JPS598401A - 高調波抑圧フイルタ - Google Patents

高調波抑圧フイルタ

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JPS598401A
JPS598401A JP11612582A JP11612582A JPS598401A JP S598401 A JPS598401 A JP S598401A JP 11612582 A JP11612582 A JP 11612582A JP 11612582 A JP11612582 A JP 11612582A JP S598401 A JPS598401 A JP S598401A
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JP
Japan
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harmonic
filter
waveguide
resonant
band
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JP11612582A
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JPH0430202B2 (ja
Inventor
Kenji Hirai
平井 健次
Minoru Furukawa
稔 古川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/208Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高調波抑圧フィルタに係り、例えばマイクロ波
半導体素子を使用した導波管形の発振器。
増幅器の高調波出力を抑圧するための高調波抑圧フィル
タに関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ガンダイオード、インパットダイオードあるいはF E
 Tなどのマイクロ波半導体素子を使用した導波管形の
マイクロ波発振器、増幅器(以下単に発振器等と云う)
では非線形動作などにより、動作中心周波数(几)以外
の不要波、例えばnf、(n=2.3・・・n)の高調
波を発生する。これら発振器等の出力線路として導波管
を使用する場合には、導波管の遮断周波数以上の動作周
波数やその高調波成分が出力されることになる。
このため、特に通信システム等に用いる発振器等では、
その出力端に高調波抑圧フィルタを挿入することが多い
。そしてこの高調波抑圧フィルタとしては、第1に2f
o 3fo・・・nfoなどの高調波周波数付近のみの
伝ばんを阻止する帯域阻止フィルタ、第2に動作周波数
帯域以下を通過させる低域通過フィルタ、第3に動作周
波数帯域を通過域とする帯域通過フィルタなどがある。
このうち導波管回路において、高調波抑圧用として最も
多く用いられるものは第2の低域通過フィルタであり、
その代表例としてはコルゲート形フィルタ、ワツフルア
イアン形フィルタがある。
しかし、これらは第1に構造が複雑であり、外形寸法が
太きい、第2に挿入損が1〜2d13と比較的大きい、
第3に高面であるなどの問題点がある。
また第3の帯域通114形フィルタのうち、2fo。
3fo・・・n’fof、fどの高域阻止に有効なもの
としては共ゴ辰窓板を配設I7た高調波抑圧フィルタ(
以下異振窓形フィルタという)があり、この共振態形フ
ィルタは、構造が極めて簡単なうえ、動作周波数帯にお
ける挿入損も非常に小ざいが、共振器の負荷Qが低く、
高調波に対して充分な減衰量が得られない問題点がある
次に第1図により従来の共振態形フィルタの構造例を説
明する。
先ず伸)図は共振窓の構造を示す図であり、共振窓板(
3)f″i導波管の横幅(a)、高さくb)の寸法をも
つ金属板に共振窓(3a)が穿設されている。この共振
窓(3a)は通常図示のような長方形であり、も(幅(
W+と高さくh)により共振周波数が決定される。すだ
共振器のQL(負荷Q)は共振! (3a)の大きさか
ら決定されるが、通常QL≦10程度である。fb1図
及び(C1図は共振窓板を導波管に取りつけて構成した
それぞれ1段形、2段形共振態形フィルタ(1)の構造
を示すもの9であり、(b)図は入出力間に1枚の共振
窓板(3)を設けたもの、(C)図は入出力間に2枚の
共振窓板(31) (3t)を設けたものを示す。この
2枚の共振窓板(3υ(3,)を設けた2段形の場合、
共振窓板(3□) (3t)の間隔(1)は動作周波数
帯での通過特性が共振周波数げ。)に対し、はぼ対称と
なるような長さに選ばれ、いわゆるMaximally
 flat形特性色特性。
即ち共振周波数f0における空間波長をλ。、導波管内
波長をλ1とすれば、lの最適値は(!: r、x ル
o コノ方法は文献Int 、J、Ezectroni
cs 1966゜V、ol 21 、 No 5 、 
PP401−424“Waveguide Re5on
ant −五ris  Fil!ters  with
  very  Wide  Pa5sband  a
nd  5topbands″に記載されている。
第2図は、従来の共振態形フィルタの特性の一実測例で
あり、減衰量の周波数特性を示す。即ち、曲#(1υは
第1図(b)に示した1段形フィルタの場合でありQL
= 2.5 (但しQLは共振器の負荷Q)、zf。
帯域での減衰量は約15dBである。また曲線Ua″l
l:第1図(C)に示した2段形フィルタであり、 /
Fi前述した最適値(動作周波数帯域でjViaxim
ally flat特性となる)に選んである。即ちf
0近傍では良好なフィルタ特性をもつが、2foの帯域
ではほり通過特性となる。このように従来の共振態形フ
ィルタは1段構成ではRe帯域で充分な減衰量が得られ
ず、2段構成の場合にはzfo付近が通過帯域となって
高調波抑圧フィルタとしての充分な性能が得られない問
題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は前述した従来の諸問題点に鑑みなされたもので
あり、共振窓板間隔を適切に設定することにより、2倍
波、3倍波帯域などの高調波成分を有効に抑圧し得る高
調波抑圧フィルタを提供することを目的としている。
〔発明の概要〕
即ち、本発明の高調波抑圧フィルタは導波管内に複数個
の共振窓板を配設した高調波抑圧フィルタにおいて、動
作中心周波数での導波管内の波長の1/4をl!oとし
たとき、6t数個の共振窓間の間隔(7)が0.2≦l
/l。≦0.8または1.1≦l/lo≦1.6を満足
するようになされていることを特徴とし、例えばマイク
ロ波半導体素子を使用した導波管形の発振器、増幅器の
高調波出力を効果的に抑圧することが可能な高調波抑圧
フィルタである。
〔発明の実施例〕
次に本発明の高調波抑圧フィルタの一実施例を第3図及
び第4図により説明する。
即ち、高調波抑圧フィルタ01)は導波管(3aK共振
窓板(331)(332)を間隔(j)離して取付けた
2段形フィルタの構成を示す。そしてこの間隔(j)は
動作中心周波数での導波管国内の波長(λro)の1/
4を(lo)としたとき、2倍波帯域(2fO)を抑圧
するためには、0.2≦1!/I!。≦0.8、または
1.1≦l/lo≦1.6に設定し、また2倍波帯域(
zfo)および3倍波帯域(3fo)を抑圧するために
は0.2≦l/10≦0.5または0.6≦l/lo≦
0,8、または1.15≦l/lo≦1.6に選ぶこと
を特徴としている。
第4図は本実施例の一実験例であり、2段共振態形フィ
ルタの通過減衰量の周波数特性を示す。
即ち、曲線(4υは///。=0.525 、曲線(4
4はl/10= 1.4にそれぞれ設定した場合である
。この場合単一共振窓板の(Q、)は従来例である第2
図の時と同じ< QL”’ 2.5 である。この第4
図の曲線からもわかるようにl/10= 0.525 
、 l/10= 1.4両者ともCf、)近傍では低損
失の通過特性をもち(2f0)帯域では減衰量が25d
B以上となり、この帯域の高調波を良好に抑圧している
ことがイつかる。
第5図は前述した実施例の2段共振態形フィルタの特性
の計算結果を示す図である。たりしQL=3.0として
いる。
即ち、曲線(51) (52ンはそれぞれ(2fo) 
、(3fc+)における減衰量をl/l、の変化に対し
て計算したものであり、また斜線部(53)は動作周波
数げ0)帯域での通過減衰量が0.2 dB以下になる
帯域を示し、上限周波数の曲線(53a)と下限周波数
の曲線(53b)間の差の変化を示している。即ち、比
帯域は通常要求される5%(f/f、= 1±0.02
5)  以上はいずれのt7t0 でも得られており、
曲線(51) (52)から、zfo#7域で有効な減
衰量()25do)を得るために&、l:’ l/lo
 を図中の(A2.)fだ(N2−2)範囲、zfo。
3foの帯域で有効な減衰量を得るためには(A3.)
(A3−2) 、 (A3J a囲に選べばよい。なお
図中のA (0,9≦l/lo≦1.0)は従来の抑圧
フィルタであり、zfo付近が通過域となっていること
が判る。またl!/l!。≧1.8でも特性曲線(51
) (52)は同様の減衰特性をくりかえすが、i <
f/fo< 2 、2 <f/fo< 3帯域に通過域
が複数個発生し実用的ではない。
以上の説明では2段の共振窓板を使用した抑圧フィルタ
について説明したが、減衰量が不充分の場合には、さら
に多段にし、それぞれの共振窓板間隔を請求の範囲に設
定することにより減屓量をさらに増大させることができ
ることは勿論である。
次に第6図により本発明の高調波抑圧フィルタの一応用
例を説明する。
即ち、マイクロ波発振素子を用いた発振器等(注入同期
形または負性抵抗形) (61)にサーキュレータ(6
2) (63)を接続し、サーキュレータ(62)より
入力し、サーキュレータ(63)には図示のように整合
負荷(64)を接続してアイソレータとして作用させる
。(05)は前述した本発明の一実施例の2段共振態形
抑圧フィルタであり、サーキュレータ(63)と出力導
波管(66)にはさまれた構成をなしている。
抑圧フィルタ(65)は共振窓板(65a) 、スペー
サ導波’#(65b)共振窓板(65C)とからなりス
ペーサ導波’1f(65b)の長さくJ)は前述したl
/lo の範囲即ち(A2−1)、(A22)または(
’3−i)、(’3−2)、(A3.)のいずれ少にな
るように設定する。
このような回路構成で通常発振器等(61)での2to
 、3J’o成分の発生孟は一20dBC以下と考えら
れ、るから、共振窓フィルタ(65)での高調波抑圧量
が29dJ3以上あれば出力端での高調波リーク量は通
常要求される−40 dec以下の1直を容易に1得る
ことが百f能である。
〔発明の効果〕
上述のように多段構成の共振窓板からなる高調波抑圧フ
ィルタにおいて、共振窓板間の間隔(lりを10=λv
0/4とした時2倍波抑圧に対しては0.2≦t7t0
≦08マたは1.1≦1 /10≦1.6.2倍波石よ
び3倍波抑圧に対しては0.2≦l/lo≦0.5、ま
たは0.6≦l/1o=0.8、または1.15≦l/
lo’;L、6  に設定することにより、2倍波帯域
あるいは2倍波、3倍波帯域の高調波成分を充分に抑圧
することができ、しかも動作周波数帯域においては低損
失で実用上充分な通過帯域をもつ小形、低価格の高61
4波抑圧フイルタを提供することが可能でありその工業
的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の共翠窓徊を使用した高調波抑圧フィルタ
を示す図であり、(a)図は共振窓板の構造を示す平面
図、(b)図は1段の共振窓板を使用した高調波抑圧フ
ィルタを示す簡略断面図、(C)図は2段の共振窓板を
使用した高調波抑圧フィルりを示す簡略断面図、第2図
は従来の高調波抑圧フィルりの減衰量特性を示す曲線図
、第3図及び第5図は本発明の高調波抑圧フィルタの一
実施例を示す図であり、第3図は簡略断面図、第4図は
本実施例の減衰量特性を示す曲線図、第5図は本発明の
詳細な説明するための特性計算曲線図、第6図は本発明
の高調波抑圧フィルタの応用例を示す簡略説明図である
。 1.31.65・・・共振窓フィルタ 3131131133、、33!、 65a 、65c
 、、、共憑窓板2.32・・・導波管 11.12,41,42,51,52・・・減衰量特性
曲線53・・・通過比帯域  61−発掘器または増幅
器62.63・・・サーキュレータ  64・・・整合
負荷66・・・出力導波管 代理人 弁理士  井 上 −力 筒  1  図 第  2  図 f 第  3  図 第  4  図 J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導波管内に複数個の共振窓板を配設した高調波抑圧フィ
    ルタにおいて、動作中心周波数での前記導波管内の波長
    の1 / 4をl。とじたとき、前記複数個の共振窓板
    の間隙lが0.2≦l /lo≦0.8、または1.1
    ≦1710≦1.6を満足するようになされていること
    を特徴とする高調波抑圧フィルタ。
JP11612582A 1982-07-06 1982-07-06 高調波抑圧フイルタ Granted JPS598401A (ja)

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JPS598401A true JPS598401A (ja) 1984-01-17
JPH0430202B2 JPH0430202B2 (ja) 1992-05-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152801A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Nec Corp 導波管帯域通過ろ波器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5769302U (ja) * 1980-10-16 1982-04-26
JPS6324565A (ja) * 1986-07-17 1988-02-01 Tokuyama Soda Co Ltd レドツクスフロ−電池用隔膜

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