(57)【要約】 【課題】  本発明はマイクロストリップ回路に容易に適応することができる特に小型の導波管タイプのフィルタを提供する。【解決方法】  導波管フィルタは少なくとも３つの相互に連結した共振空洞１４乃至１９から構成される。導波管フィルタは基板１０に備えられたマイクロストリップ回路に結合されている。少なくとも１つの空洞１４、１５、１８および１９が基板１０の一の側にあり、少なくとも１つの他の空洞１６、１７は基板１０の他の側にある。基板のどちらかの側に分布された空洞はフィルタのサイズを著しく減少させる効果を有する。本発明はまた、前記フィルタを含む屋外用送信ユニットに関する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの相互に連結される共振空洞（１４乃至１９）から構成される導波管フィルタであって、前記導波管フィルタは基板（１０）に備えられるマイクロストリップ回路に結合され、少なくとも１つの空洞（１４、１５、１８、１９）は基板（１０）の一の側にあり、少なくとも１つの他の空洞（１６、１７）は基板（１０）の他の側にある、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の導波管フィルタであって、空洞（１４乃至１９）の一の側は基板（１０）の反対側にあり、基板（１０）により支えられるアース面（１２、２２）により電気的に塞がれている、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載の導波管フィルタであって、基板のいずれかの側にある少なくとも２つの空洞（１５乃至１８）の間の連結は前記空洞を分離する１つまたは複数のアース面（１２、２２）におけるスロット（３２、３４）を通して形成される、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項４】
請求項３に記載の導波管フィルタであって、基板（１０）はスロット（３２、３４）により切られ、スロットのエッジは金属化されている、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項５】
請求項２に記載の導波管フィルタであって、マイクロストリップ回路とフィルタのアクセス空洞の１つとの間の連結は前記空洞のアース面（１２）におけるスロットを通して形成され、前記スロットは開回路マイクロストリップライン（１１、１３）の下に備えられる、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項６】
請求項１に記載の導波管フィルタであって：
−  基板（１０）の第１側に備えられた第１空洞（１４）であって、基板は第１連結スロット（３０）により孔を開けられたアース面（１２）により覆われており、第１マイクロストリップライン（１１）はマイクロストリップ回路に前記フィルタを連結するために連結スロット（３０）上方の基板の第２側に備えられる、第１空洞（１４）；
−  基板（１０）の第１側に備えられ且つ第１側方スロット（３１）を通して第１空洞（１４）に連結される第２空洞（１５）；
−  基板（１０）の第２側に備えられ且つ基板（１０）を貫通する第２連結スロット（３２）を通して第２空洞（１５）に連結される第３空洞（１６）；
−  基板（１０）の第２側に備えられ且つ第２側方スロット（３３）を通して第３空洞（１６）に連結される第４空洞（１７）；
−  基板（１０）の第１側に備えられ且つ基板（１０）を貫通する第３連結スロット（３４）を通して第４空洞に連結される第５空洞（１８）；並びに
第１側に備えられ且つ第３側方スロット（３５）を通して第５空洞（１８）に連結される第６空洞（１９）であって、基板（１０）は第４連結スロット（３６）により孔を開けられたアース面により覆われ、第２マイクロストリップライン（１３）はマイクロストリップ回路に前記フィルタを連結するために第４連結スロット（３６）の上方の基板（１０）の第２側に備えられる、第６空洞（１９）；
から構成される、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載の導波管フィルタであって、基板（１０）は連結スロット（３０、３２、３４，３６）の拡張を伴う空洞（１４乃至１９）と接触する基板（１０）の表面全体に亘るアース面（１２、２２）により覆われている、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【請求項８】
中間帯域から送信周波数帯域に信号を置き換える屋外用送信ユニットであって、前記ユニットはマイクロストリップ技術における回路が形成される基板から構成され、前記回路は増幅手段（４、６）、伝送手段（２、３）およびフィルタリング手段から構成され、フィルタリング手段は請求項１乃至７のいずれか一項に従った少なくとも１つのフィルタを含む、ことを特徴とする導波管フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型導波管フィルタに関する。さらに詳細には、この種類の導波管フィルタはマイクロ波送信システムを対象としている。
【背景技術】
【０００２】
Ｋａ帯域における衛星放送のコンテキストにおいて、送信システムは、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）の欧州規格ＥＮ３０１４５９勧告に準拠しなければならない。屋外用送信ユニットの例を図１に示す。
【０００３】
屋外用送信ユニットは、遠くの屋内用ユニットから来る中間帯域における信号を受信する。第１増幅器１はその信号を増幅し、混合器２にそれを送信する。発振器３は、増幅された信号を送信周波数帯域に置き換えるために混合器２と協調する。第２増幅器４は、混合器２から来る信号を増幅し、増幅された信号をバンドパスフィルタ５に供給する。バンドパスフィルタ５は、送信周波数帯域を選択し、大きく減衰させることにより他の周波数を除去する。第３増幅器６は、フィルタリングされた信号を増幅し、アンテナに供給する。アンテナ（図示せず）は、例えば、ホーンタイプ導波管アンテナであり、パラボラ反射器に対応して位置付けられる。
【０００４】
屋外用ユニットは、例えば３０ＧＨｚのような非常に高い周波数により機能することを可能にする技術において製造される。特に、マイクロストリップタイプの技術を用いることは周知である。しかしながら、この技術におけるフィルタのＱ係数は非常に大きいため、マイクロストリップ技術におけるバンドパスフィルタ５の製造は幾つかの問題を提起している。かなり大きいＱ係数の導波管フィルタを用いることが可能であるが、一般に、このようなフィルタは、回路サイズの点からは非常に大きい。
【０００５】
本発明は、特に小型の導波管タイプのフィルタを提供し、マイクロストリップ回路に容易に適応することができる。本発明に従って、空洞は基板のどちらかの側に分布され、これは空洞のサイズを著しく減少させる効果を有している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも３つの互いに結合された共振空洞から構成される導波管フィルタに関し、このフィルタは基板上に配置されるマイクロ回路に結合される。少なくとも１つの空洞は、基板の１つの側上にあり、少なくとも１つの他の空洞は基板の他の側上にある。
【０００７】
好適には、基板の反対側にある空洞の側は、基板により支持されたアース面により電気的に塞がれている。基板のいずれかの側にある少なくとも２つの空洞の間の結合は、そのアース面または前記空洞を分離する面におけるスロットを通して形成される。基板はそのスロットにおいて切られており、スロットのエッジは金属化されている。マイクロストリップ回路とフィルタのアクセス空洞の１つとの間の結合は前記空洞のアース面におけるスロットを通して形成され、前記スロットは開回路のマイクロストリップラインの下に設けられている。
【０００８】
１つの特定の実施形態に従って、フィルタは：基板の第１側に備えられた第１空洞であって、基板は第１結合スロットにより孔を開けられたアース面により覆われ、第１マイクロストリップラインはマイクロストリップ回路に前記フィルタを結合するために結合スロットの上の基板の第２側に備えられる、第１空洞；第１側方スロットを通して第１空洞に結合され且つ基板の第１側に備えられた第２空洞；基板を貫通される第２結合スロットを通して第２空洞に結合され且つ基板の第２側に備えられた第３空洞；第２側方スロットを通して第３空洞に結合され且つ基板の第２側に備えられた第４空洞；基板を貫通される第３結合スロットを通して第４空洞に結合され且つ基板の第１側に備えられた第５空洞；並びに、第３側方スロットを通して第４空洞に結合され且つ基板の第１側に備えられた第６空洞；から構成されるフィルタであって、基板は第４結合スロットにより孔を開けられたアース面により覆われ、第２マイクロストリップラインはマイクロストリップ回路に前記フィルタを結合するように第４結合スロットの上の基板の第２側に設けられる。
【０００９】
本発明はまた、中間帯域から送信周波数帯域に信号を置き換える屋外用送信ユニットに関し、前記ユニットは、回路がマイクロストリップ技術において製造される基板から構成され、前記回路は、上記のように、増幅手段、置き換え手段およびフィルタリング手段から構成される。
【００１０】
本発明は、同時提出の図面を参照して説明する以下の詳細説明を読むことにより、本発明がより明快に理解され、他の特徴および優位性が明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
すでに説明したので、図１について詳細に説明することはしない。しかしながら、この図の構成要素については、以下の詳細説明において参照され、本発明はバンドパスフィルタ５を置き換える。
【００１２】
図２乃至４は、導波管技術において、本発明に従って製造されたバンドパスフィルタ５を示している。図２乃至４は、それぞれ、分解透視図、平面図および図３に示した切断面Ａ−Ａのラインにおける断面図である。これら３つの図においては、同じ参照番号は同じ構成要素に対応している。以下の詳細説明は、フィルタの構成要素を異なる方向から示しているこれら図２乃至４を併せて参照する。
【００１３】
基板１０は、図１に示した屋外用ユニットの回路の残りの部分に対応するマイクロストリップ回路（図示せず）を支持している。基板１０は、例えば、増幅器４の出力に電気的に接続される第１マイクロストリップライン１１をその上方面に備えている。基板の下方面は、アース面１２により殆んど完全に覆われている。第２マイクロストリップライン１３は基板の上方面に備えられ、この第２マイクロストリップラインは、例えば、増幅器６の入力に電気的に接続されている。第１および第２枚プロストリップライン１１および１３はそれぞれ、本発明のフィルタの入力および出力から構成される。
【００１４】
フィルタ５は、詳細説明の例において、第１共振空洞から第６共振空洞１４乃至１９に形成される導波管である。第１、第２、第４および第６空洞１４、１５、１８、１９は、金属基部２０内に機械加工により形成されている。基部２０はアース面１２と電気的に接続されている。さらに、アース面１２は、基部２０の空洞１４、１５、１８および１９を電気的に塞ぐ役割を果たしている。金属基部２０は、前記基板１０を強化し且つアース面１２の良好な導電性を確実にするために、基板１０の表面全体に亘って拡張されることが可能である。第３および第４空洞は、金属キャップ２１内に機械加工により形成されている。金属キャップ２１は、金属キャップ２１に全体的表面に亘って拡張されたアース面２２の上の基板１０に位置付けされている。さらに、アース面２２は、金属キャップ２１の空洞１６および１７を電気的に塞ぐ役割を果たしている。金属キャップ２１は、例えば、ねじ（図示せず）により金属基部２０に固定され、それ故、金属キャップ２１、金属基部２０およびアース面１２と２２の間の良好な電気的接触を提供している。
【００１５】
第１マイクロストリップライン１１は、アース面１２において形成される第１プリントスロット３０を通して第１空洞１４に連結されている。第２空洞１５は、金属基部２０内に機械加工により形成された第１側方スロット３１を通して第２空洞１５に連結されている。第４空洞１７は、金属キャップ２１内に機械加工により形成された第２側方スロット３３を通して第３空洞１６に連結されている。第５空洞１８は、第２金属化スロット３４を通して第４空洞１７に連結されている。第６空洞１９は、金属基部２０内に機械加工により形成された第３側方スロット３５を通して第５空洞１８に連結されている。第２マイクロストリップライン１３は、アース面１２において形成される第２プリントスロット３６を通して第６空洞１９に連結されている。
【００１６】
第１および第２プリントスロット３０および３６は、アース面１２を構成する金属層上に形成される。第１および第２金属化スロット３２および３４はパンチングにより基板１０において形成されるスロットであり、スロットのエッジは、前記アース面１２および２２の間の基板１０に信号の擬似伝搬を提供するために且つアース面１２および２２の間の良好な電気導電性を確実にするために、金属化される。
【００１７】
共振空洞１４乃至１９およびスロット３０乃至３６の寸法は、デザインにより得られるバンドパスフィルタに基づく。本発明に従ったフィルタの応答は、従来の導波管フィルタの応答に殆んど一致している。しかしながら、フィルタのサイズは、空洞が基板１０の上および下に実際には分布されることのために、縦方向においては減少される。
【００１８】
本発明については多くの代替の変形が可能である。上記の例は６つの空洞を有するフィルタである。例えば、側方スロット３１、３３および３５を削減することにより、３つの空洞をもつフィルタを有することが可能である。しかしながら、フィルタのサイズがかなり小さく、殆んど組み込むことができない問題をもたらすときは、空洞の数が少なくなるので、基板１０のいずれかの側において空洞を分布させる恩恵は得られなくなる。
【００１９】
同様にして、基板の２つの面を用いることに加えて、互いに直交する側に備えられる側方スロットを用いることが可能であるようにすることにより、非常に多くの数の空洞をもつフィルタを有することが可能である。それ故、導波管フィルタは、２つの異なる方向に沿って組み合わされる。
【００２０】
示されたような空洞は矩形状の空洞であるが、例えば、円筒形または楕円形のような異なる形状の空洞をもつフィルタを想定することが可能である。アース面に対応する空洞の側のみが平面であることを必要とする。
【００２１】
金属キャップ２２および金属基部２１は金属から成るとして示されている。導電性であるかまたは空洞の電気的導電性を確実にする導電層を覆うかどちらかである、任意の材料をこれら構成要素のために用いることが可能である。
【００２２】
上記の説明においては、フィルタは、屋外用送信ユニットの一部であるとして示されている。フィルタは、この種類の装置のために特に適切である。しかしながら、この種類のフィルタは他のマイクロ波回路に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】先行技術に従った屋外用送信ユニットを示す図である。
【図２】本発明に従ったフィルタの分解透視図である。
【図３】図２のフィルタの平面図である。
【図４】図２と同じフィルタの断面図であって、その切断面のラインは図３に示されている。
【符号の説明】
【００２４】
１      第１増幅器
２      混合器
３      発振器
４      第２増幅器
５      バンドパスフィルタ
６      第３増幅器
１０    基板
１１    第１マイクロストリップライン
１２    アース面
１３    第２マイクロストリップライン
１４    第１共振空洞
１５    第２共振空洞
１６    第３共振空洞
１７    第４共振空洞
１８    第５共振空洞
１９    第６共振空洞
２０    金属基部
２１    金属キャップ
２２    アース面
３０    第１プリントスロット
３１    第１側方スロット
３２    第１金属化スロット
３３    第２側方スロット
３４    第２金属化スロット
３５    第３側方スロット
３６    第２プリントスロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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