JPH07245507A

JPH07245507A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH07245507A
Application number: JP3484494A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Umebayashi; 憲之梅林
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-09-19

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数を削減し、誘電体フィルタの小形
化、軽量化、コンパクト化及びフィルタ特性の安定化を
図る。【構成】誘電体フィルタ１は２個の誘電体同軸共振器
２，２′の端面２１Ａ，２１Ａ′に結合部材３を取り付
けて構成される。結合部材３は端面２１Ａ，２１Ａ′と
の対向面に凹部と導電性の嵌入部３２，３２′とが設け
られ、凹部内に誘電体同軸共振器２，２′間を結合する
結合回路が設けられ、外周面にスルーホール３７により
上記結合回路に接続された入出力用の端子電極３５が形
成されている。結合部材３は嵌入部３２，３２′を貫通
孔２２，２２′に嵌入装着して誘電体同軸共振器２，
２′に取り付けられ、これにより結合部材３を介して誘
電体同軸共振器２，２′が縦続接続されてなる誘電体フ
ィルタ１が構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筒状の誘電体の内周面
及び外周面に電極を形成してなる誘電体同軸共振器を用
いた誘電体フィルタに係り、特にその構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の誘電体フィルタの分解斜
視図である。同図に示す誘電体フィルタ１００は、２個
の誘電体同軸共振器１０１を縦続接続してなる２段構成
のフィルタである。誘電体同軸共振器１０１は、断面矩
形の筒状のセラミックス等からなる誘電体１０２の一方
端面１０２Ａ（以下、開放端面という）を除く外周面及
び孔１０３の内周面に銅等の電極１０４を形成してなる
終端ショートの１／４波長同軸共振器である。

【０００３】２個の誘電体同軸共振器１０１は、開放端
面１０２Ａ側に配置された結合基板１０５により縦続接
続されている。結合基板１０５は、表面に一対の電極１
０６Ａ，１０６Ｂが形成され、各電極１０６Ａ，１０６
Ｂに誘電体同軸共振器１０１の内導体が結合端子１０７
Ａ，１０７Ｂを介してそれぞれ接続されている。また、
電極１０６Ａ及び１０６Ｂは、基板表面に搭載されたチ
ップコンデンサ１０８で接続されている。

【０００４】更に、結合基板１０５の裏面の上記電極１
０６Ａ，１０６Ｂの対向位置にそれぞれ電極が設けら
れ、各電極に入出力用の端子１０９，１１０が取り付け
られている。

【０００５】そして、上記誘電体同軸共振器１０１、結
合基板１０５及び端子１０９，１１０が接続された内部
ユニットが金属ケース１１１に収納され、上方からカバ
ー１１２が取り付けられて誘電体フィルタ１００が構成
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の誘電体フィ
ルタ１００は、誘電体同軸共振器１０１、結合基板１０
５、結合端子１０７Ａ，１０７Ｂ、チップコンデンサ１
０８、入出力用の端子１０９，１１０、金属ケース１１
１及びカバー１１２の多数の部品を必要としているの
で、構造が複雑化し、組立工数及び製造コストの削減を
困難にしていた。

【０００７】また、別個に製造された多数の部品が組み
合わされているので、誘電体同軸共振器１００の構造上
の均一性が低く、これに起因して機械的強度特性やフィ
ルタ特性等のバラツキが大きくなっている。このため、
フィルタ特性の調整作業も長時間化することとなってい
る。

【０００８】更に、誘電体同軸共振器１００は、可及的
箱型に構成されているが、入出力用の端子１０９，１１
０が金属ケース１１１及びカバー１１２から突出してい
るので、端子１０９，１１０の曲がり等が生じやすく、
実装の容易性の点でも問題があった。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、部品点数が少なく、コンパクトかつ実装容易な
誘電体フィルタを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、軸方向の孔を有する筒状の誘電体の所定
の外周面及び孔の内周面に電極を形成してなる１又は２
以上の誘電体同軸共振器と、上記誘電体同軸共振器の開
放端面に上記孔に嵌入装着させて取り付けられ、上記誘
電体同軸共振器間の結合及び信号の入出力を行なう絶縁
材からなる結合部材とからなる誘電体フィルタであっ
て、上記結合部材は、上記誘電体同軸共振器の装着面に
対向する面に凹部と該凹部内に突設され、上記誘電体同
軸共振器の孔に嵌入装着される導電性の嵌入部とを有
し、上記凹部内に上記嵌入部に接続され、上記誘電体同
軸共振器間の結合を行なう電極及び結合部品からなる結
合回路が構成され、上記結合部材の外周面に上記結合回
路に接続された信号の入出力を行なう端子電極が形成さ
れているものである（請求項１）。

【００１１】上記導電性の嵌入部は、上記結合部材に一
体的に形成された突部の外周面に電極を形成して構成す
るとよい（請求項２）。

【００１２】また、本発明は、上記誘電体フィルタにお
いて、少なくとも上記結合部材の上記嵌入部に平行な外
周面の全面に上記端子電極の形成位置を除いて接地電極
が形成されているものである（請求項３）。

【００１３】

【作用】本発明によれば、１又は開放端面の面を揃えて
並設された２以上の誘電体同軸共振器の該開放端面に結
合部材を取り付けて誘電体フィルタが構成される。結合
部材は、誘電体同軸共振器の内導体が形成された孔に嵌
入部を嵌入装着して取り付けられる。

【００１４】結合部材の凹部内には誘電体同軸共振器間
の結合を行なう結合回路が設けられている。この結合回
路は、配線を行なう電極と回路を構成するチップコンデ
ンサやコイル等の結合部品からなり、上記嵌入部に接続
されている。

【００１５】結合部材が誘電体同軸共振器に取り付けら
れると、嵌入部が誘電体同軸共振器の孔の内周面に形成
された電極（内導体）に接触し、各誘電体同軸共振器が
該嵌入部を介して上記結合回路に接続される。これによ
り各誘電体同軸共振器は、結合回路を介して相互に接続
され、フィルタが構成される。

【００１６】また、結合部材の外周面に形成された端子
電極は、結合部材の凹部内に形成された上記結合回路に
接続され、該端子電極を介して信号の入出力が行なわれ
る。

【００１７】誘電体フィルタは、上記端子電極及び誘電
体同軸共振器の外周面に形成された電極（外導体）をプ
リント基板の実装面に形成された対応する入出力用の電
極及び接地電極に接続することにより直接、実装するこ
とが可能になる。

【００１８】また、上記導電性の嵌入部は、結合部材の
凹部に結合回路の電極を形成する際、凹部内に突設され
た突部の外周面に電極を形成して結合部材に一体的に形
成される。

【００１９】また、結合部材の上記嵌入部に平行な外周
面の全面に形成された接地電極により結合回路からの高
周波の漏洩が防止される。

【００２０】

【実施例】本発明に係る誘電体フィルタについて、図面
を用いて説明する。図１は、本発明に係る誘電体フィル
タの分解斜視図である。また、図２〜図４は、同誘電体
フィルタの結合部材の平面図、正面図及び右側面図であ
る。更に、図５，図６は、それぞれ図３のＡ−Ａ断面図
と図４のＢ−Ｂ断面図であり、図７は、同誘電体フィル
タの等価回路である。

【００２１】誘電体フィルタ１は、２個の誘電体同軸共
振器２，２′と該誘電体同軸共振器２，２′の端面２１
Ａ，２１Ａ′に装着される結合部材３とから構成されて
いる。

【００２２】誘電体同軸共振器２は、断面正方形の中心
に軸方向に延びる貫通孔２２が穿設された角柱状の誘電
体２１の、一方端面２１Ａを除く外周面及び貫通孔２２
の内周面に銅、銀、白金等の電極４（図中、点描で示
す）を形成してなる終端ショートの１／４波長同軸共振
器である。誘電体同軸共振器２の大きさは、任意に設定
可能であるが、自動車電話や携帯電話等に応用されるも
のでは、例えば断面が３mm角で長さが８mm前後の小形サ
イズのものが実用されている。

【００２３】誘電体２１は、比誘電率が数１０〜１００
の高誘電率セラミックスからなり、略λｇ／４（λｇ；
共振周波数の管内波長）の軸方向寸法を有している。上
記貫通孔２２の内周面に形成された電極４により同軸共
振器の内導体が構成され、貫通孔２２に平行な外周面に
形成された電極４により同軸共振器の外導体が構成さ
れ、内導体及び外導体は電極が形成されない端面２１Ａ
（以下、開放端面２１Ａという）に対向する端面（以
下、終端面という）に形成された電極４により終端が短
絡されている。

【００２４】上記電極４は、例えば銅、銀、白金等の導
電ペーストを誘電体２１の内周面及び外周面の全面に塗
布した後、該誘電体２１を所定の高温で加熱し、塗布さ
れた導電ペーストを焼成して形成されている。また、電
極４は、無電解メッキ法によって形成される。そして、
端面２１Ａに形成された電極４を除去して誘電体同軸共
振器２が完成される。

【００２５】なお、誘電体同軸共振器２′も誘電体同軸
共振器２と同様に構成されている。同図では、誘電体同
軸共振器２及び誘電体同軸共振器２′は、同一の同軸共
振器としているが、軸方向寸法の異なる同軸共振器であ
ってもよい。

【００２６】結合部材３は、上記誘電体同軸共振器２，
２′を相互に結合して２段構成のフィルタ回路を構成す
るとともに、該フィルタ回路への信号の入出力を行なう
入出力回路を構成するものである。

【００２７】結合部材３は、ポリエチレン（ＰＥ）樹
脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）樹脂、ガ
ラスエポキシ樹脂等の絶縁材からなり、上記誘電体同軸
共振器２，２′の装着面（開放端面２１Ａ，２１Ａ′）
と同一の矩形形状を有するとともに、上記装着面に対向
する面に凹部３１が形成され、かつ、該凹部３１内の上
記誘電体同軸共振器２，２′の貫通孔２２，２２′との
対向位置に該貫通孔２２，２２′の断面形状と同一の断
面形状を有する筒状の突部３２，３２′が突設されてい
る。

【００２８】上記突部３２，３２′は、上記貫通孔２
２，２２′に嵌入装着して結合部材３を誘電体同軸共振
器２，２′の開放端面２１Ａ，２１Ａ′に取り付けるた
めのもので、その外周面に電極４′を形成して上記貫通
孔２２，２２′への導電性の嵌入部が構成されている
（図５、参照）。

【００２９】なお、上記突部３２，３２′を筒状にして
いるのは、上記貫通孔２２，２２′への嵌入を容易にす
るためのもので、上記突部３２，３２′を中実の棒状に
してもよい。また、本実施例では結合部材３に一体的に
突部３２，３２′を形成しているが、上記突部３２，３
２′に代えて銅、アルミニウム、リン青銅等の金属から
なる筒状の棒部材を結合部材３に埋設して嵌入部を構成
してよい。

【００３０】上記結合部材３の凹部３１の底面適所に電
極４′によりチップコンデンサ５，６，７を取り付ける
ためのランド３３，３３′，３４，３４′が形成されて
いる。ランド３３，３４は、それぞれ凹部３１の底面の
嵌入部３２，３２′の突設位置に形成され、上記突部３
２，３２′の外周面に形成された電極４′と接続されて
いる。ランド３３′，３４′は、それぞれ上記ランド３
３，３４の隣接位置に所定間隔を設けて形成されてい
る。そして、チップコンデンサ５，６，７は、それぞれ
ランド３３，３３′間、ランド３３，３４間及びランド
３４，３４′間に取り付けられている（図６、参照）。

【００３１】また、結合部材３の両側面３Ａ，３Ｂ及び
底面３Ｃの適所に帯状の端子電極３５，３６が形成され
ている。端子電極３５，３６は、側面３Ａ，３Ｂから底
面３Ｃに回り込ませて形成されている。端子電極３５，
３６は、それぞれ側面３Ａ，３Ｂに設けられたスルーホ
ール３７，３８及び該側面３Ａ，３Ｂの内側面に形成さ
れた接続電極３７′，３８′により上記ランド３３′，
３４′に接続されている（図４〜図６、参照）。

【００３２】更に、結合部材３の外周面３Ａ〜３Ｄの全
面に上記端子電極３５，３６を取り囲んで電極４′が形
成されている。この電極４′は、結合部材３に設けられ
た回路をシールドするための接地電極３９を構成するも
のである。

【００３３】上記構成において、誘電体フィルタ１の組
立は、嵌入部３２，３２′をそれぞれ貫通孔２２，２
２′に嵌入させて、結合部材３を誘電体同軸共振器２，
２′の開放端面２１Ａ，２１Ａ′に取り付けることによ
り行なわれる。

【００３４】上記嵌入部３２，３２′は、貫通孔２２，
２２′に圧入させてもよいが、貫通孔３内の電極４との
接続を確実に行なうため、該電極４と嵌入部３２，３
２′の電極４′とを半田付けや導電接着剤により固着す
るとよい。

【００３５】結合部材３が誘電体同軸共振器２，２′に
取り付けられると、嵌入部３２，３２′が誘電体同軸共
振器２，２′の貫通孔２２，２２′の内周面に形成され
た電極４（内導体）と接続され、これにより結合部材３
の凹部３１に設けられた結合回路に接続され、該結合回
路を介して縦続接続される。すなわち、誘電体同軸共振
器２，２′の各内導体が嵌入部３２，３２′及びランド
３３，３４を介してそれぞれチップコンデンサ６の一方
電極に接続され、該チップコンデンサ６を介して誘電体
同軸共振器２，２′が縦続接続される。

【００３６】一方、上記ランド３３，３４は、それぞれ
チップコンデンサ５，７、接続電極３７′，３８′及び
スルーホール３７，３８を介して端子電極３５，３６に
接続されており、誘電体同軸共振器２，２′に結合部材
３を取り付けることにより等価的に、図７に示すフィル
タ回路が構成される。なお、図７において、Ｐ１，Ｐ２
はそれぞれ上記端子電極３５，３６に対応し、θ１，θ
２はそれぞれ上記誘電体同軸共振器２，２′に対応し、
コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３はそれぞれ上記チップコン
デンサ５，６，７に対応している。

【００３７】上記のように、２個の誘電体同軸共振器
２，２′と該誘電体同軸共振器２，２′の開放端面２１
Ａ，２１Ａ′に取り付けられる結合部材３とにより誘電
体フィルタを構成しているので、構成部品が少なく、組
立工数及び組立時間が削減され、コスト低減を図ること
ができる。

【００３８】また、構造が簡単で、かつ構成部品の位置
が固定されるので、組立による構造のバラツキが少な
く、これによりフィルタ特性が安定し、延いては調整作
業の簡素化を図ることができる。

【００３９】更に、結合部材３の外周面に接地電極３９
を設けて結合部材３の内側面に設けられる回路をシール
ドするようにしているので、結合部材３からの高周波の
漏洩が低減され、フィルタ特性の安定化を図ることもで
きる。

【００４０】また、誘電体フィルタ１は、断面長方形の
柱状構造をなし、結合部材３の底面３Ｃを含む側面が実
装面となるように構成しているので、図８に示すよう
に、直接、プリント基板８に実装することができる。

【００４１】すなわち、プリント基板８の表面（搭載
面）に所定の入出力用のライン電極８１，８２及び接地
電極８３を形成し、該ライン電極８１，８２に結合部材
３に設けられた端子電極３５，３６をそれぞれ接続する
とともに、該接地電極８３に結合部材３に設けられた接
地電極３９及び誘電体同軸共振器２，２′の外周面に形
成された電極４（外導体）を接続して誘電体フィルタ１
がプリント基板８に実装される。

【００４２】なお、上記上記実施例では２個の誘電体同
軸共振器を用いた誘電体フィルタについて説明したが、
本発明は、これに限定されるものではなく、１個の誘電
体同軸共振器からなるトラップ型のフィルタにも適用す
ることができる。また、３個以上の誘電体同軸共振器を
用いた誘電体フィルタについても適用することができ
る。

【００４３】更に、上記実施例では断面正方形の角柱状
の誘電体同軸共振器を用いた場合について説明したが、
誘電体同軸共振器の断面形状はこれに限定されるもので
はなく、長方形、三角形、円形及び楕円形等の任意の断
面形状にすることができる。断面形状が円形や楕円形の
誘電体同軸共振器は、多段構成にした場合、隣接する誘
電体同軸共振器間に無駄なスペースが生じるから、好ま
しくは扁平な側面を有する正方形、長方形及び三角形等
の多角形の断面形状を有する誘電体同軸共振器を用いる
のがよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１又は２以上の誘電体同軸共振器と、上記誘電体同軸共
振器の開放端面に取り付けられる結合部材とからなる誘
電体フィルタであって、上記結合部材の開放端面に対向
する面に凹部を形成し、該凹部内に上記誘電体同軸共振
器を結合する結合回路と該結合回路に接続された導電性
の嵌入部とを設け、かつ、結合部材の外周面に上記結合
回路に容量結合された端子電極を形成し、上記嵌入部を
誘電体同軸共振器の内導体が形成された孔に嵌入させて
結合部材を取り付けるようにしたので、誘電体フィルタ
の構成部品が少なく、誘電体フィルタの小形化、軽量化
及びコンパクト化が可能になる。

【００４５】また、従来の金属ケース及びカバーを設け
ることなく、直接、プリント基板に実装することができ
る。更に、組立が容易で、組立工数及び組立時間が削減
され、製造コストの低減に寄与する。

【００４６】また、上記結合部材に一体的に形成された
突部の外周面に電極を形成して嵌入部を構成したので、
結合部材の構造及び製造がより簡単になる。

【００４７】また、本発明によれば、少なくとも上記結
合部材の上記嵌入部に平行な外周面の全面に上記端子電
極の形成位置を除いて接地電極を形成したので、結合部
材からの高周波の漏洩が低減され、フィルタ特性の劣化
が防止される。また、プリント基板への実装においても
周囲の影響を受けにくく、実装時のフィルタ特性が安定
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘電体フィルタの分解斜視図であ
る。

【図２】本発明に係る誘電体フィルタの結合部材の平面
図である。

【図３】本発明に係る誘電体フィルタの結合部材の正面
図である。

【図４】本発明に係る誘電体フィルタの結合部材の右側
面図である。

【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】本発明に係る誘電体フィルタの等価回路であ
る。

【図８】本発明に係る誘電体フィルタのプリント基板へ
の実装方法を説明するための斜視図である。

【図９】従来の誘電体フィルタの分解斜視図である。

【符号の説明】

１誘電体フィルタ２，２′ 誘電体同軸共振器２１誘電体２２，２２′ 貫通孔２１Ａ，２１Ａ′ 開放端面３結合部材３１凹部３２，３２′ 突部（嵌入部）３３，３３′，３４，３４′ ランド３５，３６端子電極３７，３８スルーホール３９接地電極４，４′ 電極５，６，７チップコンデンサ８プリント基板８１，８２ライン電極８３接地電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向の孔を有する筒状の誘電体の所定
の外周面及び孔の内周面に電極を形成してなる１又は２
以上の誘電体同軸共振器と、上記誘電体同軸共振器の開
放端面に上記孔に嵌入装着させて取り付けられ、上記誘
電体同軸共振器間の結合及び信号の入出力を行なう絶縁
材からなる結合部材とからなる誘電体フィルタであっ
て、上記結合部材は、上記誘電体同軸共振器の装着面に
対向する面に凹部と該凹部内に突設され、上記誘電体同
軸共振器の孔に嵌入装着される導電性の嵌入部とを有
し、上記凹部内に上記嵌入部に接続され、上記誘電体同
軸共振器間の結合を行なう電極及び結合部品からなる結
合回路が構成され、上記結合部材の外周面に上記結合回
路に接続された信号の入出力を行なう端子電極が形成さ
れていることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】請求項１記載の誘電体フィルタにおい
て、上記導電性の嵌入部は、上記結合部材に一体的に形
成された突部の外周面に電極を形成して構成されている
ものであることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項３】請求項１又は２記載の誘電体フィルタに
おいて、少なくとも上記結合部材の上記嵌入部に平行な
外周面の全面に上記端子電極の形成位置を除いて接地電
極が形成されていることを特徴とする誘電体フィルタ。