JPH054602U - 帯域除去フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロストリップラインによる移相回路を
有する、小型の帯域除去フィルタを提供する。 【構成】 帯域除去フィルタは、誘電体同軸共振器７と
前記誘電体同軸共振器７に直列接続されたリアクタンス
素子とを有しかつ互いに縦続接続された複数の共振回路
と、前記各共振回路間に介装された移相回路１０とを備
えている。前記移相回路１０は、前記共振回路間を結
び、その一部が他の部分によりも幅広なオープンスタブ
４を有するマイクロストリップライン３を備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、所定周波数帯域を減衰域に持つ帯域除去フィルタ、特に、誘電体同 軸共振器と、それに直列接続されたリアクタンス素子とを有する複数の共振回路 を縦続接続した帯域除去フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

帯域除去フィルタとして、複数の共振回路が移相回路を介して縦続接続された ものがある。この種の帯域除去フィルタでは、コンデンサまたはコイル等のリア クタンス素子が直列に接続された誘電体同軸共振器により共振回路が構成されて おり、この共振回路の直列共振で減衰特性を得、また並列共振で通過特性を得て いる。

【０００３】 この種の帯域除去フィルタに用いる移相回路として、マイクロストリップライ ンを用いたものが公知となっている（特開昭６１−１９１１０１号参照）。図１ ０にマイクロストリップラインを用いた従来の移相回路１０ｂを示す。図におい て、誘電体同軸共振器７の出力端子８は、セラミック製の誘電体基板１の図裏面 に設けられた電極６と接続されている。電極６と基板１を挟んで対向する図表面 には、電極２が形成されている。電極２と電極６とにより、誘電体同軸共振器７ に直列接続されるリアクタンス素子としてのコンデンサが構成されている。隣り 合う電極２，２は、蛇行するマイクロストリップライン３ｂにより接続されてい る。このマイクロストリップライン３ｂは、基板１上に均一な幅で配置されてお り、図１１に示すようにその電気長はπ／２ｒａｄであり、また特性インピーダ ンスは５０Ωである。基板１の図裏面には電極６を除いた略全域にアース電極５ が配置されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の均一幅のマイクロストリップライン３ｂを用いた移相回路１０ｂは 、特性インピーダンス及び電気長が定められているが、マイクロストリップライ ン３ｂに用いる材質の電気的性質等に応じて、マイクロストリップライン３ｂの 配線面積が定まる。誘電体同軸共振器７を用いた帯域除去フィルタでは、誘電体 基板１の電極６のピッチが主に誘電体同軸共振器７の大きさで決定されるので、 誘電体同軸共振器７の個数により基板１の長手方向の大きさはほぼ決まってしま う。基板１の幅はマイクロストリップライン３ｂの物理長さにより決定される。 したがってマイクロストリップライン３ｂの物理長さが大きくなれば基板１が大 型化するので、帯域除去フィルタの小型化を図る上で障害となる。

【０００５】 例えば、マイクロストリップライン３ｂをアルミナ基板１上に構成する場合、 基板１の厚みとマイクロストリップライン３ｂの幅とを共に０．３８ｍｍに設定 して除去すべき帯域が９００ＭＨｚのフィルタを得ようとすると、マイクロスト リップライン３ｂの長さは３３ｍｍとなる。誘電体同軸共振器７の間隔が６ｍｍ とすると、３３ｍｍの物理長さのマイクロストリップライン３ｂを基板１上に形 成するためには、基板１の幅を５．５ｍｍに設定する必要があり、基板１が大型 化する。

【０００６】 本考案の目的は、マイクロストリップラインによる移相回路を有する、小型の 帯域除去フィルタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る帯域除去フィルタは、誘電体同軸共振器と前記誘電体同軸共振器 に直列接続されたリアクタンス素子とを有しかつ互いに縦続接続された複数の共 振回路と、前記各共振回路間に介装された移相回路とを備えたものである。前記 移相回路は、その一部に他の部分より幅広であるオープンスタブを有するマイク ロストリップラインを備えている。

【０００８】

【作用】

本考案では、共振回路間に介装された移相回路は、その一部に他の部分より幅 広であるオープンスタブを有するマイクロストリップラインを備えている。この オープンスタブの作用により、同一電気長、同一インピーダンスの場合、マイク ロストリップラインの物理長さを小さくできるので、マイクロストリップライン の配線面積が小さくなり、移相回路が小型に構成でき、小型の帯域除去フィルタ を実現できる。

【０００９】

【実施例】実施例１ 図１は、本考案の一実施例による帯域除去フィルタの斜視切欠き図である。図 において、帯域除去フィルタは、複数の誘電体同軸共振器７，７…と移相回路１ ９とから主に構成されている。誘電体同軸共振器７は、例えば長さが１／４波長 であり、中央に貫通孔１５を有する角筒状のセラミック誘電体１４から主に構成 されている。誘電体同軸共振器７は軸方向と直交する方向に並べて配置されてお り、誘電体１４の内周面と外周面には、銅等の電極膜からなる内導体１６と外導 体１７とがそれぞれ形成されている。この誘電体１４の図奥側の端面には、内導 体１６と外導体１７とを短絡する電極膜が形成されている（図示せず）。また手 前側の端面は開放端面となっている。この開放端面側には、内導体１６に接続す る接続端子８が設けられている。接続端子８は、前記開放端面から斜め下方に突 出している。

【００１０】 移相回路１０は、上述の誘電体同軸共振器７，７…の開放端面側に配置されて いる。移相回路１０は、誘電体同軸共振器７，７…の並設方向に延びる矩形状の セラミック製基板１を有している。基板１の上面には、前記接続端子８，８…の 個々に接続する複数の電極６，６…が配置されている。また電極６，６…の形成 部を除く基板１の図上面全体には、アース電極５が形成されている。

【００１１】 基板１の図下面には、図２に示すように複数の電極２とマイクロストリップラ イン３が配置されている。電極２は、矩形状に形成されており、基板１を挟んで 上述の電極６と対向している。マイクロストリップライン３は、電極２，２間に 蛇行するよう配置されており、両端が電極２，２に接続されている。また、マイ クロストリップライン３の中間部分には、オープンスタブ４が形成されている。 これらのマイクロストリップライン３及びオープンスタブ４により移相回路が構 成されている。

【００１２】 上述の移相回路１０では、図２の左側のマイクロストリップライン３、オープ ンスタブ４及び図２の右側のマイクロストリップライン３のそれぞれの特性イン ピーダンス（Ω）及び電気長（ｒａｄ）が、図３に示すようにそれぞれＺ₀₁，θ ₁ 、Ｚ₀₂，θ₂ 、Ｚ₀₃，θ₃ で表される。

【００１３】 前記帯域除去フィルタの等価回路を図４に示す。図から明らかなように、前記 帯域除去フィルタは、誘電体同軸共振器７と、容量Ｃ₁ とを直列接続した共振回 路が、移相回路１０を介して縦続接続されたものとなっている。なお、容量Ｃ₁ は、電極２と電極６との間で得られる容量である。この帯域除去フィルタでは、 電極２，６の大きさにより決定される容量Ｃ₁ 並びに誘電体同軸共振器７の共振 周波数の値を適当に定めると、所望の帯域を減衰域に設定できる。

【００１４】 また、前記帯域除去フィルタでは、マイクロストリップライン３のオープンス タブ４が容量性を示し、それ以外の部分が誘導性を示すので、ローパスフィルタ としての機能を果たし、スプリアス応答を抑圧できる。

【００１５】実施例２ 実施例１の移相回路１０では、マイクロストリップライン３の中間部分にオー プンスタブ４を形成したが、図５に示すように、移相回路１０ａのマイクロスト リップライン３ａの両端部分にオープンスタブ４ａ，４ａを形成してもよい。こ の場合、図８に示すようにオープンスタブ４ａ，４ａ上に別体のコンデンサ２０ を配置し、その上に誘電体同軸共振器７からの接続端子８が接続された構造とな る。このようにすれば、電極６，６を省略することができ、基板１の底面の略全 面にアース電極５を形成し、上面にマイクロストリップライン３ａ，３ａのパタ ーンを形成すればよいので、製造が簡略化できる。

【００１６】 実施例２の移相回路１０ａは図５の左側のオープンスタブ４ａ、中央のマイク ロストリップライン３ａ、右側のオープンスタブ４ａのそれぞれの特性インピー ダンス及び電気長が、図６に示すようにＺ_04, θ₄ 、Ｚ_05, θ₅ 、Ｚ_06, θ₆ で 表せる。

【００１７】従来例との比較 実施例１の移相回路１０では、図２の左右のマイクロストリップライン３を簡 単のために、Ｚ₀₁＝Ｚ₀₃及びθ₁ ＝θ₃ とすれば、次の式（１），（２）が成立 する。

【００１８】

【数１】

【００１９】 また、実施例２の移相回路１０ａでは、図５の左右のオープンスタブ４ａ，４ ａを簡単のために、Ｚ₀₄＝Ｚ₀₆、θ₄ ＝θ₆ とすれば、次の式（３），（４）が 成立する。

【００２０】

【数２】

【００２１】 式（１）〜（４）に基づいて、実施例１及び実施例２の電気的特性をまとめる と、表１に示すようになる。

【００２２】

【表１】

【００２３】 表１において、ε_r 等の意味は次の通りである。 ε_r ：基板の比誘電率 Ｈ：基板の厚み Ｘ：マイクロストリップライン又はオープンスタブの幅 Ｚ₀ ：マイクロストリップライン又はオープンスタブの特性インピーダンス ε_eff ：マイクロストリップライン又はオープンスタブに関与する基板の実効 誘電率 θ：マイクロストリップライン又はオープンスタブの電気長 ｌ：マイクロストリップライン又はオープンスタブの物理長

【００２４】 仮に、基板１の厚み（Ｈ）を０．３８（ｍｍ）とすると、実施例１の移相回路 １０では、マイクロストリップライン３の幅はそれぞれ０．２ｍｍとなり、物理 長は１３．９ｍｍとなる。またオープンスタブ４の幅は１．５ｍｍとなり、物理 長は３．５ｍｍとなる。また、基板１の幅は、誘電体同軸共振器７間の間隔を６ ｍｍとすれば４．０ｍｍとなる。

【００２５】 実施例２の移相回路１０ａでは、同様に基板１の厚み（Ｈ）を０．３８ｍｍと すると、オープンスタブ４ａ，４ａの幅はそれぞれ２．５ｍｍとなり、物理長は 、それぞれ３．５ｍｍとなる。さらに、マイクロストリップライン３の幅は０． ２ｍｍとなり、物理長は１８．４ｍｍとなる。また基板１の幅は、誘電体同軸共 振器７間の間隔を実施例１と同じに設定すれば、４．０ｍｍとなる。

【００２６】 従来の移相回路１０ｂでは、同様に基板１の厚み（Ｈ）を０．３８ｍｍとする と、マイクロストリップライン３ｂの幅は０．３８ｍｍとなり、減衰域を９００ ＭＨｚに設定する場合はその物理長（Ｘ）が３３ｍｍとなる。このため、実施例 １，２と同様に、誘電体同軸共振器７の間隔を６ｍｍに設定すると、基板１の幅 は５．５ｍｍとなる。

【００２７】 以上から明らかなように実施例１，２では、従来例に比べて基板１の幅は狭く でき、その結果基板１の面積は従来例の７３％になる。このため、実施例１，２ によれば、小型の帯域除去フィルタが実現できる。

【００２８】 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、誘電体同軸共振器７に容量Ｃ₁ を直列に接続したが（ 図４）、図７に示すように、容量Ｃ₁ に代えてコイルＬ₁ を接続した場合も本考 案を同様に実施できる。

【００２９】 （ｂ） 前記実施例では、オープンスタブをマイクロストリップラインの中央又 は両端に設けたが、本考案はこれらに限られない。オープンスタブは、マイクロ ストリップラインのいずれの位置に設けられても良い。

【００３０】 （ｃ） 実施例２の移相回路１０ａでは別体のコンデンサ２０を配置したが、図 ９に示すように、移相回路１０ｃでは、別体のコンデンサ２０を設けず、マイク ロストリップライン３ｃの両端に形成されたオープンスタブ４ｃは容量Ｃ₁ （図 ４）を形成する電極２を拡張した構造としてもよい。ここでは、オープンスタブ ４ｃは、基板１の表面に形成された電極６と対向する部分のみが実施例１での電 極２として作用し、その他の部分が実施例１でのオープンスタブ４として作用す る。

【００３１】

【考案の効果】

本考案では、マイクロストリップラインにオープンスタブを設けたので、小型 の帯域除去フィルタが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１の斜視図。

【図２】実施例１の移相回路の底面部分図。

【図３】実施例１の移相回路と等価な図。

【図４】実施例１の等価回路図。

【図５】実施例２の移相回路の表面部分図。

【図６】実施例２の移相回路と等価な図。

【図７】他の実施例の等価回路図。

【図８】実施例２の斜視図。

【図９】さらに他の実施例の平面図。

【図１０】従来例の移相回路の底面部分図。

【図１１】従来の移相回路と等価な図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極 ３，３ａ，３ｃ マイクロストリップライン ４，４ａ，４ｃ オープンスタブ ５ アース電極 ６ 電極 ７ 誘電体同軸共振器 １０，１０ａ，１０ｃ 移相回路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】誘電体同軸共振器と前記誘電体同軸共振器
   に直列接続されたリアクタンス素子とを有しかつ互いに
   縦続接続された複数の共振回路と、前記各共振回路間に
   介装された移相回路とを備えた帯域除去フィルタにおい
   て、 前記移相回路は、その一部に他の部分より幅広であるオ
   ープンスタブを有するマイクロストリップラインを備え
   ていることを特徴とする帯域除去フィルタ。