有極形平面共振器を用いた遮断導波管フィルタの小型化

摘要

本稿では、平面共振器を遮断導波管内に用いた新しい小型の導波菅フィルタの提案をしている。筆者らは、付加的な結合構造を用いずに共振器自身で減衰極を生成できる平面共振器を用いた導波管フィルタを報告している。しかし、従来の構造では共振器間のインバータ回路として1/4波長の導波管長が必要であった。そこで、インバータ回路部分を小型化するため遮断導波菅を用い、遮断導波管内に平面共振器を用いた有極形フィルタを提案する。平面共振器も従来と異なり、遮断導波管内で共振および反共振特性が得られる新しい形状となっている。例としてⅩ帯で3段帯域通過フィルタを設計した結果、従来のおよそ30％の体積という小型化を実現するとともに、通過域の両側に複数の減衰極を持つ有極特性が得られた。本フィルタの有効性は数値計算によって検証した。%This paper proposes a new compact cutoff waveguide filter using planar resonators for both the generation of multiple transmission zeros and the filter miniaturization. In a conventional waveguide filter consisting of planar resonators called frequency selective surface (FSS), a quarter-wavelength rectangular waveguide is needed for inverter circuits between the resonators. In order to reduce the length of the inverter section, the proposed waveguide filter is constructed by arranging new planar resonators successively in the cutoff waveguide at appropriate intervals. The planar resonator has a resonance at a center frequency in passband and two antiresonances at lower and upper stopbands, thereby providing multiple transmission zeros. As a design example, three-stage bandpass filter is demonstrated at X band. As a result, the size of the designed filter is reduced to about 30% in volume, compared to the conventional FSS-loaded filters. In addition, the designed filter realizes high skirt selectivity due to the transmission zeros located near the passband. The effectiveness of the design results is validated by numerical calculations.