JPH05191104A

JPH05191104A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH05191104A
Application number: JP2067092A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Yamazaki; 和久山崎; Hisao Sato; 久夫佐藤
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-30
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2715350B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型化かつ安価な誘電体フィルタを提供する
こと。【構成】略形状からなる矩形平板上の３枚の誘電体ブ
ロック１０ａ，１０ｂ，１０ｃを順次積層配置して、誘
電体ブロック本体１０を形成している。誘電体ブロック
１０ｂの上面所定位置に入出力端子パターン１２，１２
を形成し、その入出力端子パターン間に、共振器内導体
パターン１４の一部を構成する第１パターン１５が形成
されている。この第１パターンは誘電体ブロックの一辺
Ａから対辺Ｄに向けて延長配置され、その第１パターン
の他端１５ｂに連続するようにして、誘電体ブロック１
０ｂ内を上下に貫通する第２パターン１６が形成され、
さらにその誘電体ブロック１０ｂの下面には、上記第２
パターンの下端１６ａに連続するようにして第３パター
ン１７が形成されている。そして、共振器内導体を構成
する各パターン１５〜１７の合計長が、ほぼ１／４波長
となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体フィルタに関す
るもので、より具体的には積層配置された複数の誘電体
ブロック間に所定形状の共振器内導体を介在させてなる
誘電体フィルタの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体フィルタは、自動車電話や携帯電
話その他各種の移動体通信用回路の構成部品に利用され
ている。そして、係る移動体通信では、回線需要の増大
に対処するため、その使用周波数帯をＶＨＦ帯からＵＨ
Ｆ帯へと超高周波化に移行している。それに伴い、誘電
体フィルタの形状・構成も多種多様のものが開発されて
いる。そして、小型かつ高品質でしかも安価な誘電体フ
ィルタの提供を目的としたものの一例として特開昭５７
−２０４６０２号公報に示されたものがある。すなわ
ち、この公報に開示された誘電体フィルタは、図７に示
すように、一対の矩形平板状の誘電体ブロック１，１間
に、所定形状の金属プレート２を介在させている。そし
て、この金属プレート２は、１／４波長またはその正数
倍で共振する共振器内導体２ａと、その共振器内導体２
ａの片側を共通に接続した接地導体２ｂとから構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の誘電体
フィルタでは、確かに円筒状の誘電体の所定部位を導体
で被覆してなる１／４波長同軸誘電体共振器等からなる
誘電体フィルタに比べると小型，高品質，安価なものと
なるが、係る誘電体フィルタを実装する携帯電話等の装
置本体のさらなる小型化の要求に十分対応できるもので
はなかった。すなわち、上記した従来の誘電体フィルタ
では、金属プレート２を構成する共振器内導体２ａの長
さとして、少くとも１／４波長分の長さを必要としてい
たため、その長さ方向での外形寸法が制限され、それ以
上の小型化ができなかった。その結果、実装面積（投影
面積）が大きくなり、最終的に実装する携帯電話などの
装置の小型化を図る上での問題を生じてしまう。

【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、１／４波長分の長さ
以下の寸法からなる小型で安価な誘電体フィルタを提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る誘電体フィルタでは、積層配置され
た複数の誘電体ブロックと、前記複数の誘電体ブロック
のうち隣接する２つの誘電体ブロック間に形成される間
隙内に介在される共振器内導体とを備えた誘電体フィル
タであって、前記共振器内導体が折曲されて異なる複数
の間隙内に連続的に配置した。

【０００６】

【作用】共振器内導体が折曲されて異なる間隙にわたっ
て位置しているため、例えば１／４波長分の長さは、そ
れら折曲された一連の共振器内導体の全長で得られれば
良いため、その長さ方向の距離を１／４波長分より短い
誘電体フィルタとなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る好適な実施例を添付図面
を参照にして詳述する。図１は、本発明に係る誘電体フ
ィルタの第１実施例を示している。同図に示すように、
本発明の誘電体フィルタは、まず、略同一平面形状で略
同一厚さからなる矩形平板上の３枚の誘電体ブロック１
０ａ，１０ｂ，１０ｃを順次積層配置して、誘電体ブロ
ック本体１０を形成している。そして、隣接する上側並
びに中間の誘電体ブロック１０ａ，１０ｂ間の間隙、す
なわち中間の誘電体ブロック１０ｂの上面所定位置に平
面略Ｌ字状の入出力端子パターン１２，１２を形成して
いる。この入出力端子パターン１２，１２の一端１２
ａ，１２ａは、誘電体ブロック１０ｂの同一辺Ａ上に達
しており、他端１２ｂ，１２ｂは、係る辺Ａに隣接する
対辺Ｂ，Ｃにそれぞれ達するように形成されている。ま
た、それら両入出力端子パターン１２，１２の間には、
共振器内導体パターン１４の一部を構成する帯状の第１
パターン１５が形成されている。この第１パターン１５
は、その一端１５ａが上記入出力端子パターン１２の一
端１２ａが位置する一辺Ａ上に位置し、他端１５ｂがそ
の一辺Ａの対辺Ｄに向けて延長配置され、その他端１５
ｂと対辺Ｄとの間には所定の距離が形成されている。

【０００８】また、第１パターン１５の他端１５ｂに連
続するようにして、中央の誘電体ブロック１０ｂ内を上
下に貫通する第２パターン１６が形成されている。さら
にその誘電体ブロック１０ｂと下側の誘電体ブロック１
０ｃ間に形成される間隙、すなわち、誘電体ブロック１
０ｂの下面には、上記第２パターン１６の下端１６ａに
連続するとともに、上記第１パターン１５と平行な第３
パターン１７が形成されている。そして、その第３パタ
ーン１７の先端１７ａ（第２パターン１６と非接触側）
は、上記誘電体ブロック１０ｂの一辺Ａから所定の距離
だけ隔てた位置となっている。すなわち、この第３パタ
ーン１７と上記第１パターン１５とは同一幅を有する帯
状体からなり、第３パターン１７の方が所定長さだけ短
くなっている。そして、それら第１〜第３パターン１５
〜１７にて折曲された共振器内導体パターン１４が構成
されており、各パターン１５〜１７の各長さの合計が、
ほぼ１／４波長となるように設定されている。

【０００９】さらに本例では、上記入出力端子パターン
１２，１２の他端１２ｂ，１２ｂの周囲を除く、誘電体
ブロック本体１０のほぼ全周囲にわたって導体で囲繞
し、アース層１８を形成している。そして、このアース
層１８に、上記した入出力端子パターン１２，１２の一
端１２ａ，１２ａ並びに共振器内導体１４を構成する第
１パターン１５の一端１５ａが接続され、接地される。

【００１０】係る構成にすることにより、同図（Ｃ）に
示すような等価回路からなる誘電体フィルタが構成さ
れ、本例における誘電体フィルタでは、上述したごとく
共振器内導体パターン１４が折り畳まれているため、共
振器内導体パターン１４の延びる方向の長さを１／４波
長の長さより短くすることができ、これにより誘電体フ
ィルタの長さ寸法を短くすることができる。

【００１１】ここで、上記構成からなる誘電体フィルタ
の製造方法の一例について説明すると、例えば誘電体ブ
ロック１０ｂの上下面の所定部位に導体ペーストをスク
リーン印刷等にて塗布した後低温焼結したり、エッチン
グ等することにより第１，第３パターン１５，１７を形
成し、また、誘電体ブロック１０ｂの所定位置に形成し
たスルーホール内に導体ペーストを流し込んだり、金属
板を挿入配置等することにより第２パターン１６を形成
することができる。

【００１２】また、導体ペーストを用いて各パターンを
形成する場合には、低温焼結可能な誘電体セラミックグ
リーンシート上の所定位置に導体ペーストをスクリーン
印刷し、乾燥させ、重ね合わせて加圧した後、同時焼結
することにより一回の焼結で、誘電体フィルタを製造す
ることができる。

【００１３】尚また、位置合わせ並びに各パターン１５
〜１７間の接続さえとれれば、上側の誘電体ブロック１
０ａの下面や、下側の誘電体ブロック１０ｃの上面に第
１パターン１５や第３パターン１７を形成するようにし
ても良い。

【００１４】図２は、本発明に係る誘電体フィルタの第
２実施例を示している。本例では、上記した実施例と相
違して、複数回（本例では３回）にわたって折り曲げる
ことにより共振器内導体１４′を形成している。これに
ともない中間層を構成する誘電体ブロック１０ｂを複数
層設けるようにしている。

【００１５】係る構成にすることにより、たとえ波長が
長くなったとしても製造される誘電体フィルタを所定の
寸法形状以内に抑えることができ、また、同一波長であ
ればより小型な誘電体フィルタを製造することができ
る。なお、その他の構成並びに作用効果は上記した第１
実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【００１６】図３は、本発明に係る誘電体フィルタの第
３実施例を示している。本例では、上記した第１実施例
と相違して、折り曲げられた共振器内導体１４で挟まれ
た中間層を構成する誘電体ブロック１０ｂの誘電率ε1
を、他の上側或いは下側の誘電体ブロック１０ａ，１０
ｃの誘電率ε2 より小さくしている（誘電率の小さな誘
電体で構成している）。すなわち、第１パターン１５と
第３パターン１７との間で生じる分布容量は、誘電率に
比例し、両者管の距離すなわち誘電体ブロック１０ｂの
厚さｔ1 に反比例するため、本例のようにε1 を小さく
することにより、その厚さｔ1 を薄くしても発生する分
布容量は変らない。よって、かかる分布容量により生じ
る悪影響を抑制しつつその厚さｔ1 を薄くすることがで
き、誘電体フィルタ全体の小型化が図られる。

【００１７】なお、その他の構成並びに作用効果は上記
した各実施例と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。また、本例における異なる誘電率からなる誘電体ブ
ロックを用いる構造は、上記した第２実施例に対しても
適用することができるのはもちろんである。

【００１８】図４は本発明に係る誘電体フィルタの第４
実施例を示している。本例では、上記した第１実施例と
相違して、折り曲げられた共振器内導体１４″内にアー
スパターン２０を挿入配置している。すなわち、上記し
た第１実施例における中間層を構成する誘電体ブロック
１０ｂを上下２層に分割し、両層を構成するブロック１
０ｂ′，１０ｂ′間の所定位置に導体ペーストを塗布し
たり、金属板を挿入配置させるなどしてアース部位たる
アースパターン２０を形成する。そして、このアースパ
ターン２０は、共振器内導体１４″を構成する第１パタ
ーン１５″と第３パターン１７″との間で、かつ、それ
ら３つの部材１５″，１７″，２０が上下方向に一致す
る部位に配置し、その一端２０ａを誘電体ブロック１０
の周囲に設けたアース層１８″に接続し、他端２０ｂ
は、共振器内導体１４を構成する第２パターン１６″に
対して所定の距離だけ隔てた箇所に位置されている。

【００１９】係る構成にすることにより、第１パターン
１５″と第３パターン１７″との間で生じる分布容量に
よる悪影響が抑制されるため、両パターン１５″，１
７″間の距離を短くすることができる。その結果、より
薄型化が図れる。

【００２０】また、上記の構成において、まず共振器内
導体１４″の第１パターン１５″を見ると、上面側に位
置するアース層１８″とアースパターン２０とにより上
下から挟まれた状態となっており、同様に、第３パター
ン１７″はアースパターン２０と底面側に位置するアー
ス層１８″とにより上下から挟まれた状態となってい
る。従って、この誘電体フィルタのＱ値を向上を図るこ
とから上側の誘電体ブロック１０ａ，両ブロック１０
ｂ′，１０ｂ′並びに下側の誘電体ブロック１０ｃの肉
厚は、いずれも等しく（ｔ3 ）するのが好ましい。

【００２１】なお、その他の構成並びに作用効果は上記
した各実施例と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。また、本例におけるアースパターンを介在させる構
造は、上記した第２実施例に対しても適用することがで
き、係る場合には必ずしもすべてのパターン間にアース
パターンを挿入配置させる必要はなく、適宜選択された
箇所に形成することができる。

【００２２】図５は、本発明に係る誘電体フィルタの第
５実施例を示している。同図に示すように、本例では、
上記した第４実施例の構成を基本としている。すなわ
ち、折曲された共振器内導体１４″内の所定位置にアー
スパターン２０を挿入配置している。ここで本例では、
上記した第４実施例と相違して、中間層を構成する２枚
のブロック１０ｂ′，１０ｂ′の誘電率ε3 を、他の上
側或いは下側の誘電体ブロック１０ａ，１０ｃの誘電率
ε4 より小さくしている。これにより、上記した第３実
施例と同様に中間層を構成するブロック１０ｂ′，１０
ｂ′の肉厚をより薄くすることができ、アースパターン
２０を挿入した効果と相乗し、より小型（薄型）化をす
ることができる。なお、その他の構成並びに作用効果は
上記した各実施例と同様であるため、詳細な説明は省略
する。

【００２３】図６は、本発明に係る第６実施例を示して
いる。同図に示すように、本例では、上記した各実施例
と相違して、複数（本例では３個であるが、その個数は
任意である）の共振器２２ａ，２２ａ，２２ａからなる
共振器内導体２２を用いて誘電体フィルタ（等価回路は
同図（Ｂ）に示すようになる）を構成している。なお、
この例では、上記した第１実施例に示した誘電体フィル
タ（共振器内導体）をベースとして構成されているが、
上記したいずれの実施例の構成であっても適用すること
ができ、さらに、それらを適宜組み合わせることもでき
る。すなわち、複数の共振器のうち一つは第１，第３〜
５実施例のように一回だけ折り曲げて形成し、他のもの
は第２実施例のように複数回折り曲げて（必要に応じて
折り曲げる回数を異ならせても良い）形成したりするこ
とである。

【００２４】さらに、本発明では、図５中想像線で示す
ように、共振器内導体１４″の開放端（第３パターン１
７″の先端）の外側に近接するようにして補助アース部
２４を設けるようにしてもよい。係る構成にすることに
より、その補助アース部２４と、共振器内導体１４″と
の間で生じる負荷容量により、共振周波数が低くなる。
よって、所望の周波数で共振させるために要する共振器
内導体の長さを短くすることができ、誘電体フィルタの
さらなる小型化を図ることができる。尚、係る補助アー
ス部２４は、図５すなわち、第５実施例に示す構成に限
ることなく、上記したすべての実施例並びに変形例に対
して適用することができる。

【００２５】尚、上記した各実施例では、共振器内導体
として、薄膜或いは厚膜により形成した例について説明
したが、本発明はこれに限ることなく、金属板等を適宜
折曲して形成するようにしても良く、種々の材料から形
成することができる。また、入出力端子パターンはあく
までも一例を示したもので、従来から用いられている種
々の構成のものを用いることができるのはもちろんであ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る誘電体フィ
ルタでは、共振器内導体が折曲されて異なる間隙にわた
って位置しているため、例えば１／４波長分の長さは、
それら折曲された一連の共振器内導体の全長で得られれ
ば良いため、その長さ方向の距離を１／４波長分より短
くすることができ、誘電体フィルタの小型化を図ること
ができる。また、共振器内導体を折曲するだけで良く、
誘電体ブロックとしては略平板状のものを用いることが
可能となるので、たとえ小型化を図ったとしてもその製
造コストの低減を図ることができる。また、共振器内導
体内にアース部位を挿入配置したり、共振器内導体の開
放端近傍に補助アース部位を配置した場合には、さらな
る小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る誘電体フィルタの第１実
施例を示す斜視図である。（Ｂ）は同図（Ａ）における
Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。（Ｃ）はその等価回路図で
ある。

【図２】本発明に係る誘電体フィルタの第２実施例を示
す断面図である。

【図３】本発明に係る誘電体フィルタの第３実施例を示
す断面図である。

【図４】本発明に係る誘電体フィルタの第２実施例を示
す断面図である。

【図５】本発明に係る誘電体フィルタの第３実施例を示
す断面図である。

【図６】（Ａ）は本発明に係る誘電体フィルタの第１実
施例を示す斜視図である。（Ｂ）は同図（Ａ）における
Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。

【図７】従来の誘電体フィルタの一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ誘電体ブロック１４，１４′，１４″ 共振器内導体２０アースパターン（アース部位）２４補助アース部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層配置された複数の誘電体ブロック
と、前記複数の誘電体ブロックのうち隣接する２つの誘
電体ブロック間に形成される間隙内に介在される共振器
内導体とを備えた誘電体フィルタであって、前記共振器
内導体が折曲されて異なる複数の間隙内に連続的に配置
されてなることを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】前記折曲された共振器内導体に挟まれた
前記誘電体ブロックの誘電率を他の誘電体ブロックの誘
電率より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の
誘電体フィルタ。
【請求項３】前記複数の間隙内に位置する前記折曲さ
れた一連の共振器内導体の間に、アース部位を挿入配置
させたことを特徴とする請求項１または２に記載の誘電
体フィルタ。
【請求項４】前記共振器内導体の開放端部位の外側に
補助アース部位を設けたことを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。