DE69835657T2

DE69835657T2 - Dielektrisches Bandsperrfilter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsgerät damit

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Publication number: DE69835657T2
Application number: DE69835657T
Authority: DE
Inventors: Ltd Kazuhiko c/o Murata Manufacturing Co Nagaokakyo-shi Kubota; Ltd. Tomoyuki c/o Murata Manufacturing Co Nagaokakyo-shi Ise
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-01-05
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2018-12-31
Also published as: CN1230036A; JP3750335B2; KR100327912B1; EP0928039A1; CN1147962C; KR19990067717A; BR9900192A; TW392373B; CA2257754A1; US6373351B1; CA2257754C; JPH11251803A; EP0928039B1; DE69835657D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter, einen dielektrischen Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, z.B. zur Verwendung bei einem Mobilkommunikationssystem.
Ein herkömmliches dielektrisches Bandbeseitigungsfilter ist unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilters 110, und 9 ist eine Grundrissunteransicht. Das dielektrische Bandbeseitigungsfilter 110 weist einen dielektrischen Resonator 120, der aus Keramik besteht, in dem zwei dielektrische Säulen 122 auf eine sich schneidende Weise in einem Hohlraum 121 angeordnet sind, der eine leitfähige Schicht aufweist, ein Metallgehäuse 130 und eine Basisplatte 140 auf. Ein Abschirmungshohlraum weist das Metallgehäuse 130 und den leitfähigen Hohlraum 121 auf.
Das Metallgehäuse 130 weist ein oberes Gehäuse und ein unteres Gehäuse auf, das obere Gehäuse ist jedoch in der Figur nicht gezeigt, um die innere Struktur in 8 zu veranschaulichen. Ein externer Verbinder 131 zum Eingeben/Ausgeben des Signals zu/von außen ist an dem unteren Gehäuse 130 befestigt. Die Basisplatte 140 wird durch ein Bereitstellen eines Kupferfilms 141 an jeder Oberfläche einer isolierten Basisplatte gebildet, und eine Streifenleitung 142 wird durch ein Ätzen eines Teils derselben gebildet. Die Streifenleitung 142 fungiert als eine λ/4-Wellenlängenleitung, und jedes Ende derselben ist mit einem inneren Leiter 132 des externen Verbinders 131 verbunden. Bei der Basisplatte 140 ist die Streifenleitung 142 gegenüber dem unteren Gehäuse 130 an der oberen Oberflächenseite des unteren Gehäuses 130 so angeordnet, dass die Streifen leitung 142 nicht in direkten Kontakt mit dem unteren Gehäuse 130 gebracht wird.
Ein Ende einer Schleife 133 zum externen Koppeln als eine externe Kopplungseinrichtung ist mit der Streifenleitung 142 verbunden. Die Schleife 133 zum externen Koppeln erstreckt sich von der Basisplatte 140 nach oben und in etwa in der senkrechten Richtung, während das andere Ende der Schleife 133 zum externen Koppeln mit einem Ätzteil 143 unter der Basisplatte 140 und einem Kupferfilm 141 (Erdungsteil), der nicht die Streifenleitung 142 ist, verbunden ist. Über der Basisplatte 140 ist der Kupferfilm 141 in der Nähe eines Durchdringungsteils der Schleife 133 zur externen Kopplung entfernt, und eine Erdungsplatte 134, die ein Loch von in etwa der gleichen Größe wie dasjenige des entfernten Teils aufweist, ist an der Basisplatte 140 angeordnet. Die Erdungsplatte 134 ist an einer inneren Seitenoberfläche des unteren Gehäuses 130 befestigt und elektrisch damit verbunden.
Bei einem derartigen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter 110 fließt das Signal, das von einem externen Verbinder 131 eingegeben wird, in zwei Schleifen 133 zur externen Kopplung und der Streifenleitung 142. Die Schleifen 133 zur externen Kopplung erzeugen jeweils das Magnetfeld, und die entsprechende Schleife 133 zur externen Kopplung ist jeweils mit der dielektrischen Säule 122 magnetisch gekoppelt. Dann wird das Signal außer der Frequenz, die der dielektrischen Säule 122 entspricht, aus dem externen Verbinder auf der Ausgangsseite ausgegeben. Das dielektrische Bandbeseitigungsfilter 110 fungiert somit als das dielektrische Zweistufenbandbeseitigungsfilter, um das Resonanzfrequenzband zu sperren, das durch die Größe der dielektrischen Säule 122 spezifiziert ist.
Die Resonanzfrequenz und der unbelastete Q-Wert des dielektrischen Resonators werden durch die Größe des Hohlraums und der dielektrischen Säule bestimmt. Wenn der Abstand in der Querrichtung, betrachtet von einer Öffnungsseite des dielektrischen Resonators, als die „Breite" definiert ist, der Abstand in der Distalrichtung als die „Dicke" definiert ist, und der Abstand zwischen den Kontaktoberflächen des Hohlraums und der dielektrischen Säule als die „Höhe" definiert ist, wird die folgende Beziehung erhalten.
Wenn z.B. die Größe des Hohlraums unverändert gelassen wird und die Breite oder die Dicke der dielektrischen Säule erhöht wird, wird die Resonanzfrequenz verringert. Wenn die Größe der dielektrischen Säule unverändert gelassen wird und die Breite des Hohlraums erhöht wird, wird die Resonanzfrequenz verringert. Bezüglich der Beziehung zwischen dem dielektrischen Resonator und dem unbelasteten Q-Wert wird der unbelastete Q-Wert erhöht, wenn die Höhe der dielektrischen Säule erhöht wird.
Wenn die Höhe der dielektrischen Säule erhöht wird, wird der unbelastete Q-Wert des dielektrischen Resonators erhöht, aber der Hohlraum wird ebenfalls vergrößert, wenn die Höhe der dielektrischen Säule erhöht wird. Somit wird die leitfähige Schicht an der Oberfläche des Hohlraums ebenfalls vergrößert, und der Verlust des Ist-Stroms, der in der leitfähigen Schicht fließt, wird ebenfalls erhöht. Der Verlust, der dem entspricht, hebt teilweise die Zunahme bei dem unbelasteten Q-Wert auf, die durch ein Erhöhen der Höhe der dielektrischen Säule erhalten wird. Somit besteht, um den erforderlichen unbelasteten Q-Wert zu erhalten, ein Problem, dass der dielektrische Resonator vergrößert wird. Aus diesem Grund ist ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter erwünscht, das frei von jeglichem Verlust durch den Ist-Strom ist, der in der leitfähigen Schicht an der Oberfläche des Hohlraums fließt.
In einem Fall eines dielektrischen Zweistufenbandbeseitigungsfilters, das einen dielektrischen TM-Doppelmodenresonator verwendet, bei dem zwei dielektrische Säulen auf eine sich schneidende Weise in dem Hohlraum angeordnet sind, werden zwei dielektrische Säulen der gleichen Form gemäß der gewünschten Resonanzfrequenz gebildet. Wenn der unbelastete Q-Wert des dielektrischen Resonators erhöht wird, muss die Höhe der dielektrischen Säule groß sein, und der Hohlraum ist dementsprechend auch hoch. Eine Zunahme des Hohlraums durch ein Erhöhen der Höhe einer dielektrischen Säule bedeutet eine Zunahme der Breite des Hohlraums, betrachtet von der anderen dielektrischen Säule. Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, wird, wenn die Breite des Hohlraums erhöht wird, die Resonanzfrequenz verringert, und um die vorgeschriebene Resonanzfrequenz zu erhalten, wird die Breite oder die Dicke der dielektrischen Säule verringert, und die Resonanzfrequenz muss erhöht werden. Es besteht ein Problem, dass die Resonanzfrequenz und der unbelastete Q-Wert selbst bei dem dielektrischen Zweistufenbandbeseitigungsfilter nicht einzeln entworfen werden können.
Die US 4,727,342 beschreibt einen dielektrischen Resonator, der in eine dielektrische Basisplatte eingegliedert ist. Der dielektrische Resonator weist ein Paar von Elektroden und eine Mehrzahl von Durchgangslöchern zum elektrischen Verbinden der Elektroden, die an dem dielektrischen Resonator bereitgestellt sind, auf. Das Filtersystem weist ferner eine Mikrostreifenleitung auf, die direkt mit der Elektrode verbunden ist oder nahe bei den Elektroden angeordnet ist.
Die EP 0 496 512 beschreibt einen dielektrischen Hybridresonator, der ein Hochtemperatursuperleiterfilter aufweist, das an einer Oberfläche des Resonators bereitgestellt ist. Der Resonator weist zylindrische Stecker auf, die in einem leitfähigen Gehäuse positioniert sind. Die Superleitschicht kann eine erste und eine zweite Schicht aufweisen, wobei eine erste Schicht unter dem Resonator liegt und eine zweite Schicht über dem Resonator liegt. Zum Koppeln von elektrischen Signalen in den Resonator sind Kopplungssonden bereitgestellt, die sich von einem Eingangstor in das leitfähige Gehäuse erstrecken, in dem der Resonator bereitgestellt ist.
Die US 5,373,270 beschreibt ein dielektrisches Mehrhohlraumfilter, das einen Eingangsverbinder und einen Ausgangsverbinder aufweist, die durch einen Mittelleiter gekoppelt sind. Das Filter weist Kopplungsschleifen auf, die voneinander beabstandet angeordnet sind und mit dem Mittelleiter und der Innenwand des Resonatorgehäuses gekoppelt sind. Eine Mehrzahl von Resonatoren, von denen jeder einer jeweiligen Kopplungsschleife zugeordnet ist, ist nahe bei den Kopplungsschleifen angeordnet, um elektrische Signale von dem Mittelkontaktor mit den Resonatoren zu koppeln.
Die JP 08293705 beschreibt eine laminierte Dünnfilmelektrode, die eine Mehrzahl von Dünnfilmleitern aufweist, die abwechselnd mit Dünnfilmdielektrika laminiert sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter geringen Verlusts zu schaffen, bei dem der Kopplungsgrad ohne weiteres geregelt werden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter, einen dielektrischen Bandbeseitigungsduplexer und eine Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, bei denen der Verlust, der durch den Ist-Strom zu erzeugen ist, der in der leitfähigen Schicht des Hohlraums fließt, beseitigt wird, der unbelastete Q-Wert hoch ist, die Höhe verringert ist, und wobei die Unterordnung der Resonanzfrequenz und des unbelasteten Q-Werts zueinander geschwächt ist, und die Resonanzfrequenz und der unbelastete Q-Wert einzeln entworfen werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter gemäß Anspruch 1, einen dielektrischen Duplexer gemäß Anspruch 5 und eine Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.
Um die im Vorhergehenden erwähnten Aufgaben zu lösen, umfasst das dielektrische Bandbeseitigungsfilter der vorliegenden Erfindung einen leitfähigen Abschirmungshohlraum, einen dielektrischen Resonator, der in dem Abschirmungshohlraum angeordnet ist und mit Elektroden ausgestattet ist, die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen gebildet sind, und eine externe Kopplungseinrichtung, die in dem Abschirmungshohlraum angeordnet ist und mit dem dielektrischen Resonator verbunden ist.
Der Ist-Strom, der in der leitfähigen Schicht an der Oberfläche des Hohlraums des dielektrischen Resonators fließt, wird durch das herkömmliche dielektrische Bandbeseitigungsfilter beseitigt, und der Verlust bei dem dielektrischen Bandbeseitigungsfilter wird beseitigt. Der entsprechende unbelastete Q-Wert wird nicht aufgehoben, der dielektrische Resonator muss nicht so hoch sein, und die Höhe des dielektrischen Resonators kann verringert werden.
Bei einem dielektrischen Bandbeseitigungsfilter gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der dielektrische Resonator durchgehend in dem Abschirmungshohlraum angeordnet.
Da der Ist-Strom, der in der leitfähigen Schicht an der Oberfläche des Hohlraums des dielektrischen Resonators fließt, beseitigt wird und die Höhe verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter verringert wird, kann das dielektrische Bandbeseitigungsfilter flächenmäßig reduziert werden.
Bei einem dielektrischen Bandbeseitigungsfilter gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist zumindest eine von Elektroden, die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators gebildet sind, durch eine Dünnfilmmehrschichtelektrode gebildet.
Der unbelastete Q-Wert wird dadurch weiter verbessert.
Ein dielektrischer Duplexer gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung umfasst zumindest zwei dielektrische Filter, eine Einrichtung zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung, die mit den jeweiligen dielektrischen Filtern zu verbinden ist, und eine Einrichtung zur Antennenverbindung, die gemeinsam mit dem dielektrischen Filter zu verbinden ist, und zumindest eines der dielektrischen Filter ist das dielektrische Bandbeseitigungsfilter gemäß dem ersten bis vierten Aspekt der Erfindung.
Ein dielektrischer Duplexer, dessen Höhe verringert ist und dessen Verlust gering ist, kann dadurch bereitgestellt werden.
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung umfasst einen dielektrischen Duplexer gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung, eine Schaltung zum Senden, die mit zumindest einer Einrichtung zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung des dielektrischen Duplexers zu verbinden ist, eine Schaltung zum Empfang, die mit zumindest einer Einrichtung zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung zu verbinden ist, die sich von der Einrichtung zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung unterscheidet, die mit der Schaltung zum Senden zu verbinden ist, und eine Antenne, die mit einer Einrichtung zur Antennenverbindung des dielektrischen Duplexers zu verbinden ist.
Eine Kommunikationsvorrichtung, deren Höhe verringert ist und deren Verlust gering ist, kann dadurch bereitgestellt werden.
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Bandbeseitigungsfil ters bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X von 2 vorgenommen ist;
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters bei einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie Y-Y von 4 vorgenommen ist;
6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Duplexers bei einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein schematisches Diagramm einer Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilters; und
9 ist eine Grundrissunteransicht eines herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilters.
Ein Ausführungsbeispiel eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, bei der ein Deckelteil 11b eines Abschirmungshohlraums 11 eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters 10 geöffnet ist, um den inneren Zustand zu veranschaulichen.
Das dielektrische Bandbeseitigungsfilter 10 weist den Abschirmungshohlraum 11, der aus einem Metall, wie z.B. Eisen, gebildet ist, einen dielektrischen Resonator 12a, der Elektroden 18 an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen aufweist, eine externe Kopplungseinrichtung 13 und einen externen Verbinder 14 zur Eingabe/Ausgabe, der an dem Abschirmungshohlraum 11 zu befestigen ist, auf. Das heißt, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das dielektrische Zweistufenbandbeseitigungsfilter 10 so aufgebaut, dass zwei dielektrische Resonatoren 12a durchgehend in dem Körper 11a des Abschirmungshohlraums 11 angeordnet sind und der externe Verbinder 14 zur Eingabe/Ausgabe durch eine λ/4-Wellenlängenleitung 16 geleitet wird.
Der dielektrische Resonator 12a ist aus der Keramik in einer Säulenform gebildet, und die Elektroden 18 werden an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen durch ein Beschichten oder ein Backen der Silberpaste gebildet. Eine Elektrodenoberfläche des dielektrischen Resonators 12a ist mit einer inneren unteren Oberfläche des Körpers 11a des Abschirmungshohlraums 11 durch ein Mittel wie z.B. Löten verbunden und an derselben befestigt. Die Zuverlässigkeit bei dem Temperaturwechsel wird verbessert, wenn die Elektrodenoberfläche an eine Metallerdungsplatte der Legierung von Eisen und Nickel gelötet wird und dann in dem Abschirmungshohlraum 11 gelagert wird, und der Koeffizient einer linearen Ausdehnung der Erdungsplatte ist demjenigen des dielektrischen Resonators 12a ähnlich, obwohl die Anordnung in der Figur nicht gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der dielektrische Resonator 12a eine Säulenform auf, die Wirkung auf die Charakteristik, wie z.B. die Zunahme bei dem unbelasteten Q-Wert, kann jedoch verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter gezeigt werden, obwohl die Form prismatisch ist oder eine beliebige andere Form aufweist. Der Abstand von der Mitte zu der Kante ist jedoch an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen, an denen die Elektroden bei dem prismatischen dielektrischen Resonator gebildet sind, nicht konstant.
Somit wird die elektrische Potentialdifferenz an der Kante der Elektroden erzeugt, und der Strom fließt darin. Da der Strom fließt und der Verlust dadurch erzeugt wird, ist der säulenförmige dielektrische Resonator vom Charakteristikaspekt des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters her erwünscht.
Die externe Kopplungseinrichtung 13 ist aus einem Metalldraht gebildet und mit einem Mittelleiter des externen Verbinders 14 an einem Ende mit dem Lötmittel verbunden. Die externe Kopplungseinrichtung 13 ist angeordnet, um sich in dem Raum zwischen dem dielektrischen Resonator 12a und dem Abschirmungshohlraum 11 zu erstrecken, und die Elektrode 18 des dielektrischen Resonators 12a ist von dem Abschirmungshohlraum 11 mit einem Abstand dazwischen getrennt und ist nicht elektrisch damit verbunden.
Das Signal, das von dem externen Verbinder 14 eingegeben wird, fließt von dem externen Verbinder 14 zu der externen Kopplungseinrichtung 13, um die Kapazität zwischen der externen Kopplungseinrichtung 13 und dem dielektrischen Resonator 12a zu erzeugen. Die externe Kopplungseinrichtung 13 ist mit dem dielektrischen Resonator 12a mit der Kapazität verbunden, und eine Resonanz wird mit der Resonanzfrequenz erreicht, die durch die Fläche an dem Abschnitt zu spezifizieren ist, der parallel zu den Elektroden 18 des dielektrischen Resonators 12a ist. Der Kopplungsgrad der externen Kopplungseinrichtung 13 mit dem dielektrischen Resonator 12a wird durch die Fläche, die einander gegenüberliegend ist, oder den Abstand dazwischen bestimmt, und der Kopplungsgrad wird stärker, wenn die Fläche größer ist oder wenn der Abstand kürzer ist. Somit kann der Kopplungsgrad durch ein Verändern der Länge der externen Kopplungseinrichtung 13 und der Anordnungsstelle geregelt werden. Das dielektrische Filter, um das Breitband zu sperren, kann durch ein Erhöhen des Kopplungsgrads realisiert werden, und das dielektrische Filter, um das Schmalband zu sperren, kann durch ein Verringern des Kopplungsgrads realisiert werden. Eine Direktverbindung der externen Kopplungseinrichtung 13 mit dem dielektrischen Resonator 12a maximiert die Kopplung, um das dielektrische Filter, um das Breitband zu sperren, zu erhalten.
Anschließend ist die Funktion des dielektrischen Filters 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Das Signal, das von dem externen Verbinder 14 einzugeben ist, erzeugt das elektrische Feld zwischen den Elektroden 18, die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators 12a gebildet sind, durch die Kopplung der externen Kopplungseinrichtung 13 mit dem dielektrischen Resonator 12a. Das Magnetfeld wird entlang des Umfangs des dielektrischen Resonators 12a erzeugt, und infolge des konzentrierten elektromagnetischen Feldes innerhalb des dielektrischen Resonators 12a wird die Verteilung des elektromagnetischen Feldes derjenigen bei der TM₀₁₀-Mode ähnlich.
Bei einem derartigen Aufbau fließt der Ist-Strom kaum in dem Abschirmungshohlraum 11 bei dem dielektrischen Bandbeseitigungsfilter 10 der vorliegenden Erfindung. Somit kann der Verlust, der durch den Fluss des Ist-Stroms in der leitfähigen Schicht (äquivalent zu dem Abschirmungshohlraum) an der Oberfläche des Hohlraums des dielektrischen Resonators bei dem herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter erzeugt wird, beseitigt werden. Ähnlich dazu, dass der unbelastete Q-Wert des herkömmlichen dielektrischen Resonators durch die Höhe der dielektrischen Säule spezifiziert wurde, wird der unbelastete Q-Wert bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch die Höhe des dielektrischen Resonators 12a spezifiziert. Da der Verlust bei der vorliegenden Erfindung verringert wird, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, muss die Höhe des dielektrischen Resonators 12a nicht so groß sein, und die Höhe des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters 10 kann verglichen mit der herkömmlichen Struktur verringert werden.
Die Resonanzfrequenz wird durch die Fläche des dielektrischen Resonators 12a an dem Abschnitt spezifiziert, der zu den Elektroden 18 parallel ist, und der unbelastete Q-Wert wird hauptsächlich durch die Höhe des dielektrischen Resonators 12a spezifiziert, und die Beziehung, einander zu beeinflussen, wird praktisch beseitigt. Da die Resonanzfrequenz und der unbelastete Q-Wert einzeln gemäß den gewünschten Werten entworfen werden können, wird der Freiheitsgrad des Entwurfs erhöht, um die Herstellung des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters 10 zu erleichtern.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, bei der ein Deckelteil 21b eines Abschirmungshohlraums 21 eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters 20 geöffnet ist, um den inneren Zustand zu veranschaulichen, ähnlich wie bei 1, um das erste Ausführungsbeispiel zu veranschaulichen. Außerdem ist 3 eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X in 2 vorgenommen ist. Das gleiche Symbol ist an dem gleichen Teil bei dem ersten Ausführungsbeispiel angebracht, und auf die detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Das dielektrische Bandbeseitigungsfilter 20, das in 2 veranschaulicht ist, weist einen Metallabschirmungshohlraum 21, einen säulenförmigen dielektrischen Resonator 12b, bei dem eine Dünnfilmmehrschichtelektrode 28 an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen gebildet ist, und eine externe Kopplungseinrichtung 13 auf. Externe Verbinder 14 zur Eingabe/Ausgabe sind an einem Abschirmungshohlraum 21 befestigt, und die externen Verbinder 14 werden durch einen Metalldraht 17 zueinander geleitet.
Das Signal, das von dem externen Verbinder 14 einzugeben ist, fließt von dem Metalldraht 17, der mit dem Mittelleiter des externen Verbinders 14 mit dem Lötmittel verbunden ist, zu der externen Kopplungseinrichtung 13. Die externe Kopplungseinrichtung 13, die angeordnet ist, um sich in dem Raum zwischen dem Abschirmungshohlraum 21 und der getrennten Elektrodenseite des dielektrischen Resonators 12b zu erstrecken, die an eine innere untere Oberfläche eines Körpers 21a des Abschirmungshohlraums 21 gelötet ist, ist mit dem dielektrischen Resonator 12b mit der Kapazität gekoppelt. Die externe Kopplungseinrichtung wird mit der Resonanzfrequenz in Resonanz gebracht, die durch die Fläche des dielektrischen Resonators 12b an dem Abschnitt spezifiziert wird, der parallel zu der Dünnfilmmehrschichtelektrode 28 ist, und fungiert als das dielektrische Bandbeseitigungsfilter, um die Resonanzfrequenz zu sperren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es, wie es in der Schnittansicht in 3 veranschaulicht ist, die Dünnfilmmehrschichtelektrode 28, bei der eine Elektrodenschicht 26 und eine dielektrische Schicht 27 abwechselnd an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators 12b laminiert sind. Eine Verwendung der Dünnfilmmehrschicht 28 kann den Verlust an dem Elektrodenteil verringern. Somit wird der unbelastete Q-Wert verglichen mit dem Fall, bei dem eine Einschichtsilberelektrode usw. verwendet wird, erhöht. Folglich kann die Höhe des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters mit dem gleichen unbelasteten Q-Wert verglichen mit dem dielektrischen Bandbeseitigungsfilter 10 bei dem ersten Ausführungsbeispiel weiter verringert werden.
Es erübrigt sich zu erwähnen, dass ein ähnlicher Effekt durch ein Verwenden der Dünnfilmmehrschichtelektrode bei dem dielektrischen Zweistufenbandbeseitigungsfilter des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden kann.
Ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines dielektrischen Bandbeseitigungsfilters des vorliegenden Ausführungsbeispiels, und 5 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie Y-Y in 4 vorgenommen ist. Das gleiche Symbol ist an dem gleichen Teil bei dem ersten Ausführungsbeispiel angebracht, und auf die detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Wie es in den 4 und 5 veranschaulicht ist, weist ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Abschirmungshohlraum 31, bei dem ein Eisenteil silberplattiert ist und ausgenommene Teile an einer Seite und einer Rückseite gebildet sind, einen säulenförmigen dielektrischen Resonator 12b, bei dem eine Dünnfilmmehrschichtelektrode 28 an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen gebildet ist, eine Erdungsplatte 32, bei der eine Kupferplatte silberplattiert ist, eine externe Kopplungseinrichtung 13, die einen Metalldraht aufweist, und externe Verbinder 14, die an dem Abschirmungshohlraum 31 befestigt sind, auf.
Eine Erdungsplatte 32, die einen gestuften Teil und ein Loch zum Löten aufweist, ist an eine Oberfläche gelötet, an der die Dünnfilmmehrschichtelektrode 28 des dielektrischen Resonators 12b gebildet ist. Da die Erdungsplatte 32 durch einen Körper 31a des Abschirmungshohlraums 31 und einen Deckelteil 31b gehalten wird, ist der dielektrische Resonator 12b in den ausgenommenen Teilen an der Seite und der Rückseite des Abschirmungshohlraums 31 angeordnet.
Ein Ende der externen Kopplungseinrichtung 13 ist mit einem Mittelleiter des externen Verbinders 14, der an dem Abschirmungshohlraum 31 befestigt ist, verbunden und erstreckt sich zwischen dem Abschirmungshohlraum 31 und dem dielektrischen Resonator 12b. Ferner sind die Mittelleiter der externen Verbinder 14 miteinander durch eine λ/4-Wellenlängenleitung 16 verbunden.
Bei einem derartigen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter 30 fließt das Signal, das von dem externen Verbinder 14 einzugeben ist, von dem externen Verbinder 14 zu der externen Kopplungseinrichtung 13 und erzeugt die Kapazität zwischen der externen Kopplungseinrichtung 13 und dem dielektrischen Resonator 12b. Die externe Kopplungseinrichtung 13 ist mit dem dielektrischen Resonator 12b mit der Kapazität gekoppelt, und die externe Kopplungseinrichtung wird mit der Resonanzfrequenz in Resonanz gebracht, die durch die Fläche des dielektrischen Resonators 12b an dem Abschnitt spezifiziert wird, der parallel zu der Dünnfilmmehrschichtelektrode 28 ist, und fungiert als das dielektrische Zweistufenbandbeseitigungsfilter, um das Frequenzband zu sperren.
Bei einem derartigen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter 30, bei dem die dielektrischen Resonatoren 12b laminiert sind, fließt der Ist-Strom kaum in dem Abschirmungshohlraum 31, und der Verlust, der durch den Ist-Strom erzeugt wird, der in der leitfähigen Schicht (äquivalent zu dem Abschirmungshohlraum) an der Oberfläche des Hohlraums des dielektrischen Resonators bei dem herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter fließt, kann beseitigt werden. Somit kann die Höhe des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Bandbeseitigungsfilter verringert werden, obwohl die Charakteristika ähnlich sind. Ferner kann die Fläche verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel verringert werden, das dielektrische Bandbeseitigungsfilter, bei dem die dielektrischen Resonatoren durchgehend angeordnet sind, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, und das dielektrische Bandbeseitigungsfilter, bei dem die dielektrischen Resonatoren aufeinander gesetzt sind, können selektiv gemäß der beabsichtigten Verwendung verwendet werden.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, bei der ein Deckelteil 41b eines Abschirmungshohlraums 41 bei einem dielektrischen Duplexer 40 geöffnet ist, um den inneren Zustand zu veranschaulichen. Das gleiche Symbol ist an dem gleichen Teil des im Vorhergehenden erwähnten Ausführungsbeispiels angebracht, und auf die detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Wie es in 6 veranschaulicht ist, weist der dielektrische Duplexer 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Metallabschirmungshohlraum 41, zwei säulenförmige dielektrische Resonatoren 12a1, 12a2, die mit Elektroden 18 ausgestattet sind, die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen gebildet sind, und die unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, und eine externe Kopplungseinrichtung 13 auf. Ein dielektrischer Filterteil 29a zum Senden weist einen dielektrischen Resonator 12a1 auf, und ein dielektrischer Filterteil 29b zum Empfang weist den anderen dielektrischen Resonator 12a2 auf. Ein externer Verbinder 14a zum Verbinden einer Sendeschaltung, ein externer Verbinder 14b zum Verbinden einer Empfangsschaltung und ein externer Verbinder 14c zum Verbinden einer Antenne sind an dem Abschirmungshohlraum 41 befestigt, der externe Verbinder 14a zum Verbinden der Sendeschaltung ist mit dem dielektrischen Filterteil 29a zum Senden verbunden, während der externe Verbinder 14b für die Empfangsschaltung mit dem dielektrischen Filterteil 29b zum Empfang verbunden ist. Der externe Verbinder 14c zum Verbinden der Antenne ist mit sowohl dem dielektrischen Filterteil 29a zum Senden als auch dem dielektrischen Filterteil 29b zum Empfang verbunden.
Dieser dielektrische Duplexer 40 wird mit der Resonanzfrequenz in Resonanz gebracht, die durch die Fläche der Elektroden 18 des dielektrischen Resonators 12a1 des dielektrischen Filterteils 29a zum Senden an dem Abschnitt spezifiziert wird, der parallel zu den Elektroden 18 ist, und die Resonanzfrequenz wird gesperrt. Auf ähnliche Weise wird der dielektrische Duplexer mit der Resonanzfrequenz in Resonanz gebracht, die durch die Fläche des dielektrischen Resona tors 12a2 des dielektrischen Filterteils 29b zum Empfang an dem Abschnitt spezifiziert wird, der zu den Elektroden 18 parallel ist, und die Resonanzfrequenz wird gesperrt. Der dielektrische Duplexer ist wirksam, um die jeweiligen Bänder beim Senden und beim Empfang zu sperren.
Bei dem dielektrischen Duplexer 40 eines derartigen Aufbaus fließt der Ist-Strom kaum in dem Abschirmungshohlraum 41, und der Verlust, der durch den Ist-Strom erzeugt wird, der in der leitfähigen Schicht (äquivalent zu dem Abschirmungshohlraum) an der Oberfläche des Hohlraums des dielektrischen Resonators bei dem herkömmlichen dielektrischen Duplexer fließt, kann beseitigt werden. Die Höhe des dielektrischen Duplexers kann verglichen mit dem herkömmlichen dielektrischen Duplexer verringert werden, während die gleiche Charakteristik behalten wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der dielektrische Filterteil 29a zum Senden und der dielektrische Filterteil 29b zum Empfang aus jedem der dielektrischen Resonatoren 12a1, 12a2 gebildet, aber ein dielektrischer Duplexer einer Mehrzahl von Stufen kann unter Verwendung einer Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren gebildet sein. Eine Dünnfilmmehrschichtelektrode kann für die Elektrode verwendet werden.
Des weiteren ist eine Kommunikationsvorrichtung, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist ein schematisches Diagramm der Kommunikationsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Wie es in 7 veranschaulicht ist, weist eine Kommunikationsvorrichtung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen dielektrischen Duplexer 40, eine Sendeschaltung 51, eine Empfangsschaltung 52 und eine Antenne 53 auf. Der dielektrische Duplexer 40 ist der gleiche wie derjenige, der bei dem im Vorhergehenden erwähnten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, ein externer Verbinder 14a, der mit dem ersten dielektrischen Filterteil 29a in 6 zu verbinden ist, ist mit der Sendeschaltung 51 verbunden, und ein externer Verbinder 14b, der mit dem zweiten dielektrischen Filterteil 29b zu verbinden ist, ist mit der Empfangsschaltung 52 verbunden. Ein externer Verbinder 14c ist mit der Antenne 53 verbunden.
Bei einem derartigen Aufbau kann die Kommunikationsvorrichtung, bei der der unbelastete Q-Wert verbessert werden kann, falls die Form die gleiche ist, oder die Höhe oder die Fläche verringert werden kann, falls der unbelastete Q-Wert der gleiche ist, geliefert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung fließt der Ist-Strom kaum in dem Abschirmungshohlraum, in dem der dielektrische Resonator gelagert ist. Somit wird der Verlust, der bei dem herkömmlichen Teil erzeugt wird, beseitigt, und der unbelastete Q-Wert wird verbessert. Folglich kann die Höhe des dielektrischen Bandbeseitigungsfilters, des dielektrischen Duplexers und der Kommunikationsvorrichtung verglichen mit der herkömmlichen Struktur verringert werden, falls der unbelastete Q-Wert der gleiche ist.
Ferner kann bei dem dielektrischen Zweistufenbandbeseitigungsfilter und dem dielektrischen Duplexer der vorliegenden Erfindung die Resonanzfrequenz durch die Fläche bei dem Abschnitt geregelt werden, der zu der Elektrode des dielektrischen Resonators parallel ist, und der unbelastete Q-Wert kann hauptsächlich durch die Höhe des dielektrischen Resonators geregelt werden, und sowohl die Resonanzfrequenz als auch der unbelastete Q-Wert können einzeln geregelt werden. Folglich wird der Freiheitsgrad des Entwurfs bei der Form des dielektrischen Resonators erhöht, die Arbeit einer Feinregelung während der Herstellung wird reduziert, und das dielektrische Bandbeseitigungsfilter und der dielektrische Duplexer, die die gewünschte Charakteristik aufweisen, können ohne weiteres geliefert werden. Außerdem wird herkömmlicher Weise eine Feinregelung benötigt, so dass dielektrische Säulen des dielektrischen TM-Doppelmodenresonators, die einander kreuzen, nicht gekoppelt sind, aber bei dem dielektrischen Zweistufenbandbeseitigungsfilter der vorliegenden Erfindung sind zwei dielektrische Resonatoren voneinander getrennt und können einzeln geregelt werden, und eine Feinregelung wird unnötig.
Ferner kann der Verlust bei den Elektroden verglichen mit einer Einschichtelektrode durch ein Bilden der Elektroden, die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators gebildet sind, aus einer Dünnfilmmehrschichtelektrode verringert werden. Somit wird der unbelastete Q-Wert verbessert, und das dielektrische Bandbeseitigungsfilter, der dielektrische Duplexer und die Kommunikationsvorrichtung, bei denen die Höhe weiter verringert wird, wenn der unbelastete Q-Wert der gleiche ist, und der unbelastete Q-Wert weiter verbessert wird, können hergestellt werden.

Claims

Ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter (10; 20; 30), das folgende Merkmale aufweist: einen leitfähigen Abschirmungshohlraum (11; 21; 31); einen dielektrischen Resonator (12a; 12b), der in dem Abschirmungshohlraum (11; 21) angeordnet ist; Elektroden (18; 28), die an den gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators (12a) gebildet sind; und ein leitfähiges externes Kopplungselement (13), das mit dem dielektrischen Resonator (12a) gekoppelt ist, wobei der leitfähige Abschirmungshohlraum (11; 21; 31) und der dielektrische Resonator (12a; 12b) angeordnet sind, um einen Raum zwischen einer der Oberflächen des dielektrischen Resonators (12a; 12b), an der die Elektroden gebildet sind, und einer gegenüberliegenden Oberfläche des leitfähigen Abschirmungshohlraums (11; 21; 31) zu liefern; und wobei das leitfähige externe Kopplungselement (13) ein Ende aufweist, das sich in den Raum erstreckt, der zwischen der Oberfläche des dielektrischen Resonators (12a; 12b) und der gegenüberliegenden Oberfläche des leitfähigen Abschirmungshohlraums (11; 21; 31) bereitgestellt ist.
Ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter gemäß Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren (12a, 12b) durchgehend in dem Abschirmungshohlraum (11) angeordnet ist.
Ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter gemäß Anspruch 1, bei dem dielektrische Resonatoren (12a, 12b) der Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren in dem Abschirmungshohlraum aufeinander gesetzt sind.
Ein dielektrisches Bandbeseitigungsfilter gemäß Anspruch 1, bei dem zumindest eine der Elektroden (28), die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Resonators (12b) gebildet sind, aus einer Dünnfilmmehrschichtelektrode gebildet ist.
Ein dielektrischer Duplexer (40), der folgende Merkmale aufweist: zumindest zwei dielektrische Filter (12a1, 12a2); eine Einrichtung (14a, 14b) zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung, die mit jedem der dielektrischen Filter (12a1, 12a2) zu verbinden ist, und eine Einrichtung (14c) zur Antennenverbindung, die gemeinsam mit den dielektrischen Filtern (12a1, 12a2) zu verbinden ist, wobei zumindest eines der dielektrischen Filter das dielektrische Bandbeseitigungsfilter (10; 20; 30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
Eine Kommunikationsvorrichtung (50), die folgende Merkmale aufweist: einen dielektrischen Duplexer (40) gemäß Anspruch 5; eine Schaltung (51) zum Senden, die mit zumindest einer Einrichtung (14a, 14b) zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung des dielektrischen Duplexers (40) zu verbinden ist; eine Schaltung (52) zum Empfang, die mit zumindest einer Einrichtung (14a, 14b) zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung zu verbinden ist, die sich von der Einrichtung zur Eingangs-/Ausgangs-Verbindung unterscheidet, die mit der Schaltung (51) zum Senden zu verbinden ist; und eine Antenne (53), die mit einer Einrichtung (14c) zur Antennenverbindung des dielektrischen Duplexers (40) zu verbinden ist.