JPH084722Y2 - 誘電体フィルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば自動車電話、パーソナル無線、コー
ドレス電話等の通信機器等に使用するための誘電体フィ
ルタに関する。

［従来の技術］ 通信機器等に使用するための1/4波長の分布定数型誘
電体フィルタは例えば特開平1-277001号（特願昭63-108
070号）公報に開示されている。また、ここには入力結
合コンデンサと出力結合コンデンサとシールド部材とを
絶縁性合成樹脂で一体化した組立体を用意し、この組立
体を誘電体ブロックに装着することが開示されている。

一方、１つの誘電体ブロックに３個以上の共振孔を設
け、多段誘電体フィルタを構成することがある。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、本件出願人は、４個の共振孔を設けた誘電
体ブロックに２個の結合コンデンサとシールド部材との
組立体を装着した多段誘電体フィルタを製作した。この
誘電体フィルタにおいては、誘電体ブロックの開放端面
に対して組立体の合成樹脂面を密着させた。

この種の構造の多段誘電体フィルタを湿気の少ない環
境で使用する場合には問題が生じないが、湿気の多い環
境に置かれた場合には、誘電体ブロックの開放端面と組
立体との間に水分が残留し、誘電体フィルタの特性が変
化するという問題が生じた。また、組立体に使用される
PET等の合成樹脂は誘電体ブロック及び空気よりもＱが
悪いので、これが開放端面に密接していると電界エネル
ギーの損失が大きくなる。また、共振孔の内導体膜が開
放端面上に延在している場合に、ここに組立体の樹脂が
密着していると、浮遊容量が大きくなり、誘電体フィル
タの減衰特性に悪影響を及ぼす。

そこで、本考案の目的は、結合コンデンサとシールド
部材との組立体を使用するのにもかかわらず特性の変化
又は低下の少ない誘電体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］ 上記目的を達成するための本考案は、実施例を示す図
面の符号を参照して説明すると、互いに対向する一対の
端面２、３と前記一対の端面２、３間の外周面７とを有
すると共に前記一対の端面２、３の一方から他方に向っ
て延びている３個以上の共振孔4a〜4dと前記３個以上の
共振孔4a〜4cの相互間に設けられた貫通孔又はスリット
状の孔から成る結合孔5a〜5cとを有する誘電体ブロック
１と、前記３個以上の共振孔4a〜4dの壁面にそれぞれ設
けられた内導体膜６と、前記誘電体ブロック１の前記外
周面７に設けられた外導体膜８と、複数の結合コンデン
サ11とシールド部材15とを絶縁体16で一体化した組立体
17とから成り、且つ前記３個以上の共振孔4a〜4dの内の
両端の２個の共振孔4a、4dに前記結合コンデンサ11がそ
れぞれ結合されている誘電体フィルタにおいて、前記組
立体17の前記絶縁体16が前記誘電体ブロック１の前記一
対の端面２、３の内の一方の端面２の両端領域に接して
いる一対の端部19とこの一対の端部19の間に配置された
中間部（24とを有し、前記中間部24が、前記３個以上の
共振孔4a〜4dの内の前記結合コンデンサ11が結合されて
いない残りの共振孔4b、4cの入口に接触しないように前
記一方の端面２から離間し、前記シールド部材15の少な
くとも前記残りの共振孔4b、4cの上に配置されている部
分が前記絶縁体16の前記中間部24に埋設されていること
を特徴とする誘電体フィルタに係るものである。

［考案の作用及び効果］ 本考案は次の作用を有する。

（イ） 結合コンデンサ11が結合されない残りの共振孔
4b、4cの入口に対して絶縁体16が離間しているので、誘
電体ブロック１の一方の端面２と絶縁体16との間に水分
が残留しにくくなり、誘電体フィルタの特性の変化が少
なくなる。

（ロ） 結合コンデンサ11が結合させていない残りの共
振孔4b、4cの入口は絶縁体16から離間し、絶縁体16より
もＱが良い空気に接触するので、電界エネルギーの損失
が少なくなる。

（ハ） シールド部材15の少なくとも残りの共振孔4b、
4cの入口に対向する部分は絶縁体16の中間部24に埋設さ
れているので、水分によって残りの共振孔4b、4cの内導
体膜６がシールド部材15に接続されることがない。

［実施例］ 次に、第１図〜第７図を参照して本考案の実施例に係
る1/4波長分布定数型誘電体フィルタを説明する。

この誘電体フィルタは、チタン酸バリウム系磁器等の
高周波用誘電体材料から成る角柱状誘電体ブロック１を
備えている。誘電体ブロック１には、この一方の端面２
から他方の端面３に至る４個の共振孔4a、4b、4c、4dと
３個の結合孔5a、5b、5cとが設けられている。各共振孔
4a〜4dの壁面には内導体膜６がそれぞれ設けられ、一対
の端面２、３間の外周面７即ち４側面には外導体膜８が
設けられ、他方の端面３にはそれぞれの内導体膜６が外
導体膜８とをそれぞれ接続するように端面導体膜９が設
けられている。また、開放端面２の中間の２個の共振孔
4b、4cの入口を囲むように開放端面導体膜10が設けられ
ている。この開放端面導体膜10は内導体膜６に接続され
ている。内導体膜６、外導体膜８、端面導体膜９及び開
放端面導体膜９が銀ペーストを塗布して焼付けたものか
ら成る。

誘電体ブロック１の両端の２つの共振孔4a及び4dに結
合コンデンサ11がそれぞれ挿入されている。２つの結合
コンデンサ11は、筒状のコンデンサ用磁器誘電体に一対
の電極を設けた磁器コンデンサから成る。各結合コンデ
ンサ11の一方のリード12は誘電体フィルタの入出力端子
として使用され、他方のリード13は接続部材14を介して
内導体膜６にそれぞれ接続されている。なお、第４図で
は結合コンデンサ11が概略的に示されている。

２つの結合コンデンサ11とシールド部材15とは合成樹
脂から成るモールド絶縁体16によって一体化されてい
る。第３図は２つの結合コンデンサ11とシールド部材15
とを一体化した組立体17を示す。この組立体17は共振孔
4a、4dに対する径方向の位置決めを達成するための突出
部18と、共振孔4a、4dに対する結合コンデンサ11の深さ
方向の位置決めを達成するための鍔部19とを有する。

シールド部材15は、３つの結合孔5a、5b、5c及び２つ
の中間共振孔4b、4cの上方を覆う上面部20と誘電体ブロ
ック１の長手の対の側面の外導体膜８に接続するための
一対の側面部21、22と、外部回路基板（図示せず）に対
する取付け及びアースに対する接続に利用するための複
数の突出部23とから成り、全体としてコ字状に形成され
ている。

絶縁体16はシールド部材15の上面部20の大部分と２つ
の結合コンデンサ11とを覆うように形成されている。こ
の絶縁体16の２つの結合コンデンサ11を一体化するため
の中間部24と鍔部19との間に段差が設けられている。即
ち、中間部24は第４図に示すように２つの中間共振孔4
b、4cと３つの結合孔5a、5b、5cの入口を含む開放端面
２の領域から0.1mm以上（好ましくは0.1〜1.0mmの範
囲）離間している。

組立体17を誘電体ブロック１に一体化する時には、シ
ールド部材15の弾性を有する一対の側面部21、22で外導
体膜８を挟持し、これを半田（図示せず）で外導体膜８
に固着する。完成した誘電体フィルタを外部回路基板に
取付ける時には、結合コンデンサ11のリード12及びシー
ルド部材15の突出部23を外部回路基板の貫通孔に挿入
し、信号伝送ライン及びアースラインに接続する。

第５図は第１図〜第４図の誘電体フィルタの等価回路
を示す。４つの共振孔4a、4b、4c、4dに基づく４つの共
振回路は、L1、C1、L2、C2、L3、C3、L4、C4で示されて
いる。これ等の共振回路は、各共振孔4a〜4dの内導体膜
６と外導体膜８と端面導体膜９とに基づいて形成され
る。各共振回路は誘導性インピーダンスZ1、Z2、Z3によ
って結合されている。なお、開放端面２における中間共
振孔4b、4cに接続された開放端面導体膜10はL2とC2及び
L3とC3の各共振回路の容量性結合を寄与する。２つの結
合コンデンサ11は第５図でCa、Cbで示されている。

この誘電体フィルタの湿度に対する特性を調べるため
に、高湿度（95％）の雰囲気に誘電体フィルタを一定時
間放置し、その後、湿度60％、温度25℃の雰囲気に放置
し、この経過時間と中心周波数の変化を調べたところ、
第６図の特性線Ａになった。比較のために、第４図で絶
縁体16を開放端面２に接するように形成したフィルタの
特性を同様に測定したところ、第６図の特性線Ｂになっ
た。これから明らかなように、本実施例では絶縁体16と
開放端面２との間に間隙25があるので、湿中試験におけ
る水分の残留が極めて少なく、中心周波数の変化が小さ
い。これに対して比較例の場合には、絶縁体16と開放端
面２との間の微細な間隙に水分が残留し、これが短時間
に除去されないので、中心周波数の回復するまでの時間
が長くなる。

また、実施例と比較例の誘電体フィルタの周波数特性
を調べたところ、本実施例のものは第７図の特性線Ａと
なり、比較例のものは特性線Ｂとなった。本実施例のも
のが特性が良くなるのは、中間共振孔4b、4c及び結合孔
5a、5b、5cの開放端面２に絶縁体16よりもＱが良い空気
が接触しているために、電界エネルギー損失が低減した
からである。

また、開放端面導体膜10とシールド部材15の上面部20
との間に空気による間隙25があるので、浮遊容量が小さ
くなり、これによる特性改善効果も認められる。

［変形例］ 本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば次の変形が可能なものである。

（１） 共振孔4a〜4dの数を増減することができる。

（２） 共振孔4a〜4dの相互間に容量性結合手段を設け
ることができる。

（３） 結合孔5a〜5cの代りにスリットを設けることが
できる。

（４） 端面導体膜９を省いた構成にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係わる誘電体フィルタの一
部切欠斜視図、 第２図は第１図の導電膜を有する誘電体ブロックを示す
一部切欠斜視図、 第３図は第１図の組立体を示す一部切欠斜視図、 第４図は第１図の誘電体フィルタのIV-IV線断面図、 第５図は第１図の誘電体フィルタの等価回路図、 第６図は実施例と比較例の誘電体フィルタの耐湿特性を
示す図、 第７図は実施例と比較例の誘電体アィルタの周波数特性
を示す図である。 １……誘電体ブロック、２……開放端面、4a、4b、4c、
4d……共振孔、5a、5b、5c、5d……結合孔、６……内導
体膜、７……外周面、８……外導体膜、11……結合コン
デンサ、15……シールド部材、16……絶縁体、17……組
立体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向する一対の端面（２、３）と前
   記一対の端面（２、３）間の外周面（７）とを有すると
   共に前記一対の端面（２、３）の一方から他方に向って
   延びている３個以上の共振孔（4a〜4d）と前記３個以上
   の共振孔（4a〜4c）の相互間に設けられた結合孔（5a〜
   5c）とを有する誘電体ブロック（１）と、 前記３個以上の共振孔（4a〜4d）の壁面にそれぞれ設け
   られた内導体膜（６）と、 前記誘電体ブロック（１）の前記外周面（７）に設けら
   れた外導体膜（８）と、 複数の結合コンデンサ（11）とシールド部材（15）とを
   絶縁体（16）で一体化した組立体（17）と から成り、且つ前記３個以上の共振孔（4a〜4d）の内の
   両端の２個の共振孔（4a、4d）に前記結合コンデンサ
   （11）がそれぞれ結合されている誘電体フィルタにおい
   て、 前記組立体（17）の前記絶縁体（16）が前記誘電体ブロ
   ック（１）の前記一対の端面（２、３）の内の一方の端
   面（２）の両端領域に接している一対の端部（19）とこ
   の一対の端部（19）の間に配置された中間部（24）とを
   有し、 前記中間部（24）が、前記３個以上の共振孔（4a〜4d）
   の内の前記結合コンデンサ（11）が結合されていない残
   りの共振孔（4b、4c）の入口に接触しないように前記一
   方の端面（２）から離間し、 前記シールド部材（15）の少なくとも前記残りの共振孔
   （4b、4c）の上に配置されている部分が前記絶縁体（1
   6）の前記中間部（24）に埋設されていることを特徴と
   する誘電体フィルタ。