JPH0563042B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、少なくとも３段の誘電体共振器を隣
合うもの同士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。この場
合、複数の共振器を隣接するもの同士結合した構
成の誘電体フイルタにおいて上記要求を満たす一
手段としては共振器の段数を増やすことである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、共振器の段数を増やせばそれだけ全体
構成が大型化し、コストも上昇するし、また、段
数に比例してTE11モードの共振周波数が低くな
り、使用モードであるTEMモードの共振周波数
に近付きスプリアスを生じる。

本発明はこのような問題点に鑑み、共振器の結
合段数を増加することなく上記要求を満たす有用
な一手段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の誘電体フイル
タは、誘導体ブロツクに少なくとも３段の共振器
を有し、且つ共振器同士を電磁的に結合するため
の孔（結合孔）とが設けられ、各共振器は内導体
が形成された孔を有する誘電体フイルタにおい
て、 初段又は最終段の共振器を除く任意の共振器の
孔に誘電体樹脂が挿入されると共に該誘電体樹脂
に導体ピンが植設されてあり、該導体ピンと外部
接続端子とが電気的に結合されてあることを特徴
とし、または初段又は最終段の共振器を除く任意
の共振器に隣接した前記結合孔に誘電体樹脂が挿
入されると共に該誘電体樹脂に導体ピンが植設さ
れてあり、該導体ピンと外部接続端子とが電気的
に結合されてあることを特徴としている。

作 用 外部接続端子とは入力端子、出力端子が該当す
る。しかして、初段又は最終段の共振器を除く任
意の共振器の孔に誘電体樹脂を挿入し且つこの誘
電体樹脂に導体ピンを植設して、該導体ピンと外
部接続端子とを電気的に結合すれば、たとえば第
１１図に模式的に実線で示すように減衰域に極
（以下、ボールという。）Ｐが発生してフイルタ特
性が急峻になると共に、このように改善されたフ
イルタ特性は前記導体ピンが誘電体樹脂を介して
共振器孔に安定的に固定されているため、誘電体
フイルタ本体の振動や揺れ等によつて影響される
ことなく、常に安定して発揮されることになる。
なぜ極が発生するか簡単に説明すると、上述の構
成をとると、等価回路でみたとき、元々のフイル
タ回路の特定個所から分岐し、別の特定個所で合
流する別の伝送回路が新たに構成されたことにな
る。したがつて、合流点において、元々のフイル
タ回路を通過した出力の位相と新たに構成された
伝送回路を通過した出力の位相とが180゜ずれる周
波数成分が減衰するのである。この場合、ポール
Ｐの位置や数は、外部接続端子と、初段又は最終
段の共振器を除く任意の共振器を電気的に結合す
る部品（リアクタンス素子）の種類（誘導性或い
は容量性）、その値並びにいずれの共振器と結合
されるか等によつて設定することができる。従つ
て、これらを適当に設定することによつて、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になつて上記要求を満たすこ
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。

又、共振器に添えて孔を設け得る誘電体フイル
タにあつては外部接続端子と本来結合していなか
つた共振器との結合が新たに生じるため、外部接
続端子と孔の間を電気的に結合してもフイルタ特
性の減衰域に極を発生するので、上記した外部接
続端子と、初段又は最終段の共振器を除く任意の
共振器間を電気的に結合した場合と同様な作用を
果たす。更に、初段又は最終段の共振器を除く任
意の共振器に隣接した前記結合孔に誘電体樹脂を
挿入し、該誘電体樹脂に導体ピンを植設して該導
体ピンと外部接続端子とを電気的に結合した場合
においても、広域側の減衰域にポールＰが発生し
急峻となると共に、前記フイルタ特性は誘電体フ
イルタ本体の振動や揺れ等によつて影響されるこ
となく、常に安定して発揮される。

実施例 第１図は本発明の一実施例として、誘電体共振
ブロツクで構成した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（以下、この誘電体ブロツク底面を
短絡端面という。）。一方、誘電体ブロツク１の上
面１ａは導電膜が形成されない開放端面とされて
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…の間には隣接する共
振器同士を電磁的に結合するための孔の一例とし
て、共振器間で所定の結合を得るための結合孔６
…が形成され、隣合う共振器Ａ１，Ａ２…が電磁
的に結合されている。このような構造の誘電体フ
イルタは公知である。

誘電体共振器のうち初段のものＡ１は入力端子
７と、最終段のものＡ６は出力端子８と結合コン
デンサＣ１，Ｃ８を介して接続され、外部回路
（図外）と結合されている。

而して、本実施例にあつては、入力端子７は２
段目の共振器Ａ２とリアクタンス素子Ｓを介して
接続され、一方、出力端子８は最終段から２段目
の共振器Ａ５とリアクタンス素子Ｔを介して接続
されている。リアクタンス素子Ｓ，Ｔとしてはコ
ンデンサ、コイルのいずれか或いはその両方を含
む複合素子であつてもかまわない。

第２図は、リアクタンス素子Ｓ，Ｔがコンデン
サの場合の具体的な構成の一例を示している。図
中、２１，２２は誘電体樹脂からなる円柱状体
（以下、樹脂ピンという。）で、初段と２段目の共
振器Ａ１，Ａ２の貫通孔３内に開放端面側から適
当深さ圧入されている。各樹脂ピン２１，２２に
は金属製のピン２３，２４（以下、金属ピンとい
う。）が適当深さ挿入されている。この金属ピン
２３，２４と内導体４との間で静電容量を形成す
る。一方の金属ピン２３の上端側は上方へ延出さ
れ、入力端子７とされている。他方の金属ピン２
４はテフロングラス等の誘電体基板３１に形成さ
れたスルーホール３２，３３付きの電極パターン
３４（第３図参照）によつて一方の金属ピン２３
と電気的に接続されている。

上記構成において、リアクタンス素子Ｓは、入
力端子７と共振器Ａ２の内導体４との間に存在す
る部品で形成され、その大きさは、金属ピン２４
の挿入量、樹脂ピンの誘電率の選定によつて調整
できる。

リアクタンス素子Ｔ、出力端子８、結合コンデ
ンサＣ８も同様な構造で実現できる。

第４図は、共振器が４段で、リアクタンス素子
Ｓ，Ｔが容量性の場合の等価回路を示す。図中、
“⌒”は共振器同士が結合されていることを示し
ている。

又、この等価回路をもつ誘電体フイルタの周波
数特性は第５図に示す通りであり、高域側の減衰
域に、ポールＰが発生しているのがわかる。ポー
ルＰの位置はリアクタンス素子の値を調整等する
ことにより変更できる。

第６図乃至第８図は夫々本発明の他の実施例を
示す等価回路図で、第６図は、入力端子７と結合
される共振器Ａ３よりも、出力端子８と結合され
る共振器Ａ２の方が初段に近い構成例、即ち、い
わゆる結合が交差している場合の例を示してい
る。第７図は、外部接続端子７と結合される共振
器の数が複数の場合の例を示している。更に第８
図は、第６，７図を組合わせたもので、入出力端
子７，８と結合される共振器の数が複数でかつ交
差している例を示している。

これらいずれの実施例も周波数特性は特に示さ
ないが、減衰域にポールが発生する。但し、ポー
ルの発生する位置、ポールの数は各実施例によつ
て異なる。

次に、本発明は外部接続端子と、初段又は最終
段の共振器を除く任意の共振器間の結合だけでな
く、外部接続端子と、初段又は最終段の共振器を
除く任意の共振器に添えて設けた孔の間の結合も
含む。外部接続端子と孔との間の結合構造は図示
はしないが、第２図に示した樹脂ピン２２と金属
ピン２４の組合わせ構造体を孔へ挿入することに
よつて実現できる。

第９図に外部接続ピン７，８と結合孔とを結合
した誘電体フイルタの等価回路を示し、又第１０
図にこの等価回路であらわされる誘電体フイルタ
の周波数特性を示す。この場合も第５図と同様に
高域側の減衰域にポールＰが発生している。

尚、上記実施例では、共振器或いは孔と結合さ
れる外部接続端子として入力端子、出力端子の両
方を用いているが、入力端子７又は出力端子８の
いずれか一方でもかまわない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、誘電体共振器を
用いた誘電体フイルタにあつて減衰域に極をもた
せることができ、これによつてユーザーの要求に
応じた周波数特性を有するバンドパスフイルタを
誘電体共振器の段数を増加することなく得られる
といつた効果がある。更に本発明では、初段又は
最終段の共振器を除く任意の共振器の孔に誘電体
樹脂を挿入し、該誘電体樹脂に導体ピンを植設し
て該導体ピンと外部接続端子とを電気的に結合、
または初段又は最終段の共振器を除く任意の共振
器に隣接した前記結合孔に誘電体樹脂を挿入し、
該誘電体樹脂に導体ピンを植設して該導体ピンと
外部接続端子とを電気的に結合する方式によつて
いるため、次の様な効果がある。

即ち、前記導体ピンが、結合孔に圧入圧着させ
た誘電体樹脂に植設する方式によつて前記結合孔
に取り付けられているため、導体ピンが結合孔の
所定位置にしつかり固定され本体の振動や揺れな
どにより導体ピンの位置ずれや揺れを生じること
がない。導体ピンの揺れや位置ずれは導体ピンと
共振器との電磁的結合状態を不安定にし、ひいて
は誘電体フイルタの周波数特性を不安定にさせる
が、本発明によればそのような恐れのない誘電体
フイルタを提供できる。また結合孔に圧入圧着さ
せた誘電体樹脂に導体ピンを植設する方式は、導
体ピンの位置決め固定が極めて容易であるため作
業性に優れている。

尚、本発明は、アンテナ用共振器や分波器とい
つた２個以上のバンドパスフイルタを組合わせた
装置において、その少なくとも一方のフイルタ部
分に適用できるものである。

【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
ルタを示す斜視図、第２図は本発明の要部の具体
的な構成例を示す図、第３図は第２図の構成に用
いられる基板上の導電パターンを示す図、第４図
は誘電体フイルタの等価回路図、第５図は第４図
のフイルタの周波数特性の例を示す図、第６図乃
至第８図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す等
価回路図、第９図は本発明の更に他の実施例を示
す等価回路図、第１０図は第９図の等価回路であ
らわされる誘電体フイルタの周波数特性の例を示
す図、第１１図は本発明の作用を説明する図であ
る。 ７，８……外部接続端子、Ａ１，Ａ２，…Ａ５
……共振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体ブロツクに少なくとも３段の共振器
   と、共振器同士を電磁的に結合するための孔（結
   合孔）とが設けられ、各共振器は内導体が形成さ
   れた孔を有する誘電体フイルタにおいて、 初段又は最終段の共振器を除く任意の共振器の
   孔に誘電体樹脂が挿入されると共に該誘電体樹脂
   に導体ピンが植設されてあり、該導体ピンと外部
   接続端子とが電気的に結合されてあることを特徴
   とする誘電体フイルタ。 ２ 誘電体ブロツクに少なくとも３段の共振器
   と、共振器同士を電磁的に結合するための孔（結
   合孔）とが設けられ、各共振器は内導体が形成さ
   れた孔を有する誘電体フイルタにおいて、 初段又は最終段の共振器を除く任意の共振器に
   隣接した前記結合孔に誘電体樹脂が挿入されると
   共に該誘電体樹脂に導体ピンが植設されてあり、
   該導体ピンと外部接続端子とが電気的に結合され
   てあることを特徴とする誘電体フイルタ。