JP2002280805A - 誘電体フィルタおよびそれを用いたアンテナ共用器と通信機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は高周波無線機器等で用いる小型の誘
電体フィルタに関し、従来積層型の各誘電体基板は全て
同一材料から構成されており、誘電率も同一であるため
共振器の電流分布が共振器電極の端部に集中して導体損
失が増加し、フィルタ特性の劣化を招くという課題があ
った。 【解決手段】 上側接地電極誘電体基板１１ｂ、段間結
合容量誘電体基板１１ｃ、共振器誘電体基板１１ｄ、入
出力結合容量誘電体基板１１ｅをともにそれぞれ異なる
誘電率を有する誘電体材料、すなわち高い比誘電率を有
する第１の誘電体材料１６および低い比誘電率を有する
第２の誘電体材料１７よりなる複合誘電体基板で構成す
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、主として携帯電話
機などの高周波無線機器等で用いる小型の誘電体フィル
タ、特にストリップライン型の共振用電極を誘電体基板
上に配列し、互いに電磁気的に結合させた構造を有する
誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘電体フィルタは携帯電話機の高
周波フィルタとして多数用いられているが、さらに小型
化、薄型化することが要望されており、同軸型に比べて
薄くできる平面型の誘電体フィルタが今後有望視されて
いる。以下に図面を参照しながら、平面型の誘電体フィ
ルタの一例について説明する。

【０００３】図１０は平面型積層タイプの誘電体フィル
タの構造を示す分解斜視図であり、図に示す積層タイプ
の誘電体フィルタの基本的な構成はまず６枚の誘電体基
板１ａ〜１ｆよりなり、誘電体基板１ｂの上面にはシー
ルド電極２ａが、１ｃの上面には段間結合用電極３が、
１ｄの上面には共振器電極４ａ，４ｂが、１ｅの上面に
は入出力結合容量電極５ａ，５ｂが、１ｆの上面にはシ
ールド電極２ｂがそれぞれ形成され積層されている。

【０００４】またこの積層誘電体基板の左右側面にはシ
ールド電極２ａ、２ｂと接続して接地端子を形成する端
面電極６ａ、６ｂが、積層誘電体基板の背面にはシール
ド電極２ａ、２ｂおよび共振器電極４ａ，４ｂの共通の
開放端と対応して接地端子となる端面電極７が形成され
ている。積層誘電体基板の前面に形成されている端面電
極８は共振器電極４ａ，４ｂのそれぞれの短絡端と接続
してシールド電極２ａ、２ｂと接続する。積層誘電体基
板左右側面の端面電極９ａ、９ｂは入出力結合用電極５
ａ、５ｂと接続して入出力端子を形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成を有する平面型積層タイプの誘電体フィルタでは共振
器電極を始めとする段間結合容量電極や入出力結合容量
電極等は図１１に示すように全て同一材料からなるセラ
ミック基板の上面に形成されており、したがってその誘
電率も同一であるため特に誘電体フィルタの重要な構成
要素である共振器の電流分布が共振器電極４ａ、４ｂの
端部に集中し、導体損失の増加により共振器のQ値が低
下し、フィルタ特性の劣化を招くという課題があった。

【０００６】本発明は上記の課題を解決し、共振器や段
間結合容量および入出力結合容量等の電極を形成する誘
電体基板として異なる種類の材料を同一基板の層内に複
合して形成することにより、低損失の誘電体フィルタを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、誘電体基板上に共振器、段間結合容量、入
出力結合容量等の電極を形成したトリプレート構造を有
する積層誘電体フィルタにおいて、共振器電極の中央帯
部と側端部に位置する誘電体基板をその比誘電率がそれ
ぞれ異なる誘電体材料を用いて構成したものであり、共
振器のＱ値を向上させ、低損失かつ高減衰特性を備える
ことができる。

【０００８】本発明の請求項１に記載の発明は、複数の
誘電体基板上にそれぞれ複数の共振器電極と、段間結合
容量電極と、入出力結合容量電極とを備え、共振器電極
間を互いに電磁界結合させて構成したトリプレート構造
を有する誘電体フィルタの複数の誘電体基板の少なくと
もいずれかをその同一基板内において複数の異なる比誘
電率を有する誘電体材料によって構成したものであり、
共振器電極を流れる電流分布を平均化することにより誘
電体フィルタの損失を低減させることができる。

【０００９】本発明の請求項２から４に記載の発明は、
請求項１に記載の誘電体フィルタの共振器電極の形状を
規定するものであり、広い範囲のフィルタ特性を有する
誘電体フィルタを設計することができる。

【００１０】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１から４のいずれかに記載の誘電体フィルタに関し、複
数の誘電体基板のうち少なくとも共振器電極および段間
結合容量電極をそれぞれ備える誘電体基板の共振器電極
の中央帯部の位置に第１の誘電体材料を配置し、共振器
電極の両側端部の位置に前記第１の誘電材料よりも低い
比誘電率を有する第２の誘電体材料を配置したものであ
り、異なる比誘電率を有する誘電体材料をこのように配
置することにより、共振器電極内の電流分布を均等化す
ることができる。

【００１１】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１から５のいずれかに記載の誘電体フィルタに関し、段
間結合容量電極および入出力結合容量電極をそれぞれ第
１の誘電材料よりも低い比誘電率を有する第２の誘電体
材料内に形成したものであり、段間結合容量および入出
力結合容量の設計が容易となる。

【００１２】本発明の請求項７および８に記載の発明
は、請求項１から６のいずれかに記載の誘電体フィルタ
に関し、複数の共振器電極、段間結合容量電極および入
出力結合容量電極に用いる材料を導電性ペーストの印刷
または金属箔のいずれかより形成するとしたものであ
り、必要とするフィルタ特性によりいずれかを選択する
ことができる。

【００１３】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
１から６のいずれかに記載の誘電体フィルタに関し、第
１の誘電体材料をBi−Ca−Nb−O系、Ba−Ti−O系、Zr
（Mg,Zn,Nb）Ti−Mn−O系の少なくともいずれかのセラ
ミック材料とし、第２の誘電体材料をフォルステライト
系、アルミナほう珪酸ガラス系の少なくともいずれかの
セラミック材料とするものであり、信頼性と材料特性に
優れた誘電体フィルタを得ることができる。

【００１４】本発明の請求項１０に記載の発明は、第１
の誘電体材料と前記第１の誘電材料よりも低い誘電率を
有する第２の誘電体材料とを横方向に積層して複合誘電
体ブロックを形成する工程と、複合誘電体ブロックを複
数枚横方向に切断してそれぞれ同一基板内に第１の誘電
体材料と第２の誘電体材料とで構成された複数の複合誘
電体基板を形成する工程と、複数の複合誘電体基板の上
面に上側シールド電極、段間結合容量電極、共振器電
極、入出力結合容量電極および下側シールド電極をそれ
ぞれ形成し、積層して一体化する工程とを備える誘電体
フィルタの製造方法であり、低損失の誘電体フィルタを
容易に形成することができる。

【００１５】本発明の請求項１１に記載の発明は、グリ
ーンシート状の第１の誘電体材料と前記第１の誘電材料
よりも低い誘電率を有するグリーンシート状の第２の誘
電体材料とを横方向に積層してグリーンシート状の複合
セラミック誘電体ブロックを形成する工程と、グリーン
シート状の複合セラミック誘電体ブロックを複数枚横方
向に切断してそれぞれ同一基板内に第１の誘電体材料と
第２の誘電体材料とで構成された複数のグリーンシート
状の複合誘電体基板を形成する工程と、グリーンシート
状の複合誘電体基板の上面に上側シールド電極、段間結
合容量電極、共振器電極、入出力結合容量電極および下
側シールド電極をそれぞれ形成して積層し、一体化した
後所定の条件下でグリーンシート状の複合誘電体基板を
焼結する工程とを備える誘電体フィルタの製造方法であ
り、誘電体基板と電極とを同時に焼成することができる
ため工程を簡略化することが可能である。

【００１６】本発明の請求項１２に記載の発明は、グリ
ーンシート状の第１の誘電体材料と前記第１の誘電材料
よりも低い誘電率を有するグリーンシート状の第２の誘
電体材料とを横方向に積層してグリーンシート状の複合
セラミック誘電体ブロックを形成する工程と、グリーン
シート状の複合セラミック誘電体ブロックを複数枚横方
向に切断してそれぞれ同一基板内に第１の誘電体材料と
第２の誘電体材料とで構成された複数のグリーンシート
状の複合誘電体基板を形成する工程と、複数のグリーン
シート状の複合誘電体基板を所定の条件下で焼結する工
程と、焼結された複合誘電体基板の上面に上側シールド
電極、段間結合容量電極、共振器電極、入出力結合容量
電極および下側シールド電極をそれぞれ形成した後、積
層して一体化する工程とを備える誘電体フィルタの製造
方法であり、各誘電体基板を電極形成以前に焼結体とし
て得ることができるため、焼成時に起こるクラックを防
止することができる。

【００１７】本発明の請求項１３および１４に記載の発
明は、請求項１２に記載の誘電体フィルタの製造方法に
関し、焼結された複数の複合誘電体基板を熱硬化性樹脂
または熱硬化性樹脂と無機質フィラーとを混合したコン
ポジット材または低融点ガラスフリットを用いて接合す
るものである。

【００１８】本発明の請求項１５および１６に記載の発
明は、請求項１０から１４のいずれかに記載の誘電体フ
ィルタの製造方法に関し、上側シールド電極、段間結合
容量電極、共振器電極、入出力結合容量電極および下側
シールド電極の少なくともいずれかを導電性ペーストの
印刷または金属箔により形成するものである。

【００１９】本発明の請求項１７に記載の発明は、請求
項１１から１４のいずれかに記載の誘電体フィルタの製
造方法に関し、第１の誘電体材料をBi−Ca−Nb−O系、B
a−Ti−O系、Zr（Mg,Zn,Nb）Ti−Mn−O系の少なくとも
いずれかのセラミック材料とし、第２の誘電体材料をフ
ォルステライト系、アルミナほう珪酸ガラス系の少なく
ともいずれかのセラミック材料とするものであり、高信
頼性および良好な材料特性を有する誘電体フィルタを形
成することができる。

【００２０】本発明の請求項１８に記載の発明は、請求
項１から１７のいずれかに記載の誘電体フィルタを送信
側フィルタまたは受信側フィルタの一方あるいは両方に
使用することにより、信頼性に優れた低損失のアンテナ
共用器を得るものである。

【００２１】本発明の請求項１９及び２０に記載の発明
は、請求項１から１７のいずれかに記載の誘電体フィル
タまたは請求項１８に記載のアンテナ共用器を使用した
ものであり、小型でフィルタ特性に優れた通信機器を提
供することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下本発明の誘電体フィルタにつ
いて図面を参照しながら説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における誘電体フィルタの構造を示す断面図で
あり、本実施の形態における誘電体フィルタの基本的な
構成は図１０に示すものと同様に誘電体基板１１ａ〜１
１ｆより構成される。

【００２４】誘電体フィルタを構成する各種電極類も従
来と同様の導電性材料を用いて形成することが可能であ
り、図１の断面図には説明の便宜上いずれの電極類も長
方形状で示しているが導電性ペーストの印刷によって形
成される断面が図１１に見られる紡錘形状の電極であっ
ても本発明における電極形状として用いることができ
る。

【００２５】まず上側接地電極誘電体基板１１ｂの上面
にはシールド電極１２ａが、段間結合容量誘電体基板１
１ｃの上面には段間結合容量電極１３が形成され、共振
器誘電体基板１１ｄの上面には共振器電極１４ａおよび
１４ｂが、入出力結合容量誘電体基板１１ｅの上面には
入出力結合容量電極１５ａ、１５ｂが、下側接地電極誘
電体基板１１ｆの上面にはシールド電極１２ｂがそれぞ
れ形成され、最上部にある保護基板１１ａとともに一体
に積層されて誘電体フィルタを構成している。なお、保
護基板１１ａは誘電体フィルタを構成する同じ誘電体材
料の他、有機質材料などシールド電極を外部環境から保
護できるものであれば用いることができる。

【００２６】また図１に示す本発明の誘電体フィルタの
左右側面には図１０で説明した端面電極が従来と同様に
形成されているが、以下本発明の説明ではその詳細な説
明および図示は省略する。

【００２７】上記構成において本発明の特徴とするとこ
ろは誘電体基板の構成にあり、図１に示すように本実施
の形態では上側接地電極誘電体基板１１ｂ、段間結合容
量誘電体基板１１ｃ、共振器誘電体基板１１ｄ、入出力
結合容量誘電体基板１１ｅがともにそれぞれ異なる誘電
率を有する誘電体材料すなわち高い比誘電率を有する第
１の誘電体材料（以下高誘電率誘電体という）１６およ
び第１の誘電材料よりも低い比誘電率を有する第２の誘
電体材料（以下低誘電率誘電体という）１７よりなる複
合誘電体基板を構成している点である。

【００２８】誘電体フィルタをこのように構成すること
により共振器電極１４ａ、１４ｂのそれぞれ中央帯部に
は図に示すように高誘電率誘電体１６が配置され、左右
の側端部には低誘電率誘電体１７が配置されることにな
る。したがって従来の構造において共振器電極の側端部
に集中していた電気力線を共振器電極１４ａ，１４ｂの
中央帯部に分散させ、したがって共振器電極１４ａ、１
４ｂを流れる単位面積当たりの電流密度を平均化させる
ことができ、共振器電極の導体損失を少なくすることに
より誘電体フィルタの損失を低減させると言う効果を得
ることができる。

【００２９】なお本実施の形態における誘電体フィルタ
の断面構造によれば図１に見られるように共振器電極１
４ａ、１４ｂと段間結合容量電極１３との重畳部分およ
び同じく入出力結合容量電極１５ａ，１５ｂとの重畳部
分にはそれぞれ低誘電率誘電体１７のみが介在している
ために容量設計または必要とするフィルタ特性の設計が
容易となる利点をも有するものである。

【００３０】（実施の形態２）つぎに本発明の第２の実
施の形態における誘電体フィルタの製造方法について説
明する。

【００３１】図２は本実施の形態における誘電体フィル
タの製造方法において複合セラミック誘電体基板の形成
法を示す工程図であり、まず図２（ａ）に示すようにBi
−Ca−Nb−O系の高誘電率セラミック材料よりなるグリ
ーンシート積層体２１ａ、２１ｂとフォルステライト系
の低誘電率セラミック材料よりなるグリーンシート積層
体２２ａ、２２ｂ、２２ｃとを横方向に積層して一体化
する。これらのグリーンシート積層体２１、２２はそれ
ぞれの誘電体粉末と有機バインダーよりなるスラリーを
別工程においてドクターブレード法等により形成した厚
さ数μｍから数１００μｍのセラミックグリーンシート
を必要枚数積層して得られたものである。

【００３２】このグリーンシート積層体２１、２２を一
体化して得られた複合セラミック誘電体ブロック（以下
グリーンシートブロックという）２３を図２（ｂ）に示
すようにそれぞれ所定の厚さでＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ
−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線で切断することにより、図２（ｃ）に
示すように同一基板内に異なる比誘電率を有する２種類
の誘電体材料すなわち高誘電率セラミック基板と低誘電
率セラミック基板とが複合されたセラミック誘電体グリ
ーン基板２４〜２７を得ることができる。

【００３３】つぎに図３は本実施の形態における誘電体
フィルタの製造方法における後半の工程を示す斜視図で
あり、図３（ａ）に示すようにセラミック誘電体グリー
ン基板２４の上面に上側シールド電極３１ａを、セラミ
ック誘電体グリーン基板２５の上面に段間結合容量電極
３２を、セラミック誘電体グリーン基板２６の上面に一
端が短絡端であり、他方が開放端である共振器電極３３
ａ、３３ｂを、セラミック誘電体グリーン基板２７の上
面に入出力結合容量電極３４ａ、３４ｂをそれぞれ形成
して積層したのち、図３（ｂ）に示すように上側に保護
セラミックグリーン基板３６、下側に下シールド電極３
１ｂを備えたセラミック誘電体グリーン基板３７を配置
して加圧、積層して一体化したのち所定の温度で焼成す
ることにより、図３（ｃ）に示すような誘電体フィルタ
を得ることができる。

【００３４】なお図３においては保護グリーン基板３６
および下シールド電極３１ｂ有するセラミック誘電体グ
リーン基板３７の誘電体材料として低誘電率セラミック
材料２２と同じ材料を用いた例について示しているが、
高誘電率セラミック材料を用いることも可能である。ま
た本実施の形態における共振器電極はその一端が短絡
端、他方が開放端を形成しているが、共振器電極の両端
に開放端を形成した誘電体フィルタとすることも可能で
ある。

【００３５】さらに図２、図３に示す本実施の形態にお
けるセラミック誘電体グリーン基板２４、２５、２６、
２７はいずれも同じグリーンシートブロック２３から所
定の厚さで切り出されたものであるが、それぞれのセラ
ミック誘電体グリーン基板をグリーンシートブロック２
３とは２種類の誘電体材料が異なる構成比で形成された
他のグリーンシートブロックから切り出されたセラミッ
ク誘電体グリーン基板と複合して構成することも可能で
ある。したがってこの場合、断面形状における各セラミ
ック誘電体グリーン基板内における高誘電率セラミック
基板の幅をそれぞれ異ならせることができ、誘電体フィ
ルタ設計の自由度を高めることができる。

【００３６】また、上記各誘電体グリーン基板上に形成
される電極類は導電性ペーストを印刷して形成すること
や金属箔のエッチングによって形成したものを載置する
ことがそれぞれセラミック誘電体グリーン基板の焼成条
件の設定により可能である。

【００３７】さらに上記本発明の第２の実施の形態では
前半工程でグリーンシートブロック２３を各セラミック
誘電体グリーン基板２４、２５、２６、２７に切断して
その上面に各電極をそれぞれ形成した後一体化し、焼成
した例について説明したが、本実施の形態の変形形態と
してグリーンシートブロック２３を各セラミック誘電体
グリーン基板２４、２５、２６、２７に切断したのち、
一旦それぞれを焼成した後、各電極類をセラミック誘電
体基板上に形成することも可能である。この製造方法に
よれば焼成時に起こるクラックを防止することができ
る。

【００３８】また、上記変形形態として、焼結済みの各
セラミック誘電体基板の一体化のための接合剤として熱
硬化性樹脂、熱硬化性樹脂と無機質フィラーとのコンポ
ジット材または低融点ガラスフリット等を用いることが
できる。

【００３９】本発明の誘電体フィルタの特徴は上記した
ように積層形の誘電体フィルタを構成する複数の誘電体
基板のそれぞれを複数の異なる比誘電率を有する誘電体
材料で構成した複合誘電体基板を用いるものであり、し
たがって誘電体フィルタを構成する各誘電体基板のどの
層を複合誘電体基板とし、どの層を単一の誘電率を有す
る誘電体基板とするかは必要とするフィルタ特性および
小型化するための形状の如何によって選択することがで
きる。

【００４０】下記で詳細に説明する図４から図６はこの
ような選択に基づく本発明に関わるその他の実施の形態
を示すものであり、その積層構造が図１における上側接
地電極誘電体基板１１ｂ、段間結合容量誘電体基板１１
ｃ、共振器誘電体基板１１ｄ、入出力結合容量誘電体基
板１１ｅ、下側接地電極誘電体基板１１ｆを順に積層し
たトリプレート構造である点は同じである。

【００４１】（実施の形態３）まず図４は本発明の第３
の実施の形態における誘電体フィルタの断面構造を示す
ものであり、本実施の形態の誘電体フィルタが上記第１
の実施の形態と異なる点は段間結合容量誘電体基板１１
ｃ上面に形成した段間結合容量電極４３および入出力結
合容量基板１１ｅの上面に形成した入出力結合容量電極
４５ａ、４５ｂの構成にあり、図４に示すように段間結
合容量電極４３の両側端部および入出力結合容量電極４
５ａ、４５ｂのそれぞれ一端がいずれも高誘電率誘電体
１６の中に入り込んで形成されている点である。この構
造を選択することにより、容量形成部に高誘電率誘電体
を介在させることができ、容量値の大きなコンデンサを
形成できるという効果がある。

【００４２】（実施の形態４）つぎに図５に示す本発明
の第４の実施の形態における誘電体フィルタの特徴はト
リプレート構造を有する全ての誘電体基板１１ａ〜１１
ｆを高誘電率誘電体１６と低誘電率誘電体１７とからな
る複合誘電体基板で構成したことにあり、１種類のグリ
ーンシートブロックから必要とする誘電体基板を切り出
すことができ、工程を簡略化することができる。

【００４３】（実施の形態５）さらに図６に示す本発明
の第５の実施の形態における誘電体フィルタは保護誘電
体基板１１ａ、上側接地電極誘電体基板１１ｂ、入出力
結合容量誘電体基板１１ｅおよび下側接地電極誘電体基
板１１ｆを低誘電率誘電体１７のみで形成し、段間結合
容量誘電体基板１１ｃおよび共振器誘電体基板１１ｄを
高誘電率誘電体１６および低誘電率誘電体１７よりなる
複合誘電体基板で構成したものであり、全ての誘電体基
板をセラミック材料で構成した場合、積層後の一体焼成
において異なる誘電体材料の収縮率の相違により発生す
るクラック等を抑制することができる。

【００４４】図７は上記本発明に関わる各実施の形態の
誘電体フィルタおよび従来の誘電体フィルタの共振器電
極を流れる電流分布を共振器電極の断面に対応して示し
たものであり、従来単一の誘電体材料中に共振器電極を
埋め込んだ場合、共振器電極の両側端部に集中していた
電気力線が、本発明の構成により緩和されて共振器電極
の中央帯部に分散させることができ、共振器電極の断面
積における電流分布を平均化できることができる。

【００４５】（実施の形態６）つぎに本発明の第６の実
施の形態について、共振器電極以外の構成は上記の各実
施の形態と同様であるので詳しい説明は省略し、共振器
電極誘電体基板の平面図を用いて説明する。

【００４６】上記各実施の形態における誘電体フィルタ
の共振器電極について、いずれもその平面形状が均一な
電極幅を備える矩形状のものについて説明してきたが、
本実施の形態では図８に示すように共振器電極６３ａ、
６３ｂはその開放端側にそれぞれ幅広部６３ａｗおよび
６３ｂｗを備えており、その幅広部６３ａｗおよび６３
ｂｗの形状を制御することにより必要とするフィルタ特
性を自由に設計することができる。

【００４７】なお本実施の形態においても図より明らか
なように、共振器電極６３ａ、６３ｂの中央帯部には高
誘電率誘電体が、また幅広部６３ａｗおよび６３ｂｗの
部分を含む両側端部には低誘電率誘電体がそれぞれ配置
されていて上記各実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００４８】また本発明に関わる各実施の形態において
は２本の共振器電極から構成される共振器について説明
したが、３本以上の共振器電極を形成した場合でも同様
に各共振器電極の中央帯部と両側端部における誘電体材
料を異なる比誘電率を有する誘電体材料で構成すること
が可能である。

【００４９】（実施の形態７）つぎに本発明の第７の実
施の形態について説明する。本実施の形態は上記第１か
ら第６の実施の形態における誘電体フィルタを携帯電話
等の通信機器の送信波と受信波とを分波するアンテナ共
用器の送信用フィルタまたは受信用フィルタとして使用
するものであり、図９に示すようにアンテナに接続する
整合回路の両端にそれぞれ本発明に関わる誘電体フィル
タを配置することにより、アンテナ共用器に使用してい
た従来のスペースファクタの大きな同軸共振器を排除す
ることができるので、極めて小型化されたアンテナ共用
器を得ることができる。

【００５０】さらに本発明に係わる誘電体フィルタまた
は上記アンテナ共用器を携帯電話等の通信機器に使用す
ることにより、優れた特性および極めて小型化された通
信機器を実現することが可能となる。

【００５１】なお、前記各実施の形態においては、複数
の共振器電極、段間結合容量電極および入出力結合容量
電極は、金、銀および銅のいずれかを導電体の主成分と
する導電性ペーストの印刷により形成されていても良
い。

【００５２】また、前記各実施の形態においては、複数
の共振器電極、段間結合容量電極および入出力結合容量
電極の少なくともいずれかが、金、銀および銅のいずれ
かを主成分とする金属箔により形成されていても良い。

【００５３】また、前記各実施の形態においては、第１
の誘電体材料がBi−Ca−Nb−O系の場合について示した
が、本願発明はこれに限ることなく、例えば、Ba−Ti−
O系、Zr（Mg,Zn,Nb）Ti−Mn−O系の少なくともいずれか
のセラミック材料を用いることが可能である。また同様
に前記各実施の形態においては、第２の誘電体材料がフ
ォルステライト系の場合について示したが、例えば、ア
ルミナほう珪酸ガラス系のセラミック材料を用いること
も可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上記各実施の形態より明らかな
ように、誘電体基板上に共振器、段間結合容量、入出力
結合容量等の電極を形成したトリプレート構造を有する
積層誘電体フィルタにおいて、少なくとも共振器電極の
中央帯部と左右の側端部の上下に位置する誘電体基板を
その比誘電率がそれぞれ異なる誘電体材料を用いて構成
したものであり、従来共振器電極の側端部に集中してい
た電気力線を共振器電極の中央帯部に分散させることに
より、共振器電極を流れる単位面積当たりの電流密度を
平均化させることができ、したがって共振器のＱ値を向
上させ、低損失かつ高減衰特性を有する誘電体フィルタ
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における誘電体フィ
ルタの断面図

【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施の形態に
おける誘電体フィルタの製造方法を説明する前半工程図

【図３】（ａ）〜（ｃ）は同製造方法における後半工程
図

【図４】本発明の第３の実施の形態における誘電体フィ
ルタの断面図

【図５】本発明の第４の実施の形態における誘電体フィ
ルタの断面図

【図６】本発明の第５の実施の形態における誘電体フィ
ルタの断面図

【図７】本発明の実施例および従来例の電流分布状態を
説明する概念図

【図８】本発明の第６の実施の形態における共振器電極
の形状を示す平面図

【図９】本発明の第７の実施の形態におけるアンテナ共
用器のブロック図

【図１０】従来の誘電体フィルタの分解斜視図

【図１１】同誘電体フィルタの一部断面図

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ 誘
電体基板 １２ａ，１２ｂ シールド電極 １３ 段間結合容量電極 １４ａ，１４ｂ 共振器電極 １５ａ，１５ｂ 入出力結合容量電極 １６ 第１の誘電体材料 １７ 第２の誘電体材料

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｐ 11/00 Ｃ０４Ｂ 35/00 Ｊ (72)発明者 山田 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA08 AA10 AA16 AA17 AA20 AA25 AA32 AA35 AA36 AA37 AA43 AA61 BA09 CA08 HA09 4G031 AA03 AA04 AA06 AA11 AA12 AA14 AA19 AA26 AA28 AA29 AA30 AA35 AA39 BA09 CA08 5J006 HB04 HB05 HB21 JA01 LA02 LA21 NA04 NB07 NC03 NF02 NF03 PB04

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の誘電体基板上にそれぞれ複数の共
   振器電極と、段間結合容量電極と、入出力結合容量電極
   とを備え、前記共振器電極間を互いに電磁界結合させて
   構成したトリプレート構造を有する誘電体フィルタであ
   って、前記複数の誘電体基板の少なくともいずれかをそ
   の同一基板内において複数の異なる比誘電率を有する誘
   電体材料によって構成したことを特徴とする誘電体フィ
   ルタ。
2. 【請求項２】 複数の共振器電極が、その一方を短絡端
   とし他方を開放端とした形状を有する共振器電極である
   ことを特徴とする請求項１記載の誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】 複数の共振器電極が、その両端を開放端
   とした形状を有する共振器電極であることを特徴とする
   請求項１記載の誘電体フィルタ。
4. 【請求項４】 共振器電極の平面形状において、その共
   振器電極の開放端側に幅広部を設けたことを特徴とする
   請求項２または３に記載の誘電体フィルタ。
5. 【請求項５】 複数の誘電体基板のうち少なくとも共振
   器電極および段間結合容量電極をそれぞれ備える誘電体
   基板の前記共振器電極の中央帯部の位置に第１の誘電体
   材料を配置し、前記共振器電極の両側端部の位置に前記
   第１の誘電材料よりも低い比誘電率を有する第２の誘電
   体材料を配置したことを特徴とする請求項１から４のい
   ずれかに記載の誘電体フィルタ。
6. 【請求項６】 段間結合容量電極および入出力結合容量
   電極をそれぞれ第１の誘電材料よりも低い比誘電率を有
   する第２の誘電体材料内に形成したことを特徴とする請
   求項１から５のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
7. 【請求項７】 複数の共振器電極、段間結合容量電極お
   よび入出力結合容量電極の少なくともいずれかが金、銀
   および銅のいずれかを導電体の主成分とする導電性ペー
   ストの印刷により形成されたことを特徴とする請求項１
   から６のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
8. 【請求項８】 複数の共振器電極、段間結合容量電極お
   よび入出力結合容量電極の少なくともいずれかが金、銀
   および銅のいずれかを主成分とする金属箔により形成さ
   れたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載
   の誘電体フィルタ。
9. 【請求項９】 第１の誘電体材料がBi−Ca−Nb−O系、B
   a−Ti−O系、Zr（Mg,Zn,Nb）Ti−Mn−O系の少なくとも
   いずれかのセラミック材料よりなり、第２の誘電体材料
   がフォルステライト系、アルミナほう珪酸ガラス系の少
   なくともいずれかのセラミック材料よりなることを特徴
   とする請求項１から６のいずれかに記載の誘電体フィル
   タ。
10. 【請求項１０】 第１の誘電体材料と前記第１の誘電材
    料よりも低い誘電率を有する第２の誘電体材料とを横方
    向に積層して複合誘電体ブロックを形成する工程と、前
    記複合誘電体ブロックを複数枚横方向に切断してそれぞ
    れ同一基板内に前記第１の誘電体材料と前記第２の誘電
    体材料とで構成された複数の複合誘電体基板を形成する
    工程と、前記複数の複合誘電体基板の上面に上側シール
    ド電極、段間結合容量電極、共振器電極、入出力結合容
    量電極および下側シールド電極をそれぞれ形成し、積層
    して一体化する工程とを少なくとも備える誘電体フィル
    タの製造方法。
11. 【請求項１１】 グリーンシート状の第１の誘電体材料
    と前記第１の誘電材料よりも低い誘電率を有するグリー
    ンシート状の第２の誘電体材料とを横方向に積層してグ
    リーンシート状の複合セラミック誘電体ブロックを形成
    する工程と、前記グリーンシート状の複合セラミック誘
    電体ブロックを複数枚横方向に切断してそれぞれ同一基
    板内に前記第１の誘電体材料と前記第２の誘電体材料と
    で構成された複数のグリーンシート状の複合誘電体基板
    を形成する工程と、前記グリーンシート状の複合誘電体
    基板の上面に上側シールド電極、段間結合容量電極、共
    振器電極、入出力結合容量電極および下側シールド電極
    をそれぞれ形成して積層し、一体化した後所定の条件下
    で前記グリーンシート状の複合誘電体基板を焼結する工
    程とを少なくとも備える誘電体フィルタの製造方法。
12. 【請求項１２】 グリーンシート状の第１の誘電体材料
    と前記第１の誘電材料よりも低い誘電率を有するグリー
    ンシート状の第２の誘電体材料とを横方向に積層してグ
    リーンシート状の複合セラミック誘電体ブロックを形成
    する工程と、前記グリーンシート状の複合セラミック誘
    電体ブロックを複数枚横方向に切断してそれぞれ同一基
    板内に前記第１の誘電体材料と前記第２の誘電体材料と
    で構成された複数のグリーンシート状の複合誘電体基板
    を形成する工程と、前記複数のグリーンシート状の複合
    誘電体基板を所定の条件下で焼結する工程と、焼結され
    た前記複合誘電体基板の上面に上側シールド電極、段間
    結合容量電極、共振器電極、入出力結合容量電極および
    下側シールド電極をそれぞれ形成した後、積層して一体
    化する工程とを少なくとも備える誘電体フィルタの製造
    方法。
13. 【請求項１３】 焼結された複数の複合誘電体基板を積
    層して一体化する工程において、前記複数の複合誘電体
    基板を熱硬化性樹脂または前記熱硬化性樹脂と無機質フ
    ィラーとを混合したコンポジット材のいずれかを用いて
    接合することを特徴とする請求項１２に記載の誘電体フ
    ィルタの製造方法。
14. 【請求項１４】 焼結された複数の複合誘電体基板を積
    層して一体化する工程において、前記複数の複合誘電体
    基板を低融点ガラスフリットを用いて焼成することによ
    り封着することを特徴とする請求項１２に記載の誘電体
    フィルタの製造方法。
15. 【請求項１５】 上側シールド電極、段間結合容量電
    極、共振器電極、入出力結合容量電極および下側シール
    ド電極の少なくともいずれかを金、銀および銅の少なく
    ともいずれかを導電体の主成分とする導電性ペーストの
    印刷により形成することを特徴とする請求項１０から１
    ４のいずれかに記載の誘電体フィルタの製造方法。
16. 【請求項１６】 上側シールド電極、段間結合容量電
    極、共振器電極、入出力結合容量電極および下側シール
    ド電極の少なくともいずれかを金、銀および銅の少なく
    ともいずれかを主成分とする金属箔により形成すること
    を特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の誘
    電体フィルタの製造方法。
17. 【請求項１７】 第１の誘電体材料がBi−Ca−Nb−O
    系、Ba−Ti−O系、Zr（Mg,Zn,Nb）Ti−Mn−O系の少なく
    ともいずれかのセラミック材料よりなり、第２の誘電体
    材料がフォルステライト系、アルミナほう珪酸ガラス系
    の少なくともいずれかのセラミック材料よりなることを
    特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の誘電
    体フィルタの製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１から９のいずれかに記載の誘
    電体フィルタを送信側フィルタまたは受信側フィルタの
    一方あるいは両方に使用したことを特徴とするアンテナ
    共用器。
19. 【請求項１９】 請求項１から９のいずれかに記載の誘
    電体フィルタを使用したことを特徴とする通信機器。
20. 【請求項２０】 請求項１８に記載のアンテナ共用器を
    使用したことを特徴とする通信機器。