(57)【要約】【課題】発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善できる導波管型バンドパスフィルタを得る。【解決手段】方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器１ａ，１ｂを複数段に、その管壁面で順次接続して設ける。接続した導波管型共振器１ａ，１ｂの一部には折り返し部５を設ける。接続した導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは導波管型共振器１ａ，１ｂの管壁６で仕切って直接結合しないようにする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が設けられ、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けられていることを特徴とする導波管型バンドパスフィルタ。
【請求項２】
方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が設けられ、該導波管型共振器の一部には折り返し部が設けられ、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けられていることを特徴とする導波管型バンドパスフィルタ。
【請求項３】
方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が複数段に、その管壁面で順次接続して設けられ、接続された前記導波管型共振器の一部には折り返し部が設けられ、接続された前記導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は前記導波管型共振器の管壁で仕切られて直接結合しないようになっていることを特徴とする導波管型バンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記共振モードの次数Ｎを２以上とし、共振器管内波長の約１／２の整数倍の位置に、隣接する前記共振器間の結合孔が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の導波管型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、マイクロ波帯で用いられる導波管型バンドパスフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ  国際電気通信連合）の勧告によりスプリアスの規制が厳しくなり、規制の仕様を満足できない等の不都合が生じている。また、規制を満足させるために、発信源の交換、改良等の手段による改善を行うには、多大の開発コストが発生する問題点があった。
【０００３】
プリアスの規制を満足させる他の方法としては、導波管型バンドパスフィルタを接続すればよいが、従来の導波管型バンドパスフィルタは、図１２に示すように、入出力の電磁波の主伝搬方向と同一方向に、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器１ａ，１ｂが複数段（本例では、２段）に順次接続され、これら導波管型共振器１ａ，１ｂは結合孔２ａで結合され、接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、離れていて直接結合しないようになっている。これら接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが平行する方向に接続されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】
磯田陽次、宮崎守泰、浅尾英喜、石田修己、武田文雄、「一端終端形導波管帯域通過フィルタの高帯域化」、昭和６３年電子情報通信学会春季全国大会論文集
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の従来の導波管型バンドパスフィルタでは、その入出力結合孔３ａ，３ｂ間の直線距離が長くなり、スペースの狭い場所や増設時には容易に設置できない問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造で発信源のスプリアスの特性を改善できる導波管型バンドパスフィルタを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、入出力結合孔間の直線距離を短くすることができる導波管型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】
本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が設けられ、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような構造によれば、発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、一端と他端の入出力結合孔の向きに対して導波管型共振器が直交する向きになっているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【０００９】
本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が設けられ、該導波管型共振器の一部には折り返し部が設けられ、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構造によれば、発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、導波管型共振器に折り返し部が設けられているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００１１】
また、本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器が複数段に、その管壁面で接続して設けられ、接続された導波管型共振器の一部には折り返し部が設けられ、接続された導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は導波管型共振器の管壁で仕切られて直接結合しないようになっていることを特徴とする。
【００１２】
このような構造によれば、発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、接続された導波管型共振器に折り返し部が設けられているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００１３】
この場合、共振モードの次数Ｎを２以上とし、共振器管内波長の約１／２の整数倍の位置に結合孔が設けることもできる。このようにすると、次の共振次数のＴＥ１０（Ｎ＋１）  の結合が小さくなり、通過レベルを小さく抑えることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第１例を示したもので、図１は本例の導波管型バンドパスフィルタの縦断面図、図２は本例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【００１５】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａ，１ｂが複数段（本例では、偶数段、即ち２段）に、その管壁の１つである広面で接続して設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一部である両者の接続部には、折り返し部５が設けられている。この折り返し部５の導波管型共振器１ａ，１ｂを仕切る導波管の広面からなる管壁６に、両導波管型共振器１ａ，１ｂを結合させる結合孔２ａが設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、導波管型共振器１ａ，１ｂの広面からなる管壁６で仕切られて直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。なお、これら入出力導波管４ａ，４ｂは理解を容易にするために記載したものであって、本発明の導波管型バンドパスフィルタの一部ではない。以下の例でも、同様である。
【００１６】
このような導波管型バンドパスフィルタでは、入出力導波管４ａから入力された電磁波は結合孔３ａを通り、導波管型共振器１ａに給電される。結合孔３ａは導波管型共振器１ａの管内波長の１／４からオフセットした位置に設けることにより、入出力導波管４ａの電界成分Ｅと直交した導波管型共振器１ａ内の電界成分Ｅを発生させて結合を得ている。本例では、ほぼ導波管型共振器１ａの端面に結合孔３ａを配置している。導波管型共振器１ｂ内には結合孔２ａにより導波管型共振器１ｂ内の電界成分Ｅに平行した電界成分Ｅが発生している。入出力導波管４ｂ内には、結合孔３ｂにより導波管型共振器１ｂ内の電界成分Ｅと直交した電界成分Ｅが発生する。
【００１７】
図３は、図１，図２に示した本発明の第１例の導波管型バンドパスフィルタのフィルタ特性図である。図において、Ｓ１１は反射特性、Ｓ２１は通過特性である。
【００１８】
このような構造によれば、発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、接続された導波管型共振器１ａ，１ｂに折り返し部５が設けられているので、両端の入出力結合孔３ａ，３ｂ間の直線距離Ｌが短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００１９】
図４及び図５は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第２例を示したもので、図４は本例の導波管型バンドパスフィルタの縦断面図、図５は本例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【００２０】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃが複数段（本例では、奇数段、即ち３段）に、その管壁の１つである広面で接続して設けられている。導波管型共振器１ａ，１ｂの間の仕切り壁７ａには、結合孔２ａが設けられている。また、導波管型共振器１ｂ，１ｃの間の仕切り壁７ｂには、結合孔２ｂが設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃの中央の導波管型共振器１ｂの中間には、折り返し部５が設けられている。製作の都合上、広面からなる管壁６は折り返し型の導波管型共振器１ｂを横切っているので、この横切っている管壁６に切り欠き部８が設けられ、導波管型共振器１ｂが前後につながった構造になっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、導波管型共振器１ａ，１ｃの広面である管壁６で仕切られて直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。
【００２１】
このような導波管型バンドパスフィルタでも、第１例と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
図６及び図７は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第３例を示したもので、図６は本例の導波管型バンドパスフィルタの縦断面図、図７は本例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【００２３】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａ，１ｂが複数段（本例では、偶数段、即ち２段）に、その管壁の１つである広面で接続して設けられている。本例では、共振モードの次数Ｎは２以上となっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一部である管軸方向の接続端部には、折り返し部５が設けられている。隣接する導波管型共振器１ａ，１ｂを仕切る広面からなる管壁６には、共振器管内波長の約１／２の整数倍の位置に、隣接する共振器１ａ，１ｂ間の結合孔２ａが設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、導波管型共振器１ａ，１ｂの広面からなる管壁６で仕切られて直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。
【００２４】
このような導波管型バンドパスフィルタでも、第１例と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
特に、本例のように結合孔２ａの位置を、共振器管内波長の約１／２の整数倍の位置、本例では共振器管内波長の約１／２の位置にすることにより、次の共振次数のＴＥ１０（Ｎ＋１）  （本例では、ＴＥ１０３  ）の結合が小さくなり、通過レベルを小さく抑えることが可能となる。
【００２６】
図８は、図６，図７に示した本発明の第３例の導波管型バンドパスフィルタのフィルタ特性図で、ＴＥ１０２  モードの共振周波数を約９．４ＧＨｚとしている。図において、Ｓ１１は反射特性、Ｓ２１は通過特性である。
【００２７】
図９は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第４例を示した縦断面図である。
【００２８】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが複数段（本例では、偶数段、即ち４段）に、その管壁の１つである広面で接続して設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一部である管軸方向の両端に折り返し部５が設けられている。隣接する導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを仕切る広面からなる各管壁６ａ，６ｂ，６ｃの両端には、管軸方向に互い違いに結合孔２ａ，２ｂ，２ｃが設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの広面からなる管壁６ａ，６ｂ，６ｃで仕切られて直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。
【００２９】
このような導波管型バンドパスフィルタでも、第１例と同様の効果を得ることができる。特に本例のように、共振器の段数が増えると、スプリアスの特性をより一層改善させたフィルタ特性を得ることができる。
【００３０】
図１０は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第５例を示した斜視図である。
【００３１】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａ，１ｂが複数段（本例では、偶数段、即ち２段）に、その管壁の１つである狭面で接続して設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一部である両者の管軸方向の端部には、折り返し部５が設けられている。この折り返し部５の導波管型共振器１ａ，１ｂを仕切る導波管の狭面からなる管壁６´に、両導波管型共振器１ａ，１ｂを結合させる結合孔２ａが設けられている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、導波管型共振器１ａ，１ｂの狭面からなる管壁６´で仕切られて直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、図示しないが入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。
【００３２】
このような導波管型バンドパスフィルタでも、第１例と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
図１１は本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第６例を示した斜視図である。
【００３４】
本例の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分Ｅが直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モード（本例では、ＴＥ１０２  ）の導波管型共振器１ａが１段設けられている。この導波管型共振器１ａの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂは、管軸方向の両端に離して該導波管型共振器１ａ広面からなる管壁６に設けられ、直接結合しないようになっている。接続された導波管型共振器１ａ，１ｂの一端と他端の入出力結合孔３ａ，３ｂには、図示しないが入出力導波管４ａ，４ｂが電界成分Ｅが直交する方向に接続されている。
【００３５】
このような導波管型バンドパスフィルタでも、第１例と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお、この第６例では、１段の導波管型共振器１ａの、広面からなる管壁６、或いは狭面からなる管壁６´の管軸方向の１／２の位置に折り返し部５を設けて折り返した構造にすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器を設け、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けたので、このようなバンドパスフィルタに使用により発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、一端と他端の入出力結合孔の向きに対して導波管型共振器が直交する向きになっているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００３８】
また本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器を設け、該導波管型共振器の一部には折り返し部を設け、該導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は直接結合しない位置に設けたので、このようなバンドパスフィルタに使用により発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、導波管型共振器に折り返し部が設けられているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００３９】
また、本発明の導波管型バンドパスフィルタは、方形導波管の基本モードであるＴＥ１０モードの主伝搬方向に対し、電界成分が直交する方向に方形導波管の基本モードであるＴＥ１０Ｎ  モードの導波管型共振器を複数段に、その管壁面で接続して設け、接続された導波管型共振器の一部には折り返し部を設け、接続された導波管型共振器の一端と他端の入出力結合孔は導波管型共振器の管壁で仕切つて直接結合しないようにしたので、このようなバンドパスフィルタに使用により発信源の交換、改良等の手段にコストをかけることなく、簡単な構造でスプリアスの特性を改善させることができる。また、接続された導波管型共振器に折り返し部が設けられているので、両端の入出力結合孔間の直線距離が短くなり、スペースの狭い場所や増設時に容易に設置することができる。
【００４０】
この場合、共振モードの次数Ｎを２以上とし、共振器管内波長の約１／２の整数倍の位置に結合孔を設けると、次の共振次数のＴＥ１０（Ｎ＋１）  の結合が小さくなり、通過レベルを小さく抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第１例を示した縦断面図である。
【図２】第１例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【図３】図１，図２に示した本発明の第１例の導波管型バンドパスフィルタのフィルタ特性図である。
【図４】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第２例を示した縦断面図である。
【図５】第２例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【図６】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第３例を示した縦断面図である。
【図７】第３例の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【図８】図６，図７に示した本発明の第３例の導波管型バンドパスフィルタのフィルタ特性図である。
【図９】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第４例を示した縦断面図である。
【図１０】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第５例を示した斜視図である。
【図１１】本発明に係る導波管型バンドパスフィルタの実施の形態の第６例を示した斜視図である。
【図１２】従来の導波管型バンドパスフィルタの斜視図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ  導波管型共振器
２ａ〜２ｃ  結合孔
３ａ，３ｂ  入出力結合孔
４ａ，４ｂ  入出力導波管
５  折り返し部
６  広面からなる管壁
６´  狭面からなる管壁
７ａ，７ｂ  仕切り壁
８  切り欠き部
【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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