JPH05129814A - Dielectric filter - Google Patents
Dielectric filterInfo
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- JPH05129814A JPH05129814A JP29343091A JP29343091A JPH05129814A JP H05129814 A JPH05129814 A JP H05129814A JP 29343091 A JP29343091 A JP 29343091A JP 29343091 A JP29343091 A JP 29343091A JP H05129814 A JPH05129814 A JP H05129814A
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- dielectric
- conductive material
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は誘電体フィルタに関す
る。近年、多重無線装置、及び移動無線装置何れにおい
ても益々小型化が進み、マイクロ波部はＭＩＣ(Micro w
ave IC) からＭＭＩＣ(Monolithic Micro wave IC)に代
わろうとしている。ところがそれら装置に使用されてい
る不用波を除去するためのフィルタは、ＴＥ01δモード
などの誘電体フィルタで従来の導波管を用いたものより
は小型であるが１０ｃｍ程度の長さがありＭＭＩＣを用
いたマイクロ波部の大きさに比較すると大きなものとな
ってしまう。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a dielectric filter. In recent years, miniaturization has been increasingly advanced in both multiplex wireless devices and mobile wireless devices, and the microwave section has a MIC (Micro w
ave IC) is about to replace MMIC (Monolithic Micro wave IC). However, the filter for removing the unwanted wave used in these devices is a dielectric filter such as TE 01 δ mode, which is smaller than the one using the conventional waveguide, but has a length of about 10 cm. Compared with the size of the microwave part using the MMIC, it becomes large.
【０００２】そこで、所定形状の誘電体表面を導電体で
メタライズし、その上面中央部を機械的に研削して穴を
開けた小型の誘電体フィルタが使用される。しかし、機
械的に穴を開けて周波数の調整を行うために、その調整
が容易でなく、また一旦周波数を固定すると、他の周波
数に変更できないと言った欠点がある。そこで、そのよ
うな欠点を補うことのできる誘電体フィルタが要望され
ている。Therefore, a small dielectric filter is used in which a dielectric surface having a predetermined shape is metallized with a conductor, and the central portion of the upper surface is mechanically ground to make a hole. However, since the frequency is adjusted by mechanically making a hole, the adjustment is not easy, and once the frequency is fixed, it cannot be changed to another frequency. Therefore, there is a demand for a dielectric filter that can compensate for such drawbacks.
【０００３】[0003]
【従来の技術】図７は従来の誘電体フィルタの構成を示
す概略斜視図であり、図８は図７に示す誘電体フィルタ
を一点鎖線Ｙ−Ｙで切断した際の断面図である。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic perspective view showing the structure of a conventional dielectric filter, and FIG. 8 is a sectional view of the dielectric filter shown in FIG. 7 taken along the alternate long and short dash line YY.
【０００４】図７において、１はＴＥ101 モードの誘電
体フィルタであり、基板２上に載置固定されている。こ
の誘電体フィルタ１は、比誘電率εr が２０〜２００の
セラミック等の誘電体３の全表面を金、銀又は銅等の導
電材料４でメタライズし、その上面中央部に円形状の穴
５（図８参照）を設けて構成したものであり、対向する
正面及び背面には、マイクロ波信号の入力部４ａ及び出
力部４ｂが形成されている。In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a TE 101 mode dielectric filter, which is mounted and fixed on the substrate 2. In this dielectric filter 1, the entire surface of a dielectric 3 such as ceramic having a relative permittivity ε r of 20 to 200 is metallized with a conductive material 4 such as gold, silver or copper, and a circular hole is formed in the center of the upper surface. 5 (see FIG. 8) is provided, and a microwave signal input section 4a and a microwave signal output section 4b are formed on the front and back surfaces facing each other.
【０００５】基板２上には、マイクロストリップ線路に
よるマイクロ波信号入力線路６及び、マイクロ波信号出
力線路７が形成されており、入力線路６は金リボン８に
より誘電体フィルタ１の入力部４ａに接続され、出力線
路７は金リボン９により誘電体フィルタ１の出力部４ｂ
に接続されている。A microwave signal input line 6 and a microwave signal output line 7 formed by a microstrip line are formed on the substrate 2, and the input line 6 is connected to the input portion 4a of the dielectric filter 1 by the gold ribbon 8. The output line 7 is connected to the output line 4b of the dielectric filter 1 by the gold ribbon 9.
It is connected to the.
【０００６】このような構成において、入力線路６から
入力されたマイクロ波信号Ｓ１は、誘電体フィルタ１の
４ａ部と全面メタライズの接続箇所※部でショートとな
る。このショートとなった箇所に最も多くの電流が流
れ、この部分で生じる磁界が、誘電体フィルタ１の持つ
所定共振モードの磁界に結合し、これによって誘電体フ
ィルタ１に設定された中心周波数で定まる周波数のマイ
クロ波信号が背面の出力部４ｂから金リボン９を介して
出力線路７へ出力される。In such a structure, the microwave signal S1 input from the input line 6 is short-circuited at the connection point * of the 4a portion of the dielectric filter 1 and the entire metallization. The largest amount of current flows in this short-circuited portion, and the magnetic field generated in this portion is coupled to the magnetic field of the predetermined resonance mode of the dielectric filter 1, and is thereby determined by the center frequency set in the dielectric filter 1. A microwave signal having a frequency is output from the output section 4b on the rear surface to the output line 7 via the gold ribbon 9.
【０００７】中心周波数は穴５の内部がメタライズされ
ている時、誘電体フィルタ１の穴５を深くする程に穴５
の底部と誘電体フィルタ１の底面とのキャパシタンスが
大きくなり、これによって低くなるものである。また、
穴５の内部がメタライズされていない時、穴５の直径を
大きくしても周波数が高くなるが、誘電体フィルタ１の
中央部ほど電界が強いために、ある直径以上から周波数
はさほど変化しなくなる。When the inside of the hole 5 is metallized, the center frequency is increased by making the hole 5 of the dielectric filter 1 deeper.
The capacitance between the bottom of the dielectric filter 1 and the bottom of the dielectric filter 1 increases, which lowers the capacitance. Also,
When the inside of the hole 5 is not metallized, the frequency increases even if the diameter of the hole 5 is increased. However, since the electric field is stronger toward the center of the dielectric filter 1, the frequency does not change so much from a certain diameter. ..
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した誘
電体フィルタ１においては、その中心周波数を変化させ
るために、機械的な研削によって誘電体３に穴５を形成
しているが、誘電体３が硬質なために穴５を形成しずら
く、所望の中心周波数を容易に得ることができないとい
った問題があった。By the way, in the above-mentioned dielectric filter 1, the holes 5 are formed in the dielectric 3 by mechanical grinding in order to change the center frequency thereof. However, there is a problem that it is difficult to form the hole 5 because it is hard and the desired center frequency cannot be easily obtained.
【０００９】また、中心周波数が固定されるために、こ
の誘電体フィルタ１を用いた装置において、他の周波数
が必要とされる場合、それに対応できないといった問題
もある。Further, since the center frequency is fixed, there is a problem that the apparatus using the dielectric filter 1 cannot cope with another frequency when it is required.
【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、所望の中心周波数を容易に得ることがで
き、かつ容易に可変することができる誘電体フィルタを
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a dielectric filter which can easily obtain a desired center frequency and can easily change the center frequency. There is.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。この図に示す誘電体フィルタは、誘電体ブロック
５１の全面を導電材料５２で被覆し、その導電材料５２
を、上面で一定幅で周回して除去することにより他の被
覆部分と分離した電極部５３を設け、該電極部５３と分
離した被覆部分による接地部５４と、電極部５３とをバ
ラクタダイオード５５で接続して構成したものである。FIG. 1 shows the principle of the present invention. In the dielectric filter shown in this figure, the entire surface of the dielectric block 51 is covered with a conductive material 52, and the conductive material 52 is
Is provided on the upper surface by circling and removing it with a constant width to provide an electrode portion 53 separated from other coating portions, and the ground portion 54 by the coating portion separated from the electrode portion 53 and the electrode portion 53 are varactor diode 55. It is configured by connecting with.
【００１２】[0012]
【作用】上述した本発明によれば、バラクタダイオード
５５への印加電圧を可変することによって、バラクタダ
イオード５５の接合容量が変化し、この変化に応じて電
極部５３とその底面とのキャパシタンスが変化するの
で、誘電体フィルタ、即ちＴＥモード誘電体共振器の中
心周波数が変化することになる。従って、所望の中心周
波数を容易に得ることができる。According to the present invention described above, by varying the voltage applied to the varactor diode 55, the junction capacitance of the varactor diode 55 changes, and the capacitance between the electrode portion 53 and the bottom surface thereof changes according to this change. Therefore, the center frequency of the dielectric filter, that is, the TE mode dielectric resonator changes. Therefore, the desired center frequency can be easily obtained.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図２は本発明の第１実施例による誘電体フ
ィルタの構成を示す斜視図であり、図３は図２に示す誘
電体フィルタを一点鎖線Ｙ１−Ｙ１で切断した際の断面
図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 is a perspective view showing the structure of the dielectric filter according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of the dielectric filter shown in FIG. 2 taken along the alternate long and short dash line Y1-Y1.
【００１４】図２において、１１はＴＥ101 モードの誘
電体フィルタであり、基板１２上に載置固定されてい
る。この誘電体フィルタ１１は、図３に示すように、誘
電率εr が２０〜２００のセラミック等の誘電体１３の
上面中央部に円形状の穴を設け、誘電体１３の全表面を
金、銀又は銅等の導電材料１４でメタライズし、メタラ
イズされた穴部１５の上面周囲のメタライズ部分を環状
に削り取り、更に、メタライズされた穴部１５を電極部
とし、この電極部と接地された他のメタライズ部分とを
バラクタダイオード１６で接続して構成したものであ
る。In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a TE 101 mode dielectric filter, which is mounted and fixed on the substrate 12. In this dielectric filter 11, as shown in FIG. 3, a circular hole is provided in the center of the upper surface of a dielectric 13 such as ceramic having a dielectric constant ε r of 20 to 200, and the entire surface of the dielectric 13 is made of gold. Metallized with a conductive material 14 such as silver or copper, the metallized portion around the upper surface of the metallized hole 15 is shaving in an annular shape, and the metallized hole 15 is used as an electrode portion, which is grounded to the other electrode portion. And a metallized portion of the above are connected by a varactor diode 16.
【００１５】この誘電体フィルタ１１においては、穴部
１５が設けられているので、従来例で説明したように中
心周波数を低くすることができ、また、バラクタダイオ
ード１６に印加する電圧を変化させることによって中心
周波数を変化させることができる。Since the hole 15 is provided in the dielectric filter 11, the center frequency can be lowered as described in the conventional example, and the voltage applied to the varactor diode 16 can be changed. The center frequency can be changed by.
【００１６】但し、この誘電体フィルタ１１には、図７
に示す従来例と同様に、対向する正面及び背面にマイク
ロ波信号の入力部１４ａ及び出力部（図示せず）が形成
されている。However, the dielectric filter 11 has a structure shown in FIG.
Similar to the conventional example shown in FIG. 3, an input portion 14a and an output portion (not shown) for the microwave signal are formed on the front and back surfaces facing each other.
【００１７】また、図２に示すように基板１２上には、
マイクロストリップ線路によるマイクロ波信号入力線路
１７及び、マイクロ波信号出力線路１８が形成されてお
り、入力線路１７は金リボン１９により誘電体フィルタ
１１の入力部１４ａに接続され、出力線路１８は図示せ
ぬ金リボンにより誘電体フィルタ１１の出力部に接続さ
れている。更に、基板１２上にはマイクロストリップ線
路によるλ／４に対応する長さのマイクロ波除去回路２
０が形成されており、そのショート側となる端部が、バ
ラクタダイオード１６のカソード端にλ／４に対応する
長さの金リボン２１で接続されると共に、端子Ｔ１に導
線２２によって接続されている。Further, as shown in FIG. 2, on the substrate 12,
A microwave signal input line 17 and a microwave signal output line 18 are formed by a microstrip line. The input line 17 is connected to the input portion 14a of the dielectric filter 11 by a gold ribbon 19, and the output line 18 is not shown. It is connected to the output part of the dielectric filter 11 by a gold ribbon. Further, on the substrate 12, the microwave removing circuit 2 having a length corresponding to λ / 4 by the microstrip line is provided.
0 is formed, and the end portion on the short side is connected to the cathode end of the varactor diode 16 with a gold ribbon 21 having a length corresponding to λ / 4, and is also connected to the terminal T1 by a conductive wire 22. There is.
【００１８】端子Ｔ１には、バラクタダイオード１６の
接合容量を可変するための制御電圧Ｖｃが印加されるよ
うになっている。このような構成において、入力線路１
７から入力されたマイクロ波信号Ｓ１の内の、誘電体フ
ィルタ１１に設定された中心周波数で定まる周波数のマ
イクロ波信号が背面の出力部から金リボンを介して出力
線路１８へ出力される。A control voltage Vc for varying the junction capacitance of the varactor diode 16 is applied to the terminal T1. In such a configuration, the input line 1
Among the microwave signals S1 input from 7, the microwave signal having a frequency determined by the center frequency set in the dielectric filter 11 is output from the output section on the back side to the output line 18 via the gold ribbon.
【００１９】以上説明したように第１実施例による誘電
体フィルタ１１においては、誘電体フィルタ１１の穴部
１５と底面間に生じるキャパシタンスに対応する中心周
波数を得ることができ、また、制御電圧Ｖｃの電圧値を
変化させることによって、中心周波数を変化させること
ができる。従って、広帯域に可変できる中心周波数を得
ることができるので、この誘電体フィルタ１１を用いた
装置において、他の周波数が必要とされる場合でも、そ
れに対応することができる。As described above, in the dielectric filter 11 according to the first embodiment, the center frequency corresponding to the capacitance generated between the hole 15 and the bottom surface of the dielectric filter 11 can be obtained, and the control voltage Vc can be obtained. The center frequency can be changed by changing the voltage value of. Therefore, it is possible to obtain a center frequency that can be varied in a wide band, so that even if another frequency is required in the device using this dielectric filter 11, it can be coped with.
【００２０】また、図４に示すように穴部２３を誘電体
フィルタ１１′の底面に設けても第１実施例と同様な効
果を得ることが出来る。更に、図３又は図４に示す何れ
かの構成において、複数のバラクタダイオード１６を並
列に接続した場合、ダイオード全体で容量が大きくなる
のでより広帯域な周波数の調整を行うことができ、バラ
クタダイオード１６を直列に接続した場合、周波数の微
調整が可能となる。Further, as shown in FIG. 4, even if the hole 23 is provided on the bottom surface of the dielectric filter 11 ', the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, in the configuration shown in either FIG. 3 or FIG. 4, when a plurality of varactor diodes 16 are connected in parallel, the capacitance of the entire diode increases, so that a wider frequency band can be adjusted, and the varactor diode 16 can be adjusted. When is connected in series, the frequency can be finely adjusted.
【００２１】次に、第２実施例による誘電体フィルタ
を、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５及び
図６において図２及び図３に示す第１の各部に対応する
部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。Next, the dielectric filter according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6, parts corresponding to the first parts shown in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００２２】図５はＴＥ101 モードの誘電体フィルタ３
１の断面図である。この誘電体フィルタ３１は、図６に
示すように、全表面がメタライズされた誘電体１３の中
央部に上面から底面に抜ける貫通穴３２を設け、貫通穴
３２にバラクタダイオード３３を嵌合し、表面のメタラ
イズ部分１４を周回して一定幅で削り取ってスリット部
１４ｃを形成し、これにより電極側３４とアース側３５
とに分離し、更に、図５に示すように、嵌合されたバラ
クタダイオード３３のアノード端を半田３６により電極
側３４に接合し、カソード端をアース側３５に接合して
構成したものである。FIG. 5 shows a TE 101 mode dielectric filter 3
It is sectional drawing of 1. As shown in FIG. 6, this dielectric filter 31 is provided with a through hole 32 extending from the top surface to the bottom surface in the central portion of the dielectric 13 whose entire surface is metallized, and a varactor diode 33 is fitted into the through hole 32. The metallized portion 14 on the surface is circulated and scraped off with a constant width to form a slit portion 14c, whereby the electrode side 34 and the ground side 35 are formed.
Further, as shown in FIG. 5, the fitted varactor diode 33 has an anode end joined to the electrode side 34 with solder 36 and a cathode end joined to the ground side 35. ..
【００２３】このような構成の誘電体フィルタ３１によ
れば、電界が集中する部分に貫通穴３２が設けられ、貫
通穴３２にバラクタダイオード３３が嵌合されているの
で、バラクタダイオード３３への印加電圧（制御電圧Ｖ
ｃ）を可変することによって、第１実施例の誘電体フィ
ルタ１１よりもより広帯域に中心周波数を変化させるこ
とができる。According to the dielectric filter 31 having such a configuration, since the through hole 32 is provided in the portion where the electric field is concentrated and the varactor diode 33 is fitted in the through hole 32, application to the varactor diode 33 is performed. Voltage (control voltage V
By changing c), the center frequency can be changed in a wider band than the dielectric filter 11 of the first embodiment.
【００２４】また、誘電体フィルタ３１のメタライズ部
分１４を電極側３４とアース側３５とに分割したが、ス
リット部１４ｃで縦割りとしたために誘電体フィルタ３
１の下方から上面中央部に向かって流れる高周波電流が
妨げられることはなく、フィルタとしての機能を損なう
ことはない。Further, although the metallized portion 14 of the dielectric filter 31 is divided into the electrode side 34 and the ground side 35, since the slit portion 14c is vertically divided, the dielectric filter 3 is formed.
The high-frequency current flowing from below 1 toward the center of the upper surface is not disturbed, and the function as a filter is not impaired.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所望の中心周波数を容易に得ることができ、かつ容易に
可変することができる効果がある。As described above, according to the present invention,
There is an effect that a desired center frequency can be easily obtained and easily changed.
【図１】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例による誘電体フィルタの構
成を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the dielectric filter according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図２に示す誘電体フィルタを一点鎖線Ｙ１−Ｙ
１で切断した際の断面図である。FIG. 3 shows the dielectric filter shown in FIG.
It is sectional drawing when it cut | disconnects by 1.
【図４】図３に示す誘電体フィルタの変形例の構成を示
す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the dielectric filter shown in FIG.
【図５】本発明の第２実施例による誘電体フィルタの構
成を示す概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing the structure of a dielectric filter according to a second embodiment of the present invention.
【図６】図５に示す誘電体フィルタの形成過程を説明す
るための概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining a process of forming the dielectric filter shown in FIG.
【図７】従来例による誘電体フィルタの構成を示す概略
斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view showing the structure of a conventional dielectric filter.
【図８】図７に示す誘電体フィルタを一点鎖線Ｙ−Ｙで
切断した際の断面図である。8 is a cross-sectional view of the dielectric filter shown in FIG. 7 taken along the alternate long and short dash line Y-Y.
５１ 誘電体ブロック ５２ 導電材料 ５３ 電極部 ５４ 接地部 ５５ バラクタダイオード 51 Dielectric Block 52 Conductive Material 53 Electrode Part 54 Grounding Part 55 Varactor Diode
Claims (7)
フィルタにおいて、 誘電体ブロック(51)の全面を導電材料(52)で被覆し、 該導電材料(52)の上面に一定幅で周回して除去すること
により他の被覆部分と分離した電極部(53)を設け、 該電極部(53)と分離した被覆部分による接地部(54)と、
該電極部(53)とをバラクタダイオード(55)で接続して構
成し、 前記バラクタダイオード(55)への印加電圧を可変するこ
とによって中心周波数を変化させるようにしたことを特
徴とする誘電体フィルタ。1. In a dielectric filter using a TE mode dielectric resonator, the entire surface of a dielectric block (51) is covered with a conductive material (52), and the upper surface of the conductive material (52) is circulated with a constant width. An electrode part (53) separated from the other coating part by removing the electrode part (53), and a ground part (54) by the coating part separated from the electrode part (53),
A dielectric material characterized in that the electrode part (53) is connected by a varactor diode (55), and the center frequency is changed by varying the voltage applied to the varactor diode (55). filter.
したことを特徴とする請求項１記載の誘電体フィルタ。2. The dielectric filter according to claim 1, wherein the varactor diodes (55) are connected in parallel.
したことを特徴とする請求項１記載の誘電体フィルタ。3. The dielectric filter according to claim 1, wherein the varactor diodes (55) are connected in series.
ク(51)の全面を前記導電材料(52)で被覆し、 該導電材料(52)の穴部分の周囲を一定幅で除去すること
により他の被覆部分と分離した電極部を設け、 該電極部と分離した被覆部分による接地部と、該電極部
とを前記バラクタダイオード(55)で接続したことを特徴
とする請求項１記載の誘電体フィルタ。4. The whole surface of the dielectric block (51) having a hole on the upper surface is covered with the conductive material (52), and the periphery of the hole portion of the conductive material (52) is removed with a constant width. The electrode part separated from the other covered part by means of is provided, and the ground part by the covered part separated from the electrode part and the electrode part are connected by the varactor diode (55). Dielectric filter.
部を設けたことを特徴とする請求項１又は４記載の誘電
体フィルタ。5. The dielectric filter according to claim 1, wherein the bottom surface is provided with a hole covered with the conductive material (52).
記誘電体ブロック(51)に貫通穴を設けて該貫通穴に前記
バラクタダイオード(55)を嵌合すると共に、前記導電材
料(52)による被覆部分に前記誘電体ブロック(51)全体を
周回して削り取ったスリット部を設けることにより前記
被覆部分を２つに分離し、この分離された一方を電極
部、他方を接地部とし、これら電極部及び接地部に該バ
ラクタダイオード(11)のカソード端及びアノード端を接
続したことを特徴とする請求項１記載の誘電体フィル
タ。6. A through hole is provided in the dielectric block (51) whose entire surface is covered with the conductive material (52), and the varactor diode (55) is fitted into the through hole, and the conductive material ( 52) The covering portion is divided into two by providing a slit portion that is cut around the entire dielectric block (51) in the covering portion by 52), and one of the separated portions is used as an electrode portion and the other is used as a ground portion. 2. The dielectric filter according to claim 1, wherein a cathode end and an anode end of the varactor diode (11) are connected to the electrode portion and the ground portion.
向に沿って形成したことを特徴とする請求項６記載の誘
電体フィルタ。7. The dielectric filter according to claim 6, wherein the slit portion is formed along a direction in which a high frequency current flows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29343091A JPH05129814A (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Dielectric filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29343091A JPH05129814A (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Dielectric filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129814A true JPH05129814A (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=17794659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29343091A Withdrawn JPH05129814A (en) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | Dielectric filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05129814A (en) |
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