JPH0416483Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、マイクロ波、ミリ波帯の通信装置に
用いられる導波管フイルタに関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a waveguide filter used in microwave and millimeter wave band communication devices.

（従来の技術） 衛星通信においては、地上局と衛星との距離が
35900Km（静止衛星の場合）と非常に遠く離れて
いるために、受信機に入力される電波は非常に微
弱なものである。この微弱な電波を扱うために通
過伝送損失の小さいフイルタが要求され、損失の
小さなフイルタとして選択度Ｑの高い導波管フイ
ルタがよく採用されている。また、受信側ばかり
でなく、送信側でも大電力の送信を行なうので、
損失したエネルギーが熱エネルギーに変換され送
信用機器が加熱される場合があり、受信側と同様
に、通過伝送損失の小さい導波管フイルタがよく
採用されている。(Conventional technology) In satellite communications, the distance between the ground station and the satellite is
Because it is very far away at 35,900 km (for a geostationary satellite), the radio waves input to the receiver are extremely weak. In order to handle this weak radio wave, a filter with low transmission loss is required, and a waveguide filter with high selectivity Q is often used as a filter with low loss. In addition, not only the receiving side but also the transmitting side performs high power transmission, so
Lost energy may be converted into thermal energy and the transmitting equipment may be heated, and as on the receiving side, waveguide filters with low transmission loss are often used.

一般に、導波管フイルタは第５図に示すように
断面が矩形をした導波管にシヤントインダクタ板
を設けて導波管共振器を成し、この導波管共振器
を必要数直列に接続してバンドパスフイルタを構
成するのが基本構造であり、これがシヤントイン
ダクタ型導波管フイルタと呼ばれている。 In general, a waveguide filter consists of a waveguide with a rectangular cross section and a shunt inductor plate to form a waveguide resonator, as shown in Figure 5, and the required number of waveguide resonators are connected in series. The basic structure is to connect them to form a bandpass filter, and this is called a shunt inductor waveguide filter.

第５図において、２０は導波管、２１〜２８は
誘導窓を形成するシヤントインダクタ板（以後、
インダクタ板と称す）をそれぞれ示す。そして、
インダクタ板２１，２５とインダクタ板２２，２
６とインダクタ板２１，２２，２５，２６の間の
導波管２０の部分とが１つの導波管共振器を構成
し、またインダクタ板２２，２３，２６，２７と
その間の導波管２０の部分とで別の導波管共振器
を構成し、さらにインダクタ板２３，２４，２
７，２８とその間の導波管２０の部分とでさらに
他の導波管共振器を構成し、これら３つの導波管
共振器を３個接続して３段構成の導波管フイルタ
（バンドパスフイルタ）を構成している。そして、
導波管２０の管の幅、高さ、インダクタ板間の長
さ、およびインダクタ板２１〜２８の幅（誘導窓
の大きさ）の寸法によつて導波管フイルタの共振
する中心周波数および通過帯域幅が決定される。 In FIG. 5, 20 is a waveguide, and 21 to 28 are shunt inductor plates (hereinafter referred to as
(referred to as inductor plates). and,
Inductor plates 21, 25 and inductor plates 22, 2
6 and the waveguide 20 between the inductor plates 21, 22, 25, 26 constitute one waveguide resonator, and the inductor plates 22, 23, 26, 27 and the waveguide 20 between the inductor plates 22, 23, 26, 27. constitutes another waveguide resonator with the inductor plates 23, 24, 2.
7, 28 and the part of the waveguide 20 between them constitute another waveguide resonator, and three of these three waveguide resonators are connected to form a three-stage waveguide filter (bandwidth filter). pass filter). and,
The resonant center frequency and the passage of the waveguide filter are determined by the width and height of the waveguide 20, the length between the inductor plates, and the width of the inductor plates 21 to 28 (the size of the guiding window). Bandwidth is determined.

ここで、本出願人が先に提案した導波管フイル
タの具体的構成を第６図および第７図を参照して
説明する。第６図は、本出願人が先に提案した導
波管フイルタの具体的構成の分解斜視図であり、
第７図は、第６図の組立斜視図である。 Here, the specific structure of the waveguide filter previously proposed by the present applicant will be explained with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is an exploded perspective view of a specific configuration of a waveguide filter previously proposed by the applicant;
FIG. 7 is an assembled perspective view of FIG. 6.

第６図および第７図において、２９〜３３は導
波管、３４〜３７は誘導窓４０〜４３を穿設した
インダクタ板、３８，３９はフランジ、４４は支
持台をそれぞれ示す。 In FIGS. 6 and 7, 29 to 33 are waveguides, 34 to 37 are inductor plates having guiding windows 40 to 43, 38 and 39 are flanges, and 44 is a support base, respectively.

導波管３０〜３２はバンドパスフイルタとして
中心周波数に応じた長さ、幅、高さに加工され、
インダクタ板３４〜３７はバンドパスフイルタと
して必要な幅を有する角穴の誘導窓４０〜４３が
設けられ、また、導波管２９，３３はバンドパス
フイルタの周波数に関係しないので任意の長さに
設定する。導波管２９，３３を両端にして導波管
２９〜３３とインダクタ板３４〜３７とを導波管
２９、インダクタ板３４、導波管３０、インダク
タ板３５……となるように交互に並べ、支持台４
４に乗せる。支持台４４は導波管２９〜３３とイ
ンダクタ板３４〜３７とを並べた長さより、わず
かながら短い長さ設定し、支持台４４の両端から
フランジ３８，３９を当てネジで締め付け、導波
管２９〜３３とインダクタ板３４〜３７とを密接
に接続する構造である。 The waveguides 30 to 32 are processed as bandpass filters to have a length, width, and height according to the center frequency.
The inductor plates 34 to 37 are provided with rectangular guide windows 40 to 43 having a width necessary for a bandpass filter, and the waveguides 29 and 33 can have arbitrary lengths since they are not related to the frequency of the bandpass filter. Set. With the waveguides 29 and 33 at both ends, the waveguides 29 to 33 and inductor plates 34 to 37 are arranged alternately so that the waveguide 29, inductor plate 34, waveguide 30, inductor plate 35... , support stand 4
Put it on 4. The length of the support base 44 is set to be slightly shorter than the length of the waveguides 29 to 33 and the inductor plates 34 to 37, and the flanges 38 and 39 are secured from both ends of the support base 44 and tightened with screws. This structure closely connects the inductor plates 29 to 33 and the inductor plates 34 to 37.

かかる構成において、上記導波管フイルタは、
導波管３０〜３２の長さおよび誘導窓４０〜４３
等の寸法誤差が僅かであり、また導波管３０〜３
２およびインダクタ板３４〜３７の精密加工によ
り、導波管３０〜３２にインダクタ板３４〜３７
を隙間なしに密着させることができ、接合部の高
周波抵抗が小さく通過帯の伝送損失が小さいとと
もに、表面電流経路にバラツキが少なく通過中心
周波数がほぼ一定となる。 In such a configuration, the waveguide filter is
Length of waveguides 30-32 and guiding windows 40-43
etc. dimensional errors are slight, and the waveguide 30~3
2 and the inductor plates 34 to 37, the inductor plates 34 to 37 are attached to the waveguides 30 to 32.
The high-frequency resistance of the joint is small, the transmission loss in the pass band is small, and there is little variation in the surface current path, making the pass center frequency almost constant.

しかしながら、精密加工には限度があり、上記
の導波管フイルタを完全に無調整化することは困
難である。そこで、通過中心周波数の精度をより
良くするための微調整手段が必要である。 However, there are limits to precision machining, and it is difficult to completely eliminate adjustment of the waveguide filter. Therefore, a fine adjustment means is required to improve the accuracy of the passing center frequency.

第８図は、上記の通過中心周波数を微調整する
ためのスタブ方式の調整回路の斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view of a stub type adjustment circuit for finely adjusting the above-mentioned passing center frequency.

第８図において、４５は断面が矩形の導波管で
あり、４６は導波管４５の長さ方向の中央で長さ
方向に対して直交するように進退自在に設けられ
た金属ネジであり、４７は金属ネジ４６をロツク
するためのロツクナツトである。そして、金属ネ
ジ４６を導波管４５内に進退させて電界の強さを
調整して通過中心周波数を調整する。 In FIG. 8, 45 is a waveguide with a rectangular cross section, and 46 is a metal screw provided at the center of the waveguide 45 in the length direction so as to be movable in a direction perpendicular to the length direction. , 47 is a lock nut for locking the metal screw 46. Then, the metal screw 46 is moved back and forth into the waveguide 45 to adjust the strength of the electric field and adjust the passing center frequency.

（考案が解決しようとする問題点） 上述のように本出願人が先に提案した導波管フ
イルタは精度良く通過中心周波数を設定できる
が、より精度を上げるためには第８図のごとき微
調整手段が必要となる。(Problems to be solved by the invention) As mentioned above, the waveguide filter proposed earlier by the applicant can set the passing center frequency with high accuracy, but in order to improve the accuracy, it is necessary to Adjustment means will be required.

ところで、第８図の調整回路の導波管４５と金
属ネジ４６との螺合は、第９図に拡大断面図で示
すように、金属ネジ４６を調整のために回動させ
ると導波管４５と金属ネジ４６との接触点がｎか
らｍへと飛躍した変化をし易い。このために表面
電流経路４８が急激に変化して連続的な調整がで
きず、細かな微調整が困難であるという問題点が
ある。そこで、通過中心周波数50GHz帯の導波管
フイルタの調整回路では、金属ネジ４６を直径
1.2〜1.5mmでピツチ0.3〜0.4mmの細かいネジを使
用して導波管４５と金属ネジ４６との接触点の変
化を極力小さくなるようにしているが、十分に満
足できるものでない。また、金属ネジ４６のネジ
部が表面電流経路４８の一部であり、表面電流経
路４８に凹凸があるために高周波抵抗が大きく通
過帯の伝送損失が大きくなるという問題点があ
る。 By the way, the waveguide 45 and the metal screw 46 of the adjustment circuit shown in FIG. 8 are screwed together as shown in the enlarged sectional view in FIG. The contact point between the metal screw 45 and the metal screw 46 tends to change rapidly from n to m. Therefore, there is a problem that the surface current path 48 changes rapidly, making continuous adjustment impossible and making fine adjustment difficult. Therefore, in the adjustment circuit of a waveguide filter with a passing center frequency of 50 GHz, the metal screw 46 is
Although attempts have been made to minimize changes in the contact point between the waveguide 45 and the metal screw 46 by using fine screws of 1.2 to 1.5 mm and a pitch of 0.3 to 0.4 mm, this is not fully satisfactory. Further, since the threaded portion of the metal screw 46 is a part of the surface current path 48 and the surface current path 48 is uneven, there is a problem that high frequency resistance is large and transmission loss in the pass band is large.

本考案の目的は、上記した装置の問題点をより
改善すべくなされたもので、通過中心周波数の微
調整を安定してできるようにした導波管フイルタ
を提供することにある。 The purpose of the present invention is to provide a waveguide filter that can further improve the problems of the above-mentioned device, and allows fine adjustment of the passing center frequency in a stable manner.

（問題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案に係わる
導波管フイルタは、通過中心周波数の波長に応じ
た長さを有し、管軸に平行な一面を開放した開放
面を有する断面コ字状の導波管と、誘電窓が開設
され前記導波管の一端を覆う第１の面と舌片が切
り込み形成され前記開放面を覆う第２の面とを接
続して断面Ｌ字状に形成したシヤントインダクタ
板と、前記舌片に臨んで調整窓が穿設された支持
台と、を備え、前記導波管に前記シヤントインダ
クタ板を当接して導波管共振器を成し、この導波
管共振器を前記導波管の長さ方向に複数個直列に
して前記支持台上に配置し、前記舌片を折り曲げ
調整して通過中心周波数を微調整するように構成
されている。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the waveguide filter according to the present invention has a length corresponding to the wavelength of the passing center frequency, and has one side open parallel to the tube axis. A waveguide having a U-shaped cross section and an open surface, a first surface having a dielectric window and covering one end of the waveguide, and a second surface having a cut tongue and covering the open surface are connected. a shunt inductor plate formed to have an L-shaped cross section, and a support base in which an adjustment window is bored facing the tongue piece, and the shunt inductor plate is brought into contact with the waveguide to guide the waveguide. A plurality of waveguide resonators are arranged in series in the length direction of the waveguide on the support base, and the passage center frequency is finely tuned by bending and adjusting the tongue piece. configured to adjust.

（作用） 導波管の管軸に平行な一面を開放したことによ
り、導波管の加工が容易である。またインダクタ
板は第１の面と第２の面とをＬ字状に接続して形
成したことにより、導波管の一端と開放面とに連
続して密着する。さらに支持台に穿設された調整
窓からインダクタ板の舌片を折り曲げ調整するこ
とができる。(Function) By opening one side of the waveguide parallel to the tube axis, processing of the waveguide is easy. Further, since the inductor plate is formed by connecting the first surface and the second surface in an L-shape, it is in continuous and close contact with one end of the waveguide and the open surface. Furthermore, the tongue piece of the inductor plate can be bent and adjusted through the adjustment window bored in the support base.

（実施例の説明） 以下、本考案による実施例を第１図ないし第４
図を参照して詳細に説明する。第１図は、本考案
の導波管フイルタの一実施例を示す分解斜視図で
あり、第２図は、第１図の長さ方向の組立断面図
であり、第３図は、第１図の導波管共振器の表面
電流と電界を示す斜視図であり、第４図は、第１
図の導波管の底面を覆うインダクタ板に流れる表
面電流を示す底面図である。(Description of Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in Figures 1 to 4.
This will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the waveguide filter of the present invention, FIG. 2 is an assembled sectional view in the longitudinal direction of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the surface current and electric field of the waveguide resonator shown in FIG.
FIG. 3 is a bottom view showing a surface current flowing through an inductor plate covering the bottom surface of the waveguide shown in the figure.

第１図および第２図において、１〜６は誘導窓
１４〜１９が設けられたインダクタ板、７〜９は
断面コの字状の導波管、１０，１１はフランジ、
１２はカバー、１３は支持台をそれぞれ示す。導
波管７〜９はバンドパスフイルタとして中心周波
数に応じた長さ、幅および高さに加工され、管軸
に平行な一面である底面が開放面とされ、一端の
形状がコの字状をしている。インダクタ板１〜６
は、導波管７〜９の一端を覆う第１の面と、導波
管７〜９の開放された底面を覆う第２の面とが接
続されて断面Ｌ字状をしており、第１の面にはバ
ンドパスフイルタとして必要な幅を有する誘導窓
１４〜１９が開設され、第２の面に舌片５０〜５
５が切り込みにより折り曲げ自在に形成されてい
る。支持台１３には、舌片５０〜５５に臨んで調
整窓５６〜５８が穿設されている。そして、導波
管７の両端からインダクタ板１，２を押し当て導
波管７の一端と底面をインダクタ板１，２で覆い
導波管共振器を構成する。導波管７の底面を覆う
インダクタ板１，２の接する所は導波管７の長さ
方向の中央部分である。同様にインダクタ板３，
４と導波管８で別の導波管共振器を構成し、さら
にインダクタ板５，６と導波管９でさらに他の導
波管共振器を構成し、これらの３つの導波管共振
器を支持台１３上に乗せ、両端からフランジ１
０，１１を当ててネジで締め付け、上からカバー
１２を支持台１３にネジ止めし、３つの導波管共
振器を直列に接続してバンドパスフイルタとして
の導波管フイルタを構成する。第３図および第４
図に上記構成の導波管共振器の表面電流の流れお
よび電界を矢印６０，６１で示すごとく、導波管
７の底面の中央にインダクタ板１，２の接する所
があり、表面電流６０の流れは底面の中央より放
射状に流れ、または中央に収束するように流れ
る。この表面電流６０の流れをみるとインダクタ
板１，２の接する所が長さ方向の中央の所にある
ために、表面電流６０がインダクタ板１，２の接
する所を横切るように流れることがない。そし
て、舌片５０〜５５を支持台１３の調整窓５６〜
５８から適宜に折り曲げて電界６１の強さを調整
して通過中心周波数を微調整することができる。
この舌片５０〜５５を折り曲げ調整しても表面電
流６０の流れの変化はほとんどなく、安定して微
調整がなし得る。さらに、従来のスタブ方式の調
整回路のごとく、表面電流経路に凹凸はなく高周
波抵抗が増加せず、選択度Ｑの低下による通過帯
の伝送損失の増加を防止でき、また通過帯域幅の
バラツキを少なくすることができる。 In FIGS. 1 and 2, 1 to 6 are inductor plates provided with guide windows 14 to 19, 7 to 9 are waveguides having a U-shaped cross section, 10 and 11 are flanges,
Reference numeral 12 indicates a cover, and reference numeral 13 indicates a support stand. The waveguides 7 to 9 are processed as bandpass filters to have a length, width, and height according to the center frequency, and the bottom surface, which is one surface parallel to the tube axis, is an open surface, and one end has a U-shaped shape. doing. Inductor plate 1-6
The first surface covering one end of the waveguides 7 to 9 and the second surface covering the open bottom surfaces of the waveguides 7 to 9 are connected and have an L-shaped cross section. Guide windows 14 to 19 having a width necessary for a bandpass filter are formed on the first surface, and tongue pieces 50 to 5 are formed on the second surface.
5 is formed by a cut so that it can be bent freely. The support base 13 is provided with adjustment windows 56 to 58 facing the tongues 50 to 55. Then, inductor plates 1 and 2 are pressed from both ends of the waveguide 7, and one end and the bottom of the waveguide 7 are covered with the inductor plates 1 and 2 to form a waveguide resonator. The inductor plates 1 and 2 that cover the bottom surface of the waveguide 7 contact each other at the central portion of the waveguide 7 in the length direction. Similarly, inductor plate 3,
4 and waveguide 8 constitute another waveguide resonator, and inductor plates 5 and 6 and waveguide 9 constitute yet another waveguide resonator, and these three waveguide resonances Place the container on the support stand 13, and attach the flange 1 from both ends.
The cover 12 is screwed onto the support base 13 from above, and the three waveguide resonators are connected in series to form a waveguide filter as a bandpass filter. Figures 3 and 4
As shown in the figure by arrows 60 and 61, the surface current flow and electric field of the waveguide resonator having the above configuration, there is a point where the inductor plates 1 and 2 touch at the center of the bottom of the waveguide 7, and the surface current 60 The flow radiates from the center of the bottom or converges at the center. Looking at the flow of this surface current 60, since the point where the inductor plates 1 and 2 touch is located at the center in the length direction, the surface current 60 does not flow across the point where the inductor plates 1 and 2 touch. . Then, the tongue pieces 50 to 55 are attached to the adjustment windows 56 to 56 of the support base 13.
It is possible to adjust the strength of the electric field 61 by appropriately bending it from 58 to finely adjust the passing center frequency.
Even if the tongue pieces 50 to 55 are bent and adjusted, there is almost no change in the flow of the surface current 60, and fine adjustment can be performed stably. Furthermore, unlike conventional stub-type adjustment circuits, there are no irregularities in the surface current path, so high frequency resistance does not increase, and it is possible to prevent an increase in transmission loss in the passband due to a decrease in selectivity Q, and to reduce variations in passband width. It can be reduced.

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の導波管フイルタ
は、導波管の管軸に平行な一面を開放したことに
より、導波管の加工が容易であり、特に導波管の
隅を直角に加工でき、導波管フイルタの通過中心
周波数のバラツキを生じない。またインダクタ板
は導波管の一端と開放面とに連続して密着するの
で、導波管共振器の高周波抵抗が小さく伝送損失
が少なく、通過帯域幅のバラツキが少ない。さら
にインダクタ板の舌片を折り曲げ調整して、表面
電流経路に影響を与えることなく電界の強さを調
整できるので通過中心周波数の微調整が安定して
でき、通過中心周波数をより精度良く設定するこ
とができるという優れた効果を奏する。(Effects of the invention) As explained above, the waveguide filter of the invention has one surface parallel to the waveguide tube axis open, making it easy to process the waveguide. The corners of the waveguide filter can be machined at right angles, and there will be no variation in the passing center frequency of the waveguide filter. Further, since the inductor plate is in continuous and close contact with one end of the waveguide and the open surface, the high frequency resistance of the waveguide resonator is small, the transmission loss is small, and the variation in the passband width is small. Furthermore, by bending and adjusting the tongue piece of the inductor plate, the strength of the electric field can be adjusted without affecting the surface current path, making it possible to stably fine-tune the passing center frequency and setting the passing center frequency more accurately. It has the excellent effect of being able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本考案の導波管フイルタの一実施例
を示す分解斜視図であり、第２図は、第１図の長
さ方向の組立断面図であり、第３図は、第１図の
導波管共振器の表面電流と電界を示す斜視図であ
り、第４図は、第１図の導波管の底面を覆うイン
ダクタ板に流れる表面電流を示す底面図であり、
第５図は、導波管フイルタの基本を示す斜視図で
あり、第６図は、本出願人が先に提案した導波管
フイルタの具体的構成の分解斜視図であり、第７
図は、第６図の組立斜視図であり、第８図は、通
過中心周波数を微調整するためのスタブ方式の調
整回路の斜視図であり、第９図は、第８図の調整
回路の導波管と金属ネジとの螺合の拡大断面図で
ある。 １，２，３，４，５，６……シヤントインダク
タ板、７，８，９……導波管、１３……支持台、
１４，１５，１６，１７，１８，１９……誘導
窓、５０，５１，５２，５３，５４，５５……舌
片、５６，５７，５８……調整窓。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the waveguide filter of the present invention, FIG. 2 is an assembled sectional view in the longitudinal direction of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the surface current and electric field of the waveguide resonator shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the basics of a waveguide filter, FIG. 6 is an exploded perspective view of a specific configuration of the waveguide filter previously proposed by the applicant, and FIG.
6 is an assembled perspective view of FIG. 6, FIG. 8 is a perspective view of a stub-type adjustment circuit for finely adjusting the passing center frequency, and FIG. 9 is a perspective view of the adjustment circuit of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a screwed connection between a waveguide and a metal screw. 1, 2, 3, 4, 5, 6... shunt inductor plate, 7, 8, 9... waveguide, 13... support stand,
14, 15, 16, 17, 18, 19...guiding window, 50, 51, 52, 53, 54, 55... tongue piece, 56, 57, 58... adjustment window.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 通過中心周波数の波長に応じた長さを有し、管
軸に平行な一面を開放した開放面を有する断面コ
字状の導波管と、 誘電窓が開設され前記導波管の一端を覆う第１
の面と舌片が切り込み形成され前記開放面を覆う
第２の面とを接続して断面Ｌ字状に形成したシヤ
ントインダクタ板と、 前記舌片に臨んで調整窓が穿設された支持台
と、を備え 前記導波管に前記シヤントインダクタ板を当接
して導波管共振器を成し、この導波管共振器を前
記導波管の長さ方向に複数個直列にして前記支持
台上に配置し、前記舌片を折り曲げ調整して通過
中心周波数を微調整するように構成したことを特
徴とする導波管フイルタ。[Scope of Claim for Utility Model Registration] A waveguide having a length corresponding to the wavelength of the transmission center frequency and having a U-shaped cross section with one open surface parallel to the tube axis, and a dielectric window. a first covering one end of the waveguide;
a shunt inductor plate formed into an L-shaped cross section by connecting the surface with a second surface in which a tongue piece is cut and covers the open surface; and a support having an adjustment window bored facing the tongue piece. a base, the shunt inductor plate is brought into contact with the waveguide to form a waveguide resonator, and a plurality of waveguide resonators are arranged in series in the length direction of the waveguide, and the shunt inductor plate is in contact with the waveguide. 1. A waveguide filter, characterized in that the waveguide filter is arranged on a support base, and the tongue piece is bent and adjusted to finely adjust the passing center frequency.