JPH08307109A - フィルタ回路 - Google Patents

フィルタ回路

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JPH08307109A
JPH08307109A JP8058020A JP5802096A JPH08307109A JP H08307109 A JPH08307109 A JP H08307109A JP 8058020 A JP8058020 A JP 8058020A JP 5802096 A JP5802096 A JP 5802096A JP H08307109 A JPH08307109 A JP H08307109A
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JP
Japan
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circuit
filter
filter circuit
frequency
amplifier stage
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Application number
JP8058020A
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English (en)
Inventor
Gerald Duellberg
デュルベルク ゲラルト
Herbert Peusens
ポイゼンス ヘルベルト
Veit Armbruster
アルムブルスター ファイト
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
Original Assignee
Deutsche Thomson Brandt GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0123Frequency selective two-port networks comprising distributed impedance elements together with lumped impedance elements

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般的な回路設計と同等の選択特性を持ちな
がらも、コンポーネントのための支出がより少ないフィ
ルタ回路を提供する。 【構成】 増幅器段(1)、上流フィルタ(2)および
下流バンドパスフィルタ(3)を持つフィルタ回路の場
合には、フィルタ(2)はコンデンサ(5)およびλ/
4同軸スタブ(4)によって形成される直列回路を含ん
でいる。この回路は、ケーブルテレビジョン受信機およ
び衛星テレビジョン受信機のダブルコンバータ内の中間
周波増幅器のために使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項第1項の上位
概念に記載のフィルタ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】無線周波数信号が、ミキサ段でこれとヘ
テロダインされる発振器信号を持っているとき、2つの
混合生成液、すなわちそれら信号の周波数の和と差、が
発生する。それら周波数の一方が望ましい信号として割
り当てられるならば、他の周波数はイメージ周波数と呼
ばれる。
【0003】望ましい周波数およびイメージ周波数が互
いに接近していれば、下流の増幅器の選択装置には、も
はや簡単な2回路バンドパスフィルタによっては満足さ
れるものではない厳しい要求が課される。
【0004】テレビジョン用途のためのダブルコンバー
ジョンチューナーの場合には、テレビジョン信号は、そ
の50−850MHzの範囲のオリジナル周波数から、
約1GHzの範囲の第一中間周波数にアップコンバート
され、続いて第二ミキサーを用いて約40MHzの第二
中間周波数にダウンコンバートされる。
【0005】ここで第一IF信号に関して、その周波数
が第一中間周波数から約40MHz下である発振器信号
を用いるダウンコンバージョンの間には、発振器周波数
から約40MHz下の、そしてそのため第一中間周波数
からは約80MHz下の周波数が同時に第二中間周波数
(イメージ周波数)にダウンコンバートされるという問
題が持ち上がる。この周波数は第一中間周波数内におい
て効果的に抑圧されなくてはならない。
【0006】望ましい信号を隣接する妨害信号から隔絶
するために、除去回路と組み合わせられるべき直列同調
回路に関しては既に知られている。この場合には、1方
の回路は望ましい信号の周波数に同調しており、そして
他の回路は妨害信号の周波数に同調しており、さらにこ
れら回路は、妨害周波数に同調している回路はこの周波
数を減衰させるように、一方望ましい周波数に同調して
いる回路はこの周波数を増幅させるように、配置されて
いる。インダクタンスとコンデンサで構成される各回路
の一般的な設計には、4つのコンポーネントの総体が必
要とされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎を成す課
題は、一般的な回路設計と同等の選択特性を持ちながら
も、コンポーネントのためのコストがより少ないフィル
タ回路を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】その目的は、請求項第1
項の上位概念に記載のフィルタ回路に、特徴部分を明示
する構成要件実現する場合に達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明による解決法は、単にコン
ポーネントのコストを節減するのみならず、余分な付加
物を不要とすることも可能とする。特に、大量に生産さ
れる消費者向けの機器に関する回路の場合には、これら
2つの特徴は製造コストにおいて重大に考慮されるもの
である。
【0010】UHF範囲およびその付近の周波数に関し
て、本発明によるフィルタ回路を設計するときには、除
去回路はλ/4同軸スタブによって形成されることが強
調される。
【0011】ディスクリートのコンデンサとディスクリ
ートのインダクタで構成される一般的なコンポーネント
を使用する回路と比較すれば、この解決法はコンポーネ
ント支出を節減させるのみならず、さらに回路内に適切
な電気的配置を行うことによって、同軸スタブの共振周
波数が隣接する電子的または機械的コンポーネントによ
って影響されないため、許容誤差を減少させるという利
点をも提供する。こうして、その共振周波数に関して製
造する時でさえ同軸スタブを特定の寸法にあわせること
が可能となり、分離された付加物を不要とすることが出
来る。
【0012】このλ/4同軸スタブは、増幅器段の入力
と並列に接続されることがことが望ましく、そしてその
接地端において基準接地電位に短絡されており、λは中
間周波数に相当する波長である。
【0013】この解決法の場合には、λ/4同軸スタブ
のケーシングは基準接地電位にあるため、共振周波数は
コアとケーシングの機械的寸法、ならびに同軸スタブの
誘電性によって完全に決定される。
【0014】この場合、直列同調回路はコンデンサとλ
/4同軸スタブで構成される直列回路によって形成する
ことが出来る。コンデンサは増幅器段の入力とλ/4同
軸スタブのライブ端との間に接続される。
【0015】この回路は、減衰されるべき妨害周波数ま
たはイメージ周波数が望ましい周波数よりも低いときに
はいつでも適切である。この場合、コンデンサは望まし
い周波数においてλ/4同軸スタブの結合コンデンサと
してだけ働き、一方妨害周波数またはイメージ周波数に
おける直列共振は、ディスクリートのコンデンサの値と
同軸スタブの実効インダクタンスの値とで形成される。
この回路の共振周波数はまた、環境に影響されることが
ない。こうして、狭い許容誤差を持つコンデンサを使用
することによって、完全に付加物を不要とすることが可
能である。
【0016】セラミック材料が誘電体として使用される
ならば、λ/4同軸スタブをより小さな物理的サイズ、
低温度応答および高Q係数を持つように設けることが可
能である。実際の設計の場合には、セラミック材料の相
対誘電定数εは約88であり、そしてQ係数は200
である。
【0017】λ/4同軸スタブの特性インピーダンスは
約3.5オームであることが望ましい。下流の増幅器段
のより高い入力インピーダンスと接続すると、これはよ
り良い選択度をもたらす。
【0018】本発明によるフィルタ回路は、約1から2
GHzからの範囲におけるケーブルテレビジョンまたは
衛星テレビジョン受信のためのマルチプルコンバータの
場合に特に都合良く用いることができ、この場合には望
ましい周波数およびイメージ周波数または妨害周波数は
互いから約78MHz離れている。
【0019】増幅器段の入力および出力インピーダンス
は約50オームであることが望ましい。
【0020】中心周波数として、除去回路の共振周波数
に同調された2回路セラミックフィルタを含むバンドパ
スフィルタが、中間周波数の選択のために使用される。
【0021】本発明の発展は、上流フィルタが複数のカ
スケード接続されたトラップを含むことをも提供する。
中間周波数またはイメージ周波数の減衰は、この方法に
よってより増加させることができる。
【0022】実際的な改善の場合には、この複数のトラ
ップは受動結合素子によって結合され、受動結合素子は
T型減衰器として、および/またはπ型減衰器として設
計することが可能である。
【0023】2つの同等なトラップから構成される簡単
な並列回路が、付加的な6dBの減衰を発生させるだけ
だとしても、結合素子の介在は事実上、個々のトラップ
の減衰レベルを互いに加えることを可能とする。結合素
子としての他の普通の絶縁増幅器と対照的なのは、この
解決法は、絶縁増幅器の場合には常に生じている付随す
る非線形歪みを回避できることである。加えて、受動結
合素子はよりコスト節減効果があると考えられ、そして
そのため消費者領域における機器用として特に適切であ
る。結合素子の小さな付加的減衰は、それが増幅器段の
適切な寸法取り、これはどの場合でも存在するものであ
る、によって容易に補償されるために、何の問題もなく
受容可能である。
【0024】同時に、もし受動結合素子が増幅器段と同
じ入力インピーダンスおよび出力インピーダンスを持
ち、そして各々が3dBの減衰を持っているならば、低
挿入損失を持つトラップの適切な減結合が達成される。
【0025】
【実施例】本発明は、添付図面に描かれた実施例を参照
しながら以下に説明される。
【0026】図1に描かれている回路は、増幅器段1、
増幅器段1の下流に接続された2回路バンドパスフィル
タ3、および増幅器段1の上流に接続された、そして除
去回路と直列同調回路の組み合わせで構成されるフィル
タ2を含んでいる。フィルタの除去回路は、望ましい周
波数fnに同調している、そしてその接地端で基準接地
電位に短絡されているλ/4同軸スタブ4によって形成
される。λ/4同軸スタブは、約88の相対誘電定数ε
rを持つセラミック材料で構成される誘電体を持ってい
る。その特性インピーダンスZは3.5オームであ
る。電気長は、lel=lph×√εである。コンデ
ンサ5はλ/4同軸スタブ4のライブ端と増幅器段1の
入力との間に配置される。このコンデンサ5は、それが
イメージ周波数fに関してはインダクタンスとして働
くλ/4同軸スタブ4と、イメージ周波数に同調した直
列同調回路を形成するように寸法取りされる。λ/4同
軸スタブ4のインダクタンスは、Z=Z×tan(1
/λ×2π)を用いて、L=Z/ωを基に計算され、こ
こでωは角周波数ω=2π×f、Zは同軸スタブ4の
特性インピーダンス、lはライン部の電気的長さ、そし
てλ=c/fはその周波数の波長である。直列同調回路
を形成するのに必要な容量値はこうして、C=1/ω
Lである。
【0027】増幅器段1は、フィルタ2を組み合わせら
れる除去回路から、そして直列同調水路をバンドパスフ
ィルタ3から減結合するのに用いられる。前期増幅器段
1の入力インピーダンスおよび出力インピーダンスは共
に50オームである。その仕様に基づいて既にこの入力
インピーダンスおよび出力インピーダンスを持っている
集積回路だけでなく、各々の場合に上流および下流にお
ける整合回路網を持つ一般的なトランジスタ増幅器段も
また、増幅器段1として使用するのに適当である。
【0028】増幅器段1の下流に接続されているバンド
パスフィルタ3は、2回路セラミックフィルタであり、
これは中心周波数として除去回路の共振周波数に同調し
ている。
【0029】図2は、フィルタ回路のバンドパスフィル
タ3の伝達関数を示している。この図においては、95
9MHzの望ましい周波数はfとして表され、そして
881MHzのイメージ周波数はfで表されている。
この場合、イメージ周波数は望ましい周波数に対して2
8dB以上減衰される。
【0030】図3は図1による全体フィルタ回路の伝達
関数を示している。この図はまた、fの望ましい周波
数と、fのイメージ周波数をも示している。パスバン
ドが実際的に影響を受けていない一方、イメージ周波数
は望ましい周波数fに比較して実際的に60dB
も減衰されている。
【0031】それでも、図1によるフィルタ回路によっ
て達成される減衰が不十分であれば、図4に見られるよ
うに、上流フィルタ2は単独のトラップ6の代わりに、
1つまたはそれ以上のさらに別のカスケード接続された
トラップ6,7,8によって構成することができる。各
々の場合に、トラップ6,7,8は同一の設計であり、
そして抵抗器11,12,13を持つT型減衰器であ
る、受動結合素子9および10によって結合される。
【0032】結合素子9および10の各々は50オーム
の入力インピーダンスおよび出力インピーダンスを、そ
して3dBであることが望ましい減衰量を持っている。
単独トラップに関する28dBの妨害周波数減衰を基に
すれば、付加的な23dBが、すなわち全体で51dB
が、3dB結合素子を通して結合された2つのトラップ
に関して得られ、そして2つの3dB結合素子を通して
結合された3つのトラップに関しては合計73dBが得
られる。それらの減衰レベルは望ましい信号に対して規
定されているもので、すなわち1つの結合素子に関する
3dBの、および2つの結合素子に関する6dBの挿入
損失は、既に絶対減衰量から差し引かれている。
【0033】
【発明の効果】一般的な回路設計と同等の選択特性を持
ちながらも、コンポーネントのための支出がより少ない
フィルタ回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフィルタ回路の回路図。
【図2】フィルタ回路のバンドパスフィルタの伝達関数
を示す図。
【図3】図1による完全なフィルタの伝達関数を示す
図。
【図4】3つのカスケード接続されたトラップを持つ上
流フィルタの図。
【符号の説明】
1 増幅器段 2 フィルタ 3 2回路バンドパスフィルタ 4 λ/4同軸スタブ 5 コンデンサ 6,7,8 トラップ 9,10 受動結合素子 11,12,13 抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 1/26 H04B 1/26 H H04N 5/445 H04N 5/445 (72)発明者 ゲラルト デュルベルク ドイツ連邦共和国 ヒューフィンゲン ク ロイツシュトラーセ 2 (72)発明者 ヘルベルト ポイゼンス ドイツ連邦共和国 ブリッヒアッハタール ミッテルベルクシュトラーセ 17 (72)発明者 ファイト アルムブルスター ドイツ連邦共和国 ザンクト ゲオルゲン エンゲレヴェーク 5

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 増幅器段(1)と、増幅器段(1)の下
    流に接続されたバンドパスフィルタ(3)と、および増
    幅器段(1)の上流に接続された、そして中間周波数に
    同調する除去回路とイメージ周波数に同調する直列同調
    回路とからなる少なくとも1つのトラップ(6)を持つ
    フィルタ(2)とを含むフィルタ回路において、除去
    (阻止)回路と直列同調回路が共通のインピーダンスを
    持つことを特徴とするフィルタ回路。
  2. 【請求項2】 回路の1つがλ/4同軸スタブ(4)に
    よって形成されるような、請求項第1項記載のフィルタ
    回路。
  3. 【請求項3】 λ/4同軸スタブ(4)が増幅器段
    (1)の入力と並列に接続され、そしてその接地端にお
    いて基準接地電位に短絡され、さらにλは中間周波数に
    相当する波長であるような、請求項第2項記載のフィル
    タ回路。
  4. 【請求項4】 直列同調回路がコンデンサ(5)および
    λ/4同軸スタブ(4)で構成される直列回路により形
    成されるような、請求項第2項または第3項記載のフィ
    ルタ回路。
  5. 【請求項5】 コンデンサ(5)が、増幅器段(1)の
    入力とλ/4同軸スタブ(4)のライブ端との間に配置
    されているような、請求項第4項記載のフィルタ回路。
  6. 【請求項6】 λ/4同軸スタブ(4)がセラミック材
    料からなる誘電体を持つような、請求項第2項から第5
    項までの1つに記載のフィルタ回路。
  7. 【請求項7】 セラミック材料の相対誘電定数εが、
    約88であるような、請求項第6項記載のフィルタ回
    路。
  8. 【請求項8】 λ/4同軸スタブ(4)の特性インピー
    ダンスZが、約3.5オームであるような、請求項第
    2項から第6項までの1つに記載のフィルタ回路。
  9. 【請求項9】 除去回路の、および直列同調回路の、共
    振周波数が約1から2GHzの範囲にあり、直列同調回
    路の共振周波数は除去回路のそれより約78MHz下に
    あるような、請求項第1項から第8項までの1つに記載
    のフィルタ回路。
  10. 【請求項10】 増幅器段(4)の入力および出力イン
    ピーダンスが約50オームであるような、請求項第1項
    から第9項までの1つに記載のフィルタ回路。
  11. 【請求項11】 バンドパスフィルタ(3)が、中心周
    波数として除去回路の共振周波数に同調している2回路
    セラミックフィルタであるような、請求項第6項記載の
    フィルタ回路。
  12. 【請求項12】 上流フィルタ(2)が複数のカスケー
    ド接続されたトラップ(6,7,8)を含んでいるよう
    な、請求項第1項から第11までのいずれか1つに記載
    のフィルタ回路。
  13. 【請求項13】 トラップ(6,7,8)が受動結合素
    子(9,10)で結合されているような、請求項第12
    項記載のフィルタ回路。
  14. 【請求項14】 受動結合素子(9,10)がT型減衰
    器および/またはπ型減衰器として設計されているよう
    な、請求項第14項記載のフィルタ回路。
  15. 【請求項15】 受動結合素子(9)が、増幅器段
    (2)と同じ入力インピーダンスおよび出力インピーダ
    ンスを持つような、請求項第13項または第14項記載
    のフィルタ回路。
  16. 【請求項16】 受動結合素子(9)が各々3dBの減
    衰量を持つような、請求項第13項から第15項までの
    1つに記載のフィルタ回路。
JP8058020A 1995-03-17 1996-03-14 フィルタ回路 Pending JPH08307109A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19509644A DE19509644A1 (de) 1995-03-17 1995-03-17 Filterschaltung
DE19509644.4 1995-03-17

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JPH08307109A true JPH08307109A (ja) 1996-11-22

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ID=7756908

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JP8058020A Pending JPH08307109A (ja) 1995-03-17 1996-03-14 フィルタ回路

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EP (1) EP0732804B1 (ja)
JP (1) JPH08307109A (ja)
DE (2) DE19509644A1 (ja)

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EP0732804A1 (de) 1996-09-18
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