(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直方体の誘電体導波管共振器が連結され、両端の誘電体導波管共振器に入出力電極を具えた誘電体導波管フィルタにおいて、
両端の誘電体導波管共振器の信号の伝播方向の外側に前記誘電体導波管共振器よりもサイズの小さい誘電体の突出部が形成され、
両端の誘電体導波管共振器底面からそれぞれの突出部の底面の先端まで伸び、両側に誘電体の露出部を具えた導体ストリップ線路による入出力電極を具え、
それぞれの導体ストリップ線路が達する辺に接する端面では導体ストリップ線路に接する部分で誘電体が露出しており、
導体ストリップ線路に接して誘電体が露出する底面および端面の部分を除いて誘電体の表面が導体膜で覆われていることを特徴とする誘電体導波管フィルタ。
【請求項２】
突出部の長さが前記誘電体導波管共振器よりも短い請求項１記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項３】
突出部の幅が前記誘電体導波管共振器よりも狭い請求項１記載の誘電体導波管フィルタ。
【請求項４】
複数の直方体の誘電体導波管共振器が連結され、両端の誘電体導波管共振器に入出力電極を具えた誘電体導波管フィルタの実装構造において、
両端の誘電体導波管共振器の信号の伝播方向の外側に前記誘電体導波管共振器よりもサイズの小さい誘電体の突出部が形成され、両端の誘電体導波管共振器底面からそれぞれの突出部の底面の先端まで伸び、両側に誘電体の露出部を具えた導体ストリップ線路による入出力電極を具え、それぞれの導体ストリップ線路が達する辺に接する端面では導体ストリップ線路に接する部分で誘電体が露出しており、導体ストリップ線路に接して誘電体が露出する底面および端面の部分を除いて誘電体の表面が導体膜で覆われており、
その誘電体を搭載する配線基板上にそれぞれ入出力電極と接続される導体パターンが一直線上に配置され、それらの導体パターンの先端の間隔が入出力電極の両端の間隔よりも短く形成されたことを特徴とする誘電体導波管フィルタ。
【請求項５】
配線基板上の導体パターンがマイクロストリップ線路である請求項４記載の誘電体導波管フィルタの実装構造。
【請求項６】
配線基板上の導体パターンがコプレーナ線路である請求項４記載の誘電体導波管フィルタの実装構造。
【請求項７】
入出力電極が接続される導体パターンが配線基板上に形成された１本の直線の導体パターンである請求項４記載の誘電体導波管フィルタの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、誘電体導波管フィルタとその実装構造に係るもので、特に、その入出力電極とそれを搭載する配線基板に形成する導体パターンの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘電体導波管共振器を複数個結合させることにより、種々の形態の誘電体導波管フィルタが得られる。しかし、これまでの誘電体導波管フィルタでは、入出力電極の構造として、共振器の側壁に導体パターンを形成したものや、共振器内に貫通孔を設けたものなどが考えられている。
【０００３】
そのような入出力電極の構造は、接続部分において配線基板上の線路との不連続性が大きく、入出力部での不整合による影響が大きくなってしまうという問題があった。そこで、特願2000−329046において、図８および図９に示したように、導体膜の舌片（ストリップ線路）85を形成し、これを配線基板上の導体ストリップ線路86、86’と結合させることを提案した。
【０００４】
しかし、このような導体の舌片を用いる場合、それを端面まで伸ばして形成する必要があり、その端面の一部には導体膜を形成せずに誘電体が露出する部分を設けなければならない。このような誘電体が露出する部分が存在すると、この誘電体の露出部から共振器内の電磁界が漏れ、これが放射損となってフィルタの損失を著しく増大させてしまう要因となる。また、搭載位置を厳密に制御しないと特性がずれてしまうという問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、誘電体導波管フィルタを配線基板に実装したときに、フィルタの入出力端子を配線基板に形成された信号線の不連続性を極力減らして、入出力部での電磁界の反射や放射によって引き起こされる損失を低減できる構造を提供するものである。また、単純な構造で生産性の高い誘電体導波管フィルタの実装構造を提供するものである。さらに、多少の位置ずれがあっても特性が変化しない誘電体導波管フィルタを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入出力端の誘電体導波管共振器の構造を改良し、それを搭載する配線基板の導体パターンとしてその構造に適合したものを採用することによって、上記の課題を解決するものである。
【０００７】
すなわち、複数の直方体の誘電体導波管共振器が連結され、両端の誘電体導波管共振器に入出力電極を具えた誘電体導波管フィルタにおいて、両端の誘電体導波管共振器に誘電体の突出部が形成され、両端の誘電体導波管共振器底面からそれぞれの突出部の底面の先端まで伸び、両側に誘電体の露出部を具えた導体ストリップ線路による入出力電極を具え、それぞれの導体ストリップ線路が達する辺に接する端面では導体ストリップ線路に接する部分で誘電体が露出しており、導体ストリップ線路に接する誘電体の露出部を除いて誘電体の他の表面は導体膜で覆われていることに特徴を有するものである。
【０００８】
さらに、その誘電体をを搭載する配線基板上にそれぞれ入出力電極と接続される導体パターンが一直線上に配置され、それらの導体パターンの先端の間隔が入出力電極の端面の反対側の位置の間隔よりも短くされたことに特徴を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による誘電体導波管フィルタの構成要素は、
Ａ．連結された複数の誘電体導波管共振器、
Ｂ．入出力端の共振器に形成された突出部、そして、
Ｃ．入出力端の共振器の表面から突出部の表面に伸び、突出部の端面まで伸びる導体ストリップ線路、
である。
【００１０】
配線基板にそれらのストリップ線路と同じ幅の導体線路が形成され、それらのストリップ線路を接続され、これらの導体パターンが誘電体導波管共振器の底面で終端されることになる。配線基板からの信号が誘電体導波管フィルタ内部の共振モードと結合することになる。配線基板の導体線路は入出力電極の内側の短部よりも内側まで伸びるように形成でき、誘電体導波管共振器の搭載位置が線路の長さ方向にずれても特性に影響しない。
【００１１】
誘電体導波管共振器の入出力電極を接続する部分の側壁において誘電体が露出しないように、また、入出力電極を誘電体導波管共振器の側壁に直接にけいせいせず、突出部によってある程度はなれた位置まで移動させる。突出部の壁面まで導体のストリップ線路を伸ばすようにしてもよい。
【００１２】
【実施例】
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ある。直方体の誘電体11a、11b、11c、11dによって構成される4個の誘電体導波管共振器が、スリット13a、13b、13cによって所定の結合に調整したものである。入力電極となる導体ストリップ線路15a、15bは同じ底面に形成されている。この例においては、共振器を構成する直方体の誘電体11a、11dの外側に、同じ誘電体による突出部17a、17bが形成されている。入出力電極となる導体ストリップ線路15a、15bは誘電体11a、11dの底面からそれぞれ突出部17a、17bに跨って形成され、突出部17a、17bの端部まで伸びている。
【００１３】
突出部17a、17bの導体ストリップ線路15a、15bに接する部分は誘電体が露出している。これは、導体ストリップ線路15a、15bを入出力信号線路と接続させるためである。図２は、突出部の端面の側壁の導体パターンの形状の例を示したものであり、アース電位に接続された導体膜19が導体ストリップ線路に接続されないように形成されている。導体ストリップ線路を側壁まで伸ばして、導体パターン15’を形成してもよい。
【００１４】
図３は、本発明の他の実施例を示す斜視図で、突出部37a、37bの誘電体の幅を狭くしたものである。同様に、図４に示した例は、突出部全体の寸法において幅と高さを小さくしたものを示している。もちろん、突出部の側壁の導体パターンは、図２に示したように、任意の形状とすることができる。
【００１５】
図5は、本発明による誘電体導波管フィルタを配線基板に搭載する実装構造を示す斜視図である。誘電体導波管フィルタの構造は図１に示した例と同じで、配線基板18上には、一直線上に位置する導体パターン19a、19bが形成されて、誘電体導波管フィルタのストリップ線路15a、15bと接続される。
【００１６】
本発明による誘電体導波管フィルタにおいては、ストリップ線路15a、15bの内側の端部の位置よりもさらに内側に伸びるように、導体パターン19a、19bが形成されている。これによって、導体パターンの長さ方向において誘電体導波管共振器の取付け位置が若干ずれても特性に影響を生じることはない。なお、図６に示したように、配線基板の導体パターンを１本の直線の導体パターン29だけで構成してもよい。
【００１７】
本発明による誘電体導波管フィルタの動作について説明する。両面プリント基板等の配線基板に形成されたマイクロストリップ線路やコプレーナ線路の導体パターンと、本発明による誘電体導波管フィルタの入出力電極となる導体ストリップ線路は連続的な形状となる。また、誘電体導波管フィルタの入出力段の内部に入り込んで終端しているので、底面にＴＥＭモードの入出力信号が流れる。
【００１８】
この信号によって誘電体導波管共振器の内部に引き起こされた磁界が誘電体導波管共振器の基本共振モードの磁界と結合し、その結果、外部回路と共振器の結合が生じる。本発明による結合構造では、フィルタの入出力電極が配線基板の信号線と同じ平面にあるため、配線基板の信号線とフィルタの入出力電極の連続性が保たれる。それによって、不連続によって生じる高周波信号の反射を抑えることができる。
【００１９】
入出力端子を設けた突出部は、誘電体導波管共振器に比べて寸法が小さくなっているので、誘電体導波管共振器の基本モード周波数に対しては遮断導波路となり、共振周波数の電磁界は外部に漏洩しなくなるので、低損失を実現できる。
【００２０】
本発明による誘電体導波管フィルタとして４素子のサンプルを作製した例について説明する。全体の長さを18.8mm、幅を4.1mm、高さを2.6mmとした誘電体ブロックで図１と同じ構造のフィルタを構成し、入出力電極となる導体ストリップの幅を0.68mmとし、その両側の誘電体の露出部の幅を1.78mmとして、図６に示した配線基板に搭載した。その結果、図７に示したように25GHz帯で帯域内のリップルが小さく、帯域外の減衰特性が良好なフィルタ特性を得られることが確認された。
【００２１】
本発明による誘電体導波管フィルタは、入出力信号線と連続性が高く、信号線が共振器の底面で終端される構造を採用した。これによって、フィルタを搭載する配線基板（プリント配線基板）のパターンは、フィルタの底面の電極の電気的終端位置が変化しない範囲でどのようなパターンを用いてもよい。例えば、前記のように連続したストリップ線路の上にフィルタを搭載することも可能であり、仕様の変更によってフィルタの寸法が変化した場合でも対応が容易となる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば。配線基板への搭載時に、フィルタの入出力端子と配線基板の信号線の不連続性をほぼなくすことができ、入出力部での電磁界の反射や放射によって生じる損失を最小限に抑えることができる。そのうえ、誘電体導波管共振器の搭載も容易となる。さらに、誘電体の形状を変えるのみで済むので、特別な素子を付加する必要もなく工数、コストの面で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す斜視図
【図２】  本発明の実施例を示す側面図
【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
【図６】  本発明の他の実施例を示す斜視図
【図７】  本発明による誘電体導波管フィルタの特性の説明図
【図８】  従来の誘電体導波管フィルタを示す斜視図
【図９】  従来の誘電体導波管フィルタを示す斜視図
【符号の説明】
11：誘電体導波管共振器
13：スリット
15：入手sつ力電極
17：突出部
18：配線基板
19、29：導体パターン
【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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