JP2000244214A - 誘電体共振器 - Google Patents

誘電体共振器

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JP2000244214A
JP2000244214A JP11045825A JP4582599A JP2000244214A JP 2000244214 A JP2000244214 A JP 2000244214A JP 11045825 A JP11045825 A JP 11045825A JP 4582599 A JP4582599 A JP 4582599A JP 2000244214 A JP2000244214 A JP 2000244214A
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JP
Japan
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dielectric
dielectric resonator
support
resonance element
temperature
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Pending
Application number
JP11045825A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Suzuki
茂夫 鈴木
Nobuaki Kikuchi
信明 菊地
Hidekatsu Asai
英克 浅井
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.)
Yokowo Co Ltd
Original Assignee
Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】支持台によるQ値と温度係数への影響を抑制し
得る誘電体共振器を提供する。 【解決手段】誘電体磁器材料で成形された略円柱形状又
は略円筒形状の誘電体共振素子2と、誘電体磁器材料で
成形された略円筒形状の支持台3と、金属ケース5によ
り、本誘電体共振器1を形成する。誘電体共振素子2
は、高誘電率のBCN−BZN系磁器材料で成形し、支
持台3は、フォルステライト(2MgO・SiO2)磁
器材料で成形する。誘電体共振素子2の底面の中央領域
に、高温硬化型エポキシ系樹脂4をスクリーン印刷法等
によって塗布し、この高温硬化型エポキシ系樹脂4を挟
むようにして、支持台3を誘電体共振素子2の底面に固
着させて、加熱することにより、支持台3上に誘電体共
振素子2を一体化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、BS受信
用コンバータ、VSAT送信用トランスミッタ、マイク
ロ波検出器等に適用されるマイクロ波発振回路等に備え
られる誘電体共振器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の誘電体共振器は、磁器材
料で成形された支持台の上端に、高誘電率の誘電体磁器
材料で成形された共振器要素(以下、誘電体共振素子と
いう)を接着剤で固着し、支持台と誘電体共振素子を金
属ケース内に収納した構造となっている。ここで、支持
台はステアタイト(MgO・SiO2)磁器材料で成形
されている。
【0003】このように、誘電体共振素子を支持台に支
持する構造を採ることにより、誘電体共振素子を発振回
路等に直接取り付ける場合に較べて、Q値を上げること
が可能となり、更に、位相雑音を低減できるようにして
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
誘電体共振器では、誘電体共振素子のQ値と温度係数等
の特性特性を最適にしても、支持台のQ値と温度特性が
誘電体共振素子の上記特性に影響を及ぼしてしまい、誘
電体共振器の総合的な特性を十分に向上させることが困
難となっていた。
【0005】本発明は上記従来技術の課題を克服するた
めに成されたものであり、誘電体共振素子を支持台にて
支持する構造であっても、支持台によるQ値と温度係数
への影響を抑制し得る誘電体共振器を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明は、支持台と、上記支持台の一端に誘電体
共振素子を一体化させた誘電体共振器であって、上記誘
電体共振素子をBCN−BZN系磁器材料、上記支持台
をフォルスライト系磁器材料でそれぞれ成形することと
した。
【0007】かかる構造によると、BCN−BZN系磁
器材料で成形される誘電体共振素子の温度変化に対する
共振周波数の変化特性と、フォルスライト系磁器材料で
成形される支持台の温度変化に対する共振周波数の変化
特性とが、両者とも同様の温度依存性を有するため、誘
電体共振器全体の温度変化に対する共振周波数の変化特
性は、誘電体共振素子単体での共振周波数の変化特性に
近付くこととなる。
【0008】この結果、支持台にて支持する構造を採る
ことによる誘電体共振素子への影響が低減されることと
なり、誘電体共振器全体の温度変化に対する共振周波数
の変化特性は、実質的に誘電体共振素子の温度変化に対
する共振周波数の変化特性と略等しくなって、支持台に
よるQ値と温度係数への影響が抑制される。
【0009】また、上記誘電体共振素子と支持台との固
着部分に、スクリーン印刷法等により接着剤を塗布する
ことによって、上記誘電体共振素子と支持台とを固着さ
せる構造とした。
【0010】かかる構造によると、接着剤が誘電体共振
素子と支持台との固着部分に均一に塗布される。この結
果、誘電体共振器の温度特性、周波数特性、Q特性が均
一化し、歩留まりの向上が図られる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。尚、図1は本実施形態に係る誘電
体共振器1の構造を模式的に示す縦断面図、図2は平面
図、図3及び図4は特性図である。
【0012】図1において、本誘電体共振器1は、誘電
体共振素子2と、誘電体共振素子2を支持する支持台3
と、これら誘電体共振素子2と支持台3とを収納する金
属ケース5を備えて構成されている。更に、誘電体共振
素子2は、高誘電率のBCN−BZN系磁器材料で成形
されると共に、図2(a)(b)に示すように略円柱形
状又は略円筒形状に形成されており、支持台3は、フォ
ルステライト(2MgO・SiO2)磁器材料で成形さ
れると共に、図2(c)に示すように略円筒形状に形成
されている。
【0013】更に、図2(c)に示すように、誘電体共
振素子2の底面の中央領域に、高温硬化型エポキシ系樹
脂4を、スクリーン印刷法等によって直径Rの円環状に
塗布し、この高温硬化型エポキシ系樹脂4を挟むように
して、直径rの支持台3を誘電体共振素子2の底面に固
着させて、加熱することにより、支持台3上に誘電体共
振素子2を一体化させた構造となっている。
【0014】また、上記の支持台3と誘電体共振素子2
を一体化させる製造工程では、高温硬化型エポキシ系樹
脂4を誘電体共振素子2の軸中心に合わせて塗布すると
共に、上記の直径Rを支持台3の直径rより若干大きく
し、誘電体共振素子2と支持台3とを所定の組立治具に
支持しつつ、両者の軸中心を合わせて固着するようにし
ている。
【0015】次に、かかる構造を有する本誘電体共振器
1の作用を図3及び図4に示す特性図を参照して説明す
る。
【0016】図3の横軸は温度(°C)、縦軸は周波数
(kHz)であり、特性曲線Aは、誘電体共振素子2の
み、すなわち誘電体共振素子2単体での共振周波数の温
度依存性を示し、特性曲線Bは、図1及び図2に示した
本実施形態の誘電体共振器1における共振周波数の温度
依存性を示し、特性曲線Cは、従来の誘電体共振器にお
ける共振周波数の温度依存性を示しており、いずれも実
際の測定結果を示している。
【0017】同図において、誘電体共振素子2単体で
は、特性曲線Aに示されるように、温度が−20〜+8
0(°C)の範囲内で変化すると、共振周波数fは約2
50〜2500(kHz)の範囲内でほぼ直線的に変化
する。したがって、規格で定められている温度特性(τ
f)が約2.0となる。更に、共振周波数fが10GH
zのときに、Q値が約10000となっている。
【0018】これに対して、本実施形態の誘電体共振器
1は、特性曲線Bに示されるように、温度が−20〜+
80(°C)の範囲内で変化すると、共振周波数fは約
250〜2000(kHz)の範囲内でほぼ直線的に変
化する。したがって、規格で定められている温度特性
(τf)が約1.8となる。更に、共振周波数fが10
GHzのときに、Q値が約8000となっている。
【0019】また、本実施形態の誘電体共振器1と同じ
形状を有し、ステアタイト(MgO・SiO2)磁器材
料で成形された支持台が用いられた従来の誘電体共振器
は、特性曲線Cに示すように、温度が−20〜+80
(°C)の範囲内で変化すると、共振周波数fは約25
0〜1100(kHz)の範囲内でほぼ直線的に変化す
る。したがって、規格で定められている温度特性(τ
f)が約1.0となる。更に、共振周波数fが10GH
zのときに、Q値が約7000となっている。更に、従
来の誘電体共振器は、温度が80(°C)以上になる
と、共振周波数fが降下するという特性を有している。
【0020】これらの測定結果から明らかなように、フ
ォルステライト(2MgO・SiO2)磁器材料で成形
した支持台3に誘電体共振素子2を一体に固着した本実
施形態の誘電体共振器1は、従来のステアタイト(Mg
O・SiO2)磁器材料で成形した支持台に誘電体共振
素子を一体に固着した従来の誘電体共振器に較べて、温
度特性(τf)が、誘電体共振素子2単体の特性に近
く、また、Q値の劣化も少なくなっている。
【0021】次に、図4を参照して、本実施形態の誘電
体共振器1の優位性について検証を試みることとする。
【0022】図4は、BCN−BZN系磁器材料で成形
された誘電体共振素子2単体の温度変化に対する共振周
波数の変化特性(特性曲線)と、フォルステライト
(2MgO・SiO2)磁器材料で成形した支持台3単
体の共振周波数の変化特性(特性曲線)と、ステアタ
イト(MgO・SiO2)磁器材料で成形した従来の支
持台単体の共振周波数の変化特性(特性曲線)を示し
ている。
【0023】これらの特性曲線〜を見ると、特性曲
線とは、温度変化に対して共振周波数が同様に変化
し、特性曲線だけが特性曲線ととは相反する特性
となる。
【0024】したがって、従来の誘電体共振器は、温度
に対する共振周波数の変化特性が相反しているステアタ
イト(MgO・SiO2)磁器材料の支持台と誘電体共
振素子によって構成されていたため、誘電体共振器の総
合的な温度特性(τf)が図3に示したように直線的に
ならず、また、Q値も悪化しているものと推定される。
【0025】一方、本実施形態の誘電体共振器1は、温
度に対する共振周波数の変化特性が相似しているフォル
ステライト(2MgO・SiO2)磁器材料で成形した
支持台3と誘電体共振素子2によって構成されているた
め、誘電体共振器の総合的な温度特性(τf)が図3に
示したように、誘電体共振素子2単体の特性に近づき、
また、高いQ値が得られるものと推定される。
【0026】このように本実施形態によれば、BCN−
BZN系磁器材料で成形される誘電体共振素子2と、フ
ォルスライト系磁器材料で成形される支持台3とを一体
化させる構造にしたので、支持台3を設けたとしても、
その支持台3によるQ値と温度係数への影響を抑えるこ
とができ、実質的に、Q値と温度係数の向上を実現する
ことができる。
【0027】また、誘電体共振素子2と支持台3との固
着部分に、スクリーン印刷法等により高温硬化型エポキ
シ系樹脂4を塗布することによって、誘電体共振素子2
と支持台3とを固着させる構造としたので、高温硬化型
エポキシ系樹脂4を誘電体共振素子2と支持台3との固
着部分に均一に塗布することができる。この結果、誘電
体共振器1の温度特性、周波数特性、Q特性を均一化さ
せることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
BCN−BZN系磁器材料で成形される誘電体共振素子
と、フォルスライト系磁器材料で成形される支持台を一
体化させる構造にしたので、誘電体共振素子を支持台に
支持する構造としても、支持台によるQ値と温度係数へ
の影響を抑えることができる。
【0029】また、誘電体共振素子と支持台との固着部
分に、スクリーン印刷法等により接着剤を塗布すること
によって、誘電体共振素子と支持台とを固着させる構造
としたので、接着剤を誘電体共振素子と支持台との固着
部分に均一に塗布することができ、その結果、誘電体共
振器の温度特性、周波数特性、Q特性を均一化させるこ
とができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の誘電体共振器の構造を示す縦断面
図である。
【図2】図1に示した誘電体共振器の一体化構造を説明
するための平面図である。
【図3】本実施形態の誘電体共振器の特性を示す特性図
である。
【図4】本実施形態の誘電体共振器の優位性を検証する
ための特性図である。
【符号の説明】
1…誘電体共振器 2…誘電体共振素子 3…支持台 4…高温硬化型エポキシ系樹脂 5…金属ケース
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月10日(1999.3.1
0)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 英克 群馬県富岡市神農原1112番地 株式会社ヨ コオ富岡工場内 Fターム(参考) 5J006 HC03 HC04 HC21 HC26 LA02 LA14 LA28 PA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持台と、前記支持台の一端に誘電体共
    振素子を一体化させた誘電体共振器であって、 前記誘電体共振素子をBCN−BZN系磁器材料、前記
    支持台をフォルスライト系磁器材料でそれぞれ成形する
    ことを特徴とする誘電体共振器。
  2. 【請求項2】 前記誘電体共振素子と前記支持台との固
    着部分に、スクリーン印刷法等によって接着剤を塗布す
    ることにより、前記誘電体共振素子と前記支持台とを固
    着させることを特徴とする請求項1に記載の誘電体共振
    器。
JP11045825A 1999-02-24 1999-02-24 誘電体共振器 Pending JP2000244214A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6822539B2 (en) * 2001-11-28 2004-11-23 Alps Electric Co., Ltd. Dielectric resonance device with stabilized electric performance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6822539B2 (en) * 2001-11-28 2004-11-23 Alps Electric Co., Ltd. Dielectric resonance device with stabilized electric performance

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