波导管的输入输出结构的电介质波导管滤波器的磁场强度分布的模拟结果的图。图18是表示具有图17所示的现有的电介质波导管的输入输出结构的电介质波导管滤波器的磁场强度分布的模拟结果的图。两者都是浓度越淡则表示磁场强度越高。
[0042]由图2和图18的模拟结果可知，第一实施方式的电介质波导管的输入输出结构与现有的电介质波导管输入输出结构相比，磁场对外界的泄漏较小。
[0043]图3是表示第一实施方式的电介质波导管滤波器10中，外部Q与电介质波导管的输入输出电极的伸出长度LI的关系的图。此处，电介质波导管谐振器20的底面的对角尺寸是约4.2mm。由图3可以明确，越增大输入输出电极的伸出长度LI，外部Q的值越小。即，输入输出电极与电介质波导管谐振器的耦合系数变高。但是，即使从电介质波导管谐振器的底面中心进一步增大伸出长度，也几乎没有耦合系数的提高效果。
[0044]《第二实施方式》
[0045]在第二实施方式中，不出与第一实施方式所不的例子相比，输入输出电极和导体非形成部的形状不同的电介质波导管滤波器。
[0046]图4A是具有本发明的电介质波导管的输入输出结构的、第二实施方式的电介质波导管滤波器11的下方立体图。图4B是表示该电介质波导管滤波器11向印刷基板安装的安装结构的分解立体图。
[0047]如图4A所示，电介质波导管滤波器11具有2个电介质波导管谐振器21。各电介质波导管谐振器21是与第一实施方式所示的电介质波导管谐振器20同样的TEllO模式的电介质谐振器。
[0048]电介质波导管谐振器21包括:设置一对缝隙31而形成2个区域的长方体形状的电介质；和在该电介质的外表面形成的输入输出电极5Ib、51c和导体膜2Ia。缝隙31是本发明的“缩窄部”的一例。也可以说是2个电介质波导管谐振器21隔着缝隙31的形成部连接。
[0049]电介质波导管滤波器11的电介质的底面是波导管的H面，电介质波导管谐振器21通过由缝隙31形成的窗口(电感窗)电磁场耦合。
[0050]输入输出电极5Ib是向电介质波导管谐振器的底面的中央方向带状伸出的部分。输入输出电极51 c是在电介质波导管谐振器的底面形成的三角形状部。该输入输出电极51 c具有分别沿着由在顶点P相交的三面(底面41c和侧面41a、41b)中的底面41c与其余两面(侧面41a、41b)构成的两条棱RLa、RLb的两边。
[0051 ]在输入输出电极51b、51c的两侧和沿着第一端的周围，设置有不存在导体膜的导体非形成部61a、61b、71a、71b。图4A中的尺寸L2是沿棱RLa、RLb的导体非形成部61a、61b的长度尺寸。该导体非形成部61a、61b中的沿棱RLa、RLb的部分是本发明的“非平行延伸部”的例子。
[0052]其中，本实施方式中，也是输入输出电极51b从电介质波导管谐振器21的底面41c向侧面41a、41b伸出。
[0053]如图4B所示，电介质波导管滤波器11将安装于印刷基板81。印刷基板81包括:前端部形成为分别与输入输出电极51b、51c大致相同形状的线路91a、91b;和接地图案91c。在电介质波导管滤波器11的安装状态下，电介质波导管滤波器11的输入输出电极(51b、51c)、(51b、51c)分别与印刷基板81上的线路91a、91b的前端连接，电介质波导管滤波器11的导体膜21 a与印刷基板81上的接地图案91 c连接。
[0054]由上述线路91a、91b和接地图案91c构成共面线。在印刷基板81的下表面形成有面状扩展的接地图案的情况下，构成接地共面线。另外，如果在印刷基板81的下表面形成有面状扩展的接地图案，扩大线路91a、91b的两侧部的电极非形成区域的宽度，则由上述线路91a、91b和下表面的接地图案构成微带线。
[0055]如上所述，在TE模式波导管谐振器中，谐振器是圆柱形状的情况下，电场在谐振器的中心最强，在外周最弱，磁场以围绕谐振器的中心的方式均匀地分布。因此，在电介质波导管谐振器的导体膜中流过的电流中，底面的4边各自的中央的电流密度较高。因此，沿上述棱RLa、RLb的导体非形成部61a、61b的尺寸L2越长，越多地屏蔽电流密度高的部分的电流。结果，L2为谐振器长度的1/2附近时，输入输出电极(51b、51c)与电介质波导管谐振器的耦合系数最强。
[0056]图5是表示第二实施方式的电介质波导管滤波器11中，外部Q与电介质波导管的输入输出结构中的沿着棱RLa、RLb的导体非形成部61 a、61 b的长度尺寸L2的关系的图。此处，电介质波导管谐振器21的底面的4边中最短的边的尺寸是约2.5_。由图5可以明确，使沿棱RLa、RLb的导体非形成部61a、61b的长度尺寸L2越大，外部Q的值越小。即，输入输出电极与电介质波导管谐振器的耦合系数越高。与第一实施方式所示的电介质波导管滤波器中的外部Q的值相比，本实施方式的电介质波导管谐振器可以得到更低的外部Q。
[0057]这样，通过降低电介质波导管谐振器的外部Q，可以得到带宽更宽的频率特性。
[0058]其中，在图4A所示的电介质波导管谐振器21中，也可以使导体非形成部61b中的沿着棱RLb的部分的长度比导体非形成部61a中的沿着棱RLa的部分的长度更长，使导体非形成部6la、61b非对称。另外，也可以使导体非形成部61b沿着棱RLc进一步延伸。由此，能够进一步减小外部Q的值。
[0059]《第三实施方式》
[0060]在第三实施方式中，示出具有3个以上电介质波导管谐振器的2个电介质波导管滤波器的例子。
[0061]图6A是表示第三实施方式的电介质波导管滤波器12及其安装结构的立体图。另夕卜，图6B是表示第三实施方式的另一个电介质波导管滤波器13及其安装结构的立体图。
[0062]图6A所示的电介质波导管滤波器12包括8个电介质波导管谐振器22a、22b、22c、22(1、226、22匕228、2211。这些电介质波导管谐振器22&?2211配置成一条直线状。在电介质波导管谐振器22a、22h的底面上，形成有与图1A或图4A所示的输入输出电极同样的输入输出电极。
[0063]印刷基板82包括:前端部形成为分别与电介质波导管滤波器12的输入输出电极大致相同形状的线路92a、92b;和接地图案92c。在电介质波导管滤波器12的安装状态下，电介质波导管滤波器12的输入输出电极分别与印刷基板82上的线路92a、92b的前端连接，电介质波导管滤波器12的导体膜与印刷基板82上的接地图案92c连接。
[0064]电介质波导管谐振器22a?22h分别在相邻的谐振器之间电磁场耦合。因此，电介质波导管滤波器12作为由8级连接的谐振器构成的带通滤波器起作用。
[0065]图6B所示的电介质波导管滤波器13包括6个电介质波导管谐振器23a、23b、23c、23(1、236、23匕这些电介质波导管谐振器23&?23€以1]字形状电磁场耦合。在电介质波导管谐振器23a、23f的底面，形成有与图1A或图4A所示的输入输出电极同样的输入输出电极。
[0066]印刷基板83包括:前端部形成为分别与电介质波导管滤波器13的输入输出电极大致相同形状的线路93a、93b;和接地图案93c。在电介质波导管滤波器13的安装状态下，电介质波导管滤波器13的输入输出电极分别与印刷基板83上的线路93a、93b的前端连接，电介质波导管滤波器13的导体膜与印刷基板83上的接地图案93c连接。
[0067]电介质波导管谐振器23a?23f按电介质波导管谐振器23a—23b—23c—23d—23e—23f的顺序耦合。从电介质波导管谐振器23a到电介质波导管谐振器23c的耦合，与图6A所示的电介质波导管滤波器12同样地，通过由缝隙形成的窗口耦合。从电介质波导管谐振器23d到电介质波导管谐振器23f的耦合也是同样的。
[0068]电介质波导管谐振器23c与电介质波导管谐振器23d以上述窗口以外的结构親合。例如，通过印刷基板83上形成的谐振器间耦合用的导体图案非形成部耦合。或者，在电介质波导管谐振器23c、23d的相互相对的面设置导体非形成部，通过该导体非形成部耦合。
[0069]这样，2个输入输出电极的引出方向可以如图6A所示是大致平行的，也可以如图6B所示是交叉方向。
[0070]《第四实施方式》
[0071]在第四实施方式中，示出作为包括陷波滤波器的带通滤波器使用的电介质波导管滤波器的例子。
[0072]图7A是第四实施方式的电介质波导管滤波器14的下方立体图。图7B是其底面图。
[0073]如图7A所示，电介质波导管滤波器14包括9个电介质波导管谐振器24a?24i。电介质波导管谐振器24a?24i是与以上所示的实施方式的电介质波导管谐振器同样的TEllO模式的电介质谐振器。
[0074]电介质波导管谐振器24a?24i包括:设置多个缝隙34而形成9个区域的长方体形状的电介质；和在该电介质的外表面形成的一对输入输出电极54和导体膜。也可以说电介质波导管谐振器24a?24i隔着缝隙34的形成部连接。
[0075]图8是表示上述输入输出电极54的形成部的详细结构的部分放大底面图。在长方体形状的电介质的底面分别设置有导体非形成部64&1、64131、64(31、64(11、64&2、6仙2、6402。(图7B中，将这些导体非形成部合记为导体非形成部“64”。)导体非形成部64al、64a2从电介质的一个侧面起在与该侧面正交的方向上延伸。导体非形成部64bl、64b2在斜(45°)方向上延伸。另外，导体非形成部64cI在与上述侧面正交的方向上延伸，导体非形成部64c2、64dl分别沿着上述侧面延伸。该导体非形成部64cl、64c2、64dl是本发明的“非平行延伸部”的例子。本实施方式中，非平行延伸部是2个导体非形成部的延伸长度不同的非对称形状。
[0076]输入输出电极部54a是被导体非形成部64al、64a2夹着的带状部，输入输出电极部54b是被导体非形成部64bl、64b2夹着的带状部。输入输出电极部54c是被导体非形成部64cl、64c2夹着的三角形状部。另外，输入输出电极部54d是被导体非形成部64dl和导体非形成部64c2夹着的四边形状部中上述三角形状部54(:的剩余部。(图7A中，将这些输入输出电极部54a、54b、54c、54d合记为输入输出电极“54”。)
[0077 ]如本例所示，输入输出电极也可以以伸出方向为中心左右非对称。另外，如本例所示，2根导体非形成部的延伸量也可以不平衡。使这2根导体非形成部的延伸量的总量越大，能够使外部Q的值越小。
[0078]上述电介质波导管谐振管24h的输入输出结构除了是左右对称形状之外，与电介质波导管谐振器24b相同。
[0079]如上所述，输入输出电极54从电介质中因缩窄部(缩颈部)而形成的多个区域中规定区域的底面的作为顶点或顶点附近的第一端向底面的面内伸出。此处，“规定区域的底面的顶点附近”是指例如不足输入输出电极54的伸出长度的1/4的距离范围。上述“规定区域”是指进行输入输出的电介质波导管谐振器的区域。另外，输入输出电极54的沿着第一端的周围是导体非形成部的意思是输入输出电极54的延伸方向的起点与导体膜分离。
[0080]其中，输入输出电极54不限定于从上述规定区域的顶点附近伸出。也可以将顶点作为本发明的“第一端”，从该处向底面的面内伸出。
[0081]电介质波导管谐振器24a?24i中，两端的电介质波导管谐振器24a、24i相对于输入输出部以1/4波长的相位差耦合。因此，电介质波导管谐振器24a、24i分别作为陷波谐振器起作用。电介质波导管谐振器24b?24h作为由级联连接的7级谐振器构成的带通滤波器起作用。
[0082]电介质波导管谐振器24a与电介质波导管谐振器24i的大小(谐振空间的大小)不同。电介质波导管谐振器24b与电介质波导管谐振器24h的大小(谐振空间的大小)也不同。
[0083]其中，在电介质波导管谐振器24b与电介质波导管谐振器24a之间，不是在电介质的两侧面而是在单侧面形成有I个缝隙34a。同样地，在电介质波导管谐振器24h与电介质波导管谐振器24i之间，在单侧面形成有I个缝隙34i。另外，该缝隙34a、34i比其他电介质波导管谐振器之间的缝隙34大(本例中是深度深)。由此，导体非形成部64和输入输出电极54不会受缝隙影响，能够配置在谐振空间的角落附近。
[0084]电介质波导管谐振器24a?24i通过由缝隙34形成的窗口按电介质波导管谐振器24b—24c—24d—24e—24f—24g—24h的顺序耦合。另外，电介质波导管谐振器24a与24b通过由缝隙34a形成的窗口耦合。同样地，电介质波导管谐振器24h与24i通过由缝隙34i形成的窗口親合。
[0085]图9是表示印刷基板与电介质波导管滤波器14的连接结构的俯视图。印刷基板84包括:前端部形成为分别与上述输入输出电极54(参考图7B)大致相同形状的线路94a、94b;和接地图案94c。在线路94a的两侧部，排列有使上表面的接地图案94c与下表面的接地图案连接的多个通孔104。在线路94b的两侧部，也排列有使上表面的接地图案94c与下表面的接地图案连接的多个通孔104。
[0086]印刷基板84上的线路94a、94b的前端分别与电介质波导管滤波器14的输入输出电极54连接，印刷基板84上的接地图案94c与电介质波导管滤波器的导体膜连接。
[0087]由上述线路94a、94b和上下表面的接地图案构成接地共面线。
[0088]图10是表示本实施方式的电介质波导管滤波器14的插入损耗和反射损耗的频率特性的图。电介质波导管滤波器的要求特性例如如下所述。
[0089][通带]
[0090]通带带宽:中心频率fο的±0.425GHz以上[0091 ] 通带中的插入损耗:不足-1.5dB
[0092]通带中的反射损耗:不足-15dB
[0093][阻带]
[0094]-40dB衰减带宽:中心频率fo的-0.775GHz以上+0.775GHz以下
[0095]衰减带中的插入损耗:-40dB以下
[0096]此处，上述中心频率f ο例如是几十GHz。
[0097]本实施方式的电介质波导管滤波器14如图10所示，满足上述要求。
[0098]《第五实施方式》
[0099]在第五实施方式中，示出具有陷波滤波器且使电介质波导管谐振器的排列为2列的电介质波导管滤波器及其安装结构。
[0100]图11是表示第五实施方式的电介质波导管滤波器15a、15b及其安装结构的立体图。图12是电介质波导管滤波器15a、15b的下方立体图和印刷基板的立体图。
[0101]图11所示的电介质波导管滤波器15a包括5个电介质波导管谐振器25a、25b、25c、25(1、256。另外，电介质波导管滤波器1513包括5个电介质波导管谐振器25匕258、2511、251、
25j。这些电介质波导管谐振器25a?25 j以U字形状电磁场耦合。
[0102]在电介质波导管谐振器25b、25i的底面，形成有与由图8所示的输入输出电极和导体非形成部组成的输入输出结构部同样的输入输出结构部55Pa、55Pb。另外，在电介质波导管谐振器25e、25f的下表面，设置有导体非形成部66a、66b。
[0103]印刷基板85中，设置有与上述输入输出结构部55Pa、55Pb相对的基板侧输入输出结构部95Pa、95Pb。另外，设置有与上述导体非形成部66a、66b相对的基板侧导体非形成部166a、166b0
[0104]在电介质波导管滤波器15a、15b的安装状态下，电介质波导管谐振器的输入输出结构部55Pa、55Pb与印刷基板85上的基板侧输入输出结构部95Pa、95Pb相对，电介质波导管谐振器的导体非形成部66a、66b与基板侧导体非形成部166a、166b相对。
[0105]电介质波导管谐振器25b?25i通过由缝隙35形成的窗口按电介质波导管谐振器25b425c425d425e—25f425g425h425i的顺序耦合。另外，电介质波导管谐振器25a与25b通过由缝隙35a形成的窗口耦合。同样地，电介质波导管谐振器25i与25j通过由缝隙35j形成的窗口耦合。
[Ο?Ο?]电介质波导管谐振器25e与25f通过上述基板侧导体非形成部166a、166b和电介质波导管谐振器的导体非形成部66a、66bf禹合。
[0107]《第六实施方式》
[0108]在第六实施方式中，示出使不同列的2个电介质波导管谐振器不通过基板耦合的电介质波导管滤波器的例子。
[0109]图13是表不第六实施方式的电介质波导管滤波器16a、16b及其安装结构的立体图。图14是电介质波导管滤波器16a、16b的下方立体图和印刷基板86的立体图。
[0110]图13所不的电介质波导管滤波器16a包括5个电介质波导管谐振器26a、26b、26c、26d、26e。另外，电介质波导管滤波器16b包括5个电介质波导管谐振器26f、26g、26h、261、
26j。这些电介质波导管谐振器26a?26 j以U字形状电磁场親合。
[0111]在电介质波导管谐振器26b、26i的底面，形成有基于与图8所示的输入输出电极和导体非形成部的输入输出结构部同样的输入输出结构部56Pa、56Pb。另外，在电介质波导管谐振器26e、26f的侧面分别形成有导体非形成部67a、67b。
[0112]印刷基板86中，设置有与上述输入输出结构部56Pa、56Pb相对的基板侧输入输出结构部 96Pa、96Pb。
[0113]在电介质波导管滤波器16a、16b安装至印刷基板86的状态下，电介质波导管谐振器的输入输出结构部56Pa、56Pb与印刷基板86上的基板侧输入输出结构部96Pa、96Pb连接。另外，通过导体非形成部67a、67b相对，电介质波导管谐振器26e、26ff禹合。
[0114]《第七实施方式》
[0115]在第七实施方式中，示出具有电介质波导管滤波器的大规模多输入多输出系统的例子。
[0116]5G(第五代移动通信系统)中有前景的无线传输技术之一，是虚拟蜂窝(Phantomcell)与大规模多输入多输出系统的组合。虚拟蜂窝是在低频段的宏蜂窝与高频段的小型蜂窝之间，使用于确保通信的稳定性的控制信号与作为高速数据通信的对象的数据信号分离的网络结构。在各虚拟蜂窝中设置大规模多输入多输出(Massive ΜΙΜΟ)的天线装置。大规模多输入多输出系统是用于在毫米波段等中提高传输品质的技术，控制从各天线元件发送的信号，控制指向性。另外，通过使用多个天线元件，生成尖锐指向性的波束。通过提高波束的指向性即使在高频段也能够使电波一定程度传播至远处，并且能够减少蜂窝之间的干涉而提尚频率利用效率。
[0117]图15是上述大规模多输入多输出系统中使用的天线装置I的俯视图。该天线装置I包括纵横排列的多个贴片天线(patch antenna)2。
[0118]图16是表示天线装置I的结构和与其连接的前端电路的结构的图。带通滤波器BPFl与贴片天线2连接。在带通滤波器BPFl与功率放大器PA和低噪声放大器LNA之间连接有开关SW。低噪声放大器LNA与基带IC的接收信号输入部连接。在基带IC的发送信号输出部与功率放大器PA之间连接有混频器MIX和带通滤波器BPF2。本地振荡器OSC与混频器MIX连接。
[0119]上述带通滤波器BPFl使收发频段通过，除去其他频率成分。开关SW切换发送信号和接收信号。带通滤波器BPF2使发送信号的频段通过，除去其他频率成分。
[0120]上述带通滤波器BPFl、BPF2，能够使用第一实施方式至第六实施方式所示的电介质波导管滤波器。
[0121]本发明的电介质波导管滤波器能够小型地构成，所以与贴片天线2连接的带通滤波器BPFl可以配置在形成贴片天线2的基板的例如背面。由此，构成具有带有带通滤波器BPFl的贴片天线2的天线装置I。
[0122]最后，上述实施方式的说明在所有方面都是举例，并不是限制性的。对于本领域技术人员而言能够适当进行变形和变更。本发明的范围不是由上述实施方式示出，而是由权利要求书示出。而且，本发明的范围中，包括与权利要求书同等的范围内的实施方式的变更。
【主权项】
1.一种电介质波导管的输入输出结构，该电介质波导管包括:长方体形状的电介质;在该电介质的第一面形成的输入输出电极;和在所述电介质的外表面形成的导体膜，该电介质波导管的输入输出结构的特征在于: 所述输入输出电极从所述电介质的第一面的作为顶点或顶点附近的第一端向所述第一面的面内伸出， 在所述输入输出电极的两侧和沿着所述第一端的周围设置有不存在所述导体膜的导体非形成部。2.—种电介质波导管的输入输出结构，该电介质波导管包括:因缩窄部而形成有多个区域的长方体形状的电介质；在该电介质的第一面形成的输入输出电极;和在所述电介质的外表面形成的导体膜，该电介质波导管的输入输出结构的特征在于: 所述输入输出电极从所述多个区域中的规定区域的第一面的作为顶点或顶点附近的第一端向该区域的第一面的面内伸出， 在所述输入输出电极的两侧和沿着所述第一端的周围设置有不存在所述导体膜的导体非形成部。3.如权利要求1所述的电介质波导管的输入输出结构，其特征在于: 所述导体非形成部具有非平行延伸部，该非平行延伸部分别沿着由在所述顶点相交的所述电介质的三面中的所述第一面与其余两面构成的两条棱延伸。4.如权利要求2所述的电介质波导管的输入输出结构，其特征在于: 所述导体非形成部具有非平行延伸部，该非平行延伸部包括:在所述多个区域的排列方向上延伸的部分;和在与该排列方向正交的方向上延伸的部分。5.如权利要求3或4所述的电介质波导管的输入输出结构，其特征在于: 所述非平行延伸部的延伸长度不同。6.如权利要求1或2所述的电介质波导管的输入输出结构，其特征在于: 所述输入输出电极具有带状部。7.一种电介质波导管的安装结构，其特征在于，包括: 具有权利要求1?4中任一项所述的电介质波导管的输入输出结构的电介质波导管;和搭载该电介质波导管的基板， 所述基板在表面设置有具有接地导体的微带线结构或共面线结构的线路， 所述输入输出电极的第一端与设置在所述基板上的所述线路连接， 所述电介质波导管的所述导体膜与所述基板的接地导体连接。8.一种电介质波导管滤波器，其特征在于: 具有权利要求1?4中任一项所述的电介质波导管的输入输出结构。9.一种电介质波导管滤波器，其特征在于: 具有权利要求2或4所述的电介质波导管的输入输出结构， 所述多个区域分别是电介质波导管谐振器的谐振区域，该多个谐振区域通过所述缩窄部親合， 所述多个谐振区域中，与形成有所述输入输出电极的谐振区域相邻且位于所述电介质的端部的区域是陷波谐振器。10.如权利要求9所述的电介质波导管滤波器，其特征在于: 所述多个电介质波导管谐振器排列成2列，所述多个区域中，最远离形成有所述输入输出电极的所述区域的区域通过导体非形成部相互耦合。11.一种大规模多输入多输出系统，其特征在于，包括: 权利要求8所述的电介质波导管滤波器;和 包括纵横排列的多个贴片天线的天线。12.一种大规模多输入多输出系统，其特征在于，包括: 权利要求9或10所述的电介质波导管滤波器;和 包括纵横排列的多个贴片天线的天线。
【文档编号】H01P3/16GK105977593SQ201610139910
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】谷田部主, 谷田部主一
【申请人】东光株式会社