(57)【要約】  本発明は、多くのLCラダー回路(1)を含むアナログ帯域通過フィルタに関し、その応答は、通過帯域(fpi,fps)および拒絶帯域(friおよびfrs)により決定される。発明のフィルタは、一連のタンク回路(５)がフィルタ負荷とパラレルに配置されることに特徴を持つ。タンク回路の共振周波数は、そのフィルタの通過帯域の下側遮断周波数(fpi)および上側遮断周波数(fps)に一致する。さらにそのフィルタは、フィルタ上のタンク回路の影響を調整する制御抵抗(Rc)を備える。このような構造は、前述の要素で作成されたアナログ帯域通過フィルタからの応答を、理想的な帯域通過フィルタからの応答に調節するために、LC要素(１)による実際の制限の影響を補償するために用いることができる。
2005512379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のLCラダー回路(１)を備えるアナログ帯域通過フィルタであり、その回路(１)の応答は、通過帯域(friとfps)および阻止帯域(その範囲はfriとfrs)によって定義され、
そのLCラダー回路(１)は、フィルタの負荷とパラレルに一連のタンク回路(５)を含み、その共振周波数は、帯域通過フィルタの下側遮断周波数(fpi)および下側遮断周波数(fps)に一致し、さらに、制御抵抗Rcを備え、それらのすべては、帯域通過フィルタの実際の応答を所望の理想的な応答に調整することにより、LC要素による実際の制限の影響を補償するものであるアナログ帯域通過フィルタ。
【請求項２】
タンク回路(５)のLC要素は、各タンク回路(５)の共振周波数を、帯域通過フィルタの下側遮断周波数フィルタ(fpi)および上側遮断周波数(fps)に調節するために、選択的にシミュレーションによって、あるいは実験的により、計算された値を有する請求項１記載のアナログ帯域通過フィルタ。
【請求項３】
タンク回路(５)のフィルタ応答上の影響を増すか、減じるために、そして、帯域通過フィルタの実際の応答を、理想的な応答に調節するために、シミュレーションおよび実験的により、選択された方法によって計算された値を選択的に有する請求項１記載のアナログ帯域通過フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
[発明の技術分野]
通過帯域(fpiとfps)および阻止帯域(０からfriおよびfrsから∞)によってそのレスポンスが定義される多数のLCラダー回路(１)を含み、一連のタンク回路を含むフィルタの負荷とパラレルに接続され、そのタンク回路の共振周波数は、帯域フィルタの遮断周波数の下側の周波数(fpi)と上側の周波数(fps)と一致する。更に、それは、そのフィルタ上のタンク回路の影響を規制するための制御抵抗(Rc)を含む。この構造は、LC要素の実際の制限による影響に対する補償を可能にし、それにより、これらの成分によって生成されるアナログ帯域フィルタを、理想的な帯域通過フィルタの応答に調整する。
【０００２】
[発明の目的]
発明の名称にあるようなこの発明は、これらのタイプのフィルタに存在するアナログLC要素の実際の制限によってインポーズされた、制限による影響を補償する目的を持つ多数のLCラダー回路を備えるアナログ帯域通過フィルタからなり、それを達成するために、フィルタ応答は、帯域通過フィルタの理想的な応答に接近させる。
【０００３】
[発明の背景]
様々な適用での帯域通過フィルタの使用は、とりわけて、テレコミュニケーション(遠隔通信)に対する適用で最先端技術において周知である。帯域通過フィルタは、入力信号の下側通過周波数(fpi)と上側通過周波数(fps)との間の位置する周波数帯域を通過させる一方、他のすべての周波数成分を阻止する。
【０００４】
実際には、フィルタによって通過すべき帯域と、通過させない帯域との間でそのような急峻な降下特性を与え、そして、下側阻止周波数fri(fri<fpi)および上側阻止周波数frs(frs>fps)を定義することは不可能である。friを下回り、fpsを上回る入力信号の周波数は、設計または特性ファクタによって減じられる。これらの特性を備えた帯域フィルターは、コイルとコンデンサーを組み合わせることにより生産される傾向がある。
【０００５】
周知なように、コイルとコンデンサーは、ある抵抗性のロスを生成し、これらの要素で作成されたフィルタ応答の周波数および位相の変化を引き起こすので、つまり、所望のフィルタ特性を持たないので、これらの要素は理想的な応答を持たない。その理想的値に関しての要素の損失を識別するファクタは、質ファクタQとして定義される。
質ファクタが大きい程、抵抗性損失の影響が小さくなり、そのため、最終的に理想に極めて接近した帯域フィルタの応答が達成される(図４)。
【０００６】
実際と理想的フィルタの間の最大の相違は、帯域通過フィルタの極端で起きる(図２)。この状況は、現実のコイル(これらは、コンデンサーが大多数の場合でのひずみを生産しないように十分に高い値Qを持つという事実により最も制限するアナログ要素である)によって表示されたファクタQの制限によりフィルタが実行されないという事実を生じさせるかもしれない。
【０００７】
経験では、よい帯域通過フィルタを達成するために、使用されるべき要素は、与えられるべきフィルタのfo/fの関係の20〜25倍大きなQを持つべきであり、ここで、foはフィルタの中心周波数、ｆはフィルタの帯域幅である。高周波については、非常に高いQファクタを備えた要素を使用することが必要である。それであっても、阻止帯域から通過帯域への移行点では混乱が起きる。
【発明の開示】
【０００８】
以前に言及された障害を解決するために、この発明は、アナログ帯域通過フィルタを開発しており、これは通常のフィルタと同様に、多数のLCラダー回路を備えるが、フィルタの負荷とパラレルに二つのタンク回路(LC)を備え、それらの共振周波数が帯域フィルタの遮断下側周波数えよび遮断上側周波数に一致することに特徴を持つ。更に、そのことが、実施した帯域フィルタの実際のLC要素に対する質ファクタの影響を補う制御抵抗を予想するので、その結果、帯域フィルタの応答は理想的な応答に調節されることにこの発明は特徴を持つ。
【０００９】
したがって、タンク回路のうちの１つは、通過帯域の下側遮断周波数に対応する共振周波数を有し、他のものは、所望の帯域通過フィルタの通過帯域の上側遮断周波数に等しい共振周波数を持つ。
【００１０】
タンク回路の編入は、実際の(非理想)要素の影響を補償する、オリジナルのフィルタの応答でひずみを生成する。このひずみは、その値の修正が通過帯域の極端での結果を調節するように、制御抵抗によって制御することができる。このために、制御抵抗は、フィルタ応答に対するタンク回路の影響を増加するかあるいは縮小するために、実験的に確立された値を持つ。この値はシミュレーションによっても計算することができる。
【００１１】
同様に、タンク回路のLC要素は、各タンク回路の共振周波数を調節して、フィルタの最終応答がより高いレベルになり、そして帯域フィルタの理想的な応答に調節するように、実験的にあるいはシミュレーションによって確立された値を持つ。
【００１２】
次の図面は、この発明の理解をより容易にするために準備され、そして、詳細な記述およびクレームの不可欠な部分を形成しているが、それらは例示的に示したものであり、この発明の目的の主張を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
下記は以前に記述された図面に基づいた発明の記述である。図１は、多数のLCラダー回路１から構成された従来の帯域通過フィルタの概略を示し、出力部２に抵抗３が存在し、また、出力部においては、フィルタの負荷が抵抗４によって表わされている。これは従来例なので、より詳しくは記述しない。
【００１４】
図２は、フィルタ応答の対応図を示し、│T│は出力電圧のラプラス変換と、フィルタの入力電圧のラプラス変換との間のモジュール比を示す。即ち、
T(s)= Vout(s)／Vin(s)、 sはラプラス変換
fpiは通過帯域の下側遮断周波数
fpsは通過帯域の上側遮断周波数
friは阻止帯域の下側周波数
frsは阻止帯域の上側周波数
これらは発明の背景の箇所で述べたものである。
この通過帯域においては、│T│に対する最小値が定義され、阻止帯域では、│T│に対する最大値が定義される。
【００１５】
図２から理解できるように、フィルタ応答の上部の部分は、実際の(非理想)要素によって生成されたカーブゾーンを示す。このカーブは、決定する帯域フィルタの所望の応答から遠ざかっている限り、そのフィルタは、要求された適用のために使用されないかもしれない。
【００１６】
阻止帯域から理想的な応答を達成できるために、この発明はフィルタの負荷(４)とパラレルに、２つのタンク回路LC(５)を設けることを提案している。その結果、タンク回路のうちの１つはfpiと等しい共振周波数を持ち、他方は、fpsと等しい共振周波数を持つ。
【００１７】
このために、以前に言及したように、回路が周波数fpiで共振するように、L1およびC1の値が調節される。実際のレスポンスが図４に示されているように、探索されている理想的な応答に十分に接近するまで、これらの値は、シミュレーションによって、あるいは試行錯誤の方法によって計算される。
【００１８】
同じ方法で、タンク回路が周波数fpsで共振するように、L2およびC2の値が計算される。
【００１９】
タンク回路５は、それが以前に識別された実際の(非理想)要素の影響を補償するのと同じ方法でオリジナルのフィルタ応答でひずみを生成する。抵抗を減少させることがひずみを縮小しその逆も正しいように、このひずみは制御抵抗Rcによって制御可能である。同様に、所望の応答が達成されるまで、制御抵抗Rcの値も、シミュレーションによって、あるいは試行錯誤の方法によって計算される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通常の帯域通過フィルタの概略構成を示す。
【図２】図１に示した典型的に一般のアナログ帯域通過フィルタの実際の応答カーブを示す。
【図３】この発明におけるアナログ帯域フィルタの一つの実施例を示す概略図。
【図４】図３に示したこの発明に基づくフィルタの実際の応答カーブを示す。
【符号の説明】
【００２１】
１  LCラダー回路
２  出力部
３  抵抗
４  フィルタの抵抗
５  タンク回路
【図１】
2005512379.tif 000003
【図２】
2005512379.tif 000004
【図３】
2005512379.tif 000005
【図４】
2005512379.tif 000006
【国際調査報告】
2005512379.tif 000007
2005512379.tif 000008
2005512379.tif 000009
2005512379.tif 000010