JPH0622281B2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマイクロ波回路において好適に利用される誘電
体フィルタに関する。

［従来の技術及びその問題点］ 従来より、たとえば送信器等においてバンドパスフィル
タとして誘電体フィルタが利用されている。

誘電体フィルタは、高誘電率をもつ誘電体たとえばチタ
ン酸バリウム等のセラミック材料を所定の形状に形成
し、該誘電体に貫通孔を設け、該貫通孔の内面を含む適
宜の表面領域に導体層を形成することにより共振器を構
成し、該誘電体共振器を複数配列することにより得られ
る。

誘電体共振器はストリップ線路共振器と同程度に小さく
することができ且つ導波管共振器と同程度の無負荷Ｑが
容易に得られるという利点があり更に最近では温度特性
も良好となっており、従って誘電体共振器を用いた誘電
体フィルタは将来ますます利用度が高まるものと考えら
れる。

この様な誘電体フィルタは、たとえば特開昭５９−４２
０３号公報や特開昭６０−１５２１０４号公報に記載さ
れている様に、複数の誘電体ブロックを用い各ブロック
に適宜の数の共振器を形成し該ブロックを適正に配置す
ることにより、あるいは１つの誘電体ブロックに全ての
共振器を形成しすることにより、構成される。

しかし、 複数の誘電体ブロックを用いる場合には、各
ブロックを所望のフィルタ特性が得られる様に適正な配
置で固定する作業が困難であり、また数多くのブロック
を使用する場合には誘電体加工を個々に行なうために製
造コスト高となる不利がある。

一方、１つの誘電体ブロックを用いる場合、あるいは複
数の誘電体ブロックを用い且つブロックに複数の共振器
を形成する場合には、従来の誘電体フィルタにおいて
は、上記公報に記載される様に、ブロック内で適正な共
振器間結合強度を得て所望のフィルタ特性を得るため
に、共振器間において誘導体ブロックに該ブロックを貫
通する空洞あるいは穴を設けている。このため、結合度
を高めようとすれば、空洞あるいは穴の大きさを大きく
する必要があり、かくして機械的強度が低下して破損し
やすくなったり製造の際の歩留りが低下したりするとい
う不利がある。

結合度を高めるためには、各共振器をＴＥＭの偶奇モー
ドで結合させてなるいわゆるインタディジタル型とする
ことも可能であるが、この場合には逆に結合度を低下さ
せて適正な結合度を得ようとすれば、共振器間の距離を
大きくする必要があり、かくして長さが長くなり小型化
が困難であるという不利がある。

そこで、本発明は、以上の様な従来技術の問題点を解決
し、低コストで容易に良好な特性が実現でき且つ小型化
が可能な誘電体フィルタを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 誘電体に形成された穴の内面に導体層が付されている誘
電体共振器を少なくとも４段に結合してなる誘電体フィ
ルタにおいて、単一の誘電体ブロックに全誘電体共振器
が形成されており、第１段共振器と第２段共振器との結
合及び／または最終段共振器とその前の段の共振器との
結合がインタディジタル型であり且つそれ以外の共振器
結合がコムライン型であり、更に隣接共振器の接続部が
外部から絞られた形状であることを特徴とする、誘電体
フィルタ、 が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による誘電体フィルタの一実施例を示す
概略斜視図であり、第２図及び第３図はそれぞれのII−
II断面図及び底面図である。

これらの図において、２ａ，２ｂ．２ｃ，２ｄは第１〜
４段共振器であり、これら共振器が１列に直線状に配列
されてフィルタが形成されている。各共振器はほぼ四角
柱形状であり、１つの誘電体ブロック４を基礎として形
成されている。該誘電体ブロックには各共振器を構成す
るための上下方向に貫通した４つの穴６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄが形成されている。

共振器２ａにおいては、穴６ａの内面、３つの露出側面
及び底面に導体層８が付与されており、同様に共振器２
ｄにおいては、穴６ｄの内面、３つの露出側面及び底面
に導体層８が付与されている。

また、共振器２ｂにおいては、穴６ｂの内面、２つの露
出側面、頂面及び底面一部に導体層８が付与されてお
り、同様に共振器２ｃにおいては、穴６ｃの内面、２つ
の露出側面、頂面及び底面一部に導体層８が付与されて
いる。

尚、第１図及び第３図において、斜線部分は導体層８を
示す。

本実施例においては、第１段共振器２ａと第２段共振器
２ｂとの接続部分の側面側には誘電体ブロック４に上下
方向の切り込み１０が形成されており、該接続部分の幅
は共振器幅よりも小さくなっている。同様に、第３段共
振器２ｃと第４段共振器２ｄとの接続部分の側面側には
誘電体ブロック４に上下方向の切り込み１２が形成され
ており、該接続部分の幅は共振器幅よりも小さくなって
いる。

また、本実施例においては、第２段共振器２ｂと第３段
共振器２ｃとの接続部分の底面側には誘電体ブロック４
に幅方向の切り込み１４が形成されており、該接続部分
の上下方向長さは共振器高さよりも小さくなっている。

そして、第１段共振器２ａの穴６ａ内の導体層８には入
力線１６が接続されており、第３段共振器２ｃの穴６ｃ
内の導体層８には出力線１８が接続されている。

上記切り込み１０，１２，１４の大きさを適宜設定する
ことにより共振器間の結合度を調節することができ、所
望のフィルタ特性が得られる。

以上の様な本実施例の誘電体フィルタは、全共振器につ
いて一体的な所定の形状の複数貫通穴付誘電体ブロック
４を焼成により得て該誘電体ブロックの所望面に銀ペー
スト等の導体層８の付与を行なうことにより製造でき、
組立工程を省略できるので製造が極めて簡単である。

以上の様な本実施例によれば、第１段共振器２ａと第２
段共振器２ｂとの結合及び第３段共振器２ｃと第４段共
振器２ｄとの結合をインタディジタル型とし、且つ第２
段共振器２ｂと第３段共振器２ｃとの結合をいわゆるコ
ムライン型としたので、入力側及び出力側において共振
器間の結合強度を比較的強くでき、更に中間部において
共振器間の結合強度を比較的弱くできる。

尚、本実施例において、第１共振器２ａと第２共振器２
ｂとの間及び第３共振器２ｃと第４共振器２ｄとの間は
それぞれ切り込み１０，１２により絞られた形状で接続
されているので、これら切り込みの大きさにより結合強
度を適宜調節することにより第１段共振器の貫通穴６ａ
と第２段共振器の貫通穴６ｂとの間の距離及び第３段共
振器の貫通穴６ｃと第４段共振器の貫通穴６ｄとの間の
距離をいずれもそれ程大きくしなくても適正な結合強度
を得ることができる。従って、これらインタディジタル
型結合の共振器配列ピッチを小さくしても良好な通過周
波数バンド幅特性が得られ、フィルタ全体の寸法を大き
くしなくともよい。

更に、第２段共振器２ｂと第３段共振器２ｃとの間の接
続部分にも切り込み１４が形成されているので、該切り
込みの大きさにより結合強度を適宜調節することができ
る。

更に、中間部の第２段共振器２ｂ及び第３段共振器２ｃ
の貫通穴６ｂ，６ｃに連なる様に付された底面導電層８
のパターンを適宜の形状とすることによっても結合強度
の調節を行なうことができる。

第４図は上記実施例のフィルタの特性を示す図である。

ちなみに、第５図（ａ）に上記実施例と同数の同等の誘
電体共振器を同等の配列で全てインタディジタル型で結
合させた場合のフィルタ特性を示し、第５図（ｂ）に上
記実施例と同数の同等の誘電体共振器を同等の配列で全
てコムライン型で結合させた場合のフィルタ特性を示
す。

第５図（ａ）の場合は、各段共振器間の結合が強いの
で、帯域幅が広くなりすぎている。そして、この様な構
成の場合には結合強度の変化幅が大きいので特性の微調
整が困難である。

第５図（ｂ）の場合は、各段共振器間の結合が弱いの
で、帯域幅が狭くなりすぎており、更に非対称性が大き
い。そして、この様な構成の場合には結合強度の変化幅
が小さいので所望の特性を得にくい。

これに対し、上記第４図の場合には、帯域幅は良好であ
り、更に対称性も良好である。そして、この様な本発明
の構成によれば、比較的簡単な調整で第４図で点線で示
される様な他の良好な特性をも得ることができる。

上記実施例においては第１段共振器と第２段共振器との
結合及び最終段共振器とその前の段の共振器との結合が
インタディジタル型であり且つそれ以外の共振器結合が
コムライン型であるが、第１段共振器と第２段共振器と
の結合または最終段共振器とその前の段の共振器との結
合がインタディジタル型であり且つそれ以外の共振器結
合がコムライン型である場合も、従来のものより良好な
特性を得ることができる。

上記実施例においては共振器の段数が４である場合が示
されているが、本発明においては共振器段数は５以上で
あってもよい。

上記実施例においては誘電体ブロックの形状が特定形状
であるが、該誘電体の形状は特に限定されることはな
い。また、上記接続部の切り込みの形状及び位置も特に
限定されることはなく、適宜変更が可能である。

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、単一の誘電体ブロックに全
誘電体共振器を形成し、第１段共振器と第２段共振器と
の結合及び／または最終段共振器とその前の段の共振器
との結合をインタディジタル型とし且つそれ以外の共振
器結合をコムライン型とし、更に隣接共振器の接続部を
外部から絞られた形状とすることにより共振器間結合強
度の調節を行なっているので、低コスト化が達成される
とともに、種々の良好なフィルタ特性の実現が可能であ
り、更にフィルタの小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による誘電体フィルタの一実施例を示す
概略斜視図であり、第２図及び第３図はそれぞれそのII
−II断面図及び底面図である。 第４図及び第５図（ａ），（ｂ）はフィルタ特性を示す
図である。 ２ａ〜２ｄ：共振器、 ４：誘電体ブロック、 ６ａ〜６ｄ：穴、８：導体層、 １０，１２，１４：切り込み、 １６：入力線、１８：出力線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体に形成された穴の内面に導体層が付
   されている誘電体共振器を少なくとも４段に結合してな
   る誘電体フィルタにおいて、単一の誘電体ブロックに全
   誘電体共振器が形成されており、第１段共振器と第２段
   共振器との結合及び／または最終段共振器とその前の段
   の共振器との結合がインタディジタル型であり且つそれ
   以外の共振器結合がコムライン型であり、更に隣接共振
   器の接続部が外部から絞られた形状であることを特徴と
   する、誘電体フィルタ。