(57)【要約】【課題】誘電体ブロックの大幅設計変更の必要がなく、部品点数を抑え、周波数特性の帯域幅を大きく設計でき、且つ減衰特性を改善できる、誘電体フィルタを提供する。【解決手段】誘電体ブロック１の対向する第１と第２の端面１ａ、１ｂ間に内導体３が被覆された複数の貫通孔６を有し、第１の端面１ａを除く誘電体ブロック１の外面に外導体が被覆されて複数の共振器が構成される。入出力電極端部４ａは第１の端面に外導体５と絶縁され、入出力段の共振器と容量結合し側面まで延長される。接続電極部４ｂは外導体５に囲まれ、且つ外導体５と絶縁され、第１の端面１ａと実装面まで延長される。入出力端子部４ｃは実装面の側面に隣接して配置され、外導体５に囲まれ、且つ外導体５と絶縁される。入出力電極端部４ａと接続電極部４ｂと入出力端子部４ｃは接続され入出力電極４が構成される。実装面７における第１の端面１ａと接する境界は全て外導体５で覆われる。【選択図】図１
2019047434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体ブロックの対向する第１の端面と第２の端面との間に、内導体が被覆された複数の貫通孔を有し、前記第１の端面を除く前記誘電体ブロックの外面には外導体が被覆されて構成される共振器と、
前記第１の端面にて前記内導体から延び、前記貫通孔に対応して形成される共振器同士を結合させる結合電極と、
入出力電極と、を備え、
前記入出力電極は、前記第１の端面において入出力段の前記共振器と結合する入出力電極端部と、
前記貫通孔の配列方向に平行な前記誘電体ブロックのどちらか一方の第１の外面に前記外導体と絶縁されて形成された入出力端子部と、
前記貫通孔の配列方向に垂直な前記誘電体ブロックの第２の外面に前記外導体と絶縁されて形成された接続電極と、を有し、
前記接続電極は前記第１の端面と前記第２の外面が接する境界で前記入出力電極端部と接続されており、且つ前記第１の外面と前記第２の外面が接する境界で前記入出力端子部と接続されている誘電体フィルタ。
【請求項２】
前記第１の外面に形成される外導体は、前記第１の外面と前記第１の端面とが接する境界の全てを覆うように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の誘電体フィルタ。
【請求項３】
前記接続電極は、前記第２の外面で入出段の前記共振器の貫通孔に形成された内導体と対向して形成されている請求項１又は２に記載の誘電体フィルタ。
【請求項４】
前記入出力端子部は、実装基板の信号線に接続され、
該信号線は前記貫通孔の配列方向に延びている請求項１から３のいずれか１項に記載の誘電体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体ブロックに複数の共振器を形成してなる誘電体フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動通信機器において、送受共用器なども含めて種々の誘電体フィルタが用いられる。誘電体フィルタとしては、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載された誘電体フィルタがある。
【０００３】
図５は特許文献１に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。図５に示す誘電体フィルタ１０は、図５に示すように、対向する第１の端面１ａと第２の端面１ｂを有する略六面体形状の誘電体ブロック１と、第１の端面１ａから第２の端面１ｂにかけて誘電体ブロック１内に形成された複数の貫通孔６と、各貫通孔６の内壁に形成された内導体３と、内導体３から第１の端面１ａ（開放端面）にのびる結合電極１３と、誘電体ブロック１の外面に形成された外導体５と、入出力電極４とを備えている。結合電極１３は、共振器どうしを結合させる。特に入出力段の共振器に形成された結合電極（左右両端部の結合電極）１３は入出力電極４と外部結合を得るためにも使用される。入出力電極４は第１の端面１ａに形成された入出力電極端部４ａと、入出力端子部４ｃとからなる。入出力電極４の入出力端子部４ｃは実装面７において外部回路と接続される。
【０００４】
図６は、誘電体フィルタ１０をコプレーナ型信号線３１とアース（接地）電極３２を有する実装基板３０に搭載した時の状況を示している。
【０００５】
図７は特許文献２に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。図７に示す誘電体フィルタは、対向する第１の端面１ａと第２の端面１ｂを有する略六面体形状の誘電体ブロック１と、第１の端面１ａから第２の端面１ｂにかけて誘電体ブロック１内に内壁には内導体が形成された複数の貫通孔６とを有し、誘電体ブロック１の第１の端面１ａ（開放端面）を除く外面には外導体５が形成されている。外部回路と接続させる入出力電極４は、貫通孔６内に形成された内導体３と対向する側面と実装面の２面に渡り、外導体に囲まれ、且つ外導体とは絶縁されるように形成されている。開放端面となる第１の端面１ａの外周は全て外導体５で囲まれている。
【０００６】
図８は特許文献３に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。図８に示す誘電体フィルタ１０１は、図８に示すように、３段の共振器が形成された誘電体ブロック１を有し、誘電体ブロック１は、誘電体ブロック１の開放面である正面を除く外面に設けられた外導体５、及び側面から実装面にかけて設けられた入出力電極４を備えている。誘電体ブロック１の正面から背面にかけては、誘電体ブロック１の内部を貫通する内導体形成孔を設けている。内導体形成孔の内面には、内導体３を設けている。内導体３は、誘電体ブロック１の正面で一端が開放され、誘電体ブロック１の背面で他端が外導体５に接続されている。誘電体フィルタ１０１を実装基板３０へ実装する際には、誘電体ブロック１の実装面で、外導体５が実装基板３０のアース（接地）電極３２に接続される。また誘電体ブロック１の実装面で、入出力電極４が実装基板３０のコプレーナ型信号線３１へ接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２８１１８号公報（第６図）
【特許文献２】特開平５−１６７３１０号公報（第４図）
【特許文献３】国際公開第２００９／０１３９２９号（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
誘電フィルタは、通信容量の増大やキャリア間の干渉を防止するため、通過帯域幅が広く、且つ減衰特性の良い誘電体フィルタが求められる。
【０００９】
本発明の目的は、部品点数を増加させることなく、アイソレーションやクロストークを抑制でき、減衰特性が良好で、且つ入出力結合を大きく取れて、通過帯域幅の広い誘電体フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明によれば、上記目的を達成するものとして、誘電体ブロックの対向する第１と第２の端面間に、内導体が被覆された複数の貫通孔を有し、前記第１の端面を除く前記誘電体ブロックの外面には外導体が被覆されて構成される共振器と、
前記第１の端面にて前記内導体から延び、前記貫通孔に対応して形成される共振器同士を結合させる結合電極と、
入出力電極と、を備え、
前記入出力電極は、前記第１の端面において入出力段の前記共振器と結合する入出力電極端部と、
前記貫通孔の配列方向に平行な前記誘電体ブロックのどちらか一方の第１の外面に前記外導体と絶縁されて形成された入出力端子部と、
前記貫通孔の配列方向に垂直な前記誘電体ブロックの第２の外面に前記外導体と絶縁されて形成された接続電極と、を有し、
前記接続電極は前記第１の端面と前記第２の外面が接する境界で前記入出力電極端部と接続されており、且つ前記第１の外面と前記第２の外面が接する境界で前記入出力端子部と接続されている誘電体フィルタが提供される。
【００１１】
（２）上記（１）の誘電体フィルタにおいて、前記第１の外面に形成される外導体は、前記第１の外面と前記第１の端面とが接する境界の全てを覆うように形成されていることが望ましい。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）の誘電体フィルタにおいて、前記接続電極は、前記第２の外面で入出段の前記共振器の貫通孔に形成された内導体と対向して形成されていることが望ましい。
【００１３】
（４）上記（１）から（３）のいずれかの誘電体フィルタにおいて、前記入出力端子部は、実装基板の信号線に接続され、前記信号線は前記貫通孔の配列方向に延びていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アイソレーションやクロストークを抑制でき、減衰特性が良好で、且つ入出力結合を大きく取れて、通過帯域幅の広い誘電体フィルタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による誘電体フィルタの一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の誘電体フィルタを実装基板へ搭載する状況の斜視図である。
【図３】実装基板３０を示す上面図である。
【図４】図２に示す本実施形態の誘電体フィルタ及び、図６に示す誘電体フィルタの周波数特性図である。
【図５】特許文献１に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。
【図６】図５に示す誘電体フィルタを実装基板へ搭載する状況の斜視図である。
【図７】特許文献２に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。
【図８】特許文献３に記載された誘電体フィルタに基づく誘電体フィルタを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を説明する。
図１は、本発明による誘電体フィルタの一実施形態の構成を示す斜視図である。図１において、外部回路と接続するための入出力電極４以外の誘電体ブロックの形状、貫通孔の数は図５に示した誘電体フィルタの構成とほぼ同一である。即ち、本実施形態の誘電体フィルタ２０は、誘電体ブロック１の対向する第１の端面１ａと第２の端面１ｂと間に内導体３が被覆された複数の貫通孔６を有し、第１の端面１ａを除く誘電体ブロック１の外面に外導体５が被覆されて構成される共振器と、第１の端面１ａにて各共振器の内導体３から延び、貫通孔６に対応して形成される、共振器間を容量結合させるための結合電極１３とを有している。
【００１７】
図１に示す本実施形態の誘電体フィルタ２０が図５に示した誘電体フィルタ１０と異なる点の１つ目は、入出力電極４が入出力電極端部４ａ、入出力端子部４ｃに加えて、接続電極部４ｂを備えていることである。
入出力電極端部４ａは、第１の端面１ａにおいて入出力段の前記共振器と容量結合し、第１の端面１ａと前記共振器の配列方向側の側面（第２の外面となる）８との境界まで延長されて形成される。接続電極部４ｂは、側面８に配置され、外導体５に囲まれ、且つ外導体５とは絶縁され、第１の端面１ａと側面８との境界から貫通孔の配列方向に垂直な方向（側面８の長手方向）に延び、それから実装面７の方向に曲がって、側面８と実装面７との境界まで延長されて形成される。入出力端子部４ｃは側面８に隣接する実装面７（貫通孔の配列方向に平行な誘電体ブロックのどちらか一方の第１の外面となる）に配置され、外導体５に囲まれ、且つ外導体５とは絶縁されている。入出力電極端部４ａと接続電極部４ｂと入出力端子部４ｃとは接続されて入出力電極４を構成する。第１の端面１ａと側面８との境界、及び側面８と実装面７との境界は、第１の端面１ａ、実装面７、及び側面８が四角形等の角形の場合は辺となる。
【００１８】
第１の端面１ａに形成された入出力電極端部４ａは、図５に示した誘電体フィルタ１０のように、実装面７との境界まで延長し、入出力端子部４ｃと直接に接続するのではなく、側面８に設けられた接続電極部４ｂを介して実装面７との境界まで延長し、実装面７の側面８側に配置させた入出力端子部４ｃと接続する。これにより入出力間の距離を離すことができ、アイソレーションを改善することができる。
【００１９】
本実施形態の誘電体フィルタ２０が図５に示した誘電体フィルタ１０と異なる点の２つ目は、入出力端子部４ｃは実装面７の側面８側に配置し、実装面７において、第１の端面１ａと接する部分（境界）が全て外導体５で覆われていることである。
図５に示す誘電体フィルタ１０は、入出力電極４が開放面となる第１の端面１ａから実装面７にかけて形成されているので、入出力電極間の距離が短い。一方、本実施形態の誘電体フィルタにおいては、第１の端面１ａと実装面７との境界に入出力端子部４ｃが配置されず、実装面７における外導体５が、開放面となる第１の端面１ａと実装面７が接する部分を全て覆っているので、外部信号と接続される入出力端子部４ｃと第１の端面１ａとの間が外導体によるアースで遮断され、よりアイソレーションが改善される。
【００２０】
本実施形態の誘電体フィルタ２０が図５に示した誘電体フィルタ１０と異なる点の３つ目は、側面８で入出段共振器の貫通孔６に形成された内導体３と対向して形成された部分を有する接続電極部４ｂを有することである。接続電極部４ｂは、第１の端面１ａと側面８との境界から貫通孔の配列方向に垂直な方向（側面８の長手方向）に延びるため、貫通孔６に形成された内導体３と対向する部分を有する。そして、側面８に配置された接続電極部４ｂの一部が、入出段共振器の貫通孔６に形成された内導体３と対向して形成されることで、入出力段の共振器と容量結合を構成する。よって電極パターン面積をコントロールすることにより結合容量をより大きく設計することができる。
【００２１】
図２は、本実施形態の誘電体フィルタ２０をコプレーナ型信号線３１とアース（接地）電極３２を有する実装基板３０に搭載した時の状況を示している。図３は実装基板３０を示す上面図である。図６は、図５に示す誘電体フィルタ１０をコプレーナ型信号線３１とアース電極３２を有する実装基板３０に搭載した時の状況を示している。
【００２２】
図５に示す誘電体フィルタ１０は入出力端子部４ｃが第１の端面１ａに対して垂直に引き出されたコプレーナ型信号線３１と接続されているため、入力及び出力の信号線が平行に並びコプレーナ型信号線３１間でクロストークが生じ、減衰特性を悪化させる可能性がある。また、図５に示す誘電体フィルタ１０は、入出力電極４が開放面となる第１の端面１ａから実装面（第１の外面となる）７にかけて形成されているので、入出力電極間の距離が短く、アイソレーションの改善が望まれる。このようなクロストーク及びアイソレーションを抑制及び改善するため、開放端面となる第１の端面１ａの前面に、実装面と対向する面（上面）と実装基板３０のアース電極３２とを接続させた導電性カバーを取り付けることが考えられる。しかし、導電性カバーを取りつけると、部品点数が増し、作業工数が増大する問題がある。一方、本実施形態の誘電体フィルタ２０は、図２に示すように、入出力端子部４ｃが側面（第２の外面となる）８側に引き出されたコプレーナ型信号線３１と接続されている。コプレーナ型信号線３１は貫通孔の配列方向に延びているため、入力及び出力の信号線が平行に並ぶことがなくクロストークが抑制される。
【００２３】
図４に、図２に示した本実施形態の誘電体フィルタの周波数特性図を示す。比較のため、比較例として図６に示した誘電体フィルタの周波数特性も重ねて図４に図示した。
図４において、実線が本実施形態で得られた周波数特性で、破線が比較例の周波数特性である。入出力電極構成を変更した本実施形態の誘電体フィルタの方が、比較例に比べて通過帯域直近の低周波側、高周波側共に減衰量が大きく確保されていることが分かる。
【００２４】
以上説明した本実施形態では、４つ貫通孔、即ち４つの共振器を有する誘電体フィルタについて説明したが、共振器の数は５つ以上或いは３つ以下の誘電体フィルタにも適用できる。また本実施形態の誘電体フィルタの入出力電極は、２つの入出力電極のうち、両方の入出力電極に形成されても良いし、どちらか一方の入出力電極に形成されてもよい。さらに、本実施形態の誘電体フィルタの入出力電極構成は、誘電体バンドパスフィルタについて説明したが、本実施形態の入出力電極構成は送受共用器についても適用できる。
【００２５】
送受共用器は２つの誘電体フィルタから構成されており、入力電極、出力電極、共用電極が同一ブロック内に形成される。送受共用器の構成については、例えば特開２０１１−２４９９８７号公報、特開２０１０−２３９４１３号公報、及び特開２０１０−２３９４１４号公報等に記載されている。
【符号の説明】
【００２６】
１  誘電体ブロック
１ａ  第１の端面（開放端面）
１ｂ  第２の端面
３    内導体
４  入出力電極
４ａ  入出力電極端部
４ｂ  接続電極部
４ｃ  入出力端子部
５    外導体
６    貫通孔
７  実装面（第１の外面）
８  側面（第２の外面）
１０、２０、１０１  誘電体フィルタ
１３  結合電極
３０  実装基板
３１  コプレーナ型信号線
３２  アース電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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