(57)【要約】【課題】通過帯域付近の電気的性能をほとんど変えずスプリアスの共振周波数を調整でき、スプリアスピーク付近の所定の帯域の減衰量を改善できる誘電体デュプレクサや誘電体フィルタとして用いられる誘電体電子部品及びそのスプリアスの共振周波数調整法を提供する。【解決手段】本発明による誘電体電子部品は、誘電体磁器ブロックの一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなる。また本発明による誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法は、誘電体磁器ブロックの一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなり、前記励振孔短絡端段差部の深さを変えることによりスプリアスの共振周波数を調整することからなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体磁器ブロックに、各々その一端面から相対する他端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、該貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより、複数の共振器及び該共振器と電磁界結合する少なくとも１つの励振孔を併設し、かつ前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に、共振器の開放端と導体により被覆された励振孔の短絡端とが形成され、前記誘電体磁器ブロックの前記他端面に、励振孔の開放端と導体により被覆された共振器の短絡端とが形成されるとともに、共振器の開放端及び励振孔の開放端の周辺を除く所要外周面に外導体が被覆され前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に隣接する一側面上に複数の端子パッドを外導体から絶縁して設けてなる誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品において、
前記誘電体磁器ブロックの前記一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなることを特徴とする誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品。
【請求項２】
誘電体磁器ブロックに各々その一端面から相対する他端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、該貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより、複数の共振器及び該共振器と電磁界結合する少なくとも１つの励振孔を併設し、かつ前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に、共振器の開放端と導体により被覆された励振孔の短絡端とが形成され、前記誘電体磁器ブロックの前記他端面に、励振孔の開放端と導体により被覆された共振器の短絡端とが形成されるとともに、共振器の開放端及び励振孔の開放端の周辺を除く所要外周面に外導体が被覆され、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に隣接する一側面上に複数の端子パッドを外導体から絶縁して設けてなる誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法において、
前記誘電体磁器ブロックの前記一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなると共に、前記励振孔短絡端段差部の深さを変えることによりスプリアスの共振周波数を調整することを特徴とする誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法。
【請求項３】
前記段差部の前記導体の一部を除去して、スプリアスの共振周波数を調整する請求項２に記載の誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法。
【請求項４】
前記段差部から端子パッドの設けられた側面と対向する、前記誘電体ブロックの一側面上にかけて前記段差部の前記導体の一部及び前記外導体の一部を連続して除去して、スプリアスの共振周波数を調整する請求項２に記載の誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や移動通信機器に用いられる誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタなどの誘電体電子部品及びそのスプリアスの共振周波数の調整法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体磁器ブロックに、各々その一端面から相対する多端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、該貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより、複数の共振器及び該共振器と電磁界結合する少なくとも１つの励振孔を併設し、かつ前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に、共振器の開放端と導体により被覆された励振孔の短絡端とが形成され、前記誘電体磁器ブロックの前記他端面に、励振孔の開放端と導体により被覆された共振器の短絡端とが形成されるとともに、共振器の開放端及び励振孔の開放端の周辺を除く所要外周面に外導体が被覆され、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に隣接する一側面上に複数の端子パッドを外導体から絶縁して設けてなる誘電体電子部品は種々提案され、誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタとして用いられている。
【０００３】
このような誘電体デュプレクサ、誘電体フィルタでは、使用モードであるＴＥＭモードの高調波の他、ＴＥモード等のスプリアスが発生する。このようなスプリアスの発生は、そのスプリアスピーク付近の帯域で、ある所定の減衰量が必要な場合に問題となる。すなわちこのようなスプリアスが誘電体共振器を介して受信回路系統や送信回路系統に入り、送受信回路系統の動作の安定性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
このようなスプリアスの影響を避けることができるように構成した誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサは従来提案されている。
例えば、誘電体ブロックに、各々その一端面から相対した他端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設けて複数の共振器を形成した誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサにおいて、最外方に位置した共振器の貫通孔の中心軸から誘電体ブロックの短辺までの距離を誘電体ブロックの長辺までの距離の二倍以上に設定したものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、誘電体ブロックに、各々その一端面から相対した他端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、各貫通孔の内周面に内導体を設けて複数の共振器を形成し、誘電体ブロックの外表面に外導体を設けた誘電体フィルタユニットを複数個、各ユニットの貫通孔が長手方向に整列するようにして誘電体ブロックの側面で相互に結合した誘電体フィルタも知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許文献１：特開２００１−７６０５号公報
特許文献２：特開平１１−１３６００３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来公知のものでは、誘電体ブロックに設ける各貫通孔の位置や複数の誘電体ブロックを用意し、それぞれに所定数の共振器を設けるなど大幅な設計変更が必要であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、通過帯域付近の電気的性能をほとんど変えずスプリアスの共振周波数を調整でき、スプリアスピーク付近の所定の帯域の減衰量を改善できる誘電体デュプレクサや誘電体フィルタとして用いられる誘電体電子部品及びそのスプリアスの共振周波数調整法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の発明によれば、誘電体磁器ブロックに、各々その一端面から相対する他端面までのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、該貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより、複数の共振器及び該共振器と電磁界結合する少なくとも一つの励振孔併設し、かつ前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に、共振器の開放端と導体により被覆された励振孔の短絡端とが形成され、前記誘電体磁器ブロックの前記他端面に、励振孔の開放端と導体により被覆された共振器の短絡端とが形成されるとともに、共振器の開放端及び励振孔の開放端の周辺を除く所要外周面に外導体が被覆され、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に隣接する一側面上に複数の端子パッドを外導体から絶縁して設けてなる誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品において、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第２の発明によれば、誘電体磁器ブロックに、各々その一端面から相対する他端面まで平行にのびる複数の貫通孔を互いに平行に設け、各貫通孔の内周面に内導体を被覆することにより、複数の共振器及び該共振器と電磁界結合する少なくとも一つの励振孔を併設し、かつ前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に、共振器の開放端と導体により被覆された励振孔の短絡端とが形成され、前記誘電体磁器ブロックの前記他端面に、励振孔の開放端と導体により被覆された共振器の短絡端とが形成されるとともに、共振器の開放端及び励振孔の開放端の周辺を除く所要外周面に外導体が被覆され、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面に隣接する一側面上複数の端子パッドを外導体から絶縁して設けてなる誘電体フィルタまたは誘電体デュプレクサ等の誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法において、前記誘電体磁器ブロックの前記一端面が、共振器の開放端が形成された共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなると共に、前記励振孔短絡端段差部の深さを変えることによりスプリアスの共振周波数を調整することを特徴としている。
【００１１】
本発明の第２の発明による誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法は、段差部の前記導体の一部を除去して、スプリアスの共振周波数を調整するように実施できる。
【００１２】
また、本発明の第２の発明による誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数調整法は、前記段差部から前記端子パッドの設けられた側面と対向する、前記誘電体ブロックの一側面上にかけて前記段差部の前記導体の一部及び前記外導体の一部を連続して除去して、スプリアスの共振周波数を調整するように実施できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添附図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明を誘電体デュプレクサとして実施した一つの実施の形態を示す。
誘電体ブロック１は、例えばＢａＯ‐ＴｉＯ２系、ＢａＯ‐ＴｉＯ２−希土類酸化物系のセラミック誘電体から成り、一方の端面１ａと、他方の端面１ｂと、四つの外側面１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを備えた直方体状をしている。誘電体ブロック１には、一方の端面１ａから他方の端面１ｂまでのびる八つの互いに平行な貫通孔２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈが形成され、これら貫通孔のうち２ａ、２ｃ、２ｄ、２ｆ、２ｇ、２ｈの各々の一端部には図１の（Ａ）、（Ｂ）に示すようにザクリと呼ばれる段状拡径部２ａ１、２ｃ１、２ｄ１、２ｆ１、２ｇ１、２ｈ１が形成されている。これにより容量が大きくなるようにされている。貫通孔２ａ〜２ｈの各々の内周面には内導体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈが塗着形成されて二つの励振孔ｂ、ｅと六つの共振器ａ、ｃ、ｄ、ｆ、ｇ、ｈを構成している。
【００１４】
誘電体ブロック１の外側面１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆにはアース導体を成す外導体４が形成されている。また誘電体ブロック１の他方の端面１ｂには図１の（Ｃ）に示すように外側面１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ上の外導体４と連続して短絡導体５が形成され、この短絡導体５は各共振器の内導体３ａ、３ｃ、３ｄ、３ｆ、３ｇ、３ｈを外導体４に接続して共振器の短絡端面を構成している。誘電体ブロック１の一方の端面１ａの共振器付近には導体は形成されずに共振器の開放端面６を構成している。
【００１５】
誘電体ブロック１の外側面の一つ１ｃには図２に示すように、送信端子を構成する端子パッド７ａ、アンテナ端子を構成する端子パッド７ｂ及び受信端子を構成する端子パッド７ｃが形成され、これらの端子パッド７ａ、７ｂ、７ｃは、導体非形成部分すなわち絶縁部分８ａ、８ｂ、８ｃによって外導体４から絶縁されている。端子パッド７ａ、７ｂは誘電体ブロック１の他方の端面１ｂで励振孔の貫通孔２ｂ、２ｅに相対した位置に形成され、端子パッド７ｃは誘電体ブロック１の一方の端面１ａで共振器の貫通孔２ｈに相対した位置に形成されている。端子パッド７ａは誘電体ブロック１の他方の端面１ｂにおいて接続導体９ａを介して貫通孔２ｂの内導体３ｂと接続され、接続導体９ａは導体非形成部分すなわち絶縁部分１０ａによって短絡導体５から絶縁されている。また、端子パッド７ｂは誘電体ブロック１の他方の端面１ｂにおいて接続導体９ｂを介して貫通孔２ｅの内導体３ｅと接続され、接続導体９ｂは導体非形成部分すなわち絶縁部分１０ｂによって短絡導体５から絶縁されている。さらに、端子パッド７ｃは誘電体ブロック１の一方の端面１ａにおいて貫通孔２ｈに対向した位置までのび、内導体３ｈと容量的に接続されている。
【００１６】
端子パッド７ａ、７ｂ、７ｃは、誘電体ブロック１の外側面に外導体４及び短絡導体５を形成する際に、絶縁部分８ａ、８ｂ、及び８ｃを抜きパターンとしてスクリーン印刷法により形成するか、又は誘電体ブロック１の外側面上に外導体４を形成した後、端子パッド７ａ、７ｂ、７ｃを画定する絶縁部分８ａ、８ｂ、８ｃ、１０ａ、１０ｂの位置に対応した外導体４及び短絡導体５の部分をレーザートリマーやサンドブラストの適当な切削手段を用いて切削することにより形成され得る。
【００１７】
次に本発明の要部につき説明する。
図１及び図３に示すように、誘電体ブロック１の一方の端面１ａにおいて、端子パッド７ａ、７ｂが組合された励振孔の貫通孔２ｂ、２ｅを厚さ方向に横切って二つの段差部１１ａ、１１ｂが設けられて、各段差部１１ａ、１１ｂには外導体４と連続して励振孔の短絡導体１２が塗着形成される。なお、図示実施の形態では、端子パッド７ａ、７ｂが組合された励振孔の貫通孔２ｂ、２ｅを厚さ方向に横切って二つの段差部１１ａ、１１ｂが設けられているが、アンテナ端子を構成する端子パッド７ｂが組合された励振孔の貫通孔２ｅを厚さ方向に横切って一つの段差部１１ｂを設けてもよい。
【００１８】
上記のように構成した誘電体デュプレクサにおけるスプリアスの制御方法について説明する。
二つの段差部１１ａ、１１ｂの深さを変更することにより、基本波の共振周波数をほとんど変えずにスプリアスの共振周波数のみを移動させることができる。すなわち二つの段差部１１ａ、１１ｂの深さを大きくすると、スプリアスは高周波側へ移動し、また二つの段差部１１ａ、１１ｂの深さを小さくすると、スプリアスは低周波側へ移動する。このとき、二つの段差部１１ａ、１１ｂのうち、一方の深さのみを変化させても良いし、また両方の深さを変化させても良い。
【００１９】
実際に図１〜図３に示した構造の誘電体デュプレクサにおける段差部１１ｂの深さを大きくし、その前後での波形変化を確認したところ送信端子からアンテナ端子へ伝播する波形（Ｔｘ  ｔｏ  Ａｎｔ．）及びアンテナ端子から受信端子へ伝播する波形（Ａｎｔ．  ｔｏ  Ｒｘ）共に５ＧＨｚ近傍のスプリアスの共振周波数が高周波側へ移動した。図４及び図５には段差部１１ｂの深さを大きくしたときの波形変化を示す。また、段差部１１ｂの深さを大きくしたときのスプリアスの共振周波数の測定値を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
ＨＦＳＳにより図１〜図３に示した構造の誘電体デュプレクサの段差部１１ｂの深さを変更し、シミュレーションを行ったところ、段差部１１ｂの深さが大きくなるにしたがって、Ｔｘ  ｔｏ  Ａｎｔ．、  Ａｎｔ．  ｔｏ  Ｒｘ共に５ＧＨｚ近傍のスプリアスの共振周波数が高周波側へ移動した。
誘電体デュプレクサのＨＦＳＳ高周波シミュレーション結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
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尚、段差部１１ａの深さ変更の効果に関しては、波形の動きを確認したところ、段差部１１ｂの深さを変更した場合と同じ方向性をもってスプリアスＩ、ＩＩが移動する。（深さが大きくなるとスプリアスの共振周波数は高くなる。ただし、深さの変化量に対してスプリアスのピークが移動する量は段差部１１ｂの場合とは異なる。
【００２３】
スプリアスＩ、ＩＩを低周波側へ移動する場合には、図６に示すように段差部１１ｂに設けた導体１２の一部を研削するか、又は図７に示すように段差部１１ｂに設けた導体１２の一部を研削すると共に端子パッドの設けられた側面と対向する、誘電体ブロック１の外側面１ｄ上の外導体４を導体１２の研削部と接続するように研削すればよい。（図６及び図７における１３が導体研削部である。）図８及び図９には、イ）段差部１１ａ、１１ｂの導体１２を研削しない場合、ロ）段差部１１ｂの導体１２の一部を研削した場合、ハ）段差部１１ｂの導体１２の一部と端子パッドの設けられた側面と対向する、誘電体ブロック１の外側面１ｄ上の外導体４を導体１２の研削部と接続するように研削した場合における波形を示す。なお、段差部１１ａの導体１２を研削した場合も同じ方向性をもつて移動するが、その変化量は段差部１１ｂの導体１２を研削した場合に比べて小さい。
【００２４】
上述の実施の形態では、誘電体デュプレクサの場合について説明してきたが、当然、他の誘電体電子部品例えば二以上の段からなる高周波用誘電体フィルタにも適用できる。その場合には、共振器の開放端面に、少なくとも一つの入出力端子と組合さった励振孔の貫通孔を厚さ方向に横切って励振孔短絡端段差部が設けられ得る。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明による誘電体電子部品においては、誘電体磁器ブロックの一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなる構成であるので、大枠の外形寸法及びパッドレイアウトは変更する必要がなく、既存構成の誘電体電子部品に容易に適用できると共に通過帯域付近の電気的性能をほとんど変えずスプリアスの共振周波数を調整でき、スプリアスピーク付近の所定の帯域の減衰量を改善できる。
【００２６】
本発明による誘電体電子部品のスプリアスの共振周波数の調整法においては、誘電体磁器ブロックの一端面が、共振器の開放端が形成された共振器開放端面と、該共振器開放端面より所定の段差だけ低く、かつ導体により被覆された、励振孔の短絡端が形成された励振孔短絡端段差部とからなると共に、前記励振孔短絡端段差部の深さを変えることによりスプリアスの共振周波数を調整するので、通過帯域付近の電気的性能をほとんど変えずにスプリアス共振周波数を調整し、減衰量を容易に改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による誘電体デュプレクサを示し、（Ａ）は共振器の開放端面と励振孔の短絡端面を示す端面図、（Ｂ）は概略縦断面図、（Ｃ）は共振器の短絡端面と励振孔の開放端面を示す端面図。
【図２】図１の誘電体デュプレクサの平面図。
【図３】図１の誘電体デュプレクサの要部を示す拡大斜視図。
【図４】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の深さを大きくしたときの送信端子からアンテナ端子へ伝播する波形（Ｔｘ  ｔｏ  Ａｎｔ．）の変化を示すグラフ。
【図５】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の深さを大きくしたときのアンテナ端子から受信端子へ伝播する波形（Ａｎｔ．  ｔｏ  Ｒｘ）の変化を示すグラフ。
【図６】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の導体の研削の仕方を示す誘電体デュプレクサの要部を示す拡大斜視図。
【図７】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の導体の研削の別の仕方を示す誘電体デュプレクサの要部を示す拡大斜視図。
【図８】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の導体の研削前後における送信端子からアンテナ端子へ伝播する波形（Ｔｘ  ｔｏ  Ａｎｔ．）の変化を示すグラフ。
【図９】図１の誘電体デュプレクサのアンテナ端子と関連した励振孔短絡端段差部の導体の研削前後におけるアンテナ端子から受信端子へ伝播する波形（Ａｎｔ．  ｔｏ  Ｒｘ）の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１              ：誘電体ブロック
２ａ〜２ｈ      ：貫通孔
３ａ〜３ｈ      ：内導体
４                ：外導体
５              ：短絡導体（共振器の短絡端面）
６              ：共振器の開放端面
７ａ、７ｂ、７ｃ：端子パッド
１１ａ、１１ｂ  ：段差部（励振孔短絡端段差部）
１３            ：導体研削部
【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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【図９】
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