JPH0316301A - 帯域阻止形フィルタ - 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） この発明は帯域阻止形フィルタに関し、特に共振器が用
いられ、たとえばセルラ方式自動車電話器やその他の無
線機器に用いられる、帯域阻止形フィルタに関する。

（従来技術〉 近年、米国では、セルラ方式自動車電話器が急激に普及
拡大しセルラ基地局が急増するのに伴って、使用チャン
ネル数を増やすために使用周波数帯域幅の拡大が検討さ
れており、使用周波数帯の割当てが発表されている。こ
の場合、あるサービスシステムにおける使用周波数と別
のサービスシステムにおける使用周波数とが近接する場
合があるので、それらのサービスシステム間の相互干渉
を防止するために、たとえば、第８図に示す急峻な特性
を有するフィルタや第９図に示す急峻な特性を有するフ
ィルタが、要請されている．（発明が解決しようとする
課題〉 従来の帯域阻止形フィルタにおいて、このような急峻な
特性を得るためには、各共振器にそれぞれ各能動回路を
結合してＱ値を大きくする必要があって、その構造が複
雑になってしまう。

さらに、従来の帯域通過形フィルタでは、その出力端に
負荷が接続されるため、その負荷の影響を考慮して共振
器のＱ０値をかなり大きくしなければならない。それに
は共振器に結合される能動回路を不安定な状態で動作し
なければならなく、実用性に乏しい。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構造で急
峻な特性を得ることができる、帯域阻止形フィルタを提
供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、所望の周波数帯域がその減衰域にある帯域
阻止形フィルタであって、入力端子と、その第１の端子
が入力端子に接続される非可逆回路素子と、共振器を有
し、その第１の端子を入力側としたとき出力側となる非
可逆回路素子の第２の端子にその入力端が接続され、そ
の通過域が上記の減衰域にある帯域通過フィルタと、上
記の第２の端子を入力側としたとき出力側となる非可逆
回路素子の第３の端子に接続される出力端子とを含む、
帯域阻止形フィルタである。

（作用） 入力端子に信号を入力すれば、非可逆回路素子は、その
信号を帯域通過フィルタに与える。

帯域通過フィルタは、減衰域の信号をｉｉ１遇するとと
もに、減衰域以外の帯域の信号を非可逆回路素子に反射
する。この場合、帯域通過フィルタは、その共振器のい
ずれかのものに、この帯域通過フィルタの動作域にて負
性抵抗となる能動回路を結合しておけば、そのＱ値が大
きくなり、減衰域を急峻に通過するとともに減衰域以外
の帯域を急峻に反射する。

そして、非可逆回路素子は、反射された帯域の信号を出
力端子に与える。

（発明の効果） この発明によれば、その帯域通過フィルタの共振器のい
ずれかのものに能動回路を結合するという簡単な構造で
急峻な特性を得ることができる、帯域阻止形フィルタが
得られる。

しかも、この帯域阻止形フィルタは、その帯域通過フィ
ルタの出力端に負荷を接続しなくてよいので、帯域通過
フィルタにおける共振器のＱ０をあまり大きくしなくて
よく、帯域通過フィルタの共振器に結合される能動回路
を安定した状態で動作することができ、実用性に富む。

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１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。この
帯域阻止形フィルタ１０は、たとえば金属からなる箱型
のケースｌ２を含む。このケースｌ２の一方側壁には、
それを貫通するようにして、入力端子としてたとえば同
軸コネクタ１４が固着される． また、このケース１２内には、誘電体同軸共振器からな
る第１の帯域通過フィルタ１６が収納される。この第１
の帯域通過フィルタ１６は、所望の周波数帯域（この実
施例では８３５〜８４５ＭＨｚの帯域および８４６．５
〜８４９ＭＨｚの帯域）を含む帯域《この実施例では約
８２０〜８５３ＭＨｚの帯域）に通過域を有する。した
がって、この第ｌの帯域通過フィルタ１６は、所望の周
波数帯域を含む帯域の信号を通過する。この第１の帯域
通過フィルタ１６の入力端１６ａは、たとえば同軸ケー
ブルによって、入力端子１４に接続される。

さらに、ケース１２内では、第１の帯域通過フィルタ１
６の出力端１６ｂが、非可逆回路素子としてのサーキュ
レータｌ８の第１の端子１８ａに接続される。

このサーキュレータ１８の第１の端子１８ａを入力側と
したとき出力側となる第２の端子１８ｂには、３つの第
２の帯域通過フィルタ２０．２２および２４の入力端２
０ａ，２２ａおよび２４ａが共通に接続される。

これらの第２の帯域通過フィルタ２０．２２および２４
は、第１の帯域通過フィルタ１６で通過させる帯域のう
ち減衰したい帯域、たとえば８４５〜８４６．５ＭＨｚ
の帯域、８４９ＭＨｚ以上の帯域および８３５ＭＨｚ以
下の帯域に、それぞれ通過域を有する。これらの第２の
帯域通過フィルタ２０．２２および２４は、用いられる
誘電体同軸共振器の段数および通過域は異なるが互いに
同様な構造なので、特に、１つの第２の帯域通過フィル
タ２０について詳細に説明する。

この第２の帯域通過フィルタ２０は、たとえば金属から
なる直方体状のケース２６を含み、このケース２６内の
空間は、たとえば、金属からなる７枚の仕切板２８で８
の収納部に区画されている。

そして、それらの収納部には、それぞれ、たとえばλ／
４の誘電体同軸共振器３０およびたとえばエボキシ樹脂
などの絶縁材料からなる基板３２が収納される。この場
合、それらの誘電体同軸共振器３０の一端としての外導
体３０ａはケース２６に接地される。また、基板３２は
誘電体同軸共゛振器３０の開放端側にそれぞれ配置され
る。

この基板３２上には、第２Ａ図に示すように、たとえば
Ｌ字型の導体パターン３４が形威されていて、この導体
パターン３４の一端には、誘電体同軸共振器３０の他端
としての内導体３０ｂが、たとえば導体リボン３６で接
続される。さらに、基板３２上には、導体パターン３４
の一端の近傍に２つの電極３８ａおよび３８ｂが形威さ
れ、これらの電極３８ａおよび３８ｂは、それぞれ、ギ
ャソプ４０ａおよび４０ｂによるギャップ容量を介して
、導体パターン３４に結合される。また、これらの電極
３８ａおよび３８ｂには、位相調整用ライン４２ａおよ
び４２ｂによって、能動回路としてのたとえばＳｉバイ
ボーラトランジスタなどで構威された増幅回路４４が接
続される。したがって、この増幅回路４４は、誘電体同
軸共振器３０に結合されることになる。また、この増幅
回路４４は、第２の帯域通過フィルタ２０の動作域にて
負性抵抗となるように構戒される。そのため、第２の帯
域通過フィルタ２０のみかけ上のＱ値は、第２の帯域通
過フィルタ２０の動作域にて大きくなる．さらに、基板
３２上には、この増幅回路４４に電力を供給するための
導体パターン４６が形戒される。

さらに、各基板３２上の導体パターン３４の他端は、そ
れぞれの導電リボン４８で伝送線路としてのそれぞれの
電極５０に接続される。また、これらの電極５０は、そ
の間にキャップ５２によるギヤ・７プ容量を生じるよう
に、間隔を隔てて一列に配置されている。したがって、
この誘電体同軸共振器３０およびその周辺の等価回路は
、第２Ｂ図に示すようになる。

さらに、両端の電極５０は、たとえばギャップ５４によ
るギャップ容量を介して、入力端２０ａおよび出力端２
０ｂにそれぞれ結合される。したがって、この第２の帯
域通過フィルタ２０は、第３図に示す等価回路となる。

この第２の帯域通過フィルタ２０の出力端２０ｂは、こ
の実施例では無負荷状態にされている。なお、この第２
の帯域通過フィルタ２０の出力端２０ｂには、たとえば
抵抗などの負荷が接続されてもよい。

また、第２の帯域通過フィルタ２０における誘電体同軸
共振器３０および電極５０間などのギャップ容量は、そ
れらの共振周波数が減衰すべき８４５〜８４６．５ＭＨ
ｚの帯域にあるものが選ばれる．したがって、この第２
の帯域通過フィルタ２０は、入力端２Ｏａ側における反
射の周波数特性が第４図に示すようになる。

なお、図示していないが、各基板３２の導体パターン４
６は、ケース２６の側壁を貫通する電源端２０ｃに接続
される。そして、この電源端２ｏＣには、ケース１２内
の直流電源５６が接続され、その直流電源５６から電力
が供給される。

他の第２の帯域通過フィルタ２２は、上述の第２の帯域
通過フィルタ２０と同様の構造であるが、ｌＯ段の誘電
体同軸共振器などを有する点および通過域が８４９ＭＨ
ｚ以上の帯域である点で相違する。

さらに他の第２の帯域通過フィルタ２４は、上述の第２
の帯域通過フィルタ２０と比べて、ｌ８段の誘電体同軸
共振器などを有する点および通過域が８３５Ｍ｝Ｉｚ以
下の帯域である点で相違する。

そして、これらの第２の帯域通過フィルタ２２および２
４も、それらの出力端が無負荷状態にされ、かつ、それ
らの電源＠２２Ｃおよひ２４ｃに、直流電源５６から電
力が供給される。なお、これらの第２の帯域通過フィル
タ２２および２４の出力端にも、たとえば抵抗などの負
荷が接続されてもよい。

一方、サーキュレータｌ８の第２の端子１８ｂを入力側
としたとき出力側となる第３の端子１８Ｃは、ケース１
２の側壁を貫通する出力端子としての同軸コネクタ５８
に接続される。

この帯域阻止形フィルタ１０では、第１の帯域通過フィ
ルタ１６が、所望の周波数帯域を含む帯域の信号をサー
キュレータ１８の第１の端子１８ａに通過する。そして
、このサーキュレータ１８は、その信号を、３つの第２
の帯域通過フィルタ２０．２２および２４の入力端２０
ａ，２２ａおよび２４ａに与える． １つの第２の帯域通過フィルタ２０は、その通過域が減
衰すべき帯域の８４５〜８４６．５ＭＨｚにあるので、
それ以外の帯域の信号を急峻に反射し、サーキュレータ
１８の第２の端子１８ｂに与える。同様に、他の第２の
帯域通過フィルタ２２は、８４９ＭＨｚ以上の帯域以外
の帯域の信号を急峻に反射してサーキュレータｌ８の第
２の端子１８ｂに与え、さらに他の第２の帯域通過フィ
ルタ２４は、８３５ＭＨｚ以下の帯域以外の帯域の信号
を急峻に反射してサーキュレータｌ８の第２の端子１８
ｂに与える。したがって、サーキュレータ１８の第２の
端子１８ｂには、所望の周波数帯域の信号が与えられる
。そのため、サーキュレー夕１８の第３の端子１８ｃか
らは、所望の周波数帯域の信号が出力され、その信号が
同軸コネクタ５８に与えられる。したがって、この帯域
阻止形フィルタ１０では、第５図に示す周波数特性が得
られる。

なお、上述の実施例では、サーキュレータｌ８の前段に
第１の帯域通過フィルタ１６が設けられているが、この
発明では、サーキュレータｌ８の前段にはフィルタが設
けられなくてもよい。この場合、サーキュレータｌ８の
第１の端子１８ａは、入力端子１４に直接榛続される。

また、第２の帯域通過フィルタにおいてλ／４の誘電体
同軸共振器が用いられているが、λ／４に代えてλ／２
の誘電体同軸共振器が用いられてもよい。この場合、第
６図および第７図に示すように、λ／２の誘電体同軸共
振器３０の内導体３０ｂの一端側を能動回路としての増
幅回路４４に結合し、その他端側を伝送線路としての電
極５０に接続すればよい。あるいは、第２の帯域通過フ
ィルタに用いられる共振器としては、誘電体同軸共振器
に限らず、ストリップライン共振器などの他の構造の共
振器が用いられてもよく、その共振モードもＴＥモード
やＴＭモードなどのモードのものであってもよい。

さらに、上述の実施例は、複数の帯域を減衰する特性を
有するが、この発明では、ｉつの帯域を減衰する特性を
有する帯域阻止形フィルタにも適用される。この場合、
たとえば、第１図に示す実施例において、サーキュレー
タ１８の第２の端子１８ｂに、減衰すべき帯域に通過域
を有する１つの第２の帯域通過フィルタの入力端のみを
接続すればよい。

また、１つの第２の帯域通過フィルタにおいて、いずれ
かの共振器のみに能動回路を結合するようにしてもよい
．この場合、能動回路は、前段あるいは後段の共振器の
みに結合するのが好ましく、第２の帯域通過フィルタか
らサーキュレータ側に発生するノイズを考慮すれば、後
段の共振器に結合するのが最も好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図解図である。 第２Ａ図は第１図実施例に用いられる帯域通過フィルタ
の要部を示す図解図であり、第２Ｂ図はその要部の等価
回路図である。 第３図は第１図実施例に用いられる帯域通過フィルタの
等価回路図である。 第４図は第３図に示す帯域通過フィルタの入力端側にお
ける反射の周波数特性を示すグラフである。 第５図は第１図実施例の周波数特性を示すグラフである
。 第６図は第ｌ図実施例に用いられる帯域通過フィルタの
他の例の要部を示す図解図である。 第７図は第６図に示す帯域通過フィルタの等価回路図で
ある。 第８図および第９図は、それぞれ、この発明の背景とな
り、かつ、要求される周波数特性を示すグラフである。 図において、ＩＯは帯域阻止形フィルタ、１４は入力端
子としての同軸コネクタ、１８は非可逆回路素子として
のサーキュレータ、２０．２２および２４は帯域通過フ
ィルタ、３０は誘電体同軸共振器、４４は能動回路とし
ての増幅回路、５８は出力端子としての同軸コネクタを
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　所望の周波数帯域がその減衰域にある帯域阻止形フ
   ィルタであって、 入力端子、 その第１の端子が前記入力端子に接続される非可逆回路
   素子、 共振器を有し、前記第１の端子を入力側としたとき出力
   側となる前記非可逆回路素子の第２の端子にその入力端
   が接続され、その通過域が前記減衰域にある帯域通過フ
   ィルタ、および 前記第２の端子を入力側としたとき出力側となる前記非
   可逆回路素子の第３の端子に接続される出力端子を含む
   、帯域阻止形フィルタ。 ２　前記帯域通過フィルタの出力端は、無負荷状態であ
   る、特許請求の範囲第１項記載の帯域阻止形フィルタ。 ３　複数の前記帯域通過フィルタを含む、特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の帯域阻止形フィルタ。 ４　前記帯域通過フィルタの前記共振器に結合され、前
   記帯域通過フィルタの動作域にて負性抵抗となる能動回
   路を含む、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の帯域阻止形フィルタ。 ５　前記能動回路は、終段の前記共振器に結合される、
   特許請求の範囲第４項記載の帯域阻止形フィルタ。