JPS6247201A

JPS6247201A - 誘電体共用器

Info

Publication number: JPS6247201A
Application number: JP18613685A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Yorita; 寄田　忠弘
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-28

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」―の利用分野〉本発明は、例えば分波器等に利用される誘電体共用器に
関する。

〈従来の技術〉第６図は本発明の背景となる分波器の一例を示すブロッ
ク図である。この図に示される分波器１は周波数ｆ、用
の第１バンドパスフイルタ２ａと、周波数ｒ２用の第２
バンドパスフイルタ２ｂとを有する。両バンドパスフィ
ルタ２　ａ、　２　ｂの入力側はそれぞれ接続点３を介
して共通端子４に接続されると共に、その出力側はそれ
ぞれ出ツノ端子５ａ、５ｂにそれぞれ接続される。そし
て、共通端子４から入ツノされた高周波信号の周波数成
分中に周波数ｆｌが含まれている場合には、その信号は
第１バンドパスフイルタ２ａを通って一方の出力端子５
ａに導出される。同様に該信号成分中に周波数ｆ、が含
まれていると、その信号は第２バントパスフイルタ２ｂ
を通って他方の出力端子５ｂに導出されるようになって
いる。

第７図は前記のような分波器１に使用されるバンドパス
フィルタの従来例を示す斜視図である。

この従来例のバンドパスフィルタ２は単一の誘電体ブロ
ック６で複数の共振素子７　・を構成した一体成型形の
分布定数形フィルタである。誘電体ブロック６には同一
方向に貫通する複数の貫通孔８・・・が所定間隔置きに
形成されており、各貫通孔８の周面に内導体９が形成さ
れる。一方、誘電体ブロック６の外周面には外導体１０
が形成される。また、この従来例では各貫通孔８の一方
の開口側端面６ａに、前記内外両導体９．１０を短竺さ
せる電極（図示せず）が形成される。また、この短絡端
面６ａと対向する他方の開口側端面６ｂは電極が形成さ
れない開放端面になっている。

このように構成されたバンドパスフィルタ２では、前記
各内導体９と共通の外導体１０とで共振素子としてのλ
／４型ＴＥＭ同軸共振器ユニット７が各貫通孔８ごとに
構成される。各貫通孔８．８間にはそれぞれ空洞状ない
しスリット状の結合用孔１３が形成され、この結合用孔
１３により各共振素子１２が結合される。

誘電体ブロック６の両端側に位置する貫通孔８゜８内に
は、それぞれ入力端子１４および出力端子５が挿入固定
される。入・出力端子１４．５と、これに対をする各端
部の共振素子７．７は、各端子１４゜５と内導体９との
間の誘電体ブッシング１５の介在によって形成された静
電容量を介して結合される。

〈発明が解決しようとする問題点〉上記構成の分布定数形フィルタ２を前述のように第６図
に示されるバンドパスフィルタ２　ａ、　２　ｂと、し
て使用する場合、通常、前記接続点３となる各フィルタ
２　ａ、　２　ｂの入力端子どうしは、同軸ケーブルや
ストリップラインのような接続用導体を用いて接続され
る。この場合の接続構成を第８図に示す。このような接
続用導体１６は接続点３からみて、相手方の周波数ｆ１
またはｆ、ではそれぞれオーブン状態になるように反射
位相のずれを補正する長さに設計される。

しかしながら、このような接続用導体１６を用いる場合
には、必要な電気長を得るためのスペースを要するため
、誘電体共用器１の全体形状が大形化する。また、各フ
ィルタ２ごとに、誘電体ブロック６および電極を作成し
なければならないため、その製造工数が大きくなる。更
に、両フィルタ２ａ、２ｂが組合わされるものであるた
め、機械的強度にも問題がある。

このような問題点を改善策として、従来では、同軸ケー
ブルやストリップライン等の接続用導体１６を使用せず
、共通端子と各入力端子とを直接的に接続することによ
り、例えばフィルタ２ａ、２ｂの各共振素子７の周波数
や結合係数を変化させ、相手側からの反射位相のずれを
フィルタ２　ａ、　２　ｂ自体で吸収させるようにして
小形化を図るようにしたものがある。

しかしながら、前記両従来例のいずれにおいても、誘電
体共用器のような共用器を構成するためには個別に形成
された２つ以上のフィルタを用意する必要があるうえ、
これらのフィルタを上述のような手段を用いて接続しな
ければならず、製造工数が大きくなる点や機械的強度に
限度がある点については解決されていない。これらの問
題点は一体成形フィルタ以外のフィルタについても同様
である。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、単一の誘電体ブロ
ックを用いて、複数のフィルタ部を一体に構成すること
により、製造工数を削減すると共に、機械的に安定な誘
電体共用器を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明ではこのような目的を達成するために、単一の誘
電体ブロックに、複数の内導体と、各内導体と協働して
第１共振素子を構成する外導体を形成すると共に、各第
１共振素子相互間を第１結合手段によって互いに結合し
て単位数の第１共振素子で複数のフィルタ部を構成し、
各フィルタ部の端部に位置する第１共振素子間に、第２
貫通孔を設けると共に、その内周面に接続用電極を形成
して、この接続用電極と前記外導体とで第２共振素子を
構成し、この第２共振素子と各フィルタ部端部の第１共
振素子との間に両者を結合する第２結合手段を設けてな
る構成に特徴を有するものである。

〈実施例〉以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの実施例の一部切欠斜視図である。

この図に示される誘電体共用器は分波器として使用され
るものであって、単一の誘電体ブロック１０１に１対の
フィルタ部１０２ａ、　１０２ｂを一体成形したもので
ある。

この誘電体ブロック１０１は例えば酸化ヂタン（Ｔ１０
２）系のセラミック誘電体等により金型を用いて一体成
形されるもので、直方体状に形成される。

この誘電体ブロック１０１には複数の第１貫通孔１０３
・・・が同一方向に貫通形成される。各第１貫通孔１０
３の内周面には銀（Ａｇ）等の電極材料からなる内導体
１０４が形成される。また、誘電体ブロック１０１の外
周面には前記各内導体１０４と協働して第１共振素子１
０５を構成する外導体１０６が形成される。各第１貫通
孔１０３の一方の開口側端面１０１ａには内外筒導体１
０４，１０６を短絡させる電極１０７が形成される。ま
た、この短絡端面１０１ａと対向する他方の開口側端面
１０１ｂは電極が形成されない開放端面になっている。

したがって、各第１共振素子１０５は誘電体プロ・ツク
１０１と各内導体１０４および共通の外導体１０６とに
よりλ／４型ＴＥＭ同軸共振器ユニットとして構成され
ることになる。

各第１貫通孔１０３．１０３間にはそれぞれ空洞状ない
しスリット状の角孔からなる第１結合用孔（第１結合手
段）１０８が形成される。この第１結合用孔１０８の形
状や寸法は第１共振素子１０５相互間の結合係数が設定
値となるように設定される。なお、この第１結合用孔１
０８には電極が形成されておらず、短絡端面１０１ａま
で貫通されない場合もある。

このように各第１結合用孔１０８・・により互いに結合
された第１共振素子１０５・・・は単位数ずつ誘電体ブ
ロック１．０１の両端から所定ピッチで配置され、各単
位数の第１共振素子１０５・・・で前記第１．第２フイ
ルタ部］、０２ａ、１０２ｂが構成される。

両フィルタ部１．０２ａ、１０２ｂが対向する端部に位
置−７＝する第１共振素子１０５間の中央には第１貫通孔１０３
と平行に第２貫通孔１１０が形成される。この第２貫通
孔１１０は第１貫通孔１０３よりも小径に形成され、そ
の内周面には第１貫通孔１０３の内導体１０４に相当す
る接続用電極１１１が形成される。そして、この接続用
電極１１１と外導体１０６および誘電体ブロック１０１
とで第２共振素子１１２が構成される。

この第２共振素子１１２と、前記両フィルタ部１０２ａ
、１．０２ｂの端部に位置する第１共振素子１０５，１
０５との間には、それぞれ該第１共振素子１０５と第２
共振素子１１２とを結合するための第２結合用孔（第２
結合手段）１１３が形成される。この第２結合用孔１１
３は前記第１結合用孔１０８と同様の構造並びに作用を
有する。

このようにして結合された第１．第２フイルタ部１０２
ａ、１．０２ｂには第２図に示されるような磁界結合が
生じると共に、第２共振素子１１２の接続用電極１１１
、両隣の第１共振素子１０５の内導体１０４および外導
体１０６との間に生じる電界で結合され、これにより誘
電体共用器が構成される。この場合に、第２共振素子１
１２が両フィルタ部１０２ａ、　１０２ｂの共通入力部
となるが、両フィルタ部］０２ａ、１０２ｂがλ／４形
ＴＥＭ同軸共振器で構成されているため、共用器の周波
数において、はぼ９０°の電気長を持っている。そして
、共用器のセパレーノヨンが中心に対して１０％以内、
つまり、（ｆ２−ｆｌ）／（（ｆｌ＋ｆ２）／２）≦０．１但し
、ｒｌ：第１フィルタ部１０２ａが通す周波数成分、ｒ、
・第２フィルタ部１０２ｂが通す周波数成分、であれば
、第２共振素子１１２の入力端Ａにおいて、オープンと
なっている。したがって、前記周波数成分子８．ｆ２カ
月二記の範囲内であれば、相手側の反射位相を受けるこ
となく、共用器として作用することになる。

なお、第２図に示すように、磁界の方向は結合すべき共
振素子１０５，１１２の内導体１０４．ｌｉｔの両側で
それぞれ逆方向となっている。ＴＥＩＩモードでは磁界
の方向は共振素子の内導体の両側で同一方向になるもの
であり、このような結合構造にした場合にはスプリアス
モードであるＴ　’Ｅ　’＋　Ｉモードは発生しない。

そして、入・出力結合の度合は第１゜第２貫通孔１０ａ
、ｌ’ｌＯ間の距離や第２結合用孔１１３の形状や大き
さで定まる。

また、第１．第２フイルタの中心周波数は、例′えば、 ■開放端面１０１ｂ側に電極を構成する。

■第１貫通孔１０３内にステップを設ける。

■第１共振素子１０５の近傍に小径の空孔を形成する。

等の方法により同一寸法のユニットであっても様々に変
化させることが可能である。

第３図は本発明の他の実施例を示す要部平面図である。

この図に示される誘電体共用器は、単一の誘電体ブロッ
ク１吋中に３以・上の複数のフィルタ部１０２１・・・
を設け、各フィルタ部１０２Ｉ・・・間に第２共振素子
１１２・・・を介在させたものであり、各フィルタ部１
０２．・・・の構成並びに第２共振素子１１２・・・の
構成、その他の構成は前記第′１の実施例と同様であり
、同一の構成部分には同一符号を付して、その説明を省
略する。

第４図は本発明の更に他の実施例を示す一部省略平面図
である。この図に示される誘電体共用器は、単一の誘電
体ブロック１０１中に１対のフィルタ部１０２ａ、　１
０２ｂを設け、両フィルタ部＋０２ａ、　１０２ｔ＋を
互いに対向する状態で並列配置し、両フィルタ部１０２
ａ、　ｌ０２ｂの初段の共振素子１．０５，１０５間に
、両フィルタ部１０２ａ’、１．０２ｂの並列方向と直
交する方向に前記各実施例と同様に構成された共通入力
部を形成したものである。なお、この実施例では減衰量
を規格値に設定するだめに、両フィルタ部１０２ａ、　
１０２ｂ間に各フィルタ部＋０２ａ、　１０２ｂの出力
部側で開放されたスリット１１４を設けることが望まし
い。また、このスリット１１４を構成する誘電体ブロッ
ク１吋の側面には外導体１０６が連続形成される。その
他の構成は前記各実施例と同様であり、同一の構成部分
には同一符号を付して、その説明を省略する。

更に、この実施例では両フィルタ部１０’２ｇ、１０２
ｂの出力部の結合構成をスリット状の結合用孔１１５，
１１５によるものとしたが、この他、例えば第５図に示
＝１１− すように、最終段の共振素子１０５，１０５の内導体１
０４゜１０４に誘電体ブッシング１１６を有するピン端
子１１７を嵌入し、このピン端子１１７と内導体１０４
との間に生じる静電容量によって結合するようにしても
よい。

また、前記各実施例における各共振素子１０５間の結合
形態は共通人・出力部の外部結合以外については、前記
容量結合の他、どのような結合態様を使用しても差し支
えない。

〈発明の効果〉以上のように本発明によれば、単一の誘電体ブロックに
複数のフィルタ部を構成すると共に、各フィルタ部を第
２共振素子で結合するようにしたので、従来のよう゛に
個別に形成されたフィルタを組合わせる必要がなくなる
。したがって、製造工数が大幅に削減することができる
うえ、機械的に安定な共用器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および゛第２図は本発明の一実施例を示し、第１
図はこの実施例の一部切欠斜視図、第２図はフィルタ部
の結合状態を説明するための要部平面図、第３図は本発
明の他の実施例を示す要部平面図、第４図は本発明の更
に他の実施例を示す一部省略平面図、第５図は第１共振
素子間の結合形態の変形例を示す要部縦断面図、第６図
は分波器の一例を示すブロック図、第７図は従来例の斜
視図、第８図は分波器の他の例を示すブロック図である
。１０２ａ、１０２ｂ、１０２．・−・フィルタ部、１０
１・・・誘電体ブロック、１０３・・・第１貫通孔、　　　　　　　　　　　・１
０４・・・内導体、１０５・・・第１共振素子、１０６・・・外導体、１０８・・・第１結合手段、１１０・・・第２貫通孔、Ｌｌｌ・・・接続用電極、１１２・・・第２共振素子、１１３・・・第２結合手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）単一の誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロッ
クに複数の第１貫通孔を互いに平行に形成し、各第１貫
通孔の内周面に内導体を形成すると共に、前記誘電体ブ
ロックの外周面に、前記各内導体と協働して第１共振素
子を構成する外導体を形成し、前記各第１共振素子相互
間に第１結合手段を設け、該第１結合手段によって互い
に結合された単位数の第１共振素子で複数のフィルタ部
を構成し、各フィルタ部の端部に位置する第１共振素子
間に前記第１貫通孔と平行となる第２貫通孔を形成し、
該第２貫通孔の内周面に接続用電極を形成して、この接
続用電極と前記外導体とで第２共振素子を構成すると共
に、この第２共振素子と前記各フィルタ部端部の第１共振素
子との間に両者を結合する第２結合手段を設けてなる誘
電体共用器。