JP2726164B2 - 誘電体フィルタの調整方法 - Google Patents
誘電体フィルタの調整方法Info
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- JP2726164B2 JP2726164B2 JP2404839A JP40483990A JP2726164B2 JP 2726164 B2 JP2726164 B2 JP 2726164B2 JP 2404839 A JP2404839 A JP 2404839A JP 40483990 A JP40483990 A JP 40483990A JP 2726164 B2 JP2726164 B2 JP 2726164B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体通信用空中線共
用器に用いる誘電体フィルタの調整方法に関するもので
ある。
用器に用いる誘電体フィルタの調整方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来技術】従来、誘電体フィルタの周波数調整方法と
して、内導体を微少に順次除去できる形状とし、あるい
は誘電体の上部に金属被膜を微少に除去できるように形
成し、内導体又は金属被膜をレーザ等によってトリミン
グする方法があった（特願昭５８−００３５６３）。
して、内導体を微少に順次除去できる形状とし、あるい
は誘電体の上部に金属被膜を微少に除去できるように形
成し、内導体又は金属被膜をレーザ等によってトリミン
グする方法があった（特願昭５８−００３５６３）。
【０００３】図６は上記の方法のうち、内導体を微少に
除去することにより調整する方法を説明するものであ
り、誘電体フィルタの断面図を示す。ここで、２１は誘
電体、２２は遮蔽板、２３はケース側に形成される導体
被膜、２４はケース、２５は入力端子、２６はケース２
４に接合された内導体を示す。尚、この場合の内導体２
６は黄銅又は鉄等の金属に低抵抗の銅又は銀をメッキし
たものである。誘電体フィルタの周波数ｆ0は基本的に
は次式にて求められる。
除去することにより調整する方法を説明するものであ
り、誘電体フィルタの断面図を示す。ここで、２１は誘
電体、２２は遮蔽板、２３はケース側に形成される導体
被膜、２４はケース、２５は入力端子、２６はケース２
４に接合された内導体を示す。尚、この場合の内導体２
６は黄銅又は鉄等の金属に低抵抗の銅又は銀をメッキし
たものである。誘電体フィルタの周波数ｆ0は基本的に
は次式にて求められる。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、Ｃは光の速さ、 ｆ0は所定周波
数、ｌは内導体２６の高さ、εrは誘電体２１の誘電率
を示す。従って、内導体２６の高さｌを低くしていくこ
とにより周波数ｆ0を上げることができる。また、実際
には内導体２６の高さｌのみならず、内導体の表面積を
減らすことによっても周波数はｆ0を上げることができ
る。
数、ｌは内導体２６の高さ、εrは誘電体２１の誘電率
を示す。従って、内導体２６の高さｌを低くしていくこ
とにより周波数ｆ0を上げることができる。また、実際
には内導体２６の高さｌのみならず、内導体の表面積を
減らすことによっても周波数はｆ0を上げることができ
る。
【０００６】図７は、誘電体の上部に形成した金属被膜
を微少に除去することにより調整する方法を説明するも
のであり、誘電体フィルタの断面図を示す。同図におい
て、２７は内導体、２８は外導体、２９は誘電体２１の
表面に形成される導体パターンであり、他の記号は図６
と同じである。
を微少に除去することにより調整する方法を説明するも
のであり、誘電体フィルタの断面図を示す。同図におい
て、２７は内導体、２８は外導体、２９は誘電体２１の
表面に形成される導体パターンであり、他の記号は図６
と同じである。
【０００７】図８は図７に示した誘電体フィルタの１個
の共振器の断面を示し、図９は図８の共振器を上部から
見た平面図であり、特に誘電体２１の上面に形成された
金属被膜の種々の形状をもった導体パターンを中心に示
すものである。図９において示す記号は図７と同じであ
り、図９（ａ）は導体パターン２９が内導体２７及び外
導体２８のいずれにも短絡しない場合を、更に図９
（ｃ）の導体パターン２９が内導体２７にのみ短絡する
場合を示す。この各々の場合において、導体パターン２
９をレーザ、サンドブラスト、研磨加工等適当な手段を
用いて除去して周波数調整を行い、電気特性規格を満足
したフィルタを形成するものである。
の共振器の断面を示し、図９は図８の共振器を上部から
見た平面図であり、特に誘電体２１の上面に形成された
金属被膜の種々の形状をもった導体パターンを中心に示
すものである。図９において示す記号は図７と同じであ
り、図９（ａ）は導体パターン２９が内導体２７及び外
導体２８のいずれにも短絡しない場合を、更に図９
（ｃ）の導体パターン２９が内導体２７にのみ短絡する
場合を示す。この各々の場合において、導体パターン２
９をレーザ、サンドブラスト、研磨加工等適当な手段を
用いて除去して周波数調整を行い、電気特性規格を満足
したフィルタを形成するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
フィルタの特性は共振器の共振周波数（ｆ0）と共振器
間の結合量（ｋ）により決まるので、以上に述べた共振
周波数（ｆ0）の調整のみでは誘電体フィルタの特性が
決まらず、更に結合量（ｋ）を調整する必要があり、又
誘電体フィルタの組立後再度、共振周波数（ｆ0）と結
合量（ｋ）を微細調整することが必要であるという問題
点があった。
フィルタの特性は共振器の共振周波数（ｆ0）と共振器
間の結合量（ｋ）により決まるので、以上に述べた共振
周波数（ｆ0）の調整のみでは誘電体フィルタの特性が
決まらず、更に結合量（ｋ）を調整する必要があり、又
誘電体フィルタの組立後再度、共振周波数（ｆ0）と結
合量（ｋ）を微細調整することが必要であるという問題
点があった。
【０００９】この発明は、以上述べた誘電体フィルタの
調整において、（１）共振器の共振周波数（ｆ0）と結
合量を独立に調整する、（２）誘電体フィルタ組立後に
再度共振周波数（ｆ0）と結合量（ｋ）を微細調整する
必要があるという問題点を除去するため、周波数調整パ
ターンによる共振周波数（ｆ0）調整により、結合量
（ｋ）も設定値が得られる誘電体フィルタの調整方法を
提供することを目的とする。
調整において、（１）共振器の共振周波数（ｆ0）と結
合量を独立に調整する、（２）誘電体フィルタ組立後に
再度共振周波数（ｆ0）と結合量（ｋ）を微細調整する
必要があるという問題点を除去するため、周波数調整パ
ターンによる共振周波数（ｆ0）調整により、結合量
（ｋ）も設定値が得られる誘電体フィルタの調整方法を
提供することを目的とする。
【００１０】本発明は上記の目的を達成するため、開放
面を除く表面にメタライズ層を形成した単体のブロック
状の誘電体内に複数の中心導体をほぼ平行に形成して複
数の誘電体共振器を設け、複数の誘電体共振器にそれぞ
れ対応させて、開放面の外周の各辺に略平行となる四辺
形の周波数調整用パターンを前記開放面に形成し、開放
面の周波数調整用パターン間に、周波数調整用パターン
の中心を結ぶ線に対して非対称に結合量調整用パターン
を形成した誘電体フィルタの調整方法であって、周波数
調整用パターンの中心を結ぶ線に略平行に位置する周波
数調整用パターンの一辺を順次削除することにより、周
波数を高く調整しつつ且つ結合量を増加させる調整を行
うか、もしくは、前述の一辺に対向する周波数調整用パ
ターンの他辺を順次削除することにより、周波数を高く
調整しつつ且つ結合量を減少させる調整を行うものであ
る。
面を除く表面にメタライズ層を形成した単体のブロック
状の誘電体内に複数の中心導体をほぼ平行に形成して複
数の誘電体共振器を設け、複数の誘電体共振器にそれぞ
れ対応させて、開放面の外周の各辺に略平行となる四辺
形の周波数調整用パターンを前記開放面に形成し、開放
面の周波数調整用パターン間に、周波数調整用パターン
の中心を結ぶ線に対して非対称に結合量調整用パターン
を形成した誘電体フィルタの調整方法であって、周波数
調整用パターンの中心を結ぶ線に略平行に位置する周波
数調整用パターンの一辺を順次削除することにより、周
波数を高く調整しつつ且つ結合量を増加させる調整を行
うか、もしくは、前述の一辺に対向する周波数調整用パ
ターンの他辺を順次削除することにより、周波数を高く
調整しつつ且つ結合量を減少させる調整を行うものであ
る。
【００１１】周波数調整用パターンの削除位置により、
誘電体フィルタの共振周波数と結合量とを変化させるこ
とができる。すなわち、周波数調整用パターン間に、周
波数調整用パターンの中心を結ぶ線に対して非対称に結
合量調整用パターンを形成したことにより、開放面の外
周の各辺に略平行となる四辺形の周波数調整用パターン
における周波数調整用パターンの中心を結ぶ線に略平行
に位置する周波数調整用パターンの一辺を順次削除して
周波数を高く調整しつつ且つ結合量を増加させる調整、
もしくは、前述の一辺に対向する周波数調整用パターン
の他辺を順次削除して周波数を高く調整しつつ且つ結合
量を減少させる調整が可能となる。従って、共振周波数
の調整による結合量の変化を評価して周波数調整用パタ
ーンを調整すれば、共振周波数を所定の値に調整したと
きに、所定の結合量を得ることができる。
誘電体フィルタの共振周波数と結合量とを変化させるこ
とができる。すなわち、周波数調整用パターン間に、周
波数調整用パターンの中心を結ぶ線に対して非対称に結
合量調整用パターンを形成したことにより、開放面の外
周の各辺に略平行となる四辺形の周波数調整用パターン
における周波数調整用パターンの中心を結ぶ線に略平行
に位置する周波数調整用パターンの一辺を順次削除して
周波数を高く調整しつつ且つ結合量を増加させる調整、
もしくは、前述の一辺に対向する周波数調整用パターン
の他辺を順次削除して周波数を高く調整しつつ且つ結合
量を減少させる調整が可能となる。従って、共振周波数
の調整による結合量の変化を評価して周波数調整用パタ
ーンを調整すれば、共振周波数を所定の値に調整したと
きに、所定の結合量を得ることができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例は誘電体フィル
タを示す斜視図である。図１において、１は縦Ｗ（例え
ば、４．３ｍｍ）、横Ｌ（例えば８．０ｍｍ）及び高さ
Ｈ（例えば９．０ｍｍ）を有する一体構造の直方体状の
誘電体である。この誘電体１の正面（前側面）６−１、
背面６−２、左側面６−３、右側面６−４及び底面６−
５は斜線で示すように、例えばメッキにより導電性のメ
タライズ層を形成している。又誘電体１の上面（開放
面）６−６には、導電性の周波数調整用パターン２−
１、２−２及び結合量調整用パターン３をギャップ４−
１、４−２を介在して形成している。ここで、結合量調
整用パターン３は誘電体１の背面６−２側に寄せて配置
してあり、周波数調整用パターン２−１、２−２の中心
線を結ぶ線に対して非対称となっている。５−１、５−
２は誘電体共振器として機能する中心導体（以下誘電体
共振器）であって、周波数調整用パターン２−１、２−
２を貫通し、誘電体１に埋設されている。
タを示す斜視図である。図１において、１は縦Ｗ（例え
ば、４．３ｍｍ）、横Ｌ（例えば８．０ｍｍ）及び高さ
Ｈ（例えば９．０ｍｍ）を有する一体構造の直方体状の
誘電体である。この誘電体１の正面（前側面）６−１、
背面６−２、左側面６−３、右側面６−４及び底面６−
５は斜線で示すように、例えばメッキにより導電性のメ
タライズ層を形成している。又誘電体１の上面（開放
面）６−６には、導電性の周波数調整用パターン２−
１、２−２及び結合量調整用パターン３をギャップ４−
１、４−２を介在して形成している。ここで、結合量調
整用パターン３は誘電体１の背面６−２側に寄せて配置
してあり、周波数調整用パターン２−１、２−２の中心
線を結ぶ線に対して非対称となっている。５−１、５−
２は誘電体共振器として機能する中心導体（以下誘電体
共振器）であって、周波数調整用パターン２−１、２−
２を貫通し、誘電体１に埋設されている。
【００１３】図２は本実施例の調整方法を明確化するた
め、図１に示す開放面６−６を詳細に図示したものであ
る。誘電体フィルタの調整は通常、誘電体共振器の共振
周波数と誘電体共振器間の結合量を個々に調整するもの
である。この際、共振周波数と結合量との間には若干の
相関があるが、無視されているのが通常である。
め、図１に示す開放面６−６を詳細に図示したものであ
る。誘電体フィルタの調整は通常、誘電体共振器の共振
周波数と誘電体共振器間の結合量を個々に調整するもの
である。この際、共振周波数と結合量との間には若干の
相関があるが、無視されているのが通常である。
【００１４】本実施例の調整方法は周波数調整用パター
ン２−１、２−２により、共振周波数及び誘電体共振器
間の結合量の双方を調整するものである。まず、図２に
示すように、周波数調整用パターン２−１、２−２の前
側面６−１に近い部分をＡ面７−１、７−２とし、背面
６−２に近い部分をＢ面７−３、７−４とすると、Ａ面
７−１、７−２の削除による共振周波数の調整とＢ面７
−３、７−４の削除による共振周波数の調整とでは、同
じ周波数変化による結合量の変化が異なり、その変化の
方向は逆であることが本発明の要点である。
ン２−１、２−２により、共振周波数及び誘電体共振器
間の結合量の双方を調整するものである。まず、図２に
示すように、周波数調整用パターン２−１、２−２の前
側面６−１に近い部分をＡ面７−１、７−２とし、背面
６−２に近い部分をＢ面７−３、７−４とすると、Ａ面
７−１、７−２の削除による共振周波数の調整とＢ面７
−３、７−４の削除による共振周波数の調整とでは、同
じ周波数変化による結合量の変化が異なり、その変化の
方向は逆であることが本発明の要点である。
【００１５】図３は図１に示す誘電体フィルタの集中定
数等価回路である。図３において、（Ｌ1Ｃ1）は誘電体
共振器５−１の等価ＬＣ、（Ｌ2Ｃ2）は誘電体共振器５
−２の等価ＬＣである。ＣB1，ＣB2は開放面６−６に形
成した周波数調整用パターン２−１、２−２のＢ面７−
３、７−４の接地面(図１の斜線で示す面)との間の容量
であり、CA1,ＣA2は周波数調整用パターン２−１，２−
２のＡ面７−１，７−２の接地面との間の容量である。
ＬA1、ＬA2は周波数調整用パターン２−１、２−２のＡ
面７−１、７−２の接地面との間のインダクタンスで、
通常接地面が電位を有しているのでこの電位による接地
面あるいは結合量調整用パターン３の基準接地面との間
のインダクタンスである。
数等価回路である。図３において、（Ｌ1Ｃ1）は誘電体
共振器５−１の等価ＬＣ、（Ｌ2Ｃ2）は誘電体共振器５
−２の等価ＬＣである。ＣB1，ＣB2は開放面６−６に形
成した周波数調整用パターン２−１、２−２のＢ面７−
３、７−４の接地面(図１の斜線で示す面)との間の容量
であり、CA1,ＣA2は周波数調整用パターン２−１，２−
２のＡ面７−１，７−２の接地面との間の容量である。
ＬA1、ＬA2は周波数調整用パターン２−１、２−２のＡ
面７−１、７−２の接地面との間のインダクタンスで、
通常接地面が電位を有しているのでこの電位による接地
面あるいは結合量調整用パターン３の基準接地面との間
のインダクタンスである。
【００１６】図４は周波数調整用パターン２−１、２−
２のＡ面削除の調整による共振周波数及び結合量の変化
を説明するための等価回路である。誘電体共振器５−１
とＡ面部分７−１による共振周波数ｆ01（Ａ1）は近似
的に次式で与えられる。
２のＡ面削除の調整による共振周波数及び結合量の変化
を説明するための等価回路である。誘電体共振器５−１
とＡ面部分７−１による共振周波数ｆ01（Ａ1）は近似
的に次式で与えられる。
【００１７】
【数２】
【００１８】即ち、Ａ面削除により誘電体共振器５−１
の共振器は高くなり、−ｆ01・CA1／２Ｃ1に略比例する
ことが式（１）よりわかる。
の共振器は高くなり、−ｆ01・CA1／２Ｃ1に略比例する
ことが式（１）よりわかる。
【００１９】次に、誘電体共振器５−１と５−２の間の
結合量がＡ面削除による共振周波数調整によりどの様に
変化するかについて考える。この結合量の変化を、図４
における伝送量の変化で考える。図４において、伝達関
数Ｓ（Ａ1）は次式で与えられる。
結合量がＡ面削除による共振周波数調整によりどの様に
変化するかについて考える。この結合量の変化を、図４
における伝送量の変化で考える。図４において、伝達関
数Ｓ（Ａ1）は次式で与えられる。
【００２０】
【数３】
【００２１】式（２）において、α（Ａ1）はＬ12と
（ＣA1 LA1，ＣA2 ＬA2）の部分に分けると式（４）
の様になる。
（ＣA1 LA1，ＣA2 ＬA2）の部分に分けると式（４）
の様になる。
【００２２】 α（Ａ1）＝α0（Ａ1）＋α（ Ａ1，Ａ2） …・（４） ここで、α0（Ａ1）は（Ｌ12）による減衰で次式で与え
られる。
られる。
【００２３】 α0（Ａ1）＝１０ｌｏｇ（１＋ω2Ｌ12 2） α（Ａ1，Ａ2）はＣA1LA1とＣA2ＬA2による減衰量で近
似的に次式で与えられる。
似的に次式で与えられる。
【００２４】
【数４】
【００２５】従って、Ａ面削除による周波数調整では、
α（Ａ1，Ａ2）は全体の減衰量α（Ａ1）を減少させる
ように作用する。即ち、結合量は増大すると考えてよい
ことがわかる。
α（Ａ1，Ａ2）は全体の減衰量α（Ａ1）を減少させる
ように作用する。即ち、結合量は増大すると考えてよい
ことがわかる。
【００２６】次に、誘電体共振器５−１と５−２の間の
結合量がＢ面削除による共振周波数調整によりどの様に
変化するかについて考える。この場合、共振周波数ｆ01
（Ｂ1）は次のようになる。
結合量がＢ面削除による共振周波数調整によりどの様に
変化するかについて考える。この場合、共振周波数ｆ01
（Ｂ1）は次のようになる。
【００２７】
【数５】
【００２８】即ち、Ｂ面削除により共振周波数は高くな
り、− ｆ0（Ｂ1） ＣB1／２Ｃ1に略 比例することが式
（７）よりわかる。
り、− ｆ0（Ｂ1） ＣB1／２Ｃ1に略 比例することが式
（７）よりわかる。
【００２９】式（６）の場合と同様に、 ＣB1LB1とＣB2
ＬB2による減衰量α（Ｂ1，Ｂ2）は 近似的に次式で与
えられる。
ＬB2による減衰量α（Ｂ1，Ｂ2）は 近似的に次式で与
えられる。
【００３０】
【数６】
【００３１】従って、Ｂ面削除による周波数調整では、
α（Ｂ1，Ｂ2）は全体の減衰量α（Ｂ1）を増加させる
ように作用する。即ち、結合量は減少すると考えてよい
ことがわかる。
α（Ｂ1，Ｂ2）は全体の減衰量α（Ｂ1）を増加させる
ように作用する。即ち、結合量は減少すると考えてよい
ことがわかる。
【００３２】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、周波数調整用パターンの削除と、それによる誘電体
共振器の共振周波数及びその結合量の変化との関係によ
り、前記共振周波数の調整による結合量の変化を評価し
て周波数調整用パターンを調整するので、前記共振周波
数を所定値に調整した際、結合量も所定値となるように
調整することができる。
ば、周波数調整用パターンの削除と、それによる誘電体
共振器の共振周波数及びその結合量の変化との関係によ
り、前記共振周波数の調整による結合量の変化を評価し
て周波数調整用パターンを調整するので、前記共振周波
数を所定値に調整した際、結合量も所定値となるように
調整することができる。
【００３３】従って、共振周波数と結合量を独立に調整
したり、誘電体フィルタ組立後に共振周波数と結合量と
を微細調整するという煩わしさがなくなる。
したり、誘電体フィルタ組立後に共振周波数と結合量と
を微細調整するという煩わしさがなくなる。
【図１】本発明の第１の実施例の誘電体フィルタを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示す開放面の詳細図である。
【図３】図１に示す誘電体フィルタの集中定数等価回路
図である。
図である。
【図４】Ａ面調整時の等価回路図である。
【図５】Ｂ面調整時の等価回路図である。
【図６】従来の調整方法を説明するための誘電体フィル
タの断面図である。
タの断面図である。
【図７】従来の他の調整方法を説明するための誘電体フ
ィルタの断面図である。
ィルタの断面図である。
【図８】図７を構成する１個の共振器の断面図である。
【図９】図８の誘電体上面に形成された導体パターンを
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 誘電体フィルタ ２−１，２−２ 周波数調整用パターン ３ 結合量調整用パターン ５−１，５−２ 中心導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀井 宏祐 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 真下 朗 東京都港区芝浦４丁目11番15号 株式会 社沖ビジネス内 (56)参考文献 実開 昭62−85002（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−3204（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 開放面を除く表面にメタライズ層を形成
した単体のブロック状の誘電体内に複数の中心導体をほ
ぼ平行に形成して複数の誘電体共振器を設け、前記複数
の誘電体共振器にそれぞれ対応させて、前記開放面の外
周の各辺に略平行となる四辺形の周波数調整用パターン
を前記開放面に形成し、前記開放面の前記周波数調整用
パターン間に、前記周波数調整用パターンの中心を結ぶ
線に対して非対称に結合量調整用パターンを形成した誘
電体フィルタの調整方法であって、前記周波数調整用パターンの中心を結ぶ線に略平行に位
置する前記周波数調整用パターンの一辺を順次削除する
ことにより、周波数を高く調整しつつ且つ結合量を増加
させる調整を行うか、もしくは、前記一辺に対向する前
記周波数調整用パターンの他辺を順次削除することによ
り、周波数を高く調整しつつ且つ結合量を減少させる調
整を行うことを特徴とする誘電体フィルタの調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2404839A JP2726164B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 誘電体フィルタの調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2404839A JP2726164B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 誘電体フィルタの調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220801A JPH04220801A (ja) | 1992-08-11 |
| JP2726164B2 true JP2726164B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=18514494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2404839A Expired - Fee Related JP2726164B2 (ja) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | 誘電体フィルタの調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726164B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285002U (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 |
-
1990
- 1990-12-21 JP JP2404839A patent/JP2726164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04220801A (ja) | 1992-08-11 |
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