JP2010034634A - マルチバンド共振器、マルチバンドフィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のマルチバンド共振器は、線路導体により構成された共振部を有するN枚(ただし、Nは2以上の整数)の誘電体基板を備え、誘電体基板がそれぞれに定められた間隔で積層されている。なお、例えば、誘電体基板の表面には地導体が形成させればよい。そして、共振部を構成する線路導体は、一端を地導体に接続し、他端を開放すればよい。また、共振周波数の間隔を狭くしたい場合には、線路導体の開放端を同じ向きにすればよく、共振周波数の間隔を広くしたい場合には、隣接する線路導体の開放端を逆向きにすればよい。さらに、本発明のマルチバンドフィルタは、本発明のマルチバンド共振器を用いており、n番目(ただし、nは1以上N以下の整数)の誘電体基板に入出力部を備える。
【選択図】図2
Description
C,-F. Chen, T.-Y. Huang, and R.-B. Wu, "Design of dual- and triple-passband filters using alternately cascaded multiband resonators," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 54, No. 9, pp. 3550-3558, Sept. 2006.
また、このマルチバンド共振器を用いれば、小型のマルチバンドフィルタを実現できる。
マルチバンド化の確認(誘電体基板が1枚の場合と2枚の場合の違い)
図10に、1枚の誘電体基板のみで構成した共振器の平面図を示す。寸法は、mmである。なお、以下の説明や図でも、特に長さの単位を示さない場合はmmである。共振器9100はコプレーナ線路に形成されたλ/4共振器である。なお、シミュレーションのために、以下の共振器では、共振部と疎結合された入出力部127、128を、誘電体基板の中の1つに備えている。図11は、共振器9100の透過率(S21)の周波数特性を示す図である。横軸が周波数(GHz)、縦軸が透過率(dB)を示している。この図から、誘電体基板が1枚の場合には、1つの周波数(この例では2.63GHz)のみで共振することが分かる。
次に、開放端の向きを逆向きにしたマルチバンド共振器の周波数特性を示す。図15に、2枚の誘電体基板で構成したマルチバンド共振器の上層と下層の互いに向き合う面の平面図を示す。このマルチバンド共振器は、マルチバンド共振器600(図7)の具体例である。図16は、マルチバンド共振器300(図12)とマルチバンド共振器600(図15)の透過率(S21)の周波数特性を示す図である。横軸が周波数(GHz)、縦軸が透過率(dB)を示している。マルチバンド共振器300の周波数特性を実線、マルチバンド共振器600の周波数特性を一点鎖線で示している。この図から、開放端の向きを逆にした方が共振周波数の間隔が広くなっていることが分かる。
図17に、3枚の誘電体基板を用いた場合のマルチバンド共振器の構成例を示す。誘電体基板は、線路導体が分岐、折り返しされたλ/4共振部を備えている。そして、1枚の誘電体基板は、共振部と疎結合された入出力部も備えている。図17(a)は、入出力部を有する誘電体基板の線路導体の開放端の向きと、他の2枚の線路導体の開放端が同じ向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。図17(b)は、入出力部を有する誘電体基板の線路導体の開放端の向きと、隣接した誘電体基板の線路導体の開放端は同じ向きであり、遠い位置の誘電体基板の線路導体の開放端は逆向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。図17(c)は、入出力部を有する誘電体基板の線路導体の開放端の向きと、他の2枚の線路導体の開放端が逆向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。図17(d)は、入出力部を有する誘電体基板の線路導体の開放端の向きと、隣接した誘電体基板の線路導体の開放端は逆向きであり、遠い位置の誘電体基板の線路導体の開放端は同じ向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。つまり、図17(d)は、隣接する線路導体(共振部)の開放端の向きが逆向きである。
次に、誘電体基板の間隔を変更したシミュレーションの結果を示す。図19に、2枚の誘電体基板で構成したマルチバンド共振器の上層と下層の互いに向き合う面の平面図を示す。このマルチバンド共振器は、マルチバンド共振器600(図7)の第2の具体例であり、線路導体が分岐、折り返しされたλ/4共振器である。図20は、誘電体基板の間隔を0.2mm〜0.8mmまで変更した場合の透過率(S21)の周波数特性を示す図である。この図から、誘電体基板の間隔を短くすると共振周波数の間隔が広くなり、誘電体基板の間隔を広げると共振周波数の間隔が狭くなることが分かる。つまり、誘電体基板を近づけることで、2つの共振周波数のスプリット量を多くすることができる。このように、本発明のマルチバンド共振器は、誘電体基板の間隔によって共振周波数を調整できる効果も有する。
図21に、4枚の誘電体基板を用いた場合のマルチバンド共振器の構成例を示す。誘電体基板は、線路導体で形成された共振部を備えている。そして、1枚の誘電体基板は、共振部と疎結合された入出力部も備えている。図21(a)は、すべての線路導体の開放端が同じ向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。図21(b)は、隣接した線路導体の開放端は逆向きの場合のマルチバンド共振器の構成例を示す斜視図である。図22は、図21に示したマルチバンド共振器の透過率(S21)の周波数特性を示す図である。横軸が周波数(GHz)、縦軸が透過率(dB)を示している。点線が図21(a)の構成の場合(開放端が同じ向き)を示しており、実線が図21(b)の構成の場合(隣接する線路導体の開放端が逆向き)を示している。この図から、誘電体基板の数が2枚または3枚の場合と同じように、開放端が同じ向きの場合に共振周波数の間隔が狭く、隣接する線路導体の開放端が逆向きの場合に共振周波数の間隔が広いことが分かる。この傾向は、誘電体基板の枚数を更に増やしても同じと考えられる。
図23に、2枚の誘電体基板で構成したマルチバンド共振器の上層と下層の互いに向き合う面の平面図を示す。このマルチバンド共振器は、マルチバンド共振器700(図8)の具体例である。また、図24は、マルチバンド共振器700の構造を示すための斜視図である。図25は、マルチバンド共振器700の透過率(S21)の周波数特性を示す図である。横軸が周波数(GHz)、縦軸が透過率(dB)を示している。この図から、コプレーナ線路とマイクロストリップ線路とを組合せても、2つの周波数(この例では2.4GHz、2.8GHz)で共振することが分かる。
800、1200、1300、1400、1500、600’ マルチバンド共振器
1600、1700 マルチバンド共振器
110、120、230、310、320、420、510、610 誘電体基板
810、1210、1220、1230、1310、1420 誘電体基板
112、122、232、312、322、422、512、612 共振部
812、1212、1222、1232、1312、1422、322’ 共振部
612’、1612、1622、1632、1642、1712、1732 共振部
127、128 入出力部
315、325、425、515、615、815、1215、1225 地導体
1235、1315、1425、325’、615’、1615、1625 地導体
1635、1645、1715、1735 地導体
2000 マルチバンドフィルタ
2110、2120 誘電体基板
2112、2212、2122、2222 共振部
2115、2125 地導体
2127、2128 入出力部
Claims (5)
- 線路導体により構成された共振部を有するN枚(ただし、Nは2以上の整数)の誘電体基板を備え、
前記誘電体基板は、それぞれに定められた間隔で積層された
マルチバンド共振器。 - 請求項1記載のマルチバンド共振器であって、
誘電体基板の表面に地導体が形成され、前記共振部を構成する前記線路導体の一端は当該地導体に接続され、他端は開放されている
ことを特徴とするマルチバンド共振器。 - 請求項2記載のマルチバンド共振器であって、
すべての前記線路導体の開放端の向きが同じである
ことを特徴とするマルチバンド共振器。 - 請求項2記載のマルチバンド共振器であって、
隣接配置された前記線路導体の開放端の向きが逆である
ことを特徴とするマルチバンド共振器。 - 請求項1から4のいずれかに記載されたマルチバンド共振器を備え、
n番目(ただし、nは1以上N以下の整数)の前記誘電体基板は、入出力部も有する
ことを特徴とするマルチバンドフィルタ。
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| EP2403054A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-04 | NTT DoCoMo, Inc. | Multiband resonator and multiband-pass filter |
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