JP2890732B2 - 分波器 - Google Patents
分波器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、周波数多重されたHF,VHF,UHF帯の信号と直
流電源が一本の伝送線路により供給される装置に用いる
分波器に関するものである。
流電源が一本の伝送線路により供給される装置に用いる
分波器に関するものである。
従来の技術 従来の分波器の構成例を第４図に示す。
周波数多重されたHF,VHF,UHF帯の信号と直流電源は共
通端子１に入力される。入力されたUHF帯の信号はハイ
パスフィルタ２により分波されて出力端子３に出力され
る。HF,VHF帯の信号はローパスフィルタ４でまず分波さ
れ、さらにバンドパスフィルタ5,6でHF帯の信号は出力
端子７、VHF帯の信号は出力端子８にそれぞれ分波され
て出力される。直流電源を分離し、出力端子17に出力す
るためのバイアスティはコイル77とコンデンサ78からな
るローパスフィルタ79により構成される。バイアスティ
はHF帯以上の信号を阻止する必要があり、ローパスフィ
ルタ79のカットオフ周波数をHF帯の信号より低くする必
要がある。そのため、大きなインダクタンスを得るため
のコイル77にはソレノイドコアやトロイダルコアを用い
ていた。
通端子１に入力される。入力されたUHF帯の信号はハイ
パスフィルタ２により分波されて出力端子３に出力され
る。HF,VHF帯の信号はローパスフィルタ４でまず分波さ
れ、さらにバンドパスフィルタ5,6でHF帯の信号は出力
端子７、VHF帯の信号は出力端子８にそれぞれ分波され
て出力される。直流電源を分離し、出力端子17に出力す
るためのバイアスティはコイル77とコンデンサ78からな
るローパスフィルタ79により構成される。バイアスティ
はHF帯以上の信号を阻止する必要があり、ローパスフィ
ルタ79のカットオフ周波数をHF帯の信号より低くする必
要がある。そのため、大きなインダクタンスを得るため
のコイル77にはソレノイドコアやトロイダルコアを用い
ていた。
発明が解決しようとする課題 このような分波器では、ローパスフィルタ79のカット
オフ周波数をHF帯の信号より低くする必要があるため、
コイルにコアを用いている。しかし、ソレノイドコアを
用いた場合、磁気抵抗が大きくなるため所望のインダク
タンスを得るためには巻数を多くする必要がある。しか
し、巻数が多くなると線間容量が発生し、コイルのイン
ダクタンスとでUHF帯で自己共振を起こし、ローパスフ
ィルタの入力インピーダンスが本来UHF帯で開放でなけ
ればならないが短絡となりUHF帯の分波特性が劣化して
しまう。また、トロイダルコアを用いた場合は、磁気抵
抗が低く所望のインダクタンスを得るために必要な巻数
はソレノイドコアを用いた場合より少なくできるので、
前述の自己共振が発生しにくいが、ソレノイドコアに比
べて小電流で磁気飽和が発生しやすく大電流を流せな
い。また、周囲温度の変化や、コイルに流れる電流の変
化によってコイルの鉄損，銅損，渦電流損が変化するた
めのコア自身の温度が変化するのでコアの透磁率が変化
し、インダクタンスが変化する。その結果、ローパスフ
ィルタの入力インピーダンスが変化し、信号の分波特性
が取り出す電流値や周囲温度によって大きく変化してし
まうという問題があった。
オフ周波数をHF帯の信号より低くする必要があるため、
コイルにコアを用いている。しかし、ソレノイドコアを
用いた場合、磁気抵抗が大きくなるため所望のインダク
タンスを得るためには巻数を多くする必要がある。しか
し、巻数が多くなると線間容量が発生し、コイルのイン
ダクタンスとでUHF帯で自己共振を起こし、ローパスフ
ィルタの入力インピーダンスが本来UHF帯で開放でなけ
ればならないが短絡となりUHF帯の分波特性が劣化して
しまう。また、トロイダルコアを用いた場合は、磁気抵
抗が低く所望のインダクタンスを得るために必要な巻数
はソレノイドコアを用いた場合より少なくできるので、
前述の自己共振が発生しにくいが、ソレノイドコアに比
べて小電流で磁気飽和が発生しやすく大電流を流せな
い。また、周囲温度の変化や、コイルに流れる電流の変
化によってコイルの鉄損，銅損，渦電流損が変化するた
めのコア自身の温度が変化するのでコアの透磁率が変化
し、インダクタンスが変化する。その結果、ローパスフ
ィルタの入力インピーダンスが変化し、信号の分波特性
が取り出す電流値や周囲温度によって大きく変化してし
まうという問題があった。
本発明はこのような問題を解決するもので、UHF帯の
分波特性の劣化をなくし、さらに、周囲温度，分波器よ
り取り出す直流電源の電流値によって信号の分波特性が
影響を受けず、さらに大電流の流せる分波器とすること
を目的としている。
分波特性の劣化をなくし、さらに、周囲温度，分波器よ
り取り出す直流電源の電流値によって信号の分波特性が
影響を受けず、さらに大電流の流せる分波器とすること
を目的としている。
課題を解決するための手段 そして、この目的を達成するために本発明は、バイア
スティを、第１のインダクターと第１のコンデンサから
なる第１のローパスフィルタを共通端子に接続し、第２
のインダクターと第２のコンデンサからなる第２のロー
パスフィルタを第１のローパスフィルタに接続し、第２
のローパスフィルタの出力端子より直流電源を取り出す
構成とし、第２のローパスフィルタのカットオフ周波数
をHF信号周波数以下とし、第１のローパスフィルタのカ
ットオフ周波数をUHF帯の信号周波数より低くし、かつ
第２のローパスフィルタのカットオフ周波数よりも高く
し、かつ第１のインダクターと第１のコンデンサによる
直列共振周波数がHF,VHF帯の信号周波数以外になるよう
に第１のインダクターとインダクタンスと第１のコンデ
ンサの容量を選んだものである。
スティを、第１のインダクターと第１のコンデンサから
なる第１のローパスフィルタを共通端子に接続し、第２
のインダクターと第２のコンデンサからなる第２のロー
パスフィルタを第１のローパスフィルタに接続し、第２
のローパスフィルタの出力端子より直流電源を取り出す
構成とし、第２のローパスフィルタのカットオフ周波数
をHF信号周波数以下とし、第１のローパスフィルタのカ
ットオフ周波数をUHF帯の信号周波数より低くし、かつ
第２のローパスフィルタのカットオフ周波数よりも高く
し、かつ第１のインダクターと第１のコンデンサによる
直列共振周波数がHF,VHF帯の信号周波数以外になるよう
に第１のインダクターとインダクタンスと第１のコンデ
ンサの容量を選んだものである。
作用 この構成により、第１のローパスフィルタのカットオ
フ周波数はHF帯の信号周波数よりも低くする必要がな
く、入力インピーダンスがUHF帯のみで開放となり、第
１のローパスフィルタでの第１のインダクターと第１の
コンデンサによる直列共振周波数がHF,VHFの信号周波数
以外になるようなインダクタンスと容量とすればよい。
従って、第１のインダクターのインダクタンスを大きく
する必要がないため、第１のインダクターは空心コイル
で構成でき、線間容量によるUHF帯での直列共振は発生
しない。従って、UHF帯の分波特性は劣化しない。さら
に、第１のローパスフィルタのコイルにコアを用いてい
ないので、周囲温度，分波器より取り出す直流電源の直
流値によって信号の分波特性が影響を受けない。さら
に、第２のインダクターのコイルにコアの磁気抵抗が大
きく、直流による磁気飽和を起こしにくいソレノイドコ
アやコアの一部にエアギャップを設けたトロイダルコア
を用いているので大電流が流せる分波器となる。
フ周波数はHF帯の信号周波数よりも低くする必要がな
く、入力インピーダンスがUHF帯のみで開放となり、第
１のローパスフィルタでの第１のインダクターと第１の
コンデンサによる直列共振周波数がHF,VHFの信号周波数
以外になるようなインダクタンスと容量とすればよい。
従って、第１のインダクターのインダクタンスを大きく
する必要がないため、第１のインダクターは空心コイル
で構成でき、線間容量によるUHF帯での直列共振は発生
しない。従って、UHF帯の分波特性は劣化しない。さら
に、第１のローパスフィルタのコイルにコアを用いてい
ないので、周囲温度，分波器より取り出す直流電源の直
流値によって信号の分波特性が影響を受けない。さら
に、第２のインダクターのコイルにコアの磁気抵抗が大
きく、直流による磁気飽和を起こしにくいソレノイドコ
アやコアの一部にエアギャップを設けたトロイダルコア
を用いているので大電流が流せる分波器となる。
実施例 第１図に本実施例の分波器のブロック図を、第２図に
本実施例の分波器に用いているフィルタの通過特性を、
第３図に本実施例のデバイスを実装した状態の具体的な
回路パターンを示す。
本実施例の分波器に用いているフィルタの通過特性を、
第３図に本実施例のデバイスを実装した状態の具体的な
回路パターンを示す。
第１図に示すように共通端子１に入力されたUHF帯の
信号fUHF（本実施例ではfUHF＝950〜1450MHz）はハイパ
スフィルタ２により分波されて出力端子３に出力され
る。HF,VHF帯の信号fHF，fVHF（本実施例では、fHF＝10
MHz,fVHF＝250MHz）はローパスフィルタ４でまず分波さ
れ、さらにバンドパスフィルタ5,6でfUHFは出力端子
７、fVHFは出力端子８にそれぞれ分波されて出力され
る。直流電源はカットオフ周波数がfHFより高いソレノ
イドコア入りのコイル13とコンデンサ14からなる第２の
ローパスフィルタ15と、カットオフ周波数がfUHFよりも
低く、さらに第２のローパスフィルタのカットオフ周波
数よりも高く、かつ第１のインダクター９と第１のコン
デンサ10の直列共振周波数がfHF，fVHF以外となるイン
ダクタンス，容量とした第１のローパスフィルタ11から
構成されたバイアスティ16により出力端子17に出力され
る。
信号fUHF（本実施例ではfUHF＝950〜1450MHz）はハイパ
スフィルタ２により分波されて出力端子３に出力され
る。HF,VHF帯の信号fHF，fVHF（本実施例では、fHF＝10
MHz,fVHF＝250MHz）はローパスフィルタ４でまず分波さ
れ、さらにバンドパスフィルタ5,6でfUHFは出力端子
７、fVHFは出力端子８にそれぞれ分波されて出力され
る。直流電源はカットオフ周波数がfHFより高いソレノ
イドコア入りのコイル13とコンデンサ14からなる第２の
ローパスフィルタ15と、カットオフ周波数がfUHFよりも
低く、さらに第２のローパスフィルタのカットオフ周波
数よりも高く、かつ第１のインダクター９と第１のコン
デンサ10の直列共振周波数がfHF，fVHF以外となるイン
ダクタンス，容量とした第１のローパスフィルタ11から
構成されたバイアスティ16により出力端子17に出力され
る。
第２図は第１図の各フィルタの通過特性を示したもの
である。Ｉは第２のローパスフィルタ15、IIは第１のロ
ーパスフィルタ11、IIIはローパスフィルタ４、IVはバ
ンドパスフィルタ５、Ｖはバンドパスフィルタ６、VIは
ハイパスフィルタ２の通過特性を示している。第１のロ
ーパスフィルタ11の通過特性には第２図中のｂで示すよ
うな第１のインダクター９とコンデンサ10の直列共振に
よるトラップが発生する。ここで、このトラップが信号
周波数fHF，fVHFに一致したり、近傍にくるとバイアス
ティ16に信号が流れ込み、出力端子7,8に出てくる信号
が減衰してしまう。従って、上述のように第１のインダ
クター９とコンデンサ10による直列共振周波数がfHF，f
VHF以外になるようにインダクタンスと容量を選んでい
る。
である。Ｉは第２のローパスフィルタ15、IIは第１のロ
ーパスフィルタ11、IIIはローパスフィルタ４、IVはバ
ンドパスフィルタ５、Ｖはバンドパスフィルタ６、VIは
ハイパスフィルタ２の通過特性を示している。第１のロ
ーパスフィルタ11の通過特性には第２図中のｂで示すよ
うな第１のインダクター９とコンデンサ10の直列共振に
よるトラップが発生する。ここで、このトラップが信号
周波数fHF，fVHFに一致したり、近傍にくるとバイアス
ティ16に信号が流れ込み、出力端子7,8に出てくる信号
が減衰してしまう。従って、上述のように第１のインダ
クター９とコンデンサ10による直列共振周波数がfHF，f
VHF以外になるようにインダクタンスと容量を選んでい
る。
第３図は実装状態を示しており、周波数多重された10
MHz,250MHz,950〜1450MHzの信号と直流電源は共通端子
１に入力される。950〜1450MHzの信号はチップコンデン
サ18,19,20と空心コイル21,22によって構成されたカッ
トオフ周波数700MHzのハイパスフィルタ２により分波さ
れ、出力端子３に出力される。10、250MHzの信号はまず
チップコンデンサ23,24と空心コイル25,26,27によって
構成されるカットオフ周波数500MHzのローパスフィルタ
４によって分波され、さらに10MHzの信号は中心周波数1
0MHz,通過帯域幅2MHzのチップコンデンサ28,29,30と空
心コイル31,32,33により構成されたバンドパスフィルタ
５により分波され、出力端子７に出力される。また、25
0MHzの信号は中心周波数250MHz,通過帯域幅30MHzのチッ
プコンデンサ34,35,36と空コイル37,38,39により構成さ
れたバンドパスフィルタ６により分波され、出力端子８
に出力される。直流電源は空心コイル40とチップコンデ
ンサ41で構成した第１のローパスフィルタ11とソレノイ
ドコア12に線材を巻いたコイル13とチップコンデンサ42
で構成した第２のローパスフィルタ15により分離され、
出力端子17より出力される。ここで第１のローパスフィ
ルタ11の入力インピーダンスは950〜1450MHzで開放とな
り、かつ10MHz,250MHzの信号と一致しないように直列共
振周波数を190MHzとし、さらに直流電流として5A流せる
ように直径0.8mmの線材を用いた直径4.2mm,巻き数４の
空心コイル40と容量値10pFのチップコンデンサ41により
構成している。第２のローパスフィルタ15は10、250MHz
の周波数を阻止し、さらに直流電流として5A流せるよう
に直径15mmのソレノイドコア12に直径0.8mmの線材を９
ターン捲いたコイル13と容量値0.1uFのチップコンデン
サ7842で構成している。空心コイル40以外の空心コイル
は直流電流が流れないので線材の直径は0.8mm以下で十
分であり、本実施例では、0.5mmのものを用いている。
チップコンデンサ43は直流電源をカットするためのもの
である。44〜68は誘電体基板上に設けられたプリントパ
ターン、69〜76はスルーホールである。
MHz,250MHz,950〜1450MHzの信号と直流電源は共通端子
１に入力される。950〜1450MHzの信号はチップコンデン
サ18,19,20と空心コイル21,22によって構成されたカッ
トオフ周波数700MHzのハイパスフィルタ２により分波さ
れ、出力端子３に出力される。10、250MHzの信号はまず
チップコンデンサ23,24と空心コイル25,26,27によって
構成されるカットオフ周波数500MHzのローパスフィルタ
４によって分波され、さらに10MHzの信号は中心周波数1
0MHz,通過帯域幅2MHzのチップコンデンサ28,29,30と空
心コイル31,32,33により構成されたバンドパスフィルタ
５により分波され、出力端子７に出力される。また、25
0MHzの信号は中心周波数250MHz,通過帯域幅30MHzのチッ
プコンデンサ34,35,36と空コイル37,38,39により構成さ
れたバンドパスフィルタ６により分波され、出力端子８
に出力される。直流電源は空心コイル40とチップコンデ
ンサ41で構成した第１のローパスフィルタ11とソレノイ
ドコア12に線材を巻いたコイル13とチップコンデンサ42
で構成した第２のローパスフィルタ15により分離され、
出力端子17より出力される。ここで第１のローパスフィ
ルタ11の入力インピーダンスは950〜1450MHzで開放とな
り、かつ10MHz,250MHzの信号と一致しないように直列共
振周波数を190MHzとし、さらに直流電流として5A流せる
ように直径0.8mmの線材を用いた直径4.2mm,巻き数４の
空心コイル40と容量値10pFのチップコンデンサ41により
構成している。第２のローパスフィルタ15は10、250MHz
の周波数を阻止し、さらに直流電流として5A流せるよう
に直径15mmのソレノイドコア12に直径0.8mmの線材を９
ターン捲いたコイル13と容量値0.1uFのチップコンデン
サ7842で構成している。空心コイル40以外の空心コイル
は直流電流が流れないので線材の直径は0.8mm以下で十
分であり、本実施例では、0.5mmのものを用いている。
チップコンデンサ43は直流電源をカットするためのもの
である。44〜68は誘電体基板上に設けられたプリントパ
ターン、69〜76はスルーホールである。
なお、空心コイル40の開口方向は第３図のごとくその
回りの空心コイル25,21とコイル13の開口方向とは直交
する方向となっている。また、空心コイル40のプリント
パターン68への接続部は、チップコンデンサ20よりも共
通端子１側としている。
回りの空心コイル25,21とコイル13の開口方向とは直交
する方向となっている。また、空心コイル40のプリント
パターン68への接続部は、チップコンデンサ20よりも共
通端子１側としている。
またコイル13とソレノイドコア12によるインダクタン
スより空心コイル40のインダクタンスを小さくしてい
る。
スより空心コイル40のインダクタンスを小さくしてい
る。
さらにコンデンサ42よりコンデンサ41の容量を小さく
している。
している。
なお、本実施例では第１のローパスフィルタ11に用い
るインダクターを空心コイル40で構成しているが、誘電
体基板上に構成したプリントパターンによるインダクタ
ーでも可能である。さらに、本実施例は合波器として用
いることもできることは言うまでもない。
るインダクターを空心コイル40で構成しているが、誘電
体基板上に構成したプリントパターンによるインダクタ
ーでも可能である。さらに、本実施例は合波器として用
いることもできることは言うまでもない。
また、コアを用いたコイルに直流電源を流すとトロイ
ダルコアは磁気飽和を小さな電流値で起こすため、大電
流を流すことはできないが、本実施例ではソレノイドコ
アを用いているために大電流を流すことが可能である。
なお、コアの一部にエアギャップを設けたトロイダルコ
アを用いた場合も同じ効果が得られる。
ダルコアは磁気飽和を小さな電流値で起こすため、大電
流を流すことはできないが、本実施例ではソレノイドコ
アを用いているために大電流を流すことが可能である。
なお、コアの一部にエアギャップを設けたトロイダルコ
アを用いた場合も同じ効果が得られる。
発明の効果 以上のような構成により、第１のローパスフィルタの
入力インピーダンスはUHF帯のみで開放となり、第１の
インダクターと第１のコンデンサによる直列共振周波数
がHF,VHF帯の信号周波数と重ならないインダクタンスと
容量とすればいい。すなわち、第１のインダクターのイ
ンダクタンスは大きくする必要がないため、第１のイン
ダクターは空心コイルやプリントパターンで実現できる
ので線間容量によるUHF帯では直列共振は発生しない。
従って、UHF帯の分波特性の劣化しない。さらに、第１
のローパスフィルタのコイルにコアを用いていないの
で、周囲温度，分波器より取り出す直流電源の電流値に
よって信号の分波特性が影響を受けない。また、第２の
フィルタのインダクターにソレノイドコアやコアの一部
にエアギャップを設けたトロイダルコアを用いたコイル
を用いているため、磁気飽和を起こしにくく大電流を流
せる分波器となる。
入力インピーダンスはUHF帯のみで開放となり、第１の
インダクターと第１のコンデンサによる直列共振周波数
がHF,VHF帯の信号周波数と重ならないインダクタンスと
容量とすればいい。すなわち、第１のインダクターのイ
ンダクタンスは大きくする必要がないため、第１のイン
ダクターは空心コイルやプリントパターンで実現できる
ので線間容量によるUHF帯では直列共振は発生しない。
従って、UHF帯の分波特性の劣化しない。さらに、第１
のローパスフィルタのコイルにコアを用いていないの
で、周囲温度，分波器より取り出す直流電源の電流値に
よって信号の分波特性が影響を受けない。また、第２の
フィルタのインダクターにソレノイドコアやコアの一部
にエアギャップを設けたトロイダルコアを用いたコイル
を用いているため、磁気飽和を起こしにくく大電流を流
せる分波器となる。
第１図は本発明の一実施例を示す分波器のブロック図、
第２図は第１図の各フィルタの通過特性を示す特性図、
第３図は本発明の一実施例の分波器のデバイスの実装状
態を示す上面図、第４図は従来の分波器のブロック図で
ある。 １……共通端子、２……ハイパスフィルタ、3,7,8,16,1
7……出力端子、４……ローパスフィルタ、5,6……バン
ドパスフィルタ、９……インダクター、10,14,78……コ
ンデンサ、11……第１のローパスフィルタ、12……ソレ
ノイドコア、13……ソレノイドコア入りのコイル、15…
…第２のローパスフィルタ、18,19,22,23,27,28,29,33,
34,35,40,41,42,43……チップコンデンサ、21,24,25,2
6,30,31,32,36,37,38,39,40……空心コイル、44〜68…
…誘電体基板上に設けられたプリントパターン、69〜76
……スルーホール、77……コア入りコイル、79……ロー
パスフィルタ。
第２図は第１図の各フィルタの通過特性を示す特性図、
第３図は本発明の一実施例の分波器のデバイスの実装状
態を示す上面図、第４図は従来の分波器のブロック図で
ある。 １……共通端子、２……ハイパスフィルタ、3,7,8,16,1
7……出力端子、４……ローパスフィルタ、5,6……バン
ドパスフィルタ、９……インダクター、10,14,78……コ
ンデンサ、11……第１のローパスフィルタ、12……ソレ
ノイドコア、13……ソレノイドコア入りのコイル、15…
…第２のローパスフィルタ、18,19,22,23,27,28,29,33,
34,35,40,41,42,43……チップコンデンサ、21,24,25,2
6,30,31,32,36,37,38,39,40……空心コイル、44〜68…
…誘電体基板上に設けられたプリントパターン、69〜76
……スルーホール、77……コア入りコイル、79……ロー
パスフィルタ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03H 7/46 - 7/48 H03H 7/01 - 7/075
Claims (3)
- 【請求項１】共通端子と、この共通端子にバイアスティ
を介して接続された直流電源用の出力端子と、前記共通
端子に夫々フィルタを介して接続されたHF,VHF,UHF帯信
号用の出力端子とを備え、前記バイアスティは、第１の
インダクターと第１のコンデンサからなる第１のローパ
スフィルタを前記共通端子に接続し、第２のインダクタ
ーと第２のコンデンサからなる第２のローパスフィルタ
を第１のローパスフィルタに接続し、第２のローパスフ
ィルタの出力端子より直流電源を取り出す構成とすると
ともに、前記第２のローパスフィルタのカットオフ周波
数を前記HF信号周波数以下とし、第１のローパスフィル
タのカットオフ周波数を前記UHF帯の信号周波数より低
くし、かつ第２のローパスフィルタのカットオフ周波数
よりも高くし、かつ第１のインダクターと第１のコンデ
ンサによる直列共振周波数が前記HF,VHF帯の信号周波数
以外になるように第１のインダクターのインダクタンス
と第１のコンデンサの容量を選んだことを特徴とする分
波器。 - 【請求項２】第１のインダクターを空心コイルで、前記
第２のインダクターをコア入りコイルで構成した請求項
１記載の分波器。 - 【請求項３】コアとして、ソレノイドコア、またはコア
の一部にエアギャップを設けたトロイダルコアを用いた
請求項１記載の分波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20054890A JP2890732B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 分波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20054890A JP2890732B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 分波器 |
Publications (2)
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