(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内に微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項２】
複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内にさらに高い特性インピーダンスを有する微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、さらに高い特性インピーダンスを有する前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項３】
複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内に微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項４】
複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内にさらに低い特性インピーダンスを有する微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、さらに低い特性インピーダンスを有する前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項５】
複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、請求項１ないし請求項４に記載した共振器を混在させたことを特徴とする帯域通過フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同軸線路やマイクロストリップ線路等のマイクロ波伝送線路により構成される帯域通過フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
分布定数回路で構成される帯域通過フィルタにおいて、高域周波数におけるスプリアス応答を抑圧するために、共振器としてＳＩＲ(Ｓｔｅｐｐｅｄ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ)が広く用いられてきた。
【０００３】
図７はＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、ＶＯＬ．ＭＴＴ−２８、Ｎｏ．１２、“Ｂａｎｄｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  ＣｏｕｐｌｅｄＳｔｒｉｐｌｉｎｅ  Ｓｔｅｐｐｅｄ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ”にある従来の帯域通過フィルタの構成図である。同フィルタはマイクロストリップ線路で構成されており、図中、１０９は裏面が導体で裏打ちされた誘電体基板、１００は入出力端子、また１０１はＳＩＲで、低インピーダンス線路１０２および高インピーダンス線路１０３が低−高−低インピーダンス線路の順に縦続接続されている。またフィルタ内のＳＩＲ１０１は全て同一の形状を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来の帯域通過フィルタは、帯域通過フィルタを構成する共振器として一様な特性インピーダンスを有する長さ２分の１波長の伝送線路が用いられてきたが、同共振器は基本次共振周波数の整数倍の周波数にて高次の共振が生じるため、同共振器からなるフィルタは基本次通過周波数帯の整数倍の周波数が全て通過帯域となってしまう問題があった。一方、共振器としてＳＩＲを用いた場合、同共振器は高次の共振周波数を基本次周波数の約５倍近くに高めることができるため、フィルタの高域周波数におけるスプリアス応答を抑圧できる利点を有している。
【０００５】
しかしそれ以上のさらに高域の周波数にわたりスプリアス応答を抑圧しようとした場合、フィルタ内のＳＩＲを同一形状としたときにはその高次の共振周波数が通過帯域となってしまい、スプリアス応答が生じてしまう問題があった。
【０００６】
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので、帯域通過フィルタを構成する複数個のＳＩＲすなわち共振器の高次共振周波数を互いにずらす手段を供することで、同フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数にわたり抑圧した帯域通過フィルタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内に微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内にさらに高い特性インピーダンスを有する微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、さらに高い特性インピーダンスを有する前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内に微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内にさらに低い特性インピーダンスを有する微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、さらに低い特性インピーダンスを有する前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、前記各種共振器を混在させて構成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下この発明を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による帯域通過フィルタの構成を示すもので、マイクロストリップ線路で構成した場合について示している。図中、９は裏面が導体で裏打ちされた誘電体基板、１は入出力端子、また２は共振器であるＳＩＲで、低インピーダンス線路３および高インピーダンス線路４が低−高−低インピーダンス線路の順に縦続接続された基本構成を有しているが、その高インピーダンス線路４の一部は微小な長さを有する低インピーダンス線路５となっている。低インピーダンス線路５の長さ、位置、特性インピーダンスのいずれかは各ＳＩＲ２にて互いに異なるようにしてある。
【００１３】
次に動作について説明する。帯域通過フィルタを構成する各ＳＩＲ２の低、高インピーダンス線路３、４はいずれもほぼ同一の形状を有しており、かつ微小長の低インピーダンス線路５はＳＩＲの基本次周波数には殆ど影響を与えないことから、各ＳＩＲ２は同一の基本次共振周波数を有する。それに対してその２倍以上の周波数となる高次共振周波数においては低インピーダンス線路５の影響が大きくなり、その形状、位置の違いにより各ＳＩＲの高次共振周波数にずれが生じる。従って全てのＳＩＲを同一形状として、その基本次共振周波数に加えて高次共振周波数も互いに一致するようにした従来の帯域通過フィルタと比較すると、高域周波数におけるフィルタのスプリアス応答を低減することができる。なお図２には、以上の動作に関する従来のものに対する本発明の帯域通過フィルタの高次共振周波数帯域での特性の概念図を示している。
【００１４】
以上のように実施の形態１の構成によれば、帯域通過フィルタを構成する共振器の高次共振周波数を互いに異なるようにすることで、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００１５】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による帯域通過フィルタの構成を示すもので、マイクロストリップ線路で構成した場合について示している。図中、１９は裏面が導体で裏打ちされた誘電体基板、１１は入出力端子、また１２はＳＩＲで、低インピーダンス線路１３および高インピーダンス線路１４が低−高−低インピーダンス線路の順に縦続接続された基本構成を有しているが、その高インピーダンス線路１４の一部は微小な長さを有する高インピーダンス線路１５となっている。高インピーダンス線路１５の長さ、位置、特性インピーダンスのいずれかは各ＳＩＲ１２にて互いに異なるようにしてある。
【００１６】
次に動作について説明する。上記実施の形態１においては各ＳＩＲの高次共振周波数を変化させるための微小長の線路として低インピーダンス線路を設けたが、実施の形態２ではこの代わりに高インピーダンス線路を設けた点が異なる。低インピーダンス線路が容量性素子として機能するのに対して高インピーダンス線路は誘導性素子として機能するという違いはあるが、本形態もまた実施の形態１と同様に各ＳＩＲの高次共振周波数を変化させることができる。また高インピーダンス線路は低インピーダンス線路より占有面積が小さいため、本形態により回路の小型化を図ることもできる。
【００１７】
以上のように実施の形態２の構成によれば、帯域通過フィルタを構成する共振器の高次共振周波数を互いに異なるようにすることで、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００１８】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による帯域通過フィルタの構成を示すもので、マイクロストリップ線路で構成した場合について示している。図中、２９は裏面が導体で裏打ちされた誘電体基板、２１は入出力端子、また２２はＳＩＲで、低インピーダンス線路２３および高インピーダンス線路２４が高−低−高インピーダンス線路の順に縦続接続された基本構成を有しているが、その低インピーダンス線路２３の一部は微小な長さを有する高インピーダンス線路２５となっている。高インピーダンス線路２５の長さ、位置、特性インピーダンスのいずれかは各ＳＩＲ２２にて互いに異なるようにしてある。
【００１９】
次に動作について説明する。上記実施の形態１および２では各ＳＩＲの基本構成として低−高−低インピーダンス線路の縦続接続を使用しているが、実施の形態３では高−低−高インピーダンス線路の縦続接続を用いている点が異なる。ＳＩＲの基本構成として前者を用いた場合はその第２次共振周波数が基本次周波数の２倍以上となるのに対して、後者を用いた場合は基本周波数の２倍以下となる。従って帯域通過フィルタのスプリアス応答に求められる特性によっては本実施の形態のＳＩＲを用いた方が好ましい場合がある。そして実施の形態２と同様に、各ＳＩＲ２２に微小長の高インピーダンス線路２５を設けることで各々の高次共振周波数を変化させることができる。
【００２０】
以上のように実施の形態３によれば、帯域通過フィルタを構成する共振器の高次共振周波数を互いに異なるようにすることで、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００２１】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による帯域通過フィルタの構成を示すもので、マイクロストリップ線路で構成した場合について示している。図中、３９は裏面が導体で裏打ちされた誘電体基板、３１は入出力端子、また３２はＳＩＲで、低インピーダンス線路３３および高インピーダンス線路３４が高−低−高インピーダンス線路の順に縦続接続された基本構成を有しているが、その低インピーダンス線路３３の一部は、より低い特性インピーダンスを有する微小な長さの低インピーダンス線路３５となっている。低インピーダンス線路３５の長さ、位置、特性インピーダンスのいずれかは各ＳＩＲ３２にて互いに異なるようにしてある。
【００２２】
次に動作について説明する。実施の形態４では上記実施の形態３に対して各ＳＩＲの高次共振周波数を変化させるための微小長の線路として、高インピーダンス線路ではなく低インピーダンス線路を用いている点が異なっており、本実施の形態もまた実施の形態３と同様に各ＳＩＲ３２の高次共振周波数を変化させることができる。また低インピーダンス線路は高インピーダンス線路に比べて導体損を低減できるため、本形態により回路の低損失化を図ることもできる。
【００２３】
以上のように実施の形態４の構成によれば、帯域通過フィルタを構成する共振器の高次共振周波数を互いに異なるようにすることで、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００２４】
実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による帯域通過フィルタを示すもので、ここでは同軸線路で構成した場合について示している。図中、４０は同軸線路の外導体で、４１は入出力端子、また４２はＳＩＲで、いずれも低インピーダンス線路４３および高インピーダンス線路４４が３段にわたり縦続接続された基本構成を有しているが、その中段の線路の一部は微小な長さを有する高インピーダンスあるいは低インピーダンス線路である伝送線路４５となっている。同線路４５の長さ、位置、特性インピーダンスのいずれかは各ＳＩＲ４２にて互いに異なるようにしてある。また４８はＳＩＲを保持するための誘電体である。なお実施の形態１から実施の形態４においても同図と同様にして同軸線路により構成することができる。
【００２５】
次に動作について説明する。実施の形態５は、実施の形態１から実施の形態４に示す帯域通過フィルタにて用いられるＳＩＲを混在させたもので、それらと同様に本形態により各ＳＩＲ４２の高次共振周波数を高い自由度で変化させることができる。
【００２６】
以上のように実施の形態５の構成によれば、帯域通過フィルタを構成する共振器の高次共振周波数を互いに異なるようにすることで、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内に微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたので、各共振器の高次共振周波数が互いに異なり、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。
【００２８】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の低−高−低インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその高インピーダンス線路区間内にさらに高い特性インピーダンスを有する微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、さらに高い特性インピーダンスを有する前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたので、各共振器の高次共振周波数が互いに異なり、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。また高インピーダンス線路は低インピーダンス線路より占有面積が小さいため、回路の小型化を図ることもできる。
【００２９】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内に微小な長さの高インピーダンス線路を設けると共に、前記高インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたので、各共振器の高次共振周波数が互いに異なり、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。また共振器の基本構成として低−高−低インピーダンス線路を用いた場合はその第２次共振周波数が基本次周波数の２倍以上となるのに対して、高−低−高インピーダンス線路を用いた場合は基本周波数の２倍以下となるので、帯域通過フィルタのスプリアス応答に求められる特性によって高−低−高インピーダンス線路の共振器を選択して用いることがでる。
【００３０】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、各共振器を同一形状の高−低−高インピーダンス線路の縦続接続で構成し、少なくとも１個の共振器にてその低インピーダンス線路区間内にさらに低い特性インピーダンスを有する微小な長さの低インピーダンス線路を設けると共に、さらに低い特性インピーダンスを有する前記低インピーダンス線路の特性インピーダンス、長さおよび位置のいずれかを各共振器にて互いに異なるようにしたので、各共振器の高次共振周波数が互いに異なり、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができる。また、低インピーダンス線路は高インピーダンス線路に比べて導体損を低減できるため、回路の低損失化を図ることもできる。
【００３１】
また、複数の共振器からなる帯域通過フィルタにおいて、前記各種共振器を混在させて帯域通過フィルタを構成したので、各共振器の高次共振周波数が互いに異なり、フィルタのスプリアス応答を極めて広範な周波数範囲にわたり抑圧することができると共に、高次共振周波数を高い自由度で変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【図２】  この発明による帯域通過フィルタの高次共振周波数帯域での特性を説明するための図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態４による帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態５による帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【図７】  従来の帯域通過フィルタの構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１、４１  入出力端子、２、１２、２２、３２、４２  ＳＩＲ(共振器)、３、５、１３、２３、３３、３５、４３  低インピーダンス線路、４、１４、１５、２４、２５、３４、４４  高インピーダンス線路、４０  同軸線路外導体、４５  伝送線路、９、１９、２９、３９  誘電体基板、４８  誘電体。
【図１】
0003685398.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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