JP2010226469A - Band pass filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不要な周波数帯域の電磁波を抑制する帯域通過フィルタに関するものである。 The present invention relates to a band-pass filter that suppresses electromagnetic waves in unnecessary frequency bands.
従来より、電話、移動体通信、テレビ中継などの通信回線は、マイクロ波を利用しており、これらの通信回線は、電波としてのマイクロ波を送受信するための基地局を備えている。この基地局においては、所望の周波数帯の電波のみを通過させ、不要な周波数帯の電波を除去するための帯域通過フィルタが設置されている。 Conventionally, communication lines such as telephone, mobile communication, and television relay use microwaves, and these communication lines include a base station for transmitting and receiving microwaves as radio waves. In this base station, a band-pass filter for passing only radio waves in a desired frequency band and removing unnecessary radio waves is installed.
従来、この種の帯域通過フィルタとして、低損失な特性を有する誘電体共振器を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of band-pass filter, one having a dielectric resonator having a low-loss characteristic is known (for example, see Patent Document 1).
この従来の帯域通過フィルタ101は、図11に示すように、導電性の筐体102の本体102aおよび蓋部102bにより形成された閉空間内に設置される複数の誘電体共振器121乃至126を備えている。これらの誘電体共振器121乃至126は、筐体の一部を構成する空洞内壁151乃至156により互いに離隔されており、結合窓161乃至165を介して電磁気的に結合するようになっている。
As shown in FIG. 11, the conventional band-
また、導電性の筐体102には、結合用プローブが接続された入出力端子103、104が設置されており、筐体102の外部から伝搬したマイクロ波は、結合用プローブにより誘電体共振器121と磁界結合し、誘電体共振器121の内部に電界を発生させ、誘電体共振器121を励振するようになっている。
The
このような構成により、従来の帯域通過フィルタは、誘電体共振器121乃至126が高いQ値を有しているので、通過帯域の前後における挿入損失を急激に高めるようになっていた。
With such a configuration, in the conventional band pass filter, since the
ここで、帯域通過フィルタの帯域幅は、隣り合う誘電体共振器間の結合量に応じて変化するようになっており、誘電体共振器間の結合量を小さくするほど帯域幅が狭くなるようになっている。このため、帯域幅を狭くするためには、隣り合う誘電体共振器間の結合窓の断面積を狭くするか、隣り合う誘電体共振器間の距離を長くするようになっていた。 Here, the bandwidth of the band-pass filter changes according to the amount of coupling between adjacent dielectric resonators, and the bandwidth decreases as the amount of coupling between the dielectric resonators decreases. It has become. For this reason, in order to narrow the bandwidth, the cross-sectional area of the coupling window between adjacent dielectric resonators is reduced, or the distance between adjacent dielectric resonators is increased.
しかしながら、特許文献1に示す帯域通過フィルタは、金属性のブロックをフライスで加工したり、溶融した金属を金型に充填するダイカスト法により筐体を形成していたため、製作上の限界に起因して、所望の帯域幅によっては結合窓の断面積を十分狭くすることができない場合があった。そのため、帯域通過フィルタの帯域幅を狭めるためには、隣り合う誘電体共振器間の距離を長くする必要が生じ、結果として、帯域通過フィルタが大型化するという問題があった。
However, the band-pass filter shown in
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来より小型化および軽量化できる帯域通過フィルタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a band-pass filter that can be made smaller and lighter than the conventional one.
本発明の帯域通過フィルタは、複数の空洞をそれぞれ形成する複数の空洞内壁を有する金属性の筐体と、前記空洞内に設置される複数の共振器と、前記筐体の外部から電磁波を入力し前記複数の共振器を励振させる入力端子と、前記複数の共振器を通過した電磁波を前記筐体の外部に出力する出力端子と、を備える帯域通過フィルタにおいて、前記複数の空洞内壁は、隣り合い前後の段を形成する共振器を電磁気的に結合するための開口部を有しており、スリットが形成され前記開口部に保持される導電性の仕切板を備えることを特徴とする。 The bandpass filter according to the present invention includes a metallic housing having a plurality of cavity inner walls that respectively form a plurality of cavities, a plurality of resonators installed in the cavity, and an electromagnetic wave input from the outside of the housing. In the band-pass filter comprising: an input terminal for exciting the plurality of resonators; and an output terminal for outputting the electromagnetic waves that have passed through the plurality of resonators to the outside of the housing. It has an opening for electromagnetically coupling the resonators forming the steps before and after the mating, and includes a conductive partition plate in which a slit is formed and held in the opening.
この構成により、本発明の帯域通過フィルタは、隣り合う共振器をスリットを介して結合させることにより、隣り合う共振器の間隔を広げることなく結合量を小さくすることができる。したがって、従来より小型化および軽量化できる帯域通過フィルタを実現することができる。また、異なるスリットの大きさを有する複数の仕切板を準備することにより、隣り合う共振器の結合量を仕切板の交換のみにより調節することができるので、従来のように金属ブロックを加工することにより結合窓を形成した場合と比較して、結合量の調節が容易になる。 With this configuration, the band-pass filter of the present invention can reduce the amount of coupling without increasing the interval between adjacent resonators by coupling adjacent resonators through slits. Therefore, it is possible to realize a band-pass filter that can be made smaller and lighter than before. Also, by preparing a plurality of partition plates having different slit sizes, the coupling amount of adjacent resonators can be adjusted only by replacing the partition plates. As compared with the case where the coupling window is formed by the above, the coupling amount can be easily adjusted.
さらに、本発明の帯域通過フィルタは、前記共振器は、誘電体により形成された誘電体共振器により構成されることを特徴とする。 Furthermore, the bandpass filter according to the present invention is characterized in that the resonator is constituted by a dielectric resonator formed of a dielectric.
この構成により、本発明の帯域通過フィルタは、複数の共振器がそれぞれ高いQ値を有する誘電体共振器により構成されるので、小型で軽量でありながら、通過帯域の前後における挿入損失を急激に高めることができる。 With this configuration, the bandpass filter of the present invention is composed of dielectric resonators having a plurality of resonators each having a high Q value, so that insertion loss before and after the passband is drastically reduced while being small and lightweight. Can be increased.
さらに、本発明の帯域通過フィルタは、前記共振器は、導電性を有する柱状の金属により形成された半同軸金属共振器により構成されることを特徴とする。 Furthermore, the bandpass filter according to the present invention is characterized in that the resonator is constituted by a semi-coaxial metal resonator formed of a columnar metal having conductivity.
この構成により、本発明の帯域通過フィルタは、複数の共振器がそれぞれ半同軸金属共振器により構成されるので、小型で軽量でありながら低損失の特性を有することができる。 With this configuration, the bandpass filter of the present invention has a plurality of resonators each composed of a semi-coaxial metal resonator, and thus can have a low loss characteristic while being small and light.
さらに、本発明の帯域通過フィルタは、前記複数の空洞内壁は、前記複数の共振器のうちの少なくとも2以上の共振器を、前記前後の段を形成する共振器とは異なる共振器と電磁気的に結合させるための開口部を有していることを特徴とする。 Further, in the bandpass filter according to the present invention, the inner walls of the plurality of cavities include at least two or more of the plurality of resonators, and electromagnetically different from the resonators forming the front and rear stages. It has the opening part couple | bonded with this, It is characterized by the above-mentioned.
この構成により、本発明の帯域通過フィルタは、隣り合い前後の段を形成する2つの共振器の結合に加え、前後の段以外の2つの共振器が結合する飛び越し結合を生じさせるので、通過帯域の前後における挿入損失を急激に高めることができ、所望の周波数帯域外の電波を確実に減衰させることができる。また、通過帯域の前後における挿入損失が急激に高まるので、筐体に設置される共振器の数を減少させることができる。 With this configuration, the bandpass filter according to the present invention generates the interlaced coupling in which two resonators other than the preceding and following stages are coupled in addition to the coupling of the two resonators that form the adjacent preceding and following stages. Insertion loss before and after can be rapidly increased, and radio waves outside the desired frequency band can be reliably attenuated. In addition, since the insertion loss before and after the pass band increases rapidly, the number of resonators installed in the housing can be reduced.
本発明は、従来より小型化および軽量化できる帯域通過フィルタを提供することができる。 The present invention can provide a band-pass filter that can be made smaller and lighter than conventional ones.
以下、本発明の実施の形態の帯域通過フィルタについて、図面を用いて説明する。 Hereinafter, bandpass filters according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る帯域通過フィルタについて、図1乃至図4を参照して説明する。
(First embodiment)
A bandpass filter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係る帯域通過フィルタ1は、図1に示すように、6段フィルタとして機能するものであり、略直方体の形状を有する金属製の筐体2と、筒状の誘電体によって形成される誘電体共振器21乃至26と、誘電体共振器21に電磁波を入力するための入力端子3と、誘電体共振器26から電磁波を出力するための出力端子4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the band-
筐体2は、筐体本体2aと、蓋部2bとによって構成されている。筐体本体2aは、複数の円筒形の空洞をそれぞれ形成する複数の空洞内壁51乃至56を有している。これらの円筒形の空洞は、蓋部2bによって遮蔽されるようになっている。この筐体2は、例えば、導電性のブロックをフライスにより加工したり、溶融した金属を金型に充填するダイカスト法等の製法により形成される。
The
誘電体共振器21乃至26は、複数の空洞内にその空洞内壁51乃至56から所定の空間をもってそれぞれ離隔して設置される。本実施の形態においては、空洞内壁51乃至56の空洞の半径および深さが互いに等しい場合について説明するが、互いに異なっていてもよい。
The
ここで、図1に示す誘電体共振器21乃至26は、筐体本体2aに3個ずつ2列に並ぶよう配置される。この配置の場合、筐体2の体積がコンパクトになるとともに、入力端子3および出力端子4を筐体2の同一の側面に設置できて好適であるが、入力端子3および出力端子4の位置はこれに限定されない。なお、これらの誘電体共振器21乃至26は、2列以外の配列であってもよく、例えばジグザグ状や1列に並んでいてもよい。
Here, the
誘電体共振器21乃至26は、長手方向が互いに平行となるよう、筐体2の底面2c(図2参照)にねじ止めなど周知の手段により固定されている。また、これらの誘電体共振器21乃至26は、低誘電率の支持体31によってそれぞれ支持されており、誘電体共振器21乃至26に励振された電磁波が、空洞内壁51乃至56を構成する金属壁によって減衰されないようになっている。誘電体共振器21乃至26が設置される筐体2の内面には、これらの誘電体共振器21乃至26の無負荷Qを高めるために銀メッキなどの処理が施されていてもよい。
The
筐体本体2aの空洞内壁51乃至56には、隣り合い前後の段を形成する2つの誘電体共振器の間に後述する仕切板を挿入するための開口部61乃至65が形成されている。
In the hollow
帯域通過フィルタ1は、誘電体共振器21乃至26の共振周波数を調整するための複数の周波数調整ねじ41乃至46を蓋部2bに有していてもよい。この場合、図2に示すように、各周波数調整ねじの中心軸が、各誘電体共振器の中心軸の延長線とそれぞれ重なるように設置する。周波数調整ねじ41乃至46と誘電体共振器21乃至26との間隔を調節することによって、誘電体共振器21乃至26の共振周波数をそれぞれ変化させることが可能となる。
The
また、それぞれの誘電体共振器21乃至26に対する周波数調整ねじ41乃至46が同一方向に設置されるので、帯域通過フィルタ1を小型で軽量にすることができる。
Further, since the frequency adjusting screws 41 to 46 for the respective
入力端子3は、ループ状の内部導体3aを有している。入力端子3の内部導体3aは、空洞内壁51により形成される空洞内に設けられ、外部回路から伝搬された電磁波を誘電体共振器21乃至26に入力するようになっている。
The
同様に、出力端子4は、空洞内壁56により形成される空洞内に設けられ、誘電体共振器21乃至26を通過した電磁波を外部回路に出力するようになっている。また、出力端子4は、入力端子3と同様にループ状の不図示の内部導体を有している。
Similarly, the
帯域通過フィルタ1は、さらに、互いに隣り合い前後の段を形成する2つの誘電体共振器の間に、導電性を有する仕切板66乃至70を備えている。なお、以下の説明において、仕切板66乃至70を特に区別する必要がない場合には、仕切板66を例に説明する。
The band-
仕切板66は、図3に示すように、スリット71が形成されている。このスリット71は、隣り合う誘電体共振器を結合するための結合窓として機能するようになっている。したがって、スリット71の形状としては、スリット71の長手方向と、隣り合う誘電体共振器間に分布する電界の方向とが垂直となるようにすると好適である。
As shown in FIG. 3, the
仕切板66乃至70は、開口部61乃至65にそれぞれ保持されるようになっており、仕切板66乃至70は、隣り合う2つの誘電体共振器のそれぞれの中心軸を含む平面に対し、表面が垂直となるように設置される。また、仕切板66乃至70には、図4に示すように、ビス穴72が形成されており、ビス止めにより筐体2の開口部61乃至65にそれぞれ固定されている。なお、仕切板66乃至70は、溶接あるいははんだ付けなど公知の方法により筐体2の開口部61乃至65に固定されるようにしてもよい。また、開口部61乃至65に、仕切板66乃至70がそれぞれ嵌合される溝部を形成してもよい。
The
上記のような構成を有する帯域通過フィルタ1に対し、入力端子3を介して外部回路から電磁波が入力されると、誘電体共振器21に電磁波が励振される。このとき、誘電体共振器21の直径および空洞内壁51との距離を調整することにより、誘電体共振器21にはTE01δモードが励振される。誘電体共振器21において励振された電磁波は、仕切板66のスリット71を介して、誘電体共振器22を励振する。この場合、誘電体共振器21および誘電体共振器22の周囲には、水平面内において各誘電体共振器21、22の円周と略平行となる電界が分布する。したがって、仕切板66のスリット71は、長手方向が各誘電体共振器21、22の高さ方向と平行となるよう形成されるようにする。同様に、仕切板67乃至70のスリット71も長手方向が誘電体共振器の高さ方向と平行となるよう形成されるようにする。
When electromagnetic waves are input from the external circuit to the
また、図1においては、開口部61乃至65が、仕切板66乃至70の両側面及び下面を支持する形状を示しているが、これに限定されず、開口部61乃至65が、仕切板66乃至70の両側面のみを支持する形状であってもよい。この場合、仕切板66の底部は、筐体2の底面2cに直接支持されることとなる。
Further, in FIG. 1, the
以上のような構成を有することにより、本実施の形態に係る帯域通過フィルタ1は、隣り合う誘電体共振器をスリット71を介して結合させることにより、隣り合う誘電体共振器の間隔を広げることなく結合量を小さくすることができる。したがって、従来より小型化および軽量化できる帯域通過フィルタ1を実現することができる。また、異なるスリットの大きさを有する複数の仕切板を準備することにより、隣り合う誘電体共振器の結合量を仕切板を交換することにより調節することができるので、従来のように金属ブロックを加工することにより結合窓を形成した場合と比較して、結合量の調節が容易になる。
By having the configuration as described above, the
また、本実施の形態に係る帯域通過フィルタ1は、複数の共振器がそれぞれ高いQ値を有する誘電体共振器により構成されるので、小型で軽量でありながら、通過帯域の前後における挿入損失を急激に高めることができる。
In addition, the
また、筐体2に直接結合窓を形成する必要がないため、筐体に対する複雑な製作工程を必要とせず、製作時間が短縮される。また、仕切板にスリットを形成する工程を筐体の製作と独立して行うことができるため、例えば、金属板にスリットを形成する工程のみで仕切板が製作されることとなり、結果として仕切板の製作時間も短時間ですむ。そして、仕切板をビス止めなどで筐体に容易に設置することが可能であるため、結果として、帯域通過フィルタ全体を製作する時間が短縮されることとなる。
Further, since it is not necessary to form a coupling window directly in the
さらには、結合窓として機能するスリットが筐体から独立して仕切板に形成されるので、結合窓の形状を従来より容易に変更することが可能となる。つまり、結合度の調整を仕切板を交換するのみで容易に行うことが可能となる。また、誘電体共振器に励振される電磁波のモードに応じてスリットの長手方向の向きを変更することも容易となるのみならず、後述するように、帯域通過フィルタが半同軸金属共振器など、誘電体共振器以外の共振器を備える場合においても、その共振器に励振される電磁波のモードに応じてスリットの形状を変更することが容易となる。 Furthermore, since the slit functioning as a coupling window is formed in the partition plate independently of the casing, the shape of the coupling window can be easily changed as compared with the prior art. That is, it is possible to easily adjust the degree of coupling only by exchanging the partition plate. In addition, it becomes easy not only to change the direction of the slit in the longitudinal direction according to the mode of the electromagnetic wave excited by the dielectric resonator, but also as described later, the bandpass filter is a semi-coaxial metal resonator, etc. Even when a resonator other than the dielectric resonator is provided, it is easy to change the shape of the slit according to the mode of the electromagnetic wave excited by the resonator.
したがって、筐体をフライスにより加工して結合窓を形成したり、筐体に仕切りとして機能する板を直接溶接する従来の帯域通過フィルタと比較して、スリットの形状に対する自由度を高めることが可能となる。 Therefore, it is possible to increase the degree of freedom with respect to the shape of the slit compared to the conventional band-pass filter that processes the housing by milling to form a coupling window or directly welds a plate that functions as a partition to the housing. It becomes.
さらには、開口部の断面積を狭くすれば、開口部に保持される仕切板も小型化できるので、様々な形状のスリットを有する多種の仕切板を準備する場合においても、仕切板を製作するために必要とする材料を削減でき、結果として製作コストを低下することができる。 Furthermore, if the cross-sectional area of the opening is made narrower, the partition plate held in the opening can be reduced in size. Therefore, even when preparing various partition plates having slits of various shapes, the partition plate is manufactured. Therefore, the material required for this can be reduced, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
なお、以上の説明においては、誘電体共振器21乃至26が筐体2に形成された複数の円筒形の空洞内にそれぞれ設置される場合について説明した。しかしながら、誘電体共振器21乃至26は、円筒形以外の形状を有する空洞内に設置されるようにしてもよい。
In the above description, the case where the
この場合、例えば、筐体2に6つの誘電体共振器21乃至26が設置される1つの空洞を形成する。そして、6つの誘電体共振器を、スリットが形成された仕切板で適宜仕切るようにする。
In this case, for example, one cavity where the six
なお、上述した実施の形態においては、帯域通過フィルタが誘電体共振器を備える場合について説明したが、これに限定されず、次に説明する第2の実施の形態のように、帯域通過フィルタが半同軸金属共振器を備えるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the bandpass filter includes the dielectric resonator has been described. However, the present invention is not limited to this, and the bandpass filter is not limited to this as in the second embodiment described below. A semi-coaxial metal resonator may be provided.
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る帯域通過フィルタについて、図5乃至図7を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A bandpass filter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、第2の実施の形態に係る帯域通過フィルタ81の構成は、上述の第1の実施の形態に係る帯域通過フィルタ1の構成とほぼ同様であり、各構成要素については、図1に示した第1の実施の形態と同様の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
The configuration of the
本実施の形態に係る帯域通過フィルタ81は、図5に示すように、6段フィルタとして機能するものであり、略直方体の形状を有する金属製の筐体82と、筒状の半同軸金属共振器83乃至88と、半同軸金属共振器83に電磁波を入力するための入力端子5と、半同軸金属共振器88から電磁波を出力するための出力端子6とを備えている。
As shown in FIG. 5, the band-
筐体本体82aは、複数の円筒形の空洞をそれぞれ形成する複数の空洞内壁51乃至56を有している。これらの円筒形の空洞は、蓋部82bによって遮蔽されるようになっている。本実施の形態における筐体82も、第1の実施の形態に係る筐体2と同様に、導電性のブロックをフライスにより加工したり、溶融した金属を金型に充填するダイカスト法等の製法により形成されるようになっている。
The
半同軸金属共振器83乃至88は、複数の空洞内にその空洞内壁51乃至56から所定の空間をもってそれぞれ離隔して設置される。
The
半同軸金属共振器83乃至88は、例えば、黄銅、真鍮、アルミニウム、またはインバーなどの金属により形成された筒状の共振素子により構成されている。また、半同軸金属共振器83乃至88は、無負荷Qを高めるために銀メッキなどの処理が施されてもよい。同様に、半同軸金属共振器83乃至88が設置される筐体82の内面にも、これらの半同軸金属共振器83乃至88の無負荷Qを高めるために銀メッキなどの処理が施されてもよい。
The
また、図6に示すように、内部導体5aは、空洞内において半同軸金属共振器83の長手方向と平行になっている。ここで、内部導体5aの先端は、グランドとしての筐体82の底面82cにはんだ付けされていてもよい。あるいは、内部導体5aの先端は、底面82cと接触せず先端が開放状態となるよう形成されていてもよい。また、内部導体5aの先端が半同軸金属共振器83にはんだ付けされるよう構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the
図5に戻り、筐体本体82aの空洞内壁51乃至56には、第1の実施の形態における筐体本体2aと同様に、開口部61乃至65が形成されている。
Returning to FIG. 5,
また、帯域通過フィルタ81は、第1の実施の形態における仕切板66乃至70と同様に形成される仕切板73乃至77を備えており、これらの仕切板73乃至77は、開口部61乃至65にそれぞれ保持されるようになっている。また、仕切板73乃至77は、図4に示す第1の実施の形態における仕切板66乃至70と同様に、ビス止めにより筐体82の開口部61乃至65にそれぞれ固定されている。
Further, the
半同軸金属共振器83乃至88に電磁波が励振されると、半同軸金属共振器83乃至88の周囲には、各半同軸金属共振器83乃至88の長手方向と略平行となる電界が分布する。したがって、仕切板73乃至77のスリット78は、長手方向が各半同軸金属共振器73乃至77の長手方向と垂直となるように形成されると好適である。
When electromagnetic waves are excited in the
以上のように、本実施の形態に係る帯域通過フィルタ81は、隣り合う半同軸金属共振器をスリット78を介して結合させることにより、隣り合う半同軸金属共振器の間隔を広げることなく結合量を小さくすることができる。したがって、従来より小型化および軽量化できる帯域通過フィルタ81を実現することができる。また、本実施の形態に係る帯域通過フィルタ81は、複数の共振器がそれぞれ半同軸金属共振器により構成されるので、小型で軽量でありながら低損失の特性を有することができる。また、本実施の形態に係る帯域通過フィルタ81においても、上述した第1の実施の形態に係る帯域通過フィルタ1と同様の効果を得ることができる。
As described above, the band-
なお、以上の説明においては、半同軸金属共振器83乃至88のいずれもが円筒形を有する場合について説明した。しかしながら、半同軸金属共振器が円筒形以外の形状を有していてもよい。
In the above description, the case where any of the
図7は、本発明の半同軸金属共振器のその他の形状例を模式的に示す断面図であり、入力端子3側から1列目の共振器を見た図である。図7に示すように、半同軸金属共振器89は、ステップ形状を有している。また、半同軸金属共振器は、角柱などの形状を有していてもよい。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of the shape of the semi-coaxial metal resonator of the present invention, and is a view of the resonator in the first row from the
なお、上述した実施の形態においては、誘電体共振器21乃至26あるいは半同軸金属共振器83乃至88が隣り合う2つの共振器、すなわち前後の段同士で結合する場合について説明したが、これに限定されず、次に説明する第3の実施の形態のように、共振器が前後の段以外の共振器とも結合するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る帯域通過フィルタについて、図8および図9を参照して説明する。
(Third embodiment)
A bandpass filter according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、第3の実施の形態に係る帯域通過フィルタ90の構成は、上述の第1の実施の形態に係る帯域通過フィルタ1の構成とほぼ同様であり、各構成要素については、図1に示した第1の実施の形態と同様の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
The configuration of the
図8において、誘電体共振器21乃至26間の矢印Aは、これらの誘電体共振器21乃至26のうち、互いに前後の段を形成している隣り合う2つの誘電体共振器間における電磁気的な結合を表わしている。
In FIG. 8, an arrow A between the
本実施の形態における帯域通過フィルタ90は、隣り合う誘電体共振器間の仕切板のほかに、誘電体共振器21と誘電体共振器26とを電磁気的に結合するためのスリットを有する仕切板など、互いに前後の段を形成していない誘電体共振器間の仕切板を備え、図8に矢印Bで示す結合が生じるようになっている。以下、矢印Bに示すような互いに前後の段を形成していない共振器間における結合を、飛び越し結合という。
飛び越し結合を構成する誘電体共振器を有する帯域通過フィルタは、通過帯域と遮断帯域との間の遷移領域において、伝送零点を含む伝送特性を有するので、急峻なカット特性を有する帯域通過フィルタとして機能する。また、飛び越し結合が行われる共振器の組および組数を適宜選択することにより、伝送特性が、通過周波数帯に対して高周波数側あるいは低周波数側のみに伝送零点を有することもできる。 A band-pass filter having a dielectric resonator that forms interlaced coupling has a transmission characteristic including a transmission zero in the transition region between the pass band and the cutoff band, and functions as a band-pass filter having a steep cut characteristic. To do. In addition, by appropriately selecting the set and the number of resonators to be interlaced, the transmission characteristics can have transmission zeros only on the high frequency side or the low frequency side with respect to the pass frequency band.
飛び越し結合を有する帯域通過フィルタ90は、図9に示すように、前後の段を構成する2つの誘電体共振器間および飛び越し結合が行われる2つの誘電体共振器間に仕切板92、93が設置されるようにする。また、飛び越し結合が行われる2つの誘電体共振器間に設置される仕切板は、前後の段を構成する2つの誘電体共振器間に設置される仕切板とスリットの大きさおよび形状が異なっていてもよく、このスリットの大きさや形状を調節することにより、伝送零点が発生する周波数などの伝送特性を調節することができる。
As shown in FIG. 9, the
以上のように、本発明の帯域通過フィルタ90は、上述した第1の実施の形態に係る誘電体フィルタ1の効果を有するのみならず、隣り合い前後の段を形成する2つの誘電体共振器21乃至26の結合に加え、前後の段以外の2つの共振器が結合する飛び越し結合を生じさせるので、伝送零点の形成により通過帯域の前後における挿入損失を急激に高めることができ、所望の周波数帯域外の電波を確実に減衰させることができる。また、通過帯域の前後における挿入損失が急激に高まるので、筐体2に設置される共振器の数を減少させることができる。
As described above, the band-
なお、以上の説明においては、帯域通過フィルタが誘電体共振器21乃至26あるいは半同軸金属共振器83乃至88を備える場合について説明したが、これに限定されず、筐体内に誘電体共振器および半同軸金属共振器を備えたり、他の種類の公知の共振器を備える帯域通過フィルタに適用してもよい。この場合、隣り合う2つの共振器の種類に応じて共振器間の電界分布が異なるため、各仕切板に形成されるスリットの長手方向の向きを互いに異ならせる必要が生じる場合もある。従来の帯域通過フィルタにおいては、結合窓の長手方向の向きを互いに異ならせるためには、筐体を製作するための複雑な製作工程が必要となるが、本発明に係るスリットの形成された仕切板を用いることにより、結合窓の長手方向の向きを容易に変更させることが可能となる。
In the above description, the case where the bandpass filter includes the
なお、以上の説明においては、帯域通過フィルタ1が6つの誘電体共振器21乃至26を備える場合あるいは6つの半同軸金属共振器83乃至88を備える場合について説明した。しかしながら、帯域通過フィルタ1は、少なくとも2つの誘電体共振器あるいは少なくとも2つの半同軸金属共振器を備えていればよい。必要とする誘電体共振器の数あるいは半同軸金属共振器の数は、帯域通過フィルタの用途に応じて適宜変更するようにする。
In the above description, the case where the band-
また、以上の説明においては、筐体2内に主として誘電体共振器21乃至26あるいは半同軸金属共振器83乃至88が設置される場合について説明したが、これに限定されず、筐体2内に増幅回路や変復調回路などフィルタ以外の機能を有する回路が形成されていてもよい。
In the above description, the case where the
また、以上の説明においては、仕切板に長方形のスリットが形成される場合について説明した。しかしながら、仕切板には、長方形以外の形状を有するスリットあるいは開口が形成されていてもよい。図10は、本発明の仕切板のその他の形状例を模式的に示す斜視図である。図10(a)に示すように、仕切板には、十字型のスリットが形成されていてもよい。また、図10(b)に示すように、仕切板には、円形の開口が形成されていてもよい。つまり、仕切板に形成されるスリットあるいは開口は、2つの共振器間で所望の結合量が得られる限り、いかなる形状であってもよい。 Moreover, in the above description, the case where the rectangular slit was formed in the partition plate was demonstrated. However, the partition plate may be formed with slits or openings having a shape other than a rectangle. FIG. 10 is a perspective view schematically showing another example of the shape of the partition plate of the present invention. As shown in FIG. 10A, the partition plate may be formed with a cross-shaped slit. Moreover, as shown in FIG.10 (b), the circular opening may be formed in the partition plate. That is, the slit or opening formed in the partition plate may have any shape as long as a desired coupling amount is obtained between the two resonators.
また、帯域通過フィルタは、共振器間の結合度を調整するための結合調整ねじを設置してもよい。結合調整ねじは、誘電体共振器21乃至26あるいは半同軸金属共振器83乃至88のうち、互いに隣り合う共振器の間に設置される。
The band pass filter may be provided with a coupling adjusting screw for adjusting the degree of coupling between the resonators. The coupling adjusting screw is installed between the resonators adjacent to each other among the
この場合、仕切板には、スリットと連通し、長手方向がスリットの長手方向と垂直となる貫通孔が形成されるようにし、結合調整ねじがこの貫通孔に挿入されるようにする。これにより、結合調整ねじは、スリットの長手方向と垂直方向に摺動するようになっており、結合調整ねじの挿入深さに応じてスリットの断面積が調整され、結果として各共振器の結合度が調整されるようになっている。 In this case, the partition plate is formed with a through hole that communicates with the slit and whose longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the slit, and the coupling adjusting screw is inserted into the through hole. As a result, the coupling adjustment screw slides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit, and the cross-sectional area of the slit is adjusted according to the insertion depth of the coupling adjustment screw. The degree is adjusted.
この結合調整ねじは、所望の挿入深さで固定するための固定部を有した結合度調整棒により構成されていてもよい。また、結合度調整棒の代わりに雄ねじを用い、仕切板に雌ねじを形成することにより、各誘電体共振器21乃至26間の結合度がねじ送り機構により調節されるようにしてもよい。
The coupling adjusting screw may be configured by a coupling degree adjusting rod having a fixing portion for fixing at a desired insertion depth. Further, by using a male screw instead of the coupling degree adjusting rod and forming a female screw on the partition plate, the coupling degree between the
また、以上の説明においては、結合調整ねじが各共振器の間に設置される場合について説明した。しかしながら、結合調整ねじは、必ずしもすべての共振器間に設置される必要はなく、必要に応じて筐体に設置すればよい。 In the above description, the case where the coupling adjustment screw is installed between the resonators has been described. However, the coupling adjustment screw does not necessarily need to be installed between all the resonators, and may be installed in the housing as necessary.
また、以上の説明においては、周波数調整ねじ41乃至46が誘電体共振器21乃至26あるいは半同軸金属共振器83乃至88のそれぞれの上部に設置される場合について説明した。しかしながら、周波数調整ねじは、必ずしもこれらの共振器のすべての上部に設置されていなくてもよい。また、帯域通過フィルタの周波数調整が不要である場合には、筐体に周波数調整ねじを設置しなくてもよい。
In the above description, the case where the frequency adjusting screws 41 to 46 are installed on the
以上のように、本発明に係る帯域通過フィルタは、従来より小型化および軽量化できるという効果を有し、不要な周波数帯域の電磁波を抑制する帯域通過フィルタとして有用である。 As described above, the band-pass filter according to the present invention has an effect that it can be made smaller and lighter than before, and is useful as a band-pass filter that suppresses electromagnetic waves in unnecessary frequency bands.
1 帯域通過フィルタ
2 筐体
2a 筐体本体
2b 蓋部
2c 底面
3 入力端子
3a 内部導体
4 出力端子
5 入力端子
5a 内部導体
6 出力端子
21乃至26 誘電体共振器
31 支持体
41乃至46 周波数調整ねじ
51乃至56 空洞内壁
61乃至65 開口部
66乃至70 仕切板
71 スリット
72 ビス穴
73乃至77 仕切板
78 スリット
81 帯域通過フィルタ
82 筐体
82c 底面
83乃至88 半同軸金属共振器
89 半同軸金属共振器
90 帯域通過フィルタ
92、93 仕切板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記空洞内に設置される複数の共振器と、
前記筐体の外部から電磁波を入力し前記複数の共振器を励振させる入力端子と、
前記複数の共振器を通過した電磁波を前記筐体の外部に出力する出力端子と、を備える帯域通過フィルタにおいて、
前記複数の空洞内壁は、隣り合い前後の段を形成する共振器を電磁気的に結合するための開口部を有しており、
スリットが形成され前記開口部に保持される導電性の仕切板を備えることを特徴とする帯域通過フィルタ。 A metallic housing having a plurality of cavity inner walls each forming a plurality of cavities;
A plurality of resonators installed in the cavity;
An input terminal for inputting electromagnetic waves from the outside of the housing to excite the plurality of resonators;
In a band pass filter comprising: an output terminal that outputs electromagnetic waves that have passed through the plurality of resonators to the outside of the housing;
The inner walls of the plurality of cavities have openings for electromagnetically coupling the resonators forming the steps before and after the adjacent ones,
A bandpass filter comprising a conductive partition plate in which a slit is formed and held in the opening.
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2009
- 2009-03-24 JP JP2009072137A patent/JP2010226469A/en active Pending
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