JPS6364404A - 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】 アｒ業」二９刊Ｕ多′ｔ”Ｊｆ。

本発明は、複数の誘電体共振器を隣合うｔ）の同士結合
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。

従来の技逝 バンドパスフィルタにおいて、ユーザーナイトからは、
中心周波数から所定周波数＾１１れたところの周波数で
の減衰量が所定以」−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、複数の共振器を隣接
するもの同士結合した構成の誘電体フィルタにおいて上
記要求を満たす−・手段としては共振器の段数を増やす
ことである。

発明が解決しよう一ζｙｄ１．−４−Ｊ川苅立しかし、
共振器の段数を増やせばそれだけ全体構成が大型化し、
コストも」二屏するし、また、段数に比例してＴＥｌ、
１モードの共振周波数が低くなり、使用モードであるＴ
ＴｇＭモードの共振周波数に近付きスプリアスを生じる
。

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」−記要求を満たず有用な一手段を提
供することを【」的としている。

肌■力）Ｆ迭ｆＡ−な汝−Ｑ手段 上記目的を達成するため本発明の誘電体フィルタは、外
部接続端子と、初段又は最終段の共振器を除く任意の共
振器間、或いは外部接続端子と、初段又は最終段の共振
器を除く任意の共振器に添えて設けた孔間を電気的に結
合したごとを特徴としている。

作　　　　用 外部接続端子とは入力端子、出力端子が該当する。しか
して、外部接続端子と、初段又は最終段の共振器を除く
任意の共振器間を電気的に結合すれば、たとえば第１１
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。）Ｐ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１８
０°ずれる周波数成分が減衰するのである。この場合、
ポールＰの位置や数は、外部接続端子と、初段又は最終
段の共振器を除く任意の共振器を電気的に結合する部品
（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共振器と結合されるか等によって
設定することができる。従って、これらを適当に設定す
ることによって、中心周波数から所定周波散乱れたとこ
ろの周波数での減衰量が所定値以上になって上記要求を
満たず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。

又、共振器に添えて孔を設は得る誘電体フィルタにあっ
ては外部接続端子と本来結合していなかった共振器との
結合が新たに生じるため、外部接続端子と孔の間を電気
的に結合してもフィルタ特性の減衰域に極を発生するの
で、上記した外部接続端子と、初段又は最終段の共振器
を除く任意の共振器間を電気的に結合した場合と同様な
作用を果たす。

去−施一開 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、１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の西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
短絡されている（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ＡＩ、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６・・・が形成され、隣合う共振器ＡＩ、Ａ
２・・・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。

誘電体共振器のうち初段のものＡ１は入力端子７と、最
終段のものＡ６は出力端子８と結合コンデンサＣ１，Ｃ
Ｂを介して接続され、外部回路（図外）と結合されてい
る。

而して、本実施例にあっては、入力端子７は２段目の共
振器Ａ２とりアクタンス素子Ｓを介して接続され、一方
、出力端子８は最終段から２段目の共振器Ａ５とリアク
タンス素子Ｔを介して接続されている。リアクタンス素
子Ｓ、Ｔ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。

第２図は、リアクタンス素子ｓ、”ｒがコンデンサの場
合の具体的な構成の一例を示している。図中、２１．２
２は誘電体樹脂からなる円柱状体（以下、樹脂ピンとい
う。）で、初段と２段目の共振器Ａ１．Ａ２の貫通孔３
内に開放端面側から適当深さ圧入されている。各樹脂ピ
ン２１．２２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。この金属ピ
ン２３．２４と内導体４との間で静電容量を形成する。

一方の金属ピン２３の上端側は」二方へ延出され、入力
端子７とされている。他方の金属ピン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付きの電極パターン３４（第３図参照）によって
一方の金属ピン２３と電気的に接続されている。

上記構成において、リアクタンス素子Ｓは、入力端子７
と共振器Ａ２の内導体４との間に存在する部品で形成さ
れ、その大きさは、金属ビン２４の挿入量、樹脂ビンの
誘電率の選定によって調整できる。

リアクタンス素子Ｔ、出力端子８、結合コンデンＩＪ−
ＣＢも同様な構造で実現できる。

第４図は、共振器が４段で、リアクタンス素子ｓ、”ｒ
が容量性の場合の等価回路を示す。図中、′“−”は共
振器同士が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、高域側の減衰域に、ボールＰ
が発生しているのがわかる。ボールＰの位置はりアクタ
ンス素子の値を調整等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
回路図で、第６図は、入力端子７と結合される共振器Ａ
３よりも、出力端子８と結合される共振器Ａ２の方が初
段に近い構成例、即ら、いわゆる結合が交差している場
合の例を示している。

第７図は、外部接続端子７と結合される共振器の数が複
数の場合の例を示している。更に第８図は、第６．７図
を組合わせたもので、入出力端子７．８と結合される共
振器の数が複数でかつ交差し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、ボールの発生ずる位
置、ボールの数は各実施例によって異なる。

次に、本発明は外部接続端子と、初段又は最終段の共振
器を除（任意の共振器間の結合だＩＪでなく、外部接続
端子と、初段又は最終段の共振器を除く任意の共振器に
添えて設＆Ｊた孔の間の結合も含む。外部接続端子と孔
との間の結合構造は図示はしないが、第２図に示した樹
脂ピン２２と金属ビン２４の組合わせ構造体を孔へ挿入
することによって実現できる。

第９図に外部接続ビン７．８と結合孔とを結合した誘電
体フィルタの等価回路を示し、又第１０図にこの等価回
路であられされる誘電体フィルタの周波数特性を示す。

この場合も第５図と同様に高域側の減衰域にボールＰが
発生している。

尚、上記実施例では、共振器或いは孔と結合される外部
接続端子として入力端子、出力端子の両方を用いている
が、入力端子７又は出力端子８のいずれか一方でもかま
わない。

又、上記実施例においては、隣合う共振器同士の結合を
結合孔で行っているが、必ずしもこれに限られるもので
はなく、他の公知の結合構造によって実現できることは
勿論である。たとえばアメリカ特許第４，５２３．１６
２号、アメリカ特許４．４３１，９７７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２２を介
さずに金属製のビン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。

分所■効課 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〔ｊ図乃子弟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図は本発明の更に他の実施例を
示す等価回路図、第１０図は第９図の等価回路であられ
される誘電体フィルタの周波数特性の例を示す図、第１
１図は本発明の詳細な説明する図である。 ７．８・・・外部接続端子、ＡＩ、Ａ２．・・・Ａ５・
・・共振器。 特許出願人　：　株式会社　村田製作所第２図 第３図 第４図 第１１図 一周浪枚 手続補正書印釦 昭和６１年ノＯ月に日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 蓼 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２０８７６１号 ２、発明の名称 誘電体フィルタ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称　（
６２３）株式会社　村田製作所代表者　村１）昭 ４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の誘電体共振器を隣合うもの同士結合した誘
   電体フィルタにおいて、外部接続端子と、初段又は最終
   段の共振器を除く任意の共振器間、或いは外部接続端子
   と、初段又は最終段の共振器を除く任意の共振器に添え
   て設けた孔間を電気的に結合したことを特徴とする誘電
   体フィルタ。