JP2002026606A - デュアルモード・バンドパスフィルタ - Google Patents
デュアルモード・バンドパスフィルタInfo
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- H01P1/203—Strip line filters
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- H01P1/20354—Non-comb or non-interdigital filters
- H01P1/20381—Special shape resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化で可能であり、設計の自由度に優れた
デュアルモード・バンドパスフィルタを提供する。 【解決手段】 誘電体基板２の一方面または内部に形成
された矩形リング状金属膜３を有し、矩形リング状金属
膜３一対の入出力結合回路５，６が結合されており、矩
形リング状金属膜３の平面形状及び線幅が、発生する２
つのモードの共振を結合し得るように構成されているデ
ュアルモード・バンドパスフィルタ１。
デュアルモード・バンドパスフィルタを提供する。 【解決手段】 誘電体基板２の一方面または内部に形成
された矩形リング状金属膜３を有し、矩形リング状金属
膜３一対の入出力結合回路５，６が結合されており、矩
形リング状金属膜３の平面形状及び線幅が、発生する２
つのモードの共振を結合し得るように構成されているデ
ュアルモード・バンドパスフィルタ１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロ波
〜ミリ波帯の通信機において帯域フィルタとして用いら
れるデュアルモード・バンドパスフィルタの帯域幅調整
方法及び該デュアルモード・バンドパスフィルタに関す
る。
〜ミリ波帯の通信機において帯域フィルタとして用いら
れるデュアルモード・バンドパスフィルタの帯域幅調整
方法及び該デュアルモード・バンドパスフィルタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波領域で用いられるバンドパ
スフィルタとして、デュアルモード・バンドパスフィル
タが種々提案されている（MINIATURE DUAL MODE MICROS
TRIP FILTERS, J.A. Curtis and S.J. Fiedziuszko, 19
91 IEEE MTT-S Digestなど）。
スフィルタとして、デュアルモード・バンドパスフィル
タが種々提案されている（MINIATURE DUAL MODE MICROS
TRIP FILTERS, J.A. Curtis and S.J. Fiedziuszko, 19
91 IEEE MTT-S Digestなど）。
【０００３】図１３及び図１４は、従来のデュアルモー
ド・バンドパスフィルタを説明するための各模式的平面
図である。図１３に示すバンドパスフィルタ２００で
は、誘電体基板（図示せず）上に円形の導電膜２０１が
形成されている。この導電膜２０１に、互いに９０°の
角度をなすように、入出力結合回路２０２及び入出力結
合回路２０３が結合されている。そして、上記入出力結
合回路２０３が配置されている部分に対して中心角４５
°の角度をなす位置に、先端開放スタブ２０４が形成さ
れている。これによって共振周波数が異なる２つの共振
モードが結合され、バンドパスフィルタ２００は、デュ
アルモード・バンドパスフィルタとして動作するように
構成されている。
ド・バンドパスフィルタを説明するための各模式的平面
図である。図１３に示すバンドパスフィルタ２００で
は、誘電体基板（図示せず）上に円形の導電膜２０１が
形成されている。この導電膜２０１に、互いに９０°の
角度をなすように、入出力結合回路２０２及び入出力結
合回路２０３が結合されている。そして、上記入出力結
合回路２０３が配置されている部分に対して中心角４５
°の角度をなす位置に、先端開放スタブ２０４が形成さ
れている。これによって共振周波数が異なる２つの共振
モードが結合され、バンドパスフィルタ２００は、デュ
アルモード・バンドパスフィルタとして動作するように
構成されている。
【０００４】また、図１４に示すデュアルモード・バン
ドパスフィルタ２１０では、誘電体基板上に略正方形の
導電膜２１１が形成されている。この導電膜２１１に、
互いに９０°の角度をなすように、入出力結合回路２１
２，２１３が結合されている。また、入出力結合回路２
１３に対して１３５°の位置のコーナー部が欠落されて
いる。欠落部分２１１ａを設けることにより、２つの共
振モードの共振周波数が異ならされており、該２つのモ
ードの共振が結合されて、バンドパスフィルタ２１０
は、デュアルモード・バンドパスフィルタとして動作す
る。
ドパスフィルタ２１０では、誘電体基板上に略正方形の
導電膜２１１が形成されている。この導電膜２１１に、
互いに９０°の角度をなすように、入出力結合回路２１
２，２１３が結合されている。また、入出力結合回路２
１３に対して１３５°の位置のコーナー部が欠落されて
いる。欠落部分２１１ａを設けることにより、２つの共
振モードの共振周波数が異ならされており、該２つのモ
ードの共振が結合されて、バンドパスフィルタ２１０
は、デュアルモード・バンドパスフィルタとして動作す
る。
【０００５】他方、円形の導電膜に代えて、円環状の導
電膜を用いたデュアルモードフィルタも提案されている
（特開平９−１３９６１２号公報、特開平９−１６２６
１０号公報など）。すなわち、円環状のリング伝送路を
用い、図１３に示したデュアルモード・バンドパスフィ
ルタと同様に、中心角９０°の角度をなすように入出力
結合回路を配置し、かつリング状伝送路の一部に先端開
放スタブを設けてなるデュアルモードフィルタが開示さ
れている。
電膜を用いたデュアルモードフィルタも提案されている
（特開平９−１３９６１２号公報、特開平９−１６２６
１０号公報など）。すなわち、円環状のリング伝送路を
用い、図１３に示したデュアルモード・バンドパスフィ
ルタと同様に、中心角９０°の角度をなすように入出力
結合回路を配置し、かつリング状伝送路の一部に先端開
放スタブを設けてなるデュアルモードフィルタが開示さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１３及び図１４に示
した従来のデュアルモード・バンドパスフィルタでは、
１つの導電膜パターンを形成することにより２段のバン
ドパスフィルタを構成することができ、従ってバンドパ
スフィルタの小型化を図り得る。
した従来のデュアルモード・バンドパスフィルタでは、
１つの導電膜パターンを形成することにより２段のバン
ドパスフィルタを構成することができ、従ってバンドパ
スフィルタの小型化を図り得る。
【０００７】しかしながら、円形や正方形の導電膜パタ
ーンにおいて、上記特定の角度を隔てて入出力結合回路
を結合する構成を有するため、結合度を大きくすること
ができず、広い通過帯域を得ることができないという欠
点があった。
ーンにおいて、上記特定の角度を隔てて入出力結合回路
を結合する構成を有するため、結合度を大きくすること
ができず、広い通過帯域を得ることができないという欠
点があった。
【０００８】また、図１３に示されているバンドパスフ
ィルタでは、導電膜２０１が円形であり、図１４に示す
バンドパスフィルタでは、導電膜２１１がほぼ正方形と
形状が限定されている。従って、設計の自由度が低いと
いう問題もあった。
ィルタでは、導電膜２０１が円形であり、図１４に示す
バンドパスフィルタでは、導電膜２１１がほぼ正方形と
形状が限定されている。従って、設計の自由度が低いと
いう問題もあった。
【０００９】また、上記バンドパスフィルタでは、円形
や正方形の導電膜の寸法などにより周波数帯域が決定さ
れ、帯域を調整することが困難であった。本発明の目的
は、上述した従来技術の欠点を解消し、小型化を図るこ
とができ、小型化・広帯域化を図ることができ、設計の
自由度に優れたデュアルモード・バンドパスフィルタの
帯域幅調整方法及び該デュアルモード・バンドパスフィ
ルタを提供することにある。
や正方形の導電膜の寸法などにより周波数帯域が決定さ
れ、帯域を調整することが困難であった。本発明の目的
は、上述した従来技術の欠点を解消し、小型化を図るこ
とができ、小型化・広帯域化を図ることができ、設計の
自由度に優れたデュアルモード・バンドパスフィルタの
帯域幅調整方法及び該デュアルモード・バンドパスフィ
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】本願の第１の発明は、誘
電体基板と、前記誘電体基板の一方主面または誘電体基
板内のある高さ位置に形成されており、２つの共振モー
ドが結合されるように、線幅及び形状が設定されてい
る、矩形リング状金属膜と、前記矩形リング状金属膜と
誘電体基板層を介して対向するように、前記誘電体基板
内部または誘電体基板の主面に形成されたグラウンド電
極と、前記矩形リング状金属膜に結合されている入出力
結合回路とを備えることを特徴とする、デュアルモード
・バンドパスフィルタである。
電体基板と、前記誘電体基板の一方主面または誘電体基
板内のある高さ位置に形成されており、２つの共振モー
ドが結合されるように、線幅及び形状が設定されてい
る、矩形リング状金属膜と、前記矩形リング状金属膜と
誘電体基板層を介して対向するように、前記誘電体基板
内部または誘電体基板の主面に形成されたグラウンド電
極と、前記矩形リング状金属膜に結合されている入出力
結合回路とを備えることを特徴とする、デュアルモード
・バンドパスフィルタである。
【００１１】第２の発明は、誘電体基板と、前記誘電体
基板の一方主面または誘電体基板内のある高さ位置に形
成されており、２つの共振モードが結合されるように、
線幅及び形状が設定されている、菱形リング状金属膜
と、前記菱形リング状金属膜と誘電体基板層を介して対
向するように、前記誘電体基板内部または誘電体基板の
主面に形成されたグラウンド電極と、前記菱形リング状
金属膜に結合されている入出力結合回路とを備えること
を特徴とする、デュアルモード・バンドパスフィルタで
ある。
基板の一方主面または誘電体基板内のある高さ位置に形
成されており、２つの共振モードが結合されるように、
線幅及び形状が設定されている、菱形リング状金属膜
と、前記菱形リング状金属膜と誘電体基板層を介して対
向するように、前記誘電体基板内部または誘電体基板の
主面に形成されたグラウンド電極と、前記菱形リング状
金属膜に結合されている入出力結合回路とを備えること
を特徴とする、デュアルモード・バンドパスフィルタで
ある。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの具体的な
実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの具体的な
実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施例に係るデュ
アルモード・バンドパスフィルタを説明するための斜視
図であり、図２はその要部を模式的に示す平面図であ
る。デュアルモード・バンドパスフィルタ１は、矩形板
状の誘電体基板２を有する。誘電体基板２は、本実施例
では、非誘電率Εｒ＝６．２７のＢａ，Ａｌ，Ｓｉの酸
化物を主成分とするセラミック材により構成されてい
る。もっとも、本実施例及び以下の実施例において、誘
電体基板２を構成する誘電体材料については、フッ素樹
脂のような合成樹脂やＢＡＳ材等の適宜の誘電体材料を
用いることができる。
アルモード・バンドパスフィルタを説明するための斜視
図であり、図２はその要部を模式的に示す平面図であ
る。デュアルモード・バンドパスフィルタ１は、矩形板
状の誘電体基板２を有する。誘電体基板２は、本実施例
では、非誘電率Εｒ＝６．２７のＢａ，Ａｌ，Ｓｉの酸
化物を主成分とするセラミック材により構成されてい
る。もっとも、本実施例及び以下の実施例において、誘
電体基板２を構成する誘電体材料については、フッ素樹
脂のような合成樹脂やＢＡＳ材等の適宜の誘電体材料を
用いることができる。
【００１４】誘電体基板２の厚みは特に限定されない
が、本実施例では、３００μｍとされている。誘電体基
板２の上面２ａには、共振器を構成するために、矩形リ
ング状金属膜３が形成されている。矩形リング状金属膜
３は、誘電体基板２の上面２ａにおいて部分的に形成さ
れており、かつ本実施例では、外形が２．０×２．０ｍ
ｍの正方形の形状を有し、金属膜の線幅が、一対の対向
する２辺３ａ，３ｂと互いに対向し合っている他の対の
２辺３ｃ，３ｄとで異なっている。すなわち、辺３ａ、
３ｂにおける線幅は、２００μｍとされており、辺３
ｃ，３ｄに沿う部分の線幅は、１００μｍとされてい
る。なお、線幅とは、矩形リング状の金属膜３における
各辺に沿う金属膜部分の幅方向寸法をいうものとする。
が、本実施例では、３００μｍとされている。誘電体基
板２の上面２ａには、共振器を構成するために、矩形リ
ング状金属膜３が形成されている。矩形リング状金属膜
３は、誘電体基板２の上面２ａにおいて部分的に形成さ
れており、かつ本実施例では、外形が２．０×２．０ｍ
ｍの正方形の形状を有し、金属膜の線幅が、一対の対向
する２辺３ａ，３ｂと互いに対向し合っている他の対の
２辺３ｃ，３ｄとで異なっている。すなわち、辺３ａ、
３ｂにおける線幅は、２００μｍとされており、辺３
ｃ，３ｄに沿う部分の線幅は、１００μｍとされてい
る。なお、線幅とは、矩形リング状の金属膜３における
各辺に沿う金属膜部分の幅方向寸法をいうものとする。
【００１５】本実施例では、辺３ａ、３ｂにおける線幅
が２００μｍ、辺３ｃ，３ｄに沿う部分における線幅が
１００μｍとされているが、これは、これらの辺３ａ，
３ｂと、３ｃ，３ｄの線幅を変えることにより、金属膜
３に生じる２つの共振モードを結合させるためである。
言い換えれば、共振器を構成するための矩形リング状金
属膜３に生じる２つの共振モードが結合して、バンドパ
スフィルタを構成するように、上記辺３ａ，３ｂに沿う
部分における線幅と、辺３ｃ，３ｄに沿う部分における
線幅とが選択されている。この点については、具体的な
実験データに基づき後述する。
が２００μｍ、辺３ｃ，３ｄに沿う部分における線幅が
１００μｍとされているが、これは、これらの辺３ａ，
３ｂと、３ｃ，３ｄの線幅を変えることにより、金属膜
３に生じる２つの共振モードを結合させるためである。
言い換えれば、共振器を構成するための矩形リング状金
属膜３に生じる２つの共振モードが結合して、バンドパ
スフィルタを構成するように、上記辺３ａ，３ｂに沿う
部分における線幅と、辺３ｃ，３ｄに沿う部分における
線幅とが選択されている。この点については、具体的な
実験データに基づき後述する。
【００１６】他方、誘電体基板２の下面には、全面にグ
ラウンド電極４が形成されている。上記金属膜３には、
所定のギャップを隔てて、入出力結合回路５，６が配置
されている。本実施例では、入出力結合回路５，６は、
特に詳細は図示しないが、誘電体基板２の上面におい
て、金属膜３の一対の辺３ｃ，３ｄと所定のギャップを
隔てて配置された金属膜により構成されている。すなわ
ち、入出力結合回路５，６は、金属膜３に容量結合され
ている。なお入出力結合回路５，６の結合点は、辺３
ｃ，３ｄの辺３ａ他端部から５０μｍの位置にある。
ラウンド電極４が形成されている。上記金属膜３には、
所定のギャップを隔てて、入出力結合回路５，６が配置
されている。本実施例では、入出力結合回路５，６は、
特に詳細は図示しないが、誘電体基板２の上面におい
て、金属膜３の一対の辺３ｃ，３ｄと所定のギャップを
隔てて配置された金属膜により構成されている。すなわ
ち、入出力結合回路５，６は、金属膜３に容量結合され
ている。なお入出力結合回路５，６の結合点は、辺３
ｃ，３ｄの辺３ａ他端部から５０μｍの位置にある。
【００１７】本実施例では、入出力結合回路５，６の一
方とグラウンド電極４との間に入力電圧を印可すること
により、入出力結合回路５，６の他方とグラウンド電極
４との間で出力が取り出される。この場合、矩形リング
状金属膜３が上記の形状を有するため、共振器を構成し
ている矩形リング状金属膜３において発生する２つのモ
ードの共振が結合されてデュアルモード・バンドパスフ
ィルタとして動作する。
方とグラウンド電極４との間に入力電圧を印可すること
により、入出力結合回路５，６の他方とグラウンド電極
４との間で出力が取り出される。この場合、矩形リング
状金属膜３が上記の形状を有するため、共振器を構成し
ている矩形リング状金属膜３において発生する２つのモ
ードの共振が結合されてデュアルモード・バンドパスフ
ィルタとして動作する。
【００１８】図３は、本実施例のデュアルモード・バン
ドパスフィルタ１の周波数特性を示す図である。図３に
おいて、実線Ａは反射特性を、破線Ｂは通過特性を示
す。図３から明らかなように、本実施例によれば、矢印
Ｃで示す帯域が通過帯域であるバンドパスフィルタの構
成されていることがわかる。
ドパスフィルタ１の周波数特性を示す図である。図３に
おいて、実線Ａは反射特性を、破線Ｂは通過特性を示
す。図３から明らかなように、本実施例によれば、矢印
Ｃで示す帯域が通過帯域であるバンドパスフィルタの構
成されていることがわかる。
【００１９】すなわち、矩形リング状金属膜３が上記の
ように構成されているので、２つのモードの共振が結合
されて、デュアルモード・バンドパスフィルタとしての
特性を得ることができる。これは、入力電圧が印可され
た場合、矩形リング状金属膜３において、辺３ａ，３ｂ
を結ぶ方向に伝搬するモードと、辺３ｃ、３ｄを結ぶ方
向に伝搬するモードの共振が生じるが、本実施例では、
上記辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅と、辺３ｃ，３ｄに
沿う部分の線幅とが、これら２つのモードの共振を結合
するように選択されている。言い換えれば、矩形リング
状金属膜３の辺３ａ，３ｂに沿う方向において、インダ
クタンスＬが装荷され、上記２つのモードの共振のう
ち、一方のモードの共振電流の流れる部分が狭くなり、
該モードの共振周波数が２つのモードの共振が結合する
ように移動されていることによる。従って、帯域幅Ｃ
は、上記インダクタンスＬの装荷量により調整すること
ができる。
ように構成されているので、２つのモードの共振が結合
されて、デュアルモード・バンドパスフィルタとしての
特性を得ることができる。これは、入力電圧が印可され
た場合、矩形リング状金属膜３において、辺３ａ，３ｂ
を結ぶ方向に伝搬するモードと、辺３ｃ、３ｄを結ぶ方
向に伝搬するモードの共振が生じるが、本実施例では、
上記辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅と、辺３ｃ，３ｄに
沿う部分の線幅とが、これら２つのモードの共振を結合
するように選択されている。言い換えれば、矩形リング
状金属膜３の辺３ａ，３ｂに沿う方向において、インダ
クタンスＬが装荷され、上記２つのモードの共振のう
ち、一方のモードの共振電流の流れる部分が狭くなり、
該モードの共振周波数が２つのモードの共振が結合する
ように移動されていることによる。従って、帯域幅Ｃ
は、上記インダクタンスＬの装荷量により調整すること
ができる。
【００２０】上記のように、本実施例のデュアルモード
・バンドパスフィルタでは、矩形リング状金属膜３の線
幅を、辺３ａ，３ｂに沿う部分と辺３ｃ，３ｄに沿う部
分とで２つのモードの共振が結合するように調整するこ
とにより、容易にバンドパスフィルタとしての特性を得
ることができる。しかも、上記線幅の寸法の調整によ
り、帯域幅Ｃを容易に調整することがきる。
・バンドパスフィルタでは、矩形リング状金属膜３の線
幅を、辺３ａ，３ｂに沿う部分と辺３ｃ，３ｄに沿う部
分とで２つのモードの共振が結合するように調整するこ
とにより、容易にバンドパスフィルタとしての特性を得
ることができる。しかも、上記線幅の寸法の調整によ
り、帯域幅Ｃを容易に調整することがきる。
【００２１】また、本実施例のデュアルモード・バンド
パスフィルタでは、図３に示した周波数特性における減
衰極Ｄを移動させるには、入出力結合回路５，６の結合
位置を変化させればよい。図４は、入出力結合回路５，
６の結合位置を変化させた場合の周波数特性を示す。図
４において、一点鎖線Ｅ及び実線Ｆが、入出力結合回路
の結合点を上記実施例から辺３ｃ，３ｄ上において、辺
３ｃ，３ｄに沿う方向に４００μｍ上の方に移動させた
場合の反射特性及び通過特性を示す。比較のために、二
点鎖線Ｇ及び破線Ｈで図３に示した反射特性及び通過特
性を表す。
パスフィルタでは、図３に示した周波数特性における減
衰極Ｄを移動させるには、入出力結合回路５，６の結合
位置を変化させればよい。図４は、入出力結合回路５，
６の結合位置を変化させた場合の周波数特性を示す。図
４において、一点鎖線Ｅ及び実線Ｆが、入出力結合回路
の結合点を上記実施例から辺３ｃ，３ｄ上において、辺
３ｃ，３ｄに沿う方向に４００μｍ上の方に移動させた
場合の反射特性及び通過特性を示す。比較のために、二
点鎖線Ｇ及び破線Ｈで図３に示した反射特性及び通過特
性を表す。
【００２２】図４から明らかなように、入出力結合回路
５，６の結合点の位置を変化させることにより、帯域幅
及び中心周波数を容易に調整し得ることがわかる。ま
た、図５は、辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅は、上記実
施例と同様とし、辺３ｃ，３ｄに沿う部分の線幅を８０
μｍ、１００μｍ（図３実施例に同じ）及び１２０μｍ
とした場合の反射特性及び通過特性をそれぞれ示す。
５，６の結合点の位置を変化させることにより、帯域幅
及び中心周波数を容易に調整し得ることがわかる。ま
た、図５は、辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅は、上記実
施例と同様とし、辺３ｃ，３ｄに沿う部分の線幅を８０
μｍ、１００μｍ（図３実施例に同じ）及び１２０μｍ
とした場合の反射特性及び通過特性をそれぞれ示す。
【００２３】図５から明らかなように、線幅を変更する
ことにより、帯域幅を容易に調整し得ることがわかる。
図６は、第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの矩形リング状金属膜３の縦横比を変化させた場
合の周波数特性の変化を示す。図６には、金属膜３にお
いて、辺３ａ，３ｂの長さを２ｍｍに固定し、辺３ｃ，
３ｄの長さを１．４ｍｍ、１．７ｍｍ及び２．０ｍｍと
した場合の反射特性及び通過特性が示されている。な
お、辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅は２００μｍ、辺３
ｃ，３ｄに沿う部分の線幅は２００μｍとされている。
ことにより、帯域幅を容易に調整し得ることがわかる。
図６は、第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの矩形リング状金属膜３の縦横比を変化させた場
合の周波数特性の変化を示す。図６には、金属膜３にお
いて、辺３ａ，３ｂの長さを２ｍｍに固定し、辺３ｃ，
３ｄの長さを１．４ｍｍ、１．７ｍｍ及び２．０ｍｍと
した場合の反射特性及び通過特性が示されている。な
お、辺３ａ，３ｂに沿う部分の線幅は２００μｍ、辺３
ｃ，３ｄに沿う部分の線幅は２００μｍとされている。
【００２４】図６から明らかなように、矩形リング状金
属膜の縦横比を近づけた場合、すなわち第１の実施例の
ように正方形のリング状金属膜を用いた場合、２つのモ
ードの共振周波数が徐々に近づくことがわかる。言い換
えれば、第１の実施例のように、線幅及び形状を変化さ
せることにより、インダクタンス装荷作用を利用して、
デュアルモード・バンドパスフィルタの構成されている
ことが、図６に示す特性の変化により裏付けられること
がわかる。
属膜の縦横比を近づけた場合、すなわち第１の実施例の
ように正方形のリング状金属膜を用いた場合、２つのモ
ードの共振周波数が徐々に近づくことがわかる。言い換
えれば、第１の実施例のように、線幅及び形状を変化さ
せることにより、インダクタンス装荷作用を利用して、
デュアルモード・バンドパスフィルタの構成されている
ことが、図６に示す特性の変化により裏付けられること
がわかる。
【００２５】上記のように、本実施例のデュアルモード
・バンドパスフィルタ１では、矩形リング状金属膜３に
おいて、線幅の寸法を調整することにより、帯域幅を容
易に調整でき、かつ入出力結合点の位置を変更すること
により、減衰極の周波数を容易に調整することができ
る。
・バンドパスフィルタ１では、矩形リング状金属膜３に
おいて、線幅の寸法を調整することにより、帯域幅を容
易に調整でき、かつ入出力結合点の位置を変更すること
により、減衰極の周波数を容易に調整することができ
る。
【００２６】従って、設計の自由度に優れたバンドパス
フィルタを構成することができる。加えて、入出力結合
回路５，６の金属膜３に対する結合点の位置は、必ずし
も金属膜３の中心に対して９０°の角度をなすように配
置される必要はない。
フィルタを構成することができる。加えて、入出力結合
回路５，６の金属膜３に対する結合点の位置は、必ずし
も金属膜３の中心に対して９０°の角度をなすように配
置される必要はない。
【００２７】図７は、本発明の第２の実施例に係るデュ
アルモード・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平
面図である。第２の実施例では、矩形リング状金属膜の
形状が異なることを除いては、第１のデュアルモード・
バンドパスフィルタ１と同様に構成されている。すなわ
ち、第２の実施例では、矩形リング状金属膜１３の一対
の辺１３ａ，１３ｂと直交している他の組の辺１３ｃ，
１３ｄにおいて、相対的に線幅の太い部分１３ｃ1 ，１
３ｄ1 と、相対的に線幅の細い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2
とが設けられている。より具体的には、辺１３ａ〜１３
ｄの長さは２．０ｍｍとされており、辺１３ａ，１３ｂ
に沿う部分の線幅は２００μｍとされており、辺１３
ｃ，１３ｄに沿う部分においては、相対的に線幅の太い
部分１３ｃ 1 ，１３ｄ1 の線幅が２００μｍ、線幅の細
い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2 における線幅が５０μｍとさ
れている。また、相対的に幅の狭い部分１３ｃ1 ，１３
ｄ1の長さは６００μｍ、線幅の細い部分１３ｃ2 ，１
３ｄ2 の長さは１０００μｍとされている。
アルモード・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平
面図である。第２の実施例では、矩形リング状金属膜の
形状が異なることを除いては、第１のデュアルモード・
バンドパスフィルタ１と同様に構成されている。すなわ
ち、第２の実施例では、矩形リング状金属膜１３の一対
の辺１３ａ，１３ｂと直交している他の組の辺１３ｃ，
１３ｄにおいて、相対的に線幅の太い部分１３ｃ1 ，１
３ｄ1 と、相対的に線幅の細い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2
とが設けられている。より具体的には、辺１３ａ〜１３
ｄの長さは２．０ｍｍとされており、辺１３ａ，１３ｂ
に沿う部分の線幅は２００μｍとされており、辺１３
ｃ，１３ｄに沿う部分においては、相対的に線幅の太い
部分１３ｃ 1 ，１３ｄ1 の線幅が２００μｍ、線幅の細
い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2 における線幅が５０μｍとさ
れている。また、相対的に幅の狭い部分１３ｃ1 ，１３
ｄ1の長さは６００μｍ、線幅の細い部分１３ｃ2 ，１
３ｄ2 の長さは１０００μｍとされている。
【００２８】本実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタ１１の周波数特性を図８に示す。図８において、
破線は反射特性を、実線は通過特性を示す。第２の実施
例から明らかなように、本発明において矩形リング状金
属膜の線幅を変化させる場合、辺の１部を部分的に細く
し、相対的に線幅の太い部分１３ｃ 1 ，１３ｄ1 と、相
対的に線幅の細い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2 とを形成する
ことによっても、バンドパスフィルタとしての特性を得
ることができる。言い換えれば、本発明において矩形リ
ング状金属膜に生じる２つのモードの共振を結合させ得
る限り、矩形リング状金属膜における線幅及び形状は、
様々な形態で変形することができる。
ィルタ１１の周波数特性を図８に示す。図８において、
破線は反射特性を、実線は通過特性を示す。第２の実施
例から明らかなように、本発明において矩形リング状金
属膜の線幅を変化させる場合、辺の１部を部分的に細く
し、相対的に線幅の太い部分１３ｃ 1 ，１３ｄ1 と、相
対的に線幅の細い部分１３ｃ2 ，１３ｄ2 とを形成する
ことによっても、バンドパスフィルタとしての特性を得
ることができる。言い換えれば、本発明において矩形リ
ング状金属膜に生じる２つのモードの共振を結合させ得
る限り、矩形リング状金属膜における線幅及び形状は、
様々な形態で変形することができる。
【００２９】図９は、本発明の第３の実施例に係るデュ
アルモード・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平
面図である。第３の実施例では、矩形リング状金属膜２
３の辺２３ｃ，２３ｄの一部に、凹部２３ｅ，２３ｆが
形成されている。辺２３ａ，２３ｂに沿う部分の線幅
と、辺２３ｃ，２３ｄに沿う部分の線幅は等しく、２０
０μｍとされている。
アルモード・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平
面図である。第３の実施例では、矩形リング状金属膜２
３の辺２３ｃ，２３ｄの一部に、凹部２３ｅ，２３ｆが
形成されている。辺２３ａ，２３ｂに沿う部分の線幅
と、辺２３ｃ，２３ｄに沿う部分の線幅は等しく、２０
０μｍとされている。
【００３０】本実施例では、凹部２３ｅ，２３ｆを設け
ることにより、辺２３ｃ，２３ｄを結ぶ方向に伝搬する
共振の共振電流が制限され、それによって２つのモード
の共振が結合されて、バンドパスフィルタとしての特性
が得られる。図１０は、第３の実施例のデュアルモード
・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図である。破
線は反射特性を、実線は通過特性を示す。特性は、凹部
２３ｅ，２３ｆの幅Ｘ（図１０参照）を４００μｍ、深
さＹ７００μｍとした場合の特性である。
ることにより、辺２３ｃ，２３ｄを結ぶ方向に伝搬する
共振の共振電流が制限され、それによって２つのモード
の共振が結合されて、バンドパスフィルタとしての特性
が得られる。図１０は、第３の実施例のデュアルモード
・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図である。破
線は反射特性を、実線は通過特性を示す。特性は、凹部
２３ｅ，２３ｆの幅Ｘ（図１０参照）を４００μｍ、深
さＹ７００μｍとした場合の特性である。
【００３１】図１０から明らかなように、第３の実施例
においても、２つのモードの共振が結合され、バンドパ
スフィルタとしての特性の得られていることがわかる。
図１１は、本発明の第４の実施例に係るデュアルモード
・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平面図であ
る。
においても、２つのモードの共振が結合され、バンドパ
スフィルタとしての特性の得られていることがわかる。
図１１は、本発明の第４の実施例に係るデュアルモード
・バンドパスフィルタの要部を示す模式的平面図であ
る。
【００３２】第４のデュアルモード・バンドパスフィル
タ３１では、矩形リング状金属膜にかえて、外形が菱形
の形状を有する金属膜３３が設けられている。その他の
構成については、第１の実施例でのデュアルモード・バ
ンドパスフィルタ１と同様とされている。
タ３１では、矩形リング状金属膜にかえて、外形が菱形
の形状を有する金属膜３３が設けられている。その他の
構成については、第１の実施例でのデュアルモード・バ
ンドパスフィルタ１と同様とされている。
【００３３】本実施例では、菱形リング状金属膜３３の
辺３３ａ，３３ｂの一部に、入出力結合回路５，６が所
定のギャップを隔てて容量結合されている。また、辺３
３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの線幅は、図１１におい
て横方向両端に位置する頂点３３ｅ，３３ｆに向かうに
つれ細くなるように傾斜されている。このように、辺３
３ａ〜３３ｄに沿う部分の線幅を傾斜させることによ
り、２つのモードの共振が結合されて、バンドパスフィ
ルタとしての特性が得られる。
辺３３ａ，３３ｂの一部に、入出力結合回路５，６が所
定のギャップを隔てて容量結合されている。また、辺３
３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄの線幅は、図１１におい
て横方向両端に位置する頂点３３ｅ，３３ｆに向かうに
つれ細くなるように傾斜されている。このように、辺３
３ａ〜３３ｄに沿う部分の線幅を傾斜させることによ
り、２つのモードの共振が結合されて、バンドパスフィ
ルタとしての特性が得られる。
【００３４】上記線幅の傾斜は、頂点３３ｅ，３３ｆを
伝搬する方向のモードの共振と、他の２つの頂点３３
ｇ，３３ｈを結ぶ方向に伝搬する共振とを結合するよう
に選ばれている。
伝搬する方向のモードの共振と、他の２つの頂点３３
ｇ，３３ｈを結ぶ方向に伝搬する共振とを結合するよう
に選ばれている。
【００３５】図１２は、第４の実施例に係るデュアルモ
ード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図であ
り、破線は反射特性を、実線は通過特性を示す。なお、
図１２に示した特性は、菱形リング状金属膜３３とし
て、頂点３３ｅ，３３ｆを結ぶ方向の寸法が２．４ｍ
ｍ、頂点を３３ｇ，３３ｈを結ぶ方向の寸法が２．４ｍ
ｍであって、頂点３３ｅ，３３ｆにおいて線幅が１００
μm 、頂点３３ｇ，３３ｈにおいて、線幅が２００μｍ
となるように構成されている場合の特性を示す。
ード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図であ
り、破線は反射特性を、実線は通過特性を示す。なお、
図１２に示した特性は、菱形リング状金属膜３３とし
て、頂点３３ｅ，３３ｆを結ぶ方向の寸法が２．４ｍ
ｍ、頂点を３３ｇ，３３ｈを結ぶ方向の寸法が２．４ｍ
ｍであって、頂点３３ｅ，３３ｆにおいて線幅が１００
μm 、頂点３３ｇ，３３ｈにおいて、線幅が２００μｍ
となるように構成されている場合の特性を示す。
【００３６】図１２から明らかなように、本実施例おい
ても、２つのモードの共振が結合されて、バンドパスフ
ィルタとしての特性の得られることがわかる。また、第
１の実施例と同様に、第４の実施例においても、上記菱
形リング状金属膜３３の線幅及び形状を変化させて、２
つのモードの共振を結合させるものであるため、入出力
結合回路５，６の結合点の位置をずらせることにより減
衰極の周波数を調整することができ、かつ線幅や形状を
変化させることにより帯域幅を容易に調整することがで
きる。また、入出力結合回路５，６は、必ずしも、金属
膜３３の中心に対して中心角９０°をなすように配置さ
れる必要はない。したがって、第１の実施例と同様にデ
ュアルモード・バンドパスフィルタの設計の自由度を大
幅に高め得る。
ても、２つのモードの共振が結合されて、バンドパスフ
ィルタとしての特性の得られることがわかる。また、第
１の実施例と同様に、第４の実施例においても、上記菱
形リング状金属膜３３の線幅及び形状を変化させて、２
つのモードの共振を結合させるものであるため、入出力
結合回路５，６の結合点の位置をずらせることにより減
衰極の周波数を調整することができ、かつ線幅や形状を
変化させることにより帯域幅を容易に調整することがで
きる。また、入出力結合回路５，６は、必ずしも、金属
膜３３の中心に対して中心角９０°をなすように配置さ
れる必要はない。したがって、第１の実施例と同様にデ
ュアルモード・バンドパスフィルタの設計の自由度を大
幅に高め得る。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係るデュアルモード・バンドパ
スフィルタでは、共振子を構成している矩形リング状金
属膜において生じる２つの共振モードが結合されるよう
に、矩形リング状金属膜の線幅及び形状が選ばれている
ため、入出力結合回路から入力電圧を印可した場合、矩
形リング状金属膜に生じた２つの共振モードが結合され
て、バンドパスフィルタとしての特性を得ることができ
る。この場合、入出力結合回路の結合点の位置を調整す
ることにより減衰極を容易に調整することができ、かつ
矩形リング状金属膜における線幅や形状を調整すること
により、帯域幅を容易に調整することができる。また、
入出力結合回路の金属膜に対する結合点の位置が、特定
の位置に限定されない。
スフィルタでは、共振子を構成している矩形リング状金
属膜において生じる２つの共振モードが結合されるよう
に、矩形リング状金属膜の線幅及び形状が選ばれている
ため、入出力結合回路から入力電圧を印可した場合、矩
形リング状金属膜に生じた２つの共振モードが結合され
て、バンドパスフィルタとしての特性を得ることができ
る。この場合、入出力結合回路の結合点の位置を調整す
ることにより減衰極を容易に調整することができ、かつ
矩形リング状金属膜における線幅や形状を調整すること
により、帯域幅を容易に調整することができる。また、
入出力結合回路の金属膜に対する結合点の位置が、特定
の位置に限定されない。
【００３８】したがって、所望とする帯域幅及び周波数
特性を容易に実現でき、かつデュアルモード・バンドパ
スフィルタの設計の自由度を大幅に高めることができ
る。第２の発明に係るデュアルモード・バンドパスフィ
ルタでは、共振子を構成している菱形リング状金属膜に
おいて生じる２つの共振モードが結合されるように、菱
形リング状金属膜の線幅及び形状が選ばれているため、
入出力結合回路から入力電圧を印可した場合、菱形リン
グ状金属膜に生じた２つの共振モードが結合されて、バ
ンドパスフィルタとしての特性を得ることができる。こ
の場合、入出力結合回路の結合点の位置を調整すること
により減衰極を容易に調整することができ、かつ菱形リ
ング状金属膜における線幅や形状を調整することによ
り、帯域幅を容易に調整することができる。また、入出
力結合回路の金属膜に対する結合点の位置が、特定の位
置に限定されない。
特性を容易に実現でき、かつデュアルモード・バンドパ
スフィルタの設計の自由度を大幅に高めることができ
る。第２の発明に係るデュアルモード・バンドパスフィ
ルタでは、共振子を構成している菱形リング状金属膜に
おいて生じる２つの共振モードが結合されるように、菱
形リング状金属膜の線幅及び形状が選ばれているため、
入出力結合回路から入力電圧を印可した場合、菱形リン
グ状金属膜に生じた２つの共振モードが結合されて、バ
ンドパスフィルタとしての特性を得ることができる。こ
の場合、入出力結合回路の結合点の位置を調整すること
により減衰極を容易に調整することができ、かつ菱形リ
ング状金属膜における線幅や形状を調整することによ
り、帯域幅を容易に調整することができる。また、入出
力結合回路の金属膜に対する結合点の位置が、特定の位
置に限定されない。
【図１】本発明の第１の実施例に係るデュアルモード・
バンドパスフィルタの外観を示す斜視図。
バンドパスフィルタの外観を示す斜視図。
【図２】第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの要部を示す模式的平面図。
ィルタの要部を示す模式的平面図。
【図３】第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの周波数特性を示す図。
ィルタの周波数特性を示す図。
【図４】第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタにおいて、入出力結合回路の結合点を変更した場
合の周波数特性の変化を示す図。
ィルタにおいて、入出力結合回路の結合点を変更した場
合の周波数特性の変化を示す図。
【図５】第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタにおいて、矩形リング状金属膜の線幅を変化させ
た場合の周波数特性の変化を示す図。
ィルタにおいて、矩形リング状金属膜の線幅を変化させ
た場合の周波数特性の変化を示す図。
【図６】第１の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタにおいて、一対の辺に沿う部分の線幅を変更した
場合の周波数特性の変化を示す図。
ィルタにおいて、一対の辺に沿う部分の線幅を変更した
場合の周波数特性の変化を示す図。
【図７】第２の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの要部を示す模式的平面図。
ィルタの要部を示す模式的平面図。
【図８】第２の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの周波数特性を示す図。
ィルタの周波数特性を示す図。
【図９】第２の実施例のデュアルモード・バンドパスフ
ィルタの要部を示す模式的平面図。
ィルタの要部を示す模式的平面図。
【図１０】第３の実施例のデュアルモード・バンドパス
フィルタの周波数特性を示す図。
フィルタの周波数特性を示す図。
【図１１】第４の実施例に係るデュアルモード・バンド
パスフィルタの要部を示す模式的平面図。
パスフィルタの要部を示す模式的平面図。
【図１２】第４の実施例に係るデュアルモード・バンド
パスフィルタの周波数特性を示す図。
パスフィルタの周波数特性を示す図。
【図１３】従来のデュアルモード・バンドパスフィルタ
の一例を説明するための模式的平面図。
の一例を説明するための模式的平面図。
【図１４】従来のデュアルモード・バンドパスフィルタ
の他の例を説明するための模式的平面図。
の他の例を説明するための模式的平面図。
１…デュアルモード・バンドパスフィルタ ２…誘電体基板 ２ａ…上面 ２ｂ…下面 ３…矩形リング状金属膜 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…辺 ４…グラウンド電極 ５，６…入出力結合回路 １１…デュアルモード・バンドパスフィルタ １３…矩形リング状金属膜 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…辺 １３ｃ1 ，１３ｄ1 …線幅が相対的に太い部分 １３ｃ2 ，１３ｄ2 …線幅が相対的に狭い部分 ２１…デュアルモード・バンドパスフィルタ ２３…矩形リング状金属膜 ２３ａ〜２３ｄ…辺 ２３ｅ，２３ｆ…凹部 ３１…デュアルモード・バンドパスフィルタ ３３…菱形リング状金属膜 ３３ａ〜３３ｄ…辺 ３３ｅ〜３３ｈ…頂点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神波 誠治 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5J006 HB03 HB13 HB16 HB17 JA01 JA14 JA31 LA05 LA11 MA03 NA04 NE13 NE14
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体基板と、 前記誘電体基板の一方主面または誘電体基板内のある高
さ位置に形成されており、２つの共振モードが結合され
るように、線幅及び形状が設定されている、矩形リング
状金属膜と、 前記矩形リング状金属膜と誘電体基板層を介して対向す
るように、前記誘電体基板内部または誘電体基板の主面
に形成されたグラウンド電極と、 前記矩形リング状金属膜に結合されている入出力結合回
路とを備えることを特徴とする、デュアルモード・バン
ドパスフィルタ。 - 【請求項２】 誘電体基板と、 前記誘電体基板の一方主面または誘電体基板内のある高
さ位置に形成されており、２つの共振モードが結合され
るように、線幅及び形状が設定されている、菱形リング
状金属膜と、 前記菱形リング状金属膜と誘電体基板層を介して対向す
るように、前記誘電体基板内部または誘電体基板の主面
に形成されたグラウンド電極と、 前記菱形リング状金属膜に結合されている入出力結合回
路とを備えることを特徴とする、デュアルモード・バン
ドパスフィルタ。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2000211662A JP3587139B2 (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | デュアルモード・バンドパスフィルタ |
| EP07023688A EP1914826A1 (en) | 2000-07-12 | 2001-07-06 | Dual-mode band-pass filter |
| EP01116454A EP1172879B1 (en) | 2000-07-12 | 2001-07-06 | Dual-mode band-pass filter |
| DE60140505T DE60140505D1 (de) | 2000-07-12 | 2001-07-06 | Zweifachmodus-Bandpassfilter |
| US09/901,860 US6545568B2 (en) | 2000-07-12 | 2001-07-10 | Dual-mode band-pass filter |
| KR10-2001-0041931A KR100397742B1 (ko) | 2000-07-12 | 2001-07-12 | 듀얼 모드 대역통과 필터 |
| US10/255,685 US6630875B2 (en) | 2000-07-12 | 2002-09-27 | Dual-mode band-pass filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211662A JP3587139B2 (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | デュアルモード・バンドパスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002026606A true JP2002026606A (ja) | 2002-01-25 |
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ID=18707726
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000211662A Expired - Fee Related JP3587139B2 (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | デュアルモード・バンドパスフィルタ |
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|---|---|
| US (2) | US6545568B2 (ja) |
| EP (2) | EP1172879B1 (ja) |
| JP (1) | JP3587139B2 (ja) |
| KR (1) | KR100397742B1 (ja) |
| DE (1) | DE60140505D1 (ja) |
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| US7688162B2 (en) * | 2006-11-16 | 2010-03-30 | Harris Stratex Networks, Inc. | Hairpin microstrip bandpass filter |
| TWI383536B (zh) * | 2008-10-31 | 2013-01-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 帶通濾波器 |
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