JPH0218586Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、１バンドで所望の特性が得られるよ
うになされた周波数可変式帯域通過濾波器に関す
るものである。

例えば現在の日本におけるテレビジヨン放送の
送信信号周波数帯域はVHF帯では１〜３チヤン
ネルのローバンド（90MHz〜108MHz）と４〜12
チヤンネルのハイバンド（170MHz〜222MHz）と
に２分されており、両バンドの最小、最大周波数
の比率は２倍以上も離れている。また１つのチヤ
ンネルの帯域幅は6MHzに設定され実際の放送に
おいては隣接するチヤンネル同士の相互影響を避
けるために、最低上下に１チヤンネル分の空きチ
ヤンネルを設けて放送することが行われている。

このような関係上空きチヤンネルを介した隣々
接チヤンネル同士は各々帯域外減衰量が多い程妨
害は受けにくくなる。さらに各チヤンネルの帯域
特性は6MHzの全帯域にわたつて平坦でかつ損失
は少なく、さらに全チヤンネルにわたつて帯域幅
および損失は周波数によつて変化しないことが望
ましい。

第１図ａはこのような目的に使用される従来の
周波数可変式帯域通過濾波器を示す回路図で、
INは入力端子、OUTは出力端子、１，１′，６
はコンデンサ、２，２′，４，４′，５はコイル
（インダクタンス素子）、３，３′は可変容量ダイ
オード、バリコン等からなる可変容量素子、８は
抵抗、DCは直流電源端子、１４は帯域通過濾波
回路部である。コンデンサ１，１′，６は各々高
周波通過直流阻止用コンデンサとして動作し、コ
イル２，２′は結合用コイルとして動作し、コイ
ル５は電磁結合調整用コイルとして動作し、また
抵抗８は可変容量素子３，３′に対する直流電圧
印加用抵抗として動作する。

コイル４，４′は共振用コイルとして働いて
各々可変容量素子３，３′と共に並列共振回路
（同調回路）を構成し、各同調回路は相互に電磁
的に結合されている。

第１図ａにおいて結合用コイル２，２′および
共振用コイル４，４′のインダクタンスを一定と
した場合、濾波器の帯域幅は電磁結合調整用コイ
ル５のインダクタンスによつて決定され、一般に
このインダクタンスが大きくなると帯域幅は広く
なる。

例えば第１図ｃのように90MHzにおいて6MHz
の帯域幅を決定し、同調回路を構成している可変
容量素子３，３′に対する印加電圧を増加するこ
とによつて共振周波数を上昇していつた場合、そ
の帯域幅は徐々に広くなり220MHzにおいては約
30MHzにも広がるようになる。

一方、第１図ｂのように220MHzにおいて6MHz
の帯域幅を決定し、可変容量素子３，３′に対す
る印加電圧を下降することによつて共振周波数を
減少していつた場合には、その帯域幅は徐々に狭
くなり、また挿入損失が増加するようになる。

したがつて第１図ａの濾波器では周波数の変化
に応じて帯域幅および帯域損失が共に変化してく
るために、前記のようなテレビジヨン信号の伝送
に適用しようとした場合には限定された狭い範囲
でしか実用にならなくなる。

このため上記欠点を改良すべく対象帯域をロー
バンドとハイバンドとの２つのバンドに分離する
ようにした第２図ａの濾波器が提案されて実用化
されている。同図において９，９′は可変容量素
子３，３′に対する直流電圧印加用抵抗、１０，
１０′，１６，１６′は高周波通過直流阻止用コン
デンサ、１１，１１′はローバンドの周波数補正
用コンデンサ、１２，１２′は共振用コイル、１
３，１３′はスイツチング用ダイオード、１５は
ハイバンドの電磁結合調整用コイル、５はローバ
ンドの電磁結合調整用コイルである。

今直流電源端子DC′に対してプラス電圧を加え
たとすると、このプラス電圧はコイル５，１２，
１２′を介して上記スイツチングダイオード１３，
１３′を順方向バイアスするように働くので各ダ
イオード１３，１３′はコイル１５を介して接地
されるようになる。これによつてコンデンサ１
６，１６′と共振用コイル１２，１２′との接続点
Ｊ，J′は略接地電位となるため、帯域通過濾波回
路部１４は第１図ａの構成と同様な働きを行なう
のでハイバンドの動作を行なう。

一方、直流電源端子DC′に対してマイナス電圧
を加えたとすると又はゼロバイアスにしたとする
と、上記スイツチングダイオード１３，１３′は
逆方向バイアスされるように働くのでダイオード
１３，１３′を介して上記接続点Ｊ，J′は相互に
絶縁された状態となる。これによつて共振用コイ
ルは４と１２および４′と１２′とが直列となつて
インダクタンスが増加して共振動作を行なうの
で、帯域通過濾波回路部１４はローバンドの動作
を行なう。

すなわち第２図ａの濾波器では直流電源端子
DC′に加えるバイアス電圧に応じてスイツチング
ダイオード１３，１３′をオン、オフするように
制御して、ハイバンドとローバンドの切り換えを
行なうように構成したものである。

しかしこの第２図ａの濾波器においては、スイ
ツチングダイオード１３，１３′が順方向バイア
スされてハイバンドの動作を行なう時、これらダ
イオード１３，１３′が共振回路の一部を構成す
るようになるためにその内部抵抗によつて回路損
失が増加し、第２図ｂのようにハイバンドにおけ
る帯域通過損失が増加する欠点がある。

このためにローバンド用コイルとして働く共振
コイル１２，１２′にＱダンプ抵抗を接続するこ
とによつて、故意にローバンドの特性を劣化させ
全帯域にわたる特性を均一化する方法が考えられ
ている。

しかしこのようにして損失を増加させることは
濾波器を高周波増幅段以後に用いる場合は未だし
も、高周波増幅段の前に用いる場合には濾波器を
含む全体の回路の所望性能を大きく低下させる問
題が生ずる。また２つのバンドを切り換えるため
の切換回路に要する部品点数を増加させることに
なり、加えて切換動作の正確な制御が困難なため
に誤動作するおそれもある。

本考案は以上の問題に対処してなされたもの
で、周波数によつて帯域幅および帯域損失が共に
変化しないような構成の周波数可変式帯域通過濾
波器を提供することを目的とするものである。

このような目的を達成するための本考案は、電
磁的に結合された第１及び第２の同調回路を有
し、これら同調回路は可変容量素子、共振用コイ
ル及び共通の電磁結合調整用コイルにより並列共
振回路を構成していて、上記第１の同調回路と第
２の同調回路とを容量素子を介して容量結合させ
ることにより１バンドで所望の帯域特性が得られ
るようにした周波数可変式帯域通過濾波器を提供
するものである。

以下図面を参照して本考案実施例を説明する。

第３図ａは本考案実施例による周波数可変式帯
域通過濾波器を示す回路図で第１図と同一部分は
同一番号で示し、７は容量素子で共振用コイル
４，４′間に接続されることによつて第１の同調
回路と第２の同調回路とを容量的に結合するよう
にしたものである。

可変容量素子３，３′と共振用コイル４，４′と
で構成される並列同調回路同士を電磁的に結合
し、さらに相互を上記のように容量的に結合した
場合第３図ｂのような帯域特性が得られる。

この帯域特性は第１図ｃの従来特性に比較し特
にハイバンドにおける帯域幅の拡がりが抑えられ
た望ましい特性となり、しかも損失のレベルは変
化しないでそのまま一定に抑えられた状態を維持
している。

すなわち本考案実施例のように電磁的に結合さ
れた複同調回路相互を容量的に結合することによ
り特にハイバンドにおける帯域幅を狭めることが
できその度合は上記容量素子７の容量値を選択す
ることにより調整することができ、一般にこの容
量値は微小のもので十分である。

例えばこの容量は配線基板上に形成されている
配線パターン間に存在する浮遊容量、あるいは部
品のリード線間に存在する浮遊容量でもつて構成
することができる。要するに配線基板上の導体間
に存在している微小容量を利用することもでき
る。

一方ローバンドにおける帯域幅は電磁結合調整
用コイル５のインダクタンス値を選択することに
より調整することができ、一定に抑えることがで
きる。

またハイインピーダンスである帯域通過濾波回
路部１４とローインピーダンスである入力回路又
は出力回路あるいは両者と接続するためには、両
者間のマツチングをとる必要がある。このため本
考案実施例においては特に入力端子INおよび出
力端子OUTと帯域通過濾波回路部１４との間に
は結合用素子としてコイル２，２′を接続するよ
うに構成している。

一般的には上記結合用素子としてはコイルに限
らずコンデンサを用いることも考えられるが、本
考案で対象としている濾波器においては周波数可
変式となつているために周波数によつて共振回路
のインピーダンスが変化するのでこの点を考慮し
て具体的素子を選択する必要がある。

周知のように並列共振回路のインピーダンスは
コイルのインダクダンスを一定にしてコンデンサ
の容量を可変にして周波数を高い方にずらした時
は高い方に変化する。一方コンデンサ単体のイン
ピーダンスは周波数が高くなると低くなり、これ
に反してコイルのインピーダンスは周波数が高く
なると高くなる。したがつて例えば上記結合素子
としてコンデンサを選択したとすると、濾波器の
周波数を低い方にずらすとコンデンサとコイルの
インピーダンス変化は相反するために粗結合とな
つて損失が増加するので好ましくない。

この点でコイルを選択するとそのインダクダン
スを適切な値に設定することにより、周波数の変
化に対して損失の変化を最少に抑えることができ
る。これが本考案でコイルを選択した理由であ
る。

入力回路又は出力回路あるいは両者がハイイン
ピーダンスである場合は当然ながら結合素子は不
要となる。

第４図ａは本考案の他の実施例による回路図を
示すもので、前記高周波通過直流阻止用コンデン
サ１，１′間に上記容量素子７と並列となるよう
に他の容量素子７′を接続した例を示すものであ
る。このように容量素子７′を設けこの容量を適
当に調整することにより帯域特性は第４図ｂのよ
うに第３図ｂに比べて個々の特性カーブの立上り
が急峻になり、濾波器としての性能を高めること
ができる。したがつてより実用的な濾波器として
動作させることができる。

以上述べて明らかなように本考案によれば、電
磁的に結合された第１及び第２の同調回路を有
し、これら同調回路は可変容量素子、共振用コイ
ル及び共通の電磁結合調整用コイルにより並列共
振回路を構成していて、上記第１の同調回路と第
２の同調回路とを容量素子を介して容量結合させ
たものであるから、１バンドで所望の帯域特性が
得られるようになる。

これによつて従来の１バンドにおける帯域幅お
よび帯域損失の変化を抑えることができ、また従
来の２バンドにおける性能の低下、部品点数の増
加あるいは誤動作の発生等の問題を改善すること
ができる。よつてテレビジヨン放送における信号
伝送に適用して顕著な効果を得ることができる。
しかしテレビジヨン放送に限らずその他の広帯域
を必要とする信号伝送の分野に適用して同様な効
果を得ることが可能である。

また本考案は広帯域に限らず狭帯域の場合にも
適用して効果的であり、例えばハイバンドのみに
限定した場合には濾波器としての性能はさらに忠
実なものが得られるので、強力な隣々接チヤンネ
ルが存在したとしてもその妨害に対応させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよび第２図ａは共に従来例を示す回
路図、第１図ｂ，ｃおよび第２図ｂは各々第１図
ａおよび第２図ａの回路によつて得られた帯域特
性を示す特性図、第３図ａおよび第４図ａは共に
本考案実施例を示す回路図、第３図ｂおよび第４
図ｂは各々第３図ａおよび第４図ａの回路によつ
て得られた帯域特性を示す特性図である。 １，１′，６，１０，１０′，１１，１１′，１
６，１６′……コンデンサ、７，７′……容量素
子、２，２′，４，４′，５，１２，１２′，１５
……コイル（インダクタンス素子）、３，３′……
可変容量素子、８，９，９′……抵抗、１３，１
３′……スイツチングダイオード、１４……帯域
通過濾波回路部、IN……入力端子、OUT……出
力端子、DC，DC′……直流電源端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電磁的に結合された第１及び第２の同調回路を
   有し、これら同調回路は可変容量素子、共振用コ
   イル及び共通の電磁結合調整用コイルにより並列
   共振回路を構成している周波数可変式帯域通過濾
   波器において、上記第１の同調回路と第２の同調
   回路とを容量素子を介して容量結合したことを特
   徴とする周波数可変式帯域通過濾波器。