JP2003198224A - 誘電体同軸共振器及びそれを用いた誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＥＭ波の位相のずれが少なく、Ｑ値が高く
保てる誘電体同軸共振器、及びそれを用いて実装用基板
の面積を小さくする誘電体フィルタを提供する。 【解決手段】 柱状体の形状を途中で変化させた誘電体
磁器１１を用いて、３つの異なる特性インピーダンスを
直列に繋ぐダブルステップインピーダンス型の構造を有
する誘電体同軸共振器１０であって、誘電体磁器１１は
柱状体の軸線に沿って貫通孔１５を有し、柱状体は外径
の大きい第１の角柱体１６又は第１の円柱体２２と、そ
れより外径の小さい第２の角柱体１７又は第２の円柱体
２１が連結してなり、第１の角柱体１６又は第１の円柱
体２２の端部には貫通孔１５の一部を形成する角柱又は
円柱形状の切り欠き部１８、２０を有し、しかも第２の
角柱体１７又は第２の円柱体２１側の端面を開放端面１
９としてそれを除く全ての面に電極が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、誘電体磁器を用い
た同軸共振器、及び誘電体同軸共振器を用いた誘電体フ
ィルタに係り、より詳細には、ダブルステップインピー
ダンス型の構造からなる誘電体同軸共振器、及びそれを
用いた誘電体フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体共振器は、フィルタや発振器等に
応用され、衛星放送受信機用の局部発振器、自動車電
話、携帯電話等の移動体無線通信における基地局、中継
局、携帯電話機等として広く使用されている。これらに
は、２又は３つの異なる特性インピーダンスを直列に繋
いだ構造の誘電体同軸共振器が使用されている。特に３
つの異なる特性インピーダンスを直列に繋いだダブルス
テップインピーダンス型の誘電体同軸共振器は、コイル
等の電子部品を組み合わせて精度の高い誘電体フィルタ
を形成している。

【０００３】図５（Ａ）は、従来の誘電体同軸共振器を
模式的に示した断面図であり、図５（Ｂ）は、図５
（Ａ）におけるＣ−Ｃ’線拡大断面図である。誘電体同
軸共振器５０は、誘電体磁器５１、内部電極５２ａ、５
２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅと、外部電極５３、及び
つなぎ電極５４を有している。誘電体磁器５１は、高誘
電率の材料より構成され、実質的に角柱形状の角柱体
や、円柱形状の円柱体の一方の端部に断面視して円形
や、矩形の空洞状からなる第１の切り欠き部５５が形成
され、その壁面に内部電極５２ａ、５２ｂが形成されて
いる。また、第１の切り欠き部５５の奥には、更に、第
１の切り欠き部５５より小さい第２の切り欠き部５６が
形成され、その壁面に内部電極５２ｃ、５２ｄが形成さ
れている。また、誘電体磁器５１には、角柱体や、円柱
体の軸線に沿って、一方を第２の切り欠き部５６に連通
する断面視して実質的に円形状の貫通孔５７が内部に形
成され、貫通孔５７の表面には内部電極５２ｅが形成さ
れている。誘電体磁器５１の外周壁５８には、外部電極
５３が形成されており、第１の切り欠き部５５の形成さ
れている側の端面（以下、開放端面と記す）５９には、
電極が形成されておらず、誘電体磁器５１の表面が開放
状態となっている。開放端面５９と対向する端面６０に
は、つなぎ電極５４が形成されており外部電極５３と内
部電極５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅとを接
続状態にしている。

【０００４】図６は、従来の誘電体フィルタの模式的な
斜視図であり、上記の誘電体同軸共振器を複数個用いた
誘電体フィルタ７０は、配線パターン７１や、接地用電
極パターン７３等の導体パターンが形成された実装用基
板７２上にコイル７４や、必要に応じてコンデンサ等の
電子部品、及び誘電体同軸共振器５０を半田を用いて導
体パターンに接続して形成されている。ここで、誘電体
同軸共振器５０は、外部電極５３の一部を接地用電極パ
ターン７３に接続する。更に、誘電体同軸共振器５０の
第１の切り欠き部５５の壁面に形成された内部電極５２
ａに一方の端部を半田で接続したリード線７５は、他方
の端部を、配線パターン７１の誘電体同軸共振器５０側
に延設して設けられている位置に、半田を用いて接続し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の誘電体同軸共振器及びそれを用いた誘電
体フィルタは、次のような問題がある。 （１）従来のダブルステップインピーダンス型の誘電体
同軸共振器は、誘電体磁器の貫通孔の内径を途中で段階
的に変えるようにして空洞状の２つの切り欠き部を設け
て、３つの異なる特性インピーダンスを調整している。
従って、リード線の取り付け位置が切り欠き部の壁面と
なり、誘電体同軸共振器を実装用基板に立設して実装す
るのに無理が多くあるので、横転させて実装する場合が
多く、平面的な実装面積を大きくしている。 （２）従来のダブルステップインピーダンス型の誘電体
同軸共振器は、本来、全長を短くするのを優先している
ので、外部導体と内部導体の長さが異なり、誘電損失が
高くなって、品質係数Ｑ値の低下を招いており、これに
ついての考慮が欠けていて特性面で問題があった。この
品質係数Ｑ値とは、誘電損失の逆数として表されるもの
であって、誘電体同軸共振器に求められる一つとして低
い誘電損失があるが、低い誘電損失ということは高いＱ
値ということであり、本来の誘電体同軸共振器には高い
Ｑ値が求められることに逆行している。

【０００６】（３）従来のダブルステップインピーダン
ス型の誘電体同軸共振器にリード線を取り付けて実装用
基板に接合して誘電体フィルタとして機能させる場合に
は、誘電体同軸共振器を横転させ、リード線を折り曲げ
て接続するので、誘電体同軸共振器に流れるＴＥＭ波
（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍａｇｎｅ
ｔｉｃ Ｗａｖｅ）の進行の位相にずれが出てくる。位
相がずれることにより、誘電体同軸共振器が本来持って
いるＱ値を低下させ、誘電体フィルタの性能を低下させ
ている。 （４）従来のダブルステップインピーダンス型の誘電体
同軸共振器にリード線を取り付けて立設して実装用基板
に接合する誘電体フィルタを作製したとしても、誘電体
同軸共振器に取り付けるリード線は折り曲げて接続する
のでＱ値の低下がさけられない。また、誘電体同軸共振
器の下部分の位置には、隙間がなく電子部品の搭載がで
きないので、誘電体フィルタが大型となる。本発明は、
かかる事情に鑑みてなされたものであって、ＴＥＭ波の
位相のずれが少なく、Ｑ値が高く保てる誘電体同軸共振
器、及びそれを用いて実装用基板の面積を小さくできる
誘電体フィルタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る誘電体同軸共振器は、柱状体の形状を途中で変化さ
せた誘電体磁器を用いて、３つの異なる特性インピーダ
ンスを直列に繋ぐダブルステップインピーダンス型の構
造を有する誘電体同軸共振器であって、誘電体磁器は柱
状体の軸線に沿って貫通孔を有し、柱状体は外径の大き
い第１の角柱体又は第１の円柱体と、第１の角柱体又は
第１の円柱体より外径の小さい第２の角柱体又は第２の
円柱体が連結してなり、第１の角柱体又は第１の円柱体
の端部には貫通孔の一部を形成する角柱又は円柱形状の
切り欠き部を有し、しかも第２の角柱体又は第２の円柱
体側の端面を開放端面として開放端面を除く全ての面に
電極が設けられている。これにより、第２の角柱体又は
第２の円柱体の開放端面に露出する貫通孔に形成された
電極にリード線を折り曲げることなく真っ直ぐに接続で
きるので、Ｑ値の低下を招くことがない。また、実装用
基板に容易に立設して接合することができる。

【０００８】ここで、電極は第１の角柱体又は第１の円
柱体、第２の角柱体又は第２の円柱体の外表面に設けら
れる外部電極と、貫通孔と切り欠き部の壁面に設けられ
る内部電極、及び、第１の角柱体又は第１の円柱体側の
端面に設けられ外部電極と内部電極を接続するためのつ
なぎ電極を有し、外部電極と内部電極の長さが断面視し
て実質的に同じ長さであるのがよい。これにより、誘電
体同軸共振器の全長を短くできると同時に、ＴＥＭ波の
位相のずれを少なくしてＱ値を高く保つことができる。

【０００９】前記目的に沿う本発明に係る誘電体フィル
タは、柱状体の形状を途中で変化させた誘電体磁器を用
いて、３つの異なる特性インピーダンスを直列に繋ぐダ
ブルステップインピーダンス型の構造を有する１又は複
数の誘電体同軸共振器を、導体パターンを備えた実装用
基板に電子部品と共に搭載する誘電体フィルタにおい
て、柱状体の軸線に沿って貫通孔を有し、柱状体は外径
の大きい第１の角柱体又は第１の円柱体と、第１の角柱
体又は第１の円柱体より外径の小さい第２の角柱体又は
第２の円柱体が連結してなり、第１の角柱体又は第１の
円柱体の端部には貫通孔の一部を形成する切り欠き部を
有し、第２の角柱体又は第２の円柱体側の端面を開放端
面として開放端面を除く全ての面に電極が設けられ、開
放端面側の貫通孔の電極にリード線の一方の端部が接続
される誘電体同軸共振器を、実装用基板上に立設して配
置してリード線の他方の端部を接続し、しかも誘電体同
軸共振器を配置した側の実装基板上に電子部品が搭載さ
れる。これにより、リード線を折り曲げることなく誘電
体同軸共振器を立設して実装用基板上に搭載できるの
で、ＴＥＭ波の位相のずれが発生せず、Ｑ値を低下させ
ることがない信頼性の高い誘電体フィルタが提供でき
る。また、誘電体同軸共振器を立設して実装用基板上に
搭載できるので、実装用基板の面積を小さくできる。

【００１０】ここで、電子部品の一部は誘電体同軸共振
器の第２の角柱体又は第２の円柱体の外径からリード線
の外径へと小さくなる部分、及び第１の角柱体又は第１
の円柱体の外径から第２の角柱体又は第２の円柱体の外
径へと小さくなる部分の下部分の位置の実装用基板上に
搭載される。これにより、誘電体同軸共振器を搭載する
ための実装用基板を更に小さくでき、誘電体フィルタを
小型化にすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそ
れぞれ本発明の一実施の形態に係る誘電体同軸共振器の
縦断面図、Ａ−Ａ’線拡大断面図、図２（Ａ）〜（Ｈ）
はそれぞれ同誘電体同軸共振器の変形例の説明図、図３
は同誘電体同軸共振器の電極の説明図、図４は本発明の
一実施の形態に係る誘電体フィルタの斜視図である。

【００１２】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明
の一実施の形態に係る誘電体同軸共振器１０は、誘電体
磁器１１と、内部電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、外部
電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及びつなぎ電極１４を有
している。誘電体磁器１１は、高誘電率材料の柱状体の
形状を途中で変化させて形成され、柱状体の軸線に沿っ
て貫通孔１５を有している。柱状体からなる誘電体磁器
１１は、外径の大きい第１の角柱体１６と、第１の角柱
体１６より外径の小さい第２の角柱体１７を連結して有
している。第１の角柱体１６の端部には、貫通孔１５の
一部を形成する角柱形状の切り欠き部１８を有してい
る。第２の角柱体１７側の端面は、電極が形成されてい
ない開放端面１９となっており、開放端面１９を除く全
ての面に、例えばＡｇ系や、Ｃｕ系等の低抵抗材料から
なる電極（内部電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、外部電極
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及びつなぎ電極１４）が設け
られている。この誘電体同軸共振器１０は、第１の角柱
体１６の切り欠き部１８のところの柱状体部と、第１の
角柱体１６の切り欠き部１８のところを除いた柱状体
部、及び、第２の角柱体１７によって３つの異なる特性
インピーダンスを直列に繋いだダブルステップインピー
ダンス型の構造を形成している。

【００１３】図２（Ａ）〜（Ｈ）は、本発明の一実施の
形態に係る誘電体同軸共振器１０の変形例の誘電体同軸
共振器の説明図であり、図２（Ｂ）〜（Ｈ）は、図２
（Ａ）をそれぞれの誘電体同軸共振器の縦断面図を共通
として用いたＢ−Ｂ’線拡大断面図を示している。な
お、本図においては、誘電体磁器１１に形成される電極
を省略した状態で説明する。図２（Ｂ）に示すように、
本発明の一実施の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例
の誘電体同軸共振器１０ａは、誘電体磁器１１の柱状体
の形状が、外径の大きい第１の角柱体１６と、第１の角
柱体１６より外径の小さい第２の角柱体１７を連結して
有している。第１の角柱体１６の端部には、貫通孔１５
の一部を形成する円柱形状の切り欠き部２０を有してい
る。柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、
（Ｂ）に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成され
ているので、説明を省略する。

【００１４】図２（Ｃ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｂは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の角柱体１６と、第１の角柱体１６より外
径の小さい第２の円柱体２１を連結して有している。第
１の角柱体１６の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る円柱形状の切り欠き部２０を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００１５】図２（Ｄ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｃは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の角柱体１６と、第１の角柱体１６より外
径の小さい第２の円柱体２１を連結して有している。第
１の角柱体１６の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る角柱形状の切り欠き部１８を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００１６】図２（Ｅ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｄは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の円柱体２２と、第１の円柱体２２より外
径の小さい第２の角柱体１７を連結して有している。第
１の円柱体２２の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る角柱形状の切り欠き部１８を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００１７】図２（Ｆ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｅは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の円柱体２２と、第１の円柱体２２より外
径の小さい第２の角柱体１７を連結して有している。第
１の円柱体２２の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る円柱形状の切り欠き部２０を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００１８】図２（Ｇ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｆは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の円柱体２２と、第１の円柱体２２より外
径の小さい第２の円柱体２１を連結して有している。第
１の円柱体２２の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る角柱形状の切り欠き部１８を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００１９】図２（Ｈ）に示すように、本発明の一実施
の形態に係る誘電体同軸共振器の変形例の誘電体同軸共
振器１０ｇは、誘電体磁器１１の柱状体の形状が、外径
の大きい第１の円柱体２２と、第１の円柱体２２より外
径の小さい第２の円柱体２１を連結して有している。第
１の円柱体２２の端部には、貫通孔１５の一部を形成す
る円柱形状の切り欠き部２０を有している。ここでも、
柱状体の形状を除いて他の部材は、図１（Ａ）、（Ｂ）
に示した誘電体同軸共振器１０と同様に構成されている
ので、説明を省略する。

【００２０】図３に示すように、誘電体磁器１１には、
第１の角柱体１６又は第１の円柱体２２と、第２の角柱
体１７又は第２の円柱体２１の外表面に外部電極１３
ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。また、誘電体磁
器１１には、貫通孔１５と、角柱形状の切り欠き部１８
又は円柱形状の切り欠き部２０の壁面に内部電極１２
ａ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。更に、第１の角
柱体１６又は第１の円柱体２２側の端面に、外部電極１
３ａ、１３ｂ、１３ｃと内部電極１２ａ、１２ｂ、１２
ｃを接続するためのつなぎ電極１４が設けられている。
そして、例えば、誘電体磁器１１を断面視して、第２の
角柱体１７又は第２の円柱体２１部の外径から貫通孔１
５の孔径Ｄ１を引いた最小肉厚幅Ｄ３と、第１の角柱体
１６又は第１の円柱体２２の外径Ｄ２から角柱形状の切
り欠き部１８又は円柱形状の切り欠き部２０の幅を引い
た最小肉厚幅Ｄ４とが実質的に同じ幅とする。また、Ｑ
値を最大とする柱状体の長さＬ３を最小になるように選
択し、角柱形状の切り欠き部１８又は円柱形状の切り欠
き部２０の長さＬ１と、第２の角柱体１７又は第２の円
柱体２１の長さＬ２を実質的に同じ長さとする。これに
よって、外部電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃと内部電極１
２ａ、１２ｂ、１２ｃの電極長さを実質的に同じ長さと
するのがよい。なお、全ての柱状体が円柱形状で形成さ
れると、外部電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃと内部電極１
２ａ、１２ｂ、１２ｃの電極長さが完全に一致するので
ＴＥＭ波のずれを最小限に抑えることができる。

【００２１】図４に示すように、本発明の一実施の形態
に係る誘電体フィルタ３０は、配線パターン３１が、例
えば樹脂部材上にＣｕ箔等で形成された実装用基板３２
に、複数個の巻き線型のコイル３３、必要に応じてチッ
プ型のコンデンサ（図示せず）等の電子部品を接続して
いる。また、上記の誘電体同軸共振器１０、１０ａ、１
０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ（図４
では、誘電体同軸共振器１０ｇで示しているが、以下代
表して誘電体同軸共振器１０と記す）の開放端面１９側
の貫通孔１５の内部電極１２ａの端部にリード線３４の
一方の端部が接続された複数個の誘電体同軸共振器１０
を、実装用基板３２上に立設して配置し、リード線３４
の他方の端部を配線パターン３１上で半田を用いて接続
している。また、コイル３３等の電子部品と誘電体同軸
共振器１０は実装用基板３２の同じ側に配置して接続し
ている。実装用基板３２の裏面側は入出力端子のみとす
ることができるので、誘電体フィルタ３０を立設して使
用することができる。なお、誘電体同軸共振器１０の第
１の角柱体１６又は第１の円柱体２２の外部電極１３ａ
と接続して接地用端子とするためにシールド板３５が両
側又は片側に配置され、半田を用いて接合されている。

【００２２】実装用基板３２に実装される電子部品の一
部は、誘電体同軸共振器１０の第２の角柱体１７又は第
２の円柱体２１の外径からリード線３４の外径へと小さ
くなる部分、及び第１の角柱体１６又は第１の円柱体２
２の外径から第２の角柱体１７又は第２の円柱体２１の
外径へと小さくなる部分の下部分の位置の実装用基板３
２上に搭載されるのがよい。立体化する電子部品を隙間
を利用して実装できるので、誘電体フィルタ３０の小型
化を図ることができる。

【００２３】次に、本発明の一実施の形態に係る誘電体
同軸共振器１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１
０ｅ、１０ｆ、１０ｇ（以下代表して誘電体同軸共振器
１０と記す）及びそれを用いた誘電体フィルタ３０の製
造方法を説明する。誘電体同軸共振器１０に用いられる
誘電体磁器１１は、高誘電率材料の一例である、ＢａＯ
−ＴｉＯ_２−ＷＯ_３系や、ＢａＯ−ＴｉＯ_２−Ｎｄ_２Ｏ
_３−Ｇａ_２Ｏ_３−Ｂｉ_２Ｏ_３系等の誘電体セラミックが
用いられ、例えば、誘電体セラミックの粉末原料をプレ
ス金型でプレス成形して第１の角柱体１６又は第１の円
柱体２２と、第２の角柱体１７又は第２の円柱体２１
と、角柱形状の切り欠き部１８又は円柱形状の切り欠き
部２０と、貫通孔１５を一度に成形している。あるい
は、第２の角柱体１７又は第２の円柱体２１は切削加工
して成形する場合もある。この誘電体磁器１１は、所定
の温度で焼成して焼結体を形成する。なお、第２の角柱
体１７又は第２の円柱体２１は、焼成した後に切削加工
で形成される場合もある。

【００２４】次いで、誘電体磁器１１の第２の角柱体１
７又は第２の円柱体２１側の端面を開放端面１９として
残し、この開放端面１９以外の全ての面にＡｇ系や、Ｃ
ｕ系等のメタライズペーストを、塗布や、ディッピング
や、転写や、スクリーン印刷等の手法を用いて貼着した
後、焼成して内部電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、外部電
極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、及びつなぎ電極１４を形成
した誘電体同軸共振器１０を形成する。そして、誘電体
同軸共振器１０の開放端面１９側の内部電極１２ａの端
部に、半田と親和性がよく電気導通抵抗の低いＣｕ系の
材料からなり、所定長さに切断されたリード線３４の一
方の端部を半田付けして接合する。

【００２５】次いで、誘電体フィルタ３０を形成するた
めの実装用基板３２を準備する。この実装用基板３２
は、銅箔の貼られた絶縁樹脂基材に配線パターン３１等
のパターンとなる部分が残るようにして、これ以外の銅
箔をエッチング手法等を用いて除去して形成されてい
る。また、誘電体フィルタ３０を形成するための接地用
電極として用いたれるシールド板３５を準備する。この
シールド板３５は、銅板等の金属板を切断加工してＩ字
型や、Ｌ字型や、Ｕ字型や、箱型等の形状に形成されて
いる。なお、実装用基板３２は、セラミック基板にＡｇ
系等の導体ペーストを用いて、スクリーン印刷で形成し
焼成して回路基板として形成される場合もある。

【００２６】次いで、実装用基板３２には、例えば、１
又は複数の巻き線型のコイル３３や、必要に応じて１又
は複数のチップ型のコンデンサが所定の位置の配線パタ
ーンと半田で接続される。更に、複数の誘電体同軸共振
器１０を立設させて、外部電極１３ａを接地用のシール
ド板３５に半田を用いて接続すると同時に、誘電体同軸
共振器１０に接合されているリード線３４の他方の端子
を配線パターン３１に半田で接合し、誘電体フィルタ３
０を作製する。

【００２７】

【実施例】本発明者は、従来の誘電体同軸共振器の柱状
体の外径を８ｍｍとし、最高のＱ値が得られる長さと同
じ外径と長さの本発明の誘電体同軸共振器のＱ値を比較
した。なお、本発明の誘電体同軸共振器は、図３に示す
寸法で、Ｄ３＝Ｄ４、Ｌ１＝Ｌ２、Ｄ２＝８ｍｍとし
た。この結果は、本発明の誘電体同軸共振器のＱ値が従
来の誘電体同軸共振器のＱ値に比較して約５％上昇した
ことが確認できた。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及びこれに従属する請求項２記
載の誘電体同軸共振器は、柱状体の軸線に沿って貫通孔
を有し、柱状体は外径の大きい第１の角柱体又は第１の
円柱体と、第１の角柱体又は第１の円柱体より外径の小
さい第２の角柱体又は第２の円柱体が連結してなり、第
１の角柱体又は第１の円柱体の端部には貫通孔の一部を
形成する角柱又は円柱形状の切り欠き部を有し、しかも
第２の角柱体又は第２の円柱体側の端面を開放端面とし
て開放端面を除く全ての面に電極が設けられているの
で、第２の角柱体又は第２の円柱体の開放端面に露出す
る貫通孔に形成された電極にリード線を折り曲げること
なく真っ直ぐに接続でき、Ｑ値の低下を招くことがな
い。また、実装用基板に容易に立設して接合することが
できる。

【００２９】特に、請求項２記載の誘電体同軸共振器
は、電極が第１の角柱体又は第１の円柱体、第２の角柱
体又は第２の円柱体の外表面に設けられる外部電極と、
貫通孔と切り欠き部の壁面に設けられる内部電極、及
び、第１の角柱体又は第１の円柱体側の端面に設けられ
外部電極と内部電極を接続するためのつなぎ電極を有
し、外部電極と内部電極の長さが断面視して実質的に同
じ長さであるので、誘電体同軸共振器の全長を短くでき
ると同時に、ＴＥＭ波の位相のずれを少なくしてＱ値を
高く保つことができる。

【００３０】請求項３及びこれに従属する請求項４記載
の誘電体フィルタは、柱状体の軸線に沿って貫通孔を有
し、柱状体は外径の大きい第１の角柱体又は第１の円柱
体と、第１の角柱体又は第１の円柱体より外径の小さい
第２の角柱体又は第２の円柱体が連結してなり、第１の
角柱体又は第１の円柱体の端部には貫通孔の一部を形成
する切り欠き部を有し、第２の角柱体又は第２の円柱体
側の端面を開放端面として開放端面を除く全ての面に電
極が設けられ、開放端面側の貫通孔の電極にリード線の
一方の端部が接続される誘電体同軸共振器を、実装用基
板上に立設して配置してリード線の他方の端部を接続
し、しかも誘電体同軸共振器を配置した側の実装基板上
に電子部品が搭載されるので、リード線を折り曲げるこ
となく誘電体同軸共振器を立設して実装用基板上に搭載
でき、ＴＥＭ波の位相のずれが発生せず、Ｑ値を低下さ
せることがない信頼性の高い誘電体フィルタが提供でき
る。また、誘電体同軸共振器を立設して実装用基板上に
搭載でき、実装用基板の面積を小さくできる。

【００３１】特に、請求項４記載の誘電体フィルタは、
電子部品の一部が誘電体同軸共振器の第２の角柱体又は
第２の円柱体の外径からリード線の外径へと小さくなる
部分、及び第１の角柱体又は第１の円柱体の外径から第
２の角柱体又は第２の円柱体の外径へと小さくなる部分
の下部分の位置の実装用基板上に搭載されるので、誘電
体同軸共振器を搭載するための実装用基板を更に小さく
でき、誘電体フィルタを小型化にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る誘電体同軸共振器の縦断面図、Ａ−Ａ’線拡大
断面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｈ）はそれぞれ同誘電体同軸共振器
の変形例の説明図である。

【図３】誘電体同軸共振器の電極の説明図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る誘電体フィルタの
斜視図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は従来の誘電体同軸共振器の縦
断面図、Ｃ−Ｃ’線拡大断面図である。

【図６】従来の誘電体フィルタの斜視図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０
ｆ、１０ｇ：誘電体同軸共振器、１１：誘電体磁器、１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ：内部電極、１３ａ、１３ｂ、１
３ｃ：外部電極、１４：つなぎ電極、１５：貫通孔、１
６：第１の角柱体、１７：第２の角柱体、１８：切り欠
き部、１９：開放端面、２０：切り欠き部、２１：第２
の円柱体、２２：第１の円柱体、３０：誘電体フィル
タ、３１：配線パターン、３２：実装用基板、３３：コ
イル、３４：リード線、３５：シールド板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 敏夫 埼玉県北埼玉郡川里町赤城台212番９ 日 本アンテナ株式会社川里工場内 Ｆターム(参考） 5J006 HA03 HA12 HA14 HA15 LA02 LA21 NB08 NF01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状体の形状を途中で変化させた誘電体
   磁器を用いて、３つの異なる特性インピーダンスを直列
   に繋ぐダブルステップインピーダンス型の構造を有する
   誘電体同軸共振器であって、 前記誘電体磁器は前記柱状体の軸線に沿って貫通孔を有
   し、前記柱状体は外径の大きい第１の角柱体又は第１の
   円柱体と、該第１の角柱体又は第１の円柱体より外径の
   小さい第２の角柱体又は第２の円柱体が連結してなり、
   前記第１の角柱体又は第１の円柱体の端部には前記貫通
   孔の一部を形成する角柱又は円柱形状の切り欠き部を有
   し、しかも前記第２の角柱体又は第２の円柱体側の端面
   を開放端面として該開放端面を除く全ての面に電極が設
   けられていることを特徴とする誘電体同軸共振器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の誘電体同軸共振器におい
   て、前記電極は前記第１の角柱体又は第１の円柱体、前
   記第２の角柱体又は第２の円柱体の外表面に設けられる
   外部電極と、前記貫通孔と前記切り欠き部の壁面に設け
   られる内部電極、及び、前記第１の角柱体又は第１の円
   柱体側の端面に設けられ前記外部電極と前記内部電極を
   接続するためのつなぎ電極を有し、前記外部電極と前記
   内部電極の長さが断面視して実質的に同じ長さであるこ
   とを特徴とする誘電体同軸共振器。
3. 【請求項３】 柱状体の形状を途中で変化させた誘電体
   磁器を用いて、３つの異なる特性インピーダンスを直列
   に繋ぐダブルステップインピーダンス型の構造を有する
   １又は複数の誘電体同軸共振器を、導体パターンを備え
   た実装用基板に電子部品と共に搭載する誘電体フィルタ
   において、 前記柱状体の軸線に沿って貫通孔を有し、前記柱状体は
   外径の大きい第１の角柱体又は第１の円柱体と、該第１
   の角柱体又は第１の円柱体より外径の小さい第２の角柱
   体又は第２の円柱体が連結してなり、前記第１の角柱体
   又は第１の円柱体の端部には前記貫通孔の一部を形成す
   る切り欠き部を有し、前記第２の角柱体又は第２の円柱
   体側の端面を開放端面として該開放端面を除く全ての面
   に電極が設けられ、前記開放端面側の前記貫通孔の前記
   電極にリード線の一方の端部が接続される前記誘電体同
   軸共振器を、前記実装用基板上に立設して配置して前記
   リード線の他方の端部を接続し、しかも前記誘電体同軸
   共振器を配置した側の前記実装基板上に電子部品が搭載
   されることを特徴とする誘電体フィルタ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の誘電体フィルタにおい
   て、前記電子部品の一部は前記誘電体同軸共振器の前記
   第２の角柱体又は第２の円柱体の外径から前記リード線
   の外径へと小さくなる部分、及び前記第１の角柱体又は
   第１の円柱体の外径から前記第２の角柱体又は第２の円
   柱体の外径へと小さくなる部分の下部分の位置の前記実
   装用基板上に搭載されることを特徴とする誘電体フィル
   タ。