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JPH10247839A - 同調周波数可変フィルタ - Google Patents

同調周波数可変フィルタ

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Publication number
JPH10247839A
JPH10247839A JP6173297A JP6173297A JPH10247839A JP H10247839 A JPH10247839 A JP H10247839A JP 6173297 A JP6173297 A JP 6173297A JP 6173297 A JP6173297 A JP 6173297A JP H10247839 A JPH10247839 A JP H10247839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
pin diode
circuit
tuning
main
Prior art date
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Application number
JP6173297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3839123B2 (ja
Inventor
Tsutomu Aida
勉 會田
Kanemi Sasaki
金見 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Kokusai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kokusai Electric Co Ltd filed Critical Kokusai Electric Co Ltd
Priority to JP06173297A priority Critical patent/JP3839123B2/ja
Publication of JPH10247839A publication Critical patent/JPH10247839A/ja
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  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】主インダクタンスと主コンデンサの並列共振回
路Z0 を主同調回路とし、それに並列に付加する付加コ
ンデンサC1 〜Cn をオン/オフして同調周波数を変え
る付加コンデンサ切替回路の切替速度を速くし、コンデ
ンサの耐圧を下げ、切替過渡特性を改善して相互変調歪
みが発生しないようにする。 【解決手段】チョークコイルL11の一方の端子が接地さ
れるように構成し、ピンダイオードの接続方向(極性)
を逆にして付加コンデンサとの接続点aの電位が、ピン
ダイオードのオン/オフがかかわらず常に接地電位とな
るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
通信の送受信機に用いられ、ホッピング周波数に対応し
て同調周波数を高速に切替えられるように構成された同
調周波数可変フィルタに関し、特に、その切替回路の改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周波数ホッピング通信機の送受信機に用
いられている例えば20〜70MHzの高周波帯の同調
周波数可変フィルタとして、ピンダイオード(PINダ
イオード)などのスイッチ素子により同調容量を切替え
て同調周波数を変えるように構成したフィルタが実用さ
れている。
【0003】従来の同調周波数可変フィルタは、例え
ば、並列共振回路を構成する主同調回路に、容量値が互
いに等しいかまたは異なる付加コンデンサとピンダイオ
ードとの直列回路を複数個、並列に接続し、バイアス電
流によって各並列アームのピンダイオードをオン/オフ
することにより付加容量値を変えて同調周波数を変える
ように構成されている。
【0004】図3は従来の同調周波数可変フィルタの部
分構成例図であり、n個の切替回路を有する1段の部分
である。切替回路の数(n)は8個の場合が多く、フィ
ルタとしては、2〜3段の縦続接続構成が多い。図にお
いて、Z0 は等価的に主インダクタンスと主コンデンサ
の並列共振回路で構成された主同調回路であり、例え
ば、λ/4空胴共振器やヘリカル共振器などが用いられ
る。C1 〜Cn は同調周波数を可変にするための付加コ
ンデンサであり、ピンダイオードD11〜Dn1がオンのと
き主同調回路Z0 に並列に付加され、同調周波数が変化
する。
【0005】L11〜Ln1はチョークコイルであり、バイ
アス電圧VB が印加されるとピンダイオードD11〜Dn1
に直流が流れる。C12〜Cn2は高周波バイパスコンデン
サである。VB は正または負のバイアス電圧であり、ピ
ンダイオードD11〜Dn1をオン/オフする制御電圧であ
る。
【0006】図4は従来の切替回路の説明図であり、
(A)は切替回路が1つのときの回路例図であり、
(B)はそのピンダイオードD11がオンになったときの
a点の電圧Va の特性例図である。
【0007】この回路の動作原理について説明する。図
5はピンダイオードの等価回路を示す。(A)は逆バイ
アス時でスイッチはオフ状態、(B)は順方向電流を流
しているオン状態を示す。ピンダイオードは理想スイッ
チとは異なり、完全なオン/オフとなっていないことが
わかる。例えば、ピンダイオードがオフのときは等価容
量Cp =1.5 pF、等価抵抗rp =1000kΩであ
り、オンのときは等価抵抗rs =0.2 Ωである。
【0008】図4において、交流的に高いインピーダン
スを有するチョークコイルL11を経てバイアス電圧VB
がピンダイオードD11に与えられる。正のバイアス電圧
のときは順方向の電流が流れピンダイオードD11は低抵
抗rs を示す。また、負のバイアス電圧のときは、D11
は高抵抗rp を示す。バイアス電圧VB の正負によりス
イッチ素子D11のピンダイオードをオン/オフすること
により、コンデンサC1 の一端を接地させたり、開放し
たりする。
【0009】ピンダイオードに正のバイアス電圧を印加
して順方向の電流を流すと、ピンダイオードの抵抗値が
小さくなり付加コンデンサC1 の一端がアースされ、付
加コンデンサC1 は主同調回路である並列共振回路Z0
の付加容量として機能し同調周波数が下がる。
【0010】また、逆バイアスを与えてピンダイオード
をオフにすると、ピンダイオードの抵抗値が大きくな
り、付加コンデンサC1 の一端が開放状態になり、付加
容量として機能せず同調周波数は並列共振回路Z0 の共
振周波数となる。以上のような動作により、コンデンサ
(容量値)を切替えて同調周波数を変えることができ
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の同
調周波数可変フィルタの問題点は、バイアス電圧VB
印加によってピンダイオードがオフになったとき、過度
電流がコンデンサC1 に流れ、コンデンサC1 に電荷が
溜まる。このため、次のような問題が生じる。 1)コンデンサC1 に−VB が印加された上に、フィル
タに入力される交流電力に応じた電圧が共振回路Z0
発生し、図4(B)のようにコンデンサC1 のa点には
直流と交流が重畳された電圧が加わる。よって、ピンダ
イオードがオフになったときC1 に電荷が蓄積されるた
め、耐圧の大きいコンデンサが必要であり、高価であ
る。 2)ピンダイオードD11がオフのときは、バイパスコン
デンサC12と同調周波数可変用コンデンサC1 の合成容
量に−VB が充電されている。よって、ピンダイオード
11がスイッチ動作するときの時定数は、合成容量に比
例して大きくなり、この結果、切替時間がかかって切替
速度が遅くなるという問題がある。 3)一般にコンデンサは、高圧の直流バイアスが加わる
と、電位差による物理的変化が起こり、わずかではある
が、コンデンサの容量値が変化する。この変化を起こす
回路に交流信号が入力されると、相互変調歪の発生とな
り、特に、入力される高周波信号がディジタル変調方式
の場合は、占有帯域を拡大することになり大きな問題と
なる。
【0012】さらに、電位が一方に片寄って与えられて
いる本回路の例では、同じコンデンサを使ったとして
も、その発生度合いの量が顕著である。従来回路の場
合、コンデンサC1 にバイアス電圧が加わり、それに高
周波信号が重畳されるので、コンデンサC1 の容量値が
変化して歪みが生じやすいという問題がある。
【0013】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、切替速度が速く、付加コンデンサC1 の耐圧が
低く、相互変調歪に対して影響のないコンデンサ切替回
路を備えた同調周波数可変フィルタを提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の同調周波数可変
フィルタは、主インダクタンスと主コンデンサの並列共
振回路からなる主同調回路と、該主同調回路に並列に接
続して同調周波数を変えるための複数の付加コンデンサ
と、該複数の付加コンデンサのそれぞれに直列接続され
たピンダイオードと該ピンダイオードにバイアス電圧を
印加するバイアス回路とからなる複数の直列回路によっ
て構成された付加コンデンサ切替回路とが備えられ、前
記バイアス電圧の極性を変えて前記ピンダイオードをオ
ン/オフすることにより前記主同調回路に並列に接続す
る付加コンデンサによる付加容量を変化させて同調周波
数を切替え変化させるように構成された同調周波数可変
フィルタにおいて、前記付加コンデンサ切替回路の前記
直列回路のそれぞれは、前記付加コンデンサの一端は前
記主同調回路の高電位側に接続され他端は前記ピンダイ
オードのカソード端子に接続され、該ピンダイオードの
アノード端子はバイアス電圧印加端子に接続されるとと
もに交流的にバイパスコンデンサで接地され、前記付加
コンデンサとピンダイオードとの接続点と接地との間に
チョークコイルが接続されていることを特徴とするもの
である。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明では、従来切替回路のチョ
ークコイルの一端を接地に接続し、ピンダイオードD11
に直接バイアス電圧VB を印加するようにしたことによ
り、切替速度が速く、コンデンサの耐圧が低くてよく、
歪みに対する影響の少ないコンデンサ切替回路を備えた
同調周波数可変フィルタを実現することができる。
【0016】図1は本発明の実施例を示す構成図であ
り、本発明の要部をなす切替回路を複数個用いた実施例
である。この図ではフィルタの1段の部分を示したが、
実際には複数段を縦続接続して用いられる。図におい
て、Z0 は主インダクタンス素子と主コンデンサの並列
共振回路を構成する主同調回路である。C1 〜Cn は同
調周波数可変用の付加コンデンサである。D11〜Dn1
付加コンデンサC1 〜Cn を接地に対してオン/オフす
るピンダイオードである。L11〜Ln1はチョークコイル
である。C12〜Cn2はバイパスコンデンサである。VB
はバイアス電圧であり、スイッチ素子D11〜Dn1をオン
/オフする正/負の制御電圧である。
【0017】本発明によるフィルタの同調周波数を変化
させる動作原理は、制御電圧印加端子にそれぞれのバイ
アス電圧VB を与え、ピンダイオード(D11〜Dn1)を
オン/オフすることにより、同調周波数可変用の付加コ
ンデンサ(C1 〜Cn )をオン/オフして付加容量値を
変えて同調周波数を変化させる。制御電圧VB のn個の
印加端子を個々に組み合わせれば、同調周波数を2n
類に変化させることができる。
【0018】図2は図1の切替回路の説明図であり、
(A)は切替回路が1つのときの回路例図であり、
(B)はそのピンダイオードD11がオンになったときの
a点の電圧Va の特性例図である。VB に正のバイアス
を印加しピンダイオードD11に所定の順方向電流を流す
と、コンデンサC1 は接地され同調周波数が下がる。V
B に負のバイアス電圧を印加すると、ピンダイオードD
11に逆バイアス電圧がかかって高抵抗を示し、コンデン
サC1 は開放状態となり同調周波数が上がる。
【0019】ピンダイオードD11は、オン/オフに関わ
らず直流的にはC1 の両端とも接地されるため、従来回
路のように、コンデンサC1 に直流電荷が蓄積されるこ
とがなく、このため、図2(B)に示すように、不要な
過渡特性がなくなるため、切替速度が速く、コンデンサ
の耐圧は低くて済み、コンデンサの直流電圧印加による
歪みの発生が少ない。
【0020】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明を
実施することにより、次の効果が得られる。 (1)同調周波数可変用の付加コンデンサC1 の耐電圧
が低くてよい。 (2)切替時間が短くなり切替速度が速くなる。 (3)相互変調歪の発生をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路構成図である。
【図2】本発明の要部をなす切替回路例図である。
【図3】従来のフィルタ回路例図である。
【図4】従来の切替回路例図である。
【図5】ピンダイオードの等価回路図である。
【符号の説明】
0 主インダクタンス素子と主コンデンサの主同調回
路 C1 〜Cn 同調周波数可変用付加コンデンサ D11〜Dn1 ピンダイオード C12〜Cn2 バイパスコンデンサ L11 チョークコイル VB バイアス制御電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主インダクタンスと主コンデンサの並列
    共振回路からなる主同調回路と、該主同調回路に並列に
    接続して同調周波数を変えるための複数の付加コンデン
    サと、該複数の付加コンデンサのそれぞれに直列接続さ
    れたピンダイオードと該ピンダイオードにバイアス電圧
    を印加するバイアス回路とからなる複数の直列回路によ
    って構成された付加コンデンサ切替回路とが備えられ、
    前記バイアス電圧の極性を変えて前記ピンダイオードを
    オン/オフすることにより前記主同調回路に並列に接続
    する付加コンデンサによる付加容量を変化させて同調周
    波数を切替え変化させるように構成された同調周波数可
    変フィルタにおいて、 前記付加コンデンサ切替回路の前記直列回路のそれぞれ
    は、前記付加コンデンサの一端は前記主同調回路の高電
    位側に接続され他端は前記ピンダイオードのカソード端
    子に接続され、該ピンダイオードのアノード端子はバイ
    アス電圧印加端子に接続されるとともに交流的にバイパ
    スコンデンサで接地され、前記付加コンデンサとピンダ
    イオードとの接続点と接地との間にチョークコイルが接
    続されていることを特徴とする同調周波数可変フィル
    タ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7292698B2 (en) 2003-02-12 2007-11-06 Siemens Audiologische Technik Gmbh Data transmission device for hearing aids
CN113014220A (zh) * 2019-12-18 2021-06-22 深圳市大富科技股份有限公司 一种通信设备及其滤波器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7292698B2 (en) 2003-02-12 2007-11-06 Siemens Audiologische Technik Gmbh Data transmission device for hearing aids
CN113014220A (zh) * 2019-12-18 2021-06-22 深圳市大富科技股份有限公司 一种通信设备及其滤波器

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