JPS63142701A - 高周波フイルタ - 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） この発明は高周波フィルタに関し、特に能動素子を組み
合わせることによって尖鋭度Ｑが高められる高周波フィ
ルタに関する。

（従来技術） 第１０図は、この発明の背景となりかつ本発明者が提案
した高周波フィルタの構成を示す回路図である。この高
周波フィルタｌでは、複数の共振Ｈ２，２，・・・のう
ちの１つに正帰還ループ３が結合されている。正帰還ル
ープ３は能動素子４を含み、複数の共振器２．２．・・
・が共振状態にあるときに、能動素子４からエネルギが
供給される。それによって、フィルタの尖鋭度Ｑが等測
的に高められる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、本発明者が提案した高周波フィルタでは
、各共振器の共振のモードにより能動素子から供給され
るエネルギの割合が変わるため、すなわち、各共振器の
共振のモードによって利得が異なるため、第１１図に示
すように、リップルの大きな周波数特性となる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、リップルの小さ
い、高周波フィルタを提供することである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、複数の共振器を有する高周波フィルタであ
って、出力側の共振器と入力側の共振器との間に電気的
に結合され、共振器が共振状態にあるときに負性抵抗と
なる能動素子を含む、高周波フィルタである。

（作用） 複数の共振器のいずれかが共振状態になったとき、能動
素子からすべての共振器にエネルギが供給される。

（発明の効果） この発明によれば、能動素子から、１個の共振器ではな
く、すべての共振器にエネルギが供給されるため、すべ
ての共振器の周波数特性が改善される。そのため、リッ
プルの小さい高周波フィルタを得ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図はこの発明の一実施例を示す平面図であり、第
１Ｂ図はその正面図である。この高周波フィルタ１０は
誘電体基板１２を含む。誘電体基板１２の表面には、そ
の−万端から中央部付近にまでわたって接地電極１３が
形成される。この基板１２の一方主面側の接地電極１３
上には、誘電体同軸共振器１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよ
び１４ｄが設けられる。

誘電体同軸共振器１４ａはたとえば直方体状の誘電体ブ
ロック１６ａを含む。誘電体ブロック１６ａには、その
−万端面から対向端面にまで延びて、孔１８ａが形成さ
れる。そして、この孔１８ａの内周面には、内導体２０
ａが形成される。さらに、誘電体ブロック１６ａの一方
端面を除く外周面には、外導体２２ａが形成される。し
たがって、誘電体同軸共振器１４ａは、λ／４の電気長
を有する共振器として形成される。同様に、誘電体同軸
共振器１４ｂ、１４ｅおよび１４ｄも、λ／４の電気長
を有する共振器として形成される。

そして、これらの誘電体同軸共振器１４ａ−１４ｄは、
その−万端面が基板１２の中央側にその他方端面が基板
１２の一方端側に向くように横並びに配列された形で、
たとえば導電接着剤で接地電極１３上に接着される。し
たがって、誘電体同軸共振器１４ａ　〜１４ｄの外導体
２２ａ〜２２ｄは、接地電極１３に同時に接続されるこ
とになる。

さらに、誘電体基板１２の一方主面上の誘電体同軸共振
器１４ａの一方端面に近接する部分に、コンデンサ電極
２４ａが形成される。同様に、誘電体基板１２の一方主
面上の誘電体同軸共振器１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄの
一方端面に近接する部分に、コンデンサ電極２４ｂ、２
４ｃおよび２４ｄが、それぞれ形成される。これらのコ
ンデンサ電極２４ａ〜２４ｄは、それぞれギャップ容量
を介して結合される。そして、誘電体同軸共振器１４ａ
の内導体２０ａとコンデンサ電極２４ａとがターミナル
電極２６ａで接続される。同様に、誘電体同軸共振器１
４ｂ、１４ｃおよび１４ｄの内導体２０ｂ、２０ｃおよ
び２０ｄとコンデンサ電極２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄ
とが、それぞれターミナル電極２６ｂ、２６ｃおよび２
６ｄで接続される。

さらに、誘電体基板１２の一方主面上には、電極２４ａ
および２４ｄの外側に、入力電極２８および出力電極３
０が形成される。この場合、人力電極２８および出力電
極３０は、コンデンサ電極°２４ａおよび２４ｄにギャ
ップ容量を介して結合されるように形成される。

なお、コンデンサ電極２４ａと入力電極２８の間のギャ
ップ容量およびコンデンサ電極２４ｄと出力電極３０の
間のギャップ容量は異なる値に設定される。それによっ
て、この高周波フィルタ１０と外部回路との整合をとる
ことができる。

また、誘電体基板１２の一方主面上には、正帰還ループ
が形成される。この正帰還ループは位相調整電極３４ａ
を含む。この位相調整電極３４ａの一端は、出力側のコ
ンデンサ電極２４ｄにギャップ容量を介して結合される
。この位相調整電極３４ａの他端には、能動素子として
の増幅器３６の入力端が接続される。増幅器３６．の出
力端は、もう１つの位相調整電極３４ｂの一端に接続さ
れる。そして、位相調整電極３４ｂの他端は、ギャップ
容量を介して入力側のコンデンサ電極２４ａに結合され
る。増幅器３６は、誘電体同軸共振器１４２〜１４ｄが
共振状態になったとき負性抵抗となり、それによって、
すべての誘電体同軸共振器１４３〜１４ｄにエネルギが
供給される。

この高周波フィルタ１０は、その等価回路を第２図に示
すように、誘電体同軸共振器１４ａ−１４ｄのいずれか
が共振状態になったとき、増幅器３６から誘電体同軸共
振器１４ａ−１４ｄにエネルギが供給される。増幅器３
６から供給されるエネルギは、すべての誘電体同軸共振
器１４８〜１４ｄに供給されるため、高周波フィルタ１
０の尖鋭度Ｑが高くなり、かつリップルが小さくなる。

第３図は、高周波フィルタ１０を入力端からみた周波数
に対する挿入利得と反射損失とを示すグラフである。ま
た、第４図は、高周波フィルタｌＯを出力端からみた周
波数に対する挿入利得と反射損失とを示すグラフである
。これらのグラフかられかるように、この高周波フィル
タ１０では、リフプルの小さい挿入利得を得ることがで
きる。

また、この高周波フィルタ１０では、出力端からみた挿
入利得が小さくなっていて、そのアイソレーションが良
好である。これは、誘電体同軸共振器１４ａと１４ｄと
の間に能動素子が結合されていて、出力端からみた挿入
利得が小さくされるためである。

第５Ａ図はこの発明の他の実施例を示す平面図であり、
第５Ｂ図はその正面図である。この高周波フィルタ１０
では、誘電体基板１２の一方主面上に、共振器としての
ストリップライン共振器４０　ａ、　　４０　ｂ、　　
４０　ｃおよび４０ｄが形成される。

これらのストリップライン共振器４０ａ〜４０ｄの一方
端は、誘電体基板１２の一方主面上で接地電極１３に接
続される。この接地電極１３は、誘電体基板１２の他方
主面にまで延びて形成される。

したがって、このストリップライン共振器４０ａ〜４０
ｄは、λ／４の電気長を有する共振器として形成される
。これらのストリップライン共振器４０８〜４０ｄは、
誘導性および容量性の両方で結合される。また、ストリ
ップライン共振器４０ａ〜４０ｄの外側に入力電極２８
および出力電極３０が形成される。そして、入力電極２
８とストリップライン共振器４０ａとの結合および出力
電極３０とストリップライン共振器４０ｄとの結合も、
誘導性と容量性の両方で行われる。さらに・出力側のス
トリップライン共振器４０ｄの開放端と入力側のストリ
ップライン共振器４０ａの開放端との間に、能動素子と
しての増幅器３６が、位相調整電極３４ａおよび３４ｂ
ならびにギャップ容量を介して、結合される。

この実施例でも、リップルが小さく、かつアイソレーシ
ョンが良好となる。この実施例のように、共振器として
λ／４ストリップライン共振器を用いてもよい。

第６Ａ図はこの発明のさらに他の実施例を示す平面図で
あり、第６Ｂ図はその正面図である。この実施例では、
誘電体基板１２の一方主面上に、両端開放のストリップ
ライン共振器４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄが形
成される。したがって、これらのストリップライン共振
器４２３〜４２ｄは、λ／２の電気長を有する共振器と
して形成される。これらのストリップライン共振器４２
ａ〜４２ｄは、誘電体基板１２の一方主面上の互いにず
れた位置に形成される。そのため、正帰還ループの位相
調整電極３４ａおよび３４ｂは異形状に形成される。

なお、この実施例の場合でも、出力側のストリップライ
ン共振器４２ｄと位相調整電極３４ａとの接続は容量性
結合される。同様に、入力側のストリップライン共振器
４２ａと位相調整電極３４ｂとも、容量性結合される。

この実施例のように、共振器としてλ／２の電気長を有
するストリップライン共振器を用いたものであっても、
リップルが小さく、かつアイソレーションが良好になる
。

第７Ａ図は、この発明の別の実施例を示す平面図であり
、第７Ｂ図はその正面図である。この実施例では、特に
、誘電体共振器４４８〜４４ｄを含み、これらの誘電体
共振器４４３〜４４ｄは、たとえば円筒状の誘電体共振
素子４６３〜４６ｄを含む。誘電体共振素子４６ａ〜４
６ｄは、たとえばフォルステライトなどの低誘電率材料
からなる支持台４８３〜４８ｄ上に接着剤で接着され、
それらの支持台４８３〜４８ｄは、基板１２上に１列に
間隔を隔てて接着剤で接着される。この場合、隣接する
誘電体共振器４４ａと４４ｂと、４４ｂと４４ｃと、４
４ｃと４４ｄとがそれぞれ誘導性結合されるように配列
される。さらに、基板１２上の誘電体共振器４４２〜４
４ｄの外側に人力電極２８および出力電極３０が形成さ
れる。そして１．入力電極２８と誘電体共振器４４ａと
の結合および出力電極３０と誘電体共振器４４ｄとの結
合も、誘導性結合される。

また、出力側の誘電体共振器４４ｄは、位相調整電極３
４ａを介して増幅器３６の入力端に誘導性結合される。

さらに、増幅器３６の出力端は、位相調整電極３４ｂを
介して入力側の誘電体共振器４４ａに誘導性結合される
。この実施例のように、共振器として誘電体共振器を用
いたものに、能動素子としての増幅器を結合することも
可能であり、また、共振器と位相調整電極とを誘導性結
合しても、リップルが小さく、かつアイソレーションが
良好となる。

第８Ａ図は、この発明のさらに別の実施例を示す平面図
であり、第８Ｂ図はその正面図である。

この高周波フィルタ１０は特に５個の誘電体同軸共振器
１４ａ〜１４ｅを含む。そして、出力側の誘電体同軸共
振器１４ｅと入力側の誘電体同軸共振器１４ａとの間に
増幅器３６ａが位相調整電極３４ａおよび３４ｂを介し
て容量性結合される。

また、出力側の誘電体同軸共振器１４ｅの隣の誘電体同
軸共振器１４ｄおよび入力側の誘電体同軸共振器１４ａ
の隣の誘電体同軸共振器１４ｂとの間に、別の増幅器３
６ｂが位相調整電極３４ｃおよび３４ｄを介して容量性
結合される。

この高周波フィルタ１０でも、その等価回路を第９図に
示すように、２つの増幅器３６ａおよび３６ｂからすべ
ての誘電体同軸共振器１４３〜１４ｅにエネルギが与え
られる。それによって、リップルが小さく、かつアイソ
レーションの良好な高周波フィルタ１０を得ることがで
きる。このように、共振器の数は任意に変更可能であり
、また、増幅器の数も任意に変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の一実施例を示す平面図である。 第１Ｂ図は第１Ａ図実施例の正面図である。 第２図は第１Ａ図および第１Ｂ図実施例の高周波フィル
タの等価回路図である。 第３図は第１Ａ図および第１Ｂ図実施例の高周波フィル
タの入力端からみた周波数に対する挿入利得と反射損失
とを示すグラフである。 第４図は第１Ａ図および第１Ｂ図実施例の高周波フィル
タの出力端からみた周波数に対する挿入利得および反射
損失を示すグラフである。 第５Ａ図はこの発明の他の実施例を示す平面図である。 第５Ｂ図は第５Ａ図実施例の正面図である。 第６Ａ図はこの発明のさらに他の実施例を示す平面図で
ある。 第６Ｂ図は第６Ａ図実施例の正面図である。 第７Ａ図はこの発明の別の実施例を示す平面図である。 第７Ｂ図は第７Ａ図実施例の正面図である。 第８Ａ図はこの発明のさらに別の実施例を示す平面図で
ある。 第８Ｂ図は第８Ａ図実施例の正面図である。 第９図は第８Ａ図および第８Ｂ図実施例の高周波フィル
タの等価回路図である。 第１０図は従来の高周波フィルタの一例を示す回路図で
ある。 第１１図は第１Ｏ図の高周波フィルタの周波数に対する
挿入利得を示すグラフである。 図において、１０は高周波フィルタ、１４ａ〜１４ｅは
誘電体同軸共振器、３４ａ〜３４ｅは位相調整電極、３
６は増幅器（能動素子）、４０ａ〜４０ｄはλ／４スト
リップライン共振器、４２ａ〜４２ｄはλ／２ストリッ
プライン共振器、４４ａ〜４４ｄは誘電体共振器を示す
。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名） 第１Ａ図　　　　　　　Ｗ 第３図 第４図 同ｉＬ数 第５ＡＶＡ　　　　　　曵 第６Ａ図 隻 第９図 第１０図 第１１図 周衷数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の共振器を有する高周波フィルタであって、出力
   側の前記共振器と入力側の前記共振器との間に電気的に
   結合され、前記共振器が共振状態にあるときに負性抵抗
   となる能動素子を含む、高周波フィルタ。