(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定インダクタンスを有する共振インダクタと可変キャパシタンスを有する共振コンデンサを並列にそれぞれ備える２個の同調回路を互いに磁界結合させた複同調器と、固定インダクタンスを有し前記複同調器の入力側及び出力側のインピーダンスをそれぞれ変換する２個のインピーダンス変換インダクタと、を備え、
２個の前記共振インダクタが、１以上１００未満の比透磁率を有する共通のトロイダルコアに巻き付けられるとともに、２個の前記共振インダクタの前記共通のトロイダルコアへの巻き範囲の間に、２個の前記共振インダクタが前記共通のトロイダルコアに巻き付けられないギャップ範囲が設けられ、
各々の前記共振インダクタ及び各々の前記インピーダンス変換インダクタは、巻き範囲が互いに重なり合うように、前記共通のトロイダルコアに巻き付けられ、
各々の前記インピーダンス変換インダクタの前記共通のトロイダルコアへの巻き範囲は、各々の前記共振インダクタの前記共通のトロイダルコアへの巻き範囲より狭い
ことを特徴とする可変バンドパスフィルタ。
【請求項２】
各々の前記インピーダンス変換インダクタの前記共通のトロイダルコアへの巻き範囲は、各々の前記共振インダクタの前記共通のトロイダルコアへの巻き範囲のほぼ中間に設けられる
ことを特徴とする、請求項１に記載の可変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、複同調器を備える可変バンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
帯域通過フィルタとして、共振インダクタと共振コンデンサを並列に備える複数の同調回路を互いに磁界結合させた複同調器を備えるものが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、共振インダクタとインピーダンス変換用のインダクタの間の磁界結合を調整するために、空間距離を調整する方法や結合窓付きの金属遮蔽板等を配置する方法を採用していた。よって、空間距離の調整ずれや金属遮蔽板等の寸法ずれにより、共振インダクタとインピーダンス変換用のインダクタの間の磁界結合を、安定に維持することができないとともに、小型かつ少部品で実現することができなかった。
【０００５】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、並列共振を用いる同調回路を備える可変バンドパスフィルタにおいて、共振インダクタとインピーダンス変換用のインダクタの間の磁界結合を、安定に維持するとともに小型かつ少部品で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、（１）共振インダクタ及びインピーダンス変換用のインダクタが、巻き角度が互いに重なり合うように、共通のトロイダルコアに巻き付けられるとともに、（２）インピーダンス変換用のインダクタの共通のトロイダルコアへの巻き角度が、共振インダクタの共通のトロイダルコアへの巻き角度より小さくなるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本発明は、並列共振を用いる同調回路を備える可変バンドパスフィルタにおいて、共振インダクタとインピーダンス変換用のインダクタの間の磁界結合を、安定に維持するとともに小型かつ少部品で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の磁界結合を示す図である。
【図２】第１実施形態のトロイダルコアを示す図である。
【図３】第２実施形態の磁界結合を示す図である。
【図４】第２実施形態のトロイダルコアを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態の磁界結合を図１に示す。可変バンドパスフィルタは、（１）固定インダクタンスを有する共振インダクタＬｒと可変キャパシタンスを有する共振コンデンサＣｒを並列に備える同調回路と、（２）固定インダクタンスを有し同調回路の入力側又は出力側のインピーダンスを変換するインピーダンス変換インダクタＬｔと、を備える。
【００１１】
図１及び図２において、インピーダンス変換インダクタＬｔは、ａ端及びａ’端を有する。共振インダクタＬｒは、ｂ端及びｂ’端を有する。
【００１２】
同調回路の入力側又は出力側のインピーダンスの変換比率を適切に設定するためには、インピーダンス変換インダクタＬｔと共振インダクタＬｒの間の磁界結合（結合係数ｋｔ）を密結合（例えば、ｋｔ〜０．７）にすることが望ましい。
【００１３】
第１実施形態のトロイダルコアを図２に示す。インピーダンス変換インダクタＬｔは、共振インダクタＬｒと重なり合うように、共通のトロイダルコア１に巻き付けられる。インピーダンス変換インダクタＬｔの巻き角度θｔは、共振インダクタＬｒの巻き角度θｒより小さく、共振インダクタＬｒの巻き角度θｒのほぼ中間に設けられる。
【００１４】
このように、インピーダンス変換インダクタＬｔの巻き角度θｔは、共振インダクタＬｒの巻き角度θｒに重なり合うため、インピーダンス変換インダクタＬｔと共振インダクタＬｒの間の磁界結合（結合係数ｋｔ）を密結合にすることができる。
【００１５】
（第２実施形態）
第２実施形態の磁界結合を図３に示す。可変バンドパスフィルタは、（１）固定インダクタンスを有する共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２と可変キャパシタンスを有する共振コンデンサＣｒ１、Ｃｒ２を並列にそれぞれ備える２個の同調回路を互いに磁界結合させた複同調器と、（２）固定インダクタンスを有し複同調器の入力側及び出力側のインピーダンスをそれぞれ変換する２個のインピーダンス変換インダクタＬｔ１、Ｌｔ２と、を備える。
【００１６】
図３及び図４において、インピーダンス変換インダクタＬｔ１は、ｃ端及びｃ’端を有する。共振インダクタＬｒ１は、ｄ端及びｄ’端を有する。共振インダクタＬｒ２は、ｅ端及びｅ’端を有する。インピーダンス変換インダクタＬｔ２は、ｆ端及びｆ’端を有する。
【００１７】
複同調器における減衰特性と挿入損失の間のトレードオフを最適化するためには、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合（結合係数ｋｒ）を疎結合（例えば、ｋｒ〜０．１）にすることが望ましい。ここで、「トレードオフの最適化」は、両方の特性を最適化することのみならず、一方の特性を犠牲にしても他方の特性を優先することも意味する。
【００１８】
複同調器の入力側及び出力側のインピーダンスの変換比率を適切に設定するためには、インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ１の間の磁界結合（結合係数ｋｔ１）及びインピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ２の間の磁界結合（結合係数ｋｔ２）を密結合（例えば、ｋｔ１〜ｋｔ２〜０．７）にすることが望ましい。
【００１９】
可変バンドパスフィルタにおいて、ノッチの発生を防止するためには、インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ２の間の磁界結合の結合係数及びインピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ１の間の磁界結合の結合係数を、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合の結合係数ｋｒより小さくすることが望ましい。
【００２０】
可変バンドパスフィルタにおいて、減衰特性の劣化を防止するためには、インピーダンス変換インダクタＬｔ１、Ｌｔ２の間の磁界結合の結合係数を、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合の結合係数ｋｒより小さくすることが望ましい。
【００２１】
第２実施形態のトロイダルコアを図４に示す。共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２は、共通のトロイダルコア１に巻き付けられる。トロイダルコア１の比透磁率は、１又は１０のオーダーである。共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の巻き角度は、それぞれ、θｒ１、θｒ２である。共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間には、ギャップ角度が設けられる。
【００２２】
インピーダンス変換インダクタＬｔ１は、共振インダクタＬｒ１と重なり合うように、共通のトロイダルコア１に巻き付けられる。インピーダンス変換インダクタＬｔ１の巻き角度θｔ１は、共振インダクタＬｒ１の巻き角度θｒ１より小さく、共振インダクタＬｒ１の巻き角度θｒ１のほぼ中間に設けられる。インピーダンス変換インダクタＬｔ２は、共振インダクタＬｒ２と重なり合うように、共通のトロイダルコア１に巻き付けられる。インピーダンス変換インダクタＬｔ２の巻き角度θｔ２は、共振インダクタＬｒ２の巻き角度θｒ２より小さく、共振インダクタＬｒ２の巻き角度θｒ２のほぼ中間に設けられる。
【００２３】
低透磁率のトロイダルコア１の比透磁率は、上述したように１又は１０のオーダーであるため、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合（結合係数ｋｒ）を疎結合にするときであっても、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の巻き角度θｒ１、θｒ２は、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間のギャップ角度より、十分に大きいことが望ましい。
【００２４】
インピーダンス変換インダクタＬｔ１及び共振インダクタＬｒ１は、低透磁率のトロイダルコア１に巻き付けられるものの、インピーダンス変換インダクタＬｔ１の巻き角度θｔ１は、共振インダクタＬｒ１の巻き角度θｒ１に重なり合うため、インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ１の間の磁界結合（結合係数ｋｔ１）を密結合にすることができる。インピーダンス変換インダクタＬｔ２及び共振インダクタＬｒ２は、低透磁率のトロイダルコア１に巻き付けられるものの、インピーダンス変換インダクタＬｔ２の巻き角度θｔ２は、共振インダクタＬｒ２の巻き角度θｒ２に重なり合うため、インピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ２の間の磁界結合（結合係数ｋｔ２）を密結合にすることができる。
【００２５】
インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ２は、低透磁率のトロイダルコア１に巻き付けられるうえに、インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ２の間のギャップ角度は、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間のギャップ角度より大きいため、インピーダンス変換インダクタＬｔ１と共振インダクタＬｒ２の間の磁界結合の結合係数を、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合の結合係数ｋｒより小さくすることができる。インピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ１は、低透磁率のトロイダルコア１に巻き付けられるうえに、インピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ１の間のギャップ角度は、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間のギャップ角度より大きいため、インピーダンス変換インダクタＬｔ２と共振インダクタＬｒ１の間の磁界結合の結合係数を、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合の結合係数ｋｒより小さくすることができる。
【００２６】
インピーダンス変換インダクタＬｔ１、Ｌｔ２は、低透磁率のトロイダルコア１に巻き付けられるうえに、インピーダンス変換インダクタＬｔ１、Ｌｔ２の間のギャップ角度は、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間のギャップ角度より大きいため、インピーダンス変換インダクタＬｔ１、Ｌｔ２の間の磁界結合の結合係数を、共振インダクタＬｒ１、Ｌｒ２の間の磁界結合の結合係数ｋｒより小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の可変バンドパスフィルタは、送受信のフロントエンド等に適用することができ、所定の帯域幅を透過させるのみならず、インピーダンスを整合させることもできる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｌｒ、Ｌｒ１、Ｌｒ２：共振インダクタ、Ｃｒ、Ｃｒ１、Ｃｒ２：共振コンデンサ、Ｌｔ、Ｌｔ１、Ｌｔ２：インピーダンス変換インダクタ、１：トロイダルコア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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