JPS6310812A - バンドパスフイルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ＵＨＦ帯を含みそれ以上の周波数領域で好適
に使用されるバンドパスフィルタに関する。

従の術びその５占 上記の周波数領域で使用されるバンドパスフィルタとし
て従来は、誘電体同軸共振器を多段に接続したものが一
般的である。

しかし、°かかるフィルタの場合、誘電体同軸共振器が
円筒形をしているために、これを多段に並べたフィルタ
は高張るといった欠点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、一枚の基板上に構成しや
すいコンパクトなバンドパスフィルタを提供することを
目的としている。

。　占を　ンするための 上記目的を達成するための本発明は、第１のコンデンサ
の両側に直列にコイルが接続されたＬＣ直列回路に並列
に第２のコンデンサが接続された等価回路をもつ共振器
複数個を、各共振器のコイルを他の共振器のコイルと磁
気結合することによって多段接続してなることを特徴と
している。

上記共振器は等価回路が特異であり、従来より存在する
誘電体同軸共振器の等価回路（コイルとコンデンサの並
列回路等）と明らかに区別される。

本発明は、このような特異な等価回路をもつ共振器を磁
気結合させてバンドパスフィルタを構成しているので、
従来のフィルタにおける多（の問題点が解消できる。

大−一嵐一一糎 第１図は本発明の一実施例としてのバンドパスフィルタ
の構成を示し、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、
図（ハ）は背面図である。図中、１は例えばＦＲＤＲ材
等からなる誘電体基板で、その表面１ａと裏面１ｂとに
は夫々コの字形をした導電パターン２，３，４．５が例
えば銀ペーストをスクリーン印刷することにより形成さ
れている。各導電パターン２〜５は２つのコンデンサ電
極パターン２ａ＋　　２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、’４ｂ
。

５ａ’、５ｂ（！：１つのコイルパターン２Ｃ，３Ｃ。

４ｃ、５ｃとから成っている。このうち、コンデンサ電
極パターン２ａと３ａ、２ｂと３ｂ、４ａと５ａ、４ｂ
と５ｂ、とは誘電体基板１を介して対向しており、基板
の誘電率、厚み、コンデンサの電極の対向面積によって
決まる容量のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を形成
している。一方、コイルパターン２ｃ＋　　３ｃ、４ｃ
、５ｃは、夫々対向しない位置に形成されている。各コ
イルパターン２ｃ、３ｃ’、４ｃ、５ｃは高周波的にコ
イルを形成する。ここでは、各コイルパターンのインダ
クタンスをＬｌ、Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４、とする。

１）、１３は入出力用のリード端子である。１２．１４
は接地用の端子である。

上記構成において、誘電体基板１の表裏面で対向する導
電パターン２と３、及び４と５とは夫々第２図に示すよ
うに第１のコンデンＣＩ　　（Ｃ３）の両側に直列コイ
ルＬｌ、Ｌ２．　　（Ｌ３．Ｌ４）を接続したＬＣ直列
回路に第２のコンデンサＣ２（Ｃ４）を並列接続した等
価回路であられされる共振器Ｑｌ、Ｑ２を構成する。そ
して、この等価回路をうもつ共振器Ｑｌ、Ｑ２が、第１
図に示しているように２つのコイルパターン２ｃ、４ｃ
を間隔ｄに接近させた状態で設けであるので、２つのコ
イルパターン２ｃ、４ｃが磁気結合を生じ、第３図に示
す如き等価回路をもつバンドパスフィルタを構成する。

図中、Ｍは２つのコイルパターン２Ｃ，４Ｃ間の磁気的
結合度をあられす相互インダクタンス、Ｌ１２．　　Ｌ
ｌ４はリード線１２．１４のもつインダクタンスである
。尚、上記２つの共振器は誘電体基板１を用いている関
係上、磁気的結合だけでなく容量的結合も行われている
。図中、Ｃ３はその結合容量を模式的に示している。前
記２つのコイルパターン２Ｃ，４Ｃの間隔ｄを変えるこ
とにより結合（磁気的、容量的結合の両方を含む）の度
合を変更でき、これによってバンドパスフィルタの通過
帯域幅を調整できる。

この場合、間隔ｄを狭くすると帯域幅が広くなり、間隔
ｄを広くすると帯域幅が狭くなる。

第４図は、上記構成のバンドパスフィルタの周波数特性
を示している。中心周波数が６４４ＭＨ２で帯域幅が２
０ＭＨ２の急峻な特性をもっている。

このような周波数特性を得るための基板１及び導電パタ
ーン２〜５の寸法等は次の通りである。

（イ）誘電体基板：厚み０，４　ｔｍ、縦横寸法１４×
９鶴、誘電率８０ （ロ）導電パターン：’ｊ！ｌ＝７　　　　（鶴）。

（各パターンと　１２＝１．５（龍）。

と寸法は共通）１３＝７　　　（ｗ）。

＃４＝３．５（１璽）　　。

Ｎ５＝６（鶴）。

ｃｌ＝１８（ＰＦ）、　　Ｃ２＝５３（ＰＦ）。

Ｌ１＝Ｌ２＝２．　７７（ｎＨ）。

（ハ）コイルパターン２ｃ、４ｃの間隔ｄ　＝　ｌ　＊
ｘ尚、コイルパターンの幅Ｗはインダクタンス値には関
係しないが、幅が大である程抵抗分が小さくなるので、
Ｑが高くなり好ましいといえる。この実施例ではＷ＝１
．５ｍｍとしている。

又、この実施例では、２つの共振器Ｑｌ、Ｑ２間の結合
をコイルパターン２Ｃ，４Ｃによって行っているが、そ
れと併せて共振器のすくなくとも一カ所を等価的にコイ
ルを構成する部材（例えば金属片）又は、等価的にコイ
ルとコンデンサの直列回路を構成する部材（例えばリー
ド付コンデンサ）等で接続することもできる。そのよう
にすると、フィルタ特性に極を作ることができ、それに
よって更に急峻なフィルタ特性を得ることができる。

次に第５図は本発明の他の一実施例を示す。前記実施例
では一枚の誘電体基板に２つの共振器Ｑ１、Ｃ２を設け
ているがこの実施例では共振器毎に別々の誘電体基板に
設けている。従って、２つの共振器Ｑｌ、Ｑ２の結合は
２枚の誘電体基板１゜１′を図示の状態に連結すること
により行っている。この場合、２枚の誘電体基板１，１
′の間に空気層が介在するので、容量的な結合は少なく
なり、主に磁気的な結合によって共振器の結合が行われ
る。この実施例に示すフィルタの周波数特性の一例を第
６図に示す。第７図は本発明の更に他の一実施例を示す
。この実施例では、共振器Ｑｌ。

Ｑ２毎に別の誘電体基板１，１′に形成すると共に、２
枚の誘電体基板１．１′を向かい合う状態で配置した構
成としている。この構成によれば２枚の誘電体基板１．
１′間で向かい合うコイルパターンが磁気結合するので
、第８図の等価回路に示す如きバンドパスフィルタを構
成する。この実施例においても、２枚の誘電体基板１．
１′の間隔ｄをかえることによって帯域幅を調整するこ
とができる。この実施例のフィルタの周波数特性の一例
を第９図に示す。

以上の各実施例は、いずれも第２図の等価回路をもつ共
振器を２段結合した例を示しているが、本発明は２段結
合に限られるものではなく、３段或いは４段以上結合し
たものに適用できることはいうまでもない。

第１０図はその一例として３段結合の場合を示している
。即ち、この実施例では一枚の誘電体基板１の表裏両面
１ａ、ｌｂにコの字形をした導電パターンを３個ずつ（
２，４，６）（３，５，７）間隔ｄｌ、ｄ２をおいて形
成することによって、３個の共振器Ｑ’ｌ、　Ｑ２．　
Ｑ３　（等価回路は第２図に示した回路と同じ）を磁気
結合したバンドパスフィルタを構成している。図中、６
．７は２〜５と同じ導電パターンである。また、１５は
中間段の共振器Ｑ２の一部をアースに落とすためのリー
ド端子である。

この実施例のバンドパスフィルタの等価回路を、第１）
図に周波数特性の一例を第１２図に示す。図中、Ｌ１２
．　　Ｌ１４．　　Ｌ１５はリード端子のもつコイル成
分である。

尚、第１０図の実施例において、中間段の共振器Ｑ２に
設けられたリード端子１５は取り去ることもできる。そ
のようにすると等価回路では中間段の共振器Ｑ２がアー
スから浮いた状態になり、フィルタ特性が第１３図に示
す如くなり、第１２図に示す特性とは多少異なる。

一方、リード端子１５は残しておいて、３段目の共振器
Ｑ３のリード端子１３．１４の取り出しを第１４図に示
すように第１０図の場合とは逆にすると、周波数特性が
第１５図に示すようになり、極Ｐの位置が第１２図とは
通過帯域をはさんで左右逆転する。

これら共振器を３段結合したフィルタにおいても、２段
結合のフィルタと同様に間隔ｄ１．ｄ２を変えることに
より通過帯域幅を広狭調整することができるし、また各
共振器間の少なくとも１箇所をコイル成分又はコイルと
コンデンサの直列回路で接続することにより、フィルタ
特性に更に新たな極を（不図示）を作ることもできる。

第１６図は本発明の更に他の一実施例を示している。こ
の実施例では、基板１の一方の主表面１ａに２つのコイ
ルパターン２３．２４を並行して形成すると共に両コイ
ルパターン２３．２４の端部２３ａ、２４ａ。

２３ｂ、２４ｂ間にチップコンデンサ２５．２６を半田
等により接続することにより、第２図に示した等価回路
をもつ共振器Ｑ１を構成している。そして、同様な構成
の共振器Ｑ２（構成要素はダッシュを付して示している
。）を同一基板上に並設することによって両共振器を磁
気結合させている。

この構成によれば第１の実施例と同様な等価回路をもつ
フィルタが得られる。この場合基板１としては誘電体基
板の他にフェライト基板を用いることができる。その場
合、フェライトは大きな透磁率をもっているので、コイ
ルパターンの長すヲ短くしても共振器に必要なインダク
タンス値を確保することができ、全体構成の小型化が図
り得る。

このときの共振器間の結合は磁気結合によって行われる
こととなる。

この実施例においても実施例各実施例と同様間隔ｄを変
えることにより通過帯域幅を広狭調整できるし、また共
振器間の少な（とも１箇所をコイル成分又はコイルとコ
ンデンサの直列回路で接続することにより、フィルタ特
性に極を作ることができる。

発明の効果 以上の如く、本発明のバンドパスフィルタは、第１のコ
ンデンサの両側にコイルを接続したＬＣ直列回路に並列
筒２のコンデンサを並列接続するという特異な等価回路
をもつ共振器を多段に磁気結合して構成しているので、
誘電体同軸共振器を用いたフィルタと異なり、１枚の基
板上に組付けることにより嵩低くコンパクトに構成でき
るといった効果がある。加えて、上記等価回路をもつ共
振器はＱが高いので、それを多段に結合して構成した本
発明のフィルタもＱが高く良好な選択度をもつといった
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのバンドパスフィルタ
を示し、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、図（ハ
）は背面図、第２図は第１図のフィルタを構成する共振
器の等価回路図、第３図は第１図のフィルタの等価回路
図、第４図は該フィルタの周波数特性、第５図（イ）は
本発明の他の一実施例としてのバンドパスフィルタの正
面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）は背面図、第６図は
そのフィルタの周波数特性を示す図、第７図は本発明の
更に他の一実施例を示す斜視図、第８図はそのフィルタ
の等価回路図、第９図はそのフィルタの周波数特性を示
す図、第１０図（イ）は本発明の更に他の一実施例を示
すフィルタの正面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）は背
面図、第１）図はそのフィルタの等価回路を示す図、第
１２図はそのフィルタの周波数特性を示す図、第１３図
は本発明の更に他の一実施例のフィルタの周波数特性を
示す図、第１４図は本発明の更に他の一実施例を示す正
面図、第１５図はそのフィルタ周波数特性を示す図、第
１６図は更に本発明の他の一実施例を示すフィルタ正面
図である。 Ｃ１，Ｃ３，Ｃ５・・・第１のコンデンサ、Ｃ２゜Ｃ４
，Ｃ６・・・第２のコンデンサ、ＬＬ、Ｌ２．Ｌ３、Ｌ
４．Ｌ５．Ｌ６・・・コイル、Ｑｌ、Ｃ２，Ｃ３・・・
共振器。 第１図 第２図 第３図 第７図 第８図 第１０図 ｊ　　　　　　　　　　　　　　　り　　　　　　　　
　　　　　　　−／第１６図 Ｆ）ＪをｒＣ１＝１）（ＰＦ）Ｊに補正する手続補正四
（自発） 昭和６１年１）月２７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のコンデンサの両側に直列にコイルが接続さ
   れたＬＣ直列回路に並列に第２のコンデンサが接続され
   た等価回路をもつ共振器複数個を、各共振器のコイルを
   他の共振器のコイルと磁気結合することによって多段接
   続してなることを特徴とするバンドパスフィルタ。