JPH04237201A - ストリップ線路型フィルタ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体基板の間に複数
の共振器導体を配置したストリップ線路型フィルタに関
する。更に詳しく述べると、誘電体基板を３層以上の多
層構造とし、隣接する共振器導体を異なる層間に配置し
てフィルタ長手方向の寸法を短縮したストリップ線路型
のフィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ストリップ線路型フィルタは、図１１に
示すように、複数個（ここでは３個）並設した共振器導
体１０と、その両端に位置するＬ型入出力導体１２と、
それらを挾む２枚の誘電体基板１４とを有する。共振器
導体１０とＬ型入出力導体１２は金属板のエッチング等
によりほぼ櫛形状をなすように一体的に製作する。つま
り各共振器導体１０は先端開放型とし、基端を共通接続
し、またＬ型入出力導体１２も同じ側で共通接続してい
る。誘電体基板１４には、その片面を除く外面に導電性
材料からなる外部導体を設け、誘電体が露出している面
が内向きで対向するようにして前記共振器導体１０及び
Ｌ型入出力導体１２をサンドイッチ状に挾み込む。更に
上下の外部導体を外側に設ける金具など（図示せず）で
接続しアースをとる。

【０００３】これによって図１２に示すように、共振器
１６間がインダクタンスＬで結合した等価回路で表され
るフィルタが得られる。共振器導体同士の間隔や両端の
共振器導体とＬ型入出力導体との間隔は、所望の帯域幅
から、共振器導体幅／厚さ、誘電体基板の厚さ等により
決まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来構造のス
トリップ線路型フィルタでは、要求される帯域幅によっ
て共振器導体同士の間隔が決まり、フィルタの長手方向
寸法を小さくすることが困難であった。小型化のために
は従来技術では使用する誘電体基板の誘電率を高くする
以外に方法がないが、さまざまな組成や製法によってマ
イクロ波用誘電体磁器組成物の高誘電率化が試みられて
いるものの一定の限界がある。

【０００５】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、Ｑ０を極力落とさずに、フィルタ長手方
向の寸法を小さくできる構造のストリップ線路型フィル
タを提供することである。また併せて有極化構成を実現
しやすいストリップ線路型フィルタを提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数平行に配
列した共振器導体を誘電体基板で挾み、その外側に外部
導体を設け、各共振器導体の基端を前記外部導体に短絡
し先端を開放とし、両側に入出力導体を設けたストリッ
プ線路型フィルタである。そして本発明の特徴は、この
構成において誘電体基板を３層以上設け、隣接する共振
器導体を異なる層間に配置した点にある。また層間に両
端開放の別の導体を設け、それを介して共振器導体間で
有極結合させる構成も含まれる。

【０００７】両端の共振器導体の近傍に入出力導体を位
置させて入出力結合をさせるが、この入出力導体は入力
側と出力側を同じ層間に設置する。そしてフィルタ全体
の構成を入力側半分と出力側半分とで対称的な導体配置
構造とする。

【０００８】

【作用】隣接する共振器導体を異なる層に配置すると、
間に位置する誘電体基板の厚みによって隣接する共振器
導体間隔が実質的に広がることになる。このため同じ結
合度を保つには水平方向の共振器導体間隔を狭くしなけ
ればならない。つまり間の誘電体基板を厚くすることで
上記間隔は狭くなり、フィルタ全体としての長手方向寸
法は短くなる。但し、あまり狭くしすぎると同一層上の
共振器導体が接近し結合する虞があるため一定の限界は
ある。逆にその結合量を調整することによりフィルタを
有極化することも可能である。

【０００９】また層間に両端開放の別の導体を挿入する
と、それに電界が集まり信号の一部を分配できるため、
有極構造にでき、その調整も容易に行える。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例の斜視図、図２はそ
の分解斜視図、図３は断面図であり、３個の共振器導体
を用いる例である。２個の共振器導体２０ａ，２０ｃと
、その両端に位置するＬ型入出力導体２２ａ，２２ｂを
、金属板のエッチング等によりほぼ櫛形状をなすように
一体的に製作する。両共振器導体２０ａ，２０ｂは先端
開放型として、基端が共通導体２６に連続し、またＬ型
入出力導体２２ａ，２２ｂも同じ側で共通導体２６に連
続している。またそれとは別に、共振器導体２０ｂを金
属板のエッチング等により製作する。これらは０．１ｍ
ｍ程度の厚さでよい。これら導体を上中下３層の誘電体
基板２４ａ，２４ｂ，２４ｃで挾む。

【００１１】上層の誘電体基板２４ａには上面と４側面
に外部導体を設ける。中層の誘電体基板２４ｂには入出
力導体の引出し部分近傍を除く側面に外部導体を設ける
。下層の誘電体基板２４ｃには入出力導体の引出し部分
近傍を除く側面と下面全体に外部導体を設ける。これら
外部導体は銀など導電性材料のメタライズにより形成す
る。従って上層の誘電体基板２４ａの下面、中層の誘電
体基板２４ｂの上面と下面、下層の誘電体基板２４ｃの
上面では誘電体が露出した状態である。２個の共振器導
体２０ａ，２０ｃを有する金属板を下層の誘電体基板２
４ｃと中層の誘電体基板２４ｂで挾み、共振器導体２０
ｂを中層の誘電体基板２４ｂと上層の誘電体基板２４ａ
で挾む。このとき共通導体２６はその縁がやや外側に突
出するようにし、また共振器導体２０ｂは２個の共振器
導体２０ａ，２０ｃの丁度中間に位置合わせし且つその
一端（共通導体２６と同じ側）が誘電体基板からやや突
出するように配置する。そして共通導体２６と共振器導
体２０ｂの端部を、その突出部分で外部導体に半田付け
等により接続する。従って入出力導体２２ａ，２２ｃは
同じ層間に位置し、フィルタ全体で見たとき入力側半分
と出力側半分は対称的な導体配置になっている。

【００１２】ここで各誘電体基板２４ａ，…，２４ｃに
よって導体を挾む力が変わるとフィルタ特性は変化する
。そのため一定の力で強固に固定することが肝要である
。そこで図示していないが、アース用突起を設けた底板
と蓋体からなる金属ケースを用い、前記共振器導体など
を挾んだ積層誘電体基板を載せ、蓋体にある一定の圧力
をかけた状態で固定する。例えば底板及び蓋体に窓部を
設け、その窓部を利用して上下層の誘電体基板の外部導
体に半田付けして接続固定し、同時にアースをとる。 安定な特性を得るためには、入出力導体に近い箇所で３
層の誘電体基板の外部導体のアースをとることが望まし
い。

【００１３】これによって図１２に示したのと同様の等
価回路が得られる。結合の強さは共振器導体の幅と厚さ
、中層の誘電体基板の厚さで制御できる。周波数の調整
は共振器導体の先端開放端に対向している誘電体基板の
外部導体部分を削ることで可能である。このため各共振
器導体はその先端開放端が誘電体基板の側面近くまで延
びている構造とする。このようにすると誘電体基板を規
格化・共通化でき、導体設計のみによって所望のフィル
タが得られる。

【００１４】図４は本発明の他の実施例で用いる共振器
導体と入出力導体の斜視図であり、図５はそれを用いた
フィルタの斜視図である。導体部分を除けば基本的な構
成は前記の実施例と同様であるから、対応する部材に同
一符号を付し、それらについての説明は省略する。本実
施例では３個の共振器導体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び
Ｌ型入出力導体３２ａ，３２ｂが共通導体３６で連続一
体化した構造になっている。中間の共振器導体３０ｂは
他の共振器導体３０ａ，３０ｃに対して段違いになるよ
うに成形され、その段差は丁度中層の誘電体基板２４ｂ
を挿入できる寸法に設定する。この導体も金属板のエッ
チング等で製作する。

【００１５】図６及び図７は本発明の他の実施例を示し
ている。いずれも共振器導体４０を５個配列した例であ
る。図６では３枚の誘電体基板４４を用い、上から第１
層と第２層の誘電体基板間に第２と第４の共振器導体を
配置し、第２層と第３層の誘電体基板間に第１、第３、
第５の共振器導体を配置している。図７は４枚の誘電体
基板４４を用い、上から第１層と第２層の誘電体基板間
に第３の共振器導体を配置し、第２層と第３層の誘電体
基板間に第２と第４の共振器導体を配置し、第３層と第
４層の誘電体基板間に第１と第５の共振器導体を配置し
ている。これら複数の誘電体基板は、所望の特性に応じ
て厚さ、誘電率の異なるものを組み合わせることもでき
る。これによって図８に示すような等価回路をもつ５段
フィルタが得られる。

【００１６】図９は本発明の更に他の実施例を示してい
る。フィルタの基本は図７に示すものと同様である。そ
れとの違いは、本実施例では誘電体基板間に両端開放の
別の導体を介在させ、それを介して共振器導体間で有極
結合させる点である。第２層と第３層の誘電体基板の両
端（第２及び第４の共振器導体の外側）にそれらと同じ
厚さの第１及び第３の中間導体（金属板）５０ａ，５０
ｃを設ける。また第３層と第４層の誘電体基板の中央に
第２の中間導体（金属板）５０ｂを設ける。これら導体
５０ａ，…，５０ｃはどこにも接続されておらず、電気
的には浮いた状態で挾み込む。このようにすると入出力
導体と第１の中間導体との間で容量Ｃａ　が形成され、
同様に第１の中間導体と第２の共振器導体との間で容量
Ｃｂ　が、第２の共振器導体と第２の中間導体との間で
容量Ｃｃ　が、第２の中間導体と第４の共振器導体との
間で容量Ｃｄ　が、第４の共振器導体と第３の中間導体
との間で容量Ｃｅ　が、第３の中間導体と入出力導体と
の間で容量Ｃｆ　が形成される。このように中間導体を
挿入することによって電界が集まり、これを利用して信
号の一部を分配できる。中間導体の大きさ、形、位置を
適当に選ぶことにより、等価回路的には図１０のように
なり、容易に有極型フィルタを構成できる。

【００１７】以上本発明の好ましい実施例について説明
したが、本発明はこのような構成のみに限定されるもの
ではない。誘電体基板の枚数、共振器導体の個数は適宜
変更できる。共振器導体、入出力導体、中間導体などは
金属板ではなく導体パターンによって構成することも可
能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記のように誘電体基板を３層
以上とし、隣接する共振器導体を異なる層間に配置した
から、平面的に見て共振器導体同士の間隔を短縮でき、
段数が多くなっても長手方向寸法が大きくならずフィル
タ全体を小型化できる。また両端開放の中間導体を適宜
配置することによって容易に有極型フィルタを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるストリップ線路型フィルタの一実
施例の斜視図。

【図２】図１のフィルタの分解斜視図。

【図３】図１の断面図。

【図４】本発明の他の実施例で用いる導体の斜視図。

【図５】図４の導体を用いたストリップ線路型フィルタ
の斜視図。

【図６】本発明の他の実施例の断面図。

【図７】本発明の他の実施例の断面図。

【図８】図６及び図７のフィルタの等価回路図。

【図９】本発明の更に他の実施例の断面図。

【図１０】図９のフィルタの等価回路図。

【図１１】従来技術によるストリップ線路型フィルタの
斜視図。

【図１２】図１１のフィルタの等価回路図。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の共振器導体を誘電体基板で挾み
   、その外側に外部導体を設け、各共振器導体の基端を前
   記外部導体に接続し先端を開放とし、両側に入出力導体
   を設けたストリップ線路型フィルタにおいて、誘電体基
   板を３層以上設け、隣接する共振器導体を異なる層間に
   配置したことを特徴とするストリップ線路型フィルタ。
2. 【請求項２】　　請求項１において、層間に両端開放の
   別の導体を配置し、それを介して共振器導体間で有極結
   合させたストリップ線路型フィルタ。
3. 【請求項３】　　フィルタ全体として入力側半分と出力
   側半分とで各導体を対称的に同じ層間に配置した請求項
   １又は２記載のストリップ線路型フィルタ。