JP6108981B2 - 帯域減衰フィルタ装置および周波数変換装置 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、装置の小型化を図るとともに、周波数特性の微調整が可能で、特定の信号を効果的に減衰させることが可能となる。
このような構成によれば、雄ねじを回転することにより、共振周波数を精度良く、確実に調整することが可能になる。
このような構成によれば、プリント配線板に実装後に周波数特性を精度良く調整することができる。
このような構成によれば、ローカル信号を確実に減衰させることにより、小型で特性の良い周波数変換装置を実現することができる。
このような構成によれば、帯域減衰フィルタを小型化することで、装置全体のサイズを小型化することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る帯域減衰フィルタ装置を有する周波数変換装置の構成例を示すブロック図である。この図1に示すように、周波数変換装置は、中間周波数(IF)回路10、ローカル(LO)信号制御部11、ローカル信号発生部13,14、ミキサ15,16、バンドリジェクションフィルタ(BRF)20,17、増幅回路18、および、高周波(RF)回路19を有し、中間周波数帯域(例えば、100MHz)の信号を、準ミリ波帯(例えば、23GHz)へアップコンバートして出力する。
つぎに、第1実施形態の動作について説明する。図7は、図2に示すバンドリジェクションフィルタ20の実測による通過損失特性を示す図であり、図8はバンドリジェクションフィルタ20の入力端21の実測による反射係数をスミスチャートに表したものである。また、図9はバンドリジェクションフィルタ20の実測によるキャパシタ容量、減衰量、および、通過損失を示している。第1実施形態では、減衰周波数(ローカル信号の周波数)は920MHzとされている。また、図2に示す整合用コンデンサ23a〜23cは5pFとされている。このような設定において、第1実施形態では、図7および図9に示すように、920MHzにおける減衰量は74.29dBであり、通過帯域(920MHz+70MHz)における通過損失は1.35dBである。なお、この例では、比帯域は7.33%である。
つぎに、本発明の第2実施形態に係るバンドリジェクションフィルタについて説明する。図12は第2実施形態に係るバンドリジェクションフィルタ20Aの構成例を示す図である。なお、図12において、図2と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図12では、図2と比較すると、共振回路が4個から3個へ変更されている。また、入力端子21と共振回路22aの間に整合用コイル25と整合用コンデンサ23aが配置され、出力端子24と共振回路22cの間に整合用コンデンサ23dと整合用コイル26が配置されている。また、図12の例では、共振周波数は1696MHzとされている。
つぎに、以上の第2実施形態の動作について説明する。図14は共振回路22a〜22cの共振周波数を1696MHzに設定した場合の通過損失特性のシミュレーション結果を示す図である。この図14に示すように、減衰周波数である1696MHzにおいて減衰量が約82.38dBとなり、また、通過帯である1696MHz+70MHzにおける通過損失が約2.2dBとなる。このように、3個の共振回路22a〜22cと、整合用コイル25,26および整合用コンデンサ23a〜23dを用いることにより、減衰量82.38dBおよび通過損失2.2dBを実現することができる。なお、この例では、比帯域は4.06%であり、第1実施形態における7.33%よりも厳しい条件であるが、3個の共振回路22a〜22cを用いることで、70dB以上の減衰量を確保することができる。
なお、このときの、スペクトラムアナライザの設定値は、以下の通りである。
中心周波数:図1に示すLO13+LO14、周波数スパン:1GHz、分解能帯域幅:10kHz、ビデオフィルタ:3kHz、表示雑音レベル:−90dBm
以上の各実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、共振回路22は、調整ねじによって共振周波数を調整するようにしたが、ヘリカル状コイル233との距離を変更できる手段であれば、調整ねじ以外の手段を用いるようにしてもよい。具体的には、例えば、ヘリカル状コイル233との距離を調整可能なスライダーを用いるようにしてもよい。
C1:1.5pF、C2:4.0pF、C3:1.0pF、C4:1.5pF
L1:2.7nH、L2:2.2nH、L3:3.3nH、L4:3.3nH
なお、本実施形態では上記の素子値となっているが、特性インピーダンスや周波数帯、目標となる特性他の条件により、上記以外の素子値とすることができる。
11 ローカル信号制御部
13,14 ローカル信号発生部
15,16 ミキサ
17,20 バンドリジェクションフィルタ
18 増幅回路
19 高周波回路
21 入力端子
22a〜22d 共振回路
23a〜23d 整合用コンデンサ(インピーダンス整合回路)
24 出力端子
25,26 整合用コイル(インピーダンス整合回路)
31a〜31d 整合用コイル(インピーダンス整合回路)
32,33 整合用コンデンサ(インピーダンス整合回路)
34a,34b 整合用コンデンサ(インピーダンス整合回路)
35a,35b 整合用コイル(インピーダンス整合回路)
220 筐体
223 調整ねじ(調整部材)
224,225 脚部
226 給電ピン
230 ヘリカル状コイルモジュール
231 底部
232 ボビン部
233 ヘリカル状コイル
Claims (5)
- 接地された導電性の筐体内に収容され、一端を開放端とし、他端を給電ピンと電気的に接続するヘリカル状コイルと、前記ヘリカル状コイルとの距離を調整可能な態様にて保持され、前記ヘリカル状コイルの前記開放端との距離を調整することで共振周波数を設定可能な調整部材と、を有する少なくとも1つの共振回路と、
入力端子もしくは出力端子と前記給電ピンとの間、または、前記給電ピン同士の間に装荷される少なくとも1以上のインピーダンス整合回路と、
を有し、前記入力端子に入力された信号のうち、少なくとも1つ以上の所定の周波数帯域の信号を減衰して前記出力端子から出力する、
ことを特徴とする帯域減衰フィルタ装置。 - 前記調整部材は導電性部材である雄ねじによって構成され、前記筐体には前記雄ねじに係合する雌ねじが形成され、前記雄ねじを回転させ、前記雄ねじと前記ヘリカル状コイルの前記開放端との距離を調整することにより、前記雄ねじと前記ヘリカル状コイルとの間に生じるキャパシタンス成分を増減して前記共振周波数を設定することを特徴とする請求項1に記載の帯域減衰フィルタ装置。
- 前記共振回路と前記インピーダンス整合回路は、プリント配線板に実装され、
前記プリント配線板には、前記帯域減衰フィルタ装置の特性を測定する際に、測定装置のプローブを当接するための配線パターンが形成されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の帯域減衰フィルタ装置。 - ローカル信号を用いて周波数変換を行う周波数変換部を少なくとも2つ有し、
前記周波数変換部のいずれかの後段に、前記ローカル信号を減衰させるための前記請求項1乃至3のいずれか1項に記載の帯域減衰フィルタ装置を有する、
ことを特徴とする周波数変換装置。 - 前記ローカル信号の少なくとも1つの周波数が70MHz〜2GHzであり、
前記周波数変換部によってアップコンバートされる少なくとも1つの周波数が4GHz以上である、
ことを特徴とする請求項4に記載の周波数変換装置。
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