DE112005001492T5

DE112005001492T5 - Dielektrisches Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112005001492T5
Application number: DE112005001492T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Nagaokakyo Atokawa; Hitoshi Nagaokakyo Tada; Takayoshi Nagaokakyo Yui; Hideyuki Nagaokakyo Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2008-03-06
Also published as: WO2006077661A1; JP2006203368A; CN1969422A; JP3864974B2; TW200627701A; TWI274438B; US20070103255A1; US7482898B2; CN1969422B

Abstract

Ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale umfasst:
einen dielektrischen Block, wobei der dielektrische Block folgende Merkmale umfasst:
eine Leerlaufoberfläche,
eine Kurzschlussoberfläche, die der Leerlaufoberfläche gegenüberliegt,
eine Befestigungsoberfläche, und
eine Mehrzahl von angeordneten stufenförmigen Löchern, die sich zwischen der Leerlaufoberfläche und der Kurzschlussoberfläche erstrecken;
einen Außenleiter, der auf zumindest einer Oberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist;
Innenleiter, die auf Innenoberflächen der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern gebildet sind, um eine Mehrzahl von Resonatorlöchern zu bilden;
eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode, die auf der Befestigungsoberfläche gebildet ist, wobei die Eingangs/Ausgangs-Elektrode von dem Außenleiter getrennt ist; und
eine Leerlaufelektrode, die auf der Leerlaufoberfläche für jedes der jeweiligen Resonatorlöcher der Mehrzahl von Resonatorlöchern gebildet ist, wobei jede Leerlaufelektrode mit ihrem jeweiligen Innenleiter elekt risch verbunden ist und von dem Außenleiter getrennt ist,
wobei jedes der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern einen ersten Querschnitt benachbart zu der Leerlaufoberfläche und einen zweiten...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches Filter, das in einen dielektrischen Block integriert ist, einen dielektrischen Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, die das dielektrische Filter und den dielektrischen Duplexer aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Das dielektrische Filter und der dielektrische Duplexer, die in eine Hochfrequenzschaltung eingebaut sind, sind immer erforderlich, um miniaturisierte Produkte zu liefern.
Verschiedene Techniken zum Erreichen der Miniaturisierung wurden vorgeschlagen. Das Patentdokument 1 beschreibt ein dielektrisches Filter mit einer ultra-heteroaxialen Struktur, bei der die Achsen eines Lochabschnitts mit großem Durchmesser und eines Lochabschnitts mit kleinem Durchmesser eines abgestuften Resonatorlochs überwiegend voneinander verschoben sind, um das Resonatorloch zu biegen.
Durch Anordnen von Resonatoren mit solchen Resonatorlöchern in einem dielektrischen Block sind die Resonatoren miteinander gekoppelt, um einen Dämpfungspol zu bilden. Durch Einstellen des Abstands zwischen den Resonatorlöchern, falls notwendig, kann der Dämpfungspol auf eine gewünschte Frequenz abgestimmt werden.
Ein Konfigurationsbeispiel eines dielektrischen Duplexers, der diese herkömmliche Technik verwendet, ist in 1 gezeigt.
1 ist eine Schnittansicht des dielektrischen Duplexers parallel mit der Anordnungsrichtung der Resonatorlöcher, bei der die Oberseite eine Leerlauffläche ist und die Unterseite eine Kurzschlussendfläche ist.
Ein dielektrischer Block 1 ist mit einer Mehrzahl von Resonatorlöchern 2A bis 2C und 3A bis 3C versehen, und ein Innenleiter ist auf jedem Loch gebildet. An den Enden der Resonatorlöcher 2A bis 2C und 3A bis 3C sind Elektrodenfreie Bereiche 7 vorgesehen. Auf der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 1 ist ein Außenleiter 6 gebildet. Der Innendurchmesser von jedem der Resonatorlöcher 2A bis 2C und 3A bis 3C benachbart zu der Leerlauffläche ist groß (dieser Abschnitt wird als Lochabschnitt mit großem Durchmesser bezeichnet), während der Innendurchmesser der Kurzschlussendfläche klein ist (nachfolgend als Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser bezeichnet), um abgestufte Löcher zu bilden. Bei diesem Beispiel ist der Abstand zwischen den Resonanzlöchern der Resonatorlöcher 2A bis 2C benachbart zu der Leerlauffläche größer als derjenige benachbart zu der Kurzschlussendfläche (nachfolgend als schielende Form bezeichnet). Durch solch eine Konfiguration sind zwei Resonatoren benachbart zueinander induktiv miteinander gekoppelt, aufgrund der Resonatorlöcher 2A bis 2C, um ein Sendefilter zu bilden. Andererseits ist der Abstand zwischen den Resonanzlöchern der Resonatorlöcher 3A bis 3C benachbart zu der Leerlauffläche kleiner als derjenige benachbart zu der Kurzschlussendfläche (nachfolgend als getrennt-äugige Form bezeichnet). Durch eine solche Konfiguration sind zwei Resonatoren benachbart zueinander kapazitiv miteinander gekoppelt, aufgrund der Resonatorlöcher 3A bis 3C, um ein Empfangsfilter zu bilden.
Der Dämpfungspol, der durch die Kopplung zwischen den Resonatoren erzeugt wird, kann eingestellt werden durch Einstellen der Exzentrizität zwischen dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser und dem Lochabschnitt mit großem Durchmesser und dem Stufenverhältnis, das das Querschnittsflächenverhältnis ist, zwischen dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser und dem Lochabschnitt mit großem Durchmesser.
Wenn das dielektrische Filter und der dielektrische Duplexer, die eine solche ultra-heteroaxiale Struktur aufweisen, weiter miniaturisiert werden, ist der Zwischenraum zwischen den Resonatoren gemäß der Miniaturisierung reduziert, so dass die Wanddicke des dielektrischen Blocks reduziert ist. Entsprechend ist die Kapazität zwischen den Resonatoren erhöht. Dann weicht die Dämpfungspolfrequenz, die eine Filtercharakteristik ist, von einem vorbestimmten Wert ab, so dass keine vorbestimmten Filtercharakteristika erhalten werden können.
In dem Patentdokument 2 ist eine Technik gezeigt, bei der durch Bereitstellen einer Leerlaufflächenelektrode auf der Leerlauffläche des dielektrischen Blocks die Resonatoren miteinander gekoppelt sind. Bei dem dielektrischen Filter mit herkömmlichen Leerlaufflächenelektroden wird ein dielektrischer Block mit gewünschten Filtercharakteristika erreicht durch Einstellen der Form der Leerlaufflächenelektrode, um die Kapazität zwischen den Leerlaufflächenelektroden zu regeln.

Patentdokument 1: japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H10-256807
Patentdokument 2: japanische geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. H06-097721

Bei der oben erwähnten ultra-heteroaxialen Struktur kann die Exzentrizität zwischen dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser und dem Lochabschnitt mit großem Durchmesser nicht festgelegt werden, um mehr als die Summe der Radien des Lochabschnitts mit kleinem Durchmesser und des Lochabschnitts mit großem Durchmesser zu sein. Somit ist der Bereich der erreichbaren Exzentrizität begrenzt. Das heißt, wenn das dielektrische Filter und der dielektrische Duplexer, die die herkömmliche ultra-heteroaxiale Struktur aufweisen, weiter miniaturisiert werden, war es bisher schwierig, erforderliche Filtercharakteristika zu erreichen, selbst wenn die Exzentrizität eingestellt wird.
Wenn die Exzentrizität schielend ist, bleibt die induktive Kopplung beispielsweise zu niedrig, aufgrund der Miniaturisierung, so dass die erwünschte Bandbreite nicht erhalten werden kann. Wenn die Exzentrizität getrennt-äugig ist, ist die kapazitive Kopplung aufgrund der Miniaturisierung erhöht, und die kapazitive Kopplung ist relativ erhöht, so dass die gewünschten Filtercharakteristika nicht erhalten werden können.
Außerdem kann die elektrische Stromkonzentration in einem Teil der Kurzschlussendfläche auftreten, abhängig von dem Zwischenraum zwischen den Lochabschnitten mit kleinem Durchmesser, was einen Q-Wert verschlechtert.
Falls Leerlaufflächenelektroden vorgesehen sind, wird der Zwischenraum zwischen den Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander reduziert, wenn die Miniaturisierung weiter ausgeführt wird. Entsprechend ist die Kapazität zwischen den Leerlaufflächenelektroden erhöht. Dann ist die kapazitive Kopplung relativ erhöht, auf gleiche Weise wie bei der ultra-heteroaxialen Struktur, so dass es schwierig ist, die erforderlichen Filtercharakteristika zu erreichen. Die Struktur der Leerlaufflächenelektroden ist ebenfalls miniaturisiert, so dass es auch schwierig war, die Struktur mit hoher Genauigkeit zu bilden.
Wie es oben beschrieben ist, ist bei den herkömmlichen Techniken der Entwurf der Filtercharakteristika gemäß der Miniaturisierung begrenzt.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Lösen der oben beschriebenen Probleme ein dielektrisches Filter und einen dielektrischen Duplexer zu schaffen, die weiter miniaturisiert werden und erforderliche Filtercharakteristika erreichen können.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe, ein dielektrisches Filter und einen dielektrischen Duplexer mit einem Q-Wert eines Resonators zu schaffen, der sich selbst aufgrund der Miniaturisierung nicht verschlechtert, durch Ermöglichen, dass sogar das miniaturisierte dielektrische Filter und der dielektrische Duplexer ohne weiteres die Frequenz eines Dämpfungspols einstellen.
Durch Bereitstellen von Leerlaufflächenelektroden in einem dielektrischen Filter mit einer schielförmigen heteroaxialen Struktur oder einer ultra-heteroaxialen Struktur werden gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufflächenelektrode und einem Außenleiter erzeugt wird, und eine Kapazität, die zwischen den Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, festgelegt, so dass die induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren aufgrund von benachbarten Resonatorlöchern erhöht ist.
Bei solch einer Konfiguration können durch die Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufflächenelektrode und dem Außenleiter erzeugt wird, und die Kapazität, die zwischen Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, zwei Kopplungen zwischen den Resonatoren aufgrund der benachbarten Resonatorlöcher eingestellt werden. Durch Erhöhen der induktiven Kopplung, die aufgrund der Miniaturisierung reduziert ist, kann die übermäßige kapazitive Kopplung aufgehoben werden, wodurch gewünschte Filtercharakteristika erreicht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein dielektrisches Filter mit einer Getrennt-augenförmigen heteroaxialen Struktur oder einer ultra-heteroaxialen Struktur mit Leerlaufflächenelektroden versehen, und die Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufflächenelektrode und einem Außenleiter erzeugt wird, und die Kapazität, die zwischen Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, sind festgelegt, so dass zwei induktive Kopplungen zwischen den Resonatoren aufgrund der benachbarten Resonatorlöcher erhöht sind.
Bei solch einer Konfiguration können durch die Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufflächenelektrode und dem Außenleiter erzeugt wird, und die Kapazität, die zwischen Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, zwei Kopplungen zwischen den Resonatoren aufgrund der benachbarten Resonatorlöcher eingestellt werden. Durch Erhöhen der induktiven Kopplung, die aufgrund der Miniaturisierung reduziert ist, kann die exzessive kapazitive Kopplung aufgehoben werden, wodurch gewünschte Filtercharakteristika erreicht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Leerlaufflächenelektroden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher angeordnet sind, so angeordnet sein, dass die Fläche des Resonatorlochs benachbart zu der Mitte der Anordnung größer ist als diejenige des Resonatorlochs mit dem Innenleiter, der mit der Leerlaufflächenelektrode elektrisch verbunden ist.
Bei solch einer Konfiguration wird die Kapazität nicht nur zwischen den Leerlaufflächenelektroden benachbart zu beiden Leerlaufflächenelektroden erzeugt, sondern auch zwischen den Leerlaufflächenelektroden des Resonators, die eine Stufe vorher angeordnet sind. Dann wirken diese Kapazitäten als eine Mehrfachdurchlaufkapazität, so dass die Frequenzposition des Dämpfungspols durch diese Mehrfachdurchlaufkapazität gesteuert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das dielektrische Filter ferner Elektrodenvorsprünge umfassen, die gebildet sind, um von den Umgebungen der Ränder vorzustehen, die senkrecht sind zu der Anordnungsrichtung der Leerlaufflächenelektroden, bzw. der Leerlaufflächenelektroden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher zu Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander angeordnet sind, um Kapazitäten zu Leerlaufflächenelektroden zu erzeugen, die sich von den jeweiligen Leerlaufflächenelektroden unterscheiden.
Durch solch eine Konfiguration werden in den Leerlaufflächenelektroden mit den Elektrodenvorsprüngen die Mehrfachdurchlaufkapazitäten erzeugt, nicht nur zwischen den Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander, sondern auch zwischen den Leerlaufflächenelektroden von Resonatoren eine Stufe vorher, so dass durch diese Mehrfachdurchlaufkapazitäten der Dämpfungspol ebenfalls gesteuert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das dielektrische Filter ferner Elektrodenvorsprünge umfassen, die gebildet sind, um von den Umgebungen der Ränder vorzustehen, die senkrecht sind zu der Anordnungsrichtung der Leerlaufflächenelektroden bzw. der Leerlaufflächenelektroden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher zu Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander angeordnet sind, um Kapazitäten zu Leerlaufflächenelektroden zu erzeugen, die sich von den jeweiligen Leerlaufflächenelektroden unterscheiden, bei denen eine Mehrzahl der Leerlaufflächenelektroden auf der Leerlauffläche im Wesentlichen symmetrisch um die Anordnungsrichtung der Resonatorlöcher herum angeordnet sind.
Durch solch eine Konfiguration werden in den Leerlaufflächenelektroden mit den Elektrodenvorsprüngen die Mehrfachdurchlaufkapazitäten nicht nur zwischen den Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander erzeugt, sondern auch zwischen den Leerlaufflächenelektroden von Resonatoren eine Stufe vorher, so dass durch diese Mehrfachdurchlaufkapazitäten der Dämpfungspol ebenfalls gesteuert werden kann. Da die Musterform der Leerlaufflächenelektroden des dielektrischen Filters im Wesentlichen symmetrisch ist, kann die Filterschaltungskonstante symmetrisch um die Eingangs/Ausgangs-Richtungen herum entworfen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl der Resonatorlöcher so angeordnet sein, dass die Abstände zwischen den Achsen auf der Kurzschlussfläche der Mehrzahl der Resonatorlöcher gleich sind.
Durch solch eine Konfiguration werden die Intervalle der Lochabschnitte mit kleinem Durchschnitt auf der Kurzschlussfläche gleich, um die elektrische Stromkonzentration in den Leitern auf der Kurzschlussfläche zu unterdrücken. Dann kann die Verschlechterung des Q-Werts unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein dielektrischer Duplexer konfiguriert unter Verwendung von einem oder beiden der schiel-förmigen dielektrischen Filter und der getrennt-augenförmigen dielektrischen Filter.
Durch solch eine Konfiguration kann ein dielektrischer Duplexer erhalten werden, der erforderliche Filtercharakteristika erreicht, selbst wenn er weiter miniaturisiert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Eingangs/Ausgangs-Elektrode für den Anschluss einer Antenne elektrisch verbunden sein mit dem Leiter, der auf der Innenoberfläche des Erregungslochs gebildet ist, und dieselbe kann interdigital gekoppelt sein mit dem Resonator, der auf der Befestigungsoberfläche auf der Kurzschlussseite benachbart zu dem Erregungsloch vorgesehen ist.
Durch solch eine Konfiguration ist ein Teil, das als Außenleiter wirkt, auf der Leerlauffläche gebildet, so dass die Erdung ausreichend erhalten werden kann. Folglich ist während der Befestigung kein Gehäuse zum Erden notwendig, so dass die Vorrichtung miniaturisiert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der dielektrische Duplexer ferner einen Elektrodenvorsprung umfassen, der nur in der Leerlaufflächenelektrode gebildet ist, die elektrisch verbunden ist mit dem Innenleiter des Resonatorlochs, das dem Endstufenresonator entspricht, von der Mehrzahl der Leerlaufflächenelektroden des zweiten dielektrischen Filters, wobei der Elektrodenvorsprung von der Nähe des Rands senkrecht zu der Anordnungsrichtung der Mehrzahl der Resonanzlöcher in der Richtung einer benachbarten Leerlaufflächenelektrode vorsteht, um eine Kapazität bezüglich einer Leerlaufflächenelektrode zu erzeugen, die sich von der Leerlaufflächenelektrode unterscheidet.
Durch solch eine Konfiguration ist die Leerlaufflächenelektrode, die an der Endstufe positioniert ist, wenn das getrennt-augenförmige Filter als ein Empfangsfilter verwendet wird, mit dem Elektrodenvorsprung versehen, um eine Kapazität bezüglich der anderen Leerlaufflächenelektrode aufzuweisen, während die Leerlaufflächenelektrode, die an der ersten Stufe positioniert ist, nicht mit dem Elektrodenvorsprung versehen ist, um eine vergleichsweise kleine Kapazität bezüglich des Außenleiters zu haben. Durch diese Konfiguration kann die Impedanz zwischen der Eingangs/Ausgangs-Elektrode für den Anschluss einer Antenne und der Leerlaufflächenelektrode an die Phasensynthese angepasst werden, so dass die Phasensynthese mit hohen Genauigkeiten ausgeführt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationsvorrichtung aus einer Hochfrequenzschaltung und zumindest entweder dem dielektrischen Filter und dem dielektrischen Duplexer die in der Hochfrequenzschaltung vorgesehen sind, konfiguriert.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein dielektrisches Filter, ein dielektrischer Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, die diese Komponenten aufweist, erhalten werden, die selbst wenn sie weiter miniaturisiert sind, die erforderlichen Filtercharakteristika erreichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht eines dielektrischen Duplexers mit einer herkömmlichen ultraheteroaxialen Struktur.
2 umfasst Vorderansichten des dielektrischen Duplexers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
3 umfasst perspektivische Außenansichten des dielektrischen Duplexers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 ist eine Vorderansicht der Leerlauffläche eines dielektrischen Duplexers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
5 ist eine Vorderansicht der Leerlauffläche eines dielektrischen Duplexers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
6 umfasst Vorderansichten eines dielektrischen Duplexers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
7 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
8 umfasst Frequenzcharakteristik-Diagramme des dielektrischen Duplexers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

1, 11: dielektrischer Block
2, 3, 12, 13, 32, 33, 52, 53, 72, 73: Resonatorloch
14A: Erregungsloch
14B: Erdungsloch
6, 16: Außenleiter
45, 65, 85: Elektrodenvorsprung
17, 18, 19, 54, 55: Eingangs-/Ausgangs-Elektrode
20, 40, 60, 80: Sendefilter
21, 41, 61, 81: Empfangsfilter
22, 23, 42, 43, 62, 63, 82, 83: Leerlaufflächenelektrode
7: Elektrodenfreier Bereich

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend als ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. 2(A) ist eine perspektivische Außenansicht eines dielektrischen Duplexers gemäß diesem Ausführungsbeispiel; 2(B) ist eine Schnittansicht an der Linie A-A von 2(A). In 2(A) ist die linke nahe Fläche der Zeichnung eine Leerlauffläche und die obere Fläche der Zeichnung ist eine Befestigungsoberfläche. In 2(B) ist die nahe Seite der Zeichnung die Befestigungsoberfläche.
Ein dielektrischer Block 11 ist mit einer Mehrzahl von fortlaufend angeordneten Resonatorlöchern 12A bis 12C und 13A bis 13C versehen, die stufenförmig sind und eine ultraheteroaxiale Struktur aufweisen. Jedes der Resonatorlöcher ist im Wesentlichen ovalförmig im Querschnitt und weist einen Innenleiter auf, der an seiner Innenoberfläche gebildet ist. Der ovale Querschnitt ist so ausgerichtet, dass seine kurze Seite in der Anordnungsrichtung der Resonatorlöcher ausgerichtet ist, während seine lange Seite senkrecht zu der Anordnungsrichtung ausgerichtet ist, so dass die Länge eines Lochabschnitts mit großem Durchmesser in der Anordnungsrichtung mit der des Lochabschnitts mit kleinem Durchmesser übereinstimmt. Dadurch ist die Länge des dielektrischen Blocks in der Anordnungsrichtung der Resonatorlöcher reduziert.
Die Resonatorlöcher 12A bis 12C sind in einer Schielform angeordnet, um ein Sendefilter für die Verwendung in einer Tiefpassfrequenz des Duplexers zu bilden. Da das Resonatorloch 12B so angeordnet ist, dass der Lochabschnitt mit großem Durchmesser im Wesentlichen koaxial mit dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, ist die induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren benachbart zueinander hergestellt, d. h. zwischen den Resonatoren 12A und 12B und zwischen den Resonatoren 12B und 12C. Somit bilden die Resonatorlöcher 12A bis 12C das Filter mit zwei Dämpfungspolen in einer Hochfrequenzseite.
Die Resonatorlöcher 13A bis 13C sind in einer getrenntäugigen Form angeordnet, um ein Empfangsfilter für die Verwendung in einer Hochfrequenzseite des Duplexers zu bilden. Da das Resonatorloch 13B so angeordnet ist, dass der Lochabschnitt mit großem Durchmesser im Wesentlichen koaxial mit dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser angeordnet ist, ist die induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren benachbart zueinander hergestellt, d. h. zwischen den Resonatoren 13A und 13B und zwischen den Resonatoren 13B und 13C. Somit bilden die Resonatorlöcher 13A bis 13C das Filter mit zwei Dämpfungspolen in einer Niedrigfrequenzseite.
Der dielektrische Block 11 ist auch mit einem Erregungsloch 14A und einem Erdungsloch 14B versehen, das in einem Außenleiter 16 gebildet ist, der außerhalb gebildet ist. Sowohl das Erregungsloch 14A als auch das Erdungsloch 14B, in denen Innenleiter gebildet sind, sind zwischen dem Resonatorloch 12C und dem Resonatorloch 13A angeordnet, um parallel mit den Resonatorlöchern 12A bis 12C und 13A bis 13C zu sein. Der Innenleiter auf der Innenseite des Erregungslochs 14A ist elektrisch verbunden mit dem Außenleiter 16 auf der vorderen linken Fläche in der Zeichnung des dielektrischen Blocks 11, während derselbe elektrisch verbunden ist mit einer Eingangs-/Ausgangs-Elektrode 18 für eine Antenne, die von dem Außenleiter 16 auf der hinteren rechten Fläche in der Zeichnung des dielektrischen Blocks 11 getrennt ist. Dieser Teil ist interdigital gekoppelt mit dem Sendefilter und dem Empfangsfilter als ein Eingangs-/Ausgangsteil für eine Antenne. Der Innenleiter in dem Erdungsloch 14B ist an beiden Enden mit dem Außenleiter kurzgeschlossen. Durch Bilden eines Masseleiters, wo das Erregungsloch 14A und das Erdungsloch 14B mit dem Außenleiter 16 auf der Leerlauffläche elektrisch verbunden sind, muss kein Gehäuse getrennt vorgesehen sein, wie vorher, so dass das Bauelement weiter miniaturisiert werden kann. Auf der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 11 sind eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode 17 für ein Sendesignal und eine Eingangs/Ausgangs-Elektrode 19 für ein Empfangssignal entlang einem Bereich von der Befestigungsoberfläche zu der Seitenfläche gebildet. Die Eingangs-/Ausgangs-Elektroden 17 und 19 sind gebildet, um entgegengesetzte Kapazitäten zu den jeweiligen Innenleitern der benachbarten Resonatorlöcher zu bilden.
3(A) ist eine Außenansicht des ersten Ausführungsbeispiels von der Leerlauffläche aus gesehen; 3(B) ist eine Außenansicht des ersten Ausführungsbeispiels von der Kurzschlussfläche aus gesehen. Die Kapazität einer Leerlaufflächenelektrode wird mit Bezugnahme auf diese Zeichnungen beschrieben.
Eine Mehrzahl der Resonatorlöcher 12A bis 12C und 13A bis 13C sind mit Leerlaufflächenelektroden 22A bis 22C bzw. 23A bis 23C versehen, die mit dem Innenleiter jedes Resonatorlochs elektrisch verbunden sind, und von anderen Leerlaufflächenelektroden, dem Außenleiter und den Eingangs/Ausgangs-Elektroden getrennt sind. Die Leerlaufflächenelektroden 22A bis 22C und 23A bis 23C hierin sind einfach rechteckig, so dass die Struktur der Leerlaufflächenelektroden leicht gebildet werden kann.
Das Bereitstellen der Leerlaufflächenelektroden 22A bis 22C und 23A bis 23C erzeugt gegenseitige Kapazitäten CK zwischen den Leerlaufflächenelektroden. Zwischen der Leerlaufflächenelektrode und dem Außenleiter wird eine Eigenkapazität CI erzeugt. Durch die gegenseitige Kapazität CK ist die kapazitive Kopplung zwischen den Resonatoren relativ erhöht. Während die Eigenkapazität CI arbeitet, um die kapazitive Kopplung zu reduzieren, um die induktive Kopplung relativ zu erhöhen, im Gegensatz zu der gegenseitigen Kapazität CK. Durch Bereitstellen von zwei Leerlaufflächenelektroden zwischen den zueinander benachbarten Resonatoren, kann der Effekt der erzeugten gegenseitigen Kapazität CK aufgehoben werden. Somit kann durch geeignetes Einstellen der Eigenkapazität CI, die in jedem Resonator erzeugt wird, auch der Dämpfungspol gesteuert werden.
Die Eigenkapazität CI kann in jeder Leerlaufflächenelektrode eingestellt werden durch den Abstand zu dem Außenleiter und die Länge der benachbarten Seite. Durch die Einstellung der Eigenkapazität CI werden die Kopplungen zwischen den Resonatoren aufgrund der jeweiligen Resonatorlöcher 12A bis 12C und 13A bis 13C festgelegt. Durch die Festlegung kann die Bandbreite in den Filtercharakteristika eingestellt werden und die Induktivität und die kapazitive Kopplung können eingestellt werden. Zum Erhalten der großen Eigenkapazität CI mit der Leerlaufflächenelektrode kann die Kopplung zwischen den Resonatoren allgemein aufgrund der Induktivität bewirkt werden, durch Erhöhen der Summe der Eigenkapazitäten CI der jeweiligen Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander um mehr als die gegenseitigen Kapazitäten CK der jeweiligen Leerlaufflächenelektroden benachbart zueinander. Beispielsweise kann durch Einstellen der Summe der Eigenkapazität CI der Leerlaufflächenelektrode 22A und der Eigenkapazität CI der Leerlaufflächenelektrode 22B, damit dieselbe größer ist als die gegenseitige Kapazität CK zwischen den Leerlaufflächenelektroden 22A und 22B, die Kopplung zwischen dem Resonator aufgrund des Resonatorlochs 12A und dem Resonator aufgrund des Resonatorlochs 12B vergleichsweise aufgrund der Induktivität bewirkt werden, im Vergleich zu einem Fall ohne die Leerlaufflächenelektrode.
Wie es oben beschrieben ist, sind in einem schiel-förmigen Sendefilter 20 die Eigenkapazität CI und die gegenseitige Kapazität CK eingestellt, so dass die induktive Kopplung des Sendefilters 20 gesichert ist, wodurch der Dämpfungspol in dem Hochpass der Filtercharakteristika erzeugt wird. Außerdem sind in einem getrennt augenförmigen Empfangsfilter 21 die Eigenkapazität CI und die gegenseitige Kapazität CK eingestellt, so dass die induktive Kopplung des Empfangsfilters 21 relativ reguliert ist, was den Dämpfungspol in dem Tiefpass der Filtercharakteristika erzeugt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Fläche der Leerlaufflächenelektrode 22A eingestellt, um außerhalb des Resonatorlochs 12A klein zu sein, und auf der Seite der Leerlaufflächenelektrode 22B groß zu sein; die Fläche der Leerlaufflächenelektrode 23C ist ebenfalls eingestellt, um außerhalb des Resonatorlochs 13C klein zu sein, und auf der Seite der Leerlaufflächenelektrode 23B groß zu sein. Durch Einstellen der Flächen auf solche Weise kann der Dämpfungspol bei Filtercharakteristika ebenfalls effizienter geregelt werden.
Als Nächstes wird der Effekt des Einstellens der Flächen auf solche Weise beschrieben. Wenn die Fläche zwischen den Resonatoren klein ist, kann die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren erzeugt werden, die nicht benachbart zueinander sind. Die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, muss durch Bereitstellen einer Leerlaufflächenelektrode aufgehoben werden.
Entsprechend wird hierin nachfolgend durch Reduzieren des Abstands zwischen den Leerlaufflächenelektroden 22A und 22C, um die Fläche der Leerlaufflächenelektrode 22A einzustellen, zwischen den Leerlaufflächenelektroden 22A und 22C (nachfolgend als Mehrfachdurchlaufkapazität bezeichnet) eine Kapazität CM erzeugt.
Diese Mehrfachdurchlaufkapazität CM arbeitet, um die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren zu reduzieren, um die kapazitive Kopplung relativ zu erhöhen, so dass die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, aufgehoben werden kann. Somit kann durch geeignetes Einstellen der Mehrfachdurchlaufkapazität CM, die in jedem Resonator erzeugt wird, der Dämpfungspol ebenfalls gesteuert werden.
Um die Mehrfachdurchlaufkapazität CM, die Eigenkapazität CI und die gegenseitige Kapazität CK einzustellen, wird eine vergleichsweise große Leerlaufflächenelektrode in einem Herstellungsprozess gebildet; dann kann die Leerlaufflächenelektrode in dem Einstellungsprozess unter Verwendung verschiedener Verfahren, wie z. B. eines Laserstrahls und eines Rooters, gelöscht werden.
Wie es oben beschrieben ist, kann durch Bereitstellen einer Leerlaufflächenelektrode ein dielektrischer Duplexer mit gewünschten Filtercharakteristika und einer Größe, die kleiner ist als vorher, erhalten werden, sogar von einem abgestuften Resonatorloch mit einer ultra-heteroaxialen Struktur oder einer heteroaxialen Struktur. Außerdem kann der Freiheitsgrad beim Entwerfen der Anordnungen eines Lochabschnitts mit großem Durchmesser auf der Leerlaufflächenseite und eines Lochabschnitts mit kleinem Durchmesser auf der Kurzschlussflächenseite verbessert werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Form der Leerlaufflächenelektrode nicht auf ein Rechteck begrenzt, so dass jede Form aufgenommen werden kann, so lange die Eigenkapazität und die gegenseitige Kapazität wie oben beschrieben festgelegt werden.
Die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode zum Verbinden einer Antenne ist unter Verwendung des Erregungslochs interdigital gekoppelt; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration begrenzt, so dass eine Elektrode getrennt von dem Außenleiter als die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode verwendet werden kann, indem es derselben ermöglicht wird, dem Innenleiter jedes Resonatorlochs gegenüber zu liegen, ohne auf die Elektrodenform begrenzt zu sein. Die Eingangselektrode des Sendefilters oder die Ausgangselektrode des Empfangsfilters können unter Verwendung des Erregungslochs auch interdigital gekoppelt sein, so dass die vorliegende Erfindung ohne Begrenzung auf die Form der Eingangs-/Ausgangs-Elektrode eingebaut werden kann.
Der Querschnitt des Resonatorlochs oder des Erregungslochs senkrecht zu der Axialrichtung ist nicht auf ein Oval begrenzt, so dass jede Form, wie z. B. ein Kreis, ein Rechteck und eine Ellipse in der Erfindung aufgenommen werden kann. Die Abmessung muss auch zwischen den Resonatorlöchern nicht einheitlich sein.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ein abgestuftes Loch mit einer ultra-heteroaxialen Struktur vorgesehen; alternativ kann das Loch eine einfache heteroaxiale Struktur mit einer kleinen Exzentrizität zwischen dem Lochabschnitt mit großem Durchmesser und dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser aufweisen. Jedes Stufenverhältnis zwischen dem Lochabschnitt mit großem Durchmesser und dem Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser und die Querschnittsform derselben können in die Erfindung aufgenommen werden. Die Abstände zwischen den Resonatorlöchern können ebenfalls uneinheitlich sein. Auf solche Weise kann jeder Lochabschnitt mit großem Durchmesser und Lochabschnitt mit kleinem Durchmesser in der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ein dielektrischer Duplexer beispielhaft dargestellt, der ein Sendefilter und ein Empfangsfilter aufweist, die in einem einzigen dielektrischen Block vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den dielektrischen Duplexer begrenzt, so dass die gleichen Vorteile auch für ein dielektrisches Filter erhalten werden können.
Als Nächstes wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung nachfolgend als zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nur die Form einer Leerlaufflächenelektrode unterschiedlich zu der des ersten Ausführungsbeispiels.
4 ist eine Außenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels von einer Leerlauffläche aus gesehen. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind Leerlaufflächenelektroden 42A, 42C und 43C mit Elektrodenvorsprüngen 45A, 45B bzw. 45C versehen. Die jeweiligen Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C haben eine rechteckige Form mit schmaler Breite, so dass die Randseite ausgedehnt ist zu der jeweiligen Filtermitte von dem Rand der jeweiligen Leerlaufflächenelektroden 42A, 42C und 43C benachbart zu der Befestigungsoberfläche. Durch Formen des Vorsprungs in einem Rechteck auf solche Weise kann die Struktur ohne weiteres gebildet werden. Die Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C können zu einem gewissen Ausmaß nach oben oder nach unten verschoben sein in 4, und dieselben können jede Form haben, so lange dieselben nicht elektrisch verbunden sind mit anderen Leerlaufflächenelektroden, Außenleitern und Eingangs/Ausgangs-Elektroden.
Die Kapazitäten aufgrund der Leerlaufflächenelektroden 42A bis 42C und 43A bis 43C und die Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C werden nachfolgend mit Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Durch Bereitstellen der Leerlaufflächenelektroden 42A bis 42C und 43A bis 43C wird die gegenseitige Kapazität CK zwischen Leerlaufflächenelektroden erzeugt. Zwischen der Leerlaufflächenelektrode und dem Außenleiter wird auch die Eigenkapazität CI erzeugt. Durch die gegenseitige Kapazität CK ist die kapazitive Kopplung zwischen Resonatoren relativ erhöht, während die Eigenkapazität CI arbeitet, um die kapazitive Kopplung zu reduzieren im Gegensatz zu der gegenseitigen Kapazität CK, um die induktive Kopplung relativ zu erhöhen. Aufgrund dessen kann der Effekt der gegenseitigen Kapazität CK, die erzeugt wird durch Bereitstellen der Leerlaufflächenelektrode zwischen zwei Resonatoren benachbart zueinander, aufgehoben werden. Somit ist die Eigenkapazität CI, die in jedem Resonator erzeugt wird, entsprechend festgelegt, um den Dämpfungspol aufzuweisen durch Bestimmen der Kopplung zwischen den Resonatoren.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Leerlaufflächenelektroden 42A, 42C und 43C mit den Elektrodenvorsprüngen 45A, 45B bzw. 45C versehen. Die Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C erzeugen eine Mehrfachdurchlaufkapazität CM zwischen Leerlaufflächenelektroden, die nicht benachbart zueinander sind, um als eine Mehrfachdurchlaufelektrode betrieben zu werden. Entsprechend kann durch die Formen der Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C der Dämpfungspol der Filtercharakteristika eingestellt werden.
Der vorteilhafte Effekt der Elektrodenvorsprünge 45A, 45B und 45C wird nachfolgend mit Bezugnahme auf das Frequenzcharakteristik-Diagramm von 8 beschrieben. 8(A) ist ein Beispiel, das die Frequenzcharakteristika eines Sendefilters 40 zeigt; 8(B) ist ein Beispiel, das die Frequenzcharakteristika eines Empfangsfilters 41 zeigt. Bei beiden 8(A) und 8(B) ist das Vorliegen des Elektrodenvorsprungs durch die Frequenzcharakteristika angezeigt, wobei durchgezogene Linien die Abwesenheit des Elektrodenvorsprungs ohne die erzeugte Mehrfachdurchlaufkapazität CM zeigen, und gestrichelte Linien das Vorliegen des Elektrodenvorsprungs mit der erzeugten Mehrfachdurchlaufkapazität CM zeigen.
Allgemein, wenn der Zwischenraum zwischen den Resonatoren klein ist, kann eine induktive Kopplung erzeugt werden zwischen Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind. Die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, kann aufgehoben werden durch Bereitstellen der Leerlaufflächenelektrode zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind.
Daher stehen in dem Sendefilter 40 die Elektrodenvorsprünge 45A und 45B von den jeweiligen Leerlaufflächenelektroden vor, so dass sich die Leerlaufflächenelektrode 42A der Leerlaufflächenelektrode 42C nähert. Dann wird die Mehrfachdurchlaufkapazität CM zwischen den Elektrodenvorsprüngen 45A und 45B erzeugt. Da die Mehrfachdurchlaufkapazität CM arbeitet, um die induktive Kopplung zu reduzieren, um die kapazitive Kopplung relativ zu erhöhen, kann die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, aufgehoben werden. Somit kann durch geeignetes Festlegen der Mehrfachdurchlaufkapazität CM, die in jedem Resonator erzeugt wird, der Dämpfungspol gesteuert werden.
Genauer gesagt, wenn der Elektrodenvorsprung nicht in dem Sendefilter 40 vorliegt, wie es durch die durchgezogene Linie von 8(A) gezeigt ist, sind zwei Dämpfungspole, die jeweils zwischen Resonatorlöchern 32A und 32B und zwischen Resonatorlöchern 32B und 32C gebildet sind, übermäßig voneinander getrennt, so dass erforderliche Charakteristika nicht erfüllt werden können. Dann können durch Erzeugen der Mehrfachdurchlaufkapazität CM unter Verwendung des Elektrodenvorsprungs, wie es durch die gestrichelte Linie von 8(A) gezeigt ist, zwei Dämpfungspole, die jeweils zwischen den Resonatorlöchern 32A und 32B und zwischen den Resonatorlöchern 32B und 32C erzeugt werden, zu einem gewissen Ausmaß angenähert werden. Wenn die Mehrfachdurchlaufkapazität CM vorliegt, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, können die zwei Dämpfungspole angenähert werden, um die Dämpfung schnell zu erhöhen.
Wenn die Elektrodenvorsprünge in beiden Leerlaufflächenelektroden vorgesehen sind, die an beiden Enden der Resonatorlöcher positioniert sind, die fortlaufend auf solche Weise angeordnet sind, und die Leerlaufflächenelektroden 42A und 42C symmetrisch angeordnet sind, mit einer Ähnlichkeit in der Form, können andere Teile des Sendefilters ebenfalls symmetrisch um die Eingangs-/Ausgangs-Richtung angeordnet werden, so dass ein Entwurf ohne weiteres ermöglicht wird.
In dem Empfangsfilter 41 steht der Elektrodenvorsprung 45C von der Leerlaufflächenelektrode 43C vor, so dass sich die Leerlaufflächenelektrode 43A der Leerlaufflächenelektrode 43C nähert. Dann wird die Mehrfachdurchlaufkapazität CM zwischen den Elektrodenvorsprüngen 43A und 45C erzeugt. Durch die Mehrfachdurchlaufkapazität CM kann die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, aufgehoben werden. Somit kann durch geeignetes Festlegen der Mehrfachdurchlaufkapazität CM, die in jedem Resonator erzeugt wird, der Dämpfungspol gesteuert werden.
Genauer gesagt, wenn der Elektrodenvorsprung 45C nicht in dem Empfangsfilter 41 vorliegt, wie es durch die durchgezogene Linie von 8(B) gezeigt ist, stimmen zwei Dämpfungspole, die jeweils zwischen Resonatorlöchern 33A und 33B und zwischen Resonatorlöchern 33B und 33C erzeugt werden, beinahe miteinander überein, so dass es sein kann, dass erforderliche Charakteristika nicht erfüllt werden. Dann können durch Erhalten der Mehrfachdurchlaufkapazität CM unter Verwendung des Elektrodenvorsprungs 45C, wie er durch die gestrichelte Linie von 8(B) gezeigt ist, zwei Dämpfungspole getrennt werden, die jeweils zwischen Resonatorlöchern 33A und 33B und zwischen Resonatorlöchern 33B und 33C erzeugt werden. Wenn die Mehrfachdurchlaufkapazität CM vorliegt, können die zwei Dämpfungspole, die jeweils zwischen Resonatorlöchern 33A und 33B und zwischen Resonatorlöchern 33B und 33C erzeugt werden, vergleichsweise getrennt werden, um die Dämpfung schnell zu erhöhen.
Wenn der Elektrodenvorsprung 45C nur in der Leerlaufflächenelektrode 43C des Resonators in der Endstufe des Empfangsfilters 41 vorgesehen ist, können auf diese Weise die Dämpfungspole gesteuert werden, sowie die Kapazität, die zu dem Außenleiter erzeugt wird, reduziert werden, um in dem Resonator 43A in der ersten Stufe des Empfangsfilters 41 vergleichsweise klein zu sein. Dadurch kann die Impedanz zwischen der Eingangs-/Ausgangs-Elektrode für den Anschluss einer Antenne und der Leerlaufflächenelektrode an die Phasensynthese angepasst werden, so dass die Phasensynthese mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Sendefilter 40 mit Elektrodenvorsprüngen versehen, die in den Leerlaufflächenelektroden der Resonatoren sowohl der ersten Stufe als auch der Endstufe gebildet sind, während das Empfangsfilter 41 mit einem Elektrodenvorsprung versehen ist, der nur in der Leerlaufflächenelektrode 43C des Resonators der Endstufe vorgesehen ist, alternativ können die Elektrodenvorsprünge in den Leerlaufflächenelektroden sowohl des Resonators der ersten Stufe als auch der Endstufe des Empfangsfilters 41 vorgesehen sein oder können auch in einem derselben vorgesehen sein. Der Elektrodenvorsprung kann auch in jeder der Leerlaufflächenelektroden der Resonatoren der ersten Stufe und der Endstufe des Sendefilters 40 vorgesehen sein.
Um die Mehrfachdurchlaufkapazität CM einzustellen, wird in einem Herstellungsprozess ein vergleichsweise großer Elektrodenvorsprung gebildet; dann kann die Länge des Elektrodenvorsprungs in dem Einstellungsprozess unter Verwendung verschiedener Verfahren, wie z. B. eines Laserstrahls und eines Rooters, geregelt werden.
Als Nächstes wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung nachfolgend als ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Form einer Leerlaufflächenelektrode weiter von der des zweiten Ausführungsbeispiels unterschieden.
5 ist eine Außenansicht des dritten Ausführungsbeispiels von einer Leerlauffläche aus gesehen. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Resonatorlöchern 52A bis 52C und 53A bis 53C mit Leerlaufflächenelektroden 62A bis 62C bzw. 63A bis 63C versehen. Die Leerlaufflächenelektroden 62A, 62C und 63C sind ebenfalls mit Elektrodenvorsprüngen 65A, 65B bzw. 65C versehen. Die jeweiligen Leerlaufflächenelektroden 62B, 63A und 63B sind rechteckig geformt.
In einem Sendefilter 60 sind die Elektrodenvorsprünge 65A und 65B auf einer Seite angeordnet, die der Befestigungs oberfläche gegenüberliegt, die in dem oberen Abschnitt von 5 gezeigt ist. In einem Empfangsfilter 61 ist der Elektrodenvorsprung 65C auf einer Seite angeordnet, die mit der in dem unteren Abschnitt von 5 gezeigten Befestigungsoberfläche übereinstimmt.
Bei dem Sendefilter 60 können durch Anordnen der Elektrodenvorsprünge 65A und 65B auf der Seite, die der Befestigungsoberfläche gegenüberliegt, die Mehrfachdurchlaufkapazität CM, die zwischen den Leerlaufflächenelektroden 62A und 62C erzeugt wird, sowie die Eigenkapazität CI der Leerlaufflächenelektrode 62A vergleichsweise erhöht werden. Auf einer Seite der Leerlaufflächenelektrode 62A, die mit der Befestigungsoberfläche übereinstimmt, wird nicht der Außenleiter sondern eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode 54 allgemein gebildet, so dass die effektive dielektrische Konstante der Umgebung der Eingangs-/Ausgangs-Elektrode 54 wesentlich reduziert ist. Falls angenommen wird, dass der Elektrodenvorsprung auf der Seite der Leerlaufflächenelektrode 62A gebildet wird, die mit der Befestigungsoberfläche übereinstimmt, kann somit der Effekt des Erhöhens der Eigenkapazität CI der Leerlaufflächenelektrode 62A nicht erhalten werden. Während gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel durch Bereitstellen des Elektrodenvorsprungs 65A auf der Seite, die der Befestigungsoberfläche gegenüberliegt, die Eigenkapazität CI der Leerlaufflächenelektrode 62A vergleichsweise erhöht werden kann.
In dem Empfangsfilter 61 kann durch Anordnen des Elektrodenvorsprungs 65C auf der Seite, die mit der Befestigungsoberfläche übereinstimmt, eine Kapazität (eine externe Verbindungskapazität) Ce zwischen der Leerlaufflächenelektrode 63C und der Eingangs-/Ausgangs-Elektrode 55 ebenfalls erhöht werden.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenvorsprünge 65A und 65B in dem Sendefilter 60 auf einer Seite angeordnet, die der Befestigungsoberfläche gegenüber liegt, während der Elektrodenvorsprung 65C in dem Empfangsfilter 61 auf einer Seite angeordnet ist, die mit der Befestigungsoberfläche übereinstimmt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration begrenzt, und die Elektrodenvorsprünge können auf jeder der Seiten vorgesehen sein, die der Befestigungsoberfläche gegenüberliegen, und mit der Befestigungsoberfläche übereinstimmen, und entweder auf dem Sendefilter oder dem Empfangsfilter.
Als Nächstes wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Ausführen der vorliegenden Erfindung nachfolgend als ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel werden Intervalle von Resonatorlöchern von denjenigen des dritten Ausführungsbeispiels unterschieden.
6(A) ist eine Außenansicht des vierten Ausführungsbeispiels von einer Leerlauffläche aus gesehen; 6(B) ist eine Außenansicht des vierten Ausführungsbeispiels von einer Kurzschlussfläche aus gesehen. Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Resonatorlöchern 72A bis 72C und 73A bis 73C auf der Kurzschlussfläche an etwa gleichen Abständen angeordnet. Auf einer Leerlauffläche sind Leerlaufflächenelektroden 82A bis 82C und 83A bis 83C und Elektrodenvorsprünge 85A bis 85C vorgesehen. Durch Bereitstellen der Leerlaufflächenelektroden 82A bis 82C und 83A bis 83C wird zwischen den Leerlaufflächenelektroden eine gegenseitige Kapazität erzeugt. Zwischen der Leerlaufflächenelektrode und dem Außenleiter wird auch eine Eigenkapazität erzeugt. Eine Mehrfachdurchlaufkapazität wird auch aufgrund der Elektrodenvorsprünge 85A bis 85C erzeugt. Durch die gegenseitige Kapazität ist die kapazitive Kopplung zwischen den Resonatoren relativ erhöht, während die Eigenkapazität arbeitet, um die kapazitive Kopplung zu reduzieren, um die induktive Kopplung relativ zu erhöhen, im Gegensatz zu der gegenseitigen Kapazität. Durch Bereitstellen von zwei Leerlaufflächenelektroden zwischen den Resonatoren benachbart zueinander, kann der Effekt der erzeugten gegenseitigen Kapazität aufgehoben werden. Somit kann die Eigenkapazität, die in jedem Resonator erzeugt wird, entsprechend eingestellt werden. Da durch die Mehrfachdurchlaufkapazität die induktive Kopplung zwischen den Resonatoren, die nicht benachbart zueinander sind, aufgehoben werden kann, kann der Dämpfungspol durch geeignetes Einstellen der Mehrfachdurchlaufkapazität gesteuert werden.
Die Resonatorlöcher 72A bis 72C und 73A bis 73C auf der Kurzschlussfläche hierin sind an etwa gleichen Abständen angeordnet. Somit sind die Abstände der Leerlaufflächenelektroden 82A bis 82C eines Sendefilters 80 vergleichsweise groß, und die Abstände der Leerlaufflächenelektroden 83A bis 83C eines Empfangsfilters 81 sind vergleichsweise klein.
Wenn Lochabschnitte mit kleinem Durchschnitt auf der Kurzschlussflächenseite an etwa gleichen Abständen angeordnet sind, fließt ein elektrischer Strom auf solche Weise im Wesentlichen einheitlich durch die Resonatorlöcher auf der Kurzschlussflächenseite und die Außenleiter auf der Kurzschlussfläche, dass er die Stromkonzentration unterdrückt. Somit kann der Q-Wert des gesamten dielektrischen Duplexers optimiert werden.
Da die Lochabschnitte mit kleinem Durchschnitt auf der Kurzschlussflächenseite an im Wesentlichen gleichen Abständen angeordnet sind, und obwohl die Anordnung der Lochabschnitte mit großem Durchmesser auf der Leerlaufflächenseite größtenteils begrenzt ist, weil eine Eigenkapazität von den Leerlaufflächenelektroden erhalten wird, kann der gewünschte Dämpfungspol erhalten werden, selbst wenn die Exzentrizität der Resonatorlöcher reduziert ist.
Als Nächstes ist eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung als ein fünftes Ausführungsbeispiel der bevorzugten Ausführungsbeispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung in dem Blockdiagramm von 7 gezeigt. Mit Bezugnahme auf 7 verwendet ein Duplexer DPX den dielektrischen Duplexer gemäß dem oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel. Der Duplexer DPX ist auf einer Schaltungsplatine befestigt, so dass die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode des Sendefilters mit einer Sendeschaltung verbunden ist, die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode des Empfangsfilters mit einer Empfangsschaltung verbunden ist, und eine Antenne ANT mit der Antennenelektrode des Duplexers DPX verbunden ist.
Zusammenfassung
Ein dielektrisches Filter mit einer ultra-heteroaxialen Struktur ist mit Leerlaufelektroden versehen. Durch Erhöhen der Kapazität zwischen jeder Leerlaufelektrode und einem Außenleiter, die größer ist als diejenige, die zwischen den Leerlaufelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, ist die induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren aufgrund von benachbarten Resonatorlöchern erhöht.

Claims

Ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale umfasst: einen dielektrischen Block, wobei der dielektrische Block folgende Merkmale umfasst: eine Leerlaufoberfläche, eine Kurzschlussoberfläche, die der Leerlaufoberfläche gegenüberliegt, eine Befestigungsoberfläche, und eine Mehrzahl von angeordneten stufenförmigen Löchern, die sich zwischen der Leerlaufoberfläche und der Kurzschlussoberfläche erstrecken; einen Außenleiter, der auf zumindest einer Oberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist; Innenleiter, die auf Innenoberflächen der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern gebildet sind, um eine Mehrzahl von Resonatorlöchern zu bilden; eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode, die auf der Befestigungsoberfläche gebildet ist, wobei die Eingangs/Ausgangs-Elektrode von dem Außenleiter getrennt ist; und eine Leerlaufelektrode, die auf der Leerlaufoberfläche für jedes der jeweiligen Resonatorlöcher der Mehrzahl von Resonatorlöchern gebildet ist, wobei jede Leerlaufelektrode mit ihrem jeweiligen Innenleiter elekt risch verbunden ist und von dem Außenleiter getrennt ist, wobei jedes der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern einen ersten Querschnitt benachbart zu der Leerlaufoberfläche und einen zweiten Querschnitt benachbart zu der Kurzschlussfläche aufweist, wobei der erste Querschnitt größer ist als der zweite Querschnitt, wobei die Mehrzahl von Resonatorlöchern angeordnet ist, so dass ein Abstand auf der Leerlaufoberfläche zwischen Achsen der angeordneten Resonatorlöcher, die an beiden Enden positioniert sind, größer ist als derjenige auf der Kurzschlussoberfläche, und wobei eine Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufelektrode und dem Außenleiter erzeugt wird, und eine Kapazität, die zwischen den Leerlaufelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, festgelegt werden, so dass eine induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren aufgrund der benachbarten Resonatorlöcher erhöht ist.
Ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale umfasst: einen dielektrischen Block, wobei der dielektrische Block folgende Merkmale umfasst: eine Leerlaufoberfläche, eine Kurzschlussoberfläche, die der Leerlaufoberfläche gegenüberliegt, eine Befestigungsoberfläche, und eine Mehrzahl von angeordneten stufenförmigen Löchern, die sich zwischen der Leerlaufoberfläche und der Kurzschlussoberfläche erstrecken; einen Außenleiter, der zumindest auf einer Oberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist; Innenleiter, die auf Innenoberflächen der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern angeordnet sind, um eine Mehrzahl von Resonatorlöchern zu bilden; eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode, die auf der Befestigungsoberfläche gebildet ist, wobei die Eingangs/Ausgangs-Elektrode von dem Außenleiter getrennt ist; und eine Leerlaufelektrode, die auf der Leerlaufoberfläche gebildet ist, für jedes der jeweiligen Resonatorlöcher der Mehrzahl von Resonatorlöchern, wobei jede Leerlaufelektrode mit ihrem jeweiligen Innenleiter elektrisch verbunden ist und von dem Außenleiter getrennt ist, wobei jedes der Mehrzahl von stufenförmigen Löchern einen ersten Querschnitt benachbart zu der Leerlaufoberfläche und einen zweiten Querschnitt benachbart zu der Kurzschlussoberfläche aufweist, wobei die Mehrzahl der Resonatorlöcher angeordnet ist, so dass ein Abstand auf der Kurzschlussoberfläche zwischen Achsen der angeordneten Resonatorlöcher, die an beiden Enden positioniert sind, größer ist als derjenige auf der Leerlaufoberfläche, und wobei eine Kapazität, die zwischen jeder Leerlaufelektrode und dem Außenleiter erzeugt wird, und eine Kapazität, die zwischen den Leerlaufelektroden benachbart zueinander erzeugt wird, festgelegt sind, so dass eine induktive Kopplung zwischen zwei Resonatoren aufgrund der benachbarten Resonatorlöcher erhöht ist.
Das Filter gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Leerlaufelektroden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher angeordnet sind, eine größere Fläche aufweisen als die Fläche der dazu benachbarten Leerlaufelektrode.
Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest eine der Leerlaufelektroden, die an den Enden der angeordneten Resonatorlöcher angeordnet ist, einen Elektrodenvorsprung umfasst, der von einem Rand der zumindest einen Leerlaufelektrode zu einer benachbarten Leerlaufelektrode vorsteht, um eine Kapazität bezüglich einer Leerlaufelektrode zu erzeugen, die sich von der zumindest einen Leerlaufelektrode unterscheidet.
Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Leerlaufelektroden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher angeordnet sind, Elektrodenvorsprünge umfassen, die von einem Rand derselben zu einer benachbarten Leerlaufelektrode vorstehen, um Kapazitäten zu Leerlaufelektroden zu erzeugen, die sich von den Leerlaufelektroden unterscheiden, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher positioniert sind.
Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem Abstände zwischen Achsen der Mehrzahl von Resonatorlöchern auf der Kurzschlussoberfläche gleich sind.
Ein dielektrischer Duplexer, der folgende Merkmale umfasst: einen dielektrischen Block; ein erstes und zweites dielektrisches Filter, die in den dielektrischen Block integriert sind; und eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode für den Anschluss einer Antenne, die zwischen dem ersten und zweiten dielektrischen Filter angeordnet ist, wobei die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode ein Ausgangssignal von dem ersten dielektrischen Filter ausgibt und ein Eingangssignal in das zweite dielektrische Filter eingibt, wobei zumindest entweder das erste oder das zweite dielektrische Filter ein dielektrisches Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ist.
Ein dielektrischer Duplexer, der folgende Merkmale umfasst: einen dielektrischen Block; die dielektrischen Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, die in den dielektrischen Block als erstes und zweites dielektrisches Filter eingebaut sind; und eine Eingangs-/Ausgangs-Elektrode für den Anschluss einer Antenne, die zwischen dem ersten und zweiten dielektrischen Filter angeordnet ist, wobei die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode ein Ausgangssignal von dem ersten dielektrischen Filter ausgibt und ein Eingangssignal in das zweite dielektrische Filter eingibt, wobei die Mehrzahl der Resonatorlöcher so angeordnet ist, dass der Abstand auf der Leerlaufoberfläche zwischen den Achsen der Resonatorlöcher, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher in dem ersten dielektrischen Filter angeordnet sind, länger ist als derjenige auf der Kurzschlussoberfläche, und wobei die Mehrzahl der Resonatorlöcher angeordnet ist, so dass der Abstand auf der Kurzschlussoberfläche zwischen den Achsen der Resonatorlöcher, die an beiden Enden der angeordneten Resonatorlöcher in dem zweiten dielektrischen Filter angeordnet sind, länger ist als derjenige auf der Leerlaufoberfläche.
Der Duplexer gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem ein Durchgangsloch von einer Zwischenposition auf der Leerlaufoberfläche zwischen dem ersten und zweiten dielektrischen Filter zu einer Position gebildet ist, die der Kurzschlussoberfläche gegenüberliegt, wobei das Durchgangsloch mit einem Innenleiter versehen ist, der auf der Innenoberfläche desselben gebildet ist, um ein Erregungsloch aufzuweisen, durch elektrisches Verbinden des Innenleiters mit einem Außenleiter auf der Leerlaufoberfläche, und wobei eine Antennenelektrode entlang der Befestigungsoberfläche zu der Kurzschlussoberfläche hin gebildet ist, getrennt von dem Außenleiter, und elektrisch verbunden ist mit dem Innenleiter, der auf der Innenoberfläche des Erregungslochs gebildet ist, wobei die Eingangs-/Ausgangs-Elektrode mit dem Resonator interdigital gekoppelt ist, aufgrund eines benachbarten Resonatorlochs.
Der Duplexer gemäß Anspruch 9, bei dem ein Elektrodenvorsprung nur in der Leerlaufelektrode gebildet ist, die mit dem Innenleiter eines Resonatorlochs elektrisch verbunden ist, der einem Endstufenresonator entspricht, unter der Mehrzahl von Leerlaufelektroden des zweiten dielektrischen Filters.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die folgende Merkmale umfasst: eine Hochfrequenzschaltung; und eines der dielektrischen Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, und dem dielektrischen Duplexer gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, die in der Hochfrequenzschaltung vorgesehen sind.