JPS59196616A - プリントフイルタ - Google Patents

プリントフイルタ

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Publication number
JPS59196616A
JPS59196616A JP58071819A JP7181983A JPS59196616A JP S59196616 A JPS59196616 A JP S59196616A JP 58071819 A JP58071819 A JP 58071819A JP 7181983 A JP7181983 A JP 7181983A JP S59196616 A JPS59196616 A JP S59196616A
Authority
JP
Japan
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capacitor
coil
pattern
circuit
patterns
Prior art date
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Pending
Application number
JP58071819A
Other languages
English (en)
Inventor
Chihiro Kawaguchi
川口 千廣
Akira Onizuka
鬼塚 昌
Fukuichi Shoji
庄司 福一
Mitsuyoshi Sakuragawa
満義 桜川
Yasuhiro Saeki
佐伯 安弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59196616A publication Critical patent/JPS59196616A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H5/00One-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H5/02One-port networks comprising only passive electrical elements as network components without voltage- or current-dependent elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • 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
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1775Parallel LC in shunt or branch path
    • 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
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1783Combined LC in series path

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

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 本発明は高周波信号の伝送通路に挿入するバンドパスフ
ィルタ、例えばVTR用RFコンバータに使用するバン
ドパスフィルタに関するものである。
従来例の構成とその問題点 VTR用RFコンバータ等で使用する周波数帯は、日本
1 、2 ch (90〜102λ1ll)、アメリカ
8,4ch (60〜72 ch l&& )、西欧8
 、’ 4 ch (54〜6814k)が使用されて
いる。
ところで、プリント回路はスパイラル状のコイルパター
ン(渦巻き状コイル)や平行電極のコンデンサパターン
等が容易に作れるので、これら周波数帯のフィルタ素子
すなわちコイル素子と特にコンデンサ素子を平面回路(
プリント回路)で誘電体基板両面に設ければ、空間をほ
とんど占有することなく、しかも量産性の良いフィルタ
が実現できる。したがって、第1図の回路構成例などは
このプリント回路のフィルタに好適である。
しかし、周波数帯の低い54〜68111h、 60〜
72計などは小形化する上で障害がある。例えば60〜
72計帯の回路定数を第1図において例示すると、L1
=62nH,C1= 98pE、 L2 = 191n
H,C2=12pF、 C5=18pFである。また、
形状を8gffX11111m程度に考えると問題とな
るのは、誘電体基板の厚み、誘電率、パターン相互間隔
及びコイルパターン形状である。
F1体基板に例えば安価な磁気コンデンサ基板を使用す
ると、厚みは抗折強度を考慮して0.8〜0.6鞘程度
が必要となる。また、誘電率は電極面積5=5X8d、
基板の厚みd=Q、4ffjf、静電容量C−98pF
とすれば誘電率ε=280程度となる。すなわち、小形
化には誘電率が高いのが望ましい。
さらに、パターン相互間隔を小さくすると所要占有面積
が少なくなる。しかし、その反面、浮遊容量が大きくな
り、結合が生じて高周波信号の通り抜けが生じる。小形
化をする」二でも少なくとも間隔の最少値は基板の厚み
程度まであり、静電結合を減少させるためにシールドが
要求される。
次に、スパイラル状に構成するへりカルインダクタンス
の大きさである。概略値を求める式は無線工学ポケット
ブックより、 L=f (rz/r+ ) ・r2 ・N2X 1O−
3(μH)ここで、rl:ヘリカルの内径(1) 、r
2:ヘリカルの外径(”) + N : ヘリカルの巻
数、:F (r2/r1) :r2/r1の関数である
。例えば、r2−5mm l rl ” 2.EJIM
rr2 / rl−2e N ”’ 2とすれば、L=
85〜45である。
へりカルインダクタンスを大きくするには、ヘリカル外
径を大きくするか、巻数を多くする必要がある。前者は
浮遊容量が大きくなって結合が生じたり、小形化の上で
障害となる。後者は巻線抵抗が増加するので、コイルの
Qが低下する欠点がある。
以上説明したように、誘電体基板の両面にスパイラル状
のコイルパターンを設け(被着し)、コイルの両面をス
ルーホール等で接続すればコイルパターンの略互いに対
向している部分に分布容量が生じる。この分布容量を利
用すると容易に並列共振回路が実現できる。したがって
、第1図に示す回路は誘電体基板で平面回路で構成する
のに適していることがわかる。そこで、安価でしかも小
形化をする上で、比較的誘電率の高い磁器コンデンサ基
板を使用すると、厚みが04騎程度のもので、インダク
タンスL+ = 62nH,C1= 98pFは容易に
実現できる。すなわち、■、1のコイルパターンと平面
電極を組み合せてC,=989Fは実現できる。しかし
、インダクタンスL2= 191nH,キャパシタンス
C2= 12 pFの並列回路は、191nHというコ
イルパターンはLlよりも大きくなるため、C2= 1
2pFの値はコイルL2のパターンの分布容量で形成す
る値としては小さく、シたがって、コイルパターンで形
成することが困難であり、分布容量で形成されるC2の
値は12pFよりも大きくなる。
また、パターンの相互間隔も最少の基板厚程度(例えば
0.8〜0.5mm)でも浮遊容量が生じて、静電結合
が生じる。誘電率が100〜400のものでは静電結合
が無視できない。第2図に示すような浮遊容量C811
CO2が生じ、Cot は静電結合となって高周波信号
の通り抜けが生じ、特性が悪くなる。一般にパターンの
構成上、Co1〉Co2であり、Co2については数p
F以下なので、通過帯域の特性を損なうこともなく、し
かも高域で高周波信号をシャットする効果もある。
以上述べたように、通過帯域が60〜72則以下のもの
を小型化するには多くの問題があった。
発明の目的 本発明は従来技術の問題を改善し、小形で量産性ノ良イ
フリントフィルタを提供することにある。
発明の構成 本発明は、誘電体基板上に入万端子、アース端子、出力
端子を設け、入力端子と並列に第1のコイルL1と第1
のコンデンサc1からなる第1の並列共振回路を被着形
成し、前記第1のコイルL1にタップBを設けてこのタ
ップBに接続する直列枝路のインピーダンスを低くする
ようにインピーダンス変換し、前記直列枝路を第2のコ
イルL4と第2のコンデンサC4からなる並列共振回路
と第8のコンデンサC5との直列回路とし、このインピ
ーダンス変換によって第2のコイルL4のインピーダン
ス値が小さくてすむようになし、更に、回路を元のイン
ピーダンスに変換するため、第8のコンデンサC5と理
想変成器Tを含む回路を考え、この回路をNorton
の等価変換を行なって第4.第5及び第6のコンデンサ
C−1# Cb * Ccからなるπ型回路で構成し、
ここで、変成比φ2が白〉1であるために等価累子Cc
が負値となるが、この負値のCcを出力端子に生じる見
かけの浮遊容量C02′で含んだ形でゼロに近いか正の
浮遊容fitco2として補償し、コンデンサCaはコ
イルパターンとアースパターンの浮遊容量もしくは分布
容量で形成し、前記アースパターンをシールドパターン
とコンデンサパターンに併用したものである。
実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第3
図は第1図の回路のインピーダンス変換過程を示し、第
4図は第8 UAを更に変換したもので、本発、門に使
用する回路である。
第8図において、コイルL1にタップBを設けてインピ
ーダンス変換を行なう。仮に変成比を入力端子(1)側
でφl=i、2+タップB側で1とすると、第1図のL
2− C2、C3の値は順にL4 = 188 nH,
C4= 171)F。
C3=261]Fに変換される。
次に、コンデンサC5の後に理想変成器Tを設けて再び
インピーダンス変換を行なう。例えば入力と出力を同じ
インピーダンスにするならば、理想変成器Tの変成比は
出力端子(2)側でφ2−1..2 + コンデンサC
b側で1とすれば良い。
ところで、直列コンデンサC5と理想変成器Tを含む回
路(4)はNorton変換をすると、第4図(a)の
(5)に示すコンデンサCa、(−b+ Lcからなる
π型回路で構成される。しかし、φ2がφ2〉1である
ためにCcの値は負値となり実現できない。Can C
b+ Cc の値を例示するとCa=4.8pF、 C
b = 21.7pF、 Cc= −8,6pF  で
ある。
回路は誘電体基板に回路素子パターンを被着して構成す
るのであるから、出力端子(2)とアース端子(3)′
との間にわずかな浮遊容量(数pF以下)のCO2が存
在している。そこで、この負のCcを正の浮遊容flt
c。2で含んだ形で補償すると回路(5)′が実現でき
る。Ccは見かけの浮遊容量CO2’で補正されCO2
として実現される。Caは後述するが、第5図(a)の
パターン(27c)と(27b)との浮遊容量として形
成される。パターン(27b)はアースパターンであり
、出力端子パターンとコイルパターンの間にあるのでシ
ールド効果がある。
さて、次に第4図(b)の回路を誘電体基板上に構成す
る方法について説明する。第4図(b)の回路はインピ
ーダンスの変換によってコイルのインダクタンスを小さ
くし、コンデンサの数が多い回路に変換したので、平面
回路を使用して誘電体基板に構成するにはより好適であ
る。
第5図は誘電体基板に被着形成したパターン図である。
第5図を第4図(b)の回路図と対応させて説明する。
まず、第5図(a)において、(7)は比較的誘電率の
高い誘電体基板(仮に誘電率ε=250〜850)で、
例えば磁器コンデンサ材料からなる。(1)は基板の(
7a)面にある入力端子、(2)は基板の(7a)面に
ある出力端子、(3)及び(3)′は基板の(’N))
面にあるアース端子である。コイルはスパイラル状(渦
巻き状)にしてインダクタンスを有するようにしである
。コンデンサは平面電極とコイルパターンの分布容量を
利用しである。
(7a)面の01)はコイルL1のパターンの一部、(
71))面のQ3は(II)と対向したコイルL1のパ
ターンの一部で、アース端子(3)と接続されている。
(7a)面のBはタップの引き出し部である。
(7a)面の(10はコイルL4のパターンの一部、(
71))面の(6)はθQと対向したコイルL4のパタ
ーンの一部で、コンデンサCI、を形成する平面電極の
(71〕)面の(26b)と接続されている。(7a)
面の(26a)は(26b)と対向した平面電極で、コ
ンデンサC5を形成し、出力端子(2)と接続されてい
る。また、(26a)はアースパターンのく7b)面の
(29b)及・び(81b)で7¥遊容1C62を形成
している。
(7b)面の(27b)と(27c)間の浮遊容量でコ
ンデンサCaを形成している。(7a)面の(28a)
と(7b)面の(2sb)間でコンデンサC4を形成し
ている。次に、(7a)面の(27a)と(7b)面の
(27b) 、  (7a)面の(81a)と(7b)
面の(gtb) 、  (7a)面の(80a)と(7
b)面の(80b)及び(7a)面の平面電極(29a
)と(7b)面の平面電極(29b)とで等測的にコン
デンサC1を形成しテイル。また、(7b)面(7) 
(27b)、 (31b)、 (80b)はシールドの
パターンでもある。
第5図(b)はコイルL、、L4 の不足部のパターン
を示すもので、(6)は誘電率の低い誘電体基板(仮に
誘電率10以下)で、例えば磁器コンデンサ基板。
アルミナ磁器基板、プリント配線用グラスエポキシ基板
よりなる。(9)はコイルL1の不足部のパターンで、
(9)(I+)(至)の最外周部は略互いに対向してい
る。
(ホ)勾は電気的接続をするための穴で、スルーホール
にしても良い。(8)はコイルL4の不足部のパターン
テ、(8) QOUの最外周部は略互いに対向している
04 QQは電気的接続をするための穴で、スルーホー
ルにしても良い。
基板(6)は基板(7)の上に重合し、第6図に示すよ
うな構造になる。第6図は第5図をA側から見た図であ
る。穴(ト)はランド(財)と一致し、ランド(ハ)は
スルーホール(イ)によって(7b)面の03に接続さ
れている。一方穴翰はパターン(Boa)上に一致して
いる。そこでに)とQl、  (80a)とQυを電気
的に接続(導電性ペーストあるいは半田付等)すれば、
多層構造のコイルL1ができる。また、穴α荀はランド
(イ)と一致し、ランド(イ)はスルーホール(ホ)に
よって(7b)面の(6)と接続されている。一方、穴
0Qはパターン(27a)上に一致している。そこで、
(イ)とQG 。
(27a)と(ロ)を電気的に接続すれば、多層構造の
コイルL4ができる。
最終的に基板(6)と(7)は重合した状態で接着もし
くは挾持すれば良い。
本実施例は上記したような回路構成と構造であるから、
次のような効果がある。
(1)  プリント回路で実現容易な値にインダクタン
スを小さくシ、コンデンサの数を多くして、このコンデ
ンサパターンを利用してシールドパ  1ターン(浮遊
容量Cot を除去する目的に使用される)が併用でき
る。
(2)  Norton変換で生じた負の等価累子を誘
電体基板に生じる浮遊容量で含んだ形で補償するために
、正の素子として浮遊容量で実現できる。
(3)  誘電率の異なる基板を使用し、コイルを多層
構造にし、誘電率の大きい基板でコンデンサや並列共振
回路のコイルの一部と等価並列コンデンサを形成し、誘
電率の低い基板で前記コイルのインダクタンスの不足部
を構成したので、比較的大きな値のインダクタンス(L
4= 1aanH)と小さな値のコンデンサ(C4= 
17pF )  からなる第2の並列共振回路は、コイ
ルL4の巻数を多くしても小形にでき、このコイルパタ
ーンで形成できる分布容量すなわちc4が17pF程度
と小さくして実現できる。仮に、誘電率が太き((ε=
250〜350)、同一基板で同様なL4を構成すると
、コイル径が更に大きくなり、またc4の値も数1゜p
Fと大きくなり、所定の定数を分布定数で実現できなく
なる。
コイルは多層構造であるから相互誘導インダクタンスが
大きくなり、小形で大きなインダクタンスが実現できる
。しかも誘電率の小さい基板を使用するので、パターン
相互間の浮遊容量が少なく高域の高周波信号の通り抜け
がないので特性が良くなる。
尚、誘電率の低い基板(6)は基板(7)の厚みよりも
薄くするとより望ましい(例えば0.1fflff程度
以下)。
本実施例の効果を示す特性を第7図及び第8図に示した
。第7図は(7b)面のパターン(27b)を除外した
特性でf2カ・が低域側へずれ、しかも高周波信号の通
り抜けが生じて高域の特性が悪い。すなわち、パターン
(27b)がコイルパターンと出力端子パターンの間に
あり、コンデンサパターンを形成し、しかもシールドパ
ターンにもなっている。
これで(27b)がコンデンサCaの効果とシールドの
効果を併用していることがわかる。
ところで、要求特性に応じて第8図のf3を更に高域側
ヘシフトさせる場合は、第5図(a)の(7b)面のC
部分を切断し、かわりに(81b)を(aob)に接続
すると、パターン81b −C−80bが作るリーゲー
ジインダクタンスがより小さくなり、f3が高域側ヘシ
フトする。
発明の効果 以上、本発明によれば、小形にして、しかもプリント回
路を利用するので、量産性の良いフィルタが実現できる
。さらに、コンデンサを形成させるパターンをシールド
用パターンとして併用できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はバンドパスフィルタの一例を示す回路図、第2
図は浮遊容量を考慮した等価回路図、第8図は第1図の
インピーダンス変換の過程を示す回路図、第4図(a)
は第3開直列コンデンサと理想変成品を含む回路をNo
rton変換をし、負のCcを見かけの浮遊容量C62
′で含めて補償してC62として実現する過程を示す回
路図、第4図(b)は本発明の一実施例を示す図で、C
cをCO2の浮遊容量として実現した回路を含む最終の
等価回路図、第5図(a)(b)は第4図(b)をパタ
ーンで誘電体基板に形成した図、第6図は第5図をA側
から見た図、第7図はパターン(27b)を除外した場
合の特性図、第8図は本発明の一実施例に基づく特性図
である。 (υ・・・入力端子、(2)・・・出力端子、(3) 
(3)’・・・アース端子、(LIXL2)・・・第1
及び第2のコイル、(CI)(C2)(C3)・−・第
1.第2及び第8のコンデンサ、(Ca)(Cb)(C
c)・・・第4.第5及び第6のコンデンサ、(T)・
・・理想変成器、(Cot)・・・静電結合容量、(C
O2)・・・端子(2)(3)′間の浮遊容量 代理人  銖 本 義 弘

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、誘電体基板上に入力端子、アース端子、出力端子を
    設け、前記入力端子と並列に第1のコイルと第1のコン
    デンサからなる第1の並列共振回路を被着形成し、前記
    第1のコイルにタップを設け、前記タップと直列に第2
    のコイルと第2のコンデンサからなる第2の並列共振回
    路と第4のコンデンサを被着形成し、更に第3のコンデ
    ンサを理想変成器を通して出力端子に接続した回路で構
    成し、前記第3のコンデンサと理想変成器を含む回路を
    Nortonの等価変換を行なって、第4.第5及び第
    6コンデンサからなるπ型回路で構成し、この除虫じる
    前記第4゜第5及び第6のコンデンサの負素子が通過帯
    域の特性を損なうことなくゼロか正の値になるように、
    誘電体基板に生じる浮遊容量で負素子を含んで補償し、
    少なくとも前記第4.第5及び第6のコンデンサのうち
    2つのコンデンサをコイルパターンとアースパターンと
    の浮遊容量もしくは分布容量で形成し、前記アースパタ
    ーンをシールドパターンとコンデンサパターンに併用し
    たことを特徴とするプリントフィルタ。
JP58071819A 1983-04-22 1983-04-22 プリントフイルタ Pending JPS59196616A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754242A (en) * 1986-03-04 1988-06-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Resonator
US5034710A (en) * 1987-07-22 1991-07-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. LC filter device having magnetic resin encapsulating material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754242A (en) * 1986-03-04 1988-06-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Resonator
US5034710A (en) * 1987-07-22 1991-07-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. LC filter device having magnetic resin encapsulating material

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