JPH0279501A

JPH0279501A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH0279501A
Application number: JP23117488A
Authority: JP
Inventors: Moriaki Ueno; 上野　守章
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-20

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】「産業上の利用分野」この発明は、一端短絡他端開放型の誘電体同軸共振器か
らなる誘電体フィルタに係り、特に、帯域阻止特性に優
れた誘電体フィルタに関する。

「従来の技術」誘電体共振器によって、帯域阻止フィルタ（Ｂａｎｄ　
Ｅ　１１ｍ１ｎａｔｅ　Ｆ　１ｌｔｅｒ）を構成した誘
電体フィルタがある。

第７図は、従来のこのような誘電体フィルタの構成を示
す回路図である。

この図において、符号１ａ、ｌｂ、ｌｃはインダクタン
ス素子、たとえば、コイルである。これらのインダクタ
ンス素子１ａ、ｌｂ、ｌｃは入力端子２、と出力端子２
゜、１の間に順次、直列に接続されている。インダクタ
ンス素子１ａおよび１ｂの接続点Ａには、コンデンサ３
ａの一端が接続されている。このコンデンサ３ａの他端
には誘電体同軸共振器４ａが接続されている。この誘電
体同軸共振′ａ４ａは、円筒形の誘電体５ａと、誘電体
５ａの内側面に形成された内導体層６ａと、誘電体５ａ
の外側面および一方の端面に形成された外導体層７ａと
からなっており、これにより、−端短絡他端開放型の共
振器構成となっている。誘電体同軸共振器４ａとコンデ
ンサ３ａとの接続は、開放端側の内導体層６ａをコンデ
ンサ３ａの他端に接続することによりなされている。一
方、誘電体同軸共振器４ａの短絡端は接地されている。

４ｂは誘電体同軸共振′Ｂ４ａと同様に構成されている
誘電体同軸共振器であり、５ｂはその誘電体、６ｂは内
導体層、７ｂはその外導体層である。インダクタンス素
子１ｂおよび１ｃの接続点Ｂには、コンデンサ３ｂの一
端が接続され、このコンデンサ３ｂの他端は誘電体同軸
共振器４ｂの内導体層６ｂに接続されている。誘電体同
軸共振Ｗ４ｂの短絡端は接地されている。第８図は、第
７図に示した誘電体フィルタの等価回路である。この図
において、８ａ、　　８ｂは第７図の誘電体同軸°共振
器４ａ、４ｂを示す分布定数線路である。

第９図は、誘電体同軸共振器４ａ、４ｂがそれぞれ単独
に存在する場合の開放端側から見たインピーダンス特性
図である。この図の曲線は、送り込まれた高周波信号の
１／４波長が誘電体同軸共振器４ａ、４ｂの物理長しに
等しい周波数ｆ。において反共振になり、インピーダン
ス無限′大（アドミタンス零）になることを示している
。次に、第１Ｏ図のインピーダンス特性図において、実
線で示す曲線（ａ）は、第７図のＡ点、Ｂ点から誘電体
同軸共振器４ａ、４ｂ側を見たインピーダンス特性曲線
である。この曲線（ａ）から明らかなように、周波数が
Ｏｌすなわち、直流の時は容量性のインピーダンスが最
大となる。周波数が高くなるに従いインピーダンスが減
少し、ある周波数ｆアにおいて、インピーダンスが０に
なり、直列共振を生じる。また、第１１図は、上記構成
の誘電体フィルタの帯域阻止特性を示すものである。

この曲線上の符号（ｅ）で示される平らな領域は、帯域
阻止フィルタの通過帯を示しており、この通過帯＜ｅ＞
においては、電力減衰量が極めて少なくなっている。一
方、第１０図に示す共振周波数ｆ７およびその近傍の周
波数に対する電力減衰量は極めて大となっており、これ
により、第１１図の阻止域（ｆ）が形成されている。

［発明が解決しようとする課題」ところで、上記従来の構成にあっては、第１１図の周波
数特性曲線から明らかなように、通過帯（ｅ）の帯域が
比較的狭（、その低域側に減衰域（ｄ）ができてしまう
。また、阻止域（ｆ）より高域側（ｇ）は通過帯（ｅ）
のような平らな通過帯にならずに、周波数特性曲線がだ
らだらと上昇する減衰域となる。

このように、両側に広い通過帯がな（、ノツチ・フィル
タとして使用するには特性上満足のいくものではなかっ
た。

さらに、第１Ｏ図に示すインピーダンス特性曲線（ａ）
から明らかなように、第１１図に示す減衰域（ｄ）およ
び減衰域（ｇ）にある周波数に対しては、インピーダン
ス特性が急峻なため、インピーダンス整合を得ることが
困難である。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、阻止域
の両側に広い通過帯を有し、かつ、インピーダンス整合
をとり易い誘電体フィルタを提供することを目的として
いる。

「課題を解決するための手段」この発明は、筒形の誘電体の外側面および一方の端面に
形成された外導体層と、前記誘電体の内側面に形成され
、かつ、前記一方の端面において前記外導体層に接続さ
れた内導体層と、前記誘電・体の他方の端面に形成され
、かつ、前記外導体層および前記内導体層から絶縁され
た結合用電極とを備えた誘電体共振器を複数個有し、各
誘電体共振器の前記結合用電極を順次に接続してなるこ
とにより、上記課題を解決している。

「作用」上記結合用電極と上記内導体層との容量的結合により、
これらの間にコンデンサを介挿したと等価なものになる
。また、上記結合用電極°と上・記外導体層との容量的
結合により、これらの間に特性補償用のコンデンサを介
挿したと等価なものになる。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の誘電体フィルタの実施
例について説明する。

第２図はこの発明の一実施例である誘電体フィルタの原
理的構成を示す回路図である。この図において、第７図
の各部と対応する部分には同−符号を付して説明を省略
する。

この例の誘電体フィルタの回路構成が第７図に示す従来
のものと異なる点は、接続黒人に等しい電位の点Ｘと接
地間に、特性補償用コンデンサ９ａを接続し、また、接
続点Ｂに等しい電位の点Ｙと接地間に、特性補償用コン
デンサ９ｂを接続した点である。第３図は、第２図に示
す誘電体フィルタの等価回路図であって、第２図の誘電
体同軸共振９に４ａ、４ｂを第８図と同様に分布定数線
路８ａ、８ｂで表したものである。第１図は、第２図に
示した原理的構成を実現するための具体的回路図である
。図中、符号１０ａ、１０ｂは誘電体同軸共振器である
。誘電体同軸共振器ｔｅａは、従来の誘電体同軸共振器
４ａの開放端面に環状の結合用電極１１ａが付加された
構成になされている。この結合用電極１１８は、誘電体
５ａの端面に環状に形成され、かつ内導体層６ａおよび
外導体層７ａから隔離絶縁されている。結合用電極ｌｌ
ａはインダクタンス素子１ａを介して入力端子２、。に
接続されている。また、結合用電極１１ａはインダクタ
ンス素子ｔｂの一端に接続されている。誘電体同軸共振
器１０ａの短絡端は接地されている。また、インダクタ
ンス素子１ｂの他端には誘電体同軸共振器１０ａと同一
構成の誘電体同軸共振器１０ｂの結合用電極１１ｂが接
続されている。この結合用電極１１ｂの短絡端は接地さ
れている。さらに、結合用電極１１ｂはインダクタンス
素子ＩＣを介して出力端子２　ｏｕｔに接続されている
。

次に、結合用電極１１ａの、より詳細な構成を説明する
。第４図（イ）、（０）は、誘電体同軸共振器１０　ａ
の側断面図および正面図である。これらの図において、
誘電体同軸共振器１０ａの開放端を構成する誘電体５ａ
の端面には、環状の溝部１２ａが形成されている。そし
て、溝部１２ａの内部には結合用電極１１ａが形成され
ている。

この結合用型１ｔｔａの形成法は、次の通りである。ま
ず、無電解メツキにより誘電体５ａの全面に導電層を形
成する。あるいは誘電体５ａを導電性ペーストに浸漬し
てペーストを付着した後、焼き付けて導電層を得る。次
に、溝部１２ａ以外の開放端面に形成されている導電層
を研磨などにより削り落として除去する。これにより、
環状の結合用電極１１ａが形成される。また、結合用電
極１１ｂの構成および形成法も上記と同様である。

第１図に示す構成の誘電体フィルタにおいては、結合用
電極１１ａと内導体層６ａとの容量的結合により第２図
のコンデンサ３ａと等価の容量を得ることができる。ま
た、結合用電極１１ａと外導体層７ａとの容量的結合に
より第２図の特性補償用コンデンサ９ａと等価の容量を
得ることができる。結合用電極１１ｂと内導体層６ｂ、
結合用電極１１ｂと外導体層７ｂとの結合関係について
も同様である。

上記構成の誘電体フィルタについて行った特性計算の結
果は以下の通りである。

第１Ｏ図の破線で示す曲線（ｂ）は、第３図のＸ点（ま
たはＹ点）から誘電体同軸共眼器側を見たインピーダン
ス特性を示すものである。基本的な動作は従来例と同じ
であるが、特性補償用コンデンサ９ａ、９ｂが付加され
たことにより、周波数に対するインピーダンス変化が直
列共振する周波数の近傍では緩く、反共振する周波数の
近傍では急峻になっている。次に、第５図は、この例の
誘電体フィルタの帯域阻止特性（周波数に対する減衰量
）を示すものである。この図において、ノツチ型の阻止
域（ｈ）が示されている。すなわち、阻止域（ｈ）の両
側に・おいては、特性曲線が急峻に立ち上がり、幅の広
い通過帯（ｊ）、（ｋ）が形成されている。

なお、上述した例においては、２個の誘電体同軸共振器
により誘電体フィルタを形成した場合について述べたが
、これに限らず、３個以上の誘電体同軸共振器により誘
電体フィルタを構成しても良い。

また、上述した例においては、誘電帯同軸共振器の開放
端表面に溝部を設けたが、これに代えて、第６図（イ）
、（ロ）に示すように、平坦な開放端表面に、結合用電
極１３ａ、１３ｂを設けるようにしても良い。この場合
の結合用電極１３ａ。

＋　３　ｂは、たとえば、導電性ベーストなどを転写印
す１１シた後、熱処理することにより］Ｆｊ成する。

「発明の効果」以上の説明から明らかなように、この発明の誘電体フィ
ルタは、両側に広い通過帯を有するノツチ型の阻１Ｌ域
を得ることができるとともに、通過帯における周波数に
対するインピーダンス変化を緩和することができ、この
ため、通過帯でのインピーダンス整合を容易に得ること
ができる。

土た、従来、２個のインダクタンス素子の接続点と誘電
体同軸共振器の内導体層間に介挿していたコンデンサ（
またはコウデンサ相当部品）が不要とな−）たため、部
品数を削減ずろことかでき、コストダウンを図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である誘電体フィルタの具
体的構成を示す回路図、第２図は同原理的構成を示す回
路図、第３図は同等価回路図、第４図（イ）、（ロ）は
各々同実施例の誘電体同軸」（振器の側断面図および正
面図、第５図は同実施例の誘電体フィルタの帯域阻止特
性を示す特性図、第６図（イ）、（ロ）は、谷々−Ｆ記
実施例の一変形の誘電体同軸共振器の側断面図および正
面図、第７図は従来の誘電体フィルタの構成を示す回路
図、第８図はその等価回路図、第９図は従来の誘電体同
軸」ｌ：振器のインピーダンス特性を示す特性図、第１
Ｏ図は結合容量を含む誘電体同軸共振器のインピーダン
ス特性を示す特性図、第１＋図は従来の誘電体フィルタ
の帯域阻止特性を示す特性図である。４ａ、４ｂ、ＩＯａ、１０ｂ・・・”・誘電体同軸共振
器、５ａ、５ｂ・・・・・・誘電体、６ａ、６ｂ・・・
・・・内導体層、７ａ、７ｂ・・・・・・外導体層、１
１ａ、Ｉ　ｌｂ、１３ａ、１３ｂ・・・”・結合用電極
。

Claims

【特許請求の範囲】

　筒形の誘電体の外側面および一方の端面に形成された
外導体層と、前記誘電体の内側面に形成され、かつ、前
記一方の端面において前記外導体層に接続された内導体
層と、前記誘電体の他方の端面に形成され、かつ、前記
外導体層および前記内導体層から絶縁された結合用電極
とを備えた誘電体共振器を複数個有し、各誘電体共振器
の前記結合用電極を順次に接続してなることを特徴とす
る誘電体フィルタ。