JPH0779103A

JPH0779103A - 誘電体フィルター

Info

Publication number: JPH0779103A
Application number: JP24873593A
Authority: JP
Inventors: Masato Ishizaki; 石▲崎▼正人
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の高い誘電率（ε_r）を有する誘電体基
板を有効に活用可能な構成とするとともに、フィルター
特性の設計に際して、その自由度が広くかつ量産性に優
れた構成からなるコムライン型誘電体フィルターの提
供。【構成】高い誘電率（ε_r）を有する誘電体基板１
ａ，１ｂをストリップ導体２ａ，２ｂの融点以下の軟化
点を有するガラス７を用いて積層固着するとともに、ス
トリップ導体２ａ，２ｂの一方端を外部導体３ａ，３ｂ
と短絡する短絡導体４が形成される積層体１の一方端面
の所定箇所に短絡導体非形成部８を設けることにより、
ストリップ導体２ａ，２ｂ間における誘導性結合を弱め
ることができ、予め誘導性結合にくらべ容量性結合が優
勢になるように設定すると通過帯域幅を広帯域とすると
ともに減衰極の位置を低域遠方移動することができ、ま
た、短絡導体非形成部８を設けるとともに容量性結合を
所定量だけ減少させると通過帯域幅を変化させることな
く減衰極の位置を低域遠方に移動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、携帯電話、コードレ
ス電話等のマイクロ波や準マイクロ波通信装置のフィル
ターとして用いられる誘電体フィルターの改良に係り、
特に、複数の１／４波長共振器を並列配置してコムライ
ン型に構成する誘電体フィルターにおいて、複数の誘電
体基板を低融点ガラスにて積層した構成とするととも
に、短絡導体の形成を工夫することによって、量産性に
優れ、フィルター特性の設計自由度を高めた誘電体フィ
ルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】一対の誘電体基板間に所定形状からなる
複数のストリップ導体を並列配置してなるストリップラ
イン型の誘電体フィルターは小型で低背化（薄形化）が
可能なため表面実装に適し、広範囲の用途に使用されて
おり、その代表的な構成の一つとして複数の１／４波長
共振器を並列配置してなるコムライン型誘電体フィルタ
ーが知られている。

【０００３】従来から知られる１／４波長共振器を並列
配置してなるコムライン型誘電体フィルターの基本的な
構成を、図４および図５によって説明する。図４は誘電
体フィルターの斜視説明図であり、図５は図４のａ−ａ
断面説明図である。図中１は、一対の誘電体基板１ａ，
１ｂを、並列配置するＡｇまたはＣｕからなる一対のス
トリップ導体２ａ，２ｂを介して積層固着してなる積層
体である。各々ストリップ導体２ａ，２ｂの一方端は積
層体１の端面から露出するように配置されているが、他
方端は積層体１の端面から露出することなく積層体内に
位置する。該積層体１の両主面１１ａ，１１ｂには外部
導体３ａ，３ｂが形成され、また、ストリップ導体２
ａ，２ｂが露出する積層体１の一方端面１２ａには該ス
トリップ導体２ａ，２ｂの一方端と外部導体３ａ，３ｂ
とが短絡するよう短絡導体４が形成されている。さら
に、前記短絡導体４が形成されている端面１２ａと反対
側の端面１２ｂ（ストリップ導体２ａ，２ｂが露出して
いない側の端面）にも外部導体３ｃが形成されていると
ともに、積層体１の両側面１３ａ，１３ｂにもストリッ
プ導体２ａ，２ｂの一部に形成されるタップ部５ａ，５
ｂに接続する入出力端子部６ａ，６ｂ（図示せず）と電
気的な絶縁を確保して外部導体３ｄ，３ｅが形成されて
いる。すなわち、積層体１の外周面のうち短絡導体４が
形成されている端面１２ａ以外の面には、いずれも外部
導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅが形成されている
こととなる。特に、積層体１の両主面１１ａ，１１ｂ以
外の面１２ｂ，１３ａ，１３ｂに形成される外部導体３
ｃ，３ｄ，３ｅは、誘電体フィルターの機能を実現す
るためには必ずしも必要ではない。しかし、従来の誘電
体フィルターにおいては、通常、フィルター特性を安定
して維持するためにフィルター外周部に金属薄板等のシ
ールドケースを配置していたが、上記の如く外部導体３
ａ，３ｂと短絡導体４以外に外部導体３ｃ，３ｄ，３
ｅを形成することによって、積層体１の外周面全体を被
覆することとなり、実質的にこれらの短絡導体４と外部
導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅとがシールドケース
と同様な機能を果たすこととなり、安定したフィルター
特性を維持することが可能となる。したがって、これら
の短絡導体４と外部導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ
とによって誘電体フィルターからの電磁界の漏洩を防止
するとともに、近傍に配置される他部材の影響によるフ
ィルター特性の変動を招くことがなく、また、製造上の
観点からも通常、図示の如き構成が採用されている。

【０００４】この構成において、各々のストリップ導体
２ａ，２ｂは、その一方端を短絡導体４を介して電気的
に接続し所謂短絡端となし、また、他方端を電気的に接
続することなく所謂開放端となし、１／４波長共振器
（ストリップライン共振器）として機能するが、これら
の１／４波長共振器間において短絡端側で誘導性結合
（磁界結合）を開放端側で容量性結合（電界結合）を実
現する。通常、各々のストリップ導体２ａ，２ｂの間隔
や形状を選定することによって誘導性結合と容量性結合
のバランスを調整し所望のフィルター特性を得る。さら
に、ストリップ導体（１／４波長共振器）の数量を２本
を超えて配置したり、誘電体基板を該ストリップ導体を
介して数枚〜数百枚程度積層固着した構成も知られてい
る。図示においては、ストリップ導体２ａ，２ｂの一方
端のみが積層体１の端面から露出する構成にて説明した
が、ストリップ導体２ａ，２ｂの両端が積層体１の端面
から露出する構成の場合も、その積層体１の一方端面に
短絡導体４を形成し、他方端に導体を形成しなければ同
様なフィルター機能を実現することが可能となる。

【０００５】図４および図５にて示す誘電体フィルター
の製造方法として、特に、誘電体基板からなる積層体の
積層固着手段は、一対のグリーンシート状の誘電体セラ
ミックスをストリップ導体を介して積層圧着した後、ス
トリップ導体とともに焼成一体化する手段が多用されて
いる。また、１／４波長共振器間における誘導性結合や
容量性結合のバランス調整については、予めグリーンシ
ート状の誘電体セラミックス間に配置される各々ストリ
ップ導体の間隔や形状を選定することによって実施して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き手段を採用
して構成される誘電体フィルターにおいては、グリーン
シート状の誘電体セラミックスとストリップ導体をとも
に焼成一体化することから、誘電体基板としてＴｉＯ₂
系、Ａｌ₂Ｏ₃系、ＺｒＯ₂系、ＴａＯ₅系、ＮｂＯ₅系等
の本質的に高い誘電率（ε_r）を有する誘電体セラミッ
クスを採用する場合は、これらの焼成温度が１０００℃
〜１６００℃程度と比較的高いため、融点の低いＡｇ、
Ｃｕをストリップ導体として使用することが不可能とな
る。すなわち、本来ストリップ導体として低損失である
Ａｇ、Ｃｕの使用ができないため、低損失の共振器、即
ちＱが高いストリップライン共振器を実現することは困
難であり、近年要求される高いフィルター特性を有する
誘電体フィルターの提供は不可能であった。

【０００７】一方、融点の低いＡｇ、Ｃｕをストリップ
導体として使用するために、例えば誘電体基板として、
アルミナにＳｉ、Ｇｅ等を混合して焼成温度を低下さ
せ、内部導体と同時に焼成する誘電体セラミックス等を
採用する構成も提案されているが、これらの誘電体セラ
ミックスは、本質的に上記のＴｉＯ₂系誘電体セラミッ
クス等と比べ誘電率（ε_r）が低く、誘電損も大きいた
め目的とする高いフィルター特性を有する誘電体フィル
ターを得ることが困難であった。さらにまた、誘電体基
板およびストリップ導体自体の形状、寸法の変化は直接
共振特性に影響を与え、上記の積層固着手段では、これ
らの変形を招く事から、１／４波長共振器（ストリップ
導体）間における誘導性結合や容量性結合のバランス
を、積層固着前に予め設定した通りに安定して実現する
ことは困難であった。

【０００８】特に、図５に示すコムライン型誘電フィル
ターにおいては、通常、ストリップ導体２ａ，２ｂの短
絡端側での誘導性結合が優勢となり、例えば、そのまま
バンドパスフィルターとして使用すると通過帯域より低
域側の周波数帯域の減衰量が不十分となる。低域側の周
波数帯域の減衰量を良好とするためにはストリップ導体
２ａ，２ｂの開放端側での容量性結合を優勢とすること
が必要となり、ストリップ導体２ａ，２ｂの間隔や形状
を変化させたり、外部に所定容量からなるコンデンサー
を接続する等、種々の手段を採用することとなるが、こ
のようにして容量性結合を増加していくと、誘導性結合
と容量性結合との二つの結合が打ち消しあって減衰が極
大となる部分（以下、減衰極という）が現れる。例え
ば、容量性結合を増加することによって誘導性結合より
容量性結合が優勢になると、図６に示すように通過帯域
より低域側に減衰極が現れる。誘電フィルターの用途に
応じて、適切な通過帯域と減衰極の位置が決定される
が、上記のように、本質的に誘導性結合が優勢な構成か
らなる誘電フィルターに容量性結合を増加させて減衰極
の位置を低域遠方（図６においては、左側方向）に設定
しようとしても、要求される小型化を維持した状態では
容量性結合の増加範囲にも限度があり、また、容量性結
合だけを増加させると通過帯域も広帯域となってしま
う。すなわち、通過帯域と減衰極の位置をそれぞれ任意
に設定することができず、誘電体フィルターの設計の自
由度が狭められることとなる。

【０００９】以上のように、従来の積層固着手段を採用
して提供される誘電体フィルターは、必ずしも高い誘電
率（ε_r）を有する誘電体基板を効果的にかつ量産性よ
く配置するものではなく、本来ストリップ導体が有する
長所を十分に活かすことが困難であり、また、ストリッ
プ導体（１／４波長共振器）間における誘導性結合や容
量性結合のバランスを制御して通過帯域と減衰極の位置
を要求通りに実現することが必ずしも容易ではなく、誘
電体フィルターの設計の自由度が小さいという問題点を
有していた。

【００１０】この発明は、上述の各問題点を解決し、複
数の高い誘電率（ε_r）を有する誘電体基板を有効に活
用可能な構成とするとともに、フィルター特性の設計に
際して、その自由度が広くかつ量産性に優れた構成から
なる誘電体フィルターの提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、高い誘電率
（ε_r）を有する誘電体基板の積層固着手段を種々検討
した結果、ストリップ導体の融点以下の軟化点を有する
ガラスを用いて積層固着するとともに、ストリップ導体
の一方端を外部導体と短絡する短絡導体が形成される積
層体の一方端面の所定箇所に短絡導体非形成部を設ける
ことによって、上記の目的が達成できることを知見し、
完成したものである。すなわち、この発明は、少なくと
も一対の誘電体基板を並列配置するＡｇまたはＣｕから
なる複数のストリップ導体を介して積層固着してなる積
層体と、該積層体の両主面に形成される外部導体と、前
記ストリップ導体の一方端を外部導体と短絡するようス
トリップ導体が露出する積層体の一方端面に形成される
短絡導体とを有し、複数の１／４波長共振器を並列配置
してコムライン型に構成する誘電体フィルターにおい
て、前記誘電体セラミックスとストリップ導体とをスト
リップ導体の融点以下の軟化点を有するガラスにて一体
化するとともに、前記短絡導体を形成する積層体一方端
面のストリップ導体間に短絡導体非形成部を設けたこと
を特徴とする誘電体フィルターである。

【００１２】この発明において、誘電体基板としては、
ＴｉＯ₂系、Ａｌ₂Ｏ₃系、ＺｒＯ₂系、ＴａＯ₅系、Ｎｂ
Ｏ₅系等誘電率（ε_r）が１０以上、望ましくは３０以
上、さらに望ましくは５０以上の公知の高い誘電率（ε
_r）を有するセラミックス誘電体基板の採用が望まし
い。

【００１３】また、この発明において、誘電体基板を固
着するガラスとしては、ＡｇまたはＣｕからなるストリ
ップ導体の本来有する電気的な特性を低下させることな
く、また、該ストリップ導体の要求される形状、寸法を
維持して安定した共振特性を得るために、ＡｇまたはＣ
ｕからなるストリップ導体の融点以下の軟化点を有する
必要があり、例えば、日本電気硝子（株）製の電子部品
用ガラスとして知られるＮａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃
・ＳｉＯ₂系ガラスが望ましい。また、上記各種系から
なる誘電体基板の熱膨張係数は、通常、常温付近におい
て６０〜１１０×１０^-7／℃程度の範囲にあることか
ら、ガラスの組成範囲を調整し使用する基板に応じてそ
の熱膨張係数を調整することが望ましい。

【００１４】さらに、このＮａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃
・ＳｉＯ₂系ガラスは、通常、粉末（顆粒）状として入
手されることから、使用に際しては所定のバインダーに
てペースト状にし、予め誘電体基板上の所定の箇所に塗
布した後、加熱処理を施してガラス膜として形成する。
後述する、所定の箇所にストリップ導体が形成された誘
電体基板上に上記ガラス膜を形成した誘電体基板を載置
し、ストリップ導体がＡｇの場合には加圧しながら大気
雰囲気中にて所定の温度（７００℃〜９００℃程度）に
て加熱し、ストリップ導体がＣｕの場合には加圧しなが
ら還元雰囲気中にてセラミックスがＣｕにて還元されな
い所定の温度（６００℃〜６５０℃程度）にて加熱し、
これらの誘電体基板を一体化する。また、誘電体フィル
ターにおいては、通常、Ａｇペースト等を焼き付けた
り、Ｃｕメッキを施したりして短絡導体や外部導体を
積層体外周全面に形成するが、前記ガラスは、ストリッ
プ導体と誘電体基板との一体化だけでなく、外部導体と
ストリップ導体との電気的な絶縁を確保する役割を有す
ることから、これらのことを考慮してガラスの塗布方
法、塗布の箇所等を選定することが好ましい。

【００１５】ＡｇまたはＣｕからなるストリップ導体
は、上記誘電体基板の積層固着前に予め、一方の誘電体
基板上の所定位置にスパッタ法、スクリーン印刷法等の
公知の手段にて形成することができる。該ストリップ導
体および上記ガラス膜の形成方法はこの例に限定される
ことなく、ストリップ導体の形状寸法等に応じて適宜選
定される。

【００１６】特に、ストリップ導体として厚さ５μｍ以
上のＡｇ箔またはＣｕ箔を配置することによって、Ｑの
向上、共振特性の精度向上を達成することができる。す
なわち、ストリップ導体を厚さ５μｍ以上のＡｇ箔また
はＣｕ箔とすることによって、上記スパッタ法等によっ
て得られるストリップ導体に比べ、ストリップ導体自体
の電気抵抗の低減、誘電体基板の積層固着時におけるス
トリップ導体の変形防止等の改良が図られる。このＡｇ
箔またはＣｕ箔からなるストリップ導体の厚さが５μｍ
未満では上記の効果を得ることができず、また必要以上
に厚くしても上記の効果が増すわけでもなく、加工性や
取扱性等の観点から５〜１００μｍの範囲で選定するの
が望ましく、特に、量産性等を考慮すると１０〜５０μ
ｍの範囲で選定するのが望ましい。また、このＡｇ箔ま
たはＣｕ箔からなるストリップ導体は、ガラスによる接
合前に予め熱間圧接、冷間圧接等によって誘電体基板の
所定箇所に固着しておくことが望ましい。

【００１７】ストリップ導体を所定位置に配置し上記ガ
ラスにて誘電体基板を積層固着してなる積層体の所定外
周面に形成する短絡導体や外部導体は、Ａｇペースト等
を焼き付けたり、ＡｇやＣｕを真空蒸着法、スパッタリ
ング等の物理的手法によって形成したり、ＡｇやＣｕを
無電解メッキまたは電解メッキ等の化学的手法によって
形成したり、公知の形成方法が採用可能であるが、特
に、この発明の特徴の一つである短絡導体を形成する積
層体一方端面のストリップ導体間に設ける短絡導体非形
成部については、予め短絡導体形成前にマスキング処理
を施しておいたり、短絡導体形成後に機械的、あるいは
化学的に除去すること等、量産性を考慮してその製造方
法を決定することが望ましい。

【００１８】また、短絡導体非形成部の形状も後述する
実施例に限定されることなく、要求されるフィルター特
性に応じて選定すればよく、本発明者の種々実験によれ
ば、該短絡導体形成端面のストリップ導体間であれば、
わずかな短絡導体非形成部でもストリップ導体間におけ
る誘導性結合を弱めることができる。したがって、例え
ば、予め誘導性結合にくらべ容量性結合が優勢になるよ
うに設定された誘電体フィルター（減衰極が図６に示す
ような位置にある構成）において、短絡導体非形成部を
設けると相対的に容量性結合を増加させることとなり、
通過帯域幅を広帯域とするとともに減衰極の位置を低域
遠方（図６において左側方向）に移動することができ、
また、短絡導体非形成部を設けるとともに容量性結合を
所定量だけ減少させると通過帯域幅を変化させることな
く減衰極の位置を低域遠方に移動することができる。す
なわち、短絡導体非形成部を設けること、あるいはさら
に容量性結合を調整すること等によって通過帯域幅とと
もに減衰極の位置を制御することが可能となる。

【００１９】

【作用】以下、図１，図２，図３に示すこの発明の誘電
体フィルターの一実施例によってこの発明の作用を説明
する。なお、図１はこの発明の誘電体フィルターの一実
施例の概要を示す斜視説明図であり、図２は図１の誘電
体フィルターにおける内部構成の概要を示す斜視説明図
であり、図３は図１の誘電体フィルターにおけるａ−ａ
断面説明図である。図中１は、高い誘電率（ε_r）を有
するＴｉＯ₂系セラミックス誘電体からなる一対の誘電
体基板１ａ，１ｂを、並列配置するＡｇからなる一対の
ストリップ導体２ａ，２ｂを介して積層固着してなる積
層体である。各々ストリップ導体２ａ，２ｂの一方端は
積層体１の端面から露出するように配置されているが、
他方端は積層体１の端面から露出することなく積層体内
に位置する。

【００２０】さらに詳細に説明すると、図１の下側の誘
電体基板１ｂの上面には所定形状寸法のＡｇからなるス
トリップ導体２ａ，２ｂが所定の間隔を設けてスパッタ
法にて形成されている。また、他方の誘電体基板１ａの
対向面（図中誘電体基板１ａの下面）には、ストリップ
導体２ａ，２ｂを形成した誘電体基板１ｂ上面の非スト
リップ導体形成面に対向するように、Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ
₃・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガラス７（図３参照）が予め塗布
され加熱処理されてガラス膜として形成されている。こ
れら一対の誘電体基板１ａ，１ｂを対向配置した後、加
圧した状態でかつ所定温度で加熱することによって一体
的に積層固着して積層体１を構成する。

【００２１】該積層体１の両主面１１ａ，１１ｂにはＡ
ｇからなる外部導体３ａ，３ｂが形成され、また、スト
リップ導体２ａ，２ｂが露出する積層体１の一方端面１
２ａには該ストリップ導体２ａ，２ｂの一方端と外部導
体３ａ，３ｂとが短絡するようＡｇからなる短絡導体４
が形成されている。さらに、前記短絡導体４が形成され
ている端面１２ａと反対側の端面１２ｂ（ストリップ導
体２ａ，２ｂが露出していない側の端面）にもＡｇから
なる外部導体３ｃが形成されているとともに、積層体１
の両側面１３ａ，１３ｂにもストリップ導体２ａ，２ｂ
の一部に形成されるタップ部５ａ，５ｂに接続する入出
力端子部６ａ，６ｂ（図示せず）と電気的な絶縁を確保
してＡｇからなる外部導体３ｄ，３ｅが形成されてい
る。すなわち、積層体１の外周面のうち短絡導体４が形
成されている端面１２ａ以外の面には、いずれも外部導
体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅが形成されていること
となる。これらの短絡導体４および外部導体３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅは各々個別に形成することなく、
上記積層体１を構成した後、Ａｇペーストを塗布し公知
の焼き付け方法によって同時に形成することができる。

【００２２】なお、図中８は、短絡導体４を形成する積
層体一方端面１２ａのストリップ導体２ａ，２ｂ間に設
けた矩形状の短絡導体非形成部であり、予め前記短絡導
体４形成前にマスキング処理を施しておき、短絡導体４
形成後に該マスキングを化学的に除去することによって
形成したものである。

【００２３】以上の構成において、各々のストリップ導
体２ａ，２ｂは、その一方端を短絡導体４を介して電気
的に接続し所謂短絡端となし、また、他方端を電気的に
接続することなく所謂開放端となし、１／４波長共振器
（ストリップライン共振器）として機能するが、これら
の１／４波長共振器間において短絡端側で誘導性結合
（磁界結合）を開放端側で容量性結合（電界結合）を実
現する。特に、この発明の構成においては、媒質として
誘電体とガラスとが存在することから誘導性結合が優勢
となる特性を有する。

【００２４】しかし、短絡導体形成端面１２ａのストリ
ップ導体２ａ，２ｂ間に設けられた短絡導体非形成部８
によってストリップ導体２ａ，２ｂ間における誘導性結
合を弱め、減衰極の位置を制御する（より低域遠方の位
置にずらす）ことが可能となる。また、前述のように短
絡導体非形成部８を設けるとともに容量性結合を調整す
ることによって通過帯域幅の調整をも可能とし、フィル
ター特性を設計する際に、その自由度が広がることとな
る。

【００２５】また、かかる構成からなるこの発明の誘電
体フィルターは、ストリップ導体２ａ，２ｂの融点より
軟化温度の低いガラス７、例えば、Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃
・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガラスにて一体化されることか
ら、ストリップ導体２ａ，２ｂの特性劣化、誘電体基板
中への拡散等を防止できる。従って、高い誘電率
（ε_r）を有する誘電体基板１ａ，１ｂの本来有する特
性を阻害することなく効果的に配置することができ、高
いＱを有するストリップライン共振器を実現することが
可能となり、目的とする高性能の誘電体フィルターを提
供することができる。また、このように一対のセラミッ
クス誘電体間にガラスを配置することは、誘電体フィル
ター全体としての実効誘電率を若干（１０％以下）低下
させることになるが、上記のガラス中にセラミックス誘
電体からなる微粉末を混合分散させることにより、誘電
体フィルターの実効誘電率の低下を数％以下にすること
が可能となる。

【００２６】Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガ
ラス７は、一対の誘電体基板１ａ，１ｂの対向面におい
て、ストリップ導体２ａ，２ｂ形成面以外の全面に配置
することから、高い機械的強度が得られる。また、一対
の誘電体基板１ａ，１ｂの接合面から外部導体３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを形成するＡｇペースト等の侵入
が防止されることから、該外部導体３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ，３ｅとストリップ導体２ａ，２ｂとの電気的な絶
縁が確保ができるとともに、焼き付けによるＡｇペース
ト等の外部導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅや短絡導
体４の一体形成が可能となる。また、一対の誘電体基板
１ａ，１ｂの積層固着がストリップ導体２ａ，２ｂの融
点以下の温度で実施されることから、ストリップ導体２
ａ，２ｂの形状寸法の変化が防止でき、誘電体基板１
ａ，１ｂの積層固着前に予め設計した特性を安定して得
ることができる。さらにまた、誘電体基板１ａ，１ｂの
積層固着が比較的低温度で実施され、従来の手段に比べ
て煩雑でないことから量産性に優れている。

【００２７】上記の構成において、ストリップ導体２
ａ，２ｂは予め誘電体基板１ｂ上面に固着されているの
で互いの機械的な接続は良好であるが、他方の誘電体基
板１ａとの接触部は必ずしも良好な接続が得られるわけ
ではない。しかし、この構成では該接触部に空隙部を形
成することなくガラス７が侵入し他方の誘電体基板との
機械的接続が良好となり、ストリップ導体２ａ，２ｂと
しての電気的な損失をも低減する効果を有する。

【００２８】その他、この構成においては、ストリップ
導体２ａ，２ｂの形状寸法に起因する導体損の低減効果
をも有する。すなわち、ストリップ導体２ａ，２ｂの両
側端部に近接あるいは当接して配置されるＮａ₂Ｏ・Ａ
ｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガラス７の誘電率が誘電体
基板１ａ、１ｂの誘電率より低い（５〜７程度）ことか
らストリップ導体２ａ，２ｂ内を流れる電流の両側端部
への集中が緩和され前記導体損の低減が可能になる。

【００２９】図１の構成においてストリップ導体２ａ，
２ｂをＡｇ箔またはＣｕ箔とすることによって、さらに
共振特性の精度向上が実現できる。また、各々のストリ
ップ導体２ａ，２ｂの間隔や形状も図１の構成に限定さ
れるものでなく、要求される誘導性結合と容量性結合の
バランスを考慮して適宜選定することが望ましく、特
に、最適形状を選定した場合においては、上記の短絡導
体非形成部８の効果との相乗効果によって、目的とする
フィルター特性を有する小型の誘電体フィルターを得る
ことが可能となる。

【００３０】さらに、ストリップ導体（１／４波長共振
器）の数量を２本を超えて配置したり、誘電体基板を該
ストリップ導体を介して２枚を超えて積層固着する構成
においても、この発明の構成を採用することが可能であ
る。図示においては、ストリップ導体２ａ，２ｂの一方
端のみが積層体１の端面から露出する構成にて説明した
が、ストリップ導体２ａ，２ｂの両端が積層体１の端面
から露出する構成の場合も、その積層体１の一方端面に
短絡導体４を形成し、他方端に導体を形成しなければ図
示の構成と同様なフィルター機能を実現することが可能
となる。

【００３１】

【実施例】

実施例１セラミックス誘電体基板として幅６ｍｍ×長さ６ｍｍ×
厚さ１．５ｍｍで誘電率（ε_r）９２、常温における熱
膨張係数８５×１０^-7／℃の一対のＴｉＯ₂系セラミッ
クス誘電体基板を用いて図１に示すこの発明の誘電体フ
ィルターを作成した。ストリップ導体は、一方の誘電体
基板の上面にＡｇを所定形状寸法（ただし、厚さ１０μ
ｍ）のＡｇをスパッタ法にて形成した。誘電体基板の積
層固着用ガラスとしては、軟化点が６９７℃（ストリッ
プ導体Ａｇの融点９６７℃以下）で、常温における熱膨
張係数が７６×１０^-7／℃である粉末状Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂
Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガラスを使用し、一対の誘電
体基板を４０ｋｇ／ｃｍ²にて加圧したまま大気雰囲気
中で８５０℃に加熱して一体化した。なお、短絡導体お
よび外部導体としては、Ａｇペーストを焼付け方法にて
所定位置に厚さ２５μｍにて形成した。さらに、短絡導
体を形成する積層体一方端面のストリップ導体間に幅１
ｍｍ×高さ２ｍｍの矩形状の短絡導体非形成部を設け図
１に示すこの発明の誘電体フィルターを完成した。比較
例として、上記短絡導体非形成部以外は、全て上記と同
じ構成の誘電体フィルターを作成し、各々のフィルター
特性（周波数と減衰量との関係を示す）を測定し、その
結果を比較した。

【００３２】この発明の誘電体フィルターと比較例の誘
電体フィルターは、ともに中心周波数が１．９ＧＨ_Zで
３ｄＢ帯域幅が約１００ＭＨ_Zである通過帯域を有する
が、この発明の誘電体フィルターの減衰極の位置が比較
例の誘電体フィルターに比べ低域側に２００ＭＨ_Z程度
移動していることを確認した。すなわち、短絡導体非形
成部を設けることによって通過帯域をあまり変化させる
ことなく減衰極の位置を低域側遠方に移動することがで
きた。すなわち、減衰極の位置を設計通りに制御するこ
とによって、誘電体フィルターの設計の自由度が広がる
ことが分かる。

【００３３】ストリップ導体を厚さ１５μｍのＡｇ箔か
ら構成した以外は全て実施例１と同様な構成からなるこ
の発明の誘電体フィルターを作成して同様な測定を実施
したところ、上記の実施例と同等以上のフィルター特性
をバラツキなく一層安定して得ることができた。

【００３４】

【発明の効果】以上に示すように、この発明による誘電
体フィルターは、高い誘電率（ε_r）を有するセラミッ
クス誘電体基板をストリップ導体の融点より軟化温度の
低いガラス、例えば、Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・Ｓ
ｉＯ₂系ガラスにて一体化して構成されることから、該
誘電体基板が本来有する長所を効果的に発現でき、高い
Ｑを有するストリップライン共振器を実現することが可
能となるとともに、ストリップ導体の形状、寸法の変化
が防止でき、予め設計したフィルター特性を安定して得
ることができる。

【００３５】また、Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・Ｓｉ
Ｏ₂系ガラスが、各々誘電体基板の対向面におけるスト
リップ導体形成面以外の全面に配置することから、高い
機械的強度が得られる。さらにまた、誘電体基板の積層
固着が比較的低温度で実施され、従来の手段に比べて煩
雑でないことから量産性にすぐれている。

【００３６】特に、この発明による誘電体フィルターに
おいては、ストリップ導体（１／４波長共振器）間にお
ける誘導性結合や容量性結合のバランスを短絡導体を形
成する積層体一方端面のストリップ導体間に設ける短絡
導体非形成部によって容易に制御することが可能とな
り、通過帯域や減衰極の位置の設定が容易となることか
ら誘電体フィルターの設計の自由度を大きく広げること
ができる。また、予め設計したフィルター特性の微調整
も誘電体フィルターを完成した後に、該短絡導体非形成
部を機械的な加工によって容易に拡大したり、再度Ａｇ
ペーストを焼き付けて縮小したりすることによって実施
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の誘電体フィルターの一実施例を示す
斜視説明図である。

【図２】図１の誘電体フィルターの内部構造の概要を示
す斜視説明図である。

【図３】図１の誘電体フィルターのａ−ａ断面説明図で
ある。

【図４】従来の誘電体フィルターを示す斜視説明図であ
る。

【図５】図４の誘電体フィルターのａ−ａ断面説明図で
ある。

【図６】誘電体フィルターにおけるフィルター特性（周
波数と減衰量との関係）の概要を示すグラフである。

【符号の説明】

１積層体１ａ，１ｂセラミックス誘電体基板２ａ，２ｂストリップ導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ外部導体４短絡導体５ａ，５ｂタップ部６ａ，６ｂ入出力端子部７Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系ガラス８短絡導体非形成部１１ａ，１１ｂ積層体の主面１２ａ，１２ｂ積層体の端面１３ａ，１３ｂ積層体の側面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一対の誘電体基板を並列配置
するＡｇまたはＣｕからなる複数のストリップ導体を介
して積層固着してなる積層体と、該積層体の両主面に形
成される外部導体と、前記ストリップ導体の一方端を外
部導体と短絡するようストリップ導体が露出する積層体
の一方端面に形成される短絡導体とを有し、複数の１／
４波長共振器を並列配置してコムライン型に構成する誘
電体フィルターにおいて、前記誘電体セラミックスとス
トリップ導体とをストリップ導体の融点以下の軟化点を
有するガラスにて一体化するとともに、前記短絡導体を
形成する積層体一方端面のストリップ導体間に短絡導体
非形成部を設けたことを特徴とする誘電体フィルター。
【請求項２】ガラスがＮａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃・
ＳｉＯ₂系ガラスであることを特徴とする請求項１記載
の誘電体フィルター。