JPH11340708A

JPH11340708A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH11340708A
Application number: JP15686798A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Furuta; 淳古田
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な特性要求を満足し得るフィルタ回路を
構成可能な上に、従来の誘電体フィルタに比較し、小型
・低背化が容易で安価な誘電体フィルタを提供するこ
と。【解決手段】誘電体ブロック１の端面間に複数の貫通
孔２を設け、貫通孔２の内面に設けた内部導体３と、開
放端面１Ａを除いて誘電体ブロックの側面１Ｃ，１Ｄ，
１Ｅ，１Ｆと他方の端面１Ｂに設けた外部導体４と、一
対の入出力電極１７を有する誘電体フィルタにおいて、
誘電体ブロック１に段差部１２を形成し、段差部１２内
に電気結合素子としてのコンデンサ１３ａ，１３ｂ，１
３ｃを配置している。コンデンサ１３ａ等を実装するた
めのスペースやそのための基板が不要となるので、小型
・低背化が可能となる。また、段差部１２内に、コンデ
ンサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃを接続するための導体１６
を設け、この接続用導体１６と内部導体３との結合を直
列容量として用いることで、２つの減衰極を有する周波
数特性が得られるので、減衰極を形成するための別付け
のコンデンサが要らないため、安価である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に用いられる誘電体フィルタに関し、特にマイクロ波帯
等（例えば、数１００ＭＨｚから数ＧＨｚの高周波帯）
において用いられる誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、誘電体フィルタは、１つ以上の
誘電体共振器とかかる誘電体共振器に接続されたコンデ
ンサ或いはコイル等の複数の電気結合素子とを備えてい
る。このような誘電体フィルタの従来例について、図１
３を参照して説明する。ここでは、低損失なフィルタを
実現するため、誘電体同軸共振器を２個用いて構成した
２素子型のバンドパスフィルタの例を示す。

【０００３】この誘電体フィルタは、図１３に示すよう
に、それぞれ貫通孔１０２が設けられ、例えば、ＢａＴ
ｉＯ3 等の常誘電体材料から成る四角柱形のブロックを
用いた２つの誘電体同軸共振器１０１を有している。各
誘電体ブロックは、一方の端面を除いて貫通孔１０２を
含む表面全体が銀又は銅等から成る導電性膜で覆われる
ことにより、他方の端面と４つの側面には外部導体１０
３が形成されると共に、貫通孔１０２の内面には内部導
体１０４が形成され、外部導体１０３と短絡されてい
る。尚、外部導体１０３が形成される端面を短絡端面１
０５、外部導体１０３が形成されない端面を開放端面１
０６と呼ぶ。

【０００４】ガラスエポキシ樹脂等から成るプリント基
板１０７上には、接地導体１０８、接地端子１１１、更
に所定の接続用導電部を構成する導体パターン１０９と
その両端の入出力端子１１０が形成されている。プリン
ト基板１０７の外形寸法（長さＬ、幅Ｗ、及び厚さＴ）
は、例えば（Ｌ×Ｗ×Ｔ）が１０ｍｍ×８ｍｍ×０．５
ｍｍのものが用いられる。２つの誘電体同軸共振器は互
いに隣接し、プリント基板１０７上の接地導体１０８に
接地されるように取り付けられている。更に、各誘電体
同軸共振器１０１の内部導体１０４は、各貫通孔１０２
内に挿入された金属製の端子ピン１１２を介して接続用
導電部の導体パターン１０９と電気的に接続されてい
る。２つの誘電体同軸共振器１０１間或いは各誘電体同
軸共振器１０１と入出力端子１１０との間を相互に結合
する電気結合素子としてのコンデンサ１１３ａ，１１３
ｂ，１１３ｃは、導体パターン１０９を介して電気的に
接続されている。各コンデンサ１１３ａ，１１３ｂ，又
は１１３ｃとしては、例えば、チップコンデンサ又は平
板コンデンサが用いられる。また、導体パターン１０９
等を含むプリント基板１０７及び２つの誘電体同軸共振
器１０１の全体を金属製ケース１１４で覆うことにより
電磁波の漏洩を防いでいる。

【０００５】この誘電体フィルタの等価回路を図１４
（ａ）に示す。同図の等価回路に示すように、２つの誘
電体同軸共振器１０１が、それぞれキャパシタンスＣ及
びインダクタンスＬの並列共振回路を構成すると共に、
３つのコンデンサ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃが２つ
の誘電体同軸共振器１０１間或いは各誘電体同軸共振器
１０１と入出力端子１１０との間でそれぞれキャパシタ
ンスＣ１，Ｃ２，Ｃ３を構成している。この誘電体フィ
ルタの周波数特性を図１４（ｂ）に示す。同図に示すよ
うに、８００ＭＨｚを中心とした通過帯域の高周波数側
と低周波数側の双方とも、なだらかに減衰する特性を示
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の誘電体
フィルタは、誘電体同軸共振器１０１をプリント基板１
０７上に設けられた各コンデンサ１１３ａ，１１３ｂ，
１１３ｃ等の電気結合素子と組み合わせて用いるため、
電気結合素子の形成方法を変えることにより、図１４
（ｂ）に示した周波数特性以外にも、様々な特性要求を
満足し得るフィルタ回路を構成することができ、設計の
自由度が高いという利点がある。また、図１４（ａ）に
示した等価回路の素子構成は、そのまま実際に図１３で
使用されている素子に対応しているため、回路シュミレ
ーションによる計算も簡単であり、例えば、回路定数を
一ヶ所変化させたい時でも、それに対応した１つの回路
素子の値を変化させれば良いので、設計開発が比較的容
易である。

【０００７】しかしながら、この従来の誘電体フィルタ
の場合、誘電体同軸共振器１０１、プリント基板１０
７、各コンデンサ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ、導体
パターン１０９、入出力端子１１０等が半田づけ等によ
り接続されてバンドパスフィルタを構成しているため、
部品点数が多くなる。従って、部品費が高くなり、部品
管理の手間や部品実装工数の増大によってコストが必然
的に高くなるので、低価格化を実現することは困難であ
る。また、コンデンサ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ等
の電気結合素子を実装するためのスペースも必要となる
ため小型化が困難であり、更に、プリント基板１０７や
金属製ケース１１４の厚さが必要なため全体として低背
化が難しいという問題もあった。

【０００８】誘電体フィルタは、高周波帯の無線通信等
に用いられ、主に携帯電話やコードレスホン等に使用さ
れる。携帯電話やコードレスホン等の移動体通信機は、
小型化を要求されており、移動体通信機に搭載されるデ
バイスも小型化される必要がある。特に、移動体通信機
においての薄型化の要求は強く、搭載されるデバイスは
低背化されなければならない。誘電体フィルタを低背化
するためには、誘電体共振器径を小さくすればよいが、
誘電体共振器の特性として共振器径が小さくなればなる
ほど損失が大きくなるので、誘電体フィルタの特性も劣
化してしまう。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、様々な特性要求を
満足し得るフィルタ回路を構成可能な上に、従来の誘電
体フィルタに比較し、小型・低背化が容易で安価な誘電
体フィルタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明では、誘電体共振器を構成する誘電体ブロッ
クに凹部を形成し、この凹部内にコンデンサやコイル等
の電気結合素子を配置するようにしている。ここに、凹
部とは、誘電体ブロックに設けられた段差あるいは溝等
により構成され、誘電体ブロックのある面を基準とした
場合に当該面より低く形成された部分をいう。また、誘
電体ブロックの凹部に電気結合素子を接続するための導
体を設け、この接続用導体と内部導体との結合を直列容
量として用いるようにしている。

【００１１】即ち、請求項１記載の誘電体フィルタで
は、誘電体ブロックの端面間に少なくとも１つの孔を設
け、該孔の内面に設けた内部導体と、前記誘電体ブロッ
クの少なくとも側面に設けた外部導体とを有する誘電体
共振器に一対の入出力電極をそれぞれ電気結合素子を介
して接続してなる誘電体フィルタにおいて、前記誘電体
ブロックに凹部を形成し、該凹部内に前記電気結合素子
を配置したことを特徴としている。

【００１２】更に、請求項２記載の誘電体フィルタで
は、前記凹部内に前記電気結合素子を接続する導体を設
け、該接続用導体と前記内部導体との結合を直列容量と
して用いたことを特微としている。

【００１３】尚、請求項３記載の誘電体フィルタのよう
に、前記電気結合素子は、絶縁板上に導体パターンによ
って形成され、該絶縁板を前記凹部内に設置することに
より該凹部内に配置されるようにしても良い。

【００１４】また、請求項４記載の誘電体フィルタのよ
うに、前記電気結合素子及び前記接続用導体は、前記凹
部内に形成された導体パターンにより構成することもで
きる。

【００１５】一方、請求項５記載の誘電体フィルタで
は、誘電体ブロックの端面間に設けた孔と、該孔の内面
に設けた内部導体と、前記誘電体ブロックの少なくとも
側面に設けた外部導体とを有する誘電体共振器を前記側
面のうち一の側面同士が隣接するように少なくとも２個
組み合わせて一対の入出力電極にそれぞれ電気結合素子
を介して接続してなる誘電体フィルタにおいて、前記少
なくとも２個の誘電体共振器の双方に跨がる凹部を形成
し、該凹部内に前記電気結合素子を配置したことを特徴
としている。ここにいう電気結合素子には、複数の誘電
体共振器を相互に結合させるために設けられるものだけ
でなく、減衰極形成のために設けられるものも含む。

【００１６】更に、請求項６記載の誘電体フィルタで
は、請求項５記載の誘電体フィルタにおける前記凹部内
に前記電気結合素子を接続する導体を設け、該接続用導
体と前記内部導体との結合を直列容量として用いたこと
を特微としている。

【００１７】尚、請求項７記載の誘電体フィルタでは、
請求項５記載の誘電体フィルタにおける前記電気結合素
子が、絶縁板上に導体パターンによって形成され、該絶
縁板を前記凹部内に設置することにより該凹部内に配置
される。

【００１８】

【作用】誘電体ブロック又は誘電体共振器に設けられた
凹部にコイルやコンデンサなどの電気結合素子が設置さ
れるので、これらの電気結合素子を設置するために従来
の誘電体フィルタにおいて必要とされたプリント基板が
不要となる。従って、その分、小型・低背化が可能とな
ると共に、コストを減少させることができる。

【００１９】また、誘電体ブロック等の凹部に電気結合
素子を接続するための導体を設け、この接続用導体と誘
電体ブロックの孔の表面の内部導体との間で直列容量を
形成せしめ、これをコンデンサとして利用することによ
って、更に、部品点数を削減することができるので、低
価格化な誘電体フィルタを実現し得る。

【００２０】更に、誘電体ブロック等の凹部に、外付け
の電気結合素子或いは導体パターンによって所望の回路
を形成することにより、様々な特性要求に応じたフィル
タ回路を構成することが可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の諸形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】まず、図１〜８を参照して、本発明の第１
の実施形態について述べる。この第１の実施形態は、誘
電体ブロックに一体的に複数の貫通孔を形成するもので
あり、具体的には、実施例１乃至６を含む。本実施形態
では、複数の貫通孔を有する誘電体フィルタを１つの誘
電体ブロックで形成するので、構造的に単純で、共振器
同士の貼り合わせ等の工程が不要であるという利点があ
る。

【００２３】［実施例１］本実施例の誘電体フィルタに
用いる誘電体共振器は、図１に示すように、１つの誘電
体ブロック１の端面間に２つの貫通孔２が形成され、誘
電体ブロック１の一方の端面１Ａを除いて貫通孔２を含
む表面全体が導電性膜で覆われることにより、他方の端
面１Ｂと４つの側面１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆには外部導
体３が形成されると共に、２つの貫通孔２それぞれの内
面には内部導体４が形成されている。これにより、２つ
の貫通孔２を２本の同軸型共振器の内導体と見做すこと
ができる。外部導体３及び内部導体４は、例えば、一方
の端面１Ａを除き、貫通孔２の内面を含む表面全体に銀
ペーストを塗布して焼き付けることにより形成すれば良
い。尚、前述した従来例と同様、以後、外部導体３が形
成された端面１Ｂを短絡端面、外部導体３が形成されて
いない端面１Ａを開放端面と呼ぶ。

【００２４】誘電体ブロック１の開放端面１Ａ側の上部
には、段差部１２が設けられている。段差部１２には、
電気結合素子を接続するための２つの接続用導体１６
が、それぞれ２つの貫通孔２の上部に位置するように形
成されている。誘電体ブロック１の側面１Ｄと１Ｅに
は、それぞれ側面１Ｆと段差部１２に跨がるように３面
に渡って延在して入出力用電極１７が形成されている。
これら入出力用電極１７は、それぞれ、側面１Ｄ及び１
Ｆの外部導体３、側面１Ｅ及び１Ｆの外部導体３と分離
されることで、外部導体３と電気的に絶縁されている。
段差部１２内には、電気結合素子としての３つのコンデ
ンサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが配置されている。コンデ
ンサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、それぞれ、図１に矢線
で示すように、一方の入出力用電極１７と接続用導体１
６間、接続用導体１６相互間、他方の入出力用電極１７
と接続用導体１６間を接続するように取り付けられてい
る。上述した誘電体ブロック１の側面１Ｃを基準とした
段差部１２の深さは、各コンデンサ１３ａ，１３ｂ，１
３ｃの高さよりも若干大きくすることで、誘電体フィル
タ全体としての高さ寸法を大きくすることなく各コンデ
ンサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃを実装することができる。
また、各貫通孔２の内部導体４とその上部に位置する各
接続用導体１６との間には容量結合が生じる結果、誘電
体フィルタとして２つの減衰極が形成される。減衰量の
大きさや減衰を生じる周波数は、接続用導体１６の面積
や内部導体４との距離によって調整し得る。

【００２５】本実施例では、電気結合素子を誘電体ブロ
ック１自体に設けられた段差部１２内に配置したので、
電気結合素子を接続するための実装スぺースを削減する
ことができる。また、これらを実装するための基板やケ
ースを必要としないので小型・軽量化及び低背化が可能
となる。特に、上述した従来例におけるプリント基板１
０７が不要になる結果、その厚さ寸法（＝０．５ｍｍ）
分だけ低背化される。従って、誘電体共振器径を従来例
と同様とすれば、特性を劣化させずに低背化を行える。

【００２６】また、段差部１２に形成した各接続用導体
１６と内部導体４との間の結合容量を利用して減衰極を
形成することができるので、そのためのコンデンサを別
に設ける必要が無くなり、部品点数を削減することが可
能である。

【００２７】尚、誘電体ブロック１に段差部１２を設け
るには、プレス成形に用いる金型に対応する段差を設け
ても良いし、段差の無い誘電体ブロックを成形した後、
段差部分の切削加工を行っても良い。

【００２８】図２（ａ）に、本実施例の誘電体フィルタ
の等価回路を、図２（ｂ）にその周波数特性を示す。

【００２９】図２（ａ）では、等価回路が図１に示した
誘電体フィルタの各部を含み、誘電体同軸共振器２ａ，
２ｂがそれぞれ異なる共振周波数ｆ１，ｆ２に設定され
ている様子を示している。同図に示すように、それぞれ
各貫通孔２の内部導体４とその上部に位置する各接続用
導体１６との間に、電気的に直列に容量Ｃ４，Ｃ５が形
成されている。図２（ｂ）は、図１に示した誘電体フィ
ルタの周波数特性を、通過帯域付近の周波数（ＭＨｚ）
に対する減衰量（ｄＢ）の関係として示したものであ
る。本実施例の誘電体フィルタでは、図２（ａ）に示し
た容量Ｃ４，Ｃ５が形成される結果、図２（ｂ）に示す
ように、通過帯域の低周波数側に２つの減衰極Ａ，Ｂが
生じている。従って、例えば、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａ
ｌＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌｕｌａｒ）方式の受信側
フィルタとして用いるのに好適なバンドパスフィルタが
得られる。

【００３０】［実施例２］本実施例の誘電体フィルタ
は、電気結合素子としての複数のコンデンサが、絶縁板
１８上に導体パターンによって形成され、図３（ａ）に
矢印で示すように、段差部１２内に絶縁板１８を設置す
ることにより取り付けられている。上述した複数のコン
デンサ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの代わりに後述するコン
デンサアレイ２０を用いた点以外は、実施例１で述べた
のと略同様であり、同様の部分には同一の参照符号を付
してある。

【００３１】この誘電体フィルタは、絶縁板１８の一方
の面１８Ａに略Ｔ字型の複数の導体１９を、図３（ｂ）
に示すように、対向させて形成することで、互いに相隣
り合う各導体１９同士の間に生じる容量結合をコンデン
サとして用いたコンデンサアレイ２０を備えている。コ
ンデンサアレイ２０は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すよ
うに、スルーホール２２によって絶縁板１８の他方の面
（裏面）１８Ｂと導通しており、この裏面１８Ｂに形成
された接続用導体２１を介して、段差部１２内において
電気結合素子の接続用導体１６に接続されている。コン
デンサアレイ２０の容量の大きさは、各導体１９の互い
に対向する部分の面積や間隔によって調整することがで
きる。

【００３２】本実施例においても、電気結合素子として
の複数のコンデンサを含むコンデンサアレイ２０が誘電
体ブロック１の段差部１２内に配置されるので、小型・
低背化が可能となる上に、各接続用導体１６と内部導体
４との間の結合容量を利用して減衰極を形成し得るの
で、その分の部品点数を削減できる。本実施例では、実
施例１における複数（３つ）のコンデンサ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃを一体のコンデンサアレイ２０にすることに
よって、実施例１よりも更に部品点数を減少させること
ができる。

【００３３】［実施例３］図４を参照して、コンデンサ
アレイを用いることなく段差部内に直接、導体パターン
により複数のコンデンサを形成した実施例３について述
べる。この誘電体フィルタは、同図に示すように、段差
部１２内に直接、導体パターンにより各コンデンサ２３
ａ，２３ｂ，２３ｃを形成することで、上述した実施例
２における絶縁板１８等を不要にし、更に部品点数を減
らしたものである。ここで、コンデンサ２３ａ等は、２
つの共振器内導体（内部導体４）を互いに容量結合させ
るためのもので、コンデンサ２３ａ等それぞれの対向す
る部分の面積や間隔によって２つの共振器内導体相互の
容量結合の大きさを調整し得る。また、導体パターンに
よりコンデンサ２３ａ，２３ｂ，２３ｃと同時に形成さ
れる各導体部２４は内部導体４との間で直列容量を形成
するためのもので、実施例１及び２における接続用導体
１６に相当するものである。各導体部２４の面積や内部
導体４との距離によって当該容量の大きさを調整可能で
ある。図示しないが、この実施例に係る誘電体フィルタ
においても、各導体部２４が内部導体４との間で直列容
量を形成するので、上述した実施例１及び２におけるの
と同様の減衰極を持った周波数特性が得られる。

【００３４】［実施例４］図５に、本実施例に係る誘電
体フィルタとして、２段のバンドエリミネーションフィ
ルタを示す。バンドエリミネーションフィルタにおいて
は、誘電体共振器間の結合はインダクタンス結合であ
り、一般に、電気結合素子としてコイル（インダクタ）
が用いられている。本実施例では、上述したコンデンサ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ等の代わりにコイル２５ａ，２
５ｂ，２５ｃを電気結合素子として用いている。これら
電気結合素子としてのコイル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
は、上述した実施例１におけるコンデンサ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃと同様に、段差部１２内に配置され、それぞ
れ、図５に矢線で示すように、一方の入出力用電極１７
と接続用導体１６間、接続用導体１６相互間、他方の入
出力用電極１７と接続用導体１６間を接続するように取
り付けられている。尚、各コイル２５ａ，２５ｂ，２５
ｃとしては、例えば、チップインダクタを用いることが
できる。各接続用導体１６は、内部導体４との間に直列
容量を形成している。また、誘電体ブロック１の開放端
面１Ａに形成された２つの導体２６のそれぞれによっ
て、内部導体４との間に並列容量が形成されている。

【００３５】本実施例においても、電気結合素子として
の複数のコイル２５ａ，２５ｂ，２５ｃが誘電体ブロッ
ク１の段差部１２内に配置されるので、小型・軽量及び
低背化が可能となる上に、各接続用導体１６と内部導体
４との間の結合容量を利用して減衰極を形成し得るの
で、その分の部品点数を削減できる。

【００３６】図６（ａ）に、本実施例の誘電体フィルタ
の等価回路を、図６（ｂ）に、その周波数特性を示す。
図６（ａ）では、等価回路が図５に示した誘電体フィル
タの各部を含んで示されている。同図に示すように、コ
イル２５ａ，２５ｂ，２５ｃがそれぞれインダクタンス
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を構成し、各導体２６と内部導体４と
の結合により並列に容量Ｃ１，Ｃ２が形成されている。
また、各貫通孔２の内部導体４とその上部に位置する各
接続用導体１６との間に、電気的に直列に容量Ｃ３及び
Ｃ４が形成されている。

【００３７】容量Ｃ３及びＣ４が形成される結果、本実
施例に係るバンドエリミネーションフィルタにおいて
は、図６（ｂ）に示すように、２つの減衰極Ｃ，Ｄを生
じ、遮断帯域において大きな減衰量が得られている。
尚、減衰極Ｃ，Ｄを生じる周波数や減衰量の大きさは、
各接続用導体１６の面積や内部導体４との距離によって
調整することができる。

【００３８】［実施例５］本実施例の誘電体フィルタ
は、電気結合素子としての複数のコイルが、絶縁板１８
上に導体パターンによって形成され、図７（ａ）に矢印
で示すように、段差部１２内に絶縁板１８を設置するこ
とにより取り付けられている。上述した複数のコイル２
５ａ，２５ｂ，２５ｃの代わりに後述するコイルアレイ
２７を用いた点以外は、実施例４で述べたのと略同様で
あり、同様の部分には同一の参照符号を付してある。

【００３９】本実施例の誘電体フィルタは、図７（ｂ）
に示すように、絶縁板１８の一方の面１８Ａに、導体パ
タ一ンによって形成された複数のインダクタンスを備え
たコイルアレイ２７を備えている。コイルアレイ２７
は、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、スルーホール
２２によって絶縁板１８の他方の面（裏面）１８Ｂと導
通しており、この裏面１８Ｂに形成された接続用導体２
１を介して、段差部１２内において電気結合素子の接続
用導体１６に接続されている。本実施例においても、コ
イルアレイ２７が誘電体ブロック１の段差部１２内に配
置されるので、小型・低背化が可能となる上に、各接続
用導体１６と内部導体４との間の結合容量を利用して減
衰極を形成し得るので、その分の部品点数を削減でき
る。

【００４０】また、本実施例では、複数のコイル２５
ａ，２５ｂ，２５ｃの代わりに一体的なコイルアレイ２
７を用いているので、実施例４の誘電体フィルタよりも
更に、部品点数を削減することができる。また、予め導
体パタ一ンにより形成する各コイルの巻数（ターン数）
や巻線間隔を調整することにより誘電体フィルタの特性
上要求される所望のインダクタンスを実現したコイルア
レイ２７を、段差部１２に組み込めば良いので、誘電体
フィルタの設計が容易になる上に、製造コストを大幅に
減少させることも可能である。

【００４１】［実施例６］図８を参照して、コイルアレ
イを用いることなく段差部内に直接、導体パターンによ
り複数のコイルを形成した実施例６について述べる。こ
の誘電体フィルタは、同図に示すように、段差部１２内
に直接、導体パターンにより各コイル２８ａ，２８ｂ，
２８ｃを形成することで、上述した実施例５における絶
縁板１８等を不要にし、更に部品点数を減らしたもので
ある。予め導体パタ一ンにより形成する各コイルの巻数
（ターン数）や巻線間隔を調整することにより、誘電体
フィルタの特性上要求される所望のインダクタンスを得
ることができる。また、図８に示すように、導体パター
ンにより各コイル２８ａ，２８ｂ，２８ｃと共に形成さ
れる導体部２９は、内部導体４との間で直列容量を形成
するためのもので、実施例１等における接続用導体１６
に相当するものである。各導体部２９の面積や内部導体
４との距離によって当該容量の大きさを調整可能であ
る。図示しないが、この実施例に係る誘電体フィルタに
おいても、各導体部２９が内部導体４との間で直列容量
を形成するので、上述した実施例４及び５におけるのと
同様の減衰極を持った周波数特性が得られる。

【００４２】次に、図９乃至図１１を参照して、本発明
の第２の実施形態について述べる。

【００４３】この第２の実施形態は、それぞれ誘電体ブ
ロックに１つの貫通孔を形成し、一方の端面（開放端
面）を除いて貫通孔内面をも含む略表面全体を導体膜で
覆った誘電体同軸共振器を２つ組み合わせて用いるもの
であり、具体的には、実施例７及び８を含む。上述した
第１の実施形態では、誘電体フィルタが１つの誘電体ブ
ロックで形成されるのに対し、本実施形態では、２つの
誘電体共振器を貼り合わせる等の工程が必要になるが、
２つの共振器を個々に扱うことができるので、共振周波
数や結合容量の管理を行い易く、全体的な歩留まりも向
上するという利点がある。

【００４４】［実施例７］本実施例の誘電体フィルタ
は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つの誘電体
同軸共振器３５，３７を備え、これら誘電体同軸共振器
３５，３７は、それぞれ異なる共振周波数を有してい
る。誘電体同軸共振器３５は、図９（ａ）に示すよう
に、貫通孔２Ａと段差３２Ａを有する誘電体ブロックか
ら成る。また、誘電体同軸共振器３５は、その誘電体ブ
ロックの４つの側面３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅ，３５Ｆと
一方の端面３５Ｂに形成された外部導体３、貫通孔内面
の内部導体４、側面３５Ｄから段差３２Ａと側面３５Ｆ
の３面に渡って延在するように、且つ外部導体３と電気
的に絶縁されて設けられた入出力用電極３８Ａ、側面３
５Ｅから段差３２Ａの２面に渡って延在するように、且
つ外部導体３と電気的に絶縁されて形成された結合用導
体３９Ａを有している。誘電体同軸共振器３７も、同様
に、貫通孔２Ｂと段差３２Ｂを有する誘電体ブロックか
ら成り、その誘電体ブロックの４つの側面３７Ｃ，３７
Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆと一方の端面３７Ｂに形成された外
部導体３、貫通孔内面の内部導体４、側面３７Ｅから段
差３２Ｂと側面３７Ｆの３面に渡って延在するように、
且つ外部導体３と電気的に絶縁されて設けられた入出力
用電極３８Ｂ、側面３７Ｄから段差３２Ｂの２面に渡っ
て延在するように、且つ外部導体３と電気的に絶縁され
て形成された結合用導体３９Ｂを有している。

【００４５】これら２つの誘電体同軸共振器３５，３７
は、図９（ａ）に矢線で示すように、結合用導体３９Ａ
と３９Ｂ同士、側面３５Ｅに形成された外部導体３と側
面３７Ｄに形成された外部導体３同士が、それぞれ半田
等を用いて接続される。これにより、２つの誘電体同軸
共振器３５，３７は、図９（ｂ）に示すように、側面３
５Ｅと側面３７Ｄが相隣接するように組み合わされ、段
差３２Ａと３２Ｂにより誘電体共振器３５及び３７の双
方に跨がる段差部３２が形成される。入出力用電極３８
Ａと貫通孔２Ａの内部導体４、結合用導体３９Ａと貫通
孔２Ａの内部導体４、入出力用電極３８Ｂと貫通孔２Ｂ
の内部導体４、結合用導体３９Ｂと貫通孔２Ｂの内部導
体４は、それぞれ容量結合して図１０（ａ）に示すよう
なＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を構成し、同図に示すような
バンドパスフィルタを構成する。

【００４６】このように、本実施例（本実施形態）で
は、結合用導体３９Ａ，３９Ｂと貫通孔２Ａ，２Ｂの各
内部導体４との容量結合等を利用しているので、上述し
た第１の実施形態におけるような結合素子としてのコン
デンサ等は必要としない。本実施例では、減衰極を形成
するための素子として、段差部３２内にコンデンサ４３
ａ及び４３ｂが配置され、図９（ｂ）に矢線で示すよう
に、入出力用電極３８Ａと結合用導体３９Ａ間にコンデ
ンサ４３ａが、入出力用電極３８Ｂと結合用導体３９Ｂ
間にコンデンサ４３ｂが、それぞれ接続されている。こ
のように、減衰極を形成するために、２つのコンデンサ
４３ａと４３ｂが設けられ、図１０（ａ）に示すよう
に、それぞれ容量Ｃ５，Ｃ６を構成する結果、本実施例
に係るバンドパスフィルタにおいては、図１０（ｂ）に
示すように、通過帯域の低周波数側に２つの減衰極Ｅ，
Ｆを有する周波数特性が得られる。

【００４７】［実施例８］本実施例は、図９（ｂ）に破
線で示すように、実施例７におけるコンデンサ４３ａ及
び４３ｂの代わりに、段差部３２内にコイル４４ａ及び
４４ｂが配置され、入出力用電極３８Ａと結合用導体３
９Ａ間にコイル４４ａが、入出力用電極３８Ｂと結合用
導体３９Ｂ間にコイル４４ｂが、それぞれ接続されてい
る。このように、本実施例のバンドパスフィルタでは、
減衰極を形成するために、２つのコイル４４ａと４４ｂ
が設けられ、図１１（ａ）に示すように、それぞれイン
ダクタンスＬ１，Ｌ２を構成する結果、図１１（ｂ）に
示すように、通過帯域の高周波数側に２つの減衰極Ｇ，
Ｈを有する周波数特性が得られる。

【００４８】尚、図示しないが、複数のコンデンサ４３
ａ，４３ｂまたはコイル４４ａ，４４ｂの代わりに第１
の実施形態で述べたコンデンサアレイ２０やコイルアレ
イ２７を用いれば、さらに部品点数を削減することがで
きる。

【００４９】次に、図１２を参照して、本発明の第３の
実施形態について述べる。

【００５０】この第３の実施形態は、誘電体同軸共振器
を２つ組み合わせて用いる点は、上述した第２の実施形
態と同様である。しかしながら、本実施形態では、上述
した第１の実施形態と同様に、段差部内に形成された接
続用導体と内部導体との結合を直列容量として用いるこ
とにより、周波数特性における減衰極を得るものであ
り、具体的には、実施例９により具現される。

【００５１】［実施例９］本実施例の誘電体フィルタ
は、図１２に示すように、２つの誘電体同軸共振器３５
´，３７´を備え、これら誘電体同軸共振器３５´，３
７´は、それぞれ異なる共振周波数を有している。誘電
体同軸共振器３５´は、図１２に示すように、貫通孔２
Ａと段差３２´Ａを有する誘電体ブロックから成る。ま
た、誘電体同軸共振器３５´は、その誘電体ブロックの
４つの側面３５´Ｃ，３５´Ｄ，３５´Ｅ，３５´Ｆと
一方の端面３５´Ｂに形成された外部導体３、貫通孔内
面の内部導体４、側面３５´Ｄから段差３２´Ａと側面
３５´Ｆの３面に渡って延在するように、且つ外部導体
３と電気的に絶縁されて設けられた入出力用電極３８´
Ａを有している。誘電体同軸共振器３７´も、同様に、
貫通孔２Ｂと段差３２´Ｂを有する誘電体ブロックから
成り、その誘電体ブロックの４つの側面３７´Ｃ，３７
´Ｄ，３７´Ｅ，３７´Ｆと一方の端面３７´Ｂに形成
された外部導体３、貫通孔内面の内部導体４、側面３７
´Ｅから段差３２´Ｂと側面３７´Ｆの３面に渡って延
在するように、且つ外部導体３と電気的に絶縁されて設
けられた入出力用電極３８´Ｂを有している。尚、本実
施例の誘電体フィルタは、実施例７及び８の誘電体フィ
ルタと異なり、結合用導体は備えておらず、後述するよ
うに、外付けのコイルのみで共振器間の結合を得てい
る。

【００５２】これら２つの誘電体同軸共振器３５´，３
７´は、側面３５´Ｅに形成された外部導体３と側面３
７´Ｄに形成された外部導体３同士が半田等を用いて接
続されることにより、図１２に示すように、側面３５´
Ｅと側面３７´Ｄが相隣接するように組み合わされ、段
差３２´Ａと３２´Ｂにより誘電体共振器３５´及び３
７´の双方に跨がる段差部３２´が形成される。

【００５３】段差部３２´内には、図１２に示すよう
に、電気結合素子の接続用導体１６が２つ形成されてい
る。また、誘電体同軸共振器３５´，３７´の開放端面
３５´Ａ，３７´Ａには、それぞれ導体４５が形成さ
れ、各内部導体４との間に並列容量が形成される。段差
部３２´内には、３つのコイル４６ａ，４６ｂ，４６ｃ
が配置され、図１２に矢線で示すように、入出力用電極
３８´Ａと接続用導体１６間にコイル４６ａが、接続用
導体１６相互間にコイル４６ｂが、入出力用電極３８´
Ｂと接続用導体１６間にコイル４６ｃが、それぞれ接続
されている。これにより、図５に示したのと同様なバン
ドエリミネーションフィルタが構成される。

【００５４】尚、図示しないが、複数のコイル４６ａ，
４６ｂ，４６ｃの代わりに実施例５で述べたコイルアレ
イ２７を用いれば、さらに部品点数を削減することがで
きる。

【００５５】以上、本発明を特定の実施形態について述
べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許
請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態
についても適用される。

【００５６】例えば、上述した実施形態では、誘電体ブ
ロックの端面間に貫通孔を形成した誘電体フィルタに適
用したが、本発明は、誘電体ブロックの端面間に非貫通
孔を有するものにも同様に適用し得る。ここで、非貫通
孔とは、誘電体ブロックの両端面の一方には貫通してお
り、他方は塞がれているような形状のものをいう。この
ような非貫通孔を有するものであっても、当該誘電体ブ
ロックに形成した凹部に電気結合素子を取り付けること
により、小型・軽量及び低背化が可能である。また、凹
部に電気結合素子を接続するための導体を設け、この接
続用導体と誘電体ブロックの非貫通孔の内部導体との結
合を直列容量として用いることにより、部品点数を削減
し得る。

【００５７】更に、上述した実施形態では、誘電体ブロ
ック或いは誘電体共振器の開放端面側の端部に設けられ
た段差により凹部を形成したが、凹部の位置や形状は上
述したものに限られない。例えば、誘電体ブロック又は
誘電体共振器の開放端面から離れた位置に溝を設け、当
該溝により誘電体ブロック等の上面に形成される凹部に
電気結合素子を取り付けるようにしても良い。要は、誘
電体ブロック等に形成された凹部に電気結合素子を取り
付けることで、従来技術で必要とされた基板上の実装ス
ペースを不要にでき、フィルタの小型・軽量及び低背化
が可能となれば良い。

【００５８】また、実施例１乃至９では、説明を簡単に
するために、２段のバンドパスフィルタまたは２段のバ
ンドエリミネーションフィルタについて述べたが、３
段、４段など更に多段であっても構わない。更に、共振
器構造からの入出力を得る回路構成も開示したものに限
られない。例えば、各コンデンサやコイル、コンデンサ
アレイ、コイルアレイは混在していても構わない。この
ように、段差部内に形成する回路構成はフィルタ回路の
様々な特性要求に応じて適宜設計することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誘電体ブロック又は誘電体共振器に形成された凹部に電
気結合素子を配置するので、実装基板が不要となり、そ
の分、小型・軽量及び低背化が可能となる。しかも、部
品点数が減少されていることにより、生産性の向上と低
コスト化を実現できる。加えて、誘電体ブロック等の凹
部に、外付けの電気結合素子或いは導体パターンによっ
て所望の回路を形成し得るので、様々な特性要求に応じ
たフィルタ回路を構成することができる。

【００６０】また、請求項２乃至４又は６及び７記載の
発明によれば、更に、誘電体共振器の内部導体と凹部に
形成された導体との間に生じる容量によって、別付けの
コンデンサ等を用いることなく、減衰極を持った周波数
特性を備える誘電体フィルタを構成することができる。
従って、高減衰量を確保し得る誘電体フィルタをより安
価に提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る誘電体フィルタの構成
を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示した誘電体フィルタの等価回路と周波
数特性を示す図であり、（ａ）がその等価回路、（ｂ）
がその周波数特性を示す。

【図３】本発明の実施例２に係る誘電体フィルタの構成
を示す図であり、（ａ）はその誘電体フィルタ全体の構
成を示す分解斜視図、（ｂ）は絶縁板を表から見た斜視
図、（ｃ）は絶縁板を裏から見た斜視図である。

【図４】本発明の実施例３に係る誘電体フィルタの構成
を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施例４に係る誘電体フィルタの構成
を示す分解斜視図である。

【図６】図５に示した誘電体フィルタの等価回路と周波
数特性を示す図であり、（ａ）がその等価回路、（ｂ）
がその周波数特性を示す。

【図７】本発明の実施例５に係る誘電体フィルタの構成
を示す図であり、（ａ）はその誘電体フィルタ全体の構
成を示す分解斜視図、（ｂ）は絶縁板を表から見た斜視
図、（ｃ）は絶縁板を裏から見た斜視図である。

【図８】本発明の実施例６に係る誘電体フィルタの構成
を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施例７及び８に係る誘電体フィルタ
の構成を示す図であり、（ａ）は２つの誘電体共振器を
貼り合わせる前の状態を示す図、（ｂ）は２つの誘電体
共振器を貼り合わせた後の状態を示す分解斜視図であ
る。

【図１０】図９に示した誘電体フィルタのうち、実施例
７に係る誘電体フィルタの等価回路と周波数特性を示す
図であり、（ａ）がその等価回路、（ｂ）がその周波数
特性を示す。

【図１１】図９に示した誘電体フィルタのうち、実施例
８に係る誘電体フィルタの等価回路と周波数特性を示す
図であり、（ａ）がその等価回路、（ｂ）がその周波数
特性を示す。

【図１２】本発明の実施例９に係る誘電体フィルタの構
成を示す分解斜視図である。

【図１３】従来の誘電体フィルタの構成を示す分解斜視
図である。

【図１４】図１３に示した従来の誘電体フィルタの等価
回路と周波数特性を示す図であり、（ａ）がその等価回
路、（ｂ）がその周波数特性を示す。

【符号の説明】

１誘電体ブロック１Ａ開放端面１Ｂ短絡端面１Ｃ側面１Ｄ側面１Ｅ側面１Ｆ側面２貫通孔２Ａ貫通孔２Ｂ貫通孔２ａ誘電体同軸共振器２ｂ誘電体同軸共振器３外部導体４内部導体１２段差部１３ａコンデンサ１３ｂコンデンサ１３ｃコンデンサ１６接続用導体１７入出力用電極１８絶縁板１８Ａ絶縁板の一方の面１８Ｂ絶縁板の他方の面（裏面）１９導体２０コンデンサアレイ２１接続用導体２２スルーホール２３ａコンデンサ２３ｂコンデンサ２３ｃコンデンサ２４導体部２５ａコイル２５ｂコイル２５ｃコイル２６導体２７コイルアレイ２８ａコイル２８ｂコイル２８ｃコイル２９導体部３２段差部３２Ａ段差３２Ｂ段差３５誘電体同軸共振器３５´ 誘電体同軸共振器３５Ａ開放端面３５Ｂ短絡端面３５Ｃ側面３５Ｄ側面３５Ｅ側面３５Ｆ側面３７誘電体同軸共振器３７´ 誘電体同軸共振器３７Ａ開放端面３７Ｂ短絡端面３７Ｃ側面３７Ｄ側面３７Ｅ側面３７Ｆ側面３８Ａ入出力用電極３８´Ａ入出力用電極３８Ｂ入出力用電極３８´Ｂ入出力用電極３９Ａ結合用導体３９Ｂ結合用導体４３ａコンデンサ４３ｂコンデンサ４４ａコイル４４ｂコイル４５導体４６ａコイル４６ｂコイル４６ｃコイル１０１誘電体同軸共振器１０２貫通孔１０３外部導体１０４内部導体１０５短絡端面１０６開放端面１０７プリント基板１０８接地導体１０９導体パターン１１０入出力端子１１１接地端子１１２端子ピン１１３ａコンデンサ１１３ｂコンデンサ１１３ｃコンデンサ１１４金属製ケースＣ１容量（キャパシタンス）Ｃ２容量（キャパシタンス）Ｃ３容量（キャパシタンス）Ｃ４容量（キャパシタンス）Ｃ５容量（キャパシタンス）Ｃ６容量（キャパシタンス）Ｌ１インダクタンスＬ２インダクタンスＬ３インダクタンスＡ減衰極Ｂ減衰極Ｃ減衰極Ｄ減衰極Ｅ減衰極Ｆ減衰極Ｇ減衰極Ｈ減衰極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体ブロックの端面間に少なくとも１
つの孔を設け、該孔の内面に設けた内部導体と、前記誘
電体ブロックの少なくとも側面に設けた外部導体とを有
する誘電体共振器に一対の入出力電極をそれぞれ電気結
合素子により接続してなる誘電体フィルタにおいて、前
記誘電体ブロックに凹部を形成し、該凹部内に前記電気
結合素子を配置したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】請求項１記載の誘電体フィルタにおい
て、更に、前記凹部内に前記電気結合素子を接続する接
続用導体を設け、該接続用導体と前記内部導体との結合
を直列容量として用いたことを特微とする誘電体フィル
タ。
【請求項３】請求項２記載の誘電体フィルタにおい
て、前記電気結合素子は、絶縁板上に導体パターンによ
って形成され、該絶縁板を前記凹部内に設置することに
より該凹部内に配置されることを特微とする誘電体フィ
ルタ。
【請求項４】請求項２記載の誘電体フィルタにおい
て、前記電気結合素子及び前記接続用導体は、前記凹部
内に形成された導体パターンから成ることを特微とする
誘電体フィルタ。
【請求項５】誘電体ブロックの端面間に設けた孔と、
該孔の内面に設けた内部導体と、前記誘電体ブロックの
少なくとも側面に設けた外部導体とを有する誘電体共振
器を前記側面のうち一の側面同士が隣接するように少な
くとも２個組み合わせて一対の入出力電極にそれぞれ電
気結合素子を介して接続してなる誘電体フィルタにおい
て、前記少なくとも２個の誘電体共振器の双方に跨がる
凹部を形成し、該凹部内に前記電気結合素子を配置した
ことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項６】請求項５記載の誘電体フィルタにおい
て、更に、前記凹部内に前記電気結合素子を接続する接
続用導体を設け、該接続用導体と前記内部導体との結合
を直列容量として用いたことを特微とする誘電体フィル
タ。
【請求項７】請求項５又は６記載の誘電体フィルタに
おいて、前記電気結合素子は、絶縁板上に導体パターン
によって形成され、該絶縁板を前記凹部内に設置するこ
とにより該凹部内に配置されることを特微とする誘電体
フィルタ。