JP4515002B2 - 導波管型フィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば誘電体基板内に形成された容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の導波管型フィルタとしては、代表的に以下に示す3つの例が知られている。まず、第1の従来例に係る導波管型フィルタ100(例えば特許第2793685号公報参照)は、図11に示すように、全面に金属膜102が形成され、導波管モードで共振器として必要な所定の寸法を有する誘電体ブロック104を有する。
【0003】
この誘電体ブロック104は、その側面の上下端間に設けられた一対の剥離帯106上に、各一端が金属膜102に短絡された一対の電極108a及び108bが配置され、更に、誘電体ブロック104のうち、電極108aあるいは108bからλ/2の距離の部分に切欠き110が形成されている。即ち、誘電体ブロック104内には、前記切欠き110によって容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、この容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能するようになっている。
【0004】
そして、一対の電極108a及び108bと実装基板の配線パターン112との接続は、銅箔によるリボン114によって行うようにしている。
【0005】
次に、第2の従来例に係る導波管型フィルタ200(例えば特開平10−93311号公報参照)は、図12に示すように、誘電体ブロック202の外面に導電体膜204が形成されて共振器が構成されると共に、誘電体ブロック202にスルーホール206が形成されている。誘電体ブロック202の外形寸法によって無負荷Qを設定し、外形寸法とスルーホール206の大きさ及び形成位置によって共振周波数を設定できるようになっている。なお、給電は、スルーホール206にプローブ208を差し込んで行うようにしている。
【0006】
次に、第3の従来例に係る導波管型フィルタ300(例えば特開平11−284409号公報、特開平10−355010号公報及び特開平10−303618号公報参照)は、図13に示すように、誘電体基板302を挟持する一対の主導体層304及び306と、信号伝送方向に信号波長の2分の1未満の間隔で主導体層304及び306間を電気的に接続して形成された2列の側壁用貫通導体群308とを具備して構成されている。そして、高周波信号を伝送する誘電体導波管線路(誘電体基板302)の内部に、複数の貫通導体310による誘導性窓が形成され、該誘導性窓で区画された空間が共振器として機能するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第1の従来例に係る導波管型フィルタ100は、外部との接続に銅箔等のリボン114を使用しなくてはならないため、実装のために余分な部品が必要となり、その分、工数も多くなるという問題がある。
【0008】
第2の従来例に係る導波管型フィルタ200は、誘電体ブロック202に対してスルーホール206を形成する必要があるが、この場合、例えばドリル加工やプレス加工を行う必要があり、スルーホール206を形成するための特別な設備が別途必要となるという問題がある。
【0009】
第3の従来例に係る導波管型フィルタ300は、所定の使用周波数帯やそれよりも低い周波数帯では漏れが少なく、特性も良好であるが、使用周波数帯よりも高い周波数帯、例えば使用周波数帯の2倍や3倍の周波数帯では、電波が一対の側壁用貫通導体群308の間から外部に漏れ、他の回路系に影響を及ぼす原因となるおそれがある。
【0010】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、外部回路を結合する際に特別な材料を必要とせず、誘電体ブロック自体を機械加工せず、しかも、一対の側壁用貫通導体群を使用せずに、小型化、コストの低廉化を有効に図ることができる導波管型フィルタを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明に係る導波管型フィルタは、誘電体基板内に複数の貫通導体による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、前記誘電体基板は、所定箇所に複数のビアホールが形成された複数の誘電体層が積層されて構成され、その第1側面に第1端子が形成され、前記第1側面と対向する第2側面に第2端子が形成され、表面のうち、前記第1端子及び前記第2端子を除く部分にアース電極が形成され、前記誘電体基板内に、積層方向に揃う複数のビアホールにて構成された1つの貫通導体部が複数形成され、前記誘電体基板内に形成された前記複数の貫通導体部のうち、前記第1側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第1貫通導体部は、前記第1端子と電気的に接続され、前記誘電体基板内に形成された複数の貫通導体部のうち、前記第2側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第2貫通導体部は、前記第2端子と電気的に接続され、前記複数の貫通導体部のうち、前記第1貫通導体部及び前記第2貫通導体部を除く、複数の貫通導体部は、前記誘電体基板の上面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の下面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第1側面から前記第2側面に向かって2列で配列され、前記第1貫通導体部と該第1貫通導体部に隣接する2つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成され、前記第2貫通導体部と該第2貫通導体部に隣接する2つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成され、隣接する4つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成されることを特徴とする。
【0012】
まず、誘電体基板が複数の誘電体層が積層されて構成されていることから、結合電極(外部回路の結合を行うための電極)を誘電体層に形成することが可能となり、誘電体基板の側面に外部回路の結合を行うための端子を形成することで、前記結合電極を銅箔のリボン等を用いずに前記端子に直接接続することが可能となる。
【0013】
また、貫通導体部が、誘電体層の積層方向に揃う複数のビアホールにて構成されることから、誘電体基板にドリル加工やプレス加工等の機械加工を行う必要がなく、貫通導体(この場合、貫通孔)を形成するための特別の設備は不要となる。
【0014】
しかも、誘電体層にビアホールを形成することは、誘電体基板自体に貫通孔を形成するよりも簡単に、かつ、高精度に行うことができるため、設備費の低廉化と工数の削減化を図ることができる。また、機械加工によって貫通孔を形成する場合、強度のある誘電体基板に対して穿設する必要があるため、ドリル加工やプレス加工の機械的強度の関係から径を大きくしなければならないという問題があるが、本発明では、薄く柔らかい誘電体層に対してビアホールを形成すればよいため、パンチの径を小さくすることが可能となり、その分、サイズの小型化を図ることが可能となる。
【0015】
更に、誘電体基板の表面に導体層を形成するようにしたので、誘電体基板の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができ、他の回路系に影響を及ぼすということがなくなる。
【0016】
そして、前記構成において、前記貫通導体部は、前記複数のビアホールと、該ビアホールの径よりも大きい径を有する電極膜が交互に積み重ねられて構成されていてもよい。
【0017】
この場合、積層方向に揃う複数のビアホールにて1つの貫通導体部を形成するようにしているため、誘電体層の積層ばらつきにより、積層方向に並ぶビアホールがずれるおそれがあるが、この構成によれば、積層方向に並ぶビアホール間に径の大きい電極が介在するかたちとなるため、前記積層ばらつきにより、たとえビアホールがずれたとしても、ビアホールを電極にてつなぐことができ、ビアホールの断線を防止することができる。これは、信頼性の向上につながる。
【0018】
次に、第2の本発明に係る導波管型フィルタは、誘電体基板内に複数の金属膜による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、前記誘電体基板は、前記金属膜が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成され、その第1側面に第1端子が形成され、前記第1側面と対向する第2側面に第2端子が形成され、表面のうち、前記第1端子及び前記第2端子を除く部分にアース電極が形成され、前記誘電体基板内に形成された前記複数の金属膜のうち、第3側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも1つの第1金属膜は、前記第1端子と電気的に接続され、前記誘電体基板内に形成された複数の金属膜のうち、前記第3側面と対向する第4側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも1つの第2金属膜は、前記第2端子と電気的に接続され、前記複数の金属膜のうち、前記第1金属膜及び前記第2金属膜を除く、複数の金属膜は、前記誘電体基板の前記第1側面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の前記第2側面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第1側面から前記第2側面に向かって2列で配列され、前記第1金属膜と該第1金属膜に隣接する2つの金属膜とで1つの前記空間が形成され、前記第2金属膜と該第2金属膜に隣接する2つの金属膜とで1つの前記空間が形成され、隣接する4つの金属膜とで1つの前記空間が形成されることを特徴とする。
【0019】
これにより、まず、誘電体層にビアホールを形成する必要がないため、その分、簡単な構成の金型で済み、設備費の低廉化を有効に図ることができる。特に、誘電体層上に金属膜を選択的に形成し、その後、これら誘電体層を積層、焼成するだけで導波管型フィルタを構成することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【0020】
また、誘電体基板の表面に導体層を形成するようにしたので、誘電体基板の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【0021】
そして、前記構成において、前記誘電体基板は、前記容量性窓あるいは誘導性窓を形成するための前記金属膜、及び/又は前記誘電体基板の側面に形成された端子に直接接続される結合電極が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜や結合電極が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成されていてもよい。
【0022】
これにより、誘電体基板の表面(側面等を含む)に形成された端子と結合電極とをビアホール等を経由しないで直接接続することが可能となるため、製造工程の簡略化を更に促進させることができ、製造コストの低廉化に有利となる。
【0023】
また、前記構成において、前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じであってもよい。この場合、1つの誘電体層が複数の共振器にわたって存在するということがなく、各共振器となる部分がそれぞれ独立した誘電体層にて構成されることから、共振器毎に材料の異なる誘電体層を用いたり、1つの共振器内において、材料の異なる誘電体層を用いることが可能となる。
【0024】
これは、共振器毎に誘電率の異なる誘電体層を配置することや、1つの共振器内において誘電率の異なる誘電体層を存在させることができるなど、導波管型フィルタの特性を誘電体層の誘電率によっても様々に変化させることができ、市場の多様なニーズに対応させることができる。
【0025】
もちろん、前記構成において、前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交していてもよい。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る導波管型フィルタの実施の形態例を図1〜図10を参照しながら説明する。
【0027】
まず、第1の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Aは、図1に示すように、複数の誘電体層(S1〜S6:図2参照)が積層、焼成一体化され、かつ、ほぼ全面にアース電極12が形成された誘電体基板14を有する。なお、誘電体基板14の上面14U、下面14B並びに第1〜第4の側面14a〜14dに形成されたアース電極を便宜的にそれぞれアース電極12U、12B、12a〜12dと記す。
【0028】
この誘電体基板14の第1の側面14a(例えば電磁波の伝搬方向始点となる側面)及び第2の側面12b(例えば電磁波の伝搬方向終点となる側面)には、それぞれ一端が下面14Bのアース電極12Bに接続された第1及び第2の端子16a及び16bが形成され、これら第1及び第2の端子16a及び16bと第1の側面14a上のアース電極12a並びに下面のアース電極12Bとの間には、それぞれ分離のための領域18a及び18b並びに19a及び19b(図3参照)が確保されている。
【0029】
具体的に説明すると、誘電体基板14は、図2に示すように、上から順に、第1〜第6の誘電体層S1〜S6が積み重ねられて構成されている。これら第1〜第6の誘電体層S1〜S6は1枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【0030】
このうち、第1〜第5の誘電体層S1〜S5には、それぞれ6個のビアホール(第1〜第6のビアホールV1〜V6)が形成され、第6の誘電体層S6には、4個のビアホール(第2〜第5のビアホールV2〜V5)が形成されている。ここで、ビアホールV1〜V6は、電極間の導通を図るための孔であって、孔内に導電材料が充填あるいは、孔の内壁にメタライズされた構成となっている。
【0031】
更に、第2〜第6の誘電体層S2〜S6の各一主面には、それぞれビアホールが形成されている部分に、各ビアホールV1〜V6の径よりも大きい径の電極D1〜D6が形成されている。特に、第4の誘電体層S4の一主面のうち、第1のビアホールV1から第1の側面14aの第1の端子16aにかけて第1の結合電極20aが形成され、第6のビアホールV6から第2の側面14bの第2の端子16bにかけて第2の結合電極20bが形成されている。また、第6の誘電体層S6の一主面のうち、第1及び第6のビアホールV1及びV2に対応する位置に第1及び第2の終端電極22a及び22bが形成されている。
【0032】
そして、これら第1〜第6の誘電体層S1〜S6が積層されることで、図3に示すように、積層方向に揃う複数の第1のビアホールV1にて第1の貫通導体部K1が形成され、積層方向に揃う複数の第2のビアホールV2にて第2の貫通導体部K2が形成される。以下同様に、積層方向に揃う複数の第3〜第6のビアホールV3〜V6にてそれぞれ第3〜第6の貫通導体部K3〜K6が形成される。
【0033】
ところで、直方体の誘電体基板14を矩形導波管とした場合、入力信号の周波数が変われば(例えば高くなれば)、管内波長λgも変わり(例えば短くなる)、入力信号の周波数で管内波長λgが決まる。一般的には、共振したときの管内波長d(共振波長)は、d=λg/2となる。但し、中心周波数での管内波長をλg0としたとき、d<λg0/2となる。
【0034】
ここで、第1の貫通導体部K1の中心と第2の貫通導体部K2の中心間の距離L12、第1の貫通導体部K1の中心と第3の貫通導体部K3の中心間の距離L13、第2の貫通導体部K2の中心と第4の貫通導体部K4の中心間の距離L24、第2の貫通導体部K2の中心と第5の貫通導体部K5の中心間の距離L25、第3の貫通導体部K3の中心と第4の貫通導体部K4の中心間の距離L34、第3の貫通導体部K3の中心と第5の貫通導体部K5の中心間の距離L35、第4の貫通導体部K4の中心と第6の貫通導体部K6の中心間の距離L46、第5の貫通導体部K5の中心と第6の貫通導体部K6の中心間の距離L56は共にλg0/2未満である。もちろん、これらの距離は、個々のフィルタの設計パラメータによって変わる。
【0035】
そのため、誘電体基板14の幅は遮断波長λcの1/2以下に分断されることになる。その結果、誘電体基板14を伝搬してきた電磁波は第1〜第6の貫通導体部K1〜K6にて反射されるため、第1〜第6の貫通導体部K1〜K6にて区画された3つの領域H1〜H3は電気的に閉じた空間とみなすことができる。これにより、これら閉じた空間(領域)H1〜H3は、固有の共振モードを持ち、その長さがλg/2のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。つまり、この第1の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Aでは、誘電体基板14による矩形導波管に3つの共振器が直列に結合した構造のものとしてみなすことができる。
【0036】
いま、第1の端子16a及び第1の結合電極20aを通じて誘電体基板14を伝搬してきた電磁波は、第1の貫通導体部K1により伝搬できなくなるが、その電磁波の周波数が領域H1における共振器の持つ固有の共振周波数と一致した場合には、第1の貫通導体部K1の間(誘導性窓又は容量性窓)から電磁的な結合によって領域H1にエネルギが流入する。
【0037】
同様に、領域H1から領域H2へ、領域H2から領域H3へと順次エネルギが伝搬し、誘電体基板14の第2の結合電極20b及び第2の端子16bを通じて電磁波として伝搬することになる。このことから、固有の周波数を持つ電磁波のみが領域H1、H2及びH3を通過することができ、いわゆる通過帯域フィルタとして機能することとなる。
【0038】
なお、この第1の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Aにおいては、各誘電体層S1〜S6の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交する形態となっている。
【0039】
このように、第1の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Aにおいては、誘電体基板14が複数の誘電体層S1〜S6を積層することにより構成されていることから、第1及び第2の結合電極20a及び20bを誘電体層(この場合、第4の誘電体層S4)に形成することが可能となり、誘電体基板14の側面に外部回路の結合を行うための第1及び第2の端子16a及び16bを形成することで、第1及び第2の結合電極20a及び20bを銅箔のリボン等を用いずに第1及び第2の端子16a及び16bに直接接続することが可能となり、工程の簡略化並びに材料費の低廉化を図ることができる。
【0040】
また、第1〜第6の貫通導体部K1〜K6が、誘電体層S1〜S6の積層方向に揃う複数の第1〜第6のビアホールV1〜V6にて構成されることから、誘電体基板14にドリル加工やプレス加工等の機械加工を行う必要がなく、貫通導体(この場合、貫通孔)を形成するための特別の設備は不要となる。
【0041】
しかも、第1〜第6の誘電体層S1〜S6にビアホールを形成することは、誘電体基板14自体に貫通孔を形成するよりも簡単に、かつ、高精度に行うことができるため、設備費の低廉化と工数の削減化を図ることができる。また、機械加工によって貫通孔を形成する場合、強度のある誘電体基板に対して穿設する必要があるため、ドリル加工やプレス加工の機械的強度の関係から径を大きくしなければならないという問題があるが、この第1の実施の形態では、薄く柔らかい誘電体層に対してビアホールを形成すればよいため、パンチの径を小さくすることが可能となり、その分、サイズの小型化を図ることが可能となる。
【0042】
更に、誘電体基板14の表面にアース電極12を形成するようにしたので、誘電体基板14の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができ、他の回路系に影響を及ぼすということがなくなる。
【0043】
ところで、この第1の実施の形態では、積層方向に揃う複数のビアホールV1〜V6にてそれぞれ貫通導体部K1〜K6を形成するようにしているため、誘電体層S1〜S6の積層ばらつきにより、積層方向に並ぶビアホールV1〜V6がずれるおそれがあるが、第1〜第6の貫通導体部K1〜K6を、各第1〜第6のビアホールV1〜V6と、これらビアホールV1〜V6の径よりも大きい径を有する電極D1〜D6を交互に積み重ねて構成するようにしたので、積層方向に並ぶビアホールV1〜V6間に径の大きい電極D1〜D6がそれぞれ介在するかたちとなり、前記積層ばらつきにより、たとえビアホールV1〜V6がずれたとしても、ビアホールV1〜V6をそれぞれ電極D1〜D6にてつなぐことができ、ビアホールV1〜V6の断線を防止することができる。これは、信頼性の向上につながる。
【0044】
次に、第2の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Bについて図4〜図6を参照しながら説明する。
【0045】
この第2の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Bは、図4に示すように、ほぼ全面にアース電極12(12U、12B、12a〜12d)が形成された誘電体基板14を有する点で、第1の実施の形態と同じであるが、誘電体基板14を構成する複数の誘電体層が以下の点で異なる。
【0046】
即ち、誘電体基板14は、図5に示すように、第1〜第14の誘電体層S1〜S14が積層、焼成一体化されて構成されている。もちろん、この場合も、これら第1〜第14の誘電体層S1〜S14は1枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【0047】
そして、第1の誘電体層S1の一主面には、アース電極12Uと第1の端子16aとが形成され、第2の誘電体層S2の一主面には第1の結合電極20aが形成されている。第1の端子16a及び第1の結合電極20aは、それぞれ一端が第2の側面14bに形成されたアース電極12b(図4参照)に接続され、該第1の端子16aと上面14U上のアース電極12Uとの間には分離のための領域18aが確保されている。また、第1の端子16aと第1の結合電極20a間は、第1の誘電体層S1に形成されたビアホール30aにて接続されている。
【0048】
第6の誘電体層S6の一主面には、誘電体基板14内に容量性窓あるいは誘導性窓を形成するための金属膜32a及び32bが形成され、図5の例では、誘電体基板14の第1及び第2の側面14a及び14b並びに第3の側面14cに形成されたアース電極12a及び12b並びに12cに接続された第1の金属膜32aと、誘電体基板14の第1及び第2の側面14a及び14b並びに第4の側面14dに形成されたアース電極12a及び12b並びに12dに接続された第2の金属膜32bとを有し、これら第1及び第2の金属膜32a及び32b間に誘電体層の露出面(帯状の露出面)34aが形成されている。
【0049】
第10の誘電体層S10の一主面には、前記第1及び第2の金属膜32a及び32bと同様に、前記アース電極12a及び12b並びに12cに接続された第3の金属膜32cと、前記アース電極12a及び12b並びに12dに接続された第4の金属膜32dとを有し、これら第3及び第4の金属膜32c及び32d間に誘電体層の露出面(帯状の露出面)34bが形成されている。
【0050】
第14の誘電体層S14の一主面には、第2の結合電極20bが形成され、第14の誘電体層S14の他主面(誘電体基板14の下面14B)には、アース電極12Bと第2の端子16bとが形成されている。第2の端子16b及び第2の結合電極20bは、それぞれ一端が第2の側面14bに形成されたアース電極12bに接続され、該第2の端子16bと下面14B上のアース電極12Bとの間には分離のための領域18b(図4参照)が確保されている。また、第2の端子16bと第2の結合電極20b間は、第14の誘電体層S14に形成されたビアホール30bにて接続されている。
【0051】
そして、直方体の誘電体基板14を矩形導波管とした場合、図6に示すように、第1及び第2の金属膜32a及び32bが形成された第6の誘電体層S6と第1の結合電極20a間の最短距離L1、前記第6の誘電体層S6と第3及び第4の金属膜32c及び32dが形成された第10の誘電体層S10間の最短距離L2、並びに該第10の誘電体層S10と第2の結合電極20b間の最短距離L3は、共に共振波長dに設定されている。
【0052】
従って、この第2の実施の形態においても、第1〜第4の金属膜32a〜32dにて区画された3つの領域H1〜H3は電気的に閉じた空間とみなすことができ、これら閉じた空間(領域)H1〜H3は、その長さがλg/2のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。
【0053】
この第2の実施の形態においては、第1の実施の形態と異なり、各誘電体層S1〜S14の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じ方向になっている。
【0054】
このように、第2の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Bにおいては、第1の誘電体層S1及び第14の誘電体層S14に導通用の簡単なビアホール30a及び30bを形成するだけでよいため、その分、工数の削減を図ることができる。また、特定の誘電体層(この場合、第1及び第14の誘電体層S1及びS14)にビアホールを形成した後、誘電体層S6及びS10上に第1〜第4の金属膜32a〜32dを選択的に形成し、その後、これら誘電体層S1〜S14を積層、焼成するだけで導波管型フィルタ10Bを構成することができるため、製造工程を簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【0055】
特に、この第2の実施の形態においては、各誘電体層S1〜S14の積層方向と電磁波の伝搬方向が同じ方向になっていることから、1つの誘電体層(例えば第6の誘電体層S6)が複数の共振器にわたって存在するということがなく、各共振器となる部分がそれぞれ独立した誘電体層にて構成されることになる。例えば第2〜第5の誘電体層S2〜S5の部分にて第1の共振器が構成され、第6〜第9の誘電体層S6〜S9の部分にて第2の共振器が構成され、第10〜第13の誘電体層S10〜S13の部分にて第3の共振器が構成される。そのため、共振器毎に材料の異なる誘電体層を用いたり、1つの共振器内において、材料の異なる誘電体層を用いることが可能となる。
【0056】
これは、共振器毎に誘電率の異なる誘電体層を配置することや、1つの共振器内において誘電率の異なる誘電体層を存在させることができるなど、導波管型フィルタの特性を誘電体層の誘電率によっても様々に変化させることができ、市場の多様なニーズに対応させることができる。
【0057】
更に、この第2の実施の形態においても、誘電体基板14の表面にアース電極12を形成するようにしたので、誘電体基板14の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【0058】
なお、誘電体基板14内に誘導性窓あるいは容量性窓を形成するための金属膜32a〜32bの形成形態としては、上述したように、誘電体層の中央部に第1の側面14aから第2の側面14bに延びる帯状の誘電体層の露出面34a(34b)を形成した例を示したが、その他、図7Aに示すように、中央部に円形の誘電体層の露出面34を形成すべく金属膜32を形成するようにしてもよいし、図7Bに示すように、誘電体層の中央部に楕円形の金属膜32を形成するようにしてもよいし、図7Cに示すように、誘電体層の中央部に円形の金属膜32を形成するようにしてもよい。
【0059】
また、図7Dに示すように、誘電体層の中央部に帯状の金属膜32を形成して、両側に誘電体層の露出面34を形成するようにしてもよいし、図7Eに示すように、誘電体層の片側(例えば左側)だけに金属膜32を形成するようにしてもよい。
【0060】
また、図7Fに示すように、誘電体層の中央部に第3の側面14cから第4の側面14dに延びる帯状の金属膜32を形成するようにして、両側に誘電体層の露出面34を形成するようにしてもよいし、図7Gに示すように、誘電体層の第2の側面14b寄りに第3の側面14cから第4の側面14dに延びる帯状の金属膜32を形成するようにしてもよいし、図7Hに示すように、誘電体層の両側に金属膜32を形成し、中央部に第3の側面14cから第4の側面14dに延びる帯状の誘電体層の露出面34を形成するようにしてもよい。
【0061】
次に、第3の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Cについて図8〜図10を参照しながら説明する。
【0062】
この第3の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Cは、図8に示すように、ほぼ全面にアース電極12(12U、12B、12a〜12d)が形成された誘電体基板14を有する点で、第2の実施の形態と同じであるが、ビアホールが形成されない点で大きく異なる。
【0063】
即ち、誘電体基板14は、図9に示すように、第1〜第6の誘電体層S1〜S6が積層、焼成一体化されて構成されている。もちろん、この場合も、これら第1〜第6の誘電体層S1〜S6は1枚あるいは複数枚の層にて構成される。
【0064】
また、図8に示すように、誘電体基板14の第4の側面14dのうち、第1の側面14a寄りに、一端が下面14Bのアース電極12Bに接続された第1の端子16aが形成され、該第1の端子16aと第4の側面14d上のアース電極12dとの間に分離のための領域18aが確保されている。また、誘電体基板14の第3の側面14cのうち、第2の側面14b寄りに、一端が下面14Bのアース電極12Bに接続された第2の端子16bが形成され、該第2の端子16bと第3の側面14c上のアース電極12cとの間に分離のための領域18bが確保されている。
【0065】
そして、図9に示すように、第3及び第4の誘電体層S3及びS4の一主面には、それぞれ一端が第1の端子16aに接続され、かつ、第3の側面14c(図8参照)の方向に延在する第1の接合電極20a1及び20a2が形成され、それぞれ一端が第2の端子16bに接続され、かつ、第4の側面14d(図8参照)の方向に延在する第2の接合電極20b1及び20b2が形成されている。
【0066】
更に、この第2及び第5の誘電体層S2及びS5の一主面には、図10に示すように、第1の接合電極20a1及び20a2から共振波長dだけ離れた部分に第3の側面14cから第4の側面14d(図8参照)に延びる帯状の第1及び第2の金属膜32a及び32bが形成され、第2の接合電極20b1及び20b2から共振波長dだけ離れた部分に第3の側面14cから第4の側面14dに延びる帯状の第3及び第4の金属膜32c及び32dが形成されている。なお、第1及び第3の金属膜32a及び32c間の距離、並びに第2及び第4の金属膜32b及び32d間の距離はそれぞれ共振波長dと同等の距離とされている。
【0067】
これにより、第1〜第4の金属膜32a〜32dにて区画された3つの領域H1〜H3は電気的に閉じた空間とみなすことができ、これら閉じた空間(領域)H1〜H3は、その長さdがλg/2のときに最も低い周波数で共振を起こす共振器として機能することになる。
【0068】
なお、この第3の実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、各誘電体層S1〜S6の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交する形態となっている。
【0069】
このように、第3の実施の形態に係る導波管型フィルタ10Cにおいては、ビアホールを形成する必要がないため、その分、簡単な構成の金型で済み、設備費の低廉化を有効に図ることができる。特に、誘電体層S4及びS5上に接合電極20a1、20a2、20b1、20b2、及び金属膜32a〜32dを選択的に形成し、その後、これら誘電体層S1〜S6を積層、焼成するだけで導波管型フィルタ10Cを構成することができるため、製造工程を大幅に簡略化することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。
【0070】
この第3の実施の形態においても、誘電体基板14の表面にアース電極12を形成するようにしたので、誘電体基板14の外周部分に多数のスルーホール群を形成する必要がなくなり、その結果、電磁波を有効に封じ込めることが可能となり、外部にエネルギが放出されるのを防止することができる。
【0071】
なお、この発明に係る導波管型フィルタは、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る導波管型フィルタによれば、外部回路を結合する際に特別な材料を必要とせず、誘電体ブロック自体を機械加工せず、しかも、一対の側壁用貫通導体群を使用せずに、小型化、コストの低廉化を有効に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図2】第1の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図3】第1の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図4】第2の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図5】第2の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図6】第2の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図7】図7A〜図7Hは、誘電体層に形成される金属膜の形成形態の様々な例を示す説明図である。
【図8】第3の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図9】第3の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す分解斜視図である。
【図10】第3の実施の形態に係る導波管型フィルタを示す縦断面図である。
【図11】第1の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図12】第2の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【図13】第3の従来例に係る導波管型フィルタを示す斜視図である。
【符号の説明】
10A〜10C…導波管型フィルタ
12、12U、12B、12a〜12d…アース電極
14…誘電体基板 16a…第1の端子
16b…第2の端子 20a…第1の結合電極
20b…第2の結合電極 32、32a〜32d…金属膜
34、34a、34b…露出面 V1〜V6…ビアホール
D1〜D6…電極 S1〜S14…第1〜第14の誘電体層
Claims (4)
- 誘電体基板内に複数の貫通導体による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、
前記誘電体基板は、所定箇所に複数のビアホールが形成された複数の誘電体層が積層されて構成され、その第1側面に第1端子が形成され、前記第1側面と対向する第2側面に第2端子が形成され、表面のうち、前記第1端子及び前記第2端子を除く部分にアース電極が形成され、
前記誘電体基板内に、積層方向に揃う複数のビアホールにて構成された1つの貫通導体部が複数形成され、
前記誘電体基板内に形成された前記複数の貫通導体部のうち、前記第1側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第1貫通導体部は、前記第1端子と電気的に接続され、
前記誘電体基板内に形成された複数の貫通導体部のうち、前記第2側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた第2貫通導体部は、前記第2端子と電気的に接続され、
前記複数の貫通導体部のうち、前記第1貫通導体部及び前記第2貫通導体部を除く、複数の貫通導体部は、前記誘電体基板の上面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の下面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第1側面から前記第2側面に向かって2列で配列され、
前記第1貫通導体部と該第1貫通導体部に隣接する2つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成され、前記第2貫通導体部と該第2貫通導体部に隣接する2つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成され、隣接する4つの貫通導体部とで1つの前記空間が形成されることを特徴とする導波管型フィルタ。 - 請求項1記載の導波管型フィルタにおいて、
前記貫通導体部は、前記複数のビアホールと、該ビアホールの径よりも大きい径を有する電極膜が交互に積み重ねられて構成されていることを特徴とする導波管型フィルタ。 - 誘電体基板内に複数の金属膜による容量性窓あるいは誘導性窓が形成され、これら容量性窓あるいは誘導性窓で区画された空間が共振器として機能する導波管型フィルタであって、
前記誘電体基板は、前記金属膜が形成された複数の誘電体層と、前記金属膜が形成されていない複数の誘電体層とが積層されて構成され、その第1側面に第1端子が形成され、前記第1側面と対向する第2側面に第2端子が形成され、表面のうち、前記第1端子及び前記第2端子を除く部分にアース電極が形成され、
前記誘電体基板内に形成された前記複数の金属膜のうち、第3側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも1つの第1金属膜は、前記第1端子と電気的に接続され、
前記誘電体基板内に形成された複数の金属膜のうち、前記第3側面と対向する第4側面に対して最も近い位置に形成され、且つ、前記誘電体基板内で終端とされた少なくとも1つの第2金属膜は、前記第2端子と電気的に接続され、
前記複数の金属膜のうち、前記第1金属膜及び前記第2金属膜を除く、複数の金属膜は、前記誘電体基板の前記第1側面に形成された前記アース電極と前記誘電体基板の前記第2側面に形成された前記アース電極とを接続するように形成されると共に、前記第1側面から前記第2側面に向かって2列で配列され、
前記第1金属膜と該第1金属膜に隣接する2つの金属膜とで1つの前記空間が形成され、前記第2金属膜と該第2金属膜に隣接する2つの金属膜とで1つの前記空間が形成され、隣接する4つの金属膜とで1つの前記空間が形成されることを特徴とする導波管型フィルタ。 - 請求項3記載の導波管型フィルタにおいて、
前記誘電体層の積層方向と電磁波の伝搬方向が直交していることを特徴とする導波管型フィルタ。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6258701A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Alps Electric Co Ltd | 導波管フイルタ |
JPH03270501A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Fujitsu Ltd | 誘導体フィルタ |
JPH07142914A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-06-02 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 同軸型積層誘電体フィルタの製造方法 |
JPH10270909A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-10-09 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ |
JPH11284409A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Kyocera Corp | 導波管型帯域通過フィルタ |
JPH11355010A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Kyocera Corp | 導波管型帯域通過フィルタ |
JP2000151206A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-30 | Ngk Insulators Ltd | 積層型誘電体フィルタ |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6258701A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Alps Electric Co Ltd | 導波管フイルタ |
JPH03270501A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-02 | Fujitsu Ltd | 誘導体フィルタ |
JPH07142914A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-06-02 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 同軸型積層誘電体フィルタの製造方法 |
JPH10270909A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-10-09 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ |
JPH11284409A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Kyocera Corp | 導波管型帯域通過フィルタ |
JPH11355010A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Kyocera Corp | 導波管型帯域通過フィルタ |
JP2000151206A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-30 | Ngk Insulators Ltd | 積層型誘電体フィルタ |
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