(57)【要約】【課題】  モノブロック内の共振器内導体の長さを調整できるようにし、共振器の内導体（柱状導体）をフィルタの表面に露出させずに外部の影響を小さくできる。さらに、柱状電極の位置、径を変化させて、共振器間の結合や共振器とアース導体間の結合を制御する。【解決手段】  誘電体セラミックに複数の貫通孔を具えて共振器を構成する誘電体フィルタにおいて、セラミック誘電体シートからなり、積層方向に伸びる複数の平行な貫通孔を有する第１の積層体と、セラミック誘電体シートからなり、第１の積層体とは貫通孔の構造が異なる第２の積層体とが接合されて一体焼成され、貫通孔内に内導体が形成されるとともに、積層体の表面および端面に外導体、短絡導体および端子電極が形成される。【選択図】  図１
2007028140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体セラミックに複数の貫通孔を具えて共振器を構成する誘電体フィルタにおいて、
セラミック誘電体シートからなり、積層方向に伸びる複数の平行な貫通孔を有する第１の積層体と、セラミック誘電体シートからなり、第１の積層体とは貫通孔の構造が異なる第２の積層体とが接合されて一体焼成され、
貫通孔内に内導体が形成されるとともに、積層体の表面および端面に外導体、短絡導体および端子電極が形成されたことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
第１の積層体の貫通孔に対向する位置の第２の積層体の一部にのみ貫通孔が形成され、他の部分には貫通孔が形成されない請求項１記載の誘電体フィルタ。
【請求項３】
第２の積層体には貫通孔が形成されていない請求項１記載の誘電体フィルタ。
【請求項４】
第１の積層体の貫通孔と第２の積層体の貫通孔の位置が少なくとも一部においてずらして形成された請求項１記載の誘電体フィルタ。
【請求項５】
第１の積層体の貫通孔と第２の積層体の貫通孔の位置が少なくとも一部に径を異ならせて形成された請求項１記載の誘電体フィルタ。
【請求項６】
誘電体セラミックに複数の貫通孔を具えて共振器を構成する誘電体フィルタにおいて、
セラミック誘電体シートからなり、積層方向に伸びる複数の平行な貫通孔を有する第１の積層体と、セラミック誘電体シートからなり、第１の積層体とは貫通孔の構造が異なる第２および第３の積層体とが第１の積層体の両端面側に接合されて一体焼成され、
貫通孔内に内導体が形成されるとともに、積層体の表面および端面に外導体、短絡導体および端子電極が形成されたことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項７】
第２の積層体または第３の積層体が導体膜を介して第１の積層体と接合された請求項６記載の誘電体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体同軸共振器を用いて構成する誘電体フィルタの構造に係るもので、積層構造によるチップフィルタとして用いられる誘電体フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘電体フィルタとして一般的なものは同軸共振器を組み合わせてフィルタを構成するものであるが、セラミックのモノブロックに構成したものが多く利用されるようになっている。3素子以上の共振器を有する誘電体フィルタでは、共振器毎に共振周波数を変える必要が生じる。例えば3素子のものでは、両側の2素子の共振周波数は同じであるが、中央の素子の共振周波数は両側の2素子の共振周波数とは異なる場合がほとんどである。そのためモノブロックの誘電体フィルタでは、共振周波数を下げるために短絡電極を形成したり、共振器の周波数を上げるために中心導体を削ったりする必要があった。
【０００３】
従来のモノブロック型の誘電体フィルタでは、共振器の内導体はフィルタの両端に露出している。そのために外部からの電磁界の影響を受けやすく、特に開放端面ではシールド構造を付加する必要があった。また、従来のモノブロック型の誘電体フィルタでは、その共振器の内導体の径や隣りの内導体との間隔は同一共振器内では変えられず、変えられるとしても一箇所で2段までであった。このため共振器間の結合を制御することにも限界があった。
【特許文献１】特開平７−１４２９１４号公報
【特許文献２】特開平７−３１２５０３号公報
【特許文献３】特開平１０−２９００６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、モノブロック内の共振器内導体をそれぞれ適切な長さになるように、共振器の内導体の長さを調整できるようにするものである。また、共振器の内導体（柱状導体）をフィルタの表面に露出させないようにして、外部の影響を小さくできるようにするものである。さらに、柱状電極の位置、径を変化させることができるようにして、共振器間の結合や共振器とアース導体間の結合を制御できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、誘電体ブロックを積層構造とし、また積層体に貫通孔を形成して共振器を構成することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、誘電体セラミックに複数の貫通孔を具えて共振器を構成する誘電体フィルタにおいて、セラミック誘電体シートからなり、積層方向に伸びる複数の平行な貫通孔を有する第１の積層体と、セラミック誘電体シートからなり、第１の積層体とは貫通孔の構造が異なる第２の積層体とが接合されて一体焼成され、貫通孔内に内導体が形成されるとともに、積層体の表面および端面に外導体、短絡導体および端子電極が形成されたことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、共振器毎に共振周波数を自由に変えることが可能となり、特に3素子以上の共振器を有する誘電体フィルタにおいて短絡電極を形成したり、共振周波数を上げるために中心導体を削ったりする作業が必要なくなった。また、共振器の内導体をフィルタ端に露出させない構造も可能となるため、外部からの影響を除去して特性を安定させることができる。さらに、共振器の内導体の径や隣りどおしの間隔を自由に変えることが可能になったので、共振器間の結合を事由に制御することができ、高性能のフィルタの設計が容易となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施形態は以下のようになる。基本的には、複数の貫通孔を具えた積層セラミック誘電体と、貫通孔の形成形態が異なる積層セラミック誘電体とを接合して一体に焼成されてなるものである。
第1の実施形態として、前者の貫通孔に対向する位置の後者のセラミック誘電体の一部には貫通孔を形成しないものがある。これによって、共振器の貫通孔の長さに変化がつけられ、中心導体（柱状電極）の長さを異ならせて共振周波数を調整することができる。
第2の実施形態として、後者の積層セラミック誘電体には貫通孔を設けないものがある。これによって、貫通孔の端部が露出しない構造とすることができる。
第3の実施形態として、貫通孔を形成した積層セラミック誘電体の上下に積層セラミック誘電体を接合して一体化させるものがある。これらの実施形態は併用することが可能であり、任意に選択することができる。
【０００８】
本発明による誘電体フィルタの製造は、誘電体セラミックグリーンシートの積層、パンチング等による貫通孔の形成、接合、焼成、電極形成のプロセスによって行う。電極形成は焼成前に導体ペーストを塗布しておき、同時焼成によって内導体、外導体、短絡導体、端子電極を形成することもできる。特に、両側が塞がれる柱状導体の形成はこの方法によって行うことが必要となる。広い面積のシートを積層した後に積層体を切断して多数の素子を得る方法によって製造される。積層の段階に誘電体ブロック内に設ける電極膜等を印刷しておくとよい。
【実施例】
【０００９】
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斜視図で、2素子の誘電体フィルタの共振器の長さを異ならせる構造を示すものである。セラミック誘電体グリーンシートを積層して2種類の厚さの積層体を作製する。その厚さは、共通の長さの導体部にあたる積層体（a）と、周波数の差分に相当する長さにあたる(b)のように調整する。いずれも、焼成されて収縮した後に所定の長さとなるように調整される。積層体(a)には2箇所の共振器にあたる部分両方に穿孔し、導体ペーストを充填して柱状電極を形成する。積層体(b)には、長い（周波数の低い）共振器にあたる部分のみに穿孔し、導体ペーストを充填して柱状電極を形成する。積層体（a）と積層体（ｂ）とを接着して焼成する。このようにして、同一ブロック内に長さの異なる共振器を具えた誘電体フィルタ（ｃ）が作製される。
【００１０】
図２は、3素子の誘電体フィルタを構成する例を示すもので、共振器の長さが同じものと本発明によって長さを変えたものの比較を示したものである。共振器の長さを同じとしたフィルタ(a)の減衰特性、リターンロス特性を（ｂ）に示す。これに対して共振器の内導体（柱状導体）の長さを変え、共振周波数のバランスをとったもの（ｃ）の特性を（ｄ）に示したものである。従来は共振器を長めに作っておいて共振器を削ったり、短絡電極を付加したりして周波数の調整を行う必要があったが、その工程が不要となる。
【００１１】
図3は、共振器の内導体（柱状導体）が端面に露出しない構造を得る例を示したものである。前記の図１の（ｂ）の積層体に穿孔、導体注入を行わないものを用いることにより、図３(a)のように共振器の内導体の開放側がフィルタの端面に露出しない構造を実現できる。これによって、誘電体が露出して外部からの電磁界の影響を受けやすくなる開放端面をシールドすることになるので、外部からの影響を受けにくくできる。同様に、図３（ｂ）のように接着面に導体膜を形成して短絡端面を誘電体内部に形成することも可能である。特性の調整のために短絡端面の導体膜にパターンを施す場合に、外部からの影響を受けにくくすることができる。また、図３（ｃ）のように共振器の内導体の両側を開放として、１／２波長共振器を構成することもできる。
【００１２】
図４は共振器間の結合を調整する構造に適用する例を示したものである。隣り合う共振器の内導体（柱状電極）間の距離が同一柱状電極の位置によって異なるように構成した例である。図１（ｂ）の積層体に施す穿孔位置をずらすことにより、共振器の内導体（柱状電極）の間隔を任意の位置で変えることが可能となる。これにより、共振器間の結合（容量性結合、誘導性結合、あるいはその両方）を変化させて調整することができる。これは、フィルタの通過帯域の調整や減衰極の制御を行う場合に非常に有用である。従来の金型による成形では図４（a）までは可能であったが、図４（ｂ）のように2段以上の変化をつけることは本発明によって初めて可能となる。
【００１３】
図５は共振器間の結合を調整する構造に適用する他の例を示したものである。共振器の内導体の太さに変化をつけて、隣り合う共振器の内導体（柱状電極）間の距離が同一柱状電極の位置によって異なるように構成した例である。図１（ｂ）の積層体に施す穿孔の径を変えることにより、共振器の内導体（柱状電極）の間隔を任意の位置で変えることが可能となる。これにより、共振器間の結合（容量性結合、誘導性結合、あるいはその両方）を変化させて調整することができる。これは、フィルタの通過帯域の調整や減衰極の制御を行う場合に非常に有用である。従来の金型による成形では図５（a）までは可能であったが、図５（ｂ）のように2段以上の変化をつけることは本発明によって初めて可能となる。
【００１４】
上記の例は2素子あるいは3素子のバンドパスフィルタであるが、本発明はその他に共振子、トラップ、帯域素子フィルタあるいはデユプレクサなどへも応用できる。また、前記のように１／２波長の同軸共振器の作製も容易となり、バランス型フィルタへの適用もできる。もちろん、コムライン型だけでなく、インターデジタル型のフィルタにも有用である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、移動体通信機器の端末等に使用される同軸型の誘電体フィルタ全般に利用でき、特に小型低背型の要求される場合、高密度実装が必要となる機器に有用な誘電体フィルタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図
【図２】従来と本発明による誘電体フィルタの比較を示す斜視図、平面図と特性の説明図
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図
【符号の説明】
【００１７】
11：セラミック誘電体積層体
13：貫通孔（内導体）
【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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