JPH11289202A - 誘電体フィルタとその特性調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高い周波数帯域で利用可能な小型でその通過
帯域特性の調整容易の減衰極を有する誘電体フィルタを
提供する。 【解決手段】 直方体の誘電体ブロック１０の一表面に
島状の入出力電極１１，１２を形成し、その周囲と他の
表面全体にアース電極１３を形成する。入出力電極１
１，１２の間に、入出力電極１１，１２が形成された表
面から対向する表面に達する貫通孔１５を形成し、この
貫通孔１５内にも導体膜を形成する。入出力電極１１，
１２の形成された表面に対向する表面側の貫通孔１５の
周囲は誘電体を露出させ、その面積を変えることによっ
て減衰極を所定の周波数で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、５ＧＨｚ以上の高
周波帯域での利用に適した小型の誘電体フィルタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信機器の普及にともなって、現
在使用されている周波数帯域よりも高い周波数の利用が
検討されている。これまでの移動体通信では２ＧＨｚ帯
程度までの周波数が利用されており、移動局に用いられ
るフィルタとしては誘電体同軸共振器を組み合わせたも
のが主に用いられている。

【０００３】しかし、誘電体同軸共振器をより高い周波
数で用いようとすると、周波数に規定される寸法が薄く
なって入出力結合を得ることが難しくなり、また高いＱ
を保つためには外径を大きくする必要がある。例えば、
５ＧＨｚの周波数で要求されるＱを確保するためには10
数ミリの外径が必要となる。あるいは、ＴＥモード共振
器を用いているが、構造が大型化してしまうとともに、
入出力結合構造も複雑となってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、５ＧＨｚか
ら30ＧＨｚといった高周波帯域で十分なフィルタ特性が
得られ、Ｑが高くかつ小型化、薄型化の要求に合った誘
電体フィルタを提供するものである。

【０００５】また、その通過帯域特性の調整が容易な誘
電体フィルタを提供するものである。そして、減衰極を
有する誘電体フィルタを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、これまでの構
造とは全く異なる構造を採用することにより、上記の課
題を解決するものである。

【０００７】すなわち、直方体の誘電体ブロックに一体
に形成された誘電体フィルタにおいて、誘電体ブロック
の面積が最も大きい表面に長手方向に間隔を置いて形成
された島状の導体膜による入出力電極を具え、入出力電
極の導体膜と分離絶縁されてその表面の残りのほぼ全面
とその他の表面のほぼ全面に形成された導体膜によるア
ース電極を具え、入出力電極間に位置して入出力電極が
形成された表面から対向する表面に伸びる貫通孔を具
え、その貫通孔にも導体膜が形成されてアース電極と接
続され、入出力電極が形成された表面に対向する表面の
貫通孔の開口の周囲で誘電体が露出していることに特徴
を有するものである。

【０００８】また、誘電体ブロックの面積が最も大きい
表面に長手方向に間隔を置いて形成された島状の導体膜
による入出力電極を具え、入出力電極の導体膜と分離絶
縁されてその表面の残りのほぼ全面とその他の表面のほ
ぼ全面に形成された導体膜によるアース電極を具え、入
出力電極間に位置して入出力電極が形成された表面から
対向する表面に伸びる貫通孔を具え、その貫通孔にも導
体膜が形成されてアース電極と接続された誘電体フィル
タの特性調整方法において、入出力電極が形成された表
面に対向する表面の貫通孔の開口の周囲の導体膜を切削
することによって誘電体を露出させることに特徴を有す
るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による誘電体フィルタの共
振モードについては完全には解析されていないが、導波
管と同様の作用を果たしており、導波管内部に誘電体が
充填された構造となっていると考えられる。入出力電極
部分で共振器が構成され、これらの結合によってフィル
タ特性が得られるものと考えられる。

【００１０】本発明においては、共振器間にアース電位
に接続された導体が配置されることによって、共振器の
結合を調整して所定の周波数の減衰極を形成するもので
ある。すなわち、導体のインダクタンスと容量とによっ
て減衰極の周波数を調整するものである。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施例を示す（ａ）は斜
視図、（ｂ）は平面図を示す。12.0×6.0 ×2.5 mmの直
方体の誘電体ブロック10の面積の最も広い表面に島状の
導体膜による入出力電極11、12を間隔を置いて形成し、
これらを入出力電極とする。入出力電極の寸法は1.4 ×
1.4 mmとしてある。

【００１３】入出力電極11、12の周囲に、0.1 mmの間隔
をおいて取り囲む導体膜13をこの表面の残りのほぼ全面
に形成する。また、入出力電極11、12が形成された表面
以外の他の表面もほぼ全て導体膜が形成され、入出力電
極11、12を取り囲む導体膜13と導通され、全体がアース
電極となる。なお、入出力電極11、12は入出力信号ライ
ンに接続される。

【００１４】本発明においては、入出力電極11、12の間
に、入出力電極の形成された表面から対向する表面に伸
びる貫通孔15が形成してある。この例では、貫通孔15の
寸法は0.3 ×0.5 mmとしてある。この貫通孔15内にも導
体膜を形成して共振器間に導体層を配置することにな
る。入出力電極の形成された表面に対向する表面の貫通
孔15の周囲の表面は導体膜が形成されずに誘電体が露出
している。この例では貫通孔の縁の導体膜と周囲の導体
膜との間に0.1mm のギャップが形成されている。

【００１5 】図１に示した実施例により比誘電率37の誘
電体を用いて製作した誘電体フィルタの帯域通過特性を
図２に示す。中心周波数が6.01ＧＨｚ、３ｄＢ帯域幅が
15.60 ＭＨｚ、ピークでの挿入損失が0.66ｄＢとなって
おり、６ＧＨｚ帯の帯域通過フィルタとして利用可能で
あることが確認された。そして、通過帯域の低域側の5.
23GHz 付近に減衰極が得られた。

【００１６】図３は本発明の他の実施例を示す平面図で
ある。誘電体ブロックのサイズは図１と同じで入出力電
極も同じサイズとしてある。入出力電極間にある貫通孔
35のサイズも同じであるが、貫通孔の周囲の誘電体が露
出する幅( ギャップ) を0.7mm としたものである。

【００１７】図４に示した特性は、図３に示した誘電体
フィルタの帯域通過特性を示したものである。中心周波
数が6.08ＧＨｚ、３ｄＢ帯域幅が19.41 ＭＨｚ、ピーク
での挿入損失が0.51ｄＢとなっており、６ＧＨｚ帯の帯
域通過フィルタとして同様に利用可能であることが確認
された。この例では、通過帯域の高域側の6.78GHz 付近
に減衰極が得られた。

【００１８】上記のように、本発明によれば、貫通孔の
周囲に露出する誘電体の幅 (ギャップ) によって通過帯
域特性が変化することを利用して、帯域幅等の特性を調
整することができる。図１の例では通過帯域の低域側に
減衰極が得られたが、図３の例では通過帯域の高域側に
減衰極が得られた。

【００１９】入出力電極間の貫通孔に形成された導体
は、入出力電極が形成された表面に対向する表面から対
向する入出力電極を形成した表面に導体によるインダク
タンスと容量を付加し、導体膜のギャップが容量を付加
したことになる。このインダクタンスと容量値を選択す
ることによって、減衰極の周波数を調整することができ
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、５ＧＨｚ以上の周波数
帯域で利用可能で、特性の調整も容易な誘電体フィルタ
が得られる。共振器間の貫通孔の導体と導体間のギャッ
プによってフィルタ特性に減衰特性を付加することがで
きる。

【００２１】また、小型化、薄型化が可能であるだけで
なく、直方体の誘電体の表面に導体膜を形成するのみで
製造できるので、製造が容易で安価な誘電体フィルタが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す（ａ）斜視図と（ｂ）
平面図

【図２】 本発明による誘電体フィルタの特性の説明図

【図３】 本発明の他の実施例を示す平面図

【図４】 図３に示した誘電体フィルタの特性の説明図

【符号の説明】

10：誘電体ブロック 11、12：入出力電極 13：導体膜（アース電極） 15、35：貫通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体の誘電体ブロックに一体に形成さ
   れた誘電体フィルタにおいて、誘電体ブロックの面積が
   最も大きい表面に長手方向に間隔を置いて形成された島
   状の導体膜による入出力電極を具え、入出力電極の導体
   膜と分離絶縁されてその表面の残りのほぼ全面とその他
   の表面のほぼ全面に形成された導体膜によるアース電極
   を具え、入出力電極間に位置して入出力電極が形成され
   た表面から対向する表面に伸びる貫通孔を具え、その貫
   通孔にも導体膜が形成されてアース電極と接続され、入
   出力電極が形成された表面に対向する表面の貫通孔の開
   口の周囲で誘電体が露出していることを特徴とする誘電
   体フィルタ。
2. 【請求項２】 誘電体ブロックの面積が最も大きい表面
   に長手方向に間隔を置いて形成された島状の導体膜によ
   る入出力電極を具え、入出力電極の導体膜と分離絶縁さ
   れてその表面の残りのほぼ全面とその他の表面のほぼ全
   面に形成された導体膜によるアース電極を具え、入出力
   電極間に位置して入出力電極が形成された表面から対向
   する表面に伸びる貫通孔を具え、その貫通孔にも導体膜
   が形成されてアース電極と接続された誘電体フィルタの
   特性調整方法において、入出力電極が形成された表面に
   対向する表面の貫通孔の開口の周囲の導体膜を切削する
   ことによって誘電体を露出させることを特徴とする誘電
   体フィルタの特性調整方法。
3. 【請求項３】 導体膜を切削して共振器間の結合を調整
   する請求項２記載の誘電体フィルタの特性調整方法。