JP2897478B2 - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents
同軸型誘電体共振器Info
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- JP2897478B2 JP2897478B2 JP22073091A JP22073091A JP2897478B2 JP 2897478 B2 JP2897478 B2 JP 2897478B2 JP 22073091 A JP22073091 A JP 22073091A JP 22073091 A JP22073091 A JP 22073091A JP 2897478 B2 JP2897478 B2 JP 2897478B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用移動無
線電話機や携帯用無線電話機等の帯域フィルタに用いら
れる同軸型誘電体共振器に関する。
線電話機や携帯用無線電話機等の帯域フィルタに用いら
れる同軸型誘電体共振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】同軸型誘電体共振器を用いた帯域フィル
タは、小型で高い無負荷Ｑが得られることから、例えば
自動車用移動無線電話機、携帯用無線電話機（以下、携
帯電話と記す）用のアンテナ共用器（デュプレクサ）を
中心に広く用いられている。
タは、小型で高い無負荷Ｑが得られることから、例えば
自動車用移動無線電話機、携帯用無線電話機（以下、携
帯電話と記す）用のアンテナ共用器（デュプレクサ）を
中心に広く用いられている。
【０００３】この同軸型誘電体共振器としては、例えば
１／４波長ＴＥＭモード誘電体共振器がある。従来のこ
の種の共振器は、図６に示すように、円筒状に形成され
たセラミック製の誘電体（以下、誘電体コアと記す）２
１を有し、この誘電体コア２１の貫通孔２２の内周面に
内導体２３を形成すると共に、誘電体コア２１の外周面
に外導体２４を形成し、更に貫通孔２２の一方の開口端
面に外導体２４と連続する短絡電極２５を形成して、こ
の開口端面を短絡端面２６とし、電極２５が形成されて
いない他方の端面を開放端面２７として構成されてい
る。
１／４波長ＴＥＭモード誘電体共振器がある。従来のこ
の種の共振器は、図６に示すように、円筒状に形成され
たセラミック製の誘電体（以下、誘電体コアと記す）２
１を有し、この誘電体コア２１の貫通孔２２の内周面に
内導体２３を形成すると共に、誘電体コア２１の外周面
に外導体２４を形成し、更に貫通孔２２の一方の開口端
面に外導体２４と連続する短絡電極２５を形成して、こ
の開口端面を短絡端面２６とし、電極２５が形成されて
いない他方の端面を開放端面２７として構成されてい
る。
【０００４】しかし、近年の携帯電話の急激な普及、小
型化に伴い、電話機の中で比較的大きな部品であるアン
テナ共用器に対しても、より小型、軽量のものが要求さ
れるようになった。アンテナ共用器は、ＳＡＷ、ＬＣ積
層など小型のものはあるが、低損失、高耐入力の誘電体
共振器を用いたものが主流である。この場合、誘電体共
振器の小型化が課題であり、現在、誘電体材料、共振器
自体の構造などの点から検討されている。
型化に伴い、電話機の中で比較的大きな部品であるアン
テナ共用器に対しても、より小型、軽量のものが要求さ
れるようになった。アンテナ共用器は、ＳＡＷ、ＬＣ積
層など小型のものはあるが、低損失、高耐入力の誘電体
共振器を用いたものが主流である。この場合、誘電体共
振器の小型化が課題であり、現在、誘電体材料、共振器
自体の構造などの点から検討されている。
【０００５】そして、上記同軸型誘電体共振器におい
て、その素子の長さは、共振周波数が一定のとき、誘電
体材料の比誘電率εr によってのみ決まる。従って、最
も明瞭な小型化の方法は、比誘電率εr の大きな材料を
用いることである。
て、その素子の長さは、共振周波数が一定のとき、誘電
体材料の比誘電率εr によってのみ決まる。従って、最
も明瞭な小型化の方法は、比誘電率εr の大きな材料を
用いることである。
【０００６】ところが、高い無負荷Ｑと零に近い温度係
数を維持しながら比誘電率εr を改善するには限界があ
り、現在実用化されているＢａＯ−ＴｉＯ2 −希土類系
のものでは、９０〜１００程度が最高であり、２００以
上のような高い比誘電率の実用化は全く見通しがつかな
い。
数を維持しながら比誘電率εr を改善するには限界があ
り、現在実用化されているＢａＯ−ＴｉＯ2 −希土類系
のものでは、９０〜１００程度が最高であり、２００以
上のような高い比誘電率の実用化は全く見通しがつかな
い。
【０００７】同軸型誘電体共振器を小型化するもう一つ
の方法は、素子と並列にキャパシタンス、あるいはイン
ダクタンス成分を、あるいはその両方を付加することに
よって、素子の共振周波数を下げることで、実効的な比
誘電率を上げることである。
の方法は、素子と並列にキャパシタンス、あるいはイン
ダクタンス成分を、あるいはその両方を付加することに
よって、素子の共振周波数を下げることで、実効的な比
誘電率を上げることである。
【０００８】その一つの方法として、我々は、図７に示
すように、共振器の開放端面２７にリング状の溝２８を
形成し、この溝２８に例えば内導体２３と電気的に接続
される導体２９を形成してキャパシタンス及びインダク
タンス成分を付加し、実効的な比誘電率を２００〜５０
０程度まで飛躍的に向上させ、共振器自体を小型化する
方法を考案した（特願平２−１１５１５０号参照）。
すように、共振器の開放端面２７にリング状の溝２８を
形成し、この溝２８に例えば内導体２３と電気的に接続
される導体２９を形成してキャパシタンス及びインダク
タンス成分を付加し、実効的な比誘電率を２００〜５０
０程度まで飛躍的に向上させ、共振器自体を小型化する
方法を考案した（特願平２−１１５１５０号参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記同軸型
誘電体共振器の製造は、概ね次のようにして行われる。 （製造工程） （１） セラミック原料秤量 （２） 湿式混合 （３） 脱水・乾燥 （４） 粉砕 （５） 仮焼 （６） 粉砕 （７） 造粒 （８） 誘電体コア成型 （９） 焼成 （１０） 電極形成 （１１） 研磨・調整
誘電体共振器の製造は、概ね次のようにして行われる。 （製造工程） （１） セラミック原料秤量 （２） 湿式混合 （３） 脱水・乾燥 （４） 粉砕 （５） 仮焼 （６） 粉砕 （７） 造粒 （８） 誘電体コア成型 （９） 焼成 （１０） 電極形成 （１１） 研磨・調整
【００１０】上記製造工程の中で（８）の誘電体コア成
型は、粉末プレス、押し出し、射出による成型方法が一
般的であるが、図７に示すように、開放端面にキャパシ
タンス及びインダクタンス成分を付加した共振器の場
合、開放端面２７が特殊な構造で、反対の短絡端面２６
と形状が異なるため、誘電体コア２１の成型時、開放端
面２７と短絡端面２６とで均等に圧力がかかり難くな
り、焼成後において、開放端面２７と短絡端面２６で収
縮率が異なってしまい、結果的に、共振器の寸法精度が
悪くなるという問題が生じ、歩留りの低下を引き起こし
ていた。
型は、粉末プレス、押し出し、射出による成型方法が一
般的であるが、図７に示すように、開放端面にキャパシ
タンス及びインダクタンス成分を付加した共振器の場
合、開放端面２７が特殊な構造で、反対の短絡端面２６
と形状が異なるため、誘電体コア２１の成型時、開放端
面２７と短絡端面２６とで均等に圧力がかかり難くな
り、焼成後において、開放端面２７と短絡端面２６で収
縮率が異なってしまい、結果的に、共振器の寸法精度が
悪くなるという問題が生じ、歩留りの低下を引き起こし
ていた。
【００１１】また、開放端面２７と短絡端面２６とで形
状が異なるということは、焼成、電極形成及び研磨等の
各工程で上下の向きを揃える作業が必要となるため、製
造工程の複雑化並びに製造コストの高価格化を招いてい
た。
状が異なるということは、焼成、電極形成及び研磨等の
各工程で上下の向きを揃える作業が必要となるため、製
造工程の複雑化並びに製造コストの高価格化を招いてい
た。
【００１２】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、誘電体コアの成型時
において、誘電体コアに圧力が均等にかかるようにし
て、焼成後の寸法精度の向上及び歩留りの向上を図るこ
とができると共に、製造工程の簡略化並びに製造コスト
の低廉化を実現させることができる同軸型誘電体共振器
を提供することにある。
もので、その目的とするところは、誘電体コアの成型時
において、誘電体コアに圧力が均等にかかるようにし
て、焼成後の寸法精度の向上及び歩留りの向上を図るこ
とができると共に、製造工程の簡略化並びに製造コスト
の低廉化を実現させることができる同軸型誘電体共振器
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸方向に中空
部２を有する誘電体コア１の外周面に外導体３、内周面
に内導体４を設けると共に、上記誘電体コア１の一端に
上記外導体３と上記内導体４を短絡する短絡電極５が設
けられて、上記一端が短絡端面６となされ、他端が開放
端面７となされた同軸型誘電体共振器において、開放端
面７及び短絡端面６に同一形状の溝８及び９あるいは段
差１２及び１３を形成して構成する。
部２を有する誘電体コア１の外周面に外導体３、内周面
に内導体４を設けると共に、上記誘電体コア１の一端に
上記外導体３と上記内導体４を短絡する短絡電極５が設
けられて、上記一端が短絡端面６となされ、他端が開放
端面７となされた同軸型誘電体共振器において、開放端
面７及び短絡端面６に同一形状の溝８及び９あるいは段
差１２及び１３を形成して構成する。
【００１４】
【作用】上述の本発明の構成によれば、誘電体コアの開
放端面７及び短絡端面６に同一形状の溝８及び９あるい
は段差１２及び１３を形成するようにしたので、開放端
面７と短絡端面６とが同じ形状になり、その結果、誘電
体コア１の成型時において、圧力が誘電体コア１全体に
均等にかかるようになる。従って、その後の焼成時にお
いて、開放端面７と短絡端面６で収縮率がほぼ同じにな
り、焼成後における誘電体コア１の寸法精度が向上し、
それに伴い、共振器の歩留りも向上する。
放端面７及び短絡端面６に同一形状の溝８及び９あるい
は段差１２及び１３を形成するようにしたので、開放端
面７と短絡端面６とが同じ形状になり、その結果、誘電
体コア１の成型時において、圧力が誘電体コア１全体に
均等にかかるようになる。従って、その後の焼成時にお
いて、開放端面７と短絡端面６で収縮率がほぼ同じにな
り、焼成後における誘電体コア１の寸法精度が向上し、
それに伴い、共振器の歩留りも向上する。
【００１５】また、誘電体コア１の開放端面７及び短絡
端面６、即ち誘電体コア１の上下端面が同じ形状を有す
ることになるため、成型後の各製造工程で誘電体コア１
の開放端面７と短絡端面６の向きを揃える手間が不要と
なり、その結果、製造工程が簡略化し、製造コストも低
廉化する。
端面６、即ち誘電体コア１の上下端面が同じ形状を有す
ることになるため、成型後の各製造工程で誘電体コア１
の開放端面７と短絡端面６の向きを揃える手間が不要と
なり、その結果、製造工程が簡略化し、製造コストも低
廉化する。
【００１６】
【実施例】以下、図１〜図５を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図１Ａは、本実施例に係る１／４波長
ＴＥＭモード同軸型誘電体共振器（以下、単に共振器と
記す）の構成を示す平面図、図１Ｂは図１ＡにおけるＡ
−Ａ線上の断面図である。これらの図において、１Ａは
軸方向に中空部（貫通孔）２を有する円筒状の誘電体コ
アを示す。
施例を説明する。図１Ａは、本実施例に係る１／４波長
ＴＥＭモード同軸型誘電体共振器（以下、単に共振器と
記す）の構成を示す平面図、図１Ｂは図１ＡにおけるＡ
−Ａ線上の断面図である。これらの図において、１Ａは
軸方向に中空部（貫通孔）２を有する円筒状の誘電体コ
アを示す。
【００１７】この共振器は、図示するように、誘電体コ
ア１Ａの外周面に例えば銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等から
なる外導体３が設けられると共に、誘電体コア１Ａの内
周面に例えば銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等からなる内導体
４が設けられて構成され、更に誘電体コア１Ａの一端面
には、外導体３と内導体４を短絡する短絡電極５が設け
られて短絡端面６が形成され、また、誘電体コア１Ａの
他端面は開放端面７が形成されている。
ア１Ａの外周面に例えば銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等から
なる外導体３が設けられると共に、誘電体コア１Ａの内
周面に例えば銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等からなる内導体
４が設けられて構成され、更に誘電体コア１Ａの一端面
には、外導体３と内導体４を短絡する短絡電極５が設け
られて短絡端面６が形成され、また、誘電体コア１Ａの
他端面は開放端面７が形成されている。
【００１８】しかして、本例においては、開放端面７に
おける外周と内周間の中央部分に同心円状の溝８を形成
し、更に短絡端面６にも上記開放端面７に形成された溝
８と同一形状の溝９を形成して構成される。そして、一
方の開放端面７においては、溝８内に連続して導体１０
が形成されると共に、この溝８内に形成された導体１０
と上記内導体４とを電気的に接続する中継導体１１が形
成され、他方の短絡端面６においては、溝９を含む全面
に外導体３と内導体４とを電気的に接続する短絡電極５
が形成される。
おける外周と内周間の中央部分に同心円状の溝８を形成
し、更に短絡端面６にも上記開放端面７に形成された溝
８と同一形状の溝９を形成して構成される。そして、一
方の開放端面７においては、溝８内に連続して導体１０
が形成されると共に、この溝８内に形成された導体１０
と上記内導体４とを電気的に接続する中継導体１１が形
成され、他方の短絡端面６においては、溝９を含む全面
に外導体３と内導体４とを電気的に接続する短絡電極５
が形成される。
【００１９】この共振器を等価回路的に示すと、図２に
示すように、誘電体コア１Ａ、外導体３、内導体４及び
短絡電極５でインダクタンスＬとキャパシタンスＣの並
列共振回路が構成され、この回路に溝７内の導体８と外
導体３とその間に存する誘電体コア１Ａからなる付加キ
ャパシタンスＣａが並列に接続された共振回路となる。
示すように、誘電体コア１Ａ、外導体３、内導体４及び
短絡電極５でインダクタンスＬとキャパシタンスＣの並
列共振回路が構成され、この回路に溝７内の導体８と外
導体３とその間に存する誘電体コア１Ａからなる付加キ
ャパシタンスＣａが並列に接続された共振回路となる。
【００２０】尚、短絡端面６は、電界分布が粗であるた
め、誘電体コア１Ａの短縮効果は損なわれず、共振器の
特性に大きな影響を与えることはない。
め、誘電体コア１Ａの短縮効果は損なわれず、共振器の
特性に大きな影響を与えることはない。
【００２１】この第１実施例によれば、誘電体コア１Ａ
の開放端面７及び短絡端面６に夫々同一形状の溝８及び
９を形成するようにしたので、開放端面７と短絡端面６
とが同じ形状になり、その結果、誘電体コア１Ａの成型
時において、圧力が誘電体コア１Ａ全体に均等にかかる
ようになる。従って、その後の焼成時において、開放端
面７と短絡端面６で収縮率がほぼ同じになり、焼成後に
おける誘電体コア１Ａの寸法精度が向上し、それに伴
い、共振器の歩留りも向上する。
の開放端面７及び短絡端面６に夫々同一形状の溝８及び
９を形成するようにしたので、開放端面７と短絡端面６
とが同じ形状になり、その結果、誘電体コア１Ａの成型
時において、圧力が誘電体コア１Ａ全体に均等にかかる
ようになる。従って、その後の焼成時において、開放端
面７と短絡端面６で収縮率がほぼ同じになり、焼成後に
おける誘電体コア１Ａの寸法精度が向上し、それに伴
い、共振器の歩留りも向上する。
【００２２】また、誘電体コア１Ａの開放端面７及び短
絡端面６、即ち誘電体コア１Ａの上下端面が同じ形状を
有することになるため、成型後の各製造工程で、電極
（外導体３、内導体４及び短絡電極５等）を形成し、そ
の開放端面７を決めるまでは、開放端面７及び短絡端面
６の区別が不要となり、縦・横だけを気にすればよいた
め、パーツフィーダ等の大量処理が可能となる。また、
誘電体コア１Ａの開放端面７と短絡端面６の向きを揃え
る手間が不要となるため、製造工程が簡略化し、製造コ
ストも低廉化する。
絡端面６、即ち誘電体コア１Ａの上下端面が同じ形状を
有することになるため、成型後の各製造工程で、電極
（外導体３、内導体４及び短絡電極５等）を形成し、そ
の開放端面７を決めるまでは、開放端面７及び短絡端面
６の区別が不要となり、縦・横だけを気にすればよいた
め、パーツフィーダ等の大量処理が可能となる。また、
誘電体コア１Ａの開放端面７と短絡端面６の向きを揃え
る手間が不要となるため、製造工程が簡略化し、製造コ
ストも低廉化する。
【００２３】図３は、第２実施例に係る共振器の構成を
示すもので、円筒状の誘電体コア１Ａの開放端面７及び
短絡端面６に夫々同一形状のリング状の段差１２及び１
３のみを形成して構成されている。
示すもので、円筒状の誘電体コア１Ａの開放端面７及び
短絡端面６に夫々同一形状のリング状の段差１２及び１
３のみを形成して構成されている。
【００２４】図４は、第３実施例に係る共振器の構成を
示すもので、円筒状の誘電体コア１Ａの開放端面７及び
短絡端面６に夫々同一形状のリング状の段差１２及び１
３を形成し、更に各段差１２及び１３の底部に夫々同一
形状のリング状の溝８及び９を形成して構成されてい
る。
示すもので、円筒状の誘電体コア１Ａの開放端面７及び
短絡端面６に夫々同一形状のリング状の段差１２及び１
３を形成し、更に各段差１２及び１３の底部に夫々同一
形状のリング状の溝８及び９を形成して構成されてい
る。
【００２５】図５は、第４実施例に係る共振器を示すも
ので、上記第１実施例とほぼ同じ構成を有するが、平面
略正方形の角筒状の誘電体セラミック１Ｂの開放端面７
及び短絡端面６に、夫々４つの辺が同じとされた枠状の
溝８及び９を形成した点で異なる。
ので、上記第１実施例とほぼ同じ構成を有するが、平面
略正方形の角筒状の誘電体セラミック１Ｂの開放端面７
及び短絡端面６に、夫々４つの辺が同じとされた枠状の
溝８及び９を形成した点で異なる。
【００２６】上記第２〜第４実施例においても上記第１
実施例と同様に、誘電体コア１（１Ａ，１Ｂ）の開放端
面７及び短絡端面６、即ち誘電体コア１の上下端面が同
じ形状を有することになるため、焼成後の寸法精度の向
上による歩留りの向上及び並べ作業の省略化によるコス
ト低廉の効果がある。
実施例と同様に、誘電体コア１（１Ａ，１Ｂ）の開放端
面７及び短絡端面６、即ち誘電体コア１の上下端面が同
じ形状を有することになるため、焼成後の寸法精度の向
上による歩留りの向上及び並べ作業の省略化によるコス
ト低廉の効果がある。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る同軸型誘電体共振器によれ
ば、誘電体コアの成型時において、誘電体コアに圧力が
均等にかかることから、焼成後の寸法精度の向上及び歩
留りの向上を図ることができると共に、製造工程の簡略
化並びに製造コストの低廉化を実現させることができ
る。
ば、誘電体コアの成型時において、誘電体コアに圧力が
均等にかかることから、焼成後の寸法精度の向上及び歩
留りの向上を図ることができると共に、製造工程の簡略
化並びに製造コストの低廉化を実現させることができ
る。
【図１】Ａは、第１実施例に係る同軸型誘電体共振器の
構成を示す平面図。 Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ線上の断面図。
構成を示す平面図。 Ｂは、図１ＡにおけるＡ−Ａ線上の断面図。
【図２】第１実施例に係る同軸型誘電体共振器の等価回
路図。
路図。
【図３】Ａは、第２実施例に係る同軸型誘電体共振器の
構成を示す平面図。 Ｂは、図３ＡにおけるＢ−Ｂ線上の断面図。
構成を示す平面図。 Ｂは、図３ＡにおけるＢ−Ｂ線上の断面図。
【図４】Ａは、第３実施例に係る同軸型誘電体共振器の
構成を示す平面図。 Ｂは、図４ＡにおけるＣ−Ｃ線上の断面図。
構成を示す平面図。 Ｂは、図４ＡにおけるＣ−Ｃ線上の断面図。
【図５】Ａは、第４実施例に係る同軸型誘電体共振器の
構成を示す平面図。 Ｂは、図５ＡにおけるＤ−Ｄ線上の断面図。
構成を示す平面図。 Ｂは、図５ＡにおけるＤ−Ｄ線上の断面図。
【図６】Ａは、従来例に係る同軸型誘電体共振器の構成
を示す平面図。 Ｂは、その断面図。
を示す平面図。 Ｂは、その断面図。
【図７】Ａは、小型化を図った同軸型誘電体共振器の構
成を示す平面図。 Ｂは、図７ＡにおけるＥ−Ｅ線上の断面図。
成を示す平面図。 Ｂは、図７ＡにおけるＥ−Ｅ線上の断面図。
１Ａ，１Ｂ 誘電体コア ２ 中空部（貫通孔） ３ 外導体 ４ 内導体 ５ 短絡電極 ６ 短絡端面 ７ 開放端面 ８，９ 溝 １０ 導体 １１ 中継導体 １２，１３ 段差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−13401（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−103203（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−258501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 7/04 H01P 11/00
Claims (1)
- 【請求項１】 軸方向に中空部を有する誘電体の外周面
に外導体、内周面に内導体を設けると共に、上記誘電体
の一端に上記外導体と上記内導体を短絡する短絡電極が
設けられて、上記一端が短絡端面となされ、他端が開放
端面となされた同軸型誘電体共振器において、 上記開放端面及び上記短絡端面に同一形状の溝あるいは
段差が形成されていることを特徴とする同軸型誘電体共
振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22073091A JP2897478B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 同軸型誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22073091A JP2897478B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 同軸型誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563412A JPH0563412A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2897478B2 true JP2897478B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=16755630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22073091A Expired - Fee Related JP2897478B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 同軸型誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897478B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3353431B2 (ja) * | 1993-12-24 | 2002-12-03 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体同軸共振器 |
| FR2738126B1 (fr) * | 1995-08-30 | 1997-10-03 | Oreal | Mascara transportable |
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