JPH0223701A - 導波管帯域通過フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、とシわけ、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つのフェライ
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。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

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りアク
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にあるヒユーレット
・パラカード社信号分析部門から入手し得るＨＰ　８５
６６Ｂまたは８５６２Ａ信号分析器、あるいは、ＨＰ　
７１３００Ａモジユ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ブ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、六方晶系フェライトの球体及びイツト
リウム・鉄・ガーネット（Ｙ　Ｉ　Ｇ　）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ェライ
トの球体を用いる利点は、それらには、共振（ｆｒｅｓ
＝＝２．８　ＭＨｚ　／　ｘルステッド（Ｈａ＋Ｈａｐ
ｐｌｉｅｄ）　）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。

六方晶系フェライトの球体を用いた導波管（第１図）内
に作られた、絞り（１ｒｉｓ　）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、Ｍａｔｔｈａｅｉ　、Ｇ、　、　Ｙ
ｏｕｎｇ　。

Ｌ、、及び、Ｊｏｎｅｓ、Ｅ、Ｍ、Ｔ、によるＭｉｃｒ
ｏｗａｖｅＦｉｌｔｅｒｓ　、　Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ−
Ｍａｔｃｈｉｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　。

ａｎｄ　Ｃｏｕｐｌｉｎｇ　８ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ″の
１０４０〜１０８５頁；　１９７６年、Ｎａｃｈｒｉｃ
ｈ’ｔｅｃｈｎｉｋ　Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ第２６巻の
２６２〜２６４頁に掲載された８ｗｅｓｃｈｅｎｉｋｏ
ｗ　＋　Ｊ　、に−＋　Ｍｅｒｉｎｏｗ　、　Ｈ，Ｋ、
　、及びＰｏ１ｌａｋ。

Ｂ、Ｐ＋による”　Ｂａｎｄｆｉｌｔｅｒ　ａｕｓ　Ｈ
ｅｘａｆｅｒｒｉｔｅｎｉｍ　Ｍｉｋｒｏｗｅｌｌｅｎ
ｂｅｒｅｉｃｈ”；及び、１９８５年、ＩＥＥＥ　　Ｍ
ＴＴ−８Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍｉｃｒｏｗａ
ｖｅＳｙｍｐｏｓｉｕｍ　Ｄｉｇｅｓｔ　２２９〜２３
２　　頁に掲載された、Ｎ１ｃｈｏｌｓｏｎ　、Ｄ、に
よる”　Ａ　Ｈｉｇｈ　ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＨｅｘ
ａｇｏｎａｌ　Ｆｅｒｒｉｔｅ　Ｔｕｎｅａｂｌｅ　Ｂ
ａｎｄｐａｓｓＦｉｌｔｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　４０−
６０　ＧＨｚ　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、絞シ結合を施した２つ
のフェ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８ｗ
ｅｓｃｈｅｎｉｋｏｗ　　他による論文には、六方晶系
フェ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同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ＩＥＥＥＴｒａ
ｎｓ、　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａ
ｎｄ　ＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓＭＴＴ−８巻、第４号の２
０５〜２１２頁に掲載された、Ｆｊｅｒｓｔａｄ、Ｒ，
Ｌ、による”　Ｓｏｍｅ　ＤｅｓｉｇｎＣｏｎｓｉｄｅ
ｒａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｓ　
ｏｆ　Ｉｒ１ｓ−ｃｏｕｐｌｅｄ　ＹＩＧ−Ｔｕｎｅｄ
　Ｆｉｌｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　１２４Ｑ　ＧＨｚ　
Ｒｅｇｉｏｎ″には、Ｙ　Ｉ　（）球体を利用シタ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、六方晶系のフェ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。

〔発明の目的〕

本発明は挿入損失を大幅に増すことな（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。

〔発明の概要〕

本発明の実施例の１つによりて、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
内で六方晶系のフェ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つのフェ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ＴＥＩｏ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の絞シ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ＹＩ（）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Ｙ　Ｉ　（＋
球体にょ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（５ｉｄｅ−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
つのフェ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（３３Ｇ
Ｈｚ　〜５０ＧＨｚ）、Ｕ帯域（４０（＋Ｈｚ　〜６０
　（）Ｈｚ　）、及び、■帯域（５０ＣｔＨｚ〜７５（
ｊ）ｌｚ）で完全な帯域性能を示す。Ａ、　Ｑ４、Ｕ、
及び、■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のフェ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。

〔発明の実施例〕

全体が数字ｌＯ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１１８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
ジグレート２８の第１の絞り２６のすぐ上に配置されて
おシ、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、絞シブレート２８の第２の絞シ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２２．３ｏ、３２、及び３
８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３
４、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、３
８は、絞シ２６及び３６のまわシヘ、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９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９２６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９つけることも可能である。また、上述
の取付は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つ分であシ、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一応
答を付与して、周波数通過帯域におけるリップルが同道
されるように設定する。

球体２２．３０．３２、及び、３８は、バリウムフェラ
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。

入力導波管２４、出力導波管３４、及び、伝送導波管１
６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図にドツトラインで示されているように、Ｒｅｘｏ
ｌｉｔｅ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、よシ幅の狭い導波管、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〜５０　
ＧＨｚ　　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２６．５　ＧＨｚ　〜４００Ｈｚ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Ｘ幅０．１００インチ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２
２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一ト降していく。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景の約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０．５〜１　ｄＢ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つのフェライト球体か
らなる磁気的に同調可能な導波管帯域通過フィルター１
０は、５ＮＲ−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ＢａＦｅ＋２０＋、の球体を
利用して実現され、５０　ＧＨｚ〜７５　ＧＨｚ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旺される。第９図には、■帯域
における典型的な４つのフェ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■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る。共振外
遮断は、１対の縦続式の２つの球体による■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−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対の縦続された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＃）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
ためのブ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１
６の空胴共振が、第１０図に■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
．９　ＧＨ２で生じ、２ｇ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、６９．３ＧＨ２で生じると予測さ
れた２ｇ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．
５０Ｈｚで生じる。−船釣な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
失性の誘電体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ツキ、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　Ｔｈｅｏｒ
ｙ　ａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｑ第ＭＴＴ−１１巻
、第５号、３４６〜３５０頁に掲載された、Ｔａｆｔ、
Ｄ、　Ｒ，、Ｈａｒｒｉｓｏｎ　、　Ｇ。

Ｒ−Ｈｏｄｇｅｓ　、　Ｊｒ、　、　Ｌ、　Ｒ，による
”　ＭｉｌｌｉｍｅｔｅｒＲｅｓｏｎａｎｃｅ　ｌ５ｏ
ｌａｔｏｒｓ　Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　Ｈｅｘａｇｏｎａ
ｌＦｅｒｒｉｔｅｓ″参照のこと。

λｇ共振によって生じる過剰なフィードスルは、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Ｋ
ａｐｔｏｎのような誘電体の箒、膜（約５０μ）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１〜２ｄｌｌ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１５〜２０　ｄＢ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。代椿案とし
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
帯域にリッフルを生じさせる可能性がある。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、−船釣な１ｇ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３
４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と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３
０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すこの時点で両方の
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２１４、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■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１ ６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 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。

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
の球体にょ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。六方晶系フェラ
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２２．３０．３２、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、フィルタースカート及び−船釣な共振外
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２２．３ｏ、３２、及び、３８の上にリッ
ジ５ｏが配置されたり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、伝送導波管１６から球体２２．３ｏ、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。

〔発明の効果〕

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、共振外遮断量の太きい、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。

【図面の簡単な説明】

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イルタ
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１８８図は第１７Ａ図及び第１７Ｈ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。 出願人　　ヒユーレット・パラカード・カンパニー代理
人　弁理士　　長　谷　川　　次　　男ＦＩＧ　　ＩＡ ＦＩＧ　　５ ＦＩＧ　　ｉＢ （日ｐ） ］］ Ｖ、賢女、四に く ト ＦＩＧ　１３Ａ １３Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力導波管と、 出力導波管と、 前記入力導波管と前記出力導波管とを接続する伝送導波
   管と、 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の球体と、該第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
   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、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の球体と、該第２の絞りの下方で
   もう一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、 を備えて成る４つの球体による導波管帯域通過フィルタ
   ー。
2. （２）前記球体がバリウムフェライトの結晶で構成され
   て特許請求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルタ
   ー。
3. （３）前記入力導波管と前記出力導波管とをそれぞれ前
   記伝送導波管に対し、ほぼ９０度の角度で配置して磁界
   モードの不整合を作り出し、共振外遮断量を増大する請
   求の範囲第１項記載の導波管帯域通過フィルター。
4. （４）前記入力導波管、前記出力導波管、及び前記伝送
   導波管が全て電磁石の磁極端の下方で高さが減じられ、
   同調に必要な電流が減少する請求の範囲第１項記載の導
   波管帯域通過フィルター。