DE69427550T2

DE69427550T2 - Planares Streifenleitungsfilter und Zweimodenresonator

Info

Publication number: DE69427550T2
Application number: DE69427550T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Makimoto; Michiaki Matsuo; Morikazu Sagawa; Hiroyuki Yabuki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2014-10-05
Also published as: DE69431888D1; US5534831A; DE69418127D1; US5880656A; DE69431888T2; EP0993065A1; EP0646981B1; EP0844682B1; EP0844682A1; CN1607694A; DE69418127T2; EP0646981A3; US5684440A; US6121861A; US5748059A; EP0646981A2; EP0993065B1; DE69427550D1; CN1278446C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Streifenleitungsfilter, das zur Filterung von Mikrowellen in einem Kommunikations- oder Meßgerät verwendet wird, das in Frequenzbändern betrieben ist, die von einem ultrahochfrequenten (UHF) Band bis zu einem extrem hohen Frequenzband (SHF) reicht, und insbesondere auf ein Streifenleitungsfilter, bei dem eine Streifenleitung verkürzt, flach und kostengünstig ist. Auch bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Zweifachmodusresonator, der für einen Oszillator oder ein Streifenleitungsfilter verwendet wird, und insbesondere auf einen Zweifachmodusresonator, in dem zwei Arten von Mikrowellen unabhängig in Resonanz treten.
Ein Streifenleitungs-Resonanzfilter ist durch Hintereinanderschalten einer Vielzahl von Streifenleitungs- Ringresonatoren des Ein-Wellenlängen-Typs aufgebaut, um den Strahlungsverlust von Mikrowellen zu verringern, die durch eine Streifenleitung des Resonanzfilters übertragen werden. Jedoch hat das Streifenleitungs-Resonanzfilter den Nachteil, daß das Resonanzfilter nicht klein gebaut werden kann. Folglich ist ein Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter kürzlich vorgeschlagen worden, bei dem Mikrowellen in zwei orthogonalen Modi in Resonanz treten und gefiltert werden. Ein herkömmliches Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter ist anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben.
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf herkömmliches Zweifachmodus- Streifenleitungsfilter. Fig. 2A ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1. Fig. 2B ist eine weitere Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1 in einer Abwandlung.
Das Streifenleitungsfilter von Fig. 1 ist des weiteren im Dokument EP- 0 573 985 A1 beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein herkömmliches Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter 11 einen von Mikrowellen erregten Eingangsanschluß 12, einen Streifenleitungs- Ringresonator 13 einer Wellenlänge, in dem Mikrowellen in Resonanz treten, und einen Eingangskoppelkondensator 14, der den Eingangsanschluß 12 mit einem Koppelpunkt A des Ringresonators 13 verbindet, um den von Mikrowellen erregten Eingangsanschluß 12 durch kapazitive Kopplung mit dem Ringresonator 13 zu verbinden, einen Ausgangsanschluß 15, der von den im Ringresonator 13 in Resonanz tretenden Mikrowellen erregt wird, einen Ausgangskoppelkondensator 16, der den Ausgangsanschluß 15 mit einem Koppelpunkt B im Ringresonator 13 verbindet, um den Ausgangsanschluß 15 mit dem Ringresonator 13 kapazitiv zu koppeln, eine mit dem Koppelpunkt C und einem Koppelpunkt D des Ringresonators 3 verbundene Phasenschiebeschaltung 17, einen ersten Koppelkondensator 18, der einen Verbindungsanschluß 20 der Phasenschiebeschaltung 17 mit dem Koppelpunkt C kapazitiv koppelt, und einen zweiten Koppelkondensator 19, der einen weiteren Verbindungsanschluß 21 der Phasenschiebeschaltung 17 mit dem Koppelpunkt D kapazitiv koppelt.
Der Ringresonator 13 hat eine gleichförmige Leitungsimpedanz und eine elektrische Länge, die einer Resonanzwellenlänge λ&sub0; äquivalent ist. In dieser Spezifikation wird die elektrische Länge einer geschlossenen schleifenförmigen Streifenleitung, wie dem Ringresonator 13, in einer Winkeleinheit ausgedrückt. Die elektrische Länge des Ringresonators 13, die der Resonanzwellenlänge λ&sub0; äquivalent ist, wird mit 360º bezeichnet. Die Eingangs- und Ausgangskoppelkondensatoren 14, 16 und der erste und zweite Koppelkondensator 18, 19 sind jeweils aus einem Plattenkondensator gebildet.
Der Koppelpunkt B ist um 90º der elektrischen Länge (oder eine Viertelwellenlänge der Mikrowellen) vom Koppelpunkt A entfernt. Der Koppelpunkt C ist um 180º in der elektrischen Länge (oder eine halbe Wellenlänge der Mikrowellen) vom Koppelpunkt A entfernt. Der Koppelpunkt D ist um 180º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt B entfernt.
Die Phasenschiebeschaltung 17 besteht aus einem oder mehreren passiven oder aktiven Elementen, wie einem Kondensator, einer Induktionsspule, einer Streifenleitung, einem Verstärker, einer Kombinationseinheit jener Elemente oder dergleichen. Eine Phase der zur Phasenschiebeschaltung 17 übertragenen Mikrowellen verschiebt ein Vielfaches einer halben Wellenlänge der Mikrowellen, um phasenverschobene Mikrowellen zu erzeugen.
Wie in Fig. 2A gezeigt, enthält der Ringresonator 13 eine Streifenleiterplatte 22, ein dielektrisches Substrat 23, das auf der Streifenleiterplatte 22 montiert ist, und ein Leitsubstrat 24, das mit dem dielektrischen Substrat verbunden ist. Das heißt, der Ringresonator 13 ist aus einer Streifenleitung gebildet. Die Wellenlänge der Mikrowellen hängt von einer relativen dielektrischen Konstante &epsi;r des dielektrischen Substrats 23 ab, so daß die elektrische Länge des Ringresonators 13 von der relativen dielektrischen Konstante Er abhängt.
In einer Abwandlung ist der Ringresonator 13 aus einer symmetrischen Streifenleitung gebildet, wie in Fig. 2B gezeigt. Wie in Fig. 2B gezeigt, enthält der Ringresonator 13 eine Streifenleitplatte 22m, ein dielektrisches Substrat 23m, das die Streifenleiterplatte 22m umgibt, und ein paar von Leitsubstraten 24m, die das dielektrische Substrat 23m einschließen.
Erregt man im obigen Aufbau den Eingangsanschluß 12 mit Mikrowellen verschiedener Wellenlängen um die Resonanzwellenlänge λ&sub0;, dann wird ein elektrisches Feld um den Eingangskoppelkondensator 14 induziert, so daß die Intensität des elektrischen Feldes am Koppelpunkt A des Ringresonators 13 auf einen Maximalwert ansteigt. Folglich ist der Eingangsanschluß 12 mit dem Ringresonator 13 kapazitiv gekoppelt, und die Mikrowellen werden vom Eingangsanschluß 12 auf den Koppelpunkt A des Ringresonators 13 übertragen. Danach werden die Mikrowellen im Ringresonator 13 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigen zirkulieren. In diesem Falle werden die Mikrowellen mit der Resonanzwellenlänge λ&sub0; gemäß einem ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten.
Die Stärke des elektrischen Feldes, das von den Mikrowellen induziert wird, die in Resonanz sind, ist am Koppelpunkt B minimiert, der um 90º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt A entfernt ist, weil die Stärke des elektrischen Feldes am Koppelpunkt A auf den Maximalwert erhöht ist. Folglich werden die Mikrowellen nicht direkt zum Ausgangsanschluß 15 übertragen. Auch ist die Stärke des elektrischen Feldes am Koppelpunkt D minimiert, der um 90º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt A entfernt ist, so daß die Mikrowellen nicht vom Koppelpunkt D zur Phasenschiebeschaltung 17 übertragen werden. Da der Koppelpunkt C um 180º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt A entfernt ist, ist im Gegensatz dazu die Stärke des elektrischen Feldes am Koppelpunkt maximiert, und der Verbindungsanschluß 20 wird von den Mikrowellen erregt, die im Ringresonator 13 zirkulieren. Folglich werden die Mikrowellen vom Koppelpunkt C über den ersten Koppelkondensator 18 zur Phasenschiebeschaltung 17 übertragen.
In der Phasenschiebeschaltung 17 wird die Phase der Mikrowellen verschoben, um phasenverschobene Mikrowellen zu erzeugen. Beispielsweise verschiebt sich die Phase der Mikrowellen um ihre halbe Wellenlänge. Danach wird der Verbindungsanschluß 21 von den phasenverschobenen Mikrowellen erregt, und die phasenverschobenen Mikrowellen werden durch den zweiten Koppelkondensator zum Koppelpunkt D übertragen. Folglich steigt die Stärke des elektrischen Feldes am Koppelpunkt D auf den Maximalwert an. Danach zirkulieren die phasenverschobenen Mikrowellen im Ringresonator 13 im Uhrzeigensinn und im Gegenuhrzeigersinn, so daß die phasenverschobenen Mikrowellen gemäß einem zweiten Resonanzmodus in Resonanz treten.
Da danach der Koppelpunkt B um 180º in der elektrischen Längen vom Koppelpunkt D entfernt ist, wird die Stärke des elektrischen Feldes am Koppelpunkt B ansteigen. Folglich wird ein elektrisches Feld um den Ausgangskoppelkondensator 16 induziert, so daß der Ausgangsanschluß 15 mit dem Koppelpunkt B kapazitiv gekoppelt ist. Danach werden die phasenverschobenen Mikrowellen vom Koppelpunkt B zum Ausgangsanschluß 15 übertragen. Da im Gegensatz dazu die Koppelpunkte A, C jeweils um 90º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt D entfernt sind, wird die Stärke des durch die phasenverschobenen Mikrowellen induzierten elektrischen Feldes an den Koppelpunkten A, C minimiert. Folglich werden die phasenverschobenen Mikrowellen weder auf den Eingangsanschluß 12 noch auf den Verbindungsanschluß 20 übertragen.
Die Mikrowellen mit der Resonanzwellenlänge λ&sub0; werden folglich selektiv im Ringresonator 13 in Resonanz treten und auf den Ausgangsanschluß 15 übertragen. Folglich arbeitet das herkömmliche Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter als Resonator und als Filter.
Die vom Eingangsanschluß 12 übertragenen Mikrowellen werden anfänglich im Ringresonator 13 nach dem ersten Resonanzmodus in Resonanz treten, und die phasenverschobenen Mikrowellen werden erneut im Ringresonator 13 im zweiten Resonanzmodus in Resonanz treten. Auch die Phase der phasenverschobenen Mikrowellen verschiebt sich um 90º, verglichen mit den Mikrowellen. Folglich existieren zwei aus dem ersten Resonanzmodus und dem zweiten Resonanzmodus gebildet orthogonale Modi unabhängig miteinander im Ringresonator 13. Folglich arbeitet das herkömmliche Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter 11 als ein zweistufiges Filter.
Die Durchgangskennlinie des Filters 11 ist jedoch durch die elektrische Länge des Ringresonators 13 bestimmt, so daß nur eine Mikrowelle mit einer festen Wellenlänge wie λ&sub0; in Resonanz tritt. Da die elektrische Länge des Ringresonators 13 feststehend ist, gibt es den Nachteil, daß der Abgleich der Resonanzwellenlänge schwierig ist.
Da es erforderlich ist, daß die elektrische Länge des Streifenleitungs-Ringresonators 13 gleich einer Wellenlänge λ&sub0; der Resonanzmikrowelle ist, und da die Phasenschiebeschaltung 17 aus einem konzentrierten Festelement wie einem Koppelkondensator oder einer Übertragungsleitung, wie einer Streifenleitung gebildet ist, gibt es den weiteren Nachteil, daß es schwierig ist, das Filter 11 klein und flach zu bauen.
Fig. 3 ist eine Aufsicht eines weiteren herkömmlichen Zweifachmodus-Streifenleitungsfilters.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein weiteres herkömmliches Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter 31 mit dem Zweifachmodus- Streifenleitungsfilter 11 in Reihe geschaltet. Ein Zwischenstufen-Koppelkondensator 32 ist zwischen den Koppelpunkt D des Filters 11 mit der oberen Stufe und den Koppelpunkt A des Filters 13 geschaltet, das sich in einer unteren Stufe befindet. Die auf der oberen Stufe angeordnete Phasenschiebeschaltung 17 des Filters 11 setzt sich zusammen aus einem Koppelkondensator 33 und der Phasenschiebeschaltung 17 des Filters 11, das sich auf der unteren Stufe befindet und aus einem Koppelkondensator 34 gebildet ist.
Wenn im obigen Aufbau der Eingangsanschluß 12 von einem Signal (oder einer Mikrowelle) mit einer Resonanzwellenlänge λ&sub0; erregt wird, tritt das Signal gemäß dem ersten und zweiten Resonanzmodus in gleicher Weise in Resonanz, und das Signal wird durch den Zwischenstufen-Koppelkondensator 32 auf den Koppelpunkt A des Filters 11 übertragen, der sich auf der unteren Stufe befindet. Danach tritt das Signal im Filter 11 erneut im ersten und zweiten Resonanzmodus in Resonanz, das sich auf der unteren Stufe befindet, und das Signal wird vom Koppelpunkt D zum Ausgangsanschluß 15 abgegeben. In diesem Falle wird die Resonanzwellenlänge λ&sub0; von der elektrischen Länge des Ringresonators 13 bestimmt.
Folglich arbeitet das herkömmliche Zweifachmodus- Streifenleitungsfilter 31 als Vierstufenfilter, in dem ein Signal in vier Stufen in Resonanz tritt, die eine Serienschaltung bilden.
Jedoch ist es erforderlich, daß die elektrische Länge des Streifenleitungs-Ringresonators 13 äquivalent einer Wellenlänge λ&sub0; einer Resonanzmikrowellenlänge ist, und es ist erforderlich, die Anzahl von Filtern 11 zum Zwecke der Verbesserung der Dämpfungseigenschaften der Resonanzmikrowelle zu erhöhen. Folglich gibt es den Nachteil, daß Filter mit kleinen Abmessungen nicht hergestellt werden können.
Auch ist die Phasenschiebeschaltung 17 aus einem konzentrierten Festelement gebildet, wie einem Koppelkondensator oder einer Übertragungsleitung, wie einer Streifenleitung, wodurch es den weiteren Nachteil gibt, daß es schwierig ist, das Filter 31 in kleiner Größe und flacher Gestalt herzustellen.
Ein Viertelwellenlängen-Streifenleitungsresonator besteht aus einer symmetrischen Streifenleitung oder einer Mikrostreifenleitung, die weitestgehend im Hochfrequenzband als Oszillator verwendet wird, oder ein Resonator, der für ein Streifenleitungsfilter verwendet wird, weil der Viertelwellenlängen-Streifenleitungsresonator mit kleinen Abmessungen herstellbar ist. Da jedoch eine Masseführung der Hochfrequenz für den Viertelwellenlängen- Streifenleitungsresonator ausgeführt wird, gibt es den Nachteil, daß die Eigenschaften einer Resonanzfrequenz und einem unbelasteten Q-Faktor (Q = ω&sub0;/2Δω, wobei ω&sub0; eine Resonanzkreisfrequenz bedeutet und Δω eine Vollbreite beim 3-db- Punkt bedeutet) variieren. Um diese Nachteile zu lösen, ist ein Zweifachmodusresonator, bei dem zwei Arten von Mikrowellen mit zwei unterschiedlichen Frequenzen in Resonanz treten oder eine Mikrowelle in zwei Stufen unter Verwendung zweier unabhängiger Resonanzmodi in Resonanz tritt, die in einem ringförmigen Resonator auftreten, im Hochfrequenzbereich nicht mit Masse verbunden, zum Zwecke der Dimensionsverkleinerung eines Resonators vorgeschlagen worden. Der Zweifachmodusresonator ist beispielsweise im technischen Report MW92-115 (1992-12) von Microwave Research in the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, beschrieben worden.
Ein herkömmlicher Zweifachmodusresonator wird anhand Fig. 4 beschrieben.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zweifachmodusresonators.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein herkömmlicher Zweifachmodusresonator 21 gebildet aus einer rechteckförmigen Streifenleitung 42, in der zwei Mikrowellen mit unterschiedlichen Frequenzen f1 und f2 in Resonanz treten, einem konzentrierten Festkondensator 43, der mit den Verbindungspunkten A, B der rechteckförmigen Streifenleitung 42 verbunden ist, um die Mikrowellen mit der Frequenz f1 elektromagnetisch zu beeinflussen, einem dielektrischen Substrat 44, das auf der Streifenleitung 42 befestigt ist, und einer geerdeten Leitplatte 45, die auf dem dielektrischen Substrat 44 befestigt ist. Elektrische Eigenschaften der rechteckförmigen Streifenleitung 42 sind dieselben wie jene einer ringförmigen Streifenleitung. Die Streifenleitung 42 besteht aus einer Mikrostreifenleitung. Jedoch ist es möglich, daß die Streifenleitung 42 aus einer symmetrischen Streifenleitung hergestellt wird.
Wenn im obigen Aufbau ein mit dem Verbindungspunkt A verbundener erster Eingangsanschluß (nicht dargestellt) durch ein erstes Signal (oder eine erste Mikrowelle) mit einer Frequenz f1 erregt wird, steigt die elektrische Spannung am Verbindungspunkt A auf einen Maximalwert an. Folglich wird das erste Signal aus dem ersten Eingangsanschluß zum Verbindungspunkt A der Streifenleitung 42 übertragen. Danach zirkuliert das erste Signal in der Streifenleitung 42 im Uhrzeigersinn und in Gegenuhrzeigersinn im ersten Resonanzmodus. In diesem Fall werden elektrische Spannungen an Verbindungspunkten C und D, die um 90º in der elektrischen Länge beabstandet sind (oder eine Viertelwellenlänge des ersten Signals) entfernt vom Verbindungspunkt A jeweils auf einen Minimalwert reduziert, so daß das erste Signal nicht vom Verbindungspunkt C oder D an einen Anschluß (nicht dargestellt) abgegeben wird, der mit dem Verbindungspunkt C oder d verbunden ist. Eine elektrische Spannung am Verbindungspunkt B, um 180º in der elektrischen Länge (oder eine halbe Wellenlänge des ersten Signals) entfernt vom Verbindungspunkt A, wird auf den Maximalwert ansteigen, so daß das erste Signal vom Verbindungspunkt B an einen ersten Ausgangsanschluß (nicht dargestellt) abgegeben wird, der mit dem Verbindungspunkt B verbunden ist.
Wenn im Gegensatz dazu ein zweiter Eingangsanschluß (nicht dargestellt), verbunden mit dem Verbindungspunkt C, erregt wird durch ein zweites Signal (oder eine zweite Mikrowelle) mit einer Frequenz f2, wird eine elektrische Spannung am Verbindungspunkt P auf einen Maximalwert erhöht. Folglich wird das zweite Signal vom zweiten Eingangsanschluß zum Verbindungspunkt C der Streifenleitung 42 übertragen. Danach zirkuliert das zweite Signal in der Streifenleitung 42 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn in einem zweiten Resonanzmodus. In diesem Falle werden die elektrischen Spannungen an den Verbindungspunkten A und B, die um 90º in der elektrischen Länge vom Verbindungspunkt C entfernt sind, jeweils auf einen Minimalwert reduziert, so daß das zweite Signal nicht vom Verbindungspunkt A oder B zum ersten Eingang oder Ausgangsanschluß übertragen wird, der mit dem Verbindungspunkt A oder B verbunden ist. Auch wird eine elektrische Spannung am Verbindungspunkt D, der um 180º in der elektrischen Länge vom Verbindungspunkt C entfernt ist, auf den Maximalwert ansteigen, so daß das zweite Signal vom Verbindungspunkt B zu einem zweiten Ausgangsanschluß (nicht dargestellt) abgegeben wird, der mit dem Verbindungspunkt D verbunden ist.
Da irgendein mit den Verbindungspunkten C und D verbundener konzentrierter Festkondensator nicht vorgesehen ist, unterscheidet sich die Frequenz f1 von der Frequenz f2. Wenn jedoch ein Kondensator mit derselben Kapazität wie diejenige des Kondensators 43 vorgesehen und zwischen die Verbindungspunkte C und D geschaltet ist, wird die Frequenz f2 gleich der Frequenz f1. Beseitigt man auch den Kondensator 43, wird die Frequenz f1 der Frequenz f2 gleich. Folglich sind die Frequenzen f1 und f2, die im ersten und zweiten Resonanzmodus in Resonanz treten, unabhängig voneinander dieselben. Mit anderen Worten, der herkömmliche Zweifachmodusresonator 41 arbeitet als ein zweistufiger Resonator, in dem zwei Mikrowellen mit derselben Frequenz in zwei parallel geschalteten Stufen in Resonanz treten.
Folglich arbeitet der Resonator 41 mit der Streifenleitung 42 und dem Kondensator 43 als Zweifachmodusresonator, bei dem zwei Mikrowellen in zwei Resonanzmodi unabhängig voneinander in Resonanz treten. Da der Resonator 41 als spezielles Merkmal eines Zweifachmodusresonators hochfrequenzmäßig nicht mit Masse verbunden ist und da der Strahlungsverlust der Mikrowellen vernachlässigbar ist wegen einer Streifenleitung in geschlossener Form als weiteres spezielles Merkmal des Zweifachmodusresonators, kann der Resonator 41 mit kleinen Abmessungen ohne Verlust der speziellen Merkmale eines ringförmigen Zweimodenresonators einer Wellenlänge gebaut werden.
Jedoch ist es erforderlich, eine konzentrierte Kapazität des Kondensators 43 zum Zwecke der Erzielung einer Resonanzfrequenz einer Mikrowelle mit guter Reproduzierbarkeit genau einzustellen. Bei der aktuellen Herstellung des Zweimodenresonators 41 ist es schwierig, die konzentrierte Kapazität des Kondensators 43 genau einzustellen. In Fällen, bei denen zusätzlich ein Frequenzeinstellelement für den Zweimodenresonator 41 zur genauen Einstellung einer konzentrierten Kapazität des Kondensators 43 vorgesehen ist, erhöht sich die Anzahl von Bauelementen des Zweimodenresonators 41. Folglich gibt es den Nachteil, daß Resonanzfunktionen des Resonators 41 verschlechtert werden und Herstellkosten des Resonators 41 ansteigen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Streifenleitungsfilter zu schaffen, bei dem die Dämpfungskennlinien einer Mikrowelle in der Nachbarschaft des Durchlaßbereichs für die Mikrowelle verbessert sind und ein Filter mit kleinen Abmessungen in flacher Gestalt hergestellt werden kann.
Nach der vorliegende Erfindung Streifenleitungsfilter, das bei einem Mikrowellensignal in Resonanz tritt und dieses filtert, mit:
einer Reihe von schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren, die jeweils eine einheitliche Leitungsimpedanz haben, um ein Mikrowellensignal in einem ersten Resonanzmodus in Resonanz zu versetzen und zu filtern, in dem elektrische Spannungen sowohl an einem ersten Koppelpunkt als auch an einem zweiten Koppelpunkt, der um 180º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, maximal wird, und jeweils das Mikrowellensignal in einem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt und filtert, in dem die elektrischen Spannungen sowohl an einem dritten Koppelpunkt, der um 90º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, als auch einen vierten Koppelpunkt, der um 180º in seiner elektrischen Länge vom dritten Koppelpunkt beabstandet ist, maximiert werden, wobei jeder der Resonatoren eine erste Koppelleitung (L2) zwischen dem ersten und dem dritten Koppelpunkt und eine zweite Koppelleitung (L2) zwischen dem zweiten und vierten Koppelpunkt hat;
einem Mikrowellen-Eingabeelement zur Eingabe eines Mikrowellensignals in den ersten Koppelpunkt vom Resonator, der in der ersten Stufe vorgesehen ist;
einem Mikrowellen-Ausgabeelement zur Ausgabe des Mikrowellensignals aus dem vierten Koppelpunkt vom Resonator, der in der letzten Stufe vorgesehen ist;
wobei die zweite Koppelleitung von einem Resonator, der in einer N-ten Stufe (N ist eine ganze Zahl) elektromagnetisch mit der ersten parallelen Koppelleitung eines anderen Resonators gekoppelt ist, der in einer (N + 1)-ten Stufe vorgesehen ist, um das Mikrowellensignal aus dem Resonator zu übertragen, der sich in der N-ten Stufe des Resonators befindet, der in der (N + 1)-ten Stufe vorgesehen ist; gekennzeichnet durch:
vier leerlaufende Übertragungsleitungen, die mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Koppelpunkt eines jeden Resonators verbunden sind zur elektromagnetischen Beeinflussung des Mikrowellensignals, das in jedem der Resonatoren in Resonanz tritt, wobei die leerlaufenden Übertragungsleitungen dieselben elektromagnetischen Eigenschaften haben; und durch eine Zwischenstufen-Koppelschaltung zum Übertragen des im ersten Resonanzmodus in Resonanz tretenden Mikrowellensignals vom zweiten Koppelpunkt des Resonators der letzten Stufe zum dritten Koppelpunkt des Resonators, der in der ersten Stufe vorgesehen ist, um so das von der Zwischenstufen-Koppelschaltung übertragene Mikrowellensignal zu veranlassen, im zweiten Resonanzmodus in Resonanz zu treten, wobei das vom Mikrowellenausgabeelement ausgegebene Mikrowellensignal im zweiten Resonanzmodus in Resonanz tritt.
Wenn im obigen Aufbau eine Mikrowelle in Resonanz tritt gemäß dem ersten Resonanzmodus (oder dem zweiten Resonanzmodus) und diese zu einem schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen wird, der in der N-ten Stufe vorgesehen ist, wird eine zweite parallele Koppelleitung des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge, der in der N-ten Stufe vorgesehen ist, elektromagnetisch mit einer ersten parallelen Koppelleitung eines schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge gekoppelt, der in einer (N + 1)-ten Stufe vorgesehen ist. Folglich wird die Mikrowelle, die in Resonanz tritt, durch Stufen aus dem schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen, der in der ersten Stufe vorgesehen ist, auf einen anderen schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge, der in der letzten Stufe vorgesehen ist.
Wenn eine Mikrowelle aus dem Mikrowelleneingabemittel zum ersten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge übertragen wird, der sich in der ersten Stufe befindet, tritt die Mikrowelle in Resonanz und wird gefiltert gemäß dem ersten Resonanzmodus in jedem der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge. In diesem Falle wird die Mikrowelle beeinflußt durch die leerlaufenden Übertragungsleitungen, die mit dem ersten und zweiten Koppelpunkt verbunden sind. Die Mikrowelle mit der längeren Wellenlänge als die Leitungslänge eines jeden der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge kann folglich in Resonanz treten. Letztlich wird die Mikrowelle zu dem schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen, der sich in der letzten Stufe befindet. Danach wird die Mikrowelle aus dem zweiten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge übertragen, der sich in der letzten Stufe befindet, zum dritten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge der sich in der ersten Stufe befindet. Danach tritt die Mikrowelle in Resonanz und wird gefiltert gemäß dem zweiten Resonanzmodus in jedem der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge. In diesem Falle wird die Mikrowelle beeinflußt durch die leerlaufenden Leitungen, die mit dem dritten und vierten Koppelpunkt verbunden sind. Letztlich wird die Mikrowelle zum schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen, der sich in der letzten Stufe befindet. Danach wird die Mikrowelle vom vierten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge ausgegeben, der sich in der letzten Stufe befindet.
Die Dämpfungskennlinien einer Mikrowelle in der Nachbarschaft eines Durchlaßbandes der Mikrowelle können folglich verbessert werden, weil die Mikrowelle in jedem der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge in Resonanz tritt und zweimal gefiltert wird.
Weil die leerlaufenden Übertragungsleitungen die Mikrowelle beeinflussen, kann ein kleingebautes Filter hergestellt werden.
Es ist vorzuziehen, daß die schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge in eine rechteckige Gestalt gebracht werden, die schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge haben jeweils zwei erste parallele Leitungen, die länger als 90º in der elektrischen Länge und zwei parallele Leitungen, die kürzer sind als 90º in der elektrischen Länge, wobei der erste und vierte Koppelpunkt sich bei derselben ersten parallelen Leitung eines jeden der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge befindet, der zweite und der dritte Koppelpunkt befindet sich bei der anderen ersten parallelen Leitung eines jeden der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge, und die erste und zweite Koppelleitung sind von dem zweiten parallelen Leitungen eines jeden der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge gebildet.
Da im obigen Aufbau der vierte Koppelpunkt äquivalent ein Mittelpunkt zwischen dem ersten und zweiten Koppelpunkt ist und weit von der zweiten parallelen Koppelleitung entfernt ist, und weil der dritte Koppelpunkt einem Mittelpunkt zwischen dem ersten und zweiten Koppelpunkt äquivalent und weit von der ersten parallelen Koppelleitung entfernt ist, kann ein Paar Kerben gebildet werden, die ein Durchlaßband der Mikrowelle umgeben, das gemäß dem ersten Resonanzmodus in Resonanz tritt, und die Dämpfungskennlinien der Mikrowelle können verbessert werden.
Da auch der zweite Koppelpunkt, der äquivalent einem Mittelpunkt zwischen dem dritten und vierten Koppelpunkt ist und weit von der zweiten parallelen Koppelleitung entfernt ist, und weil der erste Koppelpunkt äquivalent ein Mittelpunkt zwischen dem dritten und vierten Koppelpunkt ist, der weit von der ersten Koppelleitung entfernt ist, können die Kerben, die das Durchlaßband von der Mikrowelle umgeben, die in Resonanz tritt gemäß dem zweiten Resonanzmodus, vertieft werden, können die Dämpfungskennlinien der Mikrowelle weiter verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Streifenleitungsfilter vor, das Mikrowellen in Resonanz versetzt und filtert, mit:
einer Reihe von schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren, die jeweils eine einheitliche Leitungsimpedanz haben, um ein Mikrowellensignal in einem ersten Resonanzmodus in Resonanz zu versetzen und zu filtern, in dem elektrische Spannungen sowohl an einem ersten Koppelpunkt als auch an einem zweiten Koppelpunkt, der um 180º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, maximal wird, und jeweils das Mikrowellensignal in einem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt und filtert, in dem die elektrischen Spannungen sowohl an einem dritten Koppelpunkt, der um 90º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, als auch einen vierten Koppelpunkt, der um 180º in seiner elektrischen Länge vom dritten Koppelpunkt beabstandet ist, maximiert werden, wobei jeder der Resonatoren eine erste Koppelleitung zwischen dem ersten und dem dritten Koppelpunkt und eine zweite Koppelleitung zwischen dem zweiten und vierten Koppelpunkt hat,
einem Mikrowelleneingabeelement zur Eingabe eines Mikrowellensignals an den ersten Koppelpunkt vom Resonator in einer ersten Stufe;
wobei die zweite Koppelleitung des Resonators in einer N-ten Stufe (N ist eine ganze Zahl) elektromagnetisch gekoppelt ist mit der ersten parallelen Koppelleitung vom anderen Resonator, der sich in einer (N + 1)-ten Stufe befindet, zum Übertragen des Mikrowellensignals zwischen dem Resonator, der sich in der N-ten Stufe befindet, und dem Resonator, der sich in der (N + 1)-ten Stufe befindet; gekennzeichnet durch:
ein Mikrowellenausgabeelement zur Ausgabe des Mikrowellensignals, das im zweiten Resonanzmodus im Resonator (105) in der ersten Stufe in Resonanz tritt;
vier leerlaufende Übertragungsleitungen, die mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Koppelpunkt eines jeden Resonators verbunden sind, um die Mikrowellensignale, die dort in Resonanz treten, elektromagnetisch zu beeinflussen, wobei die leerlaufenden Übertragungsleitungen dieselben elektromagnetischen Eigenschaften haben; und
eine Zwischenstufen-Koppelschaltung zum Übertragen des Mikrowellensignals, das im ersten Resonanzmodus vom zweiten Koppelpunkt des Resonators in der letzten Stufe in Resonanz britt, zum vierten Koppelpunkt des Resonators in der letzten Stufe, wobei das Mikrowellensignal von der Zwischenstufen- Koppelschaltung übertragen wird, die im zweiten Resonanzmodus in Resonanz tritt und durch Stufen vom Resonator der letzten Stufe zum Resonator übertragen wird, der sich in der ersten Stufe befindet, um vom Mikrowellenausgabeelement gefiltert und ausgegeben zu werden.
Im obigen Aufbau wird die Mikrowelle, die gemäß dem ersten Resonanzmodus in Resonanz getreten ist, in derselben Weise durch Stufen zu einem schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen, der sich in der letzten Stufe befindet. Danach wird die Mikrowelle aus dem zweiten Koppelpunkt zum vierten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge übertragen, der sich in der letzten Stufe befindet. Danach tritt die Mikrowelle in Resonanz und wird gemäß dem zweiten Resonanzmodus in jedem der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge gefiltert und von dem schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge, der sich in der letzten Stufe befindet, zum schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge übertragen, der sich in der ersten Stufe befindet. In diesem Falle wird die Mikrowelle durch die leerlaufenden Übertragungsleitungen beeinflußt, die mit dem dritten und vierten Koppelpunkt verbunden sind. Danach wird die Mikrowelle aus dem dritten Koppelpunkt des schleifenförmigen Streifenleitungsresonators einer Wellenlänge ausgegeben, der sich in der ersten Stufe befindet.
Folglich können Dämpfungseigenschaften einer Mikrowelle in der Nachbarschaft eines Durchlaßbandes der Mikrowelle verbessert werden, weil die Mikrowelle in jedem der schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren einer Wellenlänge zweimal in Resonanz tritt und gefiltert wird.
Auch weil die leerlaufenden Übertragungsleitungen die Mikrowelle beeinflussen, kann ein klein gebautes Filter hergestellt werden.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsbeispiele und anhand der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf ein herkömmliches Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter;
Fig. 2A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 2B ist eine weitere Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1 gemäß einer Abwandlung;
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf ein weiteres herkömmliches Zweifachmodus-Streifenleitungsfilter;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zweimodenresonators;
Fig. 5 ist eine Ansicht eines Streifenleitungsfilters nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist;
Fig. 8 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 7;
Fig. 9 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist;
Fig. 10 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist;
Fig. 11 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 10;
Fig. 12 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 10;
Fig. 13 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 10;
Fig. 14 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 10;
Fig. 15 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist;
Fig. 16 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 15;
Fig. 17 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 15;
Fig. 18 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 15;
Fig. 19 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Filters von Fig. 15;
Fig. 20 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 21 zeigt Frequenzkennlinien eines Mikrowellenausgangssignals aus dem in Fig. 20 gezeigten Streifenleitungsfilter;
Fig. 22 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer ersten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 23 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer zweiten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 24 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer dritten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 25 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer vierten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 26 ist eine Aufsicht eines Streifenleitungsfilters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 27 bis 30 sind jeweils Aufsichten auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Streifenleitungsfilters nach der vorliegenden Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt, setzt sich ein Streifenleitungsfilter 51 aus einem Oberstufenfilter 52a und einem Unterstufenfilter 52b zusammen, das mit dem Oberstufenfilter 52a durch einen parallelen Koppelraum 51 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 52a enthält einen ersten Eingangsanschluß 53, der von einem ersten Signal (oder einer ersten Mikrowelle) mit einer ersten Resonanzfrequenz f1 erregt wird, einen zweiten Eingangsanschluß 54, der von einem zweiten Signal (oder einer zweiten Mikrowelle) mit einer zweiten Resonanzfrequenz f2 erregt wird, einen Oberstufenresonator 55, in dem das erste und zweite Signal in Resonanz tritt, eine erste Eingangsübertragungsleitung 56, die mit dem ersten Eingangsanschluß 53 mit einem Koppelpunkt A des Resonators 55 verbunden ist, um den ersten Eingangsanschluß 53 mit dem Resonator 55 zu koppeln, und eine zweite Eingangsübertragungsleitung 57, die den zweiten Eingangsanschluß 54 mit einem Koppelpunkt C des Resonators 55 verbindet, um den zweiten Eingangsanschluß 54 an den Resonator 55 anzukoppeln. Das Unterstufenfilter 52b enthält einen Unterstufenresonator 58, in den das erste und zweite Signal in Resonanz tritt, einen ersten Ausgangsanschluß 59, von dem das erste Signal abgegeben wird, einen zweiten Ausgangsanschluß 60, von dem das zweite Signal abgegeben wird, eine erste Ausgangsübertragungsleitung 61, die den ersten Ausgangsanschluß 59 mit einem Koppelpunkt F des Resonators 58 verbindet, um den ersten Ausgangsanschluß 59 mit dem Resonator 58 zu koppeln, eine zweite Ausgangsübertragungsleitung 62, die den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit einem Koppelpunkt H des Resonators 58 verbindet, um den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit dem Resonator 58 zu koppeln. Die Gestalt des Oberstufenresonators 55 ist dieselbe wie diejenige des Unterstufenresonators 58.
Der Oberstufenresonator 55 enthält einen quadratischen Streifenleitungsresonator 63 einer Wellenlänge mit einer einheitlichen Leitungskennimpedanz, einem Paar erster leerlaufender Übertragungsleitungen 64a, 64b, die an die Koppelpunkte A und B des Resonators 63 gekoppelt sind, um das erste Signal elektromagnetisch zu beeinflussen, ein Paar zweiter leerlaufender Übertragungsleitungen 65c, 65d, die mit den Koppelpunkten C und D des Resonators 63 zur magnetischen Beeinflussung des zweiten Signals verbunden sind. Der quadratische Streifenleitungsresonator 63 einer Wellenlänge stellt einen schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge dar. Die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften, und die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften, die sich von jenen der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b unterscheiden. Die Koppelpunkte A, C, B und D befinden sich in dieser Reihenfolge an vier Ecken des Leitungsresonators 63. Im einzelnen ist der Koppelpunkte B um 180º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt A entfernt. Der Koppelpunkt C ist um 90º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt A entfernt. Der Koppelpunkt D ist um 180º in der elektrischen Länge vom Koppelpunkt C entfernt.
Der Unterstufenresonator 58 enthält einen quadratischen Streifenleitungsresonator 66 einer Wellenlänge mit derselben einheitlichen Leitungskennimpedanz wie diejenige des Resonators 63, erste leerlaufende Übertragungsleitungen 64e, 64f, die mit den Koppelpunkten E und F des Resonators 66 verbunden sind, und zweite leerlaufende Übertragungsleitungen 65g, 65h, die mit den Koppelpunkten G und H des Resonators 66 verbunden sind. Der quadratische Streifenleitungsresonator 66 einer Wellenlänge stellt einen schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge dar. Die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften wie jene der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, und die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65g, 65h haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften wie jene der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d. Die Koppelpunkte E, G, F und H sind in dieser Reihenfolge an vier Ecken des Leitungsresonators 66 plaziert und um 90º in der elektrischen Länge beabstandet. Eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 zwischen den Koppelpunkten Bund D steht einer geraden Streifenleitung des Resonators 66 zwischen den Koppelpunkten G und E parallel durch den Parallelkoppelraum 51 gegenüber, um die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b des Resonators 55 symmetrisch zu den ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f des Resonators 58 in Hinsicht auf einen Mittelpunkt des parallelen Koppelraums 51 zu bilden.
Wenn der erste Eingangsanschluß 53 im obigen Aufbau von Mikrowellen mit verschiedenen Frequenzen erregt wird, in denen ein erstes Signal mit einer Resonanzfrequenz f1 (oder einer Resonanzwellenlänge λ&sub1;) enthalten ist, wird der erste Eingangsanschluß 53 auf den Koppelpunkt A des Resonators 63 durch die erste Eingangsübertragungsleitung 56 koppeln, und die Mikrowellen mit dem ersten Signal werden auf den Oberstufenresonator 55 übertragen. Danach wird das erste Signal selektiv im Oberstufenresonator 55 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß einem ersten Resonanzmodus in Resonanz treten. Die selektiv in Resonanz getretene Resonanzfrequenz f1 wird bestimmt durch eine Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 und durch die elektromagnetischen Eigenschaften der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b. In diesem Falle ist eine Halbwellenlänge λ&sub1;/2 gemäß der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B, wegen der elektromagnetischen Eigenschaften der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b. Danach erreichen elektrische Spannungen an den Koppelpunkten A und B einen Maximalwert, und elektrische Ströme in den Koppelpunkten C und D erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten C und D sind Null. Danach wird das erste in Resonanz getretene Signal durch den parallelen Koppelraum 51 übertragen zum Unterstufenresonator 58, weil das Oberstufenfilter 52a mit dem Unterstufenfilter 52b gekoppelt ist. Danach wird das erste Signal im Resonator 58 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß dem ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F erreichen einen Maximalwert, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten G und H erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H sind Null. Danach wird das im Resonator 58 in Resonanz getretene erste Signal durch die erste Ausgangsübertragungsleitung 61 zum ersten Ausgangsanschluß 59 übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes F maximiert ist.
Wenn im Gegensatz dazu der zweite Eingangsanschluß 54 von Mikrowellen mit verschiedenen Frequenzen erregt wird, in denen ein zweites Signal mit einer Resonanzfrequenz f2 (oder einer Resonanzwellenlänge λ&sub2;) enthalten ist, wird der zweite Eingangsanschluß 54 mit dem Koppelpunkt C des Resonators 55 über die zweite Eingangsübertragungsleitung 57 verbunden, und die Mikrowellen, die das zweite Signal enthalten, werden zum Resonator 55 übertragen. Danach wird das zweite Signal im Resonator 55 bei der Resonanzfrequenz f2 in einem zweiten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Die in selektiver Weise in Resonanz getretene Resonanzfrequenz f2 bestimmt sich aus der Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 und den elektromagnetischen Eigenschaften der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d. In diesem Falle ist wegen der elektromagnetischen Eigenschaften der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d eine Halbwellenlänge λ&sub2;/2, die der Resonanzfrequenz f2 entspricht, länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D. Danach erreichen elektrische Spannungen an den Koppelpunkten C und D einen Maximalwert, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten A und B erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten A und B sind Null. Danach wird das in Resonanz getretene zweite Signal durch den Parallelkoppelraum 51 zum Resonator 66 übertragen, und das zweite Signal tritt im Resonator 66 bei der Resonanzfrequenz f2 gemäß dem zweiten Resonanzmodus selektiv in Resonanz. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H erreichen einen Maximalwert, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten E und F erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F sind Null. Danach wird das im Resonator 66 in Resonanz getretene zweite Signal durch die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62 zum zweiten Ausgangsanschluß 60 übertragen, weil die elektrische Spannung am Koppelpunkt H maximal ist.
Eine erste Phase des ersten Signals, das im ersten Resonanzmodus in Resonanz getreten ist, und eine andere Phase des zweiten Signals, das nach dem zweiten Resonanzmodus in Resonanz getreten ist, sind im Oberstufen- und Unterstufenresonator 55, 58 orthogonal zueinander. Obwohl eine elektrische Spannung des ersten Signals (oder des zweiten Signals) an einem ersten Punkt maximiert ist, weil eine elektrische Spannung des ersten Signals (oder des zweiten Signals) am zweiten Punkt, der um 90º in der elektrischen Länge vom ersten Punkt entfernt ist, Null ist, koppelt das erste Signal am zweiten Punkt nicht auf das zweite Signal, bei dem die elektrische Spannung des zweiten Signals (oder des ersten Signals) maximiert ist. Mit anderen Worten, das erste und zweite Signal mit unterschiedlichen Frequenzen f1, f2 existiert unabhängig gemeinsam im Streifenleitungsfilter 51.
Die Oberstufen- und Unterstufenresonatoren 55, 58 des Streifenleitungsfilters 51 können als Resonatoren für das erste und zweite Signal mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen dienen, und das Streifenleitungsfilter 51 kann als Filter für das erste und zweite Signal arbeiten.
Da auch die Halbwellenlänge λ&sub1;/&sub2; entsprechend der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist und weil die Halbwellenlänge λ&sub2;/2 entsprechend der Resonanzfrequenz f2 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D ist, können die Resonanzfrequenzen f1, f2 niedriger als die ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 entsprechend der Wellenlänge X0 sein, deren Halbwellenlänge λ&sub0;/2 gleich der Länge zwischen den Koppelpunkten A und B ist (das heißt, die Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D). Mit anderen Worten, die Abmessungen der Resonatoren 63, 66 können kleiner als die eines Resonators sein, bei dem die leerlaufenden Übertragungsleitungen nicht vorgesehen sind, so daß das Streifenleitungsfilter 51 mit kleinen Abmessungen hergestellt werden kann.
Da auch eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 und einer anderen geraden Streifenleitung des Resonators 66 parallel zueinander verlaufen und miteinander durch den Parallelkoppelraum 51 gekoppelt sind, können der Oberstufenresonator 63 und der Unterstufenresonator 66 in geringem Abstand aneinander liegen. Folglich kann das Streifenleitungsfilter mit kleinen Abmessungen hergestellt werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 willkürlich durch Einstellen der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, 64e und 64f auf eine vorgeschriebene Länge gebracht werden, und die Resonanzfrequenz f2 kann willkürlich mit den zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d, 65g und 65h eingestellt werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 genau eingestellt werden durch Abgleich oder Überlagerungsendabschnitte der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, 64e und 64f, und die Resonanzfrequenz f2 kann genau durch Abgleich oder Überlagerungsendabschnitte der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d, 65g und 65h justiert werden.
Da auch die leerlaufenden Übertragungsleitungen aus Streifenleitungen bestehen, kann das Streifenleitungsfilter 51 in Flachbauweise hergestellt werden.
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung des Streifenleitungsfilters 51.
Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 67 ein Oberstufenfilter 68a und ein Unterstufenfilter 68b, das mit dem Oberstufenfilter 68a über einen Parallelkoppelraum 52 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 68a enthält den ersten Eingangsanschluß 53, den zweiten Eingangsanschluß 54, der durch ein drittes Signal (oder eine dritte Mikrowelle) mit einer ursprünglichen Resonanzfrequenz f0 erregt wird, einen Oberstufenresonator 69, in dem das erste und zweite Signal in Resonanz tritt, wobei die erste Eingangsübertragungsleitung 56 den ersten Eingangsanschluß 53 mit einem Koppelpunkt A des Resonators 69 verbindet und die zweite Eingangsübertragungsleitung 57 den zweiten Eingangsanschluß 54 mit einem Koppelpunkt C des Resonators 69 verbindet. Das Unterstufenfilter 68b enthält einen Unterstufenresonator 70, in dem erste und dritte Signale in Resonanz treten, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, von dem das dritte Signal abgegeben wird, die erste Ausgangsübertragungsleitung 61, die den ersten Ausgangsanschluß 59 mit dem Koppelpunkt F des Resonators 70 verbindet, und die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62, die den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit einem Koppelpunkt H des Resonators 70 verbindet.
Der Oberstufenresonator 69 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 63 einer Wellenlänge und die erste leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b. Der Unterstufenresonator 70 enthält den reckteckförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge und die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f. Eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 zwischen den Koppelpunkten B und D steht einer geraden Streifenleitung des Resonators 66 zwischen den Koppelpunkten G und E parallel durch den Parallelkoppelraum 52 gegenüber, um die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b des Resonators 69 zu den ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f des Resonators 70 in Hinsicht auf einen Mittenpunkt des Parallelkoppelraums 52 symmetrisch zu bilden.
Im obigen Aufbau tritt das erste Signal in Resonanz und wird im Streifenleitungsfilter 67 in derselben Weise gefiltert wie im Streifenleitungsfilter 51. Wenn im Gegensatz dazu der zweite Eingangsanschluß 54 mit Mikrowellen verschiedener Frequenzen erregt wird, wobei ein drittes Signal mit einer ursprünglichen Resonanzfrequenz f0 (oder einer ursprünglichen Resonanzwellenlänge λ&sub0;) enthalten ist, wird das dritte Signal im Resonator 69 bei der ursprünglichen Resonanzfrequenz f0 gemäß einem ursprünglichen Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Die ursprüngliche Resonanzfrequenz f0, die selektiv in Resonanz tritt, ist bestimmt durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 63. Folglich ist die ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 höher als die Resonanz f1. Danach wird das dritte Signal zum Unterstufenresonator 70 übertragen und in Resonanz treten und gefiltert. Danach wird das dritte Signal vom zweiten Ausgangsanschluß 60 abgegeben.
Das dritte Signal, das die durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 bestimmte ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 hat, kann folglich im Streifenleitungsfilter 67 zusätzlich zur Resonanz und Filterung des ersten Signals in Resonanz treten und gefiltert werden.
Die Frequenzeinstellung des ersten Signals kann auch leicht ausgeführt werden, und das Filter zum Filtern des ersten und dritten Signals kann mit kleinen Abmessungen und in Flachbauweise hergestellt werden.
In den in den Fig. 5 und 6 gezeigten Streifenleitungsfiltern sind die leerlaufenden Übertragungsleitungen integral mit den Resonatoren 63, 66 gemäß einer Musterformierung gebildet. Jedoch ist es möglich, daß die leerlaufenden Übertragungen nach den Leitungsresonatoren 63, 66 gebildet werden.
Als nächstes ist ein zweites Streifenleitungsfilter anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben.
Fig. 7 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben ist.
Wie in Fig. 7 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 71 das Oberstufenfilter 52a und ein Unterstufenfilter 52c, das mit dem Oberstufenfilter durch einen Parallelkoppelraum 53 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Unterstufenfilter 52c enthält einen Unterstufenresonator 72, in dem das erste und zweite Signal mit den Resonanzfrequenzen f1, f2 in Resonanz tritt, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, die erste Ausgangsübertragungsleitung 61, die den ersten Ausgangsanschluß 59 mit einem Koppelpunkt H des Resonators 72 verbindet, und die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62, die den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit einem Koppelpunkt F des Resonators 72 verbindet. Der Unterstufenresonator 72 enthält einen rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 66 einer Wellenlänge, ein Paar erster leerlaufender Übertragungsleitungen 64g, 64h, die mit den Koppelpunkten G und H des Resonators 66 verbunden sind, und ein Paar zweiter leerlaufender Übertragungsleitungen 65e, 65f, die die Koppelpunkte E und F des Resonators 66 verbinden. Die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64g, 64h haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften wie jene der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, und die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65e, 65f haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften wie jene der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d. Die Koppelpunkte E, F, G und H sind in dieser Reihenfolge um 90º in der elektrischen Länge voneinander entfernt. Eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 zwischen den Koppelpunkten B und D steht einer geraden Streifenleitung des Resonators 66 zwischen den Koppelpunkten G und E parallel durch den Parallelkoppelraum 52 gegenüber, um die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b des Resonators 55 zu den leerlaufenden Übertragungsleitungen 64g, 64h des Resonators 72 in Hinsicht auf die Mittenachse des Parallelkoppelraums 53 symmetrisch zu bilden.
Im obigen Aufbau wird ein erstes Signal mit der Resonanzfrequenz f1 (oder der Resonanzwellenlänge λ&sub1;) in Resonanz treten und im Oberstufenfilter 52a in derselben Weise gefiltert wie im ersten Ausführungsbeispiel. Das heißt, die Resonanzfrequenz f1 bestimmt sich aus der Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 und den elektromagnetischen Eigenschaften der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, so daß die Halbwellenlänge λ&sub1;/2 gemäß der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist. Danach wird das erste Signal zum Unterstufenfilter 52c durch den Parallelkoppelraum 53 übertragen. Danach wird das erste Signal im Resonator 72 bei der Resonanzfrequenz f1 in dem ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H erreichen Maximalwerte, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten E und G erreichen jeweils einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F sind Null. Danach wird das erste im Resonator 72 in Resonanz getretene Signal durch die erste Ausgangsübertragung 61 zum ersten Ausgangsanschluß 59 übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes H maximiert ist.
Im Gegensatz dazu wird ein zweites Signal mit der Resonanzfrequenz f2 (oder der Resonanzwellenlänge λ&sub2;) in Resonanz treten und im Oberstufenfilter 52a gefiltert, in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel. Das heißt, die Resonanzfrequenz f2 wird festgelegt durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 und die elektromagnetischen Eigenschaften der zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d, so daß die Halbwellenlänge λ&sub2;/2 entsprechend der Resonanzfrequenz f2 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D ist. Danach wird das zweite Signal durch den Parallelkoppelraum 53 zum Unterstufenfilter 52c übertragen. Danach wird das zweite Signal selektiv im Resonator 72 bei der Resonanzfrequenz f2 im zweiten Resonanzmodus in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F erreichen einen Maximalwert, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten G und H erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H sind Null. Danach wird das zweite Signal, das im Resonator 72 in Resonanz tritt, zum zweiten Ausgangsanschluß 60 durch die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62 übertragen, weil die elektrische Spannung am Koppelpunkt F maximiert ist.
Die erste Phase des ersten Signals, das im ersten Resonanzmodus in Resonanz tritt, und die zweite Phase des zweiten Signals, das gemäß dem zweiten Resonanzmodus in Resonanz tritt, sind orthogonal zueinander im Oberstufen- und Unterstufenresonator 55, 72. Obwohl eine elektrische Spannung des ersten Signals (oder des zweiten Signals) am ersten Punkt maximiert ist, weil eine elektrische Spannung des ersten Signals (oder des zweiten Signals) am um 90º in der elektrischen Länge vom ersten Punkt beabstandeten zweiten Punkt Null ist, koppelt das erste Signal am zweiten Punkt nicht auf das zweite Signal, an dem eine elektrische Spannung des zweiten Signals (oder des ersten Signals) maximiert ist. Mit anderen Worten, das erste und das zweite Signal bestehen im Streifenleitungsfilter 71 unabhängig nebeneinander.
Der Oberstufen- und Unterstufenresonator 55, 72 des Streifenleitungsfilters 71 kann folglich als Resonator für das erste und zweite Signal mit unterschiedlicher Resonanzfrequenz dienen, und das Streifenleitungsfilter 71 kann als Filter für das erste und zweite Signal arbeiten.
Da die Halbwellenlänge λ&sub1;/2 gemäß der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist, und weil auch die Halbwellenlänge λ&sub2;/2 entsprechend der Resonanzfrequenz f2 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D ist, können die Resonanzfrequenzen f 1, f2 niedriger als die ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 entsprechend einer Wellenlänge λa sein, deren Halbwellenlänge λ&sub0;/2 gleich der Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist (das heißt, die Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten C und D). Mit anderen Worten, die Größen der Resonatoren 63, 66 können kleiner als die eines Resonators sein, bei dem keinerlei leerlaufende Übertragungsleitungen vorgesehen sind, so daß das Streifenleitungsfilter 71 mit kleinen Abmessungen herstellbar ist.
Da auch eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 und eine andere gerade Streifenleitung des Resonators 66 parallel zueinander angeordnet sind und miteinander durch den Parallelkoppelraum 53 gekoppelt sind, können der Oberstufenresonator 63 und der Unterstufenresonator 66 in geringem Abstand zueinander angeordnet sein. Folglich kann das Streifenleitungsfilter 71 mit kleinen Abmessungen hergestellt werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 willkürlich eingestellt werden, indem die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen auf eine vorgeschriebene Leitungslänge gebracht werden, und die Resonanzfrequenz f2 kann willkürlich eingestellt werden, indem die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen auf eine vorgeschriebene Leitungslänge gebracht werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 willkürlich justiert werden durch Abgleichen über Überlagern der Abschnitte der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen, und die Resonanzfrequenz f2 kann exakt justiert werden durch Abgleichen oder Überlagerung von Endabschnitten der leerlaufenden Übertragungsleitungen.
Da auch alle leerlaufenden Übertragungsleitungen aus Streifenleitungen gebildet sind, kann das Streifenleitungsfilter 71 in Flachbauweise hergestellt werden.
Fig. 8 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer Abwandlung vom Streifenleitungsfilter 71.
Wie in Fig. 8 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 81 das Oberstufenfilter 68a und ein Unterstufenfilter 68c, das mit dem Oberstufenfilter 68a durch einen Parallelkoppelraum 54 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Unterstufenfilter 68c enthält einen Unterstufenresonator 82, in dem erste und zweite Signale in Resonanz treten, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, die erste Ausgangsübertragungsleitung 61, die den ersten Ausgangsanschluß 59 mit einem Koppelpunkt H des Resonators 82 verbindet, und die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62, die den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit einem Koppelpunkt F des Resonators 82 verbindet. Der Unterstufenresonator 82 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 66 einer Wellenlänge und die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64g, 64h, die mit den Koppelpunkten G und H des Resonators 66 verbunden sind. Die Koppelpunkte E, F, G und H sind in dieser Reihenfolge um 90º in der elektrischen Wellenlänge voneinander entfernt. Eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 zwischen den Koppelpunkten B und D steht einer geraden Streifenleitung des Resonators 66 zwischen den Koppelpunkten G und E parallel durch den Parallelkoppelraum 54 gegenüber, um die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b des Resonators 69 zu den ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64g, 64h des Resonators 82 in Hinsicht auf die Mittenachse des Parallelkoppelraums 54 symmetrisch einzurichten.
Im obigen Aufbau wird ein erstes Signal mit der Resonanzfrequenz f1 in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel im Oberstufenfilter 68a in Resonanz treten und gefiltert und zum Unterstufenfilter 68c durch den Parallelkoppelraum 54 übertragen. Danach wird das erste Signal im Resonator 82 mit der Resonanzfrequenz f1 im ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F sind Null. Danach wird das im Resonator 82 in Resonanz getretene erste Signal durch die erste Ausgangsübertragungsleitung 61 zum Ausgangsanschluß 59 übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes H maximiert ist.
Im Gegensatz dazu wird ein drittes Signal mit der Ursprungsresonanzfrequenz f0 in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel im Oberstufenfilter 68a in Resonanz treten und gefiltert und zum Unterstufenfilter 68c durch den Parallelkoppelraum 54 übertragen. Danach wird das dritte Signal im Resonator 82 bei der Resonanzfrequenz f0 gemäß dem dritten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H sind Null. Danach wird das im dritten Resonator 82 in Resonanz getretene Signal durch die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62 zum zweiten Ausgangsanschluß 60 übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes F maximiert ist.
Das dritte Signal, das die durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 bestimmte ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 hat, kann folglich im Streifenleitungsfilter 67 in Resonanz treten und gefiltert werden, zusätzlich zur Resonanz und Filterung des ersten Signals.
Auch kann die Frequenzjustage des ersten Signals leicht ausgeführt werden, und ein Filter zum Filtern des ersten und dritten Signals mit kann kleinen Abmessungen und in Flachbauweise hergestellt werden.
In den in den Fig. 7 und 8 gezeigten Streifenleitungsfiltern 71, 81 sind alle leerlaufenden Übertragungsleitungen integral mit den Leitungsresonatoren 63, 66 gemäß einem Muster gebildet. Jedoch ist es möglich, daß die leerlaufenden Übertragungsleitungen gebildet werden, nachdem die Leitungsresonatoren 63, 66 fertiggestellt sind.
Fig. 9 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben wird.
Wie in Fig. 9 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 91 ein Oberstufenfilter 92a und ein Unterstufenfilter 92b, das mit dem Oberstufenfilter 92a durch einen Parallelkoppelraum 55 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 92a enthält den ersten Eingangsanschluß 53, den zweiten Eingangsanschluß 54, einen Oberstufenresonator 93, in dem zwei Ausbreitungssignale mit derselben Resonanzfrequenz f1 in Resonanz treten, die erste Eingangsübertragungsleitung 56 und die zweite Eingangsübertragungsleitung 57. Das Unterstufenfilter 52 g enthält einen Unterstufenresonator 94, in dem die Ausbreitungssignale in Resonanz treten, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, die erste Ausgangsübertragungsleitung 61 und die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62. Der Oberstufenresonator 93 enthält einen rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 63 einer Wellenlänge und vier erste leerlaufende Übertragungsleitungen 64a, 64b, 64c und 64d, die mit den Koppelpunkten A bis D des Resonators 63 verbunden sind. Die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, 64c und 64d haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften. Der Unterstufenresonator 24 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 66 einer Wellenlänge und vier erste leerlaufende Übertragungsleitungen 64e, 64f, 64g und 64h, die mit den Koppelpunkten E bis H des Resonators 66 verbunden sind. Die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f, 64g, und 64h haben dieselben elektromagnetischen Eigenschaften wie jene der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, 64c und 64d. Ein gerader Streifenleiter des Resonators 63 zwischen den Koppelpunkten B und D steht einer geraden Streifenleitung des Resonators 66 zwischen den Koppelpunkten G und E durch den Parallelkoppelraum 55 parallel gegenüber.
Wenn im obigen Aufbau der erste Eingangsanschluß 53 (oder der zweite Eingangsanschluß 54) durch Mikrowellen verschiedener Frequenzen erregt wird, in der ein Ausbreitungssignal 51 (oder 52) mit der Resonanzfrequenz f1 enthalten ist, werden die Mikrowellen mit dem Ausbreitungssignal zum Oberstufenresonator 53 übertragen. Danach wird das Ausbreitungssignal selektiv im Oberstufenresonator 92 bei der Resonanzfrequenz f1 im ersten Resonanzmodus in Resonanz treten. Die Resonanzfrequenz f1, die selektiv in Resonanz tritt, wird bestimmt durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 63 und durch elektromagnetische Eigenschaften der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a und 64b (oder 64c und 64d). In diesem Falle ist die Halbwellenlänge λ&sub1;/2 gemäß der Resonanzfrequenz f1 länger als die Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B (oder den Koppelpunkten C und D) des Leitungsresonators 63, wegen der elektromagnetischen Eigenschaften der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a und 64b (oder 64c und 64d). Danach erreichen elektrische Spannungen an den Koppelpunkten A und B (oder an den Koppelpunkten C und D) einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten C und D (die Koppelpunkte A und B) werden Null. Danach wird das in Resonanz getretene Ausbreitungssignal durch den Parallelkoppelraum 55 zum Unterstufenresonator 94 übertragen, und das Ausbreitungssignal tritt im Resonator 94 bei der Resonanzfrequenz f1 im ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten E und F (oder an den Koppelpunkten G und H) erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten G und H (oder an den Koppelpunkten E und F) werden Null. Danach wird das im Resonator 94 in Resonanz getretene Ausbreitungssignal durch die erste Ausgangsübertragungsleitung 61 (oder die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62) zum ersten Ausgangsanschluß 59 (oder zum zweiten Ausgangsanschluß 60) übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes H (oder des Koppelpunktes F) maximiert ist.
Die Phasen der Ausbreitungssignale 51 und 52, die nach dem ersten Resonanzmodus in Resonanz getreten sind, sind im Oberstufen- und Unterstufenresonator 93, 94 orthogonal zueinander. Obwohl eine elektrische Spannung des Ausbreitungssignals 51 an einem ersten Punkte maximiert ist, weil eine elektrische Spannung des Ausbreitungssignals 51 an einem zweiten Punkt, der um 90º in der elektrische Länge vom ersten Punkt entfernt ist, Null ist, koppelt das Ausbreitungssignal 51 nicht auf das Ausbreitungssignal 52 am zweiten Punkt, an dem die elektrische Spannung des Ausbreitungssignals 51 maximal ist. Mit anderen Worten, die Ausbreitungssignale 51 und 52 mit derselben Frequenz f1 existieren im Streifenleitungsfilter 91 unabhängig miteinander.
Folglich können der Oberstufen- und Unterstufenresonator 93, 94 des Streifenleitugnsfilters 91 als Resonatoren für die Ausbreitungssignale mit derselben Resonanzfrequenz dienen, und das Streifenleitungsfilter 91 kann als ein Filter für die Ausbreitungssignale dienen.
Da auch die Halbwellenlänge λ&sub1;/2 entsprechend der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist, kann die Resonanzfrequenz f1 niedriger als die ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 gemäß einer Wellenlänge λ&sub0; sein, deren Halbwellenlänge λ&sub0;/2 gleich der Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist. Mit anderen Worten, die Größe der Resonatoren 93, 94 kann kleiner sein als die eines Resonators, der über leerlaufende Übertragungsleitungen nicht verfügt, so daß das Streifenleitungsfilter 91 mit kleinen Abmessungen hergestellt werden kann.
Da auch eine gerade Streifenleitung des Resonators 63 und eine andere gerade Streifenleitung des Resonators 66 parallel zueinander angeordnet sind, werden sie miteinander durch den parallelen Koppelraum 55 gekoppelt, wobei der Oberstufenresonator 63 und der Unterstufenresonator 66 nahe aneinander liegen können. Folglich kann das Streifenleitungsfilter 91 mit kleinen Abmessungen hergestellt werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 willkürlich eingestellt werden, indem die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen auf eine vorgeschriebene Leitungslänge gebracht werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 genau justiert werden durch Abgleichen oder Überlagerung von Endabschnitten der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen.
Da auch alle leerlaufenden Übertragungsleitungen aus Streifenleitungen bestehen, kann das Streifenleitungsfilter 91 in Flachbauweise hergestellt werden.
Im Falle der Streifenleitungsfilter 51, 67, 71, 81 und 91, die in den Fig. 5 bis 9 gezeigt sind, ist wegen der geraden Streifenleitung des Resonators 63 (oder 66), die der geraden Streifenleitung des Resonators 66 (oder 63) gegenübersteht und eine elektrische Länge von 90º hat, die Kopplung zwischen dem erststufigen Filter 52a, 68a oder 92a und dem zweitstufigen Filter 52b, 68b, 52c, 68c oder 92b stark. Wenn das Streifenleitungsfilter 51, 67, 71, 81 oder 91 in einem schmalen Durchlaßbereich verwendet wird, ist es erforderlich, den Abstand zwischen dem erststufigen Filter und dem zweitstufigen Filter zu vergrößern. Im Ergebnis gibt es den Nachteil, daß es schwierig ist, unerwünschte Kopplungen abzuschwächen und das Streifenleitungsfilter klein zu halten. Dieser Nachteil wird gelöst durch Bereitstellen eines Streifenleitungsfilters 101, wie nachstehend beschrieben.
Fig. 10 ist eine Aufsicht auf ein anderes Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben wird.
Wie in Fig. 10 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 101 ein Oberstufenfilter 102a und ein Unterstufenfilter 102b, das mit dem Oberstufenfilter 102a durch einen Parallelkoppelraum 56 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 102a enthält den ersten Eingangsanschluß 53, den zweiten Eingangsanschluß 54, einen Oberstufenresonator 103, in dem erste und zweite Signale in Resonanz treten, die erste Eingangsübertragungsleitung 56, die mit dem ersten Eingangsanschluß 53 mit einem Koppelpunkt des Resonators 103 verbunden ist, und die zweite Eingangsübertragungsleitung 57, die den zweiten Eingangsanschluß 54 mit dem Koppelpunkt C des Resonators 103 verbindet. Das Unterstufenfilter 102b enthält einen Unterstufenresonator 104, in dem das erste und zweite Signal in Resonanz tritt, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, die erste Ausgangsübertragungsleitung 61, die den ersten Ausgangsanschluß 59 mit einem Koppelpunkt F des Resonators 104 verbindet, und die zweite Ausgangsübertragungsleitung 62, die den zweiten Ausgangsanschluß 60 mit einem Koppelpunkt H des Resonators 104 verbindet. Die Gestalt des Oberstufenresonators 103 ist dieselbe wie diejenige des Unterstufenresonators 104.
Der Oberstufenresonator 103 enthält einen rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 105 einer Wellenlänge mit einer einheitlichen Leitungskennimpedanz, die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b, die mit den Koppelpunkten A und B des Resonators 105 verbunden sind, und die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65c, 65d, die mit den Koppelpunkten C und D des Resonators 105 verbunden sind. Der rechteckförmige Streifenleitungsresonator 105 einer Wellenlänge stellt einen schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge dar. Der Leitungsresonator 105 setzt sich zusammen aus zwei ersten parallelen Leitungen L1 und zwei zweiten parallelen Leitungen L2, die kürzer sind als die Leitungen L1. Die Koppelpunkte A, C, B und D befinden sich in dieser Reihenfolge auf den ersten parallelen Leitungen L1 des Leitungsresonators 105 und sind um 90º in der elektrischen Länge beabstandet.
Der Unterstufenresonator 104 enthält eine quadratische Streifenleitung 106 einer Wellenlänge mit derselben einheitlichen Leitungskennimpedanz wie diejenige des Resonators 105, die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f, die mit den Koppelpunkten E und F des Leitungsresonators 106 verbunden sind, und die zweiten leerlaufenden Übertragungsleitungen 65g, 65h, die mit den Koppelpunkten G und H des Leitungsresonators 106 verbunden sind. Der rechteckförmige Streifenleitungsresonator 106 einer Wellenlänge stellt einen schleifenförmigen Streifenleitungsresonator einer Wellenlänge dar. Die Koppelpunkte E, G, F und H sind in dieser Reihenfolge auf den ersten parallelen Leitungen L1 des Leitungsresonators 106 plaziert und um 90º in der elektrischen Länge beabstandet. Eine zweite parallele Leitung L2 des Resonators 105 steht einer zweiten parallelen Leitung L2 des Resonators 106 in geringem Abstand parallel durch den Parallelkoppelraum 56 gegenüber, um die ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a, 64b des Resonators 103 symmetrisch zu den ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64e, 64f des Resonators 104 in Bezug auf einen Mittenpunkt des Parallelkoppelraums 56 einzurichten. Die zweite parallele Leitung L2 des Resonators 105, die dem Resonator 106 in geringem Abstand gegenübersteht, wird eine parallele Kopplungsleitung genannt, und die zweite parallele Leitung L2 des Resonators 106, die dem Resonator 105 in geringem Abstand gegenübersteht, wird eine andere Parallelkoppelleitung L2 genannt.
Im obigen Aufbau sind elektrische Längen der Parallelkoppelleitungen L2 des Resonators 105, 106 jeweils kleiner als 90º. Folglich wird die Kopplung zwischen dem Filter 102a der ersten Stufe und dem Filter 102b der zweiten Stufe nicht stark, obwohl das Filter 102a der ersten Stufe in geringem Abstand am Filter 102b der zweiten Stufe liegt.
Die Arbeitsweise des Streifenleitungsfilters 101 ist dieselbe wie diejenige des Streifenleitungsfilters 51, so daß die Beschreibung hierzu entfallen kann.
Das Filter 102a der ersten Stufe kann folglich in geringem Abstand am Filter 102b der zweiten Stufe liegen, und unnötige Kopplungen können reduziert und vom Streifenleitungsfilter 101 belegte Bereiche können verkleinert werden, zusätzlich zu den im Streifenleitungsfilter 51 erzielbaren Wirkungen.
Fig. 15 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter, das als Bezug beschrieben wird.
Wie in Fig. 15 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 111 ein Oberstufenfilter 112a und ein Unterstufenfilter 112b, das mit dem Oberstufenfilter 112a durch den Parallelkoppelraum 56 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 102a enthält den ersten Eingangsanschluß 53, den zweiten Eingangsanschluß 54, den Oberstufenresonator 103, eine erste parallele Eingangskoppelstreifenleitung 113 zur Kopplung des ersten Eingangsanschlusses 53 an den Koppelpunkt A des Oberstufenresonators 103, und eine zweite parallele Eingangskoppelstreifenleitung 114 zur Kopplung des zweiten Eingangsanschlusses 54 an den Koppelpunkt C des Oberstufenresonators 103. Das Unterstufenfilter 102b enthält den Unterstufenresonator 104, den ersten Ausgangsanschluß 59, den zweiten Ausgangsanschluß 60, eine erste parallele Ausgangskoppelstreifenleitung 115 zur Kopplung des ersten Ausgangsanschlusses 59 an den Koppelpunkt F des Unterstufenresonators 104, eine zweite parallele Ausgangskoppelstreifenleitung 116 zur Kopplung des zweiten Ausgangsanschlusses 60 an den Koppelpunkt H des Unterstufenresonators 104.
Wenn im obigen Aufbau der erste Eingangsanschluß 53 von Mikrowellen mit verschiedenen Frequenzen erregt wird, unter denen sich ein erstes Signal mit der Resonanzfrequenz f1 befindet, wird die erste parallele Eingangskoppelstreifenleitung 113 an eine ersten parallelen Leitung L1 des Leitungsresonators 105 gekoppelt, und die Mikrowellen werden auf den Oberstufenresonator übertragen. Danach wird das erste Signal im Oberstufenresonator 103 und dem Unterstufenresonator 104 in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel in Resonanz treten und gefiltert. Danach wird die erste parallele Ausgangskoppelstreifenleitung 115 an eine erste parallele Leitung L1 des Leitungsresonators 106 gekoppelt. Folglich wird das erste Signal an den ersten Ausgangsanschluß 59 abgegeben. Wenn im Gegensatz dazu der zweite Eingangsanschluß 54 von Mikrowellen mit verschiedenen Frequenzen erregt ist, unter denen sich ein zweites Signal mit der Resonanzfrequenz f2 befindet, wird die zweite parallele Eingangskoppelstreifenleitung 114 an eine andere erste parallele Leitung L1 des Resonators 105 gekoppelt, und die Mikrowellen werden zum Oberstufenresonator 103 übertragen. Danach wird das zweite Signal im Oberstufenresonator 103 und dem Unterstufenresonator 104 in derselben Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel in Resonanz treten und gefiltert. Danach wird die zweite parallele Ausgangskoppelstreifenleitung 116 an die andere zweite Parallelleitung L1 im Leitungsresonator 106 gekoppelt. Folglich wird das zweite Signal an den zweiten Ausgangsanschluß 60 abgegeben.
Da die parallelen Eingangs- und Ausgangskoppelstreifenleitungen 113 bis 116 zur Ein- und Ausgabe des ersten und zweiten Signals verwendet werden, können Eingangs- und Ausgangselemente des Streifenleitungsfilters 111 verkleinert und vereinfacht werden, zusätzlich zu den Wirkungen, die im Streifenleitungsfilter 101 erzielbar sind.
Jedes der zuvor beschriebenen Streifenleitungsfilter besteht aus Zweistufenfiltern. Jedoch ist die Anzahl von Stufen im Streifenleitungsfilter nicht auf zwei Stufen beschränkt. Das heißt, ein Streifenleitungsfilter des Mehrstufentyps kann nützlich sein.
Fig. 20 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 21 zeigt Frequenzkennlinien eines Mikrowellenausgangssignals aus dem in Fig. 20 gezeigten Streifenleitungsfilter.
Wie in Fig. 20 gezeigt, umfaßt ein Streifenleitungsfilter 201 ein Oberstufenfilter 202a, ein Unterstufenfilter 202b, das mit dem Oberstufenfilter 202a über den Parallelkoppelraum 56 in elektromagnetischer Kopplung gekoppelt ist, und eine Zwischenstufen-Koppelschaltung 203, die den Koppelpunkt H vom Unterstufenfilter 202b mit dem Koppelpunkt C des Oberstufenfilters 202a verbindet. Das Oberstufenfilter 202a umfaßt ein Eingangsanschluß 204, der durch Mikrowellen erregt wird, einen Oberstufenresonator 205 zum selektiven In-Resonanztreten-lassen eines sich ausbreitenden Signals einschließlich den Mikrowellen, einer Eingangskoppelschaltung 206 zum Koppeln des Eingangsanschlusses 204 an ein Koppelpunkt a vom Resonator 205. Das Unterstufenfilter 202b umfaßt einen Unterstufenresonator 207, der das sich ausbreitenden Signal selektiven in Resonanz treten läßt, einen Ausgangsanschluß 208 zur Ausgabe des Ausbreitungssignals und eine Ausgangskoppelschaltung 209 zum Koppeln des Ausgangsanschlusses 208 mit einem Koppelpunkt F des Resonators 207. Die Gestalt des Oberstufenresonators 205 ist die selbe wie diejenige des Unterstufenresonators 207.
Der Oberstufenresonator 205 enthält einen rechteckförmigen Streifenleiterresonator einer Wellenlänge 105 und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a bis 64b, die mit Koppelpunkten A bis D des Resonators 105 verbunden sind. Die Koppelpunkte A, C, B und D befinden sich auf den ersten parallelen Leitungen L1 des Leitungsresonators 105 und sind um 90º in der elektrischen Anlage bei dieser Reihenfolge beabstandet. Der Unterstufenresonator 207 umfaßt den rechteckförmigen Streifenleiterresonator 106 einer Wellenlänge und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64f bis 64i, die mit den Koppelpunkten F bis I vom Resonator 106 verbunden sind. Die Koppelpunkte I, G, H und F sind auf den ersten Parallelleitungen L1 des Resonators 106 plaziert und sind beabstandet um 90º in der elektrischen Länge in dieser Reihenfolge. Ein Mittelpunkt E, der in der Mitte der Parallelkoppelleitung L1 plaziert ist vom Leitungsresonator 105 ist festgelegt, und ein Mittelpunkt K, der in der Mitte der Parllelkoppelleitung L2 plaziert ist vom Leitungsresonator 106 ist festgelegt. Eine elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt D und dem Mittelpunkt E, eine elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt B und dem Mittelpunkt E, eine elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt I und dem Mittelpunkt K und eine elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt G und dem Mittelpunkt K haben alle denselben Wert.
Wenn im obigen Aufbau der Eingangsanschluß 204 durch Mikrowellen erregt wird, die verschiedene Frequenzen haben, in denen ein Ausbreitungssignal mit einer Resonanzfrequenz f1 (entsprechend einer Wellenlänge λ&sub1;) enthalten ist, ist der Eingangsanschluß 204 mit einer ersten Parallelleitung L1 vom Leitungsresonator 105 gekoppelt, und die Mikrowellen werden zum Oberstufenresonator 205 übertragen. Danach wird das Ausbreitungssignal im Oberstufenresonator 205 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß einem ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz treten. Die Resonanzfrequenz f1, die selektiv in Resonanz getreten ist, wird bestimmt durch eine Kennimpedanz des Leitungsresonators 105 und die elektromagnetischen Kennlinien der leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a und 64b. In diesem Falle wird wegen der elektromagnetischen Kennlinien der ersten leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a und 64b eine Halbwellenlänge λ&sub1;/2 gemäß der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B. Danach erreichen elektrische Spannungen die Koppelpunkte A und B mit Maximalwerten, und elektrische Ströme an den Koppelpunkten C und D erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten C und D sind Null.
Danach wird das in Resonanz getretene Ausbreitungssignal durch den Parallelkoppelraum 56 zum Unterstufenresonator 207 übertragen, weil das Oberstufenfilter 202a mit dem Unterstufenfilter 202b gekoppelt ist, und das Ausbreitungssignal wird selektiv im Resonator 207 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß dem ersten Resonanzmodus in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten H und I erreichen einen Maximalwert, und elektrische Strömungen an den Koppelpunkten erreichen einen Maximalwert. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten F und G sind Null. Da in diesem Falle der Koppelpunkt D in der Mitte der Koppelpunkt A und B plaziert ist, außerhalb der Parallelkoppelleitung L2 vom Leitungsresonator 205, und weil der Koppelpunkt G, der in der Mitte der Koppelpunkte H und I außerhalb der Parallelkoppelleitung L2 vom Leitungsresonator 106 plaziert ist, wie in Fig. 21 gezeigt, treten ein Paar Kerben in der Nachbarschaft des Durchlaßbandes von den Mikrowellen auf.
Danach wird das Ausbreitungssignal, das im Resonator 207 in Resonanz getreten ist, vom Koppelpunkt H zum Koppelpunkt C durch die Zwischenstufen-Koppelschaltung 203 übertragen, weil die elektrische Spannung vom Koppelpunkt H maximal ist. Danach wird das Ausbreitungssignal in selektiver Weise im Oberstufenresonator 205 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß einem zweiten Resonanzmodu in Resonanz treten s, der orthogonal zum ersten Resonanzmodus ist. Die Resonanzfrequenz f1, die in selektiver Weise in Resonanz tritt, wird bestimmt durch die Kennimpedanz des Leitungsresonators 105 und die elektromagnetischen Kennlinien der leerlaufenden Übertragungsleitungen 64c und 64d. Elektrische Spannung an den Koppelpunkten C und D erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten A und B sind Null. Danach wird das Ausbreitungssignal, das in Resonanz getreten ist, durch den Parallelkoppelraum 56 erneut zum Unterstufenresonator 207 übertragen, und das Ausbreitungssignal wird in selektiver Weise im Resonator 207 bei derselben Resonanzfrequenz f1 gemäß dem zweiten Resonanzmodus in Resonanz treten. Elektrische Spannungen an den Koppelpunkten F und G erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten H und I sind Null. Da in diesem Falle der Koppelpunkt B, der sich in der Mitte der Koppelpunkte C und D befindet, außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105 liegt und weil der Koppelpunkt I in der Mitte der Koppelpunkte F und G liegt, außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 106, wie in Fig. 21 gezeigt, treten die Kerben in der Nachbarschaft des Durchlaßbandes der Mikrowellen vertieft auf. Danach wird das Ausbreitungssignal zum Ausgangsanschluß 208 durch die Ausgangskoppelschaltung 209 ausgegeben, weil die elektrische Spannung am Koppelpunkt F maximiert ist.
Da ein Paar von Kerben, die das Durchlaßband der Mikrowellen umgeben, auftritt und im Streifenleitungsfilter 201 vertieft ist, kann ein Filter mit hervorragenden Dämpfungskennlinien hergestellt werden, obwohl die Anzahl von Stufen im Filter gering ist.
Da auch die Halbwellenlänge λ&sub1;/2 entsprechend der Resonanzfrequenz f1 länger als eine Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist, kann die Resonanzfrequenz f1 niedriger als eine ursprüngliche Resonanzfrequenz f0 gemäß einer Wellenlängen λ&sub0; sein, von der ein halber Wert λ&sub0;/2 gleich der Leitungslänge zwischen den Koppelpunkten A und B ist (das heißt, die Leitungslänge zwischen den Kopgelpunkten C und D). Mit anderen Worten, die Größen der Leitungsresonatoren 105, 106 können kleiner als diejenigen eines Resonators sein, bei dem leerlaufende Übertragungsleitungen vorgesehen sind, so daß das Streifenleitungsfilter 201 in kleiner Größe hergestellt werden kann.
Da die elektrischen Längen der Parallelkopplungsleitungen L2 und der Resonatoren 105, 106 jeweils geringer als 90 Grad sind, kann auch das erste Stufenfilter 202 nahe am zweiten Stufenfilter 202b angeordnet werden, und unnötige Kopplungen und vom Streifenleitungsfilter 201 belegte Flächen können reduziert werden.
Auch kann die Resonanzfrequenz f1 willkürlich eingestellt werden durch Einstellen der leerlaufenden Übertragungsleitungen auf eine vorbestimmte Leitungslänge.
Auch die Resonanzfrequenz f1 kann genau eingestellt werden durch Trimmen oder Überlagern von Endabschnitten der leerlaufenden übertragungsleitungen.
Da alle leerlaufenden Übertragungsleitungen aus Streifenleitungen gebildet sind und da die Kopplungsschaltungen 203, 206 und 209 jeweils aus einem Paar von Parallelkoppel- Streifenleitungen gebildet werden können, läßt sich das Streifenleitungsfilter 201 in ebener Gestalt herstellen.
Als nächstes anhand Fig. 22 beschrieben ist eine erste Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 22 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer ersten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in Fig. 22 gezeigt, umfaßt ein Streifenleitungsfilter 221 ein Oberstufenfilter 222a, ein Unterstufenfilter 222b, das mit dem Oberstufenfilter 222a durch den Parallelkoppelraum 56 in elektromagnetischer Kopplung gekoppelt ist, und die Zwischenstufen-Koppelschaltung 203, die den Koppelpunkt Ii vom Oberstufenfilter 222b mit dem Koppelpunkt C des Unterstufenfilters 222a verbindet. Das Oberstufenfilter 222a enthält den Eingangsanschluß 204, einen Oberstufenresonator 223, der das Ausbreitungssignal selektiv in Resonanz treten läßt, das in den Mikrowellen enthalten ist, die Eingangskoppelschaltung 206 zum Koppeln des Eingangsanschlusses 204 an einen Koppelpunkt A vom Resonator 223. Das Unterstufenfilter 222b enthält einen Unterstufenresonator 224, der das Ausbreitungssignal selektiv in Resonanz treten läßt, den Ausgangsanschluß 208 und die Ausgangskoppelschaltung 209 zum Koppeln des Ausgangsanschlusses 208 an einen Koppelpunkt F vom Resonator 224.
Der Unterstufenresonator 223 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 105 einer Wellenlänge und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a bis 64d, die mit den Koppelpunkten A bis D vom Leitungsresonator 105 verbunden sind. Die Koppelpunkte A, B, C und D sind um 90 Grad in elektrischer Länge und in dieser Reihenfolge voneinander beabstandet, die Koppelpunkte A und D sind bei ersten Parallelleitungen L1 des Leitungsresonators 105 plaziert, und die Koppelpunkte B und C sind an anderen ersten parallelen Eingangsleitungen vom Leitungsresonator 105 plaziert. Ein Mittelpunkt E, der in der Mitte der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105 festgelegt plaziert ist, und eine erste elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt D und dem Mittelpunkt E ist länger als eine zweite elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt B und dem Mittelpunkt E.
Der Unterstufenresonator 224 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 106 einer Wellenlänge und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64f bis 64i, die mit den Koppelpunkten F bis I vom Leitungsresonator 106 verbunden sind. Die Koppelpunkte I, G, H und F sind um 90 Grad in ihrer elektrischen Länge und in dieser Reihenfolge voneinander beabstandet, die Koppelpunkte I und F sind auf entweder den ersten parallelen Leitungen L1 vom Leitungsresonator 106 oder den Koppelpunkten G und H zueinander von den ersten Parallelleitungen L1 und dem Leitungsresonator 106 plaziert. Ein Mittelpunkt K der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 106 ist festgelegt, und die elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt I und dem Mittelpunkt K ist länger als die zweite elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt G und dem Mittelpunkt K. Die Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105 steht eng der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 106 durch den Parallelkoppelabstand 56 gegenüber, um die leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a bis 64d des Leitungsresonators 105 in symmetrischer Weise zu den leerlaufenden Übertragungsleitungen 64f bis 64i vom Leitungsresonator 106 in Hinsicht auf die Mittellinie CL vom Streifenleitungsfilter 221 einzurichten.
Im obigen Aufbau wird ein Ausbreitungssignal im Streifenleitungsfilter 221 in Resonanz treten und gefiltert auf dieselbe Weise wie im Streifenleitungsfilter 201. In diesem Falle variiert die Tiefe der Kerben, die das Durchlaßband der Mikrowellen umgeben, durch Ändern einer Differenz zwischen der ersten elektrischen Länge und der zweiten elektrischen Länge. Obwohl eine elektrische Länge der Parallelkopplungsleitungen L2 und einer Abstandsbreite zwischen dem Oberstufenfilter 222a und dem Unterstufenfilter 222b feststehend ist, variiert auch eine Koppelstärke zwischen dem Oberstufenfilter 222a und dem Unterstufenfilter 222b durch Ändern der Differenz zwischen der ersten elektrischen Länge und der zweiten elektrischen Länge.
Die Tiefe der Kerben kann folglich eingestellt werden durch Einstellen einer Differenz zwischen der ersten elektrischen Länge und der zweiten elektrischen Länge.
Eine Koppelstärke zwischen dem Oberstufenfilter 222a und dem Unterstufenfilter 222b kann auch eingestellt werden ohne Ändern der elektrischen Länge der Parallelkopplungsleitungen L2 oder einer Abstandsbreite zwischen dem Oberstufenfilter 222a und dem Unterstufenfilter 222b. Folglich kann das Streifenleitungsfilter 221 in kleiner Größe beibehalten werden.
Als nächstes anhand Fig. 23 beschrieben ist eine zweite Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 23 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter gemäß einer zweiten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in Fig. 23 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 231 ein Oberstufenfilter 232a, ein Unterstufenfilter 232b, das mit dem Oberstufenfilter 232a durch den Parallelkoppelabstand 56 gekoppelt ist, und zwar in elektromagnetischer Kopplung, und die Zwischenstufen-Koppelschaltung 203, die einen Koppelpunkt H vom Unterstufenfilter 232b mit einem Koppelpunkt C des Oberstufenfilters 232a verbindet. Das Oberstufenfilter 232a enthält den Eingangsanschluß 204, einen Oberstufenresonator 233, der das Ausbreitungssignal selektiv in Resonanz treten läßt, das in den Mikrowellen enthalten ist, die Eingangskoppelschaltung 206 zum Koppeln des Eingangsanschlusses 204 mit einem Koppelpunkt A vom Resonator 233. Das Unterstufenfilter 232b umfaßt einen Unterstufenresonator 234, der das Ausbreitungssignal selektiv in Resonanz treten läßt, den Ausgangsanschluß 208 und die Ausgangskoppelschaltung 209 zum Koppeln des Ausgangsanschlusses 208 mit einem Koppelpunkt F vom Resonator 234.
Der Oberstufenresonator 233 umfaßt einen rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 105 einer Wellenlänge und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a bis 64d, die mit den Koppelpunkten A bis D des Leitungsresonators 105 verbunden sind. Die Koppelpunkte A, B, C und D sind um 90 Grad in der elektrischen Länge in dieser Reihenfolge voneinander beabstandet, die Koppelpunkte A und D sind an ersten parallelen Leitungen L1 des Leitungsresonators 105 plaziert, und die Koppelpunkte B und C sind an anderen ersten parallelen Leitungen L1 des Leitungsresonators 105 plaziert. Ein Mittelpunkt E, der in der Mitte der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105 plaziert ist, ist festgelegt, und eine erste elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt D und dem Mittelpunkt E ist länger als eine zweite elektrische Länge zwischen dem Koppelpunkt B und dem Mittelpunkt E.
Der Unterstufenresonator 234 enthält den rechteckförmigen Streifenleitungsresonator 106 einer Wellenlänge und die vier leerlaufenden Übertragungsleitungen 64f bis 64i, die mit den Koppelpunkte A bis D des Leitungsresonators 106 verbunden sind. Die Kopplungspunkte I, G, H und F sind um 90 Grad in der elektrischen Länge und in dieser Reihenfolge voneinander beabstandet, die Kopplungspunkte I und F sind an ersten Parallelleitungen L1 des Leitungsresonators 106 plaziert, und die Kopplungspunkte G und H sind an anderen ersten Parallelleitungen L1 des Leitungsresonators 106 plaziert. Ein Mittelpunkt K der Parallelkopplungsleitung L2 des Leitungsresonators 106 ist festgelegt. Eine Differenz zwischen dem Kopplungspunkt I und dem Mittelpunkt K wird für die zweite elektrische Länge eingestellt, und eine Differenz zwischen dem Kopplungspunkt G und dem Mittelpunkt K wird eingestellt auf die erste elektrische Länge. Die Parallelkopplungsleitung L2 des Leitungsresonators 105 steht der Parallelkopplungsleitung L2 nah gegenüber auf dem Leitungsresonator 106 durch den Parallelkopplungsabstand 56 zur Einrichtung der leerlaufenden Übertragungsleitungen 64a bis 64d des Leitungsresonators 105 symmetrisch zu den leerlaufenden Übertragungsleitungen 64f bis 64i vom Leitungsresonator 106 in Hinsicht auf eine Mittellinie CL des Streifenleitungsfilters 231.
Im obigen Aufbau wird ein Ausbreitungssignal im Streifenleitungsfilter 231 in Resonanz versetzt und in derselben Weise wie im Streifenleitungsfilter 221 gefiltert.
Folglich kann die Tiefe der Kerben eingestellt werden durch Justieren der Differenz zwischen der ersten elektrischen Länge und der zweiten elektrischen Länge in derselben Weise wie im Streifenleitungsfilter 221.
Auch kann eine Kopplungsstärke zwischen dem Oberstufenfilter 232a und dem Unterstufenfilter 232b eingestellt werden ohne Ändern einer elektrischen Länge von den Parallelkopplungsleitungen L2 oder einer Spaltbreite zwischen dem Oberstufenfilter 232a und dem Unterstufenfilter 232b, in derselben Weise wie im Streifenleitungsfilter 221. Folglich kann das Streifenleitungsfilter 231 in kleiner Größe beibehalten werden.
Als nächstes anhand Fig. 24 beschrieben ist eine dritte Abwandlung vom ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 24 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer dritten Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels. Wie in Fig. 24 gezeigt, umfaßt ein Streifenleitungsfilter 241 ein Oberstufenfilter 242a, ein Unterstufenfilter 242b, das mit dem Oberstufenfilter 242a durch den Parallelkoppelabstand 56 in elektromagnetischer Kopplung steht, und die Zwischenstufenkoppelschaltung 203, die einen Koppelpunkt H vom Unterstufenfilter 242b mit einem Koppelpunkt C vom Oberstufenfilter 242a koppelt. Das Oberstufenfilter 242a enthält den Eingangsanschluß 204, den Oberstufenresonator 205, die Eingangsparallel-Koppelstreifenleitung 113. Das Unterstufenfilter 242b enthält den Unterstufenresonator 207, den Ausgangsanschluß 208 und die Ausgangsparallel- Koppelstreifenleitung 116.
Im obigen Aufbau wird ein Ausbreitungssignal im Streifenleitungsfilter 241 in Resonanz versetzt und gefiltert in derselben Weise wie im Streifenleitungsfilter 201. Folglich können dieselben Wirkungen wie im Streifenleitungsfilter 201 erzielt werden.
Als nächstes anhand Fig. 25 beschrieben ist eine vierte Abwandlung vom ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 25 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einer vierten Abwandlung vom ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in Fig. 25 gezeigt, enthält ein Streifenleitungsfilter 251 ein Oberstufenfilter 252a, ein Unterstufenfilter 252b, das mit dem Oberstufenfilter 252a durch den Parallelkoppelabstand 56 in elektromagnetischer Kopplung steht, und ein Paar von Zwischenstufen-Parallelkoppel-Streifenleitungen 253a, 253b, die untereinander zum Übertragen eines Ausbreitungssignals aus einem Koppelpunkt H vom Unterstufenfilter 252b gekoppelt sind mit einem Koppelpunkt C des Oberstufenfilters 252a. Das Oberstufenfilter 252a enthält den Eingangsanschluß 204, den Oberstufenresonator 205, die Eingangskoppelschaltung 206. Das Unterstufenfilter 252b verfügt über den Unterstufenresonator 207, den Ausgangsanschluß 208 und die Koppelschaltung 209.
Im obigen Aufbau wird ein Ausbreitungssignal im Streifenleitungsfilter 251 in Resonanz versetzt und gefiltert durch die Zwischenstufen-Parallelkoppel-Streifenleitungen 253a, 253b in derselben Weise wie im Streifenleitungsfilter 201. Folglich können dieselben Wirkungen wie im Streifenleitungsfilter 201 erzielt werden.
Als nächstes anhand Fig. 26 beschrieben ist ein zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 26 ist eine Aufsicht auf ein Streifenleitungsfilter nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Wie in Fig. 26 gezeigt, ist ein Streifenleitungsfilter 241 ausgestattet mit einem Oberstufenfilter 272a und einem Unterstufenfilter 272b, das mit dem Oberstufenfilter 272a durch einen Parallelkopplungsabstand 56 in elektromagnetischer Kopplung steht. Das Oberstufenfilter 272a enthält den Eingangsanschluß 204, den Oberstufenresonator 205, die Eingangskoppelschaltung 206 zum Koppeln des Eingangsanschlusses 204 mit dem Koppelpunkt A vom Resonator 205, den Ausgangsanschluß 208 und die Ausgangskoppelschaltung 209 zum Koppeln des Ausgangsanschlusses 208 mit dem Koppelpunkt C vom Resonator 205. Das Unterstufenfilter 272b umfaßt den Unterstufenresonator 207 und eine interne Koppelschaltung 273 zum Übertragen eines Ausbreitungssignals aus dem Koppelpunkt H zum Koppelpunkt F vom Resonator 207, um die Phase des Ausbreitungssignals zu ändern.
Im obigen Aufbau wird ein Ausbreitungssignal bei einer Resonanzfrequenz f1 im Unterstufenresonator 205 und im Unterstufenresonator 207 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß dem ersten Resonanzmodus selektiv in Resonanz versetzt. Da in diesem Falle der Koppelpunkt D in der Mitte der Koppepunkte A und B plaziert ist, außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105, und da der Kopplungspunkt G in der Mitte der Kopplungspunkte H und I außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 106 plaziert ist, wie in Fig. 21 gezeigt, treten ein Paar Kerben in der Nachbarschaft des Durchlaßbandes von Mikrowellen auf, die das Ausbreitungssignal enthalten.
Danach wird das Ausbreitungssignal vom Koppelpunkt H zum Koppelpunkt F durch die interne Koppelschaltung 273 übertragen, weil die elektrische Spannung des Koppelpunktes H maximal ist. Danach wird das Ausbreitungssignal in selektiver Weise im Unterstufenresonator 207 bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß dem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt. Das heißt, elektrische Spannungen an den Koppelpunkten F und G erreichen einen Maximalwert, und die elektrischen Spannungen an den Koppelpunkten H und I sind Null. Danach wird das Ausbreitungssignal zum Oberstufenresonator 205 durch den Parallelkoppelabstand 56 übertragen und selektiv bei der Resonanzfrequenz f1 gemäß dem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt. Das heißt, elektrische Spannungen an Koppelpunkten D und C erreichen einen Maximalwert, und elektrische Spannungen an den Koppelpunkten A und B sind Null. Da in diesem Falle der Kopplungspunkt I, der in der Mitte der Kopplungspunkte F und G plaziert ist, außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 106 liegt und da der Koppelpunkt H, der in der Mitte der Kopplungspunkte C und D plaziert ist, außerhalb der Parallelkopplungsleitung L2 vom Leitungsresonator 105 liegt, sind die Kerben, die in der Nachbarschaft des Durchlaßbandes von Mikrowellen auftreten, vertieft. Danach wird das Ausbreitungssignal an den Ausgangsanschluß 208 durch die Ausgangskoppelschaltung 209 abgegeben, weil die elektrische Spannung am Koppelpunkt C maximiert ist.
Folglich können dieselben Wirkungen wie jene im Streifenleitungsfilter 201 im Streifenleitungsfilter 271 erzielt werden.
Eine erfinderische Idee des zweiten Ausführungsbeispiels umfaßt eine weitere erfinderische Idee, die im Streifenleitungsfilter 201 ihren Ausdruck findet. Wie jedoch in den Fig. 27 bis 30 gezeigt, enthalten Streifenleitungsfilter erfinderische Ideen, die in den Streifenleitungsfiltern 221, 231, 241 und 251 enthalten sind und ebenfalls akzeptabel sind.
Im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist jedes der Streifenleitungsfilter aus zweistufigen Filtern gebildet. Jedoch ist die Anzahl von Stufen in den Streifenleitungsfiltern nicht auf zwei Stufen beschränkt. Das heißt, ein Streifenleitungsfilter des mehrstufigen Typs kann nützlich sein.

Claims

1. Streifenleiterfilter (201, 221, 231, 241, 251), das bei einem Mikrowellensignal in Resonanz tritt und dieses filtert, mit:

einer Reihe von schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren (105, 106), die jeweils eine einheitliche Leitungsimpedanz haben, um ein Mikrowellensignal in einem ersten Resonanzmodus in Resonanz zu versetzen und zu filtern, in dem elektrische Spannungen sowohl an einem ersten Koppelpunkt (A, I) als auch an einem zweiten Koppelpunkt (B, H), der um 180º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, maximal wird, und jeweils das Mikrowellensignal in einem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt und filtert, in dem die elektrischen Spannungen sowohl an einem dritten Koppelpunkt (C, G), der um 90º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, als auch einen vierten Koppelpunkt (D, F), der um 180º in seiner elektrischen Länge vom dritten Koppelpunkt beabstandet ist, maximiert werden, wobei jeder der Resonatoren eine erste Koppelleitung (L2) zwischen dem ersten und dem dritten Koppelpunkt und eine zweite Koppelleitung (L2) zwischen dem zweiten und vierten Koppelpunkt (B, H, D, F) hat;

einem Mikrowellen-Eingabeelement (206, 113) zur Eingabe eines Mikrowellensignals in den ersten Koppelpunkt (A) vom Resonator, der in der ersten Stufe vorgesehen ist;

einem Mikrowellen-Ausgabeelement (209, 116) zur Ausgabe des Mikrowellensignals aus dem vierten Koppelpunkt (F) vom Resonator, der in der letzten Stufe vorgesehen ist;

wobei die zweite Koppelleitung von einem Resonator, der in einer N-ten Stufe (N ist eine ganze Zahl) elektromagnetisch mit der ersten parallelen Koppelleitung eines anderen Resonators gekoppelt ist, der in einer (N + 1)-ten Stufe vorgesehen ist, um das Mikrowellensignal aus dem Resonator zu übertragen, der sich in der N-ten Stufe des Resonators befindet, der in der (N + 1)-ten Stufe vorgesehen ist; gekennzeichnet durch:

vier leerlaufende Übertragungsleitungen (64a-d, 64f-i), die mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Koppelpunkt (A-D, F-I) eines jeden Resonators verbunden sind zur elektromagnetischen Beeinflussung des Mikrowellensignals, das in jedem der Resonatoren in Resonanz tritt, wobei die leerlaufenden Übertragungsleitungen dieselben elektromagnetischen Eigenschaften haben; und durch

eine Zwischenstufen-Koppelschaltung (203, 253a) zum Übertragen des im ersten Resonanzmodus in Resonanz tretenden Mikrowellensignals vom zweiten Koppelpunkt (H) des Resonators (106) der letzten Stufe zum dritten Koppelpunkt (C) des Resonators, der in der ersten Stufe (105) vorgesehen ist, um so das von der Zwischenstufen-Koppelschaltung übertragene Mikrowellensignal zu veranlassen, im zweiten Resonanzmodus in Resonanz zu treten, wobei das vom Mikrowellenausgabeelement (209, 116) ausgegebene Mikrowellensignal im zweiten Resonanzmodus in Resonanz tritt.

2. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 1, bei dem das Mikrowelleneingabeelement aus einer Koppelstreifenleitung (113) gebildet ist, die parallel zu einer Streifenleitung des Resonators in der ersten Stufe angeordnet ist, und wobei das Mikrowellenausgabeelement (116) aus einer Streifenleitung gebildet ist, die parallel zur Streifenleitung des Resonators angeordnet ist, der sich in der letzten Stufe befindet.

3. Streifenleitungsfilter (271), das Mikrowellen in Resonanz versetzt und filtert, mit:

einer Reihe von schleifenförmigen Streifenleitungsresonatoren (105, 106), die jeweils eine einheitliche Leitungsimpedanz haben, um ein Mikrowellensignal in einem ersten Resonanzmodus in Resonanz zu versetzen und zu filtern, in dem elektrische Spannungen sowohl an einem ersten Koppelpunkt (A, I) als auch an einem zweiten Koppelpunkt (B, H), der um 180º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, maximal wird, und jeweils das Mikrowellensignal in einem zweiten Resonanzmodus in Resonanz versetzt und filtert, in dem die elektrischen Spannungen sowohl an einem dritten Koppelpunkt (C, G), der um 90º in seiner elektrischen Länge vom ersten Koppelpunkt beabstandet ist, als auch einen vierten Koppelpunkt (D, F), der um 180º in seiner elektrischen Länge vom dritten Koppelpunkt beabstandet ist, maximiert werden, wobei jeder der Resonatoren eine erste Koppelleitung (L2) zwischen dem ersten und dem dritten Koppelpunkt und eine zweite Koppelleitung (L2) zwischen dem zweiten und vierten Koppelpunkt hat,

einem Mikrowelleneingabeelement (206) zur Eingabe eines Mikrowellensignals an den ersten Koppelpunkt (A) vom Resonator in einer ersten Stufe;

wobei die zweite Koppelleitung des Resonators in einer N-ten Stufe (N ist eine ganze Zahl) elektromagnetisch gekoppelt ist mit der ersten parallelen Koppelleitung vom anderen Resonator, der sich in einer (N+1)-ten Stufe befindet, zum Übertragen des Mikrowellensignals zwischen dem Resonator, der sich in der N-ten Stufe befindet, und dem Resonator, der sich in der (N+1)-ten Stufe befindet; gekennzeichnet durch:

ein Mikrowellenausgabeelement (209, 208) zur Ausgabe des Mikrowellensignals, das im zweiten Resonanzmodus im Resonator (105) in der ersten Stufe in Resonanz tritt;

vier leerlaufende Übertragungsleitungen (64a-d, 64f-i), die mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Koppelpunkt (A-D, F-I) eines jeden Resonators verbunden sind, um die Mikrowellensignale, die dort in Resonanz treten, elektromagnetisch zu beeinflussen, wobei die leerlaufenden Übertragungsleitungen dieselben elektromagnetischen Eigenschaften haben; und

eine Zwischenstufen-Koppelschaltung (273) zum Übertragen des Mikrowellensignals, das im ersten Resonanzmodus vom zweiten Koppelpunkt (M) des Resonators in der letzten Stufe in Resonanz tritt, zum vierten Koppelpunkt (F) des Resonators in der letzten Stufe, wobei das Mikrowellensignal von der Zwischenstufen- Koppelschaltung übertragen wird, die im zweiten Resonanzmodus in Resonanz tritt und durch Stufen vom Resonator der letzten Stufe zum Resonator übertragen wird, der sich in der ersten Stufe befindet, um vom Mikrowellenausgabeelement (209, 208) gefiltert und ausgegeben zu werden.

4. Streifenleitungsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste und zweite parallele Koppelleitung (L2) jeweils kürzer als 90º in der elektrischen Länge sind.

5. Streifenleitungsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Resonatoren jeweils in einer rechteckigen Gestalt sind, wobei die Resonatoren jeweils 2 erste gerade Leitungen haben, die länger als 90º in der elektrischen Länge sind, und zwei zweite gerade Leitungen, die kürzer als 90º in der elektrischen Länge sind, wobei sich der erste und vierte Koppelpunkt (A, D; F, I) an derselben ersten parallelen Leitung von jedem der schleifenförmigen Eine-Wellenlänge-Streifenresonatoren befinden, wobei der zweite und der dritte Koppelpunkt (B, C; G, M) an der anderen ersten parallelen Leitung eines jeden der Resonatoren plaziert sind, und wobei die erste und zweite Koppelleitung aus den zweiten geraden Leitungen eines jeden Resonators gebildet sind.

6. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 5, bei dem eine erste elektrische Länge zwischen einem ersten Mittelpunkt (K), der in die Mitte der ersten Koppelleitung und der erste Koppelpunkt plaziert ist, gleich einer zweiten elektrischen Länge zwischen dem ersten Mittelpunkt (K) und dem dritten Mittelpunkt ist, wobei eine dritte elektrische Länge zwischen einem zweiten in die Mitte von der zweiten Koppelleitung plazierten Mittelpunkt (E) und der zweite Koppelpunkt gleich einer vierten elektrischen Länge zwischen dem zweiten Mittelpunkt (E) und dem vierten Koppelpunkt ist, und wobei die erste elektrische Länge gleich der dritten elektrischen Länge ist.

7. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 5, bei dem eine erste elektrische Länge zwischen einem ersten in die Mitte der ersten Koppelleitung plazierten Mittelpunkt (K) und der erste Koppelpunkt länger als eine zweite elektrische Länge zwischen dem ersten Mittelpunkt (K) und dem dritten Koppelpunkt ist, wobei eine dritte elektrische Länge zwischen einem zweiten in die Mitte der zweiten Koppelleitung plazierten Mittelpunkt (E) und der zweite Koppelpunkt kürzer als eine vierte elektrische Länge zwischen dem zweiten Mittelpunkt (E) und dem vierten Koppelpunkt ist, wobei die erste elektrische Länge gleich der vierten elektrischen Länge ist und die zweite elektrische Länge gleich der dritten elektrischen Länge ist.

8. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 5, bei dem eine erste elektrische Länge zwischen einem ersten in der Mitte der ersten Koppelleitung plazierten Mittelpunkt (K) und der erste Koppelpunkt kürzer als eine zweite elektrische Länge zwischen dem ersten Mittelpunkt (K) und dem dritten Koppelpunkt ist, wobei eine dritte elektrische Länge zwischen einem zweiten in die Mitte der zweiten Koppelleitung plazierten Mittelpunkt (E) und der zweite Koppelpunkt kürzer als eine vierte elektrische Länge zwischen dem zweiten Mittelpunkt (E) und dem vierten Koppelpunkt ist, wobei die erste elektrische Länge gleich der dritten elektrischen Länge ist und die zweite elektrische Länge gleich der vierten elektrischen Länge ist.

9. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 3 oder einem von diesem abhängigen Anspruch, bei dem das Mikrowelleneingabeelement aus einer Koppelstreifenleitung (113) gebildet ist, die parallel zur Streifenleitung des Resonators (105) angeordnet ist, der sich in der ersten Stufe befindet, und wobei das Mikrowellenausgabeelement aus einer Koppelstreifenleitung (16) gebildet ist, die parallel zur Streifenleitung des Resonators (105) angeordnet ist, der sich in der ersten Stufe befindet.

10. Streifenleitungsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Zwischenstufen-Koppelschaltung aus einem Paar paralleler, miteinander gekoppelter Streifenleitungen (253a, 253b) gebildet ist.