JP2000502231A - 信号をフィルタリングする装置およびそれに関連する方法 - Google Patents
信号をフィルタリングする装置およびそれに関連する方法Info
- Publication number
- JP2000502231A JP2000502231A JP09522713A JP52271397A JP2000502231A JP 2000502231 A JP2000502231 A JP 2000502231A JP 09522713 A JP09522713 A JP 09522713A JP 52271397 A JP52271397 A JP 52271397A JP 2000502231 A JP2000502231 A JP 2000502231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- superconducting
- microstrip line
- filter
- filter device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229910009203 Y-Ba-Cu-O Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940064452 artec Drugs 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N iron yttrium Chemical compound [Fe].[Y] MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/203—Strip line filters
- H01P1/20309—Strip line filters with dielectric resonator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
本発明は超電導誘電共振器(11)と、この共振器が接続されたマイクロストリップラインを含む導波装置(15)とを備えた超電導ノッチすなわちバンド除去フィルタ装置(10)に関する。この共振器(11)は超電導体(13a、13b)が配置された非線形誘電材料(12)から成るチップを備えたパラレルプレート共振器であり、導波装置は接触手段または結合手段(18)を備え、共振器(11)は電気的な接触が得られ、フィルタ装置の周波数を同調できるように導波装置の前記接触手段(18)に接続されている。前記装置による挿入損失は少なくなっている。
Description
【発明の詳細な説明】
信号をフィルタリングする装置およびそれに関連する方法
技術分野
本発明は、超電導フィルタ装置に関し、特に超電導誘電共振器と導波装置、例
えばマイクロストリップラインとを備えたノッチフィルタまたはバンド除去フィ
ルタに関する。
ノッチフィルタまたはバンド除去フィルタの用途の1つは通信システムにある
。かかる特定の用途は部品の大きさが極めて重要となる高周波バンドで作動する
マルチチャンネルマイクロウェーブ通信システムに関する。
本発明はマルチチャンネル通信システムにおける受信装置への入進信号をフィ
ルタリングするための方法にも関する。
技術の状態
例えば周波数マルチプレクサ、バンド除去フィルタ等は、特にマルチチャンネ
ル通信システムにおけるキーとなる素子であるので、これら部品の挿入損失を少
なくし、寸法を小さくする方法を探す努力がこれまでなされてきた。1〜3GH
zの周波数バンドで作動するマルチチャンネルマイクロウェーブ通信システムに
おいて、現在使用されているデバイスの挿入損失はかなりの値となっている。
間欠的な妨害信号を消去するためにマイクロウェーブ受信機のフロントエンド
でYIG(イットリウム鉄ガーネット)ノッチフィルタを使用することが知られ
ている。しかしながら挿入損失が大きい上に、かかるフィルタの寸法は大きい。
シェン氏著、「高温超電導マイクロウェーブデバイス」、アーテックハウス(1
994年)には、マイクロウェーブ部品、例えばフィルタのサイズを小さくし、
性能を改善するための新しい可能性を提供するために高温超電導体を使用するこ
とが検討されている。
欧州特許出願第EP-A-0567407号は主高温超電導マイクロストリップラインに並
列に半波長高温超電導マイクロストリップ共振器を結合する、周波数固定式超電
導ノッチフィルタを開示している。これら共振器の基板は1〜3GHzの間の周
波数で約10〜25の誘電率を有する。これらフィルタの間の長さは約2〜6c
mであり、よってこれらフィルタは極めて大きく、かつ高価である。
一部の通信システムでは、例えばシステムのフレキシビリティを大きくするた
めに、周波数固定式ノッチフィルイタの代わりに同調可能な(切り換え可能な)
ノッチフィルイタが必要とされる。米国特許第4,834,498号は簡単な誘電共振器
を示している。この共振器は受動的であり、それ自身では同調できない。同調で
きるようにするには、例えばダイオードまたは同等デバイスのような同調手段を
増設しなければならない。換言すれば、別個のバイアス回路が必要である。この
ため装置の寸法はかなり大きくなっている。またデバイスは複雑となり、その性
能は充分高いとは言えない。国際特許出願第WO93/00720号では、それ自信では同
調できないマイクロストリップ共振器を備えた超電導ノッチフィルイタが示され
ている。このケースでは、同調するのに光学的手段が使用され、この光学的手段
は主超電導マイクロストリップに結合された超電導マイクロストリップリング内
で半導体結晶を使用している。しかしながらこれら装置の寸法は大きい上に、周
波数同調レンジは過度に狭い。上記文献のいずれも、受動的な共振器およびデバ
イスを示しており、これら同じように主マイクロストリップラインに結合された
別の同調手段および特殊なバイアスネットワークを必要とする。共振器は主マイ
クロストリップラインと機械的または電気的に接触できない。もし結合しなけれ
ばフィルタとはならない。
要約すればこれらデバイスのいずれも別個のバイア回路と共に増設される同調
手段を必要とし、これにより構造が大きくなるだけでなく、複雑でもある。更に
フィルタの電気的性能は、これにより否定的な影響を受け、更に望ましい程度に
高い性能とは言えない。例えば約1〜3GHzの周波数に対し、これら文献に開
示されたデバイスは過度に大きく、例えば通信用には使用できない。
高誘電率の非線形誘電材料、例えばストロンチウムチタネート(STO)を超
電導体、例えばY−Ba−Cu−O(YBCO)でコーティングすると、マイク
ロウェーブデバイスをより小さくできることも判っている。国際特許出願第WO94
/13028号は、高温超電導体と組み合わせて単結晶の誘電体の薄膜を使用すること
を開示している。しかしながら高温超電導体は過度に大きいマイクロウェーブ損
失を生じさせると共に、更にかかるデバイスを充分小さくすることができない。
発明の概要
従って、求められているものは、挿入損失が少なく、寸法が小さく、同調可能
な超電導ノッチフィルタ装置である。特に広い周波数レンジ内で同調可能な装置
が必要とされている。更に製造が容易で、かつ安価な装置が求められている。更
に上記のように高性能であり、損失が少なく、特にマイクロウェーブ損失(マイ
クロウェーブの場合)の損失が少なく、ミリ波に対しても使用できる装置が求め
られている。
間欠的な妨害信号を効率的かつ信頼できる状態で消去できる、高周波で作動す
る、例えばマルチチャンネルマイクロウェーブ通信システムにおける受信装置に
入進する信号をフィルタリングするための方法が望まれている。
従って、マイクロストリップライン上に配置された共振器を備えた、超電導ノ
ッチフィルタ装置が提供される。この共振器は非線形の誘電材料から成るチップ
を備えたパラレルプレート共振器であり、この共振器上に超電導体が配置される
。この共振器はオーミック接触が得られるようにマイクロストリップラインの接
続手段すなわちマイクロストリップラインのストリップに接続される。パラレル
プレート共振器を使用することにより、この共振器をマイクロストリップライン
の頂部に配置でき、結合を行い、寸法を縮小できる。特殊なバイアスネットワー
クは不要であり、同調手段を増設する必要もない。この装置は特に誘電率を変え
ることができる非線形の誘電体に直流バイアス電圧をかけることにより特に電子
的に同調可能である。特定の実施例では共振器の誘電体上に配置された超電導体
上に配置できる通常の導電体に直流電圧を印加する。共振器とマイクロストリッ
プラインとの誘電接触をさせるように、結合手段とも称される接触手段を配置す
ることが好ましい。有利な実施例ではマイクロストリップラインの中心ストリッ
プにより、この接触手段が形成される。
特定の実施例では、共振器は長方形(またはその他の形状)のチップを備え、
このチップはマイクロストリップラインと共振器の磁力線がほぼ一致し、よって
最大の誘導結合が生じるように、マイクロストリップラインに対して配置される
。
この誘導結合は共振器とマイクロストリップラインとの間の関係により、特に
制御すなわち決定される。特にこの誘導結合の強度は中心マイクロストリップの
幅によって決定され、従って所望する強度の結合を得るように、所望する結合を
生じさせる値の幅とする。
特定の実施例によれば、パラレルプレート共振器の下方プレートの少なくとも
一部および/またはマイクロストリップ接続手段、例えば中心ストリップは、誘
導結合を大きくするように第2の幅よりも狭い第1の幅を有する。
一実施例によれば、共振器はデュアルモード共振器、特にマルチモード共振器
である。
しかしながら共振器を非対称とすることによりデュアルモード作動を生じさせ
ることが好ましい。このような非対称性は、例えば切り欠かれたコーナーまたは
突起その他の部分によって生じさせることができる。別の実施例によれば、共振
器は主マイクロストリップラインと所定の角度をなすように配置できる。この角
度は、例えば約45度の値をとることができる。
更に別の実施例によれば、導波装置は共通平面導波管を含むことができる。こ
の結合強度は中心ストリップの幅および共通平面導波スロットの幅によって制御
され、すなわち決定される。
共振器の上方プレートと結合手段、例えばマイクロストリップラインの中心ス
トリップの間に直流バイアス電圧をかけることによって(すべての実施例に関連
する)同調を行うことが好ましい。
有利な実施例によれば、共振器の約1mm2〜1cm2の面積を有することがで
きる。しかしながらこれらの値は単に例示のために示したにすぎないので、共振
器は、この値より小さいか、または多少大きい他の比率を有していてもよい。
更に、例えばマルチチャンネル通信システムまたは同様なシステムの受信装置
に入進する信号をフィルタリングするための方法が提供される。この方法は、導
波管、例えばマイクロストリップライン上に配置され、超電導プレートを支持す
る非線形誘電体から成るパラレルプレート共振器を備えたフィルタを受信装置の
入力側に配置する工程を含む。この共振器および導波装置は結合手段を使用する
ことにより電気的に直列に接続され、結合強度は共振器と結合手段とを互いにど
のように配置するかによって決定される。周波数の同調をするために、共振器お
よび結合手段に直流バイアス電圧がかけられる。これら工程は間欠的な妨害信号
を消去できるように実行される。
本発明の利点は、特にこれまで知られているフィルタよりもかなり小さく、よ
りコンパクトな寸法を有するノッチすなわちバンド除去フィルタを製造できるこ
とである。更に周波数同調レンジが広いことも利点となっている。更に共振器は
、それ自身で同調可能であるので、別個の同調手段を増設する必要がないことも
利点である。
更に、公知の装置よりも複雑でなく、かつ通信システムで使用するのに充分小
さく製造できることも利点である。
図面の簡単な説明
添付図面を参照し、本発明を限定することなく、次に本発明について更に説明
する。
図1は、パラレルプレート共振器の一例を示す。
図2は、同調可能なノッチマイクロストリップフィルタの第1実施例を略図で
示す。
図3は、図2のノッチフィルタの横断面図である。
図4は、図2のノッチフィルタの等価回路を示す。
図5は、特定のノッチフィルタの中心周波数の、温度依存性を示すグラフであ
る。
図6aは、ノッチフィルタの第2実施例の横断面を略図で示す。
図6bは、共振器の下方プレートの長手方向横断面図である。
図6cは、図6aのフィルタの中心マイクロストリップラインの長手方向横断
面図である。
図7は、2極ノッチフィルタの実施例を示す。
図8は、2極ノッチフィルタに関連した別の実施例である。
図9は、共通平面導波ノッチフィルタを略図で示す。
発明の詳細な説明
本発明によれば、導波装置に共振器が配置される。図1は使用可能なパラレル
−プレート共振器の第1例を示す。この共振器11は非線形の誘電体からなる長
方形のチップ状をした誘電体12を備え、その双方の表面には高温超電導HTS
膜13a、13bが配置されている。共振器のプレーとの一方は直流(R=0)
的にマイクロストリップラインに接続されており、フィルタの除去バンドおよび
中心周波数を電気的に制御できるように磁気結合手段またはDC接触手段が配置
されている。これら超電導膜すなわちプレート13a、13bは、例えばAuか
ら成る通常の電導性膜14、14により一部を、また全体を被覆し、よってDC
バイアスのためのオーミック接触を形成すると有利である。有利な実施例によれ
ば、バルク材料に対するマイクロウェーブの損失が少なく、誘電率が例えば薄い
誘電膜に対するよりも高いので、誘電体材料は非線形の誘電体バルク材料を含む
。このような非線形の誘電材料を使用することにより電気的な制御が可能となっ
ている。
例えばストロンチウムチタネート(以下、STOと称す)のマイクロウェーブ
の損失は液体窒素Nliqの温度で最小点近くとなる。このことは、IEEEトラ
ンザクションのマイクロウェーブ理論技術、1994年第42巻、1886〜1
890ページのクループカ外著論文「極低温におけるAl2O3、LaAlO3、
NdGaO3、SrTiO3およびMgOの単結晶の誘電特性」に記載されている
。STOの誘電率はNliqの温度で約2000であり、この誘電率は温度および
加えられる静電界に大きく依存する。このことはエレクトロンレターズ、199
5年、第31巻、第8号、654〜656ページのO.ベンディック著、「YB
a2Cu3O7-c膜でコーティングされたバルク単結晶SrTiO3上の1GHzに
同調可能な共振器」に記載されている。この誘電率は極めて大きいので周波数バ
ンド1〜3GHzにおけるNliqの温度におけるSTOをベースとするマイクロ
ウェーブ伝送ラインにおける波長は約0.2〜0.6cmである。HTS、例え
ばYBCOの超電導過渡温度Tcは、Nliqの温度よりもかなり高く、STO基板
上で成長したHTS膜は表面抵抗が低いことは周知である。このことは、シェン
による上記引用論文に記載されている。共振器は、例えばSTOによる非線形の
バルク誘電材料12を有利に含むことができ、このSTOは、例えばYBCOの
HTS膜で被覆されている。当然ながら他の方法で共振器を作成することも可能
であるが、このことは特に有利な実施例と関連している。例えばST
Oおよび超電導体を使用する場合、マイクロウェーブの損失は極めて少ない。パ
ラレルプレーと共振器の超電導膜すなわちプレート13a、13bは、機械的な
公差および共振周波数を制御する改良された能力を設けることを考慮するように
、誘電体チップ12よりも若干小さく製造される。これら超電導プレート13a
、13bの厚みは電界が表面における値のe分の1まで減少する深さと定義され
るロンドン透過深さを越えている。
図2は、本発明に係わる同調可能なノッチフィルタ10の第1実施例を示す。
図1の共振器11はマイクロストリップライン状をした導波装置15に配置され
る。この共振器11は本実施例ではマイクロストリップライン15の中心ストリ
ップ18に接続または取り付けられ、このラインでは中心ストリップ18はパラ
レルプレート共振器11の下方プレート13bとマイクロストリップライン15
との間のオーミック接触をする接触手段または結合手段として働く。特殊なバイ
アスネットワークの増設される同調手段も不要である。マイクロストリップライ
ン15はμw−ストリップのためのAlまたはその他公知の誘電体から成る基板
を含む。アース平面17は、例えばCu、Auまたは通常の電導度を有する同様
な材料から成る。しかしながら極めて有利な実施例では、アース平面17および
中心ストリップ18はHTS膜を含む。パラレルプレートの共振チップ11はマ
イクロストリップ18の磁力線および共振器11の磁力線が実質的に一致(図3
参照)し、よって高度の誘導結合、すなわちより正確には最大の誘導結合を保証
するよう、マイクロストリップライン15に対して配置されている。中心マイク
ロストリップ18の幅は共振器11とマイクロストリップライン15との間の結
合強度を決定するので、適当な幅を選択することにより結合強度を制御できる。
この幅は、有利な実施例ではほぼ0.5〜1mmの範囲内とすることができるが
、これよりも狭い幅または広い幅でもよい。従って、このようにマイクロストリ
ップライン15内に一連の共振回路を導入すると、マイクロストリップラインは
バンド除去フィルタ、すなわち入力マイクロウェーブ信号に対するノッチフィル
タとして作動する。接続手段19、19が設けられ、この接続手段を介し、マイ
クロストリップとパラレルプレート共振器11の上方プレート13aとの間にD
Cバイアス電圧を加えることができる。このように電気的な同調を行い、非線形
の
誘電体12に加えられるDCバイアス電圧により誘電体の誘電率を変え、よって
パラレルプレート共振器11の共振周波数を変える。
共振器のプレートの一方は主マイクロストリップラインと機械的または電気的
に接触することが好ましい。この主マイクロストリップはDCバイアスのための
バイアスターミナルとして使用することが好ましい。このことは、共振器が主マ
イクロストリップラインと接触できないようになっている、例えば米国特許第4,
835,498 号および国際特許出願第93/00720号と対照的である。
別の実施例(以下、説明せず)によれば、電気同調に加えて、または別の手段
として温度制御同調を実施することもできる。当然ながら光学的または機械的(
例えばピエゾ電気手段による)同調も使用できる。
図3は図2に示されたノッチフィルタ10の横断面図である。この図はマイク
ロストリップライン15の中心マイクロストリップ18にどのように共振器11
を配置するかを示している。Hは共振器およびマイクロストリップラインの磁力
線を示している。上記のように、これら磁力線は実質的に一致するので、共振器
11とマイクロストリップライン15を高度に結合している。
図4は、上記図2および3に示されたノッチフィルタ10の等価的回路を略図
で示す。Z0はマイクロストリップのインピーダンスを示し、一方、点線は共振
器11の回路を表示している。特定の実施例では、共振器は上記のようにYBC
O膜でコーテイングされたSTO共振器であり、この特定の実施例における誘電
体は、2.5×2.5×0.5mm3の寸法を有する。本実施例では導波装置は
0.5mmのアルミニウム基板上に設けられた50オームの銅マイクロストリッ
プを含む。当然、このような構造は一例にすぎず、他の材料を使用したり、寸法
を変えることもできる。更にパラレルプレート共振器は長方形でなくてもよく、
他の形状、例えば正方形、楕円形等でもよい。しかしながら図5は上記寸法を有
するノッチフィルタの中心周波数の温度依存性を示すグラフを示し、ここではバ
イアス電圧はかけられていない。
図6aには、ノッチフィルタ20での別の実施例が示されている。本例では、
超電導薄膜23a、23bによりコーティングされた非線形の絶縁バルク材料2
2をも含む共振器21が、マイクロストリップライン25上に配置されており、
超電導薄膜23a、23bは、例えばAuから成る通常の電導層24a、24b
によって被覆されている。このマイクロストリップライン25は、例えばAlか
ら成る基板を含む。この基板の表面の一方において、例えば銅製のマイクロスト
リップ27が配置されているが、基板の反対側には中心マイクロストリップ28
が配置されている。この中心マイクロストリップ28は、接触手段、すなわち共
振器21とマイクロストリップライン25との間の接続手段を形成している。本
実施例では第1部分23b1よりも幅の狭い下方共振プレート23bの第2部分
23b2を介して誘導負荷が加えられ、更にマイクロストリップ28には第1部
分28aよりも幅の狭い第2部分28bが設けられている。マイクロストリップ
28には第2部分28bも設けられ、この第2部分の幅は第1部分28bよりも
狭くなっている。図6bおよび6cは共振器の下方プレートおよびマイクロスト
リップをそれぞれ上から見た長手方向図であり、図6aに示された構造はそれぞ
れ幅の狭い部分23b2および28bを示す。
図7は、2極ノッチフィルタを極めて略した状態で示している。マイクロスト
リップライン35には(例えば先の実施例を参照して説明したような)共振器3
1が配置されている。上方超電導膜33aのコーナーの1つは切り欠かれており
、共振器を非対称にしている。番号32は誘電体を示す。上方超電導膜33aの
コーナーの1つはカットオフされているので、共振器31はデュアルモードで作
動できるようになっている。リジェクションバンドの幅およびそのスカートを現
在の要求量に合わせることができる。
図8は2極ノッチフィルタ40の別の実施例を更に示す。この場合、共振器4
1(上記参照)がマイクロストリップライン45と所定の角度をなすように、マ
イクロストリップライン45上に共振器41が配置されている。この特定のケー
スではパラレルプレート共振器41はメインマイクロストリップと34度の角度
をなす。非対称となっているので、このケースの共振器もデュアルモードで作動
する。当然ながら角度は45度にする必要はないが、これよりも大きい角度また
は小さい角度とすることができるが、基本的には90度を除く任意の角度にでき
る。
本発明は基本的には例えば3モードで作動するマルチモードフィルタにも適用
できる。かかる構造は本願出願人と同じ出願人により同時に出願された「多重化
/スイッチングに関する装置および方法」を発明の名称とするスウェーデン特許
出願に示されており、このスウェーデン特許出願の要旨をここで参考例として引
用する。
図9は、共通平面導波(CPW)同調可能なノッチフィルタ50を含む更に別
の実施例を略図で示し、このノッチフィルタ50はデュアルモード動作すること
もできる。設計上高度のフレキシビリティを与えるように、共通平面導波管(C
PW)55の中心ストリップ58に超電導パラレルプレート共振器51が取り付
けられている。この共通平面導波管55の結合強度および波インピーダンスは、
中心ストリップ58の幅およびCPWのスロット59によって決まる一般的に中
心ストリップの幅は図2を参照して先に説明したような値(この値は他の実施例
にも適用される)をとることができるが、このケースではフレキシビリティさえ
もより大きくなっている。ストリップの幅は一般に基板の厚みに応じて選択され
る。
本発明は図示した実施例のみに限定されるものでなく、他の材料も使用できる
。例えばこの材料はバルク誘電材料でなくてもよく、あるケースでは薄い誘電材
料を使用することもできる。更に共振器の形態は別の種類でもよく、導波手段は
別の多数の形状でもよく、必ずしも結合手段を形成するようなマイクロストリッ
プラインの中心ストリップとする必要はない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 リンネル,ペテル
スウェーデン国 エス―431 38 モルン
ダル,クロクスラッツ パルクガタ 23
(72)発明者 カールソン,エリック
スウェーデン国 エス―431 39 モルン
ダル,トルトルプスガタン 39シー
(72)発明者 ウィクボルグ,エルランド
スウェーデン国 エス―182 33 ダンデ
リド,ルンドブラドス ベーグ 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.超電導誘電共振器(11;21;31;41;51)と、この共振器が接 続されたマイクロストリップラインを含む導波装置(15;25;35;45; 55)とを備えた超電導ノッチまたはバンド除去フィルタ装置(10;20;3 0;40;50)において、 共振器(11;21;31;41;51)が非線形の誘電材料製のパラレルプ レート共振器(12;22;32)であり、この共振器の上に超電導プレート( 13a、13b;23a、23b;33a)が配置されており、接触手段または 結合手段(18;28;58)を介して共振器のプレートの一方が接続されたマ イクロストリップラインを導波装置が備え、電気的な接触が得られるように導波 装置の前記接触手段(18;28;58)に共振器(11;21;31;41; 51)が接続されており、フィルタ装置の周波数が同調可能であることを特徴と する、超電導ノッチまたはバンド除去フィルタ装置。 2.電気的に同調可能であることを特徴とする、請求項1記載の超電導フィル タ装置(10;20;30;40;50)。 3.非線形誘電体の誘電率を変えるように、非線形誘電率から成るプレートに 接続手段(19、19)を介して間接的または直接的にDCバイアス電圧がかけ られていることをを特徴とする、請求項2記載の超電導フィルタ装置。 4.共振器の外側、すなわち超電導体に通常の導電体が配置されており、この 超電導体にDCバイアス電圧がかけられていることを特徴とする、請求項3記載 の超電導フィルタ装置。 5.マイクロストリップラインに共振器のプレートの1つが電気的に接続され ているか、または磁気的に結合されていることを特徴とする、前記請求項のいず れかに記載の超電導ノッチフィルタ。 6.接触手段(18;28:58)がマイクロストリップラインの中心ストリ ップを備え、該中心ストリップに共振器を接続したことを特徴とする、先の請求 項のいずれかに記載の超電導フィルタ装置。 7.パラレルプレート共振器(11;21;31;41;51)が実質的に矩 形のチップを含むことを特徴とする、先の請求項のいずれかに記載の、超電導ノ ッチフィルタ装置。 8.最大の誘導結合が得られるようにマイクロストリップラインに対して共振 器チップを配置したことを特徴とする、請求項7記載の超電導ノッチフィルタ装 置。 9.マイクロストリップおよび共振器の磁力線が実質的に一致するように、マ イクロストリップライン(15;25)に対して共振器チップを配置したことを 特徴とする、請求項8記載の超電導ノッチフィルタ装置。 10.共振器とマイクロストリップとの間の関係により、共振器とマイクロス トリップラインとの間の誘導結合が決まり、更に共振器およびマイクロストリッ プの物理的な寸法の関係により誘導結合が決定されることを特徴とする、先の請 求項のいずれかに記載の、超電導ノッチフィルタ装置。 11.誘導結合の強度が接触手段、例えば中心ストリップライン(18;28 ;58)の幅によって決定されることを特徴とする、請求項10記載の超電導ノ ッチフィルタ装置。 12.共振器(21)とマイクロストリップライン(25)との間の誘導結合 を高めるために、パラレルプレート共振器の下方プレート(23b)および/ま たはマイクロストリップ接続手段の各々がそれぞれ第1幅部分(23b1;28 a)の幅より狭い幅を有する第2部分(23b2;28b)を含むことを特徴と する、先の請求項のいずれかに記載の超電導ノッチフィルタ装置。 13.共振器(31;41)がデュアルモードで作動する共振器であり、フィ ルタ装置が2極フィルタを含むことを特徴とする、先の請求項のいずれかに記載 の、超電導ノッチフィルタ装置(30;40)。 14.共振器(31;41)がデュアルモード作動するように非対称性を有す ることを特徴とする、請求項13記載の超電導ノッチフィルタ装置(30;40 )。 15.非対称性が共振器のプレート(32a)の切り欠きコーナー、突出部分 または同様な部分から得られることを特徴とする、請求項14記載の超電導ノッ チフィルタ装置(30)。 16.共振器(41)が、主マイクロストリップライン(45)と所定の角度 をなすように配置されたことを特徴とする、請求項13記載の超電導ノッチフィ ルタ装置(40)。 17.共振器(41)が主マイクロストリップライン(45)と約45度の角 度をなすことを特徴とする、請求項16記載の超電導ノッチフィルタ装置。 18.導波装置が共通平面導波管(55)であることを特徴とする、請求項1 〜17のいずれかに記載の超電導ノッチフィルタ装置(50)。 19.共振器(51)と共通平面導波管(55)との間の結合強度が中心スト リップ(58)の幅および共通平面導波管(55)のスロット(59、59)の 幅によって決定されることを特徴とする、請求項18記載の超電導フィルタ装置 。 20.共振器(11)の上方プレート(14)と結合手段(18)、例えば中 心ストリップとの間に接続手段(19、19)を介して直流バイアス電圧がかけ られていることを特徴とする、先の請求項のいずれかに記載の超電導フィルタ装 置。 21.導波装置(15;25;35;45;55)と、少なくとも1つの共振 器(11;21;31;41;51)とを備え、例えば高周波バンドで作動する マルチチャンネル通信システムで使用するための超電導バンド除去すなわちノッ チフィルタ(10;20;30;40;50)において、 共振器(11;21;31;41;51)が超電導プレートの配置された非線 形誘電材料から成るパラレルプレート共振器(12;22;32)であり、導波 装置(15;25;35;45;55)が接触手段すなわち結合手段(18;2 8;58)を備えたマイクロストリップラインを含み、フィルタを形成する一連 の共振回路が設けられるように、共振器が導波装置に対して配置され、フィルタ の周波数を同調できる接続手段(19)が設けられたことを特徴とする、超電導 バンド除去すなわちノッチフィルタ。 22.接続手段(19)を介して直流バイアス電圧をかけることを特徴とする 、請求項21記載のフィルタ。 23.マイクロストリップラインが主マイクロストリップラインと前記結合手 段を形成する中心マイクロストリップ(18;28;58)とを備えたことを特 徴とする、請求項21または22記載のフィルタ。 24.共振器(11;21;31;41;51)が、好ましくは高温超電導体 から成る超電導プレート(14;24a、24b)でコーティングされた非線形 の誘電バルク材料から成ることを特徴とする、請求項21〜23のいずれかに記 載のフィルタ。 25.共振器(31;41)がデュアルモードまたはマルチモード共振器であ ることを特徴とする、請求項21〜24のいずれかに記載のフィルタ(30;4 0)。 26.2極ノッチフィルタを備えたことを特徴とする、請求項21〜25のい ずれかに記載のフィルタ(31;41)。 27.共振器(11;21;31;41;51)が約0.1〜2GHzの周波 数で約1mm2〜1cm2の間の面積を有するチップを備えたことを特徴とする、 請求項21〜26のいずれかに記載のフィルタ(10;20;30;40;50 )。 28.例えばマルチチャンネル通信システムにおける受信装置に入進する信号 をフィルタリングするための方法において、 導波装置上に配置され、更に超電導プレートを支持する非線形誘電材料からな るパラレルプレート共振器を備え、該共振器と導波装置、例えばマイクロストリ ップラインとの間に接触手段を設け、一連の共振器とマイクロストリップライン を結合するフィルタを受信装置の入力側に配置する工程と、 必要な結合強度が得られるように共振器と結合手段とを互いに配置する工程と 、 周波数の同調をするように共振器と接触手段との間に直流バイアス電圧をかけ る工程とを備え、よって妨害信号を消去すなわち受信装置で受信しないようにす る、入進信号をフィルタリングするための方法。 29.所望する結合強度が得られるような共振器に対する寸法を、例えば中心 マイクロストリップ状の接触手段または結合手段に与えることにより、所望の結 合強度をフィルタに与える工程を含み、共振器が高温超電導(HTS)膜でコー ティングされた非線形の誘電バルク材料を含む、請求項28記載の方法。 30.受信装置において、妨害信号を受信しないようにマルチチャンネル通信 システムにおける受信装置に入進する信号をフィルタリングするための、請求項 1〜27のいずれかに記載の超電導ノッチすなわちバンド除去フィルタ装置の使 用方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9504530A SE507751C2 (sv) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Anordning och förfarande avseende filtrering av signaler |
| SE9504530-8 | 1995-12-19 | ||
| PCT/SE1996/001688 WO1997023012A1 (en) | 1995-12-19 | 1996-12-18 | Arrangement and method relating to filtering of signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000502231A true JP2000502231A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=20400636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09522713A Pending JP2000502231A (ja) | 1995-12-19 | 1996-12-18 | 信号をフィルタリングする装置およびそれに関連する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0868762B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000502231A (ja) |
| DE (1) | DE69614142T2 (ja) |
| ES (1) | ES2159774T3 (ja) |
| SE (1) | SE507751C2 (ja) |
| WO (1) | WO1997023012A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075498A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体共振器装置、発振器装置および送受信装置 |
| JP2007525032A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-30 | セントレ ナショナル デ ラ レチャーチェ シャーティフィック | 同調可能なインダクタンス特性を有する薄層型超伝導体部品、同超伝導体部品の製造方法及び同超伝導体部品を含んだデバイス |
| JP2007295522A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Fujitsu Ltd | 超伝導フィルタデバイス |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2616594B1 (fr) * | 1987-06-09 | 1989-07-07 | Thomson Csf | Dispositif filtrant hyperfrequence accordable a resonateur dielectrique, et applications |
| US5328893A (en) * | 1991-06-24 | 1994-07-12 | Superconductor Technologies, Inc. | Superconducting devices having a variable conductivity device for introducing energy loss |
| JPH05299712A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マイクロ波部品 |
| US5496796A (en) * | 1994-09-20 | 1996-03-05 | Das; Satyendranath | High Tc superconducting band reject ferroelectric filter (TFF) |
-
1995
- 1995-12-19 SE SE9504530A patent/SE507751C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-12-18 WO PCT/SE1996/001688 patent/WO1997023012A1/en not_active Ceased
- 1996-12-18 JP JP09522713A patent/JP2000502231A/ja active Pending
- 1996-12-18 ES ES96943451T patent/ES2159774T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-18 DE DE69614142T patent/DE69614142T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-18 EP EP96943451A patent/EP0868762B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525032A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-08-30 | セントレ ナショナル デ ラ レチャーチェ シャーティフィック | 同調可能なインダクタンス特性を有する薄層型超伝導体部品、同超伝導体部品の製造方法及び同超伝導体部品を含んだデバイス |
| WO2006075498A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体共振器装置、発振器装置および送受信装置 |
| JPWO2006075498A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2008-06-12 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置、発振器装置および送受信装置 |
| US7394334B2 (en) | 2005-01-11 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric resonance apparatus, oscillation apparatus, and transmission/reception apparatus |
| JP4572900B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2010-11-04 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置、発振器装置および送受信装置 |
| JP2007295522A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-08 | Fujitsu Ltd | 超伝導フィルタデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9504530L (sv) | 1997-06-20 |
| ES2159774T3 (es) | 2001-10-16 |
| EP0868762A1 (en) | 1998-10-07 |
| SE9504530D0 (sv) | 1995-12-19 |
| DE69614142T2 (de) | 2001-11-15 |
| SE507751C2 (sv) | 1998-07-13 |
| WO1997023012A1 (en) | 1997-06-26 |
| EP0868762B1 (en) | 2001-07-25 |
| DE69614142D1 (de) | 2001-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4021844B2 (ja) | 同調可能な強誘電体共振器装置 | |
| CA2224587C (en) | Tunable microwave devices | |
| US6525630B1 (en) | Microstrip tunable filters tuned by dielectric varactors | |
| Findikoglu et al. | Tunable and adaptive bandpass filter using a nonlinear dielectric thin film of SrTiO3 | |
| US6686817B2 (en) | Electronic tunable filters with dielectric varactors | |
| CA2063119C (en) | Miniature dual mode planar filters | |
| US6216020B1 (en) | Localized electrical fine tuning of passive microwave and radio frequency devices | |
| US4799034A (en) | Varactor tunable coupled transmission line band reject filter | |
| EP1265310B1 (en) | Superconducting microstrip filter | |
| US4020429A (en) | High power radio frequency tunable circuits | |
| WO1994028592A1 (en) | High tc superconductor/ferroelectric tunable microwave circuits | |
| US5589440A (en) | Ferroelectric RF limiter | |
| US6111485A (en) | Arrangement and method relating to filtering of signals | |
| JPH08125415A (ja) | 可変型超伝導遅延線 | |
| JP2000502231A (ja) | 信号をフィルタリングする装置およびそれに関連する方法 | |
| JP2898462B2 (ja) | 高周波フィルタ | |
| JPH04261202A (ja) | 電圧制御発振器 | |
| US6934569B2 (en) | Elliptical resonators with radial current mode and radio frequency filter formed therefrom | |
| EP0785591B1 (en) | Variable-frequency resonator, variable-frequency oscillator, and variable-frequency filter | |
| US20020005766A1 (en) | RF resonator | |
| US20020084875A1 (en) | Planar filter with a zero-degree feed structure | |
| Bhat et al. | Materials and Technology for Microwave Integrated Circuits | |
| JP2000124703A (ja) | 高周波素子 |