JPH09326670A - アクティブフィルタ - Google Patents
アクティブフィルタInfo
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- JPH09326670A JPH09326670A JP8144560A JP14456096A JPH09326670A JP H09326670 A JPH09326670 A JP H09326670A JP 8144560 A JP8144560 A JP 8144560A JP 14456096 A JP14456096 A JP 14456096A JP H09326670 A JPH09326670 A JP H09326670A
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- filter
- amplifier
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0542—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
- H03H7/1708—Comprising bridging elements, i.e. elements in a series path without own reference to ground and spanning branching nodes of another series path
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振器と増幅器のペアを多段に組み合わせて
実現するアクティブフィルタにおいて、複数の共振器の
損失補償を1つの増幅器で対応する、小形で調整しやす
いアクティブフィルタを提供する。 【解決手段】 複数モードの共振の組み合わせでフィル
タ特性を持つ、2ポートの共振子型のSAWフィルタ2
に、増幅器3と移相器4を組み合わせ、SAWフィルタ
2の損失を補償する。 【効果】 増幅器3の負性抵抗エネルギーが、SAWフ
ィルタ2の各共振モードの損失を補償するため、共振器
ごとに増幅器を用意する必要がなくなり、アクティブフ
ィルタ1の小形化に役立つ。
実現するアクティブフィルタにおいて、複数の共振器の
損失補償を1つの増幅器で対応する、小形で調整しやす
いアクティブフィルタを提供する。 【解決手段】 複数モードの共振の組み合わせでフィル
タ特性を持つ、2ポートの共振子型のSAWフィルタ2
に、増幅器3と移相器4を組み合わせ、SAWフィルタ
2の損失を補償する。 【効果】 増幅器3の負性抵抗エネルギーが、SAWフ
ィルタ2の各共振モードの損失を補償するため、共振器
ごとに増幅器を用意する必要がなくなり、アクティブフ
ィルタ1の小形化に役立つ。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SAWフィルタ、
特に通信機のRF部、IF部に使用されるアクティブS
AWフィルタに関する。
特に通信機のRF部、IF部に使用されるアクティブS
AWフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、共振器の損失を補償するタイプ
のアクティブフィルタの一例を図5に示す。図5におい
てアクティブフィルタ30は、アクティブ共振器31、
結合素子32、λ/4ストリップライン33で構成され
る共振器を多段に接続してなるものである。このうち、
アクティブ共振器31の内部構成を図6に示す。図6に
おいて、アクティブ共振器31は、誘電体共振器31
a、増幅器31b、移相線路31c、結合素子31dで
構成される。誘電体共振器31aと増幅器31bは、移
相線路31cと結合素子31dを介してループ状に接続
されて正帰還回路を形成しており、増幅器31bによっ
て誘電体共振器31aの内部でのエネルギー損失を補償
している。これによってアクティブ共振器31の無負荷
Qを大きくし、その結果、フィルタとしての性能を向上
させている。
のアクティブフィルタの一例を図5に示す。図5におい
てアクティブフィルタ30は、アクティブ共振器31、
結合素子32、λ/4ストリップライン33で構成され
る共振器を多段に接続してなるものである。このうち、
アクティブ共振器31の内部構成を図6に示す。図6に
おいて、アクティブ共振器31は、誘電体共振器31
a、増幅器31b、移相線路31c、結合素子31dで
構成される。誘電体共振器31aと増幅器31bは、移
相線路31cと結合素子31dを介してループ状に接続
されて正帰還回路を形成しており、増幅器31bによっ
て誘電体共振器31aの内部でのエネルギー損失を補償
している。これによってアクティブ共振器31の無負荷
Qを大きくし、その結果、フィルタとしての性能を向上
させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように共振器を
複数用いてフィルタを作成する場合、各共振器ごとに増
幅器と移相器、結合素子が必要なため、多段になるほど
大型になる。また特性の調整を各共振器ごとに行い、さ
らに共振器間の調整も必要になるため、フィルタ全体の
調整が非常に複雑になるという問題がある。
複数用いてフィルタを作成する場合、各共振器ごとに増
幅器と移相器、結合素子が必要なため、多段になるほど
大型になる。また特性の調整を各共振器ごとに行い、さ
らに共振器間の調整も必要になるため、フィルタ全体の
調整が非常に複雑になるという問題がある。
【0004】また、共振器に利用できる誘電体の誘電率
は高々100程度であり、準マイクロ波帯(数百MHz
〜2GHz)では、誘電体共振器ではサイズが大きくな
る。例えば共振周波数を1GHzとすると、真空中での
波長λは約300mmになる。誘電体の誘電率を100
とすると、波長短縮率は0.1となり、誘電体中での波
長λは約30mmとなる。従って、この場合のλ/4共
振器の1個の長さは約7.5mmとなり、これを多段に
接続することを考えると、超小型機器に使用できるほど
の小型化は困難である。
は高々100程度であり、準マイクロ波帯(数百MHz
〜2GHz)では、誘電体共振器ではサイズが大きくな
る。例えば共振周波数を1GHzとすると、真空中での
波長λは約300mmになる。誘電体の誘電率を100
とすると、波長短縮率は0.1となり、誘電体中での波
長λは約30mmとなる。従って、この場合のλ/4共
振器の1個の長さは約7.5mmとなり、これを多段に
接続することを考えると、超小型機器に使用できるほど
の小型化は困難である。
【0005】本発明の目的は、小型で調整しやすいアク
ティブフィルタを提供することにある。
ティブ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】上記目的を達成するため
に、本発明のアクティブフィルタは、少なくとも2ポー
トを有する共振子型のSAWフィルタと増幅器と移相器
を備え、前記SAWフィルタは1つ、あるいは互いに結
合して多段のフィルタ特性を示す2つ以上の共振モード
を持ち、前記増幅器と前記移相器が前記SAWフィルタ
の損失を補償するように接続されたことを特徴とする。
に、本発明のアクティブフィルタは、少なくとも2ポー
トを有する共振子型のSAWフィルタと増幅器と移相器
を備え、前記SAWフィルタは1つ、あるいは互いに結
合して多段のフィルタ特性を示す2つ以上の共振モード
を持ち、前記増幅器と前記移相器が前記SAWフィルタ
の損失を補償するように接続されたことを特徴とする。
【0007】また、前記SAWフィルタとして平衡入出
力型SAWフィルタを用い、前記増幅器として差動増幅
器を用い、前記平衡入出力型SAWフィルタと前記差動
増幅器の2組の入出力ポートをそれぞれ接続したことを
特徴とする。
力型SAWフィルタを用い、前記増幅器として差動増幅
器を用い、前記平衡入出力型SAWフィルタと前記差動
増幅器の2組の入出力ポートをそれぞれ接続したことを
特徴とする。
【0008】また、前記SAWフィルタと、前記増幅器
および前記移相器とが、MCM構造となっていることを
特徴とする。
および前記移相器とが、MCM構造となっていることを
特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のアクティブフィルタの実
施例を図1に示す。図1において、アクティブフィルタ
1は、共振子型SAWフィルタ2、増幅器3、移相器
4、結合素子5で構成される。また信号の入出力用に、
第1の端子1aと第2の端子1bが備わっている。ま
た、SAWフィルタ2には、入出力用の第1のポート2
aと第2のっポート2bがある。
施例を図1に示す。図1において、アクティブフィルタ
1は、共振子型SAWフィルタ2、増幅器3、移相器
4、結合素子5で構成される。また信号の入出力用に、
第1の端子1aと第2の端子1bが備わっている。ま
た、SAWフィルタ2には、入出力用の第1のポート2
aと第2のっポート2bがある。
【0010】SAWフィルタ2の第1のポート2aは、
結合素子5を介して増幅器3の入力に接続されている。
増幅器3の出力は移相器4と結合素子5を介してSAW
フィルタ2の第2のポート2bに接続されている。ま
た、SAWフィルタ2の第1のポート2aと第2のポー
ト2bは、アクティブフィルタ1の第1の端子1aと第
2の端子1bにそれぞれ接続されている。
結合素子5を介して増幅器3の入力に接続されている。
増幅器3の出力は移相器4と結合素子5を介してSAW
フィルタ2の第2のポート2bに接続されている。ま
た、SAWフィルタ2の第1のポート2aと第2のポー
ト2bは、アクティブフィルタ1の第1の端子1aと第
2の端子1bにそれぞれ接続されている。
【0011】次に動作を説明する。共振子型SAWフィ
ルタ2は1つあるいは2つ以上のモードで共振する。特
に複数のモードで共振する場合は、SAWフィルタ2内
の各共振モードが互いに結合して多段のフィルタと等価
の特性を得ることができる。一方、増幅器3はSAWフ
ィルタ2の通過帯域をカバーする周波数範囲を持ってい
る。また移相器4はSAWフィルタ2と増幅器3で正帰
還がかかるように設定する。
ルタ2は1つあるいは2つ以上のモードで共振する。特
に複数のモードで共振する場合は、SAWフィルタ2内
の各共振モードが互いに結合して多段のフィルタと等価
の特性を得ることができる。一方、増幅器3はSAWフ
ィルタ2の通過帯域をカバーする周波数範囲を持ってい
る。また移相器4はSAWフィルタ2と増幅器3で正帰
還がかかるように設定する。
【0012】このような構成にすることにより、増幅器
3の持つ負性抵抗エネルギーが、SAWフィルタ2の各
共振モードに結合してエネルギーを供給する。その結
果、全ての共振モードで正帰還がかかり、個々の共振モ
ードの損失が改善されたことと等価になり、SAWフィ
ルタ2の通過帯域全体で信号が増幅される。
3の持つ負性抵抗エネルギーが、SAWフィルタ2の各
共振モードに結合してエネルギーを供給する。その結
果、全ての共振モードで正帰還がかかり、個々の共振モ
ードの損失が改善されたことと等価になり、SAWフィ
ルタ2の通過帯域全体で信号が増幅される。
【0013】この回路構成でのフィルタ特性を、SAW
フィルタ2単体での特性と共に図2に示す。図2は横軸
に周波数を、縦軸に挿入損失を取った、フィルタの通過
特性を表す図で、アクティブフィルタ1の特性をaに、
SAWフィルタ2単体での特性をbに示す。図2におい
て、SAWフィルタ2単体での特性bは、通過帯域での
挿入損失が約−5dBで、帯域外では−15〜−20d
B程度になるという特性を示している。これに対し、ア
クティブフィルタ1の特性aは、帯域外での挿入損失は
単体での特性と同程度だが、通過帯域では約+1dBと
なっており、通過帯域での挿入損失が大幅に減少してい
る。
フィルタ2単体での特性と共に図2に示す。図2は横軸
に周波数を、縦軸に挿入損失を取った、フィルタの通過
特性を表す図で、アクティブフィルタ1の特性をaに、
SAWフィルタ2単体での特性をbに示す。図2におい
て、SAWフィルタ2単体での特性bは、通過帯域での
挿入損失が約−5dBで、帯域外では−15〜−20d
B程度になるという特性を示している。これに対し、ア
クティブフィルタ1の特性aは、帯域外での挿入損失は
単体での特性と同程度だが、通過帯域では約+1dBと
なっており、通過帯域での挿入損失が大幅に減少してい
る。
【0014】図3に本発明の他の実施例を示す。図3に
おいて、アクティブフィルタ10は、平衡入出力を持つ
共振子型SAWフィルタ11、差動増幅器12、移相器
13、結合素子14で構成される。また信号の入出力用
に、第1の端子10a、第2の端子10b、第3の端子
10c、第4の端子10dが備わっている。また、SA
Wフィルタ11には、入出力用の第1のポート11a、
第2のポート11b、第3のポート11c、第4のポー
ト11dがある。
おいて、アクティブフィルタ10は、平衡入出力を持つ
共振子型SAWフィルタ11、差動増幅器12、移相器
13、結合素子14で構成される。また信号の入出力用
に、第1の端子10a、第2の端子10b、第3の端子
10c、第4の端子10dが備わっている。また、SA
Wフィルタ11には、入出力用の第1のポート11a、
第2のポート11b、第3のポート11c、第4のポー
ト11dがある。
【0015】SAWフィルタ11の第1のポート11a
および第2のポート11bは、それぞれ結合素子14を
介して差動増幅器12の2つの入力ポートに接続されて
いる。差動増幅器3の2つの出力は、それぞれ移相器1
3と結合素子14を介してSAWフィルタ11の第3の
ポート11cおよび第4のポート11dに接続されてい
る。また、SAWフィルタ11の第1のポート11a、
第2のポート11b、第3のポート11c、第4のポー
ト11dは、アクティブフィルタ10の第1の端子10
a、第2の端子10b、第3の端子10c、第4の端子
10dにそれぞれ接続されている。
および第2のポート11bは、それぞれ結合素子14を
介して差動増幅器12の2つの入力ポートに接続されて
いる。差動増幅器3の2つの出力は、それぞれ移相器1
3と結合素子14を介してSAWフィルタ11の第3の
ポート11cおよび第4のポート11dに接続されてい
る。また、SAWフィルタ11の第1のポート11a、
第2のポート11b、第3のポート11c、第4のポー
ト11dは、アクティブフィルタ10の第1の端子10
a、第2の端子10b、第3の端子10c、第4の端子
10dにそれぞれ接続されている。
【0016】次に動作を説明する。アクティブフィルタ
10の2つの端子10aおよび10bには、互いに位相
が180度異なる2つの信号が入力され、平衡型のアク
ティブフィルタとして機能する。差動増幅器12による
損失補償動作については図1の回路と同じであり、その
説明は省略する。
10の2つの端子10aおよび10bには、互いに位相
が180度異なる2つの信号が入力され、平衡型のアク
ティブフィルタとして機能する。差動増幅器12による
損失補償動作については図1の回路と同じであり、その
説明は省略する。
【0017】次に、上記のアクティブフィルタをMCM
(Multi Chip Module)化したものに
ついて説明する。図4に本発明のアクティブフィルタの
斜視図を示す。図4において、アクティブフィルタ20
は、SAWフィルタをチップ化したSAWフィルタチッ
プ21、増幅器と移相回路を含むMMICチップ22、
およびマザーボード23で構成され、マザーボード23
上にSAWフィルタチップ21とMMICチップ22を
実装したMCM構造になっている。
(Multi Chip Module)化したものに
ついて説明する。図4に本発明のアクティブフィルタの
斜視図を示す。図4において、アクティブフィルタ20
は、SAWフィルタをチップ化したSAWフィルタチッ
プ21、増幅器と移相回路を含むMMICチップ22、
およびマザーボード23で構成され、マザーボード23
上にSAWフィルタチップ21とMMICチップ22を
実装したMCM構造になっている。
【0018】本発明の動作に関しては図1および図3の
例と同じであり、その説明は省略する。
例と同じであり、その説明は省略する。
【0019】
【発明の効果】請求項1に係るアクティブフィルタによ
れば、等価的に複数の共振段を持つフィルタに対し、1
つの増幅器と1つの移相器しか必要としない。このため
調整の必要な部分が少なく、調整の非常に容易なアクテ
ィブフィルタが実現できる。
れば、等価的に複数の共振段を持つフィルタに対し、1
つの増幅器と1つの移相器しか必要としない。このため
調整の必要な部分が少なく、調整の非常に容易なアクテ
ィブフィルタが実現できる。
【0020】請求項2に係るアクティブフィルタによれ
ば、差動増幅器を使用することによって増幅器部分の無
調整化を図ることが可能で、IC化しやすくなる。
ば、差動増幅器を使用することによって増幅器部分の無
調整化を図ることが可能で、IC化しやすくなる。
【0021】請求項3に係るアクティブフィルタによれ
ば、非常に小型で、かつ無調整のアクティブフィルタを
実現することができる。
ば、非常に小型で、かつ無調整のアクティブフィルタを
実現することができる。
【図1】本発明の一実施例におけるアクティブフィルタ
の回路図である。
の回路図である。
【図2】本発明のアクティブフィルタにおける通過特性
を、SAWフィルタ単体での通過特性との比較で示した
特性図である。
を、SAWフィルタ単体での通過特性との比較で示した
特性図である。
【図3】本発明の他の実施例におけるアクティブフィル
タの回路図である。
タの回路図である。
【図4】本発明の他の実施例におけるアクティブフィル
タの構成斜視図である。
タの構成斜視図である。
【図5】従来のアクティブフィルタの回路図である。
【図6】図5のアクティブフィルタにおける、アクティ
ブ共振器部分の回路図である。
ブ共振器部分の回路図である。
1…アクティブフィルタ 1a…第1の端子 1b…第2の端子 2…SAWフィルタ 2a…第1のポート 2b…第2のポート 3…増幅器 4…移相器 5…結合素子
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも2ポートを有する共振子型の
SAWフィルタと増幅器と移相器とを備え、 前記SAWフィルタは1つ、あるいは互いに結合して多
段のフィルタ特性を示す2つ以上の共振モードを持ち、 前記増幅器と前記移相器が前記SAWフィルタの損失を
補償するように接続されたことを特徴とするアクティブ
フィルタ。 - 【請求項2】 前記SAWフィルタとして平衡入出力型
SAWフィルタを用い、前記増幅器として差動増幅器を
用い、前記平衡入出力型SAWフィルタと前記差動増幅
器の2組の入出力ポートをそれぞれ接続したことを特徴
とする、請求項1に記載のアクティブフィルタ。 - 【請求項3】 前記SAWフィルタと、前記増幅器およ
び前記移相器とが、MCM構造となっていることを特徴
とする、請求項1または請求項2に記載のアクティブフ
ィルタ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14456096A JP3233021B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | アクティブフィルタ |
DE69707562T DE69707562T2 (de) | 1996-06-06 | 1997-06-05 | Aktives Filter |
EP97109119A EP0812065B1 (en) | 1996-06-06 | 1997-06-05 | Active filter |
US08/870,495 US5936486A (en) | 1996-06-06 | 1997-06-06 | Active filter with surface acoustic wave resonator filter having multiple resonant modes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14456096A JP3233021B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | アクティブフィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09326670A true JPH09326670A (ja) | 1997-12-16 |
JP3233021B2 JP3233021B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=15365106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14456096A Expired - Fee Related JP3233021B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | アクティブフィルタ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5936486A (ja) |
EP (1) | EP0812065B1 (ja) |
JP (1) | JP3233021B2 (ja) |
DE (1) | DE69707562T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021508215A (ja) * | 2018-06-04 | 2021-02-25 | 安徽安努奇科技有限公司Anhui Anuki Technologies Co., Ltd. | 帯域通過濾波回路およびマルチプレクサ |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6472959B1 (en) | 1999-03-11 | 2002-10-29 | Nortel Networks Limited | Longitudinally coupled double mode resonator filters using shallow bulk acoustic waves |
JP4240780B2 (ja) * | 2000-08-08 | 2009-03-18 | Tdk株式会社 | パワーアンプ内蔵型アイソレータ装置 |
US6927651B2 (en) * | 2003-05-12 | 2005-08-09 | Agilent Technologies, Inc. | Acoustic resonator devices having multiple resonant frequencies and methods of making the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1400651A (en) * | 1973-01-11 | 1975-07-23 | Marconi Co Ltd | Electroacoustic surface wave delay cells |
GB1451326A (en) * | 1973-02-16 | 1976-09-29 | Nat Res Dev | Acoustic wave devices |
DE2609883A1 (de) * | 1975-03-11 | 1976-09-30 | Murata Manufacturing Co | Wellenfilter mit akustischer oberflaechenleitung |
FR2492193B2 (fr) * | 1980-06-10 | 1987-11-27 | France Etat | Filtre recursif a ondes elastiques de surface utilisant une ligne a retard a bouclage actif |
-
1996
- 1996-06-06 JP JP14456096A patent/JP3233021B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-05 DE DE69707562T patent/DE69707562T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-05 EP EP97109119A patent/EP0812065B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-06 US US08/870,495 patent/US5936486A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021508215A (ja) * | 2018-06-04 | 2021-02-25 | 安徽安努奇科技有限公司Anhui Anuki Technologies Co., Ltd. | 帯域通過濾波回路およびマルチプレクサ |
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