(57)【要約】  テーパ化された幅を有する伝送線路構造を有する周波数選択性リミッタ（FSL）が提供される。当該FSLは、対向する第1および第2の表面を有する磁性材料を有する。前記第1の磁性材料の前記第1の表面には、第1の導体が配置され、該第1の導体の幅は、当該FSLの第1の端部から当該FSLの第2の端部まで、当該FSLの全長に沿って減少する。前記第1の磁性材料の前記第2の表面に、2つの第2の導体が配置され、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少する。前記第1の導体および前記第2の導体は、二平面導波管伝送線路を形成する。
2021515505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数選択性リミッタ（FSL）であって、
対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料と、
前記第1の磁性材料の前記第1の表面に配置された第1の導体であって、該第1の導体の幅は、当該FSLの第1の端部から当該FSLの第2の端部まで、当該FSLの全長に沿って減少する、第1の導体と、
前記第1の磁性材料の前記第2の表面に配置された2つの第2の導体であって、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少する、第2の導体と、
を有する、周波数選択性リミッタ。
【請求項２】
前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、当該FSLの前記第2の端部で、またはその前に、ゼロになる、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項３】
前記第1の導体は、当該FSLの信号導体に対応する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項４】
前記2つの第2の導体は、当該FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、
前記第1の導体は、前記2つの第2の導体の比較的中心に配置される、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項５】
前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って指数関数的に減少する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項６】
前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って直線的に減少する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項７】
さらに、
前記第1の導体の幅、または前記2つの第2の導体の間のギャップの幅の変化のため、1または2以上の異なる特性を有する複数のセグメントを有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項８】
各セグメントの幅の変化のための前記特性は、1または2以上の先行するセグメントの減衰因子、または前記1または2以上の先行するセグメントのパワー閾値により、定められる、請求項7に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項９】
前記セグメントの各々は、50Ωの伝送線路を形成し、
当該FSLは、当該FSLの全長に沿って、一定の特性インピーダンスを有する、請求項7に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１０】
各セグメントの前記パワー閾値は、当該FSLの全長に沿って減少する、請求項7に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１１】
各セグメントは、当該FSLに入射される信号に、同じレベルの減衰を提供する、請求項7に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１２】
前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、同じ材料を有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１３】
前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、異なる材料を有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１４】
さらに、前記信号導体に配置された第2の磁性材料を有し、
前記信号導体は、前記第1の磁性材料と前記第2の磁性材料の間に配置される、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１５】
前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、同じ材料を有する、請求項14に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１６】
前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、異なる材料を有する、請求項14に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１７】
さらに、
前記第2の磁性材料の表面に、2つの第2のグラウンド導体を有し、
前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少する、請求項14に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１８】
前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、同じ材料を有する、請求項17に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１９】
前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、異なる材料を有する、請求項17に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項２０】
周波数選択性リミッタ（FSL）を形成する方法であって、
当該方法は、
対向する第1および第2の表面を有する磁性材料を提供するステップと、
前記磁性材料の前記第1の表面に第1の導体を配置するステップであって、前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの第1の端部から前記FSLの第2の端部まで減少する、ステップと、
前記磁性材料の第2の表面に、2つの第2の導体を配置するステップであって、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの前記第1の端部から前記FSLの前記第2の端部まで減少する、ステップと、
を有する、方法。
【請求項２１】
前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの前記第2の端部で、またはその前に、ゼロになる、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記第1の導体は、前記FSLの信号導体に対応し、
前記2つの第2の導体は、前記FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、
前記第1の導体の中心線は、前記2つの第2の導体の近接端部の間の中点に沿って配置される、請求項20に記載の方法。
【請求項２３】
前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、指数関数的に減少する、請求項20に記載の方法。
【請求項２４】
前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、直線的に減少する、請求項20に記載の方法。
【請求項２５】
カスケード接続された周波数選択性リミッタシステムであって、
第1の周波数選択性リミッタ（FSL）、および
第2の周波数選択性リミッタ（FSL）
を有し、
前記第1の周波数選択性リミッタ（FSL）は、
対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料と、
前記第1の磁性材料の前記第1の表面に配置された第1の信号導体であって、該第1の信号導体の幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの第1の端部から前記第1のFSLの第2の端部まで減少する、第1の信号導体と、
前記第1の磁性材料の前記第2の表面に配置された2つの第1のグラウンド導体であって、前記2つの第1のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの前記第1の端部から前記第1のFSLの前記第2の端部まで減少する、第1のグラウンド導体と、
を有し、
前記第2の周波数選択性リミッタ（FSL）は、
対向する第1および第2の表面を有する第2の磁性材料と、
前記第2の磁性材料の前記第1の表面に配置された第2の信号導体であって、該第2の信号導体の幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの第1の端部から前記第2のFSLの第2の端部まで減少する、第2の信号導体と、
前記第2の磁性材料の前記第2の表面に設置された2つの第2のグラウンド導体であって、前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの前記第1の端部から前記第2のFSLの前記第2の端部まで減少する、2つの第2のグラウンド導体と、
を有し、
前記第1のFSLの出力は、前記第2のFSLの入力に結合される、カスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２６】
前記第1および第2の磁性材料は、同じ材料を有する、請求項25に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２７】
前記第1および第2の磁性材料は、異なる材料を有する、請求項25に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２８】
前記第1のFSLまたは前記第2のFSLの一つは、コプラナーFSLである、請求項25に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２９】
前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、前記FSLの全長に沿って、一定に維持される、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、全般に周波数選択性リミッタに関し、特に、二平面伝送線路構造を有する周波数選択性リミッタに関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られるように、周波数選択性リミッタ（FSL）は、所定の閾値パワーレベルを超える信号に対しては大きな減衰を提供するものの、閾値パワーレベル未満の信号は、実質的に減衰されない、非線形パッシブ装置である。FSLの一つの特徴は、高パワー限定の周波数選択性であり、周波数が制限された信号に近い、低パワー信号は、実質的に影響を受けない（すなわち、FSLは、実質的にそのような信号を減衰しない）。
【０００３】
FLSの典型的な実施形態は、ストリップラインの周囲に配置された誘電体材料の2つの層を用いた、ストリップライン伝送構造を含み、このストリップラインは、FSLの全長に沿って、固定長および固定幅を有する。そのような構造は、比較的製作が単純であり、適切な磁場が提供され、単結晶材料を用いた場合、約0dBmの臨界的なパワーレベルが実現される。閾値パワーレベルを低下させる一つの方法は、リターンロスの低下を犠牲にして、低いインピーダンスストリップラインを使用することである。インピーダンス整合の改善に外部マッチング構造が使用できるが、この技術は、バンド幅を減少させ、FLSの挿入ロスを高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
閾値パワーレベルを低下させる別の方法は、テーパ化された幅を有する伝送線路構造を使用することである。M．MortonおよびG．Sollnerの米国特許出願第15／627913号には、テーパ化された幅を有する伝送線路構造を有する周波数選択性リミッタ（FLS）が記載されている。伝送線路構造は、1または2以上の導体が、FSLの第1の端部（例えば入力）に第1の幅を有し、FLSの第2の端部（例えば出力）に、異なる第2の幅を有するように提供され得る。テーパ化された幅の伝送線路の使用により、伝送線路に隣接して配置された磁性材料（例えばフェライト材料）の構造を変えずに、所与の閾値パワーレベルに対して挿入ロスが低減される。しかしながら、このテーパ化された伝送線路構造は、所望のバンド幅よりも狭小のバンド幅を支持する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願に開示の概念、システム、および技術は、テーパ化された幅を有する二平面伝送線路構造を有する、周波数選択性リミッタ（FSL）に関する。そのような二平面テーパ化線路FSLは、磁性材料の構造を変更しなくても、弱い信号の挿入ロスの劣化を生じさせずに、高い全体非線形特性を提供し、依然、広い周波数範囲にわたって動作することができる。
【０００６】
本発明の一実施形態では、周波数選択性リミッタ（FSL）は、対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料を有してもよい。前記第1の磁性材料の前記第1の表面に、第1の導体が配置され、該第1の導体の幅は、当該FSLの第1の端部から当該FSLの第2の端部まで、当該FSLの全長に沿って減少してもよい。前記第1の磁性材料の前記第2の表面に、2つの第2の導体が配置され、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少してもよい。
【０００７】
示された実施例のある変形例では、前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、当該FSLの前記第2の端部で、またはその前にゼロになり、前記2つの第2の導体は、物理的に接触してもよい。
【０００８】
示された実施例のある変形例では、前記第1の導体は、当該FSLの信号導体に対応してもよい。
【０００９】
示された実施例のある変形例では、前記2つの第2の導体は、当該FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、前記第1の導体は、前記2つの第2の導体の比較的中心に配置されてもよい。
【００１０】
示された実施例のある変形例では、前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って指数関数的に減少してもよい。あるいは、示された実施例のある変形例では、前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って直線的に減少してもよい。
【００１１】
示された実施例の別の変形例では、当該周波数選択性リミッタは、さらに、前記第1の導体の幅、または前記2つの第2の導体の間のギャップの幅の変化とは異なる1または2以上の特性を有する、複数のセグメントを有してもよい。ここで、各セグメントの幅の変化からの特性は、1もしくは2以上の先行するセグメントの減衰因子、または1もしくは2以上の先行するセグメントのパワー閾値により定められてもよい。また、セグメントの各々は、50Ωの伝送線路を形成し、当該FSLは、該FSLの全長に沿って、一定の特性インピーダンスを有してもよい。また、各セグメントのパワー閾値は、当該FSLの全長に沿って減少してもよい。また、その閾値を超えるパワーが入射される際、各セグメントは、それらに入射されるパワーがそれらの閾値を超える場合、他の区画と同様の減衰のレベルを提供してもよい。
【００１２】
示された実施例のある変形例では、前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、同じ材料を有してもよい。示された実施例の別の変形例では、前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、異なる材料を有してもよい。
【００１３】
示された実施例のある変形例では、当該周波数選択性リミッタは、さらに、前記信号導体に配置された第2の磁性材料を有し、前記信号導体は、前記第1の磁性材料と前記第2の磁性材料の間に配置されてもよい。ここで、前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、同じ材料を有してもよい。あるいは、前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、異なる材料を有してもよい。
【００１４】
前述の変形例のさらなる変形例では、当該周波数選択性リミッタは、さらに、前記第2の磁性材料の表面に、2つの第2のグラウンド導体を有し、前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少してもよい。ここで、前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、同じ材料を有してもよい。あるいは、前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、異なる材料を有してもよい。
【００１５】
本発明のある示された方法では、周波数選択性リミッタを形成する方法は、対向する第1および第2の表面を有する磁性材料を提供するステップと、前記磁性材料の前記第1の表面に第1の導体を配置するステップであって、前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの第1の端部から前記FSLの第2の端部まで減少する、ステップと、を有してもよい。当該方法は、さらに、前記磁性材料の第2の表面に、2つの第2の導体を配置するステップであって、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの前記第1の端部から前記FSLの前記第2の端部まで減少する、ステップを有してもよい。
【００１６】
示された方法のある変形例では、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの前記第2の端部で、またはその前に、ゼロになってもよい。
【００１７】
示された方法のある変形例では、前記第1の導体は、前記FSLの信号導体に対応し、前記2つの第2の導体は、前記FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、前記第1の導体の中心線は、前記2つの第2の導体の近接端部の間の中点に沿って配置されてもよい。
【００１８】
示された方法のある変形例では、前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、指数関数的に減少してもよい。あるいは、示された方法の別の変形例では、前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、直線的に減少してもよい。
【００１９】
本発明の別の示された実施例では、カスケード接続された周波数選択性リミッタシステムは、第1の周波数選択性リミッタ（FSL）を有し、該第1の周波数選択性リミッタ（FSL）は、対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料と；前記第1の磁性材料の前記第1の表面に配置された第1の信号導体であって、該第1の信号導体の幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの第1の端部から前記第1のFSLの第2の端部まで減少する、第1の信号導体と；前記第1の磁性材料の前記第2の表面に配置された2つの第1のグラウンド導体であって、前記2つの第1のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの前記第1の端部から前記第1のFSLの前記第2の端部まで減少する、2つの第1のグラウンド導体と；を有してもよい。当該カスケード接続された周波数選択性リミッタシステムは、さらに、第2の周波数選択性リミッタ（FSL）を有し、該第2の周波数選択性リミッタ（FSL）は、対向する第1および第2の表面を有する第2の磁性材料と；前記第2の磁性材料の前記第1の表面に配置された第2の信号導体であって、該第2の信号導体の幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの第1の端部から前記第2のFSLの第2の端部まで減少する、第2の信号導体と；前記第2の磁性材料の前記第2の表面に設置された2つの第2のグラウンド導体であって、前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの前記第1の端部から前記第2のFSLの前記第2の端部まで減少する、2つの第2のグラウンド導体と；を有してもよい。ここで、前記第1のFSLの出力は、前記第2のFSLの入力に結合されてもよい。
【００２０】
別の示された実施例のある変形例では、前記第1および第2の磁性材料は、同じ材料を有してもよい。別の示された実施例の別の変形例では、前記第1および第2の磁性材料は、異なる材料を有してもよい。また、前記第1のFSLまたは前記第2のFSLの一つは、コプラナーFSLであってもよい。さらに、前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、前記FSLの全長に沿って、一定に維持されてもよい。
【００２１】
以下の添付図面および記載において、本開示の1または2以上の実施例の詳細について説明する。本開示の他の特徴、目的、および利点は、詳細な説明、図面、および特許請求の範囲から、明らかとなる。
【００２２】
前述の概念の利点、およびさらなる利点は、添付図面とともに以下の記載を参照することにより、より良く理解される。図面は、必ずしもスケール化されておらず、代わりに、本発明の概念の原理を示す際に強調して示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】テーパ化された幅を有する二平面導波管伝送線路構造を有する周波数選択性リミッタ（FSL）の等尺図である。
【図１Ｂ】FSLを底面から見た際の二平面FSLの等尺図である。
【図２】二平面FSLの側面図である。
【図３Ａ】直線的にテーパ化された幅を有する二平面導波管伝送線路構造を有するFSLの上面図である。
【図３Ｂ】指数関数的にテーパ化された幅を有する二平面導波管伝送線路構造を有するFSLの上面図である。
【図３Ｃ】FSLの端部に物理的に接触されたグラウンド導体を有する二平面FSLの上面図である。
【図３Ｄ】複数のセグメントを有する二平面FSLの上面図である。
【図４】第1および第2の磁性材料を有するFSLの側面図である。
【図５】三平面導波管の伝送線路構造を有するFSLの側面図である。
【図６】相互に結合された少なくとも2つの二平面導波管伝送線路構造を有する、カスケード接続されたFSLの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
各種図面において、同様の参照符号は、同様の素子を表す。
【００２５】
左、右、上および下のような、全ての相対的な記載は、図面を参照しており、限定的な意味を表さない。また、明確化のため、集積回路、レジスタ、キャパシタ、トランジスタ等の共通の部品および回路は、図面には含まれていないが、これは、当業者には明らかである。他に記載がない場合、示された実施例は、ある実施例の各種細部の特徴の一例を提供するものとして理解される。従って、他に記載がない限り、記載の特徴、部材、モジュール、素子、および／または態様は、開示の概念、システムまたは方法から材料的に逸脱しない限り、組み合わされ、相互接続され、順番に配列され、分離され、相互互換され、配置され、および／または再配置されてもよい。また、部材の形状および寸法は、単なる一例を示すことを意図しており、他に記載がない限り、材料的に影響を及ぼしたり、本願で想定された概念の範囲を限定したりしない範囲で、変更することができる。
【００２６】
まず、図1Aを参照すると、周波数選択性リミッタ（FSL）100は、磁性材料基板101、第1の導体102、および2つの第2の導体103、104を有してもよい。磁性材料101は、第1の表面101aと、第2の表面101bとを有してもよい。第1の導体102は、中心（または信号）導体と対応し、2つの第2の導体103、104は、2つのグラウンド導体に対応してもよい。第1の導体102は、磁性材料基板101の第1の表面101aに配置され、2つの第2の導体は、第2の表面101bに配置される。第1の導体102および第2の導体103、104は、いわゆる二平面導波管伝送線路を形成してもよい。
【００２７】
磁性材料基板101は、イットリウム鉄ガーネット（YIG）のような、強磁性体材料を有してもよい。例えば、磁性材料101は、単結晶（SC）YIG、多結晶（PC）YIG、六方晶フェライト、またはカルシウムバナジウムガーネット（CVG）、リチウムフェライト、もしくはニッケル亜鉛フェライトのような、各種ドープ化YIG材料の少なくとも一つを有してもよい。
【００２８】
FSLは、該FSLの全長に沿って、第1の端部105と第2の端部106とを有してもよい。ある実施形態では、第1の端部は、FSLの入力に対応し、第2の端部106は、FSLの出力に対応してもよい。
【００２９】
第1の導体は、テーパ化された幅を有するように形成され、あるいは提供されてもよい。例えば、第1の導体102の幅は、第1の端部105から第2の端部106まで、FSL100の全長に沿って、Wa1からWa2に減少してもよい。ここで、Wa1は、Wa2よりも大きい。同時に、第2の導体の幅は、第1の端部105から第2の端部106まで、FSL100の全長に沿って、それぞれ、Wb1からWb2、およびWc1からWc2に増加してもよい。ここで、Wb2は、Wb1よりも大きく、Wc2は、Wc1よりも大きい。
【００３０】
2つの第2の導体103、104の間のギャップ幅Gの幅は、FSL100の全長に沿って減少してもよい。別の実施例では、2つの第2の導体103、104の間のギャップ幅は、FSL100の第2の端部106において、あるいはその前に、ゼロになり、2つの第2の導体103、104は、相互に接触してもよい。従って、2つの第2の導体は、FSL100の第2の端部106において、あるいはその前に、マイクロストリップラインを形成してもよい。
【００３１】
ある実施形態では、第1の導体102の幅は、パワー閾値と関係し、従って、第1の導体102の幅は、FSL100の全長（例えば、装置の全長）にわたって減少してもよい。同時に、2つの第2の導体103、104の間のギャップ幅Gは、第1の導体102および第2の導体103、104の組み合わせで構成される二平面伝送線路が、50オーム（Ω）の特性インピーダンスのような、所望の特性インピーダンスを維持するように減少してもよい。FSL100の第1の端部105では、幅広の第1の（または信号）導体幅、および第2の（またはグラウンド）導体の間の幅広のギャップは、高いパワー閾値および低い挿入ロスに対応する。この方法では、FSL挿入ロスは、FSLパワー閾値未満の信号のため最小化され、これは、第1の導体の最小幅により定められる。
【００３２】
これらの素子の各々の組み合わせは、FSL100の特性インピーダンスを定め得る。例えば、ギャップ幅Gの幅を変化させずに、第1の導体102の幅を修正することにより、特性インピーダンスを50Ω以外にすることができる。従って、ある実施形態では、第1の導体102の幅をテーパ化することは、第1の導体106の幅をテーパ化し、およびギャップ幅Gをテーパ化（または幅を修正する）して、50Ωの特性インピーダンスに維持することを意味することを理解する必要がある。
【００３３】
第1の導体102の幅は、FSL100の全長に沿って、直線的に、または指数関数的に減少してもよい。また、第2の導体103、104の幅も、FSL100の全長に沿って、直線的に、または指数関数的に減少してもよい。さらに、第2の導体103、104の間のギャップ幅Gは、FSL100の全長に沿って、直線的に、または指数関数的変化してもよい。ある実施例では、第2の導体103、104の幅は、少なくとも部分的に、第2の導体103、104の間のギャップ幅Gに基づいて選定されてもよい。
【００３４】
ある実施例では、FSLを上部から見た場合、第1の導体102は、2つの第2の導体の中心に配置されてもよい。すなわち、第1の導体102の中心線は、第2の導体103、104の近接端部103b、104b間の中心点に沿って配置される。第2の導体103、104の端部103b、104bは、FSLの第2の端部106に接近されるため、第1の導体102および第2の導体103、104は、相互に重なり合ってもよい。
【００３５】
別の実施例では、第1の導体102の幅は、FSL100の全長に沿って、第1の端部105から第2の端部106まで、（例えば直線的にまたは指数関数的に）増加してもよいことを理解する必要がある。ただし、そのような実施形態では、閾値レベルは、所望の限界が生じるパワーレベルを超える位置で、上昇する。従って、このFSLのセグメントは、小さな信号ロスしか付与せず、所望の大きな信号減衰には寄与しない。
【００３６】
ある実施形態では、第1の導体102および第2の導体103、104は、同じ材料から提供されてもよい。ある実施形態では、第1の導体102および第2の導体103、104は、異なる材料から提供されてもよい。別の実施例では、第1の導体102および第2の導体103、104は、金属または金属材料を有してもよい。
【００３７】
次に、図1Bを参照すると、図1Aにおける二平面FSLを底部から見た際、FSLは、磁性材料基板101と、第1の導体102と、2つの第2の導体103、104とを有する。磁性材料101は、第1の表面101aと、第2の表面101bとを有する。2つの第2の導体103、104は、磁性材料基板101の第2の表面101bに配置され、第1の導体102は、第1の表面101aに配置される。
【００３８】
次に、図2を参照すると、周波数選択性リミッタ（FSL）100は、磁性材料基板101と、第1の導体102と、2つの第2の導体103、104と、有してもよい。第1の導体は、磁性材料101の第1の表面101a上に配置され、2つの第2の導体は、磁性材料101の第2の表面101b上に配置される。第1の導体102および第2の導体103、104は、二平面導波管伝送線路を形成してもよい。
【００３９】
第1の導体は、テーパ化された幅を有するように形成され、あるいは提供される。例えば、第1の導体102の幅は、第1の端部105（図1A）から第2の端部106（図1A）まで、FSL100の全長に沿って、Wa1からWa2まで減少してもよい。ここで、Wa1は、Wa2よりも大きい。同時に、第2の導体の幅は、それぞれ、第1の端部105から第2の端部106まで、FSL100の全長に沿って、Wb1からWb2およびWc1からWc2まで、増加してもよい。ここで、Wb2は、W b1よりも大きく、Wc2は、W c1よりも大きい。
【００４０】
2つの第2の導体103、104の間のギャップ幅Gは、FSL100の全長に沿って減少してもよい。一実施形態では、2つの第2の導体103、104の間のギャップ幅は、FSL100の第2の端部106またはその前において、ゼロになってもよい。この場合、2つの導体103、104は、相互に接触する。
【００４１】
ある実施形態では、第1の導体102、第2の導体103、104、およびギャップ幅Gは、FSL100の第1の端部105から第2の端部106まで、複数のセグメントまたは部分に分割されてもよい。第1の導体102、第2の導体103、104、およびギャップ幅Gは、それぞれ、第1の導体102、第2の導体103、104、およびギャップ幅Gの、先行するまたは後続のセグメントとは異なる幅を有してもよい。第1の導体102、第2の導体103、104、およびギャップ幅Gのセグメントは、第1の導体、第2の導体、およびギャップの、個々の、または相互に異なる組み合わせを表してもよい。例えば、FSL100のセグメントは、第1の導体102の幅と、第2の導体103、104の間のギャップ幅Gの幅とを意味し、これを有してもよい。FSL100の全長に沿って生じることをより詳しく記載するため、FSL100の個別の断面における幅を説明することにより、FSL100は、セグメントを有すると記載されることが理解される必要がある。換言すれば、FSL100の物理的実施形態は、セグメントの長さがゼロである（離散されていない）場合に限定され得る。例えば、ある実施形態では、FSL100は、単一の連続構造を有し、これは、第1の端部105から第2の端部106まで、幅が連続した、平滑な遷移を有する。
【００４２】
ある実施形態では、第1の導体102の各セグメントは、減衰信号のパワーレベル（前の1または2以上のセグメントにより減衰される）のパワー閾値を整合するため、前のセグメントよりも狭小の幅を有し、これに対応して、前のセグメントよりも低いパワー閾値を有してもよい。従って、第1の導体102の各個々のセグメントは、そのそれぞれのパワー閾値レベルを、それぞれのセグメントに入射する、予想される大きな信号パワー閾値レベルと整合する幅を有するように形成され得る。それぞれのセグメントの入射パワーは、第1の導体102の1または2以上の前のセグメントの大きな信号減衰の関数である。
【００４３】
次に、図3A乃至3Dを参照すると、異なる構成において、テーパ化された幅を有するように、異なる二面導波管伝送線路の上面図が提供される。本願に記載のテーパ化幅コプラナー導波管伝送線路は、少なくとも一部が、それぞれのFSLの特定の用途に基づいて、各種異なる形態で形成され得る。
【００４４】
例えば、図3Aを参照すると、二平面FSL300は、幅が直線的にテーパ化された、二平面導波管伝送線路を有する。図3Aの一実施形態では、第1の導体304の幅は、FSL300の第1の端部300cから第2の端部300dまで、直線的に減少し、第2の導体306、308の各幅は、FSL300の第1の端部300cから第2の端部300dまで、直線的に増加する。
【００４５】
次に図3Bを参照すると、二平面FSL330は、指数関数的にテーパ化された幅の実施例を有する、二平面導波管伝送線路を有する。ここで、第1の導体334の幅は、FSL330の第1の端部330cから第2の端部330dまで、指数関数的に減少し、第1および第2の導体336、338の各幅は、FSL330の第1の端部330cから第2の端部330dまで、指数関数的に増加する。
【００４６】
次に、図3Cを参照すると、二平面FSL360は、直線的にテーパ化された幅の別の実施例を有する、二平面導波管伝送線路を有する。図3Cの一実施形態では、第1の導体364の幅は、FSL360の第1の端部360cから第2の端部360dまで、直線的に減少し、2つの導体366、368の各幅は、FSL360の第1の端部360cから第2の端部360dまで、直線的に増加する。この実施形態では、2つの導体366、368の幅は、成長し、ギャップ幅Gは、FSL360の第2の端部360dにおいて、2つの第2の導体366、368が相互に接触する位置まで減少する。また、第1の導体364は、2つの第2の導体366、368と重なってもよい。この場合、第1の導体364は、2つの第2の導体366、368の比較的中心に配置されてもよい。
【００４７】
本願に記載のテーパ化された幅の二平面導波管伝送線路は、FSLの寸法（例えば全長）、パワー閾値レベル、挿入ロス因子、および／またはそれぞれのFSLの減衰範囲の少なくとも一部に基づいて、各種異なる形状で形成され得ることを理解する必要がある。これらのパラメータの組み合わせが、最適なテーパ幅を定めてもよい。従って、テーパ化された幅の二平面導波管伝送線路は、それぞれのFSLの特定の用途の少なくとも一部に基づいて、以下の因子の組み合わせの少なくとも一つの特定の要求に合致するように、設計され、形成され得る：FSLの寸法（例えば全長）、パワー閾値レベル、挿入ロス因子、および／または減衰範囲。
【００４８】
次に図3Dを参照すると、FSL390の上面視の上面図には、複数のセグメントを有する二平面導波管伝送構造のテーパ化された幅の一実施例が示されている。図3Dの示された実施例では、Gの幅は、第1の端部390cから第2の端部390dまで、FSL300の全長に沿って変化（ここでは減少）する。
【００４９】
ある実施形態では、第1の導体394、第2の導体396、398、およびギャップ幅Gは、FSL390の第1の端部390cから第2の端部390dまで、複数のセグメントまたは部分に分割されてもよい。第1の導体394、第2の導体396、398、およびギャップ幅Gは、それぞれ、第1の導体394、第2の導体396、398、およびギャップ幅Gの先行するまたは後続のセグメントとは異なる幅を有してもよい。第1の導体、第2の導体、およびギャップのセグメントは、第1の導体、第2の導体、およびギャップの、個々の、または相互に異なる組み合わせで表してもよい。
【００５０】
例えば、2つの第2の導体396、398の間の第1のギャップは、FSL390の第1のセグメントにおいて第1の長さG1を有し、FSL390の第2のセグメントにおいて第2の長さG2を有し、FSL390の第3のセグメントにおいて第3の長さG3を有してもよい。最後に、ギャップ幅Gは、FSL390の第2の端部390dでG4まで減少してもよい。ある実施形態では、第2の端部390dでのギャップ幅G4は、ゼロであり、2つの第2の導体396、398は、第2の端部390dで相互に接触してもよい。
【００５１】
2つの第2の導体396、398の幅は、同時に変化してもよい。すなわち、2つの第2の導体396、398の幅は、FSLの全長に沿ったある物理位置において、変化してもよい。2つの第2の導体396、398は、それぞれ、FSL390の第1のセグメントにおいて、幅Wa1およびWa2を有してもよい。2つの第2の導体396、398の幅は、それぞれ、第2のセグメントでWa2およびWb2に変化し、第3のセグメントでWa3およびWb3に変化してもよい。最後に、2つの第2の導体396、398の幅は、FSL390の第2の端部390dでWa4およびWb4に減少してもよい。
【００５２】
前述のように、ギャップ幅Gは、第1の端部390cから第2の端部390dまで、FSL390の全長に沿って減少してもよい。ただし、別の実施例では、ギャップ幅Gの幅は、FSL390の全長に沿って、第1の端部390cから第2の端部390dまで、一定に維持されてもよいことを理解する必要がある。この場合、第2の導体396、398の幅は、FSL390の各セグメントに対して、所望の特性インピーダンスが得られるように変化してもよい。
【００５３】
ある実施形態では、ギャップ幅Gの端部399（例えば出力部）は、一定のまたは実質的に一定の幅を有してもよい。例えば、図3Dに示すように、端部399は、FSL390の最後のセグメントにおいて、実質的に一定の幅G4を有する。端部399は、FSL390が結合される装置または機器の少なくとも一部に基づいて設計されてもよい。例えば、ある適用では、FSL390は、低ノイズ増幅器（LNA）モジュールに結合され、端部399の形状および／または幅は、LNA（またはFSL390が結合される他の種類の装置）に結合されるように設計されてもよい。従って、端部399の寸法、形状、および／または幅は、FSL390が結合される装置または機器の少なくとも一部に基づいて、選定され得ることが理解される必要がある。
【００５４】
次に図4を参照すると、周波数選定リミッタ（FSL）400は、第1の磁性材料基板401と、信号導体402と、2つのグラウンド導体403、404とを有する。信号導体は、第1の磁性材料401の第1の表面401aに配置され、2つのグラウンド導体403、404は、第1の磁性材料401の第2の表面401bに配置される。信号導体402および2つのグラウンド導体403、404は、二平面導波管伝送線路を形成してもよい。
【００５５】
信号導体は、テーパ化された幅を有するように形成され、または提供されてもよい。例えば、信号導体402の幅は、FSL400の全長に沿って、第1の端部から第2の端部まで変化（例えば減少）してもよい。同時に、グラウンド導体の幅は、FSL400の全長に沿って変化（例えば増加）してもよい。別の実施例では、グラウンド導体403、404の幅は、FSL400の全長に沿って、一定であってもよい。
【００５６】
2つのグラウンド導体403、404の間のギャップ400Gは、FSL400の全長に沿って減少してもよい。示された実施例では、2つのグラウンド導体403、404の間のギャップ400Gは、FSL400の第2の端部（例えば出力部）でゼロになってもよい。この場合、2つのグラウンド導体403、404は、相互に接触する。
【００５７】
第1の磁性材料基板401の第2の表面401bには、第2の磁性材料基板407が配置され、信号導体402は、第1の磁性材料401と第2の磁性材料407の間に配置され（または挟まれ）てもよい。この実施形態では、第2の磁性材料407は、第2の磁性材料407上に配置された導体を有さない。第2の磁性材料407の目的は、そうでなければ空気中にある、二平面導波管伝送線路により誘導されるRF信号からのフィールド場を収集することである。伝送線路は、実際にはフィールド場を生成しないが、フィールド場の特性を定めてもよい。第2の磁性材料は、そうでなければ空気中にある、二平面導波管伝送線路により誘導されるフィールド場を収集してもよい。
【００５８】
ある実施形態では、第1の磁性材料401および第2の磁性材料407は、同じ材料を有してもよい。別の実施例では、第1の磁性材料401および第2の磁性材料407は、異なる材料を有してもよい。例えば、第1の磁性材料は、PCYIGのような比較的低い製造コストを支持するものであり、一方の第2の構造は、薄いSCYIG基板のような、金属化基板の大きな製造課題を提供するものであってもよい。この方法では、SCYIG材料の比較的高い特性が、PCYIG材料の低い製造複雑性と組み合わされ得る。別の例では、第2の基板として、CVGが使用され、第1の材料用に使用されるPCYIG基板に比べて高いパワー閾値のため、FSLの同じセグメントにおける2つの異なる材料により同時に制限され得る、広い範囲のパワーレベルが得られる。
【００５９】
次に図5を参照すると、周波数選択性リミッタ（FSL）500は、第1の磁性材料基板501と、信号導体502と、2つの第1のグラウンド導体503、504とを有する。信号導体501は、第1の磁性材料501の第1の表面501aに配置され、2つの第1のグラウンド導体503、504は、第1の磁性材料501の第2の表面501bに配置される。
【００６０】
信号導体は、テーパ化幅を有するように形成され、または提供されてもよい。例えば、信号導体502の幅は、第1の端部から第2の端部まで、FSL500の全長に沿って減少してもよい。同時に、第1のグラウンド導体503、504の幅は、FSL500の全長に沿って増加してもよい。別の実施例では、第1のグラウンド導体503、504の幅は、FSL500の全長に沿って、一定に維持されてもよい。
【００６１】
2つの第1のグラウンド導体503、504の間のギャップ500G1は、FSL500の全長に沿って減少してもよい。一実施例では、2つの第1のグラウンド導体503、504の間のギャップ500G1は、FSL500の第2の端部（例えば出力部）で、またはその前にゼロになり、2つ第1のグラウンド導体503、504は、相互に接触してもよい。
【００６２】
第1の磁性材料基板501の第2の表面501bに、第2の磁性材料基板507が配置されてもよい。この場合、信号導体502は、第1の磁性材料501と第2の磁性材料501の間に配置され（または挟まれ）てもよい。2つの第2のグラウンド導体508、509は、第2の磁性材料507の第2の表面507bに配置される。第2のグラウンド導体508、509の幅は、FSL500の全長に沿って変化（減少）してもよい。別の実施例では、第2のグラウンド導体508、509の幅は、FSL500の全長に沿って一定に維持されてもよい。2つの第2のグラウンド導体508、509の間のギャップ500G2は、FSL500の全長に沿って変化（減少）してもよい。ある実施形態では、2つの第2のグラウンド導体508、509の間のギャップ500G2は、FSL500の第2の端部（例えば出力部）でゼロになり、2つの第2のグラウンド導体508、509は、相互に接触してもよい。信号導体502、第1のグラウンド導体503、504、および2つの第2のグラウンド導体508、509は、三平面導波管伝送線路を形成してもよい。また、第2の磁性材料507は、そうでなければ空気中にあるRF信号からのフィールド場を収集してもよい。
【００６３】
別の実施例では、第1の磁性材料501および第2の磁性材料507は、同じ材料を有してもよい。別の実施例では、第1の磁性材料501および第2の磁性材料507は、異なる材料を有してもよい。
【００６４】
ある実施形態では、第1のグラウンド導体504、504、および第2のグラウンド導体508、509は、同じ材料を有してもよい。あるいは、第1のグラウンド導体504、504、および第2のグラウンド導体508、509は、異なる材料を有してもよい。
【００６５】
次に図6を参照すると、カスケード接続されたFSL600は、第1のFSL620および第2のFSL640を有し、第1のFSL620の出力620dは、第2のFSL640の入力640cに結合されてもよい。ある実施形態では、カスケード接続されたFSL600は、図1AのFSL100と同様の、または実質的に同様の態様で、信号を作動し減衰させるように構成されてもよい。ただし、カスケード接続されたFSL600は、2または3以上のFSL（ここでは2つのものが示されている）を有してもよい。
【００６６】
FSL620、640の各々は、テーパ化された幅を有する二平面導波管伝送線路を有する。第1のFSL620は、第1の信号導体624、および2つの第1のグラウンドプレーン導体626、628を有してもよい。第1の信号導体624は、第1の磁性材料基板621の第1の表面に配置され、2つのグラウンド導体626、628は、第1の磁性材料621の第2の表面（図示されていない）に配置される。信号導体624、および2つのグラウンド導体626、628は、二平面導波管伝送線路を形成する。
【００６７】
第1のFSL620は、FSL620の全長に沿って、第1の端部620cと、第2の端部620dとを有する。ある実施形態では、第1の端部620cは、第1のFSL620の入力に対応し、第2の端部620dは、FSLの出力に対応してもよい。
【００６８】
第1の信号導体624は、テーパ化された幅を有するように形成され、または提供されてもよい。例えば、第1の信号導体624の幅は、第1の端部620cから第2の端部620dまで、FSL620の全長に沿って減少してもよい。同時に、第1のグラウンド導体626、628の幅は、第1のFSL620の全長に沿って増加してもよい。
【００６９】
2つの第2の導体626、628の間のギャップ620Gは、FSL620の全長に沿って減少してもよい。ある実施形態では、ギャップ620Gは、FSL620の第2の端部620dでゼロになり、その結果、2つの第1のグラウンド導体626、628は、第2の端部620dで相互に接触してもよい。従って、2つの第2のグラウンド導体626、628は、FSL620の第2の端部620dにマイクロストリップラインを形成してもよい。
【００７０】
第1の信号624の幅は、第1のFSL620の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に減少してもよい。また、第1のグラウンド導体626、628の幅は、第1のFSL620の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に減少してもよい。また、第1のグラウンド導体626、628の間のギャップ620Gは、第1のFSL620の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に変化してもよい。ある実施形態では、グラウンド導体626、628の幅は、少なくとも一部が、第1のグラウンド導体626、628の間のギャップ620Gに基づいて、選定されてもよい。
【００７１】
第2のFSL640は、第2の信号導体644、および2つの第2のグラウンドプレーン導体646、648を有してもよい。第2の信号導体644は、第2の磁性材料基板641の第1の表面に配置され、2つの第2のグラウンド導体646、648は、第2の磁性材料641の第2の表面（図示されていない）に配置される。第1の信号導体644、および2つの第2のグラウンド導体646、648は、二平面導波管伝送線路を形成する。
【００７２】
第2のFSL640は、FSL640の全長に沿って、第1の端部640cおよび第2の端部640dを有してもよい。ある実施形態では、第1の端部640cは、第2のFSL640の入力に対応し、第2の端部640dは、FSLの出力に対応してもよい。
【００７３】
第2の導体は、テーパ化された幅を有するように形成され、あるいは提供されてもよい。例えば、第2の信号導体644の幅は、第1の端部640cから第2の端部640dまで、FSL640の全長に沿って減少してもよい。同時に、第2のグラウンド導体646、648の幅は、第2のFSL640の全長に沿って増加してもよい。
【００７４】
2つの第2の導体646、648の間のギャップ640Gは、FSL640の全長に沿って減少してもよい。ある実施形態では、ギャップ640Gは、FSL640の第2の端部640d、またはその前でゼロになり、2つの第2のグラウンド導体646、648は、第2の端部640dで相互に接触してもよい。従って、2つの第2のグラウンド導体646、648は、FSL640の第2の端部640dでマイクロストリップラインを形成してもよい。
【００７５】
第2の信号644の幅は、第2のFSL640の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に減少してもよい。また、第2のグラウンド導体646、648の幅も、第2のFSL640の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に減少してもよい。さらに、第2のグラウンド導体646、648の間のギャップ640Gは、第2のFSL640の全長に沿って、直線的にまたは指数関数的に変化してもよい。ある実施形態では、グラウンド導体646、648の幅は、少なくとも一部が、第2のグラウンド導体646、648の間のギャップ640Gに基づいて、選定されてもよい。
【００７６】
ある実施形態では、第1の信号導体624および第2の信号導体644の幅は、パワー閾値に関係し、従って、第1の信号導体624および第2の信号導体644の幅は、それぞれ、FSL620およびFSL640の全長にわたって減少してもよい。同時に、第1のグラウンド導体626、628と、第2のグラウンド導体646、648の間のギャップ620G、640Gは、信号導体とグラウンド導体の組み合わせにより形成される二平面導波管伝送線路が50オーム（50Ω）の特性インピーダンスに維持されるように、減少してもよい。この方法では、第1の導体の幅を最小化することにより定められる、FSLパワー閾値未満の信号に対するFSL挿入ロスが最小化される。
【００７７】
ある実施形態では、第1および第2のFSL620、640は、同じ材料を有してもよい。別の実施例では、第1および第2のFSL620、640の1または2以上の部分は、異なる材料を含んでもよい。例えば、第1のFSL620の第1の磁性材料621、および第2のFSL640の第2の磁性材料641は、同じ材料を有してもよい。あるいは、第1のFSL620の第1の磁性材料621と、第2のFSL640の第2の磁性材料641は、異なる材料を有してもよい。
【００７８】
第1および第2の磁性材料621、641は、イットリウム鉄ガーネット（YIG）のような強磁性材料を含んでもよい。例えば、第1および第2の磁性材料621、641は、単結晶（SC）YIG、多結晶（PC）YIG、六方晶フェライト、または各種ドープされたYIG材料の少なくとも一つを有してもよい。あるいは、第1および第2の磁性材料621、641は、カルシウムバナジウムガーネット（CVG）、リチウムフェライト、またはニッケル亜鉛フェライトであってもよい。
【００７９】
ある実施形態では、それぞれ、第1のFSL620は、PC-YIG磁性材料を有するように形成され、第2のFSL640は、SC-YIG磁性材料を有するように形成されてもよい。PC-YIGおよびSC-YIGは、異なるパワー閾値を有するため、第1および第2のFSL620、640の寸法は、これらの異なる特性、およびカスケード接続されたFSL600内のそれぞれの位置（例えば、最初、中央、最後）の少なくとも一部に基づいて、相互に異なってもよい。例えば、入力620cから出力620dまで測定される第1のFSL620の全長は、入力640cから出力640dまで測定される第2のFSL640の全長とは異なっていてもよい（より大きい、より小さい）。
【００８０】
信号導体624、644、およびグラウンドプレーン導体626、628、646、648の寸法は、第1および第2の磁性材料621、641の異なる特性、ならびにカスケード接続されたFSL600内のそれぞれの位置（例えば、最初、中央、最後）の少なくとも一部に基づいて、異なっていてもよい。例えば、第2のFSL640の第1の端部（すなわち入力）640cでの第2の信号導体644の第1の幅644w1は、部分的に、第1のFSL620の第2の端部（すなわち出力）620dでの第1の信号導体624の第2の幅624 w 2、およびSC-YIG材料の特性に基づいて、選定されてもよい。ある実施形態では、第2の信号導体644の入力640cでの第1の幅644w1は、第1の信号導体624の出力620cでの第2の幅624w2よりも大きくてもよい。別の実施例では、第2の信号導体644の入力640cでの第1の幅644w1は、第1の信号導体624の出力620cでの第2の幅624w2と等しく、またはこれよりも小さくてもよい。
【００８１】
ある実施形態では、第1および第2のFSL620、640の寸法（例えば長さ、幅）は、同じであってもよい。別の実施例では、第1のFSL620の1または2以上の寸法は、第2のFSL640の1または2以上の寸法と異なっていてもよい。例えば、第1のFSL620の全長は、第2のFSL640の全長よりも長くても、短くてもよい。
【００８２】
ある実施形態では、SC-YIG材料は、PC-YIG材料よりも高価であってもよい。従って、コストの利点は、SC-YIG材料のみの場合とは対照的に、SC-YIG材料とPC-YIG材料の組み合わせのような、材料の組み合わせを用いて、カスケード接続されたFSL600を形成することにより得られる。例えば、カスケード接続されたFSL600の一部は、安価なPC-YIG材料を用いて形成され（ここでは第1のFSL）、従って、カスケード接続されたFSL600の所望の特性（例えば信号減衰）を得たままで、より高価なSC-YIG材料の使用が減らされてもよい。
【００８３】
図6では、2つのFSLを有するカスケード接続されたFSL600が示されているが、別の実施例では、カスケード接続されたFSLは、3つ以上のFSLを有してもよいことを理解する必要がある。また、図6におけるカスケード接続されたFSLは、2つの二平面FSLを有するが、ある実施形態では、カスケード接続されたFSL600は、二平面FSLとコプラナーFSLの組み合わせを有してもよいことを理解する必要がある。同様に、カスケード接続されたFSL600は、二平面FSLと、図5に示されている三平面FSLの組み合わせを有してもよい。
【００８４】
本願で提案された二平面テーパ化ラインFSLは、材料工学技術に対する変更を行う必要なく、通常のFSLを超える有意な特性の改善を提供してもよい。装置の全長に沿って、限定された信号パワーにパワー閾値を整合させるように、信号導体とグラウンド導体のテーパ化の比を設計することにより、FSLの各部分には、小さな信号の比較的低い挿入ロスで、十分に減衰された（および理想的に最大限減衰された）パワーレベルが提供されると同時に、FSLのオーバードライブ部分が確実に低減される（および理想的に最小化され、あるいは除去される）。この構造では、挿入ロスおよび全体的なパワー閾値を改善することができるとともに、従来のテーパ化された、またはされていないFSL構成に比べて、ノッチフィルタ品質因子を高めることができる。2つの平面に配線を形成することにより、RF  Hフィールドは、並列DC  Hフィールドバイアスと最大限互換できるように設計できる。低い静磁気表面波（MSW）およびパワー閾値の分散は、マルチオクターブ動作を支援する。また、提案された二平面テーパ化配線の解決法は、FSL材料の全ての形態と互換性があり、これには、同じFSL部材内で複数の種類のフェライト材料を利用するハイブリッドアセンブリが含まれる。
【００８５】
詳細には、コプラナー導波管（CPW）テーパ化FSLとは異なり、二平面FSLは、マイクロストリップラインで認められるものと同様の、強い並列部材を有する、RH  Hフィールドを維持し、従って、二平面FSLは、並列バイアスで使用することができる。並列バイアスは、広いバンド幅の動作につながる。これは、MSWに好ましくないロスが生じる周波数バンド幅を最小限に抑制、または排除する上、従前のCPWテーパ化FSLにより要求される垂直バイアスに比べて、パワー閾値分散が抑制されるためである。
【００８６】
本願の主題である、各種概念、構造、および技術を示すため、好適実施例について説明したが、これらの概念、構造、および技術を導入した他の実施例が使用できることは明らかである。従って、本願の範囲は、記載の実施例に限定されるものではなく、むしろ、以下の特許請求の範囲の記載および思想のみに限定されることが提示される。
【００８７】
従って、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれる。
【図１Ａ】
2021515505.tif 000003
【図１Ｂ】
2021515505.tif 000004
【図２】
2021515505.tif 000005
【図３Ａ】
2021515505.tif 000006
【図３Ｂ】
2021515505.tif 000007
【図３Ｃ】
2021515505.tif 000008
【図３Ｄ】
2021515505.tif 000009
【図４】
2021515505.tif 000010
【図５】
2021515505.tif 000011
【図６】
2021515505.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月6日(2021.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数選択性リミッタ（FSL）であって、
対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料と、
前記第1の磁性材料の前記第1の表面に配置された第1の導体であって、該第1の導体の幅は、当該FSLの第1の端部から当該FSLの第2の端部まで、当該FSLの全長に沿って減少する、第1の導体と、
前記第1の磁性材料の前記第2の表面に配置された2つの第2の導体であって、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少する、第2の導体と、
を有する、周波数選択性リミッタ。
【請求項２】
前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、当該FSLの前記第2の端部で、またはその前に、ゼロになる、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項３】
前記第1の導体は、当該FSLの信号導体に対応する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項４】
前記2つの第2の導体は、当該FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、
前記第1の導体は、前記2つの第2の導体の比較的中心に配置される、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項５】
前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って指数関数的に減少する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項６】
前記第1の導体の幅は、当該FSLの全長に沿って直線的に減少する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項７】
前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、同じ材料を有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項８】
前記第1の導体および前記2つの第2の導体は、異なる材料を有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項９】
前記2つの第2の導体の間の前記ギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って一定である、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１０】
さらに、
前記第1の導体の幅、または前記2つの第2の導体の間のギャップの幅の変化のため、1または2以上の異なる特性を有する複数のセグメントを有する、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１１】
各セグメントの幅の変化のための前記特性は、1または2以上の先行するセグメントの減衰因子、または前記1または2以上の先行するセグメントのパワー閾値により、定められる、請求項10に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１２】
前記セグメントの各々は、50Ωの伝送線路を形成し、
当該FSLは、当該FSLの全長に沿って、一定の特性インピーダンスを有する、請求項10に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１３】
各セグメントの前記パワー閾値は、当該FSLの全長に沿って減少する、請求項10に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１４】
各セグメントは、当該FSLに入射される信号に、同じレベルの減衰を提供する、請求項10に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１５】
さらに、前記信号導体に配置された第2の磁性材料を有し、
前記信号導体は、前記第1の磁性材料と前記第2の磁性材料の間に配置される、請求項1に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１６】
前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、同じ材料を有する、請求項15に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１７】
前記第1の磁性材料および前記第2の磁性材料は、異なる材料を有する、請求項15に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１８】
さらに、
前記第2の磁性材料の表面に、2つの第2のグラウンド導体を有し、
前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、当該FSLの全長に沿って、当該FSLの前記第1の端部から当該FSLの前記第2の端部まで減少する、請求項15に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項１９】
前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、同じ材料を有する、請求項18に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項２０】
前記第1のグラウンド導体および前記第2のグラウンド導体は、異なる材料を有する、請求項18に記載の周波数選択性リミッタ。
【請求項２１】
カスケード接続された周波数選択性リミッタシステムであって、
第1の周波数選択性リミッタ（FSL）と、
第2の周波数選択性リミッタ（FSL）と、
を有し、
前記第1の周波数選択性リミッタ（FSL）は、
対向する第1および第2の表面を有する第1の磁性材料と、
前記第1の磁性材料の前記第1の表面に配置された第1の信号導体であって、該第1の信号導体の幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの第1の端部から前記第1のFSLの第2の端部まで減少する、第1の信号導体と、
前記第1の磁性材料の前記第2の表面に配置された2つの第1のグラウンド導体であって、前記2つの第1のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第1のFSLの全長に沿って、前記第1のFSLの前記第1の端部から前記第1のFSLの前記第2の端部まで減少する、第1のグラウンド導体と、
を有し、
前記第2の周波数選択性リミッタ（FSL）は、
対向する第1および第2の表面を有する第2の磁性材料と、
前記第2の磁性材料の前記第1の表面に配置された第2の信号導体であって、該第2の信号導体の幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの第1の端部から前記第2のFSLの第2の端部まで減少する、第2の信号導体と、
前記第2の磁性材料の前記第2の表面に設置された2つの第2のグラウンド導体であって、前記2つの第2のグラウンド導体の間のギャップの幅は、前記第2のFSLの全長に沿って、前記第2のFSLの前記第1の端部から前記第2のFSLの前記第2の端部まで減少する、2つの第2のグラウンド導体と、
を有し、
前記第1のFSLの出力は、前記第2のFSLの入力に結合される、カスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２２】
前記第1および第2の磁性材料は、同じ材料を有する、請求項21に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２３】
前記第1および第2の磁性材料は、異なる材料を有する、請求項21に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２４】
前記第1のFSLまたは前記第2のFSLの一つは、コプラナーFSLである、請求項21に記載のカスケード接続された周波数選択性リミッタシステム。
【請求項２５】
周波数選択性リミッタ（FSL）を形成する方法であって、
当該方法は、
対向する第1および第2の表面を有する磁性材料を提供するステップと、
前記磁性材料の前記第1の表面に第1の導体を配置するステップであって、前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの第1の端部から前記FSLの第2の端部まで減少する、ステップと、
前記磁性材料の第2の表面に、2つの第2の導体を配置するステップであって、前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの全長に沿って、前記FSLの前記第1の端部から前記FSLの前記第2の端部まで減少する、ステップと、
を有する、方法。
【請求項２６】
前記2つの第2の導体の間のギャップの幅は、前記FSLの前記第2の端部で、またはその前に、ゼロになる、請求項25に記載の方法。
【請求項２７】
前記第1の導体は、前記FSLの信号導体に対応し、
前記2つの第2の導体は、前記FSLのグラウンドプレーン導体に対応し、
前記第1の導体の中心線は、前記2つの第2の導体の近接端部の間の中点に沿って配置される、請求項25に記載の方法。
【請求項２８】
前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、指数関数的に減少する、請求項25に記載の方法。
【請求項２９】
前記第1の導体の幅は、前記FSLの全長に沿って、直線的に減少する、請求項25に記載の方法。
【国際調査報告】
2021515505.tif 000013
2021515505.tif 000014
2021515505.tif 000015