JPH0252501A - 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ＴＭモードのｉｔ１体共振器を用いた誘電体フ
ィルタに関する。

［従来の技術］ 誘電体フィルタとしては、ＴＥＭモードの誘電体共振器
を用いたもの、ＴＥ、、δモードの誘電体ノ（振器を用
いたもの、あるいはＴＭモードの誘電体共振器を用いた
もの等が周知である。

ＴＭモードの誘電体共振器の一例を第７図に示す。

上記誘電体共振３１はＴＭｏ、。モードのもので、ケニ
ス２とこのケース２内に配置された円柱状の内部誘電体
３とからなる。上記ケース２はこの内部誘電体３を取り
囲む４枚の側板４　ａ、　４　ｂ、　４　ｃ、　４ｄ、
天板５および底板６により構成される。これら側板４　
ａ、　４　ｂ、　４　ｃ、　４　ｄ、天板５および底板
６の各々は、線膨張係数を内部誘電体３と合わせたセラ
ミック板の表面に銀（Ａｇ）の電極、７が焼き付けられ
、各板が銀ペーストなどにより焼き付は接合されて上記
ケース２が構成される。このケース２内の天板５と底板
６との間に上記内部誘電体３が配置され、その両端が！
！電極膜などによりケース２内壁面側の電極７と接合さ
れる。

従来より、上記のような構成を有するＴ　Ｍ　ｏ　、。

モードの誘電体共振器１を用いた誘電体フィルタでは、
ケース２の“４枚の側板４ａないし４ｄのうち、対向す
る２枚の側板４　ｂ、　４　ｄが除去され、その部分が
開口となったものが使用されろ。すなイっち、第８図に
示すように、ケース２の４枚の側板４ａないし４ｄのう
ちの側板４　ｂ、　４　ｄが除去された誘電体共振器ｌ
°は、電磁結合用の空間ｇをおいて、金属ケース８内に
配置される。この金属ケース８内にて隣合う誘電体共振
器ビ、ドは、その各ケース２°の開口が互いに対向して
いる。また、隣合う誘電体共振器１’、１’のケース２
°、２′の電極７は、金属ケース８内にて、金属箔等の
接続部材９により相互に電気的に接続されろ。

上記従来の誘電体フィルタでは、その通過帯域幅に関係
する隣り合う誘電体共振器ビ、ビの結合度は、その間に
存在する電磁結合用の空間ｇにより調整される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の誘電体フィルタでは、複数個のＴ
　Ｍ　ｏ　、。モードの誘電体共振器ｌ°、ビ、・・を
電磁結合用の空間ｇをおいて金属ケース８内に固定する
ものであるので、隣り合う誘電体共振器Ｉ°、１°同志
の結合の精度が悪く、しかし、各誘電体共振器ドの電極
７に流れるアース電流は、各電極７から接続部材９に但
り込んで流れるので、各誘電体共振器ビの電極７と接続
部材９との接続状態や接続位置により、結合度が変化す
るという問題があった。

また、誘電体共振器ビは２枚の側板４　ａ、　４　ｃ。

天板５．底板６を接合してケース２を作り、内部誘電体
３を天板５と底板６に接合しなければならず、誘電体共
振器ドの組立に手間がかかり、誘電体フィルタのコスト
も高くなるという問題らあった。

本発明の目的は、誘電体共振器同志の結合が安定してお
り、特性が安定した構造が簡単で量産性の高い誘電体フ
ィルタを提供することである。

［課題を解決するための手段］ ところで、本願の発明者等は、第６図に示すように、酸
化ヂタン系セラミックの誘電体財料からなる誘電体ブロ
ックＩＯに穴１０ａを設けるととらに、この穴１０ａを
除いて誘電体ブロック１０の外面全体に電極１０ｂを形
成したものがＴ　Ｍ　ｏ　、。

モードの誘電体共振器として機能することを見い出した
。すなわち、上記誘電体ブロック１０の穴１０ａにアン
テナ棒Ｋを挿入し、このアンテナ棒Ｋをマイクロ波で励
振すると、上記穴１０ａの貫通方向に沿って電界Ｅか、
また、上記穴１０ａのまわりに磁界Ｂが発生し、」−記
誘電体ブロック１０は、ＴＭｏ、。モードで共振する。

上記Ｔ　Ｍ　ｏ　＋。モードの電界Ｅの強度分布は、第
６図の下段に曲線りで示すように、穴１０ａの内壁近傍
で最も強く、中心部から外れるほど弱くなっている。

本発明は、上記事実に着目してなされたもので、結合用
の平面部分を有する誘電体ブロックからなり、上記平面
部分に電極が形成されてなる複数のＴＭモードの誘電体
共振器を備え、隣り合う誘電体共振器同志が上記平面部
分にて互いに接合され電磁的に結合されてなる誘電体フ
ィルタであって、上記各誘電体ブロックの平面部分の電
極は上記電磁結合のための削除部分を有していることを
特徴としている。

［作用］ 隣り合う誘電体同志は、その各誘電体ブロックの平面部
分の電極の削除部分を通して互いに結合する。そして、
その結合度は、′１１極の削除部分の幾何学的な寸法や
形成位置等により決まる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ＩＶ４り合う誘電体共振器同志の結合
度は誘電体ブロックの平面部分の電極の削除部分の幾何
学的な寸法や形成位置等の精度の高くすることのできる
因子により決定されるので、誘電体共振器同志の結合度
のばらつきが少なくなるととらに、隣り合う誘電体共振
器の電極同志が直接、接続されるので、誘７ｕ体共振器
の電極を流れろ電流のケース側への泗り込みによって結
合度が不安定となるといったことらなくなる。

また、本発明によれば、誘電体共振器か誘電体ブロック
よりなっているので、誘電体フィルタの機械的強度が高
くなり、ケース構造ら簡煩になる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に係る誘電体フィルタの一実施例の縦断面を第１
図（ａ）に示す。

上記誘電体フィルタは、直方体形状の誘電体ブロック２
からなるＴ　Ｍ　ｏ　＋　ｏモードの誘電体共振器１２
を複数個−つの金属ケース１３内に収容し、隣り合う誘
電体共振器１２．１２同志を互いに接合させて電磁的に
結合してなるものである。

上記Ｔ　Ｍ　ｏ　＋。モードの誘電体共振器１２を構成
している誘電体ブロック！１は、酸化チタン系セラミッ
クなどの誘電体材料からなるもので、第２図にその一部
破断斜視図を示すように、穴１４を有する。この穴１４
は上記誘電体ブロック１１の一つの面からそれに対向す
るいま一つの而に貫通する。

上記誘電体ブロック１１には、上記穴１４の内周面を除
いて、その六つの面に電極１５が形成される。そして、
穴１４を取り囲む上記誘電体ブロック１１の四つの面の
うちの対向する２つの面が他の誘電体共振器１２との結
合面となっており、これら２つの面の各々に形成された
電［！１５には、たとえば四角形状の削除部分１６が夫
々形成される。この削除部分１６は、誘電体ブロック１
１に電極１５を形成後、エツチングにより抜く、削り取
るあるいは、結合面の電極１５をスクリーン印刷する、
等の手法で形成することができる。

上記各誘電体共振器Ｉ２は、第３図に示すように、その
結合面を隣り合う他の誘電体共振器１２の結合面と合致
さ仕、金属ケース１３（第１図参照）内にて導電性接着
剤１７で相互に接続される。

そして、上記各誘電体共振器１２は、第１図に示すよう
に、金属ケース１３内に収容され、固定される。この固
定は、各誘電体共振器１１の電極１５と金属ケース１３
とをたとえば半田付けすることにより行なわれる。

上記金属ケース１３の両端には、信号の人出刃用の同軸
コネクタ１８および１９が取り付けられている。そして
同軸コネクタ１８の中心導体１８ａには先端が金属ケー
ス１３に接続されたループ状のアンテナ２１が接続され
る。このアンテナ２１は、それに隣り合う誘電体共振器
１２と、その電極１５の削除部分１６で互いに結合する
。

同様に、いま一つの上記同軸コネクタ１９の中心導体１
９ａにも、先端が金属ケース１３に接続されたループ状
のアンテナ２２が接続される。このアンテナ２２は、そ
れに隣り合う誘電体共振器１２と、その電極１５の削除
部分１６で互いに結合する。

このような構成であれば、各誘電体共振器１２の電極１
５の削除部１６は、容易に、予め定められた精度で形成
することができ、かつ、隣り合う誘電体共振器１２．１
２は電極１５が直接、電気的に接続される。これにより
、隣り合う誘電体共振器１２．１２の結合度のばらつき
がなく、結合度も安定化される。

また、隣り合う誘電体共振器１２．１２が互いに接合さ
れているので、金属ケース１３内での誘電体共振器１２
の配列ピッチが安定するとともに、全体の機械的強度も
増す。

さらに、上記誘電体フィルタへのマイクロ波信号の入出
力は、たとえば、第１図（ｂ）に示すように、アンテナ
２１’、２２’を樹脂部材３１で被覆し、アンテナ２１
’、２２°のこの樹脂部材３１による被覆部分を誘電体
フィルタの両端の誘電体共振器１２．１２の各式１４に
挿入することによっても、行うこともできる。このよう
にすれば、誘電体フィルタの形状がコンパクトになり、
第１図（ａ）の金属ケース１３も不要になる。

以上に説明した実施例において、隣り合う誘電体共振器
１２．１２同志の接合は、導電性接着剤１７のほかに、
半田付、ロウ付、あるいはばねによる押付は等により行
なうこともできる。

また、具体的には図示しないが、隣り合う誘電体共振器
１２．１２の接合面の電極１５．１５に代えて、結合用
スリット穴を有する金属シートを隣り合う誘電体共振器
１２．１２間に介装するようにしても良い。

さらに、誘電体共振器１２の穴１４は、誘電体ブロック
１１を貫通していなくてもよく、また、誘電体共振器１
２およびその穴１４は丸形でなくてもよい。

さらにまた、各誘電体共振器１２は、第４図のように直
線的に一列に配置されていても、第５図に示すように、
途中で折れ曲がるように配列されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る誘電体フィルタの一実施例
の縦断面図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）の実施例の変形例の縦断面
図、 第２図は第１図（ａ）の誘電体フィルタに使用される誘
電体共振器の一部破断斜視図、 第３図は第１図（ａ）の誘電体フィルタに使用される誘
電体共振器の接合の説明図、 第４図および第５図は夫々誘電体共振器の配列の例を示
す説明図、 第６図は本発明に使用される誘電体共振器の原理説明図
、 第７図はＴ　Ｍ　ｏ　＋。モードの誘電体共振器の一部
破断斜視図、 第８図は従来の誘電体フィルタの要部を示す断面図であ
る。 ＋＋・・・誘電体ブロック、■２・・・誘電体共振器、
１３・・・金属ケース、１４・・穴、１５・・・電極、
１６・・削除部分、１７・・・導電性接着剤。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代　理　人　弁理士　前出　葆　外１２第１　図 （ｂ） Ｏ ψ 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結合用の平面部分を有する誘電体ブロックからな
   り、上記平面部分に電極が形成されてなる複数のＴＭモ
   ードの誘電体共振器を備え、隣り合う誘電体共振器同志
   が上記平面部分にて互いに接合され電磁的に結合されて
   なる誘電体フィルタであって、 上記各誘電体ブロックの平面部分の電極は上記電磁結合
   のための削除部分を有していることを特徴とする誘電体
   フィルタ。