(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、Ｎ番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる（Ｎ−１）個の段間結合容量を具備し、１番目の前記共振器とＮ番目の前記共振器の励振点を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすことで、前記共振器の前記励振点から前記各端面までの各々の部分を直列共振させて減衰極を発生させ、少なくとも１個以上の前記段間結合容量を前記共振器の前記励振点近傍で電気的に接続した半波長共振器型高周波フィルタ。
【請求項２】
１番目の共振器とＮ番目の前記共振器の励振手段が、タップ給電方式であることを特徴とする請求項１記載の半波長共振器型高周波フィルタ。
【請求項３】
半波長共振器が両端開放型ＴＥＭ共振器であることを特徴とする請求項１記載の半波長共振器型高周波フィルタ。
【請求項４】
各々の共振器形状が「く」の字形でほぼ鏡面対称の位置に近接配置された２個の半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、２番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる１個の段間結合容量を具備し、１番目の前記共振器と２番目の前記共振器の励振点を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすことで、前記共振器の前記励振点から前記各端面までの各々の部分を直列共振させて減衰極を発生させ、少なくとも１個以上の前記段間結合容量を前記共振器の両端部以外に電気的に接続した半波長共振器型高周波フィルタ。
【請求項５】
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の両端開放半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、Ｎ番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる（Ｎ−１）個の段間結合容量を具備し、前記各共振器の励振点と結合点を略一致させて両側開放端までの各共振器の部分を直列共振させた半波長共振器型高周波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、携帯電話等の無線機で用いられる誘電体フィルタを代表例とする、半波長共振器型高周波フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半波長共振器型高周波フィルタは、無線機における周波数の有効利用を図るため、より選択特性の優れた特性を持ち、かつ小形、高性能なフィルタとして要望されている。以下に図面を参照しながら、従来の半波長共振器型高周波フィルタの一例について説明する。
【０００３】
図４は、ストリップラインで構成された、従来例の半波長共振器型高周波フィルタの構成を示すものである。図４において、４１、４２は半波長共振器である。４３は入力端子で、４４は出力端子である。４５は入力整合回路部Ｙｔ、４６は出力整合回路部Ｙｔ  、４７は段間結合容量Ｃｇである。ここで、半波長共振器４１、４２は両端開放のストリップラインで、入力整合回路部４５Ｙｔ、出力整合回路部４６Ｙｔは、例えば入出力結合容量である。
【０００４】
以上のように構成された半波長共振器型高周波フィルタについて、以下その動作について説明する。
【０００５】
まず、両共振器はストリップラインの途中の点、すなわち、Ｌ１とＬ２、或いは、Ｌ３とＬ４に分割した点において、入出力整合回路部、例えば入出力結合容量を介して励振される。段間結合容量Ｃｇは、各々の共振器端部４８において両共振器に電気的に接続される。このように構成されたフィルタにおいては、両共振器が反共振する周波数を帯域通過中心周波数とするバンドパス特性を呈すると同時に、ストリップラインのＬ１部およびＬ４部が直列共振する周波数において、等価的に接地されるので、伝達特性に減衰極が形成される。この場合、基本モードだけで考えれば、減衰極の数は共振器１個につき１個である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構成では、共振器は特定の１つの周波数でしか基本モードでは共振しないので、フィルタの減衰極の個数は共振器の数と同数までしかできない。また、入出力整合の取り易さの点から言って、減衰極周波数の制御の自由度が少ないという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、フィルタの減衰極周波数を自由に制御でき、かつ、従来よりも多くの減衰極を発生できる、簡単な構造で選択度に優れた半波長共振器型高周波フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の半波長共振器型高周波フィルタは、請求項１の構成では、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、Ｎ番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる（Ｎ−１）個の段間結合容量を具備し、１番目の前記共振器とＮ番目の前記共振器の励振点を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすことで、前記共振器の前記励振点から前記各端面までの各々の部分を直列共振させて減衰極を発生させ、少なくとも１個以上の前記段間結合容量を前記共振器の前記励振点近傍で電気的に接続したという構成を備えたものである。
【００１０】
請求項２では、請求項１記載の構成において、１番目の前記共振器とＮ番目の前記共振器の励振手段が、タップ給電方式であるという構成を備えたものである。
【００１１】
請求項３では、請求項１の構成において、前記半波長共振器が両端開放型TEM共振器であるという構成を備えたものである。
【００１２】
請求項４の構成では、各々の共振器形状が「く」の字形でほぼ鏡面対称の位置に近接配置された２個の半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、２番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる１個の段間結合容量を具備し、１番目の前記共振器と２番目の前記共振器の励振点を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすことで、前記共振器の前記励振点から前記各端面までの各々の部分を直列共振させて減衰極を発生させ、少なくとも１個以上の前記段間結合容量を前記共振器の両端部以外に電気的に接続した構成を備えたものである。
【００１３】
請求項５の構成では、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の両端開放半波長共振器と、入力端子と、出力端子と、１番目の前記共振器と前記入力端子を整合させる第１の整合手段と、Ｎ番目の前記共振器と前記出力端子を整合させる第２の整合手段と、前記共振器間を結合させる（Ｎ−１）個の段間結合容量を具備し、前記各共振器の励振点と結合点を略一致させて両側開放端までの各共振器の部分を直列共振させたという構成を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の半波長共振器型高周波フィルタについて、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における半波長共振器型高周波フィルタの構成を示すものである。図１において、１、２は半波長共振器である。３は入力端子で、４は出力端子である。５は入力整合手段Ｙｔ、６は出力整合手段Ｙｔ  、７は段間結合手段、例えば段間結合容量Ｃｇである。入出力端子は、入出力整合手段を介して、共振器にタップ給電される。段間結合容量Ｃｇは、半波長共振器１、２の両端部以外に電気的に接続している。
【００１６】
図２は、コプレーナ形線路（ＣＰＷ：Ｃｏ−Ｐｌａｎａｒ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）で構成された本実施の形態のパターン図の一例を示すものである。ここで、半波長共振器２５、２６は両端開放のＴＥＭモード・コプレーナ形線路で、アルミナなどの誘電体基板２１上に形成されている。２２はアースパターンである。入出力整合回路部は、例えば入力伝送線路２３、あるいは、出力伝送線路２４と各共振器間のギャップにより形成された入力結合容量部２７、出力結合容量部２８で構成される。段間結合容量Ｃｇも同様に、線路間のギャップによる段間結合容量部２９で形成できる。ここで、段間結合容量Ｃｇは、共振器２５、２６の両端部以外の線路の途中部分に電気的に接続されていることは、前述のとおりである。本例においては、各共振器の励振点と共振器間の結合点が同じ位置であることが特徴的である。
【００１７】
以上のように構成された半波長共振器型高周波フィルタについて、以下図１及び図２を用いてその動作を説明する。
【００１８】
本実施の形態の構成においては、共振器の励振点もしくは結合点を例えば中央付近に設定したときは、各点から端部までの各々略４分の１波長の線路が直列共振し、減衰極を発生する。したがって、半波長共振器１個につきそれぞれ２個の減衰極を発生させることができる。
【００１９】
減衰極周波数は、入力整合手段５Ｙｔ、出力整合手段６Ｙｔと段間結合手段７Ｃｇの接続位置により、任意に設定することができる。入出力のインピーダンス整合は、整合手段の構成と励振点の選び方により、比較的容易に行うことができる。
【００２０】
図３は、図２で示した構成の本発明のフィルタの特性例を示したものである。伝達量のグラフで示されるように、２段フィルタの構成において、減衰極＃１から＃４まで４個の減衰極が形成されている。これにより、小形であるにも拘わらず、優れた選択特性を得ることができる。
【００２１】
以上のように本実施の形態によれば、共振器の励振位置を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすとともに、段間結合手段を共振器の両端部以外に電気的に接続することにより、従来構成より多くの数の減衰極を発生することができ、優れた選択特性を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、請求項１の構成では、共振器の励振位置を共振器の中央位置からどちらかの端面方向にずらすとともに、段間結合手段を共振器の両端部以外に電気的に接続することにより、従来構成より多くの数の減衰極を発生することができ、優れた選択特性を得ることができる。
【００２４】
また、請求項２の構成では、励振手段をタップ給電方式とすることによりさらに簡単な構造で減衰極を有する高周波フィルタを構成することができる。
【００２５】
また、請求項３の構成では、共振器を両端開放型TEM共振器とすることにより、フィルタの製作を容易にすることができる。
【００２６】
また、請求項４の構成では、２つの共振器形状を「く」の字形でほぼ鏡面対称の位置に近接配置し、各々の共振器の中央部では十分なる電磁界結合をさせ、それ以外の部位では電磁界結合量を十分小さくすることにより、２段フィルタで４個の減衰極を任意の周波数に発生することができ、簡単な構造で優れた選択特性を得ることができる。
【００２７】
また、請求項５の構成では、各共振器の励振点もしくは結合点から両側開放端までの部分を直列共振させることにより、共振器１個につきそれぞれ２個の減衰極を発生させ、簡単な構造で優れた選択特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における半波長共振器型高周波フィルタの構成図
【図２】本発明の実施の形態における半波長共振器型高周波フィルタの具体的構成の一例を示すパターン図
【図３】本発明の実施の形態における半波長共振器型高周波フィルタの特性図
【図４】従来の半波長共振器型高周波フィルタの構成図
【符号の説明】
１，２  半波長共振器
３  入力端子
４  出力端子
５  入力整合手段
６  出力整合手段
７  段間結合手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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