JP2777501B2 - Dielectric filter - Google Patents

Dielectric filter

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JP2777501B2
JP2777501B2 JP4077858A JP7785892A JP2777501B2 JP 2777501 B2 JP2777501 B2 JP 2777501B2 JP 4077858 A JP4077858 A JP 4077858A JP 7785892 A JP7785892 A JP 7785892A JP 2777501 B2 JP2777501 B2 JP 2777501B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、無線通信機器等の高
周波回路に用いられる誘電体フィルタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric filter used for a high-frequency circuit of a radio communication device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各種無線通信機器の高周波回路に
は、誘電体フィルタが用いられている。特に、自動車電
話等の送信と受信とが同時に行えるような無線通信機器
等においては、図9の無線通信機器のブロック構成図に
示すような共用器1が用いられており、その共用器1
は、アンテナ2、受信部3および送信部4に接続されて
いる。送信部4で発生した信号は共用器1を通過し、ア
ンテナ2に送信され、また、アンテナ2で受信された信
号は共用器1を通過し、受信部3に送信される。ここ
で、送信信号における周波数帯域と受信信号における周
波数帯域とは異なるものである。
2. Description of the Related Art In recent years, dielectric filters have been used in high-frequency circuits of various wireless communication devices. In particular, in a wireless communication device or the like that can simultaneously transmit and receive a mobile phone or the like, a duplexer 1 as shown in the block diagram of the wireless communication device in FIG. 9 is used.
Are connected to the antenna 2, the receiving unit 3 and the transmitting unit 4. The signal generated by the transmitting unit 4 passes through the duplexer 1 and is transmitted to the antenna 2, and the signal received by the antenna 2 passes through the duplexer 1 and is transmitted to the receiving unit 3. Here, the frequency band of the transmission signal is different from the frequency band of the reception signal.

【0003】図10は図9に示す共用器1の内部構成図
である。この共用器1は2つの狭帯域のBPF(バンド
パスフィルタ)5,6によって構成されている。BPF
5の入力端は送信部4に接続され、BPF6の出力端は
受信部3に接続されている。また、BPF5の出力端と
BPF6の入力端とは互いに接続されているとともに、
アンテナ2に接続されている。ここで、BPF5は送信
信号のみを通過させる通過帯域を有し、BPF6は受信
信号のみを通過させる通過帯域を有している。
FIG. 10 is an internal configuration diagram of the duplexer 1 shown in FIG. The duplexer 1 is composed of two narrow band-pass filters (BPFs) 5 and 6. BPF
5 is connected to the transmitting unit 4 and the output terminal of the BPF 6 is connected to the receiving unit 3. The output terminal of the BPF 5 and the input terminal of the BPF 6 are connected to each other.
Connected to antenna 2. Here, the BPF 5 has a pass band for passing only the transmission signal, and the BPF 6 has a pass band for passing only the reception signal.

【0004】次に、図11に上述した共用器1の伝送特
性を示す。この図において、TXおよびRXは各々送信
用のBPF5および受信用のBPF6における伝送特性
を表している。図に示すように、BPF5およびBPF
6の通過帯域は互いに近接している。また、通常、送信
信号の電力は1〜5W程度であるため、送信信号が受信
用BPF6を介して受信部に漏洩する場合がある。した
がって、共用器1を設計する場合、BPF6の伝送特性
において、通過帯域よりも低い周波数における減衰特性
が急峻でなければならない。
FIG. 11 shows the transmission characteristics of the duplexer 1 described above. In this figure, TX and RX represent the transmission characteristics of the transmission BPF 5 and the reception BPF 6, respectively. As shown in the figure, BPF5 and BPF
The six passbands are close to each other. Further, since the power of the transmission signal is usually about 1 to 5 W, the transmission signal may leak to the receiving unit via the reception BPF 6. Therefore, when designing the duplexer 1, in the transmission characteristics of the BPF 6, the attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band must be steep.

【0005】そこで、フィルタの通過帯域よりも低い周
波数での減衰特性を急峻にする方法として、従来、以下
に述べるようなフィルタの一般的特性を利用していた。
図12は、一般的な誘電体フィルタにおいて、段数等に
関する設計パラメータを変化させた場合の伝送特性を示
している。
Therefore, as a method of sharpening the attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band of the filter, the following general characteristics of the filter have been conventionally used.
FIG. 12 shows transmission characteristics in a general dielectric filter when design parameters relating to the number of stages and the like are changed.

【0006】図12(a)は所定の設計パラメータによ
る誘電体フィルタの伝送特性を示している。このような
誘電体フィルタにおいて、設計パラメータを変化させる
ことによりその通過帯域を狭くした場合、通過帯域より
低い周波数および高い周波数、つまり両減衰域における
減衰特性はより急峻となり(図12(b)参照)、さら
に通過帯域を狭くした場合、それらの両減衰域の減衰特
性は、図12(b)より急峻となる(図12(c)参
照)。また、逆に、通過帯域を広くした場合、両減衰域
における減衰特性は、図12(a)より緩やかになる。
FIG. 12A shows transmission characteristics of a dielectric filter according to predetermined design parameters. In such a dielectric filter, when the passband is narrowed by changing the design parameters, the attenuation characteristics in the lower and higher frequencies than the passband, that is, the attenuation characteristics in both attenuation ranges become steeper (see FIG. 12B). If the passband is further narrowed, the attenuation characteristics of both attenuation regions are steeper than those in FIG. 12B (see FIG. 12C). Conversely, when the pass band is widened, the attenuation characteristics in both attenuation regions become gentler than those in FIG.

【0007】ここで、図13に上述した共用器1に用い
られる従来の誘電体フィルタ7の構成の斜視図、図14
に図13におけるA−A断面図を示す。図13および図
14に示すように、8は略直方体のセラミック材であ
り、その前面8aから裏面8bにかけて方形管状の貫通
孔9〜12が設けられている。これらの貫通孔9〜12
は、セラミック材8の前面8aで一開口部を形成してい
る長さがL1、幅がW1の方形孔9a〜12aと、セラミ
ック材8の裏面8bで他開口部を形成している長さがL
2、幅がW2(W1<W2)の方形孔9b〜12bとが各々
接続されることにより構成されている。また、外側に位
置する方形孔9bおよび12bの内面から各々セラミッ
ク材8の側面8cおよび8dに向けて、信号の入出力を
行うための貫通孔13,14が形成されている。
FIG. 13 is a perspective view showing the structure of a conventional dielectric filter 7 used in the duplexer 1 described above, and FIG.
FIG. 13 is a sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIGS. 13 and 14, reference numeral 8 denotes a substantially rectangular parallelepiped ceramic material, and rectangular tubular through holes 9 to 12 are provided from the front surface 8a to the back surface 8b. These through holes 9 to 12
The length that forms an opening in the front face 8a of the ceramic material 8 is L 1, and forms a rectangular hole 9a~12a the width W 1, and another opening at the rear surface 8b of the ceramic material 8 Length L
2, is constituted by the width are connected rectangular hole 9b~12b and each of W 2 (W 1 <W 2 ). Further, through holes 13 and 14 for inputting and outputting signals are formed from the inner surfaces of the rectangular holes 9b and 12b located on the outer side to the side surfaces 8c and 8d of the ceramic material 8, respectively.

【0008】そして、上述の貫通孔9〜14が形成され
た後、セラミック材8に無電界メッキを施すか、あるい
はセラミック材8を導電性ペースト中に浸すことによ
り、各貫通孔9〜14の内面には内導体15a、また、
セラミック材8の外側面には外導体15bが形成され
る。そして、セラミック材8の前面8aには、貫通孔9
〜12の各々の開口部の表面を曲面状にするようにセラ
ミック材8の底面8eから上面8fにかけて円弧状の切
り欠き部16が形成される。これにより、切り欠き部1
6に達している内導体15aと外導体15bとが分離さ
れる。したがって、内導体15aは、セラミック材8の
前面8aにおいては開放端を形成し、その裏面8bにお
いては短絡端を形成する。
After the through holes 9 to 14 are formed, the ceramic material 8 is subjected to electroless plating or the ceramic material 8 is immersed in a conductive paste to form the through holes 9 to 14. On the inner surface, an inner conductor 15a,
An outer conductor 15b is formed on the outer surface of the ceramic material 8. The front surface 8a of the ceramic material 8 has a through hole 9
An arc-shaped notch 16 is formed from the bottom surface 8e to the top surface 8f of the ceramic material 8 so that the surface of each of the openings 12 to 12 is curved. Thereby, the notch 1
The inner conductor 15a and the outer conductor 15b reaching 6 are separated. Therefore, the inner conductor 15a forms an open end on the front surface 8a of the ceramic material 8, and forms a short-circuit end on the back surface 8b.

【0009】さらに、セラミック材8の側面8cおよび
8dの貫通孔13および14の周囲において、エッチン
グまたは切削等の方法により、環状の各々無導体部13
bおよび14bが形成されるとともに、内導体15aに
連続し、かつ外導体15bとは絶縁されている各々入出
力用パターン13aおよび14aが形成される。
Further, the periphery of each of the through-holes 13 and 14 on the side surfaces 8c and 8d of the ceramic material 8 is formed by etching or cutting, etc.
b and 14b are formed, and input / output patterns 13a and 14a are formed to be continuous with the inner conductor 15a and insulated from the outer conductor 15b.

【0010】図15は誘電体フィルタ7の電気的構成を
示す等価回路図である。この図において、図13、図1
4に対応する部分には同一の符号を付けて、その説明を
省略する。ここで、9z〜12zはそれぞれ図14に示
す貫通孔9〜12に対応する分布定数線路(以下、線路
と呼ぶ)である。また、13´および14´は各々貫通
孔13および14、入出力パターン13aおよび14a
により構成される入出力端子、17はアースである。さ
らに、線路9z〜12zの開放端側には、微小な静電容
量を持つコンデンサ18の一端が接続されており、その
他端はアース17に接続されている。このコンデンサ1
8は、上述した切り欠き部16が形成されることによっ
て、線路9z〜12zの開放端の周囲における誘電率が
不連続になるために生じるフリンジング容量(誘電体の
誘電率が100の場合に数pF程度)である。
FIG. 15 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the dielectric filter 7. As shown in FIG. In this figure, FIG.
The same reference numerals are given to the portions corresponding to No. 4 and the description is omitted. Here, 9z to 12z are distributed constant lines (hereinafter, referred to as lines) corresponding to the through holes 9 to 12 shown in FIG. 13 'and 14' are through holes 13 and 14, input / output patterns 13a and 14a, respectively.
The input / output terminal 17 is a ground. Further, one end of a capacitor 18 having a small capacitance is connected to the open ends of the lines 9z to 12z, and the other end is connected to the ground 17. This capacitor 1
8 is a fringing capacitance (when the dielectric constant of the dielectric is 100), which is caused by the discontinuity of the dielectric constant around the open ends of the lines 9z to 12z due to the formation of the cutout 16 described above. About several pF).

【0011】ところで、図15が示すような一端開放、
他端短絡の線路9z〜12zを並列に設けた分布定数回
路の入出力特性は、それぞれの線路間における電磁界結
合の重ね合わせにより求められる。このような電磁界結
合は、一般に、偶モードによるものと奇モードによるも
のとがある。ここで、偶モードの電磁界結合とは、結合
の起こる2本の線路において、同一方向の電流が流れる
ような結合であり、奇モードの電磁界結合とは、その2
本の線路において互いに逆向きの電流が流れるような結
合である。そのため、奇モードによる電磁界と偶モード
による電磁界とは互いに打ち消し合う。このような2本
の線路間における電磁界結合のモードは、線路間の誘電
体の誘電率、線路長および線路を伝搬する信号の周波数
等のパラメータ、また、線路の短絡端、開放端の別、お
よび線路に接続されているインピーダンス素子等の条件
によって決定される。
By the way, one end is opened as shown in FIG.
The input / output characteristics of the distributed constant circuit in which the lines 9z to 12z having the other ends short-circuited are provided in parallel can be obtained by superimposing electromagnetic field coupling between the lines. Generally, such electromagnetic field coupling includes an even mode and an odd mode. Here, the even-mode electromagnetic field coupling is a coupling in which currents in the same direction flow in two lines where the coupling occurs, and the odd-mode electromagnetic field coupling is the second.
The coupling is such that currents flowing in opposite directions flow in this line. Therefore, the electromagnetic field in the odd mode and the electromagnetic field in the even mode cancel each other. The mode of the electromagnetic field coupling between the two lines is determined by parameters such as the dielectric constant of the dielectric between the lines, the line length, the frequency of the signal propagating in the line, and the like, whether the line is short-circuited or open-ended. , And impedance elements connected to the line.

【0012】また、一般に、線路の開放端側では、奇モ
ードの電磁界結合が支配的であり、短絡端側では、偶モ
ードの電磁界結合が支配的である。また、線路が各々一
様な幅の方形管状線路において、それらの長さが線路を
伝搬する信号の波長の1/4であれば、奇モードの結合
による電磁界と偶モードの結合による電磁界とが相殺さ
れ、線路間の電磁界は結合しない状態となる。そこで、
線路間における偶モードまたは奇モードのどちらか一方
の電磁界結合を弱めれば、重ね合わされた電磁界におい
て、ある量の結合を得ることができる。したがって、上
述した従来の誘電体フィルタ7においては、図14に示
すように、開放端側である方形孔9a〜12aの幅W1
を短絡端側である方形孔9b〜12bの幅W2より狭く
することにより、開放端側における奇モードの電磁界結
合を短絡端側における偶モードの電磁界結合より弱くさ
せているので、線路9z〜12z間で結合が生じるので
ある。
Generally, odd-mode electromagnetic field coupling is dominant on the open end side of the line, and even-mode electromagnetic field coupling is dominant on the short-circuit end side. Further, in the case of rectangular tubular transmission lines each having a uniform width, if their lengths are 4 of the wavelength of the signal propagating through the transmission lines, the electromagnetic field due to the odd mode coupling and the electromagnetic field due to the even mode coupling Are cancelled, and the electromagnetic field between the lines is not coupled. Therefore,
If the electromagnetic field coupling of either the even mode or the odd mode between the lines is weakened, a certain amount of coupling can be obtained in the superposed electromagnetic field. Therefore, in the conventional dielectric filter 7 described above, as shown in FIG. 14, the width W 1 of the rectangular hole 9a~12a is an open-end side
A short-circuit end side by less than the width W 2 of the square hole 9B~12b, since is weaker than the electromagnetic coupling even mode electromagnetic field coupling odd mode at the open end side of the short-circuit end side, the line Bonding occurs between 9z and 12z.

【0013】次に、誘電体フィルタ7の伝送特性につい
て説明する。図16の破線で示されている曲線は誘電体
フィルタ7の伝送特性を示している。誘電体フィルタ7
は、図15に示すように、線路9z〜12zとコンデン
サ18との共振回路により構成されている。これらの共
振回路における共振周波数は、それらの線路長が1/4
波長となるような周波数よりも低い周波数であり、誘電
体フィルタ7の通過帯域に存在する。また、その通過帯
域よりも僅かに高い周波数で、線路長が波長の1/4で
ある状態において、電磁界が結合しない状態、つまり、
減衰量が無限大である状態が存在する。一方、通過帯域
より低い周波数において、減衰量が無限大となるのは周
波数が零、つまり、直流の場合である。したがって、誘
電体フィルタ7の伝送特性において、通過帯域より高い
周波数での減衰特性は急峻であるが、通過帯域より低い
周波数での減衰特性は緩やかになる。
Next, the transmission characteristics of the dielectric filter 7 will be described. The curve shown by the broken line in FIG. 16 shows the transmission characteristics of the dielectric filter 7. Dielectric filter 7
Is constituted by a resonance circuit of the lines 9z to 12z and the capacitor 18, as shown in FIG. The resonance frequency in these resonance circuits is such that their line length is 1/4.
The frequency is lower than the frequency that becomes the wavelength, and exists in the pass band of the dielectric filter 7. Further, at a frequency slightly higher than the pass band and a line length of 1/4 of the wavelength, a state where the electromagnetic field is not coupled, that is,
There is a state where the amount of attenuation is infinite. On the other hand, when the frequency is lower than the pass band, the amount of attenuation becomes infinite when the frequency is zero, that is, in the case of DC. Therefore, in the transmission characteristics of the dielectric filter 7, the attenuation characteristics at frequencies higher than the pass band are steep, but the attenuation characteristics at frequencies lower than the pass band are moderate.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の誘電体
フィルタ7においては、通過帯域より低い周波数での減
衰特性が緩やかであった。そのため、通過帯域よりも低
い周波数での減衰特性が急峻であることが要求される自
動車電話等の無線通信機器の共用器1のBPF6に従来
の誘電体フィルタ7を用いる場合、フィルタの段数を増
やすことが必要となり、そのため、誘電体フィルタ7の
形状が大きく、製作コストも高くなるという問題があっ
た。また、段数に関する設計パラメータを変えて減衰特
性を急峻にしようとすると、通過帯域が狭くなり必要な
通過帯域が得られなくなるという問題があった。この発
明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、通過帯域
よりも低い周波数での減衰特性が急峻であるとともに、
高い周波数帯域における通過帯域が広い誘電体フィルタ
を提供することを目的とする。
In the above-mentioned conventional dielectric filter 7, the attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band is moderate. Therefore, when the conventional dielectric filter 7 is used for the BPF 6 of the duplexer 1 of a wireless communication device such as a car phone which requires a steep attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band, the number of filter stages is increased. Therefore, there is a problem that the shape of the dielectric filter 7 is large and the manufacturing cost is high. By changing the design parameters related to the number of stages,
If you try to make it steeper, the passband becomes narrower and
There is a problem that a pass band cannot be obtained. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a steep attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band ,
An object of the present invention is to provide a dielectric filter having a wide pass band in a high frequency band .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】誘電体ブロックの前面か
ら後面に貫通し、かつ一定方向に並べて設けられた4個
以上の貫通孔と、それら各貫通孔の内面に設けられた内
導体と、前記誘電体ブロックの前面以外の外周面に設け
られた外導体とを具備する誘電体フィルタであって、前
記誘電体ブロックの後面に設けられ、前記貫通孔のうち
の内側に隣接して並ぶ2個の貫通孔を結合して共通の貫
通孔として延長する延長部と前記共通の貫通孔の内面
に設けられた内導体と前記延長部の外面に設けられた
外導体とを備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems Four dielectric blocks penetrating from the front surface to the rear surface of the dielectric block and arranged in a predetermined direction are provided.
And more through holes, they and inner conductors on the inner surface of each through-hole, a dielectric filter comprising an outer conductor provided on the outer peripheral surface other than the front surface of the dielectric block, the dielectric It is provided at the rear side of the block, out of the through hole
The two through-holes adjacent to the inside of the
An extension extending as a through hole, and an inner surface of the common through hole
And the inner conductor provided on the outer surface of the extension.
And an outer conductor .

【0016】[0016]

【作用】上記誘電体フィルタによれば、内側に隣接して
並ぶ2個の貫通孔を結合して共通の貫通孔として延長部
が延長され、該延長部の内面に内導体が設けられてお
り、この延長部の内導体が2個の貫通孔の内面に設けら
れた内導体に接続されているため、延長部内導体がない
場合と比較して、通過帯域より低い周波数帯域における
減衰特性が急峻な状態で、高い周波数帯域における通過
帯域が広くなる。
According to the above dielectric filter, the dielectric filter is disposed adjacent to the inside.
An extension part that combines two side-by-side through-holes into a common through-hole
Is extended, and an inner conductor is provided on the inner surface of the extension.
The inner conductor of this extension is provided on the inner surface of the two through holes.
As a result, the passband in the high frequency band is widened while the attenuation characteristic in the frequency band lower than the passband is steeper than when no extension inner conductor is provided .

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の第1実施例による誘電体フィ
ルタ19の構成を示すものであり、図1(a)はその外
観を示す斜視図、図1(b)は同図(a)のB−B断面
図である。なお、この図において、図13、図14と対
応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略す
る。
FIG. 1 shows the structure of a dielectric filter 19 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a perspective view showing its appearance, and FIG. FIG. In this figure, parts corresponding to those in FIGS. 13 and 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0018】本実施例による誘電体フィルタ19の構造
は、図13および図14に示す従来の誘電体フィルタ7
の裏面8bにおいて、貫通孔10および11の周囲のセ
ラミック材8を延長したものに等しい。
The structure of the dielectric filter 19 according to the present embodiment is the same as that of the conventional dielectric filter 7 shown in FIGS.
Is equivalent to an extension of the ceramic material 8 around the through holes 10 and 11 on the back surface 8b.

【0019】図1に示すように、セラミック材20の裏
面20bにおいて、貫通孔10,11およびその周囲が
延長されて長さL3 延長部21が形成されている。そ
して、その延長部21には、その後面に一開口部を持
ち、かつ貫通孔10および11に連続する長さがL3
幅がW3(W3=2W2+W、Wは方形孔10b,11b
間の幅)の孔22が形成されている。
As shown in FIG. 1, on the back surface 20b of the ceramic material 20, the through holes 10, 11 and the periphery thereof are formed.
Extending extension 21 of a length L 3 and is formed. The extension 21 has one opening on its rear surface and has a length L 3 , which is continuous with the through holes 10 and 11.
The width is W 3 (W 3 = 2W 2 + W, W is the square holes 10b, 11b
A hole 22 having a width (between) is formed.

【0020】また、このセラミック材20においても、
従来例と同様の方法で導体が形成され、貫通孔9〜1
4、孔22の内面には内導体23a、切り欠き部16と
入出力用パターン13a,14aの周囲の無導体部13
b,14bとを除くセラミック材20の外側面には外導
体23bが形成される。そして、孔22の内部で、かつ
貫通孔10と11とに連続しているセラミック材20の
端面には短絡導体23cが形成される。
Also, in this ceramic material 20,
A conductor is formed in the same manner as in the conventional example, and the through holes 9 to 1 are formed.
4. On the inner surface of the hole 22, an inner conductor 23a, a notch 16 and a non-conductive portion 13 around the input / output patterns 13a and 14a.
An outer conductor 23b is formed on the outer surface of the ceramic material 20 except for the outer conductors b and 14b. Then, a short-circuit conductor 23c is formed inside the hole 22 and on the end face of the ceramic material 20 which is continuous with the through holes 10 and 11.

【0021】次に、図2に示す本実施例による誘電体フ
ィルタ19の等価回路について説明する。なお、この図
において、図1および図15の各部と対応する部分には
同一の符号を付け、その説明を省略する。この誘電体フ
ィルタ19の等価回路は、図15に示す2本の線路10
zおよび11zの短絡端を、接続点24において、図1
に示す孔22の内導体23aにより構成される共通の線
路22zの一端に接続し、さらに線路22zの他端をア
ース17に接地したものに等しい。
Next, an equivalent circuit of the dielectric filter 19 according to the present embodiment shown in FIG. 2 will be described. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIGS. 1 and 15 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The equivalent circuit of this dielectric filter 19 is composed of two lines 10 shown in FIG.
The short-circuit ends of z and 11z are connected at connection point 24 in FIG.
Is connected to one end of a common line 22z formed by the inner conductor 23a of the hole 22 shown in FIG.

【0022】図3(a)は従来例による誘電体フィルタ
7の伝送特性、また、同図(b),(c)は本実施例に
よる誘電体フィルタ19の伝送特性を示している。以
下、図2および図3を参照して本実施例による誘電体フ
ィルタ19の減衰域における減衰特性について説明す
る。なお、これらの図において、誘電体フィルタ7と誘
電体フィルタ9との設計パラメータのうち、段数、セラ
ミック材8および20の誘電率およびセラミック材8お
よび20の厚み(セラミック材8の底面8eと上面8f
との間隔およびセラミック材20の底面20eと上面2
0fとの間隔)には同一値が用いられている。
FIG. 3A shows the transmission characteristics of the conventional dielectric filter 7, and FIGS. 3B and 3C show the transmission characteristics of the dielectric filter 19 of the present embodiment. Hereinafter, the attenuation characteristics of the dielectric filter 19 according to the present embodiment in the attenuation range will be described with reference to FIGS. In these figures, among the design parameters of the dielectric filter 7 and the dielectric filter 9, the number of stages, the dielectric constant of the ceramic materials 8 and 20, and the thickness of the ceramic materials 8 and 20 (the bottom surface 8e and the upper surface 8f
And the bottom surface 20e and the top surface 2 of the ceramic material 20.
The same value is used for (interval with 0f).

【0023】図3(b)は、同図(a)に示す伝送特性
を持つ誘電体フィルタ7に、図2に示す線路22zに関
するある設計パラメータ値を付加した場合の誘電体フィ
ルタ19の伝送特性である。図3(a)と同図(b)と
の減衰域における減衰特性を比較した場合、通過帯域よ
り低い周波数における減衰特性に殆ど差はない。これ
は、誘電体フィルタ19において、信号の周波数が通過
帯域より低い場合、線路22zのインピーダンスは小さ
くなり、線路10z,11zおよび22zが短絡されて
いる接続点24を直接接地した状態、すなわち、従来例
の誘電体フィルタ7の構成に近くなるためである。
FIG. 3B shows the transmission characteristic of the dielectric filter 19 when a certain design parameter value relating to the line 22z shown in FIG. 2 is added to the dielectric filter 7 having the transmission characteristic shown in FIG. It is. When comparing the attenuation characteristics in the attenuation region between FIG. 3A and FIG. 3B, there is almost no difference in the attenuation characteristics at frequencies lower than the pass band. This is because, in the dielectric filter 19, when the frequency of the signal is lower than the pass band, the impedance of the line 22z becomes small, and the connection point 24 where the lines 10z, 11z and 22z are short-circuited is directly grounded. This is because the configuration becomes close to the configuration of the dielectric filter 7 of the example.

【0024】一方、図3(b)において、周波数が通過
帯域より高い場合は、線路22zのインピーダンスが大
きくなり、線路10z,11zおよび線路22zの接続
点24は高電位となるため、信号は線路10z→接続点
24→線路11zという経路で伝送されるようになる。
したがって、通過帯域より僅かに周波数の高いところに
減衰量が無限大となるような周波数は存在しないため、
通過帯域より高い周波数における減衰特性は図3(a)
に比べて緩やかとなる。
On the other hand, in FIG. 3B, when the frequency is higher than the pass band, the impedance of the line 22z increases, and the connection point 24 between the lines 10z, 11z and the line 22z has a high potential. The transmission is performed on the route of 10z → connection point 24 → line 11z.
Therefore, there is no frequency at which the attenuation becomes infinitely high at a frequency slightly higher than the passband.
The attenuation characteristics at frequencies higher than the passband are shown in FIG.
It is slower than.

【0025】また、上述した線路10z→接続点24→
線路11zの信号の経路は、図1(b)に示す2本の貫
通孔10,11および孔22の内導体23aおよび短絡
導体23cにより構成されているため、周波数を通過帯
域より高くした場合、2本の線路10z,11z間の結
合量は非常に大きくなり、通過帯幅が広くなる。しかし
ながら、このままでは通過帯幅が広すぎるので、上述し
た一般的なフィルタの性質を利用する。つまり、図3
(a)に示す伝送特性と同様の通過帯幅を得るように、
図1(b)に示す貫通孔9〜12の幅W1と幅W2との比
率、あるいは長さL1,L2,L3の比率等を変えて通過
帯幅を狭くすれば、両減衰域における減衰特性は図3
(a)に示す減衰特性に比べて急峻になる。
The above-mentioned line 10z → connection point 24 →
Since the signal path of the line 11z is composed of the two through holes 10, 11 and the inner conductor 23a and the short-circuit conductor 23c of the hole 22 shown in FIG. 1B, when the frequency is higher than the pass band, The amount of coupling between the two lines 10z, 11z is very large, and the passband width is wide. However, since the pass band width is too wide in this state, the characteristics of the general filter described above are used. That is, FIG.
In order to obtain a pass band width similar to the transmission characteristic shown in (a),
If narrow ratio, or the lengths L 1, L 2, pass band width by changing the ratio of L 3 or the like of the width W 1 and the width W 2 of the through-holes 9 to 12 shown in FIG. 1 (b), both Fig. 3 shows the attenuation characteristics in the attenuation region.
It becomes steeper than the attenuation characteristic shown in FIG.

【0026】上述した図16には、従来例による誘電体
フィルタ7と通過帯幅が同じになるように本実施例によ
る誘電体フィルタ19を設計した場合の伝送特性が実線
により示されている。この図に示すように、本実施例に
よる誘電体フィルタ19の減衰特性は、通過帯域より低
い周波数において、従来例によるものと比較して、より
急峻にすることが可能である。
In FIG. 16 described above, the transmission characteristics when the dielectric filter 19 according to the present embodiment is designed so that the pass band width is the same as that of the conventional dielectric filter 7 are indicated by solid lines. As shown in the figure, the attenuation characteristic of the dielectric filter 19 according to the present embodiment can be steeper at a frequency lower than the pass band as compared with the conventional filter.

【0027】図4は本発明の第2実施例による誘電体フ
ィルタ25の外観構成を示す図、図5は図4に示す誘電
体フィルタ25に取り付ける金属ケース26の斜視図で
ある。また、図6および図7は図4における各々セラミ
ック材27および誘電体フィルタ25のC−C断面図で
ある。以下、これらの図を参照して、誘電体フィルタ2
5の構成を説明する。ここで、図7に示す破線部分は図
5に示す金属ケース26である。
FIG. 4 is a view showing an external configuration of a dielectric filter 25 according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of a metal case 26 attached to the dielectric filter 25 shown in FIG. 6 and 7 are cross-sectional views of the ceramic material 27 and the dielectric filter 25 in FIG. 4 taken along the line CC. Hereinafter, the dielectric filter 2 will be described with reference to these figures.
5 will be described. Here, the broken line part shown in FIG. 7 is the metal case 26 shown in FIG.

【0028】第2実施例による誘電体フィルタ25のセ
ラミック材27には、第1実施例による誘電体フィルタ
19の方形状の貫通孔9〜12に代えて、太さの一様な
円柱状の貫通孔28〜31が形成され、その裏面27b
には、第1実施例と同様に、延長部32が形成されてお
り、貫通孔29,30に連続する孔33が形成されてい
る。なお、この実施例においては、第1実施例の貫通孔
13,14および切り欠き部16は設けられていない。
さらに、外側に位置する貫通孔28,31には、入出力
用の導体棒であるピン34およびセラミック材27とは
別種の誘電体部材である管状のスペーサ35がセラミッ
ク材27の前面27aから挿入されている。
The ceramic material 27 of the dielectric filter 25 according to the second embodiment has a cylindrical shape having a uniform thickness instead of the rectangular through holes 9 to 12 of the dielectric filter 19 according to the first embodiment. Through holes 28 to 31 are formed, and the back surface 27 b
In the same manner as in the first embodiment, an extended portion 32 is formed, and a hole 33 continuous with the through holes 29 and 30 is formed. In this embodiment, the through holes 13, 14 and the notch 16 of the first embodiment are not provided.
Further, pins 34 which are input / output conductor bars and a tubular spacer 35 which is a dielectric member different from the ceramic material 27 are inserted into the through holes 28 and 31 located on the outside from the front surface 27 a of the ceramic material 27. Have been.

【0029】図6に示すように、このセラミック材27
においても、従来例および第1実施例と同様の方法で導
体が形成される。貫通孔28〜31、孔33の内面には
内導体36a、セラミック材27の前面27aを除くセ
ラミック材27の外側面には外導体36bが形成され
る。また、孔33の内部で、貫通孔29と30とに連続
しているセラミック材27の端面には短絡導体36c、
セラミック材27の前面27aの貫通孔29,30の周
囲には内導体36aに連続する長方形状の外導体36d
が形成される。この場合、セラミック材27の前面27
aにおいて、外導体36d以外の部分は、形成された導
体を削除するか、あるいは導体を形成しないようにす
る。
As shown in FIG. 6, this ceramic material 27
In this case, the conductor is formed in the same manner as in the conventional example and the first embodiment. An inner conductor 36a is formed on the inner surface of the through holes 28 to 31 and the hole 33, and an outer conductor 36b is formed on the outer surface of the ceramic material 27 except for the front surface 27a of the ceramic material 27. Further, inside the hole 33, a short-circuit conductor 36c is provided on an end face of the ceramic material 27 which is continuous with the through holes 29 and 30.
Around the through holes 29, 30 in the front surface 27a of the ceramic material 27, a rectangular outer conductor 36d continuous with the inner conductor 36a is provided.
Is formed. In this case, the front surface 27 of the ceramic material 27
In a, portions other than the outer conductor 36d are such that the formed conductor is deleted or the conductor is not formed.

【0030】また、図7に示すように、誘電体スペーサ
35の一端は貫通孔28,31に挿入されやすいように
テーパ状に細くなっており、その他端は貫通孔28,3
1の内部に入らないように貫通孔28,31よりも太く
なっている。さらに、誘電体スペーサ35に設けられて
いる同軸状の貫通孔には、セラミック材27の前面27
a側からピン34が挿入されており、そのピン34の一
端はセラミック材27の前面27aにおいて、外部に接
続されるように誘電体スペーサ35から突出している。
As shown in FIG. 7, one end of the dielectric spacer 35 is tapered so as to be easily inserted into the through holes 28 and 31, and the other end is formed into the through holes 28 and 3.
1 are thicker than the through holes 28 and 31 so as not to enter the inside of the hole 1. Further, a coaxial through hole provided in the dielectric spacer 35 has a front surface 27 of the ceramic material 27.
A pin 34 is inserted from the side a. One end of the pin 34 protrudes from the dielectric spacer 35 on the front surface 27a of the ceramic material 27 so as to be connected to the outside.

【0031】そして、金属ケース26は、2本のピン3
4の内側において、誘電体スペーサ35に接触してお
り、かつ外導体36dに接触しないようにセラミック材
27の前面27aを覆っている。また、金属ケース26
はセラミック材27底面27cおよび上面27dにおい
て、外導体36bと接触している。
The metal case 26 has two pins 3
Inside 4, the front surface 27a of the ceramic material 27 is covered so as to be in contact with the dielectric spacer 35 and not to contact the outer conductor 36d. Also, the metal case 26
Is in contact with the outer conductor 36b at the bottom surface 27c and the top surface 27d of the ceramic material 27.

【0032】図8はこの実施例の誘電体フィルタ25の
等価回路である。この図において、線路29z〜31z
は図9に示す貫通孔29〜31、線路33zは孔33に
対応している。また、コンデンサ37はピン34、内導
体36aおよび誘電体スペーサ35により構成されるも
のであり、コンデンサ38は貫通孔28〜31の各々の
短絡端、外導体36bおよびセラミック材27により構
成されるものである。そして、34´はピン34に対応
する入出力端子、39はアースである。なお、この実施
例における動作は第1実施例と同様であるため、その説
明を省略する。
FIG. 8 is an equivalent circuit of the dielectric filter 25 of this embodiment. In this figure, lines 29z to 31z
9 correspond to the through holes 29 to 31 shown in FIG. The capacitor 37 is constituted by the pins 34, the inner conductor 36a and the dielectric spacer 35, and the capacitor 38 is constituted by the short-circuited ends of the through holes 28 to 31, the outer conductor 36b and the ceramic material 27. It is. Reference numeral 34 'denotes an input / output terminal corresponding to the pin 34, and reference numeral 39 denotes a ground. Note that the operation in this embodiment is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、4段以上の誘電体フィルタにおいて、内側に隣接し
て並ぶ2個の貫通孔を結合して共通の貫通孔として延長
部が延長され、該延長部の内面に内導体が設けられてお
り、この延長部の内導体が2個の貫通孔の内面に設けら
れた内導体に接続され、この延長部内導体によりインピ
ーダンス線路が形成されているため、通過帯域より低い
周波数での減衰特性を、急峻にすることができ、かつ、
フィルタの通過帯域を広くすることができる。したがっ
て、通過帯域より低い周波数での減衰特性がより急峻な
フィルタを必要とする場合、小型で安価なフィルタを提
供することができる。
As described above, according to the present invention, in the dielectric filter having four or more stages, the dielectric filter adjacent to the inner side is used.
Extends as a common through hole by combining two through holes
Part is extended, and an inner conductor is provided on the inner surface of the extension part.
The inner conductor of this extension is provided on the inner surface of the two through holes.
The inner conductor is connected to the
-Due to the formation of the dance line , the attenuation characteristics at frequencies lower than the pass band can be sharpened, and
The pass band of the filter can be widened . Therefore, when a filter having a steeper attenuation characteristic at a frequency lower than the pass band is required, a small and inexpensive filter can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例による誘電体フィルタ19
の構成を示す斜視図およびそのB−B断面図である。
FIG. 1 shows a dielectric filter 19 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of FIG.

【図2】同実施例による誘電体フィルタ19の等価回路
である。
FIG. 2 is an equivalent circuit of a dielectric filter 19 according to the embodiment.

【図3】同実施例による誘電体フィルタ19において設
計パラメータを変化させた場合の伝送特性を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing transmission characteristics when a design parameter is changed in the dielectric filter 19 according to the embodiment.

【図4】本発明の第2実施例による誘電体フィルタ25
の構成を示す斜視図である。
FIG. 4 shows a dielectric filter 25 according to a second embodiment of the present invention.
It is a perspective view which shows a structure of.

【図5】同実施例による誘電体フィルタ25に取り付け
る金属ケース26の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a metal case 26 attached to the dielectric filter 25 according to the same embodiment.

【図6】図4に示す誘電体フィルタ25をC−C断面で
切った場合のセラミック材27の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a ceramic material 27 when the dielectric filter 25 shown in FIG. 4 is cut along a CC section.

【図7】図4に示す誘電体フィルタ25のC−C断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the dielectric filter 25 shown in FIG.

【図8】同実施例による誘電体フィルタ25の等価回路
である。
FIG. 8 is an equivalent circuit of the dielectric filter 25 according to the same embodiment.

【図9】送受信可能な無線通信機器のブロック構成図で
ある。
FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication device capable of transmitting and receiving.

【図10】図9の無線通信機器に用いられる共用器1の
内部構成図である。
10 is an internal configuration diagram of the duplexer 1 used in the wireless communication device of FIG.

【図11】図10に示す共用器1における伝送特性であ
る。
11 shows transmission characteristics in the duplexer 1 shown in FIG.

【図12】一般的なフィルタの伝送特性を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating transmission characteristics of a general filter.

【図13】従来の誘電体フィルタ7の構成を示す斜視図
である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a conventional dielectric filter 7.

【図14】図11に示す誘電体フィルタ7のA−A断面
図である。
14 is a sectional view of the dielectric filter 7 shown in FIG. 11 taken along the line AA.

【図15】従来の誘電体フィルタ7の等価回路である。FIG. 15 is an equivalent circuit of a conventional dielectric filter 7;

【図16】従来例および本発明の第1実施例による誘電
体フィルタ19の伝送特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing transmission characteristics of the dielectric filter 19 according to the conventional example and the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9〜14,29〜31 貫通孔 9a〜12a,9b〜12b 方形孔 13a,14a 入出力用パターン 16 切り欠き部 19,25 誘電体フィルタ 20,27 セラミック材 20a,27a 前面 20b,27b 裏面 21,32 延長部 22,33 孔 23a,36a 内導体 23b,36b 外導体 23c,36c 短絡導体 34 ピン 35 誘電体スペーサ9-14, 29-31 Through-holes 9a-12a, 9b-12b Rectangular holes 13a, 14a Input / output pattern 16 Notch portion 19, 25 Dielectric filter 20, 27 Ceramic material 20a, 27a Front surface 20b, 27b Back surface 21, 32 extension 22, 33 hole 23a, 36a inner conductor 23b, 36b outer conductor 23c, 36c short-circuit conductor 34 pin 35 dielectric spacer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 誘電体ブロックの前面から後面に貫通
し、かつ一定方向に並べて設けられた4個以上の貫通孔
と、それら各貫通孔の内面に設けられた内導体と、前記
誘電体ブロックの前面以外の外周面に設けられた外導体
とを具備する誘電体フィルタであって、 前記誘電体ブロックの後面に設けられ、前記貫通孔のう
ちの内側に隣接して並ぶ2個の貫通孔を結合して共通の
貫通孔として延長する延長部と前記共通の貫通孔の内面に設けられた内導体と前記延長部の外面に設けられた外導体と を備えたことを
特徴とする誘電体フィルタ。
1. Four or more through-holes penetrating from a front surface to a rear surface of a dielectric block and arranged in a predetermined direction.
When the inner conductors on the inner surface of each of these through-holes, a dielectric filter comprising an outer conductor provided on the outer peripheral surface other than the front surface of the dielectric block, the rear surface of the dielectric block Provided , said through hole
The two through-holes arranged adjacent to the inside of the
And extension extending as a through hole, the dielectric filter, wherein the the inner conductors on the inner surface of the common through-holes, comprising an outer conductor provided on the outer surface of the extension portion.
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