JPH02177701A - 誘電体フィルタの入出力構造 - 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】 ［概要〕 数百ｍ（２帯およびそれ以上の周波数の移動無線装置に
用いられる金属被膜した誘電体を用いて小形にした半同
軸型共振器を用いた誘電体フィルタの入出力構造に関し
、 誘電体フィルタの一層の小形化と今後の高周波化に対応
できるインピーダンス特性の良い入出力構造を目的とし
、 一面を残して金属被膜した直方体の誘電体ブロックに共
振用の孔を明けて作った半同軸共振器の短絡面を入出力
信号を供給するプリント板側に向け該誘電体ブロックの
金属被膜しない半同軸共振器の開放面を該プリント板と
反対側に向は該誘電体ブロックに両端開放の適当な径の
一対の孔をあけ該孔に低誘電率の支持体で支えられた金
属棒を通して同軸構造とし該同軸構造の金属棒によりプ
リント板側の入出力信号を半同軸共振器の開放面側に伝
送しコンデンサで該半同軸共振器の開放面に電界結合さ
せ入出力するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は自動車無線電話など移動無線装置で用いる数百
Ｍ）ｌｚ帯及びそれより高い周波数帯のフィルタに係り
、特にフィルタを構成する共振器に一面を残して他を金
属被膜した直方体の誘電体ブロックに共振用孔をあけた
半同軸型共振器を用いた小形の誘電体フィルタの入出力
構造に関する。

数百Ｍｌｌｚ帯の小形の半同軸型共振器の誘電体フィル
タは、無線装置の他の部品が実装プリント板の表面から
実装できるようなチップ部品に超小型化されるようにな
って来ているので、今より更に小形化することが望まれ
ている。また、素材の誘電体の誘電体損が可成り小さく
なっているので、ＩＧＩＩｚ以上の準マイクロ波などの
高い周波数帯でも実用になりつつある。この為、数百Ｍ
Ｈｚ帯より高い周波数帯でも外部回路とインピーダンス
の不整合がなく接続できるような誘電体フィルタの入出
力構造が求められている。

〔従来の技術〕

従来の誘電体フィルタの入出力構造は、第３図の如く、
直方体の誘電体ブロック１００Ａの６面のうち１面のみ
金属被膜していない面１０を持つ誘電体の内部共振器Ｉ
Ａ、２Ａと中空孔の外部共振器３Ａから成る半同軸型共
振器の開放面、すなわち誘電体の金属被膜していない面
２１　、２２．２３．２４をプリント板５Ａの側とし、
共振器ＩＡ、３Ａの開放面２１．２３に外部からの入力
信号を電界結合する人力用コンデンサ１１Ａと共振器２
＾、３Ａの開放面２２．２４に外部へ取り出す出力信号
と電界結合する出力用コンデンサ１２Ａに、プリント板
５Ａに取り付けた金属棒３１Ａ、３２Ａをハンダ付等に
よりプリント板５Ａの入出力線と接続する。そして、内
部共振器ＩＡ、２Ａの開放端間を接続しているプリント
板５Ａ側の金属被膜部分２５を適当に削りとり該共振器
ＩＡ、２Ａの開放端間の静電容量を調整することにより
、内部共振器ＩＡ、２Ａと外部共振器３Ａより成る半同
軸型の誘電体フィルタの中心周波数の調整を行っている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし内部共振器ＩＡ、２＾の開放端間を結ぶ金属被膜
部分２５を削って中心周波数の調整をする作業は、該共
振器ＩＡ、２Ａ、３Ａの開放端をプリント板５Ａの側と
しているので、出来ないか或いは著しく困難となってい
た。また、共振器ＬＡ、２Ａ、３Ａの開放面２１゜２２
．２３．２４が該共振器を実装するプリント基板５Ａに
近づくことにより、其処にキャパシタンスが入り半同軸
共振器の共振周波数が変化し所定のフィルタ特性が崩れ
てしまう。そのため、プリント基板５Ａから前記共振器
の開放面を離すための金属ケース４Ａを必要としていた
。この為、誘電体フィルタは、実際のフィルタを形成す
る誘電体ブロックの大きさよりも金属ケース４Ａの分だ
け大形となっていた。

また、入出力のコンデンサＩＩＡ、１２Ａとプリント板
５Ａまでが上記理由から離れてしまい、その間を結ぶ金
属棒３１Ａ、３２Ａの部分が同軸構造になっていない為
にインピーダンス特性が劣化してしまう。

特にフィルタの伝送信号の周波数が高くなると入出力の
金属棒３１Ａ、３２Ａのインダクタンス成分が入り、フ
ィルタ特性に悪影響を与える。したがって従来の誘電体
フィルタは、誘電体を使用していてもあまり小形化でき
ず、中心周波数の調整作業がし難く、今後の高周波化に
対し入出力部のインピーダンス特性が悪くてフィルタ特
性に悪影響を及ぼすという問題がある。

本発明はこれらの問題を解決することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、第１図を参照し、誘電体フィルタの中心周
波数の調整をやり易くするために、その素材の直方体の
誘電体ブロック１００の金属被膜しない面である半同軸
共振器の開放面１０を、実装用プリント板５と反対の側
とし、半同軸共振器の短絡面である誘電体の金属被膜し
た面２０をプリント板５側にし直接接続して不要な金属
ケースを除く。

また、誘電体ブロック１００に、１端が短絡で他の１端
が開放の共振用孔１１．１２の他に、プリント板５との
信号の入出力用の適当な径の一対の両端開放の孔２１．
２２をあけ、この入出力用の孔２１．２２に低誘電率の
支持体３１．３２で支えられた金属棒４１，４２を通し
て同軸構造の線路とし、その同軸線路で入出力信号を半
同軸共振器の開放面１０側に導き、コンデンサ６１．６
２で半同軸共振器の共振用孔１１．１２の開放端に電界
結合させ励振するように構成する本発明によって解決さ
れる。

本発明の誘電体フィルタの人出ツノ構造の構成を示す第
１図の原理図において、 １００は、半同軸共振器の誘電体フィルタの素材である
直方体の誘電体ブロックであって、直方体の誘電体ブロ
ックの６面のうち１面は金属被膜しないで共振用の孔１
１．１２を設けた半同軸共振器の開放面１０とし、他５
面は金属被膜し、そのうち前記１面と対向する面２０を
前記半同軸共振器の短絡面とする。

１０は、直方体の誘電体ブロック１００の６面のうちの
金属被膜しない１面であり、共振用の孔１１゜１２を設
けた半同軸共振器の開放面であって、半同軸共振器の実
装用プリント板５と反対の側に位置される。

１１．１２は、一端が開放で他端が短絡の半同軸共振器
の共振用の孔である。

２０は、直方体の誘電体ブロック１００の６面の１面を
除き金属被膜した５面のうち前記１面と対向する金属被
膜した面であって、前記半同軸共振器の短絡面になる。

２１、２２は、両端が開放で適当な径の一対の人出力信
号用の孔である。

３１．３２は、この孔２１．２２に金属棒４１．４２を
通すため支持する低誘電率の支持体であり、 ４１．４２は、低誘電率の支持体３１．３２で孔２１．
２２に支えられ同軸構造とし適当な線路インピーダンス
を呈する金属棒である。

５は、半同軸共振器の短絡面を半田付けし入出力信号を
供給するプリント板である。

６１．６２は、プリント板５から入出力する入出力信号
を半同軸共振用の孔１１．１２の開放端に電界結合する
コンデンサである。

そしてコンデンサ６１．６２により、入出力用の孔２１
．２２の内部に支えられた同軸構造の金属棒４１゜４２
を経で入出力するインピーダンス整合の取れた人出力信
号をフィルタの共振用の孔１１．１２の開放面１０に電
界結合するように構成する。

〔作用〕

本発明の誘電体フィルタは、その半同軸共振器の開放端
の面がプリント板５と反対側に位置するので中心周波数
の調整は容易となる。

また、その半同軸共振器の短絡面がプリント板５の側に
配置されプリント板５のアースパターンに直接に固着で
きるので小形化される。

また、プリント板５から入出力する信号の入出力端子と
なる金属棒４１．４２が、両端開放で周囲を金属被膜し
た孔２１．２２に挿入されることにより入出力線路が同
軸構造となるので、入出力線路が長くなったとしても、
基本的には線路インピーダンスが信号源インピーダンス
及び負荷インピーダンスと等しければ、入出力のインピ
ーダンス整合が取れるので、入出力信号の周波数が高く
なってもフィルタ特性の劣化は起こらない。

従って本発明の誘電体フィルタは従来の誘電体フィルタ
の入出力構造の問題を全て解決する。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の誘電体フィルタの入出力構造
を示す構造図であって、２個の半同軸共振器からなる誘
電体フィルタをプリント基板５に実装した例を示し、プ
リント板５から入出力する信号の入出力端子となる金属
棒４１．４２を挿入する同軸構造の孔２１．２２がテフ
ロン等の低損失の誘電体で充填された場合を示す。

第２図の構造図において、プリント板５の左側から来る
入力信号は、プリント板５の入力信号ライン（１）を通
り本発明の誘電体フィルタの特徴である同軸構造の入力
用の孔２１に挿入され入力端子にハンダ付された金属棒
４１によりコンデンサ６１に導かれ、誘電体フィルタの
２個の半同軸共振器のうち一方１１．１２の共振用の孔
１１の開放端に電界結合する。その共振用の孔１１の開
放端に電界結合した信号は、他方１３．１４の共振用の
孔１３の開放端に結合し両方の共振器１１．１２．１３
．１４によって所要の特性にろ波される。

そしてろ波された出力は、入力と同様な方法で、出力側
の共振器１３．１４の共振孔１４の開放端に設けられた
電界結合用のコンデンサ６２から導線を通り同軸構造の
出力用の孔２２に挿入されハンダ付された金属棒４２に
より出力され、プリント板５の出力信号ライン（２）へ
接続される。

第２図の実施例の誘電体フィルタにおいても、プリント
板５から入出力する信号の入出力端子となる金属棒４１
，４２が、両端開放で周囲を金属被膜しその内部がテフ
ロン等の低損失の誘電体で充填された孔２１．２２に挿
入されることにより、入出力線路が一定インピーダンス
の同軸構造となるので、入出力線路が長くなっても、そ
の一定の線路インピーダンスが信号源インピーダンス及
び負荷インピーダンスと等しければ、入出力のインピー
ダンス整合が取れるので、入出力信号の周波数が高くな
ってもフィルタ特性の劣化は起こらない。

従って第２図の本発明の実施例の誘電体フィルタの入出
力構造には問題が無い。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、誘電体フィルタが
■共振器の開放面が実装プリント板と反対側に向いてい
るので、中心周波数の調整が行い易い。■共振器の短絡
面が実装プリント板側に向いているので、プリント板の
アース面に直接接続できて金属ケースが不要となるので
小形化される。

■共振器とプリント板間の不要なキャパシタンスが無く
なるので所要のフィルタ特性に変化が無い。

■入出力信号線路が誘電体ブロック内に設けた同軸構造
になっているのでインピーダンス整合が取り易く高い周
波数まで所要のフィルタ特性が保証される効果が得られ
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入出力構造の構成を
示す原理図、 第２図は本発明の実施例の誘電体フィルタの入出力構造
の構成を示す構造図、 第３図は従来の誘電体フィルタの入出力構造の構造図で
ある。 図において、 １００は直方体の誘電体ブロック、１０は金属被膜して
いない面、２０は金属被膜している面、１１．１２は共
振孔、２１．２２は入出力孔、３１，３２は支持体、４
１゜４２は金属棒、６１．６２はコンデンサである。 本衾明め鈷ｔイ本フィルタの入出力木（遣ｎ檎尻を示Ｔ
滑理囚 Ｊｌｌｌｌｆｆ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直方体の誘電体ブロック（１００）の６面のうち１面は
   金属被膜しないで共振用の孔（１１，１２）を設けて半
   同軸共振器の開放面（１０）とし、他５面は金属被膜し
   前記１面と対向する金属被膜面（２０）を前記半同軸共
   振器の短絡面とし前記半同軸共振器の開放面（１０）に
   プリント板（５）との入出力信号をコンデンサ（６１，
   ６２）で電界結合し入出力する誘電体フィルタの入出力
   構造において、 該誘電体ブロック（１００）を金属被膜した半同軸共振
   器の短絡面（２０）を該プリント板（５）側に向け、該
   誘電体ブロック（１００）の金属被膜しない半同軸共振
   器の開放面（１０）を該プリント板（５）と反対側に向
   け、該誘電体ブロック（１００）に両端開放の適当な径
   の一対の孔（２１，２２）をあけ、該一対の孔（２１，
   ２２）に低誘電率の支持体（３１，３２）で支えられた
   金属棒（４１，４２）を通して同軸構造とし、該同軸構
   造の金属棒（４１，４２）により該プリント板（５）側
   の入出力信号を該半同軸共振器の開放面側に伝送し該コ
   ンデンサ（６１，６２）で該半同軸共振器の開放面（１
   ０）に電界結合させ入出力するようにしたことを特徴と
   する誘電体フィルタの入出力構造。