JPS63155803A - 帯域通過フイルタ - Google Patents
帯域通過フイルタInfo
- Publication number
- JPS63155803A JPS63155803A JP30257786A JP30257786A JPS63155803A JP S63155803 A JPS63155803 A JP S63155803A JP 30257786 A JP30257786 A JP 30257786A JP 30257786 A JP30257786 A JP 30257786A JP S63155803 A JPS63155803 A JP S63155803A
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- JP
- Japan
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- cavity resonator
- mode
- input
- output
- cruciform
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は主としてマイクロ波帯及びミリ波帯で使用さ
れる導波管形空胴共振器を用いた帯域通過フィルタに関
するものである。
れる導波管形空胴共振器を用いた帯域通過フィルタに関
するものである。
[従来の技術]
第5図は例えば、I E E E TRANSACTI
ONS ONMICROWAVE THEORY AN
D TECHNIQUES vol、MTT−18゜N
o、12. pp 1109l109−1113(DE
CE、1970)に示された従来の帯域通過フィルタを
示す概略構成図であり。
ONS ONMICROWAVE THEORY AN
D TECHNIQUES vol、MTT−18゜N
o、12. pp 1109l109−1113(DE
CE、1970)に示された従来の帯域通過フィルタを
示す概略構成図であり。
図において(la) (lb)はTEよ、□モードで共
振する円筒形空胴共振器、(2a) (2b)は入出力
方形導波管、(3a) (3b)は入出力結合孔、(4
)は十字形結合孔。
振する円筒形空胴共振器、(2a) (2b)は入出力
方形導波管、(3a) (3b)は入出力結合孔、(4
)は十字形結合孔。
(5a) (5b)は直交するモード間の結合量調整ネ
ジ、(6)は周波数調整ネジである。入出力結合孔(3
a)(3b)及び十字形結合孔(4)はそれぞれ円筒形
空胴共振器(la) (lb)の両端面に設けられてい
る。周波数調整ネジ(6)は円筒形空胴共振器(la)
(lb)内の直交する2つのモード電界に平行に設けら
れ、結合量調整ネジ(5a) (5b)は直交する2つ
のモードの電界と45度の角度をなすように設けられて
いる。
ジ、(6)は周波数調整ネジである。入出力結合孔(3
a)(3b)及び十字形結合孔(4)はそれぞれ円筒形
空胴共振器(la) (lb)の両端面に設けられてい
る。周波数調整ネジ(6)は円筒形空胴共振器(la)
(lb)内の直交する2つのモード電界に平行に設けら
れ、結合量調整ネジ(5a) (5b)は直交する2つ
のモードの電界と45度の角度をなすように設けられて
いる。
また1図中、矢印は円筒形空胴共振器(la) (lb
)及び入出力方形導波管(2a) (2b)内の直交す
る2つのモードの電界の方向を示している。
)及び入出力方形導波管(2a) (2b)内の直交す
る2つのモードの電界の方向を示している。
次に動作について説明する。入出力方形導波管(2a)
から入射した幅の広い面に垂直な電界EをもつTEl。
から入射した幅の広い面に垂直な電界EをもつTEl。
モード波は、入出力結合孔(3a)を介して円筒形空胴
共振器(1a)内に電界Aを有するTE工□モード波と
結合し−計1モードで共振する。この電界Aを有する丁
E、□モード波は45度の角度をなして設けられた結合
量調整ネジ(5a)の効果により、直交する電界Bを有
するTE工、モード波と結合する。
共振器(1a)内に電界Aを有するTE工□モード波と
結合し−計1モードで共振する。この電界Aを有する丁
E、□モード波は45度の角度をなして設けられた結合
量調整ネジ(5a)の効果により、直交する電界Bを有
するTE工、モード波と結合する。
さらに、十字形結合孔(4)を介して直交する電界A、
Bを有する置、モード波は、それぞれ隣接する円筒形空
胴共振器(1b)内の直交する電界り、Cを有するTE
i、モード波と結合し、電界りを有するTE工、モード
波は入出力結合孔(3b)を介して入出力方形導波管(
2b)の電界Fをもつ丁E1oモード波と結合し、出力
として取り出される6円筒形空胴共振器(la)(lb
)内の直交するモードが周波数調整ネジ(6)によって
全て同一周波数f。で共振するように調整されていると
前述のように入出力方形導波管(2a)への入射波は入
出力方形導波管(2b)に取り出される。しかしf0以
外の周波数では共振器が共振しないため入出力方形導波
管(2a)への入射波はほとんど反射され、入出力方形
導波管(2b)へは出力されない。このように、第5図
に示す従来のフィルタは帯域通過フィルタとして動作し
、かつ隣接する円筒形空胴共振器(la) (lb)内
の電界AとDが逆の極性を有しているため、第6図に示
すような通過域近傍に減衰極をもつ急峻な減衰特性を示
す。また、1つの空胴共振内の直交する2つのモードを
使用しているため物理的には2個の空胴共振器で4段フ
ィルタとして動作するため小形である。
Bを有する置、モード波は、それぞれ隣接する円筒形空
胴共振器(1b)内の直交する電界り、Cを有するTE
i、モード波と結合し、電界りを有するTE工、モード
波は入出力結合孔(3b)を介して入出力方形導波管(
2b)の電界Fをもつ丁E1oモード波と結合し、出力
として取り出される6円筒形空胴共振器(la)(lb
)内の直交するモードが周波数調整ネジ(6)によって
全て同一周波数f。で共振するように調整されていると
前述のように入出力方形導波管(2a)への入射波は入
出力方形導波管(2b)に取り出される。しかしf0以
外の周波数では共振器が共振しないため入出力方形導波
管(2a)への入射波はほとんど反射され、入出力方形
導波管(2b)へは出力されない。このように、第5図
に示す従来のフィルタは帯域通過フィルタとして動作し
、かつ隣接する円筒形空胴共振器(la) (lb)内
の電界AとDが逆の極性を有しているため、第6図に示
すような通過域近傍に減衰極をもつ急峻な減衰特性を示
す。また、1つの空胴共振内の直交する2つのモードを
使用しているため物理的には2個の空胴共振器で4段フ
ィルタとして動作するため小形である。
このフィルタにおいて、結合孔による入出力方形導波管
(2a)(2b)と円筒形空胴共振器(1a)(lb)
の結合Qe(外部Q)及び円筒空胴共振器(la) (
lb)間の結合k(股間結合量)は次式で表わされる。
(2a)(2b)と円筒形空胴共振器(1a)(lb)
の結合Qe(外部Q)及び円筒空胴共振器(la) (
lb)間の結合k(股間結合量)は次式で表わされる。
k= −MtH” ・・・・・(
2)ま ただし、hは入出力方形導波管(2a) (2b)の横
断面内の磁界成分、Hは円筒形空胴(la) (lb)
の横断面内の共振磁界成分、λgは入出力方形導波管(
2a)(2b)の管内波長、μは透磁率、Mtは結合孔
の周波数特性を考慮した磁気偏極率である。Mtは結合
孔の厚さを無視した場合次式で表わされるにこで、Mo
は結合孔の周波数特性を考慮しない磁気偏極率、Qは結
合孔の長さ、λは自由空間中の波長である。2は通常λ
/2より小さな寸法とする。また、空胴共振器内の共振
電磁界は、この空胴共振器内のエネルギーの時間平均値
が1となるように規格化されたものである。
2)ま ただし、hは入出力方形導波管(2a) (2b)の横
断面内の磁界成分、Hは円筒形空胴(la) (lb)
の横断面内の共振磁界成分、λgは入出力方形導波管(
2a)(2b)の管内波長、μは透磁率、Mtは結合孔
の周波数特性を考慮した磁気偏極率である。Mtは結合
孔の厚さを無視した場合次式で表わされるにこで、Mo
は結合孔の周波数特性を考慮しない磁気偏極率、Qは結
合孔の長さ、λは自由空間中の波長である。2は通常λ
/2より小さな寸法とする。また、空胴共振器内の共振
電磁界は、この空胴共振器内のエネルギーの時間平均値
が1となるように規格化されたものである。
[発明が解決しようとする問題点1
以上のように構成された従来の帯域通過フィルタは、広
帯域な特性を得るためには結合孔の長さを長くする必要
があった。結合孔の長さを長くすると2Qが共振周波数
f0における自由空間波長λ。に近づくため磁気偏極率
の周波数に対する変化率が大きくなる。第7図はMt/
Meとλ/λ。の関係を2Q/λ。をパラメータにして
示したもので、例えば、λ/λ。=1においてaが大き
くなる程Mt/Moのλ/λ。に対する傾きが大きくな
っていることがわかる。このため、周波数変化によって
結合量が大きく変化するようになる。この結果、従来の
帯域通過フィルタは広帯域な通過帯域において良好なV
SWR特性が得られないという問題点があった。
帯域な特性を得るためには結合孔の長さを長くする必要
があった。結合孔の長さを長くすると2Qが共振周波数
f0における自由空間波長λ。に近づくため磁気偏極率
の周波数に対する変化率が大きくなる。第7図はMt/
Meとλ/λ。の関係を2Q/λ。をパラメータにして
示したもので、例えば、λ/λ。=1においてaが大き
くなる程Mt/Moのλ/λ。に対する傾きが大きくな
っていることがわかる。このため、周波数変化によって
結合量が大きく変化するようになる。この結果、従来の
帯域通過フィルタは広帯域な通過帯域において良好なV
SWR特性が得られないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、小形で広帯域な帯域通過フィルタを得ること
を目的とする。
たもので、小形で広帯域な帯域通過フィルタを得ること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係る帯域通過フィルタは、直交する2つのモ
ードが共振する空胴共振器として十字形断面を有する空
胴共振器を用いたものである。
ードが共振する空胴共振器として十字形断面を有する空
胴共振器を用いたものである。
[作 用コ
この発明においては1円筒形空胴共振器、あるいは正方
形空胴共振器よりも十字形空胴共振器の方が結合孔を設
ける空胴共振器の端面の中央部での電磁界が大きいため
、結合孔を大きくしなくても円筒形空胴共振器あるいは
正方形空胴共振器よりも大きな結合量が得られ、広帯域
な帯域通過フィルタが得られる。
形空胴共振器よりも十字形空胴共振器の方が結合孔を設
ける空胴共振器の端面の中央部での電磁界が大きいため
、結合孔を大きくしなくても円筒形空胴共振器あるいは
正方形空胴共振器よりも大きな結合量が得られ、広帯域
な帯域通過フィルタが得られる。
[実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は十
字形導波管内の磁界分布を示す図である。
図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は十
字形導波管内の磁界分布を示す図である。
第1図において、(2a) (2b)は入出力方形導波
管、(3a)(3b)は入出力結合孔、(4)は十字形
結合孔。
管、(3a)(3b)は入出力結合孔、(4)は十字形
結合孔。
(5a) (5b)は直交するモード間の結合量調整ネ
ジ、(6)は周波数調整ネジであり、以上は第5図と同
様のものである。(7a) (7b)は丁E工。1モー
ドで共振する十字形空胴共振器であり、矢印は十字形空
胴共振器(7a) (7b)内及び入出力方形導波管(
2a) (2b)内の電界の方向を示している。十字形
空胴共振器(7a) (7b)には結合量調整ネジ(5
a) (5b)及び周波数調整ネジ(6)が設けられ、
結合量調整ネジ(5a) (5b)は十字形空胴共振器
(7a)(7b)の電界と45度の角度をなしている。
ジ、(6)は周波数調整ネジであり、以上は第5図と同
様のものである。(7a) (7b)は丁E工。1モー
ドで共振する十字形空胴共振器であり、矢印は十字形空
胴共振器(7a) (7b)内及び入出力方形導波管(
2a) (2b)内の電界の方向を示している。十字形
空胴共振器(7a) (7b)には結合量調整ネジ(5
a) (5b)及び周波数調整ネジ(6)が設けられ、
結合量調整ネジ(5a) (5b)は十字形空胴共振器
(7a)(7b)の電界と45度の角度をなしている。
この十字形空胴共振器(7a)(7b)は直交する2つ
のモードで共振が可能であり、複モード空胴共振器とし
て使用できる。
のモードで共振が可能であり、複モード空胴共振器とし
て使用できる。
次にその動作について説明する。入出力導波管(2a)
から入射した電界EをもつTEよ。モード波は入出力結
合孔(3a)を介して十字形空胴共振器(7a)内に電
界AをもつTEl。モード波と結合し、TEl。1モー
ドで共振する。このTEl。モード波は結合調整ネジ(
5a)の効果により直交する電界BをもつTE□。モー
ド波と結合し、さらに十字形結合孔(4)を介して十字
形空胴共振器(7a)内のTEl。モード波は十字形空
胴共振器(7b)内の電界C,DをもつTE工。モード
波と結合する。電界りをもつTE、。モード波は入出力
結合孔(3b)を介して入出力導波管(2b)のTEよ
。
から入射した電界EをもつTEよ。モード波は入出力結
合孔(3a)を介して十字形空胴共振器(7a)内に電
界AをもつTEl。モード波と結合し、TEl。1モー
ドで共振する。このTEl。モード波は結合調整ネジ(
5a)の効果により直交する電界BをもつTE□。モー
ド波と結合し、さらに十字形結合孔(4)を介して十字
形空胴共振器(7a)内のTEl。モード波は十字形空
胴共振器(7b)内の電界C,DをもつTE工。モード
波と結合する。電界りをもつTE、。モード波は入出力
結合孔(3b)を介して入出力導波管(2b)のTEよ
。
モード波と結合し、出力として取り出される。十字形空
胴共振器(7a) (7b)内の直交するTE、。モー
ド波が全て同一周波数f0で共振するように調整されて
いると前述のように入出力方形導波管(2a)への入射
波は入出力方形導波管(2b)に取り出される。
胴共振器(7a) (7b)内の直交するTE、。モー
ド波が全て同一周波数f0で共振するように調整されて
いると前述のように入出力方形導波管(2a)への入射
波は入出力方形導波管(2b)に取り出される。
しかし、f0以外の周波数では共振器が共振しないため
、入出力方形導波管(2a)への入射波はほとんど反射
され、入出力方形導波管(2b)へは出力されない。こ
のように、この実施例のフィルタは従来の帯域通過フィ
ルタと同様に小形で、通過域近傍に減衰極をもち急峻な
減衰特性を有する帯域通過フィルタとして動作する。
、入出力方形導波管(2a)への入射波はほとんど反射
され、入出力方形導波管(2b)へは出力されない。こ
のように、この実施例のフィルタは従来の帯域通過フィ
ルタと同様に小形で、通過域近傍に減衰極をもち急峻な
減衰特性を有する帯域通過フィルタとして動作する。
次に第2図に示す十字形導波管内の電磁界について説明
する。図において矢印は磁界の分布を示しており、断面
内ではそのほとんどが方形断面部abcdに集中してい
る。また、十字形空胴共振器(7a) (7b)では円
筒形空胴共振器(Ia) (lb)より小さい容積内で
共振するため、共振器内のエネルギーで規格化された磁
界Hは十字形空胴共振器(7a)(7b)の方が大きく
なる。従って、結合孔(3a) (3b)及び(4)を
十字形空胴共振器(7a) (7b)の両端隔壁中央部
に設ければ、大きな磁界Hが得られるため、従来の帯域
通過フィルタと同じ大きさの結合孔を用いてもより大き
な結合量が得られ、広帯域にわたり良好なVSWR特性
をもつ帯域通過フィルタが得られる。
する。図において矢印は磁界の分布を示しており、断面
内ではそのほとんどが方形断面部abcdに集中してい
る。また、十字形空胴共振器(7a) (7b)では円
筒形空胴共振器(Ia) (lb)より小さい容積内で
共振するため、共振器内のエネルギーで規格化された磁
界Hは十字形空胴共振器(7a)(7b)の方が大きく
なる。従って、結合孔(3a) (3b)及び(4)を
十字形空胴共振器(7a) (7b)の両端隔壁中央部
に設ければ、大きな磁界Hが得られるため、従来の帯域
通過フィルタと同じ大きさの結合孔を用いてもより大き
な結合量が得られ、広帯域にわたり良好なVSWR特性
をもつ帯域通過フィルタが得られる。
第3図はこの発明の他の実施例を示す概略構成図で、十
字形空胴共振器(7)と円筒形空胴共振器(1)を組み
合わせた場合である。この場合も第1図に示す実施例と
同様に入出力導波管(2a)と十字形空胴共振器(7)
との間に大きな結合量が得られるため、入力側と出力側
で異なる結合量を必要とする非対称構造の帯域通過フィ
ルタの広帯域化を実現することができる。
字形空胴共振器(7)と円筒形空胴共振器(1)を組み
合わせた場合である。この場合も第1図に示す実施例と
同様に入出力導波管(2a)と十字形空胴共振器(7)
との間に大きな結合量が得られるため、入力側と出力側
で異なる結合量を必要とする非対称構造の帯域通過フィ
ルタの広帯域化を実現することができる。
第4図はこの発明のさらに他の実施例を示す概略構成図
で、(8)は正方形空胴共振器である。この場合も第3
図と同様に入力側と出力側で異なる結合量を必要とする
非対称構造の帯域通過フィルタの広帯域化を実現するこ
とができる。
で、(8)は正方形空胴共振器である。この場合も第3
図と同様に入力側と出力側で異なる結合量を必要とする
非対称構造の帯域通過フィルタの広帯域化を実現するこ
とができる。
なお、上記実施例では空胴共振器の数が2個の場合につ
いて述べたが、空胴共振器の数が3個以上の場合にも適
用できる。また、十字形空胴共振器がTE、。1モード
で共振する場合について述べたが、TElo nモード
(n = 2 、3 、”)で共振する場合にも適用で
きる。
いて述べたが、空胴共振器の数が3個以上の場合にも適
用できる。また、十字形空胴共振器がTE、。1モード
で共振する場合について述べたが、TElo nモード
(n = 2 、3 、”)で共振する場合にも適用で
きる。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば直交する2つのモード
で共振する複モード空胴共振器として十字形断面を有す
る空胴共振器を用いたので、より広帯域な帯域通過特性
で急峻な減衰特性をもち、しかも小形な帯域通過フィル
タが得られる効果がある。
で共振する複モード空胴共振器として十字形断面を有す
る空胴共振器を用いたので、より広帯域な帯域通過特性
で急峻な減衰特性をもち、しかも小形な帯域通過フィル
タが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第2図
は十字形導波管の磁界分布を示す図、第3図はこの発明
の他の実施例を示す概略構成図、第4図はこの発明のさ
らに他の実施例を示す概略構成図、第5図は従来の帯域
通過フィルタを示す概略構成図、第6図は第5図の帯域
通過フィルタの減衰特性を示す図、第7図は結合孔の磁
気偏極率の周波数特性を示す図である。 図において、(1) (la) (lb)は円筒形空胴
共振器、(2a) (2b)は入出力方形導波管、 (
3a)(3b)は入出力結合孔、(4)は十字形結合孔
、(5)は結合量調整用ネジ、(6)は周波数調整ネジ
、(7) (7a) (7b)は十字形空胴共振器、(
8)は正方形空胴共振器である。 なお1図中同一筒号は同−或は相当部分を示す。
は十字形導波管の磁界分布を示す図、第3図はこの発明
の他の実施例を示す概略構成図、第4図はこの発明のさ
らに他の実施例を示す概略構成図、第5図は従来の帯域
通過フィルタを示す概略構成図、第6図は第5図の帯域
通過フィルタの減衰特性を示す図、第7図は結合孔の磁
気偏極率の周波数特性を示す図である。 図において、(1) (la) (lb)は円筒形空胴
共振器、(2a) (2b)は入出力方形導波管、 (
3a)(3b)は入出力結合孔、(4)は十字形結合孔
、(5)は結合量調整用ネジ、(6)は周波数調整ネジ
、(7) (7a) (7b)は十字形空胴共振器、(
8)は正方形空胴共振器である。 なお1図中同一筒号は同−或は相当部分を示す。
Claims (4)
- (1)入出力導波管と、直交する2つのモードで共振す
る複モード空胴共振器とを、それらの隔壁の中央部に設
けられた細長の入出力結合孔を介して結合させた帯域通
過フィルタにおいて、上記複モード空胴共振器として十
字形断面を有する空胴共振器を用いたことを特徴とする
帯域通過フィルタ。 - (2)上記複モード空胴共振器として、十字形結合孔を
介して結合した2個の十字形断面を有する空胴共振器を
用いた特許請求の範囲第1項記載の帯域通過フィルタ。 - (3)上記複モード空胴共振器として、互いに十字形結
合孔を介して結合した、十字形断面を有する空胴共振器
と円筒形空胴共振器とを用いた特許請求の範囲第1項記
載の帯域通過フィルタ。 - (4)上記複モード空胴共振器として、互いに十字形結
合孔を介して結合した、十字形断面を有する空胴共振器
と正方形空胴共振器とを用いた特許請求の範囲第1項記
載の帯域通過フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30257786A JPH0630401B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 帯域通過フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30257786A JPH0630401B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 帯域通過フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63155803A true JPS63155803A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0630401B2 JPH0630401B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=17910653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30257786A Expired - Lifetime JPH0630401B2 (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 帯域通過フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630401B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000035043A1 (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-15 | Alcatel | Waveguide directional filter |
| CN103326098A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-09-25 | 中国科学技术大学 | 一种具有可调耦合孔的双模极化腔 |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP30257786A patent/JPH0630401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000035043A1 (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-15 | Alcatel | Waveguide directional filter |
| CN103326098A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-09-25 | 中国科学技术大学 | 一种具有可调耦合孔的双模极化腔 |
| CN103326098B (zh) * | 2013-07-06 | 2016-03-30 | 中国科学技术大学 | 一种具有可调耦合孔的双模极化腔 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630401B2 (ja) | 1994-04-20 |
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