(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各構成を有することを特徴とする導波管バンドパスフィルタ。
（イ）導波管内に、それぞれのアイリス幅が設定寸法に形成された複数の誘導性アイリスを順次、設定された相互間隔で配備して成り、前記導波管内を通過する信号の、通過帯域を決定する帯域通過ろ波部
（ロ）前記導波管の、前記帯域通過ろ波部の複数の誘導性アイリス配備領域外側でかつ、その最外端の誘導性アイリスに近接した位置に設置されて、導波管管壁部分に配備された設定アイリス幅の誘導性アイリスと、この誘導性アイリスを介して導波管外側に配備された設定長さの空胴部と、を含んで成り、前記帯域通過ろ波部と結合して、この帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、設定された周波数成分を減衰させるノッチ部
【請求項２】
前記ノッチ部が、前記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスのうちの一方に近接して設置され、前記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、高域側周波数成分及び低域側周波数成分のうちの一方を減衰させる周波数特性を有する、請求項１記載の導波管バンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記ノッチ部が、前記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスそれぞれに近接して設置され、そのうちの一方で前記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の高域側周波数成分を減衰させ、そのうちの他方で前記通過帯域の外側の低域側周波数成分を減衰させる周波数特性を有する、請求項１記載の導波管バンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記帯域通過ろ波部の、複数の誘導性アイリスそれぞれのアイリス幅及びその相互間隔、並びに前記ノッチ部の誘導性アイリスのアイリス幅、及びこのノッチ部の、前記複数の誘導性アイリスのうちの最外端アイリスからの距離、の各寸法を、前記帯域通過ろ波部と前記ノッチ部とを結合、一体化した構造体として決定し、所望の周波数特性が得られるようにした、請求項１記載の導波管バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導波管バンドパスフィルタに関し、特に導波管内が複数の誘導性アイリスで区切られた構造を成して設定周波数帯域の信号を通過させる、導波管バンドパスフィルタに属する。
【０００２】
【従来の技術】
導波管バンドパスフィルタの代表的なものとして、導波管内を複数の誘導性アイリスで区切り、この区切られた区間の長さや区間の数、アイリス幅等に基づいて通過周波数帯域が定まる構造のものがある。このような構造の、従来の導波管バンドパスフィルタの一例を図５及び図６に示す。
【０００３】
この導波管バンドパスフィルタは、導波管１００内に、アイリス幅ｗ１の誘導性アイリス１１１ｘ、アイリス幅ｗ２の誘導性アイリス１１２ｘ、アイリス幅ｗ３の誘導性アイリス１１３ｘ、以下同様に、アイリス幅ｗ４〜ｗ７の誘導性アイリス１１４ｘ〜１１７ｘを順次、その相互間隔がｌ１，ｌ２，……，ｌ６となるように配設した構成、構造となっている。
【０００４】
この導波管バンドパスフィルタにおける通過帯域特性は、アイリス幅ｗ１〜ｗ７及びアイリス相互間隔ｌ１〜ｌ６等により決まり、その特性の一例を図７に示す。
この図７においてＳ１１は反射係数、Ｓ２１は透過係数であり、導波管１００として方形導波管ＷＲＪ−２２０  を使用し、誘導性アイリス１１１ｘ〜１１７ｘの厚さは総て０．５  ｍｍとしている。この導波管バンドパスフィルタでは、１．２  ％の通過帯域幅を有し、この通過帯域における挿入損失が１．６  ｄＢ以下となっており、またその通過帯域外では、中心周波数±１．６  ％の周波数で、５９  ｄＢ  程度の減衰量が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の導波管バンドパスフィルタは、導波管１００内に、アイリス幅ｗ１の誘導性アイリス１１１ｘ〜アイリス幅ｗ７の誘導性アイリス１１７ｘを順次、その相互間隔がｌ１〜ｌ６となるように配設し、そのアイリス幅ｗ１〜ｗ７及びアイリス相互間隔ｌ１〜ｌ６を選定して所望の特性を得る構成、構造となっており、例えば、１．２  ％の通過帯域幅でその挿入損失が１．６  ｄＢ以下、通過帯域外の、中心周波数±１．６  ％の周波数で減衰量５９  ｄＢ  程度の特性を得ることができるが、通過帯域外で更に急峻な減衰特性が必要な場合があり、このような場合に、より一層急峻な減衰特性のものを実現するには、誘導性アイリスの段数を増やすとか、これら誘導性アイリス１１１ｘ〜１１７ｘによる通過帯域形成部分の外側に独立して、帯域阻止型のフィルタ、例えば、導波管の上面板に結合穴を明けてその外側に空胴共振器を設けた構造のものを、１／４  波長間隔で複数配設した構成、構造のフィルタ（電子通信ハンドブック（オーム社）７５５頁、３・２・１  導波管フィルタのｂ．帯域阻止形の項等、参照）を配備する、などの手段があるが、誘導性アイリスの段数を増やすと、通過帯域における挿入損失が増大するという問題点があり、通過帯域形成部分の外側に独立して帯域阻止型フィルタを配備すると、導波管バンドパスフィルタ全体の大きさが極めて大きくなる上、帯域阻止型フィルタの減衰帯域外での反射が、この導波管バンドパスフィルタの通過帯域における反射量に影響を与えてその特性が劣化する、という問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて通過帯域における挿入損失の増大及び反射特性の劣化を招くことなく、通過帯域の外側における、より一層急峻な減衰特性、及び設定周波数成分のより一層大きな減衰量を得ることができ、しかも、フィルタ全体の大きさが大型化するのを抑えることができる、導波管バンドパスフィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の導波管バンドパスフィルタは、次の各構成を有することを特徴とする。
（イ）導波管内に、それぞれのアイリス幅が設定寸法に形成された複数の誘導性アイリスを順次、設定された相互間隔で配備して成り、前記導波管内を通過する信号の、通過帯域を決定する帯域通過ろ波部
（ロ）前記導波管の、前記帯域通過ろ波部の複数の誘導性アイリス配備領域外側でかつ、その最外端の誘導性アイリスに近接した位置に設置されて、導波管管壁部分に配備された設定アイリス幅の誘導性アイリスと、この誘導性アイリスを介して導波管外側に配備された設定長さの空胴部と、を含んで成り、前記帯域通過ろ波部と結合して、この帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、設定された周波数成分を減衰させるノッチ部
【０００８】
また、前記ノッチ部が、前記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスのうちの一方に近接して設置され、前記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、高域側周波数成分及び低域側周波数成分のうちの一方を減衰させる周波数特性を有するか、前記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスそれぞれに近接して設置され、そのうちの一方で前記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の高域側周波数成分を減衰させ、そのうちの他方で前記通過帯域の外側の低域側周波数成分を減衰させる周波数特性を有して、構成される。
【０００９】
また、前記帯域通過ろ波部の、複数の誘導性アイリスそれぞれのアイリス幅及びその相互間隔、並びに前記ノッチ部の誘導性アイリスのアイリス幅、及びこのノッチ部の、前記複数の誘導性アイリスのうちの最外端アイリスからの距離、の各寸法を、前記帯域通過ろ波部と前記ノッチ部とを結合、一体化した構造体として決定し、所望の周波数特性が得られるようにした、構成を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態は、導波管内に、それぞれのアイリス幅が設定寸法に形成された複数の誘導性アイリスを順次、設定された相互間隔で配備して成り、上記導波管内を通過する信号の、通過帯域を決定する帯域通過ろ波部と、上記導波管の、上記帯域通過ろ波部の複数の誘導性アイリス配備領域外側でかつ、その最外端の誘導性アイリスに近接した位置に設置されて、導波管管壁部分に配備された設定アイリス幅の誘導性アイリスと、この誘導性アイリスを介して導波管外側に配備された設定長さの空胴部と、を含んで成り、上記帯域通過ろ波部と結合して、この帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、設定された周波数成分を減衰させるノッチ部と、を有して構成される。
【００１１】
なお、上記ノッチ部が、上記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスのうちの一方に近接して設置され、上記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、高域側周波数成分及び低域側周波数成分のうちの一方を減衰させる周波数特性を有する、構成としてもよいし、また、上記複数の誘導性アイリスの両最外端アイリスそれぞれに近接して設置され、そのうちの一方で上記帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の高域側周波数成分を減衰させ、そのうちの他方で上記通過帯域の外側の低域側周波数成分を減衰させる周波数特性を有する、構成であってもよい。
【００１２】
そして、上記帯域通過ろ波部の、複数の誘導性アイリスそれぞれのアイリス幅及びその相互間隔、並びに上記ノッチ部の誘導性アイリスのアイリス幅、及びこのノッチ部の、上記複数の誘導性アイリスのうちの最外端アイリスからの距離、の各寸法を、上記帯域通過ろ波部と上記ノッチ部とを結合、一体化した構造体として決定し、所望の周波数特性が得られるようにした、構成となっている。
【００１３】
このような構成、構造とすることにより、フィルタ全体が大型化するのを抑え、かつ通過帯域における、挿入損失の増大化及び反射特性の劣化を招くことなく、通過帯域の外側における、減衰特性のより一層の急峻化及び減衰量の増大化をはかることができる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施例を示す部分断面平面図、図２は、図１に示された実施例の斜視図である。
この実施例は、導波管１００内に、アイリス幅Ｗ１の誘導性アイリス１１１、アイリス幅Ｗ２の誘導性アイリス１１２、アイリス幅Ｗ３の誘導性アイリス１１３、以下同様に、アイリス幅Ｗ４〜Ｗ７の誘導性アイリス１１４〜１１７を順次、その相互間隔がＬ１，Ｌ２，……，Ｌ６となるように配備して成り、導波管１００内を通過する信号の通過帯域を決定する帯域通過ろ波部１１０と、導波管１００の、複数の誘導性アイリス１１１〜１１７配備領域外側で、その最外端アイリスのうちの一方の、誘導性アイリス１１１に近接した位置に設置されて、導波管１００の管壁部分に配備されたアイリス幅Ｗ８の誘導性アイリス２１１、及びこの誘導性アイリス２１１を介して導波管外側に配備された長さＬｎ１の空胴部２１２を含んで成り、帯域通過ろ波部１１０と結合して、この帯域通過ろ波部１１０による通過帯域の外側の設定された周波数成分、例えばこの通過帯域より高域側の設定周波数成分を減衰させるノッチ部２１０と、導波管１００の、複数の誘導性アイリス１１１〜１１７配備領域外側で、その最外端の他方の、誘導性アイリス１１７に近接した位置に設置されて、導波管１００の管壁部分に配備されたアイリス幅Ｗ９の誘導性アイリス２２１、及びこの誘導性アイリス２２１の外側に配備された長さＬｎ２の空胴部２２２を含んで成り、帯域通過ろ波部１１０と結合して、この帯域通過ろ波部１１０による通過帯域の外側の設定された周波数成分、例えばこの通過帯域より低域側の設定周波数成分を減衰させるノッチ部２２０と、を有する構成、構造となっている。
【００１５】
なお、ノッチ部２１０の、誘導性アイリス１１１に近接した位置として、誘導性アイリス１１１の外側の面と、誘導性アイリス２１１のアイリス幅Ｗ８端との間の寸法をＤ１としてこのＤ１の寸法を導波管１００の管内波長よりも小さくし、また、ノッチ部２２０の、誘導性アイリス１１７に近接した位置として、誘導性アイリス１１７の外側の面と、誘導性アイリス２２１のアイリス幅Ｗ９端との間の寸法をＤ２としてこのＤ２の寸法を導波管１００の管内波長よりも小さくしている。
【００１６】
そして、複数の誘導性アイリス１１１〜１１７のアイリス幅Ｗ１〜Ｗ７及びその相互間隔Ｌ１〜Ｌ６、並びにノッチ部２１０，２２０の誘導性アイリス２１１，２２１のアイリス幅Ｗ８，Ｗ９及びその最外端誘導性アイリス１１１，１１７との距離Ｄ１，Ｄ２等の寸法を、複数の誘導性アイリス１１１〜１１７とノッチ部２１０，２２０とが結合、一体化した構造体として、最適の周波数特性が得られるように調整し、決定する。また、ノッチ部２１０，２２０の空胴部２１２，２２２の長さＬｎ１，Ｌｎ２により、通過帯域外側の減衰極を決定する。
【００１７】
例えば、導波管１００としてＷＲＪ−２２０  を用い、各誘導性アイリスの厚さをすべて０．５  ｍｍとし、各部の寸法を、Ｗ１＝３．６４５０，Ｗ２＝１．７６５６，Ｗ３＝１．６１６８，Ｗ４＝１．６００４，Ｗ５＝１．６４２７，Ｗ６＝１．８２６０，Ｗ７＝３．４９７０，Ｗ８＝４．２０４７，Ｗ９＝４．４７３３，Ｌ１＝６．４５７６，Ｌ２＝６．９０４７，Ｌ３＝６．９２２７，Ｌ４＝６．９２０７，Ｌ５＝６．８９４０，Ｌ６＝６．４８０７，Ｌｎ１＝１３．００１４  ，Ｌｎ２＝１３．５２８３  ，Ｄ１＝１．０６９０，Ｄ２＝１．０６３６（単位ｍｍ）とし、このときの、反射係数Ｓ１１及び透過係数Ｓ２１の特性を図３に示す。
【００１８】
図３において、実線の特性がこの実施例の特性、すなわち、ノッチ２段の特性であり、点線の特性がノッチなしの、即ち、従来例による特性である。このように、通過帯域及びその近傍では、ノッチなしの場合とほぼ同等の特性が得られ、１．２  ％の帯域幅を有する通過帯域において挿入損失を１．６  ｄＢ以下に抑えることができ、しかも、中心周波数に対する１．６  ％以上の減衰帯域では、７０ｄＢ以上の減衰量を得ることができる。
【００１９】
そして、その大きさは、ノッチ部２１０，２２０が、帯域通過ろ波部１１０の外側の、複数の誘導性アイリス１１１〜１１７のうちの最外端アイリス（１１１，１１７）に近接した位置に設置されるので、全体が大型化するのを抑えることができる。
【００２０】
この実施例においては、帯域通過ろ波部１１０の外側の、両最外端アイリス（１１１，１１７）それぞれに近接してノッチ部２１０，２２０が設置されていて、その一方で、通過帯域の外側の、高域側周波数成分を減衰させ、その他方で、低域側周波数成分を減衰させる構成となっているが、両最外端アイリス（１１１，１１７）のうちの一方にノッチ部を設けて、帯域通過ろ波部１１０による通過帯域の外側の、高域側周波数成分及び低域側周波数成分のうちの一方、例えば、高域側周波数成分を更に減衰させる、構成とすることもできる。この場合の周波数特性を図４に示す。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、導波管内に、それぞれ設定されたアイリス幅を有する複数の誘導性アイリスが順次、設定された相互間隔で配置されて、信号の通過帯域を決定する帯域通過ろ波部と、この帯域通過ろ波部の外側で、かつその最外端誘導性アイリスに近接する位置に設置されて、導波管管壁部分に配備された設定アイリス幅の誘導性アイリスと、この誘導性アイリスを介して導波管外側に配備された設定長さの空胴部と、を含んで形成され、帯域通過ろ波部と結合し、この帯域通過ろ波部による通過帯域の外側の、設定された周波数成分を減衰させるノッチ部と、を有する構成、構造とすることにより、通過帯域における、挿入損失の増大及び反射特性の劣化を招くことなく、通過帯域の外側における、より一層急峻な減衰特性、及び設定周波数成分のより一層大きな減衰量を得ることができ、しかも、フィルタ全体が大型化するのを抑えることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す部分断面平面図である。
【図２】図１に示された実施例の、部分断面斜視図である。
【図３】図１及び図２に示された実施例の、反射係数Ｓ１１及び透過係数Ｓ２１の周波数特性図である。
【図４】本発明の他の実施例の、反射係数Ｓ１１及び透過係数Ｓ２１の周波数特性図である。
【図５】従来の導波管バンドパスフィルタの一例を示す部分断面平面図である。
【図６】図５に示された導波管バンドパスフィルタの、部分断面斜視図である。
【図７】図５及び図６に示された導波管バンドパスフィルタの、反射係数Ｓ１１及び透過係数Ｓ２１の周波数特性図である。
【符号の説明】
１００  導波管
１１０  帯域通過ろ波部
１１１〜１１７，１１１ｘ〜１１７ｘ  誘導性アイリス
２１０  ノッチ部
２１１  誘導性アイリス
２１２  空胴部
２２０  ノッチ部
２２１  誘導性アイリス
２２２  空胴部
【図１】
0003602493.tif 000002
【図２】
0003602493.tif 000003
【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】
0003602493.tif 000008