JPS62243402A - 誘電体フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮栗上辺剋■分団 本発明は、複数の誘電体共振器を隣合うもの同士電磁的
に或いは結合素子を介して結合した構成の誘電体フィル
タに関し、殊に減衰域に極をもつバンドパスタイプの誘
電体フィルタの提案に関する。

頁−米一□□□−技−飯 バンドパスフィルタにおいて、ユーザーサイドからは、
中心周波数から所定周波数離れたところの周波数での減
衰量が所定値以上あるといった条件でフィルタの注文を
受けることがある。

このような要求を満たす手段として本出願人は先に特願
昭６０−２１８７５３号において、上記の誘電体フィル
タについて少なくとも１個の誘電体共振器をとばしてそ
の前後に存する誘電体共振器を直接リアクタンス素子で
接続する技術を提案した。具体例を挙げて説明すれば、
例えば第１３図に示すように２段目の誘電体共振器Ａ２
と５段目誘電体共振器Ａ５を直接結合する場合であると
、内導体３４の形成された貫通孔３３内に絶縁物よりな
る柱状体４０、４０を挿設し、この柱状体４０．４０に
リード線４１の各端部を適当深さ挿入する構成である。

この構成によれば、リード線４１の先端部と内導体３４
の間に等倹約に静電容量Ｃ１，Ｃ２が形成されるので、
２つの誘電体共振器Ａ２とＡ５が静電容量素子Ｃ１，Ｃ
２によって直接結合されることとなる。尚、図中３１は
誘電体ブロック３２は該ブロックの外側四面に形成され
た外導体３５は内導体３４と外導体３２を短絡するため
に誘電体ブロック３１の底面に形成された短絡導体３６
は隣合う誘電体共振器Ａｌ、Ａ２・・・同士を電磁的に
結合する結合孔である。

上記のように、少なくとも１個の誘電体共振器をとばし
てその前後に存する誘電体共振器を直接リアクタンス素
子で接続すれば、第１４図に実線で示すように、減衰域
に極Ｐｉ、Ｐ２が発生してフィルタ特性が急しゅんにな
る。従って、この結果、中心周波数から所定周波数離れ
たところでの減衰量を所定位置以上に設定できてユーザ
の要求をみたすことができるのである。図中、破線は共
振器の段数が同じで極をもたないフィルタの周波数特性
を示す。

日が解決しようとする５　声 ところで、上記提案に係る技術はその具体例（第１３図
）で説明したように２つの誘電体共振器を結合するのに
リード線等を用いて空間を引き廻しているため次のよう
な問題がある。即ち、リード線等で空間を引き廻す構成
であると機会的振動に弱いためリード線と誘電体ブロッ
クとの間の間隔が変化しやすい。このため、それに基づ
きリード線が誘電体ブロックとの間で形成する静電容量
が変動し、その結果、極ＰＩ、Ｐ２を生じる周波数ｆｌ
、ｆ２が高低変化するという問題がある。加えて、有極
化のために必要な構成部材もリード線４１、絶縁性柱状
体４０．４０と多（必要でコスト的にも高くつくという
問題もある。

本発明は上記の問題点に鑑み、機械的振動に対して強く
、かつ極を生じる周波数が安定し、更に構成的にも簡素
である有極構造の誘電体フィルタを提供することを目的
としている。

５　　を　決するための 上記目的を達成するため本発明は、誘電体ブロックに構
成された複数の誘電体共振器を隣合うもの同士電磁的或
いは結合素子を介して結合した誘電体フィルタにおいて
、前記誘電体ブロックに絶縁基板を固定し、この絶縁基
板に形成した導電パターンを介して少なくとも２つの誘
電体共振器が直接結合されていることを特徴としている
。

上記構成の作用は次に説明する実施例の中で述べる。

スーーＪＬ−−斑 第１図は本発明の一実施例としての誘電体フィルタを示
し、ｌは酸化チタン系セラミック誘電体等からなる誘電
体ブロックで、該ブロック１の四側面には金属膜からな
る外導体２が形成され、誘電体ブロック１の中には適当
間隔おきに貫通孔３・・・が形成されている。この貫通
孔３・・・の内面には金属膜からなる内導体４が形成さ
れ、誘電体ブロックｌ底面に形成した導電膜（不図示）
によって前記外導体２と短絡されている。前記各内導体
４・・・、外導体２及びその間に存する誘電体ブロック
１によって誘電体共振器ＡＩ、Ａ２・・・（以下、単に
共振器という。）が構成されている。共振器Ａ１、Ａ２
・・・の間には共振器相互を結合させるための一手段と
しての結合孔６・・・が形成され、隣合う共振器ＡＩ、
Ａ２・・・が電磁的に結合されている。

各共振器を結合孔６・・・によって結合した場合、その
結合は誘導的である。

７はベークライト等からなる絶縁体基板で、接着剤等を
用いて誘電体ブロックの上面１ａに起立した状態で固定
されている。この絶縁体基板７にはその一側辺に２つの
凸部７ａ、７ｂが形成しであると共に、この凸部７ａ、
７ｂにわたって基板表面に逆Ｕ字状をした導電パターン
８が形成されている。前記２つの凸部？ａ、７ｂは誘電
体共振器Ａ２とＡ５の貫通孔３，３に入り込んでいるの
で、両弁振器Ａ２．Ａ５はそれの内導体４，４と導電パ
ターン８の先端８ａ、８ｂとの間で形成される静電容量
によって結合されている。第２図はこのように２つの誘
電体共振器Ａ２．Ａ５を静電容量で直接結合した誘電体
フィルタの等価回路を示す。図中、Ｘは前記導電パター
ンの先端＄ａ。

８ｂと内導体４．４との間で形成する２つの静電容量と
導電パターン８自身のもつインダクタンス分の合成リア
クタンス値、Ｋは各共振器ＡＩ、Ａ２・・・を電磁的に
結合する結合孔６と等価な結合素子である。このような
等価回路で表わされるフィルタの特性は第１４図に示し
たように上下２つの減置載に極Ｐ１、Ｐ２が出来る。極
Ｐ１、Ｐ２を生じる周波数ｆｌ、ｆ２はリアクタンスＸ
のインピーダンス値の大きさによって変化する。一般に
インピーダンス値が大きくなる電極が中心周波数ｆ。か
ら離れる傾向にある。インピーダンス値は、導電パター
ンの長さ、即ち導電パターン先端８ａ。

８ｂが貫通孔３内に入り込む長さを可変することにより
変化できる。尚、Ｘのインピーダンス値があまり小さい
と極が通過域に入り好ましくない。

前記極は、リアクタンスＸを接続することによってとば
される共振器の数、リアクタンス素子の種類（容量性か
誘導性か）及び結合要素の種類（容量性か導電性か）に
よって上下の減衰域の一方若しくは両方に選択的に形成
することができる。

下表にその代表例数例を掲げる。

（以下余白） 第３図は本発明の他の一実施例を示す。この実施例では
、導電パターン８に複数の分岐部８ｃ。

８ｄを形成し、導電パターンの両端８ａ、８ｂ及び各分
岐部８ｃ、８ｄを各段の誘電体共振器Ａ２゜Ａ３．Ａ４
．Ａ５と結合している。この構成によれば、各段の誘電
体共振器Ａ２〜Ａ５をマルチ結合させることができ、各
結合を選択することによって第１図のような単独結合で
は実現できなかった上側又は下側の極だけを移動させる
ことができる。

第４図乃至第１２図は夫々本発明の他の実施例を示す。

第４図及び第５図は絶縁基板７を延長し、延長部分７１
に外部結合コンデンサＣｅを形成した例を示している。

即ち、第４図は、絶縁基板の延長部分７１の両面に対向
する状態で形成した電極９ａ、９ｂによって外部結合コ
ンデンサＣｅを形成し、他方、第５図はチップコンデン
サ１０によって外部結合コンデンサＣｅを形成している
。第４図において、一方の電極９ａは、内導体４の上端
部を延長して誘電体ブロック上面１ａに形成した引出電
極１１と半田により接続されている。この半田による接
続構造により絶縁基板７の誘電体ブロックｌへの固定も
兼ねている。尚、図示はしないが、外部結合コンデンサ
Ｃｅは２つのくし形電極によって形成することもできる
。その場合は、絶縁基板７の一方の主表面にだけ電極を
形成すればよいので製造上有利である。

第６図は導電パターン８４の中央部分にくし形電極部１
２．１３を形成した例を示している。このくし形電極部
１２．１３は静電容量をもつので、２つの誘電体共振器
は第７図に示すように前記静電容量Ｃ１及び導電パター
ン先端８ａ、８ｂと誘電体共振器の内導体との間で形成
される静電容量Ｃ１，Ｃ２の直列合成容量で結合される
。前記くし形電極極部１２．１３を削れば静電容量Ｃ３
が変化し、２つの共振器結合の強さが変化するのでフィ
ルタ特性に生じる極の位置を可変できる。

第８図は、上記実施例におけるくし形電極部１２゜１３
に代えて、絶縁基板７の両面に形成した導電パターン１
４．１５の対向部分で静電容量Ｃｉを形成した例を示し
ている。この実施例でも一方の導電パターンを削ること
により静電容量Ｃｉを調整することができる。

第９図は導電パターン８の中央部分に複数の細い線状パ
ターン１６ａ、１６ｂ・・・を形成することによって、
第１０図に示すように等倹約にインダクタンスＬを形成
した例を示す。この実施例によれば、２つの誘電体共振
器は前記インダクタンスＬと静電容量ＣＩ、Ｃ２の合成
のリアクタンスによって結合されることとなるので、第
６図の実施例のように静電容量ばかりの合成リアクタン
スの場合に比べてインピーダンス値が小さくなり、従っ
てフィルタ特性上極の位置が中心周波数に近付く。前記
インダクタンスしは細い線状パターン１５ａ、１６ｂ・
・・の一本若しくは複数本を削除することによってその
値を可変することができる。

第１１図は、第９図の実施例と異なり導電パターン８の
中央部を太く形成して、この部分の幅を削ることによっ
てインダクタンスＬを可変するようにした例を示す。

第１２図は第５図の実施例の変形であり、チップコンデ
ンサ１０が接続される一方の電極１７及びそれが形成さ
れた絶縁基板７部分に切り込みを入れて、この部分に外
部結合ピン１８の一端を半田等で固定した例を示す。外
部結合ピン１８が誘電体ブロック１を覆うケース１９を
貫通する部分はハーメチックステム２０ガ設けである。

尚、上記実施例では隣合う誘電体共振器は結合孔によっ
て結合されているが、その他、結合コンデンサやコイル
等の結合素子によって結合できることはいうまでもない
。

光−皿一□□□−四□果 本発明の誘電体フィルタは以上説明したように誘電体ブ
ロックに絶縁基板を固定し、この基板に形成した導電パ
ターンを介して少なくとも２つの誘電体共振器を結合し
たものであるから、本出願人が先に特願昭６０−２１８
７５３号において提案した誘電体フィルタと同様に、減
衰域に極を発生させて所望する帯域幅をもった急しゅん
な立上り特性のフィルタ得ることができるのに加えて、
機械的な振動に対して非常に強く、従って少なくとも２
つの誘電体共振器を結合するためのりアクタンス値が安
定し、極を生じる周波数が機械的な振動によって変動す
るおそれがないという効果がある。

加えて、単に導電パターンが形成された絶縁基板を誘電
体ブロックに固定するだけでよいため、構成が簡単であ
り、組立工数も少なくて済むといった効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての誘電体フィルタを示
す図、第２図はその等価回路図、第３図は本発明の他の
一実施例を示す図、第４図、第５図、第６図、第８図、
第９図、第１１図、第１２図は夫々本発明の更に他の実
施例を示す図、第７図は第６図の等価回路図、第１０図
は第９図の等価回路図、第１３図は従来の誘電体フィル
タを示す断面図、第１４図はフィルタ特性を示す図であ
る。 ｌ・・・誘電体ブロック、７・・・絶縁基板、８・・・
誘電体パターン。 特許出願人　株式会社　　村　１）製作　所第１図 第３図 第４図 第８図 第９図 第１０図 第１２図 第１３図 第１４図 ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　誘電体ブロックに構成された複数の誘電体共振器を隣
   合うもの同士電磁的或いは結合素子を介して結合した誘
   電体フィルタにおいて、 前記誘電体ブロックに絶縁基板を固定し、この絶縁基板
   に形成した導電パターンを介して少なくとも２つの誘電
   体共振器が直接結合されていることを特徴とする誘電体
   フィルタ。