[发明专利]电介质波导管滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及耦合有多个电介质波导管谐振器的电介质波导管滤波器。

背景技术

在手机等基站中，为了使无线通信的信道尽可能邻接且有效运用频率资源，需要防止信道间的干扰，并保持陡峭的衰减特性的带通滤波器。如果代替大且重的金属制的空腔谐振器，使用小型且轻量的电介质波导管谐振器的被称作电介质波导管滤波器的带通滤波器，则可以将基站小型轻量化。另外，也能够实现基站的低成本化。

电介质波导管滤波器由在用导体膜覆盖周围的电介质块体的局部设有电介质露出的耦合窗的多个电介质波导管谐振器组合而构成。邻接的电介质波导管谐振器密合地配置，邻接的电介质波导管谐振器之间由耦合窗电磁耦合。长度方向与电场方向相同的耦合窗称为电感性窗，将电介质波导管谐振器之间的路径进行电感性耦合，长度方向与电场方向正交的窗称为电容性窗，在相邻的电介质波导管谐振器之间进行电容性耦合。

通常，为了使带通滤波器的衰减特性陡峭，只要增加构成滤波器的谐振器数量即可。

但是，电介质波导管谐振器的无负荷Q比金属制空腔谐振器的无负荷Q低，因此，增加电介质波导管滤波器的电介质波导管谐振器的数量时，会增加滤波器在带域内的插入损失。因此，为了不增加谐振器的数量而得到插入损失小、陡峭的衰减特性的滤波器，而使用利用跳跃耦合的极化。

作为这种现有技术的具体例，特开2000-286606号公报的图5中公开有由4个电介质波导管谐振器构成、且利用跳跃耦合进行极化的电介质波导管滤波器。

图8A表示利用跳跃耦合进行极化的现有电介质波导管滤波器的分解立体图，图8B表示图8A的等效电路图。

如图8A与图8B所示，现有电介质波导管滤波器8由用导体膜被覆长方体形状的电介质块体周围的电介质波导管谐振器81～86构成，

电介质波导管谐振器81包括用于输入的电感性窗L₈₁，

电介质波导管谐振器86包括用于输出的电感性窗L₈₇，

电介质波导管谐振器81～86用电感性窗L₈₂～L₈₅串联地耦合，

电介质波导管谐振器82与85之间通过电容性窗C₈₀跳跃耦合。

在此，电介质波导管滤波器8中，将通过电介质波导管谐振器81、82、83、84、85、86的耦合通路称为主耦合通路，将通过电介质波导管谐振器81、82、85、86的耦合通路称为副耦合通路。

电介质波导管滤波器对于主耦合通路，调整副耦合通路的透射相位和透射振幅并进行极化。

图9A是表示对于电感性耦合通路和电容性耦合通路频率的透射相位变化的图表，图9A中，实线表示电感性耦合通路的透射相位，虚线表示电容性耦合通路的透射相位。图9B是表示对于电介质波导管谐振器频率的透射相位变化的图表。

如图9A所示，电感性耦合通路和电容性耦合通路的透射相位与频率无关、基本固定。电感性耦合通路具有使相位超前约90°的作用，电容性耦合通路具有使相位滞后约90°的作用。

另一方面，如图9B所示，电介质波导管谐振器的透射相位在比电介质波导管谐振器的谐振频率f₀低频率侧相位滞后90°，在比谐振频率f₀高频率侧相位超前90°。

另外，通常在将多个电介质波导管谐振器串联地耦合的情况下，电介质波导管谐振器的数量越多的路径，透射相位的倾斜变得越陡峭。

利用上述特性，将电感性耦合通路和电容性耦合通路组合来连接电介质波导管谐振器，以使向主耦合通路传送的信号和向副耦合通路传送的信号相位相反且振幅相同的方式设计滤波器。

例如，图8A所示的电介质波导管滤波器8中，在低频侧和高频侧双方，以使在主耦合通路传送的信号和在向副耦合通路传送的信号相位相反的方式而进行设计。

这样的设计法记载于J.Brain Thomas著，“Cross-Coupling inCoaxial Cavity Filters-A Tutorial Overview”，IEEE TRANSACTIONS ONMICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES，VOL.51，NO.4，APRIL2003，P1368。