JPH0580004U - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタ特性を悪化させることなく、入出力
コンデンサを容易に接続でき、且つ誘電体共振器と入出
力結合構造を含めた全体構造を小形化する。 【構成】 複数の共振子穴を有するλ／４共振型の誘電
体同軸共振器を用い、入出力コンデンサ２２によって結
合する。誘電体共振器は、最端部に位置する両共振子穴
１２ａ，１２ｃの一部が欠けるような切欠き段部１６を
両端に形成した段付き構造である。入出力コンデンサ
は、両面に電極２４ａ，２４ｂを有する平板型構造であ
る。入出力コンデンサを、その片面の電極２４ａが前記
の一部が欠けた共振子穴の導体膜に接続されるように、
誘電体共振器切欠き段部の端面１７に取り付け、該入出
力コンデンサの反対面の電極２４ｂを外部接続部とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主としてマイクロ波帯域で使用する誘電体フィルタに関するもので ある。更に詳しく述べると、λ／４共振型の誘電体同軸共振器を、その開放面側 の両端に共振子穴に達する切欠き段部を設け、その切欠き段部の端面に入出力コ ンデンサを装着して、入出力の結合をとる構造の誘電体フィルタに関するもので ある。このフィルタは各種移動体通信や衛星通信などの分野で有用である。

【０００２】

【従来の技術】

誘電体フィルタとして、複数の共振子穴を有するλ／４共振型の誘電体同軸共 振器を用いる構成は公知である。誘電体共振器は、例えば、直方体状の誘電体ブ ロックの長手方向に複数の共振子穴と結合子穴とを交互に規定の寸法間隔で配設 し、それらが開口している面の一方を開放面として、その開放面を除く外表面と 共振子穴内面に導体膜を形成し、それぞれ外導体及び内導体とした構造である。 この誘電体共振器に樹脂端子や入出力コンデンサなどからなる入出力結合部を設 けてフィルタを構成する。この種の誘電体フィルタでは、各共振子の共振周波数 は主として共振子穴の長さによって決まる。それらの共振子が間に位置する結合 子穴によって適当に結合し、所望のフィルタ特性が生じる。

【０００３】 樹脂端子は、中心にリードピンが位置し、その周囲を合成樹脂で覆ったもので ある。この樹脂端子を、誘電体共振器の両端に位置する共振子穴に挿入して、リ ードピンと樹脂と共振子穴の導体膜とによって形成される静電容量により入出力 結合させる。そしてリードピンによって外部回路と接続する。

【０００４】 入出力コンデンサ方式は、誘電体同軸共振器の最端部に位置する共振子穴の開 放端に入出力コンデンサを取り付けて、その静電容量により入出力結合させる。 入出力コンデンサを接続するため、最端部の共振子穴にリベット形の金属端子を 挿入するか、あるいは最端部の共振子穴の開放端に導体パターンを設ける。それ らの上に、両面に電極を有する平板型コンデンサを載置し、その対向面の電極を 前記金属端子又は導体パターンに半田付けなどで接続する。そして反対面の電極 にリード線を取り付けて外部回路と接続する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

誘電体フィルタは、それが組み込まれる各種無線機器の小形化・軽量化に伴っ て、ますます小形化が要求されている。そのため共振子穴の内径は小さくなり、 共振子穴の間隔も狭まっている。

【０００６】 共振子穴が０．８〜０．７mmφ以下へと小さくなると、それに挿入する樹脂端 子を製作することがかなり困難となる。そのため樹脂端子による入出力結合方式 は採用し難くなり、この方式は誘電体フィルタの小形化には不利である。

【０００７】 入出力コンデンサによる結合方式は、誘電体フィルタの小形化には対応できる ものの、従来の取り付け構造ではコンデンサの厚みやリベット形金属端子のフラ ンジの厚みの分だけ誘電体ブロックから突出し、高さ寸法が大きくなり、誘電体 ブロックを小形化する意図とは逆の結果となる。また各共振子の共振周波数調整 のため、誘電体共振器の両端部分の高さを低くする段付き構造とする場合もある が、共振子穴全体の高さを低く調整するため、必ずしも充分高い段差をもたせう るとは限られず、入出力コンデンサの上面が誘電体ブロックの開放面よりも突出 することが生じ易い。

【０００８】 更に共振子穴の間隔が狭まると、特に段数の少ない場合には、開放面に載置し た入出力コンデンサ同士の距離が小さくなり、またリード線も同じ方向に引き出 されるため、入出力端子間で直接的な結合（所謂、「電波飛び」）が生じ、フィ ルタ特性（特に帯域外減衰量）が悪化する欠点が顕著となる。

【０００９】 本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し、フィルタ特性を悪化 させることなく、入出力コンデンサを容易に接続でき、且つ誘電体共振器と入出 力結合構造を含めた全体構造を小形化できる誘電体フィルタを提供することであ る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数の共振子穴を有するλ／４共振型の誘電体同軸共振器を用い、 入出力コンデンサによって結合する構造の誘電体フィルタである。本考案で用い る誘電体共振器は、最端部に位置する両共振子穴の一部が欠けるような切欠き段 部を両端に形成した段付き構造である。入出力コンデンサは、両面に電極を有す る平板型構造である。この入出力コンデンサを、その片面の電極が前記の一部が 欠けた共振子穴の導体膜に接続されるように、誘電体共振器切欠き段部の端面に 取り付け、該入出力コンデンサの反対面の電極を外部接続部とする。

【００１１】 外部接続部には外部回路と接続するためのリード線を半田付けしてもよいし、 入出力コンデンサの電極形状と取り付け位置を工夫することで表面実装対応型と することもできる。表面実装対応型とするには、入出力コンデンサを、前記反対 面の電極が該入出力コンデンサの一側面まで被さるようなＬ型形状とし、その入 出力コンデンサを、その一側面の電極面と誘電体共振器の一側面が一致するよう に切欠き段部に取り付ける。

【００１２】

【作用】

誘電体共振器は、その開放面側の両端面の切欠き段部に設けた入出力コンデン サを介して外部回路と結合し、全体として所望のフィルタ特性を生じる。入出力 コンデンサの基本的機能は従来同様であり、その静電容量によって最端部に位置 する共振子と結合する。本考案では入出力コンデンサは切欠き段部の端面に位置 しており、入出力のリード線は反対方向に引き出され、入出力の端子間隔も広が るため、入出力端子間での不要な直接的結合（電波飛び）が阻止され、良好なフ ィルタ特性が発現する。

【００１３】 表面実装型の場合は同じ向きで入出力端子（電極面）は半田付けされるが、誘 電体フィルタが回路基板に載置され、誘電体共振器の側面（基板への載置面）が アースに落とされることになるため、その部分で遮蔽される。両入出力コンデン サの反対面の電極（誘電体共振器に接続されていない方の電極）は、互いに反対 側に位置しており、相互の間隔も広がるため、上記と同様に、電極間での不要な 直接的結合は生じ難くなる。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案に係る誘電体フィルタの一実施例を示す分解斜視図であり、図２ はその組み立て状態での縦断面図、図３はその部分平面図を示している。これは ３段の帯域通過フィルタの例である。誘電体共振器には、マイクロ波用の高誘電 率材料の焼結体からなるほぼ直方体状の誘電体ブロック１０を用いる。誘電体ブ ロック１０の長手方向に、所定の間隔をおいて３個の共振子穴１２ａ，１２ｂ， １２ｃを形成すると共に、それらの間に結合子穴１４を設ける。そして最端部に 位置する共振子穴１２ａ，１２ｃの一部が欠けるような切欠き段部１６を形成し て、誘電体ブロック１０を段付き構造とする。各共振子穴１２ａ，…，１２ｃが 開口している面の一方を開放面（図１及び図２では上面）とし、他方を短絡面と して、開放面を除く誘電体ブロック１０の外表面と共振子穴１２ａ，…，１２ｃ の内面に導体膜を形成し、それぞれ外導体１８及び内導体２０とする。図１にお いて影線を付した部分が導体膜を設けた面であり、細かな点々を付した部分は導 体膜が無く誘電体の素地が露出している面を表している。なお導体膜は、例えば 銀ペーストの焼き付けなどによる薄い導電材料の層である。

【００１５】 上記誘電体共振器の切欠き段部１６に入出力コンデンサ２２を搭載する。入出 力コンデンサ２２は、表裏両面に電極２４ａ，２４ｂを有する平板型の構造であ る。この入出力コンデンサ２２を、その片面の電極２４ａが前記の一部が欠けた 共振子穴１２ａ，１２ｃの導体膜（内導体２０）に接続するように、切欠き段部 １６の端面１７に半田２６（図３参照）などで取り付け、反対面の電極２４ｂを 外部接続部として、リード線２８を接続する。入出力コンデンサ２２の寸法は、 切欠き段部１６の端面１７の高さよりも若干小さく設定する。

【００１６】 誘電体共振器の両端の共振子穴に入出力コンデンサ２２を搭載し、それを介し て結合すると、その容量のため共振周波数は低周波側にずれる。本考案では切欠 き段部１６を形成することで、両端の共振子の共振周波数は相対的に高くなり、 誘電体共振器の各共振子について、共振周波数の調整ができる。また入出力コン デンサ２２は、一部が欠けた共振子穴１２ａ，１２ｃの導体膜（内導体２０）に 直接半田付けできるため、特に取り付けのための金属端子や導体パターンを設け る必要はない。入出力結合に必要な静電容量は、取り付ける入出力コンデンサに よって決められる。組み立て後、必要に応じて、入出力コンデンサの電極の一部 を削除することで入出力容量を調整することもできる。リード線２８は、互いに 逆の方向に引き出す（図２参照）。

【００１７】 図４は本考案の他の実施例を部分的に示している。誘電体共振器の構造は前記 実施例と同様なので、対応する部分には同一符号を付し、それらについての記載 は省略する。この実施例では入出力コンデンサ３２の電極構造とその取り付け位 置を変え、表面実装に対応できるようにしてある。入出力コンデンサ３２は、そ の片面に電極３４ａを有し、反対面の電極３４ｂは入出力コンデンサの一側面ま で被さるようなＬ型形状となっている。この入出力コンデンサ３２を、その側面 の電極面ｒと誘電体共振器の一側面ｓとが一致するように切欠き段部１６に取り 付ける。この場合、誘電体フィルタは横置きタイプであり、回路基板４０に直接 載置する。入出力コンデンサ３２の電極面ｒで半田付けされて外部回路と接続さ れ、誘電体共振器の側面ｓでアースに接続される。

【００１８】 以上、本考案の実施例について詳述したが、本考案は図示したような構成のみ に限定されるものではない。共振子穴の形成個数（段数）は３個に限られるもの ではなく、任意の段数のフィルタに適用できる。また結合子穴をもたない誘電体 フィルタにも適用できる。その場合は、開放面に結合調整用の導体パターンを形 成する。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は上記のように誘電体共振器の両端に切欠き段部を形成し、平板型の入 出力コンデンサをその片面の電極が一部欠いた共振子穴の導体膜に接続されるよ うに取り付ける構成としたことにより、全体を小形化でき、小形化した場合でも 入出力容量の取り出しが容易であり、調整作業も容易に行える。また入出力端子 間の不要な直接的結合が生じ難くなるため、フィルタ特性（特に帯域外減衰量） の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
分解斜視図。

【図２】図１の誘電体フィルタの組み立て状態での縦断
面図。

【図３】図２の誘電体フィルタの部分平面図。

【図４】本考案に係る誘電体フィルタの他の実施例を示
す部分説明図。

【符号の説明】

１０ 誘電体ブロック １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 共振子穴 １４ 結合子穴 １６ 切欠き段部 １８ 外導体 ２０ 内導体 ２２ 入出力コンデンサ ２４ａ，２４ｂ 電極

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の共振子穴を有するλ／４共振型の
   誘電体同軸共振器の開放面側の両端面に、最端部に位置
   する共振子穴の一部が欠けるような切欠き段部をそれぞ
   れ形成して段付き構造とし、両面に電極を有する平板型
   の入出力コンデンサを、その片面の電極が前記の一部が
   欠けた共振子穴の導体膜に接続されるように前記切欠き
   段部の端面に取り付け、該入出力コンデンサの反対面の
   電極を外部接続部とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 入出力コンデンサは、前記反対面の電極
   が該入出力コンデンサの一側面まで被さるようなＬ型形
   状をなし、その入出力コンデンサを、その一側面の電極
   面と誘電体共振器の一側面とが一致するように切欠き段
   部に取り付けて表面実装対応型とした請求項１記載の誘
   電体フィルタ。