JPS5829884B2

JPS5829884B2 - フイルタ

Info

Publication number: JPS5829884B2
Application number: JP547378A
Authority: JP
Inventors: 治雄松本; 敏夫西川; 容平石川; 禎啓田村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1978-01-19
Filing date: 1978-01-19
Publication date: 1983-06-25
Also published as: JPS5498163A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はフィルタに関し、特に例えば１／４波長同軸
ＴＥＭ共振器を用いたフィルタに関する。

従来、ＶＨＦ帯もしくはＵＨＦ帯で用いられているフィ
ルタとして、ＬＣ共振器を用いたものや、同軸共振器を
用いたものがあった。

しかし、前者は充分な選択特性が得られなく、後者は形
状が大きい欠点があった。

近年、通信機分野に釦いては、システムの小形軽量化が
熱望されているが、他の部品は小形軽量化が計られてい
る中で、その重要性から数多く使われているにも拘わら
ずフィルタは、小形軽量化が困難なためシステムとして
の・」・形軽量化を遅らせることになっていた。

そのためフィルタの小形軽量化が、この分野の技術者に
とって１つの技術的命題であった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、小形化の可能な
フィルタを提供することである。

この発明は、要約すれは、ケースの中に複数の１／４波
長同軸ＴＥＭ共振器を収納し、それぞれの共振器を内部
導体と外部導体との間に誘電体を存在させた誘電体共振
器とし、それぞれの共振器の電圧開放端を静電容量で結
合し、それぞれの共振器の電圧短絡端を誘導結合したフ
ィルタにむいて、共振器の開放端相互の開隔をリング状
金属体によって得たことを特徴とするフィルタである。

この発明の上述の目的釦よびその他の目的と特徴は図面
を参煎して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

第１図はこの発明の一実施例を示す図解的断面図である
。

構成にむいて、ケース１は導体例えばジュラルミン等か
ら成る一実施例としては円筒形状のものであり、その内
部に複数の（この実施例では６個の）１／４波長同軸Ｔ
ＥＭ共振器２，２・・・がその軸方向に一実施例では一
列に収納される。

そして、この１／４波長同軸ＴＥＭ共振器２は、それぞ
れ、第２図に示すように、内導体２１と外導体２２との
間に例えば酸化チタン系のセラミック誘電体等の誘電体
２３が存在して成る。

すなわち、この１／４波長同軸ＴＥＭ共振器２は、誘電
体２３の内壁あ−よび外周に、高周波導電性に優れかつ
誘電体との密着性が良い、例えば銀ペーストを焼き付け
て内導体２１−よび外導体２２とする。

また、各共振器２，２・・・の誘電体２３かつ従って内
導体２１の内部は、空洞であり、その内部には同様のセ
ラミック等から成る中心棒３，３．・・・が挿入される
。

前記ケース１内に直列的に収納された共振器２，２．・
・・の入力側には入力結合コンデンサ６１が、出力側に
は出力結合コンデンサ６２がそれぞれ結合される。

これら結合コンデンサ６１．６２は、例えば円柱状の誘
電体の両端面に電極を設けて戒り、その一方電極は前記
共振器２の内導体２１に接続され、他方電極は入力整合
接続端子５１．出力整合接続端子５２に接続される。

この入力整合接続端子５１は入力用同軸コネクタ４１に
接続され、出力整合接続端子５２は出力用同軸コネクタ
４２に接続される。

前記］／４波長同軸ＴＥＭ共振器２，２．・・・は、１
／４波長共振器であることから、それぞれ、右端が短絡
側となり他方端が開放側となる。

この共振器２，２．・・・の開放側相互は、例えば金属
体スペーサ８によってその間隔を制御されたストレー静
電容量で結合され、短絡側相互は結合電極７によって結
合される。

前記金属体スペーサ８は、第３図に示すように、成る厚
みｄを有してリング状に形成されたものであり、この間
隔ｄを変えることによって共振器相互の結合度を調整す
ることができる。

なむ、スペーサが誘電体だとその誘電率が空間部分のそ
れに比べて大きいため、スペーサと空間部分の形状、寸
法に加え両者の誘電率を考慮してストレー静電容量値を
目標値にしなければならないため設計が面倒であるし、
また、誘電体のスペーサだと、スペーサの誘電体がスト
レー静電容量値に与える影響が大きい一方、強度等の点
からスペーサの肉厚を一定以下にすることができず、こ
のため容量値を一定以下にすることが困難であった。

その点金属性スペーサだと、誘電率を考慮しなければな
らないのはリング内空間を占める気体（普通は空気）に
ついてだけであり、誘電体スペーサに比べずつと設計が
容易になる。

また、いわばスペーサの存在によってケースの内径が小
さくなったようなことになり、容量値を小さくすること
が容易である。

逆に容量を大きくするためにスペーサの軸方向厚みを薄
くしても充分な強度がとれる。

前記電極７は、第４図ａ、ｂ等に示されるような構造が
考えられる。

すなわち、このような電極７は、誘導結合窓７１と中心
穴７２とを有する。

この誘導結合窓７１は、その大きさで共振器相互の結合
状態を調整し得るものとし、中心穴７２には前記中心棒
３が挿通される。

同軸ＴＥＭモードは点対称モードであり、その対称性を
崩する高次モードによるスプリアス特性の悪化を招来す
ることになるため、前記電極７の誘導結合窓７１は可及
的対称性に優れたパターンに形成されることが望１れる
。

第４図ａのような電極では誘導結合窓７１ａ、７１ｂ
、７１ｃがその周方向に穿設され、これら３つの結合窓
７１ａ、７１ｂｔ７１ｃはそれぞれ３つの
対称軸を有するものである。

また、第４園ｂｉ／ｌ−ける電極は６個の結合窓７１ａ
ないし７１ｆを有し、これらの結合窓７１ａないし７１
ｆはそれぞれ６個の対称軸を有するものとなる。

このような電極７は例えば銀ペーストの焼き付けあるい
は薄い銀板ないし白金板によって形成される。

またこの電極７に穿設される誘導結合窓７１の形状ない
しパターンはこの第４図に示す以外に種々のものが利用
可能なことは言う１でもない。

このようなフィルタの組み立ては、例えば次のように行
なう。

ケース１内に複数の１／４波長同軸ＴＥＭ共振器２，２
．・・・をそれぞれ結合のための電極７または金属体ス
ペーサ８を介して直列に収納する。

そして、各共振器２の外導体２２は、その固定と電気的
接続のために、導電性接着剤で該ケース１の内壁に固定
される。

これはあるいはねじを用いて固定しても良いが、各共振
器２，２゜・・・はケース１の内壁に缶蓋して収納され
ることが望ましい。

そして、各共振器２，２．・・・には、その補強の意味
で、中心棒３，３．・・・を挿通する。

このように配列された複数の共振器２，２．・・・の一
方何端面に入力結合コンデンサ６１．入力接合端子５１
、入力用同軸コネクタ４１をそれぞれ接触固定させる。

他方側端面には出力結合コンデンサ６２、出力接合端子
５２、出力用同軸コネクタ４２をそれぞれ接触固定させ
る。

ケース１の両端面は、ねじ蓋で構成されても良く、また
ボルト等による固定でも良い。

あるいは、各同軸コネクタ４１あ−よび４２でその両端
面を形成するようにしても良い。

また各共振器の誘電体２３は、一体物である必要はなく
、製造上の問題で複数個のものを組み合せて用いるよう
にしても良い。

さらに、この第１図の実施例に釦いて、（共振器の外導
体の内径）／（共振器の内導体の外径）を約３．６にす
るとＱが最高値となる。

捷た、誘電体２３の温度係数を適当に選ぶことによって
、内導体２１．外導体２２等の金属導体の線膨張係数の
影響を打ち消してし１うので、温度特性の優れたものと
なる。

以上のように、この発明によれば、同軸ＴＥＭ共振器の
内部導体、外部導体間に誘電体を存在させたため、形状
がきわめて小形になり、通信機等のシステム全体が小形
軽量になる。

そのため当該分野に多大の貢献をするものである。

また、このような誘電体を存在する１／４波長同軸ＴＥ
Ｍ共振器を誘導性結合ないし容量性結合によって結合さ
せ、筒状のケースに収納したため、共振器相互の位置関
係や結合状態等の不定要因がなくなり、その組み立てな
いし製造が容易でありかつ設計とむりの特性が優れた再
現性を持って得られる。

また、１／４波長同軸ＴＥＭ共振器の開放端相互をスト
レー容量で結合するために、リング状金属体を備えても
−リ、この金属体の厚みを適宜選択することによって最
適のストレー容量が得られるので、この種フィルタの実
用化に多大の貢献をなすものである。

なむ、図示実施例は筒状のケースに共振器等内部構成部
分を一列に収納したが、必要に応じたとえば特開昭５２
−９６８４４号のように複数列に分割して配置してもよ
いことはいう１でもない。

また、１／２波長同軸ＴＥＭ共振器を必要に応じ用いて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図解的断面図である
。第２図は１／４波長同軸ＴＥＭ共振器２の一例を示す斜
視図である。第３図は金属体スペーサ８の具体例を示す斜視図である
。第４図ａ釦よびｂは電極７の具体例を示す図解的平面図
である。図にむいて、同一参照符号は同一ないし相当する部分を
示し、１はケース、２は１／４波長同軸ＴＥＭ共振器、
２１は内導体、２２は外導体、２３は誘電体、７は電極
、７１，７１ａないし７１ｆは誘導結合窓、８は金属体
スペーサである。

Claims

【特許請求の範囲】

１それぞれが内部導体、外部導体むよび該内部導体と
外部導体との間に存在する誘電体からなる複数個の］／
４波長同軸ＴＥＭ共振器ならびに前記複数個の１／４波
長同軸ＴＥＭ共振器を収納するケースを含み、前記各１
／４波長同軸ＴＥＭ共振器の短絡端相互は誘導性結合と
し、前記各１／４波長同軸ＴＥＭ共振器の開放端相互は
、リング状金属体によってその間隔が制御される容量性
結合としたフィルタ。