JPH03114301A - 帯域フィルタ - 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　］ この発明は、セラミック材からなる無線周波数用帯域フ
ィルタに関し、特に、セラミック材の所定領域を導電材
により被覆し、この被覆形状を変えることによりフィル
タ特性が調節可能なセラミック帯域フィルタに関するも
のである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］米国特
許第３，５０５，６１８（出願人、マツキー）は誘電体
から形成される直角平行六面体の無線周波数帯域フィル
タを開示している。この六面体は、上面、底面、端面を
有しており、上面から底面に延びる複数の穴が形成され
ている。上面を除き、底部のほとんどは導電材で被覆さ
れておリ、また、穴の内部も被覆されて伝送路共振器を
構成している。なお、穴の内部を被覆している導電材は
、誘電体の底面に設けられた導電材と電気的に接続され
、上面の導電被覆に対しては電気的に遮断された構成ど
なっている。そ゛の結果、共振器は誘電体の底面におい
て短絡部が形成され、上面においては開路部が形成され
ている。

フィルタとの信号のやり取りは、たとえば、プラグ型電
極を穴の開路端部内に差し込んでこれらの穴の端部にお
いて行っている。誘電体を接続する方法は、プラグ型電
極の外に、誘電体の上面、端面、あるいは、側面に伝導
性の帯状電極を形成し１．共振器の開路端部を静電接合
する方法が周知となっている。なお、この種の静電結合
に関しては、米国特許第４，４３１，９７７号（出願人
、ソコラその他）、米国特許第４，６９２，７２６号（
出願人、グリーンその他）及び米国特許第４゜７１６．
９７７号（出願人、モートリーその他）に開示されてい
るものがある。他方の伝導性部材から絶縁された伝導性
電極パッドは、ある一つの共振器の穴に隣接する誘電部
材からなる面に被覆されている。また、パッドには人出
力用のリード線が接続されている。共振器の開路端部方
向に７（ラドを設けることにより、入力リード線から人
力される信号が共振器の開路端部を取り巻く電界に影響
を与え、静電的に信号を誘電体に導くようになっている
。あるいは、出力時に、パッドが電界を遮り、誘電体か
ら出力リード線へ信号が取り出される。

米国特許第４，４３１，９７７号に開示されている一実
施例においては、共振器の短絡端部近傍の端面上に電極
が設けられており、この電極は、誘電体の底部において
導電材と接続され、入力リード線がこの電極に接続され
ている。その結果、入力リード線における信号電流によ
り共振器の短絡端部を取り巻く電界が影響を受け、信号
が誘電体へ誘導的に導かれる。また、同様の出力電極及
び出力リード線を介して誘電体から信号が取り出される
。

誘電フィルタの帯域幅は、誘電体の物理的な幅を変える
ことにより調整することがでる。帯域幅を正確に調整す
るためには、誘電体をある程度加工することにより最適
な帯域幅に設定する必要がある。このようなフィルタは
、−船釣に、型形成したセラミック材により構成されて
いる。一つの型で異なる幅を有する部材を形成すること
は実用的ではないために、周波数を変えるためのフィル
タの製造は複雑となり、コスト高となってしまう。

共振器間を接続することにより、帯域幅を制御できると
こが知られている。たとえば、米国特許第４，２５５，
７２９号（出願人、フカサワその他）は、一連の独立し
た共振器を各接続した構成のフィルタを開示している。

共振器の外端部への接続及び共振器間の接続は、各共振
器の短絡端部近傍のワイヤのループを支持する誘電結合
を行う電流、または、静電結合を行う各共振器の開路端
部近傍に位置する伝導プレートにより行うことができる
。

上述した、米国特許には、単体の誘電体内における共振
器間の電磁結合が共振器間において誘電体を通るめっき
を施した、あるいは、めっきを施さない穴に、または、
誘電体の表面に設けた溝すなわちスロットにより制御す
ることができる。また、誘電体の寸法を変えることによ
り（たとえば、加工することにより）、または、製造中
に共振器間の距離を変えることにより誘電結合を制御す
ることができる。静電結合に関しては、誘電体の上面、
すなわち、開路面上の電極パターンにより制御すること
ができる。

共振器の相互結合の調整に加えて、フィルタ特製を制御
するために、フィルタの中心周波数を調整する必要があ
る。中心周波数は、共振器の長さを変えることにより調
整することができる。すなわち、共振器の穴が一方の面
から他方の面へ延びている場合に、上面及び底面間の距
離を変えることにより調整することができ、この関係は
以下のようになる。

ｆｃ　　＝　　３００／１　　ｅｒ ここで、ｆｃはメガヘルツの周波数、ｌは長さ、ｅｒは
誘電材の相対的な誘電係数である。誘電体は、通常、圧
縮形成されたセラミックで構成されており、この誘電体
の高さは型内へ注入する材料の量を制御して形成部材を
変えたり、誘電体の上面及び底面に相当する形成部材の
開放側面を形成することなく形成部材を変えることがで
きる。

中心周波数を制御する他の方法としては、共振器の開路
端部に静電容量を付加する方法がある。

（１９６４年版のマグロ−ヒル、ページ４９７５０６に
記載のマサエその他の、マイクロウニイブフィルタ、イ
ンピーダンス整合ネットワーク、及び結合構造を参照）
実際には、この静電容量は、共振器を短くして、共振、
すなわち中心周波数を低くしている。このことにより、
所望する周波数に設定するための共振器の長さは、上記
式より短くすることができる。この静電容量は、米国特
許第４，０２８，６５２号のワキノ特許に示される共振
器の開路端部上に設けたプレートにより得ることができ
る。

また、静電容量は、ソコラ特許に示されるように誘電体
の開路面上の電極パターンを変えることにより得ること
もできる。誘電フィルタを形成した後に、開路端部近傍
の誘電部材を削除することにより周波数を調整して周波
数を高めることができ、また、短絡端部においては周波
数を低くすることができる。このことは、米国特許第４
，８゜Ｏ，３４８号に開示されている。

従来技術によれば、フィルタへの結合は、単一誘電体内
の共振器間と同様に、静電または誘電結合のいずれかで
ある。また、誘電体上の電極パターンによりこの接合を
得た場合には、−船釣に、この電極パターンは開路側に
形成される。この開路側へ開口する穴により電極パター
ンの形状は制限を受ける。さらに、開路側の電極パター
ンは誘電結合を形成しない構成となっている。

そこで、この発明は、従来の帯域フィルタにおける欠点
を改善した構成の帯域フィルタを提供することを目的と
する。

さらに、この発明は、フィルタを構成する誘電体、また
は、この誘電体を形成する鋳型の寸法形状を変えること
なく、周波数特性を広範囲にゎたり容易に調整可能な帯
域フィルタを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段　］ 上記課題を解決するためにこの発明によれば、相互に対
向する第１及び第２面とこの第１及び第２面に対してそ
れぞれ略直角に接する第１及び第２側面と第１及び第２
端面とを有する誘電体で形成された帯域フィルタであっ
て、前記第１面から第２面に延びる少なくとも一つの貫
通孔と、前記第２面の所定領域と、前記第１側面と、前
記第１及び第２端面と、前記貫通孔の内面に導電材によ
る導電層を形成して構成された少なくとも一つの伝送路
共振器と、前記第２側面の所定領域に設けられ前記伝送
路共振器に対して電気的な結合を構成する所定形状の導
電性の電極とからなり、前記電極は前記第２面上におい
て前記第１面と第２面に対する相対的な位置関係により
、少くとも静電結合と誘導結合のいずれかを形成する帯
域フィルタが提供される。

また、この発明によれば、相互に対向する第１及び第２
面と第１及び第２側面と第１及び第２端面とを有する誘
電体と、前記第１面から前記第２面に延びる第１及び第
２穴と、この第１及び第２穴の内面と前記第２面と前記
第１側面と前記第１及び第２端面とを被覆する導電層と
、前記第２側面に対して絶縁されている絶縁プレートと
、前記絶縁プレート上の所定領域に形成されて前記第１
及び第２共振器間を電気的に結合し、前記第１及び第２
面に対する相対的位置関係により、静電結合、静電結合
と誘導接合、誘導結合を形成する帯域フィルタが提供さ
れる。

また、この発明によれば、アンテンナと送信器と受信器
を有する無線用二重フィルタであって、相互に対向する
第１及び第２面と第１及び第２側面と第１及び第２端面
とを各々有する誘電材からなる第１及び第２の誘電体か
ら構成され、各誘電体は前記第１面から前記第２面に延
びる少なくとも一つの穴を有し、この穴の内面と前記第
２面と前記第１側面と前記第１及び第２端面上に導電層
を形成して少なくとも一つの伝送路共振器を構成し、前
記第２側面上の導電電極を設けて各誘電体の共振器に対
して電気的な結合部を形成し、前記導電電極は前記第１
面と第２面とに対する相対的な位置関係により、静電結
合、静電結合及び誘導結合、誘導結合のいずれかの結合
を形成し、前記送信器及びアンテナ間において前記第１
誘電体を接続するとともに前記受信器と前記アンテナ間
において前記第２誘電体を接続する接続手段を有する二
重フィルタが提供される。

さらに、この発明によれば、相互に対向する第１及び第
２面と第１及び第２側面と第１及び第２端面とを各々存
する誘電材からなる第１及び第２の誘電体から構成され
たフィルタであって、各誘電体は前記第１面から前記第
２面に延びる穴を有し、この穴の内面と前記第２面と前
記第１側面と前記第１及び第２端面上に導電層を形成し
て伝送路共振器を構成し、前記第２側面上の導電電極を
設けて各誘電体の共振器に対して電気的な結合部を形成
し、前記導電電極は前記第１面と第２面とに対する相対
的な位置関係により、静電結合、静電結合及び誘導結合
、誘導結合のいずれかの結合を形成し、受信器及びアン
テナ間において前記第１誘電体を前記第２誘電体に接続
する接続手段を有する二重フィルタが提供される。

［作用］ 上記した課題を解決する手段は以下のように作用する。

誘電体に形成された穴が共振器として作用する。

また、誘電体の導電層を形成していない側面上に設けら
れた電極が、導電層の形成された第２面と導電層の形成
されていない第１面に対する相対的な位置関係により、
共振器に対して静電結合、静電結合及び誘導結合の組み
合わせ、または誘導結合のいずれかの結合を構成する。

［実施例］ 以下、添付図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明に係るセラミック帯域フィルタの一
実施例を示す。第２図は、第１図に示す切断線２から見
た帯域フィルタの断面図である。

この帯域フィルタは、誘電材より形成されたフィルタ本
体１０から構成され、その所定領域に導電材をコーティ
ングした構造となっている。なお、このフィルタ本体Ｉ
Ｏは、たとえば、セラミック等の誘電体で形成すること
ができる。

フィルタ本体１０の形状は、概略直角平行六面体、すな
わち、各面の形状が長方形となっている。

これらの面は上面１１．底面１２、端面１３．１３及び
側面１４及び１５から構成されている。また、フィルタ
本体１０には長手軸に沿って４つの穴１６．１７．１８
及び１９が形成されている。

これらの穴は上面１１から底面１２に貫通している。底
面、上面及び側面１４には、円形の領域２２を除き導電
性の材料２１によるめっき層が形成されており、フィル
タ本体の上面の穴１６．１７．１８及び１９を各々取り
巻いている。なお、必要に応じて、領域２２を広くして
上面ｌｌ上から導電材のめっき層をなくすこともできる
。また、各穴１６−１９内に導電材によりめっき層２３
を形成し、底面１２上のめっき層２１とこの穴の導電性
めっき層２３とをその底部で接続することもできる。し
かしながら、穴の上端部周辺は、めっき層が形成されて
いない領域２２があるために、フィルタ本体の上面１１
に形成されためっき層２３とは遮断されている。したが
って、穴１６−１９により四分の一波長線路の共振器が
形成され、フィルタ本体の上面は共振器の開路端部とな
り、底面は短絡端部となる。

上面１１にめっき層を形成した場合には、各めっき穴１
６−１９はその開路端部において周辺のめっき層と静電
結合される。このことにより、伝送路の短い共振器が形
成される。各式の長さ、すなわち、フィルタ本体の高さ
は、共振器の共振周波数の四分の−より低くなっている
。しかしながら、領域２２を広げて、上面にめっき層を
設けない構成とすることにより、伝送路が短くならない
ようにし、静電結合をなくすこともできる。その結果、
ある特定の共振周波数を得るためには、共振器の高さ、
すなわち、フィルタ本体の高さを高くする必要がある。

図示するフィルタ構造は、四分の一周波数コムラインフ
ィルタである。この構造においてフィルタを作動させる
ためには、共振器間の電気的及び電磁結合状態が不安定
でなければならず、伝送路を短くすることにより不安定
な状態を得ることができる。しかしながら、この発明に
よれば、電極パターンを変えることによりこの不安定な
状態を得ることができ、伝送路を短くする必要はない。

この発明に係る好適実施例においては、穴１６１９の中
心は、フィルタ本体１０の長手軸からずれており、めっ
き層が形成された側壁１４よりめっき層が形成されてい
ない非被覆側壁１５の方に接近している。フィルタ本体
の側壁１５上には、金属箔により形成された電極３０が
設けられている。これらの電極により伝送路共振器間の
結合とともにフィルタ内への結合が可能となる。

第３図は、この発明に係る帯域フィルタの側面１５上の
結合関係の一例を示している。共振器への、または、共
振器からの誘導結合は、共振器の高さの約中間部におい
て、この共振器に隣接して電極帯を設けることにより行
うことができる。図示するように、この電極帯の一部は
フィルタ本体の底面１２の上に形成された導電層まで延
びている。この種の誘導結合は、第３図に示す外側の共
振器に隣接する結合部３１及び３５で行われる。

側面接地電極帯３３及び３７も側面１５上に設けられて
いる。これらの電極帯３３及び３７は上面の導電層２１
から底面１２の導電層２１まで延びている。接地電極帯
３３及び３７の一部は、穴１７及び１８方向へ各々延び
ており、共振器間の静電結合の制御を容易にしている。

誘導入出力電極帯３１及び３５は底面１２付近で接地電
極帯３３及び３７に各々接続されている。

共振器への、または、共振器間の純粋な静電結合は、た
とえば、第３図に示す結合３４のような導電性の結合パ
ッドを共振器■７及び１８間において所定距離離間させ
て設けることにより行うことができる。誘導結合部３１
及び３５の延長部３２・及び３６は、共振器１８及び１
９間及び共振器１６及び１７間で延びており、これら共
振器間において誘導及び静電結合を同時に行っている。

二つの共振器間のこの種の結合は、独立した誘導結合及
び静電結合を同時に設けて行うことも可能である。

誘導結合は、共振器の磁界が最も強い共振器の底部に最
も近接した部分で起こるが、静電結合は、電界が最も強
い共振器の上部に最も近接した部分で起こるようになる
。このような構成により、結合部の大きさを変えたり、
または、側面１５に沿った結合部の高さを変えたりする
ことにより、誘導及び静電結合の双方を調整することが
できる。たとえば、誘導結合のパターンを広げたり、高
くしたりすることにより、結合部のインダクタンスは低
下し、共振器への結合が弱まるようになる。また、同様
に、静電結合部の大きさを小さくしたり、その位置を高
くしたりすることにより、共振器への結合を弱めること
ができる。

静電結合により通過帯域の低域に影響を与えることがで
き、誘導結合により通過帯域の高域に影響を与えること
ができる。誘導結合を使用することにより低域フィルタ
を形成することができるため、電送線共振器を四つ設け
ることによりこの発明に係る帯域フィルタを形成するこ
とができる。

なお、従来は最小限、６つの伝送線共振器を必要として
いた。

従来のフィルタは、通過帯域の端部を急激に減衰させて
フィルタの選択度を向上させるために、通過帯域の高域
及び低域での通過周波数をゼロにする必要があり、共振
器を追加することにより高低域をゼロに設定していた。

しかしながら、この発明に係る実施例においては、電極
３１．３２、または、３５．３６により誘導結合と静電
結合とを同時に設けることができるため実質的にゼロに
設定される。したがって、従来のフィルタは通過帯域の
高低域をゼロにするために二つの共振器を必要としてい
たが、この発明に係るフィルタにおいてはそれを設ける
必要がないため、フィルタの大きさを小さくすることが
可能となる。

実際に実質的なゼロを設定する技術としては、ナラグル
の”１９３０年代からの高周波ダイバーシイティ受信器
”　（１９８０年４月出り、ハムラジオ、４０−４１ペ
ージ）に記載されている位相相殺技術等がある。この基
本的な考えは、所定の周波数において、逆相で、かつ、
振幅が同じ関係にある二つの結合通路を形成することで
ある。この構成においては、共振器間の電磁結合が誘電
体を通るようになっており、電極３２及び３６を介して
結合し、位相を相殺している。これらの電極３２及び３
６は、特定の周波数、たとえば、通過帯域の高低域にお
いて、電極を流れる信号が誘電体を通る信号を相殺（キ
ャンセル）するように設けられている。このために、帯
域消去フィルタ、すなわち、ゼロ設定と同じ効果を得る
ことができるが、独立した共振器を必要とはしない。な
お、これを、以下仮想ゼロと言うことにする。

この仮想ゼロは、二つ以上設けることもできるし、また
、通過帯域のいずれか一方に設ける代わりに、通過帯域
を越えた上下側に設けることもできる。

第５Ａ図は、二つの共振器６１及び６３の誘導フィルタ
用の等価回路を示している。第５Ｂ図の実線は、このフ
ィルタの伝達特性を示している。

側面上に電極を設けることにより、人出力ターミナル６
５及び６７間に静電結合６０を形成することができる。

この静電結合により、通過帯域の高低域を仮想ゼロに設
定することができる。したがって、伝達特性は第５Ｂ図
の点線で示すようになる。

仮想ゼロにより通過帯域特性に鋭角な部分が生じ、共振
器を使用する必要性はほとんどなくなる。

電極３１及び３５の接地帯３３及び３７との接合が切断
した場合には、人出カバターンは静電的となる。このこ
とにより仮想ゼロの位置が変化するが、なくなることは
ない。

第３図は、フィルタ本体１０の側面上における結合構造
及びその形状の一例を示す。使用する形状及び大きさは
、所望する電気的特性及び所望するフィルタの作製方法
等により決定される。

第１図及び第２図に示すように、フィルタ本体ｌＯの側
面１５及びその上に形成された電極結合部分は移動可能
な箱型の金属カバー２０により覆われている。この金属
カバーの側面２０ａ及び２０ｂは部分的にフィルタ本体
ＩＯの上底面１１及びＩ２に圧入されており、上底面を
被覆する導電めっき層２１と接触している。したがって
、カバー２０は結合部を有する側面１５を覆った状態と
なっている。カバー２０の導電性の面はめっき層２１と
同等となっている。その結果、共振器の一方の面に導電
カバーが形成され、共振器の適性な機能が保証されるよ
うになる。

カバー２０の側面の内側には係止部２０Ｃが設けられて
おり、フィルタ本体の側面に当接してカバー２０の内面
と側面１５間を所定間隔に保っている。この発明に係る
第１の実施例においては、カバー２０と側面１５間にエ
アギャップが設けらレテオリ、カバー２０を移動させて
エアギャップ２５の大きさ、すなわち、その容量を変更
することにより、帯域フィルタの帯域幅を調整すること
ができる。また、エアギャップ２５内の一部分に、また
は、全体に適切な誘電材を詰め込むようにしてもよい。

また、カバー２０に所定数の開口部２９を形成して、接
合線２８をカバー２０内へ通し、フィルタ本体１０の側
面１５上の結合部と接続させている。

第４図は、この発明に係る帯域フィルタの第２実施例の
断面図を示している。このフィルタは第１、図及び第２
図に示したフィルタと同様なものであり、同一部分には
同一符号を使用して示しである。ただし、この第２実施
例は、電極接合部３゜により形成されるフィルタ本体１
０の側面１５は、たとえば、テフロン等の誘電材による
層で覆われている点が上記した第１実施例と異なってい
る。

誘導層２６の上部には、導電性の金属フィルムによるめ
っき層が形成されている。なお、このフィルムはめっき
層２１と同等のものとすることができ、また、めっき層
２１とともに形成することもできる。所定数の開口部２
９°を導電層２４及び誘導層２６内に設け、結合線２８
を通している。

この場合、導電層２４は第１図及び第２図に示したカバ
ー２０と全く同様な効果を奏するようになる。しかしな
がら、フィルタの帯域幅は、フィルタの製造中に誘導層
２６の厚さを変えることにより調整することができる。

第６図及び第７図は、この発明に係る第３の実施例を示
している。この実施例においては、プリント基盤４０上
にフィルタ本体１０の側面を乗せて横置に配置している
。なお、第６図及び第７図に示すフィルタ本体は、第１
図及び第２図に示すフィルタ本体と同等のものであり、
同一部分には同一符号で示す。第６図及び第７図に示す
この発明に係る帯域フィルタのフィルタ本体ｌＯは誘電
材で形成されており、所定部分に導電材２１によるめっ
き層が形成されている。フィルタ本体ＩＯ１穴１６−１
９、及び電極パターンの形状は、第１図及び第２図に示
す第１実施例と同じである。しかしながら、フィルタ本
体はプリント基盤上に横置きに配置されている点が上記
実施例と異なっている。したがって、第６図及び第７図
におけるフィルタは、上面１１（すなわち、共振器の開
路面）が側面となっており、コーティングされていない
、すなわち、めっき層が形成されていない側面１５がプ
リント基盤４ｏ上に接するように配置されている。

第７図は、第６図に示すプリント基盤に固着されたセラ
ミック誘電体の切断線７に沿った断面図である。なお、
このプリント基盤は絶縁基盤であり廉価な基盤を使用し
ている。フィルタ本体１゜の側面１５上に電極部３０を
設ける代わりに、これをプリント基盤とその側面１５が
接触するように設けたところがこの実施例の特徴である
。

セラミック本体上に形成された導電めっき層２１は、は
んだ４４によりプリント基盤上のフィルタ本体１０を取
り囲む導電回路４２に接続されている。プリント基盤の
裏側には、導電材によるめっき層４６が形成されている
。このめっき層４６は、フィルタ本体１０の側面１５の
面積と少なくとも略同等となっており、めっき層が形成
されていない側面１５まで、第１図に示すめっき層２１
、または、カバー２０と同じ導電面を形成し、共振器１
６−１９を正確に機能させている。第７図に示すプリン
ト基盤の底面上の導電領域、すなわち、めっき層４６は
、めっきされた貫通穴４８及びフィルタ本体１０上のめ
っき層２１に対するめっき層４２の接合部を介して、プ
リント基盤の上面上の導電領域４２に接続されている。

第８図は、この発明に係る帯域フィルタ用のプリント基
盤４０上に形成された接続部３０の一例を示す。共振器
の外端部への誘導結合は帯状線３１及び３５により行わ
れる。第１図及び第２図に示す第１実施例と異なり、タ
ーミナルピン２８は設けられていない。リード線５０及
び５２が入出力線を各々形成する代わりに、第３図に示
すように導電パターン３１及び３５の一方側に接続され
ている。これら導電パターン３１及び３５の他方側は、
プリント基盤のめっき層４２、または、フィルタ本体ｌ
Ｏの表面に形成されためっき層２１、あるいはその双方
に対して接地されている。共振器への静電接合、または
、二つの共振器間での純粋な静電接合は、たとえば、第
８図に示すパッド３４のような独立した導電接合パッド
により行うことができ、このパッドは第６図に示す共振
器Ｉ７及び１８間に配置されている。誘導結合部３１及
び３５の延長部３２及び３６は、第５図に示す共振器と
同様に共振器１６及び１７間に延びており、第３図にお
いて上述したように仮想ゼロを設定するために使用する
ことができる誘導結合及び静電結合の組み合わせと同様
な構成となっている。

第７図の左側の構成に関する他の実施例としては、プリ
ント基盤４ｏを第７図の右側に示すように複数の基盤で
構成することもできる。この第７図の右側には、複数の
層４２．４６、及び４７が設けられており、共振器を結
合する結合部３ｏが基盤の中間に位置する導電層４７の
一つに設けられている。この場合に、基盤の裏面上に形
成された金属めっき層４６°、または、上述した結合部
及び導電層４６″より、セラミック体からさらに離れた
複数層の基盤の中間導電層の一つが、第７図の左側に示
す導電層４６と同等な電気シールドを形成する。

基盤４０にフィルタ本体１ｏを取り付ける方法としては
、はんだの外に、たとえば、にかわ接着、または、フィ
ルタ本体１０を取り付けて基盤へ固着する独立した固定
ブラケットを使用することもできる。

第９Ａ図から第９Ｃ図は、共振器へ対する、または、共
振器間を接合するための種々の電極部３０を有するフィ
ルタを示している。これらの構造は、また、種々の共振
器を所望する周波数に調整するための電極パターンを示
している。

第９Ａ図は、共振器穴１６−１９の各開路端部の周辺領
域２２を除き、導電材で被覆した上面１１を有するフィ
ルタを示している。電極パターン３０が形成された側面
には、底部まで延びる導電材４１からなる帯状部が設け
られている。特定の共振器の周波数は、共振器に隣接す
るこの導電帯状部４１を部分的に研削またはスクラッチ
することにより低く調整することができる。この周波数
は、たとえば、帯状部４Ｉに対して導電材のペーストま
たはペイントを塗って導電材を付加することにより高く
することもできる。

第９Ｂ図に示す構成においては、導電帯状部４１を底部
に有するのみでなく、側面の上部に沿って延びる導電帯
状部４３をも有している。共振器に隣接する帯状部４３
から導電材を取り除くことにより、その共振器の周波数
を高くすることができる。したがって、第９Ａ図に示す
構成によれば、共振器は、所望する周波数よりわずかに
低い周波数になる。そして、最後に導体４１をスフラッ
チングすることにより、周波数を低くし、所望する値に
正確に設定する。この第９Ｂ図に示す構成によれば、共
振器は所望する正確な周波数を得ることかできる。実際
の周波数がわずかに低かったり、あるいは、高かったり
した場合には、導体４１及び４３の各々の一部を削除し
て周波数を正確に設定することができる。

他の方法としては、共振器に隣接する上面！■から誘電
材を部分的に削除して、周波数を低くすることもできる
。符号４５で示すように、この誘電材を削り取った場合
には、周波数は高くなる。

さらに、上面Ｉｌ上の共振器に隣接する所に誘電材を加
えることにより、共振器の周波数を低くすることもでき
る。

第９Ｃ図に示すパターンは、第９Ａ図に示すものと基本
的に同等のものであるが、複数の同調タブ７８を有する
帯体４３を有する点が異なっている。これらのタブはス
クラッチにより接地導体４３を壊すことなく同調するこ
とができる。このような共振器の周波数を調整する技術
の外に、他の同調技術を用いることも可能である。

この発明に係るフィルタを二つ組み合わせて二重フィル
タを構成することができる。第１０Ａ図は、この構成の
ブロック図である。図示するように、フィルタ５０は送
信器及びアンテナ５１間に接続され、フィルタ５２は受
信器及びアンテナ５１間に接続されている。これらフィ
ルタの各通過帯域は、たとえば、第１０Ｂ図に示すよう
に、互いにずれており、送信器の通過帯域は受信器の通
過帯域の下方に位置している。なお、この逆の構成とす
ることも可能である。

フィルタ及びアンテナ５１間の接合部５３は、１／４波
長の長さに設定して、位相、インピーダンス整合をはか
ることができる。あるいは、無効分をライン５３に設け
ることもでき、この場合は、１／４波長の長さは必要と
しない。二つのフィルタを結合して二重フィルタを構成
する無効分を共振器の一方または双方の側面上の電極の
一部により形成することができる。このような場合には
、セラミック材から形成されるブロック体は金属ブラケ
ット内に配置して、独立した反応構成要素を必要とする
ことなくプリント基盤に取り付けることができる。また
、フィルタ５ｏ及び５２を結合するために四分の一波長
構造が必要となる。この構造は誘電体の側面に電極パタ
ーンを形成して構成することができる。

二つの帯域フィルタを使用して二重フィルタ構造とする
ことの外に、帯域及び帯域消去フィルタを使用すること
もできる。第１０Ｃ図は、この伝達特性と示してしる。

帯域消去フィルタを使用することにより、四つの共振器
帯域フィルタと同様に、三つの共振器を用いた場合に受
信帯域の同じそう大損及び絶縁特性を得ることができる
という利点がある。受信帯域フィルタをこの発明に係る
位相相殺を使用して構成した場合には、従来の帯域フィ
ルタが六つの共振器を必要としたのに対して、四つの共
振器のみが必要となる。したがって、帯域消去構造によ
る二重フィルタ構造の場合には、従来の帯域フィルタが
ｍ＝の共振器を必要としたのに対して、全部で七つの共
振器が必要となる。

第９Ａ図は、二重構造の受信帯域フィルタ、すなわち、
第１０Ａ図に示すフィルタ５２の回路構造を示している
。入出力パッド７４は、各々共振器Ｉ６及び１９に対し
て静電結合しており、また、接地帯７４により共振器１
６及び１７と、共振器１８及び１９間に誘導結合してい
る。これらの結合により位相が相殺され、仮想ゼロが設
定される。

パッド７６は外部ワ、イヤにより接続されており、共振
器１７及び１８間の静電結合を形成している。

接地帯７７は電極パターン３０の種々の部分の静電結合
を規制している。

第９Ｂ図は、第１０Ａ図の送信フィルタ５０のパターン
を示している。図示するように、入出力端部には、静電
入力端子、すなわち電極パッド５４が設けられている。

出力端部のパッドは、導電線５５を介して接地帯に接続
されている。しかしながら、この導電線は比較的小さな
ものであり、無線周波数において、パッド５４の静電効
果を減少させることはない。帯状体５５は四分の一波長
長さとすることが好ましく、入力部のパッド５４のよう
に共振周波数において開路を形成する。

リード線５７により、電極Ｉ６及び１７と、電極１８及
び１９間に静電結合が形成される。第９Ａ図に示す構成
と同様に比較的小さな電極体４６が設けられており、ワ
イヤを介して接続し、結合状態を制御する接地電極体４
７と同様に共振器相互静電結合を形成することができる
。

第１１Ａ図及び１１８図は、プリント基盤４０にフィル
タを取り付ける他の方法を示している。

この方法では、フィルタ本体１０は一方が開口している
金属ケーシング８０内に配置されている。

この金属ケーシングは、フィルタ本体の上壁１１の幅よ
り長い側壁８２を有してしる。その結果、フィルタ本体
１０がケーシングの上端部に位置し、ケーシングの開口
端部はプリント基盤に面するように配置され、フィルタ
本体の側部１５とプリント基盤間にエアギャップ２５°
が形成されている。

ケーシング８０は、プリント基盤の上部の導電パターン
４２′に対してはんだ付けしてもよく、または、にかわ
で接合することもできる。また、電極パターンは、フィ
ルタ本体の側部■５に形成されており、電極層４６゛は
プリント基盤４０の底部に形成されて側部１５を覆い、
共振器の正確な機能を確保している。この電極層４６゛
はめつき穴４８゛、導電パターン４２′及びはんだ溶接
部４４°を介してケーシング８０に接続されている。エ
アギャップ２５゛の大きさ及びプリント基盤の厚さによ
りフィルタの帯域幅を制御している。

他の方法としては、ケーシング８０の下にパターン４２
′を延長してパターン４６′の効果を得ることができる
。この方法により、パターン４６°とめっき穴４８゛と
を省略することができる。

上記した実施例は、この発明に係る好適実施例にすぎず
、この発明の範囲に属する変形例等はすべて特許請求の
範囲に含まれるものである。

［発明の効果　］ この発明の特有の効果としては、帯域フィルタを上記の
ような構成としたことにより、誘電体の穴の形成されて
いない側面上に電極を設けることができるため、穴に邪
魔されることなく所望する電極パターンを得ることがで
きる。したがって、フィルタ特性、たとえば、帯域幅、
中心周波数等を電極パターンを変えることにより容易に
変更することが可能となり、誘電体の鋳造時において、
型等の物理的な寸法の変更を必要とすることはなく、製
造もより簡便になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る帯域フィルタの一実施例を示
す斜視図である。 第２図は、第１図の切断線２−２から見た帯域フィルタ
の断面図である。 第３図は、第１図に示す帯域フィルタで使用する電極パ
ターンを示す説明図である。 第４図は、この発明に係る第２実施例の帯域フィルタを
示す断面図である。 第５Ａ図及び第５Ｂ図は、二つの共振器フィルタの等価
回路及びフィルタの伝達特性を示す図である。 第６図は、プリント基盤上に設けたこの発明に係る帯域
フィルタの第３実施例を示す斜視図である。 第７図は、第６図に示す切断線に沿った帯域フィルタの
断面図である。 第８図は、第７図に示す帯域フィルタに使用する電極パ
ターンを示す説明図である。 第９Ａ図から第９Ｃ図は、他の電極パターンを示す図で
ある。 第１０Ａ図から第１０Ｃ図は、二重フィルタ構造、及び
伝達特性を示す図である。 第１１Ａ図及び第１１Ｂ図は、エアギャップを形成する
ようにプリント基盤上にフィルタを取り付ける方法を示
す説明図である。 ＦＩＧ、　１１Ａ ＦＩＧ、　ＩＩＢ 一 〜 匡 ０ ω ト 手続補正書 （方式） 事件の表示 平成２年特許願第１５２５２４号 発明の名称 帯域フィルタ 補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　フィンランド、ケンベレ　エスエフターカティ　
６

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. （１）相互に対向する第１及び第２面とこの第１及び第
   ２面に対してそれぞれ略直角に接する第１及び第２側面
   と第１及び第２端面とを有する誘電体で形成された帯域
   フィルタであって、 前記第１面から第２面に延びる少なくとも一つの貫通孔
   と、前記第２面の所定領域と、前記第１側面と、前記第
   １及び第２端面と、前記貫通孔の内面に導電材による導
   電層を形成して構成された少なくとも一つの伝送路共振
   器と、前記第２側面の所定領域に設けられ前記伝送路共
   振器に対して電気的な結合を構成する所定形状の導電性
   の電極とからなり、前記電極は前記第２面上において前
   記第１面と第２面に対する相対的な位置関係により、少
   くとも静電結合と誘導結合のいずれかを形成することを
   特徴とする帯域フィルタ。
2. （２）前記誘電体は、前記第１面から前記第２面に延び
   る第１及び第２貫通孔を有して第１及び第２伝送路共振
   器を形成し、前記電極は前記第２側面上において前記第
   １伝送共振器に隣接する所定領域から前記第２伝送共振
   器に隣接する所定領域間に位置することを特徴とする請
   求項第１項記載の帯域フィルタ。
3. （３）前記第１共振器に隣接して前記電極に接続された
   入力リード線と、前記第２共振器に隣接して前記電極に
   接続された出力リード線とを有し、前記入力リード線及
   び前記出力リード線を介して帯域フィルタに対して信号
   の入出力を行うことを特徴とする請求項第２項記載の帯
   域フィルタ。
4. （４）前記第２側面上の導電層と電気的に接続され、前
   記第２側面に対して所定距離離間して前記第２側面を少
   なくとも部分的に覆いエアギャップを形成する導電プレ
   ートを有することを特徴とする請求項第１項記載の帯域
   フィルタ。
5. （５）前記導電プレートは箱型の金属カバーであり、前
   記第２側面に対して所定のエアギャップを形成するよう
   に前記第２側面を覆うことを特徴とする請求項第４項記
   載の帯域フィルタ。
6. （６）前記エアギャップ内には絶縁部材が設けられ、前
   記伝導プレートは絶縁層に形成した金属フィルムにより
   構成されていることを特徴とする請求項第４項記載の帯
   域フィルタ。
7. （７）前記カバーは前記第２側面に対して移動可能であ
   り、前記第２側面との間隔を変えることにより前記エア
   ギャップの容量を変化させ、フィルタの所望する帯域幅
   を得ることを特徴とする請求項第５項記載の帯域フィル
   タ。
8. （８）前記帯域フィルタの帯域幅は、前記絶縁部材の誘
   電係数に依存して決定されることを特徴とする請求項第
   ６項記載の帯域フィルタ。
9. （９）前記帯域フィルタの帯域幅は、前記絶縁部材の厚
   みに依存して決定されることを特徴とする請求項第６項
   記載の帯域フィルタ。
10. （１０）前記絶縁部材はテフロンであることを特徴とす
    る請求項第６項記載の帯域フィルタ。
11. （１１）前記カバーはその内面上において内方へ突出す
    る係止部を有し、この係止部が前記第２側面と係合させ
    て前記カバーを取り付けることにより前記第２側面との
    離間間隔を所定距離に設定することを特徴とする請求項
    第５項記載の帯域フィルタ。
12. （１２）前記誘電体は四つの伝送路共振器を有し、前記
    第２側面上に結合電極を設けて前記伝送路共振器間を結
    合し、帯域フィルタの帯域幅の形状が、六つの共振器を
    有する帯域フィルタの帯域幅と略同等になるように帯域
    幅の少なくとも高域または低域の一方を実質的にゼロに
    するように誘電体内の信号により位相を相殺することを
    特徴とする請求項第２項記載の帯域フィルタ。
13. （１３）前記絶縁部材はプリント基盤であり、前記誘電
    体はこのプリント基盤上に前記第２側面が接するように
    配置するとともに、前記プリント基盤の前記第２側面と
    接する面の裏面は導電プレートで被覆されていることを
    特徴とする請求項第４項記載の帯域フィルタ。
14. （１４）相互に対向する第１及び第２面と第１及び第２
    側面と第１及び第２端面とを有する誘電体と、前記第１
    面から前記第２面に延びる第１及び第２穴と、この第１
    及び第２穴の内面と前記第２面と前記第１側面と前記第
    １及び第２端面とを被覆する導電層と、前記第２側面に
    対して絶縁されている絶縁プレートと、前記絶縁プレー
    ト上の所定領域に形成されて前記第１及び第２共振器間
    を電気的に結合し、前記第１及び第２面に対する相対的
    位置関係により、静電結合、静電結合と誘導接合、誘導
    結合を形成することを特徴とする帯域フィルタ。
15. （１５）前記電極は前記絶縁プレートの前記誘導体と接
    する面上に形成されていることを特徴とする請求項第１
    ４項記載の帯域フィルタ。
16. （１６）前記絶縁プレートは多層プリント基盤から構成
    され、前記電極は前記多層プリント基盤内の導電めっき
    層であることを特徴とする請求項第１５項記載の帯域フ
    ィルタ。
17. （１７）前記絶縁プレートの前記誘電体と接する面の裏
    面上において、前記誘電体の前記第２側面と略同一の大
    きさの領域に前記誘電体の伝導被覆部と電気的に接続し
    ている導電めっき層であることを特徴とする請求項第１
    ５項記載の帯域フィルタ。
18. （１８）前記誘電体は前記絶縁プレート上に、にかわで
    固着されていることを特徴とする請求項第１４項記載の
    帯域フィルタ。
19. （１９）前記誘電体は前記絶縁プレートにはんだ付けさ
    れていることを特徴とする請求項第１４項記載の帯域フ
    ィルタ。
20. （２０）前記誘電体は、前記絶縁体に取り付けられたブ
    ラケット内に設けられていることを特徴とする請求項第
    １４項記載の帯域フィルタ。
21. （２１）前記第１面には、前記穴の周辺の所定領域を除
    いて伝導層が形成されていることを特徴とする請求項第
    １項または１４項のいずれかに記載の帯域フィルタ。
22. （２２）前記電極は、前記導電層と接続する導電帯から
    構成され、この導電帯は前記第１及び第２面のいずれか
    一方に近接する前記第２側面の少なくとも端部に配置さ
    れ、前記導電帯の一部を取り除くことにより共振器の周
    波数を変えることを特徴とする請求項第１項または第１
    ４項のいずれかに記載の帯域フィルタ。
23. （２３）前記第１面は、前記穴の周辺の所定領域を除き
    導電材で被覆されていることを特徴とする請求項第２１
    項記載の帯域フィルタ。
24. （２４）前記第１面上の前記共振器に隣接する領域から
    誘電材を取り除くことにより共振器の周波数を変えるこ
    とを特徴とする請求項第１項または第１４項のいずれか
    に記載の帯域フィルタ。
25. （２５）アンテンナと送信器と受信器を有する無線用二
    重フィルタであって、相互に対向する第１及び第２面と
    第１及び第２側面と第１及び第２端面とを各々有する誘
    電材からなる第１及び第２の誘電体から構成され、各誘
    電体は前記第１面から前記第２面に延びる少なくとも一
    つの穴を有し、この穴の内面と前記第２面と前記第１側
    面と前記第１及び第２端面上に導電層を形成して少なく
    とも一つの伝送路共振器を構成し、前記第２側面上の導
    電電極を設けて各誘電体の共振器に対して電気的な結合
    部を形成し、前記導電電極は前記第１面と第２面とに対
    する相対的な位置関係により、静電結合、静電結合及び
    誘導結合、誘導結合のいずれかの結合を形成し、前記送
    信器及びアンテナ間において前記第１誘電体を接続する
    とともに前記受信器と前記アンテナ間において前記第２
    誘電体を接続する接続手段を有することを特徴とする二
    重フィルタ。
26. （２６）前記接続手段は前記第２側面上の前記電極の一
    部により構成されることを特徴とする請求項第２４項記
    載の二重フィルタ。
27. （２７）前記電極の前記一部は共振器の共振周波数の四
    分の一波長の長さの電極帯であることを特徴とする請求
    項第２６項記載の二重フィルタ。
28. （２８）前記電極の前記一部は無効分を形成することを
    特徴とする請求項第２６項記載の二重フィルタ。
29. （２９）一方の前記誘電体の前記電極は、対域幅の高低
    域の少なくとも一方を実質的にゼロに設定することを特
    徴とする請求項第２５項記載の二重フィルタ。
30. （３０）一方の前記誘電体の前記電極により前記誘電体
    は帯域消去フィルタを構成することを特徴とする請求項
    第２５項記載の二重フィルタ。
31. （３１）前記第１及び第２誘電体の一方は、四つの穴と
    四つの共振器帯域フィルタを構成する電極パターンを有
    し、帯域幅の両側を実質的にゼロに設定するとともに、
    他方の誘電体は三つの穴と三つの共振器帯域消去フィル
    タを構成する電極パターンを有することを特徴とする請
    求項第２４項記載の二重フィルタ。
32. （３２）相互に対向する第１及び第２面と第１及び第２
    側面と第１及び第２端面とを各々有する誘電材からなる
    第１及び第２の誘電体から構成されたフィルタであって
    、各誘電体は前記第１面から前記第２面に延びる穴を有
    し、この穴の内面と前記第２面と前記第１側面と前記第
    １及び第２端面上に導電層を形成して伝送路共振器を構
    成し、前記第２側面上の導電電極を設けて各誘電体の共
    振器に対して電気的な結合部を形成し、前記導電電極は
    前記第１面と第２面とに対する相対的な位置関係により
    、静電結合、静電結合及び誘導結合、誘電結合のいずれ
    かの結合を形成し、受信器及びアンテナ間において前記
    第１誘電体を前記第２誘電体に接続する接続手段を有す
    ることを特徴とする二重フィルタ。