CN105305998A - 滤波器装置和滤波器特性的调整方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种滤波器装置及其特性调整方法,该滤波器装置能与相对于以往高频化了的频带进行对应,防止因高频化而易受外部影响的情况。滤波器装置(1)包括:具有电介质块(21)、外导体(22)和内导体(23)的电介质谐振元件(2A);从正面侧插入于电介质谐振元件(2A)的贯通孔(24)的端子器具(3A);经由端子器具(3A)与电介质谐振元件(2A)电连接的板状电路元件(4);以及搭载电介质谐振元件(2A)和板状电路元件(4)的基板(5),外导体(22)设置为覆盖电介质块(21)的周面和背面,电介质谐振元件(2A)具有:在正面将内导体(23)和外导体(22)进行分离的第一电极非形成部(25);及在贯通孔(24)或电介质块(21)的背面将内导体(23)和外导体(22)进行分离的第二电极非形成部(26)。
Description
技术领域
本发明涉及利用电介质谐振元件的滤波器装置及其特性调整方法。
背景技术
电介质谐振元件通过在设有贯通孔的电介质块的外表面形成外导体并在贯通孔的内表面形成内导体来构成。电介质谐振元件构成为λ/4谐振器、λ/2谐振器,λ/4谐振器的内导体和外导体在贯通孔的一端侧分离并在另一端侧短路,λ/2谐振器的内导体和外导体在贯通孔的两端分别分离。此外,电介质谐振元件形成为仅设有1组贯通孔和内导体的单体型结构(下面,将该结构的电介质谐振元件称作离散谐振元件(discreteresonantelement))、设有多组贯通孔和内导体的多级型结构(下面,将该结构的电介质谐振元件称作块状谐振元件(bulkresonantelement))。
在构成λ/4谐振器的离散谐振元件中,在内导体和外导体短路的短路端的附近发生电流集中从而Q值下降,为了使电流集中得到缓和,将短路端附近的外导体增厚。(例如,参照专利文献1)
此外,一般而言,利用多级型块状谐振元件来构成滤波器装置的情况下,通过在电介质块的内部产生的内导体间的互电容来实现谐振器间的耦合。另一方面,利用单体型离散谐振元件来构成滤波器装置的情况下,从贯通孔的开放端侧向贯通孔插入端子器具、经由端子器具将内导体与电容元件等其它电路元件进行连接,从而实现谐振器间的耦合。
这样,利用电介质谐振元件和端子器具来构成滤波器装置的情况下,具有如下特征:通过将任意电路元件进行组合来设定所希望的滤波特性变得容易,且滤波器装置的设计自由度较高。
此外,利用电介质谐振元件和端子器具来构成滤波器装置的情况下,为了防止由连接至端子器具的焊料、端子器具将开放端附近的内导体和外导体导通,通常在电介质谐振元件的端面设置将内导体和外导体进行分离的电极非形成部。而且,该情况下会在电介质谐振元件的表面露出未被外导体覆盖的部位,因此,离散谐振元件容易受到外部影响。于是,通常设置屏蔽构件以将离散谐振元件覆盖。此外,通常将屏蔽构件设置成露出一部分的离散谐振元件,以便进行离散谐振元件的外导体和/或内导体的局部修整(trimming)操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平11-340713号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
近年来,无线通信频带的高频化正不断发展。由此,无线通信中利用从前未利用过的例如5GHz频带等频带。因此,希望将使用电介质谐振元件和端子器具的滤波器装置也与高频化了的频带进行对应。
然而,将使用电介质谐振元件和端子器具的滤波器装置与高频化了的频带进行对应时,需要将电介质谐振元件的尺寸相比现有尺寸大幅缩小。由此,不易实现各电路元件,进而难以将滤波器装置与高频化了的频带进行对应。
例如,若大幅缩小如专利文献1那样的构成λ/4谐振器的离散谐振元件,则作为将电介质谐振元件彼此进行耦合的耦合电容而所需的电容值显著减小。因此,为了实现所需耦合电容,在连接至端子器具的电路元件(电容元件)方面需要进行电极面积的微小化、特殊材料的使用等大幅度的设计变更,不易用一般的结构和/或简单的结构来实现电路元件(电容元件)。
此外,若将例如专利文献1那样的构成λ/4谐振器的离散谐振元件大幅缩小,则需要将屏蔽构件也缩小。于是,电介质谐振元件不易露出至外部,因此,难以进行滤波器装置的特性调整操作。
从而,本发明的目的在于提供滤波器装置及其特性调整方法,该滤波器装置在与比现有频带要高的高频化了的频带进行对应时,也能以一般的结构和/或简单的结构来实现电路元件,而且防止因高频化而易受到外部影响的情况。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的滤波器装置包括:电介质谐振元件,该电介质谐振元件具有电介质块、外导体及内导体,该电介质块具有第一端面、第二端面及外周面且设有在所述第一端面和所述第二端面进行开口的贯通孔,所述外导体覆盖所述外周面,所述内导体覆盖所述贯通孔的内表面;端子器具,该端子器具从所述第一端面侧插入于所述电介质谐振元件的所述贯通孔;电路元件,该电路元件经由所述端子器具与所述电介质谐振元件进行电连接;以及基板,该基板搭载所述电介质谐振元件和所述电路元件。而且,所述外导体设置为覆盖所述外周面和所述第二端面,所述电介质谐振元件具有:在所述第一端面将所述内导体和所述外导体进行分离的第一电极非形成部;及在所述贯通孔或在所述第二端面将所述内导体和所述外导体进行分离的第二电极非形成部。
在该结构中,在插入端子器具的电介质谐振元件的第一端面设有第一电极非形成部,因此,端子器具防止内导体和外导体发生短路,并且能经由端子器具与任意电路元件相连接。因而,容易实现所希望的滤波特性。而且,在贯通孔或在第二端面设置第二电极非形成部,因此,能在电介质谐振元件构成λ/2谐振器。λ/2谐振器与λ/4谐振器的谐振频率相同的情况下,λ/2谐振器也可将电介质块的尺寸增大至约2倍。此外,λ/2谐振器与λ/4谐振器的谐振频率相同的情况下,λ/2谐振器所需耦合电容的电容值较大。因而,即使滤波器装置与相对于以往高频化了的频带进行对应,也能以通常的结构和/或简单的结构来实现电容元件等电路元件。此外,在λ/2谐振器中外导体和内导体完全分离,因此,能避免外导体中发生电流集中,能实现比λ/4谐振器要高的Q值。
此外,在该结构中,通过调整端子器具插入于电介质谐振元件的插入量,能变更电介质谐振元件的配置。于是,通过适当地设定电介质谐振元件的配置,能使得不易受到外部影响。此外,即便在电介质谐振元件的第二端面侧设置第二电极非形成部,由于在电介质谐振元件的第二端面设置外导体,因此仍能使得在第二端面侧不易受到外部影响。
此外,优选将本发明的所述第二电极非形成部的至少一部分设于所述贯通孔。由此,能防止内导体在第二端面露出。
因而,能使得在滤波器装置的第二端面侧不易受到外部影响。此外,通过调整贯通孔内部的第二电极非形成部的宽度和/或位置等形状,从而能对内导体的长度(谐振器长度)进行调整。若如上所述那样调整端子器具的插入量,电介质谐振元件的谐振器长度也发生变化,但通过调整端子器具的插入量并且调整第二电极非形成部的形状,能实现任意的谐振器长度,并且通过适当设定电介质谐振元件的位置,能使得不易受到外部影响。
此外,优选为本发明的所述滤波器装置还包括屏蔽构件,该屏蔽构件覆盖所述电介质谐振元件的所述第一端面。由此,能使得在第一端面侧不易受到外部影响。
此外,本发明的所述屏蔽构件优选为将所述电介质谐振元件的第二端面侧的端部露出。由此,通过调整端子器具插入于电介质谐振元件的插入量、调整第二电极非形成部的形状、对电介质谐振元件的第二端面进行修整,从而能进行电介质谐振元件的特性调整操作。
此外,本发明的所述屏蔽构件优选为将所述电介质谐振元件的第一端面侧的端部露出。由此,通过调整端子器具插入于电介质谐振元件的插入量、对电介质谐振元件的第一端面进行修整,从而能进行电介质谐振元件的特性调整操作。
此外,本发明的所述电介质谐振元件可在所述第一端面和所述第二端面中仅在所述第一端面具有修整痕。在这种情况下,第二端面被外导体覆盖的面积不会因修整痕而减小,能使得在第二端面侧不易受到外部影响。
此外,本发明的所述电介质谐振元件可在所述第一端面和所述第二端面中仅在所述第二端面具有修整痕。在该情况下,屏蔽构件不一定设有将电介质谐振元件的第一端面侧露出的开口部,因此,能使得在第一端面侧不易受到外部影响。
此外,本发明的所述电介质谐振元件可在所述外周面具有修整痕。尤其,所述修整痕重叠于所述第一端面与所述第二端面之间的中心位置。在这种情况下,与对第一端面和第二端面实施修整操作的情况相比,谐振器长度和谐振频率的调整灵敏度较高,能将谐振器长度和/或谐振频率大幅调整。因而,通过对外周面进行修整操作来大幅调整谐振频率之后,对第一端面和/或第二端面进行修整操作,从而能对谐振频率进行微调。
此外,本发明的所述电路元件优选为包含与所述端子器具和所述基板相接触的板状电路元件,该板状电路元件的厚度大致等于所述端子器具与所述基板之间的间隔。由此,与电介质谐振元件相连接的电路元件能兼用作端子与基板之间的连接器具,能简化结构。此外,即便将电介质谐振元件与高频化了的频带进行对应,所需耦合电容也不会大幅减小,因此,这种板状电路元件也能实现所需耦合电容。
此外,本发明的所述电介质谐振元件优选为仅设有1组所述贯通孔和所述内导体,即,优选为是所谓离散谐振元件。一般而言,电介质谐振元件利用TEM(横向电磁模式:TransverseElectroMagneticmode)模式的谐振,但也可作为副振荡模式而发生TE(横向电模式:TransverseElectricmode)模式的谐振。
该TE模式的谐振频率具有根据电介质块的外形尺寸来决定的特征,在实现带通滤波特性的情况下,多级型块状谐振元件具有如下趋势,即,因TE模式的谐振频率接近通过频带从而其频率特性容易劣化。不同于此,在单体型离散谐振元件实现带通滤波特性的情况下,具有TE模式的谐振频率远离通过频带的趋势,与多级型块状谐振元件相比,具有如下特征:即,因TE模式造成的滤波特性的劣化不易发生。
此外,本发明的滤波特性的调整方法包含以下步骤:对上述滤波器装置,调整所述端子器具插入于所述电介质谐振元件的插入量的步骤;以及对所述第二电极非形成部的形状进行调整的步骤。由此,任意设定电介质谐振元件的谐振器长度并且调整电介质谐振元件的配置,从而能使得不易受到外部影响。
此外,本发明的滤波特性的调整方法优选还包括修整步骤,该修整步骤对所述第一端面和所述第二端面的至少一个进行修整。通过这样也能调整电介质谐振元件的谐振器长度,容易设定所希望的滤波特性。
发明的效果
根据本发明,容易将滤波器装置与高频化了的频带进行对应,能防止滤波器装置因高频化而易受到外部影响的情况。
附图说明
图1是从正面侧观察到的实施方式1所涉及的滤波器装置的分解立体图。
图2是从背面侧观察到的实施方式1所涉及的滤波器装置的外观立体图。
图3是实施方式1所涉及的滤波器装置的等效电路图。
图4是表示实施方式1所涉及的滤波器装置的各种特性的图。
图5是表示对实施方式1所涉及的滤波器装置进行了特性调整操作的情况的俯视图和后视图。
图6是从背面侧观察到的实施方式2所涉及的滤波器装置的外观立体图。
图7是从背面侧观察到的实施方式3所涉及的滤波器装置的外观立体图。
图8是从正面侧观察到的实施方式4所涉及的滤波器装置的分解立体图。
图9是从正面侧观察的实施方式5所涉及的滤波器装置的分解立体图。
具体实施方式
下面,以具有带通滤波特性的滤波器装置为具体例,对用于实施本发明的多个方式进行说明。另外,本发明除了应用于具有带通滤波特性的滤波器装置以外,还能应用于具有带阻滤波特性(BEF特性)、高通滤波特性(HPF特性)、低通滤波特性(LPF)等的滤波器装置。此外,下面示出的各实施方式仅是例示,毋庸置疑,可以将不同的实施方式示出的结构进行局部的置换或组合。
实施方式1
图1是从正面侧观察到的实施方式1所涉及的滤波器装置的分解立体图。图2是从背面侧观察到的实施方式1所涉及的滤波器装置的外观立体图。
实施方式1所涉及的滤波器装置1包括:电介质谐振元件2A、2B、2C、2D;端子器具3A、3B、3C、3D;板状电路元件4;基板5;以及屏蔽构件6。
电介质谐振元件2A~2D搭载于基板5的顶面。从基板5的左侧面侧朝右侧面侧依次排列电介质谐振元件2A~2D。电介质谐振元件2A~2D是正面和背面为正方形、且以正面与背面之间作为长边的长方体。电介质谐振元件2A~2D分别包括电介质块21、外导体22和内导体23。
电介质块21是由LTCC(低温同时烧结陶瓷)等电介质材料形成的长方体。电介质块21设有贯通孔24。贯通孔24在电介质块21的正面和背面进行开口,并贯通电介质块21。电介质块21的正面相当于权利要求书所记载的“第一端面”。电介质块21的背面相当于权利要求书所记载的“第二端面”。电介质块21的顶面、底面、右侧面和左侧面相当于权利要求书所记载的“周面”。
外导体22设置成覆盖电介质块21的外表面中除正面以外的其它5个表面各自的整个表面。
内导体23设置成覆盖贯通孔24的内表面。
电介质谐振元件2A~2D分别设有将内导体23和外导体22进行分离的电极非形成部25、26。电极非形成部25如图1所示那样设于电介质块21的正面的整个表面。电极非形成部26如图2所示那样设于电介质块24的背面侧的端部。电极非形成部25相当于权利要求书所记载的“第一电极非形成部”。电极非形成部26相当于权利要求书所记载的“第二电极非形成部”。通过在贯通孔24内部对电极非形成部26的形成宽度和/或形成位置进行适当调整,从而能对电介质谐振元件2A~2D各自的谐振器长度(内导体23的长度)进行变更。
从正面侧(电极非形成部25侧)将端子器具3A插入于电介质谐振元件2A的贯通孔24。从正面侧(电极非形成部25侧)将端子器具3B插入于电介质谐振元件2B的贯通孔24。从正面侧(电极非形成部25侧)将端子器具3C插入于电介质谐振元件2C的贯通孔24。从正面侧(电极非形成部25侧)将端子器具3D插入于电介质谐振元件2D的贯通孔24。通过适当地调整将端子器具3A~3D分别插入至电介质谐振元件2A~2D的插入量,从而能变更电介质谐振元件2A~2D各自的谐振器长度,并且能变更电介质谐振元件2A~2D各自在正面-背面间方向上的配置位置。
端子器具3A~3D由铜、铝等原材料构成。电子器具3A~3D分别由一体型金属板构成,具备筒部31和舌部32。筒部31将金属板弯曲成筒状。舌部32是从筒部31沿轴向延伸的舌状。筒部31插入于电介质块21的贯通孔24,通过焊接等接合法与设于贯通孔24的内部的内导体23相接合。舌部32从贯通孔24朝电介质块21的正面侧突出。
如上所述,电介质谐振元件2A~2D的整个正面为电极非形成部25,因此,即便从正面侧将端子器具3A~3D插入于电介质谐振元件2A~2D的贯通孔24,也能防止内导体23和外导体22因端子器具3A~3D和/或焊料而导通。
板状电路元件44搭载于基板5的顶面。板状电路元件4配置于电介质谐振元件2A~2D的正面侧。板状电路元件4是顶面和底面为长方形的平板,且以左侧面和右侧面之间作为长边。板状电路元件4包括低介电常数板41、顶面电极42A、42B、42C、42D、以及底面电极43A、43B。
低介电常数板41由LTCC、玻璃环氧树脂等形成,是顶面和底面为长方形的平板。顶面电极42A~42D设于低介电常数板41的顶面,从左侧面侧朝右侧面侧依次排列。顶面电极42A通过焊接等接合法与端子器具3A的舌部32相接合。顶面电极42B通过焊接等接合法与端子器具3B的舌部32相接合。顶面电极42C通过焊接等接合法与端子器具3C的舌部32相接合。顶面电极42D通过焊接等接合法与端子器具3D的舌部32相接合。底面电极43A、43B设于低介电常数板41的底面。底面电极43A与顶面电极42A的彼此的局部区域隔着低介电常数板41相对。底面电极43B与顶面电极42D的彼此的局部区域隔着低介电常数板41相对。
基板5构成滤波器装置1的安装面。基板5包括板部51、连接电极52A、52B、以及接地电极53。板部51是由玻璃环氧树脂等形成的大致正方形的平板。将连接电极52A设置成从板部51的顶面经由左侧面到达底面。将连接电极52B设置成从板部51的顶面经由右侧面到达底面。接地电极53设于板部51的顶面和底面。另外,虽未图示,接地电极53在板部51的底面侧到达由连接电极52A与连接电极52B之间所夹的正面侧端部。
此外,连接电极52A通过焊接等接合法与板状电路元件4的底面电极43A相接合。连接电极52B通过焊接等接合法与板状电路元件4的底面电极43B相接合。基板5的接地电极53通过焊接等接合法与电介质谐振元件2A~2D的外导体22相接合。
屏蔽构件6安装于基板5的顶面侧,从而覆盖电介质谐振元件2A~2D。屏蔽构件6由金属等导电材料形成。屏蔽构件6包括正面板61、顶面板62、侧面板63A和63B。
正面板61在下端部固定于基板5,在上端部与电介质谐振元件2A~2D、端子器具3A~3D、和板状电路元件4的正面侧相对。顶面板62从正面板61的上端部弯曲并延伸到背面侧,与端子器具3A~3D、板状电路元件4、和电介质谐振元件2A~2D的正面侧端部的顶面侧相对。电介质谐振元件2A~2D的背面侧端部比顶面板62更朝背面侧突出。顶面板62的背面侧端部通过焊接等接合法与电介质谐振元件2A~2D的顶面侧外导体22相接合。侧面板63A、63B从顶面板62的左侧面侧和右侧面侧的两端部弯曲并朝下方延伸,与电介质谐振元件2A、2D的外侧面相对。侧面板63A、63B的下端部通过焊接等接合法与电介质谐振元件2A、2D的外侧面的外导体22相接合。
此外,屏蔽构件6的顶面板62设有开口部64A、64B。电介质谐振元件2A、2B的正面侧端部的顶面以及端子器具3A、3B经由开口部64A露出至屏蔽构件6的顶面侧。此外,电介质谐振元件2C、2D的正面侧端部的顶面以及端子器具3C、3D经由开口部64B露出至屏蔽构件6的顶面侧。此外,电介质谐振元件2A~2D的背面侧端部露出至屏蔽构件6的背面侧。
图3是实施方式1所涉及的滤波器装置1的等效电路图。
如上所述,在各电介质谐振元件2A~2D设有电极非形成部25、26。由此,将内导体23的两端开放。因而,电介质谐振元件2A~2D分别构成单体λ/2谐振器。
此外,如上所述那样在板状电路元件4中顶面电极42A~42D彼此相邻。由此,在顶面电极42A~42D之间形成有静电电容Ck。
此外,如上所述那样在板状电路元件4中底面电极43A与顶面电极42A隔着低介电常数板41相对。此外,底面电极43B与顶面电极42D也隔着低介电常数板41相对。由此,在底面电极43A与顶面电极42A之间、以及在底面电极43B与顶面电极42D之间,形成有静电电容Ce。此外,如上所述那样基板5的接地电极53到达连接电极52A、52B之间。由此,基板5的接地电极53隔着基板5及低介电常数板41与板状电路元件4的顶面电极42A~42D相对。因而,在板状电路元件4的顶面电极42A~42D与基板5的接地电极53之间,形成有静电电容Cs。
而且,由电介质谐振元件2A构成的λ/2谐振器经由连接电极52A和静电电容Ce进行耦合。此外,由电介质谐振元件2D构成的λ/2谐振器经由连接电极52B和静电电容Ce进行耦合。由电介质谐振元件2A~2D构成的λ/2谐振器彼此相邻且经由静电电容Ck进行耦合。此外,由电介质谐振元件2A~2D构成的λ/2谐振器分别经由静电电容Cs进行接地。滤波器装置1构成这种等效电路,具有带通滤波特性。
如上所述那样构成的滤波器装置1中,由板状电路元件4形成静电电容Ck、Ce、Cs,经由端子器具3A~3D将板状电路元件4与电介质谐振元件2A~2D进行连接,因此,能以独立于电介质谐振元件2A~2D的任意电容值来构成静电电容Ck、Ce、Cs。因而,容易将滤波器装置1的滤波特性设定为希望的特性,能提高滤波器装置1的设计自由度。此外,电介质谐振元件2A~2D分别作为单体型离散谐振元件来构成,因此,电介质谐振元件2A~2D各自所产生的TE模式的谐振频率与滤波器装置1的通过频带相分离,带通滤波特性不易劣化。
而且,在滤波器装置1中,电介质谐振元件2A~2D分别构成为λ/2谐振器,因此,与将电介质谐振元件2A~2D构成为λ/4谐振器的情况相比,能增大电介质块21的尺寸。因而,即便将滤波器装置1与相对于以往进行了高频化了的频带对应起来时,也无需大幅缩小电介质谐振元件2A~2D和板状电路元件4。因而,能以可实现的尺寸来构成电介质谐振元件2A~2D和板状电路元件4,能容易地实现将滤波器装置1与相对于以往进行了高频化了的频带对应起来。
图4(A)是表示将滤波器装置1与5.0GHz频带进行对应时的实施例中用于实现所希望的滤波特性而需要的静电电容Ce及静电电容Ck的电容值的图表。如本实施方式那样将电介质谐振元件分别构成为λ/2谐振器的实施例中,实现外部耦合的静电电容Ce为0.167pF。另一方面,将电介质谐振元件分别构成为λ/4谐振器的比较例中,静电电容Ce为0.150pF。此外,将电介质谐振元件分别构成为λ/2谐振器的实施例中,实现谐振器间耦合的静电电容Ck为0.202pF。另一方面,将电介质谐振元件分别构成为λ/4谐振器的比较例中,静电电容Ck为0.117pF。这样,能确认以下趋势:即,将滤波器装置与5.0GHz频带进行对应时的实施例中,将电介质谐振元件构成为λ/2谐振器的情况与将电介质谐振元件构成为λ/4谐振器的情况相比,前者的静电电容Ce和静电电容Ck相比后者需要更大电容值。因而,可知在本实施方式的滤波器装置1中,板状电路元件4应形成的静电电容Ce、Ck的电容值较大、并在与如5.0GHz频带那样的高频化了的频带进行对应的情况下,也不易发生电极面积的微小化、特殊材料的使用等大幅度的设计变更。
此外,在滤波器装置1中,由于在构成为λ/2谐振器的电介质谐振元件2A~2D中将内导体23和外导体22完全分离,因而外导体22中几乎不发生电流集中,也不发生Q值的劣化。
图4(B)是表示将滤波器装置1与5.0GHz频带进行对应时的实施例中的电介质谐振元件的Q值的曲线图。如本实施方式那样将电介质谐振元件分别构成为λ/2谐振器的实施例中,在整个5.0GHz的频带中,电介质谐振元件的Q值为约650左右。另一方面,将电介质谐振元件分别构成为λ/4谐振器的比较例中,在整个5.0GHz的频带中,电介质谐振元件的Q值为约500左右。这样,能确认以下趋势:即,将滤波器装置与5.0GHz频带进行对应时的实施例中,将电介质谐振元件构成为λ/2谐振器的情况与将电介质谐振元件构成为λ/4谐振器的情况相比,前者的电介质谐振元件的Q值相比后者更大。因而,将电介质谐振元件2A~2D构成为λ/2的本实施方式的滤波器装置1中,可知能改善电介质谐振元件2A~2D的Q值。
此外,在滤波器装置1中,利用屏蔽构件6覆盖电介质谐振元件2A~2D的正面侧,从而即便电介质谐振元件2A~2D的整个正面为电极非形成部25,电介质谐振元件2A~2D的正面侧也不易受到外部影响。而且,即便在电介质谐振元件2A~2D的背面侧设置电极非形成部26来构成λ/2谐振器,也能用外导体22来覆盖电介质谐振元件2A~2D的背面,从而能使得在电介质谐振元件2A~2D的背面侧不易受到外部影响。
图4(C)是表示将滤波器装置1与5.0GHz频带进行对应时的实施例中使外部金属靠近电介质谐振元件的背面侧的情况下的插入损耗的变化量的曲线图。如本实施方式那样以外导体覆盖电介质谐振元件的整个背面的实施例中,电介质谐振元件的插入损耗稳定且不受外部金属的距离影响,即便使外部金属极其靠近的情况下,变化量为0.05dB以下。另一方面,在将电介质谐振元件的整个背面作为电极非形成部的比较例中,使外部金属极其靠近的情况下,电介质谐振元件的插入损耗变得不稳定,变化0.35dB左右。由此可确认:在实施例中,以外导体覆盖电介质谐振元件的整个背面的情况与电介质谐振元件的整个背面作为电极非形成部的情况相比,在外部金属靠近的情况下,前者的电介质谐振元件的插入损耗相比后者稳定。因而,在本实施方式的滤波器装置1中,以外导体22来覆盖电介质谐振元件2A~2D的背面,因此可知不易受到外部影响。另外,此处,外部金属可假设为安装本实施例的滤波器装置的母基板的屏蔽壳体。
而且,在滤波器装置1中,设置屏蔽构件6的状态下也能实施电介质谐振元件2A~2D的特性调整操作。
图5(A)是表示进行了将端子器具3A~3D插入至电介质谐振元件2A~2D的插入量的调整操作、电极非形成部26的形状调整、和顶面的外导体22的修整操作的情况的滤波器装置1的局部俯视图。此处,电介质谐振元件2A~2D的长边方向的尺寸彼此相等,对端子器具3A~3D的插入量分别进行调整。因此,电介质谐振元件2A~2D在正面-背面间方向上的配置位置彼此不同。此外,在电介质谐振元件2A~2D中,对设于贯通孔24的电极非形成部26的宽度和位置分别进行调整。因此,电介质谐振元件2A~2D中内导体23的长度各不相同。
这样,进行将端子器具3A~3D插入到各电介质谐振元件2A~2D的插入量的调整操作,并且进行电极非形成部26的形状调整,从而能在各电介质谐振元件2A~2D中实现任意谐振器长度,并且能调整各电介质谐振元件2A~2D的配置。由此,即便在滤波器装置1的背面侧配置外部金属那样的情况下,也能将电介质谐振元件2A~2D的配置调整为不易受外部影响的配置。
此外,在电介质谐振元件2A~2D中,经由屏蔽构件6的开口部64A、64B对顶面的外导体22进行修整操作,从而形成将顶面的外导体22局部去除的修整痕28。能通过激光加工、切削(Leutor)加工来实现这种修整痕28。
这样,通过在电介质谐振元件2A~2D的顶面实施修整操作,从而能对电介质谐振元件2A~2D中谐振器长度、谐振器间的耦合度等特性进行变更。更具体而言,能朝将谐振器长度加长、谐振频率降低的方向进行调整。因而,通过如上所述那样在进行将端子器具3A~3D插入至各电介质谐振元件2A~2D的插入量的调整操作、电极非形成部26的形状调整之后,还进行修整操作,从而能进行滤波器装置1的特性调整。于是,能对电极非形成部26的加工偏差等进行补偿从而实现所希望的谐振器长度,能可靠地获得所希望的滤波特性。
此外,图5(B)是对电介质谐振元件2A~2D的背面进行修整操作的情况的滤波器装置1的背面图。此处,不对电介质谐振元件2A~2D的正面进行修整操作,仅对背面的外导体22进行修整操作,形成将背面的外导体22局部去除的修整痕29。能通过激光加工、切削(Leutor)加工、蚀刻等加工法来实现这种修整痕29。
这样,通过在电介质谐振元件2A~2D的背面实施修整操作,也能对电介质谐振元件2A~2D中谐振器长度、谐振器间的耦合度等特性进行变更。因而,通过如上所述那样在进行将端子器具3A~3D插入至各电介质谐振元件2A~2D的插入量的调整操作、电极非形成部26的形状调整、对电介质谐振元件2A~2D的顶面的修整操作之后,还对背面进行修整操作,从而能进行滤波器装置1的特性调整。于是,能对电极非形成部26的加工偏差等进行补偿从而实现所希望的谐振器长度,能可靠地获得所希望的滤波特性。
另外,在对电介质谐振元件2A~2D的顶面进行修整操作的情况下,优选为修整痕28的位置与轴长方向的中间位置例如轴长方向的中心相重叠。实施修整操作的位置越是接近轴长方向的中心,谐振频率的调整灵敏度越高,相反,从上述位置越是远离,谐振频率对于修整操作的调整灵敏度越低。因而,通过对电介质谐振元件2A~2D的顶面进行修整操作来大致调整谐振频率,之后在电介质谐振频率2A~2D的背面进行修整操作来微调谐振频率,从而能高精度地校正谐振频率。
另外,不在电介质谐振元件2A~2D的正面和/或顶面进行修整操作的情况下,不一定需要设置屏蔽构件6的开口部64A、64B。若不对屏蔽构件6设置开口部64A、64B,则在滤波器装置1的正面侧更不易受到外部影响。
实施方式2
图6是从背面侧观察到的本发明的实施方式2所涉及的滤波器装置的外观立体图。实施方式2所涉及的滤波器装置71与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括电介质谐振元件72A、72B、72C、72D,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。此外,电介质谐振元件72A~72D与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括第二电极非形成部76,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。电极非形成部76设于电介质块21的背面,设置成在贯通孔24的周围不留间隔来围绕,并将内导体23和外导体22进行分离。即便如此,若以外导体22来覆盖电介质谐振元件72A~72D的背面面积的约50%以上,则能使得电介质谐振元件72A~72D的背面侧不易受到外部影响。此外,由于电极非形成部露出至电介质块21的背面,容易对其形状和位置进行调整。
实施方式3
图7是从背面侧观察到的本发明的实施方式3所涉及的滤波器装置的外观立体图。实施方式3所涉及的滤波器装置81与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括电介质谐振元件82A、82B、82C、82D,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。此外,电介质谐振元件82A~82D与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括第二电极非形成部86,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。电极非形成部86设于电介质块21的背面,设置成在贯通孔24的周围留有间隔来围绕,并将内导体23和外导体22进行分离。即便如此,若以外导体22来覆盖电介质谐振元件82A~82D的背面面积的约50%以上,则能使得电介质谐振元件82A~82D的背面侧不易受到外部影响。此外,由于电极非形成部露出至电介质块21的背面,容易对其形状和位置进行调整。
实施方式4
图8是从正面侧观察到的本发明的实施方式4所涉及的滤波器装置的分解立体图。实施方式4所涉及的滤波器装置91与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括电介质谐振元件92A、92B、92C、92D,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。此外,电介质谐振元件92A~92D与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括第一电极非形成部95,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。电极非形成部95设于电介质块21的正面的局部,设置成在贯通孔24的周围不留间隔来围绕,并将内导体23和外导体22进行分离。而且,外导体22的一部分设于电介质块21的正面。通过这样,由于在电介质谐振元件92A~92D的正面也设置外导体22的一部分,从而能使得在电介质谐振元件92A~92D的正面侧不易受到外部影响。此外,经由屏蔽构件6的开口部64A、64B将切削机等插入于电介质谐振元件92A~92D的正面侧,对电介质谐振元件92A~92D的正面的外导体22进行修整操作,设置将外导体22的一部分去除的修整痕96,从而能进行特性调整。
另外,如上所述那样在电介质谐振元件92A~92D的正面进行修整操作的情况下,可不在电介质谐振元件92A~92D的背面进行修整操作。在该情况下,仅在电介质谐振元件92A~92D的正面形成修整痕96。而且,电介质谐振元件92A~92D的背面的外导体22的面积不会因修整痕而减小,能使得在滤波器装置91的背面侧不易受到外部影响。
实施方式5
图9是从正面侧观察到的本发明的实施方式5所涉及的滤波器装置的分解立体图。实施方式5所涉及的滤波器装置101与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括电介质谐振元件102A、102B、102C、102D,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。此外,电介质谐振元件102A~102D与实施方式1所涉及的结构基本相同,但包括第一电极非形成部105,其结构与实施方式1所涉及的结构不同。电极非形成部105设于电介质块21的正面的局部,设置成在贯通孔24的周围留有间隔来围绕,并将内导体23和外导体22进行分离。即便如此,也能使得在电介质谐振元件102A~102D的正面侧不易受到外部影响。此外,经由屏蔽构件6的开口部64A、64B将切削机等插入于电介质谐振元件102A~102D的正面侧,在电介质谐振元件102A~102D的正面对外导体22实施修整操作,设置将外导体22的一部分去除的修整痕106,从而能进行特性调整。
能如上述各实施方式那样实施本发明。另外,除了上述实施方式以外,还能以多种方式来实施本发明。例如,作为经由端子器具连接至电介质谐振元件的电路元件,除了板状电路元件以外,还可设置空心线圈、方形电容器、贴片元器件等。此外,作为电介质谐振元件,除了单体型离散谐振元件以外,还可使用多级型块状谐振元件。此外,还可将第二电极非形成部设置成从贯通孔的内表面到电介质块的背面一直连续。此外,不一定要设置屏蔽构件,在不设置屏蔽构件的情况下,可在电介质谐振元件的正面侧也设置一部分外导体。此外,可将屏蔽构件构成为覆盖电介质谐振元件的背面侧的端部。
标号说明
1滤波器装置
2A,2B,2C,2D电介质谐振元件
21电介质块
22外导体
23内导体
24贯通孔
25,26电极非形成部
29,96,106修整痕
3A,3B,3C,3D端子器具
31筒部
32舌部
4板状电路元件
41低介电常数板
42A,42B,42C,42D顶面电极
43A,43B底面电极
5基板
51板部
52A,52B连接电极
53接地电极
6屏蔽构件
61正面板
62顶面板
63A,63B侧面板
64A,64B开口部
Claims (13)
1.一种滤波器装置,包括:
电介质谐振元件,该电介质谐振元件具有电介质块、外导体及内导体,该电介质块具有第一端面、第二端面及外周面且设有在所述第一端面和所述第二端面进行开口的贯通孔,所述外导体覆盖所述外周面,所述内导体覆盖所述贯通孔的内表面;
端子器具,该端子器具从所述第一端面侧插入于所述电介质谐振元件的所述贯通孔;
电路元件,该电路元件经由所述端子器具与所述电介质谐振元件进行电连接;以及
基板,该基板搭载所述电介质谐振元件和所述电路元件,
所述滤波器装置的特征在于,
所述外导体设置为覆盖所述外周面和所述第二端面,
所述电介质谐振元件具有:
在所述第一端面将所述内导体和所述外导体进行分离的第一电极非形成部;及
在所述贯通孔或在所述第二端面将所述内导体和所述外导体进行分离的第二电极非形成部。
2.如权利要求1所述的滤波器装置,其特征在于,
所述第二电极非形成部的至少一部分设于所述贯通孔。
3.如权利要求1或2所述的滤波器装置,其特征在于,
还包括屏蔽构件,该屏蔽构件覆盖所述电介质谐振元件的所述第一端面。
4.如权利要求3所述的滤波器装置,其特征在于,
所述屏蔽构件将所述电介质谐振元件的第二端面侧的端部露出。
5.如权利要求4所述的滤波器装置,其特征在于,
所述电介质谐振元件的所述第一端面和所述第二端面中,仅在所述第二端面具有修整痕。
6.如权利要求3至5中任一项所述的滤波器装置,其特征在于,
所述屏蔽构件将所述电介质谐振元件的第一端面侧的端部露出。
7.如权利要求6所述的滤波器装置,其特征在于,
所述电介质谐振元件的所述第一端面和所述第二端面中,仅在所述第一端面具有修整痕。
8.如权利要求1至7中任一项所述的滤波器装置,其特征在于,
所述电介质谐振元件在所述外周面具有修整痕。
9.如权利要求8所述的滤波器装置,其特征在于,
所述修整痕重叠于所述第一端面与所述第二端面之间的中心位置。
10.如权利要求1至9中任一项所述的滤波器装置,其特征在于,
所述电路元件包含与所述端子器具和所述基板相接触的板状电路元件,该板状电路元件的厚度大致等于所述端子器具与所述基板之间的间隔。
11.如权利要求1至10中任一项所述的滤波器装置,其特征在于,
所述电介质谐振元件仅设有1组所述贯通孔和所述内导体。
12.一种滤波特性的调整方法,其特征在于,包括以下步骤:
对权利要求1至11中任一项所述的滤波器装置,调整所述第二电极非形成部的形状的步骤;以及对所述端子器具插入于所述电介质谐振元件的插入量进行调整的步骤。
13.如权利要求12所述的滤波特性的调整方法,其特征在于,还包括以下步骤:
对所述第一端面和所述第二端面的至少一个进行修整的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |