JP2008131342A - 高周波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高誘電率を有する基板を用いることなく、低コスト且つ小型で減衰特性が急峻なフィルタ特性を有する高周波フィルタを提供する。
【解決手段】高周波フィルタ１０は、高周波信号の伝送線路としての入力線路１１及び出力線路１２の間に、分岐線路１３，１４と分岐線路１５とを形成したものである。分岐線路１３は、入力線路１１に接続されており、入力線路１１から出力線路１２に至る高周波信号の伝送線路に対して交差する交差方向に設けられている。分岐線路１４は、入力線路１２に接続されており、入力線路１１と同様に、交差方向に設けられている。これら分岐線路１３，１４は、交差方向に延びる第１パターン１３ａ，１４ａと、第１パターン１３ａ，１４ａよりも幅広で互いに電磁的に結合する結合部としての第２パターン１３ｂ，１４ｂとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波信号から特定の周波数成分をフィルタリングする高周波フィルタに関する。

図１０は、従来の一般的な分布定数型ローパスフィルタの構成を示す平面図である。尚、図１０に示すローパスフィルタ１００は、例えばマイクロストリップラインを用いて形成されるものである。図１０に示す通り、従来のローパスフィルタ１００は、入力線路１０１と出力線路１０２との間に、入力線路１０１側から順にオープンスタブ１０３、パターン１０４、オープンスタブ１０５、パターン１０６、及びオープンスタブ１０７を順に形成したものである。

オープンスタブ１０３，１０５，１０７は、入力線路１０１から出力線路１０２に至る高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に設けられた分岐線路であり、高周波信号に対して容量成分（キャパシタ）として作用する。パターン１０４，１０６は、その幅が入力線路１０１及び出力線路１０２の幅よりも狭く、入力線路１０１から出力線路１０２に至る方向に延びる線路であり、高周波信号に対して誘導成分（インダクタンス）として作用する。

上記構成において、入力線路１０１から入力された高周波信号は、オープンスタブ１０３、パターン１０４、オープンスタブ１０５、パターン１０６、及びオープンスタブ１０７を順に介することにより高周波信号に含まれる高周波成分が遮断される。これにより、高周波信号に含まれる低周波数成分のみがローパスフィルタ１００を通過して出力線路１０２から出力される。尚、図１０に示すローパスフィルタ１００は５次のローパスフィルタである。

図１１は、一般的なローパスフィルタの透過特性を示す図である。尚、図１１においては、チェビシェフフィルタの透過特性を示す曲線Ｌ１０と、バタワースフィルタの透過特性を示す曲線Ｌ２０とを図示している。図１１に示す通り、チェビシェフフィルタは、通過域においてリプルΔｒが生ずるが、遮断周波数（カットオフ周波数ｆｃ）近辺の減衰傾度がバタワースフィルタよりも大きい透過特性を有する。これに対し、バタワースフィルタは、減衰傾度がチェビシェフフィルタよりも小さい（緩やかである）が、通過域において平坦な透過特性を有する。尚、図１１に示すバタワースフィルタの減衰傾度は−６ｄＢ／ｏｃｔ（即ち、周波数が２倍になると６ｄＢだけ減衰する特性）である。尚、従来のフィルタ回路の詳細については、例えば以下の特許文献１を参照されたい。
特開平６−９７７０１号公報

ところで、近年においては各種電子部品の小型化が要求されている。例えば、高周波信号を扱う携帯電話機においては、外形寸法が小さく、軽量であることが本質的に求められるため、携帯電話機に用いられる高周波フィルタも小型であることが要求される。ここで、上述した一般的なチェビシェフフィルタ又はバタワースフィルタを用いて高周波フィルタを設計しようとすると、設計仕様から完成後の大きさをある程度推定することができるが、小型化を図ろうとすると誘電率の高い基板を用いる必要がある。

また、高周波フィルタには、減衰特性が急峻であるという特性が要求されることが多いが、かかる減衰特性を実現しようとすると多くの次数が必要となって益々大型化してしまい、高誘電率を有する基板を用いることが必須となる。しかしながら、高誘電率を有する基板を用いると、他の基板に形成された回路との間でインピーダンス不整合が生じたり、或いはパターン幅が極めて細くなり製造が困難になる可能性がある。更には、高誘電率を有する基板は高価であるためコストが上昇するととともに、高周波フィルタの基板だけ別基板にする必要があるため実装面から望ましくないという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高誘電率を有する基板を用いることなく、低コスト且つ小型で減衰特性が急峻なフィルタ特性を有する高周波フィルタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の高周波フィルタは、高周波信号から特定の周波数成分をフィルタリングする高周波フィルタ（１０、２０、３０、４０、５０）において、前記高周波信号の伝送線路（１１、１２、２１、２２、３１、３２）に対して交差する方向に設けられ、互いに電磁的に結合する結合部（１３ｂ、１４ｂ）を有する複数の分岐線路（１３、１４）を備えることを特徴としている。
この発明によると、伝送線路に入力された高周波信号は、その一部が伝送線路に対して交差する方向に設けられた分岐線路を伝播し、分岐線路に設けられた結合部を介して他の分岐線路に伝播して分岐線路に戻る。
また、本発明の高周波フィルタは、前記分岐線路が、隣接する一対の分岐線路を単位として電磁的に結合することを特徴としている。
また、本発明の高周波フィルタは、前記結合部が、前記分岐線路の途中又は前記分岐線路の先端に設けられることを特徴としている。
また、本発明の高周波フィルタは、前記分岐線路部が、前記高周波信号の伝送線路よりも幅が狭く、前記高周波信号に対して誘導成分として作用する第１パターン（１３ａ，１４ａ）と、前記第１パターンよりも幅が広く、前記結合部をなす第２パターン（１３ｂ、１４ｂ）とからなることを特徴としている。
また、本発明の高周波フィルタは、前記第１パターン及び前記第２パターンが、共に前記高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に延びることを特徴としている。
また、本発明の高周波フィルタは、前記分岐線路に対応して前記伝送線路の途中に設けられ、前記伝送線路よりも幅が狭く前記高周波信号に対して誘導成分として作用する第２分岐線路（１５）を備えることを特徴としている。
また、本発明の高周波フィルタは、前記第２分岐線路がコ字形状であることを特徴としている。
更に、本発明の高周波フィルタは、前記伝送線路及び前記分岐線路は誘電体基板（ＳＢ）上に形成されており、隣接する分岐線路の前記結合部は、その間隔が前記誘電体基板の厚みの３倍以下となるよう配置されることを特徴としている。
ここで、本発明の高周波フィルタは、分岐線路の電磁的結合を大きくするために、分岐線路の結合部の間隔を誘電体基板の厚み以下にすることが望ましい。

本発明によれば、伝送線路に入力された高周波信号の一部を分岐し、互いに電磁的に結合された結合部を有する複数の分岐線路を備えているため、分岐線路に伝播した高周波信号に共振が生じてＱ値が大きくなり減衰特性を急峻にすることができるとともに、小型化することができる。これにより、高誘電率を有する基板を用いることなく、低コスト且つ小型で減衰特性が急峻なフィルタ特性を有する高周波フィルタを提供することができるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による高周波フィルタについて詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態による高周波フィルタの構成を示す平面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。尚、ここではマイクロストリップラインを用いて形成された高周波フィルタを例に挙げて説明する。図１に示す通り、本実施形態の高周波フィルタ１０は、高周波信号の伝送線路としての入力線路１１及び出力線路１２の間に、分岐線路１３，１４と分岐線路１５（第２分岐線路）とを形成したものである。尚、図１に示す高周波フィルタ１０は、入力線路１１側から見た場合と入力線路１２側から見た場合とで対称な回路である。

入力線路１１は高周波信号が入力される線路であり、出力線路１２は入力線路１１から入力された高周波信号から特定の周波数成分をフィルタリングした信号が出力される線路である。尚、入力線路１１及び出力線路１５は、例えば特性インピーダンスが５０Ωとなるように、その幅ｗ１，ｗ２等が設計されている。尚、図１に示す高周波フィルタ１０は対称な回路であるため、入力線路１１の幅ｗ１と出力線路１２の幅ｗ２とは等しく、１ｍｍ程度である。また、入力線路１１及び出力線路１２は、直接接続されておらず、分岐線路１３，１４及び分岐線路１５を介して互いに電気的に接続されている。

分岐線路１３は、入力線路１１に接続されており、入力線路１１から出力線路１２に至る高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に設けられている。尚、以下の説明では、入力線路１１から出力線路１２に至る方向を「伝送方向」といい、この伝送方向に交差する方向を「交差方向」という。分岐線路１３は、交差方向に延びる第１パターン１３ａと第２パターン１３ｂとからなる。第１パターン１３ａは、その幅ｗ３１が入力線路１１の幅ｗ１及び出力線路１２の幅ｗ２よりも狭く、高周波信号に対して誘導成分（インダクタンス）として作用する。第２パターン１３ｂは、その幅ｗ３２が第１パターン１３ａの幅ｗ３１よりも広く、高周波信号に対して誘導成分として作用するとともに、オープンスタブとして機能する。尚、第２パターン１３ｂが有する誘導成分は、第１パターン１３ａが有する誘導成分とは異なる。

分岐線路１４は、出力線路１２に接続されており、交差方向に設けられている。この分岐線路１４は、分岐線路１３と同様に、交差方向に延びる第１パターン１４ａと第２パターン１４ｂとからなる。第１パターン１４ａは、その幅ｗ４１が入力線路１１の幅ｗ１及び出力線路１２の幅ｗ２よりも狭く、高周波信号に対して誘導成分（インダクタンス）として作用する。第２パターン１４ｂは、その幅ｗ４２が第１パターン１４ａの幅ｗ４１よりも広く、高周波信号に対して誘導成分として作用するとともに、オープンスタブとして機能する。尚、図１に示す高周波フィルタ１０は対称な回路であるため、第１パターン１４ａが有する誘導成分は分岐線路１３の第１パターン１３ａが有する誘導成分と等しく、第２パターン１４ｂが有する誘導成分は分岐線路１３の第２パターン１３ｂが有する誘導成分と等しい。

分岐線路１３の第２パターン１３ｂと分岐線路１４の第２パターン１４ｂとは、分岐線路１３と分岐線路１４とを互いに電磁的に結合する結合部をなしている。つまり、図１に示す通り、分岐線路１３と分岐線路１４とは離間して配置されているものの、分岐線路１３を伝播する高周波信号が第２パターン部１３ｂに至ると、その成分の一部が第２パターン部１４ｂを介して分岐線路１４に伝播される。ここで、分岐線路１３と分岐線路１４とが「電磁的に結合」しているとは、分岐線路１３と分岐線路１４との間隔（つまり、第２パターン１３ｂ，１４ｂの間隔）Δｔが、図２に示す誘電体基板ＳＢの厚みｔ０の３倍以下である状態をいう。尚、誘電体基板ＳＢの裏面には、接地電位に設定されるグランドパターン１６が設けられている。

高周波回路を設計する場合において、パターン間を電磁的に絶縁する場合には、経験的にパターンの間隔を誘電体基板ＳＢの厚みｔ０の３倍よりも大きくしている。例えば、誘電体基板ＳＢの厚みｔ０が０．５ｍｍである場合には、パターンの間隔を１．５ｍｍよりも大きくすれば、そのパターン間における高周波信号の伝播を無視することができる。逆に、パターンの間隔が誘電体基板ＳＢの厚みｔ０の３倍以下である場合には、そのパターン間における高周波信号の伝播を無視することができず、パターン間が電磁的に結合しているということができる。以上から、分岐線路１３と分岐線路１４との間隔Δｔが誘電体基板ＳＢの厚みｔ０の３倍以下である場合には、分岐線路１３と分岐線路１４とが「電磁的に結合」しているということができる。

尚、上述の通り、分岐線路１３と分岐線路１４との間隔Δｔが誘電体基板ＳＢの厚みｔ０の３倍以下であれば分岐線路１３と分岐線路１４とが「電磁的に結合」しているということができる。しかしながら、分岐線路１３と分岐線路１４との電磁的結合の度合いを示す結合係数ｋを大きくするためには、分岐線路１３と分岐線路１４との間隔（第２パターン１３ｂ，１４ｂの間隔）Δｔを、誘電体基板ＳＢの厚みｔ０以下にすることが望ましい。

ここで、分岐線路１３，１４を電磁的に結合させる結合部を設けるのは、Ｑ値を大きくするためである。つまり、図１に示す高周波フィルタ１０が備える分岐線路１３，１４、更には分岐線路１５は、高周波信号に対して誘導成分（正確には、誘導成分及び容量成分）として作用するため、結合部を設けなくともフィルタ回路が形成されており、あるＱ値を有する。これに加えて、本実施形態では分岐線路１３，１４を電磁的に結合させることで共振を生じさせ、上記のＱ値と共振との相乗効果によりＱ値を大きくして減衰特性を急峻にしている。

分岐線路１５は、入力線路１１及び出力線路１２に接続されたコ字形状の線路であり、その幅ｗ５が入力線路１１の幅ｗ１及び出力線路１２の幅ｗ２よりも狭く、高周波信号に対して誘導成分として作用する。尚、以上の高周波フィルタ１０が形成される誘電体基板ＳＢは、一般的に用いられるガラスエポキシ基板等の安価な基板である。以上説明した、分岐線路１３〜１５が伝送方向に占める大きさは数ｍｍ程度であり、交差方向に占める大きさは十数ｍｍ程度である。

上記構成において、入力線路１１から入力された高周波信号は、入力線路１１に接続された分岐線路１３を伝播する信号と、分岐線路１５を伝播する信号とに分岐される。分岐された一方の信号は、分岐線路１３の第１パターン１３ａを介して第２パターン１３ｂに至り、その一部が第２パターン１３ｂと電磁的に結合している分岐線路１４の第２パターン１４ｂに伝播する。そして、分岐線路の第２パターン１４ｂから第１パターン１４ａを介して出力線路１２に至る。他方、分岐された他方の信号は、コ字形状の分岐線路１５を介して出力線路１２に至る。分岐線路１３，１４を介した信号と、分岐線路１５を介した信号とは、出力線路１２において合成されて出力される。

図３は、本発明の第１実施形態による高周波フィルタの反射・透過特性を示す図である。図３において、符号Ｒ１１を付した曲線は高周波フィルタ１０の反射特性を示しており、符号Ｔ１１を付した曲線は高周波フィルタ１０の透過特性を示している。尚、正確には、曲線Ｒ１１は、高周波フィルタ１０を四端子回路としてみた場合の散乱パラメータ（Ｓパラメータ）Ｓ１１，Ｓ２２の周波数特性を示しており、曲線Ｔ１１は散乱パラメータＳ２１の周波数特性を示している。

図３を参照すると、周波数が３ＧＨｚ付近では周波数が上がるにつれて急激に反射量が増大する一方で透過量が減少し始め、周波数が３．４〜４ＧＨｚ付近では透過率が急激に低下することが分かる。これから、図１に示す高周波フィルタ１０は、ローパスフィルタの透過特性を有することが分かる。また、３．４〜４ＧＨｚ付近における透過特性を示す曲線Ｔ１１を参照すると、減衰傾度が大きく、減衰特性が急峻であることが分かる。以上から、図１に示す第１実施形態による高周波フィルタ１０は、高誘電率を有する基板を用いることなく、低コスト且つ小型で減衰特性が急峻なフィルタ特性を有することが分かる。

〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による高周波フィルタの構成を示す平面図である。図４に示す通り、本実施形態の高周波フィルタ２０は、図１に示す高周波フィルタ１０を複数縦続接続したものである。つまり、高周波信号の伝送線路としての入力線路２１及び出力線路２２の間に、各々が図１に示す分岐線路１３〜１５と同様の構成からなるフィルタ部２３〜２６を設け、フィルタ部２３，２４を接続線路２７で、フィルタ部２４，２５を接続線路２８で、フィルタ部２５，２６を接続線路２９でそれぞれ接続したものである。

図４を参照すると、高周波信号の伝送線路に対して図１に示す分岐線路１３，１４に相当する分岐線路が合計８本設けられており、図１に示す分岐線路１５が合計４本設けられている。分岐線路１３，１４に相当する合計８本の分岐線路は、隣接する一対の分岐線路を単位として電磁的に結合している。つまり、フィルタ部２３〜２６をそれぞれ単位として結合している。

尚、フィルタ部２３〜２６は同一形状ではなく、フィルタ部２４，２５は、交差方向における長さがフィルタ部２３，２６よりも若干長く設定されている。また、図４に示す高周波フィルタ２０も、入力線路２１側から見た場合と入力線路２２側から見た場合とで対称な回路であり、図２に示す誘電体基板ＳＢと同様の一般的なガラスエポキシ基板等の安価な基板上に形成される。

尚、ここでは、高周波フィルタ２０が対称な回路である場合を説明するが、非対称であっても良く、フィルタ部２３〜２６の各々における結合係数を各々異ならせても良い。また、ここでは、フィルタ部２３〜２６の各々に設けられた一対の分岐線路はフィルタ部２３〜２６内部でのみ電磁的に結合する場合を例に挙げて説明するがフィルタ部２３〜２６間においても電磁的に結合させても良い。つまり、フィルタ部２３〜２６の各々の間隔を狭くしてフィルタ部２３〜２６間における電磁的な結合を実現しても良い。図４に示す高周波フィルタ２０は、フィルタ部２３〜２６が伝送方向に占める大きさは十ｍｍ程度であり、交差方向に占める大きさは十数ｍｍ程度である。

上記構成において、入力線路２１から入力された高周波信号は、入力線路２１に接続されたフィルタ部２３が備える一対の分岐線路（図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路）を伝播する信号と、分岐線路（図１の分岐線路１５に相当する分岐線路）を伝播する信号とに分岐される。分岐された一方の信号は、一対の分岐線路における結合部を介して接続線路２７に至る。他方、分岐された他方の信号は、コ字形状の分岐線路を介して接続線路２７に至る。一対の分岐線路を介した信号と、他の分岐線路を介した信号とは、接続線路２７において合成される。以上の動作が、フィルタ部２４及び接続線路２８、フィルタ部２５及び接続線路２５、並びにフィルタ部２６及び出力線路２２で順次行われてフィルタリングされた信号が出力線路２２から出力される。

図５は、本発明の第２実施形態による高周波フィルタの反射・透過特性を示す図であって、（ａ）は透過特性を示す図であり、（ｂ）は反射特性を示す図である。図５（ａ）において、符号Ｔ２１を付した曲線は高周波フィルタ２０の透過特性の実測値を示しており、符号Ｔ２２を付した曲線は高周波フィルタ２０の透過特性のシミュレーション結果を示している。また、図５（ｂ）において、符号Ｒ２１を付した曲線は高周波フィルタ２０の反射特性の実測値を示しており、符号Ｒ２２を付した曲線は高周波フィルタ２０の反射特性のシミュレーション結果を示している。尚、正確には、曲線Ｔ２１，Ｔ２２は、高周波フィルタ２０を四端子回路としてみた場合の散乱パラメータ（Ｓパラメータ）Ｓ２１の周波数特性を示しており、曲線Ｒ２１，Ｒ２２は散乱パラメータＳ１１，Ｓ２２の周波数特性を示している。

図５（ａ）を参照すると、周波数が３ＧＨｚ付近において周波数が上がるにつれてほぼ直線的に、且つ急激に透過量が低下することが分かる。また、図５（ｂ）を参照すると、周波数が３ＧＨｚ付近から周波数が上がるにつれて急激に反射量が増大し、３．６ＧＨｚ付近では入射した高周波信号の殆どが反射されることが分かる。また、図５（ａ），（ｂ）から、図４に示す高周波フィルタ２０は、ローパスフィルタの透過特性を有し、実測値がシミュレーション結果にほぼ一致することが分かる。更に、図５（ａ）と図３とを比較すると、周波数が４〜５ＧＨｚのときの透過量が、図３よりも図５（ａ）の方が抑えられていることが分かる。以上から、図１に示す第２実施形態による高周波フィルタ２０は、高誘電率を有する基板を用いることなく、低コスト且つ小型で減衰特性が急峻なフィルタ特性を有することが分かる。しかも、高周波領域（周波数が４〜５ＧＨｚの領域）の透過率が第１実施形態よりも抑えられて良好な透過特性が得られている。

図６は、本発明の実施形態による高周波フィルタと従来の高周波フィルタとの大きさを比較するための平面図であって、（ａ）は従来の高周波フィルタの平面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態による高周波フィルタの平面図である。図６（ａ）に示す従来の高周波フィルタ２００は、マイクロストリップラインを用いて形成されたものであり、入力線路２０１と出力線路２０２との間に、オープンスタブ２０３ａ〜２１１ａとパターン２０３ｂ〜２１０ｂとを交互に形成したものである。

オープンスタブ２０３ａ〜２１１ａは、入力線路２０１から出力線路２０２に至る高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に延びる幅広の分岐線路であり、高周波信号に対して容量成分（キャパシタ）として作用する。パターン２０３ｂ〜２１０ｂは、その幅が入力線路２０１及び出力線路２０２の幅よりも狭く、その形状がコ字形状（又はＵ次形状）であり、高周波信号に対して誘導成分として作用する。

これに対し、図６（ｂ）に示す本発明の実施形態による高周波フィルタ３０は、図４に示す高周波フィルタ２０を２段縦続接続したものである。つまり、高周波信号の伝送線路としての入力線路３１及び出力線路３２の間に、各々が図１に示す分岐線路１３〜１５と同様の構成からなるフィルタ部３３〜４０を設け、各フィルタ部を接続線路でそれぞれ接続したものである。尚、図６（ａ）に示す従来の高周波フィルタ２００及び図６（ｂ）に示す本発明の実施形態による高周波フィルタ３０は、同一の誘電率を有する誘電体基板上に形成されている。

図７は、本発明の実施形態による高周波フィルタ３０と従来の高周波フィルタ２００との反射・透過特性を示す図であって、（ａ）は透過特性を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の拡大図（縦軸のスケールのみを拡大した図）であり、（ｃ）は反射特性を示す図であり、（ｄ）は群遅延特性を示す図である。図７（ａ），（ｂ）において、符号Ｔ３１を付した曲線は本発明の実施形態による高周波フィルタ３０の透過特性の実測値を示しており、符号Ｔ２０１を付した曲線は従来の高周波フィルタ２００の透過特性を示している。また、図５（ｃ）において、符号Ｒ３１を付した曲線は本発明の実施形態による高周波フィルタ３０の反射特性の実測値を示しており、符号Ｒ２０１を付した曲線は従来の高周波フィルタ２００の反射特性を示している。

更に、図５（ｄ）において、符号Ｖ３１を付した曲線は本発明の実施形態による高周波フィルタ３０の群遅延特性を示しており、符号Ｖ２０１を付した曲線は従来の高周波フィルタ２００の群遅延特性を示している。図７（ａ）〜（ｄ）を参照すると、本発明の実施形態による高周波フィルタ３０と従来の高周波フィルタ２００との反射・透過特性及び群遅延特性はほぼ同様であることが分かる。

図６（ａ）に示す従来の高周波フィルタ２００と図６（ｂ）に示す本発明の実施形態による高周波フィルタ３０は、交差方向に占める大きさは共に十数ｍｍ程度であり大差がない。しかしながら、従来の高周波フィルタ２００の伝送方向に占める大きさが６５ｍｍ程度であるのに対し、本発明の実施形態による高周波フィルタ３０の伝送方向に占める大きさは２０ｍｍ程度であり、３分の１以下の大きさである。このように、本発明の実施形態による高周波フィルタ３０は、従来の高周波フィルタ２００の反射・透過特性と同様の透過特性等を有するが、従来の高周波フィルタ２００よりも小型化することができる。

〔他の実施形態〕
図８は、本発明の第２実施形態による高周波フィルタの第１変形例を示す平面図である。図４に示す本発明の第２実施形態による高周波フィルタ２０は、フィルタ部２３〜２６における分岐線路（図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路）が高周波信号の伝送線路の片側に配置され、他の分岐線路（図１の分岐線路１５に相当する分岐線路）が高周波信号の伝送線路のもう片側に配置されていた。

しかしながら、図８に示す通り、フィルタ部２３〜２６における分岐線路の配置を変えても良い。例えば、図８に示す高周波フィルタ４０においては、フィルタ部２３，２６の分岐線路（図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路）は、高周波信号の伝送線路に対して図中符号Ｄ１１を付した方向に配置され、他の分岐線路（図１の分岐線路１５に相当する分岐線路）は、高周波信号の伝送線路に対して図中符号Ｄ１２を付した方向に配置されている。これに対しフィルタ部２４，２５の分岐線路（図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路）は、高周波信号の伝送線路に対して図中符号Ｄ１２を付した方向に配置され、他の分岐線路（図１の分岐線路１５に相当する分岐線路）は、高周波信号の伝送線路に対して図中符号Ｄ１１を付した方向に配置されている。このように、分岐線路の配置を適宜変更しても良い。

図９は、本発明の第２実施形態による高周波フィルタの第２変形例を示す平面図である。図４に示す本発明の第２実施形態による高周波フィルタ２０は、フィルタ部２３〜２６における分岐線路（図１の分岐線路１５に相当する分岐線路）の形状はコ字形状であった。しかしながら、この分岐線路の形状はコ字形状に限られず、直線形状にすることも可能である。

図９に示す高周波フィルタ５０は、高周波信号の伝送線路としての入力線路２１及び出力線路２２の間にフィルタ部５１〜５４を備えているが、フィルタ部５１は図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路と直線形状の分岐線路５５とを備えた構成である。フィルタ部５２〜５４についても同様に、図１の分岐線路１３，１４に相当する分岐線路と直線形状の分岐線路５６〜５８の何れかとを備えた構成にすることができる。

また、前述した第１実施形態による高周波フィルタ１０においては、分岐線路１３，１４の先端部に結合部としての第２パターン１３ｂ，１４ｂが形成されていたが、結合部は分岐線路１３，１４の途中に形成されていても良い。また、結合部としての第２パターン１３ｂ，１４ｂは、何れも第１パターン１３ａ，１３ｂよりも幅広に形成されていた。しかしながら、第２パターン１３ｂ，１４ｂの幅を第１パターン１３ａ，１３ｂの幅と等しくし、第２パターン１３ｂ，１４ｂの間隔を第１パターン１３ａ，１３ｂの間隔よりも狭くすることで分岐線路１３，１４を電磁的に結合させても良い。以上の事項は、第２実施形態及びその変形例についても同様である。

また、前述した実施形態では、マイクロストリップラインを用いて形成された高周波フィルタを例に挙げて説明したが、エンベデッドマイクロストリップライン、アシンメトリックストリップライン等を用いて形成することも可能である。更に、本発明はマイクロストリップラインに制限されず、導波管及び周波数選択膜（FSS：Frequency Selective Surfaces）にも適用することができる。

本発明の第１実施形態による高周波フィルタの構成を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。 本発明の第１実施形態による高周波フィルタの反射・透過特性を示す図である。 本発明の第２実施形態による高周波フィルタの構成を示す平面図である。 本発明の第２実施形態による高周波フィルタの反射・透過特性を示す図である。 本発明の実施形態による高周波フィルタと従来の高周波フィルタとの大きさを比較するための平面図である。 本発明の実施形態による高周波フィルタ３０と従来の高周波フィルタ２００との反射・透過特性を示す図である。 本発明の第２実施形態による高周波フィルタの第１変形例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態による高周波フィルタの第２変形例を示す平面図である。 従来の一般的な分布定数型ローパスフィルタの構成を示す平面図である。 一般的なローパスフィルタの透過特性を示す図である。

符号の説明

１０ 高周波フィルタ
１１ 入力線路
１２ 出力線路
１３ 分岐線路
１３ａ 第１パターン
１３ｂ 第２パターン
１４ 分岐線路
１４ａ 第１パターン
１４ｂ 第２パターン
１５ 分岐線路
２０ 高周波フィルタ
２１ 入力線路
２２ 出力線路
３０ 高周波フィルタ
３１ 入力線路
３２ 出力線路
４０ 高周波フィルタ
５０ 高周波フィルタ
ＳＢ 誘電体基板

Claims (8)

1. 高周波信号から特定の周波数成分をフィルタリングする高周波フィルタにおいて、
   前記高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に設けられ、互いに電磁的に結合する結合部を有する複数の分岐線路を備えることを特徴とする高周波フィルタ。
2. 前記分岐線路は、隣接する一対の分岐線路を単位として電磁的に結合することを特徴とする請求項１記載の高周波フィルタ。
3. 前記結合部は、前記分岐線路の途中又は前記分岐線路の先端に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の高周波フィルタ。
4. 前記分岐線路部は、前記高周波信号の伝送線路よりも幅が狭く、前記高周波信号に対して誘導成分として作用する第１パターンと、
   前記第１パターンよりも幅が広く、前記結合部をなす第２パターンと
   からなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の高周波フィルタ。
5. 前記第１パターン及び前記第２パターンは、共に前記高周波信号の伝送線路に対して交差する方向に延びることを特徴とする請求項４記載の高周波フィルタ。
6. 前記分岐線路に対応して前記伝送線路の途中に設けられ、前記伝送線路よりも幅が狭く前記高周波信号に対して誘導成分として作用する第２分岐線路を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の高周波フィルタ。
7. 前記第２分岐線路はコ字形状であることを特徴とする請求項６記載の高周波フィルタ。
8. 前記伝送線路及び前記分岐線路は誘電体基板上に形成されており、隣接する分岐線路の前記結合部は、その間隔が前記誘電体基板の厚みの３倍以下となるよう配置されることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の高周波フィルタ。

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