JPS6025125Y2 - ストリツプ線路フイルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はストリップ線路フィルタに関し、特に共振電
極に引出用電極が接続されているストリップ線路フィル
タに関する。

ストリップ線路フィルタは周知のように、誘電体基板上
に共振電極を配列的に猛威したものである。

そして、最近では、その配列の両端の共振電極に外部引
出用電極が接続されたストリップ線路フィルタが提案さ
れている。

このような外部引出用電極は共振電極の電圧定在波が零
となる位置から所定の距離隔てて、そのストリップ線路
の延びる方向の一部に猛威されたものである。

また、このような共振電極は、上述の外部引出用電極も
含めて、導電材料を用いて印刷後焼付等によって形成さ
れるものである。

そこで、この印刷の精度が問題になるのであるが、印刷
精度が悪くあるいは印刷のにじみなどが生じると、完成
したストリップ線路フィルタに所望の（設計の）電気的
特性が得られないことがある。

たとえば、外部回路との結合度ないしいわゆる外部Ｑ
（Ｑｅ）は外部引出用電極の位置を変えることによって
調整できるのであるが、これはすでに印刷済のため修正
することは困難である。

また、このような電気的特性には、さらに誘電体基板の
誘電率等も影響を与えるが、−葺成る誘電率（およびそ
の分布）を有する誘電基板を用い、電極パターンを印刷
した後は、その完成したフィルタの電気的特性を調整あ
るいは修正することができないのが現状である。

したがって、結局製品の歩留まりが向上しないという大
きな問題点があった。

それゆえに、この考案の主たる目的は、電極を猛威した
後に特性の修正ないし調整が簡単に行えるストリップ線
路フィルタを提供することである。

この考案を要約すれば、誘電体基板の一方主表面および
この一方主表面からさらにその側表面を経て他方主表面
にまで延びるように猛威された全面電極と、他方主表面
に猛威された複数の共振電極とを有し、各共振電極の一
端が全面電極に接続されてかつ複数の共振電極のうち初
段および最終段の共振電極に外部引出用電極が接続され
たストリップ線路フィルタにおいて、初段および最終段
の共振電極に接続された外部引出電極に、さらに突出電
極を形成し、この突出電極の面積を変えることによって
、その他の特性に影響を与えることなく、共振線路と外
部回路との結合度ないしいわゆるＱ （Ｑｅ）を簡単に
修正するように構成したストリップ線路フィルタである
。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行う以下の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

第１図はこの考案の一実施例を示す図解的斜視図である
。

第２図は、その要部を拡大的に示す図解図である。

ストリップ線路フィルタ１は、ｉｔ体基板２の一方主表
面に形成された全面電極３と、他方主表面に形成された
共振電極４１ないし４５を含む。

全面電極３は誘電体基板２の一方主表面からさらにその
側表面を経て他方主表面にまで延びて形成されている。

そして、共振電極４１ないし４５は、それぞれ、その一
端がこの全面電極３に共通接続されている。

すなわち、共振電極４１ないし４５は、全面電極３の一
端から平行に延びて配列されている。

この実施例は、各共振電極４１ないし４５は１ｈ波長の
ものとして構成され、したがってそれぞれの全面電極側
端部は短絡端すなわち電圧定在波が零となっている。

したがって、第１図における寸法Ａが１７４波長に相当
するように選ばれている。

なお、全面電極３は、必ずしも他方主表面の一部にまで
延びて形成される必要はなく一方主表面と側表面にだけ
形成し、共振電極４１ないし４５の各端部はその側表面
に延びた全面電極に接続されるようにしてもよい。

しかしながら、実際にはパターンの印刷ずれによって共
振電極４１ないし４５の長さＡなどが所定値（設計値）
と異なる場合があるかも知れないので、この第１図に示
すように全面電極３を他方主表面にまで延びて形成した
ほうがよいのである。

これら共振電極４１ないし４５の相互間間隔Ｂは、この
ストリップ線路フィルタ１の通過（または阻止）帯域幅
を決定する。

また、配列された共振電極４１ないし４５の各配列端部
の電極すなわ４１および４５には、入出力電極として作
用する外部引出電極５１および５５が形成される。

この外部引出電極５１および５５は、共振電極４１およ
び４５の短絡端から距離Ｃだけ隔てられて、全面電極端
部３１および３２と平行になるように形成されている。

そして、この外部引出電極５１および５５は、幅りを有
して形成され、その長さ方向の一部において突出する突
出電極５２および５６を有する。

この突出電極５２および５６がこの考案の特徴となると
ころである。

突出電極５２および５６は、それぞれ、突出長さＥを有
して形成される。

そして、突出電極５２および５６の突出方向には、その
先端から間隔Ｆだけ隔てられて幅Ｇを有する電極片５３
，５４および５７，５Ｂが配列的に形成されている。

ここで、共振器４１および４５の一方端から外部引出電
極５１および５５までの寸法Ｃは、このストリップ線路
フィルタ１の外部Ｑ （Ｑｅ）の決定の一要素である。

すなわち、この間隔Ｃが大きくなると外部Ｑ （Ｑｅ）
が小さくなり、逆に小さくなると外部Ｑ （Ｑｅ）は大
きくなる。

また、外部引出電極５１および５５の幅りも、その外部
Ｑ（Ｑｅ）の決定の一要素となる。

すなわち、幅りが狭くなると外部Ｑ （Ｑｅ）が大きく
なり、逆に広くなると外部Ｑ （Ｑｅ）が小さくなる。

また、突出電極５２および５６の突出長さＥも、外部Ｑ
（Ｑｅ）の決定の一要素となる。

なお、全面電極３や共振電極４１ないし４５．外部引出
電極５１および５５ならびに電極片５３．５４および５
７゜５８は、たとえば銀、銅あるいは金等の電極材料か
ら成るペイントを用いて印刷後焼付によって形成され得
るが、これらの形成についてはさらにエツチングやスパ
ッタリングなどを用いることもできよう。

また、共振電極４１ないし４５の長さＡのばらつきを防
ぐと同じ理由で、全面電極端部３１および３２が間隔Ｃ
のばらつきを防ぐのに有効である。

さらに、突出電極５２および５６、電極片５３．５４お
よび５７．５８の幅ないし長さＧもまた、このストリッ
プ線路フィルタ１の外部Ｑ（Ｑｅ）を決定する一要素と
なるのは勿論である。

このストリップ線路フィルタ１の全体の特性等について
説明するに先立って、この考案の特徴となる部分につい
て説明する。

すなわち、この考案では、引出電極５１および５５に突
出電極５２および５６を形成した。

そして、実施例では、さらに、電極片５３．５４および
５７．５８を形成した。

これらの電極片５３，５４および５７，５Ｂは、対応の
突出電極５２および５６の面積を変化させるのに有効で
ある。

すなわち、これら電極片５３．５４および５７，５８は
、突出電極５２および５６と協働して、すべての電極が
印刷されてしまった後の外部Ｑ （Ｑｅ）の調整に役立
つのである。

たとえば成る設計にしたがって、第１図に示すようなス
トリップ線路フィルタ１がほぼ完成したとしよう。

そのとき、このフィルタ１の外部Ｑ （Ｑｅ）は所定値
（設計値）となるように、各寸法Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｇおよび
Ｉを決定し、それにしたがって印刷したものとする。

このとき、印刷ずれなどが生じていなければ、そのまま
完成するのであるが、もし印刷のずれ等によってこのフ
ィルタ１の外部Ｑ （Ｑｅ）が所定値（設計値）よりも
大きくなってしまった場合を考える。

従来のものであれば、そのようなばらつきはフィルタ１
を不良品としてしまうのである。

しかしながら、この実施例では、外部Ｑ （Ｑｅ）が大
きくなってしまった場合にも、たとえば突出電極５２と
電極片５３とをたとえばはんだによって接続し、突出電
極５２の突出長さＥを実質的にＥ′に延ばすことができ
る。

この突出長さＥがＥ′になることによって、その引出電
極５１の全体の面積が変化し、それによって変化する静
電容量やインダクタンス等の変化で、フィルタ１の外部
Ｑ （Ｑｅ）が小さくなる。

さらに、必要に応じて、電極片５３．５４とをはんだ付
し、それによって突出電極５２の突出長さＥを実質的に
Ｅ′にまで延ばすことができる。

したがって、外部Ｑ （Ｑｅ）をより小さくすることが
できる。

この他、第１図のようにほぼ完成したときに、その外部
Ｑ （Ｑｅ）が設計値よりも小さかった場合には、突出
電極５２を電極片５３や５４と接続することなく、さら
にその突出電極５２の一部または全部を除去し、その面
積を小さくしてやれば、外部Ｑ （Ｑｅ）をより大きく
することができる。

第３図は突出電極５１および５５の突出長さＥの変化に
対する外部Ｑ（Ｑｅ）の変化を例示するものであるが、
この寸法Ｅを実質的に変え得るようしたので、外部Ｑ
（Ｑｅ）を調整ないし修正し得ることとなる。

第４図はこの考案の他の実施例の要部を示す図である。

この実施例では、外部引出電極５１に形成する突出電極
５２′の長さＥを、所定値（設計値）よりも予め長くし
ておき、フィルタの外部Ｑ（Ｑｅ）を所定値（設計値）
より小さくなるようにしておく。

そして、各電極を印刷してしまった後に、この突出電極
５２′の一部または全部を除去し、フィルタの外部Ｑ
（Ｑｅ）を設計値に合わせるようにしてやればよい。

図示しないが、これは他方の突出電極についても同様で
ある。

突出電極の一部または全部を除去するためには、たとえ
ばリュータ、サンドブラストあるいはレーザ光などを用
いることができる。

次に、第４図ないし第７図を参照して、このようなスト
リップ線路フィルタ１の設計手順について説明する。

まず、次式（１）にしたがって、フィルタとして必要な
外部Ｑ （Ｑｅ）を求める。

Ｑｅ”” −−−−−−（１）Δｆ ただし、Δｆは帯域幅、ｇｏｓ ｇｔはいわゆるｇバリ
ュー、ちは中心周波数である。

外部Ｑ （Ｑｅ）と間隔Ｃ（第２図）との関係は第５図
に示すような傾向をもっている。

また、突出電極５２および５６の突出長さＥと外部Ｑ（
Ｑｅ）との関係は第３図に示す傾向である。

一方、引出電極５１および５５の幅りと突出電極５２お
よび５６ならびに電極片５３，５４および５７．５８の
幅ないし長さＧは予め定められた一定値にしておく。

したがって、間隔Ｃと突出長さＥは、それぞれ、（ｌ）
式の外部Ｑ （Ｑｅ）との関係で、第５図および第３図
にしたがって決定すればよい。

なお、第４図の実施例の場合には、突出長さＥは、先に
説明したように、（１）式で示す外部Ｑ（Ｑｅ）の値よ
りも小さくなるように決めるのは勿論である。

一方共振器相互間の結合係数は次式（２）で与えられる
。

たとえば今ｊ段目（実施例ではｊ＝１゜２．３．４）の
共振器すなわち共振電極とｊ＋１段目の共振器すなわち
共振電極との結合係数ＫＪ・、＋１を求めると、次式（
２）のとおりである。

Δｆ Ｋ’ ”＋１＝ｆｏ １７ア”””（２１ここで、ｇｊ
は４段目のｇバリューであり、ｇ１＋１はｊ＋１段目の
ｇバリューである。

この結合係数と共振器間距離Ｂとは第６図に示すような
傾向をもっている。

そこで、この第６図にしたがって、各共振電極間距離Ｂ
を求めればよい。

次に、共振電極４１ないし４５の長さＡは、もし他の共
振器や引出電極等の影響を無視するなら、次式（３）で
表わされる。

３００ Ａ＝ち、４□ア ・・・・・・（３）
ただし、Ｅ ｒｅｆｆは誘電体基板２の実効誘電率であ
る。

しかしながら、実際にには、他の共振器や外部引出電極
等の影響を受けるので、共振電極４１の長さＡ、□と共
振電極４５の長さＡ、５とを次式（４）ぜ求め、共振電
極４２，４３．４４の長さＡｌ１．Ａ１３− Ａ４５を
次式（５）で求める。

００ Ａ４１：Ａ１５：（ｆｏ＋Δｆｏ）、４ σ；””””
’””００ Ａ４２ ＝Ａ４３＝Ａ″＝（ｆｏ＋Δｆ８）”４ａ；”
”（５）ただし、Δちは共振電極４１ないし４５におけ
る周波数変化度合であり、Δｆｘは共振電極４２．４３
，４４における他の共振器の影響による周波数変化度合
である。

周波数変化度合Δｆｏと間隔Ｃ（第２図）との関係は第
７図に示すような傾向にある。

なお、これら共振電極４１ないし４５についても、他の
共振器の影響もあるが、入出力端部による影響に比べて
実質上無視できる程度のものであると考えてよい。

また、周波数変化度合Δｆｘと共振器間距離の平均値Ｂ
との関係は第８図に示すような傾向にある。

したがって、これら第７図および第８図を参考にして共
振電極４１ないし４５の長さＡ４１ないしＡ、！５を決
める。

なお、第２図に示す共振電極の幅Ｊ、全面電極端部の幅
Ｈ９外部引出電極の長さＩ突出電極や電極片の幅ないし
長さＧは、予め定めた一定値にしておく。

たとえば、中心周波数もがｌ ＯＯＯＭＨｚの帯域通過
フィルタを構成する場合には、Ｄ＝０．５ｍｍ、 Ｊ
＝１．６ｍｍ、 Ｈ＝１．０ｍｍ、Ｉ＝４胴とする。

また誘電体基板２の寸法は、２９ｍｍＸ１０ｍｍＸ１．
５ｍｍとし、その比誘電率Ｅは１叩程度のものを用いた
。

そして、第１図（第２図）の実施例の場合には、突出電
極の突出長さＥは０．５ｍｍとし、突出電極と電極片と
の間隔および電極片相互間間隔Ｆはそれぞれ０．３ｍｍ
とし、寸法Ｇは１．０朋とした。

また、第４図に示す実施例の場合には、突出電極の突出
長さＥを少なくとも０．５ｍｍ以上たとえば１．５ｍｍ
とした。

そして、必要に応じて、この寸法Ｅは、電極を印刷して
しまった後の外部Ｑ（Ｑｅ）との関係で、実質的に調整
し得ることは先に説明したとおりである。

このようにして製造したストリップ線路フィルタ（たと
えば第１図に示すもの）の電気的特性の一例を第９図お
よび第１０図に示す。

第９図はこのストリップ線路フィルタ１の選択度特性を
示し、第１０図はその通過帯域特性と反射損失とを示す
。

この第９図および第１０図かられかるように、充放した
ストリップ線路フィルタ１は次のような特性である。

すなわち、中心周波数ｆ。は１００１００Ｏ，Ｑ、５ｄ
Ｂ帯域幅は１８０ＭＨ２，反射損失は２０ｄＢ１挿入損
失は中心周波数もにおいてＱ、７ｄＢであった。

また、その温度特性は２ｐｐｍ／℃程度であった。

なお、この考案により調整ないし修正が可能となった外
部Ｑ （Ｑｅ）は、特に第１０図に示す反射特性に影響
を与えるものであり、この反射特性は全体に均一なレベ
ルであることが要求され、したがってこの考案のように
外部引出電極に突出電極を形威し、その突出電極を必要
に応じて処理することによって最適の外部Ｑ （Ｑｅ）
を選べるようにすることは非常に重要かつ有用なことで
ある。

このようなストリップ線路フィルタは放送受信機等のよ
うに主として高品位な特性が要求される場合に用いるこ
とができる。

そして、その使用周波数帯域は１００ＭＨｚないし３Ｇ
Ｈｚ程度まで利用できるであろう。

さらに、帯域通過フィルタのみならず、帯域阻止フィル
タとしても利用可能なことはいうまでもない。

以上のように、この考案によれば、電極を印刷してしま
った後にも外部引出電極の面積を実質的に変え得るので
、所望のないし設計した外部Ｑ（Ｑｅ）に調整ないし修
正することができる。

また、そのような修正は、突出電極を形威し、その突出
電極を処理することによってするようにしたため、他の
特性に大きく影響を及ぼすことなく、かつ容易に行える
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す図解的斜視図である
。 第２図は第１図の実施例の特徴や各寸法を説明するため
の要部図解図である。 第３図は突出電極の突出長さＥと外部Ｑ （Ｑｅ）との
関係を示す図である。 第４図はこの考案の他の実施例の要部を示す図解図であ
る。 第５図は共振電極の短絡端と引出電極との間の間隔Ｃと
外部Ｑ（Ｑｅ）との関係を示す図である。 第６図は共振電極間距離Ｂと結合係数との関係を示す図
である。 第７図は間隔Ｃと入出力端部における周波数変化度合Δ
ｆとの関係を示す図である。 第８図は共振電極間距離の平均値と他の共振器の影響に
よる周波数変化度合Δｆｘとの関係を示す図である。 第９図は選択度特性を示す図であり、横軸に周波数をと
り縦軸に減衰量をとる。 第１０図は通過帯域特性と反射損失の一例を示す図であ
り、横軸に周波数をとり、縦軸に減衰量および反射損失
をとる。 図において、１はストリップ線路フィルタ、２は誘電体
基板、３は全面電極、４１ないし４５は共振電極、５１
および５５は外部引出電極、５２．５２’および５６は
突出電極、５３，５４゜５７および５８は電極片を示す
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 誘電体基板の一方主表面に猛威された全面電極と、他方
   主表面に猛威された複数の共振電極とを含み、前記全面
   電極は前記誘電体基板の一方主表面からさらにその側表
   面を経て前記他方主表面にまで延びて猛威され、各共振
   電極の一端がこの全面電極に接続されかつ前記複数の共
   振電極のうち初段および最終段の共振電極に外部引出用
   電極が接続されたストリップ線路フィルタにおいて、前
   記外部引出用電極に猛威される突出電極を含むことを特
   徴とする、ストリップ線路フィルタ。