JPH05175705A

JPH05175705A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH05175705A
Application number: JP34088491A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Yorita; 忠弘寄田; Hitoshi Tada; 斉多田; Yoshiki Yamada; 良樹山田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】小型、軽量かつ低価格の誘電体フィルタを提
供する。【構成】少なくとも１個の誘電体同軸共振器θ１〜θ
３と少なくとも１個のＬＣ共振器Ｓ１とを結合してフィ
ルタ回路１を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の誘電体同軸共振
器を従属接続してなる誘電体フィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来の誘電体フィルタの構造
を示す分解斜視図である。従来の誘電体フィルタは、セ
ラミックス等からなる筒状の誘電体の、一方端面２１ａ
を除く外周面及び内周面を導電材料で被覆してなる複数
の誘電体同軸共振器２１をコンデンサ結合電極２２ａが
形成された結合基板２２を介して相互に結合することに
より内部ユニット２０を構成し、この内部ユニット２０
をケース２６，２７に収納して構成されている。

【０００３】前記誘電体共振器２１の開放端面２１ａ側
の孔２１ｂには突出させて結合端子２３が設けられ、各
誘電体共振器２１は該結合端子２３を介して前記結合基
板２２に接続されている。また、前記結合基板２２の両
端部にはそれぞれ端子２４，２５が接続され、これらの
端子２４，２５により誘電体フィルタの入出力端子が構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の誘電体フィ
ルタは、誘電体同軸共振器２１のみを縦属接続して構成
されているので、形状が大きくなる、重量が重くなる、
材料費が高価になる等の問題がある。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、小型、軽量化が可能で、しかも低コストの誘電
体フィルタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも１個の誘電体同軸共振器と少
なくとも１個のＬＣ共振器とを結合してフィルタ回路を
構成したものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、少なくともの１個の誘電体同
軸共振器と少なくとも１個のＬＣ共振器とを結合して誘
電体フィルタが構成される。誘電体同軸共振器と該誘電
体同軸共振器よりも小型、軽量、低コストのＬＣ共振器
を結合することにより、誘電体同軸共振器のみを従属接
続してなる誘電体フィルタよりも小型、軽量、低コスト
が可能となる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明に係る誘電体フィルタの回路
構成の一実施例を示す図である。同図に示す誘電体フィ
ルタ１は、３個の誘電体同軸共振器θ１，θ２，θ３
と、コイルＬ１とコンデンサＣ６とからなるＬＣ並列共
振器Ｓ１とを結合容量Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を介して縦属接
続したバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）であ
る。なお、Ｃ１，Ｃ５は、それぞれ外部結合容量であ
る。

【０００９】周知のように１／４波長の誘電体同軸共振
器θは、共振器の長さをｄ、管内波長をλｇとすると、
ｄ＝λｇ／４となる周波数ｆｏで反共振点を有し、この
反共振点近傍の特性は、等価的にＬＣ並列共振器に置き
換えることができる。

【００１０】従って、上記誘電体フィルタ１は、４個の
誘電体同軸共振器θ１〜θ４を縦属接続してなる誘電体
フィルタのうち、４番目の誘電体同軸共振器θ４を前記
ＬＣ並列共振器Ｓ１に置換したものと考えることができ
る。

【００１１】なお、誘電体同軸共振器θ１〜θ４のう
ち、２個又は３個の誘電体同軸共振器θをＬＣ並列共振
器に置換してもよい。また、誘電体同軸共振器θ及びＬ
Ｃ並列共振器をそれぞれ任意の数ずつ組み合わせて共振
器素子を多段に縦属接続してなる誘電体フィルタを構成
してもよい。

【００１２】図２は、上記誘電体フィルタ１の構造の一
実施例を示す分解斜視図である。同図に示す誘電体フィ
ルタ１は、縦型タイプ（軸方向を搭載面に対して垂直に
して誘電体同軸共振器を配置した構造）のものである。

【００１３】誘電体フィルタ１は、内部ユニット２をケ
ース６に収納して組み立てられる。なお、必要に応じて
不図示のカバーを被せるようにしてもよい。

【００１４】前記内部ユニット２は、誘電体同軸共振器
θ１〜θ３、ＬＣ並列共振器Ｓ１のコイルＬ１及びフィ
ルタの入出力端子４，５を、後述する結合基板３の表裏
面に形成された所定の電極Ｄに接続して形成されてい
る。

【００１５】前記誘電体同軸共振器θ１〜θ３は、例え
ばセラミックス等からなる横断面方形の筒状の誘電体の
外周面、内周面及び一方端面を銀、銅等の導電材料で被
覆した終端ショートの１／４波長同軸共振器で構成さ
れ、開放端面には前記内周面から突出させて結合端子
（不図示）が設けられている。そして、前記誘電体同軸
共振器θ１〜θ３は、開放端面が前記結合基板３の表面
に対向するように配置され、この状態で各結合端子が結
合基板３の所定の電極Ｄにそれぞれ接続されている。

【００１６】また、コイルＬ１は、空心の巻線コイルか
らなり、コンデンサＣ６は、後述するように結合基板３
の表裏面に形成された電極Ｄにより構成され、前記コイ
ルＬ１を結合基板３の所定の位置に接続することにより
ＬＣ並列共振器Ｓ１が構成されている。

【００１７】図３は、前記結合基板３の表裏面に形成さ
れた電極パターンの一例を示したものである。

【００１８】結合基板３の一方端適所には入力端子４を
取り付けるための孔３１が設けられ、他方端適所には、
出力端子５を取り付けるための孔３２と前記コイルＬ１
を取り付けるための孔３３，３４が設けられている。

【００１９】また、結合基板３の表面には、前記誘電体
同軸共振器θ１〜θ３の結合端子がそれぞれ接続される
電極Ｄ２〜Ｄ４と前記コンデンサＣ６の一方の電極Ｄ５
とが所定のギャップＫ２〜Ｋ４を設けて形成されてい
る。なお、前記電極Ｄ５は、前記孔３３を含むように形
成されている。

【００２０】結合容量Ｃ２〜Ｃ４（図１参照）は、前記
ギャップＫ２〜Ｋ４によりそれぞれ形成され、誘電体同
軸共振器θ１〜θ３は、結合基板３に接続することによ
り相互に結合される。

【００２１】また、結合基板３の裏面には、前記電極Ｄ
２と対向させて電極Ｄ１が、また、前記電極Ｄ５と対向
させて電極Ｄ６と電極Ｄ７とが形成されている。

【００２２】なお、前記電極Ｄ１は前記孔３１を含み、
前記電極Ｄ２は該孔３１を含まないように形成されてい
る。また、前記電極Ｄ６は前記孔３４を、前記電極Ｄ７
は前記孔３２をそれぞれ含むように形成されている。

【００２３】そして、電極Ｄ１と電極Ｄ２間のギャップ
Ｋ１と、電極Ｄ５と電極Ｄ７間のギャップＫ５とにより
それぞれ外部結合容量Ｃ１と外部結合容量Ｃ５とが形成
され、電極Ｄ５と電極Ｄ６間のギャップＫ６によりＬＣ
並列共振回路Ｓ１のコンデンサＣ６が形成されている。

【００２４】コイルＬ１は、リード線部をそれぞれ孔３
３，３４に嵌入し、電極Ｄ５と電極Ｄ７とに半田付けし
て結合基板３に取り付けられる。これによりコイルＬ１
は、前記ギャップＫ６により形成されるコンデンサＣ６
に並列に接続され、ＬＣ並列共振回路Ｓ１が構成され
る。

【００２５】また、前記入力端子４及び出力端子５は、
それぞれ一方端を前記孔３１と孔３２とに嵌入し、前記
電極Ｄ１と電極Ｄ７とに半田付けすることにより結合基
板３に取り付けられる。

【００２６】そして、上記のように組み立てられた内部
ユニット３を、図２に示すように断面コ字型のケース６
に収納して誘電体フィルタ１が組み立てられる。なお、
この時、内部ユニット２の接地点はケース６に接続さ
れ、前記電極Ｄ６（ＬＣ並列共振回路Ｓ１のアース側）
も接地される。

【００２７】上記のように誘電体フィルタ１は、誘電体
同軸共振器θ１〜θ３と、該誘電体同軸共振器θ１〜θ
３よりも小型、軽量、低価格のＬＣ並列共振器Ｓ１とを
結合容量Ｃ２〜Ｃ４を介して縦属接続させているので、
誘電体同軸共振器のみを４個を縦属接続したものより
も、小型化、軽量化及び低コスト化を図ることが可能と
なる。

【００２８】また、前記ＬＣ並列共振器Ｓ１のコンデン
サＣ６を結合基板３に一体に形成しているので、部品点
数が低減し、低コスト化、コンパクト化及び組立作業の
簡素化等をより向上させることができる。

【００２９】図４は、横型タイプ（軸方向を搭載面に平
行にして誘電体同軸共振器を配置した構造）の誘電体フ
ィルタ１の内部ユニットを示す斜視図である。なお、カ
バーは省略している。また、図５は、図４のＡ矢視図で
ある。

【００３０】図４において、２′は内部ユニット、３′
は結合基板、４′，５′はフィルタの入出力端子、６′
はケース、７〜９は誘電体同軸共振器θ１〜θ３の結合
端子である。

【００３１】前記結合基板３′の表面には、図６に示す
ように、５個の電極Ｄ１１〜Ｄ１５が相互に所定のギャ
ップＫ２′〜Ｋ５′を有して設けられ、該ギャップＫ
２′〜Ｋ４′によりそれぞれ前記結合容量Ｃ２〜Ｃ４
が、またギャップＫ５′により前記外部結合容量Ｃ５が
形成されるようになっている。

【００３２】また、結合基板３′の裏面には、前記電極
Ｄ１１、Ｄ１４及びＤ１５に対向してそれぞれ電極Ｄ１
０，Ｄ１６，Ｄ１７が設けられ、電極Ｄ１７は、結合基
板３′の短辺側の側面電極により前記電極Ｄ１５にショ
ートされ、該電極Ｄ１５が裏面側に回り込んだ形になっ
ている。

【００３３】そして、前記電極Ｄ１０と電極Ｄ１１間の
ギャップＫ１′により前記外部結合容量Ｃ１が形成さ
れ、前記電極Ｄ１４と電極Ｄ１６間のギャップＫ６′に
よりＬＣ並列共振回路Ｓ１のコンデンサＣ６が形成され
ている。

【００３４】図４に戻り、前記誘電体同軸共振器θ１〜
θ３は、下側の側面が前記ケース６′に接続され、結合
端子７〜９がそれぞれ前記電極Ｄ１１〜Ｄ１３に接続さ
れている。また、前記コイルＬ１は、一方のリード線部
が誘電体同軸共振器θ３の側面１０に接続され、他方の
リード端子部１２が前記電極Ｄ１４に接続されている。
また、前記結合基板３′の電極Ｄ１０及びＤ１７には、
それぞれ入力端子４′と出力端子５′とが接続されてい
る。

【００３５】一方、結合基板３′は、図５に示すよう
に、電極Ｄ１６がケース６′の適所を切り起こして形成
された接片１１に接続（接地）され、これによりＬＣ並
列共振器Ｓ１が接地されるようになっている。

【００３６】従って、結合基板３′に前記誘電体同軸共
振器θ１〜θ３及びコイルＬ１を接続するとともに、該
結合基板３′及び誘電体同軸共振器θ１〜θ３をケース
６′に取り付けることにより前記誘電体同軸共振器θ１
〜θ３及びＬＣ並列共振器Ｓ１を縦属接続してなるフィ
ルタ回路が構成される。

【００３７】なお、前記電極Ｄ１６は、前記接片１１に
代えて、金属又は導電材からなるスペーサを介してケー
ス６′に接続してもよく、或いは、導電性接着剤により
直接、ケース６′に接着するようにしてもよい。

【００３８】この実施例では、前記電極Ｄ１６の接地に
より結合基板３′がケース６′に固定されるので、内部
ユニット２′の安定性が向上する。

【００３９】ところで、上記実施例では、ＬＣ並列共振
回路Ｓ１の容量Ｃ６を結合基板３，３′に形成していた
が、単体部品のコンデンサを用いてもよい。

【００４０】図７は、ＬＣ並列共振回路Ｓ１を空心の巻
線コイルＬ１と単体部品のコンデンサＣ６で構成した場
合の内部ユニット２′の要部平面図である。また、図８
は、結合基板３″の電極パターンを示す図である。

【００４１】この実施例では、ＬＣ並列共振回路Ｓ１の
容量Ｃ６を単体部品で構成しているので、結合基板３″
は、図６に示す結合基板３′において、電極Ｄ１６を除
いたものとなっている。

【００４２】また、内部ユニット２′の構造は、図４に
示す内部ユニット２において、コンデンサＣ６を前記空
心コイルＬ１のリード線部１２と誘電体同軸共振器θ３
の側面１０間に接続したものである。

【００４３】このようにＬＣ並列共振器Ｓ１は、誘電体
同軸共振器θ３の側面外導体１０上に取り付けられてい
るので、内部ユニット２′も前記内部ユニット２と同様
にコンパクトに構成することができる。

【００４４】なお、前記結合基板３″は、図９に示すよ
うに前記電極Ｄ１５を除き、前記電極Ｄ１７を前記電極
Ｄ１４に対向させて設け、この表裏面の電極Ｄ１４とＤ
１７間で出力容量Ｃ５を形成するようにしてもよい。こ
のようにすると、前記電極Ｄ１５の分、結合基板３″の
長手方向の長さが短くなり、より小型化が可能となる。

【００４５】なお、上記実施例では、減衰極を持たない
ＢＰＦについて説明したが、本発明は、減衰極を有する
誘電体フィルタについても適用することができる。

【００４６】図１０〜図１４は、減衰極を有する誘電体
フィルタの回路構成の一例を示す図である。

【００４７】図１０に示す誘電体フィルタは、図１にお
いて、前記ＬＣ並列共振回路Ｓ１に代えて、該ＬＣ並列
共振回路Ｓ１とコンデンサＣ７とのＬＣ直並列共振回路
からなるトラップ回路Ｓ２を誘電体同軸共振器θと結合
したＢＰＦで、前記ＬＣ直並列共振回路Ｓ２の共振点で
減衰極を有する。

【００４８】また、図１１に示す誘電体フィルタは、図
１において、前記ＬＣ並列共振回路Ｓ１に代えて、コイ
ルＬ１とコンデンサＣ６とのＬＣ直列共振回路からなる
トラップ回路Ｓ３を接続したＢＰＦで、前記ＬＣ直列共
振回路Ｓ３の共振点で減衰極を有する。

【００４９】また、図１２に示す誘電体フィルタは、図
１において、前記ＬＣ並列共振回路Ｓ１を縦属接続に代
えて、出力ラインに直列に接続したＢＰＦで、該ＬＣ並
列共振器回路Ｓ１の共振点で減衰極を有する。

【００５０】また、図１３に示す誘電体フィルタは、図
１において、誘電体同軸共振器θ３とＬＣ並列共振回路
Ｓ１との結合位置を入替え、該誘電体同軸共振器θ２と
誘電体同軸共振器θ３の両接続点ａｂ間をコンデンサＣ
８で結合したＢＰＦである。

【００５１】そして、これらの誘電体フィルタにおい
て、任意の誘電体同軸共振器θをＬＣ並列共振器に置き
換えて構成することができる。

【００５２】また、本発明は、複数の誘電体同軸共振器
θを多段接続してなるバンドエリミネーションフィルタ
についても、上述と同様に一部の誘電体同軸共振器θを
ＬＣ並列共振器に置換することにより上述同様の効果を
得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも１個の誘電体同軸共振器と少なくとも１個の
ＬＣ共振器とを結合してフィルタ回路を構成したので、
誘電体同軸共振器のみを縦属接続させたものよりも、小
型化、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘電体フィルタの回路構成の一実
施例を示す図である。

【図２】本発明に係る誘電体フィルタの構造の一例を示
す分解斜視図である。

【図３】結合基板の表裏面に形成された電極パターンの
一例を示す図である。

【図４】横型タイプの誘電体フィルタの内部ユニットを
示す斜視図である。

【図５】図４のＡ矢視図である。

【図６】横型タイプの誘電体フィルタに適用される結合
基板の表裏面に形成された電極パターンの一例を示す図
である。

【図７】ＬＣ並列共振回路を巻線コイルと単体のコンデ
ンサとで構成した誘電体フィルタの内部ユニットの構造
を示す要部平面図である。

【図８】前記内部ユニットに適用される結合基板の表裏
面に形成された電極パターンを示す図である。

【図９】前記内部ユニットに適用される結合基板の表裏
面に形成された電極パターンの他の例を示す図である。

【図１０】減衰極を有する誘電体フィルタの回路構成の
一例を示す図である。

【図１１】ＬＣ直並列共振回路からなるトラップ回路を
有する誘電体フィルタの回路構成の一例を示す図であ
る。

【図１２】ＬＣ並列共振回路からなるトラップ回路を有
する誘電体フィルタの回路構成の一例を示す図である。

【図１３】減衰極を有する誘電体フィルタの他の回路構
成例を示す図である。

【図１４】従来の誘電体フィルタの構造を示す要部斜視
図である。

【符号の説明】１誘電体フィルタ２，２′ 内部ユニット３，３′，３″ 結合基板４，４′ 入力端子５，５′ 出力端子６，６′ ケース７〜９結合端子１０誘電体同軸共振器の側面１１接片１２リード線部Ｃ１〜Ｃ８コンデンサＤ１〜Ｄ７，Ｄ１０〜Ｄ１７電極Ｌ１コイル θ１〜θ４誘電体同軸共振器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ＬＣ共振器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１個の誘電体同軸共振器と少
なくとも１個のＬＣ共振器とを結合してフィルタ回路が
構成されていることを特徴とする誘電体フィルタ。