JPS639303A - マイクロ波フイルタ及びこれを用いた送受信機 - 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、共振器を使用したマイクロ波フィルタ及び、
このようなマイクロ波フィルタを備えた送受信機に関す
る。

〈従来の技術〉 マイクロ波フィルタは、自動車電話等の送受信機に広く
使用されている。ところで、自動車電話等の双方開通（
εを行う送受（３機には、送イ３用および受信用として
所定の周波数帯域が定められている０例えば、８２５Ｍ
Ｈ２〜８４５ＭＨｚは送信用の周波数帯域に、８７０Ｍ
Ｈｚ〜８９０ＭＨｚは受信用の周波数帯域になっている
。各周波数帯域内は１０００チヤンネルに分割されてお
り、このうち選択される送信用チャンネルおよび受信用
チャンネルとの間には４５ＭＨｚのセパレージランをと
っている。そうして、このような送受信機には、信号分
離のために前記送信用周波数帯域内の信号のみを通過さ
せる帯域通過フィルタと、前記受信用周波数帯域内の信
号のみを通過させる帯域フィルタとが設けられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述したような、従来のマイクロ波フィルタの中心周波
数は、構造的に初期設定されているものであるから、使
用に際して中心周波数を変更することは困難である。そ
こで、誘電体同軸共振器にトリマコンデンサを組合わせ
たものが提案されている。しかし、このような誘電体同
軸共振器を使用したとしても、その中心周波数を可変す
るためには、調整ネジを回すという手作業が必要であっ
た。

第１の発明に係るマイクロ波フィルタは、上記の事情に
鑑みてなされたものでもあって、共振器を使用したマイ
クロ波フィルタの中心周波数を容易に可変することを目
的としている。

一方、上述した双方向通信を行う送受信機にあっては、
近接した送信用周波数帯域と受信用周波数帯域との間で
充分なアイソレーショをとる必要がある０例えば、８２
５ＭＨｚ〜８４５ＭＨｚの受信用周波数帯域内の信号を
通過させる帯域フィルタの場合、８７０ＭＨｚ　〜９８
０ＭＨｚの送信用周波数帯域の内の信号に対して６０ｄ
Ｂ以上の減衰を持ち、両帯域間の近接部では２５ＭＨｚ
ｊｉｌれたところで６０ｄＢの減衰を実現する必要があ
る。このような急峻な減衰特性を備えた帯域フィルタを
一段のフィルタで構成することは困難であるから、多段
のフィルタによって前記減衰特性を得ている。このよう
に、従来の送受信機は、送受信周波数帯域間のアイソレ
ーションを行うために多段のフィルタを用いるために、
フィルタ部が大型化するという問題点がある。

第２の発明に係るマイクロ波フィルタを用いた送受信機
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、送
受信周波数帯域間のアイソレーションを行うためのフィ
ルタの段数を少なくすることを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、第１の発明に係るマイクロ
波フィルタは、共振器に可変容量ダイオードを接続した
ことを特徴としている。

一方、第２の発明に係るマイクロ波フィルタを用いた送
受信機は、送信部に接続する第１の帯域通過マイクロ波
フィルタと、受信部に接続する第２の帯域通過マイクロ
波フィルタと、前記第１および第２の帯域通過マイクロ
波フィルタの中心周波数を制御する制御部とを含み、前
記第１および第２の帯域通過マイクロ波フィルタは、共
振器に可変容量ダイオードを接続してなることを特徴と
している。

く作用〉 第１の発明については、可変容量ダイオードの端子電圧
を制御することによって、この可変容量ダイオードの容
量が変化する。したがって、前記端子電圧を制御するこ
とによって、このマイクロ波フィルタの中心周波数を任
意に制御できる。

次に、第２の発明の詳細な説明する。

第１および第２の帯域通過マイクロ波フィルタにそれぞ
れ含まれる可変容量ダイオードの端子電圧は制御部から
与えられる。したがって、この制御から与えられる電圧
を適宜に設定することによって、各フィルタの中心周波
数を希望の送受信チャンネルの周波数に設定することが
できる。通常、選択される送受信チャンネルの各周波数
のセパレージランは、例えば送信用周波数帯域と受信用
周波数帯域との間のセパレーションよりも広いから、第
１および第２の帯域通過マイクロ波フィルタの減衰特性
を従来のものよりも緩く設定しても、送受信チャンネル
間を充分セパレーションすることができる。

〈実施例〉 以下、第１の発明の一実施例の構成を図面に従って説明
する。

第１図は第１の発明の一実施例の構成を示した概略図で
ある。

図において、符号ｌＯは共振器の一例である誘電体同軸
共振器を示している。ただし、本発明は誘電体同軸共振
器に限定されるものでなく、その他の共振器、例えばス
トリップライン共振器にも適用され得るものである。誘
電体同軸共振器１０はＴ　ｉ　Ｏ！系セラミックのよう
な高誘電体材料で形成された円筒状誘電体１１に、外導
体１２と内導体１３とが被着されており、一端が短絡端
、他端が開放端になっている。開放端側において、可変
容量ダイオードＤのアノードが外導体１２に、カソード
が内扉体１３にそれぞれ接続している。

可変容量ダイオードＤのカソードは、交流阻止用のコイ
ルＬを介して可変電圧源已に接続されている。

上述したマイクロ波フィルタの等価回路を第２図に示す
、即ち、誘電体同軸共振器１０はインダクタンスＬｏお
よびキャパシタンスＣ０の並列接続として表され、前記
可変容量ダイオードＤは、インダクタンスし、およびキ
ャパシタンスＣ０に並列接続する可変キャパシタンスＶ
Ｃとして表される。

第１図および第２図から理解されるように、可変電圧Ｂ
Ｅの直流電圧を制御することによって、可変容量ダイオ
ードＤの端子電圧が変わるから、これに伴いその容量Ｖ
Ｃが変化する。その結果、このマイクロ波フィルタの中
心周波数が変化する。

このように、可変電圧源Ｅの電圧を制御することによっ
て、マイクロ波フィルタの中心周波数が電気的に制御で
きるのである。このとき、中心周波数ｆ、に対して±２
％程度の周波数変化であれば、このフィルタの比帯域幅
は一定している。

第３図は分布共振線路を使ったマイクロ波フィルタの例
を示している。

同図において、２１〜２３は誘電体同軸共振器、ＤＩ−
０３は可変容量ダイオード、Ｌ１〜Ｌ３は直流阻止コイ
ル、Ｅ１〜Ｅ３は可変電圧源、Ｃ１〜Ｃ４は結合容量で
ある。このような構成のマイクロ波フィルタにおいても
、可変電圧源Ｅ１〜Ｅ３の電圧を適宜に可変することに
よって・マイクロ波フィルタの中心周波数さらにはその
帯域幅を可変することができる。

次に第２の発明に係る送受信機の一実施例を第４図およ
び第５図に従って説明する。

第４図は前記実施例の構成の概略を示したブロック図で
ある。この送受信機は、例えば自動車電話等のように双
方向通信を行うものである。使用周波数帯域は、前記〈
従来の技術〉の項で説明したように、送信用と受信用と
でそれぞれ異なった帯域に定められている。第４図にお
いて、３１は送信部、３２は受信部、３３は送信用の第
１の帯域通過マイクロ波フィルタ３４と受イε用の第２
の帯域通過マイクロ波フィルタ３５とから構成された分
波部である。前記帯域通過マイクロ波フィルタ３４．３
５は第１図または第３図で示したマイクロ波フィルタに
よって構成されている。３６は前記帯域通過マイクロ波
フィルタ３４．３５に含まれる図示しない可変容量ダイ
オードの端子電圧を可変して、各フィルタの中心周波数
を希望のチャンネルにシフトさせるための制御部である
６本実施例では選択される各送受信チャンネル間のセパ
レーションは常に一定（例えば、４５Ｍ）１２）になる
ように制御される。だだし、本発明は各フィルタの中心
周波数が独立して制御されるものも含むことは勿論であ
る。なお、３７は送受信共用のアンテナを示している。

次に上述した構成を備えた実施例の動作を第５図に基づ
いて説明する。

第５図は前述した実施例の分波部３３の各フィルタの減
衰特性を従来’ｊｔ’ｌｌにおけるフィルタの減衰特性
と比較して示している。即ち、符号ＣＩ。

Ｃ２は従来装置のフィルタの減衰特性を示しており、特
に、Ｃ１は送信用帯域通過フィルタの減衰特性を、Ｃ２
は受信用帯域通過フィルタの減衰特性をそれぞれ示して
いる。

いま、制御部３６から第１の帯域通過マイクロ波フィル
タ３４に適宜の制御電圧を与えて、その中心周波数ｆ０
に設定したとする。このときの帯域通過フィルタ３４の
減衰特性は第５図にＡＩとして示されている。一方、制
御部３６は、前記選択された送信チャンネルから４５Ｍ
Ｈｚのセパレーションをもつ受信チャンネルに設定する
ために、第２の帯域通過マイクロ波フィルタ３５の可変
容量ダイオードに適宜な制′４′ｎ電圧を与える。この
ときの第２の帯域通過マイクロ波フィルタ３５の減衰特
性は、第５図にＡ２として示されている。第５図の減衰
特性ＡＩ、Ａ２とＣＩ、Ｃ２とを比較して判るように、
選択されるチャンネルのセパレーションは、送信周波数
帯域の上限と受信周波数帯域の下限とのセパレーション
に比較して広いから、本実施例の帯域通過マイクロ波フ
ィルタ３４゜３５の減衰特性を従来装置のそれよりも緩
＜シても、選択された両チャンネル間のセパレージクン
は充分にとれている。

そして、前記チャンネルとは異なるチャンネルに設定す
る場合には、制御部３６の制御電圧を適宜に変えること
によって、第１の帯域通過マイクロ波フィルタ３４の可
変容量ダイオードの容量を変更し、当該フィルタ３４を
希望のチャンネルに合う中心周波数（０１にシフトする
。これとともに、受信用の第２の帯域通過マイクロ波フ
ィルタ３５に与えられる制御電圧も変化し、その中心周
波数がｔｏ’＋４５ＭＨｚにシフトする。このように制
御部３６から各フィルタ３４．３５に与えられる電圧を
適宜に制御することによって、送受信の各周波数帯域内
の何れのチャンネルをも任意に設定することができる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、第１の発明に係るマイ
クロ波フィルタは、共振器に可変容量ダイオードを接続
して構成されているから、前記可変容量ダイオードの端
子電圧を適宜に設定することによって、容易にその中心
周波数をシフトすることができる。

また、第２の発明に係る送受信機は、送受信用の各帯域
通過マイクロ波フィルタとして、共振器に可変容量ダイ
オードを接続したマイクロ波フィルタを使用しているか
ら、前記可変容量ダイオードの端子電圧を適宜に制御す
ることによって、各フィルタの中心周波数を希望のチャ
ンネルにそれぞれ設定することができる。しかも、通常
、選択される送受信チャンネルのセパレーションは、送
信用周波数帯域と受信用周波数帯域との間のセパレーシ
ョンよりも広いから、第１および第２のマイクロ波フィ
ルタの減衰特性を従来のものよりも緩く設定しても、選
択された送受信チャンネル間を充分セパレーションする
ことができる。したがって、第２の発明によれば、チャ
ンネルセパレーション用のフィルタの段数を少なくする
ことができるから、装置の小型化および装置価格の低減
の面からたいへん有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例の構成を示した概略図、
第２図は第１図に示した実施例の等価回路図、第３図は
第１の発明の他の実施例であって、分布共Ｓ線路を使っ
たマイクロ波フィルタの例を示している。第４図は第２
の発明に係る送受信機の構成の概略を示したブロック図
、第５図は前記実施例の各フィルタの減衰特性を従来装
置のフィルタの減衰特性と比較して示している。 １０．２１，２２．２３・・・誘電体同軸共振器、Ｄ、
Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３・・・可変容量ダイオード、Ｅ。 Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３・・・可変電圧源、３１・・・送信部
、３２・・・受信部、３４・・・第１の帯域通過マイク
ロ波フィルタ、３５・・・第２の帯域通過マイクロ波フ
ィルタ、３６・・・制御部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）共振器に可変容量ダイオードを接続してなること
   を特徴とするマイクロ波フィルタ。
2. （２）前記共振器は誘電体同軸共振器であり、前記可変
   容量ダイオードは前記誘電体同軸共振器の開放端面側に
   おいて、当該誘電体同軸共振器の内導体と外導体との間
   に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のマイクロ波フィルタ。
3. （３）送信用周波数帯域内および受信用周波数帯域内に
   それぞれ割り当てられた複数のチャンネルから、送信用
   と受信用の二つのチャンネルを選択して双方向通信を行
   う送受信機であって、 送信部に接続する第１の帯域通過マイクロ波フィルタと
   、受信部に接続する第２の帯域通過マイクロ波フィルタ
   と、前記第１および第２の帯域通過マイクロ波フィルタ
   の中心周波数をそれぞれ制御する制御部とを含み、 前記第１および第２の帯域通過マイクロ波フィルタは、
   共振器に可変容量ダイオードを接続してなることを特徴
   とするマイクロ波フィルタを用いた送受信機。
4. （４）前記制御部は、第１および第２の帯域通過マイク
   ロ波フィルタの中心周波数が一定間隔でシフトするよう
   に、各帯域通過マイクロ波フィルタの可変容量ダイオー
   ドに制御電圧を与えるものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載のマイクロ波フィルタを用いた送
   受信機。