JPH07212103A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品点数を削減し、製造工数を低減して、安価
で、かつ小型化のできる誘電体フィルタを提供する。 【構成】誘電体同軸共振器１０、１１、１２を並列接続
し、それぞれの共振器孔２の開放側端面近傍に内導体３
及び外導体４と分離する先端導体７が設けられ、開放側
端面に隣り合う先端導体７を接続するインダクタンス電
極６が形成され、入出力段にあたる誘電体同軸共振器１
０、１２の開放側端面及び底面に跨がって、先端導体７
と導通する入出力電極５を形成して構成されている。フ
ィルタ回路を構成する容量は、先端導体７と内導体３と
の間に形成される容量、及び先端導体７と外導体４との
間に形成される容量で得ることができる。フィルタ回路
を構成するインダクタンスは、隣り合う先端導体７を接
続するインダクタンス電極６で得ることができる。

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、自動車電話、
携帯電話等の移動通信機器に使用される誘電体フィルタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図５の等価回路図に示すような
バンドエリミネーションフィルタを構成する場合、各共
振器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３にトラップ容量Ｃｔ、及びインダ
クタンスＬを付加するとともに、ストレー容量Ｃｓを付
加している。このような誘電体フィルタを構成する場
合、従来、図４に示すような構造が採用されている。こ
の誘電体フィルタは、図示しない金属ケース内に３個の
誘電体同軸共振器９、９、９を並列配置するとともに、
その一面に結合用電極２１、アース電極２２が形成され
た基板２０を配設し、該基板２０の結合用電極２１上に
コンデンサ基板２３を接続するとともに、結合用電極２
１間にコイル２４を接続し、結合用電極２１とアース電
極２２間にチップコンデンサ２５を接続し、前記コンデ
ンサ基板２３に各誘電体同軸共振器９の共振器孔２内に
圧入された結合端子２６が接続されている。

【０００３】そして、各誘電体同軸共振器９の外導体４
及び基板２０のアース電極２２は金属ケース（図示せ
ず）に電気的に接続され、入出力にあたる結合用電極２
１、２１には入出力端子２７、２７を接続して構成され
ている。

【０００４】上記従来の誘電体同軸共振器９は、略直方
体形状の誘電体ブロック１の対向する一対の面を貫通し
て１個の共振器孔２が形成され、共振器孔２の内周面に
は内導体３が形成され、共振器孔２の一方の開口面（以
下、開放側端面と記す）を除く他の５面には外導体４が
形成されている。内導体３は、開放側端面では外導体４
と分離（開放）され、開放側端面と対向する共振器孔２
の他方の開口面（以下、短絡側端面と記す）では外導体
４と導通（短絡）されている。

【０００５】ここで、コンデンサ基板２３により図５に
示すトラップ容量Ｃｔを、コイル２４によりインダクタ
ンスＬを、チップコンデンサ２５によりストレー容量
（アースに落ちる容量）Ｃｓをとっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
の誘電体フィルタでは、フィルタ回路を構成する容量成
分及びインダクタンス成分をコンデンサ基板、チップコ
ンデンサ等のコンデンサ素子やコイル等のインダクタン
ス素子を使用するか、あるいは基板上に形成された電極
により形成されたものを利用している。また、誘電体同
軸共振器とフィルタ回路部との接続には結合端子を使用
し、フィルタの入出力部には入出力端子を使用してい
る。このため、部品点数が多くなり、しかも各部品を組
み付けてはんだ付けする作業等が必要である。したがっ
て、小型化が困難であり、部品コストが高くなり、製造
工数が多くかかり製造コストが高くなるという問題があ
った。

【０００７】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来の誘電体フィルタが持つ問題点を解消し、部品点数を
削減し、製造工数を低減して、安価で、かつ小型化ので
きる誘電体フィルタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、誘電体同軸共振器を複数個並列接続して
フィルタを構成した誘電体フィルタにおいて、前記各誘
電体同軸共振器の共振器孔内の開放側端面近傍に内導体
及び外導体と分離された先端導体を設け、各誘電体同軸
共振器の開放側端面に前記先端導体と導通するインダク
タンス電極を形成し、該インダクタンス電極で隣り合う
誘電体同軸共振器の先端導体を接続し、入出力段にあた
る誘電体同軸共振器の外面に、前記先端導体と導通する
入出力電極を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、フィルタ回路を構成する
容量成分を前記先端導体と内導体との間に形成される容
量及び前記先端導体と外導体との間に形成される容量で
得るとともに、フィルタ回路を構成するインダクタンス
成分を隣り合う先端導体を接続するインダクタンス電極
で得ることができ、外付のコンデンサ素子、インダクタ
ンス素子等を用いずに誘電体同軸共振器のみでフィルタ
を構成することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。図において、従来例と同一部分
については同一符号を付す。なお、図において点塗り潰
し部は誘電体ブロックの素地の露出する部分（導体非形
成部）を示す。

【００１１】本発明の一実施例である誘電体フィルタの
構成を図１及び図２に示す。図１（ａ）は３個の誘電体
同軸共振器を接合した誘電体フィルタの開放側端面から
見た外観斜視図、同図（ｂ）は（ａ）の誘電体フィルタ
を中央水平面で切断分離した下の部分を示す斜視図、同
図（ｃ）は（ａ）の誘電体フィルタの底面を示す外観斜
視図である。図２は、誘電体フィルタを構成する各誘電
体同軸共振器の開放側端面から見た外観斜視図である。

【００１２】図１に示すように、本実施例の誘電体フィ
ルタは、３個の誘電体同軸共振器１０、１１、１２を並
列配置し、電気的、機械的に接合して構成されている。

【００１３】本実施例の誘電体フィルタを構成する誘電
体同軸共振器１０、１１、１２は、図１（ｂ）及び図２
に示すように、略直方体形状の誘電体ブロック１の対向
する開放側端面と短絡側端面の間を貫通してそれぞれ１
個の共振器孔２が形成され、共振器孔２の内周面には内
導体３が形成されている。開放側端面、入出力電極５形
成部及びインダクタンス電極６形成部を除く誘電体ブロ
ック１の外面には外導体４が形成されている。

【００１４】内導体３には、図１（ｂ）に示すように、
開放側端面付近でかつ開放側端面より奥まったところに
内導体非形成部が設けられている。すなわち、内導体の
一部が先端導体７として残され、この先端導体７は内導
体３及び外導体４から分離されている。一方短絡側端面
では、内導体３は外導体４と導通（短絡）されている。

【００１５】入出力電極５、５は、図１（ｃ）に示すよ
うに、入出力段にあたる誘電体同軸共振器１０、１２の
開放側端面の共振器孔２の開口部から基板への実装面と
なる底面に跨がって形成されている。この入出力電極５
は、開放側端面では先端導体７と導通し、底面ではその
周囲に外導体非形成部を設け外導体４と分離されてい
る。

【００１６】図２に示すように、誘電体同軸共振器１
０、１２に形成されたインダクタンス電極６は、誘電体
同軸共振器１０、１２の開放側端面のそれぞれの共振器
孔２の開口部から接合面となる一方の側面に跨がって形
成されている。このインダクタンス電極６は、開放側端
面では先端導体７と導通し、接合面となる側面ではその
周囲に外導体非形成部を設け外導体４と分離されてい
る。つまり、誘電体同軸共振器１０と誘電体同軸共振器
１２は面対称の構成となっている。

【００１７】中央に配置される誘電体同軸共振器１１に
形成されたインダクタンス電極６、６は、開放側端面の
共振器孔２の開口部から接合面となる両方の側面に跨が
って形成されている。このインダクタンス電極６、６
も、開放側端面ではそれぞれの一端が先端導体７と導通
し、接合面となる両側面ではその周囲に外導体非形成部
を設け外導体４から分離されている。

【００１８】そして、図１に示すように、各誘電体同軸
共振器１０、１１、１２を電気的、機械的に接合するこ
とで、一体化された誘電体フィルタが構成されている。
具体的には、誘電体同軸共振器１１を中央にして、その
両側に誘電体同軸共振器１０、１２を配置し、それぞれ
の接合面となる側面の外導体４及びインダクタンス電極
６を、それぞれはんだ付け等で電気的、機械的に接合し
ている。すなわち、誘電体同軸共振器１０、１１、１２
の隣り合う先端導体７は、それぞれ連続したインダクタ
ンス電極６、６で接続される。

【００１９】この構成により、図５に示した等価回路の
共振器３段からなるバンドエリミネーションフィルタが
形成される。すなわち、図１（ｂ）に模式的に示すよう
に、本実施例の誘電体フィルタでは、図５に示すトラッ
プ容量Ｃｔを、各誘電体共振器１０、１１、１２のそれ
ぞれの先端導体７と内導体３との間に形成される容量
で、ストレー容量Ｃｓを先端導体７と外導体４との間に
形成される容量でとっている。

【００２０】また、図５に示す各共振器間を接続するイ
ンダクタンスＬは、誘電体同軸共振器１０、１１、１２
の隣り合う先端導体７を接続するインダクタンス電極
６、６により形成されている。

【００２１】そして、図１（ｃ）に示すように、この誘
電体フィルタの底面には、アースとなる外導体４、及び
入出力電極５が形成されているので、回路基板上に直接
表面実装することができる。

【００２２】なお、上記実施例において、各共振器孔内
からの電磁界の漏れを考慮する場合は、断面略Ｌ字状の
金属製のカバーを誘電体フィルタの上面の外導体にはん
だ付け等で取り付けて開放側端面を覆ってもよい。

【００２３】以上説明したように、本実施例の誘電体フ
ィルタは、フィルタを構成する容量成分及びインダクタ
ンス成分を、誘電体フィルタを構成する誘電体同軸共振
器に形成された電極及び導体のみで形成したことを特徴
とするものである。したがって、従来の誘電体フィルタ
で必要とした結合端子、外付のコンデンサ素子及びイン
ダクタンス素子を不要とし、さらに、これらの素子及び
誘電体同軸共振器を実装する基板や外部回路と接続する
ための入出力端子をも不要とすることができる。

【００２４】なお、トラップ容量Ｃｔの値は、先端導体
７と内導体３を分離する内導体非形成部の幅を変えるこ
とで調整することができ、ストレー容量Ｃｓの値は、先
端導体７の幅、先端導体７と外導体４との距離を変える
ことにより適宜設定することができる。

【００２５】また、各共振器間を接続するインダクタン
スＬの値は、その形状、線幅等を変えることにより適宜
設定することができる。すなわち、本実施例ではインダ
クタンス電極の形状を波形状に形成したが、これに限る
ものではなく、図３に示すように直線状に形成してもよ
く、他の形状でもよい。

【００２６】また、入出力電極の形状、形成位置等も、
特に限定するものではなく、図３に示すように、入出力
段にあたる誘電体同軸共振器の開放側端面から底面及び
側面に跨がって形成してもよい。

【００２７】また、上記実施例では、隣接するインダク
タンス電極の接続を接合面に延設したインダクタンス電
極の一部をはんだ付け等で接続したが、これに限ること
はなく、誘電体同軸共振器の開放側端面のインダクタン
ス電極を金属片等の導体で接続してもよい。

【００２８】また、本実施例では、３段構成の誘電体フ
ィルタについて説明したが、誘電体同軸共振器を複数個
接続して構成される誘電体フィルタ一般に本発明を適用
することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る誘電
体フィルタでは、フィルタを構成する容量成分のみなら
ずインダクタンス成分も、フィルタを構成する誘電体同
軸共振器の電極及び導体のみで形成することができるの
で、複数の誘電体同軸共振器を接合するだけでフィルタ
を構成することができる。つまり、結合端子、外付のコ
ンデンサ素子、インダクタンス素子、及びこれらの外付
部品を実装する結合基板や外部回路と接続するための入
出力端子等を使用せずにフィルタを形成することができ
る。

【００３０】したがって、本発明によれば、部品点数を
大幅に削減でき、よって、部品コスト、製造コストを大
幅に低減することができ、安価で、かつ小型の誘電体フ
ィルタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施例に係る３個の誘電体
同軸共振器を接合した誘電体フィルタの開放側端面から
見た外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の誘電体フィルタを中
央水平面で切断分離した下の部分を示す斜視図、（ｃ）
は（ａ）の誘電体フィルタの底面を示す外観斜視図であ
る。

【図２】誘電体フィルタを構成する各誘電体同軸共振器
の開放側端面から見た外観斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る誘電体フィルタの開
放側端面から見た外観斜視図である。

【図４】従来の誘電体フィルタ（バンドエリミネーショ
ンフィルタ）の一例を示す外観斜視図である。

【図５】一般的な誘電体同軸共振器を使用したバンドエ
リミネーションフィルタの等価回路図である。

【符号の説明】

１ 誘電体ブロック ２ 共振器孔 ３ 内導体 ４ 外導体 ５ 入出力電極 ６ インダクタンス電極 ７ 先端導体 １０、１１、１２ 誘電体同軸共振器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体同軸共振器を複数個並列接続して
   フィルタを構成した誘電体フィルタにおいて、 前記各誘電体同軸共振器の共振器孔内の開放側端面近傍
   に内導体及び外導体と分離された先端導体を設け、 各誘電体同軸共振器の開放側端面に前記先端導体と導通
   するインダクタンス電極を形成し、該インダクタンス電
   極で隣り合う誘電体同軸共振器の先端導体を接続し、 入出力段にあたる誘電体同軸共振器の外面に、前記先端
   導体と導通する入出力電極を形成したことを特徴とする
   誘電体フィルタ。