本發(fā)明解決上述以往存在的技術(shù)問題,其第一目的在于提供一種小形且可平 面化的濾波器,這種濾波器等效縮短1波長環(huán)形諧振腔的線路長度,而且可方便 地進行頻率調(diào)整。
本發(fā)明解決上述以往存在的技術(shù)問題,其第二目的在于提供一種濾波器,其 中等效縮短1波長環(huán)形諧振腔的線路長度;同時改善
通帶附近的衰減特性,從而 可實現(xiàn)小型且平面化。
本發(fā)明解決上述以往的技術(shù)問題,其第三目的在于提供一種抑制諧振頻率偏 差,謀求改善諧振頻率的再現(xiàn)性和精度,而且頻率容易調(diào)整,小型高Q且價廉的 雙模諧振腔。
(第一發(fā)明)
為了達到上述目的,本發(fā)明做成將組成濾波器的1波長環(huán)形諧振腔電長度四 等分,在其線路上的第1位置和與上述第1位置電長度偏離180°的第2位置上連 接具有相同特性且前端開路的第1傳輸線,又在與上述第1位置電長度偏離90° 的第3位置和與上述第3位置電長度偏離180°的第4位置上連接具有相同特性且 前端開路的第2傳輸線,再將接成上述方式的1波長環(huán)形諧振腔按同一方向配置, 諧振腔之間的耦合采用平行耦合線。
(第二發(fā)明)
為了達到上述目的,本發(fā)明做成將構(gòu)成濾波器的1波長環(huán)形諧振腔電長度四 等分,在該線路上的第1點、與上述第1點電長度偏離90°的第2點,與上述第1 點電長度偏離180°的第3點和與上述第1點偏離270°的第4點上連接具有相同特 性且前端開路的傳輸線,而且接成上述方式的1波長環(huán)形諧振腔的級間耦合為平 行耦合線,其耦合電長度小于90°,同時將構(gòu)成初級的上述1波長環(huán)形諧振腔的 一點作為輸入,將構(gòu)成末級的上述1波長環(huán)形諧振腔的一點作為輸出,或者將構(gòu) 成末級的1波長環(huán)形諧振腔的一點作為輸入,將與上述輸入點電長度偏離90°的 一點作為輸出。
(第三發(fā)明)
為了達到上述目的,本發(fā)明做成用前端開路耦合線或前端開路單線替換雙模 諧振腔小型化中不可少的電容,并將該耦合線或單線做在環(huán)形單線的內(nèi)側(cè)。
又,用將耦合線或單線的開路端或其一部分
切除,重疊的方法處理諧振頻率 的調(diào)整。
本發(fā)明在環(huán)形諧振腔上位于長度相互偏離180°處的兩點之間生成正負反相電 壓,并連接前端開路的傳輸線,因而諧振頻率可任意設(shè)定成比單個1波長環(huán)形諧 振腔的諧振頻率低,同時能利用修整等方法調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻率 容易調(diào)整。又,濾波器的級間耦合用平行耦合線來實現(xiàn),因而環(huán)形諧振腔可鄰近 配置,整個濾波器能小型化、平面化。
本發(fā)明在環(huán)形諧振腔上位于電長度相互偏離180°處的兩點之間生成正負反相 電壓,并連接前端開路的傳輸線,通過調(diào)節(jié)該傳輸線長度可調(diào)整諧振頻率,而且 用平行耦合線實現(xiàn)級間耦合,環(huán)形諧振腔可鄰近配置,可實現(xiàn)濾波器的小形、平 面化。又,級間平行耦合線在偏離傳播途徑中心的位置進行耦合,因而可在通帶 附近形成下陷,能以不多的級數(shù)做成衰減特性良好的濾波器。
本發(fā)明借助上述結(jié)構(gòu),利用制造精度良好的
光刻技術(shù)等,將環(huán)形單線和形成 分布電路的前端開路耦合線或前端開路單線同時制作,謀求諧振腔低成本和改善 諧振頻率的再現(xiàn)性及精度。又在環(huán)形單線的內(nèi)側(cè)形成一起縮短諧振腔長度作用的 前端開路耦合線或單線,進一步謀求諧振腔的小型化。
前端開路耦合線或單線的分布參數(shù)電容,與集中參數(shù)電容相比,能使集中電 場分散,損耗很小,因而可提高諧振腔的空載Q值。
將此環(huán)形單線所連接的前端開路耦合線或單線的開路端或一部分進行切除、 重疊,頻率調(diào)整方便。
如上所述,用前端開路耦合線或單線替換雙模諧振腔小型化中不可少的電 容,并將該耦合線或單線做在環(huán)形單線的內(nèi)側(cè),因而可謀求抑制諧振
頻率偏差, 改善諧振頻率再現(xiàn)性和精度,實現(xiàn)高Q且價廉的雙模諧振腔。又,通過將前端開 路耦合線或單線的開路端或一部分進行切除、重疊,頻率調(diào)整方便。
附圖說明
圖1為第一發(fā)明第1
實施例中濾波器的平面圖。
圖2為第一發(fā)明第2實施例中濾波器的平面圖。
圖3為第一發(fā)明第3實施例中濾波器的平面圖。
圖4為第一發(fā)明第4實施例中濾波器的平面圖。
圖5為第一發(fā)明第5實施例中濾波器的平面圖。
圖6為以往濾波器平面圖。
圖7為第二發(fā)明第1實施例中濾波器的平面圖。
圖8為第二發(fā)明第1實施例中濾波器的特性圖。
圖9為第二發(fā)明第1實施例中其他濾波器的平面圖。
圖10為第二發(fā)明第1實施例中其他濾波器的平面圖。
圖11為第M發(fā)明第1實施例中其他濾波器的平面圖。
圖12為第二發(fā)明第1實施列中其他濾波器的平面圖。
圖13為第二發(fā)明第1實施例中其他濾波器的平面圖。
圖14為第二發(fā)明第2實施例中濾波器的平面圖。
圖15為以往濾波器的平面圖。
圖16為第三發(fā)明第1實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖17為第三發(fā)明第2實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖18為第三發(fā)明第3實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖19為第三發(fā)明第4實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖20為第三發(fā)明第5實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖21(a)為第三發(fā)明第6實施例中雙模諧振腔的A-A剖視圖。
圖21(b)為第三發(fā)明第6實施例中雙模諧振腔的表面導(dǎo)體層
電極線條平面 圖。
圖21(c)為第三發(fā)明第6實施例中雙模諧振腔的內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條平面 圖。
圖21(d)為第三發(fā)明第6實施例中雙模諧振腔表面導(dǎo)體層和內(nèi)部導(dǎo)體層電極 線條重合狀況的示意圖。
圖21(e)為第三發(fā)明第6實施列中雙模諧振腔表面導(dǎo)休層和內(nèi)部導(dǎo)體層電極 線條重合狀況的示意圖。
圖21(f)為第三發(fā)明第6實施例中雙模諧振腔表面導(dǎo)體層和內(nèi)部導(dǎo)體層電極 線條重合狀況的示意圖。
圖22為本第三發(fā)明第7實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖23(a)為第三發(fā)明第8實施例中雙模諧振腔的A-A’剖視圖。
圖22(b)為第三發(fā)明第8實施例中雙模諧振腔的表面導(dǎo)體層電極線條的平面 圖。
圖23(c)為第三發(fā)明第8實施例中雙模諧振腔的內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條的平面 圖。
圖24為第三發(fā)明第9實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖25(a)為第三發(fā)明第10實施例中雙模諧振腔的A-A’剖視圖。
圖25(b)為第三發(fā)明第10實施例中雙模諧振腔的表面導(dǎo)體層電極線條的平面 圖。
圖25(c)為第三發(fā)明第10實施例中雙模諧振腔的內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條的平面 圖。
圖26(a)為第三發(fā)明第11實施例中雙模諧振腔的A-A’剖視圖。
圖26(b)為第三發(fā)明第11實施例中雙模諧振腔的平面圖。
圖27為以往雙模諧振腔的斜視圖。
下面參照上述附圖說明第一發(fā)明
實施例1
圖1(a)為本發(fā)明第1實施例中濾波器的平面圖。圖1(a)中,11為諧振腔, 具體來說做成1波長環(huán)形諧振腔12。該環(huán)形諧振腔12在同線路的A點和從該A 點電長度偏離180°的B點設(shè)置具有相同特性的第1前端開路傳輸線13、14。另外, 在位于與A點電長度偏離90°的線路上的C點和從該C點電長度偏離180°的線路 上的D點,設(shè)置具有相同特性的第2前端開路傳輸線15、16、17為與諧振腔11 相同的諧振腔,兩個諧振腔按同一方向配置,用平行耦合線18實現(xiàn)相互之間的級 間耦合,19、20和21、22為分別連接電長度上相互偏90°的E、G點和F、H點的 輸入、輸出耦合用傳輸線,23~26為輸入、輸出端子。
說明組成如上所述的濾濾器的性能。
首先,輸入端子23上一輸入激勵信號,就由耦合用傳輸線19耦合到諧振腔 11。諧振腔11以1波長環(huán)形諧振腔12的電長度和第1前端開路傳輸線13、14所 確定的諧振頻率f1作諧振,該諧振腔11上激勵出A點、B點電壓最大,C點、D 點
電流最大(即電壓為零)的基本諧振模。然后,通過平行耦合線18依次傳至諧振 腔17的E、F點,再通過傳輸線21最終輸出至輸出端子25。
另一方面,輸入端子24上輸入激勵信號時激勵的信號波經(jīng)傳輸線20傳至諧 振腔11的C、D點,再通過平行耦合線18依次傳至諧振腔17的G、H點,最后經(jīng) 傳輸線22輸出到輸出端子26。此時,諧振腔11的諧振頻率f2取決于1波長環(huán) 形諧振腔12的電長度和第2前端開路傳輸線15、16的電長度。
上文所述那樣傳播的信號波分別在諧振腔11、17中激勵正交模,位于從環(huán) 形諧振腔上的一點電長度偏離90°處的點,其電場為0,無傳播。因此,證明本組 成的濾波器存在不相互耦合且頻率不同的2個諧振模。據(jù)此,以頻率f1激勵輸入 端子23,頻率f2激勵輸入端子24,從而只在輸出端子25傳播頻率為f1的行波, 只在輸出端子26傳播頻率為f2的行波。
下面說明圖1(b)的組成。圖1(b)與圖1(a)的不同點在于僅在諧振腔11上的 A點和位于從該A點電長度偏離180°處的B點,以及諧振腔17上的E點和位于從 該E點電長度偏離180°處的F點,分別連接具有相同特性的前端開路傳輸線13、 14。
說明上文所述那樣組成的濾波器的性能。
基本性能與圖1(a)的實施例相同,不同點是:輸入端子24激勵時,諧振腔 以1波長環(huán)形諧振腔12的電長度所確定的諧振頻率B作諧振,在輸出端子26上 傳輸行波;但輸出端子23、25上不傳播。
如上所述,通過采用圖1所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成比單個1波長 環(huán)形諧振腔諧振頻率低,而且能利用微調(diào)整等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻 率容易調(diào)整。此外,濾波器的級間耦合用平行耦合線來實現(xiàn),環(huán)形諧振腔能鄰近 配置、整個濾波器可小型化,平面化。
又,第1、第2前端開路傳輸線13、14、15、16通常與1波長環(huán)形諧振腔12 同時用線條圖案形成,但也可在環(huán)形諧振腔12形成后利用電氣處理或化學(xué)處理等 進行后裝配。
(實施例2)
下文參照附圖說明第2實施例。
圖2(a)為本發(fā)明第2實施例中濾波器的平面圖。圖2(a)中與圖1(a)的不同 點在于采用做成與實施例1所說明1波長環(huán)形諧振腔17相反,其中第1傳輸線13、 14與第2傳輸線15、16互換的1波長環(huán)形諧振腔17B,1波長環(huán)形諧振腔11與17B 之間按同一方向配置,諧振腔的級間耦合用平行耦合線18實現(xiàn)。
說明上面所述那樣組成的濾波器的性能。
首先,輸入端子23上一輸入激勵信號,就由耦合用傳輸線19耦合到諧振腔 11。諧振腔11以1波長環(huán)形諧振腔12的電長度和第1前端開路傳輸線13、14所 確定的諧振頻率f1做諧振,在諧振器11上激勵出A點、B點電壓最大,C點、D 點電流最大(即電壓為零)的基本諧振模。然后,通過平行耦合線18依次傳至諧振 腔17B的G、H點,再通過傳輸線22最終輸出到輸出端子26。
另一方面,輸入端子24上輸入激勵信號時。激勵的信號波,經(jīng)傳輸線20傳 至諧振腔11的C、D點,再經(jīng)平行耦合線18依次傳至諧振腔17B的E、F點,最 后通過傳輸線21輸出到輸出端子25。此時,諧振腔11的諧振頻率f2取決于1波 長環(huán)形諧振腔12的電長度和第2前端開路傳輸線15、16的電長度。
如上所述那樣傳播的信號被分別在諧振腔11、17B激勵正交模,位于從環(huán)形 諧振器上的一點電長度偏離90°處點,其電場為0,無傳播。因此,證明本組成的 濾波器存在不相互耦合且頻率不同的2個諧振模。據(jù)此,以頻率f1激勵輸入端子 23,頻率f2激勵輸入端子24,從而只在輸出端子26傳播頻率為f1的行波,只 在輸出端子25傳播頻率為f2的行波。
下文說明圖2(b)的組成。
圖2(b)中與圖2(a)的不同點是:僅在諧振腔11上的A點和位于從該點電長 度偏離180°處的B點,以及諧振腔17上的G點和位于從該點電長度偏離180°處 的H點,分別連接具有相同特性且前端開路的傳輸線13、14。
說明如上所述組成的環(huán)形諧振腔的性能。
基本性能與圖2(a)的實施例相同,不同點在于輸入端子24上輸入激勵信號 就激勵,諧振腔11的1波長環(huán)形諧振腔12的電長度所確定的諧振頻率f3作諧振, 在輸出端子25上傳播行波,但輸入端子23和輸出端子26上不傳播。
如上所述,通過采用圖2所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1波 長環(huán)形諧振腔的諧振頻率,而且可利用修整等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻 率容易調(diào)整。此外,以平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合,因而環(huán)形諧振腔可鄰 近配置,整個濾波器能小型化,平面化。
(實施例3)
下面參照附圖說明本發(fā)明的第3實施例。
圖3為本發(fā)明第3實施例中濾波器的平面圖。圖3中與圖1(a)的不同點是: 按同一方向配置將第1前端開路傳輸線13、14與第2前端開路傳輸線15A、16A做 成特性(例如:形狀)相同的1波長環(huán)形諧振腔,以平行耦合線實現(xiàn)諧振腔的級間 耦合。
說明如上所述組成的濾波器的性能。
首先,輸入端子23上一輸入激勵信號,就由耦合用傳輸線19耦合到諧振腔 11。諧振腔11以1波長環(huán)形諧振腔12的電長度和前端開路傳輸線13、14所確定 的諧振頻率作諧振,在諧振腔11上激勵出A、B點電壓最大;C、D點電流最大(即 電壓為零)的基本諧振模,并通過平行耦合線依次傳至諧振腔17的E、F點,最 后在輸出端子25上輸出。
另一方面,輸入端子24激勵的信號波經(jīng)輸入耦合用傳輸線20傳至諧振腔11 的C、D點,再經(jīng)平行耦合線18依次傳至諧振腔17的G、H點,最后通過輸出耦 合用傳輸線22傳至輸出端子26上進行輸出。此時諧振腔11的諧振頻率也同上文 所述,為f1。
上面那樣傳播的信號波分別在諧振腔11、17中激勵正交模,位于從環(huán)形諧 振器上的一點電長度偏離90°處的點,其電場為0,無傳播。因此,證明本組成的 濾波器存在不相互耦合的2個諧振模。據(jù)此,頻率f1激勵輸入端子23所得的行 波在輸出端于25上傳播,頻率f1激勵輸端子24所得的行波在輸出端子26上傳 播。
如上所述,通過采用圖3所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1波 長環(huán)形諧振腔的諧振頻率,而且能利用微調(diào)等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻 率容易調(diào)整。此外,以平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合,因而環(huán)形諧振腔可鄰 近配置,整個濾波可小型化、平面化。
(實施例4)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第4實施例。
圖4為本發(fā)明第4實施例中濾波器的平面圖。圖4中與圖1(a)的不同點在于 將平行耦合線18A的電長度做成小于90°的1波長環(huán)形諧振腔12電長度(橢圓形)。 又,本實施例中使用的諧振腔為實施例1中的諧振腔,但做成用實施例2或?qū)嵤?例3所示的諧振腔也可。
在圖1、第2和第3實施例中組成的濾波器的情形下,平行耦合線的電長度 為90°的1波長環(huán)形諧振腔電長度,所以濾波器級間耦合大。用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計窄 帶寬濾波器時,諧振腔的間隔要大,難以減小無用耦合和電路面積。
反之,本實施例組成的濾波器縮短平行耦合線的耦合電長度,可使諧振腔的 間隔小,能減小無用耦合和電路面積。
如上所述組成的濾波器,其性能與實施例1相同,所以說明省略。
如上所述,能通過采用圖4所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1 波長環(huán)形諧振腔的諧振頻率,而且能利用微調(diào)等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度, 頻率容易調(diào)整。此外,以耦合電長度短的平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合,因 而環(huán)形諧振腔配置可極為鄰近,整個濾波器能小型化,平面化。
(實施例5)
下文參照附圖說明本發(fā)明第5實施例。
圖5為本發(fā)明第5實施例中濾波器的平面圖。圖5中與圖4的組成的不同點 是用分別由平行耦合構(gòu)件19A、20A、21A、22A組成的平行耦合線27~30實現(xiàn)輸 入耦合和輸出耦合。又,本實施例中所用的諧振腔為實施例1中圖1(a)的組成, 但做成用實施例2或?qū)嵤├?所示的諧振腔也可。
說明如上所述組成的濾波器的性能。首先,輸入端子23上一輸入激勵信號, 就由平行耦合構(gòu)件19A組成的平行耦合線27耦合到諧振腔11。諧振腔11以1波 長諧振腔的電長度和第1前端開路傳輸線13、14所確定的諧振頻率f1作諧振, 諧振腔11上激勵出A、B點電壓最大,C、D點電流最大(即電壓為零)的基本諧振 模。然后,通過平行耦合線18依次傳到諧振腔17的E、F點,再經(jīng)平行耦合構(gòu)件 21A組成的平行耦合線29最終輸出到輸出端子25。
另一方面,輸入端子24輸入激勵信號時激勵的信號波經(jīng)平行耦合構(gòu)件20A組 成的平行耦合線28傳至諧振腔11的C、D點,再經(jīng)平行耦合線18傳至諧振腔17 的G、H點,最后通過平行耦合構(gòu)件22A組成的平行耦合線30輸出到輸出端子26。 此時,諧振腔11的諧振頻率f2取決于1波長環(huán)形諧振腔12的電長度和第2前端 開路傳輸線15、16的電長度。
如上所述,通過采用圖5所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1波 長諧振腔的諧振頻率,而且能利用微調(diào)等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻率容 易調(diào)整。此外,以耦合電長度短的平行耦合線實現(xiàn)波濾器的級間耦合,因而環(huán)形 諧振腔配置可極為鄰近,加上輸入耦合、輸出耦合也為平行耦合線,輸入、輸出 電路能實現(xiàn)小型、簡潔化,所以整個濾波器可小形化、平面化。
再者,以上的說明中,實施例1~5一直將濾波器表示為采用2個環(huán)形諧振 腔的2級結(jié)構(gòu),但諧振腔個數(shù)不受限制,即濾波級數(shù)不受限制,能以任意的級數(shù) 來實現(xiàn),這是理所當然的。
綜上所述,本發(fā)明在1波長環(huán)形諧振腔上將前端開路傳輸線連接到位于電長 度相互偏離90°處的點,因而諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1波長環(huán)形諧振腔 的諧振頻率,而且可利用微調(diào)等調(diào)節(jié)前端開路傳輸線的電長度,頻率容易調(diào)整。 此外,以平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合,能鄰近配置環(huán)形諧振腔,整個濾波 器可小型化、平面化。
下文參照附圖說明第二發(fā)明。
(實施例1)
圖7為本發(fā)明第1實施例中濾波器的平面圖。圖7中,111為諧振腔,由1波 長環(huán)形諧振腔112、連接在線路上電長度相互偏離90°的A、B、C、D等4點上且 具有相同特性的前端開路傳輸線113~116組成。117為與諧振腔111相同的諧振 腔,用平行耦合線118實現(xiàn)諧振腔之間的級間耦合。又,平行耦合線的中點E與 B點、D點之間,中點K與G點、I點之間,電長度均相等。119、120為接于A點 和F點的輸入、輸出耦合電路,121為級間耦合電路,122和123為輸入、輸出 端子。
說明如上所述組成的濾波器的性能。
首先,端子122上一輸入激勵信號,就由耦合電路119耦合到諧振腔111。 諧振腔111諧振于1波長環(huán)形諧振腔12的電長度和前端開路傳輸線113~116所 決定的諧振頻率f1,在諧振腔111上激勵出A、B點電壓最大,C、D點電流最大(即 電壓為0)的基本諧振模。然后,通過平行耦合線118依次傳至諧振腔117上的1、 H點。上述耦合做成在偏離構(gòu)成平行耦合線的交互傳播途徑AB、HI的中心D、G 的位置上進行耦合,因而可在通帶附近形成下陷。傳至H點的信號波經(jīng)耦合電路 121傳至諧振腔111上的C、D點后,再經(jīng)平行耦合線118依次傳至諧振腔117上 的G、F點。同樣,這里的耦合也做成在偏離構(gòu)成平行耦合線的交互傳播途徑CD、 GF的中心B、I的位置上進行耦合,因而可在通帶附近形成下陷。又,傳至F點 的信號波經(jīng)耦合電路120最后在端子123上輸出。圖8畫出頻率特性的一個例子。
圖9為本發(fā)明第1實施例中的其他濾波器例,該圖中與圖1的不同點在于從 諧振腔111的平行耦合線中點E至前端開路傳輸線連接點D的電長度和上述中點 E至前端開路傳輸線連接點B的電長度不同,而且將這種結(jié)構(gòu)諧振腔左右對稱配 置。
說明上述結(jié)構(gòu)的濾波器的性能。
基本性能與圖7的實施例相同。與圖7的性能不同之處是可通過調(diào)節(jié)DE和BE 的電長度控制下陷的衰減量。又,不改變平行耦合線部分的耦合長度和縫隙寬度, 也能使級間耦合度變化。
圖10為本發(fā)明第1實施例中濾波器的其他例,該圖中與圖7的不同點在于 諧振腔111的平行耦合線中點E至前端開路傳輸線連接點D的電長度與該中點E至 前端開路傳輸線連接點B的電長度不同,而且將這種結(jié)構(gòu)的諧振腔按同一方向配 置。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的濾波器的性能。
基本性能與圖7的實施例相同。與圖7的性能不同之處是通過調(diào)節(jié)DE和BE的 電長度,不改變平行耦合線部分的耦合長度和縫隙寬度,也能使級間耦合度變化。
圖11為本發(fā)明第1實施例中濾波器的其他例,該圖中與圖7的不同點在于 用平行耦合線124、125實現(xiàn)輸入、輸出耦合電路119、120。其基本性能與圖7 相同,所以說明省略。
圖12為本發(fā)明第1實施例中濾波器的其他例,該圖中與圖7的不同點在于 用平行耦合線126實現(xiàn)級間耦合電路121。其基本性能與圖7相同,所以說明省 略。
圖13為本發(fā)明第1實施例中濾波器的其他例,該圖中與圖7的不同點在于 用使諧振腔111和117的部分線路耦合的平行耦合線127實現(xiàn)級間耦合電路121。 其基本性能與圖7相同,說明省略。
如上所述,通過采用圖7-12所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個 1波長諧振腔的諧振頻率,而且用平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合電路和輸入、 輸出耦合電路,所以環(huán)形諧振腔可鄰近配置,可實現(xiàn)濾波器的小型、平面化。此 外,如圖8所示,做成通帶附近下陷的特性,能以不多的級數(shù)實現(xiàn)衰減特性優(yōu)良 的濾波器。
(實施例2)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第2實施例。
圖14為本發(fā)明第2實施例中濾波器的平面圖。圖14中與圖7的不同之處是 將輸入、輸出耦合電路119、120連接到諧振腔111上電長度相互偏離90°的A、C 兩點。
說明上述結(jié)構(gòu)的濾波器的性能。
首先,端子122上一輸入激勵信號,就由耦合電路119耦合到諧振腔111。 諧振腔111以1波長諧振腔112的電長度和前端開路傳輸線113-116所決定的諧 振頻率f1作諧振,在諧振腔111上激勵出A、B點電壓最大,C、D點電流最大(即 電壓為0)的基本諧振模。然后,經(jīng)平行耦合線118依次傳至諧振腔117上的I、 H點。上述耦合做成在偏離構(gòu)成平行耦合線的交互傳播途徑AB、HI的中心D、G 的位置上進行耦合,因而能在通帶附近形成下陷。傳至H點的信號波經(jīng)耦合電路 121傳至諧振腔117的F、G點后,再經(jīng)平行耦合線118依次傳至諧振腔111上的 D、C點。同樣,這里的耦合也做成在偏離構(gòu)成平行耦合線的交互傳播途徑CD、GF 的中心B、I的位置上進行耦合,所以在通帶附近形成下陷。又,傳至C點的信號 波經(jīng)耦合電路120,最后輸出到輸出端子123。本實施例為對應(yīng)于圖7的電路結(jié)構(gòu), 但用對應(yīng)于圖9-12的電路結(jié)構(gòu)也可。
如上所述,通過采用圖14所示的組成,諧振頻率可任意設(shè)定成低于單個1波 長諧振腔的諧振頻率,而且用平行耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合電路和輸入、輸 出耦合電路,所以環(huán)形諧振腔可鄰近配置,可實現(xiàn)濾波器的小型、平面化。此外, 又做成通帶附近下陷的特性,用不多的級數(shù)就能實現(xiàn)衰減特性優(yōu)良的濾波器。
又,實施例1、2中,一直將濾波器表示為采用2個1波長環(huán)形諧振腔的4級 結(jié)構(gòu),但諧振腔個數(shù)不受限制,也即濾波器級數(shù)不受限制,能以任意級數(shù)來實現(xiàn), 這是不言而喻的。
綜上所述,本發(fā)明在1波長環(huán)形諧振腔中,將前端開路傳輸線接至位于電長 度相互偏離90°處的點上,通過調(diào)節(jié)該傳輸線長度可調(diào)整諧振頻率,而且用平行 耦合線實現(xiàn)濾波器的級間耦合電路和輸入、輸出耦合電路,所以環(huán)形諧振腔可鄰 近配置,可實現(xiàn)濾波器小型、平面化。此外,可在通帶附近形成下陷,級數(shù)不多 就能實現(xiàn)衰減特性優(yōu)良的濾波器。
下文參照附圖說明第三發(fā)明。
(實施例1)
圖16為本發(fā)明第1實施例中雙模諧振腔的平面圖,圖中省略介質(zhì)基片和接 地導(dǎo)體。在圖16中,210為做成環(huán)形且特性阻抗恒定的單線;211為前端開路耦 合線部分,由設(shè)1環(huán)形單線內(nèi)側(cè)的耦合線211a、211b組成;212、213為從單線210 至前端開路耦合線部分211的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
作為雙模諧振腔的基本性能與以往的諧振腔相同,省略說明。然而,將圖27以 往例中所示集中參數(shù)電容接成前端開路耦合線部分211所形成的分布電容,將該 耦合線部分211導(dǎo)入單線212、213,接到環(huán)形單線210長度的1/2外,做在環(huán)形 單線210的內(nèi)側(cè),因而可有廉價且小型的雙模諧振腔的性能。所需電容值小時, 耦合線的耦合間隔可設(shè)計得較寬,因而制作再現(xiàn)性良好,可減小諧振頻率偏差。 和集中參數(shù)電容相比,還能使集中電場分散,因而耦合線部分211所產(chǎn)生的損耗 很小,可提高諧振腔的空載Q值。在諧振頻率偏離所需頻率時,也能通過切除做 在環(huán)形單線210內(nèi)側(cè)的耦合線部分211的前端開路部分,改變耦合線長度,方便 地調(diào)整頻率。
如上所述,利用本實施例,則以耦合線部分211的分布電容實現(xiàn)環(huán)形諧振腔 小型化中不可少的電容,因而,促進諧振腔低成本化,改善制作再現(xiàn)性,減少諧 振頻率偏差,謀求提高空載Q值。又在環(huán)形單線210的內(nèi)側(cè)形成上述耦合線部分 211,因而可進一步實現(xiàn)小型雙模諧振腔。即使在諧振頻偏離所需頻率的情況下, 也可通過調(diào)整耦合線長度方便地調(diào)整頻率。
(實施例2)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第2實施例。
圖17為本發(fā)明第2實施例中雙模諧振腔的平面圖。圖17中與圖16的不同 點是:單線220切成有直
角部分,而且使特性阻抗不變;將耦合線221a、221b所 組成的前端開路耦合線路部分221做成梳狀。222、223為與圖16相同的耦合線221 的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
單線220切成有直角部分,而且使特性阻抗不變,因而組成采用多個諧振腔 的濾波器等的情況下,與圓形單線相比,可做得無用空間較少。又將耦合線221a、 221b組成的前端開路部221做成梳狀,因而若耦合線長度、耦合間隔相同,這可 取得較大的分布電容,能實現(xiàn)諧振腔的小型化。若分布電容相同(耦合線長度不變) 則耦合間隔大,因而制作再現(xiàn)性高,并進一步減小諧振頻率偏差。
如上所述。利用本實施例,則與通常的平行耦合線相比,前端開路耦合線部 分221可取得較大的單位長度分布電容,因而可謀求縮短耦合長度,使諧振腔小 型化。若耦合長度相同,則因耦合間隔大,可改善制作再現(xiàn)性,減小諧振頻率偏 差。
不言而喻,雖然本實施例中耦合線為梳狀,但也可為波浪狀耦合線。
(實施例3)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第3實施例。
圖18為本發(fā)明第3實施例中雙模諧振腔的平面圖。圖18中與圖17的不同 點是耦合線231a、231b組成的前端開路傳輸線231的特性阻抗減小。與圖16同 樣,230為環(huán)形單線,232、233為耦合線的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
除耦合線231a、231b之間所形成的分布電容外,通過減小取決于耦合線 231a、231b奇偶模特性阻抗(Z0o、Z0e)積的平方根的特性阻抗,可加大耦合線231a、 231b的對地電容。因而諧振腔能更為小型化。
如上所述,利用本實施例通過減小耦合線231a、231b所形成前端開路耦合 線部分231的特性阻抗,除耦合線231a、231b之間的分布電容外,可利用線路對 地電容的效果;使諧振腔長度大為縮短。
(實施例4)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第4實施例。
圖19為本發(fā)明第4實施例中雙模諧振腔的平面圖。圖19中與圖16的不同 點是:耦合線241a、241b所組成前端開路耦合線部分241的連接位置設(shè)于環(huán)狀線 的角部;耦合線241a、241b的寬度不同,為非對稱。與圖16同樣,240為環(huán)形 單線,242、243為耦合線241的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
通過將前端開路平行耦合線部分241的環(huán)形單線240的連接位置放在角部, 不僅可將耦合長度做得較長,可加大耦合線之間的分布電容,而且通過將耦合線 241a、241b做成線路寬度不同的非對稱結(jié)構(gòu),耦合線241a、241b的對地電容也 可加大,因而可謀求諧振腔長度大幅度縮短。
如上所述,利用本實施例,則通過將耦合線241a、241b所組成的前端開路 耦合線部分241的環(huán)形單線連接位置放在角部,不僅可將耦合長度做得較長,能 加大耦合線241a、241b之間的分布電容,而且通過將耦合線241a、241b做成線 路寬度不同的非對稱結(jié)構(gòu),可加大耦合線241a、241b的對地電容等。因而除耦合 線241a、241b之間的分布電容外,再加上利用線路對地電容加大的效果,諧振腔 的長度可大為縮短。
不言而喻,雖然本實施例中將前端開路耦合線部分241的環(huán)形單線連接位置 放在角部,但不受此限制,可在任意部位連接。此外,本實施例中將耦合線241a、 241b做成非對稱結(jié)構(gòu),不僅利用耦合分布電容,而且又利用對地電容加大的效果, 達到諧振腔長度的縮短,但當然也可取為耦合線241a、241b寬度相同的對稱結(jié)構(gòu)。
(實施例5)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第5實施例。
圖20為本發(fā)明第5實施例中雙模諧振腔的平面圖。圖20中與圖16的不同 點是利用耦合線251b、251c和251f、251e設(shè)置雙重的前端開路耦合線部分251a、 251d。250為與圖16中相同的環(huán)形單線,252a、252b和253a、253b為耦合線25 1b、251c和251e、251f的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
前端開路耦合線部分251a、251d為雙重,因而若耦合線長度、耦合間隔相 同,則可得單重時的2倍的耦合電容,諧振腔長度縮短的效果為單重時的2倍。 若分布電容相同(耦合線長不變),則耦合線251b、251c和251e、251f的間隔寬, 可改善制作的再現(xiàn)性,進一步減小諧振頻率偏差。
如上所述,利用本實施例,則通過采用耦合線251b、251c和251e、251f所 組成的雙重前端開路251a、251d,不僅可得大分布電容,達到諧振腔小型化,而 且若分布電容相同(耦合線長不變),則耦合線251b、251c和251e、251f的間隔 寬,可改善制作的再現(xiàn)性,減小諧振頻率偏差。
不言而喻,雖然本實施例中通過做成線路寬度相同的對稱結(jié)構(gòu)雙重耦合線部 分251a、251d,達到諧振腔長度的縮短,但也可用線路寬度不同的非對稱結(jié)構(gòu)雙 重耦合耦線部分。此外,本實例中取為雙重耦合線部分251a、251d,但當然也可 用更多重的耦合線。
(實施例6)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第6實施例。
圖21為本發(fā)明第6實施例中的雙模諧振腔,圖21(a)為其A-A’剖視圖, 圖21(b)為表面導(dǎo)體層電極線條示意圖,圖21(c)為內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條示意圖, 圖21(d)-圖21(f)為表面導(dǎo)體層與內(nèi)部導(dǎo)體層的電極線條重合狀況的示意圖。圖 21中與圖16-20的不同點在于不是由形成為同一面狀的耦合線帶來分布電容, 而是形成將基片做成多層結(jié)構(gòu),由中間夾有
電介質(zhì)的2
塊導(dǎo)體所組成的耦合線帶 來分布電容。
圖21中,260為與圖16中相同的環(huán)形單線;261為前端開路耦合線部分; 262、253為電極線條(包括導(dǎo)入單線部分),接于環(huán)形單線260,且形成中間夾有 電介質(zhì)264的2塊導(dǎo)體所構(gòu)成的前端開路耦合線部分261;265為接地導(dǎo)體。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
前端開路耦合線部分261中與環(huán)形單線260在同一面上的電極線條262連接 環(huán)形單線260的一端。在從電極線條262的連接點算起的環(huán)形單線長度二等分處 設(shè)置通孔,連接構(gòu)成前端開路耦合部分261的另一電極線條263。這樣,通過電 極線條262、263之間夾電介質(zhì)264來構(gòu)成前端開路耦合線部分261,利用電極262、 263之間的分布電容縮短諧振腔的長度。所需電容值可由電極線條262、263的重 合狀況進行調(diào)整、控制。具體地說,可形成圖21(d)所示電極全部重合,圖21(e) 所示電極部分重合或圖21(f)所示上下電極線條寬度不同等種種狀況。通過修整 表面導(dǎo)體層上形成的電極線條263,可方便地調(diào)整分布電容值。
如上所述,利用本實施例,則通過由中間夾有電介質(zhì)264的2塊導(dǎo)體構(gòu)成前 端開路耦合線部261,不需要尺寸高精度,就能取得較大的耦合線間分布電容, 而且通過修整表面導(dǎo)體層上的電極線條263,可方便地調(diào)整諧振頻率。
不言而喻,本實施例中說明耦合線寬度上下相同或下方較寬的情況,但不受 此限制。
(實施例7)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第7實施例。
圖22為本發(fā)明第7實施例中雙模諧振腔的平面圖。圖22中與圖16-21的 不同點是將耦合線271a、271b的開路端排為同一方向來組成前端開路耦合線部分 271。270為與圖16相同的環(huán)形單線,272、273為前端開路耦合線部分271的導(dǎo) 入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
可用前端開路耦合線271構(gòu)成分布電容方面與實施例1-6相同,省略說明。 使導(dǎo)入單線272、273線長相等,并使前端開路耦合線部分271的開路端同一方向, 同時修整兩條耦合線271a、271b的開路端,因而可不破壞在單線270長度四等分 點分離度最大這一諧振腔對稱性,方便地調(diào)整諧振頻率。若改變導(dǎo)入單線272、273 的線長而成為非對稱,則分高度最大點之間的距離可偏離1/4單線長,具有在組 成濾波器等的情況下,可任意設(shè)定輸入、輸出位置等許多優(yōu)點。
如上所述,利用本實施例,則通過將耦合線271a、271b的開端取為同一方 向,可不破壞諧振腔的對稱性,方便地調(diào)整諧振頻率。
不言而喻,本實施例中從導(dǎo)入線272、273在兩個方向形成耦合線271a、271b, 但也可僅在一個方向形成,而且也可將耦合線271a、271b做成梳狀、波浪狀。
(實施例8)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第8實施例。
圖23為本發(fā)明第8實施例的雙模諧振腔,圖23(a)為A-A’剖視圖,圖23(b) 為表面導(dǎo)體層電極線條的平面圖,圖23(c)為內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條的平面圖。圖23 中與圖16-22的不同點在于不是由形成為同一面狀的耦合線帶來分布電容,而是 形成將基片做成多層結(jié)構(gòu),由中間夾有電介質(zhì)的2塊導(dǎo)體所構(gòu)成的耦合線帶來分 布電容。
圖23中,280為與圖22中相同的環(huán)形單線;281為前端開路耦合線部分; 282、283為電極線條,接于環(huán)形單線280,且形成由中間夾有電介質(zhì)284的2塊 導(dǎo)體構(gòu)成的前端開路耦合線部分281;285為
接地電極;286、287為前端開路耦 合線部分281的導(dǎo)入單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
使導(dǎo)入單線286、287的線長相等,將前端開路耦合線部分281中與環(huán)形單 線280在同一平面上的電極線條282連接環(huán)形單線280的一端,在該環(huán)形單線280 長度的二等分點設(shè)置通孔,連接構(gòu)成前端開路耦合線部分281的另一環(huán)形線條 283。這樣,用電極282、283之間夾電介質(zhì)284的方法構(gòu)成前端開路耦合線部分 281,并借助該電極282、283之間的分布電容縮短諧振腔長度。所需電容值可由 電極線條282、283的重合狀況進行調(diào)整、控制。
如上所述,利用本實施例,則因使前端開路耦合線部分281排為同一方向, 而且由中間夾有電介質(zhì)284的2塊導(dǎo)體組成耦合線,所以不需要尺寸精度高,就 能取得較大的耦合線間分布電容,同時可通過修整表面導(dǎo)體層上的電極線條,方 便地調(diào)整諧振頻率。
本實施例中,耦合線寬度上下相同,但當然不受此限制。
(實施例9)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第9實施例。
圖24為本發(fā)明第9實施例中雙模諧振腔的平面。圖24與圖16-23的不同 點是雙模諧振腔中2個互相獨立的諧振頻率都增加分布電容。
圖24中,290為與圖16相同的環(huán)形單線;291為做在環(huán)形單線內(nèi)側(cè)的耦合 線291a、291b所組成的前端開路耦合線部分;292、293為前端開路耦合線部分281 的導(dǎo)入單線;294、295為形成分布電容的前端開路單線。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
本諧振腔可激勵相互獨立的兩個諧振模,一個模具有的諧振頻率取決于環(huán)形 單線290、前端開路耦合線部分291的分布電容和導(dǎo)入單線292、293,另一個模 具有的諧振頻率取決于環(huán)形單線290、前端開路單線294、295的分布電容。此二 諧振模的諧振頻率可相同,也可不同,一個諧振腔能激勵兩種諧振頻率或起兩級 相同頻率諧振腔的作用。
如上所述,利用本實施例,則用組合前端開路耦合線和前端開路單線的方法, 可在同一平面上構(gòu)成小型雙模諧振腔。
本實施例中,前端開路耦合線291采用圖16所示那樣的耦合線,當然也可 用圖17-圖23中所示的耦合線。
(實施例10)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第10實施例。
圖25為本發(fā)明第10實施例的雙模諧振腔,圖25(a)為其A-A’剖視圖,圖 25(b)為表面導(dǎo)體層電極線條的平面圖,圖25(c)為內(nèi)部導(dǎo)體層電極線條的平面 圖。
圖25中與圖24的不同點是實現(xiàn)雙模諧振腔中2個相互獨立頻率的分布電容 均為耦合線。該圖中,300為與圖1中相同的環(huán)形單線;301為與環(huán)形單線300形 成在同一平面上,且由設(shè)于該單線內(nèi)側(cè)的耦合線301a、301b組成的前端開路耦合 線部分;302為與環(huán)形單線300形成在不同平面上的耦合線302a、302b所組成的 前端開路耦合線部分;303-306為前端開路耦合線部分301、302的導(dǎo)入單線;307 為電介質(zhì);308為接地導(dǎo)體。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
本諧振腔可激勵相互獨立的2個諧振模,一個模的諧振頻率取決于環(huán)形單線 300、前端開路耦合線部分301的分布電容和導(dǎo)入單線303、304,另一個模的諧 振頻率取決于環(huán)形單線300、前端開路耦合線部分302的分布電容和導(dǎo)入單線305、 306。此二諧振??芍C振頻率相同,也可不相同,一個諧振腔可激勵兩種諧振頻率 或起兩級相同頻率諧振腔的作用。
如上所述,利用本實施例,則相互獨立的2個諧振模分別設(shè)置前端開路耦合 線部分,因而可實現(xiàn)雙模諧振腔的小型化。
本實施例中前端開路耦合線部分301、302雖然用圖16所示那樣的耦合線, 但當然也可用圖17-23中所示實施例的組合來實現(xiàn)。圖21、23、25的實施例中 由內(nèi)部導(dǎo)體層形成環(huán)形單線260、280、300,但當然也可做在表面導(dǎo)體層上。圖16 -23的實施例中,僅雙模諧振腔2個諧振中的一個增加耦合線分布電容,但象圖 24所示那樣,2個諧振模都增加耦合線分布電容,進一步縮短諧振腔長度當然也 可以。
(實施例11)
下文參照附圖說明本發(fā)明的第11實施例。
圖26為本發(fā)明第11實施例的雙模諧振腔,圖26(a)為其A-A’剖視圖,圖 26(b)為其平面圖。
圖26中與圖16的不同點是前端開路耦合線加以
覆蓋。圖16中,310為與圖 16中相同的環(huán)形單線;311為與環(huán)形單線310形成在同一平面上,且由設(shè)于該單 線內(nèi)側(cè)的耦合線311a、311b組成的前端開路耦合線部分;312、313為前端開路 耦合線部分311的導(dǎo)入單線;314為覆蓋金屬;315為覆蓋電介質(zhì);316為電介質(zhì); 317為接地導(dǎo)體。
下面對上述結(jié)構(gòu)的雙模諧振腔說明其性能。
前端開路耦合線部分311的上面建立由覆蓋金屬314和覆蓋電介質(zhì)315組成 的覆蓋結(jié)構(gòu),從而不改變耦合線311a、311b的間隔,也可做得耦合度大,也即分 布電容大,能實現(xiàn)諧振腔小型化。若分布電容相同,則耦合線311a、311b的間隔 可加大,能改善制作的再現(xiàn)性,進一步減小諧振頻率偏差。通過修整覆蓋金屬314, 可方便地調(diào)整諧振頻率。
如上所述,利用本實施例,則前端開路耦合線部分311上面建立覆蓋結(jié)構(gòu), 因而可做得分布電容大,使雙模諧振腔實現(xiàn)小型化,而且可通過修整覆蓋金屬314 方便地調(diào)整頻率。
本實施例中說明由覆蓋金屬314和覆蓋電介質(zhì)315組成的覆蓋結(jié)構(gòu),但當然 也可僅用覆蓋電介質(zhì),通過改變其厚度和
介電常數(shù)來調(diào)整頻率。
綜上所述,本發(fā)明借助前開路耦合線或前端開路單線的分布電容實現(xiàn)雙模諧 振腔小型化中不可少的集中參數(shù)電容,并利用制作精度良好的光刻技術(shù),同時制 作環(huán)形單線和形成分布電容的前端開路耦合線或前端開路單線,因而可在謀求諧 振腔低成本化的同時,謀求改善諧振頻率的再現(xiàn)性和精度。又將起縮短諧振腔長 度作用的前端開路耦合線或單線做在環(huán)形單線內(nèi)側(cè),可進一步謀諧振腔小型化。
與集中參數(shù)電容相比,集中電場分散,可使前端開路耦合線的分布參數(shù)電容 部分中產(chǎn)生的損耗非常小,能做成空載Q值高的雙模諧振腔。
還可通過對耦合線或單線的開路端或其一部分進行切除或重疊,方便地調(diào)整 諧振頻率。
綜上所述,利用本發(fā)明。可用簡單的制作工序,做出體積小且具有高Q值的 優(yōu)良雙模諧振腔。
本
申請為1998年4月23日提出的發(fā)明
專利申請98107426.X的分案申請, 而其母案申請則為1994年10月5日提出的發(fā)明專利申請94117206.6的分案申請。