JP2002094302A - 高域通過フィルタ - Google Patents
高域通過フィルタInfo
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- JP2002094302A JP2002094302A JP2000281035A JP2000281035A JP2002094302A JP 2002094302 A JP2002094302 A JP 2002094302A JP 2000281035 A JP2000281035 A JP 2000281035A JP 2000281035 A JP2000281035 A JP 2000281035A JP 2002094302 A JP2002094302 A JP 2002094302A
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- Japan
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- microstrip line
- hole
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、マイクロストリップ線路導体の
途中にグランド・スルーホール付きの円形または多角形
等のパターンを配置するだけの簡単な構造で、高域通過
フィルタを実現することを目的とする。 【解決手段】この発明に係る高域通過フィルタは、誘電
体基板上のマイクロストリップラインの途中の同一平面
上に、接地したスルーホールまたはピンを有する円形ま
たは多角形状等のパターンを設ける。または、前記マイ
クロストリップラインの一部を除去して、該除去部分に
前記スルーホールまたはピンを有する円形または多角形
状等のパターンを１個または複数個設ける。
途中にグランド・スルーホール付きの円形または多角形
等のパターンを配置するだけの簡単な構造で、高域通過
フィルタを実現することを目的とする。 【解決手段】この発明に係る高域通過フィルタは、誘電
体基板上のマイクロストリップラインの途中の同一平面
上に、接地したスルーホールまたはピンを有する円形ま
たは多角形状等のパターンを設ける。または、前記マイ
クロストリップラインの一部を除去して、該除去部分に
前記スルーホールまたはピンを有する円形または多角形
状等のパターンを１個または複数個設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯の
各種無線通信機等に使用される高域通過フィルタに関
し、特にマイクロストリップラインを用いた高域通過フ
ィルタに関する。
各種無線通信機等に使用される高域通過フィルタに関
し、特にマイクロストリップラインを用いた高域通過フ
ィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波帯システムにおいて、妨害波
が希望波より低い周波数の場合、受信機の前に高域通過
フィルタ（以下、ＨＰＦという。）を挿入する必要があ
る。
が希望波より低い周波数の場合、受信機の前に高域通過
フィルタ（以下、ＨＰＦという。）を挿入する必要があ
る。
【０００３】図５には、従来のＨＰＦの例を示す。ＨＰ
Ｆは一般に図５（ａ）の回路からなり、同図（ｂ），
（ｃ）に示されるように１／４波長の結合線により実現
される。同図（ｄ）は、分岐ストリップラインに直列に
容量を組み込んだ例である。
Ｆは一般に図５（ａ）の回路からなり、同図（ｂ），
（ｃ）に示されるように１／４波長の結合線により実現
される。同図（ｄ）は、分岐ストリップラインに直列に
容量を組み込んだ例である。
【０００４】図５（ｂ）において、２１，２２は１／４
波長の線路であって、接地間にインダクタンスを形成し
ている。図５（ｃ）は、同様に２８，２９の部分が１／
４波長の線路であって２４，２５間、２５，２７間が容
量結合となっている。
波長の線路であって、接地間にインダクタンスを形成し
ている。図５（ｃ）は、同様に２８，２９の部分が１／
４波長の線路であって２４，２５間、２５，２７間が容
量結合となっている。
【０００５】図５（ｃ）の場合は、斜線３２の部分が裏
面側にメタライズされており、表面側のＴ字型の結合線
路３０と３３，３４の部分で容量結合している。また、
Ｔ字型線路３０の足の部分３１は１／４波長の線路であ
って、接地間にインダクタンスを形成している。
面側にメタライズされており、表面側のＴ字型の結合線
路３０と３３，３４の部分で容量結合している。また、
Ｔ字型線路３０の足の部分３１は１／４波長の線路であ
って、接地間にインダクタンスを形成している。
【０００６】しかし、上記マイクロ波帯システムにおい
て送信周波数と受信周波数が近接している場合、従来の
高域通過フィルタでは周波数選択性が悪いので、上記送
信信号を受信してしまう。このような自己の送信信号の
回り込みを防ぐため、従来は周波数選択性に優れたチェ
ビシェフ型高域通過フィルタが多く用いられていた。
て送信周波数と受信周波数が近接している場合、従来の
高域通過フィルタでは周波数選択性が悪いので、上記送
信信号を受信してしまう。このような自己の送信信号の
回り込みを防ぐため、従来は周波数選択性に優れたチェ
ビシェフ型高域通過フィルタが多く用いられていた。
【０００７】しかし、チェビシェフ型高域通過フィルタ
は通過帯域が狭く、また通過帯域内にリップルが発生し
安定な特性が得られない等の問題点があった。
は通過帯域が狭く、また通過帯域内にリップルが発生し
安定な特性が得られない等の問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マイ
クロストリップ線路導体の途中にグランド・スルーホー
ル付きの円形または多角形等のパターンを配置するだけ
の簡単な構造で、高域通過フィルタを実現し、上記従来
技術の欠点を無くし、通過帯域を安定にし製造も容易な
高域通過フィルタを提供することである。
クロストリップ線路導体の途中にグランド・スルーホー
ル付きの円形または多角形等のパターンを配置するだけ
の簡単な構造で、高域通過フィルタを実現し、上記従来
技術の欠点を無くし、通過帯域を安定にし製造も容易な
高域通過フィルタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る高域通過
フィルタは、誘電体基板上のマイクロストリップライン
の途中の同一平面上に、接地したスルーホールまたはピ
ンを有する円形または多角形状等のパターンを設けたこ
とを特徴とする。
フィルタは、誘電体基板上のマイクロストリップライン
の途中の同一平面上に、接地したスルーホールまたはピ
ンを有する円形または多角形状等のパターンを設けたこ
とを特徴とする。
【００１０】さらに、前記マイクロストリップラインの
一部を除去して、該除去部分に前記スルーホールまたは
ピンを有する円形または多角形状等のパターンを１個ま
たは複数個設けたことを特徴とする。
一部を除去して、該除去部分に前記スルーホールまたは
ピンを有する円形または多角形状等のパターンを１個ま
たは複数個設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に、本発明を適用した高域通
過フィルタ（ＨＰＦ）の実施例を示す。図１において、
１は誘電体基板、２はマイクロストリップ線路導体（マ
イクロストリップライン）、３はパターン、４は接地導
体（裏面）、５はグラウンド・スルーホールである。本
出願人は、すでに似たような構造で帯域阻止フィルタ
（ＢＥＦ）を提案している（特願平１１−２９０３４８
号）。この発明のＨＰＦは、このＢＥＦの応用例であ
る。
過フィルタ（ＨＰＦ）の実施例を示す。図１において、
１は誘電体基板、２はマイクロストリップ線路導体（マ
イクロストリップライン）、３はパターン、４は接地導
体（裏面）、５はグラウンド・スルーホールである。本
出願人は、すでに似たような構造で帯域阻止フィルタ
（ＢＥＦ）を提案している（特願平１１−２９０３４８
号）。この発明のＨＰＦは、このＢＥＦの応用例であ
る。
【００１２】誘電体基板１、マイクロストリップ線路導
体２、接地導体４は、通常のマイクロストリップ線路を
形成するものであり、上記パターン３をマイクロストリ
ップ線路導体の途中に設けた点が新たな構成であって、
この発明の特徴とするところである。パターン３は誘電
体基板上のマイクロストリップ導体２の途中であって該
誘電体基板上のマイクロストリップ導体と同一平面上に
円形または多角形状等で設けられ、その中心にスルーホ
ール５を有している。該スルーホール５は図４に示され
るように誘電体基板１１を貫通し、パターン１３は該ス
ルーホール内面のメッキ導体１５を介して基板の接地導
体１２に短絡している。
体２、接地導体４は、通常のマイクロストリップ線路を
形成するものであり、上記パターン３をマイクロストリ
ップ線路導体の途中に設けた点が新たな構成であって、
この発明の特徴とするところである。パターン３は誘電
体基板上のマイクロストリップ導体２の途中であって該
誘電体基板上のマイクロストリップ導体と同一平面上に
円形または多角形状等で設けられ、その中心にスルーホ
ール５を有している。該スルーホール５は図４に示され
るように誘電体基板１１を貫通し、パターン１３は該ス
ルーホール内面のメッキ導体１５を介して基板の接地導
体１２に短絡している。
【００１３】上記実施例において、誘電体基板は比誘電
率εr 3.8 誘電体損0.0025 基板厚1.6 mm 導体は両
面電解銅箔 厚み 35μm である。また、誘電体基板１
の幅Ｗは40mm、基板の長さＬは100 mm、パターン３とマ
イクロストリップ線路間の間隔Ｄは0.1 mm、マイクロス
トリップ線路導体２の幅ｄは４mm、マイクロストリップ
線路導体の長さＬは100 mmである。
率εr 3.8 誘電体損0.0025 基板厚1.6 mm 導体は両
面電解銅箔 厚み 35μm である。また、誘電体基板１
の幅Ｗは40mm、基板の長さＬは100 mm、パターン３とマ
イクロストリップ線路間の間隔Ｄは0.1 mm、マイクロス
トリップ線路導体２の幅ｄは４mm、マイクロストリップ
線路導体の長さＬは100 mmである。
【００１４】上記グラウンド・スルーホールを有するパ
ターン３は、共振器を形成することが発明者によって確
認されている。すなわち、マイクロストリップ線路導体
と前記パターン（上部導体リング）間が容量的に結合さ
れており、該パターン（導体リング）に達した高周波電
界はスルーホール・メッキを通じて接地導体に高周波電
流を生じさせる。この現象は回路的にスルーホール・メ
ッキがインダクタンスとして作用したと解釈できる。該
スルーホールのインダクタンスはスルーホールの直径で
決まることが確認されており、その結果を図６に示す。
ターン３は、共振器を形成することが発明者によって確
認されている。すなわち、マイクロストリップ線路導体
と前記パターン（上部導体リング）間が容量的に結合さ
れており、該パターン（導体リング）に達した高周波電
界はスルーホール・メッキを通じて接地導体に高周波電
流を生じさせる。この現象は回路的にスルーホール・メ
ッキがインダクタンスとして作用したと解釈できる。該
スルーホールのインダクタンスはスルーホールの直径で
決まることが確認されており、その結果を図６に示す。
【００１５】前記グラウンド・スルーホールを有するパ
ターン３の共振周波数は、グラウンド・スルーホール直
径とパターン直径を変化させることにより自由に設定で
きる（特願平１１−２９０３４８号参照）。図１の実施
例において、グラウンド・スルーホール直径は2.5 mm
で、パターン直径は7.5 mmである。
ターン３の共振周波数は、グラウンド・スルーホール直
径とパターン直径を変化させることにより自由に設定で
きる（特願平１１−２９０３４８号参照）。図１の実施
例において、グラウンド・スルーホール直径は2.5 mm
で、パターン直径は7.5 mmである。
【００１６】図１において、上記グラウンド・スルーホ
ールを有するパターン３とアース間の共振特性は、共振
周波数より下では容量成分が支配的となり、共振周波数
より上ではＬ成分が支配的となるものと考えられる。図
１において、パターン３とマイクロストリップ線路導体
の端部との空間は容量性と見られるので、パターンーア
ース間が容量性となる低域で減衰し、Ｌ成分となる高域
で通過特性が得られるのでＨＰＦとなるものと推定され
る。なお、上記パターン３とマイクロストリップ線路導
体の端部との空間はなくても、すなわち接触していても
ＨＰＦは実現できる。ただし、この場合は上記容量結合
分が少なくなるので、ＨＰＦのカットオフ周波数が低く
なってしまう。また、上記パターンは複数個設けてもよ
い。例えば２個直列に設けた場合，共振器が２個直列に
入るのでフィルタ特性がより急峻になる効果がある．図
２に、上記実施例の実測結果を示す。測定範囲は、１Ｇ
Ｈｚ〜17ＧＨｚである。図２の６において、通過特性を
示すＳ21（ただし、Ｓ21はＳパラメータ）は、6.56ＧＨ
ｚで約 -45ｄＢ、図２の７において7.16ＧＨｚで約 -8
ｄＢであることが読み取れる。このことから通過特性が
きわめて良好であることが分かる。また、7.16ＧＨｚ以
上では、約 -13ｄＢより上の通過特性が確保されてお
り、これらからこの発明のＨＰＦがきわめて良好な広帯
域高域フィルタを形成していることが分かる。７は、こ
のＨＰＦのカットオフ周波数である。
ールを有するパターン３とアース間の共振特性は、共振
周波数より下では容量成分が支配的となり、共振周波数
より上ではＬ成分が支配的となるものと考えられる。図
１において、パターン３とマイクロストリップ線路導体
の端部との空間は容量性と見られるので、パターンーア
ース間が容量性となる低域で減衰し、Ｌ成分となる高域
で通過特性が得られるのでＨＰＦとなるものと推定され
る。なお、上記パターン３とマイクロストリップ線路導
体の端部との空間はなくても、すなわち接触していても
ＨＰＦは実現できる。ただし、この場合は上記容量結合
分が少なくなるので、ＨＰＦのカットオフ周波数が低く
なってしまう。また、上記パターンは複数個設けてもよ
い。例えば２個直列に設けた場合，共振器が２個直列に
入るのでフィルタ特性がより急峻になる効果がある．図
２に、上記実施例の実測結果を示す。測定範囲は、１Ｇ
Ｈｚ〜17ＧＨｚである。図２の６において、通過特性を
示すＳ21（ただし、Ｓ21はＳパラメータ）は、6.56ＧＨ
ｚで約 -45ｄＢ、図２の７において7.16ＧＨｚで約 -8
ｄＢであることが読み取れる。このことから通過特性が
きわめて良好であることが分かる。また、7.16ＧＨｚ以
上では、約 -13ｄＢより上の通過特性が確保されてお
り、これらからこの発明のＨＰＦがきわめて良好な広帯
域高域フィルタを形成していることが分かる。７は、こ
のＨＰＦのカットオフ周波数である。
【００１７】図３は、図１の実施例において、グラウン
ド・スルーホール直径だけを変化させ、他の寸法は変化
させなかった場合のカットオフ周波数特性を示す。この
カット周波数特性から、この発明のＨＰＦは広帯域ＨＰ
Ｆの通過帯域をグラウンド・スルーホール直径だけで制
御できることが分かる。
ド・スルーホール直径だけを変化させ、他の寸法は変化
させなかった場合のカットオフ周波数特性を示す。この
カット周波数特性から、この発明のＨＰＦは広帯域ＨＰ
Ｆの通過帯域をグラウンド・スルーホール直径だけで制
御できることが分かる。
【００１８】なお、上記スルーホールは、地絡していれ
ば単線状のピンでもよく、また上記パターンは楕円形、
ハート型や舟型といったものでも、ある程度の面積があ
って上記スルーホールやピンと共に共振器を形成するも
のであれば任意の形状で実現可能である。
ば単線状のピンでもよく、また上記パターンは楕円形、
ハート型や舟型といったものでも、ある程度の面積があ
って上記スルーホールやピンと共に共振器を形成するも
のであれば任意の形状で実現可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、簡単な構造で付加する部
品は必要なく、従って煩雑な半田付けなどの組立作業も
必要なく、製造容易で小型化も容易に実現できる通過帯
域が安定な理想的なマイクロ波帯の高域通過フィルタが
実現できた。さらに、グランド・スルーホール直径を変
えるだけで通過帯域（カットオフ周波数）を自由に設定
できるという設計の容易性がある。
品は必要なく、従って煩雑な半田付けなどの組立作業も
必要なく、製造容易で小型化も容易に実現できる通過帯
域が安定な理想的なマイクロ波帯の高域通過フィルタが
実現できた。さらに、グランド・スルーホール直径を変
えるだけで通過帯域（カットオフ周波数）を自由に設定
できるという設計の容易性がある。
【図１】本発明を適用した実施例を示す図である。
【図２】本発明によるグランド・スルーホールの直径φ
A =2.5 mm 、パターンの直径φ B =7.5 mm の時の高域通
過フィルタの実測結果例を示した図である。
A =2.5 mm 、パターンの直径φ B =7.5 mm の時の高域通
過フィルタの実測結果例を示した図である。
【図３】グランド・スルーホールの直径だけを変えた場
合のカットオフ周波数特性を示した図である。
合のカットオフ周波数特性を示した図である。
【図４】本発明のグランド・スルーホールの拡大図であ
る。
る。
【図５】従来のＨＰＦの例を示す図である。
【図６】スルーホール直径を変化させた時のインダクタ
ンスの変化を示図である。
ンスの変化を示図である。
１ 誘電体基板 ２ マイクロストリップ線路導体 ３ パターン ４ 接地導体 １５ スルーホール内部導体
フロントページの続き (72)発明者 石田 等 東京都千代田区岩本町二丁目12番５号 株 式会社次世代衛星通信・放送システム研究 所内 (72)発明者 川上 用一 東京都千代田区岩本町二丁目12番５号 株 式会社次世代衛星通信・放送システム研究 所内 (72)発明者 志垣 雅文 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5J006 HB03 HB16 HB22 JA04 LA11 LA21 LA25 MA03 NA04 NC02 NE14
Claims (2)
- 【請求項１】誘電体基板上のマイクロストリップライン
の途中の同一平面上に、接地したスルーホールまたはピ
ンを有する円形または多角形状等のパターンを設けたこ
とを特徴とする高域通過フィルタ。 - 【請求項２】前記マイクロストリップラインの一部を除
去して、該除去部分に前記スルーホールまたはピンを有
する円形または多角形状等のパターンを１個または複数
個設けたことを特徴とする前記請求項１記載の高域通過
フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281035A JP2002094302A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 高域通過フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281035A JP2002094302A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 高域通過フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002094302A true JP2002094302A (ja) | 2002-03-29 |
Family
ID=18765759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281035A Pending JP2002094302A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 高域通過フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002094302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008133010A1 (ja) * | 2007-04-12 | 2008-11-06 | Nec Corporation | フィルタ回路素子及び電子回路装置 |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000281035A patent/JP2002094302A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008133010A1 (ja) * | 2007-04-12 | 2008-11-06 | Nec Corporation | フィルタ回路素子及び電子回路装置 |
| US8253029B2 (en) | 2007-04-12 | 2012-08-28 | Nec Corporation | Filter circuit element and electronic circuit device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030311 |