JP2009260698A - 高周波結合線路および高周波フィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一端7a,7bを短絡端もしくは開放端とするとともに他端に入出力ストリップ導体3a,3bを備えた2つの結合線路ストリップ導体4a,4bを略々平行に配列して相互に電磁界結合させて成る一組の2端子回路結合線路部10と、一端8a,8bを短絡端もしくは開放端とする1以上のスタブ状ストリップ導体6a,6bとを備え、スタブ状ストリップ導体6a,6bの他端を、結合線路ストリップ導体4a,4bへの接続部9a,9bとし、当該接続部9a,9bの位置を、結合線路ストリップ導体4a,4bの中途の部分あるいは入出力ストリップ導体3a,3b近傍部分のいずれか一方にした。
【選択図】図1
Description
さらに、このような結合線路を用いて、スプリアス応答の少ない高周波フィルタを得ることを目的とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係る高周波結合線路の構成を示した斜視図である。図1においては、本実施の形態1に係る高周波結合線路として、マイクロストリップ線路形結合線路を例に挙げて示している。図2は、図1の高周波結合線路の等価回路である。これらの図において、1は例えばセラミック材料等から構成された誘電体基板(誘電体層)、2は誘電体基板1の下面に取り付けられた地導体である。3a,3bは、誘電体基板1の上面において、誘電体基板1の左右の一辺にそれぞれ1つの辺を合わせるようにして設けられた、略々矩形の1対の入出力ストリップ導体(入出力端子)である。4a,4bは、誘電体基板1の上面に互いに平行に近接配置され、入出力ストリップ導体3a,3bにそれぞれ接続された、細長い略々長方形の結合線路ストリップ導体(分布定数線路)である。5は、これら2つの結合線路ストリップ導体4a,4bの間の導体ギャップである。6a,6bは、結合線路ストリップ導体4a,4bにそれぞれ取り付けられ、結合線路ストリップ導体4a,4bの長手方向に対して垂直な方向に設けられた、スタブ状ストリップ導体(スタブ状分布定数線路)である。7a,7bは、結合線路ストリップ導体4a,4bの先端部における開放端をそれぞれ示し、8a,8bは、スタブ状ストリップ導体6a,6bの先端部における開放端をそれぞれ示す。9a,9bは、スタブ状ストリップ導体6a,6bの結合線路ストリップ導体4a,4bへの接続部を示している。また、10は、結合線路ストリップ導体4a,4bを略々平行に配列して相互に電磁界結合させて成る一組の2端子回路結合線路部である。図2に示す電気長θはすべて設計周波数f0において30度であり、したがって、結合線路ストリップ導体4a,4bの総電気長は設計周波数f0において略々90度、スタブ状ストリップ導体6a,6bの電気長は略々30度である。
図3に、設計周波数f0の3倍の周波数における本実施の形態に係る高周波結合線路の等価回路を示す。f0の3倍の周波数では、本図における電気長θはすべて90度となる。スタブ状ストリップ導体6a,6bは、シャントの直列共振をするため、結合線路ストリップ導体4a,4bへの接続部9a,9bにおいて結合線路ストリップ導体4a,4bを地導体2に短絡する。したがって、図3(a)のような等価回路が得られる。図3(a)の3つの結合線路部位をそれぞれ個別に2端子回路で書き直すと、図3(b)となる。中央部の結合線路は、2つの先端短絡線路を逆向きにならべて結合させたものであり、このような結合線路は電気長が90度となると電気長270度(−90度)の分布定数線路と等価に振舞うことが知られている。このため、図3(c)のような回路が得られる。したがって、本実施の形態の高周波結合線路は、設計周波数の3倍の周波数においては、2つの1/4波長共振器を用いた2段の帯域阻止フィルタと等価となることが判る。このため、3倍の周波数付近では、信号の透過が抑制されることとなり、本実施の形態の高周波結合線路は、図4に示すような周波数特性を呈する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る高周波結合線路の構成を示した斜視図である。図5においては、本実施の形態2に係る高周波結合線路として、マイクロストリップ線路形結合線路を例に挙げて示している。図6は図5の結合線路の等価回路である。これらの図において、符号1〜9は実施の形態1と同様である。また、図6に示す電気長θは、すべて設計周波数f0において30度である点も実施の形態1の高周波結合線路と同様である。ただし、本実施の形態の高周波結合線路では、図5に示すように、スタブ状ストリップ導体6a,6bが、結合線路ストリップ導体4a,4bに対して、それぞれ略々平行に近接配置され、スタブ状ストリップ導体6a,6bとスタブ状ストリップ導体6a,6bとが電磁界結合している点が異なっている。図5の例では、結合線路ストリップ導体4a,4bの先端近傍の一部分(すなわち、開放端7a,7b近傍の所定の長さ部分)だけが二股に分かれており、その一方が、スタブ状ストリップ導体6a,6bを構成しており、他方が、結合線路ストリップ導体4a,4bの先端部となっている。図5の例では、結合線路ストリップ導体4a,4bの先端部の幅の方が、スタブ状ストリップ導体6a,6bの幅より、若干太くなっている。また、本実施の形態2においては、結合線路ストリップ導体4a,4bが設計周波数において略々90度の電気長を有し、スタブ状ストリップ導体6a,6bが設計周波数において略々30度の電気長をそれぞれ有し、かつ、スタブ状ストリップ導体6a,6bの結合線路ストリップ導体4a,4bへの接続部9a,9bが、結合線路ストリップ導体4a,4bの中途の位置となるように配置されている。他の構成は、上記の実施の形態1と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態3に係る高周波結合線路の構成を示した斜視図である。図7においては、本実施の形態3に係る高周波結合線路として、マイクロストリップ線路形結合線路を例に挙げて示している。図8は、図7の結合線路の等価回路である。これらの図において、符号1〜9は上記の実施の形態1および2と同様である。図8(a)に示す電気長θはすべて設計周波数f0において45度、図8(b),(c)は設計周波数の2倍の周波数での回路に相当し、電気長θはすべて90度である。本実施の形態3の高周波結合線路においては、スタブ状ストリップ導体6a,6bが結合線路ストリップ導体4a,4bに平行にかつ近接して配置されている点は上記の実施の形態2と同じであるが、スタブ状ストリップ導体6a,6bが、長手方向に、結合線路ストリップ導体4a,4bと同じ長さを有している点が上記の実施の形態2と異なる。
図10は、本発明の実施の形態4に係る高周波フィルタの構成を示した斜視図である。図10は、本実施の形態4に係る高周波フィルタとして、マイクロストリップ線路形帯域通過フィルタを例にして記載されている。図11は、図10の高周波フィルタの等価回路である。これらの図に示された、符号1〜7は、実施の形態1と同様である。図11(a)に示す電気長θ1は設計周波数f0において90度、θ2は設計周波数f0において30度である。
Claims (8)
- 一端を短絡端もしくは開放端とするとともに他端に入出力端子を備えた2つの分布定数線路を略々平行に配列して相互に電磁界結合させて成る一組の2端子回路結合線路部と、
一端を短絡端もしくは開放端とする1以上のスタブ状分布定数線路と
を備え、
前記スタブ状分布定数線路の他端を、前記2端子回路結合線路部を構成する前記分布定数線路の短絡端もしくは開放端である前記一端と前記入出力端子側の前記他端との間の中途部分あるいは前記入出力端子側の前記他端近傍部分のいずれか一方に接続したことを特徴とする高周波結合線路。 - 前記スタブ状分布定数線路の少なくとも一つは、前記2端子回路結合線路部を構成する前記分布定数線路の長手方向に対して略々垂直になるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の高周波結合線路。
- 前記スタブ状分布定数線路の少なくとも一つは、前記2端子回路結合線路部を構成する前記分布定数線路に対して、略々平行で、かつ、近接して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の高周波結合線路。
- 前記2端子回路結合線路部を構成する2つの前記分布定数線路は互いに逆向きに配列され、それらの分布定数線路は、設計周波数において略々90度の電気長を有し、
前記スタブ状分布定数線路は、前記設計周波数において略々30度の電気長を有して、
前記スタブ状分布定数線路は、前記分布定数線路の少なくとも一方に取り付けられ、その取り付け位置は、前記分布定数線路の短絡端もしくは開放端である前記一端と前記入出力端子側の前記他端との間の中途部分で、かつ、前記分布定数線路の短絡端もしくは開放端である前記一端から前記設計周波数において略々30度の位置である
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の高周波結合線路。 - 前記2端子回路結合線路部を構成する2つの前記分布定数線路は互いに逆向きに配列され、それらの分布定数線路は、設計周波数において略々90度の電気長を有し、
前記スタブ状分布定数線路は、前記設計周波数において略々30度の電気長を有して、
前記スタブ状分布定数線路は、前記分布定数線路の少なくとも一方に取り付けられ、その取り付け位置は、前記分布定数線路の短絡端もしくは開放端である前記一端と前記入出力端子側の前記他端との間の中途部分である
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の高周波結合線路。 - 前記2端子回路結合線路部を構成する2つの前記分布定数線路は互いに逆向きに配列され、
前記分布定数線路と前記スタブ状分布定数線路はいずれも設計周波数において90度未満の略々同一の電気長を有し、
前記スタブ状分布定数線路は、前記分布定数線路の少なくともいずれか一方に取り付けられるとともに、その取り付け位置は、前記分布定数線路の前記入出力端子側の前記他端近傍部分である
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の高周波結合線路。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の高周波結合線路を複数個縦続接続して構成したことを特徴とする高周波フィルタ。
- 前記高周波結合線路を縦続接続する際に、隣接する2つの前記高周波結合線路の間に共振周波数調整用の分布定数線路を介在させて縦続接続することを特徴とする請求項7に記載の高周波フィルタ。
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