(57)【要約】【課題】本発明は、同じ段数の共振器を用いてより良い減衰特性を得ることができるバンドパスフィルタを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明のバンドパスフィルタは、入力端子１１と、この入力端子１１に接続するとともに複数の共振器１７を並列に接続して構成した第１のバンドパスフィルタ１２と、この第１のバンドパスフィルタ１２に接続したローパスフィルタ１３と、このローパスフィルタ１３に接続するとともに複数の共振器１７を並列に接続して構成した第２のバンドパスフィルタ１４と、この第２のバンドパスフィルタ１４に接続した出力端子１５とを備えたものである。【選択図】図１
2008131130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、この入力端子に接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第１のバンドパスフィルタと、この第１のバンドパスフィルタに接続したローパスフィルタと、このローパスフィルタに接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第２のバンドパスフィルタと、この第２のバンドパスフィルタに接続した出力端子とを備えたバンドパスフィルタ。
【請求項２】
第１のバンドパスフィルタを少なくとも２段の共振器を有するモノブロック誘電体フィルタにより構成するとともに、第２のバンドパスフィルタを少なくとも２段の共振器を有するモノブロック誘電体フィルタにより構成し、前記第１のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数と第２のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数とを略一致させた請求項１記載のバンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にマイクロ波、準マイクロ波通信装置等に使用されるバンドパスフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のバンドパスフィルタは、図５の回路図に示すように、入力端子１と出力端子２との間に複数の容量結合３を介して複数の共振器４を並列に接続する回路構成としていた。そして、このバンドパスフィルタで除去しきれない高調波やスプリアスは別に設けたローパスフィルタ（図示せず）により除去していた。
【０００３】
そして、このバンドパスフィルタの構造は、図６に示すように、底板５ａと箱体５ｂとからなる金属シャーシの中に、複数の誘電体共振器６を結合金具７を介して結合基板８に接続して収納しているもので、入力コネクタ９ａと出力コネクタ９ｂとにより外部回路（図示せず）との接続を行っていた。図７、図８（ａ）、（ｂ）は従来のバンドパスフィルタを用いた場合の伝送特性図を示したもので、図７は通過帯域近傍の減衰量を示し、図８（ａ）は低域側の減衰量を示し、図８（ｂ）は高域側の減衰量を示す。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平２−６２１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来のバンドパスフィルタにおいて、十分な減衰特性を得ようとした場合には、共振器４の段数を増やすか、または、減衰極を設けるための回路素子を追加しなければならないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、同じ段数の共振器を用いてより良い減衰特性を得ることができるバンドパスフィルタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力端子と、この入力端子に接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第１のバンドパスフィルタと、この第１のバンドパスフィルタに接続したローパスフィルタと、このローパスフィルタに接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第２のバンドパスフィルタと、この第２のバンドパスフィルタに接続した出力端子とを備えたもので、この構成によれば、複数の共振器を並列に接続して構成した第１のバンドパスフィルタと、この第１のバンドパスフィルタに接続したローパスフィルタと、このローパスフィルタに接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第２のバンドパスフィルタとを設けているため、第１のバンドパスフィルタおよび第２のバンドパスフィルタとローパスフィルタとのマッチング作用により通過帯域の両側に共振による極を生じさせることができ、これにより、通過帯域の近傍でより大きな減衰を得ることができるという作用効果を有するものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１のバンドパスフィルタを少なくとも２段の共振器を有するモノブロック誘電体フィルタにより構成するとともに、第２のバンドパスフィルタを少なくとも２段の共振器を有するモノブロック誘電体フィルタにより構成し、前記第１のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数と第２のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数とを略一致させたもので、この構成によれば、第１のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数と第２のバンドパスフィルタにおける２段の共振器の共振周波数とを略一致させているため、同じ長さの貫通穴を有する２段のモノブロック誘電体フィルタを２つ用いることにより、誘電体共振器の製造を簡略化することができるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明のバンドパスフィルタは、入力端子と、この入力端子に接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第１のバンドパスフィルタと、この第１のバンドパスフィルタに接続したローパスフィルタと、このローパスフィルタに接続するとともに複数の共振器を並列に接続して構成した第２のバンドパスフィルタと、この第２のバンドパスフィルタに接続した出力端子とを備えているため、第１のバンドパスフィルタおよび第２のバンドパスフィルタとローパスフィルタとのマッチング作用により通過帯域の両側に共振による極を生じさせることができ、これにより、より大きな減衰特性を得ることができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタについて図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタの回路図、図２は同バンドパスフィルタの分解斜視図、図３、図４（ａ）、（ｂ）は同バンドパスフィルタの伝送特性図である。
【００１３】
本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、図１の回路図に示すように、入力端子１１に第１のバンドパスフィルタ１２の一端を接続し、かつこの第１のバンドパスフィルタ１２の他端にはローパスフィルタ１３の一端を接続し、さらにこのローパスフィルタ１３の他端には第２のバンドパスフィルタ１４の一端を接続し、そしてこの第２のバンドパスフィルタ１４の他端に出力端子１５を接続して構成しているものである。
【００１４】
第１のバンドパスフィルタ１２および第２のバンドパスフィルタ１４は、それぞれ容量結合１６を介して共振器１７を並列に接続しているもので、それぞれの共振器１７の共振周波数は通過周波数に設定している。
【００１５】
ローパスフィルタ１３は、インダクタ１８を３素子使用するとともに、コンデンサ１９を２素子使用したチェビシェフ型のフィルタ回路であり、前記バンドパスフィルタの高調波およびスプリアスを除去するものである。
【００１６】
次に、図２を用いて、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタの構造について説明する。
【００１７】
本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、底板２１ａと箱体２１ｂとからなる金属ケース２１の中に、第１のバンドパスフィルタ１２として機能するモノブロック誘電体フィルタ２２ａと、第２のバンドパスフィルタ１４として機能するモノブロック誘電体フィルタ２２ｂと、ローパスフィルタ１３を構成する金具２３とを収納し、そして入力を導入する入力コネクタ２４ａと出力を導出する出力コネクタ２４ｂとを取り付けたものである。
【００１８】
モノブロック誘電体フィルタ２２ａおよびモノブロック誘電体フィルタ２２ｂは、略直方体の誘電体ブロック２５に互いに平行な２つの貫通穴２６を設け、そしてこの貫通穴２６と平行な外周面および貫通穴２６の内周面に導体膜を形成しているもので、入力金具２７ａまたは出力金具２７ｂを樹脂製のブッシュ２８を介して一方の貫通穴２６の一端部に圧入して容量結合させ、他方の貫通穴２６の反対側の端部にローパスフィルタ１３を構成する金具２３の一端を樹脂製のブッシュ２８を介して圧入して容量結合させている。
【００１９】
前記金具２３は、インダクタ１８として機能する幅狭部２３ａと、コンデンサ１９の電極として機能する幅広部２３ｂとを交互に設けているもので、幅広部２３ｂは周囲の金属ケース２１などのグランドとの間でコンデンサ１９を形成している。
【００２０】
次に、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタの伝送特性を図３、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。ここで、図３、図４（ａ）、（ｂ）の縦軸の単位はｄＢで減衰量を示し、横軸の単位はＧＨｚで周波数を示す。また、図３は通過帯域近傍の減衰量を示し、図４（ａ）は低域側の減衰量を示し、図４（ｂ）は高域側の減衰量を示す。
【００２１】
この図３、図４（ａ）、（ｂ）の伝送特性図において、通過帯域は２．０１〜２．０２５ＧＨｚであり、低域側の１．６３ＧＨｚと高域側の２．４ＧＨｚに極を有している。また、図７、図８（ａ）、（ｂ）における従来のバンドパスフィルタの伝送特性図と比較して、通過帯域の低域側近傍の１．９６〜１．９９ＧＨｚにおいて約２ｄＢほど減衰が大きく、通過帯域の高域側近傍の２．０４〜２．１７ＧＨｚにおいて３〜４ｄＢほど減衰が大きく、減衰特性が優れていることがわかる。
【００２２】
上記したように、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、従来のバンドパスフィルタと比較して減衰特性が優れているものであって、これは、第１のバンドパスフィルタ１２および第２のバンドパスフィルタ１４とローパスフィルタ１３とのマッチング作用により通過帯域の両側に共振による極が生じ、これにより、通過帯域の近傍でより大きな減衰を得ることができることによるものである。また、この極の位置は、ローパスフィルタ１３のカットオフ周波数およびインピーダンスと共振器１７のインピーダンスにより変化させることができるもので、この極の位置を調整することにより、減衰量を最適化することができるものである。
【００２３】
また、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、高調波およびスプリアスを除去するためのローパスフィルタ１３を内蔵しているため、従来のバンドパスフィルタのように別途ローパスフィルタを設ける必要がないという特徴を有するものである。
【００２４】
そしてまた、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、従来バンドパスフィルタの外部に設けていたローパスフィルタを内蔵することによって減衰量を増加させているため、従来のように極を生じさせるためのノッチ回路などの回路素子を追加する必要も無いという特徴を併せもつものである。
【００２５】
さらに、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、第１のバンドパスフィルタ１２と第２のバンドパスフィルタ１４とをともに２段の共振器から構成するとともに、第１のバンドパスフィルタ１２と第２のバンドパスフィルタ１４の間にローパスフィルタ１３を配置しているため、各共振器１７の共振周波数を通過周波数に一致させることができ、これにより、従来のバンドパスフィルタのように共振周波数の異なる共振器を所定の配置で用いる必要は無く、複数の同じ共振器を準備すればよいため、製造を簡略化することができるものである。
【００２６】
さらにまた、２段の共振器１７からなる第１のバンドパスフィルタ１２および第２のバンドパスフィルタ１４を、モノブロック誘電体フィルタ２２ａ，２２ｂにより構成すると、誘電体ブロック２５に同じ長さの貫通穴２６を２個設けることにより２段の共振器１７を構成できるため、共振器１７の製造が簡素化できるとともに、第１のバンドパスフィルタ１２と第２のバンドパスフィルタ１４とを同じ構造の誘電体フィルタにより構成できるため、より製造を簡略化することができるものである。
【００２７】
上記したように、本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタは、従来のバンドパスフィルタの外部にあったローパスフィルタをバンドパスフィルタ内に配置しているため、追加の回路素子等を設けることなしに通過帯域の低域側と高域側にそれぞれ極を生じさせることができ、これにより、バンドパスフィルタの減衰特性を向上させているものである。
【００２８】
なお、上記本発明の一実施の形態においては、底板２１ａを金属ケース２１を構成する金属製のものとし、そしてローパスフィルタ１３を幅狭部２３ａと幅広部２３ｂを有する金具２３を用いて構成したが、金属製の底板２１ａの代わりに回路基板を用いてもよい。また、その場合には、ローパスフィルタ１３を回路基板のパターンにより形成してもよい。
【００２９】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記した本発明の一実施の形態の装置構造に関わらず、第１のバンドパスフィルタ１２と第２のバンドパスフィルタ１４の間にローパスフィルタ１３を配置する回路構成であれば減衰特性を向上させることができるという効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係るバンドパスフィルタは、第１のバンドパスフィルタおよび第２のバンドパスフィルタとローパスフィルタとのマッチング作用により通過帯域の両側に共振による極を生じさせることができ、これにより、より大きな減衰特性を得ることができるという効果を有するものであり、特にマイクロ波および準マイクロ波通信装置等に用いることにより有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるバンドパスフィルタの回路図
【図２】同バンドパスフィルタの分解斜視図
【図３】同バンドパスフィルタの伝送特性図
【図４】同バンドパスフィルタの伝送特性図
【図５】従来のバンドパスフィルタの回路図
【図６】同バンドパスフィルタの斜視図
【図７】同バンドパスフィルタの伝送特性図
【図８】同バンドパスフィルタの伝送特性図
【符号の説明】
【００３２】
１１  入力端子
１２  第１のバンドパスフィルタ
１３  ローパスフィルタ
１４  第２のバンドパスフィルタ
１５  出力端子
１６  容量結合
１７  共振器
１８  インダクタ
１９  コンデンサ
２２ａ  モノブロック誘電体フィルタ
２２ｂ  モノブロック誘電体フィルタ
２３  金具
２４ａ  入力コネクタ
２４ｂ  出力コネクタ
【図１】
2008131130.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008131130.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008131130.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008131130.tif 000009
【図８】
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