JP2000341071A - Distributed constant filter - Google Patents

Distributed constant filter

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JP2000341071A JP11150150A JP15015099A JP2000341071A JP 2000341071 A JP2000341071 A JP 2000341071A JP 11150150 A JP11150150 A JP 11150150A JP 15015099 A JP15015099 A JP 15015099A JP 2000341071 A JP2000341071 A JP 2000341071A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress unnecessary coupling between resonators of a multiple- resonator type filter formed according to a transfer function composed of rational polynomials having a real root and an imaginary root of complex frequency. SOLUTION: Distributed constant circuit elements 18 to 24 are formed by forming a circular conductor pattern on a dielectric substrate. There are electric field maximum points at positions of 180 deg. of the outer periphery of the circular conductor pattern and electric fields are coupled at the parts; and there are magnetic field maximum points at positions of 90 deg. from them and magnetic fields are coupled at the parts. At respective unit coupling circuit parts, 1st coupling circuits 10 and 14 and 3rd coupling circuits 12 and 16 use magnetic field coupling and 2nd coupling circuits 11 and 15 use electric field coupling. At a unit coupling circuit part corresponding to a rational polynomial having a real root, a 4th coupling circuit 13 uses electric field coupling and at a unit coupling circuit part corresponding to a rational polynomial having an imaginary root, a 4th coupling circuit 17 uses magnetic field coupling.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信機等のR
F段等に妨害信号や雑音の除去のために帯域通過フィル
タとして使用される分布定数フィルタに関し、詳しくは
通過帯域の振幅特性および群遅延特性が同時平坦特性で
かつ阻止帯域に伝送零点を有し、構造を簡素化し損失を
抑えて性能を改善した分布定数フィルタに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication device such as a mobile communication device.
Regarding a distributed constant filter used as a band-pass filter for removing an interfering signal or noise in an F stage or the like, specifically, the amplitude characteristic and the group delay characteristic of the pass band are simultaneously flat and the transmission zero point is in the stop band. The present invention relates to a distributed constant filter whose structure is simplified and loss is suppressed to improve performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】アナログあるいはデジタル携帯電話や無
線電話をはじめとする移動体通信機等の送信回路および
受信回路のRF段等の高周波回路部には、例えば同一の
アンテナを送信回路と受信回路で共用する場合に送信周
波数帯域と受信周波数帯域を分離するため、あるいは増
幅回路の非直線性に基づいて発生する高調波を減衰させ
るため、希望の信号波以外の妨害波・側帯波等の不要信
号波を除去するためなどに、帯域通過フィルタ(バンド
パスフィルタ:BPF)がよく使われる。
2. Description of the Related Art A high frequency circuit section such as an RF stage of a transmitting circuit and a receiving circuit of a mobile communication device such as an analog or digital portable telephone or a radio telephone has, for example, the same antenna as a transmitting circuit and a receiving circuit. Unwanted signals such as interfering waves and sidebands other than the desired signal wave to separate the transmission frequency band and the reception frequency band when sharing, or to attenuate harmonics generated based on the nonlinearity of the amplifier circuit A band-pass filter (bandpass filter: BPF) is often used to remove waves.

【0003】このような通信機用フィルタとしての帯域
通過フィルタは、一般に種々の回路素子により構成され
た直列共振回路や並列共振回路を複数段接続することに
より所望の帯域特性を有するフィルタ回路として実現さ
れ構成されているが、フィルタ回路部が小型にできるこ
とや高周波回路としての電気的特性が良好であること等
から、マイクロストリップ線路やストリップ線路等の不
平衡分布定数線路によりフィルタ回路部が構成されるこ
とが多い。
Such a band-pass filter as a filter for a communication device is generally realized as a filter circuit having a desired band characteristic by connecting a plurality of series resonance circuits or parallel resonance circuits constituted by various circuit elements. However, since the filter circuit section can be downsized and the electrical characteristics as a high-frequency circuit are good, the filter circuit section is configured by an unbalanced distributed constant line such as a microstrip line or a strip line. Often.

【0004】一般に、帯域通過特性のフィルタにおい
て、図9(a)および(b)にそれぞれ線図で示すよう
に通過帯域の振幅特性および群遅延特性が同時平坦特性
で、かつ阻止帯域に伝送零点を作るには、複雑な回路構
成が必要であった。
In general, in a filter having a band-pass characteristic, the amplitude characteristic and the group delay characteristic of the pass band are simultaneously flat as shown in the diagrams of FIGS. 9 (a) and 9 (b), and the transmission zero is located in the stop band. In order to make it, a complicated circuit configuration was required.

【0005】このような特性の帯域通過フィルタを明確
な設計理論で直接構成する手法は従来知られておらず、
種々の工夫をして経験的にフィルタを構成することが行
なわれていた。
[0005] A method of directly constructing a bandpass filter having such characteristics using a clear design theory has not been known so far.
Various filters have been empirically constructed from filters.

【0006】例えば、図10にブロック図で示すように、
まず振幅特性のみに着目して、既に知られている構成の
フィルタによって通過帯域の振幅特性が平坦でかつ阻止
帯域で伝送零点を有する、希望の振幅特性は有するが群
遅延特性は考慮されていない特性のフィルタ1を設計
し、次いで、フィルタ1の群遅延特性を補って全体とし
て希望の群遅延特性とするために、通過帯域の群遅延特
性を平坦化する全域通過特性の位相等化器2をこれに付
加するといった工夫がなされていた。この手法によれ
ば、フィルタ1に位相等化器2を付け足しながら位相あ
るいは群遅延特性を改善していくというものである。
For example, as shown in a block diagram of FIG.
First, focusing only on the amplitude characteristic, the filter having a known configuration has a flat pass band amplitude characteristic and a transmission zero point in the stop band, and has a desired amplitude characteristic but does not consider the group delay characteristic. In order to design the filter 1 having the characteristic and then to compensate the group delay characteristic of the filter 1 to obtain the desired group delay characteristic as a whole, the phase equalizer 2 having the all-pass characteristic for flattening the group delay characteristic in the pass band. Was added to this. According to this method, the phase or group delay characteristics are improved while adding the phase equalizer 2 to the filter 1.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
そのような位相等化や補正は効果が少なく、十分な補正
効果が得られないという問題点があった。また、本来必
要とする数以上の数の回路素子による構成となるために
回路構成に無駄が多くなり、そのため、逆に位相等化器
2の不完全な全域通過特性に起因する振幅特性への悪影
響や回路の複雑化による損失の増加などの弊害が大きい
という問題点があった。
However, in general, there is a problem that such phase equalization and correction have little effect, and a sufficient correction effect cannot be obtained. In addition, since the configuration is made up of more circuit elements than originally required, there is much waste in the circuit configuration, and conversely, the amplitude characteristics due to the imperfect all-pass characteristics of the phase equalizer 2 are reduced. There has been a problem that adverse effects such as an adverse effect and an increase in loss due to circuit complexity are large.

【0008】一方、従来より、フィルタの阻止帯域にお
ける伝送零点を実現するには、主に2つの方法が知られ
ていた。1つはフィルタの内部に直列にあるいは並列に
並列共振器あるいは直列共振器を挿入し、あるいはそれ
らの組合せで伝送零点を実現するものである。例えば、
図11に回路図で示すように、共振器3・4による帯域通
過特性のフィルタに対して並列共振器と直列共振器との
組合せ5により通過帯域の両外側の阻止帯域に伝送零点
を形成するというものである。
On the other hand, conventionally, two methods have been known to realize a transmission zero in a filter stop band. One is to insert a parallel resonator or a series resonator inside the filter in series or in parallel, or to realize a transmission zero by a combination thereof. For example,
As shown in the circuit diagram of FIG. 11, a transmission zero is formed in the stop band on both outer sides of the pass band by the combination 5 of the parallel resonator and the series resonator for the filter having the band pass characteristic by the resonators 3 and 4. That is.

【0009】また、もう1つの手法は、伝送路を2つに
分岐し、それぞれの経路の振幅を同じとし、位相を逆に
して合成することによって伝送零点を実現するものであ
る。
Another method is to realize a transmission zero point by branching a transmission path into two parts, making the amplitudes of the paths the same, and inverting the phases to combine them.

【0010】例えば、図12にブロック図で示すように、
回路を2つに分岐して、ある周波数において互いに出力
の振幅が同じで位相が180 度異なる関係となっている2
ポート6と2ポート7とに導くことにより、それらの出
力を合成して得られた出力はその周波数で伝送零点とな
るというものである。
For example, as shown in the block diagram of FIG.
The circuit is branched into two, and at a certain frequency, the output amplitudes are the same and the phases are different by 180 degrees.
By leading the output to the ports 6 and 7, the output obtained by combining the outputs becomes a transmission zero at that frequency.

【0011】一般的には、後者の手法の方が実現が容易
で実際に損失の少ない回路構成でフィルタを実現するこ
とができる。
In general, the latter method is easier to realize and can actually realize a filter with a circuit configuration with less loss.

【0012】さらに、後者の変形として、単純なリアク
タンスの帰還路による手法も知られているが、この手法
においては目的の回路網関数からそのフィルタを合成す
る正確な設計理論や手法は知られておらず、近似的また
は経験的な使われ方がされている。例えば、図13に回路
図で示すように、通常のフィルタであるフィルタ部8
と、分岐回路あるいは帰還路に相当する結合回路9とに
より伝送零点が形成されるというものである。
As a modification of the latter, a method using a simple reactance feedback path is also known. However, in this method, an accurate design theory and a method for synthesizing a filter from a target network function are known. No, it is used approximately or empirically. For example, as shown in the circuit diagram of FIG.
And a coupling circuit 9 corresponding to a branch circuit or a feedback path, thereby forming a transmission zero point.

【0013】しかしながら、この手法によれば、回路の
簡素化による損失低減の効果はあるが、フィルタ合成の
正確な設計手法が知られていないため、設計が近似的で
あることから近似的な特性しか得られず、特性が不十分
であるという問題点があった。
However, according to this method, there is an effect of reducing the loss by simplifying the circuit. However, since an accurate design method of filter synthesis is not known, the design is approximate, so that the approximate characteristic is obtained. However, there is a problem that the characteristics are insufficient.

【0014】また、従来より、はしご型構成の回路とこ
れらの伝送零点を作る手法とを組み合わせて、その後
に、位相等化器により群遅延の補正を行なうという手法
も知られていた。このような構成によると通過帯域の振
幅特性と群遅延特性が同時平坦でかつ阻止帯域に伝送零
点を有する帯域通過特性フィルタが得られるというもの
である。
[0014] Conventionally, there has been known a method of combining a ladder-type circuit and a method of generating these transmission zeros, and then correcting the group delay by a phase equalizer. According to such a configuration, it is possible to obtain a bandpass characteristic filter in which the amplitude characteristics and the group delay characteristics of the passband are simultaneously flat and the transmission zero point is in the stopband.

【0015】しかしながら、この手法によっても、設計
が近似的であることから正確な特性が得られず、また、
回路構成が複雑であるという問題点があった。さらに、
このようなフィルタには、伝送損失が増加する、あるい
は近似的で不十分な特性しか得られないという問題点も
あり、特にマイクロストリップ回路等の分布定数フィル
タで構成した場合の損失が顕著であった。
However, even with this method, accurate characteristics cannot be obtained because the design is approximate.
There is a problem that the circuit configuration is complicated. further,
Such a filter also has a problem that transmission loss increases or that only approximate and insufficient characteristics can be obtained. Particularly, loss when a distributed constant filter such as a microstrip circuit is used is remarkable. Was.

【0016】以上のような問題点に鑑み、本発明者は特
願平10−337219号において上記のような所望の特性の帯
域通過フィルタを明確な設計理論で直接構成する手法に
ついて提案した。この帯域通過フィルタは、複素周波数
sの偶関数であって少なくとも1組の実根および少なく
とも1組の虚根を持つ分母有理多項式と複素周波数sの
フルビッツ多項式である分子有理多項式とから成る回路
網関数で伝達関数が表わされた基準化低域通過フィルタ
を周波数変換することにより得られ、不平衡分布定数回
路で実現された、周波数帯域通過特性を有する分布定数
フィルタであって、前記分母有理多項式の実根または虚
根に相当する回路部は、第1および第2共振子と、前記
第1共振子とその外側の回路とをカスケード結合する第
1結合回路と、前記第1共振子と第2共振子とをカスケ
ード結合する第2結合回路と、前記第2共振子とその外
側の回路とをカスケード結合する第3結合回路と、前記
第1結合回路と第3結合回路の外側をブリッジ結合によ
り結合する第4結合回路とから成る単位結合回路部を2
つ以上有する多共振子フィルタで実現されており、前記
実根に相当する前記単位結合回路部は、前記第2結合回
路および第4結合回路がそれぞれ同符号のリアクタンス
素子または電界結合もしくは磁界結合の同種の結合回路
から成るとともに、前記虚根に相当する前記単位結合回
路部は、前記第2結合回路および第4結合回路がそれぞ
れ異符号のリアクタンス素子または電界結合もしくは磁
界結合の異種の結合回路から成ることを特徴とするもの
である。これによれば、通過帯域特性において振幅特性
と群遅延特性とが同時平坦特性であり、かつ阻止帯域に
伝送零点を持つ帯域通過特性を有し、正確な設計手法に
より設計して簡単な回路で構成して実現することができ
るとともに、低素子感度で低損失な特性の分布定数フィ
ルタを提供することができる。
In view of the above problems, the present inventor has proposed in Japanese Patent Application No. Hei 10-337219 a method of directly configuring a bandpass filter having the above desired characteristics using a clear design theory. This band-pass filter is a network function consisting of a denominator rational polynomial that is an even function of complex frequency s and has at least one set of real roots and at least one set of imaginary roots, and a numerator rational polynomial that is a Hurwitz polynomial of complex frequency s. A distributed constant filter having a frequency band-pass characteristic, obtained by performing frequency conversion on a normalized low-pass filter whose transfer function is represented by, and realized by an unbalanced distributed constant circuit, wherein the denominator rational polynomial A circuit portion corresponding to a real root or an imaginary root of the first resonator includes a first resonator, a second resonator, a first coupling circuit that cascade-couples the first resonator and a circuit outside the first resonator, A second coupling circuit that cascade-couples the resonator, a third coupling circuit that cascade-couples the second resonator and a circuit outside the second resonator, and an outside of the first coupling circuit and the third coupling circuit The unit coupling circuit unit comprising a fourth coupling circuit for coupling the bridge coupling 2
The unit coupling circuit portion, which is realized by a multi-resonator filter having at least one real resonator, is characterized in that the second coupling circuit and the fourth coupling circuit each have the same sign of a reactance element or the same type of electric field coupling or magnetic field coupling. And the unit coupling circuit portion corresponding to the imaginary root is such that the second coupling circuit and the fourth coupling circuit are respectively composed of reactance elements having different signs or different coupling circuits of electric field coupling or magnetic field coupling. It is characterized by the following. According to this, the amplitude characteristic and the group delay characteristic in the passband characteristic are simultaneously flat characteristics, and the bandpass characteristic has a transmission zero point in the stop band. It is possible to provide a distributed constant filter having characteristics of low element sensitivity and low loss while being configured and realized.

【0017】しかしながら、この特願平10−337219号に
おける提案においては、単位結合回路部において、各結
合回路を電界結合あるいは磁界結合で実現した場合に、
意図した第1結合回路・第2結合回路・第3結合回路・
第4結合回路のほかに、共振子間で別の弱い結合が生じ
やすく、意図しない寄生的な特性劣化が生じやすいとい
う改善すべき問題点があった。例えば、図14に示す帯域
通過フィルタを構成した場合であれば、第1共振子34を
飛び越えて共振子33と第3共振子35とが電界あるいは磁
界の結合回路が生じて結合しやすい、すなわち共振子33
と第2共振子35の磁界最大点が向き合っており、磁界結
合が生じやすいものであった。また、第1結合回路25の
電界と第2結合回路26の電界とが結合する可能性もあっ
た。さらに、これらの関係は共振子34・35・36あるいは
37・38・39あるいは36・37・38に関しても同様であっ
た。
However, in the proposal in Japanese Patent Application No. 10-337219, when each coupling circuit is realized by electric field coupling or magnetic field coupling in the unit coupling circuit section,
Intended first coupling circuit, second coupling circuit, third coupling circuit,
In addition to the fourth coupling circuit, there is another problem to be improved in that another weak coupling is likely to occur between the resonators and unintended parasitic characteristic deterioration is likely to occur. For example, when the band-pass filter shown in FIG. 14 is configured, the resonator 33 and the third resonator 35 jump over the first resonator 34 and are easily coupled with each other due to the generation of an electric or magnetic field coupling circuit. Resonator 33
And the maximum point of the magnetic field of the second resonator 35 are opposed to each other, and magnetic field coupling is easily generated. Further, there is a possibility that the electric field of the first coupling circuit 25 and the electric field of the second coupling circuit 26 are coupled. Further, these relationships may be related to resonators 34, 35, 36 or
The same was true for 37.38.39 or 36.37.38.

【0018】従って、かかる分布定数フィルタのさらな
る改善のためには、これらの共振子間における意図しな
い結合を抑制し、寄生的な特性劣化を抑制することが望
ましかった。
Therefore, in order to further improve such a distributed constant filter, it is desirable to suppress unintended coupling between these resonators and to suppress parasitic characteristic deterioration.

【0019】本発明は以上の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、通過帯域特性において振幅特
性と群遅延特性とが同時平坦特性であり、かつ阻止帯域
に伝送零点を持つ帯域通過特性を有し、正確な設計手法
により設計して簡単な回路で構成して実現することがで
きるとともに、共振子間における意図しない結合を抑制
して寄生的な特性劣化を抑制した、低素子感度で低損失
な特性の分布定数フィルタを提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a passband characteristic in which the amplitude characteristic and the group delay characteristic are simultaneously flat, and the transmission zero is defined in the stopband. It has a bandpass characteristic that can be realized and can be realized by designing with an accurate design method and configuring with a simple circuit, and also suppresses unintended coupling between resonators to suppress parasitic characteristic deterioration. An object of the present invention is to provide a distributed constant filter having low element sensitivity and low loss characteristics.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の分布定数フィル
タは、複素周波数sの偶関数であって少なくとも1組の
実根および少なくとも1組の虚根を持つ分子有理多項式
と複素周波数sのフルビッツ多項式である分母有理多項
式とから成る回路網関数で伝達関数が表わされた基準化
低域通過フィルタを周波数変換することにより得られ、
不平衡分布定数回路で実現された、周波数帯域通過特性
を有する分布定数フィルタであって、前記分子有理多項
式の実根または虚根に相当する回路部は、第1および第
2共振子と、前記第1共振子とその外側の回路とをカス
ケード結合する第1結合回路と、前記第1共振子と第2
共振子とをカスケード結合する第2結合回路と、前記第
2共振子とその外側の回路とをカスケード結合する第3
結合回路と、前記第1結合回路と第3結合回路の外側を
ブリッジ結合により結合する第4結合回路とから成る単
位結合回路部を2つ以上有する多共振子フィルタで実現
されており、前記第1結合回路と前記第3結合回路とを
電界結合または磁界結合の同種の組合せとするととも
に、前記第1結合回路および前記第3結合回路と前記第
2結合回路とをそれぞれ電界結合または磁界結合の異種
の組合せとしており、前記実根に相当する前記単位結合
回路部は、前記第2結合回路および第4結合回路がそれ
ぞれ電界結合もしくは磁界結合の同種の結合回路から成
るとともに、前記虚根に相当する前記単位結合回路部
は、前記第2結合回路および第4結合回路がそれぞれ電
界結合もしくは磁界結合の異種の結合回路から成ること
を特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A distributed constant filter according to the present invention comprises a numerator rational polynomial which is an even function of a complex frequency s and has at least one set of real and at least one imaginary root, and a Hurwitz polynomial of a complex frequency s. Is obtained by frequency-transforming a normalized low-pass filter whose transfer function is represented by a network function consisting of a denominator rational polynomial
A distributed constant filter having a frequency band-pass characteristic realized by an unbalanced distributed constant circuit, wherein a circuit portion corresponding to a real root or an imaginary root of the molecular rational polynomial includes a first and a second resonator; A first coupling circuit that cascade-couples one resonator and a circuit outside the first resonator;
A second coupling circuit for cascading the resonator and a third coupling circuit for cascading the second resonator and a circuit outside the second coupling circuit;
A multi-resonator filter having two or more unit coupling circuit units each including a coupling circuit and a fourth coupling circuit that couples the outside of the first coupling circuit and the third coupling circuit by bridge coupling. The first coupling circuit and the third coupling circuit are the same kind of combination of electric field coupling or magnetic field coupling, and the first coupling circuit, the third coupling circuit, and the second coupling circuit are respectively coupled by electric field coupling or magnetic field coupling. The unit coupling circuit portion, which is a combination of different types, and corresponds to the real root, wherein the second coupling circuit and the fourth coupling circuit each include the same type of coupling circuit of electric field coupling or magnetic field coupling, and correspond to the imaginary root. The unit coupling circuit section is characterized in that the second coupling circuit and the fourth coupling circuit are respectively composed of different coupling circuits of electric field coupling or magnetic field coupling. .

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の分布定数フィルタによれ
ば、回路網関数の分子有理多項式の実根または虚根に相
当する回路部を上記構成の単位結合回路部を2つ以上有
する多共振子フィルタで実現することから、理論的に正
確に、かつフィルタの構造を簡素化し損失を抑えて性能
を改善して、回路を構成し実現することができる。
According to the distributed constant filter of the present invention, there is provided a multi-resonator having two or more unit-coupled circuit portions having a circuit portion corresponding to a real root or an imaginary root of a molecular rational polynomial of a network function. Since the filter is realized, a circuit can be configured and realized theoretically accurately, the structure of the filter is simplified, the loss is suppressed, and the performance is improved.

【0022】ここで分子有理多項式の次数は少なくとも
1組以上の実根と虚根とを有する4次以上であり、それ
ぞれの根の組がそれぞれの結合回路部の形成に割り当て
られる。また、分母有理多項式のフルビッツ多項式の次
数は分子有理多項式の次数よりも3次以上大きな次数
(分子の次数+3≦分母の次数)であり、それぞれの単
位結合回路部の形成に3次ないしは4次の次数が割り当
てられる。そして、第2結合回路と第4結合回路が電界
結合もしくは磁界結合の異種の結合である単位結合回路
部の形成には分子有理多項式の虚根の組が割り当てら
れ、同様に、第2結合回路と第4結合回路が電界結合も
しくは磁界結合の同種の結合である単位結合回路部の形
成には分子有理多項式の実根が割り当てられている。
Here, the degree of the numerator rational polynomial is the fourth order or higher having at least one set of real roots and imaginary roots, and each set of roots is assigned to the formation of each coupling circuit unit. The degree of the Hurwitz polynomial of the denominator rational polynomial is an order that is at least three orders greater than the order of the numerator rational polynomial (degree of numerator + 3 ≤ order of denominator). Are assigned. A set of imaginary roots of a molecular rational polynomial is assigned to the formation of the unit coupling circuit portion in which the second coupling circuit and the fourth coupling circuit are heterogeneous couplings of electric field coupling or magnetic field coupling. The real connection of the molecular rational polynomial is assigned to the formation of the unit connection circuit section in which the fourth connection circuit and the fourth connection circuit are the same kind of connection of electric field coupling or magnetic field coupling.

【0023】本発明の分布定数フィルタは不平衡分布定
数回路で実現されるものであるが、このようなそれぞれ
の単位結合回路部の各結合回路は、単位結合回路部の各
共振子上の電荷と電界の結合、あるいは電流と磁界の結
合によって実現することができる。
Although the distributed constant filter of the present invention is realized by an unbalanced distributed constant circuit, each coupling circuit of each unit coupling circuit unit has a charge on each resonator of the unit coupling circuit unit. And electric field coupling, or current and magnetic field coupling.

【0024】また、それぞれの単位結合回路部の第4結
合回路は、例えば集中定数のリアクタンス素子、あるい
は単位結合回路部の両端の共振子上の電荷と電界の結
合、あるいは電流と磁界の結合によっても実現すること
ができる。
Further, the fourth coupling circuit of each unit coupling circuit section is formed by, for example, a lumped-constant reactance element, or a coupling between electric field and electric field or a coupling between current and magnetic field on resonators at both ends of the unit coupling circuit section. Can also be realized.

【0025】また、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網
関数を複素周波数sの偶関数であって少なくとも1組の
実根および少なくとも1組の虚根を持つ分子有理多項式
と複素周波数sのフルビッツ多項式である分母有理多項
式とから成るものとしたことから、振幅の通過帯域特性
を分子有理多項式の1組の実根で補正された平坦なもの
とすることができるとともにその通過帯域の近傍に1組
の虚根でその周波数が与えられる伝送零点である減衰極
を生じさせることができるので、フィルタの通過帯域特
性に対して振幅特性と位相特性とに個別に条件を課して
振幅特性と群遅延特性とに所望の同時平坦特性を確保し
つつ、阻止帯域において伝送零点により十分な減衰を確
保した帯域通過特性を有するフィルタを得ることができ
る。
Further, according to the distributed constant filter of the present invention, the network function representing the transfer function of the scaled low-pass filter is an even function of the complex frequency s, at least one set of real roots and at least one set of imaginary functions. Because the numerator rational polynomial with roots and the denominator rational polynomial that is a Hurwitz polynomial of complex frequency s are used, the passband characteristic of the amplitude is flattened with a set of real roots of the numerator rational polynomial. And an attenuation pole, which is a transmission zero point whose frequency is given by a set of imaginary roots, can be generated in the vicinity of the pass band. Band-pass characteristics that ensure desired simultaneous flatness characteristics for amplitude characteristics and group delay characteristics by imposing individual conditions, while ensuring sufficient attenuation by transmission zeros in the stop band. It can be obtained a filter having.

【0026】そして、マイクロストリップ回路等の不平
衡分布定数回路を用いることにより理想トランスやジャ
イレータが容易に実現でき、直列共振回路・並列共振回
路も容易に実現できるので、上記のような所望の周波数
帯域通過特性を有する、不平衡分布定数回路で構成され
た簡素化された回路構成の分布定数フィルタを得ること
ができる。
By using an unbalanced distributed constant circuit such as a microstrip circuit, an ideal transformer and a gyrator can be easily realized, and a series resonance circuit and a parallel resonance circuit can be easily realized. A distributed constant filter having a bandpass characteristic and having a simplified circuit configuration constituted by an unbalanced distributed constant circuit can be obtained.

【0027】本発明の分布定数フィルタを実現するに
は、基準化低域通過フィルタの特性について、まず分母
有理多項式である位相直線特性を有するフルビッツ多項
式により位相特性を定め、次に分子有理多項式である複
素周波数sの偶関数の虚根を所望の周波数に伝送零点を
配置するように指定し、分子有理多項式の実根を通過帯
域で振幅特性が平坦となるように定める。
In order to realize the distributed constant filter of the present invention, the phase characteristics of the normalized low-pass filter are first determined by a Hurwitz polynomial having a phase linear characteristic, which is a denominator rational polynomial, and then by a numerator rational polynomial. The imaginary root of the even function of a certain complex frequency s is specified so that the transmission zero is arranged at a desired frequency, and the real root of the numerator rational polynomial is determined so that the amplitude characteristic becomes flat in the pass band.

【0028】次に、この分子有理多項式と分母有理多項
式とから成る回路網関数より、これを伝達関数とする基
準化低域通過フィルタを合成する。
Next, a normalized low-pass filter using this as a transfer function is synthesized from a network function composed of the numerator rational polynomial and the denominator rational polynomial.

【0029】次に、等価変換により負の値の素子を実在
する正の値の素子に変換し、帯域通過特性に周波数変換
の後、不平衡の分布定数回路に等価変換して分布定数フ
ィルタを実現する。
Next, the element having a negative value is converted into an element having a real positive value by equivalent conversion, the frequency is converted into a band-pass characteristic, and then equivalently converted into an unbalanced distributed constant circuit, thereby forming a distributed constant filter. Realize.

【0030】以下、本発明の分布定数フィルタについて
詳細に説明する。
Hereinafter, the distributed constant filter of the present invention will be described in detail.

【0031】本発明の分布定数フィルタの最小の次数の
実現例として、分子有理多項式を1組の実根と虚根を有
する4次の多項式f(s)とし、分母有理多項式を7次
のフルビッツ多項式g(s)とすると、回路網関数は複
素周波数s=jωの関数として、
As an example of realizing the minimum order of the distributed constant filter of the present invention, a numerator rational polynomial is a fourth-order polynomial f (s) having a set of real and imaginary roots, and a denominator rational polynomial is a 7th-order Hurwitz polynomial. Let g (s) be the network function as a function of complex frequency s = jω,

【0032】[0032]

【数1】 (Equation 1)

【0033】と表わされる。ここで分母有理多項式g
(s)は群遅延特性が平坦である多項式とし、例えばベ
ッセルの多項式等とする。
## EQU1 ## Where the denominator rational polynomial g
(S) is a polynomial having a flat group delay characteristic, such as a Bessel polynomial.

【0034】次に、この分母有理多項式の振幅特性を、
群遅延特性に悪影響を与えることなく分子有理多項式で
補正するとともに、分子有理多項式の虚根の組により、
阻止帯域に伝送零点を設ける。さらに、振幅特性が通過
帯域でできるだけ平坦となるように、分子有理多項式の
実根の組で振幅特性の補正を行なう。このようにして、
分母有理多項式および目的とするフィルタ特性に対応し
て分子有理多項式が定まる。
Next, the amplitude characteristic of this denominator rational polynomial is
Along with correcting with a numerator rational polynomial without adversely affecting the group delay characteristic, a set of imaginary roots of the numerator rational polynomial gives
A transmission zero is provided in the stop band. Further, the amplitude characteristic is corrected using a set of real roots of the numerator rational polynomial so that the amplitude characteristic is as flat as possible in the pass band. In this way,
The numerator rational polynomial is determined corresponding to the denominator rational polynomial and the target filter characteristic.

【0035】そして、このようにして定まった多項式か
ら、図3に回路図の例を示すような、基準化低域通過フ
ィルタが定まる。この基準化低域通過フィルタにおいて
は、並列あるいは直列のはしご型の接続の段数がフルビ
ッツ多項式の次数に相当し、この例では7段である。ま
た、並列に接続された2つの直列共振回路は、分子有理
多項式のそれぞれ実根および虚根の組に相当する回路部
である。
Then, from the polynomial thus determined, a standardized low-pass filter as shown in an example of a circuit diagram in FIG. 3 is determined. In this scaled low-pass filter, the number of parallel or series ladder-type connections corresponds to the order of the Hurwitz polynomial, and in this example, seven. The two series resonant circuits connected in parallel are circuit units corresponding to a set of real roots and imaginary roots of the numerator rational polynomial, respectively.

【0036】これら実根および虚根の組に相当する回路
部のうち、虚根の組に相当する直列共振回路の回路素子
は共に正の値であり、実際の回路で実現可能である。一
方、実根の組に相当する直列共振回路の回路素子はどち
らか一方が負の値となり、このままでは実際の回路とし
て実現することはできない。
Of the circuit units corresponding to the set of real roots and imaginary roots, the circuit elements of the series resonance circuit corresponding to the set of imaginary roots are both positive values, and can be realized by an actual circuit. On the other hand, one of the circuit elements of the series resonance circuit corresponding to the set of real roots has a negative value, and cannot be realized as an actual circuit as it is.

【0037】そこで、次に、単位結合回路部への等価変
換を行なう。すなわち、図3に示した回路を、虚ジャイ
レータを用いて図4に示すような回路への等価変換を行
なう。そして、この図4に示した回路を中程の理想トラ
ンスの前後の2つの部分に分けて扱うこととする。
Then, equivalent conversion to the unit coupling circuit section is performed next. That is, the circuit shown in FIG. 3 is equivalently converted into a circuit as shown in FIG. 4 using an imaginary gyrator. The circuit shown in FIG. 4 is divided into two parts before and after the middle ideal transformer.

【0038】まず、その左側の部分の回路に着目して、
図5(a)に示すような回路を扱う。この回路に対し
て、同図(b)に示すように、虚ジャイレータを2つ含
む回路を考えると、これら(a)および(b)に示した
回路は、互いのパラメータを適切に置き換えることによ
り両者が等価となることが分かる。なお、図5(b)中
のLおよびCはそれぞれ回路素子がインダクタンスおよ
び容量であることを示し、その値は示していない。また
同様に、jはジャイレータを示し、その値は示していな
い。また、ジャイレータjの符号は特に示していない場
合は+であるものとする。これらは以下の図6〜図8に
おいても同様である。
First, paying attention to the circuit on the left side,
A circuit as shown in FIG. Considering this circuit, as shown in FIG. 2B, a circuit including two imaginary gyrators, the circuits shown in FIGS. 2A and 2B can be obtained by appropriately replacing each other's parameters. It can be seen that both are equivalent. L and C in FIG. 5B indicate that the circuit element is an inductance and a capacitance, respectively, and their values are not shown. Similarly, j indicates a gyrator, and its value is not indicated. The sign of the gyrator j is assumed to be + unless otherwise indicated. These also apply to FIGS. 6 to 8 described below.

【0039】また、図4に示した回路の右側の部分に着
目し、同様の処理を行なうことにより、この部分の等価
回路が得られる。これらの結果、図3に示した基準化低
域通過フィルタは、図4および図5の等価変換を経て、
図6に示すような等価な基準化低域通過フィルタに変換
される。
By focusing on the right portion of the circuit shown in FIG. 4 and performing the same processing, an equivalent circuit of this portion can be obtained. As a result, the scaled low-pass filter shown in FIG. 3 passes through the equivalent transformations of FIGS.
It is converted to an equivalent scaled low-pass filter as shown in FIG.

【0040】この図6に示す等価な基準化低域通過フィ
ルタに、さらに虚ジャイレータと理想トランスを導入
し、回路素子をすべて並列の同じ値の容量に等価変換す
ることにより、図7に示すような等価基準化低域通過フ
ィルタが得られる。この図7に示す等価基準化低域通過
フィルタは、図3に示した基準化低域通過フィルタと厳
密に全く等価なものである。なお、この等価変換を行な
った段階での虚ジャイレータの符号は図7に示す通りで
ある。
By introducing an imaginary gyrator and an ideal transformer into the equivalent scaled low-pass filter shown in FIG. 6 and equivalently converting all the circuit elements into capacitors having the same value in parallel, as shown in FIG. Thus, an equivalent scaled low-pass filter can be obtained. The equivalent normalized low-pass filter shown in FIG. 7 is exactly exactly equivalent to the normalized low-pass filter shown in FIG. The sign of the imaginary gyrator at the stage of performing this equivalent transformation is as shown in FIG.

【0041】次に、この基準化低域通過フィルタを、周
波数変換およびインピーダンス変換して、目的の帯域通
過特性を有する帯域通過フィルタへ変換する。このと
き、図7の回路中の容量は周波数変換により並列共振回
路となるが、虚ジャイレータは変化せずにそのままとな
る。そして、虚ジャイレータをπ型の定リアクタンス素
子の接続で実現すると、目的の帯域通過フィルタは図8
に示すような回路構成となる。この帯域通過フィルタに
おいて、結合回路の定リアクタンス素子は、通過帯域近
辺での狭帯域近似により、電界結合または磁界結合で実
現できる。
Next, the standardized low-pass filter is converted into a band-pass filter having a desired band-pass characteristic by performing frequency conversion and impedance conversion. At this time, the capacitance in the circuit of FIG. 7 becomes a parallel resonance circuit by frequency conversion, but the imaginary gyrator remains unchanged. Then, when the imaginary gyrator is realized by connecting π-type constant reactance elements, the target band-pass filter becomes as shown in FIG.
The circuit configuration shown in FIG. In this band pass filter, the constant reactance element of the coupling circuit can be realized by electric field coupling or magnetic field coupling by narrow band approximation near the pass band.

【0042】次に、図8に示す回路において、まず中央
の理想トランスから左側の回路に着目する。ここで、同
図中の10・11・12・13の4個の結合回路の定リアクタン
ス素子と、18・19・20・21の4つの共振回路(共振子)
とを1つの単位結合回路部とする。また、10は第1共振
子19とその外側の回路とをカスケード接続する第1結合
回路、11は第1共振子19と第2共振子20とをカスケード
接続する第2結合回路、12は第2共振子20とその外側の
回路とをカスケード結合する第3結合回路、13は第1結
合回路10と第3結合回路12の外側をブリッジ結合により
結合する第4結合回路である。
Next, in the circuit shown in FIG. 8, attention is focused on the circuit on the left side from the central ideal transformer. Here, the constant reactance elements of four coupling circuits 10, 11, 12, and 13 in the figure and four resonance circuits (resonators) of 18, 19, 20, and 21
Are one unit coupling circuit unit. Reference numeral 10 denotes a first coupling circuit that cascade-connects the first resonator 19 and a circuit outside the first resonator 19, 11 denotes a second coupling circuit that cascade-connects the first resonator 19 and the second resonator 20, and 12 denotes a second coupling circuit. A third coupling circuit cascade-couples the two resonators 20 and circuits outside the second resonator 20, and a fourth coupling circuit 13 which couples the outside of the first coupling circuit 10 and the third coupling circuit 12 by bridge coupling.

【0043】次に、各結合回路間の不要な飛び越し結合
を抑制するために、図8の結合リアクタンス素子10・11
・12あるいは14・15・16によるカスケード接続におい
て、隣り合わせの結合回路の符号は異符号の組合せと
し、すなわち第1結合回路10・14と第3結合回路12・16
はそれぞれ同符号とし、第1結合回路10・14あるいは第
3結合回路12・16と第2結合回路11・15は異符号とし、
第1結合回路10・14、第2結合回路11・15、第3結合回
路12・16と符号の反転を繰り返し、すなわち電界結合と
磁界結合を繰り返す組合せとする。第1結合回路10・14
と第2結合回路11・15とは互いに異符号の結合回路であ
るため、すなわち一方が電界結合で他方が磁界結合であ
るため、互いの結合は抑制され、共振子18から第2共振
子20への望ましくない飛び越し結合は抑制される。この
効果は、第3結合回路12・16と第2結合回路11・15およ
び共振子21と第1共振子19に関しても同様である。
Next, in order to suppress unnecessary jump coupling between the coupling circuits, the coupling reactance elements 10 and 11 shown in FIG.
In the cascade connection by 12 or 14, 15 and 16, the signs of the adjacent coupling circuits are different signs, that is, the first coupling circuits 10 and 14 and the third coupling circuits 12 and 16
Have the same sign, and the first coupling circuits 10 and 14 or the third coupling circuits 12 and 16 and the second coupling circuits 11 and 15 have different signs,
The combination of the first coupling circuits 10 and 14, the second coupling circuits 11 and 15, and the third coupling circuits 12 and 16 is repeated, that is, electric field coupling and magnetic field coupling are repeated. First coupling circuit 10/14
And the second coupling circuits 11 and 15 are coupling circuits of different signs from each other, that is, one is an electric field coupling and the other is a magnetic field coupling. Undesirable jump-to-links to the substrate are suppressed. This effect is the same for the third coupling circuits 12 and 16, the second coupling circuits 11 and 15, and the resonator 21 and the first resonator 19.

【0044】なお、第2結合回路11の符号と第4結合回
路13の符号との間には、分子有理多項式の根の状態によ
って条件がつくこととなる。
The condition between the sign of the second coupling circuit 11 and the sign of the fourth coupling circuit 13 depends on the state of the root of the numerator rational polynomial.

【0045】すなわち、図3の基準化低域通過フィルタ
において並列に接続されている直列共振回路の回路素子
の符号が共に正の値のとき、すなわち分子有理多項式f
(s)の虚根の組に対応する回路素子である場合は、第
2結合回路11の符号と第4結合回路13の符号とは逆すな
わち異符号となり、どちらかが電界結合となるととも
に、他方は磁界結合となって異種の結合となる。さら
に、この部分で伝送零点が形成されることとなる。
That is, when the signs of the circuit elements of the series resonance circuit connected in parallel in the normalized low-pass filter of FIG. 3 are both positive values, that is, the numerator rational polynomial f
In the case of a circuit element corresponding to the set of imaginary roots of (s), the sign of the second coupling circuit 11 and the sign of the fourth coupling circuit 13 are opposite, that is, opposite signs, and one of them becomes electric field coupling, The other is a magnetic field coupling and a heterogeneous coupling. Further, a transmission zero is formed at this portion.

【0046】他方、図3の基準化低域通過フィルタにお
いて並列に接続されている直列共振回路の回路素子の符
号が異なり、一方が正で他方が負の値のとき、すなわち
分子有理多項式f(s)の実根の組に対応する回路素子
である場合は、第2結合回路11の符号と第4結合回路13
の符号とは同じ符号すなわち同符号となり、ともに電界
結合であるか磁界結合となって同種の結合となる。さら
に、この部分で通過帯域の振幅特性が平坦に補正される
こととなる。
On the other hand, in the standardized low-pass filter of FIG. 3, the signs of the circuit elements of the series resonant circuit connected in parallel are different, and when one is positive and the other is negative, that is, the numerator rational polynomial f ( If the circuit element corresponds to the set of real roots of s), the sign of the second coupling circuit 11 and the fourth coupling circuit 13
Is the same as the reference symbol, that is, the same reference symbol, and both are electric field coupling or magnetic field coupling, resulting in the same kind of coupling. Further, in this portion, the amplitude characteristic of the pass band is corrected to be flat.

【0047】次に、図8において中央の理想トランスよ
り右側の回路に着目する。同図に示すように14を第1結
合回路、15を第2結合回路、16を第3結合回路、17を第
4結合回路とすると、前述の理想トランスの左側の回路
と全く同じ扱いができる。なお、22〜24は共振子であ
り、22が第1共振子、23が第2共振子である。
Next, attention is paid to the circuit on the right side of the central ideal transformer in FIG. As shown in the figure, if 14 is a first coupling circuit, 15 is a second coupling circuit, 16 is a third coupling circuit, and 17 is a fourth coupling circuit, it can be handled in exactly the same manner as the circuit on the left side of the ideal transformer described above. . Here, 22 to 24 are resonators, 22 is a first resonator, and 23 is a second resonator.

【0048】例えば、理想トランスの左側の回路を分子
有理多項式f(s)の実根の組に、右側の回路を分子有
理多項式f(s)の虚根の組に対応させるものとする。
すると、各結合回路のうち10・12・14・16・17は磁界結
合、11・13・15は電界結合となる。あるいは、それに対
し電界結合と磁界結合を入れ替えた組合せとなる。
For example, assume that the circuit on the left side of the ideal transformer corresponds to the set of real roots of the numerator rational polynomial f (s), and the circuit on the right side corresponds to the set of imaginary roots of the numerator rational polynomial f (s).
Then, of the respective coupling circuits, 10, 12, 14, 16, 17 are magnetic field coupling, and 11, 13, 15 are electric field coupling. Alternatively, it is a combination in which the electric field coupling and the magnetic field coupling are interchanged.

【0049】次に、狭帯域近似を行なった結果、得られ
た帯域通過フィルタの回路の実施例の回路図を図1に示
す。さらに、本発明の分布定数フィルタについて、図1
に示した狭帯域近似の実施例を分布定数フィルタで実現
した構成例を図2に平面図で示す。
Next, FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the circuit of the band-pass filter obtained as a result of performing narrow-band approximation. FIG. 1 shows a distributed constant filter according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration example in which the embodiment of the narrow band approximation shown in FIG.

【0050】図2に示す本発明の分布定数フィルタの構
成例は誘電体基板上に分布定数回路素子としての導体パ
ターンで形成されており、この例においては、7個の円
形の共振子50〜56がE110 モードで使用されている。
The configuration example of the distributed constant filter of the present invention shown in FIG. 2 is formed by a conductor pattern as a distributed constant circuit element on a dielectric substrate. In this example, seven circular resonators 50 to 50 are provided. 56 is used in E110 mode.

【0051】このような本発明の分布定数フィルタにお
いて、図2中の結合部42〜45は図8中の第1の単位結合
回路部の結合回路10〜13に、図2中の共振子50〜53は図
8中の共振回路(共振子)18〜21にそれぞれ対応するも
のである。また同様に、図2中の結合部46〜49は図8中
の第2の単位結合回路部の結合回路14〜17に、図2中の
共振子54〜56は図8中の共振回路(共振子)22〜24にそ
れぞれ対応するものである。そして、各共振子50〜56の
共振モードがE110 モードの場合、図2中に示すよう
に、それぞれの共振子の外周の周りに180 度おきに電界
最大点があり、この部分で電界結合ができる。また、電
界最大点の中間点すなわち電界最大点から90度ずつずれ
た点の位置に磁界最大点があり、この部分で磁界結合が
できる。このような配置を利用して、図2に示すよう
に、7つの共振子50〜56を結合させた目的の帯域通過フ
ィルタとしての分布定数フィルタを構成することができ
る。
In such a distributed constant filter according to the present invention, the coupling sections 42 to 45 in FIG. 2 are connected to the coupling circuits 10 to 13 of the first unit coupling circuit section in FIG. 53 correspond to the resonance circuits (resonators) 18 to 21 in FIG. Similarly, the coupling portions 46 to 49 in FIG. 2 correspond to the coupling circuits 14 to 17 of the second unit coupling circuit portion in FIG. 8, and the resonators 54 to 56 in FIG. (Resonators) 22 to 24, respectively. When the resonance mode of each resonator 50-56 is E 110 mode, as shown in FIG. 2, there is an electric field maximum point 180 degree intervals around the circumference of the respective resonators, electric coupling in this part Can be. The magnetic field maximum point is located at the midpoint of the electric field maximum point, that is, at a position shifted by 90 degrees from the electric field maximum point, and magnetic field coupling can be performed at this portion. Utilizing such an arrangement, as shown in FIG. 2, a distributed constant filter as a target band-pass filter in which seven resonators 50 to 56 are coupled can be formed.

【0052】なお、図2では43・45・47が電界結合、42
・44・46・48・49が磁界結合となっており、望ましくな
い飛び越し結合が抑制される構成となっている。
In FIG. 2, 43, 45 and 47 indicate electric field coupling and 42
44, 46, 48, and 49 are magnetic field couplings, so that undesired jumping couplings are suppressed.

【0053】このような本発明の分布定数フィルタによ
れば、図1に示したような正確な等価回路の帯域通過フ
ィルタを各素子毎に正確に図2に示した導体パターンと
して実現できることから、正確な設計手法により設計し
て簡単な回路で構成して実現することができるととも
に、与えられた特性に対して最少の素子数・パターン数
でフィルタを構成できることから、低素子感度で低損失
な特性の分布定数フィルタとなる。
According to such a distributed constant filter of the present invention, a bandpass filter of an accurate equivalent circuit as shown in FIG. 1 can be accurately realized for each element as the conductor pattern shown in FIG. It can be realized by designing it with an accurate design method and configuring it with a simple circuit, and because it can configure a filter with the minimum number of elements and patterns for a given characteristic, it has low element sensitivity and low loss. It becomes a characteristic distribution constant filter.

【0054】なお、以上はあくまでも本発明の実施の形
態の例示であり、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改
良を加えることは何ら差し支えない。例えば、他の形状
の共振器パターンを用いてもよい。また、図2に示した
実施例における電界結合と磁界結合とをすべて入れ替え
てもよいし、また図2に示した実施例における各単位結
合回路部ごとに電界結合と磁界結合とを入れ替えてもよ
い。
It should be noted that the above is only an example of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment. Various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. No problem. For example, a resonator pattern having another shape may be used. Further, all of the electric field coupling and the magnetic field coupling in the embodiment shown in FIG. 2 may be exchanged, or the electric field coupling and the magnetic field coupling may be exchanged for each unit coupling circuit unit in the embodiment shown in FIG. Good.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上により、本発明によれば、複素周波
数sの偶関数であって少なくとも1組の実根および少な
くとも1組の虚根を持つ多項式を分子有理多項式とし、
複素周波数sのフルビッツ多項式を分母有理多項式とす
る回路網関数の伝達関数により特性が決定される周波数
帯域通過特性を有する分布定数フィルタであって、この
分子有理多項式の根に相当する回路部を形成する手段と
して、第1および第2共振子と、第1共振子とその外側
の回路とをカスケード結合する第1結合回路と、第1共
振子と第2共振子とをカスケード結合する第2結合回路
と、第2共振子とその外側の回路とをカスケード結合す
る第3結合回路と、第1結合回路と第3結合回路の外側
をブリッジ結合により結合する第4結合回路とからなる
単位結合回路部を2つ以上有する多共振子フィルタで実
現されており、第1結合回路と第3結合回路とを電界結
合または磁界結合の同種の組合せとするとともに記第1
結合回路および第3結合回路と第2結合回路とをそれぞ
れ電界結合または磁界結合の異種の組合せとしており、
実根に相当する単位結合回路部を第2結合回路および第
4結合回路がそれぞれ電界結合もしくは磁界結合の同種
の結合回路からなるものとするとともに、虚根に相当す
る単位結合回路部を第2結合回路および第4結合回路が
それぞれ電界結合もしくは磁界結合の異種の結合回路か
ら成るものとしたことにより、通過帯域の振幅特性およ
び群遅延特性が同時平坦特性で、かつ阻止帯域に伝送零
点を持つ周波数帯域通過特性を有し、正確な設計手法に
より設計して簡単な回路で構成して実現することができ
るとともに、共振子間における意図しない結合を抑制し
て寄生的な特性劣化を抑制した、低素子感度で低損失な
特性の分布定数フィルタを提供することができた。
As described above, according to the present invention, a polynomial that is an even function of a complex frequency s and has at least one set of real roots and at least one set of imaginary roots is defined as a numerator rational polynomial,
A distributed constant filter having a frequency band-pass characteristic whose characteristic is determined by a transfer function of a network function having a Hurwitz polynomial of a complex frequency s as a denominator rational polynomial, forming a circuit portion corresponding to the root of the numerator rational polynomial Means for cascading the first and second resonators, a first coupling circuit for cascading the first resonator and a circuit outside the first resonator, and a second coupling for cascading the first resonator and the second resonator. A unit coupling circuit including a circuit, a third coupling circuit for cascading the second resonator and a circuit outside the second resonator, and a fourth coupling circuit for coupling the outside of the first coupling circuit and the third coupling circuit by bridge coupling And a multi-resonator filter having two or more parts, wherein the first and third coupling circuits are of the same kind of combination of electric field coupling or magnetic field coupling.
The coupling circuit, the third coupling circuit, and the second coupling circuit are each a different combination of electric field coupling or magnetic field coupling,
The unit coupling circuit unit corresponding to the real root is configured such that the second coupling circuit and the fourth coupling circuit are respectively composed of the same type of coupling circuit of electric field coupling or magnetic field coupling, and the unit coupling circuit unit corresponding to the imaginary root is coupled to the second coupling circuit. Since the circuit and the fourth coupling circuit are respectively composed of different types of coupling circuits of electric field coupling or magnetic field coupling, the amplitude characteristic and the group delay characteristic of the pass band are simultaneously flat, and the frequency having the transmission zero point in the stop band is obtained. It has band-pass characteristics, can be implemented by designing with an accurate design method, and can be realized with a simple circuit, and suppresses unintended coupling between resonators to suppress parasitic characteristic degradation. It is possible to provide a distributed constant filter having low sensitivity and low element sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による帯域通過フィルタの実施例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a bandpass filter according to the present invention.

【図2】図1に示す帯域通過フィルタの実施例を分布定
数フィルタで実現した構成例を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration example in which the embodiment of the band-pass filter shown in FIG. 1 is realized by a distributed constant filter.

【図3】本発明における基準化低域通過フィルタの例を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a normalized low-pass filter according to the present invention.

【図4】本発明における等価変換した基準化低域通過フ
ィルタの例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a normalized low-pass filter subjected to equivalent conversion in the present invention.

【図5】(a)および(b)は本発明における基準化低
域通過フィルタに対する等価変換の例を示す回路図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are circuit diagrams showing examples of equivalent conversion for a normalized low-pass filter according to the present invention.

【図6】本発明における等価変換した基準化低域通過フ
ィルタの例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a normalized low-pass filter subjected to equivalent conversion in the present invention.

【図7】本発明における等価変換した基準化低域通過フ
ィルタの例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a normalized low-pass filter subjected to equivalent conversion in the present invention.

【図8】本発明による帯域通過フィルタの構成例を示す
回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a bandpass filter according to the present invention.

【図9】(a)および(b)はそれぞれ帯域通過フィル
タの通過帯域における振幅特性および群遅延特性を示す
線図である。
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing an amplitude characteristic and a group delay characteristic in a pass band of a band-pass filter, respectively.

【図10】従来の帯域通過フィルタの構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional band-pass filter.

【図11】従来のフィルタの阻止帯域における伝送零点
を実現するための構成例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example for realizing a transmission zero in a stop band of a conventional filter.

【図12】従来のフィルタの阻止帯域における伝送零点
を実現するための構成例を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example for realizing a transmission zero in a stop band of a conventional filter.

【図13】従来のフィルタの阻止帯域における伝送零点
を実現するための構成例を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration example for realizing a transmission zero in a stop band of a conventional filter.

【図14】帯域通過フィルタの実施例を分布定数フィル
タで実現した例を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing an example in which the embodiment of the band-pass filter is realized by a distributed constant filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、14、42、46・・・・・第1結合回路 11、15、43、47・・・・・第2結合回路 12、16、44、48・・・・・第3結合回路 13、17、45、49・・・・・第4結合回路 19、22、51、54・・・・・第1共振子 20、23、52、55・・・・・第2共振子 10, 14, 42, 46 ... first coupling circuit 11, 15, 43, 47 ... second coupling circuit 12, 16, 44, 48 ... third coupling circuit 13, 17, 45, 49... Fourth coupling circuit 19, 22, 51, 54... First resonator 20, 23, 52, 55... Second resonator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複素周波数sの偶関数であって少なくと
も1組の実根および少なくとも1組の虚根を持つ分子有
理多項式と複素周波数sのフルビッツ多項式である分母
有理多項式とから成る回路網関数で伝達関数が表わされ
た基準化低域通過フィルタを周波数変換することにより
得られ、不平衡分布定数回路で実現された、周波数帯域
通過特性を有する分布定数フィルタであって、 前記分子有理多項式の実根または虚根に相当する回路部
は、第1および第2共振子と、前記第1共振子とその外
側の回路とをカスケード結合する第1結合回路と、前記
第1共振子と第2共振子とをカスケード結合する第2結
合回路と、前記第2共振子とその外側の回路とをカスケ
ード結合する第3結合回路と、前記第1結合回路と第3
結合回路の外側をブリッジ結合により結合する第4結合
回路とから成る単位結合回路部を2つ以上有する多共振
子フィルタで実現されており、 前記第1結合回路と前記第3結合回路とを電界結合また
は磁界結合の同種の組合せとするとともに、前記第1結
合回路および前記第3結合回路と前記第2結合回路とを
それぞれ電界結合または磁界結合の異種の組合せとして
おり、 前記実根に相当する前記単位結合回路部は、前記第2結
合回路および第4結合回路がそれぞれ電界結合もしくは
磁界結合の同種の結合回路から成るとともに、 前記虚根に相当する前記単位結合回路部は、前記第2結
合回路および第4結合回路がそれぞれ電界結合もしくは
磁界結合の異種の結合回路から成ることを特徴とする分
布定数フィルタ。
1. A network function comprising a numerator rational polynomial that is an even function of a complex frequency s and has at least one set of real roots and at least one imaginary root, and a denominator rational polynomial that is a Hurwitz polynomial of a complex frequency s. A distributed constant filter having a frequency band-pass characteristic, obtained by performing frequency conversion on a normalized low-pass filter whose transfer function is represented, and realized by an unbalanced distributed constant circuit, wherein the numerator rational polynomial A circuit portion corresponding to a real root or an imaginary root includes a first and a second resonator, a first coupling circuit for cascading the first resonator and a circuit outside the first resonator, A second coupling circuit for cascading the second resonator, a third coupling circuit for cascading the second resonator and a circuit outside the second resonator, and a third coupling circuit for coupling the first resonator to the third resonator.
A multi-resonator filter having two or more unit coupling circuit sections each including a fourth coupling circuit that couples the outside of the coupling circuit by bridge coupling; and realizing an electric field between the first coupling circuit and the third coupling circuit. The first coupling circuit and the third coupling circuit and the second coupling circuit are different kinds of combinations of electric field coupling and magnetic field coupling, respectively. The unit coupling circuit section may be configured such that the second coupling circuit and the fourth coupling circuit are respectively composed of the same kind of coupling circuits of electric field coupling or magnetic field coupling, and the unit coupling circuit section corresponding to the imaginary root is the second coupling circuit. And a fourth coupling circuit comprising a different coupling circuit of electric field coupling or magnetic field coupling.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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