JPH1127008A - 誘電体フィルタの周波数調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの周波数応答性の調整を容易に行な
い得る誘電体フィルタの周波数調整方法を提供する。 【解決手段】 誘電体磁器ブロック２の開放端面８に、
複数の誘電体層１１ａ〜１１ｆ，２１ａ〜２１ｅを積層
してなる回路積層体１０ａ，１０ｂを配設して、その結
合回路を共振器回路Ｘの所要共振器３Ａ〜３Ｃと結合し
たものにあって、前記回路積層体１０ａ，１０ｂの最外
面に形成されたアース電極層１７，２７と、最外層の誘
電体層１１ｆ，２１ｅを介してアース電極層１７，２７
と対向するコンデンサ電極層１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、
２５ａ，２５ｂ，２５ｃとで調整用コンデンサＣ₄ ，Ｃ
₅ ，Ｃ₆ ，Ｃ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇を形成し、前記アース導体
１７，２７のコンデンサ電極層１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃと対向する部分を除去する
ことにより、フィルタの周波数応答性を調整するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車電話、携帯
電話等の移動体通信機器に用いられる、共振器を複数並
設してなる誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８で示すように、誘電体磁器ブロック
ａに、貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより構
成される共振器ｂを複数個一方向に並設し、かつ貫通孔
が開口する開放端面を除く所要外周面にアース導体ｃを
被覆すると共に、一端側の共振器ｔと結合する入力端子
パッドＰ₁ をアース導体ｃと区画して側面に形成し、他
端側の共振器ｔと結合する出力端子パッドＰ₂ をアース
導体ｃと区画して側面に形成してなる誘電体フィルタは
種々提案されている。この構成は、同図で示すように、
開放端面で、各貫通孔の口端に形成したザグリｄの表面
に導電被膜を被覆したり、該開放面にパターン導体を印
刷する等により、各共振器の内導体に接続する導電層ｅ
を形成し、各導電層ｅ相互を結合して、これによりバン
ドパスフィルタを構成するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、ザグリやパターンの形成によって、共振器相互を結
合するための結合回路を形成した場合には、得られる回
路定数に限界があり、設計に制約を生じる。そこで、こ
の問題を解決するために、コイルやコンデンサ等の集中
定数部品を使用したものが提案された。しかるにかかる
構成にあっては、設計に自由度が与えられる反面、組み
付け工数が増加し、かつ形態も直方体のような整一な形
状とならず、寸法が大きくなり、かつ雑然とした回路配
列となって、回路設計が複雑化し、さらには機械的強度
も低下する等の問題があった。

【０００４】そこで、かかる問題を解決する構成とし
て、誘電体磁器ブロックに、貫通孔の内周面に内導体を
被覆することにより構成される共振器を複数個一方向に
並設し、かつ貫通孔が開口する開放端面を除く所要外周
面にアース導体を被覆してなる誘電体磁器ブロックの、
その開放端面に、複数の誘電体層を積層してなる回路積
層体を配設し、該回路積層体により結合回路を構成し
て、結合回路を所要共振器と結合することにより所要濾
波回路を構成するようにした誘電体フィルタが、本発明
者らによって提案された。

【０００５】この構成にあっては、誘電体磁器ブロック
の開口端面に誘電体層が配設された単純構成により、結
合回路が構成されることとなり、整一な形状の誘電体フ
ィルタが形成されると共に、回路積層体の構造を選定す
ることににより、任意の回路定数のものを構成すること
ができる。

【０００６】前記回路積層体により構成される結合回路
は、各共振器と結合して、ローパスフィルタを構成する
ローパスフィルタ結合回路，バンドパスフィルタを構成
するバンドパスフィルタ結合回路，ハイパスフィルタを
構成するハイパスフィルタ結合回路又はバンドエリミネ
−トフィルタを構成するバンドエリミネートフィルタ結
合回路又はこれらを組み合わせた回路等を適用すること
ができる。本発明は、かかる構成にあって、フィルタの
周波数応答性の調整を容易に行ない得る誘電体フィルタ
の周波数調整方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体磁器ブ
ロックに、貫通孔の内周面に内導体を被覆することによ
り構成される共振器を複数個一方向に並設し、かつ貫通
孔が開口する開放端面を除く所要外周面にアース導体を
被覆してなる誘電体磁器ブロックの、その開放端面に、
複数の誘電体層を積層してなる回路積層体を配設し、該
回路積層体により結合回路を構成して、結合回路を所要
共振器と結合することにより所要濾波回路を構成するよ
うにした誘電体フィルタにおいて、前記回路積層体の最
外面に、アース導体を形成し、かつ最外層の誘電体層を
介してアース導体と対向するコンデンサ電極層を形成す
ることにより、該アース導体とコンデンサ電極層間に、
各共振器と結合する調整用コンデンサを配設すると共
に、前記アース導体のコンデンサ電極層と対向する部分
を除去することにより、コンデンサの容量を調整して、
フィルタの周波数応答性の調整するようにしたことを特
徴とする誘電体フィルタの周波数調整方法である。

【０００８】かかる構成にあっては、アース導体を部分
的に除去することにより、コンデンサの容量を低下させ
ることができる。そして、容量Ｃを減少させることによ
りフィルタの周波数応答性の調整が可能となる。かかる
調整方法にあっては、誘電体フィルタが完成した状態で
調整できるから、フィルタの周波数応答性の調整を容易
かつ正確に行なうことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明が適用される
誘電体フィルタ１ａの一実施例を示し、酸化チタン系，
酸化バリウム系等の誘電体セラミック材料を焼結してな
る直方体形状の誘電体磁器ブロック２に、三つの共振器
３Ａ〜３Ｃ一方向に平行に配設し、その開放端面８に回
路積層体１０ａを接合してなる。この誘電体フィルタ１
ａは、図４で示すローパスフィルタを構成するものであ
る。

【００１０】この共振器３Ａ〜３Ｃは、図３で示すよう
に、円管状の貫通孔５に夫々内導体６を塗着形成してな
り、さらに、その貫通孔５が開口する開放端面８を除く
所要外周面にアース導体７を被覆している。この共振器
３Ａ〜３Ｃは、共振周波数のλ／４に相当する共振長寸
法にほぼ一致させている。そして、この共振器３Ａ〜３
Ｃにより、図４で示す共振器回路Ｘが構成される。

【００１１】前記開放端面８には、ローパスフィルタ結
合回路Ｌを構成する回路積層体１０ａが接合される。こ
の回路積層体１０ａは、ガラスセラミック，ガラスと誘
電体セラミック材料の複合材料、あるいは低融点酸化物
等の誘電体セラミック材料からなり、しかも誘電体磁器
ブロック２の開放端面８の形状と一致した長方形状の複
数の誘電体層１１ａ〜１１ｆを積層し、これを一体焼結
して、１チップ構造とすることにより形成される。ま
た、この回路積層体１０ａは、誘電体層１１ａ〜１１ｆ
の積層により、ローパスフィルタ結合回路Ｌが共振器回
路Ｘの所要共振器３Ａ〜３Ｃと結合して、ローパスフィ
ルタとバンドエリミネートフィルタとを組み合わせてな
る回路を構成している。このように、この回路積層体１
０ａは誘電体層１１ａ〜１１ｆを一体焼結して、１チッ
プ化されているため、開放端面８上への接合により、全
体が一様な直方体をなす、整一な誘電体フィルタ１ａを
容易に構成し得ることとなる。

【００１２】各誘電体層１１ａ〜１１ｆは、その表面に
所要のパターン導体を印刷形成し、さらに、スルホール
を穿設してなるものであり、その具体的構成につき説明
する。

【００１３】誘電体層１１ａの表面には、共振器３Ａ〜
３Ｃに対向する部位に、電極層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
が形成されると共に、スルホールが貫通状に形成され、
各共振器の内導体と接続される。

【００１４】また、誘電体層１１ｂの表面にも、電極層
１２ａ〜１２ｃに対向する部位に、電極層１３ａ，１３
ｂ，１３ｃが形成され、これにより、電極層１２ａ〜１
２ｃ、電極層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ間で、誘電体層１
１ｂの厚さと、電極層１２ａ〜１２ｃ、１３ａ〜１３ｃ
の電極面積により容量が定まるローパスフィルタ結合回
路ＬのコンデンサＣ₁ 〜Ｃ₃ （図４参照）が構成される
こととなる。

【００１５】さらに、誘電体層１１ｃには、前記電極層
１３ａ，１３ｂ，１３ｃと接続するスルホールｈが貫通
状に形成され、その表面で各スルホールｈ間に、蛇行状
の導電路からなるインダクタＬ₁ ，Ｌ₂ が形成される。

【００１６】誘電体層１１ｄの表面には、前記電極層１
３ａとスルホールｈを介して接続される入出力延出路１
５ａと、同じく前記電極層１３ｃとスルホールｈを介し
て接続される入出力延出路１５ｂとが形成される。

【００１７】誘電体層１１ｅの表面には、電極層１６
ａ，１６ｂ，１６ｃが形成されて、夫々誘電体層１１
ｃ，１１ｄ，１１ｅを貫通するスルホールｈを介して電
極層１３ａ，１３ｂ，１３ｃと接続される。

【００１８】さらに誘電体層１１ｆは、その最外面とな
る表面にアース導体１７が形成され、このアース導体１
７と、コンデンサ電極層１６ａ，１６ｂ，１６ｃが誘電
体層１１ｆを介して対峙して調整コンデンサＣ₄ 〜Ｃ₆
を構成している。

【００１９】かかる誘電体層１１ａ〜１１ｆの積層によ
り、その上側面には、前記入出力延出路１５ａと接続す
る入出力端子パッド１８ａと、入出力延出路１５ｂと接
続する入出力端子パッド１８ｂと、さらに回路積層体１
０ａの最外面のアース導体１７と誘電体ブロック２のア
ース導体７を接続するアース導体１９とが形成される。
尚、誘電体層１１ａ〜１１ｆに、入出力端子パッド１８
ａ，１８ｂ及びアース導体１９をその積層により生ずる
こととなる導電層をあらかじめ形成するようにしても良
い。

【００２０】而して、誘電体磁器ブロック２の開放端に
複数の誘電体層１１ａ〜１１ｆからなる回路積層体１０
ａを接合するだけで、コンデンサＣ₁ 〜Ｃ₃ ，調整コン
デンサＣ₄ 〜Ｃ₆ ，インダクタＬ₁ 〜Ｌ₂ からなるロー
パスフィルタ結合回路Ｌが形成され、該ローパスフィル
タ結合回路Ｌが共振器回路Ｘの所要共振器３Ａ〜３Ｃと
結合して、図４で示すローパスフィルタとバンドエリミ
ネートフィルタとを組み合わせた回路が構成されること
となる。

【００２１】かかる構成にあって、図２で示すように、
前記アース導体１７には、前記コンデンサ電極層１６
ａ，１６ｂ，１６ｃと対向する部分で、アース導体１７
が削除され、この削除部ｘの形成により、調整コンデン
サＣ₄ 〜Ｃ₆ の静電容量を低下させるようにすることが
できる。そして、このように、コンデンサＣ₄ 〜Ｃ₆ の
静電容量が低下するとローパスフィルタの通過域が高い
方向へ変移するため、ローパスフィルタの周波数応答性
の調整が可能となる。尚、ローパスフィルタの周波数応
答性をその目標値よりも、若干小さくなるように形状を
設定しておけば、該調整方法を用いることにより、常に
正確な周波数調整が可能となる。

【００２２】図５，６は本発明の周波数応答性の調整法
が適用される他の構成にかかる誘電体フィルタ１ｂを示
し、複数の誘電体層２１ａ〜２１ｅを積層してなる回路
積層体１０ｂによりバンドパスフィルタ結合回路Ｂを実
現し、誘電体磁器ブロック２に回路積層体１０ｂを接合
することにより、共振器回路Ｘの所要共振器３Ａ〜３Ｃ
と結合して、図７で示すバンドパスフィルタを構成する
ようにしたものである。尚、誘電体磁器ブロック２の構
造は第一実施例と同様であり、同一符号を付して説明を
省略する。

【００２３】ここで誘電体層２１ａには、共振器３Ａ〜
３Ｃの内導体に接続するスルホールｈが貫通状に形成さ
れ、かつその表面に各スルホールｈと絶縁させて、アー
ス導体２２を形成している。

【００２４】誘電体層２１ｂの表面には、共振器３Ａ，
３Ｃに対向する部位に、端部を図中上方へ延出してなる
Ｌ形の電極層２３ａ，２３ｃが形成される。また、共振
器３Ｂに対向する部位にはスルホールｈが形成される。

【００２５】また誘電体層２１ｃには、電極層２３ａ，
２３ｃ及び共振器３Ｂに対向する部位に、夫々スルホー
ルｈ，ｈ，ｈが形成されると共に、共振器３Ｂにスルホ
ールｈを介して接続される長尺状電極層２３ｂが形成さ
れる。この電極層２３ｂの両端部は、誘電体層２１ｃを
介して電極層２３ａ，２３ｃと対向し、これにより、図
６で示すコンデンサＣ₁₂，Ｃ₁₃を形成している。また、
スルホールｈ，ｈの上部には、電極層２４ａ，２４ｃが
形成され、その上端を誘電体層２１ｃの上側面に形成し
た、入出力パッドの一部を構成する導電層と接続し、か
つ電極層２４ａ，２４ｃが電極層２３ａ，２３ｃの上方
へ延出した領域と誘電体層２１ｃを介して対向すること
により、コンデンサＣ₁₁，Ｃ₁₄を形成している。

【００２６】さらに、誘電体層２１ｄの表面には、共振
器３Ａ〜３Ｃと対向して、コンデンサ電極層２５ａ，２
５ｂ，２５ｃが夫々形成され、各スルホールｈを介し
て、電極層２５ａ，２５ｃは電極層２３ａ，２３ｃと接
続し、電極層２５ｂは電極層２３ｂと接続している。

【００２７】そして、最外層の誘電体層２１ｅには、そ
の表面（最外面）にアース導体２７が形成され、誘電体
層２１ｅを介して、調整コンデンサＣ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇を
形成している。

【００２８】かかる誘電体層２１ａ〜２１ｅの積層によ
り、その積層体の上側面には、両側に入出力端子パッド
２８ａと、入出力端子パッド２８ｂと、回路積層体１０
ｂのアース導体２７と誘電体ブロック２のアース導体７
を接続するアース導体２９とが形成される。入出力端子
パッド２８ａ，２８ｂは、電極層２４ａ，２４ｃと接続
し、コンデンサＣ₁₁，Ｃ₁₄を介して電極層２３ａ，２３
ｃと結合している。

【００２９】而して、誘電体磁器ブロック２の開放端に
複数の誘電体層２１ａ〜２１ｅからなる回路積層体１０
ｂを接合するだけで、コンデンサＣ₁₁〜Ｃ₁₇からなるバ
ンドパスフィルタ結合回路Ｂを構成することができ、こ
れが共振器３Ａ〜３Ｃと結合して、図７で示す構成のバ
ンドパスフィルタが構成されることとなる。

【００３０】かかる構成にあって、図６で示すように、
最外面の前記コンデンサ電極層２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
と対向する部分で、アース導体２７が削除され、この削
除部ｘの形成により、調整コンデンサＣ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇
の静電容量を低下させることができる。そして、このよ
うに、調整コンデンサＣ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇の静電容量が低
下すると各共振器３Ａ〜３Ｃの共振周波数ｆ₀ が高い方
向へ変移するため、該共振周波数ｆ₀ の調整が可能とな
る。

【００３１】上述の各構成にあって、コンデンサ電極層
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、
最外層の誘電体層１１ｆ，２１ｅの裏面に形成するよう
にしても良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、上述のように、誘電体磁器ブ
ロック２の開放端面８に、複数の誘電体層１１ａ〜１１
ｆ，２１ａ〜２１ｅを積層してなる回路積層体１０ａ，
１０ｂを配設して、その結合回路を共振器回路Ｘの所要
共振器３Ａ〜３Ｃと結合したものにあって、前記回路積
層体１０ａ，１０ｂの最外面に形成されたアース電極層
１７，２７と、最外層の誘電体層１１ｆ，２１ｅを介し
てアース電極層１７，２７と対向するコンデンサ電極層
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃとで
調整用コンデンサＣ₄ ，Ｃ₅ ，Ｃ₆ 、Ｃ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇
を形成し、前記アース導体１７，２７のコンデンサ電極
層１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃと
対向する部分を除去することにより、フィルタの周波数
応答性を調整するようにしたものであるから、誘電体フ
ィルタが完成した状態で調整できるから、周波数応答性
の調整を容易かつ正確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘電体フィルタ１ａの分離斜視図である。

【図２】本発明の調整方法を適用した誘電体フィルタ１
ａの斜視図である。

【図３】誘電体磁器ブロック２の一部の縦断側面図であ
る。

【図４】誘電体フィルタ１ａの等価回路図である。

【図５】誘電体フィルタ１ｂの分離斜視図である。

【図６】本発明の調整方法を適用した誘電体フィルタ１
ｂの斜視図である。

【図７】誘電体フィルタ１ｂの等価回路図である。

【図８】従来構成の誘電体フィルタＤの斜視図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 誘電体フィルタ ２ 誘電体磁器ブロック ３Ａ〜３Ｃ 共振器 ７ アース導体 ８ 開放端面 １０ａ，１０ｂ 回路積層体 １１ａ〜１１ｆ 誘電体層 １７ アース導体 １８ａ，１８ｂ 入出力端子パッド ２１ａ〜２１ｅ 誘電体層 ２７ アース導体 ２８ａ，２８ｂ 入出力端子パッド １７ 導体 Ｌ ローパスフィルタ結合回路 Ｂ バンドパスフィルタ結合回路 ｘ 削除部 Ｃ₄ ，Ｃ₅ ，Ｃ₆ 調整用コンデンサ Ｃ₁₅，Ｃ₁₆，Ｃ₁₇ 調整用コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体磁器ブロックに、貫通孔の内周面に
   内導体を被覆することにより構成される共振器を複数個
   一方向に並設し、かつ貫通孔が開口する開放端面を除く
   所要外周面にアース導体を被覆してなる誘電体磁器ブロ
   ックの、その開放端面に、複数の誘電体層を積層してな
   る回路積層体を配設し、該回路積層体により結合回路を
   構成して、結合回路を所要共振器と結合することにより
   所要濾波回路を構成するようにした誘電体フィルタにお
   いて、 前記回路積層体の最外面に、アース導体を形成し、かつ
   最外層の誘電体層を介してアース導体と対向するコンデ
   ンサ電極層を形成することにより、該アース導体とコン
   デンサ電極層間に、各共振器と結合する調整用コンデン
   サを配設すると共に、前記アース導体のコンデンサ電極
   層と対向する部分を除去することにより、コンデンサの
   容量を調整して、フィルタの周波数応答性を調整するよ
   うにしたことを特徴とする誘電体フィルタの周波数調整
   方法。