改进型可调谐双频带带通滤波器的制作方法

本发明涉及在包括例如移动通信，卫星通信，固定微波通信等的通信技术领域中，用于信号的发送/接收的使用高频波和微波的设备的带通特性的频率调谐以及改善(调整)，即，可调谐双频带带通滤波器。

背景技术：

用于视频的数据通信等最近在使用中经历了巨大的爆发，使得网络容量危机和频率资源危机预计在全球范围内造成重大问题。为了处理这种情况，要求由移动通信的基站使用的微波滤波器的研制，以便同时实现高速/大容量通信和频率资源的有效利用。此外，近来需要能够处理多个频带的通信设备。

已经提出同时使用两个频带的通信方法作为实现高速/大容量通信的方法之一。已经提出了允许两个频带同时通过的双频带带通滤波器，代表如上所描述的方法的元件技术。

如下文所述，存在构成具有两个通频带的双频带带通滤波器的传统方法。如图1中所示，多个在两个频率谐振的双频带谐振器N1，N2和N3互相辅助地连接，要与设置在各个次级耦合端部的输入/输出端口M1，M2连接，由此形成滤波器100(非专利文献1)。

双频带谐振器N1，N2，N3每一个具有偶数/奇数模式，并且具有两个通频带的双频带带通滤波器通过控制这两种模式形成。采用这种滤波器100，需要直接将输入/输出端口M1，M2连接到在滤波器100的各个端部的双频带谐振器N1和N3，从而确定用于使所需的特性在这两个通频带同时获得的连接位置。

与此同时，需要具有急剧的截止特性的带通滤波器以有效利用频率资源。通常，急剧的截止特性可以通过采用多级操作实现，由此增加谐振器的数量。然而，因为一般导体，例如铜等，具有电阻，所以 插入损耗将随着多级操作增加，使得在低损耗和急剧的截止特性之间已经不可能实现折衷。已经提出例如超导带通滤波器作为用于解决这个问题的方法之一(专利文献1)。由于在微波波段，超导体具有与铜等相比低2至3个数量级的表面电阻，使得即使在多级操作之后插入损耗也可以被抑制较低，从而使得能够实现低损耗和急剧的截止特性之间的折衷。

另外，已经提出了能够改变带通滤波器的中心频率的中心频率可调谐双频带带通滤波器，作为一种处理多个频带的方法。

专利文献2的图2是以举例的方式示出传统的超导可调谐双频带带通滤波器的结构的视图。介电板S10设置在形成在介电基片S5上的微带型滤波器模型S1上面。介电板S10和滤波器模型S1之间的距离h通过使用诸如压电元件等等的致动器而改变，以引起从滤波器模型S1辐射的电场分布改变，从而使中心频率可变(专利文献2)。

双频带带通滤波器使用能够通过一个谐振器的使用在两个通频带内实现谐振频率的双频带谐振器实现。在图1中所示的双频带带通滤波器的相应的频带内的中心频率依赖于发生在各个双频带谐振器N1，N2和N3的偶数/奇数模式。因为各个双频带谐振器N1，N2，N3的奇数模式部分通常与偶数模式一起使用，所以奇数模式的调整影响偶数模式。就各个双频带谐振器N1，N2，N3而言，每个频带的带宽通过谐振器之间的距离控制，然而，如果中心频率的调谐使用介电板S10被应用于这个双频带带通滤波器，这将导致在双频带带通滤波器上面的整个表面被介电板覆盖。因此，双频带带通滤波器的偶数/奇数模式的两种模式将受到影响，使得中心频率的调谐是可能的，然而，独立地调谐偶数/奇数模式的中心频率是困难的。此外，由于该滤波器整体覆盖有介电板，在双频带谐振器之间的电磁场分布也将受到影响，从而导致带宽也发生变化的问题。此外，中心频率的变动量的增加将导致带通特性的退化，使得除了频率调谐机构之外，还需要用于每一个谐振器的谐振频率的调整的微调机构。在此，通过“微调”是指带通特性的改善的方法。

发明人已提出了一种中心频率可调谐双频带带通滤波器，作为解 决这些问题的一种方法，如专利文献3中所示。该中心频率可调谐双频带带通滤波器能够独立地调谐(改变)两个相应的中心频率的通频带，并且改善在通过使用频率调谐机构调谐各个中心频率之后将退化的带通特性，没有新引入微调机构。

此外，在图3中，提到了椭圆形的横截面、在改变奇数模式中的谐振变动量方面高效的介电棒25，从而提出在奇数模式谐振的变动量可以通过在半波长谐振器10的上方的空间安装介电棒25而改变。然而，一旦微调在半波长谐振器10和介电棒25之间的空间，如果介电棒25的横截面是椭圆形的形状，那么椭圆的长径的尖端部分在旋转时会超过半波长谐振器10的带状导体的宽度，从而导致数值特性极端地改变，使得需要使介电棒25接近半波长谐振器10，或者与半波长谐振器10保持距离。因此，在微调半波长谐振器10和介电棒25之间的空间时，需要椭圆形的横截面的介电棒25的特殊的装置。

如果是使用超导体的双频带带通滤波器，特别地，测量在真空室中实施，同时通过使用制冷器冷却至-200℃或者更低，因此需要通过从该室外部垂直地移动它来升高或者降低介电棒25。出于这个原因，特别希望的是，介电棒25被构成为通过转动螺钉以便被推入。在这样的情况下，如果棒25形成为椭圆形状，为了增加在奇数模式的谐振的变动量，那么会出现能够升高和降低棒25而不旋转它的机构的需要，于是调谐机构将大大复杂化，从而导致尺寸的增加。在这种情况下，存在调谐机构本身不能被安装在滤波器上方的可能性，从而引起椭圆形状的棒25的使用从成本的角度出发不是切实可行的问题。

现有技术文献：

专利文献1：JP2002-57506A

专利文献2：JP 3535469B2

专利文献3：JP2014-014962

非专利文献：Jia-Sheng Hong,Wenxing Tang,“Dual-band filter based on non-degenerate dual-mode slow-wave open-loop resonators”,IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest,pp.861-864,2009。

技术实现要素：

本发明提出了一种在奇数模式下有效地改变谐振的变动量而不需要特定装置的双频带带通滤波器。

用于本发明中使用的双频带谐振器是一种短截线11被增加到设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10的基本结构，如图4中所示。

至于每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的形状，它仅需要半波长谐振器突起部沿带状导体突出就足够，并且它可以是矩形或阶梯状的形状，然而，优选地为横向对称的形状。半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b基本上是能够像带状导体一样导电优异的导体。

如图4中所示，该双频带谐振器构造为使短截线11被增加到每个半波长谐振器10并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振而工作在两个频带，并且可以调整谐振器长度，使得半波长谐振器10用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，同时使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，同时使偶数模式能够谐振在低频率侧。

双频带谐振器由奇数模式谐振器和偶数模式谐振器构成，所述奇数模式谐振器包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在其上表面上的带状导体，其中，相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，设置有具有宽度g的深度再处理的槽，该一定长度带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且所述偶数模式谐振器是具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上的形状。当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，双频带谐振器作为奇数模式谐振器工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振器工作，如图5中所示。本发明的发明 人发现一种使双频带谐振器能够可调谐的结构，其如在专利文献3中所公开的。凭借根据本发明的可调谐双频带谐振器，在奇数模式的频率特性进一步改善。

即，本发明提供一种构造为使短截线被增加到每个半波长谐振器10的可调谐双频带谐振器，并且每一个半波长谐振器设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。

双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振(谐振)而工作在两个频带，并且能够调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，使偶数模式能够谐振在低频率侧。

双频带谐振器由奇数模式谐振器和偶数模式谐振器构成，所述奇数模式谐振器是包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在介电体的上表面上的带状导体的形状，并且相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，设置有具有宽度g的深度再处理的槽，并且该一定长度的带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且所述宽度d设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且所述偶数模式谐振器是当具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上时所形成的形状，其中，当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，双频带谐振器作为奇数模式谐振器工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振器工作，其特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在相应的短截线11上方的空间内，圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，使偶数模式的谐振频率和奇数模式的谐振频率能够互相独立地被调谐。

更进一步地，本发明提供一种具有包含构造为使短截线被增加到每个半波长谐振器10的双频带的结构的可调谐的双频带带通滤波器， 每一个半波长谐振器设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。

双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振而工作在两个频带，并且可以调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，使偶数模式能够谐振在低频率侧。

双频带谐振器由奇数模式谐振器和偶数模式谐振器构成，所述奇数模式谐振器是包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在介电体的上表面上的带状导体的形状，相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，并且设置有具有宽度g的深度再处理的槽，并且该一定长度带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且包括半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且所述偶数模式谐振器是当具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上时所形成的形状，其中，当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，双频带谐振器作为奇数模式谐振器工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振器工作，其特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，以及圆形横截面的介电棒25设置在相应的短截线11上方的空间内。

另外，本发明提供一种具有包含三单元(总计)的双频带谐振器(第一和第二谐振器)的结构的多级型(两级)双频带带通滤波器，并且每个双频带谐振器被构造成使短截线11被增加到每个半波长谐振器10，以及每一个半波长谐振器设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。

双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振而工作在两个频带，并且可以调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作 在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，使偶数模式能够谐振在低频率侧。

第一双频带谐振器由奇数模式谐振器和偶数模式谐振器构成，所述奇数模式谐振器是包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在介电体的上表面上的带状导体的形状，其中，相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，并且设置有具有宽度g的深度再处理的槽，该一定长度带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且还包括半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且所述偶数模式谐振器是当具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上时所形成的形状，其中，当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，双频带谐振器作为奇数模式谐振器工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振器工作。第二双频带谐振器在构造上与第一双频带谐振器相同，并且其方向改变了180度，设置有H形波导12，并且H形波导的端面具有长度n，并且第二双频带谐振器以给定的间隔m远离第一双频带谐振器定位，其中，馈电导线13沿着第一双频带谐振器以及第二双频带谐振器的半波长谐振器10设置，以及其中，在一侧的馈电导线13用作输入侧，而在另一侧的馈电导线13用作输出侧，其特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10的每一个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，以及圆形横截面的介电棒25设置在每一个相应的短截线11上方的空间内。

此外，采用根据本发明的两级双频带带通滤波器，提供了调整频率调谐的变动量的方法，以便通过调整仅设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的各个圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离完全在同一高度单独调整在奇数模式的带通特性。

更进一步地，采用根据本发明的两级双频带带通滤波器，提供了 调整频率调谐的变动量的方法，以便通过调整仅设置在相应的短截线11上方的空间内的各个圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离完全在同一高度单独调整在偶数模式的带通特性。

更进一步地，参照根据本发明的调整方法，在改善(微调)在两级可调谐双频带带通滤波器中的各个中心频率的调谐之后出现的带通特性的退化的方法中，奇数模式的带通特性单独地可通过个别地调节仅设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的相应的圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离而改善。

更进一步地，参照根据本发明的调整方法，在改善(微调)在两级可调谐双频带带通滤波器中的各个中心频率的调谐之后出现的带通特性的退化的方法中，偶数模式的带通特性单独地可通过个别地调节仅设置在相应的短截线11上方的空间内的相应的圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离而改善。

另外，本发明提供一种具有包含三单元(总计)的双频带谐振器(第一，第二和第三谐振器)的结构的多级型(三级)双频带带通滤波器，并且每个双频带谐振器被构造成使短截线11被增加到每个半波长谐振器10，并且设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。

双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振而工作在两个频带，并且能够调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，使偶数模式能够谐振在低频率侧。

第一双频带谐振器由奇数模式谐振波导和偶数模式谐振波导构成，所述奇数模式谐振波导是包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在介电体的上表面上的带状导体的形状，并且相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，并且设置有具有宽度g的深度再处理的槽，并且该一 定长度带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且还包括半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且所述偶数模式谐振波导是当具有长度l的短截线11被连接到该带的开放端的相对侧上的端面上时所形成的形状，其中，当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，第一双频带谐振器作为奇数模式谐振波导工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振波导工作。第二双频带谐振器在构造上与第一双频带谐振器是相同的，并且其方向改变了180度，并且设置有其端面具有长度n的H形波导12，并且以给定的间隔m远离第一双频带谐振器定位，并且包含半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b。第三双频带谐振器在构造上与第一双频带谐振器是相同的，并且其方向改变了180度，并且设置有其端面具有长度n的H形波导12，并且以给定的间隔m远离第二双频带谐振器定位。第二双频带谐振器设置在第一双频带谐振器和第三双频带谐振器之间，其中，馈电导线13沿着第一双频带谐振器以及第三双频带谐振器的半波长谐振器10设置，在一侧的馈电导线13用作输入侧，而在另一侧的馈电导线13用作输出侧。于是多级型双频带带通滤波器作为三级双频带带通滤波器，其特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10的每一个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，以及圆形横截面的介电棒25设置在每一个相应的短截线11上方的空间内。

此外，采用根据本发明的三级双频带带通滤波器，提供了调整频率调谐的变动量的方法，以便通过调整仅设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的各个圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离单独调整在奇数模式的带通特性。

更进一步地，采用根据本发明的三级双频带带通滤波器，提供了调整频率调谐的变动量的方法，以便通过调整仅设置在相应的短截线11上方的空间内的各个圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离单独调整在偶数模式的带通特性。

更进一步地，参照根据本发明的调整方法，在改善(微调)在三级可调谐双频带带通滤波器中的各个中心频率的调谐之后出现的带通特性的退化的方法中，奇数模式的带通特性单独地可通过单独调节仅设置在半波长谐振器10的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的相应的圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离而被改善。

更进一步地，参照根据本发明的调整方法，在改善(微调)在三级可调谐双频带带通滤波器中的各个中心频率的调谐之后出现的带通特性的退化的方法中，偶数模式的带通特性可单独通过单独调节仅仅设置在相应的短截线11上方的空间内的相应的圆形横截面的介电棒25到可调谐双频带带通滤波器的距离而被改善。

另外，本发明提供一种具有包含n个单元(总计)的双频带谐振器(第一，第二，第三，第四，…第n谐振器)的结构的多级型(n级)双频带带通滤波器，并且每个双频带谐振器被构造成使短截线11被增加到每个半波长谐振器10，并且设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b，并且短截线11的对称A-B平面分别具有电/磁壁的功能。

双频带谐振器由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振而工作在两个频带，并且能够调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，同时使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，同时使偶数模式能够谐振在低频率侧。

第一双频带谐振器由奇数模式谐振波导和偶数模式谐振波导构成，所述奇数模式谐振波导是包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在介电体的上表面上的带状导体的形状，并且相关的带状导体是在其开放端(该带没有被联接的位置)切断的一定长度薄带状导体，设置有具有宽度g的深度再处理的槽，并且该一定长度带状导体是横向对称的形状，具有宽度d，并且设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面，并且还包括半波长谐振器突起部(容量分量 调整部)10-a，10-b，并且所述偶数模式谐振波导是当具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上时所形成的形状，其中，当电流流到短截线11的对称A-B平面上时，第一双频带谐振器作为奇数模式谐振波导工作，而当电流没有流到对称A-B平面上时，作为偶数模式谐振波导工作。第二双频带谐振器在构造上与第一双频带谐振器是相同的，并且其方向改变了180度，并且设置有其端面具有长度n的H形波导12，并且以给定的间隔m远离第一双频带谐振器定位，并且包含半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b。第三双频带谐振器在构造上与第一双频带谐振器是相同的，并且其方向改变了180度，并且设置有其端面具有长度n的H形波导12，并且以给定的间隔m远离第二双频带谐振器定位。第二双频带谐振器设置在第一双频带谐振器和第三双频带谐振器之间，其中，馈电导线13沿着第一双频带谐振器以及第三双频带谐振器的半波长谐振器10设置。在一侧的馈电导线13用作输入侧，而在另一侧的馈电导线13用作输出侧。多级型双频带带通滤波器还包括第四，第五，…，第n双频带谐振器，并作为n级双频带带通滤波器，其特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10的每一个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，以及圆形横截面的介电棒25设置在每一个相应的短截线11上方的空间内。

发明的有益效果

就两个通频带中的每个中的中心频率，频带宽度，和输入/输出匹配而言，本发明具有高度的设计灵活性。此外，凭借本发明，该两个通频带各自的中心频率可以彼此独立地被调谐，进而，调谐之后经历退化的带通特性可以得到改善。本发明可以提供其中在奇数模式的谐振变动宽度可能显著地增加的可调谐的双频带谐振器，，以及使用该可调谐的双频带谐振器的可调谐的双频带带通滤波器两者。

附图说明

图1是示出传统的双频带谐振器的视图；

图2是示出根据本发明的双频带谐振器的侧视图；

图3是示出由本发明(参考实施例)的发明人提出的椭圆形的横截面，在奇数模式改变谐振变动量上高效的介电棒25的视图；

图4是示出本发明中使用的双频带谐振器的平面图；

图5(a)是示出在奇数模式的情况下本发明中所采用的双频带谐振器中的电流分布的视图，图5(b)是示出在偶数模式的情况下双频带谐振器中的电流分布的视图；

图6是示出设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b(在图中上部)的半波长谐振器10和没有设置半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b(在图中下部)的半波长谐振器10的视图；

图7(a)是示出设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b(在图中上部)的半波长谐振器10的频率特性的视图，以及图7(b)是示出没有设置半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b(在图中下部)的半波长谐振器10的频率特性的视图；

图8是示出采用设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10的两级可调谐双频带带通滤波器的视图；

图9是示出采用设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10的三级可调谐双频带带通滤波器的视图；

图10是示出采用设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10的六级可调谐双频带带通滤波器(在图中上部)和其频率特性(在图中下部)的视图。

具体实施方式

对于本发明中使用的介电基片，可以使用通常已知的介电体，并且成形性优良的介电体是优选使用的。为了控制介电损耗，小介电损耗因数的材料是优选的。另外，为了控制温度上升，高导热率的材料是优选的。另外，关于分别用在带状导体和微带线中的普通导体以及超导体，可以使用任何已知的材料。更进一步地，关于分别用在带状导体及微带线中的半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b和普通导体以及超导体中每种的构成材料，也可以使用任何已知的材 料。

在图4中，示出了作为代表性的构成单元的在本发明中使用的谐振器的结构。图4是示出设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器(谐振在奇数模式)10的视图，该半波长谐振器10基本是类似发夹的横向对称的微带线结构，其中每一个设置有具有宽度g的槽。

在图4中，短截线11被示出在右侧端。对于短截线11的构成材料，也可以使用分别在带状导体及微带线中使用的普通导体以及超导体的任何已知材料。至于每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的形状，仅需要半波长谐振器突起部沿着带状导体突起就足够，并且半波长谐振器突起部可以是矩形或阶梯状的形状，然而，优选地为横向对称的形状。

在图4的中心，凭借使双频带谐振器构造成使短截线11被增加到每个发夹形状的半波长谐振器10，短截线11的对称的A-B平面分别具有电/磁壁的功能。由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振，双频带谐振器工作在两个频带，并且它可以调整谐振器长度，使得半波长谐振器10可用作在奇数模式的谐振器，而半波长谐振器10和短截线11作为在偶数模式的谐振器，从而使奇数模式谐振在低频率侧，同时使偶数模式谐振在高频率侧，可替代地，使奇数模式能够谐振在高频率侧，同时使偶数模式谐振在低频率侧。双频带谐振器由奇数模式谐振器构成，该奇数模式谐振器包括设置在介电体的背表面上的预定厚度的接地导体和设置在其上表面上的带状导体，其中，相关的带状导体是一定长度的薄带状导体，在其开放端(该带没有被联接的位置)切断，并且设置有宽度g的深度再处理的槽，并且该一定长度的带状导体是横向对称的形状，并且具有宽度d，该宽度d设置在该槽的尖端处以及带状导体的端面。双频带谐振器还由具有长度l的短截线11连接到该带的开放端的相对侧上的端面上的形状的偶数模式谐振器构成，其中，双频带谐振器的特征在于，当电流流到短截线11的对称的A-B平面上时，作为奇数模式谐振器工作，而当电流没有流到短截线11的对称的A-B平面上时，作为偶数模式谐振器工作，如图5中所示。

双频带谐振器可以单独地或者通过多个单元的组合构成双频带带通滤波器。

带状导体10(半波长谐振器)和在垂直于短截线11的方向上可移动的介电棒25各自的构成材料每个优选地是高介电常数和低介电损耗因子的材料，该材料包括蓝宝石，Kyosera V380，等等。根据本发明的介电棒25优选地是被构造为横截面为圆形的棒状形状，以便通过转动螺钉被推入。此外，横截面的圆的直径优选地在槽的宽度g到横跨带状导体10(半波长谐振器)的两个长度的最大的外部宽度的范围内。

由于可调谐双频带谐振器和采用根据本发明的可调谐双频带谐振器的可调谐双频带带通滤波器与专利文献3(JP 2014-014962)中公开的基本上是相同的，因为本发明与专利文献3仅在使用设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器代替半波长谐振器这一点上是不同的，这是由本发明的发明人提出的，因而可调谐双频带谐振器和采用根据本发明的可调谐双频带谐振器的可调谐双频带带通滤波器的基本结构与专利文献3中所公开的并且由本发明的发明人提出的可调谐双频带谐振器和采用该可调谐双频带谐振器的可调谐双频带带通滤波器的基本结构是相同的。因此，凭借根据本发明的可调谐双频带带通滤波器，能够通过与专利文献3中所公开的相同的方法，实现用于单独调整奇数模式中的带通特性的频率调谐的变动量的调整方法，实现用于单独调整偶数模式中的带通特性的频率调谐的变动量的调整方法，以及改善或微调在频率调谐之后出现的带通特性中的退化的方法。

尽管接下来描述本发明的结构，但是对于本领域技术人员而言能够模仿和制造类似于本发明的结构的双频带带通滤波器，因此本发明并不仅局限于如下文所述的结构。

实施例1

对于根据本发明的谐振器的一个实施例，使用了微带线结构，但应指出的是本发明不限于此。

对于本发明，采用微带线结构，并且谐振器作为整体的外观如图 2中所示。更具体地，带状导体23(相当于半波长谐振器10，短截线11，波导12，以及馈电导线13等)设置在介电体22的上部，并且接地导体21设置在介电体22的下面。为了控制介电损耗，介电体22优选地通过使用小介电损耗因数的材料形成。另外，为了控制温度上升，介电体22优选地通过使用高导热率的材料形成。接地导体21优选地通过使用小导电损耗材料，尤其是超导材料形成。带状导体也优选地通过使用小导电损耗材料，尤其是超导材料形成(以上在所有示出使用微带线结构的谐振器以及滤波器的附图中被说明)。开关可以根据需要设置在半波长谐振器10和短截线11之间，在图4中，但是，本实施例示出了没有设置开关的实施例。

在图4的双频带谐振器中，A-B平面具有电/磁壁的功能，并且由于在奇数模式的谐振和在偶数模式的谐振，双频带谐振器作为工作在两个频带的双频带带通滤波器。双频带谐振器是短截线11被增加到半波长谐振器10的基本结构。另外，双频带谐振器作为奇数模式的谐振器，而半波长谐振器连同短截线作为偶数模式的谐振器。

图5是示出根据本发明的双频带谐振器中的电流分布的视图。在奇数模式的情况下，流经双频带谐振器的电流将仅仅流过半波长谐振器10，于是半波长谐振器10作为如图5(a)中所示的奇数模式的谐振器工作。半波长谐振器10的弯曲部分是其在具有0的电压和最大的电流这个时间点上的中心部分，使得弯曲部分可被视为GND，因此短截线11对半波长谐振器10的谐振频率没有影响。在偶数模式的情况下，电流流过半波长谐振器10和短截线11，于是半波长谐振器10作为如图5(b)中所示的半波长直线谐振器工作。

从如上所述的电流分布可明显看出，当电流流过对称的A-B平面时，半波长谐振器10可以具有奇数模式谐振器的功能，而当电流不流过对称的A-B平面时，半波长谐振器10可以具有偶数模式谐振器的功能，使得半波长谐振器10具有双频带谐振器的功能。

根据本发明的谐振器，谐振器长度被调节使得奇数模式谐振在低频率侧，而偶数模式谐振在高频率侧。在一些情况下，谐振器长度可以被调节，使得奇数模式谐振在高频率侧，而偶数模式谐振在低频率 侧。所期望的是通过将半波长谐振器10和短截线11组装成阶梯阻抗结构减小双频带谐振器尺寸。

在图6的上部所示的视图是根据本发明构造的可调谐双频带谐振器的例子的截面图。半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b与包括构成谐振器的微带线的半波长谐振器10是整体制造的。另外，馈电导线13沿着半波长谐振器10设置，为了输入信号到双频带谐振器或从双频带谐振器输出信号的目的。

通过将介电棒25设置在半波长谐振器10的每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内以及在垂直于带状导体(半波长谐振器)10(参见图7(a))的平面的方向上移动介电棒25，能够显着地增加奇数模式的变动宽度。此时，由于双频带谐振器的谐振频率仅在奇数模式是变化的，而在偶数模式显示为固定值，所以能够彼此独立地完全调谐偶数模式的谐振频率和奇数模式的谐振频率。

比较实施例

图6的下部所示的视图是用于比较的目的构造的可调谐双频带谐振器的截面图。这是半波长谐振器10，包括构成没有设置半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的谐振器的微带导体。另外，馈电导线13沿着半波长谐振器10设置，为了输入信号到双频带谐振器或从双频带谐振器输出信号的目的。馈电导线13沿着另一半波长谐振器10设置，为了输出信号。

对于这个谐振器，其是可调谐的双频带谐振器，特征在于，圆形横截面的介电棒25设置在没有设置半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的普通半波长谐振器10上方的空间内，该谐振器的频率特性在圆形横截面的介电棒25设置在半波长谐振器10上方的空间内以与带状导体23的平面相对的情况和在没有设置圆形横截面的介电棒25的情况下都被检查。

为了核对检查结果，通过使用三维电磁场分析模拟器(由AET Corp.制造)进行模拟。双频带谐振器的谐振频率在奇数模式为2.25GHz，在偶数模式为3.5GHz。介电棒25的介电常数为39，介电棒 25的直径与双频带谐振器的宽度相同。在这种情况下，介电棒25的直径为2.5mm。另外，介电棒25的长度为20mm。当设置介电棒25时，双频带谐振器和介电棒25之间的距离为0.01mm。

从图7(a)可明显看出，设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10在奇数模式的变动宽度比没有设置半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的普通半波长谐振器10(图7(b))的情况增加了约1.8倍。由于偶数模式的频率在这种情况没有变动，显而易见的是仅仅在奇数模式的谐振频率可以独立调节。

实施例2

图8示出通过使本发明的可调谐双频带谐振器电阻器组合成两级构成的可调谐双频带带通滤波器。由12所示的是波导，并且为了输入信号到可调谐双频带带通滤波器或从可调谐双频带带通滤波器输出信号，馈电导线13沿着在左手侧的半波长谐振器10设置。为了输出信号，馈电导线13沿着在右手侧的半波长谐振器10设置。虽然介电棒25设置在每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内，并且介电棒25设置在每个相应的短截线11上方的空间内，但是它们没有在图8中示出。

实施例3

图9示出通过使本发明的可调谐双频带电阻器组合成三级构成的可调谐双频带带通滤波器。由12所示的是波导，并且为了输入信号到可调谐双频带带通滤波器或从可调谐双频带带通滤波器输出信号，馈电导线13沿着在左手侧的半波长谐振器10设置。为了输出信号，馈电导线13沿着在右手侧的半波长谐振器10设置。在图9中没有示出设置在每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的介电棒25和设置在每个相应的短截线11上方的空间内的介电棒25。

实施例4

图10是示出根据本发明的利用微带线结构的六级双频带带通滤波器的一个示例或实施例的平面图。由12所示的是波导，并且为了输 入信号到可调谐双频带带通滤波器或从可调谐双频带带通滤波器输出信号，馈电导线13沿着在左手侧的半波长谐振器10设置。为了输出信号，馈电导线13沿着在右手侧的半波长谐振器10设置。设置在半波长谐振器10的每个半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b上方的空间内的介电棒25和设置在每个相应的短截线11上方的空间内的介电棒25没有在图10中示出。

另外，在图10的下部的附图中，示出了六级双频带带通滤波器分别在介电棒25插入到半波长谐振器10内的情况下，以及在介电棒25没有插入到半波长谐振器10内的情况下的特性。已经确认的是，根据本发明，凭借使用设置有半波长谐振器突起部(容量分量调整部)10-a，10-b的半波长谐振器10的双频带带通滤波器，奇数模式的中心频率被发现显著变动。

工业应用性

由于可调谐双频带谐振器和使用可调谐双频带谐振器的可调谐双频带带通滤波器可以彼此独立地调整每个频带的中心频率，并且可以显著地移动每个奇数模式的中心频率，并且还可以改善各个中心频率调谐之后经历退化的带通特性，本发明可以转用于所有种类的用于通信的滤波器，从而有助于通信领域的发展，并带来非常高的工业利用性。