CN1375888A - 电介质滤波器、电介质双工器以及通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电介质滤波器能够减少流过电介质滤波器的外导体的电流所引起的损失并且采用了无负载Q值高的电介质块。在电介质块1的内部,形成分别在内表面形成了内导体3a、3b的内导体形成孔2a、2b,在内导体形成孔2a、2b的一方的开口面附近分别设置未形成内导体部分4a、4b。又,在电介质块1的外表面形成外导体5并且通过设置未形成外导体部分7a、7b,形成离开外导体5的输入输出电极6a、6b。以不相垂直的连续线形成该未形成外导体部分7a、7b的外轮廓形状。

Description

电介质滤波器、电介质双工器以及通信装置

技术领域

本发明涉及主要使用于微波带的电介质滤波器、电介质双工器以及通信装置。

背景技术

参照图9，对于采用了大致为长方体的电介质块的以往的电介质滤波器进行说明。

图9是电介质滤波器的外观立体图。

在图9中，1是电介质块，2a、2b是内导体形成孔，3a、3b是内导体，4a、4b是未形成内导体部分，5是外导体，6a、6b是输入输出电极，7a、7b是未形成外导体部分。

在电介质块1的内部，形成分别在内表面形成了内导体3a、3b的内导体形成孔2a、2b。在电介质块1的外表面形成外导体5。又，在内导体形成孔2a、2b的一方的开口面附近分别设置未形成内导体部分4a、4b并作为开放端，将另一开口面作为短路端。为了与该开放端耦合，在电介质块1的外表面从安装面到内导体形成孔的排列方向的端面设置未形成外导体部分7a、7b并且形成输入输出电极6a、6b，这样整体上构成电介质滤波器。

然而，在上述以往的采用电介质块的电介质滤波器中，存在下述问题。

图10是表示产生于图9所示的以往电介质滤波器并流过外导体5的电流分布。

使得输入输出电极6a、6b离开外导体5而形成在电介质块表面，在这样构成的电介质滤波器中产生图10所示的电流。

对于以往的电介质滤波器，从安装面到内导体形成孔的排列方向的端面，输入输出电极6a、6b以及未形成外导体部分7a、7b形成为四角形。即，即输入输出电极6a、6b以及未形成外导体部分7a、7b的外轮廓形状都由相垂直的线构成。

由此，如图10所示，电流集中在输入输出电极6a、6b以及未形成外导体部分7a、7b附近，导体损失增加。因此，作为电介质滤波器的无负载Q值会产生劣化，插入损失以及衰减特性也会产生劣化。

本发明的目的在于，减少电介质块的外导体上因电流集中引起的导体损失，并且构成采用了无负载Q值高的电介质块的电介质滤波器、电介质双工器以及采用它们的通信装置。

发明内容

本发明的电介质滤波器具有下述构造，即在大致为长方形的电介质块的内部，从该电介质块的一面到与该面相对的另一面设置多个在各自的内表面形成了内导体的内导体形成孔，在电介质块的外表面形成外导体，从作为内导体形成孔的排列方向的端面的侧面起到作为与安装基板相对的安装面的底面，设置未形成外导体部分并形成输入输出电极，以不相垂直的连续线构成外导体分非形成部分的各面的外轮廓形状中的至少一处。

又，本发明以不相垂直的连续线构成未形成外导体部分的外轮廓形状中的至少一处的电介质滤波器。

又，本发明构成具备上述电介质滤波器的双工器。

又，本发明构成具备上述电介质滤波器，或者具备上述电介质双工器的通信装置。

附图简述

图1是第1实施形态的电介质滤波器的外观立体图。

图2表示产生于第1实施形态的电介质滤波器并流过外导体的电流分布。

图3是电介质滤波器的部分剖面放大图。

图4是电介质滤波器的尺寸图以及表示Q值的特性图。

图5是第2实施形态的电介质滤波器的外观立体图。

图6是其他示例的电介质滤波器的外观立体图。

图7是电介质双工器的外观立体图。

图8是第3实施形态的通信装置的框图。

图9是以往的电介质滤波器的外观立体图。

图10表示产生于以往电介质滤波器并流过外导体的电流分布。

符号说明

1电介质块

2a～2f内导体形成孔

3a～3f内导体

4a～4f未形成内导体部分

5外导体

6a、6b、6c输入输出电极

7a、7b、7c未形成外导体部分

8a、8b耦合电极

9天线激励孔

最佳实施形态

参照图1～图4对于第1实施形态的电介质滤波器的构造进行说明。

图1是电介质滤波器的外观立体图。

图2表示产生于电介质滤波器并且流过外导体的电流分布。

图3表示包含该输入输出电极附近的剖视图。

在图1、图2以及图3中，1是电介质块，2a、2b是内导体形成孔，3a、3b是内导体，4a、4b未形成内导体部分，5是外导体，6a、6b是输入输出电极，7a、7b是未形成外导体部分。又，Ca是内导体与输入输出电极之间的耦合电容，Cb是外导体(接地电极)与输入输出电极之间的耦合电容。

在电介质块1的内部，形成分别在其内表面形成了内导体3a、3b的内导体形成孔2a、2b，在电介质块1的外表面形成外导体5。又，在内导体形成孔2a、2b的一方的开口面附近分别设置未形成内导体部分4a、4b并且作为开放端，将另一方的开口面作为短路端，由此形成电介质谐振器。又，在电介质滤波器1的外表面，从安装面到内导体形成孔2a、2b的排列方向的端面设置未形成外导体部分7a、7b。利用该未形成外导体部分7a、7b，与外导体5分离的输入输出电极6a、6b与各谐振器的开放端进行电容耦合。通过这样的构造，整体上构成电介质滤波器。这里，由分别不相垂直的连续线(直线或曲线)形成未形成外导体部分7a、7b的外轮廓形状。

通过上述构造，如图2所示，能够抑制产生于外导体5表面上的电流的部分的集中(例如集中到未形成外导体部分7a、7b之间)。由此，通过设置未形成外导体部分并形成输入输出电极，能够抑制产生于外导体上的导体损失，能够减少无负载Q值的劣化量。

这里，电介质滤波器的外部耦合的大小依赖于输入输出电极与内导体间的耦合电容(图3中的Ca)、输入输出电极与外导体(接地电极)间的耦合电容(图3中的Cb)，尤其Ca对外部耦合电容会产生较大影响。

本实施形态所示的电介质滤波器由于与以往的电介质滤波器及输入输出电极的形状相同，故内导体与输入输出电极的耦合电容Ca也与以往产品的相同。又，不改变输入输出电极的面积而仅缩小未形成外导体部分的面积，由此，作为接地电极的外导体与输入输出电极的耦合电容Cb几乎与以往产品相同。

图4是表示本实施形态的电介质滤波器的尺寸示例及其特性的图。

图4(a)是电介质滤波器的尺寸图，图4(b)是其特性图。

如图4所示，几乎没有改变外部耦合Qe，本发明的电介质滤波器的无负载Q值(Qo)在奇数模下提高7.4％、在偶数模下提高5.8％。

由此，通过采用上述构造，不会影响到外部耦合的大小，能够获得改善了无负载Q值的电介质滤波器。

其次，参照图5对于第2实施形态的电介质滤波器的构造进行说明。

图5是电介质滤波器的外观立体图。

在图5中，1是电介质块，2a、2b是内导体形成孔，3a、3b是内导体，4a、4b是未形成内导体部分，5是外导体，6a、6b是输入输出电极，7a、7b是未形成外导体部分。

对于图5所示的电介质滤波器，分别以不相垂直的线(直线或者曲线)形成输入输出电极6a、6b的外轮廓形状即未形成外导体部分7a、7b的内轮廓形状，其他构造与第1实施形态的电介质滤波器(图1所示的滤波器)相同。

如此，通过改变外轮廓形状并且按照(沿着)该变形改变内轮廓形状，能够将输入输出电极6a、6b与外导体5之间的间隙大致保持在恒定。如此，能够使得产生在输入输出电极6a、6b与外导体5的间隙部分的电容分布均匀。又，若采用切割工具尖端的宽度相当于未形成外导体部分7a、7b的宽度的切割工具对外导体间隙切割加工，则能够按照外轮廓形状的改变来容易地改变内轮廓形状。

又，如图6以及图7所示，对于电介质滤波器以及电介质双工器，与第1、2实施形态所示的电介质滤波器同样地地能够改变无负载Q值。

图6(a)是将内导体形成孔2a、2b的一方开口面(图中为上面)作为电极的无开放面的电介质滤波器，图6(b)是在内导体形成孔2a、2b的一方的开口面上形成了使得在相邻内导体3a、3b的开放端间产生电容的耦合电极8a、8b的电介质滤波器。

又，图7是具备分别具有三段电介质谐振器的发送滤波器与接收滤波器并且在它们之间形成了天线激励孔9及其输入输出电极6c的电介质双工器。

又，在上述的电介质滤波器以及电介质双工器中，对于内导体形成孔的形状，不仅限于使得剖面为圆形，也可以使得剖面为椭圆形、长圆形以及多角形。

其次，参照图8对于第3实施形态的通信装置的构造进行说明。

图8是通信装置的框图。

在图8中，ANT是发送接收天线，DPX是双工器，BPFa、BPFb分别是带通滤波器，AMPa、AMPb分别是放大电路，MIXa、MIXb分别是混频器，OSC谐振器，SYN是合成器。MIXa通过IF信号调制从SYN输出的频率信号，BPFa仅使得发送频带通过，AMP将其进行电力放大并且通过DPX由ANT进行发送。AMPb放大从DPX输出的信号，BPFb仅使得从AMPb输出的信号中的接收频带通过。MIXb将从SYN输出的频率信号与接收信号进行混频并且输出中间频率信号IF。

对于图8所示的带通滤波器BPFa、BPFb，能够采用图1、图3以及图6所示构造的电介质滤波器。又，对于双工器DPX能够采用图7所示的电介质双工器。如此，通过采用提高了无负载Q值的小型电介质滤波器以及电介质双工器，能够构成具有良好通信特性的小型的通信装置。

根据本发明，在大致为长方体的电介质块的内部，从该电介质块的一面到与该面相对的另一面，设置在其各个内表面形成了内导体的多个内导体形成孔，在电介质块的外表面形成外导体，从作为内导体形成孔的排列方向的端面的侧面起到作为与安装基板相对的安装面的底面，设置未形成外导体部分并且形成输入输出电极，以不相垂直的连续线，形成未形成外导体部分的各个面上的外轮廓形状的至少一处，从而，几乎不会改变外部耦合的大小，能够形成改善了无负载Q值的电介质滤波器。

又，根据本发明，以不相垂直的连续线形成未形成外导体部分的外轮廓形状与内轮廓形状中各自的至少一处，在调整外部耦合大小的同时，能够形成改善了无负载Q值的电介质滤波器。

又，根据本发明，通过具备上述电介质滤波器，能够构成改善了无负载Q值的电介质双工器。

又，根据本发明，通过具备所示电介质滤波器或所示电介质双工器，能够构成具有优良通信功能的通信装置。

Claims (4)

1.一种电介质滤波器，在大致为长方形的电介质块的内部，从所述电介质块的一面到与该面相对的另一面，设置多个在各自的内表面形成内导体的内导体形成孔，在所述电介质块的外表面形成外导体，从作为所述内导体形成孔的排列方向的端面的侧面到作为与安装基板相对的安装面的底面，利用未形成外导体部分形成离开所述外导体的多个输入输出电极，其特征在于，

以不相垂直的连续线构成所述未形成外导体部分的外轮廓形状中的至少一处。

2.如权利要求1所述的电介质滤波器，其特征在于，

以不相垂直的连续线构成所述未形成外导体部分的内轮廓形状中的至少一处。

3.一种电介质双工器，其特征在于，

具备权利要求1或2所述的电介质滤波器。

4.一种通信装置，其特征在于，

具备权利要求1或2所述的电介质滤波器，或者具备权利要求3所述的电介质双工器。

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