(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複素周波数ｓの偶関数であって通過帯域で振幅特性を平坦なものに補正するための１組の実根および所望の周波数に減衰極を配置するための１組の純虚根を持つ分母有理多項式と、複素周波数ｓの位相平坦特性を有するフルビッツ多項式である分子有理多項式とから成る回路網関数で伝達関数が表わされた、前記１組の実根に対応する非最小位相推移回路部を含む基準化低域通過フィルタの等価回路を負の値の素子を含むラダー型回路で構成し、該ラダー型回路の前記負の値の素子を実在する正の値の素子に等価変換して前記等価回路をラティス型回路で構成し、該ラティス型回路を理想トランスを含んだパラレル接続の形の等価回路に変換するとともにジャイレータを導入してパラレル接続の素子で構成された基準化低域通過フィルタ回路に変換し、該基準化低域通過フィルタ回路を通過帯域特性に周波数変換して帯域通過フィルタ回路とした後、該帯域通過フィルタ回路に対して通過帯域の中心周波数近傍での狭帯域近似を行なって不平衡分布定数線路による回路で実現された、通過帯域において振幅と位相との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において前記減衰極により十分な減衰を確保した周波数帯域通過特性を有することを特徴とする分布定数フィルタ。
【請求項２】
前記不平衡分布定数線路による回路が、前記１組の実根と前記１組の虚根とに対応した、分岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成された不平衡分布定数回路部を２つ縦続接続して成り、かつ、該２つの不平衡分布定数回路部の対応する分岐における前記第１および第２の移相回路による移相量が異なることを特徴とする請求項１記載の分布定数フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信機等のＲＦ段等に帯域通過フィルタとして使用される分布定数フィルタに関し、詳しくは位相と振幅の両方に条件を課した伝達関数で与えられる非最小位相推移回路をマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回路で構成した分布定数フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アナログあるいはデジタル携帯電話や無線電話をはじめとする移動体通信機等の送信回路および受信回路のＲＦ段等の高周波回路部には、例えば同一のアンテナを送信回路と受信回路で共用する場合に送信周波数帯域と受信周波数帯域を分離するため、あるいは増幅回路の非直線性に基づいて発生する高調波を減衰させるため、希望の信号波以外の妨害波・側波等の不要信号波を除去するためなどに、帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ：ＢＰＦ）がよく用いられる。
【０００３】
このような通信機用フィルタとしての帯域通過フィルタは、一般に種々の回路素子により構成された直列共振回路や並列共振回路を複数段接続することにより所望の帯域特性を有するフィルタ回路として実現され構成されているが、フィルタ回路部が小型にできることや高周波回路としての電気的特性が良好であること等から、マイクロストリップ線路やストリップ線路等の不平衡分布定数線路によりフィルタ回路部が構成されることが多い。
【０００４】
ところで、従来の通信機用フィルタは最小位相推移回路で実現するのが一般的であった。すなわち、フィルタの伝達関数を複素周波数ｓ（＝ｊω、ｊ：虚数、ω：角周波数）の分母有理多項式と分子有理多項式とから成る回路網関数で特定し、分母有理多項式を減衰極を形成するｓの偶関数多項式とし、分子有理多項式をフルビッツ多項式としたとき、実周波数において減衰極の周波数を与える伝送関数の極（減衰極）となる分母有理多項式の根がすべて虚根でありかつ虚軸上に存在するような伝達関数をもつ回路で実現されていた。
【０００５】
このような伝達関数はある周波数に対して振幅と位相とが１つの組合せとして定まり、そのような１つの組合せに対する回路が実現されることからそうした回路は最小位相推移回路と呼ばれている。そして最小位相推移回路においては振幅が定まれば位相はそれに伴って一義的に定まり、その位相は同じ周波数に対する同じ振幅の非最小位相推移回路の位相と比べれば必ずそれよりも小さい値となっている。
【０００６】
一方、この最小位相推移回路となる条件を超えた、全域通過回路（振幅特性は周波数に無関係に一定で位相角だけが周波数と共に変化する伝達関数を持つ回路）などの非最小位相推移回路は、ある周波数におけるある振幅に対し位相を一義的に特定できないという性質を持つ。
【０００７】
そこで、非最小位相推移回路はその位相を一義的に特定できないという性質を積極的に利用して、振幅を変化させずに位相を変化させる回路の設計・実現の用途に用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に非最小位相推移回路をそのような用途に用いるに当たっては、回路の設計が複雑なことから位相等化器などの限られた設計で適用できる用途にしか利用されていないのが現状である。特に、フィルタの設計においては非常に有用であると見られながら、例えば振幅と位相（群遅延）との同時平坦特性等のように振幅特性と位相特性の両方に条件を課した設定を行なって実際のフィルタ回路を実現することは、非最小位相推移回路によっては設計も実現も困難であるという問題点があった。
【０００９】
また、帯域通過フィルタについて単に非最小位相推移回路を用いた場合、位相と振幅とを同時に平坦にすると通過帯域における周波数の振幅は平坦に近づくが阻止帯域の減衰が少なくなってしまう弊害が生じ、逆に阻止帯域に伝送極を設けて減衰を確保すれば通過帯域における減衰が増してしまう弊害が生じるという問題点があった。
【００１０】
また、非最小位相推移回路は、通常、ラティス回路のような立体的構造（回路部品が立体的に交差する構造）でなければ実現できないため、フィルタを実現するに当たってマイクロストリップ回路のような一平面上の回路パターンで実現しようとする試みはなされていなかった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて本発明者が鋭意研究に努めた結果完成されたものであり、その目的は、通過帯域において振幅と位相との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非最小位相推移回路による帯域通過フィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定数フィルタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の分布定数フィルタは、複素周波数ｓの偶関数であって通過帯域で振幅特性を平坦なものに補正するための１組の実根および所望の周波数に減衰極を配置するための１組の純虚根を持つ分母有理多項式と、複素周波数ｓの位相平坦特性を有するフルビッツ多項式である分子有理多項式とから成る回路網関数で伝達関数が表わされた、前記１組の実根に対応する非最小位相推移回路部を含む基準化低域通過フィルタの等価回路を負の値の素子を含むラダー型回路で構成し、該ラダー型回路の前記負の値の素子を実在する正の値の素子に等価変換して前記等価回路をラティス型回路で構成し、該ラティス型回路を理想トランスを含んだパラレル接続の形の等価回路に変換するとともにジャイレータを導入してパラレル接続の素子で構成された基準化低域通過フィルタ回路に変換し、該基準化低域通過フィルタ回路を通過帯域特性に周波数変換して帯域通過フィルタ回路とした後、該帯域通過フィルタ回路に対して通過帯域の中心周波数近傍での狭帯域近似を行なって不平衡分布定数線路による回路で実現された、通過帯域において振幅と位相との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において前記減衰極により十分な減衰を確保した周波数帯域通過特性を有することを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明の分布定数フィルタは、上記構成において、前記不平衡分布定数線路による回路が、前記１組の実根と前記１組の虚根とに対応した、分岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成された不平衡分布定数回路部を２つ縦続接続して成り、かつこれら２つの不平衡分布定数回路部の対応する分岐における前記第１および第２の移相回路による移相量が異なることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の分布定数フィルタによれば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数を、複素周波数ｓの偶関数であって通過帯域で振幅特性を平坦なものに補正するための１組の実根および所望の周波数に減衰極を配置するための１組の純虚根を持つ分母有理多項式と、複素周波数ｓの位相平坦特性を有するフルビッツ多項式である分子有理多項式とから成るものとしたことから、同じ次数の分母有理多項式を有する回路網関数において実周波数では周波数特性の減衰極の数は少なくなるが、通過帯域特性を分母有理多項式の１組の実根で補正された平坦なものとすることができるとともにその通過帯域の近傍に１組の純虚根でその周波数が与えられる減衰極を生じさせることができるので、フィルタの通過帯域特性に対して振幅特性と位相特性とに個別に条件を課して所望の周波数帯域通過特性、例えば振幅特性と位相特性とに同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した帯域通過特性を有するフィルタを得ることができる。
【００１５】
しかし、このようにして得られた基準化低域通過フィルタは、１組の実根に対応する、ラダー型フィルタで構成しようとする場合に負の値の素子が出てくる非最小位相推移回路部を含むものとなる。
【００１６】
そこで、この負の値の素子を等価変換により実在する正の値の素子に変換し、さらに所望の帯域通過特性に周波数変換する。その際、マイクロストリップ回路等の不平衡分布定数線路による回路（不平衡分布定数回路）を用いれば、理想トランスやジャイレータが容易に実現でき、その結果、通過帯域において振幅特性と位相特性との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した所望の周波数帯域通過特性を有する、不平衡分布定数回路で構成された分布定数フィルタを得ることができる。
【００１７】
また、本発明の分布定数フィルタによれば、上記の非最小位相推移回路を周波数変換して実現した不平衡分布定数線路による回路が、分母有理多項式の１組の実根と１組の虚根とに対応した２つの不平衡分布定数回路部を縦続（カスケード）接続して成り、これら不平衡分布定数回路部が分岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成されたものであって、かつ、これら２つの不平衡分布定数回路部の対応する分岐におけるそれぞれの第１および第２の移相回路による移相量が異なるものとすれば、変成比が１：１および１：−１の理想トランスならびに虚ジャイレータ等の通常の回路部品では実現が困難な回路要素が容易に実現できる。
【００１８】
さらに、不平衡分布定数回路を用いれば、直列共振回路・並列共振回路も容易に実現でき、これらの回路要素を適切に組み合わせることにより、上記所望の良好な周波数特性を有する分布定数フィルタを実現することができる。
【００１９】
従って、本発明の分布定数フィルタによれば、周波数通過帯域において振幅と位相との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非最小位相推移回路による帯域通過フィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定数フィルタを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の分布定数フィルタは以下のようにして実現される。すなわち、基準化低域フィルタの特性について、まず分子有理多項式である位相平坦特性を有するフルビッツ多項式により位相特性を定め、次に分母有理多項式である複素周波数ｓの偶関数の純虚根を所望の周波数に減衰極を配置するように指定し、分母有理多項式の実根を通過帯域で振幅特性が平坦となるように定める。
【００２１】
次に、この分母有理多項式と分子有理多項式とから成る回路網関数より、これを伝達関数とする基準化低域フィルタを合成する。このとき、この基準化低域フィルタは非最小位相推移回路であり、後述するように、ラダー型回路に展開して実現すると負の値の素子を含むものとなる。
【００２２】
次に、等価変換により負の値の素子を実在する正の値の素子に変換し、帯域通過特性に周波数変換の後、不平衡の分布定数回路に等価変換して分布定数フィルタを実現する。
【００２３】
以下、本発明の分布定数フィルタについて詳細に説明する。
【００２４】
通常、分布定数回路によるフィルタの設計は回路的に等価な集中定数（Ｌ，Ｃ，Ｒ）のフィルタを基準として行なわれ、これらのフィルタの特性は同様に回路網関数で表現できる。
【００２５】
回路網関数は複素周波数ｓの関数であり、一般に
【００２６】
【数１】
0003833346.tif 000002
【００２７】
のように分子の有理多項式と分母の有理多項式とから成り立ち、フィルタの周波数特性はｓ＝ｊωとしたときの伝達関数Ｆ（ｊω）によって表わされる。
【００２８】
このとき、振幅特性は１／｜Ｆ（ｊω）｜となり、位相特性は
【００２９】
【数２】
0003833346.tif 000003
【００３０】
となり、群遅延時間は
【００３１】
【数３】
0003833346.tif 000004
【００３２】
となる。
【００３３】
減衰極の無い単調なフィルタの伝達関数は分子有理多項式のみ（分母＝１）の場合であるのに対し、減衰極の有る特性のフィルタは分母有理多項式が０となる時に減衰極が生じることより分母有理多項式が必要となる。さらに、分母有理多項式が０となるのは実周波数ω＝±ωp （Ｈｚ）のときであることから、分母有理多項式は（ｓ2 ＋ωp 2 ）の乗算の形となることが必要となる。
【００３４】
例えば減衰極が±ωp1および±ωp2にある特性ならば、分母有理多項式Ｄ（ｓ）は
【００３５】
【数４】
0003833346.tif 000005
【００３６】
となり、回路網関数Ｆ（ｓ）は
【００３７】
【数５】
0003833346.tif 000006
【００３８】
となる。
【００３９】
なお、ここで注意すべきは、本発明の基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数の分母有理多項式は、複素周波数ｓの偶関数となり、位相および群遅延に影響を与えないことである。
【００４０】
一方、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数の分子有理多項式は、位相平坦特性を与える位相特性を定めるものとして、複素周波数ｓのフルビッツ多項式とする。
【００４１】
このように回路網関数が与えられれば、それに応じた基準化低域通過フィルタがラダー型回路で合成される。
【００４２】
まず、例えば伝送極の無い単純なフィルタは、その回路網関数Ｆ（ｓ）は分子有理多項式Ｎ（ｓ）（フルビッツ多項式）のみであるので、ｎ＝５とすると、
【００４３】
【数６】
0003833346.tif 000007
【００４４】
となる。これをラダー型回路でフィルタに合成すれば、図１（ａ）または（ｂ）に回路図で示したような回路となる。なお、図１（ａ）および（ｂ）中のｘ1 〜ｘ5 はそれぞれ容量値あるいはインダクタンス値を表わす。
【００４５】
次に、減衰極が有る（分母有理多項式が有る）場合は、例えば分子有理多項式が５次で減衰極が２つ有る（分母有理多項式が４次）とき、回路網関数Ｆ（ｓ）は
【００４６】
【数７】
0003833346.tif 000008
【００４７】
となる。
【００４８】
これをラダー型回路でフィルタに合成すれば、図２（ａ）または（ｂ）に回路図で示したような回路となる。なお、図２（ａ）および（ｂ）中のｘ1 〜ｘ5 およびｙ1 〜ｙ4 はそれぞれ容量値あるいはインダクタンス値を表わし、ｘ2 ，ｙ2 とｘ4 ，ｙ4 の共振回路がそれぞれ±ωp1，±ωp2（Ｈｚ）の減衰極に対応している。これらの回路は、ラダー型回路で負の値の素子を含まず、最小位相推移回路と呼ばれている。
【００４９】
そしてこのような最小位相推移回路を含むフィルタでは、周波数変換して周波数帯域通過特性を得た場合、その振幅特性と位相特性とが１対１で一義的に決まる特徴を有し、従って設計の自由度が少ないものとなる。
【００５０】
ここまで説明したように、通常のフィルタの設計においては、まず分子有理多項式のみで振幅および位相特性を決め、それで満足できない場合は分母有理多項式により振幅特性を調整するという手順を採る。例えば、分子有理多項式に位相直線特性のフルビッツ多項式（ベッセルフィルタ等）を採用し、阻止帯域における減衰量を大きなものに改善するために、フルビッツ多項式の次数を上げるか、または減衰極を設けるべく分母有理多項式を加えるという手法が考えられる。この手法によれば、すなおな特性を有し、容易に図１あるいは図２に示したような単純な回路で実現できる基準化低域通過フィルタとなる。
【００５１】
ここで、回路網関数において分子有理多項式に対し減衰極を加えるための分母有理多項式を加えると、通常は阻止帯域のみではなく通過帯域も影響を受けて、通過帯域においても減衰量が大きくなってしまう。
【００５２】
これに対し、実周波数に減衰極を設けるための分母有理多項式を、本発明のように複素周波数ｓの偶関数であって少なくとも１組の実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母有理多項式、すなわち（ｓ2 −ωp 2 ）の形とすると、実周波数では減衰極ができなくなるが、次のような効果がでてくるものとなる。
【００５３】
例えば、分子有理多項式が５次で分母有理多項式が４次の場合とし、この条件で伝送極が１組のみ（すなわち分母多項式の純虚根が１組）として、残りの１組の根を通過帯域特性が平坦であるという条件から定めるものとし、回路網関数Ｆ（ｓ）を
【００５４】
【数８】
0003833346.tif 000009
【００５５】
とする。このとき、ｓ＝ｊωに対して｜Ｎ（ｊω）｜2 、｜Ｄ（ｊω）｜2 および｜Ｆ（ｊω）｜2 は、
【００５６】
【数９】
0003833346.tif 000010
【００５７】
【数１０】
0003833346.tif 000011
【００５８】
【数１１】
0003833346.tif 000012
【００５９】
となる。
【００６０】
この場合、通過帯域特性を平坦なものとするには、｜Ｆ（ｊω）｜2 の係数α2jができるだけ高次まで０であるようにすればよい。この例の場合は自由度が１であり、その自由度により分母有理多項式の伝送極の１組を自由に決められるので、通過帯域特性を平坦なものとするにはα2 ＝αa2−αb2＝０が条件となる。
【００６１】
この条件よりａ1 2 −２ａ2 −２ｂ2 ＝０となる。さらに実周波数での減衰極を±ωp1（Ｈｚ）とすると、分母有理多項式Ｄ（ｓ）は
【００６２】
【数１２】
0003833346.tif 000013
【００６３】
となり、これより
【００６４】
【数１３】
0003833346.tif 000014
【００６５】
となるので、残りのωp2は
【００６６】
【数１４】
0003833346.tif 000015
【００６７】
となる。このとき、一般に１／（ωp22 ）＜０となり、実根（ωp2が純虚数）となる。
【００６８】
このような特性のフィルタは、非最小位相推移回路と呼ばれ、図２に示したような単純な形のラダー型回路で実現しようとすると同図中の共振回路の素子の一方が負となる負の値の素子が出てくる。
【００６９】
そこで、このままでは基準化低域通過フィルタを実現できないことから、実在する正の値の素子で実現するために、ラティス型またはたすき型と言われるクロス部のある構成あるいは２ポートのパラレル接続の構成をとることとなる。すなわち、一旦合成し易いラダー型回路で表現しておき、次に負の値の素子を等価変換で正の値の素子だけで構成できるように変換する手法が採られる。
【００７０】
また、そのようにして等価変換を行なった回路を実在する素子で実現するに際して、マイクロストリップ回路やストリップ回路等の不平衡分布定数回路を用いると、狭帯域近似の条件下においては、虚ジャイレータあるいは理想トランス等が容易に実現できる。例えば、虚ジャイレータの場合であれば図３に示したように４分の１波長（λ／４）の奇数倍の長さのマイクロストリップ線路によって実現でき、変成比１：±１の理想トランスの場合であれば図４に示したように２分の１波長（λ／２）の整数倍の長さのマイクロストリップ線路によって実現できる。
【００７１】
そこで、本発明においては不平衡分布定数回路のこのような性質を有効に利用して、上記の非最小位相推移回路を等価変換を含んで帯域通過特性に周波数変換して不平衡分布定数回路で実現する。
【００７２】
このとき、マイクロストリップ回路を例にとれば、一般に帯域通過フィルタは図５（ａ）に示す全域阻止の回路に通過帯域を設ける形で、例えば２つのマイクロストリップ線路間に２分の１波長（λ／２）の長さのマイクロストリップ回路を挿入して電磁界結合させた同図（ｂ）に示すような回路で実現され、帯域阻止フィルタは図６（ａ）に示す全域通過の回路に阻止帯域を設ける形で、例えばマイクロストリップ線路にλ／４の長さのスタブを付加した同図（ｂ）に示すような回路で実現される。
【００７３】
以上説明したようにして、本発明によれば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数を複素周波数ｓの偶関数であって少なくとも１組の実根および少なくとも１組の純虚根を持つ分母有理多項式と複素周波数ｓのフルビッツ多項式である分子有理多項式とから成るものとし、その周波数特性に前記１組の実根で補正された通過帯域特性と前記１組の純虚根でその周波数が与えられる減衰極とを有し、かつ前記１組の実根に対応する非最小位相推移回路部を含むものとして、この非最小位相推移回路部を帯域通過特性に周波数変換して不平衡分布定数回路で実現することにより、振幅特性と位相特性との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した所望の周波数帯域通過特性を有する、不平衡分布定数回路で構成された分布定数フィルタを得ることができる。
【００７４】
次に、本発明の分布定数フィルタについてその具体的な回路構成の例を説明する。
【００７５】
まず、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数Ｆ（ｓ）として次式に示すものを設定した。
【００７６】
【数１５】
0003833346.tif 000016
【００７７】
ここで、ａi ＞０、ｂi ＞０である。
【００７８】
このような伝達関数で与えられる基準化低域通過フィルタの周波数特性は、図７に示すようなものとなる。図７において横軸は角周波数ωを、縦軸は透過量１／｜Ｈ（ｊω）｜を表わしており、ωp および−ωp は上記伝達関数の分母有理多項式の１組の純虚根でその周波数が与えられる減衰極を示している。ここで、ω＝０を中心とした通過帯域の振幅特性は、伝達関数の分母有理多項式のｂ2 で定まる、１組の実根で補正された平坦な特性を有しており、減衰極±ωp は、伝達関数の分母有理多項式のｂ4 で定まる、１組の純虚根によりその周波数が与えられるものである。また、この伝達関数Ｆ（ｓ）で与えられる周波数特性における群遅延は、分母有理多項式Ｄ（ｓ）が偶関数であることから、その分子有理多項式Ｎ（ｓ）であるフルビッツ多項式のみで定まる。
【００７９】
このような周波数特性を有する伝達関数Ｆ（ｓ）で与えられる基準化低域通過フィルタの等価回路は、ラダー型回路で構成すると図８（ａ）に示すものとなる。同図において、Ｃ1 〜Ｃ5 およびＬ2 ・Ｌ4 は、それぞれ伝達関数Ｆ（ｓ）よりフィルタ合成理論に基づいて与えられるキャパシタンスおよびインダクタンスである。
【００８０】
次に、これをラティス型回路に変換するための準備の前変換として図８（ｂ）に示す回路に変換し、さらに負の値の素子を実在する正の値の素子に変換するための等価変換を行なって、図８（ｃ）に示すラティス型回路を得る。
【００８１】
次に、このラティス型回路を２つの回路のパラレル（並列）接続とみなし、図９（ａ）に示すような理想トランスを含んだ２ポートのパラレル接続の形の等価回路に変換する。ここで、変成比が１：−１の理想トランスは分母有理多項式Ｄ（ｓ）の１組の実根に対応するものであり、この部分で非最小位相推移回路部が実現され、また変成比が１：１の理想トランスは分母有理多項式Ｎ（ｓ）の１組の純虚根に対応するものであり、通常の減衰極を形成する。
【００８２】
次に、この回路の中のシリーズ（直列）接続の素子をパラレル接続の素子に変換するためにジャイレータを導入して、図９（ｂ）に示すようなパラレル接続の素子のみの基準化低域通過フィルタ回路に変換し、さらに、これを目標とする周波数帯域通過特性となるように周波数変換して、図９（ｃ）に示す回路で表わされる帯域通過フィルタを得る。
【００８３】
そして、この帯域通過フィルタ回路に対して目標とする通過帯域の中心周波数近傍での狭帯域近似を行なって、図10に示すような、マイクロストリップ回路から成る不平衡分布定数回路で目標とする分布定数フィルタを実現する。
【００８４】
図10の分布定数フィルタにおいては図の左側を入力側とし右側を出力側として示している。この不平衡分布定数回路は、分母有理多項式Ｄ（ｓ）の１組の純虚根に対応した不平衡分布定数回路部Ａと、分母有理多項式Ｄ（ｓ）の１組の実根に対応した不平衡分布定数回路部Ｂとを結合して成るものである。
【００８５】
そして、それぞれの不平衡分布定数回路部は入力側から分岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成されており、不平衡分布定数回路部Ａと不平衡分布定数回路部Ｂとでは、それぞれの対応する分岐における第１および第２の移相回路による移相量が異なるものであることが分かる。
【００８６】
なお、以上はあくまで本発明の実施の形態の例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や改良を加えることは何ら差し支えない。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の分布定数フィルタによれば、基準化低域通過フィルタの伝達関数を表わす回路網関数を、複素周波数ｓの偶関数であって通過帯域で振幅特性を平坦なものに補正するための１組の実根および所望の周波数に減衰極を配置するための１組の純虚根を持つ分母有理多項式と、複素周波数ｓの位相平坦特性を有するフルビッツ多項式である分子有理多項式とから成るものとしたことから、通過帯域特性を分母有理多項式の１組の実根で補正された平坦なものとすることができるとともにその通過帯域の近傍に１組の純虚根でその周波数が与えられる減衰極を生じさせることができるので、フィルタの通過帯域特性に対して振幅特性と位相特性とに個別に条件を課して所望の周波数帯域通過特性、例えば振幅特性と位相特性とに同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した帯域通過特性を有するフィルタを得ることができる。
【００８８】
そして、本発明の分布定数フィルタによれば、所望の帯域通過特性を有する高周波用の帯域通過フィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回路で容易に実現できる。
【００８９】
また、本発明の分布定数フィルタによれば、上記の非最小位相推移回路を周波数変換して実現した不平衡分布定数線路による回路が、分母有理多項式の１組の実根と１組の虚根とに対応した２つの不平衡分布定数回路部を縦続接続して成り、これら不平衡分布定数回路部が分岐回路とその分岐のそれぞれに接続された１組の第１の移相回路と１組の共振回路と１組の第２の移相回路と前記分岐を合成する合成回路とが順に構成されたものであって、かつ、これら２つの不平衡分布定数回路部の対応する分岐におけるそれぞれの第１および第２の移相回路による移相量が異なるものとした場合には、変成比が１：１および１：−１の理想トランスならびに虚ジャイレータ等の通常の回路部品では実現が困難な回路要素、さらに直列共振回路・並列共振回路が容易に実現でき、これらの回路要素を適切に組み合わせることにより、上記所望の良好な周波数特性を有する分布定数フィルタを容易に実現することができる。
【００９０】
従って、本発明の分布定数フィルタによれば、通過帯域において振幅特性と位相特性との同時平坦特性を確保しつつ阻止帯域において減衰極により十分な減衰を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する、非最小位相推移回路による帯域通過フィルタをマイクロストリップ回路等の不平衡分布定数回路で実現した分布定数フィルタを提供することができた。
【００９１】
そして、本発明の分布定数フィルタによれば、不平衡分布定数回路で実現した高周波用の帯域通過フィルタとして、通過帯域において振幅特性と位相特性のいずれにも個別に条件を課し、かつ阻止帯域で十分な減衰量を確保した良好な周波数帯域通過特性を有する分布定数フィルタを、単純な構造のマイクロストリップ回路で構成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ減衰極の無い基準化低域通過フィルタをラダー型回路で合成した例を示す回路図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ減衰極の有る基準化低域通過フィルタをラダー型回路で合成した例を示す回路図である。
【図３】虚ジャイレータを不平衡分布定数回路で実現した例を示す回路図である。
【図４】理想トランスを不平衡分布定数回路で実現した例を示す回路図である。
【図５】（ａ）は全域阻止のマイクロストリップ回路の例を、（ｂ）は帯域通過フィルタのマイクロストリップ回路の例を示す回路図である。
【図６】（ａ）は全域通過のマイクロストリップ回路の例を、（ｂ）は帯域阻止フィルタのマイクロストリップ回路の例を示す回路図である。
【図７】本発明における基準化低域通過フィルタの周波数特性の例を示す線図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明における基準化低域通過フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明における基準化低域通過フィルタの等価回路を、（ｃ）は本発明における帯域通過フィルタの透過回路を示す回路図である。
【図１０】本発明の分布定数フィルタの不平衡分布定数回路の例を示す回路図である。
【符号の説明】
ωp ・・・・減衰極
Ａ・・・・・１組の純虚根に対応する不平衡分布定数回路部
Ｂ・・・・・１組の実根に対応する不平衡分布定数回路部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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