JPH05121904A - セラミツクフイルター - Google Patents
セラミツクフイルターInfo
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- JPH05121904A JPH05121904A JP9275992A JP9275992A JPH05121904A JP H05121904 A JPH05121904 A JP H05121904A JP 9275992 A JP9275992 A JP 9275992A JP 9275992 A JP9275992 A JP 9275992A JP H05121904 A JPH05121904 A JP H05121904A
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- resonator
- dielectric
- filter
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- block
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
- H01P1/2136—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using comb or interdigital filters; using cascaded coaxial cavities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
- H01P1/2056—Comb filters or interdigital filters with metallised resonator holes in a dielectric block
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 フィルター中の共振器ブロックの高さを各共
振器の周波数と無関係に等しくできるとともに、材料費
を低減することができるフィルターを提供する。 【構成】 １または２以上の伝送線共振器３２，３４，
４２，４４からなる誘電体共振器ブロックを２つまたは
３つ以上含む。少なくとも１つの誘電体ブロック中の材
料の誘電率が他の誘電体ブロックの少なくとも１つの誘
電率と異なっている。
振器の周波数と無関係に等しくできるとともに、材料費
を低減することができるフィルターを提供する。 【構成】 １または２以上の伝送線共振器３２，３４，
４２，４４からなる誘電体共振器ブロックを２つまたは
３つ以上含む。少なくとも１つの誘電体ブロック中の材
料の誘電率が他の誘電体ブロックの少なくとも１つの誘
電率と異なっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つの誘電
体、たとえばセラミック共振器ブロックからなる誘電フ
ィルターに関する。
体、たとえばセラミック共振器ブロックからなる誘電フ
ィルターに関する。
【０００２】４分の１波長同軸空洞共振器を短くする方
法として、その同軸導体間の空洞に誘電体を充填するこ
とが知られている。誘電フィルターは、無線電話二重フ
ィルターや受信器前置フィルターのようなマイクロ波領
域における応用に使われている。そのようなセラミック
フィルターの長所として、小面積であり、ロスが少な
く、かつ優れた安定性を有することが知られている。
法として、その同軸導体間の空洞に誘電体を充填するこ
とが知られている。誘電フィルターは、無線電話二重フ
ィルターや受信器前置フィルターのようなマイクロ波領
域における応用に使われている。そのようなセラミック
フィルターの長所として、小面積であり、ロスが少な
く、かつ優れた安定性を有することが知られている。
【０００３】
【従来の技術】従来の誘電フィルターは１つまたは２つ
以上の誘電体ブロック共振器からなっている。フィルタ
ーは、それぞれが導電物質により被覆された誘電材料、
通常はセラミック材料片により形成されておりかつ孔を
有する、幾つかの別々の共振器の組立体であってもよ
い。被膜と電気的インターフェースを用いて、孔方向の
共振器の物理的長さまたは“高さ”により決まる固有周
波数を有する伝送線共振器(transmission line resonat
or)が形成されている。共振器の電気的な長さは通常１
／４波長であり、そのためこのデバイスはλ／４共振器
と呼ばれている。所望数の共振器ブロックを隣接させて
接続することにより、たとえば帯域消去フィルターなど
の望ましい帯域巾を有するフィルターがえられる。導電
物質で被覆された必要な数の孔を有するモノリシックな
セラミック材料ブロックを用いて、対応する数の伝送線
共振器を形成することも可能である。単一ブロックのば
あいは、たとえば帯域通過フィルターを実現するのも容
易である。このようなフィルターを２つ結合して二重フ
ィルターを形成することができる。このばあい２つの別
々のフィルターブロックは機械的に結合される、すなわ
ち共通のフレームまたはハウジング内にはんだ付けされ
る。
以上の誘電体ブロック共振器からなっている。フィルタ
ーは、それぞれが導電物質により被覆された誘電材料、
通常はセラミック材料片により形成されておりかつ孔を
有する、幾つかの別々の共振器の組立体であってもよ
い。被膜と電気的インターフェースを用いて、孔方向の
共振器の物理的長さまたは“高さ”により決まる固有周
波数を有する伝送線共振器(transmission line resonat
or)が形成されている。共振器の電気的な長さは通常１
／４波長であり、そのためこのデバイスはλ／４共振器
と呼ばれている。所望数の共振器ブロックを隣接させて
接続することにより、たとえば帯域消去フィルターなど
の望ましい帯域巾を有するフィルターがえられる。導電
物質で被覆された必要な数の孔を有するモノリシックな
セラミック材料ブロックを用いて、対応する数の伝送線
共振器を形成することも可能である。単一ブロックのば
あいは、たとえば帯域通過フィルターを実現するのも容
易である。このようなフィルターを２つ結合して二重フ
ィルターを形成することができる。このばあい２つの別
々のフィルターブロックは機械的に結合される、すなわ
ち共通のフレームまたはハウジング内にはんだ付けされ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、共振器
は通常は１／４波長共振器として製造されており、共振
器孔の長さ、すなわちセラミック部品の高さは共振周波
数により決定される。誘電率εx の誘電材料中のマイク
ロ波速度は、空中のマイクロ波速度を誘電率の平方根で
割った値であるので、セラミック材料の高εx 値の故に
非常に小型のフィルターがえられる。誘電材料中のマイ
クロ波速度は誘電率に依存するという事実の当然の帰結
として、同じ材料を使用すれば、共振器の共振周波数は
セラミックブロックの物理的長さ（“高さ”）に応じて
変化する。
は通常は１／４波長共振器として製造されており、共振
器孔の長さ、すなわちセラミック部品の高さは共振周波
数により決定される。誘電率εx の誘電材料中のマイク
ロ波速度は、空中のマイクロ波速度を誘電率の平方根で
割った値であるので、セラミック材料の高εx 値の故に
非常に小型のフィルターがえられる。誘電材料中のマイ
クロ波速度は誘電率に依存するという事実の当然の帰結
として、同じ材料を使用すれば、共振器の共振周波数は
セラミックブロックの物理的長さ（“高さ”）に応じて
変化する。
【０００５】幾つかの別々の共振器を一つ一つ機械的に
接続して長いバーを形成するようにしてフィルターを形
成すると、側面から見たフィルターの輪郭は階段に似て
おり、この階段中の最も低い共振器部品と最も高い共振
器部品の高さの差が相当に大きくなることがありうる。
高さの異なる複数の共振器からなるフィルターをカプセ
ル化すると、最も高い共振器がフィルターの寸法を決定
するので、フィルターのハウジングは大きな“無駄な空
間”を高さ方向に含むことになる。同じことが二重フィ
ルターについても言える。受信機ブランチ(receiver br
anch) のフィルターの中心周波数は送信機ブランチ(tra
nsmitter branch)のフィルターの中心周波数と相当に違
っているので、これらのフィルターブロックのあいだで
は認めうる高さの差がある。このことはデバイスをカプ
セル化する際に欠点となる。すべての共振器ブロックは
典型的には同じ材料で作られているので、短い共振器は
必要以上に良質の材料でつくられることになる。なぜな
ら必要な高さに対し、不必要に高い誘電率の材料を使用
しているからである。セラミック材料の価格は誘電率が
増加すると急激に増加する傾向がある。
接続して長いバーを形成するようにしてフィルターを形
成すると、側面から見たフィルターの輪郭は階段に似て
おり、この階段中の最も低い共振器部品と最も高い共振
器部品の高さの差が相当に大きくなることがありうる。
高さの異なる複数の共振器からなるフィルターをカプセ
ル化すると、最も高い共振器がフィルターの寸法を決定
するので、フィルターのハウジングは大きな“無駄な空
間”を高さ方向に含むことになる。同じことが二重フィ
ルターについても言える。受信機ブランチ(receiver br
anch) のフィルターの中心周波数は送信機ブランチ(tra
nsmitter branch)のフィルターの中心周波数と相当に違
っているので、これらのフィルターブロックのあいだで
は認めうる高さの差がある。このことはデバイスをカプ
セル化する際に欠点となる。すべての共振器ブロックは
典型的には同じ材料で作られているので、短い共振器は
必要以上に良質の材料でつくられることになる。なぜな
ら必要な高さに対し、不必要に高い誘電率の材料を使用
しているからである。セラミック材料の価格は誘電率が
増加すると急激に増加する傾向がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のフィルターは、
１または２以上の伝送線共振器からなる誘電体共振器ブ
ロックを２つまたは３つ以上含むフィルターであって、
少なくとも１つの誘電体ブロック中の材料の誘電率が他
の誘電体ブロックの少なくとも１つの誘電率と異なって
いることを特徴としている。
１または２以上の伝送線共振器からなる誘電体共振器ブ
ロックを２つまたは３つ以上含むフィルターであって、
少なくとも１つの誘電体ブロック中の材料の誘電率が他
の誘電体ブロックの少なくとも１つの誘電率と異なって
いることを特徴としている。
【０００７】
【実施例】本発明の誘電セラミックフィルターは、目的
に叶った誘電率を有しかつ所定の高さで必要な共振周波
数を与えるセラミック材料を選択することにより、所定
の高さで互いに周波数の異なる共振器がえられるという
事実にもとづいている。そして、用途に応じて材料を選
び、材料費を最適化することが可能となる。したがっ
て、適当なセラミック材料を選ぶことによって、カプセ
ル化の際に最適な共振器の物理的寸法を選ぶことが可能
である。とくに、個々の共振器ブロックが実質的に同じ
物理的長さを有するように材料を選ぶことができる。
に叶った誘電率を有しかつ所定の高さで必要な共振周波
数を与えるセラミック材料を選択することにより、所定
の高さで互いに周波数の異なる共振器がえられるという
事実にもとづいている。そして、用途に応じて材料を選
び、材料費を最適化することが可能となる。したがっ
て、適当なセラミック材料を選ぶことによって、カプセ
ル化の際に最適な共振器の物理的寸法を選ぶことが可能
である。とくに、個々の共振器ブロックが実質的に同じ
物理的長さを有するように材料を選ぶことができる。
【０００８】つぎに添付図面を参照しつつ本発明の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
【０００９】図１は本発明のフィルターの共振器の概略
斜視図、図２は従来のフィルターの共振器の概略斜視図
である。
斜視図、図２は従来のフィルターの共振器の概略斜視図
である。
【００１０】図２に示されるフィルターは、単一の誘電
材料でつくられた従来の二重フィルターである。該フィ
ルターは、３つの共振器受信機セクション10と３つの共
振器送信機セクション20とからなっている。そして、上
面を除く露出面は導電材料で被覆されている。受信機セ
クション内の共振器の高さは通常送信機セクション内の
共振器のそれよりも低く、このことは受信機の通過巾(p
ass band) は送信機の通過巾よりも高い周波数であるこ
とを示している。また、受信機セクションのいちばん端
の共振器12および送信機セクションのいちばん端の共振
器22はそれぞれ中央の共振器14、24よりも短い。このよ
うに高さが異なっているため、二重フィルター用のケー
スは階段状になるか、または内部にかなりのデッドスペ
ースを有するものにならざるをえない。
材料でつくられた従来の二重フィルターである。該フィ
ルターは、３つの共振器受信機セクション10と３つの共
振器送信機セクション20とからなっている。そして、上
面を除く露出面は導電材料で被覆されている。受信機セ
クション内の共振器の高さは通常送信機セクション内の
共振器のそれよりも低く、このことは受信機の通過巾(p
ass band) は送信機の通過巾よりも高い周波数であるこ
とを示している。また、受信機セクションのいちばん端
の共振器12および送信機セクションのいちばん端の共振
器22はそれぞれ中央の共振器14、24よりも短い。このよ
うに高さが異なっているため、二重フィルター用のケー
スは階段状になるか、または内部にかなりのデッドスペ
ースを有するものにならざるをえない。
【００１１】図１は本発明の二重フィルターを示してい
る。図２に示されるフィルターと比較して、すべての共
振器が実質的に等しい高さを有していることに注意すべ
きである。しかしながら、個々の共振器は異なった誘電
率をもつ材料でつくられている。とくに、受信機セクシ
ョ30の共振器の材料は、送信機セクション40の共振器よ
りも一般に低い誘電率の材料でつくられている。つま
り、より高い誘電率は、通常は長い低周波数送信機の共
振器を、より高い周波数の受信機の共振器と同程度に小
さくすることを可能にするのである。同様に、受信機セ
クションのいちばん端の共振器32は、中央の低周波数共
振器34（×印であらわしている）よりも低い誘電率の材
料（・印であらわしている）でつくられている。また、
送信機のいちばん端の共振器42は、中央の共振器44より
も低い誘電率の材料（破線であらわしている）でつくら
れている。
る。図２に示されるフィルターと比較して、すべての共
振器が実質的に等しい高さを有していることに注意すべ
きである。しかしながら、個々の共振器は異なった誘電
率をもつ材料でつくられている。とくに、受信機セクシ
ョ30の共振器の材料は、送信機セクション40の共振器よ
りも一般に低い誘電率の材料でつくられている。つま
り、より高い誘電率は、通常は長い低周波数送信機の共
振器を、より高い周波数の受信機の共振器と同程度に小
さくすることを可能にするのである。同様に、受信機セ
クションのいちばん端の共振器32は、中央の低周波数共
振器34（×印であらわしている）よりも低い誘電率の材
料（・印であらわしている）でつくられている。また、
送信機のいちばん端の共振器42は、中央の共振器44より
も低い誘電率の材料（破線であらわしている）でつくら
れている。
【００１２】当該技術分野において、誘電率の異なる、
フィルター用の幾つかの異なるセラミック材料が知られ
ている。本発明によれば、同じ高さのフィルターブロッ
クがえられるようにこれらの公知セラミック材料が使用
される。共振器の適当な高さは、周波数と誘電材料の誘
電率を用いて公知の方法で計算できる。本発明のフィル
ターにおいては、使用可能なセラミック材料としては、
たとえばＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20（ε＝37）およびＢａ（Ｓ
ｍ，Ｎｄ）2 Ｔｉ5 Ｏ14（ε＝78）のようなチタン酸塩
ベースのセラミック化合物があげられるが、適当な材料
は望ましい周波数とフィルター寸法を考慮しながら、適
宜選ばれる。
フィルター用の幾つかの異なるセラミック材料が知られ
ている。本発明によれば、同じ高さのフィルターブロッ
クがえられるようにこれらの公知セラミック材料が使用
される。共振器の適当な高さは、周波数と誘電材料の誘
電率を用いて公知の方法で計算できる。本発明のフィル
ターにおいては、使用可能なセラミック材料としては、
たとえばＢａ2 Ｔｉ9 Ｏ20（ε＝37）およびＢａ（Ｓ
ｍ，Ｎｄ）2 Ｔｉ5 Ｏ14（ε＝78）のようなチタン酸塩
ベースのセラミック化合物があげられるが、適当な材料
は望ましい周波数とフィルター寸法を考慮しながら、適
宜選ばれる。
【００１３】前記記載を考慮すれば、本発明の範囲内で
種々のフィルター形態が考えられることは、当業者にと
って明白であろう。たとえば、１または２以上の誘電体
ブロックが、同じブロック内に２または３以上の孔、す
なわち共振器を含んでいてもよい。さらに、フィルター
は誘電率の異なるセラミック材料でつくられた、３つま
たは４つ以上の別々の誘電体共振器ブロックからなって
いてもよい。かかるマルチブロックフィルターのばあ
い、各ブロックは異なる誘電率の材料でつくることがで
きる。
種々のフィルター形態が考えられることは、当業者にと
って明白であろう。たとえば、１または２以上の誘電体
ブロックが、同じブロック内に２または３以上の孔、す
なわち共振器を含んでいてもよい。さらに、フィルター
は誘電率の異なるセラミック材料でつくられた、３つま
たは４つ以上の別々の誘電体共振器ブロックからなって
いてもよい。かかるマルチブロックフィルターのばあ
い、各ブロックは異なる誘電率の材料でつくることがで
きる。
【００１４】また、ブロックのいくつかを誘電率の等し
い材料でつくることができる。しかし、このばあい、フ
ィルター中の他のブロックの少なくとも１つは誘電率の
異なる材料でつくられる。
い材料でつくることができる。しかし、このばあい、フ
ィルター中の他のブロックの少なくとも１つは誘電率の
異なる材料でつくられる。
【００１５】
【発明の効果】本発明のフィルターは、フィルターを構
成する複数の共振器の材料の誘電率を相互に異ならしめ
ているので、各共振器の高さをそろえることができると
ともに材料費を低減させることができる。
成する複数の共振器の材料の誘電率を相互に異ならしめ
ているので、各共振器の高さをそろえることができると
ともに材料費を低減させることができる。
【図１】本発明のフィルターの共振器の概略斜視図であ
る。
る。
【図２】従来のフィルターの共振器の概略斜視図であ
る。
る。
30 受信機セクション 32、34 共振器 40 送信機セクション 42、44 共振器
Claims (9)
- 【請求項１】 １または２以上の伝送線共振器からなる
誘電体共振器ブロックを２つまたは３つ以上含むフィル
ターであって、 少なくとも１つの誘電体ブロック中の材料の誘電率が他
の誘電体ブロックの少なくとも１つの誘電率と異なって
いることを特徴とするフィルター。 - 【請求項２】 前記誘電体共振器ブロックが実質的に同
じ物理的長さを有してなる請求項１記載のフィルター。 - 【請求項３】 ３つまたは４つ以上の誘電体共振器ブロ
ックからなり、各共振器ブロックが他の共振器ブロック
の誘電率と異なる誘電率の誘電材料でつくられている請
求項１または２記載のフィルター。 - 【請求項４】 ３つまたは４つ以上の誘電体共振器ブロ
ックからなり、少なくとも１つの共振器ブロックが残り
の共振器ブロックの１つと実質的に等しい誘電率を有す
る材料でつくられている請求項１または２記載のフィル
ター。 - 【請求項５】 前記誘電体共振器ブロックの少なくとも
１つが単一の伝送線共振器からなる請求項１、２、３ま
たは４記載のフィルター。 - 【請求項６】 前記誘電体共振器ブロックの少なくとも
１つが複数の伝送線共振器からなる請求項１、２、３ま
たは４記載のフィルター。 - 【請求項７】 前記誘電体共振器ブロックが相互に隣接
して配置されてなる請求項１、２、３、４、５または６
記載のフィルター。 - 【請求項８】 前記共振器ブロックがセラミック材料か
らなる請求項１、２、３、４、５、６または７記載のフ
ィルター。 - 【請求項９】 前記共振器ブロックの少なくとも１つが
チタン酸塩ベースの化合物からなる請求項１、２、３、
４、５、６、７または８記載のフィルター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI911798 | 1991-04-12 | ||
| FI911798A FI911798A (fi) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Keramisk filterkonstruktion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121904A true JPH05121904A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=8532317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9275992A Pending JPH05121904A (ja) | 1991-04-12 | 1992-04-13 | セラミツクフイルター |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0508812B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05121904A (ja) |
| AU (1) | AU1484392A (ja) |
| CA (1) | CA2065208A1 (ja) |
| DE (1) | DE69216896T2 (ja) |
| FI (1) | FI911798A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480701B1 (en) | 1998-07-01 | 2002-11-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Composite filter, duplexer and communication apparatus |
| US6897741B2 (en) | 2001-06-08 | 2005-05-24 | Murata Manufacturing Co. Ltd | Dielectric duplexer and communication apparatus having filter with different degrees of multiplexing |
| USRE40465E1 (en) | 1999-06-02 | 2008-08-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4319241A1 (de) * | 1993-06-09 | 1994-12-15 | Siemens Matsushita Components | Monolithisches Mikrowellen-Keramikfilter |
| US5422610A (en) * | 1993-09-29 | 1995-06-06 | Motorola, Inc. | Multi-filter device and method of making same |
| DE102012022433A1 (de) * | 2012-11-15 | 2014-05-15 | Kathrein-Austria Gmbh | Hochfrequenzfilter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4692726A (en) * | 1986-07-25 | 1987-09-08 | Motorola, Inc. | Multiple resonator dielectric filter |
| GB2236432B (en) * | 1989-09-30 | 1994-06-29 | Kyocera Corp | Dielectric filter |
-
1991
- 1991-04-12 FI FI911798A patent/FI911798A/fi not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-04-06 CA CA 2065208 patent/CA2065208A1/en not_active Abandoned
- 1992-04-10 EP EP19920303227 patent/EP0508812B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-10 DE DE1992616896 patent/DE69216896T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-13 AU AU14843/92A patent/AU1484392A/en not_active Abandoned
- 1992-04-13 JP JP9275992A patent/JPH05121904A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6480701B1 (en) | 1998-07-01 | 2002-11-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Composite filter, duplexer and communication apparatus |
| USRE40465E1 (en) | 1999-06-02 | 2008-08-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus |
| US6897741B2 (en) | 2001-06-08 | 2005-05-24 | Murata Manufacturing Co. Ltd | Dielectric duplexer and communication apparatus having filter with different degrees of multiplexing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0508812B1 (en) | 1997-01-22 |
| EP0508812A1 (en) | 1992-10-14 |
| AU1484392A (en) | 1992-10-15 |
| FI911798A (fi) | 1992-10-13 |
| CA2065208A1 (en) | 1992-10-13 |
| DE69216896D1 (de) | 1997-03-06 |
| DE69216896T2 (de) | 1997-06-05 |
| FI911798A0 (fi) | 1991-04-12 |
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