JP3377504B2 - インターディジタル型帯域通過フィルタ - Google Patents

インターディジタル型帯域通過フィルタ

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JP3377504B2 JP2000257361A JP2000257361A JP3377504B2 JP 3377504 B2 JP3377504 B2 JP 3377504B2 JP 2000257361 A JP2000257361 A JP 2000257361A JP 2000257361 A JP2000257361 A JP 2000257361A JP 3377504 B2 JP3377504 B2 JP 3377504B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターディジタ
ル型帯域通過フィルタに係わり、特に、共振素子間の結
合量を調整する際に有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、移動通信装置、あるいは放送装
置では、帯域通過フィルタ(以下、単に、BPFと称す
る。)が使用される。そして、このようなBPFには、
狭帯域のBPFが使用されるので、コムライン形のBP
Fが使用されてきていた。しかしながら、通過帯域が広
帯域で、減衰極が対称性を必要とするBPF、例えば、
移動通信装置における、0.8GHz/1.5GHz/
2GHzのバンド共用器に使用されるBPF、あるい
は、放送装置における共通増幅器の入出力フィルタなど
には、インターディジタル形のBPFが必要とされる。
図7は、従来のインターディジタル型BPFの概略構造
を示す要部断面図であり、同図(a)は共振素子の長さ
方向で、共振素子を結ぶ方向に沿った面で切断した要部
断面図、同図(b)は共振素子の長さ方向と直交する面
で切断した要部断面図である。同図において、1は共振
素子(共振棒)、2は外部導体(筐体)、3,4は入出
力コネクタ、8,9は結合線路(結合ループ)である。
このインターディジタル型BPFの等化回路を図8に示
す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したようなインタ
ーディジタル型BPFを、計算式および図表を用いて設
計したとしても、種々の要因により誤差が生じるので、
所望の特性値を有するBPFを得ることができなくな
る。このような場合には、各共振素子間の結合量を調整
する必要がある。前述したコムライン型BPFでは、図
9に示すように、各共振素子間に結合調整ネジ5を設
け、この結合調整ネジ5の挿入長を変化させることによ
り、各共振素子間の結合量を簡単に調整することが可能
である。なお、この図9は、内部導体21の長さ方向
で、内部導体21を結ぶ方向に沿った面で切断した要部
断面図である。しかしながら、インターディジタル型B
PFでは、図10に示すように、各共振素子間に結合調
整ネジ5を設けて、この結合調整ネジ5の挿入長を変化
させると、磁気結合が密結合(または疎結合)になるよ
うに作用しても、電界結合が疎結合(または密結合)に
なるように作用するため、結果的に各共振素子間の結合
量は変化しない。このため、インターディジタル型BP
Fにおいて、各共振素子間の結合量を調整するために
は、結合調整ネジ以外の手法を用いる必要がある。な
お、この図10は、共振素子1の長さ方向で、共振素子
1を結ぶ方向に沿った面で切断した要部断面図である。
【0004】図11は、インターディジタル型BPFに
おける、本発明者により既に提案済みの各共振素子間の
結合量を調整するための一手法を説明するための図であ
る。なお、図11(a)は、共振素子1の長さ方向で、
共振素子1を結ぶ方向と直交する面で切断した要部断面
図、図11(b)は共振素子1の長さ方向と直交する面
で切断した要部断面図である。図11に示す方法は、隣
接する共振素子間に挿入される結合調整板6の挿入長を
調整して、各共振素子間の結合量を調整するようにした
ものである。しかしながら、この図11に示す方法で
は、結合調整板6の構造、および結合調整板6を外部導
体2に固定するための固定機構22も複雑であり、イン
ターディジタル型BPFを小型化する際の障害となると
ともに、コストが高価になるという問題点があった。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、各共振素子間の結合量
を、簡単に調整することが可能なインターディジタル型
帯域通過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。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。即ち、本発明は、インターディジタ
ル型帯域通過フィルタにおいて、前記隣接する共振素子
間に、軸長方向が前記複数の共振素子の軸長方向と同一
である導電性の結合調整棒を、両端を前記外部導体に固
定して設け、前記導電性の結合調整棒と、前記複数の共
振素子の軸長方向に平行で、かつ、前記複数の共振素子
を結ぶ方向と平行な側壁(側面)との間の距離を調整可
能としたことを特徴とする。本発明の好ましい実施の形
態では、前記外部導体の、前記複数の共振素子の軸長方
向と直交する側壁(上面および下面)に、前記複数の共
振素子の軸長方向に直交し、かつ、前記複数の共振素子
を結ぶ方向に直交する方向に設けられる長孔を設け、前
記導電性の結合調整棒を、前記長孔内の任意の位置で、
前記外部導体に固定する。
【0006】前記手段によれば、インターディジタル型
帯域通過フィルタにおいて、隣接する共振素子間に、軸
長方向が前記複数の共振素子の軸長方向と同一である導
電性の結合調整棒を、前記外部導体の側壁との間の距離
を調整可能に、前記外部導体に固定し、当該導電性の結
合調整棒の位置を調整して、各共振素子間の結合量を調
整するようにしたので、各共振素子間の結合量を簡単に
調整することが可能となる。しかも、各共振素子間に結
合調整棒を設けるだけであるので、各共振素子間の結合
量を調整するための構造を簡単化でき、コストを低減す
ることが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
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
発明の実施の形態1のインターディジタル型BPFの概
略構造を示す図であり、同図(a)は正面図、同図
(b)は上平面図、同図(c)は共振素子の長さ方向
で、共振素子を結ぶ方向に沿った面で切断した要部断面
図である。同図において、1は共振素子(共振棒)、2
は外部導体(筐体)、3,4は入出力コネクタ、8,9
は結合線路(結合ループ)である。本発明では、同図に
示すように、各共振素子間に、導電性の結合調整棒10
が設けられる。また、外部導体2の上面および下面(即
ち、複数の共振素子1の軸長方向と直交する側壁)に長
孔11を有し、前記結合調整棒10は、この長孔内で移
動可能とされる。
【0008】図2は、図7に示す従来のインターディジ
タル型BPFの段間結合メカニズムを示す図であり、同
図(a)は、電界結合のメカニズムを、同図(b)は、
磁界結合メカニズムを示す図である。なお、図2(b)
において、Hは磁界方向を示す。図2に示すように、共
振素子1の間隔をC、共振素子1の直径をd、共振素子
1の長さをλo/4(λoは共振周波数)、外部導体2
の幅をWとするとき、インターディジタル型BPFの段
間結合係数(Mk,k+1)は、下記(1)式で表される。
【数1】 Mk,k+1=Mck,k+1+Mmk,k+1 Mck,k+1=10ME logME=(−1.37C/W+0.91d/W−0.048) Mmk,k+1=10-LH/20 LH(dB)≒54.6C((1−(λc/λo)21/2)/λc ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1) ここで、d=0.3W、λc(=2W)は外部導体2の
カットオフ波長、Mc k,k+1は段間電界結合係数、Mm
k,k+1は段間磁界結合係数である。
【0009】図3は、本実施の形態のインターディジタ
ル型BPFの段間結合メカニズムを示す図であり、同図
(a)は、電界結合のメカニズムを、同図(b)は、磁
界結合メカニズムを示す図である。図3に示すように、
本実施の形態では、各共振素子間に設けられる結合調整
棒10が、各共振素子間の電界結合、および磁界結合の
結合を阻止するように働き、各共振素子間の結合量を調
整することができる。即ち、結合調整棒10が、各共振
素子1と容量結合することにより、各共振素子間の容量
結合量を減少させ、かつ、結合調整棒10が、各共振素
子1と磁界結合することにより、各共振素子間の磁界結
合量を減少させる。したがって、本実施の形態では、結
合調整棒10の位置を調整することにより、各共振素子
間の結合量を調整することが可能となる。
【0010】図4に示すように、結合調整棒10の直径
をφd、結合調整棒10と外部導体2の側面(即ち、複
数の共振素子1の軸長方向に平行で、かつ、複数の共振
素子1を結ぶ方向と平行な側壁)との間の距離をhとす
るとき、結合調整棒10の直径(φd)が大きいほど、
また、結合調整棒10と外部導体2の側面との間の距離
(h)が大きいほど、各共振素子間の結合量が小さくな
る。結合調整棒10と外部導体2の側面との間の距離
(h)の変化による、段間結合係数(Mk,k+1)の変化
の一例を図5に示す。この図5に示すグラフにおいて、
結合調整棒10の直径(φd)が小さいと傾斜が緩やか
になり、結合調整棒10の直径(φd)が大きくなると
傾斜が急になる。したがって、結合調整棒10の直径
(φd)は、求められるインターディジタル型BPFの
特性により決定する必要がある。
【0011】図6は、本実施の形態のインターディジタ
ル型BPFの等価回路を示す回路図である。この図6に
示す等価回路は、図8に示す等価回路と基本的に同一で
あるが、段階結合係数(Mk,k+1)が、結合調整棒10
による減少分(同図に示すΔMck,k +1,ΔMmk,k+1
だけ小さくなっている。実際に、インターディジタル型
BPFを設計するに当たっては、インターディジタル型
BPFの伝送特性から要求される各共振素子間の段階結
合係数(Mk,k+ 1)よりも、段階結合係数(Mk,k+1)を
少し大きめに設定しておき、インターディジタル型BP
Fを製作した後、求められる段階結合係数(Mk,k+1
に合わせて結合調整棒10の取り付け位置を、長孔内で
微調整すればよい。
【0012】このように、本実施の形態によれば、隣接
する共振素子間に、軸長方向が、前記複数の共振素子の
軸長方向と同一である導電性の結合調整棒10を、外部
導体2の側面との間の距離を調整可能に、前記外部導体
2に固定し、当該導電性の結合調整棒10の位置を調整
して、各共振素子間の結合量を調整するようにしたの
で、各共振素子間の結合量を簡単に調整することが可能
となる。しかも、各共振素子間に結合調整棒10を設け
るだけであるので、各共振素子間の結合量を調整するた
めの構造を簡単化でき、コストを低減することが可能と
なる。以上、本発明者によってなされた発明を、前記実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記
実施の形態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。
【0013】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)本発明のインターディジタル型帯域通過フィルタ
によれば、各共振素子間の結合量を簡単に調整すること
が可能となる。 (2)本発明のインターディジタル型帯域通過フィルタ
によれば、各共振素子間の結合量を調整するための構造
を簡単化でき、コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のインターディジタル型帯
域通過フィルタの概略構造を示す図である。
【図2】図7に示す従来のインターディジタル型帯域通
過フィルタの段間結合メカニズムを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態のインターディジタル型帯
域通過フィルタの段間結合メカニズムを示す図である。
【図4】本発明の実施の形態のインターディジタル型帯
域通過フィルタにおいて、結合調整棒の直径(φd)
と、結合調整棒と外部導体の側面との距離(h)の関係
を説明するための図である。
【図5】本発明の実施の形態のインターディジタル型帯
域通過フィルタにおける、結合調整棒と外部導体の側壁
との間の距離(h)の変化による、段間結合係数(Mk,
k+1)の変化の一例を示すグラフである。
【図6】本発明の実施の形態のインターディジタル型帯
域通過フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図7】従来のインターディジタル型帯域通過フィルタ
の概略構造を示す要部断面図である。
【図8】従来のインターディジタル型帯域通過フィルタ
の等価回路を示す回路図である。
【図9】従来のコムライン型帯域通過フィルタにおい
て、結合調整ネジを用いて、各共振素子間の結合量を調
整できることを説明するための図である。
【図10】インターディジタル型帯域通過フィルタにお
いて、結合調整ネジを用いても、各共振素子間の結合量
が変化しないことを説明するための図である。
【図11】インターディジタル型帯域通過フィルタにお
ける、本発明者により既に提案済みの各共振素子間の結
合量を調整するための一手法を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
1…共振素子(共振棒)、2…外部導体(筐体)、3,
4…入出力コネクタ、5…結合調整ネジ、6…結合調整
板、8,9…結合線路(結合ループ)、10…結合調整
棒、11…長孔、12…ナット、21…内部導体、22
…固定機構。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部導体と、 前記外部導体内に設けられる複数の共振素子とを有する
    インターディジタル型帯域通過フィルタであって、 前記隣接する共振素子間に、軸長方向が前記複数の共振
    素子の軸長方向と同一である導電性の結合調整棒を有
    し、 前記導電性の結合調整棒は、両端が前記外部導体に固定
    されて前記隣接する共振素子間に設けられるとともに、
    前記外部導体の、前記複数の共振素子の軸長方向に平行
    で、かつ、前記複数の共振素子を結ぶ方向と平行な側壁
    との間の距離が調整可能とされていることを特徴とする
    インターディジタル型帯域通過フィルタ。
  2. 【請求項2】 前記外部導体は、前記複数の共振素子の
    軸長方向と直交する側壁に、前記複数の共振素子の軸長
    方向に直交し、かつ、前記複数の共振素子を結ぶ方向に
    直交する方向に設けられる長孔を有し、 前記導電性の結合調整棒は、前記長孔内の任意の位置
    で、前記外部導体に固定されていることを特徴とする請
    求項1に記載のインターディジタル型帯域通過フィル
    タ。
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