JPH06503451A - 高周波帯域フィルタ - 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】 高周波帯域フィルタ 本発明は、高周波帯域フィルタに関し、導電材料で作られ、すべての側部を密閉 された細長いハウジンクによって構成された連続空間に所定の間隔で整夕ｌルて 配列されたいくつかの円筒形の導体ロノドを有し、各導体ロッドは、第１端部で ハウジンクに取り付けられカリ短絡され、第２端部でハウシングから間隔を隔て 、各導体ロノドがハウジンクと一緒に同軸の共振器を形成する高周波帯域フィル タに関する。

上述した種類の代表的な高周波帯域フィルタでは、金属／１ウジングの導体ロッ ドが、隔壁によって互いから分離され、同軸の共振器を各々形成する分離した区 画室になる。隣接した共振器の間の結合は、共振器の短絡した端部で分離したコ イル構成によって誘導的に行われるか、共振器の開放端部で離れたコンデンサの 構成によって行われるかのいずれかである。他の一般に行われることは、十分分 離した金属ボックスの中に位置された導体ロッドによって、各同軸の共振器を実 現することである。共振器の間の結合は、又、例えば、一方の共振ボックスから 結合開口部を通って他方の共振ボックスまで延びる導体ワイヤのような分離した コイル構成によって行われる。この種の従来技術のフィルタは、サイズが大きく かつ複雑であり、加えて、多くの手仕事を必要とし、同調が難しく、その結果、 所望のフィルタ特性の十分正確な再現性を一連の製品で達成するのが難しい。例 えば、上述した導体ワイヤコイルを用いる時、共振器の間の結合を、導体ワイヤ コイルを曲げることによって調節しなければならない。

他の公知のフィルタの種類には、いわゆるくし形フィルタがあるが、それは、隔 壁によって互いから分離された分離金属ボックス又は区画室の代りに、ハウジン グによって構成された単一の連続空間の中に、全ての導体ロッドが置かれており 、そのため、開放フィルタ構造を達成し、共振器の間の結合は、共振器の導体ロ ッドの間の結合によって直接形成される。従って、そのフィルタは、上述したフ ィルタよりもサイズが小さく、かつ簡単である。この種のフィルタでは、導体ウ ッドの間の結合は、ハウジングのカハーの中に設けられた調節ネジによって、及 び導体ロノドの間の距離を変えることによって、調節されるが、そのような調節 は、異なる用途のための全く同一のフィルタによって異なるフィルタ応答を作る ことができない。

本発明の目的は、サイズがより小さく、構成がより簡単であり、従来よりも同調 が容易である高周波帯域フィルタを提供することである。

このことは、冒頭で述べた種類の高周波帯域フィルタによって達成され、本発明 によれば、各導体ロノドの前記第２端部は、導体ロッドの残りの部分と比較して 直径が長い部分を有し、２つの隣接した同軸共振器の間の結合の種類も、長い直 径を備えた前記部分の間の距離に対する前記同軸の共振器の導体ロノドの第１端 邪の間の距離の比を調節することによって、有利な容量又は誘導に設定するよう に配置されることを特徴とする。

本発明では、導体ロノドの結合されていない端部、すなわち、開放端部には、導 体ロノドの軸部分よりも長い直径を有するノブが設けられ、それは、隣接した導 体ロッドの間の容量結合を強化する。隣接した結合の容量部分は、ノブの間の距 離に左右され、誘導部分は、軸部分の間の距離に左右されるので、２つの距離の 間の比を変えることによって、容量結合か誘導結合のいずれかを有利にできる。

共振器の間の結合の種類は、フィルタの阻止域の位置に影響を及ぼすので、容量 結合と誘導結合の異なる組合せによって、通過域よりも上下の互いに対称又は非 対称の阻止域を有ずる異なるフィルタ応答を作ることができる。非対称の阻止域 という表現は、一方の阻止域が他方の阻止域よりも急勾配であることを意味する 。

急勾配の一方の阻止域を必要とする場合、本発明によるフィルターは、対応した Ｑ値を有する対称のフィルタよりも小さな値で行うことができる。

本発明によるフィルタでは、容積効率比（ｖｏｌｕｉ＋ｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ ｙ　ｒａｔｉｏ）　（容積に対するフィルタの電気特性比）は、さらに、一方の 共振器から他方の共振器を越えて第３の共振器まで信号の制御されたスキップ（ ｓｋｉρ）によって改良さね、本発明による円筒形のノブを用いることによって 、特性を達成する。

本発明の好ましい実施例では、導体ロッドは、円筒形の軸部分を有し、その軸部 分の第１端部は、ハウジングに取り付けらね、取イ士箇所が、導体ロッドの間の 距離を調節するために、フィルタの長手方向に移動でき、さらに、導体ロッドは 、軸部分より長い直径を有し調節可能な方法で同心状に又は偏心状に軸部分の第 ２端部に取り（”Ｉ’＋ｊられるように配置された円筒形のノブ部分を有する３ 、フィルタの応答は、軸部分の取イ１箇所と、軸部分とノブとの間の偏尤・を調 節することによって、容易に所望に設定される。これらの調節を、特別の据付又 は調節ジグ（ｊｉｇ）で実施でき、一連の製品で非常に高いｗ４度と再生性を可 能にする。

今、本発明を、図面を参照してより詳細に説明する。

図１は、本発明による帯域フィルタの機械的な構成の概略的な断面図である。

図２は、図１の線Ａ−Ａにおける断面で示す、図１に示す帯域フィルタの平面図 である。

図３は、本発明によるフィルタ用に適する導体ロッドと、導体ウッドのハウジン グへの取付具の構成の断面図である。

図４は、本発明による他の帯域フィルタの構成を概略的に示す。

図５及び図６は、本発明による帯域フィルタによって得られるフィルタ応答を示 す。

図１および図２を参照すると、高周波数帯域フィルタは、あらゆる側に密閉さｔ Ｌ、端プレート２Ａ、２Ｂ、カバープレート２Ｃ１底プレート２Ｄ、側部プレー ト２Ｅ、２Ｆとを有する方形の細長いハウジングを有する。ハウジングを、金属 ノート又は、導電材料で被覆された絶縁シートで作ってもよい。金属ハウジング は又、フィルタの特性を改良するために、銅のような他の金属で被覆してもよい 。

ハウジングを形成するプレート２Ａ乃至２Ｆは、ハウジングの長さ全体にわたっ て実質的に延びる連続空間９を、それら間に構成する。空間９は、所定の間隔で １列に配置された６つの円筒形の導体ロッドを収容し、各導体ウッドは、下側端 部ではハウジングの底プレート２Ｄに取り付けられかつ短絡され、上側端部では 、ハウジングのカバープレート２Ｃから間隔を隔てており、そのため、導体ロッ ドは、ハウジングと一緒に同軸の共振器を形成し、その共振器では、導体ロッド は内側導体でありハウジングは外側導体である。各導体ロッドは、ハウジングの 底プレート２Ｄに取り付けられた下側端部を有する好ましくは銅のロッド又はパ イプである円筒形の軸部分３さ、好ましくは銅で作られ、軸部分３の下側端部に 取り付けられ、軸部分３よりも長い直径を有する円筒形のノブ部分（ｋｎｏｂ　 ｐｏｒｔｉｏｎ）４とを有する。

導体ロッドと、ハウジングの底プレート２１）へのその導体ロッドの取付具を、 図３により詳細に示しており、その図３では、軸部分３の下側端部は、取付ネジ ３２によって底プレートに取り付けらオ＼その取付ネジは、ハウジング外部から 底プレート２Ｄの取付孔３１を通って、軸部分の下側端部の内ネジ孔に取り付け られる。底プレー１−２Ｄの取付孔３１は、少なくとも底プレートの長手方向で 取付ネジ３２よりも直径が長く、そのため、導体ロットの間の距離を調節するた めに、底プレートの軸部分３の取付箇所を、取付孔３１によって可能な制限の範 囲内でフィルタの長手方向に移動することができる。取付孔３１よりも大きな直 径を有するワッンヤー３３が、ネジ３２のヘッドと底プレート２Ｄの間に設けら れている。円筒形のノブ４は、ノブを軸線方向に貫通する取付孔４２を有し、そ の取付孔４２を通って、軸部分３の上（ＩＩＩＩ端部の内部に螺刻された取付孔 に駆動された取付ネジによって、ノブ４を軸部分３に取り付ける。取付孔４２の 直径は、取付ネジ４３の直径よりも大きく、取付ネジを軸部分について同心状に 又は所望の程度偏心して取り付けるために、取付段階で、ノブ部分４を軸部分３ について半径方向に移動することができる。軸部分３とノブ４との間を偏心して 調節することによって、隣接した導体ロッドのノブ４の間の距離を調節できる。

図３の実施例では、取付孔４２よりも直径が大きいワッシャーが、ネジ４３のヘ ッドとノブ４の間に設けられている。加えて、ノブ４の上側面に、ネジ４３のヘ ッドとワッシャーのための凹部４１が設けられており、その凹部は、上述した半 径方向の調節のための空間を作る。

再び、図１を参照すると、ハウジングＩの内部空間９に延びる金属同調ネジ５が 、ノブ４より上のハウジングのカバー２Ｃに設けられている。ノブ４の上側面か ら同調ネジ５の下側端部までの距離は、破線で引かれたコンデンサＣＩで図示さ れた、ハウジングとノブ４との間の接地容量Ｃ１の水準を決める。同調ネジ５に よって、接地容量及び個々の共振器の共振周波数を調節できる。さらに、ハウジ ング１のカバープレート２Ｃは、２つの隣接した導体ロッドの間の領域内でハウ ジングに延びる金属同調ネジ６を有する。この同調ネジによって、２つの隣接し た導体ロッドのノブ４の間の容量の微調節と、従って隣接した共振器の間の結合 を可能にする。図１に示した実施例では、フィルタの入力は、底プレート２Ｄに 設けられた入力１０を通ってハウジング１に延びるワイヤループ７によって形成 され、ハウジングのワイヤループの端部は、底プレー）２Ｄに結合される。ワイ ヤループ７は、ハウジンクの一方の端プレート２Ａとそれに最も近い導体ウッド の間の空間に位置される。同様に、フィルタの出力は、出力１１を通って、反対 側の端プレート２Ｂとそれに最も近い導体唱ノドの間の空間に延びるワイヤルー プ８によって形成され、ワイヤループ８の一方端部は、底プレート２Ｄに結合さ れる。ワイヤループ７．８は、最も近い導体ウッドの軸部分３に誘導結合される コイルを形成する。上述から明らかなように、本発明は、破線のコンデンサＣｌ １ｌとコイルし、ｌで図示するように、共振器の間の結合が共振器の導体ロッド ３．４の間の誘導結合及び／又は容量結合によって直接形成される開放くし形フ ィルタの構成を提供する。ノブ４の間の距離ｄ２に対する同軸の共振器の導体ロ ッドの軸部分３の間の距離ｄ１の比を調節することによって、容量結合又は誘導 結合を、２つの隣接した同軸の共振器の間の結合において有利に設定できる。こ の調節は、例えば、図３で示す導体ロッドの構成で、距離ｄ１を変えるために底 プレート２Ｄへの軸部分３の取付箇所を調節することによって、行うことができ 、他方、距離ｄ２は、ノブ４と軸部分３の間の偏心を調節することによって、変 えることができる。一般的に言えば、ノブ４の間の容量結合Ｃ１，＋＋は、距離 ｄ２が減少すると有利である。この結合を、同調ネジ６によって調節できる。

本発明によるフィルタでは、容量結合が有利である結合と誘導結合が有利である 接合の両方の結合を、所望のフィルタ応答の形状による組合せとして用いること ができる。この方法では、異なるフィルタ応答を得ることができ、そのフィルタ 応答では、フィルタの上側阻止域と下側阻止域が互いに対称又は非対称である。

本発明によるフィルタの応答の形状を、図４．　５．　６に示す。図４は、本発 明によるフィルタの構成を概略的に示し、そのフィルタは、フィルタの入力から フィルタの出力まで順に、符号Ａ、Ｂ、　Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆで示す６つの共振器か らなる。なお、図４に示すフィルタの構成は、ハウジング１の構成を補強しよう とする隔壁２Ｇがあるのを除いて、図１乃至図３に示すのと同様である。隔壁２ Ｇは、ハウジング１の高さの一部にわたり、カバープレート２Ｃから共振器Ｃ， Ｄの間を下方に延び、そのため、隔壁２Ｇと底プレート２Ｄとの間に間隙が残り 、その間隙を通って、共振器Ｃ，Ｄの間に誘導結合を確立でき、隔壁の反対側の 空間を連続空間に接合する。隔壁２Ｇは、主にハウジング１の構成を補強しよう とするだけであるが、容量結合を防止することによって、共振ｉＷｃ、　Ｄの間 の結合に影響をも及ぼし、そのため、誘導結合が有利である。この特別な場合で は、もちろん、ノブ４の間の距離を変えることによって、共振器Ｃ，Ｄの間の容 量結合を調節することができない。当然、このことをフィルタの設計で考慮しな ければならないが、隔壁は、他のどんな方法でも、本発明によるフィルタの構成 と特性に影響を及ぼさない。隔壁２Ｇの代わりに、ハウジング１の高さの一部に わたり底プレート２Ｄから上方に延びる隔壁を用いることができる。この隔壁に よって、共振器Ｃ，Ｄの間に容量結合を有利にするが、これもフィルタの電気設 計で考釘るべきである。

図５は、共振器り、Ｅ及び共振器Ｅ、Ｆの間で容量結合が有利であり、共振器の 間の他の結合で誘導結合が有利であるときの、図４で示すフィルタによって得ら れるフィルタ応答を示す。図５では、通過域より高い又は低い阻止域は、互いに 非対称であるので、通過域より高い阻止域は、通過域より低い阻止域よりも急勾 配である。

図６は、共振器Ｂ、　Ｃ及び共振器Ｅ、Ｆの間で容量結合が有利であり、共振器 の間の他の結合で誘導結合が有利であるときの、図４で示すフィルタによって得 られるフィルタ応答を示す。図６も非対称フィルタ応答を示すが、通過域より低 い阻止域が、通過域より高い阻止域よりも急勾配である。ノブ４の高さに対する 導体ロッドの軸部分の高さの比は、６．５乃至７．５の範囲内であるのが好まし い。

ノブ４の直径に対する導体ロッドの軸部分３の直径の比は、０．５乃至０．６の 範囲内であるのが好ましい。容量結合は、ｄｌ：ｄ２が２．８乃至３．０である ときに有利であり、容量結合はｄｉ　：ｄ２が２．２乃至２．４であるときに有 利である。

本発明に関する図面及び明細書は、本発明を例示しようとするだけである。その 詳細には、本発明による帯域フィルタを、添付した請求の範囲内で変形すること ができる。

ＦＩＧ　１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　３　ＦＩＧ、　４ 国際調査報告 １＊１ｗｅｅｌｌｓ−＾１−一、ρＣＴ／ＦＩ　９１／Ｇｏ更７国際調査報告 ＰＣＴ／Ｆｌ　９１１００３８７

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．導電材料で作られ、すべての側で密閉された細長いハウジング（１）によっ て構成された連続空間に、所定の間隔で整列して配列されたいくつかの円筒形の 導体ロッド（３，４）を有し、各導体ロッドは、第１端部でハウジング（１）に 取り付けられかつ短絡され、第２端部で各導体ロッドがハウジングと一緒に同軸 の共振器を形成するように、ハウジングから間隔を隔てている、高周波帯域フィ ルタにおいて、各導体ロッドの前記第２端部は、導体ロッドの残りの部分と比較 して直径が長い部分（３，４）を有し、２つの隣接した同軸の共振器の間の結合 の種類は、長い直径を備えた前記部分（４）の距離に対する前記同軸の共振器の 導体ロッド（３，４）の第１端部の間の距離の比を調節することによって、有利 な容量又は有利な誘導に設定するように配置されることを特徴とする高周波帯域 フィルタ。
2. ２．フィルタは、通過域の所望の形状に左右される組合せとして、有利な誘導結 合と有利な容量結合を、有することを特徴とする請求の範囲第１項記載のフィル タ。
3. ３．導体ロッドは、ハウジング（１）に取り付けられた第１端部を有する円筒形 の軸部分（３）と、軸部分より長い直径を有し、軸部分（３）に対して調節可能 な方法で同心状に又は偏心状に軸部分（３）の第２端部に取り付けられるように 配置された円筒形のノブ部分（４）とを有し、ノブ部分は、導体ロッドの第２端 部を形成することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のフィルタ。
4. ４．ハウジング（１）に対する各導体ロッド（３，４）の第１端部の取付箇所は 、導体ロッドの間の距離を調節するために、フィルタの長手方向に移動できるこ とを特徴とする請求の範囲第１項，第２項，又は第３項記載のフィルタ。
5. ５．フィルタは、６つの導体ロッド（３，４）を有することを特徴とする先の請 求の範囲いずれか記載のフィルタ。
6. ６．フィルタの上側阻止域と下側阻止域は互いに非対称であることを特徴とする 先の請求の範囲いずれか記載のフィルタ。
7. ７．ハウジングに突出する同調ネジ（５）が、導体ロッドの第２端部より上にハ ウジングの壁の中に設けられ、前記第２端部とハウジングとの間の接地容量は、 同調ネジによって調節され、かくして、共振器の共振周波数も調節されることを 特徴とする先の請求の範囲いずれか記載のフィルタ。
8. ８．ハウジングに突出する同調ネジ（６）が、導体ロッドの第２端部より上にハ ウジングの壁の中で２つの導体ロッドの間に設けられ、共振器の間の結合は、前 記同調ネジ（６）によって調節されることを特徴とする先の請求の範囲いずれか 記載のフィルタ。