[发明专利]介质滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及1/4波长谐振电路的介质滤波器。

背景技术

日本公开公报第051301/1996号发明专利申请是与本发明最接近的现有技术。图9是表示已有的介质滤波器结构的斜视图，图10是其横剖面图，图11是其等效电路图，图12是表示其电场分布和磁场分布的说明图，图13是表示其频率特性的说明图。如图9和图10所示，在大致长方体形状的介质块1上形成其前面开口并对着后方的面的二个平行长方体的有底孔，在该有底孔的内面分别形成着内导体2-1、2-2。因而，如图10所示，介质块1的水平剖面被形成E字形状。而且，在介质块1的外周面形成外导体6，进而，在介质块1的前面的全体形成着使内导体2-1、2-2和外导体6短路的短路导体5。在介质块1的两侧面分别设置着为连接内导体2-1、2-2的输入输出电极4-1、4-2，同时形成孔并在该孔的内面形成着连接导体3-1、3-2。还有，作为其它的已有技术例，众所周知的是采用电容连接来代替直接连接内导体2-1、2-2和输入输出电极4-1、4-2。用压力加工或注射模塑成形等方法将微波用的介质材料制成这样的介质块1，用烧接或无电解电镀等方法将导电性膏形成导体或电极。

该介质块1的2个内导体2-1、2-2的一端被外导体6短路，另一端被电容元件终端，由此构成1/4波长型的并联谐振电路，其等效电路如图11所示地能由谐振线路8-1、8-2和终端电容7-1、7-2表示。这里，谐振线路8-1、8-2分别相当于内导体2-1、2-2，而且，终端电容7-1、7-2分别是在内导体2-1、2-2的开放端侧(孔的底面)和外导体6之间形成的电容。

图12(a)表示谐振频率f_o处的磁场、电场的分布曲线，图12(b)表示着在如图13所示的衰减极点④的频率f_t的磁场、电场的分布曲线。在图12(a)、(b)中，符号7表示终端电容，符号8表示谐振线路，横轴表示电场、磁场的强度，纵轴表示线路8的位置。而且，磁场分布曲线能用以短路端8a作为原点的余弦波曲线表示，电场分布曲线能用以短路端8a作为原点的正弦波曲线表示。

这时，斜线部a、b的各自面积分别表示谐振线路8的磁场强度、电场强度。并且，点C是在还包含用终端电容7缩短的部分的谐振频率f_o的相位成90度的位置。即，图12(a)表示着将短路端8a和点C的距离设为λ/4的谐振频率f_o的电磁场分布。从图就可明白，在谐振频率f_o，斜线部a的面积大于斜线部b的面积。这表示着在谐振线路8内磁场耦合的一方起支配作用。

与此相反，如图12(b)所示，在能描绘斜线部a的面积(磁场强度)和斜线部b的面积(电场强度)相等的磁场分布曲线、电场分布曲线的频率，损失变成无限大(衰减极点)。从图12(b)就可知道，在设短路端8a和与谐振线路8的长度相当的点d的距离为λ/4的频率f_t，斜线部a、b的面积相等。并且，该点d位于比在基频f_o的90度位置短的位置。即，在通频带的上侧存在衰减极点④的频率f_t。

图13表示上述已有技术例的带通滤波器(BPF)特性，横轴是频率(0～6GHz)，纵轴是衰减量ATT(-80～0dB)。图中①、②、③分别表示基频f_o二次谐波2f_o和三次谐波3f_o，而且④是上述的衰减极点，f_o＜f_t＜2f_o＜3f_o。但是，在由这样的特性的1/4波长谐振器的介质带通滤波器BPF中存在有在基频f_o的3倍、5倍的奇数倍的频率产生假谐振而变成通频带，与2f_o、3f_o频率相对应的衰减不足够的问题(图13分别为2f_o：-17dB，3f_o：-8dB)。因而，实际上例如有必要将阻止2f_o、3f_o频的低通滤波器(LPF)组合地使用。