JPS60114002A - フイルタ装置 - Google Patents

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 本発明はフェリｆｆｉ性共鳴を利用したフィルタ装置、
特にマイクロストリップライン等を伝送線路としてマイ
クロ波集積回路（以下ＭＩＣという）化したフィルタ装
置に関する。

背景技術とその問題点 ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）基板上
にフェリ磁性体であるイツトリウム・鉄・ガーネット（
ＹＩＧ）薄膜をエピタキシャル成長させ、ＹＩＧ薄膜を
選択エツチングにより円形、或蝙 いは矩形等に加工し、このフェリ磁性共鳴を利用するこ
とＫよってフィルタ装置を構成することができる。この
フィルタ装置は、薄膜材料を用いて構成されることから
、マイクロストリップライン等を伝送線路と５してＭ−
（Ｃ化することが容易である。

第１図は従来のＭＩＣ化されたＹＩＧ薄膜による帯域通
過フィルタの例である。（１）はアルミナ等の誘電体基
板で、その第１主面に接地導体１２＋が被着形成される
と共に、他の第２の主面に、互に平行な第１及び第２の
マイクロストリップライン、すなわち入力及び出力伝送
線路（３）及び（４）が被着形成され、両ストリップラ
イン（３１及び（４１の夫々の端部が接地導体（２１に
夫々第１及び第２の接続導体（５）及び（６）によって
接続される。そして基板ｆｉ＋の第２の主面上に、この
主面上の第１及び第２のマイクロストリップライン（３
：及び（４）と夫々電磁的に結合して第１及び第２の磁
性共鳴装置（７１及び（８）を配置する。これら第１及
び第２の磁性共鳴装置（７）及び（８）は、ＧＧＧ基板
（９）の１主面に液相エピタキシャル成長技術と選択的
エツーチング技術によって構成された例えば円形のＹＩ
Ｇ薄膜より成る。また基板（１）上の第１及び第２の磁
性共鳴装置（７）及び（８）間にこれらを電磁的に結合
する第３のマイクロストリップライン、すなわち結合用
伝送線路ａαが被着形成される。装置（７）及び（８）
間の距離は、通過帯域外の阻止域の挿入損失の増大を急
峻にするために通λ 通帯域の中心周波数の波長をλとすると４の距離に選ば
れる。

このような構成による帯域通過フィルタでは、その通過
帯域外、すなわち阻止域での入出力端子間のアイソレー
ションができるだけ完全であることが望まれるが、この
ような構成によるフィルタにおいては、主として次に挙
げる２つの原因によって、このアイソレーションを十分
にとることができない。すなわち、その第１の原因は、
第１及び第２の接続導体（５）及び（６１による第１及
び第２の先端短絡位置から、２つのラインの交差する位
置くと、交差する位置での電界が強くなるためライン間
の容量結合が大きくなることにある。そして、その第２
の原因は入出カライン間の直接的な結合である。これら
２つの原因のうち、第１の原因は、フィルタの使用周波
数が余り高くなければ、先端短絡部から２つのラインの
交差する位置までの距離が、λｙに較べ十分に小さいた
め問題にならない。したがって、この場合には、フィル
タ装置の入出力間にアイソレーションは、上述した第２
の原因の入出カライン間の直接結合の大きさで決定され
る。そして、この入出カライン間の直接結合を減らすに
は、入出カライン間の距離を９十分に大きくとることで
解決されるが、この方法では素子寸法が大きくなり、ま
たこれに伴って直流磁界印加用の磁石の面積も大きくな
り、大きさ及び経済性の上で極めて不利となる。

発明の目的 本発明は、上述した寸法の増大化を招来することなく阻
止域での入出力端子間のアイソレーションを改善したフ
ェリ磁性の利用によるフィルタ装置を提供するものであ
る。

発明の概要 本発明者等は、入出カライン間の油接結合の原因につい
て検討を重ねた結果、マイクロストリップラインを伝播
する電磁波の高周波磁界がマイクロストリップラインを
伝播する電磁波の高周波磁界が伝播方向に垂直な面内で
ループ状に分布しているために起る誘導結合と、マイク
ロストリップラインの一端を短絡している誘電体基板側
面の接続導体を流れる電流により放射される電磁波によ
る結合の２つが原因していることが明らかになった。

本発明は、特にこのうちの接続導体を流れる電流により
放射される電磁波による結合に着目してなされたもので
ある。

すなわち、本発明においては、誘電体基板と、誘電体基
板の一生面に設けられた接地導体と、誘電体基板の他の
主面に設けられた第１及び第２のマイクロストリップラ
インと、これら第１及び第２のマイクロストリップライ
ンと電磁的に結合して配された第１及び第２の磁性共鳴
装置と、これら第１及び第２の磁性共鳴装置間を電磁的
に結合する第３のマイクロストリップラインとを有する
フィルタ装置において、第１のマイクロストリップライ
ンの一端が所定の位置において誘電体基板の側面に配さ
れた接続導体によって接地導体に接続され、第２のマイ
クロストリップラインの一端は、誘電体基板の側面に配
される第２の接続導体によって第１の接続導体よりの電
磁波放射のヌルポイントになる位置において接地導体に
接続されて成る構成とする。

実施例 第２図を参照して本発明によるフィルタ装置の一例を説
明する。第２図はその上面図で、第２図において第１図
と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
るが、この例においては、訪電体基板（１）の相対向す
る側辺の互いに１１１　！する位置に例えば夫々直角三
角形をなす切り込みＱｌｌ及び＋＋２１を設け、これら
切り込みα１１及び＋１３の各斜辺の各延長線が互いに
平行するように配置した場合である。そして基板（１；
の１主面（裏面）には全面に接地導体＋２１が被着され
るが、他の主面（表面）には、各三角形状の切り込み＋
ＩＩＪ及びａカの各斜辺によって形成された基板（１）
の各側面ａ３及び（１４１と、これら側面０３及び０４
１と対向する基板（１：の相対向する他の側辺に差し渡
って互いＫその延長線が平行し、且つ互いに正対するこ
となく創１する位置関係に、第１及び第２のマイクロス
トリップライン（３）及び（４）を被着する。そして、
側面０り及び（１４）に接続導体（５）及び（４）を被
着してこれらによって各個ｍ＋　０３１及び０４１に延
在するマイクロストリップライン（３：及び＋４１の各
端部を接地導体（２）に短絡する。

そして両側面αＪ及び（Ｉ４１とその延長線によって挟
まれた部分に第１及び第２の磁性共鳴装置（７）及び（
８）を有する基板（９）を配置すると共に第３のマイク
ロストリップラインＱＱＩを、第１及び第２のストリッ
プライン（３１及び（４１と交差するように配置する。

第１及び第２の磁性共鳴装置（７）及び（８）は、第１
及び第２のストリップライン（３）及び（４）と第３の
ストリップライン（１０１との交差部間に介在するよう
になされる。

このような構成をとることＫよって、特に本発明におい
ては、両短絡部、すなわち接続導体（５）及び（６）の
位置関係が第１の接続導体（５１からの電磁波放射のヌ
ルポイントに第２の接続導体（６）が位置するようにな
す。

第３図は＠１のマイクロノトリップライン（３）を固定
し、第２のマイクロストリップライン（４１を、ｘ−、
ｙ方向に移動させて第２のマイクロストリップライン（
４）の短絡位置とこれらライン間の結合の大きさとの関
係をフィルタの使用周波数１．５ＧＨｚで測定した結果
を示すものである。この場合、ｙ＞０の領域では第１の
マイクロストリップライン（出の一端を短絡している基
板ｆｌ＋の側面の接続導体（５１を流れる電流による電
磁波放射により、アンテナ放射パターンと同様の結合特
性が観察される。

一方、ｙ（０の領域では第１の１イクロストリツプライ
ン及び第２のマイクロストリップラインが平行に１なる
ためライン間の誘導結合が生じｙ＞００領域のサイドロ
ープがそのまま広がったような結合特性が観紐される。

第３図によれば、中央部にループ状をなすメインローブ
と、その両側に広がるサイドロープとを有し、メインロ
ープと両サイドロープ間にいわゆるヌルポイントが存在
する。

本発明においては、このメインローブとその内側のサイ
ドロープ間のヌルポイントに、第２のマイクロストリッ
プライン（４）の短絡部、すなわち接続導体（６）が位
置するようになすものであり、このようにすることによ
って両ライン（３１及び（４１、すなわち入出力線路間
の直接結合を極めて小さくすることができフィルタの明
止域におけるアイソレーションの改善をはかる゛のであ
る。

第４図及び第５図は、ＹＩＧ薄膜、すなわち磁性共鳴装
置（７１及び（８）が共鳴するに必要な直流磁界を印加
せずに入出力間のアイソレーションをめるために測定し
た周波数−挿入損失特性図で、第４図は第１図で説明し
た従来構造の場合、第５図は第２図に示した本発明によ
るフィルタ装置の場合で、これらを比軟することによっ
て明らかなように、フィルタの使用周波数１．５　ＧＨ
ｚにおいて従来のフィルタに比し、入出力端子間のアイ
ソレーションは、４４ｄＢから５５ｄＢに改善されてい
る。

尚、本発明の主たる目的は、短絡部における電磁波放射
に暴く入出カライン間のアイソレーションの低下の防止
にあるが、上述した例のように第１及び第２の両ライン
（３）及び（４）が互いにｍｂする位置関係とするとき
は、両ライン間の誘導結合を回避できる効果も生じる。

尚、誘導結合を回避するための構造としては、種々の構
造をとり得るものであり、例えば第６図及び第７図に示
すように第３のマイクロストリップラインααを屈曲さ
せることによって種々の変更をなし得る。第６図及び第
７図において、第２図と対応する部分には同一符号を付
して重複説明を省略する。尚、この場合においても、＠
２のマイクロストリップライン（４）の短絡部は、第１
のマイクロストリップライン（３１の短絡部の電磁波放
射のヌルポイント位置に選定する。

発明の効果 上述し、たように本発明によるときは、入出カライン間
の電磁波放射結合を回避したことＫよって、阻止域に対
しアイソレーション特性にすぐれたフィルタ装置が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフィルタ装置の拡大斜視図、第２図は本
発明によるフィルタ装置の一例の拡大平面図、第３図は
その説明に供する電磁波放射分布図、第４図及び第５図
は従来及び本発明装情の周波数−挿入損失特性曲線図、
第６図及び第７図は夫々他の例のフィルタ装置の路線的
拡大平面図である。 ｆｉ＋は誘電体基板、（２１は接地導体、（３１及び（
４）は第一１及び第２のマイクロストリップライン、（
５）及び（６）は接続導体、（７）及び（８１は磁性共
ＩＩＩ装置、０αは第３のマイクロストリップラインで
ある。 第３図 メ 第６図 第７図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体基板と、該誘電体基板の一生面に設けられた接地
   導体と、上記誘電体基板の他の主面に設けられた第１及
   び第２のマイクロストリップラインと、上記第１及び第
   ２のｉイクロストリップラインと電磁的に結合して配さ
   れた第１及び第２の磁性共鳴装置と、該第１及び第２の
   磁性共鳴装置間を電磁的に結合する第３のマイクロスト
   リップラインとを有するフィルタ装置において、上記第
   １のマイクロストリップラインの一端が所定の位置にお
   いて上記誘電体基板の側面に配された接続導体によって
   上記接地導体に接続され、上記第２のマイクロストリッ
   プラインの一端は、上記誘電体基板の側面に配される第
   ２の接続導体によって上記第１の接続導体よりの電磁波
   放射のヌルポイントになる位置において上記接地導体に
   接続されて成るフィルタ装置。