JPH0468702A - 同軸型フィルタ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、無線通信機、計測機器等に利用される同軸型
フィルタに関する。

従来の技術 最近、同軸型フィルタは、自動車電話、パーソナル無線
、ＭＣＡ（マルチ　チャンネル　アクセス）システムな
ど、無線通信機器の分野で広く利用されている。

以下従来の同軸型フィルタについて第１０図を参照しな
がら説明する。第１０図（ａ）は従来のバンドパスフィ
ルタの断面上面図、同図（ｂ）は同断面正面図である。

図において、１は同軸型共振器であシ、内導体２と外導
体３を有している。４は誘電体よりなる結合基板であり
、この結合基板４には電極５，６．７を設けている。

８は同軸型共振器１の内導体２と結合基板４の電極を電
気的に接続するだめの端子である。

９は入出力コネクタであり、１０は入出力コネクタ９と
結合基板４を電気的に接続するだめの電線である。１１
は金属ケークである。

以上述べた構成の従来のバンドパスフィルタの一方の入
出力コネクタ９から高周波信号が入力されると、同軸型
共振器１の各段で特定の周波数のみが選別され、他方の
入出力コネクタから圧力される。

発明が解決しようとする課題 最近、無線通信機、計測器は技術革新により小型、軽量
化が進み、同軸型フィルタも超小型で高性能電気特性の
ものが望まれている。上記従来のような同軸型フィルタ
は、セラミックからなる結合基板４上に電極５，６．７
を形成し、平面上に設けた電極間を利用したコンデンサ
結合により入出力１段間結合を構成している。このため
、フィルタを小型化するには、結合基板４はできるだけ
薄くし、かつ強度を十分確保しながら損失角の正接（以
下ｔａｎδという）をできるだけ小さくする必要がある
が、ｔａｎδを小さくするためセラミック基板等を薄く
すると、割れ等の問題が発生し易く、さらに容量ばらつ
きも大きくなった。また結合基板を薄くして強度を上げ
るために樹脂基板を用いると容量のｔａｎδが悪くなり
、フィルタの挿入損失を増大させることになった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、結合基板の
強度向上とｔａｎδ特性の改善を同時に満足する同軸型
フィルタを提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 本発明は上記従来の課題を解決するもので、端が開放端
である同軸型共振器を少なくとも２個具備したフィルタ
において、大圧力結合９段聞納合を前記同軸型共振器を
含み回路を構成する樹脂基板上に別に取り付けたチップ
コンデンサにより行う構成としたものである。

作　　用 この構成によって第１に、入出力結合９段間績合を樹脂
基板を用いた結合基板上のチップコンデンサで行うため
、結合基板の強度が向上し、小型化で低損失で高信頼性
の同軸型フィルタを容易に実現することができる。また
第２に、同軸型共振器として、特性インピーダンスの異
なる線路を少なくとも２個以上接続した構造を持つ共振
器を用いたことで、小型で低損失で高信頼性の同軸型フ
ィルタを容易に実現できる。

実施例 以下第１図を参照しながら本発明の第１の実施例におけ
る同軸型フィルタについてバンドパスフィルタを例とし
て説明する。

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例におけるバンドパ
スフィルタの断面上面図、同図（ｂ）は同断面正面図で
ある。

１は同軸型共振器であシ、内導体２と外導体３を有して
いる。４は樹脂基板よシなる結合基板であり、この結合
基板４には電極５，６．７を設けるとともにチップコン
デンサ１２が実装されている。

８は同軸型共振器１の内導体２と結合基板４の電極を電
気的に接続するための端子で、ある。

９は入出力コネクタであシ、１ｏは入出力コネクタ９と
結合基板４を電気的に接続するだめの電線である。１１
は金属ケークである。

このような構成の結合基板４について、セラミック基板
単体、樹脂基板単体、樹脂基板にチップコンデンサ１２
を実装した場合の回路基板４の変位量およびｔａｎδの
比較を第１表に示す。ここで変位量とは、第２図（ａ）
に示すように幅６朋、長さ３０ｍ、厚さ１．Ｏｎの板４
ａを２０Ｈ間隔で２点支持し、その中央に力を加えて変
形させて割れるまでの変形寸法ΔＬを測定した値である
。この変位量ΔＬは板４ａの強度を示す目安となる。

さて、第１表に示すように、変位量ΔＬはセラミック基
板に対して樹脂基板では１０倍以上あり、また樹脂基板
単体に対して樹脂基板子チップコンデンサの実装方式で
は、ｔａｎδが％以下と小さい。

このことから樹脂基板子チップコンデンサ方式は機械的
強度と良好な電気的特性を合わせ持った方式である。

（以　下　余　白） 第 表 第 表 結合基板としてガラスエポキシ基板を用いて作製シたバ
ンドパスフィルタの特性を、第１０図の従来品と比較し
て第２表に示す。

第２表に示すように挿入損失が樹脂基板単体に比べて２
．４ｄＢと大幅に改善されていることがわかる。

第２表で比較したバンドパスフィルタは第１図の構成を
存している。すなわち、第２表は直径１２φの同軸型共
振器を用いた中心周波数１ｏｏ。

ＭＨｚ、通過帯域幅３０ＭＨｚの３段チエビシエフ型バ
ンドパスフィルタについてその電気特性を比較したもの
である。

次に第３図を参照しながら本発明の第２の実施例につい
て説明する。第３図（ａ）は本発明の第２の実施例にお
けるバンドパスフィルタの断面上面図、同図（ｂ）は同
断面正面図である。第３図は第４図（ａ）の同軸型共振
器１を使用した３段チエビシエフ型バンドパスフィルタ
で中心周波数１０００　ＭＨｚ　。

帯域幅３０　ＭＨｚである。図において、１３は誘電体
である。この電気特性を第３表に示す。この表から明ら
かなように、第２表の第１の実施例とほぼ同等の特性が
得られ、従来例と比較して大幅な特性改善ができている
。また第４図（ａ）に示す同軸型共振器１を使用したバ
ンドパスフィルタの体積は従来例に比較して約３０％小
型化できる。

なお、第３図に示すバンドパスフィルタは第４図（ｂ）
〜（ｆ）の特性インピーダンスの異なる伝送線路を少な
くとも２つ以上接続した構造を持つ同軸型共振器を用い
てもよい。第４図（４）〜（ｆ）において、左側の列（
イ）は２つ以上の伝送線路を有する同軸型共振器の断面
正面図、右側の列（ロ）は同側面図である。

第　　　３　　　表 次に第５図を参照しながら本発明の第３の実施例につい
て説明する。第５図（ａ）は本発明の第３の実施例にお
けるパンドパ７フイルタの断面上面図、同図■）は同断
面正面図である。第６図は本実施例に用いるチップコン
デンサ１２である。図において、１３は誘電体、１４，
１５．１６は千ノブコンデンサ１２の電極である。この
チップコンデンサ１２は第７図に示す等価回路で表すこ
とができる。このチップコンデンサ１２は２つのコンデ
ンサを直列に接続した構造となっており、小容量を極め
て容易に実現できる。第４表にこのチップコンデンサ１
２の容量値およびその耐電圧特性を示す。まだ第５表に
このチップコンデンサ１２を用いた第６図の構造の同軸
型フィルタの入力電力試験の結果を示す。この結果、第
５図の同軸型フィルタは従来のフィルタと比較して極め
て高入力電力に耐えることがわかる。さらに第６図の千
ノブコンデンサ１２は結合基板に電。気的に接続後、電
極１４をレーザー、リュウター、サンドプラ７ト等によ
りトリミングすることにより特性を調整できる。

（以　下　余　白） 第 表 Ｏ：合格 ×：絶縁不良 第 表 次に第８図を参照しながら本発明の第４の実施例につい
て説明する。第８図（ａ）は本発明の第４の実施例にお
けるバンドパスフィルタの断面上面図、同図０：Ｉ）は
同正面断面図である。第９図は円筒型セラミックコンデ
ンサである。１７．１８１ｄチップ円筒型セラミックコ
ンデンサの電極である。第８図のチップ円筒型セラミッ
クコンデンサを用いたバンドパスフィルタの特性を第６
表に示す。この第６表から明らかなように、従来のフィ
ルタに比べて高域側の減衰特性が大幅に改善されている
。

第　　　６　　　表 ｚ：合ｍｘ：チノブコンデンサｍ不良 次に第７表を参照しながら本発明の第６の実施例につい
て説明する。第６の実施例のバンドパスフィルタは、第
１図の構成の結合基板４をガラヌポリミイド系基板によ
り実現したものである。第７表に変位量を、第８表にフ
ィルタ特性を示す。

第７表に示すように従来品に比べて本発明の結合基板４
は変位量が１０倍以上あシ、また樹脂基板にチップコン
デンサを実装した結合基板４はｔａｎδがシイ以下と小
さい。

この結合基板４を用いて作製したバンドパスフィルタの
特性を従来品と比較し、第８表に示す。

第８表から明らかなように挿入損失が樹脂基板単体に比
べて大幅に改善されていることがわかる。

第　　　７　　　表 第　　　８　　　表 なお、第６の実施例の結合基板４をガラスフッ素系樹脂
基板、ガラスエポキシ系基板、ガラス・ガラス不織布・
エポキシ系基板２紙エポキシ系基板９紙フェノール系基
板、ガラス熱硬化ＰＰＯ系基板、ガラス紙エポキシ系基
板９紙エポキシ系基板としてもよい。

なお、以上本発明の実施例についてバンドパスフィルタ
を例として説明したが、バンドストップフィルタでも同
様の効果が得られる。

以上説明した本発明の実施例におけるバンドパスフィル
タでは下記の効果を有する。

（１）結合基板に樹脂基板を用いたため、セラミック基
板に比べ割れに到る変位量が１０倍以上である。

（２）　　チップコンデンサで段間結合、入出力結合を
しているた峠、セラミック基板に比べｔａｎδが％とな
る。

（３）小型で高信頼性である。

発明の効果 以上のように本発明は、一端が開放端である同軸型共振
器を少なくとも２個以上具備したフィルタにおいて、入
出力結合２段聞納合を樹脂基板上に取シ付けたチップ型
容量により行うことにより低損失で、高信頼性の優れた
同軸型フィルタを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（−）は本発明の第１の実施例におけるバンドパ
スフィルタの断面上面図、第１図（ｂ）は同バンドパス
フィルタの断面正面図、第２図（ａ）、　（ｂ）は基板
の変位量を測定するための上面図と正面図、第３図０は
本発明の第２の実施例におけるバンドパスフィルタの断
面上面図、第３図［有］）は同バンドパスフィルタの断
面正面図、第４図（−）〜（ｆ）は本発明の第２の実施
例におけるバンドパスフィルタに使用する同軸型共振器
の断面正面図と側面図、第６図（ａ）は本発明の第３の
実施例におけるバンドパスフィルタの断面上面図、第５
図（ｂ）は同バンドパスフィルタの断面正面図、第６図
（＆）、　（ｂ）、　（Ｃ）は本発明の第３の実施例に
おけるバンドパスフィルタに使用するチップコンデンサ
の上面図と正面図と下面図、第７図は第６図に示すチッ
プコンデンサの等価回路図、第８図（、）は本発明の第
４の実施例におけるバンドパスフィルタの断面上面図、
第８図（ｂ）は同バンドパスフィルタの断面正面図、第
９図（”）ｔ　（ｂ）は第４の実施例におけるバンドパ
スフィルタに使用するチップ円筒型セラミックコンデン
サの正面図と側面図、第１０図（、）は従来のバンドパ
スフィルタの断面上面図、第１０図（ｂ）は同バンドパ
スフィルタの断面正面図である。 １・・・・・・同軸型共振器、４・・・・・結合基板（
樹脂基板）、５，６．７・・・・・・電極、１２・・・
・チップコンデンサ。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名１−
　司＠！只１ｄ賑 ４−・−話合羞買（＄　Ｉ１１基籠） Ｓ、ｔ、　γ−・ｌ１８に ／Ｚ−一子ツデフンテンヲ ＠２図 １図 第 図 弔 図 第 図 第 図 、第 図 第８ 図 第 図 （α） Ｌｂ） 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端が開放端である同軸型共振器を２個以上備え
   、入出力結合および段間結合を前記同軸型共振器ととも
   に回路を構成する樹脂基板の電極上に取り付けたチップ
   コンデンサにより行った同軸型フィルタ。
2. （２）同軸型共振器が、特性インピーダンスの異なる伝
   送線路を２個以上接続した構造を持つ同軸型共振器であ
   る請求項（１）記載の同軸型フィルタ。
3. （３）チップコンデンサが、樹脂基板の一方の面に電気
   的に独立して設けられた２個の電極が他方の面に設けら
   れた１個の電極を介して直列に接続された容量構造を持
   つチップコンデンサである請求項（１）記載の同軸型フ
   ィルタ。
4. （４）チップコンデンサが、チップ円筒型セラミックコ
   ンデンサである請求項（１）記載の同軸型フィルタ。