JPH0793524B2 - 誘電体フィルタ - Google Patents
誘電体フィルタInfo
- Publication number
- JPH0793524B2 JPH0793524B2 JP2010995A JP1099590A JPH0793524B2 JP H0793524 B2 JPH0793524 B2 JP H0793524B2 JP 2010995 A JP2010995 A JP 2010995A JP 1099590 A JP1099590 A JP 1099590A JP H0793524 B2 JPH0793524 B2 JP H0793524B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- dielectric
- tube axis
- axis direction
- coupling
- Prior art date
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマイクロ波帯等で用いる誘電体フィルタに関
し、更に詳しくは、誘電体ブロックのほぼ全面に導体膜
を形成した導波管型共振器を用いる帯域通過フィルタに
関するものである。
し、更に詳しくは、誘電体ブロックのほぼ全面に導体膜
を形成した導波管型共振器を用いる帯域通過フィルタに
関するものである。
この誘電体フィルタは、例えばマイクロ波多重通信、衛
星通信、移動体通信等の分野で有用である。
星通信、移動体通信等の分野で有用である。
［従来の技術］ マイクロ波帯で用いる帯域通過フィルタの一つとして、
方形空洞共振器を用いた導波管フィルタがある。この導
波管フィルタでは、誘導性金属窓を設けた共振器を多段
に連結し、共振器壁面に共振周波数調整用のネジを設け
る。
方形空洞共振器を用いた導波管フィルタがある。この導
波管フィルタでは、誘導性金属窓を設けた共振器を多段
に連結し、共振器壁面に共振周波数調整用のネジを設け
る。
また別の技術として誘電体共振器を用いたものもある。
その代表的な例は、直方体状の誘電体ブロックの長手方
向に共振子穴と結合子穴を交互に設け、それらの穴が開
口している面の一方を除く誘電体ブロックの各面および
共振子穴の内面に導体膜を形成した４分の１波長共振型
の同軸フィルタである。
その代表的な例は、直方体状の誘電体ブロックの長手方
向に共振子穴と結合子穴を交互に設け、それらの穴が開
口している面の一方を除く誘電体ブロックの各面および
共振子穴の内面に導体膜を形成した４分の１波長共振型
の同軸フィルタである。
［発明が解決しようとする課題］ しかし導波管フィルタはマイクロ波帯では大きすぎる欠
点がある。
点がある。
それに対して誘電体フィルタは、比誘電率の大きい誘電
体を用いるため小型化できる利点があるが、各共振素子
間で適切な結合を得るための構造が複雑であり、設計並
びに製作・調整が煩雑であるし、Ｑ値もやや劣る。
体を用いるため小型化できる利点があるが、各共振素子
間で適切な結合を得るための構造が複雑であり、設計並
びに製作・調整が煩雑であるし、Ｑ値もやや劣る。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消
し、製作し易く、Ｑ値が大きく、且つ十分小型化できる
誘電体帯域通過フィルタを提供することにある。
し、製作し易く、Ｑ値が大きく、且つ十分小型化できる
誘電体帯域通過フィルタを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成できる本発明は、誘電体ブロックのほ
ぼ全面に導体膜を形成した導波管型共振器を用いるもの
において、前記誘電体ブロックはその管軸方向に延びる
溝を有する形状をなし、管軸方向の端面に導体膜の無い
結合部を設け、その共振器を複数個管軸方向に連結して
結合部で互いに結合させ、それら連結構造体の両端部に
入出力部を設けた誘電体フィルタである。
ぼ全面に導体膜を形成した導波管型共振器を用いるもの
において、前記誘電体ブロックはその管軸方向に延びる
溝を有する形状をなし、管軸方向の端面に導体膜の無い
結合部を設け、その共振器を複数個管軸方向に連結して
結合部で互いに結合させ、それら連結構造体の両端部に
入出力部を設けた誘電体フィルタである。
ここで誘電体ブロックの形状は、その上下両面の中央に
溝を設けた横断面Ｈ型とするのが好ましい。共振器間の
結合部は、互いに対向する位置に導体膜が無い結合窓と
するか、両方の誘電体ブロックにそれぞれ半分ずつ結合
ピンを挿入する構成などがある。
溝を設けた横断面Ｈ型とするのが好ましい。共振器間の
結合部は、互いに対向する位置に導体膜が無い結合窓と
するか、両方の誘電体ブロックにそれぞれ半分ずつ結合
ピンを挿入する構成などがある。
誘電体ブロックの管軸方向長さは、管軸波長λｇの1/2
である。
である。
［作用］ 方形導波管のTEモードについて考えると、導波管内の電
磁界は横幅方向では共振し、管軸方向に伝搬する。横方
向の共振は導波管の横幅が半波長の整数倍という条件を
満足する。このため方形導波管は、基本的にはその横断
面の形状寸法によって決まる遮断周波数をもつ高域通過
フィルタとして動作する。方形導波管の内部が誘電体で
構成されていると、その大きな比誘電率によって遮断周
波数が低くなり小型化できることになる。
磁界は横幅方向では共振し、管軸方向に伝搬する。横方
向の共振は導波管の横幅が半波長の整数倍という条件を
満足する。このため方形導波管は、基本的にはその横断
面の形状寸法によって決まる遮断周波数をもつ高域通過
フィルタとして動作する。方形導波管の内部が誘電体で
構成されていると、その大きな比誘電率によって遮断周
波数が低くなり小型化できることになる。
本発明のように誘電体ブロックがその管軸方向に延びる
溝を有すると、溝によって低くなった誘電体の部分に電
界が集中するため、見掛け上、集中定数的に容量（キャ
パシタンス成分）が挿入されたようになる。この容量分
によって全体の共振波長が長くなり、共振周波数が低く
なる方にずれる。このため更に小型化できることにな
る。
溝を有すると、溝によって低くなった誘電体の部分に電
界が集中するため、見掛け上、集中定数的に容量（キャ
パシタンス成分）が挿入されたようになる。この容量分
によって全体の共振波長が長くなり、共振周波数が低く
なる方にずれる。このため更に小型化できることにな
る。
そして本発明では両端面にも導体膜を有する所定方向の
管軸方向寸法の共振器を用いているため、内部に導入さ
れた電磁波は管軸方向の両端面で反射して元の方向に戻
り共振する。この共振器が結合部によって次の共振器と
結合する。このようにして複数の共振器を管軸方向に連
結することにより、良好な帯域通過特性を呈するフィル
タが得られる。
管軸方向寸法の共振器を用いているため、内部に導入さ
れた電磁波は管軸方向の両端面で反射して元の方向に戻
り共振する。この共振器が結合部によって次の共振器と
結合する。このようにして複数の共振器を管軸方向に連
結することにより、良好な帯域通過特性を呈するフィル
タが得られる。
［実施例］ 第１図は本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
分解斜視図であり、３個の誘電体共振器を組み合わせた
３段構成の例である。
分解斜視図であり、３個の誘電体共振器を組み合わせた
３段構成の例である。
各共振器10はチタン酸バリウム等の高誘電率セラミック
ス焼結体からなる所定形状の誘電体ブロックのほぼ全面
に導体膜12を形成して導波管型共振器としたものであ
る。前記誘電体ブロックは、その上下両面の中央に管軸
方向に延びる溝14を有し、横断面がＨ型をなしている。
各共振器10の管軸方向の長さｌは、管軸波長λｇの半分
（即ちｌ＝λg/2）である。
ス焼結体からなる所定形状の誘電体ブロックのほぼ全面
に導体膜12を形成して導波管型共振器としたものであ
る。前記誘電体ブロックは、その上下両面の中央に管軸
方向に延びる溝14を有し、横断面がＨ型をなしている。
各共振器10の管軸方向の長さｌは、管軸波長λｇの半分
（即ちｌ＝λg/2）である。
本発明では管軸方向の端部に導体膜の無い結合部を有す
る。この実施例では、結合部は端面の下方両側に設けた
結合窓16である。このような共振器10を３個、管軸方向
に連結して結合窓16で互いに結合させる。第１図には図
示されていないが、それら連結構造体の両端部に後述す
るような入出力部を設ける。
る。この実施例では、結合部は端面の下方両側に設けた
結合窓16である。このような共振器10を３個、管軸方向
に連結して結合窓16で互いに結合させる。第１図には図
示されていないが、それら連結構造体の両端部に後述す
るような入出力部を設ける。
なお図面において、細かな点々を付した部分は導体膜が
無く誘電体の素地が露出している部分であり、それ以外
は導体膜で覆われることになる。導体膜は、例えば銀ペ
ーストの焼付け等により形成したものであってよい。
無く誘電体の素地が露出している部分であり、それ以外
は導体膜で覆われることになる。導体膜は、例えば銀ペ
ーストの焼付け等により形成したものであってよい。
共振器10の管軸方向の端面形状を第２図に示す。同図に
おいて矢印は電界の方向を表している。横幅をa1,高さ
をb1とし、溝の幅をa2,溝で挾まれた誘電体部分の高さ
をb2とすると、遮断周波数λｃは次式で表される。
おいて矢印は電界の方向を表している。横幅をa1,高さ
をb1とし、溝の幅をa2,溝で挾まれた誘電体部分の高さ
をb2とすると、遮断周波数λｃは次式で表される。
なおεｒは誘電体の比誘電率である。例えばεｒ＝90,a
1＝10mm,a2＝5mm,b1＝5mm,b2＝2.5mmとすると、λｃは
約210mmとなり、遮断周波数fcは約714MHzになる。従っ
て上記程度の小さな共振器でマイクロ波帯用のフィルタ
を構成できることになる。また、 の時それぞれTE20,TE30のモードを基本モードより高い
位置におくことができ、広帯域で動作させることができ
る。
1＝10mm,a2＝5mm,b1＝5mm,b2＝2.5mmとすると、λｃは
約210mmとなり、遮断周波数fcは約714MHzになる。従っ
て上記程度の小さな共振器でマイクロ波帯用のフィルタ
を構成できることになる。また、 の時それぞれTE20,TE30のモードを基本モードより高い
位置におくことができ、広帯域で動作させることができ
る。
結合部の構造は上記の実施例に限られるものではない。
第３図は共振器の管軸方向の端面中央に１個所導体膜の
無い結合窓18を設け、その部分を密着させて互いに結合
させている。第４図に示す例は、端面中央部分に共通の
結合ピン20をそれぞれ半分ずつ挿入し、その結合ピン20
によって結合させている。
第３図は共振器の管軸方向の端面中央に１個所導体膜の
無い結合窓18を設け、その部分を密着させて互いに結合
させている。第４図に示す例は、端面中央部分に共通の
結合ピン20をそれぞれ半分ずつ挿入し、その結合ピン20
によって結合させている。
連結構造体の両端部に設ける入出力部は、例えば第５図
に示すように、共振器10の溝14の部分に高さ方向の穴22
を設け、それにスプリング入出力端子24を挿入したり、
あるいは同軸入出力端子26を挿入する。その他、第６図
及び第７図に示すように、両端に位置する共振器10の端
面両下部に導体膜の無い部分28を設け、Ｌ型の接続端子
30によって基板の二股状のストリップライン32と共振器
の入出力用導体パターン34とを半田付け等により接続す
る構造でもよい。この場合、共振器の両端の入出力部が
設けられる下面は導体膜の無い部分36を作り、その部分
での短絡を防止する。入出力部は片側のみでもよいが、
結合を強くするためには第６図に示すように両側から励
振する方が好ましい。
に示すように、共振器10の溝14の部分に高さ方向の穴22
を設け、それにスプリング入出力端子24を挿入したり、
あるいは同軸入出力端子26を挿入する。その他、第６図
及び第７図に示すように、両端に位置する共振器10の端
面両下部に導体膜の無い部分28を設け、Ｌ型の接続端子
30によって基板の二股状のストリップライン32と共振器
の入出力用導体パターン34とを半田付け等により接続す
る構造でもよい。この場合、共振器の両端の入出力部が
設けられる下面は導体膜の無い部分36を作り、その部分
での短絡を防止する。入出力部は片側のみでもよいが、
結合を強くするためには第６図に示すように両側から励
振する方が好ましい。
また本発明の他の実施例として、第８図に示すように共
振器の溝を利用してリジェクションフィルタ38を搭載す
る構成もある。このようにすると、フィルタの通信帯域
がより一層急峻になった特性が得られる。
振器の溝を利用してリジェクションフィルタ38を搭載す
る構成もある。このようにすると、フィルタの通信帯域
がより一層急峻になった特性が得られる。
上記の実施例はいずれも上面と下面に溝を設けた横断面
Ｈ型構造であるが、場合によっては片側のみに溝を設け
た横断面凹型構造でもよい。しかし凹型構造ではＱ値が
低下するから、Ｈ型のように対称的に同一寸法の溝を設
けるのが好ましい。また共振器を連結する個数、即ち段
数は上記２個あるいは４個以上であってもよい。
Ｈ型構造であるが、場合によっては片側のみに溝を設け
た横断面凹型構造でもよい。しかし凹型構造ではＱ値が
低下するから、Ｈ型のように対称的に同一寸法の溝を設
けるのが好ましい。また共振器を連結する個数、即ち段
数は上記２個あるいは４個以上であってもよい。
［発明の効果］ 本発明は上記のように誘電体を用いる導波管型共振器に
おいて管軸方向に延びる溝を形成したから、その溝近傍
の誘電体に電界が集中して見掛け上、集中定数的に容量
が挿入されたようになり、共振波長が長くなり装置を小
型化できる。また本発明では結合部を有する共振器を複
数個、管軸方向に連結して互いに結合させるものである
から、帯域通過特性を呈し、構造も比較的簡単であり、
製作し易く、しかもＱ値は従来の同軸型誘電体フィルタ
よりも大きくなる。
おいて管軸方向に延びる溝を形成したから、その溝近傍
の誘電体に電界が集中して見掛け上、集中定数的に容量
が挿入されたようになり、共振波長が長くなり装置を小
型化できる。また本発明では結合部を有する共振器を複
数個、管軸方向に連結して互いに結合させるものである
から、帯域通過特性を呈し、構造も比較的簡単であり、
製作し易く、しかもＱ値は従来の同軸型誘電体フィルタ
よりも大きくなる。
第１図は本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
分解斜視図、第２図はその横断面の寸法と電界方向を示
す説明図である。第３図及び第４図は本発明の他の結合
部の構成例を示す斜視図である。第５図は本発明におけ
る入出力部の例を示す説明図、第６図は入出力部の他の
例を示す説明図、第７図はその拡大図である。第８図は
本発明の他の実施例の部分斜視図である。 10……共振器、12……導体膜、14……溝、16,18……結
合窓、20……結合ピン、24……スプリング入出力端子、
26……同軸入出力端子。
分解斜視図、第２図はその横断面の寸法と電界方向を示
す説明図である。第３図及び第４図は本発明の他の結合
部の構成例を示す斜視図である。第５図は本発明におけ
る入出力部の例を示す説明図、第６図は入出力部の他の
例を示す説明図、第７図はその拡大図である。第８図は
本発明の他の実施例の部分斜視図である。 10……共振器、12……導体膜、14……溝、16,18……結
合窓、20……結合ピン、24……スプリング入出力端子、
26……同軸入出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−58701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−10802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−253901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−1301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−77403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−55150（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−58907（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−11504（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−22343（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許2909735（ＵＳ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＭＴＴ，Ａｐ ｒ．，1967（ＰＰ．273−274)
Claims (3)
- 【請求項１】誘電体ブロックのほぼ全面に導体膜を形成
した導波管型共振器を用いる誘電体フィルタにおいて、
前記誘電体ブロックはその上下両面の中央に管軸方向に
延びる溝を有する横断面Ｈ型の形状をなし、管軸方向の
端面に導体膜の無い結合部を設けて共振器とし、その共
振器を複数個管軸方向に連結して結合部で互いに結合さ
せ、それら連結構造体の両端に位置する共振器の端面の
下部両側に導体膜の無い部分を設け、その導体膜の無い
部分に、接続端子によって共振器と基板の二股状ストリ
ップ線路と接続するための入出力用導体パターンを島状
に設けたことを特徴とする誘電体フィルタ。 - 【請求項２】共振器間の結合部は、互いに対向する位置
に設けた導体膜の無い結合窓である請求項１記載の誘電
体フィルタ。 - 【請求項３】共振器間の結合部は、互いに対向する誘電
体ブロックにそれぞれ部分的に挿入された結合ピンから
なる請求項１記載の誘電体フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010995A JPH0793524B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 誘電体フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010995A JPH0793524B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 誘電体フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216001A JPH03216001A (ja) | 1991-09-24 |
| JPH0793524B2 true JPH0793524B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=11765724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010995A Expired - Lifetime JPH0793524B2 (ja) | 1990-01-20 | 1990-01-20 | 誘電体フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793524B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3379415B2 (ja) * | 1997-02-14 | 2003-02-24 | 株式会社村田製作所 | 誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ |
| EP1037298A1 (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-20 | TRT Lucent Technologies (SA) | Resonant cavity filter for microwave signals |
| EP1037299A1 (fr) * | 1999-03-10 | 2000-09-20 | TRT Lucent Technologies (SA) | Filtre à cavités résonantes pour signaux hyperfréquences |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2909735A (en) | 1955-12-08 | 1959-10-20 | Itt | Twin probe waveguide transition |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415536B2 (ja) * | 1972-06-21 | 1979-06-15 | ||
| JPS581301A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-06 | Fujitsu Ltd | 導波管型誘電体フィルタ |
| JPS61253901A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-11 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | 誘電体共振器 |
| JPS6258701A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Alps Electric Co Ltd | 導波管フイルタ |
| JPS6310802A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 分岐導波管形帯域阻止ろ波器 |
-
1990
- 1990-01-20 JP JP2010995A patent/JPH0793524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2909735A (en) | 1955-12-08 | 1959-10-20 | Itt | Twin probe waveguide transition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＭＴＴ，Ａｐｒ．，１９６７（ＰＰ．２７３−２７４） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03216001A (ja) | 1991-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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