JPH043122B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は誘電体フイルタに関し、特に通過帯域
外減衰特性を改善するための改良構造に関するも
のである。

〔技術の背景〕

一般に、誘電体フイルタは、小型軽量かつ温度
変化に対する影響が少い等の長所を有しているの
で、各種の通信装置等に多用されている。特に、
移動無線と呼ばれる携帯無線装置や車載無線装置
には、小型軽量かつ温度変化に対する影響の少い
フイルタが要求されるので、誘電体フイルタが多
用されている。

この主の誘電体フイルタは、一般に、直方体状
の誘電体ブロツクに複数個の貫通穴を設け該穴の
内、共振素子用貫通穴の内面をメタライズして内
部導体膜を有する共振用穴（共振素子）を形成
し、かつ該ブロツクの所要表面をメタライズして
外部導体膜を形成し、さらに該ブロツク両端部に
入出力用端子（励振体）を設けて、バンド・パ
ス・フイルタ（BPF；帯域通過フイルタ）とし
て構成されている。そして、入出力用端子と共振
素子、及び共振素子相互が電磁界結合し、各共振
素子が所定の帯域に共振して該帯域が出力端子よ
り外部回路に出力される。ところが、入力用端子
と共振素子間及び共振素子相互間の電磁界エネル
ギーの一部が誘電体ブロツクの外部に漏洩して出
力端子と結合する場合や、入力用端子の電磁界エ
ネルギーの一部が空間を介して直接出力端子と結
合する場合があり、これらの現象はフイルタの通
過帯域外減衰特性（減衰帯域の減衰特性）に悪影
響（特性の劣化）を与えることになる。特に、共
振素子の段数が少い小型の誘電体フイルタは、入
出力用端子間の距離が小さいのでこの傾向が比較
的強い。従つて、このような現象を防止し得る構
造の誘電体フイルタが要望されている。

〔従来技術と問題点〕

第１図は従来の誘電体フイルタを説明するため
の図であり、イは斜視図、ロはイ図の矢印Ａ方向
からみた平面図、ハはロ図のＢ−B′線に沿つた
側面断面図である。同図において、符号１０は誘
電体フイルタを示し、１１は誘電体ブロツク、１
２，１３はブロツク１１に形成された貫通穴、１
４，１５は入出力用端子（金属棒からなる励振
体）をそれぞれ示す。誘電体ブロツク１１は、そ
の側面と下面の５面全てに、厚膜焼成等の手法に
よりメタライズした外部導体膜１６（図中クロス
ハツチングで示す）が形成されている。貫通穴１
２，１３それぞれの内面に前記と同様にメタライ
ズした内部導体膜１２ａ，１３ａが設けられ、該
内部導体膜１２ａ，１３ａは下端が外部導体膜１
６と短絡され、上端が開放されて形成されてい
る。従つて、貫通穴１２，１３は穴の深さ（内部
導体膜１２ａ，１３ａの高さ）を1/4波長（λ／
４）とする周波数で共振する共振素子（共振用
穴）として形成されている。入出力用端子１４，
１５はメタライズされていない穴１７，１８に嵌
入して取り付けられて励振体の役目を果すと共に
外部回路に接続される。このように、ブロツク１
１の上面がメタライズされず開放された構造で少
い段数（この場合、共振素子が１２と１３から成
る２段構成）で構成されたフイルタは、入出力用
端子１４，１５間の距離が近くなるため、例えば
符号１４を入力用端子とすると、端子１４と共振
素子１２間、及び共振素子１２，１３間の電磁界
エネルギーの一部がブロツク１１の上面から外部
に漏洩して出力用端子１５に結合する現象やまた
入力用端子１４の電磁界エネルギーの一部が空間
を介して直接出力用端子１５に結合する現象が生
じ易い。これらの現象により、このような従来の
フイルタはその帯域外減衰特性が劣化されるとい
う問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、入
力用端子と共振素子間、及び共振素子間の電磁界
エネルギーの漏洩、結合を抑制し、入出力用端子
間の直接的電磁界エネルギーの結合を抑制して、
段数の少い小型のフイルタにおいても、フイルタ
の帯域外減衰特性の劣化を防止し得る誘電体フイ
ルタを提供することにある。

〔発明の構成〕

そして、この目的を達成するために、本発明に
依れば、直方体状の誘電体ブロツクに長手方向に
沿つて複数個の共振素子用貫通穴を所定間隔で並
列に形成し、該共振素子用貫通穴が開口するブロ
ツクの一表面の両端部に入出力端子を設け、共振
素子用貫通穴のブロツク表面における両開口のい
づれか一方の開口周辺部と前記入出力用端子の周
辺部とを非メタライズ部分として形成し、これら
の非メタライズ部分を除くブロツク表面全てと前
記共振素子用貫通穴の内面とをメタライズして形
成し、複数個の前記共振素子用貫通穴周辺部の非
メタライズ部分を、前記誘電体ブロツクの前記開
口を含む一表面と他表面とに交互に配列して形成
したことを特徴とする誘電体フイルタが提供され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第２図及び第３図は本発明の実施例を説明する
ための図である。

第２図は本発明の第１実施例を示す図で、イは
斜視図、ロはイ図の矢印Ａ方向からみた平面図、
ハはロ図のＢ−B′線に沿つた側面断面図、ニは
ハ図の矢印Ｃ方向からみた下面図である。同図に
おいて、符号３０は誘電体フイルタを示す。尚、
同図において、前出の第１図に示した従来例と同
一部分又は同一部品に対しては第１図と同一符号
が付されている。従つて、符号１１は誘電体ブロ
ツク、１２，１３は貫通穴（共振素子）、１２ａ，
１３ａは内部導体膜、１４，１５は入出力用端子
（金属棒からなる励振体）、１６はブロツク１１の
側面と下面に形成された外部導体膜、１７，１８
はメタライズされていない穴をそれぞれ示し、こ
れらは第１図の場合と同様に形成されているので
その説明は省略する。さて、符号１９はブロツク
１１の上面にメタライズされた外部導体膜を示
し、前出の外部導体膜１６と接続されている。

また、符号２０，２１はブロツク１１上下面に
おける貫通穴（共振素子）１２，１３の開口周辺
部をメタライズしないで形成した非メタライズ部
分をそれぞれ示す。従つて、この非メタライズ部
分２０，２１は貫通穴１２，１３の穴径を内径と
するリング状に形成されている。同様に、符号２
２，２３は、貫通穴１２，１３が開口しているブ
ロツク１１の面と同じ面、即ち、ブロツク１１上
面における入出力用端子１４，１５の周辺部をメ
タライズしないで形成した非メタライズ部分を示
す。このように、この第１実施例は、前記非メタ
ライズ部分２０，２２，２３を除いたブロツク１
１の上面全てに外部導体膜１９を形成することに
より、該外部導体膜１９と前記外部導体膜１６と
によつてブロツク１１の表面のほとんどが被覆さ
れて形成されている。このように非メタライズ部
分２０，２１は上下（交互）に形成される。そし
て、これらの外部導体膜１６，１９自体がシール
ドケースの役割を兼有するように形成されてい
る。従つて、このフイルタは、ブロツク１１内部
の結合電磁界エネルギーが外部へ漏洩するのを良
好に抑制し、きわめて伝奇的に安定したフイルタ
として形成されている。従つて、このように形成
することにより、段数の少い小型のフイルタにお
いても、入出力用端子間、入出力用端子と共振素
子間、および共振素子間の直接的電磁界エネルギ
ーの結合が抑制されて、フイルタの帯域外減衰特
性の劣化を防止することが可能となり、この結果
帯域外減衰特性の良好なフイルタを実現すること
ができる。非メタライズ部分２０，２１の幅は非
常にせまくてもよく、例えば、一例として、ブロ
ツク１１の巾が11mmで、貫通穴１２，１３の穴径
が３mmの場合で非メタライズ部分２０，２１の幅
を１mm程度にしてその外径を５mm程度に形成して
もよく、さらにこの幅をせまくして、0.1mm程度
に形成してもよい。但し、この幅を非常にせまく
するほど通過帯域の周波数が変化する傾向にある
が、これはブロツク１１の高さ寸法、すなわち内
部導体膜１２ａ，１３ａの高さを調整して所定の
通過帯域を得ることが容易にできるので問題な
い。次に、第４図を参照して、この実施例の減衰
特性について説明する。

第４図は本発明の第１実施例の減衰特性曲線を
前出の従来例（第１図）の減衰特性曲線と対比し
て示した線図である。同図において、縦軸は減衰
量（dB）、横軸は周波数(f)を示し、破線で示す曲
線Ｅは従来例、そして実線で示す曲線Ｆは第１実
施例の減衰特性曲線を示す。図中の曲線Ｅが示す
ように、従来のフイルタは、前述したように入出
用端子間、並びに、これらと共振素子間、および
共振素子間における電磁界の直接結合により、共
振素子を通過せずに出力用端子に一定レベルの伝
送がすでになされているため、あるレベル以上の
減衰は望めない。これに対して、曲線Ｆが示すよ
うに本実施例のフイルタは、この点が改善され、
きわめて良好な減衰特性を示している。第１実施
例では、非メタライズ部分２０と２１をそれぞれ
ブロツク１１の上面と下面に交互に配設してい
る。尚、この第１実施例は２段構成のフイルタを
例示したが、例えば、４段構成のフイルタの場
合、第１番目と第３番目の非メタライズ部分をブ
ロツク１１の上面に、そして第２と第４番目の非
メタライズ部分を下面に交互に配設する。さら
に、他の多段構成のフイルタにおいても、非メタ
ライズ部分をブロツク１１の上下面に交互に配設
する組合せは任意にできる。

第３図は本発明の第２実施例を示す側面断面図
である。同図において、符号４０は誘電体フイル
タを示す。符号１１から２３は前出の第１実施例
（第２図）と同一部分又は同一部品を示す。従つ
て、これらの説明は省略する。この第２実施例も
基本構成は第１実施例と同様である。さて、第３
図において、符号２４，２５はつば付円筒状金物
を示し、これらはそれぞれ入出力用端子１４，１
５と同軸状に配置され、つば部分が外部導体膜１
９に固着されている。そしてこの円筒状金物２
４，２５にそれぞれ可撓性の金属チユーブ２６，
２７が嵌着され、該チユーブ２６，２７の内部に
はプラスチツク等の樹脂系材料が充填され、さら
に同軸状に配置され入出力用端子１４，１５にそ
れぞれ接続された導電線２８，２９が配設されて
いる。このように、この第２実施例は、入出力用
端子（励振体）１４，１５がブロツク１１から露
出している部分に電磁界遮蔽手段を設け、これに
より出力用端子１４，１５間を含み、共振素子間
の直接的電磁界結合を完全に遮断して、さらに一
層良好な帯域外減衰特性が得られるように形成さ
れたフイルタである。

上記各実施例は1/4波長同軸誘電体フイルタの
場合について例示したが、本発明は、勿論1/2波
長同軸誘電体フイルタに対しても、上記実施例と
同様な要領で適用することができる。

また、本発明のフイルタの製造方法の一例とし
て、予めブロツク１１の外面全てと、貫通穴１
２，１３の内面とを同時にメタライズ（但し、入
出力用端子１４，１５の取付穴１７，１８を除
く）して導体膜を形成し、その後で、貫通穴１
２，１３周辺部の導体膜を、例えばテーパーリー
マ等で削り取る方法がある。この方法によればフ
イルタの製造工程を簡略化できるという利点があ
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、下記のような変形例を実施するこ
とも可能である。

(イ) 非メタライズ部分の外周形状を円形以外の形
状、例えば、角形等の形状に形成してもよい。

(ロ) 入出力用端子１４，１５の配設位置を上記実
施例と異なる位置に配設することができる。例
えば、第２図において、端子１４，１５をブロ
ツク１１の上面で対角線状に配置、また該端子
１４，１５の一方をブロツク１１の上面に、そ
して他方を下面に配置、さらに該端子１４，１
５をブロツク１１の側面（又はこれの対向側
面）に直立して配置、さらにまた、該端子１
４，１５の一方を前記側面に、そして他方をそ
の側面と対向する側面に配置することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の誘電体
フイルタは、誘電体ブロツクの貫通穴（共振素子
用穴）周辺部と入出力端子周辺部とに非メタライ
ズ部分を設け、他の全ての表面にメタライズした
外部導体膜を設けることにより、段数の少い小型
のフイルタの場合でも、簡易構造で帯域外減衰特
性を向上させ得るといつた効果大なるものがあ
る。しかも共振用素子用貫通穴周辺部の非メタラ
イズ部分は上下面で交互に配列されているので、
非メタライズのオープン領域が、上下面にかたよ
らず、その結果、電磁界エネルギーの漏洩がより
少なくなり、帯域外減衰特性が一層良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘電体フイルタの斜視図、平面
図及び側面断面図を示す図、第２図は本発明の第
１実施例の斜視図、平面図、側面断面図及び下面
図を示す図、第３図は本発明の第２実施例の側面
断面図を示す図、第４図は前記第１実施例の帯域
外減衰特性曲線を従来例の特性曲線と対比して示
した線図である。 １０……従来の誘導体フイルタ、３０，４０…
…本発明に依る誘電体フイルタ、１１……誘電体
ブロツク、１２，１３……貫通穴（共振用穴、共
振素子）、１２ａ，１３ａ……内部導体膜、１４，
１５……入出力用端子（励振体）、１６，１９…
…外部導体膜、２０，２１，２２，２３……非メ
タライズ部分、２４，２５……つば付円筒状金
物、２６，２７……可撓性金属チユーブ、２８，
２９……導電線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直方体状の誘電体ブロツクに長手方向に沿つ
   て複数個の共振素子用貫通穴を所定間隔で並列に
   形成し、該共振素子用貫通穴が開口するブロツク
   の一表面の両端部に入出力端子を設け、共振素子
   用貫通穴のブロツク表面における両開口のいづれ
   か一方の開口周辺部と前記入出力用端子の周辺部
   とを非メタライズ部分として形成し、これらの非
   メタライズ部分を除くブロツク表面全てと前記共
   振素子用貫通穴の内面とをメタライズして形成
   し、複数個の前記共振素子用貫通穴周辺部の非メ
   タライズ部分を、前記誘電体ブロツクの前記開口
   を含む一表面と他表面とに交互に配列して形成し
   たことを特徴とする誘電体フイルタ。 ２ 前記入出力用端子に電磁界遮蔽手段を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   誘電体フイルタ。