マイクロストリップヘアピン形共振器の特性解析および小型低域通過フィルタの設計

摘要

In this paper, a compact hairpin-shaped coupled-line resonator is represented and analyzed first by using a coupled transmission line circuit. Then the lumped-element equivalent circuit of the resonator is derived, from which the mechanisms of the transmission zeros and reflection zeros of the resonator are investigated, and close-form formulas are derived for determining the frequencies at which the reflection zero, the transmission zeros, and the 3dB cutoff occur. Three lowpass filters are designed with different combinations of the assigned frequencies of the reflection zero, the transmission zeros, and the 3dB cutoff frequency, and the filter responses verify well the derived design formulas.%本研究では、小型ヘアピン形共振器を結合伝送線路等価回路で表わし、回路解析を行ったうえで、当共振器の集中定数等価回路を導く。集中定数等価回路の素子値の周波数に対す変化を検討し、共振器の減衰極および反射ゼロ点の発生原理を明らかにする。また、集中定数等価回路に対する解析を行い、共振器通過域内の反射ゼロ点周波数、阻止域内における減衰極周波数および3dB遮断周波数に関する計算公式を導き、この種の共振器を用いたフィルタの設計指針を提供する。3dB遮断周波数、反射零点および減衰極から3つの周波数を選び、3通りのマイクロストリップ低域通過フィルタ（LPF）を設計し、小型で急峻な減衰特性を持つLPFを実現すると同時に、導出した設計公式の有効性を実証する。