(実施の形態1)
 まず、本発明において用いる「単位セル」� ��いう概念について、図1を用いて説明する。 図1は本発明の実施の形態1に係る左手系共振� ��における左手系伝送線路の等価回路図であ� ��。図1において、単位セル3は、コンデンサ1A とインダクタ1Bとからなる直列体1と、この直 列体の一端と接地導体との間に接続されたコ ンデンサ2Aとインダクタ2Bとからなる並列体2� ��、により構成される。この単位セル3がメタ マテリアルと呼ばれる右手系・左手系複合線 路の最小単位構造となる。なお、コンデンサ 1Aとインダクタ1Bの前後関係は逆でも構わな� �。

 続いて、このメタマテリアルについて説� ��する。通常、自然界に存在する物質は正の� ��電率と正の透磁率を持ち、これを右手系媒� ��と呼ぶ。ここで、「右手系」とは、電磁波� ��電界方向、磁界方向、波の進む方向(位相伝 搬方向)の三つが、右手の親指、人差し指、� �指の位置関係になっていることを意味する� �

 これに対し、誘電率、透磁率の両方が同� ��に負になる媒質のことを、左手系物質、あ� ��いはメタマテリアルと呼ぶ。ここで、「左� ��系」とは、電磁波の電界方向、磁界方向、� ��の進む方向(位相伝搬方向)の三つが、左手� �親指、人差し指、中指の位置関係になって� �ることを意味する。

 これまでに、誘電率のみが負である物質� ��あるいは透磁率のみが負になる物質の存在� ��発見されてきた。例えば、前者はプラズマ� ��後者はフェライトが挙げられる。しかし、� ��電率と透磁率の両方が同時に負になる物質� ��自然界で発見されていない。そこで人工的� ��微細構造を使って作りこみ、見かけ上の誘� ��率と透磁率を負にすることで、このような� ��質を作り出している。これを人工媒質と呼� ��でいる。

 次に、伝送線路型メタマテリアルの動作� ��理について説明する。

 図2は右手系伝送線路の等価回路である。 図2において、通常の右手系の伝送線路の電� �的特性は、直列に接続されたインダクタ1Bと シャントに接地接続されたコンデンサ2Aとか� ��なる無限微小区間が無限個数連なった等価� ��路で考えることができる。この構造を純粋� ��右手系伝送線路(Pure right-handed transmission li ne; PRH TL)という。

 これに対し、図3は左手系伝送線路の等価 回路である。図3において、左手系の伝送線� �の電気的特性は、直列のコンデンサ1Aとシャ ントに接地接続されたインダクタ2Bとからな� ��無限微小区間が無限個数連なった等価回路� ��考えることができる。この構造を純粋な左� ��系伝送線路(Pure left-handed transmission line; PL H TL)という。

 しかし、図3に示すような直列のコンデン サ1Aを作ろうとすると、物理的な体積を有す� ��ことから、必然的に寄生成分として図1に示 すような右手系の直列インダクタ1Bが発生す� ��。また、図3に示すような並列のインダクタ 2Bを作ろうとすると、物理的な体積を有する� ��とから、必然的に寄生成分として図1に示す ような右手系の並列コンデンサ2Aが発生する� ��

 従って、実際に実現可能な人工媒質のメ� ��マテリアルは、図1に示すように、インダク タ1Bとコンデンサ1Aを直列に接続した直列体1� ��、インダクタ2Bとコンデンサ2Aを並列接続し た並列体2とを備え、直列体1の一方と並列体2 の一方が接続されていると共に並列体2の他� �は接地された構成である複合右手系左手系� �送線路(Composite right/left-handed transmission line;  CRLH TL)となる。

 このCRLH伝送線路は、左手系と右手系の両 方の性質を併せ持つ。すわわち、周波数が高 い領域では右手系の性質を持ち、周波数が低 い領域では左手系の性質を持つ。そして、図 1に示す左手系のコンデンサ1A(CL)と右手系の� �ンダクタ1B(LR)とからなる直列体1が角周波数� �se=1/(CL*LR)で共振する直列共振回路となり、� �手系のインダクタ2B(LL)と右手系のコンデン� �2A(CR)とからなる並列体2が角周波数ωsh=1/(LL*CR )で反共振する並列共振回路となる。ここで� �ωse=ωshの場合をバランス・ケースと言い、� �手系の周波数領域と左手系の周波数領域が� �続的につながる。一方、ωse≠ωshの場合をア ンバランス・ケースと言い、右手系の周波数 領域と左手系の周波数領域の間にギャップが 生じ、その領域では電磁波が伝播できない減 衰帯域となる。

 CRLH伝送線路の入出力端に微小ギャップな どを構成し入出力結合容量を形成すると、CRL Hは右手系の有限長線路と同じように共振器� �して動作する。右手系の有限長線路共振器� �は、2分の1波長となる最低次の共振とその整 数倍の高調波の共振が認められる。

 これに対して、一般的な左手系共振器で� ��、セル数により固有の共振周波数の数が決� ��ってくる。例えば、図1に示す単位セル3を� �60に示す単位セル103で実現して、それを7個� �続し、微小ギャップ104、105で挟んだセル数n= 7の一般的な左手系共振器101を考える。

 図4は一般的な左手系共振器の周波数特性 図である。図4において、2分の1波長の定在波 がのる+1次の共振から+6次の共振が右手系の� �振として存在する。また、後進波の共振と� �て、2分の1波長の定在波がのる-1次の共振か� ��-6次の共振が左手系の共振として存在する� �さらに、全てのセルが同電位で同期して振� �する0次モードというものが存在する。

 図5は一般的な左手系共振器の電圧定在波 を示す特性図である。図5において、0次モー� ��では定在波が立たないが、このモードは波� ��が無限大になった特殊な共振モードと考え� ��ことができる。一般的な左手系共振器にお� ��て、+1次と-1次の共振モードは、図5に示す� �うに定在波の分布を見ると同じである。よ� �て、右手系の前進波と左手系の後進波の位� �速度の絶対値は、左手系のほうが低い周波� �で同じになり、左手系の共振周波数は必ず� �くなる。

 そこで、本願発明は、この点に着目した� ��小型共振器である。一般的に、左手系共振� ��持つ共振器を構成するためには、ある特定� ��左手系共振モードの1/2波長の定在波を励振� ��せるために必要な数だけ単位セル3を配置す る必要があった。しかし、本願発明の構成で は、段間結合素子を用いて、共振器を複数個 持つ多段左手系フィルタを構成する。

 図6は本発明の実施の形態1における-1次の モードを使った左手系共振器の構成図である 。図6において、本実施の形態1における左手� ��共振器7は、インダクタ1Bとコンデンサ1Aを� �列に接続した直列体1と、インダクタ2Bとコ� �デンサ2Aを並列接続した並列体2とを備え、� �列体1の一方と並列体2の一方とが接続されて いると共に、並列体2の他方は接地され、直� �体1の他方は接地された構成である。

 この構成により、左手系の最低次数共振� ��ある0次のモードを励振する場合と同じ単位 セル数で-1次のモードを励振することができ� ��。これにより、実施の形態1の左手系共振器 7を構成するセル数が、従来の-1次のモードを 励振させるために必要であったセル数の半分 となり、その結果、無負荷Q値を向上させ、� �状を小型化することができる。

 一般的な左手系共振器では、図60に示す� �位セル103を7個接続することで、図5に示すよ うな1/2波長の左手系共振が-1次から-7次まで� �られている。この左手系共振の数は、単位� �ルの個数に等しい。故に、例えば、-1次の共 振を得るためには、最低、単位セルが2つ必� �であった。

 -1次共振においては、2つの単位セルの共� ��器上に、1/2波長の電界分布(電圧定在波)が� �布する。そして、2つの単位セルの接続点に� ��いて、電界分布の振幅が0となる。よって、 この点を短絡し、1つのセルのみで共振器を� �成しても、-1次の共振が発生することが、今 回、発明者の検討により明らかになった。

 さらに、一端を短絡した左手系共振器7は 1/4波長のモードを励振するため、すべてのセ ルが同電位で同期して振動する0次モードを� �圧することができ、左手系共振では-1次のモ ードをもつ左手系共振器を提供する事が出来 る。よって、この共振器を用いて-1次の共振� ��波数を通過帯域としたフィルタを作成すれ� ��、0次の共振周波数では、信号の通過を抑圧 できる。

 図7は本発明の実施の形態1に係る左手系� �振器の構造を示す分解斜視図である。図7に� ��いて、単位セル3(図6参照)は、互いに対向す るよう配置された接地導体8、9間が誘電体10� �満たされた構造を有する。また、導体パタ� �ン11は、図1に示したインダクタ1Bに対応する 。さらに、導体パターン11はビア導体13を介� �て導体パターン14、15に接続されており、こ� ��ら導体パターン14、15に挟まれるように導体 パターン12が配置されている。この導体パタ� ��ン12と導体パターン14間の結合と、導体パタ ーン12と導体パターン15間の結合により、図1� ��示したコンデンサ1Aが構成される。

 導体パターン11はビア導体16を介して接地 導体9に接続される。この導体パターン12によ り、図1に示したインダクタ2Bが構成される。 さらに、主に導体パターン14と、この導体パ� ��ーン14に対向する接地導体8、導体パターン1 5と、この導体パターン15に対向する接地導体 9とにより、図1に示したコンデンサ2Aが構成� �れる。なお、導体パターン11、12と接地導体8 、9による結合もコンデンサ2Aに寄与している 。

 また、図6に示す単位セル3の一端6の接地� ��、図7において導体パターン12がビア導体17� �介して接地導体9に接続されることにより実� ��している。この際、接地導体8、9は同電位� �するために側面電極22、23を介して接続され� ��いることが好ましい。

 また、誘電体10の誘電正接は0.1%以下が好� ��しい。これにより、左手系共振子7の無負荷 Q値を向上させることができる。さらに、誘� �体10の比誘電率は10~100が好ましい。これによ り、左手系共振器7の形状を小型化すること� �できる。

 なお、本実施の形態1では共振現象を明瞭 に抽出するため、導体パターン18と導体パタ� ��ン11を導体パターン19、20で挟み、導体パタ� ��ン18をビア導体21を介して端子電極22Aに接続 する構造を示している。

 図8は本発明の実施の形態1に係る左手系� �振器の別の構造を示す分解斜視図である。� �8において、図7の導体パターン12に対応する� ��体パターン24を側面電極25を介して接地導体 9と接続しても構わない。このような構造で� �手系共振器7を実現した場合、図7で示したビ ア導体17の持つインダクタンス成分が無くな� ��ため、図1に示したインダクタ1Bが小さくな� ��、1次のモードを高周波側へシフトさせるこ とができる。

 たとえば、図6に示す左手系共振器7の共� �周波数が約2.5GHzになるように設計した場合� �コンデンサ1Aは約4.45pF、インダクタ2Bは約0.33 nHとなる。一方、右手系のコンデンサとイン� ��クタの並列共振器における共振周波数が約2 .5GHzになるように設計した場合、その値はそ� ��ぞれ約12pF、約0.33nHとなる。

 このように、この右手系共振器における� ��子値を本願の左手系共振器7の素子値と比較 した場合、左手系共振器7のコンデンサは小� �くて済む。

 (実施の形態2)
 図9は実施の形態2における左手系フィルタ� �等価回路図である。図9において、本実施の� ��態2における左手系フィルタは、入力端27と� ��力端28とを有するフィルタであって、入力� �27と出力端28との間には段間結合素子31が介� �する。そして、入力端27と段間結合素子31と� ��間には左手系共振器7Aの一端29が電気的に接 続され、出力端28と段間結合素子31の間には� �手系共振器7Bの一端30が電気的に接続される� ��なお、左手系共振器7A、7Bの構成は実施の形 態1で示した左手系共振器7と同様の構成であ� ��。また、左手系フィルタは、左手系共振器7 Aの一端29と入力端27との間は入力結合素子32� �、左手系共振器7Bの一端30と出力端28との間� �は出力結合素子33を介在させる構成である。

 この構成により、左手系共振器7A、7Bが共 振する周波数、すなわち-1次のモードの時に� ��過帯域を作る左手系フィルタとして動作す� ��。その結果、右手系フィルタよりも小型な� ��ィルタを実現することができる。

 なお、入力結合素子32、出力結合素子33は コンデンサで図示しているが、これら入力結 合素子32、出力結合素子33の値が例えば8pFで� �って、通過帯域が2GHzの時、コンデンサのイ� ��ピーダンスはほぼ0ωと考えられるほど小さ� ��なるので、各結合素子32、33は取り除いても 構わない。即ち、通過帯域とコンデンサの値 に応じて結合素子32、33を取り除くことが可� �である。

 図10は本発明の実施の形態2の左手系フィ� ��タの構造を示す分解斜視図である。図10に� �いて、この左手系フィルタは互いに対向す� �よう配置された接地導体34、35間が誘電体36� �満たされた構造を有する。左手系共振器7Aは 導体パターン37、38及び導体パターン38と接地 導体35とを接続するビア導体39で構成される� �また、左手系共振器7Bは導体パターン39、40� �び導体パターン40と接地導体35とを接続する� ��ア導体41で構成される。

 段間結合素子31は導体パターン42と導体パ ターン38、40との結合で構成され、入力端27、 出力端28はそれぞれ端子電極43、44で構成され る。入力結合素子32、出力結合素子33は上記� �たように大きな容量値を必要とし、コンデ� �サのインピーダンスはほぼ0ωと考えられる� �ど小さくなるのでそれぞれビア導体45、46を� ��接導体パターン38、40に接続させることによ り、左手系フィルタは実現される。

 なお、本願に係る左手系フィルタを電子� ��器(図示せず)等の信号処理回路(図示せず)に 接続することにより、電子機器の小型化を実 現することができる。

 (実施の形態3)
 以下、本発明の実施の形態3における左手系 アンテナについて図面を参照しながら説明す る。

 本実施の形態に示す左手系アンテナは、� ��施の形態1において示した左手系共振器7と� �様の構成で表現できるため、等価回路の説� �は省略する。実施の形態1に示す左手系共振� ��7を使ってアンテナを構成することにより、 小型なアンテナを提供することができる。

 図11は本発明の実施の形態3に係る左手系� ��ンテナの構造を示す分解斜視図である。図1 1において、下面に接地導体48を配置した誘電 体基板47の上面に櫛型に導体パターンを配置� ��れたコンデンサ49が、図6に示したコンデン� ��1Aに対応する。また、このコンデンサ49が持 つ寄生インダクタが、図6に示したインダク� �1Bに対応する。さらに、このコンデンサ49と� ��地導体48との間に持つ寄生コンデンサとが� �図6に示したコンデンサ2Aに対応する。また� �コンデンサ49に電気的に接続された導体パタ ーン50と接地導体48とをビア導体51を介して接 続することによって、図6に示したインダク� �2Bが構成される。そして、コンデンサ49の一� ��に接続された導体パターン52と接地導体48と を、ビア導体53を介して接続することにより� ��左手系アンテナが実現される。なお、本実� ��の形態3では、上記の構成により実現される 左手系アンテナと信号源との整合を取るため に、コンデンサ54を介して左手系アンテナと� ��号源とを接続している。

 また、本願の左手系アンテナを電子機器( 図示せず)等の信号処理回路(図示せず)に組み 込むことにより、電子機器の小型化を実現す ることができる。

 (実施の形態4)
 図12は、本発明の実施の形態4に係る左手系� ��ィルタの等価回路図である。図12において� �本実施の形態4における左手系フィルタ100は� ��入力端13と第1出力端14Aと、入力端13および� �1出力端14Aと電気的に接続した段間結合素子1 5と、を備える。そして、入力端13と段間結合 素子15との間に接続した第1左手系共振器10Aと 、第1出力端14Aと段間結合素子15との間に接続 した第2左手系共振器10Bと、第2出力端14Bに接� ��した第3左手系共振器10Cと、を備える。

 第1左手系共振器10Aは、一端が入力端13お� ��び段間結合素子15の一端に接続され、他端� �接地される。また、第2左手系共振器10Bは、� ��端が第1出力端14Aおよび段間結合素子15の他� ��に接続され、他端が接地される。また、第3 左手系共振器10Cは、一端が第2出力端14Bに接� �され、他端が接地される。なお、第1左手系� ��振器10A、第2左手系共振器10B、第3左手系共� �器10Cはそれぞれ1つの左手系共振器で構成さ� ��ているが、複数の左手系共振器が直列接続� ��れて構成されてもよい。

 第1左手系共振器10Aは、並列接続されたコ ンデンサ121Aとインダクタ121Bとからなる第1並 列体121と、直列接続されたコンデンサ111Aと� �ンダクタ111Bとからなる第1直列体111と、を備 える。第1並列体121は、一端が入力端13および 段間結合素子15の一端に接続される。第1直列 体111は、一端が入力端13、段間結合素子15、� �よび、第1並列体121の他端に接続され、他端� ��接地される。

 第2左手系共振器10Bは、並列接続されたコ ンデンサ122Aとインダクタ122Bとからなる第2並 列体122と、直列接続されたコンデンサ112Aと� �ンダクタ112Bとからなる第2直列体112と、を備 える。第2並列体122は、一端が第1出力端14Aお� ��び段間結合素子15の他端に接続される。第2� ��列体112は、一端が第1出力端14A、段間結合素 子15の他端、および、第2並列体122の他端に接 続され、他端が接地される。

 第3左手系共振器10Cは、並列接続されたコ ンデンサ123Aとインダクタ123Bとからなる第3並 列体123と、直列接続されたコンデンサ113Aと� �ンダクタ113Bとからなる第3直列体113と、を備 える。第3並列体123は、一端が第2出力端14Bに� ��続される。第3直列体113は、一端が第2出力� �14B、および、第3並列体123の他端に接続され� ��他端が接地される。

 なお、本実施の形態4では、第1左手系共� �器10Aが有する第1直列体111は、インダクタ111B が第1並列体121と接続され、コンデンサ111Aが� ��地される構成となっている。しかし、コン� ��ンサ111Aが第1並列体121と接続され、インダ� �タ111Bが接地される構成となってもよい。ま� ��、第2左手系共振器10B、第3左手系共振器10C� �ついても同様に、直列体が有するインダク� �とコンデンサの順序が逆の構成となっても� �い。

 第1並列体121が有するインダクタ121Bと第3� ��列体123が有するインダクタ123Bとが磁界結合 できるように、配置関係が調整される。すな わち、インダクタ121Bとインダクタ123Bとの間� ��が近接すると、インダクタ121Bとインダクタ 123Bの磁界結合度は大きくなる。一方、イン� �クタ121Bとインダクタ123Bとが離れていると、 インダクタ121Bとインダクタ123Bとの磁界結合� ��結合度は小さくなる。

 これにより、段間結合素子15を介して結� �した第1左手系共振器10Aと第2左手系共振器10B からなるフィルタから第1出力端14Aに出力さ� �る信号と、インダクタ121Bとインダクタ123Bと を介して磁界結合した第1左手系共振器10Aと� �3左手系共振器10Cからなるフィルタから第2出 力端14Bに出力される信号との位相差は、180度 となり、差動出力を得ることができる。

 ここで、本実施の形態4の左手系フィルタ 100の特性について説明する。

 図13は本実施の形態4に係る左手系フィル� ��100の周波数特性図である。図14は、図13にお ける左手系フィルタ100の通過特性が0dB近傍の 領域を表した領域Xの拡大図である。図13、図 14からわかるように、無線LANに利用される2.4~ 2.5GHzの周波数帯域において、良好な通過特性 を得ることができる。

 なお、入力端13と段間結合素子15との間に 入力結合素子が設けられてもよい。この場合 、第1出力端と段間結合素子15との間には第1� �出力結合素子が設けられ、第2出力端と第3左 手系共振器10Cとの間は第2の出力結合素子が� �けられる。

 図15A~図15Gは本発明の実施の形態4に係る� �手系フィルタを構成する誘電体積層基板30を 誘電体基板ごとに分解して、上から順に誘電 体基板のパターンを示した分解図である。図 15A~図15Gにおいて、各誘電体基板のパターン� �、互いに平行に設けられている。以下、便� �上、図15A~図15Gに示される誘電体基板には、� ��から順に30a~30gの符号を付す。

 誘電体基板30a~30gは、入力端31、第1出力端 32a、第2出力端32b、側面電極33a、33bを備える� �図15Aに示されるように、誘電体基板30aは、� �1のグランド電極34を備える。図15Gに示され� �ように、誘電体基板30gは、第2のグランド電� ��35を備える。第1のグランド電極34、第2のグ� ��ンド電極35は、側面電極33a、33bと接続され� �等電位を保っている。入力端31、第1出力端32 aは、第1のグランド電極34、第2のグランド電� ��35、側面電極33a、33bから絶縁されている。

 図15C~図15Gに示されるように、入力端31は� ��ビア導体36を介して誘電体基板30e上の導体� �ターン37、および誘電体基板30c上の導体パタ ーン38と接続されている。導体パターン37は� �ビア導体39を介して第2のグランド電極35に接 続されている。また、導体パターン37は、第1 のグランド電極34および第2のグランド電極35� ��対向して配置されている。導体パターン40� �、導体パターン38が配置された誘電体基板と 同一の誘電体基板上で接続されている。導体 パターン41は、導体パターン40が配置された� �電体基板と異なる誘電体基板30d上に配置さ� �、導体パターン40と誘電体を介して対向して 配置されている。

 第1出力端32aは、ビア導体42を介して誘電� ��基板30f上の導体パターン43と接続されてい� �。導体パターン43は、ビア導体44を介して誘� ��体基板30e上の導体パターン45、およびこの� �体パターン45が配置された誘電体基板と誘電 体基板30c上の導体パターン46と接続されてい� ��。導体パターン45は、ビア導体47を介して第 1のグランド電極34に接続されている。また、 導体パターン45は、第1のグランド電極34およ� ��第2のグランド電極35と対向して配置されて� ��る。導体パターン48は、導体パターン46が配 置された誘電体基板と同一の誘電体基板30c上 で接続している。導体パターン49は、導体パ� ��ーン48が配置された誘電体基板と異なる誘� �体基板30d上に配置され、導体パターン48と誘 電体を介して対向して配置されている。

 第2出力端32bは、ビア導体50を介して誘電� ��基板30d上の導体パターン51、およびこの導� �パターン51が配置された誘電体基板と異なる 誘電体基板30b上の導体パターン52と接続され� ��いる。導体パターン51は、ビア導体53を介し て第1のグランド電極34と接続されている。ま た、導体パターン51は、第1のグランド電極34� ��よび第2のグランド電極35と対向して配置さ� ��ている。導体パターン54は、導体パターン52 が配置された誘電体基板と同一の誘電体基板 30b上で接続している。導体パターン55は、導� ��パターン54が配置された誘電体基板と異な� �誘電体基板30c上に配置され、導体パターン54 と誘電体を介して対向して配置されている。

 図15B、図15Cに示されるように、導体パタ� ��ン56は、誘電体基板30b上に配置され、導体� �ターン38および導体パターン46と対向して配� ��されている。

 次に、図15A~図15Gにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された左手系共振器10Aの構成との対応� �係について説明する。

 図12に示された第1左手系共振器10Aが有す� ��第1直列体111に含まれるコンデンサ111Aは、� �体パターン40と、この導体パターン40に対向� ��て配置された導体パターン41とによって構� �される。第1左手系共振器10Aが有する第1直列 体111に含まれるインダクタ111Bは、主として� �体パターン38および導体パターン40と導体パ� ��ーン41の長さ成分によって構成される。第1� ��手系共振器10Aが有する第1並列体121に含まれ るコンデンサ121Aは、主として、導体パター� �37と、この導体パターン37と対向して配置さ� ��た第1のグランド電極34および第2のグランド 電極35とによって構成される。第1左手系共振 器10Aが有する第1並列体121に含まれるインダ� �タ121Bは、ビア導体36と導体パターン37の長さ 成分によって構成される。

 次に、図15A~図15Gにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された第2左手系共振器10Bの構成との対� ��関係について説明する。

 図12に示された第2左手系共振器10Bが有す� ��第2直列体112に含まれるコンデンサ112Aは、� �体パターン48と、この導体パターン48に対向� ��て配置された導体パターン49とによって構� �される。第2左手系共振器10Bが有する第2直列 体112に含まれるインダクタ112Bは、主として� �体パターン48と導体パターン49の長さ成分に� ��って構成される。第2左手系共振器10Bが有す る第2並列体122に含まれるコンデンサ122Aは、� ��として、導体パターン45と、この導体パタ� �ン45と対向して配置された第1のグランド電� �34および第2のグランド電極35とによって構成 される。第2左手系共振器10Bが有する第2並列� ��122に含まれるインダクタ122Bは、ビア導体47� ��導体パターン45の長さ成分によって構成さ� �る。

 次に、図15A~図15Gにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された第3左手系共振器10Cの構成との対� ��関係について説明する。

 図12に示された第3左手系共振器10Cが有す� ��第3直列体113に含まれるコンデンサ113Aは、� �体パターン54と、この導体パターン54に対向� ��て配置された導体パターン55とによって構� �される。第3左手系共振器10Cが有する第3直列 体113に含まれるインダクタ113Bは、主として� �体パターン54と導体パターン55の長さ成分に� ��って構成される。第3左手系共振器10Cが有す る第3並列体123に含まれるコンデンサ123Aは、� ��として、導体パターン51と、この導体パタ� �ン51と対向して配置された第1のグランド電� �34および第2のグランド電極35とによって構成 される。図4に示された第3左手系共振器10Cが� ��する第3並列体123に含まれるインダクタ123B� �、ビア導体53と導体パターン51の長さ成分に� ��って構成される。

 したがって、左手系フィルタは、第1左手 系共振器10A、第2左手系共振器10B、第3左手系� ��振器10Cが誘電体積層基板30に内蔵された構� �に形成されている。

 次に、図15A~図15Gにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された段間結合素子15の構成、および、 インダクタ121Bとインダクタ123Bによる磁界結� ��との対応関係について説明する。

 図12に示された段間結合素子15は、導体パ ターン56が、導体パターン38および導体パタ� �ン46と誘電体を介して対向した構造によって 構成される。インダクタ121Bとインダクタ123B� ��磁界結合は、積層された導体パターン37の� �さ成分と導体パターン51の長さ成分とが磁界 結合することに対応する。そして、その結合 度は誘電体基板30dと誘電体基板30e間の厚みを 調整して積層することによって、制御可能と なる。

 以上より、無線LANに用いられる2.4~2.5GHzの 周波数帯域において、良好な平衡不平衡フィ ルタの通過特性を得ることができる。

 (実施の形態5)
 図16A~図16Lは、本発明の実施の形態4に係る� �の左手系フィルタを構成する誘電体積層基� �130を誘電体基板ごとに分解して、誘電体基� �のパターンを上から順に示した分解図であ� �。図16A~図16Lにおいて、各誘電体基板のパタ� ��ンは、互いに平行に設けられている。以下� ��便宜上、図16A~図16Lに示される誘電体基板に は、上から順に130a~130Lの符号を付す。

 図16A~図16Lに示されるように、誘電体基板 130a~130Lは、入力端131、第1出力端132a、第2出力 端132b、側面電極133a、133b、133c、133d(133a、133b� ��133dは、互いに絶縁されている)を備える。

 図16Aにおいて、誘電体基板130aは、第1の� �ランド電極134aを備える。また、図16Bにおい� ��、誘電体基板130bは、第2のグランド電極134b� ��備える。更に、図16Kにおいて、誘電体基板1 30kは、第3のグランド電極134kを備え、図16Lに� ��いて、誘電体基板130Lは、第4のグランド電� �134Lを備える。

 第1のグランド電極134a、第2のグランド電� ��134b、第3のグランド電極134k、第4のグランド 電極134Lは、それぞれ側面電極133c、133dと電気 的に接続されており、等電位を保っている。 また、第1出力端132aと側面電極133aとは電気的 に接続されており、第2出力端132bと側面電極1 33bとは電気的に接続されている。

 図16A~図16Lに示されるように、入力端131は 、ビア導体135を介して誘電体基板130b上の導� �パターン136へ接続され、導体パターン136は� �体ビア137を介して誘電体基板130c上の導体パ� ��ーン138と接続されている。そして、導体パ� ��ーン138は、側面電極133cを介して第1のグラ� �ド電極134a、第2のグランド電極134b、第3のグ� ��ンド電極134k、第4のグランド電極134Lに接続� ��れると共には、ビア導体139を介して誘電体� ��板130e上の導体パターン140に接続されている 。

 導体パターン140は誘電体基板130d上の導体 パターン141と対向しており、導体パターン141 は側面電極133cと接続されている。また、導� �パターン140は誘電体基板130f上の導体パター� ��142とも対向しており、導体パターン142は側� ��電極133cと接続されている。

 更に、導体パターン140は、誘電体基板130f 上の導体パターン143の一方と対向しており、 導体パターン143の他方は誘電体基板e上の導� �パターン144と対向している。そして、導体� �ターン144は、誘電体基板130d上の導体パター� ��145と対向しており、導体パターン145は側面� ��極133cと接続されている。また、導体パター ン144は誘電体基板130f上の導体パターン146と� �対向しており、導体パターン146は側面電極13 3cと接続されている。

 導体パターン144はビア導体147を介して誘� ��体基板130c上の導体パターン148に接続され、 導体パターン148は側面電極133cと接続されて� �る。更に、導体パターン148は、ビア導体149� �介して誘電体基板130b上の導体パターン150と� ��続されており、導体パターン150は、ビア導� ��151を介して第2出力端132bへ接続される。

 導体パターン142に対向して配置された誘� ��体基板130g上の導体パターン152は、誘電体基 板130k上の導体パターン153とも対向している� �共に、導体パターン152の一端は側面電極133c� ��接続されている。更に、導体パターン153は� ��誘電体基板130i上の導体パターン154とも対向 しており、導体パターン154の一端は側面電極 133cと接続されている。

 導体パターン153は、ビア導体155を介して� ��電体基板130j上の導体パターン156に接続され 、導体パターン156はその端部で側面電極133c� �接続されている。また、導体パターン156は� �ア導体157を介して誘電体基板130k上の導体パ� ��ーン158と接続されており、導体パターン158� ��側面電極133aと接続されている。更に、導体 パターン158は、ビア導体159を介して第1出力� �132aに接続されている。

 第1のグランド電極134aと第2のグランド電� ��134bとは、ビア導体160を介して接続されると 共に、第3のグランド電極134kと第4のグランド 電極134Lとは、ビア導体161を介して接続され� �。

 次に、図16A~図16Lにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板130と、図 12に示された左手系共振器10Aの構成との対応� ��係について説明する。

 図12に示された第1左手系共振器10Aが有す� ��第1直列体111に含まれるコンデンサ111Aは、� �体パターン140と、この導体パターン140に対� �して配置された導体パターン141、142とによ� �て構成される。第1左手系共振器10Aが有する� ��1直列体111に含まれるインダクタ111Bは、主� �して導体パターン140の長さ成分によって構� �される。第1左手系共振器10Aが有する第1並列 体121に含まれるコンデンサ121Aは、主として� �導体パターン138と、この導体パターン138と� �向して配置された第2のグランド電極134bとに よって構成される。第1左手系共振器10Aが有� �る第1並列体121に含まれるインダクタ121Bは、 導体パターン138の長さ成分によって構成され る。

 次に、図16A~図16Lにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された第2左手系共振器10Bの構成との対� ��関係について説明する。

 図12に示された第2左手系共振器10Bが有す� ��第2直列体112に含まれるコンデンサ112Aは、� �体パターン144と、この導体パターン144に対� �して配置された導体パターン145、146とによ� �て構成される。第2左手系共振器10Bが有する� ��2直列体112に含まれるインダクタ112Bは、主� �して導体パターン144の長さ成分によって構� �される。第2左手系共振器10Bが有する第2並列 体122に含まれるコンデンサ122Aは、主として� �導体パターン148と、この導体パターン148と� �向して配置された第2のグランド電極134bとに よって構成される。第2左手系共振器10Bが有� �る第2並列体122に含まれるインダクタ122Bは、 導体パターン148の長さ成分によって構成され る。

 次に、図16A~図16Lにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板30と、図1 2に示された第3左手系共振器10Cの構成との対� ��関係について説明する。

 図12に示された第3左手系共振器10Cが有す� ��第3直列体113に含まれるコンデンサ113Aは、� �として、導体パターン153と、この導体パタ� �ン153に対向して配置された導体パターン152� �154とによって構成される。第3左手系共振器1 0Cが有する第3直列体113に含まれるインダクタ 113Bは、主として導体パターン153の長さ成分� �よって構成される。第3左手系共振器10Cが有� ��る第3並列体123に含まれるコンデンサ123Aは� �主として、導体パターン157と、この導体パ� �ーン157と対向して配置された第3のグランド� ��極134kとによって構成される。第3左手系共� �器10Cが有する第3並列体123に含まれるインダ� ��タ123Bは、主として、導体パターン156の長さ 成分によって構成される。

 したがって、左手系フィルタは、第1左手 系共振器10A、第2左手系共振器10B、第3左手系� ��振器10Cが誘電体積層基板30に内蔵された構� �に形成されている。

 次に、図16A~図16Lにおいて示された左手系 フィルタを構成する誘電体積層基板130と、図 12に示された段間結合素子15の構成、および� �インダクタ121Bとインダクタ123Bによる磁界結 合との対応関係について説明する。

 図12に示された段間結合素子15は、導体パ ターン143が、導体パターン140および導体パタ ーン144と誘電体を介して対向した構造によっ て構成される。インダクタ121Bとインダクタ12 3Bの磁界結合は、導体パターン138の長さ成分� ��導体パターン156の長さ成分とが磁界結合す� ��ことに対応する。そして、その結合度は誘� ��体基板30dと誘電体基板30e間の厚みを調整し� ��積層することによって、制御可能となる。

 また、図12の入力端13は、図16Aの入力端131 と対応し、図12の第1出力端14Aは、図16Aの第1� �力端132aと対応し、更に、図12の第2出力端14B� ��、図16Aの第2出力端132bと対応している。

 図16A~図16Lに示した左手系フィルタは、第 1左手系共振器10Aの上方に第3左手系共振器10C� ��配置された構成であるため、小型な左手系� ��ィルタを実現可能である。

 なお、図16A~図16Lに示した左手系フィルタ においては、図12のコンデンサ111Aとコンデン サ113Aとが上下に積層された構成を採用して� �る。コンデンサ111Aとコンデンサ113Aとが結合 すると、入力端13に供給される信号に対して� ��第1出力端14Aから出力される信号が-90度の位 相差で出力され、第2出力端14Bから出力され� �信号が+90度の位相差で出力されるように設� �することが困難となる。

 しかし、本願発明に係る本実施の形態5に おいては、図4のコンデンサ111Aは、図16Eの導� ��パターン140が、側面電極133c(グランドと接� �されている電極)と接続された導体パターン1 41、142で挟み込んだ構成で実現されており、� ��様に、図12のコンデンサ113Aは、図16Eの導体� ��ターン144が、側面電極133c(グランドと接続� �れている電極)と接続された導体パターン145� ��146で挟み込んだ構成で実現されているため� ��コンデンサ間の結合を小さくでき、設計の� ��易な左手系フィルタを実現できる。

 以上より、無線LANに用いられる2.4~2.5GHzの 周波数帯域において、良好な平衡不平衡フィ ルタの通過特性を得ることができる。

 (実施の形態6)
 図17は本実施の形態6に係る左手系フィルタ� ��示す等価回路図である。図17において、本� �施の形態7における左手系フィルタは、入力� ��613と出力端614とを有するフィルタであって� ��入力端613と出力端614との間には段間結合素� ��617が介在する。入力端613と段間結合素子617� ��の間にはコンデンサ611Aとインダクタ611Bと� �らなる第1直列体611の一端が接続点615にて電� ��的に接続される。出力端614と段間結合素子6 17の間にはコンデンサ6110Aとインダクタ6110Bと からなる第2直列体6110の一端が接続点616にて� ��気的に接続される。第1直列体611の他端には コンデンサ612Aとインダクタ612Bとからなる第1 並列体612の一端が電気的に接続される。第2� �列体6110の他端にはコンデンサ6120Aとインダ� �タ6120Bとからなる第2並列体6120の一端が電気� ��に接続される。第1並列体612の他端はグラン ドに電気的に接続されている。第2並列体6120� ��他端はグランドに電気的に接続されている� ��そして、第1直列体611と第1並列体612とによ� �第1セル610Aを構成し、第2直列体6110と第2並列 体6120とにより第2セル610Bを構成している。ま た、段間結合素子617と入力端613との間には入 力結合素子618を、段間結合素子617と出力端614 との間には出力結合素子619を介在させる構成 としている。そして、この単位セル610A及び61 0Bがお互いに電磁界結合する構成としている� ��

 さらに、第1並列体612の一端が第1の寄生� �分としてのインダクタ653を介してグランド� �接続されており、第2並列体6120の一端が第2� �寄生成分としてのインダクタ654を介してグ� �ンドに接続されている。

 このような構成により、段間結合素子617� ��、電磁界結合した第1セル610A、第2セル610Bと が等価的に並列共振回路を構成する。従って 、入力側、あるいは出力側から見たフィルタ のインピーダンスが0となり信号がグランド� �流れる周波数が存在することとなり、通過� �域内に1つ極を増やすことができ、その結果� ��して、減衰特性を向上させることができる� ��

 本発明の実施の形態6に係る左手系フィル タの第1並列体612、第2並列体6120は、グランド と直接接続されたインダクタ612B、612Bを有し� ��いるため、それらインダクタ612B、6120Bには� ��手系フィルタと比較して大きな高周波電流� ��流れる。その結果、右手系フィルタと比較� ��て、単位セル610A、610B間の電磁界結合の強� �を大きくでき、通過帯域内に減衰極を増や� �と共に、その周波数を制御することが容易� �なる。

 さらに、入力結合素子618と段間結合素子6 17、出力結合素子619の容量値を調整すること� ��容易に2個の単位セル610A、610Bの0次の共振の 結合を制御することができる。よって、0次� �共振で通過域を形成した左手系フィルタを� �成することができる。また、単位セル610A、6 10Bの電磁界結合と段間結合素子617とにより生 じる減衰極を配置・制御することができるの で、一般的な左手系フィルタよりもフィルタ 特性の優れた左手系フィルタを提供すること ができる。なお、入力結合素子618、段間結合 素子617、出力結合素子619はキャパシタではな く、インダクタを用いても構わない。

 図18は本発明の実施の形態6に係る左手系� ��ィルタの構造を示す分解斜視図である。図1 8において、左手系フィルタは互いに対向す� �よう配置された接地導体620、621間を誘電体62 2で満たされた構造を有する。導体パターン62 3は図17に示したインダクタ611Bに対応する。� �らに導体パターン623及び導体パターン627は� �ア導体626を介して接続された導体パターン62 4、625に挟まれるように構成される。これに� �り図17に示したキャパシタ611Aが構成される� �

 導体パターン627はビア導体628を介して接� ��導体621に接続される。これにより図17に示� �たインダクタ612Bが構成される。さらに導体� ��ターン627と接地導体620、621によりキャパシ� ��612Aが構成される。以上が単位セル610Aに対� �する。

 図17に示した単位セル610Bと単位セル610Aと は、図18において線分A-A’において鏡面対称� ��構成され、導体パターン629がインダクタ6110 Bに対応する。さらに導体パターン629及び導� �パターン633はビア導体632を介して接続され� �導体パターン630、631に挟まれるように構成� �れる。これによりキャパシタ6110Aが構成され る。導体パターン633はビア導体634を介して接 地導体621に接続される。これによりインダク タ6120Bが構成される。さらに導体パターン633� ��接地導体620、621によりキャパシタ6120Aが構� �される。以上が単位セル610Bに対応する。

 図17に示した入力結合素子618は、入力端� �635よりビア導体636を介して接続される導体� �ターン637と、インダクタ611Bに対応する導体� ��ターン623とにより構成される。そして、段� ��結合素子617は、単位セル610Aの一部を構成す る導体パターン623と単位セル610Bの一部を構� �する導体パターン629と導体パターン638とに� �り構成される。また、出力結合素子619は、� �力端子639よりビア導体640を介して接続され� �導体パターン641と、インダクタ611Bに対応す� ��導体パターン629とにより構成される。

 さらに、ビア664が導体パターン627と接地� ��体621との間に設けられると共に、ビア671が� ��体パターン633と接地導体621との間に設けら� ��る構成となっている。

 このような構成により、入力側、あるい� ��出力側から見たフィルタのインピーダンス� ��0となり信号がグランドに流れる周波数が存 在することとなり、通過帯域内に1つ極を増� �すことができ、その結果として、減衰特性� �向上させることができる。また、図17のイン ダクタ653と単位セル610Aとで1/4波長のモード� �励振させてやることで、0次のモードを励振� ��る場合と同じ単位セル数で-1次のモードを� �振することができる。これにより、従来の� �分のセル数で-1次のモードを励振させること が可能となり、その結果、無負荷Q値を向上� �せることが出来ると共に小型化を図ること� �できる。

 なお、今回入力結合素子618、出力結合素� ��619は図17に示すようにキャパシタで表現し� �。しかし、それぞれの容量が10pF以上となる� ��合は、入力結合素子618、出力結合素子619は� ��り除いて直接接続しても構わない。

 なお、本発明の左手系フィルタは、減衰� ��性を向上させることができるという効果を� ��し、携帯電話等の各種電子機器において有� ��である。

 (実施の形態7)
 図19は本実施の形態7に係る左手系フィルタ� ��示す等価回路図である。図19において、本� �施の形態7における左手系フィルタは、入力� ��713と出力端714とを有するフィルタであって� ��入力端713と出力端714との間には段間結合素� ��717が介在する。入力端713と段間結合素子717� ��の間にはコンデンサ712Aとインダクタ712Bと� �らなる第1並列体712の一端が電気的に接続さ� ��る。出力端714と段間結合素子717の間にはコ� ��デンサ7120Aとインダクタ7120Bとからなる第2� �列体7120の一端が電気的に接続される。第1並 列体712の一端にはコンデンサ711Aとインダク� �711Bとからなる第1直列体711の一端が電気的に 接続される。第2並列体7120の一端にはコンデ� ��サ7110Aとインダクタ7110Bとからなる第2直列� �7110の一端が電気的に接続される。第1並列体 712の他端はグランドに電気的に接続されてい る。第2並列体7120の他端はグランドに電気的� ��接続されている。そして、第1並列体712と第 1直列体711とにより第1セル710Aを構成し、第2� �列体7120と第2直列体7110とにより第2セル710Bを 構成し、第1セル710Aと第2セル710Bとが電磁界� �合をしている構成としている。また、段間� �合素子717と入力端713との間には入力結合素� �718を、段間結合素子717と出力端714との間に� �出力結合素子719を介在させる構成としてい� �。

 さらに、第1直列体711の他端が第1の寄生� �分としてのインダクタ753を介してグランド� �接続されており、第2直列体7110の他端が第2� �寄生成分としてのインダクタ754を介してグ� �ンドに接続されている。

 このような構成により、入力側から出力� ��を見たフィルタのインピーダンスが無限大� ��なり、通過帯域内に1つ極を増やすことがで きる。その結果、減衰特性を向上させること ができる。また、図19のインダクタ753と単位� ��ル710Aとで1/4波長のモードを励振させてやる ことで、0次のモードを励振する場合と同じ� �位セル数で-1次のモードを励振することがで きる。これにより、従来の半分のセル数で-1� ��のモードを励振させることができる。その� ��果、無負荷Q値を向上させることが出来ると 共に小型化を図ることができる。

 さらに、このような構成により、第1並列 体712と第1直列体711、第2並列体7120と第2直列� �7110がそれぞれ並列回路を成す構成となる。� ��って、フィルタの通過帯域を低域側にシフ� ��させることができ、より小型なフィルタを� ��成することができる。

 また、このような構成により、段間結合� ��子717と、電磁界結合した第1セル710A、第2セ� ��710Bとが等価的に並列共振回路を構成する。 従って、入力側、あるいは出力側から見たフ ィルタのインピーダンスが0となり信号がグ� �ンドに流れる周波数が存在することとなり� �通過帯域内に1つ極を増やすことができ、そ� ��結果として、減衰特性を向上させることが� ��きる。

 さらに、入力結合素子718と段間結合素子7 17、出力結合素子719の容量値を調整すること� ��容易に2個の単位セル710A、710Bの0次の共振の 結合を制御することができる。よって、0次� �共振で通過域を形成した左手系フィルタを� �成することができる。また、単位セル710A、7 10Bの電磁界結合と段間結合素子717とにより生 じる減衰極を配置・制御することができるの で、一般的な左手系フィルタよりもフィルタ 特性の優れた左手系フィルタを提供すること ができる。

 本発明の実施の形態7に係る左手系フィル タの第1並列体712、第2並列体7120は、グランド と直接接続されたインダクタ712B、712Bを有し� ��いるため、それらインダクタ712B、7120Bには� ��手系フィルタと比較して大きな高周波電流� ��流れる。その結果、右手系フィルタと比較� ��て、単位セル710A、710B間の電磁界結合の強� �を大きくでき、通過帯域内に減衰極を増や� �と共に、その周波数を制御することが容易� �なる。なお、入力結合素子718、段間結合素� �717、出力結合素子719はキャパシタではなく� �インダクタを用いて構成しても構わない。

 図20は本発明の実施の形態7に係る左手系� ��ィルタの構造を示す分解斜視図である。図2 0において、左手系フィルタは互いに対向す� �よう配置された接地導体720、721間が誘電体72 2で満たされた構造を有する。導体パターン72 3は図19に示したインダクタ711Bに対応する。� �らに導体パターン723及び導体パターン727は� �ア導体726を介して接続された導体パターン72 4、725に挟まれるように構成される。これに� �り図19に示したキャパシタ711Aが構成される� �

 導体パターン727はビア導体728を介して接� ��導体721に接続される。これにより図19に示� �たインダクタ712Bが構成される。さらに導体� ��ターン727と接地導体720、721によりキャパシ� ��712Aが構成される。以上が単位セル710Aに対� �する。

 図19に示した単位セル710Bと単位セル710Aと は、図20において線分A-A’において鏡面対称� ��構成され、導体パターン729がインダクタ7110 Bに対応する。さらに導体パターン729及び導� �パターン733はビア導体732を介して接続され� �導体パターン730、731に挟まれるように構成� �れる。これによりキャパシタ7110Aが構成され る。導体パターン733はビア導体734を介して接 地導体721に接続される。これによりインダク タ7120Bが構成される。さらに導体パターン733� ��接地導体720、721によりキャパシタ7120Aが構� �される。以上が単位セル710Bに対応する。

 図19に示した入力結合素子718は、入力端� �735よりビア導体736を介して接続される導体� �ターン737と、インダクタ712Bに対応する導体� ��ターン727より構成される。そして、段間結� ��素子717は、単位セル710Aの一部を構成する導 体パターン727と単位セル710Bの一部を構成す� �導体パターン733と導体パターン738とにより� �成される。また、出力結合素子719は、出力� �子739よりビア導体740を介して接続される導� �パターン741と、インダクタ712Bに対応する導� ��パターン733とにより構成される。

 さらに、ビア764が導体パターン723と接地� ��体721との間に設けられると共に、ビア771が� ��体パターン729と接地導体721との間に設けら� ��る構成となっている。

 このような構成により、ビア764と図19に� �したインダクタ711Bをなす導体パターン723と� ��キャパシタ711Aをなす導体パターン723、724、 725、727及びビア導体726と、インダクタ712Bを� �す導体パターン727及びビア導体728と、キャ� �シタ712Aをなす導体パターン727と接地導体720� ��721により構成された単位セル710Aが並列共振 回路を作る。また、ビア771とインダクタ7110B� ��なす導体パターン729と、キャパシタ7110Aを� �す導体パターン729、730、731、733及びビア導� �32と、インダクタ7120Bをなす導体パターン733� ��びビア導体734と、キャパシタ7120Aをなす導� �パターン723と接地導体720、721により構成さ� �た単位セル710Bが並列共振回路を作る。従っ� ��、フィルタの通過帯域を低域側にシフトさ� ��ることができ、より小型なフィルタを構成� ��ることができる。

 なお、今回入力結合素子718、出力結合素� ��719は図4に示すようにキャパシタで表現した が、それぞれの容量が10pF以上となる場合は� �入力結合素子718、出力結合素子719は取り除� �て直接接続しても構わない。

 (実施の形態8)
 図21は本発明の実施の形態8に係る左手系フ� ��ルタの等価回路図である。図21において、� �実施の形態8における左手系フィルタ8100は、 入力端813と出力端814と、入力端813および出力 端814と電気的に接続した段間結合素子817と、 段間結合素子817と接続した共振器810Aおよび� �振器810Bと、を備える。また、入力端813と段� ��結合素子817と共振器810Aとの間に接続された 第1インダクタ818と、出力端814と段間結合素� �817と共振器810Bとの間に接続された第2インダ クタ819と、を備える。

 共振器810Aは、一端が段間結合素子817の一 端に接続され、他端が接地される。ここで、 共振器810Aの一端と段間結合素子817の一端と� �接続する点を接続点815と定義する。また、� �振器810Bは、一端が段間結合素子817の他端に� ��続され、他端が接地される。ここで、共振� ��810Bの一端と段間結合素子817の他端とが接続 する点を接続点816と定義する。

 なお、本実施の形態8では、共振器810A、81 0Bの他端はそれぞれ接地されているが、開放� ��れていてもよい。また、共振器810A、810Bは� �れぞれ1つの共振器で構成されているが、複� ��の共振器が直列接続されて構成されてもよ� ��。

 共振器810Aは、並列接続されたコンデンサ 812Aとインダクタ812Bとからなる並列体812と、� ��列接続されたコンデンサ811Aとインダクタ811 Bとからなる直列体811とを備える。直列体811� �、一端が段間結合素子817の一端815に接続さ� �る。並列体812は、一端が直列体811の他端に� �続され、他端が接地される。共振器810Bは共� ��器810Aと同じ構造であるため、ここでは説明 を省略する。

 なお、本実施の形態8では、共振器810Aが� �する直列体811は、インダクタ811Bが並列体812� ��接続され、コンデンサ811Aが接続点815と接続 される構成となっている。しかし、コンデン サ811Aが並列体812と接続され、インダクタ811B� ��接続点815と接続される構成となってもよい� ��共振器810Bについても同様の構成となっても よい。

 第1インダクタ818は、接続点815と入力端813 との間に接続される。第2インダクタ819は、� �続点816と出力端814との間に接続される。第1� ��ンダクタ818と第2インダクタ819とは、第1イ� �ダクタ818と第2インダクタ819とが磁界結合で� ��るように、配置関係を調整される。すなわ� ��、第1インダクタ818と第2インダクタ819との� �の間隔が近づけられている。第1インダクタ8 18と第2インダクタ819とがある一定の距離以下 に近づくと、第1インダクタ818と第2インダク� ��819とは磁界結合する。一方、第1インダクタ 818と第2インダクタ819とがある一定の距離よ� �離れていると第1インダクタ818と第2インダク タ819とは磁界結合しない。

 ここで、第1インダクタ818と第2インダク� �819とが磁界結合する場合の左手系フィルタ81 00の特性について説明する。

 図22は本発明の実施の形態8に係る左手系� ��ィルタにおける第1インダクタ818と第2イン� �クタ819とが磁界結合しない場合の周波数特� �図である。図23は本発明の実施の形態8に係� �左手系フィルタにおける第1インダクタ818と� ��2インダクタ819とが磁界結合する場合の周波 数特性図である。図22、図23において、第1イ� ��ダクタ818と第2インダクタ819とが磁界結合す る場合、左手系フィルタ8100には、通過帯域� �に減衰極が新たに生じる。したがって、第1� ��ンダクタ818と第2インダクタ819とが磁界結合 することで、左手系フィルタ8100に生じる減� �極を増やすことができる。さらに、第1イン� ��クタ818と第2インダクタ819との間の間隔を調 整することによって、左手系フィルタ8100が� �来有する減衰極も含めたすべての減衰極を� �意の周波数に配置することができる。した� �って、本実施形態8の左手系フィルタによれ� ��、減衰特性の向上と減衰特性の調整を両立� ��せることができる。

 なお、本実施の形態8では、入力端813と出 力端814との間に並列接続された左手系共振器 は、共振器810Aと共振器810Bの2つであるが、並 列接続された左手系共振器は、3つ以上であ� �てもよい。この場合、各左手系共振器の間� �は、段間結合素子がそれぞれ1つずつ接続さ� ��る。そして、第1インダクタ818は、入力端813 と、入力端813に最も近い側の左手系共振器と 、入力端813に最も近い側の段間結合素子との 間に接続される。また、第2インダクタ819は� �出力端814と、出力端814に最も近い側の左手� �共振器と、出力端814に最も近い側の段間結� �素子との間に接続される。

 図24は本発明の実施の形態8に係る別の左� ��系フィルタの等価回路図である。図24にお� �て、左手系フィルタ8200は、実施の形態8を示 す図21の構成に加え、第1インダクタ818と接続 点815との間に接続された入力結合素子820と、 第2インダクタ819と接続点816との間に接続さ� �た出力結合素子821と、をさらに備える。こ� �ような構成により、減衰特性の向上と減衰� �性の調整を容易に両立させることができる� �

 図25は本発明の実施の形態8に係る左手系� ��ィルタの構造を示す分解斜視図である。図2 5において、左手系フィルタ8300は、互いに対� ��するよう配置された接地導体822、823間が誘� ��体824で満たされた構造となっている。接地� ��体823と同一平面上には、接地導体823と絶縁� ��れた入力端825および出力端826とが設けられ� ��いる。また、入力端825と出力端826とは、互� ��に絶縁されている。入力端825には、ビア導� ��827を介して導体パターン828が接続される。� ��体パターン828は、導体パターン829と導体パ� ��ーン830とそれぞれ接続され、互いに同一平� ��上に配置されている。導体パターン828は、� ��電体824を介して導体パターン831と対向して� ��る。導体パターン829は、誘電体824を介して� ��体パターン32と対向している。導体パター� �30は、ビア導体33を介して接地導体823と接続� ��れている。出力端826には、ビア導体834を介� ��て導体パターン835が接続される。導体パタ� ��ン835は、導体パターン836と導体パターン837� ��それぞれ接続され、互いに同一平面上に配� ��されている。すなわち、導体パターン828、8 29、830、835、836、837はそれぞれ同一平面上に� ��置されている。導体パターン835は、誘電体8 24を介して導体パターン831と対向している。� ��体パターン836は、誘電体824を介して導体パ� ��ーン838と対向している。導体パターン837は� ��ビア導体839を介して接地導体823と接続され� ��いる。また、導体パターン831、832、838はそ� ��ぞれ同一平面上に配置されている。接地導� ��822、823は、側面電極840、841に接続される。� ��たがって、接地導体822の電位と、接地導体8 23の電位とは同電位に保たれる。

 次に、図25に示された左手系フィルタ8300� ��構造と、図21に示された共振器810Aの構成と� ��対応関係について説明する。

 図21コンデンサ811Aは、導体パターン829と� ��この導体パターン829に対向して配置された� ��体パターン832とによって構成される。また� ��インダクタ811Bは、これらの導体パターン829 、832が有する寄生インダクタによって構成さ れる。インダクタ812Bは、接地導体823に接続� �れるビア導体833が有する寄生インダクタに� �って構成される。また、コンデンサ812Aは、� ��に導体パターン829、830、832と、これらの導� ��パターン829、830、832に対向して配置された� ��地導体822、823とによって構成される。共振� ��810Bは線分A-A’において共振器810Aと線対称� �配置され、その構成は共振器810Aと同様であ� ��ので、ここでは省略する。

 次に、図25に示された左手系フィルタ8300� ��構造と、図21に示された段間結合素子817の� �成との対応関係について説明する。

 段間結合素子817は、導体パターン828と導� ��パターン831とが誘電体824を介して対向した� ��造、および、導体パターン835と導体パター� ��831とが誘電体824を介して対向した構造によ� ��て構成される。

 次に、図25に示された左手系フィルタ8300� ��構造と、図21に示された第1インダクタ818の� ��成および第2インダクタ819の構成との対応関 係について説明する。

 第1インダクタ818は、ビア導体827が有する 寄生インダクタで構成される。また、第2イ� �ダクタ819は、ビア導体834が有する寄生イン� �クタで構成される。このビア導体827とビア� �体834との間の間隔を調整して積層すること� �よって、左手系フィルタ8300が本来有する減� ��極も含めたすべての減衰極を任意の周波数� ��配置することができる。

 このような構成で左手系フィルタ8300が積 層構造を実現した場合、すでに設計された左 手系フィルタの構成素子を調節する必要がな くなる。そして、インダクタを新たに設ける だけで通過帯域を確保しながら、左手系フィ ルタ8300に生じる減衰極を増やすことができ� �。さらに、ビア導体間の距離を調整するだ� �で、左手系フィルタ8300が本来有する減衰極� ��含めたすべての減衰極を任意の周波数に配� ��することができる。したがって、新たに設� ��をやり直す必要が無くなる。さらに、ビア� ��体によるインダクタを、すでに設計によっ� ��定められたスペース内に収めることができ� ��ので、新たにスペースを確保する必要が無� ��なる。以上より、製造コストを抑え、左手� ��フィルタの小型化を維持したまま通過帯域� ��確保しながら、生じる減衰極を増やし、左� ��系フィルタが本来有する減衰極も含めたす� ��ての減衰極を制御することができる。

 また、左手系フィルタ8300の構造には、図 24に示される入力結合素子820や出力結合素子8 21に相当する構成がない。入力結合素子820や� ��力結合素子821は、一般的に大きなスペース� ��必要とする素子であり、小型化を妨げる構� ��である。したがって、図6に示されるように 、入力結合素子820や出力結合素子821に相当す る構成を除いた左手系フィルタ8300によって� �製造コストを抑え、左手系フィルタの小型� �を維持したまま通過帯域を確保しながら、� �じる減衰極を増やし、左手系フィルタ8100が� ��来有する減衰極も含めたすべての減衰極を� ��御することができるだけでなく、さらなる� ��型化を実現することもできる。

 本発明の実施の形態8に係る左手系フィル タは、製造コストを抑え、左手系フィルタの 小型化を維持し、通過帯域を確保しながら、 生じる減衰極を増やし、左手系フィルタが本 来有する減衰極も含めたすべての減衰極を制 御することができ、携帯電話等の各種電子機 器において有用である。

 (実施の形態9)
 図26は本発明の実施の形態9に係る左手系フ� ��ルタを示す等価回路である。図26において� �本実施の形態9における左手系フィルタは、� ��力端915と出力端916とを有するフィルタであ� ��て、入力端915と出力端916との間には段間結� ��素子919が介在し、入力端915と段間結合素子9 19との間にはコンデンサ911Aとインダクタ911B� �からなる第1直列体911の一端が接続点917にて� ��気的に接続されている。また、出力端916と� ��間結合素子919の間にはコンデンサ9110Aとイ� �ダクタ9110Bとからなる第2直列体9110の一端が� ��続点918にて電気的に接続されている。第1直 列体911の他端にはコンデンサ912Aとインダク� �912Bとからなる第1並列体912の一端が電気的に 接続されている。第2直列体9110の他端にはコ� ��デンサ9120Aとインダクタ9120Bとからなる第2� �列体9120の一端が電気的に接続されている。� ��1並列体912の他端はグランドに電気的に接続 されている。第2並列体9120の他端はグランド� ��電気的に接続されている。そして、第1直列 体911と第1並列体912とにより第1セル910Aを構成 し、第2直列体9110と第2並列体9120とにより第2� ��ル9100Aを構成している。さらに、第1直列体9 11の他端はコンデンサ913Aとインダクタ913Bと� �らなる第3直列体913の一端と接続されている� ��第2直列体9110の他端はコンデンサ9130Aとイン ダクタ9130Bとからなる第4直列体9130の一端と� �続されている。第3直列体913の他端にはコン� ��ンサ914Aとインダクタ914Bとからなる第3並列� ��914の一端が電気的に接続されている。第4直 列体9130の他端にはコンデンサ9140Aとインダク タ9140Bとからなる第4並列体9140の一端が電気� �に接続されている。第3並列体914の他端はグ� ��ンドに電気的に接続されている。第4並列体 9140の他端はグランドに電気的に接続されて� �る。そして、第3直列体913と第3並列体914とに より第3セル910Bを構成し、第4直列体9130と第4� ��列体9140とにより第4セル9100Bを構成している 。

 また、段間結合素子919と入力端915との間� ��は入力結合素子920を、段間結合素子919と出� ��端916との間には出力結合素子921を介在させ� ��構成としている。そして、単位セル910A及び 910Bからなる第1のCRLH共振器922と単位セル9100A� ��び9100Bからなる第2のCRLH共振器923がお互いに 電磁界結合する構成としている。

 このような構成により、段間結合素子919� ��、第1のCRLH共振器922と第2のCRLH共振器923との 電磁界結合により、入力側、あるいは出力側 から見たフィルタのインピーダンスが0とな� �信号がグランドに流れる周波数が存在する� �ととなり、通過帯域内に1つ極を増やすこと� ��でき、その結果として、減衰特性を向上さ� ��ることができる。

 さらに、入力結合素子920と段間結合素子9 19、出力結合素子921の容量値を調整すること� ��容易に2個のCRLH共振器922、923の-1次の共振の 結合を制御することができる。よって、-1次� ��共振で通過域を形成した左手系フィルタを� ��成することができる。また、CRLH共振器922、 923の電磁界結合と段間結合素子915とにより生 じる減衰極を配置・制御することができるの で、一般的な左手系フィルタよりもフィルタ 特性の優れた左手系フィルタを提供すること ができる。

 本発明の実施の形態9に係る左手系フィル タの第1並列体912、第2並列体9120、第3並列体91 4、第4並列体9140は、グランドと直接接続され たインダクタ912B、9120B、914B、9140Bを有してい る。よって、それらインダクタ912B、9120B、914 B、9140Bには右手系フィルタと比較して大きな 高周波電流が流れる。その結果、右手系フィ ルタと比較して、CRLH共振器922、923間の電磁� �結合の強さを大きくでき、通過帯域内に減� �極を増やすと共に、その周波数を制御する� �とが容易となる。なお、入力結合素子920、� �間結合素子919、出力結合素子921はキャパシ� �ではなく、インダクタを用いて構成しても� �わない。

 図27は本発明の実施の形態9に係る左手系� ��ィルタの構造を示す分解斜視図である。図2 7において、左手系フィルタは互いに対向す� �よう配置された接地導体924、925間が誘電体92 6で満たされた構造を有し、導体パターン927� �図26に示したインダクタ911Bに対応する。さ� �に導体パターン927及び導体パターン928はビ� �導体929を介して接続された導体パターン930� �931に挟まれるように構成される。これによ� �キャパシタ912Aが構成される。導体パターン9 28はビア導体932を介して接地導体925に接続さ� ��る。これによりインダクタ912Bが構成される 。さらに導体パターン928と接地導体924、925に よりキャパシタ912Aが構成される。以上が単� �セル910Aに対応する。

 導体パターン928は図26に示したインダク� �913Bにも対応する。さらに導体パターン928及� ��導体パターン933はビア導体934を介して接続� ��れた導体パターン935、936に挟まれるように� ��成される。これによりキャパシタ913Aが構成 される。導体パターン933はビア導体937を介し て接地導体925に接続される。これによりイン ダクタ914Bが構成される。さらに導体パター� �933と接地導体924、925により図26に示したキャ パシタ914Aが構成される。以上が単位セル910B� ��対応する。この単位セル910Aと910Bは第1のCRLH 共振器922をなす。

 図26に示した第1のCRLH共振器922と第2のCRLH� ��振器923とは、図27において線分A-A’におい� �鏡面対称に構成され、導体パターン938がイ� �ダクタ9110Bに対応する。さらに導体パターン 938及び導体パターン939はビア導体940を介して 接続された導体パターン941、942に挟まれるよ うに構成される。これによりキャパシタ9110A� ��構成される。導体パターン939はビア導体943� ��介して接地導体925に接続される。これによ� ��インダクタ9120Bが構成される。さらに導体� �ターン939と接地導体924、925によりキャパシ� �9120Aが構成される。以上が単位セル9100Aに対� ��する。

 導体パターン939は図26に示したインダク� �9130Bにも対応する。さらに導体パターン939及 び導体パターン947はビア導体944を介して接続 された導体パターン945、946に挟まれるように 構成される。これによりキャパシタ9130Aが構� ��される。導体パターン947はビア導体948を介� ��て接地導体925に接続される。これによりイ� ��ダクタ9140Bが構成される。さらに導体パタ� �ン947と接地導体924、925によりキャパシタ9140A が構成される。以上が単位セル9100Bに対応す� ��。この単位セル9100Aと9100Bは第2のCRLH共振器9 23をなす。

 図26に示した入力結合素子920は、入力端� �949よりビア導体950を介して接続される導体� �ターン951と、インダクタ911Bに対応する導体� ��ターン927とにより構成される。段間結合素� ��919は、単位セル910Aの一部を構成する導体パ ターン927と単位セル9100Aの一部を構成する導� ��パターン938と導体パターン952とにより構成� ��れる。出力結合素子921は、出力端子953より� ��ア導体954を介して接続される導体パターン9 55と、インダクタ9110Bに対応する導体パター� �938とにより構成することで表現される。

 本実施の形態9のように誘電体926内に内蔵 することで第1のCRLH共振器922、第2のCRLH共振� �923同士を電磁界結合させることができる。� �の場合、その電磁界結合と段間結合素子919� �共振により図9に示すように新たに減衰極を� ��けることができ、減衰特性を向上させるこ� ��ができる。この際、接地導体924、925は側面� ��極956、957で接続されていることが好ましい� ��

 なお、今回入力結合素子920、出力結合素� ��921は図26に示すようにキャパシタで表現し� �が、それぞれの容量が10pF以上となる場合は� ��入力結合素子920、出力結合素子921は取り除� ��て直接接続しても構わない。

 (実施の形態10)
 図28は本発明の実施の形態10に係る左手系フ ィルタを示す等価回路図である。図28におい� ��、本実施の形態10に示す左手系フィルタは� �第3並列体1014の一端が第1の寄生成分として� �インダクタ1058を介してグランドに接続され� ��おり、第4並列体10140の一端が第2の寄生成分 としてのインダクタ1059を介してグランドに� �続されている点において実施の形態9と異な� ��ている。なお、実施の形態9と同様の構成に 関しては、同一の符号を付し、その説明を省 略する。

 図29は本発明の実施の形態10に係る左手系 フィルタの構造を示す分解斜視図である。図 29において、ビア導体1060が導体パターン1033� �接地導体1025との間に設けられると共に、ビ� ��導体1061が導体パターン1047と接地導体1025と� ��間に設けられる構成となっている。このよ� ��な構成により、不要な通過帯域を形成する0 次共振を高周波側にシフトさせることができ る。

 本発明の左手系フィルタは、減衰特性を� ��上させることができるという効果を有し、� ��帯電話等の各種電子機器において有用であ� ��。

 (実施の形態11)
 図30は本実施の形態11に係る左手系フィルタ を示す等価回路図である。図30において、本� ��施の形態30における左手系フィルタは、入� �端1115と出力端1116とを有するフィルタであっ て、入力端1115と出力端1116との間には段間結� ��素子1119が介在し、入力端1115と段間結合素� �1119との間にはコンデンサ1112Aとインダクタ11 12Bとからなる第1並列体1112の一端が接続点1117 にて電気的に接続されている。また、出力端 1116と段間結合素子1119の間にはコンデンサ1112 0Aとインダクタ11120Bとからなる第2並列体11120� ��一端が接続点1118にて電気的に接続されてい る。第1並列体1112の一端にはコンデンサ1111A� �インダクタ1111Bとからなる第1直列体1111の一� ��が電気的に接続されている。第2並列体11120� ��一端にはコンデンサ11110Aとインダクタ11110B� ��からなる第2直列体11110の一端が電気的に接� ��されている。第1並列体1112の他端はグラン� �に電気的に接続されている。第2並列体11120� �他端はグランドに電気的に接続されている� �そして、第1直列体1111と第1並列体1112とによ� ��第1セル1110Aを構成し、第2直列体11110と第2並 列体11120とにより第2セル11100Aを構成している 。さらに、第1直列体1111の他端はコンデンサ1 114Aとインダクタ1114Bとからなる第3並列体1114� ��一端と接続されている。第2直列体11110の他� ��はコンデンサ11140Aとインダクタ11140Bとから� ��る第4並列体11140の一端と接続されている。� ��3並列体1114の一端にはコンデンサ1113Aとイン ダクタ1113Bとからなる第3直列体1113の一端が� �気的に接続されている。第4並列体11140の一� �にはコンデンサ11130Aとインダクタ11130Bとか� �なる第4直列体11130の一端が電気的に接続さ� �ている。第3並列体1114の他端はグランドに電 気的に接続されている。第4並列体11140の他端 はグランドに電気的に接続されている。そし て、第3直列体1113と第3並列体1114とにより第3� ��ル1110Bを構成し、第4直列体11130と第4並列体1 1140とにより第4セル11100Bを構成している。

 また、段間結合素子1119と入力端1115との� �には入力結合素子1120を、段間結合素子1119と 出力端1116との間には出力結合素子1121を介在� ��せる構成としている。そして、単位セル1110 A及び1110Bからなる第1のCRLH共振器1122と単位セ ル11100A及び11100Bからなる第2のCRLH共振器1123が お互いに電磁界結合する構成としている。

 このような構成により、段間結合素子1119 と、電磁界結合した第1のCRLH共振器1122、第2� �CRLH共振器1123とが等価的に並列共振回路を構 成するため、入力側、あるいは出力側から見 たフィルタのインピーダンスが0となり信号� �グランドに流れる周波数が存在する。よっ� �、通過帯域内に1つ極を増やすことができ、� ��の結果として、減衰特性を向上させること� ��できる。

 さらに、入力結合素子1120と段間結合素子 1119、出力結合素子1121の容量値を調整するこ� ��で容易に2個のCRLH共振器1122、1123の-1次の共� ��の結合を制御することができる。よって、- 1次の共振で通過域を形成した左手系フィル� �を構成することができる。また、CRLH共振器1 122、1123の電磁界結合と段間結合素子1119とに� ��り生じる減衰極を配置・制御することがで� ��るので、一般的な左手系フィルタよりもフ� ��ルタ特性の優れた左手系フィルタを提供す� ��ことができる。

 本発明の実施の形態11に係る左手系フィ� �タの第1並列体1112、第2並列体11120、第3並列� �1114、第4並列体11140は、グランドと直接接続� ��れたインダクタ1112B、1112Bを有しているため 、それらインダクタ1112B、11120B、1114B、11140B� �は右手系フィルタと比較して大きな高周波� �流が流れる。その結果、右手系フィルタと� �較して、CRLH共振器1122、1123間の電磁界結合� �強さを大きくでき、通過帯域内に減衰極を� �やすと共に、その周波数を制御することが� �易となる。なお、入力結合素子1120、段間結� ��素子1119、出力結合素子1121はキャパシタで� �なく、インダクタで構成しても構わない。

 図31は本発明の実施の形態11に係る左手系 フィルタの構造を示す分解斜視図である。図 31において、左手系フィルタは互いに対向す� ��よう配置された接地導体1124、1125間が誘電� �1126で満たされた構造を備え、導体パターン1 127はビア導体1132を介して接地導体1125に接続� ��れる。これは図30に示したインダクタ1112Bに 対応する。さらに導体パターン1127は接地導� �1124、1125によりキャパシタ1112Aが構成される� ��導体パターン1127及び導体パターン1128はビ� �導体1129を介して接続された導体パターン1130 、1131に挟まれるように構成される。これに� �りキャパシタ1111Aが構成される。また、導体 パターン1128は図30に示したインダクタ1111Bに� ��対応する。以上が単位セル1110Aに対応する� �

 導体パターン1128はビア導体1137を介して� �地導体1125に接続される。これにより図30に� �したインダクタ1114Bが構成される。導体パタ ーン1128はさらに導体パターン1133と接地導体1 124、1125によりキャパシタ1114Aが構成される。 導体パターン1128及び導体パターン1133はビア� ��体1134を介して接続された導体パターン1135� �1136に挟まれるように構成される。これによ� ��キャパシタ1113Aが構成される。導体パター� �1133はインダクタ1113Bにも対応する。以上が� �位セル1110Bに対応する。この単位セル1110Aと1 110Bは第1のCRLH共振器1122をなす。

 図30に示した第1のCRLH共振器1122と第1のCRLH 共振器1123とは、図31において線分A-A’におい て鏡面対称に構成され、導体パターン1138は� �ア導体1143を介して接地導体1125に接続される 。これはインダクタ11120Bに対応する。さらに 導体パターン1138は接地導体1124、1125によりキ ャパシタ11120Aが構成される。導体パターン113 8及び導体パターン1139はビア導体1140を介して 接続された導体パターン1141、1142に挟まれる� ��うに構成される。これによりキャパシタ1111 0Aが構成される。また、導体パターン1139はイ ンダクタ11110Bにも対応する。以上が単位セル 11100Aに対応する。

 導体パターン1139はビア導体1148を介して� �地導体1125に接続される。これにより図30に� �したインダクタ11140Bが構成される。さらに� �体パターン1139と接地導体1124、1125によりキ� �パシタ11140Aが構成される。導体パターン1139� ��び導体パターン1147はビア導体1144を介して� �続された導体パターン1145、1146に挟まれるよ うに構成される。これによりキャパシタ11130A が構成される。導体パターン1147はインダク� �11130Bにも対応する。以上が単位セル11100Bに� �応する。この単位セル11100Aと11100Bは第2のCRLH 共振器1123をなす。

 図30に示した入力結合素子1120は、入力端� ��1149よりビア導体1150を介して接続される導� �パターン1151と、インダクタ1112Bに対応する� �体パターン1127とにより構成される。段間結� ��素子1119は、単位セル1110Aの一部を構成する� ��体パターン1127と単位セル11100Aの一部を構成 する導体パターン1138と導体パターン1152とに� ��り構成される。図30に示した出力結合素子11 21は、出力端子1153よりビア導体1154を介して� �続される導体パターン1155と、インダクタ1112 0Bに対応する導体パターン1138とにより構成す ることで表現される。

 図32は本実施の形態11に係る左手系フィル タの周波数特性図である。図32において、誘� ��体1126内に内蔵することで第1のCRLH共振器1122 、第2のCRLH共振器1123同士を電磁界結合させる と、その電磁界結合と段間結合素子1119の共� �により新たに減衰極を設けることができ、� �衰特性を向上させることができる。この際� �接地導体1124、1125は側面電極1156、1157で接続� ��れていることが好ましい。

 なお、今回入力結合素子1120、出力結合素 子1121は図30に示すようにキャパシタで表現し たが、それぞれの容量が10pF以上となる場合� �、入力結合素子20、出力結合素子21は取り除� ��て直接接続しても構わない。

 (実施の形態12)
 図33は本発明の実施の形態12に係る左手系フ ィルタを示す等価回路図である。図33におい� ��、本実施の形態12に示す左手系フィルタは� �第3直列体1213の他端が第1の寄生成分として� �インダクタ1258を介してグランドに接続され� ��おり、第4直列体12130の他端が第2の寄生成分 としてのインダクタ1259を介してグランドに� �続されている点において、実施の形態11と異 なっている。なお、実施の形態11と同様の構� ��に関しては、同一の符号を付し、その説明� ��省略する。

 図34は本発明の実施の形態12に係る左手系 フィルタの構造を示す分解斜視図である。図 34において、ビア導体1260が導体パターン1233� �接地導体1225との間に設けられると共に、ビ� ��導体1261が導体パターン1247と接地導体1225と� ��間に設けられる構成となっている。

 このような構成により、実施の形態11の� �性を兼ね備えるとともに不要な通過帯域を� �成する0次共振を高周波側にシフトさせるこ� ��ができる。

 (実施の形態13)
 図35は本発明の実施の形態13に係る左手系フ ィルタを示す等価回路図である。図35におい� ��、本実施の形態13における左手系フィルタ� �、入力端1315と第1出力端1316Aと第2出力端1316B� ��を有するフィルタであって、入力端1315と第 1出力端1316Aとの間には段間結合素子1319Aが介� ��し、入力端1315と段間結合素子1319Aとの間に� ��コンデンサ1311Aとインダクタ1311Bとからなる 第1直列体1311の一端が接続点1317にて電気的に 接続されている。また、第1出力端1316Aと段間 結合素子1319Aの間にはキャパシタ13110Aとイン� ��クタ13110Bとからなる第2直列体13110の一端が� ��続点1318にて電気的に接続されている。第1� �列体1311の一端にはコンデンサ1312Aとインダ� �タ1312Bとからなる第1並列体1312の一端が電気� ��に接続されている。第2直列体13110の一端に� ��コンデンサ13120Aとインダクタ13120Bとからな� ��第2並列体13120の一端が電気的に接続されて� ��る。第1並列体1312の他端はグランドに電気� �に接続されている。第2並列体13120の他端は� �ランドに電気的に接続されている。そして� �第1直列体1311と第1並列体1312とにより第1セル 1310Aを構成し、第2直列体13110と第2並列体13120� ��により第2セル13100Aを構成している。

 さらに、第1直列体1311の他端はコンデン� �1313Aとインダクタ1313Bとからなる第3直列体131 3の一端と接続されている。また、第2直列体1 3110の他端はコンデンサ13130Aとインダクタ13130 Bとからなる第4直列体13130の一端と接続され� �いる。第3直列体1313の一端にはコンデンサ131 4Aとインダクタ1314Bとからなる第3並列体1314の 一端が電気的に接続されている。第4直列体13 130の一端にはコンデンサ13140Aとインダクタ131 40Bとからなる第4並列体13140の一端が電気的に 接続されている。第3並列体1314の他端はグラ� ��ドに電気的に接続されている。第4並列体131 40の他端はグランドに電気的に接続されてい� ��。そして、第3直列体1313と第3並列体1314とに より第3セル1310Bを構成し、第4直列体13130と第 4並列体13140とにより第4セル13100Bを構成して� �る。

 また、段間結合素子1319Aと入力端1315との� ��には入力結合素子1320を介在させている。さ らに、段間結合素子1319Aと第1出力端1316Aとの� ��には出力結合素子1321Aを介在させている。� �3セル1310Bの他端と第4セル13100Bの他端との間� ��は段間結合素子1319Bを介在させている。そ� �て、第4セル13100Bの他端と第2出力端1316Bとの� ��には出力結合素子1321Bを介在させる構成と� �ている。

 このような構成により、CRLH共振器を構成 するセル数が2セルとなるので、0次と-1次の� �手系の共振が発生する。その結果として、� �動で信号を取り出すと同電位で振動する0次� ��共振は打ち消しあい、共振器の両端で電位� ��振幅が逆相となるように振動する-1次の共� �のみ取り出すことができる。

 加えて、単位セル1310A及び1310Bからなる第 1のCRLH共振器1322と単位セル13100A及び13100Bから なる第2のCRLH共振器1323がお互いに電磁界結合 する構成としている。段間結合素子1319A、1319 Bと、電磁界結合した第1のCRLH共振器1322、第2� ��CRLH共振器1323と、が等価的に並列共振回路� �構成するため、入力側、あるいは出力側か� �見たフィルタのインピーダンスが0となる。� ��って、信号がグランドに流れる周波数が存� ��することとなり、通過帯域内に1つ極を増や すことができる。その結果として、減衰特性 を向上させることができる。

 さらに、入力結合素子1320と段間結合素子 1319A、1319B、出力結合素子1321A、1321Bの容量値� ��調整することにより、容易に2個のCRLH共振� �1322、1323の-1次の共振の結合を制御すること� ��できる。よって、-1次の共振で通過域を形� �した左手系フィルタを構成できる。また、CR LH共振器1322、1323の電磁界結合と段間結合素� �1315とにより生じる減衰極を配置・制御する� ��とができる。従って、一般的な左手系フィ� ��タよりもフィルタ特性の優れた左手系フィ� ��タを提供することできる。

 本発明の実施の形態13に係る左手系フィ� �タの第1並列体1312、第2並列体13120、第3並列� �1314、第4並列体13140は、グランドと直接接続� ��れたインダクタ1312B、1312Bを有している。よ って、それらインダクタ1312B、13120B、1314B、13 140Bには右手系フィルタと比較して大きな高� �波電流が流れる。その結果、右手系フィル� �と比較して、CRLH共振器1322、1323間の電磁界� �合の強さを大きくでき、通過帯域内に減衰� �を増やすと共に、その周波数を制御するこ� �が容易となる。なお、入力結合素子1320、段� ��結合素子1319A、1319B、出力結合素子1321A、1321 Bはキャパシタではなく、インダクタで構成� �ても構わない。

 図36は本発明の実施の形態13に係る左手系 フィルタの構造を示す分解斜視図である。図 36において、左手系フィルタは互いに対向す� ��よう配置された接地導体1324、1325間が誘電� �1326で満たされた構造を有し、導体パターン1 327は図35に示したインダクタ1311Bに対応する� �また、導体パターン1327及び導体パターン1328 はビア導体1329を介して接続された導体パタ� �ン1330、1331に挟まれるように構成される。こ れによりキャパシタ1311Aが構成される。導体� ��ターン1328はビア導体1332を介して接地導体13 25に接続される。これはインダクタ1312Bに対� �する。さらに導体パターン1328は接地導体1324 、1325により図35に示したキャパシタ1312Aが構� ��される。以上が単位セル1310Aに対応する。

 導体パターン1328は図35に示したインダク� ��1313Bにも対応する。導体パターン1328及び導� ��パターン1333はビア導体1334を介して接続さ� �た導体パターン1335、1336に挟まれるように構 成される。これによりキャパシタ1313Aが構成� ��れる。導体パターン1333はビア導体1337を介� �て接地導体1325に接続される。これによりイ� ��ダクタ1314Bが構成される。さらに導体パタ� �ン1333と接地導体1324、1325によりキャパシタ13 14Aが構成される。以上が単位セル1310Bに対応� ��る。この単位セル1310Aと1310Bは第1のCRLH共振� ��1322をなす。

 図35に示した第1のCRLH共振器1322と第1のCRLH 共振器1323とは、図36において線分A-A’におい て鏡面対称に構成され、導体パターン1338は� �ンダクタ13110Bに対応する。また、導体パタ� �ン1338及び導体パターン1339はビア導体1340を� �して接続された導体パターン1341、1342に挟ま れるように構成される。これによりキャパシ タ13110Aが構成される。導体パターン1339はビ� �導体1348を介して接地導体1325に接続される。 これはインダクタ13120Bに対応する。さらに導 体パターン1339は接地導体1324、1325によりキャ パシタ13120Aが構成される。以上が単位セル131 00Aに対応する。

 導体パターン1339は図35に示したインダク� ��13130Bにも対応する。導体パターン1339及び導 体パターン1347はビア導体1344を介して接続さ� ��た導体パターン1345、1346に挟まれるように� �成される。これによりキャパシタ13130Aが構� �される。導体パターン1347はビア導体1348を介 して接地導体1325に接続される。これにより� �ンダクタ13140Bが構成される。さらに導体パ� �ーン1347と接地導体1324、1325によりキャパシ� �13140Aが構成される。以上が単位セル13100Bに� �応する。この単位セル13100Aと13100Bは第2のCRLH 共振器1323をなす。

 図35に示した入力結合素子1320は、入力端� ��1354よりビア導体1355を介して接続される導� �パターン1356と、インダクタ13120Bに対応する� ��体パターン1338とにより構成される。段間結 合素子1319Aは、単位セル1310Aの一部を構成す� �導体パターン1327と単位セル13100Aの一部を構� ��する導体パターン1338と導体パターン1352と� �より構成される。段間結合素子1319Bは、イン ダクタ1314Bに対応する導体パターン1333とイン ダクタ13140Bに対応する導体パターン1347と導� �パターン1353とにより構成される。出力結合� ��子1321Aは、第1出力端子1349よりビア導体1350� �介して接続される導体パターン1351と、イン� ��クタ1312Bに対応する導体パターン1327とによ� ��構成される。出力結合素子1321Bは、第2出力� ��子1357よりビア導体1358を介して接続される� �体パターン1359と、インダクタ13140Bに対応す� ��導体パターン1347とにより構成することで表 現される。

 図37は本発明の実施の形態13に係る左手系 フィルタの周波数特性図である。図37におい� ��、誘電体1326内に内蔵することで第1のCRLH共� ��器1322、第2のCRLH共振器1323同士を電磁界結合 させると、その電磁界結合と段間結合素子131 9の共振により新たに減衰極を設けることが� �き、減衰特性を向上させることができる。� �の際、接地導体1324、1325は側面電極1360、1361� ��接続されていることが好ましい。

 なお、今回入力結合素子1320、出力結合素 子1321A、1321Bは図35に示すようにキャパシタで 表現したが、それぞれの容量が10pF以上とな� �場合は、入力結合素子1320、出力結合素子1321 A、1321Bは取り除いて直接接続しても構わない 。

 本発明の左手系フィルタは、減衰特性を� ��上させることができるという効果を有し、� ��帯電話等の各種電子機器において有用であ� ��。

 (実施の形態14)
 図38は本発明の実施の形態14に係る左手系フ ィルタを示す等価回路図である。図38におい� ��、本実施の形態14における左手系フィルタ� �、入力端1415と第1出力端1416Aと第2出力端1416B� ��を有するフィルタであって、入力端1415と第 1出力端1416Aとの間には段間結合素子1419Aが介� ��し、入力端1415と段間結合素子1419Aとの間に� ��コンデンサ1411Aとインダクタ1411Bとからなる 第1直列体1411の一端が接続点1417にて電気的に 接続されている。また、第1出力端1416Aと段間 結合素子1419Aの間にはコンデンサ14110Aとイン� ��クタ14110Bとからなる第2直列体14110の一端が� ��続点1418にて電気的に接続されている。第1� �列体1411の一端にはコンデンサ1412Aとインダ� �タ1412Bとからなる第1並列体1412の一端が電気� ��に接続されている。第2直列体14110の一端に� ��コンデンサ14120Aとインダクタ14120Bとからな� ��第2並列体14120の一端が電気的に接続されて� ��る。第1並列体1412の他端はグランドに電気� �に接続されている。第2並列体14120の他端は� �ランドに電気的に接続されている。そして� �第1直列体1411と第1並列体1412とにより第1セル 1410Aを構成し、第2直列体14110と第2並列体14120� ��により第2セル14100Aを構成している。

 さらに、第1直列体1411の他端はコンデン� �1413Aとインダクタ1413Bとからなる第3直列体141 3の一端と接続されている。第2直列体14110の� �端はコンデンサ14130Aとインダクタ14130Bとか� �なる第4直列体14130の一端と接続されている� �第3直列体1413の一端にはコンデンサ1414Aとイ� ��ダクタ1414Bとからなる第3並列体1414の一端が 電気的に接続されている。第4直列体14130の一 端にはコンデンサ14140Aとインダクタ14140Bとか らなる第4並列体14140の一端が電気的に接続さ れている。第3並列体1414の他端はグランドに� ��気的に接続されている。第4並列体14140の他� ��はグランドに電気的に接続されている。そ� ��て、第3直列体1413と第3並列体1414とにより第 3セル1410Bを構成し、第4直列体14130と第4並列� �14140とにより第4セル14100Bを構成している。

 また、段間結合素子1419Aと入力端1415との� ��には入力結合素子1420を介在させている。段 間結合素子1419Aと第1出力端1416Aとの間には出� ��結合素子1421Aを介在させている。第3セル1410 Bの他端と第4セル14100Bの他端との間には段間� ��合素子1419Bを介在させている。そして、第4� ��ル14100Bの他端と第2出力端1416Bとの間には出� ��結合素子1421Bを介在させる構成としている� �

 このような構成により、CRLH共振器を構成 するセル数が2セルとなるので、0次と-1次の� �手系の共振が発生する。その結果として、� �動で信号を取り出すと同電位で振動する0次� ��共振は打ち消しあい、共振器の両端で電位� ��振幅が逆相となるように振動する-1次の共� �のみ取り出すことができる。

 加えて、単位セル1410A及び1410Bからなる第 1のCRLH共振器1422と単位セル14100A及び14100Bから なる第2のCRLH共振器1423がお互いに電磁界結合 する構成とすると、段間結合素子1419A、1419B� �、電磁界結合した第1のCRLH共振器1422、第2のC RLH共振器1423とが等価的に並列共振回路を構� �する。よって、入力側、あるいは出力側か� �見たフィルタのインピーダンスが0となり信� ��がグラウンドに流れる周波数が存在する。� ��れにより通過帯域内に1つ極を増やすことが でき、その結果として、減衰特性を向上させ ることができるのである。

 さらに、入力結合素子1420と段間結合素子 1419A、1419B、出力結合素子1421A、1421Bの容量値� ��調整することにより、容易に2個のCRLH共振� �1422、1423の-1次の共振の結合を制御すること� ��できる。よって、-1次の共振で通過域を形� �した左手系フィルタを構成することができ� �。また、CRLH共振器1422、1423の電磁界結合と� �間結合素子1419A、1419Bとにより生じる減衰極� ��配置・制御することができるので、一般的� ��左手系フィルタよりもフィルタ特性の優れ� ��左手系フィルタを提供することができる。

 本発明の実施の形態14に係る左手系フィ� �タの第1並列体1412、第2並列体14120、第3並列� �1414、第4並列体14140は、グランドと直接接続� ��れたインダクタ1412B、1412Bを有しているため 、それらインダクタ1412B、14120B、1414B、14140B� �は右手系フィルタと比較して大きな高周波� �流が流れる。その結果、右手系フィルタと� �較して、CRLH共振器1422、1423間の電磁界結合� �強さを大きくでき、通過帯域内に減衰極を� �やすと共に、その周波数を制御することが� �易となる。なお、入力結合素子1420、段間結� ��素子1419A、1419B、出力結合素子1421A、1421Bは� �ャパシタではなく、インダクタで構成して� �構わない。

 図39は本発明の実施の形態14に係る左手系 フィルタの構造を示す分解斜視図である。図 39において、左手系フィルタは互いに対向す� ��よう配置された接地導体1424、1425間が誘電� �1426で満たされた構造を有し、導体パターン1 427はビア導体1432を介して接地導体1425に接続� ��れる。これは図38に示したインダクタ1412Bに 対応する。さらに導体パターン1427は接地導� �1424、1425によりキャパシタ1412Aが構成される� ��導体パターン1427及び導体パターン1428はビ� �導体1429を介して接続された導体パターン1430 、1431に挟まれるように構成される。これに� �りキャパシタ1411Aが構成される。また、導体 パターン1428はインダクタ1411Bにも対応する。 以上が単位セル1410Aに対応する。

 導体パターン1428はビア導体1437を介して� �地導体1425に接続される。これにより図38に� �したインダクタ1414Bが構成される。導体パタ ーン1428はさらに導体パターン1433と接地導体1 424、1425によりキャパシタ1414Aが構成される。 導体パターン1428及び導体パターン1433はビア� ��体1434を介して接続された導体パターン1435� �1436に挟まれるように構成される。これによ� ��キャパシタ1413Aが構成される。導体パター� �1433はインダクタ1413Bにも対応する。以上が� �位セル1410Bに対応する。この単位セル1410Aと1 410Bは第1のCRLH共振器1422をなす。

 図38に示した第1のCRLH共振器1422と第1のCRLH 共振器1423とは、図39において線分A-A’におい て鏡面対称に構成され、導体パターン1438は� �ア導体1443を介して接地導体1425に接続される 。これはインダクタ14120Bに対応する。さらに 導体パターン1438は接地導体1424、1425によりキ ャパシタ14120Aが構成される。導体パターン143 8及び導体パターン1439はビア導体1440を介して 接続された導体パターン1441、1442に挟まれる� ��うに構成される。これによりキャパシタ1411 0Aが構成される。また、導体パターン1439はイ ンダクタ14110Bにも対応する。以上が単位セル 14100Aに対応する。

 導体パターン1439はビア導体1448を介して� �地導体1425に接続される。これにより図38に� �したインダクタ14140Bが構成される。さらに� �体パターン1439と接地導体1424、1425によりキ� �パシタ14140Aが構成される。導体パターン1439� ��び導体パターン1447はビア導体1444を介して� �続された導体パターン1445、1446に挟まれるよ うに構成される。これによりキャパシタ14130A が構成される。導体パターン1447はインダク� �14130Bにも対応する。以上が単位セル14100Bに� �応する。この単位セル14100Aと14100Bは第2のCRLH 共振器1423をなす。

 図38に示した入力結合素子1420は、入力端� ��1449よりビア導体1450を介して接続される導� �パターン1451と、インダクタ1412Bに対応する� �体パターン1427とにより構成される。また、� ��間結合素子1419Aは、単位セル1410Aの一部を構 成する導体パターン1427と単位セル14100Aの一� �を構成する導体パターン1438と導体パターン1 452とにより構成される。段間結合素子1419Bは� ��インダクタ1413Bに対応する導体パターン1433� ��インダクタ14130Bに対応する導体パターン1447 と導体パターン1453とにより構成される。出� �結合素子1421Aは、第1出力端子1454よりビア導� ��1455を介して接続される導体パターン1456と� �インダクタ14120Bに対応する導体パターン1438� ��により構成される。出力結合素子1421Bは、� �2出力端子1457よりビア導体1458を介して接続� �れる導体パターン1459と、インダクタ14130Bに� ��応する導体パターン1447とにより構成するこ とで表現される。

 図40は本発明の実施の形態14に係る左手系 フィルタの周波数特性図である。図40におい� ��、誘電体1426内に内蔵することで第1のCRLH共� ��器1422、第2のCRLH共振器1423同士を電磁界結合 させると、その電磁界結合と段間結合素子141 9の共振により新たに減衰極を設けることが� �き、減衰特性を向上させることができる。� �の際、接地導体1424、1425は側面電極1460、1461� ��接続されていることが好ましい。

 なお、今回入力結合素子1420、出力結合素 子1421A、1421Bは図38に示すようにキャパシタで 表現したが、それぞれの容量が10pF以上とな� �場合は、入力結合素子1420、出力結合素子1421 A、1421Bは取り除いて直接接続しても構わない 。

 本発明の左手系フィルタは、減衰特性を� ��上させることができるという効果を有し、� ��帯電話等の各種電子機器において有用であ� ��。

 (実施の形態15)
 図41は本発明の実施の形態15に係る左手系フ ィルタの等価回路図である。図41において、� ��実施の形態15における左手系フィルタ15100は 、入力端1513と出力端1514と、入力端1513および 出力端1514と電気的に接続した第1の段間結合� ��子1517と、第2の段間結合素子1520と、第3の段 間結合素子1521と、を備える。また、第1の段� ��結合素子1517および第2の段間結合素子1520と� ��続した第1左手系共振器1510Aと、第1の段間結 合素子1517および第3の段間結合素子1521と接続 した第2左手系共振器1510Bと、第2の段間結合� �子1520と第3の段間結合素子1521と接続した第3� ��手系共振器1510Cと、を備える。さらに、入� �端1513と第1の段間結合素子1517と第2の段間結� ��素子1520と第1左手系共振器1510Aとの間に接続 された第1インダクタ1518と、出力端1514と第1� �段間結合素子1517と第3の段間結合素子1521と� �2左手系共振器1510Bとの間に接続された第2イ� ��ダクタ1519と、を備える。

 第1左手系共振器1510Aは、一端が第1の段間 結合素子1517の一端および第2の段間結合素子1 520の一端に接続され、他端が接地される。こ こで、第1左手系共振器1510Aの一端と第1の段� �結合素子1517の一端および第2の段間結合素子 1520の一端とが接続する点を接続点1515と定義� ��る。また、第2左手系共振器1510Bは、一端が� ��1の段間結合素子1517の他端および第3の段間� ��合素子1521の一端に接続され、他端が接地さ れる。ここで、第2左手系共振器1510Bの一端と 第1の段間結合素子1517の他端および第3の段間 結合素子1521の一端とが接続する点を接続点15 16と定義する。また、第3左手系共振器1510Cは� ��一端が第2の段間結合素子1520の他端および� �3の段間結合素子1521の他端に接続され、他端 が接地される。

 なお、本実施の形態15では、第1左手系共� ��器1510A、第2左手系共振器1510B、第3左手系共� ��器1510Cの他端はそれぞれ接地されているが� �開放されていてもよい。また、第1左手系共� ��器1510A、第2左手系共振器1510B、第3左手系共� ��器1510Cはそれぞれ1つの左手系共振器で構成� ��れているが、複数の左手系共振器が直列接� ��されて構成されてもよい。

 第1左手系共振器1510Aは、並列接続された� ��ンデンサ15121Aとインダクタ15121Bとからなる� ��列体15121と、直列接続されたコンデンサ15111 Aとインダクタ15111Bとからなる直列体15111とを 備える。直列体15111は、一端が第1の段間結合 素子1517の一端、および第2の段間結合素子1520 の一端に接続される。並列体15121は、一端が� ��列体15111の他端に接続され、他端が接地さ� �る。

 第2左手系共振器1510Bは、並列接続された� ��ンデンサ15122Aとインダクタ15122Bとからなる� ��列体15122と、直列接続されたコンデンサ15112 Aとインダクタ15112Bとからなる直列体15112とを 備える。直列体15112は、一端が第1の段間結合 素子1517の他端、および第3の段間結合素子1521 の一端に接続される。並列体15122は、一端が� ��列体15112の他端に接続され、他端が接地さ� �る。

 第3左手系共振器1510Cは、並列接続された� ��ンデンサ15123Aとインダクタ15123Bとからなる� ��列体15123と、直列接続されたコンデンサ15113 Aとインダクタ15113Bとからなる直列体15113とを 備える。直列体15113は、一端が第2の段間結合 素子1520の他端、および第3の段間結合素子1521 の他端に接続される。並列体15123は、一端が� ��列体15113の他端に接続され、他端が接地さ� �る。

 なお、本実施の形態15では、第1左手系共� ��器1510Aが有する直列体15111は、インダクタ151 11Bが並列体15121と接続され、コンデンサ15111A� ��接続点1515と接続される構成となっている。 しかし、コンデンサ15111Aが並列体15121と接続� ��れ、インダクタ15111Bが接続点1515と接続され る構成となってもよい。第2左手系共振器1510B 、第3左手系共振器1510Cについても同様の構成 となってもよい。

 第1インダクタ1518は、接続点1515と入力端1 513との間に接続される。第2インダクタ1519は� ��接続点1516と出力端1514との間に接続される� �第1インダクタ1518と第2インダクタ1519と第3左 手系共振器1510Cの並列体15123のインダクタ15123 Bは、第1インダクタ1518と第2インダクタ1519と� ��3左手系共振器1510Cの並列体15123のインダク� �15123Bとがそれぞれ磁界結合できるように、� �置関係を調整される。第1インダクタ1518と第 2インダクタ1519と第3左手系共振器1510Cの並列� ��15123のインダクタ15123Bとがそれぞれ近接す� �と、第1インダクタ1518と第2インダクタ1519と� ��3左手系共振器1510Cの並列体15123のインダク� �15123Bとのそれぞれの磁界結合度は大きくな� �。一方、第1インダクタ1518と第2インダクタ15 19と第3左手系共振器1510Cの並列体15123のイン� �クタ15123Bとが離れて配置されると、第1イン� ��クタ1518と第2インダクタ1519と第3左手系共振 器1510Cの並列体15123のインダクタ15123Bとは磁� �結合度は小さくなる。

 図42は本発明の実施の形態15に係る左手系 フィルタにおいて磁界結合しない場合の周波 数特性図である。図43は本発明の実施の形態1 5に係る左手系フィルタにおいて磁界結合す� �場合の周波数特性図である。図42、図43にお� ��て、第1インダクタ1518と第2インダクタ1519と 第3左手系共振器1510Cの並列体15123のインダク� ��15123Bとが磁界結合する場合、左手系フィル� ��15100には、通過帯域内に減衰極が新たに生� �る。したがって、第1インダクタ1518と第2イ� �ダクタ1519と第3左手系共振器1510Cの並列体1512 3のインダクタ15123Bとが磁界結合することに� �り、左手系フィルタ15100に生じる減衰極を増 やすことができる。

 さらに、第1インダクタ1518と第2インダク� ��1519と第3左手系共振器1510Cの並列体15123のイ� ��ダクタ15123Bとの間の間隔をそれぞれ調整す� ��ことによって、左手系フィルタ15100が本来� �する減衰極も含めたすべての減衰極を任意� �周波数に配置することができる。したがっ� �、本実施の形態15の左手系フィルタによれば 、減衰特性の向上と減衰特性の調整を両立さ せることができる。特に、図43の領域Xで示さ れるように、W-LANで利用される2.4GHz~2.5GHzの周 波数帯域においては30dB以上減衰させ、携帯� �話の送受信用の1.9GHz~2.2GHzの周波数帯域にお� ��ては減衰させないようにすることができる� ��よって、互いに周波数領域が近いW-LANと携� �電話の送受信とで混信を起こさないように� �ることができる。

 なお、本実施の形態15では、入力端1513と� ��力端1514との間に並列接続された左手系共振 器は、第1左手系共振器1510A、第2左手系共振� �1510B、第3左手系共振器1510Cとの3つであるが� �並列接続された左手系共振器は、3つ以上で� ��ってもよい。この場合、各左手系共振器の� ��には、段間結合素子がそれぞれ1つずつ接続 される。そして、第1インダクタ1518は、第1の 段間結合素子の一端と、第2の段間結合素子� �一端に接続される。また、第2インダクタ1519 は、第1の段間結合素子の他端と、第3の段間� ��合素子の一端に接続される。また、本実施� ��形態15では、さらに第1インダクタ1518と接続 点1515との間に接続された入力結合素子、第2� ��ンダクタ1519と接続点1516との間に接続され� �出力結合素子とをさらに備えてもよい。

 図44A~図44Jは本発明の実施の形態15に係る� ��手系フィルタにおける誘電体積層基板を構� ��する誘電体基板のパターンを上から順に示� ��た分解図である。図44A~図44Jにおいて、各誘 電体基板のパターンは、互いに平行に設けら れている。以下、便宜上、図44A~図44Jで示さ� �る誘電体基板には、上から順に1530a~1530jの符 号を付す。

 誘電体基板1530a~1530jは、入力端1531、出力� ��1532、側面電極1533a、1533bを備える。図44A、� �44Jに示されるように、入力端1531と出力端1532 は、誘電体積層基板1530の側面に沿って誘電� �積層基板1530の上面と下面に伸びている。図4 4Aに示されるように、誘電体基板1530aは、第1� ��グランド電極1534を備える。図44Jに示される ように、誘電体基板1530jは、第2のグランド電 極1535を備える。第1のグランド電極1534、第2� �グランド電極1535は、側面電極1533a、1533bと接 続して等電位を保っている。入力端1531、出� �端1532は、第1のグランド電極1534、第2のグラ� ��ド電極1535、側面電極1533a、1533bから絶縁さ� �ている。

 図44H~図44Jに示されるように、入力端1531� �、ビア導体1536を介して導体パターン1537と接 続されている。出力端1532は、ビア導体1538を� ��して導体パターン1539と接続されている。導 体パターン1537は、ビア導体1540を介して導体� ��ターン1541と接続されている。導体パターン 1539は、ビア導体1542を介して導体パターン1543 と接続されている。

 図44G~図44Iに示されるように、導体パター ン1541は、ビア導体1544を介して導体パターン1 545に接続される。また、導体パターン1543は� �ビア導体1546を介して導体パターン1547に接続 される。導体パターン1545の一端と、導体パ� �ーン1547の一端は、側面電極1533bに接続され� �いる。また、導体パターン1545と、導体パタ� ��ン1547とは、第1のグランド電極1534、および� ��第2のグランド電極1535と対向して配置され� �いる。

 図44E~図44Gに示されるように、導体パター ン1545は、ビア導体1548を介して導体パターン1 549と接続されている。また、導体パターン154 7は、ビア導体1550を介して導体パターン1551と 接続されている。導体パターン1549は、同じ� �電体基板上で、別の導体パターン1552と接続� ��れている。また、導体パターン1551は、同じ 誘電体基板上で、別の導体パターン1553と接� �されている。

 図44E、図44Fに示されるように、導体パタ� ��ン1554は、導体パターン1552と対向して配置� �れている。また、導体パターン1555は、導体� ��ターン1553と対向して導体パターン1554と同� �誘電体基板上に配置されている。また、導� �パターン1556は、導体パターン1554、1555と同� �誘電体基板上に配置されている。図44D、図44 Eに示されるように、導体パターン1557は、導� ��パターン1549、1551と対向して配置されてい� �。図44A、図44B、図44D、図44Jに示されるよう� �、導体パターン1558は、導体パターン1557、第 1のグランド電極1534、第2のグランド電極1535� �対向して配置されている。図44B、図44Cに示� �れるように、導体パターン1559は、導体パタ� ��ン1558と対向して配置されている。図44B~図44 Jに示されるように、導体パターン1558は、ビ� ��導体1560を介して第2のグランド電極1535と接� ��されている。

 図41に示された第1左手系共振器1510Aの直� �体15111に含まれるコンデンサ15111Aは、導体パ ターン1552と、この導体パターン1552に対向し� ��配置された導体パターン1554とによって構成 される。また、第1左手系共振器1510Aの直列体 15111に含まれるインダクタ15111Bは、主に、導� ��パターン1552と導体パターン1554の奥行き方� �成分によって構成される。第1左手系共振器1 510Aの並列体15121に含まれるコンデンサ15121Aは 、主に、導体パターン1545と、この導体パタ� �ン1545と対向して配置された第1のグランド電 極1534および第2のグランド電極1535とによって 構成される。第1左手系共振器1510Aの並列体151 21に含まれるインダクタ15121Bは、導体パター� ��1545の奥行き成分によって構成される。

 図41に示された第2左手系共振器1510Bの直� �体15112に含まれるコンデンサ15112Aは、導体パ ターン1553と、この導体パターン1553に対向し� ��配置された導体パターン1555とによって構成 される。また、第2左手系共振器1510Bの直列体 15112に含まれるインダクタ15112Bは、主に、導� ��パターン1553と導体パターン1555の奥行き方� �成分によって構成される。第2左手系共振器1 510Bの並列体15122に含まれるコンデンサ15122Aは 、主に、導体パターン1547と、この導体パタ� �ン1547と対向して配置された第1のグランド電 極1534および第2のグランド電極1535とによって 構成される。第2左手系共振器1510Bの並列体151 22に含まれるインダクタ15122Bは、導体パター� ��1547の奥行き成分によって構成される。

 図41に示された第3左手系共振器1510Cの直� �体15113に含まれるコンデンサ15113Aは、導体パ ターン1558と、この導体パターン1558に対向し� ��配置された導体パターン1559とによって構成 される。また、第3左手系共振器1510Cの直列体 15113に含まれるインダクタ15113Bは、主に、導� ��パターン1558と導体パターン1559の奥行き方� �成分によって構成される。第3左手系共振器1 510Cの並列体15123に含まれるコンデンサ15123Aは 、主に、導体パターン1558と、この導体パタ� �ン1558と対向して配置された第1のグランド電 極1534および第2のグランド電極1535とによって 構成される。第3左手系共振器1510Cの並列体151 23に含まれるインダクタ15123Bは、ビア導体1560 によって構成される。

 第1の段間結合素子1517は、導体パターン15 56および導体パターン1557が、導体パターン154 9および導体パターン1551と誘電体を介して対� ��した構造によって構成される。第2の段間結 合素子1520は、主に、導体パターン1557が、導� ��パターン1549および導体パターン1558と誘電� �を介して対向した構造によって構成される� �第3の段間結合素子1521は、主に、導体パター ン1557が、導体パターン1551および導体パター� ��1558と誘電体を介して対向した構造によって 構成される。

 第1インダクタ1518は、導体パターン1537と� ��この導体パターン1537に接続されたビア導体 1540と、このビア導体1540とに接続された導体� ��ターン1541と、この導体パターン1541とに接� �されたビア導体1544とが有する寄生インダク� ��によって構成される。第2インダクタ1519は� �導体パターン1539と、この導体パターン1539に 接続されたビア導体1542と、このビア導体1542� ��に接続された導体パターン1543と、この導体 パターン1543とに接続されたビア導体1546とが� ��する寄生インダクタによって構成される。

 導体パターン1537、1539、1541、1543、および 、ビア導体1544、ビア導体1546、ビア導体1560の 間隔を調整して積層することによって、左手 系フィルタが本来有する減衰極も含めたすべ ての減衰極を任意の周波数に配置することが できる。

 このような構成で左手系フィルタが積層� ��造を実現した場合、すでに設計された左手� ��フィルタの構成素子を調節することなく、� ��手系フィルタに新たに減衰極を増やし、こ� ��減衰極を制御することが可能となる。つま� ��、インダクタとして動作する導体パターン� ��びビア導体間の距離を調整するだけで、左� ��系フィルタが本来有する減衰極も含めたす� ��ての減衰極を任意の周波数に配置すること� ��できる。さらに、類似した構造の第1左手系 共振器1510Aと第2左手系共振器1510Bに対して、� ��ア導体1560によってインダクタを表現した第 3左手系共振器1510Cを使用することにより、第 1左手系共振器1510Aと第2左手系共振器1510Bに積 層して第3左手系共振器1510Cを配置できる。よ って、平面上に新たにスペースを確保する必 要が無くなる。

 以上より、製造コストを抑え、左手系フ� ��ルタの小型化を維持したまま通過帯域を確� ��しながら、生じる減衰極を増やし、左手系� ��ィルタが本来有する減衰極も含めたすべて� ��減衰極を制御することができる。

 本発明の左手系フィルタは、製造コスト� ��抑え、左手系フィルタの小型化を維持し、� ��過帯域を確保しながら、生じる減衰極を増� ��し、左手系フィルタが本来有する減衰極も� ��めたすべての減衰極を制御することができ� ��携帯電話等の各種電子機器において有用で� ��る。

 (実施の形態16)
 図45は本発明の実施の形態16に係る左手系共 振器の左手系伝送線路の等価回路図である。 図45において、本実施の形態16における左手� �共振器16100は、第1セル16101と、この第1セル16 101に接続された第2セル16102とから構成される 。第1セル16101は、コンデンサ16110aとインダク タ16110bとからなる第1直列体16110と、コンデン サ16120aとインダクタ16120bとからなる第1並列� �16120とから構成される。第1並列体16120の一端 は、入出力端16170に接続され、第1並列体16120� ��他端は、グランドに接続される。すなわち� ��コンデンサ16120aの一端と、インダクタ16120b� ��一端とは、入出力端16170に接続される。そ� �て、コンデンサ16120aの他端と、インダクタ16 120bの他端とは、グランドに接続される。ま� �、第1並列体16120の一端には、第1直列体16110� �一端が接続される。すなわち、コンデンサ16 120aの一端とインダクタ16120bの一端とには、� �ンデンサ16110aの一端とインダクタ16110bの一� �とが接続される。なお、入出力端16170には、 先に第1並列体16120の一端が接続され、この第 1並列体16120の一端に第1直列体16110の一端が接 続されている。しかし、逆の順序で接続され てもよい。

 第2セル16102は、コンデンサ16130aとインダ� ��タ16130bとからなる第2直列体16130と、コンデ� ��サ16140aとインダクタ16140bとからなる第2並列 体16140とから構成される。第2並列体16140の一� ��は、第1直列体16110の他端に接続され、第2並 列体16140の他端は、グランドに接続される。� ��なわち、コンデンサ16140aの一端と、インダ� ��タ16140bの一端とは、コンデンサ16110aの他端� ��インダクタ16110bの他端に接続される。そし� ��、コンデンサ16140aの他端と、インダクタ1614 0bの他端とは、グランドに接続される。また� ��第2並列体16140の一端には、第2直列体16130の� ��端が接続される。すなわち、コンデンサ1614 0aの一端とインダクタ16140bの一端とには、コ� ��デンサ16130aの一端とインダクタ16130bの一端� ��が接続される。なお、第1セル16101の他端に� ��当する第1直列体16110の他端には、先に第2並 列体16140の一端が接続され、この第2並列体161 40の他端に第2直列体16130の一端が接続されて� ��る。しかし、逆の順序で接続されてもよい� ��

 コンデンサ16150は、一端が入出力端16170を 介して第1セル16101に接続され、他端がグラン ド16160に接続される。左手系共振器16100に並� �にコンデンサ16150を接続することにより、こ のコンデンサ16150のサセプタンス成分が左手� ��共振器16100のサセプタンス成分に加えられ� �。その結果、左手系共振器16100のもつサセプ タンス成分のゼロ点は低周波数側へシフトし 、その近傍での左手系共振器16100のもつサセ� ��タンス成分の変化量は小さい値となる。

 なお、第2直列体16130の他端が、寄生成分� ��してのインダクタを介してグランドに接続� ��れてもよい。このような構成により、共振� ��は左手系及び右手系の奇数次共振のみを励� ��する。このため、周波数に対する共振器の� ��セプタンス成分の変化量を緩やかにするこ� ��ができる。

 図46は本発明の実施の形態16に係る左手系 共振器の構造を示す分解斜視図である。図47� ��、図46の線47-47に沿う断面を矢印Bの方向か� �見たときの断面図である。図46、図47に示さ� ��る左手系共振器16200の接続関係について説� �する。

 左手系共振器16200は、互いに対向するよ� �配置された接地導体16201、16202間が誘電体1620 3で満たされた構造となっている。接地導体16 202と同一平面上に、接地導体16202と絶縁され� ��入出力端16204が設けられている。この入出� �端16204には、ビア導体16205を介して導体パタ� ��ン16206が接続されている。この導体パター� �16206に誘電体16203を介して対向する導体パタ� ��ン16207が設けられている。また、導体パタ� �ン16208は、導体パターン16207と誘電体16203を� �して対向している。この導体パターン16208は 、ビア導体16209を介して接地導体16201と接続� �れている。また、導体パターン16208は、ビア 導体16210を介して導体パターン16211に接続さ� �ている。また、導体パターン16208は、ビア導 体16212を介して導体パターン16213に接続され� �いる。この導体パターン16213と誘電体16203を� ��して対向する導体パターン16214は、ビア導� �16215を介して接地導体16202と接続されている� ��また、導体パターン16216が、誘電体16203を介 して導体パターン16211と導体パターン16213と� �挟まれている。この導体パターン16216は、ビ ア導体16217を介して接地導体16201に接続され� �いる。導体パターン16216には、ビア導体16218� ��介して導体パターン16219が接続される。ま� �、導体パターン16216には、ビア導体16220を介� ��て導体パターン16221が接続される。導体パ� �ーン16222は、誘電体16203を介して導体パター� ��16219と導体パターン16221とに挟まれている。 なお、導体パターン16206、16207、16208によって 、左手系共振器16200が共振したときの出力の� ��衰を大きくすることができ、出力の変化を� ��瞭にすることができる。また、接地導体1620 1、16202は、側面電極16223、16224で接続される� �したがって、接地導体16201の電位と、接地導 体16202の電位を同電位に保つことができる。

 次に、図46、図47に示された左手系共振器 16200の構造と、図45に示された左手系共振器16 100の構成との対応関係について説明する。

 図45に示されたキャパシタ16110aは、導体� �ターン16211と導体パターン16216とが誘電体1620 3を介して対向した構造、および、導体パタ� �ン16213と導体パターン16216とが誘電体16203を� �して対向した構造によって構成される。イ� �ダクタ16110bは、主として導体パターン16216の 奥行き方向によって構成される。キャパシタ 16120aは、主として導体パターン16211と接地導� ��16201とが誘電体16203を介して対向した構造に よって構成される。インダクタ16120bは、ビア 導体16209によって構成される。

 図45に示されたキャパシタ16130aは、導体� �ターン16219と導体パターン16222とが誘電体1620 3を介して対向した構造、および、導体パタ� �ン16221と導体パターン16222とが誘電体16203を� �して対向した構造によって構成される。イ� �ダクタ16130bは、主として導体パターン16216の 奥行き方向によって構成される。キャパシタ 16140aは、主として導体パターン16219と接地導� ��16201とが誘電体16203を介して対向した構造に よって構成される。インダクタ16140bは、ビア 導体16217によって構成される。

 図45に示されたコンデンサ16150は、導体パ ターン16213と導体パターン16214とが誘電体16203 を介して対向した構造によって構成される。 このように、左手系共振器16200を積層構造と� ��た場合、左手系共振器16200の一部を使って� �ンデンサ16150を設けることができるため、コ ンデンサ16150を設けるために新たにスペース� ��確保する必要がない。したがって、少ない� ��造コストで、左手系共振器の大きさを変え� ��に帯域幅を広くできる。

 図48は本発明の実施の形態16に係る別の左 手系共振器の構造を示す分解斜視図である。 図49は図48の線49-49に沿う断面を矢印Dの方向� �ら見たときの断面図である。図48、図49に示� ��れる左手系共振器16300の接続関係について� �明する。

 左手系共振器16300は、互いに対向するよ� �配置された接地導体16301、16302間が誘電体1630 3で満たされた構造となっている。接地導体16 302と同一平面上に、接地導体16302と絶縁され� ��入出力端16304が設けられている。この入出� �端16304には、ビア導体16305を介して導体パタ� ��ン16306が接続されている。この導体パター� �16306に誘電体16303を介して対向する導体パタ� ��ン16307が設けられている。また、導体パタ� �ン16308は、導体パターン16307と誘電体16303を� �して対向している。この導体パターン16308は 、ビア導体16309を介して接地導体16301と接続� �れている。また、導体パターン16308は、ビア 導体16310を介して導体パターン16311に接続さ� �ている。また、導体パターン16308は、ビア導 体16312を介して導体パターン16313に接続され� �いる。また、導体パターン16308は、ビア導体 16314を介して導体パターン16315と接続されて� �る。また、導体パターン16316が、誘電体16303� ��介して導体パターン16313と導体パターン16315 とに挟まれている。この導体パターン16316は� ��ビア導体16317を介して接地導体16301に接続さ れている。また導体パターン16316には、ビア� ��体16318を介して導体パターン16319が接続され る。また、導体パターン16316には、ビア導体1 6320を介して導体パターン16321が接続される。 導体パターン16322は、誘電体16303を介して導� �パターン16319と導体パターン16321とに挟まれ� ��いる。なお、導体パターン16306、16307、16308� ��よって、左手系共振器16300が共振したとき� �出力の減衰を大きくすることができ、出力� �変化を明瞭にすることができる。

 次に、図48、図49に示された左手系共振器 16300の構造と、図45に示された左手系共振器16 100の構成との対応関係について説明する。

 図45に示されたキャパシタ16110aは、導体� �ターン16313と導体パターン16316とが誘電体1630 3を介して対向した構造、および、導体パタ� �ン16315と導体パターン16316とが誘電体16303を� �して対向した構造によって構成される。イ� �ダクタ16110bは、主として導体パターン16316の 奥行き方向によって構成される。キャパシタ 16120aは、主として導体パターン16313と接地導� ��16301とが誘電体16303を介して対向した構造に よって構成される。インダクタ16120bは、ビア 導体16309によって構成される。

 図45に示されたキャパシタ16130aは、導体� �ターン16319と導体パターン16322とが誘電体1630 3を介して対向した構造、および、導体パタ� �ン16321と導体パターン16322とが誘電体16303を� �して対向した構造によって構成される。イ� �ダクタ16130bは、主として導体パターン16316の 奥行き方向によって構成される。キャパシタ 16140aは、主として導体パターン16319と接地導� ��16301とが誘電体16303を介して対向した構造に よって構成される。インダクタ16120bは、ビア 導体16317によって構成される。

 図45に示されたコンデンサ16150は、導体パ ターン16311と左手系共振器16300の一部ではな� �接地導体16302とが誘電体16303を介して対向し� ��構造によって構成される。接地導体16302は� �面積が広く、左手系共振器16300の一部ではな い。したがって、コンデンサ16150を構成する� ��きに、導体パターン16311の面積がほぼその� �まコンデンサ16150の面積になり、導体パター ン16311の配置は左手系共振器16300のサイズに� �響されない。したがって、コンデンサ16150を 左手系共振器16300に大きな面積で形成するこ� ��ができる。なお、接地導体16301、16302は側面 電極16323、16324で接続されていることが好ま� �い。

 次に、本実施の形態16に係る左手系フィ� �タの全体構成について説明する。図50は本発 明の実施の形態16に係る左手系フィルタを示� ��等価回路図である。図50において、左手系� �ィルタ1620は、入力端1613と、出力端1614と、� �力端1613および出力端1614と接続した結合素子 群1615と、結合素子群1615と接続したセル群1616 と、結合素子群1615と接続したコンデンサ群16 17と、コンデンサ群1617と接続したグランド群 1618とを備える。結合素子群1615は、一端が入� ��端1613と接続した入力結合素子1615aと、一端� ��入力結合素子1615aの他端と接続した段間結� �素子1615bと、一端が段間結合素子1615bの他端� ��接続し、他端が出力端1614と接続した出力結 合素子1615cと、を備える。セル群1616は、第1� �ルの集合体1616aと、第2セルの集合体1616bとを 備える。

 第1セルの集合体1616aは、一端が入力結合� ��子1615aと段間結合素子1615bとの間に設けられ た第1の接続点1619aに接続される。第2セルの� �合体1616bは、一端が段間結合素子1615bと出力� ��合素子1615cとの間に設けられた第2の接続点1 619bに接続される。なお、第1セルの集合体1616 aの他端は開放、または、接地されている。� �た、第2セルの集合体1616bの他端は、開放、� �たは、接地されている。

 図51は本発明の実施の形態16に係る左手系 フィルタのセルを示す等価回路図である。図 51において、第1セルの集合体1616aは、一端が� ��1の接続点1619aに接続されたセル16401と、一� �がこのセル16401の他端に直列接続されたセル 16402とを備える。なお、本実施の形態16では� �第1セルの集合体1616aは、直列接続された2つ� ��セル16401、16402で構成されているが、少なく とも1つ以上のセルが直列接続されて構成さ� �てもよい。なお、例えば、-1次の共振モード が用いられる場合であって、第1セルの集合� �1616aが1つのセルで構成された場合、第1セル� ��集合体1616aの他端は、接地されている。ま� �、第1セルの集合体1616aが2つ以上のセルで構� ��された場合、第1セルの集合体1616aの他端は� ��開放されている。

 セル16401は、一端が第1の接続点1619aに接� �された第1直列体16410と、一端が第1の接続点1 619aに接続され他端がグランド16420cに接続さ� �た第1並列体16420と、を備える。第1直列体1641 0は、一端が第1の接続点1619aに接続されたイ� �ダクタ16410bと、一端がインダクタ16410bの他� �に接続されたコンデンサ16410aと、を備える� �なお、コンデンサ16410aとインダクタ16410bの� �置は逆であってもよい。

 第1並列体16420は、一端が第1の接続点1619a� ��接続され、他端がグランド16420cに接続され� ��コンデンサ16420aと、一端が第1の接続点1619a� ��接続され、他端がグランド16420cに接続され� ��インダクタ16420bと、を備える。セル16402は� �一端がコンデンサ16410aの他端に接続された� �2直列体16430と、一端がコンデンサ16410aの他� �に接続され、他端がグランド16440cに接続さ� �た第2並列体16440とを備える。

 第2直列体16430は、一端がコンデンサ16410a� ��他端に接続されたインダクタ16430bと、一端� ��インダクタ16430bの他端に接続されたコンデ� ��サ16430aとを備える。なお、コンデンサ16430a� ��インダクタ16430bの配置は逆であってもよい� ��

 第2並列体16440は、一端がコンデンサ16410a� ��他端に接続され、他端がグランド16440cに接� ��されたコンデンサ16440aと、一端がコンデン� ��16410aの他端に接続され、他端がグランド1644 0cに接続されたインダクタ16440bと、を備える� ��

 図52は本発明の実施の形態16に係る左手系 フィルタのセルを示す別の等価回路図である 。図52において、第2セルの集合体1616bは、一� ��が第2の接続点1619bに接続されたセル16403と� �一端がこのセル16403の他端に直列接続された セル16404とを備える。なお、第2セルの集合体 1616bは、直列接続された2つのセル16403、16404� �構成されるが、少なくとも1つ以上のセルが� ��列接続されて構成されてもよい。

 セル16403は、一端が第2の接続点1619bに接� �された第1直列体16450と、一端が第2の接続点1 619bに接続され、他端がグランド16460cに接続� �れた第1並列体16460とを備える。第1直列体1645 0は、一端が第2の接続点1619bに接続されたイ� �ダクタ16450bと、一端がインダクタ16450bの他� �に接続されたコンデンサ16450aとを備える。� �お、コンデンサ16450aとインダクタ16450bの配� �は逆であってもよい。

 第1並列体16460は、一端が第2の接続点1619b� ��接続され、他端がグランド16460cに接続され� ��コンデンサ16460aと、一端が第2の接続点1619b� ��接続され、他端がグランド16460cに接続され� ��インダクタ16460bとを備える。

 セル16404は、一端がコンデンサ16450aの他� �に接続された第2直列体16470と、一端がコン� �ンサ16450aの他端に接続され、他端がグラン� �16480cに接続された第2並列体16480とを備える� �

 第2直列体16470は、一端がコンデンサ16450a� ��他端に接続されたインダクタ16470bと、一端� ��インダクタ16470bの他端に接続されたコンデ� ��サ16470aとを備える。なお、コンデンサ16470a� ��インダクタ16470bの配置は逆であってもよい� ��

 第2並列体16480は、一端がコンデンサ16450a� ��他端に接続され、他端がグランド16480cに接� ��されたコンデンサ16480aと、一端がコンデン� ��16450aの他端に接続され、他端がグランド1648 0cに接続されたインダクタ16480bとを備える。

 なお、図50に示すコンデンサ群1617は、一� ��が第1の接続点1619aと接続され他端が第1のグ ランド1618aと接続された第1コンデンサ1617aと� ��一端が第1の接続点1619bと接続され他端が第2 のグランド1618bと接続された第2コンデンサ161 7bと、を備える。

 図53は本発明の実施の形態16に係る左手系 フィルタのサセプタンスの周波数特性図であ る。図53の実線に示されるように、各周波数� ��域で左手系共振器である第1セルの集合体161 6a、第2セルの集合体1616bのアドミタンスのう� ��サセプタンス成分が上がり、サセプタンス� ��分がゼロになる近傍での周波数変化がなだ� ��かになる。よって、左手系共振器である第1 セルの集合体1616a、第2セルの集合体1616bは広� ��帯域幅をとることができる。したがって、� ��来よりも少ない数の共振器で同じ帯域幅の� ��手系フィルタを構成することができ、左手� ��フィルタの小型化や、部品点数の削減が可� ��になる。

 図54は、本発明の実施の形態16に係る左手 系フィルタの構造を示す分解斜視図である。 図55は図54において線55-55に沿う断面図を矢印 Fの方向から見たときの断面図である。図54、 図55において、左手系フィルタ16500の接続関� �について説明する。左手系フィルタ16500は、 互いに対向するよう配置された接地導体16501� ��16502間が誘電体16503で満たされた構造となっ ている。

 接地導体16502と同一平面上に、接地導体16 502と絶縁された入力端16504aが設けられている 。この入力端16504aには、ビア導体16505aを介し て導体パターン16506aが接続されている。この 導体パターン16506aに誘電体16503を介して対向� ��る導体パターン16507が設けられている。ま� �、導体パターン16506aは、ビア導体16508aを介� �て接地導体16501に接続されている。導体パタ ーン16506aは、ビア導体16509aを介して導体パタ ーン16510aに接続されている。導体パターン165 06aは、ビア導体16511aを介して導体パターン165 12aに接続されている。導体パターン16506aは、 ビア導体16513aを介して導体パターン16514aに接 続されている。

 導体パターン16515aは、導体パターン16512a� ��誘電体16503を介して対向している。導体パ� �ーン16515aは、導体パターン16514aと誘電体16503 を介して対向している。導体パターン16515aは 、ビア導体16516aを介して接地導体16501と接続� ��れている。導体パターン16515aは、ビア導体1 6517aを介して導体パターン16518aと接続されて� ��る。導体パターン16515aは、ビア導体16519aを� ��して導体パターン16520aと接続されている。

 導体パターン16521aは、導体パターン16518a� ��誘電体16503を介して対向している。導体パ� �ーン16521aは、導体パターン16520aと誘電体16503 を介して対向している。なお、接地導体16501� ��16502は側面電極16522、16523で接続されている� ��とが好ましい。

 また、接地導体16502と同一平面上に、接� �導体16502と絶縁された出力端16504bが設けられ ている。この出力端16504bには、ビア導体16505b を介して導体パターン16506bが接続されている 。この導体パターン16506bと導体パターン16507� ��は、誘電体16503を介して対向している。ま� �、導体パターン16506bは、ビア導体16508bを介� �て接地導体16501に接続されている。導体パタ ーン16506bは、ビア導体16509bを介して導体パタ ーン16510bに接続されている。導体パターン165 06bは、ビア導体16511bを介して導体パターン165 12bに接続されている。導体パターン16506bは、 ビア導体16513bを介して導体パターン16514bに接 続されている。

 導体パターン16515bは、導体パターン16512b� ��誘電体16503を介して対向している。導体パ� �ーン16515bは、導体パターン16514bと誘電体16503 を介して対向している。導体パターン16515bは 、ビア導体16516bを介して接地導体16501と接続� ��れている。導体パターン16515bは、ビア導体1 6517bを介して導体パターン16518bと接続されて� ��る。導体パターン16515bは、ビア導体16519bを� ��して導体パターン16520bと接続されている。

 導体パターン16521bは、導体パターン16518b� ��誘電体16503を介して対向している。導体パ� �ーン16521bは、導体パターン16520bと誘電体16503 を介して対向している。なお、接地導体16501� ��16502は側面電極16522、16523で接続されている� ��とが好ましい。

 次に、図54、図55に示された左手系フィル タ16500の構造と、図50に示された左手系フィ� �タ1620の構成との対応関係について説明する� ��まず、図54、図55に示された左手系フィルタ 16500の構造のうちどの構造が図51に示された� �1セルの集合体1616aに対応するかについて説� �する。

 図51に示されたキャパシタ16410aは、導体� �ターン16512aと導体パターン16515aとが誘電体16 503を介して対向した構造、および、導体パタ ーン16514aと導体パターン16515aとが誘電体16503� ��介して対向した構造によって構成される。� ��ンダクタ16410bは、主として導体パターン1651 5aの奥行き方向によって構成される。キャパ� ��タ16420aは、主として導体パターン16512aと接� ��導体16501とが誘電体16503を介して対向した構 造によって構成される。インダクタ16420bは、 ビア導体16508aによって構成される。キャパシ タ16430aは、導体パターン16518aと導体パターン 16521aとが誘電体16503を介して対向した構造、� ��よび、導体パターン16520aと導体パターン1652 1aとが誘電体16503を介して対向した構造によ� �て構成される。インダクタ16430bは、主とし� �導体パターン16515aの奥行き方向によって構� �される。キャパシタ16440aは、主として導体� �ターン16518aと接地導体16501とが誘電体16503を� ��して対向した構造によって構成される。イ� ��ダクタ16440bは、ビア導体16516aによって構成� ��れる。

 次に、図54、図55に示された左手系フィル タ16500の構造のうちどの構造が図51に示され� �第2セルの集合体1616bに対応するかについて� �明する。

 図52に示されたキャパシタ16450aは、導体� �ターン16512bと導体パターン16515bとが誘電体16 503を介して対向した構造、および、導体パタ ーン16514bと導体パターン16515bとが誘電体16503� ��介して対向した構造によって構成される。� ��ンダクタ16450bは、主として導体パターン1651 5bの奥行き方向によって構成される。キャパ� ��タ16460aは、主として導体パターン16512bと接� ��導体16501とが誘電体16503を介して対向した構 造によって構成される。インダクタ16460bは、 ビア導体16508bによって構成される。キャパシ タ16470aは、導体パターン16518bと導体パターン 16521bとが誘電体16503を介して対向した構造、� ��よび、導体パターン16520bと導体パターン1652 1bとが誘電体16503を介して対向した構造によ� �て構成される。インダクタ16470bは、主とし� �導体パターン16516bの奥行き方向によって構� �される。キャパシタ16480aは、主として導体� �ターン16518bと接地導体16501とが誘電体16503を� ��して対向した構造によって構成される。イ� ��ダクタ16480bは、ビア導体16516bによって構成� ��れる。

 次に、図54、図55に示された左手系フィル タ1620の構造のうちどの構造が図50に示された 結合素子群1615に対応するかについて説明す� �。

 図50に示された入力結合素子1615aは、ビア 導体16505aによって構成される。また、出力結 合素子1615cはビア導体16505bによって構成され� ��。これら入力結合素子1615a、出力結合素子16 15cの値が例えば8pF程度であって、通過帯域が 2GHz程度のとき、入力結合素子1615a、出力結合 素子1615cのインピーダンスはほぼ0ωと考えら� ��るほど小さくなる。よって、通過帯域とコ� ��デンサの値に応じて入力結合素子1615a、出� �結合素子1615cを取り除いてもよい。これをタ ップ給電とよび、本実施の形態ではこのタッ プ給電が用いられている。したがって、入力 結合素子1615aを構成するコンデンサは除かれ� ��、入力端16504aと導体パターン16506aとを直接� ��続したビア導体16505aによって構成される。� ��た、出力結合素子1615cを構成するコンデン� �は除かれて、出力端16504bと導体パターン16506 bとを直接接続したビア導体16505bによって構� �される。さらに、段間結合素子1615bは、導体 パターン16506aと導体パターン16507とが誘電体1 6503を介して対向した構造、および、導体パ� �ーン16506bと導体パターン16507とが誘電体16503� ��介して対向した構造によって構成される。

 次に、図54、図55に示された左手系フィル タ1620の構造のうちどの構造が図50に示された コンデンサ群1617に対応するかについて説明� �る。

 図50に示されたコンデンサ1617aは、導体パ ターン16510aと接地導体16502とが誘電体16503を� �して対向した構造によって構成される。ま� �、コンデンサ1617bは、導体パターン16510bと接 地導体16502とが誘電体16503を介して対向した� �造によって構成される。グランド群1618は、� ��地導体16502で構成される。なお、接地導体16 501、16502は側面電極16522、16523で接続されてい ることが好ましい。

 このような構成により、左手系共振器で� ��る第1セルの集合体1616aと第2セルの集合体161 6bとが並列に接続されてなる左手系フィルタ1 620を積層構造で実現できる。そして、左手系 共振器に導体パターン16510aと接地導体16502と� ��誘電体16503を介して対向した構造であるコ� �デンサ1617aと、導体パターン16510bと接地導体 16502とが誘電体16503を介して対向した構造で� �るコンデンサ1617bとを設けることによって、 共振周波数のスロープを緩やかにすることが できる。したがって、より少ない数の左手系 共振器によって左手系フィルタを設計するこ とが可能となり、左手系フィルタの小型化に 適している。

 なお、本実施の形態16では、入力結合素� �1615a、出力結合素子1615cは図54、図55に示され るようにビア導体で直接接続するように表現 した。しかし、これはそれぞれの容量が10pF� �上となる、すなわち通過帯域において接地� �態に見える場合である。よって、入力結合� �子1615a、出力結合素子1615cが上記の値より小� ��い場合は実際にコンデンサを設けることが� ��ましい。

 なお、図50に示される第1セルの集合体1616 aの他端が、寄生成分としてのインダクタを� �してグランドに接続されてもよい。また、� �2セルの集合体1616bの他端が、寄生成分とし� �のインダクタを介してグランドに接続され� �もよい。このような構成により、共振器は� �左手系及び右手系の奇数次共振のみを励振� �る。これにより、共振器は、これまで不要� �として存在していた偶数次(ここでは0次)の� �振を励振しないため、通過帯域外の減衰特� �が改善される。

 本発明によれば、左手系共振器を通過す� ��帯域幅を向上させることができ、左手系フ� ��ルタのフィルタ特性を向上させることがで� ��るという効果を有し、携帯電話等の各種電� ��機器において有用である。

 (実施の形態17)
 図56は、本発明の実施の形態17に係る左手系 共振器の等価回路図である。図56において、� ��実施の形態17における左手系共振器17100は、 第1並列体17111と、1ポート端子17101および第1� �列体17111に接続した第1直列体17121と、この第 1直列体17121に接続したインダクタ17131と、イ� ��ダクタ17131と接続した第2直列体17122と、第2� ��列体17122に接続した第2並列体17112と、第2並� ��体17112および第2直列体17122に接続した開放� �17141と、を備える。

 この共振器の特性を確認する方法として� ��、例えば、入力と出力の機能を持つ1ポート 端子17101と、1ポート端子17101と電気的に接続� ��た入出力結合素子17102と、入出力結合素子17 102と接続した第1並列体17111に接続する方法が 挙げられる。

 第1並列体17111は、並列接続された第1コン デンサ17111Aおよび第1インダクタ17111Bと、を� �える。第1コンデンサ17111Aおよび第1インダク タ17111Bは、一端が1ポート端子17101および第1� �列体17121の一端に接続し、他端が接地される 。

 第1直列体17121は、直列接続された第2コン デンサ17121Aおよび第2インダクタ17121Bと、を� �える。第2インダクタ17121Bは、一端が1ポート 端子17101および第1並列体17111に接続され、他� ��が第2コンデンサ17121Aの一端に接続されてい る。また、第2コンデンサ17121Aの他端は、イ� �ダクタ17131の一端に接続されている。

 第2並列体17112は、並列接続された第3コン デンサ17112Aおよび第3インダクタ17112Bと、を� �える。第3コンデンサ17112Aおよび第3インダク タ17112Bは、一端が開放端17141および第2直列体 17122の他端に接続し、他端が接地される。

 第2直列体17122は、直列接続された第4コン デンサ17122Aおよび第4インダクタ17122Bと、を� �える。第4コンデンサ17122Aは、一端がインダ� ��タ17131の他端に接続され、他端が第4インダ� ��タ17122Bの一端に接続されている。また、第4 インダクタ17122Bの他端は、第2並列体17112の一 端および開放端17141に接続されている。

 第1直列体17121と第2直列体17122とは、容量� ��合ができるように、配置関係が調整される� ��すなわち、第1直列体17121と第2直列体17122と� ��間隔が近づけられている。第1直列体17121と� ��2直列体17122とが所定の距離以下に近づくと� ��第1直列体17121と第2直列体17122とは容量結合� ��る。ここで、少なくとも、第1直列体17121が� ��する第2コンデンサ17121Aと第2直列体17122が有 する第4コンデンサ17122Aとが容量結合する。� �た、第1直列体17121が有する第2コンデンサ1712 1Aおよび第2インダクタ17121Bと、第2直列体17122 が有する第4コンデンサ17122Aおよび第4インダ� ��タ17122Bとが磁界結合してもよい。

 これにより、第1並列体17111および第1直列 体17121と、第2並列体17112と第2直列体17122とを� ��なる平面上に配置することが可能になるの� ��、左手系共振器の小型化を図ることができ� ��。

 図57は、本発明の実施の形態17に係る左手 系共振器の全体斜視図である。すなわち、左 手系共振器17200を導体パターンと導体ビアの� ��ごとに分解した分解斜視図である。図57に� �いて、左手系共振器17200は、互いに対向する よう配置された第1のグランド電極17201、第2� �グランド電極17202間が積層された誘電体17203� ��満たされた構造となっている。第1のグラン ド電極17201と第2のグランド電極17202は、図示� ��ない側面電極によって接続され、等電位に� ��たれている。

 第1のグランド電極17201と同一平面上には� ��第1のグランド電極17201と絶縁された端子1720 4が設けられている。この端子17204は、入力端 と出力端の機能を果たす1ポート端子として� �いられる。端子17204には、ビア導体17205を介� ��て導体パターン17206が接続される。

 この導体パターン17206と対向配置された� �体パターン17207には、導体パターン17208が接� ��されている。導体パターン17208は、ビア導� �17209を介して第1のグランド電極17201と接続さ れている。

 導体パターン17207は、ビア導体17210を介し て導体パターン17211および導体パターン17212� �接続されている。また、導体パターン17207は 、導体パターン17211と導体パターン17212との� �に、導体パターン17211と導体パターン17212と� ��向配置されている。

 さらに、導体パターン17213が、導体パタ� �ン17211と導体パターン17212との間に、導体パ� ��ーン17211と導体パターン17212と対向配置され ている。導体パターン17213は、ビア導体17214� �介して導体パターン17215と接続されている。

 この導体パターン17215は、導体パターン17 216と導体パターン17217との間に、導体パター� ��17216と導体パターン17217と対向配置されてい る。導体パターン17216と導体パターン17217と� �、ビア導体17218を介して接続されている。導 体パターン17217は、導体パターン17212から絶� �され、導体パターン17212と対向配置されてい る。また、導体パターン17219は、ビア導体1721 8を介して導体パターン17216と導体パターン172 17と接続されている。そして、導体パターン1 7219は、導体パターン17216と導体パターン17217� ��の間に、導体パターン17216と導体パターン17 217と対向配置されている。また、導体パター ン17219には、導体パターン17220が接続されて� �る。この導体パターン17220は、ビア導体17221� ��介して第2のグランド電極17202と接続されて� ��る。

 図56に示された1ポート端子17101は、端子17 204によって構成される。入出力結合素子17102� ��、対向配置され導体パターン17206および導� �パターン17207によって構成される。開放端171 41は、導体パターン17219の先端部分17222によっ て構成される。

 図56に示された第1コンデンサ17111Aは、導� ��パターン17207と導体パターン17208に対向配置 された第1のグランド電極17201、および、導体 パターン17207と導体パターン17208に対向配置� �れた第2のグランド電極17202によって構成さ� �る。また第1インダクタ17111Bは、導体パター� ��17207と導体パターン17208とビア導体17209の長� ��成分とによって構成される。

 図56に示された第2コンデンサ17121Aは、導� ��パターン17213に対向配置された導体パター� �17211、および、導体パターン17213に対向配置� ��れた導体パターン17212によって構成される� �また、第2インダクタ17121Bは、導体パターン1 7211と導体パターン17212の長さ成分によって構 成される。

 図56に示された第3コンデンサ17112Aは、導� ��パターン17219と導体パターン17220に対向配置 された第1のグランド電極17201、および、導体 パターン17219と導体パターン17220に対向配置� �れた第2のグランド電極17202によって構成さ� �る。また、第3インダクタ17112Bは、導体パタ� ��ン17219と導体パターン17220とビア導体17221の� ��さ成分とによって構成される。

 図56に示された第4コンデンサ17122Aは、導� ��パターン17215に対向配置された導体パター� �17217、および、導体パターン17215に対向配置� ��れた導体パターン17216によって構成される� �また、第4インダクタ17122Bは、導体パターン1 7217と導体パターン17216の長さ成分によって構 成される。

 図56に示されたインダクタ17131は、ビア導 体17214の長さ成分によって構成される。第2コ ンデンサ17121Aを構成する導体パターン17212と� ��第4コンデンサ17122Aを構成する導体パターン 17217とを、誘電体17203を介して導体パターン17 212と導体パターン17217の間隔を調整して積層� ��ることによって、導体パターン17212と導体� �ターン17217の容量結合量を制御することがで きる。

 図58は本発明の実施の形態17に係る左手系 共振器の共振特性図である。図58において、� ��振特性を示す曲線X、Y、Zに示されるように� ��導体パターン17212と導体パターン17217との間 隔を離すにつれて曲線Xから曲線Yへ、さらに� ��曲線Yから曲線Zへとシフトする。言い換え� �と、図57に示された左手系共振器17200の構造� ��共振特性は、導体パターン17212と導体パタ� �ン17217との間隔を離すにつれて、高周波数帯 域側にシフトする。

 このような構造にすることにより、左手� ��共振器17200の面積を単純に従来の半分程度� �することができるだけでなく、導体パター� �17212と導体パターン17217との容量結合によっ� ��波長の短縮効果が得られ、さらに左手系共� ��器17200の面積を小さくすることができる。� �たがって、左手系共振器17200の小型化が可能 になる。

 また、この左手系共振器17200を用いて平� �不平衡変換左手系フィルタを構成した場合� �従来の平衡不平衡変換左手系フィルタに用� �られている左手系共振器よりも左手系共振� �の占有面積が狭くなるため、左手系フィル� �の小型化が可能になる。また、この左手系� �ィルタを搭載した携帯電話等の電子機器は� �高集積化により処理速度等の性能を向上さ� �ることができる。

 なお、導体パターン17212と導体パターン17 217とインダクタ17131の間隔を調整して積層し� ��導体パターン17212と導体パターン17217とイン ダクタ17131とを磁界結合させてもよい。この� ��合、さらに、波長の短縮効果が得られ、左� ��系共振器17200をさらに小型化することがで� �る。

 なお、本実施の形態17では、導体パター� �17207から導体パターン17208を接続し、ビア導� ��17209と導体パターン17207との間隔をあけて、 ビア導体17209を第1のグランド電極17201に接地� ��た。しかし、導体パターン17208を設けず、� �体パターン17207にビア導体17210を直接接続し� ��第1のグランド電極17201に接地してもよい。� ��の場合、信号の損失を抑えることができる� ��さらに、導体パターン17219から導体パター� �17220を接続し、導体パターン17219とビア導体1 7221との間隔をあけて、ビア導体17221を第2の� �ランド電極17202に接地した。しかし、導体パ ターン17220を設けず、導体パターン17219にビ� �導体17221を直接接続して第2のグランド電極17 202に接地してもよい。この場合も信号の損失 を抑えることができる。

 なお、本実施の形態17では、1ポート入力� ��子17101を用いたが、入力端と出力端とを別� �設けてもよい。この場合、図57に示される左 手系共振器17200には、第1のグランド電極17201� ��同一平面上に、第1のグランド電極17201と絶� ��された入力端、出力端が設けられ、この入� ��端と出力端とには、導体パターン17207にそ� �ぞれ対向配置された2つの導体パターンがそ� ��ぞれビア導体を介して接続される。

 また、本実施の形態17では、第2コンデン� ��17121Aを形成するために、導体パターン17213� �対向配置された導体パターン17211、および、 導体パターン17213に対向配置された導体パタ� ��ン17212を用いた。しかし、導体パターン17213 に対向配置された導体パターン17212のみを用� ��てもよい。さらに、第4コンデンサ17122Aを形 成するために、導体パターン17215に対向配置� ��れた導体パターン17217、および、導体パタ� �ン17215に対向配置された導体パターン17216を� ��いた。しかし、導体パターン17215に対向配� �された導体パターン17217のみを用いてもよい 。これにより、さらなる小型化と、コスト削 減が可能になる。

 図59は本発明の実施の形態17に係る別の左 手系共振器の全体斜視図である。図59におい� ��、導体パターン17213は、ビア導体17214を介し て導体パターン17219と接続する。そして、導� ��パターン17219と接続した導体パターン17220は 、ビア導体17221を介して第2のグランド電極172 02と接続する。したがって、導体パターン1721 3は、第2のグランド電極17202と接続する。ま� �、導体パターン17215は、他の導体パターンや ビア導体から絶縁されている。なお、図56に� ��される開放端17141は、この導体パターン17215 によって構成される。

 本発明のフィルタは、小型化とフィルタ� ��設定された規格のインピーダンスを得るこ� ��との両立を図ることができるという効果を� ��し、携帯電話等の各種電子機器において有� ��である。