JPH0669749A - 圧電セラミックフィルタ回路 - Google Patents
圧電セラミックフィルタ回路Info
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- JPH0669749A JPH0669749A JP19474692A JP19474692A JPH0669749A JP H0669749 A JPH0669749 A JP H0669749A JP 19474692 A JP19474692 A JP 19474692A JP 19474692 A JP19474692 A JP 19474692A JP H0669749 A JPH0669749 A JP H0669749A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric ceramic
- ceramic filter
- filters
- frequency
- filter circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】挿入損失の低下と、群遅延特性改善とを同時に
達成する。 【構成】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、複数備
えられ、それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、イ
ンピーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接続され
ている。インピーダンス整合回路４１〜４Ｎは、圧電セ
ラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス整
合をとる。全体の選択中心周波数Ｆ0は、圧電セラミッ
クフィルタ３１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数の
ほぼ平均値で与えられる。
達成する。 【構成】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、複数備
えられ、それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、イ
ンピーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接続され
ている。インピーダンス整合回路４１〜４Ｎは、圧電セ
ラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス整
合をとる。全体の選択中心周波数Ｆ0は、圧電セラミッ
クフィルタ３１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数の
ほぼ平均値で与えられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミックフィル
タ回路に関し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを同
時に満たす圧電セラミックフィルタ回路の改良に関す
る。
タ回路に関し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを同
時に満たす圧電セラミックフィルタ回路の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧電セラミックフィルタ回路
は、各種移動体通信機、ＦＭ音声多重受信機において、
例えばＩＦフィルタとして用いられる。圧電セラミック
フィルタ回路としては、中心周波数がほぼ等しい複数個
のエネルギー閉じ込め型圧電振動子を縦続接続した多段
型フィルタ回路は、従来よりよく知られている。
は、各種移動体通信機、ＦＭ音声多重受信機において、
例えばＩＦフィルタとして用いられる。圧電セラミック
フィルタ回路としては、中心周波数がほぼ等しい複数個
のエネルギー閉じ込め型圧電振動子を縦続接続した多段
型フィルタ回路は、従来よりよく知られている。
【０００３】圧電セラミックフィルタ回路に要求される
重要な特性として、挿入損失と群遅延特性とがある。挿
入損失はフィルタによる信号減衰を押さえるために小さ
くする必要がある。群遅延特性は通過帯域内における信
号伝送に周波数に起因する時間差を生じないようにする
ために、通過帯域内において、できるだけ平坦な特性で
あることが望ましい。エネルギー閉じ込め型圧電振動子
は共振型フィルタであり、ゲイン特性と群遅延特性とを
独立に設計することができない。そこで、従来は、圧電
振動子のＱを小さくすることによって、群遅延特性を改
善していた。
重要な特性として、挿入損失と群遅延特性とがある。挿
入損失はフィルタによる信号減衰を押さえるために小さ
くする必要がある。群遅延特性は通過帯域内における信
号伝送に周波数に起因する時間差を生じないようにする
ために、通過帯域内において、できるだけ平坦な特性で
あることが望ましい。エネルギー閉じ込め型圧電振動子
は共振型フィルタであり、ゲイン特性と群遅延特性とを
独立に設計することができない。そこで、従来は、圧電
振動子のＱを小さくすることによって、群遅延特性を改
善していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電振動子の
Ｑを小さくすることによって、群遅延特性を改善する従
来技術では、ゲイン特性が劣化し、挿入損失が極端に大
きくなってしまい、フィルタ伝送効率が低下する。挿入
損失を低下させるには、Ｑを大きくしなければならず、
群遅延特性が劣化する。
Ｑを小さくすることによって、群遅延特性を改善する従
来技術では、ゲイン特性が劣化し、挿入損失が極端に大
きくなってしまい、フィルタ伝送効率が低下する。挿入
損失を低下させるには、Ｑを大きくしなければならず、
群遅延特性が劣化する。
【０００５】すなわち、従来の技術では、挿入損失と群
遅延特性とを同時に改善することが困難である。
遅延特性とを同時に改善することが困難である。
【０００６】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを
同時に満たし得る圧電セラミックフィルタ回路を提供す
ることである。
問題点を解決し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを
同時に満たし得る圧電セラミックフィルタ回路を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明は、 圧電セラミックフィルタと、インーダ
ンス整合回路とを含む圧電セラミックフィルタ回路であ
って、前記圧電セラミックフィルタは、複数備えられ、
それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、前記インー
ダンス整合回路を介して縦続接続されており、前記イン
ーダンス整合回路は、前記圧電セラミックフィルタの段
間のインピーダンス整合をとっており、全体の選択中心
周波数Ｆ0は、前記圧電セラミックフィルタのそれぞれ
の個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる。
め、本発明は、 圧電セラミックフィルタと、インーダ
ンス整合回路とを含む圧電セラミックフィルタ回路であ
って、前記圧電セラミックフィルタは、複数備えられ、
それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、前記インー
ダンス整合回路を介して縦続接続されており、前記イン
ーダンス整合回路は、前記圧電セラミックフィルタの段
間のインピーダンス整合をとっており、全体の選択中心
周波数Ｆ0は、前記圧電セラミックフィルタのそれぞれ
の個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる。
【０００８】
【作用】複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれ
が異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されてお
り、全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タのそれぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えら
れる構成であると、群遅延特性が通過帯域内において平
坦化される。
が異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されてお
り、全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タのそれぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えら
れる構成であると、群遅延特性が通過帯域内において平
坦化される。
【０００９】しかも、Ｑを小さくする従来の群遅延特性
制御と異なって、挿入損失が増大することもない。
制御と異なって、挿入損失が増大することもない。
【００１０】圧電セラミックフィルタは、インーダンス
整合回路を介して縦続接続されており、ンピーダンス調
整回路は圧電セラミックフィルタの段間のインピーダン
ス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミッ
クフィルタの個々の特性の単純和となり得る。このた
め、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿入損
失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
整合回路を介して縦続接続されており、ンピーダンス調
整回路は圧電セラミックフィルタの段間のインピーダン
ス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミッ
クフィルタの個々の特性の単純和となり得る。このた
め、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿入損
失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係る圧電セラミックフィルタ
回路の構成を示す図である。図において、１は信号源、
２は信号源インピーダンスであり、これらは外部要件で
ある。３１〜３Ｎは圧電セラミックフィルタ、４１〜４
Ｎはインーダンス整合回路である。
回路の構成を示す図である。図において、１は信号源、
２は信号源インピーダンスであり、これらは外部要件で
ある。３１〜３Ｎは圧電セラミックフィルタ、４１〜４
Ｎはインーダンス整合回路である。
【００１２】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、複
数個Ｎであり、それぞれが異なる個別の中心周波数Ｆ01
、Ｆ02、．．．Ｆ0Nを有し、インーダンス整合回路４
１〜４Ｎを介して縦続接続されている。
数個Ｎであり、それぞれが異なる個別の中心周波数Ｆ01
、Ｆ02、．．．Ｆ0Nを有し、インーダンス整合回路４
１〜４Ｎを介して縦続接続されている。
【００１３】インーダンス整合回路４１〜４Ｎは、圧電
セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス
整合をとっている。インーダンス整合回路４１〜４Ｎは
トランジスタなどの能動素子を含むアイソレーションア
ンプによって構成できる。
セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス
整合をとっている。インーダンス整合回路４１〜４Ｎは
トランジスタなどの能動素子を含むアイソレーションア
ンプによって構成できる。
【００１４】圧電セラミックフィルタ回路の全体の選択
中心周波数Ｆ0は、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる。すなわち、 Ｆ0＝（Ｆ01＋Ｆ02＋．．．．＋Ｆ0N）／Ｎ である。
中心周波数Ｆ0は、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる。すなわち、 Ｆ0＝（Ｆ01＋Ｆ02＋．．．．＋Ｆ0N）／Ｎ である。
【００１５】上述のように、複数個Ｎの圧電セラミック
フィルタ３１〜３Ｎは、それぞれが異なる個別の中心周
波数Ｆ01〜Ｆ0Nを有し、縦続接続されており、全体の選
択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる構成であると、群遅延特性が通過帯域内に
おいて平坦化される。しかも、Ｑを小さくする従来の群
遅延特性制御と異なって、挿入損失が増大することもな
い。
フィルタ３１〜３Ｎは、それぞれが異なる個別の中心周
波数Ｆ01〜Ｆ0Nを有し、縦続接続されており、全体の選
択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる構成であると、群遅延特性が通過帯域内に
おいて平坦化される。しかも、Ｑを小さくする従来の群
遅延特性制御と異なって、挿入損失が増大することもな
い。
【００１６】また、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
は、インーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接続
されており、インーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セ
ラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス整
合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミックフ
ィルタ３１〜３Ｎの個々の特性の単純和となり得る。こ
のため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿
入損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
は、インーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接続
されており、インーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セ
ラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダンス整
合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミックフ
ィルタ３１〜３Ｎの個々の特性の単純和となり得る。こ
のため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿
入損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
【００１７】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、そ
れぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nが群遅延特性にお
けるピーク値の互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、２個毎に１ペア
を構成している。各ペアに含まれる２個の圧電セラミッ
クフィルタ、例えば圧電セラミックフィルタ３１と３２
のそれぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心
周波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0
及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。そ
の一例を図２に示す。図２を参照すると、圧電セラミッ
クフィルタ３１、３２は、それぞれの個別の中心周波数
Ｆ01、Ｆ02が、個々の群遅延特性ＧＤＴ1、ＧＤＴ2にお
けるピーク値が互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１、３２はペアを構成し、そ
れぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心周波
数Ｆ01、Ｆ02が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差
＋ｄＦ0及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられてい
る。全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タ３１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01、Ｆ02
のほぼ平均値で与えられ、全体としての群遅延特性ＧＤ
Ｔが通過帯域内において平坦化される。しかも、挿入損
失が増大することもない。
れぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nが群遅延特性にお
けるピーク値の互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、２個毎に１ペア
を構成している。各ペアに含まれる２個の圧電セラミッ
クフィルタ、例えば圧電セラミックフィルタ３１と３２
のそれぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心
周波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0
及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。そ
の一例を図２に示す。図２を参照すると、圧電セラミッ
クフィルタ３１、３２は、それぞれの個別の中心周波数
Ｆ01、Ｆ02が、個々の群遅延特性ＧＤＴ1、ＧＤＴ2にお
けるピーク値が互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１、３２はペアを構成し、そ
れぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心周波
数Ｆ01、Ｆ02が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差
＋ｄＦ0及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられてい
る。全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タ３１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01、Ｆ02
のほぼ平均値で与えられ、全体としての群遅延特性ＧＤ
Ｔが通過帯域内において平坦化される。しかも、挿入損
失が増大することもない。
【００１８】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、周
波数差＋ｄＦ0及び−ｄＦ0の絶対値｜ｄＦ0｜が、｜ｄ
Ｆ0｜＜０．５ＢＷ3を満たすように、特に好ましくは、
｜ｄＦ0｜＜０．４４ＢＷ3に設定する。ＢＷ3は、図２
に図示するように、挿入損失３ｄＢ以下である周波数帯
域幅である。
波数差＋ｄＦ0及び−ｄＦ0の絶対値｜ｄＦ0｜が、｜ｄ
Ｆ0｜＜０．５ＢＷ3を満たすように、特に好ましくは、
｜ｄＦ0｜＜０．４４ＢＷ3に設定する。ＢＷ3は、図２
に図示するように、挿入損失３ｄＢ以下である周波数帯
域幅である。
【００１９】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは偶数
個でも、奇数個でもよい。偶数個の場合は、圧電セラミ
ックフィルタ３１〜３Ｎは、（Ｎ／２）個のペアを構成
する。各ペアに含まれる２個の圧電セラミックフィルタ
のそれぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心
周波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0
及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられる。
個でも、奇数個でもよい。偶数個の場合は、圧電セラミ
ックフィルタ３１〜３Ｎは、（Ｎ／２）個のペアを構成
する。各ペアに含まれる２個の圧電セラミックフィルタ
のそれぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心
周波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0
及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられる。
【００２０】奇数個の場合は、ペアを構成しない圧電セ
ラミックフィルタは、中心周波数及び通過帯域特性がペ
アを構成する圧電セラミックフィルタのそれと異なるよ
うに設定する。
ラミックフィルタは、中心周波数及び通過帯域特性がペ
アを構成する圧電セラミックフィルタのそれと異なるよ
うに設定する。
【００２１】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、典
型的には、エネルギー閉じ込め型圧電素子である。エネ
ルギー閉じ込め型圧電振動子は、従来よりよく知られて
いる。基本的には、圧電セラミック基板上に１個または
複数個の振動部を有し、振動部の周りに振動空間を形成
し、全体をケースまたは樹脂モールドで被覆した構造を
有する。振動部は圧電セラミック基板の一面に単数また
は複数に分割された電極を配置し、他面側に対向電極
（アース電極）を配置した構造となることが多い。
型的には、エネルギー閉じ込め型圧電素子である。エネ
ルギー閉じ込め型圧電振動子は、従来よりよく知られて
いる。基本的には、圧電セラミック基板上に１個または
複数個の振動部を有し、振動部の周りに振動空間を形成
し、全体をケースまたは樹脂モールドで被覆した構造を
有する。振動部は圧電セラミック基板の一面に単数また
は複数に分割された電極を配置し、他面側に対向電極
（アース電極）を配置した構造となることが多い。
【００２２】図３は本発明に係る圧電セラミックフィル
タ回路のさらに具体的な回路図を示している。圧電セラ
ミックフィルタ３１、３２は複数の振動部を有し、各振
動部が圧電セラミック基板３０１の一面側に複数に分割
された電極３０２、３０３を有し、他面側に対向電極３
０４を有し、各振動部間にコンデンサＣを配置した一般
的例を示している。圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
及びインピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セラミッ
ク基板３０１を共用して設けることもできる。共用する
圧電セラミック基板３０１は一枚であっても、複数枚で
あってもよい。
タ回路のさらに具体的な回路図を示している。圧電セラ
ミックフィルタ３１、３２は複数の振動部を有し、各振
動部が圧電セラミック基板３０１の一面側に複数に分割
された電極３０２、３０３を有し、他面側に対向電極３
０４を有し、各振動部間にコンデンサＣを配置した一般
的例を示している。圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
及びインピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セラミッ
ク基板３０１を共用して設けることもできる。共用する
圧電セラミック基板３０１は一枚であっても、複数枚で
あってもよい。
【００２３】次に、実測データを挙げて説明する。図４
は図１または図３において、２個の圧電セラミック３
１、３２を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特性図で
あり、図５は同じく３個の圧電セラミックフィルタ３
１、３２、３３を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特
性図である。圧電セラミックフィルタ３１〜３３の配置
は図１及び図３の図示に従う。図において、横軸に周波
数（ＭＨｚ）をとり、左縦軸にゲイン（ｄＢ）をとり、
右縦軸に群遅延時間（μｓ）をとってある。
は図１または図３において、２個の圧電セラミック３
１、３２を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特性図で
あり、図５は同じく３個の圧電セラミックフィルタ３
１、３２、３３を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特
性図である。圧電セラミックフィルタ３１〜３３の配置
は図１及び図３の図示に従う。図において、横軸に周波
数（ＭＨｚ）をとり、左縦軸にゲイン（ｄＢ）をとり、
右縦軸に群遅延時間（μｓ）をとってある。
【００２４】図４において、全体の選択中心周波数Ｆ0
を１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は（Ｆ0−ｄＦ0）とし、圧電セラミック
フィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、
ｄＦ0を０、２５、５０、７５（ｋＨｚ）としたときの
各特性を示している。
を１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は（Ｆ0−ｄＦ0）とし、圧電セラミック
フィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、
ｄＦ0を０、２５、５０、７５（ｋＨｚ）としたときの
各特性を示している。
【００２５】図５において、全体の選択中心周波数Ｆ0
は１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は選択中心周波数Ｆ0と等しく設定し、
圧電セラミックフィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0
−ｄＦ0）とし、圧電セラミックフィルタ３２の中心周
波数Ｆ03は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、ｄＦ0を０、２５、５
０、７５（ｋＨｚ）としたときの各特性を示している。
圧電セラミックフィルタ３１〜３３は、図４及び図５と
も、ＢＷ3＝１８０ｋＨｚ、Ｑ＝３５０である。
は１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は選択中心周波数Ｆ0と等しく設定し、
圧電セラミックフィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0
−ｄＦ0）とし、圧電セラミックフィルタ３２の中心周
波数Ｆ03は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、ｄＦ0を０、２５、５
０、７５（ｋＨｚ）としたときの各特性を示している。
圧電セラミックフィルタ３１〜３３は、図４及び図５と
も、ＢＷ3＝１８０ｋＨｚ、Ｑ＝３５０である。
【００２６】図４及び図５に示すように、｜ｄＦ0｜＜
０．５ＢＷ3の範囲、特に好ましくは、｜ｄＦ0｜＜０．
４５ＢＷ3の範囲で群遅延特性が改善されている。
０．５ＢＷ3の範囲、特に好ましくは、｜ｄＦ0｜＜０．
４５ＢＷ3の範囲で群遅延特性が改善されている。
【００２７】図６は２個の圧電セラミック３１、３２を
含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係
を示すデータ、図７は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時
間差（μｓ）との関係を示すデータ、図８は３個の圧電
セラミックフィルタ３１、３２、３３を含む場合の周波
数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ、
図９は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時間差（μｓ）と
の関係を示すデータである。
含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係
を示すデータ、図７は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時
間差（μｓ）との関係を示すデータ、図８は３個の圧電
セラミックフィルタ３１、３２、３３を含む場合の周波
数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ、
図９は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時間差（μｓ）と
の関係を示すデータである。
【００２８】図８及び図９の群遅延時間差は、規格周波
数帯域内での群遅延時間の最大値と最小値とを示してい
る。規格周波数帯域はＦ0±４０ｋＨｚ、Ｆ0±６０ｋＨ
ｚ、Ｆ0±１００ｋＨｚである。規格周波数帯域はフィ
ルタの使用目的により異なる。
数帯域内での群遅延時間の最大値と最小値とを示してい
る。規格周波数帯域はＦ0±４０ｋＨｚ、Ｆ0±６０ｋＨ
ｚ、Ｆ0±１００ｋＨｚである。規格周波数帯域はフィ
ルタの使用目的により異なる。
【００２９】図８及び図９のデータから、群遅延時間差
が最小となるｄＦ0は、規格周波数によって異なるが、
フィルタ素子の段数を増やすことにより、０．５ＢＷ3
に近づくから、フィルタ素子の段数に応じ、｜ｄＦ0｜
＜０．５ＢＷ3の範囲内で最小地となる｜ｄＦ0｜＜０．
５ＢＷ3を選べばよい。
が最小となるｄＦ0は、規格周波数によって異なるが、
フィルタ素子の段数を増やすことにより、０．５ＢＷ3
に近づくから、フィルタ素子の段数に応じ、｜ｄＦ0｜
＜０．５ＢＷ3の範囲内で最小地となる｜ｄＦ0｜＜０．
５ＢＷ3を選べばよい。
【００３０】２個の圧電セラミック３１、３２を含む圧
電セラミックフィルタ回路では、図６及び図７に示すよ
うに、周波数差ｄＦ0が７０ｋＨｚ以下の領域、特に３
０〜５０ｋＨｚの範囲において、挿入損失及び群遅延時
間特性が改善されている。
電セラミックフィルタ回路では、図６及び図７に示すよ
うに、周波数差ｄＦ0が７０ｋＨｚ以下の領域、特に３
０〜５０ｋＨｚの範囲において、挿入損失及び群遅延時
間特性が改善されている。
【００３１】３個の圧電セラミックフィルタ３１、３
２、３３を含む圧電セラミックフィルタ回路の場合も、
図８及び図９に示すように、同様の改善効果が得られ
る。
２、３３を含む圧電セラミックフィルタ回路の場合も、
図８及び図９に示すように、同様の改善効果が得られ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれが
異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されており、
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる
から、Ｑを小さくする従来の群遅延特性制御と異なっ
て、挿入損失が増大することなく、群遅延特性を通過帯
域内において平坦化し得る圧電セラミックフィルタ回路
を提供できる。 （ｂ）圧電セラミックフィルタは、インーダンス整合回
路を介して縦続接続されているので、圧電セラミックフ
ィルタ間のインピーダンス整合をとり、総合通過特性が
圧電セラミックフィルタの個々の特性の単純和となり得
る圧電セラミックフィルタ回路を提供できる。
のような効果を得ることができる。 （ａ）複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれが
異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されており、
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる
から、Ｑを小さくする従来の群遅延特性制御と異なっ
て、挿入損失が増大することなく、群遅延特性を通過帯
域内において平坦化し得る圧電セラミックフィルタ回路
を提供できる。 （ｂ）圧電セラミックフィルタは、インーダンス整合回
路を介して縦続接続されているので、圧電セラミックフ
ィルタ間のインピーダンス整合をとり、総合通過特性が
圧電セラミックフィルタの個々の特性の単純和となり得
る圧電セラミックフィルタ回路を提供できる。
【図１】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路の回
路図を示している。
路図を示している。
【図２】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路の周
波数ーゲイン、群遅延特性を説明する図である。
波数ーゲイン、群遅延特性を説明する図である。
【図３】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路のさ
らに具体的な回路図を示している。
らに具体的な回路図を示している。
【図４】３個の圧電セラミックを含む場合の周波数ーゲ
イン、群遅延特性図である。
イン、群遅延特性図である。
【図５】３個の圧電セラミックを含む場合の周波数ーゲ
イン、群遅延特性図である。
イン、群遅延特性図である。
【図６】２個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
【図７】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
【図８】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
【図９】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
３１〜３Ｎ 圧電セラミックフィルタ ４１〜４Ｎ インーダンス整合回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 圧電セラミックフィルタ回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミックフィル
タ回路に関し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを同
時に満たす圧電セラミックフィルタ回路の改良に関す
る。
タ回路に関し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを同
時に満たす圧電セラミックフィルタ回路の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧電セラミックフィルタ回路
は、各種移動体通信機、ＦＭ音声多重受信機において、
例えばＩＦフィルタとして用いられる。圧電セラミック
フィルタ回路としては、中心周波数がほぼ等しい複数個
のエネルギー閉じ込め型圧電振動子を縦続接続した多段
型フィルタ回路は、従来よりよく知られている。
は、各種移動体通信機、ＦＭ音声多重受信機において、
例えばＩＦフィルタとして用いられる。圧電セラミック
フィルタ回路としては、中心周波数がほぼ等しい複数個
のエネルギー閉じ込め型圧電振動子を縦続接続した多段
型フィルタ回路は、従来よりよく知られている。
【０００３】圧電セラミックフィルタ回路に要求される
重要な特性として、挿入損失と群遅延特性とがある。挿
入損失はフィルタによる信号減衰を押さえるために小さ
くする必要がある。群遅延特性は通過帯域内における信
号伝送に周波数に起因する時間差を生じないようにする
ために、通過帯域内において、できるだけ平坦な特性で
あることが望ましい。エネルギー閉じ込め型圧電振動子
は共振型フィルタであり、振幅特性と群遅延特性とを独
立に設計することができない。そこで、従来は、圧電振
動子のＱを小さくすることによって、群遅延特性を改善
していた。
重要な特性として、挿入損失と群遅延特性とがある。挿
入損失はフィルタによる信号減衰を押さえるために小さ
くする必要がある。群遅延特性は通過帯域内における信
号伝送に周波数に起因する時間差を生じないようにする
ために、通過帯域内において、できるだけ平坦な特性で
あることが望ましい。エネルギー閉じ込め型圧電振動子
は共振型フィルタであり、振幅特性と群遅延特性とを独
立に設計することができない。そこで、従来は、圧電振
動子のＱを小さくすることによって、群遅延特性を改善
していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電振動子の
Ｑを小さくすることによって、群遅延特性を改善する従
来技術では、振幅特性が劣化し、挿入損失が極端に大き
くなってしまい、フィルタ伝送効率が低下する。挿入損
失を低下させるには、Ｑを大きくしなければならず、群
遅延特性が劣化する。
Ｑを小さくすることによって、群遅延特性を改善する従
来技術では、振幅特性が劣化し、挿入損失が極端に大き
くなってしまい、フィルタ伝送効率が低下する。挿入損
失を低下させるには、Ｑを大きくしなければならず、群
遅延特性が劣化する。
【０００５】すなわち、従来の技術では、挿入損失と群
遅延特性とを同時に改善することが困難である。
遅延特性とを同時に改善することが困難である。
【０００６】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを
同時に満たし得る圧電セラミックフィルタ回路を提供す
ることである。
問題点を解決し、挿入損失の低下と群遅延特性改善とを
同時に満たし得る圧電セラミックフィルタ回路を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明は、 圧電セラミックフィルタと、インピー
ダンス整合回路とを含む圧電セラミックフィルタ回路で
あって、前記圧電セラミックフィルタは、複数個備えら
れ、それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、前記イ
ンピーダンス整合回路を介して縦続接続されており、前
記インピーダンス整合回路は、前記圧電セラミックフィ
ルタの段間のインピーダンス整合をとっており、全体の
選択中心周波数Ｆ0は、前記圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられ
る。
め、本発明は、 圧電セラミックフィルタと、インピー
ダンス整合回路とを含む圧電セラミックフィルタ回路で
あって、前記圧電セラミックフィルタは、複数個備えら
れ、それぞれが異なる個別の中心周波数を有し、前記イ
ンピーダンス整合回路を介して縦続接続されており、前
記インピーダンス整合回路は、前記圧電セラミックフィ
ルタの段間のインピーダンス整合をとっており、全体の
選択中心周波数Ｆ0は、前記圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられ
る。
【０００８】
【作用】複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれ
が異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されてお
り、全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タのそれぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えら
れる構成であると、群遅延特性が通過帯域内において平
坦化される。
が異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されてお
り、全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィル
タのそれぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えら
れる構成であると、群遅延特性が通過帯域内において平
坦化される。
【０００９】しかも、Ｑを小さくする従来の群遅延特性
制御と異なって、挿入損失が増大することもない。
制御と異なって、挿入損失が増大することもない。
【００１０】圧電セラミックフィルタは、インピーダン
ス整合回路を介して縦続接続されており、インピーダン
ス調整回路は圧電セラミックフィルタの段間のインピー
ダンス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラ
ミックフィルタの個々の特性の単純和となり得る。この
ため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿入
損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
ス整合回路を介して縦続接続されており、インピーダン
ス調整回路は圧電セラミックフィルタの段間のインピー
ダンス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラ
ミックフィルタの個々の特性の単純和となり得る。この
ため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化及び挿入
損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係る圧電セラミックフィルタ
回路の構成を示す図である。図において、１は信号源、
２は信号源インピーダンスであり、これらは外部要件で
ある。３１〜３Ｎは圧電セラミックフィルタ、４１〜４
Ｎはインピーダンス整合回路である。
回路の構成を示す図である。図において、１は信号源、
２は信号源インピーダンスであり、これらは外部要件で
ある。３１〜３Ｎは圧電セラミックフィルタ、４１〜４
Ｎはインピーダンス整合回路である。
【００１２】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、複
数個Ｎであり、それぞれが異なる個別の中心周波数Ｆ01
、Ｆ02、．．．Ｆ0Nを有し、インピーダンス整合回路
４１〜４Ｎを介して縦続接続されている。
数個Ｎであり、それぞれが異なる個別の中心周波数Ｆ01
、Ｆ02、．．．Ｆ0Nを有し、インピーダンス整合回路
４１〜４Ｎを介して縦続接続されている。
【００１３】インピーダンス整合回路４１〜４Ｎは、圧
電セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダン
ス整合をとっている。インピーダンス整合回路４１〜４
Ｎはトランジスタなどの能動素子を含むアイソレーショ
ンアンプによって構成できる。
電セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダン
ス整合をとっている。インピーダンス整合回路４１〜４
Ｎはトランジスタなどの能動素子を含むアイソレーショ
ンアンプによって構成できる。
【００１４】圧電セラミックフィルタ回路の全体の選択
中心周波数Ｆ0は、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる。すなわち、 Ｆ0＝（Ｆ01＋Ｆ02＋．．．．＋Ｆ0N）／Ｎ である。
中心周波数Ｆ0は、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる。すなわち、 Ｆ0＝（Ｆ01＋Ｆ02＋．．．．＋Ｆ0N）／Ｎ である。
【００１５】上述のように、複数個Ｎの圧電セラミック
フィルタ３１〜３Ｎは、それぞれが異なる個別の中心周
波数Ｆ01〜Ｆ0Nを有し、縦続接続されており、全体の選
択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる構成であると、群遅延特性が通過帯域内に
おいて平坦化される。しかも、Ｑを小さくする従来の群
遅延特性制御と異なって、挿入損失が増大することもな
い。
フィルタ３１〜３Ｎは、それぞれが異なる個別の中心周
波数Ｆ01〜Ｆ0Nを有し、縦続接続されており、全体の選
択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
のそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0Nのほぼ平均値
で与えられる構成であると、群遅延特性が通過帯域内に
おいて平坦化される。しかも、Ｑを小さくする従来の群
遅延特性制御と異なって、挿入損失が増大することもな
い。
【００１６】また、圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
は、インピーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接
続されており、インピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧
電セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダン
ス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミッ
クフィルタ３１〜３Ｎの個々の特性の単純和となり得
る。このため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化
及び挿入損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
は、インピーダンス整合回路４１〜４Ｎを介して縦続接
続されており、インピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧
電セラミックフィルタ３１〜３Ｎの段間のインピーダン
ス整合をとっているから、総合通過特性が圧電セラミッ
クフィルタ３１〜３Ｎの個々の特性の単純和となり得
る。このため、通過帯域内における群遅延特性の平坦化
及び挿入損失の低減が確実、かつ、容易に実現できる。
【００１７】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎのそれ
ぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0N は、群遅延特性にお
けるピーク値が互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、２個毎に１ペア
を構成している。各ペアに含まれる２個の圧電セラミッ
クフィルタ、例えば圧電セラミックフィルタ３１と３２
のそれぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周
波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0及
び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。その
一例を図２に示す。図２を参照すると、圧電セラミック
フィルタ３１、３２は、それぞれの個別の中心周波数Ｆ
01、Ｆ02が、個々の群遅延特性ＧＤＴ1、ＧＤＴ2におけ
るピーク値が互いに重ならない値に選定されている。圧
電セラミックフィルタ３１、３２はペアを構成し、それ
ぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周波数Ｆ
01、Ｆ02が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄ
Ｆ0及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３
１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01、Ｆ02のほ
ぼ平均値で与えられ、全体としての群遅延特性ＧＤＴが
通過帯域内において平坦化される。しかも、挿入損失が
増大することもない。
ぞれの個別の中心周波数Ｆ01〜Ｆ0N は、群遅延特性にお
けるピーク値が互いに重ならない値に選定されている。
圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、２個毎に１ペア
を構成している。各ペアに含まれる２個の圧電セラミッ
クフィルタ、例えば圧電セラミックフィルタ３１と３２
のそれぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周
波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0及
び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。その
一例を図２に示す。図２を参照すると、圧電セラミック
フィルタ３１、３２は、それぞれの個別の中心周波数Ｆ
01、Ｆ02が、個々の群遅延特性ＧＤＴ1、ＧＤＴ2におけ
るピーク値が互いに重ならない値に選定されている。圧
電セラミックフィルタ３１、３２はペアを構成し、それ
ぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周波数Ｆ
01、Ｆ02が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄ
Ｆ0及び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている。
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタ３
１〜３Ｎのそれぞれの個別の中心周波数Ｆ01、Ｆ02のほ
ぼ平均値で与えられ、全体としての群遅延特性ＧＤＴが
通過帯域内において平坦化される。しかも、挿入損失が
増大することもない。
【００１８】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、周
波数差＋ｄＦ0及び−ｄＦ0の絶対値｜ｄＦ0｜が、０＜
｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3を満たすように、特に好ましく
は、０＜｜ｄＦ0｜＜０．４４ＢＷ3に設定する。ＢＷ3
は、図２に図示するように、挿入損失３ｄＢ以下である
周波数通過帯域幅である。
波数差＋ｄＦ0及び−ｄＦ0の絶対値｜ｄＦ0｜が、０＜
｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3を満たすように、特に好ましく
は、０＜｜ｄＦ0｜＜０．４４ＢＷ3に設定する。ＢＷ3
は、図２に図示するように、挿入損失３ｄＢ以下である
周波数通過帯域幅である。
【００１９】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは偶数
個でも、奇数個でもよい。偶数個の場合は、圧電セラミ
ックフィルタ３１〜３Ｎは、（Ｎ／２）個のペアを構成
する。各ペアに含まれる２個の圧電セラミックフィルタ
のそれぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周
波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0及
び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられる。
個でも、奇数個でもよい。偶数個の場合は、圧電セラミ
ックフィルタ３１〜３Ｎは、（Ｎ／２）個のペアを構成
する。各ペアに含まれる２個の圧電セラミックフィルタ
のそれぞれは、通過帯域幅がほぼ同じで、かつ、中心周
波数が全体の選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0及
び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられる。
【００２０】奇数個の場合は、ペアを構成しない圧電セ
ラミックフィルタは、中心周波数及び通過帯域幅がペア
を構成する圧電セラミックフィルタのそれと異なるよう
に設定する。
ラミックフィルタは、中心周波数及び通過帯域幅がペア
を構成する圧電セラミックフィルタのそれと異なるよう
に設定する。
【００２１】圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎは、典
型的には、エネルギー閉じ込め型圧電素子である。エネ
ルギー閉じ込め型圧電振動子は、従来よりよく知られて
いる。基本的には、圧電セラミック基板上に１個または
複数個の振動部を有し、振動部の周りに振動空間を形成
し、全体をケースまたは樹脂モールドで被覆した構造を
有する。振動部は圧電セラミック基板の一面に単数また
は複数に分割された電極を配置し、他面側に対向電極
（アース電極）を配置した構造となることが多い。
型的には、エネルギー閉じ込め型圧電素子である。エネ
ルギー閉じ込め型圧電振動子は、従来よりよく知られて
いる。基本的には、圧電セラミック基板上に１個または
複数個の振動部を有し、振動部の周りに振動空間を形成
し、全体をケースまたは樹脂モールドで被覆した構造を
有する。振動部は圧電セラミック基板の一面に単数また
は複数に分割された電極を配置し、他面側に対向電極
（アース電極）を配置した構造となることが多い。
【００２２】図３は本発明に係る圧電セラミックフィル
タ回路のさらに具体的な回路図を示している。圧電セラ
ミックフィルタ３１、３２は複数の振動部を有し、各振
動部が圧電セラミック基板３０１の一面側に複数に分割
された電極３０２、３０３を有し、他面側に対向電極３
０４を有し、各振動部間にコンデンサＣを配置した一般
的例を示している。圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
及びインピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セラミッ
ク基板３０１を共用して設けることもできる。共用する
圧電セラミック基板３０１は一枚であっても、複数枚で
あってもよい。
タ回路のさらに具体的な回路図を示している。圧電セラ
ミックフィルタ３１、３２は複数の振動部を有し、各振
動部が圧電セラミック基板３０１の一面側に複数に分割
された電極３０２、３０３を有し、他面側に対向電極３
０４を有し、各振動部間にコンデンサＣを配置した一般
的例を示している。圧電セラミックフィルタ３１〜３Ｎ
及びインピーダンス整合回路４１〜４Ｎは圧電セラミッ
ク基板３０１を共用して設けることもできる。共用する
圧電セラミック基板３０１は一枚であっても、複数枚で
あってもよい。
【００２３】次に、実測データを挙げて説明する。図４
は図１または図３において、２個の圧電セラミック３
１、３２を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特性図で
あり、図５は同じく３個の圧電セラミックフィルタ３
１、３２、３３を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特
性図である。圧電セラミックフィルタ３１〜３３の配置
は図１及び図３の図示に従う。図において、横軸に周波
数（ＭＨｚ）をとり、左縦軸にゲイン（ｄＢ）をとり、
右縦軸に群遅延時間（μｓ）をとってある。
は図１または図３において、２個の圧電セラミック３
１、３２を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特性図で
あり、図５は同じく３個の圧電セラミックフィルタ３
１、３２、３３を含む場合の周波数ーゲイン、群遅延特
性図である。圧電セラミックフィルタ３１〜３３の配置
は図１及び図３の図示に従う。図において、横軸に周波
数（ＭＨｚ）をとり、左縦軸にゲイン（ｄＢ）をとり、
右縦軸に群遅延時間（μｓ）をとってある。
【００２４】図４において、全体の選択中心周波数Ｆ0
を１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は（Ｆ0−ｄＦ0）とし、圧電セラミック
フィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、
ｄＦ0を０、２５、５０、７５（ｋＨｚ）としたときの
各特性を示している。
を１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は（Ｆ0−ｄＦ0）とし、圧電セラミック
フィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、
ｄＦ0を０、２５、５０、７５（ｋＨｚ）としたときの
各特性を示している。
【００２５】図５において、全体の選択中心周波数Ｆ0
は１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は選択中心周波数Ｆ0と等しく設定し、
圧電セラミックフィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0
−ｄＦ0）とし、圧電セラミックフィルタ３２の中心周
波数Ｆ03は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、ｄＦ0を０、２５、５
０、７５（ｋＨｚ）としたときの各特性を示している。
圧電セラミックフィルタ３１〜３３は、図４及び図５と
も、ＢＷ3＝１８０ｋＨｚ、Ｑ＝３５０である。
は１０．７ＭＨｚとし、圧電セラミックフィルタ３１の
中心周波数Ｆ01は選択中心周波数Ｆ0と等しく設定し、
圧電セラミックフィルタ３２の中心周波数Ｆ02は（Ｆ0
−ｄＦ0）とし、圧電セラミックフィルタ３２の中心周
波数Ｆ03は（Ｆ0＋ｄＦ0）とし、ｄＦ0を０、２５、５
０、７５（ｋＨｚ）としたときの各特性を示している。
圧電セラミックフィルタ３１〜３３は、図４及び図５と
も、ＢＷ3＝１８０ｋＨｚ、Ｑ＝３５０である。
【００２６】図４及び図５に示すように、０＜｜ｄＦ0
｜＜０．５ＢＷ3の範囲、特に好ましくは、０＜｜ｄＦ0
｜＜０．４５ＢＷ3の範囲で群遅延特性が改善されてい
る。
｜＜０．５ＢＷ3の範囲、特に好ましくは、０＜｜ｄＦ0
｜＜０．４５ＢＷ3の範囲で群遅延特性が改善されてい
る。
【００２７】図６は２個の圧電セラミック３１、３２を
含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係
を示すデータ（アンプゲイン＝１のときの相対値）、図
７は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時間差（μｓ）との
関係を示すデータ、図８は３個の圧電セラミックフィル
タ３１、３２、３３を含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入
損失（ｄＢ）との関係を示すデータ（アンプゲイン＝１
のときの相対値）、図９は同じく周波数差ｄＦ0と群遅
延時間差（μｓ）との関係を示すデータである。
含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係
を示すデータ（アンプゲイン＝１のときの相対値）、図
７は同じく周波数差ｄＦ0と群遅延時間差（μｓ）との
関係を示すデータ、図８は３個の圧電セラミックフィル
タ３１、３２、３３を含む場合の周波数差ｄＦ0と挿入
損失（ｄＢ）との関係を示すデータ（アンプゲイン＝１
のときの相対値）、図９は同じく周波数差ｄＦ0と群遅
延時間差（μｓ）との関係を示すデータである。
【００２８】図８及び図９の群遅延時間差は、規格周波
数帯域内での群遅延時間の最大値と最小値とを示してい
る。規格周波数帯域はＦ0±４０ｋＨｚ、Ｆ0±６０ｋＨ
ｚ、Ｆ0±１００ｋＨｚである。規格周波数帯域はフィ
ルタの使用目的により異なる。
数帯域内での群遅延時間の最大値と最小値とを示してい
る。規格周波数帯域はＦ0±４０ｋＨｚ、Ｆ0±６０ｋＨ
ｚ、Ｆ0±１００ｋＨｚである。規格周波数帯域はフィ
ルタの使用目的により異なる。
【００２９】図８及び図９のデータから、群遅延時間差
が最小となる周波数差ｄＦ0は、規格周波数によって異
なるが、フィルタ素子の段数を増やすことにより、０．
５ＢＷ3に近づくから、フィルタ素子の段数に応じ、０
＜｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3の範囲内で最小値となる０＜
｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3を選べばよい。
が最小となる周波数差ｄＦ0は、規格周波数によって異
なるが、フィルタ素子の段数を増やすことにより、０．
５ＢＷ3に近づくから、フィルタ素子の段数に応じ、０
＜｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3の範囲内で最小値となる０＜
｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3を選べばよい。
【００３０】２個の圧電セラミック３１、３２を含む圧
電セラミックフィルタ回路では、図６及び図７に示すよ
うに、周波数差ｄＦ0が７０ｋＨｚ以下の領域、特に３
０〜５０ｋＨｚの範囲において、挿入損失及び群遅延時
間特性が改善されている。
電セラミックフィルタ回路では、図６及び図７に示すよ
うに、周波数差ｄＦ0が７０ｋＨｚ以下の領域、特に３
０〜５０ｋＨｚの範囲において、挿入損失及び群遅延時
間特性が改善されている。
【００３１】３個の圧電セラミックフィルタ３１、３
２、３３を含む圧電セラミックフィルタ回路の場合も、
図８及び図９に示すように、同様の改善効果が得られ
る。
２、３３を含む圧電セラミックフィルタ回路の場合も、
図８及び図９に示すように、同様の改善効果が得られ
る。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 （ａ）複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれが
異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されており、
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる
から、Ｑを小さくする従来の群遅延特性制御と異なっ
て、挿入損失が増大することなく、群遅延特性を通過帯
域内において平坦化し得る圧電セラミックフィルタ回路
を提供できる。 （ｂ）圧電セラミックフィルタは、インピーダンス整合
回路を介して縦続接続されているので、圧電セラミック
フィルタ間のインピーダンス整合をとり、総合通過特性
が圧電セラミックフィルタの個々の特性の単純和となり
得る圧電セラミックフィルタ回路を提供できる。
のような効果を得ることができる。 （ａ）複数個の圧電セラミックフィルタは、それぞれが
異なる個別の中心周波数を有し、縦続接続されており、
全体の選択中心周波数Ｆ0は圧電セラミックフィルタの
それぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与えられる
から、Ｑを小さくする従来の群遅延特性制御と異なっ
て、挿入損失が増大することなく、群遅延特性を通過帯
域内において平坦化し得る圧電セラミックフィルタ回路
を提供できる。 （ｂ）圧電セラミックフィルタは、インピーダンス整合
回路を介して縦続接続されているので、圧電セラミック
フィルタ間のインピーダンス整合をとり、総合通過特性
が圧電セラミックフィルタの個々の特性の単純和となり
得る圧電セラミックフィルタ回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路の回
路図を示している。
路図を示している。
【図２】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路の周
波数ーゲイン、群遅延特性を説明する図である。
波数ーゲイン、群遅延特性を説明する図である。
【図３】本発明に係る圧電セラミックフィルタ回路のさ
らに具体的な回路図を示している。
らに具体的な回路図を示している。
【図４】３個の圧電セラミックを含む場合の周波数ーゲ
イン、群遅延特性図である。
イン、群遅延特性図である。
【図５】３個の圧電セラミックを含む場合の周波数ーゲ
イン、群遅延特性図である。
イン、群遅延特性図である。
【図６】２個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
【図７】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
【図８】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
波数差ｄＦ0と挿入損失（ｄＢ）との関係を示すデータ
である。
【図９】３個の圧電セラミックフィルタを含む場合の周
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
波数差ｄＦ0と群遅延時間（μｓ）との関係を示すデー
タである。
【符号の説明】 ３１〜３Ｎ 圧電セラミックフィルタ ４１〜４Ｎ インピーダンス整合回路
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電セラミックフィルタと、インーダン
ス整合回路とを含む圧電セラミックフィルタ回路であっ
て、 前記圧電セラミックフィルタは、複数備えられ、それぞ
れが異なる個別の中心周波数を有し、前記インーダンス
整合回路を介して縦続接続されており、 前記インーダンス整合回路は、前記圧電セラミックフィ
ルタの段間のインピーダンス整合をとっており、 全体の選択中心周波数Ｆ0は、前記圧電セラミックフィ
ルタのそれぞれの個別の中心周波数のほぼ平均値で与え
られる圧電セラミックフィルタ回路。 - 【請求項２】 前記圧電セラミックフィルタは、それぞ
れの個別の中心周波数が群遅延特性におけるピーク値の
互いに重ならない値に選定されている請求項１に記載の
圧電セラミックフィルタ回路。 - 【請求項３】 前記圧電セラミックフィルタは、２個毎
に１ペアを構成しており、 各ペアに含まれる２個の圧電セラミックフィルタのそれ
ぞれは、通過帯域特性がほぼ同じで、かつ、中心周波数
が全体の前記選択中心周波数Ｆ0から周波数差＋ｄＦ0及
び−ｄＦ0をもってそれぞれ振り分けられている請求項
１または２に記載の圧電セラミックフィルタ回路。 - 【請求項４】 前記圧電セラミックフィルタは、周波数
差＋ｄＦ0及び−ｄＦ0の絶対値｜ｄＦ0｜が、 ｜ｄＦ0｜＜０．５ＢＷ3 ここで、ＢＷ3は挿入損失３ｄＢ以下である周波数帯域
幅を満たす請求項３に記載の圧電セラミックフィルタ回
路。 - 【請求項５】 前記圧電セラミックフィルタは、偶数個
である請求項３に記載の圧電セラミックフィルタ回路。 - 【請求項６】 前記セラミックフィルタは奇数個であ
り、ペアを構成しない圧電セラミックフィルタは、中心
周波数及び通過帯域特性がペアを構成する圧電セラミッ
クフィルタのそれと異なる請求項３に記載の圧電セラミ
ックフィルタ回路。 - 【請求項７】 前記圧電セラミックフィルタは、エネル
ギー閉じ込め型圧電素子である請求項１に記載の圧電セ
ラミックフィルタ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19474692A JPH0669749A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 圧電セラミックフィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19474692A JPH0669749A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 圧電セラミックフィルタ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669749A true JPH0669749A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16329545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19474692A Pending JPH0669749A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 圧電セラミックフィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669749A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006345533A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte Ltd | 複数の音響共振器を用いて信号をバンドパスフィルタリングするバンドパスフィルタネットワーク及び方法 |
| JP2019110490A (ja) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | 株式会社大真空 | 圧電フィルタ装置 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP19474692A patent/JPH0669749A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006345533A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte Ltd | 複数の音響共振器を用いて信号をバンドパスフィルタリングするバンドパスフィルタネットワーク及び方法 |
| US7274275B2 (en) | 2005-06-10 | 2007-09-25 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Bandpass filter network and method for bandpass filtering signals using multiple acoustic resonators |
| GB2427092B (en) * | 2005-06-10 | 2009-08-19 | Avago Technologies Wireless Ip | Bandpass filter network and method for bandpass filtering signals |
| JP2019110490A (ja) * | 2017-12-20 | 2019-07-04 | 株式会社大真空 | 圧電フィルタ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020213 |