(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンデッド線路で回路を構成するにあたり、信号が伝搬する主線路の一点に、先端を金属製ねじによって金属製ポストに接触させることで短絡点が形成された２本の先端短絡スタブをそのなす角度が１８０度となるよう接続し、かつ各々のスタブの長さを使用周波数にて４分の１波長未満としたことを特徴とするマイクロ波受動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロ波受動回路において、
前記２本の先端短絡スタブをその途中で互いに逆方向に折り曲げた
ことを特徴とするマイクロ波受動回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロ波受動回路に高域通過素子を接続して構成した
ことを特徴とする高域通過フィルタ。
【請求項４】
請求項３に記載の高域通過フィルタに低域通過フィルタを接続し、それらの接続点に共通端子を設けて構成した
ことを特徴とする分波器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンデッド線路からなる先端短絡スタブを含むマイクロ波受動回路と該マイクロ波受動回路を構成要素とする高域通過フィルタおよび分波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サスペンデッド線路において、信号が伝搬する主線路に対して先端短絡スタブを構成するにあたり、前記線路に対して片側にのみスタブを配置していた。
【０００３】
図８は、JOHM WILEY & SONS, “MICROWAVE PLANAR PASSIVE CIRCUIT AND FILTERS”に記載された従来の高域通過フィルタの構成図であり、上面図と断面図を示している。
図中、１００は外導体、１０１は誘電体基板、１０２は信号が伝搬する主線路である。また、１０３は平行平板キャパシタで、主線路１０２を誘電体基板１０１の両面に配することで構成される。また、外導体１００には金属ポスト１０５が設けられており、同ポスト１０５を主線路１０２に接続されたスタブ１０６の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高域通過フィルタにおいては、信号が伝搬する主線路１０２に対して先端短絡スタブを構成するにあたり、スタブ１０６を前記主線路１０２に対して片側にのみ配置し、その先端と外導体を接触させることで短絡点を形成していた。しかし、上述した如く構成においては、金属ポスト１０５と主線路１０２を含む回路基板との間に位置ずれが生じた場合に短絡点とスタブの接触位置が変化し、前記スタブの電気長が変化することでそのリアクタンス値にずれが生じ、回路全体の特性が劣化してしまう問題があった。
【０００５】
この発明は前記の問題を解決するためになされたもので、サスペンデッド線路の回路基板と金属ポストとの位置ずれにより生じる先端短絡スタブのリアクタンス変動を抑圧し、前記スタブを含むマイクロ波受動回路の特性劣化を抑圧するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るマイクロ波受動回路は、サスペンデッド線路で回路を構成するにあたり、信号が伝搬する主線路の一点に、先端を金属製ねじによって金属製ポストに接触させることで短絡点が形成された２本の先端短絡スタブをそのなす角度が１８０度となるよう接続し、かつ各々のスタブの長さを使用周波数にて４分の１波長未満としたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記２本の先端短絡スタブをその途中で互いに逆方向に折り曲げたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明に係る高域通過フィルタは、前記マイクロ波受動回路に高域通過素子を接続して構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、この発明に係る分波器は、前記高域通過フィルタに低域通過フィルタを接続し、それらの接続点に共通端子を設けて構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るマイクロ波受動回路の構成図であり、上面図と断面図を示している。図中、１は外導体、２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路３および２本のスタブ４を含んでおり、これらによりサスペンデッド線路を構成している。また、５は金属ポスト、６は金属製のねじで、これらは短絡点を形成し、スタブ４の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成しており、主線路３の一点に対し２本の先端短絡スタブ４がそのなす角度が１８０度となるように接続されている。
【００１４】
次に動作について説明する。２本のスタブ４は、その長さがいずれも使用周波数にて４分の１波長未満となっており、誘導性リアクタンスを有する高域通過型素子として機能する。ここで、スタブ４を含む誘電体基板２の位置が外導体１に対してスタブ４と平行な方向にずれた場合を考えると、スタブ４の短絡点の位置がずれることでスタブ単体をみたときのリアクタンス値が大きく変動してしまう。しかし、２本のスタブを併せて考えると、一方のスタブは電気長が長くなることでリアクタンス値が大きくなるが、もう一方のスタブは電気長が短くなることでリアクタンス値が小さくなる。従って、前記２本のスタブ４が接続された主線路３上の点からみたリアクタンス値は、前記誘電体基板２の位置ずれにかかわらずほぼ一定値を保つことができる。
【００１５】
以上のように、実施の形態１の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を相殺することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。なお、ここでは主線路３と先端短絡スタブ４のなす角度が直角としたものであるが、直角以外の角度においても同様の効果を得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。図中、１２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路１３およびスタブ１４を２本含んでおり、スタブ１４は、その途中で直角かつ互いに逆方向に折り曲げられている。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路が構成される。また、１５は金属製ポストであり、短絡点を形成しており、スタブ１４の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。
【００１７】
次に動作について説明する。実施の形態２は、実施の形態１において、２本の先端短絡スタブ１４をその途中で直角かつ互いに逆方向に折り曲げた点が異なる。従って、実施の形態１においてはスタブ４を含む誘電体基板２がスタブ４と平行な方向に位置ずれを生じた際の特性変動を抑圧するのに対して、実施の形態２では誘電体基板１２が前記スタブ１４と直角な方向に位置ずれを生じたときの特性変動を抑圧することができる。
【００１８】
以上のように、実施の形態２の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を相殺することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。なお、ここでは先端短絡スタブ１４を折り曲げる角度が直角であるとしたが、直角以外の角度とした場合も同様の効果を得ることができる。
【００１９】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。図中、２２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路２３およびスタブ２７を含んでおり、スタブ２７は、線路２４および同線路より線路幅の大きい線路２６からなる。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路が構成される。また、２５は金属製ポストであり、短絡点を形成し、スタブ２７の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。
【００２０】
次に動作について説明する。先端短絡スタブ２７の短絡点から電気長θだけ離れた地点から短絡点側をみたときのリアクタンスＺは、スタブの特性インピーダンスをＺｏ、スタブの電気長をθとすると、
Ｚ＝ｊＺｏｔａｎθ
で与えられる。このとき、スタブの短絡点の位置ずれにより電気長θが変化した場合のリアクタンス変化量は、前記リアクタンスＺの微係数に比例し、Ｚｏ／（ｃｏｓθ）2となる。従って、短絡点近傍での線路幅を大きくし、同部においてのみ特性インピーダンスＺｏを小さくすることで、所望のリアクタンス値を適当な長さの先端短絡スタブで実現しながら、かつ前記リアクタンス変化量を小さくすることができる。
【００２１】
以上のように、実施の形態３によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。
【００２２】
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。図中、３２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路３３およびスタブ３７を含んでおり、スタブ３７は、線路３４および同線路より線路幅の大きい線路３６からなる。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路が構成される。また、３５は金属製ポストであり、短絡点を形成し、スタブ３７の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。
【００２３】
次に動作について説明する。実施の形態４は、実施の形態３に記載のマイクロ波受動回路を実施の形態１に記載のマイクロ波受動回路に適用したもので、両者共に先端短絡スタブの短絡点位置が変動した時のリアクタンス変化を抑圧できることから、それらを併用することで前記リアクタンス変化をより一層抑圧することができる。
【００２４】
以上のように、実施の形態４の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。
【００２５】
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。図中、４２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路４３およびスタブ４４を２本含んでおり、スタブ４４は、その途中で直角かつ互いに逆方向に折り曲げられており、かつ線路４５および同線路より線路幅の大きい線路４６からなる。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路が構成される。また、４７は金属製ポストであり、短絡点を形成し、スタブ４４の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。
【００２６】
次に動作について説明する。実施の形態５は、実施の形態３に記載のマイクロ波受動回路を実施の形態２に記載のマイクロ波受動回路に適用したもので、両者共に先端短絡スタブの短絡点位置が変動した時のリアクタンス変化を抑圧できることから、それらを併用することで前記リアクタンス変化をより一層抑圧することができる。
【００２７】
以上のように、実施の形態５の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。
【００２８】
実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６に係る高域通過フィルタを示す構成図である。図中、６２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路６３およびスタブ６４を含んでいる。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路が構成される。また、６５は金属製ポストで短絡点を形成し、スタブ６４の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。また、６６はキャパシタであり、チップコンデンサや平行平板キャパシタにより構成される。
【００２９】
次に動作について説明する。実施の形態６は、実施の形態１に示したマイクロ波受動回路に高域通過素子であるキャパシタ６６を接続したものであり、これらは高域通過フィルタを構成する。実施の形態１で述べたように、スタブを２本にすることで先端短絡スタブの短絡点の位置が変動したときのリアクタンス変動を抑圧することができることから、前記の構成により、短絡点位置変動時の特性劣化の少ない高域通過フィルタを実現することができる。なお、実施の形態２〜５に示したマイクロ波受動回路に対しても動揺に高域通過素子であるキャパシタ６６を接続して高域通過フィルタを構成できる。
【００３０】
以上のように、実施の形態６の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、同スタブからなる高域通過フィルタの特性劣化を抑圧することができる。
【００３１】
実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７に係る分波器を示す構成図である。図中、７２は誘電体基板で、信号が伝搬する主線路７３およびスタブ７４を含んでいる。なお、それらの外部には、実施の形態１と同様に、外導体が配置されサスペンデッド線路を構成している。また、７５は金属製ポストで短絡点を形成し、スタブ７４の先端に接触させることで先端短絡スタブを構成している。また、７６はキャパシタであり、チップコンデンサや平行平板キャパシタにより構成され、前記先端短絡スタブと併せて高域通過フィルタを構成している。一方、誘電体基板７２は、高インピーダンス線路７７と低インピーダンス線路７８を含んでおり、それらは同基板上で縦続接続され、低域通過フィルタを構成しており、前記高域通過フィルタとの接続点には共通端子７９が設けられていて、以上の構成要素から分波器が構成される。
【００３２】
次に動作について説明する。実施の形態７は、実施の形態６に記載の高域通過フィルタに低域通過フィルタを接続し、それらの接続点に共通端子を設けることで分波器を構成したものである。前記高域通過フィルタは、実施の形態６に示したように、先端短絡スタブの短絡点の位置が変動したときの特性変動を抑圧することができるため、同フィルタに低域通過フィルタを接続することで同じく特性変動の小さい分波器を実現することができる。
【００３３】
以上のように、実施の形態７の構成によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、同スタブからなる高域通過フィルタを構成要素とする分波器全体の特性劣化を抑圧することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を相殺することができ、回路全体の特性劣化を抑圧することができる。
【００３５】
また、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、同スタブからなる高域通過フィルタの特性劣化を抑圧することができる。
【００３６】
さらに、サスペンデッド線路にて先端短絡スタブを構成したときの短絡点の位置ずれによるリアクタンス変動を抑圧することができ、同スタブからなる高域通過フィルタを構成要素とする分波器全体の特性劣化を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態３に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態４に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態５に係るマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態６に係る高域通過フィルタを示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７に係る分波器を示す構成図である。
【図８】  従来のサスペンデッド線路を用いたマイクロ波受動回路を示す構成図である。
【符号の説明】
１、１００、外導体、２、１２、２２、３２、４２、６２、７２、１０１  誘電体基板、３、１３、２３、３３、４３、６３、７３、１０２  主線路、４、１４、２７、３７、４４、６４、７４、１０６  スタブ、５、１５、２５、３５、４７、６５、７５、１０５  金属製ポスト、６  金属製ねじ、２４、２６、３４、３６、４５、４６  線路、６６、７６  キャパシタ、７７  高インピーダンス線路、７８  低インピーダンス線路、７９  分波器共通端子、１０３  平行平板キャパシタ、１０４  先端短絡スタブ。
【図１】
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【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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【図８】
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