フィルタ装置
【課題】従来の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価で、しかもこれに比べて小型で、通過帯域の挿入損失が少ないフィルタ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端１，２の一端１及び二つの出力端３，４の一端３に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路５を構成したフィルタ装置。
【課題を解決するための手段】４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端１，２の一端１及び二つの出力端３，４の一端３に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路５を構成したフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触高周波電源は、図３に示すように駆動回路、電力増幅器、整合用回路、電力制御回路、トランス及び高周波除去用フィルタを用いた送受信側回路で構成され、そのうち受信側回路はトランス及び高周波除去用フィルタ及び整合調整用回路で構成される（非特許文献１、特許文献１）。
【０００３】
受信側高周波除去用フィルタとしては、主に、図４に示すように４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ及び図５に示す梯子型LCフィルタが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平09-285140
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】稲葉、13.56MHz、150W高周波電源の設計と製作、トランジスタ技術、2005年2月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいては、入力端と出力端の間に４個のLが含まれているため、回路が大型化する難点があり、また図５に示す梯子型LCフィルタにおいては、必要な特性が得られない欠点がある。
【０００７】
また、通過帯域の挿入損失はフィルタにおけるLの数に比例するが、前記の格子型フィルタにおいてはLの数４個であり、通過帯域の挿入損失が大きくなる。梯子型フィルタの場合も、通過帯域の通過損失を制限すると必要な減衰特性が得られない。
【０００８】
そこで、本願発明者らは、前記の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタと特性が等価であり、しかも前記格子型フィルタ装置に比べて小型化され、しかも通過帯域の挿入損失が少ない格子型フィルタ装置の開発を目的として研究し、その結果下記に示すような本願発明を完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願第１発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続される等しい共通インピーダンスを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてインピーダンスにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１０】
本願第２発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続された等しいインダクタンスLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１１】
本願第３発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続されたインダクタンス値が等しくないインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてよりキャパシタＣにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１２】
本願第４発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１３】
即ち、本願発明に係るフィルタ装置はは前記４個のＬＣ共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、入力端及び出力端に、直列に接続されたＬを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本願発明ではキャパシタＣのみ構成される格子型回路では、入力端と出力端の間は非接触な電界結合であるため、トランスを用いる電磁結合の場合に比較して小型化が可能である。
【００１５】
また、本願発明では入力端と出力端との間に設けられる格子型回路はキャパシタＣのみで構成され、Ｌは入力端及び出力端に直列に設けられ、Ｌの数が少ないか、Ｌの値が小さいため、通過帯域の挿入損失を前記４個のＬＣ共振回路から構成される対称型格子型フィルタに比べて減少させることができる。
【００１６】
なお、高周波電源回路及び充電器においては、入力から最大電力を得るため、電力増幅器と負荷との間にインピーダンス整合器が必要となるが、本願発明では入力端及び出力端に、直列に接続されたＬが設けられており、このＬをインピーダンス整合器の一部として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本願の実施例１におけるフィルタ回路を示す図
【図２】図２は本願の実施例２におけるフィルタ回路を示す図
【図３】図３は駆動源、電力増幅器及びトランス等を用いた非接触高周波及び電源充電器の送受信側回路
【図４】図４は４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路を示す図
【図５】図５は３個のＬと４個のＣから構成される梯子型フィルタ回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【実施例１】
【００１９】
図１において、１、２は入力端、３、４は出力端で、入力端１と出力端３には、直列にインダクタンスＬaが設けられ、入力端１，２と出力端３，４の間にはキャパシタCa及びCbから構成される格子型回路５が設けられている。
【００２０】
この回路では入力端１と出力端３に直列にインダクタンスLaを加えることにより、図４に示す４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価な特性が得られる。
【実施例２】
【００２１】
図２においては、入力端１，２と出力端３，４に、直列にインダクタンスLbが設けられ、インダクタンスLbを前記インダクタンスLaの1/2に設定することにより、図４に示す４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価な特性が得られる。
次に、実施例１、２の特徴を次のように列挙することができる。
【００２２】
（１）Ｃのみの格子型回路構成で、実施例１の場合２個のＬで、実施例２の場合４個のＬであるが何れも、入力端、出力端に直列に設けられているが、
このＬは、電力増幅器と負荷との間に設けられるインピーダンス整合用回路の一部として使用できる。
【００２３】
（２）Ｃのみの格子型回路構成において、容量は直列設けられている。即ち、入力端と出力端の間は、非接触電界結合であるため、非接触電磁結合のトランスに比較して小型化が可能である。
【００２４】
（３）実施例１の場合、図４の格子型フィルタに比較して、Ｌは同じ値でＬの数は２個、これに対して図４の格子型フィルタの場合Ｌの数は４個である。通過帯域の挿入損失は、近似的にLの数に比例するので、挿入損失はほぼ1/2である。
【００２５】
（４）実施例２の場合、図４の格子型フィルタに比較して、インダクタンスLｂの値は、実施例１のインダクタンス値Laの1/2のL値で、図４の場合Ｌの数は４個、実施例２の場合Ｌの数は４個であるが、総Ｌ値は実施例と同じであるので、通過帯域の挿入損失はほぼ1/2である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上要するに、本願発明によれば従来の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価で、しかもこれに比べて小型で、通過帯域の挿入損失が少ないフィルタ装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２７】
１、２は入力端
３、４は出力端
５はキャパシタＣにより構成される格子型回路
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触高周波電源は、図３に示すように駆動回路、電力増幅器、整合用回路、電力制御回路、トランス及び高周波除去用フィルタを用いた送受信側回路で構成され、そのうち受信側回路はトランス及び高周波除去用フィルタ及び整合調整用回路で構成される（非特許文献１、特許文献１）。
【０００３】
受信側高周波除去用フィルタとしては、主に、図４に示すように４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ及び図５に示す梯子型LCフィルタが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平09-285140
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】稲葉、13.56MHz、150W高周波電源の設計と製作、トランジスタ技術、2005年2月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいては、入力端と出力端の間に４個のLが含まれているため、回路が大型化する難点があり、また図５に示す梯子型LCフィルタにおいては、必要な特性が得られない欠点がある。
【０００７】
また、通過帯域の挿入損失はフィルタにおけるLの数に比例するが、前記の格子型フィルタにおいてはLの数４個であり、通過帯域の挿入損失が大きくなる。梯子型フィルタの場合も、通過帯域の通過損失を制限すると必要な減衰特性が得られない。
【０００８】
そこで、本願発明者らは、前記の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタと特性が等価であり、しかも前記格子型フィルタ装置に比べて小型化され、しかも通過帯域の挿入損失が少ない格子型フィルタ装置の開発を目的として研究し、その結果下記に示すような本願発明を完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願第１発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続される等しい共通インピーダンスを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてインピーダンスにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１０】
本願第２発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続された等しいインダクタンスLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１１】
本願第３発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続されたインダクタンス値が等しくないインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてよりキャパシタＣにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１２】
本願第４発明は、４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置を提案するものである。
【００１３】
即ち、本願発明に係るフィルタ装置はは前記４個のＬＣ共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、入力端及び出力端に、直列に接続されたＬを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本願発明ではキャパシタＣのみ構成される格子型回路では、入力端と出力端の間は非接触な電界結合であるため、トランスを用いる電磁結合の場合に比較して小型化が可能である。
【００１５】
また、本願発明では入力端と出力端との間に設けられる格子型回路はキャパシタＣのみで構成され、Ｌは入力端及び出力端に直列に設けられ、Ｌの数が少ないか、Ｌの値が小さいため、通過帯域の挿入損失を前記４個のＬＣ共振回路から構成される対称型格子型フィルタに比べて減少させることができる。
【００１６】
なお、高周波電源回路及び充電器においては、入力から最大電力を得るため、電力増幅器と負荷との間にインピーダンス整合器が必要となるが、本願発明では入力端及び出力端に、直列に接続されたＬが設けられており、このＬをインピーダンス整合器の一部として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本願の実施例１におけるフィルタ回路を示す図
【図２】図２は本願の実施例２におけるフィルタ回路を示す図
【図３】図３は駆動源、電力増幅器及びトランス等を用いた非接触高周波及び電源充電器の送受信側回路
【図４】図４は４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路を示す図
【図５】図５は３個のＬと４個のＣから構成される梯子型フィルタ回路を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【実施例１】
【００１９】
図１において、１、２は入力端、３、４は出力端で、入力端１と出力端３には、直列にインダクタンスＬaが設けられ、入力端１，２と出力端３，４の間にはキャパシタCa及びCbから構成される格子型回路５が設けられている。
【００２０】
この回路では入力端１と出力端３に直列にインダクタンスLaを加えることにより、図４に示す４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価な特性が得られる。
【実施例２】
【００２１】
図２においては、入力端１，２と出力端３，４に、直列にインダクタンスLbが設けられ、インダクタンスLbを前記インダクタンスLaの1/2に設定することにより、図４に示す４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価な特性が得られる。
次に、実施例１、２の特徴を次のように列挙することができる。
【００２２】
（１）Ｃのみの格子型回路構成で、実施例１の場合２個のＬで、実施例２の場合４個のＬであるが何れも、入力端、出力端に直列に設けられているが、
このＬは、電力増幅器と負荷との間に設けられるインピーダンス整合用回路の一部として使用できる。
【００２３】
（２）Ｃのみの格子型回路構成において、容量は直列設けられている。即ち、入力端と出力端の間は、非接触電界結合であるため、非接触電磁結合のトランスに比較して小型化が可能である。
【００２４】
（３）実施例１の場合、図４の格子型フィルタに比較して、Ｌは同じ値でＬの数は２個、これに対して図４の格子型フィルタの場合Ｌの数は４個である。通過帯域の挿入損失は、近似的にLの数に比例するので、挿入損失はほぼ1/2である。
【００２５】
（４）実施例２の場合、図４の格子型フィルタに比較して、インダクタンスLｂの値は、実施例１のインダクタンス値Laの1/2のL値で、図４の場合Ｌの数は４個、実施例２の場合Ｌの数は４個であるが、総Ｌ値は実施例と同じであるので、通過帯域の挿入損失はほぼ1/2である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上要するに、本願発明によれば従来の４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタ回路と等価で、しかもこれに比べて小型で、通過帯域の挿入損失が少ないフィルタ装置を提供できる。
【符号の説明】
【００２７】
１、２は入力端
３、４は出力端
５はキャパシタＣにより構成される格子型回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続される等しい共通インピーダンスを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてインピーダンスにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項２】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続された等しいインダクタンスLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項３】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続されたインダクタンス値が等しくないインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項４】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項１】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続される等しい共通インピーダンスを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてインピーダンスにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項２】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続された等しいインダクタンスLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項３】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端及び出力端に、直列に接続されたインダクタンス値が等しくないインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【請求項４】
４個のLC共振回路から構成される対称型格子型フィルタにおいて、二つの入力端の一端及び二つの出力端の一端に、直列に接続されたのと等しいインダクタLを設け、前記入力端と出力端の間に、前記各共振回路の共通インピーダンスを除いてキャパシタCにより格子型回路を構成したフィルタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８２６６１（Ｐ２０１２−１８２６６１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４２８４（Ｐ２０１１−４４２８４）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（５１０１４０１１３）
【出願人】（５１０１４０１２４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（５１０１４０１１３）
【出願人】（５１０１４０１２４）
【Ｆターム（参考）】
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