JP2007208350A - 帯域阻止フィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ないし第4の端子を有するハイブリッド回路と、前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に接続される帯域通過フィルタとを有する帯域阻止フィルタであって、前記ハイブリッド回路の第1の端子を、帯域阻止フィルタの入力端子となし、前記ハイブリッド回路の第4の端子を、帯域阻止フィルタの出力端子とする。また、前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に、n(n≧2)個の帯域通過フィルタを接続する。
【選択図】図1
Description
図14は、従来の帯域阻止フィルタの回路構成を示す図である。
図14に示す帯域阻止フィルタは、例えば、同軸線路10と接地との間に、λ/4の間隔をおいて、容量素子(C)とインダクタンス素子(L)から成る直列共振回路を複数接続したものである。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、分岐結合部を必要とせず、より広帯域の周波数帯域を阻止することが可能な帯域阻止フィルタを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
前述の目的を達成するために、本発明は、第1ないし第4の端子を有するハイブリッド回路と、前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に接続される帯域通過フィルタとを有する帯域阻止フィルタであって、前記ハイブリッド回路の第1の端子を、帯域阻止フィルタの入力端子となし、前記ハイブリッド回路の第4の端子を、帯域阻止フィルタの出力端子としたことを特徴とする。
また、本発明では、前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に、n(n≧2)個の帯域通過フィルタを接続したことを特徴とする。
本発明の帯域阻止フィルタによれば、分岐結合部を必要とせず、より広帯域の周波数帯域を阻止することが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の実施例の帯域阻止フィルタの回路構成を示すブロック図である。
本実施例の帯域阻止フィルタは、λ/4結合形3dBハイブリッド回路(以下、単に、ハイブリッド回路という)(H)と、帯域通過フィルタ(BPF)とを有する。
ここで、帯域通過フィルタ(BPF)の第1の入出力端子(T1B)は、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)に、帯域通過フィルタ(BPF)の第2の入出力端子(T2B)は、ハイブリッド回路(H)の第3の端子(T3)に接続される。即ち、帯域通過フィルタ(BPF)は、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)と第3の端子(T3)との間に接続される
そして、ハイブリッド回路(H)の第1の端子(T1)が、帯域阻止フィルタの入力端子となり、ハイブリッド回路(H)の第4の端子(T4)が、帯域阻止フィルタの出力端子となる。
ハイブリッド回路の〔S〕マトリクスは、下記(1)式で表される。この〔S〕マトリクスを使用し、図1に示すハイブリッド回路(H)の第1の端子(T1)に、Einの入力電圧を印加したときに、ハイブリッド回路(H)の各端子に出力される電圧(E1〜E4)は、下記(2)式で求めることができる。
今、帯域通過フィルタ(BPF)の通過帯域を(fo±Δf;foは中心周波数)とするとき、図2に示すように、この通過帯域内の周波数においては、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)から出力された、Ein/√2の電圧は、帯域通過フィルタ(BPF)を通過して、ハイブリッド回路(H)の第3の端子(T3)に入力され、同様に、第3の端子(T3)から出力された、−jEin/√2の電圧は、帯域通過フィルタ(BPF)を通過して、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)に入力される。
このとき、ハイブリッド回路(H)の各端子に出力される電圧(E1B〜E4B)は、下記(3)式で求めることができる。
また、図3に示すように、帯域通過フィルタ(BPF)の通過帯域外の周波数において、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)から出力された、Ein/√2の電圧は、帯域通過フィルタ(BPF)の電圧反射係数(ΓB)によって反射され、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)に再入力され、同様に、第3の端子(T3)から出力された、−jEin/√2の電圧は、帯域通過フィルタ(BPF)の電圧反射係数(ΓB)によって反射され、ハイブリッド回路(H)の第3の端子(T3)に再入力される。
このとき、ハイブリッド回路(H)の各端子に出力される電圧(E1Γ〜E4Γ)は、下記(4)式で求めることができる。
即ち、図1に示す帯域阻止フィルタは、ハイブリッド回路(H)の第1の端子(T1)に入力された入力信号の中で、帯域通過フィルタ(BPF)の通過帯域内の信号を減衰させて、ハイブリッド回路(H)の第4の端子(T4)から出力させる。
本実施例の帯域阻止フィルタでは、従来の帯域阻止フィルタのように、分岐結合部を必要としないので信頼性を向上させることが可能である。また、阻止する周波数帯域は、帯域通過フィルタ(BPF)の通過帯域により決定されるので、従来の帯域阻止フィルタよりも、より広帯域の周波数帯域を阻止することが可能となる。
なお、図4に示すように、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)と、第3の端子(T3)に、同一の特性を備える帯域通過フィルタ(BPFa,BPFb)をそれぞれ接続しても、本実施例の帯域阻止フィルタと同様の特性を得ることが可能である。
しかしながら、本実施例の帯域阻止フィルタは、図4に示す帯域阻止フィルタと比して、帯域通過フィルタが1個で済むので、コストを低減することが可能である。また、図4において、Rは無反射終端器である。
この図5は、図1に示すハイブリッド回路(H)の第4の端子(T4)から出力される出力信号の減衰特性を示す図である。
また、図6は、本実施例の帯域阻止フィルタの一例の反射特性を示すグラフであり、横軸は周波数(MHz)でメモリ間隔は10MHz、中心周波数は500MHz、縦軸は減衰量(dB)でメモリ間隔は5dBである。
この図6は、図1に示すハイブリッド回路(H)の第1の端子(T1)に反射される信号の減衰特性を示す図である。
また、図7は、図5、図6の特性を示す帯域阻止フィルタに使用された6次同軸共振器型帯域通過フィルタの伝送特性(減衰特性)を示すグラフであり、横軸は周波数(MHz)でメモリ間隔は10MHz、中心周波数は500MHz、縦軸は減衰量(dB)でメモリ間隔は10dBである。
さらに図8は、図5、図6の特性を示す帯域阻止フィルタに使用された6次同軸共振器型帯域通過フィルタの反射特性を示すグラフであり、横軸は周波数(MHz)でメモリ間隔は10MHz、中心周波数は500MHz、縦軸は減衰量(dB)でメモリ間隔は5dBである。
これらの図から分かるように、本実施例の帯域阻止フィルタの阻止帯域は、ハイブリッド回路(H)の第2の端子(T2)と第3の端子(T3)との間に接続される帯域通過フィルタの通過帯域と同じになることが分かる。
図10も、本発明の実施例の帯域阻止フィルタの変形例を示すブロック図である。図10に示す帯域阻止フィルタは、第2の端子(T2)と第3の端子(T3)との間に帯域通過フィルタ(BPF1〜BPFn)を接続したn個のハイブリッド回路(H1〜Hn)を縦続接続したものである。
図11も、本発明の実施例の帯域阻止フィルタの変形例を示すブロック図である。図11に示す帯域阻止フィルタは、第2の端子(T2)と第3の端子(T3)との間に、少なくともn個の帯域通過フィルタ(BPF11〜BPF1n,BPF2,BPFm1〜BPFmn)を接続したn個のハイブリッド回路(H1〜Hn)を縦続接続したものである。
即ち、本実施例の帯域阻止フィルタにおいて、図12に示すような回路構成の帯域通過フィルタを使用する場合、入力側(または、出力側)の容量素子(C1)とインダクタンス素子(L1)から成る並列共振回路、あるいは、出力側(または、入力側)の容量素子(C2)とインダクタンス素子(L3)から成る並列共振回路は、帯域阻止フィルタの通過帯域において、低インピーダンスとなり回路が短絡状態に近くなるので好ましくない。
これに対して、図13に示すような回路構成の帯域通過フィルタでは、入力側(または、出力側)の容量素子(C1)とインダクタンス素子(L1)から成る直列共振回路、あるいは、出力側(または、入力側)の容量素子(C2)とインダクタンス素子(L3)から成る直列共振回路は、帯域阻止フィルタの通過帯域において、高インピーダンスとなるので、本実施例の帯域阻止フィルタに最適である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
BPF,BPFa,BPFb,BPF1,BPF2,BPF11〜BPF1n,BPFm1〜BPFmn帯域通過フィルタ
C,C1〜C3 容量素子
L,L1〜L3 インダクタンス素子
R 無反射終端器
Claims (2)
- 第1ないし第4の端子を有するハイブリッド回路と、
前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に接続される帯域通過フィルタとを有する帯域阻止フィルタであって、
前記ハイブリッド回路の第1の端子を、帯域阻止フィルタの入力端子となし、
前記ハイブリッド回路の第4の端子を、帯域阻止フィルタの出力端子としたことを特徴とする帯域阻止フィルタ。 - 前記ハイブリッド回路の第2の端子と第3の端子との間に、n(n≧2)個の帯域通過フィルタを接続したことを特徴とする請求項1に記載の帯域阻止フィルタ。
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