JPH05114803A - 高周波フイルタおよびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的および電気的インターフェースのため
の高価なコネクタ素子が不要となる共振器構造を提供す
る。 【構成】 無線装置のプリント基板(1) にいくつかの隣
り合った指状部（210 、220 、230 、240 、250 ；310
、320 、330 、340 ）を機械加工し、前記指状部を導
電物質で被覆し、前記プリント基板を、無線装置のかご
状フレーム内に配置し、導電材料で作られたカバー部品
を、前記指状部が両カバーと平行で、該カバーのあいだ
でかつ該カバーから等距離にあるようにフレームに取り
付けてフィルタを形成する高周波フィルタの製法および
該方法により製造される高周波フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気絶縁共振器にもとづ
くフィルタの製造法に関する。本発明の要旨はまた前記
製造法にしたがって製造されたフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】無線
電話製造業者は典型的には仕様書に合わせてすでに整調
した別個の構成部品として製造業者から購入した個々の
無線周波数フィルタ(RF filter) を使用している。この
ように、空気絶縁ロッド共振器、螺旋(helix) 共振器お
よびセラミック共振器のような１／４波長共振器にもと
づくフィルタは既成の組立体であり、製造業者により、
プリント基板上に固定するためのはんだ耳と電気的イン
ターフェース用のコネクタを有する金属ケース内にカプ
セル化されている。すでに設計の始めから、無線電話製
造業者はフィルタの実装を考慮に入れ、通常は区画を有
する構造であり、鋳込みまたはばあいによっては金属板
をプレス加工および曲げ加工して作られる無線電話フレ
ーム内に、送受切換器(duplexer)のような高周波フィル
タ用の区画が通常割り合てられるようにしている。この
フレームはすくなくとも部分的に導電物質を被覆したプ
ラスチックまたはそれと類似の材料から作ることもでき
る。フィルタ用の区画の他に、発信機および受信機およ
び受信機経路の高周波セクション用、論理用および合成
器(synthesizers)用の個別の区画がある。前記区画中に
位置しているプリント基板はその上部およびばあいによ
っては下部を金属の無線周波数カバー(RFcovers) で遮
蔽されており、フレームに属する区画側壁は横方向の遮
蔽を行なう。この知られたフレームの区画構造により異
なる機能ブロック間の相互干渉、すなわちいわゆる電磁
干渉を防ぐことができる。無線電話の組立体において
は、構成部品が取付けられたプリント基板はフレーム内
に置かれ、電気的に相互に接続される。このようにし
て、既成のカプセル化されたフィルタもプリント基板に
取付けられる。これらのフィルタおよびプリント回路基
板は電気的接続と同様に機械的な接続も必要とする。

【０００３】共振器の帯状ラインによって実現されるフ
ィルタを直接にプリント基板の表面に製造することも知
られている。この製造においては、望ましい共振器パタ
ーンをプリント基板を作る際に基板上にエッチングす
る。良好な精度と良好な再現性がこの方法の利点であ
る。

【０００４】この種類の一般に用いられる技術は若干の
不利な点を有する。この区画構造は、最適ではないが見
方によれば無線電話の利用しうる空間を使用することに
なる。しかし、区画構造中で、たとえばカプセル化され
たアンテナフィルタが自身の区画中に存在し、その回り
には多くの空間が残ることになる。高周波フィルタとい
う点を考えると、製造業者は常にハウジング付きのフィ
ルタを供給するので、アンテナフィルタなどを、たとえ
無線周波数カバーで覆われているにしても独自の区画中
に置く必要はない。カプセル化された個々のフィルタは
実装ベースとしてプリント基板を必要とし、この基板か
ら高価なコネクタとケーブルを介して信号が受信器前端
に送信される。そして、この信号は対応する別のコネク
タとケーブルによって送信機の出力段階からデュープレ
ックスフィルタ(duplex filter)へと送られる。該実装
はともかくフレーム区画に固定しなければならない。共
振器の帯状ラインを用いて作られるフィルタはすぐれた
Ｑを必要とし、このすぐれたＱは通常のプリント基板上
では容易にはえられない。

【０００５】本発明は、容易かつ前記従来技術に伴う欠
点なしに１／４波長共振器にもとづくフィルタを無線電
話に搭載する方法を提供する。本発明の目的は、無線電
話に固有の部品である導電隔壁と導電カバーを利用する
ことが可能であり、また機械的および電気的インターフ
ェースのために高価なコネクタ素子を必要としない、共
振器構造をうることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、複数の共振
器ロッド、すくなくとも部分的に該ロッドを収容する導
電性ケース、および前記ロッドと前記ケースとのあいだ
の空間により形成され、無線装置に使用される空気絶縁
高周波フィルタの製法であって、無線装置のプリント基
板を製作中にいくつかの隣り合った指状部が形成される
ようにプリント基板を機械加工し、前記指状部を導電物
質で完全に被覆し、必要な電気的構成部品および機械的
構成部品が取り付けられる前記プリント基板を、導電材
料によって作られ、隔壁を備えていてもよい無線装置の
かご状フレーム内に配置し、その際前記指状部がフレー
ム内の壁に垂直となりかつその先端が該壁から所定の距
離にあるようにし、導電材料で作られたカバー部品を、
前記指状部が両カバーと平行で、該カバーのあいだでか
つ該カバーから等距離にあるようにフレームに取り付
け、前記指状部およびそれを囲むカバー部品および壁部
品からフィルタを形成することにより達成される。本発
明のフィルタは、複数の共振器ロッド、すくなくとも部
分的に該ロッドを囲むハウジングおよび該ロッドと該ハ
ウジングのあいだの空間により形成されてなる無線装置
用の空気絶縁高周波フィルタであって、前記共振器ロッ
ドが、複数の無線装置の電気的構成部品が実装されるプ
リント基板に形成されてなる指状部であり、該指状部を
囲む前記ハウジングが、無線装置のフレーム部品と、フ
レームに固定されるすくなくとも１つの導電材料製カバ
ーとにより形成されてなることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、個々の構成部品として作
られたフィルタは使われない。フィルタは、プリント基
板の製造工程の一部として作られる。該プリント基板
は、いずれのばあいにも無線電話に必要である。プリン
ト基板上の所定の位置から材料が切断加工され、または
ミル加工(milled away) により、指状に突出した舌状部
がえられる。この舌状部は導電物質、たとえば銅で完全
に被覆される。プリント基板がもともとその両面を銅で
被覆されているものであれば、切断加工した端部のみを
被覆すれば充分である。指状部のベースはプリント基板
の箔を介して相互接続されている。このようにして、空
気絶縁ロッド共振器の導電ロッドが直接プリント基板上
に形成され、この基板上には電話に必要な他の構成部品
が自由に実装されうる。入力および出力のための導電体
を直接にプリント基板上に形成することができ、そのた
め別個のコネクタおよびケーブルが不要となるので、容
易かつ簡単な方法で、共振器を接続して回路の残りの機
能的部分を形成しうる。プリント基板を装置のハウジン
グ内に実装するばあい、フレームと金属カバー部品との
関係において共振器の指状部の配置に注意して、金属の
フレーム部品およびフレームに固定される金属カバー
が、指状部と適切な距離をおいて本質的に指状部の全側
面を囲むようにする。共振器ロッドは切断されて櫛状フ
ィルタ(filter ofthe comb type) またはインターデジ
タル型フィルタ(interdigital filter) を形成しうる。
このようなプリント基板共振器はとくにデュープレック
スフィルタに適している。

【０００８】

【作用】本発明によれば、プリント基板上に舌状のフィ
ルタが一体的に形成される。

【０００９】

【実施例】本発明を図面にもとづいてより詳細に説明す
る。図１はプリント基板を表わし、フィルタは基板端部
に設けられている。図２は無線電話フレーム内に実装さ
れた図１のプリント基板の平面図である。図３は図２の
Ａ−Ａ線断面図である。図４はプリント基板とその無線
電話フレーム内への実装を表わし、フィルタは基板の中
程に設けられている。

【００１０】図１において、数字１は当業界においてよ
く使用される種類の単層または多層のプリント基板を表
わす。プリント基板は、そこに実装される構成部品、お
よび無線電話のフレーム内の利用しうる空間によって決
定される形状に切断加工される。切断加工後、通常の方
法でエッチングにより回路パターンが基板に転写され、
ついで必要な孔がドリルで開けられ、電気的および機械
的構成部品が実装される。このことは従来より行なわれ
ている作業であり、詳細な説明は必要ない。プリント基
板がその形状に切断加工されると同時に、基板の端部か
ら板材が切り取られ、送信側の、たとえばデュープレッ
クスフィルタなどの第一のフィルタに属する舌状または
指状部210 〜250 、および受信側の、たとえばデュープ
レックスフィルタなどの第二のフィルタに属する指状部
310 〜340 が形成される。これらのフィルタはともに領
域Ｆに存在する。指状部は完全に導電物質で被覆され、
導体ストリップ111 および112 が配置されており、指状
部のベースを相互接続する。無線周波数部品を含むプリ
ント基板においては通常そうであるように、プリント基
板１はもともとその両面を銅で被覆されている。そのば
あいは、マスクをエッチングしたあと指状部の両面が銅
箔で覆われるように配慮して、回路マスクが形成されて
いる。エッチングののち、これらの指状部の端部は知ら
れている方法で被覆される。たとえば銅やすずなどの導
電物質で被覆される。回路パターンマスクの設計におい
ては、指状部を接続するストリップ111 および112 の端
末から導電ストリップ４、５、６、７が、フィルタから
信号が供給され、フィルタに信号が接続される、プリン
ト基板上のポイントに導かれる。したがって、別個のケ
ーブルおよびコネクタを必要としない。

【００１１】共振器本体、すなわち共振器の本体を有す
るプリント基板が準備されると、コネクタ、必要なＩＣ
回路および各構成部品が基板上に実装される。つぎに、
組み上げられたプリント基板が無線電話のフレームにし
っかりと取り付けられる。取付方法は普通に用いられて
いる方法ならば何れでもよい。図２によれば、プリント
基板はフレームの外壁８および９ならびに区画部の壁10
および11で定められるフレームのコーナー部に配置され
る。この区画が適切に基板を収容しうるようにプリント
基板１の寸法が決められる。フィルタ本体または指状部
210 〜250 および310 〜340 を有するプリント基板１
は、図３で表わされるように、フレームの中程に配置さ
れる。ついで、カバー12および13がフレームにしっかり
と取り付けられる。そのとき、プリント基板Ｆとカバー
12との距離およびプリント基板Ｆからフレームの別の表
面を覆っているカバー13までの距離を等しくする。この
状態は共振器の作動に関しては最も都合がよい。もし必
要ならば、カバー12、13またはハウジング壁８に調節手
段、たとえばカバーまたはハウジングから遠ざかるよう
に曲げられた舌状部、または前記舌状部に取り付けられ
た調節ねじを設けて、共振器の共振周波数を調整するこ
とも可能である。これらのことは当業者にとって明白で
あり、本発明の要旨ではない。

【００１２】図４は別の実施例を表わす。この実施例
は、フィルタ本体において指状部１４１〜１４４ がプ
リント基板15の中央部に切断加工により形成されてい
て、前記指状部の前部に開口が存在する点において、図
２の実施例とは異なる。指状部の後部には、指状部と直
角方向にスロット17が切断加工により形成されている。
図１のばあいと同様に指状部は完全に導電物質で被覆さ
れていて、共振器の本体を形成する指状部は、プリント
基板上の導電ストリップ（図示せず）を経由して該プリ
ント基板上に実装された電気回路に直接接続されてい
る。このタイプのプリント基板はその共振器とともに、
適切に配置された隔壁を有する無線電話ハウジング内に
置かれ、１つの隔壁19はスロット17を通過し、別の隔壁
18は開口部16内の指状部に対向する端部付近を通過す
る。フレーム壁20、21、22は、プリント基板15を３方向
に囲む無線電話の外壁を表わす。フレームが作られると
き、隔壁18および19も作られ、これらの隔壁の高さは、
その一部においてフレーム高さＨの１／２よりもいくぶ
ん低く、他の一部においてはＨに等しい（フレームの高
さＨは、基板下方に存在する部分の高さと、部分壁18、
19の高さとの和に等しい。）。この組立体においては、
プリント基板15はフレーム内の壁20、21、22により定め
られる空間内に置かれ、フレームの部分壁19がプリント
基板のスロット17を、また部分壁18が開口部16内の指状
部141 〜144 に対向する端部付近を貫通するようにして
ある。部分壁19はプリント基板上のスロット付近にはん
だ付けされる。部分壁18および19のあいだの距離に等し
い巾とすくなくともこれら部分壁の長さに等しい長さを
有するカバー（図示せず）によってプリント基板がその
両面をすくなくとも部分的に遮蔽されるばあいは、カバ
ーは開口部16および指状部を覆っていて、指状部は各カ
バーから等距離に位置している。こうして、指状部は共
振器として作動し、フィルタを形成しうる。

【００１３】本発明のフィルタは、別個のプリント基
板、インタフェースまたはハウジングを必要とせず、無
線電話に必ず使われるプリント基板とともに製作しうる
ので、非常に有利である。プリント基板には低価格の材
料を用いることが可能であるが、そのばあいでもフィル
タロスを低くすることができる。フィルタの寸法は必ず
しも小さくできないが、フィルタは非常に軽量である。

【００１４】前記の方法は、無線電話のプリント基板お
よびフレームを利用したフィルタを提供するための新規
な着想の説明を目的としたものにすぎない。したがっ
て、本発明は決してこれら実施例に限定されることはな
く、特許請求の範囲に記載されているように多数の他の
実施方法がある。本発明にかかわる装置は無線電話以外
の他の無線周波数装置でもあってもよい。プリント基板
上のいずれの場所においても共振器指状部を切断形成す
ることが可能で、各指状部の形状または指状部が形成す
るフィルタの数に制限はない。たとえば調和性(harmoni
c properties) などのフィルタの電気的特性は指状部の
形状に影響されうる。指状部がらせん共振器の本体を形
成し、このフィルタがいわゆる“ライニングヘリックス
(lying helix) ”タイプのものであることも考えられ
る。図４の実施例においては、部分壁は無線電話フレー
ムに属するが、プリント基板に固定され、側面に向かう
共振器のアース板(earth plates)の働きをする別個の金
属板を使うことも可能である。知られている方法で容量
性結合(capacitive coupling)を増加させるために、た
とえばはんだ付けによってフランジ状部品を指状部の端
部に取付けることもまた可能である。フィルタとフレー
ム側壁との相対的位置関係に依存して、共振周波数の調
節手段が従来の技術によって、フレームの側壁内、部分
壁中、またはカバー内（それらのあいだには共振器が配
置されている。）に配置されてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明のフィルタにおいては、プリント
基板とフィルタとが一体成形されているので、別のプリ
ント基板、インターフェース、ハウジングを必要としな
い。さらに、そのため非常に軽量である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわるプリント基板の平面図であ
る。

【図２】無線電話フレーム内に実装された図１のプリン
ト基板の平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】プリント基板とその無線電話フレーム内への実
装を表わす斜視説明図である。

【符号の説明】

１ プリント基板 210,220,230,240,250 舌状部 310,320,330,340 舌状部 8,9 フレーム外壁 10,11 隔壁 12,13 カバー部品

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の共振器ロッド、すくなくとも部分
   的に該ロッドを収容する導電性ケース、および前記ロッ
   ドと前記ケースとのあいだの空間により形成され、無線
   装置に使用される空気絶縁高周波フィルタの製法であっ
   て、 無線装置のプリント基板(1) を製作中にいくつかの隣り
   合った指状部（210 、220 、230 、240 、250 ；310 、
   320 、330 、340 ）が形成されるように該基板(1) を機
   械加工し；前記指状部を導電物質で完全に被覆し；必要
   な電気的構成部品および機械的構成部品が取り付けられ
   る前記プリント基板を、導電材料によって作られ、隔壁
   (10 、11) を備えていてもよい無線装置のかご状フレー
   ム内に配置し、その際前記指状部がフレーム内の壁(8)
   に垂直となり、かつ、その先端が該壁から所定の距離に
   あるようにし；導電材料で作られたカバー部品(12 、1
   3) を、前記指状部が両カバーと平行で、該カバーのあ
   いだでかつ該カバーから等距離にあるようにフレームに
   取り付け；前記指状部ならびに当該指状部を囲むカバー
   部品(12 、13) および壁部品（８、９、11）からフィル
   タを形成することを特徴とする高周波フィルタの製法。
2. 【請求項２】 前記指状部が、前記プリント基板の端部
   を機械加工することによって作られる請求項１記載の高
   周波フィルタの製法。
3. 【請求項３】 指状部（141 、142 、143 、144）がプ
   リント基板(15)の中央部に機械加工によって作られ、該
   指状部がプリント基板(15)上の矩形開口部(16)内に位置
   する請求項１記載の高周波フィルタの製法。
4. 【請求項４】 前記指状部の根本部の後部にそれに対し
   て直角に延び、すくなくとも該指状部の巾と該指状部間
   のすきまとの和に等しい長さのスロット(17)をプリント
   基板(15)に切断加工して形成する請求項１記載の高周波
   フィルタの製法。
5. 【請求項５】 一方のフレームの隔壁(19)が、スロット
   (17)を通過し、かつ、フィルタハウジング壁のうちの１
   つを形成する第１の矩形部分を有する請求項４記載の高
   周波フィルタ。
6. 【請求項６】 フレームの別の隔壁(18)が、前記プリン
   ト基板に形成された開口部(16)内の、前記指状部と対向
   する端部付近を通過して延びる第２の矩形部分を有する
   請求項３記載の高周波フィルタの製法。
7. 【請求項７】 プリント基板製造中に該基板に導電スト
   リップ（４、５、６、７）を形成して、フィルタをプリ
   ント基板上に実装されている構成部品と電気的に接続す
   る請求項１記載の高周波フィルタの製法。
8. 【請求項８】 複数の共振器ロッド、すくなくとも部分
   的に該ロッドを囲むハウジング、および前記ロッドと前
   記ハウジングとのあいだの空間により形成されてなる無
   線装置用の空気絶縁高周波フィルタであって、前記共振
   器ロッドが、複数の無線装置の電気的構成部品が実装さ
   れるプリント基板に形成されてなる指状部（210 、220
   、230 、240 、250 ；310 、320 、330、340 ；141 、
   142 、143 、144 ）であり、 該指状部を囲む前記ハウジングが、無線装置のフレーム
   部品と、フレームに固定されるすくなくとも１つの導電
   材料製カバーとにより形成されてなることを特徴とする
   高周波フィルタ。
9. 【請求項９】 フィルタがプリント基板上に実装された
   他の構成部品と、プリント基板上に直接形成された導電
   ストリップ（４、５、６、７）を経由して電気的に接続
   されてなる請求項８記載の高周波フィルタ。
10. 【請求項１０】 前記指状部を囲むフレーム壁のすくな
    くとも１つが、別個の導電板またははんだ付けによって
    プリント基板に固定された導電板であり、該導電板がプ
    リント基板に対して垂直に配置されており、該基板に形
    成されたスロットまたは開口部を通過するように構成さ
    れてなる請求項８記載の高周波フィルタ。