(57)【要約】【課題】誘電体フィルタの貫通孔の形状、サイズを変更することなく、開放端面に溝を形成することで容易にフィルタの減衰極の調整を行う。【解決手段】略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、開口端面に複数の溝を形成し、開口端面の貫通孔の開口部間に配された溝には外導体を導通する導体を配し、他の溝には入出力電極と導通する導体を配設したことを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、さらに、開口端面の貫通孔の開口部間に溝を形成し、該溝には外導体と導通する導体を配設したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、開口端面に複数の溝を形成し、該溝には入出力電極と導通する導体を配設したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項３】
略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、開口端面に複数の溝を形成し、開口端面の貫通孔の開口部間に配された溝には外導体を導通する導体を配し、他の溝には入出力電極と導通する導体を配設したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信装置などで使用する周波数帯域の通過特性を決定する誘電体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの周波数帯域を送受信する移動体通信機に誘電体フィルタが使用されていることが一般的に知られている。近年携帯電話などの移動体通信装置は、多機能化が進み、マルチバンド化および広範囲な周波数帯域で良好な周波数特性が求められている。
【０００３】
従来の移動体通信用機器において使用される誘電体ブロックを用いた誘電体フィルタの構造を図１４に示す。図１４において、直方体形状の誘電体ブロック１の対向する一対の端面（１ａ、１ｂ）間に貫通して、その内面に内導体３が形成された２個の貫通孔（２ａ、２ｂ）が形成され、各共振器孔は中間部位で内径の異なるステップ孔（４ａ、４ｂ）が形成される。誘電体ブロック１の外周側面には外導体（５）が形成され、この外周側面の所定箇所に一対の入出力電極（６、６）が外導体（５）より分離されて形成される。内導体（３）は開放端面（１ａ）によって外導体（５）と分離され、他方の端面（１ｂ、以下、短絡側端面と記す）では外導体（５）と導通（短絡）している。
【０００４】
図１２は従来構成のフィルタの等価回路図、図１３は従来構成のフィルタ特性を示す波形図である。一般的に前述した構成においては、２個の共振器間の結合は磁界結合（図１２．Ｍ）で入出力結合をなし、通過帯域（図１３．ａ１）の低域側に減衰極（図１３．ｂ１）と高域側に減衰極（図１３．ｃ１）の２つができ、帯域通過フィルタを構成する。
【０００５】
また、本従来例では、各共振器孔は中間部位で内径の異なるステップ孔（４ａ、４ｂ）を形成しているが、これは、小径及び大径の貫通孔の軸長、軸径を変化させることで共振周波数を所望の通過帯域に設定可能とし、また大径と外部電極との距離も可変とすることができ容量結合（図１２．Ｃ１）の度合いを変化させ調整可能とするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４に示した従来の誘電体フィルタにおいては、上述したように誘電体ブロックの外寸、貫通孔、ステップ孔の配置などにより、フィルタ固有の減衰極が形成され、多少、誘導性結合、容量結合を調整できるとしても僅かであり、減衰極（図１３．ｂ１、ｃ１）の調整範囲は極めて小さく設計上の自由度が少ない。また、仕様に応じた誘電体ブロックの貫通孔の変更は非常に煩雑で製造上、手間がかかる問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、減衰極を容易に所望の周波数帯域に配置できるようにした誘電体フィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するために本発明は、略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、さらに、開口端面の貫通孔の開口部間に溝を形成し、該溝には外導体と導通する導体を配設したことを特徴とする。
【０００９】
また、略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、開口端面に複数の溝を形成し、該溝には入出力電極と導通する導体を配設したことを特徴とする。
【００１０】
また、略直方体状の誘電体ブロックに複数の貫通孔を形成し、貫通孔の開口部を有する一方の端面と貫通孔の軸に平行な外周側面に導体膜を形成して外導体とし、貫通孔の内周面に導体膜を形成して内導体とし、外周側面に外導体と分離した一対の入出力電極を有する誘電体フィルタにおいて、該入出力電極は貫通孔の開口部を有し導体膜を形成しない開口端面の外縁と接触して配設され、開口端面に複数の溝を形成し、開口端面の貫通孔の開口部間に配された溝には外導体を導通する導体を配し、他の溝には入出力電極と導通する導体を配設したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の請求項３に記載の一実施例を示す斜視図である。図１において、誘電体ブロック１は直方体状の誘電体ブロックであり、該ブロック１としては例えばＢａＴｉＯ３系の材料（比誘電率９３）を使用している。二つの貫通孔が対向する一対の端面（１ａ、１ｂ）間に貫通して、その内面に内導体（３）が形成された２個の貫通孔（２ａ、２ｂ）が形成され、各共振器孔は略中間部位で内径の異なるステップ孔（４ａ、４ｂ）が形成されている。誘電体ブロック１の外面は外導体（５）が形成され、外周側面において開放端面の外縁と接触するように、一対の入出力電極（６、６）が形成されている。内導体（３）は開口端面（１ａ）によって外導体（５）と分離され、他方の短絡面（１ｂ）では外導体（５）と導通している。開放端面（１ａ）に外導体と導通した貫通孔間に溝状の導体（７）が形成され、また開放端面上に各入出力電極と導通した溝状入出力導体（８、８）が水平方向に伸び形成されている。
【００１２】
上述の構成からなる誘電体フィルタ（１）にあって、中心周波数１５７５ＭＨｚ（例えば通信周波数ＧＰＳの帯域）となる通過帯域フィルタになるように２段構成フィルタを形成する。この時、通過帯域を決定すると、概略誘電体の材料によりフィルタのサイズ、貫通孔のサイズは決まる。（本実施例において、フィルタは略４×４×２ミリの大きさである。）この時の周波数特性を図４に示す。従来の図１３の従来波形に対して、通過帯域の高周波域に減衰極ｂ４がシフトし、２つの減衰極で急峻な減衰特性を得ている。さらに、通過帯域の低周波域においてより低い帯域に新たに減衰極（図４．ｄ４）を設けることができる。すなわち、従来の図１３の通過帯域の低い側の減衰極（ｂ１）が通過帯域の高域側にシフトし、低域側で新たにトラップが生じたものである。従来の誘電体フィルタであれば、通過帯域の低周波側の近傍の減衰極をさらに低域側に設置することや、あるいは高域側においては、複数の減衰極を通過帯域の近傍（１．８〜２Ｍｈｚ以下）に配置することは、貫通孔を調整するだけでは極めて困難だった。
【００１３】
請求項１、２の実施例としては、図１の溝（８）、また、溝（７）が無いときにそれぞれ該当し図１と同様であるので、斜視図、構成は割愛する。それぞれのフィルタ特性図として、図２、図３を示す。図２は従来例に図１の溝７のみを配置した場合、図３は従来例に図１の溝８を配置した場合である。
【００１４】
図２において、従来の特性と比較して、低周波側の減衰極が通過帯域の高周波側に移動している。これは共振器間の磁界結合に加え、各共振器と外導体間との容量結合が強まり、低域側の減衰極が高域側にシフトしたものと考えられる。
【００１５】
また、図３においては８００ＭＨｚ付近に新たに減衰極ができているが、これは、共振器と入出力端子間に新たに容量結合（Ｃ３）が生じて低域側に減衰極が生じたものと考えられる。この時の等価回路を図１１に示す。
図８〜図１０は、図１の溝７の長さ、幅、深さを単独で変化させた時、減衰極の周波数の変化を示したものであり、図５〜図７は、図１の溝８の長さ、幅、深さを単独で変化させた時、減衰極の周波数の変化を示したものである。いずれも、溝の寸法を変化させると減衰極の周波数が変化するので所望の極を設けるときに適宜選定すればよい。
【００１６】
本構成とすることで、異なる通信方式において異なる通過帯域（例えば低域側では８００ＭＨｚ付近を使用する規格方式、あるいは、高域側では１９００ＭＨｚ付近を使用する規格方式）の周波数を分離できるフィルタが構成でき、マルチバンド化に対応する通信機器のフィルタに使用できる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、所望の減衰帯域に減衰極を形成する時、溝状導体の長さ、幅、深さを変えることで容易に設計し調整できるようになる。さらに、減衰極を新たに増やしたい場合、フィルタサイズを大きくして新たに共振器孔を設けることなく、現状のサイズのまま溝状入出力導体を形成することで減衰極を増やすことができ、長さ、幅、深さを調整することで減衰極を容易に所定の周波数帯域に形成し調整できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る誘電体フィルタの一実施例の斜視図
【図２】本発明の誘電体フィルタの一実施例のフィルタ特性を示す波形図
【図３】本発明の誘電体フィルタの一実施例のフィルタ特性を示す波形図
【図４】本発明の誘電体フィルタの一実施例のフィルタ特性を示す波形図
【図５】溝状入出力導体の長さと減衰極周波数との関係
【図６】溝状入出力導体の幅と減衰極周波数との関係
【図７】溝状入出力導体の深さと減衰極周波数との関係
【図８】溝状導体の長さと減衰極周波数との関係
【図９】溝状導体の幅と減衰極周波数との関係
【図１０】溝状導体の深さと減衰極周波数との関係
【図１１】本発明のフィルタ等価回路
【図１２】従来の等価回路
【図１３】従来の誘電体フィルタ特性を示す波形図
【図１４】従来の誘電体フィルタの斜視図
【符号の説明】
１．外周側面
２ａ．２ｂ．貫通孔
２．導体
３．内導体
４ａ．４ｂ．貫通孔の開口部
５．外導体
６．入出力電極
７．溝（溝状導体）
８．溝（溝状入出力導体）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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