JPH10224176A

JPH10224176A - 多素子ラダー型圧電フィルタ

Info

Publication number: JPH10224176A
Application number: JP3321997A
Authority: JP
Inventors: Eiji Koseki; 英治小関; Tatsuo Ogawa; 達雄小川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】共振子の数が多数枚となり、かつ接続形態が
複雑となっても、各部材がまとまり良く、ケース内に収
納される多素子ラダー型圧電フィルタを提供する。【解決手段】浅底状方形ケース１０の内側で、対向す
る二辺部に入力端子Ｉと出力端子Ｏの各内部接続端１５
ａ，１６ａを露出し、さらに、該辺部と直交する他の辺
部にアース端子Ｅの内部接続端１７ａを露出し、各端子
をインサート成形によりケースと一体化して夫々ケース
の外面に延出すると共に、前記入力端子Ｉと出力端子Ｏ
の内部接続端１５ａ，１６ａ間で、複数の直列共振子Ｓ
₁ 〜Ｓ₃ と、並列共振子Ｐ₁ 〜Ｐ₆ とを縦方向に挿入し
て、所要の回路を構成すると共に、ケース１０の内底面
に、中心線に沿って座定溝２０を形成し、該座定溝２０
にＵ字状連結接続片２１を嵌着して、該連結接続片２１
を介して所要の電気的接続を確保するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯用移動無線機、
自動車電話等の無線通信機の濾波回路に使用されるラダ
ー型圧電フィルタに係り、特にデジタル通信に最適なラ
ダー型圧電フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のラダー型圧電フィルタは、
入力端子，出力端子及び接地端子との間に、直列共振子
と並列共振子をＬ形接続してなる単位濾波回路を多段に
配列してなる。そして、直列共振子の共振周波数と、並
列共振子の反共振周波数を一致させ、かつ共振周波数と
反共振周波数の差を一定にしている。例えば、３個の直
列共振子の共振周波数を約455kHzとし、反共振周波数を
約477kHzとして、その差Δｆを22kHz となるように設定
し、また３個の並列共振子の共振周波数を、約433kHzと
し、反共振周波数を約455kHzとして、その差Δｆを同じ
く22kHz となるように設定している。ところで、この構
成は、群遅延特性にあって、平坦性が悪いという問題点
があった。

【０００３】そこで、群遅延特性を改善するために、入
力端子と出力端子との間に挿入される直列共振子と、該
直列共振子の一側に隣接して挿入される二枚の並列共振
子とから構成される単位濾波回路を基本区分として、こ
れを２段以上接続するようにした構成が提案された。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、従来の多素子ラ
ダー型圧電フィルタは、ケースの側面に開口を備え、該
開口から、共振子及び端子板を、該フィルタの装着面
（底面）と平行に挿入するようにしていた。ところが、
圧電フィルタの低背化が求められ、これに対応して、開
口の高さが低くなって、共振子及び端子板の挿入が面倒
となってきた。

【０００５】また、上述したように一枚の直列共振子に
対し、二枚の並列共振子が用いられる等共振子の数が多
く、かつ構成が複雑な多素子ラダー圧電フィルタが用い
られるようになり、これにともない、所定回路を構成す
るための配置構造が複雑化し、その組み付け作業がさら
に面倒なものとなってきている。本発明は、組み付け容
易で、しかも、所定回路の構築が容易な多素子ラダー型
圧電フィルタを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上面に蓋板が
被着される開口を備えた合成樹脂製の浅底状方形ケース
の、その内側で、対向する二辺部に入力端子と出力端子
の各内部接続端を露出し、さらに、該辺部と直交する他
の辺部にアース端子の内部接続端を露出し、各端子をイ
ンサート成形によりケースと一体化して夫々の外部接続
端をケースの外面に延出すると共に、入力端子と出力端
子の内部接続端間で、複数の直列共振子と、並列共振子
とを縦方向に挿入して重ね合わせ状に配設し、各直列共
振子を直列接続して、その列の一端を入力端子の内部接
続端に、他端を出力端子の内部接続端に接続し、かつ並
列共振子の一側電極を直列共振子に接続し、他側電極を
アース接続片を介してアース端子の内部接続端に接続す
るようにし、さらにケースの内底面に、入力端子と出力
端子の内部接続端が配置された辺部と直交する中心線に
沿って座定溝を形成し、該座定溝にＵ字状連結端子片を
嵌着し、該端子片の両突出端部を、所要の共振子の電極
と接触して、該電極相互を同電位としたことを特徴とす
る多素子ラダー型圧電フィルタである。

【０００７】かかる構成にあっては、上面に開口を形成
するものであるから、ケースの低背化に逆行することな
く、広い開口面積を確保でき、装着が容易となる。また
ケースの内底面の中央に形成された座定溝にＵ字状連結
接続片を嵌着したから、該連結接続片の突出端部は、共
振子の電極のノード位置に接触して、共振子の振動を阻
害することなく保持することとなる。また、Ｕ字状連結
接続片の両突出端部を結ぶ接続部は、座定溝内に埋入さ
れているから、接続部は内底面よりも下方に位置して、
このため他の電極と接触せず、該連結接続片を介して所
要の電極のみと確実に接触してこれらを同電位とするこ
とができる。

【０００８】一方、前記アース接続片を、共振子の電極
のノード位置に接触する線状接触端を備えているものと
することができる。これにより、ノード位置に所定圧で
確実に接触し得ると共に、形成が容易である。すなわ
ち、従来の端子板のように、その中央を膨隆させて、該
膨隆端をノード位置に接触させる構成にあっては、その
膨隆度により、接触圧にばらつきを生じたり、又は成形
が面倒であったが、線状接触端によるものであるから、
材料厚によりその厚さが規定されて常に一定となり、均
一な接触圧を確保することができ、安定した濾波特性を
達成することができると共に、膨隆加工を要しない。

【０００９】かかる構成には、群遅延特性を改善するた
めに、入力端子と出力端子との間に挿入される直列共振
子と、該直列共振子の一側に隣接して挿入される二枚の
並列共振子とから構成される単位濾波回路を基本区分と
して、これを２段以上接続するようにした回路構成のも
のに最適となる。

【００１０】この構成として、前記Ｕ字状連結接続片の
両突出端部間に、隣接する二枚の並列共振子を配置し、
該突出端部を夫々直列共振子と並列共振子間に位置させ
て、該突出端部を介して隣接する直列共振子と、並列共
振子の電極相互を接続するようにし、さらにその二枚の
並列共振子間に、アース接続片を介挿して、該アース接
続片をアース端子の内部接続端に接続するようにしたも
のが提案される。上述の回路構成は、共振子の数が多数
枚となり、かつ接続形態も複雑となるが、上述の構成に
より、まとまり良く、ケース内に収納することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１５は３個の直列共振子Ｓ₁ ，
Ｓ₂ ，Ｓ₃ （図８参照）を入力端子Ｉ，出力端子Ｏ間を
結ぶ入出力ラインＬ₁ に直列接続し、６個の並列共振子
Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ ，Ｐ₆ （図９参照）を前
記入出力ラインＬ₁ とアースラインＬ₂ との間に並列接
続したラダー型フィルタの回路図を示したものである。

【００１２】すなわち、入力端子Ｉと出力端子Ｏとの間
に挿入される直列共振子Ｓ₁ （Ｓ₂，Ｓ₃ ）と、該直列
共振子Ｓ₁ の一側に隣接して挿入される二枚の並列共振
子Ｐ₁ ，Ｐ₂ （Ｐ₃ ，Ｐ₄ ，Ｐ₅ ，Ｐ₆ ）とから構成さ
れる単位濾波回路を基本区分として、これを３段接続す
るようにしたものである。このように、各直列共振子
に、二枚の並列共振子を接続するようにしてなる単位濾
波回路を基本区分として、これを２段以上接続するよう
にした構成にあっては、従前の減衰特性をほとんど低下
させることなく、群遅延特性が大きく改善される。

【００１３】図１〜１４は、かかる回路構成からなるラ
ダー型フィルタに本発明を適用したものである。

【００１４】ここで、直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ は、
図８で示すように、チタン酸ジルコン酸鉛等よりなる短
冊状をしており、所定の厚みを有する短冊状圧電磁器板
１の表裏に電極２ａ，２ｂを形成して構成される。また
並列共振子Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃，Ｐ₄ ，Ｐ₅ ，Ｐ₆ は、図
９で示すように、直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ と同様
に、チタン酸ジルコン酸鉛等よりなる短冊状をしてお
り、短冊状圧電磁器板４の表裏に電極５ａ，５ｂを形成
してなり、その厚さを薄くし、静電容量を大きくしてい
る。このように、並列共振子の厚みを直列共振子のそれ
より薄くすることにより、両者の容量比が大きくなり、
減衰量を増大化させることができる。

【００１５】次に、各共振子が収納される方形ケース１
０は、合成樹脂製であり、かつ浅底状となっている。こ
の方形ケース１０は、その上部に開口１１が形成され、
該開口１１の内壁に沿って係止段部１２が形成され、該
開口１１に蓋板１３が被着されて、係止段部１２で蓋板
１３が支持される。さらに、前記方形ケース１０の内側
にあって、対向する二辺部の内面の中央位置には、入力
端子Ｉと、出力端子Ｏの内部接続端１５ａ，１６ａが露
出状に配設され、さらに、該辺部と直交する辺部で、係
止段部１２の上面にアース端子Ｅの内部接続端１７ａが
露出状に配設される。前記端子Ｉ，Ｏ，Ｅは、後述する
工程によりインサート成形により、方形ケース１０と一
体的にインサートして組み付けられる。

【００１６】この方形ケース１０と、端子Ｉ，Ｏ，Ｅの
インサート成形は、図１４で示す手段により、量産性良
く行なうことができる。すなわち、先ず厚０．０８ｍｍ
のリン青銅にＰｂＳｎメッキを施した長尺薄板４０を図
１４で示す形状に打ち抜き加工する。そして、位置イで
示すように、所定間隔で形成された打ち抜き部４１の内
部接続端１５ａ，１６ａに対応する部分（鎖線参照）を
あらかじめ直角に屈曲しておく。そして位置ロで示すよ
うに、成形型に間欠的に移送し、上述したように、内部
接続端１５ａ，１６ａ，１７ａを型内に位置させて、方
形ケース１０を成形する。次に、位置ハで示すように、
長尺薄板４０から、端子Ｉ，Ｏ，Ｅを切断により分離す
ると同時に折曲し、端子Ｉ，Ｏを方形ケース１０の下底
に下底端１５ｂ，１６ｂが位置するようにすると共に、
下底端１５ｂ，１６ｂの両端部を直角状に屈曲させ、外
側面に沿って折込んで、これを外部接続端１５ｃ，１５
ｃ及び外部接続端１６ｃ，１６ｃとする。また、アース
端子Ｅは、内部接続端１７ａから、側方へ突出して、該
側面に沿って折込んで、これを外部接続端１７ｃとし、
さらに、その端部を底面に沿って折込んで、これを下底
端１７ｂとする。

【００１７】而して、周面に、各端子Ｉ，Ｏ，Ｅの外部
接続端１５ｃ，１６ｃ，１７ｃが露出し、下底に下底端
１５ｂ，１６ｂ，１７ｂが露出した構成の方形ケース１
０が完成する。そして、後述するように、かかる方形ケ
ース１０を用いたラダー型フィルタがプリント基板上に
実装されると、各外部接続端１５ｃ，１６ｃ，１７ｃに
より、プリント基板上の所要電路と接続されることとな
る。この構成にあっては、両面に夫々外部接続端１５
ｃ，１６ｃが配置されるから、いずれの面からもプリン
ト基板上の所要導電路との接続が可能となる。尚、下底
端１５ｂ，１６ｂ，１７ｂにより、所要電路と接続する
ようにしても良い。

【００１８】かかる構成にあっては、従来構成のよう
に、入力端子板，入出力端子板，アース端子板を別途ケ
ース内に挿入したり、又は挿入後に屈曲加工を施すこと
なく、インサート成形から、屈曲成形に至る一連の加工
により、外部接続端１５ｃ，１６ｃ，１７ｃを外面に露
出した方形ケース１０が形成されるから、組み付けが容
易となる。

【００１９】前記方形ケース１０内の内底面には、図
５，６で示すように、入力端子Ｉと出力端子Ｏの内壁面
に相互に対向するように配設された内部接続端１５ａ，
１６ａ間で、該内部接続端１５ａ，１６ａが配置された
辺部と直交する中心線に沿って、座定溝２０を形成して
いる。この座定溝２０には、図１０で示すように三個の
Ｕ字状連結接続片２１，２１，２１を嵌着し、該接続片
の両突出端部２２，２２を、所要の共振子の電極と接触
して、該電極相互を同電位とするようにしている。

【００２０】一方、前記内部接続端１５ａ，１６ａ間に
は、図１中、内部接続端１５ａ側から、直列共振子Ｓ
₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ が配設され、接続片２９により、直列共
振子Ｓ₁ の電極が内部接続端１５ａと接続されるととも
に、各直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ と交互に配設された
Ｕ字状連結接続片２１，２１，２１により、夫々が直列
接続され、さらに直列共振子Ｓ₃ がＵ字状連結接続片２
１及び金属スペーサ２４，２４を介して内部接続端１５
ａと接続される。また、直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂ 間に位置
するＵ字状連結接続片２１の突出端部２２，２２間に
は、並列共振子Ｐ₁，Ｐ₂ が、直列共振子Ｓ₂ ，Ｓ₃ 間
に位置するＵ字状連結接続片２１の突出端部２２，２２
間には、並列共振子Ｐ₃ ，Ｐ₄ が、直列共振子Ｓ₃ に隣
接するＵ字状連結接続片２１の突出端部２２，２２間に
は、並列共振子Ｐ₅ ，Ｐ₆ が夫々配設され、並列共振子
Ｐ₁ ，Ｐ₂ 、並列共振子Ｐ₃ ，Ｐ₄ 及び並列共振子Ｐ
₅ ，Ｐ₆間に、夫々アース接続片２５ａ，２５ｂ，２５
ｃが介装される。

【００２１】ここで、図１１，１２で示すように、アー
ス接続片２５ａ，２５ｂは、隣接する並列共振子の中央
部に接触する線状接触端２６と、前記アース端子Ｅの内
部接続端１７ａに接続するためのＬ形の線状接触端２７
を備え、打ち抜き加工等により形成される。また、前記
アース接続片２５ｃは、線状接触端２６を備えると共
に、線状接触端２７の側方から該内部接続端１７ａに延
出して面接触するための内部接続端板２８が線状接触端
２７から側方へ突出している。そして、アース接続片２
５ａ，２５ｂの線状接触端２７、及びアース接続片２５
ｃの内部接続端板２８をアース端子Ｅの内部接続端１７
ａに当接して、半田付を施すことにより、各アース接続
片２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、アース端子Ｅの内部接続
端１７ａと接続することとなる。

【００２２】かかる各連結接続片２１，２１，２１は、
座定溝２０に保持されて、中央部に位置し、これによ
り、各共振子の中央部のノード位置に接触している。従
って、その振動を阻害しない。

【００２３】また、図１３で示すように、Ｕ字状連結接
続片２１，２１，２１の両突出端部２２，２２を結ぶ接
続部２３は、座定溝２０内に埋入されているから、接続
部２３は内底面よりも下方に位置し、このため、アース
接続片２５ａ，２５ｂ，２５ｃとの接触が確実に回避さ
れ、該連結接続片２１を介して直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂の
電極のみが確実に接続してこれらを同電位として、直列
接続することができる。

【００２４】一方、前記アース接続片２５ａ，２５ｂ，
２５ｃは、上述したように、共振子の電極のノード位置
に線状接触端２７を接触するようにしている。このた
め、ほぼノード位置のみに確実に接触し得る。このアー
ス接続片２５ａ，２５ｂ，２５ｃは板材の打ち抜き加工
により簡易に形成される。従って、前記線状接触端２７
の厚は常に均一となる。このため、従来の端子板のよう
に、その中央を膨隆させて、該膨隆端をノード位置に接
触させる構成にあっては、その膨隆度により、接触圧に
ばらつきを生じたり、又は成形が面倒であったが、材料
厚によりその厚さが規定されるものであるから、常に厚
が一定となり、均一な接触圧を確保することができ、安
定した濾波特性を達成することができる。

【００２５】而して、方形ケース１０内で、並列共振子
Ｐ₁ ，Ｐ₂ 、並列共振子Ｐ₃ ，Ｐ₄及び並列共振子Ｐ
₅ ，Ｐ₆ は、一側電極を各直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃
の電極と接続し、他側電極をアース接続することとな
り、夫々が並列接続される一方、各直列共振子Ｓ₁ ，Ｓ
₂ ，Ｓ₃ は、内部接続端１５ａ，１６ａ間で、直列接続
されて入出力ラインＬ₁ を形成し、一枚の直列共振子
と、二枚の並列共振子とから構成される単位濾波回路を
基本区分として、これを３段接続されてなる図１１の回
路が構成されることとなる。

【００２６】かかる構成にあって、連結接続片２１，２
１，２１は座定溝２０に保持されている。この為、該連
結接続片２１，２１，２１の突出端部２２，２２に各共
振子が保持され、その配置が安定的に保持されることと
なる。また、各部材は、方形ケース１０の上面で大きく
開かれた開口１１から装着するものであるため、その挿
入が容易であり、かつ各部材を挿入するだけで、所要の
回路構成が実現でき、各電極等をリード線接続する必要
がない。従って、組み付けが容易となる。

【００２７】かかる構成にあって、この圧電フィルタＦ
の形状例は、高さ1.8mm ，一辺の長さ5.0mm の平面正方
形状であり、座定溝２０の幅0.3mm である。上記実施例
は、一枚の直列共振子と２枚の並列共振子よりなる単位
濾波回路を基本区分として、これを３段接続した子ラダ
ー型圧電フィルタを例にして説明したが、これを２段，
４段と多段に接続した多素子ラダー型圧電フィルタにも
適用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上述したように、浅底状方形
ケースの内側で、対向する二辺部に入力端子と出力端子
の各内部接続端を露出し、さらに、該辺部と直交する他
の辺部にアース端子の内部接続端を露出し、各端子をイ
ンサート成形によりケースと一体化して夫々ケースの外
面に延出すると共に、前記入力端子と出力端子の内部接
続端間で、複数の直列共振子と、並列共振子とを縦方向
に挿入して、所要の回路を構成すると共に、ケースの内
底面に、前記入力端子と出力端子の内部接続端間で、中
心線に沿って座定溝を形成し、該座定溝にＵ字状連結接
続片を嵌着して、該連結接続片を介して所要の電気的接
続を確保するようにしたものである。

【００２９】このため、上面に開口を形成するものであ
るから、ケースの低背化に逆行することなく、広い開口
面積を確保でき、装着が容易となる。またケースの内底
面に形成した座定溝にＵ字状連結接続片を嵌着したか
ら、連結接続片は幅方向の移動を拘束されて、その突出
端部を、共振子の電極のノード位置に確実に接触させる
ことができ、共振子の振動を阻害することなく、共振子
を安定的に保持し得る。さらには、Ｕ字状連結接続片の
両突出端部を結ぶ接続部は、座定溝内に埋入されている
から、接続部は内底面よりも下方に位置して、このため
他の電極と接触せず、該連結接続片を介して所要の電極
のみと確実に接触してこれらを同電位とすることができ
る。このため、一枚の直列共振子に、二枚の並列共振子
を接続してなる単位濾波回路を基本区分として、これを
２段以上接続する回路構成のもの等、共振子を多数枚用
いる構成にあっても、組み付けが容易となり、まとまり
良くケース内に各部材を収納できることとなる。一方、
前記アース接続片を、共振子の電極のノード位置に接触
する線状接触端を備えているものとした場合には、材料
厚によりその厚さが規定されて常に一定となり、均一な
接触圧を確保することができ、安定した濾波特性を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多素子ラダー型圧電フィルタの平面図
である。尚、各共振子のみを断面で示している。

【図２】本発明の多素子ラダー型圧電フィルタの底面図
である。

【図３】本発明の多素子ラダー型圧電フィルタの背面図
である。

【図４】方形ケース１０の分離斜視図である。

【図５】方形ケース１０の平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】直列共振子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ の斜視図である。

【図９】並列共振子Ｐ₁ 〜Ｐ₆ の斜視図である。

【図１０】連結接続片２１の斜視図である。

【図１１】アース接続片２５ａ，２５ｂの斜視図であ
る。

【図１２】アース接続片２５ｃの斜視図である。

【図１３】連結接続片２１，２１，２１の作用を示す縦
断側面図である。

【図１４】長尺薄板４０の平面図である。

【図１５】本実施例に係る圧電フィルタの回路図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ₁ 〜Ｓ₃ 直列共振子Ｐ₁ 〜Ｐ₆ 並列共振子Ｉ入力端子Ｏ出力端子Ｅアース端子１０方形ケース１５ａ，１６ａ，１７ａ内部接続端１５ｃ，１６ｃ，１７ｃ外部接続端２０座定溝２１連結接続片２２，２２突出端部２５ａ，２５ｂ，２５ｃアース接続片２６線状接触端４０長尺薄板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に蓋板が被着される開口を備えた合成
樹脂製の浅底状方形ケースの、その内側で、対向する二
辺部に入力端子と出力端子の各内部接続端を露出し、さ
らに、該辺部と直交する他の辺部にアース端子の内部接
続端を露出し、各端子をインサート成形によりケースと
一体化して夫々の外部接続端をケースの外面に延出する
と共に、入力端子と出力端子の内部接続端間で、複数の
直列共振子と、並列共振子とを縦方向に挿入して重ね合
わせ状に配設し、各直列共振子を直列接続して、その列
の一端を入力端子の内部接続端に、他端を出力端子の内
部接続端に接続し、かつ並列共振子の一側電極を直列共
振子に接続し、他側電極をアース接続片を介してアース
端子の内部接続端に接続するようにし、さらにケースの
内底面に、入力端子と出力端子の内部接続端が配置され
た辺部と直交する中心線に沿って座定溝を形成し、該座
定溝にＵ字状連結端子片を嵌着し、該端子片の両突出端
部を、所要の共振子の電極と接触して、該電極相互を同
電位としたことを特徴とする多素子ラダー型圧電フィル
タ。
【請求項２】前記アース接続片が、共振子の電極のノー
ド位置に接触する線状接触端を備えているものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の多素子ラダー型圧電フィ
ルタ。
【請求項３】入力端子と出力端子の内部接続端間に挿入
される直列共振子と、該直列共振子の一側に隣接して挿
入される二枚の並列共振子とから構成される単位濾波回
路を基本区分として、これを２段以上接続する回路構成
のものにおいて、前記Ｕ字状連結接続片の両突出端部間
に、隣接する二枚の並列共振子を配置し、該突出端部を
夫々直列共振子と並列共振子間に位置させて、該突出端
部を介して隣接する直列共振子と、並列共振子の電極相
互を接続するようにし、さらにその二枚の並列共振子間
に、アース接続片を介挿して、該アース接続片をアース
端子の内部接続端に接続するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の多素子ラダー型圧電フィルタ。