JP2000353905A - 導波管形２重モードフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高性能で低価格な導波管形２重モードフィル
タを提供する。 【解決手段】 １つの円形空胴共振器と、この円形空胴
共振器の第１の端面に設けられた第１の結合孔と、第１
の結合孔に接続された第１の方形導波管と、円形空胴共
振器の第２の端面に設けられた第２の結合孔と、第２の
結合孔に接続された第２の方形導波管と、円形空胴共振
器の側壁に設けられた１つあるいは複数の直交モード結
合用溝とを設置して導波管形フィルタを構成する。直交
モード結合用溝および結合孔の形状寸法を適切に選択し
て、空洞共振器１個で実質共振器２段相当の急峻な減衰
特性を有する通過帯域フィルタを実現でき、直交モード
結合用溝の加工誤差等によって特性が大きく変化するこ
とがなく、量産化あるいは低廉化が可能である。更に、
円形空洞共振器内にネジ等の突起物を設けないため、耐
電力性あるいは低損失性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主としてＶＨＦ
帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯およびミリ波帯で用いられ
る導波管形２重モードフィルタの高性能化および低価格
化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は例えば特公昭５１ー１６０９４
に示された従来の導波管形２重モードフィルタの概略構
成図である。図において、３１ａおよび３１ｂは第１お
よび第２の円形空洞共振器、３２ａは第１の円形空洞共
振器３１ａの第１の端面Ｐ１に設けられた第１の結合
孔、３２ｂは第２の円形空洞共振器３１ｂの第２の端面
Ｐ４に設けられた第２の結合孔、３３は円形空洞共振器
３１ａの第２の端面Ｐ２と第２の円形空洞共振器３１ｂ
の第１の端面Ｐ３の間に設けられた十字形結合孔であ
る。３４ａは第１の結合孔３２ａに接続された第１の方
形導波管、３４ｂはその幅広面が第１の方形導波管３３
ａの幅広面と平行する向きとなるように第３の結合孔３
２ｂに接続された第２の方形導波管である。３５ａは第
１の円形空洞共振器３１ａの側壁面から第１の方形導波
管３４ａの幅広面に対し４５度傾斜する向きに挿入され
た第１の直交モード結合用ネジ、３５ｂは第２の円形空
洞共振器３１ｂの側壁面から第２の方形導波管３４ｂの
幅広面に対し４５度傾斜する向きに、かつ、第１の直交
モード結合用ネジと直交する向きに挿入された第２の直
交モード結合用ネジである。３６ａは第１の円形空洞共
振器３１ａの側壁面から第１の方形導波管３４ａの幅広
面に対し水平となる向きに挿入された第１の周波数調整
ネジ、３６ｂは第１の円形空洞共振器３１ａの側壁面か
ら第１の方形導波管３４ａの幅広面に対し垂直となる向
きに挿入された第２の周波数調整ネジ、３６ｃは第２の
円形空洞共振器３１ｂの側壁面から第２の方形導波管３
４ｂの幅広面に対し垂直となる向きに挿入された第３の
周波数調整ネジ、３６ｄは第２の円形空洞共振器３１ｂ
の側壁面から第２の方形導波管３４ｂの幅広面に対し水
平となる向きに挿入された第４の周波数調整ネジであ
る。

【０００３】次に動作について説明する。いま、ある周
波数帯ｆ１の信号が方形導波管３４ａ中を基本伝送モー
ド（ＴＥ10モード）にて伝搬してきたとすると、この伝
送波は第１の結合孔３２ａを介して円形空洞共振器３１
ａ中の円形導波管ＴＥ11モードに結合する。このとき、
励振された円形導波管ＴＥ11モードの偏波方向は方形導
波管３４ａの幅広面に垂直となる。次に、この円形導波
管ＴＥ11モードは円形空洞共振器３１ａ中にて共振し、
更に、直交モード結合用ネジ３５ａによりその偏波方向
が方形導波管３４ａの幅広面に水平となる円形導波管Ｔ
Ｅ11モードに結合する。この偏波方向が水平となる円形
導波管ＴＥ11モードも円形空洞共振器３１ａ中にて共振
し、更に、十字結合孔３３を介して円形空洞共振器３１
ｂ中の円形導波管ＴＥ11モードに結合する。このとき、
励振された円形導波管ＴＥ11モードの偏波方向は方形導
波管３４ｂの幅広面に水平となる。次に、この円形導波
管ＴＥ11モードは円形空洞共振器３１ｂ中にて共振し、
更に、直交モード結合用ネジ３５ｂによりその偏波方向
が方形導波管３４ｂの幅広面に垂直となる円形導波管Ｔ
Ｅ11モードに結合する。この偏波方向が垂直となる円形
導波管ＴＥ11モードも円形空洞共振器３１ｂ中にて共振
し、更に、結合孔３２ｂを介して方形導波管３４ｂ中の
基本伝送モード（ＴＥ10モード）に結合し、伝送波とし
て伝搬していく。因みに、直交する２つの円形導波管Ｔ
Ｅ11モードは同一の空洞共振器内で異なる結合孔からの
影響を受けるので、必然的に互いの共振周波数がズレ
る。このため、周波数調整用ネジ３６ａ〜３６ｄを各々
適当に挿入することで円形空洞共振器３１ａおよび３１
ｂ内の各共振モードの共振周波数を調整する。また、周
波数帯ｆ１以外の信号が方形導波管３４ａ中を基本伝送
モード（ＴＥ10モード）にて伝搬してきた場合、その周
波数帯では円形空洞共振器３１ａおよび３１ｂ中にて円
形導波管ＴＥ11モードが共振しないため、方形導波管３
４ｂへは伝送波として伝搬していかない。

【０００４】以上のように、図１９の導波管形２重モー
ドフィルタは、１つの空洞共振器内で直交する２つの円
形導波管ＴＥ11モードが結合し、かつ、共振する２重モ
ードフィルタとして動作するため、空洞共振器２個で実
質共振器４段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フ
ィルタを実現できる。また、円形空洞共振器３１ａ中に
て共振する偏波方向が垂直となる円形導波管ＴＥ11モー
ドと円形空洞共振器３１ｂ中にて共振する偏波方向が垂
直となる円形導波管ＴＥ11モードも十字結合孔３３を介
して結合するため、直交モード結合用ネジ３６ａ〜３６
ｄの位置、結合孔３２ａ〜３２ｂおよび３３の大きさ等
を適当に設計することにより、楕円関数形フィルタの分
波特性を得ることができる。図２０は楕円関数形フィル
タの分波特性例を示すものであり、通過帯域近傍に減衰
極を有し、より急峻な減衰特性が得られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の導波管形２重モ
ードフィルタは以上のように構成されているので、直交
モード結合用ネジ３５ａ〜３５ｂ、および、周波数調整
用ネジ３６ａ〜３６ｄの円形空洞共振器３１ａ〜３１ｂ
内への挿入量の微妙な変化によって大きく結合量あるい
は共振周波数が変化し、所望の結合量あるいは共振周波
数を得るための調整に多大な時間を要し、量産化と低廉
化が困難であるという問題点があった。また、円形空洞
共振器３１ａ〜３１ｂ内に直交モード結合用ネジ３５ａ
〜３５ｂ、および、周波数調整用ネジ３６ａ〜３６ｄを
突き出すことになるため、フィルタとしての耐電力性あ
るいは低損失性が劣化するという問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、高性能あるいは低価格な導
波管形２重モードフィルタを得ることを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる導波
管形２重モードフィルタは、１つの円形空胴共振器と、
この円形空胴共振器の第１の端面に設けられた第１の結
合孔と、第１の結合孔に接続された第１の方形導波管
と、上記円形空胴共振器の第２の端面に設けられた第２
の結合孔と、第２の結合孔に接続された第２の方形導波
管と、上記円形空胴共振器の側壁に設けられた１つある
いは複数の側溝を備えたものである。

【０００８】また、第２の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第１の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交する向
きとなるように設置され、かつ、円形空胴共振器の側壁
において上記第１の方形導波管および第２の方形導波管
の各幅広面に対し４５度傾斜する向きに１つの側溝を設
けたものである。

【０００９】また、第３の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第１の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交する向
きとなるように設置され、かつ、上記円形空胴共振器の
側壁において上記第１の方形導波管および第２の方形導
波管の各幅広面に対し４５度傾斜する向きに第１の側溝
を設置し、更に、上記円形空胴共振器の側壁において第
１の側溝と共振器の管軸を挟んで向かい合う位置に第２
の側溝を設置したものである。

【００１０】また、第４の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の円
形空胴共振器と、第１の円形空胴共振器の第１の端面に
設けられた第１の結合孔と、第１の結合孔に接続された
第１の方形導波管と、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器
の何れか２つの共振器間に設けられた第２〜第ｎの結合
孔と、上記第ｎの円形空胴共振器の第２の端面に設けら
れた第ｎ＋１の結合孔と、第ｎ＋１の結合孔に接続され
た第２の方形導波管と、上記第１〜第ｎの円形空胴共振
器の１つあるいは複数の共振器の側壁に設けられた１つ
あるいは複数の側溝を備えたものである。

【００１１】また、第５の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第４の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交あるい
は平行する向きとなるように設置され、かつ、上記第１
〜第ｎの円形空胴共振器の各側壁において上記第１の方
形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の幅広
面に対し各々０度から９０度の間の角度に傾斜する向き
に第１〜第ｎの側溝を設置したものである。

【００１２】また、第６の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第４の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交あるい
は平行する向きとなるように設置され、かつ、上記第１
〜第ｎの円形空胴共振器の各側壁において上記第１の方
形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の幅広
面に対し各々０度から９０度の間の角度に傾斜する向き
に第１〜第ｎの側溝を設置し、更に、上記第１〜第ｎの
円形空胴共振器の各側壁において第１〜第ｎの側溝と共
振器の管軸を挟んで各々向かい合う位置に第ｎ＋１〜第
２ｎの側溝を設置したものである。

【００１３】また、第７の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第４の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交あるい
は平行する向きとなるように設置され、かつ、上記第１
〜第ｎの円形空胴共振器の何れかｎ−１個の共振器側壁
において上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第
２の方形導波管の幅広面に対し各々０度から９０度の間
の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの側溝を設置したも
のである。

【００１４】また、第８の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第４の発明において、第１の方形導波
管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交あるい
は平行する向きとなるように設置され、かつ、上記第１
〜第ｎの円形空胴共振器の何れかｎ−１個の共振器側壁
において上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第
２の方形導波管の幅広面に対し各々０度から９０度の間
の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの側溝を設置し、更
に、上記第１〜第ｎー１の側溝を設けたｎ−１個の円形
空胴共振器の側壁において第１〜第ｎー１の側溝と共振
器の管軸を挟んで各々向かい合う位置に第ｎ〜第２ｎー
２の側溝を設置したものである。

【００１５】また、第９の発明に係わる導波管形２重モ
ードフィルタは、第４〜第８の発明において、第１の方
形導波管と第２の方形導波管はその幅広面が互いに直交
あるいは平行する向きとなるように設置され、かつ、上
記第１〜第ｎの円形空洞共振器の全て、あるいは、何れ
かの共振器側壁面において上記第１の方形導波管の幅広
面あるいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々９
０度の角度に傾斜する向きに第１〜第ｍ（ｍは１以上ｎ
以下の整数）の側溝を設置したものである。

【００１６】また、第１０の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第９の発明において、上記第１〜第
ｎあるいは第１〜第ｎー１の円形空胴共振器の各側壁に
おいて上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第２
の方形導波管の幅広面に対し各々４５度の角度に傾斜す
る向きに上記第１〜第ｎあるいは上記第１〜第２ｎある
いは上記第１〜第ｎー１あるいは上記第１〜第２ｎー１
の側溝を設置したものである。

【００１７】また、第１１の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第４〜第１０の発明において、第２
〜第ｎの結合孔の全て、あるいは、何れかについてその
結合孔の両脇に第ｎ＋２〜第ｎ＋２＋２ｉ（ｉは１以上
ｎー１以下の整数）の結合孔を設置したものである。

【００１８】また、第１２の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１１の発明において、１つ
あるいは複数の側溝の全て、あるいは、何れかを、上記
第１〜第ｎの円形空洞共振器の全て、あるいは、何れか
の共振器側壁面の第１の端面から第２の端面を貫通する
ように設置したものである。

【００１９】また、第１３の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１１の発明において、１つ
あるいは複数の側溝の全て、あるいは、何れかを、上記
第１〜第ｎの円形空洞共振器の全て、あるいは、何れか
の共振器側壁面の第１の端面から中央部にかけて、ある
いは、第２の端面から中央部にかけて設置したものであ
る。

【００２０】また、第１４の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１３の発明において、１つ
あるいは複数の側溝の全て、あるいは、何れかの断面形
状が矩形状となるように設置したものである。

【００２１】また、第１５の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１３の発明において、１つ
あるいは複数の側溝の全て、あるいは、何れかの断面形
状が半円状となるように設置したものである。

【００２２】また、第１６の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１５の発明において、上記
第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面が互
いに直交あるいは平行する向きとなるように設置され、
かつ、上記１つの円形空洞共振器あるい上記は第１〜第
ｎの円形空洞共振器の全て、あるいは、何れかの共振器
の側壁から上記第１の方形導波管の幅広面に対し直交し
た向きとなるように挿入された第１〜第ｍ（ｍは１以上
ｎ以下の整数）のネジと、同じく上記第２の方形導波管
の各幅広面に対し直交した向きとなるように挿入された
第ｍ＋１〜第ｍ＋ｋ（ｋは１以上ｎ以下の整数）のネジ
を各々設けたものである。

【００２３】また、第１７の発明に係わる導波管形２重
モードフィルタは、第１〜第１６の発明において、第１
の方形導波管と第２の方形導波管に代えて、第１および
第２の円形同軸線路をその中心導体のみを互いに直交あ
るいは平行する向きとなるように上記１つの円形空洞共
振器、あるいは、上記第１および第ｎの円形空洞共振器
の中に挿入したものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
一実施形態を示す概略構成図、また図２ないし図３は、
図１の構成の導波管形２重モードフィルタにおける主要
共振モードの偏波方向を説明するための電磁界モード説
明図、図４は図１に示す実施例における導波管形２重モ
ードフィルタの分波特性である。図１において、１は円
形空洞共振器、２ａは円形空洞共振器１の第１の端面Ｐ
１に設けられた第１の結合孔、２ｂは円形空洞共振器１
の第２の端面Ｐ２に設けられた第２の結合孔、３ａは第
１の結合孔２ａに設けられた第１の方形導波管、３ｂは
その幅広面が第１の方形導波管３ａの幅広面と平行する
向きとなるように第２の結合孔２ｂに接続された第２の
方形導波管、４は円形空洞共振器１の側壁においてその
管軸に沿う方向に、かつ、第１の方形導波管３ａおよび
第２の方形導波管３ｂの幅広面に対し４５度傾斜する方
向に掘り込まれた直交モード結合用溝である。

【００２５】次に動作について説明する。いま、ある周
波数帯ｆ１の信号が方形導波管３ａ中を基本伝送モード
（ＴＥ10モード）にて伝搬してきたとすると、この伝送
波は第１の結合孔２ａを介して円形空洞共振器１中の円
形導波管ＴＥ11モードに結合する。このとき、励振され
た円形導波管ＴＥ11モードの偏波方向は図２に示すよう
に方形導波管３ａの幅広面に垂直となる。次に、この円
形導波管ＴＥ11モードは円形空洞共振器１中にて共振
し、更に、直交モード結合用溝４によりその偏波方向が
図３に示すように方形導波管３ａの幅広面に水平となる
円形導波管ＴＥ11モードに結合する。この偏波方向が水
平となる円形導波管ＴＥ11モードも円形空洞共振器１中
にて共振し、更に、結合孔２ｂを介して方形導波管３ｂ
中の基本伝送モード（ＴＥ10モード）に結合し、伝送波
として伝搬していく。因みに、周波数帯ｆ１以外の信号
が方形導波管３ａ中を基本伝送モード（ＴＥ10モード）
にて伝搬してきた場合、その周波数帯では円形空洞共振
器１中にて円形導波管ＴＥ11モードが共振しないため、
方形導波管３ｂへは伝送波として伝搬していかない。

【００２６】以上のように、図１の実施の形態１の導波
管形２重モードフィルタによれば、円形空胴共振器１
と、円形空胴共振器１の第１の端面Ｐ１に設けられた第
１の結合孔２ａと、第１の結合孔２ａに接続された第１
の方形導波管３ａと、円形空胴共振器の第２の端面Ｐ２
に設けられた第２の結合孔２ｂと、第２の結合孔２ｂに
接続された第２の方形導波管３ｂと、円形空胴共振器１
の側壁に設けられた直交モード結合用溝４とを設置して
いるので、直交モード結合用溝４の幅、深さおよび長
さ、結合孔２ａ〜２ｂの大きさ等を適当に設計すること
により、図４に示すように空洞共振器１個で実質共振器
２段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタを
実現できる。また、従来の導波管形２重モードフィルタ
によれば、ネジ等を円形空洞共振器内に挿入し、共振モ
ード（例えば円形導波管ＴＥ11モード）の電磁界分布の
密なるところに外乱を与えて偏波間結合を図っていたの
に対し、実施の形態１の導波管形２重モードフィルタに
よれば、円形空洞共振器１の側壁に溝を掘り込み、共振
モード（例えば円形導波管ＴＥ11モード）の電磁界分布
の粗なるところに外乱を与えて偏波間結合を図っている
ので、直交モード結合用溝４の幅、深さおよび長さの微
妙な変化によって結合量あるいは共振周波数が大きく変
化することがないため、加工誤差等による特性劣化が小
さく、量産化あるいは低廉化が可能となる。更に、円形
空洞共振器１内にネジ等の突起物を設けないため、耐電
力性あるいは低損失性に優れたフィルタが得られる利点
がある。

【００２７】実施の形態２．上記発明の実施の形態１で
は、円形空洞共振器１の側壁に１つの直交モード結合用
溝４を設けたものを示したが、図５に示すように、円形
空洞共振器１の側壁においてその管軸に沿う方向に、か
つ、第１の方形導波管３ａおよび第２の方形導波管３ｂ
の幅広面に対し４５度傾斜する方向に、かつ、円形空洞
共振器１の管軸に対し対称となる位置に各々掘り込まれ
た２つの直交モード結合用溝４ａと４ｂを設ければ、大
きな直交モード間結合量が得られ、より設計自由度の高
い導波管形２重モードフィルタが可能となる。

【００２８】実施の形態３．図６はこの発明の別の実施
形態を示す概略構成図である。図６において、１ａおよ
び１ｂは第１および第２の円形空洞共振器、２ａは第１
の円形空洞共振器１ａの第１の端面Ｐ１に設けられた第
１の結合孔、２ｂは円形空洞共振器１ａの第２の端面Ｐ
２と第２の円形空洞共振器１ｂの第１の端面Ｐ３の間に
設けられた第２の結合孔、２ｃは第２の円形空洞共振器
１ｂの第２の端面Ｐ４に設けられた第３の結合孔であ
る。３ａは第１の結合孔２ａに接続された第１の方形導
波管、３ｂはその幅広面が第１の方形導波管３ａの幅広
面と平行する向きとなるように第３の結合孔２ｃに接続
された第２の方形導波管である。４ａは円形空洞共振器
１ａの側壁においてその管軸に沿う方向に、かつ、第１
の方形導波管３ａの幅広面に対し角度φ（但し、0度≦
φ≦９０度）傾斜する方向に掘り込まれた第１の直交モ
ード結合用溝、４ｂは円形空洞共振器１ｂの側壁におい
てその管軸に沿う方向に、かつ、第１の方形導波管３ａ
の幅広面に対し角度１８０ーφ（但し、0度≦φ≦９０
度）傾斜する方向に掘り込まれた第２の直交モード結合
用溝である。

【００２９】次に動作について説明する。いま、ある周
波数帯ｆ１の信号が方形導波管３ａ中を基本伝送モード
（ＴＥ10モード）にて伝搬してきたとすると、この伝送
波は第１の結合孔２ａを介して円形空洞共振器１ａ中の
円形導波管ＴＥ11モードに結合する。このとき、励振さ
れた円形導波管ＴＥ11モードの偏波方向は方形導波管３
ａの幅広面に垂直となる。次に、この円形導波管ＴＥ11
モードは円形空洞共振器１ａ中にて共振し、更に、直交
モード結合用溝４ａによりその偏波方向がに方形導波管
３ａの幅広面に水平となる円形導波管ＴＥ11モードに結
合する。この偏波方向が水平となる円形導波管ＴＥ11モ
ードも円形空洞共振器１ａ中にて共振し、更に、結合孔
２ｂを介して円形空洞共振器１ｂ中の円形導波管ＴＥ11
モードに結合する。このとき、励振された円形導波管Ｔ
Ｅ11モードの偏波方向は方形導波管３ｂの幅広面に水平
となる。次に、この円形導波管ＴＥ11モードは円形空洞
共振器１ｂ中にて共振し、更に、直交モード結合用溝４
ｂによりその偏波方向が方形導波管３ｂの幅広面に垂直
となる円形導波管ＴＥ11モードに結合する。この偏波方
向が垂直となる円形導波管ＴＥ11モードも円形空洞共振
器１ｂ中にて共振し、更に、結合孔２ｃを介して方形導
波管３ｂ中の基本伝送モード（ＴＥ10モード）に結合
し、伝送波として伝搬していく。因みに、周波数帯ｆ１
以外の信号が方形導波管３ａ中を基本伝送モード（ＴＥ
10モード）にて伝搬してきた場合、その周波数帯では円
形空洞共振器１ａおよび１ｂ中にて円形導波管ＴＥ11モ
ードが共振しないため、方形導波管３ｂへは伝送波とし
て伝搬していかない。また、直交する２つの円形導波管
ＴＥ11モードは同一の空洞共振器内で異なる結合孔から
の影響を受けるので、必然的に互いの共振周波数がズレ
が、ここでは、直交モード結合用溝４ａおよび４ｂの大
きさおよび掘り込み角度φおよび１８０ーφを適当に選
ぶことで円形空洞共振器３１ａおよび３１ｂ内の共振モ
ード間の結合量だけでなく、各共振モードの共振周波数
も調整することができる。

【００３０】以上のように、図６の実施の形態３の導波
管形２重モードフィルタによれば、円形空胴共振器１ａ
および１ｂと、円形空胴共振器１ａの第１の端面Ｐ１に
設けられた第１の結合孔２ａと、第１の結合孔２ａに接
続された第１の方形導波管３ａと、円形空胴共振器１ａ
の第２の端面Ｐ２と円形空胴共振器１ｂの第１の端面Ｐ
３との間に設けられた第２の結合孔２ｂと、円形空胴共
振器１ｂの第２の端面Ｐ４に設けられた第３の結合孔２
ｃと、第２の結合孔２ｃに接続された第２の方形導波管
３ｂと、円形空胴共振器１ａの側壁に設けられた直交モ
ード結合用溝４ａと、円形空胴共振器１ｂの側壁に設け
られた直交モード結合用溝４ｂとを設置しているので、
直交モード結合用溝４ａ〜４ｂの幅、深さおよび長さ、
結合孔２ａ〜２ｃの大きさ等を適当に設計することによ
り、空洞共振器２個で実質共振器４段相当の急峻な減衰
特性を有する通過帯域フィルタを実現できる。また、従
来の導波管形２重モードフィルタによれば、ネジ等を円
形空洞共振器内に挿入し、共振モード（例えば円形導波
管ＴＥ11モード）の電磁界分布の密なるところに外乱を
与えて偏波間結合および共振周波数調整を図っていたの
に対し、実施の形態３の導波管形２重モードフィルタに
よれば、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に溝を掘り込
み、共振モード（例えば円形導波管ＴＥ11モード）の電
磁界分布の粗なるところに外乱を与えて偏波間結合およ
び共振周波数調整を図っているので、直交モード結合用
溝４ａ〜４ｂの幅、深さおよび長さの微妙な変化によっ
て結合量あるいは共振周波数が大きく変化することがな
いため、加工誤差等による特性劣化が小さく、量産化あ
るいは低廉化が可能となる。更に、円形空洞共振器１ａ
〜１ｂ内にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性あ
るいは低損失性に優れたフィルタが得られる利点があ
る。

【００３１】実施の形態４．上記発明の実施の形態３で
は、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に各々１つずつの
直交モード結合用溝４ａ〜４ｂを設けたものを示した
が、図７に示すように、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側
壁において直交モード結合用溝４ａおよび４ｂと同様の
大きさ、かつ、円形空洞共振器１の管軸に対し対称とな
る位置に各々掘り込まれた２つの直交モード結合用溝４
ｃと４ｄを設ければ、大きな直交モード間結合量が得ら
れ、より設計自由度の高い導波管形２重モードフィルタ
が可能となる。

【００３２】実施の形態５．図８はこの発明の更に別の
実施形態を示す概略構成図である。図８において、１ａ
〜１ｃは第１〜第３の円形空洞共振器、２ａは第１の円
形空洞共振器１ａの第１の端面Ｐ１に設けられた第１の
結合孔、２ｂは円形空洞共振器１ａの第２の端面Ｐ２と
第２の円形空洞共振器１ｂの第１の端面Ｐ３の間に設け
られた第２の結合孔、２ｃは第２の円形空洞共振器１ｂ
の第２の端面Ｐ４と第３の円形空洞共振器１ｃの第１の
端面Ｐ５の間に設けられた第３の結合孔、２ｄは第３の
円形空洞共振器１ｃの第２の端面Ｐ６に設けられた第４
の結合孔である。３ａは第１の結合孔２ａに接続された
第１の方形導波管、３ｂはその幅広面が第１の方形導波
管３ａの幅広面と平行する向きとなるように第４の結合
孔２ｄに接続された第２の方形導波管である。４ａは円
形空洞共振器１ａの側壁においてその管軸に沿う方向
に、かつ、第１の方形導波管３ａの幅広面に対し角度φ
（但し、0度≦φ≦９０度）傾斜する方向に掘り込まれ
た第１の直交モード結合用溝、４ｂは円形空洞共振器１
ｂの側壁においてその管軸に沿う方向に、かつ、第１の
方形導波管３ａの幅広面に対し角度１８０ーφ（但し、
0度≦φ≦９０度）傾斜する方向に掘り込まれた第２の
直交モード結合用溝である。

【００３３】次に動作について説明する。いま、ある周
波数帯ｆ１の信号が方形導波管３ａ中を基本伝送モード
（ＴＥ10モード）にて伝搬してきたとすると、この伝送
波は第１の結合孔２ａを介して円形空洞共振器１ａ中の
円形導波管ＴＥ11モードに結合する。このとき、励振さ
れた円形導波管ＴＥ11モードの偏波方向は方形導波管３
ａの幅広面に垂直となる。次に、この円形導波管ＴＥ11
モードは円形空洞共振器１ａ中にて共振し、更に、直交
モード結合用溝４ａによりその偏波方向がに方形導波管
３ａの幅広面に水平となる円形導波管ＴＥ11モードに結
合する。この偏波方向が水平となる円形導波管ＴＥ11モ
ードも円形空洞共振器１ａ中にて共振し、更に、結合孔
２ｂを介して円形空洞共振器１ｂ中の円形導波管ＴＥ11
モードに結合する。このとき、励振された円形導波管Ｔ
Ｅ11モードの偏波方向は方形導波管３ｂの幅広面に水平
となる。次に、この円形導波管ＴＥ11モードは円形空洞
共振器１ｂ中にて共振し、更に、直交モード結合用溝４
ｂによりその偏波方向が方形導波管３ｂの幅広面に垂直
となる円形導波管ＴＥ11モードに結合する。この偏波方
向が垂直となる円形導波管ＴＥ11モードも円形空洞共振
器１ｂ中にて共振し、更に、結合孔２ｃを介して円形空
洞共振器１ｃ中の円形導波管ＴＥ11モードに結合する。
このとき、励振された円形導波管ＴＥ11モードの偏波方
向は方形導波管３ｂの幅広面に垂直となる。そして、こ
の円形導波管ＴＥ11モードは円形空洞共振器１ｃ中にて
共振し、更に、結合孔２ｄを介して方形導波管３ｂ中の
基本伝送モード（ＴＥ10モード）に結合し、伝送波とし
て伝搬していく。因みに、周波数帯ｆ１以外の信号が方
形導波管３ａ中を基本伝送モード（ＴＥ10モード）にて
伝搬してきた場合、その周波数帯では円形空洞共振器１
ａ〜１ｃ中にて円形導波管ＴＥ11モードが共振しないた
め、方形導波管３ｂへは伝送波として伝搬していかな
い。また、直交する２つの円形導波管ＴＥ11モードは同
一の空洞共振器内で異なる結合孔からの影響を受けるの
で、必然的に互いの共振周波数がズレが、ここでは、直
交モード結合用溝４ａおよび４ｂの大きさおよび掘り込
み角度φおよび１８０ーφを適当に選ぶことで円形空洞
共振器３１ａおよび３１ｂ内の共振モード間の結合量だ
けでなく、各共振モードの共振周波数も調整することが
できる。

【００３４】以上のように、図８の実施の形態５の導波
管形２重モードフィルタによれば、円形空胴共振器１ａ
〜１ｃと、円形空胴共振器１ａの第１の端面Ｐ１に設け
られた第１の結合孔２ａと、第１の結合孔２ａに接続さ
れた第１の方形導波管３ａと、円形空胴共振器１ａの第
２の端面Ｐ２と円形空胴共振器１ｂの第１の端面Ｐ３と
の間に設けられた第２の結合孔２ｂと、円形空胴共振器
１ｂの第２の端面Ｐ４と円形空胴共振器１ｃの第１の端
面Ｐ５との間に設けられた第３の結合孔２ｃと、円形空
胴共振器１ｃの第２の端面Ｐ６に設けられた第４の結合
孔２ｄと、第２の結合孔２ｄに接続された第２の方形導
波管３ｂと、円形空胴共振器１ａの側壁に設けられた直
交モード結合用溝４ａと、円形空胴共振器１ｂの側壁に
設けられた直交モード結合用溝４ｂとを設置しているの
で、直交モード結合用溝４ａ〜４ｂの幅、深さおよび長
さ、結合孔２ａ〜２ｄの大きさ等を適当に設計すること
により、空洞共振器３個で実質共振器５段相当の急峻な
減衰特性を有する通過帯域フィルタを実現できる。ま
た、従来の導波管形２重モードフィルタによれば、ネジ
等を円形空洞共振器内に挿入し、共振モード（例えば円
形導波管ＴＥ11モード）の電磁界分布の密なるところに
外乱を与えて偏波間結合および共振周波数調整を図って
いたのに対し、実施の形態３の導波管形２重モードフィ
ルタによれば、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に溝を
掘り込み、共振モード（例えば円形導波管ＴＥ11モー
ド）の電磁界分布の粗なるところに外乱を与えて偏波間
結合および共振周波数調整を図っているので、直交モー
ド結合用溝４ａ〜４ｂの幅、深さおよび長さの微妙な変
化によって結合量あるいは共振周波数が大きく変化する
ことがないため、加工誤差等による特性劣化が小さく、
量産化あるいは低廉化が可能となる。更に、円形空洞共
振器１ａ〜１ｂ内にネジ等の突起物を設けないため、耐
電力性あるいは低損失性に優れたフィルタが得られる利
点がある。

【００３５】実施の形態６．上記発明の実施の形態５で
は、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に各々１つずつの
直交モード結合用溝４ａ〜４ｂを設けたものを示した
が、図９に示すように、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側
壁において直交モード結合用溝４ａおよび４ｂと同様の
大きさ、かつ、円形空洞共振器１の管軸に対し対称とな
る位置に各々掘り込まれた２つの直交モード結合用溝４
ｃと４ｄを設ければ、大きな直交モード間結合量が得ら
れ、より設計自由度の高い導波管形２重モードフィルタ
が可能となる。

【００３６】実施の形態７．上記発明の実施の形態３で
は、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に各々１つずつの
直交モード結合用溝４ａ〜４ｂを設けたものを示した
が、図１０に示すように、円形空洞共振器１ａの側壁に
おいてその管軸に沿う方向に、かつ、第１の方形導波管
３ａ幅広面に対し９０度傾斜する方向に掘り込まれた第
１の周波数調整用溝５ａと、円形空洞共振器１ｂの側壁
においてその管軸に沿う方向に、かつ、第２の方形導波
管３ｂ幅広面に対し９０度傾斜する方向に掘り込まれた
第２の周波数調整用溝５ｂを設け、更に、直交モード結
合用溝４ａおよび４ｂの掘り込み角度φおよび１８０ー
φを４５度および１３５度とすれば、周波数調整パラメ
ータと直交モード間結合パラメータを分離でき、より設
計自由度の高い導波管形２重モードフィルタが可能とな
る。

【００３７】実施の形態８．上記発明の実施の形態３で
は、円形空洞共振器１ａおよび１ｂの間に１つの結合孔
２ｂのみを設けたものを示したが、図１１に示すよう
に、第２の結合孔２ｂの両脇に第４および第５の結合孔
２ｄおよび２ｅを設ければ、円形空洞共振器１ａ中にて
共振する偏波方向が垂直となる円形導波管ＴＥ11モード
と円形空洞共振器１ｂ中にて共振する偏波方向が垂直と
なる円形導波管ＴＥ11モードが第４および第５の結合孔
２ｄおよび２ｅを介して結合するため、直交モード結合
用溝４ａ〜４ｂの大きさと位置、結合孔２ａ〜２ｅの大
きさと位置等を適当に設計することにより、図１２に示
すような楕円関数形フィルタの分波特性を得ることが可
能となり、通過帯域近傍に減衰極を有し、より急峻な減
衰特性が得られる利点がある。また、第４および第５の
結合孔２ｄおよび２ｅを円形空洞共振器１ａの第２の端
面Ｐ２および円形空洞共振器１ｂの第１の端面Ｐ３付近
の電磁界分布の粗なるところに設ければ、結合孔２ａ〜
２ｅの寸法の微妙な変化によって結合量あるいは共振周
波数が大きく変化することがないため、加工誤差等によ
る特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が可能とな
る。更に、円形空洞共振器１ａ〜１ｂ内にネジ等の突起
物を設けないため、耐電力性あるいは低損失性に優れた
フィルタが得られる利点がある。

【００３８】実施の形態９．上記発明の実施の形態３で
は、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に直交モード結合
用溝４ａ〜４ｂを設けたものを示したが、図１３に示す
ように、これらの直交モード結合用溝４ａ〜４ｂの断面
形状を矩形状に限定すれば、加工が容易となり、更に量
産化あるいは低廉化が可能となる。

【００３９】実施の形態１０．上記発明の実施の形態３
では、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に直交モード結
合用溝４ａ〜４ｂを設けたものを示したが、図１４に示
すように、これらの直交モード結合用溝４ａ〜４ｂを空
胴共振器１ａ〜１ｂの第１の端面から第２の端面にかけ
て断面形状を矩形状に限定して設ければ、加工が容易と
なり、更に量産化あるいは低廉化が可能となる。

【００４０】実施の形態１１．上記発明の実施の形態７
では、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に直交モード結
合用溝４ａ〜４ｂおよび周波数調整用溝５ａ〜５ｂを設
けたものを示したが、図１５に示すように、直交モード
結合用溝４ａを空胴共振器１ａの第１の端面Ｐ１から中
央部にかけて、直交モード結合用溝４ｂを空胴共振器１
ｂの第２の端面Ｐ４から中央部にかけて、周波数調整用
溝５ａを空胴共振器１ａの第２の端面Ｐ２から中央部に
かけて、周波数調整用溝５ｂを空胴共振器１ｂの第１の
端面Ｐ３から中央部にかけて、各々断面形状を矩形状に
限定して設ければ、加工が容易となり、更に量産化ある
いは低廉化が可能となる。

【００４１】実施の形態１２．上記発明の実施の形態７
では、円形空洞共振器１ａ〜１ｂの側壁に直交モード結
合用溝４ａ〜４ｂおよび周波数調整用溝５ａ〜５ｂを設
けたものを示したが、図１６に示すように、直交モード
結合用溝４ａを空胴共振器１ａの第１の端面Ｐ１から中
央部にかけて、直交モード結合用溝４ｂを空胴共振器１
ｂの第２の端面Ｐ４から中央部にかけて、周波数調整用
溝５ａを空胴共振器１ａの第２の端面Ｐ２から中央部に
かけて、周波数調整用溝５ｂを空胴共振器１ｂの第１の
端面Ｐ３から中央部にかけて、各々断面形状を半円状に
限定して設ければ、加工が容易となり、更に量産化ある
いは低廉化が可能となる。

【００４２】実施の形態１３．上記発明の実施の形態３
では、円形空洞共振器１ａおよび１ｂの側壁に各々１つ
ずつの直交モード結合用溝４ａ〜４ｂのみを設けたもの
を示したが、図１７に示すように、円形空洞共振器１ａ
および１ｂの各側壁から、第１および第２の方形導波管
３ａおよび３ｂの幅広面に対し垂直となる向きに各々挿
入された第１および第２の周波数調整用ネジ６ａおよび
６ｂを設け、更に、第１および第２の方形導波管３ａお
よび３ｂの幅広面に対し水平となる向きに各々挿入され
た第３および第４の周波数調整用ネジ６ｃおよび６ｄを
設ければ、通過帯域の中心周波数を可変とする導波管形
２重モードフィルタが可能となる。

【００４３】実施の形態１４．上記発明の実施の形態３
では、結合孔２ａおよび２ｃを介して方形導波管３ａお
よび３ｂと円形空洞共振器１ａおよび１ｂとを接続して
２重モードフィルタを構成したものを示したが、図１８
に示すように、結合孔２ａ、２ｃおよび方形導波管３
ａ、３ｂに代えて、その中心導体のみを互いに平行とな
る向きにて円形空洞共振器１ａおよび１ｂの各側壁から
各々円形空洞共振器１ａおよび１ｂ内に挿入された第１
および第２の円形同軸線路７ａおよび７ｂを設ければ、
より小形な導波管形２重モードフィルタが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】第１の発明によれば、１つの円形空胴共
振器と、この円形空胴共振器の第１の端面に設けられた
第１の結合孔と、第１の結合孔に接続された第１の方形
導波管と、上記円形空胴共振器の第２の端面に設けられ
た第２の結合孔と、第２の結合孔に接続された第２の方
形導波管と、上記円形空胴共振器の側壁に設けられた１
つあるいは複数の直交モード結合用溝とを設置して導波
管形フィルタを構成しているので、直交モード結合用溝
の位置と大きさ、および、結合孔の大きさを適当に設計
することにより、空洞共振器１個で実質共振器２段相当
の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタを実現でき
るという効果がある。また、直交モード結合用溝の位置
や大きさの微妙な変化によって結合量あるいは共振周波
数が大きく変化することがないため、加工誤差等による
特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が可能となる
という効果がある。更に、円形空洞共振器内にネジ等の
突起物を設けないため、耐電力性あるいは低損失性に優
れたフィルタが得られるという効果がある。

【００４５】第２の発明によれば、第１の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交する向きとなるように設置され、かつ、円
形空胴共振器の側壁において上記第１の方形導波管およ
び第２の方形導波管の各幅広面に対し４５度傾斜する向
きに１つの直交モード結合用溝を設けて導波管形フィル
タを構成しているので、直交モード結合用溝の大きさ、
および、結合孔の大きさを適当に設計することにより、
空洞共振器１個で実質共振器２段相当の急峻な減衰特性
を有する通過帯域フィルタを実現できるという効果があ
る。また、直交モード結合用溝の位置や大きさの微妙な
変化によって結合量あるいは共振周波数が大きく変化す
ることがないため、加工誤差等による特性劣化が小さ
く、量産化あるいは低廉化が可能となるという効果があ
る。更に、円形空洞共振器内にネジ等の突起物を設けな
いため、耐電力性あるいは低損失性に優れたフィルタが
得られるという効果がある。

【００４６】第３の発明によれば、第１の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交する向きとなるように設置され、かつ、上
記円形空胴共振器の側壁において上記第１の方形導波管
および第２の方形導波管の各幅広面に対し４５度傾斜す
る向きに第１の直交モード結合用溝を設置し、更に、上
記円形空胴共振器の側壁において第１の直交モード結合
用溝と共振器の管軸を挟んで向かい合う位置に第２の直
交モード結合用溝を設置して導波管形フィルタを構成し
ているので、直交モード結合用溝の大きさ、および、結
合孔の大きさを適当に設計することにより、空洞共振器
１個で実質共振器２段相当の急峻な減衰特性を有する通
過帯域フィルタを実現できるという効果がある。また、
直交モード結合用溝の位置や大きさの微妙な変化によっ
て結合量あるいは共振周波数が大きく変化することがな
いため、加工誤差等による特性劣化が小さく、量産化あ
るいは低廉化が可能となるという効果がある。更に、円
形空洞共振器１内にネジ等の突起物を設けないため、耐
電力性あるいは低損失性に優れたフィルタが得られると
いう効果がある。更に、大きな直交モード間結合量が得
られ易く、より設計自由度の高い導波管形２重モードフ
ィルタが可能となるという効果がある。

【００４７】第４の発明によれば、第１〜第ｎ（ｎは２
以上の整数）の円形空胴共振器と、第１の円形空胴共振
器の第１の端面に設けられた第１の結合孔と、第１の結
合孔に接続された第１の方形導波管と、上記第１〜第ｎ
の円形空胴共振器の何れか２つの共振器間に設けられた
第２〜第ｎの結合孔と、上記第ｎの円形空胴共振器の第
２の端面に設けられた第ｎ＋１の結合孔と、第ｎ＋１の
結合孔に接続された第２の方形導波管と、上記第１〜第
ｎの円形空胴共振器の１つあるいは複数の共振器の側壁
に設けられた１つあるいは複数の直交モード結合用溝を
設置して導波管形フィルタを構成しているので、直交モ
ード結合用溝の位置と大きさ、および、結合孔の大きさ
を適当に設計することにより、空洞共振器ｎ個で実質共
振器２ｎ段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィ
ルタを実現できるという効果がある。また、直交モード
結合用溝の位置や大きさの微妙な変化によって結合量あ
るいは共振周波数が大きく変化することがないため、加
工誤差等による特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉
化が可能となるという効果がある。更に、円形空洞共振
器内にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性あるい
は低損失性に優れたフィルタが得られるという効果があ
る。

【００４８】第５の発明によれば、第４の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交あるいは平行する向きとなるように設置さ
れ、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の各側壁に
おいて上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第２
の方形導波管の幅広面に対し各々０度から９０度の間の
角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの直交モード結合用溝
を設置して導波管形フィルタを構成しているので、直交
モード結合用溝の位置と大きさ、および、結合孔の大き
さを適当に設計することにより、空洞共振器ｎ個で実質
共振器２ｎ段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フ
ィルタを実現できるという効果がある。また、直交モー
ド結合用溝の位置や大きさの微妙な変化によって結合量
あるいは共振周波数が大きく変化することがないため、
加工誤差等による特性劣化が小さく、量産化あるいは低
廉化が可能となるという効果がある。更に、円形空洞共
振器内にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性ある
いは低損失性に優れたフィルタが得られるという効果が
ある。

【００４９】第６の発明によれば、第４の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交あるいは平行する向きとなるように設置さ
れ、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の各側壁に
おいて上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第２
の方形導波管の幅広面に対し各々０度から９０度の間の
角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの側溝を設置し、更
に、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の各側壁において
第１〜第ｎの側溝と共振器の管軸を挟んで各々向かい合
う位置に第ｎ＋１〜第２ｎの側溝を設置して導波管形フ
ィルタを構成しているので、直交モード結合用溝の位置
と大きさ、および、結合孔の大きさを適当に設計するこ
とにより、空洞共振器ｎ個で実質共振器２ｎ段相当の急
峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタを実現できると
いう効果がある。また、直交モード結合用溝の位置や大
きさの微妙な変化によって結合量あるいは共振周波数が
大きく変化することがないため、加工誤差等による特性
劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が可能となるとい
う効果がある。更に、円形空洞共振器内にネジ等の突起
物を設けないため、耐電力性あるいは低損失性に優れた
フィルタが得られるという効果がある。更に、大きな直
交モード間結合量が得られ易く、より設計自由度の高い
導波管形２重モードフィルタが可能となるという効果が
ある。

【００５０】第７の発明によれば、第４の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交あるいは平行する向きとなるように設置さ
れ、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の何れかｎ
−１個の共振器側壁において上記第１の方形導波管の幅
広面あるいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々
０度から９０度の間の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎ
の直交モード結合用溝を設置して導波管形フィルタを構
成しているので、直交モード結合用溝の位置と大きさ、
および、結合孔の大きさを適当に設計することにより、
空洞共振器ｎ個で実質共振器２ｎー１段相当の急峻な減
衰特性を有する通過帯域フィルタを実現できるという効
果がある。また、直交モード結合用溝の位置や大きさの
微妙な変化によって結合量あるいは共振周波数が大きく
変化することがないため、加工誤差等による特性劣化が
小さく、量産化あるいは低廉化が可能となるという効果
がある。更に、円形空洞共振器内にネジ等の突起物を設
けないため、耐電力性あるいは低損失性に優れたフィル
タが得られるという効果がある。

【００５１】第８の発明によれば、第４の発明におい
て、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅広面
が互いに直交あるいは平行する向きとなるように設置さ
れ、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の何れかｎ
−１個の共振器側壁において上記第１の方形導波管の幅
広面あるいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々
０度から９０度の間の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎ
の側溝を設置し、更に、上記第１〜第ｎー１の側溝を設
けたｎ−１個の円形空胴共振器の側壁において第１〜第
ｎー１の側溝と共振器の管軸を挟んで各々向かい合う位
置に第ｎ〜第２ｎー２の直交モード結合用溝を設置して
導波管形フィルタを構成しているので、直交モード結合
用溝の位置と大きさ、および、結合孔の大きさを適当に
設計することにより、空洞共振器ｎ個で実質共振器２ｎ
ー１段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタ
を実現できるという効果がある。また、直交モード結合
用溝の位置や大きさの微妙な変化によって結合量あるい
は共振周波数が大きく変化することがないため、加工誤
差等による特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が
可能となるという効果がある。更に、円形空洞共振器内
にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性あるいは低
損失性に優れたフィルタが得られるという効果がある。
更に、大きな直交モード間結合量が得られ易く、より設
計自由度の高い導波管形２重モードフィルタが可能とな
るという効果がある。

【００５２】第９の発明によれば、第４〜第８の発明に
おいて、第１の方形導波管と第２の方形導波管はその幅
広面が互いに直交あるいは平行する向きとなるように設
置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空洞共振器の全
て、あるいは、何れかの共振器側壁面において上記第１
の方形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の
幅広面に対し各々９０度の角度に傾斜する向きに第１〜
第ｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）の周波数調整用溝を設
置して導波管形フィルタを構成しているので、直交モー
ド結合用溝の大きさ、周波数調整用溝の大きさ、およ
び、結合孔の大きさを適当に設計することにより、空洞
共振器ｎ個で実質共振器２ｎ段相当あるいは共振器２ｎ
ー１段相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタ
を実現できるという効果がある。また、直交モード結合
用溝の位置や大きさの微妙な変化によって結合量あるい
は共振周波数が大きく変化することがないため、加工誤
差等による特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が
可能となるという効果がある。更に、円形空洞共振器内
にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性あるいは低
損失性に優れたフィルタが得られるという効果がある。
更に、周波数調整パラメータと直交モード間結合パラメ
ータを分離できるのでより設計自由度の高い導波管形２
重モードフィルタが可能となるという効果がある。

【００５３】第１０の発明によれば、第９の発明におい
て、上記第１〜第ｎあるいは第１〜第ｎー１の円形空胴
共振器の各側壁において上記第１の方形導波管の幅広面
あるいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々４５
度の角度に傾斜する向きに上記第１〜第ｎあるいは上記
第１〜第２ｎあるいは上記第１〜第ｎー１あるいは上記
第１〜第２ｎー１の周波数調整用溝を設置して導波管形
フィルタを構成しているので、直交モード結合用溝の大
きさ、周波数調整用溝の大きさ、および、結合孔の大き
さを適当に設計することにより、空洞共振器ｎ個で実質
共振器２ｎ段相当あるいは共振器２ｎー１段相当の急峻
な減衰特性を有する通過帯域フィルタを実現できるとい
う効果がある。また、直交モード結合用溝の位置や大き
さの微妙な変化によって結合量あるいは共振周波数が大
きく変化することがないため、加工誤差等による特性劣
化が小さく、量産化あるいは低廉化が可能となるという
効果がある。更に、円形空洞共振器内にネジ等の突起物
を設けないため、耐電力性あるいは低損失性に優れたフ
ィルタが得られるという効果がある。更に、周波数調整
パラメータと直交モード間結合パラメータを分離できる
のでより設計自由度の高い導波管形２重モードフィルタ
が可能となるという効果がある。

【００５４】第１１の発明によれば、第４〜第１０の発
明において、第２〜第ｎの結合孔の全て、あるいは、何
れかについてその結合孔の両脇に第ｎ＋２〜第ｎ＋２＋
２ｉ（ｉは１以上ｎー１以下の整数）の結合孔を設置し
て導波管形フィルタを構成しているので、直交モード結
合用溝の大きさ、および、結合孔の大きさを適当に設計
することにより、通過帯域近傍に減衰極を有し、より急
峻な減衰特性をもつ楕円関数形フィルタの分波特性を実
現できるという効果がある。また、直交モード結合用溝
あるいは結合孔の位置や大きさの微妙な変化によって結
合量あるいは共振周波数が大きく変化することがないた
め、加工誤差等による特性劣化が小さく、量産化あるい
は低廉化が可能となるという効果がある。更に、円形空
洞共振器内にネジ等の突起物を設けないため、耐電力性
あるいは低損失性に優れたフィルタが得られるという効
果がある。

【００５５】第１２の発明によれば、第１〜第１１の発
明において、１つあるいは複数の側溝の全て、あるい
は、何れかを、上記第１〜第ｎの円形空洞共振器の全
て、あるいは、何れかの共振器側壁面の第１の端面から
第２の端面を貫通するように設置して導波管形フィルタ
を構成しているので、加工が容易となり、更に量産化あ
るいは低廉化が可能となるという効果がある。

【００５６】第１３の発明によれば、第１〜第１１の発
明において、１つあるいは複数の側溝の全て、あるい
は、何れかを、上記第１〜第ｎの円形空洞共振器の全
て、あるいは、何れかの共振器側壁面の第１の端面から
中央部にかけて、あるいは、第２の端面から中央部にか
けて設置して導波管形フィルタを構成しているので、加
工が容易となり、更に量産化あるいは低廉化が可能とな
るという効果がある。

【００５７】第１４の発明によれば、第１〜第１３の発
明において、１つあるいは複数の側溝の全て、あるい
は、何れかの断面形状が矩形状となるように設置して導
波管形フィルタを構成しているので、加工が容易とな
り、更に量産化あるいは低廉化が可能となるという効果
がある。

【００５８】第１５の発明によれば、第１〜第１３の発
明において、１つあるいは複数の側溝の全て、あるい
は、何れかの断面形状が半円状となるように設置して導
波管形フィルタを構成しているので、加工が容易とな
り、更に量産化あるいは低廉化が可能となるという効果
がある。

【００５９】第１６の発明によれば、第１〜第１５の発
明において、上記第１の方形導波管と第２の方形導波管
はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとなる
ように設置され、かつ、上記１つの円形空洞共振器ある
いは上記第１〜第ｎの円形空洞共振器の全て、あるい
は、何れかの共振器の側壁から上記第１の方形導波管の
幅広面に対し直交した向きとなるように挿入された第１
〜第ｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）のネジと、同じく上
記第２の方形導波管の各幅広面に対し直交した向きとな
るように挿入された第ｍ＋１〜第ｍ＋ｋ（ｋは１以上ｎ
以下の整数）のネジを各々設置して導波管形フィルタを
構成しているので、直交モード結合用溝の大きさ、周波
数調整用溝の大きさ、および、結合孔の大きさを適当に
設計することにより、空洞共振器ｎ個で実質共振器２ｎ
段相当あるいは共振器２ｎー１段相当の急峻な減衰特性
を有する通過帯域フィルタを実現できるという効果があ
る。また、直交モード結合用溝の位置や大きさの微妙な
変化によって結合量あるいは共振周波数が大きく変化す
ることがないため、加工誤差等による特性劣化が小さ
く、量産化あるいは低廉化が可能となるという効果があ
る。更に、通過帯域の中心周波数を可変とする導波管形
２重モードフィルタが可能となるという効果がある。

【００６０】第１７の発明によれば、第１〜第１６の発
明において、第１の方形導波管と第２の方形導波管に代
えて、第１および第２の円形同軸線路をその中心導体の
みを互いに直交あるいは平行する向きとなるように上記
１つの円形空洞共振器、あるいは、上記第１および第ｎ
の円形空洞共振器の中に挿入して導波管形フィルタを構
成しているので、直交モード結合用溝の位置と大きさ、
および、結合孔の大きさを適当に設計することにより、
空洞共振器ｎ個で実質共振器２ｎ段あるいは２ｎ−１段
相当の急峻な減衰特性を有する通過帯域フィルタを実現
できるという効果がある。また、直交モード結合用溝の
位置や大きさの微妙な変化によって結合量あるいは共振
周波数が大きく変化することがないため、加工誤差等に
よる特性劣化が小さく、量産化あるいは低廉化が可能と
なるという効果がある。更に、フィルタの小形化が図ら
れるという効果がある。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における垂直偏波の
共振モードの電磁界モード説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態１における水平偏波の
共振モードの電磁界モード説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による導波管形２重
モードフィルタの分波特性である。

【図５】 この発明の実施の形態２による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態３による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態４による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態５による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態６による導波管形２重
モードフィルタの概略構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態７による導波管形２
重モードフィルタの概略構成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態８による導波管形２
重モードフィルタの概略構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態８による導波管形２
重モードフィルタの分波特性である。

【図１３】 この発明の実施の形態９による導波管形２
重モードフィルタの概略構成図である。

【図１４】 この発明の実施の形態１０による導波管形
２重モードフィルタの概略構成図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１１による導波管形
２重モードフィルタの概略構成図である。

【図１６】 この発明の実施の形態１２による導波管形
２重モードフィルタの概略構成図である。

【図１７】 この発明の実施の形態１３による導波管形
２重モードフィルタの概略構成図である。

【図１８】 この発明の実施の形態１４による導波管形
２重モードフィルタの概略構成図である。

【図１９】 従来の導波管形２重モードフィルタの概略
構成図である。

【図２０】 楕円関数形フィルタの分波特性例を示すも
のである。

【符号の説明】

１、１ａ〜１ｃ 円形空洞共振器、２ａ〜２ｅ 結合
孔、３ａ〜３ｂ 方形導波管、４ａ〜４ｄ 直交モード
結合用溝、５ａ〜５ｂ 周波数調整溝、６ａ〜６ｄ 周
波数調整用ネジ、７ａ〜７ｂ 円形同軸線路、３１ａ〜
３１ｂ 円形空洞共振器、３２ａ〜３２ｂ 結合孔、３
３ 十字形結合孔、３４ａ〜３４ｂ 方形導波管、３５
ａ〜３５ｂ 直交モード結合用ネジ、３６ａ〜３６ｄ
周波数調整用ネジ。

フロントページの続き (72)発明者 宮▲崎▼ 守▲泰▼ 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J006 HC01 HC12 HC14 JA01 JA14 LA02 LA11 LA12 LA24 LA25 MA01 MA03 MB01 NA01 NA06 NA09 ND05 NE02 NE14

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの円形空胴共振器と、この円形空胴
   共振器の第１の端面に設けられた第１の結合孔と、第１
   の結合孔に接続された第１の方形導波管と、上記円形空
   胴共振器の第２の端面に設けられた第２の結合孔と、第
   ２の結合孔に接続された第２の方形導波管と、上記円形
   空胴共振器の側壁に設けられた１つあるいは複数の側溝
   とから構成されたことを特徴とする導波管形２重モード
   フィルタ。
2. 【請求項２】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交する向きとなるように設置
   され、かつ、上記円形空胴共振器の側壁において上記第
   １の方形導波管および第２の方形導波管の各幅広面に対
   し４５度傾斜した向きに１つの側溝を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の導波管形２重モードフィルタ。
3. 【請求項３】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交する向きとなるように設置
   され、かつ、上記円形空胴共振器の側壁において上記第
   １の方形導波管および第２の方形導波管の各幅広面に対
   し４５度傾斜した向きに第１の側溝を設置し、更に、上
   記円形空胴共振器の側壁において第１の側溝と共振器の
   管軸を挟んで向かい合う位置に第２の側溝を設置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の導波管形２重モードフィ
   ルタ。
4. 【請求項４】 第１〜第ｎ（ｎは２以上の整数）の円形
   空胴共振器と、第１の円形空胴共振器の第１の端面に設
   けられた第１の結合孔と、第１の結合孔に接続された第
   １の方形導波管と、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の
   何れか２つの共振器間に設けられた第２〜第ｎの結合孔
   と、上記第ｎの円形空胴共振器の第２の端面に設けられ
   た第ｎ＋１の結合孔と、第ｎ＋１の結合孔に接続された
   第２の方形導波管と、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器
   の１つあるいは複数の共振器の側壁に設けられた１つあ
   るいは複数の側溝とから構成されたことを特徴とする導
   波管形２重モードフィルタ。
5. 【請求項５】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとな
   るように設置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共
   振器の各側壁において上記第１の方形導波管の幅広面あ
   るいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々０度か
   ら９０度の間の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの側溝
   を設置したことを特徴とする請求項４記載の導波管形２
   重モードフィルタ。
6. 【請求項６】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとな
   るように設置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共
   振器の各側壁において上記第１の方形導波管の幅広面あ
   るいは上記第２の方形導波管の幅広面に対し各々０度か
   ら９０度の間の角度に傾斜する向きに第１〜第ｎの側溝
   を設置し、更に、上記第１〜第ｎの円形空胴共振器の各
   側壁において第１〜第ｎの側溝と共振器の管軸を挟んで
   各々向かい合う位置に第ｎ＋１〜第２ｎの側溝を設置し
   たことを特徴とする請求項４記載の導波管形２重モード
   フィルタ。
7. 【請求項７】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとな
   るように設置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共
   振器の何れかｎ−１個の共振器側壁において上記第１の
   方形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の幅
   広面に対し各々０度から９０度の間の角度に傾斜する向
   きに第１〜第ｎー１の側溝を設置したことを特徴とする
   請求項４記載の導波管形２重モードフィルタ。
8. 【請求項８】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとな
   るように設置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空胴共
   振器の何れかｎ−１個の共振器側壁において上記第１の
   方形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の幅
   広面に対し各々０度から９０度の間の角度に傾斜する向
   きに第１〜第ｎの側溝を設置し、更に、上記第１〜第ｎ
   ー１の側溝を設けたｎ−１個の円形空胴共振器の側壁に
   おいて第１〜第ｎー１の側溝と共振器の管軸を挟んで各
   々向かい合う位置に第ｎ〜第２ｎー２の側溝を設置した
   ことを特徴とする請求項４記載の導波管形２重モードフ
   ィルタ。
9. 【請求項９】 上記第１の方形導波管と第２の方形導波
   管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きとな
   るように設置され、かつ、上記第１〜第ｎの円形空洞共
   振器の全て、あるいは、何れかの共振器側壁面において
   上記第１の方形導波管の幅広面あるいは上記第２の方形
   導波管の幅広面に対し各々９０度の角度に傾斜する向き
   に第１〜第ｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）の側溝を設置
   したことを特徴とする請求項４〜８記載の導波管形２重
   モードフィルタ。
10. 【請求項１０】 上記第１〜第ｎあるいは第１〜第ｎー
    １の円形空胴共振器の各側壁において上記第１の方形導
    波管の幅広面あるいは上記第２の方形導波管の幅広面に
    対し各々４５度の角度に傾斜する向きに上記第１〜第ｎ
    あるいは上記第１〜第２ｎあるいは上記第１〜第ｎー１
    あるいは上記第１〜第２ｎー１の側溝を設置したことを
    特徴とする請求項９記載の導波管形２重モードフィル
    タ。
11. 【請求項１１】 上記第２〜第ｎの結合孔の全て、ある
    いは、何れかについてその結合孔の両脇に第ｎ＋２〜第
    ｎ＋２＋２ｉ（ｉは１以上ｎー１以下の整数）の結合孔
    を設置したことを特徴とする請求項４〜１０記載の導波
    管形２重モードフィルタ。
12. 【請求項１２】 上記１つあるいは複数の側溝の全て、
    あるいは、何れかを、上記第１〜第ｎの円形空洞共振器
    の全て、あるいは、何れかの共振器側壁面の第１の端面
    から第２の端面を貫通するように設けたことを特徴とす
    る請求項１〜１１記載の導波管形２重モードフィルタ。
13. 【請求項１３】 上記１つあるいは複数の側溝の全て、
    あるいは、何れかを、上記第１〜第ｎの円形空洞共振器
    の全て、あるいは、何れかの共振器側壁面の第１の端面
    から中央部にかけて、あるいは、第２の端面から中央部
    にかけて設けたたことを特徴とする請求項１〜１１記載
    の導波管形２重モードフィルタ。
14. 【請求項１４】 上記１つあるいは複数の側溝の全て、
    あるいは、何れかの断面形状を、矩形状としたことを特
    徴とする請求項１〜１３記載の導波管形２重モードフィ
    ルタ。
15. 【請求項１５】 上記１つあるいは複数の側溝の全て、
    あるいは、何れかの断面形状を、半円状としたことを特
    徴とする請求項１〜１３記載の導波管形２重モードフィ
    ルタ。
16. 【請求項１６】 上記第１の方形導波管と第２の方形導
    波管はその幅広面が互いに直交あるいは平行する向きと
    なるように設置され、かつ、上記１つの円形空洞共振器
    あるい上記は第１〜第ｎの円形空洞共振器の全て、ある
    いは、何れかの共振器の側壁から上記第１の方形導波管
    の幅広面に対し直交した向きとなるように挿入された第
    １〜第ｍ（ｍは１以上ｎ以下の整数）のネジと、上記第
    １の方形導波管の各幅広面に対し平行した向きとなるよ
    うに挿入された第ｍ＋１〜第ｍ＋ｋ（ｋは１以上ｎ以下
    の整数）のネジとを各々設けたことを特徴とする請求項
    １〜１５記載の導波管形２重モードフィルタ。
17. 【請求項１７】 少なくとも１つの円形空洞共振器と、
    上記円形空洞共振器に連結された第１および第２の円形
    同軸線路とを備え、上記第１および第２の円形同軸線路
    は、上記１つの円形空洞共振器あるいは第１および第ｎ
    の円形空洞共振器の中に、その中心導体のみを互いに直
    交あるいは平行する向きとなるように挿入されているこ
    とを特徴とする導波管形２重モードフィルタ。