JP2001185906A - 対称形セラミック共振器及びこれを利用した帯域通過濾波器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はどの方向でも共振器間の結合と調
整が容易で損失係数が小さな新しい対称形セラミック共
振器を利用して、各種移動通信及び無線通信基地局また
は中継機システムに使用されるGHZ帯域の特定された周
波数を高い減衰特性を有して通過／阻止させるための小
型セラミック共振器、及びこれを利用した帯域通過濾波
器を提供する。 【解決手段】 本発明は中央部に貫通穴が形成され、
４側面に切開溝が形成されて表面に導電皮膜がコーティ
ングされた六面体形状の高誘電率セラミック共振器の貫
通穴内周部入口に皮膜除去部を形成し、皮膜除去部を通
じて共振器と電磁気的な結合(Coupling)により共振周波
数を調整するためのチューニングスクリューを配置して
単位セラミック共振器を構成し、これを利用して多様な
形態のコンパクトで特性が優秀な帯域通過濾波器を作る
ことができることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は対称形セラミック共
振器及びこれを利用した帯域通過濾波器に関するもので
あり、特にどの方向でも共振器間の結合と調整が容易で
損失係数が小さな新しい対称形セラミック共振器を利用
して、各種移動通信及び無線通信基地局または中継機シ
ステムに使用されるGHZ帯域の特定された周波数を高い
減衰特性を有して通過／阻止させるための小型セラミッ
ク共振器、及びこれを利用した帯域通過濾波器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】共振器は等価電子回路的にインダクタ
(L)とキャパシティ(C）の組合により特定の周波数で共
振する回路素子として、このような共振器、すなわちマ
イクロ波用セラミック共振器を多段結合して共振器間結
合係数を多様に調節し、多様な通過／消去帯域幅を有す
る帯域通過濾波器(BPF)、帯域消去濾波器(Band Rejecti
onFilter)及びデュプレックサ(Duplexer)を製作するこ
とができる。

【０００３】ところが、前記したマイクロ波素子はこれ
を構成するそれぞれの共振器の特性や大きさによって素
子の特性と大きさが決定され、また共振器間の信号伝達
方式によっても全体的な素子の減衰特性が影響を受ける
ようになる。

【０００４】従来のセラミック共振器１は図１及び図２
に図示されたように高誘電率のセラミックでなされた直
六面体の長さ方向に貫通穴３が形成されて、胴体５の内
／外部面に導電皮膜５bが形成されており、胴体の一側
面(斜線部分)５aはメッキが完全に除去されている構造
を有している。

【０００５】このようなセラミック共振器１は一側面５
aの導電皮膜５bが完全に除去されて外部に放射されるエ
ネルギーの損失が大きく、これを利用して帯域通過濾波
器(BPF)を構成する場合、図３及び図４に図示されたよ
うに複数の共振器１a−１c間の結合(Coupling）はまず
共振器１a−１cから各々銅線コア１１を通じて印刷回路
基板７の伝送ラインに連結され、基板７に別途に複数の
チップ型キャパシティまたはインダクタ素子(Capacitor
or Inductor)９などを利用した付加回路により結合が
なされた。

【０００６】したがって、従来のセラミックBPFは共振
器間の結合が外部でなされることにより共振器の損失係
数が増加するようになってBPFの伝送損失も増加するよ
うになる。

【０００７】また、共振器１a−１cの結合(Coupling）
は共振器表面の導電皮膜５bを少しずつ剥がし取るため
にグラインダのような工具を使用して調整しなければな
らないために、結合量を調整することが難しくなって、
一旦除去された導電皮膜を再生することはほとんど不可
能で損失が増加する問題を抱えていてBPFの生産性も低
い。

【０００８】さらに、従来のBPFはそれぞれの共振器の
片方断面の導電皮膜が完全に除去された構造であり、共
振周波数のチューニング(Tuning)のために内部導電皮膜
と外部導電皮膜を少しずつ除去しながら共振周波数をチ
ューニングしなければならないために、周波数チューニ
ング作業の面倒さ及び共振器の損失係数が増加する等の
問題を抱えている。したがって、このような作業のため
には高熟練作業者を必要として、さらに周波数チューニ
ングの可逆性が保障されないために周波数チューニング
レンジも任意通り自由に調整することが難しく、結果的
にチューニングレンジが狭くなる問題点がある。

【０００９】また、金属キャビティ(Cavity)内に誘電体
をフローティングさせて共振器を形成する従来の金属キ
ャビティ型帯域通過濾波器はセラミック濾波器に比べて
大きさが非常に大きくて、キャビティと誘電体の構造上
大きさを減らすのに限界がある。

【００１０】一方、送信及び受信装置の帯域通過濾波器
や帯域消去濾波器は非常に小さな挿入損失特性と阻止帯
域内での急激な減衰特性を要求している。

【００１１】したがって、このような問題を解決するた
めには共振器自体が小型で損失係数特性などが優秀な新
しい方式の共振器と、これを使用して製作された帯域通
過濾波器が要求されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はこの
ような従来技術の問題点を勘案して案出されたものであ
り、第１目的は共振器の多段結合及び入／出力端子の結
合時にどの方向でも結合が容易になされることができる
対称構造の小型セラミック共振器を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の第２目的はチューニングスクリュ
ーが共振器の貫通穴に結合された構造として共振周波数
のチューニングが容易で、共振周波数のチューニング及
び共振器間の結合に必要な最小限の導体皮膜だけを共振
器から除去するために損失係数が小さな小型セラミック
共振器を提供することにある。

【００１４】本発明の第３目的は共振器の多段結合時に
チューニングスクリューが共振器間に挿入される構造を
有することができ、大きさが小型で伝送損失を小さくし
ながら結合容量(Coupling Capacitance）の調整が非常
に容易で可逆的に再現でき、生産品の不良率を低くする
ことができる小型セラミック共振器及び帯域通過濾波器
を提供することにある。

【００１５】本発明の第４目的は共振周波数のチューニ
ングが容易で周波数チューニングレンジが大きくて、共
振周波数のチューニング及び共振器間の結合に必要な最
小限の導体皮膜だけを共振器から除去するために、損失
係数が小さな複数の小型共振器を利用して各種移動通信
及び無線通信基地局または中継機システムに必要なGHZ
帯域の特定された周波数を通過／阻止させるための小型
セラミック帯域通過濾波器を提供することにある。

【００１６】本発明の第５目的はどの方向でも共振器間
の結合と調整が容易で損失係数が小さな対称形セラミッ
ク共振器を直／並列組合して阻止帯域内での望みの周波
数に減衰点を実現することによりGHZ帯域の特定された
周波数を高い減衰特性を有して通過／阻止させることが
できる小型セラミック帯域通過濾波器を提供することに
ある。

【００１７】本発明の第６目的は阻止帯域内の減衰特性
を改善するために段数を増加させずに簡単なバイパス手
段を付加することにより安価で小型の素子として具現す
ることができる小型セラミック共振器形帯域通過濾波器
を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は高誘電率のセラミック材料で構成し、
中央に上下方向に貫通された貫通穴を含んでおり、４側
面には上下方向に少なくとも２個の切開溝を具備した六
面体形状をなすセラミック胴体と、前記セラミック胴体
の内外部前表面に高伝導性の導電体で皮膜されて、セラ
ミック胴体の貫通穴の内周部入口に第１皮膜除去部が形
成された導電皮膜と、前記セラミック胴体の貫通穴に先
端部が移動可能に結合されて前記第１皮膜除去部で共振
器と電磁気的な結合(Coupling)により共振周波数を調整
するための共振周波数チューニング手段で構成されるこ
とを特徴とするセラミック共振器を提供する。

【００１９】前記切開溝は多段接続時に隣接した共振器
との接続部分に共振器間の結合容量を調整するためのチ
ューニングスクリューが挿入される筒型の空間を形成し
て、隣接した切開溝には導電皮膜が選択的に部分的に除
去された第２皮膜除去部をさらに含んで、前記切開溝は
半円型、球形トレンチ(rectangular trench)、ノッチ形
状(notch type)及び放物線形状の内いずれか一つで形成
される。

【００２０】また、前記切開溝には入力／出力端子が接
続されるために導電皮膜が選択的に部分的に除去された
第３皮膜除去部をさらに含んで、前記第３皮膜除去部は
逆"U"形状及び無限ループ形状の内いずれか一つで形成
される。

【００２１】本発明の他の特徴によれば、本発明はマイ
クロ波入力信号を受信する入力端子と、各々中央に貫通
穴が形成されて４側面のうち少なくとも２側面に切開溝
を有する六面体形状のセラミック胴体の内／外部に高伝
導性の導電体を皮膜形成し、貫通穴の内周部入口と隣接
された共振器間の対向した切開溝に各々第１導電皮膜除
去部と第２導電皮膜除去部を形成し、前記入力信号の内
から設定された周波数帯域の信号のみを出力するように
直列接続された複数の第１セラミック共振器と、各々前
記セラミック胴体の貫通穴に設置されて前記第１皮膜除
去部で共振器と電磁気的な結合により共振周波数を調整
するための複数の共振周波数チューニング手段と、前記
隣接された対向した切開溝に設置されて前記第２皮膜除
去部で隣接された共振器と電磁気的な結合により共振器
間の結合容量を調整するための複数の結合容量調整手段
と、前記最終段共振器に接続されて帯域通過された出力
信号を出力する出力端子で構成されることを特徴とする
セラミック共振器を利用した帯域通過濾波器を提供す
る。

【００２２】前記複数の第１セラミック共振器のうち初
段及び最終段共振器は切開溝に入力及び出力端子が接続
されるために導電皮膜が選択的に除去された第３皮膜除
去部をさらに含んで、前記第３皮膜除去部は逆”U”形
状及び無限ループ形状のうちいずれか一つの形状を有す
る。

【００２３】また、前記複数のセラミック共振器を内部
に収容して接地させるための４角筒形状の金属ケースと
カバーをさらに含んで、前記複数の共振周波数チューニ
ング手段と結合容量調整手段は各々金属ケースのカバー
に回転可能に支持される。

【００２４】さらに、本発明は前記直列接続された複数
のセラミック共振器のうち少なくともいずれか一つに並
列で接続されて阻止帯域に減衰点を形成するための少な
くとも１以上の第２セラミック共振器をさらに含む。

【００２５】また、本発明は前記複数の第１セラミック
共振器で前段のセラミック共振器から少なくとも１以上
のセラミック共振器をバイパスして後段のセラミック共
振器に共振信号の一部をバイパスさせて阻止帯域に減衰
点を形成するためのバイパス手段をさらに含むことが望
ましい。

【００２６】前記したように本発明の共振器は左右対称
形構造として共振器の４外側面に結合容量を挿入して調
整するのに有用な切開溝が形成されて共振器間の結合と
入／出力端子の接続が方向と関係なく容易で、チューニ
ングスクリューの調整で共振周波数のチューニングが容
易で、共振器外部の除去される導体皮膜を最小限に最適
化して損失係数が小さな小型共振器を具現することがで
きる。

【００２７】また、本発明では制限された空間内で共振
器の直／並列結合により阻止帯域内での望みの周波数に
減衰点を実現してGHZ帯域の特定された周波数を高い減
衰特性を有して通過／阻止させることが可能で、段数を
増加させずに簡単なバイパス手段を付加することにより
安価で小型な素子として具現することができる。

【００２８】以上のような本発明の目的と別の特徴及び
長所などは次ぎに参照する本発明の好適な実施例に対す
る以下の説明から明確になるであろう。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に前記した本発明の望ましい
実施例について図示された添付図面を参考にしてより詳
細に説明する。添付された図５ないし図７は本発明に使
用される基本形帯域通過濾波器を示す分解図、カバーが
除去された状態の組立図及び完全組立図であり、図２１
は本発明の第１実施例による減衰特性が優秀なセラミッ
ク共振器形帯域通過濾波器を示す平面図である。

【００３０】まず図２１を参考にすれば、本発明の第１
実施例によるセラミック共振器形帯域通過濾波器(BPF）
は６個の直列接続された第１ないし第６セラミック共振
器２0a−２0fと、第１及び第６セラミック共振器２0a，
２0fに各々並列接続されて上部及び下部減衰点UNP，LNP
を形成するための２個の第７及び第８セラミック共振器
２0g，２0hとで構成されている。

【００３１】前記直列接続された第１ないし第６セラミ
ック共振器２0a−２0fはBPFで帯域通過特性を有するよ
うにするための構造であり、並列接続された第７及び第
８セラミック共振器２0g，２0hはそれぞれの共振周波数
に該当する周波数のエネルギーを結合(Coupling)させ接
地でバイパス(by-pass)させることにより減衰点を形成
する役割をする。

【００３２】以下に前記した本発明のBPFを理解するの
に助けになるように前記したセラミック共振器２0a−２
0h各々に対する構造と、これら間の相互接続構造及びこ
れらを利用した基本形セラミック帯域通過濾波器につい
て順次説明する。

【００３３】本発明に使用される単一セラミック共振器
２0は図８ないし図１２のように高誘電率のセラミック
材料で概略正六面体または直六面体の形状をなして、中
央に上下方向に貫通された貫通穴２２を含んでおり、４
側面に上下方向に切開溝２３a−２３dが形成されたセラ
ミック胴体２１の内外部表面には伝導性が優秀な導電
体、例えば、銀、銅、アルミニウムなどの導電皮膜２４
がメッキされた構造を有している。

【００３４】前記した共振器２0の貫通穴２２の長さは
共振周波数のλ／４長さに設定され、高誘電率のセラミ
ック材料を使用することによって共振器の大きさは縮少
可能である。

【００３５】前記切開溝２３a−２３dは半円型に形成さ
れ、後述するように多段接続時に隣接した共振器との接
続部分に円筒形の空間を形成することによって、棒形で
なされた結合容量調整用チューニングスクリュー３２の
挿入が制限された空間内で容易になされることができて
望ましい。しかし、前記切開溝２３a−２３dはこれに限
定されずに他の形態、例えば球形トレンチ(rectangular
trench)、ノッチ形状(notch type)、放物線形状等も可
能である。

【００３６】また、本発明のセラミック共振器２0は、
共振周波数を調整するために貫通穴２２の一側内部に、
図５及び図１２のようにチューニングスクリュー(２
６，２６a−２６c）の先端部である金属棒４0と共振器
との電磁気的な結合(Coupling)のために、導電皮膜２４
が上段部のみに部分的に除去された第１皮膜除去部２５
が形成されており、貫通穴２２にはチューニングスクリ
ュー２６の金属棒４0が挿入されている。前記したセラ
ミック共振器は等価回路的にLC並列共振回路を形成す
る。

【００３７】したがって、本発明のセラミック共振器２
0は外部からチューニングスクリュー２６を回転させて
金属棒４0を貫通穴２２内部に挿入する程度によって容
易に共振器の共振周波数を調整することができる。

【００３８】この場合、本発明では各共振器で共振周波
数調整のための第１皮膜除去部２５が導電皮膜２４から
最小限に除去された状態であるためにエネルギー放射に
よる損失を最小化できる。

【００３９】一方、図５ないし図７には前記したセラミ
ック共振器２0a−２0cを３ケ直列接続してなされた本発
明に使用される基本形BPF(５0)が図示されている。

【００４０】前記基本形BPF５0において、相互隣接した
切開溝２３b，２３dにより形成される円筒形の空間３１
には共振器２0aと２0b，２0bと２0c間の結合容量(Coupl
ingCapacitance)、すなわち結合係数を調整するために
先端部の金属棒が内部に挿入される結合容量調整用チュ
ーニングスクリュー３２が上下に移動可能に金属版(カ
バー)２７に結合されている。前記した結合容量調整用
チューニングスクリュー３２はBPF５0の通過帯域幅を決
定するのに使用される。

【００４１】図５ないし図７で部材番号３３は共振周波
数調整用チューニングスクリュー２６a−２６cまたは結
合容量調整用チューニングスクリュー３２を設定された
位置に固定させるための固定ナットであり、３４はセラ
ミック共振器２0a−２0cを収容して支持するための金属
ケース、３５は入力端子、３６は出力端子、３７はカバ
ー固定用スクリューである。

【００４２】前記した共振器２0の切開溝２３a−２３d
のうちいずれか１つまたは２つまたは３つの切開溝には
図１３のように共振器の直／並列接続時に隣接した共振
器との電磁気的な結合のために導電皮膜２４が除去され
た第２皮膜除去部２８が形成されている。

【００４３】図５ないし図７を再び参考にすれば、前記
した第２皮膜除去部２８は相互隣接して接続される２共
振器２0a，２0b間に互いに対向する切開溝２３b，２３d
の同一な位置に形成される。

【００４４】また、第２皮膜除去部２８は図１６の例の
ように結合容量調整用チューニングスクリュー３２aが
共振周波数調整用チューニングスクリュー２６a−２６c
と反対方向、すなわち下側から結合される場合共振器２
0a−２0cの切開溝２３b，２３dの下側に形成される。

【００４５】この場合、結合容量調整用チューニングス
クリュー３２aは先端部が切開溝２３b，２３d内部の円
筒空間３１で上下に移動するようにケースまたは支持プ
レート３４aに回転可能に固定される。

【００４６】したがって、第２皮膜除去部２８を通じて
隣接された共振器２0aと２0b，２0bと２0c間に電磁気的
な結合がなされて共振器間に電磁気エネルギーが伝播さ
れる状態、すなわち容量結合がなされる。この状態で前
記したチューニングスクリュー３２，３２aを外部から
回転させればこれによりチューニングスクリューの先端
部が円筒空間３１の内部に下降して挿入する程度によっ
て伝播されるエネルギーの量が調整されて結合容量値が
可変される。

【００４７】その結果、本発明においては共振器間の結
合容量を調整するための構造が共振器内部に形成されて
最小限の空間に収容可能で、またチューニングスクリュ
ー３２，３２aの回転により結合容量の調整が容易かつ
可逆的に可能である。

【００４８】また、貫通穴２２に形成される第１皮膜除
去部２５は図５に図示された例の場合、共振周波数調整
用チューニングスクリュー２６a−２６cが結合される部
位に形成されたが、前記した図１６の例のようにチュー
ニングスクリュー２６a−２６cが結合される反対側貫通
穴２２に形成されることももちろん可能である。

【００４９】前記した図５ないし図７に図示された例は
３段直列接続されたBPF５0を例にして見せたものである
が、それぞれの共振器２0a−２0cは４方向に対し対称構
造であるために図２１に図示された第１実施例のように
どの方向でも変形された構造の帯域通過濾波器(BPF)接
続が可能である。

【００５０】一方、図１４及び図１５は本発明のセラミ
ック共振器、すなわちBPFに入／出力端子を結合する時
の外部接続構造として、各々接地(ground)構造及び開放
(open)構造を示す。

【００５１】まず、前記セラミック共振器２0a，２0cと
入／出力端子３５，３６間の接続には図１４に図示され
たように切開溝２３dまたは２３bに上下方向に逆”U”
字形状で導電皮膜２４が除去された第３皮膜除去部２９
が利用される。入／出力端子３５，３６が第３皮膜除去
部２９の上段に接続される時、第３皮膜除去部２９は等
価回路的に見る時終段が接地されたインダクタカップリ
ング(L-Coupling)構造を形成し、アンテナを通じて流入
されるDC及び低周波の落雷時に後段の装置を保護する役
割をする。

【００５２】また、前記セラミック共振器２0a，２0cと
入／出力端子３５，３６間の接続には図１５に図示され
たように切開溝２３dまたは２３bに上下方向に無限ルー
プ形状で導電皮膜２４が除去された第４皮膜除去部３0
が利用され得る。入／出力端子３５，３６が第４皮膜除
去部３0内側のアイルランド部に接続される時、前記と
反対に等価回路的に見る時入／出力端子３５，３６とフ
ィルター５0内部回路間にはキャパシティカップリング
(C-Coupling)構造を形成する。したがって、使用者が必
要によって選択的にカップリング構造を採用することが
できる。

【００５３】一方、前記したチューニングスクリュー３
２aを支持する支持プレート３４aには、図１７に図示さ
れたように上側に共振器２0a−２0cを位置設定して支持
するための３個の支持ポール４１が一体で形成されてお
り、また支持プレート３４aには下部からチューニング
スクリュー３２aをねじ結合するための支持ナット４２
が収容される凹溝３４bが形成されている。

【００５４】本発明の共振周波数及び結合容量調整用チ
ューニングスクリュー２６，２６a−２６c，３２，３２
aは図１８に図示されたようにチューニングスクリュー
２６，２６a−２６c，３２，３２aをカバー２７、ケー
ス３４または支持プレート３４aに回転可能に支持され
るように支持ナット４２を具備して、カバー２７、ケー
ス３４または支持プレート３４aの凹溝３４bに固定設置
した状態で結合されることが望ましい。

【００５５】さらに、本発明は図１９及び図２０に図示
された変形例のように金属ケースを使用せずに直接基板
４３上に共振器２0a−２0cと、チューニングスクリュー
ブロック４４を順次組立てて構成することも可能であ
る。

【００５６】この場合、入／出力端子３５a，３６aは基
板４３に支持された状態で先端部が各々共振器２0a，２
0cの第３皮膜除去部２９または第４皮膜除去部３0に連
結される。

【００５７】また、前記例では共振器２0a−２0cとチュ
ーニングスクリューブロック４４が基板４３に垂直に組
立られたが、チューニングスクリューブロック４４が側
面に位置するように横にして基板４３上に装着すること
も可能である。

【００５８】さらに、入／出力端子３５a，３６aを基板
４３に固定させて共振器２0a，２0bと接続する方法以外
にも、共振器２0a，２0cの第３または第４皮膜除去部２
９，３0に垂直に直接付着して組立てることも可能であ
る。

【００５９】上記のように本発明の第１実施例による帯
域通過濾波器(BPF）は直列接続された複数のセラミック
共振器２0a−２0hにより共振周波数のチューニングと共
振器間の結合容量の調整が容易で、望みの帯域通過特性
を有する濾波器を容易に構成することができる。

【００６０】また、この場合それぞれの共振器自らの損
失係数と大きさが小さくて、共振器の結合に必要なコン
デンサーなどを別途に具備しないためにコンパクトなサ
イズで低損失濾波器を具現することができる。

【００６１】さらに、本発明では図２１に図示したよう
に直列接続された複数のセラミック共振器２0a−２0fに
使用者の必要によってセラミック共振器２0g，２0hを並
列接続させることにより図２２のように望みの阻止帯域
周波数で上部及び下部減衰点UNP，LNPを形成することが
できるようになる。

【００６２】この場合、前記した直／並列接続される共
振器２0a−２0hの貫通穴２２a−２２hには共振周波数調
整用チューニングスクリューが結合されて、共振器と共
振器間には結合容量を調整するための７個の結合容量調
整用チューニングスクリューが円筒空間３１a−３１hに
結合されている。

【００６３】また、前記した実施例で直列接続されるセ
ラミック共振器と並列接続されるセラミック共振器の数
及び並列接続位置はBPFの帯域通過特性によって変更で
き、制限された数の共振器を使用する場合にも共振器の
直／並列接続パターンは共振器が４方向に対し対称構造
を有しているために多様に変形され得る。

【００６４】図２３には本発明の第２実施例によるバイ
パス用同軸ケーブルを使用して減衰点を形成できるセラ
ミック共振器形帯域通過濾波器５0aとして、共振器段数
を増加させずに阻止帯域に減衰点を形成することができ
る構造を示す。

【００６５】図示されたように本発明の第２実施例によ
るBPF５0aは直列接続された第１ないし第４セラミック
共振器２0a−２0dを有し、例えば、第１及び第４セラミ
ック共振器２0a，２0dに各々別の貫通ホール６１a，６
１bを形成し、貫通ホール６１aと貫通ホール６１b間に
同軸ケーブル６２を使用し、同軸ケーブル６２の両側芯
線６２a，６２bを挿入して結合させた構造である。

【００６６】この場合、同軸ケーブル６２はケースに内
蔵される時カバーに形成された収容溝に埋入される方式
で設置されることも可能で、全体的にケースなしで構成
されることも可能である。

【００６７】もちろん、この場合にも第１ないし第４セ
ラミック共振器２0a−２0dの貫通穴２２a−２２dには共
振周波数調整用チューニングスクリューが結合されて、
第１ないし第４セラミック共振器ら２0a−２0d間の円筒
空間３１a−３１cには結合容量調整用チューニングスク
リューが結合されている。

【００６８】上記のように構成された第２実施例は、各
共振器２0a−２0dの共振周波数調整用チューニングスク
リューと結合容量調整用チューニングスクリューを適切
に設定することにより望みの帯域幅の通過帯域を設定す
る。

【００６９】この場合、第２実施例では入力信号が第１
セラミック共振器２0aに入力されて１次で共振がなされ
た後、１次共振された信号が第２セラミック共振器２0b
に伝送されて２次共振がなされると同時に１次共振にな
った信号の一部は同軸ケーブル６２に電磁界誘導され
る。その後、１次共振された信号は第２及び第３セラミ
ック共振器２0b，２0cを経由せずにバイパスされて第４
セラミック共振器２0dに供給される。

【００７０】その結果、第４セラミック共振器２0dでは
第１ないし第３セラミック共振器２0a−２0cを経た帯域
通過信号とバイパスされた信号が混合されて、この過程
で隣接チャンネルの周波数を大きく減衰させる作用が生
じる。

【００７１】このような過程を経て第４セラミック共振
器２0dから得られる出力信号は通過帯域の上側及び下側
阻止帯域に急激な減衰がなされた信号が得られる。すな
わち、第２実施例によるBPFの周波数特性曲線は上／下
阻止帯域に各々減衰点UNP，LNPが形成されて急激な減衰
がなされる帯域通過フィルターリングが得られる。

【００７２】前記した実施例の説明においては本発明の
共振器が帯域通過濾波器に適用されたものを例にして説
明したが、これ以外にも帯域阻止濾波器、デュプレック
サなどのように単位セラミック共振器を組合して構成さ
れ得るマイクロ波部品ならばどのようなものにも適用が
可能である。

【００７３】また、前記実施例では切開溝が貫通穴と同
一な方向に形成されて結合容量調整用チューニングスク
リューも上下方向に結合された例を図示したが、前記切
開溝と結合容量調整用チューニングスクリューは隣接し
た共振器との結合方向によって水平方向に形成されるこ
とももちろん可能である。

【００７４】さらに、前記切開溝は対向した各対の切開
溝が必要によって水平方向と垂直方向に組合して形成さ
れることも可能である。

【００７５】本発明の帯域通過濾波器はこれを２ケ以上
組合して結合することによりチャンネルコンバイナまた
はデュプレックサのような他のマイクロ波素子を構成す
ることも可能である。

【００７６】

【発明の効果】前記したように本発明の共振器は従来の
セラミック共振器と比較する時単純にチューニングスク
リューの調整で共振周波数のチューニングが容易で、共
振器外部の除去される導体皮膜を最小限に最適化して損
失係数が小さな共振器を具現することができ、左右対称
形構造として共振器の４外側面に結合容量を挿入して調
整するのに有用な切開溝が形成され、共振器間の結合と
入／出力端子の接続が方向と関係なく容易にできる。そ
の結果、本発明の共振器は従来の金属キャビティ共振器
形製品及び誘電体共振器形製品より大きさを約１／７程
度で大幅に減らすことが可能である。

【００７７】また、本発明の帯域通過濾波器は従来のセ
ラミック濾波器と比較する時共振周波数のチューニング
が単純で速やかになされることができ、共振器と共振器
間に結合容量チューニングスクリューが内蔵されていて
製品をコンパクトに構成することが可能である。

【００７８】また、各共振器の損失が小さくて濾波器の
全体的な伝送損失も小さく、入／出力端子の接続がどの
方向でも容易になされることができ、また共振器の相互
接続がどの方向でも可能で多様な形態の濾波器を構成す
ることができる。

【００７９】さらに、本発明では制限された空間内で共
振器の直／並列結合により阻止帯域内での望みの周波数
に減衰点を実現して数百MHzから数GHz帯域の特定された
周波数を高い減衰特性を有して通過／阻止させることが
可能で、段数を増加させずに簡単なバイパス手段を付加
することにより安価で小型な素子として具現することが
できる。

【００８０】以上本発明を実施例によって詳細に説明し
たが、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属
する技術分野において通常の知識を有するものであれば
本発明の思想と精神から逸脱することなく、本発明を修
正または変更できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の直六面体型セラミック共振器の断面図で
ある。

【図２】従来の直六面体型セラミック共振器の斜視図で
ある。

【図３】図１に図示されたセラミック共振器を利用した
帯域通過濾波器を示す正面図である。

【図４】図１に図示されたセラミック共振器を利用した
帯域通過濾波器を示す側面図である。

【図５】本発明に使用される基本形帯域通過濾波器を示
す分解図である。

【図６】カバーが除去された状態の組立図である。

【図７】カバーが除去された状態の完全組立図である。

【図８】図５に図示された小型セラミック共振器の斜視
図である。

【図９】図５に図示された小型セラミック共振器の正面
図である。

【図１０】図５に図示された小型セラミック共振器の側
面図である。

【図１１】図９のIV-IVに沿って取った断面図である。

【図１２】セラミック共振器にチューニングスクリュー
が結合される構造を示す分解図である。

【図１３】セラミック共振器を多段結合する時外部面の
構造を示す図面である。

【図１４】セラミック共振器に入／出力端子を結合する
時の外部構造として、接地構造に対する正面図である。

【図１５】セラミック共振器に入／出力端子を結合する
時の外部構造として、開放構造に対する正面図である。

【図１６】本発明に使用される変形された基本形帯域通
過濾波器を示す分解図である。

【図１７】図１６で共振器を支持するのに使用される支
持プレートの断面図である。

【図１８】本発明に使用されるチューニングスクリュー
支持アセンブリの分解図である。

【図１９】本発明に使用されるまた他の変形された基本
形帯域通過濾波器を示す分解図である。

【図２０】本発明に使用されるまた他の変形された基本
形帯域通過濾波器を示す組立図である。

【図２１】本発明の第１実施例による減衰特性が優秀な
セラミック共振器形帯域通過濾波器を示す平面図であ
る。

【図２２】第１実施例の帯域通過周波数特性を概略的に
示すグラフである。

【図２３】本発明の第２実施例によるバイパス用同軸ケ
ーブルを使用して減衰点を形成できるセラミック共振器
形帯域通過濾波器を示す平面図である。

【符号の説明】

２0、２0a-２0h セラミック共振器 ２１ セラミック胴体 ２２、２２a-２２h 貫通穴 ２３a−２３d 切開溝 ２４ 導電皮膜 ２５ 第１皮膜除去部 ２６、２６a-２６c、３２、３２a、６７a−６７c チュ
ーニングスクリュー ２７ カバー ２８ 第２皮膜除去部 ２９ 第３皮膜除去部 ３0 第４皮膜除去部 ３１、３１a−３１h 円筒空間 ３３ 固定ナット ３４、３４b 金属ケース ３４a 支持プレート ３４b 凹溝 ３５、３５a 入力端子 ３６、３６a 出力端子 ３７ 固定スクリュー ４0 金属棒 ４１ 支持ポール ４２ 支持ナット ４３ 基板 ４４ チューニングスクリューブロック ５0、５0a 帯域通過濾波器 ６１a、６１b 貫通ホール ６２ 同軸ケーブル ６２a、６２b 芯線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500427800 ダル・アーン Ｄａｌ ＡＨＮ 大韓民国、チョーンチュンナム−ド、チュ ナン−シ、スサンヨン−ドン 1923、ヨン アム・ドンアバックサン・アパートメント 107−303 (72)発明者 ダル・アーン 大韓民国、チョーンチュンナム−ド、チュ ナン−シ、スサンヨン−ドン 1923、ヨン アム・ドンアバックサン・アパートメント 107−303 (72)発明者 チュル・サン・ヨーン 大韓民国、キュンキ−ド、スウォン−シ、 パルダル−ク、ヨントン−ドン 969−１ サムスン・アパートメント 922−1402 (72)発明者 ジェ・ホ・リー 大韓民国、キュンキ−ド、スウォン−シ、 パルダル−ク、ウォンチュン−ドン 256 −５ スンドン・アパートメント エー− 201 (72)発明者 ジョン・チュル・パーク 大韓民国、キュンキ−ド、スウォン−シ、 パルダル−ク、メタン １−ドン、ジュゴ ン １ ダンジ・アパートメント 31− 104 (72)発明者 ジェ・ボク・リー 大韓民国、チョーンチュンナム−ド、チュ ナン−シ、スサンヨン−ドン 1367、ウォ ルボン・チュンソル・アパートメント 102−1003 (72)発明者 ジュン・ソク・パーク 大韓民国、チョーンチュンナム−ド、チュ ナン−シ、シンバン−ドン 903、サミル ウォナン・アパートメント 102−1306 (72)発明者 ホン・スン・ジョー 大韓民国、キュンキ−ド、スウォン−シ、 パルダル−ク、マンポ−ドン 447−５、 ジョンソン・ジュテク ５−20 Ｆターム(参考） 5J006 HA03 HA15 HA17 HA25 HA33 JA01 JA12 JA15 JA16 LA03 LA11 LA22 LA29 MA01 MB01 NA01 NA02 NB03 NB06 NE02 NE11 NF03 PA01

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高誘電率のセラミック材料で構成され、
   中央に上下方向に貫通された貫通穴を含んでおり、４側
   面には上下方向に少なくとも２個の切開溝が具備された
   六面体形状をなすセラミック胴体と、 前記セラミック胴体の内外部表面に高伝導性の導電体で
   皮膜されて、セラミック胴体の貫通穴内周部入口に第１
   皮膜除去部が形成された導電皮膜と、 前記セラミック胴体の貫通穴に先端部が移動可能に結合
   されて前記第１皮膜除去部で共振器と電磁気的な結合に
   より共振周波数を調整するための共振周波数チューニン
   グ手段とで構成されることを特徴とするセラミック共振
   器。
2. 【請求項２】 前記切開溝は多段接続時に隣接した共振
   器との接続部分に共振器間の結合容量を調整するための
   チューニングスクリューが挿入される筒型の空間を形成
   し、隣接した切開溝には導電皮膜が選択的に部分的に除
   去された第２皮膜除去部が形成されることを特徴とする
   請求項１に記載のセラミック共振器。
3. 【請求項３】 前記切開溝は半円型、球形トレンチ(rec
   tangular trench)、ノッチ形状(notch type)及び放物線
   形状の内いずれか一つで形成されることを特徴とする請
   求項１または２に記載のセラミック共振器。
4. 【請求項４】 前記切開溝には入力／出力端子が接続さ
   れるために導電皮膜が選択的に部分的に除去された第３
   皮膜除去部がさらに形成されることを特徴とする請求項
   １に記載のセラミック共振器。
5. 【請求項５】 前記第３皮膜除去部は逆”U”形状及び
   無限ループ形状の内いずれか一つであることを特徴とす
   る請求項４に記載のセラミック共振器。
6. 【請求項６】 マイクロ波入力信号を受信する入力端子
   と、 各々中央に貫通穴が形成されて４側面のうち少なくとも
   ２側面に切開溝を有する六面体形状のセラミック胴体の
   内／外部に高伝導性の導電体を皮膜形成し、貫通穴の内
   周部入口と隣接された共振器間の対向した切開溝に各々
   第１導電皮膜除去部と第２導電皮膜除去部を形成して、
   前記入力信号の内から設定された周波数帯域の信号のみ
   を出力するように直列接続された複数の第１セラミック
   共振器と、 各々前記セラミック胴体の貫通穴に設置されて前記第１
   皮膜除去部で共振器と電磁気的な結合により共振周波数
   を調整するための複数の共振周波数チューニング手段
   と、 前記隣接された対向した切開溝に設置されて前記第２皮
   膜除去部で隣接された共振器と電磁気的な結合により共
   振器間の結合容量を調整するための複数の結合容量調整
   手段と、 前記最終段共振器に接続されて帯域通過された出力信号
   を出力する出力端子とにより構成されることを特徴とす
   るセラミック共振器を利用した帯域通過濾波器。
7. 【請求項７】 前記複数の共振周波数チューニング手段
   と結合容量調整手段各々は金属体からなり、先端部が穴
   内部に移動可能に挿入されるチューニングスクリューで
   構成されることを特徴とする請求項６に記載のセラミッ
   ク共振器を利用した帯域通過濾波器。
8. 【請求項８】 前記複数の共振周波数チューニング手段
   は各々第１皮膜除去部が形成された貫通穴の反対側に設
   置されることを特徴とする請求項６に記載のセラミック
   共振器を利用した帯域通過濾波器。
9. 【請求項９】 前記複数の第１セラミック共振器のうち
   初段及び最終段共振器は切開溝に入力及び出力端子が接
   続されるために導電皮膜が選択的に除去された第３皮膜
   除去部をさらに含み、前記第３皮膜除去部は逆”U”形
   状及び無限ループ形状の内いずれか一つであることを特
   徴とする請求項６に記載のセラミック共振器を利用した
   帯域通過濾波器。
10. 【請求項１0】 前記複数のセラミック共振器を内部に
    収容して接地させるための４角筒形状の金属ケースとカ
    バーをさらに含み、前記複数の共振周波数チューニング
    手段と結合容量調整手段は各々金属ケースのカバーに回
    転可能に支持されることを特徴とする請求項６に記載の
    セラミック共振器を利用した帯域通過濾波器。
11. 【請求項１１】 前記複数の第１セラミック共振器を内
    部に収容して接地させるための４角筒形状の金属ケース
    とカバーをさらに含み、前記複数の共振周波数チューニ
    ング手段は各々金属ケースのカバーに回転可能に支持さ
    れ、前記複数の結合容量調整手段は各々ケースの下端面
    に回転可能に支持されることを特徴とする請求項６に記
    載のセラミック共振器を利用した帯域通過濾波器。
12. 【請求項１２】 前記複数の第１セラミック共振器を上
    部に支持して接地させるための基板をさらに含み、前記
    入力端子と出力端子は初段及び最終段共振器の切開溝に
    直接接続されることを特徴とする請求項６に記載のセラ
    ミック共振器を利用した帯域通過濾波器。
13. 【請求項１３】 前記直列接続された複数のセラミック
    共振器のうち少なくともいずれか一つに並列に接続され
    て阻止帯域に減衰点を形成するための少なくとも１以上
    の第２セラミック共振器をさらに含むことを特徴とする
    請求項６ないし１２のいずれかに記載のセラミック共振
    器を利用した帯域通過濾波器。
14. 【請求項１４】 前記第２セラミック共振器は複数の第
    １セラミック共振器のうち入力信号が入力される第１段
    セラミック共振器と出力信号が発生される最終段セラミ
    ック共振器に各々並列に接続されることを特徴とする請
    求項１３に記載のセラミック共振器を利用した帯域通過
    濾波器。
15. 【請求項１５】 前記複数の第１セラミック共振器で前
    段のセラミック共振器から少なくとも１以上のセラミッ
    ク共振器をバイパスして後段のセラミック共振器に共振
    信号の一部をバイパスさせて阻止帯域に減衰点を形成す
    るためのバイパス手段をさらに含むことを特徴とする請
    求項６ないし１２のいずれかに記載のセラミック共振器
    を利用した帯域通過濾波器。
16. 【請求項１６】 前記バイパス手段は前段及び後段セラ
    ミック共振器の貫通ホールに両端部の芯線が結合された
    同軸ケーブルで構成されることを特徴とする請求項１５
    に記載のセラミック共振器を利用した帯域通過濾波器。
17. 【請求項１７】 前記複数のセラミック共振器を内部に
    収容して接地させるための金属ケースをさらに含み、前
    記ケースはそれの底面に一体に形成されて複数の第１セ
    ラミック共振器を設定された位置に位置設定させるため
    の複数の支持ポールを含むことを特徴とする請求項１５
    に記載のセラミック共振器を利用した帯域通過濾波器。