JP2735906B2 - ストリップ線路フィルタ - Google Patents

ストリップ線路フィルタ

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JP2735906B2 JP1301104A JP30110489A JP2735906B2 JP 2735906 B2 JP2735906 B2 JP 2735906B2 JP 1301104 A JP1301104 A JP 1301104A JP 30110489 A JP30110489 A JP 30110489A JP 2735906 B2 JP2735906 B2 JP 2735906B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、マイクロ波帯域において使用されるストリ
ップ線路フィルタに関するものである。
(ロ)従来の技術 マイクロ波帯域において用いられる誘電体フィルタに
は、同軸共振器を用いたものや、ストリップ線路共振器
を用いたものがある。また、共振電極を片側短絡構造に
することにより、共振周波数f0の1/4波長で共振を起こ
す1/4波長型フィルタも知られている。その中でも、高
誘電率(εr=約90)を有する誘電体材料を用いたフィ
ルタが、小型のものとして使われるようになってきた。
一方、第9図に示すように共振線路(1)(1)
(1)の幅を段階的に変化させることによって線路のイ
ンピーダンスを変化させ、それによって共振器を小型化
できるステップドインピーダンス型共振器(SIR)も知
られている。[特開昭62−164301号公報参照] 第9図は、各共振線路(1)(1)(1)の一端を短
絡したコムライン型のストリップ線路フィルタにおい
て、各共振線路(1)(1)(1)をSIRとした例であ
る。同図に示すように、各共振線路(1)(1)(1)
の開放端(1a)(1a)(1a)側の電極面積は、各共振線
路(1)(1)(1)の他の部分よりも大きく形成され
ている。尚、(2)(3)は入出力線路、(4)は短絡
電極である。
しかしながら、第9図に示すようにステップ部(1b)
(1b)(1b)の形状が段階形状であると、その不連続部
分における電磁界の乱れが大きくなり、Qの劣化をきた
すという問題がある。
また、各共振線路をスクリーン印刷等の手法により形
成する場合、段階形状のように角部分を有すると寸法精
度が悪くなり、これにより共振周波数のバラツキが大き
くなるという問題もある。
ところで、第10図に示すように共振線路(1)(1)
(1)をインターディジタル型に形成したインターディ
ジタル型ストリップ線路フィルタにおいては、各共振線
路(1)(1)(1)間の結合の自由度が広く、フィル
タの高Q化が可能である。
インターディジタル型ストリップ線路フィルタの各共
振線路に、前述のSIRを適用したものを第11図に示す。
このような場合、各共振線路(1)(1)(1)がSI
Rであると線路間の結合が一様でなくなるため、帯域内
フラット特性を得ることは難しい。
(ハ)発明が解決しようとする課題 本発明は、上述の如き従来技術に鑑みてなされたもの
であり、小型で且つQ値が高く、優れた帯域内フラット
特性を有すると共に共振周波数のバラツキも少ないスト
リップ線路フィルタを提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明によるストリップ線路フィルタは、誘電体基板
の一方の表面に形成される接地電極と、この誘電体基板
の他方の表面にインターディジタル型に配設される複数
個の共振電極と、前記接地電極を前記共振電極形成面側
にまで延在させることにより形成されると共に前記複数
個の共振電極の短絡端が接続されるガード電極と、前記
共振電極形成面において一端が前記ガード電極に接続さ
れると共に他端が前記誘電体基板の端縁まで延在する入
出力用電極とを備え、 前記各共振電極及び入出力用電極の開放端側の面積
は、テーパー形状若しくは角部にアールが施された形状
を有するステップ部を境にして短絡端側よりも大きく形
成され、 前記各共振電極及び入出力用電極間の結合長を互いに
等しくするべく、前記入出力用電極に隣接する共振電極
の開放端側を非対称形状にしたことを特徴とするもので
ある。
(ホ)作用 SIR構造の各共振電極及び入出力用電極のステップ部
をテーパー形状若しくは角部にアールが施された形状と
することにより、電磁界の乱れが抑制される。また、ス
クリーン印刷等により電極パターンを形成する場合に、
精度良く形成される。
さらに、各共振電極及び入出力用電極の結合長を互い
に等しくするべく、入出力用電極に隣接する共振電極の
開放端側を非対称形状にしたことにより、フィルタ特性
における帯域内リップルが抑制される。
(ヘ)実施例 以下、本発明の実施例について参考例と共に説明す
る。
第1図において、(10)は誘電体基板であり、その裏
面には接地電極(図示せず)が形成されている。誘電体
基板(10)の表面には、インターディジタル型に共振電
極(11)(11)(11)が形成されている。(12)(13)
は誘電体基板(10)の側面に形成された短絡電極であ
り、(16)(17)は入出力用電極である。各共振電極
(11)(11)(11)は、一端(短絡端)が短絡電極(1
2)(13)に接続され、該短絡電極(12)(13)を介し
て接地電極に接地されている。また、開放端側の電極面
積が短絡端側よりも大きく形成されたSIR構造を有して
いる。
そして、SIR構造の各疎持振電極(11)(11)(11)
及び入出力電極(16)(17)のステップ部(11a)(11
a)(11a)(16a)(17a)をテーパー状にしている。こ
のように構成することにより、ステップ部(11a)(11
a)(11a)(16a)(17a)での電磁界の乱れによるQの
劣化が抑制される。また、スクリーン印刷にて共振電極
(11)(11)(11)及び入出力用電極(16)(17)を形
成する際に、ステップ部(11a)(11a)(11a)(16a)
(17a)の寸法のバラツキが低減されると共に各共振電
極(11)(11)(11)及び入出力用電極(16)(17)間
の結合度のバラツキも低減される。
第2図の構成においては、ステップ部(11a)(11a)
(11a)(16a)(17a)の角部にアールを施しており、
第1図のものと同様な効果が得られる。
また、第1図及び第2図に示すストリップ線路フィル
タは、各共振線路がSIR構造であるので、一様線路型の
ものに比べて、基板面積を10〜20%程度小型化すること
ができる。
ところで、電極パターンをスクリーン印刷にて形成す
る場合、印刷ずれによって電極パターンの位置や形状、
寸法が設計と異なってしまうのに対処するためには、第
3図に示すようなガード電極(14)(15)を形成する。
このガード電極(14)(15)は、誘電体基板(10)裏面
の接地電極(図示せず)を共振電極(11)(11′)(1
1′)が形成される表面側にまで延在させたものであ
る。
第3図のストリップ線路フィルタは、第1図に示した
ストリップ線路フィルタにガード電極(14)(15)を設
けたものであるが、以下に述べるような問題がある。
すなわち、入出力用電極(16)(17)は、一端(短絡
端)を一方のガード電極(14)に接続し、他端を誘電体
基板(10)の端縁まで延在させて形成しているため、こ
の入出力用電極(16)(17)と、この入出力用電極(1
6)(17)に隣接する共振電極(11′)(11′)との相
対向する電極長(結合長)が、他の共振電極間のものよ
りガード電極(15)の幅だけ長くなる。このため、フィ
ルタの周波数特性において帯域内リップルの増加の原因
となる。
このような不都合を解消するため、第4図及び第5図
に示すように入出力用電極(16)(17)に隣接する共振
電極(11′)(11′)の開放端の形状を工夫した。
第4図の構成においては、共振電極(11′)(11′)
の開放端の入出力用電極(16)(17)に隣接する側を、
ガード電極(15)の幅の長さ分だけ方形状に除去した形
状としている。このように各共振電極(11)(11′)
(11′)及び入出力用電極(16)(17)間の結合長を互
いに等しくすることにより、第6図の周波数特性曲線に
示すように帯域内リップルが減少する(同図において、
実線(A)は第4図に示すストリップ線路フィルタの特
性曲線、破線(B)は第3図に示すストリップ線路フィ
ルタの特性曲線である)。
また、第4図のストリップ線路フィルタにおいては、
入出力用電極(16)(17)のステップ部(16a)(17a)
のテーパー角度及び位置を調整することにより、微妙な
結合度の調整を行っている。これは、第4図のような電
極パターンにおいて、入出力用電極(16)(17)と共振
電極(11′)(11′)とのギャップを例えば200μm程
度に狭く形成する必要がある場合、ギャップ値を変更す
ることによる結合度の制御が困難となるからである。特
に電極パターンをスクリーン印刷にて形成する場合に、
この方法は有効となる。
また、第5図の構成は、入出力用電極(16)(17)に
隣接する共振電極(11′)(11′)の開放端を斜めにカ
ットした形状とすることにより、各共振電極(11)(1
1′)(11′)及び入出力用電極(16)(17)間の結合
長を等しくしたものである。さらに、第5図のストリッ
プ線路フィルタにおいては、各共振電極のステップ部に
アールを施している。
尚、以上説明したストリップ線路フィルタは、ストリ
ップ線路をフォトリソグラフィによって形成することに
より、電極パターンの形成精度が向上し、フィルタ特性
のバラツキが減少する。
以下、簡単にフォトリソグラフィによるストリップ線
路の形成方法を説明する。
先ず、第7図((a)斜視図、(b)側断面図)に示
すように、誘電体基板(10)の全面に無電界メッキ法に
より銅、銀等の金属層(18)を形成した後、フォトレジ
スト層(19)を形成し、さらに金属フィルム等からなる
所定の電極パターンが形成されたマスク(20)を被せ、
フォトレジスト層(19)を感光させる。
次に、第8図((a)斜視図、(b)側断面図)に示
すように、マスク(20)を外した後、フォトレジスト層
(19)の感光させた部分を除去し、さらにエッチングに
より金属層(18)の不要部分を除去することにより、所
定の電極パターンを得る。
(ト)発明の効果 本発明によれば、小型で且つQ値が高く、優れた帯域
内フラット特性を有すると共に共振周波数のバラツキも
少ないストリップ線路フィルタが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は参考例によるストリップ線
路フィルタの上面図、第4図及び第5図は本発明実施例
によるストリップ線路フィルタの上面図、第6図は本発
明実施例及び参考例によるストリップ線路フィルタの周
波数特性曲線図、第7図及び第8図はストリップ線路フ
ィルタの電極形成工程説明図、第9図、第10図及び第11
図は従来例によるストリップ線路フィルタの上面図であ
る。 (10)……誘電体基板、(11)(11′)……共振電極、
(11a)……共振電極のステップ部、(14)(15)……
ガード電極、(16)(17)……入出力用電極、(16a)
(17a)……入出力用電極のステップ部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体基板の一方の表面に形成される接地
    電極と、 この誘電体基板の他方の表面にインターディジタル型に
    配設される複数個の共振電極と、 前記接地電極を前記共振電極形成面側にまで延在させる
    ことにより形成されると共に前記複数個の共振電極の短
    絡端が接続されるガード電極と、 前記共振電極形成面において一端が前記ガード電極に接
    続されると共に他端が前記誘電体基板の端縁まで延在す
    る入出力用電極とを備え、 前記各共振電極及び入出力用電極の開放端側の面積は、
    テーパー形状若しくは角部にアールが施された形状を有
    するステップ部を境にして短絡端側よりも大きく形成さ
    れ、 前記各共振電極及び入出力用電極間の結合長を互いに等
    しくするべく、前記入出力用電極に隣接する共振電極の
    開放端側を非対称形状にしたことを特徴とするストリッ
    プ線路フィルタ。
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