JPH07106801A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要周波数帯以外の帯域の通過損失を大きく
し、必要周波数帯だけを通過させる。 【構成】 誘電体フィルタケース１１内に、複数の共振
周波数の内の１個の共振周波数が共通する２個以上の誘
電体セラミックスコア１４及び１５を、フィルタ特性に
おいて直列になるように配置して構成した。入力信号を
各誘電体セラミックスコアを順次介することにより、共
通の共振周波数成分は通過できるが他の共振周波数成分
は打ち消され、最終的に、誘電体フィルタから出力され
た信号は、共通する共振周波数成分だけを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体フィルタに関し、
例えば、通信機器のクロック発振回路に用いて好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高周波デジタル信号を取り扱う通
信装置が増えてきている。このような通信装置の中に
は、クロック信号を得るための原クロック発振信号がＧ
Ｈｚ帯であるものもある。このようなＧＨｚ帯の原クロ
ック信号を発振するには、水晶発振器構成のものでは応
じ難く、そこで、誘電体セラミックスコアを用いた誘電
体フィルタ（誘電体円柱共振器）を利用した原クロック
発振器も既に存在する。

【０００３】図２は、従来の誘電体フィルタにおける部
品の配置構成を、蓋体を取り除いて示す平面図である。

【０００４】図２において、矩形状箱形の金属製ケース
１は、その内側底部が、絶縁体でなる矩形状基板２に例
えばハンダ付けされて取り付けられている。金属製ケー
ス１の対向する一対の側壁にはそれぞれ、所定形状を有
する貫通孔が設けられており、各貫通孔を介して、一対
のセミリジットケーブル３Ａ、３Ｂの金属外被と電気的
に接続されている。各セミリジットケーブル３Ａ、３Ｂ
の芯線はそれぞれ、矩形状基板２に設けられている対応
するストリップライン４Ａ、４Ｂの基端に、金属製ケー
ス１との絶縁状態を保って電気的に接続されている。各
ストリップライン４Ａ、４Ｂはそれぞれ、矩形状基板２
上を、両貫通孔を結ぶ方向に伸びて設けられており、両
ストリップライン４Ａ及び４Ｂの先端同士は、所定の間
隙をもって離間している。両ストリップライン４Ａ及び
４Ｂの先端部近傍の基板２上には、これら先端部及び金
属製ケース１と非接触に誘電体セラミックスコア５が接
着されて取り付けられている。

【０００５】なお、図示は省略しているが、金属製ケー
ス１内部を閉塞する、例えば金属製ケース１と同材質で
なる蓋体が、金属製ケース１に対するねじ止めによって
設けられており、また、誘電体セラミックスコア１の上
方を進退動する金属製の周波数調整ねじがこの蓋体に設
けられている。

【０００６】以上の構成を有する誘電体フィルタにおい
て、一方のセミリジットケーブル３Ａの外被（接地電
位）及び芯線間に高周波電圧を印加すると、ストリップ
ライン４Ａから電磁界が放射され、誘電体セラミックス
コア５が、そのエネルギーを受けて、コア５の材質や周
囲環境等によって定まる周波数で共振し、この共振周波
数を有する電磁界が他方のストリップライン４Ｂで捕捉
されて、その共振周波数を有する電気信号がセミリジッ
トケーブル３Ｂから出力される。

【０００７】なお、誘電体セラミックスコア５からの放
射の損失を防止すべく、金属製ケース１や金属製蓋体等
の導体で誘電体セラミックスコア５を囲繞するようにし
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すような誘電体フィルタにおいて、その誘電体セラミ
ックスコア５が共振するモードは多数存在し、各共振モ
ードで共振周波数は異なっている。

【０００９】図３は、代表的な共振モードを３種類につ
いて示したものである。図３（ａ１）に平面図的に記載
すると共に、図３（ａ２）に側面図的に記載した電気力
線及び磁力線のループ経路を有するＴＥ_01δモードが、
通常用いられる共振モードである。図３（ｂ１）に平面
図的に記載すると共に、図３（ｂ２）に側面図的に記載
した電気力線及び磁力線のループ経路を有するのＥＨ
_11δモードや、図３（ｃ１）に平面図的に記載すると共
に、図３（ｃ２）に側面図的に記載した電気力線及び磁
力線のループ経路を有するＨＥ_11δモードは、ＴＥ_01δ
モードに比較して、ゲインが同程度又は僅かに小さいだ
けであり、また、共振周波数も１〜１．５倍程度内にあ
る。

【００１０】従って、従来の誘電体フィルタは、必要な
周波数帯からさほどずれていない周波数成分が通過して
しまうという問題があった。

【００１１】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、必要周波数帯以外の帯域の通過損失を大きく
でき、必要周波数帯だけを通過できる誘電体フィルタを
提供しようとしたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１の本発明の誘電体フィルタは、誘電体フィ
ルタケース内に、複数の共振周波数の内の１個の共振周
波数が共通する２個以上の誘電体セラミックスコアを、
フィルタ特性において直列になるように配置したことを
特徴とする。

【００１３】請求項２の本発明の誘電体フィルタは、請
求項１の本発明において、各誘電体セラミックスコア
が、比誘電率が等しく、直径と高さの比が異なるもので
あることを特徴とする。

【００１４】請求項３の本発明の誘電体フィルタは、請
求項１の本発明において、比誘電率が異なる誘電体セラ
ミックスコアが混在することを特徴とする。

【００１５】請求項４の本発明の誘電体フィルタは、請
求項１又は３の本発明において、材料Ｑ値が異なる材質
でなる誘電体セラミックスコアが混在することを特徴と
する。

【００１６】請求項５の本発明の誘電体フィルタは、請
求項１〜４のいずれかの本発明において、共通する共振
周波数が、全ての誘電体セラミックスコアについてＴＥ
_01δモードの共振周波数であることを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１の本発明においては、入力信号を各誘
電体セラミックスコアを順次介することにより、共通の
共振周波数成分は通過できるが他の共振周波数成分は打
ち消され、最終的に、誘電体フィルタから出力された信
号は、共通する共振周波数成分だけを有するものとな
る。

【００１８】請求項２及び請求項３の本発明は、各誘電
体セラミックスコアについて、１個の共振モードの共振
周波数を等しく、他の共振モードの共振周波数を異なる
ようにさせる方法に関する。

【００１９】請求項２の本発明においては、各誘電体セ
ラミックスコアを、比誘電率が等しく、直径と高さの比
が異なるようにすることで、１個の共振モードの共振周
波数を等しく、他の共振モードの共振周波数を異なるよ
うにさせている。

【００２０】請求項３の本発明においては、各誘電体セ
ラミックスコアの比誘電率を異ならせることで（これに
伴い直径と高さの比が変化することもある）、１個の共
振モードの共振周波数を等しく、他の共振モードの共振
周波数を異なるようにさせている。

【００２１】請求項４の本発明においては、材料Ｑ値が
異なる材質でなる誘電体セラミックスコアが混在させる
ことにより、共通する共振周波数の尖鋭度を一部の誘電
体セラミックスコアで小さくし、周波数調整を容易にし
ている。

【００２２】共通の共振周波数に係る共振モードは限定
されない。しかし、請求項５の本発明のように、ＴＥ
_01δモードの共振周波数にすれば、１個の共振周波数を
共通化させ易い。

【００２３】

【実施例】（Ａ）第１実施例 以下、本発明による誘電体フィルタの第１実施例を詳述
する。

【００２４】この第１実施例の誘電体フィルタは、金属
ケース内に、直径と高さの比が異なる比誘電率が同じ誘
電体セラミックスコアを２個収容し、これら誘電体セラ
ミックスコアがフィルタとして直列に作用するように配
置したものである。各セラミックスコアのＴＥ_01δモー
ドの共振周波数を同じにしたまま、他のＨＥ_11δモード
やＥＨ_11δモードの共振周波数を異ならせて、必要な周
波数（共通なＴＥ_01δモードの共振周波数）だけを通過
させるようにしたものである。

【００２５】以下、図１を参照しながら、本発明の第１
実施例を具体的に説明する。なお、図１（ａ）は蓋体を
除去した平面図、図１（ｂ）は蓋体を一部切り欠いて示
す斜視図である。

【００２６】Ｂａ（Ｃｏ_1/3 Ｎｂ_2/3 ）Ｏ₃ を主成分と
し、ＭｎＯ₂ 及びＴｉＯ₂ をそれぞれ０．０１重量％ず
つ散在させた組成を有する、比誘電率が３１、材料Ｑ値
（共鳴の鋭さを表す量）が１３０００である誘電体セラ
ミックスを、直径５．０３ｍｍ、高さ２．５２ｍｍと、
直径５．３９ｍｍ、高さ２．１６ｍｍに加工して、円柱
状の２種類の誘電体セラミックスコア１４及び１５を作
製した。

【００２７】真鍮を、内寸：２０×４０×７ｍｍ、外
寸：２４×４４×９ｍｍの矩形状箱型に加工してケース
１１を作成した。なお、ケース１１の底部には後述する
基板が嵌め込まれる段部が形成されており、そのため、
内寸及び外寸での高さが異なっている。このケース１１
の対向する一対の側壁に貫通孔を設け、又は、このケー
ス１１の対向する一対の側壁の底部側に溝を設け、各貫
通孔部又は溝部にそれぞれ、金属製外被がケース１１と
電気的に接続するようにセミリジットケーブル１６Ａ及
び１６Ｂを取り付けた。セミリジットケーブル１６Ａ及
び１６Ｂの先端は外被等が除去され、芯線１６Ａ１及び
１６Ｂ１が、ケース１１と電気的接続がないように露出
されている。

【００２８】テフロン（商品名）でなる矩形状基板１２
に、３枚のストリップライン１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを
直線上に、しかもストリップライン１３Ａ及び１３Ｂ
間、及び、ストリップライン１３Ｂ及び１３Ｃ間が所定
距離だけ離間するように設けた。

【００２９】真鍮ケース１１の底部側から、ストリップ
ライン１３Ａ〜１３Ｃが作製されているテフロン基板１
２を入れ、基板１２と真鍮ケース１１の内壁底部とのハ
ンダ付けを行なった。また、各セミリジットケーブル１
６Ａ、１６Ｂの芯線１６Ａ１、１６Ｂ１と、ストリップ
ライン１３Ａ、１３Ｃとをハンダ付けた。

【００３０】上述した２種類の誘電体セラミックスコア
１４及び１５を基板１２上にエポキシ系接着剤で固定し
た。誘電体セラミックスコア１４及び１５は、３枚のス
トリップライン１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃを結ぶ直線を挾
んで反対側に設けられ、かつ、誘電体セラミックスコア
１４は、ストリップライン１３Ａ及び１３Ｂ間の間隙近
傍に設けられ、誘電体セラミックスコア１５は、ストリ
ップライン１３Ｂ及び１３Ｃ間の間隙近傍に設けられて
いる。

【００３１】ケース１１に真鍮製の蓋体１７をねじ止め
して内部を密封した（ねじの図示は省略）。このような
蓋体１７には、この蓋体１７の取付け時に、各セラミッ
クスコア１４、１５の真上となる位置に位置する周波数
調整用ねじ１８、１９が設けられており、これらねじ１
８及び１９は進退動可能に蓋体１７に螺合されている。

【００３２】以上のように、作製された誘電体フィルタ
においては、使用前に、周波数調整用ねじ１８及び１９
の進退動によって、各誘電体セラミックスコア１４、１
５のＴＥ_01δモードの共振周波数が互いに等しくなるよ
うに（例えば１０ＧＨｚになるように）微調整される。

【００３３】以上の構成を有する第１実施例の誘電体フ
ィルタにおいて、一方のセミリジットケーブル１６Ａの
外被（接地電位）及び芯線間に高周波電圧を印加する
と、ストリップライン１３Ａから電磁界が放射され、第
１の誘電体セラミックスコア１４が、そのエネルギーを
受けて、コア１４の材質や形状等によって定まる周波数
で共振し、この共振周波数を有する電磁界が中間のスト
リップライン１３Ｂで捕捉される。この第１実施例の場
合、意図している共振周波数が、ＴＥ_01δモードの共振
周波数（例えば１０ＧＨｚ）であるが、当然に、他のＨ
Ｅ_11δモードやＥＨ_11δモード等の共振周波数成分も中
間のストリップライン１３Ｂで捕捉される。この中間の
ストリップライン１３Ｂの他端側から放射された、上述
した３種類を含めた複数種類の共振周波数成分を含む電
磁界は、第２の誘電体セラミックスコア１５に達し、第
２の誘電体セラミックスコア１５は、そのエネルギーを
受けて、コア１５の材質や形状等によって定まる周波数
で共振し、入力された周波数成分の内の第１の誘電体セ
ラミックスコア１４と共通する共振周波数成分（従っ
て、第２の誘電体セラミックスコア１５のＴＥ_01δモー
ドの共振周波数）だけを通過させ、他の共振周波数を打
ち消し、その通過共振周波数に伴う電磁界が出力側のス
トリップライン１３Ｂで捕捉されて、電気信号としてセ
ミリジットケーブル１６Ｂから出力される。

【００３４】以上のようにして、第１実施例の誘電体フ
ィルタにおいては、２種類の誘電体セラミックスコア１
４及び１５に共通するＴＥ_01δモードの共振周波数（例
えば１０ＧＨｚ）が出力される。

【００３５】次に、２種類の誘電体セラミックスコア１
４及び１５において、ＴＥ_01δモードの共振周波数を調
整によって一致させた場合に、他のＨＥ_11δモードやＥ
Ｈ_{11 δ}モード等の共振周波数を異なるようにできている
ことを説明する。

【００３６】ケース１１に収容された誘電体セラミック
スコア（１４及び１５）のＴＥ_01δモードの共振周波数
は、コアの直径が大きくなると周波数が低くなり、コア
の高さが低くなると周波数が高くなる。従って、同一材
質でなる２種類の誘電体セラミックスコア１４及び１５
の一方の直径を大きくしても、その高さを低くすること
によって、ＴＥ_01δモードの共振周波数を同一とするこ
とができる。一方、ＴＥ_01δモードの共振周波数と、Ｈ
Ｅ_11δモードやＥＨ_11δモードの共振周波数との周波数
差は、直径と高さの比が５：２のときが最も大きく、直
径と高さの比が変わることによって差は小さくなる。そ
のため、同一材質でなる２種類の誘電体セラミックスコ
ア１４及び１５を、直径及び高さを異なるようにさせて
ＴＥ_01δモードの共振周波数を同一にすると、これら２
種類の誘電体セラミックスコア１４及び１５のＨＥ_11δ
モードやＥＨ_11δモード等の共振周波数が異なるように
なる。

【００３７】上記第１実施例によれば、２種類の誘電体
セラミックスコア１４及び１５に共通するＴＥ_01δモー
ドの共振周波数だけを通過させることができ、各コア１
４、１５の他のＨＥ_11δモードやＥＨ_11δモードの共振
周波数の通過を阻止でき、不要通過帯域のない良好な誘
電体フィルタを実現することができる。

【００３８】このような第１実施例の効果を、比較例を
用いて明らかにする。

【００３９】図４（ａ）は、第１実施例における第１の
誘電体セラミックスコア（直径５．０３ｍｍ、高さ２．
５２ｍｍ）１４だけをケース１１内に収容した第１比較
例の誘電体フィルタを示し、図４（ｂ）は、第１実施例
における第２の誘電体セラミックスコア（直径５．３９
ｍｍ、高さ２．１６ｍｍ）１５だけをケース１１内に収
容した第２比較例の誘電体フィルタを示している。

【００４０】図５（ａ）は第１比較例の誘電体フィルタ
の出力周波数特性を示し、図５（ｂ）は第２比較例の誘
電体フィルタの出力周波数特性を示している。また、図
６は、上記第１実施例の誘電体フィルタの出力周波数特
性を示している。

【００４１】第１比較例の誘電体フィルタでは、ＴＥ
_01δモードの共振周波数は所定の１０ＧＨｚに現れ、Ｈ
Ｅ_11δモード及びＥＨ_11δモードの共振周波数はそれぞ
れ１２．２ＧＨｚ及び１５ＧＨｚ近傍に現れている。第
２比較例の誘電体フィルタでは、ＴＥ_01δモードの共振
周波数は所定の１０ＧＨｚに現れ、ＨＥ_11δモード及び
ＥＨ_11δモードの共振周波数はそれぞれ１３．３ＧＨｚ
及び１４．３ＧＨｚ近傍に現れている。このように、１
個の誘電体セラミックスコアだけを収容した誘電体フィ
ルタでは、所望するＴＥ_01δモードの共振周波数の近傍
に他の共振周波数が生じている。

【００４２】これに対して、第１実施例の誘電体フィル
タでは、図６に示すように、両者に共通な所望するＴＥ
_01δモードの共振周波数だけが現れている。このよう
に、第１の誘電体セラミックスコア１４による共振周波
数のうち、第２の誘電体セラミックスコア１５の共振周
波数と一致しないものが第２の共振セラミックスコア１
５のフィルタ特性によって打ち消されることが分かる。

【００４３】（Ｂ）第２実施例 次に、本発明による誘電体フィルタの第２実施例を詳述
する。

【００４４】この第２実施例の誘電体フィルタは、金属
ケース内に、比誘電率及び又は材料Ｑ値が異なる誘電体
セラミックスコアを２個収容し、これら誘電体セラミッ
クスコアがフィルタとして直列に作用するように配置し
たものである。この第２実施例の誘電体フィルタでも、
各セラミックスコアのＴＥ_01δモードの共振周波数を同
じにしたまま、他のＨＥ_11δモードやＥＨ_11δモードの
共振周波数を異ならせて、必要な周波数（共通なＴＥ
_01δモードの共振周波数）だけを通過させるようにした
ものである。

【００４５】以下、本発明の第２実施例の誘電体フィル
タを具体的に説明する。

【００４６】この第２実施例の誘電体フィルタも、部品
構成やその配置構成は第１実施例と同様である。そこ
で、図１に従って説明する。しかしながら、第１及び第
２の誘電体セラミックスコア１４及び１５が第１実施例
とは異なっている。

【００４７】Ｂａ（Ｃｏ_1/3 Ｎｂ_2/3 ）Ｏ₃ を主成分と
し、ＭｎＯ₂ 及びＴｉＯ₂ をそれぞれ０．０１重量％ず
つ際剤させた組成を有する、比誘電率が３１、材料自体
のＱ値（共鳴の鋭さを表す量）が１３０００である誘電
体セラミックスを、直径４．５ｍｍ、高さ２．４ｍｍに
加工して、円柱状の第１の誘電体セラミックスコア１４
を作製している。

【００４８】また、ＭｇＴｉＯ₃ を主成分とし、ＣａＯ
を０．０３重量％散在させた組成を有する、比誘電率が
２０、材料Ｑ値が５０００である誘電体セラミックス
を、直径５．６ｍｍ、高さ３．０ｍｍに加工して、円柱
状の第２の誘電体セラミックスコア１５を作製してい
る。

【００４９】このように作製された誘電体セラミックス
コア１４及び１５を収容する第２実施例の誘電体フィル
タにおいても、使用前に、周波数調整用ねじ１８及び１
９の進退動によって、各誘電体セラミックスコア１４、
１５のＴＥ_01δモードの共振周波数が互いに等しくなる
ように（例えば１０ＧＨｚになるように）微調整され
る。

【００５０】以上の構成を有する第２実施例の誘電体フ
ィルタにおいても、一方のセミリジットケーブル１６Ａ
の外被（接地電位）及び芯線間に高周波電圧を印加する
と、ストリップライン１３Ａから電磁界が放射され、第
１の誘電体セラミックスコア１４が、そのエネルギーを
受けて、コア１４の材質や形状等によって定まる周波数
で共振し、この共振周波数を有する電磁界が中間のスト
リップライン１３Ｂで捕捉される。この中間のストリッ
プライン１３Ｂの他端側から放射された、ＴＥ_01δモー
ド、ＨＥ_11δモード、ＥＨ_11δモードの共振周波数を含
めた複数種類の共振周波数を含む電磁界は、第２の誘電
体セラミックスコア１５に達し、第２の誘電体セラミッ
クスコア１５は、そのエネルギーを受けて、コア１５の
材質や形状等によって定まる周波数で共振し、入力され
た周波数成分の内の第１の誘電体セラミックスコア１４
と共通する共振周波数成分（従って、第２の誘電体セラ
ミックスコア１５のＴＥ_01δモードの共振周波数）だけ
が共振で残り、その共振に伴う電磁界が出力側のストリ
ップライン１３Ｂで捕捉されて、電気信号としてセミリ
ジットケーブル１６Ｂから出力される。

【００５１】以上のようにして、第２実施例の誘電体フ
ィルタにおいても、２種類の誘電体セラミックスコア１
４及び１５に共通するＴＥ_01δモードの共振周波数（例
えば１０ＧＨｚ）だけが出力される。

【００５２】ここで、第２実施例の誘電体フィルタにお
いて、第１及び第２の誘電体セラミックスコア１４及び
１５を上述のように作製したのは、以下の理由による。

【００５３】材料Ｑ値が高い材料だけを用いて２種類の
誘電体セラミックスコア１４及び１５を作製した場合に
は、共振のピークが鋭いために、２種類の誘電体セラミ
ックスコア１４及び１５のＴＥ_01δモードの共振周波数
を一致させる調整作業が難しく、また、これら２種類の
誘電体セラミックスコア１４及び１５のＴＥ_01δモード
の共振周波数が少しずれただけでも誘電体フィルタ全体
としてのその周波数の減衰量は大きくなる。

【００５４】これに対して、高い材料Ｑ値を持つ材料で
一方の誘電体セラミックスコア１４を作製すると共に、
低い材料Ｑ値を持つ材料で他方の誘電体セラミックスコ
ア１５を作製した場合には、共振のピークの鋭い前者に
対してピークの鋭くない後者は、信号の通過周波数帯域
が広くなり、両誘電体セラミックスコア１４及び１５の
意図するＴＥ_01δモードの共振周波数が完全に一致して
いなくても、誘電体フィルタ全体としてのその周波数成
分の減衰量は小さくなり、各誘電体セラミックスコア１
４、１５の周波数調整を容易にできる。

【００５５】材料Ｑ値が異なる誘電体セラミックスは、
多くの場合、その比誘電率も異なっている。

【００５６】次に、比誘電率が異なる誘電体セラミック
スコア１４及び１５で、ＴＥ_01δモードの共振周波数を
同じにしたまま、他のＨＥ_11δやＥＨ_11δモードの共振
周波数を異ならせることができることについて説明す
る。

【００５７】ケース１１に入れた誘電体セラミックスコ
アのＴＥ_01δモードの共振周波数は、コアの直径と高さ
が等しい場合、比誘電率が大きくなると周波数が低くな
る。そのため、比誘電率が大きい方の誘電体セラミック
スコア１４を、他方の誘電体セラミックスコア１５に比
較して、コア直径を小さく、及び又は、高さを低く作製
すると、両誘電体セラミックスコア１４及び１５のＴＥ
_01δモードの共振周波数を等しくできる。しかし、ＨＥ
_11δモードやＥＨ_11δモードの共振周波数は、直径が大
きくなったり高さが高くなったりすると、ケース１１の
内壁との距離が近くなるため共振周波数が低くなる。従
って、両誘電体セラミックスコア１４及び１５の比誘電
率が異なっていても、両者の直径と高さを異ならせるこ
とによって、ＴＥ_01δモードの共振周波数を同じにした
ままＨＥ_11δモードやＥＨ_11δモード等の共振周波数を
異なるようにすることができる。

【００５８】上記第２実施例によれば、２種類の誘電体
セラミックスコア１４及び１５に共通するＴＥ_01δモー
ドの共振周波数だけを通過させることができ、各コア１
４、１５のＨＥ_11δモードやＥＨ_11δモードの共振周波
数の通過を阻止でき、不要通過帯域のない良好な誘電体
フィルタを実現することができる。

【００５９】また、第２実施例によれば、２種類の誘電
体セラミックスコア１４及び１５を材料Ｑ値が異なる材
料で作製したので、ＴＥ_01δモードの共振周波数を同一
にさせる調整作業を容易にすることができる。

【００６０】第２実施例のフィルタ特性の良好性という
効果を、比較例を用いて明らかにする。

【００６１】図示は省略するが、第２実施例における第
１の誘電体セラミックスコア（比誘電率３１、材料Ｑ値
１３０００、直径４．５ｍｍ、高さ２．４ｍｍ）１４だ
けをケース１１内に収容したものを第１比較例の誘電体
フィルタとし（図４（ａ）参照）、第２実施例における
第２の誘電体セラミックスコア（比誘電率２０、材料Ｑ
値５０００、直径５．６ｍｍ、高さ３．０ｍｍ）１５だ
けをケース１１内に収容したものを第２比較例の誘電体
フィルタとする（図４（ｂ）参照）。

【００６２】図７（ａ）は第１比較例の誘電体フィルタ
の出力周波数特性を示し、図７（ｂ）は第２比較例の誘
電体フィルタの出力周波数特性を示している。また、図
８は、上記第２実施例の誘電体フィルタの出力周波数特
性を示している。

【００６３】第１比較例の誘電体フィルタでは、ＴＥ
_01δモードの共振周波数は所定の１０ＧＨｚに現れ、Ｈ
Ｅ_11δモード及びＥＨ_11δモードの共振周波数はそれぞ
れ１２．２ＧＨｚ及び１５ＧＨｚ近傍に現れている。第
２比較例の誘電体フィルタでは、ＴＥ_01δモードの共振
周波数は所定の１０ＧＨｚに現れ、ＨＥ_11δモード及び
ＥＨ_11δモードの共振周波数はそれぞれ１１．７ＧＨｚ
及び１４．３ＧＨｚ近傍に現れており、しかも、図７
（ａ）及び（ｂ）の比較から明らかなように、各共振周
波数の尖鋭度は低くなっている。このように、１個の誘
電体セラミックスコアだけを収容した誘電体フィルタで
は、所望するＴＥ_01δモードの共振周波数の近傍に他の
共振周波数が生じている。

【００６４】これに対して、第２実施例の誘電体フィル
タでは、図８に示すように、両者に共通な所望するＴＥ
_01δモードの共振周波数だけが現れている。しかも、所
望するＴＥ_01δモードの共振周波数は、第２比較例に示
すように、第２の誘電体セラミックスコア１５のその共
振周波数の尖鋭度が低くても、第１の誘電体セラミック
スコア１４のその周波数の尖鋭度と同程度の尖鋭度を有
する。このように、第１の誘電体セラミックスコア１４
による共振周波数のうち、第２の誘電体セラミックスコ
ア１５の共振周波数と一致しないものが第２の共振セラ
ミックスコア１５のフィルタ特性によって打ち消される
ことが分かる。

【００６５】（Ｃ）他の実施例 上記第１及び第２実施例では、ケース内に収容する誘電
体セラミックスコアが２個のものを示したが、３個以上
の誘電体セラミックスコアを収容するようにしても良
い。この場合であっても、各コアは１個の共振周波数を
共通に有することを要する。

【００６６】また、上記第１及び第２実施例では、スト
リップライン１３Ａ〜１３Ｃを有する誘電体フィルタを
示したが、ストリップラインがない誘電体フィルタに本
発明を適用することができる。すなわち、入力側のケー
ブルの芯線からの電磁界を誘電体セラミックスコアに直
接作用させ、誘電体セラミックスコアからの電磁界を次
の誘電体セラミックスコア又は出力側のケーブルに直接
作用させる構成のものであっても良い。

【００６７】さらに、上記第１及び第２実施例では、複
数の誘電体セラミックスコアで共通する共振周波数がＴ
Ｅ_01δモードの共振周波数であるものを示したが、他の
モードの共振周波数であっても良く、また、コアによっ
て共通する共振周波数の共振モードが異なるものであっ
ても良い。

【００６８】さらにまた、本発明の誘電体フィルタの用
途は、原クロック発振器に限定されるものではない。

【００６９】本発明が適用される誘電体セラミックスコ
アの材質は、上記第１及び第２実施例に開示のものに限
定されず、以下に例示するようなものであっても良い。

【００７０】ＭｇＯ−ＳｒＯ−ＴｉＯ₂ 系セラミック
ス、ＭｇＯ−ＣａＯ−Ｌａ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミッ
クス、ＭｇＴｉＯ₃ −ＣａＴｉＯ₃ −Ｌａ₂ ＴｉＯ₇ 系
セラミックス、ＢａＴｉ₄ Ｏ₉ 系セラミックス、Ｂａ₂
Ｔｉ₉ Ｏ₂₀系セラミックス、ＢａＴｉ₂ Ｏ₅ 系セラミッ
クス、ＢａＯ・４ＴｉＯ₂ ・０．１ＷＯ₃ 系セラミック
ス、（Ｚｒ_0.8 Ｓｎ_0.2 ）ＴｉＯ₄ 系セラミックス、
（ＬｉＮａ）_1/2 Ｓｍ_1/2ＴｉＯ₃ 系セラミックス、Ｂ
ａＯ−Ｎｄ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミックス、ＢａＯ−
Ｓｍ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミックス、（ＢａＰｂ）Ｏ
−Ｎｄ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミックス、（ＢａＳｒ）
Ｏ−Ｓｍ₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミックス、ＢａＯ−
（ＮｄＳｍ）₂ Ｏ₃ −ＴｉＯ₂ 系セラミックス、Ｂａ
（Ｚｎ_1/3 Ｔａ_{2/ 3} ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｂａ（Ｚｎ
_1/3 Ｎｂ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｂａ（Ｍｇ_1/3 Ｔ
ａ_2/3 ）Ｏ₃ ＋Ｍｎ系セラミックス、Ｂａ（Ｍｎ_1/3 Ｔ
ａ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ_1/3 Ｎ
ｂ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｂａ（Ｃｏ_1/3 Ｔ
ａ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｂａ（Ｎｉ_1/3 Ｔ
ａ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックス、Ｓｒ（Ｚｎ_1/3 Ｎ
ｂ_2/3 ）Ｏ₃ 系セラミックスなどの誘電体セラミックス
であっても良い。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、誘電体
フィルタケース内に、複数の共振周波数の内の１個の共
振周波数が共通する２個以上の誘電体セラミックスコア
を、フィルタ特性において直列になるように配置して構
成したので、各誘電体セラミックスコアの共振周波数成
分の内、共通周波数成分だけを通過でき、不要通過帯域
のない良好な誘電体フィルタを実現ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成を示す平面図及び斜視図であ
る。

【図２】従来構成を示す平面図である。

【図３】共振モードの説明図である。

【図４】第１実施例の比較例構成を示す平面図である。

【図５】第１実施例の比較例の周波数特性図である。

【図６】第１実施例の周波数特性図である。

【図７】第２実施例の比較例の周波数特性図である。

【図８】第２実施例の周波数特性図である。

【符号の説明】

１１…ケース、１４、１５…誘電体セラミックスコア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 英輝 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体フィルタケース内に、複数の共振
   周波数の内の１個の共振周波数が共通する２個以上の誘
   電体セラミックスコアを、フィルタ特性において直列に
   なるように配置したことを特徴とした誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 上記各誘電体セラミックスコアが、比誘
   電率が等しく、直径と高さの比が異なるものであること
   を特徴とした請求項１に記載の誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】 比誘電率が異なる上記誘電体セラミック
   スコアが混在することを特徴とした請求項１に記載の誘
   電体フィルタ。
4. 【請求項４】 材料Ｑ値が異なる材質でなる上記誘電体
   セラミックスコアが混在することを特徴とした請求項１
   又は３に記載の誘電体フィルタ。
5. 【請求項５】 共通する共振周波数が、全ての上記誘電
   体セラミックスコアについてＴＥ_01δモードの共振周波
   数であることを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記
   載の誘電体フィルタ。