JPS6330003A - トラツプ付バンドパスフイルタ装置 - 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、たとえば誘電体共振器を用いて構成された
トラップフィルタが結合されたバンドパスフィルタ装置
の改良に関する。

［従来の技術］ 従来より、第２図に示すように、バンドパスフィルタ１
に、たとえば誘電体同軸共振器を用いて構成されたトラ
ップフィルタ２を結合することにより、バンドパスフィ
ルタ装置の減衰特性の改善が図られている。すなわち、
第３図に曲線Ａで示す減衰特性を有するバンドパスフィ
ルタ１に、上記トラップフィルタ２を結合することによ
り、１点鎖線Ｂで示すようにカットオフ周波数ｆ１近傍
における減衰特性の改善が図られている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、実際には、誘電体共振器を用いたトラッ
プフィルタ２を結合した場合、第３図の破線Ｃで示すよ
うに、カットオフ周波数ｆ、よりも通過帯域側において
もかなりの減衰が生じる。

従来は、このようなトラップフィルタ２の負荷に起因す
る減衰特性のずれは、バンドパスフィルタ１内の定数を
変更することにより吸収していた。

しかしながら、減衰特性をさらに改善していくに従い、
バンドパスフィルタ１内の定数変更により上記ずれを吸
収しきれなくなっており、その結果フィルタ特性が劣化
せざるを得なかった。

他方、特開昭６０−５６０２には、第４図に示す減衰特
性を有するトラップフィルタにおいて、その反共振点を
コントロールし得る構成が開示されている。すなわち、
第５図に示すように、誘電体共振器６の内導体と信号伝
送ライン７との間にリアクタンス素子８を挿入し、他方
、かつ外導体を接地し、リアクタンス索子８および誘電
体共振器６とにより直列共振を発生させ、この共振器６
とリアクタンス素子８とで構成される直列回路の両端に
並列にケーブル９を接続し、該ケーブルの終端をオーブ
ンまたはショートさせて、リアクタンス素子８、共振器
６およびケーブル９の組合わせで第２の周波数において
反共振が生じるように構成されている。しかしながら、
この先行技術は、ケーブル９の長さを選択することによ
り、第４図の反共振点の位置を制御し得ることを開示し
ているにすぎない。

よって、この発明の目的は、第２図に示したように、バ
ンドパスフィルタに、誘電体共振器を用いて構成された
トラップフィルタが結合されてなるトラップ付バンドパ
スフィルタ装置において、トラップフィルタ負荷に起因
するフィルタ特性の劣化を防止し得る構成を提供するこ
とにある。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明のトラップ付バンドパスフィルタ装置は、バン
ドパスフィルタと、該バンドパスフィルタに結合されて
おり、かつ直列共振部を有するトラップフィルタとを備
え、 上記トラップフィルタのアドミッタンスを実質的にＯと
するリアクタンス素子が上記直列共振部に並列に接続さ
れていることを特徴とする。

［作用］ この発明では、直列共振部に、並列にリアクタンス素子
を付加することにより並列共振を生じさせ、それによっ
てバンドパスフィルタ装置のフィルタ特性の劣化を防止
するものである。

［実施例の説明〕 第１図に示すように、バンドパスフィルタ１１に、直列
共振部１３を有するトラップが結合されている構成にお
いて、該直列共振部１３に並列にリアクタンスＸを接続
した場合、直列共振部１３とリアクタンスＸとで構成さ
れる回路の全体のアドミッタンスは、 （ｅ　＝　７１−Ｖ／２ｊユン 但し、上式においてＺａは直列共振部１３のインピーダ
ンス、ω。えは共振器の共振周波数を示す。

第１図の構成においてバンドパスフィルタ装置全体の帯
域特性のずれを吸収させるには、式（１）％式％ の値のリアクタンス成分を直列共振部に並列に接続すれ
ばよい。言い換えれば、ω０において、直列共振部１３
が誘導性リアクタンスとして働くならば、Ｘを容量性リ
アクタンス素子で、逆に直列共振部１３が容量性リアク
タンスとして振舞うならばＸとして誘導性リアクタンス
素子を付加すればよいことになる。

この発明では、上述のように誘電体共振器を用いて構成
された直列共振部に、容量性または誘導性リアクタンス
素子を付加するだけで、トラノプ付バンドパスフィルタ
装置の特性のずれを効果的に吸収することが可能であり
、よって従来のトラップ付バンドパスフィルタ装置では
不可能であっ。

たフィルタ特性を極めて簡単に実現することができる。

したがって、直列共振部１３によるトラップ周波数がバ
ンドパスフィルタ１１の通過帯域よりも高域側に存在す
る場合には、誘導性リアクタンス素子を、通過帯域より
も低域側に存在する場合には容量性リアクタンス素子を
付加すればよいことがわかる（第６図および第７図参照
）。

次に、より具体的な例として、第６図の場合、すなわち
直列共振部が容量性リアクタンスとして振舞う場合につ
き説明する。この場合、直列共振部に接続するリアクタ
ンス素子としてコイルを接続した場合、第８図に示す等
価回路となる。第８図において、Ｃ，ｒ、　　Ｌおよび
Ｒは次のとおりである。

Ｃ：直列共振部の等価容量 「：直列共振部の等価抵抗 Ｌ：付加するコイルのインダクタンス Ｒ：付加するコイルの等価抵抗 この場合、コイルのＱｏをＱｌ、直列共振部の見掛けの
ＱｏをＱｌとすると、 Ｑｌ　−（ＩＪＯＬ／Ｒ”・（７）　、ならびにＱｌ−
１／Ｃωｏ　ｒ・・・（８）となる。

他方、直列共振部とコイルの合成アドミッタンスは、 となる。よって、直列共振部とコイルとをω０で反共振
させるには、 式（３）の虚部−ＣＲ２−Ｌ＋ω（４２（Ｌ２Ｃ’（な
ぜならば、Ｑｌ　＝２００１０２−８００、ω。

−２πＸ９００ＭＨｚ、Ｃ−３．１３ｐＦとすると（４
）、（７）および（８）より、Ｒ−０，２８３Ω、ｒ−
０，０７Ω、Ｌ−ＩＱｎＨとなるため、式（５）のよう
に近似することができるからである。） よって、式（５）を、式（３）の実部に代入す〜　１　
１１ れば、式（３）−ｔａｏＬ　（Ｑ、÷瓦）・・・（６）
のよう、に変形される。

したがって、バンドパスフィルタ１１に直列共振部およ
びコイルを付加した場合、半共振点において式（６）で
表わされるコンダクタンス分を付加した場合と等価にな
ることがわかる。このコンダクタンス分によるω０にお
ける挿入屓失は、Ｑｌ　＝２００．　Ｑｌ　−８００、
Ｌ−１０ｎＨ，ωｇ−２πＸ９００ＭＨｚの場合０．０
２４ｄＢにすぎず、無視し得る大きさであることがわか
る。それゆえに、バンドパスフィルタ１１に上記直列共
振部およびコイルを付加した場合、バンドパスフィルタ
本体の定数変更を行なうことなく、単にコイルを付加す
るだけでフィルタ特性のずれを吸収し得ることがわかる
。

第９図〜第１１図は、この発明の具体的な構造例を示す
図である。ここでは、アース板２１，２２を介して複数
の誘電体同軸共振器２３，２４゜２５．２６が収納され
たトラップ付バンドパスフィルタ装置が示されている。

このうち、共振器２３・・・２５はバンドパスフィルタ
本体部を構成するために設けられているものであり、ア
ース板２１の反対側にも適宜の段数の同軸共振器が配置
されている。各共振器２３・・・２５は、外導体がアー
ス板２１．２２・・・に接続されて接地されており、他
方、内導体同士が間に配置された結合基板３１を用いて
相互に結合されている。すなわち、共振器２３と共振器
２４との結合を例にとると、それぞれの内導体は結合基
板３１上の導電パターン３１ａ、３１ｂに接続されてお
り、他方、第１０図に示すように導電パターン３１ａ、
３１ｂは結合基板３１上で対向されているため、共振器
２３，２４の内導体は導電パターン３１ａ、３１ｂ間に
形成される容量を介して結合されている。同様に、共振
器２３と、共振器２５は、導電パターン３１ａと、導電
パターン３１ｃとにより容量結合されている。

したがうて、第９図および第１０図の構成において、バ
ンドパスフィルタ本体部は、第１１図に等価回路で示す
ように、各共振器２３・・・２５がコンデンサを介して
結合された構成とされている。

他方、共振器２６は、この発明のトラップフィルタにお
ける直列共振部を構成するものであり、その外導体はア
ース板２２に接続されて接地されており、内導体は結合
基板３１上の導電パターン３１ｅに接続されている。ま
た、結合基板３１上には、導電パターン３１ｃと導電パ
ターン３１ｅとの間にさらに導電パターン３１ｄが導電
パターン３１ｃ、３１ｅと対向するように形成されてい
る。この導電パターン３１ｄには、引出端子４１が接続
されており、かつコイル４２がアース板２２との間に接
続されている。

よって、上記したバンドパスフィルタ本体部が接続され
た導電パターン３１ｄに容量結合された導電パターン３
１ｅに、共振器２６が接続されているので、導電パター
ン３１ｄ、３１ｅ間の容量および共振器２６が直列共振
部を構成していることがわかる。また、導電パターン３
１ｄとアース板２２との間に接続されたコイル４２が、
第１１図に示すように、直列共振部に並列に接続された
誘導性リアクタンス素子として機能し得ることがわかる
。

第９図〜第１１図の例から明らかなように、この発明に
よれば、単にコイル４２をアース板２２と電極３１ｄと
の間に接続しただけで、フィルタ特性のずれを解消する
ことができる。

なお、第９図および第１０図の例では、コイル４２の他
方端をアース板２２に接続したが、他の接地電位部分、
たとえば共振器２６の外導体に接続してもよい。

［発明の効果］ この発明では、直列共振部に並列にトラップフィルタ部
の全体のアドミッタンスを実質的にＯとするリアクタン
ス素子が接続されているので、バンドパスフィルタの定
数変更を行なわずともフィルタ特性のずれを確実に吸収
することができ、しかも付加する素子としては、コイル
あるいはコンデンサだけでよいため極めて簡単にかつ安
価にフィルタ特性に優れたトラップ付バンドパスフィル
タ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の詳細な説明するための模式図、第
２図は従来のトラップ付バンドパスフィルタ装置の一例
を説明するための模式図、第３図は従来技術の問題点を
説明するための減衰量−周波数特性図、第４図は従来の
非対称トラップを説明するための減衰量−周波数特性図
、第５図は第４図に示した特性を有する非対称トラップ
を示す模式図である。第６図および第７図は、この発明
において用いられるトラップフィルタ部分の等価回路を
示す各図であり、第８図は誘導性リアクタンス素子とし
てコイルを付加した場合のトラップフィルタ部の等価回
路を示す図である。第９図および第１０図は、この発明
のバンドパスフィルタ装置の具体的構造例を説明するた
めの斜視図および平面図であり、第１１図はその等価回
路を示す図である。 図において、１１はバンドパスフィルタ、１３は直列共
振部、２６は誘電体同軸共振器、４２は誘導性リアクタ
ンス素子としてのコイルを示す。 第１図 第２図 第４図 第ら図 第６図　　　　　　　　第７図 入 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）バンドパスフィルタと、バンドパスフィルタに結
   合されており、かつ直列共振部を有するトラップフィル
   タとを備えるトラップ付バンドパスフィルタ装置におい
   て、 前記トラップフィルタのアドミッタンスを実質的に０と
   するリアクタンス素子が前記直列共振部に並列に接続さ
   れていることを特徴とする、トラップ付バンドパスフィ
   ルタ装置。
2. （２）前記トラップフィルタのトラップ周波数が前記バ
   ンドパスフィルタの通過帯域より高域側に存在する場合
   には、前記リアクタンス素子は誘導性リアクタンスとし
   て働くものである、特許請求の範囲第１項記載のトラッ
   プ付バンドパスフィルタ装置。
3. （３）前記トラップフィルタのトラップ周波数が前記バ
   ンドパスフィルタの通過帯域より低域側に存在する場合
   には、前記リアクタンス素子は容量性リアクタンスとし
   て働くものである、特許請求の範囲第１項記載のトラッ
   プ付バンドパスフィルタ装置。
4. （４）前記バンドパスフィルタと前記トラップフィルタ
   の誘電体共振器とを結合するための結合基板をさらに備
   え、 前記結合基板上の導電パターンと、バンドパスフィルタ
   装置の接地電位部分との間に、前記リアクタンス素子と
   してのコイルが接続されている、特許請求の範囲第２項
   記載のトラップ付バンドパスフィルタ装置。