JP2010081295A - 共振器およびフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐電力性を実現しつつ、共振器の放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立する共振器およびフィルタを提供する。
【解決手段】マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する共振器およびこの共振器を用いて構成されるフィルタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロ波を利用した装置、例えば、放送機器、通信機器、測定器等に用いられる共振器およびフィルタに関する。

マイクロストリップライン構造のマイクロ波共振器の中で最も単純な形状の一つは、共振周波数において半波長（１８０度）もしくは半波長の整数倍の電気長を有する導体のストリップ線路と、誘電体の基板および導体の接地板から成る構造の共振器である。この共振器はストリップ線路に沿って電流が流れるモードで共振し、共振状態での電流密度分布はストリップ線路のエッジ部分に最も集中し、この傾向は周波数が高くなるほど顕著である。

前述のようなタイプの共振器を、例えば１Ｗ以上といった、大電力信号用のマイクロ波共振器として利用する場合には、ストリップ線路のエッジ部分への電流集中が耐電力性の障害となる。これは、エッジに集中した大きな電流密度が導体材料の許容電流密度を超えることで、導体材料の電気伝導特性が破壊されるからである。例えば、超電導材料を用いてストリップ線路を形成している場合に、エッジ部分の電流密度が超電導材料の臨界電流密度を超えたときなどがこれに該当する。

一方、耐電力性とは別に、共振器にとって重要な特性の一つはＱ値である。共振器のＱ値は、周波数軸上において共振ピークの鋭さを表す量であり、導体損失、誘電体損失、放射損失など様々な要因に由来する共振器の損失によって決まり、損失が小さいほどＱ値は高い。複数の共振器を用いて構成するローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタなどの周波数フィルタ装置では、共振器のＱ値が高いほど、急峻な遮断特性や小さな挿入損失を実現するために、高いＱ値を持つ共振器が求められる場合が多い。

前述のようなタイプの共振器のＱ値を決める支配的な損失要因が導体損失である場合には、ストリップ線路のエッジ部分への電流集中がＱ値の上でも問題になる。電流集中のために、ストリップ線路の実効的な断面積が減って抵抗が増し、導体損失が増加してＱ値を低下させるためである。また電流集中により、電流が集中する部分の電気抵抗が増加し、導体損失が増加してＱ値を低下させる場合もある。

ストリップ線路のエッジ部分の電流集中を緩和する方法としては、直線型のストリップ線路全体に線路に沿って均一の間隔で複数本のスリットを設ける方法が、特許文献１において提案されている。また、この方法をさらに改良した方法として、ストリップ線路のエッジ部分のみに、ストリップ線路に沿って単数もしくは複数本のスリットを設ける方法が、特許文献２において提案されている。
特開平８−３２１７０６号公報 特開平１１−１７７３１０号公報

マイクロストリップライン構造の伝送線路を共振器として用いる場合に、高い耐電力性と高いＱ値を両立した共振器が求められる場合がある。例えば、通信や放送などの分野の送信装置に用いられるバンドパスフィルタへの応用がこれに該当する。送信の大電力に耐えられる高い耐電力性と、低損失で急峻な遮断特性を実現するための高いＱ値が必要となるためである。

共振器のＱ値を決めている支配的な損失要因が導体損失の場合には、上記特許文献１または特許文献２の方法は有効である。ストリップ線路にスリットを設けることによって、スリットのない場合に比べて耐電力性とＱ値の両方を向上させることができるからである。

しかしながら、ストリップ線路を構成する導体材料の抵抗値が低く、共振器のＱ値を決めている支配的な損失要因が導体損失でない場合には、これらの方法は効果的ではない。例えば、マイクロストリップライン構造の伝送線路の導体部分（ストリップ線路と接地板）が超電導体などのように抵抗値が低く導体損失の小さな材料で形成されており、誘電体基板もサファイアなどの誘電体損失が小さい材料である場合には、共振器のＱ値を決めている支配的な損失要因は放射損失である。このような場合に導体損失を低減したとしてもＱ値の向上はごく僅かであり、放射損失を低減することができなければ、導体および誘電体材料が本来持っている低損失特性を生かすことができない。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、高い耐電力性を実現しつつ、共振器の放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立する共振器およびフィルタを提供することにある。

本発明の第１の態様の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、前記複数の共振線路を、共振状態における前記複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有することを特徴とする。

本発明の第２の態様の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振周波数における電気長にして１８０度の略奇数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、前記複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される単一の線路構造を有し、前記線路構造が３以上の前記共振線路を備え、前記共振線路が屈曲部を介する２本の略平行な直線部分からなるヘアピン形状を有し、前記接続線路が環状もしくは円盤状を有し、前記共振線路が前記接続線路の重心に対し放射状に接続されていることを特徴とする。

本発明の第３の態様の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、前記複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される複数の線路構造を有し、それぞれの前記線路構造が３本以上の前記共振線路を備え、任意の一つの前記線路構造を構成する前記共振線路のうちの少なくとも一つは、他の前記線路構造を構成する前記共振線路のうちの少なくとも一つに沿って配置されていることを特徴とする。

ここで第３の態様の共振器において、２個の前記線路構造を有し、それぞれの前記線路構造が、直線状の前記共振線路の端部を直線状の前記接続線路で接続する略同一の櫛型形状を有し、一方の前記線路構造を構成する前記共振線路が、他方の前記線路構造を構成する前記共振線路と交互に配置されるよう前記線路構造同士が、前記櫛型形状同士が対向するよう組み合わせられていることが望ましい。

ここで第３の態様の共振器において、３個以上の略同一形状の前記線路構造を有し、それぞれの前記線路構造が、直線状の複数の前記共振線路のうちの一部の線路が互いに略平行になるよう端部が前記接続線路で接続される第１の櫛型部と、前記共振線路のうちの残部の線路が互いに略平行になるよう端部が前記接続線路で接続される第２の櫛型部とで構成され、前記接続線路は前記第１の櫛型部と前記第２の櫛型部との間に屈曲部を有し、任意の前記線路構造を構成する前記共振線路が、他の前記線路構造を構成する前記共振線路と交互に配置されるよう前記線路構造同士が、一方の前記線路構造の前記櫛型部と他方の前記線路構造の前記櫛型部同士が対向するよう組み合わせられていることが望ましい。

本発明の第４の態様の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、２個の異なる形状の第１および第２の線路構造を有し、前記第１の線路構造は、共振周波数における電気長にして３６０度以上の長さを有し、互いに略平行に配置される直線状の複数の共振線路と、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の両端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成され、前記第２の線路構造は、前記第１の線路構造を構成する前記共振線路のうちの隣接する２本の共振線路の間に、前記２本の共振線路と略平行に１本ずつ配置され、共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路と、前記共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路の端部を接続し、前記第１の線路構造を囲む接続線路とで構成されることを特徴とする。

ここで第２ないし第４の態様の共振器において、前記共振線路の、前記接続線路に接続されていない端部の形状がＴ字型であることが望ましい。

ここで第１ないし第４の態様の共振器において、前記共振線路および前記接続線路が超電導体によって形成されていることが望ましい。

本発明の第５の態様のフィルタは、上記態様のいずれかの共振器を用いて構成されることを特徴とする。

本発明によれば、高い耐電力性を実現しつつ、共振器の放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立する共振器およびフィルタを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態の共振器およびフィルタについて、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書中、共振器の共振状態において電流定在波を有するストリップ線路のことを共振線路と称する。そして、共振線路同士を接続するストリップ線路のことを接続線路と称する。また、共振線路と接続線路で構成され、物理的に一体である構造体を線路構造と称する。また、本明細書中、隣接する線路間の「電流が逆方向」となるとは、隣接する線路間の「電流の位相が逆位相」であることを意味している。また、本明細書中、整数とは０または正の整数を意味するものとする。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する。

後に詳述するが、このように、本実施の形態の共振器は、複数の共振線路を有することで、高耐電力性の実現を可能にする。さらに、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となることにより、放射損失を低減し高いＱ値を実現することを可能にする。

さらに、本実施の形態の共振器は、共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、これらの複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、共振線路の端部から共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の部分、ここでは、他方の端部に相当する部分で接続する接続線路とで構成される２個の線路構造を有している。

そして、それぞれの線路構造が３本以上の共振線路を備えている。また、一方の線路構造を構成する共振線路のうちの少なくとも一つは、他方の線路構造を構成する共振線路のうちの少なくとも一つに沿って配置されている。なお、本明細書中、複数の共振線路の幾何学的に対応する部分とは、概ね同一形状を有する複数の線路構造の、例えば、それぞれの同一の側にある端部、あるいは、それぞれの一方の端部から同一距離にある部分等を表現しているものとする。

本実施の形態の共振器において、より具体的には、それぞれの線路構造が、同一形状の直線状の共振線路の端部をそれぞれ直線状の接続線路で接続する略同一の櫛型形状を有し、一方の線路構造を構成する共振線路が、他方の線路構造を構成する共振線路と交互に配置されるよう２個の線路構造同士が、２つの櫛型形状同士が対向するよう組み合わせられている。

図１は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図１に示すように、共振器１００は、２個の櫛形形状の線路構造１１０、１２０を有する。この２つの線路構造１１０、１２０が電磁気的に結合することにより１つの共振器として動作する。

線路構造１１０は、４本の直線状の共振線路１１１ａ〜１１１ｄを備えている。これらの共振線路１１１ａ〜１１１ｄは、共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の長さを有している。そして、共振線路１１１ａ〜１１１ｄは一方の端部が接続線路１１２によって、接続されている。

共振状態においては、共振線路１１１ａ〜１１１ｄには電流定在波が生ずる。これは共振線路内を電流の波が位相をそろえて往復する共振現象による。

これらの共振線路１１１ａ〜１１１ｄの接続される端部は、グランドに対してオープンになっているため、共振状態において電流定在波の節となり、電圧が同位相となる。接続がない場合には、共振モードが共振線路の数だけ存在する。接続線路１１２で接続されることにより、各共振線路１１１ａ〜１１１ｄにおいて、端部の電圧が同位相の、つまり同じ向きに電流が流れる共振モードのみが残ることになる。

線路構造１２０も、同様に４本の直線状の共振線路１２１ａ〜１２１ｄと、接続線路１２２で構成されている。そして、線路構造１２０についても、共振状態では線路構造１１０と同様の電流定在波が生ずる。

そして、線路構造１１０と線路構造１２０は、線路構造１１０を構成する共振線路１１１ａ〜１１１ｄが、線路構造１２０を構成する共振線路１２１ａ〜１２１ｄと交互に配置されるよう組み合わされている。すなわち、櫛型形状同士が対向するよう入れ子状に組み合わせられている。このため、共振器１００の共振状態で線路内に電流定在波が発生する時、隣接する線路間、例えば、共振線路１１１ａと共振線路１２１ａに流れる電流が逆方向の共振モードと順方向の共振モードが存在するが、本実施の形態においては逆方向の共振モードを用いる。

図２は、図１のＡ−Ｂ断面図である。共振線路１１１ａ〜１１１ｄ、１２１ａ〜１２１ｄが、誘電体基板１３０の上面に形成されている。誘電体基板１３０の下面には、導体材料で接地板１４０が形成されている。このように、共振器１００はマイクロストリップライン構造となっている。

ここで、共振線路１１１ａ〜１１１ｄ、１２１ａ〜１２１ｄ、接続線路１１２、１２２２や、接地板１４０は、例えばＹＢＣＯ等の超電導材料で形成されていることが、導体損失を低減させる観点から望ましい。また、誘電体基板１３０としては、例えば、サファイアやＭｇＯが誘電体損失を低減するため用いられる。

図３は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図である。図中、矢印の長さが電流の大きさを、矢印の向きが電流の向きを表している。共振線路１１１ａ〜１１１ｄ、１２１ａ〜１２１ｄには、各々の共振線路の中央を腹とし、両端部を節とする電流定在波が生じている。そして、共振線路のうち隣り合って配置された線路１１１ａと１２１ａ、１２１ａと１１１ｂ、１１１ｂと１２１ｂ、１２１ｂと１１１ｃ、１１１ｃと１２１ｃ、１２１ｃと１１１ｄ、１１１ｄと１２１ｄにはそれぞれ逆向きの電流が生じている。

接続線路１１２、１２２は、それぞれ共振線路１１１ａ〜１１１ｄ、１２１ａ〜１２１ｄの電流定在波の節に接続されており、電流の向きから判断して電圧が同位相となる部分同士を接続している。そして、接続線路１１２の接続部分と、接続線路１２２の接続部分とで電圧は同位相となっている。

マイクロストリップライン構造の共振器が高い耐電力性を持つためには、共振状態において共振器の導体部分に流れる電流がなるべく共振器を構成する導体全体に分散している必要がある。これは、共振器の導体部分の最大電流密度が導体材料の許容電流密度を超えることで導体材料の電気伝導特性が破壊され、共振器の耐電力性が限界に達するためである。最大電流密度を低減するためには、電流が導体の特定の箇所に集中せずに全体に分散している方が良いのは明白である。

本実施の形態の共振器１００は、共振線路が複数である。共振器の導体部分の中で最も電流密度が高いのは一般的にはストリップ線路のエッジ部分である。本実施の形態では、共振線路の本数を増やし、隣接する共振線路に流れる電流が逆向きとなる共振モードを用いることで電流を複数の共振線路に分散させており、最大電流密度を低減することができ、共振器の耐電力性を向上させることが可能となる。

一方、マイクロストリップライン型共振器の放射損失を低減するためには、共振状態においてストリップ線路を流れる電流の分布において、お互いに逆向きの電流が隣接して存在していれば良い。これは、隣接する逆向き電流がお互いの放射磁界を相殺し合い共振器外部に放射されるエネルギーを抑圧するためである。本実施の形態の共振器１００のように、複数の共振線路のうち隣り合って配置された線路に、共振状態においてお互いに逆向きの電流が発生する共振器であれば、この放射損失を低減する効果がある。

以上のように、本実施の形態の共振器１００によれば、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。

次に、図１および図２の構造の共振器１００で耐電力性およびＱ値を評価した結果を次に示す。共振器１００は、共振周波数が５３５０ＧＨｚ、共振線路の線路幅はすべて０．３ｍｍ、接続線路の線路幅は２つとも０．３ｍｍ、隣り合う共振線路間の間隔は０．３ｍｍであり、共振線路の長さはすべて等しい。

この共振器１００をサファイア基板上に成膜されたＹＢＣＯ超電導薄膜をパターニングすることで形成し、冷凍機を用いて冷却した後、耐電力性およびＱ値を評価した。耐電力性は信号発生器によって発生させた正弦波を増幅器によって増幅して、外部Ｑ値が２０００程度の共振器に入力し、その際に入力電力と出力電力との差が１ｄＢ以上となる電力で評価した。Ｑ値はネットワークアナライザーを用いて弱結合の共振器の入出力間の周波数特性を測定し、その結果から無負荷Ｑ値を見積もることで評価した。結果として耐電力性は１３Ｗ、Ｑ値は３６０００であった。また、電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算したところ、その値は９１０００であった。

図１７は、従来技術の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。上記結果を従来技術のスリット入り共振器と比較するために、図１７に示した共振器も同様に作成し、耐電力性およびＱ値を評価した。図１７に示した共振器９００は公平な条件で比較を行うために、共振周波数は共振器１００と同じ５３５０ＧＨｚであり、線路幅および隣接する線路間の間隔も共振器１００と同じ０．３ｍｍである。また、線路の本数も共振器１００と同じく合計８本である。共振器９００の片側が接続線路９１２によって短絡されているのは、不要な共振モードを除去するためである。

また、図１７の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を図１８に示す。共振線路のうち隣り合って配置された線路には同じ向きの電流が生じている。
共振器１００と同様の評価をした結果は耐電力性１０Ｗ、Ｑ値は３３０であった。電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算するとその値は３４０であった。

上記の結果を比較すると、本実施の形態の共振器１００では、高い耐電力性を損なうことなく、従来技術に比べて放射損失を桁違いに低減できているため、Ｑ値は３３０から３６０００へと１００倍以上向上している。つまり、本実施の形態の共振器１００によれば、高い耐電力性と高いＱ値とを両立する共振器の実現が可能となることが明らかである。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する点については、第１の実施の形態と同様である。このため、マイクロストリップライン構造や、共振器の作用・効果等について、第１の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。

本実施の形態の共振器は、共振周波数における電気長にして１８０度の略奇数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、これらの複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される単一の線路構造を有している。そして、線路構造が３以上の共振線路を備え、共振線路が屈曲部を介する２本の略平行な直線部分からなるヘアピン形状を有している。そして、接続線路が環状もしくは円盤状を有し、共振線路が接続線路の重心に対し放射状に接続されている。

図４は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図４に示すように、共振器２００は、単一の線路構造２１０を有する。

そして、線路構造２１０は、１６本の共振線路２１１ａ〜２１１ｐを備えている。これらの共振線路２１１ａ〜２１１ｐは、屈曲部を介する２本の略平行な直線部分からなるヘアピン形状を有している。また、これらの共振線路２１１ａ〜２１１ｐは、共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の長さを有している。

そして、共振線路２１１ａ〜２１１ｐは一方の端部、すなわち、各々の幾何学的に対応する部分が環状の接続線路２１２によって、接続されている。そして、共振線路２１１ａ〜２１１ｐが接続線路２１２の重心に対し放射状に接続されている。そして、すべての隣り合う共振線路において、その共振線路のうち幾何学的に同一の箇所が成す角度が概ね等しくなっている。

これらの共振線路２１１ａ〜２１１ｐの接続される端部は、グランドに対してオープンになっているため、共振状態において電流定在波の節となり、電流の向きから判断される電圧が同位相となる。なお、ここでは接続線路２１２が環状の場合を例に説明するが、接続線路２１２が円盤状であっても構わない。

本実施の形態の共振器２００において、個々の共振線路が、共振周波数における電気長にして１８０度の略奇数倍の長さのヘアピン形状を有することから、共振状態で線路内に電流定在波が発生する時、隣接する線路間の電流が逆方向となる。例えば、共振線路２１１ａは屈曲部を挟んで同一の共振線路の一部線路同士が隣接し、この隣接する線路間の電流が逆方向となる。また、共振線路２１１ａと共振線路２１１ｂの線路も隣接し、ここでも、隣接する線路間の電流が逆方向となる。このように、すべての隣接する線路間の電流が共振状態で逆方向となる。

図５は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。図中、矢印の長さが電流の大きさを、矢印の向きが電流の向きを表している。共振線路２１１ａ〜２１１ｐには、各々の共振線路の中央を腹とし、両端部を節とする電流定在波が生じている。そして、すべての隣接する線路間の電流が共振状態で逆方向となっている。

次に、図４の構造の共振器２００で耐電力性およびＱ値を評価した結果を次に示す。共振器２００は、共振周波数が５３５０ＧＨｚ、共振線路の線路幅はすべて０．５ｍｍ、接続線路の線路幅は０．５ｍｍであり、共振線路の長さはすべて等しい。

この共振器２００をサファイア基板上に成膜されたＹＢＣＯ超電導薄膜をパターニングすることで形成し、冷凍機を用いて冷却した後、第１の実施の形態と同様の方法で耐電力性およびＱ値を評価した。結果として耐電力性は７．５Ｗ、Ｑ値は３００００であった。また、電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算したところ、その値は８２０００であった。

以上のように、本実施の形態の共振器２００によれば、第１の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。さらに、第１の実施の形態と異なり、線路構造が一つであって２つの線路構造が結合して１つの共振器として動作するのでない。このために、不要な共振モードが少なくスプリアス特性に優れているといる利点がある。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する。そして、共振線路の長さが、共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の２倍の３６０度の長さを有する以外は、基本的には、第１の実施の形態と同様である。このため、マイクロストリップライン構造や共振器の作用・効果等について第１の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。

図６は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図６に示すように、共振器３００は、２個の櫛形形状の線路構造３１０、３２０を有する。

線路構造３１０は、４本の直線状の共振線路３１１ａ〜３１１ｄを備えている。これらの共振線路３１１ａ〜３１１ｄは、共振周波数における電気長にしておよそ３６０度の長さを有し、略同一形状をしている。ここで略同一形状であるとは、長さや線路幅および先端の形状が多少異なる場合も含まれるという意味である。本実施の形態においては、最も外側の共振線路３１１ａが他の共振線路に比べて長くなっている。このようにすることで、放射損失を１０％程度低減することができる。そして、共振線路３１１ａ〜３１１ｄは一方の端部が接続線路３１２によって、接続されている。

これらの共振線路３１１ａ〜３１１ｄの接続される端部は、グランドに対してオープンになっているため、共振状態において電流定在波の節となり、電圧が同位相となる。

線路構造３２０も、同様に４本の直線状の共振線路３２１ａ〜３２１ｄと、接続線路３２２で構成されている。そして、線路構造３２０についても、共振状態では線路構造３１０と同様の電流定在波が生ずる。

そして、線路構造３１０と線路構造３２０は、線路構造３１０を構成する共振線路３１１ａ〜３１１ｄが、線路構造３２０を構成する共振線路３２１ａ〜３２１ｄと交互に配置されるよう組み合わされている。すなわち、櫛型形状同士が対向するよう入れ子状に組み合わせられている。このため、共振器３００の共振状態で線路内に電流定在波が発生する時、隣接する線路間、例えば、共振線路３１１ａと共振線路３２１ａに流れる電流が逆方向の共振モードと順方向の共振モードが存在するが、本実施の形態においては逆方向の共振モードを用いる。

図７は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。共振線路３１１ａ〜３１１ｄ、３２１ａ〜３２１ｄには、各々の共振線路の中央と両端部を節とし、腹が２つある電流定在波が生じている。そして、共振線路のうち隣り合って配置された線路３１１ａと３２１ａ、３２１ａと３１１ｂ、３１１ｂと３２１ｂ、３２１ｂと３１１ｃ、３１１ｃと３２１ｃ、３２１ｃと３１１ｄ、３１１ｄと３２１ｄにはそれぞれ逆向きの電流が生じている。

次に、図６の構造の共振器３００で耐電力性およびＱ値を評価した結果を次に示す。共振器３００は、共振周波数が５３５０ＧＨｚ、共振線路の線路幅はすべて０．３ｍｍ、接続線路の線路幅は２つとも０．１５ｍｍ、隣り合う共振線路間の間隔は０．３ｍｍである。共振線路の長さは外側が少し長い以外はすべて等しい。

この共振器３００をサファイア基板上に成膜されたＹＢＣＯ超電導薄膜をパターニングすることで形成し、冷凍機を用いて冷却した後、第１の実施の形態と同様の方法で、耐電力性およびＱ値を評価した。結果として耐電力性は２５Ｗ、Ｑ値は３８０００であった。また、電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算したところ、その値は１０６０００であった。第１の実施の形態と比較すると、共振線路の長さが２倍になったことにより耐電力性もおよそ２倍となっており、耐電力性を向上させるためには共振線路の長さを、電気長にして１８０度の２倍、３倍、４倍、・・・と伸ばすことが効果的であることが分かる。

以上のように、本実施の形態の共振器３００によれば、第１の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。さらに、第１の実施の形態にくらべ共振線路の長さを倍にすることで耐電力性が向上する。なお、本実施の形態においては、共振線路の長さを、電気長にして１８０度の２倍の３６０度の場合を例に説明したが、さらに、３倍、４倍、・・・と伸ばしても構わない。

（第３の実施の形態の変形例）
本変形例の共振器は、共振線路の接続線路に接続されていない端部の形状がＴ字型であること以外は、第３の実施の形態と同様である。したがって、第３の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。

図８は、本変形例の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図８に示すように、共振器４００は、２個の櫛形形状の線路構造４１０、４２０を有する。

線路構造４１０は、４本の直線状の共振線路４１１ａ〜４１１ｄを備えている。これらの共振線路４１１ａ〜４１１ｄは、共振周波数における電気長にしておよそ３６０度の長さを有し、略同一形状をしている。本実施の形態においては、最も外側の共振線路４１１ａが他の共振線路に比べて長くなっている。そして、共振線路４１１ａ〜４１１ｄは一方の端部が接続線路４１２によって、接続されている。さらに、４１１ｂ〜４１１ｄの３本の共振線路については、共振線路の接続線路に接続されていない端部の形状がＴ字型である。このようにＴ字型にすることで、放射損失を１０％〜２００％程度低減することができる。線路構造４２０も、同様に４本の直線状の共振線路４２１ａ〜４２１ｄと、接続線路４２２で構成されている。

図９は、本変形例の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。共振線路４１１ａ〜４１１ｄ、４２１ａ〜４２１ｄには、各々の共振線路の中央と両端部を節とし、腹が２つある電流定在波が生じている。そして、共振線路のうち隣り合って配置された線路にはそれぞれ逆向きの電流が生じている。

以上のように、本変形例の共振器４００によれば、第３の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。さらに、共振線路の端部の形状をＴ字型にすることで、第３の実施の形態にくらべ放射損失を低減することができる。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する点については、第１ないし第３の実施の形態と同様である。このため、マイクロストリップライン構造や共振器の作用・効果等について第１ないし第３の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。

そして、共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される複数の線路構造を有している。そして、それぞれの線路構造が３本以上の共振線路を備え、任意の一つの線路構造を構成する共振線路のうちの少なくとも一つは、他の線路構造を構成する共振線路のうちの少なくとも一つに沿って配置されている。

さらに、３個以上の略同一形状の線路構造から成り、それぞれの線路構造が、直線状の複数の共振線路のうちの一部の線路が互いに略平行になるよう端部が接続線路で接続される第１の櫛型部と、共振線路のうちの残部の線路が互いに略平行になるよう端部が接続線路で接続される第２の櫛型部とで構成され、接続線路は第１の櫛型部と第２の櫛型部との間に屈曲部を有している。そして、任意の線路構造を構成する共振線路が、他の線路構造を構成する共振線路と交互に配置されるよう線路構造同士が、一方の線路構造の櫛型部と他方の線路構造の櫛型部同士が対向するよう組み合わせられている。

図１０は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図１０に示すように、共振器５００は、３個の略同一形状の線路構造５１０、５２０、５３０を有する。そして、線路構造５１０は、直線状の６本の共振線路５１１ａ〜５１１ｆのうちの一部の３本の線路５１１ａ〜５１１ｃが互いに略平行になるよう端部が接続線路５１２で接続される第１の櫛型部５１３ａと、共振線路のうちの残部の３本の線路５１１ｄ〜５１１ｆが互いに略平行になるよう端部が接続線路５１２で接続される第２の櫛型部５１３ｂとで構成され、接続線路５１２は第１の櫛型部５１３ａと第２の櫛型部５１３ｂとの間に屈曲部５１４を有している。共振線路各々の長さは共振周波数における電気長にしておよそ１８０度である。

同様に、線路構造５２０は、直線状の６本の共振線路５２１ａ〜５２１ｆのうちの一部の３本の線路５２１ａ〜５２１ｃが互いに略平行になるよう端部が接続線路５２２で接続される第１の櫛型部５２３ａと、共振線路のうちの残部の３本の線路５２１ｄ〜５２１ｆが互いに略平行になるよう端部が接続線路５２２で接続される第２の櫛型部５２３ｂとで構成され、接続線路５２２は第１の櫛型部５２３ａと第２の櫛型部５２３ｂとの間に屈曲部５２４を有している。

同様に、線路構造５３０は、直線状の６本の共振線路５３１ａ〜５３１ｆのうちの一部の３本の線路５３１ａ〜５３１ｃが互いに略平行になるよう端部が接続線路５３２で接続される第１の櫛型部５３３ａと、共振線路のうちの残部の３本の線路５３１ｄ〜５３１ｆが互いに略平行になるよう端部が接続線路５３２で接続される第２の櫛型部５３３ｂとで構成され、接続線路５３２は第１の櫛型部５３３ａと第２の櫛型部５３３ｂとの間に屈曲部５３４を有している。

３個の線路構造５１０、５２０、５３０のうちの任意の線路構造を構成する共振線路が、他の線路構造を構成する共振線路と交互に配置されるよう線路構造同士が、一方の線路構造の櫛型部と他方の線路構造の櫛型部同士が対向するよう組み合わせられている。例えば、図１０において、線路構造５１０を構成する共振線路５１１ａ〜５１１ｃが、線路構造５２０を構成する共振線路５２１ｄ〜５２１ｆと交互に配置されるよう線路構造５１０の第１の櫛型部５１３ａと、線路構造５２０の第２の櫛型部５２３ｂとが対向するよう組み合わせられている。

本実施の形態の共振器５００では、３個の線路構造５１０、５２０、５３０が電磁気的に結合することにより１つの共振器として動作する。

図１１は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。図中、矢印の長さが電流の大きさを、矢印の向きが電流の向きを表している。共振線路５１１ａ〜５１１ｆ、５２１ａ〜５２１ｆ、５３１ａ〜５３１ｆには、各々の共振線路の中央を腹とし、両端部を節とする電流定在波が生じている。そして、すべての隣接する線路間の電流が共振状態で逆方向となっている。

次に、図１０の構造の共振器５００で耐電力性およびＱ値を評価した結果を次に示す。共振器５００は、共振周波数が５３５０ＧＨｚ、共振線路の線路幅はすべて０．３ｍｍ、接続線路の線路幅は０．３ｍｍ、隣り合う共振線路間の間隔は０．３ｍｍである。共振線路の長さは外側が少し長い以外はすべて等しい。

この共振器５００をサファイア基板上に成膜されたＹＢＣＯ超電導薄膜をパターニングすることで形成し、冷凍機を用いて冷却した後、第１の実施の形態と同様の方法で、耐電力性およびＱ値を評価した。結果として耐電力性は２４Ｗ、Ｑ値は４５０００であった。また、電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算したところ、その値は９４０００であった。

以上のように、本実施の形態の共振器５００によれば、第１ないし第３の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態の共振器は、４個の線路構造を有すること以外は、第４の実施の形態と同様である。したがって、第４の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。

図１２は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図１０に示すように、共振器６００は、４個の略同一形状の線路構造６１０、６２０、６３０、６４０を有する。そして、それぞれの線路構造は、直線状の４本の共振線路のうちの一部の２本の線路が互いに略平行になるよう端部が接続線路で接続される第１の櫛型部と、共振線路のうちの残部の２本の線路が互いに略平行になるよう端部が接続線路で接続される第２の櫛型部とで構成されている。そして、接続線路は第１の櫛型部と第２の櫛型部との間に屈曲部を有している。共振線路各々の長さは共振周波数における電気長にしておよそ１８０度である。

４個の線路構造６１０、６２０、６３０、６４０のうちの任意の線路構造を構成する共振線路が、他の線路構造を構成する共振線路と交互に配置されるよう線路構造同士が、一方の線路構造の櫛型部と他方の線路構造の櫛型部同士が対向するよう組み合わせられている。

図１３は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。図中、矢印の長さが電流の大きさを、矢印の向きが電流の向きを表している。共振線路には、各々の共振線路の中央を腹とし、両端部を節とする電流定在波が生じている。そして、すべての隣接する線路間の電流が共振状態で逆方向となっている。

本実施の形態の共振器６００によれば、第１ないし第４の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。

（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態の共振器は、マイクロストリップライン構造の共振器であって、共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、複数の共振線路を、共振状態における複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、で構成される線路構造を有する点については、第１ないし第５の実施の形態と同様である。このため、マイクロストリップライン構造や共振器の作用・効果等について第１ないし第５の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。

本実施の形態の共振器は、２個の異なる形状の第１および第２の線路構造を有している。そして、第１の線路構造は、共振周波数における電気長にして３６０度以上の長さを有し、互いに略平行に配置される直線状の複数の共振線路と、各々の幾何学的に対応する部分であって、共振線路の両端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成されている。

第２の線路構造は、第１の線路構造を構成する共振線路のうちの隣接する２本の共振線路の間に、この２本の共振線路と略平行に１本ずつ配置され、共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路と、これらの共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路の端部を接続し、第１の線路構造を囲む接続線路とで構成されることを特徴とする。

図１４は、本実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図である。図１４に示すように、共振器７００は、２個の異なる形状の第１および第２の線路構造７１０、７２０を有している。そして、この２つの線路構造７１０、７２０が電磁気的に結合することにより１つの共振器として動作する。

第１の線路構造７１０は、共振周波数における電気長にして１８０度の２以上の略整数倍、ここではおよそ１８０度の２倍である３６０度の長さを有し、互いに略平行に配置される直線状の複数の共振線路７１１ａ〜７１１ｄを有している。各々の幾何学的に対応する部分であって、共振線路７１１ａ〜７１１ｄの両端部から共振周波数における電気長にして１８０度の部分、すなわち共振線路のちょうど中点で共振線路７１１ａ〜７１１ｄを接続する接続線路７１２とで構成されている。

また、第２の線路構造７２０は、第１の線路構造７１０を構成する共振線路７１１ａ〜７１１ｄのうちの隣接する２本の共振線路の間に、この２本の共振線路と略平行に１本ずつ配置され、共振周波数における電気長にしておよそ１８０度の長さを有する直線状の複数の共振線路７２１ａ〜７２１ｆと、これらの複数の共振線路７２１ａ〜７２１ｆの端部を接続し、第１の線路構造７１０を囲む接続線路７２２とで構成されることを特徴とする。

図１５は、本実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果である。図中、矢印の長さが電流の大きさを、矢印の向きが電流の向きを表している。第１の線路構造７１０を構成する共振線路７１１ａ〜７１１ｄには、接続線路７１２との接続部と両端部を節とし、接続部と両端部の中央を腹とする電流定在波が生じている。また、第２の線路構造７２０の共振線路７２１ａ〜７２１ｆには、各々の共振線路の中央を腹とし、両端部を節とする電流定在波が生じている。そして、すべての隣接する線路間の電流が共振状態で逆方向となっている。

次に、図１４の構造の共振器７００で耐電力性およびＱ値を評価した結果を次に示す。共振器７００は、共振周波数が５３５０ＧＨｚ、共振線路の線路幅はすべて０．３ｍｍ、接続線路の線路幅は０．３ｍｍ（一部０．１５ｍｍ）、隣り合う共振線路間の間隔は０．４ｍｍである。

この共振器７００をサファイア基板上に成膜されたＹＢＣＯ超電導薄膜をパターニングすることで形成し、冷凍機を用いて冷却した後、第１の実施の形態と同様の方法で、耐電力性およびＱ値を評価した。結果として耐電力性は２６Ｗ、Ｑ値は５５０００であった。また、電磁界シミュレーションによって放射損失に由来するＱ値を計算したところ、その値は９２００００であった。この共振器は他の実施の形態に比較して、桁違いに放射損失が少ないため、材料の低損失特性を最も引き出すことが可能である。

以上のように、本実施の形態の共振器７００によれば、第１ないし第５の実施の形態同様、共振器に流れる電流を複数の共振線路に分散させることで高い耐電力性を実現できる。さらに高い耐電力性を実現しつつ、隣接する逆向き電流の効果によって、第１ないし第５の実施の形態以上に放射損失を低減することで低損失材料が本来示すべき高いＱ値を実現し、高耐電力性と高Ｑ値とを両立することが可能となる。

（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態のフィルタは、例えば、第１ないし第６の実施の形態に記載した共振器を、単数もしくは複数用いて構成されるフィルタである。

図１６は、本実施の形態のフィルタの導体線路部分のパターンを示す平面図である。このフィルタ８００は、第１の実施の形態の図１に示した共振器１００と同様の形状の共振器を、共振器８０１、８０２、８０３、８０４として４個直列に配置し、４段のチェビシェフ型フィルタを構成している。共振器群の両側には、Ｌ字型の導体線路が共振器に近接して配置され、基板端部まで延伸されて入出力フィーダ８１０ａ、８１０ｂとなっている。

このように、低損失かつ高耐電力の共振器を用いて構成することにより、低損失かつ高耐電力のフィルタを実現できる。なお、ここでは、４段のチェビシェフ型フィルタを例に説明したが、これに限らず、単数もしくは複数の共振器を用いて構成することで、帯域通過型、帯域阻止型、高域通過型、低域通過型等の様々なタイプのフィルタに本発明を適用することが可能となる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。実施の形態の説明においては、共振器、フィルタ等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる共振器、フィルタ等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての共振器およびフィルタは、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。

第１の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 図１に示した共振器のＡ−Ｂ断面図。 第１の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第２の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第２の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第３の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第３の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第３の実施の形態の変形例の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第３の実施の形態の変形例の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第４の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第４の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第５の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第５の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第６の実施の形態の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 第６の実施の形態の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。 第７の実施の形態フィルタの導体線路部分のパターンを示す平面図。 従来技術の共振器のストリップ線路のパターンを示す平面図。 従来技術の共振器の共振状態における電流分布の電磁界シミュレーション結果を示す図。

符号の説明

１００ 共振器
１１０、１２０ 線路構造
１１１ａ〜１１１ｄ、１２１ａ〜１２１ｄ 共振線路
１１２、１２１ 接続線路
２００ 共振器
２１０ 線路構造
２１１ａ〜２１１ｐ 共振線路
３００ 共振器
３１０、３２０ 線路構造
３１１ａ〜３１１ｄ、３２１ａ〜３２１ｄ 共振線路
３１２、３２１ 接続線路
４００ 共振器
４１０、４２０ 線路構造
４１１ａ〜４１１ｄ、４２１ａ〜４２１ｄ 共振線路
４１２、４２１ 接続線路
５００ 共振器
５１０、５２０、５３０ 線路構造
５１１ａ〜５１１ｆ、５２１ａ〜５２１ｆ、５３１ａ〜５３１ｆ 共振線路
５１２、５２１、５３１ 接続線路
５１３ａ、５２３ａ、５３３ａ 第１の櫛型部
５１３ｂ、５２３ｂ、５３３ｂ 第２の櫛型部
５１４、５２４、５３４ 屈曲部
６００ 共振器
６１０、６２０、６３０、６４０ 線路構造
７００ 共振器
７１０、７２０ 線路構造
７１１ａ〜７１１ｄ、７２１ａ〜７２１ｆ 共振線路
７１２、７２２ 接続線路
８００ フィルタ
８０１、８０２、８０３、８０４ 共振器
８１０ａ、８１０ｂ 入出力フィーダ
９００ 共振器
９１２ 接続線路

Claims (9)

1. マイクロストリップライン構造の共振器であって、
   共振状態で線路内に電流定在波が発生し、隣接する線路間の電流が逆方向となる複数の共振線路と、
   前記複数の共振線路を、共振状態における前記複数の共振線路の電流定在波の節のうち電圧が同位相となる部分同士で接続する接続線路と、
   で構成される線路構造を有することを特徴とする共振器。
2. マイクロストリップライン構造の共振器であって、
   共振周波数における電気長にして１８０度の略奇数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、前記複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される単一の線路構造を有し、
   前記線路構造が３以上の前記共振線路を備え、
   前記共振線路が屈曲部を介する２本の略平行な直線部分からなるヘアピン形状を有し、
   前記接続線路が環状もしくは円盤状を有し、
   前記共振線路が前記接続線路の重心に対し放射状に接続されていることを特徴とする共振器。
3. マイクロストリップライン構造の共振器であって、
   共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する略同一形状の複数の共振線路と、前記複数の共振線路同士を、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成される複数の線路構造を有し、
   それぞれの前記線路構造が３本以上の前記共振線路を備え、
   任意の一つの前記線路構造を構成する前記共振線路のうちの少なくとも一つは、
   他の前記線路構造を構成する前記共振線路のうちの少なくとも一つに沿って配置されていることを特徴とする共振器。
4. ２個の前記線路構造を有し、
   それぞれの前記線路構造が、直線状の前記共振線路の端部を直線状の前記接続線路で接続する略同一の櫛型形状を有し、
   一方の前記線路構造を構成する前記共振線路が、他方の前記線路構造を構成する前記共振線路と交互に配置されるよう前記線路構造同士が、前記櫛型形状同士が対向するよう組み合わせられていることを特徴とする請求項３記載の共振器。
5. ３個以上の略同一形状の前記線路構造を有し、
   それぞれの前記線路構造が、直線状の複数の前記共振線路のうちの一部の線路が互いに略平行になるよう端部が前記接続線路で接続される第１の櫛型部と、前記共振線路のうちの残部の線路が互いに略平行になるよう端部が前記接続線路で接続される第２の櫛型部とで構成され、前記接続線路は前記第１の櫛型部と前記第２の櫛型部との間に屈曲部を有し、
   任意の前記線路構造を構成する前記共振線路が、他の前記線路構造を構成する前記共振線路と交互に配置されるよう前記線路構造同士が、一方の前記線路構造の前記櫛型部と他方の前記線路構造の前記櫛型部同士が対向するよう組み合わせられていることを特徴とする請求項３記載の共振器。
6. マイクロストリップライン構造の共振器であって、
   ２個の異なる形状の第１および第２の線路構造を有し、
   前記第１の線路構造は、共振周波数における電気長にして１８０度の２以上の略整数倍の長さを有し、互いに略平行に配置される直線状の複数の共振線路と、各々の幾何学的に対応する部分であって、前記共振線路の両端部から共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の部分で接続する接続線路とで構成され、
   前記第２の線路構造は、前記第１の線路構造を構成する前記共振線路のうちの隣接する２本の共振線路の間に、前記２本の共振線路と略平行に１本ずつ配置され、共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路と、前記共振周波数における電気長にして１８０度の略整数倍の長さを有する直線状の複数の共振線路の端部を接続し、前記第１の線路構造を囲む接続線路とで構成されることを特徴とする共振器。
7. 前記共振線路の、前記接続線路に接続されていない端部の形状がＴ字型であることを特徴とする請求項２ないし請求項６いずれか一項に記載の共振器。
8. 前記共振線路および前記接続線路が超電導体によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７いずれか一項に記載の共振器。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の共振器を用いて構成されることを特徴とするフィルタ。
   

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