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JP2008172456A - High-frequency band-pass filter - Google Patents

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JP2008172456A
JP2008172456A JP2007002847A JP2007002847A JP2008172456A JP 2008172456 A JP2008172456 A JP 2008172456A JP 2007002847 A JP2007002847 A JP 2007002847A JP 2007002847 A JP2007002847 A JP 2007002847A JP 2008172456 A JP2008172456 A JP 2008172456A
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Japan
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frequency
microstrip
line
bandpass filter
input
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JP2007002847A
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Hitoshi Ishida
等 石田
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National Institute of Information and Communications Technology
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National Institute of Information and Communications Technology
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-frequency band-pass filter which is compact and has low loss and a steep skirt characteristic. <P>SOLUTION: The high-frequency band-pass filter includes: a high-frequency circuit board 3 having a ground layer formed on the reverse surface of a dielectric; a resonator 5 having a microstrip coupling line 7 having two microstrip lines 6 and 6 having a wavelength 1/2 time as long as a wavelength at a passing center frequency, disposed in parallel on the top surface of the dielectric of the high-frequency circuit board 3; and an input/output line 11 connected to side portions of the two microstrip lines 6 and 6 and inputting and outputting high frequencies, the two microstrip lines 6 and 6 being characterized in that the lengths from connection positions to both ends are in predetermined proportion based upon a wavelength at an attenuation frequency provided nearby the center frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波信号の周波数成分の中で特定の周波数帯域の高周波信号を通過させ、それ以外の高周波信号を減衰させる帯域通過フィルタに係り、特に、マイクロストリップ結合線路を用いた高周波帯域通過フィルタに関する。   The present invention relates to a band-pass filter that passes a high-frequency signal in a specific frequency band among frequency components of a high-frequency signal and attenuates other high-frequency signals, and more particularly, a high-frequency band-pass filter using a microstrip coupling line. About.

従来、上記高周波帯域通過フィルタとして、例えば、図5に示すように、複数のλ/2マイクロストリップ線路共振器21,21,21,…,21n−1,21及び入出力マイクロストリップ線路22,23をそれぞれλ/4の長さで結合した多段式マイクロストリップ線路共振器フィルタが知られている。ここで、λは波長で、入出力マイクロストリップ線路22,23には入出力ポートがそれぞれ接続されている。 Conventionally, as the high-frequency bandpass filter, for example, as shown in FIG. 5, a plurality of λ / 2 microstrip line resonators 21 1 , 21 2 , 21 3 ,..., 21 n−1 , 21 n and input / output micros A multi-stage microstripline resonator filter in which striplines 22 and 23 are coupled with a length of λ / 4 is known. Here, λ is a wavelength, and input / output ports are connected to the input / output microstrip lines 22 and 23, respectively.

上記多段式マイクロストリップ線路共振器フィルタは、マイクロストリップ線路共振器21,21,21,…,21n−1,21のそれぞれが通過域で低損失であるが、阻止域でスカート特性がなだらかである。このため、急峻なスカート特性にすると、マイクロストリップ線路共振器21,21,21,…,21n−1,21の数が更に増大して小型化が難しい問題がある。 The multi-stage microstrip line resonator filter has microstrip line resonators 21 1 , 21 2 , 21 3 ,..., 21 n−1 , 21 n each having a low loss in the pass band, but a skirt in the stop band. The characteristics are gentle. For this reason, if the skirt characteristic is steep, the number of microstrip line resonators 21 1 , 21 2 , 21 3 ,..., 21 n−1 , 21 n further increases, and there is a problem that it is difficult to reduce the size.

また、マイクロストリップ線路を用いた高周波帯域通過フィルタとして、図6(a)に示すように、λ/2のマイクロストリップ線路共振器25の両端をグランドに電気的に接続し、マイクロストリップ線路25の中間位置に入出力線26をタップ結合で接続するものが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。このようなタップ結合型の高周波帯域通過フィルタは、マイクロストリップ線路25の接続位置から両端までをスタブとして機能させることができる。図6(b)及び(c)に、横軸に周波数(単位GHz)、縦軸に周波数特性(単位dB)をとり、この高周波帯域通過フィルタの通過特性S21及び反射特性S11を示す。
電子情報通信学会論文誌C第89巻6号(2006)372頁
As a high-frequency bandpass filter using a microstrip line, both ends of a λ / 2 microstrip line resonator 25 are electrically connected to the ground as shown in FIG. There has been proposed one in which an input / output line 26 is connected to an intermediate position by tap coupling (for example, see Non-Patent Document 1). Such a tap-coupled high-frequency bandpass filter can function as a stub from the connection position of the microstrip line 25 to both ends. FIG 6 (b) and (c), the frequency on the horizontal axis (unit GHz), takes a frequency characteristic (in dB) on the vertical axis, shows the pass characteristic S 21 and the reflection characteristic S 11 of the high frequency band pass filter.
IEICE Transactions, Vol. 89, No. 6, (2006), p. 372

しかしながら、上記タップ結合型高周波帯域通過フィルタは、マイクロストリップ線路共振器25の電気長l=l+l=πとして、マイクロストリップ線路25の接続位置から両端までの電気長lと電磁長lがπ/2である場合、図6(b)に示すように通過特性S21は急峻なスカート特性とすることができない。また、電気長lと電気長lとがπ/2以外のとき、図6(c)に示すように通過特性S21は、通過中心周波数より高い周波数のみしか減衰周波数を発生しないため、小型で低損失であっても急峻なスカート特性を実現できない問題がある。 However, the tap-coupled high-frequency bandpass filter has the electrical length l 1 and the electromagnetic length l from the connection position of the microstrip line 25 to both ends, assuming that the electrical length of the microstrip line resonator 25 is l = l 1 + l 2 = π. If 2 is a [pi / 2, passing characteristic S 21, as shown in FIG. 6 (b) it can not be a steep skirt characteristic. Further, when the electrical length l 1 and the electrical length l 2 are other than π / 2, as shown in FIG. 6C, the pass characteristic S 21 generates an attenuation frequency only at a frequency higher than the pass center frequency. There is a problem that a steep skirt characteristic cannot be realized even with a small size and low loss.

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、小型で低損失で急峻なスカート特性の高周波帯域通過フィルタを提供することを目的とするものである。   The present invention was created in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a high-frequency bandpass filter having a small size, low loss, and steep skirt characteristics.

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような高周波帯域通過フィルタを提供する。
すなわち、請求項1に記載の発明は、誘電体下面にグランド層が形成された高周波回路基板と、高周波回路基板の誘電体上面に通過中心周波数の略1/2波長となる2つのマイクロストリップ線路を平行配置したマイクロストリップ結合線路を有する共振器と、2つのマイクロストリップ線路の側部に電気的に接続される、高周波信号を入出力する入出力線路とを備え、2つのマイクロストリップ線路は前記入出力線路の接続位置から両側端までの長さを中心周波数の近傍に設ける減衰周波数の波長に基づき所定の比率としたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following high-frequency bandpass filter.
That is, the invention described in claim 1 is a high-frequency circuit board in which a ground layer is formed on the lower surface of a dielectric, and two microstrip lines having a wavelength approximately half the pass center frequency on the upper surface of the dielectric of the high-frequency circuit board. Are provided with a resonator having a microstrip coupling line arranged in parallel, and an input / output line for inputting and outputting a high-frequency signal electrically connected to the sides of the two microstrip lines. The length from the connection position of the input output line to both ends is set to a predetermined ratio based on the wavelength of the attenuation frequency provided in the vicinity of the center frequency.

上記構成により、高周波帯域通過フィルタは、高周波信号が入力線路を介してマイクロストリップ結合線路の入力側マイクロストリップ線路の接続位置から入力されると、高周波信号の周波数成分の中で通過中心周波数の高周波信号に入力側マイクロストリップ線路が共振し、出力側マイクロストリップ線路が励振されて通過中心周波数の高周波が出力線路に出力される。この際、中心周波数の近傍の高域側と低域側に減衰周波数を発生させることができる。   With the above configuration, when a high frequency signal is input from the connection position of the input side microstrip line of the microstrip coupling line via the input line, the high frequency bandpass filter has a high frequency of the pass center frequency among the frequency components of the high frequency signal. The input-side microstrip line resonates with the signal, the output-side microstrip line is excited, and a high frequency with a passing center frequency is output to the output line. At this time, attenuation frequencies can be generated on the high frequency side and the low frequency side near the center frequency.

また、請求項2に記載の発明によれば、上記においてマイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の長手方向両側端がグランド層に電気的に接続されている高周波帯域通過フィルタを提供するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the above, the microstrip coupling line provides a high-frequency bandpass filter in which both longitudinal ends of two microstrip lines are electrically connected to the ground layer. It is.

また、請求項3に記載の発明によれば、上記においてマイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の間隔が任意に設定される高周波帯域通過フィルタを提供するものである。これにより、マイクロストリップ結合線路を構成する2つのマイクロストリップ線路の間隔を狭くして、これらのマイクロストリップ線路の結合度を高めて低損失にできる。   According to the invention described in claim 3, in the above, the microstrip coupling line provides a high-frequency bandpass filter in which the interval between two microstrip lines is arbitrarily set. Thereby, the space | interval of the two microstrip lines which comprise a microstrip coupling line can be narrowed, the coupling degree of these microstrip lines can be raised, and it can be made low loss.

また、請求項4に記載の発明によれば、上記においてマイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の任意の位置に入出力線路がタップ接続される高周波帯域通過フィルタを提供するものである。これにより、マイクロストリップ結合線路を構成する2つのマイクロストリップ線路への入出力線路の接続位置によって、中心周波数の近傍の低域側と高域側に減衰周波数を発生させることができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above, the microstrip coupling line provides a high-frequency bandpass filter in which an input / output line is tapped at an arbitrary position of two microstrip lines. Thereby, the attenuation frequency can be generated on the low frequency side and the high frequency side near the center frequency depending on the connection position of the input / output line to the two microstrip lines constituting the microstrip coupling line.

また、請求項5に記載の発明によれば、上記において高周波回路基板は、PTFE(ポリテトラフルオルエチレン)基板、ガラスエポキシ基板またはアルミナ基板である高周波帯域通過フィルタを提供するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency bandpass filter in which the high-frequency circuit board is a PTFE (polytetrafluoroethylene) substrate, a glass epoxy substrate, or an alumina substrate.

また、請求項6に記載の発明によれば、上記において通過中心周波数は、次式により設定される高周波帯域通過フィルタを提供するものである。

Figure 2008172456
ただし、前記マイクロストリップ線路の入出力線路の接続位置から両端側への電気長は、偶モードでθe1、θe2、奇モードでθo1、θo2、マイクロストリップ線路の偶モードインピーダンスはZ、奇モードインピーダンスはZである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a high-frequency bandpass filter in which the pass center frequency is set by the following equation.
Figure 2008172456
However, the electrical length from the input / output line connection position to both ends of the microstrip line is θ e1 and θ e2 in the even mode, θ o1 and θ o2 in the odd mode, and the even mode impedance of the microstrip line is Z e. The odd mode impedance is Z o .

また、請求項7に記載の発明によれば、上記において共振器の中心周波数は、5GHzである高周波帯域通過フィルタを提供するものである。   According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a high-frequency bandpass filter in which the center frequency of the resonator is 5 GHz.

本発明の高周波帯域通過フィルタによれば、上記のような構成および作用により、小型で低損失で急峻なスカート特性の高周波帯域通過フィルタを実現できる。   According to the high-frequency bandpass filter of the present invention, a small-sized, low-loss, high-frequency bandpass filter having a steep skirt characteristic can be realized by the configuration and operation as described above.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment is not limited to the following.

本実施形態の高周波帯域通過フィルタは、図1に示すように、箱型の金属ケース1を有しており、金属ケース1に矩形の高周波回路基板3が複数のネジ4…で固定され、金属ケース1の側面の入出力端子取付孔には、入出力端子2,2が取り付けられている。   As shown in FIG. 1, the high-frequency bandpass filter of this embodiment has a box-shaped metal case 1, and a rectangular high-frequency circuit board 3 is fixed to the metal case 1 with a plurality of screws 4. Input / output terminals 2 and 2 are attached to the input / output terminal attachment holes on the side surface of the case 1.

高周波回路基板3は、図3に示すように、誘電体3aの下面にグランド層3bが形成されている。高周波回路基板3には複数のスルーホール(図示せず)が形成されている。
図1及び2において、誘電体3a上面の略中央に、通過中心周波数5GHzの1/2波長(通過中心周波数における180°の電気長)となる入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6が所定間隔gで平行に配置されており、これらのマイクロストリップ線路6,6の両端にマイクロストリップ線路9,9が電気的に接続されている。入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6からマイクロストリップ結合線路7が構成されている。
As shown in FIG. 3, the high-frequency circuit board 3 has a ground layer 3b formed on the lower surface of the dielectric 3a. A plurality of through holes (not shown) are formed in the high-frequency circuit board 3.
In FIGS. 1 and 2, microstrip lines 6 and 6 on the input side and the output side having a half wavelength (electrical length of 180 ° at the pass center frequency) having a pass center frequency of 5 GHz are provided at substantially the center of the upper surface of the dielectric 3a. The microstrip lines 9 and 9 are electrically connected to both ends of the microstrip lines 6 and 6. A microstrip coupling line 7 is composed of the microstrip lines 6 and 6 on the input side and the output side.

上記マイクロストリップ線路9,9には、入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6側端の近傍に複数の接続孔8…が形成されており、これらの接続孔8…は前記スルーホールを介してグランド層3bに電気的に接続されている。   In the microstrip lines 9 and 9, a plurality of connection holes 8 are formed in the vicinity of the ends of the microstrip lines 6 and 6 on the input side and the output side, and these connection holes 8. And is electrically connected to the ground layer 3b.

前記入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6両側には、高周波信号を入出力する入出力線路11,11が電気的に接続されている。マイクロストリップ線路からなる入出力線路11,11はステップ状に形成された一端が入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6の接続位置にタップ結合で接続され、他端が入出力端子2,2に電気的に接続されている。入出力線路11,11と入出力端子2,2の中心導体とは、一直線状に配置されており、2つのマイクロストリップ線路6,6と略直交している。2つのマイクロストリップ線路6,6は、入出力線路11,11の接続位置から両側端までのそれぞれの長さが中心周波数の近傍に設ける減衰周波数の波長に基づき所定の比率となっている。   Input / output lines 11 and 11 for inputting and outputting a high frequency signal are electrically connected to both sides of the input side and output side microstrip lines 6 and 6. The input / output lines 11 and 11 formed of microstrip lines have one end formed in a step shape connected to the connection position of the input and output microstrip lines 6 and 6 by tap coupling, and the other end connected to the input / output terminals 2 and 2. 2 is electrically connected. The input / output lines 11 and 11 and the central conductors of the input / output terminals 2 and 2 are arranged in a straight line and are substantially orthogonal to the two microstrip lines 6 and 6. The lengths of the two microstrip lines 6 and 6 from the connection position of the input / output lines 11 and 11 to both side ends have a predetermined ratio based on the wavelength of the attenuation frequency provided near the center frequency.

本実施形態による高周波帯域通過フィルタは、高周波信号が入力線路11を介してマイクロストリップ結合線路7の入力側マイクロストリップ線路6の接続位置から入力されると、高周波信号の周波数成分の中で中心周波数5GHzの高周波信号に入力側マイクロストリップ線路6が共振し、出力側マイクロストリップ線路6が励振されて中心周波数5GHzの高周波信号が出力線路11に出力される。この際、中心周波数5GHzの近傍の高域側と低域側に減衰周波数がそれぞれ発生する。   The high-frequency bandpass filter according to the present embodiment, when a high-frequency signal is input from the connection position of the input-side microstrip line 6 of the microstrip coupling line 7 via the input line 11, has a center frequency among the frequency components of the high-frequency signal. The input-side microstrip line 6 resonates with a high-frequency signal of 5 GHz, and the output-side microstrip line 6 is excited to output a high-frequency signal with a center frequency of 5 GHz to the output line 11. At this time, attenuation frequencies are respectively generated on the high frequency side and the low frequency side near the center frequency of 5 GHz.

したがって、本実施形態による高周波帯域通過フィルタは、マイクロストリップ結合線路7の入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6を最大で通過中心周波数の略1/2波長の長さにすることができる。これにより、従来の高周波帯域通過フィルタよりも小型にできる。   Therefore, the high frequency bandpass filter according to the present embodiment can make the microstrip lines 6 and 6 on the input side and the output side of the microstrip coupling line 7 at most approximately 1/2 wavelength of the pass center frequency. . Thereby, it can be made smaller than the conventional high-frequency bandpass filter.

また、本実施形態による高周波帯域通過フィルタは、マイクロストリップ結合線路7の入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6の間隔を狭くして、これらのマイクロストリップ線路6,6の結合度を高めて、低損失にできる。したがって、従来の高周波帯域通過フィルタよりも低損失にできる。   In the high-frequency bandpass filter according to the present embodiment, the distance between the microstrip lines 6 and 6 on the input side and the output side of the microstrip coupling line 7 is narrowed to increase the degree of coupling between the microstrip lines 6 and 6. And low loss. Therefore, the loss can be reduced as compared with the conventional high-frequency bandpass filter.

更に、本実施形態による高周波帯域通過フィルタは、マイクロストリップ結合線路7の入力側及び出力側のマイクロストリップ線路6,6への入出力線路11,11の接続位置により、中心周波数の近傍の低域側と高域側に減衰周波数を発生させることができる。したがって、高周波帯域通過フィルタは阻止域で急峻なスカート特性を得ることができる。   Furthermore, the high-frequency bandpass filter according to the present embodiment has a low frequency band near the center frequency depending on the connection positions of the input / output lines 11 and 11 to the input and output microstrip lines 6 and 6 of the microstrip coupling line 7. Attenuation frequencies can be generated on the high side and the high side. Therefore, the high-frequency bandpass filter can obtain a steep skirt characteristic in the stop band.

次に、本実施形態の高周波帯域通過フィルタについて具体的に説明する。本実施形態の高周波帯域通過フィルタの通過周波数における電界分布と阻止周波数における電界分布を電磁界解析で解析を行った。通過周波数では、入力電力が出力端子に殆んど損失せずに現れている。一方、阻止周波数では、入力電力が出力端子に殆んど現れない。   Next, the high-frequency bandpass filter of this embodiment will be specifically described. The electric field distribution at the pass frequency and the electric field distribution at the stop frequency of the high-frequency bandpass filter of the present embodiment were analyzed by electromagnetic field analysis. At the pass frequency, the input power appears at the output terminal with little loss. On the other hand, the input power hardly appears at the output terminal at the stop frequency.

次に、高周波帯域通過フィルタについて回路解析して、設計式を導くまでを説明する。
本実施形態の高周波帯域通過フィルタは、図1に示したように、結合線路の途中から入出力線路11を取り付けている。本発明の高周波帯域通過フィルタのS11とS21を求めると下記式となる。

Figure 2008172456

なお、マイクロストリップ線路6,6の入出力線路11,11の接続位置から両端側への電気長は、偶モードでθe1、θe2、奇モードでθo1、θo2、偶モードインピーダンスはZe1、Ze2、奇モードインピーダンスはZo1、Zo2として、2つの結合線路が等しい場合、Ze1=Ze2=Z、Zo1=Zo2=Zである。
高周波帯域通過フィルタの通過周波数では、S11=0、S21=1が成りたつので、下記の設計式が求まる。
11=0より
Figure 2008172456
Figure 2008172456

ここで、特性インピーダンスZ=50Ωとする。 Next, a description will be given of circuit analysis of the high-frequency bandpass filter until a design formula is derived.
As shown in FIG. 1, the high-frequency bandpass filter of the present embodiment has the input / output line 11 attached from the middle of the coupled line. When S 11 and S 21 of the high-frequency bandpass filter of the present invention are obtained, the following equation is obtained.
Figure 2008172456

The electrical length from the connection position of the input / output lines 11 and 11 of the microstrip lines 6 and 6 to both ends is θ e1 and θ e2 in the even mode, θ o1 and θ o2 in the odd mode, and the even mode impedance is Z e1, Z e2, odd mode impedance as Z o1, Z o2, if the two coupled lines are equal, a Z e1 = Z e2 = Z e , Z o1 = Z o2 = Z o.
Since S 11 = 0 and S 21 = 1 are satisfied at the pass frequency of the high-frequency bandpass filter, the following design equation is obtained.
From S 11 = 0
Figure 2008172456
Figure 2008172456

Here, it is assumed that the characteristic impedance Z 0 = 50Ω.

次に、高周波帯域通過フィルタの設計式を使って作製して、実測値との比較を行い、評価結果を述べる。
なお、高周波回路基板3は、47×80mmの長方形のPTFE基板で、無電解金メッキ処理し、金メッキ厚3μm以上で、比誘電率ε=2.2,誘電正接tanδ=0.009,誘電体厚b=0.381mm、中心周波数fは5GHzで1波長λg=54.2mmである。
マイクロストリップ線路6,6は、幅2mmの帯状で、入出力線路11の接続位置から側端までが長さ19.2mmと長さ2.6mmで、マイクロストリップ線路6,6の隙間g=0.2mmである。
マイクロストリップ線路9,9は、幅1.9mm、長さ12.8mmの帯状で、一辺0.6mmの12個の正方形孔8…が形成されている。
入出力線路11,11は、線路幅1.1mmで、一方の先端がステップ形状で幅0.2mm、先端基部は幅0.6mm、長さ0.5mmに形成されている。
上記の値から、マイクロストリップ結合線路7の奇モードインピーダンスZ=28.2835Ω、偶モードインピーダンスZ=36.2982Ω、θe1=162.9°、θo1=154.8°、θe2=21.8°、θo2=20.64°を算出する。
Next, a high-frequency bandpass filter is designed using a design formula, compared with actual measurement values, and the evaluation results are described.
The high-frequency circuit board 3 is a 47 × 80 mm rectangular PTFE substrate, which is subjected to electroless gold plating, has a gold plating thickness of 3 μm or more, a relative dielectric constant ε r = 2.2, a dielectric loss tangent tan δ = 0.000, a dielectric The thickness b is 0.381 mm, the center frequency f 0 is 5 GHz, and one wavelength λg is 54.2 mm.
The microstrip lines 6 and 6 are in a band shape having a width of 2 mm, the length from the connection position of the input / output line 11 to the side end is 19.2 mm and the length of 2.6 mm, and the gap g = 0 between the microstrip lines 6 and 6 .2 mm.
The microstrip lines 9, 9 are in the form of a strip having a width of 1.9 mm and a length of 12.8 mm, and 12 square holes 8... Having a side of 0.6 mm are formed.
The input / output lines 11 and 11 have a line width of 1.1 mm, one end is step-shaped and has a width of 0.2 mm, and the tip base is formed to have a width of 0.6 mm and a length of 0.5 mm.
From the above values, the odd-mode impedance Z o = 28.2835Ω, even-mode impedance Z e = 36.2298Ω, θ e1 = 162.9 °, θ o1 = 154.8 °, θ e2 = Calculate 21.8 ° and θ o2 = 20.64 °.

次に、上記設計式に作製した高周波帯域通過フィルタの数値を代入して、設計式の妥当性を検証する。

Figure 2008172456

上記計算の結果、設計値が−1.033であったのに対して、理論値が−1で、相対誤差が3.3%であった。 Next, the validity of the design equation is verified by substituting the numerical value of the high-frequency bandpass filter produced in the design equation.
Figure 2008172456

As a result of the calculation, the design value was −1.033, whereas the theoretical value was −1 and the relative error was 3.3%.

次に、図4を参照して、本発明による高周波帯域通過フィルタの周波数特性の実測結果を説明する。
なお、横軸に周波数(単位GHz)、縦軸に周波数特性(単位dB)を示している。
図4において、反射特性S11は、周波数5GHzの近傍の低域側と高域側とで急激な減衰特性が得られ、通過特性S21は、周波数5GHzの通過域で低損失で、阻止域で急峻なスカート特性が得られている。
Next, an actual measurement result of the frequency characteristics of the high-frequency bandpass filter according to the present invention will be described with reference to FIG.
The horizontal axis represents frequency (unit: GHz), and the vertical axis represents frequency characteristics (unit: dB).
4, the reflection characteristic S 11 is sharp attenuation characteristic is obtained in the low frequency side and high frequency side in the vicinity of the frequency 5 GHz, passing characteristic S 21 is a low loss passband frequency 5 GHz, stopband And steep skirt characteristics are obtained.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態では、マイクロストリップ結合線路7の2つのマイクロストリップ線路6,6の両端を短絡するようにしたが、これに代えて、マイクロストリップ結合線路7の2つのマイクロストリップ線路6,6の両端を開放するようにしてもよい。2つのマイクロストリップ線路6,6の両端がグランドされている場合と開放されている場合、線路長が長くなるだけで、その周波数特性は変わらない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the above-described embodiments do not limit the present invention. Those skilled in the art can make various modifications and changes in specific embodiments without departing from the technical idea and technical scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, both ends of the two microstrip lines 6 and 6 of the microstrip coupling line 7 are short-circuited. Instead, the two microstrip lines 6 and 6 of the microstrip coupling line 7 are short-circuited. Both ends of 6 may be opened. When both ends of the two microstrip lines 6 and 6 are grounded and open, only the line length is increased, and the frequency characteristics are not changed.

本発明の高周波帯域通過フィルタは、小型で低損失で急峻なスカート特性であるので、携帯電話、ラジオ、テレビ受像器、放送局及び基地局の無線設備等の高周波信号を用いる無線装置に広く利用でき、産業上の利用価値が高い。   The high-frequency bandpass filter of the present invention is small, has low loss, and has a steep skirt characteristic. Yes, it has high industrial utility value.

本発明の一実施形態における高周波帯域通過フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the high frequency band pass filter in one Embodiment of this invention. 図1に示す高周波帯域通過フィルタの要部を拡大した説明図である。It is explanatory drawing to which the principal part of the high frequency band pass filter shown in FIG. 1 was expanded. 高周波回路基板及びマイクロストリップ線路の断面図である。It is sectional drawing of a high frequency circuit board and a microstrip line. 本発明による高周波帯域通過フィルタによる周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure by the high frequency band pass filter by the present invention. 従来の高周波帯域通過フィルタを説明する図である。It is a figure explaining the conventional high frequency band pass filter. 従来の高周波帯域通過フィルタを説明する図である。It is a figure explaining the conventional high frequency band pass filter.

符号の説明Explanation of symbols

3 高周波回路基板
3a 誘電体
3b グランド層
5 共振器
6 マイクロストリップ線路
7 マイクロストリップ結合線路
11 入出力線路
3 High Frequency Circuit Board 3a Dielectric 3b Ground Layer 5 Resonator 6 Microstrip Line 7 Microstrip Coupling Line 11 Input / Output Line

Claims (7)

誘電体下面にグランド層が形成された高周波回路基板と、
前記高周波回路基板の誘電体上面に通過中心周波数の略1/2波長となる2つのマイクロストリップ線路を平行配置したマイクロストリップ結合線路を有する共振器と、
前記2つのマイクロストリップ線路の側部に電気的に接続される、高周波を入出力する入出力線路とを備え、
前記2つのマイクロストリップ線路は前記入出力線路の接続位置から両側端までの長さを前記中心周波数の近傍に設ける減衰周波数の波長に基づき所定の比率とした
ことを特徴とする高周波帯域通過フィルタ。
A high-frequency circuit board having a ground layer formed on the lower surface of the dielectric;
A resonator having a microstrip coupling line in which two microstrip lines having approximately a half wavelength of a passing center frequency are arranged in parallel on the dielectric upper surface of the high-frequency circuit board;
An input / output line for inputting and outputting a high frequency, electrically connected to a side portion of the two microstrip lines,
The two microstrip lines have a predetermined ratio based on a wavelength of an attenuation frequency provided in the vicinity of the center frequency from the connection position of the input / output line to both side ends.
前記マイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の長手方向両側端が前記グランド層に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の高周波帯域通過フィルタ。
2. The high-frequency bandpass filter according to claim 1, wherein both ends of the microstrip coupling line in the longitudinal direction of two microstrip lines are electrically connected to the ground layer.
前記マイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の間隔が任意に設定される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波帯域通過フィルタ。
The high frequency bandpass filter according to claim 1 or 2, wherein the microstrip coupling line has an arbitrary interval between two microstrip lines.
前記マイクロストリップ結合線路は、2つのマイクロストリップ線路の任意の位置に入出力線路がタップ接続される
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の高周波帯域通過フィルタ。
4. The high-frequency bandpass filter according to claim 1, wherein the microstrip coupling line has an input / output line tapped at an arbitrary position of two microstrip lines. 5.
前記高周波回路基板は、PTFE基板、ガラスエポキシ基板またはアルミナ基板であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の高周波帯域通過フィルタ。   5. The high-frequency bandpass filter according to claim 1, wherein the high-frequency circuit board is a PTFE substrate, a glass epoxy substrate, or an alumina substrate. 前記通過中心周波数は、次式により設定される
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の高周波帯域通過フィルタ。
Figure 2008172456
ただし、前記マイクロストリップ線路の入出力線路の接続位置から両端側への電気長は、偶モードでθe1、θe2、奇モードでθo1、θo2、マイクロストリップ線路の偶モードインピーダンスはZ、奇モードインピーダンスはZである。
The high-frequency bandpass filter according to any one of claims 1 to 5, wherein the pass center frequency is set by the following equation.
Figure 2008172456
However, the electrical length from the input / output line connection position to both ends of the microstrip line is θ e1 and θ e2 in the even mode, θ o1 and θ o2 in the odd mode, and the even mode impedance of the microstrip line is Z e. The odd mode impedance is Z o .
前記共振器の中心周波数は、5GHzであることを特徴とする請求項6に記載の高周波帯域通過フィルタ。   The high-frequency bandpass filter according to claim 6, wherein a center frequency of the resonator is 5 GHz.
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