JP3230353B2 - アンテナ共用器 - Google Patents

アンテナ共用器

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JP3230353B2
JP3230353B2 JP28940093A JP28940093A JP3230353B2 JP 3230353 B2 JP3230353 B2 JP 3230353B2 JP 28940093 A JP28940093 A JP 28940093A JP 28940093 A JP28940093 A JP 28940093A JP 3230353 B2 JP3230353 B2 JP 3230353B2
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hole
resonator
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    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2136—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using comb or interdigital filters; using cascaded coaxial cavities

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車電話、
携帯電話等の移動通信機器に使用されるアンテナ共用器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図５の等価回路図に示すような
送信フィルタと受信フィルタの２つのフィルタを一体化
したアンテナ共用器（デュプレクサ）を構成する場合、
共振器Ｒ１、Ｒ２に外部結合容量Ｃｅを付加した送信フ
ィルタと共振器Ｒ３、Ｒ４に外部結合容量Ｃｅを付加し
た受信フィルタの２つのフィルタのそれぞれの一方の入
出力端をアンテナＡＮＴに接続し、このアンテナ端を共
通端として、それぞれの他方の入出力端ＴＸ、ＲＸと合
わせて計３端子の入出力部を有する構成となっている。
【０００３】このようなアンテナ共用器を構成する場
合、従来、図４に示すような構造が採用されている。以
下の斜視図において、点塗り潰し部は誘電体ブロック及
び結合基板の素地の露出する部分（導体非形成部）を示
す。このアンテナ共用器は、図４に示すように、その一
面に一対の入出力用電極２１、２１と１個のアンテナ用
電極２２が形成され、入出力用電極２１、２１及びアン
テナ用電極２２の形成部を除く略全面にアース導体２３
が形成された結合基板２０上に、例えば２段の共振器か
らなる誘電体フィルタ１１、１２を並列配置して形成さ
れている。
【０００４】そして、誘電体フィルタ１１、１２の各入
出力電極５、５、５、５と結合基板２０の入出力用電極
２１、２１及びアンテナ用電極２２と、誘電体フィルタ
１１、１２の外導体４と結合基板２０のアース導体２３
とをそれぞれはんだ付けして接続固定されている。つま
り、結合基板２０のアンテナ用電極２２にそれぞれのフ
ィルタの一方の入出力電極５、５を接続してアンテナ端
を共用したアンテナ共用器が構成されている。
【０００５】上記従来のアンテナ共用器を構成する各誘
電体フィルタ１１、１２は、略直方体形状の誘電体ブロ
ック１の対向する一対の面を貫通して２個の共振器孔２
が形成され、各共振器孔２の内周面には内導体３が形成
されている。誘電体ブロック１の外周面の所定箇所に底
面及び側面に跨がって一対の入出力電極５、５が形成さ
れ、この入出力電極５、５の形成領域を除く外面には外
導体４が形成されている。
【０００６】内導体３は、共振器孔２の一方の開口面１
ａ（以下、開放側端面と記す）ではその近傍に内導体３
の非形成部が設けられ、外導体４と分離（開放）され、
開放側端面１ａと対向する共振器孔２の他方の開口面１
ｂ（以下、短絡側端面と記す）では外導体４と導通（短
絡）されている。
【０００７】各誘電体フィルタ１１、１２は共振器孔２
毎に形成される各共振器の結合によりそれぞれ２段の共
振器からなるフィルタである。
【０００８】ここで、図５の等価回路に示すＲ１、Ｒ２
は誘電体フィルタ１１の共振器孔２毎に形成される共振
器を示し、Ｒ３、Ｒ４は誘電体フィルタ１２の共振器孔
２毎に形成される共振器を示す。共振器Ｒ１、Ｒ４と入
出力端ＴＸ、ＲＸ間、共振器Ｒ２、Ｒ３とアンテナＡＮ
Ｔ間の各外部結合容量Ｃｅは、誘電体フィルタ１１、１
２の各入出力電極５とこれらに対応する内導体３との間
に形成される電極間容量で得られたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
のアンテナ共用器では、アンテナ共用器を構成する２個
の誘電体ブロックからなる２つの誘電体フィルタが必要
であり、さらにはこれらのフィルタを接続固定し実装す
るための結合基板が必要である。このため、部品点数が
多くなり、しかもそれらを組み付けてはんだ付けする作
業等が必要となる。したがって、小型化が困難であり、
部品コストが高くなり、製造工数が多くかかり製造コス
トが高くなるという問題がある。
【００１０】なお、従来のアンテナ共用器においては、
１個の誘電体ブロックに１個の共振器孔を形成した誘電
体共振器を多数並列配置したものもある。この場合は、
結合基板の他にコンデンサ素子等の外付け部品が必要で
あり、さらに部品点数が多くなる。
【００１１】そこで、本発明の目的は、以上のような従
来のアンテナ共用器が持つ問題点を解消し、部品点数を
削減し、製造工数を低減して、安価で、かつ小型化ので
きる表面実装可能なアンテナ共用器を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、誘電体ブロックの対向する一対の端面を
貫通して複数の共振器孔を形成し、該共振器孔の内周面
に内導体を形成し、誘電体ブロックの外面に外導体を形
成し、該外導体の一部に内導体と容量結合する一対の入
出力電極と１個のアンテナ電極を設け、前記誘電体ブロ
ック内に、送信フィルタ及び受信フィルタを構成し、そ
れぞれのフィルタを前記アンテナ電極で結合し、前記送
信フィルタと前記受信フィルタの間に、共振器孔と平行
に内周面に内導体が形成された貫通孔を設け、前記貫通
孔の内導体とアンテナ電極を接続するスルーホールを設
けたことを特徴とするものである。
【００１３】
【００１４】
【作用】上記の構成によれば、１個の誘電体ブロック内
に形成された送信フィルタ及び受信フィルタの２つの誘
電体フィルタをアンテナ電極で結合して、外部回路と接
続する入出力電極及びアンテナ電極を誘電体ブロックの
外面に形成しているので１個の誘電体ブロックのみでア
ンテナ共用器が形成される。また、前記送信フィルタと
前記受信フィルタの間に、内導体が形成された貫通孔を
設けることにより、前記両フィルタ間のアイソレーショ
ンの改善ができ、さらにはアンテナ端とアース間に前記
両フィルタの反射位相を吸収するインダクタンスをも形
成することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。図において、従来例と同一部
分、同一機能のものについては同一符号を付す。
【００１６】本発明の第１の実施例であるアンテナ共用
器の構造を図１に示す。図１に示すように、本実施例の
アンテナ共用器は略直方体形状の誘電体ブロック１の対
向する一対の端面を貫通して４個の共振器孔２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄが形成され、各共振器孔２ａ〜２ｄの内
周面には内導体３が形成されている。一対の入出力電極
５、５形成部及び１個のアンテナ電極６形成部を除く誘
電体ブロック１の外面には外導体４が形成されている。
【００１７】一対の入出力電極５、５は、開放側端面１
ａ近傍の誘電体ブロック１の基板への実装面となる底面
（図において上面）及び誘電体ブロック１の一方の側面
に跨がって形成されている。アンテナ電極６は、開放側
端面１ａ近傍の誘電体ブロック１の底面の入出力電極
５、５の間に形成されている。
【００１８】内導体３は、開放側端面１ａではその近傍
に内導体３の非形成部が設けられ、外導体４と分離（開
放）され、開放側端面１ａと対向する短絡側端面１ｂで
は外導体４と導通（短絡）されている。入出力電極５及
びアンテナ電極６は、その周囲に外導体非形成部を設
け、外導体４と分離されている。
【００１９】このような構成において、共振器孔２ａ、
２ｄの内導体３と共振器孔２ａ、２ｄに対向する各入出
力電極５、５との間及び共振器孔２ｂ、２ｃの内導体３
とアンテナ電極６との間には、図１に模式的に示すよう
に、外部結合容量Ｃｅが形成される。
【００２０】共振器孔２ａ、２ｂに対応する２個の共振
器の結合により送信フィルタが形成され、共振器孔２
ｃ、２ｄに対応する２個の共振器により受信フィルタが
形成されている。
【００２１】そして、この送信フィルタと受信フィルタ
はアンテナ電極６を共用して結合され、アンテナ電極６
と一対の入出力電極５、５の３端子の入出力部を有する
一体化された、従来例の図５で示した等価回路のアンテ
ナ共用器が構成される。
【００２２】ここで、図５に示すＲ１、Ｒ２は、共振器
孔２ａ、２ｂで形成される共振器を示し、Ｒ３、Ｒ４は
共振器孔２ｃ、２ｄで形成される共振器を示す。共振器
Ｒ１、Ｒ４と入出力端ＴＸ、ＲＸ間の各外部結合容量Ｃ
ｅは、各入出力電極５、５とこれらに対応する共振器孔
２ａ、２ｄの内導体３、３との間に形成される電極間容
量で得られたものであり、共振器Ｒ２、Ｒ３とアンテナ
ＡＮＴ間の各外部結合容量Ｃｅは、アンテナ電極６と共
振器孔２ｂ、２ｃの内導体３、３との間に形成される電
極間容量で得られたものである。
【００２３】このアンテナ共用器を実装基板上に実装す
る場合は、入出力電極５及びアンテナ電極６が形成され
た底面（図において上面）を実装基板側にして実装され
る。
【００２４】次に、本発明の第２の実施例であるアンテ
ナ共用器の構成を図２に示す。この実施例に係るアンテ
ナ共用器は、図２に示すように、図１に示したアンテナ
共用器の送信フィルタと受信フィルタの間、すなわち共
振器孔２ｂと共振器孔２ｃの間に共振器孔２ｂ、２ｃと
平行に、貫通孔７を形成したものである。この貫通孔７
の内周面に形成された内導体３は、開放側端面１ａ及び
短絡側端面１ｂの両端面で外導体４と導通（短絡）して
いる。他の構成については図１のものと同様でありその
説明を省略する。
【００２５】このようにして形成されたアンテナ共用器
では、外導体と導通する貫通孔の内導体により、送信フ
ィルタと受信フィルタのアイソレーションを改善するこ
とができる。
【００２６】次に、本発明の第３の実施例であるアンテ
ナ共用器の構成を図３に示す。この実施例に係るアンテ
ナ共用器は、図３に示すように、図１に示したアンテナ
共用器の送信フィルタと受信フィルタの間、すなわち共
振器孔２ｂと共振器孔２ｃの間に共振器孔２ｂ、２ｃと
平行に、貫通孔８を形成し、貫通孔８の内周面に形成さ
れた内導体３とアンテナ電極６を接続（導通）するスル
ーホール９が形成されている。
【００２７】この貫通孔８の内周面に形成された内導体
３は、共振器孔２ａ〜２ｄの内導体と同様に、開放側端
面１ａではその近傍に内導体非形成部を設けられ、外導
体と分離され、短絡側端面１ｂでは外導体４と導通され
ている。他の構成については図１のものと同様でありそ
の説明を省略する。
【００２８】この構成においては、アンテナ電極６とス
ルーホール９接続された貫通孔８の内導体３により、ア
ンテナ電極６と外導体４（アース）間に、インダクタン
スが形成される。この場合は、図３（ｂ）の等価回路で
示すように、アンテナＡＮＴとアース間に送信フィルタ
と受信フィルタの反射位相を吸収するインダクタンスＬ
が挿入されたアンテナ共用器を得ることができる。
【００２９】以上説明したように、上記各実施例のアン
テナ共用器は、送信フィルタと受信フィルタを１個の誘
電体ブロックで形成し、外部回路と接続する入出力電極
及びアンテナ電極をも誘電体ブロックの外面に形成され
ている。したがって、従来のアンテナ共用器で用いた結
合基板等の部品を不要とすることができる。
【００３０】また、第２及び第３実施例のように、送信
フィルタと受信フィルタとの間に内導体が形成された貫
通孔を設けることにより、送信フィルタと受信フィルタ
間のアイソレーションを改善することができ、さらには
アンテナ端とアース間に前記両フィルタ間の反射位相を
吸収するインダクタンスが挿入されたアンテナ共用器を
１個の誘電体ブロックで構成することができる。
【００３１】なお、上記各実施例の入出力電極、アンテ
ナ電極の形状及び形成位置等は、実施例に示したものに
限ることはなく、その形状、寸法、形成位置により容量
値を変えるることができ、目的とするフィルタ特性等を
考慮して、適宜設定することができる。
【００３２】また、開放側端面１ａ側での内導体と外導
体の分離は、本実施例では開放側端面１ａ近傍の内導体
に内導体非形成部を設けたが、これに限ることはなく、
開放側端面１ａより内導体非形成部を設けてもよく、つ
まり内導体非形成部の軸方向一端側が開放側端面１ａに
達していてもよく、または開放側端面１ａに外導体を形
成しないものでもよい。
【００３３】また、上記各実施例では、共振器孔の径を
一定のもので説明したが、共振器孔の径を途中で変化さ
せたものでもよく、また誘電体ブロックの底面及び上面
に各共振器間の結合度を変えるための結合溝、または各
共振器間に各共振器の結合度を変えるための結合孔を設
けたものでもよい。
【００３４】また、本実施例では、２段の共振器からな
る送信フィルタと２段の共振器からなる受信フィルタに
より構成されるアンテナ共用器について説明したが、こ
れに限ることはなく、それぞれのフィルタは、３個以上
の共振器孔による３段以上の共振器から構成されるもの
でもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアン
テナ共用器によれば、アンテナ共用器を構成する送信フ
ィルタ及び受信フィルタの２つのフィルタと外部回路と
接続する入出力電極及びアンテナ電極の入出力部を１個
の誘電体ブロックで形成することができる。また、送信
フィルタと受信フィルタとの間に内導体が形成された貫
通孔を設けることにより、両フィルタ間のアイソレーシ
ョンを改善することができ、さらにはアンテナ端とアー
ス間に両フィルタの反射位相を吸収するインダクタンス
をも形成することができる。
【００３６】つまり、送信フィルタと受信フィルタを接
続する結合基板やフィルタを構成するためのコンデンサ
素子、インダクタンス素子等の外付け部品を使用せず
に、１個の誘電体ブロックからなるアンテナ共用器を形
成することができる。
【００３７】したがって、本発明によれば、部品点数を
削減でき、よって、部品コスト、製造工数を大幅に低減
することができ、安価で、かつ小型、高性能のアンテナ
共用器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るアンテナ共用器の
外観斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るアンテナ共用器の
外観斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第３の実施例に係るアンテ
ナ共用器の外観斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す
アンテナ共用器の等価回路図である。
【図４】従来のアンテナ共用器の一例を示す分解斜視図
である。
【図５】２段の共振器からなる２つのバンドパスフィル
タで構成されるアンテナ共用器の一例を示す等価回路図
である。
【符号の説明】
１ 誘電体ブロック ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 共振器孔 ３ 内導体 ４ 外導体 ５ 入出力電極 ６ アンテナ電極 ７、８ 貫通孔 ９ スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10 H01P 5/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 誘電体ブロックの対向する一対の端面を
    貫通して複数の共振器孔を形成し、該共振器孔の内周面
    に内導体を形成し、誘電体ブロックの外面に外導体を形
    成し、該外導体の一部に内導体と容量結合する一対の入
    出力電極と１個のアンテナ電極を設け、前記誘電体ブロ
    ック内に、送信フィルタ及び受信フィルタを構成し、そ
    れぞれのフィルタを前記アンテナ電極で結合し、 前記送信フィルタと前記受信フィルタの間に、共振器孔
    と平行に内周面に内導体が形成された貫通孔を設け、前
    記貫通孔の内導体とアンテナ電極を接続するスルーホー
    ルを設けたことを特徴とするアンテナ共用器。
JP28940093A 1993-11-18 1993-11-18 アンテナ共用器 Expired - Lifetime JP3230353B2 (ja)

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TW083110655A TW301811B (ja) 1993-11-18 1994-11-17
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