(57)【要約】【課題】  誘電体フィルタとバランを一体に形成して部品点数を削減するとともに、バランを誘電体フィルタの内部の導体パターンで実現して小型化、薄型化を可能にした誘電体フィルタを提供する。【解決手段】  凹溝を具えた誘電体基板と平板の誘電体基板を接合するとともにその接合面に導体パターンを形成してなる誘電体フィルタにおいて、凹溝の表面と凹溝に対向する平板の誘電体基板の表面に形成された導体膜によって複数の共振器を形成してフィルタを構成し、端部に位置する共振器の内導体と対向する導体パターンを接合部に具え、その導体パターンの両端がそれぞれ異なる端子電極に接続される。【選択図】  図２
2005151084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹溝を具えた誘電体基板と平板の誘電体基板を接合するとともにその接合面に導体パターンを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
凹溝の表面と凹溝に対向する平板の誘電体基板の表面に形成された導体膜によって複数の共振器を形成してフィルタを構成し、
端部に位置する共振器の内導体と対向する導体パターンを接合部に具え、その導体パターンの両端がそれぞれ異なる端子電極に接続された
ことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
凹溝を具えた誘電体基板と平板の誘電体基板を接合するとともにその接合面に導体パターンを形成してなる誘電体フィルタにおいて、
凹溝の表面と凹溝に対向する平板の誘電体基板の表面に形成された導体膜によって複数の共振器を形成してフィルタを構成し、
端部に位置する共振器の内導体と対向する結合用の導体パターンとその一端に接続された位相調整用の導体パターンを誘電体基板の接合部に具え、それらの導体パターンの他端がそれぞれ異なる端子電極に接続された
ことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項３】
前記位相調整用の導体パターンの長さを端子電極間の位相差が180°となる長さとした請求項２記載の誘電体フィルタ。
【請求項４】
前記位相調整用の導体パターンが折り曲げられた導体パターンである請求項２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、誘電体フィルタの構造に係るもので、特に、バラン（Balun：平衡不平衡変換器）を内蔵した誘電体フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信機器のフィルタとして誘電体フィルタが利用されており、一般に同軸ＴＥＭ共振器を組み合わせたタイプのフィルタが用いられている。このタイプのフィルタは図15に示すように１／４波長（λ）の同軸ＴＥＭ共振器にタップ入出力とするか、図16に示すように容量結合による入出力とするかのいずれかの入出力構造が用いられる。このような誘電体フィルタはいずれも不平衡型の誘電体フィルタである。
【０００３】
平衡入出力の集積回路（ＩＣ）等にλ／４の同軸共振器を用いた不平衡型の誘電体フィルタを接続する場合には、間に平衡−不平衡変換を行うバランを介在させる必要がある。すなわち、図13に示したように非平衡型フィルタの不平衡出力端をバランの一方の巻線に接続し、これと結合された他方の巻線から平衡出力を得て、これを平衡入力ＩＣ等に入力させる必要がある。誘電体フィルタにバランの機能を内蔵させれば、図14に示したように別個にバランを接続する必要がなくなり、部品点数や実装面積を減らすことができる。
【特許文献１】特開２００３−８７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、誘電体フィルタとバランを一体に形成して部品点数を削減するとともに、バランを誘電体フィルタの内部の導体パターンで実現して小型化、薄型化を可能にした誘電体フィルタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、２枚の誘電体基板が接合されて複数の誘電体ＴＥＭ共振器が一体に構成されるタイプの誘電体フィルタを用い、その接合面の導体パターンを利用することによって上記の課題を解決するものである。すなわち、凹溝を具えた誘電体基板と平板の誘電体基板を接合するとともにその接合面に導体パターンを形成してなる誘電体フィルタにおいて、  凹溝の表面と凹溝に対向する平板の誘電体基板の表面に形成された導体膜によって複数の共振器を形成してフィルタを構成し、端部に位置する共振器の内導体と対向する導体パターンを接合部に具え、その導体パターンの両端がそれぞれ異なる端子電極に接続されたことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
バランは磁性体コアやそこに巻回す巻線を用いる必要がなくなるので、部品点数が削減されるとともに、接続の工程等が不要となる。また、それによって、薄型化も容易となり、回路構成全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に使用する誘電体フィルタは２枚の誘電体基板を接合して誘電体ブロック内に複数の誘電体共振器を一体に形成するタイプである。誘電体基板の一方は平板で、他方には平行な複数の凹溝を形成しておく。凹溝のある表面に平板の誘電体基板を接合すると複数の平行な貫通孔ができるので、この貫通孔の表面に導体膜を形成して内導体とする。貫通孔の開口する端面の一方を開放端面とし、他方端面には導体膜を形成して短絡端面とする。一端の誘電体共振器の内導体と誘電体の表面（端面）に形成した入力端子電極となる導体膜との間で入力の結合容量を得る。
【０００８】
この構造の誘電体フィルタでは、その接合面の部分に接合前に任意の形状の電極を形成することができる。そこで、接合面にストリップラインを形成し、そのストリップラインをフィルタを構成する共振器と結合させる。このストリップラインの両端をそれぞれ基板端面に形成した出力電極となる導体膜と接続すれば、このストリップ端子の両端に接続された端子電極から平衡出力を得ることができる。もちろん、入出力を逆にとることもできる。
【０００９】
ストリップラインに接続される導体膜（これもストリップラインであるが）の片側の長さを変化させることにより、平衡出力端子の間の位相を調整してその位相差を180°とすることができる。ストリップラインの結合部の幅あるいは共振器との間隔を調整することによってフィルタとの結合状態を調整することができる。また、ストリップラインの全体または一部あるいは数箇所の幅を調節してインピーダンスのマッチングを行うこともできる。さらに、ストリップラインの結合部以外の部分の長さとストリップラインの一部あるいは数箇所の幅を調節して平衡出力端子のレベル差を小さくすることができる。
【実施例】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例を示す説明図である。入力端INと容量結合され、かつ共振器間も容量結合された１／４λ同軸共振器によって誘電体フィルタが構成され、出力側の誘電体お共振器がストリップラインの結合部と対向して結合される。ストリップラインの結合部の一端には位相回転部が接続されており、両端がそれぞれ出力端OUT1、OUT2に接続されて平衡出力が得られる。
【００１１】
位相回転部の長さを調節することで出力端OUT1とOUT2の間の位相差を180°にすることができる。また、ストリップラインの幅を部分的に変えることにより、出力端OUT1とOUT2の間のレベルの差をなくすことができる。さらに、ストリップラインの幅を部分的に変えることにより、インピーダンスを100Ω（50Ω+50Ω）以外の場合にも対応させることができる。
【００１２】
実際の構造を図２（組立前）と図３（組立後）に示す。凹溝の形成された誘電体基板11と平板の基板12とが接合されて誘電体ブロック10が構成される。平板の誘電体基板12の接合面には内導体の一部となる導体膜14a、14bとストリップライン15を形成しておく。内導体となる導体膜14a、14bに接続された導体膜は共振器間の容量結合を得るために形成するものである。ストリップライン15は、導体膜14bと対向する結合部16と位相回転部17とからなり、互いに接続されない側は誘電体基板12の端面に引き出されて端子電極
OUT1、OUT2にそれぞれ接続される。これによって２素子の誘電体フィルタとバランの機能を果たすストリップラインが誘電体ブロック内に一体に形成される。なお、導体膜14aによって構成される入力側の共振器は入力端子INと容量滴に結合される。
【００１３】
上記の構造の誘電体フィルタのサンプルを、図４に示したように、7.5×3.4mmで厚さが0.6mmと1.2mmの誘電体基板を用いて作製した。前記の共振器を形成する導体膜も幅を0.5mm、中心間隔をmmとして2つの誘電体共振器を形成し、導体膜と0.35mmの間隔をおいて結合用のストリップラインを0.25mmの幅で2.5mmの長さになるようにし、ストリップラインの位相回転部の長さを4.85mmとした。結合部の他端は1.25mmのストリップラインを接続し端面に引き出した。
【００１４】
上記のサンプルの、IN−OUT1、IN−OUT2をそれぞれ50Ωの不平衡として測定した結果を図５に示した。また、OUT1とOUT2間の位相差を図６に示した。平衡出力では通過帯域でのOUT1−OUT2の出力差（Amplitude unbalance）を小さくすることが要求されるが、本発明による構造であれば自由に制御することができる。通過帯域での位相差を180°に調整することも容易である。この例ではストリップラインの長さは0.59λとなった。なお、図７はOUT1、OUT2を100Ωの平衡端子として測定した結果を示すものである。
【００１５】
ストリップラインを途中で折り曲げることもできる。図８から図10はその構造を示すもので、図12に示したように誘電体基板の長さを5mmに短縮することができ、図１１に示すような前記の構造と同様な伝送特性が得られることが確認された。折り曲げることで誘電体基板の面積を有効に使うことができるので、装置全体の小型化の面で有利となる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、信号処理回路の集積回路等に接続される誘電体フィルタとして有用で、バランを不要とするだけでなく接続工数の低減等のメリットも有している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の概念を示す説明図
【図２】本発明の実施例を示す斜視図
【図３】本発明の実施例を示す斜視図
【図４】本発明の実施例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）底面図、（Ｃ）正面図
【図５】本発明による誘電体フィルタの特性の説明図
【図６】本発明による誘電体フィルタの特性の説明図
【図７】本発明による誘電体フィルタの特性の説明図
【図８】本発明の概念を示す説明図
【図９】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図１０】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図１１】本発明による誘電体フィルタの特性の説明図
【図１２】本発明の他の実施例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）底面図、（Ｃ）正面図
【図１３】従来の誘電体フィルタを使用する回路の説明図
【図１４】本発明の誘電体フィルタを使用する回路の説明図
【図１５】従来の誘電体フィルタの概念図
【図１６】従来の誘電体フィルタの概念図
【符号の説明】
【００１８】
10：誘電体ブロック
11：凹溝を具えた誘電体基板
12：平板の誘電体基板
14：ストリップライン
15：結合部
16：位相回転部
【図１】
2005151084.tif 000003
【図２】
2005151084.tif 000004
【図３】
2005151084.tif 000005
【図４】
2005151084.tif 000006
【図５】
2005151084.tif 000007
【図６】
2005151084.tif 000008
【図７】
2005151084.tif 000009
【図８】
2005151084.tif 000010
【図９】
2005151084.tif 000011
【図１０】
2005151084.tif 000012
【図１１】
2005151084.tif 000013
【図１２】
2005151084.tif 000014
【図１３】
2005151084.tif 000015
【図１４】
2005151084.tif 000016
【図１５】
2005151084.tif 000017
【図１６】
2005151084.tif 000018