JP2871725B2 - 導波管帯域通過フィルター - Google Patents
導波管帯域通過フィルターInfo
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- JP2871725B2 JP2871725B2 JP1129994A JP12999489A JP2871725B2 JP 2871725 B2 JP2871725 B2 JP 2871725B2 JP 1129994 A JP1129994 A JP 1129994A JP 12999489 A JP12999489 A JP 12999489A JP 2871725 B2 JP2871725 B2 JP 2871725B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/215—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material
- H01P1/218—Frequency-selective devices, e.g. filters using ferromagnetic material the ferromagnetic material acting as a frequency selective coupling element, e.g. YIG-filters
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電気信号をフィルターする回路に関するも
のであり、とりわけ、導波管内を伝搬する高周波電磁信
号をフィルターするための磁気的に同調可能な回路に関
するものである。とりわけ、本発明の実施例の１つは、
共振外遮断度の高い、磁気的に同調可能な４つのフエラ
イト球体による導波管帯域通過フィルターを目ざしたも
のである。
のであり、とりわけ、導波管内を伝搬する高周波電磁信
号をフィルターするための磁気的に同調可能な回路に関
するものである。とりわけ、本発明の実施例の１つは、
共振外遮断度の高い、磁気的に同調可能な４つのフエラ
イト球体による導波管帯域通過フィルターを目ざしたも
のである。
一般に、帯域通過フィルターは、所定の周波数範囲内
の電気信号は透過し、所定の周波数範囲外にある周波数
を有する電気信号は阻止する。既知タイプの１つの帯域
通過フィルターは、フィルターの回路パラメータのリア
クタンスを制御することによって、周波数の通過帯域を
変更する可変周波数帯域通過フィルターである。こうし
た可変周波数帯域通過フィルターは、例えば、カリフォ
ルニア州、Rohnert Parkにあるヒューレット・パッカー
ド社信号分析部門から入手し得るHP8566Bまたは8562A信
号分析器、あるいは、HP71300Aモジューラ測定システム
のような、掃引周波数信号分析器のためのプリセレクタ
として利用される。
の電気信号は透過し、所定の周波数範囲外にある周波数
を有する電気信号は阻止する。既知タイプの１つの帯域
通過フィルターは、フィルターの回路パラメータのリア
クタンスを制御することによって、周波数の通過帯域を
変更する可変周波数帯域通過フィルターである。こうし
た可変周波数帯域通過フィルターは、例えば、カリフォ
ルニア州、Rohnert Parkにあるヒューレット・パッカー
ド社信号分析部門から入手し得るHP8566Bまたは8562A信
号分析器、あるいは、HP71300Aモジューラ測定システム
のような、掃引周波数信号分析器のためのプリセレクタ
として利用される。
可変周波数帯域通過フィルターの１つのタイプは、磁
気的に同調可能なフィルターである。このフィルターの
場合、周波数通過帯域は、フィルターの可変周波数共振
素子を異なる周波数範囲にわたって同調する電磁石への
電流を制御することによって、変動する。既知の可変周
波数共振素子には、六方晶系フエライトの球体及びイッ
トリウム・鉄・ガーネット（YIG）の球体がある。
気的に同調可能なフィルターである。このフィルターの
場合、周波数通過帯域は、フィルターの可変周波数共振
素子を異なる周波数範囲にわたって同調する電磁石への
電流を制御することによって、変動する。既知の可変周
波数共振素子には、六方晶系フエライトの球体及びイッ
トリウム・鉄・ガーネット（YIG）の球体がある。
ミリメートル波領域において磁気的に同調可能なフィ
ルターのために、YIG球体の代わりに六方晶系フエライ
トの球体を用いる利点は、それらには、共振（fres＝2.
8MHz/エルステッド（Ha＋Happlied））を生じるのに必
要な印加磁界を減らす内部異方性磁界（Ha）が備わって
いるということにある。必要な磁界の減少によって、電
磁加熱、ヒステリシス、同調直線性及び、最高同調周波
数に関連した問題を緩和することが可能になる。
ルターのために、YIG球体の代わりに六方晶系フエライ
トの球体を用いる利点は、それらには、共振（fres＝2.
8MHz/エルステッド（Ha＋Happlied））を生じるのに必
要な印加磁界を減らす内部異方性磁界（Ha）が備わって
いるということにある。必要な磁界の減少によって、電
磁加熱、ヒステリシス、同調直線性及び、最高同調周波
数に関連した問題を緩和することが可能になる。
六方晶系フエライトの球体を用いた導波管（第１図）
内に作られた、絞り（iris）結合による２つの球体の磁
気的に同調可能なミリメートル波帯域通過フィルターが
知られている。例えば、1980年、Artech House刊の、Ma
tthaei,G.,Young,L.,及び、Jones,E.M.T.による“Micro
wave Filters,Impedance−Matching Networks,and Coup
ling Structures"の1040〜1085頁;1976年、Nachrichtec
hnik Elektronik第26巻の262〜264頁に掲載されたSwesc
henikow,J.A.,Merinow,E.K.,及びPollak,B.P.による“B
andfilter aus Hexaferritenim Mikrowellenbereich";
及び、1985年、IEEE MTT−S International Microwave
Symposium Digest229〜232頁に掲載された、Nicholson,
D.による“A High Performance Hexagonal Ferrite Tun
eable Bandpass Filter for the40〜60GHz Region"参照
のこと。これらのフィルターは、第２図、第３図、及
び、第４図に示すように、Ｗ帯域に至る全導波管帯域幅
にわたって、フィルターすることが立証されている。
内に作られた、絞り（iris）結合による２つの球体の磁
気的に同調可能なミリメートル波帯域通過フィルターが
知られている。例えば、1980年、Artech House刊の、Ma
tthaei,G.,Young,L.,及び、Jones,E.M.T.による“Micro
wave Filters,Impedance−Matching Networks,and Coup
ling Structures"の1040〜1085頁;1976年、Nachrichtec
hnik Elektronik第26巻の262〜264頁に掲載されたSwesc
henikow,J.A.,Merinow,E.K.,及びPollak,B.P.による“B
andfilter aus Hexaferritenim Mikrowellenbereich";
及び、1985年、IEEE MTT−S International Microwave
Symposium Digest229〜232頁に掲載された、Nicholson,
D.による“A High Performance Hexagonal Ferrite Tun
eable Bandpass Filter for the40〜60GHz Region"参照
のこと。これらのフィルターは、第２図、第３図、及
び、第４図に示すように、Ｗ帯域に至る全導波管帯域幅
にわたって、フィルターすることが立証されている。
しかし、１つの電磁石を利用し、絞り結合を施した２
つのフエライト球体による導波管帯域通過フィルター
を、共振外遮断を強化した３つまたは４つの球体構造へ
拡張することは、まだ十分に実現されていない。前述の
Sweschenikow他による論文には、六方晶系フエライトの
球体を利用した、３つの球体による導波管帯域通過フィ
ルターが開示されている（第５図）。第３の球体を追加
しても、挿入損失が大幅に増すことはなく、ただ、共振
外遮断が約12dB向上するだけであるが、あいにく、電磁
石の磁極端が広がって遠く離れることになる。これに対
し、1970年４月のIEEETrans.on Microwave Theory and
TechniquesMTT−18巻、第４号の205〜212頁に掲載され
た、Fjerstad,R.L.による“Some Design Consideration
s and Realizations of Iris−coupled YIG−Tuned Fil
ters in the 12−40 GHzRegion"には、YIG球体を利用し
た４つの球体による導波管帯域通過フィルターが開示さ
れている（第６図）。ただし、この４つのYIG球体によ
る導波管帯域通過フィルターは、帯域幅が制限されてお
り、高周波における共振外遮断が不十分である。従っ
て、できれば、六方晶系フエライト球体を利用した、共
振外遮断の強力な、広帯域のミリメートル波帯域通過フ
ィルターが必要になる。
つのフエライト球体による導波管帯域通過フィルター
を、共振外遮断を強化した３つまたは４つの球体構造へ
拡張することは、まだ十分に実現されていない。前述の
Sweschenikow他による論文には、六方晶系フエライトの
球体を利用した、３つの球体による導波管帯域通過フィ
ルターが開示されている（第５図）。第３の球体を追加
しても、挿入損失が大幅に増すことはなく、ただ、共振
外遮断が約12dB向上するだけであるが、あいにく、電磁
石の磁極端が広がって遠く離れることになる。これに対
し、1970年４月のIEEETrans.on Microwave Theory and
TechniquesMTT−18巻、第４号の205〜212頁に掲載され
た、Fjerstad,R.L.による“Some Design Consideration
s and Realizations of Iris−coupled YIG−Tuned Fil
ters in the 12−40 GHzRegion"には、YIG球体を利用し
た４つの球体による導波管帯域通過フィルターが開示さ
れている（第６図）。ただし、この４つのYIG球体によ
る導波管帯域通過フィルターは、帯域幅が制限されてお
り、高周波における共振外遮断が不十分である。従っ
て、できれば、六方晶系フエライト球体を利用した、共
振外遮断の強力な、広帯域のミリメートル波帯域通過フ
ィルターが必要になる。
本発明は挿入損失を大幅に増すことなく共振外遮断量
を大きくすることのできる広帯域導波管帯域通過フィル
ターを提供することを目的とする。
を大きくすることのできる広帯域導波管帯域通過フィル
ターを提供することを目的とする。
本発明の実施例の１つによって、望ましくは、電磁石
の磁極端の離隔距離を増すことがないようにして、導波
管内で六方晶系のフエライト球体を利用し、共振外遮断
の強力な、磁気的に同調し得る４つの球体による帯域通
過フィルターが得られる。本発明の実施例の１つによっ
て、共振子としての４つのフエライトの球体を備え、望
ましくは、さらに、入力導波管、出力導波管、及び、伝
送導波管としてTE10の矩形導波管を備えた、磁気的に同
調可能な帯域通過フィルターが得られる。４つの球体は
一対の２つの球体によるフィルターとして構成される。
対をなす２つの球体によるフィルターは、第１の絞りの
すぐ上に配置された入力導波管内の第１の球体、その下
方に配置されて、垂直二連構造をなす、伝送導波管内の
第２の球体、及び、第２の絞りのすぐ上に配置された出
力導波管内の第３の球体、その下方に配置されて、もう
１つの垂直二連構造をなす、伝送導波管内の第４の球体
で構成される。対をなす２つの球体によるフィルター
は、伝送導波管によって接続され、その結果、４つの球
体全てが、１つの電磁石の磁極端の表面領域下に配置さ
れることになる。全ての球体は、それらが位置している
導波管内において、それらの直後で、導波管が短絡して
いるのが望ましい。
の磁極端の離隔距離を増すことがないようにして、導波
管内で六方晶系のフエライト球体を利用し、共振外遮断
の強力な、磁気的に同調し得る４つの球体による帯域通
過フィルターが得られる。本発明の実施例の１つによっ
て、共振子としての４つのフエライトの球体を備え、望
ましくは、さらに、入力導波管、出力導波管、及び、伝
送導波管としてTE10の矩形導波管を備えた、磁気的に同
調可能な帯域通過フィルターが得られる。４つの球体は
一対の２つの球体によるフィルターとして構成される。
対をなす２つの球体によるフィルターは、第１の絞りの
すぐ上に配置された入力導波管内の第１の球体、その下
方に配置されて、垂直二連構造をなす、伝送導波管内の
第２の球体、及び、第２の絞りのすぐ上に配置された出
力導波管内の第３の球体、その下方に配置されて、もう
１つの垂直二連構造をなす、伝送導波管内の第４の球体
で構成される。対をなす２つの球体によるフィルター
は、伝送導波管によって接続され、その結果、４つの球
体全てが、１つの電磁石の磁極端の表面領域下に配置さ
れることになる。全ての球体は、それらが位置している
導波管内において、それらの直後で、導波管が短絡して
いるのが望ましい。
このアプローチは、本発明の実施例の１つによって得
られる。伝送導波管と、垂直二連式の球体構造から成る
複数の導波管構造ではなくて、４つのYIG球体による帯
域通過フィルターが、軸方向の絞りを備えた単一の導波
管として構成される、前述のFjerstadの論文に開示のア
プローチとは異なっている。垂直二連式構造の球体を用
いることによって、既に４つのYIG球体による導波管帯
域通過フィルターに関して報告されている側方（side−
to−side）結合に比べ、それらの間の結合がより緊密に
なる。これによって、挿入損失が減少し、帯域幅が増
す。
られる。伝送導波管と、垂直二連式の球体構造から成る
複数の導波管構造ではなくて、４つのYIG球体による帯
域通過フィルターが、軸方向の絞りを備えた単一の導波
管として構成される、前述のFjerstadの論文に開示のア
プローチとは異なっている。垂直二連式構造の球体を用
いることによって、既に４つのYIG球体による導波管帯
域通過フィルターに関して報告されている側方（side−
to−side）結合に比べ、それらの間の結合がより緊密に
なる。これによって、挿入損失が減少し、帯域幅が増
す。
本発明の実施例の１つによる、磁気的に同調可能な、
４つのフエライト球体からなる導波管帯域通過フィルタ
ーによって、２つの独立した電磁石を必要とせずに、２
つの球体によるフィルターを２つ縦続接続したものと同
様の性能が得られる。本発明の帯域通過フィルターは、
Ａ帯域（26.5GHz〜40GHz）、Ｑ帯域（33GHz〜50GHz）、
Ｕ帯域（40GHz〜60GHz）、及び、Ｖ帯域（50GHz〜75GH
z）で完全な帯域性能を示す。Ａ、Ｑ、Ｕ、及び、Ｖ帯
域で動作する、本発明の実施例の１つに従った、同調素
子として六方晶系フエライト球体を用いて導波管内に作
られた４つの球体による一連の磁気的に同調可能な帯域
通過フィルターは、典型的な共振外遮断が70dBを超え、
挿入損失が13dB未満である。
４つのフエライト球体からなる導波管帯域通過フィルタ
ーによって、２つの独立した電磁石を必要とせずに、２
つの球体によるフィルターを２つ縦続接続したものと同
様の性能が得られる。本発明の帯域通過フィルターは、
Ａ帯域（26.5GHz〜40GHz）、Ｑ帯域（33GHz〜50GHz）、
Ｕ帯域（40GHz〜60GHz）、及び、Ｖ帯域（50GHz〜75GH
z）で完全な帯域性能を示す。Ａ、Ｑ、Ｕ、及び、Ｖ帯
域で動作する、本発明の実施例の１つに従った、同調素
子として六方晶系フエライト球体を用いて導波管内に作
られた４つの球体による一連の磁気的に同調可能な帯域
通過フィルターは、典型的な共振外遮断が70dBを超え、
挿入損失が13dB未満である。
全体が数字10で示された、本発明による４つの球体か
らなる導波管帯域通過フィルターの実施例の１つに関す
る概略図が、第7A図及び第7B図に示されている。導波管
帯域通過フィルター10は、伝送導波管16によって接続さ
れた、第１の２つの球体による導波管帯域通過フィルタ
ー12と、第２の２つの球体による導波管帯域通過フィル
ター14からなる、１対の２つの球体による導波管帯域通
過フィルターで構成される。これによって、４つの球体
の全てが、１つの電磁石の磁極端18の下に取りつけるこ
とが可能になる。磁極端20を有するもう１つの電磁石を
設けて、印加磁界を増強するのが望ましい。
らなる導波管帯域通過フィルターの実施例の１つに関す
る概略図が、第7A図及び第7B図に示されている。導波管
帯域通過フィルター10は、伝送導波管16によって接続さ
れた、第１の２つの球体による導波管帯域通過フィルタ
ー12と、第２の２つの球体による導波管帯域通過フィル
ター14からなる、１対の２つの球体による導波管帯域通
過フィルターで構成される。これによって、４つの球体
の全てが、１つの電磁石の磁極端18の下に取りつけるこ
とが可能になる。磁極端20を有するもう１つの電磁石を
設けて、印加磁界を増強するのが望ましい。
第7A図、第7B図、及び第８図に示すように、第１の２
つの球体によるフィルター12は、入力導波管24内に第１
の球体22を備えている。第１の球体22は、絞りプレート
28の第１の絞り26のすぐ上に配置されており、その下方
には、第２の球体30が、垂直二連式構造をなすように、
伝送導波管16内に配置されている。第２の２つの球体に
よるフィルター14は、出力導波管34内に第３の球体32を
備えている。第３の球体32は、絞りプレート28の第２の
絞り36のすぐ上に配置されており、その下方には、第４
の球体38が、もう１つの垂直二連式構造をなすように、
伝送導波管16内に配置されている。従って、入力導波管
24と出力導波管34は、伝送導波管16に重なる。対をなす
２つの球体によるフィルター12及び14は、伝送導波管16
によって接続されており、この結果、４つの球体22、3
0、32、及び、38の全てが、１つの電磁石の磁極端18の
表面領域下、または、電磁石の磁極端18と20の間に配置
可能になる。球体22、30、32、及び38は、それらが位置
する導波管内において、それらの直後で、導波管が短絡
し、入力導波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16
におけるエネルギーの球体に対する電磁結合が強まるよ
うになっている。
つの球体によるフィルター12は、入力導波管24内に第１
の球体22を備えている。第１の球体22は、絞りプレート
28の第１の絞り26のすぐ上に配置されており、その下方
には、第２の球体30が、垂直二連式構造をなすように、
伝送導波管16内に配置されている。第２の２つの球体に
よるフィルター14は、出力導波管34内に第３の球体32を
備えている。第３の球体32は、絞りプレート28の第２の
絞り36のすぐ上に配置されており、その下方には、第４
の球体38が、もう１つの垂直二連式構造をなすように、
伝送導波管16内に配置されている。従って、入力導波管
24と出力導波管34は、伝送導波管16に重なる。対をなす
２つの球体によるフィルター12及び14は、伝送導波管16
によって接続されており、この結果、４つの球体22、3
0、32、及び、38の全てが、１つの電磁石の磁極端18の
表面領域下、または、電磁石の磁極端18と20の間に配置
可能になる。球体22、30、32、及び38は、それらが位置
する導波管内において、それらの直後で、導波管が短絡
し、入力導波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16
におけるエネルギーの球体に対する電磁結合が強まるよ
うになっている。
第８図に示すように、球体22、30、32、及び、38は、
絞り26及び36のまわりへ、できれば、円周方向に接着さ
れた環状の誘電体ホルダー40に、取りつけられるのが望
ましい。代替案として、球体22、30、32、及び、38は、
移動可能で、絞り26及び36に対し、球体の位置及び回転
を調整できる誘電体ロッド（不図示）に、取りつけるこ
とも可能である。また、上述の取付け構成の任意の組合
せを用いることもできる。
絞り26及び36のまわりへ、できれば、円周方向に接着さ
れた環状の誘電体ホルダー40に、取りつけられるのが望
ましい。代替案として、球体22、30、32、及び、38は、
移動可能で、絞り26及び36に対し、球体の位置及び回転
を調整できる誘電体ロッド（不図示）に、取りつけるこ
とも可能である。また、上述の取付け構成の任意の組合
せを用いることもできる。
２組の球体22、30と32、38との互いの間隔は、ほぼ導
波管の幅１つ分であり、これは、ミリメートル波領域に
おいてはわずかな距離になる。これによって、コンパク
トな電磁石の利用が可能になる。導波管の幅及び高さ
と、球体と球体との離隔距離（上部から底部まで）に関
連した球体22、30、32、及び、38のサイズは、最大限に
フラットなフィルター応答を付与して、周波数通過帯域
におけるリップルが回避されるように設定する。球体2
2、30、32、及び、38は、バリウムフエライトの結晶で
構成するのが望ましい。
波管の幅１つ分であり、これは、ミリメートル波領域に
おいてはわずかな距離になる。これによって、コンパク
トな電磁石の利用が可能になる。導波管の幅及び高さ
と、球体と球体との離隔距離（上部から底部まで）に関
連した球体22、30、32、及び、38のサイズは、最大限に
フラットなフィルター応答を付与して、周波数通過帯域
におけるリップルが回避されるように設定する。球体2
2、30、32、及び、38は、バリウムフエライトの結晶で
構成するのが望ましい。
入力導波管24と出力導波管34は、両方とも、伝送導波
管16に対し垂直であることが望ましい。入力導波管24と
出力導波管34は、伝送導波管16に対し90°の角度に保
ち、磁界モードに不整合が生じて、共振外遮断が強化さ
れるようにする。
管16に対し垂直であることが望ましい。入力導波管24と
出力導波管34は、伝送導波管16に対し90°の角度に保
ち、磁界モードに不整合が生じて、共振外遮断が強化さ
れるようにする。
入力導波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16
は、全て、第7B図及び第８図に示すように、電磁石の磁
極端18と20の間で、高さが低くなるのが望ましい。これ
によって、同調に必要な電流が少なくなる。入力導波管
24と出力導波管34は、電磁石の磁極端18及び20の下にお
ける高さが低くなった部分から、接続フランジ42におけ
る導波管の標準的な高さの部分へ直線的にテーパ状に変
化するのが望ましい。
は、全て、第7B図及び第８図に示すように、電磁石の磁
極端18と20の間で、高さが低くなるのが望ましい。これ
によって、同調に必要な電流が少なくなる。入力導波管
24と出力導波管34は、電磁石の磁極端18及び20の下にお
ける高さが低くなった部分から、接続フランジ42におけ
る導波管の標準的な高さの部分へ直線的にテーパ状に変
化するのが望ましい。
第８図にドットラインで示されているように、Rexoli
teのような誘電材料43を組み込むことによって、入力導
波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16に誘電体装
荷を導入することができる。この利点は、これによっ
て、より幅の狭い導波管、従って、より直径の小さい電
磁石を所定の周波数範囲について利用できることにあ
る。さらに詳しく後述するように、これによって、周波
数の通過帯域がシフトすることになる。33GHz〜50GHzの
導波管帯域通過フィルター10内の誘電材料43が、それを
26.5GHz〜40GHzの導波管帯域通過フィルターにシフトす
るための典型的な寸法は、例えば、Rexoliteで、高さ0.
025インチ（0.635mm）×幅0.100インチ（2.54mm）とす
ることができる。
teのような誘電材料43を組み込むことによって、入力導
波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16に誘電体装
荷を導入することができる。この利点は、これによっ
て、より幅の狭い導波管、従って、より直径の小さい電
磁石を所定の周波数範囲について利用できることにあ
る。さらに詳しく後述するように、これによって、周波
数の通過帯域がシフトすることになる。33GHz〜50GHzの
導波管帯域通過フィルター10内の誘電材料43が、それを
26.5GHz〜40GHzの導波管帯域通過フィルターにシフトす
るための典型的な寸法は、例えば、Rexoliteで、高さ0.
025インチ（0.635mm）×幅0.100インチ（2.54mm）とす
ることができる。
動作時、球体22、30、32、及び、38の共振周波数で、
入力導波管24からエネルギーが取り出されて、入力導波
管の第１の球体22に結合され、次に、球体22の下の第１
の絞り26を介して、伝送導波管16内においてそのすぐ下
に位置する第２の球体30に結合されて、伝送導波管の下
方へエネルギーが再放射される。伝送導波管16の下方へ
再放射されたエネルギーは、伝送導波管内の第４の球体
に結合され、さらに、第２の絞り36を介して、出力導波
管34内においてそのすぐ上に位置する第３の球体32に結
合される。出力導波管34内の第３の球体32は、エネルギ
ーを再放射し、これが、出力導波管をさらに下降してい
く。球体22、30、32、及び、38の共振周波数外の場合
は、小さな直径の絞り26及び36によって、入力導波管24
から出力導波管34へのエネルギーの結合がほぼ妨げられ
る。
入力導波管24からエネルギーが取り出されて、入力導波
管の第１の球体22に結合され、次に、球体22の下の第１
の絞り26を介して、伝送導波管16内においてそのすぐ下
に位置する第２の球体30に結合されて、伝送導波管の下
方へエネルギーが再放射される。伝送導波管16の下方へ
再放射されたエネルギーは、伝送導波管内の第４の球体
に結合され、さらに、第２の絞り36を介して、出力導波
管34内においてそのすぐ上に位置する第３の球体32に結
合される。出力導波管34内の第３の球体32は、エネルギ
ーを再放射し、これが、出力導波管をさらに下降してい
く。球体22、30、32、及び、38の共振周波数外の場合
は、小さな直径の絞り26及び36によって、入力導波管24
から出力導波管34へのエネルギーの結合がほぼ妨げられ
る。
４つの球体の導波管帯域通過フィルター10と縦続式の
２つの球体による２つのフィルターとの比較に基づい
て、共振外遮断は、１対の縦続式の２つの球体によるフ
ィルターに関する値の２倍になる（dB表示で）ものと予
測される。また、４つの球体による導波管帯域通過フィ
ルター10の挿入損失は、１対の縦続式の２つの球体によ
るフィルターに関する量の約２倍になる（dB表示で）も
のと予測される。しかし、好都合なことには、１対の縦
続式の２つの球体からなるフィルターに生じる入力と出
力との１組の遷移を除去することによって、挿入損失
が、単純に２倍にするよりも0.5〜1dB少なくなるものと
予測される。
２つの球体による２つのフィルターとの比較に基づい
て、共振外遮断は、１対の縦続式の２つの球体によるフ
ィルターに関する値の２倍になる（dB表示で）ものと予
測される。また、４つの球体による導波管帯域通過フィ
ルター10の挿入損失は、１対の縦続式の２つの球体によ
るフィルターに関する量の約２倍になる（dB表示で）も
のと予測される。しかし、好都合なことには、１対の縦
続式の２つの球体からなるフィルターに生じる入力と出
力との１組の遷移を除去することによって、挿入損失
が、単純に２倍にするよりも0.5〜1dB少なくなるものと
予測される。
本発明の実施例の１つによる、４つのフエライト球体
からなる磁気的に同調可能な導波管帯域通過フィルター
10は、WP−15導波管を用い、可変周波数共振素子として
ドーピングを施したBaFe12O19の球体を利用して実現さ
れ、50GHz〜75GHzの領域でテストされた。全領域にわた
って、挿入損失が生じ、典型的な共振外遮断が生じたこ
とによって、予測された性能が得られたことが立証され
る。第９図には、Ｖ帯域における典型的な４つのフエラ
イト球体による導波管帯域通過フィルター10の応答が示
されている。挿入損失が、１対の縦続式の２つの球体に
よるＶ帯域フィルター（第２図及び第３図）について予
測されるもの（dB表示）の２倍よりわずかに少なくなる
ことが分かる。共振外遮断は、１対の縦続式の２つの球
体によるＶ帯域フィルターに関するものの約２倍（dB）
になる。このフィルターによって得られる結果は、Ａ、
Ｑ、及び、Ｕの帯域についても同様である。
からなる磁気的に同調可能な導波管帯域通過フィルター
10は、WP−15導波管を用い、可変周波数共振素子として
ドーピングを施したBaFe12O19の球体を利用して実現さ
れ、50GHz〜75GHzの領域でテストされた。全領域にわた
って、挿入損失が生じ、典型的な共振外遮断が生じたこ
とによって、予測された性能が得られたことが立証され
る。第９図には、Ｖ帯域における典型的な４つのフエラ
イト球体による導波管帯域通過フィルター10の応答が示
されている。挿入損失が、１対の縦続式の２つの球体に
よるＶ帯域フィルター（第２図及び第３図）について予
測されるもの（dB表示）の２倍よりわずかに少なくなる
ことが分かる。共振外遮断は、１対の縦続式の２つの球
体によるＶ帯域フィルターに関するものの約２倍（dB）
になる。このフィルターによって得られる結果は、Ａ、
Ｑ、及び、Ｕの帯域についても同様である。
伝送導波管16を用いて、１対の２つの球体からなるフ
ィルター12及び14を接続することによって、４つの球体
による導波管帯域通過フィルター10全体が、１つの電磁
石の磁極端18の下に配置され、この結果、それぞれ、そ
れ自体の電磁石を有し、より長い導波管によって接続さ
れた、１対の接続された２つの球体によるフィルターに
比べて、フィルターの同調に必要なエネルギーが半分に
減少するようにすることが可能になる。絞りが１つしか
ない２つの球体によるフィルターの代わりに、帯域外エ
ネルギーの排除用に２つの絞り26及び36を有する、４つ
の球体による導波管帯域通過フィルター10を用いること
によって、帯域外エネルギーの排除が、大幅に強化さ
れ、この結果、掃引周波数信号分析器のためのプリセレ
クタ及びその他の用途における性能が向上することにな
る。
ィルター12及び14を接続することによって、４つの球体
による導波管帯域通過フィルター10全体が、１つの電磁
石の磁極端18の下に配置され、この結果、それぞれ、そ
れ自体の電磁石を有し、より長い導波管によって接続さ
れた、１対の接続された２つの球体によるフィルターに
比べて、フィルターの同調に必要なエネルギーが半分に
減少するようにすることが可能になる。絞りが１つしか
ない２つの球体によるフィルターの代わりに、帯域外エ
ネルギーの排除用に２つの絞り26及び36を有する、４つ
の球体による導波管帯域通過フィルター10を用いること
によって、帯域外エネルギーの排除が、大幅に強化さ
れ、この結果、掃引周波数信号分析器のためのプリセレ
クタ及びその他の用途における性能が向上することにな
る。
再び第7A図、第7B図を参照すると、両端の後方が短絡
している伝送導波管16が、導波管共振器を形成してい
る。空洞共振周波数で、入力導波管24から出力導波管34
へ、絞り26及び36を介して望ましくない程度までエネル
ギーを結合することができる。伝送導波管16の空胴共振
が、第10図にＶ帯域に関して示されている。計算によっ
て分ったのは、λg/2モードは、48.9GHzで生じ、λｇモ
ードは、69.3GHzで生じるということであった。これら
の周波数において、伝送導波管16の長さが、帯域通過フ
ィルターとして作用し、共振外遮断が劣化する。
している伝送導波管16が、導波管共振器を形成してい
る。空洞共振周波数で、入力導波管24から出力導波管34
へ、絞り26及び36を介して望ましくない程度までエネル
ギーを結合することができる。伝送導波管16の空胴共振
が、第10図にＶ帯域に関して示されている。計算によっ
て分ったのは、λg/2モードは、48.9GHzで生じ、λｇモ
ードは、69.3GHzで生じるということであった。これら
の周波数において、伝送導波管16の長さが、帯域通過フ
ィルターとして作用し、共振外遮断が劣化する。
第９図に示すように、69.3GHzで生じると予測された
λｇの空胴モードが、実際には、球体22、30、32、及
び、38における誘電体の装荷によって67.5GHzで生じ
る。一般的なλg/2モードは、予測通り、帯域の最下部
（50GHz）未満で生じる。
λｇの空胴モードが、実際には、球体22、30、32、及
び、38における誘電体の装荷によって67.5GHzで生じ
る。一般的なλg/2モードは、予測通り、帯域の最下部
（50GHz）未満で生じる。
この空胴共振は、両方向において同じ損失を有する、
損失性の誘電材料を少量導入することによって、Ｑを下
げ、抑制することができる。また、伝送導波管16に対す
る高抵抗の金属メッキ、または、空胴それ自体へのポリ
アイアンのような複合材料の導入によって、Ｑを下げる
ことが可能である。代替案として、共振遮断材料を適切
に配置して、逆方向にのみ損失が生じるようにすること
によって、取るに足りない、フィルター挿入損失の増加
で、空胴のＱを下げることが可能になる。例えば、その
開示内容については、参考までに、そのまま本書に組み
込まれている、1963年９月のIEEE Trans・on Microwave
Theory and Techniques、第MTT−11巻、第５号、346〜
350頁に掲載された、Taft,D.R.,Harrison,G.R.Hodges,J
r.,L.R.による“Millimeter Resonance Isolators Util
izing Hexagonal Ferrites"参照のこと。
損失性の誘電材料を少量導入することによって、Ｑを下
げ、抑制することができる。また、伝送導波管16に対す
る高抵抗の金属メッキ、または、空胴それ自体へのポリ
アイアンのような複合材料の導入によって、Ｑを下げる
ことが可能である。代替案として、共振遮断材料を適切
に配置して、逆方向にのみ損失が生じるようにすること
によって、取るに足りない、フィルター挿入損失の増加
で、空胴のＱを下げることが可能になる。例えば、その
開示内容については、参考までに、そのまま本書に組み
込まれている、1963年９月のIEEE Trans・on Microwave
Theory and Techniques、第MTT−11巻、第５号、346〜
350頁に掲載された、Taft,D.R.,Harrison,G.R.Hodges,J
r.,L.R.による“Millimeter Resonance Isolators Util
izing Hexagonal Ferrites"参照のこと。
λｇ共振によって生じる過剰なフイードスルーは、損
失性の誘電材料を伝送導波管16に少量導入することで、
大幅に減少させるのが望ましい。第11A図及び第11B図に
示すように、この損失は、伝送導波管16内の減衰翼44に
よって、あるいは、第13C図に示すように、伝送導波管
内の後方短絡部にKaptonのような誘電体の薄膜（約50
μ）を配置することによって、導入することができる。
第12図に示すように、伝送導波管16に１〜2dBの損失を
導入することによって、空胴モードで誘導されるフィー
ドスルーに、約15〜20dBの減衰が生じる。
失性の誘電材料を伝送導波管16に少量導入することで、
大幅に減少させるのが望ましい。第11A図及び第11B図に
示すように、この損失は、伝送導波管16内の減衰翼44に
よって、あるいは、第13C図に示すように、伝送導波管
内の後方短絡部にKaptonのような誘電体の薄膜（約50
μ）を配置することによって、導入することができる。
第12図に示すように、伝送導波管16に１〜2dBの損失を
導入することによって、空胴モードで誘導されるフィー
ドスルーに、約15〜20dBの減衰が生じる。
空胴共振によって誘導される入力から出力へのフィー
ドスルーを抑制するために、伝送導波管16に逆損失性の
材料を用いることによって、空胴共振周波数での共振外
フィードスルーが減少し、その一方で、周波数通過帯域
の挿入損失はほんのわずかしか増加しない。代替案とし
て、伝送導波管16の空胴内における損失を逆方向におい
てのみ利用すると、空胴共振で誘導されるフィードスル
ーは極めて大幅に減少するが、通過帯域の挿入損失はほ
んのわずかな増加ですむことになる。
ドスルーを抑制するために、伝送導波管16に逆損失性の
材料を用いることによって、空胴共振周波数での共振外
フィードスルーが減少し、その一方で、周波数通過帯域
の挿入損失はほんのわずかしか増加しない。代替案とし
て、伝送導波管16の空胴内における損失を逆方向におい
てのみ利用すると、空胴共振で誘導されるフィードスル
ーは極めて大幅に減少するが、通過帯域の挿入損失はほ
んのわずかな増加ですむことになる。
周波数通過帯域から何GHzも離れた周波数で生じる可
能性のある一般的な空胴モードに加えて、共振近くで発
生する、高透磁性（正負両方において）によって摂動
し、その同調時には、通過帯域の周波数から数百MHz以
内で生じる傾向のある、λg/2モードやλｇモードも存
在する。伝送導波管16に損失をもたらすことなく、これ
らの摂動空胴モードによって、周波数通過帯域にリップ
ルが生じる可能性がある。損失または適切に配置された
共振遮断材料の導入によって、こうした不規則性は大幅
に減少する。例えば、伝送導波管16に損失を導入するこ
とによって、15〜20dB減少した後であったとしても、一
般的なλｇ空胴モードによる共振外遮断の劣化が許容で
きない場合には、下記の技法によって完全に解消するこ
とができる。
能性のある一般的な空胴モードに加えて、共振近くで発
生する、高透磁性（正負両方において）によって摂動
し、その同調時には、通過帯域の周波数から数百MHz以
内で生じる傾向のある、λg/2モードやλｇモードも存
在する。伝送導波管16に損失をもたらすことなく、これ
らの摂動空胴モードによって、周波数通過帯域にリップ
ルが生じる可能性がある。損失または適切に配置された
共振遮断材料の導入によって、こうした不規則性は大幅
に減少する。例えば、伝送導波管16に損失を導入するこ
とによって、15〜20dB減少した後であったとしても、一
般的なλｇ空胴モードによる共振外遮断の劣化が許容で
きない場合には、下記の技法によって完全に解消するこ
とができる。
第13図に示すように、入力導波管24と出力導波管34の
中心から球体22、30、32、及び、38をずらすことによっ
て、それらを互いに少し接近させることにより、伝送導
波管16は、帯域の最高部からλｇモードを押し出すのに
十分な程度に短くすることが可能になる。伝送導波管16
を短くすることによって、λg/2モードが帯域の最低部
近くに移行するが、その周波数は、やはり、伝送導波管
内の球体30は38の中間に１個の誘電体材料を配置するこ
とによって、帯域未満に低下させることができる。伝送
導波管16における球体30と38の中間点は、λｇモードの
場合ゼロの電界であり、従ってその周波数は影響を受け
ず、この時点で両方の典型的なモードとも、帯域外にな
る。この技法の一例が、第14図のＱ帯域フィルターの応
答に示されている。偏心した球体22、30、32、及び、38
を備える短くなった導波管16の場合には、入力導波管と
出力導波管におけるわずかに偏心した適正配置を含め、
入力導波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16に、
Rexoliteのような誘電材料を導入することによって、短
い伝送導波管帯域通過フィルターにおける共振外遮断を
向上させるため、絞り26及び36の磁界を後方短絡に対し
並列に保つことができる。
中心から球体22、30、32、及び、38をずらすことによっ
て、それらを互いに少し接近させることにより、伝送導
波管16は、帯域の最高部からλｇモードを押し出すのに
十分な程度に短くすることが可能になる。伝送導波管16
を短くすることによって、λg/2モードが帯域の最低部
近くに移行するが、その周波数は、やはり、伝送導波管
内の球体30は38の中間に１個の誘電体材料を配置するこ
とによって、帯域未満に低下させることができる。伝送
導波管16における球体30と38の中間点は、λｇモードの
場合ゼロの電界であり、従ってその周波数は影響を受け
ず、この時点で両方の典型的なモードとも、帯域外にな
る。この技法の一例が、第14図のＱ帯域フィルターの応
答に示されている。偏心した球体22、30、32、及び、38
を備える短くなった導波管16の場合には、入力導波管と
出力導波管におけるわずかに偏心した適正配置を含め、
入力導波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16に、
Rexoliteのような誘電材料を導入することによって、短
い伝送導波管帯域通過フィルターにおける共振外遮断を
向上させるため、絞り26及び36の磁界を後方短絡に対し
並列に保つことができる。
本発明による４つの球体による導波管帯域通過フィル
ター10に関する性能の概要については、異なる帯域で得
た同様の性能を示す下記表Ｉに記載されている。全ての
結果は、空胴モードの抑制のため、伝送導波管16に損失
を導入したフィルターに関するものである。４つの球体
によるフィルターのパラメータは、下記の通りである。
ター10に関する性能の概要については、異なる帯域で得
た同様の性能を示す下記表Ｉに記載されている。全ての
結果は、空胴モードの抑制のため、伝送導波管16に損失
を導入したフィルターに関するものである。４つの球体
によるフィルターのパラメータは、下記の通りである。
第15図に示すように、１つの電磁石の磁極端18の下に
ある１対の２つの球体によるフィルター12及び14には、
フィルター間の接続部として、電磁石の外部に伝送導波
管16が設けられている。この利点は、外部導波管によっ
て１対の２つの球体によるフィルター12と14を接続する
ことにより、市販の全帯域遮断器46を利用して、伝送導
波管の共振を完全に抑制することができる点にある。周
波数通過帯域での空胴モードによる摂動が望ましくない
場合、あるいは、所望の程度にモードの抑制を行なうの
に十分な短い伝送導波管16に誘電材料すなわち誘電損を
加えることが、挿入損失のために禁じられる場合には、
この構成が有利である。代替案として、フィルター12と
14の間に増幅器を挿入することで、第２のフィルター14
の損失を相殺し、同時に、２つのフィルター間を遮断す
ることも可能である。
ある１対の２つの球体によるフィルター12及び14には、
フィルター間の接続部として、電磁石の外部に伝送導波
管16が設けられている。この利点は、外部導波管によっ
て１対の２つの球体によるフィルター12と14を接続する
ことにより、市販の全帯域遮断器46を利用して、伝送導
波管の共振を完全に抑制することができる点にある。周
波数通過帯域での空胴モードによる摂動が望ましくない
場合、あるいは、所望の程度にモードの抑制を行なうの
に十分な短い伝送導波管16に誘電材料すなわち誘電損を
加えることが、挿入損失のために禁じられる場合には、
この構成が有利である。代替案として、フィルター12と
14の間に増幅器を挿入することで、第２のフィルター14
の損失を相殺し、同時に、２つのフィルター間を遮断す
ることも可能である。
第16図には、入力導波管24、出力導波管34、及び、伝
送導波管16のうち少なくとも１つの後方短絡に対し配置
された余分な単数または複数の球体48が示されている
が、例えば、伝送導波管の場合、それらは、４つの球体
による導波管帯域通過フィルター10に一体化された帯域
阻止フィルターの働きをする。六方晶系フエライト球体
は、大幅に異なる共振周波数を備える可能性があり、さ
らに大幅な減衰が所望される周波数に相当する、球体2
2、30、32、及び、38に関連した周波数のオフセットで
共振する単数または複数の球体を選択できるのが、有利
である。この結果、さもなければ、物理的に厄介な（余
分な電磁石を必要とする）、または、不可能な方法で、
フィルタースーカート及び一般的な共振外遮断の調整が
可能になる。
送導波管16のうち少なくとも１つの後方短絡に対し配置
された余分な単数または複数の球体48が示されている
が、例えば、伝送導波管の場合、それらは、４つの球体
による導波管帯域通過フィルター10に一体化された帯域
阻止フィルターの働きをする。六方晶系フエライト球体
は、大幅に異なる共振周波数を備える可能性があり、さ
らに大幅な減衰が所望される周波数に相当する、球体2
2、30、32、及び、38に関連した周波数のオフセットで
共振する単数または複数の球体を選択できるのが、有利
である。この結果、さもなければ、物理的に厄介な（余
分な電磁石を必要とする）、または、不可能な方法で、
フィルタースーカート及び一般的な共振外遮断の調整が
可能になる。
最後に、第17A図、及び第17B図に示すように、入力導
波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16における球
体22、30、32、及び、38の上にリッジ50が配置されたリ
ッジ導波管によって、磁界結合が強化される。この利点
は、入力導波管24、出力導波管34、及び、送導波管16か
ら球体22、30、32、及び、38への磁界結合を強化するこ
とによって、第18A図及び第18B図に示すように、導波管
帯域通過フィルターにおける挿入損失が減少し、導波管
帯域通過フィルター及び帯域阻止フィルターの帯域幅が
拡大されることになる。
波管24、出力導波管34、及び、伝送導波管16における球
体22、30、32、及び、38の上にリッジ50が配置されたリ
ッジ導波管によって、磁界結合が強化される。この利点
は、入力導波管24、出力導波管34、及び、送導波管16か
ら球体22、30、32、及び、38への磁界結合を強化するこ
とによって、第18A図及び第18B図に示すように、導波管
帯域通過フィルターにおける挿入損失が減少し、導波管
帯域通過フィルター及び帯域阻止フィルターの帯域幅が
拡大されることになる。
前述の説明は、主として、例示のために行なったもの
である。各種実施例を開示したが、当該技術の熟練者に
はすぐ分るように、前記に請求の本発明の精神及び範囲
を逸脱することなく、さらに上記以外の多数の修正及び
変更を加えることが可能である。
である。各種実施例を開示したが、当該技術の熟練者に
はすぐ分るように、前記に請求の本発明の精神及び範囲
を逸脱することなく、さらに上記以外の多数の修正及び
変更を加えることが可能である。
以上説明したように、本発明を用いることにより、挿
入損失の増加が少なく、共振外遮断量の大きい、広帯域
の導波管帯域通過フィルターを提供することができる。
入損失の増加が少なく、共振外遮断量の大きい、広帯域
の導波管帯域通過フィルターを提供することができる。
第1A図及び第1B図は周知の磁気的同調可能な２つの球体
による導波管帯域通過フィルター構造の、それぞれ概略
平面図及び概略断面図である。 第２図は該２つの球体による導波管帯域通過フィルター
の典型的な応答特性を示す図である。 第３図及び第４図は前記２つの球体による導波管帯域通
過フィルターのそれぞれ挿入損失、共振外遮断をプロッ
トした図である。 第５図は周知の磁気的同調可能な３つの球体による導波
管帯域通過フィルター構造の概略断面図である。 第６図は周知の磁気的同調可能な４つのYIG球体導波管
帯域通過フィルター構造の概略的な平面及び断面を示す
図である。 第7A図及び第7B図は本発明の一実施例による磁気的同調
可能な４つの球体による導波管帯域通過フィルターの、
それぞれ概略的な平面図、断面図である。 第８図、第９図、及び第10図は前記４つの球体による導
波管帯域通過フィルターの、それぞれ一実施例の分解
図、典型的な応答特性を示す図及び伝送導波管共振を示
す図である。 第11A図及び第11B図は第7A図及び第7B図に示すフィルタ
ーを一部変更したフィルターの、それぞれ概略的な平面
図、断面図である。 第12図は第11A図及び第11B図に示すフィルターの典型的
な応答特性を示す図である。 第13A図、第13B図、及び第13C図は第7A図及び第7B図に
示すフィルターに類似の一部修正フィルターの、それぞ
れ概略的な平面図、断面図、及び誘電体材料を有する断
面図である。 第14図は、第13A図、第13B図、及び第13C図に示すフィ
ルターの典型的な応答特性を示す図である。 第15図は本発明の別の一実施例による磁気的同調可能な
４つの球体による導波管帯域通過フィルターの概略平面
図である。 第16図は本発明のさらに別の一実施例による帯域通過フ
ィルターにおける集積帯域阻止フィルターの概略平面図
である。 第17A図及び第17B図は本発明のさらに別の一実施例によ
る磁気的同調可能な４つの球体によるリッジ導波管帯域
通過フィルターの、それぞれ概略的な平面図、断面図で
ある。 第18A図は第7A図及び第7B図に示すフィルターの典型的
な応答特性を示す図である。 第18B図は第17A図及び第17B図に示すフィルターの典型
的な応答特性を示す図である。 10:導波管帯域通過フィルター 16:伝送導波管 24:入力導波管 34:出力導波管。
による導波管帯域通過フィルター構造の、それぞれ概略
平面図及び概略断面図である。 第２図は該２つの球体による導波管帯域通過フィルター
の典型的な応答特性を示す図である。 第３図及び第４図は前記２つの球体による導波管帯域通
過フィルターのそれぞれ挿入損失、共振外遮断をプロッ
トした図である。 第５図は周知の磁気的同調可能な３つの球体による導波
管帯域通過フィルター構造の概略断面図である。 第６図は周知の磁気的同調可能な４つのYIG球体導波管
帯域通過フィルター構造の概略的な平面及び断面を示す
図である。 第7A図及び第7B図は本発明の一実施例による磁気的同調
可能な４つの球体による導波管帯域通過フィルターの、
それぞれ概略的な平面図、断面図である。 第８図、第９図、及び第10図は前記４つの球体による導
波管帯域通過フィルターの、それぞれ一実施例の分解
図、典型的な応答特性を示す図及び伝送導波管共振を示
す図である。 第11A図及び第11B図は第7A図及び第7B図に示すフィルタ
ーを一部変更したフィルターの、それぞれ概略的な平面
図、断面図である。 第12図は第11A図及び第11B図に示すフィルターの典型的
な応答特性を示す図である。 第13A図、第13B図、及び第13C図は第7A図及び第7B図に
示すフィルターに類似の一部修正フィルターの、それぞ
れ概略的な平面図、断面図、及び誘電体材料を有する断
面図である。 第14図は、第13A図、第13B図、及び第13C図に示すフィ
ルターの典型的な応答特性を示す図である。 第15図は本発明の別の一実施例による磁気的同調可能な
４つの球体による導波管帯域通過フィルターの概略平面
図である。 第16図は本発明のさらに別の一実施例による帯域通過フ
ィルターにおける集積帯域阻止フィルターの概略平面図
である。 第17A図及び第17B図は本発明のさらに別の一実施例によ
る磁気的同調可能な４つの球体によるリッジ導波管帯域
通過フィルターの、それぞれ概略的な平面図、断面図で
ある。 第18A図は第7A図及び第7B図に示すフィルターの典型的
な応答特性を示す図である。 第18B図は第17A図及び第17B図に示すフィルターの典型
的な応答特性を示す図である。 10:導波管帯域通過フィルター 16:伝送導波管 24:入力導波管 34:出力導波管。
フロントページの続き (56)参考文献 ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＭＴＴ，Ｖｏ ｌ．ＭＴＴ−18，Ｎｏ．４，1970，ｐ ｐ．205−212 電子通信学会編「フェライトを用いた 最近のマイクロ波回路技術」昭和48年, 第154頁 図７．11（ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】第１の軸を有する入力導波管と、 前記第１の軸からずれた第２の軸を有する出力導波管
と、 前記入力導波管と前記出力導波管とのそれぞれに対しほ
ぼ90度の角度で接続されて磁界モードの不整合を作り出
し、これにより共振外遮断量を増大する伝送導波管と、 前記入力導波管と前記伝送導波管との間に共通して設け
られた第１の絞りのすぐ上方に配置された前記入力導波
管内の第１の可変周波数共振器球体と、前記第１の絞り
の下方で、垂直二連式構造をなすようにして前記伝送導
波管内に配置された第２の可変周波数共振器球体とを備
えた第１の２つの球体による導波管帯域通過フィルター
と、 前記出力導波管と前記伝送導波管との間に共通して設け
られた第２の絞りのすぐ上方に配置された、前記出力導
波管内の第３の可変周波数共振器球体と、前記第２の絞
りの下方で、もう１つの垂直二連式構造をなすようにし
て前記伝送導波管内に配置された第４の可変周波数共振
器球体とを備えた第２の２つの球体による導波管帯域通
過フィルターと、 前記第１乃至第４の可変周波数共振器球体に磁界を印加
するための電磁石と、を備えて成ることを特徴とする、
４つの球体による磁気的に同調可能な、一体化された、
導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項２】前記入力導波管および前記出力導波管は、
前記電磁石の磁極端を超える所与の導波管高さを有し、
前記入力導波管、前記出力導波管、および前記伝送導波
管が全て前記電磁石の磁極端の下方で高さが減じられて
同調に必要な電流が減じられることを特徴とする請求の
範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項３】前記第１および第２の球体と、前記第３お
よび第４の球体とがそれぞれ前記入力導波管、前記出力
導波管の断面における長辺方向のほぼ中央に配置され、
前記伝送導波管にはλg/2またはλｇ空胴モードを減衰
させるための損失性誘電体材料が配置されていることを
特徴とする請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィ
ルター。 - 【請求項４】前記第１および第２の球体と、前記第３お
よび第４の球体とがそれぞれ前記入力導波管、前記出力
導波管の断面における長辺に沿って互いに近接する向き
にそれぞれの長辺中央からずれて配置され、前記伝送導
波管は短絡されており、λg/2空胴モードを帯域外に効
率的に移動させるための誘電体装荷手段が前記伝送導波
管のほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求の
範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項５】前記第１および第２の球体と、前記第３お
よび第４の球体とがそれぞれ前記入力導波管、前記出力
導波管の断面における長辺に沿って互いに近接する向き
にそれぞれの長辺中央からずれて配置され、前記伝送導
波管はλｇ空胴モードを帯域外に効率的に移動させるよ
う短絡されていることを特徴とする請求の範囲第１項記
載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項６】前記第１および第２の球体と、前記第３お
よび第４の球体とがそれぞれ前記入力導波管、前記出力
導波管の断面における長辺に沿って互いに近接する向き
にそれぞれの長辺中央からずれて配置され、前記伝送導
波管は短絡されており、これによりλg/2空胴モードが
導波管帯域において発生され、λg/2空胴モードを該導
波管帯域の低域端に向けて効率的に移動させるための誘
電体装荷手段が前記伝送導波管のほぼ中央に配置され、
損失性誘電体材料がλg/2空胴モードを減衰させるため
に前記伝送導波管内に配置されていることを特徴とする
請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項７】前記第１および第２の球体と、前記第３お
よび第４の球体とがそれぞれ前記入力導波管、前記出力
導波管の断面における長辺方向のほぼ中央に配置され、
前記伝送導波管にはλg/2またはλｇ空胴モードを抑制
するための遮断手段が配置されていることを特徴とする
請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項８】前記入力導波管、出力導波管、および伝送
導波管はTE10導波管であり、該導波管から前記球体に結
合する磁界を増大するためにTE10導波管内の前記球体に
わたってリッジ導波管が配置されていることを特徴とす
る請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項９】前記伝送導波管、前記入力導波管、および
前記出力導波管の少なくとも１つに、それぞれの後方短
絡に対して配置された少なくとも１つの球体が追加さ
れ、該追加された球体が前記帯域通過フィルタと一体化
された帯域阻止フィルタとして作用することを特徴とす
る請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。 - 【請求項１０】前記伝送導波管が、前記第１および第２
の球体と前記第３および第４の球体との結合を前記電磁
石の外側でとるものであって、該伝送導波管内には空胴
モードを抑制するための遮断または増幅手段が配置され
ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の導波管
帯域通過フィルター。
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| US197,556 | 1988-05-23 |
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| JPH0223701A JPH0223701A (ja) | 1990-01-25 |
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-
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1989
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- 1989-05-16 DE DE68917373T patent/DE68917373T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-23 JP JP1129994A patent/JP2871725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
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