JPH03145803A

JPH03145803A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH03145803A
Application number: JP28540589A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sogo; 十合　博之; Hideo Ashida; 秀夫芦田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-11-01
Filing date: 1989-11-01
Publication date: 1991-06-21

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］トリプレート型誘電体フィルタに関し、誘電体部分が電
気的特性的に与える影響が少な（、出来れば無関係とし
、小形で低コストの誘電体フィルタを提供することを目
的とし、２個の同外形の誘電体板を密着させ、外面を導
電体層のアース面とし、密着面に共振器内導体層を配し
てＴＥＭモードの共振器を構成させた、トリプレート型
誘電体フィルタであって、共振器の開放端近傍の共振器
内導体層を部分的に拡大させるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、トリプレート型誘電体フィルタに関する。

近年の無線通信は、小形化、高性能化により移動通信分
野に目覚ましい発展が成されている。

例えば、自動車電話、携帯電話或いは宅内用ワイヤレス
電話が急速に普及しつつある。

これら移動無線の８００ＭＨｚ帯及び準マイクロ波帯に
使用する誘電体フィルタは、誘電体材料の高誘電率化に
伴い小形化が実現されている。

しかし、更に小形化、コストダウンの要望は強く、その
進展により益々利用分野も拡張され、又、新分野の開拓
にも通じ、需要の拡大、生活の利便に寄与することが大
きく期待されている。

〔従来の技術］第６図（ａ）に従来の一例の斜視図、同図Ｃｂ）に同＾
−Ａ断面図を示す。

従来の一例として、第６図（ａ）に示す如く、直方体の
誘電体ブロック９２にＴＥＭモードの共振器９５の３個
を配設した誘電体フィルタ９１である。

誘電体ブロック９２は、−面９３を除き外面をメタライ
ズにて導電体層を形成してアース面９４としてあり、更
に、アース面９４の無い一面９３には中心に一列に所定
間隔で３個の貫通孔が穿けられ、図ら）に示す如く、そ
の内面をメタライズして導電体層とし、一端でアース面
９４と導通させ他端は開放端９６としてＴＥＭモードの
共振器９５を構成しており、各共振器９５の貫通孔の長
さが共振周波数の約１７４波長となり、貫通孔の孔径及
び間隔で共振器９５間の結合度及び尖鋭度が決まる寸法
関係となっている。

尚、回路の入出力は、両端の共振器９５の近傍の側面に
結合パターン９７が、アース面９４と絶縁して設けてあ
り、この面積により結合度を所定に得ており、この結合
パターン９７に外部の入力回路及び出力回路が接続され
る。

共振器９５の中心共振周波数の調整は、開放端９６の導
電体層を端部から直接切削して調整する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、 ■　誘電体フィルタ９１は、中心周波数や通過帯域幅等
の電気的特性の仕様が変わる度に、誘電体ブロック９２
の外形、貫通孔の孔径、間隔を変えなければならない。

■　誘電体ブロック９２に貫通孔を穿ける加工は、工数
を要し歩留りも生じ、又、型成形の場合は型代が高く付
く。

■　又、試作を行うのに、特性の全部を負う誘電体ブロ
ック９２が完成しないと出来ず、これが最長製造期間を
要する。これにより試作のサイクルタイムが制限され、
短縮化に限界がある。

等の問題点があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みて、誘電体部分が電気的
特性的に与える影響が少なく、出来れば無関係とし、小
形で低コストの誘電体フィルタを提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、第１図〜第５図に示す如く、（１）２個
の同外形の誘電体板２１．３１を密着させ、外面を導電
体層のアース面４とし、密着面に共振器内導体層６１を
配してＴＥＭモードの共振器５１を構成させた、トリプ
レート型誘電体フィルタ１１であって、共振器５１の開
放端６５近傍の共振器内導体層６１を部分的に拡大させ
る、本発明の誘電体フィルタにより解決される。

（２）又、２個の同外形の誘電体板２２．３２を密着さ
せ、外面を導電体層のアース面４とし、密着面に共振器
内導体層６２を配してＴＥＭモードの共振器５２を構成
させた、トリプレート型誘電体フィルタ１２であって前
記共振器内導体層６２の開放端６５近傍に対向する誘電
体板２２．３２のアース面４を、部分的に凹部４２を設
けて所定に近づける、本発明の誘電体フィルタにより解
決される。

（３）又、２個の同外形の誘電体板２３．３３を密着さ
せ、外面を導電体層のアース面４とし、密着面に共振器
内導体層６２を配してＴＥＭモードの共振器５３を構成
させた、トリプレート型誘電体フィルタ１３であって、
前記共振器内導体層６２の開放端６５近傍に対向する誘
電体板２３．３３のアース面４を、部分的に溝部４３を
設けて所定に近づける、本発明の誘電体フィルタにより
解決される。

（４）又、２個の同外形の誘電体板２４．３４を密着さ
させ、外面を導電体層のアース面４とし、密着面に共振
器内導体層６４を配してＴＥＭモードの共振器５４を構
成させた、トリプレート型誘電体フィルタ１４であって
、複数個の前記共振器５４を開放端６５の向きを互い違
いに並べるインターデジタル型に構成し、２個の誘電体
板２４．３４を貫通させ共振器５４間に金属ピン４４を
１本以上配置させ、金属ピン４４の両端を夫々のアース
面４に接続させる、本発明の誘電体フィルタにより解決
される。

〔作　用］即ち、共振器内導体層６１．６２．６４を２個の誘電体
板２１〜２４と誘電体板３１〜３４とで挟着させて、ト
リプレート型の誘電体フィルタ１１〜１４を構成してい
るので、成る特性の範囲内であれば、誘電体板２１〜２
４と誘電体板３１〜３４とは同一のものを使用し、共振
器内導体層６１，６２．６４の形状を変えることのみで
賄うことが出来、生産性の向上が可能となる。

又、試作のサイクルタイムも前述の従来例の誘電体ブロ
ックの作り直しに比べ、共振器内導体層６１．６２．６
４の作り直しで済むので充分に短縮出来、且つ高い精度
に多数種類を容易に作成出来る。

ここで、ＴＥＭモードの共振器は、第５図のＴＥＭモー
ド共振器の等価図に示す如く、共振インピーダンスＺ０
で長さしの共振器が一端がアースされ、他端が開放され
た状態で示され、一般に、開放端とアース間にフリンジ
ングキャパシタＣ（図示の容量Ｃ）が入ることにより、
少し共振器の長さしが短縮されることになる。

この関係条件は次式にて表される。

Ｌ＝λ／２π・ｔａｎ−’１／Ｚ、　（＋）にこで、Ｃ
を少なくすればＬはλ／４に近づくため、若しも共振周
波数を変えないとしたらＬを長くしなければならなくな
り、逆にＣが増えれば、Ｌの縮小が行えることとなる。

本発明は、このフリンジングキャパシタＣを意識的に増
やして、小形化を行うものである。

第一発明は、第１図に示す如く、共振器内導体層６１の
形状で、開放端６５の近傍を拡大して面積を拡げ、Ｃを
大きくさせて、共振器５１の長さしを短縮させ、これに
より誘電体板２１．３１の一辺長が短かくなり、小形化
が図れる。

第二発明は、第２図に示す如く、共振器５２の開放端６
５近傍のアース面４を、凹部４２を設けて部分的に接近
させてＣを太き（させて、同様の小形化が図れる。

第三発明は、第３図に示す如く、前記第二発明と同様で
、溝部４３を設けてアース面４を部分的に接近させて、
Ｃを太き（させている。

第四発明は、第４図に示す如く、各共振器５４をインタ
ーデジタルに構成し、共振器５４の開放端６５近傍の共
振器内導体層６４の拡幅による、結合度への影響を少な
く抑えられ、更に、間に挿入されたアース電位の金属ピ
ン４４により、共振器６４間の結合容量が小さくなり、
同等とするには間隔を縮小させなければならず、これに
より、誘電体板２４゜３４の一辺長が短（なり、小形化
が図れる。

かくして、誘電体部分が電気的特性的に与える影響が少
なく、成る範囲内では無関係とし、小形で低コストの誘
電体フィルタを提供することが可能となる。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例によって本発明を具体的に説明す
る。全図を通し同一符号は同一対象物を示す。第１図に
第一発明の一実施例の構成図、第２図に第二発明の一実
施例の構成図、第３図に第三発明の一実施例の構成図、
第４図に第四発明の一実施例の構成図を示す。

本実施例は移動無線の８００　Ｍ　Ｈｚ帯に使用する誘
電体フィルタに適用したもので、２個の同外形の誘電体
板を密着させ、外面を導電体層のアース面とし、密着面
に銅薄板の共振器内導体層を配して複数個の７２Ｍモー
ドの共振器を構成させ、結合させたトリプレート型誘電
体フィルタである。

第一発明の実施例は、第１図に示す如（で、共振器内導
体層６１は、厚０．０８ｍｍの銅板に３個の共振器５１
と、両側に磁界結合用のＬ形の入力端子７１と出力端子
７２とを所定の間隔に、一端を共通に接続した櫛状に配
設成形させ、共振器５１の他端は開放の開放端６５とし
である。

誘電体板２１．３１は、高誘電率のチタン酸バリューム
磁器材で、横３０×高１５×厚３Ｍの四角形で、接着面
を除き全面をメタライズして導体層のアース面４を形成
しており、又、接着面の横縁部を共振器内導体層６１の
共通接続部と同幅にメタライズしてアース部４６を設け
、更に、同面のアース部４６と対向した角部にもメタラ
イズした接着代４７が設けられ、何れも他のアース面４
と導通させである。

この共振器５１は何れも、共振器内導体層６１の開放端
６５近傍を四角形に拡大させた形状として、フリンジン
グキャパシタを増やして、共振器５１の長さの短縮化が
図られ、誘電体板２１．３１の高さ寸法を小形化させて
いる。

組立は、共振器内導体層６１の共通接続部が、誘電体板
２１．３１の接着面のアース部４６に重ねられて、一体
に半田付は挟着させる。この際、同面の接着代４７部分
も対向同士が半田付けされて、全体を強固に組立ている
。

勿論、入力端子７１及び出力端子７２が合わせ目から突
出しており、近傍のアース面４は接触しないように避け
である。

この誘電体フィルタ１１は、外部回路から入力が入力端
子７１に加えられ、磁界結合にて７２Ｍモードの第一の
共振器５１を励振させ、そのパターンの長さで共振する
周波数が次の共振器５１を励振して、更にその共振周波
数で第三の共振器５１が励振され、その共振器周波数が
選択されて、同様に磁界結合した出力端子７２から外部
回路に出力が導かれ、フィルタ特性が得られる。

第二発明の実施例は、第２図に示す如くで、共振器内導
体層６２は、前記第一発明のものと同様で、厚０．０８
ｍｍのｗ４板に３個の共振器５２と、両側に磁界結合用
のＬ形の入力端子７１と出力端子７２とを所定の間隔に
、一端を共通に接続した櫛状に配設成形させ、共振器５
２の他端は開放の開放端６５としである。

誘電体板２２．３２も、前記第一発明のものと同村、同
寸法、同様に外面をアース面４、接着面にアース部４６
、接着代４７を設けである。

但し、共振器５２の開放端６５のフリンジングキャパシ
タを増やすために、開放端６５近傍のアース面４を近づ
けるように対向部分に円穴状の凹部４２を設けである。

組立、動作は全く前記第一発明のものと同じである。

第三発明の実施例は、第３図に示す如（で、共振器内導
体層６２は、前記第二発明のものと同一である。

誘電体板２３．３３も、前記第二発明のものと同じある
が、フリンジングキャパシタの増やし方が異なり、前記
凹部４２に代わり、溝部４３を設けてアース面４を近づ
かせている。

組立、動作は全く前記第一発明のものと同じである。

第四発明の実施例は、第４図に示す如くで、３個の共振
器５４をインターデジタルに配設しである。

このため共振器内導体層６４は、開放端６５近傍を拡大
して短縮化した共振器５４を、交互に上下に向きを変え
て配設させるので、共通接続部を上下に設けることとな
り、これを一体に形成するように両側に縁取りを行い連
結させた形状としである。

誘電体板２４．３４は、前記第一発明のものと同村、同
形で、同様に外面をアース面４、接着面に上下縁にアー
ス部４６、及び両側にアース部４６を継なぐ細い接着代
４８が設けである。

又、共振器内導体層６４は全周が縁取りされてしまい、
入出力端子７１．７２の引出しが同一面に設けられなか
ったので、第一と第三の共振器５４の対応位置の誘電体
板２４のアース面４を割いて電界結合用の入カバターン
７３と出カバターン７４が絶縁して設けである。

更に、各共振器５４の間の中央位置に銅線の金属ピン４
４を配設するための貫通孔４９が穿けである。

組立は、同様に誘電体板２４．３４間に共振器内導体層
６４を挟んで、アース部４６と接着代４８とを半田付は
固定し、更に、２個の金属ピン４４を各貫通孔４９に通
して両端をアース面４に半田付は固定する。

この金属ピン４４の挿入により、各共振器５４間の結合
が弱められるので、従前と同じ結合を得るには間隔を縮
めざるを得す、従って、図示長手寸法は前記第一〜第三
の発明のものと比べ最小となり、外形の小形化が行える
。

上記各実施例は一例を示したもので、各部の形状、寸法
、共振器の個数、入出力の結合方法は、上記のものに限
定するものではない。

共振器５１の開放端６５近傍の拡大形状は、四角形の他
、円形、多角形でもよい。

又、誘電体板２２．３２に設けた凹部４２も円穴の他、
角穴、三角穴でもよく、且つ、両面に設けず、何れかの
片面に設けても差支えない。

又、誘電体板２３．３３に設けた溝部４３も、角溝の他
に、丸溝、三角溝、或いは段差面としてもよ（、且つ、
何れかの片面のみに設けても差支えない。

本実施例は８００ＭＨｚ帯の移動無線用としたが、適用
周波数帯はこれに限定するものではない。

〔発明の効果］以上の如く、本発明により、誘電体部分が電気的特性的
に与える影響を少なく抑え、無関係とするものも出来、
又、小形で低コストの誘電体フィルタが得られ、極めて
大きな生産性向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一発明の一実施例の構成図、第２図は第二発
明の一実施例の構成図、第３図は第三発明の一実施例の
構成図、第４図は第四発明の一実施例の構成図、第４図
は従来の一例、第６図はＴＥＭモード共振器の等価図である。図において、４．９４はアース面、１１、１２．１３．１４．９１は誘電体フィルタ、２１
〜２４．３１〜３４は誘電体板、４２は凹部、　　　　　４３は溝部、４４は金属ピン、　　　４６はアース部、４７．４８は
接着代、　　４９は貫通孔、５１〜５４．９５は共振器
、６１．６２．６４は共振器内導体層、６５．９６は開放端、７１は入力端子、　　　７２は出力端子、７３は入カバ
ターン、　７４は出カバターン、９２は誘電体ブロック
、９３は一面、９７は結合パターンである。誘電体フ井撮；１：ミＴＥＮ五−ド共様器／）耳価図第５面間々従来の一例１６図２２−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２個の同外形の誘電体板（２１）（３１）を密着
させ、外面を導電体層のアース面（４）とし、密着面に
共振器内導体層（６１）を配してＴＥＭモードの共振器
（５１）を構成させた、トリプレート型誘電体フィルタ
（１１）であって、前記共振器６（５１）の開放端（６５）近傍の共振器内
導体層（６１）を部分的に拡大させることを特徴とする
誘電体フィルタ。
（２）２個の同外形の誘電体板（２２）（３２）を密着
させ、外面を導電体層のアース面（４）とし、密着面に
共振器内導体層（６２）を配してＴＥＭモードの共振器
（５２）を構成させた、トリプレート型誘電体フィルタ
（１２）であって、前記共振器内導体層（６２）の開放端（６５）近傍に対
向する該誘電体板（２２）（３２）のアース面（４）を
、部分的に凹部（４２）を設けて所定に近づけることを
特徴とする誘電体フィルタ。
（３）２個の同外形の誘電体板（２３）（３３）を密着
させ、外面を導電体層のアース面（４）とし、密着面に
共振器内導体層（６２）を配してＴＥＭモードの共振器
（５３）を構成させた、トリプレート型誘電体フィルタ
（１３）であって、前記共振器内導体層（６２）の開放端（６５）近傍に対
向する該誘電体板（２３）（３３）のアース面（４）を
、部分的に溝部（４３）を設けて所定に近づけることを
特徴とする誘電体フィルタ。
（４）２個の同外形の誘電体板（２４）（３４）を密着
させ、外面を導電体層のアース面（４）とし、密着面に
共振器内導体層（６４）を配してＴＥＭモードの共振器
（５４）を構成させた、トリプレート型誘電体フィルタ
（１４）であって、複数個の前記共振器（５４）を開放端（６５）の向きを
互い違いに並べるインターデジタル型に構成し、２個の
該誘電体板（２４）（３４）を貫通させ該共振器（５４
）間に金属ピン（４４）を１本以上配置させ、該金属ピ
ン（４４）の両端を夫々のアース面（４）に接続させる
ことを特徴とする誘電体フィルタ。