JP2550739Y2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

誘電体フィルタ

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JP2550739Y2
JP2550739Y2 JP1990020661U JP2066190U JP2550739Y2 JP 2550739 Y2 JP2550739 Y2 JP 2550739Y2 JP 1990020661 U JP1990020661 U JP 1990020661U JP 2066190 U JP2066190 U JP 2066190U JP 2550739 Y2 JP2550739 Y2 JP 2550739Y2
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pin
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dielectric filter
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直志 島
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は誘電体フィルタ、より詳細には誘電体ブロッ
クに貫通孔が形成され、貫通孔の内周面に内導体膜が形
成される一方、前記誘電体ブロックの所定の外表面に外
導体膜が形成された誘電フィルタに関する。
従来の技術 従来から誘電体フィルタにおいて減衰特性を改善する
ために、前記誘電体フィルタに有極化用容量を接続し
て、所定の減衰域に極を持たせるようにした有極化構造
が提案されている(特開昭62-51803号公報、同62-77703
号公報)。
この種の有極化を実現するための誘電体フィルタを図
面に基づいて説明する。第4図において10は誘電体フィ
ルタであり、この誘電体フィルタ10は直方体形状の誘電
体ブロック11を主な構成要素としており、この誘電体ブ
ロック11には、適当な間隔をおいて貫通孔12が列設され
ている。これら貫通孔12の内面には金属膜からなる内導
体膜13が形成され、誘電体ブロック11の開放端面11aを
除く、四側面11b及び底面11cにそれぞれ外導体膜14及び
短絡用導体膜15が形成され、内導体膜13、外導体膜14及
びその間に存する誘電体ブロック11によって共振器16が
構成されている。また、貫通孔12間には共振器16間で所
定の結合が得られるための結合孔17が形成されており、
隣り合う共振器16は電磁的に結合されている。さらに共
振器16は、第4図中左端の貫通孔12に挿入されている入
力端子21及び第4図中右端の貫通孔12に挿入されている
出力端子22を介して外部回路(図示せず)と結合され
る。入力端子21及び出力端子22はいずれも、第5図
(a)、(b)に示したように貫通孔12に接して挿入さ
れている樹脂ピン24及びこの樹脂ピン24の中央に挿通さ
れている金属ピン25とが一体となったピン体20から構成
されている。
共振器16のうち例えば、2段目及び4段目の貫通孔12
に、入力端子21及び出力端子22と同様な樹脂ピン24及び
金属ピン25とからなるピン体20が挿入され、結合容量が
形成される。この際、必要な結合容量に応じて、適宜ピ
ン体20の長さを調節することができ、ピン体20の金属ピ
ン25は第6図に示したように誘電体基板30に挿入され、
電極膜31に両端に半田付けされることにより互いに電気
的に接続されている。
考案が解決しようとする課題 上記した従来の誘電体フィルタ10の貫通孔12に挿入さ
れるピン体20において、結合容量が小さく長さの短いピ
ン体20が貫通孔12に挿入されると、機構的に不安定であ
るので、貫通孔12内でピン体20がガタツキ、結合容量も
不安定になるという課題があった。
また、結合容量が小さく長さの短いピン体20では熱容
量が小さく放熱性も悪いので、半田付けした際、ピン体
20の樹脂ピン24部が溶解してしまうという課題もあっ
た。
本考案は上記した課題に鑑み考案されたものであっ
て、結合容量が小さいピン体でも機械的に安定となり、
放熱性が良いためにピン体の樹脂ピン部が半田付けの際
にも、溶解することがないようなピン体を備えた誘電体
フィルタを提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 上記した目的を達成するために本考案に係る誘電体フ
ィルタは、誘電体ブロックに貫通孔が形成され、該貫通
孔の内周面に内導体膜が形成される一方、前記誘電体ブ
ロックの一開放端面を除く外表面に外導体膜が形成され
た誘電体フィルタにおいて、前記貫通孔に挿入されるピ
ン体が樹脂ピンとこの樹脂ピンの中心軸に沿って挿通さ
れた金属ピンとから構成され、前記樹脂ピンはその全長
に渡って前記金属ピンを被覆するとともに、その外周の
一部に実質的に結合容量を減少させる凹部が形成されて
いることを特徴としている(1)。
また、本考案に係る誘電体フィルタは、誘電体ブロッ
クに貫通孔が形成され、該貫通孔の内周面に内導体膜が
形成される一方、前記誘電体ブロックの一開放端面を除
く外表面に外導体膜が形成された誘電体フィルタにおい
て、前記貫通孔に挿入されるピン体が金属ピンと上下部
に分割されるとともに該上下部が連結部により連結され
ている樹脂ピンとから構成されていることを特徴として
いる(2)。
また、本考案に係る誘電体フィルタは、誘電体ブロッ
クに貫通孔が形成され、該貫通孔の内周面に内導体膜が
形成される一方、前記誘電体ブロックの一開放端面を除
く外表面に外導体膜が形成された誘電体フィルタにおい
て、前記貫通孔に挿入されるピン体が金属ピンとこの金
属ピンの上下部に分割して該金属ピンのつば部及び段部
において嵌合固定された樹脂ピンとから構成されている
ことを特徴としている(3)。
作用 上記構成の誘電体フィルタ(1)によれば、樹脂ピン
はその全長に渡って金属ピンを被覆するとともに、その
外周の一部に実質的に結合容量を減少させる凹部が形成
されているので、該凹部により空間容量が相対的に増加
することとなり、該空間容量は前記樹脂容量に比べて誘
電率が低いため、前記内導体膜と前記ピン体とにより形
成される結合容量当りの前記ピン体の長さを長く設定し
得ることとなる。したがって、該ピン体を前記貫通孔に
挿入した際、機構的に安定させ得るとともに、前記結合
容量も安定させ得ることとなる。しかも前記空間容量が
増加すると放熱性も良くなるため、半田付けの際に前記
ピン体の前記樹脂ピンが溶解するのを防止し得ることと
なり、この結果、結合容量が安定した、信頼性の高い誘
電体フィルタを供給し得ることとなる。
また、上記構成の誘電体フィルタ(2)によれば、貫
通孔に挿入されるピン体が金属ピンと上下部に分割され
るとともに該上下部が連結部により連結されている樹脂
ピンとから構成されており、前記樹脂ピンの上下部の間
にエアギャップが形成されるので、該エアギャップ部に
より空間容量が相対的に増加することとなり、この結
果、上記誘電体フィルタ(1)と同様の作用が得られる
こととなる。
また、上記構成の誘電体フィルタ(3)によれば、貫
通孔に挿入されるピン体が金属ピンとこの金属ピンの上
下部に分割して該金属ピンのつば部及び段部において嵌
合固定された樹脂ピンとから構成されており、前記分割
して嵌合固定された樹脂ピン間にエアギャップ部が形成
されるので、該エアギャップ部により空間容量が相対的
に増加することとなり、この結果、上記誘電体フィルタ
(1)と同様の作用が得られることとなる。
実施例 以下本考案に係る誘電体フィルタの実施例を図面に基
づいて説明する。
尚、従来例と同一機能を有する構成部品には同一の符
号を付すこととする。
第4図に示しものと同様に構成された誘電体ブロック
11の貫通孔12に第1図に示したピン体40が挿入されてい
る。このピン体40は樹脂ピン34及びこの樹脂ピン34の中
心部に貫通孔12の軸心方向に挿通された金属ピン25によ
って構成されており、ピン体40及び貫通孔12の内周面に
形成された内導体膜13によって結合容量が形成されてい
る。
ピン体40を構成している樹脂ピン34の外周部には軸心
方向に複数個の凹部34aが形成されている。このため、
第1図(b)に示したように、ピン体40の水平断面にお
いて、このピン体40の、樹脂ピン34部の断面積が減少
し、エアギャップ部27の断面積が増加しており、ピン体
40と内導体膜13とにより形成される結合容量がピン体40
の単位長さに対しては減少している。この結果、所定の
結合容量を得るためには、ピン体40の長さを従来より長
くすることができ、ピン体40を貫通孔12に安定的に装着
することが可能となる。
第2図(a)(b)にはピン体の別の実施例を示して
いる。第2図(a)に示した実施例のものでは、樹脂ピ
ン51の略中央部に大きな切り欠き部51aが形成されてお
り、この切り欠き部51aにより内部導電体13とピン体50
との間の結合容量の減少が図られており、上記実施例と
同様に樹脂ピン51の長さを長くすることができ、ピン体
50の貫通孔12への安定装着が可能となっている。
第2図(b)に示したさらに別の実施例のものでは、
樹脂ピン61が先端部側樹脂ピン61aと根元部側61bの2つ
の部材から構成されており、また金属ピン62の根元部に
は根元部側61bを係止させるためのつば部62aが形成さ
れ、金属ピン62の先端部には先端部側樹脂ピン61aを係
止させるための段部62bが形成されている。本実施例に
おいても上記各実施例と同様の効果を得ることができ
る。
次に、第3図(a)(b)に示した実施例及び従来例
について(1/4)モデルを用いてFEMシュミレーションを
行なった結果を示す。ピン体の長さ10mm、空間部誘電率
1.0、樹脂部誘電率2.5の条件下で、静電磁場解析プログ
ラムLELCFを用いて結合容量を求めた。この結果、実施
例について0.39(pF)、従来例について0.49(pF)の値
が得られた。これらの値は(1/4)モデルの値であるの
で、これらの値を4倍して下記の結果が得られた。
結合容量: 第3図(a)本実施例0.39×4=1.56(pF) 第3図(b)従来例 0.49×4=1.96(pF) 1.96÷1.56≒1.25 このように、ピン体40の断面においてエアギャップ部
27の面積を増加させることによって、全体の容量に対す
る空間容量の占有率を増加させ、空間容量が樹脂容量に
比べ誘電率が低いことを利用すれば、結合容量を全体と
して約20%減少させることができる。逆に従来の結合容
量を維持することとすれば、ピン体40の長さを1.25倍に
することができる。従って、ピン体40を誘電体ブロック
11の貫通孔12に挿入した際、機構的に安定させることが
でき、ピン体40が貫通孔12の中でぐらつくこともなく、
従って、結合容量も安定させることができる。
更に、半田付けの際にも、エアギャップ部27を増加さ
せたために、樹脂ピン34は溶解しにくくなり、結合容量
が安定した、信頼性の高い誘電体フィルタを供給するこ
とができる。
考案の効果 以上の説明により明らかなように、本考案に係る誘電
体フィルタ(1)にあっては、樹脂ピンはその全長に渡
って金属ピンを被覆するとともに、その外周の一部に実
質的に結合容量を減少させる凹部が形成されているの
で、該凹部により空間容量が相対的に増加し、該空間容
量は前記樹脂容量に比べて誘電率が低いため、前記内導
体膜と前記ピン体とにより形成される結合容量当りの前
記ピン体の長さを長く設定することができる。したがっ
て、該ピン体を前記貫通孔に挿入した際、機構的に安定
させ得るとともに、前記結合容量も安定させることがで
きる。しかも前記空間容量が増加すると放熱性も良くな
るため、半田付けの際に前記ピン体の前記樹脂ピンが溶
解するのを防止することができ、この結果、結合容量が
安定した、信頼性の高い誘電体フィルタを供給すること
ができる。
また本考案に係る誘電体フィルタ(2)にあっては、
貫通孔に挿入されるピン体が金属ピンと上下部に分割さ
れるとともに該上下部が連結部により連結されている樹
脂ピンとから構成されており、前記樹脂ピンの上下部の
間にエアギャップが形成されるので、該エアギャップ部
により空間容量が相対的に増加し、この結果、上記誘電
体フィルタ(1)と同様の効果を得ることができる。
また本考案に係る誘電体フィルタ(3)にあっては、
貫通孔に挿入されるピン体が金属ピンとこの金属ピンの
上下部に分割して該金属ピンのつば部及び段部において
嵌合固定された樹脂ピンとから構成されており、前記分
割して嵌合固定された樹脂ピン間にエアギャップ部が形
成されるので、該エアギャップ部により空間容量が相対
的に増加し、この結果、上記誘電体フィルタ(1)と同
様の効果を得ることができる。
なお、このような信頼性の高い誘電体フィルタは、デ
ュプレクサー(アンテナ送受共用分波合波回路)やダイ
プレクサーにも応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
1図(a)は本考案に係る誘電体フィルタの一実施例を
示すピン体の分解斜視図、第1図(b)はピン体を組み
立てた状態での第1図(a)におけるA−A線断面図、
第2図(a)(b)は本考案に係る誘電体フィルタを構
成するピン体のそれぞれ別の実施例を示す斜視図、第3
図(a)は本考案に係るピン体の(1/4)モデルを示す
断面図、第3図(b)は従来例に係るピン体の(1/4)
モデルを示す断面図、第4図は従来例を示す誘電体フィ
ルタの分解斜視図、第5図(a)は従来例を示すピン体
の分解斜視図、第5図(b)はピン体を組み立てた状態
での第5図(a)におけるB−B線断面図、第6図はピ
ン体が挿入された誘電体フィルタを示す断面図である。 10…誘電体フィルタ 11…誘電体ブロック 12……貫通孔 13…内導体膜 14……外導体膜 40、50、60…ピン体 25、62…金属ピン 34、51、61…樹脂ピン

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体ブロックに貫通孔が形成され、該貫
    通孔の内周面に内導体膜が形成される一方、前記誘電体
    ブロックの一開放端面を除く外表面に外導体膜が形成さ
    れた誘電体フィルタにおいて、前記貫通孔に挿入される
    ピン体が樹脂ピンとこの樹脂ピンの中心軸に沿って挿通
    された金属ピンとから構成され、前記樹脂ピンはその全
    長に渡って前記金属ピンを被覆するとともに、その外周
    の一部に実質的に結合容量を減少させる凹部が形成され
    ていることを特徴とする誘電体フィルタ。
  2. 【請求項2】誘電体ブロックに貫通孔が形成され、該貫
    通孔の内周面に内導体膜が形成される一方、前記誘電体
    ブロックの一開放端面を除く外表面に外導体膜が形成さ
    れた誘電体フィルタにおいて、前記貫通孔に挿入される
    ピン体が金属ピンと上下部に分割されるとともに該上下
    部が連結部により連結されている樹脂ピンとから構成さ
    れていることを特徴とする誘電体フィルタ。
  3. 【請求項3】誘電体ブロックに貫通孔が形成され、該貫
    通孔の内周面に内導体膜が形成される一方、前記誘電体
    ブロックの一開放端面を除く外表面に外導体膜が形成さ
    れた誘電体フィルタにおいて、前記貫通孔に挿入される
    ピン体が金属ピンとこの金属ピンの上下部に分割して該
    金属ピンのつば部及び段部において嵌合固定された樹脂
    ピンとから構成されていることを特徴とする誘電体フィ
    ルタ。
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