DE69932879T2

DE69932879T2 - Dielektrisches Filter, dielektrischer Duplexer, Montierungsstruktur und Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE69932879T2
Application number: DE69932879T
Authority: DE
Inventors: c/o Murata Manufacturing Co. Jun Nagaokakyo-shi Toda; c/o Murata Manufacturing Co. Takashi Nagaokakyo-shi Maruyama; c/o Murata Manufacturing Co. Jinsei Nagaokakyo-shi Ishihara; c/o Murata Manufacturing Co. Ltd. Hideyuki Nagaokakyo-shi Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: EP0951089A3; JP2000004103A; EP0951089B1; KR19990083214A; KR100325761B1; US6204738B1; DE69932879D1; EP0951089A2; CN1150656C; CN1236197A; JP3399393B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches Filter, einen dielektrischen Duplexer, eine Befestigungsstruktur, die dieselben aufweist, und eine Kommunikationsvorrichtung.
2. Beschreibung der verwandten Technik
In den letzten Jahren hat sich eine Funkwellenkommunikationsausrüstung, wie z. B. tragbare Telefone und dergleichen, von geringer Größe, geringem Gewicht und dünnen Typen weit und rasch verbreitet. Mit der Ausbreitung ist es intensiver von Nöten, dielektrische Filter und dielektrische Duplexer zu entwickeln, die an der Ausrüstung des im Vorhergehenden genannten Typs befestigt werden sollen, die eine geringe Größe, ein geringes Gewicht und eine geringe Höhe aufweisen.
Herkömmlicherweise ist ein dielektrisches Filter des im Vorhergehenden erwähnten Typs, das in 11 gezeigt ist, bekannt. Ein dielektrisches Filter 8 weist eine Mehrzahl von Resonatorlöchern 3 auf, die in einem einzigen dielektrischen Block 2 bereitgestellt sind, an dessen Oberfläche ein äußerer Leiter 1 bereitgestellt ist. Ein innerer Leiter 4 ist an der inneren Oberfläche jedes Resonatorlochs 3 bereitgestellt. Der innere Leiter 4 ist elektrisch mit dem äußeren Leiter 1 an der Seitenoberfläche 2b des dielektrischen Blocks 2, die in 11 als die Rückseite des dielektrischen Filters 8 gezeigt ist, verbunden und ist mit dem äußeren Leiter 1 an der Seitenoberfläche 2a, die in 11 als die Vorderseite gezeigt ist, elektrisch unverbunden gelassen.
Normalerweise ist das dielektrische Filter 8 so auf einer Schaltungsplatine 6 befestigt, dass die Achsen der Resonatorlöcher 3 parallel zu der Schaltungsplatine 6 sind. Um die Höhe des dielektrischen Filters 8, das die im Vorhergehenden beschriebene Befestigungsform aufweist, zu verringern, kann das Verfahren angenommen werden, durch das die Durchmesser der Resonatorlöcher 3 verringert werden, so dass die Höhe h des dielektrischen Blocks 2 verringert wird. Es ist jedoch aufgrund der Resonatorlöcher 3, die einen verringerten Durchmesser aufweisen, schwierig, den dielektrischen Block 2 mittels einer Metallform zu bilden. Allgemein weist das dielektrische Filter 8 einen hohen Q₀ auf. Um den hohen Q₀ zu erhalten, ist es nötig, die optimale Höhe h bezüglich des Durchmessers jedes Resonatorlochs 3 sicherzustellen. Aus diesem Grund ist es problematisch, die Höhe des dielektrischen Filters 8 zu verringern. In einigen Fällen übt ein elektromagnetisches Feld, das von der Seitenoberfläche 2a, die eine Leerlaufoberfläche ist, leckt, einen schädlichen Einfluss auf die Charakteristika von anderen elektronischen Komponenten aus, die an einer Schaltungsplatine 6 befestigt sind. Auf ähnliche Weise beeinträchtigt ein elektromagnetisches Feld, das von den anderen elektronischen Komponenten leckt, in einigen Fällen die Charakteristika des dielektrischen Filters 8.
Die JP 05-226909 A beschreibt ein dielektrisches Filter, das Durchgangslöcher aufweist, die in einem dielektrischen Block bereitgestellt sind, an dem ein äußerer Leiter bereitgestellt ist. Mehrere dielektrische Resonatoren werden gebildet, wenn ein innerer Leiter, der elektrisch mit dem äußeren Leiter verbunden ist, an einem Ende jedes Durchgangslochs bereitgestellt ist. Ein ausgenommener Teil ist an dem anderen Ende des Durchgangslochs bereitgestellt.
Die JP 01-097002 A beschreibt ein dielektrisches Filter, das einen dielektrischen Block mit einer Mehrzahl von Resonatorlöchern und einem äußeren Leiter an einer Leerlaufseite aufweist. An der Leerlaufseite ist eine Vorsprungswand zum Aufnehmen einer Metallplatte bereitgestellt, wobei sich die Vorsprungswand in Kommunikation mit einem äußeren Leiter befindet, der an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein dielektrisches Filter, einen dielektrischen Duplexer, eine Befestigungsstruktur, die dieselben aufweist, und eine Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, von denen jedes eine geringe Größe und eine geringe Höhe hat und gute Charakteristika aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein dielektrisches Filter gemäß Anspruch 1, einen dielektrischen Duplexer gemäß Anspruch 4, eine Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 6 und eine Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Struktur und Anordnung ist das dielektrische Filter oder der dielektrische Duplexer so an einer Schaltungsplatine oder dergleichen befestigt, dass die Achsen der Resonatorlöcher im Wesentlichen senkrecht zu der Schaltungsplatine oder dergleichen sind. In jedem Resonatorloch ist der Stufenabschnitt zwischen dem Abschnitt großer Schnittfläche und dem Abschnitt kleiner Schnittfläche gebildet. Der Leiterweg des inneren Leiters ist erweitert, um auf der Oberfläche der Stufe zu liegen. Somit ist der Leiterweg um einen Betrag länger, der dem Stufenabschnitt entspricht. Dementsprechend kann die Größe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers in der Axialrichtung des Resonatorlochs verglichen mit dem Filter oder dem Duplexer, das bzw. der keinen derartigen Stufenabschnitt aufweist, verringert werden. Somit kann die Befestigungshöhe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers verringert wer den. Ferner ist ein Zwischenraum zwischen der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks, die als die Befestigungsoberfläche bereitgestellt ist, und der Schaltungsplatine oder dergleichen aufgrund des Auflageabschnitts gebildet, der an der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks bereitgestellt ist. Mit dem Zwischenraum wird eine Streukapazität, die zwischen der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks und der Schaltungsplatine erzeugt wird, verringert. Außerdem kann, da die erste Oberfläche, die die Leerlaufoberfläche ist, der Schaltungsplatine gegenüberliegt, ein elektromagnetisches Feld, das von der ersten Oberfläche leckt, daran gehindert werden, einen ungünstigen Einfluss auf andere elektronische Komponenten auszuüben, die an der Schaltungsplatine befestigt sind. Auf ähnliche Weise kann verhindert werden, dass ein elektromagnetisches Feld, das von den anderen elektronischen Komponenten leckt, das dielektrische Filter oder den dielektrischen Duplexer beeinträchtigt.
Die Vertiefung kann an dem Stufenabschnitt zwischen dem Abschnitt großer Schnittfläche und dem Abschnitt kleiner Schnittfläche jedes Resonatorlochs bereitgestellt sein, und der Leiterweg des inneren Leiters ist erweitert, um auf der Oberfläche der Vertiefung auf der Stufe zu liegen. Somit ist der Leiterweg um einen Betrag länger, der der Vertiefung entspricht. Dementsprechend kann die Größe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers in der Axialrichtung des Resonatorlochs weiter verringert werden.
Außerdem kann ein Schlitz an der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks bereitgestellt sein. Abhängig von der Größe und Form des Schlitzes können die Resonatorlänge jedes dielektrischen Resonators, der aus einem der Resonatorlöcher, dem äußeren Leiter und dem dielektrischen Block gebildet ist, und außerdem die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen benachbarten Resonatoren verändert werden.
Ferner können die Befestigungsstruktur und die Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die mit zumindest einem der dielektrischen Filter und des dielektrischen Duplexers ausgestattet sind, flexibel die Anforderung erfüllen, dass die Vorrichtung bezüglich der Höhe verringert sein soll.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente anzeigen, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, das in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Querschnittsansicht des dielektrischen Filters, das in 1 gezeigt ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Duplexers gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Grundrissansicht des dielektrischen Duplexers, der in 6 gezeigt ist.
8 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII von 6 vorgenommen ist.
9 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IX-IX vorgenommen ist.
10 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Filters.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
[Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 1 bis 3]
Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein dielektrisches Filter 11 einen einzigen dielektrischen Block 12 auf, der eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepipedform aufweist. Der dielektrische Block 12 weist zwei Resonatorlöcher 13 und 14 auf, die sich zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche 12a, 12b desselben, die einander gegenüberliegen, erstrecken. Die Resonatorlöcher 13, 14 sind so in dem einzigen dielektrischen Block 12 angeordnet, dass ihre Achsen parallel zueinander sind.
Die Resonatorlöcher 13, 14 sind aus einem Abschnitt 13a großer Schnittfläche und einem Abschnitt 13b kleiner Schnittfläche, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und sich in Kommunikation mit dem Abschnitt 13a großer Schnittfläche befindet, bzw. einem Abschnitt 14a großer Schnittfläche und einem Abschnitt 14b kleiner Schnittfläche, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und sich in Kommunikation mit dem Abschnitt 14a großer Schnittfläche befindet, gebildet. In Stufenabschnitten 15 in den Grenzbereichen zwischen dem Abschnitt 13a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 13b kleiner Schnittfläche und zwischen dem Abschnitt 14a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 14b kleiner Schnittfläche sind Vertiefungen 18 in einem vorbestimmten Abstand zu den Abschnitten 13b bzw. 14b kleiner Schnittfläche gebildet. Insbesondere sind die Vertiefungen 18 so entlang den inneren Oberflächen der Abschnitte 13a, 14a großer Schnittfläche gebildet, ausschließlich der Teile der Innenwände derselben, die zueinander benachbart sind, dass etwa Dreiviertel der Umfänge der Abschnitte 13b bzw. 14b kleiner Schnittfläche umgeben werden. Die gegenüberliegenden Enden 18a jeder Vertiefung 18 stehen nach außen vor, so dass die gegenüberliegenden Bereiche der benachbarten Teile der Resonatorlöcher 13, 14 vergrößert sind. Somit kann der Kopplungsgrad der Resonatorlöcher 13, 14 verbessert werden.
Ein äußerer Leiter 17 und ein Paar von Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22 sind an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks 12 bereitgestellt. Innere Leiter 16 sind an den inneren Oberflächen der Resonatorlöcher 13 bzw. 14 bereitgestellt. Der äußere Leiter 17 ist an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks 12 ausschließlich des Bereichs, wo die Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22 sind, und der ersten Leerlaufoberfläche 12a bereitgestellt, wo die Abschnitte 13a, 14a großer Schnittfläche leerlaufend sind (im Folgenden als eine Leerlaufoberfläche 12a bezeichnet). Ein Paar der Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22 ist bereitgestellt und nicht mit dem äußeren Leiter 17 verbunden. Außerdem ist ein Ende der Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22 direkt mit dem inneren Leiter 16 verbunden, und die anderen Enden sind erweitert, um auf der inneren Oberfläche von konkaven Abschnitten mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt 19 zu liegen, die jeweils in den Seitenoberflächen des dielektrischen Blocks 12 bereitgestellt sind.
Bei der Leerlaufoberfläche 12a sind die inneren Leiter 16 mit dem äußeren Leiter 17 elektrisch unverbunden gelassen und mit den inneren und äußeren Elektroden 21 bzw. 22 verbunden. Bei der zweiten Oberfläche 12b auf der Seite, wo die Abschnitte 13b, 14b kleiner Schnittfläche kurzgeschlossen sind (im Folgenden als eine Kurzschlussoberfläche 12b bezeichnet), sind die inneren Leiter 16 elektrisch mit dem äußeren Leiter 17 verbunden. Somit werden dielektrische Resonatoren R1, R2 aus den inneren Leitern 16 in den Resonatorlöchern 13, 14 bzw. dem äußeren Leiter 17, die in dem einzigen dielektrischen Block 12 bereitgestellt sind, gebildet.
Auflageabschnitte 23a, 23b, 23c und 23d sind in den vier Ecken der Leerlaufoberfläche 12a des dielektrischen Blocks 12 bereitgestellt, und Auflagen 23e, 23f in der rechten bzw. linken Kante desselben. Der äußere Leiter 17 ist erweitert, um auf den Oberflächen der Auflageabschnitte 23a bis 23d zu liegen, und die Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22 sind an den Oberflächen der Auflageabschnitte 23e bzw. 23f gebildet.
Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das dielektrische Filter 11, das die oben genannte Konfiguration aufweist, an einer Schaltungsplatine 50 oder dergleichen einer Kommunikationsvorrichtung in seinem stabilen Zustand durch die Verwendung der Auflageabschnitte 23a bis 23f und der Leerlaufoberfläche 12a als der Befestigungsseite befestigt. Das heißt, das Filter 11 wird so durch Löten oder dergleichen befestigt, dass die Achsen der Resonatorlöcher 13, 14 zu der Schaltungsplatine 50 senkrecht sind. Auf der oberen Seite der Schaltungsplatine 50 sind Signalstrukturen 51 und 52 einander gegenüber bereitgestellt. Massestrukturen 53 sind auf den gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Signalstrukturen 51 und 52 bereitgestellt und weisen eine Brücke an einer Position zwischen den Signalstrukturen 51 und 52 auf. Der äußere Leiter 17 ist erweitert, um auf den Oberflächen der Auflageabschnitte 23a bis 23d zu liegen, um jeweils elektrisch mit den Massestrukturen 53 an der Schaltungsplatine 50 verbunden zu sein. Die Eingangs- und Ausgangselektroden 21, 22, die an den Oberflächen der Auflageabschnitte 23e, 23f bereitgestellt sind, sind jeweils mit den Signalstrukturen 51, 52 an der Schaltungsplatine 50 elektrisch verbunden.
Die Leerlaufoberfläche 12a ist so angeordnet, dass ein Zwischenraum (eine Luftschicht) zwischen der Leerlaufoberfläche 12a und der Schaltungsplatine 50 mittels der Auflageabschnittabschnitte 23a bis 23f, nicht in direktem Kontakt mit der Schaltungsplatine 50, sichergestellt ist. Falls die Leerlaufoberfläche 12a sich in direktem Kontakt mit der Schaltungsplatine 50 befände, würde eine hohe Streukapazität zwischen den offenen Seiten der dielektrischen Resonatoren R1, R2 und der Massestruktur 53 der Schaltungsplatine 50 aufgrund der hohen dielektrischen Konstante des dielektrischen Blocks 12 erzeugt. Diese hohe Streukapazität würde die Charakteristika des dielektrischen Filters ungünstig beeinflussen. Im Gegensatz dazu kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel, da der Zwischenraum (Luftschicht) zwischen der Leerlaufoberfläche 12a und der Massestruktur 53 an der Schaltungsplatine 50 gebildet ist, die Streukapazität, die zwischen den offenen Seiten der dielektrischen Resonatoren R1, R2 und der Massestruktur 53 an der Schaltungsplatine 50 erzeugt wird, aufgrund der niedrigen dielektrischen Konstante von Luft verringert werden. Somit können bei dem dielektrischen Filter 11 Einflüsse mit der Streukapazität verhindert werden. Das heißt, die Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren R1, R2 und die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren R1, R2 können stabilisiert werden. Außerdem können die Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren R1, R2 durch ein Verändern der Höhen d der Auflageabschnitte 23a bis 23f gesteuert werden.
Die Leerlaufoberfläche 12a liegt der Schaltungsplatine 50 gegenüber und liegt den anderen elektronischen Komponenten (nicht gezeigt), die an der Schaltungsplatine 50 befestigt sind, nicht gegenüber. Dies ist wirksam beim Verhindern, dass ein elektromagnetisches Feld, das von der Leerlaufoberfläche 12a leckt, die anderen elektronischen Komponenten beeinträchtigt. Auf ähnliche Weise kann dies verhindern, dass ein elektromagnetisches Feld, das von den anderen elektronischen Komponenten leckt, das dielektrische Filter 11 beeinflusst.
Ferner sind in den Resonatorlöchern 13, 14 die Stufenabschnitte 15 in den Grenzbereichen zwischen dem Abschnitt 13a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 13b kleiner Schnittfläche bzw. zwischen dem Abschnitt 14a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 14b kleiner Schnittfläche bereitgestellt. Die Leiterwege der inneren Leiter 16 sind erweitert, um auf der Oberfläche der Stufen 15 zu liegen, und sind dadurch um einen Betrag länger, der den Oberflächen der Stufen 15 entspricht. Außerdem sind die Vertiefungen 18 jeweils in den Stufen 15 bereitgestellt. Deshalb ist der Leiterweg jedes inneren Leiters 16 verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Filter, das nicht mit den Vertiefungen 18 ausgestattet ist, länger. Wenn der Leiterweg des inneren Leiters 16 länger ist, ist die Mittenfrequenz des dielektrischen Filters 11 niedriger. Dementsprechend können unter der Bedingung, dass die Mittenfrequenz konstant ist, die Längen in der Axialrichtung der Resonatorlöcher 13, 14 des dielektrischen Filters 11 verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Filter verringert werden. Folglich kann die Befestigungshöhe H des dielektrischen Filters 11 ohne eine Verringerung der Größe der Resonatorlöcher 13, 14 verringert werden.
[Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 4]
Wie es in 4 gezeigt ist, ist ein dielektrisches Filter 11a das gleiche wie das dielektrische Filter 11, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, mit der Ausnahme eines Schlitzes 26, der in der Leerlaufoberfläche 12a des dielektrischen Blocks 12 bereitgestellt ist. Der Schlitz 26 ist so zwischen den Resonatorlöchern 13, 14 gebildet, dass der Schlitz 26 und ein Teil der jeweiligen Resonatorlöcher 13, 14 einander überlappend sind.
Das dielektrische Filter 11a, das die gleichen Vorteile wie diejenigen des dielektrischen Filters 11 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist, ist ferner dahingehend vorteilhaft, dass die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren R1, R2 erwünscht entsprechend der Tiefe und der Form und Größe des Schlitzes 26 gesteuert werden können und dadurch die Bandbreite des dielektrischen Filters 11a ohne weiteres gesteuert werden kann.
[Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 5]
Wie es in 5 gezeigt ist, ist ein dielektrisches Filter 11b das gleiche wie das dielektrische Filter 11, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, mit der Ausnahme von Schlitzen 27, 28 und 29, die in der Leerlaufoberfläche 12a des dielektrischen Blocks 12 bereitgestellt sind. Der Schlitz 27 ist so zwischen den Resonatorlöchern 13, 14 gebildet, dass der Schlitz 27 und ein Teil der Resonatorlöcher 13, 14 einander überlappend sind. Der Schlitz 28 ist in der Nähe der Eingangs- und Ausgangselektrode 21 gebildet, wobei ein Ende desselben sich in Kontakt mit dem Resonatorloch 13 befindet. Der Schlitz 29 ist in der Nähe der Eingangs- und Ausgangselektrode 22 gebildet, wobei ein Ende desselben sich in Kontakt mit dem Resonatorloch 14 befindet. Die Tiefen der Schlitze 27 bis 29 sind bezüglich der Spezifikationen des dielektrischen Filters 11b konform eingestellt.
Das dielektrische Filter 11b, das die gleichen Vorteile wie diejenigen des dielektrischen Filters 11 des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist, ist ferner dahingehend vorteilhaft, dass die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren R1, R2 entsprechend der Tiefe und der Form und Größe des Schlitzes 27 erwünscht gesteuert werden können und dadurch die Bandbreite des dielektrischen Filters 11b ohne weiteres eingestellt werden kann. Außerdem können die Resonatorlängen der dielektrischen Resonatoren R1, R2 vorteilhafter Weise durch ein Verändern der Form und Größe und der Tiefe der Schlitze 28, 29 eingestellt werden, und dadurch kann die Filterfrequenz des dielektrischen Filters 11b ohne weiteres eingestellt werden.
[Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 6 bis 9]
Die 6, 7, 8 und 9 sind eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Duplexers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, eine Grundrissansicht desselben, eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII von 6 vorgenommen ist, bzw. eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IX-IX von 6 vorgenommen ist. Ein dielektrischer Duplexer 31 umfasst einen einzigen dielektrischen Block 32, der eine rechteckige Parallelepipedform und sieben Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ aufweist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche 32a und 32b des dielektrischen Blocks erstrecken, die einander gegenüberliegen. Die Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ sind so mit den Achsen derselben parallel zueinan der angeordnet, dass dieselben eine Linie in dem dielektrischen Block 32 bilden.
Die Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ weisen jedes einen Abschnitt 34a großer Schnittfläche, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und einen Abschnitt 34b kleiner Schnittfläche in Kommunikation mit dem Abschnitt 34a großer Schnittfläche auf (siehe 8). In einem Stufenabschnitt 35 in dem Grenzbereich zwischen dem Abschnitt 34a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 34b kleiner Schnittfläche sind Vertiefungen 38 jeweils an den gegenüberliegenden Enden des Abschnitts 34a großer Schnittfläche gebildet (siehe 9). Die Größe der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ und die Größe und Tiefe der Vertiefungen 38 sind individuell so eingestellt, dass der Duplexer 31 erforderliche elektrische Charakteristika aufweist. Das heißt, die Form und Größe jedes der Resonatorlöcher 34₁ , 34₃ , 34₄ und 34₇ ist groß eingestellt, während diejenige von jedem der Resonatorlöcher 34₅ , 34₆ klein eingestellt ist. Das Resonatorloch 34₂ ist eingestellt, um eine Größe und Form aufzuweisen, die zwischen denjenigen der Resonatorlöcher 34₅ , 34₆ liegt. Ferner sind die gegenseitigen Abstände zwischen den Resonatorlöchern 34₁ bis 34₇ eingestellt, um bezüglich der Spezifikationen des dielektrischen Duplexers konform zu sein.
Die vier Resonatorlöcher 34₁ bis 34₄ , die in dem Bereich des Duplexers 31 angeordnet sind, der in einer Hälfte desselben auf der linken Seite liegt, sind elektromagnetisch miteinander gekoppelt, um ein Sendeseitenfilter 33t zu bilden. Auf ähnliche Weise sind die vier Resonatorlöcher 34₉ bis 34₇ , die in dem Bereich des Duplexers 31 angeordnet sind, der in einer Hälfte derselben auf der rechten Seite liegt, elektromagnetisch miteinander gekoppelt, um ein Empfangsseitenfilter 33r zu bilden.
Ein äußerer Leiter 37, eine Sendeelektrode 41, eine Antennenelektrode 42 und eine Empfangselektrode 43 sind an der Außenseite des dielektrischen Blocks 32 gebildet. Innere Leiter 36 sind jeweils an den inneren Oberflächen der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ gebildet. Der äußere Leiter 37 ist an der Außenseite des dielektrischen Blocks 32 ausschließlich des Bereichs, wo die Elektroden 41 bis 43 bereitgestellt sind, und der ersten Oberfläche 32a auf der Seite gebildet, wo die Abschnitte 34a großer Schnittfläche sich öffnen (im Folgenden als die Leerlaufoberfläche 32a bezeichnet). Die Sendeelektrode 41 ist direkt mit dem inneren Leiter 36 des Resonatorlochs 34₁ verbunden. Die Antennenelektrode 42 ist direkt mit dem inneren Leiter 36 des Resonatorlochs 34₄ verbunden. Die Empfangselektrode 43 ist direkt mit dem inneren Leiter 36 des Resonatorlochs 34₇ verbunden.
Jeder innere Leiter 36 ist mit dem äußeren Leiter 37 an der Leerlaufoberfläche 32a elektrisch unverbunden gelassen und ist mit dem äußeren Leiter 37 an der Oberfläche auf der Seite kurzgeschlossen (elektrisch verbunden), wo sich die Abschnitte 34b kleiner Schnittfläche öffnen (im Folgenden als eine Kurzschlussseitenoberfläche 32b bezeichnet). Somit sind die dielektrischen Resonatoren jeder aus dem dielektrischen Block 32, jedem inneren Leiter 36 der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ bzw. dem äußeren Leiter 37 gebildet.
Auflageabschnitte 45a bis 45p sind in dem Randbereich der Leerlaufoberfläche 32a des dielektrischen Blocks 32 bereitgestellt. Der äußere Leiter 37 ist erweitert, um auf den Oberflächen der Auflageabschnitte 45a, 45b, 45d, 45f und 45h bis 45p zu liegen. Die Sendeelektrode 41 ist auf der Oberfläche des Auflageabschnitts 45c gebildet, die Antennenelektrode 42 auf der Oberfläche des Auflageabschnitts 45e, und die Empfangselektrode 43 auf der Oberfläche des Auflageabschnitts 45g.
Der dielektrische Duplexer 31, der die im Vorhergehenden beschriebene Konfiguration aufweist, ist durch die Verwendung der Auflageabschnitte 45a bis 45p an einer Schaltungs platine oder dergleichen in seinem stabilen Zustand befestigt, wobei die Leerlaufoberfläche 32a als die Befestigungsoberfläche verwendet wird. Das heißt, der Duplexer 31 wird so an der Schaltungsplatine befestigt, dass die Achsen der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ im Wesentlichen senkrecht zu der Schaltungsplatine sind. Wenn der Duplexer befestigt ist, ist die Leerlaufoberfläche 32a so angeordnet, dass ein Zwischenraum (Luftschicht) zwischen der Leerlaufoberfläche 32a und der Schaltungsplatine mittels der Auflageabschnitte 45a bis 45p, die den direkten Kontakt mit der Schaltungsplatine vermeiden, sichergestellt ist. Dementsprechend kann eine Streukapazität zwischen den Offenseitenoberflächen der dielektrischen Resonatoren, die in dem dielektrischen Duplexer 31 enthalten sind, und einer Massestruktur der Schaltungsplatine verringert werden. Somit kann bei dem dielektrischen Duplexer 31 verhindert werden, dass die Streukapazität einen Einfluss ausübt. Die Resonanzfrequenzen der jeweiligen dielektrischen Resonatoren und die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen den gegenseitigen dielektrischen Resonatoren können stabilisiert werden. Außerdem können die Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren durch ein Verändern der Höhe der Auflageabschnitte 45a bis 45p eingestellt werden.
Die Leerlaufoberfläche 32a liegt der Schaltungsplatine gegenüber und liegt den anderen elektronischen Komponenten, die an der Schaltungsplatine befestigt sind, nicht gegenüber. Dies ist wirksam beim Verhindern, dass ein elektromagnetisches Feld, das von der Leerlaufoberfläche 32a leckt, andere elektronische Komponenten beeinträchtigt. Auf ähnliche Weise kann dies verhindern, dass ein elektromagnetisches Feld, das von den anderen elektronischen Komponenten leckt, einen Einfluss auf den dielektrischen Duplexer 31 ausübt.
Ferner ist in jedem der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ der Stufenabschnitt 35 in dem Grenzbereich zwischen dem Ab schnitt 34a großer Schnittfläche und dem Abschnitt 34b kleiner Schnittfläche gebildet. Der Leiterweg des inneren Leiters 36, der erweitert ist, um auf der Oberfläche der Stufe 35 zu liegen, ist um einen Betrag länger, der der Oberfläche der Stufe 35 entspricht. Außerdem ist die Vertiefung 38 in der Stufe 35 bereitgestellt. Deshalb ist der Leiterweg des inneren Leiters 36 verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Filter, das nicht mit den Vertiefungen 38 ausgestattet ist, länger. Wenn die Leiterlänge der inneren Leiter 36 länger ist, sind die Mittenfrequenzen der dielektrischen Resonatoren, die in dem dielektrischen Duplexer 31 enthalten sind, länger. Die Leiterlänge der inneren Leiter 36 wird verlängert. Dementsprechend kann unter der Bedingung, dass die Mittenfrequenz konstant ist, die Länge in der Axialrichtung der Resonatoren 34₁ bis 34₇ des dielektrischen Duplexers 31 kürzer als bei dem herkömmlichen dielektrischen Duplexer gemacht werden. Folglich kann die Befestigungshöhe des dielektrischen Duplexers 31 ohne eine Verringerung der Größe der Resonatorlöcher 34₁ bis 34₇ verringert werden.
[Fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 10]
Eine Kommunikationsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert, wird in dem folgenden fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei ein tragbares Telefon als ein Beispiel genommen wird.
10 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung, das den HF-Abschnitt eines tragbaren Telefons 120 zeigt. In 10 sind ein Antennenelement durch Bezugszeichen 122, ein Filter (Duplexer) zur Verwendung mit der Antenne durch 123, ein Sendeseitenisolator durch 131, ein Sendeseitenverstärker durch 132, ein Sendeseitenzwischenstufenbandpassfilter durch 133, ein Sendeseitenmischer 134, ein Empfangsseitenverstärker durch 135, ein Empfangsseitenzwischenstufenbandpassfilter durch 136, ein Empfangsseitenmischer durch 137, eine Spannungssteuerungsoszillationsvorrichtung (VCO) durch 138 und ein Lokalbandpassfilter durch 139 angezeigt.
In der obigen Konfiguration ist als das Filter (der Duplexer) zur Verwendung mit der Antenne 123 z. B. der dielektrische Duplexer 31 des im Vorhergehenden beschriebenen vierten Ausführungsbeispiels verfügbar. Ferner können als das Sendeseitenzwischenstufenbandpassfilter 133, das Empfangsseitenzwischenstufenbandpassfilter 136 und das Lokalbandpassfilter 139 z. B. die dielektrischen Filter 11, 11a und 11b des ersten, des zweiten und des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels verwendet werden. Der HF-Abschnitt kann bezüglich der Höhe durch ein Befestigen des dielektrischen Duplexers 31 und der dielektrischen Filter 11, 11a und 11b verringert werden. Somit kann das tragbare Telefon eines dünnen Typs realisiert werden.
[Andere bevorzugte Ausführungsbeispiele]
Das dielektrische Filter, der dielektrische Duplexer, die Struktur, in der dieselben befestigt sind, und die Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung können in jeder Hinsicht ohne ein Abweichen von dem Schutzbereich der Erfindung modifiziert werden, die nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Zum Beispiel kann bei dem dielektrischen Duplexer 31 des vierten Ausführungsbeispiels die Leerlaufoberfläche 32a mit einem Schlitz ausgestattet sein. Die Abschnitte großer Schnittfläche und die Abschnitte kleiner Schnittfläche, die in dem dielektrischen Filter und dem dielektrischen Duplexer bereitgestellt sind, können eine optionale Form und Größe in ihren Querschnitten aufweisen. Die Form und Größe der Vertiefungen können optional entsprechend der Form und Größe der Querschnitte verändert werden.
Wie es in der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Größe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers in der Axialrichtung der Resonatorlöcher verringert werden, und die Befestigungshöhe kann ohne Veränderungen des Leiterwegs des inneren Leiters aufgrund der Stufen, die in den Grenzbereichen zwischen den Abschnitten großer Schnittfläche und den Abschnitten kleiner Schnittfläche der Resonatorlöcher gebildet sind, verringert werden. Wenn das dielektrische Filter oder der dielektrische Duplexer an der Schaltungsplatine befestigt ist, ist der Zwischenraum zwischen der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks, bei der es sich um die Befestigungsseite des Filters oder des Duplexers handelt, und der Schaltungsplatine oder dergleichen aufgrund der Auflageabschnitte, die an der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks bereitgestellt sind, gebildet. Mit dem Zwischenraum kann die Streukapazität, die zwischen der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks und der Schaltungsplatine zu erzeugen ist, verringert werden.
Außerdem liegt die erste Oberfläche, die die Leerlaufoberfläche ist, der Schaltungsplatine gegenüber. Dies verhindert, dass ein elektromagnetisches Feld, das von der ersten Oberfläche leckt, die anderen elektronischen Komponenten, die an der Schaltungsplatine befestigt sind, beeinträchtigt. Auf ähnliche Weise verhindert dies, dass ein elektromagnetisches Feld, das von den anderen elektronischen Komponenten leckt, einen Einfluss auf das dielektrische Filter oder den dielektrischen Duplexer ausübt. Ferner sind die Auflageabschnitte, die an der ersten Oberfläche bereitgestellt sind, wirksam beim Befestigen des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers an der Schaltungsplatine in seinem stabilen Zustand. Außerdem ermöglichen die Vertiefungen, die in den Stufen zwischen den Abschnitten großer Schnittfläche und den Abschnitten kleiner Schnittfläche bereitgestellt sind, dass die Größe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Filters in der Axialrichtung der Resonatorlöcher weiter verringert wird. Folglich kann die Befestigungshöhe des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers weiter verringert werden.
Die Kopplungskoeffizienten der kapazitiven Kopplung und der induktiven Kopplung zwischen benachbarten Resonatorlöchern und außerdem die Resonatorlänge der dielektrischen Resonatoren können durch ein Bereitstellen des Schlitzes in der ersten Oberfläche des dielektrischen Blocks und ein Verändern der Tiefe und Form des Schlitzes verändert werden.
Die Kommunikationsvorrichtung und die Befestigungsstruktur der vorliegenden Erfindung können, da dieselbe mit zumindest einem des dielektrischen Filters oder des dielektrischen Duplexers ausgestattet ist, die die im Vorhergehenden genannten Charakteristika aufweisen, flexibel die Anforderung der Dünntypkommunikationsvorrichtung erfüllen.

Claims

Ein dielektrisches Filter (11; 11a; 11b), das folgende Merkmale aufweist: einen dielektrischen Block (12; 32), der eine erste Oberfläche (12a; 32a, 32b) und eine zweite Oberfläche (12b; 32b) umfasst, die einander gegenüberliegen; ein Resonatorloch (13, 14; 341 bis 347), das sich zwischen der ersten Oberfläche (12a; 32a) und der zweiten Oberfläche (12b; 32b) des dielektrischen Blocks (12; 32) erstreckt, wobei das Resonatorloch (13, 14; 341 bis 347) einen Abschnitt (13a, 14a; 34a) großer Schnittfläche, einen Abschnitt (13b, 14b; 34b) kleiner Schnittfläche und einen Stufenabschnitt (15; 35) zwischen dem Abschnitt (13a, 14a; 34a) großer Schnittfläche und dem Abschnitt (13b, 14b; 34b) kleiner Schnittfläche umfasst; einen inneren Leiter (16; 36), der an der inneren Oberfläche des Resonatorlochs (13, 14; 341 bis 347) bereitgestellt ist; und einen äußeren Leiter (17; 37) und Eingangs- und Ausgangselektroden (21, 22; 41 bis 43), die an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks (12; 32) bereitgestellt sind; wobei der innere Leiter (16; 36) mit dem äußeren Leiter (17; 37) an der ersten Oberfläche (12a; 32a) des dielektrischen Blocks (12; 32) elektrisch unverbunden gelassen ist und mit dem äußeren Leiter (17; 37) an der zweiten Oberfläche (12b; 32b) des dielektrischen Blocks (12; 32) elektrisch verbunden ist; gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Auflageabschnitten (23a bis 23f; 45a bis 45p), die an der ersten Oberfläche (12a; 32a) des dielektrischen Blocks (12; 32) bereitgestellt sind, wobei die Mehrzahl von Auflageabschnitten (23a bis 23f; 45a bis 45p) eine Befestigungsoberfläche des dielektrischen Filters liefert, wobei die Eingangs- und Ausgangselektroden (21, 22; 41 bis 43) an jeweiligen der Mehrzahl von Auflageabschnitten (23e, 23f; 45c, 45e, 45g) gebildet sind, und wobei der äußere Leiter (17; 37) sich zu jeweiligen der Mehrzahl von Auflageabschnitten (23a bis 23d; 45a, 45b, 45d, 45f, 45h bis 45p) erstreckt.
Das dielektrische Filter (11; 11a; 11b) gemäß Anspruch 1, bei dem der Stufenabschnitt (15; 35) zwischen dem Abschnitt (13a, 14a; 34a) großer Schnittfläche und dem Abschnitt (13b, 14b; 34b) kleiner Schnittfläche des Resonatorlochs (13, 14; 341 bis 347) mit einer Vertiefung (18; 38) ausgestattet ist.
Das dielektrische Filter (11a; 11b) gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Oberfläche (12a) des dielektrischen Blocks (12) mit einem Schlitz (26; 27, 28, 29) ausgestattet ist.
Ein dielektrischer Duplexer (31), der das dielektrische Filter gemäß Anspruch 1 aufweist, wobei eine Mehrzahl der Resonatorlöcher (341 bis 347) bereitgestellt ist, von denen zumindest eines ein Sendefilter bildet, und von denen zumindest das andere ein Empfangsfilter bildet.
Das dielektrische Duplexerfilter (31) gemäß Anspruch 4, bei dem der Stufenabschnitt (35) zwischen dem Abschnitt (34a) großer Schnittfläche und dem Abschnitt (34b) kleiner Schnittfläche des Resonatorlochs (341 bis 347) mit einer Vertiefung (38) ausgestattet ist.
Eine Befestigungsstruktur, die eine Schaltungsplatine und zumindest eines des dielektrischen Filters (11; 11a; 11b) gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3 und des dielektrischen Duplexers (31) gemäß einem der Ansprüche 4 und 5 aufweist, die an der Schaltungsplatine befestigt sind.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die zumindest eines des dielektrischen Filters (11; 11a; 11b) gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3, des dielektrischen Duplexers (11) gemäß Anspruch 4 und 5 und der Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 6 umfasst.