WO2013183354A1 - 帯域通過フィルタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a band-pass filter, and more particularly to a band-pass waveguide filter realized equivalently in a dielectric substrate.
- a passive circuit such as filters have their physical dimensions almost determined by the design frequency. Therefore, from the viewpoint of flexible mounting of each component, a passive circuit such as a filter is also one of circuits having a low degree of freedom.
- the related band-pass filter is realized by sandwiching an E-plane parallel metal plate by a rectangular waveguide divided into two at the center of the H-plane to form one waveguide.
- Patent Document 1 discloses a “waveguide-type bandpass filter” that has high productivity and can cope with downsizing.
- the waveguide-type bandpass filter disclosed in Patent Document 1 electrically connects a pair of main conductor layers sandwiching a dielectric substrate and a main conductor layer at an interval of less than half the signal wavelength in the signal transmission direction.
- An inductive window is formed by electrically connecting the main conductor layers inside a dielectric waveguide line that transmits a high-frequency signal by a region surrounded by a pair of main conductor layers and two rows of through-wall conductor groups.
- a plurality of through conductors that form a conductive element) are disposed in the signal transmission direction at intervals of less than one half of the guide wavelength.
- the plurality of through conductors are formed in the central portion of the dielectric waveguide line so as to be spaced apart from each other in the width direction at a substantially central portion (three in the embodiment). The number decreases as the distance from each other increases in the direction of signal transmission.
- An object of the present invention is to provide a band-pass filter that can prevent deterioration of electrical characteristics.
- the bandpass filter of the present invention has a top surface and a bottom surface facing each other and extending in the waveguide tube axis direction, a pair of conductor layers provided on the top surface and the bottom surface of the dielectric substrate, and a waveguide Two rows of through-hole groups for side walls formed by electrically connecting a pair of conductor layers at a predetermined interval in the tube axis direction and the pair of conductor layers are electrically connected to each other in the waveguide tube axis direction.
- a plurality of through-holes arranged in parallel at the center of the waveguide formed in a region surrounded by a pair of conductor layers and two rows of through-hole groups for side walls.
- the bandpass filter according to the present invention can prevent deterioration of electrical characteristics.
- FIG. 1 is a partially cutaway exploded perspective view showing a configuration of a related band-pass waveguide filter.
- FIG. 2 is a characteristic diagram showing an analysis result of frequency characteristics of S parameters by electromagnetic field simulation of the related band-pass waveguide filter shown in FIG.
- FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the band-pass filter according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a characteristic diagram showing the analysis result of the frequency characteristic of the S parameter by the electromagnetic field simulation of the bandpass filter shown in FIG.
- FIG. 1 is a partially cutaway exploded perspective view showing the configuration of a related bandpass waveguide filter 10.
- the orthogonal coordinate system (x, y, z) has an x direction extending left and right (horizontal), a y direction extending vertically, and a z direction extending front and rear.
- the x direction, the y direction, and the z direction are orthogonal to each other.
- the x direction is also called the horizontal direction or the width direction.
- the y direction is also called the up / down direction, the thickness direction, or the height direction.
- the z direction is also called the front-rear direction.
- a signal (electromagnetic wave) is transmitted (propagated) in the z direction. Therefore, the z direction is also called a signal transmission direction (waveguide tube axis direction).
- the band-pass waveguide filter 10 includes a rectangular waveguide side wall 11 in which a rectangular waveguide is divided into two at the center of the H plane, and an E-plane parallel metal plate 12.
- a single waveguide (waveguide) is formed by sandwiching the E-plane parallel metal plate 12 between the rectangular waveguide side walls 11 divided into two.
- the E-plane parallel metal plate 12 determines the coupling coefficient required for the band-pass filter according to the shape of the metal plate arranged in a ladder shape (plate thickness, metal fin width / interval).
- Each rectangular waveguide side wall 11 has a U-shaped cross section, and has a width W of 7.9 mm, a height (thickness) H of 7.9 mm, and a length L 1 of 124 mm.
- the E-plane parallel metal plate 12 is arranged in parallel with being spaced apart from each other in the vertical direction (y direction), and extends in the signal transmission direction (z direction), and two metal pieces 122. It comprises a plurality of metal plates 124 arranged in a ladder shape between them.
- the metal plate 124 is also called a metal fin.
- the metal fin 124 serves as an inductive element.
- the coupling coefficient required for the band-pass filter is determined by the shape of the metal fins 124 (plate thickness, metal fin width / interval).
- FIG. 2 is a characteristic diagram showing the analysis result of the frequency characteristic of the S parameter by the electromagnetic field simulation of the related band-pass waveguide filter 10.
- the horizontal axis indicates the frequency [GHz]
- the vertical axis indicates the S parameters S21 [dB] and S11 [dB].
- S21 corresponds to an insertion loss (insertion loss)
- S11 corresponds to a reflection loss (return loss).
- the insertion loss S21 is expressed in dB (decibel) as the loss of the signal (power) passing through the terminal 2 (output terminal) when the signal is input to the terminal 1 (input terminal).
- the reflection loss S11 is expressed in dB (decibel) as a loss of a signal (power) reflected and returned to the terminal 1 (input terminal) when the signal is input to the terminal 1 (input terminal).
- dB decibel
- an E-plane parallel metal plate 12 that is a mechanical component with high manufacturing accuracy and a pair of cut rectangular waveguide walls 11 are necessary. Therefore, a mounting space is required in terms of connection and integration with a peripheral planar circuit.
- a plurality of through conductors are formed at a substantially central portion of the dielectric waveguide line so as to be spaced apart in the width direction.
- a feature of the present invention is that a through-hole is arranged in a dielectric substrate to constitute a waveguide and an inductive coupling element, thereby realizing a band-pass filter.
- a metal-plated through hole is arranged to form a waveguide as a waveguide side wall, and the metal fin portion is also formed as a through hole to constitute a band-pass filter equivalent to the above.
- the band-pass filter is realized by arranging metal-plated through holes in the upper and lower double-sided metal-clad dielectric substrates. It can be manufactured by conventional printed circuit board processing technology, and mechanical parts are unnecessary.
- the substrate is reduced in size by the dielectric constant of the substrate, can be manufactured by a conventional printing technique, and is suitable for connection / integration with a peripheral planar circuit in the same substrate.
- the feature of the present invention is that the E-plane bandpass waveguide filter using mechanical parts such as a conventional metal plate or rectangular waveguide is “replaced” by a metal plated through hole. It is in the point. From the above viewpoint, since the initial design can be performed with the closed waveguide having a small calculation load, and finally the design can be performed in consideration of the through-hole, the design prospect is easily established and the design is excellent. Since it is configured only by penetrating through-holes in the substrate thickness direction, it has a uniform two-dimensional structure in the thickness direction (y direction), which is advantageous in terms of manufacturing, analysis, and design.
- the through hole located in the central portion of the waveguide is configured in parallel with the waveguide tube axis (z direction).
- the through hole for determining the coupling coefficient is arranged at the center of the waveguide, the electrical characteristics are deteriorated when the position of the through conductor varies in the width direction (x direction) as in Patent Document 1. Can be prevented. This is because the electromagnetic field in the waveguide has a peak value of a sine distribution near the center of the tube axis, and is resistant to manufacturing errors.
- FIG. 3 is a transparent perspective view showing the structure of the bandpass filter 20 of the 13 GHz band model according to the first embodiment of the present invention.
- the orthogonal coordinate system (x, y, z) has an x direction extending left and right (horizontal), a y direction extending up and down, and a z direction extending forward and backward.
- the x direction, the y direction, and the z direction are orthogonal to each other.
- the x direction is also called the horizontal direction or the width direction.
- the y direction is also referred to as the vertical direction or the thickness direction.
- the z direction is also called the front-rear direction.
- a signal electromagagnetic wave
- a signal is transmitted (propagated) in the z direction.
- the z direction is also called a signal transmission direction (waveguide tube axis direction).
- the illustrated band pass filter 20 is a design example of a design frequency of 13.6 GHz, a pass band of 200 MHz, a center frequency of ⁇ 200 MHz and an attenuation of 40 dB, and has a six-stage configuration.
- Bandpass filter 20 has a thickness T of 1.6 mm, a length L 2 has a dielectric substrate 21 having a rectangular parallelepiped shape of 100 mm.
- the dielectric substrate 21 extends in the waveguide tube axis direction (z direction).
- a pair of conductive layers 22 made of metal are stretched on the upper and lower surfaces of the dielectric substrate 21.
- two rows of metal plating through holes 23 are arranged at a distance S of 10.8 mm in the width direction (x direction).
- the metal plating through hole 23 electrically connects the pair of conductor layers 22.
- the metal plated through holes 23 in each row are arranged extending in the waveguide tube axis direction (z direction) at intervals of about 0.3 wavelength or less, and serve as side walls.
- the metal plating through holes 23 in each row are formed by arranging through holes having a diameter of 1.2 mm at intervals of 2.4 mm.
- a waveguide (waveguide) (22; 23) is configured (formed) in a region surrounded by a pair of conductor layers 22 and two rows of metal plating through holes 23.
- the band pass filter 20 further includes a plurality of through holes 24 arranged at the center (center) of the waveguide (waveguide) (22; 23).
- the plurality of through holes 24 electrically connect the pair of conductor layers 22.
- the plurality of through holes 24 are arranged in parallel to the waveguide tube axis direction (z direction) and at the center of the waveguide (waveguide) (22; 23).
- the band-pass filter 20 has a metal plating in which the inductive element 124 portion corresponding to the E-plane parallel metal plate 12 provided in the center of the waveguide H in FIG. 1 is arranged in the center of the waveguide (22; 23).
- the through hole 24 is used.
- the portion corresponding to the metal fin (inductive element) 124 of FIG. 1 corresponds to the portion of the metal plating through hole 24 arranged in the center of FIG.
- the coupling coefficient necessary for a desired band-pass filter is determined by the shape of the metal fins 124 arranged in a ladder shape on the E-plane parallel metal plate 12. .
- a coupling coefficient necessary for a desired band pass filter is determined by the number, radius, and position of the metal plating through holes 24 arranged in the center of the waveguide H surface. is doing.
- the diameter of the through hole 24 is set to 0.6 mm.
- This structure can be realized by a printing technique and is also suitable for integration with a peripheral planar circuit in the same substrate 21.
- the number and arrangement position of these through holes 24 are not limited to this, and can be variously changed depending on the design frequency.
- the metal plated through holes 23 arranged in parallel to the E plane (y direction) at about 0.3 wavelength or less have less power leakage loss between the through holes 23, and therefore equivalently within the dielectric substrate 21. Acts as a metal wall. Therefore, by arranging the metal plated through holes 23 at appropriate positions, the metal wall portion of the conventional band-pass waveguide filter 10 made of the E-plane parallel metal plate 12 can be replaced with the metal plated through holes 23. .
- a metal plated through hole is formed in the dielectric substrate 21 with the upper and lower surfaces double-sided metal 22 without using three-dimensional mechanism parts such as a cut rectangular waveguide and an E-plane parallel metal plate.
- the band-pass filter 20 can be configured by a conventional print processing technique in which 23 and 24 are arranged. Since it can be realized in the dielectric substrate 21, it is suitable for integration with a peripheral high-frequency circuit based on a planar line on the same substrate 21. Further, since this structure is a uniform structure in the thickness direction (y direction), the structure can be realized with the dielectric substrate 21 having an arbitrary thickness, and thus the design is excellent.
- the size is reduced in proportion to the reciprocal of the square root of the relative permittivity of the dielectric substrate 21, and there is an advantage from the viewpoint of mounting space.
- a Teflon (registered trademark) substrate relative permittivity of 2.2
- the width direction (x direction) is 15.8 mm to 10.8 mm.
- the size is reduced from 124 mm to 100 mm in the waveguide tube axis direction (z direction).
- FIG. 4 shows the analysis result of the frequency characteristics of the S parameter by electromagnetic field simulation of the bandpass filter 20 of the 13 GHz band model.
- the horizontal axis indicates the frequency [GHz]
- the vertical axis indicates the S parameters S21 [dB] and S11 [dB].
- a passband width of about 200 MHz and an attenuation of about 200 dB were realized.
- the attenuation characteristic is substantially the same as that of the related band-pass waveguide filter 10 (FIG. 1) except for the insertion loss S21 in the pass band.
- the insertion loss S21 increased to about 3.0 dB compared to the related bandpass waveguide filter 10. This is mainly due to dielectric loss.
- the effect of the first embodiment is to prevent the deterioration of electrical characteristics.
- the reason is that the metal plating through holes 24 are arranged in parallel to the waveguide tube axial direction (z direction) and at the center of the waveguide.
- the present invention can be used for an RF transmission / reception separating circuit in an input unit of a simple wireless device for the purpose of constructing an inexpensive and flexible backbone network system.
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Abstract
Description
関連の帯域通過フィルタにおいては、H面の中央で2分割された矩形導波管により、E面平行金属板を挟み込み、一つの導波管を構成することで実現している。この構造の場合、製作精度の高い機構部品である金属板と切削加工された矩形導波管とが必要になり、周辺の平面回路との接続および一体化という点で、実装スペースを要する。
そこで、従来から、誘電体基板内に帯域通過型導波管フィルタを等価的に実現する技術が提案されている。
例えば、特開平11−284409号公報(特許文献1)は、生産性が高く小型化にも対応できる「導波管型帯域通過フィルタ」を開示している。この特許文献1に開示された導波管型帯域通過フィルタは、誘電体基板を挟持する一対の主導体層と、信号伝送方向に信号波長の2分の1未満の間隔で主導体層間を電気的に接続して形成された2列の側壁用貫通導体群とを具備している。一対の主導体層および2列の側壁用貫通導体群に囲まれた領域によって高周波信号を伝送する誘電体導波管線路の内部に、主導体層間を電気的に接続して誘導性窓(誘導性素子)を形成する複数の貫通導体が、信号伝送方向に管内波長の2分の1未満の間隔で配設されている。
特許文献1の実施形態の一例において、複数の貫通導体は、誘電体導波管線路のほぼ中央部で幅方向に離間して最大の本数(実施の形態では、3本)形成され、中央部から信号伝送方向両側へ離れるにつれて、その本数が減少している。
本発明の目的は、電気特性の劣化を防止することができる、帯域通過フィルタを提供することにある。
図2は、図1に示した関連の帯域通過型導波管フィルタの、電磁界シミュレーションによるSパラメータの周波数特性の解析結果を示す特性図である。
図3は、本発明の第1の実施例に係る帯域通過フィルタの構造を示す透視斜視図である。
図4は、図3に示した帯域通過フィルタの、電磁界シミュレーションによるSパラメータの周波数特性の解析結果を示す特性図である。
図1を参照して、本発明の理解を容易にするために、関連の帯域通過型導波管フィルタ10の構成について説明する。図1は関連の帯域通過型導波管フィルタ10の構成を示す一部切欠き分解斜視図である。
図1の例において、直交座標系(x、y、z)は、左右(横)に延在するx方向と、上下に延在するy方向と、前後に延在するz方向とを持つ。x方向、y方向、z方向は互いに直交している。x方向は横方向又は幅方向とも呼ばれる。y方向は上下方向、厚さ方向、又は高さ方向とも呼ばれる。z方向は前後方向とも呼ばれる。尚、信号(電磁波)はz方向へ伝送(伝搬)される。したがって、z方向は信号伝送方向(導波路管軸方向)とも呼ばれる。
帯域通過型導波管フィルタ10は、矩形導波管がH面の中央で2分割された矩形導波管側壁11と、E面平行金属板12とから構成される。2分割された矩形導波管側壁11によってE面平行金属板12を挟み込むことにより、一つの導波管(導波路)を構成する。E面平行金属板12は、梯子状に配置された金属板の形状(板の厚さ、金属フィンの幅・間隔)により、帯域通過フィルタに必要な結合係数を決定する。
各矩形導波管側壁11は、断面コ字型をしており、7.9mmの幅Wと、7.9mmの高さ(厚さ)Hと、124mmの長さL1とを持つ。
E面平行金属板12は、上下方向(y方向)に互いに離間して平行に配置され、信号伝送方向(z方向)へ延在する2本の金属片122と、2本の金属片122の間に梯子状に配置された複数の金属板124とから構成される。金属板124は金属フィンとも呼ばれる。金属フィン124は、誘導性素子として働く。金属フィン124の形状(板の厚さ、金属フィンの幅・間隔)により、帯域通過フィルタに必要な結合係数が決定される。
図2は、関連の帯域通過型導波管フィルタ10の、電磁界シミュレーションによるSパラメータの周波数特性の解析結果を示す特性図である。図2において、横軸は周波数[GHz]を示し、縦軸はSパラメータのS21[dB]およびS11[dB]を示す。
この技術分野において周知のように、Sパラメータでは、S21が挿入損失(インサーション・ロス)に相当し、S11が反射損失(リターン・ロス)に相当する。挿入損失S21は、信号を端子1(入力端子)に入力したときに、端子2(出力端子)に通過してくる信号(電力)の損失をdB(デシベル)で表わしたものである。反射損失S11は、信号を端子1(入力端子)に入力したときに、端子1(入力端子)に反射して戻ってくる信号(電力)の損失をdB(デシベル)で表わしたものである。
図1に示した関連の帯域通過型導波管フィルタ10の構造の場合、作製精度の高い機構部品であるE面平行金属板12と切削加工された一対の矩形導波管壁11とが必要になり、周辺の平面回路との接続および一体化という点で、実装スペースを要する。
一方、特許文献1に開示された導波管型帯域通過フィルタでは、複数の貫通導体が、誘電体導波管線路のほぼ中央部で幅方向に離間して複数本形成されているので、その貫通導体の位置が幅方向にばらついたときに電気特性が劣化するという問題がある。
[実施の形態]
本発明の特徴について説明する。
本発明の特徴は、誘電体基板内にスルーホールを配列することによって、導波路および誘導性結合素子を構成し、帯域通過型フィルタを実現したことにある。
本発明では、金属めっきスルーホールを配列して導波管側壁として導波路とし、金属フィン部もスルーホールとして、上記と同等の帯域通過型フィルタを構成している。
このような構成により、誘電体基板内にフィルタが実現でき、周辺の平面線路をベースとした高周波回路(RF回路)との接続および一体化に適する。また、金属板や矩形導波管等の、製作精度を要する機構部品も不必要で、比誘電率分だけ小型になり実装スペースの観点からも優位である。
換言すれば、本発明では、上下両面金属張り誘電体基板内に金属めっきされたスルーホールを配列することによって帯域通過フィルタを実現している。従来のプリント基板加工技術により製作が可能で機構部品も不必要となる。また、基板の誘電率分だけ小型になり、かつ従来のプリント加工技術で製作が可能で、同一基板内での周辺の平面回路との接続・一体化にも適している。
換言すれば、本発明の特徴は、従来の金属板や矩形導波管等の、機構部品を用いたE面帯域通過型導波管フィルタを、金属めっきされたスルーホールにより“置き換えて”構成した点にある。
上記の観点から、計算負荷の小さい閉鎖導波路により初期設計し、最終的にスルーホールを考慮して設計できるので、設計の見通しが立ち易く設計性に優れている。
スルーホールを基板厚方向に貫通して配列するのみで構成されるので、厚さ方向(y方向)に一様な二次元構造で、製作および、解析および設計の点でも優位である。
導波路中央部に位置するスルーホールは、導波路管軸(z方向)と平行に配列して構成される。このように、結合係数を決定するためのスルーホールを導波管中心に配置したので、特許文献1のような、貫通導体の位置が幅方向(x方向)にばらついたときに対する電気特性の劣化を防止することができる。何故なら、導波管内電磁界が管軸中心付近では正弦分布のピーク値となり、製作誤差に対する耐性があるからである。
図3の例において、直交座標系(x、y、z)は、左右(横)に延在するx方向と、上下に延在するy方向と、前後に延在するz方向とを持つ。x方向、y方向、z方向は互いに直交している。x方向は横方向又は幅方向とも呼ばれる。y方向は上下方向又は厚さ方向とも呼ばれる。z方向は前後方向とも呼ばれる。尚、信号(電磁波)はz方向へ伝送(伝搬)される。したがって、z方向は信号伝送方向(導波路管軸方向)とも呼ばれる。
図示の帯域通過フィルタ20は、設計周波数13.6GHz、通過帯域200MHz、中心周波数±200MHz離れで40dBの減衰量という設計例とし、6段の構成としたものである。
帯域通過フィルタ20は、厚さTが1.6mmで、長さL2が100mmの直方体形状の誘電体基板21を有する。誘電体基板21は、導波路管軸方向(z方向)に延在している。誘電体基板21の上面および下面には、金属から成る一対の導体層22が張られている。
誘電体基板21には、幅方向(x方向)に10.8mmの間隔Sだけ離間して、2列の金属めっきスルーホール23が配置されている。金属めっきスルーホール23は、一対の導体層22を電気的に接続する。各列の金属めっきスルーホール23は、約0.3波長以下の間隔で、導波路管軸方向(z方向)に延在して配置され、側壁として働く。図示の例では、各列の金属めっきスルーホール23は、直径1.2mmのスルーホールを2.4mm間隔で配列して形成されている。
一対の導体層22と、2列の金属めっきスルーホール23とによって囲まれた領域に、導波路(導波管)(22;23)が構成(形成)されている。
したがって、図1の矩形導波管側壁11に当たる部分が、図3の両側に配列された金属めっきスルーホール23の部分に相当する。
両側に配列された金属めっきスルーホール23は、2列の側壁用スルーホール群とも呼ばれる。
帯域通過フィルタ20は、導波路(導波管)(22;23)の中心(中央)に配列された複数のスルーホール24を更に備える。複数のスルーホール24は、一対の導体層22間を電気的に接続する。複数のスルーホール24は、導波路管軸方向(z方向)に平行にかつ、導波路(導波管)(22;23)の中心に配列されている。
すなわち、帯域通過フィルタ20は、図1の導波路H面中央に設けられたE面平行金属板12に当たる誘導性素子124部分を、導波管(22;23)の中央に配列された金属めっきスルーホール24により構成している。換言すれば、図1の金属フィン(誘導性素子)124に当たる部分が、図3の中央に配列された金属めっきスルーホール24の部分に当たる。
図1に示す帯域通過型導波管フィルタ10では、E面平行金属板12の、梯子状に配置された金属フィン124の形状により、所望の帯域通過フィルタに必要な結合係数を決定している。
これに対して、図3に示す帯域通過フィルタ20においては、導波路H面中央に配列された金属めっきスルーホール24の数、半径、位置により、所望の帯域通過フィルタに必要な結合係数を決定している。ここでは、適切な結合係数を実現するため、スルーホール24の直径を0.6mmとした。この構造は、プリント加工技術により実現可能で、同一基板21内で、周辺の平面回路との一体化にも適している。
図示の例では、中央に配列された金属めっきスルーホール24は、4本の集まりが5つと、1本が2つと、合計22本ある。すなわち、中央に配列された金属めっきスルーホール24は、1本と4本の集まりとが、間隔を空けて配列されている。但し、これらスルーホール24の個数や配置位置は、これに限定されず、設計周波数によって種々に変更される。
次に、図3に示した帯域通過フィルタ20の動作および効果について説明する。
E面(y方向)に平行方向に、約0.3波長以下で配列された金属めっきスルーホール23は、スルーホール23間の電力の漏れ損も少ないので、誘電体基板21内で等価的に金属壁として動作する。
したがって、適切な位置に金属めっきスルーホール23を配列することによって、従来のE面平行金属板12による帯域通過型導波管フィルタ10の金属壁部を、金属めっきスルーホール23に置き換えることができる。
本実施例によれば、切削加工された矩形導波管およびE面平行金属板のような立体的な機構部品を使用することなく、上下両面金属22張り誘電体基板21内に金属めっきスルーホール23、24を配列するという、従来のプリント加工技術により帯域通過型フィルタ20を構成することができる。誘電体基板21内に実現できるので、同一基板21で平面線路をベースとした周辺の高周波回路との一体化にも適している。
また、この構造は、厚さ方向(y方向)に一様な構造であるため、任意の厚さの誘電体基板21で実現することができるので、設計性にも優れている。
誘電体基板21内に構成するため、誘電体基板21の比誘電率の平方根の逆数に比例して小型になり、実装スペースの観点からも利点がある。例えば、誘電体基板21として、テフロン(登録商標)基板(比誘電率2.2)を使用した場合には、13GHz帯モデルでは、幅方向(x方向)で15.8mmから10.8mm、導波路管軸方向(z方向)で124mmから100mmに小型になる。
一例として、図4に13GHz帯モデルの帯域通過フィルタ20の、電磁界シミュレーションによるSパラメータの周波数特性の解析結果を示す。図4において、横軸は周波数[GHz]を示し、縦軸はSパラメータのS21[dB]およびS11[dB]を示す。
誘電体基板21として、テフロン基板(比誘電率2.2、tanδ=0.00085)を使用した場合、通過帯域幅約200MHz、200MHz離れの減衰量が約40dBを実現した。
図2との比較から明らかなように、通過域の挿入損失S21を除いては、減衰特性は関連の帯域通過導波管フィルタ10(図1)とほぼ同等の特性を実現した。挿入損失S21は、関連の帯域通過導波管フィルタ10に比べ、約3.0dBと増加した。これは主に誘電体損に起因するもので、tanδの小さい材質を選択すれば改善する見込みが高い。
次に、本発明の第1の実施例の効果について説明する。
第1の実施例の効果は、電気特性の劣化を防止できることである。その理由は、金属めっきスルーホール24が、導波路管軸方向(z方向)に平行にかつ導波管中心に配列されているからである。
以上、実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
21 ・・・ 誘電体基板
22 ・・・ 導体層
23 ・・・ 両側に配列された金属めっきスルーホール(側壁用スルーホール群)
24 ・・・ 中央に配列された金属めっきスルーホール
この出願は、2012年6月4日に出願された日本出願特願第2012−127061号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
Claims (6)
- 互いに対向する上面および下面を持ち、導波路管軸方向に延在する誘電体基板と、
該誘電体基板の上面および下面に設けられた一対の導体層と、
前記導波路管軸方向に所定の間隔で、前記一対の導体層間を電気的に接続して形成された2列の側壁用スルーホール群と、
前記一対の導体層間を電気的に接続し、前記導波路管軸方向に平行にかつ、前記一対の導体層と前記2列の側壁用スルーホール群とによって囲まれた領域に形成された導波路の中心に配列された複数のスルーホールと、
を有する帯域通過フィルタ。 - 前記所定の間隔が約0.3波長以下の間隔である、請求項1に記載の帯域通過フィルタ。
- 前記2列の側壁用スルーホール群の各々の直径は1.2mmであり、前記所定の間隔が2.4mm間隔である、請求項2に記載の帯域通過フィルタ。
- 前記複数のスルーホールは、両端部にそれぞれ1本形成され、該両端部間に、複数本の集まりが間隔を空けて配列されている、請求項3に記載の帯域通過フィルタ。
- 前記複数本は4本である、請求項4に記載の帯域通過フィルタ。
- 前記複数のスルーホールの各々の直径は0.6mmである、請求項3乃至5のいずれか1つに記載の帯域通過フィルタ。
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