(57)【要約】【課題】広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍における急峻な減衰特性を実現する。【解決手段】誘電体基板２上に形成された入力伝送線路３と出力伝送線路４とを結ぶ分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃと、端部において分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃに接続された分布定数線路から成るタップ部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び端部以外の領域でタップ部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと接続された分布定数線路から成るスタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを有する共振器を備え、入力伝送線路３と出力伝送線路４の間に４つの共振器が分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃによって多段接続（多段結合）されている構成を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端に入力された信号のうち、所望の周波数帯域の信号のみを出力端から出力するバンドパスフィルタであって、
前記入力端と前記出力端とを結ぶ第１の分布定数線路と、
前記第１の分布定数線路に接続する第２の分布定数線路により形成されたタップ部及び端部以外の領域で第２の分布定数線路と接続する第３の分布定数線路により形成されたスタブ部を有する共振器と
を備えることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のバンドパスフィルタであって、
前記スタブ部の両端部が開放された共振器を少なくとも一つ備えることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のバンドパスフィルタであって、
前記共振器を複数備え、少なくとも一つの共振器のスタブ部が接地されていることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項４】
入力端に入力された信号のうち、所望の周波数帯域の信号のみを出力端からバンドパスフィルタであって、
第１の分布定数線路により形成されたスタブ部の側面に第２の分布定数線路により形成されたタップ部を接続することにより構成された共振器を複数有し、
前記複数の共振器は第３の分布定数線路によって多段接続されていることを特徴とする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、ＵＷＢ無線通信システムに適用して好適なバンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、数百メガビット／秒の高速通信速度を実現するＵＷＢ（Ultra Wideband）無線通信システムの実用化に向けての検討が精力的に進められているが、ＵＷＢ無線通信システムにおいて伝送される信号は、広帯域の周波数成分を有するために、既存の通信サービスの信号と干渉する可能性がある。このような背景から、ＵＷＢ無線通信システムでは、放射レベルを規制するために、バンドパスフィルタを使用する必要がある。
【特許文献１】特開２０００−３５７９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、現在までの所、マイクロ波帯等の高周波領域で利用可能なバンドパスフィルタについての報告例はあるが（上記特許文献１を参照）、ＵＷＢ無線通信システムに適用することができるような、広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍において急峻な減衰特性を呈するバンドパスフィルタについての報告例は少なく、また、バンドパスフィルタの特性を容易に調整できるものについての報告例は見受けられない。このような背景から、ＵＷＢ無線通信システムに適用して好適なバンドパスフィルタの提供が急務になっている。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍における急峻な減衰特性を呈する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】
【０００５】
本願発明の発明者らは、精力的な研究を重ねてきた結果、分布定数線路により形成されたスタブ部の側面に分布定数線路により形成されたタップ部を接続することにより構成された共振器を分布定数線路によって多段接続し、これら分布定数線路の特性インピーダンス，線路長，線路幅等のパラメータを変化させることにより、通過帯域幅及び通過帯域近傍における減衰極の位置を制御できることを知見した。
【０００６】
このような知見から想到された本発明に係るバンドパスフィルタの一態様は、入力端に入力された信号のうち、所望の周波数帯域の信号のみを出力端から出力するバンドパスフィルタであって、入力端と出力端とを結ぶ第１の分布定数線路と、第１の分布定数線路に接続する第２の分布定数線路により形成されたタップ部及び端部以外の領域で第２の分布定数線路と接続する第３の分布定数線路により形成されたスタブ部を有する共振器とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るバンドパスフィルタによれば、広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍における急峻な減衰特性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態となるバンドパスフィルタの構成について説明する。なお、本発明の実施形態となるバンドパスフィルタは、接地基板と誘電体基板の多層構造を有し、誘電体基板上に形成されるＧＮＤ部は誘電体基板に形成されたビア部を介して接地基板と接続される。
【０００９】
本発明の実施形態となるバンドパスフィルタ１は、図１に示すように、接地基板上に形成された誘電体基板２と、この誘電体基板２上に形成された入力伝送線路３と出力伝送線路４とを結ぶ分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃと、端部において分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃに接続された分布定数線路から成るタップ部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び端部以外の領域でタップ部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと接続された分布定数線路から成るスタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを有する共振器を備え、入力伝送線路３と出力伝送線路４の間に４つの共振器が分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃによって多段接続（多段結合）されている構成を有する。そして、このバンドパスフィルタ１は、入力伝送線路３に信号が入力されるのに応じて、共振器が通過帯域に対応する周波数で共振することにより、所望の周波数帯域の信号のみを出力伝送線路４から出力する。
【００１０】
ここで、分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃとタップ部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及びスタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを形成する分布定数線路は、例えば、マイクロストリップ線路やコプレナ線路、又は誘電体基板２のトリプレート構造内に形成されたストリップ線路等により形成することができる。また、本実施形態では、バンドパスフィルタ１内に４つの共振器を設けたが、本発明に係るバンドパスフィルタにおける共振器の数は４つに限られることはなく、バンドパスフィルタ１の通過特性に応じて共振器の数は適宜設計される。また、本実施形態では、スタブ部７ａの両端部は開放され、タップ部６ａと接続することにより両端開放型のタップ結合共振器を構成している。一方、スタブ部７ｂ，７ｃ，７ｄの一方の端部はＧＮＤ部８ａ，８ｂ，８ｃにおいて接地され、タップ部６ｂ，６ｃ，６ｄと接続することにより一端接地型のタップ結合共振器を構成している。スタブ部が接地されている共振器を設けることにより、入力信号の直流成分及びその近傍の周波数成分に対する遮断特性を改善することができる。
【００１１】
また、このバンドパスフィルタ１においては、両端開放型のタップ結合共振器を構成するタップ部６ａ及びスタブ部７ａや分布定数線路５ａ，５ｂ，５ｃの特性インピーダンス，経路長，経路幅等のパラメータを変化させることにより、減衰極の位置を通過帯域近傍に制御し、急峻な減衰特性を実現することができる。なお、上記バンドパスフィルタ１の減衰特性及び反射特性についてのシミュレーション結果を図２にそれぞれ実線及び破線で示すが、図から明らかなように、２．５［ＧＨｚ］及び１０［ＧＨｚ］の周波数位置付近に減衰極が形成され、広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍における急峻な減衰特性が実現されていることがわかる。
【００１２】
また、本実施形態では、スタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは図１に示すように直線形状であったが、図３のスタブ部７ａに示すように屈曲させてもよい。このような構成によれば、バンドパスフィルタ１をより小型に構成することができる。なお、図３に示すバンドパスフィルタ１の減衰特性及び反射特性のついてのシミュレーション結果を図４にそれぞれ実線及び破線で示すが、図から明らかなように、ｆＬ（２．５［ＧＨｚ］）及びｆＨ（４．５［ＧＨｚ］）の周波数位置付近に減衰極が形成され、広帯域な通過帯域特性及び通過帯域近傍における急峻な減衰特性が実現されていることがわかる。
【００１３】
また、本実施形態では、スタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは図１に示すように矩形形状であったが、ステップ形状にしてもよい。また、図５に示すように、全てのスタブ部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの両端部をＧＮＤ部８（８ａ〜８ｉ）において接地することにより、バンドパスフィルタ１内の共振器の全てを両端接地型のタップ結合共振器にしてもよい。また、図６に示すように、両端接地型のタップ結合共振器と両端開放型のタップ結合共振器とをバンドパスフィルタ１内において共存させるようにしてもよい。
【００１４】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態となるバンドパスフィルタの構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの減衰特性及び反射特性を示す図である。
【図３】本発明の実施形態となるバンドパスフィルタの応用例の構成を示す模式図である。
【図４】図３に示すバンドパスフィルタの減衰特性及び反射特性を示す図である。
【図５】本発明の実施形態となるバンドパスフィルタの応用例の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態となるバンドパスフィルタの応用例の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１：バンドパスフィルタ
２：誘電体基板
３：入力伝送線路
４：出力伝送線路
５ａ，５ｂ，５ｃ：分布定数線路
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ：タップ部
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ：スタブ部
８ａ，８ｂ，８ｃ：ＧＮＤ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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