JP2003163506A - 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信装置 - Google Patents
誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全体に小型で平衡入出力端子の配置の自由度
を高めた誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそ
れらを備えた通信装置を構成する。 【解決手段】 誘電体ブロック１内に、それぞれ一方の
開口部を短絡部、他方の開口部または開口部付近を開放
部とする３つの励振孔２ａ，２ｂ，２ｃをインターディ
ジタル結合するように配置し、両側の励振孔の開口部に
平衡入出力端子４ａ，４ｃを設ける。この両側の励振孔
のうち一方の励振孔２ａに結合する共振器孔３ｂを設け
る。これにより、平衡入出力端子を備えた小型の誘電体
フィルタを構成する。
を高めた誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそ
れらを備えた通信装置を構成する。 【解決手段】 誘電体ブロック１内に、それぞれ一方の
開口部を短絡部、他方の開口部または開口部付近を開放
部とする３つの励振孔２ａ，２ｂ，２ｃをインターディ
ジタル結合するように配置し、両側の励振孔の開口部に
平衡入出力端子４ａ，４ｃを設ける。この両側の励振孔
のうち一方の励振孔２ａに結合する共振器孔３ｂを設け
る。これにより、平衡入出力端子を備えた小型の誘電体
フィルタを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はマイクロ波帯など
で使用される誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、お
よびそれらを備えた通信装置に関するものである。
で使用される誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、お
よびそれらを備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波帯などにおけるフィル
タとして、誘電体ブロックの内部に内導体形成孔を設
け、外面に外導体を形成した、１段または複数段の共振
器から成る誘電体フィルタが構成されている。
タとして、誘電体ブロックの内部に内導体形成孔を設
け、外面に外導体を形成した、１段または複数段の共振
器から成る誘電体フィルタが構成されている。
【０００３】このような誘電体ブロックを用いた誘電体
フィルタは、誘電体ブロックの外面に、内導体に対して
静電容量で結合する入出力端子を設けて不平衡型で信号
の入出力を行うようにしたものであった。そのため、例
えば平衡入力型の増幅回路などに対して信号を与えるた
めには、バラン（不平衡−平衡変換器）を用いて、不平
衡型の信号を平衡型の信号に変換していた。しかし、こ
のような構成ではバランによる挿入損失が大きいこと、
バランを回路基板上に配置するためのスペースを確保す
る必要があって小型化できないこと、などの問題があっ
た。
フィルタは、誘電体ブロックの外面に、内導体に対して
静電容量で結合する入出力端子を設けて不平衡型で信号
の入出力を行うようにしたものであった。そのため、例
えば平衡入力型の増幅回路などに対して信号を与えるた
めには、バラン（不平衡−平衡変換器）を用いて、不平
衡型の信号を平衡型の信号に変換していた。しかし、こ
のような構成ではバランによる挿入損失が大きいこと、
バランを回路基板上に配置するためのスペースを確保す
る必要があって小型化できないこと、などの問題があっ
た。
【０００４】そこで、本願出願人は、予めそれ自体で平
衡型で信号の入出力を行えるようにした誘電体フィルタ
に関して、特願平１１−３１４６５７および特願２００
０−０３６３０２を出願している。
衡型で信号の入出力を行えるようにした誘電体フィルタ
に関して、特願平１１−３１４６５７および特願２００
０−０３６３０２を出願している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の平衡入出力端子
を備えた誘電体フィルタにおいては、誘電体ブロックに
設ける各共振器の軸長が長いため、実装基板に対する実
装面積が大きくならざるを得なかった。また、半波長共
振器の両開放端付近に平衡入出力端子をそれぞれ配置す
ることになるので、平衡入出力端子間隔の設計上の自由
度が低いという問題があった。
を備えた誘電体フィルタにおいては、誘電体ブロックに
設ける各共振器の軸長が長いため、実装基板に対する実
装面積が大きくならざるを得なかった。また、半波長共
振器の両開放端付近に平衡入出力端子をそれぞれ配置す
ることになるので、平衡入出力端子間隔の設計上の自由
度が低いという問題があった。
【０００６】この発明の目的は、上述の問題を解消し
て、全体に小型で平衡入出力端子の配置の自由度を高め
た誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれらを
備えた通信装置を提供することにある。
て、全体に小型で平衡入出力端子の配置の自由度を高め
た誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれらを
備えた通信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体ブロ
ック内に、それぞれ、一方の開口部を短絡部、他方の開
口部または他方の開口部付近を開放部とする、順にイン
ターディジタル結合する３つの励振孔を設け、該３つの
励振孔のうち両側の励振孔の開放部に平衡入出力端子を
設け、前記誘電体ブロック内に、前記両側の励振孔のう
ち少なくとも一方の励振孔に結合する、一方の開口部を
短絡部、他方の開口部または他方の開口部付近を開放部
とする、共振器孔を設けることによって誘電体フィルタ
を構成する。
ック内に、それぞれ、一方の開口部を短絡部、他方の開
口部または他方の開口部付近を開放部とする、順にイン
ターディジタル結合する３つの励振孔を設け、該３つの
励振孔のうち両側の励振孔の開放部に平衡入出力端子を
設け、前記誘電体ブロック内に、前記両側の励振孔のう
ち少なくとも一方の励振孔に結合する、一方の開口部を
短絡部、他方の開口部または他方の開口部付近を開放部
とする、共振器孔を設けることによって誘電体フィルタ
を構成する。
【０００８】このように上記３つの励振孔およびその３
つの励振孔のうち外側の少なくとも一方の励振孔に結合
する共振器孔が、それぞれ１／４波長に略等しい軸長を
有することになって、全体に小型化が図れる。また、上
記平衡入出力端子は、３つの励振孔のうち外側の２つの
励振孔の開放部に設けるので、比較的狭い範囲に配置す
ることができる。
つの励振孔のうち外側の少なくとも一方の励振孔に結合
する共振器孔が、それぞれ１／４波長に略等しい軸長を
有することになって、全体に小型化が図れる。また、上
記平衡入出力端子は、３つの励振孔のうち外側の２つの
励振孔の開放部に設けるので、比較的狭い範囲に配置す
ることができる。
【０００９】また、この発明は、上記構成の誘電体フィ
ルタを第１の誘電体フィルタとし、当該第１の誘電体フ
ィルタを構成した前記誘電体ブロックに、第１の誘電体
フィルタを構成する共振器孔とは別の共振器孔による第
２の誘電体フィルタ、第１・第２の誘電体フィルタに対
して共通に結合する共用入出力端子、および第２の誘電
体フィルタに結合する入出力端子をそれぞれ設けること
により誘電体デュプレクサを構成する。
ルタを第１の誘電体フィルタとし、当該第１の誘電体フ
ィルタを構成した前記誘電体ブロックに、第１の誘電体
フィルタを構成する共振器孔とは別の共振器孔による第
２の誘電体フィルタ、第１・第２の誘電体フィルタに対
して共通に結合する共用入出力端子、および第２の誘電
体フィルタに結合する入出力端子をそれぞれ設けること
により誘電体デュプレクサを構成する。
【００１０】この構造により、平衡入出力端子により信
号を入力または出力するフィルタを備えた例えばアンテ
ナ共用器として利用可能とする。
号を入力または出力するフィルタを備えた例えばアンテ
ナ共用器として利用可能とする。
【００１１】また、この発明は、前記第２の誘電体フィ
ルタに結合する入出力端子および前記共用入出力端子の
いずれをも不平衡入出力端子として誘電体デュプレクサ
を構成する。
ルタに結合する入出力端子および前記共用入出力端子の
いずれをも不平衡入出力端子として誘電体デュプレクサ
を構成する。
【００１２】この構造により、平衡入出力端子により信
号の入力または出力を行う第１のフィルタと、不平衡入
出力端子で信号の出力または入力を行う第２のフィルタ
を備え、共用入出力端子で信号の入出力を不平衡で行う
ようにした、例えばアンテナ共用器として利用可能とす
る。
号の入力または出力を行う第１のフィルタと、不平衡入
出力端子で信号の出力または入力を行う第２のフィルタ
を備え、共用入出力端子で信号の入出力を不平衡で行う
ようにした、例えばアンテナ共用器として利用可能とす
る。
【００１３】また、この発明は、前記共用入出力端子を
前記構造の平衡入出力端子として誘電体デュプレクサを
構成する。
前記構造の平衡入出力端子として誘電体デュプレクサを
構成する。
【００１４】この構造により、平衡入出力型のアンテナ
を、直接用いられるようにする。
を、直接用いられるようにする。
【００１５】さらに、この発明は上記誘電体フィルタま
たは誘電体デュプレクサを備えることにより通信装置を
構成する。
たは誘電体デュプレクサを備えることにより通信装置を
構成する。
【００１６】
【発明の実施の形態】第１の実施形態に係る誘電体フィ
ルタの構成を図１〜図３を参照して説明する。図１は誘
電体フィルタの外観斜視図、（Ａ），（Ｂ）はいずれも
同一の誘電体フィルタの外観斜視図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示した状態から水平面内に略９０°右回転させ
た状態を示している。図１において１は略直方体形状の
誘電体ブロックであり、その一方の面からそれに対向す
る他方の面にかけて２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂで示
す５つの孔を設けている。これらの孔の内面にはそれぞ
れ全面に導体膜を形成している。これらの孔のうち２
ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ励振孔として作用させ、３
ａ，３ｂは共振器孔として作用させる。共振器孔３ａ，
３ｂの一方の開口部付近には、内導体の除去による内導
体非形成部ｇを設けていて、この部分を開放部としてい
る。誘電体ブロック１の外面には、励振孔２ａ，２ｃの
開放部となる位置に平衡入出力端子４ａ，４ｃを形成し
ている。また、誘電体ブロック１の外面には、共振器孔
３ａの開放部付近に容量性結合する不平衡入出力端子５
を形成している。励振孔２ｂの一方の開口部は、図１の
（Ｂ）に示すように開放部としている。誘電体ブロック
１の外面には平衡入出力端子４ａ，４ｂ、不平衡入出力
端子５および励振孔２ｂの開放部付近を除く領域に外導
体６を形成している。
ルタの構成を図１〜図３を参照して説明する。図１は誘
電体フィルタの外観斜視図、（Ａ），（Ｂ）はいずれも
同一の誘電体フィルタの外観斜視図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）に示した状態から水平面内に略９０°右回転させ
た状態を示している。図１において１は略直方体形状の
誘電体ブロックであり、その一方の面からそれに対向す
る他方の面にかけて２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂで示
す５つの孔を設けている。これらの孔の内面にはそれぞ
れ全面に導体膜を形成している。これらの孔のうち２
ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ励振孔として作用させ、３
ａ，３ｂは共振器孔として作用させる。共振器孔３ａ，
３ｂの一方の開口部付近には、内導体の除去による内導
体非形成部ｇを設けていて、この部分を開放部としてい
る。誘電体ブロック１の外面には、励振孔２ａ，２ｃの
開放部となる位置に平衡入出力端子４ａ，４ｃを形成し
ている。また、誘電体ブロック１の外面には、共振器孔
３ａの開放部付近に容量性結合する不平衡入出力端子５
を形成している。励振孔２ｂの一方の開口部は、図１の
（Ｂ）に示すように開放部としている。誘電体ブロック
１の外面には平衡入出力端子４ａ，４ｂ、不平衡入出力
端子５および励振孔２ｂの開放部付近を除く領域に外導
体６を形成している。
【００１７】図２の（Ａ）は、図１に示した誘電体フィ
ルタの実装面側から見た平面図、（Ｂ）は、その誘電体
フィルタの等価回路図である。励振孔２ａ，２ｂ，２ｃ
はそれらの内径が一方の開口部から他方の開口部にかけ
て略一定であるストレート孔であり、短絡部と開口部の
向きを交互に反転させて、インターディジタル結合させ
ている。共振器孔３ａ，３ｂは、内導体非形成部ｇを設
けた開放部を、それとは反対側の短絡部より内径を太く
したステップ孔としている。共振器孔３ａ，３ｂ同士
は、短絡部付近での誘導性結合の大きさ、開放部付近で
の容量性結合の大きさ、および内導体非形成部ｇ部分に
生じるストレー容量の大きさに応じて、全体として容量
性結合または誘導性結合する。不平衡入出力端子５は、
共振器孔３ａの開放部分付近に容量性結合する。
ルタの実装面側から見た平面図、（Ｂ）は、その誘電体
フィルタの等価回路図である。励振孔２ａ，２ｂ，２ｃ
はそれらの内径が一方の開口部から他方の開口部にかけ
て略一定であるストレート孔であり、短絡部と開口部の
向きを交互に反転させて、インターディジタル結合させ
ている。共振器孔３ａ，３ｂは、内導体非形成部ｇを設
けた開放部を、それとは反対側の短絡部より内径を太く
したステップ孔としている。共振器孔３ａ，３ｂ同士
は、短絡部付近での誘導性結合の大きさ、開放部付近で
の容量性結合の大きさ、および内導体非形成部ｇ部分に
生じるストレー容量の大きさに応じて、全体として容量
性結合または誘導性結合する。不平衡入出力端子５は、
共振器孔３ａの開放部分付近に容量性結合する。
【００１８】励振孔２ａは、隣接する共振器孔３ｂに対
して電磁界結合する。残りの２本の励振孔２ｂ，２ｃは
位相差１８０°を得るための位相回路として作用する。
すなわち、隣接する励振孔の間はインターディジタル結
合により、９０°（＝π／２）の位相結合による位相差
が得られる。したがって平衡入出力端子４ａ，４ｃの位
相差は１８０°である。また、３本の励振孔２ａ，２
ｂ，２ｃの間はそれぞれインターディジタル結合した非
常に広帯域なフィルタと見ることができるので、第１の
励振孔２ａと第３の励振孔２ｃとの間の挿入損失差は極
めて少ない。したがって平衡入出力端子４ａ，４ｃの間
の振幅差も極めて少ない。
して電磁界結合する。残りの２本の励振孔２ｂ，２ｃは
位相差１８０°を得るための位相回路として作用する。
すなわち、隣接する励振孔の間はインターディジタル結
合により、９０°（＝π／２）の位相結合による位相差
が得られる。したがって平衡入出力端子４ａ，４ｃの位
相差は１８０°である。また、３本の励振孔２ａ，２
ｂ，２ｃの間はそれぞれインターディジタル結合した非
常に広帯域なフィルタと見ることができるので、第１の
励振孔２ａと第３の励振孔２ｃとの間の挿入損失差は極
めて少ない。したがって平衡入出力端子４ａ，４ｃの間
の振幅差も極めて少ない。
【００１９】図３は上記誘電体フィルタにおける平衡入
出力端子４ａ−４ｃ間の位相差および振幅差の特性を示
す図である。このように、中心周波数２１４０ＭＨｚを
中心として±５０ＭＨｚの広帯域にわたって位相差が±
１５°以内に収まり、また振幅差についても±１ｄＢ以
内に収まる。このように優れた平衡特性が得られる。
出力端子４ａ−４ｃ間の位相差および振幅差の特性を示
す図である。このように、中心周波数２１４０ＭＨｚを
中心として±５０ＭＨｚの広帯域にわたって位相差が±
１５°以内に収まり、また振幅差についても±１ｄＢ以
内に収まる。このように優れた平衡特性が得られる。
【００２０】図４は、第２の実施形態に係る誘電体フィ
ルタの斜視図である。図１に示した誘電体フィルタと異
なり、共振器孔３ａ，３ｂの一方の開口部に外導体６を
設けずに、その部分を開放部（開放端）としている。そ
の他の部分の構造は図１に示したものと同様である。こ
のように一方の開口部を開放端面とした共振器孔を備え
た誘電体フィルタにおいても、全体に小型化が図れ、一
方向に平衡入出力端子を取り出すことができる。
ルタの斜視図である。図１に示した誘電体フィルタと異
なり、共振器孔３ａ，３ｂの一方の開口部に外導体６を
設けずに、その部分を開放部（開放端）としている。そ
の他の部分の構造は図１に示したものと同様である。こ
のように一方の開口部を開放端面とした共振器孔を備え
た誘電体フィルタにおいても、全体に小型化が図れ、一
方向に平衡入出力端子を取り出すことができる。
【００２１】図５は、第３の実施形態に係る誘電体フィ
ルタの斜視図である。図１および図４に示した誘電体フ
ィルタと異なり、共振器孔３ａ，３ｂの開放部側になる
開口部に、内導体にそれぞれ導通する電極７ａ，７ｂを
形成し、これらを外導体６から分離（絶縁）させてい
る。この構造により、電極７ａ，７ｂとその周辺の外導
体６との間にストレー容量を生じさせている。
ルタの斜視図である。図１および図４に示した誘電体フ
ィルタと異なり、共振器孔３ａ，３ｂの開放部側になる
開口部に、内導体にそれぞれ導通する電極７ａ，７ｂを
形成し、これらを外導体６から分離（絶縁）させてい
る。この構造により、電極７ａ，７ｂとその周辺の外導
体６との間にストレー容量を生じさせている。
【００２２】このような構造であっても同様に、全体に
小型化が図れ、一方向に平衡入出力端子を取り出すこと
ができる。
小型化が図れ、一方向に平衡入出力端子を取り出すこと
ができる。
【００２３】図６は、第４の実施形態に係る誘電体フィ
ルタの、実装面側から見た平面図である。図１、図４、
および図５に示した誘電体フィルタと異なり、共振器孔
３ａ，３ｂの両端面に外導体を形成し、その一方の開口
部付近に内導体非形成部ｇを形成している。この構造に
より、内導体非形成部ｇを共振器の開放部とし、内導体
非形成部にストレー容量を生じさせている。また、共振
器孔３ａに結合する励振孔１２を配置し、その端部に不
平衡入出力端子１４を設けている。この構造により、励
振孔で外部結合をとるようにした不平衡入出力端子で信
号の入出力を行うようにする。
ルタの、実装面側から見た平面図である。図１、図４、
および図５に示した誘電体フィルタと異なり、共振器孔
３ａ，３ｂの両端面に外導体を形成し、その一方の開口
部付近に内導体非形成部ｇを形成している。この構造に
より、内導体非形成部ｇを共振器の開放部とし、内導体
非形成部にストレー容量を生じさせている。また、共振
器孔３ａに結合する励振孔１２を配置し、その端部に不
平衡入出力端子１４を設けている。この構造により、励
振孔で外部結合をとるようにした不平衡入出力端子で信
号の入出力を行うようにする。
【００２４】このような構造であっても同様に、全体に
小型化が図れ、一方向に平衡入出力端子を取り出すこと
ができる。なお、以上に示した各実施形態以外にも、例
えば図４に示した開口面に、隣接する共振器孔同士を容
量性結合させるための結合用電極を形成した構造として
もよい。
小型化が図れ、一方向に平衡入出力端子を取り出すこと
ができる。なお、以上に示した各実施形態以外にも、例
えば図４に示した開口面に、隣接する共振器孔同士を容
量性結合させるための結合用電極を形成した構造として
もよい。
【００２５】以上に示した構造の各誘電体フィルタにお
いて、平衡入出力端子４ａ，４ｃを入力端子、不平衡入
出力端子５を出力端子として用いてもよいし、逆に平衡
入出力端子４ａ，４ｃを出力端子、不平衡入出力端子５
を入力端子として用いてもよい。
いて、平衡入出力端子４ａ，４ｃを入力端子、不平衡入
出力端子５を出力端子として用いてもよいし、逆に平衡
入出力端子４ａ，４ｃを出力端子、不平衡入出力端子５
を入力端子として用いてもよい。
【００２６】さらに、２つの共振器孔３ａ，３ｂを誘電
体ブロックに設けて２段の共振器からなる帯域通過型の
フィルタを構成したが、単一の共振器孔を設けて、それ
を３つの励振孔のうち外側の一方の励振孔に結合させ、
且つ不平衡入出力端子と容量性結合するようにしてもよ
い。
体ブロックに設けて２段の共振器からなる帯域通過型の
フィルタを構成したが、単一の共振器孔を設けて、それ
を３つの励振孔のうち外側の一方の励振孔に結合させ、
且つ不平衡入出力端子と容量性結合するようにしてもよ
い。
【００２７】次に、第５の実施形態に係る誘電体デュプ
レクサの構成を図７および図８を参照して説明する。図
７は誘電体デュプレクサの外観斜視図、図８はその実装
面側から見た平面図である。略直方体形状の誘電体ブロ
ック１には、その一方の面からそれに対向する他方の面
にかけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ，９で
示す１０個の孔を設けている。これらの孔のうち、２ａ
〜２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃは共振器
孔として作用する。各励振孔２ａ〜２ｃ，９の内面には
内導体を形成している。また、各共振器孔３ａ〜３ｃ，
８ａ〜８ｃの内面には内導体を形成し、一方の開口部付
近に内導体非形成部ｇを設けている。誘電体ブロック１
の外面には、入出力端子となる部分を除いて外導体６を
形成している。励振孔２ａ〜２ｃ、平衡入出力端子４
ａ，４ｃ部分の構成は、上記各実施形態で示した誘電体
フィルタにおけるものと同様である。共振器孔３ａ〜３
ｃは、一方の開口部付近に内導体非形成部ｇを設け、開
放部側を短絡部側よりその内径を広くしたステップ孔と
している。この３つの共振器孔により、３段の共振器を
構成している。８ａ〜８ｃで示す３つの共振器孔も同様
に３段の共振器を構成している。９で示す孔は励振孔で
あり、その開放部に不平衡入出力端子１１を設けてい
る。もう一つの不平衡入出力端子１０は、共振器孔８ａ
の開放部付近に容量性結合する位置に設けている。
レクサの構成を図７および図８を参照して説明する。図
７は誘電体デュプレクサの外観斜視図、図８はその実装
面側から見た平面図である。略直方体形状の誘電体ブロ
ック１には、その一方の面からそれに対向する他方の面
にかけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ，９で
示す１０個の孔を設けている。これらの孔のうち、２ａ
〜２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃは共振器
孔として作用する。各励振孔２ａ〜２ｃ，９の内面には
内導体を形成している。また、各共振器孔３ａ〜３ｃ，
８ａ〜８ｃの内面には内導体を形成し、一方の開口部付
近に内導体非形成部ｇを設けている。誘電体ブロック１
の外面には、入出力端子となる部分を除いて外導体６を
形成している。励振孔２ａ〜２ｃ、平衡入出力端子４
ａ，４ｃ部分の構成は、上記各実施形態で示した誘電体
フィルタにおけるものと同様である。共振器孔３ａ〜３
ｃは、一方の開口部付近に内導体非形成部ｇを設け、開
放部側を短絡部側よりその内径を広くしたステップ孔と
している。この３つの共振器孔により、３段の共振器を
構成している。８ａ〜８ｃで示す３つの共振器孔も同様
に３段の共振器を構成している。９で示す孔は励振孔で
あり、その開放部に不平衡入出力端子１１を設けてい
る。もう一つの不平衡入出力端子１０は、共振器孔８ａ
の開放部付近に容量性結合する位置に設けている。
【００２８】上記不平衡入出力端子１０を送信信号入力
端子、平衡入出力端子４ａ，４ｃを受信信号出力端子と
し、不平衡入出力端子１１をアンテナ端子として用いれ
ば、この誘電体デュプレクサは、アンテナ共用器として
作用する。
端子、平衡入出力端子４ａ，４ｃを受信信号出力端子と
し、不平衡入出力端子１１をアンテナ端子として用いれ
ば、この誘電体デュプレクサは、アンテナ共用器として
作用する。
【００２９】次に、第６の実施形態に係る誘電体デュプ
レクサの構成を図９および図１０を参照して説明する。
第５の実施形態に示した誘電体デュプレクサでは、共用
入出力端子として不平衡入出力端子を形成したが、この
第６の実施形態に係る誘電体デュプレクサは、共用入出
力端子を平衡入出力端子とし、その両側に隣接して別々
の共振器をそれぞれ配置したものである。
レクサの構成を図９および図１０を参照して説明する。
第５の実施形態に示した誘電体デュプレクサでは、共用
入出力端子として不平衡入出力端子を形成したが、この
第６の実施形態に係る誘電体デュプレクサは、共用入出
力端子を平衡入出力端子とし、その両側に隣接して別々
の共振器をそれぞれ配置したものである。
【００３０】図９は誘電体デュプレクサの外観斜視図、
図１０はその実装面側から見た平面図である。略直方体
形状の誘電体ブロック１には、その一方の面からそれに
対向する他方の面にかけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，
８ａ〜８ｃ，９で示す１０個の孔を設けている。これら
の孔のうち、２ａ〜２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８
ａ〜８ｃは共振器孔として作用する。各励振孔２ａ，２
ｃ，９の内面には内導体を形成している。また、各共振
器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃの内面および励振孔２ｂの
内面には内導体を形成し、一方の開口部付近に内導体非
形成部ｇを設けている。
図１０はその実装面側から見た平面図である。略直方体
形状の誘電体ブロック１には、その一方の面からそれに
対向する他方の面にかけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，
８ａ〜８ｃ，９で示す１０個の孔を設けている。これら
の孔のうち、２ａ〜２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８
ａ〜８ｃは共振器孔として作用する。各励振孔２ａ，２
ｃ，９の内面には内導体を形成している。また、各共振
器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃの内面および励振孔２ｂの
内面には内導体を形成し、一方の開口部付近に内導体非
形成部ｇを設けている。
【００３１】誘電体ブロック１の外面には、入出力端子
となる部分を除いて外導体６を形成している。励振孔２
ａ〜２ｃ、平衡入出力端子４ａ，４ｃ部分の構成は、上
記各実施形態で示した誘電体フィルタにおけるものと略
同様である。但し、この例では、励振孔２ｂを、その開
放部側が短絡部側より内径の広いステップ孔としてい
る。また、励振孔２ｂの一方の開口部付近に内導体非形
成部ｇを設けている。このように、励振孔をステップ孔
としてもよいし、励振孔の内部で内導体を開放させた構
造であってもよい。
となる部分を除いて外導体６を形成している。励振孔２
ａ〜２ｃ、平衡入出力端子４ａ，４ｃ部分の構成は、上
記各実施形態で示した誘電体フィルタにおけるものと略
同様である。但し、この例では、励振孔２ｂを、その開
放部側が短絡部側より内径の広いステップ孔としてい
る。また、励振孔２ｂの一方の開口部付近に内導体非形
成部ｇを設けている。このように、励振孔をステップ孔
としてもよいし、励振孔の内部で内導体を開放させた構
造であってもよい。
【００３２】共振器孔３ａ〜３ｃは、一方の開口部付近
に内導体非形成部ｇを設け、開放部側を短絡部側よりそ
の内径を広くしたステップ孔としている。この３つの共
振器孔のうち、３ａ，３ｂは、互いに結合した２段の共
振器として作用する。また、共振器孔３ｃはトラップ共
振器として作用する。
に内導体非形成部ｇを設け、開放部側を短絡部側よりそ
の内径を広くしたステップ孔としている。この３つの共
振器孔のうち、３ａ，３ｂは、互いに結合した２段の共
振器として作用する。また、共振器孔３ｃはトラップ共
振器として作用する。
【００３３】８ａ〜８ｃで示す３つの共振器孔は同様に
して３段の共振器として作用する。９で示す孔は励振孔
であり、その開放部に不平衡入出力端子１１を設けてい
る。もう一つの不平衡入出力端子１０は、共振器孔８ａ
の開放部付近に容量性結合する位置に設けている。
して３段の共振器として作用する。９で示す孔は励振孔
であり、その開放部に不平衡入出力端子１１を設けてい
る。もう一つの不平衡入出力端子１０は、共振器孔８ａ
の開放部付近に容量性結合する位置に設けている。
【００３４】上記不平衡入出力端子１０を送信信号入力
端子、不平衡入出力端子１１を受信信号出力端子、平衡
入出力端子４ａ，４ｃをアンテナ端子として用いれば、
この誘電体デュプレクサは、アンテナ共用器として作用
する。
端子、不平衡入出力端子１１を受信信号出力端子、平衡
入出力端子４ａ，４ｃをアンテナ端子として用いれば、
この誘電体デュプレクサは、アンテナ共用器として作用
する。
【００３５】このように、アンテナ端子を平衡入出力端
子とすることにより、平衡型で信号の入出力を行うアン
テナを直接接続することができる。その結果、デュプレ
クサの外部に不平衡−平衡変換器を設ける必要がなく、
全体に小型化が図れる。
子とすることにより、平衡型で信号の入出力を行うアン
テナを直接接続することができる。その結果、デュプレ
クサの外部に不平衡−平衡変換器を設ける必要がなく、
全体に小型化が図れる。
【００３６】なお、第５・第６の実施形態では、共振器
孔の開口部付近に内導体非形成部を設けることによって
開放部を構成したが、図４に示したように共振器孔の一
方の開口部を開放端面としてもよいし、図５に示したよ
うに共振器孔の一方の開口面おいて外導体との間にスト
レー容量を生じさせるように電極を形成してもよい。さ
らには、共振器孔の開口面に、隣接する共振器孔同士を
容量性結合させるための結合用電極を形成してもよい。
孔の開口部付近に内導体非形成部を設けることによって
開放部を構成したが、図４に示したように共振器孔の一
方の開口部を開放端面としてもよいし、図５に示したよ
うに共振器孔の一方の開口面おいて外導体との間にスト
レー容量を生じさせるように電極を形成してもよい。さ
らには、共振器孔の開口面に、隣接する共振器孔同士を
容量性結合させるための結合用電極を形成してもよい。
【００３７】次に、第７の実施形態に係る誘電体デュプ
レクサの構成を図１１を参照して説明する。図１１の
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は後面図、
（Ｄ）は左側面図である。略直方体形状の誘電体ブロッ
ク１には、その一方の面からそれに対向する他方の面に
かけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ，９で示
す１０個の孔を設けている。これらの孔のうち、２ａ〜
２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃは共振器孔
として作用する。励振孔２ａ〜２ｃ，９の内面、および
共振器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃの内面にはそれぞれ内
導体を形成している。共振器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ
の一方の開口部付近には内導体非形成部ｇを設けてい
る。また、３つ並んだ励振孔のうち中央の励振孔２ｂの
開口部付近に内導体非形成部ｇを設けている。誘電体ブ
ロック１の外面には、入出力端子４ａ，４ｃ，１０，１
１と外導体６を形成している。
レクサの構成を図１１を参照して説明する。図１１の
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は後面図、
（Ｄ）は左側面図である。略直方体形状の誘電体ブロッ
ク１には、その一方の面からそれに対向する他方の面に
かけて、２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ，９で示
す１０個の孔を設けている。これらの孔のうち、２ａ〜
２ｃ，９は励振孔、３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃは共振器孔
として作用する。励振孔２ａ〜２ｃ，９の内面、および
共振器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃの内面にはそれぞれ内
導体を形成している。共振器孔３ａ〜３ｃ，８ａ〜８ｃ
の一方の開口部付近には内導体非形成部ｇを設けてい
る。また、３つ並んだ励振孔のうち中央の励振孔２ｂの
開口部付近に内導体非形成部ｇを設けている。誘電体ブ
ロック１の外面には、入出力端子４ａ，４ｃ，１０，１
１と外導体６を形成している。
【００３８】第５の実施形態の場合と同様に、上記不平
衡入出力端子１０を送信信号入力端子、平衡入出力端子
４ａ，４ｃを受信信号出力端子とし、不平衡入出力端子
１１をアンテナ端子として用いれば、この誘電体デュプ
レクサは、アンテナ共用器として作用する。
衡入出力端子１０を送信信号入力端子、平衡入出力端子
４ａ，４ｃを受信信号出力端子とし、不平衡入出力端子
１１をアンテナ端子として用いれば、この誘電体デュプ
レクサは、アンテナ共用器として作用する。
【００３９】第５の実施形態と異なるのは、平衡入出力
のための３本の励振孔２ａ，２ｂ，２ｃのうちの中央の
励振孔２ｂの構造である。これら３本の励振孔の電気長
をそれぞれ同一にするために、中央の励振孔２ｂをステ
ップ構造で且つ内導体非形成部ｇを内径の大きな方の開
口部付近に設けている。すなわち、励振孔２ｂのステッ
プ位置、内径、内導体非形成部ｇの位置、内導体非形成
部ｇのギャップ幅等によって励振孔２ｂの内導体の電気
長を、励振孔２ａ，２ｃの内導体の電気長に合わせてい
る。
のための３本の励振孔２ａ，２ｂ，２ｃのうちの中央の
励振孔２ｂの構造である。これら３本の励振孔の電気長
をそれぞれ同一にするために、中央の励振孔２ｂをステ
ップ構造で且つ内導体非形成部ｇを内径の大きな方の開
口部付近に設けている。すなわち、励振孔２ｂのステッ
プ位置、内径、内導体非形成部ｇの位置、内導体非形成
部ｇのギャップ幅等によって励振孔２ｂの内導体の電気
長を、励振孔２ａ，２ｃの内導体の電気長に合わせてい
る。
【００４０】良好な平衡特性（特に位相差が１８０度に
なる特性）を得るために、３本の励振孔の内導体のそれ
ぞれの電気長が同一であること、また励振孔による共振
周波数（励振孔の内導体を１／４波長線路としてみた場
合の共振周波数）が入出力を行う信号の周波数帯域幅の
中心周波数であることが望ましい。この例では、平衡入
出力端子４ａ，４ｃを受信信号出力端子として用いるの
で、受信周波数帯域の中心周波数に合わせる。
なる特性）を得るために、３本の励振孔の内導体のそれ
ぞれの電気長が同一であること、また励振孔による共振
周波数（励振孔の内導体を１／４波長線路としてみた場
合の共振周波数）が入出力を行う信号の周波数帯域幅の
中心周波数であることが望ましい。この例では、平衡入
出力端子４ａ，４ｃを受信信号出力端子として用いるの
で、受信周波数帯域の中心周波数に合わせる。
【００４１】上記中央の励振孔２ｂの内導体非形成部ｇ
の形成位置およびギャップ幅を変化させると、図３の
（Ａ）に示した位相差の平衡特性を表す特性直線の傾き
が略一定のまま位相差０度となる周波数が変化する。す
なわち特性直線が上下に変位する。そこで、所望の周波
数で位相差が０度となるように、励振孔２ｂの内導体非
形成部ｇの形成位置およびギャップ幅を調整すればよ
い。
の形成位置およびギャップ幅を変化させると、図３の
（Ａ）に示した位相差の平衡特性を表す特性直線の傾き
が略一定のまま位相差０度となる周波数が変化する。す
なわち特性直線が上下に変位する。そこで、所望の周波
数で位相差が０度となるように、励振孔２ｂの内導体非
形成部ｇの形成位置およびギャップ幅を調整すればよ
い。
【００４２】この例ではデュプレクサの受信信号出力端
子について示したが、単体のフィルタの場合は、励振孔
による前記共振周波数が通過帯域幅の中心周波数に略一
致するように設定すればよい。また、デュプレクサのア
ンテナ端子に適用する場合には、励振孔による前記共振
周波数が送信周波数と受信周波数の略中間の周波数とな
るように設定すればよい。
子について示したが、単体のフィルタの場合は、励振孔
による前記共振周波数が通過帯域幅の中心周波数に略一
致するように設定すればよい。また、デュプレクサのア
ンテナ端子に適用する場合には、励振孔による前記共振
周波数が送信周波数と受信周波数の略中間の周波数とな
るように設定すればよい。
【００４３】なお、先の各実施形態で示したように、３
本の励振孔をいずれもストレート孔とし、中央の励振孔
の開放端面に電極を付加した構造で、３本の励振孔のそ
れぞれの電気長を略同一にするためには、その開放端面
に付加した電極面積を小さくするか、付加電極を無くせ
ばよい。また、開放端面に接する位置に内導体非形成部
を設けて、その内導体非形成部で内導体を開放させれば
よい。さらには、内導体非形成部を励振孔の開口部から
奥まった位置に設けてもよい。
本の励振孔をいずれもストレート孔とし、中央の励振孔
の開放端面に電極を付加した構造で、３本の励振孔のそ
れぞれの電気長を略同一にするためには、その開放端面
に付加した電極面積を小さくするか、付加電極を無くせ
ばよい。また、開放端面に接する位置に内導体非形成部
を設けて、その内導体非形成部で内導体を開放させれば
よい。さらには、内導体非形成部を励振孔の開口部から
奥まった位置に設けてもよい。
【００４４】前記平衡特性の振幅差を改善するために
は、励振孔の配列ピッチ（励振孔間の間隔）、励振孔の
内径などを変えて、励振孔間の結合を調整する。通常は
結合を強めて、振幅差を小さくする。このような設計
は、要求される特性、要求される誘電体ブロックの外形
形状に応じて、３本の励振孔の位置・形状・寸法を設定
することにより行う。
は、励振孔の配列ピッチ（励振孔間の間隔）、励振孔の
内径などを変えて、励振孔間の結合を調整する。通常は
結合を強めて、振幅差を小さくする。このような設計
は、要求される特性、要求される誘電体ブロックの外形
形状に応じて、３本の励振孔の位置・形状・寸法を設定
することにより行う。
【００４５】次に、第８の実施形態に係る通信装置の構
成を図１２を参照して説明する。図１２においてＡＮＴ
は送受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，
ＢＰＦｂはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭ
Ｐｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞ
れミキサ、ＯＳＣはオシレータ、ＳＹＮは周波数シンセ
サイザである。上記デュプレクサＤＰＸとして、第５ま
たは第６の実施形態で示したデュプレクサを用いる。ま
た、帯域通過フィルタＢＰＦａ，ＢＰＦｂとして、第１
〜第４の実施形態で示したフィルタを用いる。
成を図１２を参照して説明する。図１２においてＡＮＴ
は送受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，
ＢＰＦｂはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭ
Ｐｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞ
れミキサ、ＯＳＣはオシレータ、ＳＹＮは周波数シンセ
サイザである。上記デュプレクサＤＰＸとして、第５ま
たは第６の実施形態で示したデュプレクサを用いる。ま
た、帯域通過フィルタＢＰＦａ，ＢＰＦｂとして、第１
〜第４の実施形態で示したフィルタを用いる。
【００４６】ＭＩＸａは送信中間周波信号ＩＦと、ＳＹ
Ｎから出力された信号とを混合し、ＢＰＦａはＭＩＸａ
からの混合出力信号のうち送信周波数帯域のみを通過さ
せ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを介しＡＮＴ
より送信する。ＡＭＰｂはＤＰＸから取り出した受信信
号を増幅する。ＢＰＦｂはＡＭＰｂから出力される受信
信号のうち受信周波数帯域のみを通過させる。ＭＩＸｂ
は、ＳＹＮから出力された周波数信号と受信信号とをミ
キシングして受信中間周波信号ＩＦを出力する。
Ｎから出力された信号とを混合し、ＢＰＦａはＭＩＸａ
からの混合出力信号のうち送信周波数帯域のみを通過さ
せ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを介しＡＮＴ
より送信する。ＡＭＰｂはＤＰＸから取り出した受信信
号を増幅する。ＢＰＦｂはＡＭＰｂから出力される受信
信号のうち受信周波数帯域のみを通過させる。ＭＩＸｂ
は、ＳＹＮから出力された周波数信号と受信信号とをミ
キシングして受信中間周波信号ＩＦを出力する。
【００４７】
【発明の効果】この発明によれば、３つの励振孔および
その両側の励振孔のうち少なくとも一方の励振孔に結合
する共振器孔が、それぞれ１／４波長に略等しい軸長を
有することになって、全体に小型化が図れる。また、上
記平衡入出力端子は、上記両側の励振孔の開放部に設け
るので、比較的狭い範囲に配置することができる。
その両側の励振孔のうち少なくとも一方の励振孔に結合
する共振器孔が、それぞれ１／４波長に略等しい軸長を
有することになって、全体に小型化が図れる。また、上
記平衡入出力端子は、上記両側の励振孔の開放部に設け
るので、比較的狭い範囲に配置することができる。
【００４８】また、この発明の誘電体デュプレクサによ
れば、平衡入出力端子により信号を入力または出力する
フィルタを備えた、例えばアンテナ共用器として利用可
能となり、平衡入力型の増幅回路等を、不平衡−平衡変
換器を介することなく、直接接続可能となり、全体にさ
らに小型化が図れる。
れば、平衡入出力端子により信号を入力または出力する
フィルタを備えた、例えばアンテナ共用器として利用可
能となり、平衡入力型の増幅回路等を、不平衡−平衡変
換器を介することなく、直接接続可能となり、全体にさ
らに小型化が図れる。
【００４９】また、この発明の誘電体デュプレクサによ
れば、前記第２の誘電体フィルタに結合する入出力端子
および共用入出力端子のいずれをも不平衡入出力端子と
することにより、平衡入出力端子で信号の入力または出
力を行う第１のフィルタと、不平衡入出力端子で信号の
出力または入力を行う第２のフィルタを備え、アンテナ
信号を不平衡で入出力できるようになり、小型のアンテ
ナ共用器として利用可能となる。
れば、前記第２の誘電体フィルタに結合する入出力端子
および共用入出力端子のいずれをも不平衡入出力端子と
することにより、平衡入出力端子で信号の入力または出
力を行う第１のフィルタと、不平衡入出力端子で信号の
出力または入力を行う第２のフィルタを備え、アンテナ
信号を不平衡で入出力できるようになり、小型のアンテ
ナ共用器として利用可能となる。
【００５０】また、この発明の誘電体デュプレクサによ
れば、共用入出力端子を平衡入出力端子とすることによ
り、平衡入出力型のアンテナを、直接用いられるように
なり、全体の小型化が図れる。
れば、共用入出力端子を平衡入出力端子とすることによ
り、平衡入出力型のアンテナを、直接用いられるように
なり、全体の小型化が図れる。
【００５１】さらに、この発明によれば、小型の誘電体
フィルタまたは誘電体デュプレクサを用い、且つ不平衡
−平衡変換器が不要となるので、全体に小型の通信装置
を構成することができる。
フィルタまたは誘電体デュプレクサを用い、且つ不平衡
−平衡変換器が不要となるので、全体に小型の通信装置
を構成することができる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの外観斜
視図
視図
【図２】同誘電体フィルタの平面図および等価回路図
【図３】同誘電体フィルタの平衡入出力端子の平衡特性
を示す図
を示す図
【図４】第２の実施形態に係る誘電体フィルタの斜視図
【図５】第３の実施形態に係る誘電体フィルタの斜視図
【図６】第４の実施形態に係る誘電体フィルタの平面図
【図７】第５の実施形態に係る誘電体デュプレクサの斜
視図
視図
【図８】同誘電体デュプレクサの平面図
【図９】第６の実施形態に係る誘電体デュプレクサの斜
視図
視図
【図１０】同誘電体デュプレクサの平面図
【図１１】第７の実施形態に係る誘電体デュプレクサの
４面図
４面図
【図１２】第８の実施形態に係る通信装置の構成を示す
ブロック図
ブロック図
１−誘電体ブロック
２−励振孔
３−共振器孔
４−平衡入出力端子
５−不平衡入出力端子
６−外導体
７−電極
８−共振器孔
９−励振孔
１０，１１−不平衡入出力端子
１２−励振孔
１４−不平衡入出力端子
ｇ−内導体非形成部
フロントページの続き
(72)発明者 加藤 英幸
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式
会社村田製作所内
Ｆターム(参考） 5J006 HA04 HA12 HA15 HA26 HA27
JA01 KA06 KA11 NA04 NC03
Claims (5)
- 【請求項１】 誘電体ブロック内に、それぞれ、一方の
開口部を短絡部、他方の開口部または他方の開口部付近
を開放部とする、順にインターディジタル結合する３つ
の励振孔を設け、該３つの励振孔のうち両側の励振孔の
開放部に平衡入出力端子を設け、 前記誘電体ブロック内に、前記両側の励振孔のうち少な
くとも一方の励振孔に結合する、一方の開口部を短絡
部、他方の開口部または他方の開口部付近を開放部とす
る、共振器孔を設けた誘電体フィルタ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の誘電体フィルタを第１
の誘電体フィルタとし、当該第１の誘電体フィルタを構
成した前記誘電体ブロックに、第１の誘電体フィルタを
構成する共振器孔とは別の共振器孔による第２の誘電体
フィルタ、第１・第２の誘電体フィルタに対して共通に
結合する共用入出力端子、および第２の誘電体フィルタ
に結合する入出力端子をそれぞれ構成して成る誘電体デ
ュプレクサ。 - 【請求項３】 前記第２の誘電体フィルタに結合する入
出力端子および前記共用入出力端子のいずれをも不平衡
入出力端子とした請求項２に記載の誘電体デュプレク
サ。 - 【請求項４】 前記共用入出力端子を前記平衡入出力端
子とした請求項２に記載の誘電体デュプレクサ。 - 【請求項５】 請求項１に記載の誘電体フィルタまたは
請求項２〜４のうちいずれかに記載の誘電体デュプレク
サを備えて成る通信装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002218274A JP3788402B2 (ja) | 2001-09-14 | 2002-07-26 | 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信装置 |
| CNB021427305A CN100364170C (zh) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | 电介质滤波器、电介质天线收发转换开关及通信装置 |
| KR10-2002-0055693A KR100524545B1 (ko) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치 |
| US10/242,647 US6771149B2 (en) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device |
| EP02020677A EP1294042B1 (en) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device |
| DE60202331T DE60202331T2 (de) | 2001-09-14 | 2002-09-13 | Dielektrisches Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsgerät |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-279804 | 2001-09-14 | ||
| JP2001279804 | 2001-09-14 | ||
| JP2002218274A JP3788402B2 (ja) | 2001-09-14 | 2002-07-26 | 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003163506A true JP2003163506A (ja) | 2003-06-06 |
| JP3788402B2 JP3788402B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=26622241
Family Applications (1)
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