(57)【要約】【課題】数百ＭＨｚ〜十数ＧＨｚの周波数領域で使用する、簡易な構成の高周波バンドパスフィルタを提供する。【解決手段】Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金のような軟磁性金属の平均粒子径が１５μｍ以下の微粉末を、液晶ポリマーのような合成樹脂のマトリクス中に分散させてシート状に成形してなる磁性損失シート（１）の表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）を、間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤライン（４）を設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタ。キャパシタンス手段は、チップコンデンサ（５）を用いてもよいし、絶縁体のフィルム（６）を介して別の導体のストリップからなる中間ライン（７）を、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の上にまたがって重なり合うように設けて、静電容量を生じさせて構成してもよい。【選択図】  図３
2005192150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シートの表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ラインおよび出力信号ラインを間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤラインを設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段の静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ラインおよび出力信号ラインのインピーダンスを選択するとともに磁性損失シートの磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とするＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項２】
軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シート（１）の表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）を間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤライン（４）を設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段としてチップコンデンサ（５）を使用し、その静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の、線路の長さ、幅、厚さおよび形状により定められるインピーダンスを選択するとともに、磁性損失シートを構成する軟磁性金属粉末の粒子形状およびマトリクス中の充填率、ならびにシートの形状および厚さにより定められる磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とする請求項１のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項３】
軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シート（１）の表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）を間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤライン（４）を設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段を、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の上に、絶縁体のフィルム（６）を介して、いまひとつの導体のストリップからなる中間ライン（７）を、入力信号ラインおよび出力信号ラインの両方にまたがって重なり合うように設けて、入力信号ラインと中間ラインとの間、および出力信号ラインと中間ラインとの間で、それぞれ静電容量を生じさせることにより構成し、それら静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の、線路の長さ、幅、厚さおよび形状により定められるインピーダンスを選択するとともに、磁性損失シートを構成する軟磁性金属粉末の粒子形状およびマトリクス中の充填率、ならびにシートの形状および厚さにより定められる磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とする請求項１のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項４】
入力信号ライン（２）と中間ライン（７）とが重なり合う部分の面積（同一幅の場合は長さ）、および出力信号ライン（３）と中間ライン（７）とが重なり合う部分の面積（同一幅の場合は長さ）を選択してそれぞれが形成するコンデンサの静電容量の値を調節し、それによってバンドパスフィルタ特性および（または）ノッチフィルタ特性を決定したことを特徴とする請求項２または３のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項５】
軟磁性金属の粉末として、センダスト、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金およびＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金から選んだ金属の、平均粒子径が３０μｍ以下の粉末を使用したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項６】
磁性損失シート（１）が、マトリクスとなる合成樹脂として、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂および液晶ポリマー（ＬＣＰ）から選んだものを使用し、軟磁性金属の粉末との混合物を射出成形することにより、所定の長さのシート状に成形したものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項７】
磁性損失シート（１）が、硬化性のポリマー液中に軟磁性体粉末を分散させたのち、ポリマー液を硬化させることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【請求項８】
信号ラインの形成を、フレキシブル基板のエッチング、導電性インキのパターン印刷、金属のメッキまたはスパッタリングにより行なったことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数百ＭＨｚ〜十数ＧＨｚの周波数領域で使用するＧＨｚ帯用バンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、身近にある無線通信手段には、数百ＭＨｚ〜十数ＧＨｚの周波数領域の電波が好んで使用されている。たとえば、携帯電話には８００ＭＨｚ（０．８ＧＨｚ）帯または１．５ＧＨｚ帯、ＰＨＳには１．９ＧＨｚ帯、高速道路のＥＴＣ（料金自動収受）装置には５．８ＧＨｚ帯、無線ＰＡＮには２．４ＧＨｚ帯または５．２ＧＨｚ帯、そしてＤＳＲＣ（狭域通信）には５．８ＧＨｚ帯というような帯域配分である。
【０００３】
これら周波数領域の電波は、いずれも自動車の運行に関連して利用されるか、またはその可能性が高いものであるから、同一のアンテナで受信し、デジタル処理をしてひとまとめに利用しようということが企てられている。そのような場合も、またそれぞれの周波数帯域の電波を単独に使用する場合も、高調波や反射波がもたらすノイズをカットしてデータを処理するためには、それぞれの帯域における所定の帯域幅の信号だけを通過させ、それ以外の信号をカットするバンドパスフィルタが必要である。
【０００４】
出願人は、軟磁性物質の粉末をゴムまたはプラスチックのマトリクス中に分散させた電磁波シールド材を種々開発し、実用に供している。発明者は、この電磁波吸収シールド材を利用したローパス（ハイカット）フィルタを発明し、すでに開示した（特許文献１）。そのフィルタはチップ型であって、長方形の誘電体の表面に密着した状態で、導体からなる１本の信号ラインと少なくとも１本のＧＮＤラインとが、ひとつの表面上に、または表裏に平行して走る構造を有し、その誘電体として、軟磁性物質の粉末を合成樹脂のマトリクス中に分散させてなる電磁波吸収体を使用したことを特徴とする。実施例の製品は、１ＧＨｚ以上の高周波に対して、−５ｄＢの挿入ロスを示す。
【特許文献１】特開２００２−１７１１０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の基本的な目的は、出願人が開示した上記のローパスフィルタに関する知見を利用して、数百ＭＨｚ〜十数ＧＨｚの周波数領域で使用する、シャープなローカット−ハイカット特性を有するＧＨｚ帯用バンドパスフィルタを提供することにある。本発明の付加的な目的は、上記のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタにおいて、通過帯域中に少なくとも一つのノッチを有するノッチ付きＧＨｚ帯用バンドパスフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の基本的な目的を達成する本発明のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタは、原理的にいえば、軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなるシートの表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ラインおよび出力信号ラインを間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤラインを設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段の静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ラインおよび出力信号ラインのインピーダンスを選択するとともに磁性損失シートの磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタは、軟磁性金属の粉末をシート状の合成樹脂マトリクス中に分散させてなるシートを基材とし、その表面に「入力信号ライン−キャパシタンス手段−出力信号ライン」を設け、裏面にＧＮＤラインを設けるという簡単な構成により、数百ＭＨｚから十数ＧＨｚの周波数領域において所望の帯域の信号を通過させ、それ以外の高周波信号をカットする高周波バンドパス特性を有する。
【０００８】
キャパシタンス手段として、本発明のひとつの態様に従えば、市販のコンデンサから適切なものを選択して使用することが可能であるから、本発明のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタは、きわめて容易に、かつ低いコストで量産することができる。
【０００９】
一方、キャパシタンス手段として本発明の別の態様を採用した場合は、後記する実施態様に示すように、コンデンサに代えて、入力・出力信号ラインにまたがって重なり合う中間ラインを採用し、その重なり具合を選択することによって、上記のバンドパス性能に加えて、特定の周波数を減衰させるノッチ効果を得ることができる。従来、ワイドバンドなバンドパスフィルタやノッチフィルタは、さまざまなローパス回路やハイパス回路を多段に組み合わせることによって構成したり、パルス信号をなまらせることで回路的に解決したりするほかなかったが、本発明により、簡単な回路で所望のノッチフィルタを実現することができる。
【００１０】
したがって本発明のＧＨｚ帯用の高周波バンドパスフィルタは、携帯電話や、カーナビおよびＥＴＣを含めて、前記した自動車関連の通信装置の統合に寄与するほか、さまざまな分野で、たとえばＵＷＢ伝送用にも、有用な装置になることが期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に従うＧＨｚ帯用バンドパスフィルタの、第一の具体的な態様は、図１および図２に示すように、軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シート（１）の表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）を間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部をキャパシタンス手段を介して接続し、上記シートの裏面にＧＮＤライン（４）を設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段としてチップコンデンサ（５）を使用し、その静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の、線路の長さ、幅、厚さおよび形状により定められるインピーダンスを選択するとともに、磁性損失シートを構成する軟磁性金属粉末の粒子形状およびマトリクス中の充填率、ならびにシートの形状および厚さにより定められる磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とするバンドパスフィルタである。
【００１２】
第二の具体的な態様は、図３および図４に示すように、軟磁性金属の粉末をシート状のポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シート（１）の表面に、導体のストリップからなり、直列方向に走る入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）を間隙を置いて配置し、両ラインの相対向する端部を、キャパシタンス手段を介して接続し、磁性損失シート（１）の裏面にＧＮＤライン（４）を設けた構成を有する高周波バンドパスフィルタであって、キャパシタンス手段を、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の上に、絶縁体のフィルム（６）を介して、いまひとつの導体のストリップからなる中間ライン（７）を、入力信号ラインおよび出力信号ラインの両方にまたがって重なり合うように設けて、入力信号ラインと中間ラインとの間、および出力信号ラインと中間ラインとの間で、それぞれ静電容量を生じさせることにより構成し、それら静電容量の値を選択してローカット特性を決定し、かつ、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）の、線路の長さ、幅、厚さおよび形状により定められるインピーダンスを選択するとともに、磁性損失シートを構成する軟磁性金属粉末の粒子形状およびマトリクス中の充填率、ならびにシートの形状および厚さにより定められる磁性損失特性を選択してハイカット特性を決定し、ローカット特性とハイカット特性とを組み合わせることによって通過帯域を決定したことを特徴とするＧＨｚ帯用バンドパスフィルタである。
【００１３】
本発明のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタの、図３および図４に例示した態様においては、入力信号ライン（２）と中間ライン（７）とが重なり合う部分の長さ、および出力信号ライン（３）と中間ライン（７）とが重なり合う部分の長さを選択することにより、それぞれが形成するコンデンサの静電容量の値を調節することができる。コンデンサの静電容量は、いうまでもなく、重なり合う部分の面積と相互の距離によって定まるところ、図３において重なり合う部分は幅が同一であるから、面積は長さによって決定される。
【００１４】
ここで、中間ラインと入力・出力信号ラインとの間の距離は、絶縁体のフィルム（６）の厚さにより定まるから、一定の厚さを前提にすれば、結局、静電容量を左右するものは重なり合う部分の面積である。重なり合う部分の面積はまた、導体のストリップである入力・出力信号ラインと中間ラインとが、一定の同じ幅を有する場合には、もっぱらその重なり合う長さによって定まることも、容易に理解されよう。重なり合う部分の面積が同一であれば、静電容量は絶縁体の誘電率および厚さにより決定されることも当然であり、絶縁体の厚さの調節によるバンドパス特性の変更が可能であることも、同様に自明であろう。
【００１５】
この場合、二つの重なり合う部分の面積を実質上同一にして、二つのコンデンサの静電容量が同一であるようにしてもよいし、異なる広さにして、二つのコンデンサの静電容量が異なるようにしてもよい。後記する実施例にみるとおり、静電容量の値の選択と、入力信号ラインおよび出力信号ラインのインピーダンスの選択とを組み合わせることにより、通過帯域、さらにはノッチフィルタ特性が決定される。
【００１６】
上述の第二の態様について図３および図４に示した例は、中間ラインがひとつであって、入力信号ラインおよび出力信号ラインにまたがって存在しているが、この中間ラインそれ自体を、本発明で採用した回路の形態にした変更態様も可能である。より具体的に言えば、図８に例示するように、中間ラインを、磁性損失シート上に存在する１個の下方中間ライン（７１）と、これに絶縁体のフィルム（６）をはさんで対向する２個の上方中間ライン（７２ａ，７２ｂ）との３個の導体片の組から構成した変更態様である。この説明から理解されるであろうが、中間ラインは、２個の下方中間ラインと３個の上方中間ラインとから構成することもできる。実例を、後の実施例４および図１５に示す。
【００１７】
本発明の高周波バンドパスフィルタは、前述したところからも理解されるように、ローカットを、キャパシタンス手段がもたらし、ハイカットを、入力信号ライン−中間ライン−出力信号ラインのインピーダンスと、軟磁性金属の粉末をシート状の合成樹脂マトリクス中に分散させてなる磁気損失シートの磁気損失とがもたらす。入力信号ライン−中間ライン−出力信号ラインのインピーダンスは、線路の長さ、幅、厚さおよび形状により定められ、磁性損失シート（１）の磁性損失特性は、主として合成樹脂マトリクス中に分散させた軟磁性金属の粉末の粒径と、マトリクス中の充填率とにより定められる。バンドパスフィルタがパスさせる帯域は、ハイカット特性およびローカット特性の合成されたものとなるから、設計は、それぞれについて行なう。
【００１８】
本発明の高周波バンドパスフィルタの特徴は、前述のように、パスさせる周波数領域の中で特定の周波数が減衰するノッチ効果を得ることができ、ノッチフィルタの通過減衰量が最大となるノッチ周波数は、やはり上述したように、中間ラインにおいて、絶縁物を隔てて重なり合う導体の長さを調節することによりコントロールすることができる。
【００１９】
軟磁性金属の粉末としては、センダスト、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、およびＦｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金から選んだ金属の、平均粒子径が３０μｍ以下の粉末をえらぶとよい。平均粒子径が３０μｍより大きい粉末は、シートが高い透磁率を示さないから、ハイカット特性を得る上で不利である。上記のような小さい平均粒子径を有する金属粉末は、金属溶湯のアトマイジングと、それに続いて必要であれば実施する分級によって、製造することができる。
【００２０】
上記の磁性損失シートのマトリクスとなる合成樹脂としては、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂、および液晶ポリマー（ＬＣＰ）から選んだものが好適である。そのほか、射出成形や押出成形により成形できる広い範囲の、熱可塑性または熱硬化性の合成樹脂が使用できる。その例を挙げれば、ナイロン、ポリエチレン、ポリプレピレン、フェノール樹脂などである。シート状体の形成は、上記の軟磁性金属の粉末と合成樹脂との混練物を射出成形し、所定の長さのシート状体とする方法が有利である。
【００２１】
別法としては、硬化性の液状ポリマー中に軟磁性体粉末を分散させたのち、ポリマー液を硬化させることにより、前記のシートを形成することもできる。
【００２２】
前述のように、本発明の高周波バンドパスフィルタのハイカット特性にとって重要な磁気損失シートの特性は、磁気損失シートの透磁率および誘電率が定めるものであり、それらを左右するものは、分散した軟磁性金属の粉末の粒径と充填率、それにシートの厚さである。一般的にいって、同じ充填率においては、粒径が小さい方が、カットする周波数がより高い側にあり、同じ粒径であれば、充填率が高い方が、より低い周波数をカットする傾向がある。
【００２３】
磁性損失シート中の軟磁性金属粉末の充填率は、使用すべきシートの厚さを左右する因子でもある。シートの厚さは、薄くなるほど、カットされる周波数が高い側に移る。そのほかの因子としては、軟磁性金属の粉末の扁平度が挙げられるが、高周波側では、扁平な粉末はあまり適切でない。
【００２４】
ハイカットの行われる周波数に関しては、入力信号ライン−中間ライン−出力信号ラインのインピーダンスが影響し、とりわけ、ラインの長さが大きな影響を与えることがわかった。ラインがより短いものほど、カットされる周波数は高い側にある。本発明の実施に当たっては、以上に述べたような諸因子を勘案して、ＧＨｚ帯用バンドパスフィルタの設計に当たるべきである。
【００２５】
ハイカット特性は各因子の量的なものを数式化して表すことが困難で、経験的に定めなければならない場合が多いが、後記する実施例を参照して、必要により若干の実験を補うことにより、当業者は、実現しようとする高周波バンドパスフィルタのハイカット特性を任意にコントロールすることが可能なはずである。いずれにしても、軟磁性金属の粉末を含有する磁性損失シートを利用したローパスフィルタは、図５に示すような周波数特性を有する。
【００２６】
本発明の高周波バンドパスフィルタの入力・出力信号ラインを形成するには、フレキシブル基板のエッチング（パターニング）、導電性インキのパターン印刷、金属のメッキまたはスパッタリングなど、さまざまな手法が採用できる。中間ラインを設ける場合も同様である。もちろん、入力・出力信号ラインの形成と中間ラインの形成とを、異なる手法により行なうことは支障ない。信号ラインの厚さは、回路に許容される抵抗値や、回路の信頼性なども考慮して定めなければならず、製造作業の容易さの点で、数十μｍの厚さの箔を使用することもあり得るが、性能上は数μｍあれば足りる。それゆえ、同一規格のものを大量に製造する段階に至れば、量産に適した製造法を選択し、その製造法にとって有利な厚さを決定すればよい。
【００２７】
ＧＨｚ帯用バンドパスフィルタのコンデンサとして図１および図２に示したものは、チップ型積層セラミックコンデンサである。さまざまな容量や耐圧の既製品が市販されているから、任意に選択使用することができる。コンデンサを含む回路のローカット特性は、ハイカット特性にくらべて、数式化が容易である。いま、本発明の高周波バンドパスフィルタにおけるローカット成分の等価回路として図６を考えると、減衰Ａ（ω）を表す式は下記の式１のとおりとなり、これは図７に示す形の曲線である。
［式１］
Ａ（ω）＝Ｖout／Ｖin＝Ｒ／{(１／ｊωＣ)＋Ｒ}＝ｊωＲＣ／(１＋ｊωＲＣ)
【００２８】
いま、−３ｄＢの減衰、すなわち２０log10｛Ａ（ω）｝＝−３ｄＢを得ようとすると、Ａ（ω）＝√（１／２）となり、上記の式から、
ωＲＣ＝２πｆcＲＣ＝１
を得る。ｆc＝１ＧＨｚ（１０００ＭＨｚ）、Ｒ＝５０Ω
とすると、Ｃ≒３ｐＦとなる。
【００２９】
図３および図４に示した態様、すなわち中間ラインを有するＧＨｚ帯用高周波バンドパスフィルタは、前述のように、中間ライン（７）と入力信号ライン（２）との重ね合わせの長さ、および中間ライン（７）と出力信号ライン（３）との重ね合わせの長さにより、特性が左右され、特定の周波数において減衰の度合いが大きくなり、ノッチフィルタとしての性能を示す。発明者らは、後記する実施例にみるとおり、ノッチ周波数ｆ(ＧＨｚ)にラインの重ね合わせ長さＬ(mm)がどのように影響するかを調べて、実験的に関係式を導き出した。それら実施例を参考にし、必要により多少の実験を加えれば、所望の周波数特性をもったＧＨｚ帯用バンドパス・ノッチ−フィルタを実現することができるであろう。
【実施例１】
【００３０】
軟磁性金属の粉末として、Ｆｅの粉末であって平均粒径が１．６μｍのものを使用した。マトリクス材料としては、液晶ポリマーを選んだ。粉末の充填率が容積にして１０％となるように配合して混練し、ダイスから押し出して、厚さ１mmの磁性損失シート（１）を得た。その裏面に圧延銅箔（厚さ３５μｍ）を接着してＧＮＤライン（４）となるライニングを設け、全体を幅２０mm、長さ５０mmの短冊状に切断した。一方、表面には、同じ圧延銅箔の幅２．０mm、長さ２４mmのリボンを２本、それぞれ両端から中央に向かって配置して接着し、入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）とした。中央の間隙部にまたがって、チップコンデンサ（５）（チップ型積層セラミックタイプ、松下電器製）を導電性接着材で接着させることにより、図１に示した構成のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタを製作した。
【００３１】
この高周波バンドパスフィルタを対象に、「ネットワークアナライザー」（日本ＨＰ社製）を使用して、０．１ＧＨｚ（１００ＭＨｚ）から１０ＧＨｚに至る周波数領域にわたる挿入ロスを測定し、図９のグラフを得た。このグラフによれば、製作した高周波バンドパスフィルタは、１ＧＨｚ以下および３．３ＧＨｚを超える信号に対して−３ｄＢ以上の減衰を与えるから、ほぼ１〜３ＧＨｚの帯域を通過させることを目的とする高周波バンドパスフィルタとして有用である。
【実施例２】
【００３２】
実施例１で製造した銅箔ライニングすなわちＧＮＤライン（４）付きの、幅２０mm、長さ５０mmのシートを、安定のために、厚さ５mmのリン青銅板上に接着して固定した。その長手方向ほぼ中心に、フレキシブル基板（絶縁体である厚さ２５μｍのポリイミドフィルム＋厚さ３５μｍの銅箔）からエッチングして得た基板を貼り付け、厚さ３５μｍ×幅１．５mmの銅のリボンが２本、それらの両端が１．０mmの距離を保って存在するようにして、入力信号ライン（２）と出力信号ライン（３）とを形成した。その上に、絶縁体のフィルム（６）となる厚さ２５μｍのポリイミドテープの両面に粘着剤を適用した両面接着テープを貼り、さらに幅１．５mmの銅箔製の中間ライン（７）を接着して、図３および図４に示した態様のＧＨｚ帯域用バンドパスフィルタを製造した。
【００３３】
中間ライン（７）は、上記１．０mmの間隙を挟んで両側に均等の長さに、すなわち、中間ラインと入力信号ラインとの間の静電容量と、中間ラインと出力信号ラインとの間の静電容量とが等しくなるようにし、その重ね合わせの片側の長さを、１２．５mmから２．５mm刻みに変化させ、４５mmまで増加させたものを用意した。
【００３４】
試作したＧＨｚ帯域用バンドパスフィルタについて、０．１〜１０ＧＨｚの範囲にわたり、挿入ロスＳ２１（ｄＢ）を測定した。そのグラフにおいて、透過係数の、低い周波数側から数えてピークが落ち目になる最初の位置（以下「First Frequency（第一周波数）」という）の、周波数および挿入ロスと片側重ね長さとの関係をプロットして、図１０に示すグラフを得た。ライン全体の重ね長さは、片側の重ね長さの２倍であり、このライン重ね長さと第一周波数との関係をプロットして、図１１に示すグラフを得た。このグラフから、前述のノッチ周波数ｆ［ＧＨｚ］とライン重ね長さＬ［mm］との関係式として、つぎの式２を得た。
［式２］
ｆ［ＧＨｚ］＝７５×１／（ｋ×Ｌ［mm］）
（ここでｋは、シートの金属粉末充填率、粒径、材質等で、厳密には、複素比透磁率および複素比誘電率で定まる係数。この実施例のシートでは、ｋ＝０．３５４である。）
【００３５】
試作バンドパスフィルタのうち、重ね長さが１０mm、３０mm、５０mm、７０mmおよび９０mmのものについて透過係数の周波数特性をグラフにすると、図１２に示すとおりであって、重ね長さに応じて、それぞれ表１に示す周波数において減衰が著しくなる、ノッチ効果が認められた。
【００３６】
【表１】
2005192150.tif 000003
【実施例３】
【００３７】
実施例２において、中間ライン（７）が入力信号ライン（２）と重なりあう長さを４mmと一定にし、一方、中間ライン（７）が出力信号ライン（３）と重なりあう長さを、１５mmから５mm刻みに変化させ、８５mmまで増加させたものを用意した。
【００３８】
ここでも、試作したＧＨｚ帯域用バンドパスフィルタについて、０．１〜１０ＧＨｚの範囲にわたり、透過係数Ｓ２１（ｄＢ）を測定した。そのグラフにおける第一周波数と透過係数との関係をプロットして、図１３に示すグラフを得た。試作バンドパスフィルタのうち、片側重ね長さが１０mm、３０mm、５０mm、７０mmおよび８５mmのものについて透過係数の周波数特性をグラフにすると、図１４に示すとおりであって、変化させた片側の長さに応じて、それぞれ表２に示す周波数において減衰が著しくなる、ノッチ効果が認められた。
【００３９】
【表２】
2005192150.tif 000004
【実施例４】
【００４０】
実施例２で使用したフレキシブル基板（厚さ２５μｍのポリイミドフィルム＋厚さ３５μｍの銅箔）のエッチングにより、厚さ３５μｍ×幅１．０mmで、それぞれの長さが図１５に示したとおりの、４枚の銅のリボンを、それぞれの端の間隔が、やはり図１５に示すとおりであるものを用意した。銅のリボンの両端の２枚が、それぞれ入力信号ライン（２）および出力信号ライン（３）であり、それらの中間にある２枚が下部中間ラインである。同様なフレキシブル基板のエッチングにより、上記と同じ厚さおよび幅をもち、それぞれの長さがやはり図１５に示したとおりの、３枚の銅のリボンを、それぞれの端の間隔が、やはり図１５に示すとおりであるものを用意した。これらの銅のリボンが、上部中間ラインになる。
【００４１】
やはり実施例２と同様に、実施例１で製造した銅箔ライニングシート（幅２０mm、長さ５０mm、ＧＮＤライン付き）を厚さ５mmのリン青銅板上に接着して固定したものを基材として使用し、その上に、まず、上記４枚の銅のリボンを有するエッチングシートを、その長手方向ほぼ中心に貼り付け、その上に、絶縁体のフィルム（６）となる厚さ２５μｍのポリイミドテープの両面に粘着剤を適用した両面接着テープを貼った。ついで、上記３枚の銅のリボンを有するエッチングシートを貼った。図１５において、「Ｘ」部分の重ね合わせ部分、すなわち入力信号ライン（２）と中間ラインの端にある上部中間ライン（７１）との重ね合わせ部分の長さを、１２．４５mm、１２．８５mmまたは１３．２５mmと変化させた。
【００４２】
上記のようにして製造したＧＨｚ帯域用バンドパスフィルタについて、実施例１〜３と同様に、０．１〜１０ＧＨｚの範囲にわたり、透過係数Ｓ２１［ｄＢ］を測定した。そのうちで、Ｘが１２．４５mm、１２．８５mmおよび１３．２５mmである３種の場合について、Ｘの値［mm］とノッチ効果が生じる周波数［ＧＨｚ］との関係は、表３に示すとおりである。
【００４３】
【表３】
2005192150.tif 000005
【００４４】
Ｘ＝１２．４５mmの場合のＳ２１の周波数特性のグラフを、図１６に示す。このバンドパスフィルタは、「５ＧＨｚノッチ付き３〜１０ＧＨｚ帯用バンドパスフィルタ」ということができる。このグラフを、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）ＥＩＲＰ（Equivalent Isotropically Radiated Power）放射レベルの規制値をグラフ化したものと重ねると、図１７のようになる。このグラフから、実施例４のＧＨｚ帯域用バンドパスフィルタを使用すれば、上記の規制をクリヤできることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるＧＨｚ帯用バンドパスフィルタのひとつの態様を示す平面図。
【図２】図１のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタのＩ−Ｉ方向の縦断面図。
【図３】本発明のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタのいまひとつの態様を示す平面図。
【図４】図３のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタのＩＩ−ＩＩ方向の縦断面図。
【図５】軟磁性金属の粉末をポリマー・マトリクス中に分散させてなる磁性損失シートを利用した、ローパスフィルタの周波数特性を示すグラフ。
【図６】コンデンサを使用したハイパスフィルタの等価回路を示す図。
【図７】図６の回路が信号に与える減衰の周波数特性を示すグラフ。
【図８】図３のＧＨｚ帯用バンドパスフィルタの変更態様を示す、図２および図４と同様な縦断面図。
【図９】本発明の実施例１で製造した高周波バンドパスフィルタについて測定した透過係数の周波数特性を示すグラフ。
【図１０】本発明の実施例２で製造した高周波バンドパスフィルタについて測定して得たデータにもとづく、第一周波数と挿入ロスとの関係を示すグラフ。
【図１１】本発明の実施例２において、ライン重ね長さと第一周波数との関係式を導き出したグラフ。
【図１２】本発明の実施例２で製造した高周波バンドパスフィルタについて測定した、挿入ロスの周波数特性を示すグラフ。
【図１３】本発明の実施例３で製造した高周波バンドパスフィルタについて測定して得たデータにもとづく、第一周波数と挿入ロスとの関係を示す、図１０と同様なグラフ。
【図１４】本発明の実施例３で製造した高周波バンドパスフィルタについて測定した、挿入ロスの周波数特性を示す、図１２と同様なグラフ。
【図１５】本発明の実施例４で製造した高周波バンドパスフィルタにおける入力信号ライン、出力信号ラインおよび中間ラインの重ね合わせの長さを示す概念図。
【図１６】本発明の実施例４で製造した高周波バンドパスフィルタの挿入ロスの周波数特性を示す、図９，１２および１４と同様なグラフ。
【図１７】図１６のグラフとＵＷＢ（Ultra Wide Band）ＥＩＲＰ（Equivalent Isotropically Radiated Power）放射レベルの規格とを重ねて示したグラフ。
【符号の説明】
【００４６】
１  磁性損失シート
２  入力信号ライン
３  出力信号ライン
４  ＧＮＤライン
５  チップコンデンサ
６  絶縁体のフィルム
７  中間ライン
７１（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）  上部中間ライン
７２（７２ａ，７２ｂ）  下部中間ライン
Ｘ  入力信号ラインと上部中間ラインとが重なり合う部分
【図１】
2005192150.tif 000006
【図２】
2005192150.tif 000007
【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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