JP2014239350A - Filter - Google Patents

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JP2014239350A
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英希 小田
Hideki Oda
英希 小田
禎央 松嶋
Sadahisa Matsushima
禎央 松嶋
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
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Furukawa Automotive Systems Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance filter having an excellent frequency characteristic with a reduced passing loss caused by an influence of a metal member disposed in the periphery of the filter.SOLUTION: The filter includes a substrate 10, a plurality of resonant elements 21, 22, 23 configured by the juxtaposition of microstrip lines at a predetermined gap on the substrate 10, and a metal case 30 covering the plurality of resonant elements 21, 22, 23. The metal case 30 has an inner size which is specified in a direction orthogonal to a transmission direction Z to which the plurality of resonant elements 21, 22, 23 are juxtaposed, and determined to be a waveguide to cut off a frequency component of a pass band of the plurality of resonant elements 21, 22, 23 or lower. The metal case 30, which is a part of the substrate 10, is a case that covers only the plurality of resonant elements 21, 22, 23.

Description

本発明は、通信システムなどの高周波信号処理装置に用いられるフィルタに関するものである。   The present invention relates to a filter used in a high-frequency signal processing device such as a communication system.

従来から用いられている通信システムなどの高周波信号処理装置に用いられるフィルタは、共振素子が形成された基板を金属筐体に収納することで、電磁界エネルギーの放射や外界からの電磁気的ノイズの混入を防いでいる。   A filter used in a high-frequency signal processing apparatus such as a communication system that has been used in the past stores a substrate on which a resonant element is formed in a metal casing so that electromagnetic energy is emitted and electromagnetic noise from the outside is reduced. Prevents contamination.

例えば、特許文献1には、高周波回路を電磁界的にシールドする金属筐体の内部空間に、この内部空間を略分断する不要高次モード遮断板を設けることにより、金属筐体の内部空間を伝播する高周波の伝播経路を遮断し、高周波回路素子の周波数特性に悪影響を及ぼす不要高次モードの励起・伝播を抑制する高周波回路素子が記載されている。   For example, in Patent Document 1, an internal space of a metal casing is provided by providing an unnecessary high-order mode blocking plate that substantially divides the internal space in the internal space of a metal casing that electromagnetically shields a high-frequency circuit. There is described a high-frequency circuit element that cuts off a high-frequency propagation path that propagates and suppresses excitation and propagation of unnecessary higher-order modes that adversely affect the frequency characteristics of the high-frequency circuit element.

特開2000−269704号公報JP 2000-269704 A

しかしながら、共振素子が形成された基板全体を金属筐体に収納すると、フィルタの低域側の遮断特性が崩れて通過帯域の平坦性が確保できず、通過損失が高くなってしまう要因となっていた。すなわち、上述した基板を収納する金属筐体など、フィルタの周囲に配置される金属部材の影響に起因して、通過帯域における通過損失が高くなってしまった。   However, if the entire substrate on which the resonant element is formed is housed in a metal casing, the cutoff characteristic on the low frequency side of the filter is destroyed, and the flatness of the passband cannot be ensured, resulting in a high pass loss. It was. That is, the passage loss in the pass band has increased due to the influence of the metal member disposed around the filter, such as the metal housing for housing the substrate described above.

本発明の目的は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、フィルタの周囲に配置される金属部材の影響に起因した通過損失を低減し、周波数特性の優れた高性能なフィルタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is made in view of the above-described problems, and provides a high-performance filter having excellent frequency characteristics by reducing a passage loss due to the influence of a metal member arranged around the filter. For the purpose.

(第1の態様)
本発明の第1の態様に係るフィルタは、基板と、基板上に所定間隔でマイクロストリップ線路を信号の伝送方向に並べて構成した複数の共振素子と、複数の共振素子を覆う金属ケースと、を備え、金属ケースは、複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように、信号の伝送方向に対して直交方向に規定される内寸法が決められていることを特徴とする。
(First aspect)
A filter according to a first aspect of the present invention includes a substrate, a plurality of resonance elements configured by arranging microstrip lines in a signal transmission direction at predetermined intervals on the substrate, and a metal case covering the plurality of resonance elements. The internal dimensions of the metal case that are defined in the direction orthogonal to the signal transmission direction are determined so as to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband of the plurality of resonant elements. Features.

上記第1の態様によれば、金属ケースの内寸法が、複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように決められている。例えば金属ケース内部の断面が矩形の場合、信号の伝送方向に対して直交方向の幅と、基板からの高さとで内寸法が規定されるので、幅及び高さは、それぞれ複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように決められている。   According to the first aspect, the inner dimension of the metal case is determined so as to be a waveguide that cuts off frequency components below the pass band of the plurality of resonant elements. For example, when the cross section inside the metal case is rectangular, the inner dimensions are defined by the width in the direction orthogonal to the signal transmission direction and the height from the substrate. It is determined to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband.

これにより、複数の共振素子の素子特性によって決まる当該フィルタ装置でカットしたい周波数成分、すなわち、通過帯域以下の周波数成分が、金属ケースと共振素子との間にできる空間内に伝搬することを防止することでフィルタの低域側の遮断特性が急峻になり、通過帯域の平坦性が確保でき、通過損失を低減することができる。   This prevents a frequency component to be cut by the filter device determined by the element characteristics of a plurality of resonant elements, that is, a frequency component equal to or lower than the passband from propagating into a space formed between the metal case and the resonant element. Thus, the cutoff characteristic on the low frequency side of the filter becomes steep, the flatness of the pass band can be ensured, and the pass loss can be reduced.

(第2の態様)
また、前記金属ケースは、基板の一部であって、複数の共振素子のみを覆うケースであることを特徴とする。
(Second aspect)
The metal case is a case that is a part of a substrate and covers only a plurality of resonant elements.

上記第2の態様によれば、複数の共振素子のみを覆うようなサイズの金属ケースを採用することで、当該複数の共振素子が形成された基板全体のサイズの影響を受けることなく、フィルタの低域側の遮断特性が急峻になり、通過帯域の平坦性が確保でき、通過損失を低減することができる。   According to the second aspect, by adopting a metal case sized so as to cover only the plurality of resonance elements, the filter is not affected by the overall size of the substrate on which the plurality of resonance elements are formed. The cutoff characteristic on the low frequency side becomes steep, the flatness of the pass band can be ensured, and the pass loss can be reduced.

(第3の態様)
上記第3の態様によれば、複数の共振素子の通過帯域は、20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数であることを特徴とする。
(Third aspect)
According to the third aspect, the pass band of the plurality of resonant elements is a quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency of 20 GHz or more.

20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数帯域では、特に、基板を収納する金属筐体など、フィルタの周囲に配置される金属部材の影響によって、通過帯域における信号の通過損失が高くなってしまうという問題がある。   In the quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency band of 20 GHz or more, the signal passage loss in the pass band becomes high due to the influence of a metal member arranged around the filter, such as a metal housing that houses the substrate. There is a problem.

このような問題に対して、上記第3の態様によれば、20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数帯域に適用されるフィルタにおいて特に通過損失を低減することができる。   With respect to such a problem, according to the third aspect, it is possible to reduce the passage loss particularly in a filter applied to a quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency band of 20 GHz or higher.

本発明によれば、フィルタの周囲に配置された金属部材の影響に起因した通過損失を低減して、周波数特性の優れた高性能なフィルタを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the passage loss resulting from the influence of the metal member arrange | positioned around the filter can be reduced, and the high performance filter excellent in the frequency characteristic can be provided.

本発明が適用されたフィルタについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the filter to which this invention was applied. 金属ケースの内寸法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the internal dimension of a metal case. 本実施形態に係るフィルタと比較例に係るフィルタとの周波数特性について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency characteristic of the filter which concerns on this embodiment, and the filter which concerns on a comparative example. 本実施形態に係るフィルタと比較例に係るフィルタとの周波数特性について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency characteristic of the filter which concerns on this embodiment, and the filter which concerns on a comparative example. 本実施形態の他の例に係るフィルタと比較例に係るフィルタとの周波数特性について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency characteristic of the filter which concerns on the other example of this embodiment, and the filter which concerns on a comparative example.

本発明を実施するための形態(以下、本実施形態という。)について具体例を示して説明する。本実施形態は、通信システムなどの高周波信号処理装置に用いられるフィルタに関するものである。このようなフィルタの第1の具体例として、図1に示すような、フィルタ1の構成について説明する。   A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described with a specific example. The present embodiment relates to a filter used in a high-frequency signal processing device such as a communication system. As a first specific example of such a filter, the configuration of the filter 1 as shown in FIG. 1 will be described.

(1)全体構成
図1(A)はフィルタ1の概略を示す斜視図である。フィルタ1は、図1(A)に示すように、マイクロストリップ線路が形成された基板10と、基板10に形成された共振素子21〜23と、基板に形成された共振素子21〜23を覆う金属ケース30と、を備える。
(1) Overall Configuration FIG. 1A is a perspective view showing an outline of the filter 1. As shown in FIG. 1A, the filter 1 covers the substrate 10 on which the microstrip line is formed, the resonant elements 21 to 23 formed on the substrate 10, and the resonant elements 21 to 23 formed on the substrate. A metal case 30.

基板10は、底面部に接地電極として機能する金属層11が形成され、上面部に信号線路13が形成され、金属層11と信号線路13との間には誘電体層12が積層されている。具体的に、図1(B)に示すように、基板10の上面部の信号線路13には、ストリップ導電パターンによる合計3つの共振素子21、22、23(総称して、共振素子20という。)と、入出力線路24、25とが形成されている。複数の共振素子20は、所定間隔で信号の伝送方向Zに並び、隣接する共振素子20同士が結合することで所定の周波数帯の信号を伝送する構造になっている。すなわち、複数の共振素子20は、3段の帯域通過フィルタとして機能する。なお、本発明に係るフィルタは、3段の帯域通過フィルタに限定されず、所定の段数からなるフィルタに適用可能である。   In the substrate 10, a metal layer 11 that functions as a ground electrode is formed on the bottom surface, a signal line 13 is formed on the top surface, and a dielectric layer 12 is laminated between the metal layer 11 and the signal line 13. . Specifically, as shown in FIG. 1B, the signal line 13 on the upper surface of the substrate 10 is referred to as a total of three resonant elements 21, 22, and 23 (collectively referred to as the resonant element 20) by strip conductive patterns. ) And input / output lines 24 and 25 are formed. The plurality of resonant elements 20 are arranged in the signal transmission direction Z at predetermined intervals, and are configured to transmit signals in a predetermined frequency band by coupling adjacent resonant elements 20 together. That is, the plurality of resonant elements 20 function as a three-stage band pass filter. The filter according to the present invention is not limited to a three-stage bandpass filter, and can be applied to a filter having a predetermined number of stages.

金属ケース30は、基板10に形成された共振素子20を覆うケースである。好ましくは、金属ケース30は、基板10の一部であって、共振素子20のみを覆うケースである。また、金属ケース30は、信号の伝送方向Zに対して直交な方向で規定されるケースの内寸法が、共振素子20の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路の幅となるように設定される。複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように決められている。   The metal case 30 is a case that covers the resonant element 20 formed on the substrate 10. Preferably, the metal case 30 is a case that is a part of the substrate 10 and covers only the resonant element 20. In addition, the metal case 30 has an inner dimension of the case that is defined in a direction orthogonal to the signal transmission direction Z so that the width of the waveguide that cuts off a frequency component equal to or lower than the passband of the resonant element 20 is obtained. Is set. It is determined to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband of a plurality of resonant elements.

例えば図2に示すように、金属ケース30内部の断面が矩形の場合、金属ケース30の内寸法は、信号の伝送方向に対して直交方向の幅と、基板10からの高さとで表すことができる。このため、本実施形態では、信号の伝送方向Zに対して直交な断面から見たときの、共振素子20を囲む金属ケース30内部の幅をa[m]として、金属ケース30の高さをb[m]とする。このような幅a及び高さbで管形状が規定される導波管の導波管遮断周波数、すなわちカットオフ周波数fcは、次の(1)式から導出することができる。   For example, as shown in FIG. 2, when the cross section inside the metal case 30 is rectangular, the internal dimensions of the metal case 30 can be expressed by the width in the direction orthogonal to the signal transmission direction and the height from the substrate 10. it can. For this reason, in this embodiment, the width of the metal case 30 surrounding the resonant element 20 when viewed from a cross section orthogonal to the signal transmission direction Z is a [m], and the height of the metal case 30 is Let b [m]. The waveguide cutoff frequency, that is, the cut-off frequency fc, of the waveguide whose tube shape is defined by such width a and height b can be derived from the following equation (1).

ここで、Cは、信号の伝搬速度であり、m,nはモード数である。 Here, C 0 is the signal propagation speed, and m and n are the number of modes.

具体例として、共振素子20間を伝搬する信号周波数を41〜42GHzとし、金属ケース30は43GHz以下を遮断する導波路とする。ここで、金属ケース30は、基板10に取り付けられた状態で、共振素子20の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路であればよい。   As a specific example, the signal frequency propagating between the resonant elements 20 is 41 to 42 GHz, and the metal case 30 is a waveguide that cuts off 43 GHz or less. Here, the metal case 30 may be a waveguide that cuts off a frequency component equal to or lower than the pass band of the resonant element 20 in a state of being attached to the substrate 10.

また、カットオフ周波数fcは、長い辺の最低モードの値となるため、a>b,m=1,n=0として、fc=43GHz時の幅aを(1)式から計算すると、a≦3.49mmの条件を満たすことで、金属ケース30は、当該金属ケース30と共振素子20との間にできる空間内で43GHz以下の電波の進行を抑える導波路となる。   Further, since the cutoff frequency fc is the value of the lowest mode of the long side, if a> b, m = 1, n = 0, and the width a at fc = 43 GHz is calculated from the equation (1), a ≦ By satisfying the condition of 3.49 mm, the metal case 30 becomes a waveguide that suppresses the progress of radio waves of 43 GHz or less in a space formed between the metal case 30 and the resonant element 20.

したがって、フィルタ1の信号周波数が41〜42GHzの場合、金属ケース30は、その幅がa≦3.49mmとなるようにして共振素子20のみを覆うことで、次の評価結果から明らかなように通過損失を低減することができる。   Therefore, when the signal frequency of the filter 1 is 41 to 42 GHz, the metal case 30 covers only the resonant element 20 so that the width thereof is a ≦ 3.49 mm, as will be apparent from the following evaluation result. Passage loss can be reduced.

次に、フィルタ1の幅aの値を3.0[mm]、フィルタ1の高さbの値を2.0[mm]に設定して、フィルタ1の特性と、金属ケースが無い比較例に係るフィルタの特性について、図3(A)及び図3(B)を用いて評価する。   Next, the value of the width a of the filter 1 is set to 3.0 [mm], the value of the height b of the filter 1 is set to 2.0 [mm], and the characteristics of the filter 1 and a comparative example without a metal case The characteristics of the filter according to the above are evaluated with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B).

すなわち、図3(A)は、比較例として金属ケース30が無い場合のフィルタの周波数特性を示す図であり、S(1,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値を、それぞれライン111a、111bで示し、S(2,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値を、それぞれライン121a、121bで示している。   That is, FIG. 3A is a diagram showing the frequency characteristics of the filter when the metal case 30 is not provided as a comparative example, and the values obtained from the circuit design values and simulation results of the frequency characteristics of the S (1,1) parameter. Are indicated by lines 111a and 111b, respectively, and the circuit design value of the frequency characteristic of the S (2,1) parameter and the value obtained from the simulation result are indicated by lines 121a and 121b, respectively.

図3(B)は、本実施形態に係るフィルタ1の周波数特性を示す図であり、S(1,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値を、それぞれライン211a、211bで示し、S(2,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値を、それぞれライン221a、221bで示している。   FIG. 3B is a diagram illustrating the frequency characteristics of the filter 1 according to the present embodiment, and the circuit design value and the value obtained from the simulation result of the frequency characteristics of the S (1,1) parameter are respectively expressed as lines 211a, The circuit design value of the frequency characteristic of the S (2,1) parameter and the value obtained from the simulation result are indicated by lines 221a and 221b, respectively.

また、図4は、比較例と本実施形態とのS(2,1)パラメータの周波数特性を並べて示した図である。ここで、図4において、本実施形態に係るフィルタ1の周波数特性については実線で表記し、比較例に係るフィルタの周波数特性については破線で表記している。   FIG. 4 is a view showing the frequency characteristics of the S (2,1) parameter of the comparative example and this embodiment side by side. Here, in FIG. 4, the frequency characteristic of the filter 1 according to the present embodiment is indicated by a solid line, and the frequency characteristic of the filter according to the comparative example is indicated by a broken line.

まず、図3から明らかなように、本実施形態に係るフィルタ1は、比較例のような金属ケース30が無いフィルタに比べて、矢印31及び矢印32に示す通過帯域の低域側の領域の周波数特性が異なる。また、図4から明らかなように、本実施形態に係るフィルタ1は、比較例のような金属ケース30が無い場合に比べて、図4中の矢印S1で示すように43GHz以下の電波の進行を抑え、フィルタの低域側の遮断特性を急峻にすることができる。また、本実施形態に係るフィルタ1は、金属ケース30が無い場合に比べて、図4中の矢印S2で示す通過帯域の平坦性が確保できる。さらに、本実施形態に係るフィルタ1は、金属ケース30がない場合に比べて、図4中の矢印S3で示すように、通過損失を低減することができる。   First, as apparent from FIG. 3, the filter 1 according to the present embodiment has a lower passband region indicated by the arrows 31 and 32 than the filter without the metal case 30 as in the comparative example. The frequency characteristics are different. As is clear from FIG. 4, the filter 1 according to this embodiment has a radio wave progression of 43 GHz or less as shown by an arrow S <b> 1 in FIG. 4, as compared with the case where the metal case 30 is not provided as in the comparative example. And the cutoff characteristic on the low frequency side of the filter can be made steep. Further, the filter 1 according to the present embodiment can ensure the flatness of the pass band indicated by the arrow S2 in FIG. 4 compared to the case where the metal case 30 is not provided. Furthermore, the filter 1 according to the present embodiment can reduce the passage loss as shown by the arrow S3 in FIG. 4 compared to the case where the metal case 30 is not provided.

特に、通過帯域が42GHz帯のような波長の短い場合には入出力線路の間の距離が5mm程度であり、空間を通して金属ケースと共振素子との結合が強くなってしまう。このため、比較例に係るフィルタでは理想の遮断特性が得られない。これに対して、本実施形態に係るフィルタ1は、共振素子20の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように、金属ケース30の幅a及び高さbが決められているので、当該金属ケース30と共振素子20との間にできる空間内で43GHz以下の電波の進行を抑え、結果として、共振素子20間の通過損失を低減することが可能となる。   In particular, when the pass band is as short as the 42 GHz band, the distance between the input and output lines is about 5 mm, and the coupling between the metal case and the resonant element becomes strong through the space. For this reason, the ideal cutoff characteristic cannot be obtained with the filter according to the comparative example. On the other hand, the filter 1 according to the present embodiment has the width a and the height b of the metal case 30 so as to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband of the resonant element 20. Therefore, it is possible to suppress the progression of radio waves of 43 GHz or less in the space formed between the metal case 30 and the resonant element 20, and as a result, it is possible to reduce the passage loss between the resonant elements 20.

また、本実施形態に係るフィルタ1は、図1(B)に示すように、入出力線路24、25における金属ケース30の端部31、32の幅を、金属ケース30内部の幅aよりも更に狭くしてもよい。このようにして端部31、32の幅を金属ケース30内部の幅aよりも狭くすることで、金属ケース30外部への電磁波の放射を抑えつつ、通過損失をより低減することが可能となる。   Further, as shown in FIG. 1B, the filter 1 according to the present embodiment has the widths of the end portions 31 and 32 of the metal case 30 in the input / output lines 24 and 25 larger than the width a inside the metal case 30. It may be further narrowed. Thus, by making the widths of the end portions 31 and 32 narrower than the width a inside the metal case 30, it becomes possible to further reduce the passage loss while suppressing the emission of electromagnetic waves to the outside of the metal case 30. .

(2)その他の例
また、他の具体例として、共振素子20間を伝搬する信号周波数を24〜24.25GHzとし、金属ケース30は25GHz以下を遮断する導波路とした場合の例を示す。この24〜24.25GHzの周波数帯は、ISM(Industry-Science-Medical:産業科学医療用)バンドと呼ばれている。
(2) Other Examples Further, as another specific example, an example in which the signal frequency propagating between the resonant elements 20 is 24 to 24.25 GHz and the metal case 30 is a waveguide that cuts off 25 GHz or less is shown. This frequency band of 24 to 24.25 GHz is called an ISM (Industry-Science-Medical) band.

導波路のカットオフ周波数fcは、長い辺の最低モードの値となるため、a>b,m=1,n=0として、fc=25GHz時の幅aを(1)式から計算すると、a≦6.0mmの条件を満たすことで、金属ケース30は、当該金属ケース30と共振素子20との間にできる空間内で25GHz以下の電波の進行を抑える導波路となる。   Since the cut-off frequency fc of the waveguide is the value of the lowest mode of the long side, if a> b, m = 1, n = 0, and the width a at fc = 25 GHz is calculated from the equation (1), a By satisfying the condition of ≦ 6.0 mm, the metal case 30 becomes a waveguide that suppresses the progression of radio waves of 25 GHz or less in a space formed between the metal case 30 and the resonant element 20.

したがって、フィルタ1の信号周波数が24〜24.25GHzの場合、金属ケース30は、その幅がa≦6.0mmとなるようにして共振素子20のみを覆うことで、上述の例と同様、通過損失を低減することができる。   Therefore, when the signal frequency of the filter 1 is 24 to 24.25 GHz, the metal case 30 passes only in the resonant element 20 so that the width thereof is a ≦ 6.0 mm, thereby passing the same as in the above example. Loss can be reduced.

図5(A)は、比較例として金属ケース30が無い場合のフィルタの周波数特性を示す図であり、S(1,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値をライン311で示し、S(2,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値を、それぞれライン321で示している。   FIG. 5A is a diagram showing the frequency characteristics of the filter when the metal case 30 is not provided as a comparative example, and the values obtained from the circuit design values and simulation results of the frequency characteristics of the S (1,1) parameter are shown as lines. Reference numeral 311 indicates a circuit design value of the frequency characteristic of the S (2,1) parameter and a value obtained from the simulation result, respectively, by a line 321.

図5(B)は、本例に係るフィルタ1の周波数特性を示す図であり、S(1,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値をライン411で示し、S(2,1)パラメータの周波数特性の回路設計値及びシミュレーション結果から得られる値をライン421で示している。なお、図5(B)に示すシミュレーション結果は、aを5.3mmとした場合の結果である。   FIG. 5B is a diagram illustrating the frequency characteristics of the filter 1 according to the present example. A circuit design value of the frequency characteristics of the S (1,1) parameter and a value obtained from the simulation result are indicated by a line 411, and S A circuit design value of the frequency characteristics of the (2, 1) parameter and a value obtained from the simulation result are indicated by a line 421. The simulation result shown in FIG. 5B is a result when a is set to 5.3 mm.

このように、図5(A)、図5(B)においても、上述の図3(A)、図3(B)、図4と同様、通過損失を低減し、かつ低域側の遮断特性に優れていることが示されている。   Thus, also in FIGS. 5 (A) and 5 (B), as in the case of FIGS. 3 (A), 3 (B), and 4 described above, the passage loss is reduced and the cutoff characteristic on the low frequency side is reduced. It has been shown to be excellent.

(3)効果
以上のように、本実施形態に係るフィルタ1は、金属ケースの内寸法を、複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように決めることで、フィルタの低域側の遮断特性が急峻になり、通過帯域の平坦性が確保でき、通過損失を低減することができる。すなわち、フィルタ1、50aは、フィルタの周囲に配置された金属部材の影響によって通過帯域における通過損失が高くなってしまうことがなく、優れた周波数特性を実現することができる。
(3) Effect As described above, the filter 1 according to the present embodiment determines the inner dimension of the metal case so as to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband of the plurality of resonant elements. The cutoff characteristic on the low frequency side of the filter becomes steep, the flatness of the pass band can be ensured, and the pass loss can be reduced. That is, the filters 1 and 50a can realize excellent frequency characteristics without increasing the pass loss in the pass band due to the influence of the metal members arranged around the filter.

また、好ましくは、本実施形態に係るフィルタ1は、基板の一部であって、共振素子のみを覆うようなサイズの金属ケース30を採用することで、基板全体をケースで覆う場合に対して、共振素子が形成された基板全体のサイズの影響を受けることなく、フィルタの低域側の遮断特性が急峻になり、通過帯域の平坦性が確保でき、通過損失を低減することができる。   Preferably, the filter 1 according to the present embodiment employs a metal case 30 that is a part of the substrate and covers only the resonant element, thereby covering the entire substrate with the case. Without being affected by the overall size of the substrate on which the resonant element is formed, the cutoff characteristic on the low band side of the filter becomes steep, the flatness of the pass band can be ensured, and the pass loss can be reduced.

なお、本実施形態に係るフィルタ1は、通過帯域が上述した周波数帯に限定されることなく、適用例に応じて金属ケース30の内寸法を、複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるような所定の値に設定することで通過損失を低減することができる。ここで、20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数では、特に、基板を収納する金属筐体など、フィルタの周囲に配置される金属部材の影響に起因して、通過帯域における通過損失が高くなってしまうという問題がある。このため、本実施形態に係るフィルタ1は、20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数に適用されるフィルタにおいて特に通過損失を低減することができる。   The filter 1 according to the present embodiment is not limited to the above-described frequency band, and the filter 1 according to the present embodiment has an internal dimension of the metal case 30 and frequency components equal to or lower than the pass bands of a plurality of resonance elements according to application examples. By setting the predetermined value so as to be a waveguide to be cut off, the passage loss can be reduced. Here, at a quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency of 20 GHz or more, the passage loss in the pass band is high due to the influence of a metal member arranged around the filter, such as a metal housing that houses the substrate. There is a problem of becoming. For this reason, the filter 1 according to the present embodiment can reduce the passage loss particularly in a filter applied to a quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency of 20 GHz or more.

1 フィルタ
10 基板
20、21、22、23 共振素子
30 金属ケース
1 Filter 10 Substrate 20, 21, 22, 23 Resonant element 30 Metal case

Claims (3)

基板と、
前記基板上に所定間隔でマイクロストリップ線路を信号の伝送方向に並べて構成した複数の共振素子と、
前記複数の共振素子を覆う金属ケースと、を備え、
前記金属ケースは、前記複数の共振素子の通過帯域以下の周波数成分をカットオフする導波路となるように、前記信号の伝送方向に対して直交方向に規定される内寸法が決められていることを特徴とするフィルタ。
A substrate,
A plurality of resonant elements configured by arranging microstrip lines in the signal transmission direction at predetermined intervals on the substrate;
A metal case that covers the plurality of resonant elements,
The metal case has an inner dimension that is defined in a direction orthogonal to the signal transmission direction so as to be a waveguide that cuts off frequency components below the passband of the plurality of resonant elements. A filter characterized by
前記金属ケースは、前記基板の一部であって、前記複数の共振素子のみを覆うケースであることを特徴とする請求項1記載のフィルタ。   The filter according to claim 1, wherein the metal case is a part of the substrate and covers only the plurality of resonant elements. 前記複数の共振素子の通過帯域は、20GHz以上の準ミリ波またはミリ波の周波数であることを特徴とする請求項1記載のフィルタ。   2. The filter according to claim 1, wherein a pass band of the plurality of resonant elements is a quasi-millimeter wave or millimeter-wave frequency of 20 GHz or more.
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