(57)【要約】【課題】要求される外形寸法に応じて共振器の共振長を実質的に延長でき、その分短縮化を可能にした誘電体フィルタ装置を提供する。【解決手段】誘電体セラミック本体内に、それぞれ共振導体を備える複数のＴＥＭモードの共振器を設け、誘電体セラミック本体の外面には接地導体及び入出力端子を設け、各共振器の共振導体の一端を開放端として、他端を短絡端とし、各共振器の共振導体と接続した延長電極を該共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体の外面へ接地導体と絶縁して設けて構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミック本体内に、それぞれ共振導体を備える複数のＴＥＭモードの共振器を設け、前記誘電体セラミック本体の外面には接地導体及び入出力端子を設け、前記各共振器の共振導体の一端を開放端として、他端を短絡端とした誘電体フィルタ装置において、
前記各共振器の共振導体と接続した延長電極を該共振導体の開放端側から前記誘電体セラミック本体の外面へ前記接地導体と絶縁して設けたことを特徴とする誘電体フィルタ装置。
【請求項２】
前記各共振器の共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体の外面へのびる前記延長電極が複数個形成される請求項１に記載の誘電体フィルタ装置。
【請求項３】
前記延長電極と前記接地導体とが容量性結合を形成し得る絶縁ギャップで絶縁されている請求項１又は２に記載の誘電体フィルタ装置。
【請求項４】
前記延長電極が前記共振導体の開放端側から前記誘電体セラミック本体の外面に沿って前記接地導体と絶縁して設けられた溝の底部に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装置。
【請求項５】
前記延長電極が前記共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体内へのびて形成され、前記誘電体セラミック本体の外面に設けた前記接地導体と誘電体セラミック層を介して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装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機や無線通信機等に用いられる誘電体フィルタ又はデュプレクサ等の誘電体フィルタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の誘電体フィルタ装置の公知の構造では、添付図面の図１２及び図１３に示すようにほぼ直方体形状に成形された誘電体セラミック本体Ａの内部に一端面から他端面までのびる複数の貫通孔Ｂを設け、これら各貫通孔Ｂの内面に共振導体を成す内導体Ｃを形成し、誘電体セラミック本体Ａの外周面には接地導体を成す外導体Ｄを形成し、誘電体セラミック本体Ａの両端面は各内導体Ｃの一端と外導体Ｄとを接続する導体Ｅを設けた短絡端面Ｆ及び各内導体Ｃの他端と外導体Ｄとを絶縁する開放端面Ｇとして形成し、また誘電体セラミック本体Ａの両側方に位置した貫通孔Ｂの内導体Ｃの開放端面Ｇ側の一端部に相対した誘電体セラミック本体Ａの底面にはこれら二つの内導体Ｃと容量結合する入出力端子Ｈが外導体Ｄから絶縁して形成されている。このように構成された誘電体フィルタ装置はプリント回路基板上の所定の入出力回路にはんだ付けにより入出力端子を固着することによりプリント回路基板上に面実装される。
【０００３】
この種の誘電体フィルタ装置は携帯電話や移動電話等の通信機器の小型軽量化に伴って小型化、薄型化が要求されており、このような要求を満たすべく誘電体フィルタ装置においては共振長を短縮化するため種々の手段が採られている。
【０００４】
例えば、共振器の開放端側に座ぐり部Ｉを設け、該座ぐり部Ｉの内面に沿って共振導体に連続する電極Ｊを設けて、付加容量を構成し、誘電体の長さを短縮化したものが従来提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、誘電体フィルタの開放端面に、共振器の貫通孔の端縁から開放端面に沿って横溝を形成し、横溝の内周面に、共振器の貫通孔の内周面に形成された内導体と連続する延長電極を設けて、誘電体の長さを短縮化した誘電体フィルタも従来提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０７−０８６８０７号公報
【特許文献２】
特開平１０−２３３６０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来提案されてきた誘電体フィルタ装置では、開放端面の範囲で座ぐり部や延長電極が設けられているので短縮効果が弱い。一般に、この種の誘電体フィルタ装置に求められる外形寸法によって、形成可能な座ぐり部及び延長電極の寸法も決まってしまい、従って短縮化できる範囲も制限されることになる。
【０００８】
そこで、本発明は、要求される外形寸法に応じて共振器の共振長を実質的に延長でき、その分短縮化を可能にした誘電体フィルタ装置を提供することを目的としている。
【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、本発明の誘電体フィルタ装置は、誘電体セラミック本体内に、それぞれ共振導体を備える複数のＴＥＭモードの共振器を設け、誘電体セラミック本体の外面には接地導体及び入出力端子を設け、各共振器の共振導体の一端を開放端として、他端を短絡端とした誘電体フィルタ装置において、
各共振器の共振導体と接続した延長電極を該共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体の外面へ接地導体と絶縁して設けたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の誘電体フィルタ装置は、延長電極の長さを大きく取ることにより共振器の実質的な共振長は短縮化される効果が得られる。また、共振器と誘電体セラミック本体の外面に設けられた接地導体とが容量性結合するように構成された誘電体フィルタ装置は実質的な共振長が短縮化される効果が得られる。この誘電体フィルタ装置に本発明の延長電極の形成を併用することにより共振器の実質的な共振長が短縮化される効果を更に高めることができる。
【００１１】
本発明の誘電体フィルタ装置の別の一態様は、各共振器の共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体の外面へのびる前記延長電極が複数個形成される。これにより、共振器の実質的な共振長は更に短縮化することができるため、誘電体フィルタ装置の小型化を更に高めることができる。
【００１２】
本発明の誘電体フィルタ装置の別の一態様は、延長電極と接地導体とは容量性結合を形成し得る絶縁ギャップで絶縁される。共振器と誘電体セラミック本体の外面に設けられた接地導体とが容量性結合する範囲で絶縁ギャップで絶縁するように構成された誘電体フィルタ装置は、延長電極の形成を併用することにより共振器の実質的な共振長が短縮化される効果を更に高めることができる。
【００１３】
本発明の誘電体フィルタ装置の別の一態様は、延長電極は、共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体の外面に沿って接地導体と絶縁して設けられた溝の底部に形成される。接地導体と誘電体セラミック本体の外面に沿って接地導体と絶縁して設けられた溝の底部に形成された延長電極とが容量性結合する範囲で（溝の壁部が絶縁ギャップとして絶縁する）構成された誘電体フィルタ装置は、延長電極の形成を併用することにより共振器の実質的な共振長が短縮化される効果を更に高めることができる。
【００１４】
本発明の誘電体フィルタ装置の別の一態様は、延長電極は、共振導体の開放端側から誘電体セラミック本体内へのびて形成され、、誘電体セラミック本体の外面に設けた接地導体と誘電体セラミック層を介して対向して形成される。誘電体セラミック本体内へのびて形成された延長電極と誘電体セラミック本体の外面に設けられた接地導体とが誘電体セラミック層を介して容量性結合するように構成された誘電体フィルタ装置は、延長電極の形成を併用することにより共振器の実質的な共振長が短縮化される効果を更に高めることができる。
【００１５】
以下添付図面の図１〜図１１を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１及び２には二極型に構成した本発明による誘電体フィルタ装置の一実施の形態を示し、１は直方体状の誘電体セラミック本体で、この誘電体セラミック本体１にはその前端面１ａから後端面１ｂへ貫通する二つの貫通孔２が設けられ、各共振孔２の内面には共振導体を成す内導体３が形成されている。また、誘電体セラミック本体１の前後端面を除いた外表面１ｃ〜１ｆには外導体４が形成されおり、この外導体４はシールド電極として機能する。
誘電体セラミック本体１の後端面１ｂには、各内導体３の一端と外導体４とを接続する短絡導体５が形成され、短絡端面を構成している。また誘電体セラミック本体１の前端面１ａには導体が形成されずに開放端面を構成し、従って内導体３の他端は外導体４から絶縁されて開放端を構成している。
【００１６】
誘電体セラミック本体１の貫通孔２の内導体３の開放端に相対した誘電体セラミック本体１の外表面１ｅにはこれら二つの共振導体３と容量結合する入出力端子６が外導体４から絶縁して設けられており、これらの入出力端子６は予定の寸法に形成されている。
【００１７】
また、誘電体セラミック本体１の各貫通孔２の内導体３の開放端側は、入出力結合容量を調整するため符号７で示すように座ぐり状に拡大して形成される。その内周面には内導体３と連続して導体８が形成されている。
【００１８】
さらに、誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の外表面１ｃにかけて、それぞれの貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して延長電極９が設けられ、各延長電極９は誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上の外導体４から絶縁ギャップ９ａによって電気的に絶縁されている。延長電極９は外導体４と容量性結合される。各延長電極９の幅及び長さは、製作する誘電体フィルタ装置の要求された外寸及び要求される特性に応じて随意に選択され得る。またこの例では各延長電極９は誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の頂面すなわち外表面１ｃへ延びているが、代わりに、各延長電極９は誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の横方外表面すなわち外表面１ｄ、１ｆへ延びるように形成することもできる。
【００１９】
図３及び図４には本発明による誘電体フィルタ装置の別の実施の形態を示し、図１及び図２の実施の形態に相応する部分は同じ符号で示す。図３及び図４に示す誘電体フィルタ装置では、誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の外表面１ｃにかけて、それぞれの貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して設けられた各延長電極９は、誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上の外導体４から容量性結合を形成し得る絶縁ギャップ９ｂによって電気的に絶縁されている。延長電極９と外導体４との間の絶縁ギャップ９ｂを狭くすることにより、容量性結合の強さは増大され、従って実質的な共振長の短縮化の効果を高めることができる。
【００２０】
またこの場合にも図１及び図２の場合と同様に、各延長電極９は誘電体セラミック本体１の開放端面１ｂから誘電体セラミック本体１の横方外表面すなわち外表面１ｄ、１ｆへ延びるように形成することもできる。
【００２１】
図５及び図６には本発明による誘電体フィルタ装置のさらに別の実施の形態を示し、図１及び図２の実施の形態に相応する部分は同じ符号で示す。
図５及び図６に示す誘電体フィルタ装置においては、貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して二つの延長電極９、１０が設けられる。延長電極９は前述の実施の形態の場合と同様に、誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の外表面１ｃにかけて形成され、そして誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上の外導体４から狭い絶縁ギャップ９ｂによって電気的に絶縁されている。一方延長電極１０は誘電体セラミック本体１の開放端面１ｂから誘電体セラミック本体１の外表面１ｄ、１ｆにかけて形成され、そして誘電体セラミック本体１の外表面１ｄ、１ｆ上の外導体４から狭い絶縁ギャップ１０ａによって電気的に絶縁されている。このように各貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して二つの延長電極９、１０を設けることによって、共振長の短縮化を更に高めることができる。
【００２２】
図７及び図８には本発明による誘電体フィルタ装置のさらに別の実施の形態を示し、図１及び図２の実施の形態に相応する部分は同じ符号で示す。
この実施の形態では、貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して設けられる延長電極９は、誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上に形成した溝１１の底部に沿ってのびるように形成されている。そして延長電極９は溝１１の三側面（図面にはそのうちの二つを符号１１ａ、１１ｂで示す）によって誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上の外導体４から電気的に絶縁されている。その他の構成は図１及び図２に示す構成と実質的に同じである。
【００２３】
この実施の形態では、各延長電極９は誘電体セラミック本体１の開放端面１ａから誘電体セラミック本体１の頂面すなわち外表面１ｃに設けた溝１１の底部に延びているが、代わりに、各延長電極９は誘電体セラミック本体１の開放端面１ｂから誘電体セラミック本体１の横方外表面すなわち外表面１ｄ、１ｆに溝を設け、誘電体セラミック本体１の開放端面１ｂからこの溝の底部に延びるように各延長電極９を形成することもできる。
【００２４】
図９、図１０及び図１１には本発明による誘電体フィルタ装置のさらに別の実施の形態を示し、図１及び図２の実施の形態に相応する部分は同じ符号で示す。この実施の形態では、延長電極９は、図１１に示すように、貫通孔２の内導体３の開放端側の座ぐり状拡大部７の内周面に形成された導体８と連続して、誘電体セラミック本体１の開放端面１ａを通り、誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上に形成した外導体４と対向するように誘電体セラミック本体１内に延びている。
【００２５】
各延長電極９は、例えば、誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上に溝を形成し、この溝内に導体を形成し、その上に誘電体セラミック基板を貼り付けることにより形成され得る。また、ＬＴＣＣ材料を使用して各延長電極９を形成することもできる。さらに、延長電極９のパターンを形成した基板を誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上に貼り付けて形成することもできる。この場合、延長電極９のパターンは誘電体セラミック本体１の外表面１ｃ上に形成しておき、その上に基板を貼り付けるようにすることもできる。そしてこうして貼り付けた基板の外表面に外導体が形成される。
【００２６】
ところで、図示実施の形態では、二極型の誘電体フィルタ装置について説明してきたが、本発明においては、三極型以上の装置にも適用することができる。また図示実施の形態の装置はコムライン型の構成であるが、当然、隣接貫通孔の内面の内導体の短絡端を交互に配列したインターディジタル型の構成にすることもできる。
【００２７】
また、本発明は、誘電体セラミック本体内面にそれぞれ複数の共振導体から成る送信用共振器と受信用共振器とを設け、誘電体セラミック本体の外面には接地導体及び送信用、受信用入出力結合部を設けた誘電体フィルタ装置すなわちデュプレクサにも応用できる。
【００２８】
さらに、図示実施の形態では、入出力端子は入出力パッドとして構成されているが、当然、予定の貫通孔に差し込んだピン等で外部結合させるように構成することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、誘電体セラミック本体内に、それぞれ共振導体を備える複数のＴＥＭモードの共振器を設け、誘電体セラミック本体の外面には接地導体及び入出力端子を設け、各共振器の共振導体の一端を開放端として、他端を短絡端とした誘電体フィルタ装置において、各共振器の共振導体と接続した延長電極を該共振導体の開放端側から前記誘電体セラミック本体の外面へ前記接地導体と絶縁して設けたことにより、次のような効果が得られる。・共振器の実質的な共振長を短縮化することができる。
・隣り合う共振器との容量性結合を弱めることができる。これにより、磁界性結合させ、通過帯域の高域側へ減衰極を発生させる形式に適用した場合には、通過帯域幅を拡大し、挿入損失を改善することができる。
・入出力結合を容量性結合で得る形式に適用した場合には、結合度が強すぎる時に弱めることができる。
・隣り合う共振器を容量性結合させる形式に適用した場合には、低域側の極を通過帯域のより遠くへ、高域側の極をより近くへ移動させることができる。
【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フィルタ装置を示す概略斜視図。
【図２】図１に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【図３】本発明の別の実施の形態による誘電体フィルタ装置を示す概略斜視図。
【図４】図３に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態による誘電体フィルタ装置を示す概略斜視図。
【図６】図５に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態による誘電体フィルタ装置を示す概略斜視図。
【図８】図７に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【図９】本発明のさらに別の実施の形態による誘電体フィルタ装置を示す概略斜視図。
【図１０】図９に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【図１１】図９に示す誘電体フィルタ装置における要部の拡大断面図。
【図１２】従来の誘電体フィルタ装置の一例を示す概略斜視図。
【図１３】図１２に示す誘電体フィルタ装置を後端裏側から見た概略斜視図。
【符号の説明】
１：誘電体セラミック本体
２：貫通孔
３：共振導体（内導体）
４：外導体（シールド電極）
５：短絡導体
６：入力端子
７：座ぐり状拡大部
８：導体
９：延長電極
【図１】
2004254081.tif 000003
【図２】
2004254081.tif 000004
【図３】
2004254081.tif 000005
【図４】
2004254081.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004254081.tif 000009
【図８】
2004254081.tif 000010
【図９】
2004254081.tif 000011
【図１０】
2004254081.tif 000012
【図１１】
2004254081.tif 000013
【図１２】
2004254081.tif 000014
【図１３】
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