JP2014036251A

JP2014036251A - ダブルストリップ共振器

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Publication number: JP2014036251A
Application number: JP2012174911A
Authority: JP
Inventors: Naohito Sekiya; 尚人關谷
Original assignee: Japan Steel Works Ltd; University of Yamanashi NUC
Current assignee: Japan Steel Works Ltd; University of Yamanashi NUC
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2014-02-24
Anticipated expiration: 2032-08-07
Also published as: JP5780524B2

Abstract

【課題】高い耐電力特性を実現しつつ、共振器の放射損がないストリップライン構造を用いることで高いQ値を実現し、給電方法を改善することによってスプリアス共振が発生せず、SMAコネクタと給電線との接触抵抗をなくした、小型な共振器を提供する。
【解決手段】第一の誘電体１２の対向する外側面に導体層を設けて一対の接地導体２０とし、第一の誘電体１２の内面側の対向に第二の誘電体１１を介して所定の間隔で２枚のストリップ導体１４を設けて、第二の誘電体１１を介して接地導体２０の平面と並行に配し、さらに同軸線路１７がストリップ線路を介さず，外部コネクタ１８から直接２枚のストリップ導体１４に給電し，その同軸線路１７は２枚のストリップ導体１４の上下方向の中間位置に配されてなるダブルストリップ共振器。
【選択図】図５

Description

本発明は、マイクロ波やミリ波を利用した装置、例えば、放送機器、通信機器、測定機器等に用いられる共振器とりわけ高周波において共振器端部に集中する電流密度が小さく、挿入損失が小さいダブルストリップ共振器に関する。

マイクロストリップライン構造のマイクロ波やミリ波の共振器の中で最も単純な形状の一つは、共振器周波数において半波長もしくは半波長の整数倍の電気長を有するストリップ導体線路と、誘電体の基板及び導体の接地導体からなる構造の共振器である。この共振器に流れる高周波電流は図1のように表皮効果（超伝導体の場合、磁場侵入長）によって導体表面に集中し、また、図2のように導体幅方向のエッジ部分に集中する。そ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1 W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、ストリップ線路のエッジ部分への電流集中が耐電力特性の障害となる。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、超伝導材料を用いてストリップ線路を形成している場合、エッジ部分に集中する高周波電流が臨界電流密度（超伝導体に流せる電流の限界値）を超えたときなどがこれに該当する。

一方、耐電力特性とは別に、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よって共振器の損失が決まり、損失が小さいほどQ値は高い。
ここで、Ｑ値とは、共振回路の共振のピークの鋭さを表す値で、ＱｕａｌｉｔｙＦａｃｔｏｒの略である。
インダクタＬ、キャパシタＣ、抵抗Ｒとすると、直列共振回路の場合、
Ｑ＝１／Ｒ・（Ｌ／Ｃ）^１／２
であり、
また、共振角周波数ωは、ω＝（１／ＬＣ）^１／２
で、Ｑ＝ωＬ／Ｒ＝１／ωＣＲ
である。

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値をも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値の上で問題となる。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ではない場合がある。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導体）が超伝導体などのように抵抗値が低く導体損失の小さい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。このような場合には導体損失を低減してもQ値の向上は少なく、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活かすことができない。

放射損失がない構造としては、ストリップ線路の上下にGNDを配したストリップライン構造が知られており、特許文献1ではストリップライン構造を用いて放射損を低減し、なおかつ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が提案されている。

この共振器は、誘電体をはさんで所定の距離を隔てて対向位置せしめられた一対の接地導体間に、ストリップ導体を配した対向型ストリップ線路によって、共振回路を構成せしめて成る対向型ストリップ共振器において、上記ストリップ導体を、上記一対の接地導体間において、該接地導体と平行に複数枚、上記誘電体を介して互いに所定の間隔を隔てて積層状に配置せしめたことを特徴としている。
そして、当該例の共振器の開示した公報には次のことが開示されている。
（a）従来の共振器と同様にストリップ導体の開放端に対して、一つの信号が入力されることとなる。そして、それら二枚のストリップ導体はスルーホールによって互いに導通されていることから、かかる信号が、偶モード（同位相）で有利に入力せしめられ得るのである。

しかしながら、上記（a）の構造を有しているが、抵抗値が小さく導体損失の小さい材料である超伝導体を形成する誘電体基板（サファイア）はスルーホールの加工が困難であり、また、スルーホール部分に導体損が生じ、Q値の劣化につながる。スルーホールを用いない場合、偶モードだけでなく奇モード（逆位相）による共振が帯域のすぐ近くにスプリアスとして存在し、帯域外の周波数特性が著しく劣化するという問題点があった。
超伝導体を用いて特許文献1に示すストリップライン構造を実現する場合、図２４に示すように、超伝導体を形成する誘電体基板（サファイア）１０および１２の加工が困難であることから、入出力の給電はSMAコネクタ１８の中心導体である同軸線路１７からマイクロストリップライン構造を経由し、ストリップライン構造へ変換しなければならない。
しかし、マイクロストリップライン構造からストリップライン構造との境界で信号の反射や外部への不要放射が発生し、挿入損失の劣化やスプリアス共振による帯域外遮断特性の劣化を招き問題となる。
この問題を解決する一つの方法として特許文献2でマイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換回路が提案されている。この変換方法はマイクロストリップライン構造とストリップライン構造の境界部分の誘電体１２の上部GND面２０を境界側が広く奥が狭いほぼV字形状に切り込み部を形成したことを特徴とする。

また、しかしながら、上記方法はGND面２０をＶ字に加工する煩わしさがある。また、マイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換路をある程度必要とすることから回路の大型化につながる。

図２４にしめすように、従来の給電方法（電気信号の入出力）はSMAコネクタ１８の中心導体である同軸線路１７と信号線路であるストリップ線路1を接触させて給電を行う。しかし、常伝導体であるSMAコネクタの同軸線路１７と超伝導体であるストリップ線路1を直接接触させて給電を行う場合、接触抵抗が大きいため良好に給電を行うことができない。そのため、大電力を給電するとSMAコネクタの同軸線路１７とストリップ線路１の接触部分の接触抵抗によって共振器の臨界電流密度に達する前に接触部分で電力が制限される問題が非特許文献1及び非特許文献2で報告されている。

特開平４−４３７０３号公報特開２００９-５３１１号公報

赤瀬川ら,"5 GHz帯高温超電導TM11シンク゛ルモート゛テ゛ィスク共振器の100 W級CW耐電力特性評価，"応用物理学会27-p-NA-10． 2008． Zhi-Yuan Shen， et al."Power handling capability improvement ofhigh-temperature superconducting microwave circuits." IEEE transactions on applied superconductivity,vol. 7, no. 2, 1997

高い耐電力特性を実現しつつ、共振器の放射損がないストリップライン構造を用いることで高いQ値を実現し、給電方法を改善することによってSMAコネクタの同軸線路と信号線路との接触抵抗をなくし、また、マイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換をなくし、さらに、同軸線路の給電位置よってスプリアス共振を抑圧した、共振器および小型なフィルタを提供する。

本発明は、第一の誘電体の対向する外側面に導体層を設けて一対の接地導体とし、第一の誘電体の内面側の対向に第二の誘電体を介して所定の間隔で２枚のストリップ導体を設けて、第二の誘電体を介して接地導体の平面と並行に配し、さらに同軸線路が２枚のストリップ導体の上下方向の中間位置に配されてなるダブルストリップ共振器である。
また本発明のダブルストリップ共振器では、前記ストリップ導体の長さは、共振周波数の波長の半分の長さとなるように作ることができる。
さらに本発明のダブルストリップ共振器では、第二の誘電体として、気体、液体、固体から選ばれる誘電体を用いることができる。
また本発明のダブルストリップ共振器では、２枚のストリップ導体の対を複数個設けることができる。
さらに本発明のダブルストリップ共振器では、トリミング用ロッドを二枚のストリップ導体の開放端付近に配置することができる。
またさらに本発明は、第一の誘電体の対向する外側面に導体層を設けて一対の接地導体とし、第一の誘電体の内面側の対向に第二の誘電体を介して所定の間隔で２枚のストリップ導体を設けて、第二の誘電体を介して接地導体の平面と並行に配し、さらに同軸線路が２枚のストリップ導体の中間位置で、２枚のストリップ導体内で可変できるよう配置されてなるダブルストリップ共振器。

本発明の効果について以下（イ）〜（ニ）を挙げることが出来る。
（イ）給電位置による逆位相の電流によるスプリアス共振の抑圧方法
ダブルストリップ共振器の給電位置を調整することで図８に示すように、不要な逆位相の電流による共振が励振されず、同位相の電流だけの良好な周波数特性を得ることができる。
（ロ）同軸線路による給電による効果
一般的にこのような共振器にあっては、入出力を得るために給電が必要である。図5に示すように同軸線路はSMAコネクタの中心導体をそのまま延長したような構造であり、同軸線路からストリップ導体へ直接給電する。そうすることで、特許文献2で必要なマイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換回路を必要としない利点を有し、全体のサイズの小型化につながる。また、マイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換がなくなったことから、マイクロストリップライン構造とストリップライン構造の境界部分で信号の反射や外部への不要放射がなくなり、挿入損失の劣化やスプリアス共振による帯域外遮断特性の劣化をなくすことができる。図8、図13に示すように、同軸線路による給電方法を用いても挿入損失が小さく、スプリアス共振のない良好な周波数特性を得ることができる。さらに、同軸線路によってストリップ導体へ直接給電することによって、従来の給電方法で問題であったSMAコネクタの同軸線路とストリップ線路との接触をなくすことができ、同軸線路とストリップ線路における接触抵抗による耐電力特性の制限を受けることがない利点を有する。
（ハ）ダブルストリップ共振器を用いた3段超伝導バンドパスフィルタ（BPF）の設計と耐電力特性
図10、12より、従来のシングルストリップ共振器を用いたフィルタとダブルストリップ共振器を用いたフィルタではほぼ同等のサイズであることがわかる。また、図13より、従来のシングルストリップ共振器を用いたフィルタとダブルストリップ共振器を用いたフィルタではほぼ同等の周波数特性を示すことがわかる。しかし、図14、15より、従来のシングルストリップ共振器を用いたフィルタとダブルストリップ共振器を用いたフィルタではほぼ同等のサイズであり、ほぼ同等の周波数特性を示すにも関わらず、ダブルストリップ共振器フィルタの各共振器に集中する電流密度はシングルストリップ共振器より30%低くなる。つまり、耐電力に換算するとダブルストリップ共振器を用いたフィルタの耐電力特性はシングルストリップ共振器を用いたフィルタの約2倍となる。
（ニ）トリミングロッドを用いた周波数特性調整方法
図19、20、21にトリミングロッドを用いた3段ダブルストリップ共振器フィルタの平面図、断面図、側面図を示す。また、図22にトリミングロッドを3段ダブルストリップ共振器フィルタに用いた時の周波数特性を示す。図22より、ロッドがない場合と比較してトリミングロッドを使用することで帯域内通過特性が改善しているのがわかる。よってトリミングロッドによる周波数特性の改善が可能である。

高周波電流の表皮効果（超伝導体の場合、磁場侵入長）を示す。高周波電流の導体幅方向への集中を示す。１／２波長型のダブルストリップ共振器の一実施例の透視斜視図である。１／２波長型のダブルストリップ共振器の一実施例の断面図である。同軸給電線路を配置した場合の断面図ダブルストリップ共振器の磁界分布である。同軸給電線路が誘電体の上に配置されている場合の断面図である。中央から給電した場合の周波数特性と給電位置が誘電体の上に配置されている場合の周波数特性の比較を示す。１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタの一実施例の断面図である。１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタの一実施例の平面図である。ストリップ導体（シングルストリップ）によって構成された3段フィルタの一実施例の断面図である。ストリップ導体（シングルストリップ）によって構成された3段フィルタの一実施例の平面図である。図１０に示すダブルストリップ共振器フィルタと図１２に示すシングルストリップ共振器フィルタの周波数特性を示す。図１２で示すシングルストリップ共振器フィルタの各周波数における各共振器の最大電流密度を示す。図１０に示すダブルストリップ共振器フィルタの各周波数における各共振器の最大電流密度を示す。１／２波長型のダブルストリップ共振器の共振周波数を調整するトリミング方法の一実施例の透視斜視図である。１／２波長型のダブルストリップ共振器の共振周波数を調整するトリミング方法の一実施例の断面図である。１／２波長型のダブルストリップ共振器の共振周波数を調整するトリミング方法の一実施例の側面図である。１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタと周波数調整用のトリミングロッドを用いた時の一実施例の平面図である。断面図（図18のa-b面）である。側面図（図18のA-B面）である。１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタと周波数調整用のトリミングロッドを用いた時の周波数特性を示す。超伝導１／２波長型のダブルストリップ共振器の給電方法の一実施例の平面図である。従来のストリップライン構造の断面図

本発明において用いる第一の誘電体は、固体で誘電性があればどのようなものでも用いることが出来る。成形性に優れたものが好ましい。誘電体損を抑えるために、誘電正接の小さい材料が望ましい。また、温度上昇を抑えるために熱伝導率の高い材料が望ましい。
本発明において用いる第二の誘電体は、固体でも、液体でも、気体でもよいが、共に絶縁性（誘電性）を要求される。
誘電体が空気層の場合、二枚のストリップ導体はスルーホールを介さず互いに容易に導通をとることができるため、給電の位置に関わらず偶モード（同位相）だけを容易に得ることができる。

ストリップ導体に用いる常伝電導体や超伝電導体についても、知られているどのようなものでも用いることが出来る。
本発明で用いる同軸線路はSMAコネクタの中心導体をそのまま延長したような構造であり、同軸線路からストリップ導体へ直接給電する。そのため本発明では信号線路を設ける必要がない。

図3は本発明に従って構成された１／２波長型のダブルストリップ共振器の一実施例の透視斜視図であり、図4は図3の断面図である。また、図5は図3の同軸線路を含めた断面図である。これらの図中１０、１１、１２は所定の厚さの誘電体で、第一の誘電体１０の外側面と第一の誘電体１２の外側面に接地導体２０が配置されている。かかる誘電体１０、１１、１２は誘電体損を抑えるために、誘電正接の小さい材料を用いて形成することが望ましい。また、温度上昇を抑えるために熱伝導率の高い材料を用いて形成することが望ましい。接地導体２０は導体損の小さい材料で特に超伝導材料が望ましい。
これら接地導体２０、２０間には、第二の誘電体を介して、二枚のストリップ導体１４、１４が配置されている。これらのストリップ導体１４、１４はそれぞれ誘電体１０、１１、１２の比誘電率や厚さ等を考慮して幅（W）が決定されるとともに、その長さ（l）が、目的とする共振周波数の波長の約１／２となるように設定されている。
二枚のストリップ導体１４、１４は互いに所定の間隔を隔てて位置し、接地導体２０、２０に対して平行に延びるようにして位置している。これらのストリップ導体１４、１４の材質としては、導体損の小さい材料で特に超伝導材料が望ましい。また、二枚のストリップ導体１４、１４を第一の誘電体１０の上面と誘電体第一の１２の下面に形成し、誘電体１１を介して、積層状に積み重ねて配置されている。
このような共振器にあっては、入出力を得るために給電が必要である。図5にしめすように、同軸線路１７はSMAコネクタ１８の中心導体をそのまま延長したような構造であり、同軸線路１７からストリップ導体１４、１４へ直接給電する。そうすることで、特許文献2で必要なマイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換回路を必要としない利点を有し、全体のサイズの小型化につながる。また、マイクロストリップライン構造からストリップライン構造への変換がなくなったことから、マイクロストリップライン構造とストリップライン構造の境界部分で信号の反射や外部への不要放射がなくなり、挿入損失の劣化やスプリアス共振による帯域外遮断特性の劣化をなくすことができる。さらに、同軸線路１７によってストリップ導体１４、１４へ直接給電することによって、従来の給電方法で問題であったSMAコネクタの同軸線路とストリップ線路との接触をなくすことができ、同軸線路とストリップ線路における接触抵抗による耐電力特性の制限を受けることがない利点を有する。
また、同軸線路１７は図５に示すように、接地導体２０を包み込む導体の筺体１９の側面にSMAコネクタ１８の同軸部分をそのまま延長しても良いし、別途、筺体１９の側面に支持具を介して取り付けても良い。
ストリップ線路が必要なくなったことで従来、ストリップ線路を形成するために必要であった誘電体１１も必要なくなるため、誘電体１１は空気層でも良い。
逆位相によるスプリアス共振をなくし同位相の信号だけを得るために、同軸線路は二枚のストリップ導体の中間に配置しなければならない。そうすることで不要な逆位相の信号を容易に抑圧することができる。

同軸線路１７、１７の材質としては、導体損を抑えるために、比抵抗の小さい材質を用いて形成することが望ましい。
また、ダブルストリップ共振器は互いに平行に延びる二枚のストリップ導体１４、１４に同位相の電流が流れるため、その磁界分布は図6のようになる。要するに、かかる共振器においては、ストリップ導体１４、１４間の磁界が同位相の電流によって打ち消され、一体化した導体のように振る舞う。つまり、実効的に導体厚みが増えたことで、高周波電流が流れる表皮部分を増大し、ストリップ導体における実効断面積を有利に確保することが可能となり集中する高周波電流を低減できることから印加できる電力を有利に向上させることができる。
ダブルストリップ共振器の電流は図6の磁界分布から接地導体側の二枚のストリップ導体１４、１４の表面にそのほとんどの高周波電流が流れる。周波数が高いミリ波では、ストリップ導体１４、１４の表面の凹凸が導体損失の増加につながりQ値の劣化つながる。しかし、高周波電流は図6に示すようにストリップ導体の接地導体側に流れることから、ストリップ導体加工時の導体表面の劣化の影響を受けないため、高いQ値を実現できる。
また、二枚のストリップ導体１４、１４を誘電体１０の上面と誘電体１２の下面にエピタキシャル成長させた超伝導体を加工して形成する場合には、超伝導体が誘電体１０、１２にエピタキシャル成長する初期の最も良好に結晶が配列している表面抵抗が小さい部分に図1に示す最大の高周波電流を流すことが可能となることから、ストリップ導体１４、１４の厚さ（t）：tは特に表面抵抗を下げるために表皮深さ（超伝導体の場合、磁場侵入長）の３倍かあるいはそれよりも大きな厚さをもって形成しても、膜表面の表面抵抗が高い部分の影響をすくなくでき、印加できる電力を有利に向上させることができる。

（比較例1）
図7の断面図は、図6の同軸線路１７が誘電体１０の上に同軸線路１５として配置されている場合である。図8は本発明に従って構成された図6の２枚のストリップ導体１４、１４の中央から給電した場合の周波数特性と図7の給電位置が誘電体１０の上に同軸線路１５として配置されている場合の周波数特性の比較である。図8より、図7の給電方法の場合、目的の同位相の電流による共振（5.0 GHz）と不要な逆位相の電流による共振（5.3 GHz）が同時に励振され同位相の電流による共振の高周波側にスプリアスとして存在し帯域外遮断特性を著しく劣化させる。一方、本発明である図6の中央から給電した場合、逆位相の電流による共振が励振されず、同位相の電流だけの良好な周波数特性を示すことが判明した。また、同時に本発明によって提案する同軸線路によっても良好な周波数特性を得られることが判明した。

図9の断面図と図10の平面図は本発明に従って構成された１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタの一実施例である。実施例1と同様に誘電体１０、１１、１２を構成し、誘電体１０の下面と誘電体１２の上面に接地導体２０が配置されている。二枚のストリップ導体３６、３６、３７、３７、３８、３８がそれぞれダブルストリップ共振器を形成する。ダブルストリップ共振器３６、３６、３７、３７、３８、３８はフィルタの設計条件に合わせて所定の共振器間隔を隔てて位置する。このようなフィルタにあっては、入出力を得るために同軸線路３５、３５が配置されている。同軸線路３５、３５は同位相の信号だけを得るために、二枚のストリップ導体の中間に配置しなければならない。そうすることで不要な逆位相の信号を容易に抑圧することができる。

（比較例２）
図11の断面図と図12の平面図は従来の一枚のストリップ導体（シングルストリップ）によって構成された3段フィルタの一実施例であるシングルストリップ共振器２６、２７、２８は設計条件に合わせて所定の共振器間隔を隔てて位置する。実施例1と同様に第一の誘電体２２、２３構成し、第一の誘電体２２の下面と第一の誘電体２３の上面に接地導体２０が配置されている。このようなフィルタにあっては、入出力を得るために給電線２５、２５が配置されている。図9と図11のすべての誘電体の厚さは同じである。
図11、12は実施例２で示す設計条件と同じ設計条件で設計した時のフィルタ構造である。図10と図12を比較すると、ほぼ同等のサイズであることがわかる。図13に図10に示すダブルストリップ共振器フィルタと図12に示すシングルストリップ共振器フィルタの周波数特性を示す。図13より、ほぼ同等の周波数特性を示すことがわかり、また、不要な逆位相の電流による共振も抑圧できていることがわかる。
図14に図12で示すシングルストリップ共振器フィルタの各周波数における各共振器の最大電流密度を示す。また、図15に図10に示すダブルストリップ共振器フィルタの各周波数における各共振器の最大電流密度を示す。図14と図15の帯域内（中心周波数5 GHz）の最大電流密度を比較するとダブルストリップ共振器に集中する電流密度がシングルストリップ共振器に集中する電流より約30%低いことがわかる。このことは、耐電力特性に換算すると、ダブルストリップ共振器を用いることで約2倍耐電力特性が向上することを意味する。
以上より、ダブルストリップ共振器を用いたフィルタは全体のフィルタサイズ、周波数特性は変わらないのに耐電力特性だけを有効に改善できる点で大変優れている。

周波数調整特性改善
図16は本発明に従って構成された１／２波長型のダブルストリップ共振器の共振周波数を調整するトリミング方法の一実施例の透視斜視図であり、図17は図16の断面図であり、図18は図16の側面図である。トリミング用ロッド１６はダブルストリップ共振器を構成する二枚のストリップ導体１４、１４の開放端付近に配置する。また、トリミング用ロッド１６は誘電体１１に穴をあけ挿入する。（誘電体１１が空気層の場合は穴を開ける必要がない）トリミング用ロッド１６は導体や誘電体によって形成される。誘電体の場合、誘電体損を抑えるために、誘電正接の小さい材料を用いて形成することが望ましい。超伝導体を用いた共振器の場合には超伝導体でトリミング用ロッド１６を形成することで、導体損がないため、まったくQ値の劣化なく周波数特性を改善できる。
トリミング用ロッド１６はダブルストリップ共振器の開放端に挿入することで、ダブルストリップ共振器の実効長が長くなり、共振周波数を調整することできる。共振周波数の調整はトリミング用ロッド１６の位置を共振器から近づけたり遠ざけたりすることで調整する。
また、トリミング用ロッド１６の長さを長くすることで共振周波数の調整範囲が広がり、共振周波数を自由に設定できる周波数チューニングを可能とする。

図19の平面図、図20の断面図（図19のa-b面）、図20（図19のA-B面）の側面図は本発明に従って構成された１／２波長型のダブルストリップ共振器を用いた3段フィルタと周波数調整用のトリミングロッドを用いた時の一実施例である。基本構造は実施例2で示した3段フィルタと同様の構造となっている。トリミングロッド４１、４２、４３を使用しやすいように、図19ではダブルストリップ共振器３６、３７、３８が横一列に並ぶコムライン結合を採用したフィルタ構成となっている。フィルタ作製後の周波数特性の改善にはフィルタ作製過程で共振周波数がずれてしまった共振器に対してトリミングロッドを使用し共振周波数の調整をする。例えば、図19の共振器３６、３８の共振周波数を最適値からずらしておく。その時の周波数特性を図22に示す。トリミングロッドなしの場合、共振器３６、３８の共振周波数が最適値からずれているため帯域内の挿入損失が増加し特性が劣化している。そこで、誘電体ロッド４１、４３を共振器３６、３８に近づけていくと図22のトリミングロッドありの周波数特性となる。トリミングロッドがない場合と比較して、トリミングロッドがある場合、帯域内の挿入損失が改善されていることがわかる。よって、本発明によるトリミングロッドは周波数改善に有効であることが確認された。
また、トリミングロッド４１、４２、４３を同時に共振器３６、３７、３８に近づけるとすべての共振器の共振周波数が変化することから、フィルタの中心周波数チューニングロッドとしても使用可能である。
さらに、共振器間に使用することで、共振器間の結合係数を調整できることから、フィルタの帯域幅調整にも使用可能である。

同軸線路による入出力の整合調整方法
図23は、図5で示したダブルストリップ共振器を変形した平面図である。本発明に従ってSMAコネクタ１８と同軸線路１７、１７を図23の矢印の向きに移動できるようにすることで、入出力の整合の調整が共振器作製後にもできる。
よって、実施例４のトリミングロッドと同時に使用することで、フィルタの周波数特性の改善に大きな効果をもたらすことができる。さらに、同軸線路１７、１７の長さを調整することでも入出力の整合の調整が共振器作製後にもできる利点を有する。特に周波数チューニングや帯域幅チューニングでは周波数や帯域幅が初期の設計値から変化するためそれに応じて入出力の整合の調整が必要であることから、同軸線路による入出力の調整は大変有効である。

１ストリップ線路
１０第一の誘電体
１１第二の誘電体
１２第一の誘電体
１４ストリップ導体
１６トリミング用ロッド
１７同軸線路
１８ SMAコネクタ
１９導体の筺体
２０接地導体
２５給電線
２６ストリップ導体
２７ストリップ導体
２８ストリップ導体
３５同軸線路
３６共振器
３７共振器
３８共振器
４１トリミングロッド
４２トリミングロッド
４３トリミングロッド

Claims

第一の誘電体の対向する外側面に導体層を設けて一対の接地導体とし、第一の誘電体の内面側の対向に第二の誘電体を介して所定の間隔で２枚のストリップ導体を設けて、第二の誘電体を介して接地導体の平面と並行に配し、さらに同軸線路が２枚のストリップ導体の上下方向の中間位置に配されてなるダブルストリップ共振器。
前記ストリップ導体の長さは、共振周波数の波長の半分の長さとなることを特徴とした請求項１に記載のダブルストリップ共振器。
第二の誘電体が、気体、液体、固体から選ばれる請求項１又は請求項２に記載したダブルストリップ共振器。
２枚のストリップ導体の対を複数個設けてなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載したダブルストリップ共振器。
トリミング用ロッドを二枚のストリップ導体の開放端付近に配置した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載したダブルストリップ共振器。
第一の誘電体の対向する外側面に導体層を設けて一対の接地導体とし、第一の誘電体の内面側の対向に第二の誘電体を介して所定の間隔で２枚のストリップ導体を設けて、第二の誘電体を介して接地導体の平面と並行に配し、さらに同軸線路が２枚のストリップ導体の上下方向の中間位置で、２枚のストリップ導体内で可変できるよう配置されてなるダブルストリップ共振器。
同軸線路の長さを変えて調整できる請求項６に記載したダブルストリップ共振器。