JPH10224111A - 誘電体フィルタおよびその外部結合ｑ設定方法 - Google Patents
誘電体フィルタおよびその外部結合ｑ設定方法Info
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- JPH10224111A JPH10224111A JP2636397A JP2636397A JPH10224111A JP H10224111 A JPH10224111 A JP H10224111A JP 2636397 A JP2636397 A JP 2636397A JP 2636397 A JP2636397 A JP 2636397A JP H10224111 A JPH10224111 A JP H10224111A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広範囲に亘って所定の外部結合Ｑが得られる
ようにして、所定のフィルタ特性を得るための設計上の
自由度を高めた誘電体フィルタおよびその外部結合Ｑ設
定方法を提供する。 【解決手段】 誘電体ブロック１内に共振孔２ａ，２
ｂ，２ｃを設けるとともに、入出力電極３ａ，３ｃを設
けた共振孔２ａ，２ｃの断面形状を非円形として、所定
の外部結合Ｑを設定する。
ようにして、所定のフィルタ特性を得るための設計上の
自由度を高めた誘電体フィルタおよびその外部結合Ｑ設
定方法を提供する。 【解決手段】 誘電体ブロック１内に共振孔２ａ，２
ｂ，２ｃを設けるとともに、入出力電極３ａ，３ｃを設
けた共振孔２ａ，２ｃの断面形状を非円形として、所定
の外部結合Ｑを設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯な
どで用いられる誘電体フィルタに関する。
どで用いられる誘電体フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話や自動車電話などの移動体通信
機器ではマイクロ波帯が利用されるが、マイクロ波帯で
のフィルタとして、誘電体ブロックに複数の共振孔を設
けた誘電体フィルタが従来より用いられている。
機器ではマイクロ波帯が利用されるが、マイクロ波帯で
のフィルタとして、誘電体ブロックに複数の共振孔を設
けた誘電体フィルタが従来より用いられている。
【０００３】従来技術によれば、１つの誘電体ブロック
に３つの共振器を備えた誘電体フィルタはたとえば図５
に示すように構成される。図５において１は誘電体ブロ
ックであり、それぞれの内面に共振電極１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを形成した共振孔２ａ，２ｂ，２ｃを設けて
いる。そして、初段と終段の共振器となる共振孔２ａ，
２ｃの一方の開口部付近に外部接続用入出力電極３ａ，
３ｃが形成され、その他の領域には接地電極４が形成さ
れる。入出力電極が設けられない途中の共振孔の内面の
共振電極１２ｂには電極非形成部ｇが設けられる。
に３つの共振器を備えた誘電体フィルタはたとえば図５
に示すように構成される。図５において１は誘電体ブロ
ックであり、それぞれの内面に共振電極１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを形成した共振孔２ａ，２ｂ，２ｃを設けて
いる。そして、初段と終段の共振器となる共振孔２ａ，
２ｃの一方の開口部付近に外部接続用入出力電極３ａ，
３ｃが形成され、その他の領域には接地電極４が形成さ
れる。入出力電極が設けられない途中の共振孔の内面の
共振電極１２ｂには電極非形成部ｇが設けられる。
【０００４】このようにして３段の共振器を順次結合さ
せた帯域通過特性を有する誘電体フィルタが構成され
る。
せた帯域通過特性を有する誘電体フィルタが構成され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように単一の誘電
体ブロックに複数の共振孔を形成して複数段の共振器か
ら成る誘電体フィルタを構成する場合、隣接する共振器
間の結合係数と、初段と終段の共振器と入出力負荷抵抗
との結合による外部結合Ｑ（以下「Ｑｅ」と表す。）と
によってフィルタ特性が定まる。そして、Ｑｅは得よう
とするフィルタの帯域幅とR.L.（リターンロス）に基づ
いて設計することになる。
体ブロックに複数の共振孔を形成して複数段の共振器か
ら成る誘電体フィルタを構成する場合、隣接する共振器
間の結合係数と、初段と終段の共振器と入出力負荷抵抗
との結合による外部結合Ｑ（以下「Ｑｅ」と表す。）と
によってフィルタ特性が定まる。そして、Ｑｅは得よう
とするフィルタの帯域幅とR.L.（リターンロス）に基づ
いて設計することになる。
【０００６】ところが、図５に示したように、誘電体ブ
ロックに複数の共振孔を設けて誘電体フィルタを構成す
る場合、共振孔に入出力電極を直接設けて外部結合を得
る構成（以下「直結Ｑｅ方式」という。）では、Ｑｅは Ｑｅ＝πＺｏ／（４Ｚａ） で決定される。ここでＺｏは入出力の負荷抵抗であり、
伝送線路が接続される場合、その伝送線路の特性インピ
ーダンス（通常５０Ωであり一定である。）に相当す
る。またＺａは入出力電極が形成される共振孔の特性イ
ンピーダンスであり、共振孔の形状によって決定され
る。従って所定のＱｅを得るためには、そのＱｅに合わ
せて共振孔の内径や誘電体ブロックの比誘電率を設定す
ることになる。
ロックに複数の共振孔を設けて誘電体フィルタを構成す
る場合、共振孔に入出力電極を直接設けて外部結合を得
る構成（以下「直結Ｑｅ方式」という。）では、Ｑｅは Ｑｅ＝πＺｏ／（４Ｚａ） で決定される。ここでＺｏは入出力の負荷抵抗であり、
伝送線路が接続される場合、その伝送線路の特性インピ
ーダンス（通常５０Ωであり一定である。）に相当す
る。またＺａは入出力電極が形成される共振孔の特性イ
ンピーダンスであり、共振孔の形状によって決定され
る。従って所定のＱｅを得るためには、そのＱｅに合わ
せて共振孔の内径や誘電体ブロックの比誘電率を設定す
ることになる。
【０００７】また、共振孔に直接入出力電極を設けるの
ではなく、共振孔に近接してその励振を行う励振孔を設
けて、その励振孔に入出力電極を設けて外部結合をとる
構成（以下「励振孔による外部結合」という。）の場
合、Ｑｅは励振孔の特性インピーダンスと、励振孔と共
振孔との間隔によって決定されるが、励振孔の特性イン
ピーダンスはその内径および誘電体ブロックの比誘電率
によって一義的に定まるため、従来は励振孔と共振孔と
の間隔を適宜定めて所定のＱｅを得るようにしていた。
ではなく、共振孔に近接してその励振を行う励振孔を設
けて、その励振孔に入出力電極を設けて外部結合をとる
構成（以下「励振孔による外部結合」という。）の場
合、Ｑｅは励振孔の特性インピーダンスと、励振孔と共
振孔との間隔によって決定されるが、励振孔の特性イン
ピーダンスはその内径および誘電体ブロックの比誘電率
によって一義的に定まるため、従来は励振孔と共振孔と
の間隔を適宜定めて所定のＱｅを得るようにしていた。
【０００８】しかしながら、直結Ｑｅ方式では、たとえ
ば比較的低誘電率の誘電体材料を用いた場合に、Ｑｅが
強く（Ｑｅの値としては小さく）なりすぎて、R.L.が所
定値まで得られず、所定のR.L.を得るためには、共振器
間の結合を強くすることになるが、そのためには共振孔
の間隔を狭くしなければならず、誘電体ブロックの成形
が困難となる。さらに、共振孔の間隔を狭くすると結果
的に無負荷Ｑ（Ｑｏ）も悪化するという問題があった。
ば比較的低誘電率の誘電体材料を用いた場合に、Ｑｅが
強く（Ｑｅの値としては小さく）なりすぎて、R.L.が所
定値まで得られず、所定のR.L.を得るためには、共振器
間の結合を強くすることになるが、そのためには共振孔
の間隔を狭くしなければならず、誘電体ブロックの成形
が困難となる。さらに、共振孔の間隔を狭くすると結果
的に無負荷Ｑ（Ｑｏ）も悪化するという問題があった。
【０００９】また、励振孔による外部結合の場合、励振
孔の特性インピーダンス以外には、励振孔と共振孔との
間隔によってＱｅが一義的に定まるため、所定のＱｅを
得るための設計上の自由度が低い、という問題があっ
た。
孔の特性インピーダンス以外には、励振孔と共振孔との
間隔によってＱｅが一義的に定まるため、所定のＱｅを
得るための設計上の自由度が低い、という問題があっ
た。
【００１０】この発明の目的は、広範囲に亘って所定の
Ｑｅが得られるようにして、所定のフィルタ特性を得る
ための設計上の自由度を高めた誘電体フィルタおよびそ
の外部結合Ｑ設定方法を提供することにある。
Ｑｅが得られるようにして、所定のフィルタ特性を得る
ための設計上の自由度を高めた誘電体フィルタおよびそ
の外部結合Ｑ設定方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体ブロ
ック内に複数の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合さ
せるとともに、所定の共振孔に外部接続用入出力電極を
設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広範囲に亘って
設定できるようにするため、請求項１に記載のとおり、
入出力電極を設けた共振孔の断面形状を非円形とする。
このことにより、従来のように、単に共振孔の内径を定
めるだけである場合に比べて共振孔の特性インピーダン
スＺａを広範囲に亘って定めることができ、たとえば同
一サイズで同一材料の誘電体ブロックを用いても、広範
囲に亘って帯域幅とR.L.を任意に設定してフィルタ特性
を定めることが可能となる。
ック内に複数の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合さ
せるとともに、所定の共振孔に外部接続用入出力電極を
設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広範囲に亘って
設定できるようにするため、請求項１に記載のとおり、
入出力電極を設けた共振孔の断面形状を非円形とする。
このことにより、従来のように、単に共振孔の内径を定
めるだけである場合に比べて共振孔の特性インピーダン
スＺａを広範囲に亘って定めることができ、たとえば同
一サイズで同一材料の誘電体ブロックを用いても、広範
囲に亘って帯域幅とR.L.を任意に設定してフィルタ特性
を定めることが可能となる。
【００１２】またこの発明は、誘電体ブロック内に複数
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔に電磁界結合する励振孔に外部接続用
入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広
範囲に亘って設定できるようにするために請求項２に記
載のとおり、励振孔の断面形状を非円形として、前記励
振孔と該励振孔に結合する共振孔との間隔および所定の
Ｑｅを定める。このように励振孔の断面形状を非円形と
することにより、励振孔の断面形状を円形としてその内
径を変えるだけの場合に比べてその特性インピーダンス
を広範囲に亘って定めることができる。そのためＱｅの
設定とともに励振孔とそれに結合する共振孔との間隔も
定めることができ、誘電体フィルタの設計上の自由度が
高まる。
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔に電磁界結合する励振孔に外部接続用
入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広
範囲に亘って設定できるようにするために請求項２に記
載のとおり、励振孔の断面形状を非円形として、前記励
振孔と該励振孔に結合する共振孔との間隔および所定の
Ｑｅを定める。このように励振孔の断面形状を非円形と
することにより、励振孔の断面形状を円形としてその内
径を変えるだけの場合に比べてその特性インピーダンス
を広範囲に亘って定めることができる。そのためＱｅの
設定とともに励振孔とそれに結合する共振孔との間隔も
定めることができ、誘電体フィルタの設計上の自由度が
高まる。
【００１３】またこの発明は、誘電体ブロック内に、そ
れぞれ開放端と短絡端を有する複数の共振孔を配列し、
それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔に外
部接続用入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、
Ｑｅを広範囲に亘って設定できるようにするために請求
項３に記載のとおり、入出力電極を設けた共振孔の幅を
開放端側と短絡端側とで異ならせて所定のＱｅを設定す
る。このように、開放端側と短絡端側とで共振孔の幅を
異ならせることによって、その共振孔の特性インピーダ
ンスを広範囲に亘って定めることができ、任意のＱｅが
容易に得られることになる。
れぞれ開放端と短絡端を有する複数の共振孔を配列し、
それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔に外
部接続用入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、
Ｑｅを広範囲に亘って設定できるようにするために請求
項３に記載のとおり、入出力電極を設けた共振孔の幅を
開放端側と短絡端側とで異ならせて所定のＱｅを設定す
る。このように、開放端側と短絡端側とで共振孔の幅を
異ならせることによって、その共振孔の特性インピーダ
ンスを広範囲に亘って定めることができ、任意のＱｅが
容易に得られることになる。
【００１４】またこの発明は、誘電体ブロック内に複数
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔に電磁界結合する励振孔に外部接続用
入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広
範囲に亘って設定できるようにするために請求項４に記
載のとおり、励振孔の幅を開放端側と短絡端側とで異な
らせて、励振孔と該励振孔に結合する共振孔との間隔お
よび所定の外部結合Ｑを定める。これによりＱｅおよび
励振孔と共振孔との間隔の設計上の自由度が高まる。
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔に電磁界結合する励振孔に外部接続用
入出力電極を設けた誘電体フィルタであって、Ｑｅを広
範囲に亘って設定できるようにするために請求項４に記
載のとおり、励振孔の幅を開放端側と短絡端側とで異な
らせて、励振孔と該励振孔に結合する共振孔との間隔お
よび所定の外部結合Ｑを定める。これによりＱｅおよび
励振孔と共振孔との間隔の設計上の自由度が高まる。
【００１５】更に、請求項５に記載のとおり、請求項３
に記載の入出力電極を設けた共振孔または請求項４に記
載の励振孔の断面形状を非円形とすることにより、Ｑｅ
を更に広範囲に亘って設定できるようになる。
に記載の入出力電極を設けた共振孔または請求項４に記
載の励振孔の断面形状を非円形とすることにより、Ｑｅ
を更に広範囲に亘って設定できるようになる。
【００１６】またこの発明は、誘電体ブロック内に複数
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔または所定の共振孔に電磁界結合する
励振孔に外部接続用入出力電極を設けた誘電体フィルタ
の外部結合Ｑ設定方法であって、請求項６に記載のとお
り、誘電体ブロックに形成されている接地電極と入出力
電極との間の静電容量を変化させて、所定の外部結合Ｑ
を設定する。たとえば入出力電極の縁部分、これに対向
する接地電極の縁部分、または入出力電極と接地電極と
の対向部分の誘電体を部分的に研削することなどによっ
て、接地電極と入出力電極間の静電容量を変化させる。
これにより共振孔またはこれに結合する励振孔の開放端
部分に接続される静電容量が変化し、Ｑｅが変化する。
従って、接地電極と入出力電極間の静電容量の調整によ
って所定のＱｅを得ることができる。
の共振孔を配列し、それぞれ互いに結合させるととも
に、所定の共振孔または所定の共振孔に電磁界結合する
励振孔に外部接続用入出力電極を設けた誘電体フィルタ
の外部結合Ｑ設定方法であって、請求項６に記載のとお
り、誘電体ブロックに形成されている接地電極と入出力
電極との間の静電容量を変化させて、所定の外部結合Ｑ
を設定する。たとえば入出力電極の縁部分、これに対向
する接地電極の縁部分、または入出力電極と接地電極と
の対向部分の誘電体を部分的に研削することなどによっ
て、接地電極と入出力電極間の静電容量を変化させる。
これにより共振孔またはこれに結合する励振孔の開放端
部分に接続される静電容量が変化し、Ｑｅが変化する。
従って、接地電極と入出力電極間の静電容量の調整によ
って所定のＱｅを得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
誘電体フィルタの構成を図１を参照して説明する。図１
は誘電体フィルタの投影図であり、（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図で
ある。但し、この誘電体フィルタを回路基板に実装する
際は、通常（Ｂ）に示す面を底面として回路基板に表面
実装する。同図に示すように、誘電体ブロック１に３つ
の共振孔２ａ，２ｂ，２ｃを設けている。このうち共振
孔２ａ，２ｃは複数の共振孔の配列方向に偏平した断面
長円形状の貫通孔であり、共振孔２ｂは開放端側（上面
側）と短絡端側（下面側）とで、その内径を異ならせた
（このような段差のある孔を以下「ステップ孔」と言
う。）断面円形の貫通孔である。これらの共振孔２ａ，
２ｂ，２ｃの内周面には共振電極１２ａ，１２ｂ，１２
ｃをそれぞれ形成している。ただし共振電極１２ｂの端
部付近には電極非形成部ｇを設けて、この部分を共振電
極１２ｂの開放端と接地電極とのギャップ部分としてい
る。誘電体ブロック１の共振孔２ａ，２ｃの上面側開口
周縁部から誘電体ブロック１の正面の一部にかけて、外
部接続用の入出力電極３ａ，３ｃを形成している。また
誘電体ブロック１の外面には入出力電極３ａ，３ｃの形
成領域を除く略全面に接地電極４を形成している。
誘電体フィルタの構成を図１を参照して説明する。図１
は誘電体フィルタの投影図であり、（Ａ）は上面図、
（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図で
ある。但し、この誘電体フィルタを回路基板に実装する
際は、通常（Ｂ）に示す面を底面として回路基板に表面
実装する。同図に示すように、誘電体ブロック１に３つ
の共振孔２ａ，２ｂ，２ｃを設けている。このうち共振
孔２ａ，２ｃは複数の共振孔の配列方向に偏平した断面
長円形状の貫通孔であり、共振孔２ｂは開放端側（上面
側）と短絡端側（下面側）とで、その内径を異ならせた
（このような段差のある孔を以下「ステップ孔」と言
う。）断面円形の貫通孔である。これらの共振孔２ａ，
２ｂ，２ｃの内周面には共振電極１２ａ，１２ｂ，１２
ｃをそれぞれ形成している。ただし共振電極１２ｂの端
部付近には電極非形成部ｇを設けて、この部分を共振電
極１２ｂの開放端と接地電極とのギャップ部分としてい
る。誘電体ブロック１の共振孔２ａ，２ｃの上面側開口
周縁部から誘電体ブロック１の正面の一部にかけて、外
部接続用の入出力電極３ａ，３ｃを形成している。また
誘電体ブロック１の外面には入出力電極３ａ，３ｃの形
成領域を除く略全面に接地電極４を形成している。
【００１８】図１において、外面に接地電極４を形成し
た誘電体ブロック１内の共振電極１２ａ，１２ｂ，１２
ｃはそれぞれ共振器として作用し、それぞれコムライン
結合して、３段の共振器から成る帯域通過フィルタを構
成する。
た誘電体ブロック１内の共振電極１２ａ，１２ｂ，１２
ｃはそれぞれ共振器として作用し、それぞれコムライン
結合して、３段の共振器から成る帯域通過フィルタを構
成する。
【００１９】このように入出力電極３ａ，３ｃを設けた
共振孔２ａ，２ｃの断面形状を、共振孔の配列方向に長
い長円形状として、誘電体ブロック１の外面の接地電極
４と共振孔内面の共振電極１２ａ，１２ｃとの対向面積
を広げたことにより、共振電極１２ａ，１２ｃの特性イ
ンピーダンスＺａが低下し、Ｑｅが弱く（Ｑｅの値とし
ては大きく）なる。これにより、Ｌａｒ（設計リップル
と呼ばれる通過特性波形のリップル）を同一とすると、
帯域幅の狭い帯域通過特性を有するフィルタが得られ
る。
共振孔２ａ，２ｃの断面形状を、共振孔の配列方向に長
い長円形状として、誘電体ブロック１の外面の接地電極
４と共振孔内面の共振電極１２ａ，１２ｃとの対向面積
を広げたことにより、共振電極１２ａ，１２ｃの特性イ
ンピーダンスＺａが低下し、Ｑｅが弱く（Ｑｅの値とし
ては大きく）なる。これにより、Ｌａｒ（設計リップル
と呼ばれる通過特性波形のリップル）を同一とすると、
帯域幅の狭い帯域通過特性を有するフィルタが得られ
る。
【００２０】なお、直結Ｑｅ方式の場合、励振孔による
外部結合に比べて、Ｑｅが強く（値としては小さく）な
るので、共振器間の結合は強くなくてはならず、通常は
図５に示したように、インターディジタル結合とする
が、誘電体ブロックの材料として、その比誘電率がたと
えば２００〜３００程度に高いものを用いれば、共振孔
の間隔を極端に狭くしなくても共振器間の結合を強くで
きるので、その場合には図１に示したように共振器間を
コムライン結合させてもよい。こうすれば、電極非形成
部ｇの位置および間隙の調整と、入出力電極３ａ，３ｂ
と接地電極４との間の静電容量の調整を、誘電体ブロッ
クの一方の面（図１における上面）からだけで行うこと
ができる。これにより、Ｑｅ調整および誘電体フィルタ
の特性調整が容易になる。
外部結合に比べて、Ｑｅが強く（値としては小さく）な
るので、共振器間の結合は強くなくてはならず、通常は
図５に示したように、インターディジタル結合とする
が、誘電体ブロックの材料として、その比誘電率がたと
えば２００〜３００程度に高いものを用いれば、共振孔
の間隔を極端に狭くしなくても共振器間の結合を強くで
きるので、その場合には図１に示したように共振器間を
コムライン結合させてもよい。こうすれば、電極非形成
部ｇの位置および間隙の調整と、入出力電極３ａ，３ｂ
と接地電極４との間の静電容量の調整を、誘電体ブロッ
クの一方の面（図１における上面）からだけで行うこと
ができる。これにより、Ｑｅ調整および誘電体フィルタ
の特性調整が容易になる。
【００２１】図１に示した誘電体フィルタのＱｅ調整は
次のようにして行う。先ず、共振孔２ｂの上面から工具
の先端を挿入し、共振電極１２ｂの端部付近の所定位置
を所定幅だけ研削することによって電極非形成部ｇを設
ける。この状態で通過特性と反射特性を測定し、所定の
帯域幅と反射特性が得られるように、入出力電極３ａ，
３ｂの縁部分、これに対向する接地電極４の縁部分、ま
たは入出力電極３ａ，３ｂと接地電極４との対向部分の
誘電体を部分的に研削する。これにより、所定のフィル
タ特性を得るためのＱｅに調整する。
次のようにして行う。先ず、共振孔２ｂの上面から工具
の先端を挿入し、共振電極１２ｂの端部付近の所定位置
を所定幅だけ研削することによって電極非形成部ｇを設
ける。この状態で通過特性と反射特性を測定し、所定の
帯域幅と反射特性が得られるように、入出力電極３ａ，
３ｂの縁部分、これに対向する接地電極４の縁部分、ま
たは入出力電極３ａ，３ｂと接地電極４との対向部分の
誘電体を部分的に研削する。これにより、所定のフィル
タ特性を得るためのＱｅに調整する。
【００２２】次に、第２の実施形態に係る誘電体フィル
タの構成を図２を基に説明する。図１に示した例では入
出力電極を設けた共振孔として、開放端から短絡端まで
の断面形状を一定としたが、これを図２の（Ａ）に示す
ように、共振孔２ａ，２ｃの開放端側の内径（長軸方向
の径）を短絡端側の内径より大きくするか、逆に（Ｂ）
に示すように、共振孔２ａ，２ｃの短絡端側の内径を開
放端側の内径より大きくして、共振電極１２ａ，１２ｃ
の特性インピーダンスを定めて、これにより所定のＱｅ
を得るようにしてもよい。
タの構成を図２を基に説明する。図１に示した例では入
出力電極を設けた共振孔として、開放端から短絡端まで
の断面形状を一定としたが、これを図２の（Ａ）に示す
ように、共振孔２ａ，２ｃの開放端側の内径（長軸方向
の径）を短絡端側の内径より大きくするか、逆に（Ｂ）
に示すように、共振孔２ａ，２ｃの短絡端側の内径を開
放端側の内径より大きくして、共振電極１２ａ，１２ｃ
の特性インピーダンスを定めて、これにより所定のＱｅ
を得るようにしてもよい。
【００２３】次に、第３の実施形態に係る誘電体フィル
タの構成を図３を参照して説明する。図３は誘電体フィ
ルタの投影図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面
図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図である。但し、
この誘電体フィルタを回路基板に実装する際は、第１の
実施形態の場合と同様に（Ｂ）に示す面を底面として回
路基板に表面実装する。同図に示すように、誘電体ブロ
ック１の内部には２ａ，２ｂで示す共振孔とともに５
ａ，５ｂで示す励振孔を設けている。共振孔２ａ，２ｂ
は短絡端側の内径を小さく、開放端側の内径を大きくし
たステップ孔であり、励振孔５ａ，５ｂはその断面形状
が励振孔および共振孔の配列方向に長い長円形状の貫通
孔である。共振孔２ａ，２ｂの内面にはそれぞれの端部
付近に電極非形成部ｇを有する共振電極１２ａ，１２ｂ
を形成している。また励振孔５ａ，５ｂの内周面には励
振電極１５ａ，１５ｂを形成している。この２つの励振
孔５ａ，５ｂの一方の開口周縁部から誘電体ブロック１
の正面にかけて入出力電極３ａ，３ｂを形成している。
更に、誘電体ブロック１の外面には入出力電極３ａ，３
ｂの形成領域を除く略全面に接地電極４を形成してい
る。
タの構成を図３を参照して説明する。図３は誘電体フィ
ルタの投影図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面
図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図である。但し、
この誘電体フィルタを回路基板に実装する際は、第１の
実施形態の場合と同様に（Ｂ）に示す面を底面として回
路基板に表面実装する。同図に示すように、誘電体ブロ
ック１の内部には２ａ，２ｂで示す共振孔とともに５
ａ，５ｂで示す励振孔を設けている。共振孔２ａ，２ｂ
は短絡端側の内径を小さく、開放端側の内径を大きくし
たステップ孔であり、励振孔５ａ，５ｂはその断面形状
が励振孔および共振孔の配列方向に長い長円形状の貫通
孔である。共振孔２ａ，２ｂの内面にはそれぞれの端部
付近に電極非形成部ｇを有する共振電極１２ａ，１２ｂ
を形成している。また励振孔５ａ，５ｂの内周面には励
振電極１５ａ，１５ｂを形成している。この２つの励振
孔５ａ，５ｂの一方の開口周縁部から誘電体ブロック１
の正面にかけて入出力電極３ａ，３ｂを形成している。
更に、誘電体ブロック１の外面には入出力電極３ａ，３
ｂの形成領域を除く略全面に接地電極４を形成してい
る。
【００２４】図３において、外面に接地電極４を形成し
た誘電体ブロック１内の共振電極１２ａ，１２ｂはそれ
ぞれ共振器として作用し、それぞれコムライン結合し
て、２段の共振器から成る帯域通過フィルタを構成す
る。
た誘電体ブロック１内の共振電極１２ａ，１２ｂはそれ
ぞれ共振器として作用し、それぞれコムライン結合し
て、２段の共振器から成る帯域通過フィルタを構成す
る。
【００２５】このように励振孔５ａ，５ｂを励振孔およ
び共振孔の配列方向に偏平した形状とすることにより、
Ｑｅを弱く（値としては大きく）して狭帯域特性を得る
ことができ、また同一帯域幅で比較すれば、励振孔５
ａ，５ｂと共振孔２ａ，２ｂとの間隔を狭くして、全体
に小型化することも可能となる。
び共振孔の配列方向に偏平した形状とすることにより、
Ｑｅを弱く（値としては大きく）して狭帯域特性を得る
ことができ、また同一帯域幅で比較すれば、励振孔５
ａ，５ｂと共振孔２ａ，２ｂとの間隔を狭くして、全体
に小型化することも可能となる。
【００２６】次に、第４の実施形態に係る誘電体フィル
タの構成を図４を参照して説明する。この誘電体フィル
タは送信フィルタと受信フィルタを一体化したデュプレ
クサである。図４の（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図である。但し、この
誘電体フィルタを回路基板に実装する際は、第１の実施
形態の場合と同様に（Ｂ）に示す面を底面として回路基
板に表面実装する。同図に示すように、誘電体ブロック
１の内部には２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２
ｈ，２ｉ，２ｋで示す複数の共振孔、５ｄ，５ｊで示す
励振孔、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで示すアース孔をそれ
ぞれ設けている。
タの構成を図４を参照して説明する。この誘電体フィル
タは送信フィルタと受信フィルタを一体化したデュプレ
クサである。図４の（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は右側面図である。但し、この
誘電体フィルタを回路基板に実装する際は、第１の実施
形態の場合と同様に（Ｂ）に示す面を底面として回路基
板に表面実装する。同図に示すように、誘電体ブロック
１の内部には２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２
ｈ，２ｉ，２ｋで示す複数の共振孔、５ｄ，５ｊで示す
励振孔、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで示すアース孔をそれ
ぞれ設けている。
【００２７】図４の（Ｂ）において破線は各共振孔の断
面形状を示している。共振孔２ｂ，２ｃ，２ｅ，２ｈ，
２ｉ，２ｋのそれぞれには、一方の開口面付近に電極非
形成部ｇを有する共振電極１２ｂ，１２ｃ，１２ｅ，１
２ｈ，１２ｉ，１２ｋを設けて、電極非形成部ｇを開放
端としている。このように共振孔２ｂ，２ｃ，２ｅ，２
ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｋはそれぞれ開放端側の内径
を短絡端側の内径より太くした断面円形のステップ孔と
している。共振孔２ｆ，２ｇについては断面形状を示し
ていないが、２ｆは図における下面側を開放端、２ｇは
図における上面側を開放端として、それぞれの内面に共
振電極を形成している。また、共振孔２ａは断面を方形
としていて、図における下面側が太く、上面側が細いス
テップ孔とし、その内面に共振電極１２ａを形成してい
る。この共振孔２ａの図における下面の開口周縁部から
図における正面にかけては入出力電極３ａを形成してい
る。また、励振孔５ｄは図における上面側が太く、下面
側が細い断面方形のステップ孔とし、その内面に励振電
極１５ｄを形成している。励振孔５ｊは図における上面
側が太く、下面側が細い断面円形のステップ孔とし、そ
の内面に励振電極１５ｊを形成している。これらの励振
孔５ｄ，５ｊの図における上面の開口周縁部から図にお
ける正面にかけては入出力電極３ｄ，３ｊをそれぞれ形
成している。誘電体ブロック１の外面にはこれらの入出
力電極の形成領域を除く略全面に接地電極４を形成して
いる。また、アース孔６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは断面形
状が一定のストレート孔であり、その内面に誘電体ブロ
ックの上下面の接地電極間を接続するアース電極を形成
している。
面形状を示している。共振孔２ｂ，２ｃ，２ｅ，２ｈ，
２ｉ，２ｋのそれぞれには、一方の開口面付近に電極非
形成部ｇを有する共振電極１２ｂ，１２ｃ，１２ｅ，１
２ｈ，１２ｉ，１２ｋを設けて、電極非形成部ｇを開放
端としている。このように共振孔２ｂ，２ｃ，２ｅ，２
ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｋはそれぞれ開放端側の内径
を短絡端側の内径より太くした断面円形のステップ孔と
している。共振孔２ｆ，２ｇについては断面形状を示し
ていないが、２ｆは図における下面側を開放端、２ｇは
図における上面側を開放端として、それぞれの内面に共
振電極を形成している。また、共振孔２ａは断面を方形
としていて、図における下面側が太く、上面側が細いス
テップ孔とし、その内面に共振電極１２ａを形成してい
る。この共振孔２ａの図における下面の開口周縁部から
図における正面にかけては入出力電極３ａを形成してい
る。また、励振孔５ｄは図における上面側が太く、下面
側が細い断面方形のステップ孔とし、その内面に励振電
極１５ｄを形成している。励振孔５ｊは図における上面
側が太く、下面側が細い断面円形のステップ孔とし、そ
の内面に励振電極１５ｊを形成している。これらの励振
孔５ｄ，５ｊの図における上面の開口周縁部から図にお
ける正面にかけては入出力電極３ｄ，３ｊをそれぞれ形
成している。誘電体ブロック１の外面にはこれらの入出
力電極の形成領域を除く略全面に接地電極４を形成して
いる。また、アース孔６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは断面形
状が一定のストレート孔であり、その内面に誘電体ブロ
ックの上下面の接地電極間を接続するアース電極を形成
している。
【００２８】図４に示した誘電体フィルタの作用は次の
とおりである。まず励振電極１５ｄは共振電極１２ｈを
励振し、共振電極１２ｈと１２ｉとがコムライン結合
し、共振電極１２ｉは励振電極１５ｊを励振する。また
励振電極１５ｊは共振電極１２ｋを励振し、励振電極１
５ｊと共振電極１２ｋとはインターディジタル結合して
１つのトラップ回路を構成する。これにより入出力電極
３ｄと３ｊとの間に２段の共振器からなる帯域通過特性
に、１段のトラップによる減衰極を有する帯域通過特性
を備えたＲＸフィルタとして作用する。なお、アース孔
６ｄに設けたアース電極はその遮蔽作用により共振電極
１２ｉと１２ｋとの間の結合を絶つ。
とおりである。まず励振電極１５ｄは共振電極１２ｈを
励振し、共振電極１２ｈと１２ｉとがコムライン結合
し、共振電極１２ｉは励振電極１５ｊを励振する。また
励振電極１５ｊは共振電極１２ｋを励振し、励振電極１
５ｊと共振電極１２ｋとはインターディジタル結合して
１つのトラップ回路を構成する。これにより入出力電極
３ｄと３ｊとの間に２段の共振器からなる帯域通過特性
に、１段のトラップによる減衰極を有する帯域通過特性
を備えたＲＸフィルタとして作用する。なお、アース孔
６ｄに設けたアース電極はその遮蔽作用により共振電極
１２ｉと１２ｋとの間の結合を絶つ。
【００２９】共振電極１２ａと１２ｅとの間、共振電極
１２ｂと共振孔２ｆ内周面の共振電極との間、および共
振電極１２ｃと共振孔２ｇ内周面の共振電極との間はそ
れぞれインターディジタル結合し、それぞれトラップ回
路を構成する。共振電極１２ａと１２ｂとの間、共振電
極１２ｂと１２ｃとの間、および共振電極１２ｃと励振
電極１５ｄとの間はそれぞれインターディジタル結合す
る。ここで励振電極１５ｄは共振電極１２ｃとの間では
共振電極としても作用する。これにより共振電極１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを介して３つのトラップ回路がそれ
ぞれπ／２ずつ移相結合し、入出力電極３ａと３ｄとの
間が３段のトラップ回路による帯域阻止特性を備えたＴ
Ｘフィルタとして作用する。なお、アース孔６ａに設け
たアース電極はその遮蔽作用により共振電極１２ｅと共
振孔２ｆ内周面の共振電極との間の結合を絶ち、アース
孔６ｂに設けたアース電極は共振孔２ｆ，２ｇのそれぞ
れの内周面に設けた共振電極間の結合を絶ち、更にアー
ス孔６ｃに設けたアース電極は共振孔２ｇ内周面の共振
電極と共振電極１２ｈとの間の結合を絶つ。
１２ｂと共振孔２ｆ内周面の共振電極との間、および共
振電極１２ｃと共振孔２ｇ内周面の共振電極との間はそ
れぞれインターディジタル結合し、それぞれトラップ回
路を構成する。共振電極１２ａと１２ｂとの間、共振電
極１２ｂと１２ｃとの間、および共振電極１２ｃと励振
電極１５ｄとの間はそれぞれインターディジタル結合す
る。ここで励振電極１５ｄは共振電極１２ｃとの間では
共振電極としても作用する。これにより共振電極１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを介して３つのトラップ回路がそれ
ぞれπ／２ずつ移相結合し、入出力電極３ａと３ｄとの
間が３段のトラップ回路による帯域阻止特性を備えたＴ
Ｘフィルタとして作用する。なお、アース孔６ａに設け
たアース電極はその遮蔽作用により共振電極１２ｅと共
振孔２ｆ内周面の共振電極との間の結合を絶ち、アース
孔６ｂに設けたアース電極は共振孔２ｆ，２ｇのそれぞ
れの内周面に設けた共振電極間の結合を絶ち、更にアー
ス孔６ｃに設けたアース電極は共振孔２ｇ内周面の共振
電極と共振電極１２ｈとの間の結合を絶つ。
【００３０】このように、励振孔５ｄ，５ｊをステップ
孔とし、また励振孔５ｄを断面非円形とすることによ
り、ＲＸフィルタに対する所定のＱｅを得るとともに、
励振孔５ｄと共振孔２ｈとの間隔および励振孔５ｊと共
振孔２ｉとの間隔を一定範囲内で自由に定めることがで
きる。また、共振孔２ａと励振孔５ｄのそれぞれをステ
ップ孔とするとともにその断面形状を方形として、共振
電極１２ａと励振電極１５ｄの特性インピーダンスを下
げて、Ｑｅを適度に弱く（値としては大きく）すること
によって、たとえばεｒ＝２１程度の比較的低誘電率の
誘電体ブロックを用いても所定のR.L.が得られる。した
がって、たとえば入出力電極を設けた共振孔とこれに隣
接する共振孔との結合を強くするために、共振孔の間隔
を極端に狭くする必要もなくなり、誘電体ブロックの成
形が可能となる。
孔とし、また励振孔５ｄを断面非円形とすることによ
り、ＲＸフィルタに対する所定のＱｅを得るとともに、
励振孔５ｄと共振孔２ｈとの間隔および励振孔５ｊと共
振孔２ｉとの間隔を一定範囲内で自由に定めることがで
きる。また、共振孔２ａと励振孔５ｄのそれぞれをステ
ップ孔とするとともにその断面形状を方形として、共振
電極１２ａと励振電極１５ｄの特性インピーダンスを下
げて、Ｑｅを適度に弱く（値としては大きく）すること
によって、たとえばεｒ＝２１程度の比較的低誘電率の
誘電体ブロックを用いても所定のR.L.が得られる。した
がって、たとえば入出力電極を設けた共振孔とこれに隣
接する共振孔との結合を強くするために、共振孔の間隔
を極端に狭くする必要もなくなり、誘電体ブロックの成
形が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、単に共振
孔の内径を定めるだけの場合に比べて共振孔の特性イン
ピーダンスＺａを広範囲に亘って定めることができ、た
とえば同一サイズで同一材料の誘電体ブロックを用いて
も、広範囲に亘って帯域幅とR.L.を任意に設定してフィ
ルタ特性を定めることが可能となる。
孔の内径を定めるだけの場合に比べて共振孔の特性イン
ピーダンスＺａを広範囲に亘って定めることができ、た
とえば同一サイズで同一材料の誘電体ブロックを用いて
も、広範囲に亘って帯域幅とR.L.を任意に設定してフィ
ルタ特性を定めることが可能となる。
【００３２】請求項２に係る発明によれば、単に励振孔
の内径を変えるだけの場合に比べてその特性インピーダ
ンスを広範囲に亘って定めることができる。そのためＱ
ｅの設定とともに励振孔とそれに結合する共振孔との間
隔も定めることができ、誘電体フィルタの設計上の自由
度が高まる。
の内径を変えるだけの場合に比べてその特性インピーダ
ンスを広範囲に亘って定めることができる。そのためＱ
ｅの設定とともに励振孔とそれに結合する共振孔との間
隔も定めることができ、誘電体フィルタの設計上の自由
度が高まる。
【００３３】請求項３に係る発明によれば、共振孔の特
性インピーダンスを広範囲に亘って定めることができ、
任意のＱｅが容易に得られることになる。
性インピーダンスを広範囲に亘って定めることができ、
任意のＱｅが容易に得られることになる。
【００３４】請求項４に係る発明によれば、Ｑｅおよび
励振孔と共振孔との間隔の設計上の自由度が高まる。
励振孔と共振孔との間隔の設計上の自由度が高まる。
【００３５】請求項５に係る発明によれば、Ｑｅを更に
広範囲に亘って設定できるようになる。
広範囲に亘って設定できるようになる。
【００３６】請求項６に係る発明によれば、接地電極と
入出力電極間の切削などにより、静電容量を調整するこ
とによって所定のＱｅが容易に得られるようになる。
入出力電極間の切削などにより、静電容量を調整するこ
とによって所定のＱｅが容易に得られるようになる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】第２の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】第３の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図である。
示す図である。
【図４】第４の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図である。
示す図である。
【図５】従来技術による誘電体フィルタの構成例を示す
図である。
図である。
１−誘電体ブロック ２−共振孔 ３−入出力電極 ４−接地電極 ５−励振孔 ６−アース孔 １２−共振電極 １５−励振電極 ｇ−電極非形成部
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体ブロック内に複数の共振孔を配列
し、それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔
に外部接続用入出力電極を設けた誘電体フィルタであっ
て、 前記入出力電極を設けた共振孔の断面形状を非円形とし
て、所定の外部結合Ｑを設定したことを特徴とする誘電
体フィルタ。 - 【請求項２】 誘電体ブロック内に複数の共振孔を配列
し、それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔
に電磁界結合する励振孔に外部接続用入出力電極を設け
た誘電体フィルタであって、 前記励振孔の断面形状を非円形として、前記励振孔と該
励振孔に結合する前記共振孔との間隔および所定の外部
結合Ｑを定めたことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 【請求項３】 誘電体ブロック内に、それぞれ開放端と
短絡端を有する複数の共振孔を配列し、それぞれ互いに
結合させるとともに、所定の共振孔に外部接続用入出力
電極を設けた誘電体フィルタであって、 前記入出力電極を設けた共振孔の幅を、開放端側と短絡
端側とで異ならせて、所定の外部結合Ｑを設定したこと
を特徴とする誘電体フィルタ。 - 【請求項４】 誘電体ブロック内に複数の共振孔を配列
し、それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔
に電磁界結合する励振孔に外部接続用入出力電極を設け
た誘電体フィルタであって、 前記励振孔の幅を、開放端側と短絡端側とで異ならせ
て、前記励振孔と該励振孔に結合する前記共振孔との間
隔および所定の外部結合Ｑを定めたことを特徴とする誘
電体フィルタ。 - 【請求項５】 請求項３に記載の入出力電極を設けた共
振孔または請求項４に記載の励振孔の断面形状を非円形
としたことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 【請求項６】 誘電体ブロック内に複数の共振孔を配列
し、それぞれ互いに結合させるとともに、所定の共振孔
または所定の共振孔に電磁界結合する励振孔に外部接続
用入出力電極を設けた誘電体フィルタの外部結合Ｑ設定
方法であって、 前記誘電体ブロックに形成されている接地電極と前記入
出力電極との間の静電容量を変化させて、所定の外部結
合Ｑを設定することを特徴とする誘電体フィルタの外部
結合Ｑ設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2636397A JPH10224111A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 誘電体フィルタおよびその外部結合ｑ設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2636397A JPH10224111A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 誘電体フィルタおよびその外部結合ｑ設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10224111A true JPH10224111A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12191421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2636397A Pending JPH10224111A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 誘電体フィルタおよびその外部結合ｑ設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10224111A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0989625A2 (en) * | 1998-09-28 | 2000-03-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter unit, duplexer and communication apparatus |
| KR100367120B1 (ko) * | 1998-12-03 | 2003-01-06 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 대역 통과 필터, 안테나 공용기 및 통신 장치 |
| US6822538B2 (en) | 1999-10-13 | 2004-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus incorporating the same |
| KR100549694B1 (ko) * | 2001-05-30 | 2006-02-08 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치 |
| CN112563693A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 介质滤波器 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP2636397A patent/JPH10224111A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0989625A2 (en) * | 1998-09-28 | 2000-03-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter unit, duplexer and communication apparatus |
| EP0989625A3 (en) * | 1998-09-28 | 2001-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter unit, duplexer and communication apparatus |
| KR100304267B1 (ko) * | 1998-09-28 | 2001-11-07 | 무라타 야스타카 | 유전체 필터 장치, 듀플렉서 및 통신기 장치 |
| US6362705B1 (en) | 1998-09-28 | 2002-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter unit, duplexer, and communication apparatus |
| KR100367120B1 (ko) * | 1998-12-03 | 2003-01-06 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 대역 통과 필터, 안테나 공용기 및 통신 장치 |
| US6822538B2 (en) | 1999-10-13 | 2004-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus incorporating the same |
| US6833773B1 (en) | 1999-10-13 | 2004-12-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus incorporating the same |
| KR100549694B1 (ko) * | 2001-05-30 | 2006-02-08 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치 |
| CN112563693A (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-26 | 深圳三星通信技术研究有限公司 | 介质滤波器 |
| WO2021060633A1 (en) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dielectric filter |
| US11145945B2 (en) | 2019-09-25 | 2021-10-12 | Samsung Electronics Co., Ltd | Dielectric filter |
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