JPH032964Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、マイクロ波等の高周波帯域で用いら
れる一体構造の誘電体フイルタに関し、更に詳し
くは、各共振子穴間に結合子穴の無い狭帯域用の
誘電体フイルタに関するものである。

［従来の技術］ チタン酸バリウム等の誘電体セラミツクを用い
た多段共振子型のフイルタは、損失が少なく従つ
て所謂Ｑも高く、誘電率が大きいので小型化でき
るといつた特徴があり、自動車電話等のマイクロ
波帯用として広く使用されている。

誘電体フイルタに関する従来技術としては、直
方体状をなす誘電体ブロツクに所定の間隔を介し
て複数の共振子穴と結合子穴とを交互に設け、該
誘電体ブロツクの上面（開放面）を除く外表面と
共振子穴の内面をメタライズすることにより、共
振子穴の長さの４倍の共振周波数をもつ共振素子
を多数形成した一体型多段構造のものが知られて
いる。

このようなフイルタでは各共振子穴がそれぞれ
一個一個の共振素子に対応し、結合度は共振子穴
の間に位置する結合子穴によつて決定される。共
振子穴と結合子穴との間隔を広くすればフイルタ
としての帯域幅が狭まり、穴間隔を狭くすると帯
域幅は広がる。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のような従来構造の誘電体フイルタでは、
誘電体ブロツクの全長を長くして穴間隔を広くし
なければ帯域の狭いフイルタを実現できない。

また共振子穴や結合子穴など小さな穴を多数形
成するため、成形時の粉体の流れや圧力のかかり
具合がどうしても不均一となりがちで、密度や特
性のばらつきが生じ、全長が長くなることとも相
俟て挿入損失が大きくなる。

これに対して結合子穴無しで誘電体フイルタを
構成すると、各共振子穴が結合し難くフイルタと
しての特性が生じない。つまり帯域幅が狭くなり
すぎ挿入損失が大きくなつてしまうため使用不能
となる。

本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、共振子穴の間に結合子穴を設けずに、
しかも誘電体ブロツクの全長をさほど長くせずに
良好な狭帯域特性を呈し、挿入損失が小さい誘電
体フイルタを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本考
案は、直方体状をなす誘電体ブロツクの長手方向
に３個以上の共振子穴を設け、該誘電体ブロツク
の前記共振子穴が開口している面の一方を開放面
としてそれ以外の外表面と前記共振子穴の内面に
メタライズ層を形成した一体構造の誘電体フイル
タにおいて、前記共振子穴同士の間には結合子穴
を形成せず、誘電体ブロツクの開放面の中央部分
（両端部を除く）に所定形状の導体膜を形成して
いる。この導体膜は、側面のメタライズ層と導通
し且つ中央寄りの共振子穴の開放端近傍を取り囲
む帯状をなしている。そして、その導体膜とその
外側端部の共振子穴開放端との間で、その間隔に
応じた結合容量をもたせて共振素子間を結合する
ように構成している。

前記のように導体膜は側面のメタライズ層と接
続されており、これらがアース電極を構成する。

［作用］ 誘電体ブロツクの開放面の中央部分に、側面の
メタライズ層と導通し且つ中央寄りの共振子穴の
開放端近傍を取り囲む帯状の導体膜を形成したこ
とによつて、中央寄りの共振子穴開放端とそれを
取り囲む導体膜との間、並びに該導体膜端部と隣
り合う外側端部の共振子穴開放端との間で、それ
らの間隔に応じた容量をもつ。導体膜とその外側
端部の共振子穴開放端との間隔に応じた結合容量
が従来の結合子穴の代わりとなり共振素子間が結
合する。これにより誘電体ブロツクの全長を長く
することなく帯域幅の狭いフイルタ特性を実現で
き、しかも挿入損失も大きくならない。前記問隔
を広げることにつつて帯域幅を更に狭めることが
可能となる。

更に中央寄りの共振子穴開放端とそれを取り囲
む導体膜との間の容量によつて共振周波数の調整
が行なえる。

［実施例］ 第１図は本考案に係る誘電体フイルタの一実施
例を示す斜視図であり、第２図はその平面図であ
る。この実施例は３段構成の一体型誘電体フイル
タの例である。

誘電体フイルタは、チタン酸バリウム等の高誘
電率セラミツク材料の焼結体からなる直方体状の
誘電体ブロツク１０の長手方向に間隔をおいて３
個の共振子穴１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成し、
更に前記誘電体ブロツク１０の全側面と底面、お
よび共振子穴１２ａ，…，１２ｃの内面にメタラ
イズ層１６を形成した構造をなす。従つてこの場
合には誘電体ブロツク１０の上面が開放面とな
る。誘電体ブロツク１０の両端部には入出力結合
用の穴が形成され、それにアンテナ棒と呼ばれる
結合ピン１８が挿入固定され、外部回路と接続さ
れる。

なお図面においてメタライズが施されないで誘
電体の素地がそのまま露出している部分は、細か
な点々を付して表してある。またメタライズ層１
６は判り易くするためかなりの厚みをもつように
描いてあるが、実際には銀ペースト等の焼き付け
等で形成される極く薄いものである。

第１図および第２図から明らかなように、本考
案が従来技術と顕著に相違する点は、各共振子穴
１２ａ，…，１２ｃの間に結合子穴が無く、その
代わりに誘電体ブロツクの開放面に、側面のメタ
ライズ層から共振子穴の開放端近傍に至る導体膜
２０を形成した点にある。

この実施例では、開放面の中央に導体膜２０が
形成され、その両端は両側のメタライズ層１６に
接続されて、中央に位置する第２の共振子穴１２
ｂの開放端近傍を取り囲むような形状となつてい
る。この導体膜２０は、例えばスクリーン印刷法
等により比較的簡単に高い精度で作成することが
できる。

誘電体ブロツク１０の開放面に上記したような
導体膜２０を形成すると、メタライズ層１６と導
体膜２０によつて構成されるアース電極と各共振
子穴１２ａ，…，１２ｃの開放端との間で結合容
量（等価容量を記号C₁，C₂，C₃で表す）が生じ、
これらによつて互いに結合される。このため従来
必要だつた結合子穴を設けなくても、導体膜２０
の形状の調整（特に長さＬ）によつて所望の狭帯
域用フイルタを実現することができる。

第２図において導体膜２０の長さＬを長くすれ
ば結合容量C₁，C₃が増加して共振素子間の結合
が強まり帯域幅が広がるし、逆に導体膜２０の長
つＬを短くすれば帯域幅はやや狭まる。また中央
の共振子穴１２ｂの開放端との間隔によつて容量
C₂が変化するから共振周波数を調整できる。

第３図は本考案の他の実施例を示す平面図であ
る。基本的な構成は前記実施例の場合と同様であ
るから、対応する部分には同一符号を付し、それ
らについての説明は省略する。この実施例のよう
に導体膜２０の長さを狭くし、隣り合う共振子穴
１２ａ，１２ｃとの間隔を広くすれば結合容量が
小さくなり帯域幅は更に狭まることになる。

第１図および第２図に示すような構造の誘電体
フイルタについてのフイルタ特性の実測結果の一
例を以下に示す。第４図は測定に用いた誘電体フ
イルタの構造と寸法（単位はmm。なお誘電体ブロ
ツクの高さは15mmである。）を示しており、第５
図並びに第６図に得られたフイルタ特性線図を示
す。第６図は第５図の中心共振周波数近傍におけ
る拡大図である。第６図からも明らかなように、
中心共振周波数が803MHzの場合に帯域幅は10M
Hz程度となり、従来の誘電体フイルタに比べて約
半分以下の狭帯域フイルタを実現できた。

誘電体ブロツク１０の外表面および共振子穴１
２ａ，…，１２ｃの内面に形成するメタライズ層
１６は、例えば銀ペーストを塗布し焼き付ける
等、従来公知の技術を適用したものでよい。誘電
体ブロツクの開放面に形成する導体膜の形状も上
記実施例のもののみに限定されるものではない。
例えば導体膜は両側面メタライズ層間で連続して
いない形状でもよい。

入出力結合部の構造も任意である。結合ピンを
用いずに、両端の共振子穴に結合コンデンサを載
置し、それを介して外部回路と接続してもよい。
また誘電体フイルタにおける共振子穴の形成個数
も任意である。

［考案の効果］ 本考案は上記のように、誘電体ブロツクに結合
子穴を設けず、その開放面に側面メタライズ層と
導通した導体膜を形成し、導体膜と共振子穴開放
端との間隔に応じて容量結合させたから、結合子
穴が無くても各共振素子間が結合し、誘電体ブロ
ツクの全長が短くても良好な狭帯域のフイルタを
構成できる効果が生じる。

本考案では結合子穴が不要なため構造が簡略化
され、成形性並びに焼結性が良好で密度や誘電率
のばらつきが少なくなり、誘電体ブロツクの全長
を短くできることと相俟て挿入損失が大きくなる
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る誘電体フイルタの一実施
例を示す斜視図、第２図はその平面図、第３図は
本考案の他の実施例を示す平面図、第４図は測定
に用いた誘電体ブロツクの構造並びに寸法の説明
図、第５図および第６図はそれぞれその測定結果
を示す特性線図である。 １０……誘電体ブロツク、１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ……共振子穴、１６……メタライズ層、１８
……結合ピン、２０……導体膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直方体状をなす誘電体ブロツクの長手方向に３
   個以上の共振子穴を設け、該誘電体ブロツクの前
   記共振子穴が開口している面の一方を開放面とし
   てそれ以外の外表面と前記共振子穴の内面にメタ
   ライズ層を形成した一体構造の誘電体フイルタに
   おいて、前記共振子穴同士の間には結合子穴を形
   成せず、誘電体ブロツクの開放面の中央部分に、
   側面のメタライズ層と導通し且つ中央寄りの共振
   子穴の開放端近傍を取り囲む帯状の導体膜を形成
   し、該導体膜とその外側端部の共振子穴開放端と
   の間でその間隔に応じた結合容量をもたせて共振
   素子間を結合したことを特徴とする誘電体フイル
   タ。