JP2009273082A - Left-handed system filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話等に用いられる左手系フィルタに関するものである。 The present invention relates to a left-handed filter used for a mobile phone or the like.
従来この種のフィルタは、図11に示す如く、入力端1と出力端2とを有し、入力端1と出力端2との間には段間結合素子3が介在し、入力端1と段間結合素子3との間にはキャパシタ成分4Aとインダクタ成分4Bとからなる第1の直列体4の一端が電気的に接続され、入力端1と第1の直列体4の一端との間には入力結合素子8が接続され、出力端2と段間結合素子3の間にはキャパシタ成分5Aとインダクタ成分5Bとからなる第2の直列体5の一端が電気的に接続され、出力端2と第2の直列体5の一端との間には出力結合素子9が接続され、第1の直列体4の他端にはキャパシタ成分6Aとインダクタ成分6Bとからなる第1の並列体6の一端が電気的に接続され、第2の直列体5の他端にはキャパシタ成分7Aとインダクタ成分7Bとからなる第2の並列体7の一端が電気的に接続され、第1の並列体6、第2の並列体7の他端がグランドに電気的に接続されているような構成により、左手系伝送線路を誘電体層上に形成していた。
Conventionally, this type of filter has an input end 1 and an
なお、この出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、非特許文献1が知られている。
このような従来の左手系フィルタでは、差動出力信号を取り出すことができないことが問題となっていた。 Such a conventional left-handed filter has a problem that a differential output signal cannot be extracted.
すなわち、上記従来の左手系フィルタにおいては、出力端子2が1つしかなく、差動出力信号を出力することができない構成となっていた。
That is, the conventional left-handed filter has only one
そこで本発明は、差動出力信号を取り出すことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to extract a differential output signal.
そして、この目的を達成するために本発明は、入力端と第1、第2の出力端とを有する共振器であって、前記入力端と前記第1の出力端との間には第1の段間結合素子が介在し、前記入力端と前記段間結合素子との間にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第1の直列体の一端が電気的に接続され、前記第1の直列体の一端と前記入力端との間には入力結合素子が電気的に接続され、前記第1の出力端と前記段間結合素子の間にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第2の直列体の一端が電気的に接続され、前記第2の直列体の一端と前記出力端との間には第1の出力結合素子が電気的に接続され、前記第1の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第1の並列体の一端が電気的に接続され、前記第2の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第2の並列体の一端が電気的に接続され、前記第1の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第3の直列体の一端が電気的に接続され、前記第2の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第4の直列体の一端が電気的に接続され、前記第3の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第3の並列体の一端が電気的に接続され、前記第4の直列体の他端にはキャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第4の並列体の一端が電気的に接続され、前記第1、2、3、4の並列体の他端はグランドに電気的に接続されており、前記第3の直列体の他端と前記第4の直列体の他端との間には第2の段間結合素子が介在し、前記第4の直列体の他端が第2の出力結合素子を介して前記第2の出力端に電気的に接続されている左手系フィルタとしたものである。 In order to achieve this object, the present invention provides a resonator having an input end and first and second output ends, the first end being provided between the input end and the first output end. The interstage coupling element is interposed, and one end of a first series body including a capacitor component and an inductor component is electrically connected between the input end and the interstage coupling element, and the first series An input coupling element is electrically connected between one end of the body and the input terminal, and a second series comprising a capacitor component and an inductor component is disposed between the first output terminal and the interstage coupling element. One end of the body is electrically connected, a first output coupling element is electrically connected between one end of the second series body and the output end, and the other end of the first series body is connected to the other end of the first series body. Is electrically connected to one end of a first parallel body composed of a capacitor component and an inductor component. One end of a second parallel body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the series body, and a third portion composed of a capacitor component and an inductor component is connected to the other end of the first series body. One end of the series body is electrically connected, and the other end of the second series body is electrically connected to one end of a fourth series body composed of a capacitor component and an inductor component, and the third series body One end of a third parallel body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the body, and a fourth terminal composed of a capacitor component and an inductor component is connected to the other end of the fourth series body. One end of the parallel body is electrically connected, the other end of the first, second, third, and fourth parallel bodies is electrically connected to the ground, and the other end of the third series body and the fourth A second inter-stage coupling element is interposed between the other end of the series body of Serial other end of fourth series body is obtained by the left-handed filter is electrically connected to said second output terminal via a second output coupling element.
この構成により、CRLH共振器を構成するセル数が2セルとなるので、0次と−1次の左手系の共振が発生し、その結果として、差動で信号を取り出すと同電位で振動する0次の共振は打ち消しあい、共振器の両端で電位の振幅が逆相となるように振動する−1次の共振のみ取り出すことができる。 With this configuration, the number of cells constituting the CRLH resonator is 2, so that 0th-order and −1st-order left-handed resonances occur, and as a result, when signals are extracted differentially, they vibrate at the same potential. The zeroth-order resonance cancels out, and only the first-order resonance that vibrates so that the amplitude of the potential is opposite in phase at both ends of the resonator can be extracted.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における左手系フィルタについて図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the left-handed filter according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明において用いる「セル」という概念について、図1を用いて説明する。 First, the concept of “cell” used in the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示す如く、単位セル10は、キャパシタ成分11Aとインダクタ成分11Bとからなる直列体11と、この直列体の一端に接続されたキャパシタ成分12Aとインダクタ成分12Bとからなる並列体12とにより構成される。なお、キャパシタ成分11Aとインダクタ成分11Bの前後関係は逆でも構わない。
As shown in FIG. 1, the
この単位セル10がメタマテリアルと呼ばれる右手系・左手系複合線路の最小単位構造となる。
This
続いて、このメタマテリアルについて説明する。 Next, this metamaterial will be described.
通常、自然界に存在する物質は正の誘電率と正の透磁率を持ち、これを右手系媒質と呼ぶ。ここで、「右手系」とは、電磁波の電界方向、磁界方向、波の進む方向(位相伝搬方向)の三つが、右手の親指、人差し指、中指の位置関係になっていることを意味する。 Usually, a substance existing in the natural world has a positive dielectric constant and a positive magnetic permeability, and this is called a right-handed medium. Here, the “right hand system” means that the three directions of the electric field direction, the magnetic field direction, and the wave traveling direction (phase propagation direction) of the electromagnetic wave are in the positional relationship of the right hand thumb, index finger, and middle finger.
これに対し、誘電率、透磁率の両方が同時に負になる媒質のことを、左手系物質、あるいはメタマテリアルと呼ぶ。ここで、「左手系」とは、電磁波の電界方向、磁界方向、波の進む方向(位相伝搬方向)の三つが、左手の親指、人差し指、中指の位置関係になっていることを意味する。 On the other hand, a medium in which both the dielectric constant and the magnetic permeability are simultaneously negative is called a left-handed material or metamaterial. Here, the “left-handed system” means that the three directions of the electromagnetic field direction, the magnetic field direction, and the wave traveling direction (phase propagation direction) are in the positional relationship of the thumb, index finger, and middle finger of the left hand.
これまでに、誘電率のみが負である物質、あるいは透磁率のみが負になる物質の存在は発見されてきた。例えば前者はプラズマ、後者はフェライトが挙げられる。しかし、誘電率と透磁率の両方が同時に負になる物質は自然界で発見されていない。そこで人工的に微細構造を使って作りこみ、見かけ上の誘電率と透磁率を負にすることで、このような媒質を作り出している。これを人工媒質と呼んでいる。 Until now, the existence of a substance having only a negative dielectric constant or a substance having only a negative magnetic permeability has been discovered. For example, the former is plasma, and the latter is ferrite. However, no substance has been found in nature where both permittivity and permeability are negative at the same time. Therefore, such a medium is created by artificially making a fine structure and making the apparent dielectric constant and permeability negative. This is called an artificial medium.
次に、伝送線路型メタマテリアルの動作原理について説明する。 Next, the operation principle of the transmission line type metamaterial will be described.
通常の右手系の伝送線路の電気的特性は、図2に示すように、直列のインダクタ成分11Bと並列のキャパシタ成分12Aとからなる無限微小区間が無限個数連なった等価回路で考えることができる。この構造を純粋な右手系伝送線路(Pure right-handed transmission line;PRH TL)という。
As shown in FIG. 2, the electrical characteristics of a normal right-handed transmission line can be considered as an equivalent circuit in which an infinite number of infinitesimal sections consisting of a
これに対し、左手系の伝送線路の電気的特性は、図3に示すように、直列のキャパシタ成分11Aと並列のインダクタ成分12Bとからなる無限微小区間が無限個数連なった等価回路で考えることができる。この構造を純粋な左手系伝送線路(Pure left-handed transmission line;PLH TL)という。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the electrical characteristics of the left-handed transmission line can be considered as an equivalent circuit in which an infinite number of infinitesimal sections composed of a
しかし、図3に示すような直列のキャパシタ成分11Aを作ろうとすると、物理的な体積を有することから、必然的に寄生成分として図2に示すような右手系の直列インダクタ成分11Bが発生することとなる。
However, when the
また、図3に示すような並列のインダクタ12Bを作ろうとすると、物理的な体積を有することから、必然的に寄生成分として図2に示すような右手系の並列キャパシタ成分12Aが発生することとなる。
Further, when trying to make a
従って、実際に実現可能な人工媒質のメタマテリアルは、図1に示すような右手系の並列コンデンサ成分12A、直列インダクタ成分11Bと、左手系の直列キャパシタ成分11A、並列インダクタ成分12Bとからなる複合右手系左手系伝送線路(Composite right/left-handed transmission line;CRLH TL)となる。
Therefore, the metamaterial of an artificial medium that can be actually realized is a composite composed of a right-handed
このCRLH伝送線路は、左手系と右手系の両方の性質を併せ持つ。周波数が高い領域では右手系の性質を持ち、周波数が低い領域では左手系の性質を持つ。そして、図1に示す左手系のキャパシタ成分11A(CL)と右手系のインダクタ成分11B(LR)とからなる直列体11が角周波数ωse=1/(CL *LR)で共振する直列共振回路となり、左手系のインダクタ成分12B(LL)と右手系のキャパシタ成分12A(CR)とからなる並列体12が角周波数ωsh=1/(LL *CR)で反共振する並列共振回路となる。ここで、ωse=ωshの場合をバランス・ケースと言い、右手系の周波数領域と左手系の周波数領域が連続的につながる。一方、ωse≠ωshの場合をアンバランス・ケースと言い、右手系の周波数領域と左手系の周波数領域の間にギャップが生じ、その領域では電磁波が伝播できない減衰帯域となる。
This CRLH transmission line has both left-handed and right-handed properties. It has a right-handed nature in the high frequency region and a left-handed nature in the low frequency region. The
CRLH伝送線路の入出力端に、微小ギャップなどを構成し入出力結合容量を形成すると、CRLHは右手系の有限長線路と同じように共振器として動作する。右手系の有限長線路共振器では、2分の1波長となる最低次の共振とその整数倍の高調波の共振が認められる。これに対して、CRLH共振器では、セル数により固有の共振周波数の数が決まってくる。例えば、図10に示すように単位セル10を7個接続し、コンデンサ81、82で挟んだセル数n=7のCRLH共振器は、図8に示すように2分の1波長の定在波がのる+1次の共振から+6次の共振が右手系の共振として存在する。また、後進波の共振として、2分の1波長の定在波がのる−1次の共振から−6次の共振が左手系の共振として存在する。さらに、全てのセルが同電位で同期して振動する0次モードというものが存在する。図9に示すように0次モードでは定在波が立たないが、このモードは波長が無限大になった特殊な共振モードと考えることができる。
When a small gap or the like is formed at the input / output end of the CRLH transmission line to form an input / output coupling capacitor, the CRLH operates as a resonator in the same manner as a right-handed finite length line. In the right-handed finite-length line resonator, the lowest-order resonance having a half wavelength and the resonance of a harmonic that is an integer multiple thereof are recognized. On the other hand, in the CRLH resonator, the number of unique resonance frequencies is determined by the number of cells. For example, as shown in FIG. 10, a CRLH resonator in which seven
CRLH共振器で、+1次と−1次の共振モードは、図9に示すように定在波の分布を見ると同じであり、右手系の前進波と左手系の後進波の位相速度の絶対値は、左手系の方が低い周波数で同じになるので、左手系の共振周波数は必ず低くなる。 In the CRLH resonator, the + 1st order and −1st order resonance modes are the same as the standing wave distribution as shown in FIG. 9, and the absolute velocity of the phase velocity of the forward wave of the right hand system and the backward wave of the left hand system is shown. Since the value is the same at a lower frequency in the left-handed system, the left-handed resonant frequency is necessarily lower.
−6次より低い周波数ではCRLH伝送線路のハイパス特性が効いてきて、それより低い周波数では伝播できない左手系ギャップとなる。また、+6次より高い周波数ではCRLH伝送線路のローパス特性が効いてきて、それより高い周波数では伝播できない右手系ギャップとなる。したがって、CRLH共振器は周波数の低い左手系領域から周波数の高い右手系領域まで含めて、非常に広帯域のバンドパス特性を呈する。本発明で利用しようとしているのは、このような左手系と右手系の両方を含めた広帯域なバンドパス特性ではない。本発明は、左手系のもつ共振現象を利用した超小型バンドパス左手系フィルタである。 The high-pass characteristic of the CRLH transmission line is effective at frequencies lower than the sixth order, and a left-handed gap that cannot be propagated at lower frequencies. Further, the low-pass characteristic of the CRLH transmission line is effective at frequencies higher than the + 6th order, resulting in a right-handed gap that cannot propagate at higher frequencies. Therefore, the CRLH resonator exhibits a very wide band-pass characteristic including a low-frequency left-handed region to a high-frequency right-handed region. What is intended to be used in the present invention is not such a broadband bandpass characteristic including both the left-handed system and the right-handed system. The present invention is an ultra-compact bandpass left-handed filter that uses the resonance phenomenon of the left-handed system.
左手系の共振を用いて所望の帯域幅を持つバンドパス左手系フィルタを構成するためには、ある特定の左手系共振モードを複数個集めてきて、帯域通過特性を形成することが必要である。そのために、本発明の構成では、段間結合素子を用いて、共振器を複数個持つ多段左手系フィルタを構成する。 In order to construct a bandpass left-handed filter having a desired bandwidth using left-handed resonance, it is necessary to collect a plurality of specific left-handed resonance modes to form a bandpass characteristic. . Therefore, in the configuration of the present invention, a multistage left-handed filter having a plurality of resonators is configured using interstage coupling elements.
ここで、特記すべきことは、1段の共振器で、例えば隣接する−1次と−2次の共振モードを利用しても、各共振モードは離散的な定在波の数に対応する特定の周波数間隔を有する分離された共振周波数しか持ち得ないため通過帯域が非常に狭いこと、および減衰特性を制御できないことである。 Here, it should be noted that each resonance mode corresponds to the number of discrete standing waves even if, for example, adjacent −1st order and −2nd order resonance modes are used in a single-stage resonator. This is because the passband is very narrow because it can only have a separated resonant frequency with a specific frequency interval, and the damping characteristic cannot be controlled.
通過帯域に対して、段間結合素子を用いて、例えば2段の左手系フィルタを構成した場合、図6に示すようにお互いの共振器の持つ共振モードを用いて通過帯域を形成することができる。その際、帯域幅は段間結合素子ならびに入出力結合素子の大きさを制御することにより、所望の帯域幅と通過帯域特性を形成することができる。さらに、本発明は−1次の共振を使うため、差動での信号の取出しが可能となり、平衡不平衡フィルタを作り出すことができる。 For example, when a two-stage left-handed filter is configured using an interstage coupling element with respect to the pass band, the pass band may be formed using the resonance modes of the respective resonators as shown in FIG. it can. At that time, by controlling the size of the interstage coupling element and the input / output coupling element, the desired bandwidth and passband characteristics can be formed. Furthermore, since the present invention uses the −1st order resonance, it is possible to extract signals in a differential manner, and a balanced / unbalanced filter can be created.
減衰特性に対して、例えば2段の左手系フィルタを構成した場合、図7に示すように入力結合素子と段間結合素子を共振器の同一端子に接続、出力結合素子と段間結合素子をもう一つの共振器の同一端子に接続することで、減衰極を持たせることができる。その際、共振器の直列共振回路もしくは並列共振回路の素子値を制御することにより、所望の周波数に減衰極を配置することができ、良好な減衰特性を得ることができる。さらに、本発明は差動で信号を取り出すので、同電位で振動する0次は出力されることがなく、広帯域に渡って、良好な減衰特性を確保することができる。これらの点が、本発明の特徴である。 For example, when a two-stage left-handed filter is configured for attenuation characteristics, the input coupling element and the interstage coupling element are connected to the same terminal of the resonator as shown in FIG. 7, and the output coupling element and the interstage coupling element are connected. An attenuation pole can be provided by connecting to the same terminal of another resonator. At that time, by controlling the element value of the series resonance circuit or the parallel resonance circuit of the resonator, the attenuation pole can be arranged at a desired frequency, and a good attenuation characteristic can be obtained. Furthermore, since the present invention extracts signals differentially, the 0th order oscillating at the same potential is not output, and a good attenuation characteristic can be ensured over a wide band. These points are features of the present invention.
ここで、本実施の形態における左手系フィルタを図4に示す。 Here, FIG. 4 shows a left-handed filter in the present embodiment.
図4に示すごとく、本実施の形態における左手系フィルタは、入力端15と第1の出力端16Aと第2の出力端16Bとを有するフィルタであって、入力端15と第1の出力端16Aとの間には段間結合素子19Aが介在し、入力端15と段間結合素子19Aとの間にはキャパシタ成分11Aとインダクタ成分11Bとからなる第1の直列体11の一端が接続点17にて電気的に接続され、第1の出力端16Aと段間結合素子19Aの間にはキャパシタ110Aとインダクタ成分110Bとからなる第2の直列体110の一端が接続点18にて電気的に接続され、第1の直列体11の一端にはキャパシタ成分12Aとインダクタ成分12Bとからなる第1の並列体12の一端が電気的に接続され、第2の直列体110の一端にはキャパシタ成分120Aとインダクタ成分120Bとからなる第2の並列体120の一端が電気的に接続され、第1の並列体12の他端はグランドに電気的に接続されており、第2の並列体120の他端はグランドに電気的に接続されており、第1の直列体11と第1の並列体12とにより第1のセル10Aを構成し、第2の直列体110と第2の並列体120とにより第2のセル100Aを構成している。
As shown in FIG. 4, the left-handed filter in the present embodiment is a filter having an
さらに、第1の直列体11の他端はキャパシタ成分13Aとインダクタ成分13Bとからなる第3の直列体13の一端と接続され、第2の直列体110の他端はキャパシタ成分130Aとインダクタ成分130Bとからなる第4の直列体130の一端と接続され、第3の直列体13の一端にはキャパシタ成分14Aとインダクタ成分14Bとからなる第3の並列体14の一端が電気的に接続され、第4の直列体130の一端にはキャパシタ成分140Aとインダクタ成分140Bとからなる第4の並列体140の一端が電気的に接続され、第3の並列体14の他端はグランドに電気的に接続されており、第4の並列体140の他端はグランドに電気的に接続されており、第3の直列体13と第3の並列体14とにより第3のセル10Bを構成し、第4の直列体130と第4の並列体140とにより第4のセル100Bを構成している。
Further, the other end of the
また、段間結合素子19Aと入力端15との間には入力結合素子20を、段間結合素子19Aと第1の出力端16Aとの間には出力結合素子21Aを、第3のセル10Bの他端と第4のセル100Bの他端との間には段間結合素子19Bを、第4のセル100Bの他端と第2の出力端16Bとの間には出力結合素子21Bを介在させる構成としている。
Further, the
このような構成により、CRLH共振器を構成するセル数が2セルとなるので、0次と−1次の左手系の共振が発生し、その結果として、差動で信号を取り出すと同電位で振動する0次の共振は打ち消しあい、共振器の両端で電位の振幅が逆相となるように振動する−1次の共振のみ取り出すことができる。 With such a configuration, the number of cells constituting the CRLH resonator is two, so that the 0th-order and −1st-order left-handed resonance occurs, and as a result, when the signal is extracted differentially, the same potential is obtained. The oscillating zeroth-order resonance cancels out, and only the −1st-order resonance that vibrates so that the amplitude of the potential is opposite in phase at both ends of the resonator can be taken out.
加えて、単位セル10A及び10Bからなる第1のCRLH共振器22と単位セル100A及び100Bからなる第2のCRLH共振器23がお互いに電磁界結合する構成とすると、段間結合素子19A、19Bと、電磁界結合した第1のCRLH共振器22、第2のCRLH共振器23とが等価的に並列共振回路を構成するため、入力側、あるいは出力側から見たフィルタのインピーダンスが0となり信号がグランドに流れる周波数が存在することとなり、通過帯域内に1つ極を増やすことができ、その結果として、減衰特性を向上させることができるのである。
In addition, when the
さらに、入力結合素子20と段間結合素子19A、19B、出力結合素子21A、21Bの容量値を調整することで容易に2個のCRLH共振器22、23の−1次の共振の結合を制御する事ができるので−1次の共振で通過域を形成した左手系フィルタを構成する事ができ、かつCRLH共振器22、23の電磁界結合と段間結合素子15とにより生じる減衰極を配置・制御することができることから従来の2段左手系フィルタよりもフィルタ特性の優れた左手系フィルタを提供する事ができる。
Further, by adjusting the capacitance values of the
なお、入力結合素子20、段間結合素子19A、19B、出力結合素子21A、21Bはキャパシタではなく、インダクタで構成しても構わない。
The
具体的な構造を図5に示す。 A specific structure is shown in FIG.
互いに対向するよう配置された接地導体24、25間が誘電体26で満たされた構造において、導体パターン27は図4に示したインダクタ11Bに対応する。また、導体パターン27及び導体パターン28はビア導体29を介して接続された導体パターン30、31に挟まれるように構成される。これにより図4に示したキャパシタ11Aが構成される。導体パターン28はビア導体32を介して接地導体25に接続される。これは図4に示したインダクタ12Bに対応する。さらに導体パターン28は接地導体24、25により図4に示したキャパシタ12Aが構成される。以上が図4に示した単位セル10Aに対応する。
In the structure in which the space between the
導体パターン28は図4に示したインダクタ13Bにも対応する。導体パターン28及び導体パターン33はビア導体34を介して接続された導体パターン35、36に挟まれるように構成される。これにより図4に示したキャパシタ13Aが構成される。導体パターン33はビア導体37を介して接地導体25に接続される。これにより図4に示したインダクタ14Bが構成される。さらに導体パターン33と接地導体24、25により図4に示したキャパシタ14Aが構成される。以上が図4に示した単位セル10Bに対応する。
The conductor pattern 28 also corresponds to the
この単位セル10Aと10Bは第1のCRLH共振器22をなす。
The
図4に示した第1のCRLH共振器22と第1のCRLH共振器23とは、図5において線分A−A’において鏡面対称に構成され、導体パターン38は図4に示したインダクタ110Bに対応する。また、導体パターン38及び導体パターン39はビア導体40を介して接続された導体パターン41、42に挟まれるように構成される。これにより図4に示したキャパシタ110Aが構成される。導体パターン39はビア導体48を介して接地導体25に接続される。これは図4に示したインダクタ120Bに対応する。さらに導体パターン39は接地導体24、25により図4に示したキャパシタ120Aが構成される。以上が図4に示した単位セル100Aに対応する。
The
導体パターン39は図4に示したインダクタ130Bにも対応する。導体パターン39及び導体パターン47はビア導体44を介して接続された導体パターン45、46に挟まれるように構成される。これにより図4に示したキャパシタ130Aが構成される。導体パターン47はビア導体48を介して接地導体25に接続される。これにより図4に示したインダクタ140Bが構成される。さらに導体パターン47と接地導体24、25により図4に示したキャパシタ140Aが構成される。以上が図4に示した単位セル100Bに対応する。
The conductor pattern 39 also corresponds to the
この単位セル100Aと100Bは第2のCRLH共振器23をなす。
The
そして、図4に示した入力結合素子20は、入力端子54よりビア導体55を介して接続される導体パターン56と、図4に示したインダクタ120Bに対応する導体パターン38とにより構成し、図4に示した段間結合素子19Aは、図4に示した単位セル10Aの一部を構成する導体パターン27と図4に示した単位セル100Aの一部を構成する導体パターン38と導体パターン52とにより構成し、図4に示した段間結合素子19Bは、図4に示したインダクタ14Bに対応する導体パターン33と図4に示したインダクタ140Bに対応する導体パターン47と導体パターン53とにより構成し、図4に示した出力結合素子21Aは、第1の出力端子49よりビア導体50を介して接続される導体パターン51と、図4に示したインダクタ12Bに対応する導体パターン27とにより構成し、図4に示した出力結合素子21Bは、第2の出力端子57よりビア導体58を介して接続される導体パターン59と、図4に示したインダクタ140Bに対応する導体パターン47とにより構成することで表現される。
The
本実施の形態のように誘電体26内に内蔵することで第1のCRLH共振器22、第2のCRLH共振器23同士を電磁界結合させることができる。その場合、その電磁界結合と段間結合素子19の共振により図9に示すように新たに減衰極を設けることができ、減衰特性を向上させることができる。
The
この際、接地導体24、25は側面電極60、61で接続されていることが好ましい。
At this time, the
なお、今回入力結合素子20、出力結合素子21A、21Bは図4に示すようにキャパシタで表現したが、それぞれの容量が10pF以上となる場合は、入力結合素子20、出力結合素子21A、21Bは取り除いて直接接続しても構わない。
In addition, although the
本発明の左手系フィルタは、減衰特性を向上させることができるという効果を有し、携帯電話等の各種電子機器において有用である。 The left-handed filter of the present invention has an effect that the attenuation characteristic can be improved, and is useful in various electronic devices such as a mobile phone.
11 第1の直列体
11A、12A、13A、14A、110A、120A、130A、140A キャパシタ成分
11B、12B、13B、14B、110B、120B、130B、140B インダクタ成分
12 第1の並列体
13 第3の直列体
14 第3の並列体
15 入力端
16A 第1の出力端
16B 第2の出力端
19A 第1の段間結合素子
19B 第2の段間結合素子
20 入力結合素子
21A 第1の出力結合素子
21B 第2の出力結合素子
110 第2の直列体
120 第2の並列体
130 第4の直列体
140 第4の並列体
11
Claims (3)
前記入力端と前記第1の出力端との間には第1の段間結合素子が介在し、
前記入力端と前記段間結合素子との間には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第1の直列体の一端が電気的に接続され、
前記第1の直列体の一端と前記入力端との間には入力結合素子が電気的に接続され、
前記第1の出力端と前記段間結合素子の間には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第2の直列体の一端が電気的に接続され、
前記第2の直列体の一端と前記出力端との間には第1の出力結合素子が電気的に接続され、
前記第1の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第1の並列体の一端が電気的に接続され、
前記第2の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第2の並列体の一端が電気的に接続され、
前記第1の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第3の直列体の一端が電気的に接続され、
前記第2の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第4の直列体の一端が電気的に接続され、
前記第3の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第3の並列体の一端が電気的に接続され、
前記第4の直列体の他端には
キャパシタ成分とインダクタ成分とからなる第4の並列体の一端が電気的に接続され、
前記第1、2、3、4の並列体の他端はグランドに電気的に接続されており、
前記第3の直列体の他端と前記第4の直列体の他端との間には第2の段間結合素子が介在し、
前記第4の直列体の他端が第2の出力結合素子を介して前記第2の出力端に電気的に接続されている
左手系フィルタ。 A resonator having an input end and first and second output ends,
A first interstage coupling element is interposed between the input terminal and the first output terminal,
One end of a first series body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected between the input end and the interstage coupling element,
An input coupling element is electrically connected between one end of the first series body and the input end,
One end of a second series body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected between the first output end and the interstage coupling element,
A first output coupling element is electrically connected between one end of the second series body and the output end,
One end of a first parallel body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the first series body,
One end of a second parallel body comprising a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the second series body,
One end of a third series body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the first series body,
One end of a fourth series body composed of a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the second series body,
One end of a third parallel body comprising a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the third series body,
One end of a fourth parallel body comprising a capacitor component and an inductor component is electrically connected to the other end of the fourth series body,
The other ends of the first, second, third, and fourth parallel bodies are electrically connected to the ground,
A second interstage coupling element is interposed between the other end of the third series body and the other end of the fourth series body,
A left-handed filter in which the other end of the fourth series body is electrically connected to the second output end via a second output coupling element.
前記第2の直列体と前記第2の並列体とによりなる第2のセルからなる第1の共振器と、
前記第3の直列体と前記第3の並列体とによりなる第3のセルと、
前記第4の直列体と前記第4の並列体とによりなる第4のセルからなる第2の共振器が、
電磁界結合をしている
請求項1に記載の左手系フィルタ。 A first cell comprising the first series body and the first parallel body;
A first resonator comprising a second cell comprising the second series body and the second parallel body;
A third cell comprising the third series body and the third parallel body;
A second resonator composed of a fourth cell composed of the fourth series body and the fourth parallel body;
The left-handed filter according to claim 1, which is electromagnetically coupled.
請求項1に記載の左手系フィルタ。 The left-handed filter according to claim 1, wherein the first resonator and the second resonator are built in a dielectric.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008124305A JP2009273082A (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Left-handed system filter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008124305A Pending JP2009273082A (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Left-handed system filter |
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2008
- 2008-05-12 JP JP2008124305A patent/JP2009273082A/en active Pending
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