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JPH10276010A - 誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ - Google Patents

誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ

Info

Publication number
JPH10276010A
JPH10276010A JP9338483A JP33848397A JPH10276010A JP H10276010 A JPH10276010 A JP H10276010A JP 9338483 A JP9338483 A JP 9338483A JP 33848397 A JP33848397 A JP 33848397A JP H10276010 A JPH10276010 A JP H10276010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonators
coupling
dielectric
dielectric filter
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9338483A
Other languages
English (en)
Inventor
Juji Arakawa
重次 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP9338483A priority Critical patent/JPH10276010A/ja
Priority to EP98101092A priority patent/EP0856902B1/en
Priority to DE69809811T priority patent/DE69809811T2/de
Priority to US09/014,738 priority patent/US6002307A/en
Publication of JPH10276010A publication Critical patent/JPH10276010A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/208Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2088Integrated in a substrate

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共振器相互を接続した状態で特性調整できる
誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサを得る。 【解決手段】 誘電体6a,6bの略全面に導体3a,
3bを設けたTE10モード共振器1aと1bを直列に接
続する。共振器1a,1bの接続面のそれぞれには、溝
2a,2bが設けられている。溝2a,2bの内周面
は、中央部のギャップ21a,21bを残して導体3
a,3bが延在されている。共振器1aと1b相互を接
続すると、溝2aと2bは組み合わさり、接続面に対し
て平行な軸を有した結合調整穴2を構成する。ギャップ
21aと21bは組合わさり、円環状の結合窓21を構
成する。この結合窓21は結合調整穴2内に露出してお
り、共振器1aと1bは結合窓21を介して電磁界結合
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体フィルタ及
び誘電体デュプレクサ、特にマイクロ波帯やミリ波帯の
通信装置等に使用される誘電体フィルタ及び誘電体デュ
プレクサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば図14に示すように、
直方体の誘電体36a,36bの略全面に導体33a,
33bを設けたTE10モード誘電体共振器31a,31
bを、直列に接続した構造の誘電体フィルタ30が知ら
れている。共振器31a,31bの接続面は、それぞれ
矩形状結合窓32a,32bを残して導体33a,33
bが形成されている。共振器31aと31bを接続する
と、結合窓32a,32bは相互に重なり合い、共振器
31aと31bは結合窓32a,32bを介して誘導性
結合又は容量性結合する。このとき、共振器31a,3
1bの接続面は誘電体フィルタ30の表面に露出する部
分を有さない。従って、結合窓32a,32bも誘電体
フィルタ30の表面に露出しない。
【0003】共振器31a,31bの端部には、導体3
3a,33bに対して所定の間隔を確保して、入出力電
極34a,34bが導体33a,33bと非導通の状態
で形成されている。さらに、共振器31a,31bのそ
れぞれには外部結合用穴35a,35bが設けられてい
る。誘電体フィルタ30の中心周波数は、共振器31
a,31bの長さ方向(図中矢印x方向)及び幅方向
(図中矢印y方向)の寸法によって設定される。また、
誘電体フィルタ30の特性(共振器31aと31b間の
電磁界結合量や通過帯域幅等)は結合窓32a,32b
の大きさ等によって設定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、誘
電体フィルタの特性調整を行なう場合は、複数の共振器
を接続した状態で通過帯域幅等の特性を測定し、その測
定結果に基づいて結合窓の大きさ等を変更して調整を行
なう。しかしながら、従来の誘電体フィルタ30にあっ
ては、共振器31aと31bを接続した状態では、結合
窓32a,32bが誘電体フィルタ30の表面に露出し
ない。このため、共振器31aと31bの接続を解除し
て、共振器31aと31bを離し、結合窓32a,32
bを設けた共振器31a,31bの接続面を露出させる
必要があった。そして、ルータ等の切削治具にて結合窓
32a,32bの周辺部の導体33a,33bを削って
結合窓32a,32bの大きさ等を変更して調整した
後、再び共振器31aと31bを接続して元に戻す必要
があった。従って、調整作業が煩雑であり、しかも、結
合窓32a,32bの大きさ等を変更した後、共振器3
1aと31bの接続を再現性良く復帰させることは困難
であるため、特性調整の安定性に問題があった。
【0005】そこで、本発明の目的は、共振器相互を接
続した状態で特性調整できる誘電体フィルタ及び誘電体
デュプレクサを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る誘電体フィルタ、あるいは誘電体デュ
プレクサは、複数直列に接続されているTEモード共振
器のうち、少なくとも二つの隣接するTEモード共振器
の少なくとも一方のTEモード共振器の接続面に溝を設
け、この溝を設けた接続面と他方のTEモード共振器の
接続面を接合し、前記溝とこの溝に臨む前記他方のTE
モード共振器の接続面にて、結合窓を内周面に設けかつ
接続面に対して平行な軸を有した結合調整穴を形成した
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】以上の構成により、共振器相互を離さなくて
も、結合窓が誘電体フィルタや誘電体デュプレクサに形
成された結合調整穴の内周面に露出する。従って、ルー
タ等の切削治具を結合調整穴の開口部から穴内に侵入さ
せ、結合窓の周辺部の導体を削って結合窓の大きさ等を
変更させることにより、共振器相互が接続した状態で特
性調整が行なわれる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る誘電体フィル
タ及び誘電体デュプレクサの実施形態について添付図面
を参照して説明する。各実施形態において、同一部品及
び同一部分には同じ符号を付した。
【0009】[第1実施形態、図1〜図3]図1に示す
ように、誘電体フィルタ11は、誘電体6a,6bの略
全面に導体3a,3bを形成したTE10モード誘電体共
振器1a,1bを、直列に接続したものである。横断面
矩形状の共振器1a,1bの接続面のそれぞれには、横
断面半円形状の溝2a,2bが共振器1a,1bの上面
から下面に渡って形成されている。溝2a,2bの内周
面は、中央部のギャップ21a,21bを残して導体3
a,3bが延在している。また、共振器1a,1bの端
部には、導体3a,3bに対して所定の間隔を確保し
て、入出力電極4a,4bが導体3a,3bと非導通の
状態で形成されている。さらに、共振器1a,1bには
それぞれ外部結合用穴5a,5bが設けられている。た
だし、この外部結合用穴5a,5bは必ずしも必要なも
のではない。
【0010】このような構成の共振器1aと1bの接続
面相互を接合させて誘電体フィルタ11を構成する。こ
のとき、図2に示すように、共振器1a,1bの溝2a
と2bは組み合わさり、接続面に対して平行な軸を有し
た、横断面円形の結合調整穴2を形成する。この結合調
整穴2は、誘電体フィルタ11を上下方向に貫通してい
る。溝2a,2bの内周面に設けられたギャップ21a
と21bは組み合わさり、円環状の結合窓21を構成す
る。
【0011】以上のように構成された誘電体フィルタ1
1において、共振器1aと1bは結合窓21を介して誘
導性結合又は容量性結合する。そして、誘電体フィルタ
11の特性(共振器1aと1b間の電磁界結合量や通過
帯域幅等)は、結合窓21の大きさ等によって設定され
る。結合窓21は、共振器1a,1b相互を接続した状
態で、結合調整穴2の内周面に露出している。
【0012】次に、誘電体フィルタ11の作用効果を、
通過帯域幅等の特性調整方法を例にして説明する。ま
ず、共振器1a,1bを接続した状態で、通過帯域幅等
の特性を測定する。次に、その測定結果に基づいて結合
窓21の大きさ等を変更する。このとき、結合窓21
は、共振器1a,1b相互を離さなくても、結合調整穴
2の内周面に露出しているので、図3に示すように、ル
ータ等の切削治具8を結合調整穴2の開口部から穴2の
内部に侵入させ、結合窓21の周辺部の導体3a,3b
を削って結合窓21の大きさ等を変更させることができ
る。従って、共振器1a,1b相互が接続した状態で特
性調整を行なうことができ、調整作業が容易になる。し
かも、共振器1a,1bの接続の解除及び復帰をする必
要がないので、共振器1aと1bの接続を再現性良く復
帰することが困難であることに起因する従来の誘電体フ
ィルタの調整の不安定性も解消することができる。
【0013】[第2、第3、第4及び第5実施形態、図
4〜図7]図4〜図7に示すように、第2、第3、第4
及び第5実施形態の誘電体フィルタ12,13,14,
15は、共振器1a,1b相互の接続面にそれぞれ形成
された溝を残して、前記第1実施形態の誘電体フィルタ
11と同様の構造をしている。各誘電体フィルタ12〜
15の共振器1a,1bの接続面のそれぞれに溝2c〜
2jが設けられている。溝2c〜2jの内周面は、中央
部のギャップ21a,21bを残して導体3a,3bが
延在している。共振器1aと1bの接続面相互を接合さ
せると、溝2cと2d、2eと2f、2gと2h、2i
と2jがそれぞれ組み合わさり、接続面に対して平行な
軸を有した結合調整穴2が形成される。そして、溝2c
〜2jの内周面に設けられたギャップ21aと21bは
組み合わさり、結合窓21を構成する。
【0014】図4に示すように、第2実施形態の誘電体
フィルタ12の溝2c,2dは、共振器1a,1bの手
前側の面から奥側の面に渡って形成されている。従っ
て、結合調整穴2は、誘電体フィルタ12を水平方向に
貫通することになる。図5に示すように、第3実施形態
の誘電体フィルタ13の溝2e,2fは、共振器1a,
1bの上面から下面に渡って形成された溝と手前側の面
から奥側の面に渡って形成された溝を合成して十字形状
としたものである。従って、結合調整穴2は、誘電体フ
ィルタ13を上下方向及び水平方向に貫通している。図
6に示すように、第4実施形態の誘電体フィルタ14の
溝2g,2hは、共振器1a,1bの上面から下面に渡
って傾斜した状態で形成されている。従って、結合調整
穴2は垂直方向に対して傾いた状態で誘電体フィルタ1
4を貫通している。図7に示すように、第5実施形態の
誘電体フィルタ15の溝2i,2jは、組み合わさって
横断面矩形状の結合調整穴2を構成する。
【0015】以上の第2実施形態〜第5実施形態の誘電
体フィルタ12〜15は、前記第1実施形態の誘電体フ
ィルタ11と同様の作用効果を奏すると共に、結合調整
穴2の形状を変更することによって、誘電体フィルタの
設計の自由度を高めることができる。
【0016】[第6実施形態、図8]図8に示したよう
に、第6実施形態の誘電体フィルタ16は、一方の共振
器1aの接続面のみに溝2aを設け、他方の共振器1b
の接続面には溝を設けないで平面としたことを残して、
前記第1実施形態の誘電体フィルタ11と同様の構造を
有している。
【0017】共振器1aの接続面に設けられた溝2aの
内周面は、中央部のギャップ21aを残して導体3aが
延在している。また共振器1bの接続面には、ギャップ
21aに対向する位置に平面状の矩形ギャップ21cを
残して導体3bが延在している。共振器1aと1bの接
続面相互を接合させると、溝2aとこの溝2aに臨む他
の共振器1bの接続面部分にて、接続面に対して平行な
軸を有した結合調整穴2が形成される。結合調整穴2は
横断面が半円形である。そして、ギャップ21aと21
cは組み合わさり、結合窓21を構成する。
【0018】以上の誘電体フィルタ16は前記第1実施
形態の誘電体フィルタ11と同様の作用効果を奏すると
共に、誘電体フィルタの設計の自由度を高めることがで
きる。
【0019】[第7実施形態、図9及び図10]第7実
施形態は、自動車電話、携帯電話等の移動通信機器に使
用される誘電体デュプレクサについて説明する。図9に
示すように、誘電体デュプレクサ61は、誘電体46
a,46b,46c,46dの略全面に導体53a,5
3b,53c,53dを形成したTE10モード誘電体共
振器41a,41b,41c,41dを、直列に接続し
たものである。共振器41aと共振器41bの接続面の
それぞれには、横断面半円形状の溝42a,42bが共
振器41a,41bの上面から下面に渡って形成されて
いる。同様にして、共振器41cと共振器41dの接続
面のそれぞれには、横断面半円形状の溝43a,43b
が共振器41c,41dの上面から下面に渡って形成さ
れている。溝42a,42b,43a,43bの内周面
は、それぞれ中央部のギャップ51a,51b,52
a,52bを残して導体53a,53b,53c,53
dが延在している。
【0020】また、共振器41a,41b,41c,4
1dの表面には、それぞれ導体53a,53b,53
c,53dに対して所定の間隔を確保して、入出力電極
である送信側電極Tx、アンテナ電極ANTa、アンテ
ナ電極ANTb、受信側電極Rxが形成されている。
【0021】さらに、共振器41a,41dには、それ
ぞれ外部結合用穴45a,45bが共振器41a,41
dの上面から下面に渡って形成されている。同様にし
て、共振器41b,41cには、それぞれ外部結合用穴
48a,48bが共振器41b,41cの上面から下面
に渡って形成され、更にこの外部結合用穴48a,48
bに直交する引出し用貫通孔49a,49bが形成され
ている。外部結合用穴48a,48b及び引出し用貫通
孔49a,49bの内周面には、それぞれ導体53b,
53cが延在しており、外部結合用穴48a,48bの
内周面に延在している導体53b,53cの一部を削る
ことにより、インピーダンスの調整が行われる。引出し
用貫通孔49a,49bは、その一方の端部でアンテナ
電極ANTa,ANTbに電気的に導通している。従っ
て、外部結合用穴48a,48bは、それぞれ引出し用
貫通孔49a,49bを介して、アンテナ電極ANT
a,ANTbに電気的に導通している。
【0022】このような構成の共振器41a〜41dの
接続面相互を接合させて誘電体デュプレクサ61を構成
する。このとき、図10に示すように、共振器41a,
41bの溝42aと42bは組み合わさり、接続面に対
して平行な軸を有した、横断面円形の結合調整穴42を
形成する。溝42a,42bの内周面に設けられたギャ
ップ51aと51bは、円環状の結合窓51を構成す
る。同様にして、共振器41c,41dの溝43aと4
3bは、接続面に対して平行な軸を有した、横断面円形
の結合調整穴43を形成する。溝43a,43bの内周
面に設けられたギャップ52aと52bは、円環状の結
合窓52を構成する。また、共振器41b,41cのア
ンテナ電極ANTaとアンテナ電極ANTbは組み合わ
さり、アンテナ電極ANTを形成する。
【0023】以上のように構成された誘電体デュプレク
サ61において、共振器41aと41bは結合窓51を
介して誘導性結合又は容量性結合し、送信フィルタ(帯
域通過フィルタ)60Aを形成する。そして、共振器4
1cと41dは結合窓52を介して誘導性結合又は容量
性結合し、受信フィルタ(帯域通過フィルタ)60Bを
形成する。誘電体デュプレクサ61の特性(共振器41
aと41bの間、あるいは共振器41cと41dの間の
電磁界結合量や通過帯域幅等)は、結合窓51,52の
大きさ等によって設定される。結合窓51,52は、共
振器41a,41b相互及び共振器41c,41d相互
を接続した状態で、結合調整穴42,43の内周面に露
出している。
【0024】この誘電体デュプレクサ61は、図示しな
い送信回路系から送信側電極Txに入った送信信号を、
送信フィルタ60Aを介してアンテナ電極ANTから出
力すると共に、アンテナ電極ANTに入った受信信号
を、受信フィルタ60Bを介して受信側電極Rxから図
示しない受信回路系に出力する。
【0025】次に、誘電体デュプレクサ61の作用効果
を、通過帯域幅等の特性調整方法を例にして説明する。
まず、共振器41a〜41dを接続した状態で、通過帯
域幅等の特性を測定する。次に、その測定結果に基づい
て結合窓51,52の大きさ等を変更する。このとき、
結合窓51,52は、共振器41aと41b相互、ある
いは共振器41cと41d相互を離さなくても、結合調
整穴42,43の内周面に露出しているので、ルータ等
の切削治具を結合調整穴42,43の開口部から穴4
2,43の内部に侵入させ、結合窓51,52の周辺部
の導体53a,53b、導体53c,53dを削って結
合窓51,52の大きさ等を変更させることができる。
【0026】従って、共振器41a〜41d相互が接続
した状態で特性調整を行なうことができ、調整作業が容
易になる。しかも、共振器41a〜41dの接続の解除
及び復帰をする必要がないので、共振器41a〜41d
の接続を再現性良く復帰することが困難であることに起
因する従来の誘電体デュプレクサの調整の不安定性も解
消することができる。
【0027】[他の実施形態]なお、本発明に係る誘電
体フィルタ及び誘電体デュプレクサは前記実施形態に限
定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更す
ることができる。
【0028】図11に示すように、誘電体フィルタ17
の両端部に入出力電極を形成しないで、外部結合用穴5
a,5bに導体ピン25a,25bを挿入し、この導体
ピン25a,25bを介して誘電体フィルタ17を外部
回路と結合させてもよい。この場合、外部結合用穴5
a,5bは、導体3a,3bに対して所定のギャップを
確保し、導体3a,3bと非導通である。
【0029】また、前記第1〜第6実施形態では、二つ
の共振器1a,1bにて構成した誘電体フィルタ11〜
17について説明したが、図12に示すように、三つ以
上の共振器1a,1b,1cを直列に接続して誘電体フ
ィルタ18を構成してもよい。この場合、中央に配置さ
れた共振器1cの両側に結合調整穴2が形成されること
になる。
【0030】さらに、図13に示すように、共振器1
a,1bの接続面に、それぞれ溝2a,2b及び結合窓
形成用ギャップ21a,21bに加え、さらに、別の矩
形状の結合窓71a,71b,72a,72bを設けて
もよい。共振器1aと1bを接続すると、結合窓71a
と71bが相互に重なり合い、かつ、結合窓72aと7
2bが相互に重なり合う。従って、共振器1aと1bは
ギャップ21aと21bにて形成される結合窓21と結
合窓71a〜72bを介して電磁界結合する。
【0031】また、予め共振器の表面に導体や入出力電
極やギャップを形成した後、共振器相互を連結してもよ
いし、あるいは、共振器の接続面にだけ導体やギャップ
を形成した後、共振器相互を連結し、次に共振器の残り
の面に導体や入出力電極を形成してもよい。また、溝の
内周面全面に導体を延在させ、共振器相互を連結して溝
にて結合調整穴を形成した後、ルータ等の切削治具を結
合調整穴に侵入させて結合調整穴の内周面に結合窓を形
成してもよい。また、溝の横断面の形状は任意である。
さらに、前記実施形態は1接続面に対して1個の結合調
整穴を設けているが、必ずしもこれに限るものではな
く、1接続面に複数個の結合調整穴を設けてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、複数直列に接続されているTEモード共振器の
うち、少なくとも二つの隣接するTEモード共振器の少
なくとも一方のTEモード共振器の接続面に溝を設け、
この溝と他方のTEモード共振器の接続面にて、結合窓
を内周面に設けかつ接続面に対して平行な軸を有した結
合調整穴を形成したので、結合窓が誘電体フィルタや誘
電体デュプレクサに形成された結合調整穴の内周面に露
出することになる。この結果、共振器相互を接続させた
状態で、結合調整穴の内周面に露出した結合窓の周辺部
の導体を削って結合窓の大きさ等を変更させることがで
き、安定した特性調整を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る誘電体フィルタの第1実施形態を
示す分解斜視図。
【図2】図1に示した誘電体フィルタの外観斜視図。
【図3】図2に示した誘電体フィルタの拡大断面図。
【図4】本発明に係る誘電体フィルタの第2実施形態を
示す分解斜視図。
【図5】本発明に係る誘電体フィルタの第3実施形態を
示す分解斜視図。
【図6】本発明に係る誘電体フィルタの第4実施形態を
示す分解斜視図。
【図7】本発明に係る誘電体フィルタの第5実施形態を
示す分解斜視図。
【図8】本発明に係る誘電体フィルタの第6実施形態を
示す分解斜視図。
【図9】本発明に係る誘電体デュプレクサの一実施形態
を示す分解斜視図。
【図10】図9に示した誘電体デュプレクサの外観斜視
図。
【図11】本発明に係る誘電体フィルタの他の実施形態
を示す外観斜視図。
【図12】本発明に係る誘電体フィルタの別の他の実施
形態を示す外観斜視図。
【図13】本発明に係る誘電体フィルタのさらに別の他
の実施形態を示す分解斜視図。
【図14】従来の誘電体フィルタを示す分解斜視図。
【符号の説明】
1a,1b…共振器 2…結合調整穴 2a〜2j…溝 3a,3b…導体 6a,6b…誘電体 11〜19…誘電体フィルタ 21…結合窓 41a,41b,41c,41d…共振器 42,43…結合調整穴 42a,42b,43a,43b…溝 46a,46b,46c,46d…誘電体 51,52…結合窓 53a,53b,53c,53d…導体 61…誘電体デュプレクサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体とこの誘電体の表面に設けられた
    導体にて構成されたTEモード共振器が複数直列に接続
    されている誘電体フィルタにおいて、 前記複数直列に接続されているTEモード共振器のう
    ち、少なくとも二つの隣接するTEモード共振器の少な
    くとも一方のTEモード共振器の接続面に溝を設け、こ
    の溝を設けた接続面と他方のTEモード共振器の接続面
    を接合し、前記溝とこの溝に臨む前記他方のTEモード
    共振器の接続面にて、結合窓を内周面に設けかつ接続面
    に対して平行な軸を有した結合調整穴を形成したことを
    特徴とする誘電体フィルタ。
  2. 【請求項2】 誘電体とこの誘電体の表面に設けられた
    導体にて構成されたTEモード共振器が複数直列に接続
    されている誘電体デュプレクサにおいて、 前記複数直列に接続されているTEモード共振器のう
    ち、少なくとも二つの隣接するTEモード共振器の少な
    くとも一方のTEモード共振器の接続面に溝を設け、こ
    の溝を設けた接続面と他方のTEモード共振器の接続面
    を接合し、前記溝とこの溝に臨む前記他方のTEモード
    共振器の接続面にて、結合窓を内周面に設けかつ接続面
    に対して平行な軸を有した結合調整穴を形成したことを
    特徴とする誘電体デュプレクサ。
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