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分波回路及びその設計方法 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P110004847
整理番号 05-023JP01
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-534368
登録番号 特許第4734659号
出願日 平成18年8月31日(2006.8.31)
登録日 平成23年5月13日(2011.5.13)
国際出願番号 JP2006317267
国際公開番号 WO2007029601
国際出願日 平成18年8月31日(2006.8.31)
国際公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
優先権データ
  • 特願2005-257186 (2005.9.5) JP
発明者
  • 和田 光司
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 分波回路及びその設計方法 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要

本発明は、結合素子と前記結合素子に対してタップ型に結合された共振回路とを有するユニットを1段以上備えてなり、互いに異なる周波数帯域の信号を通過させる帯域通過フィルタを2以上有し、各帯域通過フィルタの一端が共通のポートに直接接続され、各帯域通過フィルタのポートに最も近い1段目の結合素子及び共振回路は、共振手段としての機能に加え、各帯域通過フィルタのインピーダンスマッチング手段としての機能をそれぞれ具備する。

従来技術、競合技術の概要


アンテナ共用器(デュプレクサ)は1つのアンテナを送信と受信を共用するため、送受信信号を分岐する分波回路の一種であり、送信及び受信帯域外へのスプリアスの放射及び受信の防止、他からの受信干渉妨害の軽減、送信時の受信側回路の保護を行う。



図1は、従来のアンテナ共用器の一例の回路構成図を示す。同図中、アンテナ1には分布定数線路2,3の一端が接続されている。分布定数線路2の他端は送信側帯域通過フィルタ4を介して送信ポート5に接続されている。また、分布定数線路3の他端は受信側帯域通過フィルタ6を介して受信ポート7に接続されている(例えば、非特許文献1)。



図1のアンテナ共用器を設計する際には、まず、送信側帯域通過フィルタ4と受信側帯域通過フィルタ6それぞれを設計し、その後、(1),(2)式を満足するように、分布定数線路2,3それぞれの設計を行っている。



なお、ω01は送信側帯域通過フィルタ4の中心角周波数、ω02は受信側帯域通過フィルタ6の中心角周波数、Yin1はアンテナ1から見た中心角周波数ω01でのアドミタンス、Yin2はアンテナ1から見た中心角周波数ω02でのアドミタンス、Re[]は括弧内の実部、Im[]は括弧内の虚部を表わす。



【数式1】


なお、特許文献1には、アンテナからの分波回路に接続された受信フィルタを誘電体フィルタとそれに分岐接続したSAWフィルタで構成し、前記分波回路に接続された送信フィルタを誘電体フィルタで構成することが記載されている。



また、特許文献2には、タップ結合型共振器で多くの減衰極を任意の周波数に形成することが記載されている。

【特許文献1】特開平10-41704号公報

【特許文献2】特開平11-340706号公報

【非特許文献1】K.Wada, T.Ohno, and O.Hashimoto:“A Class of a Planar Duplexer Consisting of BPFs with Attenuation Poles by Manipulating Tapped Resonators “IEICE Trans. On Electronics, Vol.E86-C, pp.1613-1620 (2003-9).

産業上の利用分野


本発明は、分波回路及びその設計方法に関し、特に、帯域通過フィルタ特性を持つフィルタ回路、このフィルタ回路を複数用いた分波回路及びその設計方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 結合素子と前記結合素子の一端に分布定数線路の長手方向における任意の点を接続した共振回路とを有するユニットを1段以上備えてなり、互いに異なる周波数帯域の信号を通過させる帯域通過フィルタを2以上有し、
前記各帯域通過フィルタの一端が共通のポートに直接接続され、
前記各帯域通過フィルタの前記ポートに最も近い1段目の前記結合素子及び前記共振回路は、共振手段としての機能に加え、前記各帯域通過フィルタのインピーダンスマッチング手段としての機能をそれぞれ具備することを特徴とする分波回路。
【請求項2】 前記1段目の各結合素子の値及び前記1段目の各共振回路のインピーダンス、前記分布定数線路と前記結合素子との接続点である結合位置、位相定数が、前記各帯域通過フィルタにおける信号の通過帯域がそれぞれ所望の周波数になるように、選択されていることにより、前記1段目の各結合素子及び前記1段目の各共振回路は、共振手段としての機能に加え、前記各帯域通過フィルタのインピーダンスマッチング手段としての機能をそれぞれ具備することを特徴とする請求項1に記載の分波回路。
【請求項3】 前記各帯域通過フィルタは、各中心周波数において、
所要の帯域通過フィルタに信号を通過させる際に、他の帯域通過フィルタにおける前記共振回路の接点が短絡状態となって、前記所要の帯域通過フィルタのボート側から見たアドミタンスが所望値となり、
前記短絡状態で、前記結合素子に対応する第1の仮想結合素子を考え、前記所要の帯域通過フィルタについて、当該所要の帯域通過フィルタの前記結合素子、当該所要の帯域通過フィルタに影響を与える前記他の帯域通過フィルタの前記結合素子及び前記第1の仮想結合素子について前記ポート側から見たアドミタンスが所望値となり、
前記第1の仮想結合素子と対をなす第2の仮想結合素子を考え、前記共振回路と前記第2の仮想結合素子とを含む回路系が所望の中心周波数で共振条件を満たすと共に、
前記共振回路と前記第2の仮想結合素子とを含んだ部分のサセプタンススロープパラメータが、前記共振回路に対応する集中定数素子型共振回路のサセプタンススロープパラメータと一致するように、
設計したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の分波回路。
【請求項4】 前記複数の帯域通過フィルタは、送信信号を通過させる送信側帯域通過フィルタと受信信号を通過させる受信側帯域通過フィルタであり、
前記ポートをアンテナに接続したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の分波回路。
【請求項5】 前記複数の帯域通過フィルタのうち一の帯域通過フィルタの前記共振回路における前記分布定数線路の前記結合素子との接続点から前記分布定数線路の一方の端部までの長さである一方のスタブの長さを他の帯域通過フィルタの通過帯域周波数に対応した減衰極を生成するように設計したことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の分波回路。
【請求項6】 各々少なくとも結合素子と前記結合素子の一端に分布定数線路の長手方向における任意の点を接続した共振回路とを備え、互いに異なる周波数帯域の信号を通過させる2以上の帯域通過フィルタの一端を共通のポートに直接接続し、
前記各帯域通過フィルタは、各中心周波数において、
所要の帯域通過フィルタに信号を通過させる際に、他の帯域通過フィルタにおける前記共振回路の接点が短絡状態となって、前記所要の帯域通過フィルタのポート側から見たアドミタンスが所望値となり、
前記短絡状態で、前記結合素子に対応する第1の仮想結合素子を考え、前記所要の帯域通過フィルタについて、当該所要の帯域通過フィルタの前記結合素子、当該所要の帯域通過フィルタに影響を与える前記他の帯域通過フィルタの前記結合素子及び前記第1の仮想結合素子について前記ポート側から見たアドミタンスが所望値となり、
前記第1の仮想結合素子と対をなす第2の仮想結合素子を考え、前記共振回路と前記第2の仮想結合素子とを含んだ部分が所望の中心周波数で共振条件を満たすと共に、
前記共振回路と前記第2の仮想結合素子とを含んだ部分のサセプタンススロープパラメータが、前記共振回路に対応する集中定数素子型共振回路のサセプタンススロープパラメータと一致するように、
設計したことを特徴とする分波回路の設計方法。
産業区分
  • 伝送回路空中線
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中


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