JP3180399B2 - 同軸型誘電体共振器の製造方法 - Google Patents
同軸型誘電体共振器の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共振周波数のバラツキ
を小さくし共振器のＱ値を向上させる同軸型誘電体共振
器の製造方法に関するものである。
を小さくし共振器のＱ値を向上させる同軸型誘電体共振
器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＵＨＦ帯以上の動作する通信機器
（例えば、コードレス電話機）の帯域通過型フィルタに
は同軸型誘電体共振器を組み合わせた形式が多く使用さ
れている。また特に機器の小型化を図るために最小寸法
の共振器である１／４波長共振器を使用している場合が
多い。１／４波長の同軸型誘電体共振器には図１２に示
す角柱型のものと、図１３に示す円柱型のものがある。
両者共に中央に中心導体用の穴が開けられた円柱又は角
柱の誘電体との線路のための導体から構成されて、１／
４波長の奇数倍の共振器を構成するために一端に短絡端
に、他端に開放端が設けられている。
（例えば、コードレス電話機）の帯域通過型フィルタに
は同軸型誘電体共振器を組み合わせた形式が多く使用さ
れている。また特に機器の小型化を図るために最小寸法
の共振器である１／４波長共振器を使用している場合が
多い。１／４波長の同軸型誘電体共振器には図１２に示
す角柱型のものと、図１３に示す円柱型のものがある。
両者共に中央に中心導体用の穴が開けられた円柱又は角
柱の誘電体との線路のための導体から構成されて、１／
４波長の奇数倍の共振器を構成するために一端に短絡端
に、他端に開放端が設けられている。
【０００３】これらの共振器を組み合わせた帯域通過型
フィルタの遮断性能及び通過性能は共振器のＱ値が大き
いほど向上する。一般的な同軸型誘電体共振器のＱ値は
１００〜２，０００であり、誘電体の誘電損失及び同軸
線路を構成する導体の高周波抵抗損失で決定される。一
般には誘電体損失の寄与は導体損失の数分の一以下（ta
n δ＝１／Ｑ≒１０-4）であり、導体損失の軽減がＱ値
改善に最も寄与する。
フィルタの遮断性能及び通過性能は共振器のＱ値が大き
いほど向上する。一般的な同軸型誘電体共振器のＱ値は
１００〜２，０００であり、誘電体の誘電損失及び同軸
線路を構成する導体の高周波抵抗損失で決定される。一
般には誘電体損失の寄与は導体損失の数分の一以下（ta
n δ＝１／Ｑ≒１０-4）であり、導体損失の軽減がＱ値
改善に最も寄与する。
【０００４】ＵＨＦ帯においては高周波の周波数と導体
の導電率によって決まる表皮効果のため高周波電流密度
は導体表面で高く、内部では指数関数的に低減する。表
皮効果を考慮した場合の高周波面積抵抗ＲS は（１）式
で示される。
の導電率によって決まる表皮効果のため高周波電流密度
は導体表面で高く、内部では指数関数的に低減する。表
皮効果を考慮した場合の高周波面積抵抗ＲS は（１）式
で示される。
【数１】 但しμ：透磁率、ｆ：周波数、σ：導電率
【０００５】電荷保存則により内導体と外導体を流れる
電流値は等しいので、誘電体共振素子の外径をＲ、内径
をｒとすれば単位長さ当りの高周波抵抗Ｒout ，Ｒinは
それぞれ、 Ｒout ＝ＲS ／２πＲ …（２） Ｒin ＝ＲS ／２πｒ …（３） （２），（３）式のようになる。表面積の小さい内導体
側は損失に対する寄与が大きく、誘電体共振器のＱ値は
内導体の抵抗損失でほとんど決定される。従来の誘電体
共振器では誘電体表面にガラスを混合した銀粉を焼き付
けたり、銅メッキによって導体を構成した。
電流値は等しいので、誘電体共振素子の外径をＲ、内径
をｒとすれば単位長さ当りの高周波抵抗Ｒout ，Ｒinは
それぞれ、 Ｒout ＝ＲS ／２πＲ …（２） Ｒin ＝ＲS ／２πｒ …（３） （２），（３）式のようになる。表面積の小さい内導体
側は損失に対する寄与が大きく、誘電体共振器のＱ値は
内導体の抵抗損失でほとんど決定される。従来の誘電体
共振器では誘電体表面にガラスを混合した銀粉を焼き付
けたり、銅メッキによって導体を構成した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では銀焼き付けの場合混入したガラスに
より導電率が低下したり、銅メッキの場合メッキによる
組織が燐の混入などによりバルクの金属と異なるため導
電率が低下してＱ値が高くならない。中心導体に金属パ
イプを使用すれば導電率は改善されるが、中心導体用穴
とパイプの間に電気的に無視できないギャップが生じて
実効誘電率が低下する。この関係を以下に説明する。
うな従来の方法では銀焼き付けの場合混入したガラスに
より導電率が低下したり、銅メッキの場合メッキによる
組織が燐の混入などによりバルクの金属と異なるため導
電率が低下してＱ値が高くならない。中心導体に金属パ
イプを使用すれば導電率は改善されるが、中心導体用穴
とパイプの間に電気的に無視できないギャップが生じて
実効誘電率が低下する。この関係を以下に説明する。
【０００７】１／４波長の同軸型誘電体共振器の共振周
波数（ｆ）は、誘電体の実効誘電率（εeff ）、共振器
の長さ（Ｌ）とすればその関係は式（４）で示される。
波数（ｆ）は、誘電体の実効誘電率（εeff ）、共振器
の長さ（Ｌ）とすればその関係は式（４）で示される。
【数２】 但し、ｃは真空中の光速である。
【０００８】式（４）より明らかなように、共振器の長
さは実効誘電率と周波数のみで決定し、同軸線路の直径
Ｒ，ｒ等には無関係である。従って、共振周波数のバラ
ツキを少なくさせるには実効誘電率を一定にすればよ
い。誘電体同軸線路の内導体と誘電体の間にギャップが
あると仮定すると、同軸線路が見ている誘電率は次のよ
うに変化する。誘電体の誘電率を（ε）、ギャップがあ
る場合の実効誘電率（εeff ）、外径（Ｒ）、導体用の
半径（ｒ）、穴と内導体の間のギャップ（ｇ）により次
の式（５）のようになる。
さは実効誘電率と周波数のみで決定し、同軸線路の直径
Ｒ，ｒ等には無関係である。従って、共振周波数のバラ
ツキを少なくさせるには実効誘電率を一定にすればよ
い。誘電体同軸線路の内導体と誘電体の間にギャップが
あると仮定すると、同軸線路が見ている誘電率は次のよ
うに変化する。誘電体の誘電率を（ε）、ギャップがあ
る場合の実効誘電率（εeff ）、外径（Ｒ）、導体用の
半径（ｒ）、穴と内導体の間のギャップ（ｇ）により次
の式（５）のようになる。
【数３】 但しｇ≪ｒとする。
【０００９】式（５）より明らかなように実効誘電率は
ギャップがない場合にはＲ及びｒには無関係であり、ギ
ャップにより値が減少し、εが大きいほどギャップの影
響は大きい。これにより共振周波数のバラツキ、機械的
変化に伴う共振周波数の変動等のトラブルが発生する。
バラツキを少なくするにはギャップを充分に小さくする
ために誘電体中心穴の加工精度向上が必要となり、コス
ト高を招き実用的でない。
ギャップがない場合にはＲ及びｒには無関係であり、ギ
ャップにより値が減少し、εが大きいほどギャップの影
響は大きい。これにより共振周波数のバラツキ、機械的
変化に伴う共振周波数の変動等のトラブルが発生する。
バラツキを少なくするにはギャップを充分に小さくする
ために誘電体中心穴の加工精度向上が必要となり、コス
ト高を招き実用的でない。
【００１０】本発明はこれらの問題点を解決するため、
同軸型誘電体共振器の中心導体形成法を改善して共振周
波数のバラツキが小さく共振器のＱ値を向上させること
ができる同軸型誘電体共振器の製造方法を提供すること
を目的とする。
同軸型誘電体共振器の中心導体形成法を改善して共振周
波数のバラツキが小さく共振器のＱ値を向上させること
ができる同軸型誘電体共振器の製造方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の同軸型
誘電体共振器の製造方法は、中央に中心導体用の孔が開
けられた円柱または角柱誘電体と共振器を構成するため
に誘電体表面に導体を密着させた同軸型誘電体共振器に
おいて、銀フリット焼き付け、銅メッキなどの方法によ
り誘電体セラミックに密着した外導体の長手方向に開け
られた孔に中心導体としての金属パイプを挿入する第１
の工程と、該金属パイプの内部より圧力を加えて塑性変
形させ、誘電体セラミックの内面に密着させて内導体を
形成する第２の工程とからなることに特徴がある。
誘電体共振器の製造方法は、中央に中心導体用の孔が開
けられた円柱または角柱誘電体と共振器を構成するため
に誘電体表面に導体を密着させた同軸型誘電体共振器に
おいて、銀フリット焼き付け、銅メッキなどの方法によ
り誘電体セラミックに密着した外導体の長手方向に開け
られた孔に中心導体としての金属パイプを挿入する第１
の工程と、該金属パイプの内部より圧力を加えて塑性変
形させ、誘電体セラミックの内面に密着させて内導体を
形成する第２の工程とからなることに特徴がある。
【００１２】また、前記金属パイプの内部より圧力を加
える手段としては爆発力又は予め前記金属パイプ内に圧
縮性又は非圧縮性の流体を詰めて閉塞して該流体に圧力
を加える方法がある。さらに、前記第２の工程を行なう
際、外導体全体を非圧縮性の流体内に侵責して置くこと
や外導体全体を型枠で押えることを行ない、導電体が破
壊することを防ぐ。
える手段としては爆発力又は予め前記金属パイプ内に圧
縮性又は非圧縮性の流体を詰めて閉塞して該流体に圧力
を加える方法がある。さらに、前記第２の工程を行なう
際、外導体全体を非圧縮性の流体内に侵責して置くこと
や外導体全体を型枠で押えることを行ない、導電体が破
壊することを防ぐ。
【００１３】前記第１の工程を行なう前に外導体の長手
方向に開けられた開放端側の穴の内面に銀フリット又は
銅メッキ膜を付けて第１，２の工程を行ない、さらに前
記金属パイプの開放端側をハンダ付けし、気密性を与え
金属パイプが酸化することを防ぐ。ここでは一方に開放
端、他方に短絡端を有する共振器について内導体の形成
法を説明したが、両端開放又は両端短絡（１／４波長の
偶数倍の共振器又は１／２波長共振器）の共振器にも適
用できることは自明である。また、両端開放の共振器に
ついては内導体の誘電体に密着した側面の酸化防止のた
め、いずれの開放端も内周をメタライズして内導体をハ
ンダ付けして気密化を図らねばならないことも自明であ
る。
方向に開けられた開放端側の穴の内面に銀フリット又は
銅メッキ膜を付けて第１，２の工程を行ない、さらに前
記金属パイプの開放端側をハンダ付けし、気密性を与え
金属パイプが酸化することを防ぐ。ここでは一方に開放
端、他方に短絡端を有する共振器について内導体の形成
法を説明したが、両端開放又は両端短絡（１／４波長の
偶数倍の共振器又は１／２波長共振器）の共振器にも適
用できることは自明である。また、両端開放の共振器に
ついては内導体の誘電体に密着した側面の酸化防止のた
め、いずれの開放端も内周をメタライズして内導体をハ
ンダ付けして気密化を図らねばならないことも自明であ
る。
【００１４】一方、前記金属パイプの内部より圧力を加
える手段として、あらかじめ前記金属パイプ内に水を詰
めて閉塞した後、冷凍機内に設置して水が氷になるとき
に生ずる体積増加を利用することに特徴がある。
える手段として、あらかじめ前記金属パイプ内に水を詰
めて閉塞した後、冷凍機内に設置して水が氷になるとき
に生ずる体積増加を利用することに特徴がある。
【００１５】また、ここで、前記金属パイプの一端を空
気中に露出するように製造したものであって、前記金属
パイプ内部の圧力が該当金属の破断限界を越えたとき
に、前記空気中に露出した部分を破断させて誘電体が破
壊することを防ぎ、その破裂により中の水が流出しても
誘電体に流れ込まないようにする。さらに、誘電体と接
する側の金属パイプに接着剤を塗布して、該当金属パイ
プが誘電体に密着した後に加熱硬化させて誘電体との接
着と該当金属を焼鈍する工程を加えたことに特徴があ
る。
気中に露出するように製造したものであって、前記金属
パイプ内部の圧力が該当金属の破断限界を越えたとき
に、前記空気中に露出した部分を破断させて誘電体が破
壊することを防ぎ、その破裂により中の水が流出しても
誘電体に流れ込まないようにする。さらに、誘電体と接
する側の金属パイプに接着剤を塗布して、該当金属パイ
プが誘電体に密着した後に加熱硬化させて誘電体との接
着と該当金属を焼鈍する工程を加えたことに特徴があ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面により詳細
に説明する。図１は、本発明の原理的説明をするための
図であり、中央に中心導体用の孔が開けられた円柱また
は角柱誘電体と、その孔に中心導体として挿入された軟
銅パイプと、この軟銅パイプに封入された非圧縮性流体
と、軟銅パイプの一端に設けられた圧力発生機構を示し
ている。上記誘電体（例えば、誘電体セラミック）の表
面には銀フリット焼き付け、銅メッキなどの方法により
外導体が形成されている。
に説明する。図１は、本発明の原理的説明をするための
図であり、中央に中心導体用の孔が開けられた円柱また
は角柱誘電体と、その孔に中心導体として挿入された軟
銅パイプと、この軟銅パイプに封入された非圧縮性流体
と、軟銅パイプの一端に設けられた圧力発生機構を示し
ている。上記誘電体（例えば、誘電体セラミック）の表
面には銀フリット焼き付け、銅メッキなどの方法により
外導体が形成されている。
【００１７】まず、図１に示すように、銀フリット焼き
付け、銅メッキなどの方法により誘電体セラミックに密
着した外導体の長手方向に開けられた孔にあらかじめ非
圧縮性流体が入れられた軟銅パイプを挿入する。次に圧
力発生機構により軟銅パイプの内部より圧力を加えて塑
性変形させ、誘電体セラミックの内面に密着させて内導
体を形成する。これによりλ／４誘電体共振器（λ：波
長）を製造する。以下、具体的な圧力発生機構を例に本
実施例を説明する。本発明の第１の実施例は誘電体の中
央に開けられた穴に中心導体として焼鈍した銅パイプを
挿入し、パイプの内側から圧力を加えて塑性変形させ、
穴の内面に導体を密着させる。
付け、銅メッキなどの方法により誘電体セラミックに密
着した外導体の長手方向に開けられた孔にあらかじめ非
圧縮性流体が入れられた軟銅パイプを挿入する。次に圧
力発生機構により軟銅パイプの内部より圧力を加えて塑
性変形させ、誘電体セラミックの内面に密着させて内導
体を形成する。これによりλ／４誘電体共振器（λ：波
長）を製造する。以下、具体的な圧力発生機構を例に本
実施例を説明する。本発明の第１の実施例は誘電体の中
央に開けられた穴に中心導体として焼鈍した銅パイプを
挿入し、パイプの内側から圧力を加えて塑性変形させ、
穴の内面に導体を密着させる。
【００１８】軟化した銅パイプは容易に塑性変形して穴
の内面に密着するので共振周波数のバラツキが小さく、
金属銅（特に軟銅）の導電率は銀フリットや銅メッキ膜
の２倍程度になるのでＱ値の高い共振器が構成できる。
この銅パイプの肉厚や内外径の寸法は穴の内径との関係
や銅パイプの弾性限界の比率から決まる。
の内面に密着するので共振周波数のバラツキが小さく、
金属銅（特に軟銅）の導電率は銀フリットや銅メッキ膜
の２倍程度になるのでＱ値の高い共振器が構成できる。
この銅パイプの肉厚や内外径の寸法は穴の内径との関係
や銅パイプの弾性限界の比率から決まる。
【００１９】パイプの内側から圧力を加える方法として
は図２に示すような内導体用パイプの中に予め火薬と当
該火薬を炸裂させる信管が装填されて密封しものを誘電
体の中央に開いた穴に挿入して火薬を爆発させパイプの
内側に圧力を加える爆発成形法がある。また図３に示す
ような内導体用パイプを誘電体の中央に開いた穴に挿入
してパイプの開口から水などの流体を流し込みかつプラ
ンジャーを用いて圧力を加え流体を介してパイプの内側
に圧力を加える水圧成形法がある。
は図２に示すような内導体用パイプの中に予め火薬と当
該火薬を炸裂させる信管が装填されて密封しものを誘電
体の中央に開いた穴に挿入して火薬を爆発させパイプの
内側に圧力を加える爆発成形法がある。また図３に示す
ような内導体用パイプを誘電体の中央に開いた穴に挿入
してパイプの開口から水などの流体を流し込みかつプラ
ンジャーを用いて圧力を加え流体を介してパイプの内側
に圧力を加える水圧成形法がある。
【００２０】必要があれば、図４に示すように誘電体を
非圧縮性の流体内、例えば水の中に侵責して成形した
り、図５に示すように外から締め付けクランプで押えた
りして、内側から圧力を加えたことにより誘電体が破壊
されるのを防ぐ。だがこの方法では銅がセラミックと機
械的に接触しているだけなので表面が酸化されると高周
波抵抗が増加してＱ値が低下してしまう。そこでこのよ
うな酸化を防ぐために図６に示すように開放端側（１／
４波長の奇数倍及び偶数倍の共振器）の穴の内面に銀フ
リット又は銅メッキ膜を付け、銅パイプの開放端側をハ
ンダ付けして気密性を与える。
非圧縮性の流体内、例えば水の中に侵責して成形した
り、図５に示すように外から締め付けクランプで押えた
りして、内側から圧力を加えたことにより誘電体が破壊
されるのを防ぐ。だがこの方法では銅がセラミックと機
械的に接触しているだけなので表面が酸化されると高周
波抵抗が増加してＱ値が低下してしまう。そこでこのよ
うな酸化を防ぐために図６に示すように開放端側（１／
４波長の奇数倍及び偶数倍の共振器）の穴の内面に銀フ
リット又は銅メッキ膜を付け、銅パイプの開放端側をハ
ンダ付けして気密性を与える。
【００２１】外導体及び短絡部は銀フリット又は銅メッ
キで構成し、中心導体とは図７に示すようにハンダ付け
等の方法で電気的に接続して共振器（１／４波長の奇数
倍の共振器や１／２波長共振器）を構成すると共に気密
性を与えて内導体のセラミック接触側が酸化されること
によるＱ値低下を防ぐ。なお上述の第１の実施例は誘電
体に挿入するパイプを塑性変形させる方法によるもので
あるがこれに限定するものではなく、弾性変形等の方法
も考えられる。
キで構成し、中心導体とは図７に示すようにハンダ付け
等の方法で電気的に接続して共振器（１／４波長の奇数
倍の共振器や１／２波長共振器）を構成すると共に気密
性を与えて内導体のセラミック接触側が酸化されること
によるＱ値低下を防ぐ。なお上述の第１の実施例は誘電
体に挿入するパイプを塑性変形させる方法によるもので
あるがこれに限定するものではなく、弾性変形等の方法
も考えられる。
【００２２】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本第２の実施例では、非圧縮性の流体を閉じ込めた
銅パイプの内部に圧力を発生させて内導体孔に押し付け
る方法として銅パイプ内に水を満たして冷却し、０℃の
水が氷に転移する時の急激な容積変化を利用する。水の
温度を上昇させて、膨脹するときの圧力を利用する方法
もあるが、この方法では圧力が緩慢に変化するため、
「銅パイプを塑性変形させて共振器孔に密着させる」と
言う目的には適合しない。さらに、銅の線膨脹係数はセ
ラミックの線膨脹係数より大きいため、昇温によりパイ
プを内孔に密着させても、温度降下のときに銅パイプの
収縮率が大きく、密着性が損なわれる恐れがある。
る。本第２の実施例では、非圧縮性の流体を閉じ込めた
銅パイプの内部に圧力を発生させて内導体孔に押し付け
る方法として銅パイプ内に水を満たして冷却し、０℃の
水が氷に転移する時の急激な容積変化を利用する。水の
温度を上昇させて、膨脹するときの圧力を利用する方法
もあるが、この方法では圧力が緩慢に変化するため、
「銅パイプを塑性変形させて共振器孔に密着させる」と
言う目的には適合しない。さらに、銅の線膨脹係数はセ
ラミックの線膨脹係数より大きいため、昇温によりパイ
プを内孔に密着させても、温度降下のときに銅パイプの
収縮率が大きく、密着性が損なわれる恐れがある。
【００２３】従って、本第２の実施例では、０℃の水が
０℃の氷になるときに発生する急激な体積変化を衝撃と
して利用して内導体を共振器誘電体孔の内壁に押し付
け、塑性変形させて内導体を形成することにより、誘電
体共振器を製造する。これにより、前述の本第１の実施
例より簡易・安全に実現できる。本発明の第２の実施例
における圧力発生機構の例を図８に示す。この装置は、
水を冷凍させて圧力を送りだすタンク、タンクと銅パイ
プをつなぐベース、銅パイプと共振器用誘電体素子を支
えるサポートパイプ及び冷凍装置からなっている。タン
クには熱交換を容易にするフィンを取り付け、サポート
パイプは断熱材で覆う。この様な構造により、冷凍機内
においてタンクの水が凍結しても銅パイプ内の水は凍結
しないので凍結の際生ずる圧力をパイプ内に均等に伝え
る事が出来る。
０℃の氷になるときに発生する急激な体積変化を衝撃と
して利用して内導体を共振器誘電体孔の内壁に押し付
け、塑性変形させて内導体を形成することにより、誘電
体共振器を製造する。これにより、前述の本第１の実施
例より簡易・安全に実現できる。本発明の第２の実施例
における圧力発生機構の例を図８に示す。この装置は、
水を冷凍させて圧力を送りだすタンク、タンクと銅パイ
プをつなぐベース、銅パイプと共振器用誘電体素子を支
えるサポートパイプ及び冷凍装置からなっている。タン
クには熱交換を容易にするフィンを取り付け、サポート
パイプは断熱材で覆う。この様な構造により、冷凍機内
においてタンクの水が凍結しても銅パイプ内の水は凍結
しないので凍結の際生ずる圧力をパイプ内に均等に伝え
る事が出来る。
【００２４】図８の圧力発生機構に銅パイプと共振器用
誘電体素子を装着した第２の実施例を図９に示す。誘電
体素子は外部と短絡部に銀ペーストが焼き付けてあり、
内導体のみバルク金属で構成される。
誘電体素子を装着した第２の実施例を図９に示す。誘電
体素子は外部と短絡部に銀ペーストが焼き付けてあり、
内導体のみバルク金属で構成される。
【００２５】次に本第２の実施例による誘電体共振器の
製造方法を図１０により説明する。まず、図１０（ａ）
に示すように、ベースに銅パイプをハンダ付けなどによ
り接続した後、銅パイプをバーナーで焼鈍し酸化皮膜を
化学的に除き、パイプを乾燥して表面に高温で硬化する
接着剤を薄く塗布する。次に、図１０（ｂ）に示すよう
に、銅パイプにスペーサを挟みながら複数個の誘電体素
子を装着する。スペーサの中心には誘電体の内孔より直
径の大きな穴を開けて、押し広げられた銅パイプが短絡
部に重なるように変形して、ハンダ付け等による接続が
容易に出来るようになっている。
製造方法を図１０により説明する。まず、図１０（ａ）
に示すように、ベースに銅パイプをハンダ付けなどによ
り接続した後、銅パイプをバーナーで焼鈍し酸化皮膜を
化学的に除き、パイプを乾燥して表面に高温で硬化する
接着剤を薄く塗布する。次に、図１０（ｂ）に示すよう
に、銅パイプにスペーサを挟みながら複数個の誘電体素
子を装着する。スペーサの中心には誘電体の内孔より直
径の大きな穴を開けて、押し広げられた銅パイプが短絡
部に重なるように変形して、ハンダ付け等による接続が
容易に出来るようになっている。
【００２６】次に、図１０（ｃ）に示すように、タンク
に水を張り、ベースをねじ込む。銅パイプの先端から余
剰の水が排出されるのを確認してから内部に空気などの
圧縮性流体が入らないように圧着法などにより封じ込
む。素子先端の銅パイプは空中に露出させて流体の圧力
が銅パイプの破断限界を越えたときには、安全バルブと
して、その部分で破裂させ、誘電体素子が破壊するのを
防ぐ。組上がった装置を貯水タンクが上に、安全バルブ
が下になるように設置して、安全バルブの破裂により中
の水が流出しても誘電体素子に流れ込まないようにす
る。
に水を張り、ベースをねじ込む。銅パイプの先端から余
剰の水が排出されるのを確認してから内部に空気などの
圧縮性流体が入らないように圧着法などにより封じ込
む。素子先端の銅パイプは空中に露出させて流体の圧力
が銅パイプの破断限界を越えたときには、安全バルブと
して、その部分で破裂させ、誘電体素子が破壊するのを
防ぐ。組上がった装置を貯水タンクが上に、安全バルブ
が下になるように設置して、安全バルブの破裂により中
の水が流出しても誘電体素子に流れ込まないようにす
る。
【００２７】このように構成された装置を冷凍機内に設
置するとタンク内の水は冷却フィン側から凍結し、膨張
時の圧力が水を通して銅パイプ側に伝えられる。銅パイ
プは水の圧力で塑性変形し、誘電体素子の内孔に接する
まで膨張する。銅パイプ内の圧力が銅の破断限界を越え
ると安全バルブの部分でパイプが破裂して水が流れだし
て成型が完了する。これを図１０（ｄ）に示す。次に、
水の凍結により成型された内導体を切り離す。接着剤の
反応温度以上に熱せられた温度槽に入れ、水分乾燥、接
着剤硬化及び銅の焼鈍を同時に行い加工硬化により硬銅
化した銅を軟銅化して導電性の改善を図る。銅パイプを
短絡部とハンダ付けしてＴＥＭ共振器が完成する。これ
を図１１に示す。
置するとタンク内の水は冷却フィン側から凍結し、膨張
時の圧力が水を通して銅パイプ側に伝えられる。銅パイ
プは水の圧力で塑性変形し、誘電体素子の内孔に接する
まで膨張する。銅パイプ内の圧力が銅の破断限界を越え
ると安全バルブの部分でパイプが破裂して水が流れだし
て成型が完了する。これを図１０（ｄ）に示す。次に、
水の凍結により成型された内導体を切り離す。接着剤の
反応温度以上に熱せられた温度槽に入れ、水分乾燥、接
着剤硬化及び銅の焼鈍を同時に行い加工硬化により硬銅
化した銅を軟銅化して導電性の改善を図る。銅パイプを
短絡部とハンダ付けしてＴＥＭ共振器が完成する。これ
を図１１に示す。
【００２８】ここで、接着剤は銅パイプと誘電体を機械
的に接合して、誘電体が熱膨張したときに生ずる共振周
波数のドリフトなどのトラブルを防ぐと共に誘電体に接
している側の銅が酸化してＱ値低下が生ずるのを防ぐ。
本第２の実施例においては銅パイプを使用したが、導電
度が高く展性にとんだ金属であれば良く金、銀なども利
用できる。また、金属パイプに圧力を加える流体として
は冷却して液体から固体に遷移するときに体積が膨張す
るものであれば良い。
的に接合して、誘電体が熱膨張したときに生ずる共振周
波数のドリフトなどのトラブルを防ぐと共に誘電体に接
している側の銅が酸化してＱ値低下が生ずるのを防ぐ。
本第２の実施例においては銅パイプを使用したが、導電
度が高く展性にとんだ金属であれば良く金、銀なども利
用できる。また、金属パイプに圧力を加える流体として
は冷却して液体から固体に遷移するときに体積が膨張す
るものであれば良い。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、同軸型誘電体共振器の中心導体形成法を改善し
て共振周波数のバラツキが小さく共振器のＱ値を向上さ
せることができる。
よれば、同軸型誘電体共振器の中心導体形成法を改善し
て共振周波数のバラツキが小さく共振器のＱ値を向上さ
せることができる。
【図１】本発明の原理的な説明をするための図である。
【図２】本発明の第１の実施例における中心導体成形法
の一例である爆発成形法を示す図である。
の一例である爆発成形法を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例における中心導体成形法
の一例である水圧成形法を示す図である。
の一例である水圧成形法を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例における誘電体の破損防
止装置の構成図である。
止装置の構成図である。
【図５】本発明の第１の実施例における他の誘電体の破
損防止装置の構成図である。
損防止装置の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施例における開放端側の酸化
防止処理を示す図である。
防止処理を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例における誘電体共振器の
断面図である。
断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例における圧力発生機構の
構造図である。
構造図である。
【図９】本発明の第２の実施例における冷却成形法を示
す図である。
す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例における中心導体成形
工程図である。
工程図である。
【図１１】本発明の第２の実施例により製造された誘電
体共振器の構成図である。
体共振器の構成図である。
【図１２】角柱型１／４波長誘電体共振器の構成図であ
る。
る。
【図１３】円柱型１／４波長誘電体共振器の構成図であ
る。
る。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−158207（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 11/00 H01P 7/04
Claims (9)
- 【請求項１】 中央に中心導体用の孔が開けられた円柱
または角柱誘電体と共振器を構成するために誘電体表面
に導体を形成させた同軸型誘電体共振器において、 銀フリット焼き付け、及び銅メッキの少なくとも一方に
より誘電体セラミックに密着した誘電体の長手方向に開
けられた孔に中心導体としての導体パイプを挿入する第
１の工程と、 該導体パイプの内部より圧力を加えて塑性変形させ、誘
電体セラミックの内面に密着させて内導体を形成する第
２の工程とからなる同軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項２】 前記金属パイプの内部より圧力を加える
手段として、爆発力によることを特徴とする請求項１に
記載の同軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項３】 前記金属パイプの内部より圧力を加える
手段として、予め前記金属パイプ内に圧縮性又は非圧縮
性の流体を詰めて閉塞して該流体に圧力を加えることに
よることを特徴とする請求項１に記載の同軸型誘電体共
振器の製造方法。 - 【請求項４】 前記第２の工程を行なう際外導体全体を
非圧縮性の流体内に侵責して置くことを特徴とする請求
項１から３のいずれか１項に記載の同軸型誘電体共振器
の製造方法。 - 【請求項５】 前記第２の工程を行なう際外導体全体を
型枠で押えることを特徴とする請求項１から３のいずれ
か１項に記載の同軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項６】 前記同軸型誘電体共振器が１／４波長の
奇数倍又は偶数倍の共振器のとき前記第１の工程を行な
う前に外導体の一端又は両端の長手方向に開けられた開
放端側の穴の内面に銀フリット又は銅メッキ膜を付けて
第１，２の工程を行ない、さらに前記金属パイプの前記
開放端側をハンダ付けする請求項１から５のいずれか１
項に記載の同軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項７】 前記金属パイプの内部より圧力を加える
手段として、あらかじめ前記金属パイプ内に水を詰めて
閉塞した後、冷凍機内に設置して水が氷になるときに生
ずる体積増加を利用することを特徴とする請求項１に記
載の同軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項８】 前記金属パイプの一端を空気中に露出す
るように製造したものであって、前記金属パイプ内部の
圧力が該当金属の破断限界を越えたときに、前記空気中
に露出した部分を破断させて誘電体が破壊することを防
ぎ、その破裂により中の水が流出しても誘電体に流れ込
まないようにすることを特徴とする請求項７に記載の同
軸型誘電体共振器の製造方法。 - 【請求項９】 誘電体と接する側の金属パイプに接着剤
を塗布して該当金属パイプが誘電体に密着した後に加熱
硬化させて誘電体との接着と該当金属を焼鈍する工程を
加えたことを特徴とする請求項１、７又は８のいずれか
１項に記載の同軸型誘電体共振器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34841291A JP3180399B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-12-05 | 同軸型誘電体共振器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-45483 | 1991-02-19 | ||
| JP4548391A JPH05335820A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 同軸型誘電体共振器の製造方法 |
| JP34841291A JP3180399B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-12-05 | 同軸型誘電体共振器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661716A JPH0661716A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3180399B2 true JP3180399B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=26385487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34841291A Expired - Fee Related JP3180399B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-12-05 | 同軸型誘電体共振器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180399B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337609B1 (en) * | 1997-07-17 | 2002-01-08 | Tdk Corporation | Delay compensation device, delay line component and manufacturing method of the delay line component |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP34841291A patent/JP3180399B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661716A (ja) | 1994-03-04 |
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