JPH0577201B2

JPH0577201B2 -

Info

Publication number: JPH0577201B2
Application number: JP10503687A
Authority: JP
Inventors: Yoji Isoda; Moryasu Myazaki; Hideki Asao; Osami Ishida
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1993-10-26
Also published as: JPS63269801A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はマイクロ波帯、ミリ波帯で用いられ
る誘電帯フイルタに関するものである。

〔従来の技術〕

第８図および第９図は例えば1977年12月に発行
された雑誌「MICROWAVES」の150ページ〜
160ページに示された従来の誘電体フイルタの概
略図であり、図において１は誘電体基板、２ａ，
２ｂはストリツプ線路、３ａ，３ｂは誘電体共振
器、４はケース、５は地導体である。ストリツプ
線路２ａ，２ｂは誘電体基板１の片面に設けら
れ、他の面には地導体５が設けられている。誘電
体共振器３ａ，３ｂは接着剤等により誘電体基板
１上に固定されている。ケース４はストリツプ線
路２ａ，２ｂおよび誘電体共振器３ａ，３ｂから
もれ出す電磁波をシールドするためのものであ
り、地導体５と電気的に接続されている。また、
第９図中の破線はストリツプ線路２ａ，２ｂ及び
誘電体共振器３ａ，３ｂのTE₀₁１＋δ／２モードの磁界分布を示している。

次に動作について説明する。今、誘電体共振器
３ａ，３ｂが同一周波数f₀で共振するものとす
る。ストリツプ線路２ａへの入射波は第９図に示
すようにストリツプ線路２ａの磁界は誘電体共振
器の共振モードの磁界と同一の磁界成分を有する
ため誘電体共振器３ａ，３ｂと結合する。従つ
て、周波数f₀では共振状態にある誘電体共振器３
ａ，３ｂを介してストリツプ線路２ａと２ｂが強
く結合し、ストリツプ線路２ａへの入射波はスト
リツプ線路２ｂに取り出される。しかし、f₀以外
の周波数では結合が非常に弱く、ほとんどの電力
が反射されストリツプ線路２ｂには取り出されな
い。このように、この誘電体フイルタは帯域通過
フイルタの機能を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の誘電体フイルタは誘電体基板１
の片側にストリツプ線路２ａ，２ｂを、他の面に
地導体５を有する、いわゆるマイクロストリツプ
線路を用いているため、電磁界が誘電体基板１中
に集中し、線路の損失が大きい。また、誘電体共
振器３ａ，３ｂとして損失の小さい誘電体を用い
ても、薄い誘電体基板１をはさんで地導体５と接
近した構造であるため導体損失が大きく、誘電体
フイルタとしての損失が大きくなつてしまうとい
う問題があつた。また、ストリツプ線路２ａ，２
ｂの電磁界は誘電体基板１中に集中し、誘電体共
振器３ａ，３ｂとの結合に有効に利用されないた
め大きな結合量が得られなかつた。このため通過
帯域の広いフイルタを実現することは困難であつ
た。また、誘電体共振器３ａ，３ｂは地導体５に
接近して配置されるため、TE₀₁１＋δ／２モードより高い周波数にHE₂₁δ／２モード、低い周波数に HE₁₁δ／２モードの共振周波数があり、これらのモードとの周波数間隔が広くとれないという問題が
あつた。さらに、誘電体フイルタとして所要の性
能を得るためには誘電体共振器３ａ，３ｂの共振
周波数を等しくするだけでなく、ストリツプ線路
２ａ，２ｂと誘電体共振器３ａ，３ｂの間隔及び
誘電体共振器３ａ，３間の間隔を所定間隔とする
必要があるが、これらの位置決め、特に誘電体共
振器３ａ，３ｂの位置を精度よく、また再現性よ
く決定することは困難で、その調整に多大な時間
を要するという問題があつた。

この発明はこのような問題点を解消するために
なされたもので、損失が小さく、通過帯域あるい
は阻止帯域の広いフイルタが実現でき、隣接する
スプリアスモードとの周波数間隔が広くとれ、か
つ製作の容易な誘電体フイルタを得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る誘電体フイルタはストリツプ線
路としてサスペンデツドストリツプ線路、誘電体
共振器として中央部にくぼみを有する誘電体共振
器を用い、上記サスペンデツドストリツプ線路の
基板に設けた切除部に上記くぼみをはめ込んで上
記誘電体共振器を固定したものである。

〔作用〕

この発明においては、サスペンデツドストリツ
プ線路を用いているため低損失である。また、ス
トリツプ線路が誘電体共振器の軸方向中央部に位
置するため結合を密にでき、通過帯域又は阻止帯
域を広くすることができる。また、誘電体共振器
が対称構造で支持されるため、スプリアス共振周
波数との周波数間隔を広くとることができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図はこの発明の一実施例による誘電体フ
イルタの概略図であり、第２図は第１図の縦断面
図である。図中、６ａ〜６ｄはサスペンデツドス
トリツプ線路、７ａ，７ｂは誘電体共振器、８は
くぼみ部分であり、１，４は第８図と同じもので
ある。サスペンテツドストリツプ線路６ａと６ｂ
および６ｃと６ｄは誘電体基板１の両面に対称に
設けられている。誘電体共振器７ａ，７ｂには中
央部にくぼみ８が設けられており、誘電体基板１
に設けられた穴にはめ込まれている。

このフイルタでは、従来とフイルタと同様にサ
スペンデツドストリツプ線路６ａ〜６ｄが誘電体
共振器７ａ，７ｂの共振モードと同一の磁界成分
を有するため、サスペンデツドストリツプ線路６
ａ〜６ｄと誘電体共振器７ａ，７ｂとの結合があ
る。誘電体共振器７ａ，７ｂ間の結合は従来と同
様である。誘電体共振器７ａ，７ｂはくぼみ８の
寸法が小さければ電磁界分布が従来の誘電体共振
器のTE₀₁１＋δ／２モードよく似たTE₀₁δモードで共振する。従つて、このフイルタは従来の誘電体
フイルタと同様に帯域通過フイルタとしての機能
を有する。

この発明の誘電体フイルタでは、ストリツプ線
路としてサスペンデツドストリツプ線路６ａ〜６
ｄを用いている。このため、電磁界はサスペンデ
ツドストリツプ線路６ａ〜６ｄと地導体となるケ
ース４の間の空間に集中し、誘電体基板１の影響
を受けないため非常に低損失である。誘電体共振
器７ａ，７ｂはケース４から離れた位置に設けら
れるため導体損失が小さく、大きな無負荷Ｑが得
られる。このため低損失な誘電体フイルタが実現
される。さらに、サスペンデツドストリツプ線路
６ａ〜６ｄは誘電体共振器７ａ，７ｂの中央部に
対称に配置されるため、第２図中に破線で示すよ
うにサスペンデツドストリツプ線路６ａ〜６ｄの
磁界が誘電体共振器７ａ，７ｂの磁界と効果的に
結合する。このため、通過帯域の広いフイルタが
得られる。また、この誘電体共振器の共振モード
であるTE₀₁δモードは、最も低い共振周波数のモ
ードであり、隣接するスプリアス共振モードは
HE₁₁δモードである。このスプリアス共振周波数
は誘電体共振器と寸法を適切に選ぶことにより十
分高い周波数にすることができるという利点があ
る。

第３図は誘電体共振器７ａ，７ｂを誘電体基板
１にはめ込む方法を示したもので、第３図ａ，ｂ
は誘電体共振器の断面図である。第３図ａ，ｂは
誘電体共振器の両側あるいは片側にテーパ部を設
けた場合であり、誘電体基板１がテフロン系のよ
うに柔軟性がある場合、テーパ部分から誘電体基
板１に設けた穴に圧入し、中央部のくぼみ８には
め込むことができる。第３図ｂはテーパ部を片側
に設けた場合であり、第３図ａのように両側に設
けた場合より工作が容易である。第３図ａは中央
部のくぼみ８に対して対称な構造であり、非対称
性によるスプリアスモードの発生はない。第３図
ｂは非対称な構造であるが、テーパの角度が小さ
い場合はその非対称性はわずかであり、スプリア
スモードの発生量も十分小さいと考えられる。第
３図ｃは誘電体基板１に設けた切り込み９に誘電
体共振器７ａ，７ｂの中央部のくぼみ８を合わ
せ、はめ込むようにしたもので、誘電体基板１の
柔軟性の有無にかかわらず適用できる。このよう
に誘電体共振器の位置決めは誘電体基板１の所定
位置に穴あるいは切り込み９を設けその穴あるい
は切り込み９に中央部にくぼみ８を設けた誘電体
共振器７ａ，７ｂをはめ込んで行うため、精度、
再現性共良好であり、製作が容易である。

第４図はこの発明の他の一実施例による誘電体
フイルタを示す概略構造図であり、第５図は第４
図の縦断面図である。図中、１〜８は第１図と同
じもの、１０は誘電体基板１を貫通してストリツ
プ線路６ａと６ｂおよび６ｃと６ｄを電気的に接
続する導体である。この実施例における誘電体フ
イルタは第１図に示す誘電体フイルタに導体１０
が付加されただけであり、基本的に同じ動作をす
る。導体１０によつてストリツプ導体６ａと６ｂ
および６ｃと６ｄが同電位になつているのでサス
ペンデツドストリツプ線路の高次モードが発生せ
ず、良好な特性を得ることができる。

第６図はこの発明のさらに他の実施例による誘
電体フイルタを示す概略構造図で、ストリツプ線
路２ａ，２ｂを誘電体基板１の片側に設けた場合
である。この場合、形状が非対称となるが、誘電
体基板１の厚さが薄い場合はその非対称性を無視
し得る程度となり、第１図に示した誘電体フイル
タと同様の機能を有する。

第７図はこの発明のさらに他の実施例による誘
電体フイルタを示す概略構成図で、１１ａ，１１
ｂは直線状のストリツプ線路である。この場合、
入力端から入射した波のうち、周波数が誘電体共
振器７ａ，７ｂの共振周波数と等しい波のみが誘
電体共振器７ａ，７ｂの影響を強く受けて反射さ
れ、他端に出力されない。しかし、他の周波数の
波は誘電体共振器７ａ，７ｂの影響を受けずに通
過する。このように、誘電体共振器の配置を第７
図のように変えることにより帯域阻止フイルタと
して動作させることも可能である。第７図に示し
た誘電体フイルタは第１図に示した誘電体フイル
タと同様の低損失で、阻止帯域が広く、かつ製作
が容易であるという特徴を有する。

なお、上記実施例では誘電体共振器の数が２個
の場合について述べたが、この発明はこれに限ら
ず、誘電体共振器が何個の場合でも適用できる。
また、誘電体共振器中央部のくぼみはその断面が
方形の場合について説明したが、この発明はこれ
に限らず、断面が三角形でも半円形の場合でもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればサスペンデツ
ドストリツプ線路を用い、中央部にくぼみを有す
る誘電体共振器を誘電体基板に設けた切除部には
め込んで固定するため、低損失で、通過帯域又は
阻止帯域が広く、隣接するスプリアスモードとの
周波数間隔が広く、かつ誘電体共振器の位置決め
精度、再現性の良好な誘電体フイルタを容易に実
現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による誘電体フイ
ルタを示す概略構成図、第２図は縦断面図、第３
図は誘電体共振器の取り付け方法を示す図、第４
図はこの発明の他の一実施例を示す概略構成図、
第５図は縦断面図、第６図はこの発明のさらに他
の一実施例を示す概略構成図でａは一部を切欠い
た斜視図、ｂはその縦断面図、第７図はこの発明
のさらに他の一実施例を示す概略構成図、第８図
は従来の誘電体フイルタを示す概略構成図、第９
図は縦断面図である。図において、１は誘電体基板、４はケース、６
ａ〜６ｄはサスペンデツドストリツプ線路、７
ａ，７ｂは誘電体共振器、８はくぼみである。な
お、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１誘電体基板上に設けられたストリツプ線路と
誘電体共振器を用いた誘電体フイルタにおいて、
上記ストリツプ線路として切除部のある誘電体基
板上に設けられたサスペンデツドストリツプ線
路、上記誘電体共振器として中央部にくぼみを有
する誘電体共振器を用い、かつ上記誘電体基板の
切除部に上記誘電体共振器のくぼみをはめ込んで
固定したことを特徴とする誘電体フイルタ。２上記中央部にくぼみを有する誘電体共振器は
テーパ状部分を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の誘電体フイルタ。３上記サスペンデツドストリツプ線路は上記誘
電体基板を貫通する導体により上記誘電体基板の
表面と裏面の線路を電気的に接続したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の誘電体フイル
タ。