JPS63181514A - バンドパスフイルタ - 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】 皮呈上皇肌尻立国 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ィルタに関する。

従来の技術　びその出題点 上記の周波数領域で使用されるバンドパスフィルタとし
て従来は、誘電体同軸共振器を多段に接続したものが一
般的である。

しかし、誘電体同軸共振器の場合、他の結合手段を用い
ない限り互いに結合出来ないので、構成的に複雑になる
といった問題がある。

そこで、本出願人は先にコンデンサの両側にコイルを接
続したＬＣ直列回路２組を並列に接続してなる等価回路
をもつ共振器を提案した。これによれば、共振器が４個
のコイルをもつので、そのうちの２つのコイルを利用す
ることにより別途結合手段を用いなくても共振器同士の
結合を行なうことが可能である。

本発明は、このような共振器を磁気結合と共に或いは磁
気結合することなく容量結合することによって良好な周
波数特性をもったバンドパスフィルタを提供することを
目的としている。

問題点を解ンするための手 即ち、本発明のバンドパスフィルタは、１個のコンデン
サの両側に直列にコイルが接続されたＬＣ直列回路２組
が並列接続された等価回路をもつ共振器複数個を、容量
結合することによって多段接続してなることを特徴とし
ている。

実施例 第１図は本発明の一実施例としてのバンドパスフィルタ
の構成を示し、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図で
ある。図中、１は例えばプリント基板で、その裏面１ｂ
には４本のコイルパターン２．３，４．５がエツチング
により形成されている。各パターン２〜５の端部寄り位
置には基板１を貫通して孔６・・・が形成されており、
この孔６・・・を通じて基板の表面１ａから例えばラジ
アルリードタイプのコンデンサ７．８，９，１０．１５
のリード？ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ。

１０ａ、１０ｂ、１５ａ、１５ｂが挿入され、コイルパ
ターン２〜５の端部に半田付けにより接続されている。

また、コンデンサ８，１００リード接続位置に近接して
コイルパターン２〜５上に入出力端子１１，１２，１３
．１４が接続されている。

上記構成において、各コイルパターン２〜５及びコンデ
ンサ７〜１０のリード７ａ、７ｂ・・・１０ａ、１０ｂ
は高周波的にはコイルを形成する。今、コンデンサのり
−ド７ａ、７ｂとコイルパターン２．３との直列の合成
インダクタンスをＬｌｌ。

Ｌ１２、コンデンサ８のリード３ａ、３ｂのインダクタ
ンスをＬ１４．Ｌ１３とすれば、２つのコイルパターン
２，３と２つのコンデンサ７．８とは第２図に示すよう
にコンデンサＣ１１（Ｃ１２）の両側にコイルＬｌｌ、
Ｌ１２　（Ｌ１４．Ｌ１３）を接続したＬＣ直列回路２
組を並列接続した等価回路であられされる共振器Ｑｌを
構成する。

残りのコイルパターン４，５と２つのコンデンサ９、ｔ
ｏも同様な等価回路をもつ共振器Ｑ２を構成する。そし
て、この等価回路をもつ２つの共振器Ｑｌ、Ｑ２が、コ
イルパターン３，４間をコンデンサ１５で接続すること
により容量結合されていると共に、２つのコイルパター
ン３，４を間隔ｄで対向させた状態で設けであるので、
第３図に示す如き等価回路をもつバンドパスフィルタを
構成する。図中、Ｍは２つのコイルパターン３．４間の
磁気的結合度をあられす相互インダクタンス、Ｌ１５．
Ｌ２５は入出力側アース端子Ｌ２，１３のもつインダク
タンス、Ｃ２０はコンデンサ１５の静電容量である。コ
ンデンサ１５の静電容量若しくは２つのコイルパターン
３，４の間隔ｄを変えると結合の度合を変更でき、これ
によってバンドパスフィルタの通過帯域幅を調整できる
。

この場合、静電容量を大きくし、或いは間隔ｄを狭くす
ると帯域幅が広くなり、静電容量を小さくし或いは間隔
ｄを広くすると帯域幅が狭くなる。

第４図は、上記構成のバンドパスフィルタの周波数特性
を示している。中心周波数が５００　ＭＨｚで帯域幅が
１６Ｍ）ｌｚの急峻な特性をもっている。

このような周波数特性を得るためのコイルパターン２〜
５の寸法等は次の通りである（単位はｆｌ）。

Ｉ！１＝６．０ ＃２＝３．０ ｆｆｉ３＝１．　５ Ｎ４＝５．５ ｄ＝１ Ｃ１１＝Ｃ２１＝７ｐＨ Ｃ１２＝Ｃ２２＝５１　ｐＨ Ｃ２０＝０．５ｐＦ Ｌ　１１＝Ｌ　１２＝６．　５ｍＨ Ｌ１３−Ｌ１４＝３．　５ｍＨ 尚、コイルパターンの幅１３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。

又、この実施例では、２つの共振器Ｑｌ、　Ｃ２間を容
量的及び磁気的に結合しているが、２つのコイルパター
ン３．４の間隔ｄを広げ、磁気的結合をほとんどなくし
た状態、即ち容量的な結合だけの状態で実施することも
できる。また容量的結合又は容量及び磁気的結合と併せ
て共振器の少なくとも１ケ所を等価的にコイルを構成す
る部材で接続することもできる。

第５図は本発明の他の実施例として、２つの共振器Ｑｌ
、Ｑ２の間を容量的及び磁気的に結合すると共に、等価
的にコイルを構成する導電パターン２０によって結合し
た構成を示す。この構成によれば、２つの共振器Ｑｌ、
Ｑ２がコイルによっても結合されるので、フィルタ特性
に多少影響を及ぼす。第６図は、第５図の構成のバンド
パスフィルタの周波数特性を示している。第４図の周波
数特性と比較すれば、減衰域の減衰量が僅かに小さくな
っていることがわかる。その他、中心周波数、帯域幅等
の特性は第４図と異ならない。第７図に第５図のバンド
パスフィルタの等価回路を示す。図中、Ｌ２０が導電パ
ターン２０が等価的に形成するコイルである。

第８図は本発明の他の一実施例として、第２図に示した
等価回路をもつ共振器３個Ｑｌ、Ｑ２゜Ｑ３を容量的及
び磁気的に結合した例を示す図である。各コイルパター
ン２〜５．３１．３２の寸法、隣合う共振器間のコイル
パターンの間隔ｄ、結合コンデンサ１５．１６の容量等
は第１図に示したバンドパスフィルタと同じである。ま
た、コンデンサ３３．３４はコンデンサ７．８と同一容
量をもっている。この構成のバンドパスフィルタの等価
回路を第９図に、周波数特性を第１０図に示す。第９図
中、Ｃ３０は結合コンデンサ１６の静電容量である。第
１０図にみられるように、共振器３個を容量的磁気的に
結合すれば、通過帯域の両側の減衰域に極Ｐｉ、Ｐ２が
発生する。このように極Ｐｉ、Ｐ２が発生すると、カッ
トオフ周波数の立上がりが急峻となってフィルタ特性が
向上する。

次に、第１１図は本発明の更に他の実施例として、３個
の共振器Ｑ１〜Ｑ３を容量的磁気的に結合すると共に、
２つの共振器Ｑ１．Ｑ２間を等価的にコイルを形成する
導電パターン２０によって結合した構成を示している。

第１２図にこの構成のバンドパスフィルタの等価回路を
、第１３図に周波数特性を夫々示す。第１２図中のＬ２
０が導電パターン２０が等価的に形成するコイルである
。

第１３図の周波数特性にみられるように、本実施例のバ
ンドパスフィルタは第１０図と同様に通過帯域の両側に
極Ｐｉ、Ｐ２が発生している。但し、第１０図の周波数
特性と異なり、通過帯域により接近してきており、この
ためフィルタ特性が更に良好となっている。

尚、第１１図ではＱｌと０２の共振器間を導電パターン
２０で結合しているが、Ｑ２とＱ３の共振器間を導電パ
ターンで結合しても同様な周波数特性を得る。

第１４図は本発明の更に他の一実施例を示す。

この実施例は等価回路は第１図に示した構成と同じであ
るが、第１図と異なり外付コンデンサを用いず、コンデ
ンサも全て誘電体基板上の導電パターンによって構成し
ている。即ち、誘電体基板４１の表裏両面に図示のよう
に導電パターン４２゜４３．４４，４５．４６を形成す
ることによって、表裏で対向するパターン間で等価的に
コンデンサを構成している。ここで、結合用のコンデン
サＣ２０は、導電パターン４３．４４の一部４３Ｃ１４
４Ｃ及びこれと対向する導電パターン４６とによって形
成されている。このように導電パターンによって第３図
に示した等価回路をもつバンドパスフィルタを構成すれ
ば、誘電体基板にスクリーン印刷を行うだけで製造でき
るので、非常に安価かつ容易に製作できる。また、誘電
体基板の表裏の導電パターンが同一形状である場合には
、スクリーン印刷時、表裏両面とも同じパターンのマス
クが使用でき好都合である。

溌ｙＩ邦丸果 以上説明したように本発明に係るバンドパスフィルタに
よれば、１個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２組が並列接続された等価回路をも
つ共振器複数個を、容量結合するものであるから、次の
ような効果がある。

即ち、上記等価回路をもつ共振器はＱが高いので、それ
を多段に結合して構成した本発明のフィルタもＱが高く
良好な選択度をもつといった効果がある。

加えて、共振器の内存するコイルを利用して共振器同士
を磁気的に結合することも出来るので、外部結合手段と
してコンデンサを用いるだけで共振器同士を容量的磁気
的に結合することができ、簡単な構成でありながら優れ
た特性のバンドパスフィルタを得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのバンドパスフィルタ
を示し、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、第２図
は第１図のフィルタを構成する共振器の等価回路図、第
３図は第１図のフィルタの等価回路図、第４図は該フィ
ルタの周波数特性図、第５図（イ）は本発明の他の一実
施例としてのバンドパスフィルタの正面図、図（ロ）は
側面図、第６図はそのフィルタの周波数特性を示す図、
第７図はその等価回路図、第８図（イ）は本発明の更に
他の一実施例としてのバンドパスフィルタの正面図、同
図（ロ）は側面図、第９図はその等価回路図、第１０図
はその周波数特性を示す図、第１１図（イ）は本発明の
更に他の一実施例を示すフィルタの正面図、図（ロ）は
側面図、第１２図はその等価回路を示す図、第１３図は
その周波数特性を示す図、第１４図（イ）は本発明の更
に他の一実施例のフィルタを示す正面図、同図（ロ）は
側面図、同図（ハ）は背面図である。 Ｃ１ｌ、Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２・・・コンデンサ、Ｌ
ｌｌ、Ｌ１２．Ｌ１３．Ｌ１４・・・コイル、Ｑｌ。 Ｃ２，Ｃ３・・・共振器、Ｃ２０，Ｃ３０・・・結合用
コンデンサ。 第１図 第２図 第３図 第５図 第８図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１個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２組が並列接続された等価回路をもつ
   共振器複数個を、容量結合することによって多段接続し
   てなることを特徴とするバンドパスフィルタ。