JP2800479B2 - マイクロ波フィルタ - Google Patents

マイクロ波フィルタ

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JP2800479B2
JP2800479B2 JP3180869A JP18086991A JP2800479B2 JP 2800479 B2 JP2800479 B2 JP 2800479B2 JP 3180869 A JP3180869 A JP 3180869A JP 18086991 A JP18086991 A JP 18086991A JP 2800479 B2 JP2800479 B2 JP 2800479B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はストリップ線路またはマ
イクロストリップ線路を用いたマイクロ波フィルタに関
し、特に阻止域周波数が通過域周波数の両側に隣接して
存在し、かつ、通過域周波数、阻止域周波数ともに帯域
幅が有限な場合の帯域通過型のマイクロ波フィルタの構
成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ある帯域の信号のみを取りだし、それ以
外の信号を除去したい場合にはフィルタがよく用いられ
る。特に取り出したい信号の周波数が除去したい信号の
周波数に挟まれている場合、すなわち阻止域周波数が通
過域周波数の高域側と低域側の両側に隣接して存在する
場合には、帯域通過フィルタが用いられる。
【０００３】（図８）に従来例による帯域通過フィルタ
の構成例を示す。この帯域通過フィルタは両端が開放さ
れた半波長ストリップ線路を共振器として用いたもの
で、入力端子１、出力端子２との間で入力ストリップ線
路３、出力ストリップ線路４および半波長ストリップ線
路共振器５が1/4波長の長さにわたって、隣接する半波
長ストリップ線路共振器と逐次分布結合して構成された
ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来例で
は、フィルタの構成要素である半波長ストリップ線路共
振器５の段数を増やすことでフィルタの通過帯域外の減
衰特性を急峻にすることができる。しかし、この半波長
ストリップ線路共振器５の無負荷Ｑ値は高くなく、10GH
zでは数百程度であるためフィルタの段数を増やすと、
フィルタ寸法が大きくなるとともに通過域での挿入損失
が増大する。従って、通過域での挿入損失が小さく通過
帯域外の減衰特性が急峻なフィルタを得ることは困難で
ある。また、両端開放の半波長ストリップ線路共振器５
で構成されているため、通過帯域内での挿入損失が輻射
により一層大きくなる。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成で上記従来例のもつ欠点を除去し、通過
帯域では挿入損失が小さく、阻止帯域では挿入損失が十
分に大きく、阻止帯域から通過帯域への移行領域での減
衰特性が急峻な立ち上がり特性を有する帯域通過型のマ
イクロ波フィルタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のマイクロ波フィルタは、主線路に間隔がそれ
ぞれＬ0，Ｌ0'，Ｌ0"(＝Ｌ0または≒Ｌ0)でもって一端
が順次接続された長さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
第１，第２，第３および第４の終端開放の線路で構成
し、それらの４本の終端開放の線路の中で２本の終端開
放の線路の長さを通過帯域よりも高域側にある阻止域周
波数のほぼ1/4波長の長さに選び、少なくとも残りの２
本の終端開放の線路は前記主線路と分布結合するように
前記主線路に平行に設けられた終端開放の平行結合線路
で構成するとともに、残りの２本の終端開放の線路の長
さを通過帯域よりも低域側にある阻止域周波数のほぼ1/
4波長の長さに選び、それらの終端開放の線路の長さと
間隔がある条件を満足するように選んだ構成としてい
る。
【０００７】
【作用】本発明によれば、上記した構成により、通過帯
域では挿入損失が小さく、阻止帯域では挿入損失が十分
に大きく、阻止帯域から通過帯域への移行領域での挿入
損失が急峻な立ち上がり特性を有するとともに、通過帯
域および阻止帯域とも有限な帯域幅を有する帯域通過型
のマイクロ波フィルタが得られる。しかも、寸法の小さ
いマイクロ波フィルタが得られる。
【０００８】
【実施例】（図１）は本発明による第１の実施例である
帯域通過型のマイクロ波フィルタで、入力端子11および
出力端子12をストリップ線路で構成される主線路13で結
び、長さがそれぞれＬ1，Ｌ4の終端開放の平行結合線路
14，17を主線路13と平行かつ分布結合するように設け、
長さがそれぞれＬ2，Ｌ3の終端開放スタブ15，16を主線
路13に並列接続し、しかも平行結合線路14、終端開放ス
タブ15、終端開放スタブ16、平行結合線路17の順に間隔
Ｌ0，Ｌ0'，Ｌ0でもって主線路13に接続されている。
【０００９】平行結合線路14，17の長さＬ1，Ｌ4は通過
帯域よりも低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは
帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長
あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００１０】そして終端開放スタブ15，16の長さＬ2，
Ｌ3は通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域
内あるいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数
の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００１１】そしてＬ0，Ｌ0'，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
長さは2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を
満足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0
＜2Ｌ 1の条件を満足するように選ぶと同時に、間隔Ｌ0
に対しては通過域周波数の6/16波長よりも長く、8/16波
長よりも短くなるように選び、Ｌ0'に対しては通過域周
波数の2/16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0＋Ｌ0'
に対しては通過域周波数の1/4波長前後の長さに選んで
いる。
【００１２】平行結合線路14，17の特性インピーダンス
は入出力線路18，19の特性インピーダンスＺ0(通常は50
オーム)よりも高くなるように選んでいる。
【００１３】（図１）の実施例では、特性インピーダン
スの高い平行結合線路14，17は主線路13と平行かつ分布
結合するように設けられているため、平行結合線路14，
17の開放端からの輻射による損失を低減させることがで
き、その結果として通過帯域ではフィルタの挿入損失を
低減させ、阻止帯域ではフィルタの減衰量を増大させる
ことができる。
【００１４】また、通過帯域の低域側にある阻止帯域で
の特性については、２本の平行結合線路14，17の長さＬ
1，Ｌ4は通過帯域よりも低域側にある阻止域周波数の帯
域内あるいは帯域近傍に減衰極がくるように、阻止域周
波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選び、通過
帯域の高域側にある阻止帯域での特性については、２本
の終端開放スタブ15，16の長さＬ2，Ｌ3は通過帯域より
も高域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍
に減衰極がくるように、阻止域周波数の1/4波長あるい
はほぼ1/4波長の長さに選ぶ。そして、平行結合線路1
4，17の長さＬ1，Ｌ4、終端開放スタブ15，16の長さ
Ｌ2，Ｌ3および間隔Ｌ0，Ｌ0'は、2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ
1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するか、あるいは2Ｌ0'
＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するよ
うに選ぶことにより、減衰特性が急峻で、特に通過帯域
の高域側での減衰特性が急峻で、通過帯域の低域側にあ
る阻止帯域では阻止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が大
きいフィルタを簡単な構成により実現することができ
る。
【００１５】更に、２本の平行結合線路14，17の特性イ
ンピーダンスを入出力線路18，19の特性インピーダンス
よりも高く設定しているので、平行結合線路14，17の阻
止帯域内でのＱ値が高くなり、立ち上がり特性、つまり
帯域外特性の一層急峻なフィルタが得られる。
【００１６】また、４本の終端開放の線路14，15，16，
17の内、最も長い終端開放の線路14，17は主線路13と平
行かつ分布結合するように設けられているため、フィル
タ寸法を小さくできる。
【００１７】（図２）は本発明による第２の実施例であ
る帯域通過型のマイクロ波フィルタで、入力端子21およ
び出力端子22をストリップ線路で構成される主線路23で
結び、長さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の
平行結合線路24，25，26，27を主線路23と平行かつ分布
結合するように設け、平行結合線路24，25，26，27の順
に間隔Ｌ0，Ｌ0'，Ｌ0でもって主線路23に接続されてい
る。しかも、平行結合線路24と25とが主線路23に対して
対向するように、また平行結合線路26と27とが主線路23
に対して対向するように構成されている。
【００１８】平行結合線路24，27の長さＬ1，Ｌ4は通過
帯域よりも低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは
帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長
あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００１９】そして平行結合線路25，26の長さＬ2，Ｌ3
は通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域内あ
るいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/
4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００２０】そしてＬ0，Ｌ0'，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
長さは2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を
満足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0
＜2Ｌ 1の条件を満足するように選ぶと同時に、間隔Ｌ0
に対しては通過域周波数の6/16波長よりも長く、8/16波
長よりも短くなるように選び、Ｌ0'に対しては通過域周
波数の2/16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0＋Ｌ0'
に対しては通過域周波数の1/4波長前後の長さに選んで
いる。
【００２１】平行結合線路24，25，26，27の特性インピ
ーダンスは入出力線路28，29の特性インピーダンスＺ
0(通常は50オーム)よりも高くなるように選んでいる。
【００２２】（図２）の実施例では、特性インピーダン
スの高い平行結合線路24，25，26，27は主線路23と平行
かつ分布結合するように設けられているため、平行結合
線路24，25，26，27の開放端からの輻射による損失を低
減させることができ、その結果として通過帯域ではフィ
ルタの挿入損失を低減させ、阻止帯域ではフィルタの減
衰量を増大させることができる。
【００２３】また、通過帯域の低域側にある阻止帯域で
の特性については、２本の平行結合線路24，27の長さＬ
1，Ｌ4は、通過帯域よりも低域側にある阻止域周波数の
帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周
波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選び、通過
帯域の高域側にある阻止帯域での特性については、２本
の平行結合線路25，26の長さＬ2，Ｌ3は通過帯域よりも
高域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に
減衰極がくるように、阻止域周波数の1/4波長あるいは
ほぼ1/4波長の長さに選び、そして、平行結合線路24，2
5，26，27の長さＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4および間隔Ｌ0、Ｌ
0'は2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満
足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0＜
2Ｌ1の条件を満足するように選ぶことにより、阻止帯域
での減衰特性が急峻で、特に通過帯域の高域側での減衰
特性が急峻で、通過帯域の低域側にある阻止帯域では阻
止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が大きいフィルタを簡
単な構成により実現することができる。
【００２４】更に、４本の平行結合線路24，25，26，27
の特性インピーダンスを入出力線路28，29の特性インピ
ーダンスよりも高く設定しているので、平行結合線路2
4，25，26，27の阻止帯域内でのＱ値が高くなり、阻止
帯域での立ち上がり特性、つまり通過帯域外の減衰特性
の一層急峻なフィルタが得られる。
【００２５】また、４本の平行結合線路24，25，26，27
は主線路23と平行かつ分布結合するように設けられてい
るため、フィルタ寸法を小さくできる。
【００２６】（図３）は（図１）において、ストリップ
線路用誘電体基板の比誘電率を2.5、基板厚を0.6mm、主
線路13の特性インピーダンスを50オーム、主線路13と平行
結合線路14，17との線路間隙を0.18mm、平行結合線路1
4，17の線路幅を0.6mm、つまり、特性インピーダンスで
は90オーム、終端開放スタブ15，16の特性インピーダンス
を 90オームとした場合に、Ｌ0＝8.56mm、Ｌ0'＝0.71mm、
Ｌ1＝5.74mm、Ｌ2＝Ｌ 3＝4.08mm、Ｌ4＝5.54mmの時のフ
ィルタ特性を示したものである。
【００２７】（図３）に示すフィルタ特性では周波数が
11.5〜12.4GHzの範囲では反射損失は15dB以上であり、
9.4〜10.2GHzの周波数範囲では30dB以上の減衰量を有
し、12.8〜13.2GHzの周波数範囲では20dB以上の減衰量
を有する特性が得られている。
【００２８】従って、（図３）に示すような特性を有す
るフィルタは、通過帯域が11.5〜12.4GHzの周波数範囲
にあり、阻止帯域が9.4〜10.2GHzと12.8〜13.2GHzの周
波数範囲にあり、特に通過帯域の低域側で大きな減衰量
を必要とする帯域通過型のマイクロ波フィルタとして十
分に機能するものである。
【００２９】これは、阻止域周波数が通過域周波数の両
側に隣接して存在し、かつ、通過域周波数、阻止域周波
数ともに帯域幅が有限で、通過帯域の低域側で大きな減
衰量を必要とする場合の帯域通過型のマイクロ波フィル
タとして特に有効である。
【００３０】また（図１）の説明では平行結合線路14と
終端開放スタブ15の間隔と終端開放スタブ16と平行結合
線路17の間隔とは同一のＬ0であるが、必ずしも正確に
同一である必要はなく、ほぼ同一であればフィルタ特性
は同一の場合と大きくずれることはない。
【００３１】更に、フィルタ特性を実際に計算すればわ
かるが、間隔Ｌ0，Ｌ0'を、Ｌ0に対しては通過域周波数
の6/16波長よりも長く、8/16波長よりも短くなるように
選び、Ｌ0'に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短
くなるように選ぶとともに、Ｌ0＋Ｌ0'に対しては通過
域周波数の6/16波長よりも長く、9/16波長よりも短くな
るように選ぶと、特に通過帯域の高域側にある阻止帯域
で急峻な減衰特性をもち、通過帯域の低域側にある阻止
帯域では阻止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が大きい優
れたフィルタが構成でき、（図３）の特性を有するフィ
ルタはいずれも、この条件を満足するようなフィルタ寸
法に選ばれている。
【００３２】また（図２）の説明では平行結合線路24と
25の間隔と平行結合線路26と27の間隔とは同一のＬ0で
あるが、必ずしも正確に同一である必要はなく、ほぼ同
一であればフィルタ特性は同一の場合と大きくずれるこ
とはない。
【００３３】（図４）は本発明による第３の実施例であ
る帯域通過型のマイクロ波フィルタで、入力端子41およ
び出力端子42をストリップ線路で構成される主線路43で
結び、長さがそれぞれＬ1、Ｌ4の終端開放スタブ44，47
を主線路43に並列接続し、長さがそれぞれＬ2，Ｌ3の終
端開放の平行結合線路45，46を主線路43と平行かつ分布
結合するように設け、しかも、終端開放スタブ44、平行
結合線路45、平行結合線路46、終端開放スタブ47の順に
それぞれ間隔Ｌ0，Ｌ0'，Ｌ0でもって主線路43に接続さ
れている。
【００３４】しかも、平行結合線路45と46とが主線路43
に対して対向するように構成されている。
【００３５】終端開放スタブ44，47の長さＬ1，Ｌ4は通
過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域内あるい
は帯域近傍に減衰極がくるように、阻止域周波数の1/4
波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。そして終端開
放の平行結合線路45，46の長さＬ2、Ｌ3は通過帯域より
も低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍
に減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長あるいは
ほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００３６】そしてＬ0，Ｌ0'，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
長さは2Ｌ0＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ0'＜2Ｌ2の条件を
満足するか、あるいは2Ｌ0＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ0'
＜2Ｌ2の条件を満足するように選ぶと同時に、間隔Ｌ0
に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短くなるよう
に選び、Ｌ0'に対しては通過域周波数の6/16波長よりも
長く、8/16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0＋Ｌ0'
に対しては通過域周波数の7/16波長よりも長く、10/16
波長よりも短くなるように選んでいる。
【００３７】平行結合線路45，46の特性インピーダンス
は入出力線路48，49の特性インピーダンスＺ0(通常は50
オーム)よりも高くなるように選んでいる。
【００３８】（図４）の実施例では、特性インピーダン
スの高い平行結合線路45，46は主線路43と平行かつ分布
結合するように設けられているため、平行結合線路45，
46の開放端からの輻射による損失を低減させることがで
き、その結果として通過帯域ではフィルタの挿入損失を
低減させ、阻止帯域ではフィルタの減衰量を増大させる
ことができる。
【００３９】また、通過帯域の高域側にある阻止帯域で
の特性については、２本の終端開放スタブ44，47の長さ
Ｌ1，Ｌ4は通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の
帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周
波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選び、通過
帯域の低域側にある阻止帯域での特性については、２本
の平行結合線路45，46の長さＬ2，Ｌ3は通過帯域よりも
低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に
減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長あるいはほ
ぼ1/4波長の長さに選び、そして、終端開放スタブ44，4
7の長さＬ1，Ｌ 4、平行結合線路45，46の長さＬ2，Ｌ3
および間隔Ｌ0，Ｌ0'は2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ
0＜2Ｌ1の条件を満足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3
＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するように選ぶこ
とにより、阻止帯域での減衰特性が急峻で、特に通過帯
域の低域側での減衰特性が急峻で、通過帯域の高域側に
ある阻止帯域では阻止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が
大きいフィルタを簡単な構成により実現することができ
る。
【００４０】更に、２本の平行結合線路45，46の特性イ
ンピーダンスを入出力線路48，49の特性インピーダンス
Ｚ0よりも高く設定しているので、平行結合線路45，46
の阻止帯域内でのＱ値が高くなり、減衰量の立ち上がり
特性、つまり通過帯域外での減衰特性の一層急峻なフィ
ルタが得られる。
【００４１】また、４本の終端開放の線路44，45，46，
47の内、最も長い終端開放の線路45，46は主線路43と平
行かつ分布結合するように設けられているため、フィル
タ寸法を小さくできる。
【００４２】（図５）は本発明による第４の実施例であ
る帯域通過型のマイクロ波フィルタで、入力端子51およ
び出力端子52をストリップ線路で構成される主線路53で
結び、長さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の
平行結合線路54，55，56，57を主線路53と平行かつ分布
結合するように設け、平行結合線路54，55，56，57の順
にそれぞれ間隔Ｌ0，Ｌ0'，Ｌ0でもって主線路53に接続
されている。
【００４３】しかも、平行結合線路55と56とが主線路53
に対して対向するように構成されている。
【００４４】平行結合線路54，57の長さＬ1，Ｌ4は通過
帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは
帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長
あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００４５】そして平行結合線路55，56の長さＬ2，Ｌ3
は通過帯域よりも低域側にある阻止域周波数の帯域内あ
るいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/
4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００４６】そしてＬ0，Ｌ0’，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
長さは2Ｌ0＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ0’＜2Ｌ2の条件
を満足するか、あるいは2Ｌ0＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ
0’＜2Ｌ2の条件を満足するように選ぶと同時に、間隔
Ｌ 0 に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短くなる
ように選び、Ｌ0’に対しては通過域周波数の6/16波長
よりも長く、8/16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0
＋Ｌ0’に対しては通過域周波数の7/16波長よりも長
く、10/16波長よりも短くなるように選んでいる。
【００４７】平行結合線路54，55，56，57の特性インピ
ーダンスは入出力線路58，59の特性インピーダンスＺ
0(通常は50オーム)よりも高くなるように選んでいる。
【００４８】（図５）の実施例では、特性インピーダン
スの高い平行結合線路54，55，56，57は主線路53と平行
かつ分布結合するように設けられているため、平行結合
線路54，55，56，57の開放端からの輻射による損失を低
減させることができ、その結果として通過帯域ではフィ
ルタの挿入損失を低減させ、阻止帯域ではフィルタの減
衰量を増大させることができる。
【００４９】また、通過帯域の高域側にある阻止帯域で
の特性については、２本の平行結合線路54，57の長さＬ
1，Ｌ4は、通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の
帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周
波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選び、通過
帯域の低域側にある阻止帯域での特性については、２本
の平行結合線路55，56の長さＬ2，Ｌ3は通過帯域よりも
低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に
減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長あるいはほ
ぼ1/4波長の長さに選ぶ。そして、平行結合線路54，5
5，56，57の長さＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4および間隔Ｌ0，Ｌ
0'は2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満
足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0＜
2Ｌ1の条件を満足するように選ぶことにより、通過帯域
外での減衰特性が急峻で、特に通過帯域の低域側での減
衰特性が急峻で、通過帯域の高域側にある阻止帯域では
阻止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が大きいフィルタを
簡単な構成により実現することができる。
【００５０】更に、４本の平行結合線路54，55，56，57
の特性インピーダンスを入出力線路子58，59の特性イン
ピーダンスＺ0よりも高く設定しているので、平行結合
線路54，55，56，57の阻止帯域内でのＱ値が高くなり、
阻止帯域から通過帯域への移行領域での挿入損失の立ち
上がり特性、つまり通過帯域外の減衰特性の一層急峻な
フィルタ特性が得られる。
【００５１】また、４本の終端開放の線路54，55，56，
57は主線路53と平行かつ分布結合するように設けられて
いるため、フィルタ寸法を小さくできる。
【００５２】（図６）は本発明による第５の実施例であ
る帯域通過型のマイクロ波フィルタで、入力端子61およ
び出力端子62をストリップ線路で構成される主線路63で
結び、長さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の
平行結合線路64，65，66，67を主線路63と平行かつ分布
結合するように設け、平行結合線路64，65，66，67の順
にそれぞれ間隔Ｌ0，Ｌ0'，Ｌ0でもって主線路63に接続
されている。
【００５３】しかも、平行結合線路64と65とが主線路63
に対して対向するように、また平行結合線路66と67とが
主線路63に対して対向するように構成されている。
【００５４】平行結合線路64、67の長さＬ1，Ｌ4は通過
帯域よりも低域側にある阻止域周波数の帯域内あるいは
帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/4波長
あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００５５】そして平行結合線路65，66の長さＬ2，Ｌ3
は通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域内あ
るいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/
4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。
【００５６】そしてＬ0，Ｌ0'，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の
長さは2Ｌ0＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ0'＜2Ｌ2の条件を
満足するか、あるいは2Ｌ0＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ0'
＜2Ｌ2の条件を満足するように選ぶと同時に、間隔Ｌ0
に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短くなるよう
に選び、Ｌ0'に対しては通過域周波数の6/16波長よりも
長く、8/16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0＋Ｌ0'
に対しては通過域周波数の7/16波長よりも長く、10/16
波長よりも短くなるように選んでいる。
【００５７】平行結合線路64，65，66，67の特性インピ
ーダンスは入出力線路68，69の特性インピーダンスＺ
0(通常は50オーム)よりも高くなるように選んでいる。
【００５８】（図６）の実施例では、特性インピーダン
スの高い平行結合線路64，65，66，67は主線路63と平行
かつ分布結合するように設けられているため、平行結合
線路64，65，66，67の開放端からの輻射による損失を低
減させることができ、その結果として通過帯域ではフィ
ルタの挿入損失を低減させ、阻止帯域ではフィルタの減
衰量を増大させることができる。また、通過帯域の低域
側にある阻止帯域での特性については、２本の平行結合
線路64，67の長さＬ1，Ｌ4は通過帯域よりも低域側にあ
る阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がく
るように阻止域周波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の
長さに選び、通過帯域の高域側にある阻止帯域での特性
については、２本の平行結合線路65，66の長さＬ2，Ｌ3
は通過帯域よりも高域側にある阻止域周波数の帯域内あ
るいは帯域近傍に減衰極がくるように阻止域周波数の1/
4波長あるいはほぼ1/4波長の長さに選ぶ。そして、平行
結合線路64，65，66，67の長さＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4およ
び間隔Ｌ0，Ｌ0'は2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2
Ｌ1の条件を満足するか、あるいは2Ｌ0'＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ
1＝Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するように選ぶことに
より、減衰特性が急峻で、特に通過帯域の低域側での減
衰特性が急峻で、通過帯域の高域側にある阻止帯域では
阻止帯域幅が比較的広帯域で減衰量が大きいフィルタを
簡単な構成により実現することができる。
【００５９】更に、４本の平行結合線路64，65，66，67
の特性インピーダンスを入出力線路68，69の特性インピ
ーダンスよりも高く設定しているので、平行結合線路6
4，65，66，67の阻止帯域内でのＱ値が高くなり、立ち
上がり特性、つまり帯域外特性の一層急峻なフィルタ特
性が得られる。
【００６０】また、４本の終端開放の線路64，65，66，
67は主線路63と平行かつ分布結合するように設けられて
いるため、フィルタ寸法を小さくできる。
【００６１】（図７）は（図６）において、ストリップ
線路用誘電体基板の比誘電率を2.5、基板厚を0.6mm、主
線路63の特性インピーダンスを50オーム、主線路63と平行
結合線路64，65，66，67との線路間隙を0.18mm、平行結
合線路64，65，66，67の線路幅を0.6mm、つまり特性イ
ンピーダンスでは90オームとした場合に、Ｌ0＝1.6mm、
Ｌ 0'＝7.7mm、Ｌ1＝3.98mm、Ｌ2＝Ｌ3＝5mm、Ｌ4＝4.03
mmの時のフィルタ特性を示したものである。
【００６２】（図７）に示すフィルタ特性では周波数が
11.3〜12.4GHzの範囲では反射損失は15dB以上であり、1
0.8〜11.1GHzの周波数範囲では20dB以上の減衰量を有
し、13.6〜14.4GHzの周波数範囲では30dB以上の減衰量
を有する特性が得られている。従って、（図７）に示す
ような特性を有するフィルタは、通過帯域が11.3〜12.4
GHzの周波数範囲にあり、阻止帯域が10.8〜11.1GHzと1
3.6〜14.4GHzの周波数範囲にあり、特に通過帯域の高域
側で大きな減衰量を必要とする帯域通過型のマイクロ波
フィルタとして十分に機能するものである。
【００６３】これは、阻止域周波数が通過域周波数の両
側に隣接して存在し、かつ、通過域周波数、阻止域周波
数ともに帯域幅が有限で、通過帯域の高域側で大きな減
衰量を必要とする場合の帯域通過型のマイクロ波フィル
タとして特に有効である。
【００６４】また（図４）の説明では終端開放スタブ44
と平行結合線路45との間隔と、平行結合線路46と終端開
放スタブ47との間隔とは同一のＬ0であるが、必ずしも
正確に同一である必要はなく、ほぼ同一であればフィル
タ特性は同一の場合と大きくずれることはない。
【００６５】（図５）の説明でも平行結合線路54と55と
の間隔と、平行結合線路56と57との間隔とは同一のＬ0
であるが、必ずしも正確に同一である必要はなく、ほぼ
同一であればフィルタ特性は同一の場合と大きくずれる
ことはない。
【００６６】（図６）の説明でも平行結合線路64と65と
の間隔と、平行結合線路66と67との間隔とは同一のＬ0
であるが、必ずしも正確に同一である必要はなく、ほぼ
同一であればフィルタ特性は同一の場合と大きくずれる
ことはない。
【００６７】更に、フィルタ特性を実際に計算すればわ
かるが、終端開放の線路の間隔Ｌ0、Ｌ0'を、Ｌ0に対し
ては通過域周波数の2/16波長よりも短くなるように選
び、Ｌ0'に対しては通過域周波数の6/16波長よりも長
く、8/16波長よりも短くなるように選ぶとともに、Ｌ0
＋Ｌ0'に対しては通過域周波数の7/16波長よりも長く、
10/16波長よりも短くなるように選ぶと、特に通過帯域
の低域側にある阻止帯域で急峻な減衰特性をもち、通過
帯域の高域側にある阻止帯域では阻止帯域幅が比較的広
帯域で減衰量が大きいすぐれたフィルタが構成でき、
（図７）の特性を有するフィルタはいずれも、この条件
を満足するようなフィルタ寸法に選ばれている。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果があ
る。
【００６９】(1)主線路に並列に終端開放の線路を接続
した構成であるので、通過帯域での挿入損失を少なくで
きる。
【００７０】(2)また、特性インピーダンスの高い終端
開放の線路は主線路と平行に、かつ分布結合するように
設けられているために、終端開放の線路の開放端からの
輻射によるフィルタ損失を低減させることができ、その
結果として通過帯域ではフィルタの挿入損失を低減さ
せ、阻止帯域ではフィルタの減衰量を増大させることが
できる。
【００７１】(3)フィルタの構成要素は主線路に並列に
接続された終端開放の線路のみで、主線路に接続され終
端開放の線路として、主線路と平行に、かつ分布結合し
た平行結合線路を用いているのでフィルタ全体の寸法を
小さくできる。
【００７２】(4)通過帯域の低域側にある阻止帯域での
特性については、２本の終端開放の線路の長さＬ1，Ｌ4
は阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がく
るように阻止域周波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の
長さに選び、そして通過帯域の高域側にある阻止帯域で
の特性については２本の終端開放の線路の長さＬ2，Ｌ3
は阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がく
るように阻止域周波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の
長さに選び、間隔Ｌ0，Ｌ0'は2Ｌ0'＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ1≒
Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するか、あるいは2Ｌ0'＜
Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1条件を満足するように
選ぶことにより、通過帯域外での減衰特性が急峻で、阻
止帯域での減衰量が大きいフィルタを簡単な構成により
実現することができる。
【００７３】(5)通過帯域の高域側にある阻止帯域での
特性については、２本の終端開放の線路の長さＬ1、Ｌ4
は阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がく
るように阻止域周波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の
長さに選び、そして通過帯域の低域側にある阻止帯域で
の特性については２本の終端開放の線路の長さＬ2、Ｌ3
は阻止域周波数の帯域内あるいは帯域近傍に減衰極がく
るように阻止域周波数の1/4波長あるいはほぼ1/4波長の
長さに選び、間隔Ｌ0，Ｌ0'は2Ｌ0＜Ｌ1≒Ｌ 4＜Ｌ2≒Ｌ
3＜Ｌ0'＜2Ｌ2の条件を満足するか、あるいは2Ｌ0＜Ｌ1
＝Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ0'＜2Ｌ2の条件を満足するように
選ぶことにより、通過帯域外での減衰特性が急峻で、阻
止帯域での減衰量が大きいフィルタを簡単な構成により
実現することができる。
【００７４】(6)少なくとも２本の平行結合線路の特性
インピーダンスを入出力線路の特性インピーダンスより
も高く設定しているので、平行結合線路の阻止帯域内で
のＱ値が高くなり、立ち上がり特性の急峻なフィルタが
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるストリップ線路で
構成された帯域通過型のマイクロ波フィルタ回路を示す
パターン図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるストリップ線路で
構成された帯域通過型のマイクロ波フィルタ回路を示す
パターン図である。
【図３】（図１）のマイクロ波フィルタ回路の挿入損失
の周波数特性の具体例を示す特性図である。
【図４】本発明の第３の実施例によるストリップ線路で
構成された帯域通過型のマイクロ波フィルタ回路を示す
パターン図である。
【図５】本発明の第４の実施例によるストリップ線路で
構成された帯域通過型のマイクロ波フィルタ回路を示す
パターン図である。
【図６】本発明の第５の実施例によるストリップ線路で
構成された帯域通過型のマイクロ波フィルタ回路を示す
パターン図である。
【図７】（図４）のマイクロ波フィルタ回路の挿入損失
の周波数特性の具体例を示す特性図である。
【図８】従来のストリップ線路で構成された帯域通過フ
ィルタのパターン図である。
【符号の説明】
11,21,41,51,61 入力端子 12,22,42,52,62 出力端子 13,23,43,53,63 主線路 14,17,24,25,26,27,45,46,54,55,56,57,64,65,66,67
平行結合線路 15,16,44,47 終端開放スタブ 18,19,28,29,48,49,58,59,68,69 入出力線路

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力端子および出力端子を有する主線路
    と、この主線路に間隔がそれぞれＬ0，Ｌ0’，Ｌ0”
    （＝Ｌ0または≒Ｌ0）でもって一端が順次接続された長
    さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の第１，第
    ２，第３および第４の線路とで構成され、前記第１およ
    び第４の線路は前記主線路と分布結合するように前記主
    線路に平行に設けられた終端開放の平行結合線路で構成
    し、前記第１および第４の線路の長さＬ1，Ｌ4を通過域
    周波数よりも低域側にある第１の阻止域周波数の帯域内
    に減衰極がくるように前記第１の阻止域周波数の1/4波
    長の長さに選び、前記第２および第３の線路の長さ
    Ｌ2，Ｌ3を通過域周波数よりも高域側にある第２の阻止
    域周波数の帯域内に減衰極がくるように前記第２の阻止
    域周波数の1/4波長の長さに選び、2Ｌ0’＜Ｌ2≒Ｌ3＜
    Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ0＜2Ｌ1 または2Ｌ0’＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ1＝Ｌ
    4＜Ｌ0＜2Ｌ1の条件を満足するように、Ｌ0，Ｌ0’，Ｌ
    1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の長さを選び、少なくとも前記第１お
    よび第４の線路の特性インピーダンスを前記入力端子ま
    たは出力端子に接続される入出力線路の特性インピーダ
    ンスよりも高く選んだことを特徴とするマイクロ波フィ
    ルタ。
  2. 【請求項２】 主線路に設けられた第１，第２，第３お
    よび第４の線路の間隔Ｌ0，Ｌ0’およびＬ0”を、Ｌ0，
    Ｌ0”に対しては通過域周波数の6/16波長よりも長く、8
    /16波長よりも短くなるように選び、Ｌ0’に対しては通
    過域周波数の2/16波長よりも短くなるように選ぶととも
    に、Ｌ0＋Ｌ0’、Ｌ0”＋Ｌ0’に対しては通過域周波数
    の6/16波長よりも長く、9/16波長よりも短くなるように
    選んだことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波フィ
    ルタ。
  3. 【請求項３】 第２および第３の線路は主線路と分布結
    合するように前記主線路に平行に設けられた終端開放の
    平行結合線路で構成し、第１の線路と第２の線路とを前
    記主線路に対して対向するように配置させるとともに、
    第３の線路と第４の線路とを前記主線路に対して対向す
    るように配置させ、前記第２および第３の線路の特性イ
    ンピーダンスを前記入力端子または出力端子に接続され
    る入出力線路の特性インピーダンスよりも高く選んだこ
    とを特徴とする請求項１記載のマイクロ波フィルタ。
  4. 【請求項４】 入力端子および出力端子を有する主線路
    と、この主線路に間隔がそれぞれＬ0，Ｌ0’，Ｌ0”
    （＝Ｌ0または≒Ｌ0）でもって一端が順次接続された長
    さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の第１，第
    ２，第３および第４の線路とで構成するとともに、少な
    くとも前記第２および第３の線路は前記主線路と分布結
    合するように前記主線路に平行に設けられた終端開放の
    平行結合線路で構成し、前記第１および第４の線路の長
    さＬ1，Ｌ4を通過域周波数よりも高域側にある第１の阻
    止域周波数の帯域内に減衰極がくるように前記第１の阻
    止域周波数の1/4波長の長さに選び、前記第２および第
    ３の線路の長さＬ2，Ｌ3を通過域周波数よりも低域側に
    ある第２の阻止域周波数の帯域内に減衰極がくるように
    前記第２の阻止域周波数の1/4波長の長さに選び、2Ｌ0
    ＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ0’＜2Ｌ2 または2Ｌ0＜Ｌ1＝
    Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ0’＜2Ｌ2の条件を満足するように、
    Ｌ0，Ｌ0’，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の長さを選び、少なく
    とも前記第２および第３の線路の特性インピーダンスを
    前記入力端子または出力端子に接続される入出力線路の
    特性インピーダンスよりも高く選んだことを特徴とする
    マイクロ波フィルタ。
  5. 【請求項５】 主線路に設けられた第１，第２，第３お
    よび第４の線路の間隔Ｌ0，Ｌ0’およびＬ0”を、Ｌ0，
    Ｌ0”に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短くな
    るように選び、Ｌ0’に対しては通過域周波数の6/16波
    長よりも長く、8/16波長よりも短くなるように選ぶとと
    もに、Ｌ0＋Ｌ0’，Ｌ0”＋Ｌ0’に対しては通過域周波
    数の7/16波長よりも長く、10/16波長よりも短くなるよ
    うに選んだことを特徴とする請求項４記載のマイクロ波
    フィルタ。
  6. 【請求項６】 第１および第４の線路は主線路と分布結
    合するように前記主線路に平行に設けられた終端開放の
    平行結合線路で構成するとともに、第２の線路と第３の
    線路とを前記主線路に対して対向するように配置させ、
    前記第１および第４の線路の特性インピーダンスを前記
    入力端子または出力端子に接続される入出力線路の特性
    インピーダンスよりも高く選んだことを特徴とする請求
    項４記載のマイクロ波フィルタ。
  7. 【請求項７】 入力端子および出力端子を有する主線路
    と、この主線路に間隔がそれぞれＬ0，Ｌ0’，Ｌ0”
    （＝Ｌ0または≒Ｌ0）でもって一端が順次接続された長
    さがそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の終端開放の第１，第
    ２，第３および第４の線路とで構成するとともに、前記
    第１，第２，第３および第４の線路は前記主線路と分布
    結合するように前記主線路に平行に設けられた終端開放
    の平行結合線路で構成し、前記第１の線路と第２の線路
    とを前記主線路に対して対向するように配置させるとと
    もに、前記第３の線路と第４の線路とを前記主線路に対
    して対向するように配置させ、前記第１および第４の線
    路の長さＬ1，Ｌ4を通過域周波数よりも高域側にある第
    １の阻止域周波数の帯域内に減衰極がくるように前記第
    １の阻止域周波数の1/4波長の長さに選び、前記第２お
    よび第３の線路の長さＬ2，Ｌ3を通過域周波数よりも低
    域側にある第２の阻止域周波数の帯域内に減衰極がくる
    ように前記第２の阻止域周波数の1/4波長の長さに選
    び、2Ｌ0＜Ｌ1≒Ｌ4＜Ｌ2≒Ｌ3＜Ｌ0’＜2Ｌ2 または2Ｌ
    0＜Ｌ1＝Ｌ4＜Ｌ2＝Ｌ3＜Ｌ0’＜2Ｌ2の条件を満足する
    ように、Ｌ0，Ｌ0’，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の長さを選
    び、前記第１，第２，第３および第４の線路の特性イン
    ピーダンスを前記入力端子または出力端子に接続される
    入出力線路の特性インピーダンスよりも高く選んだこと
    を特徴とするマイクロ波フィルタ。
  8. 【請求項８】 主線路に設けられた第１，第２，第３お
    よび第４の線路の間隔Ｌ0，Ｌ0’およびＬ0”を、Ｌ0，
    Ｌ0”に対しては通過域周波数の2/16波長よりも短くな
    るように選び、Ｌ0’に対しては通過域周波数の6/16波
    長よりも長く、8/16波長よりも短くなるように選ぶとと
    もに、Ｌ0＋Ｌ0’，Ｌ0”＋Ｌ0’に対しては通過域周波
    数の7/16波長よりも長く、10/16波長よりも短くなるよ
    うに選んだことを特徴とする請求項７記載のマイクロ波
    フィルタ。
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