JPH048645Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、VHF帯、UHF帯、マイクロ波帯等
で使用する多段型誘電体フイルタに関する。

〔従来の技術〕

自動車電話、パーソナル無線、コードレス電話
等の通信機器に使用するバンドパスフイルタを、
分布定数型の誘電体共振器からなる誘電体フイル
タで構成することは公知である。第１３図及び第
１４図は従来の４段型誘電体フイルタの一例を示
す。この誘電体フイルタは、例えばチタン酸バリ
ウム系磁器から成る誘電体ブロツク１に第１〜第
４の貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを設け、ここ
に内部導体３を設け、誘電体ブロツク１の上面を
除く外周面に外部導体４を設け、第１の貫通孔２
ａには入力端子５を有する誘電体棒６を挿入し、
第４の貫通孔２ｄには出力端子７を有する誘電体
棒８を挿入し、４つの貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの相互間に結合孔９を設け、４つの貫通孔２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの部分に一端が開放され、
他端が外部導体４即ち接地導体で短絡された1/4
波長の共振器を夫々形成したものである。

上述の如く単一の誘電体ブロツク１を使用して
多段型誘電体フイルタを構成すると、小型化が達
成される反面、誘電体ブロツク１の各部の寸法及
び比誘電率のバラツキが大きくなり、所望特性
（共振周波数、通過帯域幅、挿入損失等）の誘電
体フイルタを得ることが困難になる。

そこで、本件出願人は、実願昭61−85550号で
単位誘電体フイルタを結合器を使用して縦続接続
した多段型誘電体フイルタを提案した。この多段
型誘電体フイルタは、予め特性が分つている複数
個の単位誘電体フイルタの組み合せで構成される
ために、所望特性を容易に得ることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、上記出願には、多段型誘電体フイルタ
の小型化を達成するための具体的手段、及び結合
特性を安定的に得るための具体的な手段が開示さ
れていない。

そこで、本考案の目的は、実願昭61−85550号
の技術思想を利用した多段型誘電体フイルタの小
型化及び結合特性の安定化が可能な構造を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本考案は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、入力端子
２０，３０と出力端子２２，３２とをそれぞれ有
し、互いに並置されている少なくとも第１及び第
２の単位誘電体フイルタ１１，１２と、前記第１
及び第２の単位誘電体フイルタ１１，１２を縦続
的に結合する結合器１３と、前記第１及び第２の
単位誘電体フイルタ１１，１２及び前記結合器１
３を覆うように配置されているシールドケース１
０とから成る多段型誘電体フイルタにおいて、前
記結合器１３が、誘電体基板３４と、前記誘電体
基板３４の一方の面３４ａに設けられた伝送線路
導体３５と、前記伝送線路導体３５の一端及び他
端に連続して前記誘電体基板３４の前記一方の面
３４ａに設けられた第１及び第２の接続用導体３
６，３７と、前記誘電体基板３４の他方の面３４
ｂの一部又は全部に設けられた接地導体３８ａ，
３８ｂ，３８とから成り、前記誘電体基板３４の
前記他方の面３４ｂが前記ケース１０に対向する
ように前記誘電体基板３４が配置され、前記接地
導体３８ａ，３８ｂ，３８が前記ケース１０に接
続され、前記第１の単位誘電体フイルタ１１の出
力端子２２が前記第１の接続用導体３６に結合さ
れ、前記第２の単位誘電体フイルタ１２の入力端
子３０が前記第２の接続用導体３７に結合されて
いることを特徴とする多段型誘電体フイルタに係
わるものである。

〔作用〕

結合器１３は、伝送線路導体３５を有するため
に、集中定数型又は分布定数型のπ型インピーダ
ンス整合回路として機能し、複数の単位誘電体フ
イルタ１１，１２の良好な縦続接続が達成され
る。伝送線路導体３５は、該電体基板３４のケー
ス１０に対向しない側の面３４ａに設けられてい
るので、ケース１０との間の浮遊容量を低減させ
ることができ、且つ単位誘電体フイルタ１１，１
２の出力端子２２と入力端子３０とに容易に接続
することができる。実願昭61−85550号の実施例
に開示されている構造では、出力端子及び入力端
子が誘電体基板を貫通してケース側に突出するた
め、出力端子及び入力端子とケースとの間の浮遊
容量で特性インピーダンスが乱れる恐れがあつた
が、本考案ではこの種の問題が生じない。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例に係わる４段型誘電体フ
イルタを第１図〜第９図によつて説明する。第１
図に示す如くこの４段型誘電体フイルタは、第１
及び第２の単位誘電体フイルタ１１，１２と、結
合器１３とを電気的及び機械的に一体化し、金属
製シールドケース１０に収容したものである。第
１の単位誘電体フイルタ１１は、第２図及び第３
図から明らかな如くチタン酸バリウム系磁器から
成る四角柱状誘電体ブロツク１４に第１及び第２
の貫通孔１５，１６を設け、これ等の相互間に結
合孔１７を設け、第１及び第２の貫通孔１５，１
６内には内部導体１８を設け、誘電体ブロツク１
４の上面を除く外周面には外部導体１９即ち接地
導体を設け、第１の貫通孔１５には入力端子２０
を有する誘電体棒２１を挿入し、第２の貫通孔１
６には出力端子２２を有する誘電体棒２３を挿入
することによつて構成されている。第１及び第２
の貫通孔１５，１６内の内部導体１８は、第１３
図の場合と同様に一端が開放され、他端が外部導
体１９にて短絡された1/4波長の共振器の内部導
体として働くものであり、第９図の等価回路にお
けるコンデンサC₁とインダクタンスL₁とから成
る第１の共振器、及びコンデンサC₂とインダク
タンスL₂とから成る第２の共振器を得るもので
ある。ピン状入力端子２０を中心に有する円柱状
誘電体棒２１は第９図の等価回路の結合コンデン
サC₅を得るものである。入力端子２０よりも突
出量の少ないピン状出力端子２２を中心に有する
円柱状誘電体棒２３は等価回路の結合コンデンサ
C₆を得るものである。第１及び第２の共振器は
結合孔１７を設けることによつて得られる相互誘
導に主として依存する誘導性インピーダンスＺに
よつて結合されている。

第２の単位誘電体フイルム１２は、第１の単位
誘電体フイルタ１１と実質的に同一構成であり、
四角柱状誘電体ブロツク２４に第３及び第４の貫
通孔２５，２６を設け、これ等の間に結合孔２７
を設け、第３及び第４の貫通孔２５，２６に内部
導体２８を設け、誘電体ブロツク２４の外周面に
外部導体２９を設け、第３の貫通孔２５にはピン
状入力端子３０を中心に有する円柱状誘電体棒３
１を挿入し、第４の貫通孔２６には入力端子３０
よりも突出量の大きいピン状出力端子３２を中心
に有する円柱状誘電体棒３３を挿入したものであ
る。第３及び第４の貫通孔２５，２６の内部導体
２８は1/4波長の共振器の内部導体として働き、
第３の貫通孔２５の部分に第９図の等価回路のコ
ンデンサC₃とインダクタンスL₃とから成る第３
の共振器が得られ、第４の貫通孔２６の部分にコ
ンデンサC₄とインダクタンスL₄とから成る第４
の共振器が得られる。なお、入力端子３０を有す
る誘電体棒３１は結合コンデンサC₇を得るもの
であり、出力端子３２を有する誘電体棒３３は結
合コンデンサC₈を得るものであり、結合孔２７
をインピーダンスＺを有する主として誘導性結合
を得るものである。第２の単位誘電体フイルタ１
２は、第１の単位誘電体フイルタ１１の入力と出
力とを逆にしたものと同じであるから、第１の単
位誘電体フイルタ１１と同時に形成することがで
きる。

第１及び第２の単位誘電体フイルタ１１，１２
は、前段の出力端子２２と後段の入力端子３０と
が隣接するように縦続的に配置され、第１の単位
誘電体フイルタ１１の右側面と第２の単位誘電体
フイルタ１２の左側面とが電気的に接続されるよ
うに一体化されている。

結合器１３は、第４図〜第６図に示す如く、比
較的高い比誘電率を有するチタン酸バリウム、ア
ルミナ等の誘電体基板３４の一方の主面３４ａに
Ag等の膜から成る細長い伝送線路導体３５と第
１及び第２の接続用導体３６，３７を設け、他方
の主面３４ｂに第１及び第２の接地導体３８ａ，
３８ｂを設けたものである。伝送線路導体３５
は、第５図に示す如く、全長を長くするために折
り曲げ部を有するパターンに形成され、この一端
は第１の接続用導体３６に接続され、この他端は
第２の接続用導体３７に接続されている。

第１及び第２の接続用導体３６，３７はコンデ
ンサの一方の電極としての機能を有するように比
較的大面積に形成され、接地導体３８ａ，３８ｂ
に対向している。従つて、第１及び第２の接続用
導体３６，３７と第１及び第２の接地導体３８
ａ，３８ｂとの間に集中定数の容量が第９図のコ
ンデンサC₉，C₁₀で示すように得られる。この例
では誘電体基板３４の一方の面３４ａの伝送線路
導体３５に対向する接地導体が他方の面３４ｂに
設けられていない。従つて、伝送線路導体３５は
分布容量を実質的に伴わない集中定数型の第９図
のインダクタンスL₅として機能する。

第１の単位誘電体フイルタ１１の金属ピンから
成る出力端子２２及び第２の単位誘電体フイルタ
１２の金属ピンから成る入力端子３０は、フラン
ジ状頭部２２ａ，３０ａをそれぞれ有する。各フ
ランジ状頭部２２ａ，３０ａは、第８図に示す如
く半田３９，４０によつて第１及び第２の接続用
導体３６，３７に接続されている。一方、平面形
状四角形の導体膜から成る第１及び第２の接地導
体３８ａ，３８ｂは半田４１，４２によつてケー
ス１０に接続されている。従つて、誘電体基板３
４は、半田３９，４０によつて出力端子２２及び
入力端子３０に電気的及び機械的に結合されてい
ると共に、半田４１，４２によつてケース１０に
電気的及び機械的に結合されている。

ケース１０は本体部１０ａと蓋部１０ｂとから
成り、入力端子２０と出力端子３２とを挿通する
ための貫通孔４３，４４を有する。

結合器１３は、第９図の等価回路に示す、一対
のコンデンサC₉，C₁₀とインダクタンスL₅とから
成るπ型整合回路として機能する。

本実施例は次の利点を有する。

(1) 伝送線路導体３５がケース１０に直接に対向
していないので、これとケース１０との間の浮
遊容量が少なくなり、特性インピーダンスの乱
れが抑制される。

(2) 出力端子２２及び入力端子３０が誘電体基板
３４を貫通してケース１０に接近しないので、
出力端子３２及び入力端子３０とケース１０と
の間の浮遊容量による特性インピーダンスの乱
れを防ぐことができる。また、小型化が可能に
なる。

(3) 出力端子２２及び入力端子３０にフランジ状
頭部２２ａ，３０ａを設け、これを誘電体基板
３４上の第１及び第２の接続用導体３６，３７
に結合させる構造であるので、安定性のある電
気的及び機械的結合を容易に達成することがで
きる。

(4) 第１及び第２の単位誘電体フイルタ１１，１
２を予め量産し、特性選別を行い、４段型誘電
体フイルタが要求する特性となるように２つの
単位誘電体フイルタ１１，１２を組み合せるこ
とが出来るので、所望特性（共振周波数、通過
帯域幅等）を有する４段型誘電体フイルタを容
易に得ることが出来る。

次に、第１０図に示す本考案の第２の実施例の
多段型誘電体フイルタを説明する。但し、第１図
〜第８図と共通する部分には同一の符号を付して
その説明を省略する。第１０図には、誘電体フイ
ルタの一部のみが第８図に対応して示されている
が、この他の部分は第１図〜第８図の誘電体フイ
ルタと全く同一に構成されている。この誘電体フ
イルタにおいては、ケース１０に突出部４５，４
６が設けられ、ここに接地導体３８ａ，３８ｂが
半田４１，４２で接続されている。この様に突出
部４５，４６を接地導体３８ａ，３８ｂに対応し
て設けると、半田４１，４２の広がりが制限され
ると共に、誘電体基板３４とケース１０との間隔
を増大させることができる。ケース１０が誘電体
基板３４から遠ざかると、伝送線路導体３５とケ
ース１０との間の浮遊容量が小さくなり、特性イ
ンピーダンスの乱れが少なくなる。

〔変形例〕

本考案は、上述の実施例に限定されるものでは
なく、例えば次の変形が可能なものである。

(1) 第１１図に示す如く、誘電体基板３４の上面
の実質的全部に接地導体を設け、これを半田４
１によつてケース１０に接続してもよい。この
場合は、伝送線路導体３５即ちストリツプ導体
と誘電体基板３４と接地導体３８とによつてマ
イクロストリツプ線路が形成される。

(2) 単位誘電体フイルタ１１を第１２図のマイク
ロストリツプライン型誘電体フイルタとする場
合にも適用可能である。この第１２図のマイク
ロストリツプライン型誘電体フイルタにおい
て、第１図〜第３図の第１の単位誘電体フイル
タ１１と実質的に同一の働きを有する部分には
同一の符号が付されている。

(3) ２つの単位誘電体フイルタ１１，１２をＬ状
配置する場合、３つの単位誘電体フイルタをコ
状配置する場合、３つ又はこれ以上の単位誘電
体フイルタを縦続接続して６段又はこれ以上の
段数のフイルタとする場合にも適用可能であ
る。また、単位誘電体フイルタに３段又はこれ
よりも多い段数の共振器を設ける場合にも適用
可能である。

(4) 半田３６，３７，４１，４２の代りに導電性
接着材を使用してもよい。

〔考案の効果〕

上述から明らかな如く、本考案によれば、伝送
線路導体が設けられている誘電体基板面を単位誘
電体フイルタの入力及び出力端子に対向させ、伝
送線路導体の両端の接続用導体に出力端子及び入
力端子を電気的及び機械的に結合させたので、出
力及び入力端子の接続部が誘電体基板とケースと
の間に突出しない。従つて、誘電体基板とケース
との間隔を狭くすることができるのみでなく、入
力及び出力接続部とケースとの間の浮遊容量によ
る特性インピーダンスの乱れが少なくなる。ま
た、伝送線路導体がケースに対向しない誘電体基
板面に設けられているので、伝送線路導体とケー
スとの間の浮遊容量の特性インピーダンスへの影
響が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる４段型誘電体
フイルタを示す斜視図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図は単位誘電体フイルタを示す斜
視図、第４図は結合器を示す斜視図、第５図は結
合器を底面側から見た斜視図、第６図は第４図の
−線断面図、第７図はケースを示す斜視図、
第８図は第２図の４段型誘電体フイルタの一部を
詳しく示す断面図、第９図は４段型誘電体フイル
タの等価回路図、第１０図は本考案の別の実施例
の４段型誘電体フイルタを第８図に対応させて示
す断面図、第１１図は変形例の４段型誘電体フイ
ルタの結合部分を示す断面図、第１２図は単位誘
電体フイルタの変形例を示す斜視図、第１３図は
従来の４段型誘電体フイルタを示す斜視図、第１
４図は第１３図のＸ−Ｘ線断面図である。 １１……第１の単位誘電体フイルタ、１２……
第２の単位誘電体フイルタ、１３……結合器、２
２……出力端子、３０……入力端子、３４……誘
電体基板、３５……伝送線路導体、３６……第１
の接続用導体、３７……第２の接続用導体、３８
ａ……第１の接地導体、３８ｂ……第２の接地導
体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 入力端子２０，３０と出力端子２２，３２と
   をそれぞれ有し、互いに並置されている少なく
   とも第１及び第２の単位誘電体フイルタ１１，
   １２と、前記第１及び第２の単位誘電体フイル
   タ１１，１２を縦続的に結合する結合器１３
   と、前記第１及び第２の単位誘電体フイルタ１
   １，１２及び前記結合器１３を覆うように配置
   されているシールドケース１０とから成る多段
   型誘電体フイルタにおいて、 前記結合器１３が、誘電体基部３４と、前記
   誘電体基板３４の一方の面３４ａに設けられた
   伝送線路導体３５と、前記伝送線路導体３５の
   一端及び他端に連続して前記誘電体基板３４の
   前記一方の面３４ａに設けられた第１及び第２
   の接続用導体３６，３７と、前記誘電体基板３
   ４の他方の面３４ｂの一部又は全部に設けられ
   た接地導体３８ａ，３８ｂ，３８とから成り、 前記誘電体基板３４の前記他方の面３４ｂが
   前記ケース１０に対向するように前記誘電体基
   板３４が配置され、 前記接地導体３８ａ，３８ｂ，３８が前記ケ
   ース１０に接続され、 前記第１の単位誘電体フイルタ１１の出力端
   子２２が前記第１の接続用導体３６に結合さ
   れ、 前記第２の単位誘電体フイルタ１２の入力端
   子３０が前記第２の接続用導体３７に結合され
   ていることを特徴とする多段型誘電体フイル
   タ。 (2) 前記第１の単位誘電体フイルタ１１の出力端
   子２０及び前記第２の単位誘電体フイルタ１２
   の入力端子３０は、フランジ状頭部２２ａ，３
   ０ａをそれぞれ有することを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の多段型誘電体フ
   イルタ。 (3) 前記接地導体は、前記第１の接続用導体３６
   に前記誘電体基板３４を介して対向する第１の
   接地導体３８ａと、前記第２の接続用導体３７
   に前記誘電体基板３４を介して対向する第２の
   接地導体３８ｂとから成るものである実用新案
   登録請求の範囲第１項又は第２項記載の多段型
   誘電体フイルタ。