JP3788369B2 - 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信機等に搭載される、誘電体ブロックを用いた一体型の誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれを備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘電体フィルタの構成について、図８を参照して説明する。
【０００３】
図８の（ａ）は誘電体フィルタの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体フィルタの底面図、（ｃ）は誘電体フィルタの内導体の開放面側の正面図を示している。
図８において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｃは内導体形成孔、３ａ〜３ｃは内導体、３３ａ〜３３ｃは内導体非形成部、４は外導体、５，６は入出力電極、７，８は外導体非形成部、９，１０は内面に電極を形成した励振孔である。
【０００４】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内導体３ａ〜３ｃをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｃと、それぞれ内面電極を形成している励振孔９，１０とを設けている。また、誘電体ブロック１の外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｃの一方の開口面付近には内導体非形成部３３ａ〜３３ｃをそれぞれ設けており、この開口面を開放面側とし、対向する面を短絡面として各内導体３ａ〜３ｃは共振器を構成している。ここで、各内導体形成孔３ａ〜３ｃは開放面側の内径と短絡面側の内径が異なるステップ孔となっている。
【０００５】
また、内導体形成孔２ａ〜２ｃの短絡面から実装面である下面にかけて外導体非形成部７，８を備え、励振孔９，１０の内面電極の一端に導通する入出力電極５，６を形成している。励振孔９，１０の内面電極の他端は外導体４に導通している。
【０００６】
これら励振孔９，１０を備えた入出力電極５，６と各内導体３ａ〜３ｃからなる共振器とが電磁気的に結合することにより、誘電体ブロックを用いた一体型の誘電体フィルタを構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の誘電体フィルタにおいては、次のような解決すべき課題があった。
【０００８】
図９は従来の誘電体フィルタの励振孔の内面電極が外導体に短絡する開口面（内導体の開放面側）におけるアース電流を示した図である。
図９において、２ａは内導体形成孔、３ａは内導体、９は励振孔、４は外導体である。
【０００９】
誘電体フィルタに信号が入力されると、基本モードであるＴＥＭモードで共振し、伝搬される。一方、この信号により、各内導体および励振孔に形成された内面電極から接地電極である外導体にアース電流が流れる。
このとき、励振孔９の内面電極から外導体に流れるアース電流は、図９に示すように、励振孔９の開口端から実装面方向へ、およびその対向面方向へ流れる。
【００１０】
一方、この面に対向する面付近では、入出力電極５，６周囲の外導体非形成部７，８が実装面にまで延びていることにより、誘電体フィルタの電磁界分布が実装面とその対向面とで非対称となる。そのため、実装面（およびその対向面）に垂直な電界成分をもち、実装面からみて磁界が周回するＴＥ１０１モードを主成分とするＴＥモードが励振される。このため、誘電体フィルタの通過帯域近傍の減衰量およびスプリアス特性が大きく悪化してしまう。
【００１１】
この発明の目的は、基本モードであるＴＥＭモード以外の不要モードを低減して、優れたスプリアス特性を有する簡素な構造の誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびこれを備えた通信装置を構成することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面であって、前記励振孔近傍で且つ実装面側の外導体に電極非形成部を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面での前記励振孔の開口位置を、前記励振孔の入出力電極側の開口面での開口位置に比べて、前記実装面からより離れる位置に設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面にかけて延びる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面に向う程深くなる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１７】
また、この発明は、前記誘電体フィルタを備えて誘電体デュプレクサを構成する。
【００１８】
また、この発明は、前記誘電体フィルタまたは前記誘電体デュプレクサを備えて通信装置を構成する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係る誘電体フィルタの構成について、図１を参照して説明する。
【００２０】
図１の（ａ）は誘電体フィルタの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体フィルタの底面図、（ｃ）は誘電体フィルタの内導体の開放面側の正面図である。
図１において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｃは内導体形成孔、３ａ〜３ｃは内導体、３３ａ〜３３ｃは内導体非形成部、４は外導体、５，６は入出力電極、７，８は外導体非形成部、９，１０は内面電極を備えた励振孔、１３，１４は電極非形成部である。
【００２１】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内導体３ａ〜３ｃをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｃと、それぞれに内面電極を形成している励振孔９，１０とを設けている。また、誘電体ブロック１の外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｃの一方の開口面付近には内導体非形成部３３ａ〜３３ｃをそれぞれ設けており、この開口面を開放面側とし、対向する面を短絡面として各内導体３ａ〜３ｃは共振器を構成している。ここで、各内導体形成孔３ａ〜３ｃは開放面側の内径と短絡面側の内径が異なるステップ孔構造となっている。
【００２２】
また、内導体形成孔２ａ〜２ｃの短絡面から実装面である下面にかけて外導体非形成部７，８を備えて、励振孔９，１０の内面電極の一端に導通する入出力電極５，６を形成している。励振孔９，１０の内面電極の他端は外導体４に導通（短絡）させている。
【００２３】
電極非形成部１３は、励振孔９，１０の内面電極の一端を短絡する開口面において、励振孔９の開口端付近の実装面寄りの位置に形成している。同様に、電極非形成部１４は、励振孔９，１０の内面電極の一端を短絡する開口面において、励振孔１０の開口端付近の実装面寄りの位置に形成している。
【００２４】
前述したとおり、入出力電極５，６周囲の外導体非形成部７，８が実装面にまで延びていることにより、誘電体フィルタの電磁界分布が実装面とその対向面とで非対称となる。そのため、実装面（およびその対向面）に垂直な電界成分をもつＴＥ１０１モードを主成分とするＴＥモードが励振される。
【００２５】
しかし、このＴＥモードは、励振孔の内面電極が外導体に短絡する開口面に流れるアース電流にも左右される。これら電界、磁界、アース電流は互いに影響しあっている。
【００２６】
そこで、上記入出力電極による実装面とその対向面との、アース電流の非対称性を抑制するように、電極非形成部１３，１４を設ける。通常は、励振孔の内面電極が外導体に短絡する位置（開口端）から、実装面側の外導体へ流れるアース電流を抑制するように、電極非形成部１３，１４を設ければよい。これにより、上記ＴＥモードを誘起しようとする磁界・電界が共に小さくなり、ＴＥモードの励振を抑制することができ、スプリアス特性を改善することができる。
【００２７】
次に、第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図２および図３を参照して説明する。
図２の（ａ）は誘電体デュプレクサの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体デュプレクサの底面図、（ｃ）は誘電体デュプレクサの内導体の開放面側の正面図である。
図２において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、３３ａ〜３３ｆは内導体非形成部、４は外導体、１５はアンテナ電極、１６，１７は入出力電極、１８，１９，２０は外導体非形成部、２１は内面電極を備えたアンテナ励振孔、２２は電極非形成部である。
【００２８】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内面に内導体３ａ〜３ｆをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｆを設けており、外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆの、図２の（ｃ）に示す面の付近には、内導体非形成部３３ａ〜３３ｆを設けて開放端側とし、これに対向する図２の（ａ）に示す面を短絡面としている。これにより、各内導体３ａ〜３ｆは、誘電体ブロック１と外導体４とでそれぞれ誘電体共振器を構成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆは短絡面側の内径と開放面側の内径とが異なるステップ孔構造である。
【００２９】
一方、誘電体ブロック１の外面には、内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列方向の端面から、実装面（図２の（ｂ）に示す面）にかけて、外導体非形成部１９，２０を備えることにより、外導体４から離間した入出力電極１６，１７を形成している。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間に、内導体形成孔２ａ〜２ｆの短絡面から実装面にかけて、外導体非形成部１８を備えて、外導体４から離間したアンテナ電極１５を形成している。この状態で、内導体形成孔２ａ〜２ｃからなる部分と内導体形成孔２ｄ〜２ｆからなる部分とは、各共振器同士が結合した三段の共振器からなる誘電体フィルタとしてそれぞれ作用する。この一方を送信側フィルタ、他方を受信側フィルタとして誘電体デュプレクサを構成する。
【００３０】
アンテナ励振孔２１の内面電極の一端は、アンテナ電極１５に導通させている。アンテナ励振孔２１の内面電極の他端は外導体４に短絡させている。
また、電極非形成部２２は、アンテナ励振孔２１の開口端付近で且つ誘電体ブロック１の実装面寄りの位置に形成している。したがって、電極非形成部２２は、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する開口面において、内面電極から実装面側の外導体へ流れるアース電流を抑制する。
【００３１】
このような構成とすることにより、前述の実施形態と同様に、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥモードの励振を抑制することができる。
【００３２】
ここで、図３は、図２に示した誘電体デュプレクサの通過特性を示した図である。
前述のようにＴＥモードの励振が抑制されることにより、例えば、図３に示すようにＴＥ１０１モードによる極が無くなるとともに、遮断周波数帯の減衰量が増し、スプリアス特性が改善される。
【００３３】
次に、第３の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図４を参照して説明する。
【００３４】
図４の（ａ）は誘電体デュプレクサの内導体の短絡面の正面図であり、（ｂ）は誘電体デュプレクサの内導体の開放面側の正面図であり、（ｃ）は誘電体デュプレクサのアンテナ励振孔の軸方向に切った側面断面図である。
図４において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１５はアンテナ電極、１８は外導体非形成部、２１は内面電極を備えたアンテナ励振孔である。
【００３５】
図４に示す誘電体デュプレクサでは、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する面に電極非形成部が無く、アンテナ励振孔２１が途中で折れ曲がり、外導体４に短絡する面側とアンテナ電極１５に導通する面側とで軸位置が異なるように形成している。この構造により、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する面に発生するアース電流を抑制している。
【００３６】
例えば、図４の（ｃ）に示すように、アンテナ電極１５に導通する面側のアンテナ励振孔２１の軸位置は、実装面寄りの位置としているが、外導体への短絡面側のアンテナ励振孔の軸位置を、実装面から離れた位置としている。このことにより、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に導通する位置を、実装面より離れた位置となるようにして、実装面側の外導体方向へのアース電流を抑制する。
【００３７】
内導体形成孔２ａ〜２ｆ、内導体３ａ〜３ｆ、外導体４、アンテナ電極１５、入出力電極、および外導体非形成部の構成は第２の実施形態と基本的に同じである。
【００３８】
このような構成とすることにより、励振孔の内面電極が外導体に短絡する面において、実装面方向へ流れるアース電流を抑制することができ、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥ１０１モード等のＴＥモードの励振を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態の構造を用いることにより、外導体に電極非形成部を設ける必要がなくなり、第１および第２の実施形態に示した誘電体フィルタおよび誘電体デュプレクサに比べて、導体損を抑えながら、アース電流を抑制することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、励振孔の位置を図４の（ｃ）に示す位置としたが、実装面方向およびその対向面方向へのアース電流を所定量に制御するように形成すれば、この軸位置を誘電体ブロックの他の位置にシフトさせてもよい。また、励振孔はクランク状でなくてもよく、例えば一方の開口部から他方の開口部へ斜めに貫通するように形成してもよい。
【００４１】
また、前述の第１、第２、第３の実施形態では、内導体形成孔の一方の開口端付近に、内導体非形成部を設けて、共振器の開放端を構成した構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサについて示したが、内導体形成孔の一方の開口面に外導体を設けずに、その面を開放端面とした構造や、開放端面における内導体形成孔の開口部付近に、隣接する共振器間の結合用電極を形成した構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサに適用してもよい。
【００４２】
次に、第４の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図５を参照して説明する。
【００４３】
図５は誘電体デュプレクサの外観斜視図である。
図５において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１６は入出力電極、１９は外導体非形成部、２１はアンテナ励振孔、２４はアンテナ励振孔２１の開口端電極、１０１は凹部である。
【００４４】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内面に内導体３ａ〜３ｆをそれぞれ形成した内導体形成孔２ａ〜２ｆと、内面電極を備えたアンテナ励振孔２１とを設けており、外面には、内導体形成孔２ａ〜２ｆの一方の端面である、図における左手前面を除く五面に外導体４を形成している。
【００４５】
図における左手前面には、アンテナ励振孔２１の内面電極に導通する開口端電極２４を所定の幅で形成している。この開口端電極２４の形成領域内に凹部１０１を設け、この凹部１０１の内面とその周囲にのみ電極を形成して開口端電極２４に導通させている。また、この面の他の部分には外導体４が形成されていないので、内導体３ａ〜３ｆは外導体４とが離間され、共振器の開放端を構成している。
一方、この面に対向する他方の端面（図における右奥面）では、内導体３ａ〜３ｆを外導体４に導通させて、短絡面としている。また、この短絡面から実装面（図における下面）には、アンテナ励振孔２１の内面電極に導通するアンテナ電極を、外導体非形成部により外導体４から離間して、形成している。
【００４６】
また、入出力電極１６を、内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列方向の端面から実装面にかけて、外導体非形成部１９を設けることにより形成している。なお、図には示されていないが、図における左奥面から実装面にかけても同様に外導体非形成部を設けることにより、入出力電極を形成している。
【００４７】
この状態で、内導体形成孔２ａ〜２ｃからなる部分と内導体形成孔２ｄ〜２ｆからなる部分とは、各共振器同士が結合した三段の共振器からなる誘電体フィルタとしてそれぞれ作用する。これにより、その一方を送信側フィルタ、他方を受信側フィルタとする誘電体デュプレクサを構成している。
【００４８】
このような構造とすることにより、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面に流れるアース電流は、凹部１０１の壁を介して通るため、実質的にアース電流の流れる距離は、開口端電極に凹部１０１が無い場合とは異なる。一方、上面に流れるアース電流の大部分は凹部１０１の底面を流れるので、伝搬距離は短絡面に凹部１０１がない場合と殆ど変化しない。このような構造とすることにより、アンテナ励振孔２１から実装面への伝搬距離と、その対向面への伝搬距離とを変えて、アース電流を制御することができる。これにより、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥモードとの励振を抑制することができ、スプリアス特性に優れた誘電体デュプレクサを構成できる。
【００４９】
また、誘電体ブロックを削除して凹部を形成する場合には、誘電体ブロックをブロック状に削除するため、削除作業が容易であり、所望の特性が得られるように容易に外形を形成できる。
【００５０】
また、予め凹部の寸法を設定しておくことにより、金型を用いて容易にスプリアス特性の優れた誘電体デュプレクサを量産することができる。
【００５１】
次に、第５の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図６を参照して説明する。
【００５２】
図６は誘電体デュプレクサの外観斜視図である。
図６において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１６は入出力電極、１９は外導体非形成部、２１はアンテナ励振孔、２４はアンテナ励振孔２１の開口端電極、１０２は凹部である。
【００５３】
図６に示す誘電体デュプレクサにおいては、開口端電極２４を形成している面において、実装面側からその対向面側に向かい深くなる凹部１０２を、所定の幅（内導体形成孔の配列方向の寸法）で設けている。凹部１０２の誘電体ブロック１の表面には開口端電極２４を形成しており、他の部分には開口端電極２４を形成していない。
その他の構成については、第４の実施形態に示した誘電体デュプレクサと同じである。
【００５４】
このような構造とすることにより、実装面に対向する面と開口端電極の面との接線部が削られているため、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面の対向面へアース電流は、凹部１０２の底面と側壁を介して流れる。これにより、アース電流密度が低くなる。一方、実装面へ流れるアース電流は、略全体が凹部１０２の底面を介して伝搬されて、電流密度が高くなる。このように、凹部１０２の形状を変化させることにより、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面およびその対向面へ流れるアース電流を制御することができる。これにより、実装面とその対向面との間の電界を制御して、ＴＥ１０１モード等のスプリアスモードの励振を抑制し、不要な結合を防止できる。その結果、スプリアス特性を改善することができる。
【００５５】
また、誘電体ブロックを削除することにより凹部１０２を形成する場合には、誘電体ブロックをブロック状に削除するため、削除作業が容易であり、所望の特性が得られるように容易に外形を形成できる。
【００５６】
また、予め所望の特性となるように、凹部の形状を設定して金型を形成しておけば、容易に誘電体デュプレクサを構成することができる。
【００５７】
なお、前述の第４、第５の実施形態では、内導体形成孔の開放面に外導体を設けずに開放端を形成する構造としたが、内導体形成孔の開放面側の開口部付近に電極を形成した構造や、誘電体ブロックの全面に外導体を形成し、内導体形成孔の一方の開口部付近の内部に内導体非形成部を設けて開放端とした構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサに適用してもよい。
【００５８】
また、第３〜第５の実施形態形態においては、誘電体デュプレクサの例を示したが、誘電体フィルタについて同様の構造を適用してもよい。
【００５９】
次に、第６の実施形態に係る通信装置の構成について、図７を参照して説明する。
【００６０】
図７は通信装置のブロック図である。
図７において、ＡＮＴは送受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰＦｂ，ＢＰＦｃはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭＰｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞれミキサ、ＯＳＣは発振器、ＤＩＶは分周器（シンセサイザー）である。ＭＩＸａはＤＩＶから出力される周波数信号をＩＦ信号で変調し、ＢＰＦａは送信周波数の帯域のみを通過させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを介しＡＮＴより送信する。ＡＭＰｂはＤＰＸから出力される信号を増幅し、ＢＰＦｂはからＡＭＰｂから出力される信号のうち受信周波数帯域のみを通過させる。ＭＩＸｂはＢＰＦｃより出力される周波数信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号ＩＦを出力する。
【００６１】
図７に示したフィルタには、図１に示した構造の誘電体フィルタを、また、デュプレクサには図２、図４、図５、図６に示した構造の誘電体デュプレクサを用いることができる。このようにして全体に簡素な構造で優れた通信特性を有する通信装置を構成することができる。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面であって、前記励振孔近傍で且つ実装面側の外導体に電極非形成部を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、入出力電極に導通した励振孔の内面電極から誘電体ブロックの実装面およびその対向面の外導体に流れるアース電流を制御し、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を抑えるため、この電界によるスプリアスモードを抑制し、スプリアス特性に優れた誘電体フィルタを構成することができる。
【００６４】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面での前記励振孔の開口位置を、前記励振孔の入出力電極側の開口面での開口位置に比べて、前記実装面からより離れる位置に設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を抑え、この電界によるスプリアスモードを抑制し、スプリアス特性に優れた誘電体フィルタを構成することができる。また、外導体を加工することなく、予め所望の特性が得られるように金型を設定しておけば、誘電体フィルタを容易に構成することができる。
【００６５】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面にかけて延びる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、複雑な内導体形成孔の形状を用いることなく、容易に誘電体フィルタを構成することができる。
【００６６】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面に向う程深くなる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、複雑な凹部の構造を用いることなく、容易に誘電体フィルタを構成することができる。また、外部から物理的に容易に形状を変更することができ、微調整の容易な誘電体フィルタを構成することができる。
【００６７】
また、この発明によれば、前記誘電体フィルタを備えることにより、スプリアス特性に優れた簡素な構造の誘電体デュプレクサを容易に構成することができる。
【００６８】
また、この発明によれば、前記誘電体フィルタまたは前記誘電体デュプレクサを備えることにより、優れた通信特性を有する通信装置を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図２】第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図３】誘電体デュプレクサの通過特性を示した図
【図４】第３の実施形態に係る内導体形成孔の両開口面の正面図および側面断面図
【図５】第４の実施形態に係る誘電体デュプレクサの外観斜視図
【図６】第５の実施形態に係る誘電体デュプレクサの外観斜視図
【図７】第６の実施形態に係る通信装置のブロック図
【図８】従来の誘電体フィルタの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図９】誘電体フィルタの励振孔の外導体に短絡する開口面おけるアース電流を示した図
【符号の説明】
１−誘電体ブロック
２ａ〜２ｆ−内導体形成孔
３ａ〜３ｆ−内導体
３３ａ〜３３ｆ−内導体非形成部
４−外導体
５，６，１６，１７−入出力電極
７，８，１８，１９，２０−外導体非形成部
９，１０−励振孔
１３，１４，２２−電極非形成部
１５−アンテナ電極
２１−アンテナ励振孔
２４−開口端電極
１０１，１０２−凹部
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信機等に搭載される、誘電体ブロックを用いた一体型の誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれを備えた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘電体フィルタの構成について、図８を参照して説明する。
【０００３】
図８の（ａ）は誘電体フィルタの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体フィルタの底面図、（ｃ）は誘電体フィルタの内導体の開放面側の正面図を示している。
図８において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｃは内導体形成孔、３ａ〜３ｃは内導体、３３ａ〜３３ｃは内導体非形成部、４は外導体、５，６は入出力電極、７，８は外導体非形成部、９，１０は内面に電極を形成した励振孔である。
【０００４】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内導体３ａ〜３ｃをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｃと、それぞれ内面電極を形成している励振孔９，１０とを設けている。また、誘電体ブロック１の外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｃの一方の開口面付近には内導体非形成部３３ａ〜３３ｃをそれぞれ設けており、この開口面を開放面側とし、対向する面を短絡面として各内導体３ａ〜３ｃは共振器を構成している。ここで、各内導体形成孔３ａ〜３ｃは開放面側の内径と短絡面側の内径が異なるステップ孔となっている。
【０００５】
また、内導体形成孔２ａ〜２ｃの短絡面から実装面である下面にかけて外導体非形成部７，８を備え、励振孔９，１０の内面電極の一端に導通する入出力電極５，６を形成している。励振孔９，１０の内面電極の他端は外導体４に導通している。
【０００６】
これら励振孔９，１０を備えた入出力電極５，６と各内導体３ａ〜３ｃからなる共振器とが電磁気的に結合することにより、誘電体ブロックを用いた一体型の誘電体フィルタを構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の誘電体フィルタにおいては、次のような解決すべき課題があった。
【０００８】
図９は従来の誘電体フィルタの励振孔の内面電極が外導体に短絡する開口面（内導体の開放面側）におけるアース電流を示した図である。
図９において、２ａは内導体形成孔、３ａは内導体、９は励振孔、４は外導体である。
【０００９】
誘電体フィルタに信号が入力されると、基本モードであるＴＥＭモードで共振し、伝搬される。一方、この信号により、各内導体および励振孔に形成された内面電極から接地電極である外導体にアース電流が流れる。
このとき、励振孔９の内面電極から外導体に流れるアース電流は、図９に示すように、励振孔９の開口端から実装面方向へ、およびその対向面方向へ流れる。
【００１０】
一方、この面に対向する面付近では、入出力電極５，６周囲の外導体非形成部７，８が実装面にまで延びていることにより、誘電体フィルタの電磁界分布が実装面とその対向面とで非対称となる。そのため、実装面（およびその対向面）に垂直な電界成分をもち、実装面からみて磁界が周回するＴＥ１０１モードを主成分とするＴＥモードが励振される。このため、誘電体フィルタの通過帯域近傍の減衰量およびスプリアス特性が大きく悪化してしまう。
【００１１】
この発明の目的は、基本モードであるＴＥＭモード以外の不要モードを低減して、優れたスプリアス特性を有する簡素な構造の誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびこれを備えた通信装置を構成することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面であって、前記励振孔近傍で且つ実装面側の外導体に電極非形成部を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面での前記励振孔の開口位置を、前記励振孔の入出力電極側の開口面での開口位置に比べて、前記実装面からより離れる位置に設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面にかけて延びる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明は、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面に向う程深くなる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする。
【００１７】
また、この発明は、前記誘電体フィルタを備えて誘電体デュプレクサを構成する。
【００１８】
また、この発明は、前記誘電体フィルタまたは前記誘電体デュプレクサを備えて通信装置を構成する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に係る誘電体フィルタの構成について、図１を参照して説明する。
【００２０】
図１の（ａ）は誘電体フィルタの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体フィルタの底面図、（ｃ）は誘電体フィルタの内導体の開放面側の正面図である。
図１において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｃは内導体形成孔、３ａ〜３ｃは内導体、３３ａ〜３３ｃは内導体非形成部、４は外導体、５，６は入出力電極、７，８は外導体非形成部、９，１０は内面電極を備えた励振孔、１３，１４は電極非形成部である。
【００２１】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内導体３ａ〜３ｃをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｃと、それぞれに内面電極を形成している励振孔９，１０とを設けている。また、誘電体ブロック１の外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｃの一方の開口面付近には内導体非形成部３３ａ〜３３ｃをそれぞれ設けており、この開口面を開放面側とし、対向する面を短絡面として各内導体３ａ〜３ｃは共振器を構成している。ここで、各内導体形成孔３ａ〜３ｃは開放面側の内径と短絡面側の内径が異なるステップ孔構造となっている。
【００２２】
また、内導体形成孔２ａ〜２ｃの短絡面から実装面である下面にかけて外導体非形成部７，８を備えて、励振孔９，１０の内面電極の一端に導通する入出力電極５，６を形成している。励振孔９，１０の内面電極の他端は外導体４に導通（短絡）させている。
【００２３】
電極非形成部１３は、励振孔９，１０の内面電極の一端を短絡する開口面において、励振孔９の開口端付近の実装面寄りの位置に形成している。同様に、電極非形成部１４は、励振孔９，１０の内面電極の一端を短絡する開口面において、励振孔１０の開口端付近の実装面寄りの位置に形成している。
【００２４】
前述したとおり、入出力電極５，６周囲の外導体非形成部７，８が実装面にまで延びていることにより、誘電体フィルタの電磁界分布が実装面とその対向面とで非対称となる。そのため、実装面（およびその対向面）に垂直な電界成分をもつＴＥ１０１モードを主成分とするＴＥモードが励振される。
【００２５】
しかし、このＴＥモードは、励振孔の内面電極が外導体に短絡する開口面に流れるアース電流にも左右される。これら電界、磁界、アース電流は互いに影響しあっている。
【００２６】
そこで、上記入出力電極による実装面とその対向面との、アース電流の非対称性を抑制するように、電極非形成部１３，１４を設ける。通常は、励振孔の内面電極が外導体に短絡する位置（開口端）から、実装面側の外導体へ流れるアース電流を抑制するように、電極非形成部１３，１４を設ければよい。これにより、上記ＴＥモードを誘起しようとする磁界・電界が共に小さくなり、ＴＥモードの励振を抑制することができ、スプリアス特性を改善することができる。
【００２７】
次に、第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図２および図３を参照して説明する。
図２の（ａ）は誘電体デュプレクサの内導体の短絡面の正面図、（ｂ）は誘電体デュプレクサの底面図、（ｃ）は誘電体デュプレクサの内導体の開放面側の正面図である。
図２において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、３３ａ〜３３ｆは内導体非形成部、４は外導体、１５はアンテナ電極、１６，１７は入出力電極、１８，１９，２０は外導体非形成部、２１は内面電極を備えたアンテナ励振孔、２２は電極非形成部である。
【００２８】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内面に内導体３ａ〜３ｆをそれぞれ形成している内導体形成孔２ａ〜２ｆを設けており、外面の略全面に外導体４を形成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆの、図２の（ｃ）に示す面の付近には、内導体非形成部３３ａ〜３３ｆを設けて開放端側とし、これに対向する図２の（ａ）に示す面を短絡面としている。これにより、各内導体３ａ〜３ｆは、誘電体ブロック１と外導体４とでそれぞれ誘電体共振器を構成している。内導体形成孔２ａ〜２ｆは短絡面側の内径と開放面側の内径とが異なるステップ孔構造である。
【００２９】
一方、誘電体ブロック１の外面には、内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列方向の端面から、実装面（図２の（ｂ）に示す面）にかけて、外導体非形成部１９，２０を備えることにより、外導体４から離間した入出力電極１６，１７を形成している。また、内導体形成孔２ｃと２ｄとの間に、内導体形成孔２ａ〜２ｆの短絡面から実装面にかけて、外導体非形成部１８を備えて、外導体４から離間したアンテナ電極１５を形成している。この状態で、内導体形成孔２ａ〜２ｃからなる部分と内導体形成孔２ｄ〜２ｆからなる部分とは、各共振器同士が結合した三段の共振器からなる誘電体フィルタとしてそれぞれ作用する。この一方を送信側フィルタ、他方を受信側フィルタとして誘電体デュプレクサを構成する。
【００３０】
アンテナ励振孔２１の内面電極の一端は、アンテナ電極１５に導通させている。アンテナ励振孔２１の内面電極の他端は外導体４に短絡させている。
また、電極非形成部２２は、アンテナ励振孔２１の開口端付近で且つ誘電体ブロック１の実装面寄りの位置に形成している。したがって、電極非形成部２２は、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する開口面において、内面電極から実装面側の外導体へ流れるアース電流を抑制する。
【００３１】
このような構成とすることにより、前述の実施形態と同様に、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥモードの励振を抑制することができる。
【００３２】
ここで、図３は、図２に示した誘電体デュプレクサの通過特性を示した図である。
前述のようにＴＥモードの励振が抑制されることにより、例えば、図３に示すようにＴＥ１０１モードによる極が無くなるとともに、遮断周波数帯の減衰量が増し、スプリアス特性が改善される。
【００３３】
次に、第３の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図４を参照して説明する。
【００３４】
図４の（ａ）は誘電体デュプレクサの内導体の短絡面の正面図であり、（ｂ）は誘電体デュプレクサの内導体の開放面側の正面図であり、（ｃ）は誘電体デュプレクサのアンテナ励振孔の軸方向に切った側面断面図である。
図４において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１５はアンテナ電極、１８は外導体非形成部、２１は内面電極を備えたアンテナ励振孔である。
【００３５】
図４に示す誘電体デュプレクサでは、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する面に電極非形成部が無く、アンテナ励振孔２１が途中で折れ曲がり、外導体４に短絡する面側とアンテナ電極１５に導通する面側とで軸位置が異なるように形成している。この構造により、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に短絡する面に発生するアース電流を抑制している。
【００３６】
例えば、図４の（ｃ）に示すように、アンテナ電極１５に導通する面側のアンテナ励振孔２１の軸位置は、実装面寄りの位置としているが、外導体への短絡面側のアンテナ励振孔の軸位置を、実装面から離れた位置としている。このことにより、アンテナ励振孔２１の内面電極が外導体４に導通する位置を、実装面より離れた位置となるようにして、実装面側の外導体方向へのアース電流を抑制する。
【００３７】
内導体形成孔２ａ〜２ｆ、内導体３ａ〜３ｆ、外導体４、アンテナ電極１５、入出力電極、および外導体非形成部の構成は第２の実施形態と基本的に同じである。
【００３８】
このような構成とすることにより、励振孔の内面電極が外導体に短絡する面において、実装面方向へ流れるアース電流を抑制することができ、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥ１０１モード等のＴＥモードの励振を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態の構造を用いることにより、外導体に電極非形成部を設ける必要がなくなり、第１および第２の実施形態に示した誘電体フィルタおよび誘電体デュプレクサに比べて、導体損を抑えながら、アース電流を抑制することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、励振孔の位置を図４の（ｃ）に示す位置としたが、実装面方向およびその対向面方向へのアース電流を所定量に制御するように形成すれば、この軸位置を誘電体ブロックの他の位置にシフトさせてもよい。また、励振孔はクランク状でなくてもよく、例えば一方の開口部から他方の開口部へ斜めに貫通するように形成してもよい。
【００４１】
また、前述の第１、第２、第３の実施形態では、内導体形成孔の一方の開口端付近に、内導体非形成部を設けて、共振器の開放端を構成した構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサについて示したが、内導体形成孔の一方の開口面に外導体を設けずに、その面を開放端面とした構造や、開放端面における内導体形成孔の開口部付近に、隣接する共振器間の結合用電極を形成した構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサに適用してもよい。
【００４２】
次に、第４の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図５を参照して説明する。
【００４３】
図５は誘電体デュプレクサの外観斜視図である。
図５において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１６は入出力電極、１９は外導体非形成部、２１はアンテナ励振孔、２４はアンテナ励振孔２１の開口端電極、１０１は凹部である。
【００４４】
略直方体形状の誘電体ブロック１には、内面に内導体３ａ〜３ｆをそれぞれ形成した内導体形成孔２ａ〜２ｆと、内面電極を備えたアンテナ励振孔２１とを設けており、外面には、内導体形成孔２ａ〜２ｆの一方の端面である、図における左手前面を除く五面に外導体４を形成している。
【００４５】
図における左手前面には、アンテナ励振孔２１の内面電極に導通する開口端電極２４を所定の幅で形成している。この開口端電極２４の形成領域内に凹部１０１を設け、この凹部１０１の内面とその周囲にのみ電極を形成して開口端電極２４に導通させている。また、この面の他の部分には外導体４が形成されていないので、内導体３ａ〜３ｆは外導体４とが離間され、共振器の開放端を構成している。
一方、この面に対向する他方の端面（図における右奥面）では、内導体３ａ〜３ｆを外導体４に導通させて、短絡面としている。また、この短絡面から実装面（図における下面）には、アンテナ励振孔２１の内面電極に導通するアンテナ電極を、外導体非形成部により外導体４から離間して、形成している。
【００４６】
また、入出力電極１６を、内導体形成孔２ａ〜２ｆの配列方向の端面から実装面にかけて、外導体非形成部１９を設けることにより形成している。なお、図には示されていないが、図における左奥面から実装面にかけても同様に外導体非形成部を設けることにより、入出力電極を形成している。
【００４７】
この状態で、内導体形成孔２ａ〜２ｃからなる部分と内導体形成孔２ｄ〜２ｆからなる部分とは、各共振器同士が結合した三段の共振器からなる誘電体フィルタとしてそれぞれ作用する。これにより、その一方を送信側フィルタ、他方を受信側フィルタとする誘電体デュプレクサを構成している。
【００４８】
このような構造とすることにより、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面に流れるアース電流は、凹部１０１の壁を介して通るため、実質的にアース電流の流れる距離は、開口端電極に凹部１０１が無い場合とは異なる。一方、上面に流れるアース電流の大部分は凹部１０１の底面を流れるので、伝搬距離は短絡面に凹部１０１がない場合と殆ど変化しない。このような構造とすることにより、アンテナ励振孔２１から実装面への伝搬距離と、その対向面への伝搬距離とを変えて、アース電流を制御することができる。これにより、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を有するＴＥモードとの励振を抑制することができ、スプリアス特性に優れた誘電体デュプレクサを構成できる。
【００４９】
また、誘電体ブロックを削除して凹部を形成する場合には、誘電体ブロックをブロック状に削除するため、削除作業が容易であり、所望の特性が得られるように容易に外形を形成できる。
【００５０】
また、予め凹部の寸法を設定しておくことにより、金型を用いて容易にスプリアス特性の優れた誘電体デュプレクサを量産することができる。
【００５１】
次に、第５の実施形態に係る誘電体デュプレクサの構成について、図６を参照して説明する。
【００５２】
図６は誘電体デュプレクサの外観斜視図である。
図６において、１は誘電体ブロック、２ａ〜２ｆは内導体形成孔、３ａ〜３ｆは内導体、４は外導体、１６は入出力電極、１９は外導体非形成部、２１はアンテナ励振孔、２４はアンテナ励振孔２１の開口端電極、１０２は凹部である。
【００５３】
図６に示す誘電体デュプレクサにおいては、開口端電極２４を形成している面において、実装面側からその対向面側に向かい深くなる凹部１０２を、所定の幅（内導体形成孔の配列方向の寸法）で設けている。凹部１０２の誘電体ブロック１の表面には開口端電極２４を形成しており、他の部分には開口端電極２４を形成していない。
その他の構成については、第４の実施形態に示した誘電体デュプレクサと同じである。
【００５４】
このような構造とすることにより、実装面に対向する面と開口端電極の面との接線部が削られているため、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面の対向面へアース電流は、凹部１０２の底面と側壁を介して流れる。これにより、アース電流密度が低くなる。一方、実装面へ流れるアース電流は、略全体が凹部１０２の底面を介して伝搬されて、電流密度が高くなる。このように、凹部１０２の形状を変化させることにより、アンテナ励振孔２１の内面電極から実装面およびその対向面へ流れるアース電流を制御することができる。これにより、実装面とその対向面との間の電界を制御して、ＴＥ１０１モード等のスプリアスモードの励振を抑制し、不要な結合を防止できる。その結果、スプリアス特性を改善することができる。
【００５５】
また、誘電体ブロックを削除することにより凹部１０２を形成する場合には、誘電体ブロックをブロック状に削除するため、削除作業が容易であり、所望の特性が得られるように容易に外形を形成できる。
【００５６】
また、予め所望の特性となるように、凹部の形状を設定して金型を形成しておけば、容易に誘電体デュプレクサを構成することができる。
【００５７】
なお、前述の第４、第５の実施形態では、内導体形成孔の開放面に外導体を設けずに開放端を形成する構造としたが、内導体形成孔の開放面側の開口部付近に電極を形成した構造や、誘電体ブロックの全面に外導体を形成し、内導体形成孔の一方の開口部付近の内部に内導体非形成部を設けて開放端とした構造の誘電体フィルタや誘電体デュプレクサに適用してもよい。
【００５８】
また、第３〜第５の実施形態形態においては、誘電体デュプレクサの例を示したが、誘電体フィルタについて同様の構造を適用してもよい。
【００５９】
次に、第６の実施形態に係る通信装置の構成について、図７を参照して説明する。
【００６０】
図７は通信装置のブロック図である。
図７において、ＡＮＴは送受信アンテナ、ＤＰＸはデュプレクサ、ＢＰＦａ，ＢＰＦｂ，ＢＰＦｃはそれぞれ帯域通過フィルタ、ＡＭＰａ，ＡＭＰｂはそれぞれ増幅回路、ＭＩＸａ，ＭＩＸｂはそれぞれミキサ、ＯＳＣは発振器、ＤＩＶは分周器（シンセサイザー）である。ＭＩＸａはＤＩＶから出力される周波数信号をＩＦ信号で変調し、ＢＰＦａは送信周波数の帯域のみを通過させ、ＡＭＰａはこれを電力増幅してＤＰＸを介しＡＮＴより送信する。ＡＭＰｂはＤＰＸから出力される信号を増幅し、ＢＰＦｂはからＡＭＰｂから出力される信号のうち受信周波数帯域のみを通過させる。ＭＩＸｂはＢＰＦｃより出力される周波数信号と受信信号とをミキシングして中間周波信号ＩＦを出力する。
【００６１】
図７に示したフィルタには、図１に示した構造の誘電体フィルタを、また、デュプレクサには図２、図４、図５、図６に示した構造の誘電体デュプレクサを用いることができる。このようにして全体に簡素な構造で優れた通信特性を有する通信装置を構成することができる。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面であって、前記励振孔近傍で且つ実装面側の外導体に電極非形成部を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、入出力電極に導通した励振孔の内面電極から誘電体ブロックの実装面およびその対向面の外導体に流れるアース電流を制御し、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を抑えるため、この電界によるスプリアスモードを抑制し、スプリアス特性に優れた誘電体フィルタを構成することができる。
【００６４】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、入出力電極を形成した励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面での前記励振孔の開口位置を、前記励振孔の入出力電極側の開口面での開口位置に比べて、前記実装面からより離れる位置に設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、励振孔の内面電極から実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、実装面およびその対向面に垂直な電界成分を抑え、この電界によるスプリアスモードを抑制し、スプリアス特性に優れた誘電体フィルタを構成することができる。また、外導体を加工することなく、予め所望の特性が得られるように金型を設定しておけば、誘電体フィルタを容易に構成することができる。
【００６５】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面にかけて延びる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、複雑な内導体形成孔の形状を用いることなく、容易に誘電体フィルタを構成することができる。
【００６６】
また、この発明によれば、入出力電極を、励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面に向う程深くなる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設け、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことにより、複雑な凹部の構造を用いることなく、容易に誘電体フィルタを構成することができる。また、外部から物理的に容易に形状を変更することができ、微調整の容易な誘電体フィルタを構成することができる。
【００６７】
また、この発明によれば、前記誘電体フィルタを備えることにより、スプリアス特性に優れた簡素な構造の誘電体デュプレクサを容易に構成することができる。
【００６８】
また、この発明によれば、前記誘電体フィルタまたは前記誘電体デュプレクサを備えることにより、優れた通信特性を有する通信装置を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図２】第２の実施形態に係る誘電体デュプレクサの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図３】誘電体デュプレクサの通過特性を示した図
【図４】第３の実施形態に係る内導体形成孔の両開口面の正面図および側面断面図
【図５】第４の実施形態に係る誘電体デュプレクサの外観斜視図
【図６】第５の実施形態に係る誘電体デュプレクサの外観斜視図
【図７】第６の実施形態に係る通信装置のブロック図
【図８】従来の誘電体フィルタの底面図および内導体形成孔の両開口面の正面図
【図９】誘電体フィルタの励振孔の外導体に短絡する開口面おけるアース電流を示した図
【符号の説明】
１−誘電体ブロック
２ａ〜２ｆ−内導体形成孔
３ａ〜３ｆ−内導体
３３ａ〜３３ｆ−内導体非形成部
４−外導体
５，６，１６，１７−入出力電極
７，８，１８，１９，２０−外導体非形成部
９，１０−励振孔
１３，１４，２２−電極非形成部
１５−アンテナ電極
２１−アンテナ励振孔
２４−開口端電極
１０１，１０２−凹部
Claims (6)
- 略直方体形状の誘電体ブロックの一方の面から、それに対向する他方の面にかけて、それぞれの内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、前記内導体の少なくとも一つに結合する内面電極を内面に形成した励振孔とを設け、前記誘電体ブロックの外面に、前記内面電極が導通する入出力電極と、外導体とを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
前記入出力電極を、前記励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、
前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、
前記励振孔の短絡側の開口面であって、前記励振孔近傍で且つ実装面側の外導体に電極非形成部を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 略直方体形状の誘電体ブロックの一方の面から、それに対向する他方の面にかけて、それぞれの内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、前記内導体の少なくとも一つに結合する内面電極を内面に形成した励振孔とを設け、前記誘電体ブロックの外面に、前記内面電極が導通する入出力電極と、外導体とを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
前記入出力電極を、前記励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、
前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、
前記励振孔の短絡側の開口面での前記励振孔の開口位置を、前記励振孔の入出力電極側の開口面での開口位置に比べて、前記実装面からより離れる位置に設けることによって、前記記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、実装面に対向する上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 略直方体形状の誘電体ブロックの一方の面から、それに対向する他方の面にかけて、それぞれの内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、前記内導体の少なくとも一つに結合する内面電極を内面に形成した励振孔とを設け、前記誘電体ブロックの外面に、前記内面電極が導通する入出力電極と、外導体とを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
前記入出力電極を、前記励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、
前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、
前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面にかけて延びる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 略直方体形状の誘電体ブロックの一方の面から、それに対向する他方の面にかけて、それぞれの内面に内導体を形成した複数の内導体形成孔と、前記内導体の少なくとも一つに結合する内面電極を内面に形成した励振孔とを設け、前記誘電体ブロックの外面に、前記内面電極が導通する入出力電極と、外導体とを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
前記入出力電極を、前記励振孔の一方の開口面から実装面にかけて形成し、
前記入出力電極を形成した前記励振孔の一方の開口面に対向する他方の開口面で、前記励振孔の内面電極を外導体に短絡し、
前記励振孔の短絡側の開口面に、前記励振孔の開口端を含む幅を有し、該開口端から前記実装面に対向する上面に向う程深くなる凹部を形成し、該凹部の内面に前記実装面の外 導体および前記上面の外導体の両方に短絡した導体を設けることによって、前記励振孔の短絡端側の開口面を介して、前記励振孔の内面電極から前記実装面の方向へ流れるアース電流と、前記上面の方向へ流れるアース電流との非対称性を抑制したことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 請求項１〜４のいずれかに記載の誘電体フィルタを備えた誘電体デュプレクサ。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の誘電体フィルタまたは請求項５に記載の誘電体デュプレクサを備えた通信装置。
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