JP2002076706A - フィルタ回路 - Google Patents

フィルタ回路

Info

Publication number
JP2002076706A
JP2002076706A JP2000267530A JP2000267530A JP2002076706A JP 2002076706 A JP2002076706 A JP 2002076706A JP 2000267530 A JP2000267530 A JP 2000267530A JP 2000267530 A JP2000267530 A JP 2000267530A JP 2002076706 A JP2002076706 A JP 2002076706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter circuit
resonance elements
linear
elements
resonance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000267530A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Aiga
史彦 相賀
Hiroyuki Kayano
博幸 加屋野
Hiroyuki Fukuya
浩之 福家
Yoshiaki Terajima
喜昭 寺島
Mutsuki Yamazaki
六月 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000267530A priority Critical patent/JP2002076706A/ja
Publication of JP2002076706A publication Critical patent/JP2002076706A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過帯域のスカート特性を急峻で且つ対称的
にすることができ、且つ構成の小型化をはかる。 【解決手段】 マイクロストリップ線路で構成され複数
の共振素子を高周波的に結合したフィルタ回路におい
て、誘電体基板100の表面側の中央部に直線形共振素
子111,112を並列配置し、その両側にコア型共振
素子121,122を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信等に用い
られる帯域制限のためのフィルタ回路に係わり、特にマ
イクロストリップ線路やストリップ線路で構成されたフ
ィルタ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、分布定数型伝送線路の一つである
マイクロストリップ線路共振器を用いたフィルタ回路で
は、例えば図9のように、ストリップ導体をずらして並
べた構成を用いていた。図10に、このフィルタ回路の
等価回路を示す。
【0003】即ち、裏面に接地導体が設けられている平
板状の誘電体900の表面に1/2波長(λ)の長さの
ストリップ導体911,912,913を1/4波長
(λ)ずらして配設し、これらによって接地導体との間
に共振器1011,1012,1013を構成してお
り、入力端子用のストリップ導体901をストリップ導
体911に近接して設け、また出力端子用のストリップ
導体902をストリップ導体913に近接して設けるこ
とにより、入力端子1001、出力端子1002を構成
している。なお、図10の等価回路におけるコンデンサ
1051,1052,1053,1054は各ストリッ
プ導体間の容量を意味する。
【0004】このフィルタ回路の通過特性は、図11の
実線1101に示す通りであり、通過帯域のスカート特
性は急峻ではないが、対称性の良いものとなっている。
しかし、図9のような構成では、ストリップ導体を1/
4波長ずつずらせているので、フィルタ回路が一方向に
長くなり、フィルタ回路が大きくなってしまうという問
題点があった。
【0005】この問題点を解決するために、図12に示
すようなフィルタ回路が提案されている(例えば、IEEE
TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIWTY 第5巻
(1995年)第2号第2656頁)。即ち、1/2波長のスト
リップ導体1211,1212,1213を並列に並べ
たフォワード結合型の直線形共振素子によって構成する
ことにより小型化している。このフィルタ回路の通過特
性は、図13に実線1301で示す通りであり、通過帯
域の低周波側のスカート特性は緩く、高周波側のスカー
ト特性も十分な急峻さが得られないという問題点があ
る。また、通過帯域のスカート特性が非対称であるた
め、通信システムにおける周波数の利用に無駄が生じる
という問題点もある。
【0006】一方、図14に示すように、1/2波長の
ストリップ導体1421,1422,1423をコ字形
共振素子にすることにより、小型化されたフィルタが考
え出された(例えば、Japanese Jouma1 of App1ied Phy
sics 第32巻(1993年)第L260頁)。このフィルタ回
路の通過特性は、図15の実線1501で示す通りであ
り、通過帯域の高周波側のスカート特性は緩く、低周波
側のスカート特性も十分な急峻さが得られないという問
題点がある。また、通過帯域のスカート特性が非対称で
あるため、通信システムにおける周波数の利用に無駄が
生じるという問題点もある。
【0007】図12で示されるようなフィルタ回路と、
図14で示されるようなフィルタ回路を継続接続して用
いれば、通過帯域のスカート特性が非対称であるという
問題は解決される。しかし、スカート特性の急峻さが得
られないという問題点は依然として残ることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、マイ
クロストリップ線路で構成されるフィルタ回路において
は、小型化のために共振素子をずらすことなく並列配置
すると、通過帯域のスカート特性が急峻で且つ対称的な
特性を得ることは困難であった。
【0009】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、共振素子の並列配置に
より小型化をはかることができ、且つ通過帯域のスカー
ト特性が急峻で且つ対称的な特性を得ることのできるフ
ィルタ回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
【0011】即ち本発明は、マイクロストリップ線路又
はストリップ線路で構成され、複数の共振素子を高周波
的に結合したフィルタ回路であって、前記複数の共振素
子は、2つ以上のコ字形共振素子と、互いにずらすこと
なく並列配置された2つ以上の直線形の共振素子とを組
み合わせてなることを特徴とする。
【0012】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものが挙げられる。 (1) マイクロストリップ線路の導体が超伝導特性を有す
ること。 (2) コ字形共振素子及び直線形共振素子は、それぞれ3
つ以上であること。 (3) 各共振素子は全体として左右対称に配置されている
こと。 (4) 中央部に直線形共振素子を配置し、入出力端子に近
い部分にコ字形共振素子を配置すること。 (5) 隣接する共振器間の結合と共に、1つ飛ばして隣接
する共振素子間の飛び越し結合を利用すること。
【0013】(作用)本発明によれば、コ字形共振素子
と直線形共振素子をそれぞれ複数個配置することによ
り、各々の共振素子における飛び越し結合により発生す
る極を利用して、通過帯域のスカート特性を飛躍的に急
峻にすることが可能となる。より具体的には、直線形共
振素子における飛び越し結合(誘導性結合)により高周
波側のスカート特性を急峻にでき、コ字形共振素子にお
ける飛び越し結合(容量性結合)により低周波側のスカ
ート特性を急峻にできる。さらに、コ字形共振素子と直
線形共振素子の間の飛び越し結合により、両側のスカー
ト特性を急峻にできる。また、通過帯域のスカート特性
は対称的であり、周波数利用に無駄が生じないという利
点もある。
【0014】そしてこの場合、直線形共振素子をずらす
ことなく並列配置しているので、フィルタ回路が一方向
に長くなるのを防止することができ、小型化をはかるこ
とが可能である。またフィルタ回路の中央部に直線形共
振素子を配置し、入出力端子に近い部分に、コ字形共振
素子を配置することにより、円形基板への効率的な収容
が可能となり、全体として小型化されるという利点もあ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
【0016】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を示す平面図で
ある。
【0017】円盤状の誘電体基板100の裏面に接地導
体(図示せず)が設けられ、表面には、入出力線路10
1及び102に隣接してコ字型共振素子121,122
が配設され、さらにこれらの間に直線形共振素子11
1,112が配設されており、マイクロストリップ線路
型4段フィルタ回路となっている。また、直線形共振素
子111,112はずらすことなく並列配置されてい
る。
【0018】本実施形態によるフィルタ回路の通過特性
を、図2に実線201で示した。通過帯域の両側が急峻
で且つ対称的なスカート特性が得られている。なお、こ
のフィルタ特性は共振素子111,〜,122の大きさ
や材料等によって変化するが、一例として中心周波数が
2GHz、ピークより3dB低下した帯域幅が10MH
zを実現することができた。
【0019】このように本実施形態によれば、誘電体基
板100の表面に直線形共振素子111,112とコ字
型共振素子121,122を配置してマイクロストリッ
プ線路型4段フィルタ回路を構成することにより、通過
帯域の両側が急峻で且つ対称的なスカート特性を得るこ
とができる。そしてこの場合、直線形共振素子111,
112をずらすことなく並列配置しているので、フィル
タ回路が一方向に長くなるのを防止することができ、小
型化をはかることが可能である。また、フィルタ回路の
中央部に直線形共振素子111,112を配置し、その
両側にコ字形共振素子121,122を配置しているの
で、円形基板への効率的な収容が可能となる。
【0020】なお、誘電体基板100としては、LaA
lO3 ,MgO,Al2 3 等の誘電体材料を用いるこ
とができる。誘電体材料の誘電損失は、小さいことが望
ましい。また、マイクロストリップ線路としては、A
l,Cu等の導電率の高い材料を用いることができる。
【0021】ここで、マイクロストリップ線路(共振素
子)の材質として、レーザー蒸着法により成膜されたY
BCO(イットリウム,バリウム,銅,及び酸素の合
金)超伝導膜を用いれば、超伝導特性の利用により、常
伝導体と比較して導体損による損失を飛躍的に低減する
ことができ、挿入損失の小さな回路を実現することがで
きる。
【0022】また、同様のフィルタ回路は必ずしもマイ
クロストリップ線路に限るものではなく、共振素子を挟
んで両側に接地導体を設けたストリップ線路でも構成す
ることができる。
【0023】(第2の実施形態)図3は、本発明の第2
の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を示す平面図で
ある。
【0024】この実施形態は、誘電体基板300の裏面
に接地導体(図示せず)を設け、表面に入出力線路30
1及び302に隣接してコ字型共振素子321,322
及び323,324を配設し、これらの間に直線形共振
素子311,312,313,314,315,316
を配設したマイクロストリップ型10段フィルタであ
る。直線形共振素子311,〜,316は、第1の実施
形態と同様に、相互にずらすことなく並列配置されてい
る。また、共振素子323,324はU字形であるが、
ここではコ字形の一種と見なしている。
【0025】本実施形態によるフィルタ回路の通過特性
を、図4に実線401で示した。通過帯域の両側が急峻
で且つ対称的なスカート特性が得られている。また、第
1の実施形態と比較して段数が増加したため、より急峻
なスカート特性が得られている。
【0026】また、誘電体基板や共振素子の材料として
は、第1の実施形態で述べたように各種材料を適宜選択
して用いればよい。さらに、マイクロストリップ線路の
材質として、第1の実施形態で述べたのと同様な超伝導
膜を用いれば、常伝導体と比較して導体損による損失を
飛躍的に低減することができ、挿入損失の小さな回路を
実現することができる。また、同様のフィルタ回路はス
トリップ線路でも構成することができる。
【0027】(第3の実施形態)図5は、本発明の第3
の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を示す平面図で
ある。
【0028】この実施形態は、誘電体基板500の裏面
に接地導体(図示せず)を設け、表面に入出力線路50
1及び502に隣接してコ字形共振素子521,52
3,525及び522,524,526を配設し、これ
らの間に直線形共振素子511,512,513,51
4,515,516を配設したマイクロストリップ型1
2段フィルタである。直線形共振素子511,〜,51
6は、第1の実施形態と同様に、相互にずらすことなく
並列配置されている。
【0029】本実施形態のフィルタ回路の通過特性を、
図6に実線601で示した。通過帯域の両側が急峻で且
つ対称的なスカート特性が得られている。また、第1,
第2の実施形態と比較して段数が増加したため、より急
峻なスカート特性が得られている。
【0030】また、誘電体基板や共振素子の材料として
は、第1の実施形態で述べたように各種材料を適宜選択
して用いればよい。さらに、マイクロストリップ線路の
材質として、第1の実施形態で述べたのと同様な超伝導
膜を用いれば、常伝導体と比較して導体損による損失を
飛躍的に低減することができ、挿入損失の小さな回路を
実現することができる。また、同様のフィルタ回路はス
トリップ線路でも構成することができる。
【0031】ここで、図6のような急峻で且つ対称的な
スカート特性が得られるのは、次のような理由によると
推察される。図5の構成では、直線形共振素子及びコ字
形共振素子は共に3つ以上配置されているため、直線形
共振素子同士及びコ字形共振素子同士で飛び越し結合が
生じている。一般に、直線形共振素子における飛び越し
結合(誘導性結合)は高周波側のスカート特性を急峻に
し、コ字形共振素子における飛び越し結合(容量性結
合)は低周波側のスカート特性を急峻にする。本実施形
態ではこれらの相乗効果により、高周波側,低周波側の
スカート特性が共に急峻となり、その結果として、対称
なスカート特性が得られていると推察される。
【0032】なお、先に説明した第1の実施形態では直
線形共振素子及びコ字形共振素子を共に2つしか設けて
おらず、直線形共振素子同士やコ字形共振素子同士では
飛び越し結合は生じない。このため、上記した理由から
は、急峻で且つ対称的なスカート特性が得られることを
説明できない。しかし、直線形共振素子とコ字形共振素
子との間では飛び越し結合が生じており、これがスカー
ト特性の向上に寄与しているものと推察される。
【0033】(第4の実施形態)図7は、本発明の第4
の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を示す平面図で
ある。
【0034】この実施形態は、第3の実施形態の各共振
素子を上下2段に配置したものである。即ち、誘電体基
板700の裏面に接地導体(図示せず)を設け、表面に
入出力線路701及び702に隣接してコ字形共振素子
721a,723a,725a及び721b,723
b,725bを配設し、これらに隣接して直線形共振素
子711a,712a,713a,714a,715
a,716a及び711b,712b,713b,71
4b,715b,716bをそれぞれ配設し、これらに
隣接してコ字形共振素子722a,724a,726a
及び722b,724b,726bをそれぞれ配設し、
これらに隣接して直線形共振素子740を配設したマイ
クロストリップ型25段フィルタとなっている。
【0035】本実施形態のフィルタ回路の通過特性を、
図8に実線801で示した。通過帯域の両側が急峻で対
称的なスカート特性が得られており、第1〜第3の実施
形態と比較して段数が増加したため、より急峻なスカー
ト特性が得られている。
【0036】また、誘電体基板や共振素子の材料として
は、第1の実施形態で述べたように各種材料を適宜選択
して用いればよい。さらに、マイクロストリップ線路の
材質として、第1の実施形態で述べたのと同様な超伝導
膜を用いれば、常伝導体と比較して導体損による損失を
飛躍的に低減することができ、挿入損失の小さな回路を
実現することができる。また、同様のフィルタ回路はス
トリップ線路でも構成することができる。
【0037】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。誘電体基板の材料は、LaAlO
3 ,MgO,Al2 3 等に限るものではなく、誘電損
失の小さいものであれば使用できる。同様に、共振器の
材料はAl,Cuに限るものではなく、導電率の高いも
のであれば使用できる。また、直線形共振器及びコア型
共振器の段数は、実施形態に何ら限定されるものではな
く、仕様に応じて適宜変更可能である。
【0038】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
【0039】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、マ
イクロストリップ線路又はストリップ線路で構成される
フィルタ回路において、2つ以上のコ字形共振素子と、
2つ以上の並列する直線形共振素子を設けることによ
り、通過帯域のスカート特性を急峻で且つ対称にするこ
とができ、しかも直線形共振素子を並列配置することに
より、全体構成の小型化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を
示す平面図。
【図2】第1の実施形態におけるフィルタ回路の通過特
性を示す図。
【図3】第2の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を
示す平面図。
【図4】第2の実施形態におけるフィルタ回路の通過特
性を示す図。
【図5】第3の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を
示す平面図。
【図6】第3の実施形態におけるフィルタ回路の通過特
性を示す図。
【図7】第4の実施形態に係わるフィルタ回路の構成を
示す平面図。
【図8】第4の実施形態におけるフィルタ回路の通過特
性を示す図。
【図9】直線形共振素子をずらし配置した従来のフィル
タ回路の構成を示す平面図。
【図10】図9に示したフィルタ回路の等価回路を示す
図。
【図11】図9に示したフィルタ回路の透過特性を示す
図。
【図12】直線形共振素子を並列配置した従来のフィル
タ回路の構成を示す平面図。
【図13】図12に示したフィルタ回路の透過特性を示
す図。
【図14】コ字形共振素子を用いた従来のフィルタ回路
の構成を示す平面図。
【図15】図14に示したフィルタ回路の透過特性を示
す図。
【符号の説明】
100…誘電体基板 101,102…入出力線路 111,112…直線形共振素子 121,122…コ字形共振素子 300…誘電体基板 301,302…入出力線路 311,〜,316…直線形共振素子 321,〜,324…コ字形共振素子 500…誘電体基板 501,502…入出力線路 511,〜,516…直線形共振素子 521,〜,526…コ字形共振素子 700…誘電体基板 701,702…入出力線路 711a,〜,716a,711b,〜,716b,7
40…直線形共振素子 721a,〜,726a,721b,〜,726b…コ
字形共振素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福家 浩之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 寺島 喜昭 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山崎 六月 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 4M113 AC44 AD36 AD37 AD42 BA04 CA34 5J006 HB03 HB12 HB14 JA01 JA13 LA03 LA22 NA08 NB10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロストリップ線路又はストリップ線
    路で構成され、複数の共振素子を結合したフィルタ回路
    であって、 前記複数の共振素子は、2つ以上のコ字形共振素子と、
    互いにずらすことなく並列配置された2つ以上の直線形
    共振素子とを組み合わせてなることを特徴とするフィル
    タ回路。
  2. 【請求項2】前記共振素子を形成する導体が超伝導特性
    を有することを特徴とする請求項1記載のフィルタ回
    路。
  3. 【請求項3】前記直線形共振素子は中央部に配置され、
    前記コ字型共振素子は入出力端子に近い部分に配置さ
    れ、各々の共振素子が全体として左右対称に配置されて
    いることを特徴とする請求項1記載のフィルタ回路。
JP2000267530A 2000-09-04 2000-09-04 フィルタ回路 Pending JP2002076706A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267530A JP2002076706A (ja) 2000-09-04 2000-09-04 フィルタ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000267530A JP2002076706A (ja) 2000-09-04 2000-09-04 フィルタ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002076706A true JP2002076706A (ja) 2002-03-15

Family

ID=18754442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000267530A Pending JP2002076706A (ja) 2000-09-04 2000-09-04 フィルタ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002076706A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100953408B1 (ko) * 2009-04-22 2010-04-19 주식회사 서남 초전도 마이크로파 필터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100953408B1 (ko) * 2009-04-22 2010-04-19 주식회사 서남 초전도 마이크로파 필터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Design of microstrip bandpass filters with multiorder spurious-mode suppression
US6108569A (en) High temperature superconductor mini-filters and mini-multiplexers with self-resonant spiral resonators
US7397330B2 (en) Filter and radio communication device using the same
US5616538A (en) High temperature superconductor staggered resonator array bandpass filter
JP2003508948A (ja) 伝送ゼロ点を有する高周波帯域フィルタ装置
EP1425815A1 (en) Resonator and filter comprising the same
Kuo et al. Compact planar quasi-elliptic function filter with inline stepped-impedance resonators
WO2008064017A2 (en) Hairpin microstrip bandpass filter
JP5575081B2 (ja) 共振素子、高周波フィルタ、無線システム
JP3926291B2 (ja) 帯域通過フィルタ
Tang et al. A microstrip bandpass filter with ultra-wide stopband
JP2009055576A (ja) 複数組の減衰極を有するフィルタ回路
JP5733763B2 (ja) マルチバンド帯域通過フィルタ
Deng et al. Novel broadside-coupled bandpass filters using both microstrip and coplanar-waveguide resonators
US5710105A (en) TM0i0 mode high power high temperature superconducting filters
JP2004349845A (ja) 帯域通過フィルタ
JP3071528B2 (ja) 誘電体フィルタ
JP3998602B2 (ja) 超伝導フィルタ
JP2006262396A (ja) マイクロ波共振器対、マイクロ波フィルタ、及びマイクロ波フィルタ群
JP2002076706A (ja) フィルタ回路
Turkeli et al. Design of dual wideband bandpass filter using stub loaded multi‐mode resonators
US6833754B2 (en) Radio frequency filter
JP2005123761A (ja) 超電導平面回路フィルタおよびそれを用いた無線受信機
JP2011516005A (ja) 超小型モノリシック電磁共振器
JP2002290117A (ja) コプレーナ線路型並列共振器及びそれを用いたコプレーナ線路型帯域通過フィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040518

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040817

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041214