JPH0697721B2 - セラミックフィルタ - Google Patents
セラミックフィルタInfo
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- JPH0697721B2 JPH0697721B2 JP60208980A JP20898085A JPH0697721B2 JP H0697721 B2 JPH0697721 B2 JP H0697721B2 JP 60208980 A JP60208980 A JP 60208980A JP 20898085 A JP20898085 A JP 20898085A JP H0697721 B2 JPH0697721 B2 JP H0697721B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holes
- ceramic filter
- dielectric block
- filter
- conductive material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
- H01P1/2056—Comb filters or interdigital filters with metallised resonator holes in a dielectric block
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Transceivers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無線周波数（RF）信号フィルタ、とりわけ無
線送信および受信回路で特に有利に使用できる改良され
た単ブロック・セラミックフィルタに関する。
線送信および受信回路で特に有利に使用できる改良され
た単ブロック・セラミックフィルタに関する。
（従来技術と問題点） 従来型の多重共振子フィルタは代表的には奥行きのある
（foreshortened）短縮1/4波長同軸またはらせん送信線
である複数個の共振子を含む。共振子は導電性の囲いの
中に配置され、その共通の壁内の開口により相互に誘導
的に結合されていてもよい。各共振子は共振子の中心を
通って延在する孔へと挿入する同調ねじによって同調可
能である。いったん同調されるとフィルタ全体のレスポ
ンスは段間結合用開口の寸法により主として決定され
る。このようなフィルタの同調は同調ねじのわずかな調
整によって妨害されることがあるので、同調ねじを常に
適切な位置に保持するために止めナット（lock nut）が
必要である。同調ねじを使用するとこれらのフィルタが
離調しやすいだけではなく、同調ねじを機械的にロック
することや、同調ねじと共振子の構造との間のアームを
含む別の問題点が生じる。さらに、このようなフィルタ
はかさばりがちであり、そのため寸法が重要な要素にな
る用途では比較的使用しにくい。
（foreshortened）短縮1/4波長同軸またはらせん送信線
である複数個の共振子を含む。共振子は導電性の囲いの
中に配置され、その共通の壁内の開口により相互に誘導
的に結合されていてもよい。各共振子は共振子の中心を
通って延在する孔へと挿入する同調ねじによって同調可
能である。いったん同調されるとフィルタ全体のレスポ
ンスは段間結合用開口の寸法により主として決定され
る。このようなフィルタの同調は同調ねじのわずかな調
整によって妨害されることがあるので、同調ねじを常に
適切な位置に保持するために止めナット（lock nut）が
必要である。同調ねじを使用するとこれらのフィルタが
離調しやすいだけではなく、同調ねじを機械的にロック
することや、同調ねじと共振子の構造との間のアームを
含む別の問題点が生じる。さらに、このようなフィルタ
はかさばりがちであり、そのため寸法が重要な要素にな
る用途では比較的使用しにくい。
これらの問題点は米国特許第4,426,631号、第4,431,977
号および第4,462,098号に開示され、説明されている形
式の単ブロック・セラミックフィルタによってある程度
まで解決されている。とくに、米国特許第4,431,977号
に説明されているフィルタは主として間の誘電体により
相互に結合された複数個の円形の孔を有する誘電性のブ
ロックを含んでいる。円形の孔の間の結合はみぞの深さ
または付加された孔の寸法と位置を変えることにより調
整されるが、そのためこのようなフィルタの同調は複雑
で困難になりがちである。さらに、接地板に近接する入
力および出力電極の位置によって不要な容量性負荷が生
じる。
号および第4,462,098号に開示され、説明されている形
式の単ブロック・セラミックフィルタによってある程度
まで解決されている。とくに、米国特許第4,431,977号
に説明されているフィルタは主として間の誘電体により
相互に結合された複数個の円形の孔を有する誘電性のブ
ロックを含んでいる。円形の孔の間の結合はみぞの深さ
または付加された孔の寸法と位置を変えることにより調
整されるが、そのためこのようなフィルタの同調は複雑
で困難になりがちである。さらに、接地板に近接する入
力および出力電極の位置によって不要な容量性負荷が生
じる。
（発明の目的および概要） 従って本発明の目的は、単一またはそれ以上の所望の通
過および阻止帯域を供給するために容易に同調される極
／零点周波数応答特性を有する改良された単ブロック・
セラミックフィルタを提供することである。
過および阻止帯域を供給するために容易に同調される極
／零点周波数応答特性を有する改良された単ブロック・
セラミックフィルタを提供することである。
本発明の別の目的は、各孔の間の不要な電気信号の結合
を大幅に減少せしめる複数個の細長く延びた孔を有する
改良された単ブロック・セラミックフィルタを提供する
ことである。
を大幅に減少せしめる複数個の細長く延びた孔を有する
改良された単ブロック・セラミックフィルタを提供する
ことである。
本発明のさらに別の目的は、入力および出力電極と電気
信号グランドの間の不要な電気信号の結合を最小限にす
るための絶縁された入力および出力電極を有する改良さ
れた単ブロック・フィルタを提供することである。
信号グランドの間の不要な電気信号の結合を最小限にす
るための絶縁された入力および出力電極を有する改良さ
れた単ブロック・フィルタを提供することである。
簡略に述べると、本発明は無線周波（RF）送信機、無線
周波（RF）受信機、およびアンテナと組合されたセラミ
ックフィルタであって、該セラミックフィルタは、 誘電性材料により構成されかつ頭部、底部、端部、およ
び細長い側部面を有する誘電性ブロックであって、該誘
電性ブロックの前記底部、端部、および側部面は実質的
に導電性材料によって被覆されており、かつ前記細長い
側部面の導電性材料の第１および第２の部分は前記頭部
面の一部に伸びているもの、 各々実質的に導電性材料で覆われた面を有し、前記誘電
性ブロックの頭部面からその底部面に伸びておりかつ前
記誘電性ブロックの頭部面上に開口を有し伝送ライン共
振器を形成するための少なくとも３つの孔であって、前
記開口は互いに所定の距離で配置されているもの、 前記少なくとも３つの孔の第１の孔、第２の孔、および
第３の孔にそれぞれ結合された第１、第２および第３の
結合手段であって、前記第２の孔は前記第１および第３
の孔の間に配置され、前記第１の結合手段はさらにRF送
信機に結合され、前記第２の結合手段はさらにアンテナ
に結合され、かつ前記第３の結合手段はさらにRF受信機
に結合されているもの、そして 前記第１、第２および第３の孔の面から、それぞれ、前
記頭部面の一部に伸びるよう形成された導電性材料から
なる第１、第２、および第３の電極手段（126,127,12
8）であって、前記第１、第２および第３の電極手段の
隣接する各対は前記頭部面上に形成された非導電性切欠
き部分を介し互いに対向して容量を形成し、かつ前記第
１、第２、および第３の電極手段の各々は前記頭部面上
に形成された他の非導電性切欠き部分を介して前記細長
い側部面から頭部面に伸びている導電性材料の前記第１
および第２の部分（116,118）に対向して各電極手段と
前記第１および第２の部分との間に容量を形成するも
の、を具備することを特徴とする。
周波（RF）受信機、およびアンテナと組合されたセラミ
ックフィルタであって、該セラミックフィルタは、 誘電性材料により構成されかつ頭部、底部、端部、およ
び細長い側部面を有する誘電性ブロックであって、該誘
電性ブロックの前記底部、端部、および側部面は実質的
に導電性材料によって被覆されており、かつ前記細長い
側部面の導電性材料の第１および第２の部分は前記頭部
面の一部に伸びているもの、 各々実質的に導電性材料で覆われた面を有し、前記誘電
性ブロックの頭部面からその底部面に伸びておりかつ前
記誘電性ブロックの頭部面上に開口を有し伝送ライン共
振器を形成するための少なくとも３つの孔であって、前
記開口は互いに所定の距離で配置されているもの、 前記少なくとも３つの孔の第１の孔、第２の孔、および
第３の孔にそれぞれ結合された第１、第２および第３の
結合手段であって、前記第２の孔は前記第１および第３
の孔の間に配置され、前記第１の結合手段はさらにRF送
信機に結合され、前記第２の結合手段はさらにアンテナ
に結合され、かつ前記第３の結合手段はさらにRF受信機
に結合されているもの、そして 前記第１、第２および第３の孔の面から、それぞれ、前
記頭部面の一部に伸びるよう形成された導電性材料から
なる第１、第２、および第３の電極手段（126,127,12
8）であって、前記第１、第２および第３の電極手段の
隣接する各対は前記頭部面上に形成された非導電性切欠
き部分を介し互いに対向して容量を形成し、かつ前記第
１、第２、および第３の電極手段の各々は前記頭部面上
に形成された他の非導電性切欠き部分を介して前記細長
い側部面から頭部面に伸びている導電性材料の前記第１
および第２の部分（116,118）に対向して各電極手段と
前記第１および第２の部分との間に容量を形成するも
の、を具備することを特徴とする。
（実施例の説明） 次に添附図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図を参照すると、本発明を実施した単ブロック、二
重通過帯域セラミックフィルタ100が示されている。フ
ィルタ100は単ブロックで通過帯域と阻止帯域の双方を
提供する。フィルタ100は導電性材料を選択的に被覆ま
たはめっきした誘電性材料を具備するブロックを含んで
いる。フィルタ100は低損失で高誘電を有しかつ誘電率
の温度係数が低い任意の適宜の誘電性材料により構成す
ることができる。好ましい実施例においては、フィルタ
100は酸化バリウム、酸化チタニウムおよび酸化ジルコ
ニウムを含むセラミック組成物（compound）より成り、
その電気的特性は1958年10月刊のアメリカ・セラミック
・ソサエティのジャーナル誌第41巻第10号の390から394
ページ、「三元システムBaO−TiO2−SnO2およびBaO−Ti
O2−ZrO2」と題するG.H.ジョンカーおよびW.クウェスト
ローの論文に詳述されているものと同様である。上記論
文に記述されているセラミック組成物のうち、BaOが18.
5モル％、TiO2が77.00モル％、およびZrO2が4.5モル％
の構成で、誘電率が約40の表VIにある組成物が本発明の
セラミック・フィルタ100に使用するのに良く適してい
る。
重通過帯域セラミックフィルタ100が示されている。フ
ィルタ100は単ブロックで通過帯域と阻止帯域の双方を
提供する。フィルタ100は導電性材料を選択的に被覆ま
たはめっきした誘電性材料を具備するブロックを含んで
いる。フィルタ100は低損失で高誘電を有しかつ誘電率
の温度係数が低い任意の適宜の誘電性材料により構成す
ることができる。好ましい実施例においては、フィルタ
100は酸化バリウム、酸化チタニウムおよび酸化ジルコ
ニウムを含むセラミック組成物（compound）より成り、
その電気的特性は1958年10月刊のアメリカ・セラミック
・ソサエティのジャーナル誌第41巻第10号の390から394
ページ、「三元システムBaO−TiO2−SnO2およびBaO−Ti
O2−ZrO2」と題するG.H.ジョンカーおよびW.クウェスト
ローの論文に詳述されているものと同様である。上記論
文に記述されているセラミック組成物のうち、BaOが18.
5モル％、TiO2が77.00モル％、およびZrO2が4.5モル％
の構成で、誘電率が約40の表VIにある組成物が本発明の
セラミック・フィルタ100に使用するのに良く適してい
る。
フィルタ100の好ましい実施例では、ブロックを導電性
材料で被覆ないしめっきするのに銅または銀が使用され
る。フィルタ100は細長い断面を有する７個の孔102,10
4,106,108,110,112および114を含む、その各々の孔はブ
ロックの頭部面から底部面へと延在している。孔102,10
4,106,108,110,112および114は同様にめっきされてい
る。フィルタ100には７個の孔が示してあるが、本発明
においては、少なくとも３個の孔だけを利用すればよ
い。
材料で被覆ないしめっきするのに銅または銀が使用され
る。フィルタ100は細長い断面を有する７個の孔102,10
4,106,108,110,112および114を含む、その各々の孔はブ
ロックの頭部面から底部面へと延在している。孔102,10
4,106,108,110,112および114は同様にめっきされてい
る。フィルタ100には７個の孔が示してあるが、本発明
においては、少なくとも３個の孔だけを利用すればよ
い。
各孔102,104,106,108,110,112および114はさらにめっき
されていない容量性の条片、例えば130および131により
相互に分離されている。さらに、各孔は孔106を囲む条
片130,131,140,141のような容量性の条片により完全に
囲まれている。容量性条片130,131の幅は送信機フィル
タの阻止帯域内で孔106,108および104,106により形成さ
れている奇数モードの伝送線または零点に共振するよう
に調整されている。容量性条片140,141の幅は送信機フ
ィルタの通過帯域内で孔106およびグランドにより形成
されている伝送線または極に共振するように調整されて
いる。本発明の重要な特徴にもとづき、条片130と131は
孔106と108および孔104と106の間をそれぞれ容量結合し
てフィルタ100の通過帯域の上または下のいずれかに対
応する零点を作成している。条片130と131はさらに波形
（sinusoidal）の部分を含んでおり、隣接する孔106と1
08および104と106のそれぞれの間の結合が、単にめっき
をはがすだけで簡単に調整できるようになっている。好
ましい実施例では容量性の条片を使用したが、本発明を
実施する際に極用の各孔および零点用の各対の孔を共振
させるために、任意の適宜の容量性デバイスまたは回路
を使用することができる。
されていない容量性の条片、例えば130および131により
相互に分離されている。さらに、各孔は孔106を囲む条
片130,131,140,141のような容量性の条片により完全に
囲まれている。容量性条片130,131の幅は送信機フィル
タの阻止帯域内で孔106,108および104,106により形成さ
れている奇数モードの伝送線または零点に共振するよう
に調整されている。容量性条片140,141の幅は送信機フ
ィルタの通過帯域内で孔106およびグランドにより形成
されている伝送線または極に共振するように調整されて
いる。本発明の重要な特徴にもとづき、条片130と131は
孔106と108および孔104と106の間をそれぞれ容量結合し
てフィルタ100の通過帯域の上または下のいずれかに対
応する零点を作成している。条片130と131はさらに波形
（sinusoidal）の部分を含んでおり、隣接する孔106と1
08および104と106のそれぞれの間の結合が、単にめっき
をはがすだけで簡単に調整できるようになっている。好
ましい実施例では容量性の条片を使用したが、本発明を
実施する際に極用の各孔および零点用の各対の孔を共振
させるために、任意の適宜の容量性デバイスまたは回路
を使用することができる。
第１図におけるフィルタ100はさらに入力／出力信号を
結合するための電極120,122および124を含んでいる。好
ましい実施例においては、電極120は送信機170の出力に
結合され、電極122は受信機180の入力に結合され、また
電極124はアンテナ190に結合されている。この二重性の
実施例においては、フィルタ100は送信機170からアンテ
ナ190へとRF信号を供給し、かつアンテナ190で受信した
RF信号を受信機180へと供給するための２つの通過帯域
を提供する。フィルタ100は共通のデバイスに、または
共通のデバイスから２つの異なる周波数帯域の信号を供
給しまたは受信する任意の適宜の信号結合／えり分けの
用途にも同様に応答可能である。
結合するための電極120,122および124を含んでいる。好
ましい実施例においては、電極120は送信機170の出力に
結合され、電極122は受信機180の入力に結合され、また
電極124はアンテナ190に結合されている。この二重性の
実施例においては、フィルタ100は送信機170からアンテ
ナ190へとRF信号を供給し、かつアンテナ190で受信した
RF信号を受信機180へと供給するための２つの通過帯域
を提供する。フィルタ100は共通のデバイスに、または
共通のデバイスから２つの異なる周波数帯域の信号を供
給しまたは受信する任意の適宜の信号結合／えり分けの
用途にも同様に応答可能である。
本発明の別の特徴にもとづき、第１図のフィルタ100に
おける電極120と122は、孔102および114とそれぞれ連結
しているめっき部により実質的に囲まれている。従っ
て、電極120と122は電気信号グランドと結合されている
誘電性ブロック上の残りのめっき部から実質的に分離さ
れている。電極120と122が電気信号グランドと分離され
ているので、電気信号グランドへの不要な容量性結合が
最小限にされ、それによりフィルタ100の電気的特性が
改善されている。
おける電極120と122は、孔102および114とそれぞれ連結
しているめっき部により実質的に囲まれている。従っ
て、電極120と122は電気信号グランドと結合されている
誘電性ブロック上の残りのめっき部から実質的に分離さ
れている。電極120と122が電気信号グランドと分離され
ているので、電気信号グランドへの不要な容量性結合が
最小限にされ、それによりフィルタ100の電気的特性が
改善されている。
第１図はさらに、無線トランシーバのような別の機器に
フィルタ100を取付けることを容易にし、かつ不要な帯
域外レスポンスを軽減するためにフィルタ100に取付け
られるブラケット150が図示されている。ブラケット150
又はフィルタ100内の対応する孔の上方に配置されてい
る条片152を含む。条片152は対応する孔だけを被覆する
ので、容量性の条片130,131はブラケット150をフィルタ
100に取付けた際に同調させることができる。タブ154,1
56および157はブラケット150をフィルタ100上に位置づ
けかつ保持することを助ける。ブラケット150ははんだ
付けまたは他の任意の適宜な結合手段にてフィルタ100
に固定できる。タブ158は対応する入力／出力ケーブル
に取付けることができ、前記ケーブルはフィルタ100の
電極120,122および124と結合されている。
フィルタ100を取付けることを容易にし、かつ不要な帯
域外レスポンスを軽減するためにフィルタ100に取付け
られるブラケット150が図示されている。ブラケット150
又はフィルタ100内の対応する孔の上方に配置されてい
る条片152を含む。条片152は対応する孔だけを被覆する
ので、容量性の条片130,131はブラケット150をフィルタ
100に取付けた際に同調させることができる。タブ154,1
56および157はブラケット150をフィルタ100上に位置づ
けかつ保持することを助ける。ブラケット150ははんだ
付けまたは他の任意の適宜な結合手段にてフィルタ100
に固定できる。タブ158は対応する入力／出力ケーブル
に取付けることができ、前記ケーブルはフィルタ100の
電極120,122および124と結合されている。
第２図を参照すると、第１図のフィルタ100に対応する
電気回路が図示されている。フィルタ100はTEMモード伝
送線として機能する孔114,112,110,108,106,104および1
02によりそれぞれ主に形成される７つの極202,204,206,
208,210,212および214を含む。これらの極202,204,206,
208,210,212および214は第２図ではそれぞれ回路の信号
経路とグランド間に接続された短絡伝送線および容量に
よって表わされている。極202と204は主として受信機通
過帯域を発生し、極208,210,212および214は主として送
信機通過帯域を発生する。極206は主としてアンテナと
整合するように同調されている。極202,204,206,208,21
0,212および214の伝送線の長さは主としてセラミック・
ブロックの高さを調整することにより調整される。極20
2,204,206,208,210,212および214の可変容量は対応する
孔（例えば106）の側に近い容量性条片（例えば140と14
1）の近くのめっき部を取除くことにより調整可能であ
る。フィルタ100はさらに６つの零点252,254,256,258,2
60および262を含む。これらの零点はそれぞれ隣接する
孔の電磁結合により生成される奇数モード伝送線および
容量性条片により作成される調整自在のキャパシタンス
によって表わされる。これらの零点252,254,256,258,26
0および262は第２図ではそれぞれ回路の信号経路に直列
に挿入された短絡伝送線および容量の組合せ回路によっ
て表わされている。零点252と254は送信機周波数におけ
る阻止帯域を作成し、零点256,258,260および262は受信
機周波数における阻止帯域を作成する。零点252,254,25
6,258,260および262のキャパシタンスはフィルタ100内
の隣接する孔（例えば106と108）の間の容量性条片（例
えば130）の近くのめっき部を取除くことによって調整
可能である。このように、セラミックブロックの高さを
調整し、かつ容量性条片の近くのめっき部を取除くこと
により、フィルタ100は２つの異なる選択的な電気信号
通過帯域を提供するように調整することが可能である。
電気回路が図示されている。フィルタ100はTEMモード伝
送線として機能する孔114,112,110,108,106,104および1
02によりそれぞれ主に形成される７つの極202,204,206,
208,210,212および214を含む。これらの極202,204,206,
208,210,212および214は第２図ではそれぞれ回路の信号
経路とグランド間に接続された短絡伝送線および容量に
よって表わされている。極202と204は主として受信機通
過帯域を発生し、極208,210,212および214は主として送
信機通過帯域を発生する。極206は主としてアンテナと
整合するように同調されている。極202,204,206,208,21
0,212および214の伝送線の長さは主としてセラミック・
ブロックの高さを調整することにより調整される。極20
2,204,206,208,210,212および214の可変容量は対応する
孔（例えば106）の側に近い容量性条片（例えば140と14
1）の近くのめっき部を取除くことにより調整可能であ
る。フィルタ100はさらに６つの零点252,254,256,258,2
60および262を含む。これらの零点はそれぞれ隣接する
孔の電磁結合により生成される奇数モード伝送線および
容量性条片により作成される調整自在のキャパシタンス
によって表わされる。これらの零点252,254,256,258,26
0および262は第２図ではそれぞれ回路の信号経路に直列
に挿入された短絡伝送線および容量の組合せ回路によっ
て表わされている。零点252と254は送信機周波数におけ
る阻止帯域を作成し、零点256,258,260および262は受信
機周波数における阻止帯域を作成する。零点252,254,25
6,258,260および262のキャパシタンスはフィルタ100内
の隣接する孔（例えば106と108）の間の容量性条片（例
えば130）の近くのめっき部を取除くことによって調整
可能である。このように、セラミックブロックの高さを
調整し、かつ容量性条片の近くのめっき部を取除くこと
により、フィルタ100は２つの異なる選択的な電気信号
通過帯域を提供するように調整することが可能である。
次に、第１図の構造を有するフィルタ100の等価回路が
第２図のようになる理由をさらに詳細に説明する。
第２図のようになる理由をさらに詳細に説明する。
第７図のように、並列共振回路は一端が短絡された伝送
線路で表現できることはよく知られており、かつ表記が
簡単になるためよく使用されている。したがって、本明
細書においてもこの表記法を使用している。
線路で表現できることはよく知られており、かつ表記が
簡単になるためよく使用されている。したがって、本明
細書においてもこの表記法を使用している。
まず、第１図のフィルタ100において、各孔114,11
2,...,102の内部にめっきされた導電膜はセラミックブ
ロックの周囲導体と共にそれぞれ同軸共振器を構成し、
前述のようにそれぞれ第２図に示される極202,204,...,
214を構成している。この場合、各極202,204,...,214に
おける伝送線路と並列に接続された可変容量は各孔の内
面からセラミックブロックの上面側部に広がる導電膜と
セラミックブロックの外側部から上面に形成された導電
膜118および116との間で非導電性条片140および141をは
さんで形成された容量に対応しており、この容量は前述
のように非導電性部分140,141近片のめっきを剥がすこ
とにより容易に調整可能である。
2,...,102の内部にめっきされた導電膜はセラミックブ
ロックの周囲導体と共にそれぞれ同軸共振器を構成し、
前述のようにそれぞれ第２図に示される極202,204,...,
214を構成している。この場合、各極202,204,...,214に
おける伝送線路と並列に接続された可変容量は各孔の内
面からセラミックブロックの上面側部に広がる導電膜と
セラミックブロックの外側部から上面に形成された導電
膜118および116との間で非導電性条片140および141をは
さんで形成された容量に対応しており、この容量は前述
のように非導電性部分140,141近片のめっきを剥がすこ
とにより容易に調整可能である。
次に、第１図のフィルタ100において、隣接する各孔の
導電膜部分、すなわち前記同軸共振器の中心導体、の結
合によって第２図のゼロ点252,254,...,262が生成され
る理由を第８図および第９図を参照して説明する。
導電膜部分、すなわち前記同軸共振器の中心導体、の結
合によって第２図のゼロ点252,254,...,262が生成され
る理由を第８図および第９図を参照して説明する。
第８図は、（ａ）で示されるような隣接する２つの線路
403,404の結合構造は同図（ｂ）に示されるような等価
回路を有することを示している。すなわち、線路403
は、一端が入力端子401となっており他端が接地された
分布定数線路であり、線路404は一端402を出力端子とし
他端が接地された分布定数線路である。そして、線路40
3と404とは互いに隣接して電磁結合している。
403,404の結合構造は同図（ｂ）に示されるような等価
回路を有することを示している。すなわち、線路403
は、一端が入力端子401となっており他端が接地された
分布定数線路であり、線路404は一端402を出力端子とし
他端が接地された分布定数線路である。そして、線路40
3と404とは互いに隣接して電磁結合している。
そして、このような線路構造の等価回路は（ｂ）のよう
な等価回路を有し、この等価回路は入力端401と出力端4
02との間に直列的に接続された終端短絡伝送線路406
と、入力端401とアース間に並列接続された終端短絡線
路405、および出力端とアース間に並列接続された終端
短絡線路407によって表される。
な等価回路を有し、この等価回路は入力端401と出力端4
02との間に直列的に接続された終端短絡伝送線路406
と、入力端401とアース間に並列接続された終端短絡線
路405、および出力端とアース間に並列接続された終端
短絡線路407によって表される。
このような等価回路が得られることは数学的に求められ
ており、例えば文献１“MICROWAVE FILTERS, IMPEDAN
CE−MATCHING NETWORKS, AND COUPLING STRUCTURE
S", pp.214−229,1964年,McGRAW−HILL BOOK COMPAN
Y, GEORGE L. MATTHAEI 他、にも示されており、特
にこの文献の225頁のFig.5.09−１に並列線路構造とそ
の等価回路が示されている。
ており、例えば文献１“MICROWAVE FILTERS, IMPEDAN
CE−MATCHING NETWORKS, AND COUPLING STRUCTURE
S", pp.214−229,1964年,McGRAW−HILL BOOK COMPAN
Y, GEORGE L. MATTHAEI 他、にも示されており、特
にこの文献の225頁のFig.5.09−１に並列線路構造とそ
の等価回路が示されている。
第１図のフィルタ100において、例えば孔106の導電膜部
分と孔108の導電膜部分とは互いに隣接して配置されて
おり、第８図の（ａ）に示す隣接結合線路403,404に対
応するものと考えることができる。したがって、孔106
と108との結合によっても第８図（ｂ）に示されるよう
な等価回路が生じることになる。
分と孔108の導電膜部分とは互いに隣接して配置されて
おり、第８図の（ａ）に示す隣接結合線路403,404に対
応するものと考えることができる。したがって、孔106
と108との結合によっても第８図（ｂ）に示されるよう
な等価回路が生じることになる。
第９図の（ａ）は、第１図のフィルタ100の２つの中心
導体、例えば孔106および108を含む部分の等価回路を示
している。この図において、501,502,...,511は終端短
絡伝送線路を表しており、601,602,...,605はそれぞれ
容量を表している。そして、伝送線路504および508はそ
れぞれ第１図のフィルタにおける孔106および108の導電
膜部分を中心導体として形成される同軸共振器を示して
いる。また可変容量602および604は、それぞれ、孔106
の内面からセラミックブロック上面側部に広がる導体と
セラミックブロックの外部導体との間で非導電性部分14
0,141を介して形成される容量を示している。
導体、例えば孔106および108を含む部分の等価回路を示
している。この図において、501,502,...,511は終端短
絡伝送線路を表しており、601,602,...,605はそれぞれ
容量を表している。そして、伝送線路504および508はそ
れぞれ第１図のフィルタにおける孔106および108の導電
膜部分を中心導体として形成される同軸共振器を示して
いる。また可変容量602および604は、それぞれ、孔106
の内面からセラミックブロック上面側部に広がる導体と
セラミックブロックの外部導体との間で非導電性部分14
0,141を介して形成される容量を示している。
また、孔106と108との導電膜の結合によって生じる等価
回路は伝送線路505,506,507によって示されている。容
量603は孔106と108との内面からセラミックブロック上
面にのびる導電膜が非導電性部分130をはさんで形成す
る容量を示している。なお、孔106と104との結合構造に
対応する部分が線路501,502,503を含む等価回路で示さ
れており、容量601は非導電性部分131をはさんで形成さ
れる容量を示している。また、孔108と110との結合部分
に対応する等価回路が線路509,510,511と容量605で示さ
れている。
回路は伝送線路505,506,507によって示されている。容
量603は孔106と108との内面からセラミックブロック上
面にのびる導電膜が非導電性部分130をはさんで形成す
る容量を示している。なお、孔106と104との結合構造に
対応する部分が線路501,502,503を含む等価回路で示さ
れており、容量601は非導電性部分131をはさんで形成さ
れる容量を示している。また、孔108と110との結合部分
に対応する等価回路が線路509,510,511と容量605で示さ
れている。
このようにして得られた等価回路のうち、孔106に対応
する線路504とその両側の線路503および505を合成した
ものを第９図（ｂ）における線路701で表し、また、孔1
08の線路508とその両端の線路507および509とを合成し
たものを線路702で表す。これによって、第９図（ｂ）
のような等価回路が得られる。この等価回路は、明らか
に前記第２図のものと一致しており、線路701と可変容
量602とを含む回路は第２図の極210に対応し、かつ線路
702と可変容量604とを含む回路は極208に対応してい
る。また、線路506と可変容量603とを含む回路は第２図
のゼロ点258に対応している。
する線路504とその両側の線路503および505を合成した
ものを第９図（ｂ）における線路701で表し、また、孔1
08の線路508とその両端の線路507および509とを合成し
たものを線路702で表す。これによって、第９図（ｂ）
のような等価回路が得られる。この等価回路は、明らか
に前記第２図のものと一致しており、線路701と可変容
量602とを含む回路は第２図の極210に対応し、かつ線路
702と可変容量604とを含む回路は極208に対応してい
る。また、線路506と可変容量603とを含む回路は第２図
のゼロ点258に対応している。
なお、以上のような等価回路の導出が可能なことは、例
えば文献2:IEEE Trans. on Microwave Theory and
Techniques, Vol.MTT−18,pp.278−280（1970年５
月）にも記載されている。
えば文献2:IEEE Trans. on Microwave Theory and
Techniques, Vol.MTT−18,pp.278−280（1970年５
月）にも記載されている。
第５図には、送信機通過帯域を453MHzから457.475MHz、
受信機通過帯域を463MHzから467.475MHzにそれぞれ同調
されたフィルタ100の代表的な送信機および受信機周波
数レスポンス402および404が図示されている。同じフィ
ルタの対応するアンテナ反射減衰量は第６図の波形502
により図示されている。第５図および第６図の波形で示
したものと基本的に同一の電気的特性を示すフィルタ10
0のおよその寸法は長さ81.3mm、幅30.0mm、高さ20.4mm
で、長さ17.2mm、幅4.3mmの寸法の細長い孔を有してい
る。
受信機通過帯域を463MHzから467.475MHzにそれぞれ同調
されたフィルタ100の代表的な送信機および受信機周波
数レスポンス402および404が図示されている。同じフィ
ルタの対応するアンテナ反射減衰量は第６図の波形502
により図示されている。第５図および第６図の波形で示
したものと基本的に同一の電気的特性を示すフィルタ10
0のおよその寸法は長さ81.3mm、幅30.0mm、高さ20.4mm
で、長さ17.2mm、幅4.3mmの寸法の細長い孔を有してい
る。
第３図を参照すると、第１図のフィルタ100の一部の上
面図が示されている。容量性の条片130から133および14
0から145が孔102,104および106を囲み、電極120を電気
信号グランドから分離している。本発明の特徴にもとづ
き、電極120は孔120と連結されためっき部により実質的
に囲まれている。第３図にはさらに、細長い孔102,104
および106もより明解に図示されている。孔102,104,お
よび106は細長い断面を有し、細長く延びた方向に沿っ
てほぼ平行であり、中心に沿って同一直線上（colinea
r）にある。本発明のさらに別の特徴にもとづき、孔102
から隣接していない孔106への不要の結合は、細長い横
断面を有する孔を設けることによって最小限に抑えられ
る。
面図が示されている。容量性の条片130から133および14
0から145が孔102,104および106を囲み、電極120を電気
信号グランドから分離している。本発明の特徴にもとづ
き、電極120は孔120と連結されためっき部により実質的
に囲まれている。第３図にはさらに、細長い孔102,104
および106もより明解に図示されている。孔102,104,お
よび106は細長い断面を有し、細長く延びた方向に沿っ
てほぼ平行であり、中心に沿って同一直線上（colinea
r）にある。本発明のさらに別の特徴にもとづき、孔102
から隣接していない孔106への不要の結合は、細長い横
断面を有する孔を設けることによって最小限に抑えられ
る。
次に第４図を参照すると本発明のセラミックフィルタの
別の実施例の上面図が示されている。フィルタ300はめ
っきされていない容量性条片320、長方形の孔302および
円形の孔304を含んでいる。さらに、孔302と304とそれ
ぞれ連結されているめっきされた領域306と310はめっき
された領域308によって相互に分離されている。その結
果、孔302から304の総容量結合はめっきされた領域306
と308の間およびめっきされた領域308と310の間の容量
性条片のキャパシタンスの組合わせより成っている。孔
302と304の間の等価キャパシタンスはこの場合、めっき
された領域306と308の間およびめっきされた領域308と3
10の間の容量性条件のキャパシタンスの総和である。こ
のように様々な寸法と形状の孔および付加的な条片を本
発明のセラミックフィルタの種々の実施形態に利用する
ことができる。
別の実施例の上面図が示されている。フィルタ300はめ
っきされていない容量性条片320、長方形の孔302および
円形の孔304を含んでいる。さらに、孔302と304とそれ
ぞれ連結されているめっきされた領域306と310はめっき
された領域308によって相互に分離されている。その結
果、孔302から304の総容量結合はめっきされた領域306
と308の間およびめっきされた領域308と310の間の容量
性条片のキャパシタンスの組合わせより成っている。孔
302と304の間の等価キャパシタンスはこの場合、めっき
された領域306と308の間およびめっきされた領域308と3
10の間の容量性条件のキャパシタンスの総和である。こ
のように様々な寸法と形状の孔および付加的な条片を本
発明のセラミックフィルタの種々の実施形態に利用する
ことができる。
（発明の効果） このように、本発明によれば、単一もしくは複数の所望
の通過・阻止帯域を提供できる独特の単ブロックセラミ
ックフィルタが提供される。セラミックフィルタの各孔
の周囲に容量性条片を使用することにより、極／零点周
波数レスポンス特性が達成される。新しいセラミックフ
ィルタは各孔の周囲の容量性条片の波形の部分からめっ
き部を取除くだけで簡単に同調可能である。本発明の単
ブロックセラミックフィルタは、単一または複数の信号
が共通のデバイスと供給され、または共通のデバイスか
ら受信される任意の適宜の信号結合／分類の用途に有利
に利用可能である。
の通過・阻止帯域を提供できる独特の単ブロックセラミ
ックフィルタが提供される。セラミックフィルタの各孔
の周囲に容量性条片を使用することにより、極／零点周
波数レスポンス特性が達成される。新しいセラミックフ
ィルタは各孔の周囲の容量性条片の波形の部分からめっ
き部を取除くだけで簡単に同調可能である。本発明の単
ブロックセラミックフィルタは、単一または複数の信号
が共通のデバイスと供給され、または共通のデバイスか
ら受信される任意の適宜の信号結合／分類の用途に有利
に利用可能である。
第１図は本発明の実施した単ブロック、二重通過帯域セ
ラミックフィルタの斜視図、 第２図は第１図のフィルタに対応する等価回路を示す電
気回路図、 第３図は第１図のフィルタの一部の上面図、 第４図は本発明のセラミックフィルタの別の実施例の上
面図、 第５図はフィルタの代表的な送信機および受信機周波数
レスポンスの波形図、 第６図は第５図と同一のフィルタの対応するアンテナ反
射減衰量の波形図、 第７図は並列共振回路およびその等価回路を示す電気回
路図、 第８図は隣接する線路構造およびその等価回路を示す説
明図、そして 第９図は第１図のフィルタの２つの中心導体を含む部分
の等価回路を示す電気回路図である。 100:フィルタ、 102,104,106,108,110,112,114:孔、 130,131,140,141:容量性条片、 120,124:電極、170:送信機、180:受信機、 190:アンテナ、150:ブラケット、 154,156:タブ、 202,204,206,208,210,212,214:極、 252,254,256,258,260,262:零点。
ラミックフィルタの斜視図、 第２図は第１図のフィルタに対応する等価回路を示す電
気回路図、 第３図は第１図のフィルタの一部の上面図、 第４図は本発明のセラミックフィルタの別の実施例の上
面図、 第５図はフィルタの代表的な送信機および受信機周波数
レスポンスの波形図、 第６図は第５図と同一のフィルタの対応するアンテナ反
射減衰量の波形図、 第７図は並列共振回路およびその等価回路を示す電気回
路図、 第８図は隣接する線路構造およびその等価回路を示す説
明図、そして 第９図は第１図のフィルタの２つの中心導体を含む部分
の等価回路を示す電気回路図である。 100:フィルタ、 102,104,106,108,110,112,114:孔、 130,131,140,141:容量性条片、 120,124:電極、170:送信機、180:受信機、 190:アンテナ、150:ブラケット、 154,156:タブ、 202,204,206,208,210,212,214:極、 252,254,256,258,260,262:零点。
Claims (7)
- 【請求項１】無線周波（RF）送信機、無線周波（RF）受
信機、およびアンテナと組合されたセラミックフィルタ
であって、該セラミックフィルタは、 誘電性材料により構成されかつ頭部、底部、端部、およ
び細長い側部面を有する誘電性ブロックであって、該誘
電性ブロックの前記底部、端部、および側部面は実質的
に導電性材料によって被覆されており、かつ前記細長い
側部面の導電性材料の第１および第２の部分（116,11
8）は前記頭部面の一部に伸びているもの、 各々実質的に導電性材料で覆われた面を有し、前記誘電
性ブロックの頭部面からその底部面に伸びておりかつ前
記誘電性ブロックの頭部面上に開口を有し伝送ライン共
振器を形成するための少なくとも３つの孔（102,110,11
4）であって、前記開口は互いに所定の距離で配置され
ているもの、 前記少なくとも３つの孔の第１の孔、第２の孔、および
第３の孔にそれぞれ結合された第１、第２および第３の
結合手段（120,124,122）であって、前記第２の孔（11
0）は前記第１および第３の孔（102,114）の間に配置さ
れ、前記第１の結合手段（120）はさらにRF送信機（17
0）に結合され、前記第２の結合手段（124）はさらにア
ンテナ（190）に結合され、かつ前記第３の結合手段（1
22）はさらにRF受信機（180）に結合されているもの、
そして 前記第１、第２および第３の孔の面から、それぞれ、前
記頭部面の一部に伸びるよう形成された導電性材料から
なる第１、第２、および第３の電極手段（126,127,12
8）であって、前記第１、第２および第３の電極手段の
隣接する各対は前記頭部面上に形成された非導電性切欠
き部分を介し互いに対向して容量を形成し、かつ前記第
１、第２、および第３の電極手段の各々は前記頭部面上
に形成された他の非導電性切欠き部分を介して前記細長
い側部面から頭部面に伸びている導電性材料の前記第１
および第２の部分（116,118）に対向して各電極手段と
前記第１および第２の部分との間に容量を形成するも
の、 を具備することを特徴とするセラミックフィルタ。 - 【請求項２】前記第１、第２および第３の結合手段は前
記誘電性ブロックの頭部面上に配置されそれぞれ前記第
１、第２および第３の孔に近接しかつ結合されている第
１、第２および第３の結合電極手段を含む請求項１に記
載のセラミックフィルタ。 - 【請求項３】前記第１、第２および第３の結合手段は各
々前記導電性材料によって覆われている誘電性ブロック
の頭部面の一部を含む請求項２に記載のセラミックフィ
ルタ。 - 【請求項４】さらに、前記第１および第２の電極手段の
間に介挿されかつ容量的に前記第１および第２の電極手
段を相互結合する第４の電極手段（308）を含む請求項
１に記載のセラミックフィルタ。 - 【請求項５】前記少なくとも３つの孔の前記開口は各々
互いに実質的に平行に配置された２個の細長い側部を有
する請求項１に記載のセラミックフィルタ。 - 【請求項６】前記第１、第２および第３の電極手段は前
記誘電性ブロックの頭部面の波形の切欠き部分により互
いに分離されている請求項１に記載のセラミックフィル
タ。 - 【請求項７】さらに、前記誘電性ブロックの頭部面を少
なくとも部分的に囲むための前記誘電性ブロックに結合
されたブラケット手段を含み、該ブラケット手段はさら
に該ブラケット手段を利用手段に取付けるための少なく
とも第１および第２のタブ手段を含む請求項１に記載の
セラミックフィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65612184A | 1984-09-27 | 1984-09-27 | |
| US656121 | 1984-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262301A JPS61262301A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0697721B2 true JPH0697721B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=24631722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60208980A Expired - Lifetime JPH0697721B2 (ja) | 1984-09-27 | 1985-09-24 | セラミックフィルタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697721B2 (ja) |
| GB (1) | GB2165098B (ja) |
| HK (1) | HK88490A (ja) |
| SG (1) | SG73190G (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4692726A (en) * | 1986-07-25 | 1987-09-08 | Motorola, Inc. | Multiple resonator dielectric filter |
| JP2764903B2 (ja) * | 1986-07-25 | 1998-06-11 | モトローラ・インコーポレーテッド | 複数共振器要素‐実装可能フィルタ |
| JPS6335301U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-07 | ||
| JPS6354803A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | 誘電体フイルタ |
| JPS6340009U (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-15 | ||
| EP0287671B1 (en) * | 1986-10-06 | 1993-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna sharing device |
| JPS641306A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Distributor |
| JPH0612841B2 (ja) * | 1987-08-08 | 1994-02-16 | 沖電気工業株式会社 | 誘電体フィルタの周波数調整方法 |
| JPH0652843B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1994-07-06 | 沖電気工業株式会社 | 分波器 |
| JPH0191502A (ja) * | 1987-10-01 | 1989-04-11 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体共振器 |
| US4785271A (en) * | 1987-11-24 | 1988-11-15 | Motorola, Inc. | Stripline filter with improved resonator structure |
| JPH0628801Y2 (ja) * | 1987-12-10 | 1994-08-03 | 株式会社村田製作所 | 誘電体フィルタ |
| JPH0722885Y2 (ja) * | 1988-02-16 | 1995-05-24 | 株式会社村田製作所 | ストリップラインフィルタのパッケージ構造 |
| JPH01227530A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Kokusai Electric Co Ltd | 分波器 |
| US4879533A (en) * | 1988-04-01 | 1989-11-07 | Motorola, Inc. | Surface mount filter with integral transmission line connection |
| US4823098A (en) * | 1988-06-14 | 1989-04-18 | Motorola, Inc. | Monolithic ceramic filter with bandstop function |
| US5015974A (en) * | 1988-06-20 | 1991-05-14 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Isolating circuit and dielectric filter for use therein |
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