JPS58139501A - 有極形帯域通過ろ波器 - Google Patents

有極形帯域通過ろ波器

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Publication number
JPS58139501A
JPS58139501A JP2243882A JP2243882A JPS58139501A JP S58139501 A JPS58139501 A JP S58139501A JP 2243882 A JP2243882 A JP 2243882A JP 2243882 A JP2243882 A JP 2243882A JP S58139501 A JPS58139501 A JP S58139501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coupling
slot
resonators
stage
mode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2243882A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hatanaka
博 畠中
Hidekazu Tabako
煙草 英一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON DENGIYOU KOSAKU KK
Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
Original Assignee
NIPPON DENGIYOU KOSAKU KK
Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON DENGIYOU KOSAKU KK, Nihon Dengyo Kosaku Co Ltd filed Critical NIPPON DENGIYOU KOSAKU KK
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Publication of JPS58139501A publication Critical patent/JPS58139501A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/208Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

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】 本発明は、円形導波管より成る共振器を用いた有極形帯
域通過ろ波器(以下、帯域通過ろ波器をBPFと略記す
る)に関するものである。
第1図は、円形導波管より成る共振器を用いた従来の有
極形BPFを示す断面図、第2図は、第1図のA−A断
面図、第3図は、第1図のB−B断面図、第4図は、第
1図のC−0断面図、第5図は、第11幻のD−D断面
図で、各図においで、11  は入力(又は出力)回路
を形成する矩形導波管、12 は出力(又は入力)回路
を形成する矩形導波管、2I及び22は円形導波管より
成る共振器で、外部回路との結合スロット及び同調周波
数の微調整用容量棒等の回路素子の形状寸法並に同調周
波数等に(2) 応じて各内径2Ro及び各軸長1c (円形導波管にお
ける管内波長入とのfi Ii−%)をI#1足しであ
る。3(,32,4’+ 及び42は同調周波数のa調
整用同一1ねじで、3.及び32 はVモードの同調ね
じ、41 及び42はHモードの同調ねじである。51
  及び5λは円偏妓成分発生用の容量性ねじて、それ
ぞれ共1辰器21 及び22の各軸長のほぼ%の点に対
応する管壁から共振器内fこ挿入しである。61(ま矩
形導波管11  と共振器21 間の結合スロ・/ト、
62 は矩形導波管12  と共振器22間の結合スロ
/トで、各スロットの長辺及び短片の長さは、矩形導波
管11及び12、円形導波管21 及び22の各寸法及
び関連波長により定まるインピーダンス並に負荷Q等に
応じで定めである。7は股間結合スロットで、はぼ十字
形に近い形状を有する。第6図及び第7図は、第1図な
いし第5図(こ示した従来のBPFの等価回路図で、第
6図に示した等他回路は結@回路の計算等に便利で、そ
の回路定数は一般のBPF(3) fこおける回路定数の計算方法と同一手法で求めること
が出来、第7図に示した等他回路はBPFの物理的性質
を示すのに好都合なものであるが、両図において、QI
  は共振器21 におけるVモードの共振@”&8、
Q21j共1に器21  におけるHモードの共振回路
、Qli+ は共振器22におけるHモードの共振回路
、Q4 は共振器2zにおけるVモードの共振回路、B
LI  はスロット61 によるサセプタンス、BL2
  は容量性ねじ51  による→ノーセプタンス、B
10  はスロット7による主結合→1セプタンス、B
LI  は容量性ねじ52によるサセプタンス、BLs
lまスロット62(こよるサセプタンス、BLIイはス
ロット7による間接結合す七プタンス、■(は負荷、M
l2は共振回路Q1 及び92間の磁気双極子、M2B
  は共振回路Q2及び93間の磁気双極子、Ml4 
は共振回路Q3汲び94間の磁気双柚子、Ml4  は
共振回路Q+ 及びQ4間の磁気双極子である。
上記従来の有極形BPFにおいては、矩形導波管(4) 11  の入力信号によりスロット61  を介して共
振器21 が励振され、同調ねじ31  により共振し
た91回路における■モードの電磁界ベクトル(第8図
自1)が容量性ねじ5I  により円偏波成分を発生し
、この電磁界がスロット61 及び7を設けた両組合板
間で反射して直交モードに変換され、変換された電磁界
ベクトルは同調ねじ41(こより92回路においてHモ
ードで共振する。92回路(こおけるHモードの共振電
磁界(第8図止2)は股間結合スロット7の中、図面に
おいて垂直方向のスロ・ントを介してMl  モードで
共振器22 を励振し、同調ねじ4ヱによって共振した
Q3 回路におけるHモードの電磁界ベクトル(第8図
白3)は容量性ねじ52により円偏波成分を発生し、こ
の電磁界がスロット7及び62 を設けた両組合板間で
反射して直交モードに変換され、変換された電磁界ベク
トルは同調ねじ32により94回路においてVモードで
共振するが、容量性ねじ52の挿入方向を容量性ねじ5
1(5) の挿入方向と90+異らせることによりQl 回路にお
ける■モード (第8図i1)と94回路における■モ
ート(第8図シ)とが電磁界共に逆向きとなり、段間結
合スロワI・7の中、図面において水平方向のスロット
を介してMl  モードで間接結合して減衰極を生ずる
。94回路における■モードはスロット62 を介して
Ml モードで矩形導波管12 に結合される。尚、ス
ロット61 及び62は矩形導波管11  と共振器2
1 聞及び共振器22と矩形導波管12間の各結合と同
時にインピーダンス変換をも併せイテう 。
このように従来のBPF’は共振器21 及び22の段
間結合スロ・ント7をほぼ十字形に形成し、垂直方向の
スロットを介して股間の主結合を行い、水平方向のスロ
ットを介して間接結合を行わしめることにより減衰極を
生ゼしぬてい・るが、このスロットを理惣通りに形成作
用せしめるにはスロット幅を狭くする必要があり、スロ
ット幅を狭くすると(6) きはスロット部分の耐圧特性の関係から耐電力特性登劣
化だせる結果となり、例えばテレビジョン放送機等に用
いられる大電力用BPFとしては甚だ不適である。
本発明は、円形導波管より成る共振器を用いて大電力用
に好適な有極形BPFを実現することを目的とする。
第9図は、本発明の一実施例を示す断面図、第10図は
、第9図のA−A断面1λ、第11図は、第の 9図のB−8断面図、第12図は、第9図層−C断面図
、第13図は、第9図のD−D断面図で、各図において
、11  及び12 は入出力回路を形成する矩形導波
管、21及び22は円形導波管より成る共振器、31 
% 32 % 41及び42は同調ねじ、51 及び5
2は円偏波成分発生用の容量性ねじで、これらは第1図
ないし第5図に示した従来の有極形BP[?とほぼ同様
の構成であるが、本発明においては、共掻器21 及び
22間を従来のBPF”のようにほぼ十(7) 字形に近い形状のスロットによって結合する代り(こ、
横幅の広い矩形状のスロ・ントへによって結合するよう
に構成しである。8I 及び82は入出力結合スロット
である。
本発明有極形BPFの等価回路も第6図及び第7図で示
すことが出来、段間結合スロット9による主結合サセプ
タンス及び間接結合サセプタンスも等価回路としでは第
6図におけるBL3  及びBt+手と全く同様に表わ
し得るが、従来のBPFにおいでは段間における主結合
は十字形に交差したスロット7の中、図面において垂直
方向のスロットfこよって行われるが、前記のようにこ
のスロットの短辺は長辺に比し十分短くする必要があり
、したがってM2モードの結合を無視することが出来、
Ml  モーl’の結合のみが行われる条件で設計製作
する必要があり、又、股間における間接結合は十字形に
交差したスロットの中、図面においで水平方向のスロッ
トによって行われるが、ごのスロットもま(8) た長辺に比し短辺を十分小ならしめ、M2モードの結合
を無視し得る条件で設計製作する必要がある。
これに対して本発明BPFにおいでは、段間の結合スロ
ット9を十字形ではなく、矩形状に形成し、その短辺を
大にしてM2モードの結合作用を積極的に利用して間接
結合を行わせることにより結合部の耐圧及び耐電力特性
を改善し得るように構成したもので、以F詳細に説明す
る。
まずスロット81 及び82についで説明すると、スロ
ット81 及び8zの厚だ、即ちスロット81 及び8
2を穿った結合板の厚さが極めて薄い場合、スロット8
1 及び82における磁気双極子Mは、a:矩形導波管
II  及び12 の横断面における長辺の長だ b=矩形導波管11  及び12 の横断面における短
辺の長谷 〈9) ノC:共振器21 及び22を形成する各円形導波管の
軸長 入、:矩形導波管11  及び12における管内波長R
0:共振器21 及び22を形成する各円形導波管の半
径 QL’負荷Q 入。;自由空間におけるI成長 M =MIC08’Φ+M281nLΦ   ・・・・
・・(2)d1ニスOントの長辺の長が d2ニスロットの短辺の長ざ φニスロットの短辺が結合電界方向となす角F(Sl’
第1種の完全だ円積分 Etc、:第2種の完全だ円積分 (1)式からMが与えられると、 (2)ないしく4)
式及び第14図(横軸はスロットの長辺d1、縦Ml!
M、パラメータはスロットの短辺dz)の曲(10) 線群(A)からスロット8I 及び82の長辺d1 及
び短辺(izの各長さが求められる。スロット8)及び
82 の場合、φは0寞あるからスロット81 及び8
2による結合はM、モードとなる。
次に、円形導波管より成る共振器21 及び22間の段
間詰合スロット9による主結合(第6図のり一セブタン
スBL3による結合)の場合は、第6図ないし第8図に
ついて説明したと同様に共振回路Q2及び93間のHモ
ード結合で、(2)式におけるΦは0′であるからMl
 なる磁気双極子て結合され、スロット9による間接結
合(第6図のサセプタンスBL14  による結合)の
場合は共振回路Q1 及び94間のVモード結合で、(
2)式におけるφは90’であるからMlなる磁気双極
子て結合される。
股間結合スロット9による主結合の結合係数に2Bは次
式で与えられる。
したがって、 又、段間結合スロット9による間接結合の結合係数K1
4 1:1次式で与えられる。
よって、 Δω:許容VSWRを与える通過帯域幅VSWR:電圧
定在波比 α:偏差定数 したがって、共振器21  における容量性ねじ51の
挿入方向に対して共振器22における容量性ねじ52 
の挿入方向を90″異らせて共振回路Q1  とQ4の
電界を逆相ならしめると共にMl> Mz ならしめる
ことにより、威衰域に減衰極を生せしめることが出来(
11) る。このためには(6)又は(7)式及び(9)式から
M+)) Ml を満足するMl を求め、 (4)式
及び第14図の曲線群(S)からスロット9の長辺d1
 及び短辺dz を1(めればよいこととなる。
上記のようにして設計製作したスロット9の横幅は従来
のBPFにおけるスロット7の横幅に比し遥かに広く、
スロット部の耐圧特性及び耐電力特性を良好ならしめる
Sとが出来、スロット81182及び9の厚さを厚くす
ることによって耐圧及び耐電力特性を更に改善すること
が出来るが、スロットの厚さを厚くした場合には、(6
)又は(7)式及び(9)式によって求めたMl 及び
Mlを(10)及び(11)式によって補正する必要が
ある。
補正後のMl  をMl  とすると、(12) tAニスロットのj蓼≧ 入1:スロントの長ざ 補正後のMl をM;とすると、 以上は円形導波管より成る共振器を2個縦続接続し、等
測的に4個の共振器u (BPFの次数n=4)を以て
有極形BPFを構成した場合を例示したが、共振器の数
を2個以上適宜増力口し、BPFの次数nを4以上任意
の正の偶数ならしめると共に、その中の隣接する任意の
1組又は複数組の共振器相互間を横幅の広い矩形私のス
ロットを介して直接結合兼に間接結合せしめるようにし
ても本発明を実施することが出来、何れの場合fこも伝
送特性は次式で求めることが出来る。
Re:実数部をとるの意 S−通過帯域内の許容VSWR VSWR: を圧定在波比 Bwr’許容VSWRを与える通過帯域幅f、 : B
PFの中心周波数 f:任意の伝送周波数 ΔfA : BPFの中心周波数f。と許容VSWRを
与える周波数(バンドエツジ)の差 ΔLイ: BPFの中心周波数f、と減衰極を与える周
波数の差 第15図は、(12)式で表わされる伝送特性を示す曲
線図で、横軸は周波数f5縦軸は減衰量ATT’である
第16図は、本発明の他の実施例を示す断面図、第17
図は、第16図のA−A断面図で、両図において、10
1は入力(又は出力)同軸管、111  はプローブで
、第18図に拡大断面図を示すように、同軸管10.の
内部導体に接続された固定ねじ12とこの固定ねじ12
にら合せしめた可動ねじ13を以てプローブ111を形
成し、可動ねじ13を正逆方向に回転せしめることによ
りプローブ111の軸長を変化せしめ、軸長を長くする
ことによって円形導波管より成る共掻器21との結合を
密ならしめ、軸長を短(することによって結合を疎なら
しめるように形成しである。14は絶縁物より成るセパ
レータである。102は出力(又は入力)同軸管、11
2はプO−プで、同軸管101及びプローブ111と同
様(15) の構成である。他の構成及び符号は第9図ないし第13
図と同様で、その作動も前実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は、従来の翁極形帯域通過ろ波器を
示す断面図、第6図及び第7図はその等価回路図、第8
図はその作動説明図、第9図ないし第13図は、本発明
の一実施例を示す断面図、第14図は、本発明における
結合スロットの構造を説明するための曲線図、第15図
は伝送特性を示す曲線図、第16図及び第17図は、本
発明の他の実施例を示す断面図、第18図は、その要部
の拡大断面図で、11及び12:入出力回路を形成する
矩形導波管、21及び22:共振器、31 % 32 
、帽及び42;同調ねじ、5I及び5□:円偏波成分発
生用の容量性ねじ、6. 、62、a、及び82:入出
力結合スロット、7及び9:股間結合スロット、101
及び102:入出力同軸管、Il+7i!!び112ニ
ブロープ、(17) (16) 12:固定ねじ、13:可動ねじ、I4:セパレータで
ある。 (18) 第1図 3+ 2+  32 22 A牟ぐコ「0\「0ゝ\、 161 \ \ \ 、62 12 L、  \ 第2図  第3図 第6図 第7図 I4 第4図  第5図 第8図 第9図 第10図   第11図   100−1特問昭58−
139501 (7) 第14図 2 dz= 2− 2− I□ 第15図 1 す。 −f  (MHz) 第16図 第17図   第18図 01

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)任意複数個縦続接続された円形導波管より成る共
    振器と、前記複数個の共振器の中、互fこ隣接する1組
    又は榎数組の共振器間を主結合すると共に間接結合する
    横幅の広い矩形状のスロットと、このスロットにより段
    間結合された共振器に各別にかつ互にほぼ直交するよう
    に設けられた円偏波成分発生用の容量性ねじと、前記複
    数個の共振器の中、初段及び終段の共振器に結合された
    入出力回路とより成ることを特徴とする有極形帯域通過
    ろ波器。 (2)入出力回路が初段及び終段の共振器とスロットを
    介して各別に結合される矩形導波管より成る特許請求の
    範囲第1項記載の有極形帯域通過ろ、皮器。 (1) (3)入出力回路が初段及び終段の共振器とプO−プを
    介して各別に結合される同軸管より成る特許請求の範囲
    第1項記載の有極形帯域通過ろ波器。
JP2243882A 1982-02-15 1982-02-15 有極形帯域通過ろ波器 Pending JPS58139501A (ja)

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