JPH09284097A - 高速同調フィルタ - Google Patents

高速同調フィルタ

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JPH09284097A
JPH09284097A JP11824396A JP11824396A JPH09284097A JP H09284097 A JPH09284097 A JP H09284097A JP 11824396 A JP11824396 A JP 11824396A JP 11824396 A JP11824396 A JP 11824396A JP H09284097 A JPH09284097 A JP H09284097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
short
outer conductor
rods
height
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP11824396A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Takahashi
雄治 高橋
Toshimasa Yano
利誠 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Priority to JP11824396A priority Critical patent/JPH09284097A/ja
Publication of JPH09284097A publication Critical patent/JPH09284097A/ja
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ホッピング周波数に対応して同調周波数を可変
できる半同軸共振器を用いた高速同調フィルタの周波数
変化の飛躍による使用不可チャネルをなくし、機械加工
精度により発生する僅かな同調ずれを補正できるように
する。 【解決手段】内部導体1の側面と外部導体2の底面との
間に、大きい逆L字状の上部短絡棒9を水平部分が互い
に直交するように4個設ける。この4個の上部短絡棒9
の間に相似的に小さい逆L字状の下部短絡棒10を4個
設ける。インダクタンス素子としてのこれらの短絡棒
9,10の下端部を、外部から制御電圧が印加できるよ
うに設けたピンダイオード8によって底面に接/断し、
同調周波数を変化させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
通信の送受信機の高周波段に用いられる高速同調フィル
タに関するものである。
【0002】
【従来の技術】妨害に強く、秘話性に優れたスペクトラ
ム拡散変調方式の1つである周波数ホッピング通信用の
送受信機には、ホッピング周波数に追随して同調周波数
を高速で変化させることのできる共振器によって構成さ
れた高速同調フィルタが用いられている。
【0003】上記の高速同調フィルタとしては、同調周
波数が200〜400MHzの半同軸空胴共振器を用い
たバンドパスフィルタ(BPF)が用いられている。図
1は従来のBPFの構造例図であり、(B)は正面図、
(A)はそのA−A’断面図である。図において、1は
丸棒状の金属製内部導体、2は金属製外部導体、3は印
刷配線板、4はコンデンサ、5はピンダイオード、6は
コイルである。内部導体1の下端部は外部導体2の底面
に固定され短絡端となり、上端部は印刷配線板3に固定
されて開放端となる。この構造例は内部導体1を2本用
いた2段BPFである。
【0004】図2は図1の構成のフィルタの電気的等価
回路図である。L0 ,C0 は主並列共振素子、ΔC1
ΔC4 はコンデンサ4による付加容量、D1 〜D4 はピ
ンダイオード5である。この構成は、ピンダイオードD
1 〜D4 のいずれかまたは組合せたものに制御電圧VB1
〜VB4を印加して付加容量ΔC1 〜ΔC4 のいずれか、
または複数個を入り切り(接/断)して主並列共振回路
に付加することによって同調周波数を変化させる構成で
ある。しかし、この構成では、送信電力が大きい場合、
共振器開放端に発生する高電圧により、ピンダイオード
5のスイッチング動作が影響を受けたり、また、ピンダ
イオード自体のQにより、フィルタの損失が決まってし
まうという問題があった。
【0005】そこで、ピンダイオードを利用した同調可
変機構を開放端から発生電圧の低い短絡端側の方へ移
し、付加容量の代わりに付加インダクタンスを用いた構
造の共振器による高速同調フィルタが実用化された。図
3〜図5は改良された共振器の従来の構造例図であり、
それぞれ正面図(A)とその水平断面図(B)である。
図6は図4と図5に示した共振器を2つ用いた2段BP
Fの電気的等価回路図である。これらの図において、1
は丸棒状の金属製内部導体、2は円筒状の外部導体、7
は短絡棒であり付加インダクタンス(L1 〜Ln )の機
能を果たす。8はピンダイオード(D1 〜Dn )であ
る。これらの構成では、内部導体1の側面の所定の位置
と外部導体2の側面または底面との間に短絡棒7を設
け、ピンダイオード8に印加する制御電圧VB によって
短絡棒7の端部を外部導体2に接/断することによって
付加するインダクタンスL1 〜Ln を選定して同調周波
数を変化させるように構成されている。しかし、それぞ
れ以下の問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3の構成では、周波
数可変幅が大きくとれるが、Qの劣化が大きい。図4の
構成では、周波数変化が直線的でない。そのために短絡
棒の本数を増やすとQの劣化が大きくなる。図5の構成
では、共振器Qの劣化は少ないが、周波数変化が直線的
でない。そのため無線機のチャネル間隔によっては使用
できない周波数部分がでてくるという欠点がある。さら
に、このような共振器を2つ用いたBPFでは、インダ
クタンス素子となる短絡棒の機械的誤差による周波数の
同調ずれが生じるという欠点がある。この周波数の同調
ずれは、フィルタ特性の劣化となり、劣化すればフィル
タ自体の破損及び無線機の破損に及ぶこととなる。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術の周波数が
直線的に変化しないという問題を解決するとともに、イ
ンダクタンス素子となる短絡棒の機械的誤差による同調
周波数のずれを補正することのできる高速同調フィルタ
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
高速同調フィルタは、側面の相対する位置に入力端子と
出力端子が設けられた円筒形の外部導体と、該外部導体
の底面の中心部に固定され外部導体の中心軸上に中心軸
を有し外部導体の高さより短い高さの丸棒状の内部導体
と、該内部導体の高さの1/2以下の所定の高さの側面
に等間隔で一端が固定され水平方向に放射状に延長され
ほぼ直角に下方に曲げられ他端が前記外部導体の底面の
同心円上に達する複数の短絡棒と、該複数の短絡棒の前
記他端のそれぞれが接続され外部からの制御電圧によっ
て該他端のそれぞれを任意に前記外部導体の底面に接/
断するための複数のピンダイオードとを備えた半同軸共
振器を複数段接続し、前記ピンダイオードに加える制御
電圧によって同調周波数を変化させるように構成された
高速同調フィルタにおいて、前記複数の半同軸共振器の
それぞれは、前記複数の短絡棒の一端が固定された高さ
より低い高さの前記内部導体の外周面上の該複数の短絡
棒の間に位置するように等間隔で一端が固定され該複数
の短絡棒と相似形状で他端が前記外部導体の底面の同心
円上に達する複数の下部短絡棒と、該複数の下部短絡棒
の前記他端のそれぞれが接続され外部からの制御電圧に
よって該他端のそれぞれを任意に前記外部導体の底面に
接/断するための複数のピンダイオードとが備えられた
ことを特徴とするものである。
【0009】また、本発明の請求項2記載の高速同調フ
ィルタは、側面の相対する位置に入力端子と出力端子が
設けられた円筒形の外部導体と、該外部導体の底面の中
心部に固定され外部導体の中心軸上に中心軸を有し外部
導体の高さより短い高さの丸棒状の内部導体と、該内部
導体の高さの1/2以下の所定の高さの側面に等間隔で
一端が固定され水平方向に互いに45°の角度で放射状
に延長されほぼ直角に下方に曲げられ他端が前記外部導
体の底面の同心円上に達する8個の短絡棒と、該8個の
短絡棒の前記他端のそれぞれが接続され外部からの制御
電圧によって該他端のそれぞれを任意に前記外部導体の
底面に接/断するための8個のピンダイオードとを備え
た半同軸共振器を2段接続し、前記ピンダイオードに加
える制御電圧によって同調周波数を変化させるように構
成された高速同調フィルタにおいて、前記2個の半同軸
共振器のそれぞれは、前記8個の短絡棒のうち1個おき
の4個を上部短絡棒とし、他の4個の短絡棒の内部導体
の固定位置を下げかつ形状を相似的に小さくして下部短
絡棒としたことを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】図7は本発明の高速同調フィルタ
の要部をなす半同軸共振器の構造例図であり、(A)は
正面図、(B)はそのA−A’断面図である。また、図
8はその共振器を2つ用いた高速同調フィルタ(BP
F)の等価回路図である。図において、9は上部短絡
棒、10は下部短絡棒であり、他の符号は図5の符号と
同じ部分である。図8の等価回路では、内部導体1の中
間部に設けた逆L字状の4つの上部短絡棒9をインダク
タンス素子L1 〜L4 で示し、その下部に設けた小さい
逆L字状の4つの下部短絡棒10をインダクタンス素子
5 〜L8 で示してある。下部短絡棒10は上部短絡棒
9より相似的に小さいので、下部短絡棒10のインダク
タンスL5 〜L8 は上部短絡棒9のインダクタンスL1
〜L4 より小さい。
【0011】図9,図10はピンダイオードによるイン
ダクタンス切替えに対する同調周波数特性例図であり、
図9はピンダイオードD1 〜D4 の全切替パターン(切
替パターン=16通り)での上部短絡棒9の接/断によ
る周波数変化の様子を示す。この時、ピンダイオードD
5 〜D8 (下部短絡棒10)はOFFの状態である。ま
た、図10はピンダイオードD5 〜D8 の全切替パター
ン(切替パターン=16通り)での下部短絡報10の接
/断による周波数変化の様子を示す。この時、ピンダイ
オードD1 〜D4 (上部短絡棒9)はOFFの状態であ
る。
【0012】図9,図10の切替パターンに対する周波
数可変状態は、従来の図5の構造の場合と同じようにな
る。しかし、これを組合せて上部短絡棒9と下部短絡棒
10の大小の付加インダクタンス素子を切替えることに
より、全切替パターンは256通りとなり、図10に示
すような周波数可変状態となる。周波数変化は完全に直
線的とはならないが、周波数が極端に飛躍して切替わる
ことがなくなり、実用上極めて優れた効果が得られる。
【0013】また、共振器を2つ用いた図8に示したB
PFの実施例では、ピンダイオードの接/断を同じ切替
パターンとしても、それぞれの共振器及びインダクタン
ス素子となる短絡棒の機械的誤差によって同調ずれが起
きてフィルタ特性が僅かに劣化する場合がある。しか
し、その場合に、内部導体1の下部に取付けたインダク
タンスの小さい下部短絡棒10の1つあるいは複数個を
オンまたはオフにすることによって、その切替パターン
で小さな同調ずれを補正することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を実施する
ことにより、次の効果が得られる。 (1)短絡棒の機械的誤差を補正できる構造であるの
で、使用する部品自体の加工寸法精度を上げなくて済
み、経済的である。 (2)ピンダイオードによる共振器のQの劣化が少ない
構造であるので、BPFとしての挿入損失が少なくな
り、無線機の性能向上となる。 (3)UHF帯の広帯域をカバーする周波数ホッピング
無線機において、周波数可変間隔が一定となるので、使
用不可能となる周波数部分がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の2段構成の高速同調フィルタの構造例図
である。
【図2】図1の2段BPF高速同調フィルタの電気的等
価回路図である。
【図3】従来の共振器(その1)構造例図である。
【図4】従来の共振器(その2)構造例図である。
【図5】従来の共振器(その3)構造例図である。
【図6】図5の共振器を用いた2段BPF等価回路図で
ある。
【図7】本発明の実施例の要部をなす共振器構造例図で
ある。
【図8】図7の共振器を用いた本発明の2段BPF等価
回路図である。
【図9】本発明の上部短絡棒の切替パターン周波数曲線
図である。
【図10】本発明の下部短絡棒の切替パターン周波数曲
線図である。
【図11】本発明の全短絡棒の切替パターン周波数曲線
図である。
【符号の説明】
1 内部導体 2 外部導体 3 印刷配線板 4 コンデンサ 5 ピンダイオード 6 コイル 7 短絡棒 8 ピンダイオード 9 上部短絡棒 10 下部短絡棒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側面の相対する位置に入力端子と出力端
    子が設けられた円筒形の外部導体と、該外部導体の底面
    の中心部に固定され外部導体の中心軸上に中心軸を有し
    外部導体の高さより短い高さの丸棒状の内部導体と、該
    内部導体の高さの1/2以下の所定の高さの側面に等間
    隔で一端が固定され水平方向に放射状に延長されほぼ直
    角に下方に曲げられ他端が前記外部導体の底面の同心円
    上に達する複数の短絡棒と、該複数の短絡棒の前記他端
    のそれぞれが接続され外部からの制御電圧によって該他
    端のそれぞれを任意に前記外部導体の底面に接/断する
    ための複数のピンダイオードとを備えた半同軸共振器を
    複数段接続し、前記ピンダイオードに加える制御電圧に
    よって同調周波数を変化させるように構成された高速同
    調フィルタにおいて、 前記複数の半同軸共振器のそれぞれは、前記複数の短絡
    棒の一端が固定された高さより低い高さの前記内部導体
    の外周面上の該複数の短絡棒の間に位置するように等間
    隔で一端が固定され該複数の短絡棒と相似形状で他端が
    前記外部導体の底面の同心円上に達する複数の下部短絡
    棒と、該複数の下部短絡棒の前記他端のそれぞれが接続
    され外部からの制御電圧によって該他端のそれぞれを任
    意に前記外部導体の底面に接/断するための複数のピン
    ダイオードとが備えられたことを特徴とする高速同調フ
    ィルタ。
  2. 【請求項2】 側面の相対する位置に入力端子と出力端
    子が設けられた円筒形の外部導体と、該外部導体の底面
    の中心部に固定され外部導体の中心軸上に中心軸を有し
    外部導体の高さより短い高さの丸棒状の内部導体と、該
    内部導体の高さの1/2以下の所定の高さの側面に等間
    隔で一端が固定され水平方向に互いに45°の角度で放
    射状に延長されほぼ直角に下方に曲げられ他端が前記外
    部導体の底面の同心円上に達する8個の短絡棒と、該8
    個の短絡棒の前記他端のそれぞれが接続され外部からの
    制御電圧によって該他端のそれぞれを任意に前記外部導
    体の底面に接/断するための8個のピンダイオードとを
    備えた半同軸共振器を2段接続し、前記ピンダイオード
    に加える制御電圧によって同調周波数を変化させるよう
    に構成された高速同調フィルタにおいて、 前記2個の半同軸共振器のそれぞれは、前記8個の短絡
    棒のうち1個おきの4個を上部短絡棒とし、他の4個の
    短絡棒の内部導体の固定位置を下げかつ形状を相似的に
    小さくして下部短絡棒としたことを特徴とする高速同調
    フィルタ。
JP11824396A 1996-04-17 1996-04-17 高速同調フィルタ Pending JPH09284097A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005001053B4 (de) * 2005-01-11 2015-04-16 Murata Mfg. Co., Ltd. Abstimmbarer Filter, Duplexer und Kommunikationsvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005001053B4 (de) * 2005-01-11 2015-04-16 Murata Mfg. Co., Ltd. Abstimmbarer Filter, Duplexer und Kommunikationsvorrichtung

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