JP2827033B2 - 誘電体共振器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば自動車電話、パーソナル無線、コー
ドレス電話等の通信機器等に使用するための誘電体共振
器の製造方法に関する。

［従来の技術］ 通信機器等に使用するための1/4波長の分布定数型誘
電体共振器として、１個又は複数個の共振用貫通孔を有
する誘電体ブロックと、共振用貫通孔内に設けた内導体
膜と、誘電体ブロックの外周面に設けた外導体膜と、内
導体膜に接続された結合コンデンサとから成るものが、
例えば特開平１−181203号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、結合コンデンサの電極と内導体膜は共振用
貫通孔内で接続されるので、両者の接続を容易且つ確実
に達成することは困難であった。また、両者を半田で結
合すると、半田の熱による熱衝撃によって磁器誘電体ブ
ロックにマイクロクラックが発生し、特性変動の要因に
なることがある。

そこで、本発明の目的は、半田の無使用又は少量使用
条件で結合コンデンサを内導体膜に安定的且つ容易に接
続することができる誘電体共振器の製造方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、実施例を示す図
面の符号を参照して説明すると、互いに対向する第１及
び第２の端面２、３及びこれ等の間の外周面７を有し、
且つ前記第１の端面２から前記第２の端面３に至る単数
又は複数の共振用の貫通孔４を有する誘電体ブロック１
と、前記貫通孔４の壁面に設けられた内導体膜６と、前
記誘電体ブロック１の前記外周面７に設けられた外導体
膜８と、第１及び第２のリード端子20、24を有し、前記
第１のリード端子20が前記誘電体ブロック１の前記第１
の端面２側に導出されており、前記第２のリード端子24
が接続部材26を介して前記貫通孔４の前記内導体膜６に
接続されている結合コンデンサ10とを備えた誘電体共振
器の製造方法において、前記結合コンデンサ10とこの結
合コンデンサ10の前記貫通孔４に対する挿入深さを制限
するための部分29dを前記結合コンデンサ10に一体化し
たものを用意する工程と、前記第１の端面２において前
記貫通孔４の前記内導体膜６の内に挿入可能な寸法を有
する中央部32と、前記貫通孔４からはみ出るように前記
中央部32から外側に突出し且つ屈曲可能に形成されてい
る複数の突出部34とを備え、前記中央部32に前記第２の
リード端子24を圧入又は係合させることが可能な切欠部
35が設けられている導電性接続部材26を用意する工程
と、前記接続部材26の前記切欠部35に前記第２のリード
端子24を挿入することによって前記接続部材26と前記第
２のリード端子24との電気的及び機械的結合を成立させ
且つ前記制限する部分29dが前記誘電体ブロック１の前
記第１の端面２に当接するように前記結合コンデンサ10
の少なくとも一部を前記貫通孔４に挿入し、同時に前記
接続部材26の前記突出部33を屈曲させて前記内導体膜６
に弾性的に接触させる工程とを備えていることを特徴と
する誘電体共振器の製造方法に係わるものである。

［作 用］ 本発明によれば、結合コンデンサ10と共に接続部材26
を貫通孔４に押し込むのみで、第２のリード端子24と内
導体膜６との電気的接続が達成される。従って、この接
続が極めて容易になる。

［実施例］ 次に、第１図〜第９図を参照して本発明の実施例に係
わる1/4波長分布定数型誘電体共振器を含む誘電体フィ
ルタを説明する。

この誘電体フィルタは、チタン酸バリウム系磁器から
成る6.0×12×8.0mmの角柱状誘電体ブロック１を備えて
いる。誘電体ブロック１には、この第１の端面２から第
２の端面３に至る直径2.7mmの円形の２つの共振用貫通
孔４と１つの結合用貫通孔５とが設けられている。各共
振用貫通孔４の壁面には内導体膜６が夫々設けられ、一
対の端面２、３間の外周面７即ち４側面には外導体膜８
が設けられ、第２の端面３には内導体膜６と外導体膜７
とを接続するように端面導体膜９が設けられている。内
導体膜６、外導体膜８及び端面導体９は銀ペーストを塗
布して焼付けたものから成り、10μｍの膜厚を有する。
なお、一方の端面２は開放端面になっている。

各共振用貫通孔４内に一部が挿入されるように夫々配
置されたアキシャルリード型の第１及び第２の結合コン
デンサ10、11は、夫々の円筒状のコンデンサ用磁器誘電
体12、13と、各誘電体12、13の一端近傍に設けられた夫
々の第１の電極14、15と、他端近傍領域に設けられた夫
々の第２の電極16、17とを有し、第１の電極14、15と第
２の電極16、17との間に静電容量が夫々得られるように
形成されている。

各結合コンデンサ10、11の一方の電極14、15には金属
キャップ18、19を介して夫々の第１のリード端子20、21
が接続されている。第２の電極16、17にも金属キャップ
23、24が夫々覆せられ、夫々の第２のリード端子24、25
が導出されている。各リード端子20、21、24、25は直径
0.55mmのリード線から成る。共振用貫通孔４内の第２の
リード端子24、25と内導体膜６との間には夫々の接続部
材26、27が配置されている。

第１及び第２の結合コンデンサ10、11と金属製シール
ド部材28とは共通の熱可塑性合成樹脂から成る絶縁支持
体29によって一体化されている。この一体化は第１及び
第２の結合コンデンサ10、11を共振用貫通孔４に配置す
る前に行う。即ち、第５図及び第６図に示すように第１
及び第２の結合コンデンサ10、11とＨ型のシールド部材
28とを用意し、これ等を絶縁支持体29で一体化して組立
体30を得る。

シールド部材28は、厚さ0.2mmのりん青銅板に半田メ
ッキ処理したものから成り、結合用貫通孔５の上方及び
共振用貫通孔６の近傍を覆う上面部28aと、誘電体ブロ
ック１の長手の対の側面に外導体膜８に接続するための
一対の側面部28b、28cと、回路基板（図示せず）に対す
る取付け及びアースに対する接続に利用するための４つ
の突出部28dとから成り、上面部28aが絶縁支持体29に固
着されている。

絶縁支持体29は第１及び第２の結合コンデンサ10、11
の連結部29aと、共振用貫通孔６に対する第１及び第２
の結合コンデンサ10、11の径方向の位置決めを達成する
ために突出部29b、29cと、共振用貫通孔６に対する第１
及び第２の結合コンデンサ10、11の深さ方向の位置決め
を達成するための鍔部29d、29eとを有し、位置制限体と
して機能する。なお、第１及び第２の結合コンデンサ1
0、11は、リード端子20、21、24、25と金属キャップ1
8、19、22、23の一部とを除いて絶縁支持体29で被覆さ
れている。

第１図〜第３図に示す誘電体フィルタを組立てる時に
は、第４図に示す各導体膜６、８、９を設けた誘電体ブ
ロック１を用意し、また第５図及び第６図に示す結合コ
ンデンサ10、11とシールド部材28との組立体30を用意す
る。絶縁支持体29の第１及び第２の結合コンデンサ10、
11を包囲する突出部29b、29cの寸法及び相互間隔は共振
用貫通孔４に適合するように決定されているので、突出
部29b、29cを夫々の共振用貫通孔４に同軸的に嵌入する
ことができる。また、突出部29b、29cの挿入の深さは鍔
部29d、29eが誘導体ブロック１の上面に当接することに
よって決まる。

シールド部材28の一対の側面部28b、28cは誘電体ブロ
ック１の外導体膜８の側面間の距離にほぼ一致するよう
に決定されているので、一対の側面部28b、28cで誘電体
ブロック１の外導体膜８の対向側面部を挟持した第３図
の状態を容易に得ることができる。シールド部材28は僅
かに弾性変形可能な金属板で形成されているので、側面
部28b、28cの対向間隔が誘電体ブロック１の幅よりも僅
かに小さい場合であっても、装着を容易に達成すること
ができる。シールド部材28の外導体膜８に対する電気的
及び機械的結合を確実に達成するために第３図に原理的
に示す半田31によって両者を結合する。

結合コンデサ10、11の第２の電極16、17をリード端子
24、25によって内導体膜６に結合するために、第７図及
び第８図に示す接続部材26を用意する。この接続部材26
は例えば厚さ0.05mmのりん青銅のようにバネ性を有する
金属板から有り、直径2.5mmの円形中央部32と、この外
周縁33から突出する４つのヒレ又は翼状の突周部34とを
有する。中央部32の中心には放射状に形成された幅0.2m
m、長さ1.0mmの複数のスリットの集りから成る切欠部35
が設けられている。これにより、中心方向に突出してい
る複数の鋭角部36が中央部32に生じている。複数の鋭角
部36の先端に対する内接円の径は第２のリード端子24の
径よりも幾らか小さい。中央部32の径は内導体膜６を備
えた共振用貫通孔４の径Ｄとほぼ同一又は幾らか小さ
い。90度間隔で４方向に配置された突出部34は、幅0.5m
m、長さ0.7mmに形成され、第７図の接続部材26を共振用
貫通孔４に対して同軸配置した時に、共振用貫通孔４か
らはみ出すような長さを有する。なお、第２の結合コン
デンサ11のための第２の接送部材27は第１の接続部材26
と全く同一に形成されている。

接続部材26、27は、第１及び第２の結合コンデンサ1
0、11を貫通孔４に挿入する前に第６図に示すように第
２のリード端子24、25に結合させる。即ち、第２のリー
ド端子24を接続部材26の切欠部35に圧入する。これによ
り、鋭角部36が押し拡げられ、鋭角部36が第２のリード
端子24に弾性的に接触する。接続部材26を金属キャップ
22に当接するまで押し込むと、接続部材26は第２のリー
ド端子24に対して鋭角部36で強固に電気的及び機械的に
結合される。なお、第２の接続部材27も第１の接続部材
26と同様に第２のリード端子25に係合させる。

次に、第６図に示す組立体を誘電体ブロック１の第１
の端面２側から貫通孔４に嵌合させる。即ち、第２のリ
ード端子24、25を貫通孔４に挿入し、組立体30を第１の
端面２から第２の端面３に向うように押圧する。ヒレ状
又は翼状の突出部34は共振用貫通孔４からはみ出してい
るので、その先端が第１の端面２側を向くようにＬ字に
押し曲げられ、内導体膜６に弾性的に接触しながら共振
用貫通孔４の内部に入り込む。接続部材26の押し込みを
続けると、絶縁支持体29の鍔部29d、29eが第１の端面２
に当接し、これ以上の押し込みが阻止される。屈曲され
た突出部34は内導体膜６に弾性的に接続し、電気的接続
が成立する。第２の接続部材27の共振用貫通孔４に対す
る押し込みも第１の接続部材26と全く同様に行う。

絶縁支持体29の突出部29b、29cは共振用貫通孔４に圧
入され、且つシールド部材28の一対の側面部28b、28cは
弾性を有して外導体膜８に圧接され、且つ第２のリード
端子24、25に接続部材26、27が係合しているので、第１
及び第２の結合コンデンサ10、11を含む組立体30は誘電
体ブロック１に対して比較的に強固に一体化される。し
かし、より強固に結合させるために、この実施例では、
シールド部材28を半田31で外導体膜８に結合する。

完成した誘電体フィルタは、例えば入力及び出力リー
ド端子20、21及びシールド部材28の突出部28dを回路基
板（図示せず）の貫通孔に挿入し、入力及び出力リード
端子20、21を信号伝送ラインに接続すると共に、シール
ド部材28をアースに接続する。

第９図は誘電体フィルタの等価回路を示す。コンデン
サC1とインダクタンスL1とから成る第１の共振回路は一
対の貫通孔４の内の一方の内導体膜６と接地される外導
体膜８と端面導体膜９と誘電体ブロック１とに基づいて
形成され、コンデンサC2とインダンクタンスL2とから成
る第２の共振回路は一対の貫通孔４の内の他方の内導体
膜６と接地される外導体膜８と端面導体膜９と誘電体ブ
ロック１とに基づいて形成され、２つの共振回路は誘電
性インピーダンスZ1によって結合されている。

本実施例によれば、接続部材26、27を結合コンデンサ
10、11と共に共振用貫通孔６に押し込むのみで、結合コ
ンデンサ10、11と内導体膜６との接続が達成されるの
で、この接続が容易になる。

また、半田を使用しないで上記の接続を達成すること
ができるので、半田付け時の熱衝撃によるマイクロクラ
ック発生の問題が生じない。

また、第１及び第２の結合コンデンサ10、11を絶縁支
持体29で支持し、ここに鍔部29d、29eを設けたので、こ
れがストップとして機能し、第１及び第２のコンデンサ
10、11の共振用貫通孔４の深さ方向の位置決めが達成さ
れ、接続部材26、27の埋込位置が一定になる。

［変形例］ 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば次の変形が可能なものである。

（１） 誘電体ブロック１が１つの共振用貫通孔４のみ
を有する誘導体共振器にも本発明を適用することができ
る。即ち、１つの共振回路のみを形成する場合にも本発
明を適用することができる。１つの共振回路のみを構成
する場合には誘電体ブロックは通常円筒型に形成され
る。

（２） 誘電体ブロック１に３個以上の共振用貫通孔４
を設け、多段誘電体フィルタを構成する場合にも本発明
を適用することができる。

（３） 端面導体膜９を省いて1/2波長の誘電体共振器
又はフィルタを形成することができる。

（４） 第１及び第２の結合コンデンサ10、11の誘電体
12、13を円柱状にすることができる。

（５） 接続部材26、27の中央部32の中心に切欠部35と
して円形の孔を形成し、この孔から放射状に延びる複数
の割り溝を設け、この孔に第２のリード端子24を圧入又
は嵌入するようにしてもよい。

（６） 接続部材26、27を内導体膜６とリード端子24、
25と金属キャップ18、19の内の１つ又は複数に少量の半
田で結合してもよい。半田を併用する場合であっても、
接続部材26、27がバネ性を有して強固に接触しているの
で、半田の量を多くする必要はない。半田量が少量の場
合は熱衝撃が小さい。

（７） 接続部材26、27を第１の端面２上において貫通
孔４に同軸的に位置決めし、この切欠部35に第２のリー
ド端子24、25を挿入し、第１及び第２の結合コンデンサ
10、11を貫通孔４に挿入しながら、第２のリード端子2
4、25の接続部材26、27に対する係合を行ってもよい。
この場合、接続部材26、27に貫通孔４に対する位置決め
用の突起を設けておくと都合が良い。

［発明の効果］ 上述から明らかなように、本発明によれば、結合コン
デンサと内導体膜との接続を容易且つ確実に達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる誘電体フィルタを第２
図のＩ−Ｉ線で示す断面図、 第２図は第１図の誘電体フィルタの平面図、 第３図は第２図のIII−III線断面図、 第４図は第１図の各導体膜を有する誘電体ブロックの斜
視図、 第５図は第１図の誘電体フィルタを構成するための組立
体を示す平面図、 第６図は第５図の組立体のVI−VI線断面図、 第７図は装着前の接続部材を示す平面図、 第８図は第７図の接続部材の正面図、 第９図は第１図の誘電体フィルタの等価回路図である。 １……誘電体ブロック、２……第１の端面、３……第２
の端面、４……共振用貫通孔、６……内導体膜、、７…
…外周面、８……外導体膜、10……第１の結合コンデン
サ、11……第２の結合コンデンサ、20,21……第１のリ
ード端子、24,25……第２のリード端子、26……第１の
接続部材、27……第２の接続部材、28……シールド部
材、29……絶縁支持体、32……中央部、34……突出部、
35……切欠部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01P 11/00 H01P 1/205 H01P 7/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向する第１及び第２の端面（２）
   （３）及びこれ等の間の外周面（７）を有し且つ前記第
   １の端面（２）から前記第２の端面（３）に至る単数又
   は複数の共振用の貫通孔（４）を有する誘電体ブロック
   （１）と、 前記貫通孔（４）の壁面に設けられた内導体膜（６）
   と、 前記誘電体ブロック（１）の前記外周面（７）に設けら
   れた外導体膜（８）と、 第１及び第２のリード端子（20）（24）を有し、前記第
   １のリード端子（20）が前記誘電体ブロック（１）の前
   記第１の端面（２）側に導出されており、前記第２のリ
   ード端子（24）が接続部材（26）を介して前記貫通孔
   （４）の前記内導体膜（６）に接続されている結合コン
   デンサ（10）とを備えた誘電体共振器の製造方法におい
   て、 前記結合コンデンサ（10）とこの結合コンデンサ（10）
   の前記貫通孔（４）に対する挿入深さを制限するための
   部分（29d）を前記結合コンデンサ（10）に一体化した
   ものを用意する工程と、 前記第１の端面（２）において前記貫通孔（４）の前記
   内導体膜（６）の内に挿入可能な寸法を有する中央部
   （32）と、前記貫通孔（４）からはみ出るように前記中
   央部（32）から外側に突出し且つ屈曲可能に形成されて
   いる複数の突出部（34）とを備え、前記中央部（32）に
   前記第２のリード端子（24）を圧入又は係合させること
   が可能な切欠部（35）が設けられている導電性接続部材
   （26）を用意する工程と、 前記接続部材（26）の前記切欠部（35）に前記第２のリ
   ード端子（24）を挿入することによって前記接続部材
   （26）と前記第２のリード端子（24）との電気的及び機
   械的結合を成立させ且つ前記制限する部分（29d）が前
   記誘電体ブロック（１）の前記第１の端面（２）に当接
   するように前記結合コンデンサ（10）の少なくとも一部
   を前記貫通孔（４）に挿入し、同時に前記接続部材（2
   6）の前記突出部（33）を屈曲させて前記内導体膜
   （６）に弾性的に接触させる工程と を備えていることを特徴とする誘電体共振器の製造方
   法。