JPH0340962B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘電体フイルタの実装構造に関す
る。従来、この種の誘電体フイルタに使用される
誘電体同軸共振器としては、たとえば第１図に示
すようなものが知られている。これは1/4波長型
の２段フイルタ装置のフイルタの素子として使用
されるもので、同一仕様の第１、第２の共振器１
ａ，１ｂを左右に並べた状態で一体形成してあ
る。すなわち、各共振器１ａ，１ｂはセラミツク
等からなる直方体ブロツク状の誘電体２ａ，２ｂ
の中央に円孔状の貫通孔３ａ，３ｂを形成し、こ
の貫通孔３ａ，３ｂの周面に内導体４ａ，４ｂ
を、また誘電体２ａ，２ｂの外周面に外導体５を
それぞれ被膜状に形成するとともに、外導体５の
内導体４ａ，４ｂとを電気的に短絡する電極６を
誘電体２ａ，２ｂの一端面（図の下端面）に形成
して、該一端面を短絡端面７に、また誘電体２
ａ，２ｂの外表面がそのまま露出している他端面
（図の上端面）を開放端面８にそれぞれ設定した
ものであつて、実際には、第１、第２の共振器１
ａ，１ｂの誘電体２ａ，２ｂは１個のブロツク状
に形成され、両共振器１ａ，１ｂ間の中央には、
角孔状の結合度調整用孔１３が透設してある。そ
して、各共振器１ａ，１ｂの貫通孔３ａ，３ｂに
は、入出力用のピン端子２１ａ，２１ｂを圧入嵌
合した絶縁ブツシング２２ａ，２２ｂが嵌着され
ている。各ブツシング２２ａ，２２ｂはピン端子
２１ａ，２１ｂを支持するとともに内導体４ａ，
４ｂとピン端子２１ａ，２１ｂとの間の結合静電
容量（以下結合容量と略す）を確保している。こ
のように構成された共振器を有する従来の誘電体
フイルタにおいては、たとえば高周波信号が第１
の共振器１ａのピン端子２１ａに入力されると、
該信号は該ピン端子２１ａと第１の内導体４ａと
の間に発生する結合容量を介して該内導体４ａか
ら、第１の共振器１ａに付与される。次いで、こ
の信号は結合度調整用孔１３を介して第１の共振
器１ａに磁気的に結合された第２の共振器１ｂに
伝播され、しかるのち、第２の内導体４ａと第２
のピン端子２１ｂとの間に発生する結合容量を介
して、該内導体４ｂから第２のピン端子、すなわ
ち出力側ピン端子２１ｂに送られる。

この共振器を有する従来の誘電体フイルタは図
外の金属ケースにスプリングを介して電気的に接
続された状態で組み付け収納されて使用する。

しかるに、従来のこのような誘電体同軸共振器
を使用した誘電体フイルタでは、共振器１ａ，１
ｂそのものを直接、電子機器のプリント基板に取
り付けることが不可能であり、そのため、入・出
力用ピン端子２１ａ，２１ｂやブツシング２２
ａ，２２ｂを要するのみならず、該共振器をフイ
ルタ装置として使用する場合、この共振器を収納
する金属ケースやスプリングが、別に必要になる
ため、必然的に部品点数が多くなり、しかも組付
作業が煩雑になるうえ、材料費、組付コストの低
減化を図ることができない。この点に関しては、
フイルタの段数が多いものほど、特に著しい。

また、前記ブツシング２２ａ，２２ｂは通常合
成樹脂材から形成されているため、高温下での使
用に耐え難いうえ、温度変化が激しい環境のもと
では、材質上特性が不安定になつたり、短期間で
疲労破壊する恐れがあるなど使用上の信頼性に難
点がある。

本発明は共振器を構成する誘電体を電子機器の
回路基板に直接取り付けるようにして、従来のピ
ン端子とか金属ケース。スプリングなどの部品を
不要とし、材料費、組み付けコストの低減化を図
る他に、入出力部品の接続とか共振器同士の結合
を確実にして特性の低下とか損失の増大を防止し
てその信頼性の向上を図ることにある。

本発明は、この目的を達成するために、第１
面、第２面およびこれら第１面と第２面との間に
存在する４側面を有し、前記第１面から第２面に
向かつて貫通する少なくとも２つの貫通孔を有す
るブロツク状の誘電体からなり、この誘電体はそ
の前記第２面および４側面が実質的に導電体で覆
われているとともに、共振器用貫通孔の内面も実
質的に導電体で覆われていて、この導電体が第２
面の導電体と接続されて少なくとも２つの共振器
が形成され、各共振器同士が結合手段により結合
される一方、入出力側共振器の貫通孔内面の導電
体は回路基板のホツト側電極パターンに容量結合
され、前記側面の導電体は回路基板のアース側電
極パターンに接続される誘電体フイルタの実装構
造であつて、誘電体の前記第１面には膜状の第１
の導電体および第２の導電体が設けられ、第１の
導電体の一端側が前記入出力側共振器の貫通孔内
面の導電体に接続され、第２の導電体の一端側が
誘電体の前記第１面の縁部分にまで達してさらに
回路基板と対向する面に延設されて前記ホツト側
電極パターンに電気的に接続され、前記第１およ
び第２の導電体の他端同士が間隔をおいて配置さ
れ、さらに誘電体の前記側面のうち回路基板と対
向する面において、第２の導電体の一端側との間
に間隔を有する他は誘電体の側面が実質的に前記
導電体で覆われていることを特徴としたものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第２図は本発明に係る誘電体フイルタの実装構
造の実施例を示し、ここに用いる誘電体フイルタ
Ａは同一仕様の1/4波長形の共振器１ａ，１ｂを
磁気結合してなるものであつて、第１、第２の共
振器１ａ，１ｂを左右に並べた状態で一体成形し
たものである。このうち、第１の共振器１ａはセ
ラミツク等からなる直方体ブロツク状の誘電体２
ａの中央に円孔状の貫通孔３ａを形成し、この貫
通孔３ａの周面に導電体として内導体４ａを、ま
た誘電体の外表面に導電体としての外導体５をそ
れぞれ被膜状に形成するとともに、外導体５と内
導体４ａとを電気的に短絡する電極６を誘電体２
ａの一端面に形成して、該一端面を短絡端面７
に、また誘電体２ａの他端面を開放端面８にそれ
ぞれ設定した基本構造を有し、本発明ではこの開
放端面８にコンデンサ電極９ａ，９ｂを形成した
点がひとつの特徴となつている。

このコンデンサ電極９ａは開放端面８の一辺に
合致する接続端を有する凹字状の機器接続側電極
１１ａと、内導体４ａと導通接続された凸字状の
電極１２ａとを所定間隔をおいて対向状に配設し
たものであつて、両電極１１ａ，１２ａ間に所要
の結合容量を確保するものとなつている。

第３図イに示すように、誘電体フイルタＡ底面
の地絡防止用ギヤツプｇ上には半田付け用電極１
９が付設され、その半田付け用電極１９に上記電
極１１ａの下端部が接続されて一体に第２の導電
体が形成される構成となつている。このようにし
て、第２の導電体と外導体５との間には導電材が
膜成されていない地絡防止用ギヤツプｇを介在さ
せてある。第３図ロは誘電体フイルタＡ底面にお
ける半田付け用電極１９と外導体５とギヤツプｇ
との他の配置構成を示し、このものではギヤツプ
ｇが半田付け用電極１９の周囲のみに位置するよ
うに構成されている。上記のように第２の導電体
の一部として半田付け用電極１９が設けられるこ
とにより、誘電体フイルタＡを機器側のプリント
基板１４に取り付ける際に、コンデンサ電極９
ａ，９ｂと入出力側ストリツプライン１６，１７
との接続の信頼性を向上させている。

上記構成のコンデンサ電極９ａは、たとえば開
放端面８上に銀、銅などの電極材料をめつきした
のち、前記両電極１１ａ，１２ａをエツチングに
よつて形成する。このほかの手段としては、始め
から両電極１１ａ，１２ａをパターン印刷したの
ち、該パターンを開放端面８上に焼き付けて形成
したり、あるいは一旦全面的に電極を印刷したの
ち焼き付け処理をし、その後両電極１１ａ，１２
ａのパターンが残るようにエツチングを施すなど
の電極形成手段がある。

第２の共振器１ｂは前述のごとく第１の共振器
１ａと同一仕様となつているが、実際には第１、
第２の共振器１ａ，１ｂの誘電体２ａ，２ｂは開
放端面８で第１面を、短絡端面７で第２面を、か
つ第１面および第２面との間に存在する面で４側
面をそれぞれ構成する１個のブロツクとして一体
に成形されており、したがつて外導体５および短
絡電極６は両共振器１ａ，１ｂが共有するものと
なつている。

そして、両共振器１ａ，１ｂ間の中央には、角
孔状の結合度調整用孔（結合手段）１３が透設し
てある。

上記構成の誘電体フイルタＡは電子機器内のプ
リント基板１４上に取り付けられる。このプリン
ト基板１４は裏面に接地電極１５を有し、表面に
ホツト側電極パターンとしての入・出力側ストリ
ツプライン１６，１７およびアース側電極パター
ンとしての接地電極１８を有するもので、エポキ
シグラスやセラミツク等からなる。誘電体フイル
タＡは該基板１４の表面に設置され、入力側スト
リツプライン１６と第１の共振器１ａの機器接続
側電極１１ａとが接続され、同様に出力側ストリ
ツプライン１７と第２の共振器１ｂの機器接続側
電極１１ｂとが接続されるとともに、外導体５と
接地電極１８とが接続される。これらの接続手段
としては、半田付けや導電ペースト付け等が主に
採用される。

このように、基板１４上に設置固定された誘電
体フイルタＡにおいては、たとえば高周波信号が
入力側ストリツプライン１６から第１の機器接続
側電極１１ａに入力されると、該信号は第１のコ
ンデンサ電極９ａで発生する結合容量を介しては
第１の内導体４ａから第１の共振器１ａに付与さ
れる。次いで、この信号は結合度調整用孔１３を
介して第１の共振器１ａに磁気結合された第２の
共振器１ｂに付与され、しかるのち、第２の内導
体４ｂから第２のコンデンサ電極９ｂで発生した
結合容量を介して、出力側ストリツプライン１７
に伝播される。

上記実施例においては、角形の誘電体フイルタ
Ａを示したが、誘電体２ａ，２ｂを円筒ブロツク
状に形成した、いわゆる円筒状のものにも、本発
明の適用が可能である。

以上、説明したように、本発明によれば、電子
機器のプリント基板を利用して該プリント基板上
に、共振器の本体である誘電体を取付けることで
誘電体同軸共振器を構成することができる。その
ため、前記電極が接続端子を兼ねたものとするこ
とができるので、従来のピン端子や金属ケース、
スプリング等の取り付け用付属部品を一切必要と
せずに、共振器をそのままフイルタ装置として使
用することができる。このため、付属部品の材料
費や、組付作業が一切不用になり、前記基板への
組付作業が著しく簡略化されるため、該作業の自
動化を促進することができるのみならず、従来の
部品を省略できた分だけ、材料費や組付けコスト
の低減化を図ることができる。また、高温あるい
は温度変化の著しい環境下や振動の多い環境下等
においてもコンデンサ電極が傷損したり剥離する
といつた恐れもほとんどないので、悪環境下にお
いても対応でき、使用上の信頼性の向上を図るこ
とができる。

更には入出力側の共振器は、そ内導体が開放端
面上のコンデンサ電極により基板上の入出力ライ
ンに直接的に接続されているから、入出力部の接
続が確実で、該入出力部でインダクタンスの増加
のような不都合が発生せず、所望の安定した特性
が得られるもので、とくに、第２の導電体の一端
側が基板と対向する面まで延設されているので、
第２導電体と入出力ラインとの接続の信頼性が極
めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す中央横断平面図である。
第２図、第３図は本発明の実施例を示し、第２図
は外観斜視図、第３図イは部分底面図、第３図ロ
は他実施例の部分底面図である。 １ａ，１ｂ……共振器、２ａ，２ｂ……誘電
体、３ａ，３ｂ……貫通孔、４ａ，４ｂ……内導
体（導電体）、５……外導体（導電体）、８……開
放端面（第１端面）、９ａ，９ｂ……コンデンサ
電極、１１ａ，１１ｂ……電極（第２の導電体）、
１２ａ，１２ｂ……電極（第１の導電体）、１３
……結合度調整用孔（結合手段）、１６，１７…
…入出力用ストリツプライン（ホツト側電極パタ
ーン）、１８……接地電極（アース側電極パター
ン）、１９……半田付け用電極（第２の導電体）、
Ａ……誘電体フイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１面、第２面およびこれら第１面と第２面
   との間に存在する４側面を有し、前記第１面から
   第２面に向かつて貫通する少なくとも２つの貫通
   孔を有するブロツク状の誘電体からなり、 この誘電体はその前記第２面および４側面が実
   質的に導電体で覆われているとともに、共振器用
   貫通孔の内面も実質的に導電体で覆われていて、
   この導電体が第２面の導電体と接続されて少なく
   さも２つの共振器が形成され、 各共振器同士が結合手段により結合される一
   方、入出力側共振器の貫通孔内面の導電体は回路
   基板のホツト側電極パターンに容量結合され、前
   記側面の導電体は回路基板のアース側電極パター
   ンに接続される誘電体フイルタの実装構造であつ
   て、 誘電体の前記第１面には膜状の第１の導電体お
   よび第２の導電体が設けられ、第１の導電体の一
   端側が前記入出力側共振器の貫通孔内面の導電体
   に接続され、第２の導電体の一端側が誘電体の前
   記第１面の縁部分にまで達してさらに回路基板と
   対向する面に延設されて前記ホツト側電極パター
   ンに電気的に接続され、前記第１および第２の導
   電体の他端同士が間隔をおいて配置され、 さらに誘電体の前記側面のうち回路基板と対向
   する面において、第２の導電体の一端側との間に
   間隔を有する他は誘電体の側面が実質的に前記導
   電体で覆われている ことを特徴とする誘電体フイルタの実装構造。