JPS6150523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波用の帯域阻止波器に関する。

高周波帯で用いる多段帯域阻止波器は第１図
に示すように、複数個の直列共振回路１３を伝送
線路１４で接続した構成をとることが多い。図に
おいて１１，１２はそれぞれ入力および出力端子
を示す。直列共振回路１３は集中定数共振器でも
よいが、回路の特性を良好にするために無負荷Ｑ
の高い分布定数型の共振器を用いるのが通常行な
われる。ところで伝送線路１４は1000MHz以下
では同軸ケーブルを利用して小型を図り、その線
路長ｌは中心周波数でほぼ４分の１波長に選んで
波器を構成している。

この場合挿入損失の周波数特性は第２図１のグ
ラフに示す如く中心周波数の上下で対称特性を持
つ。しかるにこの様な従来例では対称特性は良い
が、周波数特性のシヤープさの点では充分とは云
えなかつた。

ところで用途によつては後で詳細に述べる様
に、対称性を無視しても挿入損失の低減が要求さ
れる場合がある。

本発明による帯域阻止波器は、従来用いられ
ているλｇ／４同軸ケーブルの長さをλｇ／４よ
り５〜20％程度短かく、あるいは長く設定するこ
とにより挿入損失の周波数特性を中心周波数を中
心として上下非対称ならしめ、挿入損失のより一
層の低減をはかつたものである。

同軸ケーブル長をλｇ／４より長くとると第２
図２に示す如く、中心周波数より高いところでは
特性が急峻となり低いところでは緩やかなものと
することができる。また、逆にケーブル長をλ
ｇ／４より短くすることにより第２図３に示す如
く、２と逆の特性を得ることが可能となる。

ところでケーブル長をλｇ／４（電気長で90
゜）より短かく、あるいは長く設計する場合、そ
の長さにはある程度の制約がある。第３図は３段
の帯域阻止波器の通過域特性の一例である。中
心周波数を_０とし、中心周波数からの離調周波
数をΔとして横軸Δ／_０、縦軸に挿入損失
をとつて示している。通過域で_０より上側にあ
るとし、ケーブルの電気長を90゜以上にとる場合
の例である。図では電気長を90゜、94.5゜（＋５
％）、99゜（＋10％）、108゜（＋20％）、117゜
（＋30％）にとつた場合の特性を図示している
が、線路長の増大に伴い通過域の特性にリツプル
が生ずることがわかる。通常の用途ではフイルタ
の通過域リツプルは1dB以内が望しいから線路長
は高々20％程度しか増大できない。また逆に線路
長を５％未満の増大とすると特性の変化そのもの
が小さいから効果が少ないこともわかる。

具体例として阻止域中心周波数450MHz、通過
域454±0.1MHz（Δ＝4.0MHz±100KHz）の
フイルタを設計する場合を考える。第３図より通
過域の挿入損失が求まるが、この挿入損失と線路
長増大分との関係を図示すると第４図のようにな
る。挿入損失を1dB以内に保つためには線路長の
増大は５〜20％程度が適切であると言うことがで
き、最も低損失となるのは10〜15％であることも
わかる。

上記例は線路長がλｇ／４より長い場合の例を
説明したが、短い場合も同様であり、線路長の短
縮は５〜20％が実用的な範囲である。

以上のようにケーブル長を５％以下で短かくあ
るいは長く設計しても特性の対称性はあまりくず
れず、また20％以上の変化を与えると通過域の挿
入損失およびVSWR特性が劣化するため、ケーブ
ル長の変化はλｇ／４より５〜20％程度内が適切
である。またこの状態で中心周波数における減衰
量はｌ＝λｇ／４の場合とほとんど変らない。

このような非対称特性をもたせることにより、
阻止域特性を犠牲にすることなく通過域での挿入
損失の低減が可能となる。即ち、通常の回路では
阻止周波数を_０とした場合通過域は_０＋Δ
以上であつたり、_０−Δ以下である場合が多
い。

たとえばTV受信の際、UHFチヤンネルで、し
ばしば発生する問題であるが、第５図の如く希望
波の隣々接チヤンネルに希望波の信号レベルより
はるかに大きなレベルの妨害波が存在する場合が
ある。このような電波を受信すると混変調妨害を
受け受信直線の品質は著しく劣化する。この対策
としてCATV用の受信機では妨害波は帯域阻止
波器で十分減衰させ希望波はそのまま通過させる
設計を行つている。その理由は希望波と妨害波の
帯域端の間隔が6MHzと狭いため帯域通過波器
では、通過域損失が大きくなるためである。この
様な場合に本発明の帯域阻止波器が効力を発揮
する。

また後述する送信受信周波数間隔の狭い移動無
線関係の送信あるいは受信フイルタの場合にも上
述の周波数特性が要求される。

つまり、すなわち阻止域中心周波数を_０と
し、通過域が_０＋Δ以上である場合は第２図
に示す如く、通過域の挿入損失は２（ｌ＞λｇ／
４）、１（ｌ＝λｇ／４）、３（ｌ＝λｇ／４）の
順で増大するので、この場合は２（ｌ＜λｇ／
４）を用いたほうが、挿入損失の点より有効であ
ることがわかる。逆に通過域が_０−Δである
場合は３（ｌ＞λｇ／４）を用いる方が効果的で
あることが現例できる。

以上述べたように、本方式による帯域阻止波
器は、通過域が阻止域の中心周波数_０より上下
いずれかに存在し、かつ通過域と阻止域の周波数
間隔が狭い場合に、阻止域の挿入損失の低減にき
わめて有効であることがわかる。

次に本発明による帯域阻止波器の応用例を述
べる。第６図は移動無線機等に用いられるアンテ
ナ共用器を示す概念図である。第６図において、
３１はアンテナ共用器、端子３２，３３，３４は
それぞれ受信端子Ｒ_X、送信端子Ｔ_X、アンテナ端
子Antを示す。

アンテナ共用器の働きはアンテナから入る周波
数ｒの受信信号は送信端子Ｔ_X３３へは伝搬せ
ずすべてＲ_X３２に入り、送信端子Ｔ_X３３より入
る周波数_Tの送信信号は受信端子Ｒ_Xへは伝搬せ
ずすべてAnt３４に伝搬する特性をもつ。

いま数百MHz帯で送受信間隔10MHz以下、信
号帯域5MHz以下の共用器を構成する場合は、帯
域阻止波器２個を用いる方式がしばしば利用さ
れる。

いま例として受信信号帯域の中心周波数を_R
Ｏ、送信信号帯域の中心周波数を_TOとし、_RO
＞_TOの場合を考える。共用器に用いる２つの帯
域阻止波器をいずれも３段構成で実現できると
した場合の共用器の回路構成を第７図に示す。端
子４１，４２，４３はそれぞれ送信端子Ｔ_X、受
信端子Ｒ_Xアンテナ端子Antを示す。４４，４５
は直列共振器、４６，４７は波器に用いる同軸
ケーブル、４８，４９は信号合成用のケーブルを
あらわす。送信端子Ｔ_X４１に接続される帯域阻
止波器は、直列共振回路４４、同軸ケーブル４
６より成り、直列共振回路４４は中心周波数_RO
で同調をとる。また同軸ケーブル長４６は_ROに
おけるλｇ／４の５〜20％短く設計する。また結
合ケーブル４８はλｇ／４に選ぶことによりアン
テナ端子Ant４３より送信端子Ｔ_X側をみたイン
ピーダンスは周波数_ROで無限大となるため、受
信信号は送信端子Ｔ_X４１側へは伝搬しない。ま
た送信信号は本発明の波器を採用しているため
送信端子Ｔ_X４１からアンテナ端子Antへ低損失
で伝搬する。

また受信端子Ｒ_X４２側も同様に直列共振器４
５は_TOで同調をとり、ケーブル４７の長さは
_TOにおける４分の１波長λｇ／４より５〜20％長
く設計し、信号合成用のケーブル４９はλｇ／４
に等しく設計する。

こうすることにより受信信号はアンテナ端子
Ant４３より受信端子Ｒ_X４２へ低損失で伝搬す
るとともに、送信信号の受信端子Ｒ_X４２側への
回り込みをきわめて小さく設計できる。

第８図にこの方式により実現できる特性の一例
を示す。

図中曲線１は受信端子Ｒ_X−送信端子Ｔ_X間の伝
搬特性を示し、信号帯域で十分な減衰量が確保で
きる。また、２，３はそれぞれ送信端子Ｔ_X４１
−アンテナ端子Ant４３間、アンテナ端子Ant４
３−受信端子Ｒ_X４２間の伝搬特性を示している
が通過域の挿入損失を低減する方式となつている
ため、きわめて有効な特性となる。

以上のように本発明は、同軸ケーブル長を４分
の１波長より５〜20％長く、あるいは短かく構成
した帯域阻止波器を提供するもので、帯域阻止
波器の周波数特性を中心周波数の上下で非対称
とし挿入損失の低減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多段帯域阻止波器の構成を示す結線
図、第２図は本発明及び従来の帯域阻止波器の
挿入損失の周波数特性を示す図、第３図は３段の
帯域阻止波器の通過域特性の一例を示す図、第
４図は挿入損失と線路長増大分との関係を示す
図、第５図はVHF受信時の妨害波と希望波との
相対関係を示す図、第６図はアンテナ共用器の概
念図、第７図は本発明の帯域阻止波器を用いた
アンテナ共用器の一実施例を示す結線図、第８図
は第７図に示したアンテナ共用器の特性を示す図
である。 １１……入力端子、１２……出力端子、１３…
…直列共振回路、１４……伝送線路（同軸ケーブ
ル）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の直列共振回路を同軸ケーブルを介し
   て接続した構成の帯域阻止波器において、同軸
   ケーブルの長さを４分の１波長より５〜20％長
   く、あるいは短くすることにより波器の周波数
   特性を中心周波数の上下で非対称ならしめたこと
   を特徴とする帯域阻止波器。