JP3518656B2 - 誘電体フィルタ及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ基地局用の
送信信号・受信信号共用器（Duplexer）などの電子機器
に使用して好適な誘電体フィルタ及びそれを用いた電子
機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における送信信号・受信信号共用器
（Duplexer）などに用いられる誘電体フィルタＣは、図
８及び図９に示すように、例えばダイキャストなどの導
電材料からなる有底の箱体３０と、その中に収容された
誘電体ブロック３１と、蓋体３３とからなる。箱体３０
は上部開口の周辺部３０ａの所定の箇所に設けられた４
個のネジ孔を設け、蓋体３３をネジ３４によって固定し
ている。絶縁材料から成る蓋体３３は矩形の平板状であ
って、蓋体３３の下面の全面に無電解メッキなどによる
導電体３３ａを形成している。誘電体材料から成るセラ
ミック製の誘電体ブロック３１は円柱であり、上面と下
面とに導電体ペーストを塗布して焼き付けるか、又は無
電解メッキの方法等により電極３１ａ、３１ｂをそれぞ
れ形成している。誘電体ブロック３１は、下端電極３１
ｂを下にして、箱体３０の内底３０ｂに半田付けで固着
されている。この誘電体ブロック３１の高さと箱体３０
の内底３０ｂから上部開口の周辺部３０ａまでの高さと
は、等しく設定されている。

【０００３】このような構成の誘電体フィルタＣの組立
は、まず箱体３０の内底に誘電体ブロックが載置される
位置にてクリーム半田を塗布し、誘電体ブロック３１の
下端電極３１ｂを下向きにして、塗布したクリーム半田
上に載置する。この状態で箱体３０を加熱炉（図示せ
ず）に通すとクリーム半田が熔けて、誘電体ブロック３
１の下端電極３１ｂを箱体３０の内底３０ｂに半田付け
固定する。次に、箱体３０の開口周辺部３０ａに、蓋体
３３下面の導電体３３ａが当接するよう蓋体３３を配置
し、ネジ３４によって固定する。これによって蓋体３３
の下面の導電体３３ａが誘電体ブロック３１の上端電極
３１ａに当接して、蓋体３３の導電体３３ａと誘電体ブ
ロック３１の上端電極３１ａとは電気的に接続される。
従って、誘電体フィルタＣ内の電流が流れる経路は、誘
電体ブロック３１、誘電体ブロック３１の上端電極３１
ａ、蓋体３３の下面の導電体３３ａ、箱体３０、誘電体
ブロック３１の下端電極３１ｂ、誘電体ブロック３１の
順序であり、この順序に電流が循環する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
誘電体フィルタでは、電流の流れる経路に配置された誘
電体ブロック３１がセラミック製であることから、製造
時において、誘電体ブロック３１の焼成後の高さ寸法に
バラツキが生じる。このバラツキのため、誘電体ブロッ
クの高さ寸法が箱体３０の内底からの側壁の高さ寸法と
等しい高さに形成されないものが生じる。かかる場合、
誘電体ブロックの上端電極３１ａが蓋体３３の下面の導
電体３３ａに当接せず、所定の安定した電気的な特性が
得られないという恐れがあった。本発明は、誘電体フィ
ルタにおける電路を確実に形成して安定した所定の電気
的特性を得ることができる誘電体フィルタ及びそれを用
いた電子機器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の誘電体フィルタ
は、導電材料からなり上部が開口した箱体と、上端電極
と下端電極とが形成され、前記下端電極を前記箱体の底
壁の内面に電気的に接触させて載置された柱状の誘電体
ブロックと、前記箱体の開口を塞ぐ可撓性の導体板と、
前記箱体と協働して前記導体板を前記開口の周辺部に圧
接状態で支持する蓋体とを備え、前記蓋体には前記誘電
体ブロックの前記上端電極に対向した位置にネジ孔を形
成し、前記ネジ孔にネジを螺入すると共に前記ネジによ
って前記導体板を前記上端電極に圧接した。この構成に
よって、導体板は誘電体ブロックの上端電極に確実に圧
接する。

【０００６】また、本発明の誘電体フィルタは、前記箱
体は前記底壁の周辺から上方に延びる側壁を有し、対向
配置された前記側壁にそれぞれ結合孔を設けた。この構
成によって、誘電体フィルタを複数個用いて結合孔で相
互に結合することで、多段型の誘電体フィルタを構成で
きる。

【０００７】また、本発明の電子機器は、上記の誘電体
フィルタを備えた。この構成によって、電子機器の特性
を安定化できる。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる誘電体フィ
ルタの一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜
図３に示すように、誘電体フィルタＡは矩形であって、
例えばダイキャストなどの導電材料などからなる箱体１
を有している。箱体１は、矩形の底壁１ａと、底壁１ａ
の周辺から上方に延びた側壁１ｂと、対向配置された一
対の側壁１ｂの中央部に形成された矩形の孔１ｄと、側
壁１ｂの上端面１ｃの所定の箇所に設けられた４個のネ
ジ孔１ｅとを備えている。一対の矩形の孔１ｄは、誘電
体フィルタＡを複数個つないで使用するとき、隣の誘電
体フィルタＡとの電気的結合を果たす機能を持つ。例え
ばリン青銅などの可撓性を有する金属板から成る導体板
２は、矩形であって、厚さ寸法が０．０５mmないし０．
１mmであり、箱体１のネジ孔１ｅと対応する位置にネジ
挿通用の楕円形状の４個の孔（図示せず）を形成してい
る。そして、この導体板２は、箱体１の上端面１ｃ上に
箱体１の上部開口を塞ぐよう配置されている。

【００１０】例えばＢaＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系な
どの誘電体材料から成るセラミック製の誘電体ブロック
３は円柱状であって、その上面と下面とには、導電体ペ
ーストを塗布して焼き付けるか、無電解メッキなどの方
法で形成された電極３ａ、３ｂを形成している。また、
誘電体ブロック３の高さ寸法Ｌ１は、箱体１の側壁１ｂ
の内底からの高さ寸法Ｌ２よりも低い寸法に設定されて
いる。誘電体ブロック３は、箱体１の底壁１ａに、誘電
体ブロック３の下端電極３ｂを半田付けなどによって固
着させている。このとき誘電体ブロック３の上面は、箱
体１の上端面１ｃから下方に位置している。

【００１１】誘電体ブロック３の上端電極３ａに導体板
２を圧接させる付勢手段を成す蓋体５は、その本体が平
板であり、箱体１のネジ孔１ｅと対応する位置に小径の
４個の孔を形成し、中央部には大径のネジ孔を形成して
いる。小径のネジ４が、蓋体５の４個の小径孔のそれぞ
れに螺合され、また大径で先端が平坦なネジ６が大径ネ
ジ孔に螺合されている。この蓋体５は、導体板２上に重
ね合わされ、ネジ４をさらに箱体１のネジ孔１ｅに螺合
させて、ネジ４によって箱体１及び導体板２を締着して
いる。このとき導体板２は、蓋体５と箱体１の上端面１
ｃとの間に箱体１の上端開口を塞ぐように挟持された状
態となっている。さらにネジ６を下方に螺入させること
により、導体板２の中央部分が誘電体ブロック３の上端
電極３ａに圧接し、これにより箱体１、導体板２及び導
電体ブロック３による電流路が形成されることになる。

【００１２】次に、上述の誘電体フィルタＡの組立につ
いて説明する。まず、箱体１の底壁１ａの内底に、誘電
体ブロック３を下端電極３ｂを下向きにして載置する。
このとき底壁１ａの誘電体ブロック３が載置される位置
に、予めクリーム半田（図示せず）を塗布する。そし
て、この状態で箱体１を加熱炉（図示せず）に通すと、
クリーム半田が熔けて、誘電体ブロック３の下端電極３
ｂが箱体１の底壁１ａに半田付け固定される。そして箱
体１の上端面１ｃに導体板２を当てて、箱体１の上部開
口を塞ぐように導電板２を配置し、蓋体４を箱体１と一
緒になって導体板２を挟持するよう配置する。

【００１３】ついで、ネジ４を蓋体５の各小径孔及び箱
体１の対応するネジ孔１ｅに螺合させ、蓋体５と導体板
２と箱体１とを締着する。さらに蓋体５の大径孔に螺合
させたネジ６を下方にねじ込んで、導体板２の中央部を
押し下げながら、導体板２を誘電体ブロック３の上端電
極３ａに圧接させる。この圧接によって、導体板２と誘
電体ブロック３の上端電極３ａとが電気的に導通され
る。また導体板２の中央部がネジ６によって下方に押し
下げられ、導体板２の中央部から周縁部にかけて傾斜し
た状態となっていることから、箱体１の上端面１ｃの内
方側と導電板２とが安定した接触状態を維持することに
なる。これによって、誘電体フィルタＡ中の電流が流れ
る経路は、誘電体ブロック３、誘電体ブロック３の上端
電極３ａ、導体板２、箱体１の上端面１ｃ、箱体１の側
壁１ｂ、箱体１の底壁１ａ、誘電体ブロック３の下端電
極３ｂ、及び誘電体ブロック３の順序となり、この順序
に電流が循環する。

【００１４】さらに本発明の誘電体フィルタの他の実施
の形態を説明する。図４〜図６に示すように、誘電体フ
ィルタＢは矩形であって、例えばダイキャストなどの導
電材料などからなる有底の箱体１０を有している。箱体
１０は、矩形の底壁１０ａと、底壁１０ａの周辺から上
方に延びた側壁１０ｂと、側壁１０ｂの上端面１０ｃの
所定の箇所に設けられた４個のネジ孔１０ｅとを備えて
いる。さらに上述の実施の形態と同様に、側壁１０ｂに
一対の矩形の孔１０ｄを形成している。例えばリン青銅
などの可撓性を有する金属板から成る導体板１１は、矩
形であって、厚さが０．０５mmないし０．１mmであり、
箱体１０の各ネジ孔１０ｅと対応する位置にネジ挿通用
の楕円形状の４個の孔（図示せず）を持ち、箱体１０の
上端面１０ｃに重なって、箱体１０の開口を覆う形状と
されている。

【００１５】例えばＢaＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系な
どの誘電体材料から成るセラミック製の誘電体ブロック
１２は円柱状であり、上面と下面に導電体ペーストを塗
布して焼き付けるか、無電解メッキなどの方法で形成さ
れた電極１２ａ、１２ｂをそれぞれ形成している。誘電
体ブロック１２の高さ寸法Ｌ３は、箱体１０の側壁１０
ｂの内底からの高さ寸法Ｌ４よりも高く設定されてい
る。この誘電体ブロック１２は、箱体１０の底壁１０ａ
に下端電極１２ｂを下向けにした状態で半田付けなどに
よって固着されている。このとき誘電体ブロック１２の
上端電極１２ａ面は、箱体１０の側壁１０ｂから上方に
突出して配置され、導電板１１の中央部にこれを突き上
げるように圧接している。

【００１６】絶縁材料から成る蓋体１４は、誘電体ブロ
ック１２の上端電極１２ｂに導体板１１を圧接させる付
勢手段を成すものであり、その本体が天井付きの角筒形
状であり、天井にあたる角形の上壁１４ａと、上壁１４
ａの周辺から下方に延びた側壁１４ｂと、箱体１０の各
ネジ孔１０ｅと対応する位置にて上壁１４ａに設けられ
た４個の小径孔（図示略）とを備えている。さらに蓋体
１４は、上述の実施の形態と同様に、中央部に大径のネ
ジ孔を形成し、大径で先端が平坦なネジ１５を大径ネジ
孔に螺合させている。この蓋体１４は、導体板１１上に
重ね合わされ、図示を省略した小径孔に螺合させた小径
ネジ１６をさらに箱体１０のネジ孔１０ｅに螺合させ
て、小径ネジ１６によって導体板１１を箱体１０と一緒
になって締着している。導体板１１は、このとき蓋体１
４と箱体１１との間に箱体１０の上端開口を塞ぐように
挟持された状態となっている。さらに大径ネジ１５を下
方に螺入させることにより、誘電体ブロック１２の上端
電極１２ａによって突き上げられた導体板１１の中央部
分を、大径ネジ１５先端と上端電極１２ａとにより挟持
し、これにより箱体１、導体板２及び導電体ブロック３
による電流路が形成されることになる。

【００１７】次に、上述の誘電体フィルタＢの組立につ
いて説明する。まず箱体１０の底壁１０ａ上に、誘電体
ブロック１２の下端電極１２ｂを下向きにして載置す
る。このとき予め底壁１０ａの誘電体ブロック１２が載
置される位置に、クリーム半田（図示せず）を塗布して
おく。この状態で箱体１０を加熱炉（図示せず）に通す
と、クリーム半田が熔けて、誘電体ブロック１２の下端
電極１２ｂが箱体１０の底壁１０ａに半田付けされる。
この半田付けされた誘電体ブロック１２の上端部は、箱
体１０の上端面１０ｃから上方に突出した状態となって
いる。ついで誘電体ブロック１２の上端電極１２ａに導
体板１１の下面を押し当てて、導体板１１を箱体１０の
上端開口を塞ぐよう箱体１０上に配置し、導体板１１上
面の周縁部に蓋体１４の側壁１４ｂの下端面が当たるよ
う蓋体１４を配置する。

【００１８】かかる状態にて、ネジ１６を蓋体１４の各
小径孔に螺合するとともに箱体１０の対応するネジ孔１
０ｅに螺合させ、導体板１１の周縁部を蓋体１４と箱体
１０とによって挟んだ形にて締着する。さらに蓋体１４
の大径ネジ１５を下方へねじ込むことによって、下から
誘電体ブロック１２から突き上げられた形の導体板１１
の中央部を大径ネジ１５と上端電極１２ａとにより挟持
する。これによって図３及び図４に示した誘電体フィル
タが形成される。誘電体フィルタＢ内にて電流が流れる
経路は、誘電体ブロック１２、誘電体ブロック１２の上
端電極１２ａ、導体板１１、箱体１０の上端面１０ｃ、
側壁１０ｂ、底壁１０ａ、誘電体ブロック１２の下端電
極１２ｂの順序になり、この順序に電流が循環する。

【００１９】次に、本発明にかかる電子機器の一実施の
形態を説明する。図７に示すように、上述の誘電体フィ
ルタＡをセルラ基地局用の送信信号・受信信号共用器
（Duplexer）に適用した電子機器は、アンテナ５０と、
誘電体フィルタＡをその矩形孔１ｄが隣の誘電体フィル
タＡの矩形孔１ｄとつながるよう３個の誘電体フィルタ
Ａを結合してなり、図中上側の３個の誘電体フィルタＡ
からなる送信用バンドパスフィルタ５１と、同様に誘電
体フィルタＡを３個結合した、図中下側の３個の誘電体
フィルタＡからなる受信用バンドパスフィルタ５２と、
これらバンドパスフィルタ５１、５２との接続部分に配
置されるとともにアンテナ５０に接続された共用回路５
３と、送信用バンドパスフィルタ５１に送信信号を入力
するための入力端子５４と、受信用バンドパスフィルタ
５２からの受信信号を出力するための出力端子５５とを
少なくとも備えている。なお、共用回路５３は、バンド
パスフィルタ５１、５２のそれぞれの接続用誘電体フィ
ルタＡユニットの矩形孔１ｄに、図示を省略したコネク
タを嵌入させてこれらバンドパスフィルタのそれぞれと
電気的結合している。同様に、入力端子５４及び出力端
子５５も、誘電体フィルタＡの矩形孔１ｄに嵌入するコ
ネクタによりバンドパスフィルタ５１、５２のそれぞれ
と電気的結合している。

【００２０】上述の如き構成の送信信号・受信信号共用
器は、アンテナ５０にて受信した信号を共用回路５３に
入力し、共用回路５３からの受信信号を受信信号用のバ
ンドパスフィルタ５２に入力し、受信信号用のバンドパ
スフィルタ５２にて例えば８８０〜９１５ＭＨｚの信号
のみを通過させて、出力端子５５から図示していない受
信回路に供給する。また、図示していない送信回路から
の送信信号が入力端子５４に入力されると、この入力さ
れた送信信号は、送信信号用のバンドパスフィルタ５１
に入力され、送信信号用のバンドパスフィルタ５１にて
例えば９２５〜９６０ＭＨｚの送信信号のみを通過さ
せ、この送信信号を共用回路５３を経てアンテナ５０に
送信信号を供給して、アンテナ５０から送信をするよう
に構成されている。

【００２１】なお、この実施の形態にて、上述の誘電体
フィルタＢを図７中の誘電体フィルタＡの代わりに使用
してもよいことはいうまでもない。また、これら誘電体
フィルタＡ又はＢを単に結合させるのではなく、これら
誘電体フィルタの各箱体１又は１０を結合したような形
の大きな箱体を作製し、この大きな箱体の各部屋即ち上
述の箱体１又は１０に相当する各室に誘電体フィルタＡ
又はＢの誘電体ブロック３又は１２をそれぞれ設置し、
これらブロック上に導体板２又は１１及び蓋体５又は１
４を上方から各部屋を塞ぐ形にて構成してなる複数の誘
電体フィルタＡ又はＢを連設したような多段型の誘電体
フィルタであってもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上述のような誘電体フィルタで
あり、蓋体には誘電体ブロックの上端電極に対向した位
置にネジ孔を形成し、このネジ孔にネジを螺入すると共
にネジによって導体板を上端電極に圧接したので、誘電
体ブロックの高さ寸法がばらついても高さに応じて確実
に圧接できる。また、ネジによって圧接するので、圧接
状態の経時変化はないので、電気的に安定した電路を形
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘電体フィルタの一実施の形態を示す
全体斜視図である。

【図２】本発明の誘電体フィルタの一実施の形態を示す
断面図である。

【図３】図１に示した箱体及び誘電体フィルタを示す平
面図である。

【図４】本発明の誘電体フィルタの他の実施の形態を示
す全体斜視図である。。

【図５】本発明の誘電体フィルタの他の実施の形態を示
す断面図である。

【図６】図４に示した箱体及び誘電体フィルタを示す平
面図である。

【図７】図１に示した誘電体フィルタを使用した電子機
器を示す概略構成図である。

【図８】従来の誘電体フィルタを示す全体斜視図であ
る。

【図９】従来の誘電体フィルタを示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 誘電体フィルタ １、１０ 箱体 ２、１１ 導体板 ３、１２ 誘電体ブロック ３ａ、１２ａ 上端電極 ３ｂ、１２ｂ 下端電極 ５、１４ 蓋体（付勢手段） ６、１５ 大径ネジ（付勢手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電材料からなり上部が開口した箱体
   と、上端電極と下端電極とが形成され、前記下端電極を
   前記箱体の底壁の内面に電気的に接触させて載置された
   柱状の誘電体ブロックと、前記箱体の開口を塞ぐ可撓性
   の導体板と、前記箱体と協働して前記導体板を前記開口
   の周辺部に圧接状態で支持する蓋体とを備え、前記蓋体
   には前記誘電体ブロックの前記上端電極に対向した位置
   にネジ孔を形成し、前記ネジ孔にネジを螺入すると共に
   前記ネジによって前記導体板を前記上端電極に圧接した
   ことを特徴とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 前記箱体は前記底壁の周辺から上方に延
   びる側壁を有し、対向配置された前記側壁にそれぞれ結
   合孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の誘電体
   フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の誘電体フィルタ
   を備えたことを特徴とする電子機器。