JPH11308009A - シングルモード及びデュアルモードヘリックス装着空洞フィルタ - Google Patents

シングルモード及びデュアルモードヘリックス装着空洞フィルタ

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JPH11308009A
JPH11308009A JP10332468A JP33246898A JPH11308009A JP H11308009 A JPH11308009 A JP H11308009A JP 10332468 A JP10332468 A JP 10332468A JP 33246898 A JP33246898 A JP 33246898A JP H11308009 A JPH11308009 A JP H11308009A
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spiral
helical
cavity
filter
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JP10332468A
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Slawomir J Fiedziuszko
ジェイ. フィージウスコ スラウォミール
Raymond S Kwok
エス. クォック レイモンド
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Maxar Space LLC
Original Assignee
Space Systems Loral LLC
Loral Space Systems Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、無線および衛星通信にて使用され
る2つの螺旋共振器フィルタに関し、螺旋共振器が装着
されたエバネッセント導波空胴を使用するシングルモー
ドおよびデュアルモードマイクロ波フィルタを提供す
る。 【解決手段】 本発明の構造によって、小型パッケージ
に高いQ因子が提供される。2つの螺旋共振器フィルタ
は、無線および衛星通信システムでの使用に適してい
る。本発明は、高次デュアルモード螺旋共振器装着空洞
と同様に、シングルモード、高誘電率材料装着螺旋共振
器を利用する小型フィルタを提供する。両方の構成は、
隣接しない結合を有する先進のフィルタの実現に使用さ
れる。螺旋共振器は、さらなる小型化および可同調性に
対して、高誘電率材料やフェライト材料が装填される。
電圧や電流の調整は、シングルモードおよびデュアルモ
ードマイクロ波フィルタによって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波フィル
タに関し、特に、無線および衛星通信システムにおいて
使用されるような、比較的低マイクロ波周波数で使用す
る小型のシングルモードおよびデュアルモードフィルタ
の改良に関する。
【0002】
【背景技術】現在利用可能な無線及びパーソナル通信シ
ステム(PCS)装置は、大抵は800−2600MH
zの周波数範囲の、比較的低マイクロ波周波数で動作す
る。無線およびPCS装置において使用される従来の有
効なマイクロ波フィルタは、導波空胴、同軸共振器、誘
電体共振器を使用した。しかし、かかる従来のマイクロ
波フィルタは、比較的大きく、このことは、フィルタを
含む装置が不必要に大きくなることを意味する。
【0003】螺旋共振器フィルタは、周知であり、低マ
イクロ波周波数で広く使われている。マイクロ波構造体
として、ヘリックス(herix:螺旋共振器)が、進行波
管、アンテナ、遅延ラインの多数の用途に対して使用さ
れる。低周波数で、基本モードで動作する螺旋共振器
(同軸・四分の一波長共振器に似ている)が、頻繁に使
用される。あいにく、「被きょう導波の場の理論」と題
されたR.E.コリン(R.E.Collin)著の本(マグロウ
ヒル出版社、ニューヨーク、1960年)において論議
されるように、ヘルムホルツの方程式は、螺旋座標にお
いて分離できない。さらに、発明者の知る限りでは、一
般的な螺旋共振器に対する分析的且つ厳密な解は、未だ
得られていない。さまざまな簡略化仮定(例えばさや状
のヘリックス)が利用されてきたが、かなりの理論的作
業を、螺旋共振器の全ポテンシャルを調査するために終
えることが必要である。
【0004】デュアルモード構造は、高性能フィルタ2
0を実現するために広く使用されている。典型的な構造
は、空洞と、誘電体共振器が装着された空洞と、金属共
振器が装着された空洞とを含む。これらの空洞は、A.
E.アティア(A.E.Atia)等による「狭帯域導波フィル
タ」と題された論文(マイクロ波理論・技術のIEEE
論文集、第MTT‐20巻、第258頁乃至第265
頁、1972年4月)において、開示される。誘電体共
振器充填空洞は、S.J.フィージウスコ(S.J.Fiedzi
uszko)著の「デュアルモード誘電体共振器充填空洞フ
ィルタ」と題された論文(マイクロ波理論・技術会報、
第MTT‐30巻、第1311頁乃至第1316頁、1
982年9月)において、開示される。金属共振器装填
空洞は、以下の米国特許及び論文に開示されている。
「超電導材料共振器を含む複数モードスタック共振器フ
ィルタ」と題された米国特許第5,484,764号、
本発明の譲受人に対して1996年1月16日に特許に
なった米国特許第5,484,764号、チ・ワン(Ch
i‐Wang)等による「デュアルモード導電体装填空洞フ
ィルタ」(マイクロ波理論・技術のIEEE論文集、第
45巻、第1240頁乃至第1246頁、1997年8
月)。
【0005】鞘ヘリックスに対する有効場の解を分析す
る際、本発明の発明者は、これらの解が誘電性ロッド導
波管に対する場の解と著しく似ていることが分かった。
したがって、誘電性導波路の使用に基づく装置を利用す
る多くのマイクロ波構造体において、螺旋共振器の使用
は、特に低マイクロ波周波数でのかなりの小型化の可能
性を提供することが、本発明の発明者によって判別され
た。
【0006】それゆえに、同等の従来のフィルタよりも
サイズが小さく軽量のマイクロ波デュアルモードフィル
タを有することが、望ましい。小型パッケージに高Qを
有するマイクロ波デュアルモードフィルタを有すること
が、望ましい。電圧や電流が可変であるマイクロ波デュ
アルモードフィルタを有することが、望ましい。ゆえ
に、本発明の目的は、改良されたシングルモードおよび
デュアルモードフィルタを提供することである。本発明
の他の目的は、比較的低マイクロ波周波数で使用する改
良されたマイクロ波フィルタを提供することである。本
発明のさらなる目的は、無線およびパーソナル通信シス
テム(PCS)装置において使用される改良されたシン
グルモード及びデュアルモードフィルタを提供すること
である。本発明のさらに別の目的は、高Q因子を有する
とともに小型のパッケージで実行される改良されたシン
グルモード及びデュアルモードフィルタを提供すること
である。本発明のさらなる目的は、電圧や電流が可変で
ある改良されたシングルモード及びデュアルモードフィ
ルタを提供することである。
【0007】
【発明の概要】上記および他の目的をなしとげるため
に、本発明は、螺旋共振器が装填されたエバネッセント
導波空洞を使用するシングルモード及びデュアルモード
マイクロ波フィルタを提供する。螺旋共振器が装填され
たエバネッセント導波空胴を使用すると、小型パッケー
ジに高いQ因子が提供される。
【0008】無線および衛星通信での使用に対して2つ
の新規な螺旋共振器フィルタが、本発明により提供され
る。本発明は、高次デュアルモード螺旋共振器装填空洞
と同様に、シングルモード、高誘電率材料装填螺旋共振
器を使用する小型フィルタを提供する。両方の構成が使
用されて、隣接しない(non-adjacent)結合を有する先
進のフィルタが実現する。
【0009】螺旋共振器は、さらなる小型化および可同
調性に対して高誘電率材料やフェライト材料で装填され
る。電圧や電流の調整は、シングルモードおよびデュア
ルモードマイクロ波フィルタによって行われる。フィル
タは、同等のQ因子を有する従来のフィルタよりも、サ
イズが小さく軽量である。
【0010】
【実施例】本発明の様々な特徴及び効果を、添付図面を
参照しながら以下の記載に基づいてより明らかにする。
尚、同一の参照符号は、同一の構成要素を指し示すもの
である。図面を参照する。図1に、本発明の原理による
誘電体が装填された螺旋共振器装着空洞10を示す。螺
旋共振器13、すなわち螺旋巻線部13は、部分的にま
たは全体が誘電体材料12に埋設されている。装填は、
螺旋共振器13を包囲する空洞12内に配置された高誘
電率の誘電材料12やフェライト材料12を使用して行
われる。本発明は、螺旋共振器13を使用するシングル
モードフィルタおよびデュアルモードフィルタ(図2お
よび図7)を提供する。尚、シングルモードフィルタに
おいて、螺旋共振器13の一端は接地され、デュアルモ
ードフィルタにおいて、螺旋共振器13は浮いている。
【0011】螺旋共振器13、すなわち螺旋巻線部13
は、銅または適宜の伝導体から作成され、または誘電体
チューブやブロックの内部や外面での金属処理されたス
トライプ13として構成され、または、例えば誘電体チ
ューブやブロックの間にはさまれている。これは、図1
に、誘電率12を有する材料12の内部またはその周囲
に配置されるとともに別の誘電率を有する第2の材料1
2aによって包囲されている螺旋形巻線部13によっ
て、示される。しかしながら、これらの2つの材料1
2、12aの誘電率が同一であることを妨げるものでは
ない。これらの材料は、後述するように、本発明の原理
によるフィルタ20を作製するために使用される。高誘
電率、低損失、温度安定セラミック材料が使用され、例
えば純粋な、またはドープされたチタン酸塩ベースの酸
化物などの材料を含む。適切なフェライト材料は、例え
ば様々なガーネットやスピネルフェライト材料を含む。
【0012】図1に示す螺旋共振器装着空洞10に関し
て、特定の設計ガイドラインが、A.I.ズゼレフ(A.
I.Zverev)著の「フィルタ合成のハンドブック」(第9
章、ワイリー・サンズ社(Wiley & Sons)、ニューヨー
ク、1976年)に見られる。鞘ヘリックスに対する場
の解は、上記で引用された「被きょう導波の場の理論」
と題された本や、J.R.ピエルス(J.R.Pierce)著の
「進行波管」と題された本(D.バンノストランド(D.
VanNostrand)社、プリンストン、NJ、1950年)に
見られる。優勢な基本モード(n=0)が、シングルモ
ード誘電性装着螺旋共振器フィルタ20(図2に示す)
に対して本明細書に記載された設計において使用され
る。高次モード(n>0)、通常はハイブリッドモード
が、本明細書に開示されるデュアルモード螺旋共振器装
着空洞フィルタ20(図7に示す)において、利用され
る。
【0013】本発明の螺旋共振器装着空洞フィルタ20
のこの構造に対する基礎的な考えは、高誘電率、低損
失、温度安定セラミックを使用して、上記引用の「フィ
ルタ合成のハンドブック」において記載されるようなシ
ングルモード螺旋共振器を実現することである。これに
よって、共振器の寸法をかなり減らすことができ、必要
な温度補償を提供する。セラミックコアは、金属処理さ
れて、Qが小さく且つ大なる同軸セラミック共振器を作
製する螺旋コンダクタを形成する(同様の製造プロセス
は本発明の譲受人によって現在使用されている)。
【0014】フィルタ20の設計は、多くは「フィルタ
合成のハンドブック」に見られるガイドラインに従う。
但し、本発明において、共振器が有効誘電率によって拡
大・縮小される4分の1波長の高さを有する場合を除
く。これは、反転マイクロストリップの標準公式を使用
することによって近似される。一例として、実施用に減
少された(reduced‐to‐practice)共振器は、230
MHz用に設計された。この周波数で、選択された形状
によって、有効誘電率は、5.34であると見積もられ
た。
【0015】図2を参照する。図2は、本発明の原理に
よるマイクロ波シングルモード螺旋共振器フィルタ20
の実施例の平面図を示す。対称形である4つのセクショ
ンフィルタ20が図2に示されているが、直線や若干オ
フセットの設計を含む他の構成も本発明により予測され
ることを理解すべきである。図3および図4は、図2の
シングルモード4セクション螺旋共振器フィルタ20の
他の配置を示す。図3において、4つの螺旋共振器13
は、直線的に配置される。図4において、4つの螺旋共
振器13は、互いに中心線からずれて配置されて、準楕
円応答の実行を可能としている。結合アイリス24(結
合チャネル)が、4つの螺旋共振器13を囲む空洞部2
1aの間に用いられ、または、結合ワイヤ24a(1つ
のみを示す)が、選択された共振器13の間を接続する
ために使用される。一般に、結合アイリスやワイヤ24
aは、任意の空洞の間に使用されて、非対称の準楕円反
応を生成する。アイリス24のサイズ、またはワイヤ2
4aの端部の位置は、所望の結合タイプや結合の程度を
決めるように選択される。
【0016】シングルモード螺旋共振器フィルタ20
は、入力ポート22aおよび出力ポート22bを有する
ハウジング21から成る。入力及び出力ポート22a、
22bは、例えば同軸コネクタ22a、22bからな
る。空洞21aは、ハウジング21の内部に形成され
る。4つの螺旋共振器13は、空洞21aの内部に配置
される。入力ポート22aは、第1の螺旋共振器13a
へ図示の如く、直接伝導接続23によって接続される。
この接続は、同軸コネクタ22aの中心ピン23aを第
1の螺旋共振器13aに接続することによって、また
は、例えば周知のピックアップループによって、行うこ
とができる。第2および第3の螺旋共振器13b、13
cは、ハウジング内に配置されて、ほぼ正方形の対称な
共振器パターンを形成する。第2および第3の螺旋共振
器13b、13cは、互いに分離され、さらに第1およ
び第4の出力ポート22a、22bからも物理的に分離
されている。出力ポート22bも、第4の螺旋共振器1
3dに直接伝導接続(図示)によって接続されている。
この接続は、第4の螺旋共振器13dに同軸コネクタ2
2bの中心ピン23aを接続することによって、または
例えば周知のピックアップループによって、行われる。
アイリス24は、第1および第4の螺旋共振器13a、
13dの間に配置されて、その間の接続を制御する。同
様に、アイリス24は、全ての螺旋共振器13a、13
b、13c、13dの間に配置して、その間の接続を制
御することもできる。
【0017】螺旋共振器13の各々は、ヘリックスを含
む誘電体チューブ12からなり、螺旋巻線部13から成
る。螺旋巻線部13は、図1を参照しながら説明したよ
うに構成されている。例えば調整ネジ25などの容量性
装填部材25は、ハウジングのカバー26を介して直接
対応する螺旋共振器13の上に配置される。容量性装填
部材25や調整ネジ25は、各共振器13を容量に関し
て装填するために使用され、故にフィルタ20の通過帯
域を制御する。あるいは、螺旋共振器13は、螺旋共振
器13または金属処理されたストライプ13に接続され
たチップコンデンサ27(点線で図示)を使用して、容
量に関して装填される。
【0018】一例として、螺旋共振器13は、OD=
1.63cm(0.64インチ)、ID=1.0cm
(0.4インチ)であり、0.25cm(0.1イン
チ)幅の金属処理されたストリップを有し、ピッチ=
0.51cm(0.2インチ)である。この螺旋共振器
は、誘電率=37を有するセラミックチューブを使用し
て実現するために減らされる。複数の4極フィルタ20
が、組み立てられて、図2に示す構成を有する。図2に
示すフィルタ20は、概念設計を裏付ける証拠であり、
そのQ因子を最大にする試みは行われなかった。それに
もかかわらず、200‐150MHzの周波数に対する
合理的なQ因子が得られた。フィルタ20は、非常に簡
単であり、高周波数に対して全く容易に拡大・縮小する
ことができる。そして、このことによって、Q因子はか
なり改善される。
【0019】チェビシェフ(Chebyshev)反応および準楕
円反応フィルタ20に対して測定された結果を、図5お
よび図6に示す。図5に、図2に示す誘電体ローディン
グを有するシングルモード螺旋共振器フィルタ20の測
定された反応を示す。図5に、4極フィルタ20に対す
るチェビシェフ反応を示す。フィルタ20の帯域幅は1
3MHzであり、挿入損失は1.68dBである。図6
に、図2に示す誘電体ローディングを有するシングルモ
ード螺旋共振器フィルタ20の測定された反応を示す。
図6に、4極フィルタ20に対する準楕円反応を示す。
フィルタ20の帯域幅は10MHzであり、挿入損失は
2.7dBである。
【0020】しかしながら、一般に、シングルモードフ
ィルタ20は、単一の共振器13のみを使用して構成す
ることができる。この構成において、シングルモードフ
ィルタ20は、空洞部21が内部に形成されたハウジン
グ21からなり、複合マイクロ波共振器が、空洞共振器
からなる空洞21aの内部に配置されている。空洞共振
器は、高誘電率および高Qを有する材料と金属製のヘリ
ックスから成る螺旋共振器13から成る。共振器13は
自己共振周波数を有する。共振器の寸法は、複合共振器
が自己共振周波数近傍の周波数で1次共振を有するよう
に、選択される。調整手段25が設けられて、複合共振
器を所望の周波数で共振させるように調節する。入力手
段22aが、空洞共振器へとマイクロ波エネルギを接続
するために、ハウジング21を介して接続される。出力
手段22bは、空洞共振器の外に共振エネルギの一部を
接続するために、ハウジング21を介して接続される。
【0021】図7に、本発明の原理によるデュアルモー
ド螺旋共振器マイクロ波フィルタ20の実施例の平面図
を示す。尚、2つのセクションフィルタ20が図7に示
されているが、本発明の原理に応じて構成を容易に構成
することができるものである。このように、本発明は、
図7に示す特定の構成に制限されない。デュアルモード
螺旋共振器フィルタ20は、入力ポート22aおよび出
力ポート22bを有するハウジング21から成る。入力
および出力ポート22a、22bは、例えば同軸コネク
タである。2つの環形空洞部21aは、ハウジング21
の内部に形成され、誘電性プラグ28は、2つの空洞部
21a間の壁に配置される。入力ポート22aは、ハウ
ジング21の1の側壁を介して配置されて、空洞部21
aの一方に接続される。一方、出力ポート22bは、ハ
ウジング21の反対側の側壁に配置されて、他方の空洞
部21aに接続される。しかしながら、必要に応じて、
両ポート22a、22bを、ハウジング21の同一端部
に配置したり、または図3に示すように、ハウジング2
1の両端部にそれぞれ配置することもできる。
【0022】螺旋共振器13は、各空洞部21aに配置
されている。螺旋共振器13は、誘電性気体の中に配置
され、または、テフロン(Teflon:登録商標)やレキオ
ライト(Rexolite:登録商標)または高誘電率セラミッ
クなどの適宜の誘電体材料の中に配置される。入力およ
び出力ポート22a、22bは、例えばE‐プローブ
(E-probe)接続23bによってそれぞれの螺旋共振器1
3に接続される。例えば調整ネジ25などの複数の調整
素子25は、ハウジング21の壁を介して配置され、様
々な位置に置くことができる。例えば、調整素子25や
調整ネジ25は、ハウジング21の45゜の壁領域やハ
ウジング21の側壁領域に配置される。45゜調整素子
25や調整ネジ25は、2つの直交モードの間を結合す
るために使用される。更に、側壁の周波数調整ネジ25
aが、共振器13の各共振振動数を調節するために使用
される。
【0023】4セクションフィルタ20の電界方向は、
丸付き数字(−)により識別される直交する両方向
矢印によって各螺旋共振器13の内部に示される。4つ
の矢印は、各螺旋共振器13の内部の電界の方向を示し
ている。尚、図示した垂直矢印は、各螺旋共振器13の
間に接続される絶縁ワイヤ31の端部との重なりを避け
るために、各共振器13の中心からずらしている。実際
の電界は、各螺旋共振器13に沿って上下に螺旋形にな
る。
【0024】例えば銅からなる金属製ロッド29は、誘
電性プラグ28を介して配置され、フィルタ20の第2
および第3の極の間でエネルギを結合するために使用さ
れる。例えば絶縁銅からなる絶縁ワイヤ31は、各螺旋
共振器13の間に接続され、さらに、第1および第4の
極の間に結合されて準楕円反応を生成するために使用さ
れる。
【0025】本発明は、デュアルモードフィルタ20の
構造を実現するために、半波長ヘリックス装着空洞部2
1を使用する。ヘリックス(螺旋共振器13)において
高次のモードが使用されるので、ヘリックスは、図2を
参照して説明した設計などの、シングルモード設計のも
のよりも大きい。しかしながら、より高いQ因子が得ら
れる。一例として、図7に示すデュアルモードフィルタ
20に対して使用される螺旋共振器13は、直径5.0
8cm(2インチ)のテフロンコアに銅線(#15)か
ら製造され、ターン数は4.5であり、2.54cm
(1インチ)の高さを有する。作製した4極フィルタ2
0の測定された反応を、図8および図9に示す。図8お
よび図9に、それぞれチェビシェフ(Chebyshev)および
準楕円反応を示す。優秀な結果が得られ、明らかに、フ
ィルタ20のデュアルモード動作を示している。
【0026】より具体的には、図8は、誘電性の材料と
してテフロンを有する図7に示すデュアルモード螺旋共
振器フィルタ20の測定された反応を示す。図8は、結
合ワイヤ31の無い4極フィルタ20に対するチェビシ
ェフ(Chebyshev)反応を示す。フィルタ20のバンド
幅は14MHzであり、挿入損失は1.7dBである。
図9は、図7に示す誘電体装着を有するデュアルモード
螺旋共振器フィルタ20の測定された反応を示す。図7
は、4極フィルタ20に対する準楕円反応を示す。フィ
ルタ20の帯域幅は10MHzであり、挿入損失は1.
8dBである。
【0027】一般に、デュアルモードフィルタ20は、
単一の共振器13のみを使用して構成できる。この構成
において、デュアルモードフィルタ20は、空洞21が
形成されたハウジング21と、空洞21a内に配置され
た螺旋共振器13を有する空洞共振器から成る複合マイ
クロ波共振器と、からなる。共振器13は自己共振周波
数を有する。空洞共振器の寸法は、複合共振器が自己共
振周波数近傍の周波数で1次共振を有するように、選択
される。第1の調整手段25が設けられて、複合共振器
が所望の周波数で第1の軸に沿って共振するように調節
する。第2の調整手段25aが設けられて、複合共振器
が、第2の周波数で第1の軸と直交する第2の軸に沿っ
て共振するように調節する。入力手段22aがハウジン
グ21を介して接続されて、マイクロ波エネルギを空洞
共振器に接続する。出力手段22bがハウジング21を
介して接続されて、共振エネルギの一部を空洞共振器の
外部に接続する。
【0028】このように、比較的低いマイクロ波周波数
で使用する改良されたシングルモードおよびデュアルモ
ードフィルタが、開示された。上記の実施例は、本発明
の原理の適用を表す多数の実施例のうちのいくつかを示
すのみであることを、理解すべきである。多数の構成が
当業者によって本発明の範囲内において容易に導出され
ることは、明らかである。例えば、本発明は4極の構成
に限定されず、他の個数のセクションや極を含むフィル
タが、本発明により考察されることを理解すべきであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理による誘電性充填を有する螺旋共
振器装填空洞部を示す図である。
【図2】本発明の原理によるマイクロ波シングルモード
螺旋共振器フィルタの実施例を示す平面図である。
【図3】図2のシングルモード螺旋共振器フィルタの別
の構成を示す図である。
【図4】図2のシングルモード螺旋共振器フィルタの別
の構成を示す図である。
【図5】図2に示す誘電性充填を有するシングルモード
螺旋共振器フィルタの測定されたチェビシェフ反応を示
す図である。
【図6】図2に示す誘電性充填を有するシングルモード
螺旋共振器フィルタの測定された準楕円反応を示す図で
ある。
【図7】本発明の原理によるデュアルモード螺旋共振器
マイクロ波フィルタの実施例の平面図である。
【図8】結合ワイヤのない図7に示す誘電性装填を有す
るデュアルモード螺旋共振器フィルタの測定されたチェ
ビシェフ反応を示す図である。
【図9】図7に示す誘電性充填を有するデュアルモード
螺旋共振器フィルタの測定された準楕円反応を示す図で
ある。
【符号の説明】 10 空洞部 12 誘電体材料 13 螺旋共振器素子 20 螺旋共振器フィルタ 21 ハウジング 22a 入力手段 22b 出力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド エス. クォック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95131 サンノゼ ハレフィールドドライ ブ 1265

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シングルモード誘電性装着螺旋共振器フ
    ィルタであって、 空洞部が内部に形成されたハウジングと、 空洞共振器から成り、前記空洞共振器内に配置された高
    誘電率且つ高Qを有する材料と金属製のヘリックスから
    なる螺旋共振器素子を有する複合マイクロ波共振器であ
    って、前記共振器素子は自己共振周波数を有し、前記空
    洞共振器の寸法は、前記複合共振器が前記自己共振周波
    数近傍の周波数で1次共振を有するように選択される複
    合マイクロ波共振器と、 前記複合共振器を調節して所望周波数で共振せしめる調
    整手段と、 マイクロ波エネルギを前記空洞共振器に接続する入力手
    段と、 共振エネルギの一部を前記空洞共振器の外部に接続する
    出力手段と、からなることを特徴とするシングルモード
    誘電性装着螺旋共振器フィルタ。
  2. 【請求項2】 前記共振器を容量的に充填するために螺
    旋共振器素子の上方に配置される容量性充填体をさらに
    有することを特徴とする請求項1記載の螺旋共振器フィ
    ルタ。
  3. 【請求項3】 複数の複合マイクロ波共振器と、前記複
    合共振器素子の各々を調整する複数の調整手段とを有
    し、前記共振器素子間の距離の各々は、前記共振器素子
    間の結合を制御するために使用されることを特徴とする
    請求項1記載の螺旋共振器フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記入力および出力手段は入力および出
    力同軸コネクタからなり、第1及び最後の螺旋共振器フ
    ィルタ素子は、それぞれ入力および出力同軸コネクタに
    接続されていることを特徴とする請求項3記載の螺旋共
    振器フィルタ。
  5. 【請求項5】 入力および出力ポートは同軸コネクタか
    ら成り、第1及び最後の螺旋共振器素子は、ピックアッ
    プループにより前記同軸コネクタに接続されていること
    を特徴とする請求項3記載の螺旋共振器フィルタ。
  6. 【請求項6】 第1及び最後の螺旋共振器素子の間に配
    置されてその間の接続を制御するアイリスをさらに有す
    ることを特徴とする請求項3記載の螺旋共振器フィル
    タ。
  7. 【請求項7】 選択された螺旋共振器素子の間に配置さ
    れてその間の隣接する結合および隣接しない結合を制御
    するアイリスをさらに有することを特徴とする請求項3
    記載の螺旋共振器フィルタ。
  8. 【請求項8】 前記螺旋共振器素子は、螺旋巻線部から
    なる誘電性チューブからなることを特徴とする請求項1
    記載の螺旋共振器フィルタ。
  9. 【請求項9】 容量性装填部材は、調整ネジからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の螺旋共振器フィルタ。
  10. 【請求項10】 前記容量性装填部材は、同調可能チッ
    プコンデンサからなることを特徴とする請求項1記載の
    螺旋共振器フィルタ。
  11. 【請求項11】 容量性装填部材は、調整ネジと共に使
    用される同調可能コンデンサからなることを特徴とする
    請求項1記載の螺旋共振器フィルタ。
  12. 【請求項12】 デュアルモード螺旋共振器フィルタで
    あって、 内部に空洞部が形成されたハウジングと、 空洞共振器と、前記空洞共振器の内部に配置された螺旋
    共振器素子とからなる複合マイクロ波共振器であって、
    前記共振器素子は自己共振周波数を有し、空洞共振器の
    寸法は、前記複合共振器が自己共振周波数近傍の周波数
    で1次共振を有するように選択された複合マイクロ波共
    振器と、 前記複合共振器を調節して所望の周波数で第1の軸に沿
    って共振せしめる第1の調整手段と、 前記複合共振器を調節して第2の周波数で第1の軸と直
    交する第2の軸に沿って共振せしめる第2の調整手段
    と、 マイクロ波エネルギを空洞共振器に接続する入力手段
    と、 前記軸の一方の共振エネルギの一部を空洞共振器の外部
    に接続する出力手段と、からなることを特徴とするデュ
    アルモード螺旋共振器フィルタ。
  13. 【請求項13】 各々が螺旋共振器素子を有する複数の
    複合マイクロ波共振器を有し、さらに、選択された螺旋
    共振器の間に配置された調節自在なサセプタンス素子を
    有して、隣接結合および隣接しない結合を備えて準楕円
    反応をつくることを特徴とする請求項12記載の螺旋共
    振器フィルタ。
  14. 【請求項14】 前記調整可能なサセプタンス素子は、
    選択された螺旋共振器の間に配置された絶縁ワイヤから
    なることを特徴とする請求項13記載の螺旋共振器フィ
    ルタ。
  15. 【請求項15】 前記螺旋共振器は、誘電性気体内に配
    置されることを特徴とする請求項12記載の螺旋共振器
    フィルタ。
  16. 【請求項16】 前記螺旋共振器は、テフロン、レキオ
    ライト、高誘電率セラミックから成るグループから誘電
    性材料の内部に配置されることを特徴とする請求項12
    記載の螺旋共振器フィルタ。
  17. 【請求項17】 前記入力および出力手段は、Eプロー
    ブ接続によって前記螺旋共振器に接続されることを特徴
    とする請求項12記載の螺旋共振器フィルタ。
  18. 【請求項18】 前記入力および出力手段は、ピックア
    ップループにより螺旋共振器に接続されることを特徴と
    する請求項12記載の螺旋共振器フィルタ。
  19. 【請求項19】 前記調整手段は、ハウジングの45度
    の壁領域に配置されて直交モードに結合することを特徴
    とする請求項12記載の螺旋共振器フィルタ。
  20. 【請求項20】 ハウジングの側壁領域に配置されて各
    共振器の共振振動数を調節する周波数調整手段をさらに
    有することを特徴とする請求項12記載の螺旋共振器フ
    ィルタ。
JP10332468A 1998-04-02 1998-11-24 シングルモード及びデュアルモードヘリックス装着空洞フィルタ Pending JPH11308009A (ja)

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