JPH09246803A - 誘電体一体型ｎｒｄ線路超電導帯域通過フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単でありかつ製造方法が簡単であっ
て、しかも小型・軽量化することができ、単一の動作モ
ードで動作するＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装置を提供
する。 【解決手段】 隣接する２つのＮＲＤ線路共振器が電磁
気的に結合するように複数のＮＲＤ線路共振器ＮＲ１−
ＮＲ５が並置されてなるＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装
置である。並置された矩形筒形状の複数の誘電体線路２
１−２５を互いに平行な上面部１ａと下面部１ｂで挟設
し、上面部１ａと下面部１ｂと複数の誘電体線路２１−
２５とを一体的に形成して、矩形筒形状の誘電体筺体１
を形成し、上面部１ａと下面部１ｂの各外表面上に第１
と第２の超電導電極１１ａ，１１ｂが形成され、第１と
第２の超電導電極１１ａ，１１ｂの間隔Ｈを当該装置の
真空中における共振周波数の波長の半分以下に設定する
ことにより各誘電体線路２１−２５の外側の部分を遮断
領域とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非放射性誘電体線
路（Nonradiative Dielectric Waveguide；以下、ＮＲ
Ｄ線路という。）を用いた誘電体一体型ＮＲＤ線路超電
導帯域通過フィルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば矩形柱形状の誘電体線路の上下
を、１対の金属平板で挟設保持してなるＮＲＤ線路を形
成するときに、誘電体部材が長手方向と直交する上下高
さを半波長以下としかつ上下両端部にツバを左右方向に
延出させて断面Ｈ形に形成され、上記ツバ部を含む誘電
体部材の上下両端の外表面に金属膜を密着形成すること
により、誘電体一体型のＮＲＤ線路（以下、第１の従来
例という。）を構成することが、特開平３−２７０４０
１号公報において開示されている。当該誘電体一体型の
ＮＲＤ線路においては、振動や衝撃を受けても金属部と
誘電体部材との間が剥離することがなく、安定した電気
的特性を得ることができるという特徴を有している。

【０００３】初段及び終段の誘電体共振器を導波管と直
接に結合させた誘電体装荷導波管フィルタ又は導波管直
結ＮＲＤガイドフィルタが提案されているが、当該フィ
ルタの構成では、外部Ｑと共振周波数とをそれぞれ独立
に調整することが難しいという問題点があった。この問
題点を解決するために、特開昭６３−５９００１号公報
において、ＮＲＤガイド共振器と導波管とを直結させた
型の導波管直結ＮＲＤガイドフィルタであって、上記Ｎ
ＲＤガイド共振器の共振器構成誘電体部に続いて上記Ｎ
ＲＤガイド共振器と上記導波管との接続部に、緩衝用誘
電体部を配置した導波管直結ＮＲＤガイドフィルタ（以
下、第２の従来例という。）が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１と
第２の従来例で用いるＮＲＤ線路の誘電体線路の材料と
して、低誘電率材料を用いて構成されているが、小型化
の目的から高誘電率材料を用いて構成すると単一モード
伝送ができないなどの現象が観測されたことが、従来技
術文献１（篠原聡兵衛ほか，“高誘電率材料を用いた非
放射性誘電体線路の特異な伝送特性”，電子情報通信学
会論文誌，Ｃ−Ｉ，Ｖｏｌ．Ｊ７３−Ｃ−Ｉ，Ｎｏ．１
１，ｐｐ．７１６−７２３，１９９０年１１月）におい
て報告されている。従来例のＮＲＤ線路において単一モ
ード伝送できない理由としては、ＮＲＤ線路の誘電体ス
トリップと金属板の間に存在する工作上避けられない微
小な空隙が単一モード伝送の帯域を狭くしているためで
あると考えられる。この問題点を解決するために、当該
従来技術文献１においては、高誘電率材料を使って構成
するための構造上の工夫として「トラップドインシュラ
ーガイド」（以下、第３の従来例という。）を提案して
いる。しかしながら、この第３の従来例では、構成が複
雑であって製造方法の工程が複雑となり、製造コストが
大幅に増大するという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は以上の問題点を解決し、構
成が簡単でありかつ製造方法が簡単であって、しかも小
型・軽量化することができ、単一の動作モードで動作す
るＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装
置は、隣接する２つのＮＲＤ線路共振器が電磁気的に結
合するように複数のＮＲＤ線路共振器が並置されてなる
ＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装置であって、上面部と下
面部と複数の誘電体線路とを備え、並置された矩形筒形
状の複数の誘電体線路を互いに平行な上面部と下面部で
挟設し、上面部と下面部と複数の誘電体線路とを一体的
に形成してなる矩形筒形状の誘電体筺体と、上面部と下
面部の各外表面上に形成された第１と第２の超電導電極
とを備え、第１と第２の超電導電極の間隔を上記帯域通
過フィルタ装置の真空中における共振周波数の波長の半
分以下に設定することにより上記各誘電体線路の外側の
部分を遮断領域としたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の誘電体一体型ＮＲＤ
線路超電導帯域通過フィルタ装置は、請求項１記載の誘
電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置にお
いて、上記誘電体筺体は、上面部と下面部の長手方向の
両端を連結するように形成された２つの端面部をさらに
備えて形成されてなり、上記帯域通過フィルタ装置は、
上記２つの端面部の外表面に形成された第３の超電導電
極又は金属電極をさらに備えたことを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項３記載の誘電体一体型ＮＲ
Ｄ線路超電導帯域通過フィルタ装置は、請求項１又は２
記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ
装置において、上記誘電体筺体の上面部及び下面部と、
上記２つの端面部との間の接続部と、上記各誘電体線路
と上記上面部及び下面部との間の接続部とを面取りした
ことを特徴とする。

【０００９】またさらに、請求項４記載の誘電体一体型
ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置は、請求項１、
２又は３記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過
フィルタ装置において、上記帯域通過フィルタ装置は、
上記上面部の外表面上に形成された平面回路をさらに備
えたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。図１は、本発明に係る第
１の実施形態である誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域
通過フィルタ装置の外観を示す斜視図であり、その正面
図を図５に示し、平面図を図６に示す。図１及び図５、
図６において、例えばＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ₃や
（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ₄などの高誘電率を有するセラミ
ックスなどの誘電体材料にてなる誘電体筺体１は、それ
ぞれ矩形柱形状を有する５個の誘電体線路２１，２２，
２３，２４，２５が互いに対向する平板形状の上面部１
ａと下面部１ｂとの間で、誘電体線路２１，２２，２
３，２４，２５が互いに結合係数に応じた所定の間隔Ｓ
（間隔Ｓは等間隔と限らない。）を有して挟設配置さ
れ、上面部１ａと下面部１ｂの長手方向の端部に位置す
る両端部が２つの端面部１ｃ，１ｄによって連結されて
縦断面がロの字形状であって全体として矩形筒形状を有
して一体的に形成される。ここで、誘電体線路２１，２
２，２３，２４，２５はそれぞれ、その長手方向が上面
部１ａと下面部１ｂの幅方向と平行となるように、か
つ、各誘電体線路２１，２２，２３，２４，２５の長手
方向の両端が上面部１ａと下面部１ｂの幅方向の両端か
ら所定の距離だけ離れるように並置される。上記誘電体
筺体１は、例えば、Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ₃を用
いて切削加工又は射出成形したものを焼成して形成する
ことができる。

【００１１】上面部１ａと下面部１ｂの外表面にはそれ
ぞれ、例えば厚さ３μｍを有しかつ、例えばＹＢＣＯで
ある超電導材料にてなる超電導厚膜である平板形状の超
電導電極１１ａ，１１ｂが蒸着法により密着形成される
とともに、２つの端面部１ｃ，１ｄにはそれぞれ、上記
超電導電極１１ａ，１１ｂと同様の厚さと材料を有する
超電導厚膜である平板形状の超電導電極１１ｃ，１１ｄ
は、機械的強度を向上するとともに電磁遮へいを行うた
めに、蒸着法により密着形成される。ここで、上下の平
面電極である超電導電極１ａ，１ｂの間隔Ｈは、当該フ
ィルタ装置の中心周波数の真空中における半波長以下に
設定される。なお、超電導電極１１ｃ，１１ｄは、例え
ばＡｕ又はＣｕにてなる金属材料の電極であってもよ
い。

【００１２】図８に示すように、端面部１ｃの中央部に
は、端面部１ｃ及び電極１１ｃの厚さ方向に貫通するよ
うに矩形形状の孔３１ｈが形成され、その孔３１ｈに、
Ｅ面である上面部３１ａと下面部３１ｂと、Ｈ面である
２つの側面部とを備えた矩形導波管３１がそのフランジ
３１ｆを用いて連結される。一方、端面部１ｄの中央部
には、端面部１ｄ及び電極１１ｄの厚さ方向に貫通する
ように矩形形状の孔（図示せず。）が形成され、その孔
に、Ｅ面である上面部と下面部と、Ｈ面である２つの側
面部とを備えた矩形導波管３２がそのフランジを用いて
連結される。

【００１３】図７（ａ）はＴＥ₀₁モードを有する矩形導
波管の伝送電磁界を示す図であり、本実施形態において
は、ＬＳＥ₀₁モードの共振器が、図８に示すように、Ｔ
Ｅ₀₁モードの矩形導波管に結合される。これはＬＳＥ₀₁
モードの共振器をその端面からみたときの電磁界ベクト
ルがＴＥ₀₁モードの断面内電磁界と良く一致するためで
ある。すなわち、電界ベクトルと磁界ベクトルがそれぞ
れ水平成分と垂直成分とで直角に交り、矩形導波管の電
界の方向は共振器の電界の方向と一致する一方、矩形導
波管の磁界の方向は共振器の磁界の方向と一致する。

【００１４】当該帯域通過フィルタ装置において、超電
導電極１ａ，１ｂによって挟設された誘電体線路２１乃
至２５によって、ＬＳＥ₀₁モードを有し所定の共振周波
数を有するＮＲＤ線路共振器ＮＲ１乃至ＮＲ５が形成さ
れ、当該共振器ＮＲ１乃至ＮＲ５はそれぞれ所定の通過
帯域を有する帯域通過フィルタとして構成される。ここ
で、互いに隣接する２つの共振器は電磁気的に結合し、
矩形導波管３１は初段の共振器ＮＲ１に電磁気的に結合
する一方、終段の共振器ＮＲ５は矩形導波管３２に電磁
気的に結合する。これにより、５段の帯域通過フィルタ
が縦続接続されてなる帯域通過フィルタ装置が、入力伝
送線路である矩形導波管３１と、出力伝送線路である矩
形導波管３２との間に設けられて構成される。

【００１５】誘電体筺体１の上面部１ａと下面部１ｂと
は、その外表面に形成された超電導電極１１ａ，１１ｂ
を支持する機能を有するだけで、ＮＲＤ線路超電導帯域
通過フィルタ装置を構成するための機能を有しない。従
って、上面部１ａと下面部１ｂの厚さｔは、上下の平面
電極である超電導電極１１ａ，１１ｂ間の間隔Ｈに比較
して十分薄くなるように形成される。これにより、各Ｎ
ＲＤ線路帯域通過フィルタを構成するＮＲＤ共振器の共
振モードが乱れ、無負荷Ｑが劣化することを抑制するこ
とができる。

【００１６】２つの端面部１１ｃ，１１ｄは、電磁遮へ
いのための超電導膜１１ｃ，１１ｄ（又は金属電極）を
支持する機能が主な目的であるため、その厚さは機械強
度を保持する範囲で十分薄くなるように形成される。本
実施形態においては、ＴＥ₀₁モードの矩形導波管は、図
８に示すように、ＬＳＥ₀₁モードの共振器の側面に結合
するように構成される。

【００１７】本実施形態において、超電導電極１１ａ，
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを用いるために、例えば窒素ガ
スなどを用いて当該装置の周囲温度を例えば７７Ｋの低
温まで冷却して、超電導電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，
１１ｄを低損失で動作させる。

【００１８】次いで、本実施形態のフィルタ装置におけ
る各パラメータの設定方法について図面を参照して説明
する。図２１は、ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥ
モードにおいて誘電体線路の伝送方向と直交する左右の
幅方向を見たときの電磁波の減衰定数の周波数特性を示
すグラフである。図２１におけるシミュレーションの計
算条件は、誘電体線路２１乃至２５の間隔Ｈ＝５．０ｍ
ｍ、幅Ｗ＝２．５ｍｍ、比誘電率εｒ＝２４と設定し
た。図２２は、ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモ
ードにおける位相定数の周波数特性を示すグラフであ
る。図２２におけるシミュレーションの計算条件は、誘
電体線路２１乃至２５の間隔Ｈ＝５．０ｍｍ、幅Ｗ＝
２．５ｍｍ、比誘電率εｒ＝２４と設定した。図２３
は、ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモードににお
いて誘電体線路の伝送方向と直交する左右の幅方向を見
たときの電磁波の減衰定数の線路幅特性を示すグラフで
ある。図２３におけるシミュレーションの計算条件は、
誘電体線路２１乃至２５の間隔Ｈ＝５．０ｍｍ、周波数
ｆ₀＝１２ＧＨｚ、比誘電率εｒ＝２４と設定した。図
２４は、ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモードに
おける位相定数の線路幅特性を示すグラフである。図２
４におけるシミュレーションの計算条件は、誘電体線路
２１乃至２５の間隔Ｈ＝５．０ｍｍ、周波数ｆ₀＝１２
ＧＨｚ、比誘電率εｒ＝２４と設定した。図２５は、並
置された２つの誘電体線路の間隔Ｓに対する結合係数の
特性を示すグラフである。図２５におけるシミュレーシ
ョンの計算条件は、誘電体線路の間隔Ｈ＝５．０ｍｍ、
幅Ｗ＝２．５ｍｍ、比誘電率εｒ＝２４と設定した。

【００１９】（１）超電導電極１１ａ，１１ｂ間の間隔
Ｈ 間隔Ｈは、当該フィルタ装置の真空中における共振波長
の半分以下に設定される。間隔Ｈをこのような制約条件
に設定することにより、各誘電体線路の間、すなわち各
誘電体線路２１乃至２５の外側を遮断（cut-off）領域
に設定することができる。 （２）誘電体線路２１乃至２５の幅Ｗ 誘電体線路２１乃至２５の幅Ｗは、その伝送方向に直交
する左右の幅方向を見たときの波の減衰定数を決定す
る。例えば、比誘電率εｒが２４の誘電体材料で間隔Ｈ
が５．０ｍｍの線路であって、周波数が１２ＧＨｚのと
きに、図２３に示すようになり、線路の幅Ｗを大きくす
ることによって幅方向の減衰を急峻にすることができ
る。また、図２１に示すように、各モードの減衰定数は
周波数が高くなるにつれて大きくなる。さらに、図２４
に示すように、各モードの位相定数は、誘電体線路の幅
Ｗがある程度大きくなると飽和状態となる。 （３）誘電体線路２１乃至２５の長さＬ 誘電体線路２１乃至２５の長さＬは各共振器ＮＲ１乃至
ＮＲ５において設定すべき共振周波数から決定される。
共振周波数は誘電体線路２１乃至２５の長さＬと、端面
から前後方向を見たときの減衰波も含めて、ほぼ半波長
又は半波長の整数倍で共振するように決定される。

【００２０】（４）誘電体線路２１乃至２５の間隔Ｓ 誘電体線路２１乃至２５の間隔Ｓは、隣接する２つの共
振器間の結合係数を決定する。図２５に示すように、線
路の間隔Ｓが狭く、遮断領域における減衰定数が小さい
ほど結合係数は強くなる。図２５のグラフにおいては、
比誘電率εｒ＝２４の材料を用いて間隔Ｈ＝５．０ｍ
ｍ、線路幅Ｗ＝２．５ｍｍとして共振器ＮＲ１乃至ＮＲ
５を形成したときの結合係数ｋを線路間隔Ｓを変数とし
て示した。図２５から明らかなように、線路間隔Ｓを
５．０ｍｍとした場合、結合係数ｋは約０．４％になる
ことがわかる。 （５）誘電体材料を用いて構成される誘電体筺体１の各
部１１ａ，１１ｂ，１ｃ，１１ｄの厚さｔ 当該厚さｔは、上記の機能を果たすために必要な機械的
強度が保てるように設定される。厚さｔは、間隔Ｈに比
較してある程度厚い場合は遮断領域における減衰定数が
急峻でなくなり結合係数ｋが大きくなる傾向がある。

【００２１】以上のように構成されたＮＲＤ線路共振器
の位相定数の周波数特性（すなわち、分散関係）は図２
２に示す通りである。図２２から明らかなように、周波
数の低い側から基本モードのＴＥ₁₀モード、２次のＬＳ
Ｅ₀₁モード、３次のＬＳＭ₀₁モードと続いて生じる。Ｌ
ＳＥ₀₁モードとＬＳＭ₀₁モードはそれぞれ遮断周波数ｆ
_c1，ｆ_c2を有するが、ＴＥ₁₀モードは直流から伝搬す
る。従って、第１の実施形態において、例えば、ＬＳＥ
₀₁モードを有する共振器を構成するときは、好ましくは
遮断周波数ｆ_c1と遮断周波数ｆ_c2との間で当該フィルタ
の中心周波数を設定し、かつ、ＬＳＥ₀₁モード以外のス
プリアスモードが抑圧されるように上記各パラメータを
調整することにより、主モードとしてＬＳＥ₀₁モードを
有する共振器を構成することができる。また、第２の実
施形態において、例えば、ＬＳＭ₀₁モードを有する共振
器を構成するときは、遮断周波数ｆ_c2以上の周波数で当
該フィルタ装置の中心周波数を設定し、かつ、ＬＳＭ₀₁
モード以外のスプリアスモードが抑圧されるように上記
各パラメータを調整することにより、主モードとしてＬ
ＳＭ₀₁モードを有する共振器を構成することができる。

【００２２】次いで、各伝送線路の伝送モードにおける
電界分布、磁界分布および電流分布をそれぞれ図１０、
図１２及び図１４に示す。以下、各伝送線路の伝送モー
ドにおける電界分布、磁界分布および電流分布について
説明する。 （Ａ１）ＬＳＥ₀₁モードの伝送線路（図１０） ＬＳＥ₀₁モードにおいては、伝搬方向に対して平行であ
って、上下電極である超電導電極１１ａ，１１ｂに垂直
な面内にのみ電界ベクトルが存在する。電流Ｉは誘電体
線路２６の上下面に相当する電極１１ａ，１１ｂの中央
部分に伝搬方向と平行かつ向きを揃えて発生する。さら
に半波長ずれた点においては、その電流Ｉの前後の向き
が入れ替わる。側面の電極１１ｃ，１１ｄは遮へいを目
的として設けられ、当該電極１１ｃ，１１ｄにおいて本
質的な伝送電流Ｉは流れない。 （Ａ２）ＬＳＭ₀₁モードの伝送線路（図１２） ＬＳＭ₀₁モードにおいては、伝搬方向に平行であって、
上下電極である超電導電極１１ａ，１１ｂに垂直な面内
にのみ磁界ベクトルが存在する。電流Ｉは誘電体線路２
７の上下面の電極１１ａ，１１ｂの中央部分に伝搬方向
と垂直かつ向きを揃えて発生する。さらに半波長ずれた
点においては、その電流Ｉの左右の向きが入れ替わる。
側面の電極１１ｃ，１１ｄは遮へいを目的とするために
設けられ、当該電極１１ｃ，１１ｄにおいて本質的な伝
送電流Ｉは流れない。 （Ａ３）ＴＥ₁₀モードの伝送線路（図１４） ＴＥ₁₀モードにおいては、伝搬方向に垂直な面内にのみ
電界ベクトルが存在する。電流Ｉは上面の超電導電極１
１ａの中央部分（線路２８の）から放射状に流れ、側面
の電極１１ｃ，１１ｄを伝わって下面の電極１１ｂの中
央部分に向かって流れる。さらに、半波長ずれた点にお
いては、上下面の超電導電極１１ａ，１１ｂの電流Ｉの
向きが入れ替わる。従って、側面の電極１１ｃ，１１ｄ
は伝送電流Ｉを流すための本質的に必要な役割を果た
す。

【００２３】さらに、各伝送モードの誘電体線路を有限
な長さに切断し、かつ前後が遮断領域となるように構成
した各半波長共振器の共振モードにおける電界分布、磁
界分布および電流分布をそれぞれ図１１、図１３及び図
１５に示す。ただし、第１の実施形態で用いるＬＳＥ₀₁
モードと、第２の実施形態で用いるＬＳＭ₀₁モードは開
放条件で半波長共振し、ＴＥ₁₀モードは短絡条件で半波
長共振する。通常このような共振器構造は高さ方向を伝
搬方向と見てＴＭ₁₁モードと呼んでいる。

【００２４】（Ｂ１）ＬＳＥ₀₁モードの共振器（図１
１） 第１の実施形態で用いるＬＳＥ₀₁モードにおいては、誘
電体線路２０ａ内に電磁界エネルギーが集中し、誘電体
線路２０ａの周囲の外側部分が遮断領域であるためエネ
ルギーの閉じ込め性に優れる。電流Ｉは誘電体線路２０
ａの上下面電極である超電導電極１１ａ，１１ｂの中央
部分（各線路の）に集中して発生し、上下面の超電導電
極１１ａ，１１ｂの電流Ｉは面対称で同じ向きで流れ、
互いに交わらない。側面の電極１１ｃ，１１ｄは遮へい
を目的として設けられ、当該側面の電極１１ｃ，１１ｄ
において本質的な伝送電流Ｉは流れない。 （Ｂ２）ＬＳＭ₀₁モードの共振器（図１３） 第２の実施形態で用いるＬＳＭ₀₁モードはＬＳＥ₁₀より
も高次のモードであり、遮断周波数より高い周波数では
ＬＳＥ₀₁モード共振器と同様の動作を示す。すなわち誘
電体線路２０ｂ内に電磁界エネルギーが集中し、誘電体
線路２０ｂの周囲の外側部分が遮断領域であるためエネ
ルギーの閉じ込め性に優れる。電流Ｉは誘電体線路２０
ｂの上下面電極１１ａ，１１ｂの中央部分に集中して発
生し、上下面の電極１１ａ，１１ｂの電流Ｉは面対称で
同じ向きで流れ、互いに交わらない。側面の電極１１
ｃ，１１ｄは遮へいを目的として形成され、当該電極１
１ｃ，１１ｄにおいて本質的な伝送電流Ｉは流れない。 （Ｂ３）ＴＭ₁₁モードの共振器（図１５） ＴＭ₁₁モードにおいては、誘電体線路２８の高さ方向に
平行な電界ベクトルが集中する。電流Ｉは上面の電極１
１ａの中央部分から放射状に流れ、側面の電極１１ｃ，
１１ｄを伝わって下面の電極１１ｂの中央部分に向かっ
て流れる。さらに半周期ずれた点で、電流Ｉの向きが入
れ替わる。従って、側面の電極１１ｃ，１１ｄは伝送電
流Ｉを流すための本質的に必要な役割を果たす。

【００２５】第１の実施形態においては、上記ＬＳＥ₀₁
モードの共振器を用いて帯域通過フィルタ装置を構成す
る一方、第２の実施形態では、上記ＬＳＭ₀₁モードの共
振器を用いて帯域通過フィルタ装置を構成する。当該明
細書においては、ＬＳＥモードとＬＳＭモードのモード
記法の取り方は、第１の添字は幅方向の節の数であり、
第２の添字は高さ方向の節の数を示す。

【００２６】図２は、本発明に係る第２の実施形態であ
る誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置
の外観を示す斜視図である。第２の実施形態が第１の実
施形態と異なる相違点は、入出力端子として同軸コネク
タ４１，４２を設け、伝送線路として同軸線路４３を用
いたことである。以下、相違点について詳述する。

【００２７】図２に示すように、側面の端面部１ｃの中
央部に、端面部１ｃ及び電極１１ｃの厚さ方向に貫通す
るように円形形状の孔４１ｈが形成され、その孔４１ｈ
に中心導体４１ｃを有する同軸コネクタ４１が同軸コネ
クタ４１のリング４１ｆを用いて装着される。中心導体
４３ａと接地導体４３ｂを備えた同軸線路４３の端部に
同軸プラグ４３ｐが装着され、同軸プラグ４３ｐを同軸
コネクタ４１に挿入装着することにより、同軸線路４３
が同軸コネクタ４１に接続される。ここで、同軸線路４
３の中心導体４３ａは同軸コネクタ４１の中心導体４１
ｃに接続され、同軸線路４３の接地導体４３ｂは同軸コ
ネクタ４１のリング４１ｆを介して電極１１ｃに接続さ
れる。一方、側面の端面部１ｄの中央部に、端面部１ｄ
及び電極１１ｄの厚さ方向に貫通するように円形形状の
孔（図示せず。）が形成され、その孔に同軸コネクタ４
２が装着され、当該同軸コネクタ４２に同軸線路（図示
せず。）が接続される。

【００２８】同軸線路４３における伝送電磁界分布は図
７（ｂ）の通りであり、同軸線路４３は同軸コネクタ４
１を介して、図９に示すように初段のＬＳＭ₀₁モード共
振器ＮＲ１と電磁気的に結合する。同様に、終段のＬＳ
Ｍ₀₁モード共振器ＮＲ５は、同軸コネクタを介して同軸
線路に電磁気的に結合する。すなわち、ＬＳＭ₀₁モード
共振器は、ＴＥＭ伝送モードを有する同軸線路と結合す
る。これはＬＳＭ₀₁モード共振器を端面からみたときの
電磁界ベクトルがＴＥＭモードの断面内電磁界と良く一
致するためである。すなわち、同軸線路４３の電界ベク
トルは放射状に広がる動径成分を有し、その磁界ベクト
ルは同軸状の回転方向の成分をもち直角に交わる。この
ように、共振器のＬＳＭ₀₁モードの電磁界ベクトルと伝
送モードの断面電磁界ベクトルの形状が近似するので、
入出力の構造として結合しやすい構造となる。

【００２９】図３は、本発明に係る第１の変形例である
誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置の
外観を示す斜視図である。この第１の変形例において
は、第１の実施形態と比較して、上面部１ａと端面部１
ｃ，１ｄとの間の接続部、及び下面部１ｂと端面部１
ｃ，１ｄとの間の接続部における隅部２を斜面となるよ
うに面取りする一方、誘電体線路２１乃至２５と、上面
部１ａ及び下面部１ｂとの間の接合部３を、誘電体線路
２１乃至２５の側面から上面部１ａ及び下面部１ｂに対
して曲線となるように丸みをつけて面取りしている。こ
れによって、誘電体材料に応力が発生したときのひび割
れを防止する効果と、機械的強度が向上する効果が期待
できる。誘電体材料に応力が発生する要因は、例えば電
極を成膜するときの温度上昇が分布をもち部分的に膨張
する場合や、超電導フィルタを７７Ｋ程度まで冷却する
ときの温度降下が分布をもち部分的に収縮する場合な
ど、急激な温度変化を部分的に与えた場合に発生する。
このように誘電体一体型に構成することが、常温（約３
００Ｋ）から窒素温度（約７７Ｋ）に超電導帯域通過フ
ィルタ装置を冷却して低温動作させる場合に安定して動
作させることになる。

【００３０】なお、上記第１の変形例における面取りの
方法は、斜面であってもよいし、平面であってもよい。

【００３１】第１及び第２の実施形態のフィルタ装置の
動作は以下の通りである。 （１）マイクロ波、ミリ波帯における帯域通過フィルタ
として動作する。 （２）超電導電極は低温域で低損失動作する。 （３）所定寸法のＮＲＤ線路は半波長の整数倍で共振
し、周囲は遮断領域として動作する。 （４）共振電流はＮＲＤ線路の上下面の電極１１ａ，１
１ｂに集中し、電極縁端部への電流は存在しない。 （５）ＬＳＥとＬＳＭの独立した２つのモードに対して
同じ作用効果をもって動作する。

【００３２】また、第１と第２の実施形態の作用効果の
詳細は以下の通りである。 （１）高信頼性 セラミックス材料の線膨張係数を表１に示し、金属材料
の線膨張係数を表２に示す。

【００３３】

【表１】 セラミックス材料の線膨張係数 ─────────────────────────────────── セラミックス材料 比誘電率εｒ 線膨張係数ｐｐｍ／Ｋ ─────────────────────────────────── （Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ₄ ３８ ６ないし７ Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ₃ ２４ １０．７ ───────────────────────────────────

【００３４】

【表２】金属材料の線膨張係数 （理科年表 平成７年度版 国立天文台編より引用） ───────────────────── 金属材料 １００Ｋ ２９３Ｋ ───────────────────── 銅 １０．３ １６．５ 真鍮 − １７．５ ステンレス １１．４ １４．７ ─────────────────────

【００３５】表１及び表２から明らかなように、例えば
（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ₄又はＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）
Ｏ₃などのセラミックス材料は、金属材料の線膨張係数
に比較してきわめて小さい。また、セラミックス材料で
構成される誘電体筺体１において各部が一体的に形成さ
れるので、当該誘電体筺体１の線膨張係数は一定であ
り、冷却時には相似変形するため、低温動作させた場合
であっても、内部応力が少なく、セラミックス材料のひ
び割れ等の問題が無いという意味においてフィルタ装置
の電気的動作の信頼性が高い。

【００３６】（２）低損失性 誘電体筺体１の材料として、例えばＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，
Ｔａ）Ｏ₃又は（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ₄などの低温域で低
損失な誘電体材料を用いるため、超電導帯域通過フィル
タ装置を構成したとき、超電導電極の低損失性はフィル
タの性能を決定する上で有効に働く。具体的には、ＹＢ
ＣＯを用いた場合、１０ＧＨｚで５０Ｋにおいて表面抵
抗値は約１０ｍΩである。誘電体材料の一例における電
気的特性値は以下の通りである。 （２Ａ）Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ₃：εｒ＝２４，
ｔａｎδ＝０．１１４×１０^-4（周波数１０ＧＨｚ及び
温度７７Ｋにおいて）。 （２Ｂ）（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ４：εｒ＝３８， ｔａ
ｎδ＝０．５２５×１０^-4（周波数１０ＧＨｚ及び温度
７７Ｋにおいて）。 また、上記２つの誘電体材料の誘電正接の温度特性を図
１６に示す。図１６から明らかなように、比較的低い温
度域においては、誘電正接がきわめて小さいことがわか
る。

【００３７】（３）プロセス容易性 例えば、図１８（ａ）に示す比較例のマイクロストリッ
プ線路共振器の場合においては、図１７（ｂ）に示すよ
うに、ステップＳ１１からＳ１６までの６つのプロセス
が必要となる。一方、本実施形態の超電導体電極は、当
該装置の少なくとも上下電極１１ａ，１１ｂのみを形成
すればよいので、図１７（ａ）に示すように、１つのス
テップＳ１のみの平面に対する簡単な成膜プロセスを用
いることができる。また微細加工を必要としないので加
工精度が問題とならず加工精度の信頼性が高い。

【００３８】（４）耐電力性 図１９は、図１８（ａ）の比較例のマイクロストリップ
線路共振器と、図１８（ｂ）の本実施形態のＮＲＤ線路
共振器とにおける、幅方向の位置に対する電流密度を示
すグラフである。図１９から明らかなように、比較例で
は、縁端部５２ａ，５２ｂにおける縁端効果による電流
の異常分散が現れ、超電導電極を用いる場合には縁端部
で超電導状態が破壊されるが、本実施形態では、縁端効
果による電極縁端部への異常な電流集中がない。従っ
て、超電導電極の臨界電流密度（Ｊｃ）以下で超電導帯
域通過フィルタ装置として大きな電力を入力しても動作
することができ、大電力化に優れる。

【００３９】（５）低ひずみ性 上述のように、縁端効果による電極縁端部への異常な電
流集中がないことから、相互変調歪が小さくなる等、電
力の線形性が向上する。

【００４０】（６）小型設計性 電流振幅の最大値に対する電流振幅の相対レベルを示す
図２０から明らかなように、本実施形態のＮＲＤ線路共
振器は、比較例のＴＭ₁₁モード共振器に比較して、誘電
体線路にエネルギーが集中し、周囲の遮断領域において
は減衰が速いため、共振器間の結合係数ｋを設定する上
で、ＴＭモード共振器よりも短く設定でき、フィルタ装
置を、ＴＭモード共振器に比較して小型・軽量にするこ
とができる。

【００４１】（７）薄型設計性 帯域通過フィルタ装置の挿入損失は上下の平面電極１１
ａ，１１ｂの間隔Ｈにほぼ反比例するが、平面電極を超
電導化することで薄型設計が可能となる。

【００４２】（８）平面回路とのハイブリッド化 図４の第２の変形例に示すように、超電導電極１１ａ，
１１ｂの表面は他の平面回路の接地電極として共通利用
することができるので、例えば発振回路や、周波数変換
回路、逓倍回路、増幅回路などの高周波信号処理の回路
モジュールをフィルタ装置の表面に形成することができ
る。図４の例では、電極１１ａ上に誘電体層４を形成し
た後、誘電体層４上にパターン電極４及び端子電極６を
形成して平面回路を形成している。

【００４３】以上の実施形態において、５段構成の帯域
通過フィルタ装置について説明しているが、本発明はこ
れに限らず、少なくとも１段の帯域通過フィルタ装置で
あってもよい。以上の実施形態において、側面又は端面
の電極１１ｃ，１１ｄを形成しているが、本発明はこれ
に限らず、形成しなくてもよい。

【００４４】

【実施例】第１の実施形態のＬＳＥ₀₁モードの共振器を
用いた超電導帯域通過フィルタ装置の実施例における各
パラメータを以下に示す。 （ａ）フィルタ段数：５、 （ｂ）中心周波数 ：１２ＧＨｚ、 （ｃ）設計帯域幅 ：２４ＭＨｚ、 （ｄ）リップル ：０．０１ｄＢ、 （ｅ）動作温度 ：７７ Ｋ、 （ｆ）誘電体材料の比誘電率：２４、 （ｇ）超電導電極の間隔Ｈ：５．０ｍｍ、 （ｈ）誘電体線路の幅Ｗ：２．５ｍｍ、 （ｉ）誘電体線路の間隔Ｓ：６．０ｍｍ、 （ｊ）誘電体線路の長さＬ：４．２ｍｍ、 （ｋ）フィルタ外形寸法＝高さ：７．０ｍｍ；幅：６
０．０ｍｍ；奥行：１５．０ｍｍ。 本発明者は、以上のように設定することにより、第１の
実施形態に係る帯域通過フィルタ装置を実現した。な
お、本実施形態においては、誘電体線路の幅Ｗと間隔Ｓ
と長さＬを一定値としたが、特性の調整のためにそれぞ
れの寸法を調整して実施できることは言うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィル
タ装置によれば、隣接する２つのＮＲＤ線路共振器が電
磁気的に結合するように複数のＮＲＤ線路共振器が並置
されてなるＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装置であって、
上面部と下面部と複数の誘電体線路とを備え、並置され
た矩形筒形状の複数の誘電体線路を互いに平行な上面部
と下面部で挟設し、上面部と下面部と複数の誘電体線路
とを一体的に形成してなる矩形筒形状の誘電体筺体と、
上面部と下面部の各外表面上に形成された第１と第２の
超電導電極とを備え、第１と第２の超電導電極の間隔を
上記帯域通過フィルタ装置の真空中における共振周波数
の波長の半分以下に設定することにより上記各誘電体線
路の外側の部分を遮断領域とした。従って、構成が簡単
でありかつ製造方法が簡単であって、しかも小型・軽量
化することができ、単一の動作モードで動作するＮＲＤ
線路帯域通過フィルタ装置を提供することができる。本
発明の特有の効果の詳細は以下の通りである。

【００４６】（１）高信頼性 表１及び表２から明らかなように、例えば（Ｚｒ，Ｓ
ｎ）ＴｉＯ₄又はＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ₃などのセ
ラミックス材料は、金属材料の線膨張係数に比較してき
わめて小さい。また、セラミックス材料で構成される誘
電体筺体１において各部が一体的に形成されるので、当
該誘電体筺体１の線膨張係数は一定であり、冷却時には
相似変形するため、低温動作させた場合であっても、フ
ィルタ装置の電気的動作の信頼性が高い。 （２）低損失性 誘電体筺体１の材料として、例えばＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，
Ｔａ）Ｏ₃又は（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ₄などの低温域で低
損失な誘電体材料を用いるため、超電導帯域通過フィル
タ装置を構成したとき、超電導電極の低損失性はフィル
タの性能を決定する上で有効に働く。具体的には、ＹＢ
ＣＯを用いた場合、１０ＧＨｚであって５０Ｋにおいて
表面抵抗値は約１０ｍΩである。 （３）プロセス容易性 例えば、比較例のマイクロストリップ線路共振器の場合
においては、図１７（ｂ）に示すように、ステップＳ１
１からＳ１６までの６つのプロセスが必要となる。一
方、本実施形態の超電導体電極は、当該装置の少なくと
も上下電極１１ａ，１１ｂのみを形成すればよいので、
図１７（ａ）に示すように、１つのステップＳ１のみの
平面に対する簡単な成膜プロセスを用いることができ
る。また微細加工を必要としないので加工精度が問題と
ならず加工精度の信頼性が高い。

【００４７】（４）耐電力性 図１９から明らかなように、比較例であるマイクロスト
リップ線路共振器では、縁端部５２ａ，５２ｂにおける
縁端効果による電流の異常分散が現れるが、本実施形態
では、縁端効果による電極縁端部への異常な電流集中が
ない。従って、超電導電極の臨界電流密度（Ｊｃ）以下
で超電導帯域通過フィルタ装置として大きな電力を入力
しても動作することができ、大電力化に優れる。 （５）低ひずみ性 上述のように、縁端効果による電極縁端部への異常な電
流集中がないことから、相互変調歪が小さくなる等、電
力の線形性が向上する。 （６）小型設計性 電流振幅の最大値に対する電流振幅の相対レベルを示す
図２０から明らかなように、本発明のＮＲＤ線路共振器
は、比較例のＴＭ₁₁モード共振器に比較して、誘電体線
路にエネルギーが集中し、周囲の遮断領域においては減
衰が速いため、共振器間の結合係数ｋを設定する上で、
ＴＭモード共振器よりも短く設定でき、フィルタ装置
を、ＴＭモード共振器に比較して小型・軽量にすること
ができる。 （７）薄型設計性 帯域通過フィルタ装置の挿入損失は上下の平面電極１１
ａ，１１ｂの間隔Ｈにほぼ反比例するが、平面電極を超
電導化することで薄型設計が可能となる。

【００４８】また、請求項２記載の誘電体一体型ＮＲＤ
線路超電導帯域通過フィルタ装置においては、請求項１
記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ
装置において、上記誘電体筺体は、上面部と下面部の長
手方向の両端を連結するように形成された２つの端面部
をさらに備えて形成されてなり、上記帯域通過フィルタ
装置は、上記２つの端面部の外表面に形成された第３の
超電導電極又は金属電極をさらに備えた。従って、当該
帯域通過フィルタ装置の内部を外部と電磁気的に遮へい
することができるので、外部からの干渉波や妨害波の入
射を防止することができ、安定に動作させることができ
る。

【００４９】さらに、請求項３記載の誘電体一体型ＮＲ
Ｄ線路超電導帯域通過フィルタ装置においては、請求項
１又は２記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過
フィルタ装置において、上記誘電体筺体の上面部及び下
面部と、上記２つの端面部との間の接続部と、上記各誘
電体線路と上記上面部及び下面部との間の接続部とを面
取りした。これによって、誘電体材料に応力が発生した
ときのひび割れを防止する効果と、機械的強度が向上す
る効果が期待できる。誘電体材料に応力が発生する要因
は、例えば電極を成膜するときの温度上昇が分布をもち
部分的に膨張する場合や、超電導フィルタを７７Ｋ程度
まで冷却するときの温度降下が分布をもち部分的に収縮
する場合など、急激な温度変化を部分的に与えた場合に
発生する。このように一体型に構成することが、常温
（約３００Ｋ）から窒素温度（約７７Ｋ）に超電導帯域
通過フィルタ装置を冷却して低温動作させる場合に安定
して動作させることになる。

【００５０】またさらに、請求項４記載の誘電体一体型
ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置においては、請
求項１、２又は３記載の誘電体一体型ＮＲＤ線路超電導
帯域通過フィルタ装置において、上記帯域通過フィルタ
装置は、上記上面部の外表面上に形成された平面回路を
さらに備えた。従って、高周波信号処理の平面回路モジ
ュールをフィルタ装置の表面に形成することができ、装
置の全体を小型・軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施形態である誘電体一
体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置の外観を示
す斜視図である。

【図２】 本発明に係る第２の実施形態である誘電体一
体型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置の外観を示
す斜視図である。

【図３】 本発明に係る第１の変形例である誘電体一体
型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置の外観を示す
斜視図である。

【図４】 本発明に係る第２の変形例である誘電体一体
型ＮＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置の外観を示す
斜視図である。

【図５】 図１の帯域通過フィルタ装置の正面図であ
る。

【図６】 図１の帯域通過フィルタ装置の平面図であ
る。

【図７】 （ａ）は第１の実施形態の帯域通過フィルタ
装置におけるＴＥ₀₁モードの矩形導波管の伝送電磁界分
布を示す、当該矩形導波管における伝送方向に平行な面
で切断された縦断面図であり、（ｂ）は第１の実施形態
の帯域通過フィルタ装置におけるＴＥ₀₁モードの矩形導
波管の伝送電磁界分布を示す、当該矩形導波管における
伝送方向に垂直な面で切断された縦断面図であり、
（ｃ）は第２の実施形態の帯域通過フィルタ装置におけ
る同軸線路の伝送電磁界分布を示す、当該同軸線路にお
ける伝送方向に平行な軸を通過する面で切断された縦断
面図であり、（ｄ）は第２の実施形態の帯域通過フィル
タ装置における同軸線路の伝送電磁界分布を示す、当該
同軸線路における伝送方向に垂直な面で切断された縦断
面図である。

【図８】 （ａ）は第１の実施形態のＬＳＥモードの帯
域通過フィルタ装置の電界分布を示す、矩形導波管にお
ける伝送方向に平行な面（図１のＡ−Ａ’）で切断され
た縦断面図であり、（ｂ）は第１の実施形態のＬＳＥモ
ードの帯域通過フィルタ装置の磁界分布を示す、矩形導
波管における伝送方向に平行な面（図２のＢ−Ｂ’）で
切断された縦断面図である。

【図９】 （ａ）は第２の実施形態のＬＳＭモードの帯
域通過フィルタ装置の電界分布を示す、同軸線路におけ
る伝送方向に平行な軸を通過する面で切断された縦断面
図であり、（ｂ）は第２の実施形態のＬＳＭモードの帯
域通過フィルタ装置の磁界分布を示す、同軸線路におけ
る伝送方向に平行な軸を通過する面で切断された縦断面
図である。

【図１０】 （ａ）はＬＳＥ₀₁モード伝送線路の電界分
布を示す斜視図であり、（ｂ）はＬＳＥ₀₁モード伝送線
路の磁界分布を示す斜視図であり、（ｃ）はＬＳＥ₀₁モ
ード伝送線路の電流分布を示す斜視図である。

【図１１】 （ａ）は第１の実施形態で用いるＬＳＥ₀₁
モード共振器の電界分布を示す斜視図であり、（ｂ）は
ＬＳＥ₀₁モード共振器の磁界分布を示す斜視図であり、
（ｃ）はＬＳＥ₀₁モード共振器の電流分布を示す斜視図
である。

【図１２】 （ａ）はＬＳＭ₀₁モード伝送線路の電界分
布を示す斜視図であり、（ｂ）はＬＳＭ₀₁モード伝送線
路の磁界分布を示す斜視図であり、（ｃ）はＬＳＭ₀₁モ
ード伝送線路の電流分布を示す斜視図である。

【図１３】 （ａ）は第２の実施形態で用いるＬＳＭ₀₁
モード共振器の電界分布を示す斜視図であり、（ｂ）は
ＬＳＭ₀₁モード共振器の磁界分布を示す斜視図であり、
（ｃ）はＬＳＭ₀₁モード共振器の電流分布を示す斜視図
である。

【図１４】 （ａ）はＴＥ₁₀モード伝送線路の電界分布
を示す斜視図であり、（ｂ）はＴＥ₁₀モード伝送線路の
磁界分布を示す斜視図であり、（ｃ）はＴＥ₁₀モード伝
送線路の電流分布を示す斜視図である。

【図１５】 （ａ）はＴＭ₁₁モード共振器の電界分布を
示す斜視図であり、（ｂ）はＴＭ₁₁モード伝送線路の磁
界分布を示す斜視図であり、（ｃ）はＴＭ₁₁モード伝送
線路の電流分布を示す斜視図である。

【図１６】 低温域で低損失性を有するセラミック材料
の誘電正接の温度特性を示すグラフである。

【図１７】 （ａ）は本実施形態である超電導帯域通過
フィルタ装置における電極形成処理の処理フローを示す
フローチャートであり、（ｂ）は比較例であるマイクロ
ストリップ線路共振器を用いた帯域通過フィルタ装置に
おける電極形成処理の処理フローを示すフローチャート
である。

【図１８】 （ａ）はマイクロストリップ線路共振器の
外観を示す斜視図であり、（ｂ）はＮＲＤ線路共振器の
外観を示す斜視図である。

【図１９】 図１８（ａ）のマイクロストリップ線路共
振器と図１８（ｂ）のＮＲＤ線路共振器とにおける幅方
向における位置（図１８（ａ）のＣ−Ｃ’及び図１８
（ｂ）のＤ−Ｄ’）に対する電流密度を示すグラフであ
る。

【図２０】 （ａ）はＮＲＤ線路共振器の電流密度分布
を示す平面図であり、（ｂ）はＴＭ₁₁モード共振器の電
流密度分布を示す平面図である。

【図２１】 ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモー
ドにおいて誘電体線路の伝送方向と直交する左右の幅方
向を見たときの電磁波の減衰定数の周波数特性を示すグ
ラフである。

【図２２】 ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモー
ドにおける位相定数の周波数特性を示すグラフである。

【図２３】 ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモー
ドににおいて誘電体線路の伝送方向と直交する左右の幅
方向を見たときの電磁波の減衰定数の線路幅特性を示す
グラフである。

【図２４】 ＬＳＥモード、ＬＳＭモード及びＴＥモー
ドにおける位相定数の線路幅特性を示すグラフである。

【図２５】 並置された２つの誘電体線路の間隔Ｓに対
する結合係数の特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１…誘電体筺体、 １ａ…上面部、 １ｂ…下面部、 １ｃ，１ｄ…端面部、 ２，３…隅部、 ４…誘電体膜、 ５…パターン電極、 ６…端子電極、 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…超電導電極、 ２１，２２，２３，２４，２５…誘電体線路、 ３１，３２…矩形導波管、 ４１，４２…同軸コネクタ、 ４３…同軸線路、 ５０…平面回路、 Ｗ…誘電体線路の幅、 Ｓ…誘電体線路の間隔、 Ｈ…超電導電極間の間隔、 Ｌ…誘電体線路の長さ、 Ｌｃ…上面部及び下面部の長さ、 Ｅ…電界、 Ｈ…磁界。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接する２つのＮＲＤ線路共振器が電磁
   気的に結合するように複数のＮＲＤ線路共振器が並置さ
   れてなるＮＲＤ線路帯域通過フィルタ装置であって、 上面部と下面部と複数の誘電体線路とを備え、並置され
   た矩形筒形状の複数の誘電体線路を互いに平行な上面部
   と下面部で挟設し、上面部と下面部と複数の誘電体線路
   とを一体的に形成してなる矩形筒形状の誘電体筺体と、 上面部と下面部の各外表面上に形成された第１と第２の
   超電導電極とを備え、 第１と第２の超電導電極の間隔を上記帯域通過フィルタ
   装置の真空中における共振周波数の波長の半分以下に設
   定することにより上記各誘電体線路の外側の部分を遮断
   領域としたことを特徴とする誘電体一体型ＮＲＤ線路超
   電導帯域通過フィルタ装置。
2. 【請求項２】 上記誘電体筺体は、上面部と下面部の長
   手方向の両端を連結するように形成された２つの端面部
   をさらに備えて形成されてなり、 上記帯域通過フィルタ装置は、上記２つの端面部の外表
   面に形成された第３の超電導電極又は金属電極をさらに
   備えたことを特徴とする請求項１記載の誘電体一体型Ｎ
   ＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置。
3. 【請求項３】 上記誘電体筺体の上面部及び下面部と、
   上記２つの端面部との間の接続部と、上記各誘電体線路
   と上記上面部及び下面部との間の接続部とを面取りした
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の誘電体一体型Ｎ
   ＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置。
4. 【請求項４】 上記帯域通過フィルタ装置は、上記上面
   部の外表面上に形成された平面回路をさらに備えたこと
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の誘電体一体型Ｎ
   ＲＤ線路超電導帯域通過フィルタ装置。