JP2912751B2

JP2912751B2 - 誘電体同軸共振器

Info

Publication number: JP2912751B2
Application number: JP3330286A
Authority: JP
Inventors: 敏春野口; 毅彦米田; 和弘江口; 宏光多木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH05167317A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動体無線等に用いられ
る誘電体同軸共振器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の誘
電体同軸共振器を示す斜視図及び断面図である。

【０００３】図７（ａ），（ｂ）において、１はセラミ
ック等の誘電体材料で作成された方形状の基体で、基体
１には方形状の孔１ａと、孔１ａに連続する円筒状の孔
１ｂで構成された貫通孔１ｃが設けられている。２は基
体１の外周部に形成された外部導体層、３は貫通孔１ｃ
に形成された内部導体層、４は孔１ｂが開口した端面１
ｄに形成され、外部導体層２と内部導体層３を連結する
連結導体層である。又開放端面１ｅには基体１がむき出
しになっている。

【０００４】図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ他の従来の
誘電体同軸共振器を示す斜視図及び断面図である。

【０００５】図８（ａ），（ｂ）において、５はセラミ
ック等の誘電体材料で作成された方形状の基体で、基体
５には開放端面５ａには溝５ｂが環状に設けられ、その
溝５ｂによって囲まれた突部５ｃが形成されている。又
突部５ｃの中央部には貫通孔５ｄが形成されている。６
は基体５の外周部に形成された外部導体層、７は溝５ｂ
内に形成された溝部導体層、８は貫通孔５ｄ内に形成さ
れた内部導体層、９は溝部導体層７と内部導体層８を連
結し、突部５ｃ上面に形成された連結導体層、１０は内
部導体層８と外部導体層６を連結し、開放端面５ａ側と
反対側の端面５ｅに形成された連結導体層である。

【０００６】以上の様に構成された誘電体同軸共振器は
線路インピーダンスを部分的に変化させることにより、
１／４波長の誘電体同軸共振器に比べて共振器長を短縮
でき、更に３倍波スプリアス共振周波数を基本周波数よ
り、高い周波数にずらすことができるので、３倍波スプ
リアスの影響を抑制することができる。このような特性
を有する誘電体同軸共振器は外径が３〜４mm角、孔１ｂ
または貫通孔５ｄの内径が１．０〜１．５mmで、Ｑ値２
５０〜３００のものが量産可能な最小の寸法であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】移動体無線等の装置が
小型化していくに従って基板に実装された誘電体同軸共
振器の高さを低くすることが要望されている。しかしな
がら前記従来の構成では、高さを３mm以下にしようとす
ると加工が非常に難しくなるという問題点があった。す
なわち高さを２mmにすると、孔１ｂまたは貫通孔５ｄの
内径を０．６mm程度にしなければならないので、乾式プ
レス用金型の孔１ｂまたは貫通孔５ｄを作成するための
丸型のピン径は０．７２mmとなるが、そのようなピンは
金属加工が不可能であり、また乾式プレス金型にその様
なピンを他の加工で作成できたとしても、ピンが非常に
折れ易く量産性がないからである。

【０００８】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、小型化を行っても量産性に優れた誘電体同軸共振器
を提供することを目的としている。

【０００９】この目的を達成するために、請求項１に係
る発明では、直方体状の基体の上に外部導体層，内部導
体層，短絡導体層等を設け、貫通孔に段差部を設けると
ともに、貫通孔は段差部を境にして、開放端側を第１の
貫通部とし、短絡導体側を第２の貫通部とした時に、第
１の貫通部の断面積を第２の貫通部の断面積よりも大き
くするとともに、第１及び第２の貫通部の断面形状を長
方形状であり、加えて前記第１の貫通部と前記第２の貫
通部の境界部は全周に渡って段差が設けられている。

【００１０】

【作用】請求項１，２に係る発明により、貫通孔を作製
するピンに平板を用いることができるとともに、素子自
体の高さを低くすることができる。

【００１１】

【実施例】図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一実
施例を示す斜視図及び断面図である。

【００１２】図１（ａ），（ｂ）において１１はセラミ
ック等の誘電体材料で作成された断面長方形の基体で、
基体１１は外形寸法を幅Ｌ１が４mm、高さＬ２が２mm、
長さＬ３が５mmとなるようにした。また基体１１には方
形状の孔１１ａと、孔１１ａに連続する断面長方形の孔
１１ｂで構成された貫通孔１１ｃが設けられており、こ
の孔１１ａと孔１１ｂの境界には段差部Ｋが形成されて
いる。孔１１ａは外形寸法を幅Ｌ４が３mm、高さＬ５が
１mm、長さＬ６が２．５mmとなるようにした。また孔１
１ｂは外形寸法を幅Ｌ７が１．２mm、高さＬ８が０．５
mm、長さＬ９が２．５mmとなるようにした。１２は基体
１１の外周部に形成された外部導体層、１３は貫通孔１
１ｃに形成された内部導体層、１４は孔１１ｂが開口し
た端面１１ｄに形成され、外部導体層１２と内部導体層
１３を連結する連結導体層である。上述の各導体層はＡ
ｇやＣｕ等の導電性材料により構成されており、その膜
厚は４〜５μｍになるようにしてある。又開放端面１１
ｅには基体１１がむき出しになっている。

【００１３】以上の様に構成された誘電体同軸共振器に
ついて以下その製造方法を図２を用いて説明する。

【００１４】図２は製造方法を示す工程図である。まず
配合工程ではＢａＯ，ＴｉＯ₂，Ｎｄ₂Ｏ₃等の原材料を
所定量配合する。次に混合工程において前記配合物をミ
ル等を用いて混合し、造粒工程においてスプレードライ
ヤー等を用いて粒度の調整およびバインダーの添加を行
う。次に成形工程において、乾式プレスを用いて所定形
状即ち基体１１の形状に成形する。図３は乾式プレスを
示す側面図である。図３において１５は断面長方形状の
ウスで、ウス１５には貫通孔１６が設けられている。１
７は貫通孔１６に挿入可能に構成された上パンチで、上
パンチ１７には貫通孔１６に挿入する側に凸部１８が設
けられている。また１９は貫通孔１６に挿入された下パ
ンチである。上パンチ１７および下パンチ１９にはそれ
ぞれ中心部にピン２０が挿入される断面長方形状の貫通
孔２１，２２が設けられている。ピン２０は図４に示す
ように円盤型の台２０ａと、台２０ａに立設された平板
２０ｂによって構成されている。平板２０ｂは形状寸法
を幅Ｌ１０が１．４４mm、高さＬ１１が０．６mmとなる
ようにした。粒度を整えた原材料２３をウス１５の中に
充填し、下パンチ１９および上パンチ１７によって図５
のように２kg／cm²で加圧して基体１１を作成する。こ
の時ピン２０を上パンチ１７および下パンチ１９に貫通
した状態で加圧する。次に電極形成工程にて基体１１上
に各導電層を形成する。この時導電層をＣｕで作成する
場合には、先ず基体１１の上に無電解鍍金法によって薄
い銅層を形成し、その銅層の上に更に電解鍍金法を用い
て銅層を積層して導電層を形成する。また導電層をＡｇ
で作成する場合には、Ａｇペーストを印刷及びディップ
で基体１１上に形成し、その後に次の工程である電極焼
付工程で８００℃〜９００℃でＡｇ膜を焼き付ける。こ
の焼付け工程は導電層をＣｕで作成した場合には不必要
である。最後に研磨工程で開放端面側を研磨し、図１に
示すような誘電体同軸共振器を作成する。

【００１５】この様に構成された誘電体同軸共振器は孔
１１ｂを従来の様に円筒状ではなく長方形状としたこと
によって、孔１１ｂを形成する際に平板２０ｂを備えた
ピン２０を使用することができ、ピン強度を非常に大き
くすることができるので、従来の様にピンの加工ができ
なかったり、ピンがすぐ折れたりして生産性が悪くなる
ことはない。また従来、誘電体同軸共振器の長さＬ３が
５ｍｍ以上のものは、ピンがすぐ折れてしまうので作成
することができなかった。これは誘電体同軸共振器の長
さＬ３が長くなると乾式プレスで基体１１を作成するさ
いに、原材料を加圧するとピンに大きな力が掛かってし
まいピンが折れ易いからである。しかしながら本実施例
においてはピン２０に平板２１ｂを用いることができ、
ピン強度非常に大きくすることができるので、長さＬ３
を長くしても、原材料を加圧する際に折れることがな
い。

【００１６】又（表１）から判るように、従来例（高さ
が３mm）と本実施例を比べてもＱ値は同等かそれ以上で
ある。

【００１７】

【表１】

【００１８】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ他の実施例
を示す誘電体同軸共振器を示す斜視図及び断面図であ
る。

【００１９】図６（ａ），（ｂ）において、２４はセラ
ミック等の誘電体材料で作成された方形状の基体で、基
体２４の開放端面２４ａには溝２４ｂが環状に設けら
れ、その溝２４ｂによって囲まれた突部２４ｃが形成さ
れている。又突部２４ｃの中央部には断面長方形状の貫
通孔２４ｄが形成されている。２５は基体２４の外周部
に形成された外部導体層、２６は溝２４ｂ内に形成され
た溝部導体層、２７は貫通孔２４ｄ内に形成された内部
導体層、２８は溝部導体層２６と内部導体層２７を連結
し、突部２４ｃ上面に形成された連結導体層、２９は内
部導体層２７と外部導体層２５を連結し、開放端面２４
ａ側と反対側の端面２４ｅに形成された連結導体層であ
る。各導体層は図１に示す誘電体同軸共振器同様な材料
でしかも同様な製造方法によって作成される。

【００２０】この他の実施例も同様に貫通孔２４ｄを作
成する際に平板のピンを用いることができるので、非常
に高さの低い、しかも長さの長い誘電体同軸共振器を得
ることができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に係る発明では、直方体状の基
体の上に外部導体層，内部導体層，短絡導体層等を設
け、貫通孔に段差部を設けるとともに、貫通孔は段差部
を境にして、開放端側を第１の貫通部とし、短絡導体側
を第２の貫通部とした時に、第１の貫通部の断面積を第
２の貫通部の断面積よりも大きくするとともに、第１及
び第２の貫通部の断面形状を長方形状であり、加えて前
記第１の貫通部と前記第２の貫通部の境界部は全周に渡
って段差が設けられている事によって、貫通孔を作製す
るピンに平板を用いることができるので、素子自体の高
さを低くすることができ、しかもピンが折れたりする事
はなく、生産性が悪くなることはない。また、基体に貫
通孔を一つしか設けないことによって、容量結合型の共
振器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施例における誘電体同軸共
振器を示す斜視図（ｂ）本発明の一実施例における誘電体同軸共振器を示
す断面図

【図２】本実施例の製造工程を示す工程図

【図３】本実施例の製造工程に用いられる乾式プレスを
示す側断面図

【図４】乾式プレスのピンを示す斜視図

【図５】本実施例の製造工程に用いられる乾式プレスを
示す側断面図

【図６】（ａ）本発明の他の実施例における誘電体同軸
共振器を示す斜視図（ｂ）本発明の他の実施例における誘電体同軸共振器を
示す断面図

【図７】（ａ）従来の誘電体同軸共振器を示す斜視図（ｂ）従来の誘電体同軸共振器を示す断面図

【図８】（ａ）他の従来の誘電体同軸共振器を示す斜視
図（ｂ）他の従来の誘電体同軸共振器を示す断面図

【符号の説明】

１１基体１１ａ孔１１ｂ孔１１ｃ貫通孔１２外部導体層１３内部導体層１４連結導体層２４基体２４ａ開放端面２４ｂ溝２４ｃ突部２４ｄ貫通孔２５外部導体層２６溝部導体層２７内部導体層２８連結導体層２９連結導体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江口和弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者多木宏光大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平２−20103（ＪＰ，Ａ) 特開平３−108801（ＪＰ，Ａ) 特開平２−75202（ＪＰ，Ａ) 特開平３−190304（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−75202（ＪＰ，Ａ) 実開平３−121705（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体材料で構成された直方体状の基体
と、前記基体に設けられ段差部を有した一つの貫通孔
と、前記基体の外側部に設けられた外部導体層と、前記
基体の内側部に設けられた内部導体層と、前記基体にお
いて前記貫通孔を開口させた一方の端面に設けられ前記
外部導体層と前記内部導体層を連結する連結導体と、前
記連結導体を設けた側とは反対側に設けられ前記基体を
露出させた開放端面とを備えた誘電体同軸共振器であっ
て、貫通孔は段差部を境に開放端側の第１の貫通部と短
絡導体を設けた側の第２の貫通部を有し、前記第１の貫
通部の断面積は前記第２の貫通部の断面積よりも大きく
構成するとともに、前記第１及び第２の貫通部の断面形
状は長方形状であり、加えて前記第１の貫通部と前記第
２の貫通部の境界部は全周に渡って段差が設けられてい
る事を特徴とする誘電体同軸共振器。