JPH0817411B2 - 中間周波フィルタ - Google Patents

中間周波フィルタ

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JPH0817411B2
JPH0817411B2 JP3110858A JP11085891A JPH0817411B2 JP H0817411 B2 JPH0817411 B2 JP H0817411B2 JP 3110858 A JP3110858 A JP 3110858A JP 11085891 A JP11085891 A JP 11085891A JP H0817411 B2 JPH0817411 B2 JP H0817411B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58Multiple crystal filters
    • H03H9/581Multiple crystal filters comprising ceramic piezoelectric layers
    • HELECTRICITY
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    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/545Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including active elements

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル無線通信の受
信機に用いられる中間周波フィルタに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】デジタル無線通信におけるQPSKのよ
うな線形変調方式では、変調スペクトルの帯域を制限す
るため、ロールオフ関数に基づいて信号の波形整形を行
う必要がある。このロールオフ関数の配分法として、送
信側,受信側にそれぞれ50%ずつ配分する(ルート配
分)方法が伝送品質,干渉耐力,周波数の有効利用の点
で優れていることが明らかになり、この方法がデジタル
移動通信方式に採用されることとなった。
【0003】ところで、ルートロールオフ関数は、有限
の次数で実現できる関数ではないので、受信側の中間周
波フィルタ(IFフィルタ)に有限次数の有理関数伝達
特性をもつTBT(Transitional Buttorworth Thomso
n)フィルタを用いる近似ナイキスト伝送系が検討さ
れ、有効であることが明らかになっている。この方法に
よれば、例えばロールオフ率を0.5とした場合の最適
な受信IFフィルタの関数は、次数が8次の場合TBT
パラメータmがm=0.4から1の間で符号間干渉が少
ないことがわかっている。(「QPSK移動無線通信に
おける近似ナイキスト伝送の検討」信学技報RCS90
−6参照)従来、これに用いるIFフィルタは、(イ)
梯子形多段構成の遅延平坦形セラミックフィルタ、また
は(ロ)2極の遅延平坦形セラミックフィルタのバッフ
ァを介しての多段構成で実現されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の
(イ),(ロ)の構成では次のような問題点がある。表
1は市販の2素子形セラミックフィルタの帯域内特性を
示す。試料は中心周波数10.7MHz,3dB帯域幅
230kHzのフィルタである。
【表1】 表1で示すように一般のセラミックフィルタにおいては
遅延平坦度と挿入損失は相反する関係になっている。こ
のため、従来構成では遅延平坦度をよくしようとするす
ると挿入損失が大きくなり、IF段のダイナミックレン
ジが小さくなるという欠点があった。
【0005】更に、アナログ信号伝送用の振幅平坦形セ
ラミックフィルタは、各段の共振周波数が等しく段間の
結合度が等しいので、特性の調整が容易であり量産性が
よく安い価格(例えば、1個約50円)で多量に市販さ
れているが、ディジタル信号の波形伝送用遅延平坦形セ
ラミックフィルタは、周知のように、各段の共振周波数
が互いに異なり、または段間の結合度が異なるため、特
性の調整が極めて難しく量産性が悪いためコストが高
く、振幅平坦形に比べて10倍以上の価格(例えば、1
個約500〜600円)で売られている。そのため、移
動機のコストの中で占める割合が大きく、デジタル移動
通信において移動機を広く普及させる障害となってい
る。本発明の目的は、上記のような従来の課題、特に、
挿入損失が大きい、コストが高いという問題を解決し、
送受ルート配分した線形変調通信システムの受信機用中
間周波フィルタとして、帯域内特性がTBTフィルタの
パラメータmの値が0.4から1の間の遅延平坦形帯域
内特性を有する中間周波フィルタを極めて安いコストで
実現した中間周波フィルタを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の中間周波フィル
タは、最適な特性を汎用の安価な2素子の振幅平坦形モ
ノリシックセラミックフィルタ(MCF)1個に簡単な
回路を付加することによって実現したものであり、TB
Tフィルタのパラメータmの値が0.4から1の間の遅
延平坦形帯域内特性を有する中間周波フィルタにおい
て、2素子の振幅平坦形セラミックフィルタと、中心周
波数が該セラミックフィルタの帯域内に設定されバッフ
ァ回路を介して該セラミックフィルタに縦続接続された
単同調回路とを備え、前記単同調回路を調整することに
より、前記2素子の振幅平坦形セラミックフィルタの入
力端から前記単同調回路の出力端にいたる帯域内特性を
前記TBTフィルタのパラメータmの値が0.4から1
の間の遅延平坦形フィルタの振幅特性に近似させるよう
に構成したことを特徴とするものである。
【0007】
【実施例】ロールオフ関数を送受ルート配分した場合、
受信機においては2ndIFフィルタ(10.7MH
z)の伝達関数がロールオフ特性を決定づける。ここで
はπ/4偏移QPSK変調方式で伝送速度360kbp
sのシステムの実施例をもとに説明する。このシステム
では、送信波スペクトラムのエネルギの99%が集中し
ている±100kHzの帯域特性を、復調アイパターン
の劣化が小さいTBTフィルタ8次m=0.4〜1に近
似することが大切である。図1は本発明の実施例を示す
ブロック図であり、(A)は本発明の基本構成を示し、
(B)(C)はその詳細を示したものである。図におい
て、1は2素子の振幅平坦形セラミックフィルタ、2は
バッファ回路(バッファアンプ)、3は単同調回路であ
り、(B)(C)に示したように、1つの共振周波数を
有する直列共振回路または並列共振回路(単一共振回
路)である。
【0008】本発明では、2素子の振幅平坦形セラミッ
クフィルタ1を1つ用いる。このフィルタ1は、遅延平
坦形セラミックフィルタに比べて挿入損失が少なく、3
dB帯域幅を一定としたとき、挿入損失は、表1に示し
たように、遅延平坦形では約8dBあるのに対して約4
dBである。また、量産歩留がよいので価格は極めて安
い。図2は振幅平坦形2素子セラミックフィルタ1の実
測特性例である。振幅特性aはIFフィルタとしての斜
線で示した規格を満足している。図3(A),(B)は
図2の特性をもとに等価回路から計算した通過帯域近傍
を拡大した振幅特性と遅延特性を示す。(A)に示した
振幅特性の帯域内は平坦であるが、(B)に示した遅延
特性の帯域内は双峰(または、ダブルハンプ)特性を示
し、帯域内遅延時間の偏差は約1μsec である。従って
このままでは波形伝送用のフィルタとして実用すること
はできない。そこで、バッファアンプ2を介して単同調
回路3を縦続接続する。
【0009】図4及び図5は本発明の実施例による特性
例図であり、振幅平坦形2素子セラミックフィルタ1に
バッファアンプ2を介して単同調回路3を接続した図1
の本発明の中間周波フィルタの全体構成の振幅特性と遅
延特性を示す。図4は帯域内を拡大した振幅特性例を示
し、比較のため、8次のTBTフィルタのパラメータm
がm=0.4、0.6、1のときの特性を重ね書きして
ある。図5(A)は減衰域も含めた振幅特性例であり、
図5(B)は帯域内を拡大した遅延特性例である。本発
明で用いる単同調回路3は1次の単一共振回路であり、
その伝達関数は次式で示される。
【数1】 この実施例では、f0 =10.7MHz,Q=40の同
調回路3を用いた。全体構成の総合帯域内振幅特性は、
図4に示すように、周波数スペクトラムのエネルギの9
9%が集中して通過する中心周波数近傍、即ち、f0 ±
100kHzの振幅特性は、TBTフィルタのパラメー
タmが0.4〜1の間の振幅特性に最もよく近似されて
おり、振幅特性の近似誤差は3%以内におさまってい
る。また、全体構成の総合遅延特性は、図5(A)に示
すように遅延時間偏差は約0.5μsec であり、図3
(B)に示した振幅平坦形2素子セラミックフィルタ1
の遅延時間偏差1μsec がほぼ1/2に改善されてい
る。この理由は、同調回路3の遅延時間の周波数特性
は、その中心周波数において最大値を示す緩慢な単峰特
性であるので、2素子セラミックフィルタ1に縦続接続
することにより、図3(B)の2素子セラミックフィル
タ1のダブルハンプ形遅延特性が補正されて、全体とし
て改善されるためである。振幅特性と遅延時間特性は互
いに相関があり、振幅特性を近似させれば遅延時間特性
も近似することは明らかである。Q=40の共振回路
は、市販の安価な5mm角可変チップコイルで十分実現
できる値である。単同調回路3のQやf0 を微調するこ
とにより、全体総合特性をTBTフィルタのパラメータ
mが0.4〜1の間の振幅特性に近似させることができ
るとともに、セラミックフィルタ1の量産時の特性ばら
つきも補償することができるため、中間周波フィルタと
しての歩留が向上する。波形伝送における所望の伝送特
性を満足させるため、遅延平坦形セラミックフィルタを
2個用いる従来の構成に比べると、本発明の振幅平坦形
2素子セラミックフィルタ1は極めて安価であり、さら
に、バッファ回路を介して縦続接続される単同調回路3
も安価な5mm角のコイル1個とコンデンサで構成され
るので、全体の形状,コスト面で格段に優れている。
【0010】
【発明の効果】以上詳細について説明したように、本発
明を実施することにより次の効果があり実用上極めて有
用である。 (イ)少ない挿入損失により、IF段のダイナミックレ
ンジが改善される。 (ロ)汎用のセラミックフィルタは1つだけですむので
経済的である。 (ハ)セラミックフィルタのばらつきを補償することが
できるので量産性が良い。 (ニ)小形である(セラミックフィルタ2個より小さ
い)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例による特性例図である。
【図3】本発明の実施例による特性例図である。
【図4】本発明の実施例による特性例図である。
【図5】本発明の実施例による特性図である。
【符号の説明】
1 2素子セラミックフィルタ 2 バッファアンプ 3 単同調回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−3711(JP,A) 実開 平4−2148(JP,U) 社団法人電子情報通信学会「電子情報通 信学会技術研究報告RCS90−6(信学技 報VOL.90NO.134)」(1990年7月 19日)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TBTフィルタのパラメータmの値が
    0.4から1の間の遅延平坦形帯域内特性を有する中間
    周波フィルタにおいて、 2素子の振幅平坦形セラミックフィルタと、中心周波数
    が該セラミックフィルタの帯域内に設定されバッファ回
    路を介して該セラミックフィルタに縦続接続された単同
    調回路とを備え、 前記単同調回路を調整することにより、前記2素子の振
    幅平坦形セラミックフィルタの入力端から前記単同調回
    路の出力端にいたる帯域内特性を前記TBTフィルタの
    パラメータmの値が0.4から1の間の遅延平坦形フィ
    ルタの振幅特性に近似させるように構成したことを特徴
    とする中間周波フィルタ。
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