CN1969422B - 电介质滤波器、电介质双工机以及通信装置 - Google Patents
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Abstract
在超异轴结构的电介质滤波器中设置开放面电极,使各开放面电极与外导体之间的电容比在邻接的开放面电极之间产生的电容大,使处于开放面电极的排列的中央侧的面积比处于外侧的面积大,从开放面电极(82A)、(82C)、(83C)形成电极突出部(85A)、(85B)、(85C),并在交叉指型耦合的激励孔的短路面形成输入输出电极(74C),大约等间隔地配置短路面的谐振孔(72A)~(72C)、(73A)~(73C)。
Description
技术领域
本发明涉及一种构成一体化的电介质块的电介质滤波器、电介质双工机(duplexer)以及采用电介质滤波器(Dielectric Filter)以及电介质双工机的通信装置。
背景技术
在应用于高频电路的电介质滤波器或电介质双工机中,始终要求提供一种小型化的产品。
过去提供了一种用于实现小型化的各种技术。在专利文献1中,公开了一种令谐振孔为阶梯(step)形状,使大直径孔部和小直径孔部的轴相对偏心较大,呈谐振孔弯曲的结构的超异轴(超異軸,ultra hetero-axial)结构的电介质滤波器。
通过将具有这样的谐振孔的谐振器(resonator)排列成电介质块,从而谐振器之间产生耦合并产生衰减极(attenuation pole)。并且,根据需要通过设定谐振孔之间的间距,从而可以使衰减极调节成所希望的频率。
图1表示采用该以往技术的电介质双工机的构成例。图1为与谐振孔的排列平行的剖面的图,上边为开放面,下边为短路面。
在电介质块1中,设置多个谐振孔2A~2C、3A~3C,在各个内面形成内导体。在谐振孔2A~2C、3A~3C的端部设置电极非形成部7。在电介质块1的外面形成外导体6。各谐振孔2A~2C、3A~3C为开放面侧的内径大(以下将该部分称作大直径孔部)、短路面侧的内径小(以下将该部分称作小直径孔部)的阶梯孔。在该例中,其结构为,谐振孔2A~2C的开放面侧的谐振孔之间的距离比在短路面侧的谐振孔之间的距离更大(以下称作斜视形状(cross-eyed shape))。根据该结构,因谐振孔2A~2C使相邻接的2个谐振器之间分别产生感性耦合(inductively coupled)以 构成发送滤波器。另一方面,谐振孔3A~3C的构成为,在开放面侧的谐振孔之间的距离比在短路面侧的谐振孔之间的距离小(以下称作分视形状(separate-eyed shape))。根据该结构,因谐振孔2A~2C使相互邻接的2个谐振器之间分别产生容性耦合(capacitively coupled)以构成接收滤波器。
因该谐振器之间的耦合而产生的衰减极,通过设定作为小直径孔部与大直径孔部之间的偏心量、小直径孔部与大直径孔部之间的横截面面积的比的阶梯比(step rate)等来调整。
当这样的超异轴结构的电介质滤波器、电介质双工机比以往更小型化时,随着其小型化谐振器之间的间隔变窄,电介质块的壁厚变薄。因此,谐振器之间的电容增大。于是,滤波器特性的衰减极偏离规定的频率无法得到规定的滤波特性。
并且,专利文献2中公开了一种因电介质块的开放面具备开放面电极从而使谐振器之间耦合的结构。在具备以往的开放面电极的电介质滤波器中,通过调整开放面电极的形状,从而调整开放面电极之间的电容,实现一种具有所希望的滤波特性的电介质块。
专利文献1:特开平10-256807号公报
专利文献2:特公平6-097721号公报
在上述这样的超异轴结构中,无法将小直径孔部与大直径孔部之间的偏心量设定为大直径孔部的半径与小直径孔部的半径之和以上。因此,可取的偏心量的范围被限定了。即,在使以往的超异轴结构的电介质滤波器、电介质双工机更加小型化时,即使调整偏心量也难以实现所需要的滤波特性。
例如,在如斜视形状那样偏离时,存在因该小型化而导致感性耦合不足,得不到所希望的频带宽的情况。并且,在如分视形状那样偏离时,存在因该小型化而导致容性耦合过剩,相对容性耦合增强,无法得到所希望的频率特性的情况。
而且,因小直径孔部之间的间隔,也有些情况下短路面的一部分产生电流集中使Q值劣化。
在设置开放面电极的情况下,在比以往更加小型化时,邻接的开放面电极之间的间隔变窄。因此,开放面电极之间的电容增加。于是,与超异轴结构的情况同样,谐振器之间的相对容性耦合更加增强,导致难以实现所需要的滤波特性。并且,因小型化导致开放面电极的图案也变得细微化,也难以高精度地形成图案。
由此,在以往提供的技术中,伴随着小型化的同时滤波特性的设计上也存在限制。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种解决上述问题,可以实现比以往更小型化,且可以实现所要求的滤波特性的电介质滤波器或电介质双工机。
还有,在该小型化了的电介质滤波器或电介质双工机中,进一步提供一种可以容易调整衰减极的频率,即便小型化也能防止谐振器的Q值劣化的电介质滤波器以及电介质双工机。
一种电介质滤波器,在长方体形状的电介质块的除一面以外的其它面设置外导体,将与上述一面垂直的一个面作为安装面,并在该安装面上设置与上述外导体分离的输入输出电极,
将上述电介质块的未设置外导体的上述一面作为开放面,将与上述开放面对置的面作为短路面,在上述电介质块内贯通上述开放面与上述短路面之间,将上述开放面侧的横截面积大、且上述短路面侧的横截面积小的阶梯形状的连续至少三个以上的孔相对上述安装面平行排列,在上述多个孔的内面设置内导体而分别作为谐振孔,
任意连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的开放面侧的轴心和短路面侧的轴心偏离,构成为上述两端的谐振孔的轴心间的距离在上述开放面侧长,在上述短路面侧短,
在上述开放面上与上述外导体分离地分别构成与上述连续的三个谐振孔各自的内导体导通的开放面电极,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的上述开放面电极构成为:靠近上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的上述开放面电极的面积比位于两端的谐振孔更外侧的开放面电极的面积大,在上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极间产生电容,
规定在上述连续的三个谐振孔各自的各开放面电极和外导体之间产生的电容和在邻接的开放面电极间产生的电容,以使邻接的谐振器间的感性耦合增大,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的上述开放面电极分别具备从与上述排列的方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出的电极突出部。
本发明中,在斜视形状的异轴结构或超异轴结构的电介质滤波器中设置开放面电极,按照因邻接的谐振孔而使2个谐振器之间的感性耦合增大的方式,决定各开放面电极与外导体之间产生的电容与在邻接的开放面电极之间产生的电容。
在该结构中,根据各开放面电极与外导体之间产生的电容与在邻接的开放面电极之间产生的电容,便可以调整因邻接的谐振孔而产生的2个谐振器之间的耦合。而且,由于按照使因小型化而导致不足的感性耦合增强的方式进行调整,因此可以抵消因小型化而导致增强的谐振器之间的容性耦合,可以实现所希望的滤波特性。
本发明中,在分视形状的异轴结构或超异轴结构的电介质滤波器中设置开放面电极,按照因邻接的谐振孔而导致2个谐振器之间的感性耦合增大的方式,决定各开放面电极与外导体之间产生的电容与在邻接的开放面电极之间产生的电容。
在该结构中,根据各开放面电极与外导体之间产生的电容与在邻接的开放面电极之间产生的电容,便可以调整因邻接的谐振孔而产生的2个谐振器之间的耦合。而且,由于按照使因小型化而导致不足的感性耦合增强的方式进行调整,因此可以使容性耦合相对地增强,并抵消过剩的容性耦合,可以实现所希望的滤波特性。
并且,本发明中,将位于平行排列的谐振孔两端的谐振孔的开放面面积按照与该谐振孔相比处于排列的中央侧的突出面积比位于排列的外侧到突出面积大的方式进行配置。
通过采用该结构,从而在两端的开放面电极中,不但邻接的开放面电极,即使与更前一级的谐振器的开放面电极之间也产生电容。这样,该电容作为多通电容(multi-pas capacitance)产生作用,通过该多通电容可以控制衰减极的频率位置。
并且,本发明中,从与位于所排列的谐振孔的两端的上述开放面电极中的至少一方的开放面电极的上述排列方向垂直的端缘附近向邻接的开放面电极的方向突出,形成在与该开放面电极不同的开放面电极之间产生电容的电极突出部。
通过采用该结构,从而在具备电极突出部的开放面电极中,不仅邻接的开放面电极,即使在与更前一级的谐振器的开放面电极之间也产生多通电容,通过该多通电容也可以控制衰减极。
并且,本发明中,从与位于所排列的谐振孔的两端的上述开放面电极的上述排列方向垂直的端缘附近,向分别邻接的开放面电极的方向突出, 分别形成在与各个开放面电极不同的开放面电极之间产生电容的电极突出部,将开放面中的多个开放面电极在谐振孔的上述排列方向大约对称地配置。
通过采用该结构,在具备电极突出部的开放面电极中,不仅邻接的开放面电极,即使在与更前一级的谐振器的开放面电极之间也可产生多通电容,通过该多通电容也可以控制衰减极。另外,由于该电介质滤波器的开放面电极的图案形状为大致对称,因此可以在输入输出方向对称地设置滤波器的电路常数。
另外,本发明中,将多个谐振孔按照使上述短路面中的多个谐振孔在轴心之间的距离为等间隔的方式配置。
通过采用该结构,从而短路面中的小直径孔部之间的间隔为等间隔,抑制短路面中导体的电流集中。因此可以抑制Q值的劣化。
并且,本发明中,采用上述斜视形状的电介质滤波器和分视形状的电介质滤波器中的任一方或两方,构成电介质双工机。
通过采用该结构,从而获得一种比以往更小型化,并且实现所要求的滤波特性的电介质双工机。
另外,本发明中,使天线连接用的输入输出电极与在激励孔(excitation hole,励振孔)的内侧设置的导体导通,并且与设置在安装面中的短路面侧且与激励孔邻接的谐振器交叉指型耦合(interdigitally coupled)。
通过采用该结构,由于在开放面形成作为外导体产生作用的部分,因此可以充分接地。因而,在安装时不需要用于接地的箱体,可以实现更加小型化。
另外,本发明中,仅在第二电介质滤波器的多个上述开放面电极中、与相当于终级的谐振器的谐振孔的内导体导通的开放面电极中,从与上述多个谐振孔的上述排列方向垂直的端缘附近向邻接的开放面电极的方向突出,形成在与该开放面电极不同的开放面电极之间产生电容的电极突出部。
通过采用该结构,从而在采用分视形状的滤波器作为接收滤波器时,在位于终级的开放面电极中设置电极突出部,与其它开放面电极之间产生电容,并且在位于初段的开放面电极中不设置电极突出部,使之与外导体 之间产生的电容比较小。通过采用该结构,从而可以使天线连接用输入输出电极与该开放面电极之间的阻抗适于相位合成,可以高精度地进行相位合成。
另外,本发明中,在高频电路中设置上述电介质滤波器、电介质双工机中的至少一方,以构成通信装置。
发明效果
采用本发明,不仅能比过去更加小型化,而且还可以得到一种实现所要求的滤波特性的电介质滤波器、电介质双工机以及设置电介质滤波器以及电介质双工机的通信装置。
附图说明
图1为以往的超异轴结构例的电介质双工机的外观图。
图2为第一实施方式中的电介质双工机的外观立体图。
图3为第一实施方式的电介质双工机的正面图。
图4为第二实施方式的电介质双工机的开放面的正面图。
图5为第三实施方式的电介质双工机的开放面的正面图。
图6为第四实施方式的电介质双工机的正面图。
图7为第五实施方式的通信装置的框图。
图8为第二实施方式的电介质双工机的频率特性图。
图中:1、11-电介质块,2、3、12、13、32、33、52、53、72、73-谐振孔,14A-激励孔(excitation hole),14B-接地(earth)孔,6,16-外导体,45、65、85-电极突出部,17、18、19、54、55-输入输出电极,20、40、60、80-发送滤波器,21、41、61、81-接收滤波器,22、23、42、43、62、63、82、83-开放面电极,7-电极非形成部。
具体实施方式
以下表示用于实施本发明的最佳例作为第一实施方式。图2(A)为本实施方式的电介质双工机的外观立体图,图2(B)为图2(A)的AA剖面的剖面图。图2(A)中,图的左前面为开放面,图上面为安装面。在图2(B)中,图前面为安装面侧。
在电介质块11中,以超异轴结构连续排列着阶梯形状的多个谐振孔12A~12C、13A~13C。各谐振孔的横截面形状为大约椭圆状,在各个内面形成内导体。使横截面的形状为在谐振孔的排列方向短、在其垂直方向长的椭圆状,且使大直径孔部与小直径孔部在排列方向的长度一致。按照这样来缩短电介质块的谐振孔在排列方向的长度。
令该谐振孔12A~12C为斜视形状,作为在双工机的低频侧的频率使用的发送滤波器。并且,由于谐振孔12B按照大直径孔部与小直径孔部基本为同轴的方式配置,因此相互邻接的2个谐振器12A、12B之间、谐振器12B、12C之间分别产生感性耦合。因此,该谐振孔12A~12C构成在频率的高频侧具有两个衰减极的滤波器。
并且,令谐振孔13A~13C为分视形状,作为在双工机的高频侧的频率使用的接收滤波器。另外,由于谐振孔13B按照大直径孔部与小直径孔部基本为同轴的方式配置,因此相互邻接的2个谐振器13A、13B之间、谐振器13B、13C之间分别产生容性耦合。因此,该谐振孔13A~13C构成在频率的低频侧具有两个衰减极的滤波器。
并且,在电介质块11的内部设置激励孔14A与接地孔14B,在其外部形成外导体16。激励孔14A、接地孔14B均在内面形成内导体,按照与谐振孔12A~12C、13A~13C平行的方式配置在谐振孔12C与谐振孔13A之间。激励孔14A的内面的内导体,在电介质块11的图中左前面与外导体16导通,在图中右后面与和外导体16分开而形成的天线用输入输出电极18导通。将该部分作为天线用输入输出部分,使之与发送滤波器和接收滤波器交叉指型耦合(interdigitally coupled)。并且,接地孔14B的内面的内导体的两端与外导体短路。由于在开放面形成使该激励孔14A与接地孔14B与外导体16导通的接地导体,因此不需要如过去那样另外设置箱体(case),可以实现更加小型化。并且,在电介质块11的外面,从安装面至侧面形成发送信号用输入输出电极17、接收信号用输入输出电极19。该输入输出电极17、19按照分别与接近的谐振孔的内导体之间产生对置电容的方式形成。
并且,图3(A)为第一实施方式的从开放面看的外观图。并且,图3(B)为从第一实施方式的短路面看的外观图。以下,采用这些图针对开 放面电极的电容进行说明。
在多个谐振孔12A~12C、13A~13C分别设置开放面电极22A~22C、23A~23C,使之与各谐振孔的内导体导通,并与其它开放面电极或外导体、输入输出电极等分开。在此,由于开放面电极22A~22C、23A~23C为单纯的矩形状,因此可以容易实现开放面电极的图案形成。
因设置开放面电极22A~22C、23A~23C,从而在开放面电极之间产生互电容CK。在开放面电极与外导体之间产生自电容CI。虽然因该互电容CK而使谐振器之间的耦合中容性耦合相对地增强,但由于自电容CI与互电容相反,按照使容性耦合减弱,相对地使感性耦合增加的方式产生作用,因此可以抵消因在两个邻接的谐振器之间设置开放面电极而产生的互电容CK的作用。因此,通过适当设定各个谐振器中所产生的自电容CI,也可以控制衰减极。
自电容CI,根据在各个开放面电极中与外导体之间的距离或邻接的边的长度等可以调整。通过自电容CI的调整,从而设定因谐振孔12A~12C、13A~13C各自所引起的谐振器之间的耦合。通过设定从而可以进行滤波特性中带宽的调整,并且可以进行感性与容性的调整。为了通过开放面电极而得到大的自电容CI,一般通过将邻接的各个开放面电极的自电容CI之和设为比该开放面电极之间的互电容CK的值更大,从而可以使谐振器之间的耦合呈现感性。例如,通过将开放面电极22A的自电容CI与开放面电极22B的自电容CI之和设定为比开放面电极22A与开放面电极22B之间的互电容CK更大,从而可以使具有谐振孔12A的谐振器与具有谐振孔12B的谐振器之间的耦合与不具有开放面电极的情况相比呈现感性。
由此,在斜视形状的发送滤波器20中,为了调整自电容CI与互电容CK,因而将发送滤波器20的感性耦合设为确定,在滤波特性中的高通时使之产生衰减极。并且,在分视形状的接收滤波器21中,为了调整自电容CI与互电容CK,因而使接收滤波器21的容性耦合调整为适当,在滤波特性中的低通时使之产生衰减极。
并且,在本第一实施方式中,将开放面电极22A的面积设为在比谐振孔12A更外一侧小,在开放面电极22B一侧大;将开放面电极23C的面积也设为在比谐振孔13C更外一侧小,在开放面电极23B一侧大。由此通 过调整面积便可以有效调整滤波特性的衰减极。
在此,针对按照如上设定面积的效果进行说明。若谐振器之间的间隔变小,则未邻接的谐振器之间也会产生感性耦合。该未邻接的谐振器之间的感性耦合,需要设置开放面电极而抵消该感性耦合
因此,在此通过调整开放面电极22A的面积,并使开放面电极22A与开放面电极22C之间的距离变小,从而产生该开放面电极22A与开放面电极22C之间的电容CM(以下称作多通(multi-pass)电容)。
该多通电容CM,由于按照使谐振器之间的感性耦合减弱,相对地容性耦合增强的方式产生作用,因此可以抵消未邻接的谐振器之间的感性耦合。因而,通过适当设定各个谐振器中产生的多通电容CM也可以控制衰减极。
为了调整该多通电容CM或自电容CI或互电容CK,例如也可以先在制造工序中形成比较大的开放面电极,在调整工序中采用激光或拨根器(rooter)等各种方法删除开放面电极。
按照以上,通过设置开放面电极,从而即便是超异轴结构或异轴结构的阶梯形状的谐振孔,也可以得到比以往更小型、且具有所希望的滤波特性的电介质双工机。并且,可以提高开放面侧的大直径孔部的配置、与短路面侧的小直径后部的配置之间的设计的自由度。
另外,在本实施方式中,开放面电极并非限于矩形状,任何形状只要能如上述那样设定自电容与互电容则都可应用。
并且,虽然采用激励孔对天线连接用输入输出电极进行交叉指型耦合,但并非限于该形式,也可以使与外导体分离的电极与任一谐振孔的内导体对置并作为输入输出电极,且不受电极形状限制。并且,也可以采用激励孔对发送滤波器的输入电极或接收滤波器的输出部进行交叉指型耦合,不受输入输出电极的形状的限制,因而可应用本发明。
另外,与谐振孔或激励孔的轴方向垂直的横截面形状并非限于椭圆形状,即便是圆形、矩形、椭圆等任何形状本发明都可应用,而且谐振孔之间的尺寸也可以是不一样的。
另外,本实施方式中,虽然是超异轴结构的阶梯孔,但也可以是大直径孔部与小直径孔部之间的偏心很少的简单的异轴结构,大直径孔部与小 直径孔部之间的阶梯比或横截面形状可以是任意的。并且,谐振孔之间的间隔也可以不是恒定的。由此,本发明可以应用于任何大直径孔部与小直径孔部。
另外,在本实施方式中,虽然表示了在一个电介质块中配置发送滤波器和接收滤波器的电介质双工机,但本发明并非限于电介质双工机,即便是电介质滤波器也能实现同样的效果。
接着,表示适于本发明的实施的第二实施方式。第二实施方式仅使上述第一实施方式的开放面电极的形状不同。
图4为第二实施方式的从开放面看的外观图。在本实施方式中,在开放面电极42A、42C、43C分别设置电极突出部45A、45B、45C。电极突出部45A、45B、45C,分别从开放面电极42A、42C、43C的安装面侧的端缘向各个滤波器的中心方向按照延长端缘的边的方式形成宽度窄的长方形。通过按照这样设为长方形从而可以容易形成图案。该电极突出部45A、45B、45C,可以在该图4中的上面侧或下面侧有些许偏离。只要能与其它开放面电极、外导体或输入输出电极等导通则可以是任何形状。
以下采用该图,针对开放面电极42A~42C、43A~43C、电极突出部45A、45B、45C的电容进行说明。
通过设置开放面电极42A~42C、43A~43C,从而在开放面电极之间产生互电容CK。并且,在开放面电极与外导体之间产生自电容CI。虽然因该互电容CK而使谐振器之间的耦合中容性耦合相对增强,但由于自电容CI与互电容相反,按照使容性耦合减弱且相对地使感性耦合增强的方式产生作用,因此可以抵消因在两个邻接的谐振器之间设置开放面电极所产生的互电容CK的作用。因此,适当设定各个谐振器中产生的自电容CI,决定谐振器之间的耦合度而得到衰减极。
在本第二实施方式中,在开放面电极42A、42C、43C中分别设置电极突出部45A、45B、45C。使该电极突出部45A、45B、45C在未邻接的开放面电极之间产生多通电容CM,并作为多道电极产生作用。因此,即使根据这些电极突出部45A、45B、45C的形状也可以调整滤波特性的衰减极。
在此,根据图8的频率特性图针对该电极突出部45A、45B、45C的 效果进行说明。图8(A)为表示发送滤波器40中的频率特性的一例,图8(B)为表示接收滤波器41中的频率特性的一例。图8(A)、图8(B)均表示有关有无电极突出部的情况下的频率特性,实线表示无电极突出部不会产生多通电容CM的情况,虚线表示有电极突出部且产生多通电容cm的情况。
通常,若谐振器之间的间隔较小,则未邻接的谐振器之间也会产生感性耦合。该未邻接的谐振器之间的感性耦合,需要设置开放面电极以抵消其感性耦合。
因此,在发送滤波器40中,按照使开放面电极42A与开放面电极42C接近的方式,使电极突出部45A与电极突出部45B从各个开放面电极突出。由此,在电极突出部45A、45B之间产生多通电容CM。该多通电容CM,由于按照使谐振器之间的感性耦合减弱,相对地使容性耦合增强的方式产生作用,因此可以抵消未邻接的谐振器之间的感性耦合。因此,通过适当设定各个谐振器中产生的多通电容CM,便可以控制衰减极。
具体来说,在发送滤波器40中,在无电极突出部时,存在如图8(A)中实线所示的情况,即在谐振孔32A、32B之间、谐振孔32B、32C之间产生的2个衰减极过于分离,没有满足必要的特性。因此,通过采用电极突出部得到多通电容CM,从而如图8(A)所示的虚线所示,可以使谐振孔32A、32B之间、谐振孔32B、32C之间产生的2个衰减极接近至某种程度。在有多通电容CM时,如图所示可以使2个衰减极接近,进而急剧衰减,可以使衰减量变大。
并且,如果在位于按照这样连续排列的谐振孔的两端的开放面电极中均设置电极突出部,并以相似的形状对称地设置开放面电极42A与42C,则由于该发送滤波器的滤波常数在输入输出方向也可以对称地设定,因此容易设计。
另外,在接收滤波器41中,按照开放面电极43A与开放面电极43C接近的方式,使电极突出部45C从开放面电极43C突出。这样,在开放面电极43A与电极突出部45C之间产生多通电容。通过该多通电容CM便可以抵消未邻接的谐振器之间的感性耦合。因此,通过适当设定各个谐振器中产生的多通电容CM便可以控制衰减极。
具体来说,在接收滤波器41中,在无电极突出部45C时,存在如图8(B)中实线所示的情况,即谐振孔33A、33B之间、谐振孔33B、33C之间产生的2个衰减极几乎一致,无法满足必要的特性。因此,通过采用电极突出部45C、如图8(B)中虚线所示得到多通电容CM,从而使谐振孔33A、33B之间、谐振孔33B、33C之间的衰减极分离。在有多通电容CM时,可以使谐振孔33A、32B之间、谐振孔33B、33C之间产生的2个衰减极相对分离,可得到所需要的衰减量,或者急剧衰减,可使衰减量变大。
按照这样,若仅在接收滤波器41的最终级的谐振器的开放面电极43C中设置电极突出部45C,则对衰减极进行控制,并且在该接收滤波器41的最初级的谐振器43A中,可以使之与外导体之间产生的电容比较小,使天线连接用输入输出电极与该开放面电极之间的阻抗适于相位合成,可以高精度地进行相位合成。
另外,在本实施方式中,虽然在发送滤波器40中,在最初级的谐振器与最终级的谐振器以及开放面电极中形成电极突出部,在接收滤波器41中,仅在最终级的谐振器的开放面电极43C中形成电极突出部,但也可以在接收滤波器41的最初级的谐振器与最终级的谐振器之间的开放面电极中均形成电极突出部,还可以在其中任何一方形成。并且,也可以仅在发送滤波器40的最初级或最终级中的任一方的谐振器的开放面电极中设置电极突出部。
为了调整该多通电容CM,例如也可以在制造工序中形成比较长的电极突出部,在调整工序中,采用激光或拨根器等各种方法调整电极突出部的长度。
接着,表示适于本发明的实施的第三实施方式。第三实施方式中仅使上述第二实施方式的开放面电极的形状进一步不同。
图5为第三实施方式的从开放面看的外观图。在本实施方式中,在多个谐振孔52A~52C、53A~53C中分别设置开放面电极62A~62C、63A~63C。并且,在开放面电极62A、62C、63C中设置电极突出部65A、65B、65C。在此,开放面电极62B、63A、63B为矩形状。
在此,在发送滤波器60中,在图5的上面的与安装面对置侧设置电 极突出部65A、65B。并且,在接收滤波器61中,在图5的下面的安装面侧设置电极突出部65C。
在发送滤波器60中,按照这样通过在与安装面对置的一侧配置电极突出部65A、65B,从而使开放面电极62A、62C之间产生多通电容CM,并且可以使开放面电极62A的自电容CI比较大。一般,由于在开放面电极62A的安装面一侧形成输入输出电极54而不是外导体,因此输入输出电极54周边的有效介电常数实质性降低。因此,即使假设在该开放面电极62A的安装面侧形成电极突出部,也不会产生使开放面电极62A的自电容CI变大的效果,但如本实施方式所示通过在与安装面对置的一侧设置电极突出部65A,从而可以使开放面电极62A的自电容CI比较大。
并且,在接收滤波器61中,按照这样通过在安装面一侧配置电极突出部65C,从而也可以使开放面电极63C与输入输出电极55之间的电容(外部耦合电容)Ce变大。
另外,在本实施方式中,在发送滤波器60中,在与安装面对置的一侧设置电极突出部65A、65B,在接收滤波器61中,在安装面侧设置电极突出部65C。但是,本发明并非限于该形式,不管是发送滤波器还是接收滤波器,电极突出部,都可以设置在安装面侧和与安装面的对置侧中的任一方。
接着,表示适于本发明的实施的第四实施方式。第四实施方式中使上述第三实施方式的谐振孔的间隔不同。
图6(A)为第四实施方式的从开放面看的外观图。并且,图6(B)为第四实施方式的从短路面看的外观图。在本实施方式中,在短路面大约等间隔配置多个谐振孔72A~72C、73A~73C,在开放面分别设置开放面电极82A~82C、83A~83C、电极突出部85A、85B、85C。通过设置开放面电极82A~82C、83A~83C,从而在开放面电极之间产生互电容。并且,在开放面电极与外导体之间产生自电容。另外,因电极突出部85A、85B、85C而产生多通电容。虽然因互电容而使谐振器之间的耦合中容性耦合相对增强,但由于自电容与互电容相反,按照使容性耦合减弱,相对地使感性耦合增强的方式产生作用,因此可以抵消因在两个邻接的谐振器之间设置开放面电极所产生的互电容的作用。因此,可以适当设定各个谐振器中 产生的自电容。并且,由于通过多通电容可以抵消与未邻接的谐振器之间的感性耦合,因此通过适当设定多通电容便可以控制衰减极。
在此,分别大致等间隔配置在短路面的谐振孔72A~72C、73A~73C的间隔。因此,发送滤波器80中的开放面电极82A~82C的间隔比较大,接收滤波器81中的开放面电极83A~83C的间隔比较窄。
按照这样若大约等间隔配置在短路面侧的小直径孔部,则电流在短路面侧的谐振孔以及短路面的外导体中大致均匀地流动,可以抑制电流集中。因此,可以使作为该电介质双工机整体的Q值为最佳。
并且,由于大约等间隔地配置短路面侧的小直径孔部,因此虽然开放面侧的大直径孔部的配置大受限制,但因通过开放面电极而得到自电容,故而可以使谐振孔的偏心量变小,同时还可以得到所希望的衰减极。
接着,图7表示作为适于本发明的实施的第五实施方式的表示通信装置的结构的框图。在图7中,作为双工机DPX采用上述第四实施方式所示结构的电介质双工机。在电路基板上,构成发送电路和接收电路,并按照发送电路与在双工机DPX的发送滤波器中的发送信号用输入输出电极连接,接收电路与在双工机DPX的接收滤波器中的接收信号用输入输出电极连接,且天线ANT与天线连接用输入输出电极连接的方式,在上述电路基板上安装双工机DPX。
Claims (12)
1.一种电介质滤波器,在长方体形状的电介质块的除一面以外的其它面设置外导体,将与上述一面垂直的一个面作为安装面,并在该安装面上设置与上述外导体分离的输入输出电极,
将上述电介质块的未设置外导体的上述一面作为开放面,将与上述开放面对置的面作为短路面,在上述电介质块内贯通上述开放面与上述短路面之间,将上述开放面侧的横截面积大、且上述短路面侧的横截面积小的阶梯形状的连续至少三个以上的孔相对上述安装面平行排列,在上述多个孔的内面设置内导体而分别作为谐振孔,
任意连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的开放面侧的轴心和短路面侧的轴心偏离,构成为上述两端的谐振孔的轴心间的距离在上述开放面侧长,在上述短路面侧短,
在上述开放面上与上述外导体分离地分别构成与上述连续的三个谐振孔各自的内导体导通的开放面电极,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的上述开放面电极构成为:靠近上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的上述开放面电极的面积比位于两端的谐振孔更外侧的开放面电极的面积大,在上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极间产生电容,
规定在上述连续的三个谐振孔各自的各开放面电极和外导体之间产生的电容和在邻接的开放面电极间产生的电容,以使邻接的谐振器间的感性耦合增大,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的上述开放面电极分别具备从与上述排列的方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出的电极突出部。
2.一种电介质滤波器,在长方体形状的电介质块的除一面之外的其它面设置外导体,将与上述一面垂直的一个面作为安装面,并在该安装面上设置与上述外导体分离的输入输出电极,
将上述电介质块的未设置外导体的上述一面作为开放面,将与上述开放面对置的面作为短路面,在上述电介质块内贯通上述开放面与上述短路面之间,将上述开放面侧的横截面积大、且上述短路面侧的横截面积小的阶梯形状的连续至少三个以上的孔相对上述安装面平行排列,在上述多个孔的内面设置内导体而分别作为谐振孔,
任意连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的开放面侧的轴心和短路面侧的轴心偏离,构成为上述两端的谐振孔的轴心间的距离在上述开放面侧短,在上述短路面侧长,
在上述开放面上与上述外导体分离地分别构成与上述连续的三个谐振孔各自的内导体导通的开放面电极,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的上述开放面电极构成为:靠近上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的上述开放面电极的面积比位于两端的谐振孔更外侧的开放面电极的面积大,在上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极间产生电容,
规定在上述连续的三个谐振孔各自的各开放面电极和外导体之间产生的电容和在邻接的开放面电极间产生的电容,以使邻接的谐振器间的感性耦合增大,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的上述开放面电极分别具备从与上述排列的方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出的电极突出部。
3.一种电介质滤波器,在长方体形状的电介质块的除一面之外的其它面设置外导体,将与上述一面垂直的一个面作为安装面,并在该安装面上设置与上述外导体分离的输入输出电极,
将上述电介质块的未设置外导体的上述一面为开放面,将与上述开放面对置的面为短路面,在上述电介质块内贯通上述开放面与上述短路面之间,将上述开放面侧的横截面积大、且上述短路面侧的横截面积小的阶梯形状的连续至少3个以上的孔相对上述安装面平行地排列,在上述多个孔的内面设置内导体而分别作为谐振孔,
任意连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的开放面侧的轴心和短路面侧的轴心偏离,构成为上述两端的谐振孔的轴心间的距离在上述开放面侧长,在上述短路面侧短,
在上述开放面上与上述外导体分离地分别构成与上述连续的三个谐振孔各自的内导体导通的开放面电极,
构成为:上述连续的三个谐振孔中至少一端的谐振孔的上述开放面电极具备从与上述排列的方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出的电极突出部,上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极经由上述电极突出部而对置并产生电容,
规定在上述连续的三个谐振孔各自的各开放面电极和外导体之间产生的电容和在邻接的开放面电极间产生的电容,以使邻接的谐振器间的感性耦合增大。
4.一种电介质滤波器,在长方体形状的电介质块的除一面之外的其它面设置外导体,将与上述一面垂直的一个面作为安装面,并在该安装面上设置与上述外导体分离的输入输出电极,
将上述电介质块的未设置外导体的上述一面为开放面,将与上述开放面对置的面为短路面,在上述电介质块内贯通上述开放面与上述短路面之间,将上述开放面侧的横截面积大、且上述短路面侧的横截面积小的阶梯形状的连续至少3个以上的孔相对上述安装面平行地排列,在上述多个孔的内面设置内导体而分别作为谐振孔,
任意连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的开放面侧的轴心和短路面侧的轴心偏离,构成为上述两端的谐振孔的轴心间的距离在上述开放面侧短,在上述短路面侧长,
在上述开放面上与上述外导体分离地分别构成与上述连续的三个谐振孔各自的内导体导通的开放面电极,
构成为:上述连续的三个谐振孔中至少一端的谐振孔的上述开放面电极具备从与上述排列的方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出的电极突出部,上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极经由上述电极突出部而对置并产生电容,
规定在上述连续的三个谐振孔各自的各开放面电极和外导体之间产生的电容和在邻接的开放面电极间产生的电容,以使邻接的谐振器间的感性耦合增大。
5.根据权利要求3或4所述的电介质滤波器,其特征在于,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔各自的上述开放面电极构成为:靠近上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的上述开放面电极的面积比位于两端的谐振孔更外侧的开放面电极的面积大,在上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极间产生电容。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的电介质滤波器,其特征在于,
按照在上述连续的三个谐振孔的上述排列的方向上成为对称的配置的方式形成上述连续的三个谐振孔各自的上述开放面电极。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的电介质滤波器,其特征在于,
按照在上述连续的三个谐振孔的短路面侧的轴心之间的距离为等间隔的方式配置。
8.一种电介质双工机,将第一、第二电介质滤波器构成为单一的电介质块,并且在第一、第二电介质滤波器之间设置有天线连接用输入输出电极,该天线连接用输入输出电极将来自第一电介质滤波器的输出信号输出,并将向第二电介质滤波器的输入信号输入,
将第一电介质滤波器或者第二电介质滤波器中的至少一方作为根据权利要求1~7中任一项所述的电介质滤波器。
9.一种电介质双工机,将根据权利要求1~7中任一项所述的电介质滤波器作为第一、第二电介质滤波器并构成单一的电介质块,并且在第一、第二电介质滤波器之间设置有天线连接用输入输出电极,该天线连接用输入输出电极将来自第一电介质滤波器的输出信号输出,并将向第二电介质滤波器的输入信号输入,
上述电介质双工机,按照在第一电介质滤波器中、连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的轴心之间的距离在上述开放面侧长,在上述短路面侧短的方式配置上述连续的三个谐振孔,
按照在第二电介质滤波器中、连续的三个谐振孔中的两端的谐振孔的轴心之间的距离在上述开放面侧短,在上述短路面侧长的方式,配置上述连续的三个谐振孔。
10.根据权利要求8或9所述的电介质双工机,其特征在于,
配置有从上述开放面中的第一、第二电介质滤波器的中间位置贯通至与上述短路面对置的位置的孔,并作为在上述孔的内面设置内导体并在上述开放面与外导体导通的激励孔,
使从上述安装面至上述短路面并与外导体分离的电极同设置在上述激励孔的内侧的上述内导体导通,并作为上述天线连接用输入输出电极,且由于邻接的谐振孔而与谐振器产生交叉指型耦合。
11.根据权利要求10所述的电介质双工机,其特征在于,
具备电极突出部,上述电极突出部仅在第二电介质滤波器的多个上述开放面电极中、与相当于终级的谐振器的谐振孔的开放面电极中,从与上述排列方向垂直的端缘附近向上述连续的三个谐振孔中中央的谐振孔侧的方向突出,
上述连续的三个谐振孔中两端的谐振孔的开放面电极经由上述电极突出部来对置并产生电容。
12.一种通信装置,由在高频电路部中设置根据权利要求1~7中任一项所述的电介质滤波器或者根据权利要求8~11中任一项所述的电介质双工机而构成。
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