JP2002204104A - 導波管型誘電体フィルタ - Google Patents
導波管型誘電体フィルタInfo
- Publication number
- JP2002204104A JP2002204104A JP2000400920A JP2000400920A JP2002204104A JP 2002204104 A JP2002204104 A JP 2002204104A JP 2000400920 A JP2000400920 A JP 2000400920A JP 2000400920 A JP2000400920 A JP 2000400920A JP 2002204104 A JP2002204104 A JP 2002204104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- dielectrics
- dielectric filter
- waveguide type
- dielectric
- Prior art date
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 小型で損失の少ない導波管型誘電体フィルタ
を得る。 【解決手段】 直方体の誘電体１１，２１に入出力電極
１３，２３とアース電極１５，２５を形成し、誘電体の
１辺に沿って段差１７，２７あるいはテーパを形成す
る。それぞれの誘電体内に２つの共振モードが存在する
ことになり、接合面の誘電体の露出部分１９によって結
合される。
を得る。 【解決手段】 直方体の誘電体１１，２１に入出力電極
１３，２３とアース電極１５，２５を形成し、誘電体の
１辺に沿って段差１７，２７あるいはテーパを形成す
る。それぞれの誘電体内に２つの共振モードが存在する
ことになり、接合面の誘電体の露出部分１９によって結
合される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、10GHz以上の高周
波帯域での使用に適した導波管型誘電体フィルタに係る
もので、特に、小型化が可能な2重モード共振器を利用
した導波管型誘電体フィルタに関するものである。
波帯域での使用に適した導波管型誘電体フィルタに係る
もので、特に、小型化が可能な2重モード共振器を利用
した導波管型誘電体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動体通信機器等の通信手段の発達と普
及とともに、使用される周波数帯域もMHz帯からGHz帯に
広がり、そこで使用されるフィルタも種々提案されてい
る。その1種に導波管型の誘電体フィルタがあり、これ
は導波管に代えて周囲に導体膜を形成した誘電体を用い
るもので、誘電率を高くすることによって小型化が可能
となる。
及とともに、使用される周波数帯域もMHz帯からGHz帯に
広がり、そこで使用されるフィルタも種々提案されてい
る。その1種に導波管型の誘電体フィルタがあり、これ
は導波管に代えて周囲に導体膜を形成した誘電体を用い
るもので、誘電率を高くすることによって小型化が可能
となる。
【０００３】導波管型誘電体共振器の一つに、単一の共
振器内に２つの共振モードを混在させる２重モード共振
器がある。これを利用できれば、フィルタの小型化の上
で有用であるが、入出力電極が同一平面になく、プリン
ト基板上への面実装が難しいという問題を抱えている。
振器内に２つの共振モードを混在させる２重モード共振
器がある。これを利用できれば、フィルタの小型化の上
で有用であるが、入出力電極が同一平面になく、プリン
ト基板上への面実装が難しいという問題を抱えている。
【０００４】これを解決するために、２重モードの共振
器を２個結合させて４素子相当のフィルタ特性を得るこ
とも考えられている。しかし、単純に２個の共振器を組
み合わせるだけでは４素子相当のフィルタ特性が得られ
ず、これまでそのような特性を実現できるものは得られ
ていない。
器を２個結合させて４素子相当のフィルタ特性を得るこ
とも考えられている。しかし、単純に２個の共振器を組
み合わせるだけでは４素子相当のフィルタ特性が得られ
ず、これまでそのような特性を実現できるものは得られ
ていない。
【０００５】一方、導波管型誘電体フィルタの問題の一
つとして、無負荷Qを高くするためには共振器の厚みを
大きくしなければならないことがある。しかし、厚みを
大きくすると、２番目の共振モードが１番目の共振モー
ドに近付いて、フィルタの減衰特性に悪影響を与えてし
まう。そのため、現実には共振器の厚みは幅の半分程度
に抑えなければならず、共振器の無負荷Ｑを高くするこ
とはできなかった。
つとして、無負荷Qを高くするためには共振器の厚みを
大きくしなければならないことがある。しかし、厚みを
大きくすると、２番目の共振モードが１番目の共振モー
ドに近付いて、フィルタの減衰特性に悪影響を与えてし
まう。そのため、現実には共振器の厚みは幅の半分程度
に抑えなければならず、共振器の無負荷Ｑを高くするこ
とはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、２重モード
共振器の接続（結合）構造を改良することによって、小
型で多素子のフィルタと同等の特性が得られる導波管型
誘電体フィルタを実現するものである。また、無負荷Ｑ
を高くすることができ、損失の小さい導波管型誘電体フ
ィルタを得るものである。
共振器の接続（結合）構造を改良することによって、小
型で多素子のフィルタと同等の特性が得られる導波管型
誘電体フィルタを実現するものである。また、無負荷Ｑ
を高くすることができ、損失の小さい導波管型誘電体フ
ィルタを得るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、２重モードの
一方のモード同士が結合し易い構造を採用することによ
って、上記の課題を解決するものである。
一方のモード同士が結合し易い構造を採用することによ
って、上記の課題を解決するものである。
【０００８】すなわち、２つの直方体の誘電体を接合
し、結合させてなる導波管型誘電体フィルタにおいて、
誘電体にはそれぞれ、１表面に島状の導体膜による入出
力電極と、入出力電極と分離絶縁されて入出力電極が形
成される表面の残りのほぼ全面と接合面を除く他の表面
の全面に形成された導体膜によるアース電極を具えると
ともに、入出力電極が形成された表面に対向する表面の
辺の少なくとも１つに沿ってテーパまたは段差が形成さ
れており、２つの誘電体は、入出力電極が形成された表
面に隣接する表面同士が接合されたことに特徴を有する
ものである。
し、結合させてなる導波管型誘電体フィルタにおいて、
誘電体にはそれぞれ、１表面に島状の導体膜による入出
力電極と、入出力電極と分離絶縁されて入出力電極が形
成される表面の残りのほぼ全面と接合面を除く他の表面
の全面に形成された導体膜によるアース電極を具えると
ともに、入出力電極が形成された表面に対向する表面の
辺の少なくとも１つに沿ってテーパまたは段差が形成さ
れており、２つの誘電体は、入出力電極が形成された表
面に隣接する表面同士が接合されたことに特徴を有する
ものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】フィルタの幅方向をＸ軸、厚み方
向をＹ軸、長手方向をＺ軸とすると、入力信号に結合し
て生じる共振モードはＴＥ101モードであり、この入力
段のＴＥ101モードの共振が誘電体に形成されたテーパ
または段差の作用によって、同じ共振器内の直交した共
振モードであるＴＥ011モードに結合する。誘電体の接
合面に形成した電極パターンはＴＥ101モード共振に対
しては電磁界が漏洩しにくく、ＴＥ011モード共振のみ
が漏洩しやすいので、入力段と出力段の結合は互いのＴ
Ｅ011モード同士の結合のみとなる。そして、出力段の
共振器内でテーパまたは段差の作用により、再びＴＥ
011モードとＴＥ101モードが結合し、これが出力信号と
なって現れる。この動作において、入力に与えられた高
周波信号は４つの共振モードを介して出力に現れるの
で、４素子相当のフィルタ特性が得られる。接合面の電
極のパターンを変えることにより、2つの2重モード共振
器のＴＥ011モード結合の強さを調整することができ
る。
向をＹ軸、長手方向をＺ軸とすると、入力信号に結合し
て生じる共振モードはＴＥ101モードであり、この入力
段のＴＥ101モードの共振が誘電体に形成されたテーパ
または段差の作用によって、同じ共振器内の直交した共
振モードであるＴＥ011モードに結合する。誘電体の接
合面に形成した電極パターンはＴＥ101モード共振に対
しては電磁界が漏洩しにくく、ＴＥ011モード共振のみ
が漏洩しやすいので、入力段と出力段の結合は互いのＴ
Ｅ011モード同士の結合のみとなる。そして、出力段の
共振器内でテーパまたは段差の作用により、再びＴＥ
011モードとＴＥ101モードが結合し、これが出力信号と
なって現れる。この動作において、入力に与えられた高
周波信号は４つの共振モードを介して出力に現れるの
で、４素子相当のフィルタ特性が得られる。接合面の電
極のパターンを変えることにより、2つの2重モード共振
器のＴＥ011モード結合の強さを調整することができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】図１は、本発明の実施例を示す斜視図で、
誘電体の接合前の状態を示すものである。ほぼ直方体の
誘電体11、21は誘電率が約37のセラミック誘電体材料を
成形、焼成したものである。それらのサイズは、4.0mm
×+6.4mm×4.44mmであり、6.4×4.44mmの表面に入出力
電極13、23を形成したものである。
誘電体の接合前の状態を示すものである。ほぼ直方体の
誘電体11、21は誘電率が約37のセラミック誘電体材料を
成形、焼成したものである。それらのサイズは、4.0mm
×+6.4mm×4.44mmであり、6.4×4.44mmの表面に入出力
電極13、23を形成したものである。
【００１２】入出力電極13、23は、この例では円形に形
成され、それらの直径を2.0mmとしてある。また、入出
力電極13、23はそれらが形成される表面の中心ではな
く、接合面から遠い側に形成してあり、端面から1.7mm
の位置に電極の中心が位置するようにしてある。入出力
電極13、23から0.6mmの間隔を置いてアース電極15、25
を形成してある。
成され、それらの直径を2.0mmとしてある。また、入出
力電極13、23はそれらが形成される表面の中心ではな
く、接合面から遠い側に形成してあり、端面から1.7mm
の位置に電極の中心が位置するようにしてある。入出力
電極13、23から0.6mmの間隔を置いてアース電極15、25
を形成してある。
【００１３】アース電極15、25は入出力電極13、23が形
成された表面以外の表面にも形成しておく。ただし、誘
電体の接合面には共振モードの結合を得るために誘電体
を露出させておき、この部分で電界と磁界が結合するよ
うにしておく。
成された表面以外の表面にも形成しておく。ただし、誘
電体の接合面には共振モードの結合を得るために誘電体
を露出させておき、この部分で電界と磁界が結合するよ
うにしておく。
【００１４】本発明に用いる誘電体11、21には異なる共
振モードの結合を得るための段差17、27が形成してあ
る。この例では、0.4mm×0.4mmを削った形で、入出力電
極13、23を形成した表面に対向する表面の縁（辺）に沿
って形成し、その位置が2つの誘電体11、21で一致させ
てある。この段差に代えてテーパを形成してもよい。
振モードの結合を得るための段差17、27が形成してあ
る。この例では、0.4mm×0.4mmを削った形で、入出力電
極13、23を形成した表面に対向する表面の縁（辺）に沿
って形成し、その位置が2つの誘電体11、21で一致させ
てある。この段差に代えてテーパを形成してもよい。
【００１５】この段差あるいはテーパの形状と寸法によ
って入力に結合する共振モードを発生させる。その共振
モードを接合する誘電体の共振モードを結合させるため
に、上記のように接合面には一部に誘電体の露出する部
分19を形成してある。この例では2.4mm間隔で0.5mm幅で
2.0mmの長さで誘電体を露出してある。
って入力に結合する共振モードを発生させる。その共振
モードを接合する誘電体の共振モードを結合させるため
に、上記のように接合面には一部に誘電体の露出する部
分19を形成してある。この例では2.4mm間隔で0.5mm幅で
2.0mmの長さで誘電体を露出してある。
【００１６】誘電体を露出させる形状、寸法は共振モー
ドと結合状態によって調整する。また、誘電体の露出し
た部分の周囲に形成された導体膜は2つの誘電体の接合
に利用できる。両方の露出パターンの形成方法によって
は結合調整をすることもできるし、位置ずれによる結合
状態の変動を防止することも容易となる。
ドと結合状態によって調整する。また、誘電体の露出し
た部分の周囲に形成された導体膜は2つの誘電体の接合
に利用できる。両方の露出パターンの形成方法によって
は結合調整をすることもできるし、位置ずれによる結合
状態の変動を防止することも容易となる。
【００１７】図2は、上記の導波管型誘電体フィルタの
特性の説明図である。上記の構造で、中心周波数が13.9
2GHz、3dB帯域幅が218MHz、挿入損失が1.1dBとなってい
た。
特性の説明図である。上記の構造で、中心周波数が13.9
2GHz、3dB帯域幅が218MHz、挿入損失が1.1dBとなってい
た。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、2重モード共振器を用
いるので、従来の導波管型誘電体フィルタのおよそ半分
の容積で、4素子のフィルタと同等の特性を得ることが
できる。また、スプリアスモードが発生しないので共振
器の厚みを薄くする必要がなく、共振器の厚さを幅と同
程度に厚くできるので、高い無負荷Ｑが得られるように
なり、損失の小さいフィルタが得られる。
いるので、従来の導波管型誘電体フィルタのおよそ半分
の容積で、4素子のフィルタと同等の特性を得ることが
できる。また、スプリアスモードが発生しないので共振
器の厚みを薄くする必要がなく、共振器の厚さを幅と同
程度に厚くできるので、高い無負荷Ｑが得られるように
なり、損失の小さいフィルタが得られる。
【図１】 本発明の実施例を示す分解斜視図
【図２】 本発明による導波管型誘電体フィルタの特性
の説明図
の説明図
11、21：誘電体 13、23：入出力電極 15、25：アース電極 17、27：段差
Claims (3)
- 【請求項１】 ２つの直方体の誘電体を接合し、結合さ
せてなる導波管型誘電体フィルタにおいて、 誘電体にはそれぞれ、１表面に島状の導体膜による入出
力電極と、入出力電極と分離絶縁されて入出力電極が形
成される表面の残りのほぼ全面と接合面を除く他の表面
の全面に形成された導体膜によるアース電極を具えると
ともに、入出力電極が形成された表面に対向する表面の
辺の少なくとも１つに沿ってテーパまたは段差が形成さ
れており、 ２つの誘電体は、入出力電極が形成された表面に隣接す
る表面同士が接合されたことを特徴とする導波管型誘電
体フィルタ。 - 【請求項２】 接合面の一部に誘電体が露出し、接合面
の他の部分にはアース電極に接続された導体膜が掲載さ
れた請求項１記載の導波管型誘電体フィルタ。 - 【請求項３】 入出力電極が、誘電体の１表面の中心か
ら接合面に対して遠い側に形成された請求項１記載の導
波管型誘電体フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400920A JP2002204104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 導波管型誘電体フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000400920A JP2002204104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 導波管型誘電体フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002204104A true JP2002204104A (ja) | 2002-07-19 |
Family
ID=18865424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000400920A Pending JP2002204104A (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 導波管型誘電体フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002204104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109378562A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-22 | 深圳市奥谱太赫兹技术研究院 | 新型超宽带超阻尼太赫兹陷波滤波器 |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400920A patent/JP2002204104A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109378562A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-02-22 | 深圳市奥谱太赫兹技术研究院 | 新型超宽带超阻尼太赫兹陷波滤波器 |
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