JPH03262303A

JPH03262303A - 分布型結合フィルタ

Info

Publication number: JPH03262303A
Application number: JP6219590A
Authority: JP
Inventors: Masato Asa; 正人阿佐; Masayuki Nakajima; 政幸中嶋; Hidekazu Sano; 英一佐野
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-11-22

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】［産業上の利用分野コ本発明は、マイクロ波通信等において用いられる分布型
結合フィルタに関する。

［従来の技術］従来、この種の分布型結合フィルタとしては、例えば、
第６図〜第９図に示すフィルタがある。

第６図および第７図に示すフィルタは、ストリップ側結
合ＪＩＮを用いた半波長結合フィルタである。このフィ
ルタは、中心周波数の波長の約１／４の長さを持つスト
リップ導体６１および６６と、約１／２の長さを持つ複
数本のストリップ導体６２〜６５とを、１／４波長の長
さずつ隣接させるように順次配列して構成されるストリ
ップ側結合線路６０を用いる。すなわち、このストリッ
プ側結合線路６０を、誘電体６９を介して接地導体６７
．６８間に配置して構成される。

第８図および第９図に示すフィルタは、ストリップブロ
ード結合線路を用いた半波長結合フィルタである。この
フィルタは、中心周波数の波長の約１７４の長さを持つ
複数本のストリップ導体８１および８５と、約１７２の
長さを持つストリップ導体８２〜８４とを、ｌ／４波長
の長さずつずらせて、誘電体８６を介して上下に交互に
隣接させるように順次配列して構成されるストリップブ
ロード結合線路８０を用いる。すなわち、このストリッ
プブロード結合線路８０を、誘電体８９を介して接地導
体間８７．８８に配置して構成される。

ところで、マイクロ波回路では、近年、集積回路化が行
なわれつつある。しかしながら、上記した各結合フィル
タは、いずれもストリップ線路を基本線路とするもので
あって、マイクロ波集積回路化には、構造上、不向きで
ある。

これに対して、第１０図および第１１図に示すフィルタ
がある。

このフィルタは、接地導体上に誘電体を設け、この誘電
体上に、マイクロストリップ側結合線路を設けて構成さ
れる半波長結合フィルタである。

このマイクロストリップ側結合線路は、中心周波数の波
長の約１／２の長さを持つ複数本のストリップ導体を、
１／４波長の長さずつずらせて隣接させて、順次配列し
て構成される。

［発明が解決しようとする課題］上記第１０図および第１１図に示すフィルタは、マイク
ロストリップ線路を基本線路としているので、構造的に
は、マイクロ波集積回路化に適している。

ところで、この種のフィルタにおいて、帯域幅を広くす
るには、結合線路は強い結合度が必要となる。

しかし、このような側結合線路では、結合度があまり大
きくとれない。そのため、フィルタの帯域幅が制限され
る。という問題がある。

本発明の目的は、構造的にマイクロ波集積回路化に適し
、しかも、結合度が大きく取れ、帯域幅が広い、分布型
結合フィルタを提供することにある。

〔課題を解決するための手段］上記目的を達成するため１本発明は、線路導体を隣接さ
せて構成される結合部を複数段有して構成される分布型
結合フィルタにおいて、複数段の結合部の少なくとも一
部の段について、隣接する線路導体にわたって、導体を
これらの線路導体力１ら浮かせた状態で配置することを
特徴とする。

より具体的には、本発明は、複数段のストリップ側結合
を有して構成される分布型結合フィルタにおいて、複数
段のストリップ側結合の少なくとも一部の段について、
隣接する線路にわたって、導体をこれらの、線路から浮
かせた状態で配置することを特徴とする。

結合部の段数、ならびに、線路を構成する導体に対して
浮かせた状態で配置される導体（以下フローティング導
体と称する）を設ける位置、段数。

線路導体とフローティング導体との重なりあう部分の面
積等は、フィルタの特性にあわせて適宜設定することが
できる。また、これらを設定することにより、フィルタ
の特性を設定することができる。

フローティング導体は、線路を構成する導体に対して、
誘電体を介して配置することにより、フローティング状
態とすることができる。

［作用］本発明において、結合部は、線路導体を同一平面上に並
列させることにより構成される。従って、マイクロスト
リップ結合線路を用いて、フィルタを構成することに好
適な構造となる。これは、構造的にマイクロ波集積回路
化に適するものである。

また、フローティング導体は、隣接する線路にわたって
配置されることにより、これらの線路間の結合度を大き
くする。この結果、ストリップブロード結合線路を用い
たフィルタに近い結合度を得ることができる。しかも、
フローティング導体の数、線路導体との重なり面積の大
きさ等により、結合度を適宜設定することができるので
、フィルタを所望の特性とすることが容易である。従っ
て、結合度が大きく取れ、帯域幅が広い、分布型結合フ
ィルタの実現が可能となる。

［実施例］以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図および第２図に、本発明の分布型結合フィルタの
第１の実施例について、線路のパターンを模式的に示す
。

第１図に示す実施例は、マイクロストリップ側結合線路
を用いた半波長結合フィルタである。このフィルタは、
接地導体６上に誘電体７を設け、この誘電体７上に、マ
イクロストリップ側結合線路３を設けて構成される半波
長結合フィルタである。このマイクロストリップ側結合
線路３は、中心周波数の波長の約１／４の長さを持つマ
イクロストリップ導体３ａおよび３ｇと、約１７２の長
さを持つ複数本のマイクロストリップ導体３ｂ。

３ｃ、３ｄ、３ｅおよび３ｆとを、各々１７４波長ずつ
ずらせて隣接させて、順次配列して構成される。マイク
ロストリップ導体３ａおよび３ｇの端部は、入力ポート
１および出力ポート２が設けである。

また、本実施例のフィルタは、マイクロストリップ導体
３ａと３ｂの前半部との間、マイクロストリップ導体３
ｂの後半部と３０の前半部との間、マイクロストリップ
導体３ｅの後半部と３ｆの前半部との間、および、マイ
クロストリップ導体３ｆの後半部と３ｇとの間にわたっ
て、第１図において斜線により示すように、それぞれフ
ローティング導体５ａ、−５ｂ、５ｃおよび５ｄが配置
される。これらのフローティング導体５ａ、５ｂ。

５ｃおよび５ｄは、誘電体４上に配置され、それぞれ対
応するマイクロストリップ導体から浮かせた状態としで
ある。

フローティング導体５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄは、各
々約１／４波長の長さを有する。また、フローティング
導体５ａと５ｄとが、および、５ｂと５ｃとが、それぞ
れ等しい幅を持ち、対照的に配置されている。さらに、
本実施例の場合、線路導体との重なり部分の面積の大き
さは、フローティング導体５ａおよび５ｄが大きく、５
ｂおよび５ｃが小さくなるように設定されている。

なお、本実施例のフィルタの大きさの一例を示す。本実
施例のフィルタは、第１図に示すＬの長さを６０鳳菖に
設定しである。誘電体７は、誘電率ｉ　ｒ＝２．２のテ
フロンを用いて構成しである。

誘電体４は、誘電率ｉ　ｒ＝２．１のテフロンを用いて
構成しである。誘電体７は、約０．３８＋ａｍ、誘電体
４は、約０．０８ｎ＋ｍの厚さとしである。また、第１
図におけるＡ−Ａ断面部分では、マイクロストリップ導
体３ｂおよび３Ｃの幅を０．８履ｍとし、フローティン
グ導体５ｂの幅を０．５＋ａｍとし、また、マイクロス
トリップ導体３ｂおよび３ｃの間隙を０．３８ｍｍとし
である。

このように構成される本実施例のフィルタは、入力ポー
ト１からマイクロ波電力を入射させると、５．５ＧＨｚ
を中心周波数とする、５−６Ｇｌ（ｚのバンドパスフィ
ルタとして機能する。

本実施例の場合、フローティング導体５８〜５ｄにより
、マイクロストリップ導体の結合度が強くなる。そのた
め、このマイクロストリップ側結合線路３と同様のパタ
ーンを有するマイクロストリップ側結合線路を用いた従
来のフィルタでは、帯域幅が５％程度であったが、本実
施例では、帯域幅が１８％程度となり、帯域幅を広くす
ることができる。

この様子を、第５図に示す。第５図では、横軸に周波数
として０．０４５〜１０ＧＨｚをとり、縦軸の右側に通
過特性および左側に入力反射特性について、それぞれを
ＯｄＢから１０ｄＢ単位でとっである。

同図によれば、入力ポート１から出力ポート２への通過
特性Ｓ２１は、４．７ＧＨｚから５．２ＧＨｚの間でほ
ぼ均等な通過帯域が実現され、その外側の周波数域で、
急峻な遮断特性を示す。また、入力ポート１からマイク
ロ波電力を入力させた場合における該ボートにおける入
力反射特性Ｓｌｌは、４．７ＧＨｚから５．２ＧＨｚの
間で一１０ｄＢの値となり、入力ポート１からの入力に
ついて、反射が少なくなることを示す。

なお、通過特性および入力反射特性は、マイクロストリ
ップ導体３ａ〜３ｇ、および、フローティング導体５ａ
〜５ｄのパターンを変更することにより、調節すること
ができる。

次に１本発明の第２の実施例について、第３図および第
４図を参照して説明する。第３図および第４図は１本発
明の分布型結合フィルタの第２実施例について、線路の
パターンを模式的に示す。

本実施例は、第３図および第４図に示すように、誘電体
７上にフローティング導体５ａ〜５ｄを設けである。こ
の上に、誘電体４を設け、この誘電体４上に、マイクロ
ストリップ側結合線路３を設けて構成される。

これらの構成を除いては、本実施例のフィルタは、上記
第１実施例のものと同じである。また、本実施例のフィ
ルタは、特性についても、上記第１の実施例と同様に、
第５図に示す特性を有する。

従って、ここでは説明を繰り返さない。

なお、本実施例によれば、外部との接続を行なう入力ポ
ート１および出力ポート２が、上面に現れるので、接続
が容易となる効果がある。

次に、本発明の第３の実施例について、第１２図および
第１３図を参照して説明する。第１２図および第１３図
は、本発明の分布型結合フィルタの第３の実施例につい
て、線路のパターンを模式本実施例は、インタディジタ
ル型フィルタの例であって、このインタディジタル型フ
ィルタ１０は、接地導体６上に配置される誘電体７上に
、マイクロストリップ導体１０　ａ　ｖ　１０　ｂ　＋
　１０　ｃ　ｔｌｏｄ、１０ｅ、１０ｆおよびＬｏｇを
交互に隣接させて構成される。マイクロストリップ導体
１０ｂ、ｌｏｃ、１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆは、一端
が接地されている。マイクロストリップ導体１０ａおよ
びＬｏｇの端部は、入力ポート１および出力ポート２が
設けである。また、マイクロストリップ導体１０ａと１
０ｂとにわたって、フローティング導体５ａが設けてあ
り、マイクロストリップ導体１０ｆとＬｏｇとにわたっ
て、フローティング導体５ｂが設けである。これらの導
体５ａおよび５ｂは、誘電体４を介して、上記インタデ
ィジタル型フィルタ１０上に配置される。

本実施例によっても、フローティング導体を用いない従
来の同様のインタディジタル型フィルタより、大きな結
合度を持たせることができて、帯域幅を広くすることが
できる。

次に１本発明の第４の実施例について、第１４図を参照
して説明する。第１４図は、本発明の分布型結合フィル
タの第４の実施例について、Ｉ！路のパターンを模式的
に示す。

本実施例は、いわゆるヘアピン型フィルタの例であって
、このヘアピン型フィルタ１２は、接地導体上に配置さ
れる誘電体（いずれも図示せず）上に、一端を入力ポー
ト１としたマイクロストリップ導体１２ａと、一端を出
力ポート２としたマイクロストリップ導体１２ｇとを設
け、かつ、それらの間に、Ｕ字形状に形成されたマイク
ロストリップ導体１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅおよ
び１２ｆを、交互に向きを変えると共に、互いに側部が
並行するように設けて構成される。

また、マイクロストリップ導体１２ａと１２ｂの並行辺
にわたって、フローティング導体５ａが設けてあり、マ
イクロストリップ導体１２ｂと１２ｃの並行辺にわたっ
て、フローティング導体５ｂが設けてあり、マイクロス
トリップ導体１２ｅと１２ｆの並行辺にわたって、フロ
ーティング導体５Ｃが設けてあり、さらに、マイクロス
トリップ導体１２ｆと１２ｇの並行辺にわたって。

フローティング導体５ｄが設けである。これらの導体５
ａ〜５ｄは、図示しない誘電体を介して、上記ヘアピン
型フィルタ１２上に配置される。

本実施例によっても、フローティング導体を用いない従
来の同様のヘアピン型フィルタより、大きな結合度を持
たせることができて、帯域幅を広くすることができる。

なお、本発明は、上記実施例に示す形式のフィルタに限
らず、他の形式の分布型結合フィルタにも適用すること
ができる。例えば、コムライン型フィルタが挙げられる
。

また、上記実施例では、マイクロストリップ線路により
構成する例を示したが１本発明は、ストリップ線路によ
り構成する場合にも適用することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、構造的にマイクロ波集積
回路化に適し、しかも、結合度が大きく取れ、帯域幅が
広い１分布型結合フィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分布型結合フィルタの第１の実施例に
ついて、線路のパターンを模式的に示す平面図、第２図
はそのＡ−Ａ断面図、第３図は本発明の分布型結合フィ
ルタの第２の実施例について、線路のパターンを模式的
に示す平面図、第４図はそのＢ−Ｂ断面図、第５図は上
記第１実施例のフィルタについての通過特性および入力
反射特性を示すグラフ、第６図は従来の分布型フィルタ
であるストリップ結合線路を用いた半波長結合フィルタ
を示す平面図、第７図はそのＣ−Ｃ断面図、第８図は従
来の分布型フィルタであるストリップブロード結合線路
を用いたフィルタを示す平面図、第９図はそのＤ−Ｄ断
面図、第１０図は従来の分布型フィルタであるマイクロ
ストリップ結合線路を用いた半波長結合フィルタを示す
平面図、第１１図はそのＥ−Ｅ断面図、第１２図は本発
明の分布型結合フィルタの第３の実施例について、線路
のパターンを模式的に示す平面図、第１３図はそのＦ−
Ｆ断面図、第１４図は本発明の分布型結合フィルタの第
４の実施例について、線路のパターンを模式的に示す平
面図である。１・・・入力ポート２・・・出力ボート３・・・マイクロストリップ側結合線路３８〜３ｇ・・
・マイクロストリップ導体４・・・誘電体５ａ〜５ｄ・・・フローティング導体６・・・接地導体７・・・誘電体１０・・・インタディジタル型フィルタ１０ａ〜Ｌｏｇ
・・・マイクロストリップ導体１２・・・ヘアピン型フ
ィルタ１２ａ〜１２ｇ・・・マイクロストリップ導体出原人　
株式会社　東京　計器

Claims

【特許請求の範囲】

１．線路導体を隣接させて構成される結合部を複数段有
して構成される分布型結合フィルタにおいて、複数段の
結合部の少なくとも一部の段について、隣接する線路導
体に渡って、導体をこれらの線路導体から浮かせた状態
で配置することを特徴とする分布型結合フィルタ。
２．複数段のストリップ側結合を有して構成される分布
型結合フィルタにおいて、複数段のストリップ側結合の
少なくとも一部の段について、隣接する線路にわたって
、導体をこれらの線路から浮かせた状態で配置すること
を特徴とする分布型結合フィルタ。