JPH07321510A - 誘電体共振器を有するフイルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電体共振器を含むフィルタ装置を小型にす
る。 【構成】 多層基板３上に誘電体共振器１、２を配置す
る。この誘電体共振器１、２を覆うようにシールドカバ
ー４を配置する。シールドカバー４と誘電体共振器１、
２との間に絶縁性カバー５を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動電話機等で使用す
るためのＴＥＭモード誘電体共振器を有するフィルタ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体共振器を使用したバンドパスフィ
ルタ又はバンドストップフィルタは移動電話機等の無線
周波数帯域の回路装置に使用されている。この種の典型
的なフィルタは回路基板上に複数個の誘電体共振器と複
数個のコンデンサを配置し、これ等を回路基板上の配線
導体によって所定の回路を形成するように接続し、誘電
体共振器にシールドカバーを覆せることによって構成さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体共振
器は筒状誘電体と、この貫通孔内に設けられた内導体
と、誘電体の外周面に設けられた外導体と、内導体を外
部回路に接続するための外周面に設けられた接続導体と
から成る。シールドカバーは金属板を折り曲げて箱型に
形成したものから成り、回路基板に固着され且つ回路基
板のグランド導体層に電気的に接続されている。このシ
ールドカバーは誘電体共振器の接続導体に対しては非接
触でなければならないので、回路基板の主面に対向する
主被覆面（上面）は誘電体共振器の接続導体から離間し
ているのみでなく、外導体からも離間していた。この結
果、回路基板からシールドカバーの上面までの高さが大
きくなり、小型化が阻害された。

【０００４】そこで、本発明の目的は小型化が可能な誘
電体共振器を有するフィルタ装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、一対の端面と外周面と前記一対の端面の一
方から他方に至る貫通孔とを有する筒状誘電体と、前記
誘電体の前記貫通孔に設けられた内導体と、前記誘電体
の前記外周面に設けられた外導体と、前記誘電体の前記
外周面の一部に設けられ且つ前記内導体に直接又は静電
容量を介して電気的に結合され且つ前記外導体に対して
分離された接続導体とを備えた誘電体共振器と、少なく
とも前記接続導体に電気的に結合された配線導体を備え
ており且つ前記誘電体共振器を支持している支持基板
と、前記誘電体共振器を覆うように形成され且つ前記支
持基板に支持された導電性シールドカバーと、少なくと
も前記誘電体共振器の前記接続導体と前記シールドカバ
ーとの間に配置された絶縁体とを備えたフィルタ装置に
係わるものである。なお、請求項２に示すように、絶縁
性カバ−をシ−ルドカバ−の内側に配置することができ
る。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１及び２の発明によれ
ば、誘電体共振器の接続導体が絶縁体によってシールド
カバーから電気的に分離されるので、シールドカバーを
誘電体共振器に接触させて小型化を達成することができ
る。

【０００７】

【第１の実施例】次に、図１〜図６を参照して本発明の
第１の実施例に係わるＴＥＭモード誘電体共振器を有す
るバンドパスフィルタを説明する。

【０００８】このバンドパスフィルタは、第１及び第２
の誘電体共振器１、２と、多層基板３と、導電性（金
属）シールドカバー４と、絶縁性カバー５とから成る。

【０００９】第１及び第２の誘電体共振器１、２は実質
的に同一に構成されており、それぞれが図５に示すよう
に、セラミック製の円筒状誘電体６と、この貫通孔７に
形成された内導体８と、これに接続され且つ誘電体６の
一方の端面９を通って外周面１０に導出された接続導体
１１と、外周面１０に形成された外導体１２と、誘電体
６の他方の端面１３にて内導体８と外導体１２とを接続
する短絡導体１４とから成る。内導体８、接続導体１
１、外導体１２、短絡導体１４は銀ペースト（導電性ペ
ースト）を塗布して焼付けた層又は金属メッキ層から成
る導体層である。なお、周知のように第１及び第２の誘
電体共振器１、２は図６のキャパシタンスＣとインダク
タンスＬとの並列回路で等価的に示すことができる。

【００１０】図６のフィルタ回路を構成するために、多
層基板３はセラミック基板から成る誘電体層１５と、こ
の主面上に形成された第１及び第２の接続導体層１６、
１７並びにグランド導体層１８と、誘電体層１５の裏面
の入力及び出力端子導体層１９、２０並びにグランド導
体層２１と、コンデンサ用導体層２２、２３、２４、２
５とを有している。

【００１１】第１及び第２の誘電体共振器１、２は多層
基板３の主面上に配置され、これ等の外導体１２はグラ
ンド導体層１８に半田２６で固着され、接続導体１１は
基板３の第１及び第２の接続導体層１６、１７に半田２
７で固着即ち電気的及び機械的に結合されている。誘電
体層１５の中の第１の対のコンデンサ用導体層２２、２
３は図６の第１のコンデンサＣ1 を形成するためのもの
であって、ヴィアホール導体２８、２９によって第１の
接続導体層１６と入力端子導体層１９との間に接続され
ている。第２の対のコンデンサ用導体層２４、２５は図
６の第３のコンデンサＣ3 を形成するためのものであっ
て、ヴィアホール導体３０、３１によって第２の接続導
体層１７と出力端子導体層２０との間に接続されてい
る。図６の第２のコンデンサＣ2 のための導体層も誘電
体層１５に埋設されているが、図２及び図３には示され
ていない。図６の端子Ｔ1 、Ｔ2 は図２の端子導体層１
９、２０に対応するものである。

【００１２】絶縁性カバー５は５面を有する箱型に形成
されており、弾性変形可能な合成樹脂製である。またこ
の絶縁性カバー５は誘電体共振器１、２の接続導体１１
及び外導体１２に接触又は近接するように配置され、こ
の端面が多層基板３で支持されている。

【００１３】シールドカバー４は、絶縁性カバー５を覆
うように形成され、全体として５面を有する平面形状四
角形の箱型に形成されている。このシールドカバー４は
弾性変形可能な金属板（例えばスズメッキしたリン青銅
板）から成り、多層基板３上に配置され、半田３２によ
ってグランド導体層１８に電気的及び機械的に結合され
ている。なお、表面側グランド導体層１８と裏面側グラ
ンド導体層２１とは図３に示すようにヴィアホール導体
３３によって接続されている。

【００１４】本実施例のフィルタ装置は次の効果を有す
る。 （１） 電磁シールドのための金属シールドカバー４の
内側に絶縁性カバー５をを配置したので、シールドカバ
ー４を絶縁性カバー５を介して誘電体共振器１、２に近
接させることが可能になり、フィルタ装置の小型化及び
薄型化が可能になる。 （２） シールドカバー４に外力が加わって変形して
も、これが誘電体共振器１、２の接続導体１１に接触す
ることがないので、信頼性の高いフィルタ装置を提供で
きる。 （３） 絶縁性カバー５及びシールドカバー４が箱型に
形成され、これ等を順次に誘電体共振器１、２を覆うよ
うに装着し、半田３２で結合することによって組立てが
完了するので、組立が容易である。 （４） 多層基板３に結合インピーダンス素子としての
コンデンサＣ1 、Ｃ2、Ｃ3 を埋設するので、フィルタ
装置の小型化、低コスト化が達成される。 （５） 接続導体１１が誘電体６の外周面にあるので、
誘電体共振器１、２の多層基板３に対する表面実装を達
成することができる。 （６） 誘電体層１５の裏面に入力及び出力端子導体層
１９、２０と、グランド導体層２１が設けられているの
で、フィルタ装置を別の回路基板に表面実装することが
できる。

【００１５】

【第２の実施例】次に、図７を参照して第２の実施例の
フィルタ装置を説明する。但し、図７において図１〜図
６と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説
明を省略する。図７は図３に対応する部分を示す。図７
のフィルタ装置はシールドカバー４の形状において図３
のそれと相違し、その他は同一に構成されている。即
ち、図７のシールドカバー４は多層基板３の上側を覆う
第１の部分４１の他に、多層基板３の側面を覆う第２の
部分４２、及び別の回路基板（図示せず）に接続するた
めのグランド端子としての第３の部分４３を有する。第
１の部分４１の下側はグランド導体層１８に半田（図示
せず）で固着されているので、第３の部分４３をグラン
ドに接続すれば、誘電体共振器１、２の外導体１２のグ
ランドに対する接続が達成される。

【００１６】この第２の実施例は第１の実施例と同一の
作用効果を有する他に、多層基板３をシールドカバー４
で覆うために多層基板３も電磁シールドすることができ
且つこの機械的保護も達成できるという効果を有し、更
に第３の部分４３によってグランドに対する接続を容易
に達成できるという効果も有する。

【００１７】

【第３の実施例】次に、図８〜図１０を参照して第３の
実施例のフィルタ装置を説明する。但し、図８〜図１０
において図１〜図５と実質的に同一の部分には同一の符
号を付してその説明を省略する。第３の実施例のフィル
タ装置は第１の実施例のフィルタ装置の絶縁性カバー５
の代りに絶縁層５ａを設けたこと、第１及び第２の誘電
体共振器１、２の方向を逆にして並置したこと、シール
ドカバー４に弾性変形可能な爪状接触片５０を設けたこ
とにおいて第１の実施例と相違し、その他は第１の実施
例と同一に構成されている。

【００１８】第３の実施例のフィルタ装置を製造する場
合には、まず図８に示すように多層基板３の上に第１及
び第２の誘電体共振器１、２を半田結合させる。次に、
第１及び第２の誘電体共振器１、２の接続導体１１の上
に流動性を有する絶縁性樹脂（例えばエポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂）を例えばスポイト状のものから滴下す
る。次に、シールドカバー４を覆せ、この内周面を絶縁
性樹脂に接触させて樹脂を熱硬化させる。更にシールド
カバー４は半田３２によってグランド導体層１８に固着
する。

【００１９】これによって耐熱性を有する合成樹脂から
成る絶縁層５ａが少なくとも接続導体１１の上面を覆う
ように形成され、接続導体１１とシールドカバー４との
間の電気的絶縁が達成される。また、シールドカバー４
が絶縁層５ａによって第１及び第２の誘電体共振器１、
２に固着され、シールドカバー４の安定的取付けが達成
される。また、シールドカバー４に設けられている接触
片５０が第１及び第２の誘電体共振器１、２の外導体１
２に接触し、外導体１２のグランドに対する低抵抗接続
が達成される。また、この実施例では、第１及び第２の
誘電体共振器１、２が互いに逆向きであるので、多層基
板３の中心を基準にして第１及び第２の誘電体共振器
１、２の接続導体１１が点対称に配置され、絶縁層５ａ
も点対称に配置され、シールドカバー４の安定的接着が
可能になる。なお、第３の実施例は第１の実施例と同一
の作用効果も勿論有する。

【００２０】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図１１に示すように、図１０と同様に弾性接触
片５０を設けた弾性変形可能な金属シールドカバー４の
内周面に絶縁性テープ５ｂを貼付け、これによってシー
ルドカバー４と接続導体１１との電気的分離を達成して
もよい。 （２） 誘電体共振器１、２を図１２に示すものにする
ことができる。図１２の誘電体共振器１、２は、図５と
の比較から明らかなように誘電体６の一方の端面９に導
体１１を有さない。従って、外周面１０のに接続導体１
１は内導体８に直接に接続されておらず、静電容量結合
されている。図１２の接続導体１１と内導体８との間の
容量は、結合容量として使用すること、又は誘電体共振
器に対して直列に接続された共振用コンデンサとして使
用することができる。 （３） 図６のコンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 を多層基板
３で形成しないで、個別部品とすることができる。 （４） 誘電体共振器１、２を断面四角形にすることが
できる。 （５） 図５及び図１２の誘電体共振器１、２は、短絡
導体１４を有するλ／４型（但しλは基本波の波長）に
形成されているが、短絡導体１４を省いてλ／２型にす
ることができる。 （６） フィルタ回路は図６の回路に限ることなく、種
々変形可能であり、例えばバンドストップフィルタにす
ること、又は３段以上にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のフィルタ装置を示す平面図であ
る。

【図２】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１のフィルタ装置をカバーを除去して示す平
面図である。

【図５】誘電体共振器の断面図である。

【図６】図１のフィルタ装置の等価回路図である。

【図７】第２の実施例のフィルタ装置を示す断面図であ
る。

【図８】第３の実施例のフィルタ装置をシールドカバー
を除去して示す平面図である。

【図９】第３の実施例のフィルタ装置の平面図である。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１１】変形例のシールドカバーを示す断面図であ
る。

【図１２】変形例の誘電体共振器を示す断面図である。

【符号の説明】

１、２ 誘電体共振器 ４ シールドカバー ５ 絶縁性カバー

フロントページの続き (72)発明者 吉森 健二 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 風間 智 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 荻原 次郎 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 佐藤 和久 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の端面と外周面と前記一対の端面の
   一方から他方に至る貫通孔とを有する筒状誘電体と、前
   記誘電体の前記貫通孔に設けられた内導体と、前記誘電
   体の前記外周面に設けられた外導体と、前記誘電体の前
   記外周面の一部に設けられ且つ前記内導体に直接又は静
   電容量を介して電気的に結合され且つ前記外導体に対し
   て分離された接続導体とを備えた誘電体共振器と、 少なくとも前記接続導体に電気的に結合された配線導体
   を備えており且つ前記誘電体共振器を支持している支持
   基板と、 前記誘電体共振器を覆うように形成され且つ前記支持基
   板に支持された導電性シールドカバーと、 少なくとも前記誘電体共振器の前記接続導体と前記シー
   ルドカバーとの間に配置された絶縁体とを備えたフィル
   タ装置。
2. 【請求項２】 一対の端面と外周面と前記一対の端面の
   一方から他方に至る貫通孔とを有する筒状誘電体と、前
   記誘電体の前記貫通孔に設けられた内導体と、前記誘電
   体の前記外周面に設けられた外導体と、前記誘電体の前
   記外周面の一部に設けられ且つ前記内導体に直接又は静
   電容量を介して電気的に結合され且つ前記外導体に対し
   て分離された接続導体とを備えた誘電体共振器と、 少なくとも前記接続導体に電気的に結合された配線導体
   を備えており且つ前記誘電体共振器を支持している支持
   基板と、 前記誘電体共振器を覆うように形成され且つ前記支持基
   板に支持された導電性シールドカバーと、 少なくとも前記誘電体共振器の前記接続導体を覆うよう
   に前記シールドカバーの内側に配置され且つ前記支持基
   板に支持された絶縁性カバーとを備えたフィルタ装置。