JPS6178202A - ノツチフイルタ - 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 本発明は、例えばテレビジョン放送装置にオイテ映像信
号搬送波を音声信号搬送波とを合成するために用いられ
る定インピーダンスダイプレクサ（以下、ＣＩＮダイプ
レクサと略記する。）等の構成部品として好適なノツチ
フィルタに関するものである。

従来の技術 第１５図は、テレビジョン放送装置において映像信号搬
送波と音声信号搬送波とを合成するために、従来用いら
れているＣＩＮグイプレクサの一例を示す図で、１２Ｉ
及び１２２はハイブリッド回路、１６１及び１６２はカ
ラービート周波数、即ち、ｆｖ　　３．５８　（ＭＨｚ
）　　（ｆｖは映像信号搬送波の周波数）に共振する共
振器、１７＋及び１７２は音声信号搬送波ｆＡ（ｕＨｚ
）に共振する共振器で、ハイブリッド回路１２１の入力
端子１２１１に映像信号搬送波ｆｖと映像信号送信機に
おいて発生したｆｖ　　３．５８のカラービートが加え
られると、アイソレーション端子１２Ｉ２に接続された
無反射終端器１４にカラービートｆｖ　　３．５８が吸
収される０ハイブリッド回路１２．の入力端子１２２Ｉ
に音声信号搬送波ｆ＾が加えられると、アイソレーショ
ン端子１２２？から映像信号搬送波ｆｖと音声信号搬送
波で＾が送出される。そして第１５図に示したＣＩＮグ
イプレクサ１こおける共振器１６１．１６２．１７゜及
び１７？としては、例えば第１６図に断面概略を示すよ
うな半同軸空胴共振器又は第１７図に断面概略を示すよ
うな矩形導波管空胴共振器が用いられているため、４個
の空胴共振器を必要とし、共振器間の接続器の数も比較
的多数となり、その結果、全体の構成が複雑大形で、コ
スト高となる欠点がある。

本発明者１ユ、ＣＩＮダイプレクサの構成部品として好
適で、第１５図に示したＣＩＮダイプレクサの欠点を除
き得るデュアルモード円形４波管空胴共振器より成るノ
・ンチフィルタをざきに１１案した。（特願昭５ｌ−０
１９１２１）第１８図は、その構成を示す断面図、第１
９図は、第１８図のＡ−Ａ断面図で、両図において、１
８は円形導波管空胴共振器、１９は短＃１８壁に穿った
結合孔、２０は結合線路、２１は主線路で、結合線路２
０と共にＴ分岐回路を形成する。２２々び２３１ｊ同制
机端子で、各内部導体を主線路２１　の端部ｔこ接続し
て７うる。第２０図は、上記ノツチフィルタを用し＼て
成るＣＩＮグイプレクサを示す図で、２４Ｉ及び２４２
は第１８図及び第１９図に示したノツチフィルりで、／
・ノチフィルタ２４１の同軸端子２２　をノ＼イプリ・
ソド同げ８Ｉ２１の糸六合端子１２Ｉ３に、同軸端子２
３を７１４７９７１回路１２２の結合端子１２２Ｉにそ
れぞれ接続し、／・・ｌチフイルり２４？の同軸端子２
２及び２３をノーイブ１ノ・ンド回Ｓ各１２．の牟吉合
端子１２ｎ及びハイブリッド回路１２２の結合端子１２
２−こそれぞれ９妾続してある。

ハイブリッド回路１２１の入力端子１２．ＩＩこｆｖ波
及でメｆ。

−３，５８波を加えると、ハ・ノチフイルり２４１及び
２４２の各結合線路２０及び結合孔１９間の磁気結合に
誹って、結合ａ路２０と４５°の角贋差を有しｆｖ、皮
ｆこ対応する電界熱と、結合線路２０と４５″の角廣差
を有すると共１こ電界Ｅｙと直交しｆＶ−３，５８波■
こ対応する電界Ｅｖ−ｈ、ｎ　　とが空胴共振器内に共
存して共振し、ｆｖ　　３−５８ｊ皮（まノツチフィル
タ２４１及び２４？で反射されてアイ゛ル−ジョン端子
１２５．に接続された無反射終端器＋４に吸収之れ、ｆ
ｖ；皮は）＼イブリント回諒各１２２のアイ゛ル−ジョ
ン端子１２，７に現出する。又、ノーイブ１ノ・ンド回
Ｓ各１２２の入力端子＋２２１に加えられｔ二ｆ＾、皮
ＩＬ／・ンチフイルり２４＋及び２４２で反射がれてア
イ゛ル−ジョン端子１２７２１こ現出し、ｆｖ波と合成
される。

このＣＩＮグイプレクサにおｔｌて１ま、空胴共振器内
Ｊ 小形ならしめ得ると共１こ、空胴共振器畜；共存共１辰
する互に周波数の異なる２、皮の各々（こお１する負荷
Ｑ　、！、（互盲こ等しいという利点を有するｈ＜、空
胴共振器における結合部分の構成ｈ＜ｎ雑で、小吉金子
り及び結合綿Ｓ各等のように調整を要するイ固所力＜逼
ヒ較的多（＼ため、ノツチフィルタの製作ｈ＜比較的困
難で、コスト高となる欠点を免れることｈ＜出来なし蔦
。

本発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記従来の欠点、即ち、ダイプレク勺等を構
成する場合、一般に比較的多数のノ・ソチフィルタを必
要とし、比較的少数で足りるようｌこ構成したノツチフ
ィルタにおいでも、構成が複雑で製作が困難なために、
コスト高となる欠点を除き、構成及び製作調整が簡潔容
易で、コストを他廉ならしめ、グイプレクサ等の構成部
品として好適なノ・ンチフィルタを実現することを目的
とする。

問題点を解決するための手段（実施例１）第１図は、本
発明の一実施例を示す断面図、第２図は、第１図のＡ−
Ａ断面図、第３図１ま、第１図のＢ−Ｂ断面図で、各図
において、１１ま円形溝、皮管空胴共振器の円筒状側壁
で、その軸長、！Ｄち、共１承長を管内波長勺のほぼ％
に形成しである。２１ユ短絡壁、３は結合ブロー７で、
円筒状側壁１カ１ら管内に挿入された棒状導体より成り
、その管内挿２＼方向を円筒状側壁１の半径方向にほぼ
一致せしめである。４１１同軸端子、５はＨモードの共
振周波数微調整素子−Ｃ２円筒状側壁１から管内に挿入
した棒状導体より成り、その管内挿入長を微細に変化せ
しめ得ると共に、その管内挿入方向が、結合プローブ３
と４５°及び＋３５’（又はほぼ４５°及びほぼ１３５
°）の角度差を有するように形成しである。６は■モー
ドの共振周波数微調整素子で、その管内挿入方向が素子
５と直角（又はほぼ直角）をなすように形成する他は素
子５と同様の構成である。７はモード結合微調整素子で
、その管内挿入方向が素子５及び６とそれぞれ４５°（
又はほぼ４５’）の角度差をもつように形成する他は、
素子５及び６と同様の構成である。尚、円筒状側壁１の
軸長のほば１４の個所に素子５ないし７を設けた場合１
こ、調整効果を最も大ならしめ得るが、上記個所から軸
方向に適宜離れた個所に設けるよう（こしてもよＬ＼。

又、図には素子５を中心軸に対称の側壁個所に２本設け
た場合を例示したが、何れか一方を省し１てもよく、素
子６も同様に何れか一方を省り、Ｘでも差支えない。更
に、素子７も図示のように４本を設置する代りに、４本
の素子の中、管内挿入方向が互に直交し、素子５及び６
と４５′又は１３５°の角度差を壱する２本の素子を以
てモード結合微調整素子を形成してもよい。

作用及び効果 同軸端子４及び結合プローブ３を介して互に周波数の異
なる２波により円形導波管空胴共振器を励振すると、第
２図に示すように、電界し及びＥｖが互に直交するＨ干
−ドと■モードが同時に共振すること第１８図及び第１
９図に示したノツチフィルタと同様であるが、本弁明ノ
ツチフィルタは第１図ないし第３図から明らかなように
、結合部分が単なる棒状１体より成り、第１８図及び第
１９図に示したノツチフィルタにおける結合部分に比し
遥かに構造が藺潔で製作が容易であるから、コストを但
廉なら【７め得ると共に次のような特長を有する。

一般に円形導波管空胴共１辰器の直径をＤとすると、Ｈ
ｕ　モードの遮断、皮長入ゎは、 入、　　＝１．７０６Ｄ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・・・・・　（１）管内波長へ３は、自由空
間波長を入とすると、又、円形導波管空胴共振器の共振
長ｌは管内波長のほぼ％で、負荷Ｑ（ＱＬ）に応じて管
内波長の％以下に変化する。

本発明ノツチフィルタにおける結合プローブ３を、たけ
離れた個所に設けると共に、共振周波数微調整素子５及
び６の何れか一方、例えば６を省き、更に、モード結合
微Ｗ＠整素子７を省き、素子５と結合プローブ３との角
度差θ、ｌをＯｏ又は＋８０’となした場合、即ち、従
来の円形導波管空胴共振器と同様構成となした場合の負
荷ＱをＱ、。とすると、プローブ３の直径が輸、その管
内挿入長がノｒの場合、ＱＬｏはり、に比例して高くな
ると共に、ノｒに比例して高くなる。θ□を前述のまう
に６又は１８ｏ°に保ち、Ｊｅ　２変化せしめた場合の
負荷ＱをＱｔｌ。とすると、 素子５及び７を省き、素子６と結合プローブ３との角度
差θＶをＯｏ又は１８σとなした場合も同様である。

本発明ノツチフィルタにおいては、結合プローブ３と短
絡壁２との距離ノｉはぼ瓦に保ち、素−７５とプローブ
３の角度差θ８及び素子６七プローブ３の角度差ｆｌｌ
ｖの和、θ□＋０１を９０’に保持しながらθＨとθ、
の大きさを変化せしめた場合、Ｈモードにおける負荷Ｑ
をＱｕ、　、Ｖモードにおける負荷ＱをＱＬ８Ｖ　とす
ると、各負荷Ｑは次式から求めることが出来る。

ノｃを任意に変化せしめると共に、θＨとθ、の和を９
ｏ。

に保ちながらθ８とθ、の大きさを変化せしめた場合の
Ｈモードにおける負荷ＱをＱＬｌ、ｅｓ　　ｓ　Ｖモー
ドにおける負荷ＱをＱＬｈｈ　　とすると、各負荷Ｑは
次式で与えられる。

本発明ノ・ンチフィルタは第４図に等価回路を示すよう
に、Ｈモード及びＶモードに対してそれぞれ独立の共振
回路として動作し、Ｈモードに対するアドミッタンスＹ
Ｎ及びＶモードに対するアドミ・ンタンスＹｖは、（８
）式及び（９）式から求めることが出来る。

但し、 ｆ　：任意の周波数 ｆｏＨ：　）！モードにおける共振周波数ｆｏｖ：Ｖモ
ードにおける共振周波数 （８）式、（９）式及び（１０）式から伝送特性ＬＨｙ
は、 式から得られる理論値と極めで良く一致し、その伝送特
性曲線は、第５図（横軸は周波数ｆＭＨｚ　、縦軸は減
衰ＩＡＴＴｄＢ）に示す通りである。

問題点を解決するための手段（実施例２）第６図は、本
発明の他の実施例を示す図で、８は第１図ないし第３図
に示した本発明ノツチフィルタ、有する短絡形同軸スタ
ブより成り、同軸線路より成る十字形分岐回路１０を介
して同軸端子４に接続しである。

作用及び効果 第７図は、その等偏口！８図で、Ｙｉは補償口路９のア
ドミッタンスである。この等価回路の基本マトリ（１３
〕 伝送特性は、 となり、伝送特性曲線は第８図（横軸及び縦軸は、第５
図と同じ。）に示す通りで、同図から明らかなように、
誘導性の補償回路を付加することにより、ＮＴＳＣテレ
ビジョン方式のように映（ｆｌ　（ｌｉ号搬送波ｆＶと
音声信号搬送波ｆ＾の間にｆｖ（ｆ＾なる関係のある場
合に好適なノツチフィルタを形成することが出来る。即
ち、はぼｆｖ　−３，５８ＭＨｚないしほぼｆｖ　＋　
４．　ｌ　８ＭＨ２（カラー副搬送波ｆｓ−ｆｖ　＋　
３．５８ＭＨｚを含む。）の伝送特性及びグループ遅延
時間特性の良好なノツチフィルタを形成せしめ得る。

問題点を解決するための手段（実施例３）第９図もまた
本発明の他の実施例を示す図で、１１成形同軸スタブよ
り成る。他の符号は第６図と同様である。

作用及び効果 第１０図は、その等価回路図で、９ｃは容量性補償回路
のアドミッタンスである。この等価回路の基本となり、
伝送特性は、 となる。

第１１図（横軸及び縦軸は第５図と同じ。）は、第９図
に示した本発明ノツチフィルタの伝送特性を示す曲線図
で、同図から明らかなように容量性補償回路を付加する
こと【こより　ｆ、＞ｆ＾なる周波数関係を有するテレ
ビジョン方式等に好適なノツチフィルタを形成すること
が出来る。

第１２図は、誘導性又は容量性補償回路を付加した本発
明ノツチフィルタの伝送特性と周波数ｆにおける電圧反
射係数ト（ｆ）との関係を説明する図で、ノツチフィル
タ８の入力電力（周波数ｆ）　ｔＰ＋Ｎ（ｆ）、出力電
力をＰｏｕｔ　（ｆ）　、周波数ｆにおける共振回路及
び補償回路のアドミッタンスを仝Ｈ（ｆ）　、Ｙｖ（ｆ
）、ＹＬ（ｆ）及びＹｔ（ｆ）とすると、補償回路が誘
導性の場合には したがって、 ・・・・　（１６） 周波数ｆにおける反射減衰量Ｌｙ（ｆ）は、・・・・（
１７） 補償回路が容量性の場合は、 ・・・・（１日） ・・・・（１９） 本発明ノツチフィルタをハイブリッド回路又はす一キュ
レータ等２組合せることによってグイプレクサを構成し
得るが、第１３図は、本発明ノツチフィルタをハイブリ
ッド回路と組合せで構成したＣＩＮグイプレクサを示す
図で、８．及び８？は第１図ないし第３図について説明
した本発明ノツチフィルタ、１２Ｉ及び１２？はハイブ
リッド回ＳＬ　１２１１及び１２２１は入力端子、１２
１２及び１２２２はアイソレーション端子、１２，３．
１２メ畔、１２２３及び１２２１は結合端子、１３＋及
び１３２はＴ分岐回路で、例えば同軸線路より成り、各
分岐端子をハイブリッド回ｉ＋８＋２＋及び１２２の結
合端子１２１３．１２２３及び１２ｎ　、＋２２１並に
ノツチフィルタ８Ｉ及び８２の同軸端子４１及び４２（
第１図及び第３図の４）に接続しである。１４は無反射
終端器である。

ハイブリッド回路１２．の結合係数を０５結合線路の電
気角をθ、特性インピーダンスをＺｏ　％結合端子１２
ノ３及び１２ｕ＋に接続される負荷インピーダンスをＺ
Ｌとし、ＺＬ　＝Ｚｏ　＝Ｉ　とした場合、入力端子１
２１１に入力電圧Ｅｌｓを加えると、結合端子１２１３
．１２ｎ及びアイソレージョン端子１２１２の各出力電
圧Ｅｏ　％　Ｅｎ及びｇＩ２は、Ｅ、、＝ｏ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　・・・・・・　（２２）結
合端子１２，３及び＋２１４に電圧反射係数ｔなる負荷
を接結した場合における端子１２＋ｉ　、＋２１Ｑ及び
１２Ｉ？の各出力電圧ｉ；３、自；隼及びＥ；２は・・
・・（２３） ・・・・（２４） ・・・・（２５） 入力端子１２，１への反射電圧ＦＢ＋ｒ及び入力端子１
２．Ｉにおける電圧反射係数ＳＩＮは、 て表ね之れる。

第１４図は、第７図に示した本発明ノツチフィルタをハ
イブリッド回路と組合せて構成したグイプレクサを示す
図で、８゛１及び８″２は第７図に示した本発明ノツチ
フィルタ、１５Ｉ及び１５２は十字形分岐回路で、他の
符号は第１３図と同じである。

ハイブリッド回１ｊ８１２＋における入力端子１２１＋
の周波数ｆなる入力電圧及び電力をｍ１ｎｕ（ｆ）及び
Ｐ、、Ｎ（ｆ）、ハイブリッド回路１２２における入力
端子１２２．の入力電圧及び入力電力をＥ２…（ｆ）及
びＰ２１＃　（ｆ　）　％ハイブリッド回路１２２にお
けるアイソレーション端子１２２２の出力電圧及び出力
電力を航ｏｕｖ（ｆ）、自２ｏｕｖ（ｆ）及びＰ＋ｏｕ
ｖ　（ｆ）　％　Ｐ２ＯＵＴ　（ｆ）　とすると、ハイ
ブリッド回Ｓ各１２１の入力端子＋２．、とハイブリッ
ド回路１２２のアイソレーション端子１２２２との間の
電圧伝送特性及び電力伝送特性は、 ・・・・（２８） ・・・・（２９） ハイブリッド回ｆｆ８１２ｔの入力端子１２．ｌとハイ
ブリッド回ｆｆ８１２＋のアイソレーション端子１２．
２との間の電圧伝送特性及び電力伝送特性は、 ・・・・　（３０） ｅ４：周波数ｒにおけるハイブリッド回路の結合線路の
電気角 ハイブリッド回路１２．及び１２．における入力端子１
２１９．１２７５、アイソレーション端子１２２２．１
２２２の各反射電圧ｆＥｒ　（ｆ）　、各端子の入力電
圧をＭ、（で）とすると、各端子における反射電圧比は
次式で求めることが出来る。

上記各端子の電圧反射係数Ｓは、 ８４式及び８４式において、Ｋは各端子１２ＩＩｓ　１
２２１　％　１２ｎ及びｌ　２２７の添字に対応する１
１．２１　、＋２及び２２である。

第９図に示したノ・ンチフィルタ、即ち、容量性補償回
路１１ヲ付加したノツチフィルタをハイブリッド回路と
組合せた場合には、第１４図、講式、錨式及び絽４式の
各９□（ｆ）をＹｃ（ｆ）に置換えることにより、前記
と同様にしてハイブリッド回路の入力端子とアイソレー
ション端子間の電圧及び電力伝送特性、各端子における
反射電圧比及び電圧反射係数等を求めることが出来る。

本発明者は、ダイプレクサの試作品について伝送特性￥
ｒ求めたが、銹導性補償回路を付加したノッチフイルタ
を組込んｊご場合は第８図の特性曲線と、容量性補償回
路を付加したノツチフィルタを組込んだ場合は第１１図
の特性曲線と、それぞれ極めて良く一致する結果を得る
ことが出来た。

本発明の効果のまとめ 以上の説明から明らかなように、本発明ノツチフィルタ
は構成、製作調整が簡潔容易で、電気的特性が良好なる
と共にデュアルモード形であるから、これをハイブリッ
ド回路又はサーキュレータ等と組合せでダイプレクサを
形成するときは、全体の構成が簡潔小形で、コストが低
廉となり、特に誘導性又は容量性補償回路を付加したノ
ツチフィルタを用いた場合には、ＮＴＳＣテレビジョン
方式における映像及び音声信号搬送波の合成等に好適な
ＣＩＮダイプレクサを構成し得るもので、その効果甚だ
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例を示す図、第
４図は、その等価口路図、第５図は、その伝適時性曲線
図、第６図及び第９図は、本発明の他の実施例を示す図
、第７図及び第１０図は、その等価回路図、第８図及び
第１１図は、その伝送特性曲線図、第１２図は、その伝
送特性と電圧反射係数の関係を説明する図、第１３図及
び第１４図は、本発明ノツチフィルタを用いたダイプレ
クサを示す図、第１５図及び第２０図は、従来のダイプ
レクサを示す図、第１６図ないし第１９図は、従来のノ
ツチフィルタを示す図で、■円筒状側壁、２：短絡壁、
３：結合プローブ、４．４１及び４２：同軸端子、５及
び６：共振周波数微調整素子、７：モード結合微調整素
子、８．８１　％　８２．８′瞼、及び８゛２：本発明
ノツチフィルタ、９及び１１：補償回路、ｔｏ　、１３
１％　＋３２．１５１及び１５２：分岐回路、１２Ｉ及
び１２２：ハイブリッド回路、１２１１及び＋２２１：
入力端子、１２１２及び＋２２２：アイソレーション端
子、１２ｊ３．１２陛、１２２１及び１２２ゲ：結合端
子、１４：無反射終端器、ｌ　６＋　、　ｌ　６２．１
７＋及び１７２：従来のノッチフィルタ、１８：円形導
波管空胴共振器、１９：結合孔、２０：結合線路、２１
：主Ｍ路、２２及ヒ２３：同軸端子である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状側壁に結合プローブ及び互に周波数の異な
   るＨモード並にＶモードの各共振周波数を各別に調整す
   る素子を設け、この素子の管内挿入方向が互に直角で、
   前記結合プローブとの間にそれぞれ４５°又は１３５°
   の角度差を有するように形成した円形導波管空胴共振器
   より成ることを特徴とするノッチフィルタ。
2. （２）結合プローブの端子に分岐回路を介して誘導性の
   補償回路を付加した特許請求の範囲第１項記載のノッチ
   フィルタ。
3. （３）結合プローブの端子に分岐回路を介して容量性の
   補償回路を付加した特許請求の範囲第１項記載のノッチ
   フィルタ。