JPH0624283B2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

誘電体フィルタ

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JPH0624283B2
JPH0624283B2 JP62228802A JP22880287A JPH0624283B2 JP H0624283 B2 JPH0624283 B2 JP H0624283B2 JP 62228802 A JP62228802 A JP 62228802A JP 22880287 A JP22880287 A JP 22880287A JP H0624283 B2 JPH0624283 B2 JP H0624283B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、VHF帯、UHF帯、およびマイクロ波帯
で多く用いられる誘電体フィルタに関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は例えば実開昭57−158203号公報に示さ
れた従来の誘電体フィルタを示す横断面図、第7図はそ
の縦断面図であり、図において、1はケースを兼ねた外
導体本体、2は外導体本体1の開口面を覆う外導体蓋
体、3はその長さが概略1/4波長に設定されて外導体
本体1内に複数個配置され、それぞれがその一端で外導
体本体1の底部に短絡され、他端が開放端となっている
内導体、4は各内導体3の周囲に密接配置された誘電
体、5は誘電体4の外導体本体1と接触する部分に密着
配置された導体膜、6a〜6fは外導体本体1,外導体
蓋体2,内導体3および導体膜5が密着配置された誘電
体4によって構成さる共振器、7は共振器6a,6fを
構成する内導体3近傍の誘電体4表面上に密着配置さ
れ、その内導体3と結合している入出力結合パターン、
8は共振器6a,6b,6eおよび6fを構成する内導
体3近傍の誘電体4表面上に密着配置され、その内導体
3と結合している結合パターン、9は所定の結合パター
ン8相互を接続する接続線路としての同軸ケーブル、1
0,11は入出力結合パターン7に接続された入出力端
子、12は各内導体3対応に外導体蓋体2に調整可能に
螺着され、その端部が対応する内導体3の開放端に対向
する周波数調整ネジである。
次に動作について説明する。共振器6a〜6fは隣接す
るもの相互が磁界結合によって結合されており、その結
合量は隣接する内導体3間の距離によって調整される。
また、共振器6aと6fおよび6bと6eが内導体3の
開放端側の誘電体4の表面に配置した結合パターン8を
介して同軸ケーブル9によって結合されており、さら
に、入出力端子10,11はそれぞれ、共振器6aある
いは6fの誘電体4の内導体3開放端側表面に配置した
入出力結合パターン7に接続されて、共振器6aあるい
は6fと結合しており、それぞれの結合量は結合パター
ン8あるいは入出力結合パターン7の大きさにより調整
される。
今、内導体3の長さおよび周波数調整ネジ12を調整す
ることで、全ての共振器6a〜6fが同一の周波数、例
えば0で共振しているものとすれば、その周波数0で
は、共振状態にある共振器6a〜6fは相互に強く結合
しており、入出力端子10への入射波は入出力結合パタ
ーン7より共振器6aへ導かれ、共振器6fより入出力
結合パターン7を介して入出力端子11より出力され
る。しかしながら、0以外の周波数では、共振器6a
〜6f相互の結合は非常に弱く、入出力端子10あるい
は11への入射波はその電力のほとんどが反射される。
このように、第6図および第7図に示した誘電体フィル
タは帯域通過フィルタとしての機能を有し、かつ、隣接
していない共振器6aと6fおよび6bと6eが結合パ
ターン8を介した同軸ケーブル9によって結合されてお
り、この結合が隣接共振器間の磁界結合とは極性の異な
る電界結合であるため、通過帯域近傍に減衰極が生じ、
急峻な減衰特性を呈する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の誘電体フィルタは以上のように構成されているの
で、外導体本体1および外導体蓋体2は、内導体3、周
波数調整ネジ12を取り付け、機械的に安定した構造の
ケースとしての機能を満足させるため、ある程度の肉厚
が要求され、小形化、軽量化の妨げとなり、外導体本体
1,外導体蓋体2,内導体3,周波数調整ネジ4,誘電
体5等が全て別部品であるため、部品点数が多く、製造
組立が複雑になるばかりか、共振器6aと6fについて
は、入出力結合パターン7と結合パターン8が誘電体4
の同一面に近接して配置されているため、互いに結合し
てフィルタの帯域外減衰特性が劣化するなどの問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、部品点数が少なく製造組立が容易で、小形
化,軽量化も可能であり、さらに良好な帯域外減衰特性
をも有する誘電体フィルタを得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る誘電体フィルタは、内導体を誘電体ブロ
ックにあけられた複数の貫通孔の内周面に密着した導体
膜で、また外導体を誘電体ブロックの貫通孔の開口面以
外の外周面に密着した導体膜で形成し、誘電体ブロック
の平面および底面の少なくとも一方に内導体結合手段を
設けるとともに、所定の内導体の途中の部分に入出力内
導体を接続し、さらに当該内導体の各々と静電的に結合
する静電結合手段を設け、その静電結合手段を接続線路
で接続したものである。
〔作用〕
この発明における誘電体フィルタは、内導体および外導
体を誘電体ブロックに密着した導体膜で形成し、誘電体
ブロックの平面および底面の少なくとも一方に設けた内
導体結合手段の作用によってフィルタ機能を実現するこ
とにより、内導体,外導体と誘電体ブロックとの一体化
により部品点数を削減して製造組立を容易化し、外導体
にケースの機能をもたせる必要性をなくして小形化,軽
量化をはかるとともに、入出力内導体の接続部と静電結
合手段とを距離的に離すことにより両者が結合しないよ
うにして、帯域外減衰特性の劣化を防止する。
〔実施例〕 以下、この考案の一実施例を図について説明する。第1
図および第2図において、8は静電結合手段としての結
合パターン、9は接続線路としての同軸ケーブルであ
り、第6図および第7図に同一符号を付した従来のそれ
らに相当するものである。また、13は誘電率の高い誘
電体よりなる誘電体ブロック、14はこの誘電体ブロッ
ク13の一つの側面、例えば正面よりその対向面である
背面へ、その平面および底面に平行してあけられ、前記
平面および底面に平行に配列された複数個の貫通孔、1
5は誘電体ブロック13の平面、底面、左側面、右側
面、および背面に密着して配置された導体膜よりなる外
導体、16は前記各貫通孔14の内周面に密着して配置
された導体膜よりなり、その一端が誘電体ブロック13
の背面において前記外導体15に継ぎ目なく接続され、
外導体15とともに一端開放、一端短絡の1/4波長共
振器を構成する内導体、17,18は両端に配置された
内導体16の開放端と短絡端の間の部分に接続され、当
該内導体16に流れる電流の一部を分流して取り出す入
出力内導体、19は誘電体ブロック13の平面および底
面に、前記内導体16の軸方向と直角方向に連続して刻
まれ、外導体15に継ぎ目なく接続された導体膜が密着
配置されて、内導体結合手段として作用する溝であり、
前記結合パターン8は、両端に配置された内導体16の
開放端端面近傍の誘電体ブロック13表面上にそれぞれ
配置され、同軸ケーブル9によって互いに接続されてい
る。
次に動作について説明する。この誘電体フィルタは1/
4波長共振器の開放端を同じ側に配置した構造となって
いるため、通常は各内導体16相互間の結合は得られな
いが、溝19を設けたことによってその部分の電磁界中
に発生するTMモードの作用により各内導体16間の結
合が得られ、その結合量は溝19の深さおよび内導体1
6の相互間隔によって調整することができる。今、内導
体16の長さを調整することにより全ての内導体16が
同一の周波数0で共振するものとすれば、その周波数
0では、共振状態にある各内導体16は隣接する内導
体16あるいは入出力内導体17,18と強く結合して
おり、入出力内導体17に接続される図示を省略した入
出力端子への入射波は入出力内導体18に接続される図
示を省略した入出力端子へ導かれる。しかしながら、
0以外の周波数では、内導体16相互の結合および内導
体16と入出力内導体17,18との結合は非常に弱
く、入出力内導体17あるいは18に接続された入出力
端子への入射波はその電力のほとんどが反射される。こ
のように、この発明の誘電体フィルタは帯域通過フィル
タとしての機能を有し、かつ、隣接していない共振器間
が結合パターン8を介した同軸ケーブル9によって結合
され、その結合が隣接共振器間の磁界結合とは極性の異
なる電界結合であるため、通過帯域近傍に減衰極が生
じ、急峻な減衰特性を呈し、入出力内導体17,18と
結合パターン8とを距離的に離して配置しているため、
互いに結合してフィルタの帯域外減衰特性を劣化させる
ようなこともない。
なお、上記の実施例では内導体結合手段として連続した
溝19を用いた場合について説明したが、第3図に示す
ごとくそれをステップ20で代替してもよい。このステ
ップ20も外導体15に継ぎ目なく接続された導体膜が
密着配置され、内導体16の軸方向に直角方向に連続し
て設けられたもので、このステップ20の部分において
電磁界中に発生するTMモードの作用で内導体16相互
を結合させて帯域通過フィルタの機能を実現し、結合パ
ターン8を介した同軸ケーブル9による結合によって、
急峻で帯域外の減衰も良好な減衰特性を実現する。
また、第4図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視
図、第5図はその縦断面図であり、静電結合手段とし
て、結合パターンに代えてコンデンサを用いたものであ
る。図において、21がそのコンデンサであり、一方の
電極が内導体16の開放端に直接接続されており、同軸
ケーブル9はこのコンデンサ21の他方の電極に接続さ
れている。この実施例の動作は第1および第2図に示す
実施例と同様であり、この実施例ではこのコンデンサ2
1によって、結合パターン8による前記実施例の場合よ
りも大きな結合が得られる。
なお、上記実施例では4本の内導体を用い、内導体結合
手段を誘電体ブロックの平面および底面の両方に設けた
場合について説明したが、内導体の本数を4本以上の数
にしても、また、内導体結合手段を誘電体ブロックの平
面および底面のいずれか一面だけに設けるようにしても
よく、さらに、接続線路としての同軸ケーブルも、誘電
体ブロックの内導体開放端面に厚膜等で形成した導体パ
ターンで代替することも可能であり、それらのいずれの
場合においても上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば内導体および外導体を
誘電体ブロックに密着した導体膜で形成し、内導体結合
手段によって内導体相互を結合させるとともに、入出力
内導体を内導体の開放端と短絡端の途中に接続して静電
結合手段を内導体開放端近傍に配置するように構成した
ので、外導体にケースの機能をもたせる必要性がなくな
って小形化,軽量化が可能となり、周波数調整ネジ等が
不要となって、部品が内導体と外導体とが密着配置され
た誘電体ブロックと接続線路だけに削減され、製造組立
が容易になるばかりか、入出力内導体の接続位置と静電
結合手段の配置位置が距離的に離されるため、急峻で帯
域外の減衰も良好に減衰特性を有する誘電体フィルタが
得られる効果がある。また、その誘電体ブロックの平面
および底面の少なくとも一方に内導体の軸方向と直角方
向に内導体結合手段を設けたので、高次モードの共振周
波数を基本モードの整数倍からずらすことができ、高次
モードの共振周波数に対する減衰量を増大できる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による誘電体フィルタを示
す斜視図、第2図はその縦断面図、第3図はこの発明の
他の実施例を示す斜視図、第4図はこの発明のさらに他
の実施例を示す斜視図、第5図はその縦断面図、第6図
は従来の誘電体フィルタを示す横断面図、第7図はその
縦断面図である。 8は静電結合手段(結合パターン)、9は接続線路(同
軸ケーブル)、13は誘電体ブロック、14は貫通孔、
15は外導体、16は内導体、17,18は入出力内導
体、19は内導体結合手段(溝)、20は内導体結合手
段(ステップ)、21は静電結合手段(コンデンサ)。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 修己 神奈川県鎌倉市大船5丁目1番1号 三菱 電機株式会社情報電士研究所内 (72)発明者 武田 文雄 神奈川県鎌倉市大船5丁目1番1号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一側面より平面および底面に平行にあけら
    れた複数の貫通孔が、前記平面および底面に平行に配列
    された誘電体ブロックと、前記各貫通孔の内周面に密着
    して配置された導体膜よりなる内導体と、前記誘電体ブ
    ロックの前記貫通孔が開口している一方の面を除いた外
    周面に密着して配置された導体膜よりなり、前記内導体
    とその一端において継ぎ目なく接続されている外導体
    と、所定の前記内導体の開放端と短絡端の間の部分に接
    続された入出力内導体と、前記誘電体ブロックの前記平
    面および底面の少なくとも一方であり、且つ前記内導体
    の軸方向と直角方向に連続して設けられ前記外導体に継
    ぎ目なく接続された導体膜が密着配置された内導体結合
    手段と、前記入出力内導体が接続されている前記内導体
    の開放端と静電的に結合している静電結合手段と、前記
    静電結合手段の相互間を接続する接続線路とを備えた誘
    電体フィルタ。
  2. 【請求項2】前記内導体結合手段として、前記外導体に
    継ぎ目なく接続された導体膜が密着配置され、前記内導
    体の軸方向と直角方向に連続して設けられた溝を用いた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の誘電体フ
    ィルタ。
  3. 【請求項3】前記内導体結合手段として、前記外導体に
    継ぎ目なく接続された導体膜が密着配置され、前記内導
    体の軸方向と直角方向に連続して設けられたステップを
    用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の誘
    電体フィルタ。
  4. 【請求項4】前記静電結合手段として、前記内導体の開
    放端近傍の誘電体ブロック表面上に配置された結合パタ
    ーンを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項な
    いし第3項のいずれか1項に記載の誘電体フィルタ。
  5. 【請求項5】前記静電結合手段として、一方の電極が前
    記内導体の開放端に接続されたコンデンサを用いたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいず
    れか1項に記載の誘電体フィルタ。
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JPS60132001U (ja) * 1984-02-14 1985-09-04 ティーディーケイ株式会社 誘電体共振器
JPS61161806A (ja) * 1985-01-11 1986-07-22 Mitsubishi Electric Corp 高周波ろ波器

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