JP3198610B2 - 誘電体共振器の共振周波数調整方法 - Google Patents

誘電体共振器の共振周波数調整方法

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JP3198610B2 JP11289192A JP11289192A JP3198610B2 JP 3198610 B2 JP3198610 B2 JP 3198610B2 JP 11289192 A JP11289192 A JP 11289192A JP 11289192 A JP11289192 A JP 11289192A JP 3198610 B2 JP3198610 B2 JP 3198610B2
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器の共振振
周波数の調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】誘電体共振器は、マイクロ波発振器等を
構成するのに用いられる。マイクロ波発振器は、例え
ば、図3に示すように構成される。即ち、図3は従来の
マイクロ波発振器11の要部を示す側面断面図であっ
て、金属板12をベースとし、その上面にアルミナ基板
13を搭載し、更に、その上面に誘電体共振器14とマ
イクロストリップライン15を所定の間隔でもって離隔
して配置し、これらを金属カバー16で覆った構成のも
のが使用されている。このマイクロ波発振器11は、自
由空間中に置かれた比較的大きな誘電率をもつ誘電体共
振器14が、金属カバー16と共にマイクロ波帯におい
て共振器として動作する性質を利用してマイクロ波を発
振させるものであり、図で示すようなマイクロ波発振器
11を構成する場合には、通常、アルミナ基板13上に
直接或いは支持台を介して接着されて搭載される。この
誘電体共振器14の外観は、円柱形状等を呈する。
【0003】マイクロストリップライン15は、通常、
マイクロ波ハイブリッド集積回路(MIC)における基
本的伝送線路として使用されているものであり、上記構
成のマイクロ波発振器11においては、アルミナ基板1
3上にストリップ導体150を設けると共に、該アルミ
ナ基板13の下面に配された金属板12を接地導体とし
てマイクロストリップライン15が構成されている。通
常は、アルミナ基板13下面に図示していない金属電極
膜が形成され、この金属電極膜と金属板12とが接続さ
れる。そして、これら2つの導体150、12間に電界
を加えることにより、前記誘電体共振器14から発振さ
れたマイクロ波(電磁波)を受け、これをストリップ導
体150を通じて器外に伝送できるようになっている。
【0004】この場合、誘電体共振器14とストリップ
導体150との離隔距離を調節することにより、両者の
結合度を調節することができ、その結果、マイクロ波発
振器11の特性が調節されることになる。また、金属カ
バー16は誘電体共振器14と共に共振回路を形成す
る。ところで、上記構成のマイクロ波発振器11におけ
る発振周波数f0 の周波数調整方法として、通常、次の
ような方法が行われている。即ち、リュータ(研削工具
である)でもって誘電体共振器14の頭部中央部140
を削り、その部分を窪ませるという方法によって、マイ
クロ波発振器11の発振周波数f0 の調整が行われてい
る。これは、誘電体共振器14の共振周波数がその形
状、並びにその大きさに依存するという理由に基づいて
いる。また、このようにして誘電体共振器14の頭部中
央部140が研削され、窪みを発生させたことにより、
その共振周波数は高くなるようになっている。
【0005】具体的な調整作業としては次のようにな
る。先ず、所定の発振周波数f0 よりも少し低目の値に
なるような誘電体共振器14を使用してマイクロ波発振
器11を作製する。次に、このマイクロ波発振器11に
対して金属カバー16を取り付けた状態において、発振
周波数f1 の測定が行われる。その後、金属カバー16
を取外し、誘電体共振器14の頭部中央部140をリュ
ータによって研削する。再び金属カバー16を取り付け
た状態において、発振周波数f2 の測定が行われる。こ
のような作業を何度か繰り返すことによって、誘電体共
振器14の共振周波数を調整し、所定の発振周波数f0
をもたせることができるようになるのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような周波数調整方法をとる場合には、誘電体共振器1
4の頭部中央部140を削る時に金属カバー16を取り
外す必要がある一方、その発振周波数f1 を測定する時
には同カバー16を取り付ける必要がある。熟練してい
ないと、このような作業を何回も繰り返すこととなり、
調整作業としては大変煩わしいものとなる。加えて、周
波数調整に要する時間が長くなってしまうため、マイク
ロ波発振器11を製作する上で大変不経済であると言わ
ざるを得ない。
【0007】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、誘電体共振器の共振周波数の調整を、より簡
単に、しかも効率良く行うことが可能である共振周波数
調整方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、誘電体基板上に搭載され、かつ導体カバー
で覆われた誘電体共振器の共振周波数調整方法におい
て、前記誘電体基板の誘電体共振器が搭載される位置
に、該誘電体共振器よりも小さな貫通孔を設けると共
に、該誘電体基板の下面に接地導体を配し、前記導体カ
バーを取り付けた状態のまま、前記貫通孔を通じて誘電
体共振器の底面を研削することにより、共振周波数の調
整を行うことを特徴としている。
【0009】この場合、研削工具としては、例えば、ノ
ズルからアルミナ粒子を吹きつけることによって研削を
行うことが可能であるサンドブラスター等が使用され
る。
【0010】
【作用】上記構成によれば、誘電体共振器の搭載される
位置の誘電体基板には、誘電体共振器よりも小さな貫通
孔が設けられる。即ち、この状態において、該貫通孔は
誘電体共振器によって覆われ、誘電体基板の上面に露出
することはない。次に、導体カバーを取り付けた状態の
まま、該貫通孔を通じて、誘電体共振器の底面に対して
サンドブラスター等による研削が行われる。これは、誘
電体共振器の共振周波数がその形状及び大きさに依存し
ていることを利用したものである。従って、この研削の
程度により、誘電体共振器の共振周波数の調整を行うこ
とが可能となる。また、かかる研削は導体カバーが取り
付けられた状態のままで行われ、研削と同時に共振周波
数を測定することにより、極めて容易に調整が可能とな
る。
【0011】なお、誘電体共振器におけるQ値を低下さ
せないために、支持台を介して誘電体共振器を誘電体基
板上に搭載することも可能であるが、この場合には、接
地導体、誘電体基板並びに支持台を共に貫通する長めの
貫通孔が設けられ、この貫通孔に対してサンドブラスタ
のノズルを挿入し、誘電体共振器の底面の研削を行うこ
とになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って、具
体的に説明する。図1は本発明にかかる共振周波数調整
方法を説明するためのマイクロ波発振器を示す側面断面
図であり、図2は同じくマイクロ波発振器を示す分解斜
視図である。このマイクロ波発振器1は、下面に金属電
極膜2を形成したアルミナ基板3と、その上面に搭載さ
れた誘電体共振器4並びにマイクロストリップライン5
を構成するストリップ導体50と、これらを覆うための
金属カバー6とから構成されている。また、この誘電体
共振器4は、金属カバー6と共にマイクロ波の共振器と
なるものであり、その外観は円柱形状を呈する。また、
マイクロストリップライン5は、誘電体基板であるアル
ミナ基板3を介し、接地導体である金属電極膜2とスト
リップ導体50を対向して配することにより形成されて
いる。
【0013】更に、図2に示すように、このマイクロス
トリップライン5はFET(電界効果トラジスタ)に接
続され、マイクロ波による高周波電流の制御が行われて
いる。即ち、図中のIN端子からの入力によってFET
が駆動され、その制御機能によってOUT端子より所定
の高周波電流が取り出される。一方、アルミナ基板3
の、誘電体共振器4が搭載される位置(図2中のアルミ
ナ基板3表面に破線で示す領域のこと)には、アルミナ
基板3及び金属電極膜2を貫通させる貫通孔7が形成さ
れている。また、この貫通孔7の孔径については、誘電
体共振器4よりも小さ目の径でもって形成されており、
誘電体共振器4をアルミナ基板3上に搭載した状態にお
いて、貫通孔7がアルミナ基板3の上面に露出しないよ
うになっている。
【0014】次に、上記構成のマイクロ波発振器1に対
し、金属カバー6を取り付けた状態のままで、貫通孔7
を通じ、サンドブラスター等によって誘電体共振器4の
底面部分を研削する。また、この研削と並行して発振周
波数の測定を行う。この場合、誘電体共振器4の研削を
進めるに伴い発振周波数の値が高くなってゆくが、その
値を同時に確認することができるため、研削程度の調整
が容易であり、誘電体共振器4の共振周波数を正確に調
整することができる。
【0015】なお、上記実施例においては、誘電体共振
器4として外観が円柱形状のものを使用したが、特に円
柱形状である必要はなく、その底面が平坦であってアル
ミナ基板3上に接着できるものであれば、角柱形状のも
のであってもかまわない。また、アルミナ基板3につい
ても、勿論アルミナ材料に限るものではなく、他の誘電
体材料を使用することも可能である。更に、貫通孔7の
形状についても、研削に支障がない限り、いかなる形状
のものであってもかまわない。加えて、先述したよう
に、誘電体共振器4をアルミナ基板3上に支持台を介し
て搭載させることも可能である。
【0016】また、同じく上記実施例においては、アル
ミナ基板3上に発振回路を形成したマイクロ波発振器を
例として示したが、単に誘電体共振器4のみを搭載した
構成のものに対しても当然応用することは可能である。
この場合には、ネットワークアナライザー等が使用さ
れ、そのプローブをケース内に差し込んだ状態にて誘電
体共振器の共振周波数の測定が行われることになる。
【0017】
【発明の効果】以上の本発明によれば、誘電体共振器の
共振周波数の調整を行うにあたり、導体カバーを取り付
けた状態のままでの調整が可能となる。このため、従来
のように、数回にわたって、導体カバーを取り付けた
り、取外したりする煩わしい作業が全く不要となると共
に、調整に要する時間の大幅な短縮を図ることができ
る。
【0018】また、本発明では、誘電体共振器の底面を
研削して共振周波数の調整を行っているため、従来のよ
うにその削りカスが回路パターンや他の搭載部品に付着
するといった問題は全く回避される。このため、信頼性
を一段と向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる共振周波数調整方法を説明する
ためのマイクロ波発振器を示す側面断面図である。
【図2】同じく、マイクロ波発振器を示す分解斜視図で
ある。
【図3】従来のマイクロ波発振器の要部を示す側面断面
図である。
【符号の説明】
1 マイクロ波発振器 2 金属電極膜 3 アルミナ基板 4 誘電体共振器 5 マイクロストリップライン 6 金属カバー 7 貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 盛 幸雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−169212(JP,A) 実開 平3−70405(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10 H03B 5/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体基板上に搭載され、かつ導体カバ
    ーで覆われた誘電体共振器の共振周波数調整方法であっ
    て、前記誘電体基板の誘電体共振器が搭載される位置
    に、該誘電体共振器よりも小さな貫通孔を設けると共
    に、該誘電体基板の下面に接地導体を配し、 前記導体カバーを取り付けた状態のまま、前記貫通孔を
    通じて誘電体共振器の底面を研削することにより、共振
    周波数の調整を行うことを特徴とする誘電体共振器の共
    振周波数調整方法
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