JP2829352B2 - 三導体構造フィルタの帯域幅調整法 - Google Patents

三導体構造フィルタの帯域幅調整法

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尚正 脇田
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    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、例えばバンドパスフィルタとして利用され
る三導体構造フィルタの帯域幅調整法に関する。
[従来技術] 外面にアース導体が形成された一対の誘電体基板の積
層面に、複数の帯状共振導体を配設すると共に、該共振
導体の一端をアース導体に接続して短絡端とし、共振導
体の他端をアース導体と非接続の開放端としてなる三導
体構造フィルタは公知であり、このものはマイクロ波領
域におけるバンドパスフィルタとして利用されている。
ところで従来、このような構造のバンドパスフィルタ
における周波数帯域幅を任意の希望する広さに調整する
ことは困難とされていた。
本発明は、かかる基本構成のものにおいて、周波数の
帯域幅を拡げ得る波形調整手段の提供を目的とするもの
である。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、外表面にアース導体が形成された一対の誘
電体基板の積層面に、中央共振導体と、その両側の側部
共振導体とからなる三本の帯状共振導体を配設すると共
に、各共振導体の一端をアース導体に接続して短絡端と
し、各共振導体の他端をアース導体と非接続の開放端と
し、かつ各共振導体がインターディジタル型に配置され
てなるフィルタにあって、前記誘電体基板の外表面に形
成されたアース導体の、中央共振導体の開放端近傍と、
側部共振導体との間の領域に対して、積層方向で対向す
る部位に、調整用削り窓xを削成することにより周波数
帯域幅を拡げることを特徴とする三導体構造フィルタの
帯域幅調整法である。
[作用] 誘電体基板の外表面に形成されたアース導体の所定箇
所を削り取って調整用削り窓xを形成すると、周波数帯
域幅が拡大することが実験的に確かめられた。
これは、上記削り窓によって、隣接する共振導体間の
段間結合が強まり、帯域幅が増大するものと推定され
る。
[実施例] 本発明の実験例として、第1図及び第2図に示す基本
構成のものを用いた。このものはBaO−TiO2系、BaO−Ti
O2希土類系等の高誘電率、低損失の誘電体セラミックよ
りなる下部誘電体基板1と上部誘電体基板1′とを積層
してなるものであり、誘電体基板1,1′の少なくとも両
外面にはアース導体3を形成するとともに、誘電体基板
1,1′の両内面にフィルタとして作用する中央共振導体
2とその両側で隣接する側部共振導体2,2′とからなる
三本の帯状共振導体2,2′,2′(スリーポール型)を、
一端をアース導体3に接続して短絡端2aとし、他端をア
ース導体3に非接続の開放端2bとして配設するととも
に、各共振導体2,2′,2′の開放端2bを交互にインター
ディジタル型に配置している。
前記誘電体基板1,1′の特性(誘電率ε,無負荷Q)
や外径寸法(l1×l2×l3)、さらに共振導体2の寸法
(l4×l5)及び共振導体間距離(l5)等は所望の中心周
波数を836.5±0.1MHzとしてε=93,Q=2000、l1×l2×l
3=11.5×11.5×1.2mm、l4×l5=8.7×1.5mm、l6=2.2m
mに設定してある。
かかる構成にあって、誘電体基板1,1′の夫々の共振
導体2,2′,2′のパターンは鏡像関係となっており、重
ね合わせた状態で相互に面接触する。
尚、同図の構成にあって、誘電体基板1,1′の一方の
内面にのみ共振導体2,2′,2′の所定パターンを形成す
るようにしても良い。
第3図は上記基本構成のものにおいて、誘電体基板1
の外表面のアース導体3において、中央共振導体2の開
放端2bの近傍と、側部共振導体2′,2′との間の領域に
対して、積層方向で対向する部位に、種々の態様の周波
数帯域を調整するための削り窓xを形成し、削り窓xの
無いものと比較したものである。
ここで、第3図a−1〜a−3及びb−1〜b−3
は、前記中央共振導体2の開放端2bに対向する部位に周
波数を上げる周波数を上げる周波数調整用の削り窓yを
形成したものである。
すなわち特公昭61−19122号に示されているように、
上部誘電体基板1′の外表面に形成されたアース導体3
の、中央共振導体2の開放端2bと積層方向で対向する箇
所に削り窓yを部分的に削成すると、中央共振導体2と
アース導体3との分布容量が小さくなって周波数が上昇
することが知られている。そこでフィルタの周波数を予
め低くしておいて、この削り窓yを適宜の大きさで削成
すれば、所定の応答周波数に調整することが可能とな
る。上記試料では、削り窓xと削り窓yとの関係を観る
ために、該削り窓yにあるものに削り窓xを形成したも
のである。
また第3図c−1〜c〜3は調整窓yを設けず、既に
所望の中心周波数に設定されたものを試料として用い、
これに削り窓xのみを設けたものである。
上記構成にあって、第3図a−2は中央共振導体2の
開放端2bの近傍と、一方の側部共振導体2′との間の領
域と積層方向で対向する部位に削り窓yと連続して削り
窓xを形成したものであり、第3図a−3は両方の側部
共振導体2′,2′との間の領域に削り窓x,xを形成した
ものであり、これを第3図a−1の削り窓xを形成しな
いものと比較した。
この結果、第4図a,b,cのグラフの波形を示した。こ
こで各wは夫々の周波数帯域幅であり、この周波数帯域
幅の値は最大出力値から6dB下がった位置の帯域幅を計
測値としている。そしてその周波数帯域幅、中心周波数
及び挿入損失は次表に示す値を示した。
これによって明らかなように、一側方に削り窓xを削
り窓yに連成したものは、削り窓xを形成しないものに
比して約1.2MHzの帯域幅の拡大を示し、削り窓yの両側
に削り窓x,xを連成したものは、同じく約3.52MHzの拡大
を示した。
第3図b−1,b−2,b−3は中央共振導体2の開放端2b
の近傍に積層方向で対向する箇所のアース導体3にのみ
削り窓yを形成したものを比較対象としたものであり、
上記のように一側方に削り窓xを形成したもの(第3図
b−2)と、両側方に削り窓x,xを形成したもの(第3
図b−3)とを削り窓xを形成しないもの(第3図b−
1)と対比したものである。
ここで、一側方にのみ削り窓xを削成したもの(第3
図b−2)は、削り窓xを削成しないもの(第3図b−
1)と比較して、約0.8MHz拡大し、同じく両側に削り窓
xを形成したもの(第3図b−3)は約2.7MHz拡大し
た。
第3図c−1,c−2,c−3は、中央共振導体2の開放端
2bの近傍と、側部共振導体2′,2′との間の領域と積層
方向で対向する部位に、分離して削り窓x,xを形成した
もの(第3図c−2)、横断状に削り窓xを形成したも
の(第3図c−3)を夫々削り窓xを形成しないもの
(第3図c−1)と比較したものであって、第3図c−
2の構成にあっては約2.4MHz拡大し、第3図c−3の構
成にあっては約4.7MHzの拡大が認められた。
このように、削り窓xを形成した各態様とも夫々帯域
幅の拡大が認められた。
前記削り窓x,yは、工具で切除するほかに、レーザー
加工やサンドブラスト等によって形成される。
[発明の効果] 本発明は、上述のようにインターディジタル型の三つ
の共振導体2,2′,2′を備えた三導体構造フィルタにあ
って、中央共振導体2の開放端2bと、側部共振導体
2′,2′との間の領域に対して、積層方向で対向する部
位でアース導体3を部分的に切除して、削り窓xを形成
することにより周波数帯域幅を拡大するものであり、こ
のためこの手段を用いることにより、拡大幅を少し必要
とするときは開放端2bに対峙する部分の一側方のみアー
ス導体3に削り窓xを形成したり、または小面積の削り
窓xを形成し、大幅な周波数帯域の拡大を要する場合に
は両側に削り窓x,xを形成したり、または大面積の削り
窓xを形成する等により周波数達域を後発的かつ随意に
調整可能とすることができ、その用途に対応する周波数
帯域特性を簡易に生じさせることができる等の優れた効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の調整手段を適用する三導体構造フィル
タの分離斜視図、第2図は同一部切欠平面図、第3図a
−1,a−2,a−3,b−1,b−2,b−3,c−1,c−2,c−3は種々
の態様の比較平面図、第4図a,b,cは第3図a−1,a−2,
a−3の構成の各周波数の調整効果を示すグラフであ
る。 1,1′……誘電体基板 2……中央共振導体 2′,2′……側部共振導体 2a……短絡端 2b……開放端 3……アース導体 x……帯域幅調整用削り窓 y……周波数調整用削り窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇田 尚正 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−58844(JP,A) 実開 昭57−53701(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外表面にアース導体が形成された一対の誘
    導体基板の積層面に、中央共振導体と、その両側の側部
    共振導体とからなる三本の帯状共振導体を配設すると共
    に、各共振導体の一端をアース導体に接続して短絡端と
    し、各共振導体の他端をアース導体と非接続の開放端と
    し、かつ各共振導体がインターディジタル型に配置され
    てなるフィルタにあって、 前記誘電体基板の外表面に形成されたアース導体の、 中央共振導体の開放端近傍と、側部共振導体との間の領
    域に対して、積層方向で対向する部位に、 調整用削り窓xを削成することにより周波数帯域幅を拡
    げることを特徴とする三導体構造フィルタの帯域幅調整
    法。
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