JPH03145804A

JPH03145804A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH03145804A
Application number: JP28559489A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Yamagata; 佳史山形; Hiroshi Kuroki; 博黒木; Kozo Fukushima; 福島　浩三
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
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】（産業上の利用分野〕本発明は、誘電体フィルタ、特に、複数の共振器を備え
た誘電体フィルタに関する。

〔従来の技術〕

第１の従来例を第１４図に示す。

誘電体フィルタは、立方体形状の誘電体ブロックｌから
なり、その４つの側面には連続した外導体２が形成され
ている。誘電体ブロック１の図上面から底面にかけて、
内導体３を有する２本の貫通孔が設けられている。内導
体３は、誘電体ブロックｌの図底面において、図示しな
い短絡部によって外導体２と短絡している。２本の内導
体３の間には、誘電体ブロックｌの図上面から底面に貫
通ずる結合容１１１整用貫通孔４が形成されている。

第２の従来例を第１５図に示す。

この誘電体フィルタは、第１の従来例に係る誘電体フィ
ルタと略同様に構成されており、誘電体ブロック１ａと
外導体２ａと内導体３ａとを備えている。１対の内導体
３ａの間には、対向する両側面間に延びる結合容１ｊＪ
ｌ整用溝４ａが形成されている。

上述の第１及び第２の従来例では、共に２つの共振器の
間に介在する誘電体を削除し結合容量を調整することに
より接続した誘電体フィルタを達成していた。

（発明が解決しようとする課題〕複数の共振器を備えた誘電体フィルタの通過帯域幅は隣
接する共振２１■の結合度により調節することができ、
前記従来の誘電体フィルタでは、Ｆ１通孔４や溝４ａの
大きさを変えることにより結合容量を変化させてフィル
タ全体としての結合度を変え、通過帯域幅を調整してい
た。

第１の従来例では、通過）ｆｆ域幅を広くするためには
、結合容量を小さくする。すなわち、貫通孔４の形状を
大きくする必要がある。しかし、内導体３とｎ通孔４と
の間には必ず誘電体ブロックｌが介在するため、結合容
量を充分小さくすることが困難である。ずなわら、この
構成では容量による結合度をあまり小さく設定すること
ができないので、広い通過帯域幅を有する誘電帯フィル
タを実現するのが困難である。

一方、第２の従来例では、通過帯域幅を広帯域化させる
ためには、溝４ａを広く深くする必要がある。しかし、
このような溝４ａの調整は、誘電体ブロック１の機械的
強度を低下させる。

また、上述の両従来例でｃ７通過帯域を変更するために
は貫通孔４や溝４ａの形状を変える必要があり、変更が
容易でない、すなわち、この変更のためには、誘電体ブ
ロック１の形状を変える必要があり、変更が容易でない
。

第１の発明の目的は、広い通過帯域幅を有し、しかも機
械的強度が高い誘電体フィルタを提供することにある。

第２及び第３の発明の目的は、容易に異なる通過帯域幅
を容易に調整することができる誘電体フィルタを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明に係る誘電体フィルタは、１つの貫通孔を有
する誘電体ブロックと、貫通孔の軸方向と平行な誘電体
ブロックの外周面に形成された外導体と、貫通孔の内面
に形成された複数の内導体と、貫通孔の一方の開口部分
に設けられた端面で外導体と内導体とを短絡させる短絡
部とを備えている。

第２の発明に係る誘電体フィルタは、１つの貫通孔を有
する誘電体ブロックと、貫通孔の軸方向と平行な誘電体
ブロックの外周面に形成された外導体と、誘電体からな
りかつ貫通孔に嵌合された嵌合体と、誘電体ブロックと
嵌合体との間に形成されかつ貫通孔の一方の開口部分に
おいて外導体と短絡している内導体とを備えている。そ
しζ、嵌合体は、貫通孔の内面と当接する部分において
導体部を有している。

第３の発明に係る誘電体フィルタは、第２の発明に係る
誘電体フィルタにおいて、嵌合体の両端部に、貫通孔の
軸方向と平行に導体ビンが設けられている。

〔作用〕

第１の発明では、外導体と複数の内導体とは、これらの
間に存在する誘電体ブロックと協働して共振器を構成す
るとともに、貫通孔によって複数の共振器が結合され、
所定通過帯域をもつフィルタとなる。そして、貫通孔に
より結合度の調整が行われ、広い通過帯域幅の誘電体フ
ィルタが実現される。結合度は、共振器間の結合容量（
２つの共振器の内導体間に挟まれた部分に主に発生ずる
容量）と共振器間の相互インダクタンスとによって調整
される０通過帯域幅は、誘電体フィルタの結合度が大き
いほど、すなわち内導体間の結合容量が小さ（また相互
インダクタンスが大きくなればなるほど広くなる。第１
の発明では、２つの共振器間の内導体間には結合容量を
大きく左右する対向電極となる導電体及び誘電体が存在
せず、その間の結合容量は小さい。これに対して、貫通
孔の内壁に形成された内導体を近接させれば相互インダ
クタンスが大きくなり、もって結合度が天心くなり、広
い通過帯域の誘電体フィルタを得ることができる。しか
も溝を形成する必要がないので、高い機械的強度を維持
できる。

第２及び第；１の発明では、第１の発明と同様に外導体
と複数の内導体とは、その間に存在する誘電体ブロック
と協働して複数の共振器を構成する。

また、嵌合体は、これらの共振器を容量結合さ−Ｕるた
めのコンデンサを構成する。このような誘電体フィルタ
では、嵌合体が構成する二１ンデンナの容量を導体部の
調整により変化さ・けることができ名、このため、第２
及び第３の発明では、共振器間の結合度を容易に変化さ
せることができる。これにより、通過帯域幅の調整が容
易に可能な誘電体フィルタを得ることができる。

また、第３の発明では、導体ビンは、複数個の共振器の
うち両端の共振器にぞれぞれ接続される入出力用コンデ
ンサを構成する。このため、第３の発明では、入出力用
コンデンサが一体に設けられた誘電体フィルタを得るこ
とができる。

〔実施例〕

ｋＬＬ第１図及び第２図に実施例１を示す、なお、第１図は誘
電体フィルタの平面図である。第２図は第１図のトＩ断
面図である。

誘電体フィルタ１１は、主に、１つの貫通孔１３を有す
る直方体状の誘電体ブロック１２から構成されている。

貫通孔１３は、誘電体ブロック１２の第２図」二面（開
放端面）中央部分から下面（短絡端面）の中央部分にか
けて設けられている。

貫通孔１３の平面形状は、短辺部分が外側に突出する円
形に構成された長円形状に形成されている（第１図）。

貫通孔１３の内面には、３組の内導体１５ａ。

１５ｂ、１５ｃが形成されている。このうち、内導体１
５ａ、１５ｃは、それぞれ貫通孔１３の長辺の両端部分
から円形状の部分にかけてＵ字状に形成されている。内
導体１５ｂは、貫通孔１３の長辺の中央部分において対
面するように設けられている。誘電体ブロック１２の側
面全体には外導体１４が形成されている。また、誘電体
ブロック１２の短絡端面全体には、短絡部１６が形成さ
れている。内導体１５ａ、１５ｂ、１５ｃと外導体１４
とは、短絡部１６を介して短絡している。

前記誘電体フィルタ１１では、外導体１４と内導体１５
ａ、１５ｂ、１５ｃとは、それぞれその間に存在する誘
電体ブロック１２と協働して３個の共振器を構成してい
る。そして、貫通孔１３は、内導体１５ａ、１５ｂ、１
５ｃの近接によっ゛ζ変化する相互インダクタンスと、
共振器相互の容量結合によって定まる結合度とを調整す
るものである。このような誘電体フィルタ１１の等価回
路を第３図に示す。第３図において、両側に位置する共
振器Ａ、　　Ｃは、外導体１４と内導体１５ａまたは外
導体１４と内導体１５ｃとによって構成される共振器に
対応している。また、中央部の共振器Ｂは、外導体１４
と内導体１５ｂとによって構成される共振器を示してい
る。共振器Ａと１３．　ＢとＣとをそれぞれ結合させて
いる容Ｉ　Ｘ　＋、　Ｘ　を及び相互インダクタンスＭ
　＋　、　Ｍ　！は、貫通孔１３によって構成されるも
のである。

誘電体フィルタ１１では、貫通孔１３に形成された内導
体１５ａ、１５ｂ、１５ｃの最も近接している部分は空
気のみからなる。空気は比誘電率が略ｌであるため、共
振器相互の容量値Ｘ１．Ｘ！を小さくすることができる
。これにより、本実施例では、内導体１５ａ、１５ｂ、
１５ｃの近接にって生じる相互インダクタンスＭ、、Ｍ
、が大きくなり、結合度が大きくなるため、広い通過帯
域幅の誘電体フィルタを得ることが可能となる。また、
本実施例では、貫通孔１３の両端部が円形に構成されて
いるため、貫通孔１３に局部的な応力が集中しに（い。

このため、機械的強度が高い誘電体フィルタを得ること
が可能である。

実施１第４図及び第５図に、実施例１の誘電体フィルタ１１に
用いられる嵌合体を示す、なお、第４図は嵌合体の底面
図である。第５図は第４図のＶ■断面図である。

嵌合体２０は、誘電体のブロックからなる。嵌合体２０
は、平面形状が実施例１の誘電体ブロック１２に設けら
れた貫通孔１３と同様の形状に形成されており、その大
きさは貫通孔１３より若干小さめにされている。

嵌合体２０の両端部分には、貫通孔２１が設けられてい
る。この貫通孔２１には、円柱状の導体ビン２２が第５
図の上下方向に移動可能に取り（＝Ｊけられている。

嵌合体２０の底面において、両頁通孔２工に挾まれた部
分には、それぞれ導電体からなる矩形状の部材２３が形
成されている。部材２３は、嵌合体２０の底面から側面
に延びている。部材２３の中央部から嵌合体２０の高さ
方向の略中央部にかけて、貫通孔２１と平行な穴部２４
が設けられている。穴部２４には、導電体からなる円柱
状の調整ピン２５が第５図の上下方向に移動可能に取り
付けられている。調整ピン２５は、部材２３と接触し導
通状態にある。

前記嵌合体２０は、実施例１の誘電体フィルタ１１の貫
通孔１３に嵌合される。この際、嵌合体２０の外周面は
、貫通孔１３の内面に形成された内導体１５ａ、１５ｂ
、１５ｃと当接する。また、嵌合体２０に取り付けられ
た部＋４２３の短辺部分は、内導体１５ａと１５ｂとの
間および内導体１５ｂと１５ｃとの間で貫通孔１３の内
面と当接し、また短絡部１６と接続されるよ・）になっ
Ｃいる。

嵌合体２０が嵌合された誘電体フィルタＩＩは、実施例
１と同じく３個の共振器から構成されているごとになる
。そして、嵌合体２０は共振器相互を容量結合させるた
めのコンデン・りを４１しζいることになる。また、嵌
合体２０の両端の導体ビン２２は、嵌合体２０と内導体
１５ａまたは１５ｂと協働し°ζ、入出力用コンデンナ
を構成し、これにより通過帯域特性のフラット化を達成
するごとになる。

このような嵌合体２０が嵌合された誘電体フィルタ１１
の等価回路を第６図に示す。本実施例では、実施例１と
同様に３つの共振器Ａ、Ｂ、Ｃと２つの容量結合用コン
デンサＸｌ、Ｘｔとが構成されているが、さらにこれに
加えて入出力用コンデンサＸ、、Ｘ、が構成されている
。

本実施例では、種々の比誘電率を有する嵌合体２０を貫
通孔１３に嵌合させることにより、容置用結合用コンデ
ンサＸ、、Ｘ、の容量を変えることができる。このため
、嵌合体２０を交換するごとにより共振器の結合度を調
整し、誘電体フィルタｉｔの通過帯域幅を変化させるこ
とが可能である。

また、結合度の調整は、調整ピン２５によって行うこと
もできる。この調整は、調整ピン２５の挿入深さ１１を
変化させることにより行う、この場合、調整ピン２５の
深さ２．が変化すると、調整ピン２５の周辺の電気力線
が変化し、結合度が調整される。このため、本実施例で
は、通過帯域幅を容易に調整することが可能である。

また、本実施例では、導体ピン２２により入出力用コン
デンサの容量を調整することができる。

この調整は、導体ピン２２の押入深さ１２を変化させる
ことにより行う。

なお、本実施例では、貫通孔１３の内面に代えて、嵌合
体２０の表面に内導体が形成されていてもよい、この場
合、印刷等の手段を用いて容易に内導体を形成すること
ができる。

裏旌■主第７図及び第８図に実施例３を示す、なお、第７図は誘
電体フィルタの平面図である。第８図は第７図の■−■
断面図である。

誘電体フィルタ３１は、実施例１と同じく１つの貫通孔
３３を有する直方体状の誘電体ブロック３２から構成さ
れている。貫通孔３３は、第８図上面の中心部分から下
面の中心部分にかけて設けられており、その平面形状は
３つの並列する円を直線上に連結させた形状をしている
。そし°０貫通孔３３の円形状部分の内面には、内導体
３５ａ。

３５ｂ、３５ｃが形成されている。

誘電体ブロック３２の側面全体には、外導体３４が形成
されている。また、誘電体ブロック３２の第８図下面全
体には、短絡部３６が形成されている。内導体３５ａ、
３５ｂ、３５ｃと外導体３４とは、短絡部３６によって
短絡している。

前記誘電体フィルタ３１は、実施例１と同様の等価回路
（第３図）を構成している。

実施、匠土第９図及び第１Ｏ図に、実施例３に係る誘電体フィルタ
３１に用いられる嵌合体を示す。なお、第９図は嵌合体
の底面図である。第１０図は第９図のＸ−Ｘ断面図であ
る。

嵌合体４０は、実施例２と同じく誘電体のブロックから
なる。嵌合体４０は、平面形状が実施例３の誘電体ブロ
ック３２に設けられた貫通孔３３に対応する形状に形成
されており、その大きさは貫通孔３３より若干小さめに
設定されている。そして、嵌合体４０の両端部には、実
施例２と同様に導体ピン４２が取り付けられている。ま
た、嵌合体４０の３つの円形状部分を連結する連結部分
には、導体膜４４が巻き付けられている。

この嵌合体４０は、実施例３の誘電体フィルタ３１の貫
通孔３３に嵌合される。この際、嵌合体４０の外周面は
、貫通孔３３の内面に形成された内導体３５ａ、３５ｂ
、３５ｃと当接する。また、嵌合体４０の導体膜４４は
、内導体３５ａと３５５との間および内導体３５ｂと３
５ｃとの間で貫通孔３３の内面に当接し、また短絡部３
６と接触するようになっている。

嵌合体４０が嵌合された誘電体フィルタ３１は、実施例
２と同じく３個の共振器を構成する。そして、嵌合体４
０は、共振器相互を容量結合させるためのコンデンサを
構成する。また、嵌合体４゜の両端の導体ピン４２は、
嵌合体４ｏおよび内導体３５ａ、３５ｂと協働してコン
デンサを構成する。このコンデンサは、誘電体フィルタ
３１の入出力用コンデンサとなる。この実施例の等価回
路は、第６図に示される実施例２のものと同様である。

本実施例では、共振器の結合度は、導体ｎ９４４によっ
て調整することができる。この調整は、たとえば導体膜
４４の幅Ｗを変化させるごとにより行う、このため、本
実施例では、通過帯域幅を容易に調整することができる
。

実ＪＬｆ２！Ｌｉ第１１図及び第１２図に、実施例３に係る誘惑電体フィ
ルタ３１に用いられる嵌合体５０を示す。

なお、第１１図は嵌合体の底面図である。第１２図は第
１１図のＸ■−Ｘ■断面図である。

本実施例に係る嵌合体５０は、実施例４に係る嵌合体４
０を共振器部分と容量結合用コンデンサ部分とに分割し
たものである。

本実施例では、分割された各部分を異なる材料で構成す
ることにより、容量結合用コンテンツや入出力用コンデ
ンサの容量を調整することができる。

ＪＪｉ第１３図に、実施例６に係る誘電体フィルタを示す、第
１３図は誘電体フィルタの縦断面図である。本実施例で
は、実施例３に係る誘電体フィルタ３１の上面に２枚の
単板コンデンサ６０が取り付けられている。それぞれの
単板コンデンサ６０は、内導体３５ａまたは３５ｃと接
続されている。

本実施例では、単板コンデンサ６０は、誘電体フィルタ
３１の入出力用コンデンサとなる。

（発明の効果〕第１の発明では、誘電体ブロックに１つの貫通孔を設け
ている。このため、広い通過帯域幅を有し、しかも機械
的強度が高い誘電体フィルタを得ることができる。

第２及び第３の発明では、嵌合体が導体部を有している
。このため、第２及び第３の発明では、導体部を調節す
ることによって、通過帯域幅を容易に調整することがで
きる。さらに第３の発明では、嵌合体の両端部に導体ピ
ンが設けられている。

このため、人出当用のコンデンサが一体に構成された誘
電体フィルタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の平面図、第２図は第１図の■−■断
面図、第３図は実施例１の等価回路図、第４図は実施例
２に係る嵌合体の底面図、第５図は第４図の■−Ｖ断面
図、第６図は実施例２の等価回路図、第７図は実施例３
の平面図、第８図は第７図の■−■断面図、第９図は実
施例４に係る嵌合体の底面図、第１０図は第９図のＸ−
Ｘ断面図、第１１図は実施例５に係る嵌合体の底面図、
第１２図は第１１図のｘ■−ｘｎ断面図、第１３図は実
施例６の縦断面図、第１４図は第１の従来例の斜視図、
第１５図は第２の従来例の斜視図である。１１．３１・・・誘電体フィルタ、１２．３２・・・誘
電体ブロック、１３．３３・・・貫通孔、１４．３４・
・・外導体、１５ａ、１５ｂ、１５Ｃ，３５ａ、３５ｂ
、３５ｃｍ内導体１Ｉ６．３６−短絡部、２０．４０．
５０・・・嵌合体、２２．４２・・・導体ピン、２５・
・・調整ビン、４４・・・導体膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１つの貫通孔を有する誘電体ブロックと、前記貫
通孔の軸方向と平行な前記誘電体ブロックの外周面に形
成された外導体と、前記貫通孔の内面に形成された複数の内導体と、前記貫
通孔の一方の開口部分に設けられた端面で前記外導体と
前記内導体とを短絡させる短絡部と、を備えた誘電体フィルタ。
（２）１つの貫通孔を有する誘電体ブロックと、前記貫
通孔の軸方向と平行な前記誘電体ブロックの外周面に形
成された外導体と、誘電体からなり、前記貫通孔に嵌合された嵌合体と、前記誘電体ブロックと前記嵌合体との間に形成され、前
記貫通孔の一方の開口部分において前記外導体と短絡し
ている内導体とを備え、前記嵌合体は、前記貫通孔の内面と当接する部分におい
て導体部を有している、誘電体フィルタ。
（３）前記嵌合体の両端部には、前記貫通孔の軸方向と
平行に導体ピンが設けられている請求項（２）に記載の
誘電体フィルタ。