JPH1117405A - 分布定数フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分布定数フィルタとして、良好な周波数帯域
通過特性を有する、非最小位相推移回路による帯域通過
フィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数
回路で実現することが困難であった。 【解決手段】 基準化低域通過フィルタの伝達関数を複
素周波数ｓの偶関数で少なくとも１組の実根および１組
の純虚根を持つ分母有理多項式とフルビッツ多項式であ
る分子有理多項式とで表わし、１組の実根で補正された
通過帯域特性と１組の純虚根で与えられる減衰極とを有
し、かつ１組の実根に対応する非最小位相推移回路部を
含むものとして、この非最小位相推移回路部が帯域通過
特性に周波数変換されて不平衡分布定数回路で実現した
分布定数フィルタとする。振幅と位相との同時平坦特性
を確保しつつ阻止帯域に減衰極による十分な減衰を確保
した良好な帯域通過特性の分布定数フィルタとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信機等のＲ
Ｆ段等に帯域通過フィルタとして使用される分布定数フ
ィルタに関し、詳しくは位相と振幅の両方に条件を課し
た伝達関数で与えられる非最小位相推移回路をマイクロ
ストリップ回路等の不平衡分布定数回路で構成した分布
定数フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アナログあるいはデジタル携帯電話や無
線電話をはじめとする移動体通信機等の送信回路および
受信回路のＲＦ段等の高周波回路部には、例えば同一の
アンテナを送信回路と受信回路で共用する場合に送信周
波数帯域と受信周波数帯域を分離するため、あるいは増
幅回路の非直線性に基づいて発生する高調波を減衰させ
るため、希望の信号波以外の妨害波・側波等の不要信号
波を除去するためなどに、帯域通過フィルタ（バンドパ
スフィルタ：ＢＰＦ）がよく用いられる。

【０００３】このような通信機用フィルタとしての帯域
通過フィルタは、一般に種々の回路素子により構成され
た直列共振回路や並列共振回路を複数段接続することに
より所望の帯域特性を有するフィルタ回路として実現さ
れ構成されているが、フィルタ回路部が小型にできるこ
とや高周波回路としての電気的特性が良好であること等
から、マイクロストリップ線路やストリップ線路等の不
平衡分布定数線路によりフィルタ回路部が構成されるこ
とが多い。

【０００４】ところで、従来の通信機用フィルタは最小
位相推移回路で実現するのが一般的であった。すなわ
ち、フィルタの伝達関数を複素周波数ｓ（＝ｊω、ｊ：
虚数、ω：角周波数）の分母有理多項式と分子有理多項
式とから成る回路網関数で特定し、分母有理多項式を減
衰極を形成するｓの偶関数多項式とし、分子有理多項式
をフルビッツ多項式としたとき、実周波数において減衰
極の周波数を与える伝送関数の極（減衰極）となる分母
有理多項式の根がすべて虚根でありかつ虚軸上に存在す
るような伝達関数をもつ回路で実現されていた。

【０００５】このような伝達関数はある周波数に対して
振幅と位相とが１つの組合せとして定まり、そのような
１つの組合せに対する回路が実現されることからそうし
た回路は最小位相推移回路と呼ばれている。そして最小
位相推移回路においては振幅が定まれば位相はそれに伴
って一義的に定まり、その位相は同じ周波数に対する同
じ振幅の非最小位相推移回路の位相と比べれば必ずそれ
よりも小さい値となっている。

【０００６】一方、この最小位相推移回路となる条件を
超えた、全域通過回路（振幅特性は周波数に無関係に一
定で位相角だけが周波数と共に変化する伝達関数を持つ
回路）などの非最小位相推移回路は、ある周波数におけ
るある振幅に対し位相を一義的に特定できないという性
質を持つ。

【０００７】そこで、非最小位相推移回路はその位相を
一義的に特定できないという性質を積極的に利用して、
振幅を変化させずに位相を変化させる回路の設計・実現
の用途に用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
非最小位相推移回路をそのような用途に用いるに当たっ
ては、回路の設計が複雑なことから位相等化器などの限
られた設計で適用できる用途にしか利用されていないの
が現状である。特に、フィルタの設計においては非常に
有用であると見られながら、例えば振幅と位相（群遅
延）との同時平坦特性等のように振幅特性と位相特性の
両方に条件を課した設定を行なって実際のフィルタ回路
を実現することは、非最小位相推移回路によっては設計
も実現も困難であるという問題点があった。

【０００９】また、帯域通過フィルタについて単に非最
小位相推移回路を用いた場合、位相と振幅とを同時に平
坦にすると通過帯域における周波数の振幅は平坦に近づ
くが阻止帯域の減衰が少なくなってしまう弊害が生じ、
逆に阻止帯域に伝送極を設けて減衰を確保すれば通過帯
域における減衰が増してしまう弊害が生じるという問題
点があった。

【００１０】また、非最小位相推移回路は、通常、ラテ
ィス回路のような立体的構造（回路部品が立体的に交差
する構造）でなければ実現できないため、フィルタを実
現するに当たってマイクロストリップ回路のような一平
面上の回路パターンで実現しようとする試みはなされて
いなかった。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みて本発明者が鋭意
研究に努めた結果完成されたものであり、その目的は、
通過帯域特性において振幅と位相との同時平坦特性を確
保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確
保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非最小位相
推移回路による帯域通過フィルタをマイクロストリップ
回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定数フィル
タを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の分布定数フィル
タは、複素周波数ｓの偶関数であって少なくとも１組の
実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母有理多項
式と複素周波数ｓのフルビッツ多項式である分子有理多
項式とから成る回路網関数で伝達関数が表わされた基準
化低域通過フィルタを周波数変換することにより得ら
れ、不平衡分布定数回路で実現された、周波数帯域通過
特性を有する分布定数フィルタであって、前記基準化低
域通過フィルタが、その周波数特性に前記１組の実根で
補正された通過帯域特性と前記１組の純虚根でその周波
数が与えられる減衰極とを有し、かつ前記１組の実根に
対応する非最小位相推移回路部を含むものであり、この
非最小位相推移回路部が帯域通過特性に周波数変換され
て不平衡分布定数回路で実現されていることを特徴とす
るものである。

【００１３】また本発明の分布定数フィルタは、上記構
成において、前記不平衡分布定数回路が、前記１組の実
根と前記１組の虚根とに対応した、分岐回路とその分岐
のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の
共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する
合成回路とが順に構成された不平衡分布定数回路部を２
つ縦続接続して成り、かつこれら２つの不平衡分布定数
回路部の対応する分岐における前記第１および第２の移
相回路による移相量が異なることを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明の分布定数フィルタによれば、基準
化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数を複
素周波数ｓの偶関数であって少なくとも１組の実根およ
び少なくとも１組の純虚根を持つ分母有理多項式と複素
周波数ｓのフルビッツ多項式である分子有理多項式とか
ら成るものとしたことから、同じ次数の分母有理多項式
を有する回路網関数において実周波数では周波数特性の
減衰極の数は少なくなるが、通過帯域特性を分母有理多
項式の１組の実根で補正された平坦なものとすることが
できるとともにその通過帯域の近傍に１組の純虚根でそ
の周波数が与えられる減衰極を生じさせることができる
ので、フィルタの通過帯域特性に対して振幅特性と位相
特性とに個別に条件を課して所望の周波数帯域通過特
性、例えば振幅特性と位相特性とに同時平坦特性を確保
しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保
した帯域通過特性を有するフィルタを得ることができ
る。

【００１５】しかし、このようにして得られた基準化低
域通過フィルタは、１組の実根に対応する、ラダー型フ
ィルタで構成しようとする場合に負の値の素子が出てく
る非最小移相推移回路部を含むものとなる。

【００１６】そこで、この負の値の素子を等価変換によ
り実在する正の値の素子に変換し、さらに所望の帯域通
過特性に周波数変換する。その際、マイクロストリップ
回路等の不平衡分布定数回路を用いれば、理想トランス
やジャイレータが容易に実現でき、その結果、振幅特性
と位相特性との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域にお
いて減衰極により十分な減衰を確保した所望の周波数帯
域通過特性を有する、不平衡分布定数回路で構成された
分布定数フィルタを得ることができる。

【００１７】また、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、上記の非最小位相推移回路を周波数変換して実現し
た不平衡分布定数回路が、分母有理多項式の１組の実根
と１組の虚根とに対応した２つの不平衡分布定数回路部
を縦続（カスケード）接続して成り、これら不平衡分布
定数回路部が分岐回路とその分岐のそれぞれに接続され
た１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２
の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成
されたものであって、かつ、これら２つの不平衡分布定
数回路部の対応する分岐におけるそれぞれの第１および
第２の移相回路による移相量が異なるものとすれば、変
成比が１：１および１：−１の理想トランスならびに虚
ジャイレータ等の通常の回路部品では実現が困難な回路
要素が容易に実現できる。

【００１８】さらに、不平衡分布定数回路を用いれば、
直列共振回路・並列共振回路も容易に実現でき、これら
の回路要素を適切に組み合わせることにより、上記所望
の良好な周波数特性を有する分布定数フィルタを実現す
ることができる。

【００１９】従って、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、周波数通過帯域において振幅と位相との同時平坦特
性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減
衰を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非最
小位相推移回路による帯域通過フィルタをマイクロスト
リップ回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定数
フィルタを得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の分布定数フィルタは以下
のようにして実現される。すなわち、基準化低域フィル
タの特性について、まず分子有理多項式である位相平坦
特性を有するフルビッツ多項式により位相特性を定め、
次に分母有理多項式である複素周波数ｓの偶関数の純虚
根を所望の周波数に減衰極を配置するように指定し、分
母有理多項式の実根を通過帯域で振幅特性が平坦となる
ように定める。

【００２１】次に、この分母有理多項式と分子有理多項
式とから成る回路網関数より、これを伝達関数とする基
準化低域フィルタを合成する。このとき、この基準化低
域フィルタは非最小位相推移回路であり、後述するよう
に、ラダー型回路に展開して実現すると負の値の素子を
含むものとなる。

【００２２】次に、等価変換により負の値の素子を実在
する正の値の素子に変換し、帯域通過特性に周波数変換
の後、不平衡の分布定数回路に等価変換して分布定数フ
ィルタを実現する。

【００２３】以下、本発明の分布定数フィルタについて
詳細に説明する。

【００２４】通常、分布定数回路によるフィルタの設計
は回路的に等価な集中定数（Ｌ，Ｃ，Ｒ）のフィルタを
基準として行なわれ、これらのフィルタの特性は同様に
回路網関数で表現できる。

【００２５】回路網関数は複素周波数ｓの関数であり、
一般に

【００２６】

【数１】

【００２７】のように分子の有理多項式と分母の有理多
項式とから成り立ち、フィルタの周波数特性はｓ＝ｊω
としたときの伝達関数Ｆ（ｊω）によって表わされる。

【００２８】このとき、振幅特性は１／｜Ｆ（ｊω）｜
となり、位相特性は

【００２９】

【数２】

【００３０】となり、群遅延時間は

【００３１】

【数３】

【００３２】となる。

【００３３】減衰極の無い単調なフィルタの伝達関数は
分子有理多項式のみ（分母＝１）の場合であるのに対
し、減衰極の有る特性のフィルタは分母有理多項式が０
となる時に減衰極が生じることより分母有理多項式が必
要となる。さらに、分母有理多項式が０となるのは実周
波数ω＝±ω_p （Ｈｚ）のときであることから、分母有
理多項式は（ｓ² ＋ω_p ² ）の乗算の形となることが必
要となる。

【００３４】例えば減衰極が±ω_p1および±ω_p2にある
特性ならば、分母有理多項式Ｄ（ｓ）は

【００３５】

【数４】

【００３６】となり、回路網関数Ｆ（ｓ）は

【００３７】

【数５】

【００３８】となる。

【００３９】なお、ここで注意すべきは、本発明の基準
化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数の分
母有理多項式は、複素周波数ｓの偶関数となり、位相お
よび群遅延に影響を与えないことである。

【００４０】一方、基準化低域通過フィルタの伝達関数
を表わす回路網関数の分子有理多項式は、位相平坦特性
を与える位相特性を定めるものとして、複素周波数ｓの
フルビッツ多項式とする。

【００４１】このように回路網関数が与えられれば、そ
れに応じた基準化低域通過フィルタがラダー型回路で合
成される。

【００４２】まず、例えば伝送極の無い単純なフィルタ
は、その回路網関数Ｆ（ｓ）は分子有理多項式Ｎ（ｓ）
（フルビッツ多項式）のみであるので、ｎ＝５とする
と、

【００４３】

【数６】

【００４４】となる。これをラダー型回路でフィルタに
合成すれば、図１（ａ）または（ｂ）に回路図で示した
ような回路となる。なお、図１（ａ）および（ｂ）中の
ｘ₁ 〜ｘ₅ はそれぞれ容量値あるいはインダクタンス値
を表わす。

【００４５】次に、減衰極が有る（分母有理多項式が有
る）場合は、例えば分子有理多項式が５次で減衰極が２
つ有る（分母有理多項式が４次）とき、回路網関数Ｆ
（ｓ）は

【００４６】

【数７】

【００４７】となる。

【００４８】これをラダー型回路でフィルタに合成すれ
ば、図２（ａ）または（ｂ）に回路図で示したような回
路となる。なお、図２（ａ）および（ｂ）中のｘ₁ 〜ｘ
₅ およびｙ₁ 〜ｙ₄ はそれぞれ容量値あるいはインダク
タンス値を表わし、ｘ₂ ，ｙ₂ とｘ₄ ，ｙ₄ の共振回路
がそれぞれ±ω_p1，±ω_p2（Ｈｚ）の減衰極に対応して
いる。これらの回路は、ラダー型回路で負の値の素子を
含まず、最小位相推移回路と呼ばれている。

【００４９】そしてこのような最小位相推移回路を含む
フィルタでは、周波数変換して周波数帯域通過特性を得
た場合、その振幅特性と位相特性とが１対１で一義的に
決まる特徴を有し、従って設計の自由度が少ないものと
なる。

【００５０】ここまで説明したように、通常のフィルタ
の設計においては、まず分子有理多項式のみで振幅およ
び位相特性を決め、それで満足できない場合は分母有理
多項式により振幅特性を調整するという手順を採る。例
えば、分子有理多項式に位相直線特性のフルビッツ多項
式（ベッセルフィルタ等）を採用し、阻止帯域における
減衰量を大きなものに改善するために、フルビッツ多項
式の次数を上げるか、または減衰極を設けるべく分母有
理多項式を加えるという手法が考えられる。この手法に
よれば、すなおな特性を有し、容易に図１あるいは図２
に示したような単純な回路で実現できる基準化低域通過
フィルタとなる。

【００５１】ここで、回路網関数において分子有理多項
式に対し減衰極を加えるための分母有理多項式を加える
と、通常は阻止帯域のみではなく通過帯域も影響を受け
て、通過帯域においても減衰量が大きくなってしまう。

【００５２】これに対し、実周波数に減衰極を設けるた
めの分母有理多項式を、本発明のように複素周波数ｓの
偶関数であって少なくとも１組の実根および少なくとも
１組の純虚根を持つ分母有理多項式、すなわち（ｓ² −
ω_p ² ）の形とすると、実周波数では減衰極ができなく
なるが、次のような効果がでてくるものとなる。

【００５３】例えば、分子有理多項式が５次で分母有理
多項式が４次の場合とし、この条件で伝送極が１組のみ
（すなわち分母多項式の純虚根が１組）として、残りの
１組の根を通過帯域特性が平坦であるという条件から定
めるものとし、回路網関数Ｆ（ｓ）を

【００５４】

【数８】

【００５５】とする。このとき、ｓ＝ｊωに対して｜Ｎ
（ｊω）｜² 、｜Ｄ（ｊω）｜² および｜Ｆ（ｊω）｜
² は、

【００５６】

【数９】

【００５７】

【数１０】

【００５８】

【数１１】

【００５９】となる。

【００６０】この場合、通過帯域特性を平坦なものとす
るには、｜Ｆ（ｊω）｜² の係数α_2jができるだけ高次
まで０であるようにすればよい。この例の場合は自由度
が１であり、その自由度により分母有理多項式の伝送極
の１組を自由に決められるので、通過帯域特性を平坦な
ものとするにはα₂ ＝α_a2−α_b2＝０が条件となる。

【００６１】この条件よりａ₁ ² −２ａ₂ −２ｂ₂ ＝０
となる。さらに実周波数での減衰極を±ω_p1（Ｈｚ）と
すると、分母有理多項式Ｄ（ｓ）は

【００６２】

【数１２】

【００６３】となり、これより

【００６４】

【数１３】

【００６５】となるので、残りのω_p2は

【００６６】

【数１４】

【００６７】となる。このとき、一般に１／（ω_p2 ² ）
＜０となり、実根（ω_p2が純虚数）となる。

【００６８】このような特性のフィルタは、非最小位相
推移回路と呼ばれ、図２に示したような単純な形のラダ
ー型回路で実現しようとすると同図中の共振回路の素子
の一方が負となる負の値の素子が出てくる。

【００６９】そこで、このままでは基準化低域通過フィ
ルタを実現できないことから、実在する正の値の素子で
実現するために、ラティス型またはたすき型と言われる
クロス部のある構成あるいは２ポートのパラレル接続の
構成をとることとなる。すなわち、一旦合成し易いラダ
ー型回路で表現しておき、次に負の値の素子を等価変換
で正の値の素子だけで構成できるように変換する手法が
採られる。

【００７０】また、そのようにして等価変換を行なった
回路を実在する素子で実現するに際して、マイクロスト
リップ回路やストリップ回路等の不平衡分布定数回路を
用いると、狭帯域近似の条件下においては、虚ジャイレ
ータあるいは理想トランス等が容易に実現できる。例え
ば、虚ジャイレータの場合であれば図３に示したように
４分の１波長（λ／４）の奇数倍の長さのマイクロスト
リップ線路によって実現でき、変成比１：±１の理想ト
ランスの場合であれば図４に示したように２分の１波長
（λ／２）の整数倍の長さのマイクロストリップ線路に
よって実現できる。

【００７１】そこで、本発明においては不平衡分布定数
回路のこのような性質を有効に利用して、上記の非最小
位相推移回路を等価変換を含んで帯域通過特性に周波数
変換して不平衡分布定数回路で実現する。

【００７２】このとき、マイクロストリップ回路を例に
とれば、一般に帯域通過フィルタは図５（ａ）に示す全
域阻止の回路に通過帯域を設ける形で、例えば２つのマ
イクロストリップ線路間に２分の１波長（λ／２）の長
さのマイクロストリップ回路を挿入して電磁界結合させ
た同図（ｂ）に示すような回路で実現され、帯域阻止フ
ィルタは図６（ａ）に示す全域通過の回路に阻止帯域を
設ける形で、例えばマイクロストリップ線路にλ／４の
長さのスタブを付加した同図（ｂ）に示すような回路で
実現される。

【００７３】以上説明したようにして、本発明によれ
ば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網
関数を複素周波数ｓの偶関数であって少なくとも１組の
実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母有理多項
式と複素周波数ｓのフルビッツ多項式である分子有理多
項式とから成るものとし、その周波数特性に前記１組の
実根で補正された通過帯域特性と前記１組の純虚根でそ
の周波数が与えられる減衰極とを有し、かつ前記１組の
実根に対応する非最小位相推移回路部を含むものとし
て、この非最小位相推移回路部を帯域通過特性に周波数
変換して不平衡分布定数回路で実現することにより、振
幅特性と位相特性との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯
域において減衰極により十分な減衰を確保した所望の周
波数帯域通過特性を有する、不平衡分布定数回路で構成
された分布定数フィルタを得ることができる。

【００７４】次に、本発明の分布定数フィルタについて
その具体的な回路構成の例を説明する。

【００７５】まず、基準化低域通過フィルタの伝達関数
を表わす回路網関数Ｆ（ｓ）として次式に示すものを設
定した。

【００７６】

【数１５】

【００７７】ここで、ａ_i ＞０、ｂ_i ＞０である。

【００７８】このような伝達関数で与えられる基準化低
域通過フィルタの周波数特性は、図７に示すようなもの
となる。図７において横軸は角周波数ωを、縦軸は透過
量１／｜Ｈ（ｊω）｜を表わしており、ω_p および−ω
_p は上記伝達関数の分母有理多項式の１組の純虚根でそ
の周波数が与えられる減衰極を示している。ここで、ω
＝０を中心とした通過帯域の振幅特性は、伝達関数の分
母有理多項式のｂ₂ で定まる、１組の実根で補正された
平坦な特性を有しており、減衰極±ω_p は、伝達関数の
分母有理多項式のｂ₄ で定まる、１組の純虚根によりそ
の周波数が与えられるものである。また、この伝達関数
Ｆ（ｓ）で与えられる周波数特性における群遅延は、分
母有理多項式Ｄ（ｓ）が偶関数であることから、その分
子有理多項式Ｎ（ｓ）であるフルビッツ多項式のみで定
まる。

【００７９】このような周波数特性を有する伝達関数Ｆ
（ｓ）で与えられる基準化低域通過フィルタの等価回路
は、ラダー型回路で構成すると図８（ａ）に示すものと
なる。同図において、Ｃ₁ 〜Ｃ₅ およびＬ₂ ・Ｌ₄ は、
それぞれ伝達関数Ｆ（ｓ）よりフィルタ合成理論に基づ
いて与えられるキャパシタンスおよびインダクタンスで
ある。

【００８０】次に、これをラティス型回路に変換するた
めの準備の前変換として図８（ｂ）に示す回路に変換
し、さらに負の値の素子を実在する正の値の素子に変換
するための等価変換を行なって、図８（ｃ）に示すラテ
ィス型回路を得る。

【００８１】次に、このラティス型回路を２つの回路の
パラレル（並列）接続とみなし、図９（ａ）に示すよう
な理想トランスを含んだ２ポートのパラレル接続の形の
等価回路に変換する。ここで、変成比が１：−１の理想
トランスは分母有理多項式Ｄ（ｓ）の１組の実根に対応
するものであり、この部分で非最小位相推移回路部が実
現され、また変成比が１：１の理想トランスは分母有理
多項式Ｎ（ｓ）の１組の純虚根に対応するものであり、
通常の減衰極を形成する。

【００８２】次に、この回路の中のシリーズ（直列）接
続の素子をパラレル接続の素子に変換するためにジャイ
レータを導入して、図９（ｂ）に示すようなパラレル接
続の素子のみの基準化低域通過フィルタ回路に変換し、
さらに、これを目標とする周波数帯域通過特性となるよ
うに周波数変換して、図９（ｃ）に示す回路で表わされ
る帯域通過フィルタを得る。

【００８３】そして、この帯域通過フィルタ回路に対し
て目標とする通過帯域の中心周波数近傍での狭帯域近似
を行なって、図10に示すような、マイクロストリップ回
路から成る不平衡分布定数回路で目標とする分布定数フ
ィルタを実現する。

【００８４】図10の分布定数フィルタにおいては図の左
側を入力側とし右側を出力側として示している。この不
平衡分布定数回路は、分母有理多項式Ｄ（ｓ）の１組の
純虚根に対応した不平衡分布定数回路部Ａと、分母有理
多項式Ｄ（ｓ）の１組の実根に対応した不平衡分布定数
回路部Ｂとを結合して成るものである。

【００８５】そして、それぞれの不平衡分布定数回路部
は入力側から分岐回路とその分岐のそれぞれに接続され
た１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２
の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成
されており、不平衡分布定数回路部Ａと不平衡分布定数
回路部Ｂとでは、それぞれの対応する分岐における第１
および第２の移相回路による移相量が異なるものである
ことが分かる。

【００８６】なお、以上はあくまで本発明の実施の形態
の例示であり、本発明はこれらに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良
を加えることは何ら差し支えない。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、本発明の分布定数フィル
タによれば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わ
す回路網関数を複素周波数ｓの偶関数であって少なくと
も１組の実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母
有理多項式と複素周波数ｓのフルビッツ多項式である分
子有理多項式とから成るものとしたことから、通過帯域
特性を分母有理多項式の１組の実根で補正された平坦な
ものとすることができるとともにその通過帯域の近傍に
１組の純虚根でその周波数が与えられる減衰極を生じさ
せることができるので、フィルタの通過帯域特性に対し
て振幅特性と位相特性とに個別に条件を課して所望の周
波数帯域通過特性、例えば振幅特性と位相特性とに同時
平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十
分な減衰を確保した帯域通過特性を有するフィルタを得
ることができる。

【００８８】そして、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、所望の帯域通過特性を有する高周波用の帯域通過フ
ィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回
路で容易に実現できる。

【００８９】また、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、上記の非最小位相推移回路を周波数変換して実現し
た不平衡分布定数回路が、分母有理多項式の１組の実根
と１組の虚根とに対応した２つの不平衡分布定数回路部
を縦続接続して成り、これら不平衡分布定数回路部が分
岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の
移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前
記分岐を合成する合成回路とが順に構成されたものであ
って、かつ、これら２つの不平衡分布定数回路部の対応
する分岐におけるそれぞれの第１および第２の移相回路
による移相量が異なるものとした場合には、変成比が
１：１および１：−１の理想トランスならびに虚ジャイ
レータ等の通常の回路部品では実現が困難な回路要素、
さらに直列共振回路・並列共振回路が容易に実現でき、
これらの回路要素を適切に組み合わせることにより、上
記所望の良好な周波数特性を有する分布定数フィルタを
容易に実現することができる。

【００９０】従って、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、通過帯域において振幅特性と位相特性との同時平坦
特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な
減衰を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非
最小位相推移回路による帯域通過フィルタをマイクロス
トリップ回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定
数フィルタを提供することができた。

【００９１】そして、本発明の分布定数フィルタによれ
ば、不平衡分布定数回路で実現した高周波用の帯域通過
フィルタとして、通過帯域において振幅特性と位相特性
のいずれにも個別に条件を課し、かつ阻止帯域で十分な
減衰量を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する分
布定数フィルタを、単純な構造のマイクロストリップ回
路で構成することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ減衰極の無い
基準化低域通過フィルタをラダー型回路で合成した例を
示す回路図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ減衰極の有る
基準化低域通過フィルタをラダー型回路で合成した例を
示す回路図である。

【図３】虚ジャイレータを不平衡分布定数回路で実現し
た例を示す回路図である。

【図４】理想トランスを不平衡分布定数回路で実現した
例を示す回路図である。

【図５】（ａ）は全域阻止のマイクロストリップ回路の
例を、（ｂ）は帯域通過フィルタのマイクロストリップ
回路の例を示す回路図である。

【図６】（ａ）は全域通過のマイクロストリップ回路の
例を、（ｂ）は帯域阻止フィルタのマイクロストリップ
回路の例を示す回路図である。

【図７】本発明における基準化低域通過フィルタの周波
数特性の例を示す線図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明における基準
化低域通過フィルタの等価回路を示す回路図である。

【図９】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明における
基準化低域通過フィルタの等価回路を、（ｃ）は本発明
における帯域通過フィルタの透過回路を示す回路図であ
る。

【図１０】本発明の分布定数フィルタの不平衡分布定数
回路の例を示す回路図である。

【符号の説明】

ω_p ・・・・減衰極 Ａ・・・・・１組の純虚根に対応する不平衡分布定数回
路部 Ｂ・・・・・１組の実根に対応する不平衡分布定数回路
部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複素周波数ｓの偶関数であって少なくと
   も１組の実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母
   有理多項式と複素周波数ｓのフルビッツ多項式である分
   子有理多項式とから成る回路網関数で伝達関数が表わさ
   れた基準化低域通過フィルタを周波数変換することによ
   り得られ、不平衡分布定数回路で実現された、周波数帯
   域通過特性を有する分布定数フィルタであって、前記基
   準化低域通過フィルタが、その周波数特性に前記１組の
   実根で補正された通過帯域特性と前記１組の純虚根でそ
   の周波数が与えられる減衰極とを有し、かつ前記１組の
   実根に対応する非最小位相推移回路部を含むものであ
   り、該非最小位相推移回路部が帯域通過特性に周波数変
   換されて不平衡分布定数回路で実現されていることを特
   徴とする分布定数フィルタ。
2. 【請求項２】 前記不平衡分布定数回路が、前記１組の
   実根と前記１組の虚根とに対応した、分岐回路とその分
   岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組
   の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成す
   る合成回路とが順に構成された不平衡分布定数回路部を
   ２つ縦続接続して成り、かつ、該２つの不平衡分布定数
   回路部の対応する分岐における前記第１および第２の移
   相回路による移相量が異なることを特徴とする請求項１
   記載の分布定数フィルタ。