JP3752823B2 - 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置 - Google Patents
誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、単一の誘電体ブロックに誘電体共振器を設けた誘電体フィルタとしては、例えば図９に示すものが知られている。この誘電体フィルタは、誘電体ブロック１の互いに対向する端面１ａ，１ｂを貫通して２つの共振器孔２ａ，２ｂを設けたものである。誘電体ブロック１の外面の略全面には、外導体５が形成されている。１対の入出力電極６，６は、この外導体５に対して所定のギャップを確保して、外導体５に非導通の状態で誘電体ブロック１の外面に形成されている。共振器孔２ａ，２ｂの略内周全面には内導体７が形成されており、共振器孔２ａ，２ｂの手前側の開口部に非導体形成部８を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の誘電体フィルタにおいて、誘電体フィルタと外部回路を電気的に接続する際に重要なパラメータとなる外部結合Ｑｅの調整は、誘電体フィルタを製造する過程で回路定数を変更することによって行っていた。すなわち、誘電体フィルタを製造する過程で、外導体５と入出力電極６のギャップ寸法や入出力電極６の形状等を種々変更することにより、回路定数を変更していた。しかしながら、既に外導体５や入出力電極６が形成された誘電体フィルタに対して、外部結合Ｑｅを調整する方法はなく、設計変更の柔軟性に欠けるばかりでなく、誘電体フィルタの製造コストも高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、外導体や入出力電極が形成された後に外部結合Ｑｅを容易に調整することができる誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造及び誘電体デュプレクサの実装構造、並びにこれら誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造及び誘電体デュプレクサの実装構造を備えた通信機装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る誘電体フィルタや誘電体デュプレクサは、誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
以上の構成からなる誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを回路基板に実装すると、ギャップの近傍部分の外導体が、絶縁材により回路基板のグランドパターンから絶縁され、グランド電流は絶縁材を迂回して外導体を流れる。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材が配設されている分だけ長くなる。ところで、グランド電流の経路が長くなるにつれて、インダクタンスは大きくなる。従って、ギャップの近傍部分の外導体表面に絶縁材を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価である。外部結合Ｑｅは、絶縁材の寸法及び形状を適当に設定することにより調整される。さらに、絶縁材を導電性膜で被覆することにより、外界から絶縁材が保護される。
【０００７】
また、本発明に係る誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造は、
（ａ）誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入力電極及び出力電極とを有した誘電体フィルタや誘電体デュプレクサと、
（ｂ）信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けた回路基板とを備え、
（ｃ）前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記絶縁材や凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が接したり、あるいは対向したりするように、前記誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする。
【０００８】
以上の構成により、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップの近傍部分の外導体が、回路基板に設けた絶縁材や凹部内の空気により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材や凹部が配設されている分だけ長くなる。従って、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価である。外部結合Ｑｅは、絶縁材や凹部の寸法及び形状を適当に設定することにより調整される。
【０００９】
また、本発明に係る通信機装置は、前述の特徴を有する誘電体フィルタや誘電体デュプレクサ、あるいは、誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造を少なくとも一つ備えることにより、設計変更に柔軟に対応することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及びそれを使用した通信機装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１実施形態、図１〜図３］
本発明に係る誘電体フィルタの第１実施形態を図１に示す。該誘電体フィルタ１１は、直方体形状を有する単一の誘電体ブロック１２を備えている。誘電体ブロック１２は、互いに対向する端面１２ａ，１２ｂを貫通する二つの共振器孔１３ａ，１３ｂを有する。共振器孔１３ａ，１３ｂは、その軸が互いに平行になるように誘電体ブロック１２に並置されている。共振器孔１３ａ，１３ｂの内壁面には内導体１４が形成されている。誘電体ブロック１２には、端面１２ａを残して、外壁面に外導体１５、入力電極１７及び出力電極１８が形成されている。共振器孔１３ａ，１３ｂのそれぞれの内導体１４は、端面１２ａで外導体１５から電気的に開放（分離）され、端面１２ｂで外導体１５に電気的に短絡（導通）されている。
【００１２】
内導体１４が形成された共振器孔１３ａは、誘電体ブロック１２及び外導体１５と共に、１／４波長（λ／４）の誘電体共振器１６ａを構成している。同様に、内導体１４が形成された共振器孔１３ｂは、誘電体ブロック１２及び外導体１５と共に、１／４波長（λ／４）の誘電体共振器１６ｂを構成している。誘電体共振器１６ａ，１６ｂは、それぞれ誘電体ブロック１２の端面１２ａを開放面、端面１２ｂを短絡面としている。
【００１３】
入力電極１７及び出力電極１８は、誘電体ブロック１２の端面１２ａ寄りの位置に、外導体１５に対して所定のギャップｇを確保して、外導体１５に非導通の状態で形成されている。そして、第１実施形態では、ギャップｇの近傍部分の外導体１５表面に、ギャップｇを囲むように絶縁材１９が設けられている。絶縁材１９は、ペースト状の絶縁材を印刷等の方法により塗布、乾燥して形成したり、スパッタリング法や真空蒸着法等の方法により形成される。
【００１４】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１を、例えば図２に示すように、回路基板６２に実装する場合を考える。つまり、誘電体フィルタ１１の外導体１５は半田６１により回路基板６２のグランドパターン６２ａに半田付けされ、誘電体フィルタ１１の入力電極１７及び出力電極１８はそれぞれ半田６１により回路基板６２の信号パターン６２ｂに半田付けされる。この場合、誘電体フィルタ１１のギャップｇの近傍部分の外導体１５が絶縁材１９により、回路基板６２のグランドパターン６２ｂから絶縁される。従って、例えば、グランドパターン６２ａから外導体１５に流れるグランド電流は、矢印Ａで示すように、絶縁材１９を迂回して流れることになる。
【００１５】
これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材１９が配設されている分だけ長くなる。グランド電流の経路が長くなるにつれて、インダクタンスは大きくなるので、ギャップｇの近傍部分の外導体１５表面に絶縁材１９を設けることは、入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価である。図３は、図１に示した誘電体フィルタ１１の電気等価回路図である。なお、図３において、Ｃｅは、入力電極１７と誘電体共振器１６ａとの間、並びに、出力電極１８と誘電体共振器１６ｂとの間に形成される外部結合容量であリ、６３は誘電体共振器１６ａと１６ｂとの間に形成される電磁気的結合である。
【００１６】
従って、絶縁材１９の寸法及び形状を適当に設定することにより、入出力電極１７，１８に直列に接続されるインダクタンスＬｅの大きさを変更し、外部結合Ｑｅを調整することができる。この調整は、誘電体ブロック１２に、共振器孔１３ａ，１３ｂ、導体１４，１５及び入出力電極１７，１８等を設けた後の誘電体フィルタ１１に対して、絶縁材１９を形成することにより行うことができる。
【００１７】
［第２実施形態、図４］
本発明に係る誘電体フィルタの第２実施形態を図４に示す。該誘電体フィルタ１１ａは、図１〜図３において説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１の絶縁材１９をさらに導電性膜１５ａで覆ったものである。導電性膜１５ａは、導電性ペーストを印刷等の方法により塗布、乾燥して形成したり、スパッタリング法や真空蒸着法等の方法により形成したり、あるいは、導電性シートを導電性接着剤等により固着することにより形成される。このようにすれば、絶縁材１９が導電性膜１５ａにより、外界から保護されるので、インダクタンスＬｅの経時的な変化が少なく、信頼性が向上する。ただし、第２実施形態では、導電性膜１５ａが外導体１５の表面も含めて絶縁材１９を覆っているが、絶縁材１９の表面のみを覆うものであってもよい。
【００１８】
［第３実施形態、図５］
図５に示すように、第３実施形態は、誘電体フィルタ１１ｂの実装構造について説明する。誘電体フィルタ１１ｂは、図１〜図３で説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１において、絶縁材１９を設けないものと同様のものである。一方、誘電体フィルタ１１ｂが実装される回路基板６２は、その上面に広面積のグランドパターン６２ａと、信号パターン６５，６６と、絶縁材１９が設けられている。絶縁材１９は、グランドパターン６２ａの表面の、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇ近傍の外導体１５部分に対応する位置に、印刷等の方法により形成されている。
【００１９】
誘電体フィルタ１１ｂを、導電性接着剤や半田等を利用して回路基板６２に実装すると、誘電体フィルタ１１ｂの入力電極１７が信号パターン６５に電気的に接続され、出力電極１８が信号パターン６６に接続され、外導体１５がグランドパターン６２ａに電気的に接続される。そして、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇ近傍の外導体１５部分が、絶縁材１９に接する。
【００２０】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１ｂの実装構造は、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇの近傍部分の外導体１５が絶縁材１９により、回路基板６２のグランドパターン６２ａから絶縁される。従って、グランドパターン６２ａから外導体１５に流れるグランド電流は、絶縁材１９を迂回して流れることになる。これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材１９が配設されている分だけ長くなる。つまり、回路基板６２のグランドパターン６２ａ表面に絶縁材１９を設けることは、誘電体フィルタ１１ｂの入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価となる。
【００２１】
従って、第３実施形態は、前記第１実施形態の誘電体フィルタ１１と略同じ作用効果を奏することができる。それに加えて、絶縁材１９が回路基板６２側に配置されているので、標準化された誘電体フィルタ１１ｂを製作しておき、誘電体フィルタ１１ｂを回路基板６２に実装する際に、回路基板６２側で外部結合Ｑｅを自由に調整することができる利点がある。また、この標準化により、誘電体フィルタ１１ｂのコストが大幅に削減される。
【００２２】
［第４実施形態、図６］
第４実施形態は、誘電体フィルタの別の実装構造について説明する。図７に示すように、誘電体フィルタ１１ｃは、図１〜図３で説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１において、絶縁材１９を設けないものと同様のものである。一方、誘電体フィルタ１１ｃが実装される回路基板６８は、その上面に広面積のグランドパターン６８ａと、信号パターン６５，６６と、凹部６９が設けられている。凹部６９は、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇ近傍の外導体１５部分に対応する位置に形成されている。
【００２３】
誘電体フィルタ１１ｃを、導電性接着剤や半田等を利用して回路基板６８に実装すると、誘電体フィルタ１１ｃの入力電極１７が信号パターン６５に電気的に接続され、出力電極１８が信号パターン６６に接続され、外導体１５がグランドパターン６８ａに電気的に接続される。そして、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇ近傍の外導体１５部分が、凹部６９に対向する。
【００２４】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１ｃの実装構造は、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇの近傍部分の外導体１５が凹部６９内の空気により、回路基板６８のグランドパターン６８ａから絶縁される。従って、グランドパターン６８ａから外導体１５に流れるグランド電流は、凹部６９を迂回して流れることになる。これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、凹部６９が配設されている分だけ長くなる。つまり、回路基板６８表面に凹部６９を設けることは、誘電体フィルタ１１ｃの入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価となる。従って、第４実施形態は、前記第３実施形態の誘電体フィルタ１１ｂの実装構造と同様の作用効果を奏することができる。
【００２５】
［第５実施形態、図７］
第５実施形態は、自動車電話や携帯電話等の移動体通信機装置等に使用される誘電体デュプレクサについて説明する。
図７に示すように、誘電体デュプレクサ３１は、略直方体形状の誘電体ブロック４１の対向する一対の端面４１ａ，４１ｂを貫通して、４個の横断面円形の共振器孔３３ａ〜３３ｄが形成されている。
【００２６】
誘電体ブロック４１の外面の略全面には外導体３５が形成されている。送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴは、この外導体３５に対して所定のギャップｇを確保して、外導体３５に非導通の状態で誘電体ブロック４１の外面に形成されている。ギャップｇの近傍部分の外導体３５表面には、ギャップｇを囲むように絶縁材３９が設けられている。
【００２７】
各共振器孔３３ａ〜３３ｄの略内周全面には内導体３４が形成されており、一方の開口側に非導体形成部３８を設けている。この非導体形成部３８が設けられている開口側の端面４１ａが開放側端面であり、端面４１ａに対向する端面４１ｂが短絡側端面である。内導体３４は開放側端面４１ａでは外導体３５から電気的に解放（分離）され、短絡側端面４１ｂでは外導体３５に電気的に短絡（導通）されている。さらに、各共振器孔３３ａ〜３３ｄの軸方向の長さはλ／４（λは共振器孔３３ａ〜３３ｄ毎に形成される共振器の中心波長）に設定されている。
【００２８】
内導体３４を設けた共振器孔３３ａは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に１／４波長の誘電体共振器３６ａを構成している。共振器孔３３ｂは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｂを構成している。これら二つの誘電体共振器３６ａ，３６ｂは、送信フィルタ５０Ａを構成している。同様に、共振器孔３３ｃは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｃを構成している。共振器孔３３ｄは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｄを構成している。これら二つの誘電体共振器３６ｃ，３６ｄは、受信フィルタ５０Ｂを構成している。そして、このフィルタ５０Ａ，５０Ｂと送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴとの間は電磁気的に結合されている。
【００２９】
この誘電体デュプレクサ３１は、図示しない送信回路系から送信側電極Ｔｘに入った送信信号を送信フィルタ５０Ａを介してアンテナ側電極ＡＮＴから出力すると共に、アンテナ側電極ＡＮＴから入った受信信号を受信フィルタ５０Ｂを介して受信側電極Ｒｘから図示しない受信回路系に出力する。
【００３０】
以上の構成からなる誘電体デュプレクサ３１を回路基板に実装する場合を考える。誘電体デュプレクサ３１の外導体３５は回路基板のグランドパターンに半田付けされ、誘電体デュプレクサ３１の送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴはそれぞれ回路基板の信号パターンに半田付けされる。この場合、誘電体デュプレクサ３１のギャップｇの近傍部分の外導体３５が絶縁材３９により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。従って、例えば、回路基板のグランドパターンから誘電体デュプレクサ３１の外導体３５に流れるグランド電流は、絶縁材３９を迂回して流れることになる。
【００３１】
これにより、送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴの周囲のグランド電流の経路は、絶縁材３９が配設されている分だけ長くなる。つまり、ギャップｇの近傍部分の外導体３５表面に絶縁材３９を設けることは、送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴにそれぞれ直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価である。従って、絶縁材３９の寸法及び形状を適当に設定することにより、電極Ｔｘ，Ｒｘ，ＡＮＴに直列に接続されるインダクタンスＬｅの大きさを変更し、外部結合Ｑｅを調整することができる。この調整は、誘電体ブロック４１に、共振器孔３３ａ〜３３ｄ、導体３４，３５及び電極Ｔｘ，Ｒｘ，ＡＮＴ等を設けた後の誘電体デュプレクサ３１に対して、絶縁材３９を形成することにより行うことができる。
【００３２】
また、この誘電体デュプレクサ３１において、前記第２実施形態のように、絶縁材３９を導電性膜で被覆してもよい。また、前記第３、第４実施形態のように、誘電体デュプレクサ３１に絶縁材３９を設けないで、回路基板側に絶縁材３９を設けたり、さらには、絶縁材３９に代えて回路基板側に凹部を設けた誘電体デュプレクサの実装構造を採用することができる。
【００３３】
［第６実施形態、図８］
第６実施形態は、本発明に係る通信機装置の一実施形態を示すもので、携帯電話を例にして説明する。
【００３４】
図８は携帯電話１２０のＲＦ部分の電気回路ブロック図である。図８において、１２２はアンテナ素子、１２３はアンテナ共用フィルタ（デュプレクサ）、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用バンドパスフィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用バンドパスフィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用バンドパスフィルタである。
【００３５】
ここに、アンテナ共用フィルタ（デュプレクサ）１２３として、例えば前記第５実施形態のデュプレクサ３２を使用することができる。また、送信側及び受信側段間用バンドパスフィルタ１３３、１３６並びにローカル用バンドパスフィルタ１３９として、例えば前記第１及び第２実施形態の誘電体フィルタ１１，１１ａを使用したり、あるいは、第３及び第４実施形態の誘電体フィルタ１１ｂ，１１ｃの実装構造を使用することにより、携帯電話１２０の設計変更が容易になる。
【００３６】
［他の実施形態］
なお、本発明に係る誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、誘電体フィルタは、共振器孔を設けない誘電体ブロックと、この誘電体ブロックを略覆うように設けた外導体と、この外導体との間に所定のギャップを有して外導体と分離されている入出力電極とを備えた、いわゆるＴＥモード誘電体フィルタであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサが、外導体と入出力電極を分離するギャップの近傍部分の前記外導体表面に、絶縁材を設けているので、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを回路基板に実装すると、ギャップの近傍部分の外導体が、絶縁材により回路基板のグランドパターンから絶縁され、グランド電流は絶縁材を迂回して外導体を流れる。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材が配設されている分だけ長くなる。従って、ギャップの近傍部分の外導体表面に絶縁材を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価になり、外部結合Ｑｅは絶縁材の寸法及び形状を適当に設定することにより調整することができる。
【００３８】
この結果、絶縁材の寸法及び形状を調整することにより、外部結合Ｑｅを最適な値に調整することができ、同一の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサで、種々の外部結合値を得ることができる。これにより、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサの標準化を図ることができ、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのコストを引き下げることができる。
【００３９】
また、本発明に係る誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造は、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサの外導体と入出力電極を分離するギャップの近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設け、前記絶縁材や凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が接したり、あるいは対向したりするように、前記誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したので、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップの近傍部分の外導体が、回路基板に設けた絶縁材や凹部内の空気により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材や凹部が配設されている分だけ長くなる。
【００４０】
従って、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価になり、外部結合Ｑｅを絶縁材や凹部の寸法及び形状を適当に設定することにより調整することができる。そして、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを標準化しておけば、実装の際に、回路基板側で外部結合Ｑｅを自由に調整することができ、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのコストを大幅に削減することができる。
【００４１】
また、本発明に係る通信機装置は、前述の特徴を有する誘電体フィルタや誘電体デュプレクサ、あるいは、誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造を少なくとも一つ備えることにより、設計変更に柔軟に対応することができると共に、通信機装置の部品及び製造コストが大幅に削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る誘電体フィルタの第１実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示した誘電体フィルタを回路基板に実装した状態を示す一部断面図。
【図３】図１に示した誘電体フィルタの電気等価回路図。
【図４】本発明に係る誘電体フィルタの第２実施形態を示す斜視図。
【図５】本発明に係る誘電体フィルタの実装構造を示す分解斜視図。
【図６】本発明に係る誘電体フィルタの別の実装構造を示す分解斜視図。
【図７】本発明に係る誘電体デュプレクサの斜視図。
【図８】本発明に係る通信機装置の一つの実施形態を示す電気回路ブロック図。
【図９】従来の誘電体フィルタを示す斜視図。
【符号の説明】
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…誘電体フィルタ
１２，４１…誘電体ブロック
１２ａ，１２ｂ，４１ａ，４１ｂ…端面
１３ａ，１３ｂ，３３ａ〜３３ｄ…共振器孔
１４，３４…内導体
１５，３５…外導体
１５ａ…導電性膜
１６ａ，１６ｂ，３６ａ〜３６ｄ…誘電体共振器
１７…入力電極
１８…出力電極
１９，３９…絶縁材
３１…誘電体デュプレクサ
５０Ａ…送信側フィルタ
５０Ｂ…受信側フィルタ
６２，６８…回路基板
６２ａ，６８ａ…グランドパターン
６５，６６…信号パターン
６９…凹部
１２０…携帯電話
１２３…誘電体デュプレクサ
ｇ…ギャップ
ＡＮＴ…アンテナ側電極
Ｔｘ…送信側電極
Ｒｘ…受信側電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、単一の誘電体ブロックに誘電体共振器を設けた誘電体フィルタとしては、例えば図９に示すものが知られている。この誘電体フィルタは、誘電体ブロック１の互いに対向する端面１ａ，１ｂを貫通して２つの共振器孔２ａ，２ｂを設けたものである。誘電体ブロック１の外面の略全面には、外導体５が形成されている。１対の入出力電極６，６は、この外導体５に対して所定のギャップを確保して、外導体５に非導通の状態で誘電体ブロック１の外面に形成されている。共振器孔２ａ，２ｂの略内周全面には内導体７が形成されており、共振器孔２ａ，２ｂの手前側の開口部に非導体形成部８を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の誘電体フィルタにおいて、誘電体フィルタと外部回路を電気的に接続する際に重要なパラメータとなる外部結合Ｑｅの調整は、誘電体フィルタを製造する過程で回路定数を変更することによって行っていた。すなわち、誘電体フィルタを製造する過程で、外導体５と入出力電極６のギャップ寸法や入出力電極６の形状等を種々変更することにより、回路定数を変更していた。しかしながら、既に外導体５や入出力電極６が形成された誘電体フィルタに対して、外部結合Ｑｅを調整する方法はなく、設計変更の柔軟性に欠けるばかりでなく、誘電体フィルタの製造コストも高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、外導体や入出力電極が形成された後に外部結合Ｑｅを容易に調整することができる誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造及び誘電体デュプレクサの実装構造、並びにこれら誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造及び誘電体デュプレクサの実装構造を備えた通信機装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る誘電体フィルタや誘電体デュプレクサは、誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
以上の構成からなる誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを回路基板に実装すると、ギャップの近傍部分の外導体が、絶縁材により回路基板のグランドパターンから絶縁され、グランド電流は絶縁材を迂回して外導体を流れる。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材が配設されている分だけ長くなる。ところで、グランド電流の経路が長くなるにつれて、インダクタンスは大きくなる。従って、ギャップの近傍部分の外導体表面に絶縁材を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価である。外部結合Ｑｅは、絶縁材の寸法及び形状を適当に設定することにより調整される。さらに、絶縁材を導電性膜で被覆することにより、外界から絶縁材が保護される。
【０００７】
また、本発明に係る誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造は、
（ａ）誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入力電極及び出力電極とを有した誘電体フィルタや誘電体デュプレクサと、
（ｂ）信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けた回路基板とを備え、
（ｃ）前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記絶縁材や凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が接したり、あるいは対向したりするように、前記誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする。
【０００８】
以上の構成により、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップの近傍部分の外導体が、回路基板に設けた絶縁材や凹部内の空気により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材や凹部が配設されている分だけ長くなる。従って、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価である。外部結合Ｑｅは、絶縁材や凹部の寸法及び形状を適当に設定することにより調整される。
【０００９】
また、本発明に係る通信機装置は、前述の特徴を有する誘電体フィルタや誘電体デュプレクサ、あるいは、誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造を少なくとも一つ備えることにより、設計変更に柔軟に対応することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及びそれを使用した通信機装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
［第１実施形態、図１〜図３］
本発明に係る誘電体フィルタの第１実施形態を図１に示す。該誘電体フィルタ１１は、直方体形状を有する単一の誘電体ブロック１２を備えている。誘電体ブロック１２は、互いに対向する端面１２ａ，１２ｂを貫通する二つの共振器孔１３ａ，１３ｂを有する。共振器孔１３ａ，１３ｂは、その軸が互いに平行になるように誘電体ブロック１２に並置されている。共振器孔１３ａ，１３ｂの内壁面には内導体１４が形成されている。誘電体ブロック１２には、端面１２ａを残して、外壁面に外導体１５、入力電極１７及び出力電極１８が形成されている。共振器孔１３ａ，１３ｂのそれぞれの内導体１４は、端面１２ａで外導体１５から電気的に開放（分離）され、端面１２ｂで外導体１５に電気的に短絡（導通）されている。
【００１２】
内導体１４が形成された共振器孔１３ａは、誘電体ブロック１２及び外導体１５と共に、１／４波長（λ／４）の誘電体共振器１６ａを構成している。同様に、内導体１４が形成された共振器孔１３ｂは、誘電体ブロック１２及び外導体１５と共に、１／４波長（λ／４）の誘電体共振器１６ｂを構成している。誘電体共振器１６ａ，１６ｂは、それぞれ誘電体ブロック１２の端面１２ａを開放面、端面１２ｂを短絡面としている。
【００１３】
入力電極１７及び出力電極１８は、誘電体ブロック１２の端面１２ａ寄りの位置に、外導体１５に対して所定のギャップｇを確保して、外導体１５に非導通の状態で形成されている。そして、第１実施形態では、ギャップｇの近傍部分の外導体１５表面に、ギャップｇを囲むように絶縁材１９が設けられている。絶縁材１９は、ペースト状の絶縁材を印刷等の方法により塗布、乾燥して形成したり、スパッタリング法や真空蒸着法等の方法により形成される。
【００１４】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１を、例えば図２に示すように、回路基板６２に実装する場合を考える。つまり、誘電体フィルタ１１の外導体１５は半田６１により回路基板６２のグランドパターン６２ａに半田付けされ、誘電体フィルタ１１の入力電極１７及び出力電極１８はそれぞれ半田６１により回路基板６２の信号パターン６２ｂに半田付けされる。この場合、誘電体フィルタ１１のギャップｇの近傍部分の外導体１５が絶縁材１９により、回路基板６２のグランドパターン６２ｂから絶縁される。従って、例えば、グランドパターン６２ａから外導体１５に流れるグランド電流は、矢印Ａで示すように、絶縁材１９を迂回して流れることになる。
【００１５】
これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材１９が配設されている分だけ長くなる。グランド電流の経路が長くなるにつれて、インダクタンスは大きくなるので、ギャップｇの近傍部分の外導体１５表面に絶縁材１９を設けることは、入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価である。図３は、図１に示した誘電体フィルタ１１の電気等価回路図である。なお、図３において、Ｃｅは、入力電極１７と誘電体共振器１６ａとの間、並びに、出力電極１８と誘電体共振器１６ｂとの間に形成される外部結合容量であリ、６３は誘電体共振器１６ａと１６ｂとの間に形成される電磁気的結合である。
【００１６】
従って、絶縁材１９の寸法及び形状を適当に設定することにより、入出力電極１７，１８に直列に接続されるインダクタンスＬｅの大きさを変更し、外部結合Ｑｅを調整することができる。この調整は、誘電体ブロック１２に、共振器孔１３ａ，１３ｂ、導体１４，１５及び入出力電極１７，１８等を設けた後の誘電体フィルタ１１に対して、絶縁材１９を形成することにより行うことができる。
【００１７】
［第２実施形態、図４］
本発明に係る誘電体フィルタの第２実施形態を図４に示す。該誘電体フィルタ１１ａは、図１〜図３において説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１の絶縁材１９をさらに導電性膜１５ａで覆ったものである。導電性膜１５ａは、導電性ペーストを印刷等の方法により塗布、乾燥して形成したり、スパッタリング法や真空蒸着法等の方法により形成したり、あるいは、導電性シートを導電性接着剤等により固着することにより形成される。このようにすれば、絶縁材１９が導電性膜１５ａにより、外界から保護されるので、インダクタンスＬｅの経時的な変化が少なく、信頼性が向上する。ただし、第２実施形態では、導電性膜１５ａが外導体１５の表面も含めて絶縁材１９を覆っているが、絶縁材１９の表面のみを覆うものであってもよい。
【００１８】
［第３実施形態、図５］
図５に示すように、第３実施形態は、誘電体フィルタ１１ｂの実装構造について説明する。誘電体フィルタ１１ｂは、図１〜図３で説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１において、絶縁材１９を設けないものと同様のものである。一方、誘電体フィルタ１１ｂが実装される回路基板６２は、その上面に広面積のグランドパターン６２ａと、信号パターン６５，６６と、絶縁材１９が設けられている。絶縁材１９は、グランドパターン６２ａの表面の、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇ近傍の外導体１５部分に対応する位置に、印刷等の方法により形成されている。
【００１９】
誘電体フィルタ１１ｂを、導電性接着剤や半田等を利用して回路基板６２に実装すると、誘電体フィルタ１１ｂの入力電極１７が信号パターン６５に電気的に接続され、出力電極１８が信号パターン６６に接続され、外導体１５がグランドパターン６２ａに電気的に接続される。そして、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇ近傍の外導体１５部分が、絶縁材１９に接する。
【００２０】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１ｂの実装構造は、誘電体フィルタ１１ｂのギャップｇの近傍部分の外導体１５が絶縁材１９により、回路基板６２のグランドパターン６２ａから絶縁される。従って、グランドパターン６２ａから外導体１５に流れるグランド電流は、絶縁材１９を迂回して流れることになる。これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材１９が配設されている分だけ長くなる。つまり、回路基板６２のグランドパターン６２ａ表面に絶縁材１９を設けることは、誘電体フィルタ１１ｂの入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価となる。
【００２１】
従って、第３実施形態は、前記第１実施形態の誘電体フィルタ１１と略同じ作用効果を奏することができる。それに加えて、絶縁材１９が回路基板６２側に配置されているので、標準化された誘電体フィルタ１１ｂを製作しておき、誘電体フィルタ１１ｂを回路基板６２に実装する際に、回路基板６２側で外部結合Ｑｅを自由に調整することができる利点がある。また、この標準化により、誘電体フィルタ１１ｂのコストが大幅に削減される。
【００２２】
［第４実施形態、図６］
第４実施形態は、誘電体フィルタの別の実装構造について説明する。図７に示すように、誘電体フィルタ１１ｃは、図１〜図３で説明した第１実施形態の誘電体フィルタ１１において、絶縁材１９を設けないものと同様のものである。一方、誘電体フィルタ１１ｃが実装される回路基板６８は、その上面に広面積のグランドパターン６８ａと、信号パターン６５，６６と、凹部６９が設けられている。凹部６９は、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇ近傍の外導体１５部分に対応する位置に形成されている。
【００２３】
誘電体フィルタ１１ｃを、導電性接着剤や半田等を利用して回路基板６８に実装すると、誘電体フィルタ１１ｃの入力電極１７が信号パターン６５に電気的に接続され、出力電極１８が信号パターン６６に接続され、外導体１５がグランドパターン６８ａに電気的に接続される。そして、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇ近傍の外導体１５部分が、凹部６９に対向する。
【００２４】
以上の構成からなる誘電体フィルタ１１ｃの実装構造は、誘電体フィルタ１１ｃのギャップｇの近傍部分の外導体１５が凹部６９内の空気により、回路基板６８のグランドパターン６８ａから絶縁される。従って、グランドパターン６８ａから外導体１５に流れるグランド電流は、凹部６９を迂回して流れることになる。これにより、入力電極１７及び出力電極１８の周囲のグランド電流の経路は、凹部６９が配設されている分だけ長くなる。つまり、回路基板６８表面に凹部６９を設けることは、誘電体フィルタ１１ｃの入出力電極１７，１８に直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価となる。従って、第４実施形態は、前記第３実施形態の誘電体フィルタ１１ｂの実装構造と同様の作用効果を奏することができる。
【００２５】
［第５実施形態、図７］
第５実施形態は、自動車電話や携帯電話等の移動体通信機装置等に使用される誘電体デュプレクサについて説明する。
図７に示すように、誘電体デュプレクサ３１は、略直方体形状の誘電体ブロック４１の対向する一対の端面４１ａ，４１ｂを貫通して、４個の横断面円形の共振器孔３３ａ〜３３ｄが形成されている。
【００２６】
誘電体ブロック４１の外面の略全面には外導体３５が形成されている。送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴは、この外導体３５に対して所定のギャップｇを確保して、外導体３５に非導通の状態で誘電体ブロック４１の外面に形成されている。ギャップｇの近傍部分の外導体３５表面には、ギャップｇを囲むように絶縁材３９が設けられている。
【００２７】
各共振器孔３３ａ〜３３ｄの略内周全面には内導体３４が形成されており、一方の開口側に非導体形成部３８を設けている。この非導体形成部３８が設けられている開口側の端面４１ａが開放側端面であり、端面４１ａに対向する端面４１ｂが短絡側端面である。内導体３４は開放側端面４１ａでは外導体３５から電気的に解放（分離）され、短絡側端面４１ｂでは外導体３５に電気的に短絡（導通）されている。さらに、各共振器孔３３ａ〜３３ｄの軸方向の長さはλ／４（λは共振器孔３３ａ〜３３ｄ毎に形成される共振器の中心波長）に設定されている。
【００２８】
内導体３４を設けた共振器孔３３ａは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に１／４波長の誘電体共振器３６ａを構成している。共振器孔３３ｂは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｂを構成している。これら二つの誘電体共振器３６ａ，３６ｂは、送信フィルタ５０Ａを構成している。同様に、共振器孔３３ｃは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｃを構成している。共振器孔３３ｄは、誘電体ブロック４１及び外導体３５と共に、誘電体共振器３６ｄを構成している。これら二つの誘電体共振器３６ｃ，３６ｄは、受信フィルタ５０Ｂを構成している。そして、このフィルタ５０Ａ，５０Ｂと送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴとの間は電磁気的に結合されている。
【００２９】
この誘電体デュプレクサ３１は、図示しない送信回路系から送信側電極Ｔｘに入った送信信号を送信フィルタ５０Ａを介してアンテナ側電極ＡＮＴから出力すると共に、アンテナ側電極ＡＮＴから入った受信信号を受信フィルタ５０Ｂを介して受信側電極Ｒｘから図示しない受信回路系に出力する。
【００３０】
以上の構成からなる誘電体デュプレクサ３１を回路基板に実装する場合を考える。誘電体デュプレクサ３１の外導体３５は回路基板のグランドパターンに半田付けされ、誘電体デュプレクサ３１の送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴはそれぞれ回路基板の信号パターンに半田付けされる。この場合、誘電体デュプレクサ３１のギャップｇの近傍部分の外導体３５が絶縁材３９により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。従って、例えば、回路基板のグランドパターンから誘電体デュプレクサ３１の外導体３５に流れるグランド電流は、絶縁材３９を迂回して流れることになる。
【００３１】
これにより、送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴの周囲のグランド電流の経路は、絶縁材３９が配設されている分だけ長くなる。つまり、ギャップｇの近傍部分の外導体３５表面に絶縁材３９を設けることは、送信側電極Ｔｘ，受信側電極Ｒｘ及びアンテナ側電極ＡＮＴにそれぞれ直列にインダクタンスＬｅを接続することと電気的に等価である。従って、絶縁材３９の寸法及び形状を適当に設定することにより、電極Ｔｘ，Ｒｘ，ＡＮＴに直列に接続されるインダクタンスＬｅの大きさを変更し、外部結合Ｑｅを調整することができる。この調整は、誘電体ブロック４１に、共振器孔３３ａ〜３３ｄ、導体３４，３５及び電極Ｔｘ，Ｒｘ，ＡＮＴ等を設けた後の誘電体デュプレクサ３１に対して、絶縁材３９を形成することにより行うことができる。
【００３２】
また、この誘電体デュプレクサ３１において、前記第２実施形態のように、絶縁材３９を導電性膜で被覆してもよい。また、前記第３、第４実施形態のように、誘電体デュプレクサ３１に絶縁材３９を設けないで、回路基板側に絶縁材３９を設けたり、さらには、絶縁材３９に代えて回路基板側に凹部を設けた誘電体デュプレクサの実装構造を採用することができる。
【００３３】
［第６実施形態、図８］
第６実施形態は、本発明に係る通信機装置の一実施形態を示すもので、携帯電話を例にして説明する。
【００３４】
図８は携帯電話１２０のＲＦ部分の電気回路ブロック図である。図８において、１２２はアンテナ素子、１２３はアンテナ共用フィルタ（デュプレクサ）、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用バンドパスフィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用バンドパスフィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用バンドパスフィルタである。
【００３５】
ここに、アンテナ共用フィルタ（デュプレクサ）１２３として、例えば前記第５実施形態のデュプレクサ３２を使用することができる。また、送信側及び受信側段間用バンドパスフィルタ１３３、１３６並びにローカル用バンドパスフィルタ１３９として、例えば前記第１及び第２実施形態の誘電体フィルタ１１，１１ａを使用したり、あるいは、第３及び第４実施形態の誘電体フィルタ１１ｂ，１１ｃの実装構造を使用することにより、携帯電話１２０の設計変更が容易になる。
【００３６】
［他の実施形態］
なお、本発明に係る誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタの実装構造、誘電体デュプレクサの実装構造及び通信機装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、誘電体フィルタは、共振器孔を設けない誘電体ブロックと、この誘電体ブロックを略覆うように設けた外導体と、この外導体との間に所定のギャップを有して外導体と分離されている入出力電極とを備えた、いわゆるＴＥモード誘電体フィルタであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサが、外導体と入出力電極を分離するギャップの近傍部分の前記外導体表面に、絶縁材を設けているので、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを回路基板に実装すると、ギャップの近傍部分の外導体が、絶縁材により回路基板のグランドパターンから絶縁され、グランド電流は絶縁材を迂回して外導体を流れる。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材が配設されている分だけ長くなる。従って、ギャップの近傍部分の外導体表面に絶縁材を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価になり、外部結合Ｑｅは絶縁材の寸法及び形状を適当に設定することにより調整することができる。
【００３８】
この結果、絶縁材の寸法及び形状を調整することにより、外部結合Ｑｅを最適な値に調整することができ、同一の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサで、種々の外部結合値を得ることができる。これにより、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサの標準化を図ることができ、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのコストを引き下げることができる。
【００３９】
また、本発明に係る誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造は、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサの外導体と入出力電極を分離するギャップの近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設け、前記絶縁材や凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が接したり、あるいは対向したりするように、前記誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したので、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップの近傍部分の外導体が、回路基板に設けた絶縁材や凹部内の空気により、回路基板のグランドパターンから絶縁される。つまり、入出力電極の周囲のグランド電流の経路は、絶縁材や凹部が配設されている分だけ長くなる。
【００４０】
従って、回路基板のグランドパターン表面の、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材や凹部を設けることは、入出力電極に直列にインダクタンスを接続することと電気的に等価になり、外部結合Ｑｅを絶縁材や凹部の寸法及び形状を適当に設定することにより調整することができる。そして、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサを標準化しておけば、実装の際に、回路基板側で外部結合Ｑｅを自由に調整することができ、誘電体フィルタや誘電体デュプレクサのコストを大幅に削減することができる。
【００４１】
また、本発明に係る通信機装置は、前述の特徴を有する誘電体フィルタや誘電体デュプレクサ、あるいは、誘電体フィルタの実装構造や誘電体デュプレクサの実装構造を少なくとも一つ備えることにより、設計変更に柔軟に対応することができると共に、通信機装置の部品及び製造コストが大幅に削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る誘電体フィルタの第１実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示した誘電体フィルタを回路基板に実装した状態を示す一部断面図。
【図３】図１に示した誘電体フィルタの電気等価回路図。
【図４】本発明に係る誘電体フィルタの第２実施形態を示す斜視図。
【図５】本発明に係る誘電体フィルタの実装構造を示す分解斜視図。
【図６】本発明に係る誘電体フィルタの別の実装構造を示す分解斜視図。
【図７】本発明に係る誘電体デュプレクサの斜視図。
【図８】本発明に係る通信機装置の一つの実施形態を示す電気回路ブロック図。
【図９】従来の誘電体フィルタを示す斜視図。
【符号の説明】
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…誘電体フィルタ
１２，４１…誘電体ブロック
１２ａ，１２ｂ，４１ａ，４１ｂ…端面
１３ａ，１３ｂ，３３ａ〜３３ｄ…共振器孔
１４，３４…内導体
１５，３５…外導体
１５ａ…導電性膜
１６ａ，１６ｂ，３６ａ〜３６ｄ…誘電体共振器
１７…入力電極
１８…出力電極
１９，３９…絶縁材
３１…誘電体デュプレクサ
５０Ａ…送信側フィルタ
５０Ｂ…受信側フィルタ
６２，６８…回路基板
６２ａ，６８ａ…グランドパターン
６５，６６…信号パターン
６９…凹部
１２０…携帯電話
１２３…誘電体デュプレクサ
ｇ…ギャップ
ＡＮＴ…アンテナ側電極
Ｔｘ…送信側電極
Ｒｘ…受信側電極
Claims (9)
- 誘電体ブロックと、
前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、
前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、
前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、
前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材と、
を備えたことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 前記絶縁材を導電性膜でさらに被覆したことを特徴とする請求項１記載の誘電体フィルタ。
- 誘電体ブロックと、
前記誘電体ブロック内に構成された、送信側フィルタ及び受信側フィルタを形成する複数の誘電体共振器と、
前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、
前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、
前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材と、
を備えたことを特徴とする誘電体デュプレクサ。 - 請求項１又は請求項２記載の誘電体フィルタ、又は、請求項３記載の誘電体デュプレクサの少なくともいずれか一つを備えたことを特徴とする通信機装置。
- 誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入力電極及び出力電極とを有した誘電体フィルタと、
信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材を設けた回路基板とを備え、
前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記絶縁材に前記ギャップ近傍の外導体部分が接するように、前記誘電体フィルタを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする誘電体フィルタの実装構造。 - 誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入力電極及び出力電極とを有した誘電体フィルタと、
信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体フィルタのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に凹部を設けた回路基板とを備え、
前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が対向するように、前記誘電体フィルタを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする誘電体フィルタの実装構造。 - 誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された、送信側フィルタ及び受信側フィルタを形成する複数の誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材とを有した誘電体デュプレクサと、
信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体デュプレクサのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に絶縁材を設けた回路基板とを備え、
前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記絶縁材に前記ギャップ近傍の外導体部分が接するように、前記誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする誘電体デュプレクサの実装構造。 - 誘電体ブロックと、前記誘電体ブロック内に構成された、送信側フィルタ及び受信側フィルタを形成する複数の誘電体共振器と、前記誘電体ブロックの外面に設けられた外導体と、前記誘電体ブロックの外面に設けられ、前記外導体との間に所定のギャップを有して前記外導体と分離されている入出力電極と、前記ギャップの近傍部分の前記外導体表面に設けられた絶縁材とを有した誘電体デュプレクサと、
信号パターン及びグランドパターンを表面に設けると共に、該グランドパターンの表面の、前記誘電体デュプレクサのギャップ近傍の外導体部分に対応する位置に凹部を設けた回路基板とを備え、
前記信号パターンに前記入力電極及び出力電極が電気的に接続し、前記グランドパターンに前記外導体が電気的に接続し、かつ、前記凹部に前記ギャップ近傍の外導体部分が対向するように、前記誘電体デュプレクサを前記回路基板に実装したこと、
を特徴とする誘電体デュプレクサの実装構造。 - 請求項５又は請求項６記載の誘電体フィルタの実装構造、又は、請求項７又は請求項８記載の誘電体デュプレクサの実装構造の少なくともいずれか一つを備えたことを特徴とする通信機装置。
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