專利名稱：低通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等中衰減高頻成分用的低通濾波器，例如涉及同軸線路濾波器和帶狀線路濾波器等具有接地導(dǎo)體和信號導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的低通濾波器。
背景技術(shù)：
圖1是表示‘Microwave Filters,Impedance-MatchingNetwork,and Coupling Structures’(G.L.Matthaei et.al,1962,McGrawHill,p.365～374)中披露的以往的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。在圖中，1是具有內(nèi)部空心的圓筒形狀的外部接地導(dǎo)體，2是在該外部接地導(dǎo)體1的內(nèi)部同心位置上與該外部接地導(dǎo)體1隔離設(shè)置的圓柱形狀的信號導(dǎo)體，3是與該信號導(dǎo)體2的一端連接的輸入端子，4是與該信號導(dǎo)體2的另一端連接的輸出端子，5、6、7分別是每隔預(yù)定的間隔從圓柱形狀的信號導(dǎo)體2周邊表面突出設(shè)置的與信號導(dǎo)體2同心的具有預(yù)定尺寸的圓板形狀的電容性導(dǎo)體，8、9、10分別是插入在各電容性導(dǎo)體5、6、7的外周和外部接地導(dǎo)體1內(nèi)周之間的環(huán)狀電介質(zhì)。
而且，這樣的同軸線路濾波器起到LC梯形電路的作用，設(shè)有電容性導(dǎo)體5、6、7的部位具有作為低阻抗線路部位的功能，除此以外的信號導(dǎo)體2的部位具有作為高阻抗線路部位的功能。
下面說明動作。
如果從輸入端子3輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該同軸線路濾波器使上述LC梯形電路決定的截止頻率fc以上的頻率信號衰減，僅通過截止頻率fc以下的信號，并從輸出端子4輸出。因此，起到低通濾波器的作用。
由于以往的低通濾波器具有以上那樣的結(jié)構(gòu)，所以在多級連接的情況下，在預(yù)定電長度(electric length)形成的多個高阻抗線路之間，在其一個高阻抗線路的長度上僅π相位變化的頻率中發(fā)生諧振，存在會通過該諧振頻率周邊信號的問題。
圖2是表示該以往的同軸線路濾波器的衰減特性的特性圖。在圖中，橫軸為信號頻率，縱軸為衰減量，fc為截止頻率，fs為高阻抗線路的諧振頻率。而且，如圖所示，在比截止頻率fc高的頻帶中，在與該高阻抗線路的電長度對應(yīng)的頻率(諧振頻率fs)上產(chǎn)生的通過特性結(jié)果不能確保整個寬頻帶的高衰減量。
本發(fā)明是用于解決上述問題的發(fā)明，目的在于提供設(shè)置多級高阻抗線路，確保尖銳的截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路之間的諧振，在比截止頻率高的頻帶中可以確保整個寬頻帶的高衰減量的低通濾波器。
發(fā)明的公開本發(fā)明的低通濾波器配有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置的在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，在將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路的低通濾波器中，設(shè)有第二電容性導(dǎo)體，它向所述高阻抗線路的線路方向中央部分突出，并在與接地導(dǎo)體之間形成比所述電容性導(dǎo)體低的電場。
在這樣的低通濾波器中，配備有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置并在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，由于將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路，所以具有可以在整個寬頻帶上良好衰減比根據(jù)高阻抗線路和低阻抗線路交替排列決定的截止頻率高的頻率信號的效果。
而且，與在信號導(dǎo)體長度方向有對稱的位置關(guān)系的各組高阻抗線路的電長度被均勻地形成，即使在各高阻抗線路的電長度上僅變化π相位的頻率中會產(chǎn)生諧振的情況下，由于將第二電容性導(dǎo)體設(shè)置在高阻抗線路的線路方向中央部分，所以可以使該高阻抗線路的諧振頻率信號高效率地衰減。此外，假設(shè)該第二電容性導(dǎo)體本身產(chǎn)生的諧振頻率信號的衰減效果弱，實際上由于信號導(dǎo)體的諧振頻率因第二電容性導(dǎo)體設(shè)置在線路方向中央部分而向高頻側(cè)移動，所以可以使僅由上述電容性導(dǎo)體決定的諧振頻率的能量透過率下降。因此，具有設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率高的頻帶中，確保以往不可能的整個寬頻帶的高衰減量的效果。
本發(fā)明的低通濾波器的第二電容性導(dǎo)體形成與電容性導(dǎo)體相似的形狀。
在這樣的低通濾波器中，由于第二電容性導(dǎo)體形成與電容性導(dǎo)體相似的形狀，所以如果設(shè)計構(gòu)成低阻抗線路的電容性導(dǎo)體的形狀和大小等，那么可以按與其相同的設(shè)計方法設(shè)計第二電容性導(dǎo)體，盡管追加這種第二電容性導(dǎo)體，但具有可以抑制設(shè)計期間長期化等缺陷的效果。
本發(fā)明的低通濾波器配有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置并在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，由于在將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路的低通濾波器中，至少一個高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積按與其它高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的面積來形成，同時在該不同的截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積和信號導(dǎo)體長度方向中心位置有對稱的位置關(guān)系的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的情況下，在這些對稱位置上以截止頻率的電感值一致的長度，形成在所述不同截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體長度。
在這樣的低通濾波器中，由于配有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置并在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，由于將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路，所以具有可以在整個寬頻帶上良好衰減比根據(jù)高阻抗線路和低阻抗線路交替排列決定的截止頻率高的頻率信號的效果。
而且，在至少一個高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積按與其它高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的面積來形成，同時在該不同的截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積和信號導(dǎo)體長度方向中心位置有對稱的位置關(guān)系的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的情況下，由于在這些對稱的位置以截止頻率的電感值一致的長度，形成在所述不同截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體長度，所以在高阻抗線路的電長度上，僅π相位變化的頻率在各高阻抗線路中變得不同，所以即使連接多個這種不同電長度的高阻抗線路，在高阻抗線路之間也不會產(chǎn)生諧振。此外，即使在該多個高阻抗線路的僅一部分電長度被形成不均等長度的情況下，從信號導(dǎo)體整體上看，在該部分中，諧振頻率的信號確實被衰減。因此，設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率高的頻帶中，具有確保以往不可能的整個寬頻帶的高衰減量的效果。
本發(fā)明的低通濾波器配有平板形狀的接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔沿上述接地導(dǎo)體的延伸方向突出設(shè)置的多個電容性導(dǎo)體，在將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路構(gòu)成的低通濾波器中，所述電容性導(dǎo)體由按與其相鄰的高阻抗線路的一半電長度形成的開路短線突出部分、從該開路短線突出部分和電容性導(dǎo)體的相反側(cè)突出設(shè)置的剩余突出部分組成。
在這樣的低通濾波器中，配有平板形狀的接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔沿所述接地導(dǎo)體延長方向突出設(shè)置的多個電容性導(dǎo)體，由于是將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路構(gòu)成，所以具有可以在整個寬頻帶上良好衰減比根據(jù)高阻抗線路和低阻抗線路交替排列決定的截止頻率高的頻率信號的效果。
而且，由于電容性導(dǎo)體由按與其相鄰的高阻抗線路的一半電長度形成的開路短線突出部分、從該開路短線突出部分和電容性導(dǎo)體的相反側(cè)突出設(shè)置的剩余突出部分組成，利用該開路短線突出部分的作用，在所述高阻抗線路的電長度上僅π相位變化的頻率下，該電容性導(dǎo)體的連接部分幾乎完全被短路，所以即使例如相同電長度的其它高阻抗線路被連接，在高阻抗線路之間也不會發(fā)生諧振。因此，具有設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率高的頻帶中，確保以往不可能的整個寬頻帶的高衰減量的效果。
本發(fā)明的低通濾波器的開路短線突出部分和/或剩余突出部分有彎曲的形狀。
在這樣的低通濾波器中，由于開路短線突出部分和/或剩余突出部分有彎曲的形狀，所以可以削減這些開路短線突出部分和剩余突出部分的占有面積，具有可以實現(xiàn)相應(yīng)的帶狀線路濾波器的小型化的效果。
附圖的簡單說明圖1是表示以往的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。
圖2是表示該以往的同軸線路濾波器衰減特性的特性圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器的截止頻率fc附近頻率的等效電路的電路圖。
圖5是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器衰減特性的特性圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器衰減特性的特性圖。
圖7是表示本發(fā)明實施例2的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例3的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。
圖9是表示本發(fā)明實施例4的帶狀線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖10是表示本發(fā)明實施例4的帶狀線路濾波器結(jié)構(gòu)的正面圖。
圖11是表示本發(fā)明實施例5的帶狀線路濾波器結(jié)構(gòu)的正面圖。
實施發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，參照


實施本發(fā)明的最佳形態(tài)。
實施例1圖3是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。在圖中，1是具有內(nèi)部空心的圓筒形狀的外部接地導(dǎo)體(接地導(dǎo)體)，2是在該外部接地導(dǎo)體1的內(nèi)部同心位置上與該外部接地導(dǎo)體1隔離設(shè)置的圓柱形狀的信號導(dǎo)體，3是與該信號導(dǎo)體2的一端連接的輸入端子，4是與該信號導(dǎo)體2的另一端連接的輸出端子，5、6、7分別是每隔預(yù)定的間隔從圓柱形狀的信號導(dǎo)體2周邊表面突出設(shè)置的具有與信號導(dǎo)體2同心的相同尺寸的圓板形狀的電容性導(dǎo)體，8、9、10分別是插入各電容性導(dǎo)體5、6、7的外周和外部接地導(dǎo)體1內(nèi)周之間的環(huán)狀電介質(zhì)，11、12分別是向夾在兩個電容性導(dǎo)體(5和6,6和7)中的信號導(dǎo)體2區(qū)間的線路方向中央部分突出設(shè)置的具有大致長方形形狀的外形的薄金屬片(第二信號導(dǎo)體)。再有，上述電介質(zhì)8、9、10兼有把信號導(dǎo)體2和電容性導(dǎo)體5、6、7等固定在外部接地導(dǎo)體1內(nèi)的預(yù)定位置上的功能。
在這樣的同軸線路濾波器中，內(nèi)部空心配置的信號導(dǎo)體2和外部接地導(dǎo)體1的內(nèi)周表面的距離越近，生成的電場就越強，根據(jù)該電場的強度，可確定信號導(dǎo)體2各區(qū)間的阻抗特性。因此，由于設(shè)有電容性導(dǎo)體5、6、7的區(qū)間其直徑大并且插入電介質(zhì)8、9、10，所以生成非常強的電場，而且，與該截止頻率fc的信號相比，由于該區(qū)間的電長度短，所以起到與在截止頻率fc附近頻率下并聯(lián)設(shè)置的電容性集中常數(shù)元件的等效作用。此外，由于兩個電容性導(dǎo)體間的區(qū)間(5和6,6和7)其直徑小，導(dǎo)體方向上電流的流動集中，磁通集中，所以起到與在截止頻率fc附近頻率下串聯(lián)設(shè)置的電感性集中常數(shù)元件的等效作用。
圖4是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器的截止頻率fc附近頻率的等效電路的電路圖。在圖中，C1、C2、C3分別是配置了電容性導(dǎo)體5、6、7的低阻抗線路區(qū)間(圖3中AL1、AL2、AL3)的等效電容性元件，L1、L2、L3分別是兩個電容性導(dǎo)體間(5和6,6和7)的高阻抗線路區(qū)間(圖3中AH1、AH2、AH3、AH4)的等效電感性元件。再有，各金屬片11、12因其尺寸在電氣上非常小，所以在截止頻率fc附近的頻率下特性阻抗值基本不變動，在截止頻率fc附近以下的頻率中可以忽略該特性阻抗值。因此，本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器在截止頻率fc附近具有與多級(這里為4級)LC梯形電路等效的電路作用。
下面說明動作。
如果從輸入端子3輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該同軸線路濾波器對于由上述LC梯形電路決定的截止頻率fc以上的頻率信號來說不能忽略各元件的大小，由于該元件的影響，使信號衰減。與此不同，對于截止頻率fc以下的頻率信號來說，由于各元件的大小與波長相比很小，其大小可以忽略，所以未被衰減地從輸出端子4輸出。因此，起到低通濾波器的作用。
此外，在本實施例1中，在信號導(dǎo)體2長度方向上有對稱位置關(guān)系的各組高阻抗線路(AH1和AH4,AH2和AH3)分別被形成相同的長度，當(dāng)然其電長度每組也變成相同長度。因此，在一個高阻抗線路的長度上，在僅π相位變化的頻率下，利用低阻抗線路AL1、AL2、AL3的作用，各高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的兩端變得接近短路狀態(tài)，所以有發(fā)生諧振的可能性。就是說，有通過該諧振頻率fs周邊信號的可能性。但是，在本實施例1中，在兩個高阻抗線路AH2、AH3的線路方向中央部分設(shè)有金屬片11、12。而且，在高阻抗線路的諧振頻率fs那樣高的頻率下，金屬片11、12的大小不能忽略，該金屬片11、12具有并聯(lián)的電容性元件的功能，可以使高阻抗線路的諧振頻率fs的信號高效率地衰減。
圖5和圖6是表示本發(fā)明實施例1的同軸線路濾波器衰減特性的特性圖。在這些圖中，橫軸表示信號頻率，縱軸表示衰減量，fc表示截止頻率，fs表示高阻抗線路的諧振頻率。與表示以往技術(shù)的圖2相比，顯然可看出，在本實施例1的同軸線路濾波器中，上述高阻抗線路的諧振頻率fs的衰減量增加。再有，圖5是金屬片11、12在上述諧振頻率fs下充分具有作為并聯(lián)電容性元件功能情況下的特性圖，圖6是金屬片11、12在上述諧振頻率fs下未充分具有作為并聯(lián)電容性元件功能情況下的特性圖。再有，后者的情況與前者的情況相比，因該頻率產(chǎn)生的抑制效果比較小，但實際上諧振頻率本身向頻帶高的方向移動，直至金屬片11、12具有作為并聯(lián)電容性元件功能的頻率為止。因此，無論哪種情況，都抑制多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中，可以確保在以往不可能的整個寬頻帶上的高衰減量。
如上所述，按照本實施例1，由于設(shè)有金屬片11、12，它們向上述高阻抗線路AH2、AH3的線路方向中央部分突出，并在與接地導(dǎo)體1間形成比上述電容性導(dǎo)體5、6、7低的電場，所以具有可以使比根據(jù)高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4和低阻抗線路AL1、AL2、AL3的交替排列決定的截止頻率fc高的頻率信號衰減，在整個寬頻帶上可以獲得良好衰減特性的效果。
而且，信號導(dǎo)體2長度方向上處于對稱位置的各組高阻抗線路(AH1和AH4,AH2和AH3)的電長度被形成均勻的長度，在各高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的電長度下，在僅π相位變化的諧振頻率fs下，盡管有發(fā)生諧振的可能性，但由于把金屬片11、12設(shè)置在兩個高阻抗線路AH2、AH3的線路方向中央部分上，所以可以有效地衰減該高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的諧振頻率fs的信號。此外，假設(shè)即使金屬片11、12本身產(chǎn)生的諧振頻率fs的信號衰減效果弱，實際上由于信號導(dǎo)體2的諧振頻率fs通過將金屬片11、12設(shè)置在線路方向中央部分上而向高頻率側(cè)移動，所以可以使僅由上述電容性導(dǎo)體5、6、7決定的諧振頻率的能量透過率下降。
因此，具有設(shè)置多級高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4，確保截止頻率fc的尖銳衰減特性，同時抑制該多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中可以確保在整個寬頻帶上有以往不可能的高衰減量的效果。
實施例2圖7是表示本發(fā)明實施例2的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。在圖中，13、14分別是向夾在兩個電容性導(dǎo)體中的信號導(dǎo)體2的區(qū)間的線路方向中央部分突出設(shè)置的比電容性導(dǎo)體5、6、7小并且形成相似形狀的圓板(第二電容性導(dǎo)體)。除此以外的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，標(biāo)以相同的符號并省略說明。
而且，該同軸線路濾波器與實施例1同樣，在截止頻率fc附近的頻率下，圓板13、14使特性阻抗值基本不變動，而在截止頻率fc附近以下的頻率下，可忽略該特性阻抗值，可以看成具有與圖4的等效電路同樣的特性。
下面說明動作。
如果從輸入端子3輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該同軸線路濾波器使由上述LC梯形電路決定的截止頻率fc以上的頻率信號衰減，僅通過截止頻率fc以下的信號，并從輸出端子4輸出。
此外，在本實施例2中，信號導(dǎo)體2長度方向上有對稱位置關(guān)系的各組高阻抗線路(AH1和AH4,AH2和AH3)被形成同樣的長度，其電長度當(dāng)然為相同的長度，其結(jié)果，在一個高阻抗線路的長度上，在僅π相位變化的頻率下，有發(fā)生諧振的可能性，但通過在各高阻抗線路AH2、AH3的線路方向中央部分設(shè)置圓板13、14，也可以使該高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的諧振頻率fs的信號有效地衰減。因此，可以抑制多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中可以確保在整個寬頻帶上的以往不可能的高衰減量。
如上所述，按照本實施例2，由于圓板13、14與電容性導(dǎo)體5、6、7形成相似形狀，所以如果設(shè)計構(gòu)成低阻抗線路AL1、AL2、AL3的電容性導(dǎo)體5、6、7的形狀和大小等，那么可以按與其相同的設(shè)計方法設(shè)計作為第二電容性導(dǎo)體的圓板13、14，盡管追加作為這種第二電容性導(dǎo)體的圓板13、14，但具有可以抑制設(shè)計期間長期化等缺陷的效果。
實施例3圖8是表示本發(fā)明實施例3的同軸線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的局部分解透視圖。在圖中，2c和2d分別是按與實施例1的信號導(dǎo)體的相同粗細(xì)(截面面積)和相同的區(qū)間長度L2形成的基準(zhǔn)區(qū)間信號導(dǎo)體，2a和2b分別是按比實施例1的信號導(dǎo)體粗(大的截面面積)并且稍長一些的區(qū)間長度L1(≤L2)形成的特別區(qū)間信號導(dǎo)體，以便截止頻率fc下的阻抗值與處于各自信號導(dǎo)體2長度方向的對稱位置的基準(zhǔn)區(qū)間信號導(dǎo)體2c、2d的阻抗值一致。因此，截止頻率fc中的等效電路與圖4相同。除此以外的結(jié)構(gòu)與實施例1相同，附以相同的符號，并省略說明。再有，在使這種信號導(dǎo)體2的一部分粗度粗并且長度稍長后，在預(yù)定頻率(截止頻率fc)下達到相同阻抗值的情況下，由于該信號導(dǎo)體2和外部接地導(dǎo)體1的距離等改變，所以特性阻抗值也改變。
下面說明動作。
如果從輸入端子3輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該同軸線路濾波器使由上述LC梯形電路決定的截止頻率fc以上的頻率信號衰減，僅通過截止頻率fc以下的信號，并從輸出端子4輸出。
此外，在本實施例3中，信號導(dǎo)體2長度方向上有對稱位置關(guān)系的各組高阻抗線路(AH1和AH4,AH2和AH3)被形成不均等的長度，其電長度當(dāng)然也變?yōu)椴痪鹊拈L度。因此，在一個高阻抗線路(例如AH1和AH2)的長度中僅π相位變化的頻率與在另一個高阻抗線路(例如AH3和AH4)的長度中僅π相位變化的頻率成為不同的頻率(不能重復(fù))，如使這些高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4以對稱長度形成的情況那樣，在多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4間諧振頻率不會重復(fù)。因此，可以抑制多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4中的諧振產(chǎn)生的透過，在比截止頻率fc高的頻帶中可以確保在整個寬頻帶上以往不可能有的高衰減量。
如上所述，按照本實施例3，由于配有外部接地導(dǎo)體1、與該外部接地導(dǎo)體1分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體2、在信號導(dǎo)體2上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置的與在外部接地導(dǎo)體1之間形成比該信號導(dǎo)體2高的電場的多個電容性導(dǎo)體5、6、7，由于將該信號導(dǎo)體2交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體5、6、7中的多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4和設(shè)有各電容性導(dǎo)體5、6、7的低阻抗線路AL1、AL2、AL3，所以具有可以在整個寬頻帶上良好地衰減比根據(jù)高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4和低阻抗線路AL1、AL2、AL3交替排列決定的截止頻率fc高的頻率信號的效果。
而且，由于使兩個高阻抗線路AH1、AH2中的信號導(dǎo)體的截面面積形成為這些線路與信號導(dǎo)體2長度方向中心位置相關(guān)并處于對稱的位置關(guān)系的另一高阻抗線路AH3、AH4中的信號導(dǎo)體的截面面積不同的面積，同時以截止頻率fs的電感值在這些對稱位置一致的長度，形成在上述不同截面面積中形成的高阻抗線路AH1、AH2中的電容性導(dǎo)體長度，所以高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的電長度下，僅π相位變化的頻率在每個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4中變得不同，即使連接多個這種不同電長度的高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4，在這些高阻抗線路間也不會發(fā)生諧振。此外，即使在該多個高阻抗線路AH1、AH2、AH3、AH4的一部分組中僅信號導(dǎo)體被形成相互不同的電長度的情況，如果觀察整個信號導(dǎo)體2，那么在該部分中諧振頻率fs的信號確實被衰減。因此，具有設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率fc的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中，確保以往不可能的整個寬頻帶的高衰減量的效果。
實施例4圖9是表示本發(fā)明實施例4的帶狀線路濾波器(低通濾波器)結(jié)構(gòu)的透視圖。圖10是表示本發(fā)明實施例4的帶狀線路濾波器結(jié)構(gòu)的正面圖。在這些圖中，15是平板形狀的平板接地導(dǎo)體(接地導(dǎo)體)，16是層積在該平板接地導(dǎo)體15上的電介質(zhì)板，17是層積在該電介質(zhì)板16上的信號導(dǎo)體，18是層積在電介質(zhì)板16上并與信號導(dǎo)體17的一端連接的輸入端子，19是層積在電介質(zhì)板16上并與信號導(dǎo)體17的另一端連接的輸出端子，20、21、22、23分別是沿信號導(dǎo)體17的延長方向每隔預(yù)定間隔排列的層積在電介質(zhì)板16上的以向信號導(dǎo)體17突出狀態(tài)連接的大致長方形形狀的突出導(dǎo)體(電容性導(dǎo)體)。而且，連接該突出導(dǎo)體20、21、22、23的信號導(dǎo)體17的部位由于會形成比平板接地導(dǎo)體1強的電場而成為低阻抗線路區(qū)間，兩個突出導(dǎo)體(20和21,21和22,22和23)間的信號導(dǎo)體17的部位成為高阻抗線路區(qū)間。
而且，在從信號導(dǎo)體17兩側(cè)突出的狀態(tài)下形成各突出導(dǎo)體20、21、22、23。在圖中，20a、21a、22a、23a分別是按相鄰高阻抗線路17b、17c、17d的一半電長度(b(n)=a(n)/2,n=1,2,…)形成的開路短線突出部分，20b、21b、22b、23b分布是從該開路短線突出部分20a、21a、22a、23a和信號導(dǎo)體17的相反側(cè)突出設(shè)置的剩余突出部分。
下面說明動作。
如果從輸入端子18輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該帶狀線路濾波器作為使上述低阻抗線路區(qū)間和高阻抗線路區(qū)間交替排列的LC梯形電路進行動作，衰減由該電路結(jié)構(gòu)決定的截止頻率fc以上的頻率信號，僅通過截止頻率fc以下的信號，并從輸出端子19輸出。
此外，在本實施例4中，由于將各突出導(dǎo)體20、21、22、23分成按相鄰的高阻抗線路17b、17c、17d的一半電長度形成的開路短線突出部分20a、21a、22a、23a和剩余突出部分20b、21b、22b、23b，并配置在信號導(dǎo)體17上，所以利用該開路短線突出部分20a、21a、22a、23a的作用，在上述高阻抗線路17b、17c、17d的電長度下，在僅π相位變化的頻率中，該突出導(dǎo)體20、21、22、23與信號導(dǎo)體17的連接部分(詳細(xì)地說，是設(shè)置了突出導(dǎo)體20、21、22、23的位置的中央部分)幾乎完全被短路。因此，信號導(dǎo)體17長度方向上處于對稱位置的各組高阻抗線路的電長度相同，在它們之間不會發(fā)生諧振，可以抑制多個高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中可以確保在以往不可能的整個寬頻帶上有高衰減量。
如上所述，按照本實施例4，由于配有平板接地導(dǎo)體15、與該平板接地導(dǎo)體15分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體17、在信號導(dǎo)體17上每隔預(yù)定間隔沿上述平板接地導(dǎo)體15的延長方向突出設(shè)置的多個突出導(dǎo)體20、21、22、23，由于將該信號導(dǎo)體17交替分割為夾在各組突出導(dǎo)體20、21、22、23中的多個高阻抗線路17b、17c、17d和設(shè)有各突出導(dǎo)體20、21、22、23的低阻抗線路，所以具有可以衰減比根據(jù)突出導(dǎo)體20、21、22、23間的高阻抗線路17b、17c、17d和設(shè)有突出導(dǎo)體20、21、22、23的低阻抗線路交替排列決定的截止頻率fc高的頻率信號的效果。
而且，由于突出導(dǎo)體20、21、22、23由按相鄰的高阻抗線路17b、17c、17d的一半電長度形成的開路短線突出部分20a、21a、22a、23a和從該開路短線突出部分20a、21a、22a、23a及信號導(dǎo)體17的相反側(cè)突出設(shè)置的剩余突出部分20b、21b、22b、23b構(gòu)成，所以利用該開路短線突出部分20a、21a、22a、23a的作用，在上述高阻抗線路17b、17c、17d的電長度下，在僅π相位變化的頻率中，由于該突出導(dǎo)體20、21、22、23的連接部分幾乎完全被短路，所以在信號導(dǎo)體17長度方向上處于對稱位置的各組高阻抗線路的電長度即使形成相同的長度，在它們之間也不會發(fā)生諧振。因此，具有設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率fc的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中，確保以往不可能的整個寬頻帶的高衰減量的效果。
再有，在本實施例4中，舉例說明了單一平板接地導(dǎo)體15構(gòu)成的帶狀線路濾波器，但還有用兩個平板接地導(dǎo)體15夾住信號導(dǎo)體17的三板結(jié)構(gòu)的帶狀線路濾波器，可以獲得同樣的效果。
實施例5圖11是表示本發(fā)明實施例5的帶狀線路濾波器結(jié)構(gòu)的正面圖。在圖中，20c、21c、22c、23c分別是按相鄰的高阻抗線路的一半電長度(b(n)=a(n)/2,n=1,2,…)形成的并且一次彎曲的彎曲開路短線突出部分(開路短線突出部分)。除此以外的結(jié)構(gòu)與實施例4相同，附以相同的符號并省略說明。
下面說明動作。
如果從輸入端子18輸入VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等信號，那么該帶狀線路濾波器作為使上述低阻抗線路區(qū)間和高阻抗線路區(qū)間交替排列的LC梯形電路進行動作，衰減由該電路結(jié)構(gòu)決定的截止頻率fc以上的頻率信號，僅通過截止頻率fc以下的信號，并從輸出端子19輸出。
此外，在本實施例5中，由于將各突出導(dǎo)體20、21、22、23分成按相鄰的高阻抗線路17b、17c、17d的一半電長度形成的彎曲開路短線突出部分20c、21c、22c、23c和剩余突出部分20b、21b、22b、23b，并配置在信號導(dǎo)體17上，所以利用該彎曲開路短線突出部分20c、21c、22c、23c的作用，在上述高阻抗線路17b、17c、17d的電長度下，在僅π相位變化的頻率中，該突出導(dǎo)體20、21、22、23與信號導(dǎo)體17的連接部分幾乎完全被短路。因此，在信號導(dǎo)體16長度方向上處于對稱位置的各組高阻抗線路形成相同的電長度，在它們之間不會發(fā)生諧振，可以抑制多個高阻抗線路中的諧振，在比截止頻率fc高的頻帶中可以確保在以往不可能的整個寬頻帶上有高衰減量。
如上所述，按照本實施例5，由于彎曲開路短線突出部分20c、21c、22c、23c形成彎曲的形狀，所以可以消減該彎曲開路短線突出部分20c、21c、22c、23c的占有面積，因此具有可以實現(xiàn)帶狀線路濾波器小型化的效果。
再有，在本實施例5中，雖然僅有使彎曲開路短線突出部分20c、21c、22c、23c彎曲的結(jié)構(gòu)，但也可以使剩余突出部分20b、21b、22b、23b彎曲。此外，彎曲的次數(shù)不限于一次，即使多次彎曲，也可以獲得同樣的效果。
工業(yè)上的利用可能性如上所述，由于本發(fā)明的低通濾波器可以設(shè)置多級高阻抗線路，確保截止頻率的尖銳截止特性，同時抑制該多級高阻抗線路間的諧振，在比截止頻率高的頻帶中確保整個寬頻帶的高衰減量，所以適用于在VHF頻帶、UHF頻帶、微波頻帶、毫米波頻帶等中衰減高頻成分的情況。
權(quán)利要求
1．一種低通濾波器，配有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、和在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置且在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，在將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路，其特征在于，設(shè)有第二電容性導(dǎo)體，使其向所述高阻抗線路的線路方向中央部分突出，并在與接地導(dǎo)體之間形成比所述電容性導(dǎo)體低的電場。
2．如權(quán)利要求1所述的低通濾波器，其特征在于，第二電容性導(dǎo)體被形成為具有與電容性導(dǎo)體相似的形狀。
3．一種低通濾波器，配有接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔突出設(shè)置并在與接地導(dǎo)體之間形成比該信號導(dǎo)體高的電場的多個電容性導(dǎo)體，將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路，其特征在于，使至少一個高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積形成為與其它高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的面積，同時在該截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積與信號導(dǎo)體長度方向中心位置有對稱的位置關(guān)系的高阻抗線路的信號導(dǎo)體的截面面積不同的情況下，按截止頻率的電感值在這些對稱位置上一致的長度，形成在所述不同截面面積上形成的高阻抗線路的信號導(dǎo)體長度。
4．一種低通濾波器，配有平板形狀的接地導(dǎo)體、與該接地導(dǎo)體分隔設(shè)置的信號導(dǎo)體、在信號導(dǎo)體上每隔預(yù)定間隔沿上述接地導(dǎo)體的延伸方向突出設(shè)置的多個電容性導(dǎo)體，將該信號導(dǎo)體交替分割為夾在各組電容性導(dǎo)體中的一個至多個高阻抗線路和設(shè)有各電容性導(dǎo)體的低阻抗線路，其特征在于，所述電容性導(dǎo)體由按與其相鄰的高阻抗線路的一半電長度形成的開路短線突出部分、從該開路短線突出部分和信號導(dǎo)體的相反側(cè)突出設(shè)置的剩余突出部分組成。
5．如權(quán)利要求4所述的低通濾波器，其特征在于，開路短線突出部分和/或剩余突出部分有彎曲的形狀。
全文摘要
一種低通濾波器,通過在高阻抗線路區(qū)間AH2、AH3的中央部分設(shè)置金屬片11、12,即使在由信號導(dǎo)體2構(gòu)成的高阻抗線路區(qū)間AH2、AH3為多級的情況下,也可以防止在它們之間產(chǎn)生諧振,在比截止頻率高的頻帶中可以確保整個寬頻帶的高衰減量。
文檔編號H01P1/203GK1288597SQ9980213
公開日2001年3月21日 申請日期1999年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月12日
發(fā)明者大和田哲, 宮崎守, 向井一裕 申請人:三菱電機株式會社