JPH0556682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、複数の誘電体共振器を隣合うもの同
士電磁的に或いは結合素子を介して結合した構成
の誘電体フイルタに関し、殊に減衰域に極をもつ
バンドパスタイプの誘電体フイルタの提案に関す
る。 従来の技術 バンドパスフイルタにおいて、ユーザーサイド
からは、中心周波数から所定周波数離れたところ
の周波数での減衰量が所定値以上あるといつた条
件でフイルタの注文を受けることがある。 このような要求を満たす手段として本出願人は
先に特願昭60−218753号において、上記の誘電体
フイルタについて少なくとも１個の誘電体共振器
をとばしてその前後に存する誘電体共振器を直接
リアクタンス素子で接続する技術を提案した。具
体例を挙げて説明すれば、例えば第１３図に示す
ように２段目の誘電体共振器Ａ２と５段目誘電体
共振器Ａ５を直接結合する場合であると、内導体
３４の形成された貫通孔３３内に絶縁物よりなる
柱状体４０，４０を挿設し、この柱状体４０，４
０にリード線４１の各端部を適当深さ挿入する構
成である。 この構成によれば、リード線４１の先端部と内
導体３４の間に等価的に静電容量Ｃ１，Ｃ２が形
成されるので、２つの誘電体共振器Ａ２とＡ５が
静電容量素子Ｃ１，Ｃ２によつて直接結合される
こととなる。尚、図中３１は誘電体ブロツク、３
２は該ブロツクの外側四面に形成された外導体、
３５は内導体３４と外導体３２を短絡するために
誘電体ブロツク３１の底面に形成された短絡導
体、３６は隣合う誘電体共振器Ａ１，Ａ２……同
士を電磁的に結合する結合孔である。 上記のように、少なくとも１個の誘電体共振器
をとばしてその前後に在する誘電体共振器を直接
リアクタンス素子で接続すれば、第１４図に実線
で示すように、減衰域に極Ｐ１，Ｐ２が発生して
フイルタ特性が急しゆんになる。従つて、この結
果、中心周波数から所定周波数離れたところでの
減衰量を所定位置以上に設定できてユーザの要求
をみたすことができるのである。図中、破線は共
振器の段数が同じで極をもたないフイルタの周波
数特性を示す。 発明が解決しようとする問題点 ところで、上記提案に係る技術はその具体例
（第１３図）で説明したように２つの誘電体共振
器を結合するのにリード線等を用いて空間を引き
廻しているため次のような問題がある。即ち、リ
ード線等で空間を引き廻す構成であると機械的振
動に弱いためリード線と誘電体ブロツクとの間の
間隔が変化しやすい。このため、それに基づきリ
ード線が誘電体ブロツクとの間で形成する静電容
量が変動し、その結果、極Ｐ１，Ｐ２を生じる周
波数1，2が高低変化するという問題がある。加
えて、有極化のために必要な構成部材もリード線
４１，絶縁性柱状体４０，４０と多く必要でコス
ト的にも高くつくという問題もある。 本発明は上記の問題点に鑑み、機械的振動に対
して強く、かつ極を生じる周波数が安定し、更に
構成的にも簡素である有極構造の誘電体フイルタ
を提供することを目的としている。 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、誘電体ブロ
ツクに構成された複数の誘電体共振器を隣合うも
の同士電磁的或いは結合素子を介して結合した誘
電体フイルタにおいて、その一側辺に少なくとも
２つの凸部を有し、かつ導電パターンの形成され
た絶縁基板の前記凸部が、誘電体共振器の内導体
の配された孔に挿入され、該共振器の内導体と前
記導電パターンとが静電容量結合されることによ
つて、少なくとも２つの誘電共振器が結合されて
なる誘電体フイルタであることを特徴としてい
る。 上記構成の作用は次に説明する実施例の中で述
べる。 実施例 第１図は本発明の一実施例としての誘電体フイ
ルタを示し、１は酸化チタン系セラミツク誘電体
等からなる誘電体ブロツクで、該ブロツク１の四
側面には金属膜からなる外導体２が形成され、誘
電体ブロツク１の中には適当間隔おきに貫通孔３
……が形成されている。この貫通孔３……の内面
には金属膜からなる内導体４が形成され、誘電体
ブロツク１底面に形成した導電膜（不図示）によ
つて前記外導体２と短絡されている。前記各内導
体４……、外導体２及びその間に存する誘電体ブ
ロツク１によつて誘電体共振器Ａ１，Ａ２……
（以下、単に共振器という。）が構成されている。
共振器Ａ１，Ａ２……の間には共振器相互を結合
させるための一手段としての結合孔６……が結合
され、隣合う共振器Ａ１，Ａ２……が電磁的に結
合されている。各共振器を結合孔６……によつて
結合した場合、その結合は誘導的である。 ７はベークライト等からなる絶縁体基板で、接
着剤等を用いて誘電体ブロツクの上面１ａに起立
した状態で固定されている。この絶縁体基板７に
はその一側辺に２つの凸部７ａ，７ｂが形成して
あると共に、この凸部７ａ，７ｂにわたつて基板
表面に逆Ｕ字状をした導電パターン８が形成され
ている。前記２つの凸部７ａ，７ｂは誘電体共振
器Ａ２とＡ５の貫通孔３，３に入り込んでいるの
で、両共振器Ａ２，Ａ５はそれに内導体４，４と
導電パターン８の先端８ａ，８ａとの間で形成さ
れる静電容量によつて結合されている。第２図は
このように２つの誘電体共振器Ａ２，Ａ５を静電
容量で直接結合した誘電体フイルタの等価回路を
示す。図中、Ｘは前記導電パターンの先端８ａ，
８ａと内導体４，４との間で形成する２つの静電
容量と導電パターン８自身のもつインダクタンス
分の合成リアクタンス値、Ｋは各共振器Ａ１，Ａ
２……を電磁的に結合する結合孔６と等価な結合
素子である。このような等価回路で表わされるフ
イルタの特性は第１４図に示したように上下２つ
の減衰域に極Ｐ１，Ｐ２が出来る。極Ｐ１，Ｐ２
を生じる周波数1，2はリアクタンスＸのインピ
ーダンス値の大きさによつて変化する。一般にイ
ンピーダンス値が大きくなる程極が中心周波数₀
から離れる傾向にある。インピーダンス値は、導
電パターンの長さ、即ち導電パターン先端８ａ，
８ｂが貫通孔３内に入り込む長さを可変すること
により変化できる。尚、Ｘのインピーダンス値が
あまり小さいと極が通過域に入り好ましくない。 前記極は、リアクタンスＸを接続することによ
つてとばされる共振器の数、リアクタンス素子の
種類（容量性か誘導性か）及び結合要素の種類
（容量性か誘導性か）によつて上下の減衰域の一
方若しくは両方に選択的に形成することができ
る。下表にその代表例数例を掲げる。

【表】 第３図は本発明の他の一実施例を示す。この実
施例では、導電パターン８に複数の分岐部８ｃ，
８ｄを形成し、導電パターンの両端８ａ，８ｂ及
び各分岐部８ｃ，８ｄを各段の誘電体共振器Ａ
２，Ａ３，Ａ４，Ａ５と結合している。この構成
によれば、各段の誘電体共振器Ａ２〜Ａ５をマル
チ結合させることができ、各結合を選択すること
によつて第１図のような単独結合では実現できな
かつた上側又は下側の極だけを移動させることが
できる。 第４図乃至第１２図は夫々本発明の他の実施例
を示す。第４図及び第５図は絶縁基板７を延長
し、延長部分７ｌに外部結合コンデンサCeを形
成した例を示している。即ち、第４図は、絶縁基
板の延長部分７ｌの両面に対向する状態で形成し
た電極９ａ，９ｂによつて外部結合コンデンサ
Ceを形成し、他方、第５図はチツプコンデンサ
１０によつて外部結合コンデンサCeを形成して
いる。第４図において、一方の電極９ａは、内導
体４の上端部を延長して誘電体ブロツク上面１ａ
に形成した引出電極１１と半田により接続されて
いる。この半田による接続構造により絶縁基板７
の誘電体ブロツク１への固定も兼ねている。尚、
図示はしないが、外部結合コンデンサCeは２つ
のくし形電極によつて形成することもできる。そ
の場合は、絶縁基板７の一方の主表面にだけ電極
を形成すればよいので製造上有利である。 第６図は導電パターン８の中央部分にくし形電
極部１２，１３を形成した例を示している。この
くし形電極部１２，１３は静電容量をもつので、
２つの誘電体共振器は第７図に示すように前記静
電容量Ci及び導電パターン先端８ａ，８ｂと誘電
体共振器の内導体との間で形成される静電容量Ｃ
１，Ｃ２の直列合成容量で結合される。前記くし
形電極部１２，１３を削れば静電容量Ciが変化
し、２つの共振器結合の強さが変化するのでフイ
ルタ特性に生じる極の位置を可変できる。 第８図は、上記実施例におけるくし形電極部１
２，１３に代えて、絶縁基板７の両面に形成した
導電パターン１４，１５の対向部分で静電容量Ci
を形成した例を示している。この実施例でも一方
の導電パターンを削ることにより静電容量Ciを調
整することができる。 第９図は導電パターン８の中央部分に複数の細
い線状パターン１６ａ，１６ｂ……を形成するこ
とによつて、第１０図に示すように等価的にイン
ダクタンスＬを形成した例を示す。この実施例に
よれば、２つの誘電体共振器は前記インダクタン
スＬと静電容量Ｃ１，Ｃ２の合成のリアクタンス
によつて結合されることとなるので、第６図の実
施例のように静電容量ばかりの合成リアクタンス
の場合に比べてインピーダンス値が小さくなり、
従つてフイルタ特性上極の位置が中心周波数に近
付く。前記インダクタンスＬは細い線状パターン
１６ａ，１６ｂ……の一本若しくは複数本を削除
することによつてその値を可変することができ
る。 第１１図は、第９図の実施例と異なり導電パタ
ーン８の中央部を太く形成して、この部分の幅を
削ることによつてインダクタンスＬを可変するよ
うにした例を示す。 第１２図は第５図の実施例の変形であり、チツ
プコンデンサ１０が接続される一方の電極１７及
びそれが形成された絶縁基板７部分に切り込みを
入れて、この部分に外部結合ピン１８の一端を半
田等で固定した例を示す。外部結合ピン１８が誘
電体ブロツク１を覆うケース１９を貫通する部分
はハーメチツクステム２０ガ設けてある。尚、上
記実施例では隣合う誘電体共振器は結合孔によつ
て結合されているが、その他、結合コンデンサや
コイル等の結合素子によつて結合できることはい
うまでもない。 発明の効果 本発明の誘電体フイルタは以上説明したように
その一側辺に少なくとも２つの凸部を有し、かつ
導電パターンの形成された絶縁基板の前記凸部
が、誘電体共振器の内導体の配された孔に挿入さ
れ、該共振器の内導体と前記導電パターンとが静
電容量結合されることによつて、少なくとも２つ
の誘電共振器が結合されたものであるから、本出
願人が先に特願昭60−218753号において提案した
誘電体フイルタと同様に、減衰域に極を発生させ
て所望する帯域幅をもつた急しゆんな立上り特性
のフイルタ得ることができるのに加えて、機械的
な振動に対して非常に強く、従つて少なくとも２
つの誘電体共振器を結合するためのリアクタンス
値が安定し、極を生じる周波数が機械的な振動に
よつて変動するおそれがないという効果がある。 また、本願発明には次のような効果もある。 即ち、本発明では、その一側辺に少なくとも２
つの凸部を形成し、この絶縁基板に導電パターン
を形成してあるので、該凸部を誘電体共振器の内
導体の配された孔に挿入することにより、容易に
共振器内導体と静電容量結合させることができる
と共に、該凸部を誘電体共振器の孔に挿入すると
いう簡単な作業により、絶縁基板を誘電体本体の
所定位置に位置決めできるという作用効果を合わ
せて得られる。そして同時に、該凸部は誘電体フ
イルタの製造に際し、誘電体ブロツクに絶縁基板
を仮止めする作用をなすため、組立作業性を一層
向上させるという効果も得られる。 更に、本願発明では、絶縁基板凸部に形成した
コイルパターンの長さを可変させることにより、
共振器内導体との静電結合容量を変化させること
ができるので、容易に周波数特性の調整ができる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての誘電体フイ
ルタを示す図、第２図はその等価回路図、第３図
は本発明の他の一実施例を示す図、第４図、第５
図、第６図、第８図、第９図、第１１図、第１２
図は夫々本発明の更に他の実施例を示す図、第７
図は第６図の等価回路図、第１０図は第９図の等
価回路図、第１３図は従来の誘電体フイルタを示
す断面図、第１４図はフイルタ特性を示す図であ
る。 １……誘電体ブロツク、７……絶縁基板、８…
…誘電体パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体ブロツクに構成された複数の誘電体共
   振器を隣合うもの同士電磁的或いは結合素子を介
   して結合した誘電体フイルタにおいて、 その一側辺に少なくとも２つの凸部を有し、か
   つ導電パターンの形成された絶縁基板の前記凸部
   が、誘電体共振器の内導体の配された孔に挿入さ
   れ、該共振器の内導体と前記導電パターンとが静
   電容量結合されることによつて、少なくとも２つ
   の誘電共振器が結合されていることを特徴とする
   誘電体フイルタ。