JP2002217606A - デュプレクサ装置のｔ分岐給電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｔ分岐給電回路の構造及びデュプレクサの調
整を簡単化し、組み立て性を向上させ、組み立て時のバ
ラツキをおさえ、特性の再現性を高めることが可能なデ
ュプレクサ装置のＴ分岐給電回路を提供する。 【解決手段】 基板１０上にＴ分岐部１１およびフィル
タ初段への結合アンテナ部１４を設け、デュプレクサ装
置の内部に設置し、前記結合アンテナ部１４を半同軸型
共振器でなるフィルタ初段の共振棒と接触せずに電磁結
合させる。フィルタ初段の前記共振棒と基板との間に結
合量の調整ビスを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デュプレクサ装置
のＴ分岐給電回路に関し、特に、低コスト、調整容易な
デュプレクサ装置のＴ分岐給電回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】デュプレクサ装置は、単一の送受信アン
テナと送信用回路及び受信用回路の間の送受信を相互干
渉することなく動作させるための高周波回路である。

【０００３】図６は、デュプレクサ装置の基本構成を示
す図である。送受信アンテナに接続するアンテナ接続端
子６０、送信用回路の出力部に接続される送信用接続端
子６１、受信用回路の入力部に接続される受信用接続端
子６２を備え、アンテナ接続端子６０はＴ分岐部の分岐
点に接続され、Ｔ分岐部は送信側の帯域通過フィルタで
あるフィルタ１を介して前記送信用接続端子６１に、ま
た、同様に受信側の帯域通過フィルタ２を介して前記受
信用接続端子６２にそれぞれ接続される。なお、送受信
アンテナ及び送信用回路及び受信用回路は図示を省略し
ている。

【０００４】図７は、このようなデュプレクサ装置及び
Ｔ分岐部の具体的な構成例を示す図である。デュプレク
サ装置を構成するフィルタ装置７０は、複数段の半同軸
型共振器７１を結合孔７２を介して結合した平行配置し
た２つのフィルタとして構成している。複数段の共振器
７１により構成した２つのフィルタは、それぞれ互いに
周波数の異なる送信周波数及び受信周波数を通過する帯
域通過フィルタを構成する。

【０００５】また、デュプレクサ装置のＴ分岐部は、同
図に示すように給電点７４と初段の２つの半同軸型共振
器を構成する２つの共振棒との間にリード線７５を用い
て接続された構成が採用されている。このように従来の
デュプレクサ装置のＴ分岐部を構成するＴ分岐給電回路
においては、リード線７５を使用した半田付けによるタ
ップ結合が用いられる。

【０００６】そして、Ｔ分岐部における共振棒との結合
量は、リード線７５を接続する初段の共振棒７３の接続
箇所により結合量が決定されることから、共振棒の根元
と先端との間で接続箇所を選定することにより結合量の
調整が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】デュプレクサ装置は、
互いに周波数の異なる高周波信号の送信信号と受信信号
をそれぞれ通過周波数帯域の異なる２つのフィルタ１、
２によりそれぞれ分岐して送受信アンテナと送信用回路
及び受信用回路との間の接続を行う役割を有するもので
ある。このためＴ分岐部の電気長は、分岐点（給電点）
から一方のフィルタを見たインピーダンスが他方のフィ
ルタの中心周波数において最大（オープン）となるよう
に設定されることが必要である。また、デュプレクサ装
置としてはフィルタ初段の半同軸型共振器の共振棒とＴ
分岐給電回路の結合量は調整可能であることが必要であ
る。

【０００８】しかしながら、従来のタップ結合を用いた
デュプレクサ装置のＴ分岐給電回路においては、組立時
にリード線をフィルタ初段の共振棒に直接ハンダ付けす
る構造であり、また、組立後の結合量の調整は共振棒に
対するリード線の半田付け位置を変えて調整するもので
あるので、デュプレクサ装置のＴ分岐給電回路の組み立
て製作が困難であり、組み立て時の特性のバラツキが大
きく、また、Ｔ分岐電気長及び結合量の調整の際には、
フィルタの上部を覆う蓋（図示せず）を開けてハンダ付
けをやり直す必要がある。つまり、このようなデュプレ
クサ装置のＴ分岐給電回路では、組み立て・調整が煩雑
になり、特性の再現性及び調整コスト高の点で問題であ
った。

【０００９】（目的）本発明の主な目的は、Ｔ分岐給電
回路の構造及びデュプレクサの調整を簡単化することが
可能なデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路を提供するこ
とにある。

【００１０】本発明の他の主な目的は、組み立て性、特
性の再現性を向上させ、組み立て時のバラツキをおさえ
ることが可能なデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｔ分岐部及び
フィルタ初段の半同軸型共振器の共振棒と結合する結合
アンテナをプリント基板に一体に構成し、Ｔ分岐部と前
記共振棒との結合をハンダ付けによる直接接続を行うこ
となく実現することによって、Ｔ分岐給電回路を簡略化
し、特性の再現性を高め、調整を簡単化し、調整コスト
を低下させるものである。

【００１２】基板上にＴ分岐部およびフィルタ初段への
結合アンテナを搭載し（図１）、デュプレクサ装置内部
に設置し、前記結合アンテナをフィルタ初段の共振棒と
接触せずに電磁結合させる（図２）。また、フィルタ初
段の半同軸型共振器の共振棒と基板との間に結合量の調
整ビスを設けることにより、結合量の調整を行う。つま
り、

【００１３】本発明のデュプレクサ装置のＴ分岐給電回
路は、分岐点パターンと、前記分岐点パターンから伸び
る第１及び第２の伝送線路パターンと、前記第１及び前
記第２の伝送線路パターンの各端部に設けたフィルタの
共振器と電磁結合する結合アンテナパターンと、を基板
上に配置したことを特徴とする。また、給電点と、前記
給電点と前記分岐点パターンの間を接続する給電用伝送
線路と、前記給電用伝送線路と結合する伝送線路を備え
たカップラーパターンとを有することを特徴とし、又
は、給電点と、前記給電点と前記分岐点パターンの間を
接続する給電用伝送線路と、端子パターンと、前記端子
パターンと前記給電用伝送線路の間に低域通過フィルタ
を形成したことを特徴とする。

【００１４】前記各発明において、前記基板が共振棒を
備える複数段の半同軸型共振器でなる並行配置構造のフ
ィルタの初段内部に配置され、前記結合アンテナパター
ンがそれぞれの初段の共振棒と電磁結合することを特徴
とする。

【００１５】また、半同軸型共振器の共振棒と前記基板
との間に結合量の調整ビスを設けることを特徴とする。

【００１６】更に、前記半同軸型共振器は円筒状の半同
軸型共振器により構成され、結合量の調整ビスが前記共
振棒の先端に向けて螺入するように設けられていること
を特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】（構成の説明）本発明のデュプレ
クサ装置のＴ分岐給電回路の一実施の形態を図面を参照
して説明する。

【００１８】図１は、本発明のデュプレクサ装置のＴ分
岐給電回路の一実施の形態を示す図である。本実施の形
態のＴ分岐給電回路は、共振棒を有する共振回路で構成
されたフィルタに適用するＴ分岐給電回路である。

【００１９】地板なしの構成の基板１０上に、Ｔ分岐部
１1と結合アンテナ部１４とからなるパターンを一体に
搭載する。Ｔ分岐部１１は、分岐点（給電点）１２と、
該分岐点（給電点）１２から延びる伝送線路１３とから
なり、伝送線路１３の端部側にはフィルタ初段の共振回
路と電磁結合する結合アンテナ部１４が形成されてい
る。各パターンは、分岐点（給電点）１２から一方のフ
ィルタを見たインピーダンスが他方のフィルタの中心周
波数で最大（オープン）になるような電気長の伝送線路
１３を介して結合アンテナ部１４が設けられたパターン
構成を備えている。

【００２０】図２は、本発明のＴ分岐給電回路の基板を
フィルタを構成する矩形（角柱状）の共振器に設置した
例を示す図である。特に本例では矩形の半同軸型共振器
を使用した２つの並行配置したフィルタ装置２０に適用
したものであり、複数段の半同軸型共振器２１により構
成した２つのフィルタは、それぞれ互いに周波数の異な
る送信周波数及び受信周波数を通過する帯域通過フィル
タを構成している。

【００２１】つまり、フィルタ装置２０は、共振棒２２
を有する複数段の半同軸型共振器２１を結合孔２３を介
して結合したフィルタ構造を平行配置した２つのフィル
タとして構成している。２つのフィルタの半同軸型共振
器は互いに共振周波数の異なり、それぞれが送信用回路
及び受信用回路の帯域通過フィルタを構成する。

【００２２】Ｔ分岐給電回路の基板１０は、初段の２つ
の半同軸型共振器２１に設けられた２つの共振棒２２の
近傍に、基板１０に設けた２つの結合アンテナ部１４が
それぞれ対向するように配置される。

【００２３】本実施の形態における結合アンテナ部１４
とフィルタの初段の半同軸型共振器の共振棒２２との間
の結合量の調整は、結合アンテナ部１４と前記共振棒２
２との距離を変化させることや、それらの間に結合量の
調整ビスを設けることにより行うことが可能である。ま
た、結合アンテナ部１４の形状については、必要な結合
量や周波数特性などの諸条件により適正な形状を決定す
る。

【００２４】（動作の説明）本実施の形態においては、
基板１０上にＴ分岐部１１と結合アンテナ部１４を作り
込んだ構成を採用しており、基板１０上におけるＴ分岐
部１１の分岐点（給電点）１２から２つの結合アンテナ
部１４までの長さは、一方のフィルタの中心周波数にお
ける他方のフィルタのインピーダンスが最大（オープ
ン）になるような電気長になる伝送線路としている。

【００２５】したがって、送受信アンテナからの高周波
信号の受信信号は分岐点（給電点）１２から当該受信信
号の周波数が通過可能な一方のフィルタ側の伝送線路及
び結合アンテナ部１４に伝達し、前記結合アンテナ部１
４の近傍の共振棒２２と電磁結合して当該フィルタの複
数段の共振器のみを経由して受信用回路に伝達される。
また、送信用回路から出力された高周波信号の送信信号
は、送信信号の周波数が通過可能な他方のフィルタの共
振器を経由して初段の共振棒２２に伝搬し、基板１０の
Ｔ分岐給電回路１４の結合アンテナに電磁結合して、前
記結合アンテナ１４から伝送線路１３を介し分岐点（給
電点）１２を経由して送受信アンテナに給電される。つ
まり、デュプレクサ装置として動作する。

【００２６】次に、本実施の形態のＴ分岐給電回路の結
合量の調整方法について説明する。本実施の形態におい
ては、共振器の共振棒と基板上の結合アンテナ部との電
磁結合により結合量が決定されるので、結合アンテナの
パターン形状、基板の配置、電磁結合箇所の電磁結合の
調整等により、結合量を制御することが簡易に行うこと
ができる。

【００２７】つまり、結合アンテナ部とフィルタ初段と
の電磁結合における結合量の調整方法としては、（１）
結合アンテナ部の形状を変化させる、（２）結合アンテ
ナ部とフィルタの初段の共振棒との間隔を調整する、
（３）結合アンテナ部とフィルタの初段の共振棒との間
に結合量の調整ビスを設けて調整する。などの手法によ
り調整することが可能である。

【００２８】特に、フィルタ初段の共振器の共振棒と基
板との間に結合量の調整ビスを設けることにより、所望
の結合量が前記調整ビスによる調整範囲内にある場合に
は、フィルタ蓋を開ける必要もなくなるので、調整を簡
単に行うことが可能である。また、Ｔ分岐給電回路は基
板上に所定のパターンとして予め形成するものであるか
ら、タップ結合と比べて再現性が高いという利点もあ
る。

【００２９】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態を示す図である。本実施の形態はフィル
タを構成する共振器として、円筒（円柱）形状の半同軸
型共振器構成を利用する例である。

【００３０】図３（ａ）に示すように、フィルタ装置３
０は、送受信アンテナ側の端子３７と送信用回路及び受
信用回路側の端子３８、３９の間に複数の円筒形状の半
同軸型共振器３１、３２が開口３６を介して結合する構
成を有している。また、各半同軸型共振器は、図３
（ｂ）に半同軸型共振器の基本構造を示すように中央部
には底部側より長さλｇｏ／４（λｇｏ：高周波の管内
波長）長の共振棒を備えている。

【００３１】本実施の形態では、図３（ａ）に示すよう
に、２つの並行配置したフィルタを構成するための半同
軸型共振器の隔壁３５の端子３７側の部分に切り欠き部
を有し、この切り欠き部分にＴ分岐給電回路の基板１０
を実装した構成を有している。Ｔ分岐給電回路の２つの
結合アンテナ部１４が半同軸型共振器の初段の共振棒と
電磁結合するように基板が配置される。

【００３２】フィルタ装置３０は、図示しない上蓋によ
りフィルタ上部は密閉された構造でなる。上部上蓋には
前記共振棒の先端方向に向けて先端位置が調整できる図
３（ｂ）に示すような調整ねじが螺入される等により調
整ビスが設けられる。

【００３３】本実施の形態においても、前記実施の形態
と同様の結合量の調整方法を採用することが可能であ
り、特に調整ビスによる調整においては、上蓋の取り外
しが不要であることから調整が簡易に行える。また、Ｔ
分岐給電回路は基板上に所定のパターンとして予め形成
するものであるから、タップ結合と比べて再現性が高い
点でも前記実施の形態と同様である。

【００３４】（第３の実施の形態）以上の実施の形態で
はＴ分岐給電回路の基板には、Ｔ分岐給電回路のパター
ンのみを形成する例を示したが、同一基板上に他の機能
パターンを形成することにより、同一基板上においてＴ
分岐給電回路に加えて他の回路機能を実現することが可
能である。

【００３５】図４は、Ｔ分岐給電回路を構成する基板上
に、送信モニタ用の信号を取り出すカップラ−を配置し
た実施の形態を示す図である。デュプレクサ装置におい
ては、送信モニタ用等の信号を取り出すように構成する
場合があり、同一基板上にカップラーを配置することに
より前記構成をデュプレクサ装置内に収めることを可能
としている。

【００３６】Ｔ分岐給電回路を構成する基板４０上にお
いて、Ｔ分岐部４１の給電点４３と分岐点４２との間の
伝送線路４４に並行配置した伝送線路４８と、端子４
６、４７と、伝送線路４８と端子４６、４７とを接続す
る伝送線路とからなるパターンを有するカップラ−４５
を設けている。本実施の形態によれば、前記機能回路の
設置スペースを省略でき、また、カップラー設置面積を
最小限とすることが可能となり、装置全体の占める体積
の小型化が期待できる。

【００３７】（第４の実施の形態）図５は、基板上に他
の機能回路を配置する例を示す図である。本実施の形態
は基板上に低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を配置した例で
ある。

【００３８】Ｔ分岐給電回路を構成する基板５０上にお
いて、給電点５３と分岐点５２の間の伝送線路５４の途
中に２つのチップインダクタンスＬを介して制御電圧を
印加する端子５７を設け、２つのチップインダクタンス
Ｌの接続箇所からチップコンデンサＣを介してグランド
Ｇに接続する端子５６を設けた構成を備えている。チッ
プインダクタンスＬとチップコンデンサＣとにより、端
子５７からみた低周波通過フィルタ（ＬＰＦ）５５が構
成されている。

【００３９】本発明のＴ分岐給電回路は給電点５３側と
送信用回路又は受信用回路側とは直流通路が形成されな
い構造を有するものの、送信用回路又は受信用回路側か
らデュプレクサ装置を介して送受信アンテナに設けられ
たブースター装置等の電源の供給又は当該装置の制御を
行う制御電圧を供給する場合等において、端子５７から
ＬＰＦ５５を介してＤＣ電源（電圧）を印加し、高周波
信号との重畳電流をデュプレクサ装置経由で流すことが
可能である。ＬＰＦ５５によりＤＣ電圧を含む低周波信
号をバイパスすることにより、その他の機器を制御用の
低周波信号により制御する場合などに利用することも可
能である。

【００４０】本実施の形態の場合、ＬＰＦ５５は基板
上、つまり、デュプレクサ装置内に収めることになるの
で、ＬＰＦを設置するスペース又は面積を省略すること
が可能となり、装置全体の占める体積の小型化が期待で
きる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板上にＴ分岐部と結合用アンテナ等を設けることによ
り、組み立て性が向上し、また、組み立て時のバラツキ
をおさえることができる。さらに、アンテナとフィルタ
初段との結合を電磁結合させることにより、フィルタの
初段の共振棒へハンダ付けを行う必要がなくなり、調整
が簡単になる。従って、調整が簡単化することにより調
整コストを削減することが可能になる。

【００４２】また、結合アンテナ部がフィルタ共振棒と
接触しないので、デュプレクサ装置の入力あるいは出力
にＤＣ電源（電圧）を重畳する場合は、ＤＣカットを要
する構成に対して優位である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路
の一実施の形態を示す図である。

【図２】 本発明のＴ分岐給電回路の基板をフィルタ装
置の共振器に設置して構成した例を示す図である。

【図３】 本発明のＴ分岐給電回路の基板をフィルタの
共振器部に設置して構成した他の例を示す図である。

【図４】 Ｔ分岐給電回路を搭載する基板上にモニタ用
のカップラ−を配置した実施の形態を示す図である。

【図５】 基板上に他の機能回路を配置する例を示す図
である。

【図６】 従来のデュプレクサ装置の基本構成を示す図
である。

【図７】 従来のデュプレクサ装置及びＴ分岐部の具体
的な構成例を示す図である。

【符号の説明】

１０、４０、５０ 基板 １３、４４、４８ 伝送線路 １２、７４ 給電点 １４ 結合アンテナ部 １１、４１、５１ Ｔ分岐部 ２０、３０、７０ フィルタ装置 ２２、３３、３４ 共振棒 ２３、３６ 結合孔 ４５ カプラー ５５ 低周波通過フィルタ（ＬＰＦ） ７５ リード線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分岐点パターンと、前記分岐点パターン
   から伸びる第１及び第２の伝送線路パターンと、前記第
   １及び前記第２の伝送線路パターンの各端部に設けたフ
   ィルタの共振器と電磁結合する結合アンテナパターン
   と、を基板上に配置したことを特徴とするデュプレクサ
   装置のＴ分岐給電回路。
2. 【請求項２】 給電点と、前記給電点と前記分岐点パタ
   ーンの間を接続する給電用伝送線路と、前記給電用伝送
   線路と結合する伝送線路を備えたカップラーパターンと
   を有することを特徴とする請求項１記載のデュプレクサ
   装置のＴ分岐給電回路。
3. 【請求項３】 給電点と、前記給電点と前記分岐点パタ
   ーンの間を接続する給電用伝送線路と、端子パターン
   と、前記端子パターンと前記給電用伝送線路の間に低域
   通過フィルタを形成したことを特徴とする請求項１記載
   のデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路。
4. 【請求項４】 前記基板が共振棒を備える複数段の半同
   軸型共振器でなる並行配置構造のフィルタの初段内部に
   配置され、前記結合アンテナパターンがそれぞれの初段
   の共振棒と電磁結合することを特徴とする請求項１、２
   又は３記載のデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路。
5. 【請求項５】 半同軸型共振器の共振棒と前記基板との
   間に結合量の調整ビスを設けることを特徴とする請求項
   ４記載のデュプレクサ装置のＴ分岐給電回路。
6. 【請求項６】 前記半同軸型共振器は円筒状の半同軸型
   共振器により構成され、結合量の調整ビスが前記共振棒
   の先端に向けて螺入するように設けられていることを特
   徴とする請求項４記載のデュプレクサ装置のＴ分岐給電
   回路。