JP3337082B2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘電体フィルタに関
し、より特定的には、互いに結合された複数段の誘電体
共振器を有する誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、例えば自動車電話や携帯電話
等の移動通信機器に用いられる従来のコムライン形誘電
体フィルタの構成の一例を示す分解斜視図である。図１
５において、誘電体ブロック１には、共振器孔Ｈ１〜Ｈ
３が形成されている。各共振器孔Ｈ１〜Ｈ３の内周面に
は、共振電極としての内導体が形成されている。また、
誘電体ブロック１の外周面には、接地電極としての外導
体１１が形成されている。各共振器孔Ｈ１〜Ｈ３の内周
面に形成された内導体は、それぞれ外導体１１と協働し
て、３段の誘電体共振器を構成し、かつ内導体の開放端
はアース間とで先端容量を有し共振器間は誘導結合して
いる。

【０００３】誘電体ブロック１は、誘電体基板２の上に
装着され、半田や導電ペースト等の貼り合わせ剤によっ
て固定される。誘電体基板２の左端部近傍であって、そ
の上面，側面および下面には、入出力電極２１が形成さ
れている。また、誘電体基板２の右端部近傍であって、
その上面，側面および下面には、入出力電極２２が形成
されている。これら入出力電極２１，２２は、それぞれ
誘電体ブロック１における近接の誘電体共振器と容量結
合されており、当該誘電体共振器と図示しない外部回路
との間で信号の入出力を行う。また、誘電体基板２の上
面縁部，側面および下面には、接地電極２３が形成され
ている。接地電極２３は、誘電体ブロック１の外導体１
１と接続される。入出力電極２１，２２は、絶縁スペー
ス２４によって接地電極２３と電気的に絶縁されてい
る。また、誘電体ブロック１の外導体１１と誘電体基板
２の入出力電極２１，２２との間も絶縁スペース１２に
よって電気的に絶縁されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された従来の誘電体フィルタでは、誘電体ブロッ
ク１と誘電体基板２とを貼り合わせ、かつ外導体１１と
接地電極２３とを接合するために、以下に説明するよう
な方法が採られていた。

【０００５】（１）第１の方法は、図１６に示すよう
に、誘電体ブロック１および誘電体基板２の側面におい
て、誘電体ブロック１と誘電体基板２との当接部を、半
田や導電ペースト等の貼り合わせ剤３によって貼り合わ
せ、それによって外導体１１と接地電極２３とを接合す
る方法である。

【０００６】（２）第２の方法は、図１７に示すよう
に、誘電体ブロック１を誘電体基板２に装着する際、誘
電体ブロック１の装着面の縁部と誘電体基板２の装着面
の縁部とを貼り合わせ剤３によって貼り合わせ、それに
よって外導体１１と接地電極２３とを接合する方法であ
る。

【０００７】しかしながら、上記（１）の方法では、誘
電体ブロック１の装着面と誘電体基板２の装着面との間
に隙間があると、半田付けの工数が増えるとともに、接
合強度が弱くなる。その結果、製品のコストが高くなる
とともに、信頼性が低下するという問題点があった。

【０００８】一方、上記（２）の方法では、貼り合わせ
剤３の厚みにより、誘電体ブロック１の装着面と誘電体
基板２の装着面との間に大きな空隙４が生じてしまう。
この空隙４が大きくなると、誘電体フィルタの特性に影
響を及ぼし、希望する特性が得られなくなる。また、使
用される貼り合わせ剤３の量によって空隙４の厚みがば
らつくため、フィルタ特性の制御が困難になる。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、安価でか
つ信頼性が高く、しかも特性の優れた誘電体フィルタを
提供することである。

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
互いに結合された複数段の誘電体共振器を有する誘電体
フィルタであって、複数の共振器孔を有し、各共振器孔
の内周面に共振電極としての内導体が形成され、外周面
に外導体が形成され、それによって複数段の誘電体共振
器を構成する誘電体ブロック、および入出力電極および
接地電極が形成され、誘電体ブロックが装着される誘電
体基板を備え、誘電体ブロックと誘電体基板との当接面
には、外導体および接地電極が形成されておらず、誘電
体ブロックと誘電体基板との装着部の側面には、装着面
の外周に沿って延びる溝が形成されており、この溝内に
おいて外導体と接地電極とが接合されていることを特徴
とする。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】請求項１に係る発明においては、誘電体ブロッ
クと誘電体基板との装着部の側面に、装着面の外周に沿
って延びる溝を形成し、この溝内において外導体と接地
電極とを接合するようにしている。このような接合構造
では、誘電体ブロックの装着面と誘電体基板の装着面と
の間に貼り合わせ剤が介在しないので、誘電体ブロック
と誘電体基板との間に生じる空隙層の厚みが薄くなる。
その結果、空隙層によるフィルタ特性への影響が小さく
なり、フィルタ特性が向上する。また、貼り合わせ剤の
量が変化しても空隙層の厚みがばらつかないため、フィ
ルタ特性の制御が容易になる。

【００１５】

【００１６】

【実施例】（１）第１の実施例 図１は、この発明の第１の実施例の誘電体フィルタの構
成を示す外観斜視図である。図１において、誘電体ブロ
ック１および誘電体基板２の側面には、誘電体ブロック
１と誘電体基板２との当接部に沿って、金属片５が半田
付けされている。これによって、誘電体ブロック１の外
導体１１と誘電体基板２の接地導体２３とが接合され
る。図１に示す誘電体フィルタのその他の構成は、図１
６に示す従来の誘電体フィルタと同様の構成であり、相
当する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略
する。なお、金属片５に代えて、金属製のメッシュを用
いて半田付けを行ってもよい。

【００１７】上記第１の実施例では、たとえ誘電体ブロ
ック１と誘電体基板２との間に隙間が存在していても、
金属片５によってその隙間がブリッジされるため、半田
付け作業が容易に行える。したがって、半田付けの作業
工数を低減でき、その結果安価な誘電体フィルタが得ら
れる。また、金属片５によって誘電体ブロック１と誘電
体基板２との接合面積が大きくなるため、接合強度が強
くなり、誘電体フィルタの信頼性が向上する。

【００１８】（２）第２の実施例 図２は、この発明の第２の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックを下面（装着面）側を上にして
見た外観斜視図である。図３は、この発明の第２の実施
例の誘電体フィルタで用いられる誘電体基板を上面（装
着面）側を上にして見た外観斜視図である。図４は、こ
の発明の第２の実施例の誘電体フィルタの接合構造を示
す断面図である。

【００１９】図２に示すように、誘電体ブロック１の下
面すなわち装着面１３の角部は、斜めに切り取られ、テ
ーパー面１４を形成している。誘電体ブロック１ａの側
面および上面（図２では、上面は下側に位置しており、
見えていない）には、外導体１１が形成されている。誘
電体ブロック１ａのその他の構成は、図１および図１５
に示す誘電体ブロック１の構成と同様である。上記のよ
うな誘電体ブロック１ａの作製は、例えば以下のように
して行われる。まず、共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成され、
かつテーパー面１４を有する誘電体ブロックが準備され
る。次に、この誘電体ブロックの全面に銅等のメッキが
施される。次に、メッキされた誘電体ブロックの装着面
１３およびテーパー面１４が研磨されてその部分の電極
が削除される。

【００２０】図３に示すように、誘電体基板２ａは、図
１５に示す誘電体基板２の上面から接地電極２３を除い
た構成となっている。誘電体基板２ａのその他の構成
は、図１５に示す誘電体基板２と同様である。上記のよ
うな誘電体基板２ａの作製は、例えば以下のようにして
行われる。まず、電極の形成されていない誘電体基板が
準備される。次に、誘電体基板の上面，側面および下面
の所定の領域にレジストが塗布される。次に、レジスト
の塗布された誘電体基板の全面に銅等のメッキが施され
る。次に、レジストが剥離されて、結果としてレジスト
形成部分の電極が剥がされる。

【００２１】図２に示す誘電体ブロック１ａを図３に示
す誘電体基板２ａに装着した場合、図４に示すように、
誘電体ブロック１ａおよび誘電体基板２ａの側面には、
誘電体ブロック１ａのテーパー面１４と誘電体基板２ａ
の上面縁部とによって形成される断面楔状の溝６が生じ
る。この溝６は、誘電体ブロック１ａの装着面１３の外
周に沿って延びている。この溝６の内部に銅等の導電ペ
ーストが塗布され、それによって誘電体ブロック１ａ側
面の外導体１１と誘電体基板２ａ側面の接地電極２３と
が接合される。上記に記載の作製方法および図２〜４の
記載から明らかなように、誘電体ブロック１ａと誘電体
基板２ａとの当接面には、外導体１１および接地電極２
３が形成されない。

【００２２】（３）第３の実施例 図５は、この発明の第３の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックの電極形成前の状態を下面（装
着面）側を上にして見た外観斜視図である。図６は、こ
の発明の第３の実施例の誘電体フィルタで用いられる誘
電体ブロックの電極形成後の状態を下面（装着面）側を
上にして見た外観斜視図である。図７は、この発明の第
３の実施例の誘電体フィルタで用いられる用いられる誘
電体基板を上面（装着面）側を上にして見た外観斜視図
である。

【００２３】まず、図５および図６を参照して、この発
明の第３の実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体
ブロックおよびその作製方法を説明する。まず、図５に
示すような電極形成前の誘電体ブロック１ｂ、すなわち
共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成され、かつテーパー面１４を
有する誘電体ブロック１ｂが準備される。なお、誘電体
ブロック１ｂの左右のテーパー面１４には、突出部１５
が形成されている。次に、誘電体ブロック１ｂの全面に
銅等のメッキが施される。次に、メッキされた誘電体ブ
ロック１ｂの装着面１３が研磨されて、その部分の電極
が削除される。次に、突出部１５が削除される。その結
果、図６に示すように、テーパー面１４，側面および上
面（図６では、上面は下側に位置しており、見えていな
い）に外導体１１が形成された誘電体ブロック１ｂが得
られる。なお、誘電体ブロック１ｂの左右のテーパー面
１４において、突出部１５が削除された部分は、外導体
１１と誘電体基板２ｂの入出力電極２１，２２（図７参
照）とを絶縁するための絶縁スペース１５０となる。

【００２４】誘電体ブロック１ｂの作製方法としては、
上記の方法以外にも次のような他の方法が考えられる。
第１の他の方法は、共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成され、か
つテーパー面１４を有する誘電体ブロック１ｂ（ただ
し、突出部１５は形成されていない）を準備し、この誘
電体ブロック１ｂの全面にメッキを施し、装着面１３を
研磨してその部分の電極を削除した後、テーパー面１４
の一部の電極をリュータ等によって削除する方法であ
る。第２の他の方法は、共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成さ
れ、かつテーパー面１４を有する誘電体ブロック１ｂ
（ただし、突出部１５は形成されていない）を準備し、
この誘電体ブロック１ｂの全面にメッキを施し、装着面
１３およびテーパー面１４を研磨してその部分の電極を
削除した後、絶縁スペース１５０の部分を除くテーパー
面１４の上に銅等の導電ペーストを塗布する方法であ
る。

【００２５】次に、図７を参照して、この発明の第３の
実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体基板につい
て説明する。図７に示す誘電体基板２ｂの作製方法は、
図３に示す誘電体基板２ａと同様であるが、誘電体基板
２ｂは上面（装着面）の縁部にも接地電極２３が形成さ
れている。誘電体基板２ｂのその他の構成は、図３に示
す誘電体基板２ａと同様である。

【００２６】図８は、この発明の第３の実施例の誘電体
フィルタの接合構造を示す断面図である。図８に示すよ
うに、図６に示す誘電体ブロック１ｂを図７に示す誘電
体基板２ｂに装着すると、前述の第２の実施例（図２〜
図４）と同様に、誘電体ブロック１ｂおよび誘電体基板
２ｂの側面には、誘電体ブロック１ｂの装着面１３の外
周に沿って延びる断面楔状の溝６が生じる。この溝６の
内部において、誘電体ブロック１ｂのテーパー面の外導
体１１と誘電体基板２ｂの上面の接地電極２３とが半田
付けされて接合される。上記に記載の作製方法および図
６〜８の記載から明らかなように、誘電体ブロック１ｂ
と誘電体基板２ｂとの当接面には、外導体１１および接
地電極２３が形成されない。

【００２７】（４）第４の実施例 図９は、この発明の第４の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックの作製方法を工程別に示す斜視
図である。図１０は、この発明の第４の実施例の誘電体
フィルタで用いられる誘電体基板を上面（装着面）側を
上にして見た外観斜視図である。図１１は、この発明の
第４の実施例の誘電体フィルタの完成状態の構成を示す
外観斜視図である。

【００２８】まず、図９を参照して、この発明の第４の
実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体ブロックお
よびその作製方法を説明する。まず、図９（ａ）に示す
ように電極が未形成であり、共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成
されており、かつ左右の側面に突出部１６を有する誘電
体ブロック１ｂが準備される。次に、誘電体ブロック１
ｃの全面に銅等のメッキが施される。次に、メッキされ
た誘電体ブロック１ｃの下面（装着面）が研磨され、当
該装着面の電極が削除される。次に、突出部１６が削除
される。その結果、図９（ｃ）に示すように、側面およ
び上面のみに外導体１１が形成された誘電体ブロック１
ｂが得られる。なお、誘電体ブロック１ｂの左右の側面
において、突出部１６が削除された部分は、外導体１１
と誘電体基板２ｃの入出力電極２１，２２（図１０参
照）とを絶縁するための絶縁スペース１２となる。

【００２９】なお、誘電体ブロック１ｃの上記のような
作製方法に代えて、図９（ｂ）に示すような突出部の形
成されていない誘電体ブロック１ｃを準備し、全面にメ
ッキを施した後、装着面を研磨して装着面の電極を削除
し、さらにリュータ等により側面の一部の電極を削除し
て絶縁スペース１２を形成するような方法でもよく、同
等の誘電体ブロック１ｃが得られる。

【００３０】次に、図１０を参照して、この発明の第４
の実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体基板につ
いて説明する。図１０に示す誘電体基板２ｃの作製方法
および各電極の形成位置は、図７に示す誘電体基板２ｂ
と同様である。ただし、誘電体基板２ｃのサイズは、図
９（ｃ）に示す誘電体ブロック１ｃよりも広くなってい
る。

【００３１】図９（ｃ）に示す誘電体ブロック１ｃを図
１０に示す誘電体基板２ｃに装着した場合、図１１に示
すように、誘電体基板２ｃの上面の縁部が誘電体ブロッ
ク１ｃの装着面から外部にはみ出すことになる。誘電体
ブロック１ｃの外導体１１と誘電体基板２ｃの接地電極
２３との接合は、このはみ出し部分において行われる。
すなわち、上記はみ出し部分において、誘電体ブロック
１ｃの装着面の外周に沿って外導体１１と接地電極２３
とが、半田，導電ペースト等の貼り合わせ部材１７によ
って接合される。上記に記載の作製方法および図９〜１
１の記載から明らかなように、誘電体ブロック１ｃと誘
電体基板２ｃとの当接面には、外導体１１および接地電
極２３が形成されない。

【００３２】（５）第５の実施例 図１２は、この発明の第５の実施例の誘電体フィルタで
用いられる誘電体ブロックを下面（装着面）側を上にし
て見た外観斜視図である。図１３は、この発明の第５の
実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体基板を上面
（装着面）側を上にして見た外観斜視図である。図１４
は、この発明の第５の実施例の誘電体フィルタの完成状
態を下側を上にして見た外観斜視図である。

【００３３】まず、図１２を参照して、この発明の第５
の実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体ブロック
およびその作製方法について説明する。まず、電極が未
形成で、かつ共振器孔Ｈ１〜Ｈ３が形成された誘電体ブ
ロック１ｄが準備される。次に、誘電体ブロック１ｄの
全面に銅等のメッキが施された後、その下面（装着面）
１３が研磨されて、装着面１３の電極が除去される。次
に、誘電体ブロック１ｄの装着面１３の縁部に銅等の導
電ペーストが塗布される。その結果、装着面縁部，側面
および上面（図１２では、上面は下側に位置しており、
見えていない）に外導体１１が形成された誘電体ブロッ
ク１ｄが得られる。なお、誘電体ブロック１ｄの外導体
１１と誘電体基板２ｄの入出力電極２１，２２（図１３
参照）とを電気的に絶縁するために、誘電体ブロック１
ｄの装着面１３の左右の縁部には、絶縁スペース１２０
が設けられている。すなわち、この絶縁スペース１２０
には導電ペーストが塗布されていない。

【００３４】次に、図１３を参照して、この発明の第５
の実施例の誘電体フィルタで用いられる誘電体基板につ
いて説明する。図１３に示す誘電体基板２ｄの作製方法
および各電極の形成位置は、図３に示す誘電体基板２ａ
と同様である。ただし、誘電体基板２ｄのサイズは、図
１２に示す誘電体ブロック１ｄよりも狭くなっている。

【００３５】図１２に示す誘電体ブロック１ｄを図１３
に示す誘電体基板２ｄに装着した場合、図１４に示すよ
うに、誘電体ブロック１ｄの下面の縁部が誘電体基板２
ｄの装着面から外部にはみ出すことになる。誘電体ブロ
ック１ｄの外導体１１と誘電体基板２ｄの接地電極２３
との接合は、このはみ出し部分において行われる。すな
わち、上記はみ出し部分において、誘電体基板２ｄの装
着面の外周に沿って外導体１１と接地電極２３とが、半
田，導電ペースト等の貼り合わせ部材１７によって接合
される。上記に記載の作製方法および図１２〜１４の記
載から明らかなように、誘電体ブロック１ｄと誘電体基
板２ｄとの当接面には、外導体１１および接地電極２３
が形成されない。

【００３６】以上説明した第２〜第５の実施例によれ
ば、貼り合わせ剤が誘電体ブロックの装着面と誘電体基
板の装着面との間に介在しないので、誘電体ブロックと
誘電体基板との間に生じる空隙層の厚みが薄くなる。そ
のため、空隙層によるフィルタ特性への影響が小さくな
り、良好なフィルタ特性が得られる。また、貼り合わせ
剤の量が変化しても、空隙層の厚みがばらつかないの
で、フィルタ特性の制御が容易になる。

【００３７】なお、以上説明した第１〜第５の実施例の
誘電体フィルタは、いずれも３段の誘電体共振器を備え
ているが、この発明はこのような構成に限定されるもの
ではなく、その他の段数を備えている誘電体フィルタと
して構成されてもよい。

【００３８】

【００３９】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、誘電体ブ
ロックと誘電体基板との装着部の側面に、装着面の外周
に沿って延びる溝を形成し、この溝内において外導体と
接地電極とを接合するようにしたので、誘電体ブロック
の装着面と誘電体基板の装着面との間に貼り合わせ剤が
介在せず、誘電体ブロックと誘電体基板との間に生じる
空隙層の厚みが薄くなる。その結果、空隙層によるフィ
ルタ特性への影響が小さくなり、フィルタ特性が向上す
る。また、貼り合わせ剤の量が変化しても空隙層の厚み
がばらつかないため、フィルタ特性の制御が容易にな
る。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の誘電体フィルタの構
成を示す外観斜視図である。

【図２】この発明の第２の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックを下面（装着面）側を上にして
見た外観斜視図である。

【図３】この発明の第２の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体基板を上面（装着面）側を上にして見た
外観斜視図である。

【図４】この発明の第２の実施例の誘電体フィルタの接
合構造を示す断面図である。

【図５】この発明の第３の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックの電極形成前の状態を下面（装
着面）側を上にして見た外観斜視図である。

【図６】この発明の第３の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックの電極形成後の状態を下面（装
着面）側を上にして見た外観斜視図である。

【図７】この発明の第３の実施例の誘電体フィルタで用
いられる用いられる誘電体基板を上面（装着面）側を上
にして見た外観斜視図である。

【図８】この発明の第３の実施例の誘電体フィルタの接
合構造を示す断面図である。

【図９】この発明の第４の実施例の誘電体フィルタで用
いられる誘電体ブロックの作製方法を工程別に示す斜視
図である。

【図１０】この発明の第４の実施例の誘電体フィルタで
用いられる誘電体基板を上面（装着面）側を上にして見
た外観斜視図である。

【図１１】この発明の第４の実施例の誘電体フィルタの
完成状態の構成を示す外観斜視図である。

【図１２】この発明の第５の実施例の誘電体フィルタで
用いられる誘電体ブロックを下面（装着面）側を上にし
て見た外観斜視図である。

【図１３】この発明の第５の実施例の誘電体フィルタで
用いられる誘電体基板を上面（装着面）側を上にして見
た外観斜視図である。

【図１４】この発明の第５の実施例の誘電体フィルタの
完成状態を下側を上にして見た外観斜視図である。

【図１５】従来の誘電体フィルタの構成の一例を示す分
解斜視図である。

【図１６】従来の誘電体フィルタの接合構造の一例を示
す外観斜視図である。

【図１７】従来の誘電体フィルタの接合構造の他の例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ： 誘電体ブロック Ｈ１〜Ｈ３： 共振器孔 １１： 外導体 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ： 誘電体基板 ２１，２２： 入出力電極 ２３： 接地電極 ５： 金属片 ６： 溝 １７： 貼り合わせ剤

フロントページの続き (72)発明者 寄田 忠弘 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 毛利 久志 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平４−211501（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−103203（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−130760（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−6324（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−34334（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−90168（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに結合された複数段の誘電体共振器
   を有する誘電体フィルタであって、 複数の共振器孔を有し、各共振器孔の内周面に共振電極
   としての内導体が形成され、外周面に外導体が形成さ
   れ、それによって複数段の誘電体共振器を構成する誘電
   体ブロック、および入出力電極および接地電極が形成さ
   れ、前記誘電体ブロックが装着される誘電体基板を備
   え、 前記誘電体ブロックと前記誘電体基板との当接面には、
   前記外導体および前記接地電極が形成されておらず、 前記誘電体ブロックと前記誘電体基板との装着部の側面
   には、装着面の外周に沿って延びる溝が形成されてお
   り、この溝内において前記外導体と前記接地電極とが接
   合されていることを特徴とする、誘電体フィルタ。