JPH0427201Y2

JPH0427201Y2 -

Info

Publication number: JPH0427201Y2
Application number: JP13723585U
Authority: JP
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1992-06-30
Also published as: JPS6244503U

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。

（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。そこで、この微弱な電波を扱う
ためのフイルタには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、通過伝送により損失した
エネルギーが熱エネルギーに変換されて送信用機
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。

一般に、導波管フイルタは第５図に示すように
断面が方形をした導波管にシヤントインダクタ板
を設けて複数個に区隔して各区隔を導波管共振器
と成し、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。

第５図において、２１は導波管、２２〜２９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）、３３〜３２は導波管共振
器をそれぞれ示す。そして、インダクタ板２２，
２６とインダクタ板２３，２７とインダクタ板２
２，２３，２６，２７の間の導波管２１の部分と
が１つの導波管共振器３０を構成し、またインダ
クタ板２３，２４，２７，２８とその間の導波管
２１の部分とで導波管共振器３１を構成し、また
インダクタ板２４，２５，２８，２９とその間の
導波管２１の部分とで導波管共振器３２を構成
し、これらの導波管共振器３０〜３２にて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２１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
２２〜２９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。

従来の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図は従来の
導波管フイルタ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。第６図および第７図
において、第５図と同一部材には同一符号を付し
て重複する説明を省略する。

第６図および第７図において、３３〜４０はイ
ンダクタ板２２〜２９が挿入されるべく導波管２
１に形成された溝、４１，４２はフランジ、４３
〜５０はインダクタ板２２〜２９を溝３３〜４０
に挿入して導波管２１に固定する半田付けを示
す。導波管２１に所定の間隔で、所定の深さの溝
３３〜４０を設け、この溝３３〜４０に導波管２
１の高さおよび溝３３〜４０の深さより大きいイ
ンダクタ板２２〜２９を挿入し、導波管２１の外
側から半田付け４３〜５０により導波管２１にイ
ンダクタ板２２〜２９を固定する。このときに、
半田付けの他に金属溶着等の固定手段もあり、固
定手段は適宜に選択できる。なお、フランジ４
１，４２は導波管２１の両端に設けられ、他の導
波管等との接続に用いられる。

第８図は、導波管回路の中心周波数を調整する
ための一般的な調整回路の斜視図である。

第８図において、５１は断面が方形の導波管で
あり、そ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金属ネジ５２が設けられ
ている。５３は、金属ネジ５２の固定用ロツクナ
ツトである。

（考案が解決しようとする問題点）上記従来の導波管フイルタでは、導波管２１に
インダクタ板２２〜２９を取り付ける際の加工技
術の点から、インダクタ板間の長さおよび対向す
るインダクタ板によつて形成される誘導窓の寸法
が正確に作成することができず、導波管フイルタ
の中心周波数および通過帯域幅が大幅にずれ易
い。

例えば、中心周波数12GHz、通過帯域幅200M
Hz、導波管の幅19.05mm、高さ9.25mm、インダク
タ板間の長さ方向の距離16.3〜17.0mmの３段接続
の導波管フイルタではインダクタ板間の長さ方向
の距離の誤差0.1mmに対して中心周波数が約50M
Hzほど変化し、インダクタ板間の誘導窓の幅の寸
法の誤差0.1mmに対して通過帯域幅が約12MHzほ
ど変化する。

また、中心周波数50GHz、通過帯域幅200MHz、
導波管の寸法幅4.78mm、高さ2.39mm、インダクタ
板間の長さ方向の距離3.6〜3.7mmの３段接続の導
波管フイルタではインダクタ板間の長さ方向の距
離の誤差0.01mmに対して中心周波数が約90MHzほ
ど変化し、インダクタ板間の誘導窓の幅の寸法の
誤差0.01mmに対して通過帯域幅が約10MHzほど変
化する。

このようにわずかな寸法の誤差でも大きな中心
周波数および通過帯域幅の変化を生じさせるとい
う問題点があつた。

さらに、上記の中心周波数のずれに対して、第
８図の調整回路で調整するが、電流経路に金属ネ
ジ５２の凸部があるために伝送損失が大きいとい
う問題点があつた。

本考案の目的は、上記した従来の導波管フイル
タにおける問題点を解決すべくなされたもので、
中心周波数および通過帯域幅の精度が良く、また
少ない伝送損失で中心周波数を調整でき、しかも
小型化できる導波管フイルタを提供することにあ
る。

（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、バンドパスフイルタの中心周
波数に応じた長さと誘電率とを有する直方体形誘
電体の外周に、長さ方向に対向する２面に誘導窓
を、底面に無電極部をそれぞれ残して金属膜を配
設して導波管共振器を形成し、この導波管共振器
が固定される金属製の支持台に前記無電極部に臨
んで凹部を形成し、さらに前記無電極部の開口面
積を変えるように前記凹部に進退自在に摺動する
誘電体からなる調整部材を設けて構成されてい
る。

（作用）中心周波数に応じた長さと誘電率を有する直方
体形誘電体の外周に金属膜を配設して導波管共振
器を形成し、この導波管共振器を複数個直列に配
置して導波管フイルタを構成したので、導波管共
振器の長さ方向の寸法が正確であり、また誘導窓
の寸法を精度良く薄い金属膜で形成することがで
き、中心周波数および通過帯域幅を所定の値にで
き、誤差の小さい導波管フイルタが得られる。ま
た、導波管共振器の底面に無電極部を設けるとと
もに、この導波管共振器が固定される支持台に無
電極部に臨んで凹部を設け、この凹部に誘電体か
らなる調整部材を進退自在に設けたので、調整部
材の位置によつて無電極部を通過して金属膜ある
いは支持台へ到達する電界の経路の誘電率を調整
でき、その結果、導波管共振器１〜３の中心周波
数が調整される。さらに導波管共振器１〜３は、
誘電体が充填されており、電波は誘電体中を通過
するので従来の空気中を通過させるものに比較し
て導波管フイルタを小型化することができる。

（実施例の説明）以下、本考案の実施例を第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図の組立斜視図であり、第３
図は、第１図の導波管共振器と調整部材の拡大斜
視図であり、第４図は、第３図のＡ−Ａ断面図で
ある。

第１図ないし第４図において、１〜３はバンド
パスフイルタとして中心周波数に応じた長さと幅
と高さおよび誘電率を有する直方体形誘電体１
ａ，２ａ，３ａの外周に、その長さ方向に対向す
る２面に誘導窓１ｂ，１ｃ，２ｂ，２ｃ，３ｂ，
３ｃを、底面に無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄをそれ
ぞれに残して金属膜１ｅ，２ｅ，３ｅが配設され
た導波管共振器である。４，５は直方体形誘電体
の外周に、その長さ方向の一方の面に誘導窓４
ａ，５ａと他方の面全体を残して金属膜が配設さ
れた導波管である。６，７は、導波管−マイクロ
ストリツプラインのモード変換器である。８は、
金属製の支持台であり、導波管共振器１〜３の底
面の無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄに臨んで凹部９〜
１１とこれに連接する溝９ａ，１０ａ，１１ａが
形成されている。１２〜１４は誘電体かるなる調
整部材で、溝９ａ，１０ａ，１１ａに挿入されて
凹部に進退自在に摺動できるようになされる。１
５，１６はマイクロストリツプラインであり、１
７は調整部材１２〜１４を弾性的に押える爪を有
する固定板である。

支持台８の溝９〜１１に調整部材１２〜１４を
挿入し、固定板１７を支持台８にビス等で固定し
て調整部材１２〜１４を支持台８に弾接させて摺
動自在に配設する。そして、支持台８に一方のモ
ード変換器６と導波管４と導波管共振器１〜３と
導波管５および他方のモード変換器７を順次並
べ、支持台８に半田付け固定する。また、導波管
４，５および導波管共振器１〜３は相互に液状半
田付等により固定する。さらにマイクロストリツ
プライン１５，１６とモード変換器６，７を適宜
に接続する。

かかる構成において、調整部材１２〜１４を摺
動させることで、無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄは調
整部材１２〜１４で覆われ面積が変化し、凹部９
〜１１の空気に開口する面積を変化させる。そこ
で、無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄを調整部材１２〜
１４で多く覆うほど、無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄ
を通過して金属膜１ｅ，２ｅ，３ｅあるいは支持
台８へ到達する電界は、誘電体から成る調整部材
１２〜１４を多く通過することになる。したがつ
て無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄを通過した電界の経
路は、誘電率を大としたものと等価になり、導波
管共振器１〜３の中心周波数が低下する。これと
逆に、無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄを大きく開口さ
せれば、無電極部１ｄ，２ｄ，３ｄを通過した電
界の経路は、誘電率を小としたものと等価にな
り、導波管共振器１〜３の中心周波数が上昇す
る。このようにして、調整部材１２〜１４の位置
を定めて、エポキシ樹脂等１８〜２０で支持台８
に完全に固定する。

（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、直方体形の誘電体の外周に金属膜を配設して
導波管共振器を形成したので、誘導窓を残して直
方体形誘電体の長さ方向の面に設けられた金属膜
は、従来のインダクタ板に比較して極めて薄く、
またその長さ方向の寸法が正確であり、中心周波
数がずれるようなことがない。また、誘導窓はエ
ツチング技術等で寸法精度良く形成でき、通過帯
域幅のずれが少ない。したがつて、バンドパスフ
イルタとしての中心周波数および通過帯域幅のバ
ラツキが少ない。

しかも中心周波数の調整は、電界が通る経路の
誘電率を実質的に変えて行なうので、従来のごと
く電流経路に凸部がなく伝送損失が少ない。ま
た、誘電率を実質的に変える調整部材を誘電率の
大きな誘電体とすることで調整範囲を大きくする
ことができる。なお、無電極部は金属性の支持台
で囲まれており、放射による損失はない。

さらに、電波が誘電体中を通過するので、導波
管フイルタの形状を小型化することができる等の
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

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図の組
立斜視図であり、第３図は、第１図の導波管共振
器と調整部材の拡大斜視図であり、第４図は、第
３図のＡ−Ａ断面図であり、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、従
来の導波管フイルタの一例を示す分解斜視図であ
り、第７図は、第６図の組立斜視図であり、第８
図は、従来の導波管回路の中心周波数を調整する
ための調整回路の斜視図である。１，２，３……導波管共振器、１ａ，２ａ，３
ａ……直方体形誘電体、１ｂ，１ｃ，２ｂ，２
ｃ，３ｂ，３ｃ……誘導窓、１ｄ，２ｄ，３ｄ…
…無電極部、１ｅ，２ｅ，３ｅ……金属膜、８…
…支持台、９，１０，１１……凹部、１２，１
３，１４……調整部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

バンドパスフイルタの中心周波数に応じた長さ
と誘電率とを有する直方体形誘電体の外周に、長
さ方向に対向する２面に誘導窓を底面に無電極部
をそれぞれ残して金属膜を配設して導波管共振器
を形成し、この導波管共振器が固定される金属製
の支持台に前記無電極部に臨んで凹部を形成し、
さらに前記無電極部の開口面積を変えるように前
記凹部に進退自在に摺動する誘電体からなる調整
部材を設けたことを特徴とする導波管フイルタ。