JP2514324B2 - 温度補償セラミツク共振器を備えた無線周波フイルタ - Google Patents
温度補償セラミツク共振器を備えた無線周波フイルタInfo
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- JP2514324B2 JP2514324B2 JP61013941A JP1394186A JP2514324B2 JP 2514324 B2 JP2514324 B2 JP 2514324B2 JP 61013941 A JP61013941 A JP 61013941A JP 1394186 A JP1394186 A JP 1394186A JP 2514324 B2 JP2514324 B2 JP 2514324B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は、一般に無線周波数（RF）フィルタに、更に
特定すれば複数のRF送信機を１個のアンテナに結合する
アンテナコンバイナに使用するようになっている温度補
償セラミック共振円板付きRFフィルタに関する。
特定すれば複数のRF送信機を１個のアンテナに結合する
アンテナコンバイナに使用するようになっている温度補
償セラミック共振円板付きRFフィルタに関する。
多数のRF送信機を組合せるためには、各送信機からの
RF信号を互いに分離して相互変調と、起り得る送信機へ
の危害を防止しなければならない。空気充填空洞型のRF
フィルタをRF送信機間の分離を行うのに使用することが
できる。このような空洞フィルタはすべてそれが接続さ
れている送信機からのRF信号だけを通すように同調され
ていて、各RF送信機は周波数の異なるRF信号を発生す
る。このような空洞フィルタを温度補償するのに使用さ
れる従来の機構はアメリカ合衆国特許第4,024,481号に
述べられている。しかしながら、このような空気充填空
洞フィルタは高価であるとともに大きさが比較的大きく
てビルや山の頂上に設置されている遠隔のアンテナ敷地
では法外な量の貴重な空間を占領してしまう。
RF信号を互いに分離して相互変調と、起り得る送信機へ
の危害を防止しなければならない。空気充填空洞型のRF
フィルタをRF送信機間の分離を行うのに使用することが
できる。このような空洞フィルタはすべてそれが接続さ
れている送信機からのRF信号だけを通すように同調され
ていて、各RF送信機は周波数の異なるRF信号を発生す
る。このような空洞フィルタを温度補償するのに使用さ
れる従来の機構はアメリカ合衆国特許第4,024,481号に
述べられている。しかしながら、このような空気充填空
洞フィルタは高価であるとともに大きさが比較的大きく
てビルや山の頂上に設置されている遠隔のアンテナ敷地
では法外な量の貴重な空間を占領してしまう。
このようなRFフィルタの大きさはセラミック共振器を
使用すれば小さくすることができる。セラミック共振器
を使用するこのようなフィルタの１つはアメリカ合衆国
特許第4,241,322号に記されている。フィルタをもっと
小形にすることができるが、このようなフィルタのセラ
ミック共振器はセラミック内のRF電力の消散によるセラ
ミック内の温度変化に対して温度補償されず、したがっ
てRF電力の消散によって共振周波数が大幅にずれるとと
もに、セラミックを温度係数が正確に０になるように作
ることはできないという事実に直面する。アメリカ合衆
国特許第4,019,161号に述べられている他のフィルタは
微小集積回路基板に装着されたセラミック共振器を温度
補償するのに従来の機構を利用しているが、セラミック
共振器内の熱放散についての備えが無い。
使用すれば小さくすることができる。セラミック共振器
を使用するこのようなフィルタの１つはアメリカ合衆国
特許第4,241,322号に記されている。フィルタをもっと
小形にすることができるが、このようなフィルタのセラ
ミック共振器はセラミック内のRF電力の消散によるセラ
ミック内の温度変化に対して温度補償されず、したがっ
てRF電力の消散によって共振周波数が大幅にずれるとと
もに、セラミックを温度係数が正確に０になるように作
ることはできないという事実に直面する。アメリカ合衆
国特許第4,019,161号に述べられている他のフィルタは
微小集積回路基板に装着されたセラミック共振器を温度
補償するのに従来の機構を利用しているが、セラミック
共振器内の熱放散についての備えが無い。
（発明の目的と要約） したがって、本発明の目的は、独特な温度補償セラミ
ック共振円板を備えている小形で安価なRFフィルタを提
供することである。
ック共振円板を備えている小形で安価なRFフィルタを提
供することである。
本発明の他の目的は、温度補償セラミック共振円板と
セラミック同調スラグを備えてセラミック共振円板の共
振周波数を直線的に変化させる改良されたRFフィルタを
提供することである。
セラミック同調スラグを備えてセラミック共振円板の共
振周波数を直線的に変化させる改良されたRFフィルタを
提供することである。
本発明の更に他の目的は、フィルタハウジングと熱的
に結合してセラミック共振円板内の電力放散による温度
上昇を最小にする温度補償セラミック共振円板を備えた
改良されたRFフィルタを提供することである。
に結合してセラミック共振円板内の電力放散による温度
上昇を最小にする温度補償セラミック共振円板を備えた
改良されたRFフィルタを提供することである。
簡単に述べれば、本発明は第１および第２の誘電体補
償円板の間にはさみ込まれた誘電性共振円板を具備する
RFフィルタを含んでいる。共振円板と第１の補償円板と
は同心的に配置された穴を備え、この中にセラミック同
調スラグが挿入されてセラミック共振円板の共振周波数
を調節する。共振円板、第１および第２の補償用円板、
および同調用スラグとは金属ハウジングにより囲まれて
互いに空間を隔てて配置されている。入力信号と出力信
号とは銅製ハウジングの適当な場合に設置されたそれぞ
れの入力および出力のプローブによりRFフィルタと結合
する。
償円板の間にはさみ込まれた誘電性共振円板を具備する
RFフィルタを含んでいる。共振円板と第１の補償円板と
は同心的に配置された穴を備え、この中にセラミック同
調スラグが挿入されてセラミック共振円板の共振周波数
を調節する。共振円板、第１および第２の補償用円板、
および同調用スラグとは金属ハウジングにより囲まれて
互いに空間を隔てて配置されている。入力信号と出力信
号とは銅製ハウジングの適当な場合に設置されたそれぞ
れの入力および出力のプローブによりRFフィルタと結合
する。
（好ましい実施例の詳細な説明） 第１図に、本発明を具体化するRFフィルタ100の透視
図を示す。フィルタ100の一部を切断し去ってその内部
構造を一層明瞭にしてある。
図を示す。フィルタ100の一部を切断し去ってその内部
構造を一層明瞭にしてある。
第１図のフィルタ100は、870〜890MHzの周波数範囲で
動作する２つ以上のRF送信機を組合せる第２図のアンテ
ナコンバイナに使用するのに特に良く適合している。フ
ィルタ100の公称無負荷Ｑは約14,000である。−30℃か
ら＋60℃までの周囲温度範囲にわたるフィルタ100の周
波数ずれは室温での公称周波数に関して最大55KHzであ
る。フィルタ100の公称寸法は、従来の空気充填空洞フ
ィルタの直径約15.2cm（６″）、長さ約33cm（13″）に
比較して、直径約14cm（5.5″）、長さ約7.6cm（３″）
である。加えて、フィルタ100は同等の空気充填空洞フ
ィルタよりも材料の費用を60％節約している。
動作する２つ以上のRF送信機を組合せる第２図のアンテ
ナコンバイナに使用するのに特に良く適合している。フ
ィルタ100の公称無負荷Ｑは約14,000である。−30℃か
ら＋60℃までの周囲温度範囲にわたるフィルタ100の周
波数ずれは室温での公称周波数に関して最大55KHzであ
る。フィルタ100の公称寸法は、従来の空気充填空洞フ
ィルタの直径約15.2cm（６″）、長さ約33cm（13″）に
比較して、直径約14cm（5.5″）、長さ約7.6cm（３″）
である。加えて、フィルタ100は同等の空気充填空洞フ
ィルタよりも材料の費用を60％節約している。
第１図を参照すると、フィルタ100は第１の補償用円
板114と第２の補償用円板120との間にはさみ込まれてい
るセラミック共振円板116を含んでいる。共振円板116は
好ましくは酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化ジルコ
ニウムを含み誘電率が少なくとも20であるセラミック化
合物から構成される。このような使用に適するセラミッ
ク化合物の１つは1978年10月発行のthe Journal of Ame
rican Ceramic Society,Vol.41、No.10のpp.390〜394に
発表されたG.H.Jon kerとW.Kwestrooの論文「三重系BaO
-TiO2-SnO2およびBaO-TiO2-ZrO2」に述べられているも
のである。この論文に述べられているセラミック化合物
のうち、18.5モルパーセントのBaO、77.0モルパーセン
トのTiO2および4.5モルパーセントのZrO2という組成を
有し誘電率が40の化合物Ba2Ti9O20が共振円板116に使用
するのに適している。この論文に記されている他の種類
の組成のものの多くも同様に使用される。補償用円板11
4と120とはアルミナ（Al2O3）から構成するのが好まし
い。というのは、アルミナは誘電損失が少なく、セラミ
ック共振円板116に比して熱伝導率が大きく、セラミッ
ク共振円板116の誘電温度係数に関して正の誘電温度係
数を示すからである。例えば、セラミック共振円板は0.
084（ワット−インチ）／（インチ2−℃）の熱伝導率を
有するのに対し、アルミナ補償円板の熱伝導率は同じ単
位で0.8（ワット−インチ）／（インチ2−℃）となり、
後者は前者の約10倍の熱伝導率を有している。
板114と第２の補償用円板120との間にはさみ込まれてい
るセラミック共振円板116を含んでいる。共振円板116は
好ましくは酸化バリウム、酸化チタンおよび酸化ジルコ
ニウムを含み誘電率が少なくとも20であるセラミック化
合物から構成される。このような使用に適するセラミッ
ク化合物の１つは1978年10月発行のthe Journal of Ame
rican Ceramic Society,Vol.41、No.10のpp.390〜394に
発表されたG.H.Jon kerとW.Kwestrooの論文「三重系BaO
-TiO2-SnO2およびBaO-TiO2-ZrO2」に述べられているも
のである。この論文に述べられているセラミック化合物
のうち、18.5モルパーセントのBaO、77.0モルパーセン
トのTiO2および4.5モルパーセントのZrO2という組成を
有し誘電率が40の化合物Ba2Ti9O20が共振円板116に使用
するのに適している。この論文に記されている他の種類
の組成のものの多くも同様に使用される。補償用円板11
4と120とはアルミナ（Al2O3）から構成するのが好まし
い。というのは、アルミナは誘電損失が少なく、セラミ
ック共振円板116に比して熱伝導率が大きく、セラミッ
ク共振円板116の誘電温度係数に関して正の誘電温度係
数を示すからである。例えば、セラミック共振円板は0.
084（ワット−インチ）／（インチ2−℃）の熱伝導率を
有するのに対し、アルミナ補償円板の熱伝導率は同じ単
位で0.8（ワット−インチ）／（インチ2−℃）となり、
後者は前者の約10倍の熱伝導率を有している。
本発明の重要な特徴によれば、セラミック共振円板11
6の負の誘電温度係数は、アルミナの補償用円板114と12
0との正の誘電温度係数により実質的に補償することが
できる。すなわち、セラミック共振円板116の−36ppm/
℃の誘電温度係数はアルミナの補償用円板114と120との
＋113ppm/℃の誘電温度係数により実質的に相殺するこ
とができるし、あるいはセラミック共振円板116の＋7pp
m/℃の周波数温度係数はアルミナの補償用円板114と120
との−63ppm/℃の周波数温度係数により実質的に相殺す
ることができる。当業者には公知のように、誘電体材料
の周波数温度係数は誘電温度係数と極性が逆であってそ
の誘電体材料の物理的大きさと誘電温度係数とに比例す
る。したがって、アルミナの補償用円板114と120との厚
さを正しく選定すれば希望する補償を達成することがで
きる。すなわちセラミック共振円板116の負の誘電温度
係数を有する部分の大きさとアルミナの補償用円板114,
120の正の誘電温度係数を有する部分の大きさとを調節
することにより銅ハウジング内の総合的な誘電温度係数
などを所望の値に設定することができる。
6の負の誘電温度係数は、アルミナの補償用円板114と12
0との正の誘電温度係数により実質的に補償することが
できる。すなわち、セラミック共振円板116の−36ppm/
℃の誘電温度係数はアルミナの補償用円板114と120との
＋113ppm/℃の誘電温度係数により実質的に相殺するこ
とができるし、あるいはセラミック共振円板116の＋7pp
m/℃の周波数温度係数はアルミナの補償用円板114と120
との−63ppm/℃の周波数温度係数により実質的に相殺す
ることができる。当業者には公知のように、誘電体材料
の周波数温度係数は誘電温度係数と極性が逆であってそ
の誘電体材料の物理的大きさと誘電温度係数とに比例す
る。したがって、アルミナの補償用円板114と120との厚
さを正しく選定すれば希望する補償を達成することがで
きる。すなわちセラミック共振円板116の負の誘電温度
係数を有する部分の大きさとアルミナの補償用円板114,
120の正の誘電温度係数を有する部分の大きさとを調節
することにより銅ハウジング内の総合的な誘電温度係数
などを所望の値に設定することができる。
更に、アルミナの補償用円板114と120とは、周囲温度
に対する補償を行い、セラミック共振円板116とフィル
タハウジングの上板112と底板128との間の熱抵抗を低く
することによりセラミック共振円板116のRF電力消散に
よる温度上昇を最小とし、共振円板116を低損失アルミ
ナを用いて損失を発生する板112と128とから離して支持
することによりフィルタの全体としてのRF損失を最小に
する。板112と128とにより加えられる圧縮力により共振
円板116と円板114と120との間の熱的接触が良好に保た
れるため共振円板116とフィルタハウジングとの間の熱
抵抗は１℃/W未満（すなわち、設計解析で予測された0.
68℃/W）である。したがって、本発明の他の特徴によれ
ば、フィルタ100は、セラミック共振円板116内の電力放
散による温度上昇がセラミック共振円板とフィルタハウ
ジングとの間の熱抵抗が比較的低いことにより最小とな
るから、高電力の送信機に適応することができる。すな
わち、フィルタ100で消散されるRFエネルギが12ワット
の場合、セラミック共振円板116の温度は周囲温度より
８℃高くなるだけであり、フィルタ100の周波数のドリ
フトはわずかに42KHzとなる。
に対する補償を行い、セラミック共振円板116とフィル
タハウジングの上板112と底板128との間の熱抵抗を低く
することによりセラミック共振円板116のRF電力消散に
よる温度上昇を最小とし、共振円板116を低損失アルミ
ナを用いて損失を発生する板112と128とから離して支持
することによりフィルタの全体としてのRF損失を最小に
する。板112と128とにより加えられる圧縮力により共振
円板116と円板114と120との間の熱的接触が良好に保た
れるため共振円板116とフィルタハウジングとの間の熱
抵抗は１℃/W未満（すなわち、設計解析で予測された0.
68℃/W）である。したがって、本発明の他の特徴によれ
ば、フィルタ100は、セラミック共振円板116内の電力放
散による温度上昇がセラミック共振円板とフィルタハウ
ジングとの間の熱抵抗が比較的低いことにより最小とな
るから、高電力の送信機に適応することができる。すな
わち、フィルタ100で消散されるRFエネルギが12ワット
の場合、セラミック共振円板116の温度は周囲温度より
８℃高くなるだけであり、フィルタ100の周波数のドリ
フトはわずかに42KHzとなる。
再び第１図に戻って、フィルタ100の銅製ハウジング
ははさみ込まれたセラミック共振円板116を完全に取囲
むとともに圧縮力を発生して共振円板116とアルミナ補
償用円板114と120との空間的関係を保っている。ハウジ
ングは銅の缶124と適合する銅製の上面板112を備えてい
る。上面板112は缶124にはんだ付けされている。缶124
は小ねじ138を受入れるためのねじ穴を有する内部リン
グ126を備えている。銅の底板128は小ねじ138で缶124に
取付けられている。セラミック共振円板116とアルミナ
の補償用円板114と120とは底板128から加えられる圧縮
力により互いに保持されている。セラミック共振円板11
6とアルミナ製補償用円板114と120とはガラスフリット
または接合用フィルタのような適切な接着剤で接合され
ている。
ははさみ込まれたセラミック共振円板116を完全に取囲
むとともに圧縮力を発生して共振円板116とアルミナ補
償用円板114と120との空間的関係を保っている。ハウジ
ングは銅の缶124と適合する銅製の上面板112を備えてい
る。上面板112は缶124にはんだ付けされている。缶124
は小ねじ138を受入れるためのねじ穴を有する内部リン
グ126を備えている。銅の底板128は小ねじ138で缶124に
取付けられている。セラミック共振円板116とアルミナ
の補償用円板114と120とは底板128から加えられる圧縮
力により互いに保持されている。セラミック共振円板11
6とアルミナ製補償用円板114と120とはガラスフリット
または接合用フィルタのような適切な接着剤で接合され
ている。
なお、２枚のアルミナ補償用円板114,120で共振円板1
16をはさむことによって、１枚の補償用円板のみの場合
と比較して、他のアイソレーション手段を要することな
く、共振円板をハウジング内に的確に保持し、広い温度
範囲にわたり一様な温度補償が行なわれる。また放熱効
果も向上する。
16をはさむことによって、１枚の補償用円板のみの場合
と比較して、他のアイソレーション手段を要することな
く、共振円板をハウジング内に的確に保持し、広い温度
範囲にわたり一様な温度補償が行なわれる。また放熱効
果も向上する。
本発明の他の特徴によれば、共振円板116は円板114お
よび120とともに個別にまたは集合的に封止されて湿気
によるフィルタの電気的特性が劣化しないようになって
いる。共振円板116と円板114と120とは、高温で焼成さ
れるEngelhard A−3702誘電インクのような低損失ガラ
スで密閉的に封止される。
よび120とともに個別にまたは集合的に封止されて湿気
によるフィルタの電気的特性が劣化しないようになって
いる。共振円板116と円板114と120とは、高温で焼成さ
れるEngelhard A−3702誘電インクのような低損失ガラ
スで密閉的に封止される。
セラミック共振円板116の共振周波数は同調用シャフ
ト102とこれに取付けられた誘電体同調スラグ118とによ
り直線的に調節することができる。共振円板116の共振
周波数は同調スラグ118が円板114と共振円板116との実
質的に同心状の穴に挿入されるにつれて直線的に下が
る。同調用スラグ118はセラミック共振円板116に使用し
たと同じセラミックから構成するのが望ましい。たゞ
し、他の用途では、同調用スラグ118は任意の適当な誘
電材料で差支えない。同調用スラグ118は共振周波数を
直線的に変えるだけでなく、（共振円板116の周波数を
合わせるとき銅ハウジングの全体としての寸法を一定に
保つことにより）いくつかのスプリアス共振モードを除
き、（低損失誘電体を使用しているため）共振器のＱの
低下を最小限とし、円板114と120とを共振円板116とそ
の上部および底部の全面にわたり良好に熱的接触させて
いる。共振円板116は同調用スラグ118で調節するのが望
ましいが、他の従来の適当な同調用器具を使用すること
もできる。
ト102とこれに取付けられた誘電体同調スラグ118とによ
り直線的に調節することができる。共振円板116の共振
周波数は同調スラグ118が円板114と共振円板116との実
質的に同心状の穴に挿入されるにつれて直線的に下が
る。同調用スラグ118はセラミック共振円板116に使用し
たと同じセラミックから構成するのが望ましい。たゞ
し、他の用途では、同調用スラグ118は任意の適当な誘
電材料で差支えない。同調用スラグ118は共振周波数を
直線的に変えるだけでなく、（共振円板116の周波数を
合わせるとき銅ハウジングの全体としての寸法を一定に
保つことにより）いくつかのスプリアス共振モードを除
き、（低損失誘電体を使用しているため）共振器のＱの
低下を最小限とし、円板114と120とを共振円板116とそ
の上部および底部の全面にわたり良好に熱的接触させて
いる。共振円板116は同調用スラグ118で調節するのが望
ましいが、他の従来の適当な同調用器具を使用すること
もできる。
なお、同調用スラグ118は一方の補償用円板114の穴を
通って共振円板116の穴に挿入するのみで充分に共振周
波数を調整できる。補償用円板120にも穴を設けてもよ
いが加工コストが上昇する。
通って共振円板116の穴に挿入するのみで充分に共振周
波数を調整できる。補償用円板120にも穴を設けてもよ
いが加工コストが上昇する。
同調用シャフト102は銅めっきした、アンバー（Inve
r）のような、ニッケル鋼で作るのが望ましい。同調用
シャフト102にはねじを切り、ブッシング134の内部の対
応する上部ねじ部にはめ込む。ブッシング134には外側
底部に更に大きなねじ部があり、銅パイプカバー130の
対応するねじ部に挿入される。パイプカバー130の上面
板112にはんだ付けされている銅パイプ132にはんだ付け
されている。ブッシング134の内側底部はねじが切って
なく、同調用シャフト102がブッシング134の内側上部10
8でのみ固定保持されるようになっている。ブッシング1
34の上部108には外部にスロットとねじが形成され、同
調用シャフト102とセラミック同調スラグ118との位置を
固定するのにロックナット104を使用できるようになっ
ている。また、ブッシングのロックナット106はブッシ
ング134の底部の位置をパイプカバー130に関して固定す
るのに使用される。
r）のような、ニッケル鋼で作るのが望ましい。同調用
シャフト102にはねじを切り、ブッシング134の内部の対
応する上部ねじ部にはめ込む。ブッシング134には外側
底部に更に大きなねじ部があり、銅パイプカバー130の
対応するねじ部に挿入される。パイプカバー130の上面
板112にはんだ付けされている銅パイプ132にはんだ付け
されている。ブッシング134の内側底部はねじが切って
なく、同調用シャフト102がブッシング134の内側上部10
8でのみ固定保持されるようになっている。ブッシング1
34の上部108には外部にスロットとねじが形成され、同
調用シャフト102とセラミック同調スラグ118との位置を
固定するのにロックナット104を使用できるようになっ
ている。また、ブッシングのロックナット106はブッシ
ング134の底部の位置をパイプカバー130に関して固定す
るのに使用される。
本発明の他の特徴によれば、ブッシング134、同調用
シャフト102、パイプカバー130およびパイプ132は周囲
温度に伴う共振円板116の共振周波数の変化を補償する
のに各々膨脹係数の異なる異種材料から構成して差支え
ない。たとえば、同調用シャフト102は銅めっきニッケ
ル鋼で作るのが好ましく、ブッシング134は黄銅から作
るのが好ましく、パイプカバー130およびパイプ132は銅
から作るのが好ましい。セラミック同調スラグ118の運
動は周囲温度にわたり黄銅ブッシング134の有効長を変
えることにより変えることができる。黄銅ブッシング13
4の有効長はブッシング134をパイプカバー130およびパ
イプ132の内側あるいは外側へ回すことにより調節され
る。そこで温度補償は同調用シャフト102、黄銅ブッシ
ング134、および銅パイプカバー130およびパイプ132の
膨脹係数の差およびそれぞれの大きさにより行われる。
この設計によればフィルタ全体の周波数温度係数の最悪
の場合の変化0.8ppm/℃を補償することができる。
シャフト102、パイプカバー130およびパイプ132は周囲
温度に伴う共振円板116の共振周波数の変化を補償する
のに各々膨脹係数の異なる異種材料から構成して差支え
ない。たとえば、同調用シャフト102は銅めっきニッケ
ル鋼で作るのが好ましく、ブッシング134は黄銅から作
るのが好ましく、パイプカバー130およびパイプ132は銅
から作るのが好ましい。セラミック同調スラグ118の運
動は周囲温度にわたり黄銅ブッシング134の有効長を変
えることにより変えることができる。黄銅ブッシング13
4の有効長はブッシング134をパイプカバー130およびパ
イプ132の内側あるいは外側へ回すことにより調節され
る。そこで温度補償は同調用シャフト102、黄銅ブッシ
ング134、および銅パイプカバー130およびパイプ132の
膨脹係数の差およびそれぞれの大きさにより行われる。
この設計によればフィルタ全体の周波数温度係数の最悪
の場合の変化0.8ppm/℃を補償することができる。
RF信号はそれぞれのコネクタ136により接近（acces
s）できる２つのプローブ122でフィルタ100に接続する
ことができる。フィルタ100の好ましい実施例において
は、２つのプローブ122は、第３図に示すように、缶124
上に実質的に共振円板116に向き合って互いに90°をな
して配置されている。空間の節約のため、プローブ122
は、たとえば、上面板112の上のような、フィルタハウ
ジング上の任意の適当な場所に取付けて差支えない。
s）できる２つのプローブ122でフィルタ100に接続する
ことができる。フィルタ100の好ましい実施例において
は、２つのプローブ122は、第３図に示すように、缶124
上に実質的に共振円板116に向き合って互いに90°をな
して配置されている。空間の節約のため、プローブ122
は、たとえば、上面板112の上のような、フィルタハウ
ジング上の任意の適当な場所に取付けて差支えない。
865〜902MHzの周波数で動作するフィルタ100の実施例
の各種要素の寸法を下の表１に掲げる。この実施例で
は、共振円板116と同調用スラグ118とはセラミック化合
物Ba2Ti9O20から成り、円板114と120とはアルミナか
ら、同調用シャフト102は銅めっきニッケル鋼から、ブ
ッシング134は黄銅から、フィルタハウジングは銅から
構成されている。フィルタの実施例の要素の正確な寸法
は希望する動作周波数と各要素に対して選択した材料に
よって変る。
の各種要素の寸法を下の表１に掲げる。この実施例で
は、共振円板116と同調用スラグ118とはセラミック化合
物Ba2Ti9O20から成り、円板114と120とはアルミナか
ら、同調用シャフト102は銅めっきニッケル鋼から、ブ
ッシング134は黄銅から、フィルタハウジングは銅から
構成されている。フィルタの実施例の要素の正確な寸法
は希望する動作周波数と各要素に対して選択した材料に
よって変る。
次に第２図を参照すると、信号周波数が異なるRF送信
機201,202および203を共通アンテナ231に結合するアン
テナコンバイナが示されている。フィルタ211,212およ
び213は好ましくは本発明の１実施例に係るフィルタ100
である。コンバイナ221は、こゝに参考のため取入れて
あるアメリカ合衆国特許第4,375,622号に示され説明さ
れているもののような任意の従来の適当なアンテナコン
バイナでよい。フィルタ211,212および213に本発明のRF
フィルタ100を使用することにより、第２図のコンバイ
ナの全体の大きさと空間に関する必要条件をかなり縮小
することができる。空間は遠隔地にあるアンテナ敷地で
は貴重であるから、本発明のフィルタ100を使用するこ
とにより実質的な費用の節減をはかることができる。
機201,202および203を共通アンテナ231に結合するアン
テナコンバイナが示されている。フィルタ211,212およ
び213は好ましくは本発明の１実施例に係るフィルタ100
である。コンバイナ221は、こゝに参考のため取入れて
あるアメリカ合衆国特許第4,375,622号に示され説明さ
れているもののような任意の従来の適当なアンテナコン
バイナでよい。フィルタ211,212および213に本発明のRF
フィルタ100を使用することにより、第２図のコンバイ
ナの全体の大きさと空間に関する必要条件をかなり縮小
することができる。空間は遠隔地にあるアンテナ敷地で
は貴重であるから、本発明のフィルタ100を使用するこ
とにより実質的な費用の節減をはかることができる。
要約すれば、温度補償セラミック共振円板を備えた独
特な高Q RFフィルタについて述べた。この独特なフィル
タは温度補償されており、セラミック共振円板内の電力
放散による温度上昇が最小限になるように熱的に最適化
されており、しかも全体としてのRF損失が少ない。その
上、この独特なフィルタは従来の空気充填空洞フィルタ
より実質的に小さい。本発明のRFフィルタは、たとえ
ば、信号周波数の異なる複数のRF送信機を共通のアンテ
ナと結合するコンバイナのような、任意の適切な用途に
有利に使用することができる。
特な高Q RFフィルタについて述べた。この独特なフィル
タは温度補償されており、セラミック共振円板内の電力
放散による温度上昇が最小限になるように熱的に最適化
されており、しかも全体としてのRF損失が少ない。その
上、この独特なフィルタは従来の空気充填空洞フィルタ
より実質的に小さい。本発明のRFフィルタは、たとえ
ば、信号周波数の異なる複数のRF送信機を共通のアンテ
ナと結合するコンバイナのような、任意の適切な用途に
有利に使用することができる。
第１図は、本発明のRFフィルタの好ましい実施例の透視
断面図である。 第２図は、それぞれの送信機からのRF信号を共通アンテ
ナに加えるためコンバイナに結合するために本発明を具
体化したRFフィルタを有利に利用する混合装置のブロッ
ク図である。 第３図は、第１図に示すRFフィルタの上面図である。 100……RFフィルタ、102……同調用シャフト、104……
ロックナット、112……上板、114,120……補償用円板、
116……セラミック共振円板、118……同調用スラグ、12
2……プローブ、124……銅缶、128……底板、130……パ
イプカバー、132……パイプ、134……ブッシング、136
……コネクタ。
断面図である。 第２図は、それぞれの送信機からのRF信号を共通アンテ
ナに加えるためコンバイナに結合するために本発明を具
体化したRFフィルタを有利に利用する混合装置のブロッ
ク図である。 第３図は、第１図に示すRFフィルタの上面図である。 100……RFフィルタ、102……同調用シャフト、104……
ロックナット、112……上板、114,120……補償用円板、
116……セラミック共振円板、118……同調用スラグ、12
2……プローブ、124……銅缶、128……底板、130……パ
イプカバー、132……パイプ、134……ブッシング、136
……コネクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランシス・リチヤード・イエスター・ ジユニヤ アメリカ合衆国イリノイ州 60004、ア ーリントン・ハイツ、ピーチトリー・レ ーン1836 (72)発明者 リチヤード・ステフアン・コムラツシユ アメリカ合衆国イリノイ州 60195、シ ヤンバーグ、ヒツチング・ポスト・レー ン2128 (56)参考文献 特開 昭50−29261（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−35775（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (5)
- 【請求項１】信号源からの入力信号に結合されかつ出力
信号を生成する無線周波（RF）フィルタであって、該フ
ィルタは、 その間に配設された穴を有する頭部面と底部面とを有
し、所定の熱伝導率および温度に対する共振周波数の所
定の変化率を有するセラミック材料で構成された、共振
円板と、 各々頭部面および底部面を有しかつそれぞれ前記共振円
板の上部および下部に配置された第１および第２の補償
円板であって、該第１の補償円板の底部面および前記第
２の補償円板の頭部面はそれぞれ前記共振円板の前記頭
部および底部面全体に熱的に結合され、前記第１の補償
円板は前記共振円板の前記穴と実質的に同心的に整列さ
れた穴を含み、前記第１および第２の補償円板は前記所
定の変化率と極性が逆の温度に対する共振周波数の変化
率を有するアルミナで構成され、前記第１および第２の
補償円板の厚さは温度による共振周波数の変化率が実質
的に前記所定の変化率の大きさと等しいが、逆の大きさ
になるよう選択され、かつ、前記第１および第２の補償
円板の前記誘電体材料はさらに前記共振円板のセラミッ
ク材料の前記所定の熱伝導率より大きな熱伝導率を有す
る、第１および第２の補償円板と、 誘電体材料で構成されかつ前記第１の補償円板および共
振円板の穴に挿入可能であり前記共振円板の共振周波数
を変えるための同調手段と、 前記入力信号を前記RFフィルタに結合するための第１の
プローブ、該第１のプローブから所定の距離に配置され
前記RFフィルタからの出力信号を結合するための第２の
プローブ、および頭部面と底部面と前記第１および第２
の補償円板の間に前記共振円板を実質的に取り囲みかつ
押圧的に保持するためのそれらの間の側部面とを含むハ
ウジング手段であって、該ハウジング手段の頭部および
底部面はそれぞれ前記第１の補償円板の頭部面全体およ
び前記第２の補償円板の底部面全体に熱的に結合され、
それにより前記共振円板、第１および第２の補償円板、
および前記ハウジング手段の間にその中で放散された熱
を前記共振円板から導き出すための低い熱的抵抗経路が
生成され、それにより電力消費による前記共振円板の温
度上昇を最小化するもの、 を具備することを特徴とする無線周波フィルタ。 - 【請求項２】前記同調手段は同調シャフトおよび同調ス
ラグを含み、該同調スラグは前記共振円板と同じ材料で
構成されている特許請求の範囲第１項に記載の無線周波
フィルタ。 - 【請求項３】前記同調シャフトは穴に通されかつ前記ハ
ウジング手段はさらに該同調シャフトを受けるようにさ
れた貫通ブッシング手段を含む特許請求の範囲第２項に
記載の無線周波フィルタ。 - 【請求項４】前記同調シャフト、ブッシング手段および
ハウジング手段は異なる温度膨脹係数を有する異なる材
料で構成され温度の変化による前記共振円板の共振周波
数の変化を補償する特許請求の範囲第３項に記載の無線
周波フィルタ。 - 【請求項５】前記共振円板は実質的に酸化バリウム（Ba
O）、酸化チタン（TiO2）および酸化ジルコニウム（ZrO
2）を含む材料によって構成されている特許請求の範囲
第１項に記載の無線周波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013941A JP2514324B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 温度補償セラミツク共振器を備えた無線周波フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61013941A JP2514324B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 温度補償セラミツク共振器を備えた無線周波フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180601A JPS62180601A (ja) | 1987-08-07 |
| JP2514324B2 true JP2514324B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=11847228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61013941A Expired - Lifetime JP2514324B2 (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 温度補償セラミツク共振器を備えた無線周波フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514324B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183203A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体共振器 |
| JPH01109802A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-26 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | 誘電体共振器 |
| JPH0344310U (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-24 | ||
| JPH0392810U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-20 | ||
| JPH0828613B2 (ja) * | 1990-09-26 | 1996-03-21 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体共振装置 |
| JPH0729904U (ja) * | 1993-10-23 | 1995-06-02 | 日本電業工作株式会社 | ヘリカル共振器及びこの共振器より成るろ波器 |
| JPH07221502A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | 二重モ−ド誘電体共振器より成る帯域通過ろ波器及び分波器 |
| US8289108B2 (en) * | 2009-10-30 | 2012-10-16 | Alcatel Lucent | Thermally efficient dielectric resonator support |
| JP2012039519A (ja) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 共振器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3854512A (en) * | 1973-06-11 | 1974-12-17 | Roberts Consolidated Ind | Method of cutting flat sheets into strips |
| CH552304A (de) * | 1973-07-19 | 1974-07-31 | Patelhold Patentverwertung | Filter fuer elektromagnetische wellen. |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP61013941A patent/JP2514324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62180601A (ja) | 1987-08-07 |
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