JPH0230883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、１つ又はそれ以上の導体によつて形
成された線形共振器を有する小形のマイクロ波フ
イルタに関する。

（背景技術） 帯域通過又は帯域遮断マイクロ波フイルタは、
金属被覆法（metallization）又はこれと同等の
他の手段により、基板の第１の平面上に付着され
たＵ字形の導体で形成された共振器により製造可
能であることが知られている。ここで、上記基板
の第２の平面は第１の平面と平行であり、接地面
を形成するために金属被覆がなされている。

この配列によれば、共振器を形成するＵ字形導
体の枝は相互に平行であり、Ｕ字型導体を真直ぐ
に延ばした場合の長さが共振器の同調波長λの半
分に等しいように、寸法決めされている。

２つの共振器間の結合係数は、共振器を形成す
る導体の幅と、２つの隣接するＵ字形導体の枝の
間の距離と、１つのＵ字形導体の２つの枝の間の
間隔とによつて変わる。

これらのフイルタ原理的な欠点は、これらのフ
イルタがこの中心動作周波数の整数倍周波数にお
いて寄生応答を有し、特にフイルタが閉じたケー
ス内にあるときは、主に8GHzより低い周波数に
おいてフイルタがかなり大きい容量を有するーと
いうことにある。

これらの欠点を解消するために、共振器の寸法
を小さくすることにより、ケースの寸法を小さく
することが通常行なわれている。例えば、１つの
解決策として、各共振器を動作周波数に同調させ
るために、各共振器のＵ字形導体の枝の自由端の
間にコンデンサを置くことが挙げられる。この解
決策は、寄生周波数を満足できるほどに阻止する
フイルタを得ることができるという利点を有す
る。しかしながら、この手段はコンデンサのレベ
ルで相当な電界を発生させ、フイルタの応答を損
う隣接していない共振器間の寄生結合を生じると
いう欠点を有する。このため、この方法において
製造されるフイルタの物理的挙動は、理論的に期
待されるフイルタの物理的挙動に決して対応する
ことはなく、一方において製造のために多くの長
くかつ注意深い試験を必要とし、他方において当
然の結果として価格を増大させるという結果を招
く。

（考案の目的） 本考案の目的は、上述した問題点を解消するこ
とにある。このため、本考案によれば、線形共振
器と組合わさつたマイクロ波フイルタであつて、
誘電体物質で形成される基板の第１の表面上に位
置する少なくとも１つの導体を有し、前記基板の
第２の表面は前記第１の表面と平行でありかつ接
地面を形成するために金属被覆され、前記導体の
各端部は接地面に接続され、前記導体の長さは導
体が形成する共振器の共振周波数F₀を有する波
の波長の半分よりも短かく、前記導体の中心は共
振器がその共振周波数F₀に同調するために少な
くとも１つのコンデンサを介して前記アース面に
接続されているマイクロ波フイルタが提供され
る。

この配列は、各共振器を所望する共振周波数
F₀に同調可能とし、一方F₀のより高い整数倍周
波数における寄生共振を抑制できるという利点を
有する。

導体の端部はアース面に接続されているので、
各共振器により形成される双極子放射は相当な程
度まで減ぜられる。同じく、各共振器の同調コン
デンサの放射は、コンデンサの１つの端子を接地
面に接続することによりかなり減衰する。

従来技術の構成のフイルタでは測定が困難であ
つた寄生放射がないことにより、フイルタの物質
的構成が容易になる。他方、以下の説明で述べる
ように、フイルタの理論的解析を容易にする各フ
イルタに対する等価図は極めて単純化される。

以下、本考案を図面を参照して説明する。

（考案の構成及び作用） 第１図に示される本考案の実施例において、フ
イルタは基板１を有する。基板１は、相互に平行
で平担な矩形状の表面２と３を有する。表面２と
３の間は数1/10ミリメートルである。この一表面
は、２つのＵ字形導体４と５を支持しかつほぼ平
行に設けられた２つの結合導体６と７を支持する
如く機能する。基板１は、チタン酸マグネシウ
ム、アルミナ又はテフロン（登録商標）ガラスの
如きタイプの高誘電率物質から製造されている。
導体４，５，６及び７は、例えばストリツプの金
属被覆法によつて、基板１の第１の表面２上に付
着されている。基板１の第２の表面３は、金属被
覆法又は他の同等の手段により、金段層で全体的
に覆われている。

導体４と５は、基板１の第２の表面３を覆う金
属層とともに、２つの共振器を形成する。これら
の共振器に対して、フイルタの入力に与えられる
マイクロ波信号を伝える結合導体６が与えられ
る。ろ波された信号はこれらの共振器によつて与
えられ、さらに結合導体７によりフイルタ外部の
素子（図示しない）に供給される。

導体４と５により形成されるＵ字形素子は互い
に逆向きであり、これらの枝４ａ，４ｂ及び５
ａ，５ｂは結合導体６と７に対しほぼ平行となる
ようにされている。各共振器の隣接する枝４ｂと
５ａは、これらが電磁的に結合することを可能と
するために、互いにわずかな間隔を介して設けら
れている。同様に、枝４ａと５ａは、結合導体６
と７が対応する共振器とそれぞれ結合することを
可能とするために、結合導体６と７からわずかに
間隔を隔てて設けられている。Ｕ字形素子４と５
の各々の端は、金属被覆された穴８，９，１０及
び１１を介して、基板１の第２の表面を覆う接地
面に接続されている。２つのコンデンサ１２と１
３は、基板１の厚み内に形成された穴の中であつ
て、導体４及び５の中心と接地面との間に、それ
ぞれ位置している。コンデンサ１２と１３の電極
１２ａと１３ａは導体４と５の中心にそれぞれは
んだ付けされており、コンデンサ１２と１３の電
極１２ｂと１３ｂは基板１の第２の表面３上に位
置する接地面にはんだ付けされている。第１図に
おいて、電極１２ａと１２ｂとの間隔と電極１３
ａと１３ｂとの間隔は、電極１２ｂと１３ｂとの
中にそれぞれ設置可能なプランジヤーコア１４と
１５によつて調節される。

本考案によるフイルタの構造に対して利用可能
な共振器の図は、第２図に簡素化された形で示さ
れている。第２図の共振器は、第１図の共振器と
同様な方法で形成されている。すなわち、共振器
はＵ字形に囲まれたライン１６により示されてい
る。共振器の端１７と１８はフイルタアースに接
続されており、中心は可変容量１９を介してアー
スに接続されている。導体１６の長さL₀は、可
変容量１９により共振器を同調させることができ
るように、共振波長の1/2より短かく選択されて
いる。

この性質の共振器は、同時に、寄生周波数の優
れた制御と優れた阻止とを提供する。

実際、長さL₀が共振器の中心共振周波数F₀に
対応する半波長λよりもわずかに短かい波長にほ
ぼ等しい場合では、可変容量１９の値はゼロに近
接する値に設定される。この場合、2F₀の整数倍
周波数における寄生応答は、共振器の枝が可変容
量１９の端子を介して短絡回路を確立するので、
抑制される。反対に、長さL₀が半波長λよりも
極めて小さな値である場合、可変容量１９の値
は、共振器の共振と妨害寄生応答ーこの場合、
2π／θ₀F₀の整数倍であるーの阻止とを得るために無 視できない値に設定されなければならない。尚、
θ₀はL₀／２に等しい長さを有するライン半領域に対 応する電気角を示す。

可変容量１９はいずれかの端を介してアースに
接続されているので、それが発する放射はかなり
減少する。共振器の回路に対する可変容量の接続
は、第３図に示されている。同図は、基板１上に
設けられた、第１図のコンデンサを図示してい
る。第３図において、コンデンサの各電極１２ａ
と１２ｂは、はんだ付けされたすみ肉２０と２１
により基板１を覆う導体４と接地面３にそれぞれ
接続されている。

各共振器はアースに接続された２つの端を有し
ているので、共振器が形成する放射双極子は従来
技術の端がオープンになつている双極子よりも小
さなエネルギーを放出し、この結果、隣接してい
ない共振器間の結合は強く減衰される。他方、各
共振器の構成は双極子形の簡素な等価図に帰する
ことが可能とされ、これによりフイルタを計算に
より決定することが容易になる。等価図の例は、
第４図に示されている。同図において、第１図の
導体４ａにより形成された共振器は、一端が導体
２４によつて短絡され、他端がコンデンサ１２の
端子に接続された導体２０と２１により形成され
るラインと等価である。同様に、導体４ｂは、一
端が導体２５によつて短絡され、他端がコンデン
サ１２の端子に接続された導体２２と２３により
形成されるラインと等価である。同一の方法で、
第１図の第２の共振器のＵ字形素子の枝を形成す
る導体５ａは、一端が導体２８によつて短絡さ
れ、他端がコンデンサ１３の端子に接続された導
体２６と２７により形成されるラインと等価であ
る。同じく、導体５ｂは、一端が導体３１により
短絡され、他端がコンデンサ１３の端子に接続さ
れた導体２９と３０により形成されたラインと等
価である。等価図を完全にするために、共振器４
と５はインピーダンスインバータ３２，３３及び
３４を介して結合されている。

第５図は、本考案によるＵ字形共振器により製
造される帯域遮断フイルタの実施例を示す図であ
る。この実施例は、２つの端がそれぞれフイルタ
の入力と出力を形成する１つのアクセスライン３
５を有する。３つの共振器３６，３７及び３８は
ライン３５と同一平面内に位置し、このラインの
いずれか側部に設けられている。これらの枝は、
ライン３５に対して平行である。

例として、第６図は1852.5MHzの周波数に中心
決めされた帯域通過フイルタにより得られた伝達
曲線を示している。同図から明らかなように、フ
イルタは12GHzまでの妨害周波数による影響を事
実上受けない。

本考案の好ましい実施例として上述した例は、
そこに記載されたフイルタに限定されるものでは
なく、マイクロ波回路製造技術を用いることがで
きる他の変形例に等しく適用できることは明らか
である。

本考案は、用いられる共振器の数や、用いられ
るキヤパシタの数に限定されない。コンデンサは
選択的に一定値に同調可能であつてもよく、また
基板上に刻印されたコンデンサであつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるマイクロ波フイルタの一
実施例の視斜図、第２図は本考案によるマイクロ
波フイルタ共振器の回路図、第３図はマイクロ波
フイルタの基板上にコンデンサを組み入れる方法
を示す図、第４図は第１図に示すマイクロ波フイ
ルタの等価図、第５図は本考案によるマイクロ波
フイルタの第２の実施例を示す図、及び第６図は
1852.5MHzの中心周波数に同調した本考案による
マイクロ波フイルタの応答曲線を示す図である。 １……基板、２……第１の表面、３……第２の
表面、４，５……Ｕ字形導体、４ａ，４ｂ，５
ａ，５ｂ……枝、６，７……結合導体、８，９，
１０，１１……穴、１２，１３……コンデンサ、
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ……電極、１
４，１５……プランジヤーコア、１６……ライ
ン、１７，１８……共振器端部、１９……可変容
量、２０，２１……はんだ付けされたすみ肉、２
０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２
７，２８，２９，３０，３１……導体、３２，３
３，３４……インピーダンスインバータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 第１及び第２の表面を持つ誘電体の基板と、 第２の表面を金属被覆した接地面と、 対応する共振波長を有する共振周波数F₀で
   共振する少なくとも１つの線形共振器とを備
   え、 該線形共振器をその共振周波数F₀に同調さ
   せるマイクロ波フイルタにおいて、 前記少なくとも１つの線形共振器は、 基板の第１の表面に形成した導体と、少なく
   とも１つの容量手段とを具備し、 前記導体は、前記接地面に接続する第１端及
   び第２端と、この両端からほぼ等距離にある中
   央領域とを有し、 Ｕ字形に形成されて、これを直線状に延ばし
   た長さL₀は共振波長の1/2より小さく、 Ｕ字を成す第１及び第２の枝は互いに平行で
   あつて、 該第１及び第２の枝は前記中央領域で相互に
   接続し、 前記第１端と中央領域との間に入力マイクロ
   波信号を受け、前記第２端と中央領域との間に
   濾波されたマイクロ波信号出力を供給するよう
   になつており、 前記少なくとも１つの容量手段は夫々前記接
   地面及び導体の中央領域に接続する電極を有す
   ることを特徴とするマイクロ波フイルタ。 (2) 前記導体は調整可能な容量を有することを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   マイクロ波フイルタ。 (3) 前記調整可能な容量の一方の電極を対応する
   導体に他方の電極を接地面に夫々接続したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第２項記
   載のマイクロ波フイルタ。 (4) 前記導体の端部は金属被覆された穴を介して
   前記接地面に接続されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項乃至第３項のい
   ずれか一項に記載のマイクロ波フイルタ。 (5) 複数の同じ寸法の結合導体が基板の第１の表
   面上に、前記線形共振器のＵ字形導体の各枝に
   ほぼ平行に配設され、濾波すべきマイクロ波信
   号を前記少なくとも１つの線形共振器に送り、
   濾波された信号をマイクロ波フイルタの外部に
   供給することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第４項記載のマイクロ波フイルタ。 (6) 前記線形共振器を形成する導体と結合導体と
   は帯域通過フイルタを形成するように配列され
   ていることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第５項記載のマイクロ波フイルタ。 (7) 前記Ｕ字形導体は、互いに逆向きに位置する
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第６
   項記載のマイクロ波フイルタ。 (8) 前記Ｕ字形導体は単一の結合導体を介して結
   合されて帯域遮断フイルタを形成することを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第４項記載の
   マイクロ波フイルタ。