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基本原理

ヘリカルフィルターは、ヘリカル共振器の一端をシールドケース（筐体）に接続し、もう一端をオープン（開放）にした構造を持っています。これにより、ヘリカル共振器とケースが構成する空間で並列共振を起こさせ、これを数段結合させることでフィルターを構成しています。 このヘリカル共振器を空洞共振器に置き換えたものが「空洞共振器フィルター」です。ヘリカル共振器よりもQ値が高く、より急峻な減衰特性を持つフィルターを構成できるのが特徴です。段数を増やすことでより狭帯域なフィルターを実現できますが、そのぶん調整はクリティカル（シビア）になります。
今回の事例は5.6GHz帯であり、波長に対してサイズが比較的大きくなるため、共振器部分がパイプ状になっていますが、これがただの棒状のものや、構造的に（突起としては）存在しないタイプもあります。また、パイプの間に配置されている棒は、ヘリカルフィルターにおける窓（結合窓）の開いた隔壁の役割を果たしています。

線間結合を利用した段階結合(*1)

アマチュア無線では古くから5.6GHz帯での交信が楽しまれてきましたが、昨今ではスマート工場の高度化やドローン・自動搬送車（AGV/AMR）の普及を背景に、産業分野でも「大容量・低遅延な5GHz帯の移行・活用」が大きな注目を集めています。そこで今回は、この5.6GHz帯の空洞共振器フィルターをシミュレーションしてみました。

5.6GHz帯 5段フィルター

5.6GHz帯 5段フィルター(*1)

測定値

ご覧の通りとなりました。

参考文献／シミュレーション環境紹介

• *1 参考文献：ﾍﾘｶﾙ共振器を適用した高選択度BPF の設計方法及びSNAP による周波数選択特性の最適化（2004.11.15　Mr. H. Endo）
• シミュレーション環境：Keysight EMPro（3次元電磁界シミュレーター）

ご覧いただきありがとうございます。