JPS60254802A - 分布定数形フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は分布定数形フィルタに関し、特にたとえば１
つの誘電体ブロック内に複数の共振ユニットが形成され
た一体形の分布定数形フィルタに関する。

（従来技術の説明） 第１図はこの発明の背景となる従来の一体形分布定数形
フィルタの一例を示す斜視図である。このフィルタ１０
は、１つの立方体の誘電体ブロア・り１２を含み、その
立方体の誘電体ブロック１２の１面１２ａには、複数の
穴１４ａ〜１４ｄが対向する端面にまで延びて形成され
る。これら穴１４ａ〜１４ｄのそ島うの内周面には、そ
れぞれが共振ユニットの一部を構成する内導体１６ａ〜
１６ｄが形成される。また、誘電体ブロック１２の外周
面にはこれら、内導体１６ａ〜１６ｄと協働する外導体
２０が形成される。したがって、複数の穴すなわち内導
体１６ａ〜１６ｄのそれぞれと共通の外導体２０とによ
って、複数のＴＥＭ誘電体同軸共振器ユニットが形成さ
れる。そして、それぞれの共振ユニット相互間には、結
合用の角穴１８ａ−１８ｃが形成される。

このような分布定数形フィルタの動作についてはすでに
よく知られたところであり、ここではその説明は省略す
る。

上述のように、従来の分布定数形フィルタにあっは、各
共振ユニット相互間に、結合用の角穴１８ａ〜１８ｃを
形成している。したがって、その角穴のためのスペース
がどうしても必要となり、小型化に困難があった。特に
共振ユニットの段数が大きくなればなおさらである。さ
らに、このように結合用の角穴を多く形成する場合には
、量産性があまりよくない。すなわち、誘電体ブロック
に多数の空洞を形成した状態で焼成すると、誘電体の部
分が歪んだり極端な場合には割れたりする。

したがって、結局歩留りが悪く量産性が悪いので、高価
なものとなってしまうのである。

（発明の目的） それゆえに、この発明の目的は、結合用の穴ないしスリ
ットをなくすことができる、一体形の分布定数形フィル
タを提供することである。

（発明の概要） この発明は、簡単にいえば、開放端面にそれぞれの共振
ユニットの内導体と電気的につながってかつ相互に間隔
を隔てて電極を形成し、これら電極の相互間容量で各共
振ユニットを結合させるようにした、分布定数形フィル
タである。

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

（実施例の説明） 第２図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。分布
定数形フィルタ１０は、１つの誘電体ブロック１２を含
み、この誘電体ブロック１２の１面１２ａには、その対
向端面にまで延びる穴１４ａ〜１４ｄが相互に平行に形
成される。そして、これら穴１４ａ〜１４ｄのそれぞれ
の内周には内導体１６ａ〜１６ｄが形成される。誘電体
ブロック１２の外周面には外導体２ｏが形成される。こ
の実施例では、開放端面１２ａに対向する面は外導体２
０によって被覆され、したがって各共振ユニットはλ／
４のものとして形成される。

誘電体ブロック１２の開放端面１２ａには、それぞれの
共振ユニットすなわち内導体１６３〜１６ｄに関連して
この内導体１６ａ〜１６ｄにそれぞれ電気的に接続され
た状態で、電極２２ａ〜２２ｄが形成される。すなわち
、穴１４ａの近傍には内導体１６ａから結合すべき相手
方の共振ユニットの穴１４ｂ方向に延びる電極２２ａが
形成される。穴１４ｂの近傍には隣接の共振ユニットの
穴１４ａおよび１．４　Ｃの方向にそれぞれ延びかつ内
導体１６ｂに接続された電極２２ｂ１および２２ｂ２が
形成される。穴１４Ｃにも、同様の電極２２Ｃ１および
２２ｃ２が形成され、穴１４ｄには内導体１６ｄから穴
１４Ｃ方向に延びる電極２２ｄが形成される。なお、各
結合用電極２２ａ。

２２ｂ１および２２ｂ２．２２ｃｌおよび２２ｃ２なら
びに２２ｄは、相互に間隔を隔てて形成される。

そして、それぞれの内導体１６ａ〜１６ｄと共通の外導
体２０とによってそれぞれの共振ユニットが形成される
ことは前述のとおりである。これらの共振ユニット相互
間は、結合用電極２２８〜２２ｄによって係合される。

たとえば、電極２２ａと２２ｂ１との間の静電容量によ
って、内導体１６ａによって形成される共振ユニットと
内導体１６ｂによって形成される共振ユニットとが相互
に結合される。同じように、内導体１６ｂによって形成
される共振ユニットと内導体１６Ｃによって形成される
共振ユニットとは、それぞれ対向する電極２２ｂ２と２
２Ｃ１との間の静電容量によって結合される。そして、
内導体１６Ｃによって形成される共振ユニットと内導体
１６ｄによって形成される共振ユニットとが電極２２Ｃ
２と電極２２ｄとによって結合される。これら結合用の
電極２２．ａ〜２２ｄの対向部分の長さや対向部分の相
互間間隔などを適当に調整することによって、各共振ユ
ニット相互間の結合係数（ｋ）を任意に調整することが
できる。

このように、各共振ユニット相互間の結合を従来のよう
な結合用の穴ないしスリットによって行なうのではなく
、開放端面に形成された電極相互間の静電容量を利用し
て行なうようにすれば、結合のための穴ないしスリット
を形成する必要がない。したがって、それらの穴のため
のスペースが省略でき、共振ユニットの並び方向の寸法
を小さくすることができる。そして、結合用の穴がない
ので、焼成時に不良品が発生する割合も少なく、したが
って量産性が向上する。さらに、注目すべきは、このよ
うに電極間容量によって結合を行なうようにすれば、従
来の銀の焼付電極のような高価な電極形成方法ではなく
、より安価なめっきなどを利用することができるのであ
る。すなわぢ、従来のように結合用の穴と共振ユニット
用の穴とのように電極を形成してはならない穴と電極が
必要な穴とが混在する場合には、めっき法は殆ど使用で
きない。なぜなら、電極をつけない結合用の穴にはめっ
きされないように何等かの蓋をしなければならず、その
ような蓋をすることは作業性が悪く、したがってコスト
もあまり安くならない。

そればかりか、たとえ蓋をしたとしても、めっきの１け
みによって、結合係数などの特性にばらつきが生じる。

これに対して、結合を表面電極によって行なうようにす
れば、誘電体ブロックに形成された穴１４ａ〜１４ｄに
は全て電極を形成してもよいので、蓋をするなどの面倒
な作業は必要ではない。したがって、上述の実施例によ
れば、めっきによる電極形成が有利に利用できるのであ
る。

第２図に示すような一体形の分布定数形フィルタ１０は
、第３図に示すように、たとえばジュラルミンなどから
なるケース２４に収納される。そして、内導体１６ａに
よって形成される共振ユニノ１−から、ケース２４に形
成された穴を介して端子２６が引き出され、内導体１６
ｄによって形成される共振ユニットから、ケース２４の
穴をとおして端子２８が引き出される。すなわち、端子
２６および２８は、第４図に示すように、たとえば合成
樹脂のような絶縁材料からなる固定部材３４および３６
によって、それぞれ、一端が内導体１６ａおよび１６ｄ
と間隔を隔てて固定的に保持される。そして、これら端
子２６および２８の他端がケース２４の外方に引き出さ
れる。このケース２４から引き出された端子２６および
２８によって、分布定数形フィルタがたとえばプリント
基板などに装着されるのである。

第５図はこの発明の他の実施例を示す表面図である。こ
の実施例は、周波数調整用の電極３８ｂ１および３８ｂ
２と３８Ｃ１および３８Ｃ２とが形成された点で、先の
第２図実施例と異なる。第４図に示すようにケース２４
内に収納された場合、初段および終段の共振ユニットに
は、端子２６および２８が、それぞれ、これら端子２６
および２８と内導体１６ａおよび１６ｄとの間のそれぞ
れの静電容量で結合されている。また、各共振ユニット
相互間は先に説明したように電極２２３〜２２ｄの相互
間の静電容量によって結合されている。

このような場合、電極相互間の静電容量は初段および終
段の共振ユニットと端子との間の結合容量に比べて小さ
い。そのため、内導体１６ａによって形成される共振ユ
ニットおよび内導体１６ｄによって形成される共振ユニ
ットは、内導体１６１）および１６ｃによってそれぞれ
形成される他の共振ユニットに比べてその共振周波数が
低くなってしまう。したがって、各共振ユニットの共振
周波数を同じにするためには、中間の共振ユニ・ノドず
なわち内導体１６ｂおよび１６Ｃによって形成されるそ
れぞれの共振ユニットの共振周波数を低くする必要がゐ
る。そこで、この第５図では、電極３８ｂｌ、３８ｂ２
，３８ｃｌおよび３８Ｃ２を形成して、内導体１６ｂお
よび１６Ｃによって形成されるそれぞれの共振ユニット
の共振周波数を下げるようにしている。すなわち、周波
数調整用電極３８ｂ１および３８ｂ２は、それぞれ、結
合用電極２２ｂｌ、２２ｂ２から外導体２０方向に延び
て形成される。また、同様に、周波数調整用電極３８Ｃ
１および３８Ｃ２は、結合用電極２２ｃｌ、２２ｃ２か
ら一体的に外導体２０方向に延びて形成されている。た
とえば電極３８ｂ１と外導体２０との間に静電容量が形
成され、電極３８ｂ２と外導体２０との間に静電容量が
形成される。

したがって、内導体１６ｂによって形成される共振ユニ
ットの共振周波数は、このようにして形成される静電容
量によって低下される。同じように内導体１６ｃによっ
て形成される共振ユニットも、電極３８Ｃ１および３８
ｃ２と外導体２０との間に形成されるそれぞれの静電容
量によって、その共振周波数が低下される。したがって
、内導体１６ｂおよび１６ｃによって形成される共振ユ
ニットの共振周波数を、内導体１６ａおよび１６ｄによ
って形成される共振ユニットの共振周波数と同しに調整
することができるのである。

なお、このような周波数調整手段としては、上述のよう
な電極の他にいろいろなものが利用可能であろう。たと
えば、周波数調整用電極３８ｂ１〜３８Ｃ２を、上述の
実施例とは逆に、外導体２０に電気的に接続してそこか
ら内導体１６ｂおよび１６ｃに接近させるようにするこ
ともできる。

さらに、内導体１６ｂおよび１６Ｃによって形成される
共振ユニットの開放端面に誘電体材料からなる別のチッ
プを貼り付けることによっても、共振ユニットの共振周
波数をより低（なるように調整することができる。さら
に、たとえば内導体１６ａおよび１６ｄによって形成さ
れる共振ユニットの開放端面の誘電体を一部除去し或い
は切欠くことによって、それらの共振ユニットの共振周
波数を高くすることができる。

第６図ないし第８図はこの発明の他の実施例を製造する
ための方法を示す図である。この実施例では、第６図に
示すように、誘電体ブロック１２の開放端面に、前述の
電極２２ａ〜２２ｄおよび３８ｂ１〜３８Ｃ２に相当す
る部分に凹部４．　Ｏａ〜４０ｄを形成する。凹部４０
ａは穴１４ａの開放端と連続して形成され、凹部４０ｂ
は穴１４ｂの開放端と連続して形成される。同しように
、凹部４０ｃおよび４０ｄもまた、穴１４Ｃおよび１４
ｄのそれぞれの開放端と連続して形成される。

その後、図示しないめっき槽にこの誘電体ブロック１２
　（第６図）を浸漬する。そうすると、第７図に示すよ
うに、誘電体ブロック１２の外周面のみならず穴１４２
〜１４ｄの内周面にもたとえば銅などのめっきＪ’ｉ４
２が形成される。

ついで、開放端面に相当する誘電体ブロックの１面を、
たとえばグラインダのような研磨材で研磨する。そうす
ると、第８図に示すように、開放端面の殆どの部分では
先に形成されためっき層が除去され、必要な部分すなわ
ち電極２２ａ〜２２ｄおよび３８ｂ１〜３８Ｃ２に相当
する部分にのみめっき層が残存することになる。

このように、開放端面に形成した凹みに結合電極や周波
数調整電極などを形成するようにすれば、これらの電極
をたとえばめっきなどによって簡単に作ることができる
のである。

なお、上述のように、凹部４０ａ〜４０ｄを形成してお
く方法は、めっきによって電極を形成するもの以外に、
従来と同じように焼付電極を形成する場合にも、有利に
適用できることはいうまでもない。

また、上述の実施例では、開放端面が一方方向に並んだ
いわゆるコムライン形の分布定数形フィルタについて説
明した。しかしながら、この発明は、−万端面に開放端
と短絡端とが交互に配列される一体形のインクディジタ
ルフィルタのような分布定数形フィルタにも適用できる
。さらに、共振ユニットは、実施例で説明したλ／４タ
イプだけでなく、λ／２タイプにも通用できることは勿
論である。

（発明の効果） 以上のように、この発明によれば、従来のように結合用
の穴ないしスリットを形成する必要がないので、それら
の穴ないしスリットのためのスペースを省略でき、−Ｎ
の小型化が可能となる。さらに、結合用の穴ないしスリ
ットを形成する必要がないので、誘電体ブロックの機械
的強度が増し、焼成時の歩留りがよくなり、それによっ
て量産性の向上を期待できる。また、共振ユニット相互
間の結合を開放端面に形成された電極間の静電容量で行
なうようにしたため、電極を形成すべき穴と形成すべき
でない穴とが混在することがないので、内導体、外導体
および電極を全てたとえばめっきなどによって同時に形
成することができ、コストの低下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の背景となる従来の一体形の分布定数
形フィルタの一例を示す斜視図である。 第２図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。 第３図はフィルタがケース内に収納された状態を示す概
略斜視図である。 第４図は第３図の平面断面図である。 第５図はこの発明の他の実施例を示す正面図である。 第６図ないし第８図はこの発明のさらに他の実施例の製
造方法を工程順次に示す斜視図である。 図において、１０は分布定数形フィルタ、１２は誘電体
ブロック、１４ａ〜１４ｄは共振ユニ・ノド用の穴、１
６ａ〜１６ｄは内導体、２０は外導体、２２ａ〜２２ｄ
は結合用電極、３８ｂ１〜３８Ｃ２は周波数調整用電極
、４０ａ〜４０ｄは凹部を示す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　岡　１）　全　啓 （ほか１名） 第７図　４２ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １’１つの誘電体ブロック内に複数の共振ユニットが形
   成された一体形の分布定数形フィルタであって、 前記誘電体ブロックの外周面に形成される外導体、 前記誘電体ブロックに互いに平行に形成された複数の穴
   、 前記複数の穴のそれぞれの内周面に形成されるかつそれ
   ぞれが前記外導体と協働して共振ユニットを構成する複
   数の内導体、および 前記誘電体ブロックの開放端面に前記複数の内導体のそ
   れぞれと電気的につながってかつ相互に間隔を隔てて形
   成される複数の結合用電極を備え、前記各結合用電極相
   互間に形成される静電容量でそれぞれの共振ユニットが
   結合される、分布定数形フィルタ。 ２　前記複数の内導体の少なくとも１つに関連して設け
   られた周波数調整手段を含む、特許請求の範囲第１項記
   載の分布定数形フィルタ。 ３　前記周波数調整手段は前記少なくとも１つの内導体
   に関連して形成された前記結合用電極の一部を含む、特
   許請求の範囲第２項記載の分布定数形フィルタ。 ４　前記周波数調整手段は前記少なくとも１つの内導体
   に関連して形成された前記結合用電極から前記外導体方
   向に延びて形成された周波数調整用電極を含む、特許請
   求の範囲第２項または第３項記載の分布定数形フィルタ
   。 ５　前記開放端面において前記少なくとも１つの内導体
   が形成された少なくとも１つの穴に関連してその穴の周
   辺に形成された凹部を含み、前記周波数調整用電極は前
   記凹部に形成される、特許請求の範囲第４項記載の分布
   定数形フィルタ。 ６　前記開放端面において前記複数の穴のそれぞれに関
   連してそれぞれの穴の周辺に形成された凹部を含み、 前記結合用電極は前記凹部に形成される、特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の分布定数形フ
   ィルタ。