JP3458720B2 - フィルタ装置、デュプレクサ及び通信機装置 - Google Patents
フィルタ装置、デュプレクサ及び通信機装置Info
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Description
波帯で使用されるフィルタ装置、デュプレクサ及び通信
機装置に関する。
過させるフィルタ装置は、2個以上の帯域通過フィルタ
部品を電気的に並列に接続して構成していた。例えば、
図13に示すように、二つの周波数帯域fa,fbを同
時に通過させるフィルタ装置91の場合、周波数帯域f
aを通過させることができる帯域通過フィルタ部品F2
1と、周波数帯域fbを通過させるとができる帯域通過
フィルタ部品F22とを電気的に並列に接続していた。
図14は、こうして得られたフィルタ装置91のフィル
タ特性図である。
フィルタ装置は、通過させたい周波数帯域の数と等しい
数の帯域通過フィルタ部品を電気的に並列に接続しなけ
ればならない。従って、通過させたい周波数帯域の数が
増加するにつれて、並列接続すべき帯域通過フィルタ部
品の数が増加する。このため、フィルタ装置が大型化す
ると共に、帯域通過フィルタ部品の半田付け等の実装作
業が増えてフィルタ装置の製造コストもアップするとい
う問題があった。
価で、小型のフィルタ装置、デュプレクサ及び通信機装
置を提供することにある。
するため、本発明に係るフィルタ装置は、一つの誘電体
内に、広帯域の帯域通過フィルタと、帯域通過フィルタ
の通過帯域内に阻止領域を有する少なくとも一つの帯域
阻止フィルタとを備え、帯域通過フィルタを構成する複
数の共振器は、隣接する共振器同士がインターデジタル
結合し、帯域阻止フィルタを構成する共振器は、帯域通
過フィルタを構成する共振器にインターデジタル結合
し、通過帯域が阻止帯域によって複数の通過帯域に区切
られていることを特徴とする。ここに、帯域通過フィル
タ及び帯域阻止フィルタは、例えば、誘電体フィルタや
ストリップラインフィルタである。複数個の帯域阻止フ
ィルタが誘電体に内蔵されている場合、隣接する帯域阻
止フィルタの間にアース導体を配置することが好まし
い。
帯域が、帯域阻止フィルタの阻止領域によって複数の通
過領域に区切られる。そして、この区切られた通過領域
にそれぞれ対応する周波数を有する信号が同時に通過可
能である。
機装置は、前述の特徴を有するフィルタ装置を備えるこ
とによって小型化される。
置、デュプレクサ及び通信機装置の実施の形態について
添付図面を参照して説明する。
るフィルタ装置の一つの実施形態を図1に示す。フィル
タ装置1は、一つの広帯域通過フィルタと三つの帯域阻
止フィルタとを備えている。直方体形状の誘電体ブロッ
ク2に、入出力結合用共振器孔3,4、共振器孔5〜9
及びアース孔10,11を形成している。
各々は、図2に示すように、誘電体ブロック2の第1の
面15からそれに対向する第2の面16に貫通してい
る。なお、図2において、共振器孔8,9及びアース孔
10,11は省略している。共振器孔3〜9及びアース
孔10,11は内径が一定のストレート孔であり、その
内壁面には内導体23〜29及び30,31がそれぞれ
形成されている。共振器孔5,7,9の内導体25,2
7,29には、第1の面15付近にgで示す導体非形成
部が配設されており、この部分(言い換えると、外導体
36から電気的に分離している部分)を開放端としてい
る。同様に、共振器孔6,8の内導体26,28には、
第2の面16付近にgで示す導体非形成部が配設されて
おり、この部分を開放端としている。一方、開放端と反
対側の内導体の部分(言い換えると、外導体36に電気
的に接続している部分)を短絡端としている。
用共振器孔3,4の内導体23,24にそれぞれ接続し
ている入出力端子P1,P2を形成すると共に、これら
の入出力端子P1,P2及びその近傍を残して略全面に
外導体36を形成している。外導体36は接地される。
共振器孔3,5にそれぞれ形成した内導体23と25の
開放端と短絡端とを互いに逆向きに配置することによっ
て、内導体23と25との間はインターデジタル結合
(電磁気結合)する。同様に、共振器孔5,6にそれぞ
れ形成した内導体25と26との間、並びに共振器孔
6,4にそれぞれ形成した内導体26と24との間もイ
ンターデジタル結合する。これにより、共振器孔3,
4,5,6は、図3に示すように、一つの広帯域通過フ
ィルタF1を構成している。
内導体23と27との間、共振器孔5,8にそれぞれ形
成した内導体25と28との間、及び共振器孔6,9に
それぞれ形成した内導体26と29との間は、それぞれ
インターデジタル結合する。これにより、共振器孔3,
7は帯域阻止フィルタF2を構成し、共振器孔5,8は
帯域阻止フィルタF3を構成し、共振器孔6,9は帯域
阻止フィルタF4を構成している。
を示すものである。誘電体ブロック2内には、共振器孔
3〜9がそれぞれ構成する誘電体共振器R1〜R7を設
けている。誘電体共振器R5とR6は、アース孔10の
内導体30により互いに電磁気的にシールドされてい
る。同様に、誘電体共振器R6とR7は、アース孔11
の内導体31により互いに電磁気的にシールドされてい
る。
示すものである。帯域阻止フィルタF2〜F4のそれぞ
れの阻止領域は、広帯域通過フィルタF1の通過帯域f
eの略中央に近傍して位置している。従って、通過帯域
feは、阻止フィルタF2〜F4によって形成された阻
止領域fcによって二つの通過領域fa,fbに区切ら
れる。そして、フィルタ装置1は、この区切られた通過
領域fa,fbにそれぞれ対応する周波数を有する信号
を同時に通過させることができる。
孔3,4,5,6相互の間隔を変更したり、孔径を変更
したり等することにより、周波数領域fdのフィルタ特
性を図5に表示された点線のように調整することができ
る。また、帯域阻止フィルタF2(F3,F4の場合も
同様)の共振器孔3,7相互の間隔を変更したり、孔径
を変更したり等することにより、阻止領域fcのフィル
タ特性を図5に表示された点線のように調整することが
できる。さらに、帯域阻止フィルタF2〜F4の阻止領
域を遠ざけることによって、図6に示すように、通過領
域feを阻止領域fj,fkによって三つの通過領域f
g,fh,fiに区切ることもできる。
係るフィルタ装置のいま一つの実施形態を図7に示す。
フィルタ装置41は、ストリップライン43,44,4
5,46を表面に設けた誘電体シート42aと、ストリ
ップライン47,48,49を表面に設けた誘電体シー
ト42bと、保護用誘電体シート42c等で構成されて
いる。
両端部43a,43b、44a,44bがシート42a
の手前側の辺及び奥側の辺に露出している。ストリップ
ライン45は、一方の端部45aがシート42aの手前
側の辺に露出している。ストリップライン46は、一方
の端部46aがシート42aの奥側の辺に露出してい
る。ストリップライン47,49は、それぞれ一方の端
部47a,49aがシート42bの手前側の辺に露出し
ている。ストリップライン48は、一方の端部48aが
シート42bの奥側の辺に露出している。
た後、一体的に焼成されて積層体51とされる。積層体
51の手前側の側面部には入出力外部電極52及びグラ
ンド外部電極54が設けられ、奥側の側面部には入出力
外部電極53及びグランド外部電極55が設けられる。
入出力外部電極52はストリップライン43の端部43
aが電気的に接続し、入出力外部電極53はストリップ
ライン44の端部44bが電気的に接続している。グラ
ンド外部電極54はストリップライン44,45,4
7,49の端部44a,45a,47a,49aが電気
的に接続し、グランド外部電極55はストリップライン
43,46,48の端部43b,46a,48aが電気
的に接続している。
43b,44a,45a,46a,47a,48a,4
9aはアース側であり、短絡端としている。一方、短絡
端と反対側のストリップライン端部を開放端としてい
る。ストリップライン43〜49は、それぞれストリッ
プライン共振器を構成している。ストリップライン43
と45の開放端と短絡端とを互いに逆向きに配置するこ
とによって、ストリップライン43と45との間はイン
ターデジタル結合する。同様に、ストリップライン45
と46との間、並びにストリップライン46と44との
間もインターデジタル結合する。これにより、ストリッ
プライン43,44,45,46は、一つの広帯域通過
フィルタを構成している。
間、ストリップライン45と48との間、及びストリッ
プライン46と49との間は、それぞれインターデジタ
ル結合する。これにより、ストリップライン43,4
7、ストリップライン45,48及びストリップライン
46,49は、それぞれ帯域阻止フィルタを構成してい
る。
に示した電気等価回路と略同様である。従って、フィル
タ装置41は、前記第1実施形態のフィルタ装置1と同
様の作用効果を奏する。
0]図9は、本発明に係るフィルタ装置の第3実施形態
の電気回路図を示す。フィルタ装置61は、一つの広帯
域通過フィルタF5と、三つの帯域阻止フィルタF6,
F7,F8を備えている。
1,R12,R13,R14を結合コイルL1,L2,
L3を介して4段結合させたものである。この広帯域通
過フィルタf5は、結合コンデンサC1,C2を介して
入出力端子P3とP4の間に電気的に接続されている。
サC3と共振器R15の直列共振回路にて構成されてい
る。同様に、帯域阻止フィルタF7は共振用コンデンサ
C4と共振器R16の直列共振回路にて構成され、帯域
阻止フィルタF8は共振用コンデンサC5と共振器R1
7の直列共振回路にて構成されている。共振用コンデン
サC3〜C5は阻止域減衰量の大きさを決めるコンデン
サである。帯域阻止フィルタF6,F7,F8は、広帯
域通過フィルタF5を構成している共振器R11,R1
2,R13に対して、それぞれ電気的に並列に接続して
いる。共振器R11〜R17には、誘電体共振器やスト
リップライン共振器等が用いられる。
置の第4実施形態の電気回路図を示す。フィルタ装置7
1は、一つの広帯域通過フィルタF9と、三つの帯域阻
止フィルタF10,F11,F12を備えている。
ンサC8と共振器R18の直列共振回路にて構成されて
いる。同様に、帯域阻止フィルタF11は共振用コンデ
ンサC9と共振器R19の直列共振回路にて構成され、
帯域阻止フィルタF12は共振用コンデンサC10と共
振器R20の直列共振回路にて構成されている。
止フィルタF10〜F12と共振器R21を結合コイル
L4,L5,L6を介して4段結合させたものである。
この広帯域通過フィルタF9は、結合コンデンサC6,
C7を介して入出力端子P5とP6の間に電気的に接続
されている。
1実施形態のフィルタ装置1と同様の作用効果を奏して
いる。
は、本発明に係るデュプレクサ(アンテナ共用器)の一
実施形態を示すものである。図11に示すように、デュ
プレクサ141は、送信端子Txとアンテナ端子ANT
の間に送信フィルタ142が電気的に接続し、受信端子
Rxとアンテナ端子ANTの間に受信フィルタ143が
電気的に接続している。ここに、送信フィルタ142や
受信フィルタ143として、前記第1〜第4実施形態の
フィルタ装置1,41,61,71を使用することがで
きる。このフィルタ装置1,41,61,71を実装す
ることにより、小型でコストの安価なデュプレクサ14
1を実現することができる。
は、本発明に係る通信機装置の一実施形態を示すもの
で、携帯電話を例にして説明する。図12は、携帯電話
150のRF送受信部分の電気回路ブロック図である。
図12において、151はアンテナ素子、152はアン
テナ共用器、153は受信回路、154は送信回路であ
る。ここに、アンテナ共用器152として、前記第5実
施形態のデュプレクサ141を使用することができる。
ルタ装置、デュプレクサ及び通信機装置は前記実施形態
に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
更することができる。例えば、前記第1実施形態のフィ
ルタ装置において、各共振器孔5〜9はストレート構造
でなく、大径孔部とこの大径孔部に連通した小径孔部と
からなるステップ構造のものであってもよい。これによ
り、大径孔部と小径孔部との境界に段差部が形成され、
内導体の導体路はこの段差部の表面に沿うため、その分
だけ長くなる。従って、フィルタ装置の共振器孔の軸方
向の長さをより短くすることができる。
よれば、広帯域通過フィルタの通過帯域を、帯域阻止フ
ィルタの阻止領域によって複数の通過領域に区切ること
により、複数の部品を組み合わせることなく、一つの部
品で、区切られた通過領域にそれぞれ対応する周波数を
有する信号を同時に通過させることができる。しか
も、、複数の部品を組み合わせる必要がないので、小型
でかつ安価なフィルタ装置となる。
す斜視図。
図。
す分解斜視図。
す電気等価回路図。
示す電気等価回路図。
すブロック図。
ブロック図。
図。
ィルタ fa,fb,fg,fh,fi…通過領域 fc,fj,fe…阻止領域 fe…通過帯域 L1〜L6…結合コイル C3〜C5,C8〜C10…共振コンデンサ ANT…アンテナ端子 Tx…送信端子 Rx…受信端子
Claims (4)
- 【請求項1】 一つの誘電体内に、広帯域の帯域通過フ
ィルタと、前記帯域通過フィルタの通過帯域内に阻止領
域を有する少なくとも一つの帯域阻止フィルタとを備
え、 前記帯域通過フィルタを構成する複数の共振器は、隣接
する共振器同士がインターデジタル結合し、 前記帯域阻止フィルタを構成する共振器は、前記帯域通
過フィルタを構成する共振器にインターデジタル結合
し、 前記通過帯域が前記阻止帯域によって複数の通過帯域に
区切られていること、 を特徴とするフィルタ装置。 - 【請求項2】 複数個の前記帯域阻止フィルタが前記誘
電体に内蔵され、隣接する帯域阻止フィルタの間にアー
ス導体が配置されていることを特徴とする請求項1記載
のフィルタ装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のフィルタ
装置の少なくともいずれか一つを備えたことを特徴とす
るデュプレクサ。 - 【請求項4】 請求項1、請求項2記載のフィルタ装
置、又は請求項3記載のデュプレクサの少なくともいず
れか一つ備えたことを特徴とする通信機装置。
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