JP2566558Y2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主としてマイクロ波帯
域で使用する誘電体フィルタに関するものである。更に
詳しく述べると、λ／４共振型の誘電体同軸共振器を、
その開放面側の両端に共振子穴に達する切欠き段部を設
け、その切欠き段部の端面に入出力コンデンサを装着し
て、入出力の結合をとる構造の誘電体フィルタに関する
ものである。このフィルタは各種移動体通信や衛星通信
などの分野で有用である。

【０００２】

【従来の技術】誘電体フィルタとして、複数の共振子穴
を有するλ／４共振型の誘電体同軸共振器を用いる構成
は公知である。誘電体共振器は、例えば、直方体状の誘
電体ブロックの長手方向に複数の共振子穴と結合子穴と
を交互に規定の寸法間隔で配設し、それらが開口してい
る面の一方を開放面として、その開放面を除く外表面と
共振子穴内面に導体膜を形成し、それぞれ外導体及び内
導体とした構造である。この誘電体共振器に樹脂端子や
入出力コンデンサなどからなる入出力結合部を設けてフ
ィルタを構成する。この種の誘電体フィルタでは、各共
振子の共振周波数は主として共振子穴の長さによって決
まる。それらの共振子が間に位置する結合子穴によって
適当に結合し、所望のフィルタ特性が生じる。

【０００３】樹脂端子は、中心にリードピンが位置し、
その周囲を合成樹脂で覆ったものである。この樹脂端子
を、誘電体共振器の両端に位置する共振子穴に挿入し
て、リードピンと樹脂と共振子穴の導体膜とによって形
成される静電容量により入出力結合させる。そしてリー
ドピンによって外部回路と接続する。

【０００４】入出力コンデンサ方式は、誘電体同軸共振
器の最端部に位置する共振子穴の開放端に入出力コンデ
ンサを取り付けて、その静電容量により入出力結合させ
る。入出力コンデンサを接続するため、最端部の共振子
穴にリベット形の金属端子を挿入するか、あるいは最端
部の共振子穴の開放端に導体パターンを設ける。それら
の上に、両面に電極を有する平板型コンデンサを載置
し、その対向面の電極を前記金属端子又は導体パターン
に半田付けなどで接続する。そして反対面の電極にリー
ド線を取り付けて外部回路と接続する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】誘電体フィルタは、そ
れが組み込まれる各種無線機器の小形化・軽量化に伴っ
て、ますます小形化が要求されている。そのため共振子
穴の内径は小さくなり、共振子穴の間隔も狭まってい
る。

【０００６】共振子穴が０．８〜０．７mmφ以下へと小
さくなると、それに挿入する樹脂端子を製作することが
かなり困難となる。そのため樹脂端子による入出力結合
方式は採用し難くなり、この方式は誘電体フィルタの小
形化には不利である。

【０００７】入出力コンデンサによる結合方式は、誘電
体フィルタの小形化には対応できるものの、従来の取り
付け構造ではコンデンサの厚みやリベット形金属端子の
フランジの厚みの分だけ誘電体ブロックから突出し、高
さ寸法が大きくなり、誘電体ブロックを小形化する意図
とは逆の結果となる。また各共振子の共振周波数調整の
ため、誘電体共振器の両端部分の高さを低くする段付き
構造とする場合もあるが、共振子穴全体の高さを低く調
整するため、必ずしも充分高い段差をもたせうるとは限
られず、入出力コンデンサの上面が誘電体ブロックの開
放面よりも突出することが生じ易い。

【０００８】更に共振子穴の間隔が狭まると、特に段数
の少ない場合には、開放面に載置した入出力コンデンサ
同士の距離が小さくなり、またリード線も同じ方向に引
き出されるため、入出力端子間で直接的な結合（所謂、
「電波飛び」）が生じ、フィルタ特性（特に帯域外減衰
量）が悪化する欠点が顕著となる。

【０００９】本考案の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、フィルタ特性を悪化させることなく、入
出力コンデンサを容易に接続でき、且つ誘電体共振器と
入出力結合構造を含めた全体構造を小形化できる誘電体
フィルタを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、複数の共振子
穴を有するλ／４共振型の誘電体同軸共振器を用い、入
出力コンデンサによって結合する構造の誘電体フィルタ
である。本考案で用いる誘電体共振器は、最端部に位置
する両共振子穴の一部が、該共振子穴の軸に平行な面に
よって欠けるような切欠き段部を両端に形成した段付き
構造である。入出力コンデンサは、両面に電極を有する
平板型構造である。この入出力コンデンサを、その片面
の電極が前記の一部が欠けた共振子穴の導体膜に接続さ
れるように、誘電体共振器切欠き段部の共振子穴の軸に
平行な端面に取り付け、該入出力コンデンサの反対面の
電極を外部接続部とする。

【００１１】外部接続部には外部回路と接続するための
リード線を半田付けしてもよいし、入出力コンデンサの
電極形状と取り付け位置を工夫することで表面実装対応
型とすることもできる。表面実装対応型とするには、入
出力コンデンサを、前記反対面の電極が該入出力コンデ
ンサの一側面まで被さるようなＬ型形状とし、その入出
力コンデンサを、その一側面の電極面と誘電体共振器の
一側面が一致するように切欠き段部に取り付ける。

【００１２】

【作用】誘電体共振器は、その開放面側の両端面の切欠
き段部に設けた入出力コンデンサを介して外部回路と結
合し、全体として所望のフィルタ特性を生じる。入出力
コンデンサの基本的機能は従来同様であり、その静電容
量によって最端部に位置する共振子と結合する。本考案
では入出力コンデンサは切欠き段部の端面に位置してお
り、入出力のリード線は反対方向に引き出され、入出力
の端子間隔も広がるため、入出力端子間での不要な直接
的結合（電波飛び）が阻止され、良好なフィルタ特性が
発現する。

【００１３】表面実装型の場合は同じ向きで入出力端子
（電極面）は半田付けされるが、誘電体フィルタが回路
基板に載置され、誘電体共振器の側面（基板への載置
面）がアースに落とされることになるため、その部分で
遮蔽される。両入出力コンデンサの反対面の電極（誘電
体共振器に接続されていない方の電極）は、互いに反対
側に位置しており、相互の間隔も広がるため、上記と同
様に、電極間での不要な直接的結合は生じ難くなる。

【００１４】

【実施例】図１は本考案に係る誘電体フィルタの一実施
例を示す分解斜視図であり、図２はその組み立て状態で
の縦断面図、図３はその部分平面図を示している。これ
は３段の帯域通過フィルタの例である。誘電体共振器に
は、マイクロ波用の高誘電率材料の焼結体からなるほぼ
直方体状の誘電体ブロック１０を用いる。誘電体ブロッ
ク１０の長手方向に、所定の間隔をおいて３個の共振子
穴１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成すると共に、それらの
間に結合子穴１４を設ける。そして最端部に位置する共
振子穴１２ａ，１２ｃの一部が欠けるような切欠き段部
１６を形成して、誘電体ブロック１０を段付き構造とす
る。各共振子穴１２ａ，…，１２ｃが開口している面の
一方を開放面（図１及び図２では上面）とし、他方を短
絡面として、開放面を除く誘電体ブロック１０の外表面
と共振子穴１２ａ，…，１２ｃの内面に導体膜を形成
し、それぞれ外導体１８及び内導体２０とする。図１に
おいて影線を付した部分が導体膜を設けた面であり、細
かな点々を付した部分は導体膜が無く誘電体の素地が露
出している面を表している。なお導体膜は、例えば銀ペ
ーストの焼き付けなどによる薄い導電材料の層である。

【００１５】上記誘電体共振器の切欠き段部１６に入出
力コンデンサ２２を搭載する。入出力コンデンサ２２
は、表裏両面に電極２４ａ，２４ｂを有する平板型の構
造である。この入出力コンデンサ２２を、その片面の電
極２４ａが前記の一部が欠けた共振子穴１２ａ，１２ｃ
の導体膜（内導体２０）に接続するように、切欠き段部
１６の端面１７に半田２６（図３参照）などで取り付
け、反対面の電極２４ｂを外部接続部として、リード線
２８を接続する。入出力コンデンサ２２の寸法は、切欠
き段部１６の端面１７の高さよりも若干小さく設定す
る。

【００１６】誘電体共振器の両端の共振子穴に入出力コ
ンデンサ２２を搭載し、それを介して結合すると、その
容量のため共振周波数は低周波側にずれる。本考案では
切欠き段部１６を形成することで、両端の共振子の共振
周波数は相対的に高くなり、誘電体共振器の各共振子に
ついて、共振周波数の調整ができる。また入出力コンデ
ンサ２２は、一部が欠けた共振子穴１２ａ，１２ｃの導
体膜（内導体２０）に直接半田付けできるため、特に取
り付けのための金属端子や導体パターンを設ける必要は
ない。入出力結合に必要な静電容量は、取り付ける入出
力コンデンサによって決められる。組み立て後、必要に
応じて、入出力コンデンサの電極の一部を削除すること
で入出力容量を調整することもできる。リード線２８
は、互いに逆の方向に引き出す（図２参照）。

【００１７】図４は本考案の他の実施例を部分的に示し
ている。誘電体共振器の構造は前記実施例と同様なの
で、対応する部分には同一符号を付し、それらについて
の記載は省略する。この実施例では入出力コンデンサ３
２の電極構造とその取り付け位置を変え、表面実装に対
応できるようにしてある。入出力コンデンサ３２は、そ
の片面に電極３４ａを有し、反対面の電極３４ｂは入出
力コンデンサの一側面まで被さるようなＬ型形状となっ
ている。この入出力コンデンサ３２を、その側面の電極
面ｒと誘電体共振器の一側面ｓとが一致するように切欠
き段部１６に取り付ける。この場合、誘電体フィルタは
横置きタイプであり、回路基板４０に直接載置する。入
出力コンデンサ３２の電極面ｒで半田付けされて外部回
路と接続され、誘電体共振器の側面ｓでアースに接続さ
れる。

【００１８】以上、本考案の実施例について詳述した
が、本考案は図示したような構成のみに限定されるもの
ではない。共振子穴の形成個数（段数）は３個に限られ
るものではなく、任意の段数のフィルタに適用できる。
また結合子穴をもたない誘電体フィルタにも適用でき
る。その場合は、開放面に結合調整用の導体パターンを
形成する。

【００１９】

【考案の効果】本考案は上記のように誘電体共振器の両
端に切欠き段部を形成し、平板型の入出力コンデンサを
その片面の電極が一部欠いた共振子穴の導体膜に接続さ
れるように取り付ける構成としたことにより、全体を小
形化でき、小形化した場合でも入出力容量の取り出しが
容易であり、調整作業も容易に行える。また入出力端子
間の不要な直接的結合が生じ難くなるため、フィルタ特
性（特に帯域外減衰量）の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
分解斜視図。

【図２】図１の誘電体フィルタの組み立て状態での縦断
面図。

【図３】図２の誘電体フィルタの部分平面図。

【図４】本考案に係る誘電体フィルタの他の実施例を示
す部分説明図。

【符号の説明】

１０ 誘電体ブロック １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 共振子穴 １４ 結合子穴 １６ 切欠き段部 １８ 外導体 ２０ 内導体 ２２ 入出力コンデンサ ２４ａ，２４ｂ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−211501（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−240302（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−109403（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−4303（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−181005（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の共振子穴を有するλ／４共振型の
   誘電体同軸共振器の開放面側の両端面に、最端部に位置
   する共振子穴の一部が、該共振子穴の軸に平行な面によ
   って欠けるような切欠き段部をそれぞれ形成して段付き
   構造とし、両面に電極を有する平板型の入出力コンデン
   サを、その片面の電極が前記の一部が欠けた共振子穴の
   導体膜に接続されるように前記切欠き段部の共振子穴の
   軸に平行な端面に取り付け、該入出力コンデンサの反対
   面の電極を外部接続部とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 入出力コンデンサは、前記反対面の電極
   が該入出力コンデンサの一側面まで被さるようなＬ型形
   状をなし、その入出力コンデンサを、その一側面の電極
   面と誘電体共振器の一側面とが一致するように切欠き段
   部に取り付けて表面実装対応型とした請求項１記載の誘
   電体フィルタ。