JPH1098303A

JPH1098303A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH1098303A
Application number: JP8253155A
Authority: JP
Inventors: Kohachi Nishijima; 小八西嶋; Hiromi Ogura; 弘己小倉
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14
Also published as: US6002309A

Abstract

(57)【要約】【課題】入出力電極の形状を一定として、外部結合容
量を変化させることなく、相互容量を変化させる。【解決手段】内径大部１２１ａ，１２１ｂと内径小部
１２３ａ，１２３ｂとの境界となる段差部１２２ａ，１
２２ｂを有し、内導体が形成された共振器孔１２ａ，１
２ｂが設けられ、オープン面１３を除く面１５，１４１
〜１４４には外導体が形成されている。また、側面１４
１，１４３には内径大部１２１と容量的に結合する入出
力電極が形成されている。入出力電極と結合する内径大
部１２１ａ，１２ｂの中心軸１２４ａ，１２４ａｂを内
径小部１２３ａ，１２３ａｂの中心軸１２５ａ，１２５
ｂから内側に偏心させ、内径大部１２１ａ，１２１ｂ間
の相互容量を大きくするようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一の誘電体ブロ
ック内に複数の共振器孔が一体的に形成された誘電体フ
ィルタに係り、より詳細には、断面形状の大きい部分
（以下、内径大部という。）と断面形状の小さい部分
（以下、内径小部という。）とからなる共振器孔が形成
された誘電体フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】９００ＭＨＺ帯の通信等に使用される誘
電体フィルタの特性を制御する技術が種々提案されてい
る。ＷＯ９５／３０２５０の国際公開公報には、フィ
ルタ本体（filter body）の上部面（top surface）の近
傍に、共振器孔（through hole）の上部部分として、受
け部（receptacle）を形成し、この受け部に対応する側
面に凹部（recess）を形成したものが示されている。こ
の技術は、受け部を形成することによって、自己容量と
相互容量とを増加させ、また、凹部を形成することによ
って、相互容量を余り変化させることなく、自己容量を
増加させるものである。

【０００３】また、特開昭６１−５２００３号には、誘
電体ブロックのオープン面に切欠きやスリットを形成し
たものが示されている。この技術は、誘電体ブロックに
形成した切欠きやスリットによりオープン面側とショー
ト面側とのインピーダンスを異ならせ、これにより共振
器孔の相互間で所望の結合量を得るものである。

【０００４】また、特開平７−２５４８０６号には、共
振器孔を互いに断面積の異なる内径大部と内径小部との
２つの部分に分割することにより共振器孔の相互の結合
を得るものが示されている。内径小部の軸位置を移動さ
せることによって、共振器孔の間の結合の性質が変化す
るので、誘導性の結合を得たい場合には、内径小部を互
いに近寄る方向に移動させ、容量性の結合を得たい場合
には、内径小部が互いに離れる方向に移動させている。
このことにより、減衰極を、通過帯域より低い周波数側
に生じさせたり、高い側に生じさせ、所望の周波数特性
を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｗ
Ｏ９５／３０２５０の国際公開公報記載の技術では、
以下に示す問題が生じていた。すなわち、受け部は、オ
ープン面付近での自己容量と相互容量とを増加させるこ
とを可能にするのみである。また、凹部は、オープン面
付近での相互容量を余り変化させることなく、自己容量
を増加させることを可能にするのみである。このため、
共振器長を短くすると共に、減衰極周波数を高く設定し
たい場合は、オープン面付近での自己容量を増加させる
と共に、相互容量を減少させる必要があるため、受け部
や凹部を形成することでは、所望の特性を得ることがで
きなかった。

【０００６】また、特開昭６１−５２００３号公報記載
の技術では、以下に示す問題が生じていた。すなわち、
オープン面に形成した切り欠きやスリットでもって結合
量を合わせている。言い換えると、切り欠きやスリット
でもって自己容量を制御していることになり、相互容量
を制御していることにはならない。このため、減衰極周
波数を所望の周波数に設定することができなかった。

【０００７】また、特開平７−２５４８０６号公報記載
の技術では、誘電体ブロックの形状を変化させないこと
を前提として、容量性結合あるいは誘導性結合の結合関
係を変えることなく、減衰極を所望の周波数に配置する
ために、相互容量を大きくしようとする場合では、オー
プン面側とショート面側の両方の共振器孔の直径を大き
くしなければならない。しかし、オープン面側の共振器
孔の直径を大きくしたときには、外部結合容量も同時に
増加する。このため、外部結合容量を変化させることな
く、相互容量を少なくしたい場合、あるいは外部結合容
量を変化させることなく、相互容量を増加させたい場合
には、適用することができなかった。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、自己容量と相互容量とをそれぞれ容易に制御す
ることができる誘電体フィルタを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る誘電体フィルタは、誘電体ブロックの内部に内径大部
と内径小部との境界となる段差部を有すると共に内導体
が形成された共振器孔が複数個形成され、前記誘電体ブ
ロックの外面に、前記内径大部が開口する面を除く面に
外導体が形成され、かつ、前記共振器孔の並び方向と平
行となる位置に前記内径大部と容量的に結合する入出力
電極が形成された誘電体フィルタにおいて、前記内径大
部の中心軸を、前記内径小部の中心軸から偏心させた構
成としたものである。

【００１０】上記構成によれば、内径大部を偏心させる
量に対応して、隣合う共振器孔との結合量が変化する。
一方、入出力電極は、共振器孔の並び方向と平行となる
外面に形成されている。また、内径大部の中心軸は、共
振器孔の並び方向に沿って偏心させられる。このため、
偏心量を変えたときにも、内径大部の中心軸と入出力電
極との距離の変化は少ない。従って、相互容量を変化さ
せたときにも、外部結合容量は殆ど変化しない。なお、
外部結合容量が変化する場合には、内径大部の中心軸を
共振器孔の並び方向に垂直に偏心させ、入出力電極との
距離を変えることにより外部結合容量の変化分を補正す
ることができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、誘電体ブロックの内部に内径大部と内径小部
との境界となる段差部を有すると共に内導体が形成され
た共振器孔が複数個形成され、前記誘電体ブロックの前
記共振器孔が開口する一方面を除く外面に外導体が形成
された誘電体フィルタにおいて、前記共振器孔の並び方
向と平行となる前記外面であって、互いに隣合う前記共
振器孔の略中間に対応する位置に、前記共振器孔の軸方
向と平行に溝を形成すると共に、この溝に前記外導体に
連なる溝導体を形成した構成としたものである。

【００１２】上記構成によれば、溝を深くした場合に
は、溝導体と共振器孔との結合量が大きくなると共に、
共振器孔相互の結合の度合いが弱められる。従って、自
己容量が増加し、且つ相互容量が減少する。

【００１３】また、請求項３記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、上記構成に加え、前記内径大部の中心軸と前
記内径小部の中心軸とを偏心させた構成としたものであ
る。この構成によれば、偏心量を変化させることによ
り、隣合う共振器孔において、内径大部の相互容量と内
径小部の相互容量とを個別に変えることができる。

【００１４】そして、内径小部に対する内径大部の偏心
量、内径小部と内径大部との境界となる段差部の位置及
び誘電体ブロックの外側面に設けた溝の形状等を調整す
ることにより、誘電体フィルタの中心周波数、結合、減
衰極周波数、内導体の軸方向の寸法等を所望の特性にす
ることができる。

【００１５】また、請求項４記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、上記構成に加え、前記共振器孔が開口する、
外導体が形成されたオープン面から前記段差部までの距
離を、前記共振器孔の長さの１／１６から１／４の範囲
としたものである。この断面形状によれば、内径大部で
は、共振器孔と外面との距離が小さく、本来は成形時に
変形しやすいが、内径大部を全体の形状の１／１６から
１／４の範囲に留めることで変形が生じにくく、コスト
低減、大量生産が可能になる。

【００１６】また、請求項５記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、上記構成に加え、前記溝の端部が前記オープ
ン面に位置する誘電体フィルタに適用し、前記溝の長さ
を、前記共振器孔の長さの１／１６から１／４の範囲と
したものである。この断面形状によれば、溝を形成した
部分では、共振器孔と溝との距離が小さく、本来は成形
時に変形しやすいが、溝部を全体の形状の１／１６から
１／４の範囲に留めることで変形が生じにくく、コスト
低減、大量生産が可能になる。

【００１７】また、請求項６記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、上記構成に加え、前記オープン面から前記段
差部までの距離と前記溝の長さとを略同一にしたもので
ある。この構成によれば、内径大部では、共振器孔と溝
との距離が短いので、溝によって生じる自己容量や相互
容量の変化効率が高い。このため、効果の大きい部分に
のみ溝を形成すると、浅い溝で所定の効果を得ることが
できる。

【００１８】また、請求項７記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、送信側フィルタ部と受信側フィルタ部とを有
するデュプレクサの構成としたものである。この構成に
よれば、フィルタ特性の制御が容易であるので、デュプ
レクサとして要求される特性のフィルタの作成が容易と
なる。

【００１９】また、請求項８記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、前記オープン面から前記段差部までの距離
を、送信側フィルタ部における前記共振器孔と受信側フ
ィルタ部における前記共振器孔とで互いに異なる距離と
したものである。この構成によれば、送信側フィルタと
しての特性と受信側フィルタとしての特性とは、互いに
関わりなく制御される。

【００２０】また、請求項９記載の発明に係る誘電体フ
ィルタは、上記構成に加え、前記溝の長さを、送信側フ
ィルタ部と受信側フィルタ部とで互いに異なる長さとし
たものである。この構成によれば、送信側フィルタとし
ての特性と受信側フィルタとしての特性とは、互いに関
わりなく制御される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る誘電体
フィルタの第１の実施形態の形状を示す図で、（ａ）は
オープン面から見た図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はシ
ョート面から見た図である。また、本実施形態は、請求
項１、４記載の発明に対応した実施形態となっている。

【００２２】なお、請求項に記載した「中心軸」という
言葉は、軸に直交する断面形状が円形でない場合には、
断面形状の重心を通過する軸を示す意味で用いている。
このため、以下に続く説明においても同様の意味で用い
る。また、本実施の形態では共振器孔の断面形状を円形
又はそれに近似した形状としているが、共振器孔の断面
形状はこれらに限定されるものではなく、任意の形状を
採用することができる。このため、「内径大部」は、段
差部を有する共振器孔の断面面積の大きい部分を示すも
のであり、「内径小部」は断面面積の小さい部分を示す
ものである。更に、「上」、「下」の方向は、図面上の
方向を示すものとする。

【００２３】図において、セラミックス等の誘電体から
なる略直方体状の誘電体ブロック１１には、一対の共振
器孔１２ａ，１２ｂが、互いに平行となるように形成さ
れている。この一対の共振器孔１２ａ，１２ｂは、互い
に対称形状となっており、それぞれが、内径大部１２１
ａ，１２１ｂのそれぞれと、内径小部１２３ａ，１２３
ｂのそれぞれとによって構成されている。

【００２４】共振器孔１２ａ，１２ｂの上部側部分とな
る内径大部１２１ａ，１２１ｂは、中心軸１２４ａ，１
２４ｂと直交する断面形状が略長方形状であり、側面１
４２，１４４に近い側の短辺が円弧状となっている。ま
た、共振器孔１２ａ，１２ｂの下方部分となる内径小部
１２３ａ，１２３ｂは、中心軸１２５ａ，１２５ｂと直
交する断面形状が円形であり、この円形の直径は、内径
大部１２１ａ，１２１ｂの短辺の長さに等しくなってい
る。

【００２５】内径大部１２１ａ，１２１ｂと内径小部１
２３ａ，１２３ｂとの各面、および内径大部１２１ａ，
１２１ｂと内径小部１２３ａ，１２３ｂとの境界となる
段差部１２２ａ，１２２ｂには、内導体となる銀、銅等
の導電性の薄膜（図中、点描若しくは太線で示す。）が
形成されている。また、誘電体ブロック１１の外面とな
る６面のうち、内径小部１２３ａ，１２３ｂが開口する
面であるショート面１５、および４つの側面１４１〜１
４４には、外導体となる導電性の薄膜が形成されてい
る。一方、内径大部１２１ａ，１２１ｂが開口する面１
３は、オープン面となっていて、この面１３には導電性
の薄膜が形成されていない。

【００２６】内径小部１２３ａ，１２３ｂの中心軸１２
５ａ，１２５ｂの互いの間隔ｄ２は、フィルタ特性に対
応した所定の間隔となっている。また、内径大部１２１
ａ，１２１ｂは、内径大部１２１ａ，１２１ｂ間の相互
容量を増加させるため、中心軸１２４ａ，１２４ｂの互
いの間隔ｄ１が、内径小部１２３ａ，１２３ｂの中心軸
１２５ａ，１２５ｂの互いの間隔ｄ２より狭くなってい
る。このため、内径大部１２１ａ，１２１ｂの中心軸１
２４ａ，１２４ｂは、内径小部１２３ａ，１２３ｂの中
心軸１２５ａ，１２５ｂに対し、共振器孔１２ａ，１２
ｂの並び方向に沿って、内側に偏心した関係となってい
る。

【００２７】内径大部１２１ａ，１２１ｂの軸方向の長
さ、すなわち、オープン面１３から段差部１２２ａ，１
２２ｂまでの距離Ｌ１１は、誘電体ブロック１１の成形
の容易さ、および、内径大部１２１ａ，１２１ｂの偏心
量と周波数特性の変化量との比率を考慮した場合、共振
器孔１２ａ，１２ｂの軸の長さＬ１２に対して、１／１
６〜１／４の範囲とするのが望ましい。従って、本実施
形態では、距離Ｌ１１を、長さＬ１２の１／４としてい
る。

【００２８】図２は、誘電体ブロック１１の側面１４１
に形成された入出力電極の形状を示す図である。

【００２９】誘電体ブロック１１の側面１４１は、誘電
体ブロック１１が基板に実装されるときには、基板と密
着する実装面となっている。このため、実装面となる側
面１４１のオープン面１３の近傍には、内径大部１２１
ａ，１２１ｂのそれぞれに対応する位置に、略コ字状の
絶縁領域１６１ａ，１６１ｂが形成されている。そし
て、絶縁領域１６１ａ，１６１ｂにより外導体１９から
分離された領域は、内径大部１２１ａ，１２１ｂのそれ
ぞれと容量的に結合する入出力電極１６ａ，１６ｂとな
っている。

【００３０】図３は、外部結合容量と相互容量とを示す
図である。同図を参照しつつ、内径大部１２１ａ，１２
１ｂの偏心の作用を説明する。

【００３１】同図において、実線により示す位置Ｐ１
ａ，Ｐ１ｂは、本実施形態の内径大部１２１ａ，１２１
ｂの位置を示している。一方、破線により示す位置Ｐ２
ａ，Ｐ２ｂは、内径大部１２１ａ，１２１ｂの互いの間
隔が広くなるように、内径大部１２１ａ，１２１ｂの中
心軸１２４ａ，１２４ｂを移動させた場合を示してい
る。内径大部１２１ａ，１２１ｂが位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ
にある場合の相互容量Ｃ_ij１ａと、内径大部１２１ａ，
１２１ｂが位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂにある場合の相互容量Ｃ
_ij１ｂとの関係は、Ｃ_ij１ａ＞Ｃ_ij１ｂとなる。

【００３２】一方、中心軸１２４ａ，１２４ｂを偏心さ
せたときの内径大部１２１ａ，１２１ｂの移動方向は、
入出力電極１６ａ，１６ｂが形成された側面１４１と平
行方向である。従って、入出力電極１６ａ，１６ｂと内
径大部１２１ａ，１２１ｂとのそれぞれの距離は、内径
大部１２１ａ，１２１ｂを移動させたときにも、殆ど変
化しない。このため、内径大部１２１ａ，１２１ｂが、
位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂにある場合の外部結合容量Ｃ_e１ａ
と位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂにある場合の外部結合容量Ｃ_e１
ｂとは略等しくなる。

【００３３】すなわち、内径大部１２１ａ，１２１ｂ
を、側面１４１と平行な方向（共振器孔１２ａ，１２ｂ
の並びに沿った方向）に、所定範囲内で移動させた場合
では、外部結合容量Ｃ_e１ａ，Ｃ_e１ｂを変化させること
なく、相互容量Ｃ_ij１のみを変化させることが可能とな
っている。

【００３４】図４に示す反射損失と挿入損失との周
波数特性は、内径大部１２１ａ，１２１ｂが位置Ｐ１
ａ，Ｐ１ｂにある場合の特性を示している。また、図５
に示す挿入損失と反射損失との周波数特性は、内径
大部１２１ａ，１２１ｂが位置Ｐ２ａ，Ｐ２ｂにある場
合の特性を示している。内径大部１２１ａ，１２１ｂの
互いの間隔ｄ１を狭くした場合では、内径大部１２１
ａ，１２１ｂ間の相互容量Ｃ_ij１が増加し、容量性の結
合が強くなるので、通過周波数範囲の広いバンドパス特
性となっている（図４参照）。一方、内径大部１２１
ａ，１２１ｂ間の間隔ｄ１を広くした場合では、内径大
部１２１ａ，１２１ｂ間の相互容量Ｃ_ij１が減少し、容
量性の結合が弱くなるので、通過周波数範囲が狭いバン
ドパス特性となっている（図５参照）。

【００３５】すなわち、内径大部１２１ａ，１２１ｂの
中心軸１２４ａ，１２４ｂの偏心量を変化させ、内径大
部１２１ａ，１２１ｂ間の相互容量Ｃ_ij１を変えたとき
にも、外部結合容量Ｃ_e１ａ，Ｃ_e１ｂは殆ど変化しな
い。このため、相互容量Ｃ_ij１を変化させたときにも、
外部結合容量Ｃ_e１ａ，Ｃ_e１ｂを補正する必要がなくな
る。つまり、外部結合容量Ｃ_e１ａ，Ｃ_e１ｂを補正する
ため、入出力電極１６の形状を変えることが不要とな
る。その結果、所望特性のバンドパス特性のフィルタを
試作する場合においては、内径大部１２１ａ，１２１ｂ
の移動量のみを考慮すればよく、外部結合容量Ｃ_e１
ａ，Ｃ_e１ｂの変化を考慮する必要がなくなるので、試
作の手間が簡単化されることになる。

【００３６】図６は、本発明に係る誘電体フィルタの第
２の実施形態の形状を示す図で、（ａ）はオープン面か
ら見た図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はショート面から
見た図である。また、本実施形態は、請求項２〜６記載
の発明に対応した実施形態となっている。

【００３７】セラミックス等の誘電体からなる略直方体
状の誘電体ブロック２１には、３つの共振器孔２２ａ〜
２２ｃが、互いに平行となるように形成されている。こ
の３つの共振器孔２２ａ〜２２ｃのうち、共振器孔２２
ａ，２２ｃは、対称形状となっている。また、共振器孔
２２ａ〜２２ｃのそれぞれは、内径大部２２１ａ〜２２
１ｃのそれぞれと、内径小部２２３ａ〜２２３ｃのそれ
ぞれとによって構成されている。

【００３８】共振器孔２２ａ，２２ｃの上部側部分であ
る内径大部２２１ａ，２２１ｃは、中心軸２２４ａ，２
２４ｃと直交する断面形状が、短辺の一方が円弧状であ
る長方形状となっている。また、内径大部２２１ｂは、
中心軸２２４ｂと直交する断面形状が長方形状となって
いる。そして、共振器孔２２ａ〜２２ｃの下方側部分で
ある内径小部２２３ａ〜２２３ｃは、中心軸２２５ａ〜
２２５ｃと直交する断面形状が、略楕円形状となってい
る。

【００３９】内径大部２２１ａ〜２２１ｃと内径小部２
２３ａ〜２２３ｃとの各面、および内径大部２２１ａ〜
２２１ｃのそれぞれと、内径小部２２３ａ〜２２３ｃの
それぞれとの境界となる段差部２２２ａ〜２２２ｃに
は、内導体となる導電性の薄膜が形成されている。ま
た、誘電体ブロック２１の外面となる６面のうち、内径
小部２２３ａ〜２２３ｃが開口する面であるショート面
２５、および４つの側面２４１〜２４４には、外導体と
なる導電性の薄膜が形成されている。一方、内径大部２
２１ａ〜２２１ｃが開口する面２３は、オープン面とな
っていて、この面２３には導電性の薄膜が形成されてい
ない。

【００４０】内径小部２２３ａと内径小部２２３ｂとの
間隔ｄ３、および内径小部２２３ｂと内径小部２２３ｃ
との間隔ｄ４は、互いに等しくなっている。また、内径
大部２２１ａと内径大部２２１ｂとの間隔ｄ５、および
内径大部２２１ｂと内径大部２２１ｃとの間隔ｄ６は、
互いに等しくなっている。そして、内径大部２２１ａと
内径大部２２１ｂとの間の相互容量を減少させるため、
内径大部２２１ａの中心軸２２４ａを、側面２４２方向
に、移動可能な範囲で最大に偏心させている。

【００４１】また、内径大部２２１ｂと内径大部２２１
ｃとの間の相互容量を減少させるため、内径大部２２１
ｃの中心軸２２４ｃを、側面２４４方向に、移動可能な
範囲で最大に偏心をさせている。このため、内径大部２
２１ａの中心軸２２４ａは、内径大部２２１ａに連なる
内径小部２２３ａの中心軸２２５ａに対して、側面２４
２側に偏心している。また、内径大部２２１ｃの中心軸
２２４ｃは、内径大部２２１ｃに連なる内径小部２２３
ｃの中心軸２２５ｃに対して、側面２４４側に偏心して
いる。

【００４２】また、内径大部２２１ａと内径大部２２１
ｂとの相互容量、内径大部２２１ｂと内径大部２２１ｃ
との相互容量をさらに減少させるため、共振器孔２２ａ
〜２２ｃの並び方向における内径大部２２１ｂの長さ
を、短くすることが可能の範囲内で最短としている。す
なわち、共振器孔２２ａ〜２２ｃの並び方向における内
径大部２２１ｂの長さを、内径小部２２３ｂの同方向に
おける長さに等しくしている。また、共振器孔２２ｂに
おいては、内径大部２２１ｂの中心軸２２４ｂと内径小
部２２３ｂの中心軸２２５ｂとが同軸となっている。

【００４３】共振器孔２２ａ〜２２ｃの並び方向と平行
となる側面２４１，２４３のそれぞれには、互いに隣合
う共振器孔２２ａと２２ｂ、２２ｂと２２ｃとの略中間
に対応する位置に、共振器孔２２ａ〜２２ｃの軸方向と
平行な溝２８１〜２８４が形成されている。また、溝２
８１〜２８４のそれぞれには、側面２４１，２４３に形
成された外導体に連なる溝導体が形成されている。ま
た、溝２８１〜２８４の深さＬ２４は、浅い場合では得
られる効果が少ない。また、深さＬ２４を深くしすぎた
場合には、成形時に割れ等が発生し易くなる。このた
め、本実施形態では、溝２８１〜２８４の深さＬ２４
を、オープン面２３の短辺方向の長さの略１／４の深さ
としている。

【００４４】また、オープン面２３から段差部２２２ａ
〜２２２ｃの各々までの距離は共に等しく、距離Ｌ２１
となっている。この距離Ｌ２１は、誘電体ブロック２１
の成形の容易さ、および内径大部２２１ａ〜２２１ｃの
偏心量と特性変化の比率を考慮した場合、共振器孔２２
ａ〜２２ｃの軸の長さＬ２２の１／１６〜１／４の範囲
とするのが望ましい。従って、本実施形態では、距離Ｌ
２１を、長さＬ１２の１／４としている。

【００４５】図７は、誘電体ブロック２１の側面２４１
に形成された入出力電極と溝との形状を示す図である。

【００４６】誘電体ブロック２１の側面２４１は、誘電
体ブロック２１が基板に実装されるときには、基板と密
着する実装面となっている。このため、実装面となる側
面２４１のオープン面２３の近傍には、内径大部２２１
ａ，２２１ｃのそれぞれに対応する位置に、略コ字状の
絶縁領域２６１ａ，２６１ｃが形成されている。そし
て、絶縁領域２６１ａ，２６１ｃにより外導体２９から
分離された領域は、内径大部２２１ａ，２２１ｃのそれ
ぞれと容量的に結合する入出力電極２６ａ，２６ｃとな
っている。

【００４７】また、側面２４１に形成された溝２８１，
２８２の長さは、共に等しい長さＬ２３となっている
（溝２８３，２８４の長さもＬ２３である）。また、溝
２８１〜２８４は、内径大部２２１ａ〜２２１ｃに対応
する部分が効果が高い。このため、本実施形態では、溝
２８１〜２８４を形成した効果を最も高めるとともに、
設計の容易さを考慮して、溝２８１〜２８４の長さＬ２
３を、内径大部２２１ａ〜２２１ｃの長さ（オープン面
２３から段差部２２２ａ〜２２２ｃまでの距離）Ｌ２１
に等しい長さとしている。

【００４８】図８は、内径大部２２１ａ〜２２１ｃの自
己容量と相互容量とを示す図である。同図を参照しつ
つ、内径大部２２１ａ，２２１ｃの偏心の作用と溝２８
１〜２８４の作用とを説明する。

【００４９】内径大部２２１ａの中心軸２２４ａは、側
面２４２の側に最大に偏心しており、内径大部２２１ｃ
の中心軸２２４ｃは、側面２４４の側に最大に偏心して
いる。また、側面２４１と平行方向における内径大部２
２１ｂの長さを最小としている。すなわち、内径大部２
２１ａと内径大部２２１ｂとの距離、および内径大部２
２１ｂと内径大部２２１ｃとの距離を最も長くすること
により、相互容量Ｃ_ij2,C_ij３を減少させた構成となっ
ている。

【００５０】なお、中心軸２２４ａ，２２４ｃを偏心さ
せた場合にも、内径大部２２１ａ，２２１ｃのそれぞれ
と入出力電極２６ａ，２６ｃのそれぞれとの外部結合容
量Ｃ_e１ａ，Ｃ_e１ｂは、第１の実施形態において説明し
たように、殆ど変化しない。

【００５１】また、溝２８１〜２８４が形成されている
ので、内径大部２２１ａと内径大部２２１ｂとの結合
量、および内径大部２２１ｂと内径大部２２１ｃとの結
合量が少なくなる。このため、相互容量Ｃ_ij２，Ｃ_ij３
は、溝２８１〜２８４が形成されていない場合に比した
ときには、さらに減少している。すなわち、共振器孔２
２ａと共振器孔２２ｂとの間の結合、および共振器孔２
２ｂと共振器孔２２ｃとの間の結合は、溝２８１〜２８
４が形成されていない場合より、より誘導性の強い結合
となっている。

【００５２】また、溝２８１〜２８４には、外導体と連
なる溝導体が形成されている。従って、内径大部２２１
ａ〜２２１ｃの各々は、外導体との結合が強められるこ
とになる。このため、内径大部２２１ａ〜２２１ｃのそ
れぞれの自己容量Ｃ_ii２〜Ｃ_ii４は、溝２８１〜２８４
が形成されたことによって増加する。その結果、共振周
波数は低い側に移動する。

【００５３】このことは、観点を変えるなら、共振周波
数を同一とする場合では、共振器孔２２ａ〜２２ｃの軸
方向の長さＬ２２を短くすること、つまり誘電体ブロッ
ク２１の形状の小型化が可能であることを意味する。

【００５４】図９は、第２の実施形態の挿入損失と反射
損失の周波数特性を示す図である。本実施形態は、共振
器孔２２ａ〜２２ｃの結合が誘導性の結合となっている
ので、同図に示されるように、挿入損失の減衰極は、
通過帯域より高い周波数ｆ１の側に生じている。また、
各共振器孔２２ａ〜２２ｃ間の誘導性の結合度合いを変
化させることにより、減衰極の周波数を変更することが
可能である。

【００５５】図１０は、第２の実施形態の形状から、溝
２８１〜２８４のＬ２４深さのみを、より深くした場合
の実施形態の挿入損失と反射損失の周波数特性を示して
いる。この実施形態では、溝２８１〜２８４の深さは、
第２の実施形態の場合より、略２割ほど深くなってい
る。このため、各共振器孔２２ａ〜２２ｃ間の誘導性の
結合度合いが、第２の実施形態より強くなる（相互容量
Ｃ_ij２，Ｃ_ij３が減少する）ので、減衰極の周波数は、
周波数ｆ１より高い周波数である周波数ｆ２に移動して
いる。

【００５６】また、溝２８１〜２８４を深くしたことに
より、自己容量Ｃ_ii２〜Ｃ_ii４が増加し、共振周波数が
低い側に移動することから、通過帯域が低い周波数の側
に広がっている（８０により示す）。このため、長さＬ
２２を適宜調整することにより第２の実施形態と略同一
の通過帯域を確保することが可能になる。

【００５７】図１１は、本発明に係る誘電体フィルタの
第３の実施形態の形状を示す図で、（ａ）はオープン面
から見た図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はショート面か
ら見た図である。また、図１２は、共振器孔の断面形状
を示す縦断面図で、（ａ）は送信側フィルタを構成する
共振器孔の断面形状を示す図、（ｂ）は受信側フィルタ
を構成する共振器孔の断面形状を示す図である。また、
本実施形態は、請求項７〜９記載の発明に対応した実施
形態となっており、デュプレクサとなっている。

【００５８】セラミックス等の誘電体からなる略直方体
状の誘電体ブロック３１には、９つの共振器孔３２ａ〜
３２ｉが、互いに平行となるように形成されている。こ
の共振器孔３２ａ〜３２ｉのそれぞれは、内径大部３２
１ａ〜３２１ｉのそれぞれと、内径小部３２３ａ〜３２
３ｉのそれぞれとによって構成されている。また、内径
大部３２１ａ〜３２１ｉの中心軸と内径小部３２３ａ〜
３２３ｉの中心軸とは、互いに同軸となっており、図面
では中心軸３２４ａ〜３２４ｉでもって示されている。
また、９つの共振器孔３２ａ〜３２ｉのうち、共振器孔
３２ａ〜３２ｄは、互いに同一形状となっていて、送信
側のフィルタを構成している。また、共振器孔３２ｅ〜
３２ｉは、互いに同一形状となっており、受信側のフィ
ルタを構成している。

【００５９】共振器孔３２ａ〜３２ｉの上部側部分であ
る内径大部３２１ａ〜３２１ｉ、および下部側部分であ
る内径小部３２３ａ〜３２３ｉは、中心軸３２４ａ〜３
２４ｉと直交する断面形状が、両端部が円弧状となった
偏平形状となっている。そして、共振器孔３２ａ〜３２
ｉの並びと直交する方向における長さは、内径大部３２
１ａ〜３２１ｉが最も長く、内径小部３２３ｅ〜３２３
ｉ、内径小部３２３ａ〜３２３ｄの順で短くなってい
る。つまり、内径小部３２３ａ〜３２３ｄの長さが最も
短い。

【００６０】内径大部３２１ａ〜３２１ｉと内径小部３
２３ａ〜３２３ｉとの各面、および内径大部３２１ａ〜
３２１ｉのそれぞれと、内径小部３２３ａ〜３２３ｉの
それぞれとの境界となる段差部３２２ａ〜３２２ｉに
は、内導体となる導電性の薄膜が形成されている。ま
た、誘電体ブロック３１の外面となる６面のうち、内径
小部３２３ａ〜３２３ｉが開口する面であるショート面
３５、および４つの側面３４１〜３４４には、外導体と
なる導電性の薄膜が形成されている。一方、内径大部３
２１ａ〜３２１ｉが開口する面３３は、オープン面とな
っていて、この面３３には導電性の薄膜が形成されてい
ない。

【００６１】なお、本実施形態では、既に説明したよう
に、内径大部３２１ａ〜３２１ｉの中心軸と、内径小部
３２３ａ〜３２３ｉの中心軸とは同軸となっている。し
かし、内径大部３２１ａ〜３２１ｉの寸法のうち、共振
器孔３２ａ〜３２ｉの並び方向に沿った寸法を大きくす
る場合では、内径大部３２１ａ〜３２１ｉの中心軸を、
内径小部３２３ａ〜３２３ｉの中心軸３２４ａ〜３２４
ｉから偏心させた構成としてもよい。

【００６２】送信側のフィルタを構成する４つの共振器
孔３２ａ〜３２ｄでは、オープン面３３から段差部３２
２ａ〜３２２ｄまでの距離は、距離Ｌ３１となってい
る。また、受信側のフィルタを構成する共振器孔３２ｅ
〜３２ｉでは、オープン面３３から段差部３２２ｅ〜３
２２ｉまでの距離は、距離Ｌ３２となっている。つま
り、内径大部３２１ａ〜３２１ｉの中心軸に沿った長さ
は、送信側のフィルタを構成する共振器孔３２ａ〜３２
ｄと受信側のフィルタを構成する共振器孔３２ｅ〜３２
ｉとで、異なる長さとなっている。これは、送信側フィ
ルタと受信側フィルタとでは要求されるフィルタ特性が
異なり、共振器孔３２ａ〜３２ｉの形状を、要求される
フィルタ特性に最も適合する形状としたためである。

【００６３】共振器孔３２ａ〜３２ｉの並び方向と平行
となる側面３４１，３４３のそれぞれには、互いに隣合
う共振器孔３２ａと３２ｂ、３２ｂと３２ｃ、３２ｃと
３２ｄとの略中間に対応する位置に、共振器孔３２ａ〜
３２ｄの軸方向と平行な溝３８１〜３８６が形成されて
いる。また、溝３８１〜３８６のそれぞれには、側面３
４１，３４３に形成された外導体に連なる溝導体が形成
されている。また、溝３８１〜３８６の長さは全てが同
じ長さとなっており、溝を形成した効果を高めるため、
溝３８１〜３８６の長さを、内径大部３２１ａ〜３２１
ｄの長さＬ３１と等しくしている。

【００６４】すなわち、本実施形態では、内径大部３２
１ａ〜３２１ｄの互いの結合を弱める溝３８１〜３８６
のみが形成され、内径大部３２１ｅ〜３２１ｉの互いの
結合を弱める溝は形成されていない。これは、送信側の
フィルタでは、共振器孔３２ａ〜３２ｄの結合が誘導性
であることを要求されるからであり、受信側のフィルタ
を構成する共振器孔３２ｅ〜３２ｉでは、容量性の結合
が要求されるからである。

【００６５】なお、図示されないアンテナが接続され、
内径大部３２１ｄ，３２１ｅと容量的に結合する入出力
電極、送信装置が接続され、内径大部３２１ａと容量的
に結合する入出力電極、および受信装置と接続され、内
径大部３２１ｉと容量的に結合する入出力電極は、図示
を省略している。

【００６６】図１３は、第３の実施形態の挿入損失の周
波数特性を示す図である。同図における曲線４１は、共
振器孔３２ａ〜３２ｄによって構成される送信側フィル
タの挿入損失を示している。共振器孔３２ａ〜３２ｄ
は、側面３４１，３４３に形成された溝３８１〜３８６
により、内径大部３２１ａ〜３２１ｄの結合が弱められ
たことから、誘導性の結合となっている。このため、通
過帯域より周波数の高い側の２種の周波数ｆ３，ｆ４に
おいて、減衰極が得られている。また、曲線４２は、共
振器孔３２ｅ〜３２ｉによって構成される受信側フィル
タの挿入損失を示している。共振器孔３２ｅ〜３２ｉ
は、溝が形成されていないため、容量性の結合となって
いる。このため、通過帯域より低い側の３種の周波数ｆ
５〜ｆ７において、減衰極が得られている。

【００６７】なお、溝については、送信側のフィルタを
構成する共振器孔３２ａ〜３２ｄに対応する溝３８１〜
３８６のみを形成した構成の場合について説明したが、
受信側のフィルタを構成する共振器孔３２ｅ〜３２ｉの
内径大部３２１ｅ〜３２１ｉの結合量を減少させる溝を
形成した構成とすることが可能である。また、内径大部
３２１ｅ〜３２１ｉの結合量を減少させるための溝の長
さについては、溝３８１〜３８６の長さＬ３１と異なる
長さとすることが可能であり、溝を形成した効果を高め
る目的からは、内径大部３２１ｅ〜３２１ｉに対応する
溝の長さは、内径大部３２１ｅ〜３２１ｉの長さＬ３２
と等しくすることが望ましい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、誘電体ブロックの内部に内径大部と内径小
部との境界となる段差部を有すると共に内導体が形成さ
れた共振器孔が複数個形成され、誘電体ブロックの外面
に、内径大部が開口する面を除く面に外導体が形成さ
れ、かつ、共振器孔の並び方向と平行となる位置に内径
大部と容量的に結合する入出力電極が形成された誘電体
フィルタにおいて、前記内径大部の中心軸を内径小部の
中心軸から偏心させたので、この偏心量を調整すること
により、外部結合容量を変化させることなく相互容量を
容易に調整することができる。

【００６９】また、請求項２記載の発明によれば、誘電
体ブロックの内部に内径大部と内径小部との境界となる
段差部を有すると共に内導体が形成された共振器孔が複
数個形成され、誘電体ブロックの共振器孔が開口する一
方面を除く外面に外導体が形成された誘電体フィルタに
おいて、共振器孔の並び方向と平行となる外面であって
互いに隣合う共振器孔の略中間に対応する位置に、共振
器孔の軸方向と平行に溝を形成すると共に、この溝に外
導体に連なる溝導体を形成したので、この溝の形状を調
整することにより自己容量を増加させ、かつ、相互容量
を減少させる調整を容易に行なうことができる。

【００７０】また、請求項３記載の発明によれば、誘電
体フィルタの外面に溝を形成するとともに、内径大部の
中心軸と内径小部の中心軸とを偏心させたので、溝の形
状及び中心軸の偏心量を調整することにより、隣合う共
振器孔間の内径大部における自己容量及び相互容量並び
に内径小部における相互容量の調整を容易に行なうこと
ができる。

【００７１】また、請求項４，５記載の発明によれば、
オープン面から段差部までの距離を、共振器孔の長さの
１／１６から１／４の範囲とし、溝の長さを、前記共振
器孔の長さの１／１６から１／４の範囲としたので、誘
電体ブロックの形成を容易に行なうことができる。

【００７２】また、請求項６記載の発明によれば、上記
誘電体フィルタにおいて、オープン面から段差部までの
距離と溝の長さとを等しくしたので、比較的浅い溝で自
己容量及び相互容量の調整を効果的に行なうことができ
る。また、誘電体フィルタの形状が単純化されるので、
フィルタ設計が容易となる。

【００７３】また、請求項７記載の発明によれば、送信
側フィルタ部と受信側フィルタ部とを有するデュプレク
サを構成しているので、両フィルタ部のフィルタ特性の
調整を容易に行なうことができる。

【００７４】また、請求項８，９記載の発明によれば、
上記デュプレクサにおいて、オープン面から段差部まで
の距離及び溝の長さを、送信側フィルタ部における共振
器孔と受信側フィルタ部における共振器孔とで互いに異
なる距離としたので、段差部までの各距離を調整するこ
とにより受信側のフィルタ特性と送信側のフィルタ特性
とを互いに独立して簡単に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘電体フィルタの第１の実施形態
の形状を示す図で、（ａ）はオープン面から見た図、
（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はショート面から見た図であ
る。

【図２】第１の実施形態の側面に形成された入出力電極
の形状を示す図である。

【図３】第１の実施形態における内径大部の外部結合容
量と相互容量とを示す図である。

【図４】第１の実施形態において、内径大部の間隔を狭
くした場合の反射損失及び挿入損失の周波数特性を示す
図である。

【図５】第１の実施形態において、内径大部の間隔を広
くした場合の反射損失及び挿入損失の周波数特性を示す
図である。

【図６】本発明に係る誘電体フィルタの第２の実施形態
の形状を示す図で、（ａ）はオープン面から見た図、
（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はショート面から見た図であ
る。

【図７】第２の実施形態の側面に形成された入出力電極
と溝との形状を示す図である。

【図８】第２の実施形態における内径大部の自己容量と
相互容量とを示す図である。

【図９】第２の実施形態の反射損失および挿入損失の周
波数特性を示す図である。

【図１０】第２の実施形態の形状から、溝の深さのみを
深くした場合の反射損失及び挿入損失の周波数特性を示
す図である。

【図１１】本発明に係る誘電体フィルタの第３の実施形
態の形状を示す図で、（ａ）はオープン面から見た図、
（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はショート面から見た図であ
る。

【図１２】第３の実施形態の共振器孔の断面形状を示す
縦断面図で、（ａ）は送信側フィルタを構成する共振器
孔の断面形状を示す図、（ｂ）は受信側フィルタを構成
する共振器孔の断面形状を示す図である。

【図１３】第３の実施形態の挿入損失の周波数特性を示
す図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１誘電体ブロック１２ａ，１２ｂ，２２ａ〜２２ｃ，３２ａ〜３２ｉ共
振器孔１２１ａ，１２１ｂ，２２１ａ〜２２１ｃ，３２１ａ〜
３２１ｉ内径大部１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ〜２２２ｃ，３２２ａ〜
３２２ｉ段差部１２３ａ，１２３ｂ，２２３ａ〜２２３ｃ，３２３ａ〜
２２３ｉ内径小部１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂ，２２４ａ〜
２２４ｃ，２２５ａ〜２２５ｃ，３２４ａ〜３２４ｉ
中心軸１３，２３，３３オープン面１５，２５，３５ショート面１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ入出力電極２８１〜２８４，３８１〜３８６溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体ブロックの内部に内径大部と内径
小部との境界となる段差部を有すると共に内導体が形成
された共振器孔が複数個形成され、前記誘電体ブロック
の外面に、前記内径大部が開口する面を除く面に外導体
が形成され、かつ、前記共振器孔の並び方向と平行とな
る位置に前記内径大部と容量的に結合する入出力電極が
形成された誘電体フィルタにおいて、前記内径大部の中
心軸を、前記内径小部の中心軸から偏心させたことを特
徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】誘電体ブロックの内部に内径大部と内径
小部との境界となる段差部を有すると共に内導体が形成
された共振器孔が複数個形成され、前記誘電体ブロック
の前記共振器孔が開口する一方面を除く外面に外導体が
形成された誘電体フィルタにおいて、前記共振器孔の並
び方向と平行となる前記外面であって、互いに隣合う前
記共振器孔の略中間に対応する位置に、前記共振器孔の
軸方向と平行に溝を形成すると共に、この溝に前記外導
体に連なる溝導体を形成したことを特徴とする誘電体フ
ィルタ。
【請求項３】前記内径大部の中心軸と前記内径小部の
中心軸とを偏心させたことを特徴とする請求項２記載の
誘電体フィルタ。
【請求項４】前記共振器孔が開口する、外導体が形成
されないオープン面から前記段差部までの距離を、前記
共振器孔の長さの１／１６から１／４の範囲としたこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体フ
ィルタ。
【請求項５】前記溝の長さを、前記共振器孔の長さの
１／１６から１／４の範囲としたことを特徴とする請求
項２〜４のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項６】前記オープン面から前記段差部までの距
離と前記溝の長さとを略同一にしたことを特徴とする請
求項２〜５のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項７】送信側フィルタ部と受信側フィルタ部と
を有するデュプレクサであることを特徴とする請求項１
〜６のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
【請求項８】前記オープン面から前記段差部までの距
離を、送信側フィルタ部における前記共振器孔と受信側
フィルタ部における前記共振器孔とで互いに異なる距離
としたことを特徴とする請求項７記載の誘電体フィル
タ。
【請求項９】前記溝の長さが、送信側フィルタ部と受
信側フィルタ部とで互いに異なる長さとしたことを特徴
とする請求項７又は８記載の誘電体フィルタ。