JPH059002U - 低域通過フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低域通過フィルタを有極化し且つ小型化す
る。 【構成】 誘電体ブロック１０に２個の貫通孔１２を並
設し、両貫通孔の内面に導体膜１４を、誘電体ブロック
の側面にアース電極１６を設ける。両貫通孔に金属端子
２０を挿入して導体膜に接続し、金属端子間にコイル３
０を接続する。誘電体ブロックの外側にアース金具４０
を取り付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マイクロ波帯域などで使用する有極形の低域通過フィルタに関する ものである。更に詳しく述べると、誘電体ブロックに形成した２個の貫通孔内壁 の導体膜と側面アース電極との間の接地容量と、両貫通孔の導体膜間の対向容量 と、コイルのインダクタンスとを組み合わせた低域通過フィルタに関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

マイクロ波帯域で使用する従来の低域通過フィルタとしてはストリップ線路フ ィルタが一般的である。これはアルミナ等のセラミック基板の表面に複数個の電 極を形成すると共に裏面に全面アース電極を形成し、表面の電極間をストリップ 線路で接続した構成である。基板の表裏両面の電極間で接地容量（Ｃ成分）を形 成し、表面電極間を接続するストリップ線路がインダクタンス（Ｌ成分）となっ て、それらによるＬＣ回路網で低域通過フィルタ特性を実現している。

【０００３】 接地容量はセラミック基板の誘電率と厚み、及び電極面積により変化し、イン ダクタンスはストリップ線路（導体パターン）の幅や長さによって変化する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような低域通過フィルタを小型化するには、基板に誘電率の高い材料を 用いることが考えられる。高誘電率の基板を用いると接地容量及びインダクタン ス共に面積を小さく出来るが、これらはスクリーン印刷によって作られるため印 刷精度によって特性のばらつきが決定され、電極面積を調整する煩瑣な作業が必 要となる。

【０００５】 更にストリップ線路フィルタを有極化するには、上記の表面電極とは別に有極 帰還用の電極を設ける必要が生じ、設計や製造において工数が多くなり高価とな るし、基板寸法も大きくなるなどの欠点が生じる。

【０００６】 本考案の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し、有極帰還回路を有し 且つ小型化できる低域通過フィルタを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る低域通過フィルタでは、２個の貫通孔を平行に形成した誘電体ブ ロックを使用する。その両貫通孔の内面に導体膜を形成すると共に、誘電体ブロ ックの側面に導体膜を形成してアース電極とする。そして両貫通孔内にそれぞれ 金属端子を挿入して貫通孔内面の導体膜に接続し、両金属端子間にコイルを接続 する。金属端子は、外部接続用のリード部と貫通孔内に挿入する挿入部分とが一 体になった構造をなし、同じ向きで貫通孔内に挿入してその先端にコイル端部を 半田付けするのが望ましい。

【０００８】

【作用】

貫通孔内の導体膜と誘電体ブロック側面のアース電極との間で接地容量が形成 され、コイルによってインダクタンスが生じる。インダクタンス素子の両端に並 列に接地容量を接続した４端子ＬＣ回路で基本的な低域通過特性が得られる。ま た両貫通孔内面の導体膜間で対向容量が生じ、それと前記コイルのインダクタン スとによって並列共振回路（有極帰還回路）ができ通過阻止の減衰極を作る。こ の減衰極は通過域に近いところに形成できるため通過域が急峻になりフィルタ特 性が改善される。金属端子は外部回路との接続及び回路基板への固定、並びにコ イルの接続を容易にする機能を果たす。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案に係る低域通過フィルタの一実施例を示す分解斜視図であり、図 ２はその組立断面図である。本考案ではチタン酸バリウム等の高誘電率材料から なる誘電体ブロック１０を使用する。誘電体ブロック１０は直方体状をなし、そ れに２個の同一穴径の貫通孔１２を上下方向に平行に形成してある。両方の貫通 孔１２の内面には導体膜１４を形成し、また誘電体ブロック１０の両側面にも導 体膜を形成してアース電極１６とする。従って、この実施例では誘電体ブロック １０の上下面及び両端面には導体膜は無い。なお図１では理解し易くするため、 導体膜が無く誘電体の素地がそのまま露出している部分は細かな点々によって表 示してある。このような誘電体ブロック１０は高誘電率材料の粉体を所定形状に プレス成形し焼結することで製造する。また貫通孔内面の導体膜１４やアース電 極１６は、例えば銀ペーストの焼付けなどにより形成する。

【００１０】 誘電体ブロック１０の両貫通孔１２内にそれぞれ金属端子２０を挿入して貫通 孔内面の導体膜１４に接続する。ここで金属端子２０は、細径のリード部２２と 中央のフランジ部２４と大径の挿入部分２６とが一体になり、挿入部分２６の先 端に細穴２８を形成した構造である。両貫通孔１２内にそれぞれ金属端子２０の 挿入部分２６をフランジ部２４まで同じ方向から（ここでは下方から）挿入し、 リード部２２を誘電体ブロック１０から突出させる。そして挿入部分２６を導体 膜１４に半田付けすることにより接続固定し、また前記挿入部分２６の先端の細 穴２８にコイル３０の端部を挿入して半田付け接続する。

【００１１】 更に必要に応じて誘電体ブロック１０にアース金具４０を取り付ける。このア ース金具４０は金属薄板を打抜き折曲げた成形加工品であり、両側板４２と、そ れらを結合する底部連結板４４と、両側板下方に突出する接続固定部４６とを備 え、両側板４２にそれぞれ細長の半田付け用窓４８を形成した構造である。アー ス金具４０に誘電体ブロック１０を嵌め込み、半田付け用窓４８の部分で誘電体 ブロック１０のアース電極１６に半田付け固着する。アース金具４０の接続固定 部４６は、この低域通過フィルタを基板に固定する機能とアースに電気的に接続 する機能の両方を果たす。

【００１２】 図３は本考案の低域通過フィルタの等価回路図を示している。図３においてＬ はコイル３０のインダクタンスを表しており、Ｃ₁ ，Ｃ₂ は貫通孔１２の内面の 導体膜１４とアース電極１６とによって形成される接地容量を表している。これ らの組み合わせによって基本的な低域通過フィルタ特性が生じる。またＣ₃ は両 貫通孔１２の内面の導体膜１４間で形成される対向容量を表しており、この対向 容量Ｃ₃ とインダクタンスＬとで並列共振回路（有極帰還回路）となり通過阻止 の減衰極を作る。Ｃ₃ とＬの値を適当に選定することで有極の程度（強く入れた り弱く入れる）を調節できる。

【００１３】 誘電体ブロックの側面に形成するアース電極（導体膜）の形状は、フィルタ特 性で必要な接地容量などに応じて適宜変更してよい。上記の実施例では両側面に アース電極を形成しているが、両側面と両端面全体にわたってアース電極を設け てもよいし、一方の側面のみ、あるいは側面に部分的に形成してもよい。貫通孔 内の導体膜は、内面全体に形成するのが好ましいが、内面の一部分であってもよ い。

【００１４】 図４に金属端子の他の例を示す。Ａに示す金属端子５０は、上記実施例と同様 に、細径のリード部と中央フランジ部と大径の貫通孔挿入部分とが一体になり、 挿入部分の先端にコイル端末接続用の突出部を形成した構造である。Ｂに示す金 属端子５２は、リード部とＵ型の貫通孔挿入部分とが一体になった構造であり、 Ｃに示す金属端子５４はリード部とＸ状の貫通孔挿入部分とが一体になった構造 である。金属端子５２，５４は挿入部分が弾性を有するから、貫通孔に挿入した ときに拡開しようとして内壁に密着し、仮固定できる。勿論、最終的には半田付 け等で接続固定する。

【００１５】 図５は本考案の応用例を示している。これは本考案の低域通過フィルタ６０と 帯域通過フィルタ６２とを組み合わせた誘電体フィルタである。帯域通過フィル タ６２は、直方体状の誘電体ブロックに複数の共振子穴６６と結合子穴６８とを 交互に設け、共振子穴６６の内面と誘電体ブロックの外表面（共振子穴が開口し ている面の一方を除く全面）に導体膜を形成した周知の構造である。両フィルタ ６０，６２を共通のアース金具６４に搭載する。上記の誘電体帯域通過フィルタ はλ／４共振形同軸共振器構造であり、小型化でき製作し易く、優れた帯域通過 フィルタ特性を呈するが、高域側でスプリアス（高調波域、特に３倍波）が現れ る。しかし本考案の低域通過フィルタ６０と組み合わせることで３倍波をカット でき、フィルタ全体として小型化し且つ良好なフィルタ特性が発現する。

【００１６】

【考案の効果】

本考案は上記のように、誘電体ブロックに並設した２個の貫通孔に導体膜を形 成して外側のアース電極との間で接地容量をもたせ、両貫通孔内に金属端子を挿 入してコイルを接続した構造だから、それらによる４端子ＬＣ回路で所望の低域 通過特性が得られる。また両貫通孔内面の導体膜間で生じる対向容量とコイルの インダクタンスとによって有極帰還回路が付加され、通過阻止の減衰極を通過域 の近くに形成できるため通過域が急峻となりフィルタ特性が改善される。

【００１７】 本考案のフィルタは従来の平板型と異なり同軸型であり高誘電率の材料を使用 でき、また有極帰還用の電極を別に設ける必要がないため小型化できる。そのた め取り付け面積が小さくなり、回路基板等への実装密度が向上する。導体膜は貫 通孔の内面と誘電体ブロック側面に設ければよいため、従来の同軸型の誘電体フ ィルタの製造技術を応用でき、特性のばらつきも少なくなり、設計や製造も容易 となる。本考案の低域通過フィルタは誘電体ブロック構造であるため同軸型の誘 電体帯域通過フィルタと並べてアース金具に搭載することができ、全体として小 型で、フィルタ特性が良好で、使い易い誘電体フィルタが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る低域通過フィルタの一実施例を示
す分解斜視図。

【図２】図１の低域通過フィルタの組立断面図。

【図３】図１の低域通過フィルタの等価回路図。

【図４】本考案で用いる金属端子の他の例を示す説明
図。

【図５】本考案に係る低域通過フィルタの応用例を示す
説明図。

【符号の説明】

１０ 誘電体ブロック １２ 貫通孔 １４ 導体膜 １６ アース電極 ２０ 金属端子 ３０ コイル ４０ アース金具

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体ブロックに２個の貫通孔を並設
   し、両貫通孔の内面に導体膜を形成すると共に、前記誘
   電体ブロックの側面に導体膜を形成してアース電極と
   し、両貫通孔内にそれぞれ金属端子を挿入して貫通孔内
   面の導体膜に接続し、両金属端子間にコイルを接続した
   低域通過フィルタ。
2. 【請求項２】 両貫通孔内にそれぞれ金属端子を同じ向
   きで挿入し、金属端子のリード部を誘電体ブロックから
   突出させ、挿入部分の先端にコイル端部を接続した請求
   項１記載の低域通過フィルタ。