JPH05299903A - 有極型バンドパスフィルタ - Google Patents

有極型バンドパスフィルタ

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JPH05299903A
JPH05299903A JP23492791A JP23492791A JPH05299903A JP H05299903 A JPH05299903 A JP H05299903A JP 23492791 A JP23492791 A JP 23492791A JP 23492791 A JP23492791 A JP 23492791A JP H05299903 A JPH05299903 A JP H05299903A
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resonators
resonator
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reactance
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Hideo Ishii
秀男 石井
Masakazu Kurono
正和 黒野
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SPC Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】共振器が4段又は5段であっても、挿入損失特
性の減衰極が中心周波数の両側にそれぞれ2つずつ存在
する有極型バンドパスフィルタを提供する。 【構成】4個の共振器11 〜14 を一列に並べて順次結
合させる。この共振器群の両端に、それぞれ入出力端
2,3を設ける。これら入出力端2,3と同じ位置には
共振器を設けない。これら共振器11 〜14 のうち、中
央側で隣接する2個の共振器12 ,13 の両外側の共振
器11 ,14 を、負のアドミタンスインバータ4で飛び
越し結合する。共振器群の両端の入出力端2,3は、リ
アクタンス6で飛び越し結合する。共振器が同じ位置に
設けられていない入出力端2,3とその隣の共振器
1 ,14 との間は、それぞれ1/4波長の伝送路7,
8で接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯等で使用
する有極型バンドパスフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の有極型バンドパスフィルタで、図
7に示した挿入損失特性のように減衰極が中心周波数の
両側にそれぞれ2つずつ持つものは、図6に示すように
最低6個の第1から第6の共振器11 〜16 を一列に並
べて順次結合させ、この共振器群の両端にそれぞれ入出
力端2,3を設け、中央側で隣合う2個の第3,第4の
共振器13 ,14 の両外側の第2,第5の共振器12
6 は−J1 からなる負のアドミタンスインバータ4で
飛び越し結合し、両端の入出力端2,3は+J2からな
る正のアドミタンスインバータ5で飛び越した構造にな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の有極
型バンドパスフィルタで、図7に示した挿入損失特性の
ように減衰極が中心周波数の両側にそれぞれ2つずつ存
在するようにするためには、図6に示すように共振器の
段数を最低6段にする必要があり、このため効率的な設
計を行うことができず、コスト高になり、また設置スペ
ースの確保も困難になる問題点があった。
【0004】本発明の目的は、共振器が4段又は5段で
あっても、挿入損失特性の減衰極が中心周波数の両側に
それぞれ2つずつ存在する有極型バンドパスフィルタを
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、本発明は4個又は5個の共振
器が一列に並んで順次結合され、この共振器群の両端に
入出力端がそれぞれ設けられ、前記共振器のうち隣接す
る2個の共振器の両外側の共振器は負のアドミタンスイ
ンバータで飛び越し結合され、両端の前記入出力端はリ
アクタンスで飛び越し結合されている有極型バンドパス
フィルタにおいて、前記共振器が同じ位置に設けられて
いない前記入出力端とその隣の前記共振器との間は1/
4波長の伝送路で接続されていることを特徴とする。
【0006】
【作用】このように負のアドミタンスインバータでの飛
び越し結合箇所とリアクタンスでの飛び越し結合箇所と
を設け、且つリアクタンスでの飛び越し結合箇所に隣接
させて90度の位相差をもつ1/4波長の伝送路を設ける
と、共振器が4段又は5段であっても、負のアドミタン
スインバータでの飛び越し結合箇所ではある周波数で振
幅が等しく逆位相の相殺が行われて挿入損失特性の減衰
極が左右対称に現れ、またリアクタンスでの飛び越し結
合箇所では他のある周波数で振幅が等しく逆位相の相殺
が行われて挿入損失特性の減衰極が左右対称に現れるこ
とになる。従って、共振器が4段又は5段であっても、
挿入損失特性の減衰極が中心周波数の両側にそれぞれ2
つずつ存在する有極型バンドパスフィルタを得ることが
できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して詳細に
説明する。なお、前述した図6と対応する部分には、同
一符号を付けて示している。
【0008】図1は、本発明の第1実施例を示したもの
である。本実施例の有極型バンドパスフィルタでは、4
個の共振器11 〜14 が一列に並んで順次結合されてい
る。この共振器群の両端には、それぞれ入出力端2,3
が設けられている。本実施例では、これら入出力端2,
3と同じ位置には共振器は設けられていない。これら共
振器11 〜14 のうち、中央側で隣接する2個の共振器
2 ,13 の両外側の共振器11 ,14 は、負のアドミ
タンスインバータ4で飛び越し結合されている。共振器
群の両端の入出力端2,3は、リアクタンス6で飛び越
し結合されている。共振器が同じ位置に設けられていな
い入出力端2,3とその隣の共振器11,14 との間
は、それぞれ1/4波長の伝送路7,8で接続されてい
る。
【0009】このような有極型バンドパスフィルタで
は、このように負のアドミタンスインバータ4での飛び
越し結合箇所とリアクタンス5での飛び越し結合箇所と
を設け、且つリアクタンス5での飛び越し結合箇所に隣
接させて90度の位相差をもつ1/4波長の伝送路7,8
を設けると、共振器が4段又は5段であっても、負のア
ドミタンスインバータ4での飛び越し結合箇所ではある
周波数(本実施例では、ほぼ100 MHz ,ほぼ−100 MHz
)で振幅が等しく逆位相の相殺が行われて挿入損失特
性の減衰極が左右対称に現れ、またリアクタンス6での
飛び越し結合箇所では他のある周波数(本実施例では、
ほぼ250 MHz ,ほぼ−250 MHz )で振幅が等しく逆位相
の相殺が行われて挿入損失特性の減衰極が左右対称に現
れることになる。従って、共振器が4段又は5段であっ
ても、挿入損失特性の減衰極が中心周波数の両側にそれ
ぞれ2つずつ存在する有極型バンドパスフィルタを得る
ことができる。
【0010】即ち、本実施例における負のアドミタンス
インバータ4での飛び越し結合箇所では、主線路を通っ
て共振器11 から共振器14 に至るある周波数の信号は
3段の90°移相を経るので90°×3=270 °の位相差を
もち、負のアドミタンスインバータ4を通る信号は90°
の位相差をもつので、両者の位相差の差は270 °−90°
=180 °、即ち、互いに逆位相となる。負のアドミタン
スインバータ4の値を適宜選定すると、振幅が等しくな
り、ある周波数で振幅が等しく逆位相の相殺が行われて
挿入損失特性の減衰極が左右対称に現れることになる。
同様にして、本実施例におけるリアクタンス6での飛び
越し結合箇所では、主線路を通って入出力端2から入出
力端3に至る他のある周波数の信号は5段の90°移相を
経るので90°×5=450 °の位相差をもち、リアクタン
ス6を通る信号は270 °の位相差をもつので、両者の位
相差の差は450 °−270 °=180 °、即ち、互いに逆位
相となる。リアクタンス6の値を適宜選定すると、振幅
が等しくなり、他のある周波数で振幅が等しく逆位相の
相殺が行われて挿入損失特性の減衰極が左右対称に現れ
ることになる。
【0011】このような第1実施例の有極型バンドパス
フィルタの挿入損失特性の一例として、Fo =10,000MH
z 、通過帯域幅Fb=50MHz (通過帯域の反射減衰量26
dB),第1の極周波数Fc1 =100 MHz についてその
挿入損失特性を計算したところ、図2に示す結果が得ら
れた。この場合、負のアドミタンスインバータ4の値は
−0.0451、リアクタンス6の値は+0.001 である。ま
た、リアクタンス6のXL =0の場合(従来の減衰極が
1組のバンドパスフィルタ)の挿入損失を併記したが、
極周波数の3倍の範囲内で本発明による減衰極2組の方
が約6dB良い値を示している。
【0012】図3は、本発明の第2実施例を示したもの
である。本実施例の有極型バンドパスフィルタでは、5
個の共振器11 〜15 が一列に並んで順次結合されてい
る。この共振器群の両端には、それぞれ入出力端2,3
が設けられている。本実施例では、一方の入出力端2と
同じ位置に共振器11 が設けられ、他方の入出力端3と
同じ位置に共振器は設けられていない。これら共振器1
1 〜15 のうち、中央側で隣接する2個の共振器13
4 の両外側の共振器12 ,15 は、負のアドミタンス
インバータ4で飛び越し結合されている。共振器群の両
端の入出力端2,3は、リアクタンス6で飛び越し結合
されている。共振器が同じ位置に設けられていない入出
力端3とその隣の共振器15 との間は、1/4波長の伝
送路8で接続されている。
【0013】このような構造の有極型バンドパスフィル
タでも、第1実施例と同様の効果を得ることができる。
【0014】このような第2実施例の有極型バンドパス
フィルタの挿入損失特性の一例として、前述した4段の
場合とFc1 =89MHz 以外は同じ条件で、その挿入損失
特性を計算したところ図4に示す結果が得られた。な
お、この場合、負のアドミタンスインバータ4の値は−
0.0394、リアクタンス6の値は+0.0068である。また、
リアクタンス6のXL =0の場合(従来の減衰極が1組
のバンドパスフィルタ)の挿入損失も併記したが、極周
波数の2倍の範囲内で本発明による減衰極2組の方が約
10dB良い値を示している。
【0015】図5は、本発明の第3実施例を示したもの
である。本実施例の有極型バンドパスフィルタでは、第
2実施例と同様に、5個の共振器11 〜15 が一列に並
んで順次結合されている。この共振器群の両端には、そ
れぞれ入出力端2,3が設けられている。本実施例で
も、一方の入出力端2と同じ位置に共振器11 が設けら
れ、他方の入出力端3と同じ位置に共振器は設けられて
いない。これら共振器11 〜15 のうち、中側で隣接す
る2個の共振器12 ,13 の両外側の共振器11,14
は、負のアドミタンスインバータ4で飛び越し結合され
ている。共振器群の両端の入出力端2,3は、リアクタ
ンス6で飛び越し結合されている。共振器が同じ位置に
設けられていない入出力端3とその隣の共振器15 との
間は、1/4波長の伝送路8で接続されている。
【0016】このような構造の有極型バンドパスフィル
タでも、第2実施例と同様の効果を得ることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る有極型
バンドパスフィルタにおいては、負のアドミタンスイン
バータでの飛び越し結合箇所とリアクタンスでの飛び越
し結合箇所とを設け、且つリアクタンスでの飛び越し結
合箇所に隣接させて90度の位相差をもつ1/4波長の伝
送路を設けたので、共振器が4段又は5段であっても、
負のアドミタンスインバータでの飛び越し結合箇所では
ある周波数で振幅が等しく逆位相の相殺が行われて挿入
損失特性の減衰極が左右対称に現れ、またリアクタンス
での飛び越し結合箇所では他のある周波数で振幅が等し
く逆位相の相殺が行われて挿入損失特性の減衰極が左右
対称に現れることになり、従って、共振器が4段又は5
段であっても、挿入損失特性の減衰極が中心周波数の両
側にそれぞれ2つずつ存在する有極型バンドパスフィル
タを得ることができる。
【0018】このため本発明によれば、従来より少ない
共振器の段数で、従来と同様の挿入損失特性を得ること
ができる。従って、高価な誘電体共振器を用いたバンド
パスフィルタにおいては、共振器の使用個数の減少分だ
けコストダウンが図れ、且つ小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有極型バンドパスフィルタの第1
実施例の回路図である。
【図2】図1に示す有極型バンドパスフィルタの挿入損
失特性図である。
【図3】本発明に係る有極型バンドパスフィルタの第2
実施例の回路図である。
【図4】図3に示す有極型バンドパスフィルタの挿入損
失特性図である。
【図5】本発明に係る有極型バンドパスフィルタの第3
実施例の回路図である。
【図6】従来の有極型バンドパスフィルタの回路図であ
る。
【図7】従来の有極型バンドパスフィルタの挿入損失特
性図である。
【符号の説明】
1 〜16 …共振器、2,3…入出力端、4…負のアド
ミタンスインバータ、5…正のアドミタンスインバー
タ、6…リアクタンス、7,8…1/4波長の伝送路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4個又は5個の共振器が一列に並んで順
    次結合され、この共振器群の両端に入出力端がそれぞれ
    設けられ、前記共振器のうち隣接する2個の共振器の両
    外側の共振器は負のアドミタンスインバータで飛び越し
    結合され、両端の前記入出力端はリアクタンスで飛び越
    し結合されている有極型バンドパスフィルタにおいて、 前記共振器が同じ位置に設けられていない前記入出力端
    とその隣の前記共振器との間は1/4波長の伝送路で接
    続されていることを特徴とする有極型バンドパスフィル
    タ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691674A (en) * 1993-09-20 1997-11-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric resonator apparatus comprising at least three quarter-wavelength dielectric coaxial resonators and having capacitance coupling electrodes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691674A (en) * 1993-09-20 1997-11-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric resonator apparatus comprising at least three quarter-wavelength dielectric coaxial resonators and having capacitance coupling electrodes

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