JP3062969U

JP3062969U - 誘電共振子

Info

Publication number: JP3062969U
Application number: JP1999002363U
Authority: JP
Inventors: 宏宜張; 冠錚莊; 運▲貞▼ 鍾
Original assignee: 凱宣科技股▲分▼有限公司
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2005-04-12
Also published as: TW393802B

Abstract

(57)【要約】【課題】単一材質および一体成型で製作され、電磁場
結合の均一性および効率を高め、また製造コストを低減
して製造過程を簡略化させる誘電共振子を提供する。【解決手段】本考案の誘電共振子２０は、高誘電率お
よび低誘電損失のマイクロウェーブ誘電共振材を一体成
型して製作され、その誘電共振子２０には厚みが極めて
薄い円筒状の支持突起２３が設けられる。誘電共振子２
０は、マイクロウェーブ回路の基板上に支え立てられ、
従来の誘電共振子のような材質の違いによって起こる電
磁場の偏折を避け、効果がよくする。また製作時には、
互いに異なる材質を同一軸心に位置決めして貼付けると
いう従来の製作方法の難しさから免れ、従来の誘電共振
子と形状は完全に同じであるが、従来の誘電共振子より
もよい共振効果を提供することができ、かつその製造コ
ストを低減することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、電子素子に関し、特に高誘電率セラミックによって製作され、金属共振腔と類似した特性をもつが、容積は金属共振腔よりもかなり小さく、マイクロウェーブ発振器、ウェーブフィルタ、レーダディテクタ、速度測定器、スイッチセンサ、携帯電話、直放送衛星テレビ（ＴＶＲＯ／ＤＢＳ）またはグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）の波数変換器等の電子装置のマイクロウェーブ回路中およびマイクロウェーブ回路中のストリップ伝送線路に使用され、力率の損失を低減し、発振周波数を制御する誘電共振子に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１に示すように、従来のマイクロウェーブ誘電共振子１０は主として共振層１１および支持層１３から組成され、通常、その二者は貼り合わせ法をもって同一中心軸に結合され、さらにそれはマイクロウェーブ回路中のストリップ伝送線路の傍らに設けられてストリップ伝送線路と結合されている。そのうち、共振層は高誘電率材料から製成され、支持層は低誘電率材料から製成される。

【０００３】従来のマイクロウェーブ誘電共振子１０の共振層１１および支持層１３には通常、固体円柱状または中空円柱状等の形状があり、それは容積が小さいので共振層１１と支持層１３を組立てる場合、その二者を同一中心軸に位置決めすることが難しく、そのために製作時に常に不良品が生じる。さらに、共振層１１および支持層１３は異なる材料を使用しているので、従来のマイクロウェーブ誘電共振子１０の製造は面倒であり、かつその二者を組み合わせる場合は接着剤を使うので、従来のマイクロウェーブ誘電共振子１０は少なくとも三種類の異なる材料を含み、異なる材質は異なる磁気特性をもつので、従来の誘電共振子１０とストリップ伝送線路とが結合して共振が発生すると、その従来の共振子１０を通る電磁場には偏折が二回発生し、その偏折はそれぞれ共振層１１と接着物質１２との間、および接着物質１２と支持層１３との間に現れる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このように、従来の誘電共振子１０の使用時、その電磁場には二回の偏折が現れるので、次の欠点がある。すなわち共振子１０の共振特性を制御しにくく、結合効率が悪くなり、また電磁場が偏折して付近の回路を干渉し、かつ同調するのが難しく、そのために従来の共振子１０は設計者の希望通りにストリップ伝送線路と結合して必要な共振特性を提供することができない。

【０００５】したがって、本考案の目的は、単一材質および一体成型で製作され、ストリップ伝送線路と結合された場合、多種材料で製作されているために起こる電磁場の偏折による力率の損失または結合効果の低下という従来の問題を避け、電磁場結合の均一性および効率を高め、また製造コストを低減して製造過程を簡略化させ、同調を簡単容易にする誘電共振子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するための本考案の手段によれば、主として高誘電率および低誘電損失の単一材料を一体成型して誘電共振子を製成し、その誘電共振子には厚みが極めて薄い円柱状または円筒状の突起が設けられ、その突起によってその共振子はマイクロウェーブの基板に支え立てられる。このマイクロウェーブ誘電共振子は、従来の誘電共振子のような異なる材質間で発生する電磁場の偏折を避けることができ、それによって共振結合効果をよくし、また異なる材料を同一軸心に位置決めして貼り合わせる、従来の誘電共振子の製作時における難しさから免除され、従来の誘電共振子と形状が完全に同じである状況においては、従来の誘電共振子よりよい共振効果を提供し、かつ生産コストは低く、同調し易い。

【０００７】つまり、本考案のマイクロウェーブの誘電共振子とマイクロウェーブ回路とが結合したときの損失は低減され、電磁場結合の均一性および能率は高まり、従来の誘電共振子とストリップ伝送線路とが連結したときの電磁場の離散は避けられ、それと同時にコストは低減されて製造過程は簡略化され、かつ誘電共振子の据付は便利であり、ストリップ伝送線路の結合能率は高まる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図２から図４に示すように、本実施例の共振子２０はマイクロウェーブ誘電共振材、例えば金属酸化物Ｂａ₂Ｔｉ₉Ｏ₂₀等から製成され、それには共振本体２１および支持突起２３が含まれ、その支持突起２３は共振子２０をマイクロウェーブ回路の基板状に支え立たせることに使用され、図面に示すように、共振子２０の共振本体２１および支持突起２３は互いに異なる二段の高さｄ、Ｄと、三種の異なる直径Ｒ、φ、ｒを有する。

【０００９】図２中の共振本体２１は実体の円柱状で、その外径はＲ、高さはＤである。支持突起２３は中空の円柱状で、外径はφ、内径はｒ、高さはｄであり、共振本体２１および支持突起２３は一体成型されている。図３中の共振本体２１は中空の円筒状で、その外径はＲ、内径はｒ、高さはＤである。支持突起２３も中空の円筒状で、その外径はφ、内径はｒ、高さはｄであり、共振本体２１および支持突起２３は一体成型されている。

【００１０】図４中の共振本体２１は実体の円柱状で、その外径はＲ、高さはＤである。支持突起２３も実体の円柱状で、その外径はφ、高さはｄであり、共振本体２１および支持突起２３は一体成型されている。図２、図３および図４から分かるように、共振本体２１および支持突起２３は実体のものでも中空のものでもよく、両者の高さは同じであっても違ってもよく、また一体成型されて分割不能である。

【００１１】共振本体２１の高さＤおよび支持突起２３の高さｄを含む、共振子２０の高さを変えた場合、共振周波数はそれに伴って変化するが、共振本体２１および支持突起２３は同じ材料のものを一体成型しているので、共振子２０の共振周波数とその高さの関係は線形対応に近く、その共振子２０の典型的な共振周波数と高さとの関係は図７に示すとおりである。共振子２０の高さの増加に伴って、共振周波数は降下する。

【００１２】マイクロウェーブ誘電共振子の共振周波数は高さに伴って変化するので、同一材料を使って一体成型で製作された共振子２０は、同一材質の誘電率および品質要素が固定である特性によって簡単に共振周波数を制御および調整することができる。ここに、マイクロウェーブ回路中にマイクロウェーブ誘電共振子を使用した状況を説明し、従来の共振子１０と本実施例の共振子２０とを比較する。図５に示すように、従来の共振子１０をマイクロウェーブ回路に使用する状態では、そのマイクロウェーブ回路にはストリップ伝送線路３１および金属共振腔３２が含まれ、そのうち、従来の共振子１０はストリップ伝送線路３１の片側に設けられてそのストリップ伝送線路３１と結合している。この他、共振腔３２はストリップ伝送線路３１および従来の共振子１０を囲い、かつその共振腔３２において従来の共振子１０の真上側には、従来の共振子１０の共振周波数の調整に使われる調整つまみ３３が設けられている。

【００１３】図５に示すように、従来の共振子１０は共振層１１、接着物質１２および支持層１３の三種の誘電率および品質要素の異なる材料を含むので、従来の共振子１０がストリップ伝送線路３１と結合した場合、電磁場の分布はある程度の拡散を呈して結合の能率を有効に制御し、または力率の損失を減少し、発振周波数を制御することができず、また調整つまみ３３を廻して従来の共振子１０の共振周波数を調整した場合、三種の異なる材料の調整つまみ３３による影響の程度はそれぞれ違うので、従来の共振子１０の発振周波数を精確に調整することは難しい。

【００１４】さらに、図６に示すように、本実施例の共振子２０をマイクロウェーブ回路中に使用した状態は、同一材料で製作された共振子２０が図５中の三種異なる材料を含む従来の共振子１０に入れ替わったもので、共振子２０は同一材料で製作されており、その誘電率および品質要素が固定している特性があるので、共振子２０とストリップ伝送線路３１とが結合した場合、その電磁場の分布は図５中に示されたものよりも集中しており、そのために力率の損失を有効に減少し、発振周波数を制御することができ、また調整つまみ３３を廻して共振子２０の共振周波数を調整した場合、その発振周波数は精確に調整される。

【００１５】上述の従来の共振子１０と本実施例の共振子２０との比較から分かるように、同一材料で一体成型されたマイクロウェーブ誘電共振子は、従来の支持層のあるマイクロウェーブ誘電共振子よりもより薄く設計することができ、回路結合時は、図５および図６中に示すＬのように、共振腔内の調整つまみと共振子との距離を増すことができ、またストリップ伝送回路の設計はよりフレキシブルになり、共振周波数の調整幅はより広くより便利になり、甚だしくは、調整つまみと共振子との距離Ｌがより小さくなった状況において、ストリップ伝送線路の共振腔の体積を小さくすることができ、製品を小型化する目的が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の誘電共振子を示す分解斜視図である。

【図２】本考案の実施例による誘電共振子を示す斜視図
および断面図である。

【図３】本考案の実施例による誘電共振子を示す斜視図
および断面図である。

【図４】本考案の実施例による誘電共振子を示す斜視図
および断面図である。

【図５】従来の誘電共振子がマイクロウェーブ回路に使
用された状態を示す斜視図である。

【図６】本考案の実施例による誘電共振子がマイクロウ
ェーブ回路に使用された状態を示す斜視図である。

【図７】本考案の実施例による誘電共振子の共振周波数
とその高さの関係を示す図である。

【符号の説明】

２０共振子２１共振本体２３支持突起３１ストリップ伝送線路３２共振腔３３調整つまみ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】高誘電率および低誘電損失の単一のマイ
クロウェーブ誘電共振材を一体成型して製作される誘電
共振子であって、高さが極めて小さく、円柱状または円筒状であって、前
記誘電共振子をマイクロウェーブ回路の基板に支え立て
るのに使用される突起を備えることを特徴とする誘電共
振子。
【請求項２】前記誘電共振子は、マイクロウェーブ誘
電材である金属酸化物から製成されることを特徴とする
請求項１記載の誘電共振子。
【請求項３】前記金属酸化物は、バリウム−チタン系
の金属化合物であることを特徴とする請求項２記載の誘
電共振子。
【請求項４】前記金属酸化物は、チタン酸塩化合物で
あることを特徴とする請求項２記載の誘電共振子。
【請求項５】前記金属酸化物は、複合ペロブスカイト
系であることを特徴とする請求項２記載の誘電共振子。
【請求項６】前記金属酸化物は、鉛系ペロブスカイト
系であることを特徴とする請求項２記載の誘電共振子。
【請求項７】前記金属酸化物は、ＢａＯ−Ｎｄ₂Ｏ₃−
ＴｉＯ₂であることを特徴とする請求項２記載の誘電共
振子。
【請求項８】前記金属酸化物は、ＢａＯ−Ｓｍ₂Ｏ₃−
ＴｉＯ₂であることを特徴とする請求項２記載の誘電共
振子。
【請求項９】前記金属酸化物は、ＢａＯ−Ｇｄ₂Ｏ₃−
ＴｉＯ₂であることを特徴とする請求項２記載の誘電共
振子。
【請求項１０】前記金属酸化物は、ＢａＯ−Ｄｙ₂Ｏ₃
−ＴｉＯ₂であることを特徴とする請求項２記載の誘電
共振子。
【請求項１１】前記金属酸化物は、Ｂａ₂Ｔｉ₉Ｏ₂₀で
あることを特徴とする請求項３記載の誘電共振子。
【請求項１２】前記金属酸化物は、ＢａＴｉ₄Ｏ₉であ
ることを特徴とする請求項３記載の誘電共振子。
【請求項１３】前記金属酸化物は、ＣａＴｉＯ₃であ
ることを特徴とする請求項４記載の誘電共振子。
【請求項１４】前記金属酸化物は、ＭｇＴｉＯ₃であ
ることを特徴とする請求項４記載の誘電共振子。
【請求項１５】前記金属酸化物は、Ｂａ（Ｚｎ_1/3Ｔ
ａ_3/2）Ｏ₃であることを特徴とする請求項５記載の誘電
共振子。
【請求項１６】前記金属酸化物は、Ｂａ（Ｍｇ_1/3Ｔ
ａ_3/2）Ｏ₃であることを特徴とする請求項５記載の誘電
共振子。
【請求項１７】前記金属酸化物は、Ｂａ（Ｍｇ_1/3Ｎ
ｂ_2/3）Ｏ₃であることを特徴とする請求項５記載の誘電
共振子。
【請求項１８】前記金属酸化物は、（ＰｂＣａ）Ｚｒ
Ｏ₃であることを特徴とする請求項６記載の誘電共振
子。
【請求項１９】前記金属酸化物は、（ＰｂＣａ）Ｈｆ
Ｏ₃であることを特徴とする請求項６記載の誘電共振
子。
【請求項２０】前記金属酸化物は、（ＰｂＣａ）（Ｆ
ｅ_1/2Ｎｂ_1/2）Ｏ₃であることを特徴とする請求項６記
載の誘電共振子。