(57)【要約】【課題】平面回路を用いた狭帯域シャープカットフィルタを提供するにある。【解決手段】平面回路で構成される分布定数型共振器５１，５３，５５，５７と、共振器５１，５３，５５，５７間を結合する伝送線路５２，５４，５６と、入出力部に配置された励振線５０，５８から構成される帯域通過フィルタにおいて、全ての共振器５１，５３，５５，５７間の結合が中心周波数に相当する波長の（１＋２ｍ）／４倍（ｍ：自然数）の長さを有する線路で構成され、共振器５１，５３，５５，５７を構成する線路との結合部分の長さが実質的に１／４波長に定められていることを特徴とする帯域通過フィルタ。【選択図】    図１２
2004349845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成される入出力部と、
前記入出力部間に設けられる複数の共振器と、
通過帯域の中心周波数に対応する中心波長の（１＋２ｍ）／４倍（ｍ：自然数）の線路長を有し、両端部でギャップを介した結合部により前記共振器間を結合する伝送線路とを備え、
前記結合部が前記中心波長の１／４波長の長さを有することを特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項２】
前記共振器は、前記中心波長のｎ／２倍（ｎ：自然数）の長さを有することを特徴とする請求項１記載の帯域通過フィルタ。
【請求項３】
前記共振器の少なくとも一つは、超電導体により形成されていることを特徴とする請求項１記載の帯域通過フィルタ。
【請求項４】
前記共振器は、前記中心波長の１／４波長単位の直線線路部が連続する線路で形成され、前記結合部は、前記直線線路部を含むことを特徴とする請求項１記載の帯域通過フィルタ。
【請求項５】
１つの前記共振器が、３つの前記伝送線路に結合されることを特徴とする請求項１記載の帯域通過フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯域通過フィルタに係り、特に、通信機器に用いられる帯域通過フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯域通過フィルタは、信号の干渉を防ぎ、周波数を有効に利用するための重要なコンポーネントである。通信分野においては、特にフィルタの性能が重要であり、フィルタの性能が重要な資源である周波数の有効利用を決めるといっても過言ではない。すなわち、アンテナで送受信される電波は、受信フィルタ又は、送信フィルタによって帯域外の信号は、カットされ、隣接の信号との干渉を大幅に低減することができる。帯域外の信号を最も効果的にカットためには、信号毎に明確に分離できるフィルタが望ましいが、特に高い周波数帯においては、非常に狭帯域で、かつ隣接信号をカットするため超シャープカットのフィルタになり、このような超狭帯域超シープカットフィルタの実現は、非常に困難であるとされている。
【０００３】
通常、ＲＦ段の帯域通過フィルタは、多数個の共振器を用いて構成される。多数個の共振器で構成される帯域通過フィルタでは、共振器間の結合をそれぞれどのような値にするかによって、どのようなフィルタ特性を実現するかが決定される。そして、共振器が正確に結合されているかどうかで設計した特性を実現できるかどうかが定まる。特に、共振器間の結合が非常に弱い狭帯域のフィルタでは、共振器間の結合が重要とされている。
【０００４】
従来、マイクロストリップライン、ストリップライン等に代表されるような平面回路を用いたフィルタが知られている。例えば、非特許文献１には、共振器間の結合のパスが１本に定められているチェビシェフフィルタが開示されている。このようなフィルタにおいて狭帯域化は、結合は、共振器間の距離を空間的に離すことによって実現されている。また、非特許文献２には、挿入損失を抑えてシャープカットフィルタを構成することができる擬似楕円関数型が開示されている。この型のフィルタでは、信号のパスが１本のチェビシェフフィルタ等のフィルタに飛びこし結合を導入して、ショートカットのパスを導入することにより実現される。更に、共振器間の強い飛びこし結合として単なる空間的な結合だけではなく、非特許文献３に開示されるような共振器と短い区間によって結合させた伝送線路を介して結合するフィルタが開発され、比較的帯域の広いシャープカットの高品質フィルタが実現されるとしている。しかしながら、超狭帯域と超シャープカットの両立は難しいとされている。
【０００５】
【非特許文献１】
ＩＥＥＥ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ  （１９９８年）  第３７９頁
【０００６】
【非特許文献２】
ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、第４４巻（１９９６年）、第２０９９頁
【０００７】
【非特許文献３】
ＩＥＥＥ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ  （２０００年）  第６６１頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように超狭帯域超シャープカットのフィルタの実現は、従来のフィルタでは、非常に困難であるとされている。以下に、その理由を従来技術の問題点として説明する。
【０００９】
超シャープカットのフィルタを実現するに際して問題となることが２点ある。例えば、非特許文献１に開示されるような、ギャップによる共振器相互間の結合を用い、さらに結合のパスが１本のフィルタとなる構造を採用しているチェビシェフフィルタ等においては、共振器間の距離を離すと全ての結合が弱い結合になるが、特性を劣化させる隣接以外の結合が十分小さくはならない。従って、結合を共振器間の距離で調整すると、特性が大きく乱されてしまう問題がある。また、共振器間を大きく離す必要があることから、非常にフィルタ自体が大きくなり、基板等のサイズが限られる等の問題で設計上の制約が課され、段数が取れずにシャープカットにできない問題がある。
【００１０】
もう一つの重要な問題点は、低挿入損の超狭帯域シャープカットフィルタを構成するに際して顕在化する。通常のチェビシェフ型フィルタでは、シャープカットにするために段数を増やすことになるが、狭帯域の場合には、損失面で非常に不利になり挿入損失が大幅に増えてしまう。
【００１１】
挿入損失を低減させる為には、非特許文献２に開示されるような挿入損失を抑えてシャープカットフィルタを構成することができる擬似楕円関数型を構成することが必要となる。この型のフィルタでは、信号のパスが１本のチェビシェフフィルタ等のフィルタに飛びこし結合を導入して、ショートカットのパスを導入することにより実現される。したがって、狭帯域フィルタを実現しようとすると、もともと弱い結合でつながれている共振器に弱い飛びこし結合を導入するために、取るべき結合以外の部分にも寄生的な結合が生じてしまい、これが特性を大きく乱し、狭帯域でシャープカットの擬似楕円関数型フィルタを実現できない問題が生ずる。
【００１２】
一方、共振器間の強い飛びこし結合として単なる空間的な結合だけではなく、非特許文献３に開示されるような共振器と短い区間によって結合させた伝送線路を介して結合するフィルタが開発されている。このフィルタによれば、比較的帯域の広いシャープカットの高品質フィルタが実現される。しかしながら、このフィルタにおいても、隣接する共振器間の結合は、共振器間の空間的結合を用いており、弱い結合を取ることが困難で超狭帯域フィルタの実現は難しいとされている。さらに、この線路による飛びこし結合に関しても、大きな問題がある。これは、結合のための線路を付加することにより、もとの共振器の共振周波数がずれてしまうという問題である。超狭帯域フィルタでは、もともと帯域が非常に狭いために材料パラメータの空間分布等にも非常に敏感であり、これにこのような共振周波数のずれが加わると致命的である。例えば、共振器間を結合させた場合に、各々の共振器の中心周波数がこの非常に狭い想定した帯域の外に出てしまうと、帯域通過フィルタ実現は非常に困難となる。
【００１３】
このように、平面回路を用いた超狭帯域、シャープカットフィルタは、従来技術のみでは実現困難であるとされている。
【００１４】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、共振器間の弱い結合を安定にとることにより、狭帯域かつシャープカットの帯域通過フィルタを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、
基板と、
基板上に形成されている入出力部と、
この入出力部間に設けられ、伝送される信号の通過帯域を定めている複数の共振器と、
前記伝送される信号の中心周波数における波長の略（１＋２ｍ）／４倍（ｍ：自然数）の線路長を有し、前記共振器にギャップを介して対向され、当該共振器に結合される結合部を備え、この結合部が実質的に１／４波長の長さを有する前記共振器相互間を結合する伝送線路と、
を具備することを特徴とする帯域通過フィルタが提供される。ここで、この明細書では、波長とは誘電体基板を用いて形成された伝送線路における波長とし、中心波長とは中心周波数に相当する波長とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態に係る帯域通過フィルタを説明する。
【００１７】
以下の説明において、実施形態に係る帯域通過フィルタは、狭帯域或いは超狭帯域の信号を通過させる機能を有するものとして説明する。ここで、狭帯域及び超狭帯域は、通過する信号波長の帯域幅Δに対する通過する信号の中心周波数ｆ０の比である比帯域Δ／ｆ０で表すことができ、この明細書では、狭帯域は、比帯域で２％以下であり、超狭帯域は、比帯域で０．５％以下であるとする。
【００１８】
図１は、この発明の実施形態に係る超伝導フィルタの基本的な断面構造を概略的に示す断面図である。
【００１９】
この図１に示される分布定数型共振器は、超伝導マイクロストリップ線路共振器であって、基板２の上面にその共振器のパターン４及び共振器のパターン４の両側に励振線８−１、８−２が設けられて平面回路として形成され、この基板２の下面には、薄膜、例えば、Ｙ系銅酸化物超伝導膜６が形成されている。この基板２は、例えば、その直径が約５０ｍｍ、その厚さが０．４３ｍｍで、その比誘電率が例えば、約１０のＭｇＯで作られている。また、このマイクロストリップ線路の超伝導膜６は、例えば、厚さ約５００ｎｍのＹ系銅酸化物高温超伝導薄膜を用い、ストリップ導体の線路幅は、約０．４ｍｍであり、この超伝導薄膜６は、レーザー蒸着法、スパッタ法あるいは共蒸着法などにより形成することができる。共振器のパターン４は、励振線８−１、８−２間の領域に配置されている。この共振器のパターン４及び励振線８−１、８−２等も同様に薄膜、例えば、Ｙ系銅酸化物超伝導膜のＹＢＣＯ薄膜で形成されている。基板２の下面薄膜６は、接地されている。
【００２０】
ここでは、マイクロストリップ線路が所定の形状に形成されている共振器を例にして説明するが、ストリップ線路が所定の形状に形成されている共振器についても同様に適用されても良いことは明らかである。また、例えば一対の基板間に共振器のパターン４が形成されているようなストリップ線路が知られているが、ストリップ線路にあっても下記に述べるように共振器のパターン構造を採用することができる。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態に係るフィルタの基本的な構成を説明するための第１の共振器パターンを示す平面図である。図１において、第１の共振器パターン４を構成している共振器２１及び２２は、半波長共振器であり、共振周波数は、５ＧＨｚに定められている。即ち、これらの共振器２１又は２２が単独で存在する場合には、励振する信号周波数を０Ｈｚから上げていくと、共振周波数である５ＧＨｚで初めて共振する。この共振周波数に相当する波長は共振器の長さの２倍になっている。そして、この共振器２１及び２２は、３／４波長の長さを有する伝送線路２３を介して結合されている。共振器２１及び２２は、基板２上に形成された伝送線路２３に所定長ｘだけギャップ２４及び２５を介して対向され、伝送路２３に沿って基板２上を同一方向に向けて延出されている。従って、伝送線路２３と共振器２１及び伝送線路２３と共振器２２は、夫々ギャップ２４及び２５を介して結合され、結果的に共振器２１、２２は、ギャップ２４，２５と伝送線路２３によって結合されている。
【００２２】
このような共振器パターンにおいては、ギャップ２４及び２５を介して結合されている共振器２１、２２と結合用伝送線路２３との結合部分の所定長ｘが重要であり、この所定長ｘが実質的に１／４波長に設定される。図３には、図２に示される共振器２１、２２及び伝送線路２３で構成される共振器パターン４を備えたフィルタの共振特性が示されている。この図３に示されるフィルタの共振特性においては、中心周波数付近に２つの共振点があり、その周波数の平均値は、５．００ＧＨｚと共振器単独の値に一致し、各々の共振器の共振周波数は、この結合によってずれていないことが分かる。共振器の結合の値としても１０−４以下が実現可能である。従って、図２に示す共振器パターンを有するフィルタでは、狭帯域の周波数特性を実現することができる。
【００２３】
図４は、共振器２１、２２における結合部分の所定長ｘと周波数ずれとの関係を示している。この図４から明らかなように、実質的に１／４波長に相当する結合部分の所定長ｘが０．２２〜０．２８波長の範囲、より厳密には、０．２４〜０．２７波長の範囲にあれば、その範囲内で共振周波数のずれが最小となることが分かる。これは共振器部分において、１／４波長で開放から短絡、又は、短絡から開放となり、結合用線路が結合していても、そのギャップ２４、２５を介しての結合が弱いために節と腹の位置が単独の共振器の場合とほとんど変わらないためであり、結合部分の所定長ｘが実質的に１／４波長に設定されると周波数のずれがほとんど生じないようにできる。
【００２４】
図５は、この発明の他の実施の形態に係るフィルタの基本的な構成を説明するための第２の共振器パターンを示す平面図である。
【００２５】
図１に示すフィルタ構造において、厚さ約０．４３ｍｍ、比誘電率約１０のＭｇＯ基板２上に超伝導マイクロストリップ線路が形成される。ここで、マイクロストリップ線路の超伝導体は、厚さ約５００ｎｍのＹ系銅酸化物高温超伝導薄膜を用い、ストリップ導体の線路幅は、約０．４ｍｍに形成している。超伝導薄膜は、レーザー蒸着法、スパッタ法あるいは共蒸着法などにより形成される。
【００２６】
図５に示すように第２の共振器パターン４を構成する共振器２７、２８は、１波長共振器であり、共振周波数は５ＧＨｚに定められている。共振器２７及び２８は、基板２上に形成された伝送線路２９に所定長ｘだけギャップ２６及び３０を介して対向され、伝送路２９に沿って基板２上を同一方向に向けて延出されている。従って、伝送線路２９と共振器２７及び伝送線路２９と共振器２８は、夫々ギャップ２６及び３０を介して結合され、結果的に、この共振器２７、２８は、５／４波長の長さを有する伝送線路２９を介して共振器２７，２８が結合されている。
【００２７】
このような共振器パターンにおいては、ギャップ２６、３０を介して結合されている共振器２７、２８と結合用伝送線路２９の結合部分２６、３０との所定長ｘが１／４波長に設定されている。図６には、図５に示される共振器２７、２８及び伝送線路２９で構成される共振器パターン４を備えたフィルタの共振特性が示されている。この図５に示されるフィルタの共振特性においては、中心周波数付近に２個の共振点があり、その周波数の平均値は、５．０ＧＨｚと共振器単独の値に一致し、各々の共振器の共振周波数はこの結合によってずれていないことが分かる。従って、図５に示す共振器パターンを有するフィルタでは、狭帯域の周波数特性を実現することができる。
【００２８】
図７は、共振器の結合部分の長さｘと周波数ずれの関係を示している。この図７から明らかなように、実質的に１／４波長に相当する結合部分の所定長ｘが０．２２〜０．２８波長の範囲、より厳密には、０．２４〜０．２７波長の範囲であれば、その範囲内では、周波数ずれが最小となることが分かる。これは、共振器部分において、１／４波長で開放から短絡、又は、短絡から開放となり、節と腹の位置が単独の共振器の場合と変わらないためである。
【００２９】
尚、この結合位置であるが、図８に示すように、共振器２７、２８を実質１／４波長単位で区切った位置であれば、図５の場合と同様に結合を取ることが可能である。即ち、伝送線路２９の結合部分２９ａ、２９ｂ以外が共振器２７、２８から離れるようにコ字形に屈曲され、コ字形部に結合部が付加された形状の伝送線路部２９ｃに形成され、その結合部分２９ａ、２９ｂが実質１／４波長の所定長ｘを有し、しかも、共振器２７、２８の領域が実質１／４波長の所定長ｘで区分され、その区分された領域に所定長ｘを有する結合部分２９ａ、２９ｂが対応する共振器に最も近接して対向されていれば、共振器２７，２８のいずれの箇所で結合部分２９ａ、２９ｂが対向されても良い。このように伝送線路２９が屈曲される場合には、伝送路２９が直線状に形成されている場合に比して結合のずれを小さくすることができる。
【００３０】
また、図９に示したように共振器の反対側からも結合をとることも可能である。即ち、伝送線路２９で区分される領域の一方の側に１つの共振器２７が配置され、他方の側に他の共振器２８が配置されていても良い。
【００３１】
更に、共振器２７、２８は、１波長共振器に限らず、１波長よりも長い（ｎ＋２）／２（ｎ：自然数）波長共振器であっても、伝送線路２９によって同様に共振器２７，２８の結合を取ることが可能である。
【００３２】
また、この発明の実施例に係るフィルタでは、半波長より長い共振器及び半波長よりも長い結合用伝送線路を用いている。このような構造を有するフィルタにおいては、原理的に通過帯域よりも低周波領域において、これらが共振し、遮断特性が劣化される場合がある。しかしながら、この特性劣化には、広帯域の帯域通過フィルタや低域または、広域通過フィルタ等を前後に設置することによって回避することができる。
【００３３】
以下、図１０〜図１７を参照してこの発明のフィルタの様々な実施例を説明する。
【００３４】
（実施例１）
図１０は、この発明の実施例１に係るフィルタの１パターンを説明する平面図である。
【００３５】
図１を参照して説明したと同様に、厚さ約０．４３ｍｍ、比誘電率約１０のＭｇＯ基板２上に超伝導マイクロストリップ線路が形成されている。ここで、マイクロストリップ線路の超電導体は、厚さ約５００ｎｍのＹ系銅酸化物高温超伝導薄膜を用い、ストリップ導体の線路幅は、約０．４ｍｍである。超伝導薄膜４は、レーザー蒸着法、スパッタ法あるいは共蒸着法などにより作製される。
【００３６】
図１０に示すフィルタは、励振線で作られた入出力線路３１、４３間に６段の共振器３２、３４、３６、３８、４０、４２を備えるチェビシェフ型フィルタであり、そのそれぞれの開口側が同一方向に向けられている６つの半波長ヘアピン型共振器３２、３４、３６、３８、４０、４２が一列に配置され、ヘアピン型共振器３２、３４、３６、３８、４０、４２間には、互いに隣接する共振器を結合するために３／４波長の長さを有する略コ字形の結合用線路３３、３５、３７、３９、４１が配置されている。図１０に示される配置から明らかなように、このフィルタは、意図的に飛びこし結合を入れることのないチェビシェフ型に構成され、隣接する半波長共振器間は全て結合線路を用いて弱い結合が実現されている。ここで、共振器の共振周波数は、フィルタの中心周波数である５ＧＨｚに、帯域幅は、１０ＭＨｚに設定されている。また、この共振周波数に相当する波長は、各共振器の長さの２倍になっている。そして、全ての結合用線路と共振器との結合部分の長さｘは実質１／４波長である０．２３波長に選定されている。
【００３７】
図１１には、図１０に示される配置のフィルタで得られた特性を示している。図１１から明らかなように、比帯域が０．２０％と非常に小さいにもかかわらず、小さな結合が安定に取れるため、帯域内も乱れも非常に小さく、きれいな特性が得られることが判明している。従って、図１０に示されるような構造のフィルタによれば、超狭帯域のフィルタを実現することができる。
【００３８】
（実施例２）
図１２は、この発明の他の実施例に係るフィルタの１パターンを説明する平面図である。図１２に示すフィルタは、励振線で作られた入出力線路５０，５８間に４段の共振器５１、５３、５５、５７を備えるチェビシェフフィルタであり、共振器としては、１波長の直線型共振器５１、５３、５５、５７を用いている。そのため、共振周波数に相当する波長は、共振器の長さと一致している。そして、隣接する共振器５１、５３、５５、５７は、それぞれ図８に示されるような形状に屈曲された線路５２、５４、５６を介して結合されている。伝送線路５２、５４、５６は、夫々７／４波長の長さを有し、そして結合部の長さｘは、全て実質的に１／４波長に定められ、この結合部が対応する共振器に最も近接して配置されている。このように、共振器の長さを１波長としているために、共振器に結合する２個の結合線路のエッジを離すことができ、直線型の共振器を用いても図１３に示すように良好な狭帯域特性を得ることができることが判明している。
【００３９】
図１０及び図１２に示される実施例に係るフィルタでは、共振器３２、３４、３６、３８、４０、４２、５１、５３、５５、５７は、直線型或いはヘアピン型が採用されているが、これらに限ることなく、オープンループ型など、種々の形状の共振器を用いることができる。
【００４０】
尚、図１２に示される実施例では、マイクロストリップラインで回路を構成したが、ストリップ線路で回路を構成することも可能である。また、より狭帯域のフィルタの実現時には、結合線路間、共振器間又は共振器と結合線路間に金属の隔壁を設けることも可能である。
【００４１】
（実施例３）
図１４は、この発明の更に他の実施例に係るフィルタの１パターンを説明する平面図である。
【００４２】
図１４に示すフィルタでは、厚さ約０．４３ｍｍ、比誘電率約１０のＭｇＯ基板（図示略）上に超伝導マイクロストリップ線路を形成している。ここで、マイクロストリップ線路の超電導体は、厚さ約５００ｎｍのＹ系銅酸化物高温超伝導薄膜を用い、ストリップ導体の線路幅は約０．４ｍｍである。超伝導薄膜は、レーザー蒸着法、スパッタ法あるいは共蒸着法などにより作製される。
【００４３】
図１４に示されるフィルタは、励振線で作られた入出力線路６０，６８間に設けた４つの直線型共振器６１，６３，６５，６７で構成される４段フィルタである。図１４に示されるフィルタでは、共振器として１波長の共振器を用い、隣接する共振器６１，６３，６５，６７は、実質的に１／４波長の長さｘを有する結合部分を介して７／４波長の長さを有する伝送線路６２，６４，６６によって結合されている。また、共振器６１、６７は、伝送線路６９によって飛びこし結合されている。ここで、共振器６１、６７を基準に、隣接結合用の伝送線路６２，６６が一方の領域に配置され、反対側の他方の領域に１７／４波長を有する伝送線路６９が配置されている。他方の領域で伝送線路６９の実質的に１／４波長の長さを有する結合部分が共振器６１、６７に対向されている。このフィルタの設計には、伝達関数の零点を±１．５ｊに有する基準化低域通過フィルタを用いている。ここに、ｊは虚数単位である。
【００４４】
図１５は、図１４に示される配置のフィルタで得られた、中心周波数付近のみを測定した特性を示している。図１４から明らかなように図１４に示す構造のフィルタによれば、ノッチが入ってシャープカットされた狭帯域の周波数特性が得られることが判明している。
【００４５】
図１４に示されるフィルタでは、共振器は直線型であるが、オープンループ型など、種々の共振器を用いることも可能である。
【００４６】
尚、図１４に示されるフィルタでは、マイクロストリップラインで回路を構成したが、ストリップ線路で回路を構成することも可能である。
【００４７】
（実施例４）
図１６は、この発明の更に他の実施例に係るフィルタの１パターンを説明する平面図である。図１６に示されるフィルタでは、厚さ約０．４３ｍｍ、比誘電率約１０のＭｇＯ基板２上に超伝導マイクロストリップ線路が形成されている。ここで、マイクロストリップ線路の超電導体は、厚さ約５００ｎｍのＹ系銅酸化物高温超伝導薄膜を用い、ストリップ導体の線路幅は約０．４ｍｍである。超伝導薄膜は、レーザー蒸着法、スパッタ法あるいは共蒸着法などにより作製される。
【００４８】
図１６に示されるフィルタでは、励振線で作られた入出力線路７０、８４間に６つの直線型共振器７１、７３、７５、７９、８１、８３で構成される６段フィルタが配置されている。ここでは、共振器７１、７３、７５、７９、８１、８３として１波長の共振器が用いられ、隣接結合には、実質的に１／４波長の長さを有する結合部分を介して７／４波長の長さを有する伝送線路７２、７４、７６、８０、８２が用いられ、飛びこし結合にも、共振器７１、７３、７５、７９、８１、８３の隣接結合用の線路７２、７４、８０、８２とは反対側に配置された実質的に１／４波長の長さを有する結合部分を介して引き出した７／４波長の長さを有する伝送線路７７、７８が用いられる。設計には、伝達関数の零点を±１．２５ｊ、±２ｊに有する基準化低域通過フィルタを用いている。ここに、ｊは虚数単位である。
【００４９】
図１７は、図１６に示される配置のフィルタで得られた特性を示している。図１７から明らかなように、図１６に示される構造を有するフィルタによれば、ノッチ４個入ってシャープカット化した狭帯域の特性が得られることが判明している。
【００５０】
図１６に示すフィルタでは、共振器は直線型であるが、オープンループ型など、種々の共振器を用いることも可能である。
【００５１】
なお、本実施形態は、マイクロストリップラインで回路を構成したが、ストリップ線路で回路を構成することも可能である。また、ここではＭｇＯ基板を用いたが、サファイア基板等でも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、共振器間の弱い結合も安定して実現でき、超狭帯域でシャープカットの帯域通過フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る帯域通過フィルタの構造を概略的に示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る帯域通過フィルタの基本的な構成を説明するための第１の共振器パターンを示す平面図である。
【図３】図２に示される共振器パターンを備えたフィルタの共振特性を示すグラフである。
【図４】図２に示される共振器パターンを備えたフィルタにおける結合部分の長さと周波数ずれの関係。
【図５】この発明の他の実施の形態に係る帯域通過フィルタの基本的な構成を説明するための第２の共振器パターンを示す平面図である。
【図６】図５に示される共振器パターンを備えたフィルタの共振特性を示すグラフである。
【図７】図５に示される共振器パターンを備えたフィルタにおける結合部分の長さと周波数ずれの関係。
【図８】この発明の更に他の実施の形態に係る帯域通過フィルタの基本的な構成を説明するための第３の共振器パターンを示す平面図である。
【図９】この発明のまた更に他の実施の形態に係る帯域通過フィルタの基本的な構成を説明するための第４の共振器パターンを示す平面図である。
【図１０】この発明の実施例に係るチェビシェフ型帯域通過フィルタを示す平面図である。
【図１１】図１０に示すチェビシェフ型フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
【図１２】この発明の他の実施例に係るチェビシェフ型帯域通過フィルタを示す平面図である。
【図１３】図１２に示すチェビシェフ型フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
【図１４】この発明の他の実施例に係る擬似楕円関数型帯域通過フィルタを示す平面図である。
【図１５】図１４に示す擬似楕円関数型フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
【図１６】この発明の他の実施例に係る擬似楕円関数型帯域通過フィルタを示す平面図である。
【図１７】図１６に示す擬似楕円関数型フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
２…基板、４…共振器パターン、６…導体膜、２１、２２、２７、２８、３２、３４、３６、３８、４０、４２、５１、５３、５５、５７、６１、６３、６５、６７、７１、７３、７５、７９、８１、８３…共振器、２３、２９、３３、３５、３７、３９、４１、５２、５４、５６、６２、６４、６６、６９、７２、７４、７６、７７、７８、８０、８２…結合用伝送線路、２４、２５、２６、３０…ギャップ、３１、５０、６０、７０…入力線路、４３、５８、６８、８４…出力線路、
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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