JP2566086Y2

JP2566086Y2 - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JP2566086Y2
Application number: JP1991067181U
Authority: JP
Inventors: 利雄清水; 智風間; 次郎荻原; 達也今泉
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2006-07-30
Also published as: JPH0515506U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、移動電話やパーソナル
無線機等の通信機の電圧制御発信器等に使用される誘電
体フィルタに関し、特にチップ状誘電体共振器を用いた
誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体共振器は、共振穴を有する誘電体
ブロックの内周と外周に各々内導体と外導体とを設けた
ものであり、例えば１／４波長の分布定数型誘電体共振
器では、誘電体ブロックの端面で前記内導体と外導体と
が接続されている。このような誘電体共振器では、入力
結合容量を得るため、入力端子側にコンデンサを結合
し、さらに誘電体共振器同士をコンデンサを介して互い
に接続することにより、誘電体フィルターを構成する。

【０００３】例えば図５と図６に示したのは、２組の誘
電体共振器をコンデンサを介して結合した誘電体フィル
タの例である。すなわち、回路基板ａの上に絶縁基板５
２が形成され、その上に互いに近接して４つに分画され
た電極５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが形成されてい
る。両端の電極５３ａ、５３ｄには、各々入力端子５８
と出力端子５９とが接続されている。

【０００４】既に述べたように、誘電体共振器は、誘電
体ブロック５１の内周と外周に各々内導体５４と外導体
５６とを設けたものであり、誘電体ブロック５１の端面
に形成された端面電極５５で前記内導体５４と外導体５
６とが接続されている。この誘電体共振器は、前記電極
５３ａ〜５３ｄに近接して回路基板ａ上に並べて搭載さ
れ、それらの内導体５４が接続端子５７を介して電極５
３ｂ、５３ｃに接続されている。

【０００５】この図５と図６に示した誘電体フィルタの
等価回路を図８に示す。すなわち、前記誘電体共振器に
よりＬＣ共振回路が形成され、これが電極５３ａと５３
ｂ、５３ｂと５３ｃ及び５３ｃと５３ｄとのすき間をコ
ンデンサにして、それをそれぞれＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃ とす
る。コンデンサＣ₁とＣ₃の一方の電極５３ａと５３ｄと
が各々入出力電極となる。

【０００６】

【考案が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来の誘電体フィルタでは、回路基板ａの上に絶縁基
板５２や電極５３ａ〜５３ｄを設け、これらに接続端子
５７を介して誘電体共振器を接続しなければならないた
め、構造が複雑となり、回路基板上に占める面積も大と
なる。特に、フィルタの通過帯域を広くとるときは、大
きな入出力結合を得る必要があるため、電極５３ａ〜５
３ｄの電極同士が対向している面積を広くする必要があ
り、それだけ基板上の占有面積が増大する。これらの理
由から、従来の誘電体フィルタは、製造コストが高く、
高密度実装化がしにくいという課題があった。本考案
は、前記従来の誘電体フィルタにおける欠点を解消し、
簡単な構造で高密度実装が可能な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】すなわち、本考案による
誘電体フィルタは、共振穴を有する誘電体ブロック１１
と、該誘電体ブロック１１の共振穴内面に形成された内
導体１４と、該誘電体ブロック１１の外周側に形成され
た外導体１６とを有する誘電体共振器１０と、該誘電体
共振器１０の内導体１４に導通した導体１７と入出力電
極との間に形成されたコンデンサ２０とを有するものに
おいて、前記誘電体共振器１０の内導体１４と導通し、
且つ誘電体ブロック１１の開放端側の面に密着して形成
された導体膜であって、外導体１６と分離された導体１
７に誘電体を介して複数の電極２３、２４を各々対向さ
せることにより、これら電極２３、２４と前記導体１７
との間に容量を得るコンデンサ２０を形成すると共に、
このコンデンサ２０の外周側の一の電極２４を入出力電
極とし、このコンデンサ２０の外周側の他の一の電極２
３を隣接する他の誘電体共振器１０に設けたコンデンサ
２０の電極２３と接続する接続電極としたことを特徴と
するものである。

【０００８】さらに本発明による誘電体フィルタは、前
記のような二つの誘電体共振器（１０）、すなわち第一
と第二誘電体共振器１０に設けたコンデンサ２０の外周
側の他の一の電極２３が接続されることにより、これら
電極２３と前記導体１７とで容量を得るコンデンサを介
して誘電体共振器（１０）同士が互いに電気的に接続さ
れたものである。またここでは、３つ以上の誘電体共振
器１０を接続することも可能である。その場合、中間の
誘電体共振器（１０）では、コンデンサ２０の外周側の
電極２３、２４が共に他の誘電体共振器１０に設けたコ
ンデンサの外周側の電極２３、２４と接続される接続電
極となり、それらが接続される。また、両端の誘電体共
振器（１０）では、コンデンサ２０の外周側の一の電極
２４が入出力電極となる。誘電体共振器１０の誘電体ブ
ロック１１は、例えば筒状の誘電体が使用される。そし
て誘電体共振器１０の内導体１４と導通する導体１７と
外導体１６とは、誘電体ブロック１１の外周に形成され
た段差部で互いに分離されている。さらにコンデンサ２
０は、例えば、前記誘電体ブロック１１の端部を経てそ
の外周面の一部に延出され、且つ内導体１４と導通する
導体１７側に嵌め込まれたリング状のものからなる。こ
のような誘電体共振器（１０）は、通常、隣接する誘電
体共振器（１０）が２つのコンデンサの直列接続により
互いに電気的に結合されている。

【０００９】

【作用】本考案による誘電体フィルタでは、誘電体共振
器１０の内導体１４と導通し、且つ外導体１６と分離さ
れた導体１７の外周側に誘電体を介して複数の電極２
３、２４を各々対向させることにより、これら電極２
３、２４と前記導体１７との間に容量を得るコンデンサ
２０を形成すると共に、このコンデンサ２０の外周側の
他の一の電極２３を接続電極とし、これを隣接する他の
誘電体共振器（１０）に設けた電極２３と接続すること
が出来る。これにより、回路基板に別にコンデンサ部分
を設けなくとも、複数の誘電体共振器（１０）に設けた
間で入出力容量結合を形成することができる。そして、
前記コンデンサ２０の分離された一方の電極２３を複数
の誘電体共振器１０同士で互いに接続し、他方の外周側
の電極２４を入出力電極として使用すれば、コンデンサ
２０を介して複数の誘電体共振器（１０）が接続され、
かつ入出力電極との間に結合容量が形成された誘電体フ
ィルタが構成できる。さらに、この入出力電極として使
用される外周側の一の電極２４を、誘電体共振器１０の
外周に嵌め込まれたリンク状のコンデンサ２０の外周に
設けることにより、このコンデンサ２０を有する誘電体
共振器１０を回路基板ａ上へ搭載することで、入出力電
極となる前記一の電極２４を、回路基板ａ上のランド電
極ｂ、ｂに容易に接続することができる。すなわち、回
路基板ａ上に誘電体共振器１０を搭載することで、誘電
体共振器１０に設けた入出力電極となる前記一の電極２
４を、回路基板の回路に容易に接続することができる。

【００１０】

【実施例】次に、本考案の実施例について具体的かつ詳
細に説明する。図１〜図３に示すように、本考案の実施
例による誘電体フィルタは、誘電体共振器１０とリング
状のコンデンサ２０とからなる。誘電体共振器１０の誘
電体ブロック１１は、共振穴として中心に貫通孔を有す
る円筒形であり、その一端側は、他端側より径の細い細
径部１３となっている。

【００１１】前記誘電体ブロック１１の貫通孔内面に内
導体１４として導体膜が形成され、誘電体ブロック１１
の太径部１２の外周側に外導体１６として導体膜が形成
されている。さらに、誘電体ブロック１１の太径部１２
側の端面に短絡導体１５として導体膜が形成され、この
短絡導体１５で内導体１４と外導体１６とが短絡接続さ
れている。また、誘電体ブロック１１の細径部１３の外
周側には、入力側導体１７として導体膜が形成され。こ
れが誘電体ブロック１１の細径部側の端面に形成された
導体を介して内導体１４に接続されているが誘電体ブロ
ック１１の細径部１３と太径部１２との間の段差部端面
１８には導体膜は形成されておらず、従って入力側導体
１７と外導体１６とは絶縁されている。

【００１２】一方、リング状のコンデンサ２０は、リン
グ状の誘電体素体２１の内周と外周に対向する内周側電
極２２と外周側電極２３、２４とを形成したもので、外
周側電極２３、２４は２つに分離されている。このコン
デンサ２０の内径は、前記誘電体共振器１０の細径部１
３の外形、すなわち誘電体ブロック１１の細径部１３の
入力側導体１７の外径とほぼ同等である。このリング状
のコンデンサ２０は、誘電体共振器１０の細径部１３に
嵌合され、コンデンサ２０の内周側電極２２が誘電体共
振器１０の細径部１３の入力側導体１７に半田付け或は
導線性接着剤による接着等の手段で接続されている。

【００１３】前記誘電体共振器１０の導体１４、１５、
１６、１７は、無電界メッキ法によりメッキを施す方法
や、導電ペーストを塗布し、焼き付ける方法等で誘電体
ブロック１１の表面に形成するのが一般的である。例え
ば、所定の長さに作られた細径部１３と太径部１２とを
有する段付の誘電体ブロック１１の内外周面及び端面の
全面に銅メッキを施した後、細径部１３の端面と段差部
端面１８の部分のメッキ膜をエッチングする。さらに、
細径部１３の周面に入力側導体１７を形成すると共に、
同細径部１３の端面に導体を形成する。また、エッチン
グによらず、不要な部分を予めマスキングした状態で誘
電体ブロック１１の表面に導体膜を形成する、いわゆる
マスキング法により、必要な部分にのみ導体膜を形成す
ることもできる。コンデンサ２０の電極２２、２３、２
４も、概ね同様の方法で形成される。

【００１４】前記のようにして作られた２つの誘電体フ
ィルタを接続すると共に、回路基板ａへ実装した例が図
１〜図３に示されている。すなわち、前記リング状のコ
ンデンサ２０の外周側の電極２３を半田２５で互いに接
続すると共に、これら誘電体フィルタを回路基板ａの上
に搭載し、前記リング状のコンデンサ２０の他方の外周
側の電極２４を半田２６で電極ランドｂに接続する。こ
の電極ランドｂは、そのまま入出力端子となる。

【００１５】図７にこの誘電体フィルタの等価回路を示
す。同図で示すように、誘電体共振器１０側により、イ
ンダクタＬとコンデンサＣとが並列接続された共振回路
が構成される。また、誘電体共振器１０の間には、リン
グ状のコンデンサの外周側の電極２３と内周側の電極２
２との間に形成される静電容量により、コンデンサ
Ｃ₂₁、Ｃ₂₂が形成される。また、電極ランドｂに接続さ
れた外周側の電極２４と内周側の電極２２との間に形成
される静電容量により、静電容量Ｃ₁、Ｃ₃が構成され
る。

【００１６】なお、前記実施例では、リング状のコンデ
ンサの一方の電極２３同士を直接半田２５で接続した
が、例えば図４に示すように、回路基板ａの上に形成し
た電極ランドｃに双方の外周側電極２３同士を接続する
ことで、同電極ランドｃを介して外周側の電極２３を互
いに接続することもできる。なお、図１〜図３及び図４
で示された実施例は、何れも図７に示すように、２つの
誘電体共振器１０を接続したものであるが、同様にして
３つ以上の誘電体共振器１０を接続することも可能であ
る。その場合、中間の誘電体共振器１０では、コンデン
サ２０の外周側の電極２３、２４が共に別の誘電体共振
器１０の外周側電極２３、２４と接続される接続電極と
なる。

【００１７】さらに、前記の実施例による誘電体フィル
タは、誘電体共振器１０及びコンデンサ２０が何れも円
形であって、全体として円筒形をなしているが、これら
は例えば角筒形をなすものであってもよい。これらを組
み合わせて構成される誘電体フィルタは、全体として角
筒状となる。さらに、誘電体共振器１０とコンデンサ２
０の一方が外形角筒状で、他方が円筒状であってもよ
い。

【００１８】

【考案の効果】以上説明した通り、本考案によれば、回
路基板上に別にコンデンサを形成しなくても、誘電体共
振器１０と一体になったコンデンサ２０により容量結合
を形成することができるため、回路基板への搭載が単純
化されると共に、省スペース化が図れ、高密度実装が可
能な誘電体フィルタが提供できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す誘電体フィルタとそれを
回路基板に搭載した状態の一部半断面斜視図である。

【図２】同実施例による誘電体フィルタを回路基板上に
実装した状態の正面図である。

【図３】同実施例による誘電体フィルタを回路基板上に
実装した状態の平面図である。

【図４】本考案の他の実施例による誘電体フィルタを回
路基板に実装した状態の平面図である。

【図５】従来例を示す誘電体フィルタを回路基板上に実
装した状態の平面図である。

【図６】同従来例を示す誘電体フィルタを回路基板上に
実装した状態の正面図である。

【図７】本考案の実施例による誘電体フィルタの等価回
路を示す結線図である。

【図８】従来例による誘電体フィルタの等価回路を示す
結線図である。

【符号の説明】

１０誘電体共振器１１誘電体ブロック１４内導体１６外導体２０コンデンサ２１誘電素体２２コンデンサの内周側電極２３コンデンサの外周側電極２４コンデンサの外周側電極

フロントページの続き (72)考案者今泉達也東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (56)参考文献特開昭64−801（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−33904（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−128802（ＪＰ，Ａ) 実開平３−113508（ＪＰ，Ｕ) 特公昭61−42962（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】共振穴を有する誘電体ブロック（１１）
と、該誘電体ブロック（１１）の共振穴内面に形成され
た内導体（１４）と、該誘電体ブロック（１１）の外周
側に形成された外導体（１６）とを有する誘電体共振器
（１０）と、該誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
に導通した導体（１７）と入出力電極との間に形成され
たコンデンサ（２０）とを有する誘電体ブロック（１
０）において、前記誘電体共振器（１０）の内導体（１４）と導通し、
且つ誘電体ブロック（１１）の開放端側の面に密着して
形成された導体膜であって、外導体（１６）と分離され
た導体（１７）に誘電体を介して複数の電極（２３）、
（２４）を各々対向させることにより、これら電極（２
３）、（２４）と前記導体（１７）との間に容量を得る
コンデンサ（２０）を形成すると共に、このコンデンサ（２０）の外周側の一の電極（２４）を
入出力電極とし、コンデンサ（２０）の外周側の他の一
の電極（２３）を、他の誘電体共振器（１０）に設けた
コンデンサ（２０）の電極（２３）と接続する接続電極
としたことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】誘電体ブロック（１１）は筒状の誘電体
であることを特徴とする請求項１に記載の誘電体フィル
タ。
【請求項３】誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
と導通する導体（１７）と外導体（１６）とは、誘電体
ブロック（１１）の外周に形成された段差部で互いに分
離されていることを特徴とする請求項１または２に記載
の誘電体フィルタ。
【請求項４】誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
と導通する導体（１７）と誘電体を介して対向した電極
（２３）、（２４）との間で容量を得るコンデンサ（２
０）が、前記誘電体ブロック（１１）の端部を経てその
外周面の一部に延出され、且つ内導体（１４）と導通す
る導体（１７）側に嵌め込まれたリング状のものからな
ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の誘電
体フィルタ。
【請求項５】共振穴を有する誘電体ブロック（１１）
と、該誘電体ブロック（１１）の共振穴内面に形成され
た内導体（１４）と、該誘電体ブロック（１１）の外周
側に形成された外導体（１６）とを有する誘電体共振器
（１０）と、該誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
に導通した導体（１７）と入出力電極との間に形成され
たコンデンサ（２０）とを有する誘電体フィルタにおい
て、前記誘電体共振器（１０）の内導体（１４）と導通し、
且つ誘電体ブロック（１１）の開放端側の面に密着して
形成された導体膜であって、外導体（１６）と分離され
た導体（１７）に誘電体を介して複数の電極（２３）、
（２４）を各々対向させることにより、これら電極（２
３）、（２４）と前記導体（１７）との間に容量を得る
コンデンサ（２０）を形成すると共に、このコンデンサ
（２０）の外周側の一の電極（２４）を入出力電極と
し、コンデンサ（２０）の外周側の他の一の電極（２３）を
隣接する他の誘電体共振器（１０）に設けたコンデンサ
（２０）の電極（２３）と接続することにより、これら
電極（２３）と前記導体（１７）とで容量を得るコンデ
ンサを介して誘電体共振器（１０）同士が互いに電気的
に接続されていることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項６】誘電体ブロック（１１）は筒状の誘電体
であることを特徴とする請求項５に記載の誘電体フィル
タ。
【請求項７】誘電体共振器（１０）同士が２つのコン
デンサの直列接続により互いに電気的に結合されている
ことを特徴とする請求項５または６に記載の誘電体フィ
ルタ。
【請求項８】誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
と導通する導体（１７）と外導体（１６）とは、誘電体
ブロック（１１）の外周に形成された段差部で互いに分
離されていることを特徴とする請求項５〜７の何れかに
記載の誘電体フィルタ。
【請求項９】誘電体共振器（１０）の内導体（１４）
と導通する導体（１７）と誘電体を介して対向した電極
（２３）、（２４）との間で容量を得るコンデンサ（２
０）が、前記誘電体ブロック（１１）の端部を経てその
外周面の一部に延出され、且つ内導体（１４）と導通す
る導体（１７）側に嵌め込まれたリング状のものからな
ることを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の誘電
体フィルタ。
【請求項１０】共振穴を有する誘電体ブロック（１
１）と、該誘電体ブロック（１１）の共振穴内面に形成
された内導体（１４）と、該誘電体ブロック（１１）の
外周側に形成された外導体（１６）とを有する第一と第
二の誘電体共振器（１０）と、該誘電体共振器（１０）
の内導体（１４）に導通した導体（１７）と入出力電極
との間に形成されたコンデンサ（２０）とを各々有する
誘電体フィルタにおいて、前記第一の誘電体ブロック（１０）は、その内導体（１
４）と導通し、且つ誘電体ブロック（１１）の開放端側
の面に密着して形成された導体膜であって、外導体（１
６）と分離された導体（１７）に誘電体を介して複数の
電極（２３）、（２４）を各々対向させることにより、
これら電極（２３）、（２４）と前記導体（１７）との
間に容量を得るコンデンサ（２０）が形成されると共
に、このコンデンサ（２０）の外周側の一の電極（２
４）を入出力電極とし、前記第二の誘電体ブロック（１０）は、その内導体（１
４）と導通し、且つ誘電体ブロック（１１）の開放端側
の面に密着して形成された導体膜であって、外導体（１
６）と分離された導体（１７）に誘電体を介して複数の
電極（２３）、（２４）を各々対向させることにより、
これら電極（２３）、（２４）と前記導体（１７）との
間に容量を得るコンデンサ（２０）が形成されると共
に、このコンデンサ（２０）の外周側の一の電極（２
４）を入出力電極とし、これら第一と第二の誘電体共振器（１０）に設けたコン
デンサ（２０）の外周側の他の一の電極（２３）が互い
に接続されることにより、これら電極（２３）と前記導
体（１７）とで容量を得るコンデンサを介して誘電体共
振器（１０）同士が互いに電気的に接続されていること
を特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項１１】誘電体ブロック（１１）は筒状の誘電
体であることを特徴とする請求項１０に記載の誘電体フ
ィルタ。
【請求項１２】誘電体共振器（１０）同士が２つのコ
ンデンサの直列接続により互いに電気的に結合されてい
ることを特徴とする請求項１０または１１に記載の誘電
体フィルタ。
【請求項１３】誘電体共振器（１０）の内導体（１
４）と導通する導体（１７）と外導体（１６）とは、誘
電体ブロック（１１）の外周に形成された段差部で互い
に分離されていることを特徴とする請求項１０〜１２の
何れかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項１４】誘電体共振器（１０）の内導体（１
４）と導通する導体（１７）と誘電体を介して対向した
電極（２３）、（２４）との間で容量を得るコンデンサ
（２０）が、前記誘電体ブロック（１１）の端部を経て
その外周面の一部に延出され、且つ内導体（１４）と導
通する導体（１７）側に嵌め込まれたリング状のものか
らなることを特徴とする請求項１０〜１３の何れかに記
載の誘電体フィルタ。
【請求項１５】共振穴を有する誘電体ブロック（１
１）と、該誘電体ブロック（１１）の共振穴内面に形成
された内導体（１４）と、該誘電体ブロック（１１）の
外周側に形成された外導体（１６）とを有する誘電体共
振器（１０）と、該誘電体共振器（１０）の内導体（１
４）に導通した導体（１７）と入出力電極との間に形成
されたコンデンサ（２０）とを有する誘電体フィルタに
おいて、前記誘電体共振器（１０）の内導体（１４）と
導通し、且つ誘電体ブロック（１１）の開放端側の面に
密着して形成された導体膜であって、外導体（１６）と
分離された導体（１７）に誘電体を介して複数の電極
（２３）、（２４）を各々対向させることにより、これ
ら電極（２３）、（２４）と前記導体（１７）との間に
容量を得るコンデンサ（２０）を形成すると共に、両端の誘電体共振器（１０）に設けたコンデンサ（２
０）の外周側の一の電極（２４）を入出力電極とし、中間の誘電体共振器（１０）に設けたコンデンサ（２
０）の外周側の電極（２３）、（２４）を隣接する他の
誘電体共振器（１０）に設けたコンデンサ（２０）の電
極（２３）、（２４）と接続することにより、これら電
極（２３）、（２４）と前記導体（１７）とで容量を得
るコンデンサを介して複数の誘電体共振器（１０）が順
次電気的に接続されていることを特徴とする誘電体フィ
ルタ。
【請求項１６】誘電体ブロック（１１）は筒状の誘電
体であることを特徴とする請求項１５に記載の誘電体フ
ィルタ。
【請求項１７】誘電体共振器（１０）同士が２つのコ
ンデンサの直列接続により互いに電気的に結合されてい
ることを特徴とする請求項１５または１６に記載の誘電
体フィルタ。
【請求項１８】誘電体共振器（１０）の内導体（１
４）と導通する導体（１７）と外導体（１６）とは、誘
電体ブロック（１１）の外周に形成された段差部で互い
に分離されていることを特徴とする請求項１５〜１７の
何れかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項１９】誘電体共振器（１０）の内導体（１
４）と導通する導体（１７）と誘電体を介して対向した
電極（２３）、（２４）との間で容量を得るコンデンサ
（２０）が、前記誘電体ブロック（１１）の端部を経て
その外周面の一部に延出され、且つ内導体（１４）と導
通する導体（１７）側に嵌め込まれたリング状のものか
らなることを特徴とする請求項１５〜１８の何れかに記
載の誘電体フィルタ。