JPH0481888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はUHF帯を含みそれ以上の周波数領域
で好適に使用されるバンドパスフイルタに関す
る。 従来技術とその問題点 上記の周波数領域におけるバンドパスフイルタ
のフイルタ特性としては比較的高い尖鋭度（以
下、Ｑという）をもつことが要求され、従来は誘
電体同軸共振器を多段に接続したものが一般的で
あつた。 ところで、上記誘電体同軸共振器はコンデンサ
とコイルとからなる直列回路に別のコンデンサを
並列接続した等価回路であらわされるものである
が、全体形状が円筒形をしているため、多段接続
した場合にはフイルタが嵩張るという欠点があつ
た。 出願人はこれに関連する発明として共振器回路
を構成する導電パターンを一枚の基板上に形成
し、かつ該共振器回路を複数個容量結合させるこ
とによつて、コンパクト化を実現したものを特願
昭61−97317にて既に提案した。 しかし、上記出願発明は、コンパクトにはなつ
たもののフイルタ特性の面においては必ずしもそ
の「Ｑ」が満足し得るものとは言い難く、尚改良
の余地が残されていた。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、コンパクトであつて、かつフイルタ
特性をより向上させたバンドパスフイルタを提供
することを目的とする。 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本発明のバンドパス
フイルタは、第１のコンデンサの両側に直列にコ
イルが接続されたLC直列回路に並列に第２のコ
ンデンサが接続された等価回路をもつ共振器複数
個を容量結合すると共に、共振器間の少なくとも
１カ所をコイルによつて接続したことを要旨とし
ている。 実施例 以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説す
る。 第１図は本発明の一実施例としてのバンドパス
フイルタの構成を示し、図イは正面図、図ロは側
面図、図ハは背面図である。図中、１は例えば
FRDR材等からなる誘電体基板で、その表面１ａ
と裏面１ｂには夫々コの字状をした導電パターン
２〜５が形成され、かつ表面１ａ側の導電パター
ン２と導電パターン４とは略凹状に形成された導
電パターン６を介して接続されている。上記導電
パターン２〜５は２つのコンデンサ電極パターン
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂと１つのコイルパターン２ｃ，３ｃ，４ｃ，５
ｃとからなる。このうち、コンデンサ電極パター
ン２ａと３ａ，２ｂと３ｂ，４ａと５ａ，４ｂと
５ｂとは誘電体基板１を介して対向しており、基
板１の誘電率、厚み及びコンデンサ電極パターン
の対向面積によつて決定されるコンデンサ容量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を有している。一方、コイ
ルパターン２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃは夫々対向し
ない位置に高周波的に形成され、夫々のコイルパ
ターンはインダクタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４
を有している。また、前記コンデンサ電極パター
ン２〜５のうち基板表面１ａ側のコンデンサ電極
パターン２ａ，４ａは互いに接近する方向に延設
部２ｄ，４ｄが形成されると共に、該延設部２
ｄ，４ｄ間で所定容量のコンデンサCsを有する
ように基板裏面１ｂ側には導電パターン７が形成
される。３，９は入出力用のリード端子、１０，
１１は接地用の端子を示す。 しかして、上記導電パターン２，３（或いは導
電パターン４，５）は、第２図に示すような等価
回路で表され、共振器Ｑを構成している。すなわ
ち、該共振器Ｑは第１のコンデンサＣ１（Ｃ３）
の両側にコイルＬ１，Ｌ２，（Ｌ３，Ｌ４）を接
続してなるLC直列回路に第２のコンデンサＣ２
（Ｃ４）が並列接続されたものである。 第３図は第１図に示すバンドパスフイルタを等
価回路で表したものである。すなわち、該バンド
パスフイルタは、第２図の等価回路を持つ２個の
共振器Ｑ１，Ｑ２が上記コンデンサCsによつて
容量結合され、かつ共振器Ｑ１とＱ２が接続コイ
ルＬ５によつて接続されてなる。図中、Ｌ１０，
Ｌ１１はリード端子１０，１１の有するインダク
タンスである。このバンドパスフイルタは、コン
デンサCsの容量を変えることにより容量結合の
度合を変更でき、従つてこれによつて通過帯域幅
を調整することができる。第４図は上記構成のバ
ンドパスフイルタの周波数特性を示し、第５図は
接続コイルＬ５を設けなかつた例を示す。中心周
波数は共に504MHzである。この両図の比較から
明らかなように共振器Ｑ１，Ｑ２が接続コイルＬ
５に接続されることにより中心周波数の両側に極
Ｐ，Ｐが形成され、接続コイルＬ５が設けられて
いない場合に比し、急峻な特性が得られることが
確認された。しかも、上述の如く該バンドパスフ
イルタは第３図に示す等価回路を有する導電パタ
ーンからなり、嵩張ることもなくコンパクトなも
のとなる。上記第４図のような周波数特性を得る
ための基板１及び導電パターン２〜７の寸法等は
次の通りである。 (イ) 誘電体基板：厚み0.4mm、縦横寸法12×14mm、
誘電率80 (ロ) 導電パターン（各パターンとも同じ）： コンデンサ電極パターン２ａ，２ｂ l1＝6.5（mm） l2＝1.5（mm） l3＝6.5（mm） l4＝3.5（mm） Ｃ１＝20（PF） Ｃ２＝44（PF） コイルパターン２ｃ，３ｃ l5＝5.6（mm） Ｌ１＝Ｌ２＝2.49（nH） コンデンサ電極パターン２ｄ，４ｄ，７ l6＝l7＝1.5（mm） l8＝0.5（mm） l9＝1.3（mm） Cs＝1.0（PF） コイルパターン６ l10＝l11＝1.5（mm） l12＝l13＝l14＝1.0（mm） l15＝3.5（mm） Ｌ５＝3.0（nH） 尚、コイルパターンの幅Ｗはインダクタンス値
には関係しないが、幅が大である程抵抗分が小さ
くなるので、Ｑが高くなり好ましいといえる。こ
の実施例ではＷ＝1.5（mm）としている。 第６図は他の実施例（第２の実施例）として第
２図に示す等価回路をもつ共振器を３段に結合し
た場合の例を示す。この実施例ではコの字状をし
た３個の導電パターン２，４，１２と３，５，１
３が一枚の誘電体基板１の表裏両面１ａ，１ｂに
夫々所定間隔をおいて形成されると共に、表面１
ａ側の導電パターン２，１２は導電パターン６を
介して接続されている。さらに上記導電パターン
２，４，１２は、その一部を延長して延設部２
ｄ，４ｄ，１２ｄ，１２ｅを形成し、かつこの延
設部２ｄ，４ｄ，１２ｄ，１２ｅと一部対向する
導電パターン７，１４を基板裏面１ｂに形成して
いる。第７図は第６図のバンドパスフイルタを等
価回路であらわしたものである。すなわち、上記
基板１の表裏両面に形成された導電パターン２と
３，４と５，１２と１３で共振器Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
３を構成し、延設部２ｄ，４ｄ，１２ｄ，１２ｅ
と導電パターン７，１４とで結合用のコンデンサ
Cs₁，Cs₂を構成すると共に、共振器Ｑ１，Ｑ３は
接続コイルＬ５で互いに接続される。図中、Ｃ
５，Ｃ６，Ｌ６，Ｌ７は共振器Ｑ３を構成するコ
ンデンサ及びコイル、Ｌ１５はリード端子１５の
有するコイル成分である。第８図は上記バンドパ
スフイルタの周波数特性を示し、第９図は接続コ
イルＬ５を設けなかつた場合を示す。中心周波数
は共に400MHzである。この図から明らかなよう
に接続コイル１５を設けることにより、中心周波
数の両側に２個の極Ｐ，Ｐが形成され、急峻な特
性が得られたのが確認された。このような周波数
特性を得るためのバンドパスフイルタの導電パタ
ーン６の各部寸法は次の通りである。 l16＝1.0（mm） l17＝3.5（mm） Ｌ５＝2.0（nH） 第１０図はさらに別の実施例（第３の実施例）
を示したものであつて、第２の実施例と同様、第
２図の等価回路をもつ共振器を３段結合し、か
つ、表面１ａ側の導電パターン１２の一部に矩形
状の突設部１６を設けると共に、該突設部１６と
対向状となるように裏面１ｂ側の導電パターン５
にも同様な突設部１７を設け、さらに該突設部１
６，１７を電気的に接続する貫通孔１８を設けた
ものである。尚、該貫通孔１８には銀等の導電ペ
ーストが充填される。第１１図は第１０図のバン
ドパスフイルタの等価回路を示したものである。
上記突設部１６，１７でもつてコイルＬ５が形成
されている。第１２図はその周波数特性を示した
ものである。この図から明らかなように中心周波
数405Hzの両側に極Ｐ，Ｐが形成され、急峻な周
波数特性が得られ、また減衰量も大きくなり、良
好なバンドパスフイルタを得られるのが判る。以
下に上記突設部１６，１７の各部寸法を示す。 l18＝1.0（mm） l19＝2.5（mm） 貫通孔l8＝0.5（mmφ） Ｌ５＝2.0（nH） このように共振器間をコイルで接続することに
より、急峻な特性が得られたのが確認された。ま
た、本発明に係るバンドパスフイルタは、共振器
を導電パターンで形成したので３段以上の多段に
接続しても嵩張ることなくコンパクトなものとな
る。 尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく要旨を逸脱しない範囲において設計変更可能
なことは勿論である。例えば、共振器の段数につ
いても限定されることがなく、一枚の基板上に３
個以上の共振器を多段接続することも可能であ
る。さらに、リード端子の導出箇所も任意であ
り、共振器の間隔を変えることによつて帯域幅を
変えることも可能である。また、第２及び第３の
実施例において、極Ｐの周波数はリード端子１５
を第６図及び第１０図に示す如く矢印Ａ方向に移
動させることにより、任意に選べることができ、
用途に応じたフイルタ特性を有するバンドパスフ
イルタを得ることができる。また、共振器間の接
続箇所についても少なくとも１箇所あれば良く、
接続箇所を２個以上に設定しても良いことはいう
までもない。 発明の効果 以上詳述したように本発明のバンドパスフイル
タは、第１のコンデンサの両側に直列にコイルが
接続されたLC直列回路に並列に第２のコンデン
サが接続された等価回路をもつ共振器複数個を容
量結合すると共に、共振器間の少なくとも１箇所
をコイルによつて接続したので、中心周波数の両
側に極が形成され、急峻なフイルタ特性を得るこ
とができる。また上述のような特異な等価回路を
有する共振器が多段接続されたので、一枚の基板
上に組みつけることができ、誘電体同軸共振器を
用いたフイルタと異なり、嵩張ることもなく、コ
ンパクトに構成することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例（第１の実施例）と
してのバンドパスフイルタを示し、図イは正面
図、図ロは側面図、図ハは背面図、第２図は第１
図のフイルタを構成する共振器の等価回路図、第
３図は第１図のフイルタの等価回路図、第４図は
第１の実施例におけるバンドパスフイルタの周波
数特性図、第５図はコイルを接続しなつた場合の
一例を示す周波数特性図、第６図イは第２の実施
例を示すバンドパスフイルタの正面図、図ロはそ
の側面図、図ハは背面図、第７図はその等価回路
図、第８図は上記第２の実施例におけるバンドパ
スフイルタの周波数特性図、第９図はコイルを接
続しなかつた場合の一例を示す周波数特性図、第
１０図イは第３の実施例を示すバンドパスフイル
タの正面図、図ロは側面図、図ハは背面図、第１
１図はそのフイルタの等価回路図、第１２図は上
記第３の実施例における周波数特性図である。 Ｃ１，Ｃ３，Ｃ５……第１のコンデンサ、Ｃ
２，Ｃ４，Ｃ６……第２のコンデンサ、Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７……コイル、
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３……共振器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１のコンデンサの両側に直列にコイルが接
   続されたLC直列回路に並列に第２のコンデンサ
   が接続された等価回路をもつ共振器複数個を容量
   結合すると共に、共振器間の少なくとも１箇所を
   コイルによつて接続したことを特徴とするバンド
   パスフイルタ。