(57)【要約】【課題】誘電体フィルタの結合量の調整を容易にする、また、信頼性の高い誘電体フィルタを提供するものである。【解決手段】誘電体ブロックの上面外周縁部の導体層のうち、中空孔の中心軸上方の一部を除去し、外周縁部の導体層を共振器孔近傍の導体層間を跨るように形成したことを特徴とする。さらに、外周縁部の導体層は中空孔近傍の導体層間を跨るような櫛歯形状とし、櫛歯形状の導体層を削除調整することで中空孔間の容量結合が調整されるように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】
誘電体ブロックの上面から下面に複数の貫通する中空孔が形成され、上面における中空孔開口部近傍と外周縁部と、上面に対向する下面と、中空孔の軸に平行な側面と、中空孔の内周面とがそれぞれ導体層で覆われた誘電体フィルタにおいて、
前記誘電体ブロックの上面における外周縁部の導体層は、中空孔開口部近傍の導体層の間隙を跨ぐよう形成され、かつ、中空孔の中心軸に最も近い外周縁部には形成されないことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
前記外周縁部の導体層は、中空孔開口部近傍の導体層の間隙を跨ぐ櫛歯形状とした結合調整用電極を有し、該結合調整用電極の一部を削除することで、各中空孔間の容量結合の調整を行う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】
前記請求項１、２に記載の誘電体フィルタを備えた誘電体デュプレクサ。
【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モノブロックタイプの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。さらに、近年携帯電話などの移動体通信装置は、多機能化が進むと共に小型軽量化がますます進み、異なる送信、受信の周波数を同一部品で処理するデュプレクサなども数多く使用されている。（例えば、特許第３２０５３３７号公報、図３）
従来の誘電体フィルタの一般的な例を図４〜図５に沿って説明する。
【０００３】
セラミック材料等の誘電体ブロック（１０）に中空孔（４０〜４２）が形成される。誘電体ブロックの外周側面（２０）、上面の中空孔の開口部近傍に導体層（３０、３１、３２）を形成する。さらに、この外周側面の導体層（２０）より分離した第１電極（３３）、第２電極（３４）、及び外周側面の導体層（２０）に繋がった接地電極（３５）を側面より上面に連ねて形成する。
【０００４】
誘電体ブロック（１０）は、基板上（１５）に設置され、第１電極（３３）と第２電極（３４）はそれぞれ入出力電極となり、各種装置に接続される。
【０００５】
第１電極（３３）と第２電極（３４）との間において、複数の中空孔（４０〜４２）及び中空孔の開口部近傍の導体層（３０〜３２）の寸法形状（孔径、導体層間の距離など）を適宜調整することで、共振器の容量結合を可変でき、所望の送信あるいは受信周波数帯域のバンドパスフィルタを構成することができる。
【０００６】
しかし、誘電体ブロックを用いたフィルタ（１）は、誘電体セラミックを成形、焼成して作製するため、焼成時の収縮率や誘電率のバラツキにより、成型品の特性を一定にすることが極めて難しく、そのため誘電体フィルタ作製後に調整、検査工程を設けて、規定の仕様となるように調整作業を行っている。また、誘電体ブロックの上面の開口部近傍に、銀などの導電性ペーストを印刷した後レーザー加工により導体層のパターンを形成して各共振器間の結合をとるため、レーザー加工による寸法精度のバラツキも生じ、結合量と共振周波数を調整する必要がある。
【０００７】
結合量を調整する方法としては、主に開口部近傍の導体層間の誘電体ブロックを切削する方法がある。しかしながら、携帯電話等に用いる誘電体フィルタは小型化が進み、中空孔近傍の導体層間の距離が短いので、誘電体ブロックのみを例えばバインダ、リュータ等で切削加工することは非常に困難である。（図５、一点鎖線Ａ部参照）
さらに、中空孔近傍の導体パターン自体を切削すると、結合量が変化するだけでなく、共振周波数が急速に高くなっていくため、その上昇分と結合量とのバランスを取ることが非常に難しく、調整ミスによる不良品を発生させやすい。
【０００８】
また、共振周波数のみを調整する場合は、図５、一点鎖線Ｂ部を切削するわけであるが、切削後に導体パターンに歪みが生じ（図５のＡ部、Ｂ部に示す突起）、時には短絡が生じたりするため、非常に難易度の高い調整となり、調整、検査工程に極めて多大な時間を要している問題がある。
【０００９】
本発明は、結合量の調整を容易にするため、また信頼性の高い誘電体フィルタを提供するものである。
【００１０】
【特許文献１】
特許第３２０５３３７号公報（第３図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述された誘電体フィルタの製造直後のフィルタ特性のばらつきを少なくし、かつ、検査工程が容易に行える誘電体フィルタを提供することを目的としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、誘電体ブロックの上面から下面に複数の貫通する中空孔が形成され、上面における中空孔開口部近傍と外周縁部と、上面に対向する下面と、中空孔の軸に平行な側面と、中空孔の内周面とがそれぞれ導体層で覆われた誘電体フィルタにおいて、前記誘電体ブロックの上面における外周縁部の導体層は、中空孔開口部近傍の導体層の間隙を跨ぐよう形成され、かつ、中空孔の中心軸に最も近い外周縁部には形成されないことを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記外周縁部の導体層は、中空孔開口部近傍の導体層の間隙を跨ぐ櫛歯形状とした結合調整用電極を有し、該結合調整用電極の一部を削除することで、各中空孔間の容量結合の調整を行うことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の誘電体フィルタの斜視図である。図２は本発明の誘電体フィルタにおける調整部分を示した図である。図３は、本発明を誘電体デュプレクサに応用した例である。
【００１６】
図１において、基本的な構造は従来例と同じである。すなわち、セラミック材料等の誘電体ブロックに中空孔が形成される。誘電体ブロックの外周側面、上面の中空孔の開口部近傍に導体層を形成する。さらに、この外周側面の導体層より分離した第１電極、第２電極、接地層を側面より上面に連ねて形成する。誘電体フィルタは、基板上に設置され、第１電極と第２電極はそれぞれ入出力電極であり、各種装置に接続される。
【００１７】
本発明の構造の特徴は、誘電体ブロック上面の外周縁の導体（３８）において、各中空孔（４０〜４２）の中心軸と最短となる部分を削除し櫛歯形状の結合調整用電極（３６、３７）とし、上面の中空孔の開口部近傍導体層のそれぞれの結合用電極（３０と３１、３１と３２）の隙間の上方に跨るようにして外周側面導体（２０）と接続している。
【００１８】
ところで、結合用電極（３０、３１、３２）は、その互いの距離によって結合量が決まる。距離が狭いほど容量性の結合が強くなり、広くなるほど容量性の結合は弱まり、ある距離を越えた時点で、共振器同士の結合の方が強くなり、誘導性の結合へと変化する。ここでは、わかりやすくするため、結合用電極同士による容量性結合の場合について説明する。
【００１９】
結合用電極間（３０、３１、３２）の上方に跨るようにして外部導体と接続された結合調整用電極（３６、３７）を設けたことにより、結合用電極間（３０と３１、３１と３２）の容量結合量は小さくなる。これは、アース電位が結合用電極間に近づくことによるものである。そこで、あらかじめ所望の結合用電極間（３０と３１、３１と３２）がそれぞれ若干強めの容量結合量となる仕様（結合用電極間寸法、中空孔の寸法など）に誘電体フィルタ（１）を設計した上で、結合調整用電極（３６、３７）を新たに付加する。結合調整用電極（３６、３７）を新たに付加したことで、結合用電極間（３０と３１、３１と３２）のそれぞれの容量結合量は初期設計値よりも弱くなる。
【００２０】
そして、誘電体フィルタ作成後の調整工程において、図２．斜線Ｃ部で示す結合調整用電極（３６、３７）の一部を切削することで結合用電極間（３０と３１、３１と３２）の容量結合量を徐々に増やしながら所望の通過帯域に広げることが可能である。さらに、従来の中空孔近傍の導体パターンを削除する場合に比べ共振周波数の変化は著しく微小なため、例えば、調整後にわずかに通過帯域が不足している場合などでも、容易に再調整が可能であり、より正確な調整を行うことができる。
【００２１】
また、共振周波数のみを調整する場合には、図２．斜線Ｄ部で示すように、結合用電極、または、結合用電極の上方中央付近を切削する。この時、各中空孔間の容量結合にはほとんど影響を及ぼすことなく、削除する結合用電極の上方は、結合調整用電極間の隙間部となっているため、電極残りやこれらによるショートの可能性もなく高い信頼性を得られるとともに、調整時に電極残りを気にする必要性がなくなり、作業性、工数が向上する。
【００２２】
図３は、上述した誘電体フィルタを送信系、受信系の複数機能を組み合わせた誘電体デュプレクサであり、基本的な構造、効果は誘電体フィルタと同様であり、重複する説明については割愛する。
【００２３】
第１電極（３３）と第２電極（３４）間にアンテナとつながる第３電極（３９）を有する。例えば、第１電極（３３）が送信系、第２電極（３４）が受信系回路へ接続される。第１電極と第３電極との間に３つの共振器孔を設け、第２電極と第３電極との間に４つの中空孔を設けており、第１電極及び第３電極と側面の間の中空孔は通過帯域特性を調整するトラップを有した誘電体デュプレクサである。中空孔の数は、所定の特性を得る為で上記の例に限定されるものではない。
【００２４】
図示しているように誘電体ブロックの上面外周部の導体層（３８）は各中空孔の中心軸の最短距離部分である上方には形成されず、各中空孔近傍の導体層の隙間を跨ぐように櫛歯形状の結合調整用電極（５１〜５８）を形成している。したがって、送信系、受信系のいずれの各中空孔間の結合を調整できるため、上述した誘電体フィルタと同様に簡単に調整が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、結合調整用電極を形成することにより、通過周波数帯域の調整と誘電体フィルタの共振周波数の調整とをほぼ独立して調整することができる。さらに、各中空孔の上に結合調整用電極を設け櫛歯形状とすることにより、切削時の作業性向上と電極残りやショートの可能性のない信頼性の高い誘電体フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体フィルタの実施例を示す図である。
【図２】本発明の誘電体フィルタの調整部位を示す図である。
【図３】本発明の誘電体デュプレクサの実施例を示す図である。
【図４】従来の誘電体デュプレクサの例を示す図である。
【図５】従来の誘電体デュプレクサの調整部位を示す図である。
【符号の説明】
１．誘電体フィルタ
１０．誘電体ブロック
１５．基板
２０．導体層
３０〜３２．  結合用電極（中空孔開口部近傍）
３３〜３４．第１〜第２電極
３６〜３７．結合調整用電極（上面外周縁部の導体層）
３８．上面外周縁部の導体層
３９．第３電極（アンテナ端子）
４０〜４２．中空孔
５０〜５８．結合調整用電極（上面外周縁部の導体層）
【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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