JP3040947B2 - Low pass filter for high frequency - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プ線路を使用した高周波用ローパスフィルタに関し、詳
しくは、準マイクロ波帯やマイクロ波帯などにおいて使
用可能な高周波用ローパスフィルタに関するものであ
る。The present invention relates to a high-frequency low-pass filter using a microstrip line, and more particularly to a high-frequency low-pass filter usable in a quasi-microwave band or a microwave band.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、準マイクロ波帯の周波数を使用
した自動車電話に用いられる無線装置では、高調波成分
を送信信号に対して70dB程度減衰させる必要があ
る。このため、無線装置は、通常、高調波成分を除去す
るためのローパスフィルタを電力増幅器の出力側に備え
ている。このようなローパスフィルタとして、従来か
ら、中空のシールドケースを備え、シールドケース内に
配設された誘電体基板上に形成されたマイクロストリッ
プ線路によって構成されているものが知られている。こ
の従来のローパスフィルタ(以下、「第1のローパスフ
ィルタ」という)は、マイクロストリップ線路によって
構成された2つのコンデンサとコイルとからなる3素子
形のπ形ローパスフィルタ回路を4段以上直列に接続し
て構成されている。この場合、π形ローパスフィルタ回
路は、1段当たり15〜20dB程度の減衰量を得るこ
とができるため、第1のローパスフィルタでは、全体と
して約70db程度の減衰量を得ることができるように
なっている。2. Description of the Related Art For example, in a radio apparatus used in a car telephone using a frequency in a quasi-microwave band, it is necessary to attenuate a harmonic component by about 70 dB with respect to a transmission signal. For this reason, the wireless device usually includes a low-pass filter for removing harmonic components at the output side of the power amplifier. As such a low-pass filter, a low-pass filter including a hollow shield case and a microstrip line formed on a dielectric substrate provided in the shield case has been known. This conventional low-pass filter (hereinafter, referred to as a "first low-pass filter") is a series connection of four or more three-element π-type low-pass filter circuits each composed of two capacitors and a coil constituted by a microstrip line. It is configured. In this case, since the π-type low-pass filter circuit can obtain about 15 to 20 dB of attenuation per stage, the first low-pass filter can obtain about 70 dB of attenuation as a whole. ing.
【0003】一方、準マイクロ波のような高い周波数に
なると、送信信号の電力が大きくなるほど、高調波成分
がローパスフィルタの入力部から空中を介して出力部に
飛び込んでしまい所望の減衰量を得られないことがあ
る。このため、電波吸収体を利用することによって、所
望の減衰量が得られるように第1のローパスフィルタを
改善したローパスフィルタも知られている(以下、「第
2のローパスフィルタ」という)。この第2のローパス
フィルタでは、高調波成分を反射していると考えられる
シールドケースの内壁に電波吸収体が貼り付けられてお
り、電波吸収体が高調波成分を吸収することにより、高
調波成分の出力部側への飛び込みが阻止され、これによ
り、所望の減衰量が得られている。On the other hand, at higher frequencies such as quasi-microwaves, as the power of the transmission signal increases, higher harmonic components jump from the input of the low-pass filter to the output through the air, and a desired amount of attenuation is obtained. May not be possible. For this reason, a low-pass filter in which the first low-pass filter is improved so as to obtain a desired amount of attenuation by using a radio wave absorber is also known (hereinafter, referred to as a “second low-pass filter”). In the second low-pass filter, a radio wave absorber is attached to an inner wall of a shield case that is considered to reflect a harmonic component. Is prevented from jumping into the output section side, whereby a desired amount of attenuation is obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の2つのローパスフィルタには、以下の問題点があ
る。すなわち、第1のローパスフィルタでは、前述した
ように、高調波成分の飛び込みによって所望の減衰量を
得ることができない場合があるという問題点に加えて、
π形ローパスフィルタを多段に接続しているため、マイ
クロストリップ線路、とくにインダクタ部において鉄損
が発生する。このため、この部分で帯域内信号の通過損
失が発生する結果、送信効率の低下を招くばかりでな
く、大電力を送信する場合には、マイクロストリップ線
路が焼損してしまうことがあるという問題点がある。特
に、前述したような高調波成分の飛び込みによる減衰量
の低下を補うために、低下した分の減衰量を補償するた
めにさらに多くのπ形ローパスフィルタを多段に接続し
た場合には、より顕著な問題点となる。However, the above-mentioned two conventional low-pass filters have the following problems. That is, in the first low-pass filter, as described above, in addition to the problem that a desired amount of attenuation cannot be obtained due to the intrusion of harmonic components,
Since the π-type low-pass filters are connected in multiple stages, iron loss occurs in the microstrip line, particularly in the inductor portion. For this reason, a pass loss of the in-band signal occurs in this portion, which not only causes a decrease in transmission efficiency, but also causes a problem that the microstrip line may be burned when transmitting large power. There is. In particular, when more π-type low-pass filters are connected in multiple stages to compensate for the reduced amount of attenuation to compensate for the reduced amount of attenuation due to the intrusion of harmonic components as described above, the effect is more remarkable. Problem.
【0005】一方、第2のローパスフィルタでは、電波
吸収体が高調波成分を吸収するために、その部分で熱が
発生し、場合によっては他の部品の信頼性を損ねてしま
うという問題点がある。On the other hand, in the second low-pass filter, since the radio wave absorber absorbs harmonic components, heat is generated in that portion, and in some cases, the reliability of other components is impaired. is there.
【0006】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたものであり、ローパスフィルタの通過損失を低下さ
せることができると共に、高調波成分をより減衰させる
ことができる高周波用ローパスフィルタを提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and provides a high-frequency low-pass filter capable of reducing the passing loss of the low-pass filter and further attenuating harmonic components. The purpose is to:
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載の高周波用ローパスフィルタは、マイクロス
トリップ線路によって構成されるキャパシタ部およびイ
ンダクタ部を含むπ形のローパスフィルタフィルタ回路
が複数形成された誘電体基板と、複数のうちの1または
複数(全部を除く)のローパスフィルタ回路におけるイ
ンダクタ部を構成するマイクロストリップ線路を覆うよ
うに誘電体基板に対して所定の間隙を有した状態でスペ
ーサによって誘電体基板上に保持されると共に誘電体基
板上に形成されたグランドパターンにスペーサを介して
電気的に接続される少なくとも1つの金属板とを備えて
いることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-frequency low-pass filter comprising a plurality of π-type low-pass filter circuits each including a capacitor portion and an inductor portion formed by a microstrip line. And a predetermined gap with respect to the dielectric substrate so as to cover the microstrip line constituting the inductor section in one or more (excluding all) of the plurality of low-pass filter circuits. At least one metal plate held on the dielectric substrate by the spacer and electrically connected to the ground pattern formed on the dielectric substrate via the spacer is provided.
【0008】この高周波用ローパスフィルタでは、イン
ダクタ部と、金属板によって等価的に構成される共振コ
ンデンサとが、帯域内周波数である帯域内信号の整数倍
の高調波周波数などの帯域外周波数において共振する。
このため、高周波用ローパスフィルタは、π形のローパ
スフィルタよりも等価的に多くの共振点を有するローパ
スフィルタを構成する。したがって、帯域外周波数にお
ける減衰量を同一に構成する場合、従来のローパスフィ
ルタと比較して、π形のローパスフィルタの接続段数が
少なくなる。この結果、高周波用ローパスフィルタの通
過損失が低下する。また、帯域外周波数の高調波成分
は、高周波用ローパスフィルタ内で吸収されることな
く、その通過が阻止される。このため、高調波成分の吸
収による熱の発生がなくなるため、他の部品に与える影
響がなくなる。さらに、金属板は、ローパスフィルタ回
路におけるインダクタ部を構成するマイクロストリップ
線路を覆っているため、そのマイクロストリップ線路か
ら他のマイクロストリップ線路への高調波成分信号の飛
び込みを同時に阻止する。このため、帯域外周波数にお
ける減衰量をより高めることが可能になる。In this high-frequency low-pass filter, the inductor portion and the resonance capacitor equivalently constituted by the metal plate cause resonance at an out-of-band frequency such as a harmonic frequency which is an integral multiple of an in-band signal which is an in-band frequency. I do.
Therefore, the high-frequency low-pass filter constitutes a low-pass filter having more resonance points equivalently than the π-type low-pass filter. Therefore, when the attenuation at the out-of-band frequency is configured to be the same, the number of connection stages of the π-type low-pass filter is reduced as compared with the conventional low-pass filter. As a result, the transmission loss of the high-frequency low-pass filter decreases. Further, the harmonic component of the out-of-band frequency is blocked from being absorbed in the high-frequency low-pass filter without being absorbed. For this reason, generation of heat due to absorption of the harmonic component is eliminated, so that there is no influence on other components. Furthermore, since the metal plate covers the microstrip line that forms the inductor portion in the low-pass filter circuit, it prevents the harmonic component signal from jumping from the microstrip line to another microstrip line at the same time. For this reason, it becomes possible to further increase the amount of attenuation at the out-of-band frequency.
【0009】また、この高周波用ローパスフィルタで
は、スペーサの高さを調整することにより、金属板によ
って等価的に構成される共振コンデンサの容量が変化す
る。このため、任意の周波数の高調波成分を除去するこ
とが可能になる。In this high-frequency low-pass filter, by adjusting the height of the spacer, the capacitance of the resonance capacitor equivalently constituted by the metal plate changes. For this reason, it becomes possible to remove a harmonic component of an arbitrary frequency.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る高周波用ローパスフィルタの好適な実施の形態
について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a high-frequency low-pass filter according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0011】高周波用ローパスフィルタ1(以下、単に
「ローパスフィルタ1」という)は、自動車電話用無線
用の電力増幅装置(図示せず)などの出力側に取り付け
られて送信信号の高調波成分などを除去するものであっ
て、カットオフ周波数が約1.8GHzで、入力可能な
電力が、平均70Wおよびピーク700Wの仕様で設計
されている。このローパスフィルタ1は、高次高調波除
去比が70dB以上で、帯域内周波数における通過損失
が0.2dB以下の性能を有している。A high-frequency low-pass filter 1 (hereinafter, simply referred to as "low-pass filter 1") is attached to an output side of a radio power amplifier (not shown) for a mobile telephone, and is configured to transmit harmonic components of a transmission signal. The cutoff frequency is about 1.8 GHz, and the power that can be input is designed to have an average of 70 W and a peak of 700 W. The low-pass filter 1 has a high-order harmonic rejection ratio of 70 dB or more and a pass loss at a frequency within the band of 0.2 dB or less.
【0012】ローパスフィルタ1は、図1(a),
(b)にそれぞれ示すように、中空直方体のシールドケ
ース2と、シールドケース2の入力部および出力部にそ
れぞれ取り付けられたセミリジットケーブル3およびN
形コネクタ4とを備えている。The low-pass filter 1 is shown in FIG.
As shown in (b), the shield case 2 is a hollow rectangular parallelepiped, and the semi-rigid cables 3 and N attached to the input portion and the output portion of the shield case 2, respectively.
Connector 4.
【0013】シールドケース2は、それぞれアルミニウ
ムを材料とする断面コ字状の底ケース2a、上蓋2bお
よび側板2c,2dから構成されている。シールドケー
ス2の内部には、テフロン材を材料とするプリント基板
(誘電体基板)5が配設されており、プリント基板5は
4本のネジ6,6・・によって底ケース2aに固定され
ている。プリント基板5の裏面全体にはグランドパター
ンが形成されており、グランドパターンと底ケース2a
とが密着することによって、両者は同一の電位に維持さ
れている。また、プリント基板5の表面(同図(a)に
おいて紙面手前側)には、マイクロストリップ線路7が
形成されている。このマイクロストリップ線路7は、図
2に示すように、その中央部に形成されている電力伝送
ラインパターン(電力伝送線路)11(破線で示す部
分)の両端にそれぞれ形成された入力部パターン12お
よび出力部パターン13と、電力伝送ラインパターン1
1に並列にそれぞれ形成されたオープンスタブ部パター
ン14,15,16,17とを備えている。The shield case 2 includes a bottom case 2a, a top cover 2b, and side plates 2c and 2d each having a U-shaped cross section made of aluminum. A printed circuit board (dielectric substrate) 5 made of Teflon material is provided inside the shield case 2, and the printed circuit board 5 is fixed to the bottom case 2a by four screws 6, 6,. I have. A ground pattern is formed on the entire back surface of the printed circuit board 5, and the ground pattern and the bottom case 2a are formed.
Are kept close to each other by the close contact between the two. A microstrip line 7 is formed on the surface of the printed circuit board 5 (on the front side of the drawing in FIG. 2A). As shown in FIG. 2, the microstrip line 7 has an input part pattern 12 and an input part pattern 12 formed at both ends of a power transmission line pattern (power transmission line) 11 (portion indicated by a broken line) formed at the center thereof. Output unit pattern 13 and power transmission line pattern 1
1 and open stub part patterns 14, 15, 16, 17 formed in parallel with each other.
【0014】入力部パターン12は、セミリジットケー
ブル3の内部導体(芯線)を半田付けすることによっ
て、その内部導体と電力伝送ラインパターン11とを接
続する機能を有し、出力部パターン13は、N形コネク
タ4の中心コンタクトに一端を半田付けした導体の他端
を半田付けすることによって、その中心コンタクトと電
力伝送ラインパターン11とを接続する機能を有してい
る。なお、図1は、半田付けした半田の図示を省略して
いる。The input portion pattern 12 has a function of connecting the internal conductor (core wire) of the semi-rigid cable 3 to the power transmission line pattern 11 by soldering the output portion pattern 13. By soldering the other end of the conductor whose one end is soldered to the center contact of the connector 4, it has a function of connecting the center contact and the power transmission line pattern 11. FIG. 1 omits illustration of soldered solder.
【0015】オープンスタブ部パターン14〜17は、
そのパターン幅(電力伝送ラインパターン11の延在方
向の幅)がほぼλg/8(ただし、「λg」は送信信号
のプリント基板5上において短縮された波長を示す)に
それぞれ形成されている。このため、オープンスタブ部
パターン14,15,16,17は、それぞれコンデン
サとして機能する。一方、オープンスタブ部パターン1
4〜17によってそれぞれ挟まれている部分の電力伝送
ラインパターン11a,11b,11cは、そのパター
ン幅(電力伝送ラインパターン11の長さ方向の幅)が
ほぼλg/8にそれぞれ形成され、それぞれコイルとし
て機能する。この結果、マイクロストリップ線路7は、
図3において実線で示すような7素子の3段π形ローパ
スフィルタ回路20(以下、単に「フィルタ回路20」
という)として等価的に表される。この場合、オープン
スタブ部パターン14,15,16,17がそれぞれコ
ンデンサ21,22,23,24に相当し、電力伝送ラ
インパターン11a,11b,11cがそれぞれコイル
25,26,27に相当する。この場合、フィルタ回路
20は、図4(a)に示すように、帯域内周波数の2次
高調波周波数f2 において最大減衰量(例えば、75d
B)を有するローパスフィルタを形成する。なお、この
フィルタ回路20では、高調波の飛び込みなどによっ
て、例えば、4倍の高調波周波数f4 などにおいて、そ
の減衰量が劣化している。The open stub part patterns 14 to 17 are
The pattern width (the width in the extending direction of the power transmission line pattern 11) is formed to be approximately λg / 8 (where “λg” indicates a shortened wavelength of the transmission signal on the printed circuit board 5). Therefore, the open stub portion patterns 14, 15, 16, 17 each function as a capacitor. On the other hand, open stub part pattern 1
The power transmission line patterns 11a, 11b, and 11c of the portions sandwiched by 4 to 17 respectively have pattern widths (widths in the length direction of the power transmission line pattern 11) of approximately λg / 8, and each of the coils has a coil width of λg / 8. Function as As a result, the microstrip line 7
A seven-element three-stage π-type low-pass filter circuit 20 (hereinafter simply referred to as “filter circuit 20”) as indicated by a solid line in FIG.
). In this case, the open stub portion patterns 14, 15, 16, 17 correspond to the capacitors 21, 22, 23, 24, respectively, and the power transmission line patterns 11a, 11b, 11c correspond to the coils 25, 26, 27, respectively. In this case, as shown in FIG. 4A, the filter circuit 20 has a maximum attenuation (for example, 75d) at the second harmonic frequency f2 of the in-band frequency.
A low-pass filter having B) is formed. In the filter circuit 20, the amount of attenuation is degraded at, for example, a four-fold higher harmonic frequency f4 due to the intrusion of higher harmonics.
【0016】一方、電力伝送ラインパターン11の中央
部分には、図1(a)に示すように、約1.2φの銀メ
ッキ線8が半田付けされている。On the other hand, as shown in FIG. 1 (a), a silver plating wire 8 of about 1.2φ is soldered to the central portion of the power transmission line pattern 11.
【0017】さらに、プリント基板5は、黄銅製のスペ
ーサ34,34・・によって、底ケース2aに、より強
固に固定されている。一方、スペーサ34,34・・に
は、3つの金属板31,32,33が、それぞれ、プリ
ント基板5の基板面と約5mmの間隙を有して互いに対
向するようにネジ36,36・・によってネジ止めされ
ている。これらの金属板31〜33は、スペーサ34,
34・・を介してプリント基板5の裏面のグランドパタ
ーンに電気的に接続されており、セミリジットケーブル
3の内部導体やマイクロストリップ線路7から出力部パ
ターン13などへの高調波成分の飛び込みを阻止するシ
ールド板として機能すると共に、等価的にコンデンサと
しても機能する。具体的には、金属板31は、高調波成
分の電力レベルが最も高い部分であるセミリジットケー
ブル3の内部導体から出力部パターン13などへの高調
波成分の飛び込みを阻止すると共に、インピーダンスを
整合する整合用のコンデンサ40(図3において破線で
示す)としても機能する。この場合、コンデンサ40
は、空気によって形成されているため損失が極めて小さ
い理想コンデンサとして機能する。Further, the printed circuit board 5 is more firmly fixed to the bottom case 2a by spacers 34 made of brass. On the other hand, screws 36, 36,... Are provided on the spacers 34, 34,... So that three metal plates 31, 32, 33 face each other with a gap of about 5 mm from the board surface of the printed board 5. It is screwed by. These metal plates 31 to 33 are provided with spacers 34,
.. Are electrically connected to the ground pattern on the back surface of the printed circuit board 5 through the..., And prevent a harmonic component from entering the output portion pattern 13 from the internal conductor of the semi-rigid cable 3 or the microstrip line 7. In addition to functioning as a shield plate, it also functions equivalently as a capacitor. Specifically, the metal plate 31 prevents the harmonic component from jumping from the inner conductor of the semi-rigid cable 3, which is the portion where the power level of the harmonic component is the highest, to the output portion pattern 13 and the like, and matches the impedance. It also functions as a matching capacitor 40 (shown by a broken line in FIG. 3). In this case, the capacitor 40
Functions as an ideal capacitor having extremely small loss because it is formed by air.
【0018】金属板32,33はシールド板およびコン
デンサとしてそれぞれ機能する。この場合、これらのコ
ンデンサは、金属板32,33の表面積やスペーサ3
4,34・・の高さに応じた容量値を有している。な
お、これらの表面積や高さは、本実施形態では、これら
のコンデンサが、例えば3次〜5次高調波周波数などの
帯域外周波数でコイル25〜27と共振するような容量
値になるように設計されている。具体的には、金属板3
2は図3において破線で示すコンデンサ41として機能
し、コンデンサ41が、コイル25と3次高調波周波数
で共振する。一方、金属板33は、同図において、破線
で示すコンデンサ42〜45として機能する。この場
合、コンデンサ42および43は、それぞれ、コイル2
6および27と4次および5次高調波周波数で共振す
る。なお、コンデンサ44は、コンデンサ42およびコ
イル26からなる共振回路と、コンデンサ43およびコ
イル27からなる共振回路と、コンデンサ22〜24と
からなる回路全体と共振して帯域外周波数を減衰させ
る。また、コンデンサ45は、コンデンサ40と同じよ
うに、インピーダンス整合用の理想コンデンサとして機
能する。The metal plates 32 and 33 function as a shield plate and a capacitor, respectively. In this case, these capacitors are formed by the surface area of the metal plates 32 and 33 and the spacer 3.
4, 34... Have a capacitance value corresponding to the height. In the present embodiment, these surface areas and heights are set so that these capacitors have capacitance values that resonate with the coils 25 to 27 at out-of-band frequencies such as the third to fifth harmonic frequencies. Designed. Specifically, the metal plate 3
2 functions as a capacitor 41 shown by a broken line in FIG. 3, and the capacitor 41 resonates with the coil 25 at the third harmonic frequency. On the other hand, the metal plate 33 functions as capacitors 42 to 45 indicated by broken lines in FIG. In this case, capacitors 42 and 43 are respectively connected to coil 2
Resonates with 6 and 27 at the 4th and 5th harmonic frequencies. The capacitor 44 resonates with the resonance circuit including the capacitor 42 and the coil 26, the resonance circuit including the capacitor 43 and the coil 27, and the entire circuit including the capacitors 22 to 24 to attenuate the out-of-band frequency. The capacitor 45 functions as an ideal capacitor for impedance matching, similarly to the capacitor 40.
【0019】次に、ローパスフィルタ1のフィルタ特性
について説明する。ローパスフィルタ1は、図4(b)
に示すように、金属板32,33の働きによって、3次
高調波周波数f3 、4次高調波周波数f4 および5次高
調波周波数f5 においてそれぞれ共振点を有する7ポー
ルπ形ローパスフィルタとして機能している。このた
め、金属板32,33がないとした場合のフィルタ特性
(同図(a)参照)と比較して、π形ローパスフィルタ
の段数が同じにも拘わらず、帯域外周波数の減衰度が極
めて大きいことが分かる。Next, the filter characteristics of the low-pass filter 1 will be described. The low-pass filter 1 is shown in FIG.
As shown in the figure, the metal plates 32 and 33 function as a 7-pole π-type low-pass filter having resonance points at the third harmonic frequency f3, the fourth harmonic frequency f4 and the fifth harmonic frequency f5. I have. For this reason, the attenuation of the out-of-band frequency is extremely high in spite of the fact that the number of stages of the π-type low-pass filter is the same as compared with the filter characteristic in the case where the metal plates 32 and 33 are not provided (see FIG. It turns out that it is big.
【0020】また、従来のローパスフィルタと比較し
て、帯域外周波数における減衰度を同一にした場合、π
形のローパスフィルタの接続段数を少なくすることがで
きるため、帯域内信号の通過損失を少なくすることがで
きる。さらに、帯域外周波数成分は、ローパスフィルタ
1内で吸収されることなく、その通過が阻止されるた
め、熱の発生がなく、この結果、他の部品に与える影響
がなくなる。When the attenuation at the out-of-band frequency is the same as that of the conventional low-pass filter, π
Since the number of connection stages of the low-pass filter can be reduced, the passage loss of the in-band signal can be reduced. Further, the out-of-band frequency components are not absorbed in the low-pass filter 1 and are blocked from passing therethrough, so that no heat is generated, and as a result, there is no influence on other components.
【0021】なお、以上の実施形態では、7次のπ形ロ
ーパスフィルタを例に挙げて説明したが、これに限ら
ず、本発明は、より低次および高次のπ形ローパスフィ
ルタに適用することができる。In the above-described embodiment, the seventh-order π-type low-pass filter has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to lower-order and higher-order π-type low-pass filters. be able to.
【0022】また、本実施形態では、カットオフ周波数
が1.8GHzのローパスフィルタを例に挙げて説明し
たが、これに限らず、本発明に係る高周波用ローパスフ
ィルタは、カットオフ周波数が約1GHz〜10GHz
のローパスフィルタに適用することができる。In this embodiment, the low-pass filter having a cut-off frequency of 1.8 GHz has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the high-frequency low-pass filter according to the present invention has a cut-off frequency of about 1 GHz. -10 GHz
Can be applied to the low-pass filter.
【0023】さらに、本実施形態では、3枚の金属板3
1〜33を使用する例について説明したが、これに限ら
ず、本発明に係る高周波用ローパスフィルタは、ローパ
スフィルタ回路の構成に合わせて1枚〜2枚または4枚
以上の金属板を使用することができる。Further, in this embodiment, three metal plates 3
Although an example using 1-33 has been described, the present invention is not limited to this, and the high-frequency low-pass filter according to the present invention uses one to two or four or more metal plates according to the configuration of the low-pass filter circuit. be able to.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上のように請求項1記載の高周波用ロ
ーパスフィルタによれば、インダクタ部と、金属板によ
って等価的に構成される共振コンデンサとが帯域外周波
数において共振するため、帯域外周波数における減衰量
が同一の場合、従来のローパスフィルタと比較して、π
形のローパスフィルタの接続段数を少なくすることがで
き、これにより、高周波用ローパスフィルタの通過損失
を少なくすることができる。また、帯域外周波数の高調
波成分が高周波用ローパスフィルタ内で吸収されないの
で、高調波成分の吸収による熱の発生がなくなる結果、
他の部品に与える影響がなくなる。さらに、金属板がマ
イクロストリップ線路から他のマイクロストリップ線路
などへの高調波成分信号の飛び込みを阻止するため、帯
域外周波数における減衰量をより高めることが可能にな
る。また、この高周波用ローパスフィルタによれば、ス
ペーサの高さを調整することにより、任意の周波数の高
調波成分を除去することができる。As described above, according to the high-frequency low-pass filter of the first aspect, since the inductor portion and the resonance capacitor equivalently constituted by the metal plate resonate at the out-of-band frequency, the out-of-band frequency , When the amount of attenuation is the same, compared with the conventional low-pass filter, π
It is possible to reduce the number of connection stages of the low-pass filter, and thereby reduce the passage loss of the high-frequency low-pass filter. In addition, since the harmonic components of the out-of-band frequencies are not absorbed in the high-frequency low-pass filter, heat generated due to the absorption of the harmonic components is eliminated.
It has no effect on other parts. Furthermore, since the metal plate prevents the harmonic component signal from jumping from the microstrip line to another microstrip line or the like, the attenuation at the out-of-band frequency can be further increased. Further, according to the high-frequency low-pass filter, it is possible to remove a harmonic component of an arbitrary frequency by adjusting the height of the spacer.
【図1】(a)は本発明の実施の形態に係る高周波用ロ
ーパスフィルタの上蓋を取り除いた状態のときの平面図
であり、(b)は(a)におけるA−A線断面図であ
る。FIG. 1A is a plan view of a high-frequency low-pass filter according to an embodiment of the present invention when an upper cover is removed, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. .
【図2】本発明の実施の形態に係る高周波用ローパスフ
ィルタにおけるマイクロストリップ線路のパターン図で
ある。FIG. 2 is a pattern diagram of a microstrip line in a high-frequency low-pass filter according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態に係る高周波用ローパスフ
ィルタの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a high-frequency low-pass filter according to the embodiment of the present invention.
【図4】(a)は3段π形ローパスフィルタ回路の周波
数に対する減衰量を表す周波数特性図であり、(b)は
本発明の実施の形態に係る高周波用ローパスフィルタの
周波数特性図である。FIG. 4A is a frequency characteristic diagram showing an attenuation amount with respect to a frequency of a three-stage π-type low-pass filter circuit, and FIG. 4B is a frequency characteristic diagram of a high-frequency low-pass filter according to the embodiment of the present invention; .
1 高周波用ローパスフィルタ 5 プリント基板 7 マイクロストリップ線路 8 銀メッキ線 11 電力伝送ラインパターン 11a〜11c 電力伝送ラインパターン 14〜17 オープンスタブ部パターン 20 3段π形ローパスフィルタ回路 21〜24 コンデンサ 25〜27 コイル 31〜33 金属板 34 スペーサ 40〜45 コンデンサ REFERENCE SIGNS LIST 1 high-frequency low-pass filter 5 printed board 7 microstrip line 8 silver-plated wire 11 power transmission line pattern 11 a to 11 c power transmission line pattern 14 to 17 open stub section pattern 20 three-stage π-type low-pass filter circuit 21 to 24 capacitor 25 to 27 Coil 31-33 Metal plate 34 Spacer 40-45 Capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−283910(JP,A) 特開 昭62−237801(JP,A) 特開 平8−335804(JP,A) 特開 昭64−54901(JP,A) 小西良弘著、「マイクロ波集積回路」 (昭和48年、産報)の第22頁から第23頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/203 H01P 3/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-283910 (JP, A) JP-A-62-237801 (JP, A) JP-A-8-335804 (JP, A) JP-A 64-64 54901 (JP, A) Yoshihiro Konishi, "Microwave Integrated Circuits" (Showa 48, Industrial Report), pp. 22-23 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01P 1 / 203 H01P 3/08
Claims (1)
れるキャパシタ部およびインダクタ部を含むπ形のロー
パスフィルタフィルタ回路が複数形成された誘電体基板
と、前記複数のうちの1または複数(全部を除く)の前
記ローパスフィルタ回路における前記インダクタ部を構
成する前記マイクロストリップ線路を覆うように前記誘
電体基板に対して所定の間隙を有した状態でスペーサに
よって当該誘電体基板上に保持されると共に当該誘電体
基板上に形成されたグランドパターンに当該スペーサを
介して電気的に接続される少なくとも1つの金属板とを
備えていることを特徴とする高周波用ローパスフィル
タ。1. A dielectric substrate on which a plurality of π-type low-pass filter circuits including a capacitor section and an inductor section formed by a microstrip line are formed, and one or more (excluding all) of the plurality of The low-pass filter circuit is held on the dielectric substrate by a spacer while having a predetermined gap with respect to the dielectric substrate so as to cover the microstrip line constituting the inductor section in the low-pass filter circuit, and the dielectric substrate A high-frequency low-pass filter comprising: a ground pattern formed thereon; and at least one metal plate electrically connected to the ground pattern via the spacer.
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-
1996
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| 小西良弘著、「マイクロ波集積回路」(昭和48年、産報)の第22頁から第23頁 |
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