JP2011082333A - 可変コンデンサおよびバンドパスフィルタ - Google Patents
可変コンデンサおよびバンドパスフィルタ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 可変コンデンサ1は、誘電体板10に取り付けられた円筒状のステータ導体15とを備えるステータ部2と、アース板20の軸受21に形成されているネジに螺合されているネジ部23a、中央部23b、先端部23cとを有する回転調整軸23と、一端が閉じた円筒状とされ、回転調整軸23とほぼ同軸に配置されたロータ導体22とを備えるロータ部3とを備えている。誘電体板10とアース板20とが所定間隔で対面するように四隅が支柱16によりそれぞれ結合されている。回転調整軸23を回転させることにより、ロータ導体22および中央部23bとステータ導体15との対向面積が変化して静電容量が変化する
【選択図】 図2
Description
ところで、近年の通信においてはアナログからデジタルへの移行が加速しており、π/4シフトQPSKや64QAM等のデジタル変調が主流となっている。これらのデジタル変調波は従来のアナログ変調波に比べピーク電力が大きく、必然的に瞬時の電圧も高いと言う特徴がある。特にそれらを複数多重化した場合にはより顕著となる。従って、送信装置のフィルタ等に内蔵されている可変コンデンサには、送信電力に耐える耐電圧特性が必要とされる。
図1(a)〜(c)および図2に示すように、本発明にかかる可変コンデンサ1はステータ部2とロータ部3とを備え、ステータ部2の誘電体板10とロータ部3のアース板20とが対向して配置されるように、その間を4本の支柱16で結合した構成とされている。本発明にかかる可変コンデンサ1を説明する前に、ステータ部2およびロータ部3の構成について説明する。
これらの図に示すように、ロータ部3は一辺が長さH1とされている断面形状がほぼ正方形とされた所定の厚みの金属製のアース板20を有しており、アース板20の一面から断面形状が円形の軸受21が突出して形成されている。アース板20および軸受21のほぼ中央にはネジが切られたネジ穴が形成されており、アース板20の四隅にはそれぞれ挿通孔20aが形成され、挿通孔20aの間にそれぞれネジが切られた取付穴20cが形成されている。アース板20および軸受21に形成されたネジ穴には金属製とされた回転調整軸23においてネジが形成されているネジ部23aが螺合されて、回転調整軸23を回転させることにより、回転調整軸23はアース板20に対して出没自在とされている。ネジ部23aの端部に形成された溝部24dは、マイナスドライバー等を係合して回転調整軸23を回転させるための溝とされている。
これらの図に示すように、ステータ部2は一辺が長さH1とされてアース板20と同様とされ、その断面形状がほぼ正方形とされた所定の厚みの絶縁性の誘電体板10を有している。そして、誘電体板10は例えば三フッ化樹脂等の耐熱性に優れた絶縁材料により作成されている。誘電体板10のほぼ中央に円形の摺動孔10aが形成されており、四隅にはそれぞれネジが挿通される嵌挿孔10bが形成されている。摺動孔10aには、回転調整軸23の先端部23cが挿通可能とされている。
まず、ステータ部2の四隅に形成されている嵌挿孔10bのそれぞれに金属製の支柱の先端に形成されている細径部16aを嵌挿し、ネジ14にスプリングワッシャ17および平ワッシャ18を挿通して細径部16aから支柱16にネジ14を螺合していく。これにより、4本の支柱16が誘電体板10の一面に固着される。次いで、ロータ部3をステータ部2に挿入していく。この際に、回転調整軸23の先端部23cが誘電体板10に形成された摺動孔10aに挿通されると共に、回転調整軸23の中央部23bとロータ導体22との間の空間に非接触でステータ導体15が挿入されるようになる。
また、本発明にかかる可変コンデンサ1における最大容量の状態の構成を側面図および断面で示す側面図で図6(a)(b)に示す。これらの図に示す状態では、回転調整軸23を回転させることによりロータ導体22の開放されている先端面が誘電体板10に接触するまで左側に移動されており、ステータ導体15とロータ導体22との対向面積が最も大きい状態とされている。
これらの図に示すように、BPF50は金属製のケース51を有しており、ケース51の前面板には第1コネクタ54および第2コネクタ55が設けられている。第1コネクタ54は入力信号が入力される同軸端子であり、第2コネクタ55は出力信号が出力される同軸端子である。第1コネクタ54の中心導体は接続線53aにより第1共振用コイル53の中途に接続されている。第1共振用コイル53の一端の近傍はケース51の下面に固定された金属台56に固着されており、第1共振用コイル53の他端側はケース51の下面板に固定された絶縁台57に固着されている。金属台56により第1共振用コイル53の一端側がケース51にアースされている。
なお、第2コネクタ55に入力信号を入力し、第1コネクタ54から出力信号を出力するようにしても、BPF50は前述した通りに動作する。また、本発明にかかるBPF50においても、スパーク開始電圧は5000V以上となり、耐電圧特性は大幅に改善されている。
また、本発明の可変コンデンサにおいて、回転調整軸における先端部の外径が細くされていることから、図5に示す状態における可変コンデンサの最小容量を小さくすることができ、回転調整軸における中央部の外径を大きくしたことから、図6に示す状態における可変コンデンサの最大容量を大きくすることができるようになる。
Claims (3)
- ステータ部とロータ部とを複数本の支柱により結合して構成された可変コンデンサであって、
前記ステータ部は、
断面形状がほぼ正方形とされた絶縁性の誘電体板と、
該誘電体板の一面に取り付けられた円筒状とされた金属製のステータ導体とを備え、
前記ロータ部は、
前記誘電体板とほぼ同形状とされ、一面に軸受が設けられている金属製のアース板と、
前記軸受に形成されているネジに螺合されて、前記アース板に対して出没自在とされたネジ部と、該ネジ部から延伸されている径が大きくされた中央部と、該中央部から延伸されている径が細くされた先端部とを有する金属製とされている回転調整軸と、
一端が閉じた円筒状とされ、前記回転調整軸における前記中央部とほぼ同軸に配置され、前記中央部を覆うように前記回転調整軸に固着された金属製のロータ導体とを備え、
前記誘電体板と前記アース板とが所定間隔で対面するように、前記誘電体板と前記アース板との四隅を前記支柱によりそれぞれ結合させた際に、前記ステータ導体が、前記ロータ導体と前記中央部との間の空間内にほぼ同心円状に非接触で配置されると共に、前記先端部が、前記誘電体板のほぼ中央に形成されている摺動孔内に挿通されて軸支され、前記回転調整軸を回転させることにより、前記ロータ導体および前記中央部と前記ステータ導体との対向面積が変化して静電容量が変化することを特徴とする可変コンデンサ。 - 前記軸受に所定間隙を持って対面して設けられると共に、前記ネジ部に螺合するリング状とされたロック用リングが前記軸受にロック用ネジで取り付けられており、該ロック用ネジを締着することにより、前記ネジ部が前記軸受に対して回転できないようロックされることを特徴とする請求項1記載の可変コンデンサ。
- 金属製のケース内に、請求項1または2記載の第1可変コンデンサと第1共振用コイルとが直列に接続された第1ヘリカル型共振回路と、請求項1または2記載の第2可変コンデンサと第2共振用コイルとが直列に接続された第2ヘリカル型共振回路とが収納されており、
入力信号が供給される前記第1ヘリカル型共振回路と、出力信号を出力する前記第2ヘリカル型共振回路とが電磁気的に結合していることを特徴とするバンドパスフィルタ。
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