JP3427781B2 - 誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサ、発振器及び通信機装置 - Google Patents
誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサ、発振器及び通信機装置Info
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Description
部とを同一の誘電体材料で一体に形成したTE01δモ
ードの誘電体共振器、この誘電体共振器を用いたフィル
タ、デュプレクサ、発振器及びそれらを用いた通信機装
置に関する。
の高い共振器部に低誘電率の支持台を接着した構造のも
のが一般的であるが、この場合、支持台を接着する作業
を必要とし、製造コストが高くなるという欠点がある。
そこで、共振器部と支持台部とを同一材料で一体に形成
した誘電体共振器が提案されている(特開平8−222
917号公報)。
振器は、支持台部を共振器部の外径よりも小さな外径の
円筒状に形成するとともに、さらに支持台部に放射状の
スリット、外周面に溝、径方向に貫通する穴を設けて支
持台部の一部を削除することによって、支持台部の実効
誘電率を低下させ、無負荷Qの低下を抑えることができ
るという効果を奏するとされている。このように支持台
一体型のTE01δモードの誘電体共振器においては、
共振器の無負荷Qの低下を防ぐために、支持台部の誘電
体を少なくして支持台部の実効誘電率を低下させること
が重要となる。
面を実装面として基板上またはキャビティの底壁上に接
着剤等により固定され、フィルタまたは発信素子として
用いられる。
来の支持台一体型の誘電体共振器では、共振器部と支持
台部の境界には直角の段差部がありプレス成形時に成形
体内部の境界部で成形密度が急激に変化し、かつ支持台
部の形状が複雑であり、安定した成形が行えず一軸加圧
プレスでの成形が困難である、あるいは一軸加圧プレス
での成形ができないという問題があった。また成形金型
の形状も複雑なものとなり、金型の製造コストが高くな
る、金型の寿命が短いという問題があった。
外径は共振器部の外径よりも小さいので、自動機でキャ
ビティ等に実装する際に安定に搭載することができない
という問題があった。
ことができ、成形を容易に行うことができ、かつ安定に
実装することができる安価で特性が良好な誘電体共振
器、これを用いたフィルタ、デュプレクサ、発振器及び
通信機装置を提供することにある。
は、共振器部と支持台部とを同一の誘電体材料で一体に
形成した誘電体共振器において、前記共振器部と前記支
持台部とを略同一外径で形成するとともに、前記支持台
部に外周部をリング状に残すように実装面から共振器部
に向かって内径が徐々に小さくなる断面略台形状の凹部
を設けたことを特徴とする。
ング幅(誘電体の厚み)を狭くすることで、支持台部の
誘電体を大きく削除することができ、支持台部の実効誘
電率を大幅に低下させ共振器の無負荷Qの低下を抑える
ことができる。
く、支持台部は断面略台形状の凹部が設けられた単純な
形状であり、成形時に成形体内に生じる成形密度の急激
な変化が緩和されるので、成形が容易で安価な成形法で
ある一軸加圧プレスにより、変形等がなく機械的強度の
劣化のない誘電体共振器を容易に成形することができ
る。また、支持台部の実装面のリング幅(誘電体の厚
み)を狭くしても、支持台部の外周部の厚みは共振器部
側に向かって徐々に厚くなっており、成形体の機械的強
度の低下は防止される。
形成されているので、誘電体共振器を実装する際に安定
に実装(搭載)することができる。
中心部に前記凹部に貫通する貫通孔を設ける。この構成
により、誘電体共振器をキャビティに接着剤で固定する
場合、硬化時の膨張した空気が支持台部の凹部内に密閉
されることがなく、膨張した空気によって起こる接着時
の位置ズレを防止することができる。
サ、発振器は上記特徴を有する誘電体共振器を用いて構
成されるので、製造コストを低減することができ、特性
が良好なものとなる。
徴を有する誘電体共振器、フィルタ、デュプレクサまた
は発振器を用いて構成されるので、安価で特性が良好な
ものとなる。
体共振器の構成を図1及び図2を参照して説明する。図
1は誘電体共振器の斜視図、図2は断面図である。本実
施形態の誘電体共振器は、略円柱状の誘電体からなり、
共振器部11と支持台部12とが同一誘電体材料で一体
に成形されて形成されている。支持台部12の外径は共
振器部11の外径と同一径で形成され、支持台部12に
は外周部をリング状に残すように実装面となる端面から
共振器部11側に向かって内径が徐々に小さくなる断面
台形状の凹部13が設けられている。
軸に対して線対称に設けられ、支持台部12の外周部は
水平断面が円環状のリング状に形成され、その厚みは共
振器部12側に向かって徐々に厚くなるように形成さ
れ、支持台部12の内周面にはテーパ12aが設けられ
ている。この誘電体共振器は成形金型を用いて、一軸加
圧プレスにより一体に成型されて製造されている。この
誘電体共振器は、支持台部12の端面を実装面として基
板上またはキャビティの底壁上に接着剤等により固定さ
れ、キャビティ内で共振器部11をTE01δモードで
共振させて、フィルタまたは発信素子として用いられ
る。
成されており、機械的強度を低下させることなく支持台
部12の誘電体を大きく削減することができ、実効誘電
率を大幅に低下させ無負荷Qの低下を抑えることができ
る。したがって、挿入損失の小さな減衰特性の良好な誘
電体共振器を得ることができる。
支持台部12に断面台形状の凹部13が設けられただけ
の単純な形状であり、かつ直角の段差部もなく、成形時
に成形体内部に生じる成形密度の急激な変化は大幅に緩
和されるので、一軸加圧プレスにより、変形等がなく機
械的強度の劣化のない誘電体共振器を容易に成形するこ
とができる。また、支持台部12の外径は共振器部11
の外径と同一外径となっており、実装時に安定に実装す
ることができる。
共振器を図3に示す。図3に示す誘電体共振器は、共振
器部11の中心部に共振器部11の端面から支持台部1
2の凹部13に貫通する貫通孔14が設けられている。
他の構成は図1及び図2に示した第1実施形態の誘電体
共振器と同様の構成である。
ィに接着剤で固定する場合に、硬化時の高温により膨張
した空気が凹部13内に密閉されることがなく、接着時
の位置ズレを防止することができる。
共振器を図4に示す。図4に示す誘電体共振器は、支持
台部12の外径が共振器部11の境界部から実装面側に
向かって徐々に小さくなるように形成され、支持台部1
2の外周面にはテーパ12bが設けられている。なお、
共振器部11と支持台部12との境界部には段差部がな
いように形成されている。他の構成は図1及び図2に示
した第1実施形態の誘電体共振器と同様の構成である。
このように支持台部12の外周面の一部をも削除して支
持台部12の実効誘電率を低下させるようにしてもよ
い。
共振器を図5に示す。上記第1〜第3実施形態では、支
持台部12に設けた凹部13の断面形状が直線からなる
ものを示したが、本実施形態の誘電体共振器では、図5
に示すように凹部13の断面形状を曲線で形成してい
る。この構成により、成形時の成形密度の変化をさらに
緩和することが可能となる。
が円形状の誘電体共振器を例示したが、誘電体共振器の
形状はこれに限るものではなく、水平断面形状が四角形
状、楕円形状等の他の形状であってもよい。
て、フィルタ、デュプレクサ、発振器を構成した例を説
明する。以下の実施形態において、誘電体共振器は上記
各実施形態のいずれを用いても構わない。
6を参照して説明する。本実施形態のフィルタは、両端
に入出力手段として同軸コネクタ21,22が取り付け
られたキャビティ20内に3個の誘電体共振器10を配
置して構成されている。同軸コネクタ21、22には、
対応する誘電体共振器10と電磁結合するためのプロー
ブ21a,22aが設けられている。各誘電体共振器1
0は、支持台部12の実装面をキャビティ20の底壁上
に接着剤等により接着して固定される。また、各誘電体
共振器10の上方に周波数調整用のネジ25を設けてい
る。キャビティ20は金属製またはセラミックの表面に
導体を形成した導電性ケースである。なお、フィルタを
構成する誘電体共振器の数は、3個に限るものではなく
1個、2個または4個以上用いるようにしてもよい。
レクサを図7を参照して説明する。本実施形態のデュプ
レクサは、送信フィルタ31を構成する2個の誘電体共
振器10と受信フィルタ32を構成する3個の誘電体共
振器10がキャビティ20内に配置されている。キャビ
ティ20の一端側側壁に送信フィルタの入出力手段であ
る同軸コネクタ21が、他端側側壁に受信フィルタの入
出力手段である同軸コネクタ22が、さらにキャビティ
20の中央部側壁に送信及び受信フィルタの入出力を共
用するアンテナ入出力手段である同軸コネクタ23が取
り付けられている。同軸コネクタ21、22、23に
は、対応する誘電体共振器10と電磁結合するためのプ
ローブ21a,22a、23aが設けられている。各誘
電体共振器10は、支持台部12の実装面をキャビティ
20の底壁上に接着剤等により接着して固定される。ま
た、各誘電体共振器10の上方に周波数調整用のネジ2
5を設けている。
を図8を参照して説明する。本実施形態の発振器は、裏
面にアース電極41を設けた誘電体基板40の表面に誘
電体共振器10と、この誘電体共振器10と電磁結合す
る第一のマイクロストリップ線路42、第二のマイクロ
ストリップ線路43と、第一のマイクロストリップ線路
42に接続された発振用能動素子45とが設けられて構
成されている。発振用能動素子45としては電界効果ト
ランジスタ等が用いられる。誘電体共振器10は、支持
台部12の実装面を誘電体基板40上に接着剤等により
接着して固定される。なお、この発振器は、図示しない
が、キャビティ内に収納される、または誘電体基板40
を覆うようにキャビティとなる金属製ケースが取り付け
られて構成されるものである。
装置の構成を図9に示す。図9において、ANTは送受
信アンテナ、DPXはデュプレクサ、TXは送信フィル
タ、RXは受信フィルタ、BPFa,BPFb,BPF
cは帯域通過フィルタ、AMPa,AMPbは増幅回
路、MIXa,MIXbはミキサ、OSCは発振器、D
IVは分周器(シンセサイザ)である。OSCの信号は
DIVに入力され、MIXaはDIVから出力される信
号を変調信号で変調し、BPFaは送信周波数の帯域の
みを通過させ、AMPaはこれを電力増幅して、DPX
(TX)を介してANTより送信する。BPFbはDP
X(RX)から出力される信号のうち受信周波数帯域の
みを通過させ、AMPbにより増幅する。MIXbはB
PFcより出力される周波数信号と受信信号とをミキシ
ングして中間周波信号IFを出力する。
RX、帯域通過フィルタBPFa,BPFb,BPFc
として、第5実施形態のフィルタを用いることができ
る。またデュプレクサDPXとして、第6実施形態のデ
ュプレクサを用いることができる。また、発振器OSC
として、第7実施形態の発振器を用いることができる。
本発明に係るフィルタ、デュプレクサまたは発振器を用
いることにより、安価で特性が良好な通信機装置を実現
することができる。
振器によれば、支持台部に断面略台形状の凹部を設けた
ので、無負荷Qの低下を抑えて特性の改善を図ることが
でき、一軸加圧プレスにより容易に成形することがで
き、かつ安定に実装することができる。
る貫通孔を設けることにより、誘電体共振器の接着固定
時の位置ズレを防止することができる。
ことにより、安価で特性が良好なフィルタ、デュプレク
サ及び発振器を得ることができる。
サまたは発振器を実装することにより、安価で特性が良
好な通信機装置を得ることができる。
視図である。
面図である。
面図である。
面図である。
面図である。
である。
面図である。
ある。
ック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 共振器部と支持台部とを同一の誘電体材
料で一体に形成した誘電体共振器において、前記共振器
部と前記支持台部とを略同一外径で形成するとともに、
前記支持台部に外周部をリング状に残すように実装面か
ら共振器部に向かって内径が徐々に小さくなる断面略台
形状の凹部を設けたことを特徴とする誘電体共振器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の誘電体共振器におい
て、前記共振器部の中心部に前記凹部に貫通する貫通孔
を設けたことを特徴とする誘電体共振器。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の誘電体共振器
と、該誘電体共振器を収納するキャビティと、入出力手
段とを備えたことを特徴とするフィルタ。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載の誘電体共振器
を有してなる送信フィルタ及び受信フィルタと、前記各
誘電体共振器を収納するキャビティと、送信フィルタの
入出力手段と、受信フィルタの入出力手段と、送信及び
受信フィルタのアンテナ入出力手段とを備えたことを特
徴とするデュプレクサ。 - 【請求項5】 請求項1または2に記載の誘電体共振器
と、該誘電体共振器と電磁結合する結合手段と、発振用
能動素子と、前記各部品を収納するキャビティとを備え
たことを特徴とする発振器。 - 【請求項6】 請求項1または2に記載の誘電体共振
器、請求項3に記載のフィルタ、請求項4に記載のデュ
プレクサ、または請求項5に記載の発振器の少なくとの
1つを備えたことを特徴とする通信機装置。
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