(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減衰域より高周波側を通過帯域とするハイパス型のノッチフィルタであって、
入力信号が入力される入力ポートと、
出力信号が出力される出力ポートと、
前記入力ポートと前記出力ポートの間に設けられ、前記減衰域に対応する第１の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第１の容量素子と第１の補助インダクタ素子が並列に接続される第１のＳＡＷ共振子と、前記減衰域に対応する第２の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第２の容量素子と第２の補助インダクタ素子が並列に接続される第２のＳＡＷ共振子と、
前記第１のＳＡＷ共振子と前記第２のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地し、前記減衰域に対応する第３の周波数を共振周波数とする第３のＳＡＷ共振子と、
前記第１のＳＡＷ共振子と前記第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第１のインダクタ素子と、
前記第２のＳＡＷ共振子と前記第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第２のインダクタ素子とを有し、
前記第１のＳＡＷ共振子と前記第２のＳＡＷ共振子との接続点と接地の間には、前記第１のインダクタ素子と、前記第３のＳＡＷ共振子と、前記第２のインダクタ素子のみが接続されていることを特徴とするノッチフィルタ。
【請求項２】
減衰域において、第３の周波数は、第１の周波数と第２の周波数の間の帯域の外側に設定されていることを特徴とする請求項１記載のノッチフィルタ。
【請求項３】
減衰域において、第３の周波数は、第１の周波数と第２の周波数の間の帯域の内側に設定されていることを特徴とする請求項１記載のノッチフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイパス型ノッチフィルタに係り、特に、十分な減衰量を保持しつつ減衰域を広くすることができると共に、部品点数の増加や挿入損失の劣化を抑えることができるノッチフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：弾性表面波）を利用したフィルタとして、ある周波数帯域に減衰域を設けると共に、この減衰域よりも高周波数側に通過帯域を設けたハイパス型のノッチフィルタがある。
【０００３】
［従来のノッチフィルタの構成：図４］
従来のハイパス型ノッチフィルタについて図４を用いて説明する。図４は、従来のノッチフィルタ（２段）の構成を示す回路図である。
図４に示すように、従来のノッチフィルタは、２段のハイパス型ノッチフィルタ（２段型ノッチフィルタ）であり、入力ポート１と出力ポート２との間にＳＡＷ共振子２１とＳＡＷ共振子２２とが直列に接続されている。
ＳＡＷ共振子２１、ＳＡＷ共振子２２は、それぞれ減衰域に対応する特定の周波数で並列共振するものである。
【０００４】
そして、ＳＡＷ共振子２１に並列に、容量素子２３と補助インダクタ素子２４の直列回路が接続され、ＳＡＷ共振子２２に並列に、容量素子２５と補助インダクタ素子２６の直列回路が接続されている。
更に、ＳＡＷ共振子２１とＳＡＷ共振子２２との間の点に一端が接続し、他端が接地する補助インダクタ素子２７が設けられた構成となっている。
【０００５】
［従来のノッチフィルタの特性：図５，図６］
従来のノッチフィルタの特性について図５及び図６を用いて説明する。図５は、図４に示した従来の２段型ノッチフィルタの減衰特性を示す特性図であり、図６は、図５の減衰域付近の拡大図である。
図５，図６に示すように、従来のノッチフィルタの減衰特性は、２つのＳＡＷ共振子２１と２２の反共振点を含む減衰域を備え、それぞれのＳＡＷ共振子の特性が重なった形状となっている。
そして、減衰域より高周波数帯域側の通過帯域における挿入損失は少なく、良好な特性となっている。
【０００６】
しかし、上述したような２段型ノッチフィルタで広い減衰域を得ようとすると、２つのＳＡＷ共振子の特性の重なりが小さくなって減衰量が劣化してしまう。
【０００７】
［別の従来のノッチフィルタの構成：図７］
減衰域をより広くするための構成として、別の従来のハイパス型ノッチフィルタがある。別の従来のノッチフィルタの構成について図７を用いて説明する。図７は、別の従来のノッチフィルタの構成を示す回路図である。
図７に示すように、別の従来のノッチフィルタは、ＳＡＷ共振子を３段としたものである（３段型ノッチフィルタ）。
【０００８】
具体的には、図７に示すように、入力ポート１と出力ポート２との間に、ＳＡＷ共振子３１，３２，３３が直列に接続されたものである。
そして、ＳＡＷ共振子３１に並列に、容量素子３４と補助インダクタ素子３５との直列回路が接続され、ＳＡＷ共振子３２に並列に、容量素子３６と補助インダクタ素子３７との直列回路が接続され、ＳＡＷ共振子３３に並列に容量素子３８と補助インダクタ素子３９との直列回路が接続されている。
【０００９】
更に、別の従来のノッチフィルタは、一端がＳＡＷ共振子３１とＳＡＷ共振子３２との間の点に接続され、他端が接地されたインダクタ素子４１と、一端がＳＡＷ共振子３２とＳＡＷ共振子３３との間に接続され、他端が接地されたインダクタ素子４２とを備えている。
【００１０】
このように、ＳＡＷ共振子を３段とすることにより、３つのＳＡＷ共振子の減衰特性が重なって広い減衰域が得られるものである。
しかしながら、３段型ノッチフィルタでは、２段型に比べてインダクタ素子等の部品点数が増加して、小型化の妨げとなっていた。
また、この３段型ノッチフィルタでは、減衰域の高周波数側の通過帯域における挿入損失が劣化してしまうものとなっていた。
【００１１】
［関連技術］
尚、ＳＡＷ共振子を用いたフィルタの従来技術としては、特開平１０−６５４９０号公報「ＳＡＷ帯域阻止フィルタおよびそれを使用した電子機器」（松下電器機器産業株式会社、特許文献１）、特開２０１２−２５７０５０号公報「ハイパス型の発地フィルタ及びこのフィルタを備えた電子機器」（日本電波工業株式会社、特許文献２）、特許第５２９４８６８号公報「広帯域の帯域素子を行うＳＡＷフィルタ」（エプコス  アクチエンゲゼルシャフト、特許文献３）がある。
【００１２】
特許文献１には、入力端子と出力端子との間に直列接続された第１のＳＡＷ共振子と、その入力端子側あるいは出力端子側とアース電極との間に接続された第２のＳＡＷ共振子と第１のインダクタンス素子との並列回路とを備えたＳＡＷ帯域阻止フィルタが記載されている。
【００１３】
特許文献２には、入力ポートと出力ポートとの間に２つのＳＡＷ共振子を直列に配置し、これらのＳＡＷ共振子の間に並列にインダクタ素子を接続し、各ＳＡＷ共振子に対して、容量素子及び補助インダクタ素子からなる直列回路を並列に接続したハイパス型のノッチフィルタが記載されている。
【００１４】
特許文献３には、入力端子と出力端子との間の直列分岐内に少なくとも１つの直列共振器が配置され、それに並列に接続された並列分岐内に少なくとも１つの並列インピーダンス素子が配置されているラダー型構造を有しており、少なくとも１つの直列共振器の交差指型変換器における平均フィンガ周期が、並列インピーダンス素子の交差指型変換器における平均フィンガ周期よりも大きい帯域阻止フィルタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−６５４９０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５７０５０号公報
【特許文献３】特許第５２９４８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の２段型ノッチフィルタでは、減衰域を広げようとすると、減衰量が劣化するという問題点があった。
また、従来の３段型ノッチフィルタでは、部品点数が増加して小型化の妨げとなり、高周波側の通過帯域における挿入損失が劣化するという問題点があった。
【００１７】
尚、特許文献１〜特許文献３には、入力ポートと出力ポートとの間に直列に接続された第１、第２のＳＡＷ共振子の間に、並列に第３のＳＡＷ共振子を設け、更に第１のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間と、第３のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との間に、それぞれ、第３のＳＡＷ共振子に並列にインダクタ素子を設けたことは記載されていない。
【００１８】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、十分な減衰量を保持しつつ減衰域を広くすることができると共に、部品点数の増加や挿入損失の劣化を抑えることができるノッチフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、減衰域より高周波側を通過帯域とするハイパス型のノッチフィルタであって、入力信号が入力される入力ポートと、出力信号が出力される出力ポートと、入力ポートと出力ポートの間に設けられ、減衰域に対応する第１の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第１の容量素子と第１の補助インダクタ素子が並列に接続される第１のＳＡＷ共振子と、減衰域に対応する第２の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第２の容量素子と第２の補助インダクタ素子が並列に接続される第２のＳＡＷ共振子と、第１のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地し、減衰域に対応する第３の周波数を共振周波数とする第３のＳＡＷ共振子と、第１のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第１のインダクタ素子と、第２のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第２のインダクタ素子とを有し、第１のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との接続点と接地の間には、第１のインダクタ素子と、第３のＳＡＷ共振子と、第２のインダクタ素子のみが接続されていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、上記ノッチフィルタにおいて、減衰域において、第３の周波数は、第１の周波数と第２の周波数の間の帯域の外側に設定されていることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、上記ノッチフィルタにおいて、減衰域において、第３の周波数は、第１の周波数と第２の周波数の間の帯域の内側に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、減衰域より高周波側を通過帯域とするハイパス型のノッチフィルタであって、入力信号が入力される入力ポートと、出力信号が出力される出力ポートと、入力ポートと出力ポートの間に設けられ、減衰域に対応する第１の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第１の容量素子と第１の補助インダクタ素子が並列に接続される第１のＳＡＷ共振子と、減衰域に対応する第２の周波数を反共振周波数とし、直列接続の第２の容量素子と第２の補助インダクタ素子が並列に接続される第２のＳＡＷ共振子と、第１のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地し、減衰域に対応する第３の周波数を共振周波数とする第３のＳＡＷ共振子と、第１のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第１のインダクタ素子と、第２のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地する第２のインダクタ素子とを有し、第１のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との接続点と接地の間には、第１のインダクタ素子と、第３のＳＡＷ共振子と、第２のインダクタ素子のみが接続されているノッチフィルタとしているので、十分な減衰量を保持しつつ従来の２段型ノッチフィルタより減衰帯域を広げることができ、また、従来の３段型ノッチフィルタに比べて部品点数を少なくして小型化を図り、高周波数側の通過帯域における挿入損失の劣化を抑えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係るノッチフィルタの回路図である。
【図２】本ノッチフィルタの減衰特性を示す特性図である。
【図３】図２の減衰域付近の拡大図である。
【図４】従来のノッチフィルタ（２段）の構成を示す回路図である。
【図５】図４に示した従来の２段型ノッチフィルタの減衰特性を示す特性図である。
【図６】図５の減衰域付近の拡大図である。
【図７】別の従来のノッチフィルタの構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係るノッチフィルタは、入力ポートと出力ポートとの間に第１，第２のＳＡＷ共振子が直列に配置され、各ＳＡＷ共振子に対して、容量素子及び補助インダクタ素子から成る直列回路が並列に接続され、更に、第１，第２のＳＡＷ共振子の間に、第３のＳＡＷ共振子が第１，第２のＳＡＷ共振子に並列に接続され、第１のＳＡＷ共振子と第３のＳＡＷ共振子との間に、第１のインダクタ素子が第３のＳＡＷ共振子に並列に接続され、第３のＳＡＷ共振子と第２のＳＡＷ共振子との間に、第２のインダクタ素子が第３のＳＡＷ共振子に並列に接続された構成としており、十分な減衰量を保持しつつ減衰帯域を広げることができ、部品点数の増加を抑えて小型化を図り、高周波数側の挿入損失の劣化を低減することができるものである。
【００２６】
［実施の形態に係るノッチフィルタの構成：図１］
本発明の実施の形態に係るノッチフィルタについて図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るノッチフィルタの回路図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るノッチフィルタ（本ノッチフィルタ）は、入力ポート１と出力ポート２との間に、第１のＳＡＷ共振子１１と第２のＳＡＷ共振子１２とが直列に接続された２段型ノッチフィルタである。
第１のＳＡＷ共振子１１，第２のＳＡＷ共振子１２は、減衰域に対応する周波数で並列共振するものであり、反共振周波数は互いに異なっている。ここでは、第１のＳＡＷ共振子１１の反共振周波数をｆ１、第２のＳＡＷ共振子１２の反共振周波数をｆ２としている（ｆ１＜ｆ２）。
【００２７】
そして、第１のＳＡＷ共振子１１に並列に、容量素子１４と補助インダクタ素子１５との直列回路が接続され、ＳＡＷ共振子１２に並列に、容量素子１６と補助インダクタ素子１７との直列回路が接続されている。
容量素子１４，１６は、請求項に記載した第１，第２の容量素子に相当し、補助インダクタ素子１５，１７は、第１，第２の補助インダクタ素子に相当している。
【００２８】
そして、本ノッチフィルタの特徴部分として、第１のＳＡＷ共振子１１と第２のＳＡＷ共振子１２との間の点に一端が接続し、他端が接地された第３のＳＡＷ共振子１３が設けられている。
第３のＳＡＷ共振子１３も、減衰域に対応する周波数で並列共振するものであるが、反共振周波数は第１のＳＡＷ共振子１１のｆ１、第２のＳＡＷ共振子１２のｆ２とは異なる周波数（ｆ３）としている。
第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３の設定については、後述する。
【００２９】
更に、本ノッチフィルタは、第１のＳＡＷ共振子１１と第３のＳＡＷ共振子１３の間に一端が接続し、他端が接地された第１のインダクタ素子１８と、第３のＳＡＷ共振子１３と第２のＳＡＷ共振子との間に一端が接続し、他端が接地された第２のインダクタ素子１９が設けられている。
【００３０】
このような構成とすることにより、本ノッチフィルタは、従来の２段型ノッチフィルタに比べて減衰域を広くすることができるものである。
更に、本ノッチフィルタは、従来の３段型ノッチフィルタに比べて素子の部品点数を抑えているため、小型化を図ることができるものである。
【００３１】
［本ノッチフィルタの特性：図２，図３］
次に、本ノッチフィルタの特性について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本ノッチフィルタの減衰特性を示す特性図であり、図３は、図２の減衰域付近の拡大図である。
図２，図３に示すように、本ノッチフィルタの減衰特性は、第１のＳＡＷ共振子１１、第２のＳＡＷ共振子１２の２つの反共振点と、第３のＳＡＷ共振子１３の共振点を含む減衰域を示すものとなる。
そして、本ノッチフィルタは、図６に示した従来の２段型ノッチフィルタの減衰特性と比較しても、広い減衰域において同等の減衰量が得られるものとなっている。
【００３２】
尚、図２，図３に示すように、減衰域の高周波数側にある通過帯域と、減衰域との境界付近（高周波数側）において、若干挿入損失の劣化が認められるものの、従来の３段型ノッチフィルタの特性に比べると、改善されているものである。
【００３３】
［第３のＳＡＷ共振子１３の反共振周波数の設定：図３］
次に、第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３の設定について図３を用いて説明する。
第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数の設定としては、第１，第２のＳＡＷ共振子１１，１２で実現される減衰域の外側に設定してもよいし、第１，第２のＳＡＷ共振子１１，１２で実現される減衰域の内側に設定してもよい。
【００３４】
第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３をＳＡＷ共振子１１，１２で実現される減衰域の外側に設定する場合、減衰域を低周波数側に広げるには、第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３を第１のＳＡＷ共振子１１の反共振周波数ｆ１よりも低周波数側に設定する（ｆ３＜ｆ１）。
また、減衰域を高周波数側に広げるには、第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３を第２のＳＡＷ共振子１２の反共振周波数ｆ２よりも高周波数側に設定する（ｆ３＞ｆ２）。
【００３５】
つまり、図３において、低周波数側から順にｆ１，ｆ２，ｆ３とするか、ｆ３，ｆ１，ｆ２となるよう設定するものである。
これにより、第１のＳＡＷ共振子１１と第２のＳＡＷ共振子１２で実現される２段型ノッチフィルタに比べて、広い減衰域を得ることができるものである。
【００３６】
また、第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３をＳＡＷ共振子１１，１２で実現される減衰域の内側に設定する場合、減衰域を広域にするために、第１のＳＡＷ共振子１１の反共振周波数ｆ１を従来より低周波数側に設定し、第２のＳＡＷ共振子１２の反共振周波数ｆ２を従来より高周波数側に設定し、第３のＳＡＷ共振子１３の共振周波数ｆ３をｆ１とｆ２の間の周波数として設定する（ｆ１＜ｆ３＜ｆ２）。
図３では、低周波数側からｆ１，ｆ３，ｆ２となるよう設定する。
これにより、従来の２段ノッチフィルタより広い減衰域が得られるものである。
【００３７】
尚、ここでは、ＳＡＷ共振子１１の反共振周波数をｆ１、ＳＡＷ共振子１２をｆ２として説明したが、ＳＡＷ共振子１２の反共振周波数をｆ１、ＳＡＷ共振子１１をｆ２としてもよい。
【００３８】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係るノッチフィルタによれば、入力ポート１と出力ポート２との間に、減衰域に対応する第１の周波数で並列共振する第１のＳＡＷ共振子１１と、減衰域に対応する第２の周波数で並列共振する第２のＳＡＷ共振子１２が直列に配置され、第１のＳＡＷ共振子１１と第２のＳＡＷ共振子１２との間に、第３のＳＡＷ共振子１３の一端が接続されると共に他端が接地され、第１のＳＡＷ共振子１１と第３のＳＡＷ共振子１３との間に、第１のインダクタ素子１８の一端が接続されると共に他端が接地され、第３のＳＡＷ共振子１３と第２のＳＡＷ共振子１２との間に、第２のインダクタ素子１９の一端が接続されると共に他端が接地された構成としており、十分な減衰量を保持しつつ従来の２段型ノッチフィルタより減衰帯域を広げることができ、また、従来の３段型ノッチフィルタに比べて部品点数を少なくして小型化を図り、高周波数側の通過帯域における挿入損失の劣化を抑えることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、十分な減衰量を保持しつつ減衰域を広くすることができると共に、部品点数の増加や挿入損失の劣化を抑えることができるノッチフィルタに適している。
【符号の説明】
【００４０】
１...入力ポート、  ２...出力ポート、  １１...第１のＳＡＷ共振子、  １２...第２のＳＡＷ共振子、  １３...第３のＳＡＷ共振子、  １４，１６...容量素子、  １５，１７...補助インダクタ素子、  １８...第１の補助インダクタ素子、  １９...第２の補助インダクタ素子、  ２１，２２，３１，３２，３３...ＳＡＷ共振子、  ２３，２５，３４，３６，３８...容量素子、  ２４，２６，２７，３５，３８，４１，４２...補助インダクタ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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