DE2726798A1

DE2726798A1 - Verfahren zur herstellung einer dielektrischen resonatoreinheit

Info

Publication number: DE2726798A1
Application number: DE19772726798
Authority: DE
Inventors: Youhei Ishikawa; Toshio Nishikawa; Sadahiro Tamura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-22
Also published as: US4136320A; JPS52153359A; DE2726798C2; GB1571859A; JPS6122481B2

Description

GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER PATENTANWÄLTE

DR-INQ. RICHARO QLAWE. MÖNCHEN DIPL-INQ. KLAUS DELFS, HAMBURG DIPL.-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÖNCHEN DIPL.-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURQ

aOOO MÖNCHEN 28 POSTFACH 37 LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 52 25 OS

MÜNCHEN

2000 HAMBURG POSTFACH 2570 ROTHENBAUM-CHAUSSEE TEL. (040)41020 TELEX 21 29

üurata i,anuxcicturin^ üo., Ltd.
lia^aokaKyo-shi, Kyoto-iu, Japan

Verfahren zur Herstellung
einer dielektrischen iiesonatoreinlieit

Die Erfindung bezieht sich auf ein iiikrovvellenbandfilter und insbesondere auf eine aielektrische Kesonatoreiriheit,
die einen dielektrischen iiesonator sovie einen Abs tanachaiter dafür aufweist und in dem Filter verv/endet v/erden soll. 'Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kombination eines bestimmten dielektrischen resonators mit einem
bestimmten Abstandshalter.

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ORIGINAL INSPECTED

:is ist bekannt, daß für ein nikrov.^rellenbandfilter ein oder mehrere Resonatoren aus dielektrischem naterial verwendet werden.

Im allgemeinen weist jeder zur Verwendung in elektrischen Filtern hergestellte dielektrische Resonator einen mehr oder weniger großen Temperatur-Resonanzfrequenz-Kennwert (der im nachfolgenden mit TCF bezeichnet wird) auf, je nach dem Grad aer ueinheit des ursprünglichen materials und den Herstellungsbedingungen, d.h. den einzelnen Herstellungsschritten,

1ü sowie in Abhängigkeit von anderen Faktoren. Dabei kann sich der I¹CF der hergestellten dielektrischen Resonatoren im Bereich von z.B. + 3 ppm/°C (+ 3·10~ /⁰C) verändern. In gleicher V;eise weist jeder der hergestellten dielektrischen Resonatoren einen mehr oder weniger großen Temperatur-Dielektrizitätskonstanten-Kennwert (der im nachfolgenden mit TCt bezeichnet wird) auf. Dabei kann sich der TC£ der dielektrischen fvesonatoren z.B. in einem Bereich von + 3 ppm/ C verändern .

Um dielektrische Resonatoren von hoher Qualität zu erhalten, d.h. dielektrische Resonatoren, die bei einer Veränderung der Temperatur fast keine Veränderung in der Resonanzfrequenz oder der Dielektrizitätskonstanten aufweisen, war es bisher erforderlich, aus den hergestellten dielektrischen Resonatoren die auszuwählen, die einen TCF und TCε von annähernd 0 ppm/°C auf v/eisen.

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Es sind daher vergleichsweise hohe Herstellungskosten erforderlich, um ein Filter herzustellen, das dielektrische Resonatoren hoher Uualität verwendet.

Demgegenüber besteht eine v/ichtige Aufgabe der Erfindung darin, eine dielektrische Resonatoreinheit für ein Mikrowellenfilter zu schaffen, die einen TCF und TC£ von annähernd Oppm/°C aufweist, unabhängig von einer Veränderung des TCF und TCf des in der dielektrischen Resonatoreinheit vorhandenen dielektrischen Resonators.

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen dielektrischen Resonator der oben beschriebenen Art zu schaffen, der eine einfache Konstruktion aufweist und billig hergestellt werden kann.

Eine dielektrische Resonatoreinheit ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie einen dielektrischen Resonator aus keramischem Material und einen Abstandshalter aus einem anderen keramischen Material oder Kunstharz aufweist, wobei die eine Seite des Abstandshalters mit dem dielektrischen Resonator und die andere Seite mit der Innenfläche des Gehäuses eines Mikrowellenbandfilters verbunden oder daran angeschraubt ist.

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Erfindungsgeniäß v/ird die dielektrische Resonatoreinheit mit einem TCF und TC £ von annähernd Oppm/°C durch die folgenden Verfahrensschritte erreicht:

a) Bereitstellen eines Bezugsabstandshalters mit einem TC £ von uppin/°C,

b) Auswahl eines dielektrischen Lezugsresonators mit einem TCF von uppm/°u aus einer Anzahl von dielektrischen Kesonatoren durch Kopplung des Bezugsabstandshalters mit verschiedenen dielektrischen Resonatoren,

c) Messen der Veränderung des TCF des dielektrischen Bezugsresonators nach dessen Kopplung mit verschiedenen Abstandshaltern und Zuteilen der gemessenen Veränderung des TCF, nämlich einen offensichtlichen Temperatur-Frequenz-Kennwert (der im nachfolgenden mit TCF¹ bezeichnet wird), zu jedem der verschiedenen Abstandshalter, um den Grad der Beeinflussung des TCF. des dielektrischen Resonators anzuzeigen,

d) Hessen des TcF von verschiedenen dielektrischen Resonatoren nach deren Kopplung mit dem Bezugsabstandshalter und

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e) Koppeln eines der verschiedenen dielektrischen Resonatoren mit einem ausgewählten Abstandshalter, wobei dieser den dielektrischen Resonator so beeinflußt, daß der TCF der dielektrischen Resonatoreinheit im wesentlichen einen "wert dicht bei Uppin/°C annimmt.

Wenn z.B. ein im Verfahrensschritt d) gemessener bestimmter dielektrischer Resonator einen TCF von +a(ppm/°C) aufweist und für den entsprechenden Abstandshalter, der aus einer Gruppe von Abstandshaltern ausgewählt wurde, im Verfahrensschritt c) ein TCF¹ von -a(ppm/°C) bestimmt wird, so ergibt sich für die im Verfahrensschritt e) erhaltene dielektrische Resonatoreinheit eine Aufsurnmierung des TJF von -a und +a, was im wesentlichen gleich üppm/°C ist.

Bezüglich des T¹Ci wird jeder der dielektrischen riesonatoren sowie der Abstandshalter vorher gemessen, um im wesentlichen einen Wert von Oppin/°C zu haben, wenn sie zur Herstellung der dielektrischen Resonatoreinheit kombiniert werden.

Demnach sieht die Erfindung eine dielektrische üesonatoreinheit zur Verwendung in elektrischen Filtern vor, die einen dielektrischen Resonator aus keramischem Material und einen Abstandshalter aus einem anderen keramischen material oder Kunstharz aufweist. Das eine Ende des eine Zylinderform auf-

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v/eisenden Abstandshalters ist mit dem dielektrischen Resonator und das andere Ende mit der Innenseite des Filtergehäuses verbunden. Die Kombination eines bestimmten dielektrischen Resonators mit einem bestimmten Abstandshalter wird bestimmt durch den Grad der Temperatur-Frequenz-Kennwerte und der Temperatur-Dielektrizitätskonstanten-Kennwerte des entsprechenden Resonators und Abstandshalters, und zwar so, daß die hergestellte dielektrische Resonatoreinheit hinsichtlich beider Kennwerte einen Wert von Üppm/°C aufweist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Bandfilters mit einer Anordnung von dielektrischen Resonatoren;

Fig. 2a eine Schnittseitenansicht entlang der Linie Ha - Ha nach Fig. 1;

Fig. 2b eine Schnittfrontansicht entlang der Linie Hb - Hb nach Fig. 2a und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen dielektri schen Resonatoreinheit.

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In allen Zeiclinungen sind, gleiche oder einander entsprechende Teile uit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßen liikrowellenbandfilter mit einem Gehäuse 10, das eine im wesentlichen kastenförmige Gestalt aufweist und aus irgendeinem metallischen Material, wie etv/a liessing besteht. Das Gehäuse 1ü weist eine Deckplatte 10a und eine Bodenplatte 10b, ein Paar von einander gegenüberliegenden Seitenwänden 10c und 1Od sowie ein Paar Stirnwände 1Oe und 1Of auf. In Fig. 1 sind die wände 10a bis 1Of einstückig miteinander ausgebildet, und zwar durch Bearbeitung eines starren iletallblockes. Die \vände können jedoch auch als Metallplatten ausgebildet sein, wobei benachbarte V/ände jeweils starr miteinander verbunden sind, z.B. durch mehrere Schrauben.

Innerhalb des Gehäuses 10 sind ein oder mehrere Resonatoren, in der dargestellten Ausführungsform drei, nämlich 11a, 11b und 11c, über entsprechende Trägerabstandshalter 12a, 12b und 12c an der Bodenplatte 10b befestigt und im Abstand zueinander sowie in einer Reihe angeordnet. Die Abstandshalter 12a bis 12c sind aus einem elektrisch isolierenden liaterial mit relativ niedriger Dielektrizitätskonstante. Die Beziehung zwischen den zylindrischen Resonatoren und den entsprechenden Abstandshaltern wird später im Detail beschrieben.

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Im nachfolgenden wird nun die Struktur des Gehäuses 10 sowie die Positionierung der Resonatoren 11a, 11b und 11c über die entsprecxieiiden Abstandshalter 12a, 12b und 12c auf der Bodenplatte 10b beschrieben.

Jbiine der sich gegenüberliegenden Seitenwände 10c weist an entsprechenden Abschnitten in der Nähe der beiden Enden Kupplungsteile 15a und 15b aux, die als Verbindungsstücke zu Koaxialkabeln für Eingangs- und Ausgangsmikrowellenübertragung si ei tung en (nicht gezeigt) dienen. Diese Kupplungsteile 15a und 15b weisen axiale Anschlüsse auf, die vom Metallgehäuse 10 elektrisch isoliert sind und die jeweils mit Stangen oaer Sonden 16a und 16b verbunden sind, die entweder aus elektrisch leitfähigem ilaterial oder aus dielektrischem ilaterial bestehen. Die Stangen 16a und 16b erstrecken sich bei eier in Fi;;. 1 dargestellten Aus führung s form parallel zu den Stirnwänden 1Oe unc 1Of und jeweils zwischen der Stirnwand 1Oe und dem n.esonaxor 11a" bzw. zwischen der Stirnwand 1Of und dem resonator 11c. Das eine undo der Stangen 16a und 1bb, das von dem entsprechenden Kupplungsteil 15a oder 15b entfernt liegt,

1) wir α in eier Seitenwand 1Od durch jJef estigungsstücke 17a oder 17b aus elektrisch isolierenaeui iiaterial, wie etwa Polytetrafluorethylen, gelagert. Die Groue aes Gehäuses 10, insbesondere die der Innenseiten, ist so gewählt, daß sich eine vorbestimmte Grenzfrequenz ergibt.

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ORIGINAL INSPECTED

Anhand der Fig. 2a und 2b v/erden nun einige Details ues nikrowellenbandfliters beschrieben. Im nachfolgenden v/ird im wesentlichen der erste resonator 11a beschrieben, der in Fig. 1 ganz links angeordnet ist. Die anderen Resonatoren 11b und 11c sind jedoch in gleicher l/eise gebildet una v/eisen die gleiche Struktur wie der Resonator 11a auf. Der dielektrische Resonator 11a besteht aus einem zylindrischen Block aus irgendeinem bekannten dielektrischen katerial. Die Größe des zylindrischen Blocks v/ird durch die Resonanzfrequenz bestimmt und derart gewählt, daß der Durchmesser D einige Zentimeter groß ist, z.B. in einem Falle 1,45 cm, und daß die Dicke T etwa halb so groß ist wie der Durchmesser D. Dieser Resonator ist mit aem zylindrischen Abstandshalter 12a und dieser wiederum mit der Bodenplatte 10b fest verbunden.

Die Höhe des Abstandshalters 12a v/ird so gewühlt, daü die *d.tte des aamit verbundenen Resonators 11a mit eier .„itte c.er Gehäusehöhe A zusammenfällt. Die Innenabmessungen des Gehäuses 10 sind so gewählt, daß die höhe A im jj-jreich von 2.L¹ uis Si' liegt, während de Breite B, in deren nachtun^ sich die Jtan-

2ü gen 16a und 1öb erstrecken, im Bereich zwischen 2D una 'Su liegt. Die Abmessung des Gehäuses 10 in L·ängsrichtun2; v/ird bestimmt durch die Anzahl der im Gehäuse unterzubringenden Resonatoren.

Die in Fig. 2a dargestellten drei Resonatoren 11a, 11 ο und 11c v/eisen zueinander einen Abstand h auf, der normalerweise

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im Bereich von D/2 bis D liegt, während der Abstand zwischen dem Resonator 11a und der Stange 16a und der Abstand zwischen dem Resonator 11c und der Stange 16b jeweils i-I/2 beträgt. Jede aer Stangen 16a und 16b weist gegenüber der entsprechenden Stirnwand 1Oe und 1Of einen Abstand im Bereich von B bis 3B auf, wobei B der Durchmesser der Stange ist. Es ist hier anzumerken, daß die Achsen der Stangen 16a und 16b mit der Mittellinie der Resonatoren zusammenfallen. Jeder der dielektrischen Resonatoren besteht aus Keramik, die hauptsächlieh aus 22 bis kj> % TiO₂, 38 bis 5o _/U ZrOp und 9 bis 26 %

p besteht. Zusätzlich dazu können weitere Materialien vorhanden sein, wie etwa 0,5 bis 10,0 % LapO,. Dabei sind die Prozentzahlen eines jeden Materiales im Hinblick auf das Gewicht des Resonators angegeben. Natürlich können auch andere liaterialkombinationen für die Herstellung des dielektrischen Resonators verwendet werden. Andererseits besteht jeder Abstandshalter aus einer Keramik, wie etwa Forsterit, Steatit oder Porzellan, oder kann in anderer V/eise aus Kunstharz beschaffen sein. Um ein besonderes Merkmal der Erfindung besser verstehen zu können, wird eine Kombination eines dielektrischen Resonators mit einem damit verbundenen Abstandshalter als dielektrische Resonatoreinheit oder einfach als Einheit im nachfolgenden bezeichnet.

Um eine erfindungsgemäße Resonatoreinheit zu erhalten, wird eine Kombination eines bestimmten dielektrischen Reso-

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nators mit einem bestimmten Abstandshalter durch die folgenden Verfahrensschritte, die anhand von Fig. 3 beschrieben werden, bestimmt.

In Fig. 3 sind dabei die fünf Hauptschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Resonatoreinheit dargestellt.

Im ersten Schritt wird ein Abstandshalter Sa mit einem TCε von Oppm/°C bereitgestellt, der als Basis zur Bestimmung des TCF der durch ein entsprechendes Herstellungsverfahren erhaltenen dielektrischen Resonatoren verwendet wird. Der TCF-Wert der Abstandshalter wird dabei selbst nicht in Betracht gezogen, da der Abstandshalter keinen Teil des Resonators bildet. Durch die Kopplung des Resonators mit dem Abstandshalter hat der Abstandshalter jedoch einen gewissen Einfluß auf den TCF-Wert des Resonators.

Im zweiten Verfahrensschritt wird der Abstandshalter Sa durch eine geeignete Befestigungsschraube oder eine sonstige Verbindung abwechselnd mit verschiedenen dielektrischen Resonatoren in einem Gehäuse gekoppelt, wie es etwa in Fig. dargestellt ist. Dadurch wird ein bestimmter Resonator Ra

herausgefunden, dessen TCF-Wert bei Oppm/°C liegt, und zwar innerhalb des gleichen, für eine bestimmte Grenzfrequenz vorgesehenen Gehäuses. Um den Resonator Ra auswählen zu können, wird der TCF der dielektrischen Resonatoreinheit jedesmal

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dann gemessen, wenn der Abstandshalter Sa mit den verschiedenen dielektrischen Resonatoren gekoppelt wird. Wenn dann die Einheit mit einem TCF von 0 ppm/°C gefunden worden ist, so hat der in dieser Einheit verwendete dielektrische Resonator einen TCF-Wert von 0 ppm/°C. Der derart ausgewählte dielektrische Resonator Ra wird im nächsten Verfahrensschritt als Basis zur Bestimmung des TCF-Wertes der durch verschiedene Abstandshalter bestimmten Einheit verwendet, und zwar wenn diese mit dem dielektrischen Resonator Ra kombiniert werden.

Bei einer anderen Ausführungsform können auch der erste und zweite Verfahrensschritt gegeneinander ausgetauscht werden. D.h. es ist möglich, den dielektrischen Resonator Ra mit einem TCF-V,⁷ert von 0 ppm/°C innerhalb des bestimmten Gehäuses, wie es oben im ersten Verfahrensschritt beschrieben wurde, so bereitzustellen, daß im zweiten Verfahrensschritt der dielektrische Resonator abwechselnd mit verschiedenen Abstandshaltern gekoppelt wird, um den bestimmten Abstandshalter Sa herauszufinden, der einen TC£ von 0 ppm/°C besitzt.

In diesem ersten und zweiten Verfahrensschritt wird das Bereitstellen des speziellen Abstandshalters Sa oder des speziellen dielektrischen Resonators Ra allein durch Messen der TCF- oder TC£ -Werte erreicht, und zwar nach irgendeinem bekannten Verfahren, wie etwa dem sogenannten Kapazitätsbrückenmeßverfahren oder dem Elektrodenmeßverfahren, bei dem

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der dielektrische Resonator sandwichartig zwischen zwei Elektroden aus Silber angeordnet wird.

In einem dritten Verfahrensschritt wird der ausgewählte Resonator Ra der Reihe nach mit verschiedenen Abstandshaltern gekoppelt und der TCF-Wert der Resonatoreinheit gemessen, die zusammen mit dem jeweiligen Abstandshalter gebildet wird. Dieser so gemessene TCF-Wert der Einheit wird jeweils dem Abstandshalter als ein offensichtlicher Temperatur-Frequenz-Kennwert (im nachfolgenden als TCF¹ bezeichnet) zugeordnet, um den Beeinflussungsgrad auf den TCF-Wert des Resonators durch die Verwendung des Abstandshalters anzuzeigen. Die Darstellung des Verfahrensschrittes 3 in Fig. 3 zeigt verschiedene Abstandshalter, die durch die gemessenen TCF'-Werte in verschiedene Gruppen eingeteilt sind, und zwar fünf an der Zahl, die durch gestrichelte Linien umrandet sind. Die links in Fig. 3 dargestellte erste Gruppe G1 hat einen TCF¹ von 2,0 ppm/°C, während die anderen Gruppen G2, G3, G4 und G5 jeweils einen TCF¹ von 1,0, 0, -1,0 und - 2,0 ppm/°C haben. In jeder Gruppe, z.B. in der Gruppe G1, befinden sich Abstandshalter mit verschiedenem TC£ , d.h.

die Abstandshalter Sb1, Sb2 und Sb3 im Falle der Gruppe G1, die einen TC6 von 100, 0 bzw. -100 ppm/⁰C aufweisen. Dabei wird der TC £ eines jeden der Abstandshalter vorher durch ein geeignetes Meßverfahren gemessen, so daß im dritten Verfahrensschritt lediglich die Messung des TCF' eines jeden

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der Abstandshalter erforderlich ist. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß der TCF¹ mit vergleichsweise hoher Genauigkeit, z.B. in einer Größenordnung von einem Hundertstel oder Tausendstel von einem ppm/°C gemessen werden kann.

Im vierten Verfahrensschritt wird der Abstandshalter Sa wieder abwechselnd mit verschiedenen dielektrischen Resonatoren im gleichen, oben beschriebenen Gehäuse kombiniert, um den TCF-Wert der entsprechenden dielektrischen Resonatoren zu messen. Die Darstellung des Verfahrensschrittes 4 in Fig. 3 zeigt die gemessenen Stichproben der dielektrischen Resonatoren Rb, Rc und Rd, deren gemessener TCF-Wert 2,0, -1,0 bzw. 0 ppm/°C beträgt. Wie bereits oben angegeben wurde, ist der TC ε -Wert eines jeden dielektrischen Resonators bereits vorher gemessen worden.

In einem fünften Verfahrensschritt wird ein durch den vierten Verfahrensschritt erhaltener dielektrischer Resonator, z.B. der dielektrische Resonator Rb, zur Auswahl eines optimalen Abstandshalters aus den durch den dritten Verfahrensschritt erhaltenen Abstandshaltern verwendet. Da der dielek- trische Resonator Rb einen TCF von 2,0 ppm/°C besitzt, muß der optimale Abstandshalter aus der Gruppe G5 ausgewählt werden, in der die Abstandshalter einen TCF¹ von -2,0 ppm/°C besitzen. Damit ergibt sich durch die Kombination des dielektrischen Resonators Rb mit irgendeinem Abstandshalter der Grup-

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pe G5 eine dielektrische Resonatoreinheit mit einem TCF-I;ert von 0 ppin/°C. Es wird dann innerhalb der Gruppe G5 ein optimaler Abstandshalter ausgewählt, um die TC £-Werte des dielektrischen Resonators Rb und des Abstandshalters auszugleichen, wenn der Koppelkoeffizient zwischen beiden 1/100 ist und der dielektrische Resonator Kb einen TC ε von 1,0 ppm/°C besitzt, so ist der optimale Abstandshalter für den dielektrischen Resonator Rb ein Abstandshalter Sf3> mit einem TCfc von -100 ppm/°C. Der Ausdruck Koppelkoeffizient bedeutet hierbei ein Verhältnis des TC ε -Viertes der Abstandshalter, die den damit kombinierten dielektrischen Resonator beeinflussen. Daraus ist ersichtlich, daß der Abstandshalter Sf3 mit einem TC £ von -100 ppm/°C den damit kombinierten dielektrischen Resonator so beeinflußt, daß dessen TC £ -Wert -1 ppm/°C beträgt. Damit besitzt die, den dielektrischen Resonator Rb und den Abstandshalter Sf3 aufweisende dielektrische Resonatoreinheit einen TCF- und einen TC £ -Wert von im wesentlichen 0 ppm/°C, wenn die Einheit in dem oben beschriebenen bestimmten Gehäuse verwendet wird. Bei der Herstellung der Einheit wird der Koppelkoeffizient zwischen dem dielektrischen Resonator und dem Abstandshalter durch eine geeignete Befestigungsschraube oder eine andere Verbindung erreicht. Eine solche Kopplung muß unter den gleichen Bedingungen bewirkt werden, wie bei den vorhergehenden Verfahrensschritten 2 bis 4, da verschiedene Kopplungsbedingungen einen verschiedenen Kopplungskoeffizienten ergeben können.

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in ähnlicher Weise können andere dielektrische Resonatoren, wie etwa die durch die Bezugszeichen Rc und Rd gekennzeichneten, mit einem optimalen Abstandshalter kombiniert werden, der aus einer Anzahl von im dritten Verfahrensschritt erhallt tenen Abstandshaltern ausgewählt wird.

i.'enn es erforderlich ist, den TCF-Wert der dielektrischen Resonatoren in der Größenordnung von 0,1 ppm/°C zu regulieren, so kann diese Regulierung nur sehr schwer dadurch durchgeführt werden, daß der dielektrische Resonator selbst neu angeordnet wird, i-iit der Erfindung kann jedoch eine derartige kegulierung sehr leicht dadurch erreicht werden, daß man einen Abstandshalter mit einem gemessenen TCi?¹-'./ert in der Größenordnung von 0,1 ppm/⁰C nimmt. Die Regulierung des TCF¹-v; ert es der Abstandshalter in der Größenordnung von 0,1 ppm/°C

M> ist vergleichsweise einfach, da der TCε -Wert des Abstandshalters nur wenig den TC ε -Wert des dielektrischen Resonators beeinflußt. In anderen Worten, es ergibt sich durch eine Änderung des TC£ -,.ertes des Abstandshalters eine entsprechend um einige Zehntel bis einige Hundertstel kleinere Änderung des TCt -,/ertes des dielektrischen Resonators. Z.B. erhält man bei einem Abstandshalter eine Änderung des TC £ -Wertes des dielektrischen Resonators von 0,1 ppm/°C durch eine Änderung des TC£ -Wertes des Abstandshalters von 10,0 ppm/°C, wobei der Koppelkoeffizient 1/100 beträgt.

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Damit erhält man eri'indungStiCnäß durch die Verfahrensschritte 1 bis 5 eine dielektrische Resonatoreinheit mit einem TCF- mad TCε -V/ert von annähernd 0 ppm/⁰C, d.h. eine Teuperaturänderun£ beeinflußt kaum die dielektrische uesonatoreinheit.

Natürlich kann auch der Koppelkoeffizient zwischen den dielektrischen Resonator und dem Abstandshalter durch Veränderung der Kontaktfläche oder durch Änderung der Dielektrizitätskonstanten oder des TCQ -wertes des Abstandshalter verändert v/erden.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsforin sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung. 3o kann die erfindungsgeinäße dielektrische Resonatoreinheit nicht nur in dem oben beschriebenen Mikrowellenbandfilter verwendet werden, sondern auch in jedem anderen Mikrowellenfilter, v/ie etwa einem riikrostreifenfilter und einem Hohlleiterfilter. Auch kann die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des dielektrischen Resonators verändert werden und andere Formen, v/ie etwa eine kubische Form annehmen.

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Leerseite

Claims

ir'atentansorüche

1. Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Kesonatoreinheit für ι likrowellenf ilt er, wobei die dielektrische iiesonatoreinheit einen dielektrischen Resonator mit einem bestimmten TCt -Wert (Temperatur-Dielektrizitätskonstanten-Kennwert) und einen damit verbundenen Abstandshalter mit einem bestimmten TC £, -V/ert auf v/eist, um den TCF-Wert (Temperatur-iiesonanzfrequenz-Kennwert) der dielektrischen Resonatoreinheit auf einen vorbestimmten Wert einzustellen, dadurch gekennzeichnet , daß das Verfahren die folgenden Veriahrensschritte aufweist:

a) Bereitstellen eines Bezugsabstandshalters (Sa) mit einem TC £ -Bezugswert und eines dielektrischen Bezugsresonators (.la) mit einem TCF-Bezugswert,

b) wessen des TCF-Wertes (Temperatur-Frequenz-Kennwert) von verschiedenen Abstandshaltern (Sb- Sf) nach deren Kopplung liiit (ie.ii dielektrischen Bezugsresonator (Ra), um den ürad der ¹J Cs-beeinflussung des dielektrischen Bezugsresonators (ua) durch .jeüer. der Abstandshalter (Sb - Sf) zu bestimmen,

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c) wessen des TCF-Vertes von verschiedenen dielektrischen Resonatoren (üb - Rci) nach deren Kopplung mit dem ^ezugsabstandshalter (3a) und

d) Koppeln einer der verschiedenen dielektrischen Resonatoren (Kb - Kd) mit einen ausgewählten Abstandshalter (üb - ό£), wobei dieser Abstandshalter den dielektrischen uesonator (lib - Kd) so beeinflußt, daß der TCj.'¹-.,ert eier dielektrischen Kesonatoreinheit im wesentlichen auf einen vorbestiraruten ,,ert eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k a η η zeichnet , daß es die folgenden \Zerfaiirensschritte aufweist:

e) Bereitstellen eines Bezugsabstandshalters (L.a) mit einem TCt -Bezugswert und

f) Auswahl eines dielektrischen Bezugsresonators (Ka) mit einem TCF-Bezugswert aus verschiedenen dielektrischen iiesonatoren (Hb - Ud) durch Kopplung des Bezugsabstandshalters (Sa) mit verschiedenen dielektrischen Resonatoren (Kb - Kd;.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Yerfahrensschritt a) cie folgenden Verfahrensschritte aufweist:

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ORIGINAL INSPECTED

g) Bereitstellen eines dielektrischen Bezugsresonators (Ka) mit einem TCF-Bezugswert und

h) Auswahl eines Bezugsabstandshalters mit einem TC£ Bezugswert aus verschieaenen dielektrischen Resonatoren
durch Koppeln des dielektrischen Bezugsresonators mit verschiedenen Abstandshaltern.

Λ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der TGt -Bezugswert des Abstandshalters (Sa) gleich ü ppm/°C ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der TCF-Bezugswert des dielektrischen Resonators (Ra) 0 ppm/°C ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der vorbestimmte Wert gleich 0 ppm/°C ist.

7. Dielektrische Resonatoreinheit zur Verwendung in
liikrowellenf ilt er, dadurch gekennzeichnet , daß sie auf v/eist:

a) einen dielektrischen Resonator mit einem bekannten TGF-Wert und

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b) einen mit dem dielektrischen nesonator gekoppelten Abstandshalter, der einen ersten vorbestimmten TCF'-Viert aufweist,

wobei aer dielektrische Resonator durch die folgenden Verfahrensschritte erhalten wird:

1. Bereitstellen eines Bezugsabstanashalters mit einem TC -Wert von 0 ppm/°C und

2. Iiessen des TCF-viertes ctes dielektrischen iiesonators nach dessen Kopplung mit dem Bezugsabstandshalter,

und der Abstandshalter durch die folgenden Verfahrensschritte erhalten wird:

1. Bereitstellen eines dielektrischen Bezugsresonators mit einem TCF-wert von 0 ppm/ C,

2. Messen des TCF'-V/ertes von verschiedenen Abstandshaltern nach deren jeweiligen Kopplung mit dem dielektrischen Bezugsresonator, um den Grad der TCF-Beeinflussung des dielektrischen Bezugsresonators durch jeden der verschiedenen Abstandshalter zu bestimmen, und

3. Auswahl des Abstandshalters mit dem vorbestimmten TCF¹-Wert aus den verschiedenen Abstandshaltern,

wobei aui3erdem der ausgewählte Abstandshalter mit dem dielektrischen Resonator so gekoppelt wird, daß der ausge-

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wählte Abstandshalter den dielektrischen Resonator derart beeinilußt, daß aer TCF-Y/ert der dielektrischen Resonatoreinneit im wesentlichen gleich einem zweiten vorbestimmten ,.ert ist.

ü. Dielektrische liesonatoreinheit nach Anspruch 7» daaurch gekennzeichnet , daß der zweite vorbestiiaate Viert gleich 0 ppm/ C ist.

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