JPH0537203A

JPH0537203A - 誘電体フイルタ

Info

Publication number: JPH0537203A
Application number: JP2015891A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakatsuka; 健二中塚; Masatsugu Araki; 正継荒木; Hiroyuki Sakamoto; 浩幸坂本
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】共振周波数のばらつきを抑えるための最終的
な調整加工等の加工を容易にする。【構成】誘電体ブロック１と、貫通孔２３〜２５と、
内部導体２６ｄ〜２８ｄと、外部導体６と、溝２と、切
欠部１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃ，１５ｂおよび１
５ｃとからなる誘電体フィルタの両端に位置した貫通孔
２３および２５の径を、中央部に位置した貫通孔２４の
径に比べて大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器の高周波回
路等に用いられる誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の誘電体フィルタの第１の構
成例を示す図であり、この図において、（イ）は平面
図、（ロ）は（イ）におけるＡ−Ａ’断面図、（ハ）は
（イ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。また、図６は図
５に示す誘電体フィルタの等価回路図である。

【０００３】図５において、１は略直方体の誘電体ブロ
ックであり、その上面１ｂから下面１ａにかけて円筒状
の貫通孔３、４および５が設けられている。これらの貫
通孔３、４および５の上端を連ねて、上面１ｂにコ字状
断面を有する溝２が設けられており、溝２の底面２ａ
は、貫通孔３、４および５の上端面になっている。ま
た、貫通孔３、４および５の内面には、各々電極が設け
られ、内部導体１６ｄ、１７ｄおよび１８ｄを形成して
おり、誘電体ブロック１は、上面１ｂを除いた外周面が
電極に覆われ、その電極が外部導体６を形成している。

【０００４】また、溝２を構成する側壁２ｂおよび２ｃ
は、貫通孔３、４および５の周囲において円弧状に切り
欠かれており、切欠部１３ｂ、１３ｃ、１４ｂ、１４
ｃ、１５ｂおよび１５ｃとなっている。これらの切欠部
の表面には、表面に密着した側面電極１６ｂ、１６ｃ、
１７ｂ、１７ｃ、１８ｂおよび１８ｃが各々設けられて
いる。そして、側面電極１６ｂと１６ｃとの間には、溝
２の底面２ａに沿って底面電極１６ａが設けられてお
り、底面電極１６ａは、内部導体１６ｄ、側面電極１６
ｂおよび１６ｃを接続している。これと同様に、側面電
極１７ｂと１７ｃとの間には、底面電極１７ａが、側面
電極１８ｂと１８ｃとの間には、底面電極１８ａが各々
設けられている。また、内部導体１６ｄ、１７ｄおよび
１８ｄは、下面１ａのところで外部導体６に接合されて
いる。

【０００５】ところで、図５に示す誘電体フィルタは、
電気的には３個の共振器を直列に接続した構成となって
いる。ここで、３個の共振器とは、内部導体１６ｄと外
部導体６とから成る初段共振器、内部導体１７ｄと外部
導体６とから成る第２段共振器および内部導体１８ｄと
外部導体６とから成る終段共振器である。側面電極１６
ｂおよび１６ｃ、１７ｂおよび１７ｃ、１８ｂおよび１
８ｃは、図６の等価回路図に示すように、各々外部導体
６との間に静電容量Ｃ１、Ｃ２およびＣ１を有し、この
静電容量Ｃ１、Ｃ２およびＣ１を介して対応する内部導
体１６ｄ、１７ｄおよび１８ｄを外部導体６に結合して
いる。尚、図６において、Ｚ₀は内部導体１６ｄ、１７
ｄおよび１８ｄの特性インピーダンス、Ｌは内部導体１
６ｄ、１７ｄおよび１８ｄの線路長である。

【０００６】さて、この種の誘電体フィルタにおいて
は、初段共振器および終段共振器の共振周波数は比較的
高く設定し、第２段共振器の共振周波数は比較的低く設
定する必要がある。

【０００７】そこで、図５に示す誘電体フィルタは、第
２段共振器の共振周波数を低くするために、誘電体ブロ
ック１の上部中央に突起部１ｃを設け、側面電極１７
ｂ、１７ｃおよび外部導体６を突起部１ｃに沿って突出
させている。これにより、側面電極１７ｂ、１７ｃと外
部導体６との間の静電容量Ｃ２が他の静電容量Ｃ１より
大きくなるので、第２共振器の共振周波数を低くするこ
とができる。

【０００８】ところで、図５に示す誘電体フィルタは、
突起部１ｃを設けたことにより、前述したように、誘電
体ブロック１に段差が生じている。この段差が生じたこ
とにより、誘電体ブロック１の上面１ｂの研磨加工等の
工程が複雑になるという欠点があった。

【０００９】そこで、本出願人は、上記欠点を解決した
誘電体フィルタを先に提案した。以下、その説明を行な
う。図７は従来の誘電体フィルタの第２の構成例を示す
図であり、この図において、（イ）は平面図、（ロ）は
（イ）におけるＡ−Ａ’断面図、（ハ）は（イ）におけ
るＢ−Ｂ’断面図である。図７において、図５の各部に
対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略す
る。

【００１０】図７において、溝２を構成する側壁２ｂお
よび２ｃは、貫通孔４の周囲において円弧状に切り欠か
れており、切欠部７ｂおよび７ｃとなっている。切欠部
７ｂおよび７ｃは、他の切欠部１３ｂ、１３ｃ、１５ｂ
および１５ｃと比較して大きくなっており、これらの切
欠部の表面に密着した側面電極８ｂおよび８ｃも、他の
側面電極１６ｂ、１６ｃ、１８ｂおよび１８ｃと比較し
て大きくなっている。

【００１１】また、貫通孔４の内面には誘電体ブロック
１の下面１ａで、外部導体６に接合した内部導体８ｄが
設けられている。さらに、側面電極８ｂと８ｃの間に
は、溝２の底面２ａに沿って底面電極８ａが設けられて
おり、底面電極８ａは、側面電極８ｂ、８ｃおよび内部
導体８ｄを接続している。また、側面電極８ｂおよび８
ｃは、外部導体６との間に静電容量を有し、この静電容
量を介して内部導体８ｄを外部導体６に結合している。
これにより内部導体８ｄと外部導体６は、第２段共振器
を構成している。

【００１２】上記構成によれば、側面電極８ｂおよび８
ｃが大きくなったことにより、第２段共振器の静電容量
Ｃ２が大きくなる。従って、誘電体ブロック１の上面１
ｂを平坦にしたままで、内部導体８ｄと外部導体６とで
構成される第２段共振器の共振周波数を低くすることが
できる。

【００１３】以上説明したように、上述した第２の構成
例によれば、誘電体ブロックの上面の形状が単純になる
ので、その加工が容易になる。尚、上述した第２の構成
例の詳細については、特開平２−１３３００２号公報を
参照されたい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の第２の構成例による誘電体フィルタにおいては、第
１の構成例による誘電体フィルタの欠点である誘電体ブ
ロックの上面１ｂの段差による加工の困難性は解消され
たが、側面電極および切欠部の形状が中央部と両端とで
は異なるため、誘電体ブロック１の研磨加工等の工程が
複雑になると共に、困難になるという問題があった。

【００１５】というのは、例えば、共振周波数のばらつ
きを抑えるための最終的な調整は、側面電極８ｂ、８
ｃ、１６ｂ、１６ｃ、１８ｂおよび１８ｃの一部を削り
落とすことにより行なっているが、側面電極および切欠
部の形状が中央部と両端とで異なっているため、削り落
とし用の治具の形状および寸法も中央部と両端とで異な
らせる必要があり、作業が面倒になるからである。

【００１６】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、共振周波数のばらつきを抑えるための最終的
な調整加工等の加工が容易にできる誘電体フィルタを提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体ブロ
ックの上面から下面に貫通し、かつ一定方向に３個以上
並べて設けられた貫通孔と、前記貫通孔の内面に設けら
れた内部導体と、前記誘電体ブロックの上面以外の外周
面に設けられた外部導体と、前記誘電体ブロックの上面
に前記一定方向に沿って、かつ、その底部が前記貫通孔
の上端面となるようにして設けられた溝と、前記貫通孔
の周囲における前記溝を広げるように前記誘電体ブロッ
クの一部を切り欠いて形成された切欠部と、前記切欠部
に沿って設けられ、かつ、前記内部導体に接続された側
面電極とを具備する誘電体フィルタにおいて、両端に位
置した前記貫通孔の径を、中央部に位置した前記貫通孔
に比べて大きくしたことを特徴としている。

【００１８】

【作用】上記構成によれば、中央部に位置した共振器の
内部導体の特性インピーダンスは、両端に位置した共振
器の内部導体の特性インピーダンスよりも高い。従っ
て、中央部に位置した共振器の共振周波数は、両端に位
置した共振器の共振周波数より低い。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図１はこの発明の一実施例による誘
電体フィルタの構成を示す図であり、この図において、
（イ）は平面図、（ロ）は（イ）におけるＡ−Ａ’断面
図、（ハ）は（イ）におけるＢ−Ｂ’断面図、（ニ）は
（イ）におけるＣ−Ｃ’断面図である。図１において、
図５の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その
説明を省略する。図１において、誘電体ブロック１の上
面１ｂから下面１ａにかけて円筒状の貫通孔２３、２４
および２５が設けられている。貫通孔２３および２５の
径は、貫通孔２４の径と比較して大きくなっている。従
って、これらの貫通孔２３および２５の内面に設けられ
ている内部導体２６ｄおよび２８ｄの内径も貫通孔２４
の内面に設けられている内部導体２７ｄの内径に比較し
て大きくなっている。

【００２０】また、溝２を構成する側壁２ｂおよび２ｃ
は、貫通孔２３、２４および２５の周囲において円弧状
に切り欠かれており、切欠部１３ｂ、１３ｃ、１４ｂ、
１４ｃ、１５ｂおよび１５ｃとなっている。これらの切
欠部の表面には、表面に密着した側面電極２６ｂ、２６
ｃ、２７ｂ、２７ｃ、２８ｂおよび２８ｃが各々設けら
れている。そして、側面電極２６ｂと２６ｃとの間に
は、溝２の底面２ａに沿って底面電極２６ａが設けられ
ており、底面電極２６ａは、内部導体２６ｄ、側面電極
２６ｂおよび２６ｃを接続している。これと同様に、側
面電極２７ｂと２７ｃとの間には、底面電極２７ａが、
側面電極２８ｂと２８ｃとの間には、底面電極２８ａが
各々設けられている。また、内部導体２６ｄ、２７ｄお
よび２８ｄは、下面１ａのところで外部導体６に接合さ
れている。

【００２１】さて、図１に示す誘電体フィルタは、電気
的には、内部導体２６ｄと外部導体６とから成る初段共
振器、内部導体２７ｄと外部導体６とから成る第２段共
振器および内部導体２８ｄと外部導体６とから成る終段
共振器を直列に接続した構成となっている。そして、こ
の種の誘電体フィルタにおいては、上述したように、初
段共振器および終段共振器の共振周波数を第２段共振器
の共振周波数に比較して高く設定する必要がある。

【００２２】ここで、図２に誘電体フィルタの１段の等
価回路図を示す。この図において、Ｚ₀は内部導体の特
性インピーダンス、Ｌは内部導体の線路長、Ｃは側面電
極と外部導体との間の静電容量である。この１段の共振
器の共振条件は、近似的には式（１）で表される。従っ
て、共振周波数ｆ₀は式（２）で表される。尚、βは内
部導体の位相定数である。Ｚ₀・ｔａｎ（β・Ｌ）＝１／（２π・ｆ₀・Ｃ）・・・（１）ｆ₀＝１／｛２π・Ｃ・Ｚ₀・ｔａｎ（β・Ｌ）｝・・・（２）

【００２３】ところで、各段の共振器の側面電極２６
ｂ、２６ｃ、２７ｂ、２７ｃ、１８ｂおよび１８ｃの形
状をほぼ同一にした場合には、側面電極２６ｂおよび２
６ｃ、２７ｂおよび２７ｃ、２８ｂおよび２８ｃが各々
外部導体６との間に有する静電容量もほぼ等しい。

【００２４】従って、初段共振器および終段共振器の共
振周波数を第２段共振器の共振周波数より高く設定する
には、式（２）より、初段共振器および終段共振器の内
部導体の特性インピーダンスＺ₀を第２段共振器の内部
導体の特性インピーダンスＺ₀と比較して低くすればよ
い。そして、内部導体の特性インピーダンスＺ₀を低く
するには、内部導体の内径を大きくすればよい。

【００２５】そこで、図１に示す誘電体フィルタは、初
段共振器および終段共振器の共振周波数を高くするため
に、内部導体２６ｄおよび２８ｄの内径を内部導体２７
ｄの内径に比較して大きくしている。これにより、内部
導体２６ｄおよび２８ｄの各々の特性インピーダンスＺ
₀が内部導体２７ｄの特性インピーダンスＺ₀より低くな
るので、初段共振器および終段共振器の共振周波数を高
くなり、相対的に第２共振器の共振周波数が低くなる。
ここで、図３に図１の誘電体フィルタの等価回路図を示
す。図３において、Ｚ₀₁は内部導体２６ｄおよび２８ｄ
の特性インピーダンス、Ｚ₀₂は内部導体２７ｄの特性イ
ンピーダンス（Ｚ₀₁＜Ｚ₀₂）、Ｌは内部導体２６ｄ、２
７ｄおよび２８ｄの線路長、Ｃ１は側面電極２６ｂおよ
び２６ｃ、２７ｂおよび２７ｃ、２８ｂおよび２８ｃが
各々外部導体６との間に有する静電容量である。

【００２６】尚、共振周波数のばらつきを抑えるための
最終的な調整は、側面電極２６ｂ、２６ｃ、２７ｂ、２
７ｃ、２８ｂおよび２８ｃを削り落とすことにより行な
うが、側面電極および切欠部の形状が中央部と両端とで
ほぼ等しいので、調整作業を簡単に行なうことができ
る。ここで、図４に周波数調整後の誘電体フィルタの図
１（イ）におけるＡ−Ａ’断面図を示す。この図におい
て、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、
その説明を省略する。図４において、２９〜３１は各々
削り落としによって周波数調整された部分である。

【００２７】以上説明したように、上述した一実施例に
よれば、誘電体ブロックの上面に段差がなく、研磨加工
等が容易になる。また、側面電極の形状を中央部と両端
とにおいて同じにできるため、共振周波数の調整が容易
になる。

【００２８】尚、上述した一実施例においては、側面電
極２６ｂ、２６ｃ、２７ｂ、２７ｃ、２８ｂおよび２８
ｃの形状および寸法を各部分とも同一にした例を示した
が、これらの形状および寸法は、性能面および加工条件
等の要求から多少異なってもさしつかえない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、共振周波数のばらつきを抑えるための最終的な調整
加工等の加工が容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による誘電体フィルタの構
成を示す図である。

【図２】誘電体フィルタの１段の等価回路図である。

【図３】図１に示す誘電体フィルタの等価回路図であ
る。

【図４】周波数調整後の誘電体フィルタの図１（イ）に
おけるＡ−Ａ’断面図である。

【図５】従来の誘電体フィルタの第１の構成例を示す図
である。

【図６】図５に示す誘電体フィルタの等価回路図であ
る。

【図７】従来の誘電体フィルタの第２の構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１誘電体ブロック１ａ下面１ｂ上面２溝２３，２５貫通孔（両端に位置した貫通孔）２４貫通孔（中央部に位置した貫通孔）６外部導体１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃ，１５ｂ，１５ｃ切
欠部２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃ，２８ｂ，２８ｃ側
面電極２６ｄ，２７ｄ，２８ｄ内部導体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体ブロックの上面から下面に貫通
し、かつ一定方向に３個以上並べて設けられた貫通孔
と、前記貫通孔の内面に設けられた内部導体と、前記誘
電体ブロックの上面以外の外周面に設けられた外部導体
と、前記誘電体ブロックの上面に前記一定方向に沿っ
て、かつ、その底部が前記貫通孔の上端面となるように
して設けられた溝と、前記貫通孔の周囲における前記溝
を広げるように前記誘電体ブロックの一部を切り欠いて
形成された切欠部と、前記切欠部に沿って設けられ、か
つ、前記内部導体に接続された側面電極とを具備する誘
電体フィルタにおいて、両端に位置した前記貫通孔の径を、中央部に位置した前
記貫通孔に比べて大きくしたことを特徴とする誘電体フ
ィルタ。