JPH11112204A - 誘電体フィルタ及びその誘電体フィルタを有する電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の誘電体フィルタにおいて、入力側の励
振し３６からの信号は、誘電体ブロック３３を介して出
力側の励振子３７に伝送されるが、入出力側の励振子に
所望の信号を選択する機能がなく、出力側の励振子から
ノイズとなる高調波信号や所望しない信号などを含む広
い帯域の信号が出力されるという問題がある。 【解決手段】 箱体１と誘電体共振器６との間の空間領
域に入力側の励振子５を配設し、入力側の励振子５によ
り誘電体共振器６の中心軸と直交する面上に環状磁界を
発生させ、環状磁界により誘電体共振器６に共振磁界を
励起し、箱体１と誘電体共振器６との間の空間領域に出
力側の励振子１５を配設し、入力側の励振子５の励振方
向と出力側の励振子１５の励振方向とを交差する方向に
配置し、出力側の励振子を誘電体共振器６の共振磁界に
磁界結合させて出力を得るようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルラ基地局用の
送信信号・受信信号共用器（Duplexer)などの電子機器
に使用して好適な誘電体フィルタ及びその誘電体フィル
タを有する電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の誘電体フィルタ３１は、図９及び
図１０に示すように、金属ケース本体３２の内底上にセ
ラミック製からなり円柱状である誘電体ブロック３３を
固定するとともに、金属ケース本体３２の上部開口に電
磁界エネルギーを閉じ込めるためのケース蓋３８を配設
して構成されている。

【０００３】図中、金属ケース本体３２の左側壁に、入
力コネクタ３４がコネクタ３４の鍔部３４ａを介して取
付けられ、本体３２の右側壁に出力コネクタ３５がコネ
クタ３５の鍔部３５ａを介して取付けられている。入出
力コネクタ３４、３５の中心導体３４ｂ、３５ｂの先端
部は、ケース本体３２の左右側壁を貫通し、ケース本体
３２内に突出している。入出力励振子３６、３７は、コ
イル状であってそれぞれ励振方向が平行となるよう配置
され、それぞれの一端が各中心導体３４ｂ、３５ｂの先
端部に半田付け接続されており、それぞれの他端がケー
ス本体３２の内周壁に半田付け接続されている。これに
より、励振子３６、３７と誘電体ブロック３３とは磁界
結合している。

【０００４】また、従来のその他の誘電体フィルタで
は、図示を省略した略直線状の一対の励振子の一端を中
心導体３４ｂ、３５ｂの先端部に接続し、他端をケース
本体３２の内周壁に沿って配設して、誘電体ブロック３
３と磁界結合させているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
誘電体フィルタ３１においては、入力側の入力コネクタ
３４から入力された信号は、入力側の励振子３６による
励振を介して誘電体ブロック３３に磁界結合する。励振
子３６励振により発生する誘電体ブロック３３の磁界
は、基本モード及び副次モードを含む多数の共振モード
の磁界を含む。ここで基本モードは、誘電体ブロックを
通る電流に対し直交する面上にて発生する環状磁界であ
る。また副次モードは、誘電体を通る電流に対し直交す
る面上にて発生し、基本モードよりは弱い環状磁界であ
って、互いに逆向きの磁界方向を持つ。これら磁界は出
力側の励振子３７において相殺されることなく出力信号
として検出され、出力端子に伝送される。

【０００６】従って、ノイズとなる高調波信号や所望し
ない副次モードの信号などを含む広い帯域の信号が出力
側の励振子３７に出力され、所望の信号のみを得ること
が出来ないという問題がある。また、このような誘電体
フィルタ３１を電子機器に適用した場合、所定の安定し
た電気的な特性が得られず、不良品が発生するという問
題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、誘電体フィルタの選択特性を向上させるこ
とのできる誘電体フィルタ及びその誘電体フィルタを有
する電子機器を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の誘電体フィルタ
は、少なくとも一個の誘電体共振器を持ち、入力端子に
入力励振子を接続して入力励振子と誘電体共振器とを磁
界結合させ、出力端子に出力励振子を接続して出力励振
子と誘電体共振器とを磁界結合させ、出力励振子の励振
方向と入力励振子の励振方向とを入力励振子の励振に伴
って出力励振子に近接する誘電体共振器にて発生する副
次モードの磁界同士を出力励振子において相殺させるよ
う交差させたものである。本発明の誘電体フィルタによ
れば、出力励振子に近接する誘電体共振器にて発生する
副次モードの互いに逆向きの磁界方向を持つ共振磁界
は、出力励振子においてそれぞれ同じ大きさを有し、こ
れら共振磁界が出力励振子において相殺される。従っ
て、副次モードの信号は、出力励振子においてカットさ
れ、優れた選択特性が実現できる。出力励振子の励振方
向と入力励振子の励振方向との交差方向は直交方向とす
るのが望ましい。

【０００９】また、本発明の誘電体フィルタは、入力励
振子及び出力励振子の少なくとも一方をヘリカル共振器
としたものである。本発明によれば、ヘリカル共振器の
共振周波数を誘電体共振器の共振周波数に合わせること
により、誘電体共振器とヘリカル共振器とを互いに共振
磁界を介して結合させることが出来る。従って、ヘリカ
ル共振器と誘電体共振器との間で所望の信号が充分に結
合する。

【００１０】また、本発明の電子機器は、このようにし
て得られた誘電体フィルタをセルラ基地局用の送信信号
・受信信号共用器等の電子機器に用いたものである。本
発明によれば、不要な副次モードの共振磁界を出力励振
子にてカットすることが出来る誘電体フィルタを用いて
いるので、ノイズの少ない優れた電子機器が実現でき
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の誘電体フィルタの第一の
実施形態を説明する。図１、図２及び図３に示すように
誘電体フィルタの枠体１は、アルミニウムなどの導電材
料などから成り、四方を囲む側壁１ａ、１ｂを有し、枠
体１の内部に長手方向の側壁１ａから内方に延びた２組
の対向する仕切壁１ｃ、１ｃが設けられている。枠体１
の内部は、仕切壁１ｃ、１ｃによって第一、第二及び第
三の区画室１ｊ、１ｋ、１ｍに区分けされ、対向する１
組の仕切壁１ｃ、１ｃの間に窓部１ｉが設けられてい
る。

【００１２】枠体１の側壁１ａの一方に、１個のネジ孔
１ｄ、貫通する孔１ｎ及び孔１ｎの両側に設けられた図
示を省略した２個のネジ孔が形成されている。ネジ孔１
ｄは第一の区画室１ｊを形成する側壁１ａに設けられ、
また孔１ｎは第三の区画室１ｍを形成する側壁１ａに設
けられている。第一の区画室１ｊを形成する短手方向の
側壁１ｂに、貫通する孔１ｆ及び孔１ｆの両側に設けら
れた図示を省略した２個のネジ孔が形成され、第三の区
画室１ｍを形成する短手方向の側壁１ｂに、ネジ孔１ｅ
が形成されている。側壁１ａ、１ｂの上端面１ｈに、側
壁１ａ、１ｂを貫通する１２個のネジ孔１ｇが設けられ
ている。

【００１３】入力コネクタ及び出力コネクタ３は、軸芯
に中心導体２ａ、３ａを設け、外周部に鍔状の取付板２
ｂ、３ｂを設けている。入力コネクタ２は、中心導体２
ａを側壁１ｂの孔１ｆに挿通させ、入力コネクタ２の一
部が側壁１ｂから外方に突出するように、側壁１ｂにネ
ジ１４などで固定される。同様に出力コネクタ３は、中
心導体３ａを側壁１ａの孔１ｎに挿通させ、出力コネク
タ３の一部が側壁１ａから外方に突出するように、側壁
１ａにネジ１４などで固定されている。この固定された
状態では、中心導体２ａ、３ａは、枠体１の内方に突出
するように配置されている。

【００１４】鋼板に銀メッキを被着した底板４は、厚さ
が約１ｍｍの長方形の平板からなり、底板４の周縁部に
おいて側壁１ａ、１ｂに設けられたネジ孔１ｇに対応す
る位置に図示を省略した１２個の孔が形成されている。
底板４は、枠体１の下面を塞ぐように図示を省略したネ
ジによって枠体１の下面に固定されて箱体を構成する。
図１においては底板４と枠体１とは別部材として構成し
たが、底板４と枠体１とをダイカスト成形加工などで一
体化して有底の箱体としても良いことは勿論である。

【００１５】入力側のヘリカル共振器５及び出力側のヘ
リカル共振器１５は、枠体１の第一、第三の区画室１
ｊ、１ｍに配設した励振子であり、螺旋状に設けられた
コイル部５ａ、１５ａを有している。コイル部５ａ、１
５ａの螺旋の全長は、所望の信号の波長（λ）に対して
λ／４共振器を形成するためにλ／４の長さよりも僅か
に短く形成されている。ヘリカル共振器５のコイル部５
ａは枠体１の短手方向の側壁１ｂに略平行に配置され、
コイル部５ａの中間部がコネクタ２の中心導体２ａに半
田などによっていわゆるタップ接続がされている。ヘリ
カル共振器１５のコイル部１５ａは、枠体１の長手方向
の側壁１ａに略平行に配置され、コイル部１５ａの中間
部がコネクタ３の中心導体３ａに半田などによっていわ
ゆるタップ接続がされている。これらタップ接続は、イ
ンピーダンスを合わせるために行っている。

【００１６】上述の如く、ヘリカル共振器５のコイル部
５ａ及びヘリカル共振器１５のコイル部１５ａは、コイ
ル部５ａを短手方向の側壁１ｂに、コイル部１５ａを長
手方向の側壁１ａに略平行に配置しており、コイル部５
ａの中心軸とコイル部１５ａの中心軸とが直交するよう
に配置している。

【００１７】ヘリカル共振器５のコイル部５ａの一端５
ｂは、側壁１ａの内壁に半田などによって接地接続され
ており、他端５ｃは、開放された開放端を形成してい
る。開放端を構成する他端５ｃの近傍において他端５ｃ
と対向する位置の側壁１ａにネジ孔１ｄが配置されてい
る。ネジ孔１ｄにナット１３を介して容量値調整ネジ１
２がねじ込まれ、容量値調整ネジ１２の先端とコイル部
５ａの他端５ｃとがコンデンサを形成している。ヘリカ
ル共振器１５のコイル部１５ａの一端１５ｂは、仕切壁
１ｃに半田などによって接地接続されており、他端１５
ｃは開放された開放端を形成している。開放端を構成す
る他端１５ｃの近傍において他端１５ｃと対向する位置
の側壁１ｂにネジ孔１ｅが配置されている。ネジ孔１ｅ
にナット１３を介して容量値調整ネジ１２がねじ込ま
れ、容量値調整ネジ１２の先端とコイル部１５ａの他端
１５ｃとがコンデンサを形成している。

【００１８】これらコンデンサは、容量値調整ネジ１２
のねじ込み量を調整することによって、容量値調整ネジ
１２の先端とコイル部５ａ及びコイル部１５ａの他端５
ｃ及び１５ｃとの間の距離が可変され、容量値が変えら
れる。つまり、入出力側のヘリカル共振器５、１５は、
コイル部５ａ、１５ａ及びコイル部５ａ、１５ａの開放
端を構成する他端５ｃ、１５ｃの近傍に形成される容量
値が可変できるコンデンサ部から成る。

【００１９】セラミック製の誘電体共振器６は、ＢaＯ
−ＴｉＯ２-Ｎｄ２Ｏ３系（比誘電率：εｒ＝９０）な
どの誘電体材料から成り、円柱状の柱状部６ｃの上面６
ａ及び下面６ｂに導電体ペーストを塗布して焼き付ける
か、無電解メッキなどの方法で形成された導電体７が形
成されている。誘電体共振器６の高さ寸法Ｌ１は、図３
に示すように枠体１の側壁１ａ、１ｂの高さ寸法Ｌ２よ
りも高い寸法（Ｌ１＞Ｌ２ ）に形成されている。

【００２０】誘電体共振器６は、誘電体共振器６の下面
６ｂに形成された導電体７の半田付けなどによって底板
４に固着されている。このとき誘電体共振器６の上面６
ａは、枠体１の側壁１ａ、１ｂの上端面１ｈから外方に
突出するように配置されている。底板４に固着された誘
電体共振器６は、枠体１の第一、第二及び第三の区画室
１ｊ、１ｋ、１ｍ内にそれぞれ配置される。第一、第二
及び第三の区画室１ｊ、１ｋ、１ｍに配置されたそれぞ
れの誘電体共振器６は、仕切壁１ｃ、１ｃによって形成
された窓部１ｉによって電磁気的に結合されている。

【００２１】これら誘電体共振器６の中心軸とヘリカル
共振器５、１５のコイル部５ａ、１５ａの中心軸とは、
直交するように配置されている。直交するように配置さ
れていることによって、コイル部５ａ、１５ａにて生じ
る磁界は、誘電体共振器６の中心軸を横切ることにな
り、誘電体共振器６とヘリカル共振器５、１５との磁界
結合の結合度が増加して、信号の伝搬ロスが減少する。

【００２２】板バネ８は、リン青銅などの金属材料から
成り、厚さが約０．１ｍｍの平板状の表面に銀メッキが
被着されている。板バネ８の周縁において、１２個の孔
８ａは、側壁１ａ、１ｂに設けられたネジ孔１ｇに対応
する位置に形成されている。板バネ８は、枠体１の上面
を塞ぐように載置され、枠体１、底板４及び板バネ８は
導電性ケースを形成する。この載置された状態におい
て、板バネ８の周縁より誘電体の上面６ａは、板バネ８
の弾性に抗して突出し、誘電体共振器６の上面６ａに形
成された導電体７と板バネ８の下面とが確実に当接す
る。

【００２３】枠状のスペーサ９は、リン青銅などの金属
材料から成り、厚さが約０．１〜０．５ｍｍの平板状で
ある。スペーサ９の周縁において、１２個の孔９ａは、
側壁１ａ、１ｂに設けられたネジ孔１ｇに対応する位置
に形成されている。スペーサ９の中央部に、比較的大き
な矩形の孔９ｂが形成されている。スペーサ９は、板バ
ネ８の上に載置され、厚さが誘電体共振器６が枠体１の
側壁１ａ、１ｂから外方に突出する寸法よりも厚い寸法
に設けられている。

【００２４】蓋体１０は、アルミニウムや銅などの金属
材料から成り、平板状である。三つの比較的大きな径の
ネジ孔１０ａが蓋体１０の長手方向の中心線上に設けら
れ、蓋体１０の周縁において、１２個の孔１０ｂが側壁
１ａ、１ｂの上端面１ｈに設けられたネジ孔１ｇに対応
する位置に設けられている。この蓋体１０は、スペーサ
９の孔９ｂを塞ぐように載置される。

【００２５】押さえネジ１１は、アルミニウムや銅など
の金属材料から成る円板状であり、周縁部にネジ山１１
ａが設けられている。押さえネジ１１は、蓋体１０のネ
ジ孔１０ａにねじ込まれ、押さえネジ１１の下面が板バ
ネ８の上面を下方に押し下げて、板バネ８の下面が誘電
体共振器６の上面６ａの導電体７に当接する。板バネ８
と誘電体共振器６の上面６ａの導電体７とを当接させる
ための押さえネジ１１が蓋体１０に螺合されていること
によって、板バネ８と導電体７とは、確実に当接し、安
定した電気的な接続が得られる。

【００２６】上述の如き構成の誘電体フィルタは、３個
の誘電体共振器６を有する３段の誘電体フィルタであ
り、枠体１、底板４、板バネ８、スペーサ９及び蓋体１
０が図示を省略したネジによって積層・固定される。ヘ
リカル共振器５の磁界方向とヘリカル共振器１５の磁界
方向とは、誘電体共振器６の中心軸と直交する平面にお
いてそれぞれ直交する方向に位置している。

【００２７】次に、上述の誘電体フィルタの動作につい
て、図２によって説明する。まず、図示を省略したアン
テナなどからの受信信号は、入力コネクタ２から入力側
のヘリカル共振器５に入力される。この信号は、ヘリカ
ル共振器５において所望の共振周波数に共振され、この
共振周波数による磁界がヘリカル共振器５に生じる。こ
の磁界は、ヘリカル共振器５に隣接して配置された誘電
体共振器６の中心軸を通る電流に対し直交する面上に生
じ、この磁界によって破線Ａで示すＴＭ０１０モードの
共振磁界が誘電体共振器６の周囲に同心円状に生じる。

【００２８】第一の区画室１ｊの誘電体共振器６にて生
じる共振磁界は、窓部１ｉによって第二の区画室１ｋ、
第三の区画室１ｍの誘電体共振器６へと平行移動するよ
うに磁気結合して伝わり、第三の区画室１ｍ内において
ヘリカル共振器１５をＴＭ０１０モードの磁界で励振す
る。この励振によりヘリカル共振器１５に伝えられた信
号は、出力コネクタ３から出力される。

【００２９】しかしながら、この誘電体フィルタにおい
て、ＴＭ０１０モードの磁界以外にノイズとなる不要な
高次の共振磁界が発生している。図７に示すように、こ
の誘電体フィルタで用いる基本共振モード（ＴＭ０１０
モード）の共振周波数ｆ１は、実測値で約７８９ＭＨｚ
であり、それ以外に多数の共振点がある。これらは、順
番に共振周波数ｆ２（約１３３７ＭＨｚ）のＴＭ１１０
モード、共振周波数ｆ３（約１９７６ＭＨｚ）のＴＭ２
１０モード、共振周波数ｆ４（約２１３６ＭＨｚ）のＴ
Ｍ０２０モードなどからなっており、いずれも不要な信
号である。

【００３０】上記不要な信号のうち、ＴＭ２１０モード
より高次の共振周波数は、別個に設けるローパスフィル
タなどでカットすることが出来るが、ＴＭ１１０モード
においては共振周波数ｆ２がＴＭ０１０モードの共振周
波数ｆ１に近く、これをカットするローパスフィルタを
作成することが設計上面倒である。よって、誘電体フィ
ルタ内でＴＭ１１０モードをカットすることが有効とな
る。

【００３１】ＴＭ１１０モードは、図２に示すように、
誘電体共振器６のヘリカル共振器５との対向面側と反対
面側とに分かれて、それぞれ時計回り方向（破線Ｂ）及
び反時計回り方向（破線Ｃ）の磁界を生じる構造であ
る。この磁界は、第二、第三の区画室１ｋ、１ｍへと平
行移動して、第三の区画室１ｍの誘電体共振器６に同じ
向きの磁界を発生させる。第三の区画室１ｍ内に配設さ
れたヘリカル共振器１５及び第一の区画室１ｊ内に配設
されたヘリカル共振器５は、誘電体共振器６の中心軸と
直交する面上に位置し、コイル部５ａ及び１５ａの中心
軸が直交している。従って、ヘリカル共振器１５は、Ｔ
Ｍ１１０モードの相反する方向の２つの磁界によって同
時に励振される位置となり、ヘリカル共振器１５のコイ
ル部１５ａにおいて、ＴＭ１１０モードの時計回り方向
及び反時計回り方向の磁界が相殺され、ＴＭ１１０モー
ドがカットされる。

【００３２】次に、本発明の誘電体フィルタの第二の実
施形態を図４を用いて説明する。第二の実施形態のおい
て第一の実施の形態の誘電体フィルタと同一構成につい
ては、同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図４
に示すように、第二の実施形態の誘電体フィルタが前述
の第一の実施形態の誘電体フィルタと基本的に異なる構
成は、枠体６１がＬ字状に設けられていることであり、
このＬ字状の枠体６１に対応して底板６４、板バネ６
８、スペーサ６９及び蓋体７０がＬ字状に設けられてい
ることである。枠体６１は、Ｌ字状の側壁６１ａ、６１
ａと直線状の側壁６１ｂ、６１ｂとによって四方を囲ま
れており、直線状の側壁６１ｂ、６１ｂは、直交する位
置に配置されている。

【００３３】Ｌ字状の枠体６１の内部は、第一の実施形
態と同様に仕切壁６１ｃ、６１ｃによって、第一、第二
及び第三の区画室６１ｊ、６１ｋ及び６１ｍに区分けさ
れている。ヘリカル共振器６５及びヘリカル共振器７５
は、枠体６１の第一、及び第三の区画室６１ｊ、６１ｍ
内にそれぞれ配設された励振子であり、螺旋状に設けら
れたコイル部６５ａ、７５ａを有している。入出力側の
ヘリカル共振器６５、７５のコイル部６５ａ、７５ａ
は、枠体６１の直線状の側壁６１ｂ、６１ｂに略平行に
それぞれ配置され、コイル部６５ａ、７５ａの一端が一
方のＬ字状の側壁６１ａの内壁に半田などによって接地
接続されている。

【００３４】ヘリカル共振器６５が配設された第一の区
画室６１ｊの枠体６１の側壁６１ｂ及びヘリカル共振器
７５が配設された第三の区画室６１ｍの枠体６１の側壁
６１ｂは、誘電体共振器６の中心軸と直交する面上でそ
れぞれ直交する方向に位置している。上述の如く、コイ
ル部６５ａ及びコイル部７５ａは、直交するように配置
された側壁６１ｂ、６１ｂに略平行にそれぞれ配置され
ており、コイル部６５ａの中心軸及びコイル部７５ａの
中心軸が直交するように配置されている。

【００３５】次に、上述の第二の実施形態の誘電体フィ
ルタの動作について説明する。この第二の実施形態の誘
電体フィルタの動作は、第一の実施形態の誘電体フィル
タと同様であり、まずヘリカル共振器６５によって第一
の区画室６１ｊの誘電体共振器６にて生じる共振磁界が
窓部１ｉによって第二の区画室６１ｋ、第三の区画室６
１ｍへと磁界結合して伝わり、第三の区画室６１ｍ内に
おいてヘリカル共振器７５を励振する。この励振により
ヘリカル共振器７５に伝えられた信号は、出力コネクタ
３から出力される。

【００３６】誘電体フィルタにおいて生じる共振モード
は、第一の実施形態の誘電体フィルタで生じる共振モー
ドと同様に、誘電体共振器６の中心軸と直交する面上に
おいて同心円状に生じる破線Ａで示す磁界を発生するＴ
Ｍ０１０モード、誘電体共振器６に時計回り方向の破線
Ｂ及び反時計回り方向の破線Ｃで示すＴＭ１１０モード
などである。第一の区画室６１ｊの誘電体共振器６に生
じるこれらの共振モードは、平行移動して同じ向きで、
第二、第三の区画室６１ｋ、６１ｍに伝わる。第三の区
画室６１ｍ内に配設されたヘリカル共振器７５と第一の
区画室６１ｊ内に配設されたヘリカル共振器６５の配設
位置とは、誘電体共振器６の中心軸と直交する面上にお
いて直交する方向に位置している。従って、ＴＭ１１０
モードの時計回り方向及び反時計回り方向の磁界は、ヘ
リカル共振器７５のコイル部７５ａにおいて相殺され、
ＴＭ１１０モードがカットされる。

【００３７】次に、本発明の誘電体フィルタの第三の実
施形態を図５を用いて説明する。第三の実施形態におい
て、第一の実施の形態の誘電体フィルタと同一構成につ
いては、同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図
５に示すように、この第三の実施形態の誘電体フィルタ
が前述の第一の実施の形態の誘電体フィルタと基本的に
異なる構成は、一段の誘電体フィルタからなり、励振子
をヘリカル共振器５、１５に換えて単に一本の直線から
なる直線状励振子８２、８３とした点である。

【００３８】入力側の直線状励振子８２は、誘電体共振
器６の中心軸に対して平行に配置され、その一端がコネ
クタ２の中心導体２ａに接続され、他端が自由端とされ
ている。同様に出力側の直線状励振子８３は、誘電体共
振器６の中心軸に対して平行に配置され、その一端がコ
ネクタ３の中心導体３ａに接続され、他端が自由端とさ
れている。直線状励振子８２が配設された枠体８１の側
壁と直線状励振子８３が配設された枠体８１の側壁と
は、誘電体共振器６の中心軸と直交する平面においてそ
れぞれ直交する方向に位置している。

【００３９】直線状励振子８２により発生する磁界は、
誘電体共振器６の中心軸と直交する面上において環状で
ある。前述の第一の実施形態の誘電体フィルタと同様
に、誘電体フィルタに生じる共振モードは、図５に示す
ように破線Ａで示す磁界を発生するＴＭ０１０モード、
時計回り方向の破線Ｂ及び反時計回り方向の破線Ｃで示
すＴＭ１１０モードなどである。枠体８１内に配設され
た直線状励振子８３は、直線状励振子８２に対して枠体
８１の直交する側壁に位置している。従って、直線状励
振子８３は、ＴＭ１１０モードの相反する方向の２つの
磁界によって同時に励振され、直線状励振子８３におい
てＴＭ１１０モードの時計回り方向及び反時計回り方向
の磁界が相殺され、ＴＭ１１０モードがカットされる。

【００４０】次に、上述の本発明の第一及び第二の実施
形態の誘電体フィルタの等価回路を説明する。図６に示
すようにこの誘電体フィルタは、３段の構成の誘電体フ
ィルタであり、入力端子２１、入力段２２、中間段２
３、出力段２４及び出力端子２５から構成されている。
入力段２２は、ヘリカルコイル２２ａ及び可変コンデン
サ２２ｂからなる入力側のヘリカル共振器２２ｃ、並列
接続されたコイル２２ｄ、２２ｄ及びコンデンサ２２ｅ
からなる第一の誘電体共振器２２ｆで構成され、中間段
２３は、並列接続されたコイル２３ａ、２３ａ及びコン
デンサ２３ｂからなる第二の誘電体共振器２３ｃで構成
され、出力段２４は、並列接続されたコイル２４ａ、２
４ａ及びコンデンサ２４ｂからなる第三の誘電体共振器
２４ｃ、ヘリカルコイル２４ｄ及び可変コンデンサ２４
ｅからなるヘリカル共振器２４ｆで構成されている。

【００４１】上述の如き構成の誘電体フィルタにおい
て、まず、入力端子２１から入力された信号は、ヘリカ
ル共振器２２ｃに入力され、ヘリカル共振器２２ｃに入
力された信号が予め選択された所望の周波数で共振され
る。このときヘリカル共振器２２ｃを構成する可変コン
デンサ２２ｂの容量値を調整することで、共振周波数ｆ
１を容易に広い帯域で調整できる。この調整において必
要に応じて他の所望の共振周波数ｆ２を得ることも出来
る。ノイズとなる高調波信号及び選択しない信号は、こ
のヘリカル共振器２２ｃによる共振によって除かれる。

【００４２】この共振周波数ｆ１で共振するヘリカル共
振器２２ｃは、第一の誘電体共振器２２ｆと磁界結合し
ている。同様に、第一の誘電体共振器２２ｆと第二の誘
電体共振器２３ｃとが磁界結合し、第二の誘電体共振器
２３ｃと第三の誘電体共振器２４ｃとが磁界結合し、さ
らに第三の誘電体共振器２４ｃとヘリカル共振器２４ｆ
とが磁界結合しており、全体として所望の信号のみを通
過させる３段の誘電体フィルタを構成している。

【００４３】次に、上述の実施形態の誘電体フィルタを
セルラ基地局用の送信信号・受信信号共用器（Duplexe
r）に適用した電子機器を説明する。図８に示すよう
に、送信信号・受信信号共用器（Duplexer）は、少なく
ともアンテナ５０、誘電体フィルタからなる送信信号用
のバンドパスフィルタ５１、同様に誘電体フィルタから
なる受信信号用のバンドパスフィルタ５２、送信信号用
のバンドパスフィルタ５１と受信信号用のバンドパスフ
ィルタ５２との接続部分に配置されるとともにアンテナ
５０に接続された整合回路５３、アンテナ５０と整合回
路５３との間に配置されたローパスフィルタ５６、送信
信号用のバンドパスフィルタ５１に送信信号を入力する
ための入力端子５４及び受信信号用のバンドパスフィル
タ５２からの受信信号を出力するための出力端子５５を
有している。

【００４４】送信信号用のバンドパスフィルタ５１及び
受信信号用のバンドパスフィルタ５２は、本発明の実施
形態においてそれぞれに３段のバンドパスフィルタを構
成している。上述の如き構成の送信信号・受信信号共用
器は、アンテナ５０にて受信した信号をローパスフィル
タ５６を介して整合回路５３に入力し、整合回路５３か
らの信号を受信信号用のバンドパスフィルタ５２に入力
し、受信信号用のバンドパスフィルタ５２にて、例えば
８８０〜９１５ＭＨｚの信号のみを通過させ、出力端子
５５から図示していない受信回路に供給する。

【００４５】図示を省略した送信回路から入力端子５４
に入力された送信信号は、送信信号用のバンドパスフィ
ルタ５１に入力され、送信信号用のバンドパスフィルタ
５１において、例えば９２５〜９６０ＭＨｚの送信信号
のみが通過する。バンドパスフィルタ５１を通過した送
信信号は、整合回路５３及びローパスフィルタ５６を介
してアンテナ５０に供給され、アンテナ５０から送信さ
れる。上述の実施形態の誘電体フィルタを送信信号・受
信信号共用器に適用することにより、不要な副次モード
の信号は、誘電体フィルタにおいてカットされ、ノイズ
の少ない送信信号と受信信号とを切り換える電子機器が
出来る。

【００４６】本発明の第一、第二の実施形態の誘電体フ
ィルタにおいて、励振子としてヘリカル共振器５、１５
を使用ししたが、カップリングループなどのコイル状の
励振子を使用して入力側の励振子のコイルの中心軸と出
力側の励振子のコイルの中心軸とを直交させて配置させ
てもよい。入力側の励振子及び出力側の励振子は、同一
平面上にあってもよいし、異なる平面上にあってもよ
い。

【００４７】本発明の第一の実施形態の誘電体フィルタ
においては、３段の誘電体フィルタについて説明した
が、１段の誘電体フィルタや４個以上の誘電体共振器を
箱体内に収納してなる４段以上の誘電体フィルタに適用
できることは勿論である。本発明の実施形態の誘電体ブ
ロックは、円柱状に形成したが、四角形や多角形などで
あっても良く柱状であればよい。

【００４８】

【発明の効果】出力励振子に近接する誘電体共振器にて
発生する副次モードの互いに逆向きの磁界方向を持つ共
振磁界は、出力励振子においてそれぞれ同じ大きさを有
し、これら共振磁界が出力励振子において相殺される。
従って、副次モードの信号は、出力励振子においてカッ
トされ、優れた選択特性を有する誘電体フィルタが実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態の誘電体フィルタを示
す分解斜視図である。

【図２】図１に示した誘電体フィルタから蓋体とスペー
サと板バネとを外した状態を示す平面図である。

【図３】図１に示した誘電体フィルタを説明するための
要部断面斜視図である。

【図４】本発明の第二の実施形態の誘電体フィルタを示
す分解斜視図である。

【図５】本発明の第三の実施形態の誘電体フィルタを示
す平面図である。

【図６】図１及び図２に示した誘電体フィルタの等価回
路を示す回路図である。

【図７】図１に示した誘電体フィルタの動作を説明する
ためのグラフである。

【図８】本発明の実施形態の誘電体フィルタをセルラ基
地局用の送信信号・受信信号共用器（Duplexer）に適用
した電子機器を説明するための概略構成図である。

【図９】従来の誘電体フィルタを説明するための平面図
である。

【図１０】従来の誘電体フィルタを説明するための断面
側面図である。

【符号の説明】

１ 枠体 １ａ、１ｂ 側壁 １ｃ 仕切板 １ｄ 溝 １ｉ 窓部 ２ 入力コネクタ ３ 出力コネクタ ４ 底板（底壁） ５、１５ ヘリカル共振器（励振子） ６ 誘電体共振器 ８ 板バネ ９ スペーサ １０ 蓋体 １１ 押さえネジ １２ 容量値調整ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一個の誘電体共振器を持ち、
   入力端子に入力励振子を接続して該入力励振子と前記誘
   電体共振器とを磁界結合させ、出力端子に出力励振子を
   接続して該出力励振子と前記誘電体共振器とを磁界結合
   させ、前記出力励振子の励振方向と前記入力励振子の励
   振方向とを前記入力励振子の励振に伴って前記出力励振
   子に近接する誘電体共振器にて発生する副次モードの磁
   界同士を前記出力励振子において相殺させるよう交差さ
   せたことを特徴とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 前記入力励振子及び前記出力励振子の少
   なくとも一方がヘリカル共振器であることを特徴とする
   請求項１記載の誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１ないし３記載の誘電体フィルタ
   を有する電子機器。