JP2001308607A - バンドパスフィルタ - Google Patents
バンドパスフィルタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化が可能で、製作が容易で、よいスプリ
アス特性を持つバンドパスフイルタを提供する。 【解決手段】 バンドパスフィルタを、方形導波管によ
って構成される入出力部１１０と、１／４波長半同軸共
振器１２２によって構成される共振部１２０とで構成
し、前記方形導波管の幅及び高さをａ１、ｂ１（ａ１＞
ｂ１）とし、前記１／４波長半同軸共振器の幅及び高さ
をａ２、ｂ２とするとき、ａ１＞ａ２で、ｂ１≧ｂ２で
あるようにする。
アス特性を持つバンドパスフイルタを提供する。 【解決手段】 バンドパスフィルタを、方形導波管によ
って構成される入出力部１１０と、１／４波長半同軸共
振器１２２によって構成される共振部１２０とで構成
し、前記方形導波管の幅及び高さをａ１、ｂ１（ａ１＞
ｂ１）とし、前記１／４波長半同軸共振器の幅及び高さ
をａ２、ｂ２とするとき、ａ１＞ａ２で、ｂ１≧ｂ２で
あるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンドパスフイル
タに関し、特に、マイクロ波やミリ波を使った衛星通
信、自動車用レーダ、高速ワイヤレスＬＡＮ、広帯域無
線アクセスシステム等において利用可能なバンドパスフ
イルタに関する。
タに関し、特に、マイクロ波やミリ波を使った衛星通
信、自動車用レーダ、高速ワイヤレスＬＡＮ、広帯域無
線アクセスシステム等において利用可能なバンドパスフ
イルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報通信のマルチメディア化等に
伴う新しい電波需要に応えるため、マイクロ波帯やミリ
波帯の利用への期待が高まっている。このようなマイク
ロ波帯やミリ波帯の利用例としては、例えば、広帯域伝
送に適し、装置の小型化が可能であるマイクロ波、ミリ
波高速ワイヤレスＬＡＮや、自動車用レーダ等がある。
伴う新しい電波需要に応えるため、マイクロ波帯やミリ
波帯の利用への期待が高まっている。このようなマイク
ロ波帯やミリ波帯の利用例としては、例えば、広帯域伝
送に適し、装置の小型化が可能であるマイクロ波、ミリ
波高速ワイヤレスＬＡＮや、自動車用レーダ等がある。
【０００３】このようなマイクロ波、ミリ波高速ワイヤ
レスＬＡＮや自動車用レーダ等に使われるバンドパスフ
イルタは、従来は、空洞共振器を用いて導波管形バンド
パスフイルタで実現されていた。
レスＬＡＮや自動車用レーダ等に使われるバンドパスフ
イルタは、従来は、空洞共振器を用いて導波管形バンド
パスフイルタで実現されていた。
【０００４】例えば、高速ワイヤレスＬＡＮでは、中心
周波数ｆ0＝２５．５１ＧＨｚ、帯域幅ｆ0±２００ＭＨ
ｚ、中心周波数ｆ0から１３１４ＭＨｚ離れたところで
の減衰量が５５ｄＢ以上確保可能なバンドパスフィルタ
が必要とされ、このような仕様を満足するバンドパスフ
ィルタは、従来は、例えば、チエビシェフ型の４段空洞
共振器で実現していた。
周波数ｆ0＝２５．５１ＧＨｚ、帯域幅ｆ0±２００ＭＨ
ｚ、中心周波数ｆ0から１３１４ＭＨｚ離れたところで
の減衰量が５５ｄＢ以上確保可能なバンドパスフィルタ
が必要とされ、このような仕様を満足するバンドパスフ
ィルタは、従来は、例えば、チエビシェフ型の４段空洞
共振器で実現していた。
【０００５】図６は、従来の導波管形バンドパスフイル
タの構成を示す図である。同図に示すように、導波管形
バンドパスフイルタ６００は、４つの空洞共振器６０１
によって構成されており、導波管内は、薄い仕切り６０
３によって仕切られている。また、各空洞共振器６０１
は、それぞれ、共振周波数調整用素子６０２を備える。
タの構成を示す図である。同図に示すように、導波管形
バンドパスフイルタ６００は、４つの空洞共振器６０１
によって構成されており、導波管内は、薄い仕切り６０
３によって仕切られている。また、各空洞共振器６０１
は、それぞれ、共振周波数調整用素子６０２を備える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した導波管形バン
ドパスフイルタに用いられている空洞共振器の共振周波
数は、その寸法（幅ａ、高さｂ、長さｌ）によって決ま
ってしまい、また、通常の導波管の幅ａ及び高さｂは、
規格で決められているので、共振周波数が決まると、長
さも決まってしまう。従って、一般に、導波管形バンド
パスフイルタは、小型化することが難しいという問題点
があった。
ドパスフイルタに用いられている空洞共振器の共振周波
数は、その寸法（幅ａ、高さｂ、長さｌ）によって決ま
ってしまい、また、通常の導波管の幅ａ及び高さｂは、
規格で決められているので、共振周波数が決まると、長
さも決まってしまう。従って、一般に、導波管形バンド
パスフイルタは、小型化することが難しいという問題点
があった。
【０００７】また、前述した導波管形バンドパスフイル
タは、導波管内に薄い仕切り６０３を設ける必要がある
が、従来は、例えば、別途形成した薄い仕切りを、溝を
形成した導波管に半田付け等により取り付けることによ
って製作していた。そのため、製作工数がかかり、コス
トが大となるという問題点があった。
タは、導波管内に薄い仕切り６０３を設ける必要がある
が、従来は、例えば、別途形成した薄い仕切りを、溝を
形成した導波管に半田付け等により取り付けることによ
って製作していた。そのため、製作工数がかかり、コス
トが大となるという問題点があった。
【０００８】また、空洞共振器は、自身で高次モード
（不要モード）を発生するので、従来の導波管形バンド
パスフイルタでは、スプリアスを抑圧することが難しい
という問題点があった。
（不要モード）を発生するので、従来の導波管形バンド
パスフイルタでは、スプリアスを抑圧することが難しい
という問題点があった。
【０００９】本発明の目的は、小型化が可能で、製作が
容易で、よいスプリアス特性を持つバンドパスフイルタ
を提供することにある。
容易で、よいスプリアス特性を持つバンドパスフイルタ
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るバンドパス
フィルタは、方形導波管によって構成される入出力部
と、半同軸共振器によって構成される共振部とを備え、
前記方形導波管の幅及び高さをａ1、ｂ1（ａ1＞ｂ1）と
し、前記半同軸共振器の幅及び高さをａ2、ｂ2とすると
き、ａ1＞ａ2で、ｂ1≧ｂ2であることを特徴とする。
フィルタは、方形導波管によって構成される入出力部
と、半同軸共振器によって構成される共振部とを備え、
前記方形導波管の幅及び高さをａ1、ｂ1（ａ1＞ｂ1）と
し、前記半同軸共振器の幅及び高さをａ2、ｂ2とすると
き、ａ1＞ａ2で、ｂ1≧ｂ2であることを特徴とする。
【００１１】前記共振部は、半同軸共振器のみで構成す
るようにしてもよいし、更に、空洞共振器を備えるよう
にしてもよい。そして、前記空洞共振器は、前記共振部
の中央部分に配置するようにしてもよいし、前記空洞共
振器と前記半同軸共振器とを、交互に配置するようにし
てもよい。
るようにしてもよいし、更に、空洞共振器を備えるよう
にしてもよい。そして、前記空洞共振器は、前記共振部
の中央部分に配置するようにしてもよいし、前記空洞共
振器と前記半同軸共振器とを、交互に配置するようにし
てもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で
は、バンドパスフィルタの段数が４段の場合について説
明するが、当然のことながら、本発明を適用して他の段
数のバンドパスフィルタを構成することも可能である。
の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で
は、バンドパスフィルタの段数が４段の場合について説
明するが、当然のことながら、本発明を適用して他の段
数のバンドパスフィルタを構成することも可能である。
【００１３】図１は、本発明による第１のバンドパスフ
イルタの構成を示す図である。同図に示すように、バン
ドパスフイルタ１００は、入出力部１１０が方形導波管
で構成され、共振部１２０が、４つの１／４波長半同軸
共振器１２２によって構成されている。なお、ここで
は、半同軸共振器として、１／４波長半同軸共振器を利
用しているが、他の半同軸共振器を利用するようにして
もよい。
イルタの構成を示す図である。同図に示すように、バン
ドパスフイルタ１００は、入出力部１１０が方形導波管
で構成され、共振部１２０が、４つの１／４波長半同軸
共振器１２２によって構成されている。なお、ここで
は、半同軸共振器として、１／４波長半同軸共振器を利
用しているが、他の半同軸共振器を利用するようにして
もよい。
【００１４】同図に示すように、１／４波長半同軸共振
器１２２の幅ａ2は、入出力部１１０の方形導波管の幅
ａ1より狭くなっている。また、１／４波長半同軸共振
器１２２の高さｂ2は、入出力部１１０の方形導波管の
高さｂ1と等しくなっている。なお、１／４波長半同軸
共振器１２２の高さｂ2を、入出力部１１０の方形導波
管の高さｂ1より狭くするようにしてもよい。
器１２２の幅ａ2は、入出力部１１０の方形導波管の幅
ａ1より狭くなっている。また、１／４波長半同軸共振
器１２２の高さｂ2は、入出力部１１０の方形導波管の
高さｂ1と等しくなっている。なお、１／４波長半同軸
共振器１２２の高さｂ2を、入出力部１１０の方形導波
管の高さｂ1より狭くするようにしてもよい。
【００１５】バンドパスフィルタ１００は、他の導波管
等と接続するためのフランジ１３０を備える。また、各
１／４波長半同軸共振器１２２は、共振周波数調整用素
子１４０と、半同軸共振素子（共振棒）１５０とを備え
る。また、各１／４波長半同軸共振器１２２の間には、
結合調整用素子１６０が設けられている。
等と接続するためのフランジ１３０を備える。また、各
１／４波長半同軸共振器１２２は、共振周波数調整用素
子１４０と、半同軸共振素子（共振棒）１５０とを備え
る。また、各１／４波長半同軸共振器１２２の間には、
結合調整用素子１６０が設けられている。
【００１６】バンドパスフィルタ１００では、共振部に
１／４波長半同軸共振器を利用している。一般に、１／
４波長半同軸共振器（遮断導波管）の体積は、共振周波
数を同じにすると、空洞共振器より小さくなる。つま
り、空洞共振器を利用していた従来のものに比べて、バ
ンドパスフイルタの長さを短くすることができ、小型化
が可能になる。
１／４波長半同軸共振器を利用している。一般に、１／
４波長半同軸共振器（遮断導波管）の体積は、共振周波
数を同じにすると、空洞共振器より小さくなる。つま
り、空洞共振器を利用していた従来のものに比べて、バ
ンドパスフイルタの長さを短くすることができ、小型化
が可能になる。
【００１７】また、バンドパスフィルタ１００では、薄
い仕切りを設ける必要がないので、従来の導波管形バン
ドパスフィルタに比べて、製作が容易になり、低価格化
が可能になる。
い仕切りを設ける必要がないので、従来の導波管形バン
ドパスフィルタに比べて、製作が容易になり、低価格化
が可能になる。
【００１８】次に、本発明によるバンドパスフィルタの
別の構成について説明する。
別の構成について説明する。
【００１９】図２は、本発明による第２のバンドパスフ
イルタの構成を示す図である。第２のバンドパスフィル
タは、共振部以外は、第１のバンドパスフィルタと同様
の構成を有している。
イルタの構成を示す図である。第２のバンドパスフィル
タは、共振部以外は、第１のバンドパスフィルタと同様
の構成を有している。
【００２０】同図に示すように、バンドパスフイルタ２
００では、共振部２２０が、２つの空洞共振器（ＴＥ10
1モード）２２１と２つの１／４波長半同軸共振器（Ｔ
ＥＭモード）２２２とを組み合わせて構成されている。
そして、空洞共振器２２１が共振部２２０の中央部分に
配置され、その両側に１／４波長半同軸共振器２２２が
配置されている。
００では、共振部２２０が、２つの空洞共振器（ＴＥ10
1モード）２２１と２つの１／４波長半同軸共振器（Ｔ
ＥＭモード）２２２とを組み合わせて構成されている。
そして、空洞共振器２２１が共振部２２０の中央部分に
配置され、その両側に１／４波長半同軸共振器２２２が
配置されている。
【００２１】各空洞共振器２２１は、共振周波数調整用
素子２４０を備え、各１／４波長半同軸共振器２２２
は、共振周波数調整用素子１４０と、半同軸共振素子
（共振棒）１５０とを備える。また、各共振器２２１、
２２２の間には、結合調整用素子１６０が設けられてい
る。
素子２４０を備え、各１／４波長半同軸共振器２２２
は、共振周波数調整用素子１４０と、半同軸共振素子
（共振棒）１５０とを備える。また、各共振器２２１、
２２２の間には、結合調整用素子１６０が設けられてい
る。
【００２２】バンドパスフィルタ２００でも、共振部に
１／４波長半同軸共振器を利用しているので、従来のも
のに比べて、バンドパスフイルタの長さを短くすること
ができ、小型化が可能になる。
１／４波長半同軸共振器を利用しているので、従来のも
のに比べて、バンドパスフイルタの長さを短くすること
ができ、小型化が可能になる。
【００２３】また、バンドパスフィルタ２００では、中
央部に配置された２つの空洞共振器の間に薄い仕切り２
０３が必要となるが、その数は従来より少なくて済むの
で、従来の導波管形バンドパスフィルタに比べて、製作
が容易になり、低価格化が可能になる。
央部に配置された２つの空洞共振器の間に薄い仕切り２
０３が必要となるが、その数は従来より少なくて済むの
で、従来の導波管形バンドパスフィルタに比べて、製作
が容易になり、低価格化が可能になる。
【００２４】図３は、本発明による第３のバンドパスフ
イルタの構成を示す図である。第３のバンドパスフィル
タも、共振部以外は、第１のバンドパスフィルタと同様
の構成を有している。また、同図に示すように、バンド
パスフイルタ３００でも、第２のバンドパスフィルタ２
００と同様に、共振部３２０が、２つの空洞共振器３２
１と２つの１／４波長半同軸共振器３２２とを組み合わ
せて構成されているが、１／４波長半同軸共振器３２２
と空洞共振器３２１とを交互に配置した構成になってい
る。
イルタの構成を示す図である。第３のバンドパスフィル
タも、共振部以外は、第１のバンドパスフィルタと同様
の構成を有している。また、同図に示すように、バンド
パスフイルタ３００でも、第２のバンドパスフィルタ２
００と同様に、共振部３２０が、２つの空洞共振器３２
１と２つの１／４波長半同軸共振器３２２とを組み合わ
せて構成されているが、１／４波長半同軸共振器３２２
と空洞共振器３２１とを交互に配置した構成になってい
る。
【００２５】バンドパスフィルタ３００でも、共振部に
１／４波長半同軸共振器を利用しているので、従来のも
のに比べて、バンドパスフイルタの長さを短くすること
ができ、小型化が可能になる。
１／４波長半同軸共振器を利用しているので、従来のも
のに比べて、バンドパスフイルタの長さを短くすること
ができ、小型化が可能になる。
【００２６】また、バンドパスフィルタ３００では、入
出力部１１０と空洞共振器３２１との間に、薄い仕切り
３０３が必要となるが、その数は従来より少なくて済む
ので、従来の導波管形バンドパスフィルタに比べて、製
作が容易になり、低価格化が可能になる。
出力部１１０と空洞共振器３２１との間に、薄い仕切り
３０３が必要となるが、その数は従来より少なくて済む
ので、従来の導波管形バンドパスフィルタに比べて、製
作が容易になり、低価格化が可能になる。
【００２７】なお、図２及び図３に示したように、共振
部を空洞共振器と１／４波長半同軸共振器とを組み合わ
せて構成する場合であっても、フィルタの段数と各共振
器の配置の仕方によっては、第１のバンドパスフィルタ
１００と同様に、薄い仕切りをまったく不要にすること
ができる。例えば、フィルタの段数が３段で、共振部の
両端に１／４波長半同軸共振器を配置し、その間に空洞
共振器を配置した場合は、薄い仕切りを設ける必要はな
くなる。
部を空洞共振器と１／４波長半同軸共振器とを組み合わ
せて構成する場合であっても、フィルタの段数と各共振
器の配置の仕方によっては、第１のバンドパスフィルタ
１００と同様に、薄い仕切りをまったく不要にすること
ができる。例えば、フィルタの段数が３段で、共振部の
両端に１／４波長半同軸共振器を配置し、その間に空洞
共振器を配置した場合は、薄い仕切りを設ける必要はな
くなる。
【００２８】次に、前述したバンドパスフィルタの磁界
分布について説明する。
分布について説明する。
【００２９】図４は、方形導波管（又は、空洞共振器）
及び１／４波長半同軸共振器の基本モード（主モード）
における磁界分布の様子を示す図である。
及び１／４波長半同軸共振器の基本モード（主モード）
における磁界分布の様子を示す図である。
【００３０】同図に示すように、基本モードにおいて
は、１／４波長半同軸共振器４１０の磁界は、同軸の中
心共振棒導体４５０の周囲を巻き、これが方形導波管
（又は空洞共振器）４２０の磁界と結合する。つまり、
方形導波管（又は空洞共振器）と１／４波長半同軸共振
器との磁界結合により、入出力部の方形導波管のＴＥ10
主モード（又は空洞共振器のＴＥ101モード）は、１／
４波長半同軸共振器のＴＥＭモードと磁界結合する。一
方、その他の不要な高次モードでは、磁界分布が異な
り、方形導波管（又は空洞共振器）と１／４波長半同軸
共振器との結合は弱くなる。つまり、前述したバンドパ
スフィルタにおいては、スプリアスを抑制することがで
きる。
は、１／４波長半同軸共振器４１０の磁界は、同軸の中
心共振棒導体４５０の周囲を巻き、これが方形導波管
（又は空洞共振器）４２０の磁界と結合する。つまり、
方形導波管（又は空洞共振器）と１／４波長半同軸共振
器との磁界結合により、入出力部の方形導波管のＴＥ10
主モード（又は空洞共振器のＴＥ101モード）は、１／
４波長半同軸共振器のＴＥＭモードと磁界結合する。一
方、その他の不要な高次モードでは、磁界分布が異な
り、方形導波管（又は空洞共振器）と１／４波長半同軸
共振器との結合は弱くなる。つまり、前述したバンドパ
スフィルタにおいては、スプリアスを抑制することがで
きる。
【００３１】次に、本発明によるバンドパスフイルタの
設計について説明する。通常、導波管フイルタの設計
は、正規化した周波数を用いる。正規化周波数Ωは、バ
ンドパスフイルタの場合、次の式（１）で表される。
設計について説明する。通常、導波管フイルタの設計
は、正規化した周波数を用いる。正規化周波数Ωは、バ
ンドパスフイルタの場合、次の式（１）で表される。
【００３２】
【数１】
【００３３】ここで、λg0、λg1、λg2は管内波長とい
う。管内波長は、周波数ｆ1、ｆ2での自由空間波長λ
1、λ2より次のように求められる。なお、中心周波数を
ｆ0、帯域幅を△ｆとすると、ｆ1＝ｆ0−△ｆ／２、ｆ2
＝ｆ0＋△ｆ／２である。
う。管内波長は、周波数ｆ1、ｆ2での自由空間波長λ
1、λ2より次のように求められる。なお、中心周波数を
ｆ0、帯域幅を△ｆとすると、ｆ1＝ｆ0−△ｆ／２、ｆ2
＝ｆ0＋△ｆ／２である。
【００３４】
【数２】
【００３５】ここで、λ1［ｍｍ］＝３００／ｆ1［ＧＨ
ｚ］、λ2［ｍｍ］＝３００／ｆ2［ＧＨｚ］であり、λ
cは、導波管の遮断波長（方形導波管ＴＥ１０モードの
場合λc＝２a1）である。
ｚ］、λ2［ｍｍ］＝３００／ｆ2［ＧＨｚ］であり、λ
cは、導波管の遮断波長（方形導波管ＴＥ１０モードの
場合λc＝２a1）である。
【００３６】空洞共振器の長さｌは、正規化周波数Ωの
関数として、次の式（３）で表される。
関数として、次の式（３）で表される。
【００３７】
【数３】
【００３８】式（３）に示すように、空洞共振器の長さ
ｌは、インピーダンス反転回路の働きをする結合孔や結
合ビスのリアクタンスＸ、サセプタンスＢによる影響を
受けてλgo／２より短くなる。
ｌは、インピーダンス反転回路の働きをする結合孔や結
合ビスのリアクタンスＸ、サセプタンスＢによる影響を
受けてλgo／２より短くなる。
【００３９】図５は、バンドバスフィルタの等価回路を
示す図である。同図に示すように、バンドパスフィルタ
は、直列共振回路と並列共振回路の組み合わせによって
表すことができる。第ｉ番目の共振回路の無負荷Ｑ値を
Ｑuiとすると、導波管形バンドパスフイルタの中心周波
数における挿入損失Lossは、一般に、次の式（４）で示
される。
示す図である。同図に示すように、バンドパスフィルタ
は、直列共振回路と並列共振回路の組み合わせによって
表すことができる。第ｉ番目の共振回路の無負荷Ｑ値を
Ｑuiとすると、導波管形バンドパスフイルタの中心周波
数における挿入損失Lossは、一般に、次の式（４）で示
される。
【００４０】
【数４】
【００４１】ここで、ｎはフイルタの段数であり、ｇi
は第ｉ番目の素子の規格化素子値であり、ＱT＝ｆ0／△
ｆである。
は第ｉ番目の素子の規格化素子値であり、ＱT＝ｆ0／△
ｆである。
【００４２】次に、以上の式を使って、より具体的な例
について説明する。ここでは、高速ワイヤレスＬＡＮに
おける一仕様例（中心周波数ｆ0＝２５．５１ＧＨｚ、
帯域幅△ｆ＝４００ＭＨｚ（ｆ1＝２５．３１ＧＨｚ、
ｆ2＝２５．７１ＧＨｚ）、中心周波数から１３１４Ｍ
Ｈｚ離れたところでの減衰量を５５ｄＢ以上確保可能）
を満足するバンドパスフィルタについて考える。
について説明する。ここでは、高速ワイヤレスＬＡＮに
おける一仕様例（中心周波数ｆ0＝２５．５１ＧＨｚ、
帯域幅△ｆ＝４００ＭＨｚ（ｆ1＝２５．３１ＧＨｚ、
ｆ2＝２５．７１ＧＨｚ）、中心周波数から１３１４Ｍ
Ｈｚ離れたところでの減衰量を５５ｄＢ以上確保可能）
を満足するバンドパスフィルタについて考える。
【００４３】前述したように、このような仕様を満足す
るバンドパスフィルタを、従来は、チェビシェフ型の４
段空洞共振器で実現していた。この場合、空洞共振器の
長さは、導波管寸法（幅ａ、高さｂ）及び共振周波数等
から決まり、導波管形バンドパスフイルタの長さは、Ｌ
Ｌ＝３０．４ｍｍになる。
るバンドパスフィルタを、従来は、チェビシェフ型の４
段空洞共振器で実現していた。この場合、空洞共振器の
長さは、導波管寸法（幅ａ、高さｂ）及び共振周波数等
から決まり、導波管形バンドパスフイルタの長さは、Ｌ
Ｌ＝３０．４ｍｍになる。
【００４４】一方、同じ仕様を満足するバンドパスフィ
ルタを、図２に示した構成で実現する場合を考える。こ
の場合、まず、入出力部の方形導波管の幅ａ1及び高さ
ｂ1は、ＷＲＪ−２６０と同じ、ａ1＝８．６３６ｍｍ、
ｂ1＝４．３１８ｍｍにする。
ルタを、図２に示した構成で実現する場合を考える。こ
の場合、まず、入出力部の方形導波管の幅ａ1及び高さ
ｂ1は、ＷＲＪ−２６０と同じ、ａ1＝８．６３６ｍｍ、
ｂ1＝４．３１８ｍｍにする。
【００４５】また、周波数ｆ1，ｆ2における自由空間波
長λ1、λ2は、λ1＝３００／２５．３１＝１１．８５
３ｍｍ、λ2＝３００／２５．７１＝１１．６６９ｍｍ
であるから、式（２）より、管内波長λg1=１１．８５
３／√（１−（０．５×１１．８５３／８．６３
６）2）＝１６．２９６ｍｍ、λg2＝１１．６６９／√
（１−（０．５×１１．６６９／８．６３６）2）＝１
５．８２６ｍｍとなり、λg0＝（１６．２９６＋１５．
２８６）／２＝１６．０６１ｍｍとなる。また、式
（１）より、正規化周波数Ω＝３．１４１５×１６．０
６１×（１／１６．２９６＋１／１５．８２６）／２＝
３．１４２となる。この場合にリアクタンス２Ｘ（Ω）
＝０．１、サセプタンス２Ｂ（Ω）＝０．０７３とな
る。
長λ1、λ2は、λ1＝３００／２５．３１＝１１．８５
３ｍｍ、λ2＝３００／２５．７１＝１１．６６９ｍｍ
であるから、式（２）より、管内波長λg1=１１．８５
３／√（１−（０．５×１１．８５３／８．６３
６）2）＝１６．２９６ｍｍ、λg2＝１１．６６９／√
（１−（０．５×１１．６６９／８．６３６）2）＝１
５．８２６ｍｍとなり、λg0＝（１６．２９６＋１５．
２８６）／２＝１６．０６１ｍｍとなる。また、式
（１）より、正規化周波数Ω＝３．１４１５×１６．０
６１×（１／１６．２９６＋１／１５．８２６）／２＝
３．１４２となる。この場合にリアクタンス２Ｘ（Ω）
＝０．１、サセプタンス２Ｂ（Ω）＝０．０７３とな
る。
【００４６】そして、空洞共振器の長さは、式（３）よ
り、ｌ2＝１６．０６１／２．０−１６．０６１×（ｔ
ａｎ-1（０．１）＋ｔａｎ-1（０．０７３））／（４×
３．１４１５）＝７．８１ｍｍとなる。一方、１／４波
長半同軸共振器は、共振器の幅ａ2＝５ｍｍ、高さｂ2
（＝ｂ1）＝４．３１８ｍｍ、長さがｌ1＝４ｍｍとな
る。この場合、共振棒は、長さが２．６５ｍｍで、直径
が１．７ｍｍである。そして、バンドパスフイルタの長
さは、Ｌ＝２×４．０＋２×７．８１＝２３．６２ｍｍ
となる。
り、ｌ2＝１６．０６１／２．０−１６．０６１×（ｔ
ａｎ-1（０．１）＋ｔａｎ-1（０．０７３））／（４×
３．１４１５）＝７．８１ｍｍとなる。一方、１／４波
長半同軸共振器は、共振器の幅ａ2＝５ｍｍ、高さｂ2
（＝ｂ1）＝４．３１８ｍｍ、長さがｌ1＝４ｍｍとな
る。この場合、共振棒は、長さが２．６５ｍｍで、直径
が１．７ｍｍである。そして、バンドパスフイルタの長
さは、Ｌ＝２×４．０＋２×７．８１＝２３．６２ｍｍ
となる。
【００４７】このように、本発明によるバンドパスフイ
ルタでは、従来の導波管形バンドパスフイルタに比べ
て、長さを短くでき、装置の小型化が図れる。
ルタでは、従来の導波管形バンドパスフイルタに比べ
て、長さを短くでき、装置の小型化が図れる。
【００４８】また、チェビシェフ型の場合にリップルを
０．０１ｄＢとすると、規格化素子はｇ1＝０．７１２
８、ｇ2＝１．２００３、ｇ3＝１．３２１２、ｇ4＝
０．６４７６である。また、空洞共振器の無負荷Ｑ＝３
５００、１／４波長半同軸共振器の無負荷Ｑ＝２５００
であり、ＱT＝ｆ0／△ｆ＝２５５１０／４００＝６３．
８である。従って、式（４）より、挿入損失Loss＝４．
３４３×６３．８×（０．７１２８／２５００＋１．２
００３／３５００＋１．３２１２／３５００＋０．６４
７６／２５００）＝０．３５ｄＢとなり、低損失であ
る。
０．０１ｄＢとすると、規格化素子はｇ1＝０．７１２
８、ｇ2＝１．２００３、ｇ3＝１．３２１２、ｇ4＝
０．６４７６である。また、空洞共振器の無負荷Ｑ＝３
５００、１／４波長半同軸共振器の無負荷Ｑ＝２５００
であり、ＱT＝ｆ0／△ｆ＝２５５１０／４００＝６３．
８である。従って、式（４）より、挿入損失Loss＝４．
３４３×６３．８×（０．７１２８／２５００＋１．２
００３／３５００＋１．３２１２／３５００＋０．６４
７６／２５００）＝０．３５ｄＢとなり、低損失であ
る。
【００４９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、小型で、よいスプリアス特性を持ち、製作し易い
バンドパスフイルタを提供することができる。
れば、小型で、よいスプリアス特性を持ち、製作し易い
バンドパスフイルタを提供することができる。
【図１】 本発明による第１のバンドパスフイルタの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】 本発明による第２のバンドパスフイルタの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】 本発明による第３のバンドパスフイルタの構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図４】 導波管又は空洞共振器と１／４波長半同軸共
振器との磁界結合の様子を示す図である。
振器との磁界結合の様子を示す図である。
【図５】 バンドパスフイルタの等価回路を示す図であ
る。
る。
【図６】 従来の導波管形バンドパスフイルタの構成を
示す図である。
示す図である。
１００，２００，３００ バンドパスフィルタ １１０ 入出力部 １２０，２２０，３２０ 共振部 １２２，２２２，３２２ １／４波長半同軸共振器 ２２１，３２１ 空洞共振器 １３０ フランジ １４０，２４０ 共振周波数調整用素子 １５０ 半同軸共振素子 １６０ 結合調整用素子 ２０３，３０３ 仕切り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 恭治 神奈川県綾瀬市上土棚中３−11−23 株式 会社多摩川電子内 Ｆターム(参考） 5J006 HC01 HC12 JA01 JA10 JA31 LA01 LA21 LA25 MA01 MB00 ND02 NE01 NE11
Claims (4)
- 【請求項１】 方形導波管によって構成される入出力部
と、 半同軸共振器によって構成される共振部とを備え、 前記方形導波管の幅及び高さをａ1、ｂ1（ａ1＞ｂ1）と
し、前記半同軸共振器の幅及び高さをａ2、ｂ2とすると
き、 ａ1＞ａ2で、ｂ1≧ｂ2であることを特徴とするバンドパ
スフイルタ。 - 【請求項２】 前記共振部は、更に、空洞共振器を備え
ることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフイル
タ。 - 【請求項３】 前記空洞共振器は、前記共振部の中央部
分に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の
バンドパスフイルタ。 - 【請求項４】 前記空洞共振器と前記半同軸共振器と
は、交互に配置されていることを特徴とする請求項２に
記載のバンドパスフイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122094A JP2001308607A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | バンドパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000122094A JP2001308607A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | バンドパスフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308607A true JP2001308607A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18632617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000122094A Pending JP2001308607A (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | バンドパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001308607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101165872B1 (ko) | 2004-11-18 | 2012-07-13 | 카트라인-베르케 카게 | 고주파 필터 |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000122094A patent/JP2001308607A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101165872B1 (ko) | 2004-11-18 | 2012-07-13 | 카트라인-베르케 카게 | 고주파 필터 |
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