JP3823861B2 - バンドパスフィルタとこれを用いた高周波装置 - Google Patents
バンドパスフィルタとこれを用いた高周波装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング共振器で形成されたバンドパスフィルタとこれを用いた高周波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のバンドパスフィルタについて説明する。従来のバンドパスフィルタは、図１２に示すように、パターンインダクタ１ａと、このパターンインダクタ１ａと並列接続された共振用コンデンサ２ａと、パターンインダクタ１ａから結合用のコンデンサ３ａを介して接続された入出力端子４ａとから成るリング共振器５ａと、パターンインダクタ１ｂと、このパターンインダクタ１ｂと並列接続された共振用コンデンサ２ｂと、パターンインダクタ１ｂから結合用コンデンサ３ｂを介して接続された入出力端子４ｂとから成るリング共振器５ｂとから成り、これらのリング共振器５ａとリング共振器５ｂとが基板上に設けられていた。
【０００３】
そして、これらのリング共振器５ａとリング共振器５ｂが電磁気的な結合度を得るために、パターンインダクタ１ａの一部とパターンインダクタ１ｂの一部が対向して配置され、バンドパスフィルタを形成していた。また、第１の共振用コンデンサ２ａと第２の共振用コンデンサ２ｂはチップ部品を基板に実装して使用していた。
【０００４】
このようにリング共振器を用いたバンドパスフィルタは、一般に共振線路に接地が存在しない為に浮遊インダクタンスを誘発させる要因がなく、回路の安定性を向上させることができるという特徴を有している。また、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更に、１／４波長フィルタ・コムラインフィルタ等共振線路に接地を有するフィルタに比べてフィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成されたバンドパスフィルタは共振用のチップコンデンサ２ａ，２ｂのばらつきにより、例えば６ＭＨｚの通過帯域幅を有するバンドパスフィルタにおいては、通過帯域幅６ＭＨｚに対して通過中心周波数が略５０ＭＨｚ変動するものであった。ところで、このバンドパスフィルタを、例えばチューナの中間周波数用に用いるには、このコンデンサをフィルタ基板に実装する前に、共振用コンデンサのばらつきを抑える必要があった。そのために、共振用コンデンサを選別するための設備とコストが必要であった。
【０００６】
そこで本発明はこの課題を解決するために、共振用コンデンサの選別を不要としたバンドパスフィルタを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明のバンドパスフィルタは、第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるものである。
【０００８】
これにより、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、第１のパターンインダクタと、この第１のパターンインダクタと並列接続された第１の共振用コンデンサと、前記第１のパターンインダクタから第１の結合用のコンデンサを介して接続された第１の入出力端子とから成る第１のリング共振器と、第２のパターンインダクタと、この第２のパターンインダクタと並列接続された第２の共振用コンデンサと、前記第２のパターンインダクタから第２の結合用コンデンサを介して接続された第２の入出力端子とから成る第２のリング共振器とから成り、前記第１のリング共振器と前記第２のリング共振器とが基板上に設けられ、前記第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に前記第１の共振用コンデンサと前記第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から前記第１の結合用コンデンサを介して前記第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から前記第２の結合用コンデンサを介して前記第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるバンドパスフィルタであり、共振用コンデンサの容量ばらつきによる中心周波数のずれを、第１、第２の空芯コイルを調整することにより中心周波数を補正することができる。従って、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００１０】
また、リング共振器を用いているので、フィルタ回路の安定性が高い。更に、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更にまた、フィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【００１１】
さらに、空芯コイルが、夫々のパターンインダクタに直列に挿入されているので、この空芯コイルの巻き間隔を変化させることにより、空芯コイルのインダクタンスが変化し、中心周波数を調整することができる。また、空芯コイルを使用しているので、その損失は小さく、フィルタの共振の鋭さ（Ｑ値）を大きくとることができる。
【００１２】
さらにまた、空芯コイルは、その互いの中心軸が約９０度の角度で実装しているので、互いの空芯コイルの電磁気的な結合度を小さくすることができる。すなわち、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整と独立に他方の共振器の共振特性を調整することができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００１３】
また、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させて結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けるとともに、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心から偏心した位置にパターンで形成された第２の結合度調整手段が設けられたバンドパスフィルタであり、共振器に励振された信号の位相とは逆位相、または同位相での共振器間結合が強くなるため、バンドパスフィルタの中心周波数に対して上方と下方に夫々生ずる減衰極の位置が非対称になる。
【００１４】
そのため、中心周波数より上方または下方の何れかの減衰量を大きく確保しながら、中心周波数の挿入損失を、減衰極の位置が対称のときに比べて小さくすることができる。また、第１の結合度調整手段を有しているので、減衰極の位置を調整し、所望の周波数で最適な減衰量を得ることができる。
【００１５】
さらに、第１の結合度調整手段として、結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状にパターンが設けられたバンドパスフィルタであり、このパターンを設けることにより非対称に形成された一方の減衰極を中心周波数から大きく遠ざけることができる。したがって、この遠ざけられた減衰極の中心周波数に対する寄与が小さくなるので、減衰極が中心周波数に対して対称に形成された場合よりも、中心周波数の挿入損失を小さくすることができる。
【００１６】
また、このパターンをカットすることにより、前記減衰極の周波数を中心周波数に近づく方向に調整することもできる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、空芯コイルを調整後接着剤にて固定した請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、長時間の温度サイクル等による形状変化を抑えることができ、長期的な形状変動に対して安定化を図ることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、夫々のパターンインダクタから夫々相手側のパターンインダクタに向かって突出した凸部を第２の結合度調整手段とした請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、この凸部を形成するパターンをカットすることにより両減衰極の周波数を中心周波数から遠ざかる方向に調整することができる。また、パターンで形成されているので、コストアップにつながることはない。
【００１９】
請求項４に記載の発明の結合用コンデンサは、共振用コンデンサに対して結合部と反対側に設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、低域側の減衰極を高域側の減衰極に比べて中心周波数に近づく方向に作ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明の結合用コンデンサは、共振用コンデンサに対して結合部側に設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、高域側の減衰極を低域側の減衰極に比べて中心周波数に近づく方向に作ることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、入力端子と、この入力端子に入力された信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第１の局部発振器の出力が接続された第１の混合器と、この第１の混合器の出力が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第２の局部発振器の出力が接続された第２の混合器と、この第２の混合器の出力が供給される出力端子とを有する高周波装置であり、ダブルスーパー受信装置の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを補正することができ、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００２２】
また、確実にイメージ妨害周波数を除去することができるので、通過帯域（中間周波数）の損失を少なくすることができる。特に、入力周波数より第１の混合器の出力周波数の方が高いアップダウン形式のダブルスーパー受信機の場合にその効果が大きい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給される入力フィルタと、この入力フィルタの出力信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続された混合器と、この混合器の出力信号が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が供給される出力端子とを有する高周波装置であり、シングルスーパー受信機の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを補正することができ、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００２４】
また、確実に妨害信号を除去することができるとともに、通過帯域（中間周波数）の損失を少なくすることができる。
【００２５】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
実施の形態１は、図１に示すように構成されている。即ち、低ターンの空芯コイル１１ａが直列に接続されて挿入されたパターンインダクタ１５ａと、このパターンインダクタ１５ａと並列接続された共振用コンデンサ１６ａと、パターンインダクタ１５ａから結合用のコンデンサ１７ａを介して接続された入出力端子１８ａとから成るリング共振器１９ａと、低ターンの空芯コイル１１ｂが直列接続されて挿入されたパターンインダクタ１５ｂと、このパターンインダクタ１５ｂと並列接続された共振用コンデンサ１６ｂと、パターンインダクタ１５ｂから結合用コンデンサ１７ｂを介して接続された入出力端子１８ｂとから成るリング共振器１９ｂと、パターンインダクタ１５ａと１５ｂの対向する一辺３６ａ，３６ｂと平行にパターンで形成された直線状の調整片３７が基板上に形成されて、バンドパスフィルタを構成している。
【００２７】
この調整片３７は、対向する一辺３６ａ，３６ｂの中心を通る中心線２１に対してその上側（本実施の形態ではパターンインダクタ１５ａ，１５ｂの上辺付近）にスルーホール３８を形成し、このスルーホール３８で基板の裏側に形成されたグランドプレーンに接続されている。
【００２８】
ここで、パターンインダクタ１５ａとパターンインダクタ１５ｂは、縦５ｍｍ、横７ｍｍの略四角形状であって、中心周波数調整用の低ターンの空芯コイル１１ａ，１１ｂには直径２ｍｍの２ターンの空芯コイルを用いている。そして、その互いの影響を除去するために中心線が約９０度の角度で実装されており、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔を調整して中心周波数を調整した後に接着剤１２ａ，１２ｂで固定している。尚、低ターンとは２回〜４回巻きのコイルのことであり、このように巻き数の少ないコイルを用いることにより微小の調整が容易となる。
【００２９】
そして、リング共振器１９ａ側では対向する一辺３６ａ，３６ｂ間に形成された結合部２０に隣接する（図面において）下方の辺に共振用コンデンサ１６ａを設け、この共振用コンデンサ１６ａに対して結合部２０と反対側（即ち、共振用コンデンサの正相端子２２ｂ側）に結合用コンデンサ１７ａを介して入出力端子１８ａが設けられている。
【００３０】
また、リング共振器１９ｂ側ではこの結合部２０に隣接する下方の辺に共振用コンデンサ１６ｂを設け、この共振用コンデンサ１６ｂに対して結合部２０と反対側（即ち、正相端子２２ｂ側）に結合用コンデンサ１７ｂを介して入出力端子１８ｂが設けられている。
【００３１】
このように、夫々のパターンインダクタ１５ａ，１５ｂにインダクタンス可変手段としての空芯コイル１１ａ，１１ｂを挿入しているので、中心周波数を調整することが可能となる。従って、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量ばらつきによる中心周波数のずれを、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔を調整することで補正することができる。
【００３２】
またインピーダンス可変手段として空芯コイル１１ａ，１１ｂを用いることにより、レーザなどのトリミングによって中心周波数を変化させる方法に比べて、設備投資を抑えることができる。
【００３３】
尚、このフィルタの中心周波数は約１ＧＨｚであり、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂは３ｐＦ±０．１５ｐＦの誤差を持つコンデンサを用いているので、中心周波数は約５０ＭＨｚ変動する。しかし、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔の調整により中心周波数を約８０ＭＨｚ可変させることができるので、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量ばらつきを吸収することができる。
【００３４】
また、空芯コイル１１ａ，１１ｂは、その互いの空芯コイル１１ａ，１１ｂの中心軸１３ａ，１３ｂが約９０度の角度で実装されているため、互いの空芯コイル１１ａ，１１ｂの電磁気的な結合度を小さくすることができる。従って、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整による他方の共振器の、共振特性の変化を抑えることができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００３５】
そして、中心周波数を調整した後に空芯コイル１１ａ，１１ｂを接着剤１２ａ，１２ｂで固定しているので、長時間の温度サイクル等による形状変化を抑えることができ、長期的な形状変動に対して安定化を図ることができる。尚接着剤１２ａ，１２ｂとして、本実施の形態では溶剤型ゴム系接着剤を用いた。
【００３６】
またリング共振器１９ａ，１９ｂにおいて、この結合部２０に隣接する（図面において）下方の辺に共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂを設け、この共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂに対して結合部２０と反対側（即ち正相端子２２ａ側）に結合コンデンサ１７ａ，１７ｂを介して入出力端子１８ａ，１８ｂが設けられている。従って、結合用コンデンサ１７ａ，１７ｂによってリング共振器１９ａ，１９ｂに励振された信号の位相とは逆位相、即ち共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの逆相端子２３ａ，２３ｂで両リング共振器１９ａ，１９ｂの電磁気的な結合が強くなるために、図２に示すように、バンドパスフィルタの中心周波数２４ａに対して下方の減衰極２５ａと上方の減衰極２６ａとが非対称になる。
【００３７】
即ち、下方の減衰極２５ａと中心周波数２４ａの距離２７ａより、中心周波数２４ａと上方の減衰極２６ａの距離２８ａの方が大きくなって、上方の減衰極２６ａの中心周波数２４ａに対する影響が小さくなる。その結果、一方の減衰極２５ａを中心周波数２４ａに近づけたときの中心周波数２４ａの挿入損失劣化を、減衰極が中心周波数に対称な場合２９と比較して少なくすることができる。なお。図２において、横軸３０は周波数（ＭＨｚ）、縦軸３１は減衰量（ｄＢ）であり、このフィルタは中心周波数の低域近傍に大きな減衰量を必要とするアプリケーションに有用である。
【００３８】
また、結合度調整手段３５は、このパターンを設けることにより非対称に形成された一方の減衰極２６ａを中心周波数２４ａから大きく遠ざけることができる。また上方の減衰極２６ａの周波数を調整したい場合は、調整片３７の先端３７ａ方向から順次カットすることにより、図３に示すように２６ｂは中心周波数２４ｂに順次近づくことになる。下方の減衰極２５ｂ、上方の減衰極２６ｂの中心周波数２４ｂに対する相対位置は、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量に関係しないのでばらつかない。したがって、結合度調整手段３５で両減衰極の位置を調整するのは設計段階のみでよく、結合度調整手段３５は安価な基板のパターンで形成されている。
【００３９】
なお、本実施の形態において、中心周波数２４ａ，２４ｂは１ＧＨｚであり、帯域幅は３５ＭＨｚである。また、中心周波数２４ａと減衰極２５ａの距離２７ａは１００ＭＨｚであり、中心周波数２４ａと減衰極２６ａの距離２８ａは２００ＭＨｚである。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２は、図４に示すように中心周波数調整用の低ターン空芯コイル１１ａ，１１ｂが、その中心線が平行、かつ互いの中心線１３ｃ，１３ｄの距離を空芯コイル１１ａ，１１ｂの直径以上離して実装されたものである。この様に空芯コイル１１ａ，１１ｂを実装することにより、互いの空芯コイルの電磁気的な結合度を小さくすることができ、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整による他方の共振器の、共振特性の変化を抑えることができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
実施の形態３は、図５に示すように結合部２０の中心に結合度調整手段４０を設けたものである。この結合度調整手段４０はパターンインダクタ１５ａと１５ｂの対向する一辺３６ａ，３６ｂの下辺に夫々結合部２０の中心方向に向かって突出した凸部４１ａ，４１ｂをパターンで形成したものである。
【００４２】
そして、この凸部４１ａ，４１ｂの先端４２ａ，４２ｂ方向から順次カットすることにより、図６に示すように減衰極２５ｃ，２６ｃの位置を調整することができる。即ち、先端４２ａ，４２ｂから順次カットすることにより、減衰極２５ｃ、２６ｃは中心周波数２４ｃから順次離れることになる。
【００４３】
この様にして、低域側の減衰極２５ｃを所望の周波数にあわせることにより、減衰極２５ｃと減衰極２６ｃは中心周波数２４ｃに対して非対称になっているので、高域側の減衰極２６ｃによる中心周波数２４ｃの挿入損失の劣化を小さく抑えながら、低域側の所望の周波数での大きな減衰量を得ることができる。
【００４４】
尚、実施の形態１と同様に、下方減衰極２５ｃ、上方減衰極２６ｃの中心周波数２４ｃに対する相対位置は、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量に関係しないのでばらつかない。したがって、結合度調整手段４０で両減衰極２５ｃ，２６ｃの位置を調整するのは設計段階のみでよく、結合度調整手段４０は安価な基板のパターンで形成される。
【００４５】
また、実施の形態１における結合度調整手段３５と、実施の形態３における結合度調整手段４０とを組み合わせることにより、更に調整幅を大きくすることができる。
【００４６】
（実施の形態４）
実施の形態４は、図２における中心周波数２４ａに対して下方の減衰極２５ａの位置を、上方の減衰極２６ａの位置より大きく離した非対称のものである。即ち、実施の形態１や実施の形態２、実施の形態３と逆のものである。
【００４７】
このような性質のバンドパスフィルタを実現するために図７に示すように、共振用コンデンサ１６ａと結合部２０との間（即ち、共振用コンデンサ１６ａの逆相端子２３ａ側）から結合用コンデンサ１７ａを介して入出力端子１８ａに接続する。また、共振用コンデンサ１６ｂと結合部２０との間（即ち、共振用コンデンサ１６ｂの逆相端子２３ｂ側）から結合用コンデンサ１７ｂを介して入出力端子１８ｂに接続する。
【００４８】
このように接続することにより、結合用コンデンサ１７ａ，１７ｂによってリング共振器５０ａ，５０ｂに励振された信号の位相と同位相成分で、両リング共振器５０ａ，５０ｂの電磁気的な結合が強くなるために、図８に示すように、中心周波数２４ｄに対して下方の減衰極２５ｄの位置を上方の減衰極２６ｄの位置より大きく離すことができる。
【００４９】
なお、この場合も実施の形態１に示した結合度調整手段３５や実施の形態３に示した結合度調整手段４０を用いることができる。
【００５０】
（実施の形態５）
実施の形態５は、本発明のバンドパスフィルタを用いたダブルスーパー受信機（高周波装置の一例として用いた）である。このダブルスーパー受信機は図９に示すように、高周波信号が入力される入力端子６１と、この入力端子６１に入力された信号が供給された固定の入力フィルタ６２と、この入力フィルタ６２の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器６３の出力が接続された混合器６４と、この混合器６４の出力が供給された本発明のバンドパスフィルタ６５と、このバンドパスフィルタ６５の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器６６の出力が接続される混合器６７と、この混合器６７の出力が供給された出力端子６８とを有するものである。
【００５１】
このように、本発明のバンドパスフィルタ６５を使用することにより、中心周波数のずれを調整することができるという特徴を有する。
【００５２】
ここで、図１０に示すように、混合器６４の出力である中間周波数６９を局部発振器６３の周波数７０に対して、高い方の周波数６９を用いている。この場合には、バンドパスフィルタ６５は実施の形態１または実施の形態２、または実施の形態３に示す何れのものも使用することができる。即ち、中心周波数２４ｆに対して、下方の減衰極２３が上方の減衰極２６ｆより近いものを用いてイメージ妨害７１を除去することが重要である。このことにより、通過帯域の損失が少なくなるとともに大きなイメージ減衰量を確保することができるので、イメージ妨害７１を確実に除去することができる。
【００５３】
また、混合器６４の出力である中間周波数６９を局部発振器６３の周波数に対して、低い方の周波数を用いる場合には、バンドパスフィルタ６５は実施の形態４に示すものを使用する。即ち、上方の減衰極２６ｄでイメージ妨害を除去する。このことにより、通過帯域の損失が少なくなるとともに、イメージ妨害を除去することができる。このように、本発明のバンドパスフィルタ６５は中間周波フィルタとして用いることにより、特にその効果を発揮する。
【００５４】
（実施の形態６）
実施の形態６は、本発明のバンドパスフィルタをシングルスーパー受信機（高周波装置の他の例として用いた）に用いた例である。即ち、図１１に示すように本発明のシングルスーパー受信機は、高周波信号が入力される入力端子７１と、この入力端子７１に入力された信号が供給されるとともに、中心周波数が可変可能な入力フィルタ７２と、この入力フィルタ７２の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器７３の出力が接続された混合器７４と、この混合器７４の出力が供給された本発明のバンドパスフィルタ７５と、このバンドパスフィルタ７５の出力が供給される出力端子７６とを有するものである。
【００５５】
このように、シングルスーパー受信機の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを調整することができる。また、隣接妨害信号を除去することができるとともに、通過帯域の挿入損失を少なくすることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるものである。
【００５７】
これら第１、第２の空芯コイルを調整することにより、第１、第２のリング共振器の中心周波数ずれを補正することができる。従って、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００５８】
また、リング共振器を用いているので、フィルタ回路の安定性が高い、更に、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更にまた、フィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるバンドパスフィルタの平面図
【図２】 同、第１の特性図
【図３】 同、第２の特性図
【図４】 同、実施の形態２におけるバンドパスフィルタの平面図
【図５】 同、実施の形態３におけるバンドパスフィルタの平面図
【図６】 同、特性図
【図７】 同、実施の形態４におけるバンドパスフィルタの平面図
【図８】 同、特性図
【図９】 同、実施の形態５における本発明のバンドパスフィルタを用いた高周波装置のブロック図
【図１０】 同、特性図
【図１１】 同、実施の形態６における本発明のバンドパスフィルタを用いた高周波装置のブロック図
【図１２】 従来のバンドパスフィルタの平面図
【符号の説明】
１１ａ 低ターンの空芯コイル
１１ｂ 低ターンの空芯コイル
１５ａ パターンインダクタ
１５ｂ パターンインダクタ
１６ａ 共振用コンデンサ
１６ｂ 共振用コンデンサ
１７ａ 結合用コンデンサ
１７ｂ 結合用コンデンサ
１８ａ 入出力端子
１８ｂ 入出力端子
１９ａ リング共振器
１９ｂ リング共振器
２０ 結合部
３５ 結合度調整手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング共振器で形成されたバンドパスフィルタとこれを用いた高周波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のバンドパスフィルタについて説明する。従来のバンドパスフィルタは、図１２に示すように、パターンインダクタ１ａと、このパターンインダクタ１ａと並列接続された共振用コンデンサ２ａと、パターンインダクタ１ａから結合用のコンデンサ３ａを介して接続された入出力端子４ａとから成るリング共振器５ａと、パターンインダクタ１ｂと、このパターンインダクタ１ｂと並列接続された共振用コンデンサ２ｂと、パターンインダクタ１ｂから結合用コンデンサ３ｂを介して接続された入出力端子４ｂとから成るリング共振器５ｂとから成り、これらのリング共振器５ａとリング共振器５ｂとが基板上に設けられていた。
【０００３】
そして、これらのリング共振器５ａとリング共振器５ｂが電磁気的な結合度を得るために、パターンインダクタ１ａの一部とパターンインダクタ１ｂの一部が対向して配置され、バンドパスフィルタを形成していた。また、第１の共振用コンデンサ２ａと第２の共振用コンデンサ２ｂはチップ部品を基板に実装して使用していた。
【０００４】
このようにリング共振器を用いたバンドパスフィルタは、一般に共振線路に接地が存在しない為に浮遊インダクタンスを誘発させる要因がなく、回路の安定性を向上させることができるという特徴を有している。また、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更に、１／４波長フィルタ・コムラインフィルタ等共振線路に接地を有するフィルタに比べてフィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように構成されたバンドパスフィルタは共振用のチップコンデンサ２ａ，２ｂのばらつきにより、例えば６ＭＨｚの通過帯域幅を有するバンドパスフィルタにおいては、通過帯域幅６ＭＨｚに対して通過中心周波数が略５０ＭＨｚ変動するものであった。ところで、このバンドパスフィルタを、例えばチューナの中間周波数用に用いるには、このコンデンサをフィルタ基板に実装する前に、共振用コンデンサのばらつきを抑える必要があった。そのために、共振用コンデンサを選別するための設備とコストが必要であった。
【０００６】
そこで本発明はこの課題を解決するために、共振用コンデンサの選別を不要としたバンドパスフィルタを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明のバンドパスフィルタは、第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるものである。
【０００８】
これにより、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、第１のパターンインダクタと、この第１のパターンインダクタと並列接続された第１の共振用コンデンサと、前記第１のパターンインダクタから第１の結合用のコンデンサを介して接続された第１の入出力端子とから成る第１のリング共振器と、第２のパターンインダクタと、この第２のパターンインダクタと並列接続された第２の共振用コンデンサと、前記第２のパターンインダクタから第２の結合用コンデンサを介して接続された第２の入出力端子とから成る第２のリング共振器とから成り、前記第１のリング共振器と前記第２のリング共振器とが基板上に設けられ、前記第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に前記第１の共振用コンデンサと前記第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から前記第１の結合用コンデンサを介して前記第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から前記第２の結合用コンデンサを介して前記第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるバンドパスフィルタであり、共振用コンデンサの容量ばらつきによる中心周波数のずれを、第１、第２の空芯コイルを調整することにより中心周波数を補正することができる。従って、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００１０】
また、リング共振器を用いているので、フィルタ回路の安定性が高い。更に、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更にまた、フィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【００１１】
さらに、空芯コイルが、夫々のパターンインダクタに直列に挿入されているので、この空芯コイルの巻き間隔を変化させることにより、空芯コイルのインダクタンスが変化し、中心周波数を調整することができる。また、空芯コイルを使用しているので、その損失は小さく、フィルタの共振の鋭さ（Ｑ値）を大きくとることができる。
【００１２】
さらにまた、空芯コイルは、その互いの中心軸が約９０度の角度で実装しているので、互いの空芯コイルの電磁気的な結合度を小さくすることができる。すなわち、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整と独立に他方の共振器の共振特性を調整することができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００１３】
また、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させて結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けるとともに、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心から偏心した位置にパターンで形成された第２の結合度調整手段が設けられたバンドパスフィルタであり、共振器に励振された信号の位相とは逆位相、または同位相での共振器間結合が強くなるため、バンドパスフィルタの中心周波数に対して上方と下方に夫々生ずる減衰極の位置が非対称になる。
【００１４】
そのため、中心周波数より上方または下方の何れかの減衰量を大きく確保しながら、中心周波数の挿入損失を、減衰極の位置が対称のときに比べて小さくすることができる。また、第１の結合度調整手段を有しているので、減衰極の位置を調整し、所望の周波数で最適な減衰量を得ることができる。
【００１５】
さらに、第１の結合度調整手段として、結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状にパターンが設けられたバンドパスフィルタであり、このパターンを設けることにより非対称に形成された一方の減衰極を中心周波数から大きく遠ざけることができる。したがって、この遠ざけられた減衰極の中心周波数に対する寄与が小さくなるので、減衰極が中心周波数に対して対称に形成された場合よりも、中心周波数の挿入損失を小さくすることができる。
【００１６】
また、このパターンをカットすることにより、前記減衰極の周波数を中心周波数に近づく方向に調整することもできる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、空芯コイルを調整後接着剤にて固定した請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、長時間の温度サイクル等による形状変化を抑えることができ、長期的な形状変動に対して安定化を図ることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、夫々のパターンインダクタから夫々相手側のパターンインダクタに向かって突出した凸部を第２の結合度調整手段とした請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、この凸部を形成するパターンをカットすることにより両減衰極の周波数を中心周波数から遠ざかる方向に調整することができる。また、パターンで形成されているので、コストアップにつながることはない。
【００１９】
請求項４に記載の発明の結合用コンデンサは、共振用コンデンサに対して結合部と反対側に設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、低域側の減衰極を高域側の減衰極に比べて中心周波数に近づく方向に作ることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明の結合用コンデンサは、共振用コンデンサに対して結合部側に設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタであり、高域側の減衰極を低域側の減衰極に比べて中心周波数に近づく方向に作ることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、入力端子と、この入力端子に入力された信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第１の局部発振器の出力が接続された第１の混合器と、この第１の混合器の出力が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第２の局部発振器の出力が接続された第２の混合器と、この第２の混合器の出力が供給される出力端子とを有する高周波装置であり、ダブルスーパー受信装置の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを補正することができ、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００２２】
また、確実にイメージ妨害周波数を除去することができるので、通過帯域（中間周波数）の損失を少なくすることができる。特に、入力周波数より第１の混合器の出力周波数の方が高いアップダウン形式のダブルスーパー受信機の場合にその効果が大きい。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給される入力フィルタと、この入力フィルタの出力信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続された混合器と、この混合器の出力信号が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が供給される出力端子とを有する高周波装置であり、シングルスーパー受信機の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを補正することができ、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００２４】
また、確実に妨害信号を除去することができるとともに、通過帯域（中間周波数）の損失を少なくすることができる。
【００２５】
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
実施の形態１は、図１に示すように構成されている。即ち、低ターンの空芯コイル１１ａが直列に接続されて挿入されたパターンインダクタ１５ａと、このパターンインダクタ１５ａと並列接続された共振用コンデンサ１６ａと、パターンインダクタ１５ａから結合用のコンデンサ１７ａを介して接続された入出力端子１８ａとから成るリング共振器１９ａと、低ターンの空芯コイル１１ｂが直列接続されて挿入されたパターンインダクタ１５ｂと、このパターンインダクタ１５ｂと並列接続された共振用コンデンサ１６ｂと、パターンインダクタ１５ｂから結合用コンデンサ１７ｂを介して接続された入出力端子１８ｂとから成るリング共振器１９ｂと、パターンインダクタ１５ａと１５ｂの対向する一辺３６ａ，３６ｂと平行にパターンで形成された直線状の調整片３７が基板上に形成されて、バンドパスフィルタを構成している。
【００２７】
この調整片３７は、対向する一辺３６ａ，３６ｂの中心を通る中心線２１に対してその上側（本実施の形態ではパターンインダクタ１５ａ，１５ｂの上辺付近）にスルーホール３８を形成し、このスルーホール３８で基板の裏側に形成されたグランドプレーンに接続されている。
【００２８】
ここで、パターンインダクタ１５ａとパターンインダクタ１５ｂは、縦５ｍｍ、横７ｍｍの略四角形状であって、中心周波数調整用の低ターンの空芯コイル１１ａ，１１ｂには直径２ｍｍの２ターンの空芯コイルを用いている。そして、その互いの影響を除去するために中心線が約９０度の角度で実装されており、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔を調整して中心周波数を調整した後に接着剤１２ａ，１２ｂで固定している。尚、低ターンとは２回〜４回巻きのコイルのことであり、このように巻き数の少ないコイルを用いることにより微小の調整が容易となる。
【００２９】
そして、リング共振器１９ａ側では対向する一辺３６ａ，３６ｂ間に形成された結合部２０に隣接する（図面において）下方の辺に共振用コンデンサ１６ａを設け、この共振用コンデンサ１６ａに対して結合部２０と反対側（即ち、共振用コンデンサの正相端子２２ｂ側）に結合用コンデンサ１７ａを介して入出力端子１８ａが設けられている。
【００３０】
また、リング共振器１９ｂ側ではこの結合部２０に隣接する下方の辺に共振用コンデンサ１６ｂを設け、この共振用コンデンサ１６ｂに対して結合部２０と反対側（即ち、正相端子２２ｂ側）に結合用コンデンサ１７ｂを介して入出力端子１８ｂが設けられている。
【００３１】
このように、夫々のパターンインダクタ１５ａ，１５ｂにインダクタンス可変手段としての空芯コイル１１ａ，１１ｂを挿入しているので、中心周波数を調整することが可能となる。従って、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量ばらつきによる中心周波数のずれを、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔を調整することで補正することができる。
【００３２】
またインピーダンス可変手段として空芯コイル１１ａ，１１ｂを用いることにより、レーザなどのトリミングによって中心周波数を変化させる方法に比べて、設備投資を抑えることができる。
【００３３】
尚、このフィルタの中心周波数は約１ＧＨｚであり、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂは３ｐＦ±０．１５ｐＦの誤差を持つコンデンサを用いているので、中心周波数は約５０ＭＨｚ変動する。しかし、空芯コイル１１ａ，１１ｂの巻き間隔の調整により中心周波数を約８０ＭＨｚ可変させることができるので、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量ばらつきを吸収することができる。
【００３４】
また、空芯コイル１１ａ，１１ｂは、その互いの空芯コイル１１ａ，１１ｂの中心軸１３ａ，１３ｂが約９０度の角度で実装されているため、互いの空芯コイル１１ａ，１１ｂの電磁気的な結合度を小さくすることができる。従って、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整による他方の共振器の、共振特性の変化を抑えることができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００３５】
そして、中心周波数を調整した後に空芯コイル１１ａ，１１ｂを接着剤１２ａ，１２ｂで固定しているので、長時間の温度サイクル等による形状変化を抑えることができ、長期的な形状変動に対して安定化を図ることができる。尚接着剤１２ａ，１２ｂとして、本実施の形態では溶剤型ゴム系接着剤を用いた。
【００３６】
またリング共振器１９ａ，１９ｂにおいて、この結合部２０に隣接する（図面において）下方の辺に共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂを設け、この共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂに対して結合部２０と反対側（即ち正相端子２２ａ側）に結合コンデンサ１７ａ，１７ｂを介して入出力端子１８ａ，１８ｂが設けられている。従って、結合用コンデンサ１７ａ，１７ｂによってリング共振器１９ａ，１９ｂに励振された信号の位相とは逆位相、即ち共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの逆相端子２３ａ，２３ｂで両リング共振器１９ａ，１９ｂの電磁気的な結合が強くなるために、図２に示すように、バンドパスフィルタの中心周波数２４ａに対して下方の減衰極２５ａと上方の減衰極２６ａとが非対称になる。
【００３７】
即ち、下方の減衰極２５ａと中心周波数２４ａの距離２７ａより、中心周波数２４ａと上方の減衰極２６ａの距離２８ａの方が大きくなって、上方の減衰極２６ａの中心周波数２４ａに対する影響が小さくなる。その結果、一方の減衰極２５ａを中心周波数２４ａに近づけたときの中心周波数２４ａの挿入損失劣化を、減衰極が中心周波数に対称な場合２９と比較して少なくすることができる。なお。図２において、横軸３０は周波数（ＭＨｚ）、縦軸３１は減衰量（ｄＢ）であり、このフィルタは中心周波数の低域近傍に大きな減衰量を必要とするアプリケーションに有用である。
【００３８】
また、結合度調整手段３５は、このパターンを設けることにより非対称に形成された一方の減衰極２６ａを中心周波数２４ａから大きく遠ざけることができる。また上方の減衰極２６ａの周波数を調整したい場合は、調整片３７の先端３７ａ方向から順次カットすることにより、図３に示すように２６ｂは中心周波数２４ｂに順次近づくことになる。下方の減衰極２５ｂ、上方の減衰極２６ｂの中心周波数２４ｂに対する相対位置は、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量に関係しないのでばらつかない。したがって、結合度調整手段３５で両減衰極の位置を調整するのは設計段階のみでよく、結合度調整手段３５は安価な基板のパターンで形成されている。
【００３９】
なお、本実施の形態において、中心周波数２４ａ，２４ｂは１ＧＨｚであり、帯域幅は３５ＭＨｚである。また、中心周波数２４ａと減衰極２５ａの距離２７ａは１００ＭＨｚであり、中心周波数２４ａと減衰極２６ａの距離２８ａは２００ＭＨｚである。
【００４０】
（実施の形態２）
実施の形態２は、図４に示すように中心周波数調整用の低ターン空芯コイル１１ａ，１１ｂが、その中心線が平行、かつ互いの中心線１３ｃ，１３ｄの距離を空芯コイル１１ａ，１１ｂの直径以上離して実装されたものである。この様に空芯コイル１１ａ，１１ｂを実装することにより、互いの空芯コイルの電磁気的な結合度を小さくすることができ、一方の空芯コイルの巻き間隔の調整による他方の共振器の、共振特性の変化を抑えることができ、周波数調整作業の簡易化を実現することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
実施の形態３は、図５に示すように結合部２０の中心に結合度調整手段４０を設けたものである。この結合度調整手段４０はパターンインダクタ１５ａと１５ｂの対向する一辺３６ａ，３６ｂの下辺に夫々結合部２０の中心方向に向かって突出した凸部４１ａ，４１ｂをパターンで形成したものである。
【００４２】
そして、この凸部４１ａ，４１ｂの先端４２ａ，４２ｂ方向から順次カットすることにより、図６に示すように減衰極２５ｃ，２６ｃの位置を調整することができる。即ち、先端４２ａ，４２ｂから順次カットすることにより、減衰極２５ｃ、２６ｃは中心周波数２４ｃから順次離れることになる。
【００４３】
この様にして、低域側の減衰極２５ｃを所望の周波数にあわせることにより、減衰極２５ｃと減衰極２６ｃは中心周波数２４ｃに対して非対称になっているので、高域側の減衰極２６ｃによる中心周波数２４ｃの挿入損失の劣化を小さく抑えながら、低域側の所望の周波数での大きな減衰量を得ることができる。
【００４４】
尚、実施の形態１と同様に、下方減衰極２５ｃ、上方減衰極２６ｃの中心周波数２４ｃに対する相対位置は、共振用コンデンサ１６ａ，１６ｂの容量に関係しないのでばらつかない。したがって、結合度調整手段４０で両減衰極２５ｃ，２６ｃの位置を調整するのは設計段階のみでよく、結合度調整手段４０は安価な基板のパターンで形成される。
【００４５】
また、実施の形態１における結合度調整手段３５と、実施の形態３における結合度調整手段４０とを組み合わせることにより、更に調整幅を大きくすることができる。
【００４６】
（実施の形態４）
実施の形態４は、図２における中心周波数２４ａに対して下方の減衰極２５ａの位置を、上方の減衰極２６ａの位置より大きく離した非対称のものである。即ち、実施の形態１や実施の形態２、実施の形態３と逆のものである。
【００４７】
このような性質のバンドパスフィルタを実現するために図７に示すように、共振用コンデンサ１６ａと結合部２０との間（即ち、共振用コンデンサ１６ａの逆相端子２３ａ側）から結合用コンデンサ１７ａを介して入出力端子１８ａに接続する。また、共振用コンデンサ１６ｂと結合部２０との間（即ち、共振用コンデンサ１６ｂの逆相端子２３ｂ側）から結合用コンデンサ１７ｂを介して入出力端子１８ｂに接続する。
【００４８】
このように接続することにより、結合用コンデンサ１７ａ，１７ｂによってリング共振器５０ａ，５０ｂに励振された信号の位相と同位相成分で、両リング共振器５０ａ，５０ｂの電磁気的な結合が強くなるために、図８に示すように、中心周波数２４ｄに対して下方の減衰極２５ｄの位置を上方の減衰極２６ｄの位置より大きく離すことができる。
【００４９】
なお、この場合も実施の形態１に示した結合度調整手段３５や実施の形態３に示した結合度調整手段４０を用いることができる。
【００５０】
（実施の形態５）
実施の形態５は、本発明のバンドパスフィルタを用いたダブルスーパー受信機（高周波装置の一例として用いた）である。このダブルスーパー受信機は図９に示すように、高周波信号が入力される入力端子６１と、この入力端子６１に入力された信号が供給された固定の入力フィルタ６２と、この入力フィルタ６２の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器６３の出力が接続された混合器６４と、この混合器６４の出力が供給された本発明のバンドパスフィルタ６５と、このバンドパスフィルタ６５の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器６６の出力が接続される混合器６７と、この混合器６７の出力が供給された出力端子６８とを有するものである。
【００５１】
このように、本発明のバンドパスフィルタ６５を使用することにより、中心周波数のずれを調整することができるという特徴を有する。
【００５２】
ここで、図１０に示すように、混合器６４の出力である中間周波数６９を局部発振器６３の周波数７０に対して、高い方の周波数６９を用いている。この場合には、バンドパスフィルタ６５は実施の形態１または実施の形態２、または実施の形態３に示す何れのものも使用することができる。即ち、中心周波数２４ｆに対して、下方の減衰極２３が上方の減衰極２６ｆより近いものを用いてイメージ妨害７１を除去することが重要である。このことにより、通過帯域の損失が少なくなるとともに大きなイメージ減衰量を確保することができるので、イメージ妨害７１を確実に除去することができる。
【００５３】
また、混合器６４の出力である中間周波数６９を局部発振器６３の周波数に対して、低い方の周波数を用いる場合には、バンドパスフィルタ６５は実施の形態４に示すものを使用する。即ち、上方の減衰極２６ｄでイメージ妨害を除去する。このことにより、通過帯域の損失が少なくなるとともに、イメージ妨害を除去することができる。このように、本発明のバンドパスフィルタ６５は中間周波フィルタとして用いることにより、特にその効果を発揮する。
【００５４】
（実施の形態６）
実施の形態６は、本発明のバンドパスフィルタをシングルスーパー受信機（高周波装置の他の例として用いた）に用いた例である。即ち、図１１に示すように本発明のシングルスーパー受信機は、高周波信号が入力される入力端子７１と、この入力端子７１に入力された信号が供給されるとともに、中心周波数が可変可能な入力フィルタ７２と、この入力フィルタ７２の出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器７３の出力が接続された混合器７４と、この混合器７４の出力が供給された本発明のバンドパスフィルタ７５と、このバンドパスフィルタ７５の出力が供給される出力端子７６とを有するものである。
【００５５】
このように、シングルスーパー受信機の中間周波フィルタに本発明のフィルタを使用しているので、中心周波数のずれを調整することができる。また、隣接妨害信号を除去することができるとともに、通過帯域の挿入損失を少なくすることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に第１の共振用コンデンサと第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から第１の結合用コンデンサを介して第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から第２の結合用コンデンサを介して第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるものである。
【００５７】
これら第１、第２の空芯コイルを調整することにより、第１、第２のリング共振器の中心周波数ずれを補正することができる。従って、共振用コンデンサの選別が不要となる。
【００５８】
また、リング共振器を用いているので、フィルタ回路の安定性が高い、更に、中心周波数の両側に減衰極を設けて通過帯域近傍の減衰量を大きくとることができる。更にまた、フィルタの挿入損失を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるバンドパスフィルタの平面図
【図２】 同、第１の特性図
【図３】 同、第２の特性図
【図４】 同、実施の形態２におけるバンドパスフィルタの平面図
【図５】 同、実施の形態３におけるバンドパスフィルタの平面図
【図６】 同、特性図
【図７】 同、実施の形態４におけるバンドパスフィルタの平面図
【図８】 同、特性図
【図９】 同、実施の形態５における本発明のバンドパスフィルタを用いた高周波装置のブロック図
【図１０】 同、特性図
【図１１】 同、実施の形態６における本発明のバンドパスフィルタを用いた高周波装置のブロック図
【図１２】 従来のバンドパスフィルタの平面図
【符号の説明】
１１ａ 低ターンの空芯コイル
１１ｂ 低ターンの空芯コイル
１５ａ パターンインダクタ
１５ｂ パターンインダクタ
１６ａ 共振用コンデンサ
１６ｂ 共振用コンデンサ
１７ａ 結合用コンデンサ
１７ｂ 結合用コンデンサ
１８ａ 入出力端子
１８ｂ 入出力端子
１９ａ リング共振器
１９ｂ リング共振器
２０ 結合部
３５ 結合度調整手段
Claims (7)
- 第１のパターンインダクタと、この第１のパターンインダクタと並列接続された第１の共振用コンデンサと、前記第１のパターンインダクタから第１の結合用のコンデンサを介して接続された第１の入出力端子とから成る第１のリング共振器と、第２のパターンインダクタと、この第２のパターンインダクタと並列接続された第２の共振用コンデンサと、前記第２のパターンインダクタから第２の結合用コンデンサを介して接続された第２の入出力端子とから成る第２のリング共振器とから成り、前記第１のリング共振器と前記第２のリング共振器とが基板上に設けられ、前記第１、第２のパターンインダクタと直列に挿入されるとともに互いの中心軸が約９０度の角度で実装された第１、第２の空芯コイルを設け、前記第１、第２のパターンインダクタは略四角形状とし、夫々のパターンインダクタの一辺で対向させた結合部に隣接するとともに対応する夫々の辺に前記第１の共振用コンデンサと前記第２の共振用コンデンサを設け、前記第１の共振用コンデンサの近傍から前記第１の結合用コンデンサを介して前記第１の入出力端子を設けると共に、前記第２の共振用コンデンサの近傍から前記第２の結合用コンデンサを介して前記第２の入出力端子を設け、前記結合部の中心上に一端がグランドに接続された直線状のパターンで形成された第１の結合度調整手段を設け、前記第１、第２の空芯コイルにより前記第１、第２のリング共振器の中心周波数を調整し、前記第１の結合度調整手段により減衰極の周波数位置を調整することができるバンドパスフィルタ。
- 空芯コイルを調整後接着剤にて固定した請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
- 第１、第２のパターンインダクタから夫々相手側のパターンインダクタに向かって突出した凸部で形成された第２の結合度調整手段を有する請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
- 第１、第２の結合用コンデンサは、第１、第２の共振用コンデンサに対して結合部と反対側にそれぞれ設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
- 第１、第２の結合用コンデンサは、第１、第２の共振用コンデンサに対して結合部側にそれぞれ設けられた請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
- 入力端子と、この入力端子に入力された信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第１の局部発振器の出力が接続された第１の混合器と、この第１の混合器の出力が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第２の局部発振器の出力が接続された第２の混合器と、この第２の混合器の出力が供給される出力端子とを有する高周波装置。
- 入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給される入力フィルタと、この入力フィルタの出力信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続された混合器と、この混合器の出力信号が供給される請求項１に記載のバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの出力が供給される出力端子とを有する高周波装置。
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