JPS63107201A - 誘電体フィルタ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミック材料からなる誘電体フィルタに係
り、特に、ＵＨＦ帯から比較的低周波のマイクロ波帯に
使用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） 従来、この種のフィルタとして′は、例えば、同一出願
人により出願された特願昭５９−２０１４５５号に示さ
れるものがある。

以下、この種のフィルタについて、第３図を参照しなが
ら説明する。

第３図において、金属製のケース２１の両端には入力端
子１、出力端子２が設けられ、入力端子１は誘電体から
なる結合部を介して入力段の誘電体共振器３へ、出力端
子２は誘電体からなる結合部を介して出力段の誘電体共
振器４へそれぞれ接続され、入力段の誘電体共振器３と
出力段の誘電体共振器４間には股間の誘電体共振器５．
　６．　７゜８が設けられ、各誘電体共振器の中心導体
から延長して誘電体端面にパターン１４．１６．１７．
１８．１９゜１５が設けられる。更に、段間の誘電体共
振器間には結合部９．１０．１１．１２．１３が設けら
れる。また、金属製の１２２は金属製のケース２１と接
合されるように構成されている。

フィルタを構成するには、一体構造の誘電体に複数個の
円柱又は円筒形状の中心導体を設け、誘電体共振器を構
成し、これらの誘電体共振器を用いフィルタを構成する
ために、誘電体共振器に対し、各共振周波数及び接合度
をＩＩ整し、金属製のケース２１と金属製の蓋２２によ
って密閉するようになっている。

そこで、金属製のケース２１と金属製の蓋２２とは恒温
恒温雰囲気になるようにして、特性劣化を防止するため
に半田付は等により十分な気密を確保できるように接合
する必要がある。

ここで、この誘電体フィルタの動作を簡単に説明する。

まず、入力端子１により印加された電気信号は一体構造
の誘電体内に設けられた入力段の誘電体共振器３により
電磁界を発生し、隣接の段間誘電体共振器５間に設定し
た結合部９を介して段間誘電体共振器５へ伝え、順次出
力側へ動作を繰り返しながら電気信号を段間誘電体共振
器８を経て出力段の誘電体共振器４に伝え、誘電体フィ
ルタの出力端子２に接続された負荷へ電気エネルギーを
供給する。各誘電体共振器の共振周波数は誘電体共振器
の高さ及び端面に設けられたパターンにより決定され、
結合部はパターン間の箇所であり、中心導体間の間隔及
びパターンの形状により結合度が決定されフィルタとし
て動作する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成のフィルタでは恒温恒湿雰囲気
になるようにして、特性劣化を防止するため、気密の良
い構造及び困難なケース間の接合作業を行う必要があり
、加工工数が多くなり、結局、高価なフィルタにならざ
るを得ないものであった。

本発明は、上記問題点を除去し、耐候性に優れ、特性が
安定で、しかも低コストの誘電体フィルタを提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、誘電体フィル
タにおいて、誘電体共振器の円筒形状の中心導体から延
長して端面に設けられたパターン間の結合部に対し、有
機材料を塗布し、その後加熱乾燥を行って、″４ｊＡ縁
被膜を形成し、周波数及び結合度の各調整を行って、耐
候性のある安価な誘電体フィルタを得るようにしたもの
である。

（作用） 本発明によれば、誘電体共振器の円筒形状の中心導体か
ら延長し°て端面に設けられたパターン間の結合部に対
し、有機材料を塗布し、その後加熱乾燥を行うで、絶縁
被膜を形成し、周波数及び結合度の各調整を行うように
したので、耐候性に優れ、特性が安定化した、しかも安
価な誘電体フィルタを得ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す誘電体フィルタの斜視図
、第２図は本発明の実施例を示す誘電体フィルタの部分
断面図である。

図中、３１は入力端子、３２は出力端子、３３乃至３８
はそれぞれセラミックからなる一体構造の誘電体共振器
、３９乃至４３は結合部、４４乃至４９はパターン、５
０は有機合成樹脂、５１は金属製のケース、５２は金属
製の蓋、５３は上面から底面まで延びる孔を有する円筒
形状の中心導体である。

ここで、有機合成樹脂５０は円筒形状の中心導体孔をラ
ンド状に逃げ全面塗布し絶縁膜が形成される。このよう
に誘電体共振器上に有機合成樹脂を塗布し、共振器を構
成する。

次に、係る誘電体フィルタの製造方法について説明する
。

一体構造の誘電体に孔を有する円筒状の中心導体５３を
設け、この中心導体から延長して誘電体端面にパターン
４４〜４９を設けて誘電体共振器を構成し、有機合成樹
脂５０としては、エポキシ系のレジストを用い、望まし
くは半田レジスト材料を用い、スクリーン印刷にて、１
０〜２０μｍの膜厚に印刷形成させ、大気中１５０℃３
０分間の加熱乾燥を行い、周波数及び結合度の調整を行
う。

更に、調整を終えた誘電体共振器は、開放された金属製
のケース５１に半田付けによって固定し、次に、入出力
端子を半田付けによって接合し、しかる後、これらの誘
電体共振器の機械的保護を行うために、金属製の蓋５２
をして、誘電体フィルタを製造する。

更に、本発明の特徴である誘電体フィノにりの構成を第
４図及び第５図を用いて詳細に説明する。

誘電体フィルタ６０はセラミックからなる長方形の固体
形状ブロック６１を有している。そのブロック６１は並
列に６個の丸い孔６２〜６７を有し、その各々はブロッ
ク６１の上面から底面へと延びている。

その孔６２〜６７の各々は、第５図に示すように、銀或
いは銅などの中心導体としての内面導体層６８で覆われ
る。また、ブロック６１の底面には焼成された銀や銅ベ
ーストなどの底面導体層７Ｂが設けられ、この導体層７
日でもって、底面において内面導体層６８と電気的に接
続される。更に、その底面導体層７８はブロック６１の
外側面に設けられる焼成された銀又は銅ベーストなどの
外側面導体層７９と接続されている。

一方、ブロック６１は導電パターン７０〜７５を有し、
その各々は長方形をしており、対応する孔の端面を取り
囲むようにブロック６１の上面に設けられ、それぞれ内
面導体層６８に接続される。これらの導電パターン７０
〜７５は隣接する誘電体共振器を結合するために電磁界
結合器として作用する。

更に、この誘電体フィルタ６０は有機合成樹脂層８０、
望ましくはエポキシ樹脂を含むレジスト材料である半田
レジスト材料からなる層を有する。その有機合成樹脂層
８０は少な（とも導電パターン７０〜７５、入力及び出
力端子７６、７？、内面導体層６８、底面導体層７８及
び外側面導体層７９を除いた、露出した誘電体部分を覆
う、有機合成樹脂層８０は、第４図に示すように、入力
及び出力端子７６、７７及び導電パターン７０〜７５の
一部を覆うようにする。また、有機合成樹脂層は、誘電
体フィルタ６０の上面の全体を覆うようにしてもよい、
その有機合成樹脂層の形成は前記した通りである。なお
、誘電体共振器間或いは誘電体共振器と入出力端子間の
結合に比して結合の影響が少ない露出した誘電体の部分
、例えば、入出力端子と外側面導体層との間の露出した
誘電体の部分には有機合成樹脂層を堆積しなくても差し
支えない。

この誘電体フィルタ６０の共振周波数の調整操作及びこ
の結合度の調整は導電パターン７０〜７５のトリミング
によって行われる。その調整操作は有機合成樹脂層８０
の堆積前か、或いは、望ましくは、最終調整出来るよう
に、その堆積後に行われる。

調整操作が・、有機合成樹脂層８０の堆積後に実施され
る場合には、そのフィルタは再び剥き出しの誘電体部分
を有することになるが、その剥き出しの部分は一般には
小さいので、無視し得る。その無視した結果として、そ
の誘電体フィルタの雰囲気に対する特性劣化の影響は小
さい。

必要に応じて、その再び剥き出しになった誘電体部分を
有機合成樹脂層の堆積により、覆うようにすることがで
きることは言うまでもない。

このように構成するために、誘電体共振器は耐候性に優
れ、誘電体共振器の電磁界の伝播特性が変動することが
なく、特性が安定な誘電体フィルタを得ることができる
。

なお、この誘電体フィルタの動作そのものは、前記した
先行技術として示される誘電体フィルタの動作と同じで
あるので、説明は省略する。

この誘電体フィルタを、環境試験の中において最も、挿
入損失劣化が生じる試験として相対湿度９０％、温度５
０℃の雰囲気を作り、その環境下にて試験を行った。

第６図はその耐候試験結果を示したものである。

この試験によれば、本発明の誘電体フィルタにおいては
、挿入損失は２５℃条件下に比べ、５０℃。

９０％ＲＨ（相対湿度：　Ｒｅ１ａｔｉｖｅ　Ｈｕｍｉ
ｄｉｔｙ　）環境条件下でわずかな変動しか示さない。

一方、有機合成樹脂の塗布を行わなかった従来例のもの
は、本発明のものに比べて、損失量が約２ｄＢ前後の変
動を来し、その変動値が大きい。

そして、本発明の誘電体フィルタの特性は、気密ケーシ
ングなしでも安定している。

第７図は本発明の更なる他の実施例を示す誘電体フィル
タの斜視図である。

この実施例においては、予め隣接した複数の誘電体共振
器８１〜８６を配置しておき、それらの誘電体共振器と
並設して導電パターン８８が形成された絶縁基板８７を
設け、それらの誘電体共振器の中心導体と前記導電パタ
ーンとを接続し、その導電パターン間で結合度の調整を
行うようにしたものである。つまり、誘電体共振器と調
整部が分離した構造をしている。この場合は、その導電
パターン８８が形成された絶縁基板８７上に有機合成樹
脂８９を塗布し、絶縁膜を形成する。この場合、少なく
とも導電パターン間に有機合成樹脂を塗布し、耐候性を
持たせるようにする。

また、複数の誘電体共振器は導電パターンを中心にして
両側に配置するなど種々の変形を行うことができる。要
は、誘電体共振器とは独立して設けられる導電パターン
間の結合度の調整部に有機合成樹脂８９を塗布し、絶縁
膜を形成するようにすればよい。

この場合にも、前記したと同様の作用効果を奏すること
ができることは明らかである。

なお、本実施例では有機合成樹脂としてエポキシ系のレ
ジストを用い、印刷により形成するようにしたが、耐湿
性を有するものであれば、他のものでも良（、特に、こ
れにこだわるものではない。

かつ、形成方法も印刷方法だけではな（、スプレー浸漬
、筆塗り等の工法によっても行うようにしても良い。

また、この誘電体フィルタは、例えば、中心周波数８８
０ＭＨｚ帯にて、帯域幅約２０ＭＨｚのバンドパスフィ
ルタとして用いることができ、その詳細な各部の寸法は
、前記した特願昭５９−２０１４５５号に示されている
。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、誘電体
共振器の周波数及び結合度パターン面に有機材料を塗布
し、絶縁被膜を形成するようにしたので、耐候性に優れ
、特性が安定化され、しかも安価な誘電体フィルタを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘電体フィルタの斜視図、第２図は本
発明の誘電体フィルタの部分断面図、第３図は従来の誘
電体フィルタの斜視図、第４図は本発明の他の誘電体フ
ィルタの斜視図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第
６図は誘電体フィルタの耐候試験特性図、第７図は本発
明の更なる他の誘電体フィルタの斜視図である。 ３１・・・入力端子、３２・・・出力端子、３３．３４
．３５．３６゜３７、３８・・・誘電体共振器、３９．
４０．４１．４２．４３・・・結合部、４４．４５．４
６．４７．４８．４９・・・パターン、５０・・・有機
合成樹脂、５１・・・金属製のケース、５２・・・金属
製の蓋、５３・・・中心導体。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体に中心導体を形成し、該誘電体の上面には
   該中心導体に接続される結合パターンを設けると共に、
   前記中心導体は前記誘電体で充たされた複数の一体構造
   の誘電体共振器を構成し、該誘電体共振器上に有機材料
   からなる絶縁被膜を形成するようにしたことを特徴とす
   る誘電体フィルタ。
2. （２）前記中心導体は誘電体の上面から底面に延びる孔
   を有し、該孔の内面に形成される第１の導体層が前記底
   面及び外側面に設けられた第２の導体層と接続されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘電体フィ
   ルタ。
3. （３）前記有機材料は有機合成樹脂であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の誘電体フィルタ。
4. （４）前記有機合成樹脂は半田レジストであることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の誘電体フィルタ。
5. （５）前記有機材料はエポキシ樹脂を含むレジストであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の誘電体
   フィルタ。
6. （６）前記レジストは半田レジストであることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載の誘電体フィルタ。
7. （７） （ａ）隣接して配置される複数の誘電体共振器と、（ｂ
   ）該誘電体共振器間を容量的に結合する結合手段と、 （ｃ）該結合手段上に設けられる有機材料からなる絶縁
   被膜を有することを特徴とする誘電体フィルタ。
8. （８）前記有機材料は有機合成樹脂であることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項記載の誘電体フィルタ。
9. （９）前記有機合成樹脂は半田レジストからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載の誘電体フィルタ
   。
10. （１０）前記有機材料はエポキシ樹脂を含むレジストで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の誘電
    体フィルタ。
11. （１１）前記レジストは半田レジストであることを特徴
    とする特許請求の範囲第１０項記載の誘電体フィルタ。