JP3316962B2 - フィルタ - Google Patents
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- wavelength ring
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＵＨＦ〜ＳＨＦ帯にお
ける通信装置、計測機器に利用される小形、低コストの
フィルタに関するものである。
ける通信装置、計測機器に利用される小形、低コストの
フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リング共振器フィルタは、通常放射損失
を少なくする為に一波長リング共振器等が用いられる
が、損失は少なくても形状が大きいという欠点を有して
いた。この一波長リング共振器フィルタの欠点を解決す
るために、１つの共振器に２つの直交モードを励振する
デュアルモードフィルタが提案されている。以下に従来
のデュアルモードフィルタについて説明する。
を少なくする為に一波長リング共振器等が用いられる
が、損失は少なくても形状が大きいという欠点を有して
いた。この一波長リング共振器フィルタの欠点を解決す
るために、１つの共振器に２つの直交モードを励振する
デュアルモードフィルタが提案されている。以下に従来
のデュアルモードフィルタについて説明する。
【０００３】図６は、従来のデュアルモードフィルタの
構成図である。図６において、１は一波長リング共振
器、２〜５は互いに電気長の９０°離れた位置に配置さ
れた結合容量、６、７は入出力端子、８は移相回路であ
る。９、１０は移相回路８との接続端子で、当該移相回
路８に接続されている。
構成図である。図６において、１は一波長リング共振
器、２〜５は互いに電気長の９０°離れた位置に配置さ
れた結合容量、６、７は入出力端子、８は移相回路であ
る。９、１０は移相回路８との接続端子で、当該移相回
路８に接続されている。
【０００４】以上のように構成されたデュアルモードフ
ィルタの動作について説明する。まず、端子６に励振信
号を入力すると、電界結合によりリング共振器１に結合
する。リング共振器１上の点Ａに伝搬した波は、電気長
の１８０°離れた位置にある点Ｂにて電界が最大とな
り、結合容量４を介して端子９へ伝搬する。リング共振
器１上の点Ａから電気長の９０°離れた位置にある点
Ｃ、Ｄにおいては電界は０となり、端子７、１０には伝
搬しない。同様に端子１０を励振すると、端子７に進行
波は伝搬するが、端子６、９には伝搬しない。したがっ
て、一波長リング共振器１には互いに結合しない２つの
共振モードが存在することがわかる。ここで端子６を励
振し、端子９に伝搬した波を適当な移相回路８を介して
端子１０に印加すると、この進行波は端子７にのみ伝搬
する。これより、端子６から入力された信号は端子９、
１０を経由して端子７に出力されるという一方向にのみ
信号が伝搬される回路が構成できる。すなわち、端子６
を入力端子とした場合端子７が出力端子となり、一波長
リング共振器１つを用いて２段のフィルタが実現でき
る。
ィルタの動作について説明する。まず、端子６に励振信
号を入力すると、電界結合によりリング共振器１に結合
する。リング共振器１上の点Ａに伝搬した波は、電気長
の１８０°離れた位置にある点Ｂにて電界が最大とな
り、結合容量４を介して端子９へ伝搬する。リング共振
器１上の点Ａから電気長の９０°離れた位置にある点
Ｃ、Ｄにおいては電界は０となり、端子７、１０には伝
搬しない。同様に端子１０を励振すると、端子７に進行
波は伝搬するが、端子６、９には伝搬しない。したがっ
て、一波長リング共振器１には互いに結合しない２つの
共振モードが存在することがわかる。ここで端子６を励
振し、端子９に伝搬した波を適当な移相回路８を介して
端子１０に印加すると、この進行波は端子７にのみ伝搬
する。これより、端子６から入力された信号は端子９、
１０を経由して端子７に出力されるという一方向にのみ
信号が伝搬される回路が構成できる。すなわち、端子６
を入力端子とした場合端子７が出力端子となり、一波長
リング共振器１つを用いて２段のフィルタが実現でき
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、フィルタの通過帯域特性は一波長リング共振器
の電気長で決定する固定の周波数にしか対応できず、そ
の周波数特性の調整が困難であるという課題を有してい
た。また、フィルタを構成する各段の共振器の電気長は
一波長であること、および段間の結合に集中定数素子あ
るいは伝送線路を用いるため、フィルタの小形化、平面
化が困難であるという課題も有していた。
成では、フィルタの通過帯域特性は一波長リング共振器
の電気長で決定する固定の周波数にしか対応できず、そ
の周波数特性の調整が困難であるという課題を有してい
た。また、フィルタを構成する各段の共振器の電気長は
一波長であること、および段間の結合に集中定数素子あ
るいは伝送線路を用いるため、フィルタの小形化、平面
化が困難であるという課題も有していた。
【０００６】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
もので、一波長リング共振器の線路長を等価的に短くす
るとともに、その周波数調整を容易に行える小形でかつ
平面化が可能なフィルタを提供することを目的とする。
もので、一波長リング共振器の線路長を等価的に短くす
るとともに、その周波数調整を容易に行える小形でかつ
平面化が可能なフィルタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、フィルタを構成する一波長リング共振器の
電気長を等間隔に４分割し、線路上の第１の位置、およ
び前記第１の位置と電気長の１８０°離れた位置にある
第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の第１の伝送線
路を接続し、かつ前記第１の位置と電気長の９０°離れ
た位置にある第３の位置、および前記第３の位置と電気
長の１８０°離れた位置にある第４の位置に同一の特性
をもつ先端開放の第２の伝送線路を接続した一波長リン
グ共振器を同一方向に配置し、共振器間の段間結合に平
行結合線路を用いた構成を有している。
に本発明は、フィルタを構成する一波長リング共振器の
電気長を等間隔に４分割し、線路上の第１の位置、およ
び前記第１の位置と電気長の１８０°離れた位置にある
第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の第１の伝送線
路を接続し、かつ前記第１の位置と電気長の９０°離れ
た位置にある第３の位置、および前記第３の位置と電気
長の１８０°離れた位置にある第４の位置に同一の特性
をもつ先端開放の第２の伝送線路を接続した一波長リン
グ共振器を同一方向に配置し、共振器間の段間結合に平
行結合線路を用いた構成を有している。
【０００８】
【作用】本発明は、互いに電気長の１８０°離れた位置
にあるリング共振器上の２点の間には正負の逆相の電圧
が発生しており、先端開放の伝送線路を接続すること
で、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周波数
よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開放伝
送線路の電気長をトリミング等により調節することで、
周波数調整も容易に実現することができる。また、フィ
ルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リング
共振器を近接して配置することができ、フィルタ全体の
小形・平面化が可能となる。
にあるリング共振器上の２点の間には正負の逆相の電圧
が発生しており、先端開放の伝送線路を接続すること
で、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周波数
よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開放伝
送線路の電気長をトリミング等により調節することで、
周波数調整も容易に実現することができる。また、フィ
ルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リング
共振器を近接して配置することができ、フィルタ全体の
小形・平面化が可能となる。
【０００９】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１（ａ）は本発明の第１の実施例におけ
るフィルタの平面図である。図１（ａ）において、１１
は共振器であり、具体的には一波長リング共振器１２を
形成している。一波長リング共振器１２は、同線路上の
一点Ａ、およびその点Ａから電気長で１８０°離れた位
置にある線路上の一点Ｂに、同一の特性をもつ第１の先
端開放伝送線路１３、１４が設けられている。一方、点
Ａと電気長で９０°離れた位置にある線路上の一点Ｃ、
およびその点Ｃから電気長の１８０°離れた位置にある
線路上の一点Ｄに、同一の特性をもつ第２の先端開放伝
送線路１５、１６が設けられている。１７は共振器１１
と同一の共振器で、互いに同一方向に配置し、共振器間
の段間結合を平行結合線路１８で実現しており、１９、
２０および２１、２２は互いに電気長で９０°離れた点
Ｅ、ＧおよびＦ、Ｈに接続された入出力結合用伝送線
路、２３〜２６は入出力端子である。
るフィルタの平面図である。図１（ａ）において、１１
は共振器であり、具体的には一波長リング共振器１２を
形成している。一波長リング共振器１２は、同線路上の
一点Ａ、およびその点Ａから電気長で１８０°離れた位
置にある線路上の一点Ｂに、同一の特性をもつ第１の先
端開放伝送線路１３、１４が設けられている。一方、点
Ａと電気長で９０°離れた位置にある線路上の一点Ｃ、
およびその点Ｃから電気長の１８０°離れた位置にある
線路上の一点Ｄに、同一の特性をもつ第２の先端開放伝
送線路１５、１６が設けられている。１７は共振器１１
と同一の共振器で、互いに同一方向に配置し、共振器間
の段間結合を平行結合線路１８で実現しており、１９、
２０および２１、２２は互いに電気長で９０°離れた点
Ｅ、ＧおよびＦ、Ｈに接続された入出力結合用伝送線
路、２３〜２６は入出力端子である。
【００１１】以上のように構成されたフィルタの動作を
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と第１の
先端開放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1
で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点
Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる基本共振モード
が励起される。そして、平行結合線路１８を介して共振
器１７の点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、伝送線路２１を介し
て最終的に出力端子２５に出力される。
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と第１の
先端開放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1
で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点
Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる基本共振モード
が励起される。そして、平行結合線路１８を介して共振
器１７の点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、伝送線路２１を介し
て最終的に出力端子２５に出力される。
【００１２】一方、入力端子２４に励振信号を入力する
と励振した波は、伝送線路２０を介して共振器１１の点
Ｃ、Ｄに、そして平行結合線路１８を介して共振器１７
の点Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、伝送線路２２を介して最終
的に出力端子２６に出力される。この時、共振器１１の
共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気長と第
２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定され
る。
と励振した波は、伝送線路２０を介して共振器１１の点
Ｃ、Ｄに、そして平行結合線路１８を介して共振器１７
の点Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、伝送線路２２を介して最終
的に出力端子２６に出力される。この時、共振器１１の
共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気長と第
２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定され
る。
【００１３】以上のように伝搬する波は、各共振器１
１、１７において直交するモードでそれぞれ励振をして
おり、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れた
位置にある点においては電界は０となり伝搬はしない。
したがって、本構成のフィルタには互いに結合しない、
周波数の異なる２つの共振モードが存在することがわか
る。これより、周波数ｆ1で入力端子２３を励振し、周
波数ｆ2で入力端子２４を励振することで、周波数ｆ1の
進行波は出力端子２５にのみ、周波数ｆ2の進行波は出
力端子２６にのみ伝搬する。
１、１７において直交するモードでそれぞれ励振をして
おり、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れた
位置にある点においては電界は０となり伝搬はしない。
したがって、本構成のフィルタには互いに結合しない、
周波数の異なる２つの共振モードが存在することがわか
る。これより、周波数ｆ1で入力端子２３を励振し、周
波数ｆ2で入力端子２４を励振することで、周波数ｆ1の
進行波は出力端子２５にのみ、周波数ｆ2の進行波は出
力端子２６にのみ伝搬する。
【００１４】次に、図１（ｂ）の構成について説明す
る。図１（ｂ）において図１（ａ）と異なる点は、共振
器１１上の一点Ａとその点Ａから電気長の１８０°離れ
た位置にある一点Ｂ、および共振器１７上の一点Ｅとそ
の点Ｅから電気長の１８０°離れた位置にある一点Ｆに
のみ同一の特性をもつ先端開放の伝送線路１３、１４を
接続した点である。
る。図１（ｂ）において図１（ａ）と異なる点は、共振
器１１上の一点Ａとその点Ａから電気長の１８０°離れ
た位置にある一点Ｂ、および共振器１７上の一点Ｅとそ
の点Ｅから電気長の１８０°離れた位置にある一点Ｆに
のみ同一の特性をもつ先端開放の伝送線路１３、１４を
接続した点である。
【００１５】以上のように構成されたフィルタの動作を
説明する。基本的な動作は図１（ａ）の実施例と同一で
あり、異なる点は入力端子２４を励振すると、共振器１
１は一波長リング共振器１２の電気長で決定する共振周
波数ｆ3で共振し、出力端子２６に進行波は伝搬する
が、端子２３、２５には伝搬しないことである。
説明する。基本的な動作は図１（ａ）の実施例と同一で
あり、異なる点は入力端子２４を励振すると、共振器１
１は一波長リング共振器１２の電気長で決定する共振周
波数ｆ3で共振し、出力端子２６に進行波は伝搬する
が、端子２３、２５には伝搬しないことである。
【００１６】以上のように、図１に示す構成をとること
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
【００１７】なお、第１、第２の先端開放伝送路１３、
１４、１５、１６は一波長リング共振器１２と同時にパ
ターンを用いて形成することが一般的ではあるが、一波
長リング共振器１２の形成の後に電気的、あるいは化学
的処理等により後付けしても良い。
１４、１５、１６は一波長リング共振器１２と同時にパ
ターンを用いて形成することが一般的ではあるが、一波
長リング共振器１２の形成の後に電気的、あるいは化学
的処理等により後付けしても良い。
【００１８】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００１９】図２（ａ）は本発明の第２の実施例におけ
るフィルタの平面図である。図２（ａ）において図１
（ａ）と異なる点は、実施例１で説明した一波長リング
共振器１７に対して、その一波長リング共振器１７の第
１の伝送線路１３、１４と第２の伝送線路１５、１６を
入れ換えた構成の一波長リング共振器１７Ｂを用い、一
波長リング共振器１２、１７Ｂの互いに同一方向に配置
し、共振器間の段間結合を平行結合線路１８で実現して
いることである。
るフィルタの平面図である。図２（ａ）において図１
（ａ）と異なる点は、実施例１で説明した一波長リング
共振器１７に対して、その一波長リング共振器１７の第
１の伝送線路１３、１４と第２の伝送線路１５、１６を
入れ換えた構成の一波長リング共振器１７Ｂを用い、一
波長リング共振器１２、１７Ｂの互いに同一方向に配置
し、共振器間の段間結合を平行結合線路１８で実現して
いることである。
【００２０】以上のように構成されたフィルタの動作を
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と第１の
先端開放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1
で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点
Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる基本共振モード
が励起される。そして、平行結合線路１８を介して共振
器１７Ｂの点Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、伝送線路２２を介
して最終的に出力端子２６に出力される。
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と第１の
先端開放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1
で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点
Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる基本共振モード
が励起される。そして、平行結合線路１８を介して共振
器１７Ｂの点Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、伝送線路２２を介
して最終的に出力端子２６に出力される。
【００２１】一方、入力端子２４に励振信号を入力する
と励振した波は、伝送線路２０を介して共振器１１の点
Ｃ、Ｄに、そして平行結合線路１８を介して共振器１７
Ｂの点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、伝送線路２１を介して最
終的に出力端子２５に出力される。この時、共振器１１
の共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気長と
第２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定され
る。
と励振した波は、伝送線路２０を介して共振器１１の点
Ｃ、Ｄに、そして平行結合線路１８を介して共振器１７
Ｂの点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、伝送線路２１を介して最
終的に出力端子２５に出力される。この時、共振器１１
の共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気長と
第２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定され
る。
【００２２】以上のように伝搬する波は、各共振器１
１、１７Ｂにおいて直交するモードでそれぞれ励振をし
ており、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れ
た位置にある点においては電界は０となり伝搬はしな
い。したがって、本構成のフィルタには互いに結合しな
い、周波数の異なる２つの共振モードが存在することが
わかる。これより、周波数ｆ1で入力端子２３を励振
し、周波数ｆ2で入力端子２４を励振することで、周波
数ｆ1の進行波は出力端子２６にのみ、周波数ｆ2の進行
波は出力端子２５にのみ伝搬する。
１、１７Ｂにおいて直交するモードでそれぞれ励振をし
ており、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れ
た位置にある点においては電界は０となり伝搬はしな
い。したがって、本構成のフィルタには互いに結合しな
い、周波数の異なる２つの共振モードが存在することが
わかる。これより、周波数ｆ1で入力端子２３を励振
し、周波数ｆ2で入力端子２４を励振することで、周波
数ｆ1の進行波は出力端子２６にのみ、周波数ｆ2の進行
波は出力端子２５にのみ伝搬する。
【００２３】次に、図２（ｂ）の構成について説明す
る。図２（ｂ）において図２（ａ）と異なる点は、共振
器１１上の一点Ａとその点から電気長の１８０°離れた
位置にある一点Ｂ、および共振器１７上の一点Ｇとその
点から電気長の１８０°離れた位置にある一点Ｈにのみ
同一の特性をもつ先端開放の伝送線路１３、１４を接続
した点である。
る。図２（ｂ）において図２（ａ）と異なる点は、共振
器１１上の一点Ａとその点から電気長の１８０°離れた
位置にある一点Ｂ、および共振器１７上の一点Ｇとその
点から電気長の１８０°離れた位置にある一点Ｈにのみ
同一の特性をもつ先端開放の伝送線路１３、１４を接続
した点である。
【００２４】以上のように構成されたリング共振器の動
作を説明する。基本的な動作は図２（ａ）の実施例と同
一であり、異なる点は入力端子２４に励振信号を入力す
ると励振し、共振器１１は一波長リング共振器１２の電
気長で決定する共振周波数ｆ3で共振し、出力端子２５
に進行波は伝搬するが、入力端子２３、及び出力端子２
６には伝搬しない点である。
作を説明する。基本的な動作は図２（ａ）の実施例と同
一であり、異なる点は入力端子２４に励振信号を入力す
ると励振し、共振器１１は一波長リング共振器１２の電
気長で決定する共振周波数ｆ3で共振し、出力端子２５
に進行波は伝搬するが、入力端子２３、及び出力端子２
６には伝搬しない点である。
【００２５】以上のように、図２に示す構成をとること
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
【００２６】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００２７】図３は本発明の第３の実施例におけるフィ
ルタの平面図である。図３において図１（ａ）と異なる
点は、第１の先端開放伝送線路１３、１４と第２の先端
開放伝送線路１５Ａ、１６Ａを同一の特性（例えば、形
状）とした一波長リング共振器を同一方向に配置し、共
振器の段間結合を平行結合線路で実現している点であ
る。
ルタの平面図である。図３において図１（ａ）と異なる
点は、第１の先端開放伝送線路１３、１４と第２の先端
開放伝送線路１５Ａ、１６Ａを同一の特性（例えば、形
状）とした一波長リング共振器を同一方向に配置し、共
振器の段間結合を平行結合線路で実現している点であ
る。
【００２８】以上のように構成されたフィルタの動作を
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と先端開
放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1で共振
し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点Ｃ、Ｄで
電流最大すなわち電圧０となる基本共振モードが励起さ
れ、平行結合線路１８を介して共振器１７の点Ｅ、Ｆの
順番に伝搬し、最終的に出力端子２５に出力される。
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
入力結合用伝送線路１９により共振器１１に結合する。
共振器１１は一波長リング共振器１２の電気長と先端開
放伝送線路１３、１４で決定する共振周波数ｆ1で共振
し、共振器１１上には点Ａ、Ｂで電圧最大、点Ｃ、Ｄで
電流最大すなわち電圧０となる基本共振モードが励起さ
れ、平行結合線路１８を介して共振器１７の点Ｅ、Ｆの
順番に伝搬し、最終的に出力端子２５に出力される。
【００２９】一方、入力端子２４を励振した波は、入力
結合用伝送線路２０を介して共振器１１上の点Ｃ、Ｄ
に、そして平行結合線路１８を介して共振器１７の点
Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、出力結合用伝送線路２２を介し
て最終的に出力端子２６に出力される。この時の共振器
１１の共振周波数も前述と同様にｆ1である。
結合用伝送線路２０を介して共振器１１上の点Ｃ、Ｄ
に、そして平行結合線路１８を介して共振器１７の点
Ｇ、Ｈの順番に伝搬し、出力結合用伝送線路２２を介し
て最終的に出力端子２６に出力される。この時の共振器
１１の共振周波数も前述と同様にｆ1である。
【００３０】以上のように伝搬する波は、各共振器１
１、１７において直交するモードでそれぞれ励振をして
おり、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れた
位置にある点においては電界は０となり伝搬はしない。
したがって、本構成のフィルタには互いに結合しない、
２つの共振モードが存在することがわかる。これより、
周波数ｆ1で入力端子２３を励振した進行波は出力端子
２５に、周波数ｆ1で入力端子２４を励振した進行波は
出力端子２６に伝搬する。
１、１７において直交するモードでそれぞれ励振をして
おり、リング共振器上の一点から電気長の９０°離れた
位置にある点においては電界は０となり伝搬はしない。
したがって、本構成のフィルタには互いに結合しない、
２つの共振モードが存在することがわかる。これより、
周波数ｆ1で入力端子２３を励振した進行波は出力端子
２５に、周波数ｆ1で入力端子２４を励振した進行波は
出力端子２６に伝搬する。
【００３１】以上のように、図３に示す構成をとること
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を平行結合線路で実現するため、リ
ング共振器を近接して配置することができ、フィルタ全
体の小形・平面化が可能となる。
【００３２】（実施例４）以下本発明の第４の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００３３】図４は本発明の第４の実施例におけるフィ
ルタの平面図である。図４において図１（ａ）と異なる
点は、平行結合線路１８Ａの電気長を一波長リング共振
器１２の電気長の９０°以下（楕円形状）としたことで
ある。なお、本実施例では使用する共振器を実施例１の
ものとしているが、実施例２、あるいは実施例３に示す
共振器の構成としても構わない。
ルタの平面図である。図４において図１（ａ）と異なる
点は、平行結合線路１８Ａの電気長を一波長リング共振
器１２の電気長の９０°以下（楕円形状）としたことで
ある。なお、本実施例では使用する共振器を実施例１の
ものとしているが、実施例２、あるいは実施例３に示す
共振器の構成としても構わない。
【００３４】第１、第２および第３の実施例の構成によ
るフィルタの場合、平行結合線路の電気長が一波長リン
グ共振器の電気長の９０°であるため、フィルタの段間
結合が大きくなる。この構成で狭帯域のフィルタを設計
する場合は共振器の間隔を広くする必要があり、不要結
合および回路面積を小さくすることが難しい。
るフィルタの場合、平行結合線路の電気長が一波長リン
グ共振器の電気長の９０°であるため、フィルタの段間
結合が大きくなる。この構成で狭帯域のフィルタを設計
する場合は共振器の間隔を広くする必要があり、不要結
合および回路面積を小さくすることが難しい。
【００３５】一方、本構成のフィルタでは平行結合線路
の結合電気長が短いため共振器の間隔を狭くすることが
可能となり、不要結合、回路面積の削減が可能となる。
の結合電気長が短いため共振器の間隔を狭くすることが
可能となり、不要結合、回路面積の削減が可能となる。
【００３６】以上のように構成されたフィルタの動作は
第１の実施例と同一であるので、説明は省略する。
第１の実施例と同一であるので、説明は省略する。
【００３７】以上のように、図４に示す構成をとること
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を結合電気長の短い平行結合線路で
実現するためリング共振器を極めて近接して配置するこ
とができ、フィルタ全体の小形・平面化が可能となる。
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を結合電気長の短い平行結合線路で
実現するためリング共振器を極めて近接して配置するこ
とができ、フィルタ全体の小形・平面化が可能となる。
【００３８】（実施例５）以下本発明の第５の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００３９】図５は本発明の第５の実施例における共振
器の平面図である。図５において図４の構成と異なる点
は、入出力の結合を平行結合部材１９Ａ、２０Ａ、２１
Ａ、２２Ａによる平行結合線路２７〜３０で実現したこ
とである。なお、本実施例では使用する共振器を実施例
１の図１（ａ）の構成としているが、実施例２あるいは
実施例３に示す共振器の構成としても構わない。
器の平面図である。図５において図４の構成と異なる点
は、入出力の結合を平行結合部材１９Ａ、２０Ａ、２１
Ａ、２２Ａによる平行結合線路２７〜３０で実現したこ
とである。なお、本実施例では使用する共振器を実施例
１の図１（ａ）の構成としているが、実施例２あるいは
実施例３に示す共振器の構成としても構わない。
【００４０】以上のように構成されたフィルタの動作を
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
平行結合部材１９Ａによる平行結合線路２７により共振
器１１に結合する。共振器１１は一波長リング共振器１
２の電気長と第１の先端開放伝送線路１３、１４で決定
する共振周波数ｆ1で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂ
で電圧最大、点Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる
基本共振モードが励起される。そして、平行結合線路１
８を介して共振器１７の点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、平行
結合部材２１Ａによる平行結合線路２９を介して最終的
に出力端子２５に出力される。
説明する。まず、入力端子２３に励振信号を入力すると
平行結合部材１９Ａによる平行結合線路２７により共振
器１１に結合する。共振器１１は一波長リング共振器１
２の電気長と第１の先端開放伝送線路１３、１４で決定
する共振周波数ｆ1で共振し、共振器１１上には点Ａ、Ｂ
で電圧最大、点Ｃ、Ｄで電流最大すなわち電圧０となる
基本共振モードが励起される。そして、平行結合線路１
８を介して共振器１７の点Ｅ、Ｆの順番に伝搬し、平行
結合部材２１Ａによる平行結合線路２９を介して最終的
に出力端子２５に出力される。
【００４１】一方、入力端子２４に励振信号を入力する
と励振した波は、平行結合部材２０Ａによる平行結合線
路２８を介して共振器１１の点Ｃ、Ｄに、そして平行結
合線路１８を介して共振器１７の点Ｇ、Ｈの順番に伝搬
し、平行結合部材２２Ａによる平行結合線路３０を介し
て最終的に出力端子２６に出力される。この時、共振器
１１の共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気
長と第２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定
される。
と励振した波は、平行結合部材２０Ａによる平行結合線
路２８を介して共振器１１の点Ｃ、Ｄに、そして平行結
合線路１８を介して共振器１７の点Ｇ、Ｈの順番に伝搬
し、平行結合部材２２Ａによる平行結合線路３０を介し
て最終的に出力端子２６に出力される。この時、共振器
１１の共振周波数ｆ2は、一波長リング共振器１２の電気
長と第２の先端開放伝送線路１５、１６の電気長で決定
される。
【００４２】以上のように、図５に示す構成をとること
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を結合電気長の短い平行結合線路で
実現するためリング共振器を極めて近接して配置するこ
とができ、さらに入出力結合も平行結合線路とすること
で入出力回路の小形・簡略化が実現できるため、フィル
タ全体の小形・平面化が可能となる。
により、共振周波数を一波長リング共振器単体の共振周
波数よりも低い方へ任意に設定できるとともに、先端開
放伝送線路の電気長をトリミング等により調節すること
で、周波数調整も容易に実現することができる。また、
フィルタの段間結合を結合電気長の短い平行結合線路で
実現するためリング共振器を極めて近接して配置するこ
とができ、さらに入出力結合も平行結合線路とすること
で入出力回路の小形・簡略化が実現できるため、フィル
タ全体の小形・平面化が可能となる。
【００４３】なお、以上の説明において実施例１〜５で
はフィルタをリング共振器を２つ用いた２段構成として
示してきたが、共振器の個数すなわちフィルタの段数に
限定はなく、任意の段数で実現できることは言うまでも
ない。
はフィルタをリング共振器を２つ用いた２段構成として
示してきたが、共振器の個数すなわちフィルタの段数に
限定はなく、任意の段数で実現できることは言うまでも
ない。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明は、一波長リング共
振器上において、互いに電気長の９０°離れた位置にあ
る点に先端開放の伝送線路を接続することで、共振周波
数を一波長リング共振器単体の共振周波数よりも低い方
へ任意に設定できるとともに、先端開放伝送線路の電気
長をトリミング等により調節することで、周波数調整も
容易に実現することができる。また、フィルタの段間結
合を平行結合線路で実現するため、リング共振器を近接
して配置することができ、フィルタ全体の小形・平面化
が可能となる。
振器上において、互いに電気長の９０°離れた位置にあ
る点に先端開放の伝送線路を接続することで、共振周波
数を一波長リング共振器単体の共振周波数よりも低い方
へ任意に設定できるとともに、先端開放伝送線路の電気
長をトリミング等により調節することで、周波数調整も
容易に実現することができる。また、フィルタの段間結
合を平行結合線路で実現するため、リング共振器を近接
して配置することができ、フィルタ全体の小形・平面化
が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例におけるフィルタの平面
図
図
【図２】本発明の第２の実施例におけるフィルタの平面
図
図
【図３】本発明の第３の実施例におけるフィルタの平面
図
図
【図４】本発明の第４の実施例におけるフィルタの平面
図
図
【図５】本発明の第５の実施例におけるフィルタの平面
図
図
【図６】従来のフィルタの平面図
１、１２ リング共振器 ２〜５ 結合容量 ６、７、２３〜２６ 入出力端子 ８ 移相回路 ９、１０ 接続端子 １１、１７ 共振器 １３〜１６ 先端開放伝送線路 １８、２７〜３０ 平行結合線路 １９〜２２ 伝送線路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−315805（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10
Claims (11)
- 【請求項１】 複数の一波長リング共振器のうち１つの
一波長リング共振器上の電気長の９０°離れた位置にあ
る２つの入力端子と、他の一波長リング共振器上の電気
長の９０°離れた位置にある２つの出力端子を有し、前
記複数の一波長リング共振器の直交する２つの共振モー
ドを利用し、複数の前記一波長リング共振器の一部が互
いに平行結合することで段間結合をなし、全体として２
組のフィルタが構成されていることを特徴とするフィル
タ。 - 【請求項２】 第１の一波長リング共振器と第２の一波
長リング共振器を有し、前記第１の一波長リング共振器
の電気長を等間隔に４分割し、当該線路上の第１の位
置、その第１の位置と電気長の１８０°離れた位置にあ
る第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の第１の伝送
線路を接続し、かつ前記第１の位置と電気長の９０°離
れた位置にある第３の位置、および前記第３の位置と電
気長の１８０°離れた位置にある第４の位置に同一の特
性をもつ先端開放の第２の伝送線路を接続し、前記第１
の一波長リング共振器と同じ構成の前記第２の一波長リ
ング共振器を前記第１の一波長リング共振器と同一方向
に配置し、前記第１の一波長リング共振器の前記第１の
位置及び前記第３の位置にそれぞれ第１の入力端子及び
第２の入力端子が接続され、前記第２の一波長リング共
振器の前記第２の位置及び前記第４の位置にそれぞれ第
１の出力端子及び第２の出力端子が接続されたことを特
徴とする請求項１記載のフィルタ。 - 【請求項３】 第１の入力端子と第１の一波長リング共
振器の第１の位置との接続、第２の入力端子と前記第１
の一波長リング共振器の第３の位置との接続、第１の出
力端子と第２の一波長リング共振器の第２の位置との接
続及び第２の出力端子と前記第２の一波長リング共振器
の第４の位置との接続が、各一波長リング共振器を形成
する線路の一部と平行結合する如く結合線路を配置する
ことでなされていることを特徴とする請求項２記載のフ
ィルタ。 - 【請求項４】 第１の一波長リング共振器と第２の一波
長リング共振器を有し、前記第１の一波長リング共振器
の電気長を等間隔に４分割し、当該線路上の第１の位
置、および前記第１の点と電気長の１８０°離れた位置
にある第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の伝送線
路を接続し、前記第１の位置と電気長の９ ０°離れた位
置を第３の位置とし、前記第３の位置と電気長の１８０
°離れた位置を第４の位置とし、前記第１の一波長リン
グ共振器と同じ構成の前記第２の一波長リング共振器を
前記第１の一波長リング共振器と同一方向に配置し、前
記第１の一波長リング共振器の前記第１の位置及び前記
第３の位置にそれぞれ第１の入力端子及び第２の入力端
子が接続され、前記第２の一波長リング共振器の前記第
２の位置及び前記第４の位置にそれぞれ第１の出力端子
及び第２の出力端子が接続されたことを特徴とする請求
項１記載のフィルタ。 - 【請求項５】 第１の入力端子と第１の一波長リング共
振器の第１の位置との接続、第２の入力端子と前記第１
の一波長リング共振器の第３の位置との接続、第１の出
力端子と第２の一波長リング共振器の第２の位置との接
続及び第２の出力端子と前記第２の一波長リング共振器
の第４の位置との接続が、各一波長リング共振器を形成
する線路の一部と平行結合する如く結合線路を配置する
ことでなされていることを特徴とする請求項４記載のフ
ィルタ。 - 【請求項６】 第１の一波長リング共振器と第２の一波
長リング共振器を有し、前記第１の一波長リング共振器
の電気長を等間隔に４分割し、当該線路上の第１の位
置、その第１の位置と電気長の１８０°離れた位置にあ
る第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の第１の伝送
線路を接続し、かつ前記第１の位置と電気長の９０°離
れた位置にある第３の位置、および前記第３の位置と電
気長の１８０°離れた位置にある第４の位置に同一の特
性をもつ先端開放の第２の伝送線路を接続し、前記第１
の一波長リング共振器の第１の伝送線路と第２の伝送線
路を入れ換えた構成の前記第２の一波長リング共振器を
前記第１の一波長リング共振器と同一方向に配置し、前
記第１の一波長リング共振器の前記第１の位置及び前記
第３の位置にそれぞれ第１の入力端子及び第２の入力端
子が接続され、前記第２の一波長リング共振器の前記第
２の位置及び前記第４の位置にそれぞれ第２の出力端子
及び第１の出力端子が接続されたことを特徴とする請求
項１記載のフィルタ。 - 【請求項７】 第１の入力端子と第１の一波長リング共
振器の第１の位置との接続、第２の入力端子と前記第１
の一波長リング共振器の第３の位置との接続、第２の出
力端子と第２の一波長リング共振器の第２の位置との接
続及び第１の出 力端子と前記第２の一波長リング共振器
の第４の位置との接続が、各一波長リング共振器を形成
する線路の一部と平行結合する如く結合線路を配置する
ことでなされていることを特徴とする請求項６記載のフ
ィルタ。 - 【請求項８】 第１の一波長リング共振器と第２の一波
長リング共振器を有し、前記第１の一波長リング共振器
の電気長を等間隔に４分割し、当該線路上の第１の位置
および前記第１の位置と電気長の１８０°離れた位置に
ある第２の位置に同一の特性をもつ先端開放の伝送線路
を接続し、前記第１の位置と電気長の９０°離れた位置
を第３の位置とし、前記第３の位置と電気長の１８０°
離れた位置を第４の位置とし、前記第１の一波長リング
共振器の先端開放伝送線路を同一方向に電気長の９０°
移動した構成の前記第２の一波長リング共振器を前記第
１の一波長リング共振器と同一方向に配置し、前記第１
の一波長リング共振器の前記第１の位置及び前記第３の
位置にそれぞれ第１の入力端子及び第２の入力端子が接
続され、前記第２の一波長リング共振器の前記第２の位
置及び前記第４の位置にそれぞれ第２の出力端子及び第
１の出力端子が接続されたことを特徴とする請求項１記
載のフィルタ。 - 【請求項９】 第１の入力端子と第１の一波長リング共
振器の第１の位置との接続、第２の入力端子と前記第１
の一波長リング共振器の第３の位置との接続、第２の出
力端子と第２の一波長リング共振器の第２の位置との接
続及び第１の出力端子と前記第２の一波長リング共振器
の第４の位置との接続が、各一波長リング共振器を形成
する線路の一部と平行結合する如く結合線路を配置する
ことでなされていることを特徴とする請求項８記載のフ
ィルタ。 - 【請求項１０】 第１の一波長リング共振器と第２の一
波長リング共振器を有し、前記第１の一波長リング共振
器の電気長を等間隔に４分割し、当該線路上の第１の位
置、前記第１の位置と電気長の１８０°離れた位置にあ
る第２の位置、および前記第１の位置と電気長の９０°
離れた位置にある第３、第４の位置に同一の特性をもつ
先端開放の伝送線路を接続し、前記第１の一波長リング
共振器と同じ構成の前記第２の一波長リング共振器を前
記第１の一波長リング共振器と同一方向に配置し、前記
第１の一波長リング共振器の前記第１の位置及び前記第
３の位置にそれぞれ第１の入力端子及び第２の入力端子
が接続され、前記第２の一 波長リング共振器の前記第２
の位置及び前記第４の位置にそれぞれ第１の出力端子及
び第２の出力端子が接続されことを特徴とする請求項１
記載のフィルタ。 - 【請求項１１】 第１の入力端子と第１の一波長リング
共振器の第１の位置との接続、第２の入力端子と前記第
１の一波長リング共振器の第３の位置との接続、第１の
出力端子と第２の一波長リング共振器の第２の位置との
接続及び第２の出力端子と前記第２の一波長リング共振
器の第４の位置との接続が、各一波長リング共振器を形
成する線路の一部と平行結合する如く結合線路を配置す
ることでなされていることを特徴とする請求項１０記載
のフィルタ。
Priority Applications (14)
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|---|---|---|---|
| JP24784593A JP3316962B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | フィルタ |
| EP94307250A EP0646981B1 (en) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Stripline filter and dual mode resonator |
| DE69427550T DE69427550T2 (de) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Planares Streifenleitungsfilter und Zweimodenresonator |
| EP99124730A EP0993065B1 (en) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Dual mode resonator in which two microwaves are independently resonated |
| EP98102184A EP0844682B1 (en) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Plane type stripline filter and dual mode resonator |
| DE69431888T DE69431888T2 (de) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Zweimodenresonator mit zwei unabhängig resonierenden Mikrowellen |
| DE69418127T DE69418127T2 (de) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Filter und Zweimodenresonator in Streifenleiter-Technik |
| US08/317,505 US5534831A (en) | 1993-10-04 | 1994-10-04 | Plane type strip-line filter in which strip line is shortened and dual mode resonator in which two types microwaves are independently resonated |
| CNB031452175A CN1278446C (zh) | 1993-10-04 | 1994-10-05 | 双模谐振腔 |
| CNB98107426XA CN1306649C (zh) | 1993-10-04 | 1994-10-05 | 滤波器 |
| US08/598,541 US5684440A (en) | 1993-10-04 | 1996-02-08 | Plane type strip line filter in which strip line is shortened and dual mode resonator in which two types microwaves are independently resonated |
| US08/775,772 US5748059A (en) | 1993-10-04 | 1996-12-31 | Plane type strip-line filter in which strip line is shortened and dual mode resonator in which two types microwaves are independently resonated |
| US08/980,478 US5880656A (en) | 1993-10-04 | 1997-11-28 | Plane type strip line filter in which strip line is shortened and dual mode resonator in which two types microwaves are independently resonated |
| US09/262,643 US6121861A (en) | 1993-10-04 | 1999-03-04 | Plane type strip line filter in which strip line is shortened and dual mode resonator in which two types microwaves are independently resonated |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24784593A JP3316962B2 (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | フィルタ |
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| JPH07106802A JPH07106802A (ja) | 1995-04-21 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| CN (1) | CN1306649C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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