JPH1093306A - Dielectric filter - Google Patents

Dielectric filter

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JPH1093306A
JPH1093306A JP24151596A JP24151596A JPH1093306A JP H1093306 A JPH1093306 A JP H1093306A JP 24151596 A JP24151596 A JP 24151596A JP 24151596 A JP24151596 A JP 24151596A JP H1093306 A JPH1093306 A JP H1093306A
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coaxial
face
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尊晶 内山
Masahisa Nakaguchi
昌久 中口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the dielectric filter whose pass characteristic in the vicinity of a resonance frequency for harmonics is improved. SOLUTION: The dielectric filter is provided with a base board 4 having input/output terminals 6a, 6b, input/output coupling strip lines 7a, 7b, and a ground pattern 8 as its conductor pattern and with a plurality of 1/4 wavelength coaxial dielectric resonators arranged adjacent to each other on an upper side of the base board 4. In this case, the line width of the input/output coupling strip lines 7a, 7b is formed wider in the vicinity of a part in contact with an open end face of a dielectric material and in the vicinity of a part apart from the open end face by about 2/3 of the length of the resonators than the other parts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、数百MHzから数
GHzの高周波信号に利用される誘電体フィルタに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric filter used for high-frequency signals of several hundred MHz to several GHz.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信機器には様々な高周波用フィルタが
利用されており、特に、携帯電話等の移動体通信機器の
普及及び通信利用の増加に伴い、各種フィルタについ
て、小型化及びフィルタ特性の改善が要求されている。
従来、高周波において利用されるフィルタとしては、同
軸誘電体共振器を用いた誘電体フィルタがあり、例え
ば、特開平6−283904に記載されている。前記誘
電体フィルタは、図3のように、誘電体基板(5)の表面
に導体パターンが形成されたベース基板(4)と、該ベー
ス基板(4)の上面において、互いに隣接して配置される
複数の同軸誘電体共振器(10a)(10b)を具える。
2. Description of the Related Art Various high-frequency filters are used in communication devices. In particular, with the spread of mobile communication devices such as mobile phones and the increase in use of communication, various filters have been reduced in size and have improved filter characteristics. Improvement is required.
Conventionally, as a filter used at a high frequency, there is a dielectric filter using a coaxial dielectric resonator, which is described in, for example, JP-A-6-283904. As shown in FIG. 3, the dielectric filter is disposed adjacent to each other on a base substrate (4) having a conductive pattern formed on the surface of a dielectric substrate (5), and on an upper surface of the base substrate (4). A plurality of coaxial dielectric resonators (10a) (10b).

【0003】前記同軸誘電体共振器(10)は、図2のよう
に、誘電体部材(2)に、その両端面(20)(21)を通る貫通
孔(22)を形成し、誘電体部材(2)の外周面、貫通孔(22)
の内面及び誘電体部材(2)の何れか一方の端面(21)に、
導体層(30)(31)(32)を配備した1/4波長型同軸共振器で
ある。さらに、該同軸誘電体共振器(10)は、図2のよう
に、前記外周面の導体層(30)の一面を削除して底面(23)
とし、且つ隣接する各同軸共振器(10a)(10b)における側
面の導体層(30)の一部を削除して、段間結合用窓(90)を
形成したものである。ベース基板(4)は、図10のよう
に、誘電体基板(5)の表面に、入出力端子部(6a)(6b)、
入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)及び接地パター
ン(8)を形成したものである。入出力結合用ストリップ
ライン(7a)(7b)は、誘電体基板(5)の上面に、それぞれ
各入出力段の同軸共振器(10a)(10b)の底面(23)との接触
面の内側領域から、各入出力端子部(6a)(6b)まで形成さ
れる。接地パターン(8)は、図10(a)及び(b)の
とおり、誘電体基板(5)の上面及び下面における、同軸
共振器(10)の底面(23)との接触面の内側領域並びに入出
力端子部(6a)(6b)及び入出力結合用ストリップライン(7
a)(7b)の周辺領域を除いて形成されている。
As shown in FIG. 2, the coaxial dielectric resonator (10) has a dielectric member (2) formed with through holes (22) passing through both end surfaces (20) and (21) thereof. Outer peripheral surface of member (2), through hole (22)
On either one of the inner surface and the end surface (21) of the dielectric member (2),
This is a quarter-wavelength coaxial resonator provided with conductor layers (30), (31), (32). Further, as shown in FIG. 2, the coaxial dielectric resonator (10) has a bottom surface (23) by removing one surface of the conductor layer (30) on the outer peripheral surface.
A part of the conductor layer (30) on the side surface of each of the adjacent coaxial resonators (10a) (10b) is deleted to form an interstage coupling window (90). As shown in FIG. 10, the base substrate (4) has input / output terminal portions (6a) (6b),
The strip lines (7a) and (7b) for input / output coupling and the ground pattern (8) are formed. The input / output coupling strip lines (7a) and (7b) are provided on the upper surface of the dielectric substrate (5) inside the contact surfaces of the input / output stages with the bottom surfaces (23) of the coaxial resonators (10a) and (10b). From the area, the respective input / output terminal portions (6a) and (6b) are formed. As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the ground pattern (8) is formed on the upper and lower surfaces of the dielectric substrate (5) inside the contact surface with the bottom surface (23) of the coaxial resonator (10), and I / O terminal sections (6a) (6b) and I / O coupling strip lines (7
a) It is formed excluding the peripheral region of (7b).

【0004】上記のように、誘電体基板(5)の表面に導
体パターンを形成したベース基板(4)に、互いに隣接す
る複数個の前記同軸共振器(10)を配置することによっ
て、入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)と各入出力
段同軸共振器(10a)(10b)の孔内面の導体層(31)との間が
それぞれ容量結合して、帯域通過型の誘電体フィルタが
形成される。
By arranging a plurality of coaxial resonators (10) adjacent to each other on a base substrate (4) having a conductor pattern formed on the surface of a dielectric substrate (5) as described above, input / output is achieved. A capacitive coupling between the coupling strip lines (7a) (7b) and the conductor layers (31) on the inner surfaces of the holes of the input / output coaxial resonators (10a) (10b) is made, and a band-pass dielectric filter is used. Is formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、1/4波長型共
振器においては、1波長の1/4が共振器長に等しい基本
波だけでなく、周波数が基本波の奇数倍である高調波も
共振する。従って、1/4波長型同軸誘電体共振器を用い
た帯域通過型フィルタは、希望する基本波近傍の周波数
帯域だけでなく前記高調波近傍の周波数帯域において
も、信号の減衰量が少ない低減衰帯域が生じることにな
る。特に、図6のように、基本波の周波数f0の3倍の周
波数近傍に発生する低減衰帯域は、周波数f0近傍の希望
する低減衰帯域に最も近いため、減衰量を大きくする必
要がある。
Generally, in a quarter-wave resonator, not only a fundamental wave whose quarter of one wavelength is equal to the resonator length, but also a harmonic whose frequency is an odd multiple of the fundamental wave. Also resonate. Therefore, a band-pass filter using a quarter-wavelength coaxial dielectric resonator has a low attenuation with a small signal attenuation not only in a frequency band near a desired fundamental wave but also in a frequency band near the harmonic. Bandwidth will result. In particular, as shown in FIG. 6, since the low attenuation band generated near the frequency three times the frequency f 0 of the fundamental wave is closest to the desired low attenuation band near the frequency f 0 , it is necessary to increase the attenuation. is there.

【0006】[0006]

【発明の目的】本願発明者は、1/4波長型同軸共振器に
て発生する基本波及び高調波の振幅形状に注目して、以
下の解決手段を考え出した。図5は、1/4波長型同軸誘
電体共振器(10)にて共振する定在波のうち、基本波と、
高調波の中で最も低次の3次高調波とを、それぞれ一点
鎖線及び実線の曲線にて示している。同軸共振器にて共
振する電磁波はTEM波であるから、図5に示される波
は、共振器内の電界分布を表わし、従って、該波の振幅
は、電界の強さを表わす。また、共振器内の矢印は、あ
る時点における3次高調波の電界の向きを表わしてい
る。図5から理解されるように、基本波は、開放端面(2
0)の位置Aにおいて、波の腹となり、電界の強さが最大
になる。また、3次高調波は、開放端面(20)の位置A
と、位置Aから軸方向に共振器長の約2/3だけ離れた位
置Bにおいて、波の腹となり、電界の強さが最大にな
る。さらに、位置Aにおける3次高調波の位相は、位置
Bにおけるそれと比べて半波長ずれているから、位置A
における3次高調波の電界の向きは、位置Bにおけるそ
れと比べて反対となっている。本発明は、ベース基板
(4)における結合用ストリップライン(7)の形状を変化
させることにより、通過特性の優れた誘電体フィルタを
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has devised the following solution by paying attention to the amplitude shapes of a fundamental wave and a harmonic generated in a 1/4 wavelength coaxial resonator. FIG. 5 shows a fundamental wave among the standing waves that resonate in the 1/4 wavelength coaxial dielectric resonator (10),
The lowest-order third harmonic among the harmonics is indicated by the one-dot chain line and the solid line curve, respectively. Since the electromagnetic wave resonating in the coaxial resonator is a TEM wave, the wave shown in FIG. 5 represents the electric field distribution in the resonator, and the amplitude of the wave represents the strength of the electric field. The arrow in the resonator indicates the direction of the electric field of the third harmonic at a certain point in time. As can be understood from FIG. 5, the fundamental wave has an open end face (2
At the position A in (0), the wave becomes an antinode, and the intensity of the electric field becomes maximum. The third harmonic is located at the position A on the open end face (20).
Then, at a position B which is away from the position A by about 2/3 of the resonator length in the axial direction, the antinode becomes a wave antinode, and the electric field strength becomes maximum. Further, since the phase of the third harmonic at the position A is shifted by a half wavelength as compared with that at the position B, the position A
The direction of the electric field of the third harmonic is opposite to that at the position B. The present invention relates to a base substrate
It is an object of the present invention to provide a dielectric filter having excellent transmission characteristics by changing the shape of the coupling strip line (7) in (4).

【0007】[0007]

【課題を解決する為の手段】本発明は、上記課題を解決
するため、1/4波長型同軸誘電体共振器を用いた誘電体
フィルタにおいて、少なくとも一方の入出力結合用スト
リップラインは、誘電体部材の開放端面と接する位置近
傍と、該開放端面から共振器長の約2/3だけ離れた位置
近傍との線幅が、他の位置よりも広く形成されている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a dielectric filter using a quarter-wavelength type coaxial dielectric resonator, wherein at least one of the input / output coupling strip lines is made of a dielectric material. The line width between the vicinity of the open end face of the body member and the vicinity of a position separated from the open end face by about 2/3 of the resonator length is wider than other positions.

【0008】[0008]

【作用】1/4型同軸誘電体共振器内で共振する3次高調
波は、開放端面(20)の位置Aと、位置Aから軸方向に共
振器長の約2/3だけ離れた位置Bにおいて、電界の強さ
が最大であり、且つ、電界の向きがそれぞれの位置で反
対向きである。従って、入出力結合用ストリップライン
は、前記位置A及び位置Bの近傍の線幅が広く形成され
ることにより、位置A及び位置Bにて同軸誘電体共振器
と強く容量結合することになって、位置Aと位置Bの電
界を相殺することになる。その結果、誘電体フィルタと
しては、3次高調波が共振し難くなる。
[Function] The third harmonic resonating in the 1/4 type coaxial dielectric resonator is located at a position A on the open end face (20) and at a position axially away from the position A by about 2/3 of the resonator length. In B, the strength of the electric field is maximum, and the direction of the electric field is opposite at each position. Accordingly, the input / output coupling strip line is formed with a large line width in the vicinity of the positions A and B, so that the capacitive coupling with the coaxial dielectric resonator is strongly performed at the positions A and B. , The electric fields at the positions A and B cancel each other. As a result, it becomes difficult for the dielectric filter to resonate the third harmonic.

【0009】[0009]

【発明の効果】このとき、誘電体フィルタの通過特性
は、図6の実線のようになり、図6の破線で示される従
来の通過特性と比べて、3次高調波の周波数近傍の減衰
量を大きくすることができる。従って、本発明により、
誘電体フィルタの通過特性が改善される。
At this time, the pass characteristic of the dielectric filter is as shown by the solid line in FIG. 6, and the attenuation near the frequency of the third harmonic is lower than that of the conventional pass characteristic indicated by the broken line in FIG. Can be increased. Thus, according to the present invention,
The pass characteristic of the dielectric filter is improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に沿って詳述する。 (第1実施形態)本実施形態の誘電体フィルタは、図3
のように、誘電体基板(5)の表面に導体パターンが形成
されたベース基板(4)の上面に、2個の1/4波長型同軸
誘電体共振器(10a)(10b)を互いに隣接して配置した面実
装型の誘電体フィルタである。前記1/4波長型同軸誘電
体共振器(10)は、図2のように、角柱状の誘電体部材
(2)に対して、両端面(20)(21)を通る貫通孔(22)を形成
し、誘電体部材(2)の外周面、貫通孔(22)の内面及び誘
電体部材(2)の何れか一方の端面(21)に、導電性材料を
被覆して、導体層(30)(31)(32)を形成する。そして、誘
電体部材(2)の外周面の一面から導電性材料を除去して
底面(23)とし、且つ同軸共振器(10a)(10b)どうしが隣接
する側面の一部から導電性材料を除去して段間結合用窓
(90)を形成する。誘電体部材(2)の材質は、酸化バリウ
ム、酸化チタン、酸化ネオジウム等の高誘電率セラミッ
クスが適している。また、導電性材料としては、銀、銅
等の高導電率材料が適している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG.
The two quarter-wavelength coaxial dielectric resonators (10a) and (10b) are adjacent to each other on the upper surface of the base substrate (4) in which the conductor pattern is formed on the surface of the dielectric substrate (5). This is a surface-mount type dielectric filter arranged in a manner as described above. The quarter-wave coaxial dielectric resonator (10) has a prismatic dielectric member as shown in FIG.
With respect to (2), a through hole (22) passing through both end surfaces (20) and (21) is formed, and the outer peripheral surface of the dielectric member (2), the inner surface of the through hole (22), and the dielectric member (2) One of the end faces (21) is coated with a conductive material to form conductor layers (30), (31) and (32). Then, the conductive material is removed from one surface of the outer peripheral surface of the dielectric member (2) to form a bottom surface (23), and the coaxial resonators (10a) and (10b) are coated with the conductive material from a part of the adjacent side surface. Removed and window for interstage coupling
(90) is formed. As the material of the dielectric member (2), high dielectric constant ceramics such as barium oxide, titanium oxide, and neodymium oxide are suitable. Further, as the conductive material, a high conductivity material such as silver or copper is suitable.

【0011】ベース基板(4)には、前記同軸共振器(10
a)(10b)を2個横に接して載置できる大きさをもつ誘電
体基板(5)の表面上に、図1(a)及び(b)のよう
に、導電性材料のパターンによって、入出力端子部(6a)
(6b)、入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)及び接地
パターン(8)が形成される。入出力端子部(6a)(6b)は、
該基板(4)の縁であって、各入出力段の同軸共振器(10
a)(10b)の開放端面(20)近くに形成される。入出力段同
軸共振器(10a)(10b)に対応する入出力結合用ストリップ
ライン(7a)(7b)は、誘電体基板(5)の上面に、それぞれ
各共振器の底面(23)との接触面の内側領域から、各共振
器の開放端面(20)との接触部分を通って、各入出力端子
部(6a)(6b)まで形成される。本発明に従って、前記結合
用ストリップライン(7a)(7b)は、誘電体部材(2)の開放
端面(20)と接する位置近傍と、該開放端面(20)から共振
器長の約2/3だけ離れた位置近傍における線幅が、他の
位置よりも広く形成される(70)。さらに、基本波の共振
周波数(基本周波数)f0に対して、結合用ストリップラ
イン(7a)(7b)と同軸共振器(10a)(10b)間の各容量結合を
従来と同程度にするために、結合用ストリップライン(7
a)(7b)は、前記幅広部(70)以外の部分の線幅が、従来
(図9)よりも狭く形成される。接地パターン(8)は、
誘電体基板(5)の上面及び下面において、同軸共振器(1
0)の底面(23)との接触面の内側領域と、入出力端子部(6
a)(6b)及び入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)の周
辺領域とを除いて形成される。誘電体基板(5)の材質
は、アルミナ等の低誘電体のものが適している。また、
上面と下面の導体パターンを接続するために、誘電体基
板(5)の縁に形成された凹部(50)に導電性材料が被覆さ
れる。
The coaxial resonator (10) is provided on the base substrate (4).
a) On the surface of a dielectric substrate (5) having a size that allows two (10b) to be placed side by side, as shown in FIGS. 1 (a) and (b), by a pattern of a conductive material. Input / output terminal (6a)
(6b), input / output coupling strip lines (7a) and (7b) and a ground pattern (8) are formed. The input / output terminals (6a) and (6b)
At the edge of the substrate (4), the coaxial resonator (10
a) Formed near the open end face (20) of (10b). The input / output coupling strip lines (7a) and (7b) corresponding to the input / output stage coaxial resonators (10a) and (10b) are provided on the upper surface of the dielectric substrate (5), respectively, with the bottom surface (23) of each resonator. The input / output terminal portions (6a) and (6b) are formed from the inner region of the contact surface, through the contact portion with the open end surface (20) of each resonator. According to the present invention, the coupling strip lines (7a) and (7b) are located near the position in contact with the open end face (20) of the dielectric member (2) and about two-thirds of the resonator length from the open end face (20). The line width near the position just apart is formed wider than other positions (70). Further, with respect to the resonance frequency (fundamental frequency) f 0 of the fundamental wave, the coupling strip lines (7a) (7b) and the coaxial resonator (10a) (10b) of each capacitive coupling between the conventional and to the same extent And the strip line for coupling (7
In (a) and (7b), the line width of the portion other than the wide portion (70) is formed narrower than the conventional one (FIG. 9). The ground pattern (8)
On the upper and lower surfaces of the dielectric substrate (5), the coaxial resonator (1
(0) and the area inside the contact surface with the bottom surface (23), and the input / output terminals (6
a) (6b) and the peripheral areas of the input / output coupling strip lines (7a) and (7b). The material of the dielectric substrate (5) is suitably a low dielectric material such as alumina. Also,
In order to connect the upper and lower conductor patterns, a concave material (50) formed on the edge of the dielectric substrate (5) is coated with a conductive material.

【0012】上記のように、前記同軸共振器(10a)(10b)
と前記ベース基板(4)を形成してから、図3のように、
前記ベース基板(4)上に前記同軸共振器(10a)(10b)を絶
縁性接着剤にて接着し、共振器(1a)(1b)の外表面の導体
層(30)(32)を接地パターン(8)にはんだ付けする。そし
て、所望の仕様に合わせるために、各同軸共振器(10a)
(10b)の開放端面(20)や段間結合用窓(90)にトリミング
を施して微調整することによって、誘電体フィルタが完
成する。
As described above, the coaxial resonators (10a) and (10b)
And the base substrate (4) is formed, and as shown in FIG.
The coaxial resonators (10a) and (10b) are bonded on the base substrate (4) with an insulating adhesive, and the conductor layers (30) and (32) on the outer surfaces of the resonators (1a) and (1b) are grounded. Solder to pattern (8). Then, in order to meet the desired specifications, each coaxial resonator (10a)
The dielectric filter is completed by trimming and fine-tuning the open end face (20) of (10b) and the window (90) for inter-step coupling.

【0013】図4は、誘電体フィルタの断面図であり、
図3のA−A線に沿って縦断面し、矢印方向に見た図で
ある。図4から導体層(30)(31)(32)を取り出して簡略化
したものが図5であり、図5には、1/4波長型同軸誘電
体共振器(10)内で共振する基本波と3次高調波が示され
ている。図5から理解されるように、前記3次高調波
は、開放端面(20)の位置Aと、位置Aから軸方向に共振
器長の約2/3離れた位置Bにおいて、電界の強さが最大
であり、且つ、電界の向きがそれぞれの位置で反対向き
である。従って、入出力結合用ストリップライン(7)
は、前記位置A及び位置Bの近傍の幅広部(70)が、他の
位置よりも同軸共振器(10)と強く容量結合することにな
り、位置Aと位置Bの電界を相殺することになる。その
結果、誘電体フィルタとしては、3次高調波が共振し難
くなって、図6のように、通過特性に関して、3次高調
波の共振周波数3f0近傍の減衰量を大きくすることがで
きる。さらに、入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)
において、幅広部(70)以外の部分の線幅を狭く形成する
ことによって、前記ストリップライン(7a)(7b)全体と、
同軸共振器(10a)(10b)との基本周波数f0に対する容量結
合は、従来と同程度にすることができ、その結果、図6
のように、誘電体フィルタの通過特性に関して、希望帯
域である基本周波数f0近傍の周波数帯域の特性を維持で
きる。
FIG. 4 is a sectional view of the dielectric filter.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line AA of FIG. 3 and viewed in a direction indicated by an arrow. FIG. 5 is a simplified version of the conductor layers (30), (31) and (32) taken out of FIG. 4, and FIG. 5 shows the basic structure of the quarter-wave coaxial dielectric resonator (10). Waves and third harmonics are shown. As can be understood from FIG. 5, the third harmonic has an electric field strength at a position A on the open end face (20) and at a position B about 2/3 of the resonator length in the axial direction from the position A. Is maximum, and the direction of the electric field is opposite at each position. Therefore, the input / output coupling strip line (7)
This means that the wide portion (70) near the positions A and B is more strongly capacitively coupled to the coaxial resonator (10) than at the other positions, thereby canceling the electric fields at the positions A and B. Become. As a result, the dielectric filter, taken third harmonic hardly resonate, as shown in FIG. 6, with respect to passing characteristic, it is possible to increase the attenuation of the resonance frequency 3f 0 near the third harmonic. In addition, I / O coupling strip lines (7a) (7b)
In the above, by forming the line width of the portion other than the wide portion (70) narrow, the entire strip line (7a) (7b),
Capacitive coupling to the fundamental frequency f 0 of the coaxial resonator (10a) (10b) may be a conventional level, and as a result, FIG. 6
As in, for pass characteristics of the dielectric filter can be maintained the characteristics of the fundamental frequency f 0 near the frequency band is desired band.

【0014】(第2実施形態)本実施形態の誘電体フィ
ルタは、第1実施形態と比べて、2個の1/4波長型同軸
誘電体共振器(10a)(10b)の代りに、2個の1/2波長両端
開放型同軸誘電体共振器(11a)(11b)を用いたものであ
る。該1/2波長両端開放型共振器(11)は、図8のよう
に、第1実施形態に用いられた1/4波長型共振器(10a)(1
0b)(図2)と比べて、両端面(20)(21)が導電性材料に
よって被覆されず、開放端面となっており、さらに、同
軸共振器どうしが隣接する側面において、中心から離れ
た部分の導電性材料を除去して、段間結合用窓(90)が形
成されている。このとき、1/2波長型共振器(11)にて共
振する定在波は、1波長の1/2が共振器長に等しい基本
波と、共振周波数が基本周波数の偶数倍である高調波で
ある。従って、1/2波長型共振器(11)を用いた帯域通過
型フィルタにおいて、低減衰帯域は、希望する基本波近
傍の周波数帯域だけでなく、前記高調波近傍の周波数帯
域にも生じることになる。特に、共振周波数が基本周波
数の2倍である2次高調波の周波数近傍に発生する低減
衰帯域は、希望する基本周波数に最も近いため、減衰量
を大きくする必要がある。1/2波長両端開放型共振器(1
1)にて共振する基本波及び2次高調波は、図9におい
て、それぞれ一点鎖線及び実線にて示される形状とな
る。図9から理解されるように、前記2次高調波は、開
放端面(20)の位置Cと、位置Cから軸方向に共振器長の
約1/2離れた位置Dにおいて、電界の強さが最大であ
り、且つ、電界の向きがそれぞれの位置で反対向きであ
る。
(Second Embodiment) The dielectric filter of the present embodiment is different from the first embodiment in that two quarter-wavelength coaxial dielectric resonators (10a) and (10b) are used instead of two. In this example, two half-wavelength open-ended coaxial dielectric resonators (11a) and (11b) are used. As shown in FIG. 8, the half-wavelength open-ended resonator (11) is a quarter-wavelength resonator (10a) (1) used in the first embodiment.
0b) Compared to (FIG. 2), both end surfaces (20) and (21) are not covered with the conductive material and are open end surfaces, and further, the coaxial resonators are separated from the center on adjacent side surfaces. A portion of the conductive material is removed to form an interstage coupling window (90). At this time, the standing wave that resonates in the half-wavelength resonator (11) includes a fundamental wave in which half of one wavelength is equal to the resonator length, and a harmonic in which the resonance frequency is an even multiple of the fundamental frequency. It is. Therefore, in the band-pass filter using the half-wavelength resonator (11), the low attenuation band occurs not only in the frequency band near the desired fundamental wave but also in the frequency band near the harmonic. Become. In particular, the low attenuation band generated near the frequency of the second harmonic whose resonance frequency is twice the fundamental frequency is closest to the desired fundamental frequency, and therefore, it is necessary to increase the attenuation. Half-wavelength open-ended resonator (1
The fundamental wave and the second harmonic that resonate in 1) have shapes shown by a chain line and a solid line in FIG. 9, respectively. As can be understood from FIG. 9, the intensity of the electric field at the position C of the open end face (20) and at the position D which is about 1/2 of the resonator length in the axial direction from the position C is higher than that of the second harmonic. Is maximum, and the direction of the electric field is opposite at each position.

【0015】従って、1/2波長両端開放型同軸誘電体共
振器(11a)(11b)に対する入出力結合用ストリップライン
(7a)(7b)は、図7のように、開放端面(20)の位置Cの近
傍と、位置Cから軸方向に共振器長の約1/2離れた位置
Dの近傍における線幅が広く形成される(70)ことによっ
て、前記位置C及び位置D近傍の幅広部(70)が、他の位
置よりも同軸共振器(11)と強く容量結合することにな
り、位置Cと位置Dの電界を相殺することになる。その
結果、誘電体フィルタとしては、2次高調波が共振し難
くなって、通過特性に関して、2次高調波の共振周波数
近傍の減衰量を大きくすることができる。さらに、入出
力結合用ストリップライン(7a)(7b)において、幅広部(7
0)以外の部分の線幅を狭く形成することによって、前記
ストリップライン(7a)(7b)全体と、同軸共振器(11a)(11
b)との基本周波数に対する容量結合は、従来と同程度に
することができ、その結果、誘電体フィルタの通過特性
に関して、希望帯域である基本周波数近傍の特性を維持
できる。
Accordingly, a strip line for input / output coupling with respect to the coaxial dielectric resonators (11a) and (11b) open to both ends at 1/2 wavelength.
(7a) and (7b) show that the line width in the vicinity of the position C of the open end face (20) and the position of the line D in the vicinity of the position D which is about 1/2 of the resonator length in the axial direction from the position C as shown in FIG. By being formed wide (70), the wide portion (70) near the positions C and D is more capacitively coupled to the coaxial resonator (11) than at the other positions. Will be canceled out. As a result, as the dielectric filter, the second harmonic is less likely to resonate, and the attenuation in the pass characteristic near the resonance frequency of the second harmonic can be increased. Furthermore, in the input / output coupling strip lines (7a) and (7b), the wide portions (7
0), the entire line width of the strip lines (7a) (7b) and the coaxial resonators (11a) (11
The capacitive coupling with respect to the fundamental frequency with b) can be made approximately the same as that of the related art. As a result, the pass characteristic of the dielectric filter can maintain the characteristic near the fundamental frequency which is a desired band.

【0016】なお、誘電体部材(2)の両端面(20)(21)
が、導電性材料によって被覆されて短絡端面となってい
る1/2波長両端短絡型同軸誘電体共振器を用いる場合で
も、上述と同様に考えると、入出力結合用ストリップラ
イン(7a)(7b)において、短絡端面(20)の位置から軸方向
に共振器長の約1/4だけ離れた位置近傍及び約3/4だけ離
れた位置近傍における線幅が広く形成される(70)ことに
よって、誘電体フィルタの通過特性に関して、2次高調
波の共振周波数近傍の減衰量を大きくすることができ
る。また、上記実施形態では、入出力結合用ストリップ
ライン(7a)(7b)の両方に幅広部(70)を形成したが、入力
段又は出力段の何れかの同軸共振器にて、高調波成分を
相殺すれば通過特性が改善されることから、入出力結合
用ストリップライン(7a)(7b)の何れか一方のみに幅広部
(70)を形成しても本発明の効果が実現できる。
Incidentally, both end faces (20) and (21) of the dielectric member (2).
However, even in the case of using a half-wavelength double-ended short-circuit type coaxial dielectric resonator covered with a conductive material and serving as a short-circuit end face, considering the same manner as described above, the input / output coupling strip lines (7a) (7b ), The line width is increased near the position about 1/4 of the resonator length in the axial direction from the position of the short-circuit end face (20) and near the position about 3/4 away from the resonator length (70). As for the pass characteristics of the dielectric filter, the attenuation in the vicinity of the resonance frequency of the second harmonic can be increased. Further, in the above embodiment, the wide portion (70) is formed on both the input / output coupling strip lines (7a) and (7b), but the harmonic component is generated by the coaxial resonator in either the input stage or the output stage. Cancels out, the pass characteristics are improved, so that only one of the input / output coupling strip lines (7a) and (7b) has a wide area.
Even if (70) is formed, the effect of the present invention can be realized.

【0017】さらに、本願では、誘電体フィルタにおい
て高調波成分を相殺することを、該高調波の腹に対応す
る部分の容量結合を強くすることによって実現したが、
段間結合用窓(90)の形状を工夫して、誘導結合を強くす
ることによっても実現できることが予想される。
Further, in the present application, the cancellation of the harmonic component in the dielectric filter is realized by strengthening the capacitive coupling of the portion corresponding to the antinode of the harmonic.
It is expected that this can also be realized by devising the shape of the interstage coupling window (90) to strengthen the inductive coupling.

【0018】上記実施形態の説明は、本発明を説明する
ためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、
本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の
範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であるこ
とは勿論である。例えば、上記実施形態では、2個の同
軸共振器を用いて説明したが、本発明は入出力結合用ス
トリップライン(7a)(7b)の形状に関するものであるか
ら、中間段に配備される同軸共振器の個数を自由に選択
できる。さらに、上記実施形態では、入出力端子部(6a)
(6b)がベース基板(4)上の対向する辺に形成されている
が、これを同じ辺に形成してもよく、その場合、入出力
段の同軸共振器の端面(20)(21)の向きも同じになる。こ
のように、同軸共振器の端面(20)(21)の向きは、自由に
選択でき、それに対応して、ベース基板(4)上の導体パ
ターンも変化する。
The description of the above embodiment is for the purpose of illustrating the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope thereof. or,
The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made within the technical scope described in the claims. For example, in the above embodiment, two coaxial resonators have been described, but the present invention relates to the shape of the input / output coupling strip lines (7a) and (7b). The number of resonators can be freely selected. Further, in the above embodiment, the input / output terminal section (6a)
Although (6b) is formed on the opposite side on the base substrate (4), it may be formed on the same side, in which case the end faces (20) and (21) of the coaxial resonator in the input / output stage Direction is the same. As described above, the orientation of the end faces (20) and (21) of the coaxial resonator can be freely selected, and the conductor pattern on the base substrate (4) changes correspondingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の誘電体フィルタにて用いられる
ベース基板を示す図であり、(a)は平面図、且つ
(b)は下面図である。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a base substrate used in a dielectric filter according to a first embodiment, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a bottom view.

【図2】従来及び第1実施形態の誘電体フィルタにて用
いられる1/4波長型同軸誘電体共振器を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a quarter-wavelength coaxial dielectric resonator used in the dielectric filters of the related art and the first embodiment.

【図3】第1実施形態の誘電体フィルタを示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing a dielectric filter according to the first embodiment.

【図4】図3のA−A線に沿って縦断面し、矢印方向に
見た断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line AA of FIG. 3 and viewed in a direction indicated by an arrow.

【図5】1/4波長型同軸誘電体共振器にて共振する基本
波及び3次高調波を模式的に示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a fundamental wave and a third harmonic resonating in a quarter-wavelength coaxial dielectric resonator.

【図6】第1実施形態の誘電体フィルタの通過特性を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating transmission characteristics of the dielectric filter according to the first embodiment.

【図7】第2実施形態にて用いられるベース基板の平面
図である。
FIG. 7 is a plan view of a base substrate used in a second embodiment.

【図8】第2実施形態の誘電体フィルタにて用いられる
1/2波長両端開放型同軸誘電体共振器を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is used in the dielectric filter of the second embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing a half-wavelength open-ended coaxial dielectric resonator.

【図9】1/2波長両端開放型同軸誘電体共振器にて共振
する基本波及び2次高調波を模式的に示した説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing a fundamental wave and a second harmonic resonating in a coaxial dielectric resonator having a half wavelength open at both ends.

【図10】従来の誘電体フィルタにて用いられるベース
基板を示す図であり、(a)は平面図であり、(b)は
下面図である。
10A and 10B are diagrams showing a base substrate used in a conventional dielectric filter, wherein FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a bottom view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(4) ベース基板 (6) 入出力端子部 (7) 入出力結合用ストリップライン (8) 接地パターン (10) 1/4波長型同軸誘電体共振器 (70) 結合用ストリップラインの幅広部 (90) 段間結合用窓 (4) Base board (6) I / O terminal (7) I / O coupling stripline (8) Ground pattern (10) Quarter-wavelength coaxial dielectric resonator (70) Wide part of coupling stripline ( 90) Interstage coupling window

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体基板(5)の表面に、導体パターン
として入出力端子部(6a)(6b)、入出力結合用ストリップ
ライン(7a)(7b)及び接地パターン(8)が形成されたベー
ス基板(4)と、該ベース基板(4)の上面において、前記
入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)及び接地パター
ン(8)上へ、複数個の同軸誘電体共振器を互いに隣接し
て配置した誘電体フィルタであって、前記同軸誘電体共
振器は、誘電体部材(2)に、その両端面(20)(21)を通る
貫通孔(22)を形成し、誘電体部材(2)の外周面及び貫通
孔(22)の内面に導体層(30)(31)を配備し、さらに、前記
外周面の導体層(30)の一面を削除して底面(23)とし、且
つ隣接する各同軸共振器における側面の一部を削除し
て、段間結合用窓(90)を形成し、前記ベース基板(4)の
入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)は、それぞれ各
入出力段の同軸共振器の底面(23)との接触面の内側領域
から、各入出力端子部(6a)(6b)まで形成されている誘電
体フィルタに於て、 入出力結合用ストリップライン(7a)(7b)の少なくとも一
方は、同軸誘電体共振器内にて共振する定在波の中で基
本波に次ぐ高次の周波数を有する定在波における電界分
布の腹に対応する位置近傍における線幅が、他の位置よ
りも広く形成されている(70)ことを特徴とする誘電体フ
ィルタ。
An input / output terminal section (6a) (6b), an input / output coupling strip line (7a) (7b), and a ground pattern (8) are formed as conductor patterns on the surface of a dielectric substrate (5). A plurality of coaxial dielectric resonators are placed on the base substrate (4) and the input / output coupling strip lines (7a) and (7b) and the ground pattern (8) on the upper surface of the base substrate (4). A dielectric filter disposed adjacently, wherein said coaxial dielectric resonator forms a through-hole (22) passing through both end faces (20) and (21) in a dielectric member (2), Conductor layers (30) and (31) are provided on the outer peripheral surface of the member (2) and the inner surface of the through hole (22), and one surface of the conductor layer (30) on the outer peripheral surface is further removed to form a bottom surface (23). A part of the side surface of each adjacent coaxial resonator is deleted to form an interstage coupling window (90), and the input / output coupling strip lines (7a) (7b) of the base substrate (4) are ,Respectively In the dielectric filter formed from the area inside the contact surface with the bottom surface (23) of the coaxial resonator of each input / output stage to each input / output terminal (6a) (6b), the input / output coupling strip At least one of the lines (7a) and (7b) is a position corresponding to the antinode of the electric field distribution in the standing wave having a higher frequency next to the fundamental wave among the standing waves resonating in the coaxial dielectric resonator. (70) The dielectric filter, wherein a line width in the vicinity is formed wider than other positions (70).
【請求項2】 同軸誘電体共振器は、誘電体部材(2)の
何れか一方の端面(21)に導体層(32)が配備された1/4波
長型同軸誘電体共振器(10)であり、入出力結合用ストリ
ップライン(7a)(7b)の幅広部(70)は、誘電体部材(2)の
開放端面(20)と接する位置近傍と、該開放端面(20)から
共振器長の約2/3だけ離れた位置近傍に形成されてい
る、請求項1に記載の誘電体フィルタ。
2. The coaxial dielectric resonator according to claim 1, wherein the conductor layer is disposed on one end face of the dielectric member. The wide portion (70) of the input / output coupling strip lines (7a) and (7b) is located near the position in contact with the open end face (20) of the dielectric member (2) and the resonator from the open end face (20). The dielectric filter according to claim 1, wherein the dielectric filter is formed near a position separated by about 2/3 of the length.
【請求項3】 同軸誘電体共振器は、誘電体部材(2)の
両端面に導体層が配備されていない1/2波長両端開放型
同軸誘電体共振器(11)であり、入出力結合用ストリップ
ライン(7a)(7b)の幅広部(70)は、誘電体部材(2)の開放
端面(20)と接する位置近傍と、該開放端面(20)から共振
器長の約1/2だけ離れた位置近傍に形成されている、請
求項1に記載の誘電体フィルタ。
The coaxial dielectric resonator is a half-wavelength open-ended coaxial dielectric resonator (11) in which conductor layers are not provided on both end faces of the dielectric member (2), The wide portion (70) of each of the strip lines (7a) and (7b) is close to the position in contact with the open end face (20) of the dielectric member (2), and is about 1/2 of the resonator length from the open end face (20). 2. The dielectric filter according to claim 1, wherein the dielectric filter is formed in the vicinity of a position separated by only a distance.
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