(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数成分に対し帯域通過フィルタの入力側および出力側で、該入出力側の伝送線路から帯域通過フィルタ側のインピーダンスが開放となる位置に帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数成分を通過させるフィルタを設け、そのフィルタの特性インピーダンスで終端することにより、通過帯域外の信号を吸収させることを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
入出力端子までに伝送線路を有する帯域通過フィルタにおいて、入力側および出力側の伝送線路で低域遮断帯域内の周波数においてインピーダンスが開放となる位置に低域通過フィルタを接続し、低域通過フィルタの特性インピーダンスで終端したことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項３】
入出力端子までに伝送線路を有する帯域通過フィルタにおいて、入力側および出力側の伝送線路で低域遮断帯域内の周波数においてインピーダンスが開放となる位置に低域通過フィルタを接続し、低域通過フィルタの特性インピーダンスで終端し、さらに、入力側および出力側の伝送線路で高域遮断帯域内の周波数においてインピーダンスが開放となる位置に高域通過フィルタを接続し、高域通過フィルタの特性インピーダンスで終端したことを特徴とするフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信装置等に用いられる高周波回路では、不要電波輻射防止の観点から、装置の安定化、寄生発振の抑止が重要な要素となっている。
図２に、従来の無線通信装置等に用いられる帯域通過フィルタ回路で伝送線路による分布定数素子を用いた例を示す。図２において、帯域通過フィルタは線路幅Ｗ１、長さＬ１の先端が開放された伝送線路８、線路幅Ｗ２、長さＬ２の両端が開放された伝送線路９、線路幅Ｗ３、長さＬ３の両端が開放された伝送線路１０、線路幅Ｗ４、長さＬ４の両端が開放された伝送線路１１、線路幅Ｗ５、長さＬ５の先端が開放された伝送線路１２から構成され、伝送線路８と伝送線路９は間隔Ｓ１で、伝送線路９と伝送線路１０は間隔Ｓ２で、伝送線路１０と伝送線路１１は間隔Ｓ３で、伝送線路１１と伝送線路１２は間隔Ｓ４で結合されている。さらに、フィルタ回路の入力端子１４と接続するためにフィルタ回路の特性インピーダンスとなる線路幅ＷＳの伝送線路１３が帯域通過フィルタ回路の伝送線路８に、出力端子１６と接続するためにフィルタ回路の特性インピーダンスとなる線路幅ＷＳの伝送線路１５が帯域通過フィルタ回路の伝送線路１２に接続されている。これらは、単一の基板上に構成されている。
【０００３】
図２に示した帯域通過フィルタ回路における物理寸法は、ＷＳ＝０．３７ｍｍ、Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３＝Ｗ４＝Ｗ５＝０．２ｍｍ、Ｓ１＝Ｓ４＝０．１５ｍｍ、Ｓ２＝Ｓ３＝０．４９ｍｍ、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４＝Ｌ５＝０．７４ｍｍ、使用した誘電体基板は、比誘電率が９．８、厚みが０．３８ｍｍのアルミナである。
図３および図４に、帯城通過フィルタ回路の伝送特性を示す。図３の曲線１７は、挿入損失の周波数特性で、３３ＧＨｚから３５ＧＨｚの通過帯域で約０．２ｄＢの損失、３０ＧＨｚ以下と４０ＧＨｚ以上の遮断帯域では、反射となっている。  また、図４の曲線１８は、反射損失の周波数特性で、３３ＧＨｚから３５ＧＨｚの通過帯域では約１３ｄＢ以上の反射損失で整合しているが、３０ＧＨｚ以下と４０ＧＨｚ以上の遮断帯域では、反射となっている。
この様に従来のフィルタ回路は、通過帯域以外では高周波信号が反射するため、これを広帯域増幅器や逓倍器等の入力側、あるいは出力側、あるいは入出力側に接続した場合、帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数領域が広帯域増幅器や逓倍器等の帯域に存在することにより、広帯域増幅器や逓倍器等の入力側、あるいは出力側、あるいは入出力側が短絡、あるいは開放されて動作が不安定になる可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術で示した例では、先端を開放した伝送線路による分布定数素子を用いるため、帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数領域ではインピーダンスが極めて高くなる(開放)。このため、帯域通過フィルタの入力側、あるいは出力側、あるいは入出力側と接地間に特性インピーダンスを接続することにより、帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数領域でも整合状態となり安定するが、帯域通過フィルタの通過帯域内の高周波信号も吸収されてしまう。
本発明の目的は上記の欠点をなくし、帯域通過フィルタの周波数特性を維持しつつ、通過帯域外の高周波信号インピーダンスを特性インピーダンスで終端し、吸収する帯域通過フィルタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数成分に対し帯域通過フィルタの入力側および出力側の伝送線路から帯域通過フィルタ側のインピーダンスが開放となる位置に帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数成分を通過させるフィルタを設け、そのフィルタの特性インピーダンスで終端することにより、帯域通過フィルタの周波数特性を維持しつつ、通過帯域外の信号を吸収させるようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について詳細に説明する。図１は本発明を適用した帯域通過フィルタのブロック図である。図１において、帯域通過フィルタ３の入力側に帯域通過フィルタの通過帯域外の周波数成分に対し帯域通過フィルタ３側のインピーダンスが開放となる長さ(例えば、λ／２(但し、実装上は、様々な条件により変化する))の伝送線路２が接続され、伝送線路１により入力端子６に接続されている。さらに、伝送線路２と伝送線路１の間には低域通過フィルタ４、及びその特性インピーダンス５が接続されている。また、帯域通過フィルタ３の出力側に帯域通過フィルタ３の通過帯域外の周波数成分に対し帯域通過フィルタ３側のインピーダンスが開放となる長さの伝送線路２が接続され、伝送線路１により出力端子７に接続されている。さらに、伝送線路２と伝送線路１の間には低域通過フィルタ４及びその特性インピーダンス５が接続されている。
なお、この実施例では、フィルタ４を低域通過フィルタとしたが、これは高域通過フィルタでもよく、また、入力側に低域通過フィルタ、出力側に高域通過フィルタを設けてもよく、その逆でもよい。更に、入力側、出力側双方に高域、低域フィルタを設けてもよい。
【０００７】
図５は、本実施例のフィルタ回路の平面回路パターン図である。ここで使用した誘電体基板は比誘電率が９．８、厚みが０．３８ｍｍのアルミナ基板である。図５において、帯域通過フィルタ３の入力側に帯域通過フィルタ３の通過帯域外の周波数成分に対して帯域通過フィルタ３側のインピーダンスが開放となる長さ２．９８５ｍｍの伝送線路２が接続され、伝送線路１により入力端子６に接続されている。さらに、伝送線路２と伝送線路１の間には接続用の伝送線路１９により低域通過フィルタ４、接続用の伝送線路２０により低域通過フィルタ４の特性インピーダンス５が接続されている。
図６および図７は、図５に示した平面回路パターンの伝送特性を示す。図６の曲線２１は挿入損失の周波数特性、図７の曲線２２は反射損失の周波数特性である。ここでは、帯城通過フィルタの中心周波数を３４ＧＨｚとし、挿入損失及び反射損失が大きく電力を吸収させたい通過帯域外の周波数を１７ＧＨｚとした。図でも明らかなように、３４ＧＨｚでは反射損失が１５ｄＢ以上、挿入損失が１ｄＢ以下、１７ＧＨｚでは反射損失が２０ｄＢ以上、挿入損失が６０ｄＢ以上得られており、帯域通過フィルタ３の通過帯域の周波数特性を維持しつつ、通過帯域外の高周波信号を吸収させることがわかる。  なお、この実施例では、入力側、出力側双方にフィルタを設けたが、どちらか一方であってもよい。
【０００８】
【発明の効果】
本発明により、帯域通過フィルタの通過帯域の周波数特性を維持しつつ、遮断帯域の中に挿入損失及び反射損失の大きい電力の吸収帯域をつくることができ、たとえば逓倍器の後段に接続することにより、所望の高次高調波成分のみを通過させ、それ以外の基本波または複数の高次高調波成分の吸収が可能となり、逓倍器の安定動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すプロック図
【図２】従来技術の一構成例を示す平面図
【図３】従来技術のフィルタ回路の挿入損失の周波数特性計算結果を示すグラフ
【図４】従来技術のフィルタ回路の反射損失の周波数特性計算結果を示すグラフ
【図５】本発明の一実施例のフィルタ回路の平面回路パターン図を示すグラフ
【図６】本発明のフィルタ回路の挿入損失の周波数特性計算結果を示すグラフ
【図７】本発明のフィルタ回路の反射損失の周波数特性計算結果を示すグラフ
【符号の説明】
１，２：伝送線路、３：帯域通過フィルタ、４：低域通過フィルタあるいは高域通過フィルタ、５：低域通過フィルタ４あるいは高域通過フィルタ４の特性インピーダンス、６：入力端子、７：出力端子、１９，２０：伝送線路、２１：図６の挿入損失の周波数特性、２２：図７の反射損失の周波数特性
【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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