JPH09107209A

JPH09107209A - 高周波回路用フィルタ

Info

Publication number: JPH09107209A
Application number: JP7260521A
Authority: JP
Inventors: Akira Koizumi; 暁小泉
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】シールドケース内に導体棒を突出させること
により、シールドケースの形状及び寸法だけでは抑圧で
きないカットオフ周波数以上の不要な高周波を抑圧する
ことが可能な高周波回路用フィルタを提供する。【解決手段】断面を略四辺形とした箱型のシールドケ
ース１と、このシールドケース１内に収納され、一端に
設けられた入力端から入力された高周波信号を信号処理
して他端に設けられた出力端から出力する信号処理回路
を具備した誘電体板２と、入力端と出力端間の所定位置
に配置され、シールドケース１の上辺の水平方向の略中
央位置から内部に、不要な高周波の略１／４波長の長さ
にして突出させた導体棒３とで構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波及びミリ波
等の信号処理回路に用いられる高周波回路用フィルタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の衛星放送に用いられているＬＮＢ
（ローノイズ・ブロックダウン・コンバータ）は図５に
示すように、シールドケース５０内に信号伝送用のマイ
クロストリップ線路５４を設けた誘電体板５１を設け、
導波管部５２に導入された電波をプローブ５３で導波管
モードから同軸モードに変換し、マイクロストリップ線
路５４の一端に信号を入力し、さらに、マイクロストリ
ップ線路５４で接続されたＨＥＭＴ、あるいはＧａＡｓ
ＦＥＴ等のＦＥＴ５５に入力して所定の信号処理を行う
ようにしていた。

【０００３】プローブ５３を介して入力された信号がマ
イクロストリップ線路５４から放射されて導波管モード
で伝播する、に示す電波が生じないようにするため、
シールドケース５０の形状は、所要周波数帯域がカット
オフ周波数以下になるようにしている。シールドケース
５０を方形導波管とみなしたとき、シールドケース５０
の水平方向の２倍の長さのがカットオフ波長となり、こ
のときの周波数がカットオフ周波数となるが、所要周波
数帯域をカットオフ周波数以下にすればシールドケース
５０内の空間を伝播する信号成分は無くなり、これによ
り不要な信号ループができるのを防ぎ、異常発振等の不
具合が生じないようにしていた。

【０００４】図６は誘電体板５１上に設けられたＬＮＢ
回路の一例を示すブロック図であり、ＨＥＭＴ、あるい
はＧａＡｓＦＥＴ等で構成された低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）６０でプローブ５３から入力された信号を増幅し、
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１で不要な周波数帯域
を除去して所要周波数帯域のみを通過させミキサ（ＭＩ
Ｘ）６２に入力し、ミキサ６２で局部発振器６３から入
力される信号と混合して中間周波信号に変換し、中間周
波増幅器（ＩＦ・ＡＭＰ）６４で増幅して直流カット用
のコンデンサ６５を介して中間周波信号を出力するよう
にしていた。

【０００５】しかし、送受信アンテナにあっては送信周
波数を通常の受信周波数より高くして電波を送信するこ
とがあり、送信用の電波が受信用のＬＮＢに入り込んで
低雑音増幅器６０で増幅され、このときに発生する高調
波がシールドケース５０のカットオフ周波数以上とな
り、シールドケース５０内の空間を図５のに示すよう
に伝播することがあり、この不要電波がミキサ６２に飛
び込み局部発振器６３から入力される信号の高調波と混
合され、中間周波帯域の信号に変換されることがあり、
妨害波になるといった問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題に鑑みてなされた発明であり、シールドケース内
に導体棒を突出させることにより、シールドケースの形
状及び寸法だけでは抑圧できないカットオフ周波数以上
の不要な高周波を抑圧することが可能な高周波回路用フ
ィルタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明の高周波
回路用フィルタは、断面を略四辺形とした箱型のシール
ドケースと、このシールドケース内に収納され、一端に
設けられた入力端から入力された高周波信号を信号処理
して他端に設けられた出力端から出力する信号処理回路
を具備した誘電体板と、前記入力端と前記出力端間の所
定位置に配置され、前記シールドケースの上辺の水平方
向の略中央位置から内部に、不要な高周波の略１／４波
長の長さにして突出させた導体棒とからなるものであ
る。

【０００８】本願第２の発明の高周波回路用フィルタ
は、前記シールドケースの断面の略四辺形の垂直方向の
長さを水平方向の長さより短くして、前記シールドケー
スの形状を方形導波管形状とし、前記信号処理回路で信
号処理する所要周波数帯域を方形導波管のカットオフ周
波数以下とし、このカットオフ周波数以上の不要な高周
波を前記導体棒で抑圧することを特徴とする。本願第３
の発明の高周波回路用フィルタは、前記導体棒を前記入
力端と前記出力端間に不要な高周波の略１／４波長の長
さとなる間隔で、前記シールドケース内に突出させた長
さがそれぞれ異なるようにして複数個を配置したことを
特徴とする。

【０００９】本願第４の発明の高周波回路用フィルタ
は、前記導体棒が前記シールドケースと一体にして成形
された金属棒からなるものである。本願第５の発明の高
周波回路用フィルタは、前記シールドケースの上部に貫
通孔を設けて、前記導体棒の上部の所定位置に前記貫通
孔に係止させる突出部を設けて、前記導体棒を前記貫通
孔を通して挿入し、前記貫通孔に前記突出部を係止させ
てシールドケース内に所定長さだけ挿入可能にしたこと
を特徴とする。本願第６の発明の高周波回路用フィルタ
は、前記導体棒が前記貫通孔から内部に挿入した金属ネ
ジからなり、シールドケース内に挿入する長さを調整し
て、抑圧する周波数帯を調整できるようにしたことを特
徴とする。

【００１０】

【作用】本願第１及び第２の発明においては、断面を略
四辺形とした箱型のシールドケース内に、一端に設けら
れた入力端から入力された高周波信号を信号処理して他
端に設けられた出力端から出力する信号処理回路を具備
した誘電体板を収納し、誘電体板の入力端と出力端間の
所定位置となるようにして、シールドケースの上辺の水
平方向の略中央位置から内部に導体棒を突出させるよう
にしている。シールドケースの断面の略四辺形の垂直方
向の長さを水平方向の長さより短くして、シールドケー
スの形状を方形導波管形状とし、信号処理回路で信号処
理する所要周波数帯域を方形導波管のカットオフ周波数
以下とし、このカットオフ周波数以上の不要な高周波を
導体棒で抑圧するようにしている。

【００１１】シールドケース内を不要な高周波が伝播す
るときに、この高周波の電界が最も強くなる位置はシー
ルドケースの略中央位置であり、さらに、シールドケー
スの内部に垂直に導体棒を挿入することにより、伝播す
る高周波の電界と平行となる向きに導体棒を配置するこ
とができる。また、導体棒の突出させた寸法を不要な高
周波の略１／４波長の長さになるようにしており、した
がって、高周波の周波数で導体棒を共振させることが可
能となり、導体棒を共振させることにより導体棒の取付
部のインピーダンスを低下させて短絡状態にし、導体棒
を高周波の電界が最も強くなる位置に伝播する高周波の
電界と平行となる向きに配置しているため、不要な高周
波を導体棒で反射させて出力端から出力されないように
することができ、不要な高周波の伝播を抑圧することが
できる。

【００１２】本願第３の発明においては、本願第１及び
第２の発明において、導体棒を誘電体板の入力端と出力
端間に不要な高周波の略１／４波長の長さとなる間隔で
複数個を配置し、シールドケース内に突出させた長さが
それぞれ異なるようにしており、導体棒を異なる共振周
波数で共振させて、それぞれの導体棒で異なる周波数の
電波を反射させるようにしており、これらの周波数を適
当な値に設定することにより所望の帯域幅で不要な高周
波の伝播を抑えることが可能な広帯域のフィルタ回路と
して動作させることができる。本願第４の発明において
は、本願第１〜第３の発明において、導体棒をシールド
ケースと一体にしてダイキャスト等で成形された金属棒
を用いるようにしており、予め抑圧したい高周波の周波
数が判明しているときには、シールドケース内に突出さ
せる長さを抑圧したい高周波の周波数に合わせた長さに
しておくことにより、シールドケース内に突出させる長
さの調整が不要となり組立工数を低減させることができ
る。

【００１３】本願第５の発明においては、本願第１〜第
３の発明において、シールドケースの上部に貫通孔を設
けて、導体棒の上部の所定位置に貫通孔に係止させる突
出部を設けるようにしており、予め抑圧したい高周波の
周波数が判明しているときには抑圧したい高周波の周波
数に合わせた位置に突出部を設けて、導体棒をシールド
ケース内に挿入して貫通孔に突出部を係止させれば、シ
ールドケース内に突出させる長さを抑圧したい高周波の
周波数に合わせた長さになり、シールドケース内に突出
させる長さの調整が不要となり組立工数を低減させるこ
とができる。

【００１４】本願第６の発明においては、本願第５の発
明において、導体棒を貫通孔から内部に挿入した金属ネ
ジで構成するようにしており、したがって、金属ネジを
回転させることによりシールドケース内に挿入する長さ
を調整することが可能となり、抑圧する周波数帯に応じ
て調整することにより所望の特性のフィルタ回路として
用いることができる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の高周波回路用フィルタの第
１の実施例を示す斜視図である。断面を略四辺形とした
箱型のシールドケース１中に誘電体板２を収納し、誘電
体板２にはＨＥＭＴ、あるいはＧａＡｓＦＥＴ等のＦＥ
Ｔ６及び７等を用いて所定の信号処理を行う回路が形成
されており、導波管部９に導入されたマイクロ波をプロ
ーブで導波管モードから同軸モードに変換し、プローブ
の一端を入力端子４としてマイクロストリップ線路５に
接続して信号を入力し、ＦＥＴ６でマイクロストリップ
線路５で伝送されてきた信号を増幅し、マイクロストリ
ップ線路５等で接続されているＦＥＴ７に入力し、ＦＥ
Ｔ７で増幅等の信号処理を行い、さらに次段以降に設け
られた回路で必要な信号処理を行って他端に設けられた
出力端子から出力するようにしている。

【００１６】図２は、本発明の高周波回路用フィルタの
原理を説明する説明図であり、図２（Ａ）はシールドケ
ース１の正面からみた断面図を示し、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）の等価回路を示し、図２（Ｃ）は側面からみた断
面図を示している。図２（Ａ）に示すように、シールド
ケース１の断面を水平方向の長さａ、垂直方向の長さｂ
とし、ａ＞ｂとした略四辺形の形状にし、断面の略ａ／
２に中心が位置するようにして、ＦＥＴ６とＦＥＴ７の
間のシールドケース１の上部に貫通孔１０を設けてお
り、貫通孔１０を通して導体棒３をシールドケース１内
に垂直に挿入している。導体棒３は頭部８の直径を貫通
孔１０より大きくし、頭部８を貫通孔１０の外部の縁に
係止させることができるようにしており、シールドケー
ス１内に所定長さだけ突出させることができる。組立終
了後は導体棒３の頭部８をネジロック等を用いて、貫通
孔１０から外れないように固定する。

【００１７】シールドケース１はａ×ｂの方形導波管と
みなすことができ、このときのシールドケース１のカッ
トオフ周波数ｆｃは、次式（１）で与えられる。ｆｃ＝Ｃ／２ａ────（１）ただし、Ｃは自由空間の光速を示す。シールドケース１
の断面の水平方向の長さａを適当な値にすることによ
り、所要周波数帯域がカットオフ周波数以下になるよう
にして、シールドケース１内の空間を周波数ｆｃ以下の
電波が伝播しないようにする。しかし、入力端子４から
周波数ｆｃより高い周波数の信号が入力されたとき、あ
るいはＦＥＴ６等で周波数ｆｃより高い高調波が生じた
ときは、図２（Ｃ）に示すように、これらの電波がシ
ールドケース１内を伝播する。

【００１８】導体棒３を挿入することにより、図２
（Ａ）は図２（Ｂ）に示すような等価回路で表される。
等価回路は−ｊＸ２のリアクタンスの直列回路の中間と
アース間をｊＸ１のリアクタンスで接続した回路とな
り、−ｊＸ２は主として導体棒３の配置により構成され
る容量性リアクタンスであり、ｊＸ１は主として導体棒
３の長さにより構成され、コンデンサとコイルの直列回
路で表される。導体棒３のシールドケース１内に突出さ
せた長さｈを抑圧したい高周波の波長のほぼλ／４の長
さにすると、Ｘ１は直列共振状態となってＸ１＝０とな
る。また、シールドケース１の水平方向の大きさより導
体棒３の直径Ｄをはるかに小さくすればＸ２は無視でき
る値になる。

【００１９】シールドケース１内を不要な高周波が入力
側から出力側に伝播するときに、この高周波の電界が最
も強くなる位置はシールドケース１の略中央位置であ
り、また、電界の向きは図２（Ａ）においては紙面に平
行で上下方向の向きとなり、導体棒３は高周波の電界が
最も強くなる位置にして、電界の向きに平行となるよう
に配置している。導体棒３を挿入した部分は抑圧したい
周波数においては短絡板を挿入したのと同じ状態にな
り、導体棒３を高周波の電界が最も強くなる位置で高周
波の電界に平行となる向きにして導体棒３を配置してお
り、抑圧したい周波数帯において図２（Ｃ）に示すよう
に電波を効果的に反射させることができるため、帯域
阻止フィルタとして働かすことができる。

【００２０】従って、シールドケース１の形状及び寸法
だけでは抑圧できないカットオフ周波数以上の不要な高
周波成分の抑圧が可能となり、図６に示す衛星放送受信
に用いられるＬＮＢに使用すれば、バンドパスフィルタ
６１では減衰させることができない、バンドパスフィル
タ６１の周波数帯域よりはるかに高い周波数成分を抑圧
することができる。また、使用可能な回路はＬＮＢだけ
ではなく、一般のマイクロ波、あるいはミリ波の信号処
理処理回路に用い、不要な高周波成分の入力端子、ある
いは出力端子からの漏洩を抑圧するようにしても良い。

【００２１】図３は、本発明の高周波回路用フィルタの
第２の実施例を示す斜視図であり、図中、図１で示した
ものと同一のものは同一の記号で示して説明を省略す
る。図１の実施例との相違点は導体棒３に対して抑圧し
たい高周波の略λ／４の長さだけ離して、シールドケー
ス１の水平方向の中央位置ａ／２に導体棒１１を挿入し
たものである。シールドケース１内に突出させる長さを
導体棒３と導体棒１１とでは変えており、導体棒３と導
体棒１１の間隔を抑圧したい高周波の略λ／４の長さだ
け離して配置しているため、導体棒３及び１１をそれぞ
れ異なる共振周波数で共振させることが可能となり、導
体棒３及び１１でそれぞれ異なる周波数の電波を反射さ
せることができ、これらの周波数を適当な値に設定する
ことにより所望の帯域幅で不要な高周波の伝播を抑える
ことが可能な広帯域の帯域阻止フィルタとして用いるこ
とができる。

【００２２】導体棒１１は導体棒３と同様に頭部１２の
直径をシールドケース１に設けた貫通孔（図示せず）よ
り大きくし、頭部１２を貫通孔の外部の縁に係止させる
ことができるようにしており、シールドケース１内に所
定長さだけ突出させることができるようにしている。図
３の実施例では導体棒の数を２本としているが、さらに
必要なフィルタとしての特性を得るために導体棒の数を
増加させても良い。

【００２３】図４は、本発明の高周波回路用フィルタの
その他の実施例を示す断面図であり、図４（Ａ）は導体
棒の代わりに金属棒１５をシールドケース１と一体にし
て成形した例であり、図４（Ｂ）は導体棒の代わりに金
属ネジ１６を用いるようにした例である。図中、図２で
示したものと同一のものは同一の記号で示して説明を省
略する。図４（Ａ）においては、金属棒１５をシールド
ケース１と一体にしてダイキャスト等で形成するように
しており、予め抑圧したい高周波の周波数が判明してい
るときには、シールドケース１内に突出させる長さを抑
圧したい高周波の周波数に合わせた長さにしておくこと
により、シールドケース１内に突出させる長さの調整が
不要となり組立工数を低減させることができる。

【００２４】図４（Ｂ）においては、金属ネジ１６を貫
通孔１０に通してシールドケース１内に突出させ、金属
ネジ１６を回転させることによりシールドケース１内に
挿入する長さを微調整することができるようにしたもの
であり、抑圧する周波数帯に応じて調整し、調整後に金
属ネジ１６をネジロックで固定すれば抑圧する周波数の
ずれを防ぐことができ、所望の特性を有するフィルタ回
路として用いることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シールドケース内を不要な高周波が入力側から出力側に
伝播するときに、この高周波の電界が最も強くなる位置
に電界の向きに平行となるようにしてシールドケース内
に導体棒を突出させ、導体棒の突出させた寸法を不要な
高周波の略１／４波長の長さになるようにしており、し
たがって、高周波の周波数で導体棒を共振させることが
可能となり、導体棒を共振させることにより導体棒の取
付部のインピーダンスを低下させて短絡状態にし、導体
棒で不要な高周波を反射させることができ、不要な高周
波の伝播を抑圧することができる。

【００２６】さらに、複数の導体棒を不要な高周波の略
１／４波長の間隔となるように配置し、シールドケース
内に突出させる長さをそれぞれの導体棒で変えており、
したがって、導体棒をそれぞれ異なる共振周波数で共振
させて、それぞれ異なる周波数の電波を反射させること
ができ、これらの周波数を適当な値に設定することによ
り所望の帯域幅で不要な高周波の伝播を抑えることが可
能な広帯域の帯域阻止フィルタとして用いることができ
る。

【００２７】また、導体棒を挿入する代わりにシールド
ケースに一体として成形した金属棒を用いることができ
るようにしており、予め抑圧したい高周波の周波数が判
明しているときには、シールドケース内に突出させる長
さを抑圧したい高周波の周波数に合わせた長さにしてお
くことにより、シールドケース内に突出させる長さの調
整が不要となり組立工数を低減させることができ、さら
に導体棒の代わりに金属ネジを用いたときには、抑圧す
る周波数帯に応じてシールドケース内に突出させる長さ
を微調整することができるようにしており、所望の特性
を有するフィルタ回路として用いることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高周波回路用フィルタの第１の実施例
を示す斜視図である。

【図２】本発明の高周波回路用フィルタの原理を説明す
る説明図である。

【図３】本発明の高周波回路用フィルタの第２の実施例
を示す斜視図である。

【図４】本発明の高周波回路用フィルタのその他の実施
例を示す断面図である。

【図５】従来のＬＮＢの構造を示す説明図である。

【図６】ＬＮＢ回路の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１シールドケース２誘電体板３導体棒４入力端子５マイクロストリップ線路６ＦＥＴ７ＦＥＴ８頭部９導波管部１０貫通孔１１導体棒１２頭部１５金属棒１６金属ネジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面を略四辺形とした箱型のシールドケ
ースと、このシールドケース内に収納され、一端に設け
られた入力端から入力された高周波信号を信号処理して
他端に設けられた出力端から出力する信号処理回路を搭
載した誘電体板とを具備した高周波回路において、前記
入力端と前記出力端間の所定位置に配置され、前記シー
ルドケースの上辺の水平方向の略中央位置から内部に、
不要な高周波の略１／４波長の長さにして突出させた導
体棒を有する高周波回路用フィルタ。
【請求項２】前記シールドケースの断面の略四辺形の
垂直方向の長さを水平方向の長さより短くして、前記シ
ールドケースの形状を方形導波管形状とし、前記信号処
理回路で信号処理する所要周波数帯域を方形導波管のカ
ットオフ周波数以下とし、このカットオフ周波数以上の
不要な高周波を前記導体棒で抑圧することを特徴とする
請求項１記載の高周波回路用フィルタ。
【請求項３】前記導体棒を前記入力端と前記出力端間
に不要な高周波の略１／４波長の長さとなる間隔で、前
記シールドケース内に突出させた長さがそれぞれ異なる
ようにして複数個を配置したことを特徴とする請求項１
又は請求項２記載の高周波回路用フィルタ。
【請求項４】前記導体棒が前記シールドケースと一体
にして成形された金属棒からなる請求項１、請求項２又
は請求項３記載の高周波回路用フィルタ。
【請求項５】前記シールドケースの上部に貫通孔を設
けて、前記導体棒の上部の所定位置に前記貫通孔に係止
させる突出部を設けて、前記導体棒を前記貫通孔を通し
て挿入し、前記貫通孔に前記突出部を係止させてシール
ドケース内に所定長さだけ挿入可能にしたことを特徴と
する請求項１、請求項２又は請求項３記載の高周波回路
用フィルタ。
【請求項６】前記導体棒が前記貫通孔から内部に挿入
した金属ネジからなり、シールドケース内に挿入する長
さを調整して、抑圧する周波数帯を調整できるようにし
たことを特徴とする請求項５記載の高周波回路用フィル
タ。