JPH01220502A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主にマイクロ波帯等の高周波領域で用いられ
る一体型構造の誘電体フィルタに関するものである。

従来の技術 近年、高周波領域において誘電率が高く、低損失で、し
かも温度特性の良好な誘電体材料が開発され、これを利
用した誘電体フィルタが盛んに開発されている。特に最
近では上記誘電体材料を用いた誘電体ブロックに共振用
穴、結合用穴、導体膜を有する一体型構造の誘電体フィ
ルタ（例えば特開昭６２−１６５４０１号公報などに記
載）が実現され、小型化、低コスト化が図られている。

μ下、第４図を参照しながら従来の一体構造型の誘電体
フィルタについて説明する。ここではその−例として、
共振用穴３段構成の例について述べる。

第４図において、１１は直方体状の誘電体ブロック、２
４〜２６は誘電体ブロック１１に所定間隔に並列形成し
た共振用穴、３７．３８は共振用穴２４〜２６の間に形
成した結合用穴、４４は誘電体ブロック１１の上面を除
く他の外表面に施した外導体膜、４１〜４３は各々前記
共振用穴２４〜２６の内周面に形成し、かつ一端を外導
体膜４４に接続した内導体膜である。上記構成により共
振用穴２４〜２６は一端開放、一端短絡の４分の１波長
の共振素子として動作し、結合用穴３７．３８は共振用
穴間の股間結合を形成する。また共振用穴２４．２６は
、例えば容量素子等（図示なし）を介して外部回路と接
続される。

以上のような構成において、上記従来例は３個の共憑用
穴２４〜２６を有する３段構成のバンド−パス・フィル
タとして動作するものである。

発明が解決しようとする課題 しかし、以上のような構成の誘電体フィルタは。

一体型構造のため、単位共振器を個々に配列して組み立
てる必要が無いと同時に、結合基板が不要であり、製造
が容易で、低コスト化が図れる等、製造上の利点を有す
るが、４分の１波長の共振素子を用いているため、３次
、５次等の奇数次の高調波に対しても通過域を生じ、発
振器、Ｃ級増幅器等の出力フィルタとしては高調波抑圧
効果を持たないという特性上の課題を有していた。

本発明は従来技術の以上のような課題を解決するもので
、製造が容易で、低コスト化が図れ、−体型構造で、高
調波抑圧効果を持つ誘電体フィルタを提供することを目
的とするものである。

課題を解決するだめの手段 本発明は結合用穴の穴径をステップ状またはテーパー状
に変化させた個所を１ケμ上設けることにより上記目的
を達成するものである。

作　　　　用 本発明は上記構成により、共振素子として動作する共振
用穴の線路インピーダンスを部分的に変化させ、スプリ
アス共振周波数を基本共振周波数の奇数倍からずらすこ
とＫより、高調波に対する抑圧効果を持つフィルタを実
現したものである。

また、上記構成による高調波抑圧効果は、特別な外部回
路を付加する必要もなく、前記従来型の誘電体ブロック
の内部構造を変更するのみで得られる。誘電体ブロック
は１通常、金型で成形した後に焼成して製作するもので
あるから、内部構造を変更するには、金型を若干変更す
る程度で、誘電体ブロックの製造工程は従来と全く同一
である。

従って、製造が容易で、低コスト化が図れるという一体
型構造の誘電体フィルタが有する製造上の利点は損なわ
れていない。

以上より、製造が容易で、低コスト化が図れる一体型構
造で、高調波抑圧効果を持つ誘電体フィルタの実現が可
能となる。

実施例 μ下、図面を参照しながら本発明の第１の実施例につい
て説明する。第１図は本発明の第１の実施例における一
体型構造の誘電体フィルタの斜視図である。本実施例も
従来例と同じ３段構成の例である。第１図において、１
１は直方体状の誘電体ブロック、２１〜２３は前記誘電
体ブロック１１に、所定間隔で並列形成した共振用穴、
３１．３２は共振用穴２１〜２３０間て穴径をステップ
状に変化させて形成した結合用穴、４４は誘電体ブロッ
ク１１の上面を除く他の外表面に形成した外導体膜、４
１〜４３は各々共振用穴２１〜２３の内周面に形成し、
かつ、一端を前記外導体膜４４に接続した内導体膜、５
１゜５２は外部回路との接続用容量素子である。

以上のような構成において、臥下その動作について説明
する。

直方体状の誘電体ブロック１１内に形成された共振用穴
２１〜２３は、結合用穴３１．３２の穴径をステップ状
に変化させることにより、線路インピーダンスが部分的
に変化し、そのスゲリアス共振周波数を奇数倍からずら
すことができる。結合用穴３１．３２による所望の股間
結合度ならびに容量素子５１．５２による外部回路との
人出力結合と合いまって、３段構成のバンド・パス・フ
ィルタとして動作する。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、共
振用穴２１〜２３０間に、穴径をステップ状に変化させ
た結合用穴３１．　３２を設けることにより、共振素子
の線路インピーダンスを部分的に変化させ、スゲリアス
共振周波数を奇数倍からずらすことで、高調波抑圧効果
を有し、製造が容易な一体型構造の誘電体フィルタが実
現可能となる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は、本発明の第２の実施例における誘電体フィル
タの斜視図である。本実施例も３段構成のものである。

第２図において、第１図の構成と異る点は、結合用穴３
３．３４の形状を、穴径がテーパー状に変化したものと
した点である。第１図と同一番号を付したものは、第１
図と同じ働きをするものである。

上記構成において、μ下その動作について説明する。

直方体状の誘電体ブロック１１に形成された共振用穴２
１〜２３０間に、穴径をテーパー状に変化させた結合用
穴３３　、３４を形成することにより、第１図に示した
実施例と同様に、共振素子の線路インピーダンスを部分
的に変化させ、スプリアス共振周波数を奇数倍からずら
した共振器が実現できる。結合用穴３３．３４による所
望の股間結合度ならびに外部回路との接続容量素子５１
．５２による入出力結合と合いまって、奇数倍の高調波
抑圧効果を持つバンド・パス・フィルタとしての動作を
する。

μ上水実施例によれば、共振用穴２１〜２３０間に、穴
径をテーパー状に変化させた結合用穴３３゜３４を設け
ることにより、共振素子の線路インピーダンスを部分的
に変化させ、スプリアス共振周波数を奇数倍からずらす
ことで、高調波抑圧効果を有し、製造が容易な一体型構
造の誘電体フィルタが実現可能となる。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第３図は本発明の第３の実施例における誘電体フィルタ
の斜視図である。本実施例も３段構成のものである。

第３図において第１図と構造土嚢る点は、結合用穴３５
．　３６の形状であり、詳しく説明すると、第１図にお
いては全ての結合用穴を大径部分が軸の下側（短絡端面
側）、小径部分が軸の上側（開放端面側）となるように
、形成しているのに対し、本実施例においては第１の結
合用穴３５は大径部分が軸の下側（短絡端面側）、小径
部分は軸の上側（開放端面側）となるように形成され、
第２の結合用穴３６は大径部分が軸の上側（開放端面側
）、小径部分が軸の下側（短絡端面側）となるように形
成している。即ち、第１図では共振用穴の間に形成した
２ケ所の結合用穴の軸上の大径部分と小径部分の立置が
同一であるのに対し、本実施例では２ケ所の結合用穴の
大径部分と小径部分の位置を異なるように形成している
。

上記構成において、μ下その動作について説明する。

直方体状の誘電体ブロック１１に形成された共振用穴２
１〜２３の間に、大径部分が軸の下側（短絡端面側）、
小径部分が軸の上側（開放端面側）となるように穴径を
ステップ状に変化させた第１の結合用穴３５、及び大径
部分が軸の上側（開放端面側）、小径部分が軸の下側（
短絡端面側）となるように穴径をステップ状に変化させ
た第２の結合用穴３６を設けることにより、共振素子の
線路インピーダンスを部分的に変化させ、基本共振周波
数は同一だが、スプリアス共振周波数を各々奇数倍から
異る周波数にずらした共振器（共振用穴２１．２２．２
３　）を実現している。結合用穴３５゜３６による所望
の股間結合度ならびに外部回路との接続用容−１５１，
５２による入出力結合と合いまって、バンド・パス・フ
ィルタとしての動作をするが、各々の共振器のスプリア
ス共振周波数が異なるので、互に打ち消し合い、阻止域
が広いバンド中パス・フィルタが実現でき、高調波抑圧
特性を持たせることができる。

μ上１本実Ｉ＆例によれば、誘電体ブロック内く形成し
た共振用穴２１〜２３０間に、共振用穴３５゜３６をは
さんで設けた結合用穴の大径部分と小径部分の位置を、
各々の結合穴で異なるように設定することにより、共振
素子の線路インピーダンスを部分的に変化させている。

このようにすると、各々の共振器のスプリアス共振周波
数が異なるので、互に打ち消し合い阻止域の広いバンド
・パス・フィルタが実現できる。従って高周波抑圧効果
を得ることができる。

なお、本実施例では、結合用穴３５．３６の穴径はステ
ップ状に変化させているが、テーパー状に変化させても
良い。

また、結合用穴の穴径は、第１図、第２図とも、人動の
上側（開放端面側）が小径部分、人動の下側（短絡端面
側）が大径部分となるように形成されているが、共娠器
の線路インピーダンスを変化させるものであればこれに
限定されず、人動の上ＩＪＩ！Ｉ　（開放端面側）が大
径部分、人動の下側が小径部分となるようにあるいは、
穴径をステップ状に変化させた結合用穴と一様の結合用
穴とを組合せるように形成しても良い。

発明の効果 μ上のように本発明は、誘電体ブロック内に形成した共
振用穴の間に、穴径をステップ状またはテーパー状に変
化させた結合用穴を設けることにより、共娠器の線路イ
ンピーダンスを部分的に変化させ、スプリアス共振周波
数を奇数倍よりずらしたり、ステップ状またはテーパー
状に変化させた結合用穴の組合せ種類を変えること、あ
るいは−様な結合用穴と組合せるなどして互いのスプリ
アス共振周波数を打ち消しあうことで、高調波抑圧特性
を有する簡単な構造の一体型構造の誘電体フィルタが実
現でき、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における誘電体フィルタ
の斜視図、第２図は本発明の第２の実施例における誘電
体フィルタの斜視図、第３図は本発明の第３の実施例に
おける誘電体フィルタの斜視図、第４図は従来の誘電体
フィルタの斜視図である。 １１・・・誘電体ブロック、２１〜２６・共振用穴。 ３１〜３８・・結合用穴、４１〜４３・・・内導体膜、
４４・・・導体膜、５１．５２・・接続用容量素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直方体状の誘電体ブロックと、前記誘電体ブロッ
   クに所定間隔に並列形成した複数の共振用穴と、前記共
   振用穴の間に形成した結合用穴と、前記誘電体ブロック
   の共振用穴の軸線と直交する一表面を除く外表面に形成
   した外導体膜と、前記共振用穴の内周面に形成し、かつ
   一端を前記外導体と接続した内導体膜とを具備し、前記
   結合用穴の穴径を、ステップ状に変化させた個所を１ケ
   所以上設けたことを特徴とする誘電体フィルタ。
2. （２）前記結合穴の穴径を請求項１記載のステップ状に
   代え、テーパー状に変化させたことを特徴とする誘電体
   フィルタ。