JPH06164206A - 誘電体フィルタおよび誘電体フィルタと回路基板との組合わせ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造コスト低減、確実なＱｅ容量の獲得、そし
て、表面実装可能な誘電体フィルタ、および誘電体フィ
ルタと回路基板との組合わせ構造の提供。 【構成】対向端面３，３と側周面２ａを有する誘電体ブ
ロック２と、誘電体ブロック２内において端面３，３の
間に配設され、かつ互いに並列配置された複数の共振器
孔４と、共振器孔４に形成された内導体５と、誘電体ブ
ロック２の側周面２ａに形成された外導体８と、両端面
３,３上に形成されて外導体８と接続された電極膜９と
を備え、側周面２ａには、入出力用電極７が形成された
誘電体フィルタ、および誘電体フィルタと回路基板との
組合わせ構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体ブロックに共振
器孔を形成して構成した誘電体フィルタおよび誘電体フ
ィルタと回路基板との組合わせ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の誘電体フィルタとして
は、例えば、図５に示すようなλ／４型のものが知られ
ている。この誘電体フィルタ４０は、セラミック等の誘
電体材料からなる誘電体ブロック４１を備えている。こ
の誘電体ブロック４１は、互いに対向する端面が短絡側
端面４２および開放側端面４３となっている。これら両
端面４２,４３間に貫通孔からなる共振器孔４４が二つ
互いに並列に形成されている。共振器孔４４の内周面に
は内導体４５が形成されており、また、誘電体ブロック
４１の側周面全周には外導体４６が形成されている。

【０００３】短絡側端面４２には、内導体４５と外導体
４６とを短絡する電極膜４７が形成されている。これに
よって共振器孔４４毎に共振素子がそれぞれ構成されて
いる。共振器孔４４,４４の間には、共振器孔４４,４４
を結合するための結合孔４８が形成されている。

【０００４】そして、誘電体フィルタ４０には、共振器
孔４４,４４に開放端面４３側から樹脂ピン４９が挿入
されている。この樹脂ピン４９は外部回路と結合する容
量（以下、Ｑｅ容量と称す）を取るためのものである。
さらに、開放端面４３側から誘電体フィルタ４０に金属
ケース５０が嵌着される。この金属ケース５０は誘電体
フィルタ４０のアース接続および電磁界エネルギーの漏
れ防止のためのものである。

【０００５】なお、図中、符号５１は樹脂ピン４９、金
属ケース５０を介して誘電体フィルタ４０が接続される
回路基板である。

【０００６】

【発明が解決してようとする課題】ところで、従来の誘
電体フィルタ４０においては、樹脂ピン４９や金属ケー
ス５０を用いねばならない。そのため、その分、部品点
数が増加して製造コストを上昇させるという問題があっ
た。

【０００７】そのうえ、別部品である樹脂ピン４９や金
属ケース５０を誘電体ブロック４１に取り付ける作業が
必要であるうえ、その作業は手作業によって行わねばな
らないので量産性が悪く、その分でも製造コストを上昇
させていた。

【０００８】また、誘電体フィルタには、共振周波数が
高くなればなるほど、Ｑｅ容量が小さくなるという特徴
がある。そのため、上記従来の誘電体フイルタ４０を準
マイクロ波帯のような高い周波数で用いると、Ｑｅ容量
が微少になるので、用いる樹脂ピン４９の軸長が短くな
りすぎてしまい、樹脂ピン４９を共振器孔４４に装着す
る作業がより手間が掛かり、量産性が悪くなるばかり
か、確実に樹脂ピン４９を共振器孔４４に装着すること
が困難になってしまうという問題があった。

【０００９】さらに、最近の電子部品においては、実装
の高密度化要求に伴い、表面実装できることが求められ
てきており、誘電体フィルタにおいても同様の要求がで
てきている。ところが、上記従来例においては、外部回
路との接続は、樹脂ピン４９および金属ケース５０を介
して行っており、表面実装することは構造上困難であっ
た。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、製造コストが低減できて、そのうえ確
実にＱｅ容量が得られ、さらに表面実装も可能な誘電体
フィルタ、および誘電体フィルタと回路基板との組合わ
せ構造の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、対向する端面と側周面とを有する誘電体
ブロックと、前記誘電体ブロック内において端面の間に
配設され、かつ互いに並列配置された複数の共振器孔
と、共振器孔に形成された内導体と、誘電体ブロックの
側周面に形成された外導体と、両端面上に形成されて外
導体と接続された電極膜とを備え、前記側周面には、入
出力用電極が形成されており、以上のものから誘電体フ
ィルタを構成した。

【００１２】また、本発明は、上記目的を達成するため
に、対向する端面と側周面とを有する誘電体ブロック
と、前記誘電体ブロック内において端面の間に配設さ
れ、かつ互いに並列配置された複数の共振器孔と、共振
器孔に形成された内導体と、誘電体ブロックの側周面に
形成された外導体と、両端面上に形成されて外導体と接
続された電極膜とを備え、前記側周面には、入出力用電
極が形成された誘電体フィルタと、ラインとアースパタ
ーンとを有する回路基板とを備え、入出力用電極とライ
ンとを接続するとともに、外導体とアースパターンとを
接続して、誘電体フィルタと回路基板との組合わせ構造
を構成した。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、入出力用電極と内導体との
間に静電容量が発生し、この容量がＱｅ容量となる。

【００１４】誘電体ブロック表面には外導体および入出
力用電極が形成されることになるので、回路基板に設け
られた外部回路との接続が誘電体ブロックを直接回路基
板上に載置することによって行えるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づい
て、詳細に説明する。図１は、本発明の実施例の断面
図、図２は本発明の実施例の斜視図である。

【００１６】この誘電体フィルタ１は、λ／２型のもの
であって、セラミック等の誘電体材料からなる誘電体ブ
ロック２を備えている。誘電体ブロック２は、互いに対
向する両端面（図中、上下の端面）が短絡側端面３,３
とされている。そして、短絡側端面３,３間には貫通孔
からなる共振器孔４が二つ並列に設けられている。共振
器孔４の内周面全面には内導体５が形成されている。

【００１７】誘電体ブロック２の側周面２ａには、入出
力用電極７と外導体８とが形成されている。入出力用電
極７は、図１における左右の側周面２ａに形成されてい
る。また、入出力用電極７,７は、側周面２ａにおいて
電界が最も強い位置、すなわち実施例のようなλ／２型
のものでは共振器孔４の軸長長さほぼ中央の位置に形成
されている。これにより、入出力用電極７,７と内導体
５,５とは容量結合することになる。

【００１８】また、入出力用電極７の端部７ａは、図１
の紙面裏側の側周面２ａにまで延出形成されている。入
出力用電極７,７の形成場所は、このほか、図３に示す
ように、後述する回路基板２０への載置面になる図中、
下側側周面２ａ上に形成してもよい。

【００１９】外導体８は、側周面２ａのほぼ全周に入出
力用電極７,７を包囲する形で形成されており、外導体
８と入出力用電極７,７とは電気的に分離されている。

【００２０】両短絡側端面３,３には、内導体５と外導
体８とを短絡する電極膜９が形成されている。そして、
共振器孔４,４間には、共振素子どうしを結合させる結
合孔１０（結合手段）が形成されている。以上の構成に
より、共振器孔４毎に計二つの共振素子が構成されてい
る。

【００２１】上記誘電体フィルタ１は、回路基板２０に
表面実装される。すなわち、入出力用電極端部７ａの形
成側周面２ａを下側にして、誘電体フィルタ１を回路基
板２０上に載置する。その際、入出力用電極端部７a,７
aおよび外導体８は、回路基板２０のストリップライン
２１,２１およびアースパターン２２に当接させる。そ
して、ストリップライン２１,２１と入出力用電極７、
７および外導体８とアースパターン２２を半田Ｈによっ
て接続し、誘電体フィルタ１を回路基板２０に固定す
る。

【００２２】この誘電体フィルタ１では、ストリップラ
イン２１，２１に接続された入出力用電極７,７を介し
て高周波信号が入出力される。つまり、入出力用電極
７,７と内導体６,６との間に静電容量Ｓが生じる。この
容量ＳはいわゆるＱｅ容量となる。さらに、Ｑe容量が
誘電体ブロック２の内部で得られる静電容量であるの
で、準マイクロ波帯のような高い周波数においてこの誘
電体フィルタ１を用いる場合でも、確実にＱｅ容量が得
られる。

【００２３】なお、この誘電体フィルタ１におけるＱｅ
容量の調整は入出力用電極７,７等の電極膜を削り取る
ことによって行われる。

【００２４】また、この誘電体フィルタ１は、λ／２型
であるので開放側端面が存在せず、電磁界エネルギーの
漏れがない。そのため、アース接続が外導体８を回路基
板２０のアースパターン２２に直接接続することによっ
て行えることとあいまって、誘電体フィルタ１は、従来
のような金属ケース５０を必要としない。

【００２５】さらに、本実施例の場合、回路基板２０へ
の固定において、入出力用電極７,７および外導体８と
ストリップライン２１,２１およびアースパターン２２
とが直接接続される構造となっている。そのため、これ
らの間の接続がリフロー半田付けによって行うことがで
き、量産性がよくなっている。

【００２６】ところで、上記した実施例においては、共
振器孔４を二つ有する誘電体フィルタにおいて、実施し
たものであったが、これに限るわけではなく、複数の共
振器孔４を有するフィルタ全般に実施することができ
る。図４には、共振器孔４を四つ有する誘電体フィルタ
３０において実施したものが示されている。

【００２７】この実施例では、入出力用電極７,７は、
側周面２aにおいて、初段および最終段の共振器孔４,４
と対向しかつ電界の強い位置に形成されている。そし
て、各共振器孔４,…間には短絡側端面３,３のうちの一
方にスリット３１が形成されており、このスリット３１
によって共振素子どうしが結合されている。スリット３
１は、仮想線で示すように、他方の短絡側端面３に形成
してもよい。

【００２８】また、スリット３１は、構造上、その内表
面に電極膜を形成しても差し支えないものである。その
ため、スリット３１によって結合させる場合、内導体
５、入出力用電極７、外導体８、および電極膜９の各電
極膜を一度にメッキ形成することができるようになり、
これら電極膜の形成が簡略化されて量産性がよくなる。

【００２９】上記した各実施例においては、λ／２型の
誘電体フィルタにおいて実施されたものであったが、こ
れに限るわけではなく、例えばλ型の誘電体フィルタで
も実施することができる。つまり、共振器孔４の軸端両
端面に外導体と接続された電極膜が設けられた誘電体フ
ィルタであれば本発明を実施できる。そして、入出力用
電極７は、誘電体ブロック２の側周面２ａに形成すれば
よい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、別部品
である入出力用の樹脂ピンや金属ケースがいらなくなっ
た。したがって、部品点数が減り、その分、コストの低
減ができた。また、樹脂ピンや金属ケースといった別部
品を誘電体ブロックに取り付ける手間がいらなくなるの
で、製造の手間が削減されて量産性が向上し、その分で
もコストの低減ができた。

【００３１】また、準マイクロ波帯のような高い周波数
において誘電体フィルタを使用する場合でもＱｅ容量を
簡単にしかも確実に得ることができるようになった。

【００３２】さらに、誘電体フィルタを外部回路に表面
実装することができるようになり、その分でも量産性の
向上が図れるようになるとともに、高密度化実装が可能
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の誘電体フィルタの構成を示す
断面図である。

【図２】実施例の斜視図である。

【図３】実施例の斜視図である。

【図４】実施例の断面図である。

【図５】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 誘電体フィルタ ２ 誘電体ブロック ２ａ 側周面 ３ 端面 ４ 共振器孔 ５ 内導体 ７ 入出力用電極 ８ 外導体 ９ 電極膜 ２０ 回路基板 ２１ ストリップライン ２２ アースパターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する端面（３，３）と側周面（２
   ａ）とを有する誘電体ブロック（２）と、 前記誘電体ブロック（２）内において端面（３，３）の
   間に配設され、かつ互いに並列配置された複数の共振器
   孔（４）と、 共振器孔（４）に形成された内導体（５）と、 誘電体ブロック（２）の側周面（２ａ）に形成された外
   導体（８）と、 両端面（３,３）上に形成されて外導体（８）と接続さ
   れた電極膜（９）とを備え、 前記側周面（２ａ）には、入出力用電極（７）が形成さ
   れていることを特徴とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 対向する端面（３，３）と側周面（２
   ａ）とを有する誘電体ブロック（２）と、前記誘電体ブ
   ロック（２）内において端面（３，３）の間に配設さ
   れ、かつ互いに並列配置された複数の共振器孔（４）
   と、共振器孔（４）に形成された内導体（５）と、誘電
   体ブロック（２）の側周面（２ａ）に形成された外導体
   （８）と、両端面（３,３）上に形成されて外導体
   （８）と接続された電極膜（９）とを備え、前記側周面
   （２ａ）には、入出力用電極（７）が形成された誘電体
   フィルタと、 ライン（２１）と、アースパターン（２２）とを有する
   回路基板（２０）とを備え、 入出力用電極（７）がライン（２１）と接続され、外導
   体（８）がアースパターン（２２）と接続されたことを
   特徴とする誘電体フィルタと回路基板との組合わせ構
   造。