(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低域通過型フィルタ特性を有するワッフル構造フィルタの伝送方向両側に、該ワッフルフィルタの低域通過帯と重なり合う高域通過帯を有する高域通過型フィルタ特性のスモールアパーチャーを有することを特徴とする導波管バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組み合わせ導波管フィルタの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の導波管バンドパスフィルタとしては、電界成分が直交する方向に導波管型共振器を設けることでバンドパス特性を実現しているもの（例えば、特許文献１参照）や、導波管内に誘電性窓を伝送方向の複数箇所に設けてバンドパス特性を実現しているもの（例えば、特許文献２参照）や、導波管の両側の狭壁面に一方のＨ面から他方のＨ面に渡る突出構造（誘導性素子）を管軸方向に複数箇所設けることによりバンドパス特性を実現しているもの（例えば、特許文献３参照）がある。
【特許文献１】特開２００４−２７４３４１号公報（段落［００１４］、［００２０］、［００２３］、図２、図５、図７）
【特許文献２】特許第３６０２４９３号公報（段落［００１４］、［００１７］、図１、図２）
【特許文献３】特開平９−２３２８１３号公報（段落［００１１］、［００１２］、図１、図２）
【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、特許文献１記載の発明は、伝送方向に直交する向きに空洞共振器を設けるために、導波管の高さ方向に大きくなり、伝送方向にしかスペースがない場合には用いることができないという問題がある。
【０００４】
特許文献２記載の発明は、導波管に誘導性窓を複数箇所（実施例では約半波長間隔で６箇所）その他に空洞部を設けるとフィルタ全体として伝搬方向の大きさが３波長以上と長くなり、小型にはならないという問題がある。
【０００５】
特許文献３記載の発明は、やはりインダクティブ結合手段を複数個（実施例では半波長間隔で４箇所）配置し、更に両端の傾斜部分が半波長必要となるために２波長以上となり、小型にならないという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来の導波管バンドパスフィルタの問題点に鑑みて、伝送方向と直交する方向へ導波管共振器等を設けることなく、伝送方向での素子配列だけで、より小型の導波管バンドパスフィルタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために次の手段構成を有する。
即ち、低域通過型フィルタ特性を有するワッフル構造フィルタの伝送方向両側に、該ワッフルフィルタの低域通過帯と重なり合う高域通過帯を有する高域通過型フィルタ特性のスモールアパーチャーを有することを特徴とする導波管バンドパスフィルタである。
【発明の効果】
【０００８】
ワッフル構造のフィルタは、低域通過型のフィルタ（ＬＰＦ）である。これに対してスモールアパーチャー構造のフィルタは、高域通過型のフィルタ（ＨＰＦ）である。
本発明の構成では、ワッフルフィルタの低域通過帯とスモールアパーチャーの高域通過帯とが重なり合うようにして、ワッフル構造フィルタの伝送方向両側にスモールアパーチャーを設けたものであるから、両方の通過帯域の重なった帯域は通過帯域となりそれより高域ではワッフルフィルタの減衰特性で伝送が減衰して行き、また、低域ではスモールアパーチャーの減衰特性で伝送が減衰して行くので、結果としてバンドパスフィルタが得られることとなる。
【０００９】
また、管軸方向の寸法については、およそ、ワッフル部分が０．１３５λｇ（λｇ：管内波長）、スモールアパーチャー部分が１個で０．０６７λｇ、ワッフル部分とスモールアパーチャーとの間の空洞共振部と整合部が合わせて０．２５λｇ、スモールアパーチャーと外部接続導波管との間の入出力空洞共振部が０．１２５λｇというように個々的な寸法が小さく、加えて、伝送方向でワッフル部を挟んで前後に１つずつでよいという数の少ないこともあり、上記数値によれば全長約１．０２λｇという長さであり、前記特許文献２における例での３λｇ以上、特許文献３における例での２λｇ以上という寸法に較べて大幅な寸法短縮が得られるという効果がある。
【００１０】
更に、バンドパス特性に加え、ワッフル構造から得られる通過帯域の周波数の２倍波、３倍波において減衰するという特性もあり、バンドパスとスプリアス抑制の両機能を併せ持つという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の導波管バンドパスフィルタの実施に当たってフィルタの両端に、わずかな長さの通常導波管部分および外部の接続導波管との接続が容易に行えるように、前記通常導波管部分にフランジを設けるのが最良の実施形態である。
【００１２】
このような導波管フィルタの製造方法としては、本発明導波管バンドパスフィルタをＥ面の２分の１の所でＨ面に平行な面で切断した半分の形のものをダイカストにより製造し、その２個を突き合わせて１個のフィルタとするのが最良の実施形態である。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の導波管バンドパスフィルタをＥ面の２分の１の高さ位置でＨ面に平行な面で切断したときの下方部分の斜視図である。従って、全体としては、これと同じ構造のものが切断面を合わせるように重なって一体となっている。
導波管の伝送方向で見た場合、ワッフル部８を中心として入力側および出力側に向けて対称に順次、整合部７、第２空洞共振部６、スモールアパーチャー部４、第１空洞共振部５が配されそれに続いてＷＲＪ−１０導波管２となっており、その端部に外部導波管との接続用のフランジ３が設けられている。
【００１４】
ワッフル部８は、管軸方向で所定寸法のＨ面壁から３個の角柱が立っており、その頂面と、図示されていない上側Ｈ面壁からの角柱の頂面とは対向するが所定の間隙を有している。このワッフル部８によってＬＰＦ特性を持たせている。
次いで整合部７が設けられている。この整合部７は、続く第２空洞共振部６とワッフル部８との整合をとるための部分である。
第２空洞共振部６は、ここで共振されることによりバンドパス特性の幅をもたせるために設けられている。
【００１５】
次いでＨＰＦ特性を有するスモールアパーチャー部４が設けられられている。
スモールアパーチャー部４は、電磁波の伝送路を左右両側のＥ面壁からと、上下両側のＨ面壁から絞ることによって伝送方向の一箇所で等価的に誘導素子と容量性素子の両方を実現しており、これがフィルタ全体の伝送方向の寸法を短くするのに有効となっている。
【００１６】
続いて、第１空洞共振部５を経てＷＲＪ−１０導波管２となっている。
この第１空洞共振部５はスモールアパーチャー部４とＷＲＪ−１０導波管２との間の反射を少なくする整合手段として設けられている。
ＷＲＪ−１０導波管は８．２０〜１２．４ＧＨｚ帯の標準導波管であって、本発明のバンドパスフィルタの周波数特性を得るための要素ではないが、本発明フィルタと接続される外部導波回路は本実施例ではＷＲＪ−１０導波管が用いられるので、それと接続し易いように、フランジ３を付けたＷＲＪ−１０導波管２がフィルタと一体形成されている。
また、整合部７およびスモールアパーチャー部４のＨ面外側部分には重量軽減のための肉抜き部９が設けられている。
【００１７】
図２は、通過帯域の中心周波数を９．４１０ＧＨｚとした場合の本発明導波管バンドパスフィルタの反射特性Ｓ１１と通過特性Ｓ２１のシミュレーション計算例の曲線である。
破線が通過特性Ｓ２１であり、実線が反射特性Ｓ１１である。
通過特性を見ると中心周波数９．４１０ＧＨｚの２倍の周波数である１８．８ＧＨｚ近傍は減衰が大きく、第２高調波に対するスプリアス抑圧が効いていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の導波管バンドパスフィルタをＥ面の２分の１高さ位置でＨ面に平行な面で切断したときの下方部分の斜視図である。
【図２】本発明導波管バンドパスフィルタの反射特性Ｓ１１と通過特性Ｓ２１のシミュレーション計算例の曲線である。
【符号の説明】
【００１９】
１  導波管バンドパスフィルタ
２  ＷＲＪ−１０導波管
３  フランジ
４  スモールアパーチャー部
５  第１空洞共振部
６  第２空洞共振部
７  整合部
８  ワッフル部
９  肉抜き部
【図１】
0004873642.tif 000002
【図２】
0004873642.tif 000003