JP3298279B2 - 誘電体共振器装置、その結合係数調整方法及びその製造装置 - Google Patents

誘電体共振器装置、その結合係数調整方法及びその製造装置

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JP3298279B2
JP3298279B2 JP34759293A JP34759293A JP3298279B2 JP 3298279 B2 JP3298279 B2 JP 3298279B2 JP 34759293 A JP34759293 A JP 34759293A JP 34759293 A JP34759293 A JP 34759293A JP 3298279 B2 JP3298279 B2 JP 3298279B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P11/008Manufacturing resonators
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    • Y10S425/01Core positioning

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器装置、そ
の結合係数調整方法及びその製造装置に関する。具体的
にいうと、TMデュアルモード誘電体共振器を用いた誘
電体共振器装置に関する。さらに、その誘電体共振器装
置の結合係数を調整するための方法と製造装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】TMデュアルモード誘電体共振器52を
用いた誘電体共振器装置51を図5に示す(特開昭63
−313901号公報参照)。この構造においては、導
波管として機能する導電性のケース53内にTMデュア
ルモード誘電体共振器52が収納されている。このTM
デュアルモード誘電体共振器52は誘電体セラミック材
料からなり、TMモードを有する2つの誘電体共振子5
4,55を十字形に一体成形したものである。また、ケ
ース53は誘電体セラミック材料からなるケース本体5
6の表面に金属ペーストの焼き付けや金属薄膜の蒸着等
によって表面に導電層57を形成したものであり、ケー
ス本体56はTMデュアルモード誘電体共振器52と同
時一体成形されている。十字形に配置された2つの誘電
体共振子54,55の交差部の側面においては、対向す
る2箇所の内隅から対角方向に向けて結合用の溝部58
が設けられている。
【0003】このTMデュアルモード誘電体共振器52
内には2つの電磁界モードが発生している。一つはev
enモードであってその電気力線Eeを図5に破線で表
わす。他方はoddモードであってその電気力線Eoを
図5に実線で表わす。このTMデュアルモード誘電体共
振器52では、対角方向で対向する2箇所の内隅に溝部
58が設けられているので、溝部58を通過して電気力
線Eoの走るoddモードと溝部58の無い側を電気力
線Eeの走るevenモードとで実効誘電率が異なり、
両モード間に結合が生じる。すなわち、2つの誘電体共
振子54,55間に結合が生じている。
【0004】量産化のため、上記のような構造の誘電体
共振器装置51のTMデュアルモード誘電体共振器52
とケース本体56とからなる誘電体セラミック成形体
は、一対の成形型(金型)59により同時に成形されて
いる。図6は一方の成形型59を示す斜視図であって、
もう一方の成形型(図示せず)も型開き面60に対して
対称な形状を有しており、両成形型59間に成形用空間
が形成される。図6の成形型59の外周部に位置する環
状の凹所はケース本体56を形成するためのキャビティ
61、その内側の十字状の凹所はTMデュアルモード誘
電体共振器52を成形するためのキャビティ62、キャ
ビティ62内へ対角方向から飛び出ている部分は結合用
の溝部58を成形するための突部63である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような誘電体共
振器装置51内に納められているTMデュアルモード誘
電体共振器52においては、2つの誘電体共振子54,
55間の結合係数(または、evenモードとoddモ
ードの結合係数)は溝部58の対角方向の深さを変える
ことにより制御することができる。しかし、この溝部5
8の深さ調整は、誘電体セラミック成形体の焼成後ない
し誘電体共振器装置51の製作後に、溝部58の内壁面
を切削加工することによって行なっており、非常に手間
が掛かっていた。
【0006】また、結合係数の異なる複数種類の誘電体
共振器装置51を製作する場合には、誘電体共振器装置
51の種類だけ成形型59も必要となり、金型コストが
高くついていた。
【0007】さらに、成形型59の開枠方向と溝部58
の深さ方向とがほぼ直交しているため、溝部58の脱型
が行ないにくく、金型設計も困難であった。
【0008】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、TMデュア
ルモード誘電体共振器の成形型による成形化を容易に
し、結合係数可変構造を実現すると共に量産性の向上を
図ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体共振器装
置は、第1の誘電体共振子と第2の誘電体共振子とを互
いに直交させて一体に形成したTMデュアルモード誘電
体共振器を導電性のケース内に収納してなる誘電体共振
器装置において、前記第1及び第2の誘電体共振子の交
差部分の前面又は後面のうち少なくとも一方に、両誘電
体共振子同士を結合させるための結合用溝を交差部分の
対角方向に沿って凹設したことを特徴としている。
【0010】
【0011】また、本発明の別の誘電体共振器装置は、
第1の誘電体共振子と第2の誘電体共振子とを互いに直
交させて一体に形成したTMデュアルモード誘電体共振
器を導電性のケース内に収納してなる誘電体共振器装置
において、前記第1及び第2の誘電体共振子の交差部分
の前面又は後面のうち少なくとも一方に、両誘電体共振
同士を結合させるための結合用突起を交差部分の対角
方向に沿って突設したことを特徴としている。
【0012】
【0013】本発明による上記誘電体共振器装置の結合
係数調整方法は、前記結合用溝の前後方向の深さないし
結合用突起の前後方向の突出長を変えることによって両
誘電体共振子間の結合係数を調整することを特徴として
いる。
【0014】
【作用】本発明の誘電体共振器装置にあっては、両誘電
体共振子の交差部分の前面や後面に設けられた結合用溝
の深さを調整することにより、両誘電体共振子の結合係
数を調整することができる。また、両誘電体共振子の交
差部分の前面や後面に設けられた結合用突起の突出長を
調整することにより、両誘電体共振子の結合係数を調整
することができる。
【0015】しかも、結合用溝や結合用突起はTMデュ
アルモード誘電体共振器の前面ないし後面に設けられて
いるので、結合用溝の深さ方向や結合用突起の突出方向
と成形型の開枠方向とを平行にすることができ、成形型
によって誘電体共振器装置の成形体を形成する場合に成
形型と成形体との分離も容易に行なえ、金型設計を簡単
にすることができる。
【0016】また、結合用溝の深さを調整したり、結合
用突起の突出長を調整することによって両誘電体共振子
の結合係数を調整できるので、成形型のうち結合用溝や
結合用突起を成形する部分を分割型(補助成形型)とし
て可動構造にすることにより、当該分割型の位置を調整
することで結合用溝の深さや結合用突起の突出長を調整
でき、切削加工等によることなく簡単に結合係数の調整
を行なうことができる。さらに、分割型の部分を動かす
ことによって結合用溝の深さや結合用突起の突出長を変
えることができるので、1種の成形型によって結合係数
の異なる複数種類の誘電体共振器装置を製作することが
できる。
【0017】
【実施例】図1は本発明の一実施例による誘電体共振器
装置1を示す斜視図である。TMデュアルモード誘電体
共振器2は、前後が開口した角筒状の導電性ケース3内
に収納されている。TMデュアルモード誘電体共振器2
は誘電体セラミック材料からなり、TMモードを有する
2つの誘電体共振子4,5を十字形に一体成形したもの
であって、十字形に一体化された2つの誘電体共振子
4,5の交差部の前面及び後面(つまり、ケース3の開
口側の面)には対角線状に結合用溝6が凹設されてい
る。また、ケース3は同じく誘電体セラミック材料から
なるケース本体7の表面に金属ペーストの焼付けや金属
薄膜の蒸着等によって導電層8を形成されている。
【0018】この誘電体共振器装置1では、結合用溝6
を深くすると電気力線Eoを実線で示すoddモードの
感じる実効誘電率が小さくなり、逆に、結合用溝6を浅
くするとoddモードの実効誘電率が大きくなり、この
結合用溝6の深さを変えることによってoddモードと
evenモードの結合係数、つまり両誘電体共振子4,
5の結合係数を調整することができる。
【0019】上記ケース本体7は成形型(金型)によっ
てTMデュアルモード誘電体共振器2と同時一体成形さ
れる。図2は上記TMデュアルモード誘電体共振器2と
ケース本体7とを一体成形するための一対の成形型9
a,9bのうちの一方の成形型9aを示す斜視図であ
る。この成形型9aは成形型本体10と補助成形型11
とからなる分割型構造となっている。成形型本体10に
設けられた成形用凹部の外周部分にはケース本体7を成
形するためのキャビティ12が環状に形成されており、
その内側にはTMデュアルモード誘電体共振器2を成形
するためのキャビティ13が十字状に形成されており、
当該成形型本体10にはキャビティ13内に対角線状に
開口する貫通孔14が前後方向に貫通している。また、
補助成形型11は成形型本体10の貫通孔14と同一断
面を有しており、貫通孔14内に摺動可能に挿通されて
いる。補助成形型11の先端部分(溝成形部)15はキ
ャビティ13内へ突出するようになっており、しかもそ
の突出長は補助成形部11を摺動させることによって調
整可能となっている。もう一方の成形型9bも型開き面
16に関して当該成形型9aと対称な構造を有してお
り、図3に示すように2つの成形型9a,9bを合せる
ことによって内部に成形用空間17が形成される。
【0020】しかして、この成形型9a,9b間に誘電
体セラミック素材を挟み込んでプレスすることにより、
TMデュアルモード誘電体共振器2とケース本体7との
誘電体セラミック成形体を同時に成形することができ、
キャビティ13内に突出している補助成形型11の先端
部分15によってTMデュアルモード誘電体共振器2の
結合用溝6が形成される。しかも、補助成形型11を貫
通孔14内で摺動させてキャビティ13内への突出長を
調整すれば、結合用溝6の深さを調整できる。こうして
成形された誘電体セラミック成形体は焼成等の所定の工
程を経た後、ケース本体7の表面に導電ペーストを焼き
付けたり、金属膜を蒸着させたりして導電膜8を形成さ
れ、誘電体共振器装置1が製作される。
【0021】従来の誘電体共振器装置51やその成形型
59では、成形型59を設計及び製作し、その成形型5
9を用いて誘電体共振器装置51を製作し、その結合係
数を測定したところ設計値と異なっていたというような
場合でも、成形型を補正することは困難で、成形型59
を再度製作し直すか、もしくはその成形型59で製作し
た誘電体共振器装置51の溝部58を切削して結合係数
を微調整するしかなかった。これに対し、本発明の成形
型9a,9bでは、製作した誘電体共振装置1の結合係
数が設計値と異なっていた場合には、補助成形型11の
位置を調整して結合係数を調整することができ、所望の
結合係数を得た段階で補助成形型11を固定することが
できる。
【0022】また、従来の成形型59では、結合係数の
異なる誘電体共振器装置51の種類毎の数の成形型59
が必要となるが、本発明の成形型9a,9bでは補助成
形型11の突出長によって結合係数を調整することがで
きるので、1種の成形型によって多種の結合係数の誘電
体共振器装置51を製作することができる。
【0023】また、成形された誘電体セラミック成形体
を成形型9a,9bから脱型する場合にも、結合用溝6
から容易に補助成形型11を外すことができ、成形作業
も容易になる。
【0024】図4は本発明の別な実施例による誘電体共
振器装置21を示す斜視図である。この誘電体共振器装
置21においては、TMデュアルモード誘電体共振器2
の前面及び後面に対角線状に結合用突起22を突出させ
ている。そして、この結合用突起22の突出長を調整す
ることにより両誘電体共振子4,5の結合係数を調整す
るようにしている。
【0025】この誘電体共振器装置21も図2及び図3
に示したような成形型9a,9bによって成形すること
ができる。すなわち、前記誘電体共振器1では補助成形
型11を貫通孔14から突出させていたが、この誘電体
共振器装置21を成形する場合には補助成形型11を貫
通孔14内に後退させる。これにより一部露出した貫通
孔14が結合用突起22を成形するための凹部となり、
補助成形型11が貫通孔14内に引っ込んでいる後退距
離を調整することにより結合用突起22の突出長を変え
ることができ、両誘電体共振子4,5の結合係数を調整
できる。
【0026】なお、上記結合用溝6や結合用突起22は
TMデュアルモード誘電体共振器2の前後両面にもよい
が、前面及び後面のいずれか一方にのみ結合用溝6や結
合用突起22を設けてもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、結合係数を調整するた
めの結合用溝の深さ方向や結合用突起の突出方向を成形
型の型開き方向と一致させることができるので、成形品
の脱型が容易になり、成形型の設計も容易になる。
【0028】また、補助成形型を動かすことによって結
合用溝の深さや結合用突起の突出長を容易に調整できる
ので、切削加工等によることなく成形型自体の調整によ
って誘電体共振器装置の結合係数を調整できる。従っ
て、誘電体共振器の量産性が向上する。
【0029】また、補助成形型の位置を調整することで
種々の結合係数の誘電体共振器装置を成形することがで
きるので、1つの成形型によって種々の結合係数の誘電
体共振器を製作することができ、成形型のコストを安価
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による誘電体共振器装置を示
す斜視図である。
【図2】同上の誘電体共振器装置を成形するための一方
の成形型を示す斜視図である。
【図3】同上の成形型及び対をなす成形型を示す断面図
である。
【図4】本発明の別な実施例による誘電体共振器装置を
示す斜視図である。
【図5】従来の誘電体共振器装置を示す斜視図である。
【図6】同上の誘電体共振器装置を形成するための一方
の成形型を示す斜視図である。
【符号の説明】
2 デュアルモード誘電体共振器 3 導電性ケース 4、5 誘電体共振子 6 結合用溝 7 ケース本体 9a,9b 成形型 10 成形型本体 11 補助成形型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平3−123308(JP,U) 西川敏夫、石川容平、服部準、直交結 合TM110モード誘電体共振器を用いた 4GHz帯帯域フィルタ、電子 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の誘電体共振子と第2の誘電体共振
    子とを互いに直交させて一体に形成したTMデュアルモ
    ード誘電体共振器を導電性のケース内に収納してなる誘
    電体共振器装置において、 前記第1及び第2の誘電体共振子の交差部分の前面又は
    後面のうち少なくとも一方に、両誘電体共振子同士を結
    合させるための結合用溝を交差部分の対角方向に沿って
    凹設したことを特徴とする誘電体共振器装置。
  2. 【請求項2】 第1の誘電体共振子と第2の誘電体共振
    子とを互いに直交させて一体に形成したTMデュアルモ
    ード誘電体共振器を導電性のケース内に収納してなる誘
    電体共振器装置において、 前記第1及び第2の誘電体共振子の交差部分の前面又は
    後面のうち少なくとも一方に、両誘電体共振子同士を結
    合させるための結合用突起を交差部分の対角方向に沿っ
    て突設したことを特徴とする誘電体共振器装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の誘電体共振器装
    置の前記第1及び第2の誘電体共振子間の結合係数を調
    整するための方法であって、 前記結合用溝の前後方向の深さないし結合用突起の前後
    方向の突出長をかえることによって両誘電体共振子間の
    結合係数を調整することを特徴とする誘電体共振器装置
    の結合係数調整方法。
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