JPH06268405A - 帯域通過ろ波器 - Google Patents
帯域通過ろ波器Info
- Publication number
- JPH06268405A JPH06268405A JP8121993A JP8121993A JPH06268405A JP H06268405 A JPH06268405 A JP H06268405A JP 8121993 A JP8121993 A JP 8121993A JP 8121993 A JP8121993 A JP 8121993A JP H06268405 A JPH06268405 A JP H06268405A
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- Japan
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- resonator
- bandpass filter
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- coupling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】小型で、電気的特性が良好な有極型帯域通過ろ
波器を実現する。 【構成】入出力結合回路を容量結合回路で形成した２個
の共振器を互いに磁気結合（Ｍ結合）する。L1及びL2は
共振器のインダクタンス分、C1及びC2は共振器の容量分
と入出力結合容量との合成容量である。一方の共振器の
入出力端子T1と他方の共振器の入出力端子T2との間を、
結合容量CCで副結合して有極型伝送特性をもたせてあ
る。
波器を実現する。 【構成】入出力結合回路を容量結合回路で形成した２個
の共振器を互いに磁気結合（Ｍ結合）する。L1及びL2は
共振器のインダクタンス分、C1及びC2は共振器の容量分
と入出力結合容量との合成容量である。一方の共振器の
入出力端子T1と他方の共振器の入出力端子T2との間を、
結合容量CCで副結合して有極型伝送特性をもたせてあ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信装置等におけ
る雑音除去用帯域通過ろ波器又は信号の合成分離用共用
器を構成する帯域通過ろ波器として好適な帯域通過ろ波
器に関するものである。
る雑音除去用帯域通過ろ波器又は信号の合成分離用共用
器を構成する帯域通過ろ波器として好適な帯域通過ろ波
器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は、従来における次数２の帯域通
過ろ波器（２個の共振器より成る帯域通過ろ波器）の一
例を示す等価回路図で、T1及びT2は入出力端子、R1及び
R2は共振回路で、入出力結合回路を容量結合回路で形成
し、共振回路間を磁気結合（Ｍ結合）によって結合して
ある。
過ろ波器（２個の共振器より成る帯域通過ろ波器）の一
例を示す等価回路図で、T1及びT2は入出力端子、R1及び
R2は共振回路で、入出力結合回路を容量結合回路で形成
し、共振回路間を磁気結合（Ｍ結合）によって結合して
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１５に等価回路を示
した帯域通過ろ波器は、小型に形成可能なため、特に移
動無線通信装置等における共用器の構成素子として多数
用いられているにも拘らず、従来は無極型のみが用いら
れて居り、有極型のものは未だ実現されていない。図１
６は、従来のこの種帯域通過ろ波器の伝送特性を示す図
で、横軸は周波数、縦軸は減衰量であるが、図から明ら
かなように、減衰域の立上りが緩やかで、このような伝
送特性を有する帯域通過ろ波器を共用器の構成素子とし
て用いるときは、周波数の異なる受信信号相互間又は周
波数の異なる送信信号相互間に干渉を生じて信号の分離
又は合成に支障を来すおそれがある。
した帯域通過ろ波器は、小型に形成可能なため、特に移
動無線通信装置等における共用器の構成素子として多数
用いられているにも拘らず、従来は無極型のみが用いら
れて居り、有極型のものは未だ実現されていない。図１
６は、従来のこの種帯域通過ろ波器の伝送特性を示す図
で、横軸は周波数、縦軸は減衰量であるが、図から明ら
かなように、減衰域の立上りが緩やかで、このような伝
送特性を有する帯域通過ろ波器を共用器の構成素子とし
て用いるときは、周波数の異なる受信信号相互間又は周
波数の異なる送信信号相互間に干渉を生じて信号の分離
又は合成に支障を来すおそれがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な欠点を除くために、次数２の帯域通過ろ波器について
種々検討実験を重ねた結果、図１に等価回路を示すよう
に、２個の共振回路の各入出力端子間を容量素子を介し
て副結合することにより、有極型化することに成功する
に至った。図１においてT1及びT2は入出力端子、L1及び
L2は共振回路におけるインダクタンス分、C1及びC2は共
振回路における容量分と入出力結合容量との合成容量、
CCは入出力端子T1及びT2間の副結合容量、Ｍは磁気結合
係数である。
な欠点を除くために、次数２の帯域通過ろ波器について
種々検討実験を重ねた結果、図１に等価回路を示すよう
に、２個の共振回路の各入出力端子間を容量素子を介し
て副結合することにより、有極型化することに成功する
に至った。図１においてT1及びT2は入出力端子、L1及び
L2は共振回路におけるインダクタンス分、C1及びC2は共
振回路における容量分と入出力結合容量との合成容量、
CCは入出力端子T1及びT2間の副結合容量、Ｍは磁気結合
係数である。
【０００５】図２は、図１における共振回路のインダク
タンス分L1及びL2のみの結合関係を示す等価回路図で、
L1＝L2＝Ｌとして回路変換をすると図３に示す等価回路
となり、図３はまた図４で示すことができる。図１に示
した等価回路を、図２ないし図４に示した関係を用いて
回路変換をすると、図５に示す等価回路となる。図５に
おいて、XCは入出力結合容量と共振回路の容量分との合
成容量の容量リアクタンス、XLは共振回路のインダクタ
ンス分の誘導リアクタンス、XMは共振回路間の磁気結合
係数Ｍの誘導リアクタンス、XCC は入出力端子間の副結
合容量の容量リアクタンスである。
タンス分L1及びL2のみの結合関係を示す等価回路図で、
L1＝L2＝Ｌとして回路変換をすると図３に示す等価回路
となり、図３はまた図４で示すことができる。図１に示
した等価回路を、図２ないし図４に示した関係を用いて
回路変換をすると、図５に示す等価回路となる。図５に
おいて、XCは入出力結合容量と共振回路の容量分との合
成容量の容量リアクタンス、XLは共振回路のインダクタ
ンス分の誘導リアクタンス、XMは共振回路間の磁気結合
係数Ｍの誘導リアクタンス、XCC は入出力端子間の副結
合容量の容量リアクタンスである。
【０００６】図５に示すように、入力端子に高周波電源
を接続し、その出力電圧をＥ、内部抵抗をＲとすると共
に、出力端子に負荷抵抗RLを接続し、ル−プ電流I0、
I1、I2及びI3の各流れる向きを図示のように定め、キル
ヒホッフの法則を用いて電圧、電流及びリアクタンスの
関係を求めると、次式で表すことができる。 Ｅ＝（Ｒ＋XC＋XL）I0− XL・I1−Xc・I2 ０＝−XL・I0 ＋（２XL＋XM）I1−XM・I2 −XL・I3 ０＝−XC・I0 −XM・I1 ＋（２XC＋XCC ）I2−XC・I3 ０＝−XL・I1 −XC・I2 ＋（RL＋XL＋XC）I3 上式からマトリクスを求めると、次式で表わされる。
を接続し、その出力電圧をＥ、内部抵抗をＲとすると共
に、出力端子に負荷抵抗RLを接続し、ル−プ電流I0、
I1、I2及びI3の各流れる向きを図示のように定め、キル
ヒホッフの法則を用いて電圧、電流及びリアクタンスの
関係を求めると、次式で表すことができる。 Ｅ＝（Ｒ＋XC＋XL）I0− XL・I1−Xc・I2 ０＝−XL・I0 ＋（２XL＋XM）I1−XM・I2 −XL・I3 ０＝−XC・I0 −XM・I1 ＋（２XC＋XCC ）I2−XC・I3 ０＝−XL・I1 −XC・I2 ＋（RL＋XL＋XC）I3 上式からマトリクスを求めると、次式で表わされる。
【数１】 と、置くと、式（１）及び式（２）から電流I3は、次式
で求めることができる。
で求めることができる。
【数２】 負荷抵抗RLの端子電圧VRL は、式（３）から、次式で求
めることができる。 VRL ＝I3・RL ・・・・（４） 伝送特性L(f)は、負荷端子電圧VRL と電源電圧Ｅとの比
として、次式で求めることができる。 L(f)＝VRL/Ｅ＝I3・RL/Ｅ ・・・・（５） 式（５）に示した伝送特性は、式（２）、式（３）及び
式（５）から次式で表わすことができる。
めることができる。 VRL ＝I3・RL ・・・・（４） 伝送特性L(f)は、負荷端子電圧VRL と電源電圧Ｅとの比
として、次式で求めることができる。 L(f)＝VRL/Ｅ＝I3・RL/Ｅ ・・・・（５） 式（５）に示した伝送特性は、式（２）、式（３）及び
式（５）から次式で表わすことができる。
【数３】 デシベル表示における伝送特性は、次式で表わされる。 L(f)＝20logL(f) ・・・・（７）
【０００７】上記各式について、周波数ｆをパラメ−タ
として計算すると、 L(f)＝｜VRL/Ｅ｜ が零になる周波数が存在する。これを、図５について説
明すると、ル−プ電流I1と回路定数の関係及びル−プ電
流I2と回路定数の関係で、ル−プ電流I3が零になる周波
数が存在する。このような周波数の存在は、後述する実
施例、即ち、本発明をリング共振器より成る帯域通過ろ
波器に実施した帯域通過ろ波器における伝送特性の実測
値を示す図６（横軸は周波数、縦軸は減衰量）から明ら
かである。図１に等価回路を示した本発明帯域通過ろ波
器の伝送特性は、近似的に次式で求めることができる。
として計算すると、 L(f)＝｜VRL/Ｅ｜ が零になる周波数が存在する。これを、図５について説
明すると、ル−プ電流I1と回路定数の関係及びル−プ電
流I2と回路定数の関係で、ル−プ電流I3が零になる周波
数が存在する。このような周波数の存在は、後述する実
施例、即ち、本発明をリング共振器より成る帯域通過ろ
波器に実施した帯域通過ろ波器における伝送特性の実測
値を示す図６（横軸は周波数、縦軸は減衰量）から明ら
かである。図１に等価回路を示した本発明帯域通過ろ波
器の伝送特性は、近似的に次式で求めることができる。
【数４】 Δfp：中心周波数foと許容電圧定在波比を与えるバンド
エッジの周波数の差
エッジの周波数の差
【０００８】
【実施例】図７は、本発明を集中定数型共振器より成る
帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図で、１はシ
−ルドケ−ス、２は可変容量コンデンサ、３はヘリカル
コイル、４は入出力結合容量素子、５は副結合容量素
子、６は入出力端子である。図８は、本発明を同軸共振
器より成る帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図
で、７は同軸共振素子、８は導体より成る隔壁、９は段
間結合孔、10は入出力結合プロ−ブで、他の符号は図７
と同様である。図９は、本発明を誘電体同軸共振器より
成る帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図で、11
は誘電体ブロック、12は貫通孔、13は貫通孔12の内周面
に付着させた金属薄層又は貫通孔内に嵌入した筒状導体
より成る共振素子、14は共振素子13と入出力結合容量素
子４との結合電極、15は容量性の不要モ−ドの阻止用金
属薄層で、誘電体ブロック11の上壁面のうち、両共振素
子13の各開放端の間の壁面に、誘電体ブロック11の長手
方向と直交するように設けられ、その両端部を誘電体ブ
ロックの外表面に設けた金属薄層（太い実線で示してあ
る）に接続してある。他の符号は図７と同様である。
尚、容量性の不要モ−ドの阻止用金属薄層15の作用につ
いて説明すると、例えば、図面に向かって左側の共振素
子13に共振電流が流れると、この共振素子と誘電体ブロ
ック11の表面に設けた金属薄層との間に TEMモ−ド波が
発生し、その磁界成分が、左側の共振素子と右側の共振
素子との間における金属薄層によって形成されると共
に、誘電体ブロック11の横幅によって遮断波長の定まる
カットオフ導波管部を励振し（左側の共振素子がプロ−
ブ、即ち、アンテナとなって励振が行われる）、結果的
に H11モ−ド波となって右側の共振素子を励振する。そ
して、このときに発生する容量性の不要モ−ドは、金属
薄層15を介して地気に吸収除去される。図１０は、本発
明をリング共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した一
例を示す概略図で、16はリング共振素子で、一端をシ−
ルドケ−ス１に固着した適宜幅の金属板を折り曲げて形
成してある。17は共振周波数の微調整用可動電極で、リ
ング共振素子16の端部との間に形成される容量を変化さ
せて共振周波数を調整する。10は入出力結合プロ−ブ
で、他の符号は図７と同様である。図１１は、本発明を
導波管型共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した一例
を示す概略図で、18は導波管壁で、横断面の形状が矩形
又は円形の導波管壁より成る。８は導体より成る隔壁、
９は段間結合孔、19は共振周波数の微調整素子で、管内
挿入長を自在に調整できる金属螺子等より成る。他の符
号は図７と同様である。図１２は、本発明をTE01テ゛ルタ
モ−ド誘電体共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した
一例を示す概略図で、20はTE01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振
素子で、棒状又は筒状の固体誘電体より成る。８は導体
より成る隔壁、９は段間結合孔、10は入出力結合プロ−
ブで、他の符号は図７と同様である。図１３は、本発明
をTM01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振器より成る帯域通過ろ波
器に実施した一例を示す概略図で、21はTM01テ゛ルタ モ−
ド誘電体共振素子、８は導体より成る隔壁、９は段間結
合孔、10は入出力結合プロ−ブで、他の符号は図７と同
様である。
帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図で、１はシ
−ルドケ−ス、２は可変容量コンデンサ、３はヘリカル
コイル、４は入出力結合容量素子、５は副結合容量素
子、６は入出力端子である。図８は、本発明を同軸共振
器より成る帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図
で、７は同軸共振素子、８は導体より成る隔壁、９は段
間結合孔、10は入出力結合プロ−ブで、他の符号は図７
と同様である。図９は、本発明を誘電体同軸共振器より
成る帯域通過ろ波器に実施した一例を示す概略図で、11
は誘電体ブロック、12は貫通孔、13は貫通孔12の内周面
に付着させた金属薄層又は貫通孔内に嵌入した筒状導体
より成る共振素子、14は共振素子13と入出力結合容量素
子４との結合電極、15は容量性の不要モ−ドの阻止用金
属薄層で、誘電体ブロック11の上壁面のうち、両共振素
子13の各開放端の間の壁面に、誘電体ブロック11の長手
方向と直交するように設けられ、その両端部を誘電体ブ
ロックの外表面に設けた金属薄層（太い実線で示してあ
る）に接続してある。他の符号は図７と同様である。
尚、容量性の不要モ−ドの阻止用金属薄層15の作用につ
いて説明すると、例えば、図面に向かって左側の共振素
子13に共振電流が流れると、この共振素子と誘電体ブロ
ック11の表面に設けた金属薄層との間に TEMモ−ド波が
発生し、その磁界成分が、左側の共振素子と右側の共振
素子との間における金属薄層によって形成されると共
に、誘電体ブロック11の横幅によって遮断波長の定まる
カットオフ導波管部を励振し（左側の共振素子がプロ−
ブ、即ち、アンテナとなって励振が行われる）、結果的
に H11モ−ド波となって右側の共振素子を励振する。そ
して、このときに発生する容量性の不要モ−ドは、金属
薄層15を介して地気に吸収除去される。図１０は、本発
明をリング共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した一
例を示す概略図で、16はリング共振素子で、一端をシ−
ルドケ−ス１に固着した適宜幅の金属板を折り曲げて形
成してある。17は共振周波数の微調整用可動電極で、リ
ング共振素子16の端部との間に形成される容量を変化さ
せて共振周波数を調整する。10は入出力結合プロ−ブ
で、他の符号は図７と同様である。図１１は、本発明を
導波管型共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した一例
を示す概略図で、18は導波管壁で、横断面の形状が矩形
又は円形の導波管壁より成る。８は導体より成る隔壁、
９は段間結合孔、19は共振周波数の微調整素子で、管内
挿入長を自在に調整できる金属螺子等より成る。他の符
号は図７と同様である。図１２は、本発明をTE01テ゛ルタ
モ−ド誘電体共振器より成る帯域通過ろ波器に実施した
一例を示す概略図で、20はTE01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振
素子で、棒状又は筒状の固体誘電体より成る。８は導体
より成る隔壁、９は段間結合孔、10は入出力結合プロ−
ブで、他の符号は図７と同様である。図１３は、本発明
をTM01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振器より成る帯域通過ろ波
器に実施した一例を示す概略図で、21はTM01テ゛ルタ モ−
ド誘電体共振素子、８は導体より成る隔壁、９は段間結
合孔、10は入出力結合プロ−ブで、他の符号は図７と同
様である。
【０００９】図１４は、上記実施例のうち、リング共振
器より成る帯域通過ろ波器に実施した本発明帯域通過ろ
波器（図１０）の伝送特性を示す図で、横軸は周波数、
縦軸は減衰量である。
器より成る帯域通過ろ波器に実施した本発明帯域通過ろ
波器（図１０）の伝送特性を示す図で、横軸は周波数、
縦軸は減衰量である。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、入出力結合回路が容量結合回
路で、２段の共振素子を磁気結合して成る帯域通過ろ波
器をはじめて有極型に形成することに成功したもので、
構成が極めて簡潔小型で、電気的特性が良好であるか
ら、例えば空中線共用器の構成素子として用いた場合、
共用器の設計製作を合理的に行うことができ、使用周波
数帯域が超短波帯からマイクロ波帯までの広範囲に亙
り、回路構成部品も集中定数型部品及び分布定数型部品
の何れをも使用可能である。
路で、２段の共振素子を磁気結合して成る帯域通過ろ波
器をはじめて有極型に形成することに成功したもので、
構成が極めて簡潔小型で、電気的特性が良好であるか
ら、例えば空中線共用器の構成素子として用いた場合、
共用器の設計製作を合理的に行うことができ、使用周波
数帯域が超短波帯からマイクロ波帯までの広範囲に亙
り、回路構成部品も集中定数型部品及び分布定数型部品
の何れをも使用可能である。
【図１】本発明帯域通過ろ波器の等価回路図である。
【図２】本発明の構成原理説明図である。
【図３】本発明の構成原理説明図である。
【図４】本発明の構成原理説明図である。
【図５】本発明の構成原理説明図である。
【図６】本発明帯域通過ろ波器の伝送特性を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図１０】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図１３】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図１４】本発明帯域通過ろ波器の伝送特性を示す図で
ある。
ある。
【図１５】従来の帯域通過ろ波器の等価回路図である。
【図１６】従来の帯域通過ろ波器の伝送特性を示す図で
ある。
ある。
T1 入出力端子 T2 入出力端子 L1 インダクタンス L2 インダクタンス C1 容量 C2 容量 CC 副結合容量 Ｍ 磁気結合係数 １ シ−ルドケ−ス ２ 可変容量コンデンサ ３ ヘリカルコイル ４ 入出力結合容量素子 ５ 副結合容量素子 ６ 入出力端子 ７ 同軸共振素子 ８ 隔壁 ９ 段間結合孔 10 入出力結合プロ−ブ 11 誘電体ブロック 12 貫通孔 13 共振素子 14 結合電極 15 不要モ−ドの阻止用金属薄層 16 リング共振素子 17 共振周波数の微調整用可動電極 18 導波管壁 19 共振周波数の微調整素子 20 TE01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振素子 21 TM01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振素子 R1 共振回路 R2 共振回路
Claims (10)
- 【請求項１】２個の共振器より成る帯域通過ろ波器にお
いて、前記２個の共振器を互いに磁気結合させ、前記２
個の共振器の各入出力結合回路を容量結合回路で形成す
ると共に、前記２個の共振器の各入出力端子間を容量素
子で副結合したことを特徴とする帯域通過ろ波器。 - 【請求項２】共振器が、集中定数型共振器より成る請求
項１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項３】共振器が、ヘリカル共振器より成る請求項
１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項４】共振器が、同軸共振器より成る請求項１に
記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項５】共振器が、誘電体同軸共振器より成る請求
項１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項６】共振器が、リング共振器より成る請求項１
に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項７】共振器が、矩形導波管型共振器より成る請
求項１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項８】共振器が、円形導波管型共振器より成る請
求項１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項９】共振器が、TE01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振器
より成る請求項１に記載の帯域通過ろ波器。 - 【請求項１０】共振器が、TM01テ゛ルタ モ−ド誘電体共振
器より成る請求項１に記載の帯域通過ろ波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121993A JPH06268405A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 帯域通過ろ波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121993A JPH06268405A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 帯域通過ろ波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268405A true JPH06268405A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13740375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121993A Pending JPH06268405A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 帯域通過ろ波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019134326A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | Tdk株式会社 | 誘電体フィルタ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61230502A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-14 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | 空中線等の共用装置 |
| JPH04192946A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Murata Mfg Co Ltd | デュプレクサ |
| JPH04294603A (ja) * | 1991-03-24 | 1992-10-19 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | リング共振器及びこの共振器を用いた帯域ろ波器 |
| JP3115402B2 (ja) * | 1992-04-02 | 2000-12-04 | 理想科学工業株式会社 | ホットメルト含有ｗ／ｏ型エマルジョンインクおよびこれを用いた箔転写方法 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP8121993A patent/JPH06268405A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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