JP2907550B2 - セルラ電話のための一体型方向性結合器を備えた送信機フィルタ - Google Patents
セルラ電話のための一体型方向性結合器を備えた送信機フィルタInfo
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- H—ELECTRICITY
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- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般的には無線周波フィルタに関し、かつよ
り詳細にはセルラ電話のような無線信号送信機に使用す
るための一体型方向性結合器を備えた送信機フィルタに
関する。
り詳細にはセルラ電話のような無線信号送信機に使用す
るための一体型方向性結合器を備えた送信機フィルタに
関する。
セルラ電話においては、セルラ電話呼の間にその出力
電力の大きさを８つの異なるレベルの内の１つに正確に
維持する必要がある。そのようなセルラ電話は典型的に
は米国特許第4,523,155号に記載された形式の電力制御
回路を備え出力電力の大きさを所望の電力レベルに正確
に維持する。セルラ電話の送信機からの出力電力の大き
さは米国特許第4,523,155号に示されるように、容量に
よってサンプルされ、あるいは方向性結合器によってサ
ンプルすることができる。方向性結合器は順方向の電力
のみを検出するから容量よりも好ましい。そのような方
向性結合器は典型的にはプリント回路板上で隣接する、
並行に結合された伝送ラインによって構成され、一方の
ラインは電力増幅器を送信機フィルタに結合しかつ第２
のラインは一方の端部で終端しかつ他方の端部の検出回
路に結合され電力増幅器の出力信号の大きさに比例する
大きさを有する出力信号を生成する。しかしながら、あ
るプリント回路板上で実施される方向性結合器はそれら
の挿入損失が約0.7dBよりもよくなく、それらの無負荷
Ｑは約40より悪く、かつそれらの特性インピーダンスは
寸法の公差により約10％変化し得るため、適切なもので
はない。前述の理由のため、セルラ電話のような無線信
号送信機に使用するための一体型方向性結合器を備えた
改善された送信機フィルタが必要である。
電力の大きさを８つの異なるレベルの内の１つに正確に
維持する必要がある。そのようなセルラ電話は典型的に
は米国特許第4,523,155号に記載された形式の電力制御
回路を備え出力電力の大きさを所望の電力レベルに正確
に維持する。セルラ電話の送信機からの出力電力の大き
さは米国特許第4,523,155号に示されるように、容量に
よってサンプルされ、あるいは方向性結合器によってサ
ンプルすることができる。方向性結合器は順方向の電力
のみを検出するから容量よりも好ましい。そのような方
向性結合器は典型的にはプリント回路板上で隣接する、
並行に結合された伝送ラインによって構成され、一方の
ラインは電力増幅器を送信機フィルタに結合しかつ第２
のラインは一方の端部で終端しかつ他方の端部の検出回
路に結合され電力増幅器の出力信号の大きさに比例する
大きさを有する出力信号を生成する。しかしながら、あ
るプリント回路板上で実施される方向性結合器はそれら
の挿入損失が約0.7dBよりもよくなく、それらの無負荷
Ｑは約40より悪く、かつそれらの特性インピーダンスは
寸法の公差により約10％変化し得るため、適切なもので
はない。前述の理由のため、セルラ電話のような無線信
号送信機に使用するための一体型方向性結合器を備えた
改善された送信機フィルタが必要である。
発明の概要 本発明は無線周波（RF）信号を信号源からアンテナに
結合しかつ該RF信号の大きさに比例する大きさを有する
フィードバック信号を生成するフィルタを含む。該フィ
ルタは、上部、底部および側部面を有しかつ少なくとも
第１、第２および第３の孔を有する１個またはそれ以上
の誘電体ブロックを具備し、前記第１、第２および第３
の孔は各々前記上部面に第１の端部を有し、前記底部面
に第２の端部を有し、かつ互いに整列されており、前記
第２の孔は前記第３の孔からそれらの間の結合を制御す
るために所定の距離だけ離れており、前記側部面および
前記第１、第２および第３の孔は実質的に導電性材料に
よって覆われており、かつ前記第３の孔の第２の端部近
くの底部面もまた実質的に導電性材料で覆われている。
前記フィルタは、さらに前記第２の孔の第２の端部を前
記送信機に結合するための第１の結合器、前記第３の孔
の前記第１の端部を前記アンテナに結合するための第２
の結合器、前記第１の孔の前記第２の端部に結合されフ
ィードバック信号を提供するための第３の結合器、そし
て前記第１の孔の前記第１の端部に結合されたインピー
ダンスを具備する。
結合しかつ該RF信号の大きさに比例する大きさを有する
フィードバック信号を生成するフィルタを含む。該フィ
ルタは、上部、底部および側部面を有しかつ少なくとも
第１、第２および第３の孔を有する１個またはそれ以上
の誘電体ブロックを具備し、前記第１、第２および第３
の孔は各々前記上部面に第１の端部を有し、前記底部面
に第２の端部を有し、かつ互いに整列されており、前記
第２の孔は前記第３の孔からそれらの間の結合を制御す
るために所定の距離だけ離れており、前記側部面および
前記第１、第２および第３の孔は実質的に導電性材料に
よって覆われており、かつ前記第３の孔の第２の端部近
くの底部面もまた実質的に導電性材料で覆われている。
前記フィルタは、さらに前記第２の孔の第２の端部を前
記送信機に結合するための第１の結合器、前記第３の孔
の前記第１の端部を前記アンテナに結合するための第２
の結合器、前記第１の孔の前記第２の端部に結合されフ
ィードバック信号を提供するための第３の結合器、そし
て前記第１の孔の前記第１の端部に結合されたインピー
ダンスを具備する。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明を好適に利用することができる、送
信機回路100を含むセルラ電話のブロック図である。
信機回路100を含むセルラ電話のブロック図である。
第２図は、本発明を実施した、第１図における一体型
方向性結合器を備えた送信機フィルタの斜視図である。
方向性結合器を備えた送信機フィルタの斜視図である。
第３図は、第２図における一体型方向性結合器104を
備えた送信機フィルタの等価回路図である。
備えた送信機フィルタの等価回路図である。
第４図は、第２図における一体型方向性結合器104を
備えた送信機フィルタの底面図である。
備えた送信機フィルタの底面図である。
第５図は、本発明を実施した、一体型方向性結合器40
4を備えた送信機フィルタの別の実施例を示す断面図で
ある。
4を備えた送信機フィルタの別の実施例を示す断面図で
ある。
好ましい実施例の説明 第１図を参照すると、セルラ電話のブロック図が示さ
れており、該セルラ電話はその動作を制御するためにそ
の中にメモリを備えたマイクロコンピュータ192、アン
テナ106、伝送ライン164およびフィルタ184によってア
ンテナ106に結合された受信機186、および伝送ライン16
2によってアンテナ106に結合されかつ本発明を実施した
一体型方向性結合器104を備えた送信機フィルタを含む
送信機回路100を備えている。一体型方向性結合器を備
えた送信機フィルタ104は、例えば、“DYNATAC Cellula
r Mobile Telephone 800MHZ Transceiver"と題する、モ
トローラ・インストラクションマニュアル第68P81066E4
0号に示されかつ説明された送受信機、あるいは“DYNAT
AC Cellular Portable Telephone G−Series"と題す
る、モトローラ・インストラクションマニュアル第68P8
1054E60号に示されかつ説明された携帯用送受信機のよ
うな、任意の伝統的なセルラ電話に使用でき、なおここ
で上記インストラクションマニュアルは共にアメリカ合
衆国、イリノイ州60196、シャンバーグ、イースト・ア
ルゴンクイン・ロード1313、Motorola C＆E Partsによ
って出版されかつ入手可能である。
れており、該セルラ電話はその動作を制御するためにそ
の中にメモリを備えたマイクロコンピュータ192、アン
テナ106、伝送ライン164およびフィルタ184によってア
ンテナ106に結合された受信機186、および伝送ライン16
2によってアンテナ106に結合されかつ本発明を実施した
一体型方向性結合器104を備えた送信機フィルタを含む
送信機回路100を備えている。一体型方向性結合器を備
えた送信機フィルタ104は、例えば、“DYNATAC Cellula
r Mobile Telephone 800MHZ Transceiver"と題する、モ
トローラ・インストラクションマニュアル第68P81066E4
0号に示されかつ説明された送受信機、あるいは“DYNAT
AC Cellular Portable Telephone G−Series"と題す
る、モトローラ・インストラクションマニュアル第68P8
1054E60号に示されかつ説明された携帯用送受信機のよ
うな、任意の伝統的なセルラ電話に使用でき、なおここ
で上記インストラクションマニュアルは共にアメリカ合
衆国、イリノイ州60196、シャンバーグ、イースト・ア
ルゴンクイン・ロード1313、Motorola C＆E Partsによ
って出版されかつ入手可能である。
送信機回路100はマイクロンピュータ192からのレベル
制御信号に応答し送信機信号150の出力電力を８つの異
なる電力レベルの内の選択された１つに維持する。好ま
しい実施例においては、該電力レベルは10ミリワットか
ら６ワットに及ぶ。選択された電力レベルを含むデータ
はセルラベースステーションによって送信され、受信機
186によって受信され、かつ８つの異なる電力レベルの
内のどれによって送信機回路100が動作しようとしてい
るかを決定するためにマイクロコンピュータ192によっ
てデコードされる。マイクロコンピュータ192はレベル
制御信号を前記所定の電力レベルに対応する大きさを有
するデジタルワードとして符号化する。前記レベル制御
信号は、それぞれ、８つの異なる電力レベルに対応する
８つの異なる大きさの内の１つを有する。
制御信号に応答し送信機信号150の出力電力を８つの異
なる電力レベルの内の選択された１つに維持する。好ま
しい実施例においては、該電力レベルは10ミリワットか
ら６ワットに及ぶ。選択された電力レベルを含むデータ
はセルラベースステーションによって送信され、受信機
186によって受信され、かつ８つの異なる電力レベルの
内のどれによって送信機回路100が動作しようとしてい
るかを決定するためにマイクロコンピュータ192によっ
てデコードされる。マイクロコンピュータ192はレベル
制御信号を前記所定の電力レベルに対応する大きさを有
するデジタルワードとして符号化する。前記レベル制御
信号は、それぞれ、８つの異なる電力レベルに対応する
８つの異なる大きさの内の１つを有する。
送信機回路100は送信機信号150を生成するために送信
信号140を増幅するための可変ゲインを有する電力増幅
器102を含み、前記送信機信号150はフィルタ104および
伝送ライン162によってアンテナ106に結合される。電力
増幅器102は電流／電圧増幅器116からの増幅された駆動
信号に応答し送信機信号150の出力電力を変化させる。
検出器または検波器108はフィルタ104からのフィートバ
ック信号170に結合され出力電力信号を生成する。減衰
器112はマイクロコンピュータ192からの制御信号に結合
され検出器108からの出力電力信号を８つの異なる電力
レベルの内の上位４つに対し所定量だけ減衰する。減衰
器112からの減衰された出力電力信号は比較器114に印加
される。デジタル−アナログ（D/A）変換器110は基準電
圧Vrefおよびマイクロコンピュータ192からのレベル制
御信号に結合され該レベル制御信号を、それぞれ、８つ
の異なる電力レベルに対応する８つの異なる基準電圧の
１つに変換する。比較器114は減衰器112からの減衰され
た出力電力信号をD/A変換器110からの電圧と比較しドラ
イブ信号を生成し、該ドライブ信号は電流／電圧増幅器
116によって増幅される。増幅されたドライブ信号が増
大すると、送信機信号150の電力が増大し、かつ逆も同
様である。
信号140を増幅するための可変ゲインを有する電力増幅
器102を含み、前記送信機信号150はフィルタ104および
伝送ライン162によってアンテナ106に結合される。電力
増幅器102は電流／電圧増幅器116からの増幅された駆動
信号に応答し送信機信号150の出力電力を変化させる。
検出器または検波器108はフィルタ104からのフィートバ
ック信号170に結合され出力電力信号を生成する。減衰
器112はマイクロコンピュータ192からの制御信号に結合
され検出器108からの出力電力信号を８つの異なる電力
レベルの内の上位４つに対し所定量だけ減衰する。減衰
器112からの減衰された出力電力信号は比較器114に印加
される。デジタル−アナログ（D/A）変換器110は基準電
圧Vrefおよびマイクロコンピュータ192からのレベル制
御信号に結合され該レベル制御信号を、それぞれ、８つ
の異なる電力レベルに対応する８つの異なる基準電圧の
１つに変換する。比較器114は減衰器112からの減衰され
た出力電力信号をD/A変換器110からの電圧と比較しドラ
イブ信号を生成し、該ドライブ信号は電流／電圧増幅器
116によって増幅される。増幅されたドライブ信号が増
大すると、送信機信号150の電力が増大し、かつ逆も同
様である。
第２図を参照すると、第１図における一体型方向性結
合器を備えた送信機フィルタ104の斜視図が示されてい
る。本発明の特徴によれば、フィルタ104は送信機信号
フィルタおよび方向性結合器を１つのセラミックブロッ
ク上に含む。該方向性結合器はセラミックブロック104
の左側の孔206および207によって与えられる２つの結合
された伝送ラインによって実現されている。他の実施例
では、該方向性結合器はセラミックブロック104の右側
の２つの孔によって与えることができ、あるいはセラミ
ックブロック104の中間部の２つの孔によって他の孔に
よって与えられる２つのフィルタの間に提供することが
できる。送信機フィルタはセラミックブロック104の右
側の孔201〜205によって与えられる５つの短絡回路結合
伝送ライン（short−circuited coupled transmission
lines）によって実現されている。
合器を備えた送信機フィルタ104の斜視図が示されてい
る。本発明の特徴によれば、フィルタ104は送信機信号
フィルタおよび方向性結合器を１つのセラミックブロッ
ク上に含む。該方向性結合器はセラミックブロック104
の左側の孔206および207によって与えられる２つの結合
された伝送ラインによって実現されている。他の実施例
では、該方向性結合器はセラミックブロック104の右側
の２つの孔によって与えることができ、あるいはセラミ
ックブロック104の中間部の２つの孔によって他の孔に
よって与えられる２つのフィルタの間に提供することが
できる。送信機フィルタはセラミックブロック104の右
側の孔201〜205によって与えられる５つの短絡回路結合
伝送ライン（short−circuited coupled transmission
lines）によって実現されている。
フィルタ104の方向性結合器は従来技術のプリント回
路板方向性結合器よりも電気的性能および物理的特性の
両方において実質的に改善されている。伝送ライン206
および207の無負荷Ｑはブロック104に商業的に入手可能
なセラミック材料を使用して400より大きくすることが
できる。正味の挿入損失は17dBの結合に対し約0.2dBで
ある。電力増幅器102の効率はずっと良好であるが、そ
れは孔の直径およびブロック104の幅の寸法は２％より
少なくしか変化しないからである。スペースの要求もま
た最小化されており、これは伝送ライン206および207の
物理的な長さがブロック104におけるセラミック材料の
高い誘電率のために低減されているからである。さら
に、フィルタ104の方向性結合器のインピーダンスは50
オームより低く、これは電力増幅器102の出力への最適
な整合のために望ましいものである。
路板方向性結合器よりも電気的性能および物理的特性の
両方において実質的に改善されている。伝送ライン206
および207の無負荷Ｑはブロック104に商業的に入手可能
なセラミック材料を使用して400より大きくすることが
できる。正味の挿入損失は17dBの結合に対し約0.2dBで
ある。電力増幅器102の効率はずっと良好であるが、そ
れは孔の直径およびブロック104の幅の寸法は２％より
少なくしか変化しないからである。スペースの要求もま
た最小化されており、これは伝送ライン206および207の
物理的な長さがブロック104におけるセラミック材料の
高い誘電率のために低減されているからである。さら
に、フィルタ104の方向性結合器のインピーダンスは50
オームより低く、これは電力増幅器102の出力への最適
な整合のために望ましいものである。
ブロック104は低い損失、高い誘電率、および低い誘
電率温度係数を有する任意の適切な商業的に入手可能な
誘電体材料によって構成することができる。ブロック10
4のための適切なセラミック材料は酸化バリウム、酸化
チタン、および酸化ジルコニウムを含むセラミック化合
物であり、その電気的特性は、“The Journal of the A
merican Ceramic Society"で発行された、“The Ternar
y Systems BaO−TiO2−SnO2およびBaO−TiO2−ZrO2”と
題するG.H.JonkerおよびW.Kwestrooによる論文の、第41
巻、第10号、頁第390〜394、1958年10月、により詳細に
説明されている。この論文に記載されたセラミック化合
物の内、テーブルVIにあり、18.5モルパーセントのBa
O、77.0モルパーセントのTiO2、および4.5モルパーセン
トのZrO2の組成を有し、かつ40の誘電率を有する化合物
がセラミックブロック104に使用するのに十分適してい
る。
電率温度係数を有する任意の適切な商業的に入手可能な
誘電体材料によって構成することができる。ブロック10
4のための適切なセラミック材料は酸化バリウム、酸化
チタン、および酸化ジルコニウムを含むセラミック化合
物であり、その電気的特性は、“The Journal of the A
merican Ceramic Society"で発行された、“The Ternar
y Systems BaO−TiO2−SnO2およびBaO−TiO2−ZrO2”と
題するG.H.JonkerおよびW.Kwestrooによる論文の、第41
巻、第10号、頁第390〜394、1958年10月、により詳細に
説明されている。この論文に記載されたセラミック化合
物の内、テーブルVIにあり、18.5モルパーセントのBa
O、77.0モルパーセントのTiO2、および4.5モルパーセン
トのZrO2の組成を有し、かつ40の誘電率を有する化合物
がセラミックブロック104に使用するのに十分適してい
る。
孔201〜207は伝送ラインを形成するため、少なくとも
部分的に導電性材料によって覆われた面を有する。セラ
ミックブロック104の上部面221上において、各々の孔20
1〜207は導電性材料からなりかつその上に配置された対
応する電極に結合されている。セラミックブロック104
の底部面226は孔206および207を囲む領域を除き導電性
材料で覆われている。底部面226上において、孔206およ
び207の各々はまた導電性材料からなる対応する電極に
結合されている。頭部面および底部面221および226上の
孔201〜207の電極はほぼ四角形を有しており、もちろん
それらは長方形、平行四辺形、楕円、円、または任意の
他の適切な形状として形成することができる。上部面22
1上の孔201〜205の電極および上部面221および底部面22
6上の孔206および207の電極はまた互いに側部224から側
部225に伸びているグランド導体材料の細い部分によっ
て互いに分離されている。他の実施例では、接地された
導体材料のこれらの部分はそれらの中にギャップを有し
あるいは削除することもできる。孔201の電極はまた出
力電極229に結合されろ波された送信信号160を提供す
る。他の実施例では、ろ波された送信信号160は孔201の
電極に接続されたワイヤによって、孔201に挿入された
結合電極によって、あるいは任意の他の適切な手段によ
って与えることができる。
部分的に導電性材料によって覆われた面を有する。セラ
ミックブロック104の上部面221上において、各々の孔20
1〜207は導電性材料からなりかつその上に配置された対
応する電極に結合されている。セラミックブロック104
の底部面226は孔206および207を囲む領域を除き導電性
材料で覆われている。底部面226上において、孔206およ
び207の各々はまた導電性材料からなる対応する電極に
結合されている。頭部面および底部面221および226上の
孔201〜207の電極はほぼ四角形を有しており、もちろん
それらは長方形、平行四辺形、楕円、円、または任意の
他の適切な形状として形成することができる。上部面22
1上の孔201〜205の電極および上部面221および底部面22
6上の孔206および207の電極はまた互いに側部224から側
部225に伸びているグランド導体材料の細い部分によっ
て互いに分離されている。他の実施例では、接地された
導体材料のこれらの部分はそれらの中にギャップを有し
あるいは削除することもできる。孔201の電極はまた出
力電極229に結合されろ波された送信信号160を提供す
る。他の実施例では、ろ波された送信信号160は孔201の
電極に接続されたワイヤによって、孔201に挿入された
結合電極によって、あるいは任意の他の適切な手段によ
って与えることができる。
孔201〜205は底部面226上に短絡回路端を有しかつ上
部面221に開放回路端を有する。孔201〜205の各電極
は、分離用ストライプ、側部224および225、および／ま
たは終端222および223の周囲を囲む導電性材料に容量的
に結合されており本質的に短縮された伝送ラインまたは
共振器を構成している。孔201〜205の電気的長さは前記
開放回路端近くの導電性材料をその電極からあるいはそ
の周囲を囲む導電性材料から、ならびに前記短絡回路端
近くの導電性材料から除去することにより変えることが
できる。孔201〜207によって与えられる伝送ラインの電
気的特性は、例えば、米国特許第4,800,348号に示され
かつ説明されたもののような、任意の適切な伝統的な技
術によって変えることができる。
部面221に開放回路端を有する。孔201〜205の各電極
は、分離用ストライプ、側部224および225、および／ま
たは終端222および223の周囲を囲む導電性材料に容量的
に結合されており本質的に短縮された伝送ラインまたは
共振器を構成している。孔201〜205の電気的長さは前記
開放回路端近くの導電性材料をその電極からあるいはそ
の周囲を囲む導電性材料から、ならびに前記短絡回路端
近くの導電性材料から除去することにより変えることが
できる。孔201〜207によって与えられる伝送ラインの電
気的特性は、例えば、米国特許第4,800,348号に示され
かつ説明されたもののような、任意の適切な伝統的な技
術によって変えることができる。
次に第４図を参照すると、第２図における送信機フィ
ルタ104の底面図が示されている。底部面226は孔206お
よび207を囲む部分を除き導電性材料で覆われている。
底部面226上の導電性材料は電気的信号グランドに結合
されている。ここで説明するように、孔206および207は
導電性材料からなりかつ底部面226上に配設された対応
する電極に結合されている。孔206および207の電極はま
た側部224から側部225に伸びている接地された導電性材
料の細い部分によって互いに分離されている。信号は孔
206および207によって与えられる伝送ラインにそこにワ
イヤを接続することにより、それぞれ電極226および227
により、孔206および207に挿入される結合電極により、
あるいは任意の他の適切な手段によって結合することが
できる。
ルタ104の底面図が示されている。底部面226は孔206お
よび207を囲む部分を除き導電性材料で覆われている。
底部面226上の導電性材料は電気的信号グランドに結合
されている。ここで説明するように、孔206および207は
導電性材料からなりかつ底部面226上に配設された対応
する電極に結合されている。孔206および207の電極はま
た側部224から側部225に伸びている接地された導電性材
料の細い部分によって互いに分離されている。信号は孔
206および207によって与えられる伝送ラインにそこにワ
イヤを接続することにより、それぞれ電極226および227
により、孔206および207に挿入される結合電極により、
あるいは任意の他の適切な手段によって結合することが
できる。
次に第３図を参照すると、第２図における一体型方向
性結合器を備えた送信機フィルタ104の等価回路図が示
されている。孔201〜205は、それぞれ、短絡回路伝送ラ
イン201〜205として示されており、これらは各々容量に
よって電気信号グランドに結合された上部面端および電
気信号グランドに結合された底部面端を有する。孔206
および207は、それぞれ、伝送ライン206および207とし
て示されており、これら各々の伝送ラインは容量によっ
て電気信号グランドに結合された上部面端および容量に
よって電気信号グランドに結合された底部面端を有す
る。ろ波された送信信号160は出力電極229に与えられ、
該出力電極229は容量によって伝送ライン201の頭部面端
に結合されかつ他の容量によって電気信号グランドに接
続されている。電力増幅器102からの増幅された送信信
号150は伝送ライン206の底部面端に結合されている。フ
ィードバック信号170は伝送ライン207の底部面端に与え
られる。伝送ライン207の上部面端はインピーダンス210
に結合され、該インピーダンス210は、好ましい実施例
においては、13.5オームである。
性結合器を備えた送信機フィルタ104の等価回路図が示
されている。孔201〜205は、それぞれ、短絡回路伝送ラ
イン201〜205として示されており、これらは各々容量に
よって電気信号グランドに結合された上部面端および電
気信号グランドに結合された底部面端を有する。孔206
および207は、それぞれ、伝送ライン206および207とし
て示されており、これら各々の伝送ラインは容量によっ
て電気信号グランドに結合された上部面端および容量に
よって電気信号グランドに結合された底部面端を有す
る。ろ波された送信信号160は出力電極229に与えられ、
該出力電極229は容量によって伝送ライン201の頭部面端
に結合されかつ他の容量によって電気信号グランドに接
続されている。電力増幅器102からの増幅された送信信
号150は伝送ライン206の底部面端に結合されている。フ
ィードバック信号170は伝送ライン207の底部面端に与え
られる。伝送ライン207の上部面端はインピーダンス210
に結合され、該インピーダンス210は、好ましい実施例
においては、13.5オームである。
伝送ライン206および207は互いに十分接近しておりブ
ロック104のセラミック材料を介して相互結合されてい
る。孔206および207の間の相互結合はこれらの孔の間の
距離を変えることにより制御することができブロック10
4のセラミック材料を介した相互結合の所望の量を達成
することができる。伝送ライン206および207の上部面端
の間および底部面端の間の容量的相互結合はそれらを分
離している接地された導電性材料によって低減される。
ロック104のセラミック材料を介して相互結合されてい
る。孔206および207の間の相互結合はこれらの孔の間の
距離を変えることにより制御することができブロック10
4のセラミック材料を介した相互結合の所望の量を達成
することができる。伝送ライン206および207の上部面端
の間および底部面端の間の容量的相互結合はそれらを分
離している接地された導電性材料によって低減される。
孔206および205の電極は、それぞれ、互いに向かい合
う方向に伸びかつ互いに対向する部分236および235を有
し伝送ライン206および205を容量的に相互結合し、この
場合容量的相互結合の量は対向部分236および235の間の
距離によって決定される。伝送ライン206および205は互
いに十分離れておりブロック104のセラミック材料を介
する相互結合を低減している。他の実施例では、ブロッ
ク104のセラミック材料を介する相互結合はまた孔206お
よび205の間の側部面224および225における（導電性材
料でおおわれた）スロットにより、孔206および205の間
で上部面221から底部面226に伸びた（導電性材料でおお
われていない）付加的な孔によって、あるいは図５に示
されるようにそれらの間に介挿された導電性材料によ
り、低減することができる。
う方向に伸びかつ互いに対向する部分236および235を有
し伝送ライン206および205を容量的に相互結合し、この
場合容量的相互結合の量は対向部分236および235の間の
距離によって決定される。伝送ライン206および205は互
いに十分離れておりブロック104のセラミック材料を介
する相互結合を低減している。他の実施例では、ブロッ
ク104のセラミック材料を介する相互結合はまた孔206お
よび205の間の側部面224および225における（導電性材
料でおおわれた）スロットにより、孔206および205の間
で上部面221から底部面226に伸びた（導電性材料でおお
われていない）付加的な孔によって、あるいは図５に示
されるようにそれらの間に介挿された導電性材料によ
り、低減することができる。
伝送ライン201〜205は互いに十分近くブロック104の
セラミック材料を介して相互結合されている。孔201〜2
05の間の相互結合は孔の間の距離を変えることによって
制御でき、ブロック104のセラミック材料を介しての相
互結合の所望の量を達成できるようにする。伝送ライン
201〜205の上部面端の間の容量的相互結合はそれらを分
離する接地された導電性材料により低減される。他の実
施例では、孔201〜205の電極の対は、互いの方向に伸び
かつ互いに対向して伝送ライン201〜205の選択された対
を容量的に相互結合する、部分236および235と類似の部
分を持つことができる。
セラミック材料を介して相互結合されている。孔201〜2
05の間の相互結合は孔の間の距離を変えることによって
制御でき、ブロック104のセラミック材料を介しての相
互結合の所望の量を達成できるようにする。伝送ライン
201〜205の上部面端の間の容量的相互結合はそれらを分
離する接地された導電性材料により低減される。他の実
施例では、孔201〜205の電極の対は、互いの方向に伸び
かつ互いに対向して伝送ライン201〜205の選択された対
を容量的に相互結合する、部分236および235と類似の部
分を持つことができる。
次に、第５図を参照すると、本発明を実施した、一体
型方向性結合器を備えた送信機フィルタ404の別の実施
例の断面図が示されている。フィルタ404は別個のセラ
ミックブロック346〜347における孔306および307によっ
て与えられる２つの結合した伝送ラインによって実現さ
れる方向性結合器、および別個のセラミックブロック34
1〜345における孔301〜305によって与えられる５つの短
絡回路結合伝送ラインによって実現される送信機信号フ
ィルタを含む。他の実施例では、それぞれ、各々の孔30
1〜307に対し別個のブロック341〜347が設けられ、これ
らは各孔の間の点線によって図示されている。
型方向性結合器を備えた送信機フィルタ404の別の実施
例の断面図が示されている。フィルタ404は別個のセラ
ミックブロック346〜347における孔306および307によっ
て与えられる２つの結合した伝送ラインによって実現さ
れる方向性結合器、および別個のセラミックブロック34
1〜345における孔301〜305によって与えられる５つの短
絡回路結合伝送ラインによって実現される送信機信号フ
ィルタを含む。他の実施例では、それぞれ、各々の孔30
1〜307に対し別個のブロック341〜347が設けられ、これ
らは各孔の間の点線によって図示されている。
セラミックブロック346〜347および341〜345は、それ
ぞれ、孔306および305の間のセラミック材料を介した相
互結合の量を低減するために隣接する端部面に導電性材
料356および355を含む。孔306および305の間のセラミッ
ク材料を介した相互結合は導電性材料356および355の大
きさを増大することによりさらに低減することができ
る。他の実施例では、導電性材料356および355はブロッ
ク346〜347またはブロック341〜345のいづれかの端部面
の１つの上にのみ必要とすることができる。
ぞれ、孔306および305の間のセラミック材料を介した相
互結合の量を低減するために隣接する端部面に導電性材
料356および355を含む。孔306および305の間のセラミッ
ク材料を介した相互結合は導電性材料356および355の大
きさを増大することによりさらに低減することができ
る。他の実施例では、導電性材料356および355はブロッ
ク346〜347またはブロック341〜345のいづれかの端部面
の１つの上にのみ必要とすることができる。
セラミックブロック346〜347および341〜345は互いに
固定されかつハウジング390によって保持され、該ハウ
ジング390は前記底部面を包含しかつ部分的にブロック4
04の前記端部面および側部面の上に伸びている。ハウジ
ング390はブロック404の端部面および側部面の上の導電
性材料に半田付けすることができる。ハウジング390を
含まない他の実施例では、セラミックブロック346〜347
および341〜345は互いに半田、接着剤、または他の適切
な接合手段によって互いに固定することができる。フィ
ルタ404は増幅された送信信号150、ろ波された送信信号
160、フィードバック信号170、およびインピーダンス21
0を対応する孔306,301,307および307にそれぞれ結合す
るための絶縁結合器151,161,171および211を備えた電極
を含む。絶縁結合器151および171はハウジング390の孔
を通って伸びておりかつ、それぞれ、ハウジング390に
よって孔306および307内に保持されている。絶縁結合器
161および211を備えた電極は、それぞれ、圧入、接着
剤、あるいはハウジング390に類似した上部ハウジング
によって孔301および307に保持することができる。
固定されかつハウジング390によって保持され、該ハウ
ジング390は前記底部面を包含しかつ部分的にブロック4
04の前記端部面および側部面の上に伸びている。ハウジ
ング390はブロック404の端部面および側部面の上の導電
性材料に半田付けすることができる。ハウジング390を
含まない他の実施例では、セラミックブロック346〜347
および341〜345は互いに半田、接着剤、または他の適切
な接合手段によって互いに固定することができる。フィ
ルタ404は増幅された送信信号150、ろ波された送信信号
160、フィードバック信号170、およびインピーダンス21
0を対応する孔306,301,307および307にそれぞれ結合す
るための絶縁結合器151,161,171および211を備えた電極
を含む。絶縁結合器151および171はハウジング390の孔
を通って伸びておりかつ、それぞれ、ハウジング390に
よって孔306および307内に保持されている。絶縁結合器
161および211を備えた電極は、それぞれ、圧入、接着
剤、あるいはハウジング390に類似した上部ハウジング
によって孔301および307に保持することができる。
以上要するに、独自のフィルタ104および404は１つま
たはそれ以上のセラミックブロックに送信機信号フィル
タおよび方向性結合器の双方を含む。フィルタ104にお
いては、方向性結合器はセラミックブロック104の左側
の孔206および207によって与えられる２つの結合した伝
送ラインによって実現されており、かつ送信機フィルタ
はセラミックブロック104の右側の孔201〜205によって
与えられる５つの短絡回路結合伝送ラインによって実現
されている。フィルタ104の他の実施例においては、方
向性結合器はセラミックブロック104の右側の２つの孔
によって、あるいはセラミックブロック104の中間の２
つの孔によって、他の孔によって与えられる２つのフィ
ルタの間に実現することができる。フィルタ404におい
ては、方向性結合器は別個のセラミックブロック346〜3
47によって与えられ、かつ別個のセラミックブロック34
1〜345によって与えられる送信機フィルタに取り付けら
れている。本発明の新規なフィルタはセルラ電話および
送信機信号の大きさのサンプルおよび制御が必要な他の
無線機の送信機回路に好適に利用することができる。
たはそれ以上のセラミックブロックに送信機信号フィル
タおよび方向性結合器の双方を含む。フィルタ104にお
いては、方向性結合器はセラミックブロック104の左側
の孔206および207によって与えられる２つの結合した伝
送ラインによって実現されており、かつ送信機フィルタ
はセラミックブロック104の右側の孔201〜205によって
与えられる５つの短絡回路結合伝送ラインによって実現
されている。フィルタ104の他の実施例においては、方
向性結合器はセラミックブロック104の右側の２つの孔
によって、あるいはセラミックブロック104の中間の２
つの孔によって、他の孔によって与えられる２つのフィ
ルタの間に実現することができる。フィルタ404におい
ては、方向性結合器は別個のセラミックブロック346〜3
47によって与えられ、かつ別個のセラミックブロック34
1〜345によって与えられる送信機フィルタに取り付けら
れている。本発明の新規なフィルタはセルラ電話および
送信機信号の大きさのサンプルおよび制御が必要な他の
無線機の送信機回路に好適に利用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オスマニ・ラシド エム アメリカ合衆国イリノイ州 60188、キ ャロル・ストリーム、ヒアワサ・ドライ ブ 621 (56)参考文献 特開 昭58−85644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−69730（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−129302（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10 H01P 5/18 H04B 1/02 - 1/04 H04B 1/38 - 1/58
Claims (12)
- 【請求項１】信号源からの無線周波（RF）信号をアンテ
ナに結合しかつ該RF信号の大きさに比例する大きさを有
するフィードバック信号を生成するためのフィルタであ
って、 上部面、底部面および側部面を有しかつ各々前記上部面
に第１の端部を有し、前記底部面に第２の端部を有し、
かつ互いに整列している少なくとも第１、第２および第
３の孔を有する誘電体ブロックであって、前記第１の孔
は前記第２の孔から所定の距離だけ離れておりそれらの
間の結合を制御し、かつ前記側部面および前記第１、第
２および第３の孔は実質的に導電性材料でおおわれてお
り、かつ前記第３の孔の前記第２の端部近くの前記底部
面もまた実質的に導電性材料でおおわれているもの、 前記第２の孔の前記第２の端部を前記RF信号に結合する
第１の結合手段、 前記第３の孔の前記第１の端部を前記アンテナに結合す
る第２の結合手段、 前記第１の孔の前記第２の端部に結合され前記フィード
バック信号を提供する第３の結合手段、そして 前記第１の孔の前記第１の端部に結合されたインピーダ
ンス手段、 を具備するフィルタ。 - 【請求項２】前記誘電体ブロックはさらに、それぞれ、
前記第１および第２の孔の間の前記上部面および前記底
部面上に配設されかつ前記側部をおおう前記導電性材料
に接続された第１および第２の導電性材料部分を含む、
請求の範囲第１項に記載のフィルタ。 - 【請求項３】さらに、前記上部面上に配設され、かつ、
それぞれ、前記第１、第２および第３の孔の前記第１の
端部に結合された導電性材料からなる第１、第２および
第３の電極手段を含む、請求の範囲第１項に記載のフィ
ルタ。 - 【請求項４】さらに、前記底部面上に配設され、かつ、
それぞれ、前記第１および第２の孔の前記第２の端部に
結合された導電性材料からなる第４および第５の電極手
段を含む、請求の範囲第３項に記載のフィルタ。 - 【請求項５】前記第２および第３の電極手段は互いに向
かい合う方向に伸びかつ互いに対向しており、それぞ
れ、前記第２および第３の孔を容量的に相互結合するそ
れぞれの部分を含む、請求の範囲第３項に記載のフィル
タ。 - 【請求項６】前記第２の結合手段は導電性材料からなり
かつ前記上部面上に前記第３の孔から所定の距離に配設
された電極手段を含み、前記第１の結合手段は導電性材
料からなりかつ前記底部面上に前記第２の孔から所定の
距離に配設された電極手段を含み、かつ前記第３の結合
手段は導電性材料からなりかつ前記底部面上に前記第１
の孔から所定の距離に配設された電極手段を含む、請求
の範囲第１項に記載のフィルタ。 - 【請求項７】無線機であって、 アンテナ、 可変ゲインを有し送信機信号を生成するための送信機、 フィードバック信号に応答して前記送信機の可変ゲイン
を制御するための制御手段、そして 前記送信機信号を前記アンテナに結合するためのフィル
タであって、 上部面、底部面および側部面を有しかつ各々前記上部面
上に第１の端部を有し、前記底部面上に第２の端部を有
し、かつ互いに整列した少なくとも第１、第２および第
３の孔を有する誘電体ブロックであって、前記第１の孔
は前記第２の孔からそれらの間の結合を制御するために
所定の距離だけ離れており、前記側部面および前記第
１、第２および第３の孔は実質的に導電性材料でおおわ
れており、かつ前記第３の孔の前記第２の端部近くの前
記底部面の部分もまた実質的に導電性材料でおおわれて
いるもの、 前記第２孔の前記第２の端部を前記送信機信号に結合す
る第１の結合手段、 前記第３の孔の前記第１の端部を前記アンテナに結合す
る第２の結合手段、 前記第１の孔の前記第２の端部に結合され前記フィード
バック信号を提供するための第３の結合手段、および 前記第１の孔の前記第１の端部に結合されたインピーダ
ンス手段、 を具備する前記送信機信号を前記アンテナに結合するた
めのフィルタ、 を具備する無線機。 - 【請求項８】前記誘電体ブロックはさらに、それぞれ、
前記上部面および底部面上に前記第１および第２の孔の
間に配設されかつ前記側部をおおう導電性材料に接続さ
れている第１および第２の導電性材料部分を含む、請求
の範囲第７項に記載の無線機。 - 【請求項９】さらに、導電性材料からなり、前記上部面
上に配設され、かつ前記第１、第２および第３の孔の第
１の端部にそれぞれ結合された第１、第２および第３の
電極手段を含む、請求の範囲第７項に記載の無線機。 - 【請求項１０】さらに、導電性材料からなり、前記底部
面上に配設され、かつ、それぞれ、前記第１および第２
の孔の前記第２の端部に結合された第４および第５の電
極手段を含む、請求の範囲第９項に記載の無線機。 - 【請求項１１】前記第２および第３の電極手段は互いに
向かい合う方向に伸びておりかつ互いに対向し、それぞ
れ、前記第２および第３の孔を容量的に相互結合するそ
れぞれの部分を含む、請求の範囲第９項に記載の無線
機。 - 【請求項１２】前記第２の結合手段は導電性材料からな
りかつ前記上部面上に前記第３の孔から所定の距離に配
設された電極手段を含み、前記第１の結合手段は導電性
材料からなりかつ前記底部面上に前記第２の孔から所定
の距離に配設された電極手段を含み、かつ前記第３の結
合手段は導電性材料からなりかつ前記底部面上に前記第
１の孔から所定の距離に配設された電極手段を含む、請
求の範囲第７項に記載の無線機。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US695,500 | 1991-05-03 | ||
| US07/695,500 US5230093A (en) | 1991-05-03 | 1991-05-03 | Transmitter filter with integral directional coupler for cellular telephones |
| PCT/US1992/002775 WO1992020163A1 (en) | 1991-05-03 | 1992-04-08 | Transmitter filter with integral directional coupler for cellular telephones |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05508295A JPH05508295A (ja) | 1993-11-18 |
| JP2907550B2 true JP2907550B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=24793261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4511823A Expired - Fee Related JP2907550B2 (ja) | 1991-05-03 | 1992-04-08 | セルラ電話のための一体型方向性結合器を備えた送信機フィルタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5230093A (ja) |
| JP (1) | JP2907550B2 (ja) |
| CA (1) | CA2084990C (ja) |
| GB (1) | GB2261325B (ja) |
| WO (1) | WO1992020163A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432489A (en) * | 1992-03-09 | 1995-07-11 | Lk-Products Oy | Filter with strip lines |
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