JPH03240301A - ヘリカルフィルタ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、組み立てられた後でも帯域幅を調節可能なヘ
リカルフィルタに関する。

〔従来技術〕

ヘリカルフィルタは一端を開放端とし、他端をアース端
としてあるヘリカルコイルを通常は複数個、電磁気的に
結合して構成される。具体的には、ヘリカルコイルを夫
々１個ずつの金属のケース内のボビンに巻回し、複数個
のケースの側面を半田や溶接により固着するもの、また
ヘリカルコイルを共通のベース上にある複数のボビンに
巻回し、全体を夫々ヘリカルコイル間に仕切り壁のある
ケースで被うもの等がある。

そして、夫々のヘリカルコイルが１つの共振器を構成し
ており、その共振周波数はヘリカルコイルとその周囲の
ケース間の分布容量を変化させて調節する。分布容量は
、誘電体からなる移動体をヘリカルコイルとケース間に
設けたり、ケースに電気的に接続する金属の螺子をヘリ
カルコイルの近傍で移動して変化させる。

夫々の共振器の共振周波数は、ほぼ等しくしてあり、こ
の共振周波数の入力信号に対してフィルタは共振する。

またフィルタの帯域幅は共振器間の結合状態により調節
するが、設計時にヘリカルコイル間のケースの側面や仕
切り壁の結合窓の大きさにより設定した後は調節ができ
ない。無論、結合窓を設けないで、ヘリカルコイルの間
隔で設定する場合も同様である。

ところが、組み立てられたヘリカルフィルタの帯域幅が
、設計時に設定した帯域幅からずれることはしばしば生
ずる。

従って帯域幅が厳しく規定されている場合は、ヘリカル
フィルタの製造歩留りが著しく低下する。

〔課題〕

本発明の課題は組み立てられた後でも、帯域幅を容易に
調節できるヘリカルフィルタを提供することにある。

〔課題を解失するための手段〕

本発明のヘリカルフィルタは、一端を開放端とし、他端
をアース端とするヘリカルコイルを複数並置した状態で
結合してあり、該ヘリカルコイルを巻装するボビンは、
入力側と出力側のヘリカルコイルを巻装するボビンを除
いて、少なくとも一つが回転可能に保持してあることを
特徴とするものである。

回転可能に保持するボビンは、その一端に被せた金属体
をヘリカルコイルを被うケースの下面又はケースに嵌合
する金属の台に嵌め込んである。

〔実施例〕

以下、本発明のヘリカルフィルタの実施例を示す第１図
から第４図までを参照しながら説明する。

第１図は断面図、第２図は平面図、第３図は底面図、第
４図は一部分の分解斜視図である。

この実施例のヘリカルフィルタは、３個のヘリカルコイ
ルが別のケース内のボビンに夫々巻装されている。左側
のヘリカルコイル１と右側のヘリカルコイル２は、夫々
入力側と出力側のヘリカルコイルであり、コイルの巻装
部の上側の外径を部分的に小さくした同じ形状のボビン
３に巻装してある。

両方のボビン３の上側には、夫々つぼ状の誘電体からな
る移動体４がケース５に螺合した状態で上下動可能に配
置してある。ケース５は、ボビン３の下側のベース部６
に嵌合している。そしてコイル１とコイル２は、上側が
開放端であり、下側のアース端とタップがベース部６の
端子７に接続する。タップは、ヘリカルフィルタの入力
端子と出力端子に接続する。２５は移動体４を回転させ
るためのドライバー用の溝である。

中央のヘリカルコイル８も、巻装部の上側の外径を部分
的に小さくしたボビン９に巻装してあるが、ボビン９の
下側には円形の鍔部１１がある。

コイル８の開放端は、外径を小さくした巻装部の溝２４
に固定されている。

第４図は主としてこのボビン９の部分を示す分解斜視図
であるが、ボビン９の下側の鍔部１１にはつぼの周囲を
壁状に部分的に残して切除した形状の金属体１０を被せ
である。

金属体１０の中央の裏側には孔１３が表裏に貫通する筒
状部１４を設けである。

ボビン９の鍔部１１からは１つの端子１２が突出してお
り、この端子１２にコイル８のアース端が接続している
。金属体１０の中央の孔１３から筒状部１４に端子１２
を通してから金属体１０と端子１２が半田付けされる。

端子１２は、金属体１０の下側に突出しないように短く
切断される。

さらに金属体１０は、筒状部１４をケース５に下側から
嵌合する板状の金属の台１５の中央の孔１６に通して、
筒状部１４が孔１６から抜けないようにその先端を潰す
ことにより台１５に回転可能に保持される。

この状態で、金属体１０の周囲に残された壁部１７は、
ボビン９の外径の大きな巻装部の周囲に沿って部分的に
位置する。そして、金属体１０と一体のボビン９を回転
することにより、壁部１７を隣接するボビン３間を横切
って移動させることができる。

１８はボビン９の外径の小さい巻装部を貫通させて設け
られた四角の孔であり、ケース５の上面の孔からこの孔
１８にドライバーを差し込んでボビン９を回転する。

なお、ボビン９、金属体１０、台１５の実際の取り付は
作業は、金属体１０を台１５に回転可能にあらかし嵌め
込んでおき、コイル８を巻装したボビン９を金属体ｌＯ
に固定すればよい。

端子１２は外部端子として使用するために、切断せずに
筒状部１４から突出させる場合もある。

ボビン９の上側には、ケース５に螺合する誘電体の移動
体１９を配置してあるが、ボビン９を上から回転できる
ように、ドーナツ状にして平たくしてある。２０は移動
体１９を回転させるための溝であり、２１は移動体１９
の螺合するケース５の螺子溝である。螺子溝２１や移動
体４の螺合する螺子溝は、ケース５の対向する側面に設
けられる。

このようにＩ威されたヘリカルフィルタでは、互いに固
着されたケース５の側面の結合窓２２によりヘリカルコ
イル１，２．８が結合している。

そして移動体４．１９を上下動することにより、共振周
波数を調節できる。さらに、中央のボビン９を回転する
ことにより、金属体ｌＯの壁部１７を結合窓２２を塞ぐ
位置に移動させてヘリカルコイル１．２．８間の結合を
弱めたり、また開放する位置にして結合を強めることに
より、帯域幅を調節することができる。

第５図はこの実施例のヘリカルフィルタの特性図であり
、縦軸は挿入損失を表す減衰量、横軸は周波数である。

共振周波数は５５０ＭＨｚであり、（Ａ）は金属帯１０
０対向する壁部１７が結合窓２２の面と直角になること
によりヘリカルコイル１．２．８間の結合がもっとも強
い場合、（Ｂ）は結合窓２２の面と壁部１７が４５″程
度になり、結合窓２２が部分的に塞がれる場合、（Ｃ）
は結合窓２２の面と壁部１７が平行になり結合窓２２が
平面的に塞がれることにより、最も結合が弱い場合の特
性である。

夫々の特性における挿入損失と帯域幅はほぼ以下の通り
である。

特性（Ａ）は、共振周波数における挿入損失が１．９ｄ
Ｂ、１ｄＢの帯域幅は３４ＭＨｚである。

特性（Ｂ）は、共振周波数における挿入損失が２．１ｄ
Ｂ、１ｄＢの帯域幅は２７ＭＨｚである。

特性（Ｃ）は、同じ＜２．５ｄＢと２１ＭＨｚである。

第５図から明らかなように、ボビン８を回転させて金属
体１０の壁部１７をヘリカルコイルの並ぶ方向を横切っ
て移動させることにより、結合を変えて帯域幅を調節で
きる。結合が弱くなる場合の挿入損失の増加は、実用上
不都合は生じない。

壁部１７の高さや面積を変化させることにより、多様な
帯域幅の調節が可能になる。

第６図から第８図までは本発明のヘリカルフィルタの他
の実施例を示す図であり、回転するボビン部分だけを示
してある。第６図は断面図、第７図はボビンの底面図、
第８図はケースを含めた底面図である。なお最初の実施
例と同一部分は同じ符号を付与してある。

ボビン３０はボビン８と同じように、巻装部が外径の大
きな部分と小さな部分からなり、ヘリカルコイル３１の
大部分は外径の大きな部分に巻回してある。外径の小さ
な部分の溝３２に開放端が固定される。

ボビン３０の下側の鍔部は鍔３３、金属の板３４、凸部
３５からなるが、鍔３３と凸部３５に上下から挟まれた
状態で板３４がボビン３０に埋設されている。板３４は
鍔３３とほぼ同じ円形であり、その下側に重なった状態
で中央を埋設されているが、周囲は露呈している。そし
て、板３４の周囲を切り欠くことによりコイル３１のア
ース端の接続される係止部３６を設けである。凸部３５
に金属体３７を被せてあり、金属体３７の裏面の中央の
筒状部３８をケース３９の底面４０の中央にワッシャー
４２を介して抜けないように係止してある。

板３４と金属体３７は電気的に接続しており、コイル３
１のアース端は坂３４を経て金属体４７に接続する。

移動体１９の中央の孔からドライバーによりボビン３０
を回転させることにより、金属体３７の壁部４１の位置
を移動させて帯域幅を調節する。

なお４．２は金属体３７の筒状部３８とケース３９の底
面４０の間にあるワンシャーであり、金属体３７と底面
４０を押圧することによりボビン３０の回転時に所望の
トルク値を得るようにする。

ケース３９はケース５の上下を反対にした形状であり、
上側は開放されている。

このような構造は、最初の実施例とは異なりケースに嵌
合する金属の台が不要になり安価にできる利点がある。

第９図と第１０図は本発明のヘリカルフィルタのさらに
別の実施例を示す図であり、回転するボビン部分だけを
示してある。第９図は斯面図、第１０図はボビンの底面
図であり、他の実施例と同一部分は同じ符号を付与して
ある。

回転するボビン５０は他の実施例のボビンと同じように
、巻装部の上側の外径が部分的に小さい。

ヘリカルコイル５１の開放端は、外径を小さくした部分
の溝５２に固定される。

コイル５１の巻数の少ない外径を小さくした部分の巻装
部の平面形状は、第１０図に点線５３で示すように円形
である。しかし、外径の大きい部分の巻装部の平面形状
が点ｖＡ５４で示すようにほぼ楕円形であることが、他
の実施例の回転するボビンとは異なる。５５は最も上側
の鍔、５６は外径の大きい部分の上側の鍔である。鍔５
６とボビン５０の下側の鍔部５７の平面形状も同じ大き
さのほぼ楕円形である。

鍔部５７には金属体５８を被せであるが、この金属体５
日は金属体１０や金属体３７のように壁部が設けられて
いない。

金属体５８の中央の裏側には筒状部５９を設けである。

ボビン５０の鍔部５７からは１つの端子６０が突出して
おり、この端子６０にコイル５１のアース端が接続して
いる。そして、合本体５８の筒状部５９に端子６０を通
してから金属体５８と端子６０が半田付けされている。

さらに金属体５つは、最初の実施例と同しように筒状部
５９をケース５に下側から嵌合する板状の金属の台１５
の中央の孔１６に通して、筒状部５９が孔１６から抜け
ないようにその先端を潰すことにより台１５に回転可能
に保持される。

この状態でボビン５０を回転することにより、隣接する
ヘリカルコイルとヘリカルコイル５１の最短距離を変え
ることができる。ボビン５０の中心からの距離が短い巻
装部５゛４の周辺６１が隣接するヘリカルコイル間にあ
る時には最短距離は大きくなり、ヘリカルコイル間の結
合が弱まるので帯域幅は狭くなる。反対に、中心からの
距離が長い巻装部５４の周辺６２が隣接するヘリカルコ
イル間にある時は最短距離は小さくなり、ヘリカルコイ
ル間の結合が強まるので帯域幅は広くなる。

この実施例の構造では、金属体の壁部をなくしたり、面
積を狭くできる。

なお、回転するボビンの巻装部の平面形状は、円形、楕
円形にかかわらず、外径の大きい部分と小さい部分があ
り、小さい部分にヘリカルコイルの開放端を固定したり
巻回してあるが、このように構成するとボビンを回転さ
せた場合の共振周波数の変化を同じ外径にするよりも小
さくできることが実験により確認できた。共振周波数の
変化は、ボビンを回転させることによるコイルとケース
間の分布容量の微妙な変化に起因する。従って、分布容
量に最も影響を与える電位の高い開放端側をボビンの中
心に位置させて、ケースの側面からの距離をボビンの回
転にかかわらずほぼ一定にすることにより分布容量の変
化を小さくできるものと考えられる。

ボビンを回転させて結合を変える手段は、以上のように
種々の変形が可能である。

また本発明は実施例に限定されることなく、発明の範囲
内で種々の変形が可能である。

例えば、共振周波数を調整する誘電体の移動体４．１９
の代わりに、金属の螺子からなる移動体が上下動するよ
うにもできる。金属の螺子をケース５の内部上面に固着
するナンドに螺合させるようにすれば、ケースの螺子溝
は不要になる。

回転するボビンの下側の鍔部の底面にドライバー用の溝
を設けて、下側から回転させるようにすれば、移動体１
９の形状は円板状や移動体４と同じ形状にできる。

ヘリカルコイルは、４つ以上を結合させて入出力側のヘ
リカルコイル・を除く１つのヘリカルコイルだけを回転
可能にしてあってもよい。

またヘリカルコイルは一端が開放端となり他端をアース
端としてあればよく、必ずしも正確に螺旋状に巻回され
ていなくてもよい。ボビンも種々の形状のものを用い得
る。

なお、回転しないボビン３も外径の大きい部分と小さい
部分があるが、ヘリカルコイル間の所望の結合を得るた
めの一例であり、本発明の要件ではない。

〔効果〕

以上述べたように本発明のヘリカルフィルタは、複数の
ヘリカルコイルのうち、入力側と出力側のヘリカルコイ
ルを巻回するボビンを除いて少なくとも一つが回転可能
に保持してある。

そしてそのヘリカルコイルを回転することにより、複数
のヘリカルコイル間の結合を変化させて帯域幅を調節で
きる。

従って帯域幅が設計値からずれることがあってもその調
節を容易に行えるので、帯域幅の厳しい規格に対しても
歩留りが低下することはなく、きわめて実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヘリカルフィルタの実施例を示す断面
図、第２図は平面図、第３図は底面図、第４図は一部分
の分解斜視図、第５図は特性図、第６図は本発明のヘリ
カルフィルタの他の実施例を示す断面図、第７図はボビ
ンの底面図、第８図はケースを含めた底面図、第９図は
本発明のヘリカルフィルタのさらに別の実施例を示す断
面図、第１０図はボビンの平面図である。 １．２．８：ヘリカルコイル　　３．９：ボビン　　５
＝ケース　　１０：金属体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端を開放端とし、他端をアース端とするヘリカ
   ルコイルを複数並置した状態で結合してあり、該ヘリカ
   ルコイルを巻装するボビンは、入力側と出力側のヘリカ
   ルコイルを巻装するボビンを除いて、少なくとも一つが
   回転可能に保持してあることを特徴とするヘリカルフィ
   ルタ。
2. （２）回転可能に保持してあるボビンの一端には、該ボ
   ビンの周囲に沿って部分的な壁部を形成する金属体を被
   せてあり、ヘリカルコイルのアース側を該金属体に接続
   すると共に、該金属体をケースの下面又はケースに嵌合
   する金属の台に回転可能に嵌め込んである特許請求の範
   囲第１項記載のヘリカルフィルタ。
3. （３）回転可能に保持してあるボビンのヘリカルコイル
   の巻装部の平面形状は、少なくとも部分的に円形でない
   部分が設けてあり、ボビンの一端には金属体を被せてヘ
   リカルコイルのアース側を接続してあり、該金属体をケ
   ースの下面又はケースに嵌合する金属の台に回転可能に
   嵌め込んである特許請求の範囲第１項記載のヘリカルフ
   ィルタ。
4. （４）円形でない部分の巻装部の平面形状は、ほぼ楕円
   形である特許請求の範囲第３項記載のヘリカルフィルタ
   。
5. （５）回転可能に保持してあるボビンのヘリカルコイル
   の巻装部は、外径の大きい部分４小さい部分を設けてあ
   り、ヘリカルコイルの開放端側を外径の小さい部分に固
   定してある特許請求の範囲第２項、第３項、第４項記載
   のいずれかのヘリカルフィルタ。