JPH0585120U - 高周波バンドパスフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で、共振周波数及び相互誘導結合
量の調整が容易な高周波バンドパスフィルタを提供する
こと。 【構成】 小型空心コイル４、５、６とセラミックコン
デンサ１、２、３からなる並列回路を、相互誘導結合し
た状態に複数個、プリント基板１８上に配置し、各並列
回路の一端をセラミックコンデンサ７、８、９を介して
プリント基板１８上の基準電位面２６に接続している。
各並列回路の一端とセラミックコンデンサ７、８、９と
の接続がプリント基板１８から浮いた状態で行われ、並
列回路の他端をなす小型空心コイル４、５、６とセラミ
ックコンデンサ１、２、３の端部との接続が、プリント
基板１８に設けた中継端子３０、３１、３２上において
行われている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高周波バンドパスフィルタに関し、特にセラミックコンデンサと小 型空心コイルとからなる共振回路を複数個用いて構成した高周波バンドパスフィ ルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、高周波バンドパスフィルタには、ヘリカルフィルタがある。これは、例 えば図９（ａ）に示すように、シールドケース９０を２つのシールド室９１、９ ２にシールド壁９３によって区画し、それぞれの部屋にヘリカルコイル９４、９ ５を収容したものである。各ヘリカルコイル９４、９５は、それぞれのシールド 室９１、９２に一端が接続され、他端が解放されており、ヘリカル共振器をそれ ぞれ構成している。これらヘリカル共振器は、図９（ｂ）に示すように、コンデ ンサＣと、インダクタンスＬとからなる並列共振回路と等価である。また、各ヘ リカルコイル９４、９５の上方には、上下にスライド可能に誘電体キャップコア ９７、９８が設けられており、図示していないシールドケースに螺合させたネジ を回転させることによって、これらコア９７、９８の位置を変化させて、各ヘリ カル共振器の共振周波数を調整できる。ヘリカルフィルタは、このようなヘリカ ル共振器を、シールド壁９３に結合窓９９を形成することによって相互誘導結合 させたものである。なお、結合窓９９の形成位置、寸法によりヘリカル共振器の 結合量が決定されている。従って、このようなバンドパスフィルタでは、２つの ヘリカル共振器の共振周波数を調整することによって、通過帯域を決定すること ができ、両ヘリカル共振器の結合量によって帯域幅特性を決定できる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このようなヘリカルフィルタは、低損失で、広帯域のバンドパスフィルタを構 成することができるが、結合量の調整ができず、結合量に依存する帯域幅特性の 微妙な調整が全く行えず、このようなヘリカルフィルタを量産した場合、各ヘリ カルコイル９４、９５の長さ等の微妙なばらつきに起因して、帯域幅特性のばら つきが生じていた。また、結合量を可変できる構成のものもあるが、この場合、 ヘリカル共振器の共振周波数の調整と、結合量の調整を独立して行う構成である 。一般に、ヘリカル共振器の共振周波数を調整して、通過帯域を調整すると、そ れに応じて結合量も微妙に変化し、帯域幅特性も微妙に変化する。従って、通過 帯域と、帯域幅特性の一方を調整すると、他方も再調整しなければならず、調整 に多大の時間を要していた。さらに、このような共振周波数の調整と、結合量の 調整を独立して行うものは、その構成が複雑になり、量産品には不適であるとい う問題点もあった。

【０００４】 本考案は、構成が簡単で、調整が容易な高周波バンドパスフィルタを提供する ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案による高周波バンドパスフィルタでは、 小型空心コイルと第１のセラミックコンデンサとからなる並列回路を、相互誘導 結合した状態に複数個、プリント基板上に配置し、上記各並列回路の一端を第２ のセラミックコンデンサを介して上記プリント基板上の基準電位点に接続してあ る。そして、上記各並列回路の一端と第２のセラミックコンデンサとの接続が上 記プリント基板から浮いた状態で行われ、かつ上記各並列回路の他端をなす上記 小型空心コイルの端部と第１のセラミックコンデンサの端部との接続が上記プリ ント基板上において行われている。

【０００６】 上記小型空心コイルの端部と第１のセラミックコンデンサの端部との接続は、 例えば上記プリント基板上に植立した中継端子において行うことができるし、プ リント基板上に形成した中継用ランドにおいて行うこともできる。

【０００７】

【作用】

本考案による高周波バンドパスフィルタでは、各並列回路と第２のセラミック コンデンサとで、共振回路が構成されており、その共振周波数の調整は、各並列 回路の小型空心コイルを広げたり縮めたりすることによって行われ、各共振回路 の結合量は、小型空心コイルを接近させたり、遠ざけることによって行われるが 、これら結合量の調整と、共振周波数の調整とを、小型空心コイルを広げたり縮 めたりするのと同時に、小型空心コイルと小型空心コイルとの間を近づけたり離 したりすることを行うことによって同時に行える。

【０００８】

【実施例】

図１乃至図３に第１の実施例を示す。この実施例の高周波バンドパスフィルタ は、図２に示すように３つの共振回路２０、２１、２２を有し、これら共振回路 ２０、２１、２２は、いずれもコンデンサ１、２、３とコイル４、５、６とから なる並列回路を有し、これら並列回路の一端は、それぞれコンデンサ７、８、９ を介して接地されている。これら各共振回路２０、２１、２２は、互いに相互誘 導結合するように接近して配置されている。共振回路２０の並列回路の他端は、 結合コンデンサ１０を介して入力端子１２に接続され、共振回路２２の並列回路 の他端は、結合コンデンサ１４を介して出力端子１６に接続されている。

【０００９】 この高周波バンドパスフィルタの回路構成は、上記の通りであり、実際には図 １に示すように、プリント基板１８上に形成される。即ち、各コンデンサ１、２ 、３、７、８、９、１０、１４には、例えばセラミックコンデンサが使用され、 各コイル４、５、６には、直径０．４ｍｍの線材を内径が３ｍｍとなるように、 数回巻いた小型空心コイルが用いられている。

【００１０】 これらコンデンサ１、２、３の一端と、各コイル４、５、６の一端との結合は 、プリント基板１８上に植立した中継端子３０、３１、３２上で行われている。 これら中継端子３０、３１、３２は、セラミック誘電体製で、その下端に銀電極 ２３、２４、２５が蒸着されており、これをプリント基板１８上の基準電位面２ ６に半田づけすることによって、固定されている。各中継端子３０、３１、３２ の上端にも銀電極２７、２８、２９が蒸着されており、これを利用して、コンデ ンサ１、２、３の一端と、各コイル４、５、６の一端との結合が行われている。 このように中継端子３０、３１、３２を用いて、接続点を疑似的に浮かしている のは、通常ＵＨＦ帯で使用するプリント基板１８は、誘電体損失による特性劣化 が大きいので、これを防止するためである。

【００１１】 また、各コンデンサ１、２、３と、コイル４、５、６と、コンデンサ７、８、 ９の接続は、中継端子を用いずに、完全に空中に浮かした状態で行われている。 これは、上記と同様に誘電体損失による特性劣化を防ぐと共に、後述するように して共振周波数や結合量の調整を行うためにコイル４、５、６を変形させる際に 、変形にある程度自由度をもたせるためと、この高周波バンドパスフィルタを使 用した製品を出荷する際に、コイル４、５、６の内部応力によって変形させたも のが元に戻ろうとするのを防ぎ、変形させた状態、即ち共振周波数や結合量を調 整した状態を維持するためである。なお、図１に示す３３、３４、３５は、各コ ンデンサ７、８、９の基準電位面２６への接続点である。

【００１２】 このようなバンドパスフィルタでは、その通過帯域幅、通過帯域周波数の調整 は、次のようにして行われる。まず、各コイル４、５、６は、各共振回路２０、 ２１、２２の予定共振周波数よりも低い周波数で共振するように事前に製造して あり、また各コイル４、５、６がそれぞれ平行に位置するように組み立てておく 。そして、図３（ａ）に示すように各コイル４、５、６を広げ、共振周波数を高 い方へ移動させる。このとき、コイル４、６には、図３（ｂ）、（ｃ）に示すよ うに、コイル５に対する角度や距離をも同時に変更することによって、結合量も 変更している。なお、図３（ｂ）は、コイル４、６をコイル５に対して密結合さ せた場合であり、図３（ｃ）は粗結合した場合である。図３（ｂ）、（ｃ）のよ うにコイル４、６のコイル５に対する角度を変更する他に、コイル４、６をコイ ル５に対して平行なままとして、単にコイル５に対する距離だけを変更する場合 もある。

【００１３】 このように、この実施例では、共振周波数の調整と同時に結合量の調整も同時 に行っている。従来のヘリカルフィルタには、上述したように結合量と共振周波 数とをそれぞれ別個に調整できるものがあるが、一般に共振周波数を調整すると 、同時に結合量が変化し、結合量を調整すると、同時に共振周波数も変化する性 質がある。従って、結合量の調整を行うと、再び共振周波数を再調整しなければ ならない。しかし、この実施例のような構成では、共振周波数の調整と同時に結 合量の調整も可能であるので、再調整が不要となり、調整に要する時間を短縮す ることができるし、所望の特性が速やかに得られる。

【００１４】 図４に第２の実施例を示す。この実施例は、コイル４、５、６とコンデンサ１ 、２、３との接続に中継端子を用いずに、プリント基板１８上に中継用のランド ３４、３５、３６を形成し、これらランド３４、３５、３６を用いて、コイル４ 、５、６とコンデンサ１、２、３との接続を行っている以外、第１の実施例と同 様に構成されている。同等部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

【００１５】 図５は、第１及び第２の実施例の高周波バンドパスフィルタの周波数特性図で あり、ＵＨＦ帯のチャンネル３７（６１４ＭＨｚ〜６２０ＭＨｚ）のテレビジョ ン放送信号を通過させるように各構成素子を設計し、調整を行った場合のもので ある。符号Ａで示すのが、第１の実施例の周波数特性、符号Ｂで示すのが第２の 実施例の周波数特性である。これらから明らかなように、通過帯域６１４ＭＨｚ 〜６２０ＭＨｚであるチャンネル３７の隣々接チャンネル（上側６２６ＭＨｚ、 下側６０８ＭＨｚ）において２０ｄＢの減衰が得られ、実質使用上問題はなく、 第２の実施例では、中継端子を用いていない関係上、特性が第１の実施例よりも 若干悪くなっている。しかし、実用に供し得ない程のものではなく、中継端子を 使用しない分だけ、コストを低下させることができ、さらに製造が容易となる。

【００１６】 第１及び第２の実施例のような高周波バンドパスフィルタは、例えば図６に示 すブースタ６０に使用される。このブースタ６０は、地域内のＵＨＦ局、例えば チャンネル２９、３７と地域内のＶＨＦ局の他に、地域外のＵＨＦ局、例えばチ ャンネル１３乃至２２、３１乃至３５、４２乃至６２も良好に受信できるように するためのものである。

【００１７】 即ち、図７に示すアンテナ７０で受信されたチャンネル２９、３７のテレビジ ョン放送信号は、入力端子６１を介してチャンネル２９のみを通過させる高周波 バンドパスフィルタ６２、チャンネル３７のみを通過させる高周波バンドパスフ ィルタ６３に供給される。これらバンドパスフィルタ６２、６３に、図１または 図４に示した高周波バンドパスフィルタを使用している。これらバンドパスフィ ルタ６２、６３を通過したテレビジョン放送信号は、増幅器６４で増幅された後 、混合器６５に供給される。

【００１８】 また、図７に示すアンテナ７１で受信されたチャンネル４２乃至６２、アンテ ナ７２で受信された１３乃至２２、３１乃至３５のテレビジョン放送信号は、図 ６に示す入力端子６６、６７を介してチャンネル４２乃至６２用の高周波バンド パスフィルタ６８、チャンネル１３乃至２２、チャンネル３１乃至３５用の高周 波バンドパスフィルタ６９を通過した後、３段の増幅器６００、６０１、６０２ によって増幅され、チャンネル２９、３７のテレビジョン放送信号のレベルと揃 えられ、混合器６５に供給され、ここでチャンネル２９、３７のテレビジョン放 送信号と混合される。この混合信号は、増幅器６０３で増幅された後、電源分離 及び混合回路６０４において、図７に示すアンテナ７３で受信され、入力端子６ ０５に供給されたＶＨＦテレビジョン放送信号と混合されて、出力端子６０６に 供給され、図７に示す４分配器７４に同軸ケーブル７５を介して伝送される。

【００１９】 なお、この同軸ケーブル７５には、電源部７６から直流電圧＋Ｖが重畳されて おり、この直流電圧＋Ｖは、電源分離及び混合回路６０４によって分離され、各 増幅器６４、６００、６０１、６０２、６０３に動作電圧として供給される。ま た、図６において、入力端子６６、６７間に設けられている切り換えスイッチ６ ０７は、図８に示すように地域外のチャンネル１３乃至２２、３１乃至３５、４ ２乃至６２のテレビジョン放送信号を１本のアンテナ７６で受信し、入力端子６ ６に供給した場合、チャンネル１３乃至２２、３１乃至３５のテレビジョン放送 信号を入力端子６６から高周波バンドパスフィルタ６９に供給するために設けら れている。

【００２０】 なお、このようにバンドパスフィルタ６２、６３、６８、６９を用いているの は、増幅器６００乃至６０２がチャンネル１３乃至２２、３１乃至３５、４２乃 至６２のテレビジョン放送信号のみを、増幅器６４がチャンネル２９、３７のテ レビジョン放送信号のみを増幅するようにするためである。例えば増幅器６４に チャンネル４２乃至６２のテレビジョン放送信号が混入した場合、これが混合器 ６５において増幅器６００乃至６０２で増幅されたチャンネル４２乃至６２のテ レビジョン放送信号と混合され、テレビジョン受像機にそのまま供給される。そ の場合、位相ずれ等によりゴースト等の受信障害を生じる。このような受信障害 の発生を防止するためである。

【００２１】 図７及び図８に示すように、４分配器７４に供給された混合信号は、例えば電 源部７６を介してＡＶ形テレビジョン受像機７７に供給され、またＵＶ分波器７ ８によってＵＨＦ帯テレビジョン放送信号とＶＨＦ帯テレビジョン放送信号に分 波されて、従来形のテレビジョン受像機７７に供給される。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、小型空心コイルと第１のセラミックコンデン サとからなる並列回路の一端と第２のセラミックコンデンサとの接続を、プリン ト基板から浮いた状態で行ない、かつこれら各並列回路の他端をなす小型空心コ イルの端部と第１のセラミックコンデンサの端部との接続を、プリント基板上に おいて、例えば中継端子や中継用ランドを用いて行っているので、各小型空心コ イルを縮めたり、広げたりして共振周波数の調整を行うのと同時に、他の小型空 心コイルに対する距離等を変更することによって結合量の調整も行うことができ る。従って、共振周波数、結合量共に、微妙な調整を同時に行うことができるの で、量産した場合に、小型空心コイルやセラミックコンデンサ等の部品のばらつ きがあっても、これらばらつきを吸収して、いずれの高周波バンドパスフィルタ も常に最良の特性のものとすることができる。また、例えば、通過帯域幅が同じ で、通過帯域の異なるバンドパスフィルタが必要な場合には、小型空心コイルを 縮めたり、広げたりする量を変更することによって対応することができる。しか も、構成は、小型空心コイルとセラミックコンデンサとからなるものであって、 従来のヘリカルフィルタと比較して、小型、軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による高周波バンドパスフィルタの第１
の実施例の斜視図である。

【図２】同第１の実施例の等価回路図である。

【図３】同第１の実施例における共振周波数及び相互誘
導結合の調整の仕方の説明図である。

【図４】同第２の実施例の斜視図である。

【図５】第１及び第２の実施例の周波数特性図である。

【図６】第１または第２の実施例の高周波バンドパスフ
ィルタを使用したブースタのブロック図である。

【図７】図６のブースタの使用状態の一例を示すブロッ
ク図である。

【図８】図６のブースタの使用状態の他の例を示すブロ
ック図である。

【図９】従来の高周波バンドパスフィルタの構成及び等
価回路を示す図である。

【符号の説明】

１ ２ ３ 第１のセラミックコンデンサ ４ ５ ６ 小型空心コイル ７ ８ ９ 第２のセラミックコンデンサ １８ プリント基板 ２６ 基準電位面 ３０ ３１ ３２ 中継端子 ３４ ３５ ３６ 中継用ランド

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 小型空心コイルと第１のセラミックコン
   デンサとからなる並列回路を、相互誘導結合した状態に
   複数個、プリント基板上に配置し、上記各並列回路の一
   端を第２のセラミックコンデンサを介して上記プリント
   基板上の基準電位点に接続してなり、上記各並列回路の
   一端と第２のセラミックコンデンサとの接続が上記プリ
   ント基板から浮いた状態で行われ、かつ上記各並列回路
   の他端をなす上記小型空心コイルの端部と第１のセラミ
   ックコンデンサの端部との接続が上記プリント基板上に
   おいて行われていることを特徴とする高周波バンドパス
   フィルタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高周波バンドパスフィル
   タにおいて、上記小型空心コイルの端部と第１のセラミ
   ックコンデンサの端部との接続が、上記プリント基板上
   に植立した中継端子において行われていることを特徴と
   する高周波バンドパスフィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の高周波バンドパスフィル
   タにおいて、上記小型空心コイルの端部と第１のセラミ
   ックコンデンサの端部との接続が、上記プリント基板上
   に形成した中継用ランドにおいて行われていることを特
   徴とする高周波バンドパスフィルタ。