DE69618278T2

DE69618278T2 - Dielektrisches Filter

Info

Publication number: DE69618278T2
Application number: DE69618278T
Authority: DE
Inventors: Seigo Hino
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: DE69618278D1; EP0746052A1; JPH08330808A; EP0746052B1; US5831495A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dielektrisches Filter für eine mobile Funkkommunikationsvorrichtung, wie beispielsweise für ein tragbares Telefon oder dergleichen.
Es sind verschiedene dielektrische Filter vorgeschlagen worden, bei denen eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen in einem dielektrischen keramischen Block mit einer rechteckigen Quaderform bereitgestellt sind, so dass sie sich parallel zueinander von einer Endoberfläche zu der entgegengesetzten Endoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks erstrecken, wobei innere leitende Schichten bei inneren Oberflächen der jeweiligen Durchgangsbohrungen zur Ausbildung von Resonanzleitern bereitgestellt sind, eine äußere leitende Schicht im Allgemeinen bei der gesamten äußeren Umfangsoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks mit Ausnahme der einen Endoberfläche zur Ausbildung einer Abschirmelektrode bereitgestellt ist, jeder Resonanzleiter ein Ende, das bei der einen Endoberfläche des Blocks zur Ausbildung eines offenen Schaltungsendes geöffnet ist, und das andere Ende aufweist, das mit der Abschirmelektrode bei der entgegengesetzten Endoberfläche zur Ausbildung eines Kurzschlussendes verbunden ist (vergleiche beispielsweise japanisches Patent Kokai 60- 114004, japanisches Gebrauchsmuster Kokai 62-181005, japanisches Gebrauchsmuster Kokai 61-64706, japanische Patentveröffentlichung 3-40962 sowie japanisches Patent Kokai 3-6102).
In jüngster Zeit ist vom Standpunkt der Erfordernisse einer Verringerung der Größe und des Gewichts eines tragbaren Telefons und einer direkten Anbringung des dielektrischen Filters dieses Typs bei einer gedruckten Schaltungsplatine ein Bedarf zur Verringerung der Größe und Dicke eines derartigen dielektrischen Filters entstanden.
Bei dem dielektrischen Filter und insbesondere bei einem 1/4λ-Typ-Koaxialresonator ist jedoch, wenn die Länge eines Resonators L ist, die Lichtgeschwindigkeit c ist, eine Resonanzfrequenz f&sub0; ist und eine relative dielektrische Konstante eines dielektrischen Materials &epsi;r ist, die nachstehende Beziehung erfüllt.
L = c/(4f&sub0;&epsi;r)
Es ist aus dieser Beziehung ersichtlich, dass die Länge L des Resonators unabdingbar bestimmt wird, wenn das zu verwendende dielektrische Material und die beabsichtigte Resonanzfrequenz bestimmt sind. Das heißt, dass die Länge des Resonators nicht verkürzt werden kann, auch wenn die Dicke des dielektrischen Filters in struktureller Hinsicht verringert werden kann, und somit ist die Verringerung der Größe des Filters begrenzt.
Demgegenüber wird die Resonanzfrequenz f&sub0; des dielektrischen Filters dargestellt durch:
f&sub0; = 1/2π(LC)1/2,
wobei L die äquivalente Induktivität des Resonators und C die äquivalent Kapazität des Resonators ist.
Dementsprechend ist es weit verbreitete Praxis, die Resonanzfrequenz des Filters durch Regeln der äquivalenten Induktivität und der äquivalenten Kapazität des Resonators zu regeln. Anders ausgedrückt, bei dem dielektrischen Filter ist es erforderlich, die Resonanzfrequenz auf einen gewünschten Wert zu regeln, so dass die Uneinheitlichkeit der dielektrischen Konstante des zu verwendenden elektrischen keramischen Blocks und/oder eine Variation in der Kapazität nach einem Zusammenbau oder einer direkten Anbringung bei der gedruckten Schaltungsplatine kompensiert wird. Dies wird durch ein übliches Entfernen eines Teils des Leiters des offenen Schaltungsendes des Resonators oder durch ein Hinzufügen eines Leiters zu dem offenen Schaltungsende durchgeführt, wodurch die Länge des Resonators verändert wird.
Mit einer in dem japanischen Patent Kokai 3-6102 offenbarten Anordnung wird beispielsweise, damit das dielektrische Filter auf der gedruckten Schaltungsplatine oberflächenmontiert ist und die Frequenzregelung vereinfacht ist, der dielektrische keramische Block mit regelnden Durchgangsbohrungen versehen, von denen sich jede vertikal von der Durchgangsbohrung für den Resonator zu der einen Seitenoberfläche erstreckt, die parallel zu der angeordneten Richtung der Durchgangsbohrungen des dielektrischen Blocks ist. Jede regelnde Durchgangsbohrung weist eine innere Oberfläche auf, die mit einer Metallschicht versehen ist. Die Resonanzfrequenz wird durch teilweises Entfernen der Metallschicht bei der inneren Oberfläche jeder regelnden Durchgangsbohrung von dem zugehörigen offenen Ende geregelt. In diesem Fall sind im Hinblick auf die Schaltungsanordnung die Resonanzleiter durch die inneren Metallschichten der regelnden Durchgangsbohrungen parallel zueinander geschaltet, so dass die kapazitive Komponente des Resonators vergrößert werden kann, und folglich kann die Resonanzfrequenz verringert werden, wie es aus der vorstehend beschriebenen Beziehung ersichtlich ist.
Auf diese Weise kann die Kapazität des dielektrischen Filters durch Bereitstellung derartiger Frequenz regelnder Durchgangsbohrungen vergrößert werden. Folglich kann die Resonanzlänge, wenn die Resonanzfrequenz bei einem vorbestimmten Wert festgelegt ist, um so viel verkürzt werden. Es ist jedoch mit der in dem japanischen Patent Kokai 3-6102 offenbarten Anordnung, in der die Frequenz regulierenden Durchgangsbohrungen bei einer Seitenoberfläche oder einer Oberseitenoberfläche des elektrischen Materialblocks senkrecht bereitgestellt sind, damit die Größenverringerung des Filters ausgeführt wird, während das Erfordernis zur Verringerung in der Dicke erfüllt wird, schwierig, die Kapazität in einem solchen Umfang zu vergrößern, dass die Resonanzlänge wesentlich verkürzt werden kann, da die Dicke des dielektrischen keramischen Blocks nicht vergrößert werden kann. Folglich kann die vorstehend vorgeschlagene Anordnung nicht beide Erfordernisse in Bezug auf die Dicke und die Größe erfüllen.
Des Weiteren ist es bisweilen gewünscht, dass das dielektrische Filter dieses Typs Zwischenstufen- Kopplungselektroden zur kapazitiven Kopplung der benachbarten Resonanzleiter aufweist, wobei jede bei der Seitenoberfläche des Blocks entgegengesetzt zu der gedruckten Schaltungsplatine auf eine derartige Weise angeordnet ist, dass sie von der Abschirmelektrode bei dem Block getrennt ist. Da jedoch eine Vielzahl von Frequenz regelnden Durchgangsbohrungen bei dem einen Seitenende des dielektrischen Blocks geöffnet ist, wie es vorstehend beschrieben ist, entsteht eine Schwierigkeit dadurch, dass derartige Durchgangsbohrungen die einfache Ausbildung der Zwischenstufen-Kopplungselektroden stören.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein dielektrisches Filter bereitzustellen, bei dem die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten gelöst werden können und die Erfordernisse für eine Verringerung der Dicke und Größe gleichzeitig erfüllt werden können.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein dielektrisches Filter bereitgestellt mit einem dielektrischen keramischen Block mit zwei äußeren Endoberflächen, zwei äußeren Seitenoberflächen und einer äußeren Oberteiloberfläche sowie einer äußeren Bodenoberfläche, einer Vielzahl von in dem dielelektrischen keramischen Block bereitgestellten und parallel zueinander angeordneten Resonanzleitern, wobei jeder Resonanzleiter eine jeweilige innere leitende Schicht umfasst, die bei einer inneren Umfangsoberfläche einer jeweiligen Durchgangsöffnung bereitgestellt ist, die sich zwischen der einen Endoberfläche und der anderen Endoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks erstreckt, einer Abschirmelektrode, die bei den äußeren Seitenoberflächen, der äußeren Oberteiloberfläche sowie der äußeren Bodenoberfläche und der anderen Endoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks bereitgestellt ist, wobei jeder Resonanzleiter ein zugehöriges, bei der einen Endoberfläche des Blocks geöffnetes Ende, um ein offenes Schaltungsende zu definieren, und das zugehörige andere, mit der Abschirmelektrode bei der anderen Endoberfläche des Blocks verbundene Ende aufweist, um ein Kurzschlussende zu definieren, und Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden, die bei einer Bodenoberfläche der äußeren Seitenoberflächen angrenzend zu dem offenen Schaltungsende angeordnet sind und derart positioniert sind, dass sie mit den ersten bzw. letzten der Resonanzleiter kapazitiv gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hilfsdurchgangsbohrungen in dem dielektrischen keramischen Körper bereitgestellt sind, jede der Hilfsdurchgangsbohrungen sich seitlich von der jeweiligen Durchgangsöffnung der ersten und letzten Resonanzleiter zu der jeweiligen Umfangsoberfläche erstreckt, die an die Bodenumfangsoberfläche angrenzt, bei denen die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden angeordnet sind, und mit einer inneren leitenden Schicht auf einer jeweiligen zugehörigen inneren Umfangsoberfläche versehen ist und ein Teil der inneren leitenden Schicht, der bei einer Öffnung jeder Hilfsdurchgangsbohrung positioniert ist, von der Abschirmelektrode getrennt ist, um ein offenes Schaltungsende zu definieren.
Ein Filter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der Patentdruckschrift US-A-4 431 977 bekannt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein dielektrisches Filter mit einem dielektrischen keramischen Block bereitgestellt, wobei die Anzahl von Resonanzleitern drei ist.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der jeweiligen Durchgangsöffnung jedes der ersten und letzten Resonanzleiter und der jeweiligen äußeren Seitenoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks größer als der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der jeweiligen Durchgangsöffnung jedes der ersten und letzten Resonanzleiter und der äußeren Oberteiloberfläche des dielektrischen keramischen Blocks ist.
Jede Hilfsdurchgangsbohrung kann nahe der einen Endoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks positioniert sein.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines dielektrischen Filters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische horizontale Schnittdarstellung, die entlang einer Ebene entnommen ist, die Achsen von Resonatordurchgangsöffnungen des dielektrischen Filters gemäß Fig. 1 umfasst,
Fig. 3 eine schematische Unteransicht des dielektrischen Filters gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer Modifikation des dielektrischen Filters gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines dielektrischen Filters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 6 eine schematische Draufsicht des dielektrischen Filters gemäß Fig. 5.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In der nachstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist zu beachten, dass gegenseitig gleiche oder ähnliche Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen in der beigefügten Zeichnung bezeichnet sind.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere auf die Fig. 1 bis 3, ist ein dielektrisches Filter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das veranschaulichte dielektrische Filter umfasst einen dielektrischen keramischen Block 1, der eine im Wesentlichen rechteckige Quaderform aufweist und der typischerweise aus einem dielektrischen keramischen Material hergestellt ist, wie beispielsweise Titanoxid. Der dielektrische keramische Block 1 ist mit zwei Durchgangsöffnungen 2a und 2b versehen, die derart angeordnet sind, dass sie sich parallel zueinander von einer vorderen Endoberfläche 1a zu einer rückwärtigen Endoberfläche 1b des dielektrischen keramischen Blocks 1 erstrecken. Jede der Durchgangsöffnungen 2a und 2b weist eine innere Umfangsoberfläche auf, die mit einer inneren leitenden Schicht 3 ausgebildet ist, die einen Resonanzleiter bildet. Eine Abschirmelektrode 4 ist im Wesentlichen bei den gesamten äußeren Umfangsoberflächen 1b bis 1f des dielektrischen keramischen Blocks mit Ausnahme der vorderen Endoberfläche 1a des Blocks 1 bereitgestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat diese Abschirmelektrode 4 eine Funktion als Erdungselektrode. Jede der inneren leitenden Schichten 3 der inneren Oberflächen der Durchgangsöffnungen 2a und 2b weist ein Ende oder ein offenes Schaltungsende, das an die vordere Endoberfläche 1a des dielektrischen keramischen Blocks 1 angrenzt, und das andere Ende oder ein Kurzschlussende auf, das an die rückwärtige Endoberfläche 1b des dielektrischen keramischen Blocks 1 angrenzt und mit der Abschirmelektrode 4 verbunden ist.
Der dielektrische keramische Block 1 ist ebenso mit Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b bei den Bereichen versehen, die benachbart zu der offenen Schaltungsendoberfläche 1a des Blocks 1 sind. Wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstrecken sich diese Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b seitlich von den Durchgangsöffnungen 2a und 2b der Resonanzleiter zu Seitenoberflächen 1c bzw. 1d des dielektrischen keramischen Blocks 1. Jede der Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b weist eine innere Umfangsoberfläche auf, die mit einer inneren leitenden Schicht 6 versehen ist. Jede der inneren leitenden Schichten 6 in den Hilfsdurchgangsbohrungen weist ein inneres Ende, das mit den damit verbundenen inneren leitenden Schichten 3 in den Durchgangsöffnungen 2a und 2b verbunden ist, sowie ein äußeres Ende auf, das von der Abschirmelektrode 4 bei der äußeren Umfangsoberfläche des dielektrischen keramischen Blocks 1 durch einen isolierenden Raum 7 elektrisch getrennt ist. Dann ist das äußere Ende der inneren leitenden Schicht 6 in jeder Hilfsdurchgangsbohrung als ein offenes Schaltungsende ausgebildet. Der Raum 7 kann durch Entfernen der Abschirmelektrodenteile bei dem das äußere Ende der inneren leitenden Schicht 6 umgebenden Bereich ausgebildet werden, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. In diesem Fall kann, wenn die inneren Durchmesser der Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b vergrößert werden, um den Bereich der inneren leitenden Schichten 6 zu vergrößern, die kapazitive Komponente des Resonators vergrößert werden. Das heißt, dass eine gewünschte oder beabsichtigte Resonanzfrequenz erhalten werden kann, auch wenn die Länge des Resonators verkürzt wird.
Ferner ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, eine Zwischenstufen-Kopplungselektrode 8 bei der oberen Seitenoberfläche 1e des dielektrischen keramischen Blocks 1 bei einer Position nahe der zugehörigen vorderen Endoberfläche 1a bereitgestellt. Diese Zwischenstufen- Kopplungselektrode 8 erstreckt sich seitlich über die Resonanzleiter 3 und ist von der Abschirmelektrode 4 durch einen isolierenden Raum 9 elektrisch getrennt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Zwischenstufen- Kopplungselektrode 8 kann ebenso ausgebildet werden, indem die Abschirmelektrode 4 teilweise entfernt wird, um den isolierenden Raum 9 auszubilden, der die Zwischenstufen-Kopplungselektrode 8 umgibt.
Zusätzlich sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, eine Eingangs-Kopplungselektrode 10 und eine Ausgangs- Kopplungselektrode 11 bei der Bodenseitenoberfläche 1f bereitgestellt und derart angeordnet, dass sie den offenen Schaltungsenden der Resonanzleiter 3 entsprechen. Die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden 10 und 11 sind von der Abschirmelektrode 4 durch isolierende Räume 12 elektrisch getrennt und sind mit einem Eingangs-/ Ausgangsschaltungsabschnitt auf einer (nicht gezeigten) gedruckten Schaltungsplatine verbunden.
In dem, wie vorstehend beschrieben, aufgebauten Filter sind nachstehend einige Beispiele beschrieben, um zu veranschaulichen, wie eine für eine vorbestimmte Resonanzfrequenz (beispielsweise f&sub0; = 865,5 MHz) erforderliche Resonanzlänge L in Bezug zu einem Abstand x von dem Mittelpunkt jeder der Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b zu der vorderen Endoberfläche 1a und einem Innendurchmesser r jeder Hilfsdurchgangsbohrung in Bezug stehen kann:
Der Fall, bei dem der Innendurchmesser r jeder Hilfsdurchgangsbohrung 5a und 5b festgelegt ist (0,7 mm) und der Abstand x variiert wird:

Abstand x (mm) Resonanzlänge L (mm)

keine Durchgangsbohrung 10,0
1,0 8,7
1,5 8,9
2,0 9,1
Der Fall, bei dem der Abstand x von der vorderen Endoberfläche 1a zu dem Mittelpunkt jeder Hilfsdurchgangsbohrung 5a und 5b auf 1,5 mm festgelegt ist und der innere Durchmesser r variiert wird:

innerer Durchmesser r (mm) Resonanzlänge L (mm)

keine Durchgangsbohrung 10,0
0,5 9,2
0,7 8,9
0,9 8,6
Wie es aus den vorstehend genannten Messbeispielen ersichtlich ist, kann die Resonanzlänge L verkürzt werden, wenn der Abstand x von dem Mittelpunkt jeder Hilfsdurchgangsbohrung 5a und 5b zu der vorderen Endoberfläche 1a verringert wird und der innere Durchmesser r jeder Hilfsdurchgangsbohrung 5a und 5b vergrößert wird.
In Fig. 4 ist eine Modifikation des in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiels veranschaulicht. In diesem Fall wird eine Kopplung zwischen den Resonatoren durch Entfernen des Teils der Abschirmelektrode auf der Oberteilseitenoberfläche 1e durchgeführt, die benachbart zu der kurzgeschlossenen rückwärtigen Endoberfläche 1b ist, so dass ein streifenförmiger nichtleitender Bereich 13 entlang einer Richtung ausgebildet ist, die senkrecht zu den Achsen der Durchgangsöffnungen 2a und 2b ist. Die weitere Anordnung ist im Wesentlichen die gleiche wie die des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels, und folglich sind die Komponenten, die denen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten und veranschaulichten Filter ist, wenn ein Abstand A von dem Mittelpunkt jeder Durchgangsöffnung 2a und 2b zu der Oberteilseitenoberfläche 1e des dielektrischen keramischen Blocks 1 mit einem Abstand B von dem Mittelpunkt jeder Durchgangsöffnung 2a und 2b zu der Seitenoberfläche 1c oder 1d im Hinblick auf das Erfordernis einer Verringerung der Dicke des Filters verglichen wird, der Abstand B üblicherweise größer als der Abstand A, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Folglich kann, da sich die Hilfsdurchgangsbohrungen 5a und 5b in seitlicher Richtung, aber nicht in Richtung der Dicke oder in vertikaler Richtung des Blocks 1 erstrecken, jede der Bohrungen derart angeordnet sein, dass sie eine ausreichende Länge aufweist, und somit kann die Resonanzlänge durch optimale Auswahl der Position und des inneren Durchmessers jeder Bohrung auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Messergebnisse wesentlich verkürzt werden, wodurch die Größe des Filters selbst verringert wird.
In den Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, das auf ein dreistufiges dielektrisches Filter gerichtet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein dielektrischer keramischer Block 21 aus dielektrischem keramischem Material mit drei Durchgangsöffnungen 22a, 22b und 22c versehen, die angeordnet sind, sich parallel zueinander von einer vorderen Endoberfläche 21a zu einer rückwärtigen Endoberfläche 21b des dielektrischen keramischen Blocks 21 zu erstrecken. Jede Durchgangsöffnung weist eine innere Umfangsoberfläche auf, die mit einer inneren leitenden Schicht 23 zur Ausbildung eines Resonanzleiters beschichtet ist. Eine Abschirmelektrode 24 ist im Wesentlichen auf der gesamten äußeren Umfangsoberfläche des dielektrischen keramischem Blocks 21 mit Ausnahme der vorderen Endoberfläche 21a des Blocks 21 bereitgestellt, die als eine offene Schaltungsendeoberfläche ausgebildet ist. Die innere leitende Schicht 23 in jeder der Durchgangsöffnung 22a bis 22c weist ein Ende, das sich zu der vorderen Endoberfläche 21a des dielektrischen keramischen Blocks 21 erstreckt, und das andere Ende auf, das sich zu der rückwärtigen Endoberfläche 21b erstreckt und mit der Abschirmelektrode 24 verbunden ist. Folglich bildet ein Ende der inneren leitenden Schicht 23, das sich zu der vorderen Endoberfläche 21a erstreckt, ein offenes Schaltungsende, während das andere Ende, das sich zu der rückwärtigen Endoberfläche 21b erstreckt, ein Kurzschlussende bildet.
Das dielektrische Filter umfasst Hilfsdurchgangsbohrungen 25a und 25b, die bei dem Teil des Blocks 21 bereitgestellt sind, der zu der vorderen Endoberfläche 21a benachbart ist, und die sich seitlich von den Durchgangsöffnungen 22a und 22b der ersten und dritten Resonanzleiter erstrecken, die seitlich zu Seitenoberflächen 21c und 21d des dielektrischen keramischen Blocks 21 angeordnet sind. Bei der inneren Umfangsoberfläche jeder der Hilfsdurchgangsbohrungen 25a und 25b ist eine innere leitende Schicht 26 bereitgestellt, die ein Ende oder ein inneres Ende, das mit dem Resonanzleiter 23 verbunden ist, und das andere Ende oder äußere Ende aufweist, das sich zu der Seitenoberfläche 21c oder 21d des dielektrischen keramischen Blocks 21 erstreckt und das von der Abschirmelektrode 24 bei der Seitenoberfläche durch einen isolierenden Raum 27 getrennt ist. Dieser isolierende Raum 27 kann durch Entfernen des Teils der Abschirmelektrode 24 ausgebildet sein, der das äußere Ende der inneren leitenden Schicht 26 umgibt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
Das dielektrische Filter umfasst ebenso eine Hilfsdurchgangsbohrung 25c, die bei dem Teil des Blocks 21 bereitgestellt ist, der benachbart zu der vorderen Endoberfläche 21a ist, und die sich von der Durchgangsöffnung 22c eines zweiten Resonanzleiters, der bei einer Mitte des Blocks 21 angeordnet ist, zu der Oberteilseitenoberfläche 21e des Blocks 21 vertikal erstreckt. Das heißt, die Hilfsdurchgangsbohrung 25c erstreckt sich in die Richtung der Dicke des dielektrischen keramischen Blocks 21. Ebenso ist die sich vertikal erstreckende Durchgangsbohrung 25c mit einer inneren leitenden Schicht 26 bei der zugehörigen inneren Umfangsoberfläche versehen. Diese innere leitende Schicht 26 kann auf ähnliche Weise wie die der Hilfsdurchgangsbohrungen 25a und 25b ausgebildet sein. Die innere leitende Schicht 26 in der sich vertikal erstreckenden Durchgangsbohrung 25c weist ein inneres Ende, das mit dem Resonanzleiter 23 der Mitteldurchgangsöffnung 22c verbunden ist, und ein äußeres Ende auf, das von der Abschirmelektrode 24 bei der Oberteilseitenoberfläche 21e getrennt ist, um ein offenes Schaltungsende auszubilden.
Des Weiteren umfasst das dielektrische Filter drei Zwischenstufen-Kopplungselektroden 28, die bei dem Bereich der Oberteilseitenoberfläche 21e bereitgestellt sind, der benachbart zu der vorderen Endoberfläche 21a des dielektrischen keramischen Blocks 21 ist. Jede der Zwischenstufen-Kopplungselektroden 28 ist von der Abschirmelektrode 24, die bei der Oberteilseitenoberfläche 21e bereitgestellt ist, durch teilweises Entfernen der umgebenden Abschirmelektrode 24 isoliert, wie es durch Bezugszeichen 29 in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.
Auf ähnliche Weise wie in dem Fall des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels sind eine Eingangs-Kopplungselektrode 30 und eine Ausgangs- Kopplungselektrode 31 bei der Bodenseitenoberfläche 21f des dielektrischen keramischen Blocks 21 bereitgestellt und von der Abschirmelektrode 24 auf der Oberteilseitenoberfläche 21e des Blocks 21 elektrisch getrennt. Die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden 30 und 31 sind mit einem Eingangs-/ Ausgangsschaltungsabschnitt einer nicht gezeigten gedruckten Schaltungsplatine verbunden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen dielektrischen Filter, wie es vorstehend beschrieben ist, erstrecken sich die Hilfsdurchgangsbohrungen seitlich von den Durchgangsbohrungen der Anfangs- und Endstufenresonanzleiter zu beiden Seitenoberflächen des dielektrischen keramischen Blocks und sind mit inneren leitenden Schichten bei den zugehörigen inneren Umfangsoberflächen versehen, wobei das äußere Ende jeder der inneren leitenden Schichten von der Abschirmelektrode bei der äußeren Oberfläche des Blocks getrennt ist, um das offenen Schaltungsende auszubilden. Im Falle eines zweistufigen dielektrischen Filters können folglich die Hilfsdurchgangsbohrungen derart angeordnet sein, dass sie relativ längere Längen aufweisen, und somit kann die kapazitive Komponente jedes Resonators wesentlich vergrößert werden. Somit kann, da die Resonanzlänge verkürzt werden kann, die Größe des Resonators in der Längenrichtung verkürzt werden, wobei die wesentliche Verringerung der Größe des Filters erreicht werden kann.
Ebenso kann die Größe des Resonators in der longitudalen Richtung durch Bereitstellung der Hilfsdurchgangsbohrungen nahe den offenen Schaltungsenden der Resonanzleiter oder durch eine soweit wie mögliche Vergrößerung der inneren Durchmesser der Hilfsdurchgangsbohrungen verkürzt werden.
Ferner ist im Falle eines Drei- oder Mehrstufigen dielektrischen Filters keine Hilfsdurchgangsbohrung auf der Oberteilseitenoberfläche des dielektrischen Blocks bereitgestellt, oder selbst wenn sie bereitgestellt ist, ist die Anzahl derartige Hilfsdurchgangsbohrungen geringer, und folglich kann die Zwischenstufen- Kopplungselektrode einfach auf der Oberteilseitenoberfläche des elektrischen Blocks wie gewünscht angeordnet werden, ohne das es zu Störungen aufgrund des Vorhandenseins der Hilfsdurchgangsbohrung(en) kommt.
In den vorstehend veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das dielektrische Filter ein Kammleitertyp, in dem die Kurzschlussenden der Resonanzleiter bei einer Endseite des dielektrischen keramischen Blocks angeordnet sind und die offenen Schaltungsenden der Resonanzleiter bei der anderen Endseite des dielektrischen keramischen Blocks angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenso bei einer Interdigitalfilteranordnung angewendet werden, bei der die Kurzschlussenden und die offenen Schaltungsenden der Resonanzleiter wechselweise bei entgegengesetzten Seiten des dielektrischen keramischen Blocks angeordnet sind.
Ebenso wird bei dem veranschaulichten dielektrischen Filter eine Kopplung zwischen den Resonatoren durch Bereitstellung der Zwischenstufen-Kopplungselektrode bei der oberen oder Oberteilseitenoberfläche des Filters durchgeführt. Stattdessen kann jedoch ein anderer geeigneter Weg, wie beispielsweise Kopplungsbohrungen zwischen den Resonatoren, für die Zwischenstufenkopplung verwendet werden.
Des Weiteren muss die Querschnittsform des Resonanzleiters nicht notwendigerweise kreisförmig sein, sondern kann ebenso in einer beliebigen Form ausgebildet sein, so wie es erforderlich ist.

Claims

1. Dielektrisches Filter mit

einem dielektrischen keramischen Block (1; 21) mit zwei äußeren Endoberflächen (1a, 1b; 21a, 21b), zwei äußeren Seitenoberflächen (1e, 1d; 21c, 21d) und einer äußeren Oberteiloberfläche sowie einer äußeren Bodenoberfläche (1e, 1f; 21e, 21f),

einer Vielzahl von in dem dielelektrischen keramischen Block (1; 21) bereitgestellten und parallel zueinander angeordneten Resonanzleitern, wobei jeder Resonanzleiter eine jeweilige innere leitende Schicht (3; 23) umfasst, die bei einer inneren Umfangsoberfläche einer jeweiligen Durchgangsöffnung (2a, 2b; 22a, 22b, 22c) bereitgestellt ist, die sich zwischen der einen Endoberfläche (1a; 21a) und der anderen Endoberfläche (1b; 21b) des dielektrischen keramischen Blocks erstreckt,

einer Abschirmelektrode (4; 24), die bei den äußeren Seitenoberflächen (1c, 1d; 21c, 21d), der äußeren Oberteiloberfläche sowie der äußeren Bodenoberfläche (1e, 1f; 21e, 21f) und der anderen Endoberfläche (1b; 21b) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21) bereitgestellt ist, wobei jeder Resonanzleiter ein zugehöriges, bei der einen Endoberfläche (1a; 21a) des Blocks (l; 21) geöffnetes Ende, um ein offenes Schaltungsende zu definieren, und das zugehörige andere, mit der Abschirmelektrode bei der anderen Endoberfläche (1b; 21b) des Blocks (1; 21) verbundene Ende aufweist, um ein Kurzschlussende zu definieren, und

Eingangs und Ausgangs-Kopplungselektroden (10, 11; 30, 31), die bei einer Bodenoberfläche der äußeren Seitenoberflächen angrenzend zu dem offenen Schaltungsende angeordnet sind und derart positioniert sind, dass sie mit den ersten bzw. letzten der Resonanzleiter kapazitiv gekoppelt sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

zwei Hilfsdurchgangsbohrungen (5a, 5b; 25a, 25b) in dem dielektrischen keramischen Körper (1; 21) bereitgestellt sind,

jede der Hilfsdurchgangsbohrungen (5a, 5b; 25a, 25b) sich seitlich von der jeweiligen Durchgangsöffnung (2a, 2b; 22a, 22b) der ersten und letzten Resonanzleiter zu der jeweiligen Umfangsoberfläche erstreckt, die an die Bodenumfangsoberfläche (1f; 21f) angrenzt, bei denen die Eingangs- und Ausgangs-Kopplungselektroden (10, 11; 30, 31) angeordnet sind, und mit einer inneren leitenden Schicht (6; 26) auf einer jeweiligen zugehörigen inneren Umfangsoberfläche versehen ist und

ein Teil der inneren leitenden Schicht (6; 26), der bei einer Öffnung jeder Hilfsdurchgangsbohrung (5a, 5b; 25a, 25b) positioniert ist, von der Abschirmelektrode (4; 24) getrennt ist, um ein offenes Schaltungsende zu definieren.

2. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1, wobei die Anzahl von Resonanzleitern drei ist.

3. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, wobei ein Abstand (B) zwischen dem Mittelpunkt der jeweiligen Durchgangsöffnung jedes der ersten und letzten Resonanzleiter und der jeweiligen äußeren Seitenoberfläche (1c, 1d; 21c, 21d) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21) größer ist als ein Abstand (A) zwischen dem Mittelpunkt der jeweiligen Durchgangsöffnung jedes der ersten und letzten Resonanzleiter und der äußeren Oberteiloberfläche (1e; 21e) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21).

4. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, wobei jede der Hilfsdurchgangsbohrungen (5a, 5b; 25a, 25b) nahe bei der einen Endoberfläche (1a; 21a) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21) positioniert ist.

5. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1, wobei die äußere Oberteiloberfläche (1e; 21e) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21) eine nahe bei der einen Endoberfläche (1a; 21a) des dielektrischen keramischen Blocks (1; 21) angeordnete Kopplungselektrode (8; 28) zur kapazitiven Kopplung der jeweiligen Resonanzleiter umfasst und die Elektrode von der Abschirmelektrode (4; 24) getrennt ist.