(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略直方体状の誘電体ブロックの上面に並設された複数の中空孔開口部を有し、上面に対向する下面と、中空孔の軸に平行な外周側面と、中空孔の内周面と、上面における中空孔開口部近傍とが導体層で覆われ、該導体層と分離した複数の外部接続用の電極を有する誘電体フィルタにおいて、誘電体ブロックの上面又は側面に形成された外部接続用の第１電極と第２電極との間に、複数の中空孔開口部を配して所定の周波数帯域を通過させるフィルタを構成し、前記中空孔開口部の並設方向に面する外周側面と前記第２電極との間に、前記周波数通過帯域近傍に減衰極を形成する中空孔開口部を配置すると共に、当該外周側面の導体層の一部を、前記中空孔の軸方向に帯状に除去したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
請求項１記載の誘電体フィルタにおいて、前記外周側面の導体層の除去を一端が上面につながり、他端が下面につながるようにしたことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項３】
略直方体状の誘電体ブロックの上面に並設された複数の中空孔開口部を有し、上面に対向する下面と、中空孔の軸に平行な外周側面と、中空孔の内周面と、上面における中空孔の開口部近傍とが導体層で覆われ、該導体層と分離した複数の外部接続用の電極を有する誘電体フィルタにおいて、誘電体ブロックの上面又は側面に形成された第１電極と、上面に形成された第２電極との間に、第１の複数の中空孔開口部を配置して、さらに、第１電極と上面に形成された第３電極との間に第２の中空孔開口部を配置して、所定の周波数帯域を送受信するデュプレクサを構成し、前記中空孔開口部の並設方向に面する外周側面と前記第２電極との間に、前記周波数通過帯域近傍に減衰極を形成する中空孔開口部を配置すると共に、当該外周側面の導体層の一部を、前記中空孔の軸方向に帯状に除去したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項４】
請求項３記載の誘電体フィルタにおいて、前記外周側面の導体層の除去を一端が上面につながり、他端が下面につながるようにしたことを特徴とする誘電体フィルタ。
【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。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、異なる送受信周波数を同一部品で処理するモノブロックタイプの誘電体デユプレクサが多く使用されている。（例えば、特許第3205337号）
この従来のモノブロックタイプの誘電体フィルタであるデユプレクサの例を図９に添って説明する。
【０００３】
セラミック材料等の誘電体ブロック（10）に中空孔（40〜44、49、50）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（33〜39）に導体層を形成する。さらに、この導体層とは分離した第１電極（30）、第２電極（31）、第３電極（32）を上面に設置する。
【０００４】
図９で示しているとおり、第１電極（30）と第２電極（31）の間に複数の中空孔（40、41）を配置する。第２電極（31）と外周側面との間に、中空孔（49）が配置されている。また、第１電極（30）と第３電極（31）の間に複数の中空孔（42〜44）が配置され、第３電極（32）と外周側面（20）との間に中空孔（50）が配置される。
【０００５】
第１電極（30）はアンテナ(図示せず)に、第２電極（31）は送信用装置に、第３電極（32）は受信用装置に接続される。
【０００６】
第１電極（30）と第２電極（31）間において、複数の中空孔（40、41）と中空孔の開口部近傍（33、34）の導体層、及び外周側面（20）に連結している導体層（60、62）の寸法形状（孔径、深さ、導体層間の距離など）を適宜調整することで、所望の送信周波数帯域のバンドパスフィルタが構成される。第２電極（31）と外周側面（20）の導体層との間の中空孔（49）、中空孔の開口部近傍の導体層（38）、及び外周側面（20）に連結している導体層（62）の寸法形状を適宜調整することにより、上述した送信周波数帯域の近傍において所望の周波数に減衰極をもつトラップを形成することができる。
【０００７】
また同様に、第１電極と第３電極間においては、複数の中空孔（42〜44）及び中空孔の開口部近傍の導体層（35〜37）及び外周側面（20）に連結している導体層（61、62）の寸法形状を適宜調整することで、受信周波数帯域に関して所定のバンドパスフィルタが構成される。第３電極（32）と外周側面の導体層との間の中空孔（50）及び中空孔の開口部近傍（39）の導体層、及び外周側面（20）に連結している導体層（62）の形状を適宜調整することにより、受信周波数帯域の近傍において減衰極をもつトラップを形成することができる。
【０００８】
上述した誘電体デュプレクサは異なる周波数を使用する送信系、受信系の2つの系統をもつ誘電体フィルタであり、各フィルタにおけるバンドパス作用とトラップの作用の原理は実質的に同じであるため、受信側について図８のフィルタ特性図を用いて説明する。
【０００９】
第１電極と第３電極間において構成された中空孔及び中空孔近傍の導体層により容量結合した受信側のバンドパスフィルタの特性を示したものである。図中の通過帯域についてはそれぞれの中空孔及び開口近傍部の導体層、及び外周側面（20）に連結している導体層（61）の形状で所望の周波数通過帯域となるように調整される。また第３電極と外周導体との間の中空孔によるトラップの作用は、通過帯域外については減衰するように設計を行なうが、通過帯域外の高周波側の全帯域を減衰することは非常に困難であった。即ち、通過帯域外の高周波側の減衰域にａ，ｂのように共振モードが突出してしまうことがある。
【００１０】
これは、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサの通過帯域を決定する主共振モード以外の主共振モードの２倍、３倍の高調波、あるいは、ＴＭモード、ＴＥモードなどの他の共振モードが存在するために発生すると考えられている。
【００１１】
しかしながら、通信機器においては、後段の受信装置において信号処理を行なうために、誘電体フィルタの高域側の減衰特性が極力低減する要求がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、近年、携帯電話等の移動体通信機器の分野においては、ますます各種部品の小型化が要求されている。周知の如く携帯電話においては、使用者の持ち運び易さが市場の重要な要素であり、携帯電話機自体の小形化が要求されていて、上述された誘電体フィルタに対して新たに回路部品を追加してフィルタ特性を改善することは好ましくない。
【００１３】
【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、略直方体状の誘電体ブロックの上面に並設された複数の中空孔開口部を有し、上面に対向する下面と、中空孔の軸に平行な外周側面と、中空孔の内周面と、上面における中空孔開口部近傍とが導体層で覆われ、該導体層と分離した複数の外部接続用の電極を有する誘電体フィルタにおいて、誘電体ブロックの上面又は側面に形成された外部接続用の第１電極と第２電極との間に、複数の中空孔開口部を配して所定の周波数帯域を通過させるフィルタを構成し、前記中空孔開口部の並設方向に面する外周側面と前記第２電極との間に、前記周波数通過帯域近傍に減衰極を形成する中空孔開口部を配置すると共に、当該外周側面の導体層の一部を、前記中空孔の軸方向に帯状に除去したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図６、図１０〜図１１を参照して説明する。（なお、同一部分については同じ番号を付す。）
図１は、本発明の基本となる誘電体フィルタの斜視図である。
【００１５】
セラミック材料等の誘電体ブロック（1）に中空孔（40〜41、49）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近傍部（33〜34、38）に導体層を形成する。この導体層とは電気的に分離した第１電極（30）及び第２電極（31）を上面に設置する。
【００１６】
第２電極（31）と外周側面（20）との間に、第１電極（30）と第２電極（31）の間に配置した中空孔開口部（40、41）を配置する。第２電極（31）と外周側面（20）との間に中空孔開口部（49）を配置する。
この中空孔開口近傍部（38）の近傍である外周側面部（20）の導体を、図示しているように上面より下面まで（70）導体層を除去する。
【００１７】
第１電極（30）はアンテナ(図示せず)に接続され、第２電極（31）は受信用装置に接続される。第１電極と第２電極間に配置された複数の中空孔（40、41）及び中空孔開口近傍部（33、34）でバンドパスフィルタが構成される。所望の通過帯域の周波数は、中空孔の形状および導体層（38、62）の形状を適宜調整して決定されるものである。なお、導体(38)は、中空孔（40、41）と容量結合し、通過帯域の周波数が調整される。第２電極と外周側面（20）の導体層との間に中空孔（49）を形成する。この中空孔（49）は、第2電極に対して、前記通過帯域の周波数の近接においてトラップを形成する。さらに、外周側面の導体層を適宜除去（70）することで、誘電体フィルタにおいて主共振モードの２倍波、３倍波、あるいは、ＴＭモード、ＴＥモードなどの不必要な共振モードを抑制し、高周波特性を改善したものである。
【００１８】
図１のフィルタ特性を図７に示す。従来の図８に比べて抑圧帯域に存在していた不要な共振モードに起因した共振域が減衰していることが確認できる。（ａ1、ｂ1）
図２は、図１の誘電体フィルタを送信、受信用フィルタとして一体形成した誘電体デュプレクサへの応用例である。
【００１９】
第１電極（30）と第２電極（31）の間に複数の中空孔（40、41）を配置する。第２電極（31）と外周側面との間に、中空孔（49）が配置されている。また、第１電極（30）と第３電極（32）の間に複数の中空孔（42〜44）が配置され、第３電極(32)と外周側面（20）との間に中空孔（50）が配置されている。
【００２０】
例えば、第１電極（30）はアンテナ(図示せず)に、第２電極（31）は受信用装置に、第３電極（32）は送信用装置に接続される。
【００２１】
第１電極（30）と第２電極（31）間において、複数の中空孔（40、41）及び中空孔の開口部近傍（33,34）の導体層の寸法形状（穴径、深さ、導体層間の距離など）を適宜調整することで、容量結合する共振器を構成することで、所望の送信周波数帯域のバンドパスフィルタが構成される。第２電極（31）と外周側面（20）の導体層との間の中空孔（49）及び中空孔の開口部近傍の導体層（38）の形状を適宜調整することにより、上述した受信周波数帯域の近傍において減衰極をもつトラップを形成することができる。
【００２２】
また同様に、第１電極（30）と第３電極（32）間においては、複数の中空孔（42〜44）及び中空孔の開口部近傍の導体層（35〜37）の寸法形状を適宜調整することで、送信周波数帯域に関して所定のバンドパスフィルタが構成される。第３電極（32）と外周側面（20）の導体層との間の中空孔（50）及び中空孔の開口部近傍の導体層（39）の形状を適宜調整することにより、送信周波数帯域の近傍においてトラップを形成することができる。
【００２３】
さらに、外周側面の導体層を上面より下面まで除去（70）することで、誘電体フィルタにおいて電磁結合状態の調整を行なうことができ、主共振モードの２倍波、3倍波、あるいは、ＴＭモード、ＴＥモードなどによる不必要な共振モードを抑制し、高周波特性を改善することができる。
【００２４】
図１、２においては外周側面の導体層の除去を上面より下面迄、一直線としているが、誘電体フィルタの設計（開口孔、開口孔近傍の導体の相対的な寸法形状の関係）により、例えば、図１０のように外周側面の導体層の除去を上面より下面迄、複数箇所設けて上面より下面に斜めに除去（76、77）してもよい。また、図１１に示すように、外周側面の導体層の除去を上面より側面の途中（75）までとしてもよい。
【００２５】
なお、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲で種々の変形が可能である。
【００２６】
例えば、図３に示すように外周側面の除去部（70）を下方に作っても良い。また、図４に示すように外周側面の除去部（71）を大きくしてもよい。さらに、図５に示すように複数の除去部を外周側面部の角部で除去部を作っても良いし、複数の除去部（72、73)を作っても良い。あるいは、図６に示すように外周側面の除去部（74）の幅を途中で変えてもよい。
【００２７】
いずれにしても、外周側面の除去部の形状を適宜変化させることで、中空孔と中空孔近接部の導体層と電極と外周側面の導体層との間の容量結合、誘導結合を適宜調整することで、主共振モードの２次、３次の高調波あるいはＴＥモード、ＴＭモードに起因する通過帯域の高域に不要な共振を抑制し、減衰特性を改善するものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、誘電体フィルタに外部部品を設けることなく、誘電体フィルタの特性を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体フィルタの一実施例である。
【図２】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの実施例である。
【図３】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【図４】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【図５】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【図６】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【図７】本発明の誘電体フィルタの特性を示した図である。
【図８】従来の誘電体フィルタの特性を示した図である。
【図９】従来の誘電体フィルタの図である。
【図１０】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【図１１】図１の誘電体フィルタを応用したデュプレクサの他の実施例である。
【符号の説明】
10  誘電体ブロック
20  導体層
30  第1電極
31  第2電極
32  第3電極
33〜37  中空孔開口部近傍
38〜39  導体
40〜50  中空孔
50〜54  中空孔開口部近傍
60〜62  通過帯域調整導体
70〜77  導体層除去部
【図１】
0003883902.tif 000002
【図２】
0003883902.tif 000003
【図３】
0003883902.tif 000004
【図４】
0003883902.tif 000005
【図５】
0003883902.tif 000006
【図６】
0003883902.tif 000007
【図７】
0003883902.tif 000008
【図８】
0003883902.tif 000009
【図９】
0003883902.tif 000010
【図１０】
0003883902.tif 000011
【図１１】
0003883902.tif 000012