JPH01232814A - 帯域フィルタ回路配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第１及び第２の並列共振回路からなリ、この
夫々は誘導成分及び容量成分からなり、前記各容量成分
は直列接続された対のコンデンサからなり、多対のコン
デンサは他の対の対応するコンデンサの変化と連動して
可変であり、一方の対の両コンデンサの接続点と他方の
対の両コンデンサの接続点との間に双方向性のリアクタ
ンス結合を設けてなる帯域フィルタ回路配置に関するも
のである。

このタイプのフィルタの構成は、英国特許明細！１ＧＢ
−Ａ−１２９５８５０（第５図に変形例を示す第４図及
びこれに対応する説明）において開示されている。この
周知のフィルタにおいては双方向性の結合部は直列のコ
ンデンサを含み、各可変コンデンサはフィルタの前段に
接続されるトランジスタの出力インピーダンスに対しフ
ィルタとの間で全同調範囲に亘って実質的に一定のマツ
チングが得られるように各々の共振回路を同調させる同
調コンデンサの変化に連動して変化するようにされてい
る。

高周波帯域フィルタは無線通信装置において、例えばス
ーパーヘテロダイン受信機のスプリアスレスポンスの防
止、発振器より発生する不要電波の抑圧、インピーダン
ス変換など多くの目的で広く使用されている。かかる代
表的なフィルタは２又はそれ以上の並列共振回路及び夫
々の共振回路の間の双方向性の結合部からなっている。

結合部としては種々のタイプのものが可能であり、標準
的な参考書に広く記載されている。このうち構成の簡単
さ及びコストの点から最も普通に用いられるのは所謂「
トップ容量結合」であり、これは夫々の共振回路の容量
成分と誘導成分の一方の共通点が次の共振回路（存在す
る場合）の対応する点に直列コンデンサを介して接続さ
れるものである（他方の共通点は接地される）、直列コ
ンデンサの値は、必要とされる結合の度合が得られるよ
うに選ばれる。これは通常各直列コンデンサの値がこの
直列コンデンサによって例えば所［臨界結合Ｊとなるよ
う互い　結合される２つの共振回路の夫々の容量成分の
値と特別な関係を有するということを意味する。これは
、単純なトップ容量結合よりなるフィルタが、実質的な
周波数範囲、−例としてこの範囲内の周波数を１０％越
えた周波数範囲に亘って同調可能であることが要求され
る場合には、例えば調整可能なフェライトコアにより多
くの共振回路の誘導成分を調整すること叫より、同調が
とられなければならない。何故ならば容量成分を調整す
ると結合度が最適値より許容範囲を越えて変化するから
である。このためこのようなフィルタの必要とされる周
波数範囲全体に亘っての同調に可変容量ダイオードを用
いることはできず、仮に用いたとしても、同調周波数範
囲の中央において最適に結合されたフィルタはこの範囲
の高周波側の端部では実質的に過結合となり、低周波側
の端部では実質的に粗結合となる。

本発明の目的はこの不都合を軽減することであり、この
目的のために、本発明は、最初のバラグラフにおいて記
述したのと同様の帯域フィルタ配置において、前記各容
量成分は対応する対のコンデンサと直列に接続された他
のコンデンサを夫々有し、一方の前記他のコンデンサと
これに対応する対のコンデンサの接続点と、他方の前記
他のコンデンサとこれに対応する一対のコンデンサの接
続点との間に他の双方向性リアクタンス結合部を設けた
ことを特徴とする。

上記より、同調容量の変化による同調周波数の変化に伴
って生じる結合の変化は、対応する雨具撮回路の間に設
けられた双方向性のリアクタンス結合部を１つの共振回
路の容量成分のタップと他の共振回路の容量成分の対応
するタップとの間に接続することによって軽減されるこ
とが分ろう。

もしも前記各容量成分が一方が固定で他方が可変の直列
に接続された一対のコンデンサのみからなり、これらの
コンデンサの接続点が対応するタップとなるものとした
場合、コンデンサ対よりなる８聞分圧器上の夫々のタッ
プの位置では、対応する可変コンデンサの変化によって
同調周波数の変化に伴って生じる２つの共振回路の間の
結合を、補償するような正しい方向に変化させるが、多
くの場合には少なくとも他の問題を生じさせずに適度の
補償を行うことは非常に困難である。得られる補償の度
合は明らかに各固定コンデンサの値により決定されるが
、この値のとり得る範囲はしばしば他の条件によって制
限される。例えば、この値が小さければ、対応する可変
コンデンサにより得られるｌ１ｌｌｉ１Ｆ１４周波数範
囲は不十分となる。逆にこの値が大きければ、このフィ
ルタを通過する信号は対応する可変コンデンサ上で比較
的大きな娠幅となり、この可変コンデンサが可変容量ダ
イオードのような非線形素子の場合にはかなりの大きな
量の歪みが発生する。従って本発明によれば、各容量成
分は対応する対のコンデンサと直列に接続された他のコ
ンデンサを夫々含む構成とし、更に前記一方の他のコン
デンサとこれに対応する一対のコンデンサとの接続点と
、他方の他のコンデンサとこれに対応する一対のコンデ
ンサとの接続点との間に双方向性のリアクタンス結合部
を設ける。

この手段によれば、容量成分を構成するコンデンサの容
量と２つの双方向性のリアクタンスの値とが相互に依存
し合っていることから、必要とされる補償の度合が得ら
れるようこれらの容量の値を選択する場合に非常に大き
な自由度が得られる。

例えば双方向性結合部のリアクタンスを直列コンデンサ
或いはその他のリアクタンス成分とし、これらの値を適
当に選ぶことによって双方向性結合部のリアクタンスを
調整することができる。

周知のように、単一の可変容量ダイオードを同調コンデ
ンサとして用いたフィルタによって処理される信号にこ
のダイオードの非線形性によって生じる歪みは、この単
一のダイオードを、互いに逆向きに接続されたダイオー
ド対に置き替えることによって軽減される。従って、好
ましくは本発明に応じて設けられた上記他の各コンデン
サはそれ自身、互いに他方の他のコンデンサと連動して
可変である。また一対のダイオードのうちこの他のコン
デンサが接続される方のコンデンサは固定とし、全ての
可変コンデンサを同時に変化させる手段を設ける。この
ような構成で、かつ各可変コンデンサを全て可変容量ダ
イオードとすれば、本発明に対応して更にコンデンサを
設けたことにより、更に歪みを軽減できるという利点が
生じる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の具体的な実施例に
ついて説明する。

第１図において、帯域フィルタ回路配置は、夫々誘導成
分と容量成分とよりなる第１及び第２の並列共振回路１
及び２よりなる。これらの回路の誘導成分は夫々コイル
３及び４である。共振回路１の容量成分は一対の直列コ
ンデンサ５及び６とこれに直列に接続された他のコンデ
ンサ７とがらなり、この直列に接続されたコンデンサ５
．６及び７はコイル３と並列に接続されている。同様に
、共振回路２の容量成分は一対の直列コンデンサ８及び
９とこれに直列に接続された他のコンデンサ１０とから
なり、この直列に接続されたコンデンサ８．９及び１０
はコイル４と並列に接続されている。微調コンデンサ１
１及び１２も夫々コイル３．４に並列に接続されている
。コイル３とコンデンサ７の接続点及びコイル４とコン
デンサ１０の接続点は共に接地されている。直列コンデ
ンサ１３よりなる第１の双方向性リアクタンス結合部は
コンデンサ５及び６の接続点とコンデンサ８及び９の接
続点との間に設けられる。同様に、直列コンデンサ１４
よりなる第２の双方向性リアクタンス結合部はコンデン
サ６及び７の接続点とコンデンサ９及び１０の接続点と
の間に設けられる。

入力端子１５はコイル３のタップに接続され、入力端子
１６は接地されている。また出力端子１７はコイル４の
タップに接続され、出力端子１８は接地されている。

コンデンサ６及び９は固定であり、コンデンサ５．７．
８及び１０は可変でありこれらは可変容量ダイオードよ
りなる。これらのダイオードの容量を互いに連動して変
化させこのフィルタを同調させるために、接地レベルに
対する可変逆方向バイアス電圧を電源３５から同調電圧
入力端子１９へ供給する。本実施例では端子１９はダイ
オード５．７．８及び１０のカソードに接続され、従っ
て同調電圧は接地レベルに対して正となる。同調電圧入
力端子１９は大きい値の直列抵抗２０゜２１夫々を介し
てダイオード７及び１０のカソードに接続され、これら
のカソードはこの順に夫々大きい値の直列抵抗２２及び
２３を介してダイオード５及び８のカソードに接続され
ている。また端子１９はコンデンサ２４によって接地レ
ベルから切り離されている。

もし、コンデンサ１４を削除しコンデンサ１３をダイオ
ード５及び８のカソード間ではなくアノード間に接続し
く従来のトップ容量結合）、コンデンサ１３の容量を同
調周波数範囲の中央部において共振回路１と２の間の希
望する相互結合の度合を与えるように選んだ場合、コン
デンサ１３のインピーダンスが周波数とともに変化する
ため同調周波数範囲の高周波側の端部では相互結合が希
望するものよりも大となり、低周波側の端部では小とな
る。このような効果はコンデンサ１３を図示のように接
続する（コンデンサ１４はないものとして）ことにより
ある程度軽減される。その理由は、同調周波数を同調周
波数範囲の高周波側の端部にまで上げるためにダイオー
ド５，７．８及び１０の容量を減少させると、コンデン
サ１３の容量分圧器５．６．７及び８，９．１０への接
続点においてこれらの分圧器を有効に下げ、逆に同調周
波数を同調周波数範囲の低周波側の端部まで下げるため
にダイオードの容量を増加させると上記とは反対の効果
が生じるからであり、これらの接続点での有効な変動は
コンデンサ６及び９によって決定される。しかし、上で
指摘したように実際にはコンデンサ６及び９が取り得る
値の範囲はしばしば他の条件によって制限される。−例
として常に周波数変化に伴うコンデンサ１３のインピー
ダンスの変化を過剰に補償することになる。従って更に
コンデンサ１４を図に示すように接続する。このコンデ
ンサ１４と容積分圧器５，６．７及び８．９．１０との
接続点は、これらの点がダイオード５．７．８及び１０
の容量の変化によってコンデンサ１３の接続点の対応す
る変動の方向とは逆の方向に夫々の分圧器を有効に上下
に変動させる。コンデンサ１４を設けることによりコン
デンサ１３だけを設けた場合の補償を軽減し、得られる
正味の補償の値をコンデンサ１３と１４の相対的な容量
を適当に選択することによって変化させることができる
。

第１図に示すように構成された実際のフィルタでは、コ
イル３及び４は夫々そのタップよりの上側の部分のイン
ダクタンスは４４ｎＨ，タップの下側の部分のインダク
タンスは５ｎｌ−１である。またコンデンサ６．９．１
３及び１４の容量値は夫々１８１）Ｆ、１８ＤＦ、１．
１７　ｐＦ及び１．５４ｐＦである。夫々の可変容量ダ
イオード５．７゜８及び１０は、実際には、このような
ダイオードを２つ用い、例えば型番ＢＢ８０９として入
手できるものを並列に接続される。フィルタの中心周波
数は、端子１９に加える電圧を端子１６に対し＋２Ｖか
ら＋２０Ｖまで変化させることにより略１３６Ｍ　Ｈｚ
から１６４Ｍ　Ｈｚまでの範囲に亘って同調させること
ができ、この全同調範囲に亘って実質上最適なバターワ
ース応答が得られる。

コンデンサ１３及び１４の相対的な容量を選定する場合
においては、周波数変化に伴って起こり得るフィルタの
種々の部分の非理想的な動作を少なくともいくらかは補
償するために、これらのことを考慮しておく必要がある
。

第２図は本発明の第２実施例の回路図を示し、第１図と
同一の部分には同一符号を付す。第２図において、帯域
フィルタ回路配置は前記と同様に第１及び第２の並列共
振回路１，２よりなる。しかしこれらの共振回路の容量
成分は第１図の対応する部分とは幾分具なった構成とさ
れている。この容量成分も前記と同様に夫々一対の直列
コンデンサ５．６及び８，９よりなるが、ここでは可変
コンデンサ５及び８が夫々逆向きに接続された可変容量
ダイオード５Ａ、５Ｂ及び８Ａ、８Ｂとされ、これらの
対には更に他のコンデンサ２５及び２７が直列に接続さ
れている。従って直列に結合されたコンデンサ５，６及
び２５はコイル３と並列に接続され、直列に結合された
コンデンサ８゜９及び２７はコイル４と並列に接続され
ている。

しかしこの他のコンデンサ２５及び２７は固定であり、
これは対応する固定コンデンサ６又は９と接地との間で
はなく対応する可変コンデンサ５又は８とコイル３又は
４との間に設けられている。

コンデンサ１４は、ここでは可変コンデンサ５と他のコ
ンデンサ２５の接続点と、可変コンデンサ８と他のコン
デンサ２７の接続との間に接続されている。回路構成が
前記とは異なるため同調電圧入力端子１９から上記可変
容量ダイオードへの接続も幾分異なっており、端子１９
は高抵抗２９を介してダイオード５Ａと５Ｂの接続点に
また高抵抗３０を介してダイオード８Ａと８Ｂの接続点
に接続され、更に高抵抗３１．３２．３３及び３４はコ
ンデンサ２５．２７．６及び９と夫々並列に接続されて
いる。この構成のフィルタも第１図の構成のものと同様
の動作を行う。例えば、端子１９に供給される正の同調
電圧を上げてダイオード５Ａ、５Ｂ、８Ａ、８Ｂの容量
を減少させフィルタ応答の中心周波数を上げると、容量
分圧器２５．５Ａ、５Ｂ、６．及び２７．８Ａ、８Ｂ。

９上の点のうちコンデンサ１３が接続された点の分圧は
有効に下げられ、一方コンデンサ１４が接続された点の
分圧は有効に上昇する。

コイル３．４のインダクタンスを第１図の場合と等しく
、夫々のダイオード５Ａ、５８．８Ａ。

及び８Ｂは第１図と同様の２つのダイオードＢＢ８０９
を並列に接続し、コンデンサ６．９．１３゜１４．２５
及び２７を夫々３６ｐＦ、３６ｐＦ。

３．９１）Ｆ、０．７５　ｐＦ、３６ｐＦ、及び３６ｐ
Ｆという値とすれば、端子１９に加える同調電圧を＋２
Ｖと＋２０Ｖの間とすると実質的に第１図に示される「
実際のフィルタ」で得られるものと同等の応答が得られ
る。

第２図のコンデンサ６．９．２５及び２７が全て同じ値
であるということは勿論必須ではない。

コンデンサ２５に対するコンデンサ６の８沿の比及びコ
ンデンサ２７に対するコンデンサ９の容量の比を１とは
異なる値に選んで、コンデンサ１３及び／又はコンデン
サ１４の値を希望する応答が得られるよう調整してもよ
い。

請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変形が
可能であることは明らかである。例えばコンデンサ１３
及び／又は１４を直列に接続された一対のコンデンサに
置き替え、これらの接続点を他のコンデンサを介して接
地してもよい。或いは夫々コンデンサ１３及び１４夫々
を誘導素子に置き替え、共振回路１及び２の間に接続さ
れる双方向性の結合部を容量性リアクタンスから誘導性
リアクタンスに変更することもできる。しかし、通常は
、特にコストの点を考慮すれば、誘導性リアクタンスよ
りも容量性リアクタンスのものを使う方が好ましい。

上に説明したフィルタは共に２つの部分よりなっている
が、本発明は明らかに２以上の部分よりなるフィルタを
も含むものである。例えば第１図に示す回路はコンデン
サ１３及び１４と同様のものを夫々コンデンサ８と９の
共通点及びコンデンサ９と１０の共通点に二重に接続し
て、共振器２を二重に形成しその対応する共通点に抵抗
２１及び２３に対応する抵抗を介して電源３５の出力か
らの電圧を供給するように拡張することができる。

ここで開示した内容を読めば、当業者にとって他の変形
は自明である。このような変形は設計、フィルタ及びそ
の部品の製造及び使用の分野で既に知られた他の特徴及
びここで述べた特徴の代わりに又はこれに付は加えて使
用される他の特徴を含む。本出願の特許請求の範囲にお
いては種々の特徴の特別な結合が明確に述べられている
が、本出願によって開示した範囲にはまた、いずれかの
請求項において特許を請求されたものと同様の発明に関
連するか否かに拘らず、又、それが本発明と同様に技術
的な問題の幾分か又は全てを解決するか否かに拘らず、
ここで明確に、又は言外に開示された新規な特徴又は特
徴の新規な結合又はこれらの−膜化が含まれることを理
解すべきである。

本出願人はここで、このような特徴及び／又はこれらの
特徴の結合に基づき、本出願又はこれに続く出願の手続
の進行中に新たな特許請求の範囲を明らかにする可能性
のあることを注記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の回路図、 第２図は第２実施例の回路図である。 １．２・・・並列共振回路、３．４・へ・コイル、５゜
７．８．１０・・・可変容量ダイオード、６，９゜１１
．１２，１３．１４．２４，２５．２７・・・コンデン
サ、１５．１６．１７．１８．１９・・・端子、２０．
２１．２２．２３，３１．３２，３３゜３４・・・抵抗
、３５・・・電源。 特許出願人　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ベンファブリケン に′°ｒ″７−Ａ 、−ごし

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１及び第２の並列共振回路よりなり、この夫々は
   誘導成分及び容量成分からなり、該各容量成分は直列接
   続されたコンデンサ対よりなり、一方の対の一つのコン
   デンサが他方の対の対応するコンデンサの変化に連動し
   て可変であり、一方の対のコンデンサの接続点と他方の
   対のコンデンサの接続点との間に双方向性のリアクタン
   ス結合部が設けられた帯域フィルタ回路配置であつて、 前記各容量成分は対応する対のコンデンサと直列に接続
   された他のコンデンサ夫々を有し、一方の前記他のコン
   デンサとこれに対応する対のコンデンサの接続点と、他
   方の前記他のコンデンサとこれに対応する対のコンデン
   サの接続点との間に他の双方向性のリアクタンス結合部
   を設けたことを特徴とする帯域フィルタ回路配置。 ２　前記一方の他のコンデンサは前記他方の他のコンデ
   ンサに連動して可変であり、前記対のコンデンサのうち
   前記他のコンデンサが接続されたコンデンサは固定であ
   り、前記全ての可変コンデンサを同時に変化させる手段
   を設けてなる請求項１記載の帯域フィルタ回路配置。 ３．前記各双方向性結合部は各々直列コンデンサを含ん
   でいる請求項１又は２記載の帯域フィルタ回路配置。 ４．前記各可変コンデンサは、同調電圧を供給する入力
   端子に直流的に接続された可変容量ダイオードよりなり
   、前記入力端子は前記全ての可変容量ダイオードに対し
   て同じである請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の
   帯域フィルタ回路配置。 ５．添付図面の第１図または第２図と共に実質的に説明
   した帯域フィルタ回路配置。