JPS6065601A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は組立てが容易で、しかもその際に電気的性能の
劣化を招くことの々い窮電体ノイルクに関するものであ
る。

（従来技術） 第１図、第２図は従来の誘電体フィルタの実装構成およ
び周波数調整構造の例を示すもので、第１図（ａ）、第
２図（ａ）は各々その上面図であり、第１図（ｂ）、第
２図（ｂ）は各々その断面図である。両図において、１
は金属ケース、２はそのフタＪａ、、？ｂ。

Ｊ　ｅ　ｌ　”’　ｌ及び３３　ａ　、　３３ｂ　、　
３３　ｃ　、　”’は円柱状中空部を有し、誘電体材を
用いて形成した共振器、４及び５は各々前記共振器の表
面に形成した金属被膜であって、４は周波数調整部を兼
ねた内導体であシ５は周波数調整パターンである。又６
は外導体、７は誘電体フィルタ古しての入出力端子であ
る。

ここで、上記共振器３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・及び３３
ａ、３３ｂ　、３３ｃ　、・・・は図示する如くその一
端が開放され、他端が接地につながる様に内導体４２周
波数調整・やターン５によ多金属被膜された半同軸形の
共振器であって、第１図のフィルタ構成は前記構成の共
振器を複数個用いそれを縦続接続して成シ、又、第２図
のフィルタ構成は複数の共振器を同−状の誘電体に所定
の間隔で配列、換言すると連続的に一体化成形した複数
の共振器を用いて成り、各々金属ケース内に収納・固定
されているのである。

次に、以上の如く構成した誘電体フィルりの動作につい
て説明すると、入出力端子７よシ印加された電磁波は各
共振器３　ａ　＋　３　ｂ　Ｈ３Ｃｙ　ｔ３．３　ａ　
、　３３　ｂ　、　、３３　ｃ　、ｌ　’：’の共振周
波数と各共振器間の電磁界結合により周波数の選択特性
が与えられ、フィルタとして動作するのである。

ここで、上記誘電体フィルタを構成する各共振器の結合
についてみると、図示ある如く金属皮膜のない面（金属
ケースの長手方向面）を介して電磁界結合しておシ、シ
たがって、その結合量は各共振器を形成する誘電体の大
きさ、及び共振器相互間の距離に依存しているのである
。又、各共振器の共振周波数については、共振器の高さ
、及び周波数調整パターン５と共振器の外導体６との空
隙によって決定されるのである。この共振周波数の調整
について更に説明すれば、所望の共振周波数を得る為に
周波数調整パターン５を機械的、例えばサンドブラスト
、ミニグライダ−等を用いた加工手法、又は光学的、例
えばレーザー等の加工手法を用いてトリミングし、各共
振器の周波数を調整しているのである。

しかしながら、以上述べた従来の誘電体フィルタの実装
構成及びトリミング手法を用いた周波数調整には次の様
な問題点が挙げられるのである。

す々わち、実装構成上では、 （１）接地を兼ねた金属ケースを必要とする為、その形
状が太きくしかも重量が増加する。

（２）同様に、組立てが難しくなシ、コストアッフ０の
要因となる。

（３）高価な金属ケース、入出力端子として例えば同軸
コネクタを必要とし、組立てが複雑になる。

等の問題点がみられる。又、周波数の調整面では、（１
）周波数調整部、換言すると周波数調整・ぐターンが金
属ケース内部に設けられることになるので作業性が悪い
。

（２）周波数調整部が平面的でない為、作業性が悪い。

（３）共振器が金属ケース内の狭い領域に収容される為
機械的なトリミング加工手法の場合、研磨後の研磨粉及
び被研磨粉末の除去が困難で、共振器内部に付着、残留
し、フィルタ特性の安定性を劣化させる。

（４）光学的なトリミング加工手法の場合、共振器を構
成する誘電体材料によっては、その材料組成が光学的エ
ネルギーによって熱的変成を受け、制電体の負荷Ｑを劣
化せしめ、フィルタ特性の安定性を劣化させる。等の問
題点がみられるのである。

（発明の目的） 本発明は以上の点を考慮して力されたものであって、ト
リミング手法を用いた周波数調整に着目し、実装構成面
では金属ケースを用いず、組立ての際の作業性の向上を
図９、しかも周波数の調整面でフィルタの性能劣化を招
かず、ＶＨＦ　、　ＵＨＦ　。

及びマイクロ波の各帯域で充分な性能を発揮出来る誘電
体フィルタを提供することを目的とする。

（発明の構成） すなわち、誘電体基板を用い、その表面に共振器を装着
するパターンと共振器の共振周波数調整ノ９ターンを形
成した構成としたもので、これにより前述の目的を達成
したのである。以下図面を用いて本発明の詳細な説明す
る。

（発明の実施例） 第３図は本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
図であって、図中、２３ａ、２３ｂ。

２３ｃは誘電体材料を用いて成り、円柱状中空部を有し
、しかも一端が開放され、他端が接地されるようにその
表面に金属被膜を形成した半同軸の共振器（以下単に誘
電体共振器と称す）、２４は前記誘電体共振器２３ａ、
２．３ｂ　、２３ｃの各円柱状中空部に形成した内導体
、２５は地導体、２６は誘電体材料を用いて形成した基
板（以下、単に誘電体基板と称す）である。しかも、こ
の誘電体基板２６には前記誘電体共振器２．３　ａ　＋
　２３ｂ＋２’３ｃを装着する為の地導体・モターン２
７ａと、誘電体基板２６を介してキャパシタを形成する
為の地導体・ぐターン２７ｂと、各誘電体共振器に接続
する周波数調整パターン２８　ａ　＋　２８　ｂ　＋　
２８ｃと、入出力段の誘電体共振器、この場合は２３ａ
。

２３ｃに接続する入出力端子２９ａ、２９ｃが金属被膜
で形成されている。又、２９９は誘電体共振器２３ｂを
除く誘電体共振器２３　、ａ　＋　２３　ｃの開放部分
に金属被膜で形成され、前記入出力端子２９ａ、２９ｃ
から印加される電磁波を誘電体共振器に供給する入出力
端子（励振・ぐターン）である。そして、誘電体フィル
タの構成は複数個（ここでは３個）の誘電体共振器を縦
続接続して構成されるもので、この場合は図示する如く
前記ノ９ターン等の形成された誘電体基板２６の地導体
ノ９ターン２７ａ上に誘電体共振器２３ａ　、２３ｂ　
＋２．３　ｃを所定の間隔で装着するとともに地導体２
５を装着し、例えばクリーム半田印刷、半田リフロー等
の手段を用いて接続し、同様に各誘電体共振器２３　ａ
　、　２３　ｂ　＋　２　、：ｌ　ｃの内導体２４の開
放端と周波数調整パターン２８とを電気的に接続するこ
とによりイ４ｉられるのである。

ここで、第４図は前記周波数調整パターン２８の一構成
例を示す・ぐターンの詳細図であって、誘電体共振器か
ら分離して誘電体基板２６上に島状に配列された複数の
パターン片２Ｂ−１，２８−２゜・・・、　２　Ｂ−ｎ
　より形成されており、各誘電体共振器２３ａ　＋　２
３ｂ　Ｈ２３ｃの周波数調整は既述の如き機械的及び光
学的トリミング手段を用いて行うのである。すなわち、
前記周波数調整パターン２８を構成するパターン片２８
−１９２８−２　。

・・・、２Ｂ−ｎを順次トリミングすることによりキャ
パシタンスを減少させ、所定の共Ｊ辰周波数を設定する
のである。

以上の如くして所定の共振周波数を設定した誘電体共振
器２３ａ　、２３ｂ　、２３．ｃを有する誘電体フィル
タの動作について説明すれば、入出力端子２９より印加
された電磁波が各誘電体共振器２．９　ａ　、　２３ｂ
　、　２３　ｃの共振周波数と誘電体共振器間の電磁界
結合により周波数の選択特性が与えられ、フィルタとし
て動作するのである。

以上詳細に説明したように本発明の第］の実施例の誘電
体フィルタによれば、周波数調整についてみると、 （１）周波数調整部である周波数調整パターンが誘電体
共振器と分離して形成されているので調整の作業性がよ
い。

（２）周波数調整量が粗調整から極微調整まで可能であ
る。

（３）周波数調整に機械的トリミング手法を用いた場合
、研磨粉及び被研磨粉末等が誘電体共振器等に付着して
もその構成上空気等でブローすることにより簡単に除去
出来るので、誘電体共振器の電気的性能に影響を及ぼさ
ない。

（４）誘電体共振器と誘電体基板の材料組成を独立に選
定出来る為、共振周波数調整時に誘電体材料の熱変成等
による共振器の電気的性能の劣化を防げる。

等の利点が得られる。又、実装構成上でみてみると、 （１）誘電体共振器の装着・実装は、金属ケースの如く
狭い頒域に収容する構成ではなく、基板の部品面（平面
的）から行うことが出来る。

（２）シたがって、マウント等の自動機適用も容易に実
現出来る８ （３）　各部の接続は、例えばクリーム半田印刷、半田
リフロー等で行うことが出来る。

（４）シたがって、金属ケースを用いた従来形と較べ、
組立が容易で量産に向いている。

等の利点が得られるのである。

第５図は本発明に係る誘電体フィルタの第２の実施例を
示すもので、その構成は図示する如く複数の誘電体共振
器を同一状の誘電体に所定の間隔で配列換言すると、連
続的に一体化形成した複数の誘電体共振器を用いて構成
したもので、他は既に説明した第１の実施例と同様の構
成である。

以上の如く複数の誘電体共振器を一体化形成した構成で
あるので、第１の実施例の構成と較べて地導体を用いる
ことなくフィルタ動作が出来、しかも共振周波数の決定
要因である誘電体共振器相互の間隔もあらがじめ設定し
て形成されるので、実装時に個々の装着位置を調整する
必要がなくなるのでフィルタ組立は簡単になり、その作
業能率の向上が図れるのである。

又、第６図は本発明に係る誘電体フィルタの第３の実施
例を示すもので、その構成は図示する如く第２の実施例
の構成と較べ誘電体共振器の表面に形成する金属被膜の
領域を増したもので、その領域を誘電体共振器の開放端
以外全てに拡げたものである。

以上の如く金属被膜の領域を増したことによシ、各誘電
体共振器の電磁界結合は誘電体を介して行い、放射がな
くなり、したがって、その結合は密になり電気的性能の
劣化がよシ少ない誘電体フィルタの実現が図れるのであ
る。

（発明の効果） 以上、詳細に述べたように本発明によれば、周波数調整
・ぐターンを誘電体共振器とは分離して構成出来るので
共振周波数の調整が誘電体共振器の形状、材料等に影響
を受けない為、その構成はＶＨＦ　、　ＵＨＦ及びマイ
クロ波の各帯域で使用する多くの誘電体共振器に適用出
来、しかも電気的性能の劣化を招かす、更に金部ケース
と限られた空間に収容する構成ではないので、組立てが
容易になる等、これまで述べた如き多くの効果が期待出
来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の誘電体フィル゛りの構成を説明
する図、第３図は本発明に係る誘電体フィルタの実施例
を説明する図、第４図は本発明に用いて効果のある周波
数調整パターンの一構成例を示す・リーンの詳細図、第
５図、紀６図は各々本発明に係る誘電体フィルタの他の
実施例を説明する図である。 ６は外導体、２３ａ、２３ｂ、２３ｃは誘電体共振器、
２４は内導体、２５は地導体、２６は誘電体基板、２７
ａ、２７ｂは地導体パターン、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ
は周波数調整パターン、２Ｂ−１、２８−２、＋・＋、
　２Ｂ−ｎはノｅターン片、２９ａ、２９ｃ　、２９９
は入出力端子である。 特許出願人　沖電気工業株式会社 第１図（０） 第３図 ６ 第４図 第５図 手続補正書（自発） ５８．１２．　９ 昭和　年　月　日 特許庁長官　殿 １　事件の表示 昭和５８年　特　許　願第１７３２１６　号２発明の名
称 誘電体フィルタ ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所（〒１０５）　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２
号４代理人 住　所（〒１０５）　東京都港区虎ノ門１丁目７香１２
号６補正の内容 （１）明細書第４頁第１７行目から第１８行目に「（２
）周波数調整部・・・作業性が悪い。」とあるのを削除
する。 （２）同書第４頁第１９行目にｒ　（３）　Ｊとあるの
をｒ　（２）　Ｊと補正する。 （３）同書第５頁第４行目にｒ　（４）　Ｊとあるのを
ｒ　（３）　ｊと補正する。 （４）同書第９頁第１９行目に「マウント等の」とある
のを「マウンター等の」と補正する。 （５）同書第１０頁第９行目に「配列換言すると」とあ
るのを「配列、換言すると」と補正する。 （６）同書第１０頁第１４行目から第１５行目に「しか
も共振周波数の」とあるのを「しかも電磁界結合の」と
補正する。 （７）図面「第３図」を別紙のとおり補正する。 第３図 ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円柱状中空部を有し、表面に金属被膜を形成した共振器
   と、 前記共振器の装着の為のパターン及び前記装着する共振
   器の共振周波数を調整する為の・ぐターンを形成した基
   板とを用いて構成され、 しかも、前記共振器と基板の各々を誘電体材料を用いて
   形成したことを特徴とする誘電体フィルタ。