滤波器制造技术

实施方式的滤波器包括：具有输入线路、多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为f0的微带线型平面滤波器；包围着平面滤波器的金属壳；包含配置在金属壳内的电介质的多个结构体，所述多个结构体在电磁波从输入线路向输出线路传播的前进方向上的间隔或者在因电磁波在金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔在换算为中心频率f0的电长度时是1/5波长到1/2波长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滤波器。
技术介绍
诸如微带线(microstrip line)型的单面开放型平面滤波器(日文平面7 4 A 夕)具备制造和调整简单易行的优点。但是，由于其单面是开放的，因此存在着容易受到外部环境的影响、另外也反过来发射电磁波而对外界造成影响等缺点，该倾向随着频率的升高而愈发显著。为了应对该缺点，一个简便的办法是将平面滤波器密封在金属壳内，从而将金属壳内外的多余的电磁波往来完全地遮蔽。但是，使用金属壳包围平面滤波器时会引发其他问题。这些问题起因于金属壳的空腔谐振模谐振。例如，输入到平面滤波器的电力会激发空腔谐振模谐振，该谐振被平面滤波器的输出线拾取后，就会在与平面滤波器的设计不符的频带中产生通频带，导致滤波器的频率特性大幅度变差。作为解决上述问题的方法，有使用由导体或高介电常数电介质等构成的多余高次模(日文不要高次*一 K)阻断板(日文遮断板)的方法。
技术实现思路
实施方式的滤波器的特征在于，其包括微带线型的平面滤波器，具有输入线路、 多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为A ;金属壳，包围着所述平面滤波器；以及多个结构体，包含配置在所述金属壳内的电介质，所述多个结构体在电磁波从所述输入线路向所述输出线路传播的前进方向上的间隔、或者在因所述电磁波在所述金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔，在换算为中心频率&的电长度时是1/5波长到 1/2波长。附图说明图1是表示第I实施方式的滤波器的立体图。图2是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图3是表示图2的结构的仿真结果的图。图4是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图5是表示图4的结构的仿真结果的图。图6是表示进行三维 电磁场仿真的结构的立体图。图7是表示图6的结构的仿真结果的图。图8k 图8E是表示使图6中的2个电介质结构体之间的距离改变后的通频特性 的图。图9k 图9D是表示使图6中的2个电介质结构体之间的距离改变后的通频特性 的图。图10A 图10C是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图11A 图11C是表示图10的结构的仿真结果的图。图12是表示第2实施方式的滤波器的立体图。图13是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图14是表示图13的结构的仿真结果的图。图15是表示10GHz时金属壳内的电场分布的图。图16是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图17是表示图16的结构的仿真结果的图。图18是表示10GHz时金属壳内的电场分布的图。图19是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图20是表示图19的结构的仿真结果的图。图21是表示10GHz时金属壳内的电场分布的图。图22是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图23是表示图22的结构的仿真结果的图。图24是表示在图23的图表的谐振峰值处的电场分布的图。图25是表示在图23的图表的谐振峰值处的电场分布的图。图26是表示在图23的图表的谐振峰值处的电场分布的图。图27是表示在图23的图表的谐振峰值处的电场分布的图。图28是表示在图23的图表的谐振峰值处的电场分布的图。图29A 图29E是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图30A 图30E是表示图29A 图29E的结构的仿真结果的图。图31是表示改变了结构体对间隔的情况下的仿真结果的图。图32是表示第3实施方式的滤波器的立体图。图33是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图34是表示图33的结构的仿真结果的图。图35是表不10GHz时金属壳内的电场分布的图。图36是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图37是表示图36的结构的仿真结果的图。图38是表示10GHz时金属壳内的电场分布的图。图39是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图40是表示图39的结构的仿真结果的图。图41是表示9. 4GHz时金属壳内的电场分布的图。图42是表示图39的结构在低频端的仿真结果的图。图43是表示2GHz时金属壳内的电场分布的图。图44是表示3. 1GHz时金属壳内的电场分布的图。图45是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图46是表示图45的结构的仿真结果的图。图47是在图45中采用3个棒状结构体组而形成的结构的立体图。图48是表示图47的结构的仿真结果的图。图49是在图45中采用4个棒状结构体组而形成的结构的立体图。图50是表示图49的结构的仿真结果的图。图51是表示进行三维电磁场仿真的结构的立体图。图52是表示图51的结构的仿真结果的图。图53是表示图51的结构的仿真结果的图。图54是表不频率调整的实验结果的图。图55是表示频率调整的实验结果的图。图56是表示频率调整的实验结果的图。具体实施方式实施方式的滤波器的特征在于，其包括具有输入线路、多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为fo的微带线型平面滤波器；包围着所述平面滤波器的金属壳；以及包含配置在所述金属壳内的电介质的多个结构体，所述多个结构体在电磁波从所述输入线路向所述输出线路传播的前进方向上的间隔、或者在因所述电磁波在所述金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔在换算为中心频率fd的电长度时是1/5波长到1/2 波长。如果采用在金属壳内设置阻断板来抑制金属壳内的电磁波传播的方法，单个阻断板的谐振或多个阻断板之间的空腔谐振等有时候会对滤波器特性带来不良影响。在金属壳内设置阻断板的目的之一是利用该阻断板的存在来切断电磁波在金属壳内的传播，加大滤波器的阻带的衰减量。但是，如果在滤波器的中心频率附近存在金属壳谐振，则恐怕会因该谐振而在阻带内形成通频带。另外，在设置了导体的阻断板或介电损耗大的电介质的阻断板的情况下，会产生因阻断板自身的损耗而导致滤波器的插入损耗增大的问题。当平面滤波器的损耗极少的情况下，例如平面滤波器的导体部分由超导材料构成等情况下，这一问题变得尤为显著。此外，一般来说，电介质的介电常数越高，介电损耗也越大。进而，在制造窄频带带通滤波器的情况下，必须使构成滤波器的多个谐振器的频率严格匹配，因此，在制造出平面滤波器之后，大多都必须从滤波器外部对谐 振频率进行调整。阻断板的存在导致这种从外部进行的频率调整变得很困难。下面参照附图说明实施方式。其中，图中针对相同或类似的部分标注相同的编号。(第I实施方式)本实施方式的滤波器包括具有输入线路、多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为fo的微带线型平面滤波器；包围着平面滤波器的金属壳；以及多个结构体，包含配置在金属壳内的电介质，所述多个结构体在电磁波从输入线路向输出线路传播的前进方向上的间隔、或者在因电磁波在金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔在换算为中心频率&的电长度时是1/5波长到1/2波长。在本实施方式中，结构体呈板状。此外，本说明书中以一个结构体的重心到另一个结构体的重心的距离来代表2个结构体的间隔。为了使微带线型平面滤波器独立于外部环境，在其周围覆盖金属壳是一种简单的解决手段。但是，在以金属壳进行覆盖的情况下，金属壳起到了导波管的作用，滤波器的输入输出会通过该导波管的传播模式而发生耦合。因此，与上表面开放的平面滤波器特性相比，会出现多余的电磁波传播路径，滤波器的频带外衰减量因此而下降。亦即，背景噪声(background level)上升。为了回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波器，其特征在于，包括：微带线型的平面滤波器，具有输入线路、多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为f0；金属壳，包围着所述平面滤波器；以及多个结构体，包含配置在所述金属壳内的电介质，所述多个结构体在从所述输入线路朝向所述输出线路的电磁波的前进方向上的间隔或者在因所述电磁波在所述金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔，在换算为中心频率f0的电长度时是1/5波长到1/2波长。

【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 213691/20111.一种滤波器，其特征在于，包括 微带线型的平面滤波器，具有输入线路、多个谐振器和输出线路，通频带的中心频率为fo； 金属壳，包围着所述平面滤波器；以及 多个结构体，包含配置在所述金属壳内的电介质，所述多个结构体在从所述输入线路朝向所述输出线路的电磁波的前进方向上的间隔或者在因所述电磁波在所述金属壳内谐振而产生的驻波的波阵面的垂直方向上的间隔，在换算为中心频率fd的电长度时是1/5波长到1/2波长。2.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述电介质呈棒状。3.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述结构体还配置在与所述电磁波的前进方向垂直的方向上或者与所述驻波的波阵面平行的方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：盐川教次，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：