JPH08330803A

JPH08330803A - ヘリカルフィルター

Info

Publication number: JPH08330803A
Application number: JP15717495A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Oyama; 博之大山; Hidehiko Washio; 英彦鷲尾
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】簡素な構造を有し、小形化が図りやすく、カ
ットオフ周波数の調整も可能なヘリカリフィルターを得
る。【構成】ヘリカルフィルターは、ソリッド状の誘電体
からなる誘電体媒質１と、この誘電体媒質１の中に並列
して形成され、両端が誘電体媒質１の表面に導出された
２つのコイル状の内導体２を有する。この内導体２の両
端部と間隙をおいて同両端部とコンデンサーを構成する
外導体７が誘電体媒質１の表面に形成され、この外導体
７と間隙をおいて前記内導体２の一部と誘電体媒質１を
介して対向することにより、同内導体２とコンデンサー
を構成する入力電極３及び出力電極４とが誘電体媒質１
の表面に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バンドパスフィルター
等として使用されるヘリカルフィルターに関し、特にソ
リッドタイプの誘電体媒質を使用した小型化が可能なヘ
リカルフィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】バンドパスフィルター等として使用され
ている従来のヘリカルフィルターは、空芯コアにコイル
を巻装し、この空芯コアにカットオフ周波数の調整のた
めのネジコアを挿入したものである。空芯コアは、金属
ケースからなる外導体に収納され、ネジコアはこの外導
体にねじ込んだ状態で保持されている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】この種の従来のバ
ンドパスフィルターは、空芯コアを使用し、さらにそれ
を金属ケースからなる外導体で覆っているので、外形が
大きくなり、小形化が困難である。さらに、外導体が金
属ケースで出来ているので、重量もある。また、部品点
数が多く、構造が複雑なので部品の製造及び組立に多く
の手数と資材が必要であり、コストの低減がしにくい。
本発明は、前記従来のヘリカルフィルターにおける課題
に鑑み、それと同等の機能を有しながら、簡素な構造を
有し、小形化が図りやすく、カットオフ周波数の調整も
可能なヘリカリフィルターを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、セラミックの積層体等から構成するこ
とができるソリッド状の誘電体媒質１の内部にコイル状
の内導体２を形成し、この両端部を誘電体媒質１の表面
に導出し、誘電体媒質の表面に形成した外導体７と入出
力電極３、４により、コンデンサーを構成し、ヘリカル
フィルターが構成されるようにした。これにより、簡素
な構造で、小形のヘリカルフィルターが得られるように
した。

【０００５】すなわち、本発明によるヘリカルフィルタ
ーは、ソリッド状の誘電体からなる誘電体媒質１と、こ
の誘電体媒質１の中に形成され、両端が誘電体媒質１の
表面に導出されたコイル状の内導体２と、内導体２の両
端部と間隙をおいて誘電体媒質１の表面に形成され、同
両端部とコンデンサーを構成する外導体７と、この外導
体７と間隙をおいて誘電体媒質１の表面に形成され、前
記内導体２の一部と誘電体媒質１を介して対向すること
により、同内導体２とコンデンサーを構成する入力電極
３及び出力電極４とを有することを特徴とする。

【０００６】このようなヘリカルフィルターは、誘電体
の成形体からなる誘電体媒質１の内部にコイル線からな
る内導体２を埋め込んだ構造とすることができる。ま
た、他の構造のヘリカルフィルターとしては、誘電体媒
質１を周回状の内導体２を有するセラミック積層体から
構成し、誘電体媒質１を構成する積層体の層間に形成さ
れたターン状の導体膜を連ねて内導体２を形成すること
もできる。通常、内導体２は、誘電体媒質１の内部で並
列するように複数設けられる。この場合、入力電極３と
出力電極４とは、誘電体媒質１の最も外側に近い位置に
設けられた内導体２に対向して配置される。この入力電
極３と出力電極４とは、内導体２の中間部に対向して配
置される。誘電体媒質１の外面に形成された電極のう
ち、少なくとも外導体７はトリミング可能な導体膜から
なるのがよい。また、誘電体媒質１の外面に導出された
内導体２の端部は、外導体７と間隙をおいて誘電体媒質
１の外面に形成された外部電極５に接続する。

【０００７】

【作用】本発明によるヘリカルフィルターでは、ソリッ
ド状の誘電体からなる誘電体媒質１の中にコイル状の内
導体２を形成し、この誘電体媒質１の外面に形成された
外導体７、入出力電極３、４等の電極により構成されて
いるので、全体の大きさは誘電体媒質１の大きさとほぼ
同じとなる。しかも、コイル状の内導体２を誘電体から
なる誘電体媒質１の内部に埋装したことにより、誘電体
媒質１の誘電率をεとすると、同じ特性のヘリカルフィ
ルターを得るのに、基本的に１／ε^1/2の割合で誘電体
媒質を小形化できる。このため、大幅な小形化が可能と
なる。

【０００８】また、誘電体媒質１の表面に導出された内
導体２の両端部と誘電体媒質１の表面に形成された外導
体７、及び誘電体媒質１の表面に形成された入出力電極
３、４と誘電体媒質１内の内導体２との間で浮遊容量に
よる静電容量を得る構造であるため、ソリッド状の誘電
体媒質の表面には入出力電極３、４や外導体７等の電極
を設けるだけですむ。従って、構造も単純化される。

【０００９】そして、誘電体の成形体からなる誘電体媒
質１の内部にコイル線からなる内導体２を埋め込んだ構
造とすることにより、簡素な構造を有するヘリカルフィ
ルターを容易に得ることができる。さらに、周回状の内
導体２が設けられたセラミック積層体により誘電体媒質
１を構成することにより、より一層の小形化も可能とな
る。さらに、内導体２は、誘電体媒質１の内部で並列す
るように複数設けることにより、多段フィルターも構成
できる。そして、内導体２と外導体７とを誘電体媒質１
の間隙を介して対向させていることにより、静電容量を
得ることができ、共振容量素子として利用することがで
きる。この場合に、誘電体媒質１の外面に形成された電
極のうち、少なくとも外導体７をトリミング可能な導体
膜とすることで、共振周波数を変えて、カットオフ周波
数の調整も行える。なお、誘電体媒質１の外面に導出さ
れた内導体２の端部に接続して誘電体媒質１の外面に形
成された外部電極５は、内導体２で構成されるコイルと
並列接続されるコンデンサの電極を兼ねる。

【００１０】

【実施例】次に、図面を参照しながら、本発明の実施例
について具体的且つ詳細に説明する。図１（ａ）は本発
明の実施例によるヘリカルフィルターの外観、同図
（ｂ）は横断平面を示し、図２（ａ）は同フィルターの
外観の底面、同図（ｂ）は平面、同図（ｃ）は右側面、
同図（ｄ）は端面を示している。図１（ａ）に示すよう
に、チタン酸バリウム等の誘電体からなる誘電体媒質１
は、ソリッド状の立方体形をしており、図１（ｂ）で示
すように、その内部には、並列して２つのコイル状の内
導体２、２が並列して設けられている。後述するよう
に、誘電体媒質１は、誘電体セラミックの積層体からな
り、内導体２、２は、その積層体の層間に形成されたタ
ーン状の内部電極をスルーホール導体等でコイル状に連
ねたものである。この内導体２、２の両端は、誘電体媒
質１の対向する一対の端面に導出されている。

【００１１】誘電体媒質１の端面には、前記内導体２、
２の両端が導出した部分に導体膜かなる外部電極５が形
成されている。また、誘電体媒質１の両側面から底面に
わたって、内導体２、２の一端寄りの部分と対向するよ
う、導体膜からなる入力電極３（図１（ａ）では誘電体
媒質１の陰に隠れている。）と出力電極４とが形成され
ている。さらに、誘電体媒質１の表面は、前記外部電極
５、入力電極３及び出力電極４と間隙をおいて一面に形
成した導体膜からなる外導体７で覆われている。

【００１２】このような構成を有するヘリカルフィルタ
ーは、図３のような等価回路を有する。すなわち、２つ
のコイル状の内導体２、２が各々一次と二次のコイル
Ｌ、Ｌを形成し、各々のコイルＬ、Ｌの中間にコンデン
サーＣ、Ｃを介して入出力端子３、４（ＩＮ及びＯＵ
Ｔ）が接続されている。このコンデンサーＣ、Ｃは、入
出力端子３、４と内導体２、２の一部が誘電体媒質１を
介して対向することにより得られる静電容量からなる。
また、前記コイルＬ、Ｌと別のコンデンサＣ、Ｃとが並
列に接続され、その一端が外導体７であるアースＧに接
続されている。このコンデンサＣ、Ｃは、内導体２、２
の両端に導通して外部電極５、５と外導体７とが誘電体
媒質１の間隙を介して対向することにより得られる静電
容量からなる。

【００１３】このヘリカルフィルター７では、外導体７
を外部電極５、５と間隙をおいて対向する部分で外導体
７をトリミングすることにより、コイルＬ、Ｌと並列に
接続されたコンデンサーＣ、Ｃの静電容量が小さくなる
ため、コイルＬ、ＬとコンデンサＣ、Ｃとにより決まる
共振周波数を変えて、カットオフ周波数を調整すること
が可能である。

【００１４】図４は、このようなヘリカルフィルターを
製造する一般的な過程を示している。まず、同図（ａ）
に示すように、白金線等のような高融点で酸化しにくい
金属線によりコイル状の内導体２、２を作り、この２本
の内導体２、２を平行に配列し、図示してない金型の内
部に配置する。次に、金型内に誘電体スラリーを充填
し、同図（ｂ）に示すように、前記内導体２、２を埋め
込んだ未焼成の誘電体セラミックからなる成形体１１を
成形する。このとき成形体１１は、図４（ｂ）に示すよ
うに、内導体２、２の両端部１５、１５が導出するよう
成形しても、或は両端部１５、１５を含めて内導体２、
２の全体を埋め込むように形成ていもよい。その後、前
者の場合は内導体２、２の両端部１５、１５を成形体１
１の端面と面一になるよう切断し、後者の場合は成形体
１１の端面を研磨して内導体２、２の両端部１５、１５
を成形体１１の端面から露出させる。

【００１５】次に、この成形体１１を焼成炉に導入し、
所定の雰囲気において所定の温度で焼成する。これによ
り、未焼成の誘電体セラミックからなる成形体１１が焼
結し、誘電体媒質１となる。そして、この誘電体媒質１
の表面に所定のパターンで導電ペーストを塗布し、焼き
付けて、外部電極５、入出力電極３、４及び外導体７を
形成することにより、図１〜図３に示すようなヘリカル
フィルターが得られる。もちろん、誘電体媒質１に埋め
込まれた内導体２、２の両端部１５、１５は、外部電極
５、５に導通している。

【００１６】また、別のヘリカルフィルターの製造法と
して、誘電体媒質１を誘電体層の積層体として製造する
こともできる。すなわち、誘電体セラミックをバインダ
ーに分散させたセラミックスラリーにより、誘電体セラ
ミックグリーンシートを作り、これに導電ペーストを使
用して内導体２、２となるパターンを印刷する。次に、
このセラミックグリーンシートを所定の順序で積層し、
圧着し、個々のチップに裁断し、焼成することにより、
個々の誘電体媒質１を得る。その後、この誘電体媒質１
の表面に所定のパターンで導電ペーストを塗布し、焼き
付けて、外部電極５、入出力電極３、４及び外導体７を
形成する。これにより、図１〜図３に示すようなヘリカ
ルフィルターが得られる。

【００１７】図５は、このような積層技術により作られ
る誘電体媒質１の層構造を示す概念図である。前記のよ
うなセラミックグリーンシートを焼成することにより作
られる誘電体層２１、２１…は、周回状の内部電極３５
ａ〜３５ｆを有する。この内部電極３５ａ、３５ｂ〜３
５ｆは、セラミックグリーンシートの表面に印刷した導
体パターンが焼成することにより形成される。図１〜図
３に示す実施例では、内導体２、２が一対であるため、
各誘電体層２１、２１…に形成された内部電極３５ａ〜
３５ｆは、各々一対ずつである。各内部電極３５ａ〜３
５ｆの一端部に当たる位置に、スルーホール３２、３２
…が設けられ、そこににスルーホール導体３３、３３…
が形成されている。

【００１８】必要とする内導体２、２のコイル巻数によ
り、内部電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを有する
誘電体層２１、２１…が適当な組数だけ順次積層され
る。さらにこれら誘電体層２１、２１…の両側には、導
体３５ａに代えて、内部電極３５ｅ、３５ｆの中央部に
内部導体引出し部２５、２６が設けられた内部電極３５
ｅ、３５ｆを有する誘電体層２３、２４が積層される。
さらにその両側に前記引出し電極２５、２６と接続され
る端末用スルーホール導体２２、２２が形成された誘電
体層２７、２８が何層か積層される。ここで、誘電体層
２１、２１…が積層された状態では、上下の誘電体層２
１、２１…の内部電極３５ａ〜３５ｆの端部は、前記ス
ルーホール導体３３、３３…を介して順次接続され、積
層体の内部にコイル状に連なった一連の内導体２、２が
形成される。この内導体２、２の端末は前記誘電体層２
７、２８に形成された端末用スルーホール導体２２、２
２により、積層体である誘電体媒質１の端面に導出され
る。

【００１９】前記の積層体は内部電極３５ａ〜３５ｆを
スルーホール導体３３、３３…で一連に接続するもので
あるが、セラミックグリーンシートと導電ペーストとを
交互に印刷して積層体を得る、いわゆる印刷法で積層体
を作る場合は、内部電極パターンを印刷する過程でセラ
ミックグリーンシートの縁で直接重ねて印刷することが
可能であるため、スルーホール導体による接続は通常と
られない。このような積層体からなる誘電体媒質１の表
面に所定のパターンで導電ペーストを塗布し、焼き付け
て、外部電極５、入出力電極３、４及び外導体７を形成
することにより、図１〜図３に示すようなヘリカルフィ
ルターが得られることは、既に述べた通りである。

【００２０】次に、図６に示した実施例について説明す
ると、ここではコイル状の内導体２、２…を３つ並列し
て誘電体媒質１内に設け、誘電体媒質１の側面に入力端
子３と出力端子４を設けたものである。よって、入出力
電極３、４は、両側の内導体２、２の一部と対向してい
る。従って、この実施例によるヘリカルフィルターの等
価回路を示すと、図７の通りとなる。この図６及び図７
は、３段コイルのヘリカルフィルターを例示している
が、内導体２、２…を４段以上設け、多段のヘリカルフ
ィルターを構成することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、構
造が簡素で小形化が可能であり、しかも工業的手段を使
用して簡便に製造することができるヘリカルフィルター
が得られる。そして、このヘリイカルフィルターは、ト
リミングという簡便な手段でその内部の共振周波数を調
整してカットオフ周波数を調整することができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるヘリカルフィルターの外
観斜視図（ａ）と横断平面図（ｂ）である。

【図２】同実施例によるヘリカルフィルターの外観を示
す底面図（ａ）、平面図（ｂ）、右側面図（ｃ）及び端
面図（ｄ）である。

【図３】同実施例によるヘリカルフィルターの等価回路
図である。

【図４】同実施例によるヘリカルフィルターの製造法を
示す製造過程状態の斜視図である。

【図５】同実施例によるヘリカルフィルターの他の製造
法を示す積層体んお層構造の概念分解斜視図である。

【図６】本発明の他の実施例によるヘリカルフィルター
の横断平面図である。

【図７】同実施例によるヘリカルフィルターの等価回路
図である。

【符号の説明】１誘電体媒質２内導体３入力電極４出力電極５外部電極７外導体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルとコンデンサーとを備えたヘリカ
ルフィルターにおいて、ソリッド状の誘電体からなる誘
電体媒質（１）と、この誘電体媒質（１）の中に形成さ
れ、両端が誘電体媒質（１）の表面に導出されたコイル
状の内導体（２）と、内導体（２）の両端部と間隙をお
いて誘電体媒質（１）の表面に形成され、同両端部と静
電容量を得る外導体（７）と、この外導体（７）と間隙
をおいて誘電体媒質（１）の表面に形成され、前記内導
体（２）の一部と誘電体媒質（１）を介して対向するこ
とにより、同内導体（２）と静電容量を得る入力電極
（３）及び出力電極（４）とを有することを特徴とする
ヘリカルフィルター。
【請求項２】誘電体媒質（１）は、その内部にコイル
線からなる内導体（２）を埋め込んだ誘電体の成形体か
らなることを特徴とする請求項１に記載のヘリカルフィ
ルター。
【請求項３】誘電体媒質（１）は、周回状の内導体
（２）を有するセラミックの積層体からなることを特徴
とする請求項１に記載のヘリカルフィルター。
【請求項４】内導体（２）は、誘電体媒質（１）を構
成する積層体の層間に形成されたターン状の導体膜を連
ねて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の
ヘリカルフィルター。
【請求項５】内導体（２）は、誘電体媒質（１）の内
部で並列するように複数設けられていることを特徴とす
る請求項１〜４の何れかに記載のヘリカルフィルター。
【請求項６】入力電極（３）と出力電極（４）とは、
誘電体媒質（１）の最も外側に近い位置に設けられた内
導体（２）に対向していることを特徴とする請求項５に
記載のヘリカルフィルター。
【請求項７】入力電極（３）と出力電極（４）とは、
内導体（２）の中間部に対向していることを特徴とする
請求項１〜６の何れかに記載のヘリカルフィルター。
【請求項８】誘電体媒質（１）の外面に形成された電
極のうち、少なくとも外導体（７）は、トリミング可能
な導体膜からなることを特徴とする請求項１〜７の何れ
かに記載のヘリカルフィルター。
【請求項９】誘電体媒質（１）の外面に導出された内
導体（２）の端部は、外導体（７）と間隙をおいて誘電
体媒質（１）の外面に形成された外部電極（５）に接続
されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記
載のヘリカルフィルター。