JP2008061029A - フィルタ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2つのストリップ線路を電磁的に結合して構成されたバンドパスフィルタ装置において、前記ストリップ線路間の電磁的結合部の近傍に絶縁層を介して無給電素子を配置したことを特徴とする。即ち、本バンドパスフィルタ装置は、積層された複数の誘電体基板からなる多層基板(40)と、前記多層基板の第1の層間に配置され、電磁的に結合されたストリップ線路(10,11,12,13,14)と、前記ストリップ線路間の電磁的結合部の近傍に配置された無給電素子(21,22,23,24)と、前記多層基板の上面及び/又は下面に配置された地板(31,32)とを備える。
【選択図】図1
Description
図5に、従来技術に係るカップルドライン型バンドパスフィルタ装置の構成例を示す。ここで、図5(a)は、従来装置の結合線路を構成する複数のストリップ線路101,102,103,104,105の一例を示し、図5(b)は、従来装置の断面構造(基板構成)を模式的に示す。図5(b)において、100はストリップ線路を示し、図5(a)に示すストリップ線路101〜105に対応する。201,202は誘電体基板、301,302は地板を示し、501,502は入出力端子を示している。
小西良弘著、マイクロ波回路の基礎とその応用(基礎知識から新しい応用まで)、総合電子出版社、1995年6月10日 第3版、第302〜305頁。
また、製造プロセスルールの最小値での製造では、歩留りが悪化するという問題点もある。
即ち、本発明は、少なくとも2つのストリップ線路を電磁的に結合して構成されたフィルタ装置において、前記ストリップ線路間の電磁的結合部の近傍に絶縁層(誘電体層、空気層)を介して無給電素子を配置したことを特徴とする。
例えば、上記フィルタ装置において、前記無給電素子の幅は、誘電体内波長に換算して0.05以上である。
例えば、上記フィルタ装置において、前記絶縁層をなす誘電体基板は、厚さが0.05mmないし0.1mmのセラミック基板である。
図1は、本実施形態に係るフィルタ装置の構成を示す図である。ここで、図1(a)は、その装置構成を示す透視図であり、同図において、10,11,12,13,14はマイクロストリップ線路、21,22,23,24は無給電素子、41,42,43,44は誘電体基板、51は入力端子、52は出力端子である。また、図1(b)は、図1(a)に示すマイクロストリップ線路10近傍における基板構成を示す断面図である。図1(b)において、31,32は地板を示し、他の符号は図1(a)と同様の要素を示している。
なお、図1(a)では、図1(b)に示す地板31,32を省略している。
そして、多層基板40の下面(一面)と上面(多面)には、地板31及び地板32がそれぞれ配置されている。ただし、地板は、何れか一方の面にのみ設けても良い。
外部の高周波信号源(図示なし)から入力端子51に高周波信号が印加されると、入力端子51に接続されたマイクロストリップ線路10が給電され、このマイクロストリップ線路10から電磁波が放射される。この電磁波は、マイクロストリップ線路10と電磁的に結合されたマイクロストリップ線路11を励振し、このマイクロストリップ線路11に高周波電流が誘導される。
誘電体基板41〜44として、低温焼成セラミック基板(比誘電率εr=7.7)を想定し、誘電体基板41〜44のそれぞれの厚さを0.05mm(50μm)とし、多層基板40の厚さを0.2mmとした。これにより、入力端子51から臨んで最初の結合部の0.05mm(50μm)上方及び下方に無給電素子21及び無給電素子22を配置し、出力端子52から臨んで最初の結合部の50μm上方及び下方に無給電素子23及び無給電素子24を配置した。
ただし、この例に限定されず、各誘電体基板の材質(比誘電率)や厚さ、各無給電素子のパラメータ等については、必要とするフィルタ特性に応じて適切に定めればよい。
図3に、第2の実施例として、上述の第1の実施例において無給電素子を構成する方形の金属の長さを0.4mmとした場合の挿入損失(S21)と無給電素子の幅との関係を示す。図3に示す特性は、多層基板40をなす誘電体基板として、1層あたりの厚さが0.05mmの低温焼成セラミック基板を用いた場合の特性である。
なお、1層あたりの厚さが0.05mm〜0.1mmの低温焼成または高温焼成セラミック基板を用いた場合でも、ほぼ同様の特性を得ることができる。
例えば、上述の実施形態では、マイクロストリップ線路間の電磁的結合部の上方(上層側輪)および下方(下層側)の両方に無給電素子を配置するものとしたが、何れか一方にのみ配置するものとしてもよい。また、入力端子または出力端子から臨んで最初の電磁的結合部に無給電素子を配置するものとしたが、これに限らず、必要とする特性を得るために何れの結合部に無給電素子を配置してもよい。
更に、上述の実施形態では、マイクロストリップ線路を用いた場合について説明したが、これに限らず、単なるストリップ線路からなる結合線路を用いたフィルタ装置であっても本発明を同様に適用することができる。
21,22,23,24…無給電素子
41,42,43,44…誘電体基板
51…入力端子
52…出力端子
Claims (6)
- 少なくとも2つのストリップ線路を電磁的に結合して構成されたフィルタ装置において、前記ストリップ線路間の電磁的結合部の近傍に絶縁層を介して無給電素子を配置したことを特徴とするフィルタ装置。
- 前記ストリップ線路は、積層された複数の誘電体基板からなる多層基板の第1の層間に形成され、
前記無給電素子は、前記第1の層間に対して上層側及び/又は下層側に位置する第2の層間に前記ストリップ線路の電磁的結合部を基点として前記多層基板の厚み方向に位置するように形成されたことを特徴とする請求項1記載のフィルタ装置。 - 前記無給電素子の幅は、誘電体内波長に換算して0.05以上であることを特徴とする請求項1又は2の何れか1項記載のフィルタ装置。
- 前記絶縁層をなす誘電体基板は、厚さが0.05mmないし0.1mmのセラミック基板であることを特徴とする請求項3記載のフィルタ装置。
- 積層された複数の誘電体基板からなる多層基板と、
前記多層基板の第1の層間に配置され、電磁的に結合された少なくとも2つのストリップ線路と、
前記第1の層間に対して上層側及び/又は下層側に位置する第2の層間であって前記ストリップ線路間の電磁的結合部の近傍に配置された無給電素子と、
前記多層基板の上面及び/又は下面に配置された地板と
を備えたフィルタ装置。 - 前記無給電素子は、共振器または反射器として機能するものであることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項記載のフィルタ装置。
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