JPS58141005A - マイクロ波用バンドパスフイルタ - Google Patents
マイクロ波用バンドパスフイルタInfo
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- JPS58141005A JPS58141005A JP2396982A JP2396982A JPS58141005A JP S58141005 A JPS58141005 A JP S58141005A JP 2396982 A JP2396982 A JP 2396982A JP 2396982 A JP2396982 A JP 2396982A JP S58141005 A JPS58141005 A JP S58141005A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/203—Strip line filters
- H01P1/2039—Galvanic coupling between Input/Output
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はマイクロ波(aHF波)用のノでンドパスフ
ィルタに関する。
ィルタに関する。
この発明の第1の目的は、マイクロ波用バンドパスフィ
ルタとして小型のものが得られるようにすることである
。
ルタとして小型のものが得られるようにすることである
。
また、この発明の第2の目的は、バンドAスフイルタの
レスポンスを設定すれば、このノ々ンドノぐスフイルタ
が自由に設計できるものであって、狭帯域のもの、換言
すれば広帯域の阻止域を有するものを容易I得ることが
できるようにすることである。
レスポンスを設定すれば、このノ々ンドノぐスフイルタ
が自由に設計できるものであって、狭帯域のもの、換言
すれば広帯域の阻止域を有するものを容易I得ることが
できるようにすることである。
またこの発明の他の目的は、人工衛里を用いたテレビ−
)ヨン放送電波を受信するとき用いられる8HF帯のテ
レビジョン信号をUHF帯のテレビジョン信号に賢換す
るSHYコンノ々−タり段間フィルタとして良好な特性
を有するものを容易に得ることができるようにすること
である。
)ヨン放送電波を受信するとき用いられる8HF帯のテ
レビジョン信号をUHF帯のテレビジョン信号に賢換す
るSHYコンノ々−タり段間フィルタとして良好な特性
を有するものを容易に得ることができるようにすること
である。
従来、、8HFコンノ々−夕としては第1図に示すよう
なものがよく用いられる。この第1図に示されるパター
ンはそれぞれ導電体からなっているが、このノぐ夕“−
ンはJえばアルミナからなシa、m儒・は一様にアース
導体が被着された基板の表面に形成されるものである。
なものがよく用いられる。この第1図に示されるパター
ンはそれぞれ導電体からなっているが、このノぐ夕“−
ンはJえばアルミナからなシa、m儒・は一様にアース
導体が被着された基板の表面に形成されるものである。
図において平行線路(IA)(IBXIC)(ID)(
IK)で示されるのは・々ンドノスフィルタ(1)であ
る・この場合、各平行線路間は容量結合している0この
ノ々ンドノスフィルタ(1)の入力端側には入力、マイ
クロ波信号8iが供給される。
IK)で示されるのは・々ンドノスフィルタ(1)であ
る・この場合、各平行線路間は容量結合している0この
ノ々ンドノスフィルタ(1)の入力端側には入力、マイ
クロ波信号8iが供給される。
また−このバンドパスフィルタ(1)の出力端@1には
混合用ダイオード(2)のアノードが接続−される。こ
の出力端とダ、イオード(2)との接続点からはショー
トスタブ(IF)が設けられているが、これはダイオー
ド(2)の電流帰還用である。ダイオード(2)のカン
ード@は方向性結合器(3)に接続される。この方向性
結合器(3)の端部(3B)より周波数便換用の局部発
振信号Loが供給される。この局部発振信号が供給され
るラインの他端側は終端抵抗(3R)を通じてアース−
導体と接続されている。
混合用ダイオード(2)のアノードが接続−される。こ
の出力端とダ、イオード(2)との接続点からはショー
トスタブ(IF)が設けられているが、これはダイオー
ド(2)の電流帰還用である。ダイオード(2)のカン
ード@は方向性結合器(3)に接続される。この方向性
結合器(3)の端部(3B)より周波数便換用の局部発
振信号Loが供給される。この局部発振信号が供給され
るラインの他端側は終端抵抗(3R)を通じてアース−
導体と接続されている。
したがって、この方向性結合器(3)の端部(3A)か
らは局部発振信号Loとパントノ9スフイルタ(1)の
出力信号との差の周波数の中間周波信号SIFが得られ
る。
らは局部発振信号Loとパントノ9スフイルタ(1)の
出力信号との差の周波数の中間周波信号SIFが得られ
る。
第2図は第1図のノ々ンドノスフイルタの他の例ヲ示t
モ+7) テ、コレモ平行線路(1に)(IB′)(
1c)(1y)・・・・・・で構成され、ノ々ンドノぐ
スフィルタ(1)と同等の性能を有するものである。こ
れら従来のバンドパスフィルタは平行線路間の容量と平
行線路自身のインダクタンスとによってフィルタが形成
されるわけであるが、狭帯域であってこのため中間周波
信号に対して減衰量が太きくなるのでマイクロ波信号の
入力側への中間波局数信号のもれが少ないからコンノ々
−夕として変換効率のよいものとなシ、SHFコンバー
タ用としてよく用いられているのである。
モ+7) テ、コレモ平行線路(1に)(IB′)(
1c)(1y)・・・・・・で構成され、ノ々ンドノぐ
スフィルタ(1)と同等の性能を有するものである。こ
れら従来のバンドパスフィルタは平行線路間の容量と平
行線路自身のインダクタンスとによってフィルタが形成
されるわけであるが、狭帯域であってこのため中間周波
信号に対して減衰量が太きくなるのでマイクロ波信号の
入力側への中間波局数信号のもれが少ないからコンノ々
−夕として変換効率のよいものとなシ、SHFコンバー
タ用としてよく用いられているのである。
しかしながらこれらの/々ンド/ぐスフィルタは平行線
路で構成もれるため、長さ方向の寸法が長くなシ小型化
には全く適さない構造となっている0また、この第1図
及び第2図に示されるノ々ンドパスフィルタは所望の周
波数特性を受るにはいわゆるカットアンドトライによシ
なされ設計及び製作が比較的手間がかかるものとなって
いた。
路で構成もれるため、長さ方向の寸法が長くなシ小型化
には全く適さない構造となっている0また、この第1図
及び第2図に示されるノ々ンドパスフィルタは所望の周
波数特性を受るにはいわゆるカットアンドトライによシ
なされ設計及び製作が比較的手間がかかるものとなって
いた。
一方、設計及び製作がレスポンスが知れれば比較的容重
にできるものとして第3図及び第4図に示すよりなノ々
ンドノぞスフィルタも知られている。
にできるものとして第3図及び第4図に示すよりなノ々
ンドノぞスフィルタも知られている。
これは主としてマイクロストリップラインとこのマイク
ロストリップラインからこのラインに対して垂直な方向
に設けられ、先端が遊端とされるオープンスタブとで構
成されるものである。
ロストリップラインからこのラインに対して垂直な方向
に設けられ、先端が遊端とされるオープンスタブとで構
成されるものである。
すなわち、第3図で(4A)及び(4B)はそれぞれ長
さが1λ(λは通過中心周波数信号の波長)のマイクロ
ストリップラインであ、9、(5)及び(6)はそれぞ
れ長さが1λのオープンスタブである。この例で祉オー
プンスタブ(5)と(6)とは逆方向であって、かつラ
イン(4A)(4B)に直交するように設けられている
。(tlは混合用ダイオード(2)のt流帰還用のショ
ートスタブである。つまシ、このスタブ(7)の先端は
アース導体に接続されている。
さが1λ(λは通過中心周波数信号の波長)のマイクロ
ストリップラインであ、9、(5)及び(6)はそれぞ
れ長さが1λのオープンスタブである。この例で祉オー
プンスタブ(5)と(6)とは逆方向であって、かつラ
イン(4A)(4B)に直交するように設けられている
。(tlは混合用ダイオード(2)のt流帰還用のショ
ートスタブである。つまシ、このスタブ(7)の先端は
アース導体に接続されている。
*4図0flJK$−いてti、(81(91Q(1(
1112>E & サ2>(−!−2のマイクロストリ
ップラインであシ、α3 (13(14)が長さがiλ
のオープンスタブであシ、a9は電流帰還用のショート
スタブである。この例の場合は、オープンスタブα3
(13tilJはマイクロストリップライン18119
1 Ql)(I’llによりiλの間隔を開けられると
ともにこれらラインに対して直交する方向であって、か
つ同じ方向に延長されている。 □ そして、この例の場合、%に入力信号Siの入力端11
に平行線路による容sueが設けられる。
1112>E & サ2>(−!−2のマイクロストリ
ップラインであシ、α3 (13(14)が長さがiλ
のオープンスタブであシ、a9は電流帰還用のショート
スタブである。この例の場合は、オープンスタブα3
(13tilJはマイクロストリップライン18119
1 Ql)(I’llによりiλの間隔を開けられると
ともにこれらラインに対して直交する方向であって、か
つ同じ方向に延長されている。 □ そして、この例の場合、%に入力信号Siの入力端11
に平行線路による容sueが設けられる。
以上の第3図及び第4図の)々ンドノぐスフィルタは後
述するように、レスポンスを決めれば設計が比較的容易
にできるとともに、第1図及び第2図のバンドパスフィ
ルタに比べて長さ方向が短くてよいから比較的小型にな
るという利点はある。しかしながら、いずれのものも/
?バンドパスフィルタしての通過帯域特性が広帯域で′
あるため、中間周波数帯も通過域となってしまい、この
ため周波数費換されて得られる中間周波数信号SIFが
フィルタを通じて高周波入力端俳に漏れてしまう。その
ため、フン/々−夕として変換効率が低下してしまう欠
点があった。
述するように、レスポンスを決めれば設計が比較的容易
にできるとともに、第1図及び第2図のバンドパスフィ
ルタに比べて長さ方向が短くてよいから比較的小型にな
るという利点はある。しかしながら、いずれのものも/
?バンドパスフィルタしての通過帯域特性が広帯域で′
あるため、中間周波数帯も通過域となってしまい、この
ため周波数費換されて得られる中間周波数信号SIFが
フィルタを通じて高周波入力端俳に漏れてしまう。その
ため、フン/々−夕として変換効率が低下してしまう欠
点があった。
この対策は第3図及び第4図のフィルタにもなされてい
る。つまシ、第3図の例ではショートスタブ(7)が中
間周波数信号の阻止用として用いられる。しかし女から
、この場合の中間周波数信号に対する減衰量は5dB程
度しか得られず、その効果があまシ期待できないもので
ある。
る。つまシ、第3図の例ではショートスタブ(7)が中
間周波数信号の阻止用として用いられる。しかし女から
、この場合の中間周波数信号に対する減衰量は5dB程
度しか得られず、その効果があまシ期待できないもので
ある。
一方、第4図の例では平行線路の容tieによってこの
中間周波数信号の減衰量を大きくしている。
中間周波数信号の減衰量を大きくしている。
ところが、この例の場合、/々ンドノスフイルタと容量
顧問の距離で中間周波数に対してトラップ現象が生じ、
コンバータ出力としてディップ(dip)となる欠点が
ある。
顧問の距離で中間周波数に対してトラップ現象が生じ、
コンバータ出力としてディップ(dip)となる欠点が
ある。
また、第3図及び第4図の例のいずれも通過帯域が広帯
域であるため、イメージ周波数では減衰量が大きくなる
が、局部発振信号り、の周波数帯域に対しては減衰量が
小さい。このため、局部発振信号Loの高周波入力端側
への漏れが大きくなり・混合用ダイオード(2)への局
部発振信号の注入が少なくなる。このため、局部発振信
号の出カッぞワーを上げなければならないという欠点も
あった。
域であるため、イメージ周波数では減衰量が大きくなる
が、局部発振信号り、の周波数帯域に対しては減衰量が
小さい。このため、局部発振信号Loの高周波入力端側
への漏れが大きくなり・混合用ダイオード(2)への局
部発振信号の注入が少なくなる。このため、局部発振信
号の出カッぞワーを上げなければならないという欠点も
あった。
ところで、この第3図及び第4図のノ々ンド、reスフ
イルタは次のようにして伝送特性が知れれば、それから
容易に設計ができるという利点がある。
イルタは次のようにして伝送特性が知れれば、それから
容易に設計ができるという利点がある。
先ず、バンドAスフイルタとして集中定数回路で表わし
た場合、はしご形回路とすれば第5図のように表わすこ
とができる。つt、6第5図においてjXk (k =
1.2.3・・・・・・n、以下同じ)で表わすの4d
LCの直列共振回路、jBl(で表わすのはLCの並列
共振回路である。
た場合、はしご形回路とすれば第5図のように表わすこ
とができる。つt、6第5図においてjXk (k =
1.2.3・・・・・・n、以下同じ)で表わすの4d
LCの直列共振回路、jBl(で表わすのはLCの並列
共振回路である。
この並列共振回路は第6図に示すようなブロックとじて
考えることができる。そしてこの第6図のブロックの接
続に対して第7図のJインバータを使った回路が想定で
きる。
考えることができる。そしてこの第6図のブロックの接
続に対して第7図のJインバータを使った回路が想定で
きる。
つまシ、第6図の回路と第7図の回路は等価回路となる
のである。
のである。
この理由を以下に説明する。先ず、JインバータJl(
と2Fkで表わされるアドミッタンスの回路は第8図に
示すように、JインバータJkとykのアドミッタンス
の回路ト、ykのアドミッタンスのみの回路に分離して
考えることができる。これ −は、パントノミスフィル
タであるから通過中心周波数f=foのとき、伝送特性
が通過型となりアドミッタンスyk=O1したがって、
インビーダンスノ々−夕とアドミッタンスの回路はイン
ピーダンスが無限大となるからオープン端として取シ扱
うことができるからである。そしてこの第8図の右−の
回路から、第9図に示すように第8図の左側の一回路と
第9図の右−の回路が全く等価であることが証明できる
。なぜカらば、第8図め右−の回路のJインバータJk
と、アドミッタンスynO回路荷は、zkなるインピー
ダンスに置き換えられるものであシ、この意味でJ、は
アドミタンスインノ々−夕と称される。
と2Fkで表わされるアドミッタンスの回路は第8図に
示すように、JインバータJkとykのアドミッタンス
の回路ト、ykのアドミッタンスのみの回路に分離して
考えることができる。これ −は、パントノミスフィル
タであるから通過中心周波数f=foのとき、伝送特性
が通過型となりアドミッタンスyk=O1したがって、
インビーダンスノ々−夕とアドミッタンスの回路はイン
ピーダンスが無限大となるからオープン端として取シ扱
うことができるからである。そしてこの第8図の右−の
回路から、第9図に示すように第8図の左側の一回路と
第9図の右−の回路が全く等価であることが証明できる
。なぜカらば、第8図め右−の回路のJインバータJk
と、アドミッタンスynO回路荷は、zkなるインピー
ダンスに置き換えられるものであシ、この意味でJ、は
アドミタンスインノ々−夕と称される。
以上のことから、第6図の回路において、ak=Jk2
(k=1.2 e・・・−・・n+1)とすれば、第6
図と第7図の回路は等価であり、第6図は第5図の回路
を°置換したものであるから、第5図の回路は第7図の
回路にt1!換えることができる。
(k=1.2 e・・・−・・n+1)とすれば、第6
図と第7図の回路は等価であり、第6図は第5図の回路
を°置換したものであるから、第5図の回路は第7図の
回路にt1!換えることができる。
つまり、集中定数回路で表わされるはしご形回路はJイ
ン・々−夕とアドミッタンスの回路が複数接続された回
路に置き換えることができるわけである。
ン・々−夕とアドミッタンスの回路が複数接続された回
路に置き換えることができるわけである。
そしてJインノ々−夕は位相角90’を有するものであ
るから、これは周波数fO近傍において特性数foの信
号の波長)のマイクロストリップラインで置き換えるこ
とができる。
るから、これは周波数fO近傍において特性数foの信
号の波長)のマイクロストリップラインで置き換えるこ
とができる。
ソシて27にのアドミッタンス成分を第3図及び −第
4図の例のようにオープンスタブあるいはショートスタ
ブによって設計すれば、ノ々ンドノ々スフイルタの設計
ができることに力る。
4図の例のようにオープンスタブあるいはショートスタ
ブによって設計すれば、ノ々ンドノ々スフイルタの設計
ができることに力る。
ここで、第6図の回路と第5図の回路が等価関係である
ためには、次の関係を満足しなければならない。
ためには、次の関係を満足しなければならない。
すなわち
bk=や(を)e=eo ・・・・・(4)ここ
で、Wは比帯域幅(苧)を示し、―化定数である0この
定数#x′はノ々ンドノスフィルタを設計するとき、一
旦ロー/#スフイルタを設計するが、そのローノリフィ
ルタのカットオフ周波数に関連する定数である。また、
go祉電源インピーダンス、gl e g2 * g3
; g4・・・・・・は第3図0iX11すT31m
jX2・jB2のインピーダンスである。さらにBkは
、jBk=2ykとして定義した値であるOW・”x’
e gk・gk−Hは伝送特性から求められるもので
、これらの値は伝送特性が与えられれば即座に決まる。
で、Wは比帯域幅(苧)を示し、―化定数である0この
定数#x′はノ々ンドノスフィルタを設計するとき、一
旦ロー/#スフイルタを設計するが、そのローノリフィ
ルタのカットオフ周波数に関連する定数である。また、
go祉電源インピーダンス、gl e g2 * g3
; g4・・・・・・は第3図0iX11すT31m
jX2・jB2のインピーダンスである。さらにBkは
、jBk=2ykとして定義した値であるOW・”x’
e gk・gk−Hは伝送特性から求められるもので
、これらの値は伝送特性が与えられれば即座に決まる。
したがって分布定数回路を設計するには、上記のアドミ
タンスBkが重要な意味をもつ。
タンスBkが重要な意味をもつ。
このBkの値はオープンスタブやショートスタブによシ
決定できる。
決定できる。
すなわち、オープンスタブ及びショートスタブの分布線
路における上記普Bkを検討する。と次のようになる。
路における上記普Bkを検討する。と次のようになる。
先ずtlExo図に示すようなオープンスタブのみの場
合を考える。このオープンスタブの長さを電気角で表わ
してθとしたときりその特性インピーダンスをWOPと
すれば Bk= j光νtanθ ・・・・・・・・・・
・・(51一方第11図に示すようなショートスタブの
みを考えると次のようになる。このショートスタブの長
さを電気角でθ、特性インピーダンスをwBとすれば、 Bk”” −J @coto ・・面相・
・(6)可 となる。
合を考える。このオープンスタブの長さを電気角で表わ
してθとしたときりその特性インピーダンスをWOPと
すれば Bk= j光νtanθ ・・・・・・・・・・
・・(51一方第11図に示すようなショートスタブの
みを考えると次のようになる。このショートスタブの長
さを電気角でθ、特性インピーダンスをwBとすれば、 Bk”” −J @coto ・・面相・
・(6)可 となる。
前述したように共振時は)’kk=O,したがってBk
=0であるから、共振時の電気角を00として仁の電気
角Co及1記bkを求めると次のようになる。
=0であるから、共振時の電気角を00として仁の電気
角Co及1記bkを求めると次のようになる。
1)オープンスタブのみの場合
11)ショートスタブのみの場合
となる。なお” 冨Oe 1 # 2 m =”曲・で
ある。
ある。
以上の(5) 、 (61式にょシθ0及びbkが決ま
シ、θ0λ からスタブの長さ1(1=−00)が決定され、そのI
f 幅は特性インピーダンスWOP 、W3によシ決定され
、bk及び他の値(wr sx’ + gk* gk
+1等)によってJインノ署−タ、つまシ1λのマイク
ロストリッジラインの幅が決定される。
シ、θ0λ からスタブの長さ1(1=−00)が決定され、そのI
f 幅は特性インピーダンスWOP 、W3によシ決定され
、bk及び他の値(wr sx’ + gk* gk
+1等)によってJインノ署−タ、つまシ1λのマイク
ロストリッジラインの幅が決定される。
こうして、第3図及び第4図の例の場合、伝送特性が決
まればそれに応じた特性のバンドパスフィルタが容易に
設計できる。しかしながら通過帯波が広帯域であるため
、これを;ンパータに用いたとき中間周波数信号の阻止
用の回路を特に設けなければならないという欠点があり
、また、この馳止回路を設けたことによる不都合を生じ
ていた。
まればそれに応じた特性のバンドパスフィルタが容易に
設計できる。しかしながら通過帯波が広帯域であるため
、これを;ンパータに用いたとき中間周波数信号の阻止
用の回路を特に設けなければならないという欠点があり
、また、この馳止回路を設けたことによる不都合を生じ
ていた。
この発明は上記のよう・にオープンスタブやシミートス
タブを用いた樹枝状構成の設計の容易さという利点を生
かしつつ、狭帯域であって、かつ、第3図及び第4図の
パントノ9スフイルタよりもさらに設計に自由度がとれ
、さらに小型化が可能になるものを提供せんとするもの
である。
タブを用いた樹枝状構成の設計の容易さという利点を生
かしつつ、狭帯域であって、かつ、第3図及び第4図の
パントノ9スフイルタよりもさらに設計に自由度がとれ
、さらに小型化が可能になるものを提供せんとするもの
である。
以下、この発明のいくつかの実施例を図を参照しながら
説明しよう。
説明しよう。
この発明においては、オープンスタブのみあるいはショ
ートスタブのみの構成とするのではなくオープンスーツ
とショートスタブの並列共振素子をiλ線路で接続した
構成を特徴とするものである0先スこのオープンスタブ
とショートスタブを用いた場合の特性について説明しよ
う。
ートスタブのみの構成とするのではなくオープンスーツ
とショートスタブの並列共振素子をiλ線路で接続した
構成を特徴とするものである0先スこのオープンスタブ
とショートスタブを用いた場合の特性について説明しよ
う。
すなわちこの発明においては、基本的には第12図に示
すように、マイクロストリップラインに対して、このマ
イクロストリップラインに直交する方向に互いに逆向き
に同じ位置よシミートスタブとショートスタブを設ける
ものである。そしてはしご形回路のバンド、eスフイル
タの場合には、この第12図の基本型回路を複数個接続
することにより構成して、第13図のようにするもので
おる。
すように、マイクロストリップラインに対して、このマ
イクロストリップラインに直交する方向に互いに逆向き
に同じ位置よシミートスタブとショートスタブを設ける
ものである。そしてはしご形回路のバンド、eスフイル
タの場合には、この第12図の基本型回路を複数個接続
することにより構成して、第13図のようにするもので
おる。
第12図においてスタブの長さを電気角θで表わしたと
き、その特性インピーダンスをオープンスタブの場合W
Qp、ショート7スタブの場合WSとすると前述のアド
ミッタンスBkは次のようになる。
き、その特性インピーダンスをオープンスタブの場合W
Qp、ショート7スタブの場合WSとすると前述のアド
ミッタンスBkは次のようになる。
ユ l
Bk ” j (7fl −−coto) ・・
・・・・・・・(9)WOP VVS したがってこの第12図の回路の電気角θ0及びbkを
求めると次のようになる。
・・・・・・・(9)WOP VVS したがってこの第12図の回路の電気角θ0及びbkを
求めると次のようになる。
前述もしたように、この00によシスタブ長が定まり、
bkによってTλのマイクロストリップラインの幅が定
められるのであるが、ここで、00を決定するに轟たっ
て、bkの値に注意しなければならない。何故なら、b
kFiiλの線路の幅を決?する値であって、この幅は
実現可能なものでなけねげならないからである。逆に言
えばiλの線路の設計がやり易いように値bkを決める
必要がわる0 −tコーc’、Wop = Ws (=W)である場合
の各値を、オープンスタブのみの場合及びショートスタ
ブのみの場合と比較して示すと次の表のようになる。
bkによってTλのマイクロストリップラインの幅が定
められるのであるが、ここで、00を決定するに轟たっ
て、bkの値に注意しなければならない。何故なら、b
kFiiλの線路の幅を決?する値であって、この幅は
実現可能なものでなけねげならないからである。逆に言
えばiλの線路の設計がやり易いように値bkを決める
必要がわる0 −tコーc’、Wop = Ws (=W)である場合
の各値を、オープンスタブのみの場合及びショートスタ
ブのみの場合と比較して示すと次の表のようになる。
なお・この表では電気角をもって比較するようにbkに
ついて拡bk@Wを用いた。
ついて拡bk@Wを用いた。
bk−Wの値が大きいものであれば1λのマイクロスト
リップツインの幅が広くなるから設計が容易で、また、
そのときの00の値が小さけれはスタブの長さを短くす
ることができるにのことを考慮して上記表をみれば、こ
の発明のオープンスタブとショートスタブの並列共振素
子を用いたものが小型という点及、び設計の容易さの点
で優れていることが理解できよう。
リップツインの幅が広くなるから設計が容易で、また、
そのときの00の値が小さけれはスタブの長さを短くす
ることができるにのことを考慮して上記表をみれば、こ
の発明のオープンスタブとショートスタブの並列共振素
子を用いたものが小型という点及、び設計の容易さの点
で優れていることが理解できよう。
また、この発明の場合、第a・式の00の式から明らか
なように、Wop’=Wsの場合には、θ0の値さらに
短く、しかも長さを自由に選べるものであるoしたがっ
て、設計の自由度及び74%型という点で従来のものに
比べて著しい効果2>Zある。
なように、Wop’=Wsの場合には、θ0の値さらに
短く、しかも長さを自由に選べるものであるoしたがっ
て、設計の自由度及び74%型という点で従来のものに
比べて著しい効果2>Zある。
次にこの発明の通過帯域特性、つまりスフ1)7ス特性
について検討スル。
について検討スル。
すなわち、スプリアス比fn/foはf=7及びλ=ノ
ニ1(1はスタブ長)である≠1ら、θ fn−坦:垣(θ5oはスプリアス) 了W−λn θ0 となる。
ニ1(1はスタブ長)である≠1ら、θ fn−坦:垣(θ5oはスプリアス) 了W−λn θ0 となる。
したがって、オープンスタブのみの場合には、θo =
= r (+、+ n =O)でアシ、θ5n=(””
)πである力・ら・ fn θsn 、、、、、
、、、、、、、、、、 B]−一 θ0 となる。
= r (+、+ n =O)でアシ、θ5n=(””
)πである力・ら・ fn θsn 、、、、、
、、、、、、、、、、 B]−一 θ0 となる。
ショートスタブのみの場合には、θO=百で、θsH=
= (2n + 1循であるから、fl #sn 石=可= 2n+1 °、、、、、、、−(El
となる。
= (2n + 1循であるから、fl #sn 石=可= 2n+1 °、、、、、、、−(El
となる。
そして、この発明の場合には、θO=±αであシ、θs
n =nπ±αであるから ” −”” −” ±1 ’−080,”””
α尋]τ−17−α となる。
n =nπ±αであるから ” −”” −” ±1 ’−080,”””
α尋]τ−17−α となる。
スプリアス比が大きければ隣接共振周波数が離れている
ということになるから、ノ々ンドノセスフィルタとして
は第18図のdwで示すように阻止帯域の幅が大きくな
ることを意味する。すなわち、第18図はノ々ンドノセ
スフィルタの周波数特性を示すものであるが、スプリア
ス比が小さいと図の破線・・、′ で示すように隣接共振周波数f11は低くなるため、そ
のときの阻止帯域の幅dw’は狭くなるのである。
ということになるから、ノ々ンドノセスフィルタとして
は第18図のdwで示すように阻止帯域の幅が大きくな
ることを意味する。すなわち、第18図はノ々ンドノセ
スフィルタの周波数特性を示すものであるが、スプリア
ス比が小さいと図の破線・・、′ で示すように隣接共振周波数f11は低くなるため、そ
のときの阻止帯域の幅dw’は狭くなるのである。
オープンスタブのみ及びショートスタブのみの帯域の大
きなバンドパスフィルタを構成することが可能になるも
のである。
きなバンドパスフィルタを構成することが可能になるも
のである。
概念上の回路構成は第13図に示すようなものとなる。
すなわちオープンスタブのスタブ長を62に−t (k
= 1 、2 、 =−−−−・・−n 、以下同シ
)、ショートスタブのスタブ長を02に、これら間の1
λのマイクロストリップラインの特性インピーダンス、
したがって特性アトミッタ・ンスをykとすれば図のよ
うになるわけである。なお、W2に−1はオープンスタ
ブの、 Wzkはショートスタブの、それぞれ特性イン
ピーダンスである。
= 1 、2 、 =−−−−・・−n 、以下同シ
)、ショートスタブのスタブ長を02に、これら間の1
λのマイクロストリップラインの特性インピーダンス、
したがって特性アトミッタ・ンスをykとすれば図のよ
うになるわけである。なお、W2に−1はオープンスタ
ブの、 Wzkはショートスタブの、それぞれ特性イン
ピーダンスである。
これをアルミナ基板■上の導電・リーンCυをもって構
成したもので示すと第14図のようKなる。
成したもので示すと第14図のようKなる。
この場合、オープンスタブの長さtzk−を及びショー
トスタブの長さ=2には前述のk= e、λなる関係式
から得られ、それらの幅d2に−1+ d2にはその特
性インピーダンスwzk−を及びWzkから得られる。
トスタブの長さ=2には前述のk= e、λなる関係式
から得られ、それらの幅d2に−1+ d2にはその特
性インピーダンスwzk−を及びWzkから得られる。
そしてこれら菩数のスタブ間を接続する長さ1λのマイ
クロストリップラインの幅はそのアドミッタンスyk1
つ′tシ前述のbkの値によって定まる。
クロストリップラインの幅はそのアドミッタンスyk1
つ′tシ前述のbkの値によって定まる。
以上の点を考慮してバンドパスフィルタの具体的な一例
を第15図に掲げる。
を第15図に掲げる。
すなわち第15図の例は中心周波数fo=3.95GH
z。
z。
帯域幅500 MHz 、帯域内挿入損が0.1dB以
下、局発周波数f 1 =5.I Q)lz、減衰量1
5dB以上、n=3、また入力インピーダンス50Ωと
して設計した場合であるo ’zk−t =02k =
F場合・Wzk−t = Wzk(=Wkとおく)とな
シWk= 300とすればykが計算され、ゼ線路@の
幅が決定される。オープンスタブ@とショートスタブ(
ハ)の長さは前述の式%式% 実際の寸法は tzk−1=Lzk=3.5m (k=1.2.3
)d2に−1” d2k =1.5篩 ()”i=
=4 =0.5篩 m 2 =m 3 = 0.15 ” Ll =L4 = 7.4mm 、 L2=L3 =
7.7mである。
下、局発周波数f 1 =5.I Q)lz、減衰量1
5dB以上、n=3、また入力インピーダンス50Ωと
して設計した場合であるo ’zk−t =02k =
F場合・Wzk−t = Wzk(=Wkとおく)とな
シWk= 300とすればykが計算され、ゼ線路@の
幅が決定される。オープンスタブ@とショートスタブ(
ハ)の長さは前述の式%式% 実際の寸法は tzk−1=Lzk=3.5m (k=1.2.3
)d2に−1” d2k =1.5篩 ()”i=
=4 =0.5篩 m 2 =m 3 = 0.15 ” Ll =L4 = 7.4mm 、 L2=L3 =
7.7mである。
このパントノぐスフィルタの特性は第16図に示すよう
になる0第16図において破線で示すのは6111定値
でおって、実線で示すのは計算値である。
になる0第16図において破線で示すのは6111定値
でおって、実線で示すのは計算値である。
図から明らかなように測定値と計算値はよく一致してい
る。
る。
この第15図のバンドパスフィルタを第1図のパントノ
9スフイルタ(IIK代えて使用したSHFコンノ々−
タを構成した場合、そのコンノータの変換損としては第
19図に示すような特性が得られる。この場合局部発振
信号LOの周波数fLは5.1 GHzである0この場
合図から明らかなように500 MHzに亘って4.2
dB以内の質換損が得られるとともに最少3.2dBの
変換損が得られる。
9スフイルタ(IIK代えて使用したSHFコンノ々−
タを構成した場合、そのコンノータの変換損としては第
19図に示すような特性が得られる。この場合局部発振
信号LOの周波数fLは5.1 GHzである0この場
合図から明らかなように500 MHzに亘って4.2
dB以内の質換損が得られるとともに最少3.2dBの
変換損が得られる。
第16図はこの発明による)々ンドパスフィルタの具体
例の他の例である。この例はやはl) n = 3の場
合で、オープンスタブ(1)とショートスタブ罰の長さ
は等しく02に−1”62に=πとした場合であるが、
幅がオープンスタブ(ホ)よりショートスタブ(5)の
方が小さく、W2に一1=棒Wtk(=Wkとする)と
した場合である。この場合Wk=600とすれば1λ線
路(ハ)のアドミッタンスykが計算され、各121s
i3(ハ)のアドミッタンスによって幅が決定される。
例の他の例である。この例はやはl) n = 3の場
合で、オープンスタブ(1)とショートスタブ罰の長さ
は等しく02に−1”62に=πとした場合であるが、
幅がオープンスタブ(ホ)よりショートスタブ(5)の
方が小さく、W2に一1=棒Wtk(=Wkとする)と
した場合である。この場合Wk=600とすれば1λ線
路(ハ)のアドミッタンスykが計算され、各121s
i3(ハ)のアドミッタンスによって幅が決定される。
一方オープンスタブ及びショートスタブの長さLはk=
−ニーλ0となる。
−ニーλ0となる。
10.2
具体的数値は、
’2に−1” Azk =z、s m(k =1 +
2 e 3 )dzk−t = 1.5襲、 dzk
=o、4■ (〃)In l”m 4 =0−3 ”
p m2=m3 ” 0.11”L1=L4冨7.5
w 、 =2 =L3冨7.8襲である。
2 e 3 )dzk−t = 1.5襲、 dzk
=o、4■ (〃)In l”m 4 =0−3 ”
p m2=m3 ” 0.11”L1=L4冨7.5
w 、 =2 =L3冨7.8襲である。
この例によれげスタブ長を#115図の例よりもさらに
短くすることができ、小型化に適するものである0 すなわちこの例のように、特性インピーダンス由に費え
られ、/々ンド/そスフィルタの大きさの選択ができる
ことになるものである。
短くすることができ、小型化に適するものである0 すなわちこの例のように、特性インピーダンス由に費え
られ、/々ンド/そスフィルタの大きさの選択ができる
ことになるものである。
以上述べたようにしてこの発明によればオープンスタブ
とショートスタブを同時に用いるととKより・設計の自
由度が大きく、かつ、小型化に適したパントノぐスフィ
ルタが実現できるものである。
とショートスタブを同時に用いるととKより・設計の自
由度が大きく、かつ、小型化に適したパントノぐスフィ
ルタが実現できるものである。
そしてこの発明にシいては周波数の阻止帯域を広くする
ことができるので、8HFコンバータとして使用した場
合、局部発振信号を充分に抑圧することができ、また中
間周波数信号の漏れも防止することができる◇したがっ
て、コンバータとしての変換効率が従来のものに比べて
著しく向上するものである。
ことができるので、8HFコンバータとして使用した場
合、局部発振信号を充分に抑圧することができ、また中
間周波数信号の漏れも防止することができる◇したがっ
て、コンバータとしての変換効率が従来のものに比べて
著しく向上するものである。
また、この発明によれば、オープンスタブとショートス
タブの両者を用いることによシ、ノンド/ぞスフィルタ
の設計が自由にでき、任意のレスポンスのバンドパスフ
ィルタが樹枝状型構成で実現できる。しかも、その大き
さについても小型化が可能という効果がある。さらに、
この発明の場合、従来例のような電流帰還用のショート
スタブを設けなくてもよいという効果もある。
タブの両者を用いることによシ、ノンド/ぞスフィルタ
の設計が自由にでき、任意のレスポンスのバンドパスフ
ィルタが樹枝状型構成で実現できる。しかも、その大き
さについても小型化が可能という効果がある。さらに、
この発明の場合、従来例のような電流帰還用のショート
スタブを設けなくてもよいという効果もある。
第1図は従来の7マンドノ々スフイルタを用いたSHF
コン、セータの一例を示す回路図、第2同社従来のノ々
ンドAスフイルタの他の例を示す図、第3図及び第4図
は従来のノントノぐスフィルタのさらに他の例を示す回
路図、第5図ははしご形回路で構成したバンドパスフィ
ルタを集中定数で表わしたときの回路図、第6図は第5
図の回路をブロックで構成した図、第7図は第5図及び
第6図と等価な回路図、第8図は第7図のJインバータ
とアドミッタンスの回路と等価関係にある回路を説明す
るための回路図、第9図は第7図のJインバータとアト
ばツタンスを第6図のようなインピーダンスとアドミッ
タンスで構成される回路に賢換する等価回路図、第10
図、第11図及び第12図はこの発明の詳細な説明する
ための図、第13図はこの発明の基本的構成を示す図、
第14図は第13図を具体的に構成した場合の回路図、
第15図はこの発明のノ々ンドAスフイルタの一例の具
体例を示す図、第16図はこの発明の他の例の具体例す
るための図、第19図は第15図の回路を8HF同
松隈秀怪 第1p図 第71ryJ 第12図 第13図1 第15図 第?6図
コン、セータの一例を示す回路図、第2同社従来のノ々
ンドAスフイルタの他の例を示す図、第3図及び第4図
は従来のノントノぐスフィルタのさらに他の例を示す回
路図、第5図ははしご形回路で構成したバンドパスフィ
ルタを集中定数で表わしたときの回路図、第6図は第5
図の回路をブロックで構成した図、第7図は第5図及び
第6図と等価な回路図、第8図は第7図のJインバータ
とアドミッタンスの回路と等価関係にある回路を説明す
るための回路図、第9図は第7図のJインバータとアト
ばツタンスを第6図のようなインピーダンスとアドミッ
タンスで構成される回路に賢換する等価回路図、第10
図、第11図及び第12図はこの発明の詳細な説明する
ための図、第13図はこの発明の基本的構成を示す図、
第14図は第13図を具体的に構成した場合の回路図、
第15図はこの発明のノ々ンドAスフイルタの一例の具
体例を示す図、第16図はこの発明の他の例の具体例す
るための図、第19図は第15図の回路を8HF同
松隈秀怪 第1p図 第71ryJ 第12図 第13図1 第15図 第?6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 同一位置から互いに対向する方向にオープンスタブとシ
ョートスタブが設けられたものが、長さ、1 かiλ(λは通過中心周波数信号の波長)のマイクロス
トリップラインに本って複数接続された樹枝状の回路で
あって、上記オープンスタブ汲びショートスタブの長さ
と幅及び上記マイクロストリップラインの幅が選定され
ることにより所望の特性が得られるようKされたマイク
ロ波用/々ンドパスフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2396982A JPS58141005A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | マイクロ波用バンドパスフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2396982A JPS58141005A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | マイクロ波用バンドパスフイルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58141005A true JPS58141005A (ja) | 1983-08-22 |
Family
ID=12125374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2396982A Pending JPS58141005A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | マイクロ波用バンドパスフイルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58141005A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4999596A (en) * | 1988-12-02 | 1991-03-12 | Fujitsu Limited | Second-harmonic-wave chocking filter |
US5065119A (en) * | 1990-03-02 | 1991-11-12 | Orion Industries, Inc. | Narrow-band, bandstop filter |
US5191304A (en) * | 1990-03-02 | 1993-03-02 | Orion Industries, Inc. | Bandstop filter having symmetrically altered or compensated quarter wavelength transmission line sections |
JPH0697702A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | ストリップ線路フィルタ及びマイクロストリップ線路フィルタ |
EP1172880A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-01-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Low-pass filter |
JP2009278347A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 帯域通過フィルタ |
JP2010154165A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ltd | フィルタ、通信モジュール、および通信装置 |
JP2021536145A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-12-23 | 株式会社アドバンテスト | 電気フィルタ構造 |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP2396982A patent/JPS58141005A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4999596A (en) * | 1988-12-02 | 1991-03-12 | Fujitsu Limited | Second-harmonic-wave chocking filter |
US5065119A (en) * | 1990-03-02 | 1991-11-12 | Orion Industries, Inc. | Narrow-band, bandstop filter |
US5191304A (en) * | 1990-03-02 | 1993-03-02 | Orion Industries, Inc. | Bandstop filter having symmetrically altered or compensated quarter wavelength transmission line sections |
JPH0697702A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | ストリップ線路フィルタ及びマイクロストリップ線路フィルタ |
EP1172880A1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-01-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Low-pass filter |
EP1172880A4 (en) * | 2000-01-31 | 2006-05-03 | Mitsubishi Electric Corp | LOW PASS |
JP2009278347A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 帯域通過フィルタ |
JP2010154165A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fujitsu Ltd | フィルタ、通信モジュール、および通信装置 |
JP2021536145A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-12-23 | 株式会社アドバンテスト | 電気フィルタ構造 |
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