JPH0246082Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、高周波帯で使用されるインターデ
イジタルライン形誘電体フイルタに関するもので
ある。

（従来の技術） 従来から高周波帯（UHF〜準マイクロ波帯）
で使用されるバンドパスフイルタとして、金属等
の導体で構成した筐体内に、共振線路を設けたコ
ムラインフイルタやインターデイジタルライン形
フイルタがある。筐体内は空気が満たされている
か、真空に保持されており、その空気あるいは真
空の空間が共振線路間の電磁波の伝播媒質となつ
ている。

第６図および第７図はこのような従来例の一つ
（以下第１の従来例という）である３段インター
デイジタルライン形フイルタを示している。同図
中、１は筐体、２はそのふたで、両者は導電性の
金属で作製されている。筐体１内空間には励振線
路３，４となる２本の金属ロツドが両側に配設さ
れ、この両励振線路３，４の間に共振線路５，
６，７となる３本の金属ロツドが略等間隔で配列
されている。両励振線路３，４の一端側は筐体１
に穿設された孔部１ａ，１ｂを介して外部に突出
し、この突出部分が入・出力端子３ａ，４ａとな
つており、各後端の短絡面３ｂ，４ｂで筐体１の
内壁に固定されている。また３本の共振線路５，
６，７はそれぞれの両端部の開放面５ａ，６ａ，
７ａと短絡面５ｂ，６ｂ，７ｂとが隣接する共振
線路間で互いに逆向きとなつており、その各短絡
面５ｂ，６ｂ，７ｂで筐体１の内壁に固定されて
いる。筐体１内の空間は真空に保持される場合も
あるが、図の例のものは空気で満たされている。
したがつて各共振線路５，６，７の開放面５ａ，
６ａ，７ａと、これに対向する筐体１の内壁部と
の間は空間である。そして励振線路３，４、が、
共振線路５，６，７の励振およびインピーダンス
変換を行ない、３本の共振線路５，６，７より帯
域通過特性を生じさせて、当該インターデイジタ
ルライン形フイルタはバンドパスフイルタとして
機能する。

次に第８図および第９図に、他の従来例（以下
第２の従来例という）を示す。この従来例は前記
第１の従来例における筐体内の空間部を高誘電率
の誘電体（セラミツク等）で満たしたものに相当
している。そしてこのような誘電体からなる角状
の誘電体ブロツク８の対向側壁面８ａ，８ｂの間
に励振線路形成用の２個の貫通孔９ｃ，１０ｃが
適宜間隔をおいて並行に穿設され、この２個の貫
通孔９ｃ，１０ｃの間に、共振線路形成用の３個
の穴１１ｃ，１２ｃ，１３ｃが略等間隔に穿設さ
れている。３個の穴１１ｃ，１２ｃ，１３ｃは、
相隣る穴同士１１ｃと１２ｃ，１２ｃと１３ｃが
互いに反対側の側壁面８ａ，８ｂに開口してい
る。貫通孔９ｃ，１０ｃ、各穴１１ｃ，１２ｃ，
１３ｃおよび誘電体ブロツク８の外表面には、無
電解メツキまたは導電性ペースト等の焼付け処理
によりそれぞれ電極膜が被着形成されている。而
して外表面部にアース電極１４、貫通孔９ｃ，１
０ｃに励振線路９，１０、穴１１ｃ，１２ｃ，１
３ｃの部分に共振線路１１，１２，１３がそれぞ
れ形成されている。励振線路９，１０は短絡端９
ｂ，１０ｂがそれぞれ側壁面８ｂ部のアース電極
１４に接続され、開放端９ａ，１０ａ周囲のアー
ス電極１４は除去されている。開放端９ａ，１０
ａの部分から入・出力端子が導出される。また各
共振線路１１，１２，１３は短絡端１１ｂ，１２
ｂ，１３ｂの部分が上記と同様にアース電極１４
に接続され、各開放端１１ａ，１２ａ，１３ａ
と、これと対向するアース電極１４の部分との間
には誘電体８が介在されている。

高誘電率の誘電体中では電磁波の波長短縮が起
きるので、各線路９〜１３は、共振波長にくらべ
て大幅に短かくすることができ、フイルタ全体の
形状、寸法は、前記第１の従来例と比較すると大
幅に小形化されている。帯域通過特性の発生など
の電気的作用は前記第１の従来例のものとほぼ同
様である。

（考案が解決しようとする問題点） 第１の従来例のものは、筐体１の内部が空気あ
るいは真空そのものであり、これが電磁波の伝播
媒質（比誘電率が１）となるので、電磁波に波長
短縮を生じさせることができない。このため各線
路３〜７が長くなるとともに、筐体１等の寸法形
状も大きくなり、フイルタが大形になるとともに
重量が重いものになつてしまう。

これに対し、第２の従来のものは、電磁波の伝
播媒質が高誘電率の誘電体であるので電磁波に波
長短縮が起り、各線路９〜１３を大幅に短縮する
ことができて、上記第１の従来例における問題点
を解決することができる。

しかしながら、第１および第２の従来例にあつ
ては、なお共通の問題点として、設計段階におけ
る特性と実際の製品の性能との間の差がかなり大
きいという問題点がある。

以下このことについて述べる。第２の従来例の
場合について述べると、各線路９〜１３は電磁界
で結合されているが、フイルタの設計段階で考慮
されている結合は、励振線路９と共振線路１１、
共振線路１１と共振線路１２というように隣接す
る線路間だけである。ところが、実際にフイルタ
として機能するときの結合は、１つの線路を飛び
越した線路同士、即ち線路９と１２，１１と１
３，１２と１０という線路間でも結合が起きてし
まう。設計段階で、このような１つの線路を飛び
越した線路同士間の結合までも考慮すると、設計
式の解析が殆んど不可能に近い位に複雑になつて
しまうのでこのような結合部分の計算は含めてい
ない。設計値と実際の製品の性能との間に差が生
じるのは、このような結合部分の影響によるもの
と考えられている。そしてこの不要な結合は、例
えば第９図中の共振線路１１を例にとると開放端
１１ａと、これに対向したアース電極１４との間
には、電極体が存在していないので電磁波が伝播
し易く、主としてこの間隙部を通じて線路９と１
２相互間の結合が生じるものと考えられている。
他の線路１１と１３、および１２と１０相互間で
も上記と同じような理由で結合が生じる。

上記のことは、第１の従来例についてもほぼ同
様で共振線路５，６，７の開放面５ａ，６ａ，７
ａとこれに対向する金属筐体１との間の間隙を通
じて、１つ飛び越した線路相互間で結合が生じこ
れが誤差をもたらすものと考えられている。

この考案の目的は、上記した従来のインターデ
イジタルライン形フイルタの問題点に着目してな
されたもので、設計精度を向上させることのでき
るインターデイジタルライン形フイルタを提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために、この考案に係る
インターデイジタルライン形フイルタは、誘電体
ブロツクの外表面部にアース電極を設け、該誘電
体ブロツクに２個の励振線路体を適宜間隔をおい
て並行に貫設し、該２個の励振線路体の間に共振
線路となる複数個の電極体を略等間隔に並設し、
該複数個の電極体のそれぞれは一端側の短縮端が
前記アース電極に短縮し、他端側が前記アース電
極に非短縮の開放端とされ且つ相隣る電極体は前
記短縮端と開放端とが互いに逆向きの関係にある
インターデイジタルライン形誘電体フイルタにお
いて、前記各電極体における開放端の位置する誘
電体ブロツク部分が除去されて、当該開放端を空
間に臨ませている。

（作用） 共振線路となる各電極体における開放端の位置
する誘電体ブロツク部分が除去され、この開放端
に対向するアース電極は存在せずに当該開放端は
空間に臨んでいるので、この開放端の部分には１
つ飛び越した線路相互間の結合路となる間隙径路
が存在しなくなる。したがつて設計値と実際の製
品の性能との差が少なくなり設計精度が向上す
る。

（第１実施例） 以下この考案の第１実施例を第１図および第２
図に基づいて説明する。なお第１図および第２図
において前記第８図および第９図における部材な
いしは部位と同一ないし均等の部位には前記と同
一符号を以つて示し重複した説明を省略する。

まず構成を説明すると、この考案においては、
共振線路１１，１２，１３となる各電極体におけ
る開放端１１ａ，１２ａ，１３ａの位置する誘電
体ブロツク８の部分に、この電極体の直径よりも
大なる構幅を有する溝１５，１６，１７が凹設さ
れて誘電体ブロツク８が部分的に除去され、各開
放端１１ａ，１２ａ，１３ａは直接空間に臨んで
いる。したがつて各共振線路１１，１２，１３の
開放端１１ａ，１２ａ，１３ａに対向するアース
電極も存在しない。そして溝１６を例にとつて述
べると、溝１６の両側壁１６ｂから底壁１６ａに
かけてアース電極１４が被着されており、線路１
２の開放端１２ａの周りにおけるアース電極１４
の膜が同心状にくり抜かれて（第１図）、開放端
１２ａとアース電極１４とは非接続状態に保持さ
れている。したがつて、従来例において線路の開
放端と、これに対向したアース電極との間で形成
されていた静電容量は、この実施例では、開放端
１２ａと、この開放端１２ａの端面に対しほぼ同
一面上に同心円状に存在するアース電極１４との
間のいわゆるフリンジング容量で代用されてい
る。このフリンジング容量は誘電体８中と開放端
１２ａの外側とで電界が不連続になることで生じ
る不連続容量である。

次に作用を説明する。

共振線路の端面部分についての作用を、符号１
２の共振線路について説明する。共振線路１２の
開放端１２ａは空間に臨んでいて、誘電体および
対向アース電極等は何ら存在しない。そして溝１
６の両側壁１６ｂおよび底壁１６ａには、開放端
１２ａの周りにくり抜かれた部分を除いてアース
電極１４が被着されている。このため溝１６で形
成される空間部分には、この共振線路１２の両隣
りに位置する共振線１１と１３とを有効に結合す
る電磁波の径路は存在しない。したがつて実際の
製品における上記の空間部分による結合は第１、
第２の従来例と比較すると顕著に低下する。共振
線路１１，１２，１３等による帯域通過特性の発
生作用等については前記第２の従来例の場合等と
ほぼ同一である。

（第２実施例） 第３図にはこの考案の第２実施例を示す。この
実施例は、共振線路１１，１２，１３における開
放端１１ａ（同図では１１ａの部分のみを示して
いるが他の開放端についても同様）と、アース電
極１４との間にチツプコンデンサ１８をハンダ付
けにより接続したものである。

チツプコンデンサ１８は、前記第１実施例にお
ける開放端１３ａ部分のフリンジング容量が不足
の場合に、共振周波数の調整手段として配設した
もので、適宜の容量値のチツプコンデンサ１８の
接続により、共振線路の共振周波数の調整、換言
すればフイルタ特性の調整が可能になる。

（第３実施例） 第４図には、この考案の第３実施例を示す。こ
の実施例は、共振周波数の調整手段として前記第
２実施例におけるチツプコンデンサ１８に代え
て、可変容量ダイオード１９を配設したものであ
る。２０は直流阻止コンデンサ、２１は高周波阻
止抵抗、２２は可変容量ダイオード１９に逆バイ
アス電圧を印加するための端子である。端子２２
にはアース電極１４の電位よりも高い電圧を印加
する。

この実施例によれば印加電圧の制御により開放
端１１に接続するコンデンサの容量を可変とする
ことができ、フイルタ特性を所定範囲で連続的に
調整することができる。

（第４実施例） 第５図には、この考案の第４実施例を示す。こ
の実施例は、共振周波数の所定範囲での連続的な
調整手段として、前記第３実施例に可変容量ダイ
オードに代えて、メカニカルな調整手段であるね
じ２３を設けたものである。２４は雌ねじを螺設
した導電性のねじ板である。ねじ２３の締め込み
量調整により、ねじ２３の先端面と開放端１１ａ
の端面との距離を変えて、当該開放端１１ａに接
続される容量を可変し、フイルタ特性を所定範囲
で連続的に調整することができる。

（考案の効果） 以上詳述したように、この考案によれば共振線
路となる各電極体における開放端の位置する誘電
体部分が除去され、この開放端に対向するアース
電極は存在せずに当該開放端は空間に臨んでいる
ので、この開放端の部分には１つ飛び越した線路
間同士の結合路となる間隙径路が存在しなくな
る。したがつて設計値と実際の製品の性能との差
が少なくなり設計精度が向上するという効果が得
られる。

また共振線路の開放端に周波数の調整手段を設
けた実施例によれば、上記共通の効果に加えて、
さらに共振線路の共振周波数の調整が可能とな
り、フイルタ特性の調整が可能となるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るインターデイジタルラ
イン形誘電体フイルタの第１実施例を示す正面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
この考案の第２実施例を示す要部断面図、第４図
はこの考案の第３実施例を示す要部断面図、第５
図はこの考案の要部断面図、第６図は従来例を示
す正面図、第７図は第６図の−線断面図、第
８図は他の従来例を示す正面図、第９図は第８図
の−線断面図である。 ８：誘電体ブロツク、９，１０：励振線路、１
１，１２，１３，：共振線路、１１ａ，１２ａ，
１３ａ：開放端、１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ：短縮
端、１４：アース電極、１５，１６，１７：溝、
１８：コンデンサ、１９：可変容量ダイオード、
２３：ねじ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 誘電体ブロツクの外表面部にアース電極を設
   け、該誘電体ブロツクに２個の励振線路体を適宜
   間隔をおいて並行に貫設し、該２個の励振線路体
   の間に共振線路となる複数個の電極体を略等間隔
   に並設し、該複数個の電極体のそれぞれは一端側
   の短絡端が前記アース電極に短絡し、他端側が前
   記アース電極に非短絡の開放端とされ且つ相隣る
   電極体は前記短絡端と開放端とが互いに逆向きの
   関係にあるインターデイジタルライン形誘電体フ
   イルタにおいて、前記各電極体における開放端の
   位置する誘電体ブロツク部分が除去されて、当該
   開放端は空間に臨んでいることを特徴とするイン
   ターデイジタルライン形誘電体フイルタ。