JPS6364403A

JPS6364403A - 誘電体フイルタ

Info

Publication number: JPS6364403A
Application number: JP20876086A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Yorita; 寄田　忠弘; Motoharu Hiroshima; 基晴広嶋
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-09-04
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1988-03-22
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH061842B2

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】童呈上少科凰光野本発明は、誘電体ブロックに複数の共振器が形成された
誘電体フィルタに関し、殊に減衰域に極をもつバンドパ
スタイプの誘電体フィルタの提案に関する。

嶽米匁韮巷− バンドバスフィルタにおいて、ユーザーサイドからは、
中心周波数から所定周波散乱れたところの周波数での減
衰量が成る値以」二あるといった条件でフィルタの注文
を受けることがある。この場合、上記要求を満たずには
共振器の段数を増やすのが一般的である。

■が解・１しようとするＩＪ跣点しかし、共振器の段数を増やせばそれだけ全体構成が大
型化し、コストも上昇するし、また、誘電体ブロックに
複数の共振器を形成した場合には、段数に比例して置Ｌ
モードの共振周波数が低くなり、使用モードであるＴＥ
Ｍモートの共振周波数に近付きスプリアスを生じるとい
った問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、共振器の結合段数を
増加することなく上記要求を満たず有用な一手段を提供
することを目的としている。

問題点を解決するための千１上記目的を達成するため本発明は、誘電体ブロックに複
数の共振器が形成されかつ隣合う共振器が結合されてな
る誘電体フィルタにおいて、ノ！、振器に添えて設けた
孔と、当該共振器以外の共振器とを電気的に結合しであ
ることを特徴としている。

罫−−■ 共振器に添えて設けた孔と、当該共振器以外の共振器と
を電気的に結合すれば、たとえば第１４図に模式的に実
線で示すように減衰域に極（以下、ボールという。）Ｐ
が発生してフィルタ特性が急峻になる。なぜ極が発生す
るか簡単に説明すると、上述の構成をとると、等価回路
でみたとき、元々のフィルタ回路の特定個所から分岐し
、別の特定個所で合流する別の伝送回路が新たに構成さ
れたことになる。したがって、合流点において、元々の
フィルタ回路を通過した出力の位相と新たに構成された
伝送回路を通過した出力の位相とが１８０°ずれる周波
数成分が減衰するのである。この場合、ポールＰの位置
や数は、孔の位置や、共振器に添えて設けた孔と当該共
振器以外の共振器を電気的に結合するときに用いる部品
（リアクタンス素子）の種類（誘導性或いは容量性）、
その値並びにいずれの共振器と孔とが結合するか等によ
って設定することができる。従って、これらを適当に設
定することによって、ユーザの要求する特性のフィルタ
を得ることができる。図中、破線は共振器の段数が同じ
で極をもたないフィルタの周波数特性を示す。

実施（り１１第１図は本発明の一実施例として、誘電体共振ブロック
で構成した誘電体フィルタを示し、１は酸化チタン系セ
ラミック誘電体等からなる誘電体ブロックで、該ブロッ
ク１の四側面には金属膜からなる外導体２が形成され、
誘電体ブロック１の中には適当間隔おきに貫通孔３・・
・が形成されている。この貫通孔３・・・の内面には金
属膜からなる内導体４が形成され、誘電体ブロック１底
面に形成した導電膜（不図示）によって前記外導体２と
接続されている（以下、この誘電体ブロック底面を短絡
端面という。）。一方、誘電体ブロック１の上面１ａは
導電膜が形成されない開放端面とされている。

前記各内導体４・・・、外導体２及びその間に存する誘
電体ブロック１によって誘電体共振器Ａｌ。

Ａ２・・・（以下、単に共振器という。）が構成されて
いる。共振器ＡＩ、Ａ２・・・の間には共振器に添えて
設けた孔の一例として共振器間で所定の結合を得るため
の結合孔６ａ、６ｂ・・・が形成され、隣合う共振器Ａ
Ｉ、Ａ２・・・間が電磁的に結合されている。このよう
な構造の誘電体フィルタは公知である。

前記結合孔のうち例えば初段の共振器と２段目の共振器
間の結合孔６ａと、これに隣合わない例えば３段目の共
振器Ａ３とはりアクタンス素子Ｘを介して結合されてい
る。リアクタンス素子Ｘとしてはコンデンサ、コイルの
いずれか或いはその両方を含む複合素子であってもかま
わないし、更には集中定数素子に限らず分布定数素子で
もかまわない。要は、等価的にリアクタンスを形成する
ものであればよい。また、いずれの共振器と結合孔を結
合するか、或いはいくつの共振器、結合孔を結合するか
は適宜定めることができる。

第２図に一つの結合孔６ａと共振器Ａ３とかりアクタン
ス素子Ｘで結合されている具体例を示す。

図中、２１．２２は誘電体樹脂からなる円柱状体（以下
、樹脂ピンという。）で、結合孔６ａと共振器Ａ３の貫
通孔３内に開放端面倒から適当深さ圧入されている。各
樹脂ピン２１．２２には金属製のピン２３．２４（以下
、金属ピンという。）が適当深さ挿入されている。２つ
の金属ピン２３．２４の上端はテフロングラス等の誘電
体基板３１に形成されたスルーホール３２．３３付きの
電極パターン３４（第３図参照）によって電気的に接続
されている。結合孔６ａと共振器Ａ３の内導体４間に存
在する部品で等価的にリアクタンス素子Ｘが形成されて
いる。リアクタンス素子Ｘは容量性である。なお、前記
金属ビン２３と結合孔６ａとの間で等価的にリアクタン
ス素子を形成しているので、樹脂ピン２２、金属ピン２
４に替えて第４図に示すような金属製円筒体２７を用い
、これを共振器Ａ３の貫通孔３に挿入して内扉体４に直
接接続するようにしてもよい。円筒体２７から」一方へ
突出している突起部２８は誘電体基板のスルーホールと
の接続に利用される。

第５図は、共振器が４段で、リアクタンス素子Ｘが容量
性の場合の等価回路を示す。図中、“−゛は共振器同士
が結合されていることを示している。

又、この等何回路をもつ誘電体フィルタの周波数特性は
第６図に示す通りであり、低域側の減衰域にボールＰが
発生しているのがわかる。ボールＰの位置はりアクタン
ス素子の値を調整することにより変更できる。

第７図乃至第１１図は夫々本発明の他の実施例を示す等
何回路で、第７図及び第８図は、リアクタンス素子Ｘ２
、Ｘ３を介して結合される結合孔と共振器の位置及び数
が任意であることを示している。図中、７．８は入出力
端子である。第９図は、結合孔と共振器の結合を２箇所
以上複数箇所で行うことのできる例を示している。第１
０図及び第１１図は複数箇所での結合が互いに交差して
いる例を示している。特に、第１０図の方は、交差する
一方の結合構造が結合孔同士を結合した例を示している
。

これらいずれの実施例も周波数特性は特に示さないが、
減衰域にボールが発生する。但し、実施例毎に結合構造
が異なるので発生ずるボールの位置、数等は各実施例に
よって異なる。

尚、第７．８．９．１１図においては、複数の共振器が
リアクタンス素子を介して結合されているが、このよう
な共振器同士の結合を行う場合には、第２図に示したよ
うな樹脂ピン、金属ピン、誘電体基板を用いた結合構造
の他に、第１２図に示す構造を用いるごとができる。即
ち、誘電体基板４１」−に形成した電極パターン４２ａ
、７Ｉ２ｂ・・・の対向部分で容量性のりアクタンス素
子×１、Ｘ２・・・を形成し、各電極パターン４２ａ、
４２ｂ・・・を金属製円筒体４３・・・を介して共振器
の内導体と接続する構成である。第１３図（ａ）に上記
結合構造の等何回路を示す。同図（＋））は第２図に示
した結合構造の等何回路、同図（ｃ）は図（ａ）と図（
ｂ）を絹合わせた結合構造の等何回路を示している。本
発明はごれらいずれの等何回路で示される結合構造を採
用してもかまわない。

また、結合孔６ａ、６ｂ・・・は第１図では方形のスリ
ット孔をもちいているが、円形の孔であってもく、孔の
形状に制限されない。

更に、結合孔は誘電体ブロックの開放端面から短絡端面
まで貫通した貫通孔であってもよいし、貫通しない底旬
孔であってもよい。結合孔が貫通孔の場合には、短絡端
面側開口を利用してリアクタンス素子による結合を行う
こともできる。

なお、本発明で用いる誘電体フィルタとしては、実施例
に限らず公知のいかなるもの、たとえばアメリカ特許第
４．５２３，１６２号、アメリカ特許４．．４３１，９
７７号、特開昭６１−５２００３号公報および特開昭６
０−２５４８０２号公報などで開示されているものでも
よい。

したがって、結合孔を持たない誘電体フィルタにおいて
は共振器の近傍に孔を設けてその孔を利用するごとにな
る。この場合、」二記実施例における樹脂ピン２１．２
２を介さずに金属製のピン２３．２４のようなものを直
接誘電体ブロック１に埋設する構造が考えられる。

発明の効果以−４二のように本発明によれば、誘電体共振器を結合
孔で結合した誘電体フィルタにあってユーザーの要求に
応じた周波数特性を有するバントパスフィルタを誘電体
共振器の段数を増加することなく得られるといった優れ
た効果がある。

尚、本発明は、アンテナ用共振器や分波器といった２個
以上のバンドパスフィルタを糾合わせた装置において、
その少なくとも一方のフィルタ部分に適用できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての誘電体フィルタを示
す斜視図、第２図は本発明の要部の具体的な構成例を示
す図、第３図は第２図の構成に用いられる基板」二の導
電パターンを示す図、第４図は共振器の内導体に接続さ
れる金属製円筒体を示す図、第５図は誘電体フィルタの
等価回路図、第６図は第５図のフィルタの周波数特性の
例を示す図、第７図乃至第１１図はそれぞれ本発明の他
の実施例を示す等価回路図、第１２図（ａ）は本発明の
要部の他の実施可能な構成を示す平面図、同図（ｂ）は
その側面図、第１３図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は夫々リアク
タンス素子を用いた結合構造の等価回路図、第１４図は
本発明の詳細な説明する図である。１・・・誘電体ブロック６ａ、６ｂ、６ｃ・−・結合孔、ＡＩ、Ａ２・・・Ａ５・・・共振器、Ｘ、ＸＩ、Ｘ２・・・リアクタンス素子特許出願人　：
　株式会社　村田製作所第１図第２図一＼第３図第４図第５図第１３図第１４図Ｏ □ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）誘電体ブロックに複数の共振器が形成されかつ隣
合う共振器が結合されてなる誘電体フィルタにおいて、
共振器に添えて設けた孔と、この孔に隣接しない共振器
とを電気的に結合してあることを特徴とする誘電体フィ
ルタ。