JPH10209715A - 誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高調波成分によるスプリアス信号の影響を除
去する。 【解決手段】 凹溝を具えた誘電体基板11と平板の誘電
体基板12を貼り合わせた誘電体フィルタの、平板の誘電
体基板の誘電率を凹溝を具えた誘電体基板よりも低くす
る。端子電極16は、誘電率の低い平板の誘電体基板側に
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体フィルタの
構造に係るもので、特に二枚の誘電体基板を貼り合わせ
て複数の共振素子を一体に形成する誘電体フィルタの通
過帯域特性を改善してスプリアスを減少させるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信等の高周波帯域のフィルタ等
として誘電体フィルタが各方面で利用されている。この
誘電体フィルタにも多くのタイプがあるが、小型化が可
能でかつ製造が容易な誘電体フィルタとして、二枚の誘
電体基板の一方に凹溝を形成し、これに平板の誘電体基
板を貼り合わせて対向面を含む凹溝の部分に内導体、周
囲に外導体、そして一方の端面に短絡導体を形成する１
／４波長ＴＥＭ共振型誘電体フィルタが提案されている
（特願平4-186100＝特開平6-6107等) 。

【０００３】図２は、その誘電体フィルタの一例の斜視
図で、凹溝を形成した誘電体基板21と平板の誘電体基板
22を接着して一体化したものである。接着後に貫通孔23
内に内導体が形成され、外周面には外導体が形成され
る。なお、貫通孔の開口する一方の端面には短絡導体が
形成され、他方の端面は開放端面となる。これによっ
て、１／４波長ＴＥＭ共振器を一体に形成した誘電体フ
ィルタが得られる。

【０００４】この誘電体フィルタでは、誘電体基板21と
誘電体基板22との接着面に導体膜を形成して、入出力結
合容量や共振器間の容量性の結合を得たり、その値を調
整することができる。入出力端子電極26は面実装の要求
から、外導体に囲まれた導体膜として、誘電体ブロック
の端面を中心に隣接する表面まで延ばして形成すること
が多い。当然、入出力端子電極26は外導体とは絶縁され
なければならないので、その周囲は誘電体が露出するこ
とになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、入出力
端子電極の周囲に誘電体が露出する部分ができると、こ
の部分での電界、磁界は導体膜で囲まれた状態とは異な
り、乱れが生じる。図３の破線38で示したように、中心
周波数の２倍、３倍の高調波成分が強く現れて通過帯域
特性が劣化する。

【０００６】本発明は、この高調波成分のスプリアス成
分のレベルを下げるとともに、その周波数を上昇させる
ことによって、通過帯域特性を改善するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体ブロッ
クを構成する誘電体材料を選択するとともに、入出力端
子電極の位置を選択することによって、上記の課題を解
決するものである。

【０００８】すなわち、二枚の誘電体基板が接着されて
複数の共振器が一体に形成された誘電体フィルタにおい
て、直線的に伸びる複数の平行な凹溝を具えた第一の誘
電体基板の凹溝のある表面に第一の誘電体基板よりも誘
電率の低い平板の第二の誘電体基板が接着されて複数の
貫通孔が形成された誘電体ブロックの、貫通孔内に内導
体が形成され、貫通孔の伸びる方向に平行な表面および
端面に外導体が形成され、貫通孔の開口する一方の端面
に短絡導体が形成されて、複数の共振器が誘電体ブロッ
ク内に一体に形成されたことに特徴を有するものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】凹溝を具えた誘電体基板の誘電率
を90程度と高くし、平板の誘電体基板の誘電率を40以下
と低くして、二枚の誘電体基板を貼り合わせる。誘電率
の低い平板の誘電体基板側に、入出力端子電極を形成し
て、凹溝を具えた誘電体基板に懸かる部分を最小限とす
る。これによって、端子電極の部分に集まる電界、磁界
を相対的に減少させ、その乱れの影響を減らすものであ
る。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施例を示す斜視図であ
る。凹溝を有する誘電体基板11の凹溝のある表面に平板
の誘電体基板12を接着して一体化したもので、凹溝によ
ってできる貫通孔13内に導体膜を形成して内導体14と
し、外周面にも導体膜を形成して外導体15とする。図示
しないが、貫通孔13が開口する一方の端面には短絡導体
が形成され、その反対側の端面は開放端面となり、これ
によって１／４波長ＴＥＭ共振型の誘電体フィルタが構
成される。

【００１２】二枚の誘電体基板11、12の接着面には内導
体との結合容量を得たり、内導体のインピーダンス整合
点へ接続するための導体膜が形成され、その端部は端面
まで引き出されて、端子電極16と接続される。

【００１３】本発明による誘電体フィルタにおいては、
凹溝の形成される誘電体基板11の誘電率を90程度と比較
的高くし、貼り合わせる平板の誘電体基板12の誘電率を
37程度と比較的低くした。この誘電率は、誘電体フィル
タの特性やサイズによって任意に選択でき、凹溝のある
側の誘電率が相対的に高くなるようにすればよい。これ
によって、各々の共振子ユニットは、三方に高い誘電率
の部分を、一方に低い誘電率の部分を具えることにな
る。

【００１４】また、端子電極16は、その大部分が誘電率
の低い平板の誘電体基板12の表面に位置するように形成
するとよい。接着面に架かる必要があるので、一部分は
凹溝を有する誘電率の高い誘電体基板11の上にも位置し
てしまうが、大部分が誘電率の低い平板の誘電体基板12
の上に形成すればよい。この端子電極16は端面から表面
に跨がるように形成しておくと表面実装に適した構造と
なる。

【００１５】上記の構造を採用した誘電体フィルタの特
性を図３の実線18で示す。図に現れているように、２倍
の高調波のスプリアス成分の周波数も上にずれ、またレ
ベルも大幅に下がっている。ただし、３倍の成分は周波
数はずれるものの、レベルは高いままであった。しか
し、実用的には２倍の成分を減衰させることが可能とな
るので、誘電体フィルタの通過帯域特性は大幅に向上す
る。

【００１６】本発明は上記の例に限られるものではな
く、誘電体基板を貼り合わせて誘電体ブロックを構成す
る誘電体フィルタ全般に応用できる。また、三枚以上の
誘電体基板を重ねる場合にも利用でき、この場合にも平
板の誘電体基板の誘電率を低くする。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、入出力電極による電界
や磁界の乱れを最小限に抑えることができるので、高調
波の出力レベルを抑えることが可能となり、通過帯域特
性を大幅に改善することができる。

【００１８】また、材料の選択のみで実現することがで
き、通常の製造方法をそのまま利用して、特性の良好な
誘電体フィルタを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す斜視図

【図２】 従来の誘電体フィルタの一例の斜視図

【図３】 本発明による誘電体フィルタと従来の誘電体
フィルタの特性の説明図

【符号の説明】

11、12、21、22：誘電体基板 13、23：貫通孔 16、26：端子電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の誘電体基板が接着されて複数の共
   振器が一体に形成された誘電体フィルタにおいて、直線
   的に伸びる複数の平行な凹溝を具えた第一の誘電体基板
   の凹溝のある表面に第一の誘電体基板よりも誘電率の低
   い平板の第二の誘電体基板が接着されて複数の貫通孔が
   形成された誘電体ブロックの、貫通孔内に内導体が形成
   され、貫通孔の伸びる方向に平行な表面および端面に外
   導体が形成され、貫通孔の開口する一方の端面に短絡導
   体が形成されて、複数の共振器が誘電体ブロック内に一
   体に形成されたことを特徴とする誘電体フィルタ。
2. 【請求項２】 二枚の誘電体基板の接着面に、基板端面
   に引き出される入出力用の導体パターンを具え、それら
   の導体パターンが端子電極と接続される請求項１記載の
   誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】 二枚の誘電体基板の接着面に、基板端面
   に引き出される入出力用の導体パターンを具え、それら
   の導体パターンが第二の誘電体基板の端面に形成された
   端子電極と接続される請求項１記載の誘電体フィルタ。
4. 【請求項４】 二枚の誘電体基板の接着面に、基板端面
   に引き出される入出力用の導体パターンを具え、それら
   の導体パターンが第二の誘電体基板の表面から端面に跨
   がって形成された端子電極と接続される請求項１記載の
   誘電体フィルタ。