JP2018531560A - フィルタリング装置およびフィルタ - Google Patents

Abstract

フィルタリング装置が提供される。そして、フィルタリング装置は２つの相互に結合された徐波共振器を含む。各徐波共振器は、ＣＰＷ伝送線、テーパ付ＣＰＷ伝送線、および接地スタブを含んでおり、かつ、広い阻止帯域特性を実装するように、ベースバンド信号の高次高調波を高周波数へプッシュするための徐波特性を生成することができる。加えて、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減するように、フィルタのサイズを適切にデザインするために徐波効果が使用される。さらに、フィルタの通過帯域パフォーマンスを向上させ、帯域幅を増やし、通過帯域での平坦性を高め、かつ、挿入損失を低減するために、２つの共振器が結合される。

Description

本発明は、通信技術の分野に関し、そして、測定的には、フィルタリング装置およびフィルタに関する。

通信技術の発達に伴い、通信システムの動作周波数帯域がますます広くなっており、そして、通信システムは、また、より多くの不要な信号および様々なタイプの雑音も受信する。従って、現代の通信システムは、帯域外信号（out-of-band signals）を強力に抑圧する必要があり、そして、より複雑なデザインを有している。良好な帯域外抑制機能を有するフィルタは、通信システムの複雑さを大幅に簡素化し、デザインを単純化し、かつ、コストを削減することができる。広い阻止帯域（stop band）を有する既存のフィルタにおいては、多くのデザインで伝達ゼロ（transmission zero）を増加させることによってベースバンド信号の高次高調波が抑制される。加えて、いくつかのフィルタにおいては、SIR（Stepped Impedance Resonator、伝送線路型共振器）方式において広い阻止帯域が生成される。

従来技術のソリューションにおいては、一連の短絡線（short-circuit line）が１／４波長CPW（Coplanar Waveguide、コプレーナ導波管）共振器に加えられ、余分な通過帯域外の伝達ゼロを生成する。これらの伝達ゼロは、高調波を抑圧し、比較的に良好な帯域外の抑圧を実装するために使用され得る。加えて、このソリューションにおいては複数の同一の共振器がカスケード接続され（cascaded）、帯域外の高調波抑制効果を向上させる。しかしながら、このソリューションにおける阻止帯域は、ベースバンド信号の５倍までしか拡張され得ないものである。さらに、この技術的ソリューションにおいてデザインされたフィルタ面積は比較的に大きく、かつ、コストは比較的に高い。

別のソリューションにおいては、マイクロストリップ（microstrip）とCPWとのハイブリッド構造が使用されている。マイクロストリップとCPWは、余分な開回路（open-circuit）線を生成するように相互に変換されてよく、伝達ゼロを生成する。同様に、これらの伝達ゼロは、ベースバンド信号の高次高調波を抑制するために使用することができる。しかしながら、この技術的ソリューションにおいては、同様に、阻止帯域をベースバンド信号の６．５２倍までしか抑えられず、そして、面積が比較的に大きい。このことは、フィルタ全体のより高いコストを生じている。

本発明は、フィルタリング装置の広い阻止帯域特性を改善し、かつ、フィルタリン装置の面積を低減するための、フィルタリング装置およびフィルタを提供する。それによって、フィルタリング装置の小型化の開発を促進している。

上述の効果を達成するために、本発明は、フィルタリング装置を提供する。本フィルタリング装置は、２つの結合されたコプレーナ導波管ＣＰＷ徐波共振器を含む。ここで、各徐波共振器は、基板、および、基板上に配置された、ＣＰＷ伝送線、テーパ付ＣＰＷ伝送線、および接地スタブを含んでいる。ＣＰＷ伝送線は、第１中央信号線、および、第１中央信号線の２つの側それぞれにおいて配置された第１接地面を含む。そして、不変の幅を有する第１絶縁スロットが、第１中央信号線と第１接地面との間に配置されている。テーパ付ＣＰＷ伝送線は、第１中央信号線に接続された第２中央信号線、および、第２中央信号線の２つの側それぞれにおいて配置された第２接地面を含む。そして、テーパ付の幅を有する第２絶縁スロットが、第２中央信号線と第２接地面との間に配置されている。そして、接地スタブは、２つの徐波共振器の第２中央信号線間に接続されており、かつ、第２中央信号線から遠く離れた接地スタブの一端が第２接地面に接続されている。

上述の実施形態においては、広い阻止帯域特性を実装するように、CPW伝送線、テーパ付CPW伝送線、および接地スタブを含む共振器が使用され、徐波特性を生成し、ベースバンド信号の高次高調波を高周波数へプッシュする。加えて、フィルタのサイズを適切に設計するために徐波効果が使用され、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減する。

特定的な構成方法において、第２中央信号線から遠く離れた第２絶縁スロットのエッジは、直線または円弧線である。すなわち、第２絶縁スロットの幅が、徐々に変化することだけを要する。CPW伝送線に近い端部の幅は、CPW伝送線から遠く離れた端部の幅より大きくてよく、または、CPW伝送線に近い端部の幅は、CPW送電線から遠く離れた端部の幅より小さくてよい。第２中央信号線から遠く離れた第２絶縁スロットのエッジは、異なる形状であってよい。例えば、上述の円弧線および上述の直線といった異なる形状である。

加えて、特定的な構成方法において、２つの結合された徐波共振器は対称に配置されている。フィルタリング装置は、２つの結合された徐波共振器を対称に構成することによって容易に配置され、かつ、フィルタリング装置のパフォーマンスが改善される。

好ましくは、第１中央信号線および第２中央信号線と同じ側にある第１接地面と第２接地面は一緒に接続されている。このようにして、接地面は容易に配置される。

本発明は、さらに、上述のフィルタリング装置を少なくとも１つ含んでいる、フィルタを提供する。複数のフィルタリング装置（そうした装置が存在する場合）における２つの隣接したフィルタリング装置は、電気的結合または磁気的結合されている。フィルタは、さらに、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線を含む。そして、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線が、フィルタリング装置における少なくとも１つの徐波共振器と結合するために、出力伝送線または入力伝送線として使用される。

上述の技術的ソリューションにおいては、広い阻止帯域特性を実装するように、CPW伝送線、テーパ付CPW伝送線、および接地スタブを含むフィルタ装置が使用され、徐波特性を生成し、ベースバンド信号の高次高調波を高周波数へプッシュする。加えて、フィルタのサイズを適切に設計するために徐波効果が使用され、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減する。加えて、低インピーダンスから高インピーダンスまで信号伝送方法においてローパスフィルタ機能が獲得され、複数の伝達ゼロを導入し、かつ、阻止帯域の抑圧度を増加させる。そして、高周波数帯域において比較的に大きな反射率が獲得され、かつ、徐波共振器によって生成される放射線が抑圧される。特定的な実施形態において、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線は、Ｔ字型伝送線であり、そして、Ｔ字型伝送線の２つの側それぞれにおいて第３接地面が配置されている。

特定的な構成方法において、フィルタはバンドパスフィルタである。

好ましくは、第１中央信号線の同じ側にある第１接地面、第２接地面、および第３接地面、第２中央信号線、および、Ｔ字型伝送線は一緒に接続されている。このようにして、接地面は容易に配置される。

さらに、フィルタリング装置のパフォーマンスを改善するために、第１中央信号線の２つの側それぞれにおける第１接地面、第２中央信号線の２つの側それぞれにおける第２接地面、および、Ｔ字型伝送線の２つの側それぞれにおける第３接地面は、接続コンポーネントを使用して一緒に接続されている。接続コンポーネントを使用することにより２つの側におけるグラウンドの電位は等しく、より良いフィルタパフォーマンスを実装する。

接続コンポーネントは、異なる構成を使用して特定的に配置されてよい。特定的なソリューションにおいて、接続コンポーネントは、金属ジャンパ線または空中橋である。

フィルタリング装置において接続コンポーネントが配置される場合に、接続コンポーネントの２つの端部は、それぞれにＴ字型伝送線の２つの側において配置されている。そして、接続コンポーネントは、Ｔ字型伝送線を横切り、かつ、Ｔ字型伝送線から絶縁されている。

２つのフィルタリング装置の間を結合する特定的な方法は以下のとおりである。２つの隣接するフィルタリング装置が磁気的に結合されている場合には、２つの隣接するフィルタリング装置における２つの隣接するCPW伝送線が一緒に接続される。

２つの隣接するフィルタリング装置が電気的に結合されている場合には、２つの隣接するフィルタリング装置における２つの隣接するCPW伝送線の間の第１信号線間にギャップが存在している。

図１は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタの模式的な構成図である。 図２は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタの側面図である。 図３は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタの別の模式的な構成図である。 図４は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタのＴ字型伝送線（T-shaped transmission line）の模式的な構成図である。 図５は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタのエミュレーション周波数応答を示している。 図６は、図５において周波数が０から５ＧＨｚの場合のフィルタのエミュレーション周波数応答を示している。 図７は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタのエミュレーション結果とテスト結果の比較図である。 図８は、図７において周波数が０から５ＧＨｚの場合のフィルタのエミュレーション結果とテスト結果の比較図である。 図９は、本発明の一つの実施形態に従った別のフィルタの模式的な構成図である。 図１０は、本発明の一つの実施形態に従ったカスケード接続によって得られるフィルタの模式的な構成図である。 図１１は、本発明の一つの実施形態に従ったカスケード接続によって得られるフィルタの別の模式的な構成図である。 図１２は、本発明の一つの実施形態に従ったカスケード接続によって得られるフィルタのエミュレーション周波数応答を示している。 図１３は、図１２において周波数が０から５ＧＨｚの場合のカスケード接続によって得られるフィルタのエミュレーション周波数応答を示している。

参照番号
１：基板、２：金属層、３：徐波（slow-wave）共振器、
１０：ＣＰＷ伝送線、１１：第１中央信号線、１２：第１接地面、
１３：第１絶縁スロット、２０：テーパ付ＣＰＷ伝送線、２１：第２中央信号線、
２２：第２接地面、２３：第２絶縁スロット、２４：エッジ、
２５：Ｔ字型伝送線、４０：接地スタブ、５０：接続コンポーネント、
６０：フィルタリング装置、６１：ギャップ

本発明の目的、技術的ソリューション、および利点をより明確にするために、添付の図面を参照して、以下に本発明を詳細にさらに説明する。明らかに、説明された実施形態は、本発明に係る全ての実施形態ではなく、単なる一部分に過ぎない。創作努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって獲得される他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲内に入るものである。

図１、図２、および図３に示されるように、図１および図３は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタの２つの模式的な構成図であり、そして、図２は、本発明の一つの実施形態に従ったフィルタの側面図である。任意的に、フィルタは２次フィルタであってよい。

上記の効果を達成するために、本発明の一つの実施形態は、フィルタリング装置を提供する。フィルタリング装置は、２つの結合されたコプレーナ導波管CPW徐波共振器3を含む。各徐波共振器3は、基板1、および、基板1上に配置された、CPW伝送線10、テーパ付CPW伝送線20、および接地スタブ40を含んでいる。

CPW伝送線10は、第１中央信号線11、および、第１中央信号線11の２つの側それぞれにおいて配置された第１接地面12を含み、そして、不変の幅を有する第１絶縁スロットが第１中央信号線11と第１接地面12との間に配置されている。
テーパ付CPW伝送線20は、第１中央信号線11に接続された第２中央信号線21、および、第２中央信号線21の２つの側それぞれにおいて配置された第２接地面22を含み、そして、テーパ付の幅を有する第２絶縁スロットが第２中央信号線21と第２接地面22との間に配置されている。そして、
接地スタブ40は、２つの徐波共振器3の第２中央信号線21の間に接続されている。そして、第２中央信号線21から遠く離れた接地スタブ40の一端Ａが第２接地面22に接続されている。

上述の実施形態においては、広い阻止帯域特性を実装するように、CPW伝送線10、テーパ付CPW伝送線20、および接地スタブ40を含むフィルタ装置が使用され、徐波特性を生成し、ベースバンド信号の高次高調波を高周波数へプッシュ（push）する。加えて、フィルタのサイズを適切に設計するために徐波効果が使用され、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減する。

この実施形態において提供されるフィルタリング装置の構成及び原理を容易に理解するために、特定的な添付の図面と実施形態を参照して、以下に、フィルタリング装置を詳細に説明する。

２つの結合された徐波共振器3を含み、かつ、図１の実施形態において提供されるフィルタリング装置を引き続き参照すると、特定的に、フィルリング装置は、２つのCPW伝送線10、２つのテーパ付CPW伝送線20、および２つの接地スタブ40を含んでいる。上述の構造は、１つの基板1の上に形成されている。特定的には、図２に示されるように、金属層2が基板1上に形成され、そして、エッチングによって上述の構造が形成されている。加えて、２つの徐波共振部3は、対称構造を使用して、または、非対称構造を使用して特定的に配置されてよい。好ましくは、２つの徐波共振器3は、フィルタリング装置の構成を容易にし、かつ、フィルタリング装置のパフォーマンスを完全にするため、対称に配置されている。

２つのCPW伝送線10は、従来のCPW伝送線であり、CPW伝送線10の第１中央信号線11の幅と長さは、Ｗ１とＬ１である。そして、第１中央信号線11の２つの側における第１絶縁スロット13の幅は、不変のままであり、かつ、ｇ２である。

２つのテーパ付CPW伝送線20において、第２中央信号線21の幅と長さは、Ｗ２とＬ２である。そして、第２中央信号線21の２つの側における第２絶縁スロット23のスロット幅は、直線的に変化している。図１に示される構造において、第２絶縁スロット23のスロット幅は、Ｌ３＋ｇ２からＬｓまで徐々に変化している。

第２中央信号線21の２つの側における２つの接地スタブ40の幅と長さは、ＷｓとＬｓである。

フィルタの中心周波数は、上述の実施形態における共振器の物理的な大きさによって決定される。電気的な長さの総和は、Ｌ（Ｌ＝Ｗ１＋Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌｓ）であり、つまり、フィルタの中心周波数において概ね９０度である。加えて、より長い実際の物理的な長さは、特定の周波数におけるより長い電気的な長さに対応している。従って、Ｗ１、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬｓのサイズを増加することによって、バンドパスフィルタの中心周波数を低減することができる。

フィルタの阻止帯域の範囲内において、電場（electric field）は、主に、第１中央信号線11の２つの側であり、かつ、グラウンド（ground）、テーパ付CPW伝送線20のエッジ、および、接地スタブ40に近接した２つの側において存在している。電場は、主に、第２絶縁スロット23に近接した第１中央信号線11エッジ上に存在している。このことは、フィルタを形成するために上述のフィルリング装置が使用される場合に、極めて強い等価キャパシタンス（equivalent capacitance）と等価インダクタンス（equivalent inductance）（ここで、電場は等価キャパシタンスに対応し、かつ、磁場は等価インダクタンスに対応している）が、信号入力ポートと接地ポイントとの間に形成されて、阻止帯域内の信号は接地ポイントAを使用して入力ポートからグランド（GND）へと流れることを意味している。このようにして、徐波特性が生成され、そして、広い阻止帯域特性を実装するように、ベースバンド信号の高次高調波が高周波へとプッシュされる。加えて、フィルタのサイズを適切に設計するために徐波効果が使用され、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減する。

上述の実施形態においては、フィルタの通過帯域パフォーマンスを向上させ、帯域幅を増やし、通過帯域での平坦性（in-passband flatness）を高め、かつ、挿入損失（insertion loss）を低減するために、同じサイズを有する２つの垂直に対称な徐波共振器3が相互に結合されている。２つの共振器間の結合強度は、結合係数ｋを使用して記述することができ、そして、接地スタブ40の長さＬｓと幅Ｗｓの両方が、２つの共振器間の結合係数ｋに影響を及ぼす。フィルタの帯域幅を増加させるように、Ｌｓが増加されるか、または、Ｗｓが減少される場合に結合係数ｋは大きくなる。

上述の実施形態において、テーパ付CPW伝送線20における第２絶縁スロット23の幅は、徐々に変化している。１つの第２絶縁スロット23の例において、第２絶縁スロット23の２つの端は、それぞれに、第１中央信号線11に近接した第１端（図１に示されるＬ１＋ｇ２の幅を有する端部）、および、第１中央信号線11から遠く離れた第２端（図１に示されるＬｓの幅を有する端部）である。この変更においては、（図１に示されるように）第１端の幅が第２端の幅より大きくてよく、または、（図３に示されるように）第１端の幅が第２端の幅より小さくてよい。加えて、特定の構成の最中に、第２中央信号線21から遠く離れた第２絶縁スロット23のエッジ24は、異なる形状であってよい。例えば、第２中央信号線21から遠く離れた第２絶縁スロット23のエッジ24は、直線または円弧線（arc line）である。エッジ24が円弧線である場合に、円弧線は、凹弧線または凸弧線であってよい。特定的に、形状は、フィルタの実際のパフォーマンス要求に従ってデザインされてよい。

特定的な構成プロセスにおいては、図１に示されるように、CPW伝送線10とテーパ付CPW伝送線20との間の接地面は、（第１中央信号線11と同じ側のグランドにおける）集積構造であり、そして、第１絶縁スロット13と第２絶縁スロット23も、また、接続されている。

引き続き図１および図３を参照すると、この実施形態においては、第１中央信号線11および第２中央信号線21と同じ側にある、第１接地面12と第２接地面22は一緒に接続されている。すなわち、第１接地面12と第２接地面22の電位（つまり、電圧）が等しいように、同じ側における第１接地面12と第２接地面22は一体構造であり、より良いフィルタパフォーマンスを実装する。

引き続き図１、図２、および図３を参照すると、本発明の実施形態は、さらにフィルタを提供する。フィルタは、上述の少なくとも１つのフィルタリング装置を含む。複数のフィルタリング装置が存在する場合、２つの隣接するそのフィルタリング装置は、電気的結合され、または、磁気的結合される。フィルタは、さらに、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線を含み、そして、伝送線は、フィルタリング装置における少なくとも１つの徐波共振器3と結合するために、出力伝送線または入力伝送線として、もしくは、入力／出力ポートとして使用される。

上述の実施形態において、図１および図３を参照すると、CPW伝送線10、テーパ付CPW伝送線20、および接地スタブ40を含むフィルタリング装置60は、広い阻止帯域特性を実装するように、徐波特性を生成するために使用され、ベースバンド信号の高次高調波を高周波数へプッシュする。加えて、フィルタの全体面積を縮小し、かつ、コストを削減するように、フィルタのサイズを適切にデザインするために徐波効果が使用される。各フィルタ装置においては、フィルタの通過帯域パフォーマンスを向上させ、帯域幅を増やし、通過帯域での平坦性を高め、かつ、挿入損失を低減するために、同じサイズを有する２つの垂直に対称な徐波共振器3が相互に結合されている。２つの共振器間の結合強度は、結合係数ｋを使用して記述することができ、そして、接地スタブ40の長さＬｓと幅Ｗｓの両方が、２つの共振器間の結合係数ｋに影響を及ぼす。フィルタの帯域幅を増加させるように、Ｌｓが増加されるか、または、Ｗｓが減少される場合に結合係数ｋは大きくなる。

加えて、低インピーダンスから高インピーダンスまで信号伝送方法においてローパスフィルタ機能が獲得され、複数の伝達ゼロを導入し、かつ、阻止帯域の抑圧度（suppression degree）を増加させる。そして、比較的に大きな反射率（reflection factor）が獲得され、徐波共振器3によって生成される放射線を抑圧する。特定的な実施形態において、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線は、Ｔ字型伝送線30であり、そして、Ｔ字型伝送線30の２つの側それぞれにおいて第３接地面が配置されている。段階的インピーダンス変化のＴ字型伝送線30は、入力または出力ポートとして使用される。Ｔ字型伝送線30において、幅Ｗを有する区間は５０オームのCPW伝送線であり、そして、５０オームのCPW伝送線の２つの側それぞれにおけるスロット幅はｇ１であり、無線周波数回路標準（radio-frequency circuit standard）を満たす。信号は、区間Ｗｔ２と徐波共振器3との間でギャップ結合（gap coupling）が行われる方法において伝送される。Ｔ字型伝送線30の区間Ｌｔ１においては、Ｗｔ１が減少し、かつ、ｇｔ１が増加する場合に、CPW伝送線10のこの区間の特性インピーダンス（characteristic impedance）（５０オームより大きい）が増加され得る。（Ｗの幅を有する）低インピーダンスから（Ｗｔ１の幅を有する）高インピーダンスまで信号伝送方法においてローパスフィルタ機能が獲得され、複数の伝達ゼロを導入し、かつ、阻止帯域の抑圧度を増加させる。そして、比較的に大きな反射率が高周波数帯において獲得され、徐波共振器3によって生成される放射線を抑圧する。段階的なインピーダンスのＴ字型伝送線30は、入力ポートまたは出力ポートとして使用され、そして、フィルタの外部品質係数（external quality factor）Ｑｅに影響を及ぼす。外部品質係数Ｑｅの定義は以下の通りである。

ここで、ｆ０はフィルタの中心周波数を表し、そしてΔｆ３ｄｂはフィルタの３ｄＢ帯域幅を表している。外部品位係数Ｑｅは、フィルタの帯域幅を増加させるように、Ｗｔ２が増加され、かつ、ｇｃが減少される場合に減少する。特定的な実施形態において、フィルタはバンドパスフィルタ（passband filter）である。

この実施形態において提供されるフィルタの効果を容易に理解するために、以下において、徐波コプレーナ導波管共振器を含むフィルタがエミュレートされ、そして、エミュレーション結果が図５および図６に示されている。エミュレーション結果は、この実施形態において提供されるフィルタリング装置を含むフィルタについて、通過帯域の中心周波数が２．１ＧＨｚであり、阻止帯域がベースバンドの１１．９倍まで拡大され、かつ、抑圧度がー２１．９ｄＢに達することを示している。

Ｓ２１およびＳ１１はＳパラメータであって、Ｓ２１は、ポート2（出力ポート）からポート1（入力ポート）までの透過率（transmission factor）を表し、そして、Ｓ１１は、ポート1から観察される反射率を表している。２つのパラメータの両方は、０より大きく、かつ、１より大きくなく、そして、測定値としてｄＢをたいてい使用する。より大きいＳ２１は、ポート1からポート2へより多くのエネルギーが伝送されることを示している。比較的に大きいＳ１１は、ポート1から入力されたエネルギーの大部分が反射され、そして、ポート2に到着しないことを意味している。従って、フィルタの通過帯域は、比較的に大きいＳ２１および比較的に小さいＳ１１を有し、かつ、０ｄＢに対してより近いＳ２１は、伝送プロセスにおけるより少ないエネルギー損失を示している。そして、フィルタの阻止帯域は比較的に小さいＳ２１および比較的に大きいＳ１１を有し、そして、より小さいＳ２１はより高い阻止帯域抑圧度を示している。

図７および図８に示されるように、広い阻止帯域を有する徐波コプレーナ導波管共振器に基づくバンドパスフィルタが、加工処理され、かつ、高周波基板ＲＴ５８８０（比誘電率２．２と厚さ０．５０８ｍｍを有するもの）を使用してテストされる。そして、テスト結果とエミュレーション結果との間の比較が図７および図８に示されている。図７および図８から、この実施形態において提供されるフィルタについて、阻止帯域がベースバンド信号の１４．２倍まで拡大され、阻止帯域抑圧度が−２１．５ｄＢに到達し、かつ、挿入損失が１．１３ｄＢより少ないことが理解され得る。

図９に示されるように、フィルタリング装置のパフォーマンスを改善するために、第１中央信号線11の２つの側における接地面が、接続コンポーネント50を使用して一緒に接続されている。すなわち、同じ側における接地面の電位（つまり、電圧）が等しいように、第１中央信号線11、第２中央信号線21、およびＴ字型伝送線30と同じ側にある、第１接地面12、第２接地面22、および第３接地面が一緒に接続されている。好ましくは、第１中央信号線11の２つの側における接地面が、接続コンポーネント30を使用して一緒に接続される。上側と下側に分離されたグラウンドは、２つの側におけるグラウンドの電位が等しいように、接続コンポーネント50を使用して一緒に接続されており、より良いフィルタパフォーマンスを実装する。

接続コンポーネント50は、異なる構成を使用して特定的に配置されてよい。特定的なソリューションにおいて、接続コンポーネント50は、金属ジャンパ線または空中橋（air bridge）である。特定な構成の最中に、接続コンポーネント50の２つの端部は、それぞれにＴ字型伝送線の２つの側における第３接地面において配置されるか、または、接続コンポーネント50の２つの端部は、それぞれに第１中央信号線11または第２中央信号線21の２つの側における第１接地面または第２接地面において配置される。接続コンポーネント50がＴ字型伝送線の２つの側における第３接地面において配置されることが、唯一のより良いソリューションである。図９に示されるように、接続コンポーネント50は、Ｔ字型伝送線を横切り、そして、Ｔ字型伝送線から絶縁されている。特定的な実施形態においては、図９に示されるように、Ｔ字型伝送線30の２つの側において金属ジャンパ線が配置されている。単一の空中橋または単一の金属ジャンパ線の位置は、前出の図において示された位置に限定されないことが理解されるべきである。２つの側におけるグラウンドに接続されている場合に、単一の空中橋または単一の金属ジャンパ線は、グラウンド上で左、右、上または下に向かって移動され、そして、特定的な程度だけ回転されてよい。使用される空中橋の量および金属ジャンパ線の量は制限されない。

加えて、複数のフィルタリング装置が使用される場合には、複数のフィルタリング装置が結合される。特定的には、図１０および図１１に示されるように、図１０および図１１は、２つのフィルタリング装置を結合することによって形成されるフィルタを示している。特定的には、フィルタリング装置60が特定的に接続されている場合に、フィルタリング装置60は、磁気的結合または電気的結合の方式においてカスケード接続されてよい。図１０および図１に示されるように、隣接するフィルタリング装置60が磁気的に結合されている場合に、２つの隣接するフィルタリング装置60における隣接するCPW伝送線10は一緒に接続され、そして、磁気的結合の方式における全体的なパフォーマンスが改善される。加えて、図１１および図１に示されるように、バンドパスフィルタが電気的結合の方式においてカスケード接続されてよい。隣接するフィルタリング装置60が電気的結合されている場合には、２つの隣接するフィルタリング装置60における２つの隣接するCPW伝送線10の間の第１信号線間にギャップ61が存在している。すなわち、フィルタは、直接的に接続されていないが、ギャップを結合する方式において接続されている。２つのカスケード接続方法の両方は、複数のフィルタリング装置60の組み合わせ（その量は２であってよいが、２に限定されるものではない）に対して適用可能である。

加えて、この実施形態においては、図１２および図１３に示されるように、金属ジャンパ線が使用される場合に、２つのバンドパスフィルタをカスケード接続することによって形成される高性能フィルタのエミュレーション結果が示されている。フィルタの中心周波数は２．１ＧＨｚであり、阻止帯域はベースバンドの１４．２倍を超えて拡大され得るものであり、そして、抑圧度は−３０．１ｄＢに達している。

明らかに、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な変更および変形を行うことができる。本発明は、以降の請求項及びそれら均等な技術によって規定される保護の範囲内に入るとすれば、これらの変更および変形をカバーするように意図されている。

２つの隣接するフィルタリング装置が電気的に結合されている場合には、２つの隣接するフィルタリング装置における２つの隣接するCPW伝送線の第１信号線間にギャップが存在している。

図９に示されるように、フィルタリング装置のパフォーマンスを改善するために、第１中央信号線11の２つの側における接地面が、接続コンポーネント50を使用して一緒に接続されている。すなわち、同じ側における接地面の電位（つまり、電圧）が等しいように、第１中央信号線11、第２中央信号線21、およびＴ字型伝送線30と同じ側にある、第１接地面12、第２接地面22、および第３接地面が一緒に接続されている。好ましくは、第１中央信号線11の２つの側における接地面が、接続コンポーネント50を使用して一緒に接続される。上側と下側に分離されたグラウンドは、２つの側におけるグラウンドの電位が等しいように、接続コンポーネント50を使用して一緒に接続されており、より良いフィルタパフォーマンスを実装する。

加えて、複数のフィルタリング装置が使用される場合には、複数のフィルタリング装置が結合される。特定的には、図１０および図１１に示されるように、図１０および図１１は、２つのフィルタリング装置を結合することによって形成されるフィルタを示している。特定的には、フィルタリング装置60が特定的に接続されている場合に、フィルタリング装置60は、磁気的結合または電気的結合の方式においてカスケード接続されてよい。図１０および図１１に示されるように、隣接するフィルタリング装置60が磁気的に結合されている場合に、２つの隣接するフィルタリング装置60における隣接するCPW伝送線10は一緒に接続され、そして、磁気的結合の方式における全体的なパフォーマンスが改善される。加えて、図１１および図１０に示されるように、バンドパスフィルタが電気的結合の方式においてカスケード接続されてよい。隣接するフィルタリング装置60が電気的結合されている場合には、２つの隣接するフィルタリング装置60における２つの隣接するCPW伝送線10の第１信号線間にギャップ61が存在している。すなわち、フィルタは、直接的に接続されていないが、ギャップを結合する方式において接続されている。２つのカスケード接続方法の両方は、複数のフィルタリング装置60の組み合わせ（その量は２であってよいが、２に限定されるものではない）に対して適用可能である。

Claims (13)

1. ２つの結合されたコプレーナ導波管ＣＰＷ徐波共振器を含む、フィルタリング装置であって、各徐波共振器は、基板、および、前記基板上に配置された、ＣＰＷ伝送線、テーパ付ＣＰＷ伝送線、および接地スタブを含んでおり、
   前記ＣＰＷ伝送線は、第１中央信号線、および、前記第１中央信号線の２つの側それぞれにおいて配置された第１接地面を含み、かつ、不変の幅を有する第１絶縁スロットが、前記第１中央信号線と前記第１接地面との間に配置されており、
   前記テーパ付ＣＰＷ伝送線は、前記第１中央信号線に接続された第２中央信号線、および、前記第２中央信号線の２つの側それぞれにおいて配置された第２接地面を含み、かつ、テーパ付の幅を有する第２絶縁スロットが、前記第２中央信号線と前記第２接地面との間に配置されており、
   前記接地スタブは、２つの前記徐波共振器の第２中央信号線間に接続されており、かつ、前記第２中央信号線から遠く離れた前記接地スタブの一端が前記第２接地面に接続されている、
   フィルタリング装置。
2. 前記第２中央信号線から遠く離れた前記第２絶縁スロットのエッジは、直線または円弧線である、
   請求項１に記載のフィルタリング装置。
3. ２つの結合された前記徐波共振器は、対称に配置されている、
   請求項１または２に記載のフィルタリング装置。
4. 前記第１中央信号線および前記第２中央信号線と同じ側にある、前記第１接地面と前記第２接地面は一緒に接続されている、
   請求項１乃至３いずれか一項に記載のフィルタリング装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一項に記載のフィルタリング装置を少なくとも１つ含むフィルタであって、
   前記フィルタは、さらに、段階的なインピーダンス変化を伴う伝送線を含み、かつ、前記段階的なインピーダンス変化を伴う前記伝送線が、前記フィルタリング装置における少なくとも１つの徐波共振器と結合するために、出力伝送線または入力伝送線として使用される、
   フィルタ。
6. 前記段階的なインピーダンス変化を伴う前記伝送線は、Ｔ字型伝送線であり、かつ、前記Ｔ字型伝送線の２つの側それぞれにおいて第３接地面が配置されている、
   請求項５に記載のフィルタ。
7. 前記第１中央信号線の同じ側にある前記第１接地面、前記第２接地面、および第３接地面、前記第２中央信号線、および、前記Ｔ字型伝送線が一緒に接続されている、
   請求項６に記載のフィルタ。
8. 前記第１中央信号線の２つの側それぞれにおける前記第１接地面、前記第２中央信号線の２つの側それぞれにおける前記第２接地面、および、前記Ｔ字型伝送線の２つの側それぞれにおける第３接地面は、接続コンポーネントを使用して一緒に接続されている、
   請求項７に記載のフィルタ。
9. 前記接続コンポーネントは、金属ジャンパ線または空中橋である、
   請求項８に記載のフィルタ。
10. 前記接続コンポーネントの２つの端部は、前記Ｔ字型伝送線の２つの側においてそれぞれに配置されており、
    前記接続コンポーネントは、前記Ｔ字型伝送線を横切り、かつ、前記Ｔ字型伝送線から絶縁されている、
    請求項８または９に記載のフィルタ。
11. ２つの隣接するフィルタリング装置が磁気的結合されている場合に、前記２つの隣接するフィルタリング装置における２つの隣接するＣＰＷ伝送線が一緒に接続されている、
    請求項５乃至１０いずれか一項に記載のフィルタ。
12. ２つの隣接するフィルタリング装置が電気的結合されている場合に、前記２つの隣接するフィルタリング装置における２つの隣接するＣＰＷ伝送線の間にギャップが存在している、
    請求項５乃至１１いずれか一項に記載のフィルタ。
13. 前記フィルタは、バンドパスフィルタである、
    請求項５乃至１２いずれか一項に記載のフィルタ。

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