(57)【要約】【課題】  構造が単純で量産性が高く、また、他の伝送線路との接続が容易であり、アンテナとの一体化等も容易な誘電体導波管帯域阻止フィルタを提供する。【解決手段】  入出力間にスロットなど、金属膜に誘電体が露出する開口を具えた誘電体導波管フィルタと、前記誘電体導波管フィルタの開口（スロット）に対向する位置にスルーホールを具えたプリント基板と、前記プリント基板のスルーホールに対向する位置に貫通孔を具えた金属板がその順序で接合される。【選択図】  図１
2006345340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力間の金属膜の一部に開口を具えた誘電体導波管フィルタと、
前記誘電体導波管フィルタの前記開口に対向する位置にスルーホールを具えたプリント基板と、
前記プリント基板のスルーホールに対向する位置に貫通孔を具えた金属板、
がその順序で接合されたことを特徴とする誘電体導波管帯域阻止フィルタ。
【請求項２】
入出力間に直線的に配置された複数のスロットを具えた誘電体導波管フィルタと、
前記誘電体導波管フィルタのスロットに対向する位置に複数のスルーホールを具えたプリント基板と、
前記プリント基板のスルーホールに対向する位置に複数の貫通孔を具えた金属板、
がその順序で接合されたことを特徴とする誘電体導波管帯域阻止フィルタ
【請求項３】
入出力間に配置された複数のスロットが2列に形成された請求項２記載の誘電体導波管帯域阻止フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯からミリ波帯において使用される誘電体導波管帯域阻止フィルタの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
帯域阻止フィルタは、発振器やミキサなどの非線形素子から生じる不要な高調波の除去、チャンネル間干渉の防止、アンテナからの発射が禁止されている周波数成分の抑圧、等に使用することが出来るため、重要な電子部品の一つである。近年の無線通信の大容量化に伴い、通信機器の高周波化が進んでいるが、マイクロ波帯やミリ波帯に適した伝送線路の一つに導波管があり、これまでに導波管を利用した帯域阻止フィルタがいくつか考案されている。図８、図９は従来の導波管型帯域阻止フィルタの一例である。
【０００３】
主線路である導波管の広壁上に、長さが２分の１管内波長の導波管共振器が、約４分の３管内波長隔てて配置されており、各共振器と主線路はアイリスを介して結合している。図１のような構造は、寸法が大きく、重量が重くなってしまうため、扱いにくいという問題がある。また、部品点数が多くなるので、加工や組立てに手間がかかってしまい量産に適していない。主線路及び共振器を誘電体導波管に置き換えれば、誘電体の波長短縮効果により小型軽量化は可能である。しかし、構造の複雑さに起因する量産性の低さの問題は残るため、これが導波管型帯域阻止フィルタの普及の妨げになっていた。
【特許文献１】特開２００４−４８３００号公報
【特許文献２】特開平５−４８３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、構造が単純で量産性が高く、また、他の伝送線路との接続が容易であり、アンテナとの一体化等も容易な誘電体導波管帯域阻止フィルタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、誘電体導波管のスロット等を利用して帯域阻止特性を実現するものである。すなわち、入出力間の導体膜にスロット等の開口を具えた誘電体導波管フィルタと、前記誘電体導波管フィルタの開口に対向する位置にスルーホールを具えたプリント基板と、前記プリント基板のスルーホールに対向する位置に貫通孔を具えた金属板がその順序で接合されたことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
スロット、スルーホール、貫通孔はいずれも同一平面に存在しており、加工や組立が容易で量産性に優れた誘電体導波管帯域阻止フィルタが得られる。また、本発明による誘電体導波管フィルタと同様な構成を有する中空（空洞）導波管との接続が容易となり、また、誘電体導波管アンテナとの接続、一体化も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明による誘電体導波管帯域阻止フィルタの構成要素は次のようになる。
誘電体導波管フィルタ：誘電体ブロックでフィルタが構成されている。その一表面に誘電体が露出した開口（例えばスロット）が形成されている。この形状は特に限定されるものではなく、誘電体が露出するように金属膜に開口が形成されればよい。
プリント基板：開口（スロット）に対向する位置にスルーホールが形成されている。
金属板：開口（スロット）とスルーホールに対向する位置に貫通孔が形成されている。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して、説明する。図１は本発明の実施例を示す分解斜視図である。誘電体導波管11の広壁上に導電膜の一部を除去したスロット12を、プリント基板14にスロットと同形状のスルーホール15を形成し、金属板17には貫通孔18を設ける。スロット及びスルーホールと貫通孔はそれぞれ位置が一致しており、誘電体導波管と金属板はプリント基板を介して接続する。なお、金属板はプリント基板や金属メッキした樹脂等に置き換えても良い。この例では金属板17の貫通孔を覆うために金属板20を配置している。本発明は、主線路を誘電体導波管とし、共振器としてスロットの共振を利用している。したがってスロットの長さは、スロットが阻止帯域において両端短絡のスロット線路共振器となるような長さとする。
【０００９】
貫通孔はスロットの上部に空間を設ける役割を果たすが、貫通孔を接続することにより、電界がスロット付近に集中し、スロット線路のモードが生じる（図２）。なお、貫通孔から外部への放射を出来るだけ抑えるために、貫通孔は長さを短くするなどして遮断状態にする。貫通孔内部には指数関数的に減衰する波、いわゆるエバネセント波が存在するが、金属板の厚さが薄い場合、外部への放射が無視できないため、別の金属板等で蓋をする（図2Ａ）。しかし、金属板の厚さが厚く、エバネセント波が十分減衰する場合、外部への放射は発生しないため蓋は不要である（図２Ｂ）。
【００１０】
図１の構造を用いて帯域阻止フィルタを設計する際、スロットの数を増やしたり、各スロットの長さ・位置・角度・間隔を変えて、共振周波数・主線路との結合量・スロット間の結合量を調節することにより、阻止帯域を広げたり、減衰傾度を急峻にすることが可能である。また、図３に示すように、スロットを2個1組で配置することが可能な場合、寸法を大きくすることなく、共振器の数を増やすことと同等の効果が得られるため、より小型で良好な阻止特性を持つフィルタの作製が可能である。
【００１１】
本発明の構造は、スロット・スルーホール・貫通孔はいずれも同一平面上に存在しているため単純であり、加工や組立てが容易である。したがって、量産に適している。また、特開２００４−２０１１６３で示されている中空導波管との接続構造や、特開２００４−２２１７１４で示されている誘電体導波管アンテナと同じ構造であるため、それらと一体化した誘電体導波管回路の作製が非常に容易であるという利点もある。図４は、断面寸法が4.8mm×2.4mmで比誘電率が4.5の誘電体導波管と、0.4mm厚のプリント基板と、3mm厚の金属板を使用して帯域阻止フィルタを構成した場合の試作例である。スロットの数は7個、スロットの寸法は0.8mm×5mm程度、貫通孔の寸法は1.2mm×5.5mm程度であり、スロットは5.8mm間隔で配置されている。なおフィルタの両端には、前述の中空導波管との接続構造が形成されている。図５は中空導波管（WRI-260）に接続して得た測定結果である。
【００１２】
図5において、破線は接続構造のみの伝送特性を、実線は接続構造に加えて帯域阻止フィルタを設けた場合の伝送特性を示す。接続構造のみの場合、22〜29GHzの通過帯域において挿入損失1.2dB以下の伝送特性が得られている。それに対し、帯域阻止フィルタを設けた場合は、通過帯域の特性はほぼ同じであるが、23.5GHz付近において27dB以上の阻止特性が得られていることがわかる。
【００１３】
また、図4と同じ材料を用いて、スロットを2個1組で配置した場合の試作例を図６に示す。スロットの数は10個、スロットの寸法は0.6mm×5.5mm程度、貫通孔の寸法は0.9mm×5.7mm程度である。図７に測定結果を示す。図５と同様に23.5GHz付近において阻止特性が得られているが、図５と比べて減衰傾度が急峻であり、阻止帯域ではより大きな減衰量が得られている。なお、図6における帯域阻止フィルタ部分の管軸方向の長さは、図４と比べて約5mm短いため、図６の方が小型で良好な阻止特性が得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、マイクロ波帯からミリ波帯まで広い周波数帯域にわたって利用することができ、高周波帯の帯域阻止フィルタに応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施例を示す部分正面断面図
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図５】その特性の説明図
【図６】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図７】その特性の説明図
【図８】従来の帯域阻止フィルタを示す斜視図
【図９】その正面断面図
【符号の説明】
【００１６】
11：誘電体導波管
12：スロット
14：プリント基板
15：スルーホール
17：金属板
18：貫通孔
20：金属板
【図１】
2006345340.tif 000003
【図２】
2006345340.tif 000004
【図３】
2006345340.tif 000005
【図４】
2006345340.tif 000006
【図５】
2006345340.tif 000007
【図６】
2006345340.tif 000008
【図７】
2006345340.tif 000009
【図８】
2006345340.tif 000010
【図９】
2006345340.tif 000011