JP2021002779A - Waveguide filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導波管フィルタに関する。 The present invention relates to a waveguide filter.
従来、導波管が4段接続されるとともに、1段目の導波管と4段目の導波管がアイリスを介して飛び越し結合された有極形帯域通過フィルタが知られている(例えば、特許文献1参照)。このフィルタでは、1,3,4段目の導波管はTE101モードの共振器として機能し、2段目の導波管はTE102モード以上の高次モードの共振器として機能する。これにより、飛び越し結合されている1,4段目の導波管内に発生する磁界の向きが反対になり、1,4段目の導波管の結合係数が負になるので、通過帯域の低域側と高域側に減衰極が現れるフィルタ特性をもたせることが可能となる。 Conventionally, there is known a polar bandpass filter in which four stages of waveguides are connected and a first-stage waveguide and a fourth-stage waveguide are jump-coupled via an iris (for example). , Patent Document 1). In this filter, the first, third, and fourth stages of the waveguide function as a TE101 mode resonator, and the second stage waveguide functions as a higher-order mode resonator of the TE102 mode or higher. As a result, the directions of the magnetic fields generated in the jump-coupled waveguides of the first and fourth stages are opposite, and the coupling coefficient of the waveguides of the first and fourth stages becomes negative, so that the pass band is low. It is possible to have a filter characteristic in which an attenuation pole appears on the region side and the high region side.
しかしながら、TE102モード以上の高次モードの共振器として機能する導波管は、TE101モードの共振器として機能する導波管に比べて、形状が大きいので、フィルタ全体のサイズが大きくなってしまう。 However, since the waveguide that functions as a resonator in the higher-order mode of TE102 mode or higher has a larger shape than the waveguide that functions as a resonator in TE101 mode, the size of the entire filter becomes larger.
そこで、本開示は、通過帯域の両側の遮断特性の改善及びサイズの小型化が可能な導波管フィルタを提供する。 Therefore, the present disclosure provides a waveguide filter capable of improving the cutoff characteristics on both sides of the pass band and reducing the size.
本開示は、
アイリスを介して多段に接続され、TE101モードで共振する複数の共振器を備え、
前記複数の共振器は、誘電体を挟んで対向する一対の導体層を有し、
前記複数の共振器のうちアイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器の間を仕切る導体壁と平面視で交差するスロットが設けられており、
前記スロットは、前記一対の導体層のうち一方の導体層のみに形成されている、導波管フィルタを提供する。
This disclosure is
It is equipped with multiple resonators that are connected in multiple stages via an iris and resonate in TE101 mode.
The plurality of resonators have a pair of conductor layers facing each other with a dielectric interposed therebetween.
A slot that intersects in a plan view with a conductor wall that separates two adjacent resonators among the plurality of resonators without the intervention of an iris is provided.
The slot provides a waveguide filter formed in only one of the pair of conductor layers.
本開示の技術によれば、通過帯域の両側の遮断特性の改善及びサイズの小型化が可能な導波管フィルタを提供できる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to provide a waveguide filter capable of improving the cutoff characteristics on both sides of the pass band and reducing the size.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向は、それぞれ、X軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向を表す。X軸方向とY軸方向とZ軸方向は、互いに直交する。XY平面、YZ平面、ZX平面は、それぞれ、X軸方向及びY軸方向に平行な仮想平面、Y軸方向及びZ軸方向に平行な仮想平面、Z軸方向及びX軸方向に平行な仮想平面を表す。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. In the following description, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction represent a direction parallel to the X-axis, a direction parallel to the Y-axis, and a direction parallel to the Z-axis, respectively. The X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other. The XY plane, YZ plane, and ZX plane are a virtual plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, a virtual plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and a virtual plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. Represents.
本開示に係る導波管フィルタは、導体に囲まれる誘電体に形成される導波路を備えるフィルタであり、マイクロ波やミリ波等の高周波帯(例えば、0.3GHz〜300GHz)における高周波信号をフィルタリングする。本開示に係る導波管フィルタは、例えば、第5世代移動通信システム(いわゆる、5G)や車載レーダーシステムなどにおいて、アンテナにより送信又は受信される電波に対応する高周波信号をフィルタリングするのに好適である。 The waveguide filter according to the present disclosure is a filter provided with a waveguide formed in a dielectric surrounded by a conductor, and filters high-frequency signals in a high-frequency band such as microwaves and millimeter waves (for example, 0.3 GHz to 300 GHz). To do. The waveguide filter according to the present disclosure is suitable for filtering high frequency signals corresponding to radio waves transmitted or received by an antenna in, for example, a 5th generation mobile communication system (so-called 5G) or an in-vehicle radar system. is there.
図1は、第1の構成例における導波管フィルタの斜視図である。図1に示すフィルタ101は、SIW(Substrate Integrated Waveguide)構造を備える導波管フィルタである。SIW構造は、第1の導体層21と、第2の導体層22と、第1の導体層21と第2の導体層22との間に挟まれる誘電体23と、一対の導体層21,22を相互に接続し且つ誘電体23を貫通する複数の導電性ピラーの配列により形成された導体壁24とを有する。フィルタ101は、所定の周波数帯域の高周波信号を通過させ、当該周波数帯域以外の周波数帯域の高周波信号を遮断する。つまり、フィルタ101は、所定の周波数帯域(例えば、28GHzを含む周波数帯)の高周波信号を通過させる通過帯域を有するバンドパスフィルタである。
FIG. 1 is a perspective view of the waveguide filter in the first configuration example. The
フィルタ101は、アイリス31〜33を介して多段に接続される複数の共振器R1〜R4と、最初の1段目の共振器R1の入力側に接続される入力部11と、最終の4段目の共振器R4の出力側に接続される出力部12とを備える。共振器R1〜R4、入力部11及び出力部12は、ZX平面に沿って平面的に且つ一体的に形成されている。入力部11と共振器R1とは、アイリス36を介して接続され、出力部12と共振器R4とは、アイリス37を介して接続されている。
The
共振器R1〜R4、入力部11及び出力部12は、一対の導体層21,22と、一対の導体層21,22の間に挟まれる誘電体23と、一対の導体層21,22の間を導通可能に接続する導体壁24とを有する。
The resonators R1 to R4, the
第1の導体層21と第2の導体層22とは、ZX平面に平行に配置される平面状の導体であり、互いにY軸方向で対向する。第1の導体層21と第2の導体層22の材料として、例えば、銀、銅などが挙げられる。
The
誘電体23は、ZX平面に平行な平板状の部位である。誘電体23の材料として、例えば、シリカガラス等のガラス、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマーなどが挙げられる。なお、他の実施形態として、誘電体23は、固体に限られず、空気等の気体でもよい。 The dielectric 23 is a flat plate-like portion parallel to the ZX plane. Examples of the material of the dielectric 23 include glass such as silica glass, ceramics, a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene, a liquid crystal polymer, and a cycloolefin polymer. As another embodiment, the dielectric 23 is not limited to a solid, but may be a gas such as air.
導体壁24は、Y軸方向の上側で第1の導体層21に接続されており、Y軸方向の下側で第2の導体層22に接続されている。図1に示す形態では、導体壁24は、複数のスルーホールから形成されている。
The
共振器R1〜R4は、誘電体23を挟んで対向する一対の導体層21,22と、誘電体23に形成された導体壁24とによって形成された導波路を有する導波管である。共振器R1〜R4は、いずれも、TE101モードで共振する。TE101モードは、伝送方向に垂直なY軸に平行な電界分布と、伝送方向に平行なZX平面に平行な磁界分布とが生ずるTE(Transverse Electric)モードを表す。1段目の共振器R1と2段目の共振器R2は、アイリス31を介して結合され、2段目の共振器R2と3段目の共振器R3は、アイリス32を介して結合され、3段目の共振器R3と4段目の共振器R4は、アイリス33を介して結合される。
Resonators R1 to R4 are waveguides having a waveguide formed by a pair of
図2は、第1の構成例における導波管フィルタの平面図である。フィルタ101には、複数の共振器R1〜R4のうちアイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R1,R4の間を仕切る導体壁25と平面視で交差するスロット26が設けられている。導体壁25は、導体壁24の一部である。スロット26は、一対の導体層21,22のうち一方の導体層(この場合、第1の導体層21)のみに形成された溝である。
FIG. 2 is a plan view of the waveguide filter in the first configuration example. The
図3は、第1の構成例における導波管フィルタを模式的に示す平面図である。入力部11から入力される電磁波は、1段目の共振器R1に伝搬し、それ以降、2〜4段目の共振器R2〜R4を順次伝搬し、出力部12から出力される。一方、アイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R1,R4がスロット26を介して結合すると、中間の2,3段目の共振器R2,R3を伝搬せずに、1段目の共振器R1から4段目の共振器R4にスロット26を介して伝搬する電磁波が発生する。したがって、共振器R1〜R4を順次伝搬する電磁波と、共振器R2,R3を介さずにスロット26を介して共振器R1から共振器R4に伝搬する電磁波との位相差が180°ずれると、両電磁波が打ち消し合う。これにより、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を発現させることができる。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the waveguide filter in the first configuration example. The electromagnetic wave input from the
図4は、通過帯域内で各共振器に発生する磁流方向を模式的に示す図である。図5は、通過帯域外で各共振器に発生する磁流方向を模式的に示す図である。図4に示すように、2つの共振器R1,R4がスロット26を介して結合しない場合、共振器R1〜R4内のそれぞれに発生する磁界の向きは同じになり、電磁波は共振器R1〜R4を順次伝搬する。一方、図5に示すように、2つの共振器R1,R4がスロット26を介して結合すると、共振器R1内に発生する磁界の向きと共振器R4内に発生する磁界の向きとが反転する。そのため、2つの共振器R1,R4の間におけるスロット26を介しての結合の結合係数が負になり、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を発現させることができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the magnetic flow direction generated in each resonator in the pass band. FIG. 5 is a diagram schematically showing the magnetic flow direction generated in each resonator outside the pass band. As shown in FIG. 4, when the two resonators R1 and R4 are not coupled via the
このように、段数の順番が連続していない2つの共振器R1,R4の間を仕切る導体壁25と平面視で交差するスロット26を設けることにより、通過帯域の両側の遮断特性が改善する。また、TE101モードで共振する共振器R1〜R4は、TE102モード以上の高次モードの共振器よりもサイズを小さくできるので、TE102モード以上の高次モードの共振器が必要な従来の導波管フィルタに比べて、フィルタ101の小型化が可能となる。つまり、通過帯域の両側の遮断特性の改善及びサイズの小型化が可能な導波管フィルタを実現できる。
In this way, by providing the
また、スロット26を、一対の導体層21,22の両方に形成しなくても一方の導体層のみに形成すればよいので、フィルタの製造プロセスを簡素化でき、フィルタの製造コストを抑制できる。
Further, since the
また、フィルタが設置される箇所の近傍に金属物がある場合、その金属物にスロットが近づくと、スロットでの結合度合いが変化し、フィルタの遮断特性に影響が生ずるおそれがある。しかしながら、本開示に係るフィルタは、スロットが一方の導体層のみに形成される形態なので、スロットが両方の導体層に形成される形態に比べて、金属物からスロットを容易に離す(避ける)ことができ、フィルタの配置の自由度が高い。 Further, when there is a metal object in the vicinity of the place where the filter is installed, when the slot approaches the metal object, the degree of coupling in the slot changes, which may affect the blocking characteristics of the filter. However, in the filter according to the present disclosure, since the slot is formed in only one conductor layer, the slot is easily separated (avoided) from the metal object as compared with the form in which the slot is formed in both conductor layers. And the degree of freedom in filter placement is high.
次に、フィルタ101の構成について、より詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図2において、スロット26は、第1のスロット部27と、第2のスロット部28と、第3のスロット部29とを有する直線状の線分スロットである。第1のスロット部27は、共振器R1と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第2のスロット部28は、共振器R4と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第3のスロット部29は、第1のスロット部27と第2のスロット部28とを接続する溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。
In FIG. 2,
X軸方向成分は、導体壁25に沿った第1の方向成分の一例であり、Z軸方向成分は、平面視で、第1の方向成分に直角な第2の方向成分の一例である。
The X-axis direction component is an example of a first direction component along the
フィルタ101の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第1のスロット部27と第2のスロット部28の各々の延伸方向は、平面視で、X軸方向成分とZ軸方向成分の両方の方向成分を有することが好ましい。
In terms of improving the blocking characteristics on both sides of the pass band of the
また、フィルタ101の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第3のスロット部29は、導体壁25の中央を通ることが好ましい。この例では、第3のスロット部29は、平面視で、隣り合うスルーホールの間を通る。
Further, the
また、多段に接続された複数の共振器のうち、アイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器の間にアイリスを介して接続される中間の共振器の個数は、偶数の場合の方が、奇数の場合に比べて、フィルタの通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で好ましい。フィルタ101の場合、共振器R1〜R4のうち、アイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R1,R4の間にアイリスを介して接続される中間の共振器R2,R3の個数は、偶数の2である。
Further, among a plurality of resonators connected in multiple stages, the number of intermediate resonators connected via an iris between two adjacent resonators without the intervention of an iris is even-numbered. It is preferable in that it improves the cutoff characteristics on both sides of the pass band of the filter as compared with the case of an odd number. In the case of the
スロット26は、フィルタ101の平面視で、導体壁25と交差する。フィルタの通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、スロット26と導体壁25との平面視での交差角θ(鋭角)は、10°〜80°が好ましく、20°〜70°がより好ましく、40°〜50°が特に好ましく、45°が最も好ましい。
The
図6は、第2の構成例における導波管フィルタの平面図である。図7は、第2の構成例における導波管フィルタのスロットの拡大図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第2の構成例におけるフィルタ102は、導体壁25と平面視で交差するスロットの形状が、第1の構成例におけるフィルタ101と相違する。
FIG. 6 is a plan view of the waveguide filter in the second configuration example. FIG. 7 is an enlarged view of the slots of the waveguide filter in the second configuration example. The description of the same configuration and effect as the above-mentioned configuration example will be omitted or simplified by referring to the above-mentioned description. The
スロット46は、導体壁25と平面視で交差する溝であり、一対の導体層21,22のうち一方の導体層(この場合、第1の導体層21)のみに形成されている。
The
スロット46は、第1のスロット部47と、第2のスロット部48と、第3のスロット部49とを有するクランク状のスロットである。第1のスロット部47は、共振器R1と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、Z軸方向成分を有さずにX軸方向成分を有する。第2のスロット部48は、共振器R4と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、Z軸方向成分を有さずにX軸方向成分を有する。第3のスロット部49は、第1のスロット部47と第2のスロット部48とを接続する溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分を有さずにZ軸方向成分を有する。
The
フィルタ102の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第1のスロット部47と第2のスロット部48の各々の延伸方向は、平面視で、X軸方向成分を有することが好ましい。また、フィルタ102の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第3のスロット部49は、導体壁25の中央を通ることが好ましい。
In terms of improving the blocking characteristics on both sides of the pass band of the
図8は、第3の構成例における導波管フィルタの平面図である。図9は、第3の構成例における導波管フィルタのスロットの拡大図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第3の構成例におけるフィルタ103は、導体壁25と平面視で交差するスロットの形状が、第2の構成例におけるフィルタ102と相違する。
FIG. 8 is a plan view of the waveguide filter in the third configuration example. FIG. 9 is an enlarged view of the slots of the waveguide filter in the third configuration example. The description of the same configuration and effect as the above-mentioned configuration example will be omitted or simplified by referring to the above-mentioned description. The
スロット56は、導体壁25と平面視で交差する溝であり、一対の導体層21,22のうち一方の導体層(この場合、第1の導体層21)のみに形成されている。
The
スロット56は、第1のスロット部57と、第2のスロット部58と、第3のスロット部59とを有するクランク状のスロットである。第1のスロット部57は、共振器R1と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第2のスロット部58は、共振器R4と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第3のスロット部59は、第1のスロット部57と第2のスロット部58とを接続する溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分を有さずにZ軸方向成分を有する。
The
第1のスロット部57は、X軸方向成分の溝57aと、Z軸方向成分の溝57bとを有する。溝57aは、一端が第3のスロット部59の一端に接続され、他端が溝57bの一端に接続される。第2のスロット部58は、X軸方向成分の溝58aと、Z軸方向成分の溝58bとを有する。溝58aは、一端が第3のスロット部59の他端に接続され、他端が溝58bの一端に接続される。
The
フィルタ103の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第1のスロット部57と第2のスロット部58の各々の延伸方向は、平面視で、X軸方向成分とZ軸方向成分の両方の方向成分を有することが好ましい。また、フィルタ103の通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第3のスロット部59は、導体壁25の中央を通ることが好ましい。
In terms of improving the blocking characteristics on both sides of the pass band of the
図10は、第4の構成例における導波管フィルタの斜視図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第4の構成例におけるフィルタ201は、多段に接続される共振器の個数が、第1の構成例におけるフィルタ101と相違する。
FIG. 10 is a perspective view of the waveguide filter in the fourth configuration example. The description of the same configuration and effect as the above-mentioned configuration example will be omitted or simplified by referring to the above-mentioned description. The
フィルタ201は、アイリス31〜35を介して多段に接続される複数の共振器R1〜R6と、最初の1段目の共振器R1の入力側に接続される入力部11と、最終の6段目の共振器R6の出力側に接続される出力部12とを備える。共振器R1〜R6、入力部11及び出力部12は、ZX平面に沿って平面的に且つ一体的に形成されている。入力部11と共振器R1とは、アイリス36を介して接続され、出力部12と共振器R6とは、アイリス37を介して接続されている。
The
共振器R1〜R6は、誘電体23を挟んで対向する一対の導体層21,22と、誘電体23に形成された導体壁24とによって形成された導波路を有する導波管である。共振器R1〜R6は、いずれも、TE101モードで共振する。1段目の共振器R1と2段目の共振器R2は、アイリス31を介して結合され、2段目の共振器R2と3段目の共振器R3は、アイリス32を介して結合され、3段目の共振器R3と4段目の共振器R4は、アイリス33を介して結合される。4段目の共振器R4と5段目の共振器R5は、アイリス34を介して結合され、5段目の共振器R5と6段目の共振器R6は、アイリス35を介して結合される。
Resonators R1 to R6 are waveguides having a waveguide formed by a pair of conductor layers 21 and 22 facing each other with the dielectric 23 interposed therebetween and a
図11は、第4の構成例における導波管フィルタの平面図である。フィルタ201には、複数の共振器R1〜R6のうちアイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R1,R6の間を仕切る導体壁25と平面視で交差するスロット26が設けられている。スロット26は、複数の共振器R1〜R6のうちアイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R2,R5の間を仕切る導体壁25と平面視で交差するように、一対の導体層21,22のうち一方の導体層(この場合、第1の導体層21)のみに形成されてもよい。スロット26の形成箇所は、2つ以上あってもよい。
FIG. 11 is a plan view of the waveguide filter in the fourth configuration example. The
フィルタ201の場合、共振器R1〜R6のうち、アイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器R1,R6の間にアイリスを介して接続される中間の共振器R2〜R5の個数は、偶数の4である。したがって、フィルタの通過帯域の両側の遮断特性が改善する。
In the case of the
図12は、第5の構成例における導波管フィルタの平面図である。図13は、第6の構成例における導波管フィルタの平面図である。上述の構成例と同様の構成及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、省略又は簡略する。第5の構成例におけるフィルタ202は、多段に接続される共振器の個数が6つある点で、第2の構成例におけるフィルタ102と相違する。第6の構成例におけるフィルタ203は、多段に接続される共振器の個数が6つある点で、第3の構成例におけるフィルタ103と相違する。
FIG. 12 is a plan view of the waveguide filter in the fifth configuration example. FIG. 13 is a plan view of the waveguide filter in the sixth configuration example. The description of the same configuration and effect as the above-mentioned configuration example will be omitted or simplified by referring to the above-mentioned description. The
図14は、スロットの変形例を示す図である。図14に示すスロット66は、導体壁25と平面視で交差するスロットの変形例である。
FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the slot. The
スロット56は、第1のスロット部67と、第2のスロット部68と、第3のスロット部69とを有するS字状のスロットである。第1のスロット部67は、共振器R1と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第2のスロット部68は、共振器R4と平面視で重なる溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分とZ軸方向成分とを有する。第3のスロット部69は、第1のスロット部67と第2のスロット部68とを接続する溝部であり、その延伸方向は、X軸方向成分を有さずにZ軸方向成分を有する。
The
第1のスロット部67は、X軸方向成分の溝67aと、Z軸方向成分の溝67bとを有する。溝67aは、一端が第3のスロット部69の一端に接続され、他端が溝67bの一端に接続される。第2のスロット部68は、X軸方向成分の溝68aと、Z軸方向成分の溝68bとを有する。溝68aは、一端が第3のスロット部69の他端に接続され、他端が溝68bの一端に接続される。
The
フィルタの通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第1のスロット部67と第2のスロット部68の各々の延伸方向は、平面視で、X軸方向成分とZ軸方向成分の両方の方向成分を有することが好ましい。また、フィルタの通過帯域の両側の遮断特性を改善する点で、第3のスロット部69は、導体壁25の中央を通ることが好ましい。
In terms of improving the blocking characteristics on both sides of the pass band of the filter, the stretching directions of the
図15は、4個の共振器R1〜R4が多段に接続された4つの形態のフィルタ100〜103のフィルタ特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。縦軸は、Sパラメータの一つである通過特性S21を示す。フィルタ100は、フィルタ101(図2)からスロット26を削除した比較例である。図15に示されるように、スロットが形成されたフィルタ101〜103は、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を有するので、スロットのないフィルタ100に比べて、通過帯域の両側の遮断特性が優れている。
FIG. 15 is a diagram showing an example of simulation results of filter characteristics of
なお、図15のシミュレーション時において、各部の寸法は、単位をmmとすると、以下の通りである。 In the simulation of FIG. 15, the dimensions of each part are as follows, assuming that the unit is mm.
<フィルタ101(図2)>
L1:7.33
L2:3.4
L3:3.7
L4:1.85
L5:0.21
L6:2.4
L7:2.96
L8:2.41
L9:0.03
交差角θ:45°
<Filter 101 (Fig. 2)>
L1: 7.33
L2: 3.4
L3: 3.7
L4: 1.85
L5: 0.21
L6: 2.4
L7: 2.96
L8: 2.41
L9: 0.03
Crossing angle θ: 45 °
<フィルタ102(図6,7)>
L11:1.14
L12:1.14
L13:0.39
L14:0.45
<Filter 102 (Figs. 6 and 7)>
L11: 1.14
L12: 1.14
L13: 0.39
L14: 0.45
<フィルタ103(図8,9)>
L21:2.34
L22:0.45
L23:0.39
L24:0.22
<Filter 103 (FIGS. 8 and 9)>
L21: 2.34
L22: 0.45
L23: 0.39
L24: 0.22
また、図15のシミュレーションには、有限要素法(Finite Element Method(FEM))を用い、誘電体23の材料として、シリカガラス(比誘電率εr=3.85、誘電正接tanδ=0.0005)を想定した。 Further, in the simulation of FIG. 15, a finite element method (FEM) is used, and silica glass (relative permittivity εr = 3.85, dielectric loss tangent tan δ = 0.0005) is used as the material of the dielectric 23. Was assumed.
図16は、6個の共振器R1〜R6が多段に接続された4つの形態のフィルタ200〜204のフィルタ特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。縦軸は、Sパラメータの一つである通過特性S21を示す。フィルタ200は、フィルタ201(図11)からスロット26を削除した比較例である。図16に示されるように、スロットが形成されたフィルタ201〜203は、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を有するので、スロットのないフィルタ200に比べて、通過帯域の両側の遮断特性が優れている。
FIG. 16 is a diagram showing an example of simulation results of filter characteristics of
なお、図16のシミュレーション時において、各部の寸法は、単位をmmとすると、以下の通りである。 In the simulation of FIG. 16, the dimensions of each part are as follows, assuming that the unit is mm.
<フィルタ201(図11)>
L31:7.33
L32:3.5
L33:3.4
L34:3.7
L35:1.85
L36:1.7
L37:2.01
L38:2.01
L39:0.21
L40:2.96
L41:2.4
L42:2.13
L43:0.03
交差角θ:45°
<Filter 201 (FIG. 11)>
L31: 7.33
L32: 3.5
L33: 3.4
L34: 3.7
L35: 1.85
L36: 1.7
L37: 2.01
L38: 2.01
L39: 0.21
L40: 2.96
L41: 2.4
L42: 2.13
L43: 0.03
Crossing angle θ: 45 °
<フィルタ202(図7,12)>
L11:1.11
L12:1.11
L13:0.39
L14:0.45
<Filter 202 (Figs. 7 and 12)>
L11: 1.11
L12: 1.11
L13: 0.39
L14: 0.45
<フィルタ203(図9,13)>
L21:2.34
L22:0.45
L23:0.39
L24:0.22
<Filter 203 (Figs. 9 and 13)>
L21: 2.34
L22: 0.45
L23: 0.39
L24: 0.22
また、図16のシミュレーションには、有限要素法(Finite Element Method(FEM))を用い、誘電体23の材料として、シリカガラス(比誘電率εr=3.85、誘電正接tanδ=0.0005)を想定した。 Further, the finite element method (FEM) is used for the simulation of FIG. 16, and silica glass (relative permittivity εr = 3.85, dielectric loss tangent tan δ = 0.0005) is used as the material of the dielectric 23. Was assumed.
以上、導波管フィルタを実施形態により説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 Although the waveguide filter has been described above according to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments, are possible within the scope of the present invention.
11 入力部
12 出力部
21 第1の導体層
22 第2の導体層
23 誘電体
24,25 導体壁
26,46,56,66 スロット
27,47,57,67 第1のスロット部
28,48,58,68 第2のスロット部
29,49,59,69 第3のスロット部
31〜35 アイリス
100〜103,200〜203 フィルタ
R1〜R4 共振器
11
Claims (5)
前記複数の共振器は、誘電体を挟んで対向する一対の導体層を有し、
前記複数の共振器のうちアイリスの介在なしに隣り合う2つの共振器の間を仕切る導体壁と平面視で交差するスロットが設けられており、
前記スロットは、前記一対の導体層のうち一方の導体層のみに形成されている、導波管フィルタ。 It is equipped with multiple resonators that are connected in multiple stages via an iris and resonate in TE101 mode.
The plurality of resonators have a pair of conductor layers facing each other with a dielectric interposed therebetween.
A slot that intersects in a plan view with a conductor wall that separates two adjacent resonators among the plurality of resonators without the intervention of an iris is provided.
The slot is a waveguide filter formed in only one of the pair of conductor layers.
前記第1のスロット部と前記第2のスロット部の各々の延伸方向は、平面視で、前記導体壁に沿った第1の方向成分を有する、請求項1に記載の導波管フィルタ。 The slot has a first slot portion that overlaps with one of the two resonators in a plan view, and a second slot portion that overlaps with the other resonator of the two resonators in a plan view. It has a third slot portion that connects the first slot portion and the second slot portion.
The waveguide filter according to claim 1, wherein the stretching directions of the first slot portion and the second slot portion each have a first directional component along the conductor wall in a plan view.
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