JPH0535601Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、マイクロ波等の高周波帯域で用いら
れる一体構造の多段誘電体フイルタに関し、更に
詳しくは、各共振子穴間に結合子穴が無く、中央
寄りの共振子穴について開放面側には側面から穴
端近くまで導体パターンが形成され、短絡面側に
は穴同士の間に導体膜の無い部分が設けられてい
る多段誘電体フイルタに関するものである。

［従来の技術］ チタン酸バリウム等の誘電体セラミツクを用い
た多段共振子型のフイルタは、損失が少なく従つ
て所謂Ｑも高く、誘電率が大きいので小型化でき
る等の特徴があり、自動車電話等をはじめとする
マイクロ波帯用の各種移動無線機等に広く利用さ
れている。

誘電体フイルタに関する従来技術としては、直
方体状をなす誘電体ブロツクに所定の間隔を介し
て複数の共振子穴と結合子穴とを交互に設け、そ
れらの穴が開口している面の一方を開放面として
該開放面を除く外表面と共振子穴の内面をメタラ
イズすることにより、共振子穴の長さの４倍の共
振波長を持つ共振素子を多数形成した一体型多段
構造のものが知られている。

このような誘電体フイルタでは各共振子穴がそ
れぞれ一個一個の共振素子に対応し、結合度は共
振子穴の間に位置する結合子穴によつて決定され
る。共振子穴と結合子穴との間隔を広くすればフ
イルタとしての帯域幅が狭まり、穴間隔を狭くす
ると帯域幅は広がる。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記のような従来構造の多段誘電体フイルタで
は、誘電体ブロツクの全長を長くして穴間隔を広
くしなければ帯域の狭いフイルタを実現できな
い。

また共振子穴や結合子穴など小さな穴を多数形
成するため、成形時の粉体の流れや圧力のかかり
具合がどうしても不均一になりがちで、密度や特
性のばらつきが生じ、全長が長くなることとも相
俟て挿入損失が大きくなる。これに対して結合子
穴なしで誘電体フイルタを構成すると、各共振子
穴が結合し難くフイルタとしての特性が生じな
い。つまり帯域幅が狭くなりすぎ挿入損失が大き
くなつてしまうため使用不能となる。

このような問題点を解決するため本考案者らは
先に誘電体ブロツクの開放面に側面のメタライズ
層と接続した導体パターンを形成し、該導体パタ
ーンと共振子穴の開放端との間隔により容量結合
させる誘電体フイルタを提案した（実願昭60−
201419号参照）。

このような構成の誘電体フイルタは誘電体ブロ
ツクの全長が短くても良好な狭帯域のフイルタを
構成できる点で極めて好ましいものであるが、こ
の技術を４段以上の多段フイルタに適用しようと
すると、場合によつては開放面側の導体パターン
のみでは必ずしも結合が十分でなく、共振素子間
の結合の強さを制御するのが難しくなる場合も生
じることが判明した。

本考案の目的は、このような従来技術の問題点
を解決し、４段以上の多段誘電体フイルタに十分
対応でき、共振素子間の結合の強さを自由にコン
トロールすることができ、小型で高域側の減衰特
性を改善できる多段誘電体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］ 本考案は、ほぼ直方体状をなす誘電体ブロツク
の長手方向に４個以上の共振子穴を設け、該誘電
体ブロツクの共振子穴が開口している面の一方を
開放面、他方を短絡面とし、開放面以外の外表面
と前記共振子穴の内面に導体膜を形成した一体構
造の多段誘電体フイルタを前提とするものであ
る。

そして前記のような目的を達成するため本考案
では、共振子穴同士の間には結合子穴を設けず、
中央寄りの共振子穴について、開放面側には側面
の導体膜から穴端近くまで導体パターンを形成
し、それに対して短絡面側では穴同士の間を仕切
るように導体膜の無い部分を設けている。

開放面側の導体パターンは側面の導体膜と接続
されており、これらがアース電極を構成する。

［作用］ 誘電体ブロツクの開放面に側面導体膜と導通し
共振子穴開放端の近傍まで延びる導体パターンを
形成することによつて、その共振素子と導体パタ
ーンとの間、並びに該導体パターンと隣合う共振
素子との間で容量結合し、従来の結合子穴の代わ
りに共振素子間を結合できる。特に共振子穴が４
個以上存在する多段フイルタの場合には、短絡面
側の共振子穴同士の間に導体膜の無い部分を設け
ることによつて良好な結合を実現できる。つまり
中央寄りの共振素子の結合強さを開放面側の導体
パターン形状と短絡面側の無導体膜部分の形状に
よりコントロールすることができる。

従つて本考案では誘電体ブロツクの全長が長く
なることなく良好なフイルタ特性を発現させるこ
とができ、しかも挿入損失も大きくならない。

開放面側に形成する導体パターンにおいても共
振子穴同士の間に無導体膜部分を形成すると、帯
域の広いフイルタを得ることが出来る。

［実施例］ 第１図は本考案に係る多段誘電体フイルタの一
実施例を示す斜視図であり、第２図Ａはその平面
図、Ｂはその底面図である。この実施例は５段構
成の一体型誘電体フイルタの例を示している。

多段誘電体フイルタは、チタン酸バリウム等の
高誘電率セラミツク材料の焼結体からなる直方体
状の誘電体ブロツク１０の長手方向に、間隔をお
いて５個の共振子穴１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄ，１２ｅを形成し、更に前記誘電体ブロツク
１０の全側面と底面、および共振子穴１２ａ，
…，１２ｅの内面にメタライズ層１６を形成した
構造を有する。従つて第１図においては誘電体ブ
ロツク１０の上面が開放面となり下面が短絡面と
なる。誘電体ブロツク１０の両端部に位置する共
振子穴１２ａ，１２ｅの開放面側には図示するの
を省略するが結合コンデンサが載置され、それを
介して外部回路と接続される。

なお図面を分かり易くするため、メタライズが
施されないで誘電体の素地がそのまま露出してい
る部分には細かな点々を付して表してある。また
メタライズ層１６はかなりの厚みを持つように描
いてあるが、実際には銀ペースト等の焼付等によ
つて形成される極く薄い層である。

さて第１図および第２図から明らかなように本
考案が従来技術と顕著に相違する点は、各共振子
穴の間に結合子穴が無く、しかも中央寄りの共振
子穴について、開放面側には側面の導体膜から穴
端近くまで導体パターンが形成され、短絡面側で
は穴同士の間に無導体部分が設けられている点で
ある。

この実施例は５段構成であるから、両端部を除
く中央寄りの３個の共振子穴１２ｂ，１２ｃ，１
２ｄを取り囲むように導体パターン１６が形成さ
れている。この導体パターン１６は、例えばスク
リーン印刷法等により比較的簡単に高精度で作成
できる。この導体パターン１６は側面や底面の導
体膜と同じ工程で焼付固定することが可能であ
る。

また短絡面側では第２図Ｂに示すように共振子
穴１２ｂと１２ｃとの間、および共振子穴１２ｃ
と１２ｄとの間にそれぞれ無導体膜部分１８が設
けられている。この無導体膜部分１８は全面に導
体膜を形成した後その個所のみ剥離することによ
り容易に形成できる。

誘電体ブロツクの開放面に上記したような導体
パターン１６を形成すると、メタライズ層１４と
導体パターン１６とによつて構成されるアース電
極と各共振子穴の開放端との間で結合容量が生
じ、これらによつて互いに結合させることができ
る。また短絡面側の無導体膜部分１８によつてそ
の結合度合をコントロールすることができる。こ
れらにより従来必要だつた結合子穴を設けなくと
も、導体パターン１６や無導体膜部分１８の形状
を調整することによつて所望のフイルタ特性を実
現できる。

得られたフイルタの減衰特性の一例を第３図に
示す。この測定結果からも明らかなように、本考
案によれは結合子穴が無くても良好な結合が実現
され、高域側で好ましい減衰特性が得られている
ことが分かる。

第４図は本考案に係る多段誘電体フイルタの他
の実施例を示す平面図である。底面側、即ち短絡
面側の形状は第２図Ｂに示したものと同様であ
る。この実施例が前記実施例とことなる点は、開
放面側の導体パターン１６が、中央寄りの隣合う
共振子穴１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの間に導体層が
無い部分２０が設けられ、それらにより区切られ
ている点である。このような導体膜の無い部分２
０は導体パターン１６を形成した後その個所のみ
剥離することにより容易に設けることができる。

このような構造の多段誘電体フイルタにより得
られる減衰特性の一例を第５図に示す。第３図に
示す減衰特性と比べれば明らかなように、このよ
うな導体パターン形状にすると帯域幅の広いもの
が得られる。

つまり本考案において短絡面側の無導体膜部分
の形状や開放面側の導体パターンの形状等を調整
することによつて所望の帯域幅の誘電体フイルタ
を得ることができる。

以上本考案の好ましい実施例について詳述した
が、本考案はこのような５段構成の場合のみに限
定されるものではない。４段もしくは６段以上の
場合にも適用可能である。

［考案の効果］ 本考案は上記のように誘電体ブロツクに結合子
穴を設けず、開放面側に所定の導体パターンを形
成すると共に短絡面側に無導体膜部分を形成した
構造だから、共振子穴が４個以上ある多段構造で
あつても共振素子間の結合強さを十分調整でき、
所望の特性のフイルタを構成できる効果が生じ
る。

また本考案では結合子穴が不要なため構造が簡
略化され、成形性並びに焼結性が良好で密度や誘
電率のばらつきが少なくなり、誘電体ブロツクの
全長を短くできることと相俟て挿入損失が大きく
なることも避けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る誘電体フイルタの一実施
例を示す斜視図、第２図Ａはその平面図、第２図
Ｂはその底面図、第３図はその誘電体フイルタの
減衰特性の一例を示す特性線図、第４図は本考案
の他の実施例を示す平面図、第５図はそれにより
得られる減衰特性の一例を示す特性線図である。 １０……誘電体ブロツク、１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１２ｅ……共振子穴、１４……メ
タライズ層、１６……導体パターン、１８……無
導体膜部分。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ほぼ直方体状をなす誘電体ブロツクの長手方向
   に４個以上の共振子穴を設け、該誘電体ブロツク
   の前記共振子穴が開口している面の一方を開放
   面、他方を短絡面とし、開放面以外の外表面と前
   記共振子穴の内面に導体膜を形成した一体構造の
   多段誘電体フイルタにおいて、前記共振子穴同士
   の間には結合子穴が無く、中央寄りの共振子穴に
   ついて、開放面側には側面の導体膜から穴端近く
   まで導体パターンが形成され、短絡面側では穴同
   士の間に無導体膜部分が設けられていることを特
   徴とする多段誘電体フイルタ。