JPH09260902A - スタブ型フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信装置のミキサと送信増幅器の間及び
受信増幅器とミキサの間の無線周波数区間に使用される
スタブ型フィルタに係り、特に、簡易な構成により帯域
内特性が平坦で帯域外減衰量を十分にとることができる
スタブ型フィルタを提供する。 【解決手段】 通過帯域の中心周波数の波長の１／４の
長さの複数のスタブ型共振器を、通過帯域の中心周波数
の波長の１／４の長さの結合線路で結合するスタブ型フ
ィルタにおいて、該複数のスタブ型共振器と結合線路と
を各々のスタブ型共振器の端点以外の点で接続し、各々
のスタブ型共振器の一方の端点を開放にし、もう一方の
端点を接地して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置のミ
キサと送信増幅器の間及び受信増幅器とミキサの間の無
線周波数区間に使用されるスタブ型フィルタに係り、特
に、簡易な構成により帯域内特性が平坦で帯域外減衰量
を十分にとることができるスタブ型フィルタに関する。

【０００２】ミキサは、もとより非直線素子を使用して
信号の周波数を変換するものであるから、たとえ受信信
号と局部発振器の出力信号に歪み周波数成分が含まれて
いなくても、ミキサからは不要な周波数成分の信号も出
力される。従って、ミキサと送信増幅器の間及び受信増
幅器とミキサの間の無線周波数区間には不要周波数成分
を除去するためのフィルタが設置される。特に、送信側
のミキサから出力される不要周波数成分はアンテナから
空間に放射され、他の無線通信路の信号に対する妨害電
波となる。従って、ミキサが出力する不要周波数成分を
極力減衰させて送信することが重要である。

【０００３】この、ミキサと送信増幅器との間に設置さ
れるフィルタには帯域外の不要周波数成分を除去する性
能の他に、通過帯域の減衰量が少ないこととその周波数
特性が平坦であることが同時に要請される。

【０００４】

【従来の技術】上記の目的で、誘電体共振器や表面波デ
バイスを用いたフィルタが使用されているが、これらは
比較的高価な材料と超精密な加工を必要とするので、フ
ィルタのコストに問題が生ずる。

【０００５】そこで、安価なフィルタとして平面回路型
のフィルタが使用されるようになっている。図１２は、
従来のフォーク・スタブ型フィルタの構成である。

【０００６】図１２において、７０はフォーク・スタブ
型フィルタの入力端子、７１はフォーク・スタブ型フィ
ルタの出力端子、６１乃至６５はフィルタの通過帯域の
中心周波数の波長の１／４の長さを持つ、一端でアース
され、一端で後述する結合線路に接続されているスタブ
型共振器、６６乃至６９は該スタブ型共振器を結合す
る、やはりフィルタの通過帯域の中心周波数の波長の１
／４の長さを持つ結合線路である。

【０００７】ここで、各々のスタブ型共振器は等価的に
フィルタの通過帯域の中心周波数において並列共振する
共振器であり、２つの結合線路とそれらに挟まれた１つ
のスタブ型共振器の部分は等価的にフィルタの通過帯域
の中心周波数において直列共振する共振器と見なすこと
ができる。

【０００８】従って、図１２の構成は、フィルタの通過
帯域の中心周波数付近の帯域の信号を通過させる帯域通
過フィルタとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１２の構成では等し
い共振周波数の複数のスタブ型共振器（以降では単にス
タブと呼ぶことにする。）を結合線路で結合させたもの
である。従って、電気回路論の基礎において学習する複
共振によって、スタブ型共振器の数を増やすと通過帯域
の周波数特性が平坦になり、帯域外の減衰量が大きくな
ってゆく。

【００１０】図１３は、従来のフォーク・スタブ型フィ
ルタの特性である。図１３において、横軸は周波数で１
セクションが３００ＭＨｚ、縦軸は伝達量で１セクショ
ンが５ｄＢに相当する。そして、破線がスタブ３段の特
性、細い実線がスタブ５段の特性、太い実線の特性がス
タブ７段の特性である。図をみれば判るように、スタブ
の段数が増えるに従って帯域内の平坦な特性の周波数範
囲が広くなり、帯域外減衰量が大きくなってゆく。

【００１１】しかし、帯域の中心周波数から約９００Ｍ
Ｈｚ離れた周波数での減衰量を３０ｄＢとるのに５段の
スタブと４段の結合線路とが必要になる。従って、図１
２の構成では、フィルタを形成する基板の材質によって
決まる波長短縮率を考慮すると、入力端子から出力端子
までの長さは帯域の中心周波数の波長の約１／２が必要
になり〔（（λ／４）×４）×（波長短縮率）がその長
さで、基板の比誘電率が４弱、比透磁率が１とすると波
長短縮率は１／２であるので、λ／２となる。）、フィ
ルタが回路基板上に占める面積が大きくなってしまう。
実際の例で説明すると、帯域の中心周波数が３ＧＨｚの
場合には波長は１０センチメートルであるので、５段の
フォーク・スタブ型フィルタの入力端子から出力端子ま
での長さは約６センチメートル必要になり、スタブの長
さは約１．５センチメートル必要になる。即ちフィルタ
に必要な面積は９平方センチメートルにもなり、他の増
幅器やミキサに必要とされる面積に比較して非常に大き
なものとなる。

【００１２】従来のフォーク・スタブ型フィルタによっ
て帯域内特性を平坦にすると共に帯域外の減衰量を確保
するためにスタブの段数を多く必要とするのは、スタブ
の接地されていない端において結合線路と接続される形
態であるため、スタブの等価インダクタンスが大きく、
等価キャパシタンスが小さいために、スタブ単体の共振
帯域幅が大きいからである。

【００１３】本発明は、かかる問題に鑑み、少ない段数
で帯域内特性を平坦にすると共に帯域該の減衰量を確保
することができるスタブ型フィルタを提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の手段は、
帯域の中心周波数の波長の１／４の長さのスタブと帯域
の中心周波数の波長の１／４の長さの結合線路を、スタ
ブの端点以外の点で接続し、スタブの一端を設置し、ス
タブのもう一端を開放にする技術である。

【００１５】本発明の第一の手段によれば、各々のスタ
ブの等価インダクタンスは結合線路との接続点からスタ
ブの接地点までのインダクタンスであるので従来のフォ
ーク・スタブ型フィルタのスタブより小さくなり、各々
のスタブの等価キャパシタンスは結合線路との接続点か
らスタブの開放点までのキャパシタンスで決まるので従
来のフォーク・スタブ型フィルタのスタブより大きくな
る。従って、スタブ単体の共振帯域が狭くなる。狭い帯
域のスタブを結合線路で結合して複共振させるので、ス
タブの段数が少なくてもスタブ型フィルタの帯域外減衰
量をとりやすくなる。又、結合線路からスタブのアース
点までの長さをスタブによって変えて、狭帯域のスタブ
と比較的広帯域のスタブを組み合わせる構成にすれば、
帯域内の特性も確保できる。具体的にはスタブ３段程度
で必要な特性を実現することができるので、必要な特性
を確保しつつスタブ型フィルタの面積を小さくできる。

【００１６】本発明の第二の手段は、本発明の第一の手
段において結合線路の長さをフィルタの通過帯域の中心
周波数の波長の１／４とは異なる長さにする技術であ
る。本発明の第二の手段によれば、例えば、結合線路の
長さをフィルタの通過帯域の中心周波数の波長の１／４
より長くすれば、２つの結合線路とそれらに挟まれた１
つのスタブ型共振器とによって構成される部分の等価的
な直列共振周波数はフィルタの通過帯域の中心周波数よ
り低くなる。

【００１７】これは、結合線路の長さはフィルタの通過
帯域の中心周波数より低い周波数において波長の１／４
になるので、この周波数に対して２つの結合線路とそれ
らに挟まれた１つのスタブ型共振器とによって構成され
る部分の損失は零になり、フィルタの通過帯域の中心周
波数においてはスタブ型共振器が並列共振するので、こ
の周波数に対しても２つの結合線路とそれらに挟まれた
１つのスタブ型共振器とによって構成される部分の損失
は零になるためである。

【００１８】従って、結合線路の長さをフィルタの通過
帯域の中心周波数の波長の１／４より長くすれば、フィ
ルタの通過帯域は低い周波数の側にシフトする。逆に、
結合線路の長さをフィルタの通過帯域の中心周波数の波
長の１／４より短くすれば、フィルタの通過帯域は高い
周波数の側にシフトする。

【００１９】従って、結合線路の長さを通過帯域の中心
周波数の波長の１／４前後で変化させれば、必要な特性
を確保しつつスタブ型フィルタの面積を小さくできる上
にフィルタの特性を変化させることができる。

【００２０】本発明の第三の手段は、帯域の中心周波数
の波長の１／４の長さのスタブと帯域の中心周波数の波
長の１／４の長さの結合線路をスタブの端点以外の点で
接続すると共に、結合線路を屈曲させることによって、
結合線路の電気長を周波数によって可変にする技術であ
る。

【００２１】本発明の第三の手段によれば、低周波では
結合線路の電気長が帯域の中心周波数の波長の１／４の
長さより長くすることができ、高周波では結合線路の電
気長が帯域の中心周波数の波長の１／４の長さより短く
することができるので、同じ帯域外減衰量なら通過帯域
を広げることができ、同じ通過帯域なら帯域外減衰量を
大きくすることができる。そして、具体的にはスタブ３
段程度で必要な特性を実現することができ、しかも結合
線路を屈曲させた分だけ入力端子と出力端子とが近くな
るので、スタブ型フィルタの面積を更に小さくできる。

【００２２】本発明の第四の手段は、帯域の中心周波数
の波長の１／４の長さのスタブと帯域の中心周波数の波
長の１／４の長さの結合線路をスタブの中間点で接続す
ると共に、結合線路をスタブに直角に形成するのではな
く、結合線路の一部がスタブに平行になるように形成す
る技術である。

【００２３】本発明の第四の手段によれば、結合線路の
一部がスタブに平行になるようにスタブ型フィルタを形
成するので、低周波ではスタブ間の電気長は結合線路の
物理長に等しくなり、高周波ではスタブ間の電気長はス
タブ間の間隔になる。従って、同じ帯域外減衰量なら通
過帯域を広げることができ、同じ通過帯域なら帯域外減
衰量を大きくすることができる。そして、具体的にはス
タブ３段程度で必要な特性を実現することができ、しか
も結合線路の一部がスタブに平行になるようにした分だ
け入力端子と出力端子とを更に近づけることができるの
で、スタブ型フィルタの面積を更に小さくできる。

【００２４】本発明の第五の手段は、１段目のスタブと
３段目のスタブとを近づけて、その間の結合を大きくす
る技術である。本発明の第五の手段によれば、１段目の
スタブから３段目のスタブに向かって結合線路を経由し
て伝搬する波と、１段目のスタブから３段目のスタブに
直接伝搬する波とが共存し、それらの位相関係から特定
の周波数での減衰量を制御できる。そして、スタブ３段
程度で必要な特性を確保できることは第三の手段までと
同様であり、且つ、１段目のスタブと３段目のスタブを
近づけた分スタブ型フィルタの面積を小さくできる。

【００２５】本発明の第六の手段は、スタブ間の結合線
路を複数配置し、該複数の結合線路を電気的な方法で選
択してスタブ型フィルタを構成する技術である。本発明
の第六の手段によれば、スタブ間の結合線路の長さを電
気的な方法で可変にすることが可能であるので、スタブ
型フィルタの特性を変化させることが可能になる。そし
て、スタブ３段程度で必要な特性を確保できることは第
五の手段までと同様である。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第一の実施の形
態である。図１において、１はスタブ型フィルタの入力
端子、２はスタブ型フィルタの出力端子、３乃至５は帯
域の中心周波数の波長の１／４の長さのスタブ、６及び
７は帯域の中心周波数の波長の１／４に等しい長さの結
合線路である。

【００２７】ここで、各々のスタブは一方の端を接地さ
れ、もう一方の端を開放にされており、結合線路とはス
タブの端点以外の位置で接続されている。各々のスタブ
は帯域の中心周波数の波長の１／４の長さであるので、
帯域の中心周波数に共振点を持つ。そして、各々のスタ
ブの等価回路は、スタブと結合線路との接続点からスタ
ブの接地端までのインダクタンスを等価インダクタンス
とし、スタブと結合線路との接続点からスタブの開放端
までのキャパシタンスを等価キャパシタンスとする並列
共振回路で近似される。

【００２８】従って、図１のスタブ型フィルタにおける
スタブは、従来のフォーク・スタブ型フィルタのスタブ
と共振周波数は等しいが、共振帯域が狭くなっている。
又、図１におけるスタブ３及び５はスタブ４と比較する
と、結合線路との接続点から接地点までが短いので等価
インダクタンスが小さく、結合線路との接続点から開放
点までが長いので等価キャパシタンスが大きい。このた
め、スタブ３及び５はスタブ４より狭帯域になる。

【００２９】これらのスタブを結合線路６及び７によっ
て結合するので、複共振によって通過帯域が広がると共
に帯域外の減衰量が大きくなる。ここで、狭帯域のスタ
ブ３及び５と、それらより広帯域のスタブ４を組み合わ
せるのは、スタブ３及び５によって帯域外の減衰量を確
保し、スタブ４によって通過帯域を広げるためである。

【００３０】図２は、図１の構成の特性（その１）で、
スタブの長さと結合線路の長さが全て帯域の中心周波数
の波長の１／４の場合の特性である。図２において、横
軸は周波数で１セクション当たり３００ＭＨｚ、縦軸は
伝達量で１セクション当たり５ｄＢである。この特性
を、図１３の従来の５段のフォーク・スタブ型フィルタ
と比較すると、スタブ３段で帯域外の減衰量は十分にと
れていることが判る。通過帯域は従来の５段のフォーク
・スタブ型フィルタより狭いが、実用的には十分な通過
帯域を確保できている。

【００３１】逆に、図１の構成で通過帯域を比較的広く
とり、帯域外の減衰量は若干犠牲にしてもよい場合に
は、結合線路との接続点から接地端までが長いスタブ４
を両端に設け、結合線路との接続点から接地端までが短
いスタブ３を中央に設ける構成にすればよい。これで
も、各々のスタブの帯域は従来のフォーク・スタブ型フ
ィルタのスタブより狭いので、スタブの段数が同じであ
れば帯域外の減衰を急峻にすることができる。

【００３２】さて、図１においては、スタブ３における
結合線路との接続点から開放端までの長さはスタブ５に
おける結合線路との接続点から開放端までの長さに等し
く、スタブ３における結合線路との接続点から接地端ま
での長さはスタブ５における結合線路との接続点から接
地端までの長さに等しく、更に、スタブ３における結合
線路との接続点から開放端までの長さはスタブ４におけ
る結合線路との接続点から接地端までの長さに等しく、
スタブ３における結合線路との接続点から接地端までの
長さはスタブ４における結合線路との接続点から開放端
までの長さに等しく描かれている。これは本発明のスタ
ブ型フィルタの設計の一形態ではあるが、本発明は上記
には限定されない。即ち、スタブ３における結合線路と
の接続点から開放端までの長さはスタブ５における結合
線路との接続点から開放端までの長さとは独立に設定す
ることができ、又、スタブ３における結合線路との接続
点から開放端までの長さはスタブ４における結合線路と
の接続点から接地端までの長さとは独立に設定すること
ができる。このことは、以降に説明する全ての実施の形
態に共通することである。

【００３３】又、スタブを３段にすることにも必然性は
なく、段数は必要な特性との関連で決めればよい。この
ことも以降に説明する実施の形態全てに共通することで
ある。但し、本発明によれば、３段で実用的に必要な特
性を得ることができるので、段数を増やす必要は実質的
にはない。

【００３４】図３は、図１の構成の特性（その２）で、
スタブの長さは帯域の中心周波数の波長の１／４に等し
く、結合線路の長さを帯域の中心周波数の波長の１／４
を中心に変化させた時の特性の変化を示している。

【００３５】図３において、横軸は周波数で１セクショ
ン当たり３００ＭＨｚ、縦軸は伝達量で１セクション当
たり３ｄＢである。そして、細い実線は結合線路の長さ
が帯域の中心周波数の波長の１／４に等しい場合の特性
（即ち、図２と同じ特性である。）、太い実線は結合線
路の長さが帯域の中心周波数の波長の１／４より長い場
合の特性、破線は結合線路の長さが帯域の中心周波数の
波長の１／４より短い場合の特性である。

【００３６】図３より明らかな如く、結合線路の長さが
帯域の中心周波数の波長の１／４より長い場合には通過
帯域は低周波側にシフトし、結合線路の長さが帯域の中
心周波数の波長の１／４より短い場合には通過帯域は高
周波側にシフトする。

【００３７】この理由は、結合線路の長さが帯域の中心
周波数の波長の１／４に等しい場合の図１の構成の等価
回路は、帯域の中心周波数と共振周波数が等しい並列共
振回路（これがスタブの等価回路である。）を帯域の中
心周波数と共振周波数が等しい直列共振回路（これが結
合線路の等価回路である。）によって結合したものであ
ることを考えれば理解することができる。

【００３８】即ち、結合線路の長さが帯域の中心周波数
の波長の１／４に等しい場合には帯域の中心周波数が最
も通過しやすい周波数であるのに対して、結合線路の長
さが帯域の中心周波数の波長の１／４より長くなると、
帯域の中心周波数より低い周波数の方が通過しやすくな
り、結合線路の長さが帯域の中心周波数の波長の１／４
より短くなると、帯域の中心周波数より高い周波数の方
が通過しやすくなるのである。このことは課題を解決す
るための手段の欄においても説明している。

【００３９】以降説明する本発明の実施の形態は、この
事象を利用したものである。図４は、本発明の第二の実
施の形態である。図４において、８はスタブ型フィルタ
の入力端子、９はスタブ型フィルタの出力端子、１０乃
至１２は帯域の中心周波数の波長の１／４の長さを有す
るスタブ型共振器、１３及び１４は帯域の中心周波数の
波長の１／４より物理的には長い線路を屈曲させた結合
線路である。

【００４０】図４の構成の特徴は、結合線路の物理長を
帯域の中心周波数の波長の１／４より長くし、該結合線
路を屈曲させた点にある。即ち、低周波では屈曲した結
合線路の間の結合は小さいので、結合線路の電気長は結
合線路に沿って伝搬する場合の電気長に等しい。一方、
高周波では屈曲した結合線路の間や結合線路とスタブと
の間の結合が大きくなるので、結合線路の電気長は結合
線路に沿って伝搬する場合の電気長より短くなり、最終
的にはスタブ間の電気長に漸近する。

【００４１】従って、帯域の中心周波数より低い周波数
では図３の太い実線の特性のように通過帯域が低周波側
にシフトし、帯域の中心周波数より高い周波数では図３
の破線の特性のように通過帯域が高周波側にシフトし、
通過帯域を広くすることができる。

【００４２】図５は、図４の構成の特性である。図５に
おいて、横軸は周波数で１セクション当たり３００ＭＨ
ｚ、縦軸は伝達量で１セクション当たり５ｄＢである。
この特性を図２の特性と比較すれば、通過帯域が広がっ
ていることが判る。

【００４３】そして、図１の構成に比較して結合線路を
屈曲した分スタブ型フィルタの入出力端子間の距離を小
さくできるので、スタブ型フィルタの面積を一層小さく
できる。

【００４４】さて、上においては結合線路の低周波にお
ける電気長を帯域の中心周波数の波長の１／４より長く
し、該結合線路を屈曲させた点を特徴であると記載した
が、これは通過帯域をできるだけ広くすることに着目し
ているためである。即ち、結合線路の低周波における電
気長を帯域の中心周波数の波長の１／４より長くして該
結合線路を屈曲させれば、帯域の中心周波数の前後での
結合険路の電気長の変化が顕著になって通過帯域が広く
なりやすいからである。しかし、通過帯域の設定によっ
ては必ずしも結合線路の低周波での電気長を帯域の中心
周波数の波長の１／４より長くする必要はない。従っ
て、図４の構成の本質的な特徴は、結合線路を屈曲させ
てその電気長に周波数特性を持たせる点にある。

【００４５】尚、図４の構成において結合線路の長さや
屈曲させる形態を同じにすればスタブ型フィルタの特性
が対称になるが、スタブ型フィルタとしては対称な特性
でなければならない必然性はないので、結合線路の長さ
や屈曲させる形態を同じにする必要はない。

【００４６】図６は、本発明の第三の実施の形態であ
る。図６において、１５はスタブ型フィルタの入力端
子、１６はスタブ型フィルタの出力端子、１７乃至１９
は帯域の中心周波数の波長の１／４の長さを有するスタ
ブ、２０及び２１は帯域の中心周波数の波長の１／４よ
り電気長が長い線路の一部をスタブに平行に配置した結
合線路である。

【００４７】図６の構成の特徴は、結合線路の物理長を
帯域の中心周波数の波長の１／４より長くし、該結合線
路の一部をスタブに平行に配置した点にある。即ち、低
周波では結合線路とスタブとの間の結合は小さいので、
スタブ間の電気長は結合線路の電気長に等しい。一方、
高周波では結合線路とスタブとの間の結合が大きくなる
ので、スタブ間の電気長は結合線路の電気長より短くな
り、最終的にはスタブ間の距離に漸近する。

【００４８】従って、帯域の中心周波数より低い周波数
では図３の太い実線の特性のように通過帯域が低周波側
にシフトし、帯域の中心周波数より高い周波数では図３
の破線の特性のように通過帯域が高周波側にシフトし、
通過帯域を広くすることができる。

【００４９】図７は、図６の構成の特性である。図７に
おいて、横軸は周波数で１セクション当たり３００ＭＨ
ｚ、縦軸は伝達量で１セクション当たり５ｄＢである。
この特性を図２の特性と比較すれば、通過帯域が広がっ
ていることが判る。

【００５０】そして、図１の構成に比較して結合線路の
一部をスタブに平行に配置した分スタブ型フィルタの入
出力端子間の距離を更に小さくできるので、スタブ型フ
ィルタに必要な面積は一層小さくなる。

【００５１】さて、図６の構成において結合線路の長さ
や形状を同じにすればスタブ型フィルタの特性が対称に
なるが、スタブ型フィルタとしては対称な特性でなけれ
ばならない必然性はないので、結合線路の長さや形状を
同じにしなくてもよい。

【００５２】尚、図６の構成は図４の構成の１つの特殊
な形態であると考えることができる。図８は、本発明の
第四の実施の形態である。

【００５３】図８において、２２はスタブ型フィルタの
入力端子、２３はスタブ型フィルタの出力端子、２４乃
至２６は帯域の中心周波数の波長の１／４の長さを有す
るスタブ、２７及び２８は帯域の中心周波数の波長の１
／４の長さを有する結合線路である。

【００５４】図８の構成の特徴は、１段目のスタブと３
段目のスタブを近接して配置した点にある。即ち、１段
目のスタブから３段目のスタブまで結合線路を経由して
伝搬する波と、１段目のスタブから直接３段目のスタブ
に伝搬する波とが存在するが、両者の位相の差によって
特定の周波数において減衰量を制御することが可能にな
る。例えば、両者の位相の差が１８０度になる周波数に
おいては減衰量を大きくすることができる。

【００５５】図９は、図８の構成の特性である。図９に
おいて、横軸は周波数で１セクション当たり３００ＭＨ
ｚ、縦軸は伝達量で１セクション当たり５ｄＢである。
この特性を図２の特性と比較すれば、低周波側の帯域端
で減衰量が大きくなっていることが判る。

【００５６】つまり、図８のようにスタブと結合線路を
配置することにより、特定の周波数における減衰量を制
御しながら、スタブ型フィルタの面積を小さくすること
ができる。

【００５７】さて、図８においては１段目のスタブと３
段目のスタブを直接結合させる例を示しているが、減衰
特性を制御したい周波数帯域によっては異なる段を直接
結合させるのがよい場合もある。従って、直接結合させ
るスタブは任意と考えてよい。

【００５８】又、結合線路の長さを帯域の中心周波数の
波長の１／４の長さであるとして説明したのは通常こう
いう設計が多いことに配慮しただけで、フィルタに必要
な特性によっては結合線路の電気長を帯域の中心周波数
の波長の１／４の長さにすることにも必然性はない。

【００５９】図１０は、本発明の第五の実施の形態であ
る。図１０において、５９はスタブ型フィルタの入力端
子、６０はスタブ型フィルタの出力端子、２９乃至３１
は帯域の中心周波数の波長の１／４の長さを有するスタ
ブ、３２は第一の結合線路、３２ａは第二の結合線路、
３３は第三の結合線路、３３ａは第四の結合線路、３４
乃至３８はブロッキング・コンデンサ、３９乃至４５は
チョーク・コイル、４６乃至４８は抵抗、４９は第一の
ダイオード、５０は第二のダイオード、５１は第三のダ
イオード、５２は第四のダイオード、５３は第五のダイ
オード、５４は第六のダイオード、５５は第七のダイオ
ード、５６は第八のダイオード、５７は第一の電源端
子、５８は第二の電源端子である。ここで、第一の結合
線路と第三の結合線路は等しい長さで、第二の結合線路
と第四の結合線路は等しい長さで、第一の結合線路と第
二の結合線路は異なる長さである。

【００６０】図１０の構成の特徴は、第一の電源端子と
第二の電源端子の一方に正の電圧を印加し、そのもう一
方を接地することによって、結合線路長を切り替えてス
タブ型フィルタの特性を可変にする技術である。即ち、
第一の電源端子に正の電圧を印加し第二の電源端子を接
地すれば第一、第二、第五、第六のダイオードがオンで
第三、第四、第七、第八のダイオードがオフになって、
スタブ間は第一及び第三の結合線路で結合される。一
方、第一の電源端子を接地し第二の電源端子に正の電圧
を印加すれば第三、第四、第七、第八のダイオードがオ
ンで第一、第二、第五、第六のダイオードがオフになっ
て、スタブ間は第二及び第四の結合線路で結合される。

【００６１】上に記述した如く、第一の結合線路及び第
三の結合線路と第二の結合線路及び第四の結合線路とは
異なる長さであるので、第一、第二の電源端子に印加す
る電圧を切り替えることによってスタブ型フィルタのス
タブ間の結合線路の長さを切り替えることができる。従
って、もし第一、第三の結合線路が第二、第四の結合線
路より長ければ、第一の電源端子に正の電圧を印加した
場合の方が、第二の電源端子に正の電圧を印加した場合
より通過帯域が低周波側になる。

【００６２】無線通信装置においては、無線区間の周波
数帯域が固定されている訳ではなく、システムによって
異なる周波数帯域を使用することがあるが、図１０の構
成は一つの構成によって異なる周波数帯域に対応できる
利点がある。しかも、通過周波数帯域を切り替えるため
に必要な素子は実用的には非常に小さなものであるか
ら、スタブ型フィルタ自体の面積は図１の構成に比較し
てそれほど大きくなることはない。

【００６３】図１１は、図１０の構成の特性である。図
１１において、横軸は周波数で１セクション当たり３０
０ＭＨｚ、縦軸は伝達量で１セクション当たり５ｄＢで
あり、実線が長い結合線路に切り替えた場合の特性、破
線が短い結合線路に切り替えた場合の特性である。詳細
なパラメタの記載は差し控えたいが、図１１では帯域の
中心周波数が３００ＭＨｚほどシフトしていることが判
る。

【００６４】尚、実用的には、通過帯域を切り替える時
には局部発信器の位相ロック・ループの特性も切り替え
る必要があるので、通過帯域を切り替えるための電圧と
位相ロック・ループの特性を切り替えるための電圧を共
通にすることが可能である。

【００６５】さて、図１０においては、例えば第一の結
合線路と第二の結合線路を切り替えるのに各々二つのダ
イオード、即ち第一及び第二のダイオードと第三及び第
四のダイオードを使用しているが、これを各々一つのダ
イオードで切り替えることも可能である。

【００６６】又、図１０においては、二つの結合線路を
ダイオード・スイッチによって切り替える例を示してい
るが、切り替える対象の結合線路の数は二つには限定さ
れない。但し、この数があまり多いと切替のための回路
が輻輳して肝心のスタブ型フィルタとしての特性が損な
われることがありうるので、この数には自ずから実用的
な限界がある。

【００６７】更に、一つの結合線路を屈曲させておき、
屈曲された結合線路の途中にダイオードを接続し、該ダ
イオードのオン、オフを制御することによって結合線路
の実効長を変えて、スタブ型フィルタの特性を制御する
ことも可能である。

【００６８】最後に、ダイオード・スイッチによって結
合線路を切り替えるのが実用的にはベストであると思わ
れるが、接点を有するスイッチによって切り替えること
も原理的には可能である。

【００６９】従って、図１０の構成の本質は、複数の結
合線路を電気的な手段で切り替えてスタブ型フィルタの
特性を可変にする点にある。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明により通過帯
域を広くとりながら帯域外の減衰量を確保できるスタブ
型フィルタを、簡易な構成で実現することができ、スタ
ブ型フィルタを形成するのに必要な面積を縮減できる。

【００７１】又、結合線路の形状や長さを選ぶことによ
って通過帯域を広げることが可能になる。更に、スタブ
間で直接結合する構成によって特定の周波数における減
衰量を制御することも可能になる。

【００７２】加えて、電気的な手段で結合線路を切り替
えることによって、一つのスタブ型フィルタの構成で複
数の特性を実現することも可能である。これらによっ
て、無線通信装置のコスト低減と小型化に大きく貢献す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態。

【図２】 図１の構成の特性（その１）。

【図３】 図１の構成の特性（その２）。

【図４】 本発明の第二の実施の形態。

【図５】 図４の構成の特性。

【図６】 本発明の第三の実施の形態。

【図７】 図６の構成の特性。

【図８】 本発明の第四の実施の形態。

【図９】 図８の構成の特性。

【図１０】 本発明の第五の実施の形態。

【図１１】 図１０の構成の特性。

【図１２】 従来のフォーク・スタブ型フィルタの構
成。

【図１３】 従来のフォーク・スタブ型フィルタの特
性。

【符号の説明】

１ スタブ型フィルタの入力端子 ２ スタブ型フィルタの出力端子 ３、４、５ スタブ ６、７ 結合線路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 慎一 北海道札幌市中央区北一条西２丁目１番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過帯域の中心周波数の波長の１／４の
   長さの複数のスタブ型共振器を、通過帯域の中心周波数
   の波長の１／４の長さの結合線路で結合して構成するス
   タブ型フィルタにおいて、 該複数のスタブ型共振器と結合線路とを各々のスタブ型
   共振器の端点以外の点で接続し、 各々のスタブ型共振器の一方の端点を開放にし、もう一
   方の端点を接地することを特徴とするスタブ型フィル
   タ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスタブ型フィルタであっ
   て、 前記結合線路の長さを、通過帯域の中心周波数の波長の
   １／４の長さとは異なる長さにすることを特徴とするス
   タブ型フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のスタブ型フ
   ィルタであって、 前記結合線路を屈曲させることを特徴とするスタブ型フ
   ィルタ。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２記載のスタブ型フ
   ィルタであって、 前記スタブ型共振器同士を近接させる構成を備えること
   を特徴とするスタブ型フィルタ。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載のスタブ型フ
   ィルタであって、 前記結合線路の長さを電気的な手段によって切り替える
   構成を備えることを特徴とするスタブ型フィルタ。