JPH118501A - 誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 - Google Patents
誘電体フィルタ、送受共用器および通信機Info
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- JPH118501A JPH118501A JP10077197A JP7719798A JPH118501A JP H118501 A JPH118501 A JP H118501A JP 10077197 A JP10077197 A JP 10077197A JP 7719798 A JP7719798 A JP 7719798A JP H118501 A JPH118501 A JP H118501A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
-
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- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
-
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- H01P7/10—Dielectric resonators
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 互いに略同一形状の電極非形成部を対向させ
て誘電体板の両主面に電極を形成して、前記対向する電
極非形成部で挟設される領域を共振領域とし、該共振領
域に結合する結合部材を設け、前記共振領域および前記
結合部材の周囲に空間を形成するキャビティを設けて成
る誘電体フィルタにおいて、キャビティの一部である誘
電体板の両主面の電極による導波路におけるパラレルプ
レートモードの伝搬を防止する。 【解決手段】 誘電体板３の両主面に電極非形成部４
ａ，４ｂ，４ｃなどを対向させて電極を形成することに
よって、電極非形成部で挟まれる部分を共振領域として
構成し、基板６の上面にマイクロストリップ線路９，１
０を設けるとともに、このマイクロストリップ線路９，
１０から一定間隔を隔てて電極１１を形成し、基板６の
両主面の電極間を導通させるスルーホール１３を配列す
る。
て誘電体板の両主面に電極を形成して、前記対向する電
極非形成部で挟設される領域を共振領域とし、該共振領
域に結合する結合部材を設け、前記共振領域および前記
結合部材の周囲に空間を形成するキャビティを設けて成
る誘電体フィルタにおいて、キャビティの一部である誘
電体板の両主面の電極による導波路におけるパラレルプ
レートモードの伝搬を防止する。 【解決手段】 誘電体板３の両主面に電極非形成部４
ａ，４ｂ，４ｃなどを対向させて電極を形成することに
よって、電極非形成部で挟まれる部分を共振領域として
構成し、基板６の上面にマイクロストリップ線路９，１
０を設けるとともに、このマイクロストリップ線路９，
１０から一定間隔を隔てて電極１１を形成し、基板６の
両主面の電極間を導通させるスルーホール１３を配列す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯や
ミリ波帯で用いられる誘電体フィルタと、それを用いた
送受共用器および通信機に関するものである。
ミリ波帯で用いられる誘電体フィルタと、それを用いた
送受共用器および通信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、大容量でかつ高速な通信シス
テムの要求に伴ってマイクロ波帯からミリ波帯へ使用周
波数帯域が拡大されようとしている。特に準ミリ波帯は
無線ＬＡＮ、携帯ＴＶ電話、次世代衛星放送など様々な
システムでの利用が検討されている。それに伴い、フィ
ルタも小型、安価で平面回路実装性に優れたものが要求
されている。そこで本願の発明者らは１９９６年電子情
報通信学会総合大会Ｃ−１２１「平面回路型誘電体共振
器を用いた準ミリ波バンドパスフィルタ」を提案した。
テムの要求に伴ってマイクロ波帯からミリ波帯へ使用周
波数帯域が拡大されようとしている。特に準ミリ波帯は
無線ＬＡＮ、携帯ＴＶ電話、次世代衛星放送など様々な
システムでの利用が検討されている。それに伴い、フィ
ルタも小型、安価で平面回路実装性に優れたものが要求
されている。そこで本願の発明者らは１９９６年電子情
報通信学会総合大会Ｃ−１２１「平面回路型誘電体共振
器を用いた準ミリ波バンドパスフィルタ」を提案した。
【０００３】ここで、その誘電体フィルタの構造を分解
斜視図として図８に示す。同図において３は誘電体板で
あり、その両主面に所定寸法の円形の電極非形成部を対
向させて電極を形成している。図中の１は誘電体板３の
図における上面の電極であり、４ａ，４ｂはその電極非
形成部を示している。６は基板、７は枠体であり、共に
εｒ＝７．３のセラミックスから成り、基板６の下面と
その上面の枠体７からはみ出る部分および枠体７の周囲
に電極を形成して下部ケースを構成している。８はカバ
ーであり、εｒ＝７．３のセラミックスから成り、電極
１に接する面および周面に電極を形成している。基板６
の上面には入出力端子としてのマイクロストリップ線路
を形成している。９はその一方のマイクロストリップ線
路である。そして、これらのマイクロストリップ線路に
プローブ１９，２０を接続している。
斜視図として図８に示す。同図において３は誘電体板で
あり、その両主面に所定寸法の円形の電極非形成部を対
向させて電極を形成している。図中の１は誘電体板３の
図における上面の電極であり、４ａ，４ｂはその電極非
形成部を示している。６は基板、７は枠体であり、共に
εｒ＝７．３のセラミックスから成り、基板６の下面と
その上面の枠体７からはみ出る部分および枠体７の周囲
に電極を形成して下部ケースを構成している。８はカバ
ーであり、εｒ＝７．３のセラミックスから成り、電極
１に接する面および周面に電極を形成している。基板６
の上面には入出力端子としてのマイクロストリップ線路
を形成している。９はその一方のマイクロストリップ線
路である。そして、これらのマイクロストリップ線路に
プローブ１９，２０を接続している。
【０００４】このような構成によって、電極非形成部で
挟まれる誘電体板３の一部がＴＥ０１０モードの誘電体
共振器として作用し、この隣接する共振器間が電磁界結
合するとともに、それぞれの共振器がプローブ１９，２
０と電磁界結合する。
挟まれる誘電体板３の一部がＴＥ０１０モードの誘電体
共振器として作用し、この隣接する共振器間が電磁界結
合するとともに、それぞれの共振器がプローブ１９，２
０と電磁界結合する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の誘電
体フィルタの構造では、基板６の両主面に電極を形成し
た領域が導波路を構成するため、この導波路とマイクロ
ストリップ線路とが結合して、いわゆるパラレルプレー
トモードによって基板６内部を信号が伝搬することにな
る。そのためフィルタの減衰特性およびスプリアス特性
が劣化するおそれがあった。
体フィルタの構造では、基板６の両主面に電極を形成し
た領域が導波路を構成するため、この導波路とマイクロ
ストリップ線路とが結合して、いわゆるパラレルプレー
トモードによって基板６内部を信号が伝搬することにな
る。そのためフィルタの減衰特性およびスプリアス特性
が劣化するおそれがあった。
【０００６】そのため、図８にも示しているように、マ
イクロストリップ線路９の近傍に、基板６の両主面の電
極間を導通させるスルーホール１３を形成して、基板６
の両主面の電極により構成される導波路とマイクロスト
リップ線路との結合を絶つようにしているが、所定の要
求特性を満足するには不十分となる場合があった。ま
た、セラミックス基板に高精度な孔を開けることは容易
ではないため、マイクロストリップ線路を設ける基板の
材料としてセラミックスを用いる場合には製造コストも
嵩む。しかも基板６の比誘電率が高い場合には、管内波
長が短くなるので、複数のスルーホールを配列形成する
場合に、そのピッチを短くして多数のスルーホールを設
ける必要が生じる。更に、上記基板がセラミックスであ
れば、その厚みは０．２〜０．５ｍｍと薄いため、ハン
ドリングが悪いという問題があった。
イクロストリップ線路９の近傍に、基板６の両主面の電
極間を導通させるスルーホール１３を形成して、基板６
の両主面の電極により構成される導波路とマイクロスト
リップ線路との結合を絶つようにしているが、所定の要
求特性を満足するには不十分となる場合があった。ま
た、セラミックス基板に高精度な孔を開けることは容易
ではないため、マイクロストリップ線路を設ける基板の
材料としてセラミックスを用いる場合には製造コストも
嵩む。しかも基板６の比誘電率が高い場合には、管内波
長が短くなるので、複数のスルーホールを配列形成する
場合に、そのピッチを短くして多数のスルーホールを設
ける必要が生じる。更に、上記基板がセラミックスであ
れば、その厚みは０．２〜０．５ｍｍと薄いため、ハン
ドリングが悪いという問題があった。
【０００７】この発明の目的は上述の各種問題を解消し
た誘電体フィルタと、それを用いた送受共用器および通
信機を提供することにある。
た誘電体フィルタと、それを用いた送受共用器および通
信機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、互いに略同
一形状の電極非形成部を対向させて誘電体板の両主面に
電極を形成して、前記対向する電極非形成部で挟設され
る領域を共振領域とし、該共振領域に結合する結合部材
を設け、前記共振領域および前記結合部材の周囲に空間
を形成するキャビティを設けて成る誘電体フィルタにお
いて、基板の両主面に電極を形成して成る導波路におけ
る信号の伝搬を確実に阻止するために、請求項１に記載
のとおり、前記キャビティの一部を、誘電体板または絶
縁体板の両主面に電極を形成した基板で構成するととも
に、該基板の、前記誘電体板の電極に接する箇所または
前記誘電体板の電極に接する他の導電体に接する箇所に
沿って、前記基板の両主面の電極間を導通させる複数の
導体路を形成する。
一形状の電極非形成部を対向させて誘電体板の両主面に
電極を形成して、前記対向する電極非形成部で挟設され
る領域を共振領域とし、該共振領域に結合する結合部材
を設け、前記共振領域および前記結合部材の周囲に空間
を形成するキャビティを設けて成る誘電体フィルタにお
いて、基板の両主面に電極を形成して成る導波路におけ
る信号の伝搬を確実に阻止するために、請求項１に記載
のとおり、前記キャビティの一部を、誘電体板または絶
縁体板の両主面に電極を形成した基板で構成するととも
に、該基板の、前記誘電体板の電極に接する箇所または
前記誘電体板の電極に接する他の導電体に接する箇所に
沿って、前記基板の両主面の電極間を導通させる複数の
導体路を形成する。
【０００９】これにより、誘電体板に構成される共振領
域およびその共振領域に結合する結合部材周囲の共振領
域としての空間が制限され、この空間と、基板の両主面
の電極による導波路とは遮断され、その導波路への信号
の伝搬がなくなる。その結果フィルタの減衰特性および
スプリアス特性が改善される。
域およびその共振領域に結合する結合部材周囲の共振領
域としての空間が制限され、この空間と、基板の両主面
の電極による導波路とは遮断され、その導波路への信号
の伝搬がなくなる。その結果フィルタの減衰特性および
スプリアス特性が改善される。
【００１０】前記基板にマイクロストリップ線路から成
る入出力端子を設ける場合、請求項２に記載のとおり、
そのマイクロストリップ線路の両側に該マイクロストリ
ップ線路の２〜３倍離れた両側で、基板の両主面の電極
間を導通させる複数の導体路を設ける。これにより基板
の両主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路
との結合を十分に抑えることができる。
る入出力端子を設ける場合、請求項２に記載のとおり、
そのマイクロストリップ線路の両側に該マイクロストリ
ップ線路の２〜３倍離れた両側で、基板の両主面の電極
間を導通させる複数の導体路を設ける。これにより基板
の両主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路
との結合を十分に抑えることができる。
【００１１】また、前記導体路の配列ピッチを、請求項
３に記載のとおり、誘電体フィルタの中心周波数におけ
る管内波長の１／４以下にする。これにより、配列され
ている導体路が、基板内を伝搬する信号に対して導体壁
として作用し、シールド効果が高まる。
３に記載のとおり、誘電体フィルタの中心周波数におけ
る管内波長の１／４以下にする。これにより、配列され
ている導体路が、基板内を伝搬する信号に対して導体壁
として作用し、シールド効果が高まる。
【００１２】またこの発明では、上記誘電体フィルタを
送信フィルタと受信フィルタのいずれか一方または両方
に用い、送信フィルタを送信信号入力ポートと入出力ポ
ートとの間に設け、受信フィルタを受信信号出力ポート
と入出力ポートとの間に設けて送受共用器を構成する。
送信フィルタと受信フィルタのいずれか一方または両方
に用い、送信フィルタを送信信号入力ポートと入出力ポ
ートとの間に設け、受信フィルタを受信信号出力ポート
と入出力ポートとの間に設けて送受共用器を構成する。
【００１３】本願発明によれば、減衰特性およびスプリ
アス特性が改善された誘電体フィルタを用いて、分岐特
性に優れた送受共用器を得ることができる。
アス特性が改善された誘電体フィルタを用いて、分岐特
性に優れた送受共用器を得ることができる。
【００１４】さらに、この発明では上記送受共用器の送
信信号入力ポートに送信回路を接続し、送受共用器の受
信信号出力ポートに受信回路を接続し、送受共用器の入
出力ポートにアンテナを接続して通信機を構成する。
信信号入力ポートに送信回路を接続し、送受共用器の受
信信号出力ポートに受信回路を接続し、送受共用器の入
出力ポートにアンテナを接続して通信機を構成する。
【００１５】
【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〜図４を参照して説明す
る。
誘電体フィルタの構成を図１〜図４を参照して説明す
る。
【００１６】図１は誘電体フィルタの分解斜視図であ
る。同図において３は厚さ１．０ｍｍ、εｒ＝３０の誘
電体板であり、その図における上面に４ａ，４ｂ，４ｃ
で示す電極非形成部を有する電極１を形成している。誘
電体板３の下面には電極非形成部４ａ，４ｂ，４ｃにそ
れぞれ対向する同一形状の電極非形成部を有する電極を
形成している。これにより、対向した電極非形成部をＴ
Ｅ０１０モードの誘電体共振器として構成している。図
中の６は厚さ０．３ｍｍ、εｒ＝３．５のＢＴレジンか
ら成る基板であり、その下面の略全面に電極を形成する
とともに、上面の一部に電極１１を形成している。また
この基板６の上面には一部をプローブ（結合部材）とす
るマイクロストリップ線路９，１０を形成している。こ
の基板６の図における上面には金属から成る枠体７を基
板６の上面の電極１１に接合している。また図中の８は
金属から成るカバーであり、このカバーの周縁部が誘電
体板３の周縁部で上面の電極１に接合する。
る。同図において３は厚さ１．０ｍｍ、εｒ＝３０の誘
電体板であり、その図における上面に４ａ，４ｂ，４ｃ
で示す電極非形成部を有する電極１を形成している。誘
電体板３の下面には電極非形成部４ａ，４ｂ，４ｃにそ
れぞれ対向する同一形状の電極非形成部を有する電極を
形成している。これにより、対向した電極非形成部をＴ
Ｅ０１０モードの誘電体共振器として構成している。図
中の６は厚さ０．３ｍｍ、εｒ＝３．５のＢＴレジンか
ら成る基板であり、その下面の略全面に電極を形成する
とともに、上面の一部に電極１１を形成している。また
この基板６の上面には一部をプローブ（結合部材）とす
るマイクロストリップ線路９，１０を形成している。こ
の基板６の図における上面には金属から成る枠体７を基
板６の上面の電極１１に接合している。また図中の８は
金属から成るカバーであり、このカバーの周縁部が誘電
体板３の周縁部で上面の電極１に接合する。
【００１７】図２は図１に示した基板６の平面図であ
る。図２において、マイクロストリップ線路９，１０の
線路幅は０．６２ｍｍであり、その特性インピーダンス
を５０Ωとしている。またマイクロストリップ線路９，
１０の根元部には線路幅０．６２ｍｍの２倍の間隔を隔
てて、その両側に電極１１を配置している。そして、電
極１１の内側の端縁部、すなわち図１に示した枠体７を
接合する箇所と、マイクロストリップ線路９，１０の根
元部の両側に、誘電体板の下面側の電極と上面側の電極
１１とを導通させる複数のスルーホール１３を所定のピ
ッチで配列している。これらのスルーホール１３の経は
０．３ｍｍであり、その配列ピッチは１ｍｍである。こ
こではフィルタの中心周波数は２０ＧＨｚであり、管内
波長λｇ≒８ｍｍであるため、上記配列ピッチはλｇ／
４より十分小さな値である。このように、枠体７に接す
る箇所およびマイクロストリップ線路の根元部の両側に
複数のスルーホール１３を配列したことにより、基板６
の両主面に形成した電極の対向する領域により構成され
る導波路とマイクロストリップ線路９，１０とは結合せ
ず、上記導波路への信号の伝搬がないため、減衰特性お
よびスプリアス特性の劣化が防止できる。
る。図２において、マイクロストリップ線路９，１０の
線路幅は０．６２ｍｍであり、その特性インピーダンス
を５０Ωとしている。またマイクロストリップ線路９，
１０の根元部には線路幅０．６２ｍｍの２倍の間隔を隔
てて、その両側に電極１１を配置している。そして、電
極１１の内側の端縁部、すなわち図１に示した枠体７を
接合する箇所と、マイクロストリップ線路９，１０の根
元部の両側に、誘電体板の下面側の電極と上面側の電極
１１とを導通させる複数のスルーホール１３を所定のピ
ッチで配列している。これらのスルーホール１３の経は
０．３ｍｍであり、その配列ピッチは１ｍｍである。こ
こではフィルタの中心周波数は２０ＧＨｚであり、管内
波長λｇ≒８ｍｍであるため、上記配列ピッチはλｇ／
４より十分小さな値である。このように、枠体７に接す
る箇所およびマイクロストリップ線路の根元部の両側に
複数のスルーホール１３を配列したことにより、基板６
の両主面に形成した電極の対向する領域により構成され
る導波路とマイクロストリップ線路９，１０とは結合せ
ず、上記導波路への信号の伝搬がないため、減衰特性お
よびスプリアス特性の劣化が防止できる。
【００１８】図３は図１に示した誘電体フィルタの組み
立て後の長手方向の断面図である。同図に示すように、
誘電体板３の下面には、上面の電極非形成部４ａ，４
ｂ，４ｃに対向する電極非形成部５ａ，５ｂ，５ｃを有
する電極２を形成している。これらの対向する電極非形
成部４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃによって誘電
体板３に３つの共振領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃを構成
している。基板６の下面には略全面に電極１２を形成し
ている。この電極１２と基板６の上面の電極１１とはス
ルーホール１３を介して導通しているため、電極１２，
枠体７、およびカバー８が共振領域１４ａ，１４ｂ，１
４ｃおよび結合部材としてのマイクロストリップ線路
９，１０の周囲を覆うキャビティとして作用する。共振
領域１４ａ，１４ｃによる２つの共振器は結合部材とし
てのマイクロストリップ線路９，１０とそれぞれ電磁界
結合し、また共振領域１４ａ，１４ｂによる２つの共振
器間および１４ｂ，１４ｃによる２つの共振器間はそれ
ぞれ電磁界結合し、３つの共振器から成る３段の帯域通
過フィルタを構成する。
立て後の長手方向の断面図である。同図に示すように、
誘電体板３の下面には、上面の電極非形成部４ａ，４
ｂ，４ｃに対向する電極非形成部５ａ，５ｂ，５ｃを有
する電極２を形成している。これらの対向する電極非形
成部４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃによって誘電
体板３に３つの共振領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃを構成
している。基板６の下面には略全面に電極１２を形成し
ている。この電極１２と基板６の上面の電極１１とはス
ルーホール１３を介して導通しているため、電極１２，
枠体７、およびカバー８が共振領域１４ａ，１４ｂ，１
４ｃおよび結合部材としてのマイクロストリップ線路
９，１０の周囲を覆うキャビティとして作用する。共振
領域１４ａ，１４ｃによる２つの共振器は結合部材とし
てのマイクロストリップ線路９，１０とそれぞれ電磁界
結合し、また共振領域１４ａ，１４ｂによる２つの共振
器間および１４ｂ，１４ｃによる２つの共振器間はそれ
ぞれ電磁界結合し、３つの共振器から成る３段の帯域通
過フィルタを構成する。
【００１９】図４は第１の実施形態に係る誘電体フィル
タの広帯域スプリアス特性を示す図である。従来の誘電
体フィルタの広帯域特性では、基板の両主面に挟まれる
導波路を伝搬するパラレルプレートモードはカットオフ
がないため、このパラレルプレートモードは図９に示し
たＨＥ１１０モードより低い周波数でも伝搬する。特に
９〜１１ＧＨｚでの減衰は１０ｄＢ前後の値しか得られ
ない。これに対して、図４に示す広帯域特性では、９〜
１１ＧＨｚでの減衰は５０ｄＢ以上得られ、図９に示し
た従来の誘電体フィルタに比較して低く抑えられている
ことが判る。たとえば、１０ＧＨｚの発振回路の出力信
号を逓倍して２０ＧＨｚの信号を得るような場合、逓倍
回路の出力信号には、１０ＧＨｚ信号が含まれることに
なるが、この第１の実施形態に係るフィルタを逓倍回路
の出力に挿入すれば、１０ＧＨｚ信号を十分に抑圧する
ことができる。なお、ＨＥ１１０，ＨＥ２１０，ＨＥ３
１０，ＴＥ１１０モードは共振器内で発生する共振モー
ドであり、レスポンスレベルは低くならない。
タの広帯域スプリアス特性を示す図である。従来の誘電
体フィルタの広帯域特性では、基板の両主面に挟まれる
導波路を伝搬するパラレルプレートモードはカットオフ
がないため、このパラレルプレートモードは図９に示し
たＨＥ１１０モードより低い周波数でも伝搬する。特に
９〜１１ＧＨｚでの減衰は１０ｄＢ前後の値しか得られ
ない。これに対して、図４に示す広帯域特性では、９〜
１１ＧＨｚでの減衰は５０ｄＢ以上得られ、図９に示し
た従来の誘電体フィルタに比較して低く抑えられている
ことが判る。たとえば、１０ＧＨｚの発振回路の出力信
号を逓倍して２０ＧＨｚの信号を得るような場合、逓倍
回路の出力信号には、１０ＧＨｚ信号が含まれることに
なるが、この第１の実施形態に係るフィルタを逓倍回路
の出力に挿入すれば、１０ＧＨｚ信号を十分に抑圧する
ことができる。なお、ＨＥ１１０，ＨＥ２１０，ＨＥ３
１０，ＴＥ１１０モードは共振器内で発生する共振モー
ドであり、レスポンスレベルは低くならない。
【００２０】このように、第１の実施形態によれば、誘
電体板に構成される共振領域およびその共振領域に結合
する結合部材周囲の共振領域としての空間が制限され、
この空間と、基板の両主面の電極１１，１２による導波
路とは遮断され、その導波路への信号の伝搬がなくな
る。その結果、フィルタの減衰特性およびスプリアス特
性が改善される。また、基板６にキャビティの横断面形
状に沿った複数個のスルーホールを形成したことによ
り、基板内を伝搬するパラレルプレートモードの共振周
波数を上げて、その高次モードの周波数をフィルタとし
て使用するモードの通過帯域より十分に離すことができ
る。また、低誘電率のプリント基板を用い、実効的な誘
電率を下げることによって、基板内（キャビティ内）で
の共振周波数を上げ、基板内を伝搬するパラレルプレー
トモードの共振周波数を更に上げることができる。ま
た、低誘電率のプリント基板を用いることにより管内波
長が長くなり、スルーホールの配列ピッチを比較的大き
くすることができ、基板の作成が容易になる。しかも、
汎用性のあるプリント基板を用いることで、コストダウ
ンが図れ、そのハンドリングも向上する。
電体板に構成される共振領域およびその共振領域に結合
する結合部材周囲の共振領域としての空間が制限され、
この空間と、基板の両主面の電極１１，１２による導波
路とは遮断され、その導波路への信号の伝搬がなくな
る。その結果、フィルタの減衰特性およびスプリアス特
性が改善される。また、基板６にキャビティの横断面形
状に沿った複数個のスルーホールを形成したことによ
り、基板内を伝搬するパラレルプレートモードの共振周
波数を上げて、その高次モードの周波数をフィルタとし
て使用するモードの通過帯域より十分に離すことができ
る。また、低誘電率のプリント基板を用い、実効的な誘
電率を下げることによって、基板内（キャビティ内）で
の共振周波数を上げ、基板内を伝搬するパラレルプレー
トモードの共振周波数を更に上げることができる。ま
た、低誘電率のプリント基板を用いることにより管内波
長が長くなり、スルーホールの配列ピッチを比較的大き
くすることができ、基板の作成が容易になる。しかも、
汎用性のあるプリント基板を用いることで、コストダウ
ンが図れ、そのハンドリングも向上する。
【００２１】次に、第２の実施形態に係る誘電体フィル
タの構成を図５〜図９を参照して説明する。
タの構成を図５〜図９を参照して説明する。
【００２２】図５は誘電体フィルタの分解斜視図であ
り、図６はその基板の平面図である。第１の実施形態と
して示した図１および図２と比較すれば明らかなよう
に、この第２の実施形態では、マイクロストリップ線路
９，１０の周囲を除いて、枠体７の載置位置の内部にも
基板６の上面に電極１１を形成している。そしてマイク
ロストリップ線路９，１０の周囲で、電極１１の縁とな
る部分に複数のスルーホール１３を配列している。ま
た、この第２の実施形態では、基板６としてεｒ＝１０
のアルミナ基板を用いている。マイクロストリップ線路
９，１０と電極１１との間隔はマイクロストリップ線路
９，１０の線路幅の２〜３倍隔てていて、径が０．３ｍ
ｍのスルーホール１３を１ｍｍのピッチで配列してい
る。ここではフィルタの中心周波数は２０ＧＨｚであ
り、基板内のλｇは約４．７ｍｍであるので、スルーホ
ール１３の配列ピッチ１ｍｍはλｇ／４より小さな値で
ある。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様であ
る。
り、図６はその基板の平面図である。第１の実施形態と
して示した図１および図２と比較すれば明らかなよう
に、この第２の実施形態では、マイクロストリップ線路
９，１０の周囲を除いて、枠体７の載置位置の内部にも
基板６の上面に電極１１を形成している。そしてマイク
ロストリップ線路９，１０の周囲で、電極１１の縁とな
る部分に複数のスルーホール１３を配列している。ま
た、この第２の実施形態では、基板６としてεｒ＝１０
のアルミナ基板を用いている。マイクロストリップ線路
９，１０と電極１１との間隔はマイクロストリップ線路
９，１０の線路幅の２〜３倍隔てていて、径が０．３ｍ
ｍのスルーホール１３を１ｍｍのピッチで配列してい
る。ここではフィルタの中心周波数は２０ＧＨｚであ
り、基板内のλｇは約４．７ｍｍであるので、スルーホ
ール１３の配列ピッチ１ｍｍはλｇ／４より小さな値で
ある。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様であ
る。
【００２３】図７は第２の実施形態に係る誘電体フィル
タの広帯域スプリアス特性を示す図である。上述したよ
うに、従来の誘電体フィルタの広帯域特性では、パラレ
ルプレートモードは図９に示したＨＥ１１０モードより
低い周波数でも伝搬し、特に９〜１１ＧＨｚでの減衰は
１０ｄＢ前後の値しか得られないが、図７に示す広帯域
特性では、９〜１１ＧＨｚでの減衰は５０ｄＢ以上得ら
れ、図９に示した従来の誘電体フィルタに比較して低く
抑えられていることが判る。
タの広帯域スプリアス特性を示す図である。上述したよ
うに、従来の誘電体フィルタの広帯域特性では、パラレ
ルプレートモードは図９に示したＨＥ１１０モードより
低い周波数でも伝搬し、特に９〜１１ＧＨｚでの減衰は
１０ｄＢ前後の値しか得られないが、図７に示す広帯域
特性では、９〜１１ＧＨｚでの減衰は５０ｄＢ以上得ら
れ、図９に示した従来の誘電体フィルタに比較して低く
抑えられていることが判る。
【００２４】このように、結合部材としてのマイクロス
トリップ線路の周囲に一定間隔を隔てて電極１１を形成
するとともにスルーホールを配列したことにより、基板
６の比誘電率が比較的高くてもパラレルプレートモード
によるスプリアスを効果的に抑圧することができる。
トリップ線路の周囲に一定間隔を隔てて電極１１を形成
するとともにスルーホールを配列したことにより、基板
６の比誘電率が比較的高くてもパラレルプレートモード
によるスプリアスを効果的に抑圧することができる。
【００２５】図１０は第３の実施形態に係る送受共用器
の構成例を示す図である。同図は、基板６に枠体を取り
付け、その枠体上に誘電体板３を取り付けた状態での
（カバーを取り付ける前の）平面図である。基板６の、
枠体が接合される位置には、基板６の両主面に形成した
電極同士を導通させるスルーホールを配列している。誘
電体板３の上面には４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，
４２ｂで示す５つの電極非形成部を有する電極を形成し
ていて、誘電体板３の下面にはこれらの電極非形成部に
対向する位置を電極非形成部とする電極を形成してい
る。これによって５つのＴＥ０１０モードの誘電体共振
器を構成している。このうち電極非形成部４１ａ，４１
ｂ，４１ｃ部分に構成される３つの誘電体共振器は３段
の共振器からなる受信フィルタとして用いる。また電極
非形成部４２ａ，４２ｂ部分に構成される２つの共振器
は２段の共振器からなる送信フィルタとして用いる。
の構成例を示す図である。同図は、基板６に枠体を取り
付け、その枠体上に誘電体板３を取り付けた状態での
（カバーを取り付ける前の）平面図である。基板６の、
枠体が接合される位置には、基板６の両主面に形成した
電極同士を導通させるスルーホールを配列している。誘
電体板３の上面には４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，
４２ｂで示す５つの電極非形成部を有する電極を形成し
ていて、誘電体板３の下面にはこれらの電極非形成部に
対向する位置を電極非形成部とする電極を形成してい
る。これによって５つのＴＥ０１０モードの誘電体共振
器を構成している。このうち電極非形成部４１ａ，４１
ｂ，４１ｃ部分に構成される３つの誘電体共振器は３段
の共振器からなる受信フィルタとして用いる。また電極
非形成部４２ａ，４２ｂ部分に構成される２つの共振器
は２段の共振器からなる送信フィルタとして用いる。
【００２６】図１０に示した状態で、上面に図１に示し
たものと同様のカバーを接合する。この構造によって、
基板６の下面の電極、スルーホールおよびカバーによっ
て誘電体共振器の周囲を電磁遮蔽する。
たものと同様のカバーを接合する。この構造によって、
基板６の下面の電極、スルーホールおよびカバーによっ
て誘電体共振器の周囲を電磁遮蔽する。
【００２７】基板６には９ｒ，１０ｒ，１０ｔ，９ｔで
示す、４つのプローブとしてのマイクロストリップ線路
を形成している。そして、マイクロストリップ線路９
ｒ，９ｔの端部は受信信号出力ポート，送信信号入力ポ
ートとしてそれぞれ用いる。またマイクロストリップ線
路１０ｒと１０ｔの端部は分岐用のマイクロストリップ
線路で結合し、入出力ポートとして外部に取り出してい
る。２つのマイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの等
価的短絡面から分岐点までの電気長は、分岐点から送信
周波数の波長で受信フィルタを見た場合と、受信周波数
の波長で送信フィルタを見た場合とで、それぞれ高イン
ピーダンスに見えるように定める。
示す、４つのプローブとしてのマイクロストリップ線路
を形成している。そして、マイクロストリップ線路９
ｒ，９ｔの端部は受信信号出力ポート，送信信号入力ポ
ートとしてそれぞれ用いる。またマイクロストリップ線
路１０ｒと１０ｔの端部は分岐用のマイクロストリップ
線路で結合し、入出力ポートとして外部に取り出してい
る。２つのマイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの等
価的短絡面から分岐点までの電気長は、分岐点から送信
周波数の波長で受信フィルタを見た場合と、受信周波数
の波長で送信フィルタを見た場合とで、それぞれ高イン
ピーダンスに見えるように定める。
【００２８】このように単一の基板上に多数の共振器を
配列する場合でも、本願発明によれば、誘電体板３に構
成される共振領域およびその共振領域に結合する結合部
材周囲の共振領域としての空間が制限され、この空間
と、基板の両主面の電極による導波路とは遮断され、そ
の導波路への信号の伝搬がなくなる。その結果、送信フ
ィルタおよび受信フィルタの減衰特性およびスプリアス
特性が改善された、分岐特性に優れた送受共用器が得ら
れる。
配列する場合でも、本願発明によれば、誘電体板３に構
成される共振領域およびその共振領域に結合する結合部
材周囲の共振領域としての空間が制限され、この空間
と、基板の両主面の電極による導波路とは遮断され、そ
の導波路への信号の伝搬がなくなる。その結果、送信フ
ィルタおよび受信フィルタの減衰特性およびスプリアス
特性が改善された、分岐特性に優れた送受共用器が得ら
れる。
【００２９】図１１は上記送受共用器をアンテナ共用器
として用いた通信機の構成を示す図である。ここで、４
６ａは上記受信フィルタ、４６ｂは上記送信フィルタで
あり、４６はアンテナ共用器を構成している。同図に示
すように、アンテナ共用器４６の受信信号出力ポート４
６ｃに受信回路４７を、送信信号入力ポート４６ｄに送
信回路４８をそれぞれ接続し、アンテナポート４６ｅに
アンテナ４９を接続することによって、全体として通信
機５０を構成している。この通信機はたとえば携帯電話
機等の高周波回路部分に相当する。
として用いた通信機の構成を示す図である。ここで、４
６ａは上記受信フィルタ、４６ｂは上記送信フィルタで
あり、４６はアンテナ共用器を構成している。同図に示
すように、アンテナ共用器４６の受信信号出力ポート４
６ｃに受信回路４７を、送信信号入力ポート４６ｄに送
信回路４８をそれぞれ接続し、アンテナポート４６ｅに
アンテナ４９を接続することによって、全体として通信
機５０を構成している。この通信機はたとえば携帯電話
機等の高周波回路部分に相当する。
【００３０】このように、本願発明の誘電体フィルタを
適用したアンテナ共用器を用いることによって、分岐特
性に優れたアンテナ共用器を用いた小型の通信機を構成
できる。なお、アンテナ共用器４６の受信フィルタ４６
ａと送信フィルタ４６ｂとを、たとえば図１に示したよ
うな単体の誘電体フィルタとして別々に構成してもよ
い。
適用したアンテナ共用器を用いることによって、分岐特
性に優れたアンテナ共用器を用いた小型の通信機を構成
できる。なお、アンテナ共用器４６の受信フィルタ４６
ａと送信フィルタ４６ｂとを、たとえば図１に示したよ
うな単体の誘電体フィルタとして別々に構成してもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、誘電体
板に構成される共振領域およびその共振領域に結合する
結合部材周囲の共振領域としての空間が制限され、この
空間と、基板の両主面の電極による導波路とは遮断さ
れ、その導波路への信号の伝搬がなくなる。その結果フ
ィルタの減衰特性およびスプリアス特性が改善される。
板に構成される共振領域およびその共振領域に結合する
結合部材周囲の共振領域としての空間が制限され、この
空間と、基板の両主面の電極による導波路とは遮断さ
れ、その導波路への信号の伝搬がなくなる。その結果フ
ィルタの減衰特性およびスプリアス特性が改善される。
【００３２】請求項２に記載の発明によれば、基板の両
主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路との
結合を十分に抑えることができる。
主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路との
結合を十分に抑えることができる。
【００３３】請求項３に記載の発明によれば、配列され
ている導体路が、基板内を伝搬する信号に対して導体壁
として作用し、シールド効果が高まる。
ている導体路が、基板内を伝搬する信号に対して導体壁
として作用し、シールド効果が高まる。
【００３４】また、請求項４に記載の発明によれば、送
信フィルタおよび受信フィルタの減衰特性およびスプリ
アス特性が改善された、分岐特性に優れた送受共用器が
得られる。
信フィルタおよび受信フィルタの減衰特性およびスプリ
アス特性が改善された、分岐特性に優れた送受共用器が
得られる。
【００３５】さらに、請求項５に記載の発明によれば、
高周波回路部分の減衰特性およびスプリアス特性に優れ
た通信機が得られる。
高周波回路部分の減衰特性およびスプリアス特性に優れ
た通信機が得られる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの分解斜
視図である。
視図である。
【図２】同誘電体フィルタで用いる基板の平面図であ
る。
る。
【図３】同誘電体フィルタの断面図である。
【図４】同誘電体フィルタの広帯域スプリアス特性を示
す図である。
す図である。
【図５】第２の実施形態に係る誘電体フィルタの分解斜
視図である。
視図である。
【図６】同誘電体フィルタで用いる基板の平面図であ
る。
る。
【図７】同誘電体フィルタの広帯域スプリアス特性を示
す図である。
す図である。
【図８】従来の誘電体フィルタの構成を示す分解斜視図
である。
である。
【図９】従来の誘電体フィルタの広帯域スプリアス特性
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】第３の実施形態に係るアンテナ共用器の構成
を示す図
を示す図
【図１１】第４の実施形態に係る通信機の構成を示すブ
ロック図
ロック図
１，２−電極 ３−誘電体板 ４ａ，４ｂ，４ｃ−電極非形成部 ５ａ，５ｂ，５ｃ−電極非形成部 ６−基板 ７−枠体 ８−カバー ９，１０−マイクロストリップ線路 １１，１２−電極 １３−スルーホール（導体路） １４ａ，１４ｂ，１４ｃ−共振領域 １９，２０−プローブ ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂ−電極非形成
部
部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年８月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、電極非形成
部を対向させて誘電体板の両主面に電極を形成して、前
記対向する電極非形成部で挟設される領域を共振領域と
し、該共振領域に結合する結合部材を設け、前記共振領
域および前記結合部材の周囲に空間を形成するキャビテ
ィを設けて成る誘電体フィルタにおいて、基板の両主面
に電極を形成して成る導波路における信号の伝搬を確実
に阻止するために、請求項１に記載のとおり、前記キャ
ビティの一部を、誘電体板または絶縁体板の両主面に電
極を形成した基板で構成するとともに、該基板の、前記
誘電体板の電極に導通する箇所に沿って、前記基板の両
主面の電極間を導通させる複数の導体路を形成する。
部を対向させて誘電体板の両主面に電極を形成して、前
記対向する電極非形成部で挟設される領域を共振領域と
し、該共振領域に結合する結合部材を設け、前記共振領
域および前記結合部材の周囲に空間を形成するキャビテ
ィを設けて成る誘電体フィルタにおいて、基板の両主面
に電極を形成して成る導波路における信号の伝搬を確実
に阻止するために、請求項１に記載のとおり、前記キャ
ビティの一部を、誘電体板または絶縁体板の両主面に電
極を形成した基板で構成するとともに、該基板の、前記
誘電体板の電極に導通する箇所に沿って、前記基板の両
主面の電極間を導通させる複数の導体路を形成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】前記基板に結合部材としてのマイクロスト
リップ線路を設ける場合、請求項２に記載のとおり、マ
イクロストリップ線路幅の２〜３倍だけ離れた当該マイ
クロストリップ線路の両側に前記基板の両主面の電極間
を導通させる複数の導体路を設ける。これにより基板の
両主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路と
の結合を十分に抑えることができる。
リップ線路を設ける場合、請求項２に記載のとおり、マ
イクロストリップ線路幅の２〜３倍だけ離れた当該マイ
クロストリップ線路の両側に前記基板の両主面の電極間
を導通させる複数の導体路を設ける。これにより基板の
両主面の電極による導波路とマイクロストリップ線路と
の結合を十分に抑えることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 重幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 金川 潔 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 互いに略同一形状の電極非形成部を対向
させて誘電体板の両主面に電極を形成して、前記対向す
る電極非形成部で挟設される領域を共振領域とし、該共
振領域に結合する結合部材を設け、前記共振領域および
前記結合部材の周囲に空間を形成するキャビティを設け
て成る誘電体フィルタにおいて、 前記キャビティの一部を、誘電体板または絶縁体板の両
主面に電極を形成した基板で構成するとともに、該基板
の、前記誘電体板の電極に接する箇所または前記誘電体
板の電極に接する他の導電体に接する箇所に沿って、前
記基板の両主面の電極間を導通させる複数の導体路を形
成したことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 【請求項２】 前記基板にマイクロストリップ線路から
成る入出力端子を設けるとともに、このマイクロストリ
ップ線路の両側に該マイクロストリップ線路の２〜３倍
離れた両側で前記基板の両主面の電極間を導通させる複
数の導体路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
誘電体フィルタ。 - 【請求項３】 前記導体路の配列ピッチは、誘電体フィ
ルタの中心周波数における管内波長の１／４以下にした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の誘電体フィ
ルタ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のうちいずれかに記載の誘
電体フィルタを、送信フィルタと受信フィルタの一方ま
たは両方に用い、前記送信フィルタを送信信号入力ポー
トと入出力ポートとの間に設け、前記受信フィルタを受
信信号出力ポートと前記入出力ポートとの間に設けたこ
とを特徴とする送受共用器。 - 【請求項５】 請求項４に記載の送受共用器の送信信号
入力ポートに送信回路を接続し、前記送受共用器の受信
信号出力ポートに受信回路を接続し、前記送受共用器の
入出力ポートにアンテナを接続して成る通信機。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07719798A JP3582350B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-03-25 | 誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 |
| DE69829327T DE69829327T2 (de) | 1997-04-21 | 1998-04-16 | Dielektrisches Filter, Sende/Empfangsweiche, und Kommunikationsgerät |
| EP98106975A EP0874414B1 (en) | 1997-04-21 | 1998-04-16 | Dielectric filter, transmitting/receiving duplexer, and communication apparatus |
| CA002235460A CA2235460C (en) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | Dielectric filter, transmitting/receiving duplexer, and communication apparatus |
| KR1019980014160A KR100276012B1 (ko) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | 유전체필터와 송수신듀플렉서 및 통신기기 |
| US09/063,916 US6057745A (en) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | Dielectric filter, transmitting/receiving duplexer, and communication apparatus having depressed parallel plate mode below a resonant frequency |
| CNB98107460XA CN1147965C (zh) | 1997-04-21 | 1998-04-21 | 介质滤波器、发射/接收双工器和通信装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-103017 | 1997-04-21 | ||
| JP10301797 | 1997-04-21 | ||
| JP07719798A JP3582350B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-03-25 | 誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118501A true JPH118501A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3582350B2 JP3582350B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=26418307
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07719798A Expired - Fee Related JP3582350B2 (ja) | 1997-04-21 | 1998-03-25 | 誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6057745A (ja) |
| EP (1) | EP0874414B1 (ja) |
| JP (1) | JP3582350B2 (ja) |
| KR (1) | KR100276012B1 (ja) |
| CN (1) | CN1147965C (ja) |
| CA (1) | CA2235460C (ja) |
| DE (1) | DE69829327T2 (ja) |
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