JP5762070B2

JP5762070B2 - Bandpass filter

Info

Publication number: JP5762070B2
Application number: JP2011064309A
Authority: JP
Inventors: 和明吉田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: JP2012204844A

Description

本発明は、無線機などに用いられるバンドパスフィルタに関する。 The present invention relates to a band-pass filter used for a radio device or the like.

従来、無線機などの回路には、電波の特定の周波数成分を取り出すためにバンドパスフィルタ（以下、「ＢＰＦ」とも称する。）が基板とともに用いられている。ＢＰＦは、たとえば、無線機の送信機においては、スプリアス（目的外の電波）の発生を抑制するために、受信機においては、電波に混入してくる妨害波を抑制するために用いられる。
ＢＰＦには、小型、軽量、低損失、そして低コストであることが求められるため、ＢＰＦを構成する電波の伝送路には、導波管に代えてマイクロストリップ線路が用いられるようになっている。 Conventionally, in a circuit such as a radio device, a band pass filter (hereinafter also referred to as “BPF”) is used together with a substrate in order to extract a specific frequency component of radio waves. The BPF is used, for example, in a transmitter of a radio device in order to suppress spurious (unintended radio wave) generation and in a receiver in order to suppress an interference wave mixed in the radio wave.
Since the BPF is required to be small, light, low loss, and low in cost, a microstrip line is used instead of a waveguide for a radio wave transmission path constituting the BPF. .

マイクロストリップ線路を用いたＢＰＦは、基板と同時にエッチングなどで製造できるので低コストであり、基板上に導体のパターンを形成するだけで構成できるので小型かつ軽量となる。
一方で、マイクロストリップ線路を用いたＢＰＦの電気特性は、共振器の例えばＸ帯における無負荷Ｑが１００程度と低くて損失（挿入損失）が比較的大きかったり、このＢＰＦを収容するシャーシや蓋の寸法を適切に設定しないと構造に起因したスプリアスが発生したりする問題がある。 A BPF using a microstrip line can be manufactured at the same time as the substrate by etching or the like, so that the cost is low. Since the BPF can be configured only by forming a conductor pattern on the substrate, the BPF is small and lightweight.
On the other hand, the electrical characteristics of a BPF using a microstrip line are such that the no-load Q in the X band of the resonator is as low as about 100 and the loss (insertion loss) is relatively large. If the dimensions are not set appropriately, spurious due to the structure may occur.

また、近年、ＢＰＦの伝送路に用いられる導波管を改良したコムライン型ＢＰＦ（たとえば、特許文献１〜３参照。）が検討されている。
コムライン型ＢＰＦでは、導体のケースや蓋などで囲まれた空洞内部に、内導体（導電体）が配置されている。内導体の一端は空洞を囲む導体を通して接地されていて、内導体の他端は導体と離間した状態となり開放されている。内導体の他端と、この他端に対向する導体との間に電気容量を生じさせることで共振器を構成し、共振器を複数結合させることでＢＰＦを構成している。 In recent years, a combline type BPF (for example, see Patent Documents 1 to 3) in which a waveguide used for a BPF transmission line is improved has been studied.
In the combline type BPF, an inner conductor (conductor) is disposed inside a cavity surrounded by a conductor case, a lid, and the like. One end of the inner conductor is grounded through a conductor surrounding the cavity, and the other end of the inner conductor is separated from the conductor and opened. A resonator is formed by generating an electric capacity between the other end of the inner conductor and a conductor facing the other end, and a BPF is formed by coupling a plurality of resonators.

特許文献１に記載されたコムライン型ＢＰＦは、内導体を２つに分離し、この２つに分離した内導体で基板を挟んでいる。
特許文献２および３に記載されたコムライン型ＢＰＦは、内導体の他端と導体との間隔を保持するために、内導体の他端と導体との間に間隔保持部材を配置している。 In the comb line type BPF described in Patent Document 1, the inner conductor is separated into two, and the substrate is sandwiched between the inner conductors separated into the two.
In the comb line type BPF described in Patent Documents 2 and 3, a spacing member is disposed between the other end of the inner conductor and the conductor in order to maintain a spacing between the other end of the inner conductor and the conductor. .

コムライン型ＢＰＦは、共振器の例えばＸ帯における無負荷Ｑが２，０００程度と、マイクロストリップ線路に対して比較的高くて損失が比較的小さいという特長がある。
一方で、コムライン型ＢＰＦは、マイクロストリップ線路を用いたＢＰＦに較べて大型になる。このため、無線機などを構成するために基板に接続するには、無線機全体を小型化するために、コムライン型ＢＰＦを取り付けるための金属製のシャーシに切り欠きやザグリ穴を開けるなどの加工をしたうえで、この加工部にコムライン型ＢＰＦを取り付け、シャーシ上に配置された基板に接続する必要がある。シャーシの加工部とコムライン型ＢＰＦとの隙間が小さいと、両者の寸法のバラツキによっては加工部にコムライン型ＢＰＦが取り付けられない場合があるので、一般的に、コムライン型ＢＰＦの外径より大きめに加工部を形成する。この場合には、基板側のグランドとコムライン型ＢＰＦの導体とが離間して、両部材が電界を介して電気的に接続されることになる。
この場合には、基板側のグランドと導体側のグランドとの電位がずれし、ＢＰＦの入出力間のアイソレーションレベル（信号の分離度を示す量）が減少することで通過帯域外の信号の減衰量が減少し、フィルタとしての性能が低下するという問題がある。 The comb line type BPF has a feature that the no-load Q in the resonator, for example, in the X band is about 2,000, which is relatively high with respect to the microstrip line and the loss is relatively small.
On the other hand, the comb line type BPF is larger than the BPF using the microstrip line. For this reason, in order to connect to a substrate to configure a radio device, etc., in order to reduce the size of the entire radio device, a notch or counterbored hole is made in a metal chassis for mounting a combline type BPF. After processing, it is necessary to attach a combline type BPF to this processed part and connect it to a substrate arranged on the chassis. If the clearance between the machined portion of the chassis and the combline type BPF is small, the combline type BPF may not be attached to the processed portion depending on the dimensional variation between the two. A processed part is formed larger. In this case, the ground on the substrate side and the conductor of the combline type BPF are separated from each other, and both members are electrically connected via an electric field.
In this case, the potential between the ground on the substrate side and the ground on the conductor side shifts, and the isolation level between the input and output of the BPF (amount indicating the degree of signal separation) decreases, so that the signal outside the passband There is a problem that the amount of attenuation decreases and the performance as a filter deteriorates.

米国特許出願公開第２００８／００６８１０４号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0068104 米国特許出願公開第２００９／０１２８２６３号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0128263 米国特許第７５７０１３６号明細書US Pat. No. 7,570,136

以上説明したように、従来のマイクロストリップ線路を用いたＢＰＦは損失が比較的大きく、コムライン型ＢＰＦは、基板に接続したときに性能が低下するという問題がある。 As described above, the BPF using the conventional microstrip line has a relatively large loss, and the comb line type BPF has a problem that the performance is lowered when connected to the substrate.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で損失を抑えるとともに、基板側のグランドとケース側のグランドとの電位がずれるのを防止したバンドパスフィルタを提供することを目的とする。このバンドパスフィルタにおいて、例えば基板として無線回路基板を用いることで、無線回路基板と一体化されたバンドパスフィルタを提供することができる。 The present invention has been made in view of such problems, and is a bandpass filter that suppresses loss with a simple structure and prevents the potential between the ground on the substrate side and the ground on the case side from deviating. The purpose is to provide. In this band-pass filter, for example, by using a radio circuit board as a board, a band-pass filter integrated with the radio circuit board can be provided.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のバンドパスフィルタは、絶縁性の材料で平板状に形成された基材を有する基板と、前記基材の一方の面側に着脱可能とされた基準面から没入する第一の凹部および第二の凹部、前記第一の凹部と前記第二の凹部とを連通させる窓部が形成された導電性のケースと、前記基材の他方の面に設けられた導電部材と、を備え、前記基板は、前記一方の面に設けられ、前記ケースの前記基準面に当接可能とされたグランドパターンと、前記一方の面に、前記基材と前記第一の凹部との間に前記第一の凹部から離間した状態で設けられた配線パターンと、前記グランドパターンと前記導電部材とを電気的に接続する接続部材と、を有し、前記ケースには、前記第一の凹部の内面から前記配線パターンに向けて、前記配線パターンとの間に隙間を形成するように延びる導電体が設けられ、前記導電体と前記配線パターンとの、前記導電体が延びる延在方向の距離を調節可能な調節機構を備え、前記調節機構は、前記ケースに設けられ、螺旋状のネジ溝の軸線が前記延在方向に略平行に設定された雄ネジ部と、前記導電体に設けられ前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部と、を有し、前記導電体の外径は前記雄ネジ部の外径よりも大きいことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The band-pass filter of the present invention includes a substrate having a base material formed of an insulating material in a flat plate shape, a first recess recessed from a reference surface detachably attached to one surface side of the base material, and A conductive case provided with a second recess, a window for communicating the first recess and the second recess, and a conductive member provided on the other surface of the base material, The substrate is provided on the one surface and is configured to be in contact with the reference surface of the case, and on the one surface, between the base material and the first concave portion, the first substrate. A wiring pattern provided in a state of being separated from one recess, and a connection member that electrically connects the ground pattern and the conductive member, and the case includes an inner surface of the first recess. A gap is formed between the wiring pattern and the wiring pattern. Conductors extending to formed is provided et al is, the conductor and the wiring pattern, an adjustable adjusting mechanism the distance in the extending direction of the conductor extends, wherein the adjusting mechanism is provided in the case A male screw part in which an axis of a spiral screw groove is set substantially parallel to the extending direction, and a female screw part provided on the conductor and screwed into the male screw part, The outer diameter of the conductor is characterized by being larger than the outer diameter of the male screw portion .

また、上記のバンドパスフィルタにおいて、金属で形成され、前記導電部材における前記基材とは反対側に前記導電部材に接触するように設けられたシャーシを備え、前記シャーシにはネジ穴が形成され、前記ケース及び前記基材には、前記延在方向に延びるように貫通孔が形成され、導電性を有して前記ケースに係止し、前記ケース及び前記基材の前記貫通孔に挿通されるとともに、前記シャーシの前記ネジ穴に螺合する接続ネジを備えることがより好ましい。 The band-pass filter may include a chassis formed of metal and provided on the opposite side of the conductive member to the base material so as to contact the conductive member, and the chassis may have a screw hole. A through hole is formed in the case and the base material so as to extend in the extending direction. The case and the base material have conductivity and are locked to the case, and are inserted into the through hole of the case and the base material. Rutotomoni, it is not more preferable with a connecting screw screwed into the screw hole of the chassis.

本発明のバンドパスフィルタによれば、簡単な構造で損失を抑えるとともに、基板側のグランドとケース側のグランドとの電位がずれるのを防止することができる。さらに、無線回路基板と一体化したバンドパスフィルタを提供することができる。 According to the bandpass filter of the present invention, it is possible to suppress loss with a simple structure and to prevent the potential between the ground on the substrate side and the ground on the case side from deviating. Furthermore, a bandpass filter integrated with a wireless circuit board can be provided.

本発明の第１実施形態のバンドパスフィルタを分解した斜視図である。It is the perspective view which decomposed | disassembled the band pass filter of 1st Embodiment of this invention. 同バンドパスフィルタの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the same band pass filter. 本発明の第２実施形態のバンドパスフィルタの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the band pass filter of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の変形例におけるバンドパスフィルタの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the band pass filter in the modification of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の変形例におけるバンドパスフィルタの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the band pass filter in the modification of 2nd Embodiment of this invention.

（第１実施形態）
以下、本発明に係るバンドパスフィルタの第１実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
図１および図２に示すように、本ＢＰＦ１は、絶縁性の材料で平板状に形成された基材１１を有する基板１０と、基材１１の一方の面１１ａ側に着脱可能とされた基準面２０ａを有する導電性のケース２０と、基材１１の他方の面１１ｂに設けられたグランド層（導電部材）４０とを備えている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a bandpass filter according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the BPF 1 includes a substrate 10 having a base material 11 formed in a flat plate shape with an insulating material, and a reference that can be attached to and detached from one surface 11 a side of the base material 11. A conductive case 20 having a surface 20 a and a ground layer (conductive member) 40 provided on the other surface 11 b of the substrate 11 are provided.

以下では、まず、ケース２０について説明する。
ケース２０は、本実施形態では、例えば、アルミニウムといった金属材料で形成されたブロックを削り出すことにより形成されている。
ケース２０には、基準面２０ａから没入する第一の凹部２１、第二の凹部２２、および第三の凹部２３が、基準面２０ａに沿うＸ方向に互いに離間した状態で並べて形成されている。この例では、第一の凹部２１、第二の凹部２２、および第三の凹部２３は、略直方体状に凹んでいる。
ケース２０には、第一の凹部２１における最も没入した面である底面（内面）２１ａの中央部から、基準面２０ａに直交するＺ方向（延在方向）に延びる内導体（導電体）３０が設けられている。内導体３０は、底面２１ａに接触する面以外は、第一の凹部２１に接触しないように構成されている。
同様に、ケース２０には、第三の凹部２３、第二の凹部２２における最も没入した面である底面の中央部からＺ方向に延びる内導体３１、内導体３２がそれぞれ設けられている（図１参照）。
内導体３０、３１、３２は、この例では、アルミニウムにより略円柱状に形成され、ケース２０に導電性の接着剤などにより接続されている。内導体３０、３１、３２における基準面２０ａ側の面は、基準面２０ａより突出しないように設定されている。 Hereinafter, first, the case 20 will be described.
In this embodiment, the case 20 is formed by cutting out a block made of a metal material such as aluminum.
The case 20 is formed with a first concave portion 21, a second concave portion 22, and a third concave portion 23 that are recessed from the reference surface 20a, arranged side by side in the X direction along the reference surface 20a. In this example, the 1st recessed part 21, the 2nd recessed part 22, and the 3rd recessed part 23 are dented in the substantially rectangular parallelepiped shape.
The case 20 has an inner conductor (conductor) 30 extending in the Z direction (extending direction) perpendicular to the reference surface 20a from the central portion of the bottom surface (inner surface) 21a which is the most immersed surface in the first recess 21. Is provided. The inner conductor 30 is configured not to contact the first recess 21 except for the surface that contacts the bottom surface 21a.
Similarly, the case 20 is provided with an inner conductor 31 and an inner conductor 32 extending in the Z direction from the center of the bottom surface, which is the most immersed surface of the third recess 23 and the second recess 22, respectively (see FIG. 1).
In this example, the inner conductors 30, 31, and 32 are formed in a substantially cylindrical shape from aluminum, and are connected to the case 20 by a conductive adhesive or the like. The surfaces on the reference surface 20a side of the inner conductors 30, 31, and 32 are set so as not to protrude from the reference surface 20a.

第一の凹部２１と第二の凹部２２との間には、第一の凹部２１と第二の凹部２２とを連通させる第一のアイリス（窓部）２４が形成されている。同様に、第二の凹部２２と第三の凹部２３との間には、第二の凹部２２と第三の凹部２３とを連通させる第二のアイリス２５が形成されている。
第一のアイリス２４は、たとえば、ケース２０に基準面２０ａから没入する穴部を形成したあとで、穴部における基準面２０ａ側の部分にアルミニウムで形成された連結体Ｊを接続することで製造することができる（図２参照）。
第一の凹部２１に対する、Ｘ方向およびＺ方向にそれぞれ直交するＹ方向の一方側Ｙ１には、第一の凹部２１およびケース２０の側面に形成された開口に連通する連通部２６が形成されている。第三の凹部２３に対する一方側Ｙ１には、第三の凹部２３およびケース２０の側面に形成された開口に連通する連通部２７が形成されている。
連通部２６および連通部２７は、基準面２０ａから没入した形状に形成されている。 Between the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22, the 1st iris (window part) 24 which connects the 1st recessed part 21 and the 2nd recessed part 22 is formed. Similarly, a second iris 25 is formed between the second concave portion 22 and the third concave portion 23 to allow the second concave portion 22 and the third concave portion 23 to communicate with each other.
The first iris 24 is manufactured, for example, by forming a hole portion that immerses from the reference surface 20a in the case 20, and then connecting a connector J formed of aluminum to a portion of the hole portion on the reference surface 20a side. (See FIG. 2).
On one side Y1 in the Y direction perpendicular to the X direction and the Z direction with respect to the first recess 21, a communication portion 26 communicating with the opening formed in the side surface of the first recess 21 and the case 20 is formed. Yes. On one side Y <b> 1 with respect to the third recess 23, a communication portion 27 that communicates with the third recess 23 and an opening formed on the side surface of the case 20 is formed.
The communicating portion 26 and the communicating portion 27 are formed in a shape that is immersed from the reference surface 20a.

基材１１の外形は、基準面２０ａの外形にほぼ等しく形成されている。
基材１１の一方の面１１ａには、グランドパターン１２、第一の配線パターン（配線パターン）１３、および第二の配線パターン１４が設けられている。
グランドパターン１２は、基準面２０ａの形状にほぼ等しく形成され、ケース２０の基準面２０ａに当接可能とされている。ただし、アイリス２４、２５のＺ方向側に対応する部分には、グランドパターン１２は形成されていない。
第一の配線パターン１３および第二の配線パターン１４はマイクロストリップ線路であり、ケース２０の基準面２０ａをグランドパターン１２に当接させたときに、第一の凹部２１および第三の凹部２３を含むケース２０から離間した状態となるように、Ｙ方向に延びた形状にそれぞれ形成されている。
グランドパターン１２、第一の配線パターン１３および第二の配線パターン１４は、互いに電気的に絶縁されている。 The outer shape of the base material 11 is formed substantially equal to the outer shape of the reference surface 20a.
A ground pattern 12, a first wiring pattern (wiring pattern) 13, and a second wiring pattern 14 are provided on one surface 11 a of the substrate 11.
The ground pattern 12 is formed substantially equal to the shape of the reference surface 20 a and can contact the reference surface 20 a of the case 20. However, the ground pattern 12 is not formed in a portion corresponding to the Z direction side of the irises 24 and 25.
The first wiring pattern 13 and the second wiring pattern 14 are microstrip lines. When the reference surface 20a of the case 20 is brought into contact with the ground pattern 12, the first concave portion 21 and the third concave portion 23 are formed. Each is formed in a shape extending in the Y direction so as to be separated from the containing case 20.
The ground pattern 12, the first wiring pattern 13, and the second wiring pattern 14 are electrically insulated from each other.

第一の配線パターン１３において、Ｙ方向における一方側Ｙ１とは反対側となる他方側Ｙ２の端部１３ａは、Ｚ方向に平行に見たときに第一の凹部２１の中央部に重なる位置に配置されている。
第二の配線パターン１４は、第一の配線パターン１３と同様に形成されている。すなわち、第二の配線パターン１４における他方側Ｙ２の端部１４ａは、Ｚ方向に平行に見たときに第三の凹部２３の中央部に重なる位置に配置されている。 In the first wiring pattern 13, the end portion 13a on the other side Y2 opposite to the one side Y1 in the Y direction overlaps with the central portion of the first recess 21 when viewed in parallel with the Z direction. Has been placed.
The second wiring pattern 14 is formed in the same manner as the first wiring pattern 13. That is, the end portion 14a on the other side Y2 in the second wiring pattern 14 is disposed at a position overlapping the central portion of the third recess 23 when viewed in parallel with the Z direction.

グランド層４０は、図２に示すように、基材１１の他方の面１１ｂにほぼ全面にわたり設けられている。本実施形態では、導電部材であるグランド層４０は、基板１０を構成する要素となっている。
基材１１には、グランドパターン１２が設けられた範囲に、Ｚ方向に多数の貫通孔１１ｃが形成されている（図１では、貫通孔１１ｃを１つのみ示している。）。貫通孔１１ｃには、グランドパターン１２とグランド層４０とを電気的に接続するビア（接続部材）１５が設けられている。
隣り合うビア１５のピッチは、電波の伝送路における公知の設計基準により、たとえば、ＢＰＦ１の通過帯域の電波の波長の１０分の１〜１６分の１程度に設定されている。 As shown in FIG. 2, the ground layer 40 is provided on the other surface 11 b of the base material 11 over substantially the entire surface. In the present embodiment, the ground layer 40 that is a conductive member is an element constituting the substrate 10.
A large number of through holes 11c are formed in the Z direction in the range where the ground pattern 12 is provided in the base material 11 (FIG. 1 shows only one through hole 11c). Vias (connection members) 15 that electrically connect the ground pattern 12 and the ground layer 40 are provided in the through holes 11c.
The pitch of the adjacent vias 15 is set to, for example, about 1/10 to 1/16 of the wavelength of the radio wave in the pass band of the BPF 1 according to a known design standard in the radio wave transmission path.

本実施形態では、基板１０は、図１に示すように、同軸型のコネクタ１６、１７を有している。コネクタ１６の内部導体１６ａは第一の配線パターン１３に、外部導体１６ｂはグランドパターン１２にそれぞれ電気的に接続されている。コネクタ１７の内部導体１７ａは第二の配線パターン１４に、外部導体１７ｂはグランドパターン１２にそれぞれ電気的に接続されている。
なお、コネクタ１６、１７は、本発明の必須の構成ではなく、ＢＰＦ１の性能など評価する際に用いられるものである。 In the present embodiment, the substrate 10 has coaxial connectors 16 and 17 as shown in FIG. The inner conductor 16a of the connector 16 is electrically connected to the first wiring pattern 13, and the outer conductor 16b is electrically connected to the ground pattern 12. The inner conductor 17 a of the connector 17 is electrically connected to the second wiring pattern 14, and the outer conductor 17 b is electrically connected to the ground pattern 12.
The connectors 16 and 17 are not essential components of the present invention, and are used when evaluating the performance of the BPF 1 and the like.

図２に示すように、ケース２０の基準面２０ａをグランドパターン１２に当接させたときに、内導体３０は第一の配線パターン１３の端部１３ａに向けて延びるように配置されるとともに、内導体３０と端部１３ａとの間に長さＬ_１の隙間が形成されるように設定されている。内導体３１も同様に、第二の配線パターン１４の端部１４ａとの間に隙間が形成されるように設定されている。
そして、第一の凹部２１と基板１０、第二の凹部２２と基板１０、第三の凹部２３と基板１０により、それぞれ第一の空洞共振器、第二の空洞共振器、第三の空洞共振器が形成される。
第一の空洞共振器内には第一の配線パターン１３の端部１３ａが、第三の空洞共振器内には第二の配線パターン１４の端部１４ａがそれぞれ配されているが、第二の空洞共振器内には配線パターンは配されていない。これは、第一および第三の空洞共振器が、ＢＰＦの入出力の関係にある為である。
なお、基板１０とケース２０とは、導電性の接続がなされる。 As shown in FIG. 2, when the reference surface 20a of the case 20 is brought into contact with the ground pattern 12, the inner conductor 30 is disposed so as to extend toward the end portion 13a of the first wiring pattern 13, gap length L ₁ is set so as to be formed between the inner conductor 30 and the end portion 13a. Similarly, the inner conductor 31 is set such that a gap is formed between the inner conductor 31 and the end portion 14 a of the second wiring pattern 14.
The first concave portion 21 and the substrate 10, the second concave portion 22 and the substrate 10, the third concave portion 23 and the substrate 10, respectively, the first cavity resonator, the second cavity resonator, and the third cavity resonance. A vessel is formed.
The end portion 13a of the first wiring pattern 13 is arranged in the first cavity resonator, and the end portion 14a of the second wiring pattern 14 is arranged in the third cavity resonator. There is no wiring pattern in the cavity resonator. This is because the first and third cavity resonators have a BPF input / output relationship.
The substrate 10 and the case 20 are electrically connected.

以上のように構成されたＢＰＦ１は、ケース２０の基準面２０ａをグランドパターン１２に当接させた状態でコネクタ１６、１７の一方からＢＰＦ１に電波が伝送されたときに、以下のように動作する。
すなわち、３つの空洞共振器がアイリス２４、２５を介して電磁界結合する。このとき、内導体３０と第一の配線パターン１３の端部１３ａとが所定の電気容量のコンデンサと等価となり、第一の空洞共振器の内導体３０が等価的にインダクタンスとなることで並列共振器を構成する。第三の空洞共振器および内導体３１も、同様の並列共振器を構成する。これにより、ＢＰＦ１は、複数の並列共振器を備えることになり、通過帯域の波長以外の電波を遮断する帯域通過特性を得る。
本実施形態のＢＰＦ１においては、内導体３０を備えない場合に比べて電気的にコンデンサの要素を備えるため、電波の通過帯域が所定の範囲となるために必要なＢＰＦ１の外形を小型にすることができる。
なお、本実施形態では、内導体３２には対応する配線パターンが設けられていないため、第二の空洞共振器内でコンデンサの要素を構成するのは、内導体３０と、基材１１を介したグランド層４０との隙間となる。 The BPF 1 configured as described above operates as follows when radio waves are transmitted from one of the connectors 16 and 17 to the BPF 1 with the reference surface 20a of the case 20 in contact with the ground pattern 12. .
That is, the three cavity resonators are electromagnetically coupled via the irises 24 and 25. At this time, the inner conductor 30 and the end portion 13a of the first wiring pattern 13 are equivalent to a capacitor having a predetermined capacitance, and the inner conductor 30 of the first cavity resonator becomes equivalent to an inductance, thereby causing parallel resonance. Configure the vessel. The third cavity resonator and the inner conductor 31 also constitute a similar parallel resonator. As a result, the BPF 1 includes a plurality of parallel resonators, and obtains a band pass characteristic that blocks radio waves other than the wavelength of the pass band.
In the BPF 1 of this embodiment, since the capacitor element is electrically provided compared to the case where the inner conductor 30 is not provided, the outer shape of the BPF 1 necessary for the radio wave pass band to be in a predetermined range is reduced. Can do.
In the present embodiment, since the corresponding wiring pattern is not provided on the inner conductor 32, the capacitor element is configured in the second cavity resonator via the inner conductor 30 and the substrate 11. It becomes a gap with the ground layer 40.

以上説明したように、本実施形態のＢＰＦ１によれば、ケース２０の基準面２０ａと基板１０のグランドパターン１２とを当接させた状態で、基板１０とケース２０とに導電性の接続をしているため、グランドパターン１２とケース２０とが確実に電気的に接続される。このため、グランドパターン１２とケース２０との電位がずれるのを防止することができる。同時に、基板回路とＢＰＦを一体化することができる。
前記特許文献１では、内導体を２つに分離して、この２つに分離した内導体で基板を挟むように構成していた。これに対して本実施形態では、内導体３０を分離せず基板１０に対する一方の側に配置しているため、ＢＰＦ１の構成を簡単にするとともに、挿入損失を抑えることができる。
また、前記特許文献２および３では、内導体と導体との間に間隔保持部材を配置しているため、本実施形態ではＢＰＦ１の構成を簡単にすることができる。 As described above, according to the BPF 1 of the present embodiment, conductive connection is made between the substrate 10 and the case 20 with the reference surface 20a of the case 20 and the ground pattern 12 of the substrate 10 in contact with each other. Therefore, the ground pattern 12 and the case 20 are reliably electrically connected. For this reason, it is possible to prevent the potentials of the ground pattern 12 and the case 20 from shifting. At the same time, the substrate circuit and the BPF can be integrated.
In Patent Document 1, the inner conductor is divided into two, and the substrate is sandwiched between the inner conductors separated into the two. On the other hand, in this embodiment, since the inner conductor 30 is not separated and arranged on one side with respect to the substrate 10, the configuration of the BPF 1 can be simplified and the insertion loss can be suppressed.
In Patent Documents 2 and 3, since the spacing member is disposed between the inner conductor and the conductor, the configuration of the BPF 1 can be simplified in this embodiment.

なお、本実施形態では、内導体３０は第一の凹部２１の底面２１ａに導電性の接着剤などにより接続されているとした。ただし、内導体３０がケース２０と一体に形成されるようにしてもよい。
また、アイリス２４、２５は、ケース２０の基準面２０ａから没入するように形成してもよい。 In the present embodiment, the inner conductor 30 is connected to the bottom surface 21a of the first recess 21 with a conductive adhesive or the like. However, the inner conductor 30 may be formed integrally with the case 20.
Further, the irises 24 and 25 may be formed so as to be immersed from the reference surface 20 a of the case 20.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３および図４を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図３に示すように、本実施形態のＢＰＦ２は、上記第１実施形態のＢＰＦ１の各構成に加えて、アルミニウムなどの金属で形成されたシャーシ（導電部材）５０を備え、さらに、内導体３０と第一の配線パターン１３の端部１３ａとのＺ方向の距離を調節可能な調節機構６０を備えている。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 4, but the same parts as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and only different points will be described. explain.
As shown in FIG. 3, the BPF 2 of the present embodiment includes a chassis (conductive member) 50 formed of a metal such as aluminum in addition to the components of the BPF 1 of the first embodiment, and further includes an inner conductor 30. And an adjusting mechanism 60 capable of adjusting the distance in the Z direction between the first wiring pattern 13 and the end portion 13a of the first wiring pattern 13.

シャーシ５０は、アルミニウムなどの金属で板状に形成され、不図示の蓋とともにＢＰＦ２を収容するケーシングを構成するものである。シャーシ５０には、複数のネジ穴５０ａが形成されている。
調節機構６０は、ケース２０に設けられた調節ネジ（雄ネジ部）３３と、内導体３０に設けられ調節ネジ３３に螺合する雌ネジ部３０ａとを有している。
調節ネジ３３は、螺旋状に形成されたネジ溝３３ａの軸線ＣがＺ方向に略平行となるように設定されている。 The chassis 50 is formed in a plate shape with a metal such as aluminum, and constitutes a casing that houses the BPF 2 together with a lid (not shown). The chassis 50 has a plurality of screw holes 50a.
The adjustment mechanism 60 includes an adjustment screw (male screw portion) 33 provided in the case 20 and a female screw portion 30 a provided in the inner conductor 30 and screwed into the adjustment screw 33.
The adjustment screw 33 is set so that the axis C of the screw groove 33a formed in a spiral shape is substantially parallel to the Z direction.

ケース２０および基材１１にＺ方向に延びるように形成された貫通孔２０ｂには、導電性を有する接続ネジ３４が挿通されていて、接続ネジ３４をネジ穴５０ａに螺合させることで、ケース２０の基準面２０ａをグランドパターン１２に当接させた状態で、基板１０とケース２０とを確実に接続することができる。
ビア１５における基材１１の他方の面１１ｂ側の面１５ａは露出していて、接続ネジ３４をネジ穴５０ａに螺合させることで、ビア１５がシャーシ５０に電気的に接続される。 A through hole 20b formed in the case 20 and the base material 11 so as to extend in the Z direction is inserted with a conductive connection screw 34, and the connection screw 34 is screwed into the screw hole 50a. The substrate 10 and the case 20 can be reliably connected in a state in which the twenty reference surfaces 20 a are in contact with the ground pattern 12.
The surface 15a on the other surface 11b side of the substrate 11 in the via 15 is exposed, and the via 15 is electrically connected to the chassis 50 by screwing the connection screw 34 into the screw hole 50a.

このように構成されたＢＰＦ２は、調節機構６０を備えるため、調節ネジ３３のネジ溝３３ａに螺合する内導体３０の雌ネジ部３０ａの長さを調節することで、内導体３０と第一の配線パターン１３の端部１３ａとの隙間の長さＬ_１を調節することができる。この長さＬ_１に依存して、第一の配線パターン１３から内導体３０への電波エネルギーの伝播量が決まる。このエネルギーの伝播量は、ＢＰＦ１の通過帯域を決めるパラメタ―となる。このように、隙間の長さＬ_１を調節することで、ＢＰＦ１における電波の通過帯域を調節することができる。
調節機構６０は、調節ネジ３３と内導体３０の雌ネジ部３０ａとで構成されているため、調節機構６０を簡単な構成とすることができる。 Since the BPF 2 configured as described above includes the adjustment mechanism 60, the length of the female screw portion 30 a of the inner conductor 30 that is screwed into the screw groove 33 a of the adjustment screw 33 is adjusted, so that it is possible to adjust the length L ₁ of the gap between the end portion 13a of the wiring pattern 13 of the. Depending on the length L _1, the amount of propagation of the radio wave energy to the inner conductor 30 is determined from the first wiring pattern 13. This amount of energy propagation is a parameter that determines the passband of the BPF 1. Thus, by adjusting the length L1 of the gap, the pass band of the radio wave in the BPF ₁ can be adjusted.
Since the adjustment mechanism 60 includes the adjustment screw 33 and the female screw portion 30a of the inner conductor 30, the adjustment mechanism 60 can be configured simply.

なお、本実施形態では、以下に説明するように、ＢＰＦ２の構成を様々に変形させることができる。
例えば、図４に示すＢＰＦ３のように、ＢＰＦ２の内導体３０および調節機構６０に代えて、内導体７０および調節機構８０を備えてもよい。
本変形例では、第一の凹部２１の底面２１ａには、Ｚ方向に延びる雌ネジ部２１ｂが形成されている。ケース２０における基準面２０ａとは反対側の面には、ナット部材（雌ネジ部）８１が自身の軸線回りに回転可能に配置されている。ナット部材８１のネジ孔は、ケース２０の雌ネジ部２１ｂに連通している。
内導体７０は、内導体３０と同じ材料で略円柱状に形成され、内導体７０の外周面には内導体７０の全長にわたり雄ネジ部７０ａが形成されている。雄ネジ部７０ａは、ナット部材８１のネジ孔およびケース２０の雌ネジ部２１ｂに螺合する。
内導体７０は、雄ネジ部７０ａがナット部材８１のネジ孔およびケース２０の雌ネジ部２１ｂに螺合することで、ケース２０に取り付けられている。 In the present embodiment, the configuration of the BPF 2 can be variously modified as described below.
For example, an inner conductor 70 and an adjustment mechanism 80 may be provided instead of the inner conductor 30 and the adjustment mechanism 60 of the BPF 2 as in BPF 3 shown in FIG.
In the present modification, a female screw portion 21 b extending in the Z direction is formed on the bottom surface 21 a of the first recess 21. A nut member (female screw portion) 81 is disposed on the surface of the case 20 opposite to the reference surface 20a so as to be rotatable about its own axis. The screw hole of the nut member 81 communicates with the female screw portion 21 b of the case 20.
The inner conductor 70 is formed in a substantially cylindrical shape with the same material as the inner conductor 30, and a male screw portion 70 a is formed on the outer peripheral surface of the inner conductor 70 over the entire length of the inner conductor 70. The male screw portion 70 a is screwed into the screw hole of the nut member 81 and the female screw portion 21 b of the case 20.
The inner conductor 70 is attached to the case 20 by the male screw portion 70 a being screwed into the screw hole of the nut member 81 and the female screw portion 21 b of the case 20.

このように構成されたＢＰＦ３では、内導体７０と第一の配線パターン１３の端部１３ａとの間に、長さＬ_２の隙間を設けたあとで、内導体７０を凹部２１から引き出すようにナット部材８１を締め付けることで、所望の特性を得られる隙間の長さＬ_２が維持された状態で、内導体７０をケース２０に固定することができる。 In the BPF 3 configured as described above, a gap having a length L ₂ is provided between the inner conductor 70 and the end portion 13 a of the first wiring pattern 13, and then the inner conductor 70 is pulled out from the recess 21. by tightening the nut member 81, in a state in which the length L ₂ of the gap obtained the desired characteristics have been maintained, it is possible to fix the inner conductor 70 to the case 20.

なお、本変形例では、内導体を円柱状の部材で構成するとともに、ケース２０に雌ネジ部２１ｂに代えて貫通孔を形成し、この貫通孔と内導体の外周面との間で適度な摩擦力が生じるように構成してもよい。この場合、ＢＰＦ３にナット部材８１は配されない。
隙間の長さを調節するには、ケース２０に対して内導体のＺ方向の位置を調節し、この位置を前述の摩擦力により保持しつつ、ケース２０と内導体とをハンダにより固定する。
この例では、ケース２０の貫通孔、内導体の外周面およびハンダで、調節機構を構成する。 In this modification, the inner conductor is formed of a cylindrical member, and a through hole is formed in the case 20 instead of the female screw portion 21b, and an appropriate amount is provided between the through hole and the outer peripheral surface of the inner conductor. You may comprise so that a frictional force may arise. In this case, the nut member 81 is not disposed on the BPF 3.
In order to adjust the length of the gap, the position of the inner conductor in the Z direction with respect to the case 20 is adjusted, and the case 20 and the inner conductor are fixed with solder while the position is held by the above-described frictional force.
In this example, the adjustment mechanism is configured by the through hole of the case 20, the outer peripheral surface of the inner conductor, and the solder.

また、図５に示すＢＰＦ４のように、第一の凹部２１の底面２１ａに内導体３０を設けてもよい。内導体３０にはＺ方向に延びる貫通孔３０ｂが形成されていて、内導体７０は貫通孔３０ｂに挿通されている。
このように構成されたＢＰＦ４においても、前記変形例のＢＰＦ３と同様に、隙間の長さＬ_２を調節できる。さらに、内導体３０を設けることで、内導体として必要な径の大きさを確保することができる。 Further, the inner conductor 30 may be provided on the bottom surface 21a of the first recess 21 as in the BPF 4 shown in FIG. A through hole 30b extending in the Z direction is formed in the inner conductor 30, and the inner conductor 70 is inserted through the through hole 30b.
Even BPF4 thus configured, as with BPF3 of the variation, can adjust the gap length L _2. Furthermore, by providing the inner conductor 30, it is possible to ensure the size of the diameter necessary for the inner conductor.

以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１実施形態および第２実施形態では、ＢＰＦの構造上、第一の配線パターン１３の端部１３ａに対する内導体のＺ方向、Ｘ方向あるいはＹ方向の位置ずれがＢＰＦの電気特性に与える影響が大きいと懸念される場合には、ＢＰＦとして所望の特性を確保できる範囲で、以下のように調節しておくことが好ましい。
すなわち、内導体を第一の配線パターン１３の端部１３ａから離間した位置に配置したり、Ｚ方向に平行に見たときに内導体よりも第一の配線パターン１３の端部１３ａが大きくなるように設定したりする。
このように構成することで、内導体の位置ずれがＢＰＦの電気特性に与える影響を低減させることができる。 As mentioned above, although 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention were explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The structure of the range which does not deviate from the summary of this invention Changes are also included. Furthermore, it goes without saying that the configurations shown in the embodiments can be used in appropriate combinations.
For example, in the first and second embodiments, due to the structure of the BPF, the positional deviation of the inner conductor with respect to the end portion 13a of the first wiring pattern 13 in the Z direction, the X direction, or the Y direction is an electrical characteristic of the BPF. If there is a concern that the influence will be large, it is preferable to make the following adjustments within a range in which desired characteristics can be secured as the BPF.
That is, the inner conductor is arranged at a position separated from the end portion 13a of the first wiring pattern 13, or the end portion 13a of the first wiring pattern 13 is larger than the inner conductor when viewed in parallel with the Z direction. Or set as follows.
By comprising in this way, the influence which the position shift of an inner conductor has on the electrical property of BPF can be reduced.

前記第２実施形態では、内導体３０と第一の配線パターン１３の端部１３ａとの隙間の長さＬ_１を調節機構６０で調節するとした。この隙間の調節は、上述の内導体３０と端部１３ａとの距離の調節、および、端部１３ａの大きさの調節を行ってもＢＰＦの電気特性に与える影響を低減できない場合に行うことが好ましい。 In the second embodiment, the adjustment mechanism 60 adjusts the length L ₁ of the gap between the inner conductor 30 and the end portion 13 a of the first wiring pattern 13. The adjustment of the gap is performed when the above-described adjustment of the distance between the inner conductor 30 and the end portion 13a and the adjustment of the size of the end portion 13a cannot reduce the influence on the electrical characteristics of the BPF. preferable.

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、ケース２０、内導体３０、３１、３２、７０、およびシャーシ５０を形成する材料は、アルミニウムに限ることなく、導電性の材料であれば特に限定されない。これらには、たとえば、樹脂の表面に導電性膜を形成した部材も、好適に用いることができる。
ケースに３つの凹部２１、２２、２３が形成されることで、ＢＰＦに第一の空洞共振器から第三の空洞共振器の、３段の空洞共振器が形成されるように構成した。しかし、ＢＰＦに形成される空洞共振器の数は複数であればいくつでもよい。
また、前記第１実施形態および第２実施形態では、連通部２６、２７はＹ方向の一方側Ｙ１に延びるように形成されていた。しかし、連通部２６、２７が延びる向きは一方側Ｙ１に限ることなく、たとえばＸ方向に延びるように構成するなど、連通部２６、２７が接続される伝送路の位置や向きなどに応じて適宜調節することができる。 In the first embodiment and the second embodiment, the material forming the case 20, the inner conductors 30, 31, 32, 70, and the chassis 50 is not limited to aluminum, and may be any conductive material. It is not limited. For example, a member in which a conductive film is formed on the surface of a resin can be suitably used.
By forming the three recesses 21, 22, and 23 in the case, the BPF is configured to form a three-stage cavity resonator from the first cavity resonator to the third cavity resonator. However, the number of the cavity resonators formed in the BPF is not limited as long as it is plural.
In the first and second embodiments, the communication portions 26 and 27 are formed to extend to one side Y1 in the Y direction. However, the direction in which the communication portions 26 and 27 extend is not limited to the one side Y1, but may be appropriately set according to the position and orientation of the transmission path to which the communication portions 26 and 27 are connected. Can be adjusted.

また、前記第１実施形態および第２実施形態では、内導体のＺ方向に平行な平面による断面形状を円形に形成した。しかし、この断面形状は円形に限ることなく、楕円形や多角形など、任意の形状とすることができる。 Moreover, in the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the cross-sectional shape by the plane parallel to the Z direction of an inner conductor was formed circularly. However, the cross-sectional shape is not limited to a circle, and may be an arbitrary shape such as an ellipse or a polygon.

１、２、３、４ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）
１０基板
１１基材
１１ａ一方の面
１１ｂ他方の面
１２グランドパターン
１３第一の配線パターン（配線パターン）
１４第二の配線パターン
１５ビア（接続部材）
２０ケース
２０ａ基準面
２１第一の凹部
２１ａ底面（内面）
２２第二の凹部
２３第三の凹部
２４第一のアイリス（窓部）
３０、７０内導体（導電体）
３０ａ雌ネジ部
３３調節ネジ（雄ネジ部）
４０グランド層（導電部材）
５０シャーシ（導電部材）
６０、８０調節機構
７０ａ雄ネジ部
８１ナット部材（雌ネジ部）
Ｚ方向（延在方向） 1, 2, 3, 4 BPF (band pass filter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 11 Base material 11a One side 11b The other side 12 Ground pattern 13 1st wiring pattern (wiring pattern)
14 Second wiring pattern 15 Via (connection member)
20 Case 20a Reference surface 21 First recess 21a Bottom surface (inner surface)
22 2nd recessed part 23 3rd recessed part 24 1st iris (window part)
30, 70 Inner conductor (conductor)
30a Female thread part 33 Adjustment screw (Male thread part)
40 Ground layer (conductive member)
50 Chassis (conductive member)
60, 80 Adjustment mechanism 70a Male thread part 81 Nut member (female thread part)
Z direction (extending direction)

Claims

A substrate having a base material formed in a flat shape with an insulating material;
A first concave portion and a second concave portion that are immersed from a reference surface that is made removable are formed on one surface side of the base material, and a window portion that connects the first concave portion and the second concave portion is formed. A conductive case;
A conductive member provided on the other surface of the substrate;
With
The substrate is
A ground pattern provided on the one surface and capable of contacting the reference surface of the case;
A wiring pattern provided on the one surface between the base material and the first recess in a state of being separated from the first recess;
A connection member for electrically connecting the ground pattern and the conductive member;
Have
The said case, toward the wiring pattern from the inner surface of the first recess, the conductor extending to form a gap provided we are between the wiring patterns,
An adjustment mechanism capable of adjusting a distance in an extending direction in which the conductor extends between the conductor and the wiring pattern;
The adjusting mechanism is
A male screw portion provided in the case, wherein the axis of the spiral thread groove is set substantially parallel to the extending direction;
A female screw portion provided on the conductor and screwed into the male screw portion,
The band-pass filter according to claim 1 , wherein an outer diameter of the conductor is larger than an outer diameter of the male screw portion .

A chassis formed of metal and provided on the opposite side of the conductive member from the base material so as to contact the conductive member;
Screw holes are formed in the chassis,
A through hole is formed in the case and the base material so as to extend in the extending direction,
The connection screw which has conductivity and is locked to the case, is inserted into the through hole of the case and the base material, and is screwed into the screw hole of the chassis. The bandpass filter according to 1.