JPH01277001A - 誘電体フイルタ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、例えば自動車電話、パーソナル無線、コード
レス電話等の通信機器等に使用するための誘電体フィル
タに関する。

［従来の技術］ 通信機器等に使用するための１７４波長の分布定数型誘
電体共振器を構成する磁器誘電体の貫通孔に、棒状リー
ド端子とこれを取り囲む円筒状樹脂誘電体とから成るユ
ニットを挿入し、リード端子と貫通孔の壁面の内導体（
内周電極）との間に入力結合容量を得ることは、例えば
実開昭５８−５４１０２号公報に開示されている。この
構造によれば単純な構成で結合容量を得ることができる
。

しかし、目標とする静電容量を基準にして−２゜５％〜
＋２．５％程度の許容誤差を超えるものが容易に生じ、
製造歩留りが約７０％と悪く、コストアップの要因とな
った。なお、静電容量のバラツキは次の（１）〜（４）
の累積によって生じるものと考えられる。

（１）　円筒状樹脂誘電体の直径、肉厚、長さのバラツ
キによるもの。

（２）　磁器誘電体の共振用貫通孔の径のバラツキによ
るもの。

（３）　共振用貫通孔の内導体膜の膜厚のバラツキに起
因するもの。

（４）　共振用貫通孔に対する円筒状樹脂誘電体の密着
性のバラツキによるもの。

上述のような問題を解決するために、本件出願人は特願
昭６２−１５８４２５号及び特願昭６３−６２５３号で
個別コンデンサを結合コンデンサとして使用する構造を
提案した。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、誘電体フィルタにおいては、入力段と出力段
の共振用貫通孔に結合コンデンサを配設し、且つリード
端子を設けなければならない、この時、入力結合コンデ
ンサと出力結合コンデンサとを独立に用意し、独立に共
振用貫通孔に装着すると、部品点数が多くなるのみでな
く、組立作業が煩雑になる。また、入力端子及び出力端
子が独立に導出されている場合には端子相互間の位置ず
れが起き易かった。更にまた、シールド部材を設ける場
合にはシールド部材と入力及び出力端子との間の位置ず
れが起き易かった。

そこで、本発明の目的は上述のような課題を解決するこ
とが可能な誘電体フィルタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、複数の共振用の貫
通孔を有する誘電体ブロックと、前記貫通孔の壁面に設
けられた内導体膜と、前記誘電体ブロックの外周面に設
けられた外導体膜と、前記複数の共振用貫通孔の内の入
力段の共振用貫通孔に少なくとも一部が挿入されるよう
に配置され、一方の電極が前記内導体膜多こ結合されて
いる第１の結合コンデンサと、前記複数の共振用貫通孔
の内の出力段の共振用貫通孔に少なくとも一部が挿入さ
れるように配置され、一方の電極が前記内導体膜に結合
されている第２の結合コンデンサと、前記第１及び第２
の結合コンデンサがそれぞれ固着されている共通の絶縁
支持体とを備えた誘電体フィルタに係わるものである。

なお、シールド部材を設ける場合には、これを絶縁支持
体に固着し、第１及び第２の結合コンデンサとシールド
板とを一体化する事が望ましい。

シールド部材と第１及び第２の結合コンデンサとを一体
化する場合には、王者を共通の絶縁支持体で一体化せず
に、シールド部材に第１及び第２の結合コンデンサを独
立結合させてもよい。

［作用コ 上記発明においては、第１及び第２の結合コンデンサが
絶縁支持体によって一体化されているので、これ等を単
一の部品として扱うことができる。

これにより、誘電体フィルタの組立時の部品点数が減少
するのみでなく、組立が容易になる。また、第１及び第
２の結合コンデンサ灰汁このリード端子の相互間陽のず
れが起り難くなり、電気的特性の変動が少なくなる。

シールド部材を絶縁支持体に固着する場合、及びシール
ド部材に第１及び第２の結合ゴンデンサを装着する場合
には、シールド部材と第１及び第２の結合コンデンサと
の相互間隔を一定に保つことが可能になり、電気的特性
の変動を防ぐことができる。

［第１の実施例］ 次に、第１図〜第９図を参照して本発明の第１の実施例
に係わる１７４波長分布定数型誘電体共振器を含む誘電
体フィルタを説明する。

この誘電体フィルタは、チタン酸バリウム系磁器から成
る角柱状誘電体ブロック１を備えている。

誘電体ブロック１には、この一方の端面２から他方の端
面３に至、る２つの共振用貫通孔４と１つの結合用貫通
孔５とが設けられている。各共振用貫通孔４の壁面には
内導体膜６がそれぞれ設けられ、一対の端面２．３間の
外周面７即ち４側面には外導体膜８が設けられ、他方の
端面３には内導体膜６と外導体ＷＡ７とを接続するよう
に端面導体膜９が設けられている。内導体膜６、外導体
膜８及び端面導体膜９は銀ベーストを塗布して焼付けた
ものから成る。なお、一方の端面２は解放端面になって
いる。

各共振用貫通孔４内に一部が挿入されるようにそれぞれ
配置された第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１は
、円柱状のコンデンサ用磁器誘電体１２．１３と、この
誘電体１２．１３の一端面及びこの近傍に設けられた第
１の電極１４．１５と、他端面及びこの近傍領域に設け
られた第２の電極１６．１７とをそれぞれ有し、第１の
電極１４．１５と第２の電極１６．１７との間に静電容
量がそれぞれ得られるように形成されている。なお、こ
の実施例では円柱状誘電体１２．１３の全外周面にメツ
キによって金属膜を設けた後に部分的に研磨することに
よって第１及び第２の電極１４．１５．１６．１７を得
ている。従って、研磨量の調整によって第１及び第２の
電極１４．１５．１６．１７の対向間隙を種々調整する
ことが可能である。

各結合コンデンサ１０．１１の一方の電［！１４．１５
には金属キャップ１８．１９を介してリード端子２０．
２１が接続されている。第２の電極１６．１７にも金属
キャップ２３．２４が覆せられ、リード端子２４．２５
が導出されている。下側のリード端子２４．２５はＬ字
状に屈曲され、半田２６．２７にてそれぞれの内導体膜
６に接続されている。

第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１と金Ｒ製シー
ルド部材２８とは共通の熱可塑性合成樹脂から成る絶縁
支持対２９によって一体化されている。この一体化は第
１及び第２の結合コンデンサ１０．１１を共振用貫通孔
４に配置する前に行う。即ち、第７図に拡大図示する構
造の第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１と第８図
に示すＨ型のシールド部、材２８とを用意し、これ等を
第５図及び第６図に示すように絶縁支持体２９で一体化
して組立体３０を得る。

シールド部材２８は、結合用貫通孔５の上方及び共振用
貫通孔６の近傍を覆う上面部２８ａと、誘電体ブロック
１の長手の対の側面の外導体膜８に接続するための一対
の側面部２８ｂ、２８ｃと、回路基板（図示せず）に対
する取付は及びアースに対する接続に利用するための４
つの突出部２８ｄとから成り、上面部２８ａが絶縁支持
体２９に固着されている。

絶縁支持体２９は第１及び第２の結合ンデンサ１０．１
１の連結部２９ａと、共振用貫通孔６に対する第１及び
第２の結合コンデンサ１０．１１の径方向の位置決めを
達成するための突出部２９ｂ、２９ｃと、共振用貫通孔
６に対する第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１の
深さ方向の位置決めを速成するための鍔部２９ｄ、２９
ｅとを有する。なお、第１及び第２の結合コンデンサ１
０．１１は、リード端子２０．２１．２４．２５と金属
キャップ１８．１９．２２．２３の一部とを除いて絶縁
支持体２９で被覆されている。

第１図〜第３図に示す誘電体フィルタを組立てる時には
、第４図に示す各導体膜６．８．９を設けた誘電体ブロ
ック１に第５図及び第６図に示す結合コンデンサ１０．
１１とシールド部材２８との組立体３０を装着する。絶
縁支持体２９の第１及び第２の結合コンデンサ１０．１
１を包囲する突出部２９ｂ、２９ｃの寸法及び相互間隔
は共振用貫通孔６に適合するように決定されているので
、突出部２９ｂ、２９ｃをそれぞれの共振用貫通孔６に
同軸的に嵌入することができる。また、突出部２９ｂ、
２９ｃの挿入の深さは鍔部２９ｄ、２９ｅが誘電体ブロ
ック１の上面に当接することによって決まる。従って、
結合コンデンサ１０．１１の正確且つ安定的な装着を達
成することができる。

シールド部材２８の一対の側面部２８ｂ、２８Ｃは誘電
体ブロック１の外導体膜８の側面間の距離にほぼ一致す
るように決定されているので、−対の側面部２８ｂ、２
８ｃで誘電体ブロック１の外導体膜８の対向側面部を挟
持した第３図の状態を容易に得ることができる。シール
ド部材２８は、序かに弾性変形可能な金属板で形成され
ているので、側面部２８ｂ、２８ｃの対向間隔が誘電体
ブロック１の幅よりも僅かに小さい場合であっても、装
着を容易に達成することができる。シールド部材２８の
外導体膜８に対する電気的及び機械的結合を確実に達成
するなめに第３図に原理的に示す半田３１によって両者
を結合する。

なお、結合コンデンサ１０．１１の第２の電極１６．１
７をリード端子２４．２５によって内導体ｖ４６に結合
するために、組立体３０を誘電体ブロック１に装着する
前に、第６図で破線で示すようにリング状半田２６ａ、
２７ａをリード端子２４．２５に取り付け、誘電体ブロ
ック１に組立体３０を装着した後に加熱で溶融して第１
図に示す半田２６．２７による結合を達成する。

完成した誘電体フィルタは、例えば入力及び出力リード
端子２０．２１及びシールド部材２８の突出部２８ｄを
回路基板〈図示せず）の貫通孔に挿入し、入力及び出力
リード端子２０．２１を信号伝送ラインに接続すると共
に、シールド部材２８をアースに接続する。

第９図は誘電体フィルタの等価回路を示す。コンデンサ
Ｃ１とインダクタンスＬ１とから成る第１の共振回路は
一対の貫通孔４の内の一方の内導体膜６と接地される外
導体膜８と端面導体膜９とに基づいて形成され、コンデ
ンサｃ２とインダクタンスＬ２とから成る第２の共振回
路は一対の貫通孔４の内の他方の内導体膜６と接地され
る外導体膜８と端面導体ＷＡ９とに基づいて形成され、
２つの共振回路は誘電性インピーダンスＺ１によって結
合されている。なお、入力結合容量Ｃａは一対の貫通孔
４内の一方のコンデンサ１ｏに対応し、出力結合容量ｃ
ｂは一対の貫通孔４内の他方のコンデンサ１１に対応し
ている。

本実施例は次の利点を有する。

（１）　第１及び第２の結合コンデンサ１ｏ、１１及び
シールド部材２８は絶縁支持体２９によって一体化され
ているので、これ等を単一部品として取扱うことが可能
になり、誘電体フィルタを組立てる時の部品点数の低減
、及び組立作業の東線化が可能になる。

（２）　第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１が機
械的精度の高い加工が可能な金属製シールド部材２８に
絶縁支持体２９を介して装着された構造であるので、第
１及び第２の結合コンデンサ１０，１１の相互間隔、及
び入力及び出力リード端子２０．２１の相互間隔を正確
に設定することができる。

（３）　第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１が相
互に連結されているので、入力及び出力リード端子２０
．２１の相互間開の大きな変動が発生しなくなり、電気
的特性の変化が少なくなる。

（４）　シールド部材２８は、全体としてＨ型に形成さ
れ、誘電体ブロック１の解放端面２と一対の側面を覆う
ように形成されているのみであるので、曲げ加工等で容
易に形成することが可能であり、且つ誘電体ブロック１
に容易に装着することができる。

（５）　結合コンデンサ１０．１１には汎用のアキシャ
ルリード型のコンデンサが使用されているので、結合コ
ンデンサ１０．１１を誘電体ブロック１の貫通孔４に装
着する前にその容量を知ることができる。従って、結合
コンデンサ１０．１１の容量を設計便通りにすることが
できる。これにより、誘電体フィルタの製造歩留りが向
上する。

〈６）　下側のリード端子２４．２５をＬ型に屈曲し、
ここにリング状半田２６ａ、２７ａを取り付け、このリ
ング状半田２６ａ、２７ａを溶融することによって内導
体膜６に対する接続を達成しているので、接続構造が単
純化されている。

〈７）　共振用貫通孔４に嵌入するための突出部２９ｂ
、２９ｃを設けたので、誘電体ブロック１に対する結合
コンデンサ１０．１１の装着の安定性を高めることがで
きる。

［第２の実施例］ 次に、第２の実施例に係わる誘電体フィルタを第１０図
〜第１３図を参照して説明する。但し、第１０図〜第１
３図及び後に述べる第１４図〜第２０図において、第１
図〜第８図と実質的に同一の部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

第１０図の誘電体フィルタは、第１図にしめず誘電体フ
ィルタと実質的に同一な構造の２個の単位誘電体フィル
タ３２．３３を縦続的に配置したものである。但し、第
１の単位誘電体フイ・ルタ３２の出力段の第２の結合コ
ンデンサ１１のリード端子及び第２の単位誘電体フィル
タ３３の入力段の第１の結合コンデンサ１０のリード端
子は省かれている。第１の単位誘電体フィルタ３２の第
２の結合コンデンサ１１と第２の単位誘電体フィルタ３
３の第１の結合コンデンサ１０とはセラミック製絶縁基
板３４に導体層３５によって結合されている。即ち、導
体層３５に結合コンデンサ１１の金属キャップ１９が半
田３６で固着され、且つ導体層３５に結合コンデンサ１
０の金属キャップ１８が半田３７で固着されている。

シールド部材２８は結合コンデンサ１０．１１の絶縁支
持体２９と一体にモールドされておらず、絶縁基板３４
に固着されている。絶縁基板３４には入力及び出力リー
ド端子２０．２１を押通するための孔３８．３９が設け
られている。パ）第１０図の誘電体フィルタを構成する
時には、第１１図、第１２図及び第１３図に示すように
第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１を絶縁支持体
２９で一体化した組立体４０を用意し、これを絶縁基板
３４を介してシールド部材２８に固着する。また、第１
及び第２の誘電体フィルタ３２．３３も接着剤（図示せ
ず）で相互に固着する。

第１０図〜第１３図に示す誘電体フィルタも第１の実施
例と同一の利点を有する。

［第３の実施例］ 第１４図〜第１６図に示す第３の実施例の誘電体フィル
タは、第１図と同様に２つの共振器を含むものであるが
、絶縁支持体２９にシールド部材（図示せず゛）が一体
化されていない、従って、シールド部材は、従来と同様
に設ける。この実施例でも第１及び第２の結合コンデン
サ１０．１１は予め一体化されているので、第１の実施
例と同様な利点を得ることができる。

［第４の実施例］ 第１７図に示すように、第１及び第２の結合コンデンサ
１０．１１を絶縁支持体によって共通に連結せずにシー
ルド部材２９の上面部２８ａによって連結してもよい、
この第１７図の構造は、第６図の組立体３０から絶縁支
持体２９の連結部２９ａを省いた以外は第６図と同一で
ある。従って、第４の実施例によっても第１の実施例と
同様な利点を得ることができる。

［第５の実施例コ 第１８図は３つの共振用貫通孔６と２つの結合孔５を設
けた誘電体ブロック１を示す、この場合には入力段（左
ｆ４Ａ）及び出力段（右端）の共振用貫通孔６のみに結
合コンデンサを挿入する。

［第６の実施例］ 第１９図及び第２０図に示す誘電体フィルタにおいては
、第１７図の場合と同様に第１及び第２の結合コンデン
サ１０．１１が共通のモールド樹脂にて連結されていな
い、この代りに、鍔部２９ｄ、２９ｅの上にセラミック
板から成る絶縁基板４１が配設され、ここに形成された
貫通孔にリード端子２０．２１が挿通され、このリード
端子２０．２１が絶縁基板４１に接着剤４３で固着され
ている。又、絶縁基板４１の下面には入出力結合容量を
得るための一対の導体層４４．４５が設けられ、一方の
導体層４４に一方のリード端子２０が接続され、他方の
導体１１４５に他方のリード端子２１が接続されている
。入出力結合容量が不要の場合には、勿論、導体層４４
．４５を省くことができる。シールド部材２８は接着剤
４６で絶縁基板４１に固着されている。この実施例の場
合も、第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１とシー
ルド部材２８とが絶縁基板４１を介して予め一体化され
るので、第１の実施例と同様な利点を得ることができる
。

［変形例コ 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。

（１）　第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１の構
造を貫通型コンデンサ等に変えることができる。また、
リード端子２４．２５の代りに弾性リング状等の接続部
材を使用して内導体膜６に対する接続を行ってもよい。

（２）　第１及び第２の結合コンデンサ１０．１１の誘
電体１２．１３の部分の全部を貫通孔６に挿入し、金属
キャップ１８．１９又はリード端子２０．２１の部分で
絶縁支持体２９による相互連結を行うようにしてもよい
。

（３）　誘電体ブロック１の端面３側にも金属キャップ
等のシールド部材を配置してもよい。

（４）　端面導体膜９を省いて１７２波長の分布定数型
誘電体共振器とする場合にも適用可能である。

［発明の効果］ 上述のように、いずれの請求項の発明によって　　　　
−も第１及び第２の結合コンデンサが一体化されるので
、組立時における部品点数の削減、及び組立の単純化が
可能になる。また、第１及び第２の結合コンデンサの相
互間隔を安定的に保つことが可能になる。

請求項２及び３の発明では、シールド部材が第１及び第
２の結合コンデンサに一体化されるので、シールド部材
に対する第１及び第２の結合コンデンサの位置関係が一
定になる。従って、電気的特性の変動を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わる誘電体フィルタ
を第２図のＩ−Ｉ線で示す断面図、第２図は第１図の誘
電体フィルタの平面図、第３図は第２図の■−Ｉ線一部
切欠断面図、第４図は第１図の各導体膜を有する誘電体
ブロックをしめず斜視図、 第５図は第１図の誘電体フィルタのコンデンサとシール
ド部材の組立体を示す平面図、第６図は第５図のＶｌ−
Ｖｌ線断面図、第７図は第１図の結合コンデンサの拡大
断面図、第８図は第１図のシールド部材の側面図、第９
図は第１図の誘電体フィルタの等価回路図、第１０図は
第２の実施例の誘電体フィルタを示す第１図に対応する
部分の断面図、 第１１図は第１０５図の誘電体フィルタに使用するコン
デンサ組立体を示す断面図、 第１２図は第１１図のコンデンサ組立体の平面図、 第１３図は第１１図のコンデンサ組立体の左側面図、 第１４図は第３の実施例の誘電体フィルタの一部を第１
図に対応する状態で示す断面図、第１５図は第１４図の
誘電体フィルタで使用するコンデンサ組立体の平面図、 第１６図は第１５図の組立体の左側面図、第１７図は第
４の実施例の誘電体フィルタに使用するコンデンサとシ
ールド部材との組立体を第６図と同じ状態で示す断面図
、 第１８図は第５の実施例の誘電体フィルタの各導体膜を
有する誘電体ブロックを示す平面図、第１９図は第６の
実施例の誘電体フィルタを示す第２０図のＡ−Ａ線断面
図、 第２０図は第１９図の誘電体フィルタの平面図である。 １・・・誘電体ブロック、２・・・一方の端面、３・・
・他方の端面、４・・・共振用貫通孔、６・・・内導体
膜、８・・・外導体膜、９・・・端面導体膜、１０・・
・第１の結合コンデンサ、１１・・・第２の結合コンデ
ンサ、１２．１３・・・誘電体、１４．１５・・・第１
の電極、１６．１７・・・第２の電極、２０．２１・・
・リード端子、２４．２５・・・リード端子、２８・・
・シールド部材、２９・・・絶縁支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］複数の共振用貫通孔を有する誘電体ブロックと、 前記貫通孔の壁面に設けられた内導体膜と、前記誘電体
   ブロックの外周面に設けられた外導体膜と、 前記複数の共振用貫通孔の内の入力段の共振用貫通孔に
   少なくとも一部が挿入されるように配置され、一方の電
   極が前記内導体膜に結合されている第１の結合コンデン
   サと、 前記複数の共振用貫通孔の内の出力段の共振用貫通孔に
   少なくとも一部が挿入されるように配置され、一方の電
   極が前記内導体膜に結合されている第２の結合コンデン
   サと、 前記第１及び第２の結合コンデンサがそれぞれ固着され
   ている共通の絶縁支持体と、 を備えた誘電体フィルタ。 ［２］更に、前記絶縁支持体にシールド部材が固着され
   ていることを特徴とする請求項１の誘電体フィルタ。 ［３］複数の共振用貫通孔を有する誘電体ブロックと、 前記貫通孔の壁面に設けられた内導体膜と、前記誘電体
   ブロックの外周面に設けられた外導体膜と、 前記複数の共振用貫通孔の内の入力段の共振用貫通孔に
   少なくとも一部が挿入されるように配置され、一方の電
   極が前記内導体膜に結合されている第１の結合コンデン
   サと、 前記複数の共振用貫通孔の内の出力段の共振用貫通孔に
   少なくとも一部が挿入されるように配置され、一方の電
   極が前記内導体膜に結合されている第２の結合コンデン
   サと、 シールド部材と、 前記シールド部材に前記第１及び第２の結合コンデンサ
   を一体化するための電気絶縁性部材とを備えた誘電体フ
   ィルタ。