JP2985938B2 - Lc型ローパスフィルタ - Google Patents

Lc型ローパスフィルタ

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JP2985938B2
JP2985938B2 JP8121245A JP12124596A JP2985938B2 JP 2985938 B2 JP2985938 B2 JP 2985938B2 JP 8121245 A JP8121245 A JP 8121245A JP 12124596 A JP12124596 A JP 12124596A JP 2985938 B2 JP2985938 B2 JP 2985938B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波用無線
機器、携帯電話、自動車電話、GPS、無線LAN、コ
ードレス電話等、高周波帯域利用の機器に使用されるロ
ーパスフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、高周波帯域で使用されるロー
パスフィルタとしては、図6に示すようなストリップラ
イン構造(導体パターン)のものが一般的である。これ
は、誘電体ブロック等の表面に複数個の電極21、2
2、23を形成すると共に裏面に全面アース電極を形成
し、表面の電極21、22、23間をストリップライン
24、25で接続した構造であって、基板表裏面の電極
21、22、23間に発生する接地容量C1 、C2 、C
3 と前記ストリップライン24、25のインダクタンス
L1 、L2 によって図7に示すLC型のローパスフィル
タが実現できる。
【0003】ところが、上記構成の場合、前記接地容量
C1 、C2 、C3 が基板の誘電率や厚み、或いは電極面
積やその印刷精度によって変化し、又前記インダクタン
スL1 、L2 が印刷された導体パターンの幅や長さによ
って変化するため、これらのばら付きがフィルタの特性
を不安定にしていた。しかも、このようなストリップラ
イン構造では減衰極が形成されないため、優れた減衰特
性が得られないといった欠点もあった。
【0004】そこで、係る欠点を解消するものとして、
図8に示すように、誘電体ブロック31に複数の貫通孔
32a 、32b 、32c を並設し、各貫通孔32a 、3
2b、32c の内面に導体膜を形成すると共に、貫通孔
が開口していない誘電体ブロック31の側面に導体膜を
形成してアース電極33とし、各貫通孔32a 、32b
、32c の導体膜の間を順次コイル34で接続して構
成したローパスフィルタ(特公平7−36482号公
報)が公示されている。
【0005】係る構成であれば、図9に示すように貫通
孔32a 、32b 、32c の内面導体膜と誘電体ブロッ
ク31の側面のアース電極33との間で接地容量C1 、
C2、C3 が形成され、貫通孔32a 、32b 、32c
の導体膜間を結合するコイル34、34によってインダ
クタンスL1 、L2 が生じる。これら複数のインダクタ
ンス素子が直列に接続されると共にインダクタンス素子
の相互接続点間に並列に接地容量素子が接続されたLC
回路網で基本的なローパス特性が得られる。又、隣り合
う貫通孔内面の導体膜間で対向容量C4 、C5 が生じ、
それと前記コイル34のインダクタンスL1 、L2 とに
よって並列共振回路が形成されて通過阻止の減衰極を作
るため、ローパスフィルタの減衰特性は大幅に改善され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、作製された
ローパスフィルタを外部回路と接続する場合は、図8に
示すように両端の貫通孔32a 及び32c の導体膜から
引き出だされた入出力用のリード線35、35を外部回
路基板のストリップライン(信号用の導体パターン)に
接続させなくてはならず、そのためフィルタ素子の実装
がしずらく、又部品の実装効率も悪かった。
【0007】又、このようなフィルタ素子は外部からの
放射ノイズの影響を受け易く、特に高速化且つ低電流化
指向にある小形の誘電体フィルタに於いては、その傾向
が極めて顕著である。
【0008】本発明の目的は、上記欠点を解消し、表面
実装を可能として実装効率を向上させると共に外部環境
に影響されない安定したLC型ローパスフィルタを提供
することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明では、直方
体状の誘電体ブロック(1)の長手方向に複数個の貫通
孔(2a 、2b 、2c )を並設すると共に各貫通孔(2
a 、2b 、2c )の内面に導体膜を形成し、前記貫通孔
(2a 、2b 、2c )の開口する面を除く誘電体ブロッ
ク(1)の側面に導体膜を形成してアース電極(3)と
成し、前記誘電体ブロック(1)両端の貫通孔(2a、
2c)に対向するように長手両端にそれぞれ入出力端子
部(12)を形成し、且つ前記アース電極(3)に対向
するように長手両縁部に前記入出力端子部(12)と電
気的に分離されたアース部(11)を形成して成るフィ
ルタ基板(10)を設け、当該フィルタ基板(10)の
各入出力端子部(12)と前記誘電体ブロック(1)の
貫通孔(2a、2c)が、また、前記アース部(11)
と前記アース電極(3)とがそれぞれ対面するように前
記フィルタ基板(10)を前記貫通孔(2a 、2b 、2
c )が開口する誘電体ブロック(1)の一方の面に載置
し、各々対面する前記入出力端子部(12)と前記貫通
孔(2a 、2c )の内面導体膜同士、及び前記アース部
(11)と前記アース電極(3)同士を導通させると共
に前記各貫通孔(2a 、2b 、2c )の内面導体膜の間
を順次コイル(8)で接続し、前記誘電体ブロック
(1)及び前記コイル(8)を金属ケース(9)で覆う
と共に該金属ケース(9)と前記フィルタ基板(10)
のアース部(11)を導通させて構成した。
【0010】又、本発明では、直方体状の誘電体ブロッ
ク(1)の長手方向に複数個の貫通孔(2a 、2b 、2
c )を並設すると共に各貫通孔(2a 、2b 、2c )の
内面に導体膜を形成し、前記貫通孔(2a 、2b 、2c
)の列方向に平行する誘電体ブロック(1)の側面に
導体膜を形成してアース電極(3)と成し、前記貫通孔
(2a 、2b 、2c )が開口する誘電体ブロック(1)
の一方の面に該誘電体ブロック(1)両端の貫通孔(2
a 、2c )の内面導体膜と導通する出力端子部(6)と
前記アース電極(3)と導通するアース部(7)を夫々
形成すると共に、この面と対向するもう一方の面の各貫
通孔(2a 、2b 、2c )の内面導体膜間を順次コイル
(8)で接続し、前記誘電体ブロック(1)及び前記コ
イル(8)を金属ケース(9)で覆うと共に該金属ケー
ス(9)と前記アース電極(3)を導通させて構成し
た。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明のLC型ローパスフ
ィルタの第一実施形態の作製工程を示す図、図2は完成
品の外観斜視図、図3はその断面図である。
【0012】本発明では、チタン酸バリウム等の高誘電
体材料の粉末をプレスにて成形・焼成して作製した誘電
体ブロック1が使用される。
【0013】図1(a) に示すように、前記誘電体ブロッ
ク1はブロック長手方向の中央部分に括れ部4が設けら
れた直方体形状で、ブロックの長手方向に上面から底面
に向う3個の貫通孔2a 、2b 、2c が並設されてい
る。この誘電体ブロック1の寸法は、例えば縦2.2m
m、横4.0mm、高さ0.88mmといったように極
く小形である。尚、図中、誘電体が露出している部分に
は細かな点々を付してある。
【0014】前記誘電体ブロック1は、例えば銀ペース
トの焼き付け処理等によってその貫通孔2a 、2b 、2
c の内面を含むブロックの全面に導体膜が形成される。
【0015】次に、図1(b) に示すように、この誘電体
ブロック1の上下面の導体膜が研削・除去され、残され
たブロック側面の導体膜部分がアース電極3とされる。
【0016】そして、各貫通孔2a 、2b 、2c の内面
導体膜の間が順次コイル8で接続されてLC型ローパス
フィルタが構成される。この時、使用されるコイル8は
例えば、線径が0.2Φ程度の細い錫メッキ導線を数タ
ーン巻回した内径0.6Φ程度の極く小さい空芯コイル
である。
【0017】ところで、係る構成のローパスフィルタは
図8で示す通り公知であり、その等価回路は図9に示す
ものと同様である。
【0018】そこで、図1(c) 及び図1(d) に基づき、
本発明の特徴について説明する。
【0019】本発明では、前記ローパスフィルタが図示
するようにフィルタ基板10に実装され、更にこのロー
パスフィルタ全体が金属ケース9でシールドされる。
【0020】前記フィルタ基板10は、例えば長方形状
のガラエポ製で、その表面及び裏面(図1(d) 参照)に
は銅箔パターンによる出力端子部12とアース部11と
が夫々電気的に分離された状態で形成されている。
【0021】又、前記フィルタ基板10の長辺側の辺縁
には夫々半円形の窪み10a が設けられており、この窪
み10a がスルーホール処理されて基板表裏面のアース
部11、11同士を導通させ、更に、前記入出力端子部
12が貫通孔2a 、2c と対応する位置に前記コイル
8、8のリード部分が挿入されるスルーホール孔13が
形成されて、入出力端子部12、12同士を夫々導通さ
せている。
【0022】従って、前記誘電体ブロック1をこのフィ
ルタ基板10に実装する際は、先ず、図3に示すように
ブロック両端の貫通孔2a 、2c とフィルタ基板10の
スルーホール孔13の位置を合わせ、前記コイル8のリ
ード部をこの貫通孔2a 、2c より前記スルーホール孔
13に貫通させた状態で半田付けし、コイル8の両端を
貫通孔2a 、2c を介して夫々対応するフィルタ基板1
0の入出力端子部12に導通させると共にコイル8の他
の一端を夫々中央部の貫通孔2b の内面導体膜に半田付
して直列に接続させる。又、ブロック側面のアース電極
3とフィルタ基板10のアース部11を夫々半田付けに
よって導通させる。
【0023】次に、フィルタ基板10に実装されたロー
パスフィルタが金属ケース9でシールドされる。このシ
ールド用の金属ケース9は箱型形状で、両サイドに前記
フィルタ基板10の窪み10a に対応する4個の爪部9
a が設けられている。
【0024】この金属ケース9を前記ローパスフィルタ
に接触しないように幾分隙間を開けて配置し、その爪部
9a をフィルタ基板10の窪み10a に半田付すること
によって金属ケース9がフィルタ基板10に固定され、
同時に、この金属ケース9がアース部11を介してロー
パスフィルタのアース電極3に導通させられる(図2参
照)。
【0025】尚、金属ケース9を装着する際に導体パタ
ーン(入出力端子部12)と短絡しないように、前記フ
ィルタ基板11の表面の適宜箇所にはレジスト処理が施
されている。
【0026】以上のように、LC型ローパスフィルタを
入出力端子部12とアース部11が形成されたフィルタ
基板10に装着することでフィルタ素子の表面実装が可
能となるため、外部回路との接続が極めて容易となり、
且つ実装効率も向上する。
【0027】又、前記金属ケース9によってフィルタの
漏洩電波がシールドされ、外部環境に影響されることの
ない安定したフィルタ特性を得ることができる。しか
も、フィルタ基板10には金属ケース9を装着する際の
ストッパ用の窪み10a が形成されているので金属ケー
ス9の装着は容易であり、且つ自動組み立ても対応可能
となる。
【0028】図4は本発明のLC型ローパスフィルタの
第二実施形態の作製工程を示す図、図5は完成品の外観
斜視図である。
【0029】図4(a) で、誘電体ブロック1は第一実施
形態と同様にブロック中央部分に括れ部4を設けた直方
体形状で、この誘電体ブロック1の長手方向に上面から
底面に向う3個の貫通孔2a 、2b 、2c が並設されて
おり、更に本実施形態の場合は、ブロック長手方向の両
端に夫々凹部5、5が形成されている。
【0030】前記誘電体ブロック1は銀ペーストの焼き
付け後、図4(b) に示すように、ブロック上下面の導体
膜と前記凹部5、5側方の導体膜が研削・除去され、残
った凹部5、5内の導体部分が後述する入出力電極部6
となり、他の側面の導体膜がアース電極3となる。
【0031】次に、図4(c) に示すように、この誘電体
ブロック1の一方の面にブロック両端の貫通孔2a 、2
c の内面導体膜と導通し且つ前記凹部5の導体膜に導通
する入出力端子部6と、前記アース電極3と導通するア
ース部7を夫々導体パターン印刷によって形成する。
【0032】そして、図4(d) に示すように、各貫通孔
2a 、2b 、2c の内面導体膜の間を順次コイル8で接
続してLC型ローパスフィルタが構成され、次いでこの
ローパスフィルタが金属ケース9でシールドされる。
尚、前記コイル8は第一実施形態で説明したものと同じ
極く小さな空芯コイルである。
【0033】ところで、金属ケース9装着の際は前記金
属ケース9の爪部9a が誘電体ブロック1の括れ部4
(アース電極)に直接半田付けされて、これと導通させ
られる。前記括れ部4は中央の貫通孔2b の内面導体膜
とブロック側面のアース電極3との間の静電容量(接地
容量)を調整して、ローパスフィルタの減衰特性を改善
するためのものであるが、この括れ部4が金属ケース9
を装着する際のストッパとして使用できるので金属ケー
ス9の取り付けは容易である。
【0034】このように、誘電体ブロック1の一方の面
に接続用の入出力端子部6とアース部7を直接パターン
形成することによって、前記第一実施例のようなフィル
タ基板10を用いずにフィルタ素子の表面実装が可能と
なり、基板等の部品が削減できると共にフィルタサイズ
もより小形化される(図5参照)。
【0035】以上、第一及び第二実施形態では、貫通孔
を3個並設した2段構造のローパスフィルタについて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フ
ィルタの段数は何段であっても構わない。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
LC型ローパスフィルタをフィルタ基板に実装し、この
ローパスフィルタ全体を金属ケースで覆うようにしたの
で、フィルタ素子の表面実装が可能となる。その結果、
実装が容易となり、且つ実装密度も向上する。又、金属
ケースのシールド効果によって外部環境に影響されない
安定したフィルタ特性が実現可能となる。
【0037】特に、本構成の場合、実装用のフィルタ基
板を使用することによって誘電体ブロックの形状が簡略
化できるため、ブロック成形も容易となる。
【0038】又、誘電体ブロックの裏面に表面実装用の
入出力端子部とアース端子部を直接形成する構成であれ
ば、上述のようなフィルタ基板は不要となるため、部品
点数が削減できると共に更なる小形化が可能となる。
【0039】特に、誘電体ブロック側面の括れ部がシー
ルド処理の際の金属ケースのストッパの役割を果たすた
め、金属ケースの装着は容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態を示すLC型ローパスフ
ィルタの作製工程図である。
【図2】同、第一実施形態を示すLC型ローパスフィル
タの外観斜視図である。
【図3】同、第一実施形態を示すLC型ローパスフィル
タの縦断面図である。
【図4】本発明の第二実施形態を示すLC型ローパスフ
ィルタの作製工程図である。
【図5】同、第二実施形態を示すLC型ローパスフィル
タの外観斜視図である。
【図6】従来のLC型ローパスフィルタの外観斜視図で
ある。
【図7】図6のLC型ローパスフィルタの等価回路図で
ある。
【図8】図6とは別のLC型ローパスフィルタの外観斜
視図である。
【図9】図8のLC型ローパスフィルタの等価回路図で
ある。
【符号の説明】
1 誘電体ブロック 2a 、2b 、2c 貫通孔 3 アース電極 6、12 入出力端子部 7、11 アース部 8 コイル 9 金属ケース 10 フィルタ基板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−296315(JP,A) 特開 平4−206616(JP,A) 特開 平9−307392(JP,A) 特開 平6−349680(JP,A) 実開 平2−38802(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03H 7/00 H01P 1/20 H01G 4/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直方体状の誘電体ブロック(1)の長手
    方向に複数個の貫通孔(2a 、2b 、2c )を並設する
    と共に各貫通孔(2a 、2b 、2c )の内面に導体膜を
    形成し、 前記貫通孔(2a 、2b 、2c )の開口する面を除く誘
    電体ブロック(1)の側面に導体膜を形成してアース電
    極(3)と成し、前記誘電体ブロック(1)両端の貫通孔(2a、2c)
    に対向するように長手両端にそれぞれ入出力端子部(1
    2)を形成し、且つ前記アース電極(3)に対向するよ
    うに長手両縁部に前記入出力端子部(12)と電気的に
    分離されたアース部(11)を形成して成るフィルタ基
    板(10)を設け、当該フィルタ基板(10)の各入出
    力端子部(12)と前記誘電体ブロック(1)の貫通孔
    (2a、2c)が、また、前記アース部(11)と前記
    アース電極(3)とがそれぞれ対面するように前記フィ
    ルタ基板(10)を前記貫通孔(2a 、2b 、2c )が
    開口する誘電体ブロック(1)の一方の面に載置し、 各々対面する前記入出力端子部(12)と前記貫通孔
    (2a 、2c )の内面導体膜同士、及び前記アース部
    (11)と前記 アース電極(3)同士を導通させると共
    に前記各貫通孔(2a 、2b 、2c )の内面導体膜の間
    を順次コイル(8)で接続し、 前記誘電体ブロック(1)及び前記コイル(8)を金属
    ケース(9)で覆うと共に該金属ケース(9)と前記フ
    ィルタ基板(10)のアース部(11)を導通させて構
    成したLC型ローパスフィルタ。
  2. 【請求項2】 直方体状の誘電体ブロック(1)の長手
    方向に複数個の貫通孔(2a 、2b 、2c )を並設する
    と共に各貫通孔(2a 、2b 、2c )の内面に導体膜を
    形成し、 前記貫通孔(2a 、2b 、2c )の列方向に平行する誘
    電体ブロック(1)の側面に導体膜を形成してアース電
    極(3)と成し、 前記貫通孔(2a 、2b 、2c )が開口する誘電体ブロ
    ック(1)の一方の面に該誘電体ブロック(1)両端の
    貫通孔(2a 、2c )の内面導体膜と導通する出力端子
    部(6)と前記アース電極(3)と導通するアース部
    (7)を夫々形成すると共に、この面と対向するもう一
    方の面の各貫通孔(2a 、2b 、2c )の内面導体膜間
    を順次コイル(8)で接続し、 前記誘電体ブロック(1)及び前記コイル(8)を金属
    ケース(9)で覆うと共に該金属ケース(9)と前記ア
    ース電極(3)を導通させて構成したLC型ローパスフ
    ィルタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690780A3 (en) * 2012-07-26 2017-07-26 Oxley Developments Company Limited Electrical component

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