JPH0624282B2 - フイルタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、誘電体ブロックに複数の同軸共振ユニット
を構成したフィルタ装置の構造、特に該フィルタ装置を
金属ケースに収納する構造の改良に関する。

［従来の技術］ 実開昭５８−１７８７０８号には、誘電体ブロックに複
数の同軸共振ユニットを構成してなる誘電体フィルタ装
置のケース収納構造が開示されている。ここでは、第２
図に示すように同軸共振ユニットが構成されている誘電
体ブロック１が、金属製板ばね２，３を介在させて金属
製半ケース４，５間に収納されている。板ばね２，３
は、誘電体ブロック１の外面に形成された外導体と、半
ケース４，５とを電気的に接続するために介在されてい
るものであり、誘電体ブロック１の半ケース４，５への
固定は、板ばね２，３の撥力を有する部分を除いて充填
された接着剤により行なわれている。

なお、６は入出力端子を示し、誘電体ブロック１の電圧
開放端面側から引出されており、半ケース４，５が組合
わさって構成している孔７より外部に引出されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の構成では、２個の金属製半ケース４，５なら
びに板ばね２，３を必要とし、したがって部品点数がか
なり多く、また組立工程も多くなっており量産性の点で
難があった。

よって、この発明の目的は、部品点数が少なく、組立が
容易であり、したがって信頼性に優れておりかつ量産性
に富むフィルタ装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明のフィルタ装置は、複数の貫通孔を有する誘電
体ブロックと、誘電体ブロックの貫通孔の内面に形成さ
れた内導体と、誘電体ブロックの外面に形成された外導
体と、誘電体ブロックの貫通孔内に一部が挿入されかつ
電圧開放端面側に突出する入出力端子と、貫通孔内にお
いて入出力端子の周囲に配置されかつ電圧開放端面側に
おいて一部突出する誘電体からなる外筒とを有し、誘電
体ブロックに複数の同軸共振ユニットが構成され、複数
の同軸共振ユニットが結合されている誘電体フィルタ
と、 上記誘電体ブロックの少なくとも電圧開放端面を覆い、
かつ電圧開放端面を覆う面に入出力端子を非接触状態で
挿通させるための切除部が形成され、前記電圧開放端面
を覆う面と前記誘電体ブロックの電圧開放端面との間隔
が前記外筒によって規定されている金属ケースと、 誘電体ブロックの外導体を前記金属ケースに電気的に接
続し、かつ機械的に固定するための導電性接合材とを備
える。

上述したように、入出力端子を切除部に非接触状態で挿
通させるため、入出力端子は、切除部の内側寸法より小
さい断面寸法を有するようにされる。また、誘電体ブロ
ックの電圧開放端面とこれを覆う金属ケースの面との間
隔が外筒によって規定されるようにするため、外筒の、
電圧開放端面側への突出部は、貫通孔の縁部において電
圧開放端面に当接するとともに切除部の縁部において金
属ケースの電圧開放端面を覆う面に当接する大きさを有
するようにされる。

［作用および発明の効果］ この発明では、誘電体フィルタは、電圧開放端面を覆う
面に入出力端子を挿通させるための切除部の形成された
一体の金属ケースに、導電性接合材により機械的に固定
されており、かつ外導体が該接合材により電気的に接続
されてなる構造を有するので、第２図に示した従来のフ
ィルタ装置に比べて部品点数が大幅に低減されており、
したがって簡単にかつ安価に組立てることが可能とされ
ている。

また、この発明によれば、入出力端子の周囲に配置され
る外筒により、金属ケースの電圧開放端面を覆う面と誘
電体ブロックの電圧開放端面との間隔が規定されるの
で、この間隔を常に一定に保って製品を得ることが容易
である。誘電体ブロックの電圧開放端面に接する空間に
は共振電磁界エネルギが存在するため、上述の間隔が常
に一定に保たれていないと、挿入損失や共振周波数がば
らつくことになるが、この発明によれば、このようなば
らつきを防ぐことができる。また、外筒は、金属ケース
と誘電体ブロックとの間に挟まれて保持されることにな
るので、外筒および入出力端子が誘電体ブロックの貫通
孔から抜け落ちることがない。

［実施例の説明］ 第１図は、この発明の第１の実施例を示し、誘電体フィ
ルタ１１が金属製ケース１２内に固定されている。

誘電体フィルタ１１は、第３図に示すように、たとえば
酸化チタン系のセラミック誘電体ブロック２１に複数の
貫通孔２２，２３を形成し、貫通孔２２，２３の内面に
内導体２４，２５を形成し、他方誘電体ブロック２１の
外側面に外導体２６を形成し、内導体２４，２５と外導
体２６とを誘電体ブロック２１の一方端面に形成した短
絡導体２６ａで短絡し、内導体２４，２５と外導体２６
と、その間に介在する誘電体ブロック部分とにより１対
の共振ユニットを構成したものであり、各共振ユニット
間の誘電体ブロック部分には各共振ユニット間の結合を
とるための一手段としての空洞２７が形成されており、
さらに図示しない外部回路と上記共振ユニットとを入出
力結合用コンデンサでそれぞれ静電結合させてなる、１
／４波長分布定数型フィルタである。

なお、第３図において、３１は入力端子、３２は出力端
子であり、入出力端子３１，３２の周囲には誘電体より
なる外筒３３，３４が取付けられており、この外筒３
３，３４に基づく静電容量が上記入出力結合用コンデン
サを構成している。入出力端子３１，３２は、貫通孔２
２，２３内に一部が挿入されかつ電圧開放端面側に突出
している。また、外筒３３，３４は、貫通孔２２，２３
内に一部が配置され、また、一部が電圧開放端面側に突
出している。

他方、金属製ケース１２は、第４図に示すように、板状
金属部材をＵ字状に成形したものからなり、誘電体フィ
ルタ１１の電圧開放端面を覆う第１の面３５と、第１の
面３５から折曲げられており、誘電体フィルタ１１の側
面を覆う第２の面３６，３７とを有する。電圧開放端面
を覆う第１の面３５には、切除部としての孔３５ａ，３
５ｂが形成されている。入出力端子３１，３２は、この
孔３５ａ，３５ｂの内側寸法より小さい断面寸法を有し
ている。また、外筒３３，３４の、電圧開放端面側への
突出部は、貫通孔２２，２３の縁部において電圧開放端
面に当接するとともに孔３５ａ，３５ｂの縁部において
金属ケース１２の電圧開放端面を覆う第１の面３５に当
接する大きさを有している。したがって、第４図に示す
ように、誘電体フィルタ１１を金属ケース１２内に挿入
した場合、入出力端子３１，３２が金属ケース１２に接
触しない状態で孔３５ａ，３５ｂから引出されるととも
に、外筒３３，３４の突出部によって、電圧開放端面と
金属ケース１２の第１の面３５との間隔が一定に保たれ
た状態で、誘電体フィルタ１１を金属ケース１２に対し
て確実に位置決めすることができる。

他方、金属製ケース１２の第２の面３６，３７には、ス
リット３６ａ，３７ａが形成されている。スリット３６
ａ，３７ａは、それぞれ、誘電体フィルタ１１の外導体
２６と第２の面３６，３７とをはんだ付けするために設
けられているものである。この実施例では、該スリット
３６ａ，３７ａを利用することにより、誘電体フィルタ
１１の外導体２６と金属製ケース１２とが導電性接合材
としてのはんだにより接合され、機械的な固定とともに
外導体２６と金属ケース１２との電気的接続が果たされ
ている。なお、導電性接合材としては、はんだの他、導
電ペースト等の任意のものを用いることができる。固定
した状態の側面図を第５図に示す。

上記実施例では、板状金属部材を成形した金属製ケース
１２と導電性接合材とを用いるだけで誘電体フィルタ１
１の収納構造が構成されるため、第２図に示した従来の
フィルタ構造に比べて、部品点数を大きく低減すること
ができ、またはるかに簡単に組立て得ることがわかる。

また、金属製ケース１２は誘電体フィルタ１１の電圧開
放端面側を覆う第１の面３５を有するので、共振電磁界
が外部へ漏洩することもなく、したがって、外部回路へ
所望でない影響を与えたり、逆に与えられたりすること
もない。さらに、第２図に示した従来のフィルタ装置の
ように、誘電体フィルタ１の上部にスペースを設ける必
要がないため、全体形状もかなり小さくなる。

第１図実施例は、第１図の縦方向に基板に挿入されるも
のであるため、金属製ケース１２には、基板挿入用舌片
３８が誘電体フィルタ１１の電圧開放端面と直交する方
向に延ばされているが、フィルタ装置を基板上に横置き
する場合には、第６図に示すように、基板挿入用舌片３
９を入出力端子３１，３２と直交する方向に折り曲げて
形成すればよい。

また、第１図実施例では、電圧開放端面を覆う第１の面
３５と、第２の面３６，３７とを有する金属ケース１２
を用いていたが、第７図に示すように、絞り加工により
形成された筒状金属ケース４２を用いてもよい。この場
合、筒状金属ケース４２は上部に開口を有し、該上部開
口から誘電体フィルタ１１が挿入されている。また、金
属ケース４２の底面には、すなわち誘電体フィルタ１１
の電圧開放端を覆う面には、やはり入出力端子を挿通さ
せるための孔のような切除部が形成されている。よっ
て、第１図実施例と同様に、誘電体フィルタ１１を金属
ケース４２に挿入するだけで、入出力端子の位置決めを
果たすことができるとともに、少ない部品点数でフィル
タ装置を構成することが可能とされている。第７図の実
施例においても、金属製ケース４２は、はんだあるいは
導電性ペースト等の導電性接合材により誘電体フィルタ
１１に機械的に固定され、かつ誘電体フィルタ１１の外
導体２６に電気的に接続されている。

次に、任意数の誘電体フィルタを同一金属ケースに組込
んだ実施例につき説明する。たとえばアンテナ共用器
は、多数の誘電体共振器、コンデンサおよび結合基板に
より構成されており、本来的に部品点数が多くならざる
を得ず、その結果全体の構造がかなり複雑となってい
る。以下の実施例は、このような問題を解決するもので
あり、第３図に示した一体型の誘電体フィルタ１１を複
数個用いたフィルタ装置を簡略化する構造例を示すもの
である。

第８図に示す実施例では、金属ケース５２に、２個の誘
電体フィルタ１１ａ，１１ｂが取付けられている。金属
ケース５２は、第１図実施例における金属ケース１２と
同様に構成されており、したがって各誘電体フィルタ１
１ａ，１１ｂの電圧開放端を覆う第１の面に、入出力端
子を挿通させ得る孔のような切除部が形成されており、
また第２の面５３には、はんだ付け用のスリット５３ａ
が形成されている。同様に第３図の面５４にも、はんだ
付け用のスリット（図示せず）が形成されている。

第８図実施例においては、一方の誘電体フィルタ１１ａ
の出力側と、他方の誘電体フィルタ１１ｂの入力側とが
接続されている。双方の誘電体フィルタ１１ａ，１１ｂ
間の接続は、たとえば第９図に示すように、一方の誘電
体フィルタ１１ａの端子３２ａと、他方の誘電体フィル
タ１１ｂの端子３１ｂとを導電性ワイヤ５６で接続する
ことにより行なうことができる。

また、第１０図に示すように、端子３２ａ自体を折曲げ
て直接端子３１ｂにはんだ付けすることによって結合し
てもよい。さらに、第１１図に示すように、導電パター
ン５７…５９が形成された実装側の配線基板６０に各端
子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを挿入し、基板上の
導電パターン５８により端子３２ａと端子３１ｂとを電
気的に接続するように構成してもよい。同様に、第１１
図に示した実装側の配線基板６０の代りに金属製ケース
５２の電圧開放端面を覆う第１の面の外側にこの第１の
面と略同一外形寸法にして基板６０と同様電極パターン
を形成した基板（図示せず）を貼付け、予め端子３２ａ
と端子３１ｂとを電気的に接続しておいてもよい。

なお、第８図実施例のように２個の誘電体フィルタ１１
ａ，１１ｂを用いた場合に、実装側の配線基板上に誘電
体フィルタ１１ａ，１１ｂを寝かせて配置する必要があ
るときは、第１２図に示すように、金属製ケース５２か
ら挿入用舌片６１を入出力端子３１ａ…３１ｂと直交す
る方向に延ばしておけばよく、また各入出力端子３１ａ
…３２ｂには、第１１図に示した導電パターン５７…５
９に相当する接続タブ６２…６４を取付け、各タブ６２
…６４の先端を基板の接続用孔に挿入すればよい。

第１３図および第１４図は、上述のようにして構成され
るフィルタ装置を横置きにして実装側の配線基板上に取
付ける場合の構造例を示す斜視図である。第１３図で
は、基板１４２に組込み用の開口が形成されており、該
開口内にフィルタ装置１４４が挿入され、舌片１４６，
１４７で基板１４２に固定されている。他方、第１４図
の例では、金属製ケース１５２外に取付けられた基板１
５３の外面側に接続タブ１５５…１５７が固定されてい
る。接続タブ１５５…１５７の先端は図示しない実装側
の配線基板に形成された挿入孔に挿入可能に形成されて
おり、それによって各誘電体共振器１１ａ，１１ｂの入
出力端子が取付基板に接続され得るように構成されてい
る。

なお、第１３図の例において、基板に組込み用開口が形
成されていない場合には、基板上にフィルタ装置を横置
きし、各誘電体共振器の入出力端子を直接基板上の導電
パターンに接続すればよい。

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４，４３１，９７
７号、特開昭６１−５２００３号公報および特開昭６０
−２５４８０２号公報などで開示されているものでもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の斜視図である。第２図
は、従来のフィルタ装置の一例を示す断面図である。第
３図は、第１図実施例に用いる誘電体フィルタを示す断
面図である。第４図は、第１図実施例を組立てる過程を
説明するための斜視図、第５図は第１図実施例の側面図
である。第６図は、この発明の第２の実施例を示す斜視
図、第７図は第３の実施例を説明する斜視図である。第
８図は、複数の誘電体フィルタを組込んだ実施例の斜視
図、第９図は第８図実施例における入出力端子の接続状
態を示す正面図、第１０図は入出力端子の接続の他の例
を示す略図的正面図、第１１図は入出力端子の接続構造
のさらに他の例を説明するための平面図、第１２図は入
出力端子の接続構造のさらに他の例を示す斜視図であ
る。第１３図および第１４図は、基板との接続構造を説
明するための各斜視図である。 図において、１１は誘電体フィルタ、１２は金属製ケー
ス、２１は誘電体ブロック、２２，２３は貫通孔、２
４，２５は内導体、２６は外導体、３１，３２は入出力
端子、３５は金属製ケースの第１の面、３６，３７は金
属製ケースの第２の面、３５ａ，３５ｂは金属製ケース
に形成される孔を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の貫通孔（２２，２３）を有する誘電
   体ブロック（２１）と、誘電体ブロック（２１）の貫通
   孔（２２，２３）の内面に形成された内導体（２４，２
   ５）と、誘電体ブロック（２１）の外面に形成された外
   導体（２６）と、誘電体ブロック（２１）の貫通孔（２
   ２，２３）内に一部が挿入されかつ電圧開放端面側に突
   出する入出力端子（３１，３２）と、貫通孔（２２，２
   ３）内において入出力端子（３１，３２）の周囲に配置
   されかつ電圧開放端面側において一部突出する誘電体か
   らなる外筒（３３，３４）とを有し、誘電体ブロック
   （２１）に複数の同軸共振ユニットが構成され、複数の
   同軸共振ユニットが結合されている誘電体フィルタ（１
   １）と、 前記誘電体ブロック（２１）の少なくとも電圧開放端面
   を覆う面（３５）を有し、電圧開放端面を覆う面（３
   ５）には、入出力端子（３１，３２）を挿通させるため
   の切除部（３５ａ，３５ｂ）が形成されている金属ケー
   ス（１２）と、 前記誘電体ブロック（２１）の外導体（２６）を金属ケ
   ース（１２）に電気的に接続しかつ機械的に固定するた
   めの導電性接合材とを備え、 前記入出力端子（３１，３２）は、前記切除部（３５
   ａ，３５ｂ）の内側寸法より小さい断面寸法を有し、か
   つ、前記外筒（３３，３４）の、前記電圧開放端面側へ
   の突出部は、前記貫通孔（２２，２３）の縁部において
   前記電圧開放端面に当接するとともに前記切除部（３５
   ａ，３５ｂ）の縁部において前記金属ケース（１２）の
   電圧開放端面を覆う面（３５）に当接する大きさを有し
   ていて、それによって、前記入出力端子（３１，３２）
   が前記金属ケース（１２）に接触せず、かつ、前記電圧
   開放端面を覆う面（３５）と前記誘電体ブロック（２
   １）の電圧開放端面との間隔が前記外筒（３３，３４）
   の突出部によって規定されている、 フィルタ装置。
2. 【請求項２】前記誘電体フィルタ（１１ａ，１１ｂ）は
   複数個備えられており、該複数個の誘電体フィルタ（１
   １ａ，１１ｂ）が一体的に１の金属ケース（５２）に固
   定されている、特許請求の範囲第１項記載のフィルタ装
   置。
3. 【請求項３】前記金属ケース（１２，５２）は、誘電体
   ブロックの電圧開放端面を覆う第１の面（３５）と、誘
   電体ブロックの電圧開放端面に交差する側面の一部を覆
   う第２の面（３６，３７，５３，５４）とを備える特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のフィルタ装置。
4. 【請求項４】前記誘電体ブロック（２１）は、電圧開放
   端面と交差する複数の側面を有し、前記金属ケース（１
   ２，５２）の第２の面（３６，３７，５３，５４）は、
   該誘電体ブロック（２１）の複数の側面のうち対向する
   １対の側面の少なくとも一部を覆う、特許請求の範囲第
   ３項記載のフィルタ装置。