JPH1065404A - 帯域通過フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘電体ブロック自体に複雑な加工を施したり
誘電体ブロックに複雑な導電パターンを形成する必要性
を無くし、製造容易として、歩留まりの向上、生産性の
向上を図る。 【解決手段】 略直方体の誘電体ブロック１の１面１ａ
から対向面１ｂに向けて穿孔された複数の貫通孔２，３
を有し、前記貫通孔２，３の内面に導電膜を設けて貫通
導電部１２，１３とするとともに、前記誘電体ブロック
の前記１面１ａを除く全側面に外側導電膜１４を設け、
さらに前記対向面１ｂの貫通孔の配列方向に当たる１辺
の近傍においてほぼ全長にわたり前記誘電体ブロック１
の素地が露出したスリット状露出部２０を設けた構成と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、その他
移動体通信機器等に使用される高周波（マイクロ波帯
等）の帯域通過フィルタに係り、とくに誘電体ブロック
に複数の貫通導電部を設けた構造を持つ帯域通過フィル
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高周波帯域通過フィルタは、所
定長ラインを誘電体上又は中に形成した共振器を複数組
み合わせて構成されており、その中でも略直方体の誘電
体ブロックの１面から対向面に向けて複数の貫通孔を穿
孔し、それらの貫通孔の内面にメタライズにより導電膜
を形成して貫通導電部とするとともに前記１面を除く全
側面に外側導電膜を設けて前記貫通導電部を共振器とす
る誘電体フィルタが知られている。

【０００３】このような誘電体フィルタの構造を持つ帯
域通過フィルタにおいては、(1)前記貫通導電部からな
る共振器にキャパシタ等の付加素子を装架する、(2)前
記誘電体ブロックの１面（開放端面）に導電パターンを
形成してキャパシタ等の付加素子を構成する、(3)誘電
体ブロックそのものに溝や凹部等を形成することにより
各共振器間の電磁界結合分布のバランスを意図的に崩し
て電界又は磁界により結合させる等の方法が採られてい
る。例えば、本出願人提案になる実公平７−４４０８４
号の誘電体フィルタでは、誘電体ブロックに複数形成さ
れた貫通導電部の短絡端側の前記誘電体ブロック端面に
各貫通導電部同士を接続するメタライズされた凹溝を形
成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記(1)，
(2)，(3)に述べたような従来の共振器の結合構造では、
次のような解決すべき課題があった。

【０００５】(1)で述べた共振器に付加素子を装架する
構造では、部品点数が増えると共に取り付けの手間を要
するのでコスト高となり、また小型化にも不向きであ
る。

【０００６】(2)で述べた共振器の開放端側に導電パタ
ーンによりキャパシタ等の付加素子を構成する場合、前
記誘電体ブロックの開放端面となる前記１面に複雑で精
密な導電パターンを形成する必要がある。

【０００７】(3)で述べた誘電体ブロックそのものに溝
や凹部等を形成する構造では、例えば、図５のように貫
通孔２，３を有する略直方体の誘電体ブロック１に凹溝
４を形成したり、図６のように誘電体ブロック１に形成
した貫通孔２，３の形状を単純な円柱形以外の凹部５或
いは段差と組み合わせた複雑なものとすることにより共
振器間の結合を得るため、誘電体を成形する金型の制作
が困難であり、更に高度な成形技術を要するだけでな
く、更に誘電体ブロック自体の強度が低下する。以上の
理由のため、生産コストがかさみ、歩留まりにも悪影響
を与えていた。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑み、誘電体ブロッ
ク自体に複雑な加工を施す必要がなく、しかも誘電体ブ
ロックに複雑な導電パターンを形成する必要のない、製
造容易で、歩留まりの向上、生産性の向上を図ることが
可能な帯域通過フィルタを提供することを目的とする。

【０００９】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。

【００１０】

【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、略直方体の誘電体ブロックの１面から対
向面に向けて穿孔された２個の貫通孔を有し、前記貫通
孔の内面に導電膜を設けて貫通導電部とするとともに、
前記誘電体ブロックの前記１面を除く全側面に外側導電
膜を設けた帯域通過フィルタにおいて、前記対向面の前
記貫通孔の配列方向に当たる１辺又は両辺の近傍に、前
記２個の貫通孔の外縁間距離より長い前記誘電体ブロッ
クの素地が露出したスリット状露出部を設けた構成とし
ている。

【００１１】また、上記帯域通過フィルタにおいて、前
記誘電体ブロックの側面の１つに前記貫通導電部の開放
端側と結合する入出力パッドを設け、該入出力パッドの
配置面と同じ面に前記スリット状露出部を配置するよう
にしてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る帯域通過フィ
ルタの実施の形態を図面に従って説明する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施の形態を示す。
この図において、略直方体の誘電体ブロック１に対し
て、その１面１ａから対向面１ｂに向けて貫通した２個
の貫通孔２，３を穿孔し、貫通孔２，３の内面にメタラ
イズにより内側導電膜１１を設けて貫通導電部１２，１
３とするとともに、前記１面（貫通導電部の開放端が位
置する開放端面）１ａを除く各側面にメタライズにより
外側導電膜１４を設けている。また、貫通導電部１２，
１３の開放端が位置する開放端面の長手方向に沿った一
方の側面に、外側導電膜１４から誘電体ブロック素地の
露出部分で切り離された導電膜を形成することで入出力
パッド１６，１７を設けている。入出力パッド１６，１
７は共振器を構成する貫通導電部１２，１３の開放端に
それぞれ結合している。そして、前記対向面（貫通導電
部の短絡端が位置する短絡端面となる）１ｂの長手方向
に当たる２辺のうちの前記入出力パッド１６，１７と反
対側の１辺の近傍において、誘電体ブロック１の素地が
露出したスリット状露出部２０を当該１辺のほぼ全長に
わたり（換言すれば、１辺全長よりやや短い寸法で２個
の貫通孔２，３の外縁間距離Ｌより長く）当該対向面１
ｂ上に設けている。

【００１４】なお、前記誘電体ブロック１の誘電率εr
が９２で、前記１面１ａ及び対向面１ｂの形状が、長手
方向寸法６mm、短手方向寸法２.６mmで、誘電体ブロッ
ク１の奥行寸法（前記１面と対向面との距離）が７.８m
m、各貫通孔２，３の孔径が０.７mmである場合、前記ス
リット状露出部２０の幅Ｗを０.１５mmとしている。

【００１５】この第１の実施の形態においては、誘電体
ブロック１の貫通孔２，３の内面に内側導電膜１１を設
けて貫通導電部１２，１３とするとともに、前記１面
（貫通導電部の開放端が位置する開放端面）１ａを除く
全側面のほぼ全面にわたり外側導電膜１４を設け、前記
対向面（貫通導電部の短絡端が位置する短絡端面とな
る）１ｂの長手方向に当たる１辺の近傍に誘電体ブロッ
ク素地が露出した前記スリット状露出部２０を設けただ
けの構成であるが、前記スリット状露出部２０により前
記対向面１ｂの導電膜が４側面（開放端面となる前記１
面１ａ及び対向面１ｂを除いた４面）の導電膜からなる
アースから浮き、それぞれ共振器を構成している貫通導
電部１２，１３の短絡端側を共通化してアースに接続す
るインダクタとして働く構成となる。このため、誘電体
ブロック１内部の電磁界分布はオッド（odd）モードに
おいては貫通孔２，３の長さにより規定されて分布する
が、イーブン（even）モードにおいては貫通孔２，３の
長さに加えて前記対向面１ｂの導電膜が形成するインダ
クタを合わせた長さにより規定されて分布するため、イ
ーブン、オッドの各モードのバランスが崩れて隣り合う
共振器として働く貫通導電部１２，１３間に誘導結合を
生じる。

【００１６】図２はこの第１の実施の形態で示した帯域
通過フィルタの電気的特性を示す。図７に示す従来の容
量結合による帯域通過フィルタのフィルタ特性と比較し
てみると、ほぼ同様の中心周波数、比帯域幅で、ほぼ同
等の挿入損失であることが両者の減衰量を示す曲線から
わかる。

【００１７】この第１の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。

【００１８】(1) 誘電体ブロック自体には、共振器を
構成するための円形（又は長円形等）の断面形状一定の
貫通孔２，３を形成する以外、何等複雑な形状を形成す
る必要がない単純な構造であるため、誘電体ブロック１
の強度を損なうことがなく、また誘電体ブロック成形用
の金型が単純で作り易く、そのため成形ばらつきも少な
く、製品の歩留まり向上及び生産性の向上に寄与でき
る。

【００１９】(2) スリット状露出部２０は単に誘電体
ブロック１の対向面１ｂの長手方向の１辺の近傍にほぼ
全長にわたって（換言すれば、１辺全長よりやや短い寸
法で２個の貫通孔２，３の外縁間距離Ｌより長く）直線
的に形成するだけでよく、誘電体ブロック１の開放端面
部分に複雑な導電パターンでキャパシタ等を形成する場
合に比べ、製造容易である。

【００２０】図３は本発明の第２の実施の形態を示す。
この場合も、誘電体ブロック１の１面１ａから対向面１
ｂに向けて貫通した２個の貫通孔２，３の内面に内側導
電膜１１を設けて貫通導電部１２，１３とするととも
に、前記１面（貫通導電部の開放端が位置する開放端
面）１ａを除く全側面のほぼ全面にわたり外側導電膜１
４を設け、前記対向面（貫通導電部の短絡端が位置する
短絡端面となる）１ｂの長手方向に当たる１辺近傍に誘
電体ブロック素地が露出したスリット状露出部２０Ａを
当該１辺のほぼ全長にわたって設けている。但し、スリ
ット状露出部２０Ａは貫通導電部１２，１３の開放端側
と結合する入出力パッド１６，１７の配置面と同じ面、
すなわち開放端面の長手方向に沿った一方の側面１ｃに
配置されている。なお、その他の構成は前述の第１の実
施の形態と同様である。

【００２１】この第２の実施の形態によれば、入出力パ
ッド１６，１７とスリット状露出部２０Ａが同じ面であ
るため、生産工程においてスリット状露出部２０Ａを入
出力パッド１６，１７と同時に形成することができ、生
産効率をいっそう向上させることができる。

【００２２】図４は本発明の第３の実施の形態を示す。
この場合も、誘電体ブロック１の１面１ａから対向面１
ｂに向けて貫通した２個の貫通孔２，３の内面に内側導
電膜１１を設けて貫通導電部１２，１３とするととも
に、前記１面（貫通導電部の開放端が位置する開放端
面）１ａを除く全側面のほぼ全面にわたり外側導電膜１
４を設けている。但し、前記１面１ａには貫通孔２，３
の開放端側から相互に近接する方向に延在する凹部２
２，２３が形成されており、凹部２２，２３内側面にも
メタライズによる延長導電膜２４が形成されている。該
延長導電膜２４は貫通孔２，３内面の内側導電膜１１に
接続しており、これにより共振器をなす貫通導電部１
２，１３は基本的に結合している。また、前記対向面
（貫通導電部の短絡端が位置する短絡端面となる）１ｂ
の長手方向に当たる１辺の稜部に誘電体ブロック素地が
露出したスリット状露出部２０Ｂを当該１辺のほぼ全長
にわたって設けることにより、補助的な結合を得てい
る。なお、その他の構成は前述の第１の実施の形態と同
様である。

【００２３】この第３の実施の形態では、共振器をなす
貫通導電部１２，１３間の結合は、基本的には前記１面
１ａに形成した凹部２２，２３内側の延長導電膜２４で
得ているが、スリット状露出部２０Ｂによっても補助的
な結合をとっており、帯域通過フィルタを通信機器等の
装置側に装着した後でもスリット状露出部２０Ｂの周辺
の外側導電膜１４を削り落とすことにより、通過帯域の
微調整が可能である。このように、本発明は従来の結合
構造と組み合わせて実施することも容易である。

【００２４】また、各実施の形態では、スリット状露出
部は誘電体ブロック１の対向面（貫通導電部の短絡端が
位置する短絡端面）の長手方向に当たる１辺の近傍に設
けたが、長手方向の両辺に設けるようにしても差し支え
ない。

【００２５】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
略直方体の誘電体ブロックの１面から対向面に向けて穿
孔された２個の貫通孔を有し、前記貫通孔の内面に導電
膜を設けて貫通導電部とするとともに、前記誘電体ブロ
ックの前記１面を除く全側面に外側導電膜を設けた帯域
通過フィルタにおいて、前記対向面の前記貫通孔の配列
方向に当たる１辺又は両辺の近傍に、前記２個の貫通孔
の外縁間距離より長い前記誘電体ブロックの素地が露出
したスリット状露出部を設けたので、前記誘電体ブロッ
ク自体には、共振器を構成するための円形（又は長円形
等）の貫通孔を形成する以外、何等複雑な形状を形成す
る必要がないため、誘電体ブロックの強度を損なうこと
がなく、また誘電体ブロック成形用金型の作製が容易
で、そのため成形ばらつきも少なく、製品の歩留まり向
上及び生産性の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る帯域通過フィルタの第１の実施の
形態を示す斜視図である。

【図２】第１の実施の形態による帯域通過フィルタのフ
ィルタ特性を示す特性図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す斜視図であ
る。

【図５】従来の帯域通過フィルタに用いる誘電体ブロッ
ク自体の構成の１例を示す斜視図である。

【図６】従来の帯域通過フィルタに用いる誘電体ブロッ
ク自体の構成の他の例を示す斜視図である。

【図７】従来の容量結合による帯域通過フィルタのフィ
ルタ特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 誘電体ブロック １ａ １面 １ｂ 対向面 ２，３ 貫通孔 １１ 内側導電膜 １２，１３ 貫通導電部 １４ 外側導電膜 １６，１７ 入出力パッド ２０，２０Ａ，２０Ｂ スリット状露出部 ２２，２３ 凹部 ２４ 延長導電膜

フロントページの続き (72)発明者 遠藤 謙二 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略直方体の誘電体ブロックの１面から対
   向面に向けて穿孔された２個の貫通孔を有し、前記貫通
   孔の内面に導電膜を設けて貫通導電部とするとともに、
   前記誘電体ブロックの前記１面を除く全側面に外側導電
   膜を設けた帯域通過フィルタにおいて、前記対向面の前
   記貫通孔の配列方向に当たる１辺又は両辺の近傍に、前
   記２個の貫通孔の外縁間距離より長い前記誘電体ブロッ
   クの素地が露出したスリット状露出部を設けたことを特
   徴とする帯域通過フィルタ。
2. 【請求項２】 前記誘電体ブロックの側面の１つに前記
   貫通導電部の開放端側と結合する入出力パッドが設けら
   れており、該入出力パッドの配置面と同じ面に前記スリ
   ット状露出部が配置されている請求項１記載の帯域通過
   フィルタ。