JPH063841B2 - 高周波フイルタ - Google Patents

高周波フイルタ

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JPH063841B2
JPH063841B2 JP29023086A JP29023086A JPH063841B2 JP H063841 B2 JPH063841 B2 JP H063841B2 JP 29023086 A JP29023086 A JP 29023086A JP 29023086 A JP29023086 A JP 29023086A JP H063841 B2 JPH063841 B2 JP H063841B2
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resonators
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敏夫 西川
裕明 田中
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は高周波フィルタに関し、特に能動素子を組み
合わせることによって尖鋭度Qが高められる高周波フィ
ルタに関する。
(従来技術) 第10図は、この発明の背景となりかつ本発明者が提案
した高周波フィルタの構成を示す回路図である。この高
周波フィルタ1では、複数の共振器2,2,・・・のう
ちの1つに正帰還ループ3が結合されている。このよう
な高周波フィルタ1では、共振器2の数と同数の共振周
波数が存在し、それらの共振周波数に対応する励振状態
すなわち共振モードが存在する。したがって、複数の共
振周波数が重なることによって、周波数帯域幅のあるフ
ィルタを得ることができる。正帰還ループ3は能動素子
4を含み、複数の共振器2,2,・・・が共振状態にあ
るときに、能動素子4からエネルギが供給される。それ
によって、フィルタの尖鋭度Qが等価的に高められる。
(発明が解決しようとする問題点) このような複数の共振器からなる高周波フィルタでは、
各共振モードの周波数によって、それぞれの共振器に蓄
えられるエネルギが異なる。そのため、各共振モードに
よって能動素子から共振器に供給されるエネルギの割合
が変わり、たとえば特定の共振周波数における利得だけ
が大きくなるなどの現象が生じる。そのため、各共振周
波数における利得に差が生じ、第11図に示すように、
リップルの大きな周波数特性となる。
それゆえに、この発明の主たる目的は、1つの共振器に
正帰還ループが結合された従来の高周波フィルタに比べ
て、尖鋭度Qが高められてもリップルの小さい、高周波
フィルタを提供することである。
(問題点を解決するための手段) この発明は、複数の共振器を有する高周波フィルタであ
って、出力側の共振器と入力側の共振器との間に電気的
に結合され、共振器が共振状態にあるときに負性抵抗と
なる能動素子を含む、高周波フィルタである。
(作用) 複数の共振器のいずれかが共振状態になったとき、能動
素子からすべての共振器にエネルギが供給される。
(発明の効果) この発明によれば、能動素子から、1個の共振器ではな
く、すべての共振器にエネルギが供給されるため、すべ
ての共振器の周波数特性が改善される。そのため、特定
の共振周波数における利得だけが大きくなったりせず、
すべての共振周波数における利得が改善される。したが
って、1つの共振器に正帰還ループを結合させた従来の
共振器に比べて、尖鋭度Qが高められてもリップルの小
さい高周波フィルタを得ることができる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
(実施例) 第1A図はこの発明の一実施例を示す平面図であり、第
1B図はその正面図である。この高周波フィルタ10は
誘電体基板12を含む。誘電体基板12の表面には、そ
の一方端から中央部付近にまでわたって接地電極13が
形成される。この基板12の一方主面側の接地電極13
上には、誘電体同軸共振器14a,14b,14cおよ
び14dが設けられる。
誘電体同軸共振器14aはたとえは直方体状の誘電体ブ
ロック16aを含む。誘電体ブロック16aには、その
一方端面から対向端面にまで延びて、孔18aが形成さ
れる。そして、この孔18aの内周面には、内導体20
aが形成される。さらに、誘電体ブロック16aの一方
端面を除く外周面には、外導体22aが形成される。し
たがって、誘電体同軸共振器14aは、λ/4の電気長
を有する共振器として形成される。同様に、誘電体同軸
共振器14b,14cおよび14dも、λ/4の電気長
を有する共振器として形成される。
そして、これらの誘電体同軸共振器14a〜14dは、
その一方端面が基板12の中央側にその他方端面が基板
12の一方端側に向くように横並びに配列された形で、
たとえば導電接着剤で接地電極13上に接着される。し
たがって、誘電体同軸共振器14a〜14dの外導体2
2a〜22dは、接地電極13に同時に接続されること
になる。
さらに、誘電体基板12の一方主面上の誘電体同軸共振
器14aの一方端面に近接する部分に、コンデンサ電極
24aが形成される。同様に、誘電体基板12の一方主
面上の誘電体同軸共振器14b,14cおよび14dの
一方端面に近接する部分に、コンデンサ電極24b,2
4cおよび24dが、それぞれ形成される。これらのコ
ンデンサ電極24a〜24dは、それぞれギャップ容量
を介して結合される。そして、誘電体同軸共振器14a
の内導体20aとコンデンサ電極24aとがターミナル
電極26aで接続される。同様に、誘電体同軸共振器1
4b,14cおよび14dの内導体20b,20cおよ
び20dとコンデンサ電極24b,24cおよび24d
とが、それぞれターミナル電極26b、26cおよび2
6dで接続される。
さらに、誘電体基板12の一方主面上には、電極24a
および24dの外側に、入力電極28および出力電極3
0が形成される。この場合、入力電極28および出力電
極30は、コンデンサ電極24aおよび24dにギャッ
プ容量を介して結合されるように形成される。
なお、コンデンサ電極24aと入力で電極28の間のギ
ャップ容量およびコンデンサ電極24dと出力電極30
の間のギャップ容量は異なる値に設定される。それによ
って、この高周波フィルタ10と外部回路との整合をと
ることができる。
また、誘電体基板12の一方主面上には、正帰還ループ
が形成される。この正帰還ループは位相調整電極34a
を含む。この位相調整電極34aの一端は、出力側のコ
ンデンサ電極24dにギャップ容量を介して結合され
る。この位相調整電極34aの他端には、能動素子とし
ての増幅器36の入力端が接続される。増幅器36の出
力端は、もう1つの位相調整電極34bの一端に接続さ
れる。そして、位相調整電極34bの他端は、ギャップ
容量を介して入力側のコンデンサ電極24aに結合され
る。増幅器36は、誘電体同軸共振器14a〜14dが
共振状態になったき負性抵抗となり、それによって、す
べての誘電体同軸共振器14a〜14dにエネルギが供
給される。
この高周波フィルタ10は、その等価回路を第2図に示
すように、誘電体同軸共振器14a〜14dのいずれか
が共振状態になったとき、増幅器36から誘電体同軸共
振器14a〜14dにエネルギが供給される。増幅器3
6から供給されるエネルギは、すべての誘電体同軸共振
器14a〜14dに供給されるため、高周波フィルタ1
0の尖鋭度Qが高くなり、1つの共振器に正帰還ループ
を結合させた従来の高周波フィルタに比べてリップルが
小さくなる。
第3図は、高周波フィルタ10を入力端からみた周波数
に対する挿入利得と反射損失とを示すグラフである。ま
た、第4図は、高周波フィルタ10を出力端からみた周
波数に対する挿入利得と反射損失とを示すグラフであ
る。これらのグラフからわかるように、この高周波フィ
ルタ10では、リップルの小さい挿入利得を得ることが
できる。また、この高周波フィルタ10では、出力端か
らみた挿入利得が小さくなっていて、そのアイソレーシ
ョンが良好である。これは、誘電体同軸共振器14aと
14dとの間に能動素子が結合されていて、出力端から
みた挿入利得が小さくされるためである。
第5A図はこの発明の他の実施例を示す平面図であり、
第5B図はその正面図である。この高周波フィルタ10
では、誘電体基板12の一方主面上に、共振器としての
ストリップライン共振器40a,40b,40cおよび
40dが形成される。これらのストリップライン共振器
40a〜40dの一方端は、誘電体基板12の一方主面
上で接地電極13に接続される。この接地電極13は、
誘電体基板12の他方主面にまで延びて形成される。し
たがって、このストリップライン共振器40a〜40d
は、λ/4の電気長を有する共振器として形成される。
これらのストリップライン共振器40a〜40dは、誘
導性および容量性の両方で結合される。また、ストリッ
プライン共振器40a〜40dの外側に入力電極28お
よび出力電極30が形成される。そして、入力電極28
とストリップライン共振器40aとの結合および出力電
極30とストリップライン共振器40dとの結合も、誘
導性と容量性の両方で行われる。さらに、出力側のスト
リップライン共振器40dの開放端と入力側のストリッ
プライン共振器40aの開放端との間に、能動素子とし
ての増幅器36が、位相調整電極34aおよび34bな
らびにギャップ容量を介して、結合される。
この実施例でも、リップルが小さく、かつアイソレーシ
ョンが良好となる。この実施例のように、共振器として
λ/4ストリップライン共振器を用いてもよい。
第6A図はこの発明のさらに他の実施例を示す平面図で
あり、第6B図はその正面図である。この実施例では、
誘電体基板12の一方主面上に、両端開放のストリップ
ライン共振器42a,42b,42cおよび42dが形
成される。したがって、これらのストリップライン共振
器42a〜42dは、λ/2の電気長を有する共振器と
して形成される。これらのストリップライン共振器42
a〜42dは、誘電体基板12の一方主面上の互いにず
れた位置に形成される。そのため、正帰還ループの位相
調整電極34aおよび34bは異形状に形成される。
なお、この実施例の場合でも、出力側のストリップライ
ン共振器42dと位相調整電極34aとの接続は容量性
結合される。同様に、入力側のストリップライン共振器
42aと位相調整電極34bとも、容量性結合される。
この実施例のように、共振器としてλ/2の電気長を有
するストリップライン共振器を用いたものであっても、
リップルが小さく、かつアイソレーションが良好にな
る。
第7A図は、この発明の別の実施例を示す平面図であ
り、第7B図はその正面図である。この実施例では、特
に、誘電体共振器44a〜44dを含み、これらの誘電
体共振器44a〜44dは、たとえば円筒状の誘電体共
振素子46a〜46dを含む。誘電体共振素子46a〜
46dは、たとえばフォルステライトなどの低誘電率材
料からなる支持台48a〜48d上に接着剤で接着さ
れ、それらの支持台48a〜48dは、基板12上に1
列に間隔を隔てて接着剤で接着される。この場合、隣接
する誘電体共振器44aと44bと,44bと44c
と,44cと44dとがそれぞれ誘導性結合されるよう
に配列される。さらに、基板12上の誘電体共振器44
a〜44dの外側に入力電極28および出力電極30が
形成される。そして、入力電極28と誘電体共振器44
aとの結合および出力電極30と誘電体共振器44dと
の結合も、誘導性結合される。
また、出力側の誘電体共振器44dは、位相調整電極3
4aを介して増幅器36の入力端に誘導性結合される。
さらに、増幅器36の出力端は、位相調整電極34bを
介して入力側の誘電体共振器44aに誘導性結合され
る。この実施例のように、共振器として誘電体共振器を
用いたものに、能動素子としての増幅器を結合すること
も可能であり、また、共振器と位相調整電極とを誘導性
結合しても、リップルが小さく、かつアイソレーション
が良好となる。
第8A図は、この発明のさらに別の実施例を示す平面図
であり、第8B図は正面図である。この高周波フィルタ
10は特に5個の誘電体同軸共振器14a〜14eを含
む。そして、出力側の誘電体同軸共振器14eと入力側
の誘電体同軸共振器14aとの間に増幅器36aが位相
調整電極34aおよび34bを介して容量性結合され
る。また、出力側の誘電体同軸共振器14eの隣の誘電
体同軸共振器14dおよび入力側の誘電体同軸共振器1
4aの隣の誘電体同軸共振器14bとの間に、別の増幅
器36bが位相調整電極34cおび34dを介して容量
性結合される。
この高周波フィルタ10でも、その等価回路を第9図に
示すように、2つの増幅器36aおよび36bからすべ
ての誘電体同軸共振器14a〜14eにエネルギが与え
られる。れによって、リップルが小さく、かつアイソレ
ーションの良好な高周波フィルタ10を得ることができ
る。このように、共振器の数は任意に変更可能であり、
また、増幅器の数も任意に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
第1A図はこの発明の一実施例を示す平面図である。 第1B図は第1A図実施例の正面図である。 第2図は第1A図および第1B図実施例の高周波フィル
タの等価回路図である。 第3図は第1A図および第1B図実施例の高周波フィル
タの入力端からみた周波数に対する挿入利得と反射損失
とを示すグラフである。 第4図は第1A図および第1B図実施例の高周波フィル
タの出力端からみた周波数に対する挿入利得および反射
損失を示すグラフである。 第5A図はこの発明の他の実施例を示す平面図である。 第5B図は第5A図実施例の正面図である。 第6A図はこの発明のさらに他の実施例を示す平面図で
ある。 第6B図は第6A図実施例の正面図である。 第7A図はこの発明の別の実施例を示す平面図である。 第7B図は第7A図実施例の正面図である。 第8A図はこの発明のさらに別の実施例を示す平面図で
ある。 第8B図は第8A図実施例の正面図である。 第9図は第8A図および第8B図実施例の高周波フィル
タの等価回路図である。 第10図は従来の高周波フィルタの一例を示す回路図で
ある。 第11図は第10図の高周波フィルタの周波数に対する
挿入利得を示すグラフである。 図において、10は高周波フィルタ、14a〜14eは
誘電体同軸共振器、34a〜34eは位相調整電極、3
6は増幅器(能動素子)、40a〜40dはλ/4スト
リップライン共振器、42a〜42dはλ/2ストリッ
プライン共振器、44a〜44dは誘電体共振器を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−10801(JP,A) 昭和54年度電子通信学会総合全国大会、 695「能動素子を結合した誘電体共振器に よる6.6GHz帯域阻止フィルター」 (松村、小西)、P.3−155 IEEE MTT−S Int.Mic rowave Simp.Dig.“AN ACTIVE MICROWAVE F ILTER WITH DIELECTR IC RESONATOR”(H.Mat sumura and Y.Konish i),P.323

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の共振器を有する高周波フィルタであ
    って、 出力側の前記共振器と入力側の前記共振器との間に電気
    的に結合され、前記共振器が共振状態にあるときに負性
    抵抗となる能動素子を含む、高周波フィルタ。
JP29023086A 1986-12-04 1986-12-04 高周波フイルタ Expired - Fee Related JPH063841B2 (ja)

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JPS63142701A JPS63142701A (ja) 1988-06-15
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132651A (en) * 1989-06-13 1992-07-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Filter apparatus
JP2720209B2 (ja) * 1989-08-25 1998-03-04 株式会社村田製作所 帯域阻止形フィルタ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEEMTT−SInt.MicrowaveSimp.Dig."ANACTIVEMICROWAVEFILTERWITHDIELECTRICRESONATOR"(H.MatsumuraandY.Konishi),P.323
昭和54年度電子通信学会総合全国大会、695「能動素子を結合した誘電体共振器による6.6GHz帯域阻止フィルター」(松村、小西)、P.3−155

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