JPH05283907A

JPH05283907A - ストリップライン型フィルタ

Info

Publication number: JPH05283907A
Application number: JP10871492A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Imaizumi; 達也今泉; Jiro Ogiwara; 次朗荻原; Toshio Shimizu; 利雄清水; Satoshi Kazama; 智風間
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】誘電体フィルタにおいて３次高調波を抑制す
る。【構成】誘電体基板１に第１及び第２のストリップ導
体３、４を設ける。第１及び第２のストリップ導体３、
４の第１の部分３ｃ、４ｃの間隔ｄ1 を第２の部分３
ｄ、４ｄの間隔ｄ2 よりも小さくする。これにより、減
衰が最大になる点を基本波周波数ｆ0 の３倍の周波数３
ｆ0 に一致させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体基板とストリップ
導体とグランド導体とを備えたストリップライン型フィ
ルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体基板の表面に１／４波長のストリ
ップ導体（マイクロストリップライン）を複数個設け、
誘電体基板の裏面にグランド導体（アース導体）を設
け、各ストリップ導体の一端を開放し、他端をグランド
導体に接続した構造のストリップライン型フィルタは高
周波回路の分野で使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体フィ
ルタにおいて、共振時に基本波のみでなく、３次、５次
等の高調波が発生する。従って、この高調波を除去する
ためのフィルタを信号伝送路に接続することが必要にな
った。しかし、基本波の減衰を伴なわないで３次、５次
等の奇数次高調波をフィルタで除去することは困難であ
った。

【０００４】そこで、本発明の目的は３次高調波の発生
を抑制することができるストリップライン型フィルタを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、誘電体基板と、前記誘電体基板上又は中に
配置された複数のストリップ導体と、前記複数のストリ
ップ導体に対向するように前記誘電体基板の主面に設け
られたグランド導体とを備えたストリップライン型フィ
ルタにおいて、前記複数のストリップラインが第１の間
隔を有して平行に配置された第１の部分と前記第１の間
隔よりも広い第２の間隔を有して平行に配置された第２
の部分とを有していることを特徴とするストリップライ
ン型フィルタに係わるものである。なお、請求項２に示
すように、複数のストリップ導体を高さ位置が異なるよ
うに誘電体基板に埋設することができる。また、請求項
３に示すように、複数のストリップ導体の一部が平面的
に重なり合うように形成することができる。

【０００６】

【作用及び効果】各請求項の発明では、共振器の相互間
の結合がストリップ導体の一端で行われずに、一端と他
端との間の一部領域の相互間で行われている。これによ
り、高調波成分の抑制効果が生じる。例えば、図５の周
波数特性に示すように基本波周波数ｆ0 の３倍の周波数
において減衰を大きくして高調波を抑制することができ
る。

【０００７】

【第１の実施例】次に、図１〜図１１を参照して本発明
の第１の実施例に係わるＴＥＭモードのストリップライ
ン型フィルタを説明する。

【０００８】図１〜図３に示すＴＥＭモードの２つのス
トリップライン型共振器から成るフィルタは、誘電体基
板１と、この表面（一方の面）２に帯状に形成された１
／４波長の第１及び第２のストリップ導体３、４と、入
力及び出力結合コンデンサ用導体５、６と、誘電体基板
１の裏面７に形成されたグランド導体８と、コンデンサ
電極兼接続端子９、１０から成る。誘電体基板１は比誘
電率が９．６、厚さが０．６ｍｍのアルミナ誘電体磁器
基板から成る。図１で区別するために斜線が付されてい
るストリップ導体３、４は幅１ｍｍ、長さ２０ｍｍに形
成され、これ等の一端３ａ、４ａは結合コンデンサ用導
体５、６に接続され、他端３ｂ、４ｂが誘電体基板１の
側面を通ってグランド導体８に接続されている。なお、
結合コンデンサ用導体５、６は第１及び第２のストリッ
プ導体３、４に対して直角な方向に延びている。

【０００９】第１及び第２のストリップ導体３、４は第
１の間隔ｄ1 を有して平行に配置された第１の部分３
ｃ、４ｃと、第１の間隔ｄ1 （０．５ｍｍ）よりも広い
第２の間隔ｄ2 （５ｍｍ）を有して平行に配置された第
２の部分３ａ、４ｄとを有し、誘電体基板１を介してグ
ランド導体８に対向している。第１の部分３ｃ、４ｃは
狭い間隔を有して対向しているので、ここでの相互間の
容量結合は第２の部分３ｄ、４ｄよりも大きい。第１の
部分３ｃ、４ｃの長さｘは約４ｍｍであり、ストリップ
導体３、４の長さＬの約２０％である。

【００１０】誘電体基板１の裏面７においては、表面２
側の第１及び第２のストリップ導体３、４に対向するよ
うに大部分の領域にグランド導体８が設けられている。
また、表面２側のコンデンサ用導体５、６に対向するよ
うにコンデンサ電極兼接続端子９、１０が裏面７上に配
置されている。表面２側の第１及び第２のストリップ導
体３、４の他端３ｂ、４ｂは誘電体基板１の側面を介し
てグランド導体８に接続されている。なお、ストリップ
導体３、４と、コンデンサ用導体５、６と、グランド導
体８と、コンデンサ電極兼接続端子９、１０は導電性ペ
ースト（銀ペースト）を塗布して焼付けることによって
形成した金属導電体膜から成る。

【００１１】図４は図１〜図３のフィルタの等価回路で
ある。ここでは第１及び第２のストリップライン３、４
に基づく第１及び第２の共振器１１、１２の一端にコン
デンサ用導体５、６とコンデンサ電極兼接続端子９、１
０に基づく入力及び出力結合コンデンサＣ1 、Ｃ2 が接
続され、第１及び第２の共振器１１、１２が相互に容量
結合されている。

【００１２】図５は図１〜図４に示すフィルタのコンデ
ンサ電極兼接続端子９とコンデンサ電極兼接続端子１０
との間の信号伝送路における周波数−利得特性を示す。
これから明らかなように、基本波周波数ｆ0 のところで
最大の利得を示し、基本波周波数ｆ0 の３倍の周波数３
ｆ0 のところで小さな利得（大きな減衰）を示してい
る。即ち、３倍の高調波成分の発生が抑制されている。
図６はストリップ導体３、４の相互間隔をすべての領域
で一定（５ｍｍ）にした場合即ちストリップ導体３、４
の長さＬを変えないで第１の部分３ｃ、４ｃの長さｘを
ゼロにした場合のフィルタの周波数−利得特性を示す。
この図６から明らかなように、ｘ＝０の場合には、基本
波周波数ｆ0 の３倍の周波数３ｆ0 における利得が大き
くなり、３倍の高調波成分を抑制することができない。
本実施例では、図６に示す基本波周波数ｆ0 よりも高い
周波数領域の利得の谷点Ｂ即ち極（最大減衰点）を図５
に示す基本波周波数ｆ0 の３倍の位置にシフトしてい
る。なお、Ｌを一定に保って結合容量を得るための第１
の部分３ｃ、４ｃの長さｘを変えると周波数特性図にお
ける谷点Ｂがシフトすると共に、山点Ａもシフトする。
しかし、谷点Ｂのシフト量に対して山点Ａのシフト量は
少ない。

【００１３】図７及び図８はストリップ導体３、４の長
さＬを一定に保って第１の部分３ｃ、４ｃの長さｘを変
えた時のフィルタの周波数特性におけるＡ点の周波数の
変化分とＢ点の周波数の変化分を示し、図９はｘとｆ0
点の利得の関係を示し、図１０はｘと３ｆ0 の利得との
関係を示す。図７及び図８から明らかなように、ｘに対
するＡ点（山点）の周波数の変化は小さいが、Ｂ点（谷
点）の周波数の変化は大きい。また、図９及び図１０か
ら明らかなようにｆ0 点の利得をさほど変えないで３ｆ
0 点の利得を大幅に変えることができる。従って、通過
周波数帯域の大幅な変動なしに３倍高調波を抑制するこ
とができる。３倍高調波が抑制されると、これを除去す
るための特別なフィルタが不要になる。

【００１４】図１１はＬを一定に保ってｘを変化させた
時の通過帯域幅ＢＷの変化を示す。図５に示すＡ点から
−３ｄＢのレベルにおける通過帯域幅ＢＷは、ｘが大き
くなるに従って小さくなる。このため、ｘの値を変える
ことによって通過帯域幅ＢＷをコントロールすることが
でき、設計の自由度が大きくなる。また、ストリップ導
体３、４の相互間隔ｄ1 、ｄ2 を変えることによってフ
ィルタの周波数特性が変化するので、これによっても設
計の自由度が大きくなる。

【００１５】

【第２の実施例】次に、図１２〜図１５に示す第２の実
施例の誘電体フィルタを説明する。但し、図１２〜図１
５、更に後述する図１６〜図２１において図１〜図４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。図１２〜図１５に示す第２の実施例のフィルタは積
層型に構成されている。この積層型フィルタを構成する
時には、図１２に示すように第１、第２及び第３のグリ
ーンシート（磁器生シート）１４、１５、１６を用意
し、導電性ペーストの印刷によって第１及び第２のグリ
ーンシート１４、１５上にストリップライン３、４とコ
ンデンサ用導体５、６とを設ける。また、第１のグリー
ンシート１４の下面にグランド導体８ａ及び図１５に示
すコンデンサ電極兼接続端子９ａ、１０ａを設け、第３
のグリーンシート１６の上面にグランド導体８ｂとコン
デンサ電極兼接続端子９ｂ、１０ｂを設ける。また、第
１のグリーンシート１４に第１のストリップ導体３の端
部をグランド導体８ａに接続するための貫通孔１７を設
け、第３のグリーンシート１６には第２のストリップ導
体４の端部をグランド導体８ｂに接続するための貫通孔
１８を設ける。次に、３枚のグリーンシート１４、１
５、１６を積層して焼成する。なお、グランド導体８
ａ、８ｂとコンデンサ電極兼接続端子９ａ、９ｂ、１０
ａ、１０ｂは積層後又は焼成後に設けることもできる。
次に、コンデンサ電極兼接続端子９ａと９ｂとの間及び
１０ａと１０ｂとの間を接続するために溝１９、２０、
２１、２２、２３、２４に導電性ペーストを塗布し、ま
たストリップ導体３、４とグランド導体８ａ、８ｂとを
接続するために貫通孔１７、１８に導電性ペーストを充
填して焼成する。

【００１６】図１３〜図１５は焼成後のフィルタを示
す。これ等から明らかなように第１のストリップ導体３
及びコンデンサ用導体５と第２のストリップ導体４及び
コンデンサ用導体６とは３つの磁器層１４ａ、１５ａ、
１６ａから成る誘電体１ａの中に埋設され、且つ中間の
磁器層１５ａによって互いに分離されて高低差を有して
いる。従って、第１及び第２のストリップ導体３、４の
容量結合は、磁器層１５ａを介して得られる。このよう
に積層構造にすれば、ストリップ導体３、４を上下をグ
ランド導体８ａ、８ｂで覆うことができ、外来ノイズの
影響を軽減することができる。また、ストリップ導体
３、４の短絡を防止することができる。なお、図１２〜
図１５のフィルタの等価回路は図４と同一であるので、
第１の実施例と同一の作用効果を有する。

【００１７】

【第３の実施例】図１６及び図１８に示す第３の実施例
のフィルタは図１２〜図１５の第２の実施例の一部を変
形したものである。従って、図１６及び図１８におい
て、図１２〜図１５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２の磁器層１５ａの表面か
ら見た状態を示す図１６から明らかなように第１及び第
２のストリップ導体３、４の第１の部分３ｃ、４ｃの一
部が平面的に見て重なり合い、図１７に示すようにこれ
等の間に第２の磁器層１５ａが介在している。従って、
第１の部分３ｃ、４ｃの容量結合を強めることができ
る。その他は第２の実施例と同一であるので、同一の作
用効果を得ることができる。

【００１８】

【第４の実施例】図１８は第４の実施例のフィルタを示
す。このフィルタは図１〜図３のフィルタの表面の上を
磁器層２０で被覆し、この上にグランド導体２１を設け
たものである。ストリップ導体３、４は図１〜図３と同
一のパターンに形成され、且つ図１〜図３における一対
のコンデンサ用導体５、６、一対のコンデンサ電極兼接
続端子９、１０に対応するものを有している。なお、誘
電体基板１と誘電体層２０とはグリーンシートの積層体
の焼成によって形成されている。このように構成する
と、第１の実施例の作用効果の他にグランド導体２１に
よるシールド効果が得られる。

【００１９】

【第５の実施例】図１９〜図２１は図１〜図４のフィル
タの第１及び第２のストリップライン３、４のパターン
を変形したものである。この例では第１及び第２のスト
リップ導体３、４の他端３ｂ、４ｂ側に第１の間隔ｄ1
の第１の部分３ｃ、４ｃが配置され、一端３ａ、４ａ側
に第２の間隔ｄ2 の第２の部分３ｄ、４ｄが配置されて
いる。その他は図１〜図４と同一である。なお、ｘは約
８ｍｍである。

【００２０】図２２は図１９のＬを一定に保って第１の
部分３ｃ、４ｃの長さｘを変えた時の基本波共振周波数
ｆ0 の変化分を示す。これから明らかなようにｘを変え
ても基本波共振周波数ｆ0 はさほど変化しない。図２３
及び図２４は図１９のＬを一定に保って第１の部分３
ｃ、４ｃの長さｘを変えた時の基本波周波数ｆ0 及び３
倍の周波数３ｆ0 における利得を示す。図２３と図２４
の比較から明らかなようにｘの値を変えてもｆ0 の利得
はさほど変化しないが、３ｆ0 の利得はｘが約６〜１０
ｍの領域で大幅に低下し、約８ｍｍで最も低下する。従
って、ストリップ導体３、４の長さＬ（約２０ｍｍ）に
対してｘの値を約３０％〜５０％、より好ましくは約２
０％に設定することによって３ｆ0 の高調波を抑制する
ことができる。また図２５に示すようにＬを一定に保っ
てｘの値を変えると−ｄＢの帯域幅ＢＷが変化する。従
って、ｘによって帯域幅の調整が可能になる。

【００２１】

【変形例】本発明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）入力及び出力結合用コンデンサＣ1 、Ｃ2 を、
図１〜図３において誘電体基板１の表面側のコンデンサ
用導体５、６と裏面側のコンデンサ電極兼接続端子９、
１０との間で得る代りに、誘電体基板１の表面において
導体５、６をギャップを介してストリップ導体３、４に
対向させることによって得ることができる。また、結合
用コンデンサＣ1 、Ｃ2 を個別のコンデンサ素子にする
ことができる。（２）図１９〜図２１に示すパターンのストリップ導
体３、４を有するフィルタにおいても、図１２〜図１８
に示すように変形することができる。換言すれば、図１
２〜図１８のストリップ導体３、４のパターンを図１９
〜図２１と同一にすることができる。（３）インターデジタル型フィルタ、コムライン型フ
ィルタ、オープンスタブ型フィルタにも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のフィルタを示す斜視図である。

【図２】図１のフィルタの平面図である。

【図３】図１のフィルタの底面図である。

【図４】図１のフィルタの等価回路図である。

【図５】図１のフィルタの周波数特性図である。

【図６】図３のフィルタにおいてｘ／Ｌ＝０とした場合
の周波数特性図である。

【図７】図２においてＬを一定にしてｘを変化した時に
おける図５及び図６におけるＡ点の周波数変化分を示す
図である。

【図８】図２においてＬを一定にしてｘを変化した時に
おける図５及び図６におけるＢ点の周波数変化分を示す
図である。

【図９】図２におけるｘとｆ0 点の利得の関係を示す図
である。

【図１０】図２におけるｘと３ｆ0 の利得の関係を示す
図である。

【図１１】図２のｘと帯域幅との関係を示す図である。

【図１２】第２の実施例のフィルタを示す斜視図であ
る。

【図１３】図１４のＡ−Ａ部分の断面図である。

【図１４】図１２のフィルタの平面図である。

【図１５】図１４のフィルタの底面図である。

【図１６】第３の実施例のフィルタの第２のストリップ
導体が設けられている面を示す平面図である。

【図１７】図１６のＢ−Ｂ線に相当する部分を示す第３
の実施例のフィルタの断面図である。

【図１８】第４の実施例のフィルタを示す断面図であ
る。

【図１９】第５の実施例のフィルタの斜視図である。

【図２０】図１９のフィルタの底面図である。

【図２１】図１９のフィルタの等価回路図である。

【図２２】図１９のフィルタにおいてＬを一定にしてｘ
を変えた時のｆ0 の変化分を示す図である。

【図２３】図１９のフィルタにおいてＬを一定にしてｘ
を変えた時のｆ0 の利得を示す図である。

【図２４】図１９のフィルタにおいてＬを一定にしてｘ
を変えた時の３ｆ0 の利得を示す図である。

【図２５】図１９のフィルタにおいてＬを一定にしてｘ
を変えた時の帯域幅を示す図である。

【符号の説明】

１誘電体基板３、４ストリップ導体３ｃ、４ｃ第１の部分３ｄ、４ｄ第２の部分８グランド導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者風間智東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板と、前記誘電体基板上又は中に配置された複数のストリップ
導体と、前記複数のストリップ導体に対向するように前記誘電体
基板の主面に設けられたグランド導体とを備えたストリ
ップライン型フィルタにおいて、前記複数のストリップラインが第１の間隔を有して平行
に配置された第１の部分と前記第１の間隔よりも広い第
２の間隔を有して平行に配置された第２の部分とを有し
ていることを特徴とするストリップライン型フィルタ。
【請求項２】誘電体基板と、前記誘電体基板中に互いに異なる高さ位置を有するよう
に埋設された複数のストリップ導体と、前記誘電体基板の表面に設けられたグランド導体とを備
えており、且つ前記複数のストリップ導体が第１の間隔
を有して平行に配置された第１の部分と前記第１の間隔
よりも広い第２の間隔を有して平行に配置された第２の
部分とを有していることを特徴とするストリップライン
型フィルタ。
【請求項３】前記複数のストリップラインの前記第１
の部分は平面的に見て少なくとも一部が重なり合ってい
ることを特徴とする請求項２記載のストリップライン型
フィルタ。