(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲がり部を有する導体線路を備える伝送線路で構成される共振器であって、
前記伝送線路がストリップライン構造またはマイクロストリップライン構造を有し、
前記導体線路の前記曲がり部に、前記導体線路の伸長方向に沿った複数本のスリットが設けられ、
前記スリット間にある線路の線幅が、前記曲がり部の外側から内側に向かうに従って細くなっていることを特徴とする共振器。
【請求項２】
前記導体線路の両縁端部には、前記スリットが設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の共振器。
【請求項３】
前記スリットの長さが、前記共振器の共振周波数における電気長にして４５度以上９０度以下であって、前記スリットの長さ方向の略中央部が、前記曲がり部の略中央部に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の共振器。
【請求項４】
前記導体線路がコの字形状を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか一項に記載の共振器。
【請求項５】
前記導体線路がＵ字形状を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか一項に記載の共振器。
【請求項６】
前記導体線路が超電導体で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか一項に記載の共振器。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６いずれか一項に記載の共振器を用いて構成されることを特徴とするフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を利用した装置、例えば、放送機器、通信機器、測定器等に用いられる共振器およびフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ストリップラインもしくはマイクロストリップライン構造のマイクロ波共振器の中で最も単純な形状の一つは、共振周波数において半波長（１８０度）もしくは半波長の整数倍の電気長を有する導体線路と誘電体基板および接地板から成る構造の伝送線路で構成される共振器である。この共振器は導体線路に沿って電流が流れるモードで共振し、共振状態での電流密度分布は導体線路のエッジ部分に最も集中し、この傾向は周波数が高くなるほど顕著である。
【０００３】
前述のようなタイプの共振器を、例えば１Ｗ以上といった、大電力信号用のマイクロ波共振器として利用する場合には、エッジ部分への電流集中が問題となる。これは、大電力信号によって導体線路のエッジ部分に特に大きな電流密度が生じ、結果としてエッジ部分の導体損失が共振器の損失特性の支配的要因となるためである。また、その大きな電流密度が導体材料の許容電流密度を超えることで、導体材料の電気伝導特性が破壊される場合もある。例えば、超電導材料を用いて導体線路を形成している場合に、エッジ部分の電流密度が超電導材料の臨界電流密度を超えた場合などがこれに該当する。
【０００４】
導体線路のエッジ部分の電流集中を緩和する方法としては、直線型の導体線路全体に導体線路に沿って均一の間隔で複数本のスリットを設ける方法が、特許文献１において提案されている。また、この方法をさらに改良した方法として、直線型の導体線路のエッジ部分のみに導体線路に沿って単数もしくは複数本のスリットを設ける方法が、特許文献２において提案されている。
【０００５】
また、導体線路の形状は、直線が最も単純ではあるが、限られた基板サイズの中に共振器を納める等の理由から、ヘアピン型、スパイラル型、メアンダ型、Ｌ字型、Ｍ字型、Ｓ字型など単数もしくは複数の、屈曲または湾曲した曲がり部を有する様々な形状が考案されている。
【特許文献１】特開平８−３２１７０６号公報
【特許文献２】特開平１１−１７７３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ストリップラインもしくはマイクロストリップライン構造の伝送線路を共振器として用いる場合に、その導体線路の形状が直線型の場合には上記特許文献１または特許文献２の方法が有効である。しかし、導体線路が曲がり部を有する場合には新たな問題が生じうることに発明者らは着目した。それは導体線路の曲がり部内側のエッジ部分への電流集中である。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、導体線路の曲がり部内側と外側の電流分布の不均衡を解消し、低損失かつ高耐電力の共振器および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】
【０００８】
本発明の一態様の共振器は、曲がり部を有する導体線路を備える伝送線路で構成される共振器であって、前記伝送線路がストリップライン構造またはマイクロストリップライン構造を有し、前記導体線路の前記曲がり部に、前記導体線路の伸長方向に沿った複数本のスリットが設けられ、前記スリット間にある線路の線幅が、前記曲がり部の外側から内側に向かうに従って細くなっていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記導体線路の両縁端部には、前記スリットが設けられていないことが望ましい。
【００１０】
ここで、前記スリットの長さが、前記共振器の共振周波数における電気長にして４５度以上９０度以下であって、前記スリットの長さ方向の略中央部が、前記曲がり部の略中央部に一致することが望ましい。
【００１１】
ここで、前記導体線路がコの字形状を有することが望ましい。
【００１２】
ここで、前記導体線路がＵ字形状を有することが望ましい。
【００１３】
ここで、前記導体線路が超電導体で形成されていることが望ましい。
【００１４】
本発明の一態様のフィルタは、上記態様の共振器を用いて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、導体線路の曲がり部内側と外側の電流分布の不均衡を解消し、低損失かつ高耐電力の共振器およびフィルタを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上述のように、導体線路が曲がり部を有する場合には、導体線路の曲がり部内側のエッジ部分への電流集中という新たな問題が生じうることに発明者らは着目し、検討を行った。図２９は、直線型の導体線路における電流集中の説明図である。図に示したように、直線型の導体線路９０の場合にはエッジ部分に電流が集中するものの、導体線路９０の線路中央に沿った軸９２に関しては対称に電流が分布する。
【００１７】
図３０は、スリットを設けた直線型の導体線路における電流集中の説明図である。図に示したように、線路中央に沿った軸９２に対して対称なスリット構造を導体線路９０に設けることによって、電流密度分布を均一化（左右の電流のピーク値が同じ）することができる。
【００１８】
図３１は、スリットを設けた曲がり部を有する導体線路における電流集中の説明図である。図に示したように、導体線路９０に曲がり部が有る場合には、曲がり部の内側と外側とで電流分布が不均一となる。このため、線路中央に沿った軸９２に対して対称なスリット構造を設けるだけでは、図３１のグラフ中最も右側のピークに見られるように、導体線路の曲がり部内側のエッジ部分への電流集中を解消することができない。この部分の大きな電流密度が共振器の損失特性や耐電力性を制限する要因となる。
【００１９】
したがって、導体線路の曲がり部内側のエッジ部分への電流集中を解消する技術が必要となる。以下、図面を参照しつつ、導体線路の曲がり部内側のエッジ部分への電流集中を解消する本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の共振器は、曲がり部を有する導体線路を備える伝送線路で構成される共振器であって、伝送線路がマイクロストリップライン構造を有し、導体線路の曲がり部に、導体線路の伸長方向に沿った複数本のスリットが設けられ、スリット間の間隔が、曲がり部の内側ほど狭いことを特徴とする。
【００２１】
このように、曲がり部の内側ほど狭いスリットを伝送線路に設けることにより、曲がり部内側でエッジ部分への電流集中が防止可能となり、共振器の耐電力性を向上させるとともに電力損失も低減することが可能となる。
【００２２】
図１は、本実施の形態の共振器の導体線路パターンを示す平面図である。本実施の形態の共振器を構成する伝送線路はマイクロストリップライン構造を有している。この図はマイクロストリップライン構造の基板を上面方向から見た図であり、黒塗り部分が導体線路１０となっている。導体線路１０の形状はヘアピン型、特に、コの字形状を有している。このヘアピン型共振器の屈曲した曲がり部には導体線路１０の伸長方向に沿って一方の縁端部付近１２からもう一方の縁端部付近１４まで５本のスリット２０、２２、２４、２６、２８が設けられている。スリット２０が曲がり部の最も外側のスリットであり、スリット２８が最も内側のスリットである。
【００２３】
これら５本のスリットのうち隣り合うスリット間の間隔、すなわちスリット間にある線路の線幅は曲がり部の外側から内側に向かうにしたがって狭くなっている。この例においてその間隔は外側から３．４対２．８対２．２対１．６の比率になっている。また、スリットに隔てられた各線路のうちで最も外側の線路３０と最も内側の線路３２の線幅の比は４対１となっている。
【００２４】
そして、本実施の形態においては、導体線路１０の両縁端部１２、１４が閉じた構造になっている。すなわち、導体線路１０の両縁端部にはスリットが設けられていない。
【００２５】
図２は、図１に示した共振器のＡ−Ａ’断面図である。図１に示した導体線路１０が誘電体基板４０の上面に形成されている。誘電体基板４０の下面には導体材料で接地板（グランドプレーン）４２が形成されており、マイクロストリップライン構造となっている。ここで、導体線路１０は、例えば超電導材料であるＹＢＣＯで形成されている。また、誘電体基板４０としては、例えば、サファイアが用いられる。
【００２６】
図３は、図１の共振器のＢ−Ｂ’断面図と、断面における電流密度の分布を示す図である。図３の上のグラフが電流密度の分布であり、縦軸が電流密度を横軸が位置を表している。図３１と比較すると、曲がり部内側（Ｂ’側）の電流密度が外側とほぼ同じくなるまで均等化されていることが分かる。電磁界シミュレータを用いた厳密な最大電流密度の比較によると、均等な間隔で５本のスリットを設けた共振器と、曲がり部の内側に向かうほど狭くなるスリットを設けたヘアピン型共振器の最大電流密度は、後者の方が前者に対して約３分の１になるとの結果が得られる。
【００２７】
なお、上記計算に用いたヘアピン型共振器は、共振周波数が８００ＭＨｚ、ヘアピンの線路幅（図１のＷ）は２ｍｍ、ヘアピンの曲がり部を挟んで対向する線路の間隔（図１のＳ）は２ｍｍ、スリットの幅は０．１ｍｍ、隣り合うスリットの間隔の比は図１と同じとしている。
【００２８】
このように、本実施の形態の共振器によれば、曲がり部における電流集中を従来技術に比べて大幅に緩和することが可能となる。したがって、高い耐電力性を有する共振器が実現できる。また、曲がり部における導体損失も低減されるため、低損失な共振器の実現が可能となる。
【００２９】
なお、ここでは、伝送線路はマイクロストリップライン構造を有するとして説明したが、伝送線路は必ずしもマイクロストリップライン構造でなくとも、例えば、ストリップライン構造であっても構わない。図４は、本実施の形態の変形例のストリップライン構造を有する共振器の断面図である。図４のストリップライン構造は、図２のマイクロストリップライン構造に対し、導体線路１０の上部に第２の誘電体基板４４を配置し、さらにその上部に第２のグラウンドプレーン４６を形成する構造である。
【００３０】
図５は、別のストリップライン構造を有する共振器の断面図である。このストリップライン構造は、誘電体４８の内部に導体線路１０を埋め込み、誘電体４８の上下にグランドプレーン４２、４６を形成している。また、図６は、さらに別のストリップライン構造の製造方法を示す断面図である。図２に示したような導体線路１０、誘電体基板４０、グランドプレーン４２から成るマイクロストリップライン構造を２つ貼り合わせることにより、ストリップライン構造が形成される。このようなストリップライン構造を有する伝送線路に本発明を適用することも可能である。
【００３１】
なお、本実施の形態において、共振回路の伝送線路を構成する導体線路は、コの字形状を有している。一般的に、直線の導体線路を用いたマイクロストリップライン型伝送線路では、周波数が高くなるに伴い放射による損失が増大する。このため導体線路に曲がり部を設けて放射を抑圧する形状にすることが望ましい。しかしながら、曲がり部の数が多くなると、電流の集中する箇所が増え抵抗による損失である導体損失が大きくなる。したがって、放射損失および導体損失を均衡させる観点からは、導体線路が巨視的には１つ、微視的には２つの曲がり部を有するコの字形状を有することが望ましい。また、マイクロストリップライン型でも周波数が低い場合や、ストリップライン型伝送線路を用いる場合など、放射損失が十分に小さい場合でも、有限な基板サイズの中に共振器を納めるために、導体線路に曲がり部分を設ける必要性があることが多い。この場合にも、導体損失を最小化するために曲がり部の少ないコの字形状は有効である。ここで、さらに曲がり部の少ないＬ字型形状では占有面積が広く、複数の共振器を配置することが困難になる場合が多いため好ましくない。
【００３２】
図７は、第１の実施の形態の変形例である共振器の導体線路パターンを示す平面図である。この共振器は、導体線路がＵ字形状をしていることを特徴とする。すなわち、導体線路１０の曲がり部が、図１のコの字形状の角型と異なり、円弧型となっている。このように、曲がり部の形状を円弧型とすることにより、角型と比較して、曲がり部での電流集中を緩和することが可能となる。
【００３３】
もっとも、本発明による曲がり部での電流集中を緩和する効果は、曲がり部を有する導体線路であれば、多種多様な共振器において得ることが可能であり、本発明の適用は、必ずしも、コの字形状やＵ字形状のヘアピン型に限られるものではない。例えば、スパイラル型、メアンダ型、Ｌ字型、Ｍ字型、Ｓ字型、楕円型など単数もしくは複数の、屈曲または湾曲した曲がり部を有する様々な形状について本発明を適用することが可能である。
【００３４】
また、スリットの本数も５本に限らず任意の本数で良いが、スリットの本数が多いほど導体部と絶縁部（導体がない部分）との間の境界面が増加するため、例えば電磁界シミュレータを用いて設計する場合などに計算時間を要する。したがって、実用上は１００本程度までが限界であるし、さらに望ましくは１０本以内が効果的である。
【００３５】
そして、本実施の形態においては、導体線路１０の両縁端部１２、１４が閉じた構造になっている。すなわち、図１における導体線路１０の両縁端部１２、１４にはスリットが設けられていない。スリットが、両縁端部まで存在すると、分割された導体線路のそれぞれが、複数の共振器として機能し、不要な共振モードが生じる恐れがある。このように、不要な共振モードを排除する観点からは、両縁端部を閉じた構造にすることが望ましい。
【００３６】
また、ここでは、導体線路が超電導材料で形成されている場合を例に説明した。超電導材料で導体線路が形成されている場合、曲がり部の電流集中により超電導材料の臨界電流密度を超えると、導体線路の抵抗が急激に上昇し、共振器として所望の特性が得られなくなる。したがって、特に、伝送線路が超電導材料で形成されている場合に、本実施の形態は有効である。しかし、導体線路の材料は、超電導材料に限られることなく、任意の導電性材料を適用することが可能である。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の共振器は、導体線路の曲がり部に設けられたスリットの長さが、共振器の共振周波数における電気長にして４５度以上９０度以下であって、スリットの長さ方向の略中央部が、曲がり部の略中央部に位置すること以外は、第１の実施の形態と同様であるので、重複する記載を省略する。
【００３８】
このように、スリットの長さを限定することにより、不要な共振モードの排除と、曲がり部での電流集中の緩和による耐電力性向上および導体損失抑制を最適化することが可能となる。
【００３９】
図８は、本実施の形態の共振器の導体線路パターンを示す平面図である。第１の実施の形態同様、共振器を構成する伝送線路はマイクロストリップライン構造を有している。そして、この図はマイクロストリップライン構造の基板を上面方向から見た図であり、黒塗り部分が導体線路１０となっている。
【００４０】
図のように、第１の実施の形態と異なり、スリットが導体線路の曲がり部の近傍のみ、例えば、曲がり部の中央部から、共振器の共振周波数における電気長にして±３０度（合計６０度）の範囲に限定されている。さらに、スリットの長さ方向の略中央部が、曲がり部の略中央部に位置している。なお、ここで中央部ではなく略中央部とするのは、例えば、デザインに対する加工誤差等に伴い、スリットの中央部が曲がり部の中央部に厳密には位置していない場合であっても、これを実質的には中央部に位置するとみなすことができ、中央部に厳密に位置している場合と同様の作用・効果が得られるためである。
【００４１】
図９は、曲がり部の中央部の定義について説明する図である。ここで、曲がり部の中央部とは、図９（ａ）、図９（ｂ）の場合のように曲がり部を挟んだ導体線路１０がほぼ線対称の関係にあるとき、この対称軸Ａが導体線路１０を横断する部分をいう。ただし、曲がり部が連続している場合など、上記定義で求めた、曲がり部の中央部を使うと複数のスリットが重なり、所望の電気長のスリットをデザインできない場合がある。そこで、そのような場合には、図９（ｃ）に示すように、所望の電気長を有し、かつ、導体線路中央部および曲がり部を通る線分Ｌを仮想し、この線分Ｌが線対称な線分となる位置に配置される場合に、その線分の対称軸Ａが導体線路１０を横断する部分を曲がり部の中央部と定義する。
【００４２】
なお、本実施の形態において、共振器の共振周波数における電気長にして４５度以上９０度以下と限定する理由について以下、説明する。
【００４３】
共振器にスリットを入れることによって、スリットの無い共振器に比べて不要な共振モードが発生する。この不要な共振モードを排除するためには、スリットの電気長が９０度以下であることが望ましい。ここで、排除するとは、フィルタを構成するために用いる共振モードに対して、周波数軸上で影響がないほど不要な共振モードを十分に遠くまで離すという意味である。
【００４４】
具体的に、８００ＭＨｚ帯の共振器と５ＧＨｚ帯の共振器を例に挙げて説明する。なお、以下の計算に用いた共振器のサイズは、共振周波数が８００ＭＨｚの場合、ヘアピンの線路幅（図１のＷ）は２ｍｍ、ヘアピンの曲がり部を挟んで対向する線路の間隔（図１のＳ）は２ｍｍ、スリットの幅は０．１ｍｍ、隣り合うスリットの間隔の比は図１と同じとしている。また、共振周波数が５ＧＨｚの場合、ヘアピンの線路幅（図１のＷ）は０．３２ｍｍ、ヘアピンの曲がり部を挟んで対向する線路の間隔（図１のＳ）は０．３２ｍｍ、スリットの幅は０．０１６ｍｍ、隣り合うスリットの間隔の比は図１と同じとしている。
【００４５】
図１０にスリットの無い８００ＭＨｚ帯のコの字状のヘアピン型共振器の例を示す。上図が共振器の導体線路パターンであり、下図が共振特性を表している。共振特性は横軸が周波数であり、縦軸がこの共振器に入出力線を近接させて励振した場合の通過量（Ｓ２１）を示している。つまり、この図においてピークが表れる周波数に共振モードが存在することを意味する。
【００４６】
共振特性を見ると、８００ＭＨｚ近傍と１５００ＭＨｚ近傍に共振ピークが存在する。８００ＭＨｚの共振ピークは半波長共振の基底共振モードであり、この共振器を用いて８００ＭＨｚ帯のフィルタを構成する場合に用いる。１５００ＭＨｚの共振ピークはその倍波である。ここで、正確に倍の周波数になっていないのは、自己インダクタンスの影響により、隣接する電流が同相の場合と逆相の場合とで電気長が異なって見えるからである。半波長共振では逆相、倍波の一波長共振では同相となる。したがって、スリットの有る共振器を、少なくとも倍波の現れる周波数領域まで、スリットの無い共振器と同等に扱うためには、この周波数領域に不要な共振モードがないことが望ましい。
【００４７】
図１１から図１６は、スリットを入れた８００ＭＨｚ帯のヘアピン型共振器において、そのスリットの長さを、電気長にして１７４度、１１５度、９０度、５５度、４５度、３０度と変化させた場合の、共振器の導体線路パターンと共振特性を示している。１７４度と１１５度の場合には、８００ＭＨｚから１５００ＭＨｚまでの間に、スリットなしの共振器にはない共振モードが存在している。これらの共振モードは、一つ一つのスリットが各々共振器として作用する共振モードであり、およそスリットの長さが共振周波数に対応する。したがって、スリットの長さが電気長にして９０度以下になれば、１５００ＭＨｚの倍波共振（一波長共振）よりも高い周波数となることが予想できる。実際に、スリットの長さを短くした、９０度、５５度、４５度、３０度の場合には、８００ＭＨｚから１５００ＭＨｚの間に、不要な共振モードは存在しなくなる。
【００４８】
上記は８００ＭＨｚ帯の共振器を例に挙げたが、他の周波数帯においても同じことが成り立つかを確かめるために、５ＧＨｚ帯の共振器でも同様のことを行ってみた。図１７から図２２がその結果であり、上図が共振器の導体線路パターン、下図が共振特性である。図１７はスリットなしの５ＧＨｚ帯ヘアピン型共振器であり、５ＧＨｚ近傍に半波長共振が現れ、８．８ＧＨｚ近傍に一波長共振が現れている。
【００４９】
図１８から図２２はスリットを入れた５ＧＨｚ帯のヘアピン型共振器において、スリットの長さを、電気長にして１７５度、１３１度、９０度、４５度、３０度と変化させた場合の結果である。スリットの長さが１７５度、１３１度の場合には。５ＧＨｚから８．８ＧＨｚまでの間に不要な共振モードが現れているのに対して、９０度、４５度、３０度では、不要な共振モードは８．８ＧＨｚ以上の周波数に存在する。
【００５０】
したがって、スリットの長さを電気長にして長くとも９０度以下にしておけば、８００ＭＨｚから５ＧＨｚまでの範囲にわたって、スリットのある共振器をスリットのない共振器と同等に用いることができるし、このことはより広い周波数範囲、例えば、半分の４００ＭＨｚ程度から、倍の１０ＧＨｚ程度までの共振器においても同様のことが成り立つことは容易に考えられる。また、共振器形状はヘアピン型ばかりではなく、Ｓ字型、Ｍ字型、楕円型などにも応用でき、その際には連続するスリットの長さが９０度以下となっていれば良いことも、不要な共振がスリットの長さに対応した共振によって構成されていることから、容易に考えられる。
【００５１】
上述のように、スリットの長さは短いほど、不要な共振を必要な共振から周波数軸上で遠ざけることができ、有効であると考えられる。しかしながら、スリットの長さが短すぎる場合には、スリットの本来の効果である電流集中の分散を阻害することになる。電流集中の分散を阻害しないようにする点から、スリットの電気長は４５度以上であることが望ましい。
【００５２】
図２３に、図１１から図１６、および、図１８から図２２に示した共振器の、スリット長（電気長、度）と最大電流密度との関係を示す。最大電流密度はスリット長が最も長い場合を１として規格化した量である。図２３のグラフにおいて実線は８００ＭＨｚ共振器の結果、点線が５ＧＨｚ共振器の結果である。この図から、スリットの電気長が４５度未満になると急激に最大電流密度が上昇し、スリットの効果が小さくなることが分かる。
【００５３】
図２４は、共振器のスリット長と最大電流密度との関係の説明図である。スリットのないコの字形状の半波長ヘアピン型共振器において電流密度の高い領域は、図２４（ａ）の共振器パターン上に示した斜線領域付近である。半波長ヘアピン型共振器にスリットを入れた場合、図２４（ｂ）に示したように、スリットの長さがこの斜線領域よりも長ければ、スリットの効果によって斜線領域の電流集中を分散することができ、最大電流密度を低減することができる。逆に、図２４（ｃ）に示したように、スリットの長さがこの斜線領域よりも短い場合には、斜線領域の一部（図中の格子状の領域）がスリットの外側にはみ出すことになり、この部分の電流集中を緩和しきれない。したがって、スリットの長さを有る程度以下にすると最大電流密度は急激に上昇する。
【００５４】
半波長ヘアピン型の場合には、前述のスリット長さのしきい値が電気長にして４５度未満にあると考えられる。８００ＭＨｚの共振器でも５ＧＨｚの共振器でもほぼ同じ傾向にあることから、このことはより広い周波数範囲、例えば、半分の４００ＭＨｚ程度から、倍の１０ＧＨｚ程度までの共振器においても同様のことが成り立つことが予想される。
【００５５】
また、共振器形状がヘアピン型ではなくＳ字型、Ｍ字型、楕円型など、より屈曲部分が多い形状の場合には、電流の集中する箇所が分散することから、前述のスリット長さのしきい値は４５度よりも小さくなると考えられる。したがって、スリット長さが少なくとも４５度以上あれば、上記の電流集中分散効果が得られる。
【００５６】
なお、上述のように、本実施の形態は、ここで例にあげたコの字上のヘアピン型以外の共振器にも適用することが可能である。図２５から図２７は、本実施の形態の変形例である別の形状の共振器における導体線路パターンを示す平面図である。図２５は、楕円形共振器に応用した例、図２６はＳ字型共振器に応用した例、図２７はＭ字型共振器に応用した例であるが、これらに限らず曲がり部を有する導体線路パターンを有する伝送線路で構成される共振器であれば、そのほかの共振器にも応用可能である。
【００５７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態のフィルタは、例えば、第１の実施の形態や第２の実施の形態に記載した共振器を、単数もしくは複数用いて構成されるフィルタである。
【００５８】
図２８は、本実施の形態のフィルタの、導体線路部分のパターンを示す平面図である。ここでは、図８に示した共振器と同様の形状の共振器を、共振器６０、６２、６４、６６、６８、７０として６個直列に配置し、６段のチェビシェフ型フィルタを構成している。共振器群の両側には、Ｌ字型の導体線路が共振器に近接して配置され、基板端部まで延伸されて入出力フィーダ７２、７４となっている。
【００５９】
このように、低損失かつ高耐電力の共振器を用いて構成することにより、低損失かつ高耐電力のフィルタを実現できる。なお、ここでは、６段のチェビシェフ型フィルタを例に説明したが、これに限らず、単数もしくは複数の共振器を用いて構成することで、帯域通過型、帯域阻止型、高域通過型、低域通過型等の様々なタイプのフィルタに本発明を適用することが可能となる。
【００６０】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。実施の形態の説明においては、共振器、フィルタ等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる共振器、フィルタ等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。
【００６１】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての共振器およびフィルタは、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施の形態の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図２】図１に示した共振器のＡ−Ａ’断面図。
【図３】図１の共振器のＢ−Ｂ’断面における電流密度の分布を示す図。
【図４】第１の実施の形態の変形例のストリップライン構造を有する共振器の断面図。
【図５】第１の実施の形態の変形例のストリップライン構造を有する共振器の断面図。
【図６】第１の実施の形態の変形例のストリップライン構造の製造方法を示す断面図。
【図７】第１の実施の形態の変形例の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図８】第２の実施の形態の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図９】第２の実施の形態の曲がり部の中央部の定義について説明する図。
【図１０】第２の実施の形態を説明するための、スリットなし、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１１】第２の実施の形態を説明するための、スリット長１７４度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１２】第２の実施の形態を説明するための、スリット長１１５度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１３】第２の実施の形態を説明するための、スリット長９０度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１４】第２の実施の形態を説明するための、スリット長５５度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１５】第２の実施の形態を説明するための、スリット長４５度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１６】第２の実施の形態を説明するための、スリット長３０度、８００ＭＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１７】第２の実施の形態を説明するための、スリットなし、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１８】第２の実施の形態を説明するための、スリット長１７５度、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図１９】第２の実施の形態を説明するための、スリット長１３１度、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図２０】第２の実施の形態を説明するための、スリット長９０度、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図２１】第２の実施の形態を説明するための、スリット長４５度、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図２２】第２の実施の形態を説明するための、スリット長３０度、５ＧＨｚの共振器の共振特性を示す図。
【図２３】第２の実施の形態の共振器のスリット長と最大電流密度との関係を示す図。
【図２４】第２の実施の形態の共振器のスリット長と最大電流密度との関係の説明図。
【図２５】第２の実施の形態の変形例の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図２６】第２の実施の形態の変形例の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図２７】第２の実施の形態の変形例の共振器の導体線路パターンを示す平面図。
【図２８】第３の実施の形態のフィルタの、導体線路部分のパターンを示す平面図。
【図２９】直線型の導体線路における電流集中の説明図。
【図３０】スリットを設けた直線型の導体線路における電流集中の説明図。
【図３１】スリットを設けた曲がり部を有する導体線路における電流集中の説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１０      導体線路
１２、１４      縁端部
２０、２２、２４、２６、２８      スリット
４０、４４      誘電体基板
４２、４６      接地板
６０、６２、６４、６６、６８、７０      共振器
７２、７４      入出力フィーダ
【図１】
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【図２】
0004489113.tif 000003
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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