JPS5821844B2 - マイクロハタダンフイルタ - Google Patents
マイクロハタダンフイルタInfo
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- JPS5821844B2 JPS5821844B2 JP4061775A JP4061775A JPS5821844B2 JP S5821844 B2 JPS5821844 B2 JP S5821844B2 JP 4061775 A JP4061775 A JP 4061775A JP 4061775 A JP4061775 A JP 4061775A JP S5821844 B2 JPS5821844 B2 JP S5821844B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- transmission line
- resonators
- filter
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はマイクロ波フィルタ、特に段数が８段以上の
マイクロ波帯域通過フィルタに関する。
マイクロ波帯域通過フィルタに関する。
マイクロ波帯のフィルタとして従来からよく使用される
ものを、その構造から大別すると導波管形フィルタと伝
送線路形フィルタとになる。
ものを、その構造から大別すると導波管形フィルタと伝
送線路形フィルタとになる。
前者は導波管形共振器すなわち空胴共振器でフィルタを
構成したもので損失が少なく、調整が比較的容易にでき
るという長所がある反面形状が極めて大きくなるため、
最近はミリ波帯等の高い周波数帯域を除いては特殊な用
途以外には使用されない傾向にある。
構成したもので損失が少なく、調整が比較的容易にでき
るという長所がある反面形状が極めて大きくなるため、
最近はミリ波帯等の高い周波数帯域を除いては特殊な用
途以外には使用されない傾向にある。
一方後者はストリップ線路あるいは同軸線路等のＴＥＭ
波伝送線路で共振器を形成したものであり、形状が小形
にはなるが損失が太きいという欠点がある。
波伝送線路で共振器を形成したものであり、形状が小形
にはなるが損失が太きいという欠点がある。
そこで近年は形状が小さくしかも損失も小さいマイクロ
波フィルタの実現を目指す研究開発が盛んに行なわれ、
その結果誘電体共振器でフィルタを構成する方法が注目
されている。
波フィルタの実現を目指す研究開発が盛んに行なわれ、
その結果誘電体共振器でフィルタを構成する方法が注目
されている。
元来、ある形状の誘電体がその形状に応じた周波数で共
振することは古くから知られていた。
振することは古くから知られていた。
従来は、フィルタとして使用できるような良好な特性の
誘電体材料が開発されていなかったのが、最近ではその
ような材料が次々と開発され、簡単に入手できるように
なったためである。
誘電体材料が開発されていなかったのが、最近ではその
ような材料が次々と開発され、簡単に入手できるように
なったためである。
しかしながら実際に誘電体共振器を使用してマイクロ波
フィルタを構成すると入出力の伝送線路と誘電体共振器
の結合を大きくすることが困難なため比較的帯域の広い
フィルタや、多段のフィルタを実現することが難しく、
しかも帯域外の不要モード共振がかなり帯域に近いとこ
ろに存在するという欠点があることが判明した。
フィルタを構成すると入出力の伝送線路と誘電体共振器
の結合を大きくすることが困難なため比較的帯域の広い
フィルタや、多段のフィルタを実現することが難しく、
しかも帯域外の不要モード共振がかなり帯域に近いとこ
ろに存在するという欠点があることが判明した。
しかもこれらの欠点は誘電体共振器が本質的に持ってい
る属性のため、誘電体共振器自体の改良により除去でき
る性質のものではない。
る属性のため、誘電体共振器自体の改良により除去でき
る性質のものではない。
そこで本発明の目的は回路構成によりこれらの欠点を除
去し、形状が小形で損失も少ないフィルタを提供するこ
とにあり、以下図を用いて詳細に説明をする。
去し、形状が小形で損失も少ないフィルタを提供するこ
とにあり、以下図を用いて詳細に説明をする。
１ 第１図は従来の伝送線路形のマイクロ波帯域通過フ
ィルタの一例であり、４段構成の半波長共振線路形フィ
ルタの構造を示す図である。
ィルタの一例であり、４段構成の半波長共振線路形フィ
ルタの構造を示す図である。
第１図において、１は筐体、２は入力端子のコネクタ、
３は出力端子のコネクタ、４は入力側の伝送線路、・５
は出力側の伝送線路、６は入力段の共振器、１および８
は中間段の共振器、９は出力段の共振器であり、これら
の共振器はいずれも両端開放の半波長伝送線路の共振現
象を利用したものである。
３は出力端子のコネクタ、４は入力側の伝送線路、・５
は出力側の伝送線路、６は入力段の共振器、１および８
は中間段の共振器、９は出力段の共振器であり、これら
の共振器はいずれも両端開放の半波長伝送線路の共振現
象を利用したものである。
またこれらの共振器間の結合および入出力段共振シ器と
入出力伝送線路との結合は１／４波長の長さにわたる分
布結合を利用している。
入出力伝送線路との結合は１／４波長の長さにわたる分
布結合を利用している。
第２図は従来の伝送線路形のマイクロ波帯域通過フィル
タの他の一例であり、５段構成の１／４波長共振線路形
フイルタの構造を示す図である。
タの他の一例であり、５段構成の１／４波長共振線路形
フイルタの構造を示す図である。
１ 第２図において１１は筐体、１２は入力端子のコネ
クタ、１３は出力端子のコネクタ、１４は入力側の伝送
線路、１５は出力側の伝送線路、１６は入力段の共振器
、１７，１８および１９は中間段の共振器、２０は出力
段の共振器であり、これらの共振器はいずれも一端開放
、他端短絡の１／４波長伝送線路の共振現象を利用した
ものである。
クタ、１３は出力端子のコネクタ、１４は入力側の伝送
線路、１５は出力側の伝送線路、１６は入力段の共振器
、１７，１８および１９は中間段の共振器、２０は出力
段の共振器であり、これらの共振器はいずれも一端開放
、他端短絡の１／４波長伝送線路の共振現象を利用した
ものである。
またこれらの共振器間の結合および入出力段共振器と入
出力伝送線路との結合は第１図の場合と同様に１／４波
長の長さにわたる分布結合を利用している。
出力伝送線路との結合は第１図の場合と同様に１／４波
長の長さにわたる分布結合を利用している。
第１図および第２図の伝送線路形のフィルタの特徴は共
振器に伝送線路の共振現象を利用していることである。
振器に伝送線路の共振現象を利用していることである。
伝送線路形の共振器は形状が小形な反面損失が大きい。
これは共振器である伝送線路に導電電流が流れるための
導体損失に基づ（。
導体損失に基づ（。
この導体損失はたとえ線路に銀、銅、金等の良導体を使
用したとしても満足すべき大きさにすることはできない
。
用したとしても満足すべき大きさにすることはできない
。
したがって伝送線路形の従来のフィルタでは低損失のフ
ィルタは構成できない。
ィルタは構成できない。
第３図は従来の誘電体共振器を使用したマイクロ波帯域
通過フィルタの一例であり、４段構成の例を示す図であ
る。
通過フィルタの一例であり、４段構成の例を示す図であ
る。
第３図において２１は筐体、２２は入力端子のコネクタ
、２３は出力端子のコネクタ、２４は入力側の伝送線路
、２５は出力側の伝送線路、２６は入力段の共振器、２
７および２８は中間段の共振器、２９は出力段の共振器
であり、これらの共振器はいずれも誘電体共振器を使用
したものである。
、２３は出力端子のコネクタ、２４は入力側の伝送線路
、２５は出力側の伝送線路、２６は入力段の共振器、２
７および２８は中間段の共振器、２９は出力段の共振器
であり、これらの共振器はいずれも誘電体共振器を使用
したものである。
誘電体共振器には導体部分が存在しないので導電電流が
流れない。
流れない。
そのため伝送線路形の共振器に較べると損失が非常に小
さい。
さい。
しかしながら誘電体共振器にも欠点がある。まず第一に
伝送線路、との結合が小さいことである。
伝送線路、との結合が小さいことである。
これは伝送線路の電磁界モードと誘電体共振器の電磁界
モードがその形状において共通性が少ないためである。
モードがその形状において共通性が少ないためである。
一般に多段フィルタを実現する場合、入出力伝送線路と
共振器の結合は共振器間の結合に較べて大きくする必要
がある。
共振器の結合は共振器間の結合に較べて大きくする必要
がある。
したがって共振器に誘電体共振器を使用したフィルタで
は伝送線路と入出力段共振器の結合を所望の大きさにす
るため第３図に示す間隔ｄを極めて狭くする必要がある
。
は伝送線路と入出力段共振器の結合を所望の大きさにす
るため第３図に示す間隔ｄを極めて狭くする必要がある
。
間隔ｄを狭くすれば結合はある程度大きくすることがで
きるが結合の大きさの間隔ｄに対する変化率も大きくな
るので設計性が悪（・という結果に陥いる。
きるが結合の大きさの間隔ｄに対する変化率も大きくな
るので設計性が悪（・という結果に陥いる。
極端な場合には事実上設計が不可能にもなる。誘電体共
振器の第２の欠点は不要モードによる共振が基本モード
共振の近傍に存在することである。
振器の第２の欠点は不要モードによる共振が基本モード
共振の近傍に存在することである。
この説明を第６図を使用して行なう。
第６図は誘電体共振器および伝送線路形共振器の共振の
様子を示すグラフで５１の実線が誘電体共振器、５２の
点線が半波長伝送線路形共振器、５３の一点鎖線が１／
４波長伝送線路形共振器を示す。
様子を示すグラフで５１の実線が誘電体共振器、５２の
点線が半波長伝送線路形共振器、５３の一点鎖線が１／
４波長伝送線路形共振器を示す。
すなわち基本モードによる共振がある周波数ｆ。
で生じたとすると、次の高次モードによる共振は誘電体
共振器においてはｆ。
共振器においてはｆ。
′で生じる。ｆｏ′は種々の条件により変化するが、こ
れらを最良に選んだとしても基本モード共振周波数ｆ。
れらを最良に選んだとしても基本モード共振周波数ｆ。
の１３〜ｌ、４倍にしかならない。
このように高次モード共振周波数が基本モード共振周波
数の近傍にあるため、高域側の減衰特性が悪く実際に使
用する場合に種々の不都合を生じる。
数の近傍にあるため、高域側の減衰特性が悪く実際に使
用する場合に種々の不都合を生じる。
これに反して伝送線路形共振器では周波数特性に周期性
があり基本モードの次の高次モードによる共振周波数は
半波長形では２ｆｏに、１／４波長形では３ｆ。
があり基本モードの次の高次モードによる共振周波数は
半波長形では２ｆｏに、１／４波長形では３ｆ。
に生じる。
しかも半波長形でも第１図のように１／４波長分布結合
で伝送線路と共振線路を結合した場合には２ｆｏにある
高次モードは励振されないので実際上は１７４波長共振
線路形と同様、高次モードによる共振周波数は３ｆｏに
あると考えてよい。
で伝送線路と共振線路を結合した場合には２ｆｏにある
高次モードは励振されないので実際上は１７４波長共振
線路形と同様、高次モードによる共振周波数は３ｆｏに
あると考えてよい。
このように伝送線路形のフィルタでは実用上充分な周波
数範囲にわたって良好な周波数特性が得られる。
数範囲にわたって良好な周波数特性が得られる。
以上図を用いて詳細な説明をしたように従来の伝送線路
形フィルタでは損失が大きいという欠点があり、誘電体
共振器形フィルタでは入出力伝送線路と共振器との結合
が難かしく、しかも不要モードによる共振のための高域
側の周波数特性が悪いという欠点があった。
形フィルタでは損失が大きいという欠点があり、誘電体
共振器形フィルタでは入出力伝送線路と共振器との結合
が難かしく、しかも不要モードによる共振のための高域
側の周波数特性が悪いという欠点があった。
この発明によるマイクロ波フィルタは上記欠点を取り除
き、損失が少く実現も容易でしかも周波数特性が良好な
フィルタを提供するものである。
き、損失が少く実現も容易でしかも周波数特性が良好な
フィルタを提供するものである。
第４図は、この発明によるマイクロ波帯域通過フィルタ
の一例であり、５段構成の例を示す図である。
の一例であり、５段構成の例を示す図である。
第４図において３１は筐体、３２は入力端子のコネ〉り
、３３は出力端子のコネクタ、３４は入力側の伝送線路
、３５は出力側の伝送線路、３６は入力段の共振器、３
７．３８および３９は中間段の共振器、４０は出力段の
共振器であり入出力段の共振器は両端開放半波長伝送線
路形共振器を中間段の共振器は誘電体共振器を使用した
ものである。
、３３は出力端子のコネクタ、３４は入力側の伝送線路
、３５は出力側の伝送線路、３６は入力段の共振器、３
７．３８および３９は中間段の共振器、４０は出力段の
共振器であり入出力段の共振器は両端開放半波長伝送線
路形共振器を中間段の共振器は誘電体共振器を使用した
ものである。
第５図はこの発明によるマイクロ波帯域通過フィルタの
他の一例であり、４段構成の例を示す図である。
他の一例であり、４段構成の例を示す図である。
第５図において４１は筐体、４２は入力端子のコネクタ
、４３は出力端子のコネクタ、４４は入力側の伝送線路
、４５は出力側の伝送線路、４６は入力段の共振器、４
７および４８は中間段の共振器、４９は出力段の共振器
であり、入出力段の共振器は一端開放他端短絡の１／４
波長伝送線路形共振器を中間段の共振器は誘電体共振器
を使用したものである。
、４３は出力端子のコネクタ、４４は入力側の伝送線路
、４５は出力側の伝送線路、４６は入力段の共振器、４
７および４８は中間段の共振器、４９は出力段の共振器
であり、入出力段の共振器は一端開放他端短絡の１／４
波長伝送線路形共振器を中間段の共振器は誘電体共振器
を使用したものである。
第４図および第５図におけるこの発明によるマイクロ波
帯域通過フィルタの構成上の特徴は入出力段に伝送線路
形の共振器を中間段に誘電体共振器を使用したことであ
る。
帯域通過フィルタの構成上の特徴は入出力段に伝送線路
形の共振器を中間段に誘電体共振器を使用したことであ
る。
このよう外構酸にすると前述した従来のフィルタの欠点
が除けることを以下に説明する。
が除けることを以下に説明する。
まず入出力伝送線路と入出力段共振器との結合であるが
、入出力段共振器が伝送線路形であるため大きな結合量
が容易に得られ従来の誘電体共振器形フィルタで生じた
ような困難はない。
、入出力段共振器が伝送線路形であるため大きな結合量
が容易に得られ従来の誘電体共振器形フィルタで生じた
ような困難はない。
入出力段共振器が伝送線路形、中間段共振器が誘電体形
であるため、これら共振器間の結合は大きくできないが
、通常のフィルタにおいては共振器間の結合は共振器と
伝送線路との結合に較べてかなり小さな値しか要求され
ないので実用上の問題はほとんどない。
であるため、これら共振器間の結合は大きくできないが
、通常のフィルタにおいては共振器間の結合は共振器と
伝送線路との結合に較べてかなり小さな値しか要求され
ないので実用上の問題はほとんどない。
つぎは、不要モードの共振に基づく高域側周波数特性の
劣化の問題であるが、この発明の構成にすれば入出力段
の共振器が伝送線路形であるため入出力段共振器では不
要モードによる共振はない３したがって、中間段共振器
の不要モード共振周波数成分は入出力段共振器で充分に
抑圧されてしまうため従来の誘電体共振器を使用したフ
ィルタで生じた高域側の周波数特性の劣化はおこらない
。
劣化の問題であるが、この発明の構成にすれば入出力段
の共振器が伝送線路形であるため入出力段共振器では不
要モードによる共振はない３したがって、中間段共振器
の不要モード共振周波数成分は入出力段共振器で充分に
抑圧されてしまうため従来の誘電体共振器を使用したフ
ィルタで生じた高域側の周波数特性の劣化はおこらない
。
最後は、回路損失の問題である。
共振器を多数使用した多段フィルタの総合の損失はその
構成要素である各共振器の損失の総和であると考えてよ
いが、総合損失に対する寄与は各共用器ともすべて同じ
ではない。
構成要素である各共振器の損失の総和であると考えてよ
いが、総合損失に対する寄与は各共用器ともすべて同じ
ではない。
すなわち、結合が大きい共振器は結合が小さい共振器に
較べて総合損失に対する寄与が小さい。
較べて総合損失に対する寄与が小さい。
したがって総合損失は結合の小さい共振器の損失が支配
的に効いている。
的に効いている。
ところで通常のフィルタにおいては入出力段の共振器は
中間段の共振器に較べて結合が太きい。
中間段の共振器に較べて結合が太きい。
それゆえ総合損失は中間段に使用した共振器の損失が支
配的に寄与していると考えられる。
配的に寄与していると考えられる。
この発明のフィルタによれば中間段には損失の少ない誘
電体共振器を使用しているので総合損失を小さくするこ
とができる。
電体共振器を使用しているので総合損失を小さくするこ
とができる。
従来の誘電体共振器形フィルタの損失と比較すれば、こ
ｑ発明のフィルタは損失が増加するが、その増加量は極
めて僅かな値に抑えることができる。
ｑ発明のフィルタは損失が増加するが、その増加量は極
めて僅かな値に抑えることができる。
以上図を用いて詳細に説明したように、この発明のマイ
クロ波多段フィルタによれば実現が容易で周波数特性が
良好、しかも損失も少ないフィルタを提供することがで
き実用上非常に大きな効果を得ることができる。
クロ波多段フィルタによれば実現が容易で周波数特性が
良好、しかも損失も少ないフィルタを提供することがで
き実用上非常に大きな効果を得ることができる。
第１図は従来の伝送線路形マイクロ波帯域通過フィルタ
の一例を示す図であり、１は筐体、２２；および３はコ
ネクタ、４および５は伝送線路、６７．８および９は共
振器である。 第２図は従来の伝送線路形マイクロ波帯域通過フィルタ
の他の一例を示す図であり、１１は筐体、１２および１
３はコネクタ１４および１５は伝送・線路、１６，１７
，１８，１９および２０は共振器である。 第３図は従来の誘電体共振器形マイクロ波帯域通過フィ
ルタの一例を示す図であり、２１は筐体、２２および２
３はコネクタ、２４および２５は伝；送線路、２６，２
７．２８および２９は共振器である。 第４図はこの発明によるマイクロ波帯域通過フィルタの
一例を示す図であり、３１は筐体、３２および３３はコ
ネクタ、３４および３５は伝送線１路、３６，３７，３
８，３９および４０は共振器である。 第５図はこの発明によるマイクロ波帯域通過フィルタの
他の一例を示す図であり、４１は筐体、４２および４３
はコネクタ、４４および４５は伝−送線路、４６，４７
，４８および４９は共振器である。 第６図は、各種共振器の周波数特性を示すグラフであり
、５１は誘電体共振器の周波数特性、５２は半波長伝送
線路形共振器の周波数特性、５３は１／４波長伝送線路
形共振器の周波数特性である。
の一例を示す図であり、１は筐体、２２；および３はコ
ネクタ、４および５は伝送線路、６７．８および９は共
振器である。 第２図は従来の伝送線路形マイクロ波帯域通過フィルタ
の他の一例を示す図であり、１１は筐体、１２および１
３はコネクタ１４および１５は伝送・線路、１６，１７
，１８，１９および２０は共振器である。 第３図は従来の誘電体共振器形マイクロ波帯域通過フィ
ルタの一例を示す図であり、２１は筐体、２２および２
３はコネクタ、２４および２５は伝；送線路、２６，２
７．２８および２９は共振器である。 第４図はこの発明によるマイクロ波帯域通過フィルタの
一例を示す図であり、３１は筐体、３２および３３はコ
ネクタ、３４および３５は伝送線１路、３６，３７，３
８，３９および４０は共振器である。 第５図はこの発明によるマイクロ波帯域通過フィルタの
他の一例を示す図であり、４１は筐体、４２および４３
はコネクタ、４４および４５は伝−送線路、４６，４７
，４８および４９は共振器である。 第６図は、各種共振器の周波数特性を示すグラフであり
、５１は誘電体共振器の周波数特性、５２は半波長伝送
線路形共振器の周波数特性、５３は１／４波長伝送線路
形共振器の周波数特性である。
Claims (1)
- １３段以上のマイクロ波帯域通過フィルタにおいて、入
出力段の共振器を入出力伝送線路と分布結合した伝送線
路共振器で構成し、中間段の共振器を誘電体共振器で構
成したことを特徴とするマイクロ波多段フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061775A JPS5821844B2 (ja) | 1975-04-03 | 1975-04-03 | マイクロハタダンフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061775A JPS5821844B2 (ja) | 1975-04-03 | 1975-04-03 | マイクロハタダンフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51115755A JPS51115755A (en) | 1976-10-12 |
| JPS5821844B2 true JPS5821844B2 (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=12585476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4061775A Expired JPS5821844B2 (ja) | 1975-04-03 | 1975-04-03 | マイクロハタダンフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821844B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200108887A (ko) | 2018-01-15 | 2020-09-21 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | 발수성 보호막 형성용 약액 및 웨이퍼의 표면 처리 방법 |
| US11282709B2 (en) | 2018-01-15 | 2022-03-22 | Central Glass Company, Limited | Chemical agent for forming water repellent protective film and surface treatment method for wafers |
| KR20220106131A (ko) | 2019-11-29 | 2022-07-28 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | 보호막 형성용 약액 및 웨이퍼의 세정 방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58207701A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-03 | Murata Mfg Co Ltd | 広帯域フイルタ |
| JPH0728722Y2 (ja) * | 1989-08-30 | 1995-06-28 | 富士電気化学株式会社 | 誘電体フィルタ |
| JPH03212002A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Fujitsu Ltd | 誘電体フィルタ |
| JP6453058B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2019-01-16 | サクラテック株式会社 | マルチモード共振器およびそれを用いたｒｆｉｄタグ |
-
1975
- 1975-04-03 JP JP4061775A patent/JPS5821844B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200108887A (ko) | 2018-01-15 | 2020-09-21 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | 발수성 보호막 형성용 약액 및 웨이퍼의 표면 처리 방법 |
| US11282709B2 (en) | 2018-01-15 | 2022-03-22 | Central Glass Company, Limited | Chemical agent for forming water repellent protective film and surface treatment method for wafers |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51115755A (en) | 1976-10-12 |
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