広帯域伝送線路BPFを基にした広帯域マイクロストリップフィルテナの設計及び実験評価

摘要

近年，マイクロ波帯域通過フィルタ(BPF: Bandpass Filter)の回路合成理論を用いて設計可能なフィルタリングアンテナ(フィルテナ)の研究が活発化している．ところが，広帯域特性を実現するには回路合成理論においては狭帯域近似が適用できず，またアンテナ設計においては低い放射Q値と単向性の放射パターンの実現が課題であった．そこで本稿では，狭帯域近似の問題を解決するため伝送線路型の広帯域BPFを基にした回路合成法を導入し，アンテナ設計の課題を解決するため共振器部の回路とアンテナ部で二つの基板に分けた層構造からなる広帯域マイクロストリップフィルテナの構造を提案する．そして，中心周波数4GHz，比帯域幅20%の広帯域5段フィルタリングアンテナの設計·試作測定を行っている．その結果，広帯域な通過特性ならびに優れた周波数選択特性を実現しながら，帯域内では所望の単向性の放射パターンが得られたことを電磁界シミュレーションと測定の両方で確認している．