JPH0468609A - 櫛形帯域阻止フィルタ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は主としてマイクロ波帯域で使用する櫛形構造の
帯域阻止フィルタに関する。更に詳しく述べると、誘電
体ブロックの一面に複数の溝を並設し、反灯例の面と溝
内面に導体膜を形成することにより複数の容量部を構成
し、溝内の導体膜間をコイルで接続し、入出力端間をコ
ンデンサ容量で結合した帯域阻止フィルタに関するもの
である。

このフィルタは、例えばマイクロ波帯域の移動体通信や
衛星通信等で有用である。

［従来の技術］ マイクロ波帯域で用いる帯域阻止フィルタとし−では誘
電体共振器構造が一般的である。これはマイクロ波用高
誘電率セラミックス材料からなる誘電体共振器を複数個
並設し、適当な集中定数素子で結合した構成であ；、誘
電体共振器は、角柱の中心に貫通孔を設け、該貫通孔の
内壁面に導体膜を付着すると共に、貫通孔が開口してい
る一方の面（開放面）を除く外表面にも導体膜を付着し
て、それぞれ内導体及び外導体としたものである。内導
体の開放端にそれぞれコンデンサを接続し、各コンデン
サ間をコイルで接続してフィルタとする。

各誘電体共振器は、角柱高さ、比誘電率、コンデンサ容
量等で決まる共振周波数をもち、上記構成によってλ／
４同軸共振型の帯域阻止フィルタが得られる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の帯域阻止フィルタは、単体共振器を複数個配列す
るため、部品点数が多く組み立て工数が増大し、共振器
間の位置出しや外導体面精度も要求が厳しくなる。また
共振器同士の接合の必要から機械的強度や耐環境性の劣
化などの問題もある。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、組み立て調整工数を低減でき、製造し易い帯域阻止フ
ィルタを提供することにある・　　　　　　シ ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成できる本発明は、誘電体フロックの相
対向する面の一方に複数本の溝を平行に設けて櫛形とし
．各溝の少なくとも底面に導体膜を形成すると共に他方
の面にアース電極を設け、隣接する溝の導体膜間をコイ
ルで接続し、入出力間をコンデンサ容量を介して結合し
た帯域阻止フィルタである。

ここで入出力間は、コンデンサとコイルの直列接続によ
って結合してもよい。また溝の底面以外に両へ記面にも
導体膜を形成してもよい。

なお本明細書において、「溝」とは細長く窪んだところ
をいい、両側に壁面がある通常の意味での溝の他、誘電
体ブロックの端部に位置する場合には片側に壁面が無い
ものをも含む広い意味で用いている。

［作用コ 溝底部の導体膜とアース電極との間で接地容量が形成さ
れ、溝の導体膜間を結合するコイルでインダクタンスが
生じる。これら複数のコイルが直列に接続されると共に
コイルの相互接続点間に並列にそれぞれ接地容量が接続
された４端子ＬＣ回路網で低域通過フィルタ特性が得ら
れる。そして入出力間をコンデンサ容量で結合すること
により、高域通過フィルタ特性が得られる６両者が組み
合わされることで、所望の帯域阻止フィルタとなる。

また入出力間をコンデンサとコイルとの直列接続で結合
すると、直列共振が生し高域側の通過域が急峻になり、
良好なフィルタ特性が得られる。

更に溝の壁面に導体膜を形成すると、隣合う溝の壁面導
体膜間で対向容量が生じ、それと前記コイルのインダク
タンスとによって並列共振回路ができ、減衰極ができる
ため低域側通過域が急峻になりフィルタ特性が改善され
る。

［実施例］ 第１図は本発明に係る櫛形書域阻止フィルタの一実施例
を示す斜視図であり、第２図はその等価回路を示す説明
図である。

チタン酸バリウム等のマイクロ波用高誘電率材料からな
る誘電体ブロフクｌＯは、直方体の一組の相対向する面
の一方（図面では上面）に４本の溝１２を平行に設けた
ものであり、第２図のように櫛形をなしている。そして
善導Ｉ２の底面と両へ記面にそれぞれ導体膜１４ａ、１
４ｂを設けると共に誘電体ブロック１０の他方の面（図
面では下面）全面にアース電極１６を形成する。入出力
端子１８と両端に位置する溝の導体膜との間、及び各溝
の導体膜間をコイル２０で接続する。

更に入出力端子１８間をチップコンデンサ２２を介して
接続する。

なお第１図において図面を分かり易くするため、導体膜
が無く誘電体の素地がそのまま露出している部分は細か
な点々によって表示しである。誘電体ブロックは、例え
ば粉体を所定の形状にプレス成形し焼成することで製造
できる。

あるいは直方体状の焼結晶を切削加工することによって
溝を形成してもよい、また導体膜は例えば銀づ一ストの
焼き付は等により形成したものでよい。

第２図に示すように、溝底部の導体１１１１４ａとアー
ス電極１６との間で接地容量Ｃ８，Ｃｚが形成され、隣
合う溝の壁面導体膜１４ｂ間で対向容量Ｃ，，Ｃ，が形
成される。Ｌ＋Ｌ、はコイル２０によるインダクタンス
を表している。接地容量Ｃ＋　、Ｃｚ　とインダクタン
スＬ１．・・・、Ｌｓ　とで低域通過フィルタ特性が生
しる。またコンデンサ２２のコンデンサ容量Ｃによって
入出力端子１８間が結合される。これによって高域通過
フィルタ特性が得られる。

上記低域通過フィルタ特性と高域通過フィルタ特性をも
つ回路を並列に組み合わせることで帯域阻止フィルタと
なる。このフィルタでは、チップコンデンサ２２の容量
、接地容量０１Ｃｔ　とインダクタンスＬ１．・・・、
Ｌ□の値を適当に選定することで、所望の特性に調整で
きる。

本実施例では、溝の壁面にも導体膜を形成しているため
対向容量Ｃｘ、Ｃａが生じ、それらとインダクタンスＬ
ｌ、・・・、Ｌｘ　とで並列共振になり低域側の通−退
域が急峻になる。更に図示されていないが、入出力間を
コンデンサとコイルとの直列接続で結合すると、直列共
振が生し高域側の通過域が急峻になり好ましい。

なお誘電体ブロックの幅を一定としたとき、接地容量Ｃ
＋　、Ｃｚ　は溝幅、アース電極と溝底部との距離で調
整でき、対向容量Ｃ，，Ｃ，は溝間の凸部の幅、溝深さ
で調整できる。

次に実験結果について述べる。第３図は実験に用いた誘
電体フィルタの説明図であり、第５図は得られたフィル
タ特性線図である。誘電体ブロックは誘電率ε＝３９の
材料を用い、各寸法は第４図に記載した通りである。単
位はｌである。なお誘電体ブロックの幅は６．３ｍ−で
ある。入出力コイルは２ターン、溝間のコイルは３ター
ンであり、線径０．４＋ｕｉφの線材を用いた。入出力
コネクタ３０に２本の錫メツキ被覆線３２（芯線径０．
８■φ、絶縁被覆径１．２１φ）の芯線部をそれぞれ半
田付けし、他端同士を４同経り合わせてコンデンサ結合
容量をもたせた。第５図から分かるように、この構成に
よって帯域阻止フィルタ特性が生じる。なお破線で示す
特性は、入出力コネクタ間の錫メンキ被覆線を外した場
合の特性であり、低域通過フィルタ特性が生しることが
分かる。つまり錫メツキ被覆線による入出内置のコンデ
ンサ結合が加わることで帯域阻止フィルタ特性が生しる
のである。

なお入出力間の結合に、コンデンサの他に更にコイルを
加えて直列共振を生しさせると、高域側の通過域の部分
（同図−の部分）が急峻になり、より良好なフィルタ特
性が得られる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、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、＊
の本数は任意であり、溝形状などは適宜変更してよい０
例えば断面矩形状の溝でもよい、溝幅や溝深さを変える
ことで各＃ｌｌｌ１分での容量を調節することもできる
。また両端の溝の外側の壁部分は無くてもよいため削除
しうる。これによって小型化できると共に、材料費用も
節約できる。

〔発明の効果］ 本発明は上記のように誘電体ブロフクに複数の溝を並設
し、その底面に導体膜を形成して溝底部と対向するアー
ス電極との間で接地容量を持たせ、溝の導体膜の間を順
次コイルで接続すると共に、入出力間をコンデンサ容量
で結合する構成だから、それらによって等節約に前述し
たようなＬＣ回路網ができ所望の帯域阻止フィルタ特性
を実現できる。入出力間の結合にコンデンサの他にコイ
ルを直列に設けて直列共振させると、高域側の通過域が
急峻となりフィルタ特性が改善される。

また溝の壁面にも導体膜を形成すると隣合う溝の壁面間
で生しる対向容量とコイルのインダクタンスによって並
列共振回路ができ、低域側の通過域が急峻になる。

本発明のフィルタは一体型であり容量が均一化され、正
確な溝形状にすることによって容量のばらつきを抑える
ことができ、導体膜の形成に高精度のスクリーン印刷技
術を必要とせず、そのため製造コストが低減する。更に
立体的に容量を形成しているため、占有取付は面積が小
さくなり基板実装密度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る櫛形書域阻止フィルタの一実施例
を示す斜視図、第２図はその等価回路を示す説明図、第
３図は実験に用いたフィルタの説明図、第４図はその溝
等の寸法説明図、第５図はそのフィルタの特性例を示す
グラフである。 １０・・・誘電体ブロック、１２・・・溝、１４ａ。 １４ｂ・・・導体膜、１６・・・アース電極、１８・・
・入出力端子、２０・・・コイル、２２・・・チップコ
ンデンサ。 特許出願人　　富士電気化学株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．誘電体ブロックの相対向する面の一方に複数本の溝
   を平行に設けて櫛形にし、各溝の少なくとも底面に１体
   膜を形成すると共に他方の面にアース電極を設け、隣接
   する溝の導体膜間をコイルで接続し、入出力端間をコン
   デンサ容量を介して結合した櫛形書域阻止フィルタ。
2. ２．入出力端間をコンデンサとコイルとの直列接続によ
   って結合した請求項１記載のフィルタ。
3. ３．各溝の底面及び両へ記面に導体膜を形成する請求項
   １又は２記載のフィルタ。