JPS63171010A - バンドパスフイルタ - 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】 産朶上亘靭里立ユ 本発明はＵＨＦ帯を含みそれ以上の周波数領域で好適に
使用されるバンドパスフィルタに関する。

′ネ゛とその間　壱 上記の周波数領域におけるバンドパスフィルタのフィル
タ特性としては比較的高い尖鋭度（以下、Ｑという）を
もつことが要求され、従来は誘電体同軸共振器を多段に
接続したものが一般的であった。

ところで、上記誘電体同軸共振器はコンデンサとコイル
とからなる直列回路に別のコンデンサを並列接続した等
価回路であられされるものであるが、バンドパスフィル
タとして使用する場合は、別途コンデンサ等の結合手段
が必要となり、構造上複雑化し、大型化すると共に、組
立作業も手間がかかるという欠点があった。

出願人はこれに関連する発明として共振器回路を構成す
る導電パターンを一枚の基板上に形成し、かつ該共振器
回路を複数個容量結合させることによって、コンパクト
化を実現したものを特願昭６１−９７３１７にて既に提
案した。

しかし、上記出願発明は、コンパクトにはなったものの
フィルタ特性の面においては必ずしもそのｒＱＪが満足
し得るものとは言い難く、尚改良の余地が残されていた
。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、コンパクトであって、かつフィルタ特性をより向上
させたバンドパスフィルタを提供することを目的とする
。

５　点を　゛するための 上記目的を達成するために本発明のバンドパスフィルタ
は、誘電体基板の表裏両面の２箇所に夫々対向してコン
デンサ電極パターンが形成され、この電極パターンとそ
の間の誘電体基板とで第１゜第２のコンデンサを形成し
、一方、上記基板の表面に存する２つのコンデンサ電極
の間及び裏面に存する２つのコンデンサ電極の間にコイ
ルパターンが形成され、上記第１のコンデンサと、この
両側に直列に接続された上記コンデンサパターンによっ
て構成されるコンデンサとでＬＣ直列回路を形成し、か
つ該ＬＣ直列回路に上記第２のコンデンサが並列に接続
されてなる共振器複数個を容量結合すると共に、共振器
間の少なくとも１箇所をコイルによって接続したことを
要旨としている。

叉−施一糎 以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説する。

第１図は本発明の一実施例としてのバンドパスフィルタ
の構成を示し、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、
図（ハ）は背面図である。図中、１は例えばＦＲＤＲ材
等からなる誘電体基板で、その表面１ａと裏面１ｂには
夫々コの字状をした導電パターン２〜５が形成され、か
つ表面ｌａ側の導電パターン２と導電パターン４とは略
凹状に形成された導電パターン６を介し・て接続されて
いる。上記導電パターン２〜５は２つのコンデンサ電極
パターン２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、
５ｂと１つのコイルパターン２Ｃ，３ｃ、４ｃ、５ｃと
からなる。このうち、コンデンサ電極パターン２ａと３
ａ、２ｂと３ｂ、４ａと５ａ、４ｂと５ｂとは誘電体基
板１を介して対向しており、基板１の誘電率、厚み及び
コンデンサ電極パターンの対向面積によって決定される
コンデンサ容１１ｃ１．Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を有している
。

一方、コイルパターン２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃは夫々対
向しない位置に高周波的に形成され、夫々のコイルパタ
ーンはインダクタンスし’ｒ、Ｌ２゜Ｌ３．Ｌ４を有し
ている。また、前記コンデンサ電極パターン２〜５のう
ち基板表面１ａ側のコンデンサ電極パターン２ａ、４ａ
は互いに接近する方向に延設部２ｄ、４ｄが形成される
と共に、該延設部２ｄ、４ｄ間で所定容量のコンデンサ
Ｃｓを有するように基板裏面ｌｂ側には導電パターン７
が形成される。８．９＆Ｊ入出力用のリード端子、１０
．１１は接地用の端子を示す。

しかして、上記導電パターン２．３　（或いは導電パタ
ーン４，５）は、第２図に示すような等価回路で表され
、共振器Ｑを構成している。すなわち、該共振器Ｑは第
１のコンデンサＣ１（Ｃ３）の両側にコイルＬＬ、Ｌ２
．　　（Ｌ３．Ｌ４）を接続してなるＬＣ直列回路に第
２のコンデンサＣ２（Ｃ４）が並列接続されたものであ
る。

第３図は第１図に示すバンドパスフィルタを等価回路で
表したものである。すなわち、該バンドパスフィルタは
、第２図の等価回路を持つ２個の共振器Ｑｌ、Ｑ２が上
記コンデンサＣｓによって容量結合され、かつ共振器Ｑ
１とＣ２が接続コイルＬ５によって接続されてなる。図
中、Ｌｌｏ。

Ｌｌｌはリード端子１０．１１の有するインダクタンス
である。このバンドパスフィルタは、コンデンサＣｓの
容量を変えることにより容量結合の度合を変更でき、従
ってこれによって通過帯域幅を調整することができる。

第４図は上記構成のバンドパスフィルタの周波数特性を
示し、第５図は接続コイノＬ；Ｌ５を設けなかった例を
示す。中心周波数は共に５０４ＭＨｚである。この両図
の比較から明らかなように共振器Ｑｌ、Ｑ２が接続コイ
ルＬ５に接続されることにより中心周波数の両側に極Ｐ
、Ｐが形成され、接続コイルＬ５が設けられていない場
合に比し、急峻な特性が得られることが確認された。し
かも、上述の如く該バンドパスフィルタは第３図の等価
回路を有する導電パタ−ンからなるので、高張ることも
なくコンノイクトなものとなり、製造時においても手間
力罵力）力諷らない。この第４図のような周波数特性を
得るための基板１及び導電パターン２〜７の寸法等しよ
次の通りである。

（イ）誘電体基板：厚みＱ、４ｍｍ、縦横寸法１２×１
４ｍｍ、誘電率８０ （ロ）導電パターン（各パターンとも同じ）：■コンデ
ンサを極バターｙ２　ａ、　　２　ｂβ１＝６．５（鶴
） １２−１．５　　（ｎ） ｆ３−６．５　　（ｆｉ） １４＝３．５（鶴） ＣＩ−２０（ＰＦ） Ｃ２＝４４　　（ＰＦ） ■コイルパターン２ｃ、３ｃ １５　＝５．６　　（ｍｓ＋） Ｌ　１　”　Ｌ　２−２．４９　（ｎＨ）■コンデンサ
電極パターン２ｄ、４ｄ、７１６−１７＝１．５　　（
鶴） Ａ８＝０．５（鰭） ｚ９＝１．３（鶴） Ｃｓ　＝１．０　　（Ｐ　Ｆ） ■コイルパターン６ β１０＝　１１１−１．５　　（ｔａ）１１２＝　１１
３−　ｉｔ　１４＝１．０　　（ｎ＋）１１５＝３．５
　　（ｍｍ） Ｌ　５　＝３．０　　（ｎＨ） 尚、コイルパターンの幅Ｗはインダクタンス値には関係
しないが、幅が大である程抵抗分が小さくなるので、Ｑ
が高（なり好ましいといえる。この実施例ではＷ＝１．
５　　（ｍ）としている。

第６図は他の実施例（第２の実施例）として第２図に示
す等価回路をもつ共振器を３段に結合した場合の例を示
す。この実施例ではコの字状をした３個の導電パターン
（２，４，１２）と（３゜５．１３）が一枚の誘電体基
板１の表裏両面１ａ。

１ｂに夫々所定間隔をおいて形成されると共に、表面ｔ
ａ側の導電パターン２．１２は導電パターン６を介して
接続されている。さらに上記導電パターン２，４．１２
は、その一部を延長して延設部２ｄ、４ｄ、１２ｄ、１
２ｅを形成し、かつこの延設部２ｄ、４ｄ、１２ｄ、１
２ｅと一部対向する導電パターン７．１４を基板裏面１
ｂに形成している。第７図は第６図のバンドパスフィル
タを等価回路であられしたものである。すなわち、上記
基板１０表裏両面に形成された導電パターン２と３，４
と５．１２と１３で共振器Ｑｌ、Ｑ２゜Ｃ３を構成し、
延設部２ｄ、４ｄ、１２ｄ、１２ｅと導電パターン７．
１４とで結合用のコンデンサＣｓｌ、Ｃ３ｔを構成する
と共に、共振器Ｑｌ。

Ｃ３は接続コイルＬ５で互いに接続される。図中、Ｃ５
，Ｃ６，Ｌ６．Ｌ７は共振器Ｑ３を構成するコンデンサ
及びコイル、Ｌｉ２はリード端子１５のもつコイル成分
である。第８図は上記ノくンドノ々スフィルタの周波数
特性を示し、第９図は接続コイルＬ５を設けなかった場
合を示す。中心周波数は共に４００ＭＨｚである。この
図から明らかなように接続コイルＬ５を設けることによ
り、中心周波数の両端に２個の極Ｐ、Ｐが形成され、急
峻な特性が得られたのが確認された。このような周波数
特性を得るためのバンドパスフィルタのｉ！パターン６
の各部寸法は次の通りである。

ｊ！１６’＝１．０　（ｍｍ） Ｉｔ　１７−３．５　（ｍｍ） Ｌ　５　＝２．０　（ｎＨ） 第１０図はさらに別の実施例（第３の実施例）を示した
ものであって、第２の実施例と同様、第２図の等価回路
をもつ共振器を３段結合し、かつ、表面ｔａ側の導電パ
ターン１２の一部に矩形状の突設部１６を設けると共に
、該突設部１６と対向するように裏面ｌｂ側の導電パタ
ーン５にも同様な突設部１７を設け、さらに該突設部１
６．１７を電気的に接続する貫通孔１８を設けたもので
ある。尚、該貫通孔１８には銀等の導電ペーストが充填
される。第１１図は第１０図のバンドパスフィルタの等
価回路を示したものである。上記突設部１６．１７でも
ってコイルＬ５が形成されている。第１２図はその周波
数特性を示したものである。この図から明らかなように
中心周波数４０５Ｈｚの両側に極Ｐ、Ｐが形成され、急
峻な周波数特性が得られるのが判る。以下に導電パター
ン１６．１７の各部寸法を示す。

ｊｌ１８＝１．０　（ｍｍ） ｊ２１９＝２．５　（ｍｍ） 貫通孔１８　＝０．５　（ｍｍφ） Ｌ　５　＝２．０　（ｎＨ） このように共振器間をコイルで接続することにより、急
峻な特性が得られたのが確認された。また、本発明に係
るバンドパスフィルタは、共振器を導電パターンで形成
したので３段以上の多段に接続しても高張ることなくコ
ンパクトなものとなる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく要旨
を逸脱しない範囲において設計変更可能なことは勿論で
ある。例えば、共振器の段数についても限定されること
がなく、一枚の基板上に３個以上の共振器を多段接続す
ることも可能である。

さらに、リード端子の導出箇所も任意であり、共振器の
間隔を変えることによって帯域幅を変えることも可能で
ある。また、第２及び第３の実施例において、極Ｐの周
波数はリード端子１５を第６図及び第１０図に示す如く
矢印Ａ方向に移動させることにより、任意に選べること
ができ、用途に応じたフィルタ特性を有するバンドパス
フィルタを得ることができる。また、導電パターンの形
成も銀ペースト等をスクリーン印刷することにより容易
に行なうことができ、さらに共振器間の接続箇所につい
ても少なくとも１箇所あれば良（の接続箇所を２箇所以
上に設定してもよいことはいうまでもない。

溌ｙ坏υ伽果 以上詳述したように本発明のバンドパスフィルタは、第
１のコンデンサの両側に直列にコイルが接続されたＬＣ
直列回路に並列に第２のコンデンサが接続された等価回
路をもつ共振器複数個を容量結合すると共に、共振器間
の少なくとも１箇所をコイルによって接続した構成とし
たので、中心周波数の両側に極が形成され、急峻なフィ
ルタ特性を得ることができる。またコンデンサ電極パタ
ーン及びコイルパターンは誘電体基板の表裏両面共同−
パターンで形成したので、製造に際して同一パターンの
印刷マスクを使用でき、安価に製造することができる。

加えて、誘電体同軸共振器と異なり、共振器の構成要素
であるコンデンサの容量を単独で変更調整することがで
きるので、インピーダンスマツチングがとりやすいとい
った効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例（第１の実施例）としてのバ
ンドパスフィルタを示し、図（イ）は正面図、図（ロ）
は側面図、図（ハ）は青面図、第２図は第１図のフィル
タを構成する共振器の等価回路図、第３図は第１図のフ
ィルタの等価回路図、第４図は第１の実施例におけるバ
ンドパスフィルタの周波数特性図、第５図はコイルを接
続しなかった場合の一例を示す周波数特性図、第６図（
イ）は第２の実施例を示すバンドパスフィルタの正面図
、図（ロ）はその側面図、図（ハ）は背面図、第７図は
その等価回路図、第８図は第２の実施例におけるバンド
パスフィルタの周波数特性図、第９図はコイルを接続し
なかった場合の一例を示す周波数特性図、第１０図（イ
）は第３の実施例を示すバンドパスフィルタの正面図、
図（ロ）は側面図、図（ハ）は背面図、第１１図はその
フィルタの等価回路図、第１２図は第３の実施例におけ
る周波数特性図である。 １・・・誘電体基板、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、
４ｂ、５ａ、５ｂ・・・コンデンサ電極パターン、２ｃ
、３ｃ、４ｃ、５ｃｍ・・コイルパターン、Ｃ１゜Ｃ３
，Ｃ５・・・第１のコンデンサ、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ６・・
・第２のコンデンサ、Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４゜Ｌ５．
Ｌ６．Ｌ７・・・コイル、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３・・・共振
器。 特　許　出　願　人　株式会社　村田製作所第１図 第２図 第３図 １Ｑ　　　　’　”　　　　１１ 第６図 第７図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体基板の表裏両面の２箇所に夫々対向してコ
   ンデンサ電極パターンが形成され、この電極パターンと
   その間の誘電体基板とで第１、第２のコンデンサを形成
   し、一方、上記基板の表面に存する２つのコンデンサ電
   極の間及び裏面に存する２つのコンデンサ電極の間にコ
   イルパターンが形成され、上記第１のコンデンサと、こ
   の両側に直列に接続された上記コンデンサパターンによ
   って構成されるコンデンサとでＬＣ直列回路を形成し、
   かつ該ＬＣ直列回路に上記第２のコンデンサが並列に接
   続されてなる共振器複数個を容量結合すると共に、共振
   器間の少なくとも１箇所をコイルによって接続したこと
   を特徴とするバンドパスフィルタ。