JPH0731603Y2 - 高周波フィルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はマイクロ波帯等で使用するフィルタに関する。
更に詳しく述べると、櫛形誘電体ブロックを用いた低域
通過フィルタ部と複数個のλ/4型誘電体同軸共振器を有
する帯域阻止フィルタ部とを金属製結合端子で結合した
高周波フィルタに関するものである。

［従来の技術］ 低域通過フィルタ部と帯域阻止フィルタ部を組み合わせ
たフィルタは公知である。例えば単一の共振子穴を有す
るλ/4型誘電体共振器を複数個並設し、２個上下に重ね
たチップコンデンサを複数組（共振器と同数）基板上に
設け、各組のチップコンデンサ同士の間にコイルの端部
を挿入し接続することで段間結合し、各共振子穴の導体
膜と各組のチップコンデンサの上面電極とをリード線で
接続した構成である。

［考案が解決しようとする課題］ 上記の構成では多数のチップコンデンサを用いるため、
個々の容量のばらつきがフィルタ特性に直接影響する。
従って容量選別を行わねばならず調整工数が多くなる。
また部品点数が多く組立工数や管理工数も多くなる。

更にチップコンデンサを上下２段重ねにするため位置合
わせが必要となり、２段のコンデンサの間にコイル端子
を挿入して接続する必要から組立作業が煩雑となり信頼
性が乏しい。

また低域通過フィルタ部を有極形にするには更に部品の
追加を必要とし、構造が一層複雑になるため実用的でな
い。

これらの欠点を解消しうる技術として、本考案者等は先
に、櫛形誘電体ブロックを用いた低域通過フィルタ部と
複数のλ/4共振型誘電体同軸共振器を使用する帯域阻止
フィルタ部とを組み合わせる高周波フィルタを提案し
た。ここで両フィルタ部の結合には樹脂端子や結合コン
デンサを用いる。

樹脂端子を用いる場合は、それを共振子穴に挿入するこ
とで保持できるが、結合コンデンサを用いる場合にはリ
ード線の安定性が悪く、接続の信頼性や作業性などの点
で問題がある。

本考案の目的は、上記のような技術的課題を解決し、低
域通過フィルタ部と帯域阻止フィルタ部とを安定に且つ
容易に接続でき、高信頼性の高周波フィルタを提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は基本的には低域通過フィルタ部と帯域阻止フィ
ルタ部との組み合わせである。低域通過フィルタ部は、
誘電体ブロックの相対向する面の一方に複数本の溝を平
行に設けて櫛形とし、各溝の内面に導体膜を形成すると
共に他方の面にアース電極を設け、溝の導体膜間をコイ
ルで接続したものである。帯域阻止フィルタ部は、単一
の共振子穴を有する1/4波長型誘電体共振器を複数並置
し、各共振器の開放端に結合コンデンサを設けることで
構成する。そして各結合コンデンサと前記溝の導体膜と
の間を電気的に接続して高周波フィルタとする。

本考案では、この電気的接続に金属製の結合端子を使用
する。結合端子は、櫛形誘電体ブロックの溝形状に合致
した基部と、その一端から突出した折曲げ先端部をも
つ。結合端子の基部を各溝に嵌め、その導体膜に半田付
け等によって電気的に接続固定し、また先端部を各結合
コンデンサの電極に当接して同様に半田付け等により電
気的に接続する。

［作用］ 金属製の結合端子の基部は丁度誘電体ブロックの溝に嵌
まるため半田付け等により容易に接続固定でき、折曲げ
先端部は結合コンデンサの電極と平行になり接するた
め、この個所も容易に接続できる。

誘電体ブロックの溝底部の導体膜とアース電極との間で
接地容量が形成され、溝の導体膜間をつなぐコイルでイ
ンダクタンスが生じる。これら複数のコイルが直列に接
続されると共にコイルの相互接続点間に並列にそれぞれ
接地容量が接続された４端子LC回路網で基本的な低域通
過フィルタ特性が得られる。複数の1/4波長型誘電体同
軸共振器と、それに取り付けた結合コンデンサとの組み
合わせにより帯域阻止フィルタ部が構成され、それによ
って所定の周波数帯域で大きな減衰を得る。

［実施例］ 第１図は本考案に係る高周波フィルタの一実施例を示す
分解斜視図であり、第２図はその組立後の平面図であ
る。

マイクロ波用の高誘電率材料の焼結体からなる誘電体ブ
ロック10は、直方体の一組の相対向する面の一方（第１
図では上面）に４本の溝12を平行に設けた櫛形をなして
いる。そして各溝12の両壁面と底面に導体膜14を設ける
と共に、誘電体ブロック10の他方の面（第１図では下
面）全体にアース電極16を形成する。そして入出力端子
18と両端に位置する溝の導体膜との間、及び各溝の導体
膜間をコイル20で接続する。

各溝12に対応して４個のλ/4型誘電体同軸共振器22を並
設する。共振器22は、四角柱状のマイクロ波用高誘電率
材料の焼結体の中心に共振子穴24を設け、該共振子穴24
が開口している面の一方（第１図では手前側の面）を開
放面とし、それ以外の外表面と共振子穴24の内面に導体
膜26を形成したものである。共振子穴24の開放端に結合
コンデンサ28を搭載する。結合コンデンサ28の接続は、
共振子穴24の開放端にリベット型の金属端子台を挿入固
定したり、共振子穴24の周囲に取付け用パターンを形成
して、それらに結合コンデンサ28を載せ半田付けする。
そして各結合コンデンサ28と各溝12上の導体膜14との間
を電気的に接続する。

本考案では、この電気的接続に金属製の結合端子30を使
用する。結合端子30は、第３図に示すように、誘電体ブ
ロック10の溝形状に合致した基部30aと、その一端から
突出するリード部30bと、折曲げ先端部30cをもつ。ここ
では溝12の形状がＵ形であるため、基部30aは半円筒状
をなしている。該結合端子30の基部30aを各溝12に嵌
め、その導体膜14に半田付け等で電気的に接続固定す
る。また先端部30cを各結合コンデンサ28の電極に当接
し、同様に半田付け等により電気的に接続する。

なお第１図において図面を分かり易くするため、導体膜
が無く誘電体の素地がそのまま露出している部分は細か
な点々によって表示し、影線を付した部分は導体膜を表
してある。誘電体ブロックや誘電体共振器は、例えば粉
体を所定の形状にプレス成形し焼成することで製造す
る。誘電体ブロックの場合は、直方体状の焼成物を切削
して溝を形成してもよい。また導体膜は例えば銀ペース
トの焼き付け等により形成したものでよい。

誘電体ブロック10では、溝底部導体膜をアース電極との
間で接地容量が形成され、隣合う溝の壁面導体膜間で対
向容量が形成される。接地容量とコイルのインダクタン
スとで基本的な低域通過フィルタ特性を実現し、対向容
量と前記インダクタンスとの並列共振により通過阻止の
減衰極を作る。また結合コンデンサの容量と共振器とに
より帯域阻止フィルタ部が構成される。この低域通過フ
ィルタ部と帯域阻止フィルタ部とが結合して高周波フィ
ルタとなる。

本考案において、誘電体ブロックに形成する溝の形状
は、上記のようなＵ字型のみならず断面角型や半円形状
などであってもよい。溝の幅や深さを変えることによっ
て接地容量や対向容量の調整を行うことができる。

角溝の例を第４図に示す。誘電体ブロック40に形成した
溝42が断面角型の場合は、その角型に合致する結合端子
46を用いる。つまり該結合端子46の基部46aをコの字型
に曲げ加工し、それを前記角溝42に嵌め込んでその導体
膜44に半田付けする。

第５図にＵ溝や半円形溝に適した結合端子の他の例を示
す。同図Ａは結合端子50の湾曲基部50aの両側に複数の
切り込み52を形成したものである。同図Ｂは結合端子60
の湾曲基部60aに、下向きにバリが生じるように複数の
パンチ穴62を形成したものである。いずれも溝との馴染
み（安定性）が良く、半田付けや導電接着剤による接続
固定が容易になる。結合端子にはバネ性をもたせて溝と
若干寸法が違っても対応できるようにしてある。

［考案の効果］ 本考案は上記のように、誘電体ブロックの溝形状に合致
した基部を持ち、先端に結合コンデンサに当接する折曲
げ部を有する結合端子を用いて、共振器の結合コンデン
サと誘電体ブロックの溝の導体膜とを電気的に接続する
ように構成したから、低域通過フィルタ部と帯域阻止フ
ィルタ部とを安定に且つ容易に接続でき、高信頼性が得
られる。

また本考案では所望の減衰が欲しい周波数領域に帯域阻
止フィルタ部を設けているから、少数の共振器でも十分
大きな減衰量が得られる。低域通過フィルタ部によって
3f₀のスプリアスを抑制でき、全体としてフィルタ特性
は向上する。更に帯域阻止フィルタ部と低域通過フィル
タ部との結合であり、且つ帯域阻止フィルタ部の共振器
の数を少なくできるため挿入損失が小さく小型化でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る高周波フィルタの一実施例を示す
分解斜視図、第２図はその組立平面図、第３図は結合端
子の例を示す斜視図、第４図は結合端子の取り付け構造
の他の例を示す説明図、第５図A,Bは結合端子の更に他
の例を示す斜視図である。 10……誘電体ブロック、12……溝、14……導体膜、16…
…アース電極、18……入出力端子、20……コイル、22…
…共振器、24……共振子穴、28……結合コンデンサ、30
……結合端子、30a……基部、30c……折曲げ先端部。

フロントページの続き (72)考案者 佐藤 久夫 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−262304（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30602（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−26001（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−82903（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体ブロックの相対向する面の一方に複
   数本の溝を平行に設けて櫛形とし、各溝の内面に導体膜
   を形成すると共に他方の面にアース電極を設け、溝の導
   体膜間をコイルで接続した低域通過フィルタ部と、複数
   の1/4波長型誘電体同軸共振器を、コンデンサ容量を介
   して結合した高周波フィルタにおいて、各共振器の共振
   子穴開放端に結合コンデンサを搭載し、櫛形誘電体ブロ
   ックの溝形状に合致した基部と、その一端から突出した
   折曲げ先端部をもつ金属製の結合端子を用い、該結合端
   子の基部を各溝に嵌め、先端部を各結合コンデンサに当
   接して、それぞれ電気的に接続固定した高周波フィル
   タ。