JP2008508788A - Apparatus and method for split feed coupled ring resonator versus elliptic function filter - Google Patents
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Abstract
フィルタは、分割給電線路の間に、分割給電線路と同じ面に配置された、結合共振器対を有する。フィルタは二対の共振器を有する。分割給電線路の結合支線路は互いに実質的に平行である。共振器は結合支線路において分割給電線路と結合する。それぞれの対の共振器は相互にも結合する。この構造形態は高い近接周波数除去能力をもつ楕円関数応答帯域フィルタを有効に形成する。フィルタは縦続して、向上した周波数除去を提供することができる。さらに、この構造形態は標準的リソグラフィ技術を用いて比較的低費用で作成することができる。 The filter includes a coupled resonator pair disposed between the split feed lines on the same plane as the split feed line. The filter has two pairs of resonators. The coupled branch lines of the split feed lines are substantially parallel to each other. The resonator is coupled to the split feed line at the coupled branch line. Each pair of resonators is also coupled to each other. This structural form effectively forms an elliptic function response bandpass filter with high proximity frequency rejection capability. The filters can be cascaded to provide improved frequency rejection. Furthermore, this structural form can be created at a relatively low cost using standard lithographic techniques.
Description
本発明はフィルタに関し、特に結合リング共振器対帯域フィルタに関する。 The present invention relates to filters, and more particularly to coupled ring resonator-to-band filters.
一般に、電気回路内のフィルタは選択された信号を「通過」させ、同時に他の信号を遮断する。フィルタの一タイプは帯域フィルタである。一般的な帯域フィルタは、特定の周波数範囲の信号は通過させるが、他の周波数の信号は遮断する、電気素子または電気回路である。 In general, a filter in an electrical circuit “passes” a selected signal while simultaneously blocking other signals. One type of filter is a bandpass filter. A typical bandpass filter is an electrical element or circuit that passes signals in a specific frequency range but blocks signals at other frequencies.
帯域フィルタは、ラジオ、テレビ、コードレス電話または携帯電話、無線通信システム、レーダー、センサ及びあるタイプの製造測定/計装システムなどの装置の電気回路に用いられることが多い。これらの装置は電磁波を用いて信号を送受する。 Bandpass filters are often used in the electrical circuitry of devices such as radios, televisions, cordless or mobile phones, wireless communication systems, radars, sensors and certain types of manufacturing measurement / instrumentation systems. These devices transmit and receive signals using electromagnetic waves.
送信器における帯域フィルタの第一義的な機能は出力スペクトルの帯域幅を制限することである。受信器において、帯域フィルタは受信器に選択された範囲の周波数を受信させ、不要な周波数の信号は除去する。帯域フィルタは受信器の信号対雑音(感度)の最適化も行う。送信用途及び受信用途のいずれにおいても、用いられる通信モード及び通信速度に対して最適な帯域幅を有する、上手に設計された帯域フィルタは、システムに伝達され得る信号の数を最大化し、信号間の干渉または競合を最小限に抑える。 The primary function of the bandpass filter at the transmitter is to limit the bandwidth of the output spectrum. At the receiver, the bandpass filter causes the receiver to receive a selected range of frequencies and removes signals of unwanted frequencies. The bandpass filter also optimizes the signal-to-noise (sensitivity) of the receiver. A well-designed bandpass filter that has the optimal bandwidth for the communication mode and speed used, in both transmission and reception applications, maximizes the number of signals that can be transmitted to the system. Minimize interference or contention.
エレクトロニクスにおけるフィルタの用途の一例はマイクロ波通信、すなわち、電磁スペクトルのマイクロ波領域における信号を用いる無線通信である。高周波における動作を目的とした従来のフィルタ構成には、端結合フィルタ、表面音響波(SAW)フィルタ、誘電体共振器フィルタ及び導波路フィルタがある。マイクロ波通信に用いられる別のタイプの従来型フィルタは、2つの正方形ループ共振器を有し、正方形ループ共振器がコア材料の両面に、ループの中心が互いにオフセットされて、配置されている、フィルタである。このタイプのフィルタは、例えば、プリント配線基板の2つの層で実現することができる。動作において、正方形ループ共振器は互いに交差結合し、よって、それぞれが他方の電気応答に影響して、マイクロ波通信に有用な信号をつくる。このフィルタの応答は、共振器の相対位置におけるオフセット量を変えることによって制御される。 One example of the use of filters in electronics is microwave communication, i.e. wireless communication using signals in the microwave region of the electromagnetic spectrum. Conventional filter configurations intended for operation at high frequencies include end-coupled filters, surface acoustic wave (SAW) filters, dielectric resonator filters, and waveguide filters. Another type of conventional filter used for microwave communications has two square loop resonators, which are arranged on both sides of the core material, with the loop centers offset from each other. It is a filter. This type of filter can be realized, for example, in two layers of a printed wiring board. In operation, the square loop resonators cross-couple with each other, thus each affecting the electrical response of the other, creating a signal useful for microwave communications. The response of this filter is controlled by changing the amount of offset at the relative position of the resonator.
従来型フィルタの構成及び動作には様々な難点から生じる問題がある。例えば、従来の信号フィルタリング技術では一般に、不要周波数が選択された通過周波数に近い場合には、十分なフィルタリングが行われない。このため、不要信号の遮断に困難が生じることが多い。このような状況において、フィルタは一般に、熱雑音を帯域制限するため並びに影像周波数及びその他の近接スプリアス信号を除去するために用いられる。高周波数帯域フィルタに対する要請には一般に、小型の構造形態、狭く厳密な通過帯域、高い近接周波数除去及び低い総製造/同調調整費用がある。上述した従来の、端結合フィルタ、表面音響波(SAW)フィルタ、誘電体共振器フィルタ及び導波路フィルタでは、共振器構造形態が、比較的高い費用がかかり、かさばり、同調調整が困難である。所望の周波数を通過させるための感度が高く、同時に近接する望ましくない周波数は除去する、帯域フィルタのための方法及び装置を有することが未だに望まれている。 The configuration and operation of conventional filters have problems arising from various difficulties. For example, in the conventional signal filtering technique, generally, sufficient filtering is not performed when the unnecessary frequency is close to the selected pass frequency. For this reason, it is often difficult to block unnecessary signals. In such situations, filters are commonly used to band limit thermal noise and to remove image frequencies and other nearby spurious signals. The requirements for high frequency band filters generally include a small structural form, a narrow and strict passband, high proximity frequency rejection and low total manufacturing / tuning adjustment costs. In the conventional end-coupled filter, surface acoustic wave (SAW) filter, dielectric resonator filter, and waveguide filter described above, the resonator structure is relatively expensive, bulky, and difficult to tune. It still remains desirable to have a method and apparatus for a bandpass filter that is sensitive to pass the desired frequency and at the same time rejects nearby unwanted frequencies.
本発明の実施形態は、結合リング共振器構造形態を有する新規なフィルタリング構造を用いる、フィルタリングのための技法を提供することにより上記の欠点をかなり克服する。そのような構造は、高近接周波数除去楕円応答を提供することから、帯域フィルタリングに良く適している。そのような構造により、小さく、挟帯域のフィルタが得られる。さらに、この構造形態は、比較的低費用の標準的なリソグラフィ技術を用いて実現できる点で有利である。 Embodiments of the present invention significantly overcome the above disadvantages by providing a technique for filtering using a novel filtering structure having a coupled ring resonator structure configuration. Such a structure is well suited for bandpass filtering because it provides a high close frequency rejection elliptic response. Such a structure provides a small, narrowband filter. Furthermore, this configuration is advantageous in that it can be implemented using standard lithography techniques that are relatively inexpensive.
さらに詳しくは、本発明の実施形態はフィルタ回路において給電線路に直交して配置されたリング共振器対を用いる方法及び装置を提供する。給電線路は2つの共振器対との結合のために分割される。それぞれの共振器対の共振器は互いに結合し、給電線路とも結合する。フィルタ回路を同調調整して選択された周波数を通過させるために、別の共振器に対する共振器の配置及び共振器結合長が用いられる。給電線路に対する共振器配置及び共振器幅もフィルタ回路を同調調整するために用いられる。一実施形態において、この構造形態は高近接周波数除去能力をもつ楕円関数応答帯域フィルタを有効に形成する。さらに、本発明の実施形態のそのような構造形態は、プリント配線基板製造または薄膜製造において用いられる技術などの、標準的なリソグラフィ技術によって比較的低費用で作成することができる。 More particularly, embodiments of the present invention provide a method and apparatus that uses a pair of ring resonators disposed orthogonal to a feed line in a filter circuit. The feed line is split for coupling with two resonator pairs. The resonators of each resonator pair are coupled to each other and to the feed line. In order to tune the filter circuit to pass a selected frequency, the resonator placement and resonator coupling length relative to another resonator is used. The resonator arrangement and the resonator width for the feed line are also used to tune the filter circuit. In one embodiment, this structural form effectively forms an elliptic function response bandpass filter with high near frequency rejection capability. Furthermore, such structural forms of embodiments of the present invention can be created at a relatively low cost by standard lithographic techniques, such as those used in printed wiring board manufacturing or thin film manufacturing.
フィルタのそのような実施形態の1つは、第1の結合支線路及び第2の結合支線路に接続された第1の幹線路を有する第1の給電線路並びに第3の結合支線路及び第4の結合支線路に接続された第2の幹線路を有する第2の給電線路を有し、第1の結合支線路は第3の結合支線路に実質的に平行であり、第2の結合支線路は第4の結合支線路に実質的に平行である。本実施形態はさらに、第1及び第2の給電線路と同じ平面上に配置された4つのリング共振器を有し、4つのリング共振器が給電線路に接続されて第1の共振回路を形成するように、リング共振器の内の2つは第1の結合支線路と第3の結合支線路の間に配置され、リング共振器の内の別の2つは第2の結合支線路と第4の結合支線路の間に配置される。この構造形態の共振回路は、選択された周波数の信号は通過させるが近接周波数は遮断できる、明確な通過帯域を提供する。 One such embodiment of the filter includes a first feeder line having a first trunk line connected to a first coupled branch line and a second coupled branch line, and a third coupled branch line and a first coupled line. A second feed line having a second trunk line connected to the four coupled branch lines, the first coupled branch line being substantially parallel to the third coupled branch line and the second coupled line The branch line is substantially parallel to the fourth coupled branch line. The present embodiment further includes four ring resonators arranged on the same plane as the first and second feed lines, and the four ring resonators are connected to the feed line to form a first resonance circuit. Two of the ring resonators are disposed between the first coupled branch line and the third coupled branch line, and another two of the ring resonators are coupled to the second coupled branch line. It arrange | positions between 4th coupling branch lines. A resonant circuit of this configuration provides a well-defined passband that allows signals of selected frequencies to pass but blocks nearby frequencies.
本発明の別の実施形態において、それぞれのリング共振器は、それぞれの辺の長さが実質的に4分の1波長(λ/4)であり、選択された周波数を実質的に中心とする通過帯域を与える。したがって、共振器長を波長に比例して拡縮することによって、フィルタの通過帯域中心を特定の周波数におくことができる。 In another embodiment of the invention, each ring resonator is substantially quarter wavelength (λ / 4) in length on each side and substantially centered at a selected frequency. Give the passband. Therefore, the center of the pass band of the filter can be set at a specific frequency by expanding or reducing the resonator length in proportion to the wavelength.
本発明の別の実施形態において、それぞれのリング共振器は正方形リング共振器である。正方形リング共振器は給電線路と、また相互に、円形リング共振器よりも有効に結合する。本発明の別の実施形態において、正方形リング共振器のそれぞれの辺の長さは実質的に、選択された中心周波数の4分の1波長(λ/4)である。さらに、それぞれの結合支線路のそれぞれの正方形リング共振器の辺に隣接する部分が結合点を形成し、それぞれの結合点は4分の1波長結合器である。これにより、共振回路全体にわたる平衡共振が得られる。 In another embodiment of the invention, each ring resonator is a square ring resonator. Square ring resonators couple more effectively to feed lines and to each other than circular ring resonators. In another embodiment of the invention, the length of each side of the square ring resonator is substantially a quarter wavelength (λ / 4) of the selected center frequency. Further, a portion of each coupled branch line adjacent to the side of each square ring resonator forms a coupling point, and each coupling point is a quarter wavelength coupler. Thereby, the balanced resonance over the whole resonance circuit is obtained.
本発明の別の実施形態において、給電線路、結合支線路及びリング共振器は基板上の導電性信号層構造体である。本発明のそのような実施形態において、開示される本発明の特徴を用いて形成される帯域フィルタは回路の一部である。 In another embodiment of the present invention, the feed line, the coupled branch line, and the ring resonator are conductive signal layer structures on a substrate. In such embodiments of the invention, the bandpass filter formed using the disclosed inventive features is part of the circuit.
本発明の別の実施形態において、帯域フィルタはさらに、第1の結合支線路と第3の結合支線路の間に第5のリング共振器を有し、第2の結合支線路と第4の結合支線路の間に第6のリング共振器を有する。帯域通過フィルタの追加の共振器により、通過帯域の境界限定が向上する。 In another embodiment of the present invention, the bandpass filter further includes a fifth ring resonator between the first coupled branch line and the third coupled branch line, and the second coupled branch line and the fourth coupled line. A sixth ring resonator is provided between the coupled branch lines. The additional resonator of the bandpass filter improves the passband boundary limitation.
本発明の別の実施形態において、リング共振器は、それぞれのリング共振器が隣接する共振器の共振に影響し、よって帯域フィルタの通過帯域が定められるように、互いに対して配置される。リング共振器の相互配置により帯域フィルタが有効に同調調整される。 In another embodiment of the invention, the ring resonators are arranged relative to each other such that each ring resonator affects the resonance of an adjacent resonator, thus defining the passband of the bandpass filter. The band filter is effectively tuned by the mutual arrangement of the ring resonators.
本発明の実施形態において、帯域フィルタは電磁スペクトルの比較的低い無線周波数領域で動作するように構成される。このようにしておけば、選ばれる周波数にしたがって、帯域フィルタの構造の寸法が比較的低い無線周波数の範囲から変えられる。 In an embodiment of the invention, the bandpass filter is configured to operate in a relatively low radio frequency region of the electromagnetic spectrum. In this way, the size of the bandpass filter structure can be varied from a relatively low radio frequency range according to the frequency chosen.
本発明の別の実施形態において、上述したようなリング共振器を有する第1の共振回路及び上述したようなリング共振器を有する第2の共振回路が直列に接続される。これはフィルタの「縦続」とも称される。直列接続されたフィルタは1つのフィルタだけの場合よりもさらに急峻な通過帯域を与える。 In another embodiment of the present invention, a first resonant circuit having a ring resonator as described above and a second resonant circuit having a ring resonator as described above are connected in series. This is also called “cascading” of filters. A series connected filter provides a steeper passband than a single filter alone.
本発明の方法実施形態は、第1の給電線路及び第2の給電線路を提供する工程、給電線路に対して直交配置された一対のリング共振器を提供する工程及び、給電線路が一対のリング共振器に結合して第1の共振回路を形成するように、それぞれの給電線路に連なる結合支線路を設ける工程を含む、フィルタリングの方法を含む。 The method embodiment of the present invention includes a step of providing a first feed line and a second feed line, a step of providing a pair of ring resonators arranged orthogonal to the feed line, and a pair of rings of the feed line. A filtering method is included, including the step of providing a coupling branch line connected to each feed line so as to be coupled to the resonator to form a first resonance circuit.
本発明の別の実施形態において、本方法はさらに、少なくとも2つのリング共振器を、それぞれのリング共振器が隣接する共振器に影響し、よって帯域フィルタの通過帯域が定められて、帯域フィルタが同調調整されるように、互いに対して配置する工程を含む。 In another embodiment of the present invention, the method further includes affecting at least two ring resonators, each ring resonator affecting an adjacent resonator, such that the passband of the bandpass filter is defined, Placing relative to each other so as to be tuned.
本発明の別の実施形態において、本方法はさらに、第1の給電線路、第2の給電線路、少なくとも二対のリング共振器及び結合支線路を比較的低い無線周波数で動作するように構成する工程を含む。 In another embodiment of the present invention, the method further configures the first feed line, the second feed line, at least two pairs of ring resonators and the coupled branch line to operate at a relatively low radio frequency. Process.
本発明の別の実施形態において、本方法はさらに、第1の給電線路、第2の給電線路、少なくとも二対のリング共振器及び結合支線路を、プリント配線基板技術を用いて基板の同じ面上の構造体として形成する工程を含む。本発明の別の実施形態において、本方法はさらに、第1の給電線路、第2の給電線路、リング共振器及び結合支線路を、薄膜技術を用いて基板の同じ面上の構造体として形成する工程を含む。このようにすれば、比較的低費用の標準的な製造技術を用いて帯域フィルタを構成することができ、よって、帯域フィルタを比較的安価にし、実施を容易にすることができる。 In another embodiment of the present invention, the method further includes combining a first feed line, a second feed line, at least two pairs of ring resonators and coupled branch lines on the same side of the substrate using printed wiring board technology. Forming the upper structure. In another embodiment of the present invention, the method further forms the first feed line, the second feed line, the ring resonator and the coupled branch line as a structure on the same surface of the substrate using thin film technology. The process of carrying out is included. In this way, the bandpass filter can be constructed using standard manufacturing techniques that are relatively inexpensive, thus making the bandpass filter relatively inexpensive and easy to implement.
本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点は、様々な図面を通して同様の参照符号が同じ要素を指す、添付図面に示されるような、本発明の特定の実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。 The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of specific embodiments of the invention, as illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements throughout the various views. It will be.
無線通信では、小型で、挟帯域であり、高近接信号除去を提供する、フィルタが得られるフィルタ構造形態が必要とされる。本発明の実施形態はそのようなフィルタを与える結合リング共振器構造形態についての機構及び手法を提供する。さらに、本発明の実施形態は、プリント配線基板製造または半導体製造に用いられる技術などの、比較的低費用の標準的なリソグラフィ技術を用いて実現できる点で有利である。本発明の実施形態は二対のリング共振器を有する。一構成において、リング共振器は、互いに横並びに、また入力線路及び出力線路に対して直交して、配置される。一構成において、共振器は正方リング共振器である。それぞれのリング共振器の辺の長さは実質的に回路動作周波数のλ/4に同調調整される。入力線路及び出力線路は構成内にある全てのリング共振器との結合のために分割される。それぞれのリング共振器は、リングと給電線路がλ/4結合器を実質的に形成するような態様で分割給電線路に対して配置される。本発明のフィルタ構造形態の一実施形態によって達成される楕円関数応答により、等価なチェビシェフフィルタよりも10%狭い帯域幅及び高い除去が可能になる。 Wireless communication requires a filter structure that provides a filter that is small, narrow band, and provides high proximity signal rejection. Embodiments of the present invention provide mechanisms and techniques for coupled ring resonator structure configurations that provide such filters. Furthermore, embodiments of the present invention are advantageous in that they can be implemented using relatively low cost standard lithography techniques, such as those used in printed wiring board manufacturing or semiconductor manufacturing. Embodiments of the present invention have two pairs of ring resonators. In one configuration, the ring resonators are arranged side by side and orthogonal to the input and output lines. In one configuration, the resonator is a square ring resonator. The side length of each ring resonator is tuned to substantially λ / 4 of the circuit operating frequency. The input and output lines are split for coupling with all ring resonators in the configuration. Each ring resonator is arranged with respect to the split feed line in such a manner that the ring and the feed line substantially form a λ / 4 coupler. The elliptic function response achieved by one embodiment of the filter structure form of the present invention allows 10% narrower bandwidth and higher rejection than an equivalent Chebyshev filter.
図1〜6は、特に高周波数用途に用いられるフィルタについて、フィルタ及びフィルタ信号応答の理解を読者が得られるように提示される。例えば、無線通信においては、無線信号及び搬送波が信号ミクサーへの入力であり、それぞれの周波数が変えられる。この変換を行う際に、回路または環境またはこれらの組合せによってスプリアス信号が不作為に生じる。多くの場合、スプリアス信号は所望の信号に極めて近い。図1は、従来型フィルタ回路における周波数対信号のグラフ100であり、グラフは所望の信号及びスプリアス信号を示す。グラフにおいて、横軸はヘルツを単位として測定された周波数であり、縦軸は振幅である。選択された通過周波数105は最大信号振幅を有する信号である。所望の周波数の両側に、所望の信号105に近接してスプリアス信号110がある。従来型フィルタでは、所望の信号を通過させるが、スプリアス信号、特に近接スプリアス信号は遮断するような、挟い帯域だけを通過させる帯域フィルタは得られない。しかし、本発明の実施形態では、一帯域の信号は通過させるが、その他の周波数は、それらが通過周波数に近くとも、遮断することが可能になる。
1-6 are presented to provide the reader with an understanding of the filter and filter signal response, particularly for filters used in high frequency applications. For example, in wireless communication, a radio signal and a carrier wave are inputs to a signal mixer, and the respective frequencies can be changed. In performing this conversion, spurious signals are randomly generated by the circuit or environment or a combination thereof. In many cases, the spurious signal is very close to the desired signal. FIG. 1 is a
特に、現今のマイクロ波システムでは、通過帯域における線形位相すなわち平坦な群速度とともに、低い挿入損失及び高い感度をもつ、高性能で挟帯域の帯域フィルタが必要とされる。これらの基準は一般に、楕円関数応答を有する従来型フィルタによって満たされる。一般に楕円関数応答フィルタ特性の実現には隣接していない共振器の間の交差結合が必要である。 In particular, modern microwave systems require high performance, narrowband bandpass filters with low insertion loss and high sensitivity with linear phase or flat group velocity in the passband. These criteria are generally met by a conventional filter having an elliptic function response. In general, cross coupling between resonators that are not adjacent to each other is required to realize elliptic function response filter characteristics.
図2は、チェビシェフフィルタ応答を与える、従来型5共振器−端結合帯域フィルタの基板上の素子の上面図である。これらの素子の一構成において、素子はプリント配線基板上のプリント信号層素子である。これらの素子の別の構成において、素子は基板上に薄膜技術を用いて作成される。 FIG. 2 is a top view of elements on a substrate of a conventional five-resonator-end coupled bandpass filter that provides a Chebyshev filter response. In one configuration of these elements, the element is a printed signal layer element on a printed wiring board. In another configuration of these elements, the elements are made on a substrate using thin film technology.
図2の従来型帯域フィルタは、重畳する、端結合態様で縦続された、複数の半波長共振器で構成される。この従来型帯域フィルタ150は、第1の給電線路155-1及び第2の給電線路155-2を有する。それぞれの給電線路155は1/4波長結合器165に接続された1/4波長トランス160を有する。第1の給電線路155-1と第2の給電線路155-2の間に、5−縦続半波長共振器または導波路170-1,170-2,170-3,170-4,170-5(一括して170)を有する5ノード共振器がある。それぞれの半波長共振器170の長さは、選択された中心周波数の1/2波長である。それぞれの半波長共振器170はストリップの実質的な中心点に接地点を有する。それぞれの半波長共振器170はさらに半波長共振器170の両端で開放である。図2において、接地及び開放は半波長共振器170-1について示されている。
The conventional band-pass filter of FIG. 2 is composed of a plurality of half-wave resonators that are cascaded in an end-coupled manner. This conventional band-
図2の従来型フィルタにおいて、半波長共振器170は互いに、また給電線路1/4波長結合器165とも、端結合されている。すなわち、第1の給電線路155-1の1/4波長結合器165-1は隣接する半波長共振器170-1に端結合され、第2の1/4波長結合器165-2は隣接する半波長共振器170-5に端結合される。中間の3つの共振器170-2,170-3,170-4はそれぞれの両端で共振器170-1,170-5に端結合される。それぞれの半波長共振器の中点、すなわち接地点は基準点である。基準点から半波長共振器の末端まで振動の1/4波がある。共振器170は特定の周波数帯域でしか共振しない。それぞれの共振器170が僅かにオフセットされていれば、より広い通過周波数帯域が形成される。共振器170は相互に作用する。共振器170間の間隙が大きければ、共振器間の相互作用は弱くなる。共振器170間の間隙が小さければ、それぞれの共振器は隣接する共振器に重なる。 In the conventional filter of FIG. 2, the half-wave resonators 170 are end-coupled to each other and to the feed line quarter-wave coupler 165. That is, the quarter-wave coupler 165-1 of the first feed line 155-1 is end-coupled to the adjacent half-wave resonator 170-1, and the second quarter-wave coupler 165-2 is adjacent. End-coupled to half-wave resonator 170-5. The middle three resonators 170-2, 170-3, and 170-4 are end-coupled to the resonators 170-1 and 170-5 at both ends. The midpoint of each half-wave resonator, that is, the ground point, is a reference point. There is a quarter wave of vibration from the reference point to the end of the half-wave resonator. The resonator 170 resonates only in a specific frequency band. If each resonator 170 is slightly offset, a wider pass frequency band is formed. The resonators 170 interact with each other. If the gap between the resonators 170 is large, the interaction between the resonators is weakened. If the gap between the resonators 170 is small, each resonator overlaps an adjacent resonator.
フィルタの急峻度を高めるための従来の解決策は、図2に示される帯域フィルタにおけるようにいくつかの共振器を縦続することであった。実際には、多くの従来型共振器が回路内で組み合されると、必ずしも所望の出力が得られない。共振器を付加していくことでフィルタの急峻度が高められるにつれて、挿入損失及び帰還損失が悪化し、フィルタの製造性も悪化する。 A conventional solution to increase the steepness of the filter has been to cascade several resonators as in the bandpass filter shown in FIG. In practice, when many conventional resonators are combined in a circuit, the desired output is not always obtained. As the steepness of the filter is increased by adding the resonator, the insertion loss and the feedback loss are deteriorated, and the manufacturability of the filter is also deteriorated.
図3Aは図2の共振器170に対する基本的な直列共振器表現200を示す。半波長共振器170に対する共振器表現200はインダクタンス成分205及びキャパシタンス成分210を有する。
FIG. 3A shows a basic
図3Bは従来型フィルタに対する半波長共振器170の通過帯域応答の振幅対周波数のグラフを示す。キャパシタをインダクタと組み合せると、非常に急峻な周波数特性を有する回路を作成することが可能である。キャパシタンス及びインダクタンスを有する回路は、式1:
に示されるように、キャパシタンスとインダクタンスの積の平方根に反比例する共振周波数を有する。 As shown, the resonance frequency is inversely proportional to the square root of the product of capacitance and inductance.
インダクタとキャパシタの相反する挙動のため、並列インダクタ/キャパシタ(LC)共振回路の理論インピーダンスは共振周波数F共振において無限大になり、この結果、理論的に、図3Bに示されるピーク215と同様に、共振周波数において回路応答にピークが生じる。実際には、インダクタ及びキャパシタにおける損失のため、応答ピークの急峻性が制限される。
Due to the conflicting behavior of the inductor and capacitor, the theoretical impedance of the parallel inductor / capacitor (LC) resonant circuit becomes infinite at the resonant frequency F resonance , resulting in theoretically the same as the
図4は仮構の従来型帯域フィルタの通過帯域応答の出力電力対周波数のグラフ250である。図4は、従来型帯域フィルタの期待される信号応答を示すため及び、図2に示されるフィルタによってつくられるタイプの応答を有する濾波信号応答の要素を説明するために、ここに含められる。図4は、周波数f1255と周波数f2260の間の、共振周波数f0265をほぼ中心とする、通過帯域を示す。遮断周波数、f1255及びf2260は、出力信号電力がf0265における出力信号レベルの1/2に低下する周波数である。周波数間の差の値、すなわち(f1−f2)がフィルタ帯域幅を定める。周波数f1255と周波数f2260の間の周波数範囲がフィルタ通過帯域である。図4は望ましい帯域フィルタ応答曲線の態様を示すために含められる。曲線の立ち上がり端及び立ち下がり端は裾270と呼ばれる。理想的には、帯域フィルタ応答曲線の裾270は急峻であり、帯域幅応答275は平坦であり、裾が曲線の上部に合する肩280は丸くならない。図4のグラフは従来技術の帯域フィルタを用いたときに得られる典型的な応答である。近接スプリアス周波数をフィルタリングするための通過帯域応答には応答曲線の全ての態様において改善が必要である。
FIG. 4 is a
図5Aは、図2の帯域フィルタの、パーツ表示による、部分回路図を示し、図2の結合ストリップライン帯域フィルタをモデル化するためにここに提示される。図2の給電線路155はV入力155-1’リード及びV出力155-2’リードで表されている。図2のそれぞれの共振器170は、ここでは共振器概念図170’で表されている。それぞれの回路コンポーネントは隣接コンポーネントに影響されて、図5Bに示される応答を与える。 FIG. 5A shows a partial circuit diagram of the bandpass filter of FIG. 2, with parts representation, and is presented here to model the combined stripline bandpass filter of FIG. The feed line 155 in FIG. 2 is represented by a V input 155-1 ′ lead and a V output 155-2 ′ lead. Each resonator 170 of FIG. 2 is represented here by a resonator conceptual diagram 170 ′. Each circuit component is affected by adjacent components to give the response shown in FIG. 5B.
図5Bは図5Aに示されるタイプの帯域フィルタ回路の出力信号の振幅対周波数のグラフを示す。(破線で示される)応答曲線は(実線で示される)回路内の個々の共振器のそれぞれの応答が複合された結果である。上述したように、フィルタの急峻性を高めるための従来技術の解決策は、図2に示され、図5Aに表される帯域フィルタにおけるように、多くの共振器を導入することであった。図5Bに示される回路応答が図4に示される回路応答と同様であることに注意すべきである。しかし、上述したように、共振器を付加していくことでフィルタの急峻性が高められていくにつれて、フィルタの電気特性は悪化する。 FIG. 5B shows a graph of output signal amplitude versus frequency for a bandpass filter circuit of the type shown in FIG. 5A. The response curve (indicated by the dashed line) is the result of the combined response of each individual resonator in the circuit (indicated by the solid line). As mentioned above, the prior art solution to increase the steepness of the filter was to introduce many resonators, as in the bandpass filter shown in FIG. 2 and represented in FIG. 5A. Note that the circuit response shown in FIG. 5B is similar to the circuit response shown in FIG. However, as described above, as the steepness of the filter is increased by adding the resonator, the electrical characteristics of the filter deteriorate.
図6は、図2の従来技術のフィルタのシミュレーションによる通過帯域応答の一例を示すグラフである。図6のグラフは振幅対周波数のグラフであり、振幅は規格化されてデシベルで与えられている。曲線S21300は図2の従来技術の帯域フィルタ150のシミュレーションによる通過帯域応答の例である。図からわかるように、曲線300の裾305-1,305-2はそれほど急峻ではなく、したがって図2の帯域フィルタ150による近接周波数遮断能力は最適ではないであろうということがわかる。図2の帯域フィルタの構造形態の最小帯域幅は中心周波数のほぼ10%である。通過帯域の挟化は、周囲回路及び環境に対してこの構造形態の通過帯域「形状」を非常に敏感にする、半波共振器間の間隙の広化を意味する。図2に示されるような端結合フィルタの近接周波数除去を強めるために、構成に追加の半波共振器をさらに付加して、フィルタの裾の急峻性を高めることができる。しかし、追加の極の付加はフィルタの性能及び製造性(すなわち再現性)を悪化させる。
FIG. 6 is a graph showing an example of a passband response by simulation of the filter of the prior art of FIG. The graph of FIG. 6 is an amplitude vs. frequency graph where the amplitude is normalized and given in decibels.
本発明は、給電線路間に、直交して、すなわち重なり合わずに、配置されるリング共振器を採用する。そのような構成により、先に開示されたフィルタに比較して近接スプリアス信号を遮断できる能力を向上させる、急峻な裾を有する、厳密に定められた通過帯域が得られる。 The present invention employs a ring resonator that is arranged orthogonally between feed lines, that is, without overlapping. Such a configuration provides a strictly defined passband with a steep tail that improves the ability to block adjacent spurious signals compared to the previously disclosed filters.
図7は本発明の原理にしたがう結合リング帯域フィルタの基板上の素子の上面図である。結合リング帯域フィルタは、給電線路の間に直交して配置され、給電線路に結合された、複数のリングで構成される。本明細書における結合は電磁結合を意味し、物理的な接続は必要ではない。フィルタについての代表的な動作範囲は、電磁スペクトルの高周波数範囲である。この範囲には、一般に3×109Hzより低い周波数と定義される比較的低い無線周波数範囲(RF)、一般に3×109Hz〜3×1010Hzの範囲の周波数と定義されるマイクロ波範囲、及び一般に3×1010Hz〜3×1011Hzの範囲の周波数と定義されるミリ波範囲が含まれる。 FIG. 7 is a top view of elements on a substrate of a coupled ring bandpass filter in accordance with the principles of the present invention. The coupled ring band filter is configured by a plurality of rings that are arranged orthogonally between the feed lines and coupled to the feed lines. Coupling herein refers to electromagnetic coupling and no physical connection is required. A typical operating range for the filter is the high frequency range of the electromagnetic spectrum. This range includes a relatively low radio frequency range (RF), generally defined as frequencies below 3 × 10 9 Hz, and microwaves generally defined as frequencies in the range of 3 × 10 9 Hz to 3 × 10 10 Hz. Included are millimeter wave ranges defined as ranges and frequencies generally in the range of 3 × 10 10 Hz to 3 × 10 11 Hz.
一構成において、図7に示される素子はマイクロストリップ回路として実現される。マイクロストリップにおいて、素子はコア材料の上面上の信号面層の一部であり、コア材料はコア材料の背面に接地面を有する。マイクロストリップの接地面は一般に金属被膜層である。第2の構成において、図7に示される素子は、素子が、例えば、多層プリント配線基板に埋め込まれた信号層の一部である、ストリップラインとして実現される。コア材料の外側、すなわち構造の外側には、接地面としてはたらく金属被膜層がある。第3の構成において、図7に示される素子は、接地が素子と同じ面に配置される、共面導波路として実現される。これらの構成は、プリント配線基板技術または薄膜技術のような、標準的なリソグラフィ技術を用いて作成することができる。 In one configuration, the element shown in FIG. 7 is implemented as a microstrip circuit. In the microstrip, the element is part of the signal surface layer on the top surface of the core material, and the core material has a ground plane on the back surface of the core material. The ground plane of the microstrip is generally a metal coating layer. In the second configuration, the element shown in FIG. 7 is realized as a strip line, for example, where the element is part of a signal layer embedded in a multilayer printed wiring board. On the outside of the core material, ie the outside of the structure, there is a metal coating layer that serves as a ground plane. In the third configuration, the element shown in FIG. 7 is realized as a coplanar waveguide in which ground is located on the same plane as the element. These configurations can be created using standard lithographic techniques, such as printed wiring board technology or thin film technology.
図7の結合リング帯域フィルタ400は第1の給電線路405-1及び第2の給電線路405-2を有する。動作において、一方の給電線路は入力であり、他方の給電線路は出力であるが、回路は対称的であり、よって入力及び出力は、簡潔さのため、同一用語で示される。給電線路405-1,405-2の中心は実質的に、回路400の面の二等分線を定める中間線上にある。それぞれの給電線路405は分割され、幹線路410を有し、幹線路410は幹線路410の両側に延びる2本の結合支線路420を有する横材に実質的に垂直に接続される。結合支線路420への接続点407に、それぞれの幹線路410は1/4波長トランス415を有する。本用途におけるトランスはインピーダンス変成器であり、一方の線路のインピーダンスを他方の線路の異なるインピーダンスと整合させる1/4波長素子である。第1の給電線路405-1の結合支線路420-1は第2の給電線路405-2の結合支線路420-2と実質的に平行である。入力結合支線路は第1の直線縁端を形成し、出力結合支線路は第2の直線縁端を形成する。それぞれの結合支線路420は1/4波長トランス425及び1/4波長結合器430を有し、トランス425はそれぞれの結合支線路420上のそれぞれの結合器430対の間にある。
The coupling
第1の給電線路405-1と第2の給電線路405-2の間の、給電線路と同じ面に、複数のリング形共振器435がある。共振器435の内の2つが中間線409の一方の側にあり、共振器435の内の2つが中間線409の他方の側に配置されるように、共振器435が配置される。リング形共振器435は給電線路405との、また相互の、よりよい結合を提供するための直線領域を有し、よって、それぞれのリング形共振器435は概ね正方形である。すなわち、それぞれの共振器435は正方形状を有する。それぞれのリング形共振器435の各辺の長さは実質的に4分の1波長(λ/4)である。選択される周波数は、フィルタ400の通過帯域の実質的に中心となる、共振周波数である。選択される周波数は、基本的に、帯域フィルタ400によって通過させられるべき周波数である。それぞれのリング形共振器435は理論的開放端及び理論的接地を有する。さらに、それぞれのリング形共振器435は第1の給電線路405-1上の第1の結合器430-1と結合し、第2の給電線路405-2上の第2の結合器430-2とも結合する。リング形共振器435は互いに端結合し、給電線路1/4波長結合器430とも端結合する。
There are a plurality of
リング共振器435は特定の周波数帯域でしか共振しない。リング共振器435は対で相互作用する。対のそれぞれのリング共振器435は隣接する共振器と相互作用して他方の共振器の共振周波数に影響を与える。したがって、それぞれのリング共振器435は若干同調が外れ、複合された通過周波数帯域を与える。リング共振器435間の間隙437が大きければ、共振器435間の相互作用は弱められる。リング共振器435間の間隙437が小さければ、それぞれの共振器は隣接する共振器に大きく重なる。このようにして、帯域フィルタを同調調整するために共振器配置が用いられる。フィルタの同調調整におけるその他の因子には、共振器の全長及び給電線路に対する共振器の配置がある。上に開示したその他の因子より効果は小さいが、共振器線路の幅をフィルタの同調調整に用いることができる。
The
ここでは二対のリング共振器しか示されていないが、本発明の別の実施形態は、給電幹線路のそれぞれの側の3つのリング共振器で合せて6つの共振器を有する、三重共振器を形成することができよう。さらに別の実施形態は、給電幹線路のそれぞれの側の4つのリング共振器で合せて8つのリング共振器を有し、四対のリング共振器を形成する。以下同様である。本発明の範囲は二対のリング共振器に限定されない。本発明のまた別の実施形態はリングが開いている共振器を有する。詳しくは、リングは、共振器の一辺、一般には隣接共振器または給電線路と結合していない辺に空隙を有するであろう。空隙を有するリング共振器の辺は「開放」辺であるが、共振器の他の三辺と同じく実質的にλ/4長のままである。 Although only two pairs of ring resonators are shown here, another embodiment of the present invention is a triple resonator having six resonators combined with three ring resonators on each side of the feed trunk line. Can be formed. Yet another embodiment has eight ring resonators combined with four ring resonators on each side of the feed trunk line to form four pairs of ring resonators. The same applies hereinafter. The scope of the present invention is not limited to two pairs of ring resonators. Yet another embodiment of the invention has a resonator with an open ring. Specifically, the ring will have a gap on one side of the resonator, typically the side that is not coupled to an adjacent resonator or feedline. The sides of the ring resonator with the air gap are “open” sides, but remain substantially λ / 4 length, as are the other three sides of the resonator.
図8は、本発明の原理にしたがって動作しているときの、図7の結合リング共振器フィルタのシミュレーションによる通過帯域応答を示すグラフである。図8のグラフは振幅対周波数のグラフであり、振幅は規格化されてデシベルで与えられている。S21曲線450は図7の帯域フィルタ150のシミュレーションによる通過帯域応答の例である。図8に示される通過帯域応答は上述した従来技術の帯域フィルタの応答と異なっている。図からわかるように、曲線450の近接裾455は、図6に示される従来技術による曲線に比較して、より急峻である。したがって、図7の帯域フィルタ400によって近接周波数のフィルタリング能力が向上し、従来技術の帯域フィルタに優るであろうことがわかる。フィルタの裾が急峻であれば、通過帯域は厳密に定められる。この場合、(図4に関連して上で定められた)遮断周波数を通る線の勾配はほぼ垂直である。グラフのサイドローブ460はフィルタの除去帯域の一部である。グラフのサイドローブ460は楕円応答フィルタに一般にみられる除去帯域におけるリップル部分である。縦続フィルタにおいてわかるであろうように、通過帯域はさらに改善することができる。
FIG. 8 is a graph illustrating the passband response from simulation of the coupled ring resonator filter of FIG. 7 when operating according to the principles of the present invention. The graph of FIG. 8 is a graph of amplitude versus frequency, and the amplitude is normalized and given in decibels. An S 21 curve 450 is an example of a pass band response obtained by simulation of the
図8に示されるシミュレーションによる通過帯域応答を、実作した回路を試験することによって確かめた。図9は図7に示されるタイプの結合リング共振器の試験による通過帯域応答の一例のグラフである。図9のグラフは振幅対周波数であり、振幅は規格化されてデシベルで与えられている。図9のグラフに示される周波枢軸は23.85GHzから33.85GHzの範囲である。曲線S21500は28.85GHzに、0dBの基準振幅より2.5dB低い、最大振幅を有する。曲線の裾505の、27.15GHzと28.07GHzの間の第1の裾505-1及び29.90GHzと30.60GHzの間の第2の裾505-2は、図8に示されるシミュレーションによる通過帯域応答で予測されたように、急峻である。通過帯域及び裾500の形状は、通過帯域510及び拒絶帯515-2のいずれにも特性楕円関数応答リップルを有する。
The simulated passband response shown in FIG. 8 was verified by testing the actual circuit. FIG. 9 is a graph of an example of a passband response from a test of a coupled ring resonator of the type shown in FIG. The graph of FIG. 9 is amplitude versus frequency, and the amplitude is normalized and given in decibels. The frequency axis shown in the graph of FIG. 9 is in the range of 23.85 GHz to 33.85 GHz.
図10は縦続構成の2つの結合リング共振器の上面図である。上で開示された結合リング共振器は通過帯域応答を改善するために縦続することができる。図10において、入力給電線路402-1及び出力給電線路405-2を有する図7の結合リング共振器フィルタ400が第2の結合リング共振器フィルタ402に、第1のフィルタ400の出力給電線路405-2を第2のフィルタ402の入力給電線路406-1に接続することによって直列接続されている。得られる通過帯域応答が図11に示される。本発明の別の実施形態において、通過帯域の外側での除去を強めるために、3つまたはそれより多くの結合リング共振器フィルタを縦続することができる。
FIG. 10 is a top view of two coupled ring resonators in a cascade configuration. The coupled ring resonator disclosed above can be cascaded to improve the passband response. In FIG. 10, the coupled
図11は、本発明の原理にしたがって動作しているときの、図10の縦続された結合リング共振器フィルタ400,402についてのシミュレーションによる通過帯域応答の一例を示すグラフである。図11のグラフは振幅対周波数のグラフであり、振幅は規格化されてデシベルで与えられている。曲線S21550は図10の縦続された帯域フィルタ400,402のシミュレーションによる通過帯域応答の例である。図11に示される通過帯域応答は上述した従来技術の帯域フィルタ150の応答と異なっている。図からわかるように、曲線550の裾555は急峻であり、図7に示される単一の結合リングフィルタ400より近接スプリアス信号560の除去が改善されている。したがって、図10の縦続された帯域フィルタ400,402により近接周波数のフィルタリング除去能力が向上し、従来技術の帯域フィルタ150に優るであろうことがわかる。
FIG. 11 is a graph illustrating an example of a passband response by simulation for the cascaded coupled ring resonator filters 400, 402 of FIG. 10 when operating according to the principles of the present invention. The graph of FIG. 11 is a graph of amplitude versus frequency, and the amplitude is normalized and given in decibels. Curve S 21 550 is an example of a passband response by simulation of cascaded
図12は図7に示されるフィルタ400の組立及び動作のフローチャートである。ステップ600において、信号伝送のための第1の給電線路405-1及び第2の給電線路405-2が設けられる。さらに、フィルタ回路400における共振のための複数のリング共振器435が設けられる。複数の結合支線路420も設けられる。結合支線路420は給電線路405に実接続され、共振器435に信号結合される。それぞれの給電線路405は2本の結合支線路420を有する。リング共振器435は、信号のフィルタリングを行うことができる共振回路400を形成するように、結合支線路420の間に配置される。
FIG. 12 is a flowchart of the assembly and operation of the
ステップ605において、ステップ600で確立された第1の共振回路400に第2の共振回路402が直列に設けられる。第2の共振回路402は第3及び第4の給電線路を有し、第3の給電線路は第2の給電線路に接続されて第1の共振回路の出力信号を受け取る。直列接続された2つの回路の濾波出力は第4の給電線路で利用できる。
In
ステップ610において、信号が第1の給電線路に印加される。第1の共振回路、次いで第2の共振回路が、信号をフィルタリングする。ステップ615において、濾波信号が第4の給電線路において受け取られる。
In
図13は本発明の原理にしたがうフィルタを備える送信器システムを示し、図14は本発明の原理にしたがうフィルタを備える受信器システムを示す。送信器システム及び受信器システムは、例えば、ラジオ、テレビジョン、レーダー、コードレス電話及びセル式携帯電話、衛星通信システム及びいくつかのタイプの試験、測定及び計装システムを含む、いかなる周波数依存用途にも用いることができよう。 FIG. 13 shows a transmitter system with a filter according to the principles of the present invention, and FIG. 14 shows a receiver system with a filter according to the principles of the present invention. Transmitter systems and receiver systems can be used in any frequency dependent application including, for example, radio, television, radar, cordless phones and cellular mobile phones, satellite communication systems and some types of test, measurement and instrumentation systems. Could also be used.
図13は、本発明の原理にしたがうフィルタを備える送信器システム650のブロック図である。送信器650は出力装置665に接続されたフィルタ660に接続された信号源655を有する。フィルタ660は、上に開示された本発明の原理にしたがって構成され、動作する。信号源655はフィルタ660に信号を供給する。フィルタ660は信号をフィルタリングし、濾波信号を出力装置665に供給する。
FIG. 13 is a block diagram of a
図14は、本発明の原理にしたがうフィルタを備える受信器システム700のブロック図である。受信器700は濾波入力受信器に接続されたフィルタ710に接続された信号受信装置705を有する。信号受信装置705はフィルタリングされるべき信号を受信する。信号受信装置705は信号をフィルタ710に送る。フィルタ710は信号をフィルタリングし、濾波信号を濾波入力受信器715に送る。
FIG. 14 is a block diagram of a
要約すれば、結合リング共振器フィルタ400は通過帯域の両端に近接する周波数において厳密な楕円関数遮断を与える。上述した本発明の構造形態の使用により、比較的小型で、挟帯域であり、高近接周波数除去を与える、フィルタが得られる。結合リング共振器400の構造形態により、挟帯域(10%より狭い帯域幅)で、比較的Qが高い、フィルタの実用実現が可能になる。本発明の構造形態は、薄膜技術またはプリント基板技術のような、比較的低費用の標準的なリソグラフィプロセスを用いて実現できる点においても有利である。
In summary, the coupled
上に開示した結合リング共振器フィルタ400,402を高周波環境における使用について説明したが、本発明の構造形態を別の周波数範囲において使用することも可能である。フィルタ400,402はより低い周波数における動作のために有効に寸法を変えることができる。共振器435間の間隔を、また共振器と給電線路結合器420の間隔も、別の通過帯域特性を達成するために、変えることができる。
Although the coupling ring resonator filters 400, 402 disclosed above have been described for use in a high frequency environment, the structure of the present invention may be used in other frequency ranges.
本発明のまた別の実施形態において、リング共振器は正方形ではなく円形リングとすることができよう。この実施形態において、結合支線路は直線であるか、あるいはリング共振器の輪郭にしたがうことができよう。また別の実施形態において、給電幹線路は小割りを有し、小割りの両端は、給電線路上の結合接続部が相互ではなく小割りの一端に実接続され、小割りが次いで給電幹線路に接続されるように、結合接続部に接続される。 In yet another embodiment of the invention, the ring resonator could be a circular ring instead of a square. In this embodiment, the coupled branch line may be straight or follow the contour of the ring resonator. In another embodiment, the feeder main line has a split, and both ends of the split are actually connected to one end of the split instead of the mutual connection on the feed line, and the split is then fed to the feeder trunk line. Connected to the coupling connection.
上述した実施形態が単に本発明の原理の説明にすぎないことは当然である。本発明の原理を具現化し、本発明の精神及び範囲内に入るであろう、様々な、またその他の改変及び変更が当業者によってなされ得る。 Of course, the above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. Various and other modifications and changes may be made by those skilled in the art that embody the principles of the invention and that fall within the spirit and scope of the invention.
400 結合リング帯域フィルタ
405 給電線路
409 中間線
410 幹線路
415,425 1/4波長トランス
420 結合支線路
430 1/4波長結合器
435 リング共振器
400 coupling ring band filter 405
Claims (29)
第1の結合支線路及び第2の結合支線路に接続された第1の幹線路を有する第1の給電線路、
第3の結合支線路及び第4の結合支線路に接続された第2の幹線路を有し、前記第1の結合支線路が前記第3の結合支線路に実質的に平行であり、前記第2の結合支線路が前記第4の結合支線路に実質的に平行である、第2の給電線路、及び
前記第1の給電線路と前記第2の給電線路と同じ面に配置された4つのリング共振器であって、前記4つのリング共振器が前記給電線路に結合されて第1の共振回路を形成するように、前記リング共振器の内の2つが前記第1の結合支線路と前記第3の結合支線路の間に配置される第1の対を形成し、前記リング共振器の内の別の2つが前記第2の結合支線路と前記第4の結合支線路の間に配置される第2の対を形成する、4つのリング共振器、
を備えることを特徴とするフィルタ。 In the filter,
A first feeder line having a first trunk line connected to the first coupled branch line and the second coupled branch line;
A second trunk line connected to a third coupled branch line and a fourth coupled branch line, wherein the first coupled branch line is substantially parallel to the third coupled branch line; A second feed branch line, which is substantially parallel to the fourth join branch line, and a second feed line arranged on the same plane as the first feed line and the second feed line; Two ring resonators, two of the ring resonators and the first coupled branch line such that the four ring resonators are coupled to the feed line to form a first resonant circuit. Forming a first pair disposed between the third coupled branch lines, and another two of the ring resonators between the second coupled branch line and the fourth coupled branch line; Four ring resonators forming a second pair to be arranged;
A filter comprising:
第5の結合支線路及び第6の結合支線路に接続された第3の幹線路を有する第3の給電線路、
第7の結合支線路及び第8の結合支線路に接続された第4の幹線路を有し、前記第5の結合支線路が前記第7の結合支線路に実質的に平行であり、前記第6の結合支線路が前記第8の結合支線路に実質的に平行である、第4の給電線路、及び
前記第3の給電線路及び前記第4の給電線路と、直交して、同じ面に配置された第2の組の4つのリング共振器であって、前記第2の組の4つのリング共振器が前記第3の給電線路及び前記第4の給電線路に結合されて第2の共振回路を形成するように、前記第2の組のリング共振器の内の2つが前記第5の結合支線路と前記第7の結合支線路の間に配置され、前記第2の組のリング共振器の内の別の2つが前記第6の結合支線路と前記第8の結合支線路の間に配置される、第2の組の4つのリング共振器、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。 A second resonance circuit is further provided in series with the first resonance circuit, and the second resonance circuit includes:
A third feeder line having a third trunk line connected to the fifth coupled branch line and the sixth coupled branch line;
A fourth trunk line connected to a seventh coupled branch line and an eighth coupled branch line, wherein the fifth coupled branch line is substantially parallel to the seventh coupled branch line; The sixth coupling branch line is substantially parallel to the eighth coupling branch line, the fourth feeding line, and the third feeding line and the fourth feeding line orthogonal to the same plane. A second set of four ring resonators arranged in the second set, wherein the second set of four ring resonators are coupled to the third feed line and the fourth feed line to provide a second Two of the second set of ring resonators are disposed between the fifth coupled branch line and the seventh coupled branch line to form a resonant circuit, and the second set of ring resonators. A second set of four ring co-axes, in which another two of the resonators are arranged between the sixth coupled branch line and the eighth coupled branch line. Vibrator,
The filter according to claim 1, comprising:
第1の給電線路及び第2の給電線路を提供する工程、
前記給電線路と、実質的に直交して、同じ面に配置された、2つのリング共振器からなる2つの対として構成された4つのリング共振器を提供する工程、及び
前記第1の給電線路に連なる第1の対の結合支線路及び前記第2の給電線路に連なる第2の対の結合支線路を、前記第1の対の結合支線路が前記第2の対の結合支線路に実質的に平行であり、前記給電線路が前記4つのリング共振器に結合して第1の共振回路を形成するように、提供する工程、
を有してなることを特徴とする方法。 In the filtering method,
Providing a first feed line and a second feed line;
Providing four ring resonators configured as two pairs of two ring resonators disposed on the same plane substantially orthogonal to the feed line; and the first feed line A first pair of coupled branch lines and a second pair of coupled branch lines connected to the second feeder line, and the first pair of coupled branch lines substantially correspond to the second pair of coupled branch lines. And providing the feed line coupled to the four ring resonators to form a first resonant circuit;
A method comprising the steps of:
前記第2の給電線路から、前記共振器によってフィルタリングされた濾波信号である、第2の信号を受け取る工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。 Applying a first signal to the first feed line; and receiving a second signal from the second feed line that is a filtered signal filtered by the resonator;
The method of claim 14, further comprising:
入力信号を受け取るように構成された入力、
出力信号を提供するように構成された出力、
平面の二等分線を定める前記入力と前記出力の中間線、及び
前記入力と前記出力の間に対称に配置された一組の共振器であって、少なくとも2つの共振器が前記二等分線の一方の側で実質的に前記平面内に配置され、少なくとも2つの別の共振器が前記二等分線の他方の側で実質的に前記平面内に配置され、前記一組の共振器が、前記出力信号を前記入力信号に基づかせる、前記入力と前記出力の間の信号結合を提供する、一組の共振器、
を備えることを特徴とするフィルタ。 In the filter,
An input configured to receive an input signal,
An output configured to provide an output signal,
An intermediate line between the input and the output defining a plane bisector, and a set of resonators symmetrically disposed between the input and the output, wherein at least two resonators are bisected The set of resonators disposed substantially in the plane on one side of a line and at least two other resonators disposed substantially in the plane on the other side of the bisector. A set of resonators that provide a signal coupling between the input and the output, wherein the output signal is based on the input signal;
A filter comprising:
前記入力信号を受け取るように構成された第1の末端及び第2の末端を有する入力給電線路、及び
一組の入力結合支線路であって、それぞれの前記入力結合支線路が前記入力給電線路に実質的に垂直な態様で前記入力給電線路の前記第2の末端から延びる、一組の入力結合支線路、
を有し、前記フィルタの前記出力が、
前記出力信号を提供するように構成された第1の末端及び第2の末端を有する出力給電線路、及び
一組の出力結合支線路であって、それぞれの前記出力結合支線路が前記出力給電線路に実質的に垂直な態様で前記出力給電線路の前記第2の末端から延びる、一組の出力結合支線路、
を有し、
前記入力結合支線路が前記出力結合支線路に実質的に平行であり、偶数個の共振器が前記一組の入力結合支線路と前記一組の出力結合支線路の間に一列に配置されていることを特徴とする請求項24に記載のフィルタ。 The input is
An input feed line having a first end and a second end configured to receive the input signal, and a set of input coupling branch lines, each of the input coupling branch lines being connected to the input feed line A set of input coupling branch lines extending from the second end of the input feed line in a substantially vertical manner;
And the output of the filter is
An output feed line having a first end and a second end configured to provide the output signal, and a set of output coupling branch lines, each output coupling branch line being the output feed line A set of output coupling branches extending from the second end of the output feed line in a manner substantially perpendicular to
Have
The input coupling branch lines are substantially parallel to the output coupling branch lines, and an even number of resonators are arranged in a row between the set of input coupling branch lines and the set of output coupling branch lines. 25. The filter according to claim 24, wherein:
入力信号を提供するように構成された信号源回路、
出力信号を送るように構成された出力回路、及び
前記信号源回路に結合された入力、前記出力回路に結合された出力及び一組の共振器を有し、前記入力と前記出力の中間線が平面の二等分線を定め、少なくとも2つの共振器が前記二等分線の一方の側で実質的に前記平面内に配置され、少なくとも2つの別の共振器が前記二等分線の他方の側で実質的に前記平面内に配置され、前記一組の共振器が、前記出力信号を前記入力信号に基づかせる、前記入力と前記出力の間の信号結合を提供する、フィルタ、
を備えることを特徴とする送信器。 In the transmitter,
A source circuit configured to provide an input signal,
An output circuit configured to send an output signal; and an input coupled to the signal source circuit; an output coupled to the output circuit; and a set of resonators, wherein an intermediate line between the input and the output A plane bisector is defined, at least two resonators are disposed substantially in the plane on one side of the bisector, and at least two other resonators are on the other side of the bisector A filter disposed substantially in the plane on the side of the filter, the set of resonators providing a signal coupling between the input and the output, the output signal being based on the input signal;
A transmitter comprising:
入力信号を受け取るように構成された入力回路、
出力信号を与えるように構成されたレンダリング回路、及び
前記入力回路に結合された入力、前記レンダリング回路に結合された出力及び一組の共振器を有し、前記入力と前記出力の中間線が平面の二等分線を定め、少なくとも2つの共振器が前記二等分線の一方の側で実質的に前記平面内に配置され、少なくとも2つの別の共振器が前記二等分線の他方の側で実質的に前記平面内に配置され、前記一組の共振器が、前記出力信号を前記入力信号に基づかせる、前記入力と前記出力の間の信号結合を提供する、フィルタ、
を備えることを特徴とする受信器。 In the receiver,
An input circuit configured to receive an input signal;
A rendering circuit configured to provide an output signal; an input coupled to the input circuit; an output coupled to the rendering circuit; and a set of resonators, wherein an intermediate line between the input and the output is planar And at least two resonators are disposed substantially in the plane on one side of the bisector, and at least two other resonators are on the other side of the bisector. A filter disposed substantially in the plane on the side, wherein the set of resonators provides a signal coupling between the input and the output, the output signal being based on the input signal,
A receiver comprising:
入力信号を捕捉する工程、
フィルタリング構造の出力上に出力信号を生成するために前記フィルタリング構造の入力に前記入力信号を印加する工程であって、前記フィルタリング構造は一組の共振器を有し、前記入力と前記出力の中間線が平面の二等分線を定め、少なくとも2つの共振器が前記二等分線の一方の側で実質的に前記平面内に配置され、少なくとも2つの別の共振器が前記二等分線の他方の側で実質的に前記平面内に配置され、前記一組の共振器が、前記出力信号を前記入力信号に基づかせる、前記入力と前記出力の間の信号結合を提供する、工程、及び、
前記出力から前記出力信号を伝達する工程、
を含むことを特徴とする方法。 In a method for filtering a signal,
Capturing an input signal;
Applying the input signal to an input of the filtering structure to generate an output signal on an output of the filtering structure, the filtering structure having a set of resonators, intermediate between the input and the output The line defines a planar bisector, at least two resonators are disposed substantially in the plane on one side of the bisector, and at least two other resonators are the bisector. Arranged in the plane substantially on the other side of the first and the set of resonators to provide a signal coupling between the input and the output, the output signal being based on the input signal, as well as,
Transmitting the output signal from the output;
A method comprising the steps of:
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