JPH0134402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘電体を用いた分布定数型小型同軸
共振器を単数あるいは複数個用いて構成する
VHF〜UHF帯に適する高周波用フイルタに関す
るものである。

近年超高周波帯の装置を小型化するために活発
な研究開発が展開されており、フイルタ、分波
器、発振器等の小型化に対するシステムあるいは
セツト側からの要請もきわめて強くなつている。
このためには、周波数を選択する手段、即ち共振
器を低損失特性を失なわずに小型化することが一
つの重要な解決課題となる。このために、同軸共
振器の内外導体間に低損失、高誘電率特性をもつ
た誘電体を充填する方法がしばしばとられてい
る。最初にこの誘電体共振器について簡単にふれ
る。

第１図は、VHF〜UHF帯で最近開発された４
分の１波長型の誘電体充填構造の同軸共振器の従
来例で、ａは軸に平行な方向の断面図、ｂはａ図
のＡ−A′における断面を示す。１１は円筒形状
の誘電体、１２，１３，１５は誘電体１１の表面
に形成された導体膜で、それぞれ同軸共振器の外
部導体、内部導体、短絡用導体を示す。前記外部
導体１２、内部導体１３、短絡用導体１５等の導
体膜は通常銀の焼付け、銅の無電解メツキ等の技
術で形成される。１４は円柱状中心導体で、導電
性接着剤、ハンダ等で内部導体１３に固定され、
外部回路との接続、共振器間の結合容量を取付け
るために用いる。

ところで、本出願人は、第１図の共振器を改良
した第２図の構造の共振器（SIR：Stepped
Impedance Resonator）を提案した。ａは軸に
平行な方向の断面図、ｂはａ図のＡ−A′におけ
る断面図を示す。この共振器（SIR）は、第１図
の共振器の外部導体１２に段差をつけ、開放端の
近くの線路インピーダンスを下げた構造となつて
いる。こうすることにより、無負荷Ｑをほとんど
劣化させることなく、第１図に示す共振器より小
型化が可能となり、さらに不要共振（スプリアス
共振）周波数を高くすることができる特長をもた
せることができる。

第２図はその同軸共振器を示すもので、誘電体
２１の中空部の内部導体２３に円柱状の中心導体
２４を挿入し、また誘電体２１の開放端部分の外
径を短絡端２５側部分の外径より小としてその誘
電体２１の外径に段差変化２６を設けるととも
に、その誘電体２１の外周に外部導体２２を形成
することで、線路インピーダンスにステツプ状の
変化を与え、高次共振周波数が基準共振周波数の
整数倍からずれた構造となるものである。

第２図で示す共振器は、それ自体良好な特性を
持つているが、外部導体２２に段差部２６がある
ためこの共振器を複数個用いてフイルタを構成す
る場合その固定方法、接地のとり方に注意を払わ
ないとその特性を十分に発揮できない。即ち固定
方法が繁雑となりコスト低減ができない、あるい
は接地のとり方が不完全なため、不要共振を生じ
たりしやすいという欠点があつた。

本発明は、外部導体に段差をもつ誘電体共振器
（SIR）の固定を容易ならしめ、接地を完全にと
り、フイルタの特性の安定化を図らんとするもの
である。

通常フイルタは前述した単一共振器を複数個用
い、その共振器間および入出力との結合を行つて
帯域通過フイルタ（BPF）、帯域阻止フイルタ
（BSF）として実現する。ここでは３段の帯域通
過フイルタ（BPF）の例をとつて以下の説明を
行うが、段数には制約はなく、フイルタもBSF
であつてもかまわない。

第３図に本発明による共振器固定ブロツクを示
す。３１は金属導体ブロツク、３２〜３４は第２
図に示す共振器の小径部の外径よりわずかに大き
い径をもつ穴で、この穴に共振器を挿入して、ハ
ンダ付または導電性接着剤で固定するようにす
る。また金属導体ブロツク３１の厚さｔは共振器
の小径部の長さＬより短かいものとする。

第４図は、第３図の固定ブロツクを用いて共振
器を３個マウントした状態を示す。ａはその正面
図、ｂはａのＡ−A′における断面図、ｃはａの
Ｂ−B′における断面図である。

図において、４１は第３図の３１に対応する金
属導体ブロツクで、４２〜４４が共振器（SIR）、
４５〜４７が共振器（SIR）の中心導体を示す。
このような共振器取付け法を採用することにより
共振器外導体の接地が、金属導体ブロツク４１を
利用して完全にとれるため、共振器の動作が安定
化されスプリアス共振を防止できる。さらに共振
器を最初にマウントするため、後の工程において
取扱いがきわめて容易になる。すなわちフイルタ
に構成する場合は、この共振器のマウントされた
ブロツクを他の筺体の中に入れて実現すればよ
い。

第５図および第６図は本発明の他の実施例で、
共振器をマウントする金属導体ブロツクと、フイ
ルタの筺体を兼用させた点が特徴である。

第５図において、５１は共振器外導体の小径部
が挿入される穴５２〜５４を有する共振器マウン
ト用の金属導体ブロツクを示す。ａは正面図、ｂ
はａのＡ−A′における断面図、ｃはａのＢ−
B′における断面図を示す。

第６図は第５図に示した金属導体ブロツク５１
を用いた帯域通過フイルタの構造を示している。
金属導体ブロツク６０７が、第５図の５１に対応
するものであるが、６０７は共振器の固定と同時
にフイルタの筺体も兼用するようになつている。
第６図ａは本発明の他の実施例であるフイルタの
断面構成図、ｂはａのＡ−A′における断面図、
ｃはａのＢ−B′における断面図を示す。

第６図において、６０１〜６０３の共振器
（SIR）、６０４〜６０６は共振器中心導体、６０
８はフイルタのふたで、微調ネジ６１２〜６１４
がマウントされている。６０９，６１０はフイル
タの入出力コネクタである。また６１５は導電体
基板で、この基板上に共振器間の結合容量および
共振器と入出力回路との結合容量が形成されてい
る。この結合基板６１５は金属のネジ６１６〜６
１８で共振器中心導体６０４〜６０６の先端部に
取付けられる。

このように、金属導体ブロツク６０７により共
振器のマウントと、フイルタの外部筺体とを兼用
させることにより、接地が完全にとられ、特性が
安定化するとともに部品点数も削減され、さらに
組立の工数も少くなくなり、コスト低減が可能と
なる。

以上のように本発明は一端短絡、他端開放の同
軸内導体を持ち、内導体の径は一定で、短絡部分
の外導体の径は大きく、開放部分の外導体の径が
小さくなるように外導体径に段差をもつ誘電体充
填同軸共振器を単数あるいは複数個用いて構成さ
れる高周波用フイルタにおいて、外導体の小さい
径よりやや大きい径の穴をもつ金属導体ブロツク
を用いこの穴に共振器の小さい径の部分を挿入固
定し、接地導体としたものでSIR型の共振器の特
長を十分に発揮させることができ、接地を完全に
とつてスプリアス共振を抑圧するとともに、共振
器の固定を容易にし、かつフイルタのケース（筺
体）を簡略化でき、また特性の安定化をはかるこ
とができる等の効果をもち、VHF〜UHFのフイ
ルタに適用した場合その工業的価値はきわめて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の誘電体を用いた共振器の断面
図、第１図ｂは同図ａのＡ−A′断面図、第２図
ａは本発明に用いる誘電体同軸共振器の断面図、
第２図ｂは同図ａのＡ−A′における断面図、第
３図は本発明の一実施例である共振器マウント用
金属導体ブロツクの斜視図、第４図ａは第３図の
金属導体ブロツクを用いて共振器をマウントした
状態を示す正面図、第４図ｂは同図ａのＡ−
A′断面図、第４図ｃは同図ａのＢ−B′断面図、
第５図ａは本発明の他の実施例である共振器マウ
ント用金属導体ブロツクの正面図、第５図ｂは同
図ａのＡ−A′断面図、第５図ｃは同図ａのＢ−
B′断面図、第６図ａは第５図の金属導体ブロツ
クを用いて構成した本発明の一実施例におけるフ
イルタの断面図、第６図ｂは同図ａのＡ−A′断
面図、第６図ｃは同図ａのＡ−A′断面図である。 １１，２１……誘電体、１２，２２……外部導
体、１３，２３……内部導体、１４，２４……中
心導体、３１，４１，５１，６０７……共振器マ
ウント用金属導体ブロツク、４２〜４４，６０１
〜６０３……誘電体共振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体の中空部に内部導体を挿入し、また前
   記誘電体の開放端部分の外径を短絡端部分の外径
   より小としてその誘電体外径に段差変化を設ける
   とともに、その誘電体の外周に外部導体を形成す
   ることで、線路インピーダンスにステツプ状の変
   化を与え、高次共振周波数が基準共振周波数の整
   数倍からずれた構造の複数の同軸共振器と、 前記複数の同軸共振器と同数の貫通孔を有し、
   その貫通孔内に、前記各同軸共振器の開放端部分
   を同方向から嵌合させる金属導体ブロツクとを具
   備する高周波用フイルタ。 ２ 金属導体ブロツクをフイルタのケースと兼用
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の高周波用フイルタ。