JPS6364402A - 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】 産業、］二の」−分−顆 本発明は、誘電体ブロックに複数の共振器が形成された
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。

従来の技ｆ社 バンドパスフィルタにおいて、ユーザー′す・イドから
は、中心周波数から所定周波数離れたとごろの周波数で
の減衰量が成る値以−１二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。この場合、上記要求を満た
ずには共振器の段数を増やすのが一般的である。

ＱＦｍＭ−Ｍ’ｒ−ξ＜　Ｌ−”：ｌ　−：　ｊ二％Ｊ
ｊ！［）：４しかし、共振器の段数を増やせばそれだＬ
Ｊ全体構成が大型化し、コスＩ・も」−昇するし、また
、誘電体ブロックに複数の共振器を形成した場合には、
段数に比例してＴＥＩＩモードの共振周波数が低くなり
、使用モードであるＴＥＭモーＩ・の共振周波数に近付
きスプリアスを生じるといった問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、共振器の結合段数を
増加することなく上記要求を満たず有用な一手段を提供
することを目的としている。

皿型ん一全解決するた吟−９手一段 上記目的を達成するため本発明は誘電体ブロックに複数
の共振器が形成されかつ隣合う共振器が結合されてなる
誘電体フィルタにおいて、共振器に添えて設けた孔を２
つ以−Ｉ−電気的に結合し２であることを特徴としてい
る。

１竹川 共振器に添えて設けた孔を２つ以上電気的に結合すれば
、たとえば第９図に模式的に実線で示すように減衰域に
極（以下、ポールという。）ＰＩ、Ｐ２が発生してフィ
ルタ特性が急峻になる。なぜ極が発生するか簡単に説明
すると、上述の構成をとると、等価回路でみたとき、元
々のフィルタ回路の特定個所から分岐し、別の特定個所
で合流する別の伝送回路が新たに構成されたことになる
。

したがって、合流点において、元々のフィルタ回路を通
過した出力の位相と新たに構成された伝送回路を通過し
た出力の位相とが１８０°ずれる周波数成分が減衰する
のである。この場合、ポールの位置や数は、孔の位置や
、孔同士を電気的に結合するときに用いる部品（リアク
タンス素子）の種類（誘導性或いは容量性）、その値並
びにいずれの孔を結合するか等によって設定できる。よ
って、これらを適当に設定することにより、ユーザの要
求する特性のフィルタを得ることができる。

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。

去−」Ｌ二忽 第１図は本発明の一実施例として、誘電体共振ブロック
で構成した誘電体フィルタを示し、■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１底
面に形成した導電膜（不図示）によって前記外導体２と
電気的に接続されている（以下、この誘電体ブロック底
面を短絡端面という。）。一方、誘電体ブロック１の上
面１ａは導電膜が形成されない開放端面とされている。

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ｌ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・・・の間には共振器に添えて
設けた孔の一例として、共振器間で所定の結合を得るた
めの結合孔６ａ、６ｂ、６ｃ・・・が形成され、隣合う
共振器ＡＩ、Ａ２・・・間が電磁的に結合されている。

このような構造の誘電体フィルタは公知である。

前記結合孔６ａ、６ｂ、６ｃ・・・のうち、複数個のも
のはりアクタンス素子ＸＩ、Ｘ２．Ｘ３．Ｘ４を介して
結合されている。リアクタンス素子Ｘ１、Ｘ２・・・と
してはコンデンサ、コイルのいずれか或いはその両方を
含む複合素子であってもかまわないし、更には集中定数
素子に限らず分布定数素子でもかまわない。要は、等価
的にリアクタンスを形成するものであればよい。また、
リアクタンス素子によっていずれの結合孔を結合するか
は適宜に定めることができる。

第２図にリアクタンス素子Ｘ１がコンデンサで、一つの
共振器Ａ２の両側に存在する結合孔６ａ。

６ｂを結合する場合の具体的な構成例を示している。図
中、２１．２２は誘電体樹脂からなる円柱状体（以下、
樹脂ピンという。）で、２つの結合孔６ａ、６ｂ内に開
放端面倒から圧入されている。

各樹脂ピンには金属製のピン２３．２４（以下、金属ピ
ンという。）が適当深さ挿入されている。

この２つの金属ピン２３．２４はテフロングラス等の誘
電体基板３１に形成されたスルーホール３２．３３付の
電極パターン３４　（第３図参照）によって電気的に接
続されている。この構成においてリアクタンス素子は等
価的に結合孔６ａ、６ｂ間に存在する部品で形成されて
いる。リアクタンス素子の大きさは金属ピン２３．２４
の挿入深さ、樹脂ピンの誘電率によって調整できる。第
２図は隣合う結合孔を結合する場合の例であるが、所望
する結合孔へ樹脂ピンを挿入すると共に、誘電体基板３
１上の電極パターン３４を延長して全ての金属ピンの接
続を行うことにより、希望する位置及び数の結合孔をリ
アクタンス素子で結合できる。

第４図は、共振器が４段で、その間に存在する結合礼金
てをリアクタンス素子で結合した誘電体フィルタの等価
回路を示す。図中、“−”は共振器同士が結合孔によっ
て結合されていることを示している。ｌは３つの孔が電
気的に結合されていることを示している。

又、この等価回路をもつ誘電体フィルタの周波数特性は
第５図に示す通りであり、高域側と低域側の減衰域にボ
ールＰＩ、Ｐ２が発生しているのがわかる。ボールＰＩ
、Ｐ２の位置はりアクタンス素子の値を調整することに
より変更できる。

第６図乃至第８図は夫々本発明の他の実施例を示す等価
回路で、第６図はりアクタンス素子による結合孔の結合
を２箇所で行っている例を示している。第７図は２箇所
の結合が互いに交差している例を示している。第８図は
、隣合わない結合孔がりアクタンス素子によって結合さ
れている例を示している。

これらいずれの実施例も周波数特性は特に示さないが、
減衰域にボールが発生ずる。但し、実施例毎に結合構成
が異なるので発生するボールの位置、数等は各実施例に
よって異なる。

尚、結合孔６ａ、６ｂ・・・は第１図では方形のスリン
］・孔を用いているが、円形の孔であってもよく、孔の
形状に制限されない。

また、結合孔は誘電体ブロックの開放端面から短絡端面
まで貫通した貫通孔であってもよいし、貫通しない庇付
孔であってもよい。結合孔が貫通孔の場合には、短絡端
面側開口を利用してリアクタンス素子による結合を行う
こともできる。

なお、本発明で用いる誘電体フィルタとしては、実施例
に限らず公知のいかなるもの、たとえばアメリカ特許第
４，５２３，１６２号、アメリカ特許４，４３１，９７
７号、特開昭６１−５２００３号公報および特開昭６０
−２５４８０２号公報などで開示されているものでもよ
い。

したがって、結合孔を持たない誘電体フィルタにおいて
は共振器の近傍に孔を設けてその孔を利用することにな
る。この場合、上記実施例における樹脂ピン２１．２２
を介さずに金属製のピン２３．２４のようなものを直接
誘電体ブロック１に埋設する構造が考えられる。

又皿■四來 以上のように本発明によれば、誘電体共振器を用いた誘
電体フィルタにあって減衰域に極をもたせることができ
、これによってユーザーの要求に応じた周波数特性を有
するバンドパスフィルタを誘電体共振器の段数を増加す
ることなく得られるといった効果がある。

尚、本発明は、アンテナ用共振器や分波器といった２個
以上のバンドパスフィルタを組合わせた装置において、
その少なくとも一方のフィルタ部分に適用できるもので
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
す斜視図、第２図は本発明の要部の具体的な構成例を示
す図、第３図は第２図の構成に用いられる基板上の導電
パターンを示す図、第４図は誘電体フィルタの等価回路
図、第５図は第４図のフィルタの周波数特性の例を示す
図、第６図乃至第８図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す等価回路図、第９図は本発明の詳細な説明する図で
ある。 ６ａ、６ｂ、６ｃｍ結合孔、 Ａ１．Ａ２・・・Ａ５・・・共振器、 ＸＩ、Ｘ２・・・リアクタンス素子 特許出願人　二　株式会社　村田製作所姶り剛 １ｌＰＩｔＬ？！ｊ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体ブロックに複数の共振器が形成されかつ隣
   合う共振器が結合されてなる誘電体フィルタにおいて、
   共振器に添えて設けた孔を２つ以上電気的に結合してあ
   ることを特徴とする誘電体フィルタ。