JPH10233603A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可及的小型の誘電体フィルタを提供する。 【解決手段】 開放端面８に、貫通孔４の端縁から、該
端面に沿って横溝１１を延成して、該横溝１１の内周面
に、貫通孔４内周面の内導体５と連続する延長導体１０
ａを被覆し、前記延長導体１０ａにより、共振器２，２
の長さの一部を分担するようにしたから、内導体５と延
長導体１０ａの長さの和を、共振周波数のλ／４にほぼ
一致させることにより、従来に比して、延長導体１０ａ
の長さに相当する分だけ、誘電体磁器ブロック２の高さ
を短くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共振導体を備えた
誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体磁器ブロックに、貫通孔の内周面
に内導体を被覆することにより構成される共振器を複数
備え、かつ共振器の開放端面を除く所要外周面に外導体
を被覆してなる誘電体フィルタは種々提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の構成にあって、
図１１で示すように、例えば２ポール型の誘電体フィル
タにあっては、誘電体磁器ブロックａに、貫通孔の内周
面に内導体を被覆することにより構成される共振器ｂ，
ｂを二個設け、かつ、短絡端面寄りで共振器ｂ，ｂに対
向する位置に、共振器ｂ，ｂの内導体に導通孔ｃ，ｃを
介して電気的に接続する入出力パッドｐ，ｐを、外導体
ｄと区画して形成した構成が一例として、あげられる。
さらに、共振器ｂ，ｂ間を結合させるため、誘電体ブロ
ックａの開放端面に各共振器の内導体と容量結合する導
体ｅを付加（図１１参照）したり、誘電体磁器ブロック
ａの共振器ｂ，ｂとの間に内導体の無い貫通孔ｆを穿設
（図１２参照）して共振器間を磁界結合させている。

【０００４】この各共振器ｂ，ｂは、共振周波数のλ／
４に一致させた長さとなるように設計される。ところ
で、自動車電話，携帯電話等の移動対通信用機器にあっ
ては、小型化が求められ、これに対応して、誘電体フィ
ルタにあっても、一層の小型化を求めて種々検討されて
いる。

【０００５】ところが、上述のように、共振器ｂ，ｂの
長さは、共振周波数のλ／４に一致させる必要があり、
これに対応して、誘電体磁器ブロックａを共振周波数の
λ／４となる。このため、従来構成にあっては、誘電体
磁器ブロックａの高さがλ／４に規定され、小型化に制
限をもたらしていた。本発明は、かかる問題点を解決す
ると共に、共振器相互の所要の結合を容易に達成し得る
構成を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体磁器ブ
ロックに、貫通孔の内周面に内導体を被覆することによ
り構成される共振器を複数個設けると共に、共振器の開
放端面を除く所要外周面に外導体を被覆した誘電体フィ
ルタにおいて、前記開放端面に、貫通孔の端縁から、該
端面に沿って横溝を延成して、該横溝の内周面に、貫通
孔内周面の内導体と連続する延長導体を被覆すると共
に、内導体の長さＬ₁ と、延長導体の長さＬ₂ が、 Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／４ の関係となるようにしたことを特徴とする誘電体フィル
タ。

【０００７】かかる構成にあって、前記延長導体は、共
振器の長さの一部を構成することとなる。従って、内導
体と延長導体の長さの和を、共振周波数のλ／４に一致
させることにより、所要の共振周波数を得ることができ
る。このため、従来に比して、延長導体の長さＬ₂ に相
当する分だけ、誘電体磁器ブロックの高さを短くするこ
とができることとなる。

【０００８】ここで、かかる延長導体を介して共振器相
互を結合することができる。この場合に、共振器相互を
容量結合するには、前記延長導体を、隣接する共振器相
互において、開放端面で接近方向に延成する。また、共
振器相互を磁界結合するには、前記延長導体を、隣接す
る共振器相互において、開放端面で離間方向に延成す
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】添付図面に従って、本発明の各実
施例を説明する。図１〜３は二つの共振器３，３を並設
して構成した本発明に係る２ポール型誘電体フィルタ１
ａを示す。ここで誘電体磁器ブロック２は、BaO-TiO₂系
のセラミック誘電体からなる略直方体状をしており、各
共振器３，３が夫々互いに平行となるように並成されて
いる。この共振器３，３は、貫通孔４，４に夫々内導体
５，５を塗着形成してなり、さらに、その貫通孔４，４
が開口する一方の端面を除く所要外周面に外導体７を被
覆して、これをシールド電極とし、前記端面を開放端面
８とし、外導体７の有る他端面を短絡端面９としてい
る。

【００１０】また、誘電体磁器ブロック２側面の短絡端
面寄り位置で、共振器３，３に対向して入出力パッド
６，６を、前記外導体７と絶縁状に区画して形成してい
る。この入出力パッド６，６は、内面に導電層を形成さ
れた導通孔６ｈを介して、共振器３，３の貫通孔４，４
の内導体５，５に、電気的に接続されている。この入出
力パッド６，６は、プリント基板上の導電路等に電気的
に接続されることとなる。

【００１１】次に、本発明の要部につき説明する。前記
開放端面８にあって、各共振器３，３は、貫通孔４，４
の端縁から、該端面８に沿って前記貫通孔４，４の径と
同一幅の横溝１１，１１を延成し、該横溝１１，１１の
内周面に延長導体１０ａ，１０ａを被覆形成している。
この延長導体１０ａ，１０ａは、貫通孔４，４の内周面
の内導体５，５と連成され、全体としてＬ形導体を構成
している。前記延長導体１０ａ，１０ａは、相互に離間
する外側へ延出し、その端縁を、前記外導体７と間隔を
置いて対置させ、これにより共振器３，３相互を、磁界
結合するようにしている。

【００１２】この構成にあって、内導体５の長さＬ₁
と、延長導体１０ａの長さＬ₂ とは、 Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／４ の関係となるようにしている。

【００１３】ここで、上述の構成からなる誘電体フィル
タ１ａにあって、中心周波数約９０２．５ＭＨｚのフィ
ルタになるように、誘電体磁器ブロックの比誘電率を８
０，外径寸法を縦（Ｌ₁ ＝８．５ｍｍ）×横（Ｄ＝５．
８ｍｍ）×厚（Ｔ＝２．９ｍｍ）とし、これに直径０．
８ｍｍの貫通孔（共振器）を２．９ｍｍの間隔を隔てて
２個形成すると共に、開放端面に、幅，深さとも貫通孔
の直径と同寸で、Ｌ₂＝０．８ｍｍとした延長導体を形
成した本発明にかかる試料につき、周波数特性を測定し
た結果を図４に示す。この周波数特性は、外径寸法の縦
を９．３ｍｍ（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）とすると共に、真直な貫通
孔を形成した図１０に示す従来の誘電体フィルタの周波
数特性と同様、磁界結合により低周波数側の波形の立上
がり部αが緩やかとなり、高周波数側の減衰部βが急峻
となる波形を得ることができる。このため、送信器用フ
ィルタとして最適となる。

【００１４】図５，６は、開放端面８にあって、貫通孔
４，４の端縁から、該端面に沿って横溝１１，１１を接
近する方向に延成し、該横溝１１，１１に延長導体１０
ｂ，１０ｂを形成するようにした誘電体フィルタ１ｂを
示す。

【００１５】この構成にあっても、内導体５の長さＬ₁
と、延長導体１０ｂの長さＬ₂ とは、Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／
４の関係としている。また、前記延長導体１０ｂ，１０
ｂは、接近方向に延出することにより、その対向端縁間
で、容量結合する。

【００１６】貫通孔からの延長導体を内方向に形成した
以外は、図１の実施例と同一条件で製作した試料の周波
数特性を図７に示す。ここで図７の周波数特性は、内導
体の無い貫通孔により共振器間を結合した図１１に示す
従来の誘電体フィルタと同様に、容量結合により、低周
波数側の波形の立上がり部αが急峻となり、高周波数側
の減衰部βが緩やかとなる波形を得ることができる。こ
のため、受信器用フィルタとして最適となることが解
る。而して、本発明にあっては、延長導体１０ａ，１０
ｂのいずれかを選定することにより、その用途に対応し
た特性の誘電体フィルタを容易に得ることができること
となる。

【００１７】図８，９は三つの共振器３ａ，３ｂ，３ｃ
を並設して構成した、本発明に係る３ポール型誘電体フ
ィルタ１ｃ，１ｄを示す。かかる構成にあって、上述し
た構成と同一部分は、同一符号を付して説明を省略す
る。

【００１８】ここで、図８は、開放端面８にあって、両
側の共振器３ａ，３ｃの端縁に、開放端面８に沿って内
側へ延出する延長導体１０ｃ，１０ｃを形成し、中央の
共振器３ｂの開放端面に、前記延長導体１０ｃ，１０ｃ
と接近する等長の延長導体１０ｄ，１０ｄを形成して、
該延長導体１０ｃ，１０ｄおよび延長導体１０ｃ，１０
ｄ間で夫々容量結合するようにしたものである。

【００１９】ここで、延長導体１０ｃ，１０ｄは、いず
れも長さＬ₂ であり、内導体５，５，５の長さＬ₁ と、
Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／４の関係が上述と同様に成立するよう
にしている。

【００２０】また、図９は、開放端面８にあって、共振
器３ａ，３ｂの端縁に開放端面８に沿って延長導体１０
ｅ，１０ｆを夫々外側へ延出し、共振器３ａ，３ｂ相互
を磁界結合すると共に、共振器３ｃの端縁に、前記延長
導体１０ｆと接近する方向へ延長導体１０ｇを延出し
て、該延長導体１０ｆと容量結合するようにしたもので
ある。このような構成にあっては、図１０に示すよう
に、低域側と高域側に減衰極α，βをもった周波数特性
が得られる。

【００２１】ここでも、延長導体１０ｅ，１０ｆ，１０
ｇはいずれも長さＬ₂ であり、内導体５，５，５の長さ
Ｌ₁ と、Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／４の関係が成立するようにし
ている。

【００２２】このように、多ポール型の誘電体フィルタ
にあって、延長導体の組み合わせは種々提案され得る。
また、入出力パッドについても、上例のほか、誘電体磁
器ブロックの開放端面寄りの一側面に、図１の二点鎖線
で示したように、外導体７より区画された、一対の方形
電極（６’，６’）を形成し、これを両端の各共振器の
内導体５，５と容量結合する入出力パッドとすることも
できる。

【００２３】

【発明の効果】上述のように、本発明は、前記開放端面
に、貫通孔の端縁から、該端面に沿って横溝を延成し
て、該横溝の内周面に、貫通孔内周面の内導体と連続す
る延長導体を被覆し、前記延長導体により、共振器の長
さの一部を分担するようにしたから、内導体と延長導体
の長さの和を、共振周波数のλ／４にほぼ一致させるこ
とにより、従来に比して、延長導体の長さに相当する分
だけ、誘電体磁器ブロックの高さを短くすることができ
ることとなり、可及的に高さの低い誘電体フィルタを提
供することができる。

【００２４】また、共振器相互を容量結合するには、前
記延長導体を、隣接する共振器相互において、開放端面
で接近方向に延成し、共振器相互を磁界結合するには、
前記延長導体を、隣接する共振器相互において、開放端
面で離間方向に延成することにより、共振器相互の磁界
結合又は容量結合を図ることができ、用途に対応した特
性の誘電体フィルタを容易に形成することができる、等
の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】延長導体１０ａ，１０ａを形成した本発明の実
施例に係る誘電体フィルタ１ａの要部の斜視図である。

【図２】誘電体フィルタ１ａの縦断側面図である。

【図３】誘電体フィルタ１ａの平面図である。

【図４】誘電体フィルタ１ａの特性を示す波形図であ
る。

【図５】延長導体１０ｂ，１０ｂを形成した他の構成の
誘電体フィルタ１ｂの縦断側面図である。

【図６】誘電体フィルタ１ｂの平面図である。

【図７】誘電体フィルタ１ｂの特性を示す波形図であ
る。

【図８】誘電体フィルタ１ｃの縦断側面図である。

【図９】誘電体フィルタ１ｄの縦断側面図である。

【図１０】誘電体フィルタ１ｄの特性を示す波形図であ
る。

【図１１】第１の従来例を示す縦断側面図である。

【図１２】第２の従来例を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 誘電体フィルタ ２ 誘電体磁器ブロック ３，３ 共振器 ４ 貫通孔 ５ 内導体 ６，６ 入出力パッド ８ 開放端面 １０ａ〜１０ｇ 延長導体 １１ 横溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体磁器ブロックに、貫通孔の内周面に
   内導体を被覆することにより構成される共振器を複数個
   設けると共に、共振器の開放端面を除く所要外周面に外
   導体を被覆した誘電体フィルタにおいて、 前記開放端面に、貫通孔の端縁から、該端面に沿って横
   溝を延成して、該横溝の内周面に、貫通孔内周面の内導
   体と連続する延長導体を被覆すると共に、内導体の長さ
   Ｌ₁ と、延長導体の長さＬ₂ が、 Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ≒λ／４ の関係となるようにしたことを特徴とする誘電体フィル
   タ。
2. 【請求項２】前記延長導体を、隣接する共振器相互にお
   いて、開放端面で、接近方向に延成して、該共振器相互
   を容量結合したことを特徴とする請求項１記載の誘電体
   フィルタ。
3. 【請求項３】前記延長導体を、隣接する共振器相互にお
   いて、開放端面で、離間方向に延成して、該共振器相互
   を磁界結合したことを特徴とする請求項１記載の誘電体
   フィルタ。