JPH0741201Y2 - 多段型誘電体フィルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、VHF帯、UHF帯、マイクロ波帯等で使用する多
段型誘電体フイルタに関する。

〔従来の技術〕

自動車電話、パーソナル無線、コードレス電話等の通信
機器に使用するバンドパスフイルタを、分布定数型の誘
電体共振器からなる誘電体フイルタで構成することは公
知である。第９図及び第10図は従来の４段型誘電体フイ
ルタの一例を示す。この誘電体フイルタは、例えばチタ
ン酸バリウム系磁器から成る誘電体ブロツク（１）に第
１〜第４の貫通孔（2a）（2b）（2c）（2d）を設け、こ
こに内部導体（３）を設け、誘電体ブロツク（１）の上
面を除く外周面に外部導体（４）を設け、第１の貫通孔
（2a）には入力端子（５）を有する誘電体棒（６）を挿
入し、第４の貫通孔（2d）には出力端子（７）を有する
誘電体棒（８）を挿入し、４つの貫通孔（2a）（2b）
（2c）（2d）の相互間に結合孔（９）を設け、４つの貫
通孔（2a）（2b）（2c）（2d）の部分に一端が開放さ
れ、他端が外部導体（４）即ち接地導体で短絡された1/
4波長の共振器を夫々形成したものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述の如く単一の誘電体ブロツク（１）を使用して多段
型誘電体フイルタを構成すると、小型化が達成される反
面、誘電体ブロツク（１）の各部の寸法及び比誘電率の
バラツキが大きくなり、所望特性（共振周波数、通過帯
域幅、挿入損失等）の誘電体フイルタを得ることが困難
になる。

そこで、本考案の目的は、所望特性を比較的簡単な構成
で容易に得ることが出来る多段型誘電体フイルタを提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し、上記目的を達成するための本考案
に係わる多段型誘電体フイルタは、実施例を示す図面の
符号を参照して説明すると、第１及び第２の単位誘電体
フィルタ（11）（12）と、第１、第２、第３及び第４の
結合コンデンサ構成体と、結合器（13）とから成り、前
記第１及び第２の単位誘電体フィルタ（11）（12）は、
夫々、互いに対向する第１及び第２の端面及び側面を有
する誘電体ブロックと、前記第１の端面から第２の端面
に向かって延びている入力段及び出力段の共振孔又は溝
と、前記共振孔又は溝の壁面に形成された内部導体と、
前記誘電体ブロックの側面に設けられた外部導体とを備
えており、前記第１の結合コンデンサ構成体は前記第１
の単位誘電体フィルタ（11）の入力段共振孔又は溝（1
5）に装着され且つ前記誘電体ブロックの前記第１の端
面に対して垂直の方向に導出されたピン状端子（20）を
有しており、前記第２の結合コンデンサ構成体は前記第
１の単位誘電体フィルタ（11）の出力段共振孔又は溝
（16）に装着され且つ前記誘電体ブロックの前記第１の
端面に対して垂直の方向に導出されたピン状端子（22）
を有しており、前記第３の結合コンデンサ構成体は前記
第２の単位誘電体フィルタ（12）の入力段共振孔又は溝
（25）に装着され且つ前記誘電体ブロックの前記第１の
端面に対して垂直の方向に導出されたピン状端子（30）
を有しており、前記第４の結合コンデンサ構成体は前記
第２の単位誘電体フィルタ（12）の出力段共振孔又は溝
（26）に装着され且つ前記誘電体ブロックの前記第１の
端面に対して垂直の方向に導出されたピン状端子（32）
を有しており、前記第１及び第２の単位誘電体フィルタ
（11）（12）は前記第１の単位誘電体フィルタ（11）の
出力段共振孔又は溝（16）の近くに前記第２の単位誘電
体フィルタ（12）の入力段共振孔又は溝（25）が位置
し、且つ前記第１及び第２の単位誘電体フィルタ（11）
（12）の前記誘電体ブロックの側面の前記外部導体が互
いに電気的に接続されるように並置されており、前記結
合器（13）は誘電体板（34）と、この誘電体板（34）の
一方の主面に設けられたストリップ導体（35）と、前記
誘電体板（34）の他方の面に設けられた接地導体（36）
とから成り、前記誘電体板（34）は前記第１及び第２の
単位誘電体フィルタ（11）（12）の前記誘電体ブロック
（14）（24）の一方の端面に対向し且つ前記第１の単位
誘電体フィルタ（11）から前記第２の単位誘電体フィル
タ（12）にまたがるように配置され、前記誘電体板（3
4）は第１及び第２の貫通孔（37）（38）を有し、前記
第２の結合コンデンサ構成体のピン状端子（22）が前記
誘電体板（34）の第１の貫通孔（37）に挿入され且つ導
電性接合材（40）によって前記ストリップ導体（35）の
一端側部分に結合されており、前記第３の結合コンデン
サ構成体のピン状端子（30）が前記誘電体板（44）の前
記第２の貫通孔（38）に挿入され且つ導電性接合材（4
0）によって前記ストリップ導体（35）の他端側部分に
結合されていることを特徴とする多段誘電体フィルタに
係わるものである。

〔作用〕

結合器（13）は、ストリツプ導体（35）を有するため
に、π型インビーダンス反転回路構成の整合回路として
機能し、複数の単位誘電体フイルタ（11）（12）の良好
な縦続接続が達成される。この結合器（13）は誘電体板
（34）とストリツプ導体（35）と接地導体（36）とから
成るので、単位誘電体フイルタ（11）（12）間の接続を
容易に達成することが出来る。単位誘電体フイルタ（1
1）（12）を量産すれば、バラツキによつて種々の特性
の単位誘電体フイルタが得られるが、多数の単位誘電体
フイルタから選別されたものを組み合せれば、所望特性
を有する多段型誘電体フイルタとなる。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例に係わる４段型誘電体フイルタを
第１図〜第７図によつて説明する。第１図に示す如くこ
の４段型誘電体フイルタは、第１及び第２の単位誘電体
フイルタ（11）（12）と、結合器（13）とを電気的及び
機械的に一体化したものである。第１の単位誘電体フイ
ルタ（11）は、第２図及び第３図から明らかな如くチタ
ン酸バリウム系磁器から成る誘電体ブロツク（14）に第
１及び第２の貫通孔（15）（16）を設け、これ等の相互
間に結合孔（17）を設け、第１及び第２の貫通孔（15）
（16）内には内部導体（18）を設け、誘電体ブロツク
（14）の上面を除く外周面には外部導体（19）即ち接地
導体を設け、第１の貫通孔（15）には入力端子（20）を
有する誘電体棒（21）を挿入し、第２の貫通孔（16）に
は出力端子（22）を有する誘電体棒（23）を挿入するこ
とによつて構成されている。第１及び第２の貫通孔（1
5）（16）内の内部導体（18）は、第９図の場合と同様
に一端が開放され、他端が外部導体（19）にて短絡され
た1/4波長の共振器の内部導体として働くものであり、
第７図の等価回路におけるコンデンサC₁とインダクタン
スL₁とから成る第１の共振器、及びコンデンサC₂とイン
ダクタンスL₂とから成る第２の共振器を得るものであ
る。ピン状入力端子（20）を有する誘電体棒（21）は第
７図の等価回路の結合コンデンサC₅を得るものである。
入力端子（20）よりも突出量の少ないピン状出力端子
（22）を有する誘電体棒（23）は等価回路の結合コンデ
ンサC₆を得るものである。第１及び第２の共振器は結合
孔（17）を設けることによつて得られる相互誘導に主と
して依存する誘導性インピーダンスＺによつて結合され
ている。

第２の単位誘電体フイルタ（12）は、第１の単位誘電体
フイルタ（11）と実質的に同一構成であり、誘電体ブロ
ツク（24）に第３及び第４の貫通孔（25）（26）を設
け、これ等の間に結合孔（27）を設け、第３及び第４の
貫通孔（25）（26）に内部導体（28）を設け、誘電体ブ
ロツク（24）の外周面に外部導体（29）を設け、第３の
貫通孔（25）にはピン状入力端子（30）を有する誘電体
棒（31）を挿入し、第４の貫通孔（26）には入力端子
（30）よりも突出量の大きいピン状出力端子（32）を有
する誘電体棒（33）を挿入したものである。第３及び第
４の貫通孔（25）（26）の内部導体（28）は1/4波長の
共振器の内部導体として働き、第３の貫通孔（25）の部
分に第７図の等価回路のコンデンサC₃とインダクタンス
L₃とから成る第３の共振器が得られ、第４の貫通孔（2
6）の部分にコンデンサC₄とインダクタンスL₄とから成
る第４の共振器が得られる。なお、入力端子（30）を有
する誘電体棒（31）は結合コンデンサC₇を得るものであ
り、出力端子（32）を有する誘電体棒（33）は結合コン
デンサC₈を得るものであり、結合孔（27）をインピーダ
ンスＺを有する主として誘導性結合を得るものである。
第２の単位誘電体フイルタ（12）は、第１の単位誘電体
フイルタ（11）の入力と出力とを逆にしたものと同じで
あるから、第１の単位誘導体フイルタ（11）と同時に形
成することができる。

第１及び第２の単位誘電体フイルタ（11）（12）は、前
段の出力端子（22）と後段の入力端子（30）とが隣接す
るように縦続的に配置され、第１の単位誘電体フイルタ
（11）の右側面と第２の単位誘電体フイルタ（12）の左
側面とが電気的に接続されるように一体化されている。

結合器（13）は、第４図〜第６図に示す如く、比較的高
い比誘電率を有する誘電体板（34）と、この一方の面に
形成されたストリップ導体（35）と、この他方の面に形
成された接地導体（36）とから成り、出力端子（22）と
入力端子（30）との間隔に対応した間隔を有して２つの
貫通孔（37）（38）を設けたものである。なお、２つの
貫通孔（37）（38）はストリップ導体（35）の一端部及
び他端部によつて囲まれる位置に設けられ、接地導体
（36）は貫通孔（37）（38）の縁との間に無接地導体部
（39）が生じるように設けられている。

結合器（13）の第１及び第２の単位誘導体フイルタ（1
1）（12）に対する取り付けは第１図及び第２図から明
らから如く、結合器（13）の貫通孔（37）（38）に出力
端子（22）と入力端子（30）とを挿通させ、これ等を半
田等の導電性接合材（40）でトリップ導体（35）に結合
し、且つ接地導体（36）を外部導体（19）（29）に半田
等の導電性接合材（41）に結合させることにより達成さ
れている。結合器（13）は第１及び第２の単位誘電体フ
イルタ（11）（12）の電気的結合回路として機能してい
ると共に、機械的結合機構としても機能している。な
お、第１及び第２の単位誘電体フイルタ（11）（12）の
側面間に導電性接合材を配置し、両者の結合を助けるよ
うにしてもよい。

結合器（13）の等価回路は、第７図に示す通りであり、
一対のコンデンサC₉、C₁₀とインダクタンスL₅から成る
π型整合回路（インピーダンス反転回路）である。

本実施例は次の利点を有する。

（１）第１及び第２の単位誘電体フイルタ（11）（12）
を予め量産し、特性選別を行い、４段型誘電体フイルタ
が要求する特性となるように２つの単位誘電体フイルタ
（11）（12）を組み合せることが出来るので、所望特性
（共振周波数、通過帯域幅等）を有する４段型誘電体フ
イルタを容易に得ることが出来る。

（２）結合器（13）を板状に形成し、これをピン状出力
端子（22）とピン状入力端子（30）とに結合する構成で
あるので、第１及び第２の誘電体フイルタ（11）（12）
の電気的結合のみならず、機械的結合も容易に達成する
ことが出来る。

（３）結合器（13）を誘電体板（34）で構成することに
より、ストリップ回路の実効誘電率を上げることが出
来、結合器（13）の寸法を小さくすることが出来る。

〔変形例〕

本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、変形可
能なものである。例えば、ストリップ導体（35）を直線
状に配置させずに、例えば蛇行させてもよい。また、２
つの単位誘電体フイルタ（11）（12）をＬ状配置する場
合、３つの単位誘電体フイルタ（11）（12）をコ状配置
する場合、３つ又はこれ以上の単位誘電体フイルタを縦
続接続して６段又はこれ以上の段数のフイルタとする場
合にも適用可能である。また、単位誘電体フイルタに３
段又はこれよりも多い段数の共振器を設ける場合にも適
用可能である。また、単位誘電体フイルタ（11）を第８
図のマイクロストリップライン型誘電体フイルタとする
場合にも適用可能である。この第８図のマイクロストリ
ップライン型誘電体フイルタにおいて、第２図の第１の
単位誘電体フイルタ（11）と実質的に同一の働きを有す
る部分には同一の符号が付されている。

［考案の効果］ 上述から明らかなように本考案は次の作用効果を有す
る。

（イ）第１及び第２の単位誘電体フィルタの誘電体ブロ
ックの第１の端面に対向するように結合器の誘電体板を
配置し、第２及び第３の結合コンデンサ構成体のピン状
端子を誘電体板の貫通孔に挿入する構成としたので、第
１及び第２の単位誘電体フィルタと結合器の機械的及び
電気的一体化を簡単な構成で容易に達成することができ
る。

（ロ）第１及び第２の単位誘電体フィルタの誘電体ブロ
ックの側面の外部導体が互いに電気的に接続されるよう
に並置され、結合器の誘電体板が誘電体ブロックの端面
に対向配置されているので、多段誘電体フィルタを回路
基板に実装する時に、結合器のための占有面積の増大が
生じない。従って、回路基板及び回路装置を小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる４段型誘電体フイルタ
を示す斜視図、 第２図は第１図のII−II線断面図、 第３図は単位誘電体フイルタを示す斜視図、 第４図は結合器を示す斜視図、 第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、 第６図は結合器の底面を示す斜視図、 第７図は第１図の４段型誘電体フイルタの等価回路図、 第８図は変形例のマイクロストリップライン型誘電体フ
イルタを示す斜視図、 第９図は従来の４段型誘電体フイルタを示す斜視図、 第10図は第９図のＸ−Ｘ線断面図である。 （11）……第１の単位誘電体フイルタ、（12）……第２
の単位誘電体フイルタ、（13）……結合器、（34）……
誘電体板、（35）……ストリップ導体、（36）……接地
導体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 五十嵐 雅夫 東京都台東区上野１丁目２番12号 太陽誘 電株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−194405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−71301（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１及び第２の単位誘電体フィルタ（11）
   （12）と、第１、第２、第３及び第４の結合コンデンサ
   構成体と、結合器（13）とから成り、 前記第１及び第２の単位誘電体フィルタ（11）（12）
   は、夫々、互いに対向する第１及び第２の端面及び側面
   を有する誘電体ブロックと、前記第１の端面から第２の
   端面に向かって延びている入力段及び出力段の共振孔又
   は溝と、前記共振孔又は溝の壁面に形成された内部導体
   と、前記誘電体ブロックの側面に設けられた外部導体と
   を備えており、 前記第１の結合コンデンサ構成体は前記第１の単位誘電
   体フィルタ（11）の入力段共振孔又は溝（15）に装着さ
   れ且つ前記誘電体ブロックの前記第１の端面に対して垂
   直の方向に導出されたピン状端子（20）を有しており、 前記第２の結合コンデンサ構成体は前記第１の単位誘電
   体フィルタ（11）の出力段共振孔又は溝（16）に装着さ
   れ且つ前記誘電体ブロックの前記第１の端面に対して垂
   直の方向に導出されたピン状端子（22）を有しており、 前記第３の結合コンデンサ構成体は前記第２の単位誘電
   体フィルタ（12）の入力段共振孔又は溝（25）に装着さ
   れ且つ前記誘電体ブロックの前記第１の端面に対して垂
   直の方向に導出されたピン状端子（30）を有しており、 前記第４の結合コンデンサ構成体は前記第２の単位誘電
   体フィルタ（12）の出力段共振孔又は溝（26）に装着さ
   れ且つ前記誘電体ブロックの前記第１の端面に対して垂
   直の方向に導出されたピン状端子（32）を有しており、 前記第１及び第２の単位誘電体フィルタ（11）（12）は
   前記第１の単位誘電体フィルタ（11）の出力段共振孔又
   は溝（16）の近くに前記第２の単位誘電体フィルタ（1
   2）の入力段共振孔又は溝（25）が位置し、且つ前記第
   １及び第２の単位誘電体フィルタ（11）（12）の前記誘
   電体ブロックの側面の前記外部導体が互いに電気的に接
   続されるように並置されており、 前記結合器（13）は誘電体板（34）と、この誘電体板
   （34）の一方の主面に設けられたストリップ導体（35）
   と、前記誘電体板（34）の他方の面に設けられた接地導
   体（36）とから成り、 前記誘電体板（34）は前記第１及び第２の単位誘電体フ
   ィルタ（11）（12）の前記誘電体ブロック（14）（24）
   の一方の端面に対向し且つ前記第１の単位誘電体フィル
   タ（11）から前記第２の単位誘電体フィルタ（12）にま
   たがるように配置され、 前記誘電体板（34）は第１及び第２の貫通孔（37）（3
   8）を有し、 前記第２の結合コンデンサ構成体のピン状端子（22）が
   前記誘電体板（34）の前記第１の貫通孔（37）に挿入さ
   れ且つ導電性接合材（40）によって前記ストリップ導体
   （35）の一端側部分に結合されており、 前記第３の結合コンデンサ構成体のピン状端子（30）が
   前記誘電体板（44）の前記第２の貫通孔（38）に挿入さ
   れ且つ導電性接合材（40）によって前記ストリップ導体
   （35）の他端側部分に結合されていることを特徴とする
   多段誘電体フィルタ。