JPS6284602A - 誘電体フイルタ - Google Patents

誘電体フイルタ

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JPS6284602A
JPS6284602A JP22378485A JP22378485A JPS6284602A JP S6284602 A JPS6284602 A JP S6284602A JP 22378485 A JP22378485 A JP 22378485A JP 22378485 A JP22378485 A JP 22378485A JP S6284602 A JPS6284602 A JP S6284602A
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JP22378485A
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Takeshi Meguro
目黒 驍
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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】 〔目 次〕 ・概要 ・ 産業上の利用分野 ・ 従来の技術(第5.6図) ・ 発明が解決しようとする問題点 ・ 問題点を解決するための手段 ・作用 ・ 実施例(第1実施例・・・第2.3図、第2実施例
・・・第4図) ・ 発明の効果 〔概 要〕 帯域通過フィルタ(BPF)に特定帯域阻止フィルタ(
BRF)を−棒状に結合して通過帯域外に減衰極を有す
るフィルタを構成し、BPFの共振用穴(共振素子)の
個数(フィルタ段数)を必要最小限に構成することを可
能とし、通過損失の低減化及び消費電力の低減化を可能
とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、誘電体ブロックに所定間隔で複数の共振用穴
を形成し、この穴を共振素子として構成した多段構成の
誘電体フィルタに関し、特に通過帯域外の減衰帯域にお
ける特定帯域を部分的に所定減衰量に減衰可能とした誘
電体フィルタに関するものである。
無線装置においては、使用周波数に応じてVHF帯、U
HF帯あるいはマイクロ波帯用のフィルタが用いられて
いる。車載無線あるいは携帯無線等の移動線装置に用い
られるフィルタは、使用性及び搭載スペースの点から機
械的及び電気的に安定でかつ小形軽量であることが要求
される。このような要求に応じたフィルタとして誘電体
フィルタが開発されている。この種の誘電体フィルタは
、使用周波数の共振用穴(共振素子)の個数を増加すれ
ば、つまりフィルタの段数を増加すれば減衰帯域の減衰
量を増加すること(減衰特性曲線をシャープにすること
)ができるが、その反面通過損失が増大し、これにより
消費電力が増大化されるという特性を有している。成る
種の無線装置は、減衰帯域のうち特定の減衰帯域を部分
的に所定の減衰量に減衰させる必要があるが、その他の
減衰帯域はそれほど減衰させる必要がないものがある。
本発明は、特にこのような無線装置用として好適な誘電
体フィルタに関するものである。
[従来の技術] 第5図は従来の誘電体フィルタを示す図である。
同図において、直方体形状の誘電体ブロック1に所定間
隔で複数(この場合は8個)の共振用穴2が貫通形成さ
れ、これら共振用穴2の間に電磁界結合調整穴3が貫通
形成される。各共振用穴2の内面に内部導体膜2aが厚
膜焼成等の手法によりメタライズして形成される。尚、
結合調整穴3の内面はメタライズされない。ブロック1
の共振用穴2の開口を含む一表面、つまりこの場合は共
振用穴の軸線と直交するブロック上面1aを除く地表全
体に外部導体膜(斜線にて示す)lbが形成され、上面
1aが電磁界の開放面(非メタライズ面)に形成され、
かつ下面11cが短絡面として設定される。共振用穴2
の内部導体膜2aはその上端が上面1aで開放され、下
端がブロック下面lcの外部導体膜1bに短絡される。
これにより共振用2が共振素子として構成される。従っ
て、この場合は、共振用穴が8個設けられているので、
共振用穴2の長さH(実質的に内部導体膜を有する部分
の長さ)に基づく8段構成の帯域通過フィルタ(バンド
・パス・フィルタ;BPF)に構成される。すなわち、
例えば共振用穴の長さHを通過帯域の中心周波数(基本
波)の1/4波長に設定することによって1/4波長誘
電体フィルタが構成される。共振用穴2のうち両端の共
振用穴は、金属棒体4が入口部分に挿入固着され、この
金属棒体4にコンデンサ5が接続され、このコンデンサ
5に接続された入・出力端子6−1.6−2を介して外
部回路に接続される。シールドカバー7は金属材から形
成されたもので、下面側が開口され、高さHlを有する
箱形状に形成される。このシールドカバー7はブロック
上面1a全体を被う形態で上面la上に配置固定される
この誘電体フィルタは上述のように構成されたもので、
第6図に示すような減衰特性を有する。
第6図は、縦軸に減衰量をとり、横軸に周波数r(MH
,)をとって、減衰特性を示しである。同図において、
foは通過帯域の中心周波数(基本波)を示し、実線で
示す特性面yAAは8段構成フィルタ(BPF)の減衰
特性、そして破線Bで示す特性曲線Bは5段構成フィル
タ(BPF)の減衰特性を示している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の誘電体フィルタ(BPF)にあっては、例え
ば、第6図において、基本波f0の高帯域側の周波数f
1とf2の特定帯域をそれぞれL+(dB)とL2(d
B)に減衰する必要があり、かつ低帯域側の周波数f、
の特定帯域をt、z(dB)に減衰する必要があり、そ
の他の減衰帯域はそれほど減衰する必要がなく、例えば
5段構成フィルタの減衰量(曲線B)程度でよいという
場合でも、上記り、、L2.L3の減衰量を得るために
、この場合は8段構成のフィルタを使用する必要がある
このように従来の誘電体フィルタは、減衰帯域のうち特
定帯域を部分的にさらに減衰させる必要がある場合には
、段数を増加させる必要があり、このため通過損失が増
大し、これに伴って無線装置の消費電力が増大化される
という問題があった。
本発明は、このような問題点にかんがみて創作されたも
ので、減衰帯域のうち特定帯域を部分的にさらに減衰さ
せる必要がある場合、この特定帯域のみを部分的に必要
減衰量に減衰させ、他の減衰帯域は必要最小限に減衰さ
せて、帯域通過フィルタ(BPF)の段数を最小限にと
どめることが可能な誘電体フィルタを提供することを目
的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の基本構成を示す図であって、(イ)は
斜視図、(ロ)は(イ)のP矢視端面断面図である。本
発明に係わる誘電体フィルタは、第1の誘電体ブロック
11に基づいて形成される帯域通過フィルタ(バンド・
バス・フィルタ;BPF)10と、第2の誘電体ブロッ
ク21に基づいて形成される特定帯域阻止フィルタ(バ
ンド・リジェクション・フィルタ;BRP)20とを一
体状に機械的及び電気的に結合して構成される。
第1図において、符号11は第1の誘電体ブロック、1
1aはブロック上面(開放面)、11bは外部導体膜、
IIcはブロック側面、12.13.14.15.16
は共振用穴、12a、13a、14a、15a、16a
は内部導体膜、17は電磁界結合調整穴をそれぞれ示し
、そして、符号21は第2の誘電体ブロック、21aは
ブロック上面(開放面)、21bは外部導体膜、21C
はブロック側面、22,23.24は共振用穴、22a
23a、24aは内部導体膜、27は金属棒体、28は
コンデンサ、29は接続線、30−1.30−2は入出
力端子をそれぞれ示す。尚、実際上は、ブロック上面1
1a、21aは開口を有する箱形状のシールドカバー(
図示なし)によってシールドされる。
本発明では、前記従来技術の問題点を解決するだめの手
段として、第1図に示すように、第1の誘電体ブロック
11に所定間隔で複数の共振用穴12、13.14.1
5.16を配列形成し、前記共振用穴12〜16の内面
に内部導体膜12a、13a、14a、15a、16a
を、かつ前記共振用穴12〜16の開口を含む一表面を
除く前記第1のブロック11の他表面に外部導体膜11
bをそれぞれ形成し、 前記共振用穴12〜16の長さに基づく共振周波数の帯
域通過フィルタ(BPF)10を形成し、第2の誘電体
ブロック21に少くとも1個の共振用穴22,23.2
4を形成し、 前記共振用穴22〜24の内面に内部導体膜22 a 
、 23 a 、 24 aを、かつ前記共振用穴22
〜24の開口を含む一表面を除く前記第2のブロック2
1の他表面に外部導体膜21bをそれぞれ形成し、 前記各共振用穴22〜24それぞれの長さに基づいて、
前記帯域通過フィルタ10の減衰帯域のうち少くとも一
つの特定帯域をさらに部分的に減衰可能な特定帯域阻止
フィルタ(BRF)20を形成し、 前記第1のブロック11と第2のブロック21を、これ
らの共振用穴12〜16.22〜24の軸線と平行な側
面11c、21c同士を突き合せて一体状に結合し、か
つ前記第1と第2のブロックの共振用穴12〜16.2
2〜24相互間を適宜に選定して電気的に接続して構成
したことを特徴とする誘電体フィルタを提供する。
〔作 用〕
特定帯域阻止フィルタ(BRF)20の各共振用穴22
〜24の長さく実質的に内部導体膜を有する部分の長さ
)をそれぞれ、帯域通過フィルタ(BPF)10の減衰
帯域のうち所望の各特定帯域の波長に基づく長さにそれ
ぞれ設定することにより、上記各特定帯域を部分的にさ
らに減衰させることができる。例えば、共振用穴22の
長さを中心周波数がf、の特定帯域の波長に基づく長さ
く例えば、1/4波長)に設定し、BPF 10の共振
用穴12(但し、12〜16のいずれでもよい)にコン
デンサ28を介して接続すると、共振用穴22は誘導リ
アクタンスに相当することになり、この共振用穴22と
コンデンサ28はBPFloのフィルタ回路とアース回
路間に直列接続された共振回路を構成することになる。
この直列共振回路は上記特定帯域の周波数f、に共振す
ると、この直列回路(22,28)のインピーダンスが
最小となってほとんど零(0)状態になり、周波数f。
の電波をショート(短絡)させることになる。この結果
、BPFIOのフィルタ回路に入力された周波数f1の
特定帯域の電波は減衰(阻止)されることになる。従っ
て、第1図の場合は、第2のブロック21に3個の共振
用穴22,23.24が設けられているので、周波数の
異なる3つの特定帯域をそれぞれ部分的に減衰させるこ
とができる。
〔実施例〕
第2.3.4図は本発明の詳細な説明するための図であ
る。尚、これらの図において、前出の第1図と同一部分
又は相当部分は同一符号を付して示しである。
第2図は第1実施例を示す図であって、(イ)は斜視図
、(ロ)は(イ)のP矢視端面断面図、(ハ)は(イ)
のQ矢視ブロック11の側面部分断面図である。同図に
おいて、高い比誘電率を有するセラミック材等から成る
直方体状の第1の誘電体ブロック11に所定間隔で長手
方向に配列する複数(この場合は5個)の共振用穴12
.13.14゜15、16が貫通形成され、これら共振
用穴12〜16の間に電磁界結合調整穴17がそれぞれ
貫通形成される。ブロック11の共振用穴12〜16の
軸線と直交する上面11aにおける共振用穴12〜16
の開口を含む部分が上面11aから所定の段差H2を有
する長溝(凹所)18として形成される。ブロック上面
11aの片側に長手方向と直交状のガイド溝19が共振
用穴12.14.16それぞれに対応しかつ長溝18の
段差H2よりも小さい段差を有して形成される。各共振
用穴12〜16の内面に内部導体膜12a、13a、1
4a、15a、16aがメタライズされて形成され(結
合調整穴17の内面はメタライズされない)、かつ共振
用穴12〜16の開口を少(とも含む表面、すなわちこ
の場合は長溝18の底面18aを除くブロック11の他
表面に外部導体膜(図中、斜線にて示す)11bがメタ
ライズされて形成され、ブロック11の下面側が短絡面
に設定され、これにより共振用穴12〜16が共振素子
として構成される。本例では、長溝18の底面18aが
非メタライズ面に形成されるので、この底面が電磁界の
開放面として形成される。尚、長溝18の側面18bは
、本例の場合、非メタライズ面として形成されているが
、これをメタライズ面に形成してもよく、メタライズ面
に形成することによって電界の閉じ込め効果が若干向上
する。共振用穴12〜16の内部導体膜12a〜16a
は、(ロ)図に示すように、上端(一端)が長溝の底面
18aで開放され、下端(他端)がブロック11の下面
の外部導体膜11bに短絡されている。従って、共振用
穴12〜16は、その長さく実質的に内部導体膜を有す
る部分の長さ)、すなわち、本例の場合はブロック11
の下面から長講18の底面18aまでの長さHを通過帯
域の波長に基づく長さく例えば、1/4波長)に設定す
ることによって、通過帯域で共振する共振素子として構
成される。本例の場合、ブロック11に共振用穴(12
〜16)が5個設けられているので、ブロック11に基
づくフィルタとして5段構成の帯域通過フィルタ(バン
ド・パス・フィルタ;BPF)10が形成される。尚、
ブロック11の上面11aに長溝18を設け、その底面
18aを開放面に形成することによって、フィルタ全体
の高さを、前述した従来例(第5図)の場合よりも低く
設定することができる。すなわち、この底面18aの面
積は当然のことながらブロック上面11a全体の面積よ
りも小さいので、この底面18aからの電波放射量はブ
ロック上面11a全体を開放面に形成した場合に比べて
少い。また底面18aの両側が両側面18aによって囲
まれているので、底面18aから放射しようとする電波
はこの両側面18bによって抑制される。このため底面
(開放面)18aと電波シールド面との間隔を小さく設
定することが可能となり、長118の段差(深さ)Hz
を小さく設定することができる。この段差H2は、前述
した従来例(第5図)における箱形状のシールドカバー
(7)の高さH,(但し、天井板の厚さを除く)に対応
するものであり、このシールドカバー(7)の高さH7
よりも大幅に小さく設定することができる。
直方体状の第2の誘電体ブロック21には、上記第1の
誘電体ブロック11の場合と同様な要領で、外部導体膜
21b、共振用穴22.23.24、内部導体膜22a
、23a、24a、長溝(凹所)25、ガイド溝26が
形成される。そして、この場合、共振用穴22,23.
24は第1のブロック11の共振用穴12゜14、16
にそれぞれ対応して設けられ、かつガイド溝26は、第
1のブロック11のガイド溝19と整合するように設け
られる。各共振用穴22,23.24の長さく実質的に
内部導体膜22 a 、 23 a 、 24 aを有
する部分の長さ)は、互に異なって設定され、かつ第1
のブロック11の共振用穴12〜16の長さとも異なっ
て設定される。すなわち、本例の場合は、第1のブロッ
ク11に基づいて形成されたBPFIOの通過帯域の中
心周波数(基本波)を第3図に示すようにfoとし、減
衰帯域において部分的に減衰すべき特定帯域の周波数を
fl+f、、f、とすると、共振用穴22の長さはfl
の波長に基づく長さく例えば、1./4波長)に、共振
用穴23の長さはf2の波長に基づく長さに、そして共
振用穴24の長さはf、の周波数の波長に基づく長さに
それぞれ設定される。そして、第3図から明らかなよう
に、fo、f、、f2.f。
はf2>f、>fo>f3なる関係にある。従って、共
振用22と23の長さは第1のブロック11の共振用穴
12〜16の長さよりも短く、そして共振用穴24の長
さは前記共振用穴12〜16の長さよりも長く設定され
る。尚、共振用穴22の長さは、当然のことながら、f
2>f、であるので、共振用穴23の長さよりも長(設
定される。このように各共振用穴22,23.24の長
さを減衰帯域における各特定帯域の周波数(f+、fz
r3)の波長に基づく長さく例えば、1/4波長)に設
定することにより、第2のブロック21に基づいて特定
帯域阻止フィルタ(バンド・リジェクション・フィルタ
;BRF)20が構成される。
尚、本例のBRF 20の場合は共振用穴(22,23
゜24)が3個設けられているので、3ケ所の特定帯域
を部分的にさらに減衰させることができるが、この共振
用穴の個数は、勿論、必要に応じて任意に設定すること
ができる。
第1のブロック11と第2のブロック21は、それぞれ
の共振用穴(12〜16.22〜24)の軸線と平行な
側面11c、21C同士が外部導体膜(11b又は21
b)を介して突き合わされ、厚膜焼成法等の手法により
一体状に互いに結合される。
第1のブロック11の共振用穴12.14.16と、第
2のブロック21の共振用穴22.23.24に金属棒
体27が挿入固着され、この金属棒体27にコンデンサ
28が接続され、コンデンサ28に接続線29がそれぞ
れ接続される。この場合、各接続線29はガイド溝19
,26に案内され、共振用穴12と22.14と23.
16と24相互間をそれぞれ電気的に接続している。第
1のブロック11の共振用穴12と16のコンデンサ2
8に入出力端子(この場合は接続線)30−1.30−
2がそれぞれ接続される。第1のブロック上面11aと
第2のブロック上面21a上に、単板状に形成された簡
易構造の金属製シールド板31が配置固設される。尚、
符号21aはブロック21の上面(この場合はメタライ
ズ面)、25aは長溝25の底面(開放面)、25bは
長溝の側面をそれぞれ示す。
本例は、上述の如く構成されたものであり、第3図に示
すような減衰特性を有する。第3図は、縦軸に減衰量L
 (dB)をとり、横軸に周波数f(MHz)をとって
減衰特性を示している。第3図において、前述したよう
に、foは通過帯域の中心周波数、そして、f、、f2
.f、は減衰帯域(通過帯域外)における部分的に減衰
すべき特定帯域の周波数をそれぞれ示す。図中、実線で
示す曲線Cが本例の減衰特性曲線であり、曲線A(二点
鎖)とB(破線)は前述した第6図の特性曲線AとBに
相当する特性曲線を示していいる。
従って、曲線Aは8段構成のBPF (帯域通過フィル
タ)の特性曲線を示し、曲線Bは5段構成のBPFの特
性曲線を示している。本例は、特性曲線Cが示すように
、周波数f1.  Z、f3の特定帯域をそれぞれL+
 、Lx 、L3の減衰量に減衰する必要があり、その
他の帯域はそれほど減衰させる必要がなく、例えば、5
段構成のBPFの減衰it(曲線B)で十分であるとい
う場合、特定帯域阻止フィルタ(BRF)20によって
周波数f、、f、、f、の特定帯域を部分的にそれぞれ
L+ 、Lz 、Lsの減衰量に減衰させることができ
、その他の減衰帯域を5段構成のBPF 10で必要十
分に減衰させることができる。このように、本例は、通
過帯域外(減衰帯域)に減衰極を有するように構成され
たもので、例えば、従来技術では8段構成のBPFが必
要であった場合、5段構成のB P F (10)で十
分に役割を果すことができる、つまりBPFの段数を減
少することができるという利点があり、この結果、通過
損失の低減化及び無線装置の消費電力の低減化を図るこ
とができる。
第4図は、第2実施例を示す図であって、(イ)は平面
図、(ロ)は(イ)のり、−D2線断面図である。本例
は、前出の第1実施例(第2図)における第1のブロッ
ク11と第2のブロック21の長溝18,25の代りに
各共振用穴12〜16゜22〜24の開口部に座くり穴
(凹所)18−1゜25−1をそれぞれ設け、かつそれ
ぞれの底面18−1a、25−1aを開放面に形成した
点が王として第1実施例と異なり、その他に関しては第
1実施例と同様に構成される。尚、19−1は入出力端
子30−1.30−2のガイド溝である。
本例は、座ぐり穴18−1.j5−1の底面(開放面)
18−1a、25−1aの全外周が側面18−1b、2
5−1bによってそれぞれ取り囲まれているので開放面
からの放射電波の抑制効果を第1実施例よりも若干高め
られるという利点があるが、他の作用効果は第1実施例
と同様である。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく
、例えば、BPF(10)とBPF(20)の共振用穴
(12〜16.22〜24)の個数は必要に応じて任意
に設定することができ、また、長溝18.25及び座ぐ
り穴1B−1,25−1の縦断面形状を上記実施例に示
す形状と異なる形状(例えば、テーバ状)に形状しても
よく、さらには第1のブロック11と第2のブロック2
1の結合側面11c、21cのいずれか一方に嵌合凸部
を設け、他方に嵌合凹部を設けて両者の機械的結合強度
を高めることもでき、その他種々の変形例に適用するこ
とも可能である。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、本発明によれば、BPF(1
0)にBRF(20)を−棒状に結合して構成すること
により、B P F (10)の共振用穴(共振素子)
の個数、つまりBPF(10)の段数を必要最小限に構
成することが可能となり、通過損失の低減化、及び無線
装置の消費電力の低減化を図ることができるという好ま
しい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成を示す図、 第2図は本発明の第1実施例を示す図、第3図は第1実
施例の減衰特性を示す図、第4図は本発明の第2実施例
を示す図、第5図は従来例を示す図、 第6図は従来例の減衰特性を示す図である。 第1.2,3.4図において、 10は帯域通過フィルタ(B P F)、20は特定帯
域阻止フィルタ(B RF)、11と21は第1と第2
の誘電体プロ・7り、11aと21aはブロック上面(
共に第1図では開放面) 11bと21bは外部導体膜、 11Cと2ICはブロック側面、 12.13,14,15,16,22,23.24は共
振用穴(共振素子)、 12a、 13a、 14a、 16a、 22a、 
23a、 24aは内部導体膜、17は結合調整穴、 18.25は長溝(凹所)、 18−1.25−1は座ぐり穴(凹所)、18a、25
a、18−1a、25−1aは底面(開放面)、19.
19−1.26はガイド溝、 27は金属棒体、 28はコンデンサ、 29は接続線、 30−1.30−2は入出力端子、 31はシールド板、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1の誘電体ブロック(11)に所定間隔で複数の
    共振用穴(12、13、14、15、16)を配列形成
    し、前記共振用穴(12〜16)の内面に内部導体膜(
    12a、13a、14a、15a、16a)を、かつ前
    記共振用穴(12〜16)の開口を含む一表面を除く前
    記第1のブロック(11)の他表面に外部導体膜(11
    b)をそれぞれ形成し、 前記共振用穴(12〜16)の長さに基づく共振周波数
    の帯域通過フィルタ(BPF)(10)を形成し、第2
    の誘電体ブロック(21)に少くとも1個の共振用穴(
    22、23、24)を形成し、 前記共振用穴(22〜24)の内面に内部導体膜(22
    a、23a、24a)を、かつ前記共振用穴(22〜2
    4)の開口を含む一表面を除く前記第2のブロック(2
    1)の他表面に外部導体膜(21b)をそれぞれ形成し
    、 前記各共振用穴(22〜24)それぞれの長さに基づい
    て、前記帯域通過フィルタ(10)の減衰帯域のうち少
    くとも一つの特定帯域をさらに部分的に減衰可能な特定
    帯域阻止フィルタ(BRF)(20)を形成し、 前記第1のブロック(11)と第2のブロック(21)
    を、これらの共振用穴(12〜16、22〜24)の軸
    線と平行な側面(11c、21c)同士を突き合せて一
    体状に結合し、かつ前記第1と第2のブロックの共振用
    穴(12〜16、22〜24)相互間を適宜に選定して
    電気的に接続して構成したことを特徴とする誘電体フィ
    ルタ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247001A (ja) * 1990-02-23 1991-11-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd 誘電体フィルタ
US5712604A (en) * 1994-09-27 1998-01-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric filter including at least one band elimination filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247001A (ja) * 1990-02-23 1991-11-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd 誘電体フィルタ
US5712604A (en) * 1994-09-27 1998-01-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric filter including at least one band elimination filter

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