JPH05508067A - 自己遮蔽上下面を有する半波共振器誘電体フィルタ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自己遮蔽上下面を有する半波共振器誘電体フィルタ構造技術分野 本発明は、一般的に誘電体フィルタに関する。さらに詳しくは、半波長共振器を 形成する誘電体フィルタ構造に関する。

発明の背景 望ましくない周波数成分の信号を濾波するフィルタ回路構成の設計と使用とは、 よく知られている。たとえば、帯域濾波、帯域阻止、低域通過および高域通過機 能を実行するフィルタ回路構成はすべて既知のものであり、電気回路の部分を形 成するために利用されている。このようなフィルタ回路の組合せもまたよく知ら れており、電気回路の部分の形成に利用されている。このようなフィルタ回路構 成によって、フィルタ回路に印加された信号のある周波数成分部分が通過された り、あるいは阻止されたりする。フィルタにより通過あるいは阻止される被印加 信号の成分部分は、もちろんフィルタの特性の関数である。

フィルタ回路は、能動または受動フィルタ部品により形成される。能動フィルタ 部品を用いるほうが、集積回路内にフィルタ回路構成を実現するために有利であ る。しかし能動フィルタ部品により構成されたフィルタ回路構成は、通常は、限 られたダイナミック・レンジにおいてしか線形にならない。また、能動フィルタ 部品により構成されるフィルタ回路構成は、限られたダイナミック・レンジにお いてしか、望ましいフィルタ特性を示さない。

そのため、フィルタ回路構成を実現するには、受動フィルタ部品により構成され たフィルタが利用されるのが普通である。フィルタ回路構成を構成する受動フィ ルタ部品には、たとえば、抵抗体、コンデンサおよびインダクタの組合せがある 。このような受動フィルタ部品の抵抗、容量および誘導成分値と、その間のそれ ぞれの電気的接続によって共振周波数が規定される。受動フィルタ部品は、上述 の種類のフィルタ回路構成のいずれかを形成するような方法で接続され、そのた めの抵抗値、容量値および誘導値を持てばよい。

電気回路の一部分を形成するフィルタ回路構成は、たとえば、電気回路に直列接 続される。電気回路により発生された、あるいはそこに印加された信号が、直列 に接続されたフィルタ回路構成に供給されると、フィルタ回路構成の部品部分の 部品値により規定される共振周波数内のフィルタ回路構成に印加された信号の信 号部分（すなわち周波数成分部分）がそこを通過する。受動フィルタ部品の部品 値を適切に選択して、さらにその間の電気的接続を適切に行うことにより、フィ ルタ回路構成は、任意の被選択範囲の周波数の信号部分を通過させるか、あるい は阻止する。

逆に、電気回路の部分を形成するフィルタ回路構成を電気回路の他の部分と分流 接続（ｓｈｕｎｔ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）させる（すなわち、フィルタ回路構 成を電気回路と接地面との間に延在するように配置する）こともできる。直列接 続されたフィルタ回路構成と同様に、受動フィルタ部品の値と、その間のそれぞ れの電気的接続とにより共振周波数が決まる。フィルタ回路構成を電気回路にこ のように分流接続すると、フィルタ回路構成の共振周波数内のフィルタ回路構成 に印加された信号の信号部分（すなわち周波数成分部分）が、フィルタ回路構成 により接地面に短絡される。フィルタ回路構成の部品の部品値を適切に選択し、 さらにその間をそれぞれ適切に電気的に接続するごとにより、上述の回路構成の 任意のものを形成することができる。

もちろん、直列接続されたフィルタ回路構成と分流接続されたフィルタ回路構成 の両方を組み合わせて、所望の回路機能を実現するように形成してもよい。

無線周波数受信機回路は、フィルタ回路構成を利用してその一部を形成するある 種の電気回路からなる。このようなフィルタ回路構成は、たとえば、受信機を同 調させ、受信機回路により受信された信号の周波数逓降変換（ｄｏｗｎ　ｃｏｎ ｖｅｒｓｉｏｎ）および復調の間に発生されたフィルタ相互変調スパー（ｓ　ｐ 　ｕ　ｒ）をろ波するために利用される。実際の理想的でない受信機回路の場合 は、受信信号の周波数逓降変換中に相互変調歪みが発生される。さらに、このよ うな理想的でない受信機回路により受信された信号の周波数逓降変換中には、ス プリアス信号が発生される。周波数逓降変換および／または復調プロセスの間に 発生されるこのような相互変調歪みを阻止するためにフィルタ回路構成が利用さ れる。もちろん、フィルタ回路構成を受信機回路に利用して、その他のフィルタ 機能をも実行する。

受動フィルタ回路は、セラミックおよびその他の誘電性材料より構成されること が多い。このようなフィルタ回路構成は通常、「セラミック・ブロック・フィル タ」と呼ばれるが、これはこのようなフィルタが大半は、この幾何学的構造をと るためである。従来、セラミック・ブロック・フィルタは、ブロック形に形成さ れ、１個以上の孔（ｈ。

ｌｅ）が穿孔され（ｄｒｉｌｌｅｄ）またはその他の方法で形成されて、ブロッ ク内に延在する。このような孔（すなわち空洞部）が、空洞の長さにより決定さ れる周波数において共振する共振空洞（ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇ　ｃａｖｉｔｙ） を形成する。空洞を規定する側壁部分は、銀含有化合物などの導電性材料により 被覆される。セラミック・ブロックの表面の部分または表面全体も、導電性材料 により被覆されるのが普通である。

空洞を規定する側壁の表面積は、さらにそこから形成される共振器の共振周波数 も決定する。孔が穿たれ（すなわち空洞が形成され）、任意の方向に延びる。し かし、通常、この孔は、たとえば、セラミック・ブロックの上面と底面との間ま たは前面と裏面との間などの、セラミック・ブロックの対向する表面間に延在す るように形成される。セラミック・ブロック・フィルタを、直列接続あるいは並 列接続して（ｉｎ　５ｈｕｎｔ）、所望のフィルタ機能を実行することができる 。セラミック・ブロック・フィルタおよび／またはこのようなフィルタを電気回 路に接続するための装置は、米国特許第４．４３１．９７７号；第４，６７３． ９０２号；第４，７０３．９２１号；第４．７６１゜３９１号および第４，７４ ２，５６２号に開示されている。

より小さなハウジング内に多くの電気装置が実装されるために、電気装置部分を 構成する電気回路を小型にして、より小さなハウジング内に電気回路群を収める ようにしなければならない。

たとえば、携帯式セルラ電話などの携帯式のトランシーバは（送受信機）、ます ます小型化されて、より小型のトランシーバができている。このような携帯式ト ランシーバの電気回路には、受信機回路構成と送信機回路構成の両方が含まれて おり、それぞれが１個以上のセラミック・ブロック・フィルタを利用して、受信 機回路構成により受信された信号の信号部分をろ波して、送信機回路構成により 発生された信号の信号部分をろ波する。たとえば、セラミック・ブロック・フィ ルタは、送信機および／または受信機回路構成の各段の間に配置された中間フィ ルタを形成したり、あるいは受信機回路構成とアンテナの間と、アンテナと送信 機回路構成の間とに配置された送受切り換えフィルタ（ｄｕｐｌｅｘｅｒ　ｆｉ ｌｔｅｒ）を形成することもある。

通常、セラミック・ブロック・フィルタは、プリント回路基板などの回路基板上 に搭載され、その上に配置あるいは搭載された電気回路に適切に接続される。セ ラミック・ブロック・フィルタの幾何学的構造のために、回路基板上にセラミッ ク・ブロック・フィルタを搭載するためには最低限の高さの空間が必要である。

さらに詳しくいうと、フィルタが搭載された回路基板をトランシーバ・ハウジン グと共に配置しようとするときは、回路基板はトランシーバのハウジングの内面 の下に、この最低限の高さの空間の距離と少なくとも同じだけの距離をおかなけ ればならない。

同様に、２個以上の回路基板を互いに積層するときは、回路基板間の距離は、同 様に、少なくともこの最低限の高さ空間と同じでなければならない。セラミック ・ブロック・フィルタの幾何学的構造により必要とされるこのような高さ空間の ために、上述のような携帯式トランシーバなどの電気装置の小型化が制約を受け る。

回路基板上にセラミック・ブロック・フィルタを搭載するために必要な最小限の 高さ空間を小さくするために、さまざまな手段が提案されてきた。

最も簡単な方法は、誘電体ブロック・フィルタを回路基板上に置いて、少なくと も誘電体ブロック・フィルタの部分を貫通して延在するよう形成された軸方向に 延在する共振器を、回路基板の面方向に平行な方向に延在させることである。し かし誘電体ブロック・フィルタをこのように配置すると、回路基板のかなり大き な表面積が必要になる。

誘電体ブロックを貫通して延在するように形成される共振器が、波長の半分の長 さ、すなわち共振器の共振周波数の半分の波長に相当するとき、誘電体ブロック ・フィルタをこのように配置するために必要な表面積は、特に重要になる。たと えば、共振器の共振周波数が約９００ＭＨｚとすると、空洞共振器の長さは約１ ６．５センチになる。

また、１９８９年１２月２２日に出願された米国特許出願第４５５．０６２号は 、回路基板を貫通して延在するように形成された開口部を通して配置できる寸法 の誘電体ブロック・フィルタを開示している。セラミック・ブロック・フィルタ の周りにブラケットを置いて、フィルタを回路基板に固定する。また、１９９０ 年９月４日にＭ　ｉ　ｃ　ｈ　ａｅｌ　ＴｏＭｅｔｒｏｋａが出願した米国特許 出願第０７１５７７．１７２号では、回路基板を貫通して形成された開口部内に 同様に延在して置くことができるが、フィルタを回路基板に固定するためのブラ ケットを必要としない誘電体ブロック・フィルタを開示している。

しかし、このような誘電体ブロック・フィルタ構造は、通常、誘電体ブロックの 端面に、誘電体ブロックの端部を通って放出される放射線が、電気回路の他の部 分または他の電気回路の動作を妨害しないようにするためのシールド用ブラケッ トを配置することを必要とする。金属材料より構成されるシールド用ブラケット は、誘電体ブロックの端部を覆って、誘電体ブロックの露出面から電磁波が送出 されないようにするために必要とされる。さもないと、このような電磁波の送出 により、誘電体ブロック・フィルタの付近に置かれた電気回路の回路動作が妨害 される。しかし、このようなシールド用ブラケットは、回路基板の余分な表面積 を必要とし、さらに、回路基板上に搭載する際に誘電体ブロック・フィルタの端 面周辺にブラケットを配置するための余分な製造過程が必要となる。

従って、必要とされるのは半波長共振器（ｏｎｅ　ｈａＩｆ−ｗａｖｅｌｅｎｇ ｔｈ　ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を形成して、しかもその端面周辺に形成されるシー ルド用ブラケットを必要としない誘電体フィルタ構造である。

発明の概要 従って、本発明は半波長共振器を形成する誘電体フィルタ構造を有利に提供する 。

本発明はさらに、電磁放射線の送出を防ぐための自己遮蔽面を有する誘電体フィ ルタ構造を有利に提供する。

従って、本発明により入力信号の印加に応答してろ波された信号を発生するフィ ルタ構造が開示される。本フィルタ構造は、誘電体ブロックの第１および第２側 部間に延在するように形成された、少なくとも１対の同軸に延在する共振器を有 する誘電体ブロックにより構成される。誘電体ブロックの第１および第２側部は 、共通の電位に維持される。入力結合器が、それぞれ誘電体ブロックの第１およ び第２側部以外の誘電体ブロックの側部上に形成され、出力結合器が、それぞれ 誘電体ブロックの第１および第２側部以外の誘電体ブロックの側部上に形成され る。

図面の簡単な説明 本発明は、以下の添付の図面に照らして読むと、さらによく理解されるであろう 。

第１図は、本発明の誘電体フィルタによりろ波される周波数の関数として描かれ た信号のグラフである。

第２図は、第１図のグラフに類似しているが、第１図の信号の印加に応答して、 本発明の教義により構築された誘電体フィルタにより形成される被る波信号のグ ラフである。

第３図は、理想的な半波長伝送線フィルタのインピーダンス特性を、フィルタ共 振器の長さの関数として、波長を尺度として描いたグラフである。

第４図は、本発明の好適な実施例の誘電体ブロック・フィルタの正射投影図であ る。

第５図は、第４図のフィルタの回路図である。

第６図は、第４図のフィルタの頂面図である。

第７図は、本発明の別の実施例の誘電体ブロック・フィルタの正射投影図である 。

第８図は、上に電気回路を配置し、第４図のフィルタに構成が類似している誘電 体ブロック・フィルタを上に搭載している電気回路基板を有する無線電話の切断 図である。

好ましい実施例の説明 まず第１図には、音声信号または変調された音声信号などの信号が、縦座標軸１ ０と横座標軸１４とにより定義される軸系に描かれている。ワット、ミリワット またはｄＢなどで縦座標軸１０上に与えられる信号の電力は、横座標軸１４上に ヘルツで示される周波数の関数として描かれる。

第１図のグラフが示すように、通常の信号は、実際は第１図のグラフ内に、縦方 向に延びる矢印１８（すなわちスパイク）によって示される、それぞれが異なる 周波数値を持つ複数の信号成分部分の合計である。

それぞれが複数の縦に延びる矢印１８の１つにより定義される信号のさまざまな 成分部分が合計されて、包絡線２２を形成する。通常の信号は、従来は包絡線２ ２により示されていたが、実際は、広い周波数範囲に渡る莫大な数のスペクトル 成分により構成されるので、通常の信号は［広帯域（ｂｒｏａｄｂａｎｄ）Ｊ信 号と呼ばれることが多い。

第１図の信号は複数の縦に延びる矢印１８により表されるが、実際の信号は、縦 に延びる矢印１８の周波数に中心を持つ周波数を有する信号の和からなることに 留意されたい。

フィルタは、信号の特定のスペクトル（すなわち周波数）部分を通過させ、その 他のスペクトル（すなわち周波数）部分を阻止する役割をする。破線で示される 包絡線２６は、フィルタの通過帯域内でフィルタに印加された信号のスペクトル 成分部分を通過させる帯域通過フィルタの通過帯域を表す。信号のその他のスペ クトル成分部分は阻止されて、フィルタを通過することはない。第１図にこれも 破線で示される包絡線３０は、低域通過フィルタを示す。低域通過フィルタの通 過帯域内でフィルタに印加された信号のスペクトル成分部分がこの低域通過フィ ルタにより通過されて、信号のその他のスペクトル成分部分は阻止されて通過し ない。同様に、第１、図にこれも破線で示される包絡線３４は、高域通過フィル タの通過帯域を表す。高域通過フィルタの通過帯域内で高域通過フィルタに印加 された信号のスペクトル成分部分が、高域通過フィルタにより通過され、信号の その他のスペクトル成分部分は阻止されて、フィルタを通過しない。高域通過フ ィルタ、低域通過フィルタおよび帯域通過フィルタを組み合わせることにより、 たとえば帯域阻止フィルタなどの他の種類のフィルタ回路構成を形成することが できる。

第２図は、第１図のグラフに類似しているが、横座標軸４４上にヘルツで与えら れた周波数の関数として、ワット、ミリワットまたはｄＢなどで与えられた信号 の電力が、縦座標軸４０上に描かれている。第２図に描かれている信号は、フィ ルタに印加された広帯域信号のスペクトル成分部分で形成される被る波信号であ る。第２図に描かれている被る波信号は、第１図の包絡線２６により定義される 周波数範囲内の第１図の広帯域信号のスペクトル成分部分で構成される。フィル タの通過帯域内にある、同様にフィルタに印加された他のスペクトル成分部分で 構成される他の広帯域信号のスペクトル成分部分も、同様にフィルタにより通過 される。フィルタに印加された、帯域通過フィルタの通過帯域を越えるスペクト ル成分部分は、フィルタを通過することはなく、フィルタに阻止される。また、 第２図のグラフに示される帯域通過フィルタにより通過された被ろ波信号は、縦 に延びる矢印、ここでは矢印４８により示されるが、実際の被ろ波信号は、矢印 ４８の周波数に中心を持つ周波数を有する信号の和であり、その結果得られる被 ろ波信号は包絡線５２により図示される。

ここで第３図のグラフを見ると、理想的な半波長伝送線フィルタのインピーダン ス特性が、横座標軸７４上のフィルタに印加された信号の波長（すなわちλ）の 関数として、縦座標軸７０上に描かれている。原点７６は、インピーダンスがゼ ロである短絡回路を示す。共振空洞部を有するセラミック・ブロック・フィルタ も同様に表わされる。実際のセラミック・ブロック・フィルタは、もちろん、理 想的な伝送線フィルタとは異なっている。すなわち、理想的な伝送線フィルタは 、無限の誘電率Ｑを有するが、実際の誘電体ブロック・フィルタは、有限値の誘 電率Ｑを有する。

第３図のグラフを見ると、伝送線フィルタの長さくおよびそれに対応して、誘電 体ブロック・フィルタの共振空洞部の長さ）が、破線で示される縦線７８により 表される、フィルタに印加される信号の１／４の波長の長さに近づ（につれ、フ ィルタのインピーダンスは、急激に大きな値になることがわかる。伝送線フィル タの長さくおよび、ここでも、それに対応して、誘電体ブロック・フィルタの共 振空洞部の長さ）が、破線で示される縦線８２により表される、フィルタに印加 される信号の１／２の波長の長さに近づくと、フィルタのインピーダンスは、ゼ ロの値に近づ（。

伝送線フィルタの両端を短絡させることにより、伝送線は半波長（すなわちλ／ ２）の周波数で共振する。同様に誘電体ブロック・フィルタの両端を短絡させる ことにより、フィルタの空洞共振器は半波長の周波数で共振する。たとえば、そ こに印加される信号が約９００メガヘルツの周波数であるときに共振するように 構築された空洞共振部を有する誘電体ブロック・フィルタには、約１６．５セン チの長さの共振空洞がある。１／４の波長または１／２の波長の倍数の波長の空 洞共振部を有する誘電体ブロック・フィルタも同様に共振することに留意された い。また、時間の関数として描かれたこのような誘電体ブロック・フィルタのイ ンピーダンス特性は、第３図のグラフに類似している。

次に第４図の正射投影図には、全体が参照番号１００で示される、本発明の好適 な実施例の誘電体ブロック・フィルタが示される。フィルタ１００は、６面体（ ｃｕｂｕｌａｒ）の形状で、上面１０４．底面１０６．前面ｉｉｏ、。

裏面１１４および側面１１８，１２２を有する。共振空洞１２６．１３４が、穿 孔その他の方法により形成され、上面１０４と底面１０６との間に延在している 。共振空洞１２６．１３４は、それぞれが上面１０４上に開口部１４２゜１５０ を規定する。同様に共振空洞１２６．１３４は、それぞれが、底面１０６上に開 口部１５８，１６６を規定する。

銀含有材料などの導電性材料が、上面および底面１０４゜１０６と、側面１１８ ．１２２と、裏面１１４との外表面に被覆されて、それにより実質的に表面を覆 う。さらに、導電性材料は、共振空洞１２６，１３４を規定する側壁も被覆して 、それによりそれぞれの共振空洞の側壁を実質的に覆う。このために、上面１０ ４を被覆する導電性材料は、底面１０６を覆う導電性材料と電気的接続状態に維 持される。

さらに導電性材料は、フィルタ１００の前面１１０の部分上に被覆される。特に 導電性材料は、前面１１０上の矩形部分に被覆されて、それにより入力および出 力結合器１７６．１８２を形成する。前面１１０の残りの部分も、入力および出 力結合器１７６．１８２のそれぞれの周辺の上にある前面１１０の部分を除き、 導電性材料で被覆される。

入力および出力結合器１７６．１８２は、それによりフィルタ１００の表面部分 に被覆された導電性材料と容量結合され、また共振空洞１２６，１３４ともそれ ぞれ容量結合される。

誘電体ブロック・フィルタ１００は、共振空洞１２６゜１３４の長さが、入力結 合器１７６に印加される信号の半波長に近づくように構築され、それにより共振 空洞の共振部を形成する。フィルタ１００の上面および底面１０４゜１０６の両 方が、導電性材料の皮膜に実質的に覆われ、共通電位に対して電気的接続状態に 維持されるので、上面１０４上に規定される開口部１４２または１５０、あるい は底面１０６上に規定される開口部１５８または１６６を通り、電磁放射線が放 射されることはなく、共振空洞１２６゜１３４は共に誘電体フィルタ１００の材 料を通じて結合する。共振空洞１２６．１３４は、それぞれが入力結合器１７６ に印加される信号の半波長に近い長さであり、共に半波長共振器を構成する。

入力結合器１７６に印加された入力信号は、フィルタ１００によりろ波され、フ ィルタ１００は出力結合器１８２において被ろ波信号を生成する。入力結合器１ ７６に印加される入力信号の所望の特性（すなわち望ましい周波数）を持つスペ クトル成分部分がフィルタ１００により通過されて、出力結合器１８２において 被る波出力信号を形成する。入力結合器１７６に印加された入力信号のその他の スペクトル成分部分は、フィルタ１００を通過せずに、結合器１８２において被 ろ波出力信号の部分を形成することはない。

第５図の回路図には、全体が参照番号２００で示される電気回路が示される。電 気回路２００は、第４図の誘電体ブロック・フィルタにより形成される回路を概 略的に示し、共振空洞２２６．２３４を含んでいる。共振器２２６．２３４は、 第４図の共振空洞１２６，１３４に対応する。共振器２２６は、ノード２４０で 直列に接続され、第４図の共振空洞１２６に対応する。同様に共振器２３４は、 ノード２４４で直列に接続され、第４図の共振空洞１３４に対応する。

ノード２４０は、コンデンサ２４８を通じて結合器２７６に容量結合されている 。結合器２７６は、第４図のフィルタ１００の前面１１０上に形成された入力結 合器１７６に対応する。コンデンサ２４８は、第４図の入力結合器１７６と共振 空洞１２６との間の容量結合を表す。同様にノード２４４は、コンデンサ２８６ を通じて結合器２８２に容量結合されている。結合器２８２は、第４図のフィル タ１００の前面１１０上に形成された出力結合器１８２に対応する。コンデンサ ２８６は、出力結合器２８２と第４図の共振空洞１３４との間の容量結合を表す 。

第５図の回路２００は、さらにノード２７６とグランドとの間に接続されたコン デンサ２９０を示す。コンデンサ２９０は、第４図の入力結合器１７６と、フィ ルタ１００の表面１０４ないし１２２上および第４図の共振空洞１２６．１３４ を規定する側壁上の導電性材料の皮膜により構成されるフィルタ１００の接地面 との間の容量結合を表す。

同様に第５図の回路２００は、さらに、ノード２８２とグランドとの間に接続さ れたコンデンサ２９８を示す。コンデンサ２９８は、第４図の出力結合器１８２ と、フィルタ１００の表面１０４ないし１２２および第４図の共振空洞１２６． １３４を規定する側壁上に被覆された導電性材料により構成されるフィルタ１０ ０の接地面との間の容量結合を表す。コンデンサ２４８，２８６，２９０．２９ ８の容量値（すなわちフィルタ１００の表面１０４ないし１２２上に被覆された 導電性材料の量と、この皮膜と入力および出力結合器１７６．１８２とのそれぞ れの間の空間の両方）を適切に選択することにより、第４図のフィルタ１゜Ｏや 、第５図の電気回路２００により表されるような所望のフィルタ特性を得ること ができる。

また、第５図の共振器２２６，２３４の端部がグランドに結合されていることに も注目されたい。このようなグランドに対する結合は、第４図の共振空洞１２６ ，１３４が、第４図のフィルタ１００の導電性材料で被覆された表面の接地面と 電気的に接続されていることを表す。

第６図は、第４図のフィルタ１００の頂面図である。第６図の頂面図には、フィ ルタ１００の上面１０４と、フィルタ１００を貫通する共振空洞１２６．１３４ によって規定される開口部１４２．１５０とが示される。矢印３０２は、共振空 洞１２６．１３４の中心軸、これは開口部１４２．１５０の中心も規定するが、 この中心軸間の距離を示す。共振空洞１２６．１３４の距離を適切にとること、 すなわち矢印３０２により規定される距離の長さは、そこがら形成されるフィル タ１００の通過帯域の帯域幅を決定する。共振空洞１２６．１３４の長さが、第 ４図のフィルタ１００のような、誘電体ブロック・フィルタの通過帯域の中心周 波数を決定し、同軸に延在する共振空洞１２６，１３４間の間隔がフィルタの通 過帯域の帯域幅を規定するので、任意の周波数位置に置かれ、所望の帯域幅を持 つ通過帯域をフィルタ１００に構築することができる。また、フィルタの帯域幅 は、共振空洞の形状、すなわちそこから形成される開口部の形状にもよって影響 を受ける点にも留意されたい。たとえば、軸方向にに延在する軸に関して共振空 洞を長くする（楕円形の開口部を形成する）と、フィルタの帯域幅は大きくなる 。

第７図の正射投影図では、全体が参照番号３０２で示される、本発明の別の実施 例である誘電体ブロック・フィルタが示される。フィルタ３０２は、形状は概略 的に６面体であるが、第４図のフィルタ１００の上面および底面１０４．１０６ と比較すると上面および底面３０４．３０６がそれぞれ２つの部分に分かれてい る（ｂｉｆｕｒｃａｔｅｄ）。図示されるように、フィルタ３０２にはさらに前 面３１０、裏面３１４および側面３１８．３２２が含まれる。

穿孔法その他の方法により共振空洞３２６．３３４が形成されて、上面３０４と 底面３０６との間に延在する。共振空洞３２６．３３４は、上面３０４上でそれ ぞれ開口部３４２．３５０を規定する。同様に共振空洞３２６．３３４は、底面 ３０６上でそれぞれ開口部３５８．３６６を規定する。第７図のフィルタ３０２ には、さらに、共振空洞３６８（これも穿孔法その他の方法で形成される）があ り、上面および底面３０４．３０６の間に延在して、それぞれの表面３０４，３ ０６上で開口部３７０．３７２を規定している。表面３０４．３０６が二部構造 であるために、空洞部３６８は空洞部３２６．３３４に比べて長い。

銀含有材料などの導電性材料が、上面および底面３０４゜３０６と、側面３１８ ，３２２と、裏面３１４との上に被覆され、それによって実質的に表面を覆う。

さらに、導電性材料は共振空洞３２６，３３４，３６８を規定する側壁も被覆し て、それによってそれぞれの共振空洞の側壁を実質的に覆う。このため、導電性 材料で被覆された上面３０４は、導電性材料で被覆された底面３０６と電気的接 続状態に維持される。

導電性材料はさらに前面３１０の部分にも被覆されて、それにより入力および出 力結合器３７６．３８２が形成される。前面３１０の残りの部分も、入力および 出力結合器３７６．３８２のそれぞれの周辺部の上にある前面３１０の部分を除 いて、導電性材料で被覆される。入力および出力結合器３７６．３８２は、それ によりフィルタ１００の表面上に被覆された導電性材料および共振空洞３２６， ３３４とそれぞれ容量結合される。

誘電体ブロック・フィルタ３０２は、共振空洞３２６゜３３４の長さが入力結合 器３７６に印加される信号の半波長よりもいくぶん短くなるように構成され、共 振空洞３６８は、入力結合器３７６に印加される信号の半波長に近づくように構 成され、それにより共振空洞の共振部を形成する。フィルタ３０２の上面および 底面３０４．３０６の両方が導電性材料により実質的に被覆されており、共通電 位に対して電気的接続状態に維持されるので、上面３０４上に規定される開口部 ３４２．３５０または３７０、あるいは底面３０６上に規定される開口部３５８ ，３６６または３７２を通じて、電磁放射線が放射されることはなく、共振空洞 ３２６，３３４が共に誘電体フィルタ３０２の材料を通じて結合される。そのた め、共振空洞は共に、半波長共振器を構成する。

入力結合器３７６に印加された入力信号はフィルタ３０２によりろ波され、この フィルタは出力結合器３８２において被ろ波信号を生成する。入力結合器３７６ に印加された入力信号の所望の特性（すなわち所望の周波数）のスペクトル成分 部分が、フィルタ３０２により通過されて、出力結合器３８２において被ろ波出 力信号を形成する。入力結合器３７６に印加される入力信号のその他のスペクト ル成分部分は、フィルタ３０２により通過されることはなく、結合器３８２で被 る波出力信号の部分を形成することはない。

第８図の切断図には、全体が参照番号４５０で示される、第４図のフィルタ１０ ０（または第７図のフィルタ３０２）に類似の誘電体ブロック・フィルタを含む 、本発明の無線電話が示される。無線電話４５０は、電気回路４６４が搭載され る１個以上の電気回路基板４６０をその中に支持するハウジング４５４を具備す る。電気回路４６４は、送信部および受信部の両方により構成される。誘電体ブ ロック・フィルタ４７０は電気回路４６４に結合され、フィルタ４７０の構造は 、第４図の誘電体ブロック・フィルタ１００（または第７図のフィルタ３０２） の構成と類似している。

フィルタ４７０は、第４図のフィルタ１００の前面１１０に対応するその側面を 回路４６４の部分を形成する導電性リード線に物理的に当接して配置することに より回路基板４６０上に表面実装される。さらに詳しく述べると、フィルタ４７ ０上に配置された結合器群を適切に接続することにより（図には示されていない が、フィルタ４７０上に配置された結合器群は、第４図のフィルタ１００の入力 および出力結合器１７６．１８２に対応する）、フィルタ４７０を電気回路４６ ４に電気的に接続することができる。

フィルタ４７０が表面実装されて、その長い部分（すなわちフィルタ４７０の共 振空洞の軸方向により規定される方向）が回路基板４６０の面方向に平行な方向 に延在するので、回路基板４６０を無線電話４５０の／Ｘウジング４５４の下に 配置するために必要な、ハウジング４５４下の高さ空間が最小限になる。さらに 、フィルタ４７０は自己遮蔽式であるので、すなわち、フィルタ４７０の上面お よび底面に形成された開口部を通じて電磁放射線が放射されないので、フィルタ ４７０の上面または底面のいずれの周辺にもブラケットは必要でない。フィルタ ４７０のような誘電体ブロック・フィルタは、第７図の無線電話４５０のような 無線電話のための中間フィルタおよび送受切り換えフィルタとして有利に利用す ることができる。

本発明はさまざまな図面に示される好適な実施例に関して説明されたが、その他 の類似の実施例を用いたり、説明された実施例に修正や追加を加えて、本発明か ら逸脱することなく本発明と同一の機能を実施することができる点を理解された い。それゆえ、本発明は特定の単独の実施例に制限されることはなく、添付の請 求項に基づく広がりと範囲とをもって構築されるものである。

第２図 第７図　第８図 要　約　書 中に共振空洞が構築されて、半波長共振器が形成される誘電体ブロック・フィル タ構造である。共振空洞は、誘電体ブロック・フィルタを形成して対向面に開口 部を規定する、対向する側面間にまたがる。規定される開口部を有する対向側面 を含む誘電体ブロックの外表面には、１面上に形成される入力および出力結合器 の周辺面の周囲の誘電体ブロックの１側面の部分を除き、導電性材料が被覆され ている。対向する外表面が導電性材料で被覆されているので誘電体ブロックの対 向する外表面は自己遮蔽して、誘電体ブロックの共振空洞により規定される開口 部を通じて電磁放射線が伝播することを防ぐ。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．入力信号の印加に応答して被ろ波信号を発生するフィルタ構造であって： 上面と、底面と、少なくとも第１および第２側面とを規定し、かつその上面と底 面との間に延在するように形成された少なくとも１対の同軸に延在する共振器を 有する誘電体ブロック； 前記誘電体ブロックの少なくとも第１および第２側面の少なくとも１つの上に配 置され、少なくとも１対の同軸に延在する共振器のうちの第１の共振器に結合さ れた入力結合器を形成する手段； 前記誘電体ブロックの少なくとも第１および第２側面の少なくとも１つの上に配 置され、少なくとも１対の同軸に延在する共振器のうちの第２共振器に結合され た出力結合器を形成する手段；および 上面および底面を共通電位に維持する手段であって、前記維持手段が、上面，底 面および少なくとも１対の同軸に延在する共振器の共振器を規定する側面と、入 力および出力結合器の周辺部分を除く誘電体ブロックの側面とを実質的に覆う導 電性材料の皮膜を形成して、導電性材料のこの皮膜が、上面および底面をそれぞ れ覆い、それにより自己遮蔵面を形成する維持手段； を具備することを特徴とするフィルタ構造。
2. ２．前記の少なくとも１対の同軸に延在する共振器の各共振器が、誘電体ブロッ クの上面に第１開口部を規定し、誘電体ブロックの底面に第２開口部を規定する 空洞を形成する手段によって構成されることを特徴とする請求項１記載のフィル タ構造。
3. ３．前記の少なくとも１対の同軸に延在する共振器のそれぞれの対を形成する共 振器が共に長さが１／２波長の長さに近い共振器を形成する請求項１記載のフィ ルタ構造。
4. ４．前記誘電体ブロックが、６面体の形状をしており、それによって誘電体ブロ ックの上面と、底面と、前面と、裏面と第１および第２側面とを規定する請求項 １記載のフィルタ構造。
5. ５．前記入力結合器が、誘電体ブロックの上面および底面を共通電位に維持する 手段により形成される皮膜に容量結合される請求項１記載のフィルタ構造。
6. ６．前記入力結合器が、誘電体ブロックの上面と底面との間に延在するように形 成される少なくとも１対の同軸に延在する共振器のうち第１の共振器に容量結合 される請求項１記載のフィルタ構造。
7. ７．前記出力結合器が、誘電体ブロックの上面および底面を共通電位に維持する 手段により形成される皮膜に容量結合される請求項１記載のフィルタ構造。
8. ８．前記出力結合器が、誘電体ブロックの上面と底面との間に延在するように形 成される少なくとも１対の同軸に延在する共振器のうち第２の共振器に容量結合 される請求項１記載のフィルタ構造。
9. ９．前記入力結合器が、誘電体ブロックの少なくとも第１および第２表面の１つ の上に被覆された導電性材料により形成され、誘電体ブロックの上面および底面 を共通電位に維持する前記の手段により形成される皮膜から電気的に隔離される 請求項１記載のフィルタ構造。
10. １０．前記出力結合器が、誘電体ブロックの少なくとも第１および第２表面の１ つの上に被覆された導電性材料により形成され、誘電体ブロックの上面および底 面を共通電位に維持する前記の手段により形成された皮膜から電気的に隔離され る請求項１記載のフィルタ構造。