(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空断熱容器と、
該真空断熱容器内に設けられて、フィルタ入力無線周波数信号が入力される信号入力用コネクタ及びフィルタ出力無線周波数信号が出力される信号出力用コネクタを有するフィルタ筐体と、該フィルタ筐体内において、該信号入力用コネクタを通じて入力される該フィルタ入力無線周波数信号のうちの該信号出力用コネクタを通じて出力される該フィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、上記の信号入力用コネクタおよび信号出力用コネクタと非接触状態で該フィルタ筐体の内壁に一端部を取り付けられるとともに、常伝導材料からなり、該常伝導材料の表面に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成された、柱状共振部材とをそなえてなる超伝導フィルタと、
該真空断熱容器内に設けられ、該超伝導フィルタを載置して該超伝導フィルタを超伝導状態で使用すべく該超伝導フィルタを冷却しうる冷却媒体と、
該超伝導フィルタの該信号入力用コネクタに接続されて、該信号入力用コネクタへ入力される該フィルタ入力無線周波数信号を伝送するとともに、該真空断熱容器内の所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号入力用ケーブルと、
該超伝導フィルタの該信号出力用コネクタに接続されて、該信号出力用コネクタから取り出される該フィルタ出力無線周波数信号を伝送するとともに、該真空断熱容器内の所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号出力用ケーブルとをそなえて構成されたことを特徴とする、超伝導フィルタモジュール。
【請求項２】
該柱状共振部材が、円形断面，長円形断面及び多角形断面のいずれかを有していることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項３】
該フィルタ筐体が常伝導材料からなり、該フィルタ筐体の内壁に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項４】
該フィルタ筐体の内壁に、
該フィルタ筐体の内壁と該柱状共振部材の他端部との間に形成される空間量を調整することにより該フィルタ筐体の内壁と該柱状共振部材の他端部との間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の中心周波数を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された中心周波数調整部材が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項５】
該中心周波数調整部材が常伝導材料からなり、該中心周波数調整部材の表面に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項６】
該柱状共振部材が複数分相互に所定の間隔をあけて列状に該フィルタ筐体の内壁に取り付けられるとともに、
該フィルタ筐体の内壁に、
上記の柱状共振部材間で形成される空間量を調整することにより各柱状共振部材間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の帯域幅を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された帯域幅調整部材が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項７】
該帯域幅調整部材が常伝導材料からなり、該帯域幅調整部材の表面に金属メッキが施されるとともに該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項６記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項８】
該常伝導材料が、銅系材料およびニッケル系材料のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項９】
該金属メッキが、銀系材料，金系材料及びニッケル系材料のいずれか１つの材料からなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１０】
該超伝導材料が、ＹＢＣＯ，ＮＢＣＯ，ＢＳＣＣＯ，ＢＰＳＣＣＯ，ＨＢＣＣＯ及びＴＢＣＣＯのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１１】
上記の信号入力用コネクタ及び信号出力用コネクタに、該フィルタ筐体内において、該柱状共振部材と非接触状態で対向する信号結合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１２】
該信号結合部が、信号結合用平面部材をそなえていることを特徴とする、請求項１１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１３】
該信号結合部が、信号結合用ループ部材をそなえていることを特徴とする、請求項１１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１４】
該信号入力用ケーブルおよび該信号出力用ケーブルが、それぞれ、
中心導体と、該中心導体を被覆する絶縁部材と、該絶縁部材の外周部に装着され、該熱遮断部を有する外部導体とをそなえてなる熱遮断型同軸ケーブルとして構成されていることを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１５】
該熱遮断部が、該真空断熱容器内に位置する該外部導体の所要部分に複数箇所にわたって設けられていることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１６】
該外部導体が、該絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成されるとともに、該絶縁部材の露出外周部に、該絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の厚みよりも厚みの薄い金属メッキが該熱遮断部として設けられていることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１７】
該外部導体が、該絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成されるとともに、該絶縁部材の露出外周部に、該絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分間を結合する静電容量素子が設けられ、且つ、該露出外周部が該熱遮断部として設けられていることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１８】
該外部導体が、該絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成されるとともに、該絶縁部材の露出外周部において、該絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の対向部分が、相互に入り込んで結合容量をもつようなくし形に形成され、該くし形の外部導体対向部分が該熱遮断部を構成していることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項１９】
該外部導体が、該絶縁部材の外周部を被覆する金属メッキ層と、該金属メッキ層を被覆する樹脂層とで構成され、少なくとも該金属メッキ層が該熱遮断部を兼用していることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項２０】
該外部導体が、該絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら、帯状導電部材を該絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、該絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した該帯状導電部材が該熱遮断部を兼用していることを特徴とする、請求項１４記載の超伝導フィルタモジュール。
【請求項２１】
真空断熱容器と、
該真空断熱容器内に設けられて、フィルタ入力無線周波数信号が入力される信号入力用コネクタ及びフィルタ出力無線周波数信号が出力される信号出力用コネクタを有するフィルタ筐体と、該フィルタ筐体内において、該信号入力用コネクタを通じて入力される該フィルタ入力無線周波数信号のうちの該信号出力用コネクタを通じて出力される該フィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、上記の信号入力用コネクタおよび信号出力用コネクタと非接触状態で該フィルタ筐体の内壁に一端部を取り付けられるとともに、少なくとも表面が超伝導材料により構成された、柱状共振部材とをそなえてなる超伝導フィルタと、
該真空断熱容器内に設けられ、該超伝導フィルタを載置して該超伝導フィルタを超伝導状態で使用すべく該超伝導フィルタを冷却しうる冷却媒体と、
該超伝導フィルタの該信号入力用コネクタに接続されて、該信号入力用コネクタへ入力される該フィルタ入力無線周波数信号を伝送するとともに、該真空断熱容器内の所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号入力用ケーブルと、
該超伝導フィルタの該信号出力用コネクタに接続されて、該信号出力用コネクタから取り出される該フィルタ出力無線周波数信号を伝送するとともに、該真空断熱容器内の所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号出力用ケーブルとをそなえ、
該信号入力用ケーブルおよび該信号出力用ケーブルが、それぞれ、
中心導体と、該中心導体を被覆する絶縁部材と、該絶縁部材の外周部に装着され、該熱遮断部を有する外部導体とをそなえてなる熱遮断型同軸ケーブルとして構成され、さらに、
該外部導体が、該絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら、メアンダライン状に加工された導電シート部材を該絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、該絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した該導電シート部材が該熱遮断部を兼用していることを特徴とする、超伝導フィルタモジュール。
【請求項２２】
フィルタ筐体と、
該フィルタ筐体に取り付けられ、フィルタ入力無線周波数信号を伝送する信号入力用ケーブルに接続されうる信号入力用コネクタと、
該フィルタ筐体における該信号入力用コネクタの取付位置とは別の位置に取り付けられ、フィルタ出力無線周波数信号を伝送する信号出力用ケーブルに接続されうる信号出力用コネクタと、
該フィルタ筐体内において、該フィルタ入力無線周波数信号のうちの該フィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、上記の信号入力用コネクタおよび信号出力用コネクタと非接触状態で該フィルタ筐体の内壁に一端部を取り付けられるとともに、常伝導材料からなり、該常伝導材料の表面に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成された、柱状共振部材とをそなえて構成されたことを特徴とする、超伝導フィルタ。
【請求項２３】
該柱状共振部材が、円形断面，長円形断面及び多角形断面のいずれかを有していることを特徴とする、請求項２２記載の超伝導フィルタ。
【請求項２４】
該フィルタ筐体が常伝導材料からなり、該フィルタ筐体の内壁に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項２２記載の超伝導フィルタ。
【請求項２５】
該フィルタ筐体の内壁に、
該フィルタ筐体の内壁と該柱状共振部材の他端部との間に形成される空間量を調整することにより該フィルタ筐体の内壁と該柱状共振部材の他端部との間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の中心周波数を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された中心周波数調整部材が設けられていることを特徴とする、請求項２２記載の超伝導フィルタ。
【請求項２６】
該中心周波数調整部材が常伝導材料からなり、該中心周波数調整部材の表面に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項２５記載の超伝導フィルタ。
【請求項２７】
該柱状共振部材が複数分相互に所定の間隔をあけて列状に該フィルタ筐体の内壁に取り付けられるとともに、
該フィルタ筐体の内壁に、
上記の柱状共振部材間で形成される空間量を調整することにより各柱状共振部材間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の帯域幅を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された帯域幅調整部材が設けられていることを特徴とする、請求項２２記載の超伝導フィルタ。
【請求項２８】
該帯域幅調整部材が常伝導材料からなり、該帯域幅調整部材の表面に金属メッキが施されるとともに該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていることを特徴とする、請求項２７記載の超伝導フィルタ。
【請求項２９】
該常伝導材料が、銅系材料およびニッケル系材料のいずれかであることを特徴とする、請求項２２〜２８のいずれか１項に記載の超伝導フィルタ。
【請求項３０】
該金属メッキが、銀系材料，金系材料及びニッケル系材料のいずれか１つの材料からなることを特徴とする、請求項２２〜２９のいずれか１項に記載の超伝導フィルタ。
【請求項３１】
該超伝導材料が、ＹＢＣＯ，ＮＢＣＯ，ＢＳＣＣＯ，ＢＰＳＣＣＯ，ＨＢＣＣＯ及びＴＢＣＣＯのいずれか１つであることを特徴とする、請求項２２〜３０のいずれか１項に記載の超伝導フィルタ。
【請求項３２】
上記の信号入力用コネクタ及び信号出力用コネクタに、該フィルタ筐体内において、該柱状共振部材と非接触状態で対向する信号結合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項２２記載の超伝導フィルタ。
【請求項３３】
該信号結合部が、信号結合用平面部材をそなえていることを特徴とする、請求項３２記載の超伝導フィルタ。
【請求項３４】
該信号結合部が、信号結合用ループ部材をそなえていることを特徴とする、請求項３２記載の超伝導フィルタ。
【請求項３５】
フィルタ入力無線周波数信号が入力される信号入力用コネクタ及びフィルタ出力無線周波数信号が出力される信号出力用コネクタを有するフィルタ筐体内において、該信号入力用コネクタを通じて入力される該フィルタ入力無線周波数信号のうちの該信号出力用コネクタを通じて出力される該フィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、少なくとも表面が超伝導材料により構成された共振部材をそなえてなる超伝導フィルタにおける、上記の信号入力用コネクタ又は信号出力用コネクタに接続されうる同軸ケーブルであって、
中心導体と、
該中心導体を被覆する絶縁部材と、
該絶縁部材の外周部に装着され、所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた外部導体とをそなえて構成され、さらに、
該外部導体が、該絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら、メアンダライン状に加工された導電シート部材を該絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、該絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した該導電シート部材が該熱遮断部を兼用していることを特徴とする、熱遮断型同軸ケーブル。
【請求項３６】
該信号入力用ケーブルおよび該信号出力用ケーブルが、それぞれ、
中心導体と、
該中心導体を被覆する絶縁部材と、
該絶縁部材の外周部に装着され、前記所要部分に該超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる前記熱遮断部が設けられた外部導体とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の超伝導フィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導フィルタモジュール及び超伝導フィルタ並びに熱遮断型同軸ケーブルに関し、特に、移動体通信機器に用いて好適な、超伝導フィルタモジュール及び超伝導フィルタ並びに熱遮断型同軸ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の急増する移動体通信端末の利用者に対し、限られた周波数帯域を有効に利用するには急峻なカット特性をもち、通過域で低損失なバンドパスフィルタ（特に、基地局側のマイクロ波帯で使用されるフィルタ）が必要とされている。マイクロ波帯において急峻なカット特性をもつフィルタを実現するにはフィルタ段数を多くしなければならないが、常伝導の金属を用いて構成したフィルタであると通過域での損失が大きくなりすぎる。
【０００３】
そこで、マイクロ波帯においても表面抵抗の低い超伝導体を用いれば通過域での損失が非常に小さいフィルタが実現できる。その中でも「超伝導マイクロストリップフィルタ」と呼ばれるフィルタは、設計が容易で小型化可能なフィルタとして数多く報告されている。
図１５は超伝導マイクロストリップフィルタの模式的平面図で、この図１５に示す超伝導マイクロストリップフィルタ５０は、所要ラインパターンの超伝導膜（超伝導信号線路部）５１ａ，５１ｂ及び５２がリソグラフ等によって表面に形成された誘電体基板（ＭｇＯ等）５３と、信号入力用の同軸ケーブル６５ａが接続されうる入力コネクタ５４ａと、信号出力用の同軸ケーブル６５ｂが接続されうる出力コネクタ５４ｂとをそなえて構成されている。なお、図１６は図１５に示す超伝導膜５２（５１ａ，５１ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００４】
そして、上記の入力コネクタ５４ａは、同軸ケーブル６５ａが接続されたときにその同軸ケーブル６５ａを伝送してくる入力マイクロ波を超伝導膜５１ａに導入しうるよう、その中心導体５５が半田等により超伝導膜５１ａと接合されており、同様に、出力コネクタ５４ｂは、超伝導膜５１ｂを通じて出力されるマイクロ波を同軸ケーブル６５ｂに導入しうるよう、その中心導体５５が半田等により超伝導膜５１ｂと接合されている。なお、図１５において、符号５５ａ，５５ｂはこれらの接合部分を指している。
【０００５】
また、各超伝導膜５２は、上記の超伝導膜５１ａに導入された入力マイクロ波のうち特定周波数帯域の周波数（波長）成分を共振させる共振器として機能するよう、その長さ及び隣接する他の超伝導膜５２との間隔（結合容量）が最適設計されており、これにより、超伝導膜５１ａに導入された入力マイクロ波のうち特定周波数帯域の周波数（波長）成分のみが各超伝導膜５２で共振して隣接する超伝導膜５２を伝播してゆき、最終的に、特定周波数帯域の周波数成分が超伝導膜５１ｂから取り出されて、出力コネクタ５４ｂを通じて同軸ケーブル６５ｂへ出力される。
【０００６】
なお、上記の超伝導膜５２の本数（図１５では５本）がフィルタのカット特性を決定する上記のフィルタ段数に相当し、このフィルタ段数を増やせばより急峻なカット特性が得られることになる。また、上記の超伝導膜５１ａ，５１ｂ，５２には、例えば、ＹＢＣＯ（即ち、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ：ここで、Ｙはイットリウム、Ｂａはバリウム、Ｃｕは銅、Ｏは酸素をそれぞれ表す）という組成で成る超伝導材料（化合物）が用いられる。
【０００７】
そして、このような超伝導マイクロストリップフィルタ５０（以下、単に「超伝導フィルタ５０」と表記することもある）は、使用時には、例えば図１７に模式的に示すように、銅やインバー等の高熱伝導率，低熱膨張（収縮）率の常伝導金属製のパッケージ６１に収容され、このパッケージ６１が真空断熱容器６２（符号６４は真空空間を示す）内に設けられたコールドヘッド（冷却媒体）６３上に載置されて、コールドヘッド６３に接続されている図示しない冷凍機によって超伝導膜５１ａ，５１ｂ，５２が超伝導状態となるよう〔例えば、７０Ｋ（ケルビン）程度〕に冷却される。
【０００８】
なお、この図１７に示すような構造物６７を、以下、「超伝導フィルタモジュール６７」と呼び、図１７ではこの超伝導フィルタモジュール６７の真空断熱容器６２のみを破断した側面が模式的に示されている（つまり、図１７には図１５に示す超伝導フィルタ５０のＢ矢視面が示されている）。また、図１７において、６５ｃ，６５ｄはいずれも同軸ケーブル６５ａ，６５ｂと同様の同軸ケーブルを示し、真空断熱容器６２に設けられたコネクタ６２ａ，６２ｂを介して同軸ケーブル６５ａ，６５ｂと接続されている。
【０００９】
ところで、上記の冷凍機の性能を表す指標として冷凍機出力がある。これは低温で一定温度に保持しておくために冷凍機に許される熱負荷としての熱流入量に相応し、その値は、７０Ｋという低温に保持しておくという条件では、冷凍機の消費電力との兼ね合いから数Ｗ（ワット）程度である。
しかしながら、上述したような従来の超伝導フィルタモジュール６７では、パッケージ６１は真空断熱容器６２内で冷凍機により一定温度の低温（７０Ｋ程度）に保たれようとしているが、上述したように、入力コネクタ５４ａ，出力コネクタ５４ｂの中心導体５５と超伝導膜５１ａ，５１ｂとがそれぞれ半田等により接合（接触接続）されているため、真空断熱容器６２外で外気温（室温）にさらされている同軸ケーブル６５ｃ，６５ｄから同軸ケーブル６５ａ，６５ｂ（主に、同軸ケーブル６５ａ，６５ｂを構成する外部導体）を通じて流入してくる熱により接合部分５５ａ，５５ｂの温度が上昇し、その部分の超伝導膜５１ａ，５１ｂの表面抵抗が増大してしまい、結果的に、超伝導フィルタ５０全体の損失を増加させてしまうという課題がある。
【００１０】
また、接合部分５５ａ，５５ｂでの接合物質の熱膨張係数の違いにより、７０Ｋという低温度条件下では、例えば、接合部分５５ａ，５５ｂが破損して接触不良が生じる等、その接合状態が不安定となり、所望のフィルタリング特性が得られなくなってしまうという課題もある。
さらに、同軸ケーブル６５ａ，６５ｂの外部導体から入力コネクタ５４ａ，出力コネクタ５４ｂ，パッケージ６１，コールドヘッド６３にいたるまで金属面（導電性物質）同士で接触しているため外部からの熱がこれらを伝わって最終的に冷凍機に流入してしまい、冷凍機の負荷を増大させてしまう。
【００１１】
ここで、同軸ケーブル１本当たりの熱流入量は材質や寸法等にもよるが、およそ、１Ｗ程度である。ところが、１つの冷凍機には、入出力用，送受信用，通信システムに応じて各チャネル毎，各セクタ毎といったように数十本の同軸ケーブルが必要となる場合がある。
従って、このような場合には、外部から冷凍機まで到達する総熱流入量が、冷凍機の熱流入許容範囲〔数Ｗ（ワット）程度〕をはるかに超えてしまい、超伝導フィルタ５０の超伝導状態を良好に保持できなくなってしまう（損失が大きくなる等の症状がでる）。
【００１２】
また、上記の超伝導フィルタ５０単体については、図１６中に仮想線で示すように、超伝導膜５２（５１ａ，５１ｂ）を流れる電流がそのエッジ５２ａに集中する（つまり、エッジ５２ａの電流密度が高くなる：このような現象を「エッジ効果」という）ため、超伝導フィルタ５０のＱ値（通過特性の尖鋭度の指標）だけでなく超伝導フィルタ５０の耐電力性能が制限される。例えば、上記の超伝導フィルタ５０では、その耐電力性能は数Ｗ程度であり、無線通信機器（例えば、基地局）の受信側に適用することはできるが、数十〜数百Ｗ以上の耐電力性能が必要とされる送信側には適用できない。
【００１３】
本発明は、以上のような課題に鑑み創案されたもので、外部からの熱流入を極力抑制し安定した超伝導状態を作り出して安定したフィルタ特性を得られるようにするとともに、耐電力性能に優れ、急峻なカット特性を得るためにフィルタ段数を増やしてもその損失を最小限に抑制することのできる、超伝導フィルタモジュールおよび超伝導フィルタを提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、超伝導フィルタ等の超伝導デバイスへの熱流入を最小限に抑制することのできる、熱遮断型同軸ケーブルを提供することも目的とする。
【発明の開示】
【００１５】
このため、本発明の超伝導フィルタモジュールは、真空断熱容器と、この真空断熱容器内に設けられて、フィルタ入力無線周波数信号が入力される信号入力用コネクタ及びフィルタ出力無線周波数信号が出力される信号出力用コネクタを有するフィルタ筐体と、このフィルタ筐体内において、上記の信号入力用コネクタを通じて入力されるフィルタ入力無線周波数信号のうちの信号出力用コネクタを通じて出力されるフィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、上記の信号入力用コネクタおよび信号出力用コネクタと非接触状態で上記のフィルタ筐体の内壁に一端部を取り付けられるとともに、常伝導材料からなり、該常伝導材料の表面に金属メッキが施されるとともに、該金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成された、柱状共振部材とをそなえてなる超伝導フィルタと、上記の真空断熱容器内に設けられ、上記の超伝導フィルタを載置してその超伝導フィルタを超伝導状態で使用すべく超伝導フィルタを冷却しうる冷却媒体と、上記の超伝導フィルタの信号入力用コネクタに接続されて、信号入力用コネクタへ入力されるフィルタ入力無線周波数信号を伝送するとともに、上記の真空断熱容器内の所要部分に上記の超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号入力用ケーブルと、上記の超伝導フィルタの信号出力用コネクタに接続されて、上記の信号出力用コネクタから取り出されるフィルタ出力無線周波数信号を伝送するとともに、上記の真空断熱容器内の所要部分に上記の超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた、信号出力用ケーブルとをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１６】
ここで、上記の柱状共振部材は、例えば、円形断面，長円形断面及び多角形断面のいずれかを有しているのがよい。さらに、上記のフィルタ筐体は常伝導材料からなり、そのフィルタ筐体の内壁に金属メッキが施されるとともに、この金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
また、上記のフィルタ筐体の内壁には、上記のフィルタ筐体の内壁と柱状共振部材の他端部との間に形成される空間量を調整することによりそのフィルタ筐体の内壁と柱状共振部材の他端部との間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の中心周波数を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された中心周波数調整部材が設けられていてもよい。なお、この中心周波数調整部材は、常伝導材料からなり、その表面に金属メッキが施されるとともに、この金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
【００１７】
さらに、上記の柱状共振部材が複数分相互に所定の間隔をあけて列状に上記のフィルタ筐体の内壁に取り付けられる場合、そのフィルタ筐体の内壁には、上記の柱状共振部材間で形成される空間量を調整することにより各柱状共振部材間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の帯域幅を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された帯域幅調整部材が設けられていてもよい。なお、この帯域幅調整部材も、常伝導材料からなり、その表面に金属メッキが施されるとともにこの金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
【００１８】
また、上記の常伝導材料は、例えば、銅系材料およびニッケル系材料のいずれかであればよい。さらに、上記の金属メッキは、例えば、銀系材料，金系材料及びニッケル系材料のいずれか１つの材料からなっていればよい。また、上記の超伝導材料は、例えば、ＹＢＣＯ，ＮＢＣＯ，ＢＳＣＣＯ，ＢＰＳＣＣＯ，ＨＢＣＣＯ及びＴＢＣＣＯのいずれか１つであればよい。
【００１９】
さらに、上記の信号入力用コネクタ及び信号出力用コネクタには、上記のフィルタ筐体内において、上記の柱状共振部材と非接触状態で対向する信号結合部がそれぞれ設けられていてもよい。ここで、この信号結合部は、信号結合用平面部材をそなえていてもよいし、信号結合用ループ部材をそなえていてもよい。
また、上記の信号入力用ケーブルおよび信号出力用ケーブルは、それぞれ、中心導体と、この中心導体を被覆する絶縁部材と、この絶縁部材の外周部に装着され、熱遮断部を有する外部導体とをそなえてなる熱遮断型同軸ケーブルとして構成されていてもよい。なお、上記の熱遮断部は、上記の真空断熱容器内に位置する外部導体の所要部分に複数箇所にわたって設けられていてもよい。
【００２０】
ここで、上記の外部導体は、上記の絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成されていてもよく、この場合は、その絶縁部材の露出外周部に、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の厚みよりも厚みの薄い金属メッキが上記の熱遮断部として設けられていてもよいし、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分間を結合する静電容量素子を設け、且つ、上記の露出外周部が上記の熱遮断部として設けられていてもよい。
【００２１】
また、上記のように外部導体が、絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成される場合、その絶縁部材の露出外周部において、その絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の対向部分が、相互に入り込んで結合容量をもつようなくし形に形成され、このくし形の外部導体対向部分が上記の熱遮断部を構成していてもよい。
さらに、上記の外部導体は、絶縁部材の外周部を被覆する金属メッキ層と、金属メッキ層を被覆する樹脂層とで構成されて、少なくとも上記の金属メッキ層が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。また、上記の外部導体は、上記の絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら帯状導電部材を絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した帯状導電部材が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。
【００２２】
さらに、上記の外部導体は、絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら、メアンダライン状に加工された導電シート部材を上記の絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した導電シート部材が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。
次に、本発明の超伝導フィルタは、フィルタ筐体と、このフィルタ筐体に取り付けられフィルタ入力無線周波数信号を伝送する信号入力用ケーブルに接続されうる信号入力用コネクタと、上記のフィルタ筐体における信号入力用コネクタの取付位置とは別の位置に取り付けられフィルタ出力無線周波数信号を伝送する信号出力用ケーブルに接続されうる信号出力用コネクタと、上記のフィルタ筐体内において、上記のフィルタ入力無線周波数信号のうちのフィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、上記の信号入力用コネクタおよび信号出力用コネクタと非接触状態でフィルタ筐体の内壁に一端部を取り付けられるとともに、常伝導材料からなり、該常伝導材料の表面に金属メッキが施されるとともに、金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成された、柱状共振部材とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００２３】
ここで、上記の柱状共振部材は、例えば、円形断面，長円形断面及び多角形断面のいずれかを有しているのがよい。さらに、上記のフィルタ筐体が常伝導材料からなり、そのフィルタ筐体の内壁に金属メッキが施されるとともに、この金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
また、上記のフィルタ筐体の内壁にも、そのフィルタ筐体の内壁と柱状共振部材の他端部との間に形成される空間量を調整することにより上記のフィルタ筐体の内壁と柱状共振部材の他端部との間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の中心周波数を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された中心周波数調整部材が設けられていてもよい。なお、この中心周波数調整部材も、常伝導材料からなり、その表面に金属メッキが施されるとともに、この金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
【００２４】
さらに、上記の柱状共振部材が複数分相互に所定の間隔をあけて列状にフィルタ筐体の内壁に取り付けられる場合、この場合も、フィルタ筐体の内壁に、上記の柱状共振部材間で形成される空間量を調整することにより各柱状共振部材間の結合容量を調整してフィルタリング周波数の帯域幅を調整しうるとともに、表面が超伝導材料により構成された帯域幅調整部材が設けられていてもよい。なお、この帯域幅調整部材も、常伝導材料からなり、その表面に金属メッキが施されるとともにこの金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜が形成されていてもよい。
【００２５】
また、上記の常伝導材料は、この場合も、例えば、銅系材料およびニッケル系材料のいずれかであればよい。さらに、上記の金属メッキも、例えば、銀系材料，金系材料及びニッケル系材料のいずれか１つの材料からなっていればよい。また、上記の超伝導材料も、例えば、ＹＢＣＯ，ＮＢＣＯ，ＢＳＣＣＯ，ＢＰＳＣＣＯ，ＨＢＣＣＯ及びＴＢＣＣＯのいずれか１つであればよい。
【００２６】
さらに、上記の信号入力用コネクタ及び信号出力用コネクタにも、上記のフィルタ筐体内において、上記の柱状共振部材と非接触状態で対向する信号結合部がそれぞれ設けられていてもよい。ここで、この信号結合部も、信号結合用平面部材をそなえていてもよいし、信号結合用ループ部材をそなえていてもよい。
次に、本発明の熱遮断型同軸ケーブルは、フィルタ入力無線周波数信号が入力される信号入力用コネクタ及びフィルタ出力無線周波数信号が出力される信号出力用コネクタを有するフィルタ筐体内において、上記の信号入力用コネクタを通じて入力されるフィルタ入力無線周波数信号のうちの信号出力用コネクタを通じて出力されるフィルタ出力無線周波数信号成分を共振させるべく、少なくとも表面が超伝導材料により構成された柱状共振部材をそなえてなる超伝導フィルタにおける、上記の信号入力用コネクタ又は信号出力用コネクタに接続されうるものであって、中心導体と、この中心導体を被覆する絶縁部材と、この絶縁部材の外周部に装着され、所要部分に上記の超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部が設けられた外部導体とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００２７】
なお、上記の熱遮断部は、上記の外部導体の所要部分に複数箇所にわたって設けられていてもよい。また、上記の外部導体が、絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成される場合は、その絶縁部材の露出外周部に、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の厚みよりも厚みの薄い金属メッキが上記の熱遮断部として設けられていてもよいし、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分間を結合する静電容量素子を設け、且つ、上記の露出外周部が上記の熱遮断部として設けられていてもよい。
【００２８】
さらに、上記の外部導体が、上記の絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成される場合は、その絶縁部材の露出外周部において、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の対向部分が、相互に入り込んで結合容量をもつようなくし形に形成され、このくし形の外部導体対向部分が上記の熱遮断部を構成していてもよい。
また、上記の外部導体は、絶縁部材の外周部を被覆する金属メッキ層と、金属メッキ層を被覆する樹脂層とで構成され、少なくとも上記の金属メッキ層が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。
【００２９】
さらに、上記の外部導体は、上記の絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら帯状導電部材を絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した帯状導電部材が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。
また、上記の外部導体は、上記の絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながらメアンダライン状に加工された導電シート部材を絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した導電シート部材が上記の熱遮断部を兼用していてもよい。
【００３０】
次に、本発明の超伝導フィルタモジュールは、少なくとも一部の構成要素を超伝導状態で使用しうる超伝導デバイスに接続されうるものであって、中心導体と、この中心導体を被覆する絶縁部材と、この絶縁部材の外周部に装着され前記所要部分に超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる前記熱遮断部が設けられた外部導体とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００３１】
以上のように、本発明によれば、超伝導フィルタを構成する柱状共振部材の一端部が、信号入力／出力用のケーブルを接続される各コネクタと非接触状態でフィルタ筐体の内壁に取り付けられるとともに、しかも、その柱状共振部材の表面が超伝導材料により構成されているので、次のような利点が得られる。
（１）同軸ケーブルからの熱が、表面が超伝導材料で構成された柱状共振部材に伝導しないので、超伝導状態を安定、且つ、良好に維持することができ、安定して良好なフィルタ特性を得ることができる。
【００３２】
（２）柱状共振部材の表面が超伝導材料で構成されているので、急峻なフィルタリングカット特性をもたせるためにフィルタ段数（柱状共振部材の数）を増やしても、フィルタリング損失を最小限に抑制でき、低損失で急峻なフィルタリングカット特性をもったフィルタを容易に実現することができる。
また、上記のケーブルは、外部導体に上記の超伝導フィルタへの熱伝導を遮断しうる熱遮断部を有する熱遮断型同軸ケーブルとして構成されているので、同軸ケーブルの外部導体を通じて超伝導フィルタへ熱が伝導することを極力抑制することができ、さらに超伝導フィルタの超伝導状態を安定、且つ、良好に維持することができるとともに、この超伝導状態を維持するのに必要な冷却負荷を大幅に低減することができる。
【００３３】
ここで、上記の柱状共振部材が、円形断面，長円形断面及び多角形断面のいずれかを有していれば、柱状共振部材の表面電流がエッジ部分に集中してしまう「エッジ効果」を抑制することができ、耐電力性能が大幅に向上する。
さらに、上記のフィルタ筐体および柱状共振部材がそれぞれ常伝導材料からなる場合は、そのフィルタ筐体の内壁および柱状共振部材の表面にそれぞれ金属メッキを施すとともに、この金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜を形成すれば、容易に且つ低コストで、フィルタ筐体の内壁および柱状共振部材の表面を超伝導材料で構成することができる。また、この場合は、フィルタ筐体の内壁も超伝導材料で構成されるので、さらにフィルタリング損失を低減することができる。
【００３４】
また、上記のフィルタ筐体の内壁に、表面が超伝導材料により構成された中心周波数調整部材を設ければ、低損失性を維持しながらフィルタリング周波数の中心周波数の調整を行なうことができるので、所望のフィルタリング中心周波数をもつ低損失のフィルタを容易に実現することができる。
なお、この中心周波数調整部材が常伝導材料からなる場合は、この場合も、その表面に金属メッキを施すとともにこの金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜を形成すれば、容易に且つ低コストで、中心周波数調整部材の表面を超伝導材料で構成することができる。
【００３５】
さらに、上記の柱状共振部材が複数分相互に所定の間隔をあけて列状に上記のフィルタ筐体の内壁に取り付けられる場合、そのフィルタ筐体の内壁に、表面が超伝導材料により構成された帯域幅調整部材を設ければ、低損失性を維持しながらフィルタリング周波数の帯域幅の調整を行なうことができるので、所望のフィルタリング帯域幅をもつ低損失のフィルタを容易に実現することができる。
【００３６】
なお、この帯域幅調整部材が常伝導材料からなる場合は、この場合も、その表面に金属メッキを施すとともにこの金属メッキの表面に超伝導材料を用いた超伝導膜を形成すれば、容易に且つ低コストで、帯域幅調整部材の表面を超伝導材料で構成することができる。
ところで、上記の常伝導材料は、例えば、銅系材料およびニッケル系材料のいずれかにすれば、非常に実現性が高い。また、上記の金属メッキを、例えば、銀系材料，金系材料及びニッケル系材料のいずれか１つの材料からなるものにすれば、実現性が高く、しかも、上記の超伝導膜をその表面により形成しやすくなる。また、上記の超伝導材料を、例えば、ＹＢＣＯ，ＮＢＣＯ，ＢＳＣＣＯ，ＢＰＳＣＣＯ，ＨＢＣＣＯ及びＴＢＣＣＯのいずれか１つにすれば、実現性が高い。
【００３７】
さらに、上記の信号入力／出力用のコネクタに、上記のフィルタ筐体内において、上記の柱状共振部材と非接触状態で対向する信号結合部をそれぞれ設ければ、柱状共振部材への熱伝導を抑制しながら、効率良く信号を上記の柱状共振部材に導入する一方、上記の柱状共振部材から信号を効率良く取り出すことができる。
ここで、この信号結合部が、信号結合用平面部材もしくは信号結合用ループ部材をそなえれば、さらに効率良く信号の導入／取り出しが可能になる。
【００３８】
また、上記の信号入力／出力用ケーブル（熱遮断型同軸ケーブル）の熱遮断部を、（上記の真空断熱容器内に位置する）外部導体の所要部分に複数箇所にわたって設ければ、さらに超伝導フィルタへの熱伝導遮断効果を高めることができる。
ここで、上記の外部導体を、絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成するとともに、その絶縁部材の露出外周部に、上記の絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の厚みよりも厚みの薄い金属メッキを上記の熱遮断部として設ければ、同軸ケーブルとしての電気的特性を損なうことなく上記の金属メッキ部分で断面積を大幅に小さくすることができるので、超伝導フィルタへの熱伝導を確実に抑制することができる。
【００３９】
また、上記の外部導体を、絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成するとともに、その絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分間を結合するコンデンサを上記の熱遮断部として設ければ、このコンデンサにより同軸ケーブルとしての電気的特性は維持され、しかも、この場合は、外部導体に切断された部分が生じるので、さらに熱遮断効果を高めることができる。
【００４０】
また、上記の外部導体を、絶縁部材の外周部を一部露出させて覆うように構成し、その絶縁部材の露出外周部において、その絶縁部材の外周部を被覆している外部導体部分の対向部分を、相互に入り込んで結合容量をもつようなくし形に形成し、このくし形の外部導体対向部分が上記の熱遮断部を構成するようにすれば、この場合も、上記の結合容量により同軸ケーブルとしての電気的特性は維持され、しかも、外部導体が完全に切断された部分が生じるので、さらに熱遮断効果を高めることができる。
【００４１】
さらに、上記の外部導体を、絶縁部材の外周部を被覆する金属メッキ層と、金属メッキ層を被覆する樹脂層とで構成し、少なくとも上記の金属メッキ層が上記の熱遮断部を兼用するようにすれば、外部導体の断面積を小さくできるので、熱遮断効果を高めながら同軸ケーブル自体の強度を高めることができる。
また、上記の外部導体を、上記の絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながら帯状導電部材を絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成し、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した帯状導電部材が上記の熱遮断部を兼用するようにすれば、外部導体の熱伝導経路が螺旋状になり長くなるので、熱遮断効果をさらに高めることができる。
【００４２】
さらに、上記の外部導体を、絶縁部材の外周部に一部露出部を残しながらメアンダライン状に加工された導電シート部材を上記の絶縁部材の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成し、且つ、このように絶縁部材の外周部を螺旋状に被覆した導電シート部材が上記の熱遮断部を兼用するようにすれば、さらに外部導体の熱伝導経路を長くとることができるので、さらなる熱遮断効果を期待できる。
【００４３】
なお、上記の熱遮断型同軸ケーブルは、任意の超伝導デバイスに適用しても、上記と同様の利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）超伝導フィルタの説明
図１は本発明の一実施形態としての超伝導フィルタ（バンドパスフィルタ）の模式的分解斜視図であり、図２は図１に示す超伝導フィルタの模式的平面図で、これらの図１及び図２に示すように、本実施形態の超伝導フィルタ（バンドパスフィルタ）１は、同軸ケーブルがそれぞれ接続されうる信号入力用のコネクタ２７ａ及び信号出力用のコネクタ２７ｂを有する容器２１ｄと、この容器２１ｄの蓋２１ｃとがネジ止めされることにより構成されるフィルタ筐体２１をそなえて構成されている。
【００４５】
そして、このフィルタ筐体２１には、その内壁２２に一端部２３ａ（図２参照）が取り付けられた適宜数（図１及び図２では５本）の金属棒２３と、側面部２１ｅに設けられた各穴部２４ａを介してそれぞれ金属棒２３と対向するように取り付けられる周波数調整用ネジ２４と、上記の金属棒２３と非接触状態で対向するよう上記の各コネクタ２７ａ，２７ｂに取り付けられた信号結合部２５ａ，２５ｂと、上記の側面部２１ｅと対向する側面部２１ｆに設けられた各穴部２６ａを介して各金属棒２３間に取り付けられる結合容量調整用ネジ２６とが設けられている。なお、このような構造をもったフィルタは、通常、「同軸型（もしくは、半同軸型）フィルタ」と呼ばれる。
【００４６】
ここで、上記のフィルタ筐体２１（以下、単に「筐体２１」という）は、周知の常伝導材料（例えば、銅）からなっており、本実施形態では、例えば図４に模式的に示すように、その内部（内壁２２）全面に金属メッキ（例えば、銀系材料を用いた銀メッキ）２１Ａが施されるとともに、その銀メッキ２１Ａの表面に超伝導材料〔例えば、ＢＳＣＣＯ（即ち、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ：ただし、Ｂｉはビスマス、Ｓｒはストロンチウム、Ｃａはカルシウム、Ｃｕは銅、Ｏは酸素をそれぞれ表す）という組成を有する材料〕を用いた超伝導膜２１Ｂが形成されている。なお、銀メッキ２１Ａを施すのは超伝導膜２１Ｂを形成しやすくするためである。また、図４は図２に示す超伝導フィルタ１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【００４７】
さらに、上記の各金属棒（柱状共振部材）２３は、コネクタ２７ａ（信号結合部２５ａ）を通じて所要の周波数成分をもったマイクロ波（フィルタ入力無線周波数信号）が入力された場合に、そのマイクロ波中の特定波長成分の信号（フィルタ出力無線周波数信号成分）を共振させて特定周波数帯の信号のみを対向する信号結合部２５ｂ（コネクタ２７ｂ）に伝播（通過）させる共振器として機能するもので、このために、それぞれ、共振させるべき上記の特定波長成分に応じた長さを有しており、また、図１及び図２に示すように、相互に所定の間隔をあけて列状に筐体２１の内壁２２に取り付けられている。
【００４８】
そして、これらの各金属棒２３も、銅等の周知の常伝導材料で実現されており、本実施形態では、それぞれ、例えば図４に模式的に示すように、直径が５〜６ｍｍ程度の中実円形断面を有しており、その表面に、筐体２１の内壁２２と同様の銀メッキ２３Ａが施され、さらに、その銀メッキ２３Ａの表面に超伝導材料（ＢＳＣＣＯ）を用いた超伝導膜２３Ｂが形成されている。なお、各金属棒２３には、中空円形断面（つまり、円筒形状）のものを適用してもよい。
【００４９】
このように、共振器として機能する金属棒２３の表面に超伝導膜２３ｂを形成すると、その表面抵抗はマイクロ波帯のような高周波帯においても常伝導物質の表面抵抗の１〜３桁以上低い値となるので、急峻なカット特性を得るためにフィルタ段数（即ち、金属棒２３の本数）を５段もしくはそれ以上に増やしても通過帯域において非常に低損失な特性が得られる。
【００５０】
また、各金属棒２３が円形断面を有しているので、表面電流が分散され、これにより、従来の平面構造の超伝導マイクロストリップフィルタ５０（図１５参照）でみられた「エッジ効果」によるＱ値の低下や耐電力性能の低下を抑制することができる。従って、非常に低損失で送信用フィルタとして十分な数十〜数百Ｗ程度以上の耐電力性能をもったフィルタ（バンドパスフィルタ）を実現することができる。
【００５１】
次に、上記の周波数調整用ネジ（中心周波数調整部材）２４は、筐体２１の内壁２２と金属棒２３の他端部２３ｂ（図２参照）との間に形成される空間量を調整することにより筐体２１の内壁２２と金属棒２３の他端部２３ｂとの間の結合容量を調整してバンドパスフィルタ１（フィルタリング周波数）の中心周波数を調整しうるものである。
また、結合係数調整用ネジ（帯域幅調整部材）２６は、各金属棒２３間で形成される空間量を調整することにより各金属棒２３間の結合容量を調整してバンドパスフィルタ１（フィルタリング周波数）の帯域（通過帯域）幅を調整しうるもので、これらの各調整用ネジ２４，２６によって、所望のフィルタリング周波数をもった超伝導フィルタ１を容易に実現することが可能になっている。
【００５２】
そして、本実施形態では、これらの各調整用ネジ２４，２６（少なくとも、筐体２１内に突出している部分）も、銅等の周知の常伝導材料で実現されており、図４に模式的に示すように、その表面に銀メッキ２４Ａ，２６Ａが施されるとともにその銀メッキ２４Ａ，２６Ａの表面に超伝導材料（ＢＳＣＣＯ）を用いた超伝導膜２４Ｂ，２６Ｂが形成されている。なお、図２では各調整用ネジ２４Ａ，２６Ａのネジ山の図示を省略している。
【００５３】
このように、本超伝導フィルタ１は、筐体２１内部において、金属（銀）メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａが施されているので、常温でもフィルタリング周波数の中心周波数や通過帯域幅等を各調整用ネジ２４，２６で調整することが可能である。従って、予め室温において、低温状態（超伝導状態）で超伝導フィルタ１として動作したときのずれを見込んでフィルタリング周波数を調整しておくことが可能である。
【００５４】
なお、本実施形態の超伝導フィルタ１のフィルタリング周波数は、例えば、中心周波数が２ＧＨｚで通過帯域幅が２０ＭＨｚ程度となるように、各調整用ネジ２４，２６によって調整される。また、これらの各調整用ネジ２４，２６は必ずしも「ネジ」である必要はなく、少なくとも、上述したようなフィルタリング周波数の調整機能を果たすものであれば、どのような部材であってもよい。
【００５５】
次に、上記の信号結合部２５ａ（２５ｂ）は、図１に示すように、信号結合用平面部材としての円盤型の金属（例えば、銅）板４０を有しており、例えば図３の模式的断面図に示すように、コネクタ２７ａ（２７ｂ）に同軸ケーブル５ａ（５ｂ）が接続（螺合）された場合にその同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の中心導体１０１と金属板４０とがコネクタ２７ａ（２７ｂ）の中心導体２７ｃを介して電気的に接続されるようになっている。
【００５６】
これにより、信号結合部２５ａは、同軸ケーブル５ａを伝送されてくるマイクロ波を平面アンテナとして機能する金属板４０を通じて筐体２１内へ効率良く送出することができ、信号結合部２５ｂは、筐体２１内の金属棒２３で共振して伝播してくる特定周波数帯域の信号を同じく平面アンテナとして機能する金属板４０にて効率良く受信して（取り出して）同軸ケーブル５ｂに伝送することができる。
【００５７】
なお、この図３に示すように、コネクタ２７ａ（２７ｂ）は、自身の雄ネジ部分２７ｅにより筐体２１と螺合されるようになっており、適宜に、信号結合部２５ａ（２５ｂ）と対向する金属棒２３との距離（結合係数）を調整できる（つまり、可動式である）ようになっている。ただし、固定はナット２７ｆで行なう。また、図３において、２７ｄはコネクタ２７ａ（２７ｂ）の中心導体２７ｃを被覆している誘電体等の絶縁部材を示している。
【００５８】
そして、図１及び図２に示すように、これらの各信号結合部２５ａ，２５ｂは、それぞれ、対向する金属棒２３と空間的に結合している（非接触状態になっている）ので、同軸ケーブル５ａ，５ｂの中心導体１０１を伝わってくる熱が金属棒２３へ伝導してしまうことを抑制することが可能になっている。
なお、これらの各信号結合部２５ａ，２５ｂの表面にも、筐体２１の内壁２２や金属棒２３，各調整用ネジ２４，２６と同様に、超伝導膜を形成してもよいが、上述したように同軸ケーブル５ａ，５ｂの中心導体１０１を通じてこれらの各信号結合部２５ａ，２５ｂまでは熱が流入してくるので、超伝導状態を保持するのが困難になり、結果的に、超伝導膜を形成しない場合と変わらなくなる。
【００５９】
また、これらの各信号結合部２５ａ，２５ｂには、上記の円盤型の金属板４０の代わりに、例えば図５の模式的平面図に示すように、信号結合用ループ部材としてのループ型の金属（例えば、銅）線４１を設けてもよい。つまり、信号結合部２５ａ，２５ｂは、少なくとも、対向する金属棒２３と非接触状態で取り付けられ、金属棒２３と信号結合が行なえれば、どのような形状の部材を有していてもよい。なお、図５においても調整用ネジ２４のネジ山の図示は省略している。
【００６０】
以上のように、本実施形態の超伝導フィルタ１は、筐体２１の内壁２２，金属棒２３及び各調整用ネジ２４，２６の表面にもそれぞれ超伝導膜２１ｂ，２３ｂ，２４ｂ，２６ｂが形成されているので、共振器として機能する金属棒２３のみに超伝導膜２３ｂを形成する場合に比して、急峻なカット特性を得るためにフィルタ段数をさらに増やしても通過帯域で低損失なフィルタリング特性が得られる。
【００６１】
次に、上記の超伝導フィルタ１の製造工程例について説明する。
まず、図１に示すように、筐体２１を蓋２１ｃと容器２１ｄとに分割した状態で、容器２１ｄ内に金属棒２３，周波数調整用ネジ２４及び結合係数調整用ネジ２６を取り付け、容器２１ｄの内壁２２，金属棒２３及び各調整用ネジ２４，２６の表面にそれぞれ銀メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａを施す。
【００６２】
そして、その上から超伝導材料（ＢＳＣＣＯ）を塗布して超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂを形成し、最後に、コネクタ２７ａ，２７ｂ，信号結合部２５ａ，２５ｂを容器２１ｄに取り付け、この容器２１ｄと蓋２１ｃとを例えばネジ止めして合体することにより、超伝導フィルタ１が構成される。
なお、上記の超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂの成膜法としては、例えば、超伝導材料（ＢＳＣＣＯ）を所要の溶剤に溶かしてペースト状にし、被成膜体（筐体２１）をこのペーストに浸すことによって超伝導材料を塗布し、塗布した超伝導材料に応じて適切な雰囲気中、適切な温度で熱処理することが考えられる。また、上記の製造工程はあくまでも一例であり、最終的に、上述した構造の超伝導フィルタ１が構成されれば、どのような製造工程を経てもよい。
【００６３】
さらに、上記の超伝導材料は、勿論、超伝導材料であれば上記のＢＳＣＣＯ以外の材料であってもよく、例えば、次の（１）〜（６）で表される組成を有する各材料（化合物）のうちのいずれであってもよい。ただし、以下の組成において、Ｙはイットリウム、Ｂａはバリウム、Ｃｕは銅、Ｏは酸素、Ｎｄはネオジウム、Ｂｉはビスマス、Ｓｒはストロンチウム、Ｃａはカルシウム、Ｐｂは鉛、Ｈｇは水銀、Ｔｌはタリウムをそれぞれ表す。
【００６４】
（１）ＹＢＣＯ（Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）
（２）ＮＢＣＯ（Ｎｄ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）
（３）ＢＳＣＣＯ（Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）
（４）ＢＰＳＣＣＯ（Ｂｉ−Ｐｂ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）
（５）ＨＢＣＣＯ（Ｈｇ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）
（６）ＴＢＣＣＯ（Ｔｌ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ）
また、上記の銀メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａは、金系材料を用いた金メッキや、ニッケル系材料を用いたニッケルメッキ等にしてもよい。さらに、上記の筐体２１の内壁２２や金属棒２３，各調整用ネジ２４，２６等に用いる常伝導材料は、銅以外に、ニッケルやニッケル合金等のニッケル系の材料にしてもよい。
【００６５】
ただし、金属メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａの材料に応じてその表面に超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂを形成しやすい超伝導材料が或る程度決まるはずなので、これを考慮して最適な材料の組み合わせを選択するのがよい。
また、上述した例では、筐体２１の内壁２２，金属棒２３，各調整用ネジ２４，２６に施す金属メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａを全て銀メッキとし、それぞれの表面に形成する超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂに用いる超伝導材料を全てＢＳＣＣＯとしているが、一部もしくは全てを異なる材料からなる金属メッキ及び超伝導膜としてもよい。例えば、超伝導材料には、超伝導膜を形成しやすい形状や形成しにくい形状等の固有の特性を有しているので、その特性を考慮して、超伝導膜の形成箇所に応じた材料を選択すればよい。
【００６６】
さらに、上記の銀メッキ２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２６Ａは省略して、常伝導材料からなる部分に直接的に、超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂが形成されていてもよい。また、超伝導膜２１Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２６Ｂを形成すべき箇所自体が、超伝導材料からなっていてもよい。つまり、筐体２１の内壁２２，金属棒２３，各調整用ネジ２４，２６の各表面が超伝導材料により構成されていればよい。
【００６７】
また、上述のごとく表面を超伝導材料により構成するのは、必ずしも、筐体２１の内壁２２，金属棒２３，各調整用ネジ２４，２６の全てである必要はなく、少なくとも、柱状共振部材としての金属棒２３の表面が超伝導材料により構成されていればよい。
さらに、上記の超伝導フィルタ１は、図２に示す構造に対して、例えば図１４に示すような構造、即ち、複数の金属棒２３の一端部が互い違いに（くし形に）筐体２１の内壁２２に接合された構造になっていてもよい。ただし、図１４では、結合係数調整用ネジ２６の図示は省略しており、周波数調整用ネジ２４のネジ山の図示も省略している。
【００６８】
また、上記の各調整用ネジ２４，２６は、いずれか一方のみだけ設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。さらに、上記の金属棒（柱状共振部材）２３は、原理的には、最低１本設けられていればよい。
さらに、上記のコネクタ２７ａ，２７ｂの取り付け位置は、必ずしも、図１及び図２中に示すような位置でなくてもよく、筐体２１内（金属棒２３）へマイクロ波を導入する一方、筐体２１内（金属棒２３）からフィリタリング後のマイクロ波を取り出せる、相互に異なる位置であればどの位置に設けてもよい。
【００６９】
（Ｂ）超伝導フィルタモジュールの説明
次に、上述のごとく構成された超伝導フィルタ１を有する超伝導フィルタモジュールについて説明する。
図６は本発明の一実施形態としての超伝導フィルタモジュールの真空断熱容器のみを破断して示す模式的側面図で、この図６に示すように、本実施形態の超伝導フィルタモジュール６は、例えば、同軸ケーブル（外部ケーブル）５ｃ，５ｄが接続されうるコネクタ２ａ，２ｂを有する真空断熱容器２と、この真空断熱容器２内に設けられたコールドヘッド３上に載置（固定）された、上述した構造を有する超伝導フィルタ１と、この超伝導フィルタ１の入力コネクタ２７ａ，出力コネクタ２７ｂにそれぞれ一端が接続されるとともに他端が真空断熱容器２のコネクタ２ａ，２ｂを介して外部ケーブル５ｃ，５ｄに接続された同軸ケーブル５ａ，５ｂとをそなえて構成されている。なお、符号４は真空空間を示す。
【００７０】
ここで、上記のコールドヘッド（冷却媒体）３は、図示しない冷凍機に接続されて、その冷凍機により、真空断熱容器２内において超伝導フィルタ１を超伝導状態で使用すべく例えば７０Ｋ程度に超伝導フィルタ６を冷却することができるものである。なお、本実施形態では、このコールドヘッド３と超伝導フィルタ１との接触（固定）面に熱伝導グリースを塗る等して超伝導フィルタ１との密着度を高めることで、より安定した冷却効果を得られるようにしている。
【００７１】
また、同軸ケーブル５ａ，５ｃは、超伝導フィルタ１のコネクタ２７ａへ入力すべきマイクロ波（フィルタ入力無線周波数信号）を伝送するものであり、同軸ケーブル５ｂ，５ｄは、超伝導フィルタ１のコネクタ２７ｂから取り出されるフィルタリング後のマイクロ波（フィルタ出力無線周波数信号）を伝送するものであるが、本実施形態では、これらのうち真空断熱容器２内の同軸ケーブル５ａ，５ｂが、それぞれ、例えば図７に示すような断面構造を有する熱遮断型同軸ケーブルとして構成されている。
【００７２】
即ち、本同軸ケーブル５ａ，５ｂは、図７に示すように、外部導体１０３の一部（例えば外周幅１ｍｍ程度）を取り去って誘電体を剥き出しにし（露出させ）、その露出部分に外部導体１０３としての電気的特性を維持できるだけの厚み（以下、表皮厚という）以上（例えば、５μｍ）の金属メッキ（例えば、銀メッキ）１０４を施した構造になっている。
【００７３】
これにより、同軸ケーブル５ａ，５ｂの電気的特性は確保される一方で、外部導体１０３の厚みよりも非常に薄い厚みの銀メッキ１０４部分で断面積が非常に小さくなるので、この銀メッキ１０４部分が大きな熱抵抗（熱遮断部）となり、真空断熱容器２の外部（外部ケーブル５ｃ，５ｄ）からの熱の流入（伝導）が大幅に抑制される。なお、図７において、１０１は中心導体、１０２はこの中心導体１０１を被覆する誘電体（絶縁部材）を示す。
【００７４】
つまり、本同軸ケーブル５ａ，５ｂは、中心導体１０１と、この中心導体１０１を被覆する誘電体１０２と、この誘電体１０２の外周部を一部露出させて覆う外部導体１０３と、誘電体１０２の露出外周部に、誘電体１０２の外周部を被覆している外部導体１０３部分の厚みよりも厚みの薄い金属メッキ１０４が熱遮断部として設けられているのである。
なお、上記の銀メッキ１０４は、例えば、金メッキ，銅メッキ，ニッケルメッキ等、同軸ケーブル５ａ，５ｂの電気的特性が劣化しない金属メッキであれば、いずれにしてもよい。
【００７５】
上述のごとく構成された本実施形態の超伝導フィルタモジュール６では、超伝導フィルタ１が真空断熱容器２内のコールドヘッド３を介して冷凍機により７０Ｋ程度の低温に冷却されるが、このとき、同軸ケーブル５ａ，５ｂはその中心導体１０１に何ら加工を施していないため、真空断熱容器２の外部で室温にさらされた同軸ケーブル５ｃ，５ｄの中心導体から同軸ケーブル５ａ，５ｂの中心導体１０１を通じて超伝導フィルタ１へ熱が流入しようとする。
【００７６】
ところが、本実施形態の超伝導フィルタ１は、各コネクタ２７ａ，２７ｂ（信号結合部２５ａ，２５ｂ）と金属棒２３とが非接触状態で空間的に結合した構造になっており、しかも、その空間は真空になっているため、同軸ケーブル５ａ，５ｂの中心導体１０１を通じて進入しようとする熱を信号結合部２５ａ，２５ｂまでで止めることができる。
従って、超伝導フィルタ１内の共振器部分（金属棒２３）は所望の低温状態に保たれて超伝導状態が安定、且つ、良好に維持され、従来の超伝導マイクロストリップフィルタ５０でみられたような接合部分５５ａ，５５ｂ（図１５参照）に対する熱流入や接触不良等が生じることはなく、極めて良好なフィルタリング特性が安定して得られる。
【００７７】
なお、同軸ケーブル５ａ，５ｂの中心導体１０１は熱伝導率の小さな誘電体１０２に囲まれているため中心導体１０１を通じて流入してきた熱が筐体２１を通じて冷凍機まで流入する量は無視できる。
加えて、本実施形態では、真空断熱容器２内に位置する同軸ケーブル５ａ，５ｂの外部導体１０３を図７により上述したように加工する（熱遮断部として機能する金属メッキ１０４部分を設ける）ことで、真空断熱容器２の外部（外部ケーブル５ｃ，５ｄ）からの熱流入を極力抑えることができるので、冷凍機への熱流入が抑えられて冷凍機の負荷が軽減される。
【００７８】
これにより、システム上必要な複数本の同軸ケーブルを経由する総熱流入量を冷凍機の許容熱流入量以下に抑えることができ、複数個の超伝導フィルタの冷却を１つの冷凍機でまかなうことが可能になる。従って、実際の移動体通信システムを考慮したとき、コスト削減，省スペース化，低消費電力化といったメリットが期待できる。
なお、同軸ケーブル５ａ，５ｂの金属メッキ１０４部分を、真空断熱容器２内において、同軸ケーブル５ａ，５ｂの電気的特性が劣化しない程度に、複数箇所にわたって形成すればより大きな熱遮断効果が期待できる。
【００７９】
（Ｃ）熱遮断型同軸ケーブルの変形例の説明
（Ｃ１）第１変形例の説明
図８は上記の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の第１変形例を示す模式的斜視図で、この図８に示す同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体１１３の一部（例えば、外周幅１ｍｍ程度）を取り去って誘電体を露出させ、分離された外部導体１１３間に、伝送されるマイクロ波の周波数に見合った分の静電容量〔例えば、本実施形態では１０ｐＦ（ピコファラド）〕をもつコンデンサ（静電容量素子）１１４を接続した構造になっている。なお、この図８において、１１１は同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の中心導体、１１２はこの中心導体１１１を被覆している誘電体（絶縁部材）である。
【００８０】
つまり、本第１変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体１１３が、誘電体１１２の外周部を一部露出させて覆うように構成されるとともに、誘電体１１２の露出外周部１１５に、誘電体１１２の外周部を被覆している外部導体１１３部分間を結合する静電容量素子１１４が設けられているのである。
上述のごとく構成された本第１変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）では、移動体通信に用いるマイクロ波のような高周波信号に対してはコンデンサ１１４がショート（結合）回路と等価になるので、分離された外部導体１１３間の断面積が小さく結合容量が非常に小さくても、コンデンサ１１４によりその結合容量が補われ、加工をしない通常の同軸ケーブルの損失と同程度になり、所望のマイクロ波帯で良好な電気的特性が維持される。
【００８１】
一方、外部導体１１３の一部が取り去られて分離（切断）されているので、誘電体１１２の露出外周部１１５が熱遮断部として機能し、その露出外周部１１５で真空断熱容器２の外部（外部ケーブル５ｃ，５ｄ）からの熱の流入（伝導）を略完全に抑制することができる。
（Ｃ２）第２変形例の説明
図９は同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の第２変形例を示す模式的斜視図で、この図９に示す同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体１２３の一部を互い違いに入り組ませるように取り去って、中心導体１２１を被覆している誘電体（絶縁部材）１２２を一部露出させた構造になっており、これにより、対向（隣接）する分離された外部導体１２３間の面積が大きくなり、上記のコンデンサ１１４を設ける場合と同等の結合容量が得られる。
【００８２】
つまり、本第２変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体１２３が、誘電体１２２の外周部を一部露出させて覆うように構成されるとともに、誘電体１２２の露出外周部１２４において、誘電体１２２の外周部を被覆している外部導体１２３部分の対向部分が、相互に入り込んで結合容量をもつようなくし形に形成され、このくし形の外部導体対向部分が熱遮断部を構成しているのである。
【００８３】
これにより、本第２変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）では、上記のコンデンサ１１４等の個別の部品を用いることなく、第２変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）と同様に、良好な電気的特性を維持しながら、露出外周部１２４で超伝導フィルタ１への熱伝導を抑制することができる。特に、この場合は、外部導体１２３が露出外周部１２４で完全に分離（切断）されているので、より大きな熱遮断効果が得られる。
【００８４】
なお、第１及び第２変形例にて上述したような熱遮断加工も、真空断熱容器２内において複数箇所にわたって施せば、さらに大きな熱遮断効果が期待できる。また、複数箇所に渡って熱遮断加工を施す場合は、図７〜図９により上述したものを適宜組み合わせてもよい（例えば、図７〜図９により上述した加工をそれぞれ１箇所ずつ、計３箇所施す等）。
（Ｃ３）第３変形例の説明
図１０は同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の第３変形例を示す模式的断面図で、この図１０に示す同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、ケーブル全長にわたって表皮厚以上の厚さ（例えば、５μｍ）の金属メッキ（例えば、銅メッキ）層１３３を、中心導体１３１を被覆している誘電体（絶縁部材）１３２の表面に施して外部導体とし、さらにその周囲をプラスチック１３４で補強した構造になっている。
【００８５】
つまり、本第３変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、中心導体１３１と、この中心導体１３１を被覆する誘電体（絶縁部材）１３２と、この誘電体１３２を被覆する金属メッキ層１３３と、この金属メッキ層１３３を被覆する樹脂層としてのプラスチック１３４とをそなえて構成されており、少なくとも金属メッキ層１３３が外部導体と熱遮断部とを兼用しているのである。
【００８６】
上述のごとく構成された本第３変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）では、外部導体としての金属メッキ層１３３が表皮厚以上あるので、その電気的特性は劣化せず、また、断面積の非常に小さな金属メッキ層１３３が同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の全長にわたって施されているため、非常に大きな熱遮断効果が得られる。さらに、金属メッキ層１３３をプラスチック１３４が被覆・補強しているので、同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の物理的な強度も向上している。
【００８７】
なお、金属メッキ層１３３には、上記の銅メッキ以外にも、銀メッキ，金メッキ，ニッケルメッキ等、電気的特性が劣化しないものであればいずれを適用してもよい。
（Ｃ４）第４変形例の説明
図１１は同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の第４変形例を示す模式的斜視図で、この図１１に示す同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、例えば、幅３ｍｍの細長い直方体（帯状）の金属シート（例えば、銅板シート）１４３をピッチ４ｍｍで外部導体として、中心導体１４１を被覆している誘電体（絶縁部材）１４２に対して螺旋状に巻き付けた構造になっている。
【００８８】
つまり、本第４変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体が、誘電体１４２の外周部に一部露出部１４４を残しながら、帯状導電部材としての銅板シート１４３を誘電体１４２の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、誘電体１４２の外周部を螺旋状に被覆した銅板シート１４３が熱遮断部を兼用しているのである。
このような構造をとることで、真空断熱容器２の外部からの熱は螺旋状に巻き付けられた外部導体としての銅板シート１４３に沿って伝導してゆくので、熱伝導経路を長く稼ぐことができ、熱遮断効果が得られる。なお、上記の銅板シート１４３は、銀や金，ニッケル等の他の導電性の金属シートにしてもよい。また、金属シート１４３の幅や螺旋状に巻いたときのピッチは、勿論、上記と異なる値にしてもよい。
【００８９】
（Ｃ５）第５変形例の説明
図１２は同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の第５変形例を示す模式的斜視図で、この図１２に示す同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、図１３に示すように、メアンダライン状（例えば、メアンダラインの幅は０．５ｍｍ、ライン間の隙間は０．２ｍｍ）に加工した金属シート（例えば、銅板シート）１５３を、上述した第４変形例と同様に、外部導体として中心導体１５１を被覆している誘電体（絶縁部材）１５２に対してピッチ４ｍｍで螺旋状に巻き付けた構造になっている。
【００９０】
つまり、本第５変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）は、外部導体が、誘電体１５２の外周部に一部露出部１５４を残しながら、メアンダライン状に加工された導電シート部材としての銅板シート１５３を誘電体１５２の外周部に螺旋状に被覆した外部導体として構成され、且つ、誘電体１５２の外周部を螺旋状に被覆した銅板シート１５３が熱遮断部を兼用しているのである。
【００９１】
これにより、本第５変形例の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）では、第４変形例にて上述した構造に比して、熱伝導経路をさらに長く稼ぐことができるため、さらに大きな熱遮断効果が得られる。
なお、上記の銅板シート１５３も、銀や金，ニッケル等の他の導電性の金属シートにしてもよい。また、上記のメアンダラインの幅やライン間の隙間，ピッチ等は、勿論、上記とは異なる値にしてもよい。
【００９２】
ここで、次表１に、熱遮断同軸ケーブルを伝導する熱量がどの程度抑制されるかをシミュレーションした結果を示す。このシミュレーションの条件（環境）は、例えば、図６において外気温３００Ｋ、コールドヘッド３の温度は７０Ｋに固定、真空断熱容器２内の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）の長さは２５ｃｍ、外径は２．２ｍｍとしている。
【００９３】
【表１】
0003924430.tif 000002
【００９４】
ただし、この表１において、＃１〜＃３は次の同軸ケーブル５ａ（５ｂ）を示す。
＃１：図７において厚さ５μｍの銀メッキ１０４を外周幅１ｍｍ程度施したもの
＃２：図８において外部導体１１３を外周幅１ｍｍ程度取り去ったもの
＃３：図１０において厚さ５μｍの銅メッキ１３３を施しその周囲をプラスチック１３４で被覆したもの
上記の表１から分かるように、通常の同軸ケーブルでは熱流入量が１．３８２Ｗもあるが、＃１の部分メッキ構造で０．１９５Ｗ、＃２の容量結合型で０．０９９Ｗ、＃３の全メッキ型で０．０８０Ｗといずれの形状も熱流入が激減しているのが分かる。
【００９５】
以上のように、同軸ケーブル５ａ（５ｂ）を図７〜図１２により上述したいずれかの構造にすることで、外部導体を通じて超伝導フィルタ１へ熱が流入することを極力抑制することができるので、いずれの場合も、冷凍機への負荷が軽減され、１つの冷凍機で複数個の超伝導フィルタ１の冷却をまかなう場合でも、同軸ケーブルを伝達する総熱流入量を冷凍機の許容熱入量以下に抑えることができる。
【００９６】
（Ｄ）その他
なお、上述した超伝導フィルタ１には、柱状共振部材として円柱もしくは円筒状（つまり、断面が円形）の金属棒２３を適用しているが、本発明はこれに限定されず、少なくとも、従来の超伝導マイクロストリップフィルタ５０でみられたような「エッジ効果」が抑制され耐電力性能の向上が見込めるものであれば、例えば、断面が楕円形等の長円や多角形の部材（中実，中空のいずれであってもよい）を適用してもよく、また、そのサイズ（直径や断面積等）も問わない。
【００９７】
また、上記の同軸ケーブル５ａ，５ｂは、少なくとも、中心導体と、その中心導体を被覆する誘電体（絶縁部材）と、この誘電体の外周部に装着され、熱遮断部を有する外部導体とをそなえていれば、図７〜図１２により上述したような構造以外の構造を有していてもよい。
さらに、超伝導フィルタ１に接続されるケーブルは、必ずしも同軸ケーブル５ａ，５ｂである必要はなく、少なくとも、マイクロ波を伝送でき、且つ、上記のような熱遮断部が設けられたものであれば、どのようなケーブルを適用してもよい。
【００９８】
また、上記の同軸ケーブル５ａ，５ｂは、上述した超伝導フィルタ１の接続に使用する場合に限らず、超伝導マイクロストリップフィルタ５０等のその他のタイプの超伝導フィルタや、少なくとも一部の構成要素を超伝導状態で使用しうる超伝導デバイスの接続に使用することも可能で、この場合も、上記と同様の熱遮断効果が得られる。
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明の超伝導フィルタモジュール及び超伝導フィルタによれば、急峻なカット特性が安定して得られ、しかも耐電力性能に優れたフィルタを実現することができるので、例えば、近年の移動体通信利用者の急激的な増加に伴って要求されてきている帯域の有効利用に十分応じることができるとともに、高耐電力性能が要求される基地局等の送信用フィルタとしても適用することができ、その有用性は極めて高いものと考えられる。
【０１００】
また、本発明の熱遮断型同軸ケーブルによれば、熱遮断部が設けられた外部導体を有しているので、超伝導フィルタ等の超伝導デバイスの接続用ケーブルとして用いれば、その超伝導デバイスへの熱伝導を極力抑制することができる。従って、超伝導デバイスの超伝導状態を少ない冷却負荷で安定して維持することができ、その有用性は極めて高いものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態としての超伝導フィルタ（バンドパスフィルタ）の模式的分解斜視図である。
【図２】図１に示す超伝導フィルタを蓋を外した状態で示す模式的平面図である。
【図３】図１及び図２に示す超伝導フィルタに設けられたコネクタ部分の模式的断面図である。
【図４】図２に示す超伝導フィルタのＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】図１及び図２に示す超伝導フィルタに設けられた信号結合部の他の構成を説明するための模式的部分平面図である。
【図６】本発明の一実施形態としての超伝導フィルタモジュールの真空断熱容器のみを破断して示す模式的側面図である。
【図７】本発明の一実施形態としての熱遮断型同軸ケーブルの模式的断面図である。
【図８】本実施形態の熱遮断型同軸ケーブルの第１変形例を示す模式的斜視図である。
【図９】本実施形態の熱遮断型同軸ケーブルの第２変形例を示す模式的斜視図である。
【図１０】本実施形態の熱遮断型同軸ケーブルの第３変形例を示す模式的断面図である。
【図１１】本実施形態の熱遮断型同軸ケーブルの第４変形例を示す模式的斜視図である。
【図１２】本実施形態の熱遮断型同軸ケーブルの第５変形例を示す模式的斜視図である。
【図１３】図１２に示す熱遮断型同軸ケーブルの外部導体として使用するメアンダライン状の金属シートの模式的平面図である。
【図１４】図１及び図２に示す超伝導フィルタの他の構造を説明するための模式的平面図である。
【図１５】超伝導マイクロストリップフィルタの模式的平面図である。
【図１６】図１５に示す超伝導膜のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】超伝導マイクロストリップフィルタを有する超伝導フィルタモジュールの真空断熱容器のみを破断して示す模式的側面図である。
【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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【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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