JPH0741202Y2 - 誘電体有極形フィルタ - Google Patents

誘電体有極形フィルタ

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JPH0741202Y2
JPH0741202Y2 JP1989054884U JP5488489U JPH0741202Y2 JP H0741202 Y2 JPH0741202 Y2 JP H0741202Y2 JP 1989054884 U JP1989054884 U JP 1989054884U JP 5488489 U JP5488489 U JP 5488489U JP H0741202 Y2 JPH0741202 Y2 JP H0741202Y2
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淳二 近田
重光 鈴木
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富士電気化学株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は、自動車電話機、携帯電話機及び各種無線装置
等の小型帯域通過フィルタとして使用される誘電体有極
形フィルタに関するものである。
【従来の技術】
近年、自動車電話機、携帯電話機に代表される移動体通
信機器及び各種無線装置等のアンテナ共用器、段間フィ
ルタなどには帯域通過フィルタとして誘電体フィルタが
小型軽量であるため、一般的に使用されている。 この誘電体フィルタには、例えば第5図に示すような直
方形の誘電体1にλ/4の共振(λ;使用波長)を起こす
共振用穴2を設け、共振用穴2の内面をメタライズする
ことにより形成された導体膜3よりなるλ/4共振器4を
同一方向に多段に配列し、この両端の共振器4,4に接続
して一対の入出力ピン5,6を設け、共振器4,4間に内面を
メタライズしていない結合用穴7を設け、これ等共振用
穴2及び結合用穴7が開口しているオープン面を除く誘
電体1の外表面をメタライズして導体膜8で被覆した構
造のものが一般的に使用されている。そして、このよう
な多段共振型のフィルタの材質としては挿入損失が少
なく、このためQが高い、誘電率が高く小型化できる
などの点から一般的にチタン酸バリウム等の誘電体セラ
ミックが使用されている。 ところで、このような誘電体フィルタにおいては、例え
ば帯域通過フィルタの減衰特性の改良のため、隣接しな
い2つの共振器又は2つの結合用穴あるいは共振器と結
合用穴を相互に結合して有極構造とすることが行われて
いる。また、この誘電体有極形フィルタが、例えば第5
図に示すような、上記隣接しない2つの共振器4,4の共
振用穴2,2のそれぞれに結合ピン11,11を貫通して支持
し、共振用穴2,2のそれぞれから数mm程度突出する栓状
の樹脂12を密着して取付けてこの樹脂12により容量を付
与し、帰還ループを形成する結合パターン9を裏面に形
成した絶縁性の基板10を結合ピン11,11に嵌め着けるこ
とにより隣接しない2つの共振器4,4を結合したもの
(特開昭63−108801号)が知られている。また、上記結
合パターン9に代えて所望によりコンデンサやコイルを
介在した配線を使用したものもある。 他方、特開昭59−161902号においては、誘電体を貫通す
るλ/4共振器が多段に配列され、共振用穴が開けられた
オープン面を除いて直方体ブロック面をメタライズした
λ/4誘電体フィルタにつき、オープン面の長手方向に直
交する幅寸法を他方よりも小さくして形成する、即ち、
共振器の配列に平行な側面を有する段差を形成するとス
テップインピーダンスにより誘電体フィルターの高さの
短縮が行えることが記載されている。そして、このよう
なステップインピーダンスを付与するため、通常、第6
図に示すように、誘電体1のオープン面の両側に段差1
A,1Aを形成し、このオープン面を除いた誘電体1の外表
面に導体膜8を形成し、この外表面をメタライズするこ
とがなされている。尚、第6図に示す誘電体フィルタに
おいては第5図の誘電体フィルタと同様の共振器4及び
結合用穴7が設けられ、また、第5図の誘電体フィルタ
の入出力ピン5,6に代えて入出力コンデンサ13,14が使用
され、ステップインピーダンスを付与することにより3
倍波を高周波側にシフトしている。 更にこのようなステップインピーダンス型においては、
挿入損失を悪化させることなく帯域外減衰量を改善する
ため、例えば第6図に示す誘電体フィルタに対しては、
第7図に示すように誘電体1の入出力コンデンサ13,14
のいずれか一方に隣接する端面に接続してリジェクショ
ンフィルタ15を付加することが行われている。
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、結合パターンが裏面に形成され、結合ピ
ンを通して絶縁性の基板を誘電体に被せる従来の誘電体
有極形フィルタでは、帰還ループの一部をなす結合パタ
ーンと対向する誘電体のオープン面との間の間隔が小さ
すぎるとフィルタ特性に影響がでるため、数mm程度のギ
ャップを必要とし、更に誘電体に被せる絶縁性の基板の
厚みが加わるために他の誘電体フィルタに比較して高さ
方向を短縮することが困難であるという問題がある。ま
た、この種の誘電体フィルタに段差を形成しても、ある
程度の高さ方向の短縮がなされるものの、誘電体に被せ
る絶縁性の基板の厚みや結合パターンと誘電体との間の
ギャップの問題は依然として克服すべき問題として残っ
ている。ここで結合パターンに代えて所望によりコンデ
ンサやコイルを介在した配線を使用した場合、実装時や
運搬時のように他の物体に近接して誘電体フィルタが取
扱われる際に他の物体に引掛かって破損することが少な
くなく、このような引掛かり防止のためこの配線を保護
する覆いが設けられることとなり、上記結合パターン9
で有極化した場合よりもかえって誘電体フィルタの高さ
や幅を増加しなければならないという問題が生じる。 他方、ステップインピーダンス型の誘電体フィルタにお
いては、挿入損失を悪化させることなく帯域外減衰量を
改善するためにはリジェクションフィルタを付加しなけ
ればならず、このため、長手方向が長くなってしまうと
いう問題がある。 本考案は上記事情に鑑みなされたもので、長さや高さを
増加させることなく、従って小型でありながら特性の良
い誘電体フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本考案は、入出力端子間に共振器を長手方向に多段に配
列し、必要によりこれ等共振器と交互に結合用穴を有す
る誘電体に、前記入出力端子、共振器及び結合用穴から
離間して前記配列に平行な側面を有する段差を形成し、
かつ、該段差の側面に、前記共振器及び結合用穴のうち
のいずれか一方の隣接していない2つを前記離間箇所か
ら容量結合するコの字形の結合パターンを有する基板を
設けて誘電体有極形フィルタを構成することにより上記
目的を達成したものである。 また、本考案は、入出力端子間に共振器を長手方向に多
段に配列し、必要によりこれ等共振器と交互に結合用穴
を有する誘電体に、前記入出力端子、共振器及び結合用
穴から離間して長手方向の両側に、前記配列に平行な側
面を有する段差を形成し、前記段差の略全面に導体膜を
形成すると共に、前記段差の片方の両端部分を非メタラ
イズ面とし、容量結合するコの字形の結合パターンを有
する基板を前記段差に設けて誘電体有極形フィルタを構
成することにより上記目的を達成したものである。
【作用】 上記構成の誘電体有極形フィルタによれば、結合パター
ンにより共振器及び結合用穴のうちの隣接していない2
つが段差の側面において結合している。この際、結合パ
ターンと結合している共振器又は結合用穴とはそれぞれ
誘電体を介して重なり合い、それぞれの結合部にこの重
なり合っている部分の面積と誘電体と誘電率及び結合パ
ターンと結合している共振器又は結合穴との間の離間間
隔によって定まる結合容量が付与される。
【実施例】
以下に図面とともに実施例を示し、この考案を更に詳し
く説明する。 第1図に本考案の誘電体有極形フィルタの一例を示す。 この誘電体有極形フィルタは、使用波長λの1/4に相当
する深さの共振用穴2の内面をメタライズする導体膜3
よりなるλ/4共振器4を多段に配列し、この両端の共振
器4,4に接続してそれぞれ一対の入出力ピン5,6を設け、
共振器4,4間に内面をメタライズしていない結合穴7を
開け、この結合穴7を開けたオープン面を除く誘電体1
の外表面をメタライズして導体膜8で被覆した直方形誘
電体1に形成した複数の共振器4,4・・・及び複数の結
合穴7,7・・・のぞれぞれから所定間隔離間した段差部
位の側面1aに、側面にコの字形の結合パターン9を印刷
した絶縁性の基板10を結合パターン9を内側にして接着
した構造となっている。このうち誘電体1のオープン面
及び段差部位を除く表面は銀焼付け等によりメタライズ
され、この誘電体1のメタライズ面に連続する基板10の
表面が、銅箔等の導体膜により覆われている。 ここで結合パターン9は相互に隣接しない2つの共振器
4,4又は結合穴7,7、あるいは共振器4と結合穴7、例え
ばn段の共振器4,4・・・に対して1段目の共振器4と
n段目の共振器4、あるいは2段目の共振器4とn−1
段目の共振器4の高さ方向、即ちそれぞれの共振穴2の
深さ方向に沿った2つの導電性の線状パターンとこれ等
を接続する導電性の線状パターンとによりコの字形に形
成されており、このコの字形の両端の2つのパターンの
面積や共振器4とコの字形の端にあるパターンとの間の
誘電体1の厚さ、即ち両者の離間間隔等により適当な結
合容量が付与されている。 第2図に本考案の誘電体有極形フィルタの別の一例を示
す。 この誘電体有極形フィルタは、第1図の誘電体有極形フ
ィルタと同様のλ/4共振器4を設けた両端のλ/4共振器
4,4にそれぞれ一対の入出力コンデンサ13,14が接続して
設けられ、共振器4と入出力コンデンサ13,14のそれぞ
れの間に内面をメタライズしていない結合用穴7が設け
られている。また、これ等共振器4、結合用穴7及び入
出力コンデンサ13,14の設けられた面の長手方向に沿っ
た両側、即ち、これ等共振器4、結合用穴7及び入出力
コンデンサ13,14の配列に平行に段差が形成されてい
る。更に、誘電体1の共振器4、結合用穴7及び入出力
コンデンサ13,14の設けられた面及びこの面に垂直に隣
接する段差の一方の面の両端部分が入出力コンデンサ1
3,14部分から連続して非メタライズ面となっており、こ
の面を除く誘電体1の他の面がすべて導体膜8によりメ
タライズされている。そしてこの両端部分が非メタライ
ズ面となっている段差部位1Aに、側面から頂面に連続し
て導電性の結合パターン9を印刷した絶縁性の基板10が
接合されており、入出力コンデンサ13,14間は、入出力
コンデンサ13,14を接続した共振器4,4のそれぞれから絶
縁性の基板10の側面に印刷された結合パターン9の一部
に至る誘電体1の厚さを隔てて誘電体1のメタライズ面
に接触することなく結合パターン9により帰還ループが
形成され、第1図の誘電体有極形フイルタと同様、この
誘電体1の厚さとこれを隔てて重なり合う絶縁性の基板
10の側面に印刷された結合パターン9の面積とにより定
まる結合容量が付与されている。 以上に示した第1図ないし第2図の誘電体有極形フイル
タは、いずれも結合容量により通過周波数の帯域幅等の
フィルタ特性が調整され、例えば第5図及び第6図の誘
電体フィルタの第3図の破線で示す誘電体フィルタの特
性が結合パターンで入出力端子間あるいは共振器及び結
合用穴のうちの隣接していない2つを帰還ループで結合
することにより実線で示す傾向の極を有するフィルタ特
性に変化する。 このように本考案の誘電体有極形フィルタは、結合パタ
ーンを段差の側面に印刷して形成して絶縁性の基板を省
略することができ、あるいは実装するに際して、例えば
第1図の誘電体有極形フィルタに対しては第4図に示す
ように、入出力ピン5,6に接触しないように全ての共振
器4,4・・・と結合穴7,7・・・とを覆って入出力端子の
突出したアース板16を一体化した誘電体1及び基板10に
張付けた形態とすることができるなど様々な態様が可能
である。
【考案の効果】
以上説明してきたように、本考案によれば、結合パター
ンにより前記共振器及び結合用穴のうちの隣接していな
い2つの間に帰還ループが形成され、そのフィルタ特性
が有極化し、例えば挿入損失を悪化させることなく帯域
外減衰量が改善される。また、この誘電体有極形フィル
タは結合パターンと結合している共振器及び結合用穴の
いずれかがそれぞれ誘電体を介して重なり合っているの
で、この重なり合っている部分の面積及び結合パターン
と結合している共振器又は結合用穴との間の離間間隔に
より結合容量を適当に変化することができ、この結合容
量によるフィルタ特性を調整することができる。 しかも、配線と異なり、実装時や運搬時に引掛かりによ
る種々の障害が生じることのない結合パターンにより、
誘電体の入出力端子、共振器及び結合用穴から離間して
前記配列に平行な側面を有する段差に帰還ループを形成
するので誘電体フィルタの高さ方向の寸法増大が生じる
ことなく誘電体フィルタが有極化して小型に維持され
る。更に、両端の共振器に入出力端子を接続し、かつ、
この両端の共振器を結合パターンで結合した場合には長
手方向の寸法増大も生じることなく挿入損失を悪化させ
ることなく帯域減衰量が改善される。従って本考案によ
れば小型でありながら特性の良い誘電体フィルタが提供
される。 また、結合パターンを覆って段差に絶縁性の基板を接合
した場合には結合パターンがこの絶縁性の基板によって
保護されるため、結合パターンを段差の側面に形成して
絶縁性の基板を省略した場合に比較して取扱い易く、長
時間安全に使用できる誘電体有極形フィルタが提供され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の誘電体有極形フィルタの一例を示す
斜視図、 第2図は、本考案の誘電体有極形フィルタの別の一例を
示す斜視図、 第3図は、第1図ないし第2図の誘電体有極形フィルタ
のフィルタ特性を示すグラフ、 第4図は、第1図の誘電体有極フィルタ形の実装時の態
様を示す斜視図、 第5図は、従来の誘電体有極形フィルタの一例を示す一
部分解斜視図、 第6図は、従来のステップインピーダンスタイプの誘電
体フィルタの一例を示す斜視図、 第7図は、第6図の誘電体フィルタの帯域外減衰量を改
善した従来の誘電体フィルタの一例を示す斜視図であ
る。 1……誘電体、1A……段差部位、1a……側面、2……共
振用穴、3,8……導体膜、4……共振器、5,6……入出力
ピン、7……結合用穴、9……結合パターン、10……基
板、11……結合ピン、12……樹脂、13,14……入出力コ
ンデンサ、15……リジェクション、16……アース板。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】入出力端子間に共振器を長手方向に多段に
    配列し、必要によりこれ等共振器と交互に結合用穴を有
    する誘電体に、前記入出力端子、共振器及び結合用穴か
    ら離間して前記配列に平行な側面を有する段差を形成
    し、かつ、該段差の側面に、前記共振器及び結合用穴の
    うちのいずれか一方の隣接していない2つを前記離間箇
    所から容量結合するコの字形の結合パターンを有する基
    板を設けたことを特徴とする誘電体有極形フィルタ。
  2. 【請求項2】入出力端子間に共振器を長手方向に多段に
    配列し、必要によりこれ等共振器と交互に結合用穴を有
    する誘電体に、前記入出力端子、共振器及び結合用穴か
    ら離間して長手方向の両側に、前記配列に平行な側面を
    有する段差を形成し、前記段差の略全面に導体膜を形成
    すると共に、前記段差の片方の両端部分を非メタライズ
    面とし、容量結合するコの字形の結合パターンを有する
    基板を前記段差に設けたことを特徴とする誘電体有極形
    フィルタ。
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