JPH09284075A - 帯域阻止フィルタ - Google Patents
帯域阻止フィルタInfo
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- JPH09284075A JPH09284075A JP9219496A JP9219496A JPH09284075A JP H09284075 A JPH09284075 A JP H09284075A JP 9219496 A JP9219496 A JP 9219496A JP 9219496 A JP9219496 A JP 9219496A JP H09284075 A JPH09284075 A JP H09284075A
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- Japan
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- filter
- band
- circulator
- acoustic wave
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のキャパシタンスＣとインダクタンスＬ
を用いた帯域阻止フィルタは、急峻度が低く、減衰量も
小さく、阻止帯域も狭い。 【解決手段】 弾性表面波フィルタ１２は、ＦＩＲフィ
ルタの設計手法で容易に高急峻度の振幅周波数特性が得
られることを特徴としており、圧電基板上に櫛歯状の電
極を配置した公知の構成で、高急峻度の振幅周波数特性
の帯域フィルタが用いられる。サーキュレータ１１のポ
ート３と端子３’間の信号のうち、弾性表面波フィルタ
１２の通過帯域の信号は終端抵抗素子３で終端される。
また、弾性表面波フィルタ１２の阻止帯域の信号は弾性
表面波フィルタ１２の入力で全反射され、サーキュレー
タ１１のポート３と端子３’から出力端子２、２’へ出
力される。サーキュレータ１１は非可逆素子であるた
め、サーキュレータ１１のポート３と端子３’間で反射
された信号は入力端子１、１’へは殆ど出力されない。
を用いた帯域阻止フィルタは、急峻度が低く、減衰量も
小さく、阻止帯域も狭い。 【解決手段】 弾性表面波フィルタ１２は、ＦＩＲフィ
ルタの設計手法で容易に高急峻度の振幅周波数特性が得
られることを特徴としており、圧電基板上に櫛歯状の電
極を配置した公知の構成で、高急峻度の振幅周波数特性
の帯域フィルタが用いられる。サーキュレータ１１のポ
ート３と端子３’間の信号のうち、弾性表面波フィルタ
１２の通過帯域の信号は終端抵抗素子３で終端される。
また、弾性表面波フィルタ１２の阻止帯域の信号は弾性
表面波フィルタ１２の入力で全反射され、サーキュレー
タ１１のポート３と端子３’から出力端子２、２’へ出
力される。サーキュレータ１１は非可逆素子であるた
め、サーキュレータ１１のポート３と端子３’間で反射
された信号は入力端子１、１’へは殆ど出力されない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は帯域阻止フィルタに
係り、特に超短波帯、極超短波帯の通信機器において、
広い占有周波数帯域幅を有する信号を阻止する、表面弾
性波素子を用いた帯域阻止フィルタに関する。
係り、特に超短波帯、極超短波帯の通信機器において、
広い占有周波数帯域幅を有する信号を阻止する、表面弾
性波素子を用いた帯域阻止フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より知られている帯域阻止フィルタ
は、阻止帯域の中心周波数付近を共振周波数に持つ図４
（ａ）に示すような、入力端子１と出力端子２の間に接
続されたキャパシタンスＣとインダクタンスＬからなる
並列共振回路、又は同図（ｂ）に示すような、入力端子
１及び出力端子２の接続点と入力端子１’及び出力端子
２’の接続点との間に接続されたキャパシタンスＣとイ
ンダクタンスＬからなる直列共振回路により構成された
四端子回路網を単独で、又はこれらの四端子回路網の複
数個を誘導結合又は静電結合させた構成である。
は、阻止帯域の中心周波数付近を共振周波数に持つ図４
（ａ）に示すような、入力端子１と出力端子２の間に接
続されたキャパシタンスＣとインダクタンスＬからなる
並列共振回路、又は同図（ｂ）に示すような、入力端子
１及び出力端子２の接続点と入力端子１’及び出力端子
２’の接続点との間に接続されたキャパシタンスＣとイ
ンダクタンスＬからなる直列共振回路により構成された
四端子回路網を単独で、又はこれらの四端子回路網の複
数個を誘導結合又は静電結合させた構成である。
【０００３】このキャパシタンスＣとインダクタンスＬ
を用いた帯域阻止フィルタは、ＬＣによる共振回路のＱ
によってフィルタの急峻度、減衰量が決まり、共振周波
数を中心周波数とする阻止帯域を有する。
を用いた帯域阻止フィルタは、ＬＣによる共振回路のＱ
によってフィルタの急峻度、減衰量が決まり、共振周波
数を中心周波数とする阻止帯域を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のキャパシタンス
ＣとインダクタンスＬを用いた帯域阻止フィルタは、Ｌ
Ｃによる共振回路のＱによってフィルタの急峻度、減衰
量が決まるため、一般に図５に示すように急峻度が低
く、減衰量も小さく、阻止帯域も狭いという問題があ
る。阻止帯域を広くし、高急峻度、また大減衰量を得る
ためには、結合させる四端子回路網の段数を多くするこ
とも考えられるが、通過損失が大きくなることや所要の
性能を得るために決定するパラメータの数が極めて増加
するという欠点がある。
ＣとインダクタンスＬを用いた帯域阻止フィルタは、Ｌ
Ｃによる共振回路のＱによってフィルタの急峻度、減衰
量が決まるため、一般に図５に示すように急峻度が低
く、減衰量も小さく、阻止帯域も狭いという問題があ
る。阻止帯域を広くし、高急峻度、また大減衰量を得る
ためには、結合させる四端子回路網の段数を多くするこ
とも考えられるが、通過損失が大きくなることや所要の
性能を得るために決定するパラメータの数が極めて増加
するという欠点がある。
【０００５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
通過損失を低く抑え、高急峻度、大減衰量を得るように
弾性表面波フィルタとサーキュレータを用いた帯域阻止
フィルタを提供することを目的とする。
通過損失を低く抑え、高急峻度、大減衰量を得るように
弾性表面波フィルタとサーキュレータを用いた帯域阻止
フィルタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、第１の入力端子を介して信号が入力される
非可逆素子であるサーキュレータと、サーキュレータの
ポートからの信号の特定の周波数帯域の信号成分を通過
させる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力端子に接続
された終端抵抗素子とを有し、帯域フィルタで全反射さ
れた特定の周波数帯域以外の信号成分をサーキュレータ
を介して出力端子へ出力することを特徴とする。
成するため、第１の入力端子を介して信号が入力される
非可逆素子であるサーキュレータと、サーキュレータの
ポートからの信号の特定の周波数帯域の信号成分を通過
させる帯域フィルタと、帯域フィルタの出力端子に接続
された終端抵抗素子とを有し、帯域フィルタで全反射さ
れた特定の周波数帯域以外の信号成分をサーキュレータ
を介して出力端子へ出力することを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、サーキュレータのポート
と帯域フィルタの入力端子の間に接続された、サーキュ
レータと帯域フィルタの入力回路の整合を目的としたイ
ンダクタンス素子及び抵抗素子の直列回路を有する構成
としたものである。
と帯域フィルタの入力端子の間に接続された、サーキュ
レータと帯域フィルタの入力回路の整合を目的としたイ
ンダクタンス素子及び抵抗素子の直列回路を有する構成
としたものである。
【０００８】本発明では、サーキュレータのポートから
の信号のうち、帯域フィルタの通過帯域の信号は終端抵
抗素子で終端されるため、終端抵抗素子に吸収されて出
力されない。また、帯域フィルタの阻止帯域の信号は帯
域フィルタの入力で全反射され、サーキュレータのポー
トから出力端子へ出力される。更に、整合用インダクタ
ンス素子及び抵抗素子の直列回路を有することにより、
帯域フィルタの通過帯域の信号成分の反射による減衰量
の低下を改善できる。
の信号のうち、帯域フィルタの通過帯域の信号は終端抵
抗素子で終端されるため、終端抵抗素子に吸収されて出
力されない。また、帯域フィルタの阻止帯域の信号は帯
域フィルタの入力で全反射され、サーキュレータのポー
トから出力端子へ出力される。更に、整合用インダクタ
ンス素子及び抵抗素子の直列回路を有することにより、
帯域フィルタの通過帯域の信号成分の反射による減衰量
の低下を改善できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態の回路図を示す。同図に示すように、この帯域阻止フ
ィルタは、入力端子１に接続された非可逆素子であるサ
ーキュレータ１１と、弾性表面波フィルタ１２と、弾性
表面波フィルタ１２に接続された終端抵抗素子１３と、
サーキュレータ１１のポート３と弾性表面波フィルタ１
２の間に接続された整合用インダクタンス素子１４及び
整合用抵抗素子１５の直列回路と、入力端子１、１’間
に接続された信号源１６とから構成されている四端子回
路である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態の回路図を示す。同図に示すように、この帯域阻止フ
ィルタは、入力端子１に接続された非可逆素子であるサ
ーキュレータ１１と、弾性表面波フィルタ１２と、弾性
表面波フィルタ１２に接続された終端抵抗素子１３と、
サーキュレータ１１のポート３と弾性表面波フィルタ１
２の間に接続された整合用インダクタンス素子１４及び
整合用抵抗素子１５の直列回路と、入力端子１、１’間
に接続された信号源１６とから構成されている四端子回
路である。
【００１０】弾性表面波フィルタ１２は、巡回型フィル
タである有限インパルスレスポンス（ＦＩＲ）フィルタ
の設計手法で容易に高急峻度の振幅周波数特性が得られ
ることを特徴としており、圧電基板上に櫛歯状の電極を
配置した公知の構成で、ここでは高急峻度の振幅周波数
特性の帯域フィルタ（ＢＰＦ）が用いられる。また、弾
性表面波フィルタ１２は四端子回路で、２つの入力端子
の一方は整合用抵抗素子１５の一端に接続され、他方の
入力端子は入力端子１’と出力端子２’間の信号線上の
端子３’に接続されている。信号源１６は四端子回路に
つながる出力インピーダンスＺ０の回路である。
タである有限インパルスレスポンス（ＦＩＲ）フィルタ
の設計手法で容易に高急峻度の振幅周波数特性が得られ
ることを特徴としており、圧電基板上に櫛歯状の電極を
配置した公知の構成で、ここでは高急峻度の振幅周波数
特性の帯域フィルタ（ＢＰＦ）が用いられる。また、弾
性表面波フィルタ１２は四端子回路で、２つの入力端子
の一方は整合用抵抗素子１５の一端に接続され、他方の
入力端子は入力端子１’と出力端子２’間の信号線上の
端子３’に接続されている。信号源１６は四端子回路に
つながる出力インピーダンスＺ０の回路である。
【００１１】この実施の形態の動作について説明する
に、信号源１６から出力された信号は、四端子回路の入
力端子１、１’に入力され、サーキュレータ１１のポー
ト３と端子３’間に出力される。サーキュレータ１１の
ポート３と端子３’間のインピーダンスはＺ０（＝
Ｒ０）である。ここで、弾性表面波フィルタ１２の通過
帯域（ω＝ω０付近）でのインピーダンスＺは、等価的
に次式で表される。
に、信号源１６から出力された信号は、四端子回路の入
力端子１、１’に入力され、サーキュレータ１１のポー
ト３と端子３’間に出力される。サーキュレータ１１の
ポート３と端子３’間のインピーダンスはＺ０（＝
Ｒ０）である。ここで、弾性表面波フィルタ１２の通過
帯域（ω＝ω０付近）でのインピーダンスＺは、等価的
に次式で表される。
【００１２】 Ｚ＝Ｒｉ−｛１／（ｊω０Ｃｉ）｝＝｜Ｚ０｜ （１） ただし、Ｒｉ：弾性表面波フィルタ１２を入力側から見
た純抵抗成分 Ｃｉ：弾性表面波フィルタ１２を入力側から見た容量成
分 従って、このままでは不整合のために通過帯域において
も反射波が発生して、十分な減衰量を得ることができな
い。そのため、サーキュレータ１１と弾性表面波フィル
タ１２と直列にインダクタンス素子１４及び抵抗素子１
５を接続することにより、整合を改善している。
た純抵抗成分 Ｃｉ：弾性表面波フィルタ１２を入力側から見た容量成
分 従って、このままでは不整合のために通過帯域において
も反射波が発生して、十分な減衰量を得ることができな
い。そのため、サーキュレータ１１と弾性表面波フィル
タ１２と直列にインダクタンス素子１４及び抵抗素子１
５を接続することにより、整合を改善している。
【００１３】すなわち、整合用インダクタンス素子１４
のインダクタンス値をＬ０、整合用抵抗素子１５の抵抗
値をＲｃとすると、次式 Ｒｉ＋Ｒｃ＝Ｒ０ （２） Ｚ＝（Ｒｉ＋Ｒｃ）＋ｊωＬ０−｛１／（ｊωＣ０）｝ （３） が成立するから、ω＝ω０ ではｊωＬ０−｛１／（ｊ
ωＣ０）｝＝０となるようにＬ０を選ぶことにより、 Ｚ＝Ｚ０＝Ｒ０ （４） として、反射による減衰量の低下を改善できる。
のインダクタンス値をＬ０、整合用抵抗素子１５の抵抗
値をＲｃとすると、次式 Ｒｉ＋Ｒｃ＝Ｒ０ （２） Ｚ＝（Ｒｉ＋Ｒｃ）＋ｊωＬ０−｛１／（ｊωＣ０）｝ （３） が成立するから、ω＝ω０ ではｊωＬ０−｛１／（ｊ
ωＣ０）｝＝０となるようにＬ０を選ぶことにより、 Ｚ＝Ｚ０＝Ｒ０ （４） として、反射による減衰量の低下を改善できる。
【００１４】入力信号は弾性表面波フィルタ１２を通過
してインピーダンスＺ０（＝Ｒ０）の終端抵抗素子１３
に吸収される。このため、出力端子２、２’間には信号
は出力されない。一方、弾性表面波フィルタ１２の阻止
帯域では弾性表面波フィルタ１２の入力インピーダンス
Ｚ≫Ｚ０、又はＺ≪Ｚ０である。そのため、信号は全反
射される。
してインピーダンスＺ０（＝Ｒ０）の終端抵抗素子１３
に吸収される。このため、出力端子２、２’間には信号
は出力されない。一方、弾性表面波フィルタ１２の阻止
帯域では弾性表面波フィルタ１２の入力インピーダンス
Ｚ≫Ｚ０、又はＺ≪Ｚ０である。そのため、信号は全反
射される。
【００１５】弾性表面波フィルタ１２で全反射された信
号は、サーキュレータ１１のポート３と端子３’間から
取り出され、サーキュレータ１１を通って出力端子２、
２’間から出力される。サーキュレータ１１は非可逆素
子であるため、サーキュレータ１１のポート３と端子
３’間で反射された信号は入力端子１、１’へはほとん
ど出力されない。
号は、サーキュレータ１１のポート３と端子３’間から
取り出され、サーキュレータ１１を通って出力端子２、
２’間から出力される。サーキュレータ１１は非可逆素
子であるため、サーキュレータ１１のポート３と端子
３’間で反射された信号は入力端子１、１’へはほとん
ど出力されない。
【００１６】図２は本発明になる帯域阻止フィルタの他
の実施の形態の回路図を示す。同図中、図１と同一構成
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に
おいて、入力端子１７、１７’に入力された信号は、出
力インピーダンスがＺ０である増幅器１８により増幅さ
れた後、入力端子１、１’を介してサーキュレータ１１
に入力される。
の実施の形態の回路図を示す。同図中、図１と同一構成
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２に
おいて、入力端子１７、１７’に入力された信号は、出
力インピーダンスがＺ０である増幅器１８により増幅さ
れた後、入力端子１、１’を介してサーキュレータ１１
に入力される。
【００１７】サーキュレータ１１のポート３は整合用イ
ンピーダンス素子１４及び整合用抵抗素子１５を直列に
介して弾性表面波フィルタ１２の一方の入力端子に接続
される一方、端子３’が弾性表面波フィルタ１２の他方
の入力端子に接続されている。また、弾性表面波フィル
タ１２の２つの出力端子間には終端抵抗素子１３が接続
されている。
ンピーダンス素子１４及び整合用抵抗素子１５を直列に
介して弾性表面波フィルタ１２の一方の入力端子に接続
される一方、端子３’が弾性表面波フィルタ１２の他方
の入力端子に接続されている。また、弾性表面波フィル
タ１２の２つの出力端子間には終端抵抗素子１３が接続
されている。
【００１８】これにより、サーキュレータ１１のポート
３と端子３’間の信号のうち、弾性表面波フィルタ１２
の通過帯域の信号は終端抵抗素子３で終端される。ま
た、弾性表面波フィルタ１２の阻止帯域の信号は弾性表
面波フィルタ１２の入力で全反射され、サーキュレータ
１１のポート３と端子３’から出力端子２、２’へ出力
される。
３と端子３’間の信号のうち、弾性表面波フィルタ１２
の通過帯域の信号は終端抵抗素子３で終端される。ま
た、弾性表面波フィルタ１２の阻止帯域の信号は弾性表
面波フィルタ１２の入力で全反射され、サーキュレータ
１１のポート３と端子３’から出力端子２、２’へ出力
される。
【００１９】この実施の形態によれば、図３に示すよう
に、従来よりも広い阻止帯域である弾性表面波フィルタ
１２の通過帯域で従来よりも大きく減衰され、かつ、急
峻な傾斜の（高急峻度の）振幅周波数特性が得られる。
例えば、中心周波数７０ＭＨｚで、阻止帯域１ＭＨｚの
帯域阻止フィルタの場合、従来は１ＭＨｚ以上の遷移帯
域幅が必要であったのに対し、この実施の形態の帯域阻
止フィルタによれば、０．２ＭＨｚ程度の遷移帯域幅で
よいことが確かめられた。
に、従来よりも広い阻止帯域である弾性表面波フィルタ
１２の通過帯域で従来よりも大きく減衰され、かつ、急
峻な傾斜の（高急峻度の）振幅周波数特性が得られる。
例えば、中心周波数７０ＭＨｚで、阻止帯域１ＭＨｚの
帯域阻止フィルタの場合、従来は１ＭＨｚ以上の遷移帯
域幅が必要であったのに対し、この実施の形態の帯域阻
止フィルタによれば、０．２ＭＨｚ程度の遷移帯域幅で
よいことが確かめられた。
【００２０】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、構成が大型化し、重量も重くなる
が、弾性表面波フィルタ１２に代えて導波管による帯域
フィルタを用いることも原理的には可能である。
れるものではなく、構成が大型化し、重量も重くなる
が、弾性表面波フィルタ１２に代えて導波管による帯域
フィルタを用いることも原理的には可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーキュレータのポートからの信号のうち、帯域フィル
タの通過帯域の信号は終端抵抗素子で終端されるため、
終端抵抗素子に吸収されて出力されることはなく、また
帯域フィルタの阻止帯域の信号は帯域フィルタの入力で
全反射され、サーキュレータのポートから出力端子へ出
力されるため、従来に比べて高急峻度で広帯域にわた
り、大減衰量の帯域素子特性を得ることができる。
サーキュレータのポートからの信号のうち、帯域フィル
タの通過帯域の信号は終端抵抗素子で終端されるため、
終端抵抗素子に吸収されて出力されることはなく、また
帯域フィルタの阻止帯域の信号は帯域フィルタの入力で
全反射され、サーキュレータのポートから出力端子へ出
力されるため、従来に比べて高急峻度で広帯域にわた
り、大減衰量の帯域素子特性を得ることができる。
【００２２】また、本発明によれば、整合用インダクタ
ンス素子及び抵抗素子の直列回路を有することにより、
帯域フィルタの通過帯域の信号成分の反射による減衰量
の低下を改善できるため、より高急峻度で、大減衰量の
帯域阻止が行え、例えば容易に広い占有帯域幅の信号を
阻止することができる。
ンス素子及び抵抗素子の直列回路を有することにより、
帯域フィルタの通過帯域の信号成分の反射による減衰量
の低下を改善できるため、より高急峻度で、大減衰量の
帯域阻止が行え、例えば容易に広い占有帯域幅の信号を
阻止することができる。
【図１】本発明の一実施の形態の回路図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の回路図である。
【図３】図２の帯域阻止フィルタの振幅周波数特性の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】従来の帯域阻止フィルタの原理回路図である。
【図５】従来の帯域阻止フィルタの振幅周波数特性の一
例を示す図である。
例を示す図である。
１、１’、１７、１７’ 入力端子 ２、２’ 出力端子 ３ ポート ３’ 端子 １１ サーキュレータ １２ 弾性表面波フィルタ １３ 終端抵抗素子 １４ 整合用インダクタンス素子 １５ 整合用抵抗素子 １６ 信号源 １８ 増幅器
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の入力端子を介して信号が入力され
る非可逆素子であるサーキュレータと、 前記サーキュレータのポートからの信号の特定の周波数
帯域の信号成分を通過させる帯域フィルタと、 前記帯域フィルタの出力端子に接続された終端抵抗素子
とを有し、前記帯域フィルタで全反射された前記特定の
周波数帯域以外の信号成分を前記サーキュレータを介し
て出力端子へ出力することを特徴とする帯域阻止フィル
タ。 - 【請求項２】 前記サーキュレータのポートと前記帯域
フィルタの入力端子の間に接続された、前記サーキュレ
ータと帯域フィルタの入力回路の整合を目的としたイン
ダクタンス素子及び抵抗素子の直列回路を有することを
特徴とする請求項１記載の帯域阻止フィルタ。 - 【請求項３】 前記帯域フィルタは、弾性表面波フィル
タであることを特徴とする請求項１又は２記載の帯域阻
止フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219496A JPH09284075A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 帯域阻止フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219496A JPH09284075A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 帯域阻止フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09284075A true JPH09284075A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14047645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9219496A Pending JPH09284075A (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 帯域阻止フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09284075A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110080229A1 (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | Peter Kenington | Filtering device and a method for filtering a signal |
| US8339216B2 (en) | 2009-10-01 | 2012-12-25 | Ubidyne, Inc. | Duplexer and method for separating a transmit signal and a receive signal |
| US8421554B2 (en) | 2009-10-01 | 2013-04-16 | Ubidyne, Inc. | Filtering device for filtering RF signals and method for filtering RF signals |
Citations (3)
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| JPS5117649A (ja) * | 1974-08-05 | 1976-02-12 | Nippon Telegraph & Telephone | Danseihyomenhahatsushinsochi |
| JPS59135918A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-04 | Toshiba Corp | 弾性表面波フイルタ |
-
1996
- 1996-04-15 JP JP9219496A patent/JPH09284075A/ja active Pending
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