JPS58166803A - 誘電体フイルタ - 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】 （１）　　発明の゛技術分野 本発明は、ＶＨＦ帯及びＵＨＦ帯の無線装置に使用され
る誘電体フィルタに関し、特にｉイクロストリ、！ライ
ン形の誘電体フィルタに関するものである。

（２）　　技術の背景 ＶＨＦ帝及びＵＨＦ帯の無線装置に用いられるフィルタ
として誘電体フィルタがあるが、移動無線と呼ばれる単
載無線や携帯無線装置ではその性質上各部品の小型化及
び軽量化が重要なＳ題で６９、誘電体フィルタも年々小
型化が進んでいる。しかし従来の誘電体フィルタにはな
お後述するような開−があり、その対策が要望されてい
る。

（３）従来技術及び間一点 第１図は従来一般の誘電体フィルタを一部破断して示す
図である０図中、符号ｌは金ａ（例えば黄銅＋銀メツ中
、あるいはアルミニウム等）の筐体を示し、この中にフ
ィルタＦが収容されている。

フィルタＦは、主にチタン酸バリウム系の誘電体からな
るブロック２に複数の穴３（図は一部のみ図示）を所定
間隔で形成し、各ブロック２の側面及び底面ならびに穴
３の内面に主に銀−白金系の材料の導体膜（一部をクロ
スハツチングで図示）を形成することにより、穴３の部
分が一端を短絡、他端を開放にした１７４波長半同軸型
の共振素子を構成するようにした誘電体フィルタである
。尚、第１図中、符号４は励振体、符号５はコネクタ、
符号６は周波数調整ネジを示す。しかるにこの７ィルタ
には、電気的特性は非常に曳好であるが、大型で重いと
いう欠点がある。

その対策として電気的特性を多少犠牲にして小型軽量化
を図った従来の誘電体フィルタの一例を第２図に示しで
ある。図中、符号１１は筐体を示す、フィルタＦは、誘
電体板１２の＃！面に複数の導体膜１３（図では１つの
み図示）を所要間隔で形成してこれを共振素子となし、
ま九誘電体板１２の裏面にも全面に亘って導体膜を形成
してこれを外部導体となし、共振素子１３の一端を外部
導体に短絡し、他端を開放し九構造の１／４波長マイク
ロストリップライン形誘電体フィルタである。尚、符号
１４は共振素子１３と同様の導体膜で形成された励振体
を示し、また符号１６はコネクタを示す・この構造のフ
ィルタは、第１図のフィルタに比べて薄くできるので、
かな９の小形軽量化が図れる。しかしながら、フィルタ
の長さは従前とさほど変わらず、空間効率（スペース７
アクタ）が悪い、ｔた誘電体が薄くて長い形状となるの
で、素材焼成時に反りが生じやすいという問題もある。

一方、無線機においては、フィルタの周波数帯域外の成
る特定の周波数のみの減衰量を良くしたい場合に、帯域
外に極を設けた有極形フィルタを使用する場合がある。

第３図は、従来の４段のフィルタの無極形及び有極形の
場合の特性を比較して示すグラフである０図中、横軸は
周波数ｆ（ｍ入縦軸は減衰量Ｄ（ＨＢ）を示し、そして
無極形フィルタを点線、有極形フィルタを実線でそれぞ
れ示し七ある。このように、有極形フィルタは、無極形
に比べて一部の減衰量を多くとれる゛ためにフィルタの
段数を少なくでき、小型化の上で非常に有効なものであ
る。従って前述したマイクロストリップライン形と上記
の有極形の組合せによってフィルタの一層の小型化を図
る試みがなされている。

その−例を第４図に示しである・このフィルタは、基本
的には第２図のフィルタと同じマイクロストリップライ
ン形の４段有極形誘電体フィルタである。有極形フィル
タでは、隣接する共振素子間はもちろんのこと、隣接し
ていない共振素子（但し、フィルタの中心に関し対称位
置にあるもの）間の結合も必要になる。そこで従来は一
般に、第４メの如く隣接していない共振素子１３−１と
１３−４間をクーノル１６尋を用いて結合する構造が採
用されていた。しかしこのような構造では、ケーブル１
６Ｃ）接続部の確保のため誘電体板１２を大型化する必
要があり、従ってま九ケーブル１６の収容スペースの増
大も含めて筐体１１を大型化する必要がある。この傾向
はフィルタの段数が増えれば増える程顕着である。この
ため有徳形にしてフィルタの小型化を図るメリットが無
くなってしまうという問題がある。

（４）発明の目的 本発明は、以上のような従来技術の実情に鑑み、従来の
ものと比較して格段に小型＠量な誘電体フィルタを提供
することを目的とするものである。

（５）　　発明の構成 本発明による誘電体フィルタは、概略的には、誘電体板
の弐山に複数の導体膜を所要間隔で形成して共振素子を
構成し、また該誘電体板のｍ面に共１振子結合用窓とな
る領域を除いた略全向に且つて導体膜を形成して外部導
体を構成し、該誘電体板２枚を前記共振素子結合用窓が
重なるように裏面とうし密層固足した構成としたもので
ある。

（６）　発明の実癩例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

本発明による誘電体フィルタの基本夾施例′ｆ：第５図
乃至第７図に示してあ◇。このフィルタは１／４波長マ
イクロストリツプライ／形の６段無極形誘電体フィルタ
である。図中、符号２１は筐体を示す。第７図に特に明
示するように、フィルタＦｌは２枚の誘電体板２２−１
及び２２−２から構成されている。これらの誘電体板２
２（−１、−２）は基本的には第２図及び８３図に示し
た誘電体板１２と同様の構造を有するものであｐ１第１
の誘電体板２２−１には狭面に３つの共振素子２３（−
１゜−２，−３）と１つの励振体２４−１が形成され、
また符号７Ａで図示する如＜ｍ面にはそのほぼ全面に区
って外部導体２６−１が形成されている。

一方、第２の誘電体板２２−２には符号７Ｂで図示する
如く表面に３つの共振素子２３（−４゜−５，−６）と
１つの励振体２４−２が形成され、また裏面にはそのほ
ぼ全面に亘って外部導体２６−２が形成されている。す
なわち第１及び第２の篩篭帯板２２（−１，−２）は従
来の１．ｔｋの誘電体板から成る６段フィルタを中央で
２つに切断し九如き構成を有し、本発明のフィルタＦｌ
はこれら２枚の誘電体板２２（−１，−２）を裏面どう
し密着固定してなるものである。尚、図示例では筐体２
１への支持のために両誘電体板２２（−１゜−２）をそ
れらの間に金属の支持板２１ムを介在させて接着固定す
る構造としである。そして、第３共振素子２３−３と第
４共振素子２３−４とを結合するために、第１ｗｓ電体
板２２−１の裏面の第３共振素子２３−３と対応する位
置に導体膜を形成してない領域（非メタライズ領域）す
なわち結合用窓２７−１を形成し、また第２−電体板２
２−２の裏面の第４共振素子２３−４と対応する位置に
も同様の結合用窓２７−２を形成し、これらの結合用窓
２７−１及び２７−２が支持板２１Ａにあけられた開孔
２８を介して相互に電なり合うように構成しである。こ
れにより６つの共振素子２３（−１〜−６）が順に結合
された６段無極形フィルタが得られる。フィルタＦｌへ
の入出力は励振体２４（−１，−２）にそれぞれ接続さ
れたコネクタ２５（−１，−２）によって行われる。尚
、結合用窓２７（−１，−２）の位置及び形状寸法を変
えることにより、共振素子間の結合１１を？１ｙｌＪ御
したり、不要モードの結合を阻止することができ、フィ
ルタの電気的特性、特に所望の周波数帯域外の減衰量の
劣化を改善することが可能である。

以上のような本発明の構成によれば、フィルタＦ１は第
２図のフィルタＦに比べて厚さが２倍になるものの、長
さが約半分になって空間効率が向上し、実質的に格段の
小型化となる。また、各誘電体板の長さが従来の約半分
になることから、焼成時の反りなどの発生が解消され、
製作が非常に容易となる。更に、上述の如く結合用窓に
よる結合方式によってフィルタ特性が向上する付加利点
が得られる。

第８図及び第９図は上記基本実施偶に対し、フィルタＦ
ｌそれ自体は同じであるが、筐体２１’を改良した伺で
ある。筺体２１’はブレス成形が容易な形状であり、フ
ィルタ支持板２１ムを間に挾持した状態で一体化結合す
るように構成され、構造が簡単で量産に適している。ま
た、第９図に示すように支持板２１ムの下部は筺体２１
’から突出しており、グリント板等への実装が容易なよ
うにしである。

次に本発明による誘電体フィルタの第２実施例を第１θ
図乃至第１２図に示しである。このフィルタは前記基本
実施例と同様に１７４波長マイクロストリツグライン形
であるが、４段有極形としたものである０図中、符号３
１は筐体を示す、第１２図に特に明示するように、フィ
ルタＦ２はやはり２枚の誘電体板３２−１及び３２−２
から構成されている。第１＃電体板３２〜１の表面には
２つの共振素子３３（−１，−２）及び１つの励振体３
４−１が形成され、また符号１２ムで図示する如く裏面
にはそのほぼ全面に亘って外部導体３６−１が形成され
ている。一方、第２誘電体板３２−２には符号１２Ｂで
図示する如く表面に２つの共振素子３３（−３，−４）
及び１つの励振体３４−２が形成され、また裏面には七
のほぼ全面に亘って外部導体３６−２が形成されている
。

フィルタＦ２はこれら２枚の誘電体板３２　（−１゜−
２）を表面どうし！看（ロ）定してなるものである。

尚、図示例は、前述のフィルタｉｔと同様に、一体３１
への支持のために両＃電体板３２（−１゜−２）の間に
金属支持板３１Ａを介在させて接層固冨する構造としで
ある。そして、第２共振素子３３−２と第３共振素子３
３−３との結合のために、更には第１共振素子３３−１
と第４共振素子３３−４との結合のために、第１誘電体
板３２−１のＩＩｋ向の第１共振素子３３−１及び第２
共振素子３３−２と対応する位置にそれぞれ非メタライ
ズ領域である結合用窓３７−１及び３７−２を形成し、
一方第２−電体板３２−２の裏面の第３共振素子３３−
３及び第４共振素子３３−４と対応する位置にそれぞれ
同じく結合用窓３７−３及び３７−４を形成し、第１誘
電体板３２−１の結合用窓３７−１及び３フー２が支持
板３１Ａの開孔３８−１及び３８−２を介して第２＃電
体板３２−２の結合用窓３７−４及び３７−３とそれぞ
れ重なり合うように構成しである。これにより４つの共
振素子３３（−１〜−４）が顔に結合されると共に、隣
接していない第１共振素子３３−１・と第４共振素子３
３−４も結合された４段多極形フィルタが得られる。フ
ィルタｒ２への入出力は励振体３４（−１、−２）にそ
れぞれ接続されたコネクタ３５（−１，−２）によって
行われる。また、結合用窓３７（−１〜−４）の位置や
形状寸法を適宜選択することにより、フィルタの電気的
特性を向上させ得ることは前述した通シである。

このように本発明によれば、多段の有極形フィルタも従
来のようにケー！ルによる結合を必要とせず、従って無
極形フィルタと全く同勢の小型化ｆｉ−実現することが
できる。

尚、本発明によって４１Ｒ以上の有徳形フィルタを構成
する場合、それが偶数攻のときは上記４段のフィルタｉ
Ｆ２を基本にして各誘電体板の共振素子及び結合窓を単
純に増やしてやれば良い。一方、奇数段の場合の一例と
して、５段のフィルタＦ３を第１３図に示しである。こ
の場合は、第１＃電体板４２−１に３つの共振素子４３
（−１，−２゜−３）を形成し、第２誘電体板４２−２
に２つの共振素子４３（−４，−５）ｉ−形成しておる
。しかるに、奇数段の場合は真中の共振素子、即ち５段
の場合はＩ３の共振素子４３−３はこれに隣接する第２
及び１ｇ４の共振素子４３−２．４３−４と結合するだ
けで良く、一方、ｌＩ４に＋シてない第１共振素子４３
−１と第５共振素子４３−５、及び第２共珈素子４３−
２と第４共振素子４３−４’ｊ−それぞれ結合してやる
必要がある・仁のため、第１及び第２共振素子４３−１
．４３−２ｔ−第１ｉｌ電体板４２−１の表面に形成し
てそれらに対応する外部導体４６−１及び結合用窓４７
−１．４７−２ｔ−第１＃電体板４２−１の基面に形成
し、またａｇ４及びａｇ５共振素子４３−４．４３−５
を鮪２篩篭体板４２−２の表面に形成してそれらに対応
する外部導体４６−２及び結合用窓４７−３゜４７−４
を第２Ｆｆｌｊ電体４２−２の裏面に形成し、両酵電体
板４２（−１，−２）を支持板４１ムを介して裏面どう
し密着固足することによシ、ａ１１共振素子４３−１が
結合用窓４７”１、支持板４１Ａの開孔４８−１、結合
用窓４７−４を通して第５共振素子４３−５に結合され
、また第２共振素子４３−２が結合用窓４７−２、支持
板４１ムの開孔４８−２、結合用窓４７−３を介してａ
ｌｌ！４共振素子４３−４に結合されるようにしである
の一方、第３共振素子４３−３及びそれに対応する外部
導体４６−１’は逆に第１１１電体板４２−１のそれぞ
れ裏面及び表面に形成し、第２共振素子４３−２及び［
４共振素子４３−４に誘電体板を通して結合するように
しである。これに１９．５つの共振素子４３（−１〜−
５）が順に結合されると共に、隣接していない第１共伽
素子４３−１と第５共振素子４３−５、及び第２共振素
子４３−２と第４共振累子４３−４がそれぞれ結合され
た５段有極形フィルタが得られる。

（７ン　発明の効果 以上のように、本発明によれば、マイフロストリラグラ
イン形誘電体フィルタにおいて、非メタライズ領域であ
る結合用窓による結合方式を採用することによｐ１無極
形あるいは有極形にかかわらず、従来のものと比較して
格段に小型＠量であり、構造が簡単で且つ製作が容易で
あり、しかも電気的特性の良い誘電体フィルタを央現可
能である。

尚、説明中の実施例は全て一端を開放、他端を短絡して
なる１／４波長共振素子で構成されたフィルタであるが
、本発明は両端開放あるいは両端短絡して成る１／２波
長共振素子で構成されたフィルタにも同様に適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来一般の誘電体フィルタの一部破断斜視図、
第２図は従来のマイフロストリラグライン形誘電体フィ
ルタの一部破断斜視図、第３図は無極形フィルタと有極
形フィルタの特性を示す図、嬉４図は従来の有極形誘電
体フィルタの縦断面図、第５図は本発明による誘電体フ
ィルタの基本実施例の一部断面図、第６図は第５図の実
施例の矢印Ｖｌ−１１に沿って取った横断面図、第７図
は第５図の実施例の主要部の分解且つ展開斜視図、第８
図及び１ｇ９図は上記基本実施例の改頁例のそれぞれ平
面断面図及び側面図、第１θ図、第１１図及び第１２図
は本発明のり電体フィルタの第２実施例のそれぞれ縦断
面図、平面断面図及び主ｌｋ部の分解且つ展開斜視図、
第１３図は上記第２実施例の変形例の主要部の分解且つ
展開斜視図である。 Ｆｌ　、Ｆ２　、Ｆ３・・・誘電体フィルタ、２１゜２
１’、３１・・・筐体、２１Ａ、３１Ａ、４１ム・・・
支持板、２２（−１，−２）、３２（−１，−２）。 ４２（−１，−２）・・・誘電体板、２３（−１〜−□
）、３３（−１〜−４）、４３（−１〜−５）・・・共
振素子、２４（−１，−２）、３４（−１゜−２）、４
４（−１，−２）・・・励振体、２５（−１゜−２）、
３５（−１，−’２’）・・・コネクタ、２７（−１，
−２）、３７（−１〜−４）。 ４７（−１〜−４）・・・結合用窓、２８．３８（−１
、−２）、４８（−１，−２）・・・支持板の開口。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士青水　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　之 第１図 第２図 第３図 第４図 第　５国 第７ｖＡ Ｂ 第８図 １Ａ ｔｌ−１ 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　　＃１に’体板の表面に複数の導体Ｊ［を所要間隔
   で形成して共振素子を構成し、ま次数篩篭体板の１に面
   に共振子結合用窓となる領域を除いた略全面に亘って導
   体膜を形成して外部導体１ｍ成し、該誘電体板２枚を前
   記共振素子結合用窓が重なるように裏面どうし密着固定
   して成ること￥ｃ＊＊とするマイクロストリップライン
   形の誘電体フィルタ。