JPH06140807A - 誘電体フィルタ - Google Patents

誘電体フィルタ

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JPH06140807A
JPH06140807A JP28847592A JP28847592A JPH06140807A JP H06140807 A JPH06140807 A JP H06140807A JP 28847592 A JP28847592 A JP 28847592A JP 28847592 A JP28847592 A JP 28847592A JP H06140807 A JPH06140807 A JP H06140807A
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JP
Japan
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dielectric substrate
dielectric
electrode layer
conductor
coupling electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP28847592A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Shimizu
寛之 清水
Kenji Ito
憲治 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
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Priority to US08/141,057 priority patent/US5402090A/en
Priority to FI934732A priority patent/FI114834B/fi
Priority to EP93308578A priority patent/EP0595623B1/en
Priority to DE69325627T priority patent/DE69325627T2/de
Priority to KR1019930022479A priority patent/KR100371607B1/ko
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は誘電体フィルタにおいて小形化の要求
を満たしながらフィルタ特性の減衰域に極を形成するこ
とを目的とする。 【構成】誘電基板1内に設けられた共振導体2、3に対
して調整可能な予定の間隔をおいた比較的大きな面積を
取れる内面上に段間結合用電極層7を形成したことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばバンドパスフィ
ルタとして使用され得る誘電体フィルタに関するもので
ある。
【0002】
【従来技術】一般に知られているように、バンドパスフ
ィルタとして用いられる誘電体フィルタにおいては、通
過帯域幅は結合係数によって決まる。そこでこの結合係
数を調整するため共振器間の距離を変えたり、結合調整
用孔を設けたりしている。しかし、結合係数を大きくす
る場合には共振器間の距離を小さくするか結合調整用孔
を大きくする必要があり、そのため共振器間の間隔及び
共振器と調整用孔との間隔が狭くなり、その結果、フィ
ルタの製造上加工し難くなり、そしてこの種の誘電体フ
ィルタに要求されている小形化と相俟って極めて高精度
の加工が要求されていた。このような欠点を解決するた
めフイルタの誘電体基板の外面上に結合コンデンサを設
けて結合容量を調整するようにした種々の形式の誘電体
フィルタが提案されてきた。例えば特開昭59−114902号
公報には、誘電体ブロックの一面から反対の面に貫通さ
せて設けた複数の穴にそれぞれ共振器を構成する導体を
挿置し、各導体の一端を誘電体ブロックの外表面に設け
た導体膜に接続して短絡端とし、また各導体の他端を開
放端とし、この開放端の位置した誘電体ブロックの表面
上にコンデンサを設けて各導体の開放端を容量結合し、
コンデンサの容量を選定することにより共振器間の結合
容量を任意に設定できるようにした誘電体フィルタが開
示されている。また、特公平3−40962 号公報には、立
方形の誘電体ブロックに一端面から他端面までのびる複
数の貫通孔を設け、これらの各貫通孔に共振器を構成す
る内導体を設け、これら内導体の一端の臨んでいる誘電
体ブロックの一端面には外導体膜を形成して短絡端面と
して内導体の一端を短絡させ、また内導体の他端の臨ん
でいる誘電体ブロックの他端面は開放端面とし、そこに
コンデンサ電極を設けて容量結合した誘電体フィルタが
開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の誘
電体フィルタにおいては、フィルタ特性の減衰域に極を
持たせるいわゆる有極化は困難である。ところで、誘電
体フィルタの減衰域に極を持たせる例としては隣接する
誘電体共振器の開放端を外表面に設けたリアクタンス素
子を用いて接続し、リアクタンス素子間に並列共振回路
を形成して特定の周波数で反共振状態となるようにし、
減衰極を形成したもの(例えば特開昭63−60603 号公報
参照)や、誘電体ブロックの表面及びその内部に設けた
貫通孔の内周囲面に沿ってそれぞれ外導体及び内導体を
設け、内導体の相互間の所定の位置に、外導体に接続さ
れた導体膜で覆われた溝を設けて、内導体間を異なる極
性で結合し、減衰極を形成するようにしたもの(特開昭
63−90202 号公報参照)が提案されているが、前者のも
のはリアクタンス素子を外面すなわち開放端面上に形成
しているため、外部電磁界の影響を受け易く、また後者
のものは構造が複雑となりしかも微細加工が要求され、
この種の誘電体フィルタに要求されている小型化や薄型
化を満たすことができない。また、前述のような従来の
誘電体フィルタでは入出力部と共振器間の結合容量は誘
電体ブロックの外表面に設けられるコンデンサの容量で
決まり、かかるコンデンサは共振導体の開放端面または
この開放端面に導通接続された電極とそれに隣接して設
けられる電極とで構成されており、しかも通常誘電体ブ
ロックの外部導体の設けられてない表面上に設けられる
ため、電極の大きさは自ずと制限される。というのは、
使用する誘電体ブロックを大きくすれば電極の大きさを
大きくできるが、この種の誘電体フィルタに要求されて
いる小型化の観点から誘電体ブロックの大きさも制限さ
れるためである。その結果、結合容量は小さく、外部の
電磁界の影響を受け易く、しかも電極を設ける際所望の
結合容量を得るためには高精度の加工処理が要求される
ことになる。すなわち従来の誘電体フィルタでは小型化
及び薄型化の要求を満たしつつ減衰帯域の有極化は難し
く、また使用時に外部電磁界の影響を受け易く、また装
置の製造上高精度の加工が必要であり、素子の製造コス
トが高くつくという問題点がある。
【0004】そこで、本発明は、従来の誘電体フィルタ
に伴う問題点を解決して、小型化及び薄型化の要求を満
たしながらフィルタ特性の減衰域に有極化が可能でしか
も入出力部と共振器間の結合容量を比較的大きな自由度
をもつて調整でき、製造上高精度な加工処理のいらない
誘電体フィルタを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による誘電体フィルタは、誘電体基板の上
面と下面との間のほぼ中間位置に、前端面から後端面ま
でのびる複数の共振導体を並行して挿置し、各共振導体
の一端を誘電体基板の外周面に設けた外部導体に接続し
て短絡端とし、また他端を上記外部導体に接続せずに開
放端とし、これらの共振導体を通る平面に平行でしかも
これらの共振導体を切らない面で誘電体基板を二つの誘
電体基板部分に分けて構成し、積層される誘電体基板部
分の少なくとも一方の内面上に共振導体間を跨いで段間
結合用電極層を設けたことを特徴としている。また本発
明の別の特徴によれば、さらに各共振導体の開放端に相
対する上記内面上の位置に入力結合用電極層及び出力結
合用電極層が設けられる。
【0006】
【作用】本発明による誘電体フィルタにおいては、共振
導体間を跨いで段間結合用電極層を設けたことにより、
図5に示すように、フィルタ特性の減衰域に極が形成さ
れ、形成される極の位置は、段間結合用電極層の大き
さ、位置及び共振導体間の磁界結合により決定すること
ができる。また、誘電体基板を二つの部分すなわち内部
に共振導体の設けられた一方の誘電体基板部分とこの一
方の誘電体基板部分に積層される他方の誘電体基板部分
とに別けて構成し、互いに積層されるこれら誘電体基板
部分の少なくとも一方の内面上に段間結合用電極層を設
けているので、段間結合が誘電体基板内で行われること
になり、使用時における外部電磁界の影響を低減させる
ことができるようになる。また、本発明の別の特徴によ
れば、段間結合用電極層に加えて入出力結合用電極層も
誘電体基板部分の積層される内面上に形成しているの
で、これらの結合用電極層の面積は比較的広範囲に選定
することができ、そして誘電体基板をどのレベルで二つ
の部分に別けて構成するかにより一方の誘電体基板部分
内に設けた共振導体と入出力結合用電極層との間の間隔
を任意に調整することができ、それにより結合容量は大
幅に調整できるようになる。
【0007】
【実施例】以下添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。図1〜図3には本発明の一実施例を示
し、図示誘電体フィルタは、誘電体セラミック材料から
成る誘電体基板1を有し、この誘電体基板1は厚い誘電
体基板部分1aと薄い誘電体基板部分1bとに分けて構成さ
れ、組立時に互いに積層接着される。一方すなわち厚い
方の誘電体基板部分1a内には二本の共振導体2、3がそ
の前面部から後面部まで並行にのびるように挿置されて
いる。また両誘電体基板部分1a、1bの外周面にはその前
面部を除いて外部導体層4が設けられている。これらの
外部導体層4は図2及び図3に示すように各誘電体基板
部分1a、1bの内面縁部までのびており、両部分が互いに
積層された時、両部分における外部導体層4の確実な接
続すなわち接触を保証するようにしている。従って各共
振導体2、3の一端は基板1の後端上の外部導体層4に
よって短絡され、短絡端を形成し、そして各共振導体
2、3の他端は基板1の外部導体層4の設けられてない
前面部までのび、開放端を形成している。また、誘電体
基板部分1a、1bの互いに積層される内面には、図2、図
3に示すように各共振導体2、3の開放端に対応した位
置に入力結合用電極層5及び出力結合用電極層6が、そ
して共振導体2、3を跨いで段間結合用電極層7がそれ
ぞれ形成されている。入出力結合用電極層5、6はそれ
ぞれ図3に示すように他方の誘電体基板部分1bの前端部
から外面へかけて形成された入出力端子8、9に接続さ
れ、これらの入出力端子8、9は他方の誘電体基板部分
1bの外面部に形成された外部導体層4との間に図示した
ようにスペース10を設けて絶縁されている。一方、共振
導体2、3を跨いで両誘電体基板部分1a、1bの対応した
位置に形成された段間結合用電極層7は図5に示すよう
にフィルタ特性における減衰域に極を形成する働きをし
ている。こうして共振導体、入出力結合用電極層、段間
結合用電極層7及び外部導体層の形成された二つの誘電
体基板部分1a、1bは互いに積層接着され、それによりコ
ムライン型の誘電体フィルタが得られる。この誘電体フ
ィルタの等価回路を図4に示す。図4においてC1は入力
結合用電極層5で構成された入力コンデンサを表し、C2
は出力結合用電極層5で構成された出力コンデンサを表
し、C3は段間結合用電極層7で構成された段間結合コン
デンサを表している。
【0008】このように構成した誘電体フィルタにおい
ては、誘電体基板部分の内面に形成される入出力結合用
電極層5、6及び段間結合用電極層7の大きさ(面積)
及び(または)一方の誘電体基板部分1aに挿置された各
共振導体とその基板部分の積層されることになる内面上
の入出力結合用電極層5、6及び段間結合用電極層7と
の間の間隔をそれぞれれ変えることにより結合容量を調
整することができる。この場合、入出力結合用電極層
5、6及び段間結合用電極層7の設けられる内面は誘電
体基板において最大の面であるので、入出力結合用電極
層5、6及び段間結合用電極層7は小さい面積から比較
的大きい面積まで広い範囲で設定することができ、結合
容量の選定範囲を広く取ることができ、また積層後、入
出力結合用電極層5、6及び段間結合用電極層7は誘電
体基板内に位置することになるので外部の電磁界の影響
を実施質的に避けることができる。図示誘電体フィルタ
の実際の製造においては、誘電体基板1は予め二つの基
板部分に分けて構成するか、または誘電体基板1の上面
と下面のほぼ中間位置に共振導体2、3を挿置し、これ
らの共振導体2、3を通る平面に平行で、しかも共振導
体2、3から予定の間隔(これは設定すべき結合容量の
大きさに応じて決められ得る)離れた面に沿って二つの
基板部分に分割することができる。
【0009】ところで、図示実施例では、入出力電極層
及び段間結合用電極層は二つの基板部分のそれぞれに設
けているが、積層した際に隙間が生じないようにできれ
ば、それらの電極層は、どちらか一方の基板部分にのみ
設けることもできる。また、共振導体の断面形状は円形
である必要はなく、必要に応じて任意の形状に構成する
ことができる。さらに、誘電体基板内に共振導体がその
上面または下面から予定の間隔離れた位置に位置するよ
うに設け(この場合、共振導体を誘電体基板内に設け、
誘電体基板の上面または下面を切削して共振導体と切削
した面との間隔が予定の値となるようにしてもよい)、
共振導体から予定の間隔に位置した上面または下面上の
各共振導体の開放端に対応した位置に入出力電極層を設
け、そして共振導体を跨ぐ位置に段間結合用電極層を設
け、これらの電極層の設けられた上面または下面上を覆
うように別個に設けた誘電体覆体を接着することによ
り、誘電体フィルタを構成することもできる。
【0010】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
誘電体フィルタにおいては、互いに積層される内面に共
振導体を跨いで段間結合用電極層を設けているので、フ
ィルタの小形化、薄型化の要求を満たしながらしかも外
部の電磁界の影響を受けることなしにフィルタ特性にお
ける減衰域に極を形成することができ、その結果優れた
減衰特性を得ることができる。また本発明では、上記の
段間結合の構成に加えて誘電基板内に設けられた共振導
体に対して調整可能な予定の間隔をおいた比較的大きな
面積を取れる内面上に入出力結合用電極層を形成して実
施した場合には、高精度の加工処理を必要とせずに結合
容量を容易に選定することができ、しかも入出力及び段
間結合用電極層の大きさも比較的大きな自由度をもつて
設定できるので結合容量の調整範囲を大きく取ることが
できる。また入出力結合用電極層及び段間結合用電極層
は誘電基板内に位置しているので、この種の誘電体フィ
ルタに対する小型化の要求を十分に満たすだけでなく、
動作時における外部電磁界の影響も実質的に避けること
ができ、安定した動作特性を得ることができるようにな
る。従って本発明は、構造的に製造が簡単で小形化で
き、また性能的には結合容量の調整範囲の自由度を大き
く取れしかも外部電磁界の影響の受けにくく、減衰域に
有極化した誘電体フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による誘電体フィルタを示
す概略斜視図。
【図2】 図1の誘電体フィルタを構成する誘電体基板
部分を分離した状態でその内面部分を斜め上方から見た
概略分解斜視図。
【図3】 図1の誘電体フィルタを構成する誘電体基板
部分を分離した状態でその内面部分を斜め下方から見た
概略分解斜視図。
【図4】 図1〜図3に示す誘電体フィルタの等価回路
を示す回路線図。
【図5】 図1〜図3に示す誘電体フィルタのフィルタ
特性を示すグラフ。
【符号の説明】
1:誘電体基板 2:共振導体 3:共振導体 4:外部導体層 5:入力結合用電極層 6:出力結合用電極層 7:段間結合用電極層 8:入力端子 9:出力端子 10:スペース

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体基板の上面と下面との間のほぼ中間
    位置に、前端面から後端面までのびる複数の共振導体を
    並行して挿置し、各共振導体の一端を誘電体基板の外周
    面に設けた外部導体に接続して短絡端とし、また他端を
    上記外部導体に接続せずに開放端とし、これらの共振導
    体を通る平面に平行でしかもこれらの共振導体を切らな
    い面で誘電体基板を二つの誘電体基板部分に分けて構成
    し、積層される誘電体基板部分の少なくとも一方の内面
    上に共振導体間を跨いで段間結合用電極層を設けたこと
    を特徴とする誘電体フィルタ。
  2. 【請求項2】誘電体基板の上面と下面との間のほぼ中間
    位置に、前端面から後端面までのびる複数の共振導体を
    並行して挿置し、各共振導体の一端を誘電体基板の外周
    面に設けた外部導体に接続して短絡端とし、また他端を
    上記外部導体に接続せずに開放端とし、これらの共振導
    体を通る平面に平行でしかもこれらの共振導体を切らな
    い面で誘電体基板を二つの誘電体基板部分に分けて構成
    し、積層される誘電体基板部分の少なくとも一方の内面
    上に共振導体間を跨いで段間結合用電極層を設け、さら
    に各共振導体の開放端に相対する上記内面上の位置に入
    力結合用電極層及び出力結合用電極層を設けたことを特
    徴とする誘電体フィルタ。
JP28847592A 1992-10-27 1992-10-27 誘電体フィルタ Pending JPH06140807A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28847592A JPH06140807A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 誘電体フィルタ
US08/141,057 US5402090A (en) 1992-10-27 1993-10-26 Dielectric filter comprised of two dielectric substrates and coupling electrodes disposed with the substrates
FI934732A FI114834B (fi) 1992-10-27 1993-10-26 Dielektrinen suodatin
EP93308578A EP0595623B1 (en) 1992-10-27 1993-10-27 Dielectric filter
DE69325627T DE69325627T2 (de) 1992-10-27 1993-10-27 Dielektrisches Filter
KR1019930022479A KR100371607B1 (ko) 1992-10-27 1993-10-27 유전체필터

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JP28847592A JPH06140807A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 誘電体フィルタ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980063696A (ko) * 1996-12-03 1998-10-07 다까노야스아끼 유극형 유전체 필터 및 이를 이용한 유전체 듀플렉서
US6313797B1 (en) * 1998-10-22 2001-11-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric antenna including filter, dielectric antenna including duplexer, and radio apparatus

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KR19980063696A (ko) * 1996-12-03 1998-10-07 다까노야스아끼 유극형 유전체 필터 및 이를 이용한 유전체 듀플렉서
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