JPH1084202A - 高速同調フィルタ - Google Patents

高速同調フィルタ

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Publication number
JPH1084202A
JPH1084202A JP23928996A JP23928996A JPH1084202A JP H1084202 A JPH1084202 A JP H1084202A JP 23928996 A JP23928996 A JP 23928996A JP 23928996 A JP23928996 A JP 23928996A JP H1084202 A JPH1084202 A JP H1084202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
outer conductor
short
inductance
plate
parallel
Prior art date
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Pending
Application number
JP23928996A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Takahashi
雄治 高橋
Kanemi Sasaki
金見 佐々木
Toshimasa Yano
利誠 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH1084202A publication Critical patent/JPH1084202A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタ同調周波数制御の直線性の乱れをな
くし、無線機の選択性を向上することにある。 【解決手段】 外部導体2と、内部導体1と、短絡面と
が形成された半同軸共振器のLC並列共振回路の任意の
点に並列接続してフィルタ特性を向上するための複数の
インダクタンスL1,L2…,Lnを形成する素子7を設
け、それぞれにオン/オフを制御するバイアス電圧が印
加されるPINダイオード8D11,D12,…D1nを挿入
する。又インダクタンス素子L1〜Lnに並列に全てのP
INダイオードD11〜D1nがオフしたときに生じる容量
をキャンセルするインダクタンスLsを形成する素子9
を設ける。また各PINダイオードに並列に各PINダ
イオードがオフしたときに生じる各インダクタンス素子
1〜Lnの容量をキャンセルするインダクタンスLx1
x2…,Lxnを形成する素子10を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
通信の送受信機に用いられる大電力用高速同調フィルタ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】妨害に強く、秘話性に優れたスペクトラ
ム拡散変調方式の1つである周波数ホッピング通信シス
テム用の高速同調フィルタとして、従来はバラクタ(可
変容量ダイオード)のバイアス電圧を制御してフィルタ
の同調周波数を切替える構成が実用されている。
【0003】また、図6に示す共振器開放端容量可変式
の構成が実用されている。これは、一端が閉鎖された丸
或は多角形の他端が開口部となる筒状の外部導体2と、
その外部導体2の内部に、外部導体の長さより短かく外
部導体2の中心軸と軸が一致するように配置された丸或
は多角形の棒状の内部導体1が設けられ、外部導体2の
開口部で外部導体2と内部導体1の片端側を短絡する短
絡面3とで半同軸空洞共振器を構成し、前記外部導体2
の周囲の一部或は全周囲に、複数のピンダイオード(P
INピンダイオード)4を設け、この各PINダイオー
ド4の内側端子に内部導体1の同心円に垂直で且つ軸に
平行に配置された結合ループ5を接続したものである。
【0004】これは、前記複数のPINダイオード4の
それぞれにオン/オフを制御するバイアス電圧を与え、
前記複数の結合ループ5の片端を短絡/開放に切り替
え、共振器開放端容量を可変し、フィルタの同調周波数
を切り替え変化させる。
【0005】図7は共振器の等価回路を示し、オン/オ
フするバイアス電圧VBによりPINダイオードD1,D
2,…Dnのオン/オフ切り替えを制御し、これにより共
振器開放端容量を可変し、フィルタの同調周波数を切り
替える方式である。
【0006】以上の2つの方式は、大電力を扱う送受信
機では、半同軸共振器の開放端にかかる電圧が高いた
め、可変容量ダイオード及びPINダイオードの電気的
性能に左右され、フィルタ特性(伝送特性)が決定され
てしまっていた。
【0007】この問題を解決するために、正面断面を図
8、底面を図9に示す構造の半同軸共振器が考えられ
た。これは半同軸共振器の内部導体1の任意の位置に、
所要のインダクタンス値を持つ棒或は板状素子7を取り
付け、その先端を短絡面3に設置したPINダイオード
8に接続したものである。
【0008】この等価回路を図10に示すように、素子
7の有するインダクタンスL1,L2,…LnがLC並列
共振回路の任意の点に並列に接続された構成となり、P
INダイオード8のD11,D12,…D1nがオンになると
インダクタンスL1〜Lnは接地され、共振器のLの値が
変化し、同調周波数f0が数1にしたがって変化する。
【0009】
【数1】
【0010】これによれば、従来の開放端容量可変のフ
ィルタに比べて、PINダイオードにかかる電圧は低下
し、使用できるPINダイオードの電気的性能も良くな
り、フィルタ特性(伝送特性)も向上する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式では周波数制御が直線的に変化しない。また、共振器
のQの劣化(フィルタ伝送特性の劣化)が大きいという
問題が生じた。これは、共振器のLC並列共振回路に対
して、任意の点に付加されたインダクタンス素子L1
nにより生じる容量をキャンセルしないと、周波数が
必要以上に変化するために起こる。
【0012】本発明の目的は、このフィルタ同調周波数
制御の直線性の乱れをなくし、無線機の選択性を向上す
ることのできる高速同調フィルタの提供にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記の目的は、半同軸共
振器と、該半同軸共振器のLC並列共振回路の任意の点
に並列に設けられる複数の第1のインダクタンス素子を
形成する棒或は板状素子と、該各棒或は板状素子の先端
に接続されオン/オフを制御するバイアス電圧が印加さ
れる短絡面に設けられたPINダイオードとから成る高
速同調フィルタで、前記複数の第1のインダクタンス素
子に並列に設けられて前記PINダイオードが全てオフ
したときに生じる容量をキャンセルする第2のインダク
タンス素子を形成する棒或は板状素子を設けたことによ
って達成される。
【0014】さらに、前記各PINダイオードに並列接
続されてPINダイオードがオフしたときに生じる第1
の各インダクタンス素子の容量をキャンセルする第3の
各インダクタンス素子を形成する棒或は板状素子とを設
けたことによって達成される。
【0015】前記の手段によれば、共振器のLC並列共
振回路の任意の点に並列接続された第1のインダクタン
ス素子が全てオフしたときの容量を第2のインダクタン
ス素子によってキャンセルし、また第3の各インダクタ
ンス素子により第1の各インダクタンス素子がオフした
ときの容量をキャンセルすることができ、これにより同
調周波数制御を直線的に変化でき、共振器のQの劣化を
防ぐことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態を図1
〜図4によって説明する。
【0017】図1は正面断面図、図2は底面図で、従来
例と同符合は同一または相当部分を示す。一端が閉鎖さ
れた丸或は多角形の他端が開口部となる筒状の外部導体
2と、その外部導体2の内部に、外部導体の長さより短
かく外部導体の中心軸と軸が一致するように配置された
丸或は多角形の棒状の内部導体1が設けられ、外部導体
2の開口部で外部導体2と内部導体1の片端側を短絡す
る短絡面3が形成されて半同軸共振器を構成する。
【0018】半同軸共振器の内部導体1の任意の位置
に、所要のインダクタンス値を持つ棒或は板状の複数の
素子7を取り付け、この素子7の先端に短絡面3に設置
したPINダイオード8を接続する。各PINダイオー
ド8にはオン/オフを制御するバイアス電圧VBが加え
られる。
【0019】前記複数の素子7のインダクタンスを
1,L2…Lnとすれば等価回路は図3に示すように、
共振器のLC並列共振回路の任意の点(L01とL02の分
岐点)にインダクタンス素子L1,L2,…Lnが並列接
続され、各インダクタンスにPINダイオードD11,D
12,D1nが直列に挿入された構成になる。この同調周波
数f0は数1で与えられ、PINダイオードによって高
速に切り替えられる。
【0020】この共振器のLC並列共振回路に対して、
並列接続されるインダクタンス素子L1,L2,…Ln
PINダイオードD11,D12,…D1nが全てオフしたと
きに生じる容量は内部導体1の任意の位置から短絡面3
間に接続した棒或は板状素子9によりキャンセルされ
る。すなわち、素子9のインダクタンスをLSとすると
き、図3の等価回路に示すように、LSはインダクタン
ス素子L1,L2,…Lnと並列に接続され、このインダ
クタンスLsをインダクタンスL1,L2…,Lnの全て
がオフしたときの容量をキャンセルできる値とすること
により容量のキャンセルができ、共振器のQの劣化を防
止できる。しかしながら周波数制御の直線性には乱れが
ある。この場合の周波数制御特性は図4に示す。
【0021】次に、各PINダイオードD11,D12,…
1nがオフしたときの各インダクタンス素子L1,L2
…Lnに生じる個々の容量は、各PINダイオードD11
〜D1 nの先端位置に対応する位置の外部導体2と各PI
Nダイオードが配置された短絡面3の部分間に接続され
た棒或は板状の各素子10によりキャンセルできる。こ
れは各素子10のインダクタンスをLx1,Lx2,…Lxn
とするとき、図3の等価回路に示すように、それぞれP
INダイオードD11,D12,…D1nに並列接続され、こ
のインダクタンスLx1,Lx2…,Lxnを各対応するイン
ダクタンス素子L1,L2…,Lnがオフしたときに生じ
る容量をキャンセルできる値とすることにより、それぞ
れの容量をキャンセルでき、これによって周波数制御を
直線的に修正できる。
【0022】インダクタンス素子L1,L2…,Lnに生
じる容量成分は個々に違うが、それぞれ個々に各インダ
クタンスLx1,Lx2…,Lxnによってその容量をキャン
セルするので単独に充分に微細に調整でき、各PINダ
イオードD11,D12,…D1nがオフしたときのそれぞれ
のインダクタンス素子L1,L2…,Lnの容量を充分に
キャンセルすることにより所望の周波数に同調させるこ
とができる。その様子を図5に示し、同調周波数制御の
直線性が改善できる。
【0023】半同軸空調共振器は、図示のように2つ以
上用いてバントパスフィルタ(BPF)を構成すること
ができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、周波数制
御ステップが直線的に変化するので、無線機の選択性が
向上する。また、容量をキャンセルするインダクタンス
素子を設けることにより、共振器Qの劣化が少なく、低
損失のBPFが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の構造正面断面図。
【図2】本発明の一実施形態の構造底面図。
【図3】本発明の一実施形態の等価回路図。
【図4】本発明の一実施形態の周波数−PIN on/
offパターン特性図。
【図5】本発明の一実施形態の周波数−PIN on/
offパターン特性図。
【図6】従来例の構造正面断面図。
【図7】図6の等価回路図。
【図8】従来例の構造正面断面図。
【図9】図8の底面図。
【図10】図9の等価回路図。
【符号の説明】
1…内部導体、2…外部導体、3…短絡面部材、4…P
INダイオード、5…ループ、7…素子、8…PINダ
イオード、9…素子、10…素子、L1,L2…,Ln
インダクタンス素子、D11,D12,…D1n…PINダイ
オード、Ls…インダクタンス素子、Lx1,Lx2,…L
xn…インダクタンス素子。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端が閉鎖された筒状の外部導体と、該
    外部導体内に外部導体より短く外部導体の中心軸に軸が
    一致するよう配置された棒状の内部導体と、該内部導体
    と外部導体の片端側を短絡させる短絡面が形成された半
    同軸共振器を設け、該共振器のLC並列共振回路の任意
    の点に並列に設けられる複数の第1のインダクタンス素
    子を形成する棒或は板状素子と、該各棒或は板状素子の
    先端に接続されオン/オフを制御するバイアス電圧が加
    えられる短絡面に設けられたピンダイオードを設けて成
    る高速同調フィルタにおいて、前記複数の第1のインダ
    クタンス素子に並列に設けられて前記ピンダイオードが
    全てオフしたときに生じる容量をキャンセルする第2の
    インダクタンス素子を形成する棒或は板状素子とを設け
    たことを特徴とする高速同調フィルタ。
  2. 【請求項2】 一端が閉鎖された筒状の外部導体と、該
    外部導体内に外部導体より短く外部導体の中心軸に軸が
    一致するよう配置された棒状の内部導体と、該内部導体
    と外部導体の片端側を短絡させる短絡面が形成された半
    同軸共振器を設け、該共振器のLC並列共振回路の任意
    の点に並列に設けられる複数の第1のインダクタンス素
    子を形成する棒或は板状素子と、該各棒或は板状素子の
    先端に接続されオン/オフを制御するバイアス電圧が加
    えられる短絡面に設けられたピンダイオードを設けて成
    る高速同調フィルタにおいて、前記複数の第1のインダ
    クタンス素子に並列に設けられて前記ピンダイオードが
    全てオフしたときに生じる容量をキャンセルする第2の
    インダクタンス素子を形成する棒或は板状素子と、前記
    各ピンダイオードに並列に設けられてピンダイオードが
    オフしたときに生じる第1の各インダクタンス素子の容
    量をキャンセルする第3の各インダクタンス素子を形成
    する棒或は板状素子とを設けたことを特徴とする高速同
    調フィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の高速同調フィル
    タを2つ以上用いてバンドパスフィルタを構成したこと
    を特徴とする高速同調フィルタ。
JP23928996A 1996-09-10 1996-09-10 高速同調フィルタ Pending JPH1084202A (ja)

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