JP2010103605A - 雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタ箱の圧入取り付けによらず、フィルタ箱と導波管との隙間に入る高次モードの共振を抑圧する。
【解決手段】 伝送周波数帯域減衰特性を持つフィルター１２Ｆが形成された直方体状のフィルタ箱１２を、導波管部１０内に取り付けるフィルタ内蔵伝送装置で、上記フィルタ箱１２の導波管部１０内壁側の上面（矩形開口長辺側の）における長辺中心部の位置に電波吸収体２０を設ける。これにより、導波管１０の内壁とフィルタ箱１２の外側面との僅かな隙間に流入する高次モードは、電波吸収体２０に吸収され、またフランジ１２ｂの後面で反射された高次モードも、電波吸収体２０に吸収され、高次モードの共振が抑圧される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロ波帯、ミリ波帯の通信装置に使用される雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置で、特に伝送波へ与える雑音やスプリアスを抑制するためのフィルタ箱を導波管に内蔵する伝送装置の構成に関する。

図５には、従来の雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置（例えば下記特許文献１）の構成が示しており、図５（Ａ）に示すように、矩形導波管１の開口部に、伝送周波数帯域減衰特性を持つ直方体状のフィルタ箱２が固着される。このフィルタ箱２は、端部側（図左側）に開口２ａ及びフランジ２ｂが設けられ、この開口２ａに対向する面（図右側）で導波管伝送路の伝送方向に直交する面に、伝送周波数帯域減衰特性を持つフィルタ２Ｆが形成される。このフィルタ２Ｆは、伝送路の伝送方向に直交する面の一部に、例えば形状、寸法を調整した開口を形成したものである。

このようなフィルタ箱２によれば、導波管１の内部の所定位置にフィルタ２Ｆを容易に配置することができ、このフィルタ２Ｆによって、例えば受信機側への影響としての受信帯域の雑音やスプリアスを抑圧することができる。
特開２００５−３３３４４５号公報

しかしながら、上述のフィルタ箱２を有する伝送装置においては、導波管１の開口部からフィルタ箱２を挿入配置することになるが、この導波管１の内壁とフィルタ箱２の外側面との間に、微少の隙間（クリアランス）ができ、この隙間にフィルタ面で発生した高次モードの伝送波が入り込み、高次モードの共振が発生し、これが受信帯域、送信帯域または抑圧帯域等にリップルとなって影響し、雑音やスプリアスとして現れるという問題点があった。

即ち、図５（Ａ）に示す例（隙間を大きく描いている）では、導波管１の内壁とフィルタ箱２の外側面との隙間に入った高次モード（波）がフランジ２ｂの後面で反射することで、この隙間に入り込んだ伝送波により高次モード共振が生じる。また、図５（Ｂ）に示す例では、フランジのないフィルタ箱４（フィルタ４Ｆを有する）が用いられているが、この場合でも、導波管１の開口部に接続される他の部材５の面で、隙間に入った高次モードが反射し、これによって高次モードの共振が生じる。

図６は、上記フィルタ箱２を内蔵する伝送装置を送信機に適用した場合の通過特性の一例であり、この例では、受信帯域のＥｑ部分において、上記高次モード共振により減衰帯域の抑圧特性が悪化している。このような減衰帯域の抑圧特性の悪化は、伝送出力の低下をも招くことになる。

また、このような問題を解決する方策として、例えばフィルタ箱２を導波管１の開口部から圧入させて取り付け、フィルタ箱２と導波管１内壁とのクリアランスをなくす方法も考えられるが、この場合は、フィルタ箱２の変形が生じたり、このフィルタ箱２と導波管１の寸法精度を上げる必要からコスト高を招いたりすることになり、得策ではない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタ箱の圧入取り付けによらず、フィルタ箱と導波管との隙間に発生する高次モードの共振を抑圧することができる雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本願発明は、矩形導波管伝送路の伝送方向に直交する面に伝送周波数帯域に減衰特性を持つフィルタが形成された直方体状のフィルタ箱を、上記導波管内に取り付ける雑音抑制フィルタ内蔵伝送装置において、上記フィルタ箱の矩形開口長辺側の面でその長辺の中心部の位置の、上記フィルタ箱と上記導波管内壁との間に、電波吸収体を設けたことを特徴とする。

本発明の構成によれば、フィルタ箱の圧入取り付けによらず、フィルタ箱と導波管との微少の隙間に発生した高次モードや、隙間を通ってフィルタ箱フランジの後面や導波管に接続される他の部材の面で反射された高次モードが、電波吸収体に吸収され、高次モード共振が抑圧される。特に本発明の電波吸収体は、フィルタ箱の導波管内壁側の面の中の電界が強い部分に設けられるので、高次モードの共振が効率よく抑圧することができ、減衰帯域の抑圧特性の悪化、伝送出力の低下を招くことがない。

図１には、本発明の実施例に係る雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置の構成（導波管の矩形短辺部側から見た図）を示し、図２には、フィルタ箱の構成が示している。図１において、実施例の伝送装置は、矩形の導波管部（マイクロストリップ線路―導波管変換部）１０の開口部に、フィルタ箱１２を嵌合配置する構成とされ、この導波管部１０の開口部には、フィルタ箱１２を嵌合させる空間部分にインピーダンスステップ１４を介して短絡面１５が形成される。また、導波管部１０の上面側にマイクロストリップ線路１６が形成されており、このマイクロストリップ線路１６から導波管伝送路内へ向けてプローブ１７が貫通・配置される。

一方、図２に示すように、フィルタ箱１２は、上記導波管部１０の矩形開口部の嵌合部分に嵌合する大きさの直方体の箱で、その前面（導波管部１０の矩形開口に対応する面）を開口１２ａとしており、この開口１２ａの外周に、フランジ（つば状部）１２ｂが設けられている。また、このフィルタ箱１２の後面、即ち導波管伝送路の伝送方向に直交する面には、従来と同様に、その一部に例えば形状、寸法を調整した開口を形成したフィルタ１２Ｆが設けられる。

そして、このフィルタ箱１２の上面部、即ち矩形開口１２ａ（導波管部１０の矩形開口でもある）の長辺側の上面部の外側面において、その長辺方向Ｇの中心部に、長方形（正方形、円形等その他の形状でもよい）の電波吸収体２０を配置している。この電波吸収体２０は、フィルタ箱１２外側面と導波管部１０内壁との隙間の中で電界強度が高い部分に配置される。

図３には、フィルタ箱１２の上面と導波管部１０内部の上面との隙間の電界の強さ（矢印）を正面（開口部側）から見た場合について模式的に示している。図３に示すように、電界は、矩形開口長辺方向Ｇの中心部が最も強く、端部へ向かう程、弱くなる。そこで、本実施例では、電界が最も強くなる矩形開口長辺方向Ｇの中心部に電波吸収体２０を設け、高次モード共振を効率よく抑圧している。

さらに、電波吸収体２０は、不要の高次モード共振の周波数帯の電波を、効率よく吸収する大きさとすることで、高次モード共振をより効率よく抑圧することができる。

このようにフィルタ箱１２を構成すると、図１に示すように、導波管１０の内壁とフィルタ箱１２の外側面との僅かな隙間（図は、隙間を大きく描いている）に、高次モードが入り込んだとしてもその高次モードは電波吸収体２０に吸収され、またフランジ１２ｂの後面（フランジがないタイプでは、接続される他の部材）で反射された高次モードも、電波吸収体２０に吸収される。その結果、反射波（位相がずれた波等）によって生じる高次モード共振が良好に抑圧することができる。

図４には、本実施例の雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置における通過特性を示しており、図６に示す従来の構造の通過特性と比較すると、従来受信帯域において生じていた高次モード共振の影響部分（Ｅｑ）がなくなり、受信帯域、送信帯域共に、良好な特性が得られていることがわかる。

なお本実施例では、長方形の電波吸収体２０をフィルタ箱１２の矩形開口長辺側の上面部外側面に１つ設けた場合について説明したが、電波吸収体２０は、下面部外側面に配置してもよく、また上下面部外側面のそれぞれに１つ以上配置してもよい。更に、フィルタ箱１２の矩形開口短辺側となる左右側面部外側面に追加して配置してもよい。

本発明の実施例に係る雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置の構成を示す断面図である。 実施例のフィルタ箱の構成を示す斜視図である。 実施例のフィルタ箱の上面と導波管内部の上面の隙間の電界の強さを正面（開口部側）から模式的に示した説明図である。 実施例の雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置の通過特性を示す特性線図である。 従来のフィルタ内蔵伝送装置の構成を示し、図（Ａ）はフィルタ箱にフランジが設けられるタイプの断面図、図（Ｂ）はフランジがないタイプの断面図である。 従来のフィルタ内蔵伝送装置の通過特性を示す特性線図である。

符号の説明

１，１０：導波管部、 ２，４，１２：フィルタ箱、
２ａ，１２ａ：開口、 ２ｂ，１２ｂ：フランジ、
２Ｆ，４Ｆ，１２Ｆ：フィルタ
２０：電波吸収体

Claims (1)

1. 矩形導波管伝送路の伝送方向に直交する面に伝送周波数帯域に減衰特性を持つフィルタが形成された直方体状のフィルタ箱を、上記導波管内に取り付ける雑音抑制フィルタ内蔵伝送装置において、
   上記フィルタ箱の矩形開口長辺側の面でその長辺の中心部の位置の、上記フィルタ箱と上記導波管内壁との間に、電波吸収体を設けたことを特徴とする雑音抑圧フィルタ内蔵伝送装置。

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