JP3428696B2 - 誘電体共振部品 - Google Patents
誘電体共振部品Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体共振部品に関
し、より特定的には、少なくとも１つの誘電体同軸共振
器を設けた誘電体共振部品に関する。 【０００２】 【従来の技術】誘電体共振部品は、例えば、自動車電話
や携帯電話等の移動体通信機等において、共振器や、種
々の帯域特性のバンドパスフィルタや、バンドエリミネ
ーションフィルタ等として用いられる。一方、移動体通
信機等は、携帯性の便宜のため、より小型化したものが
望まれている。したがって、移動体通信機に用いられる
誘電体部品には、優れた特性が得られるほか、面実装で
きることや、この外部に接続するディスクリート部品の
部品点数を減らすことができることが必要である。ここ
で、誘電体共振部品を誘電体ブロックの部分と誘電体基
板の部分とに分割できるようにし、誘電体ブロックの部
分と誘電体基板の部分との間に外部に接続するディスク
リート部品の機能を果たすプリント配線を行えば、外部
に接続するディスクリート部品を削減できるとともに、
小型・軽量化することができる。また、誘電体ブロック
の部分を共通に誘電体基板の部分を交換するだけで種々
の特性の共振器や、種々の帯域特性のバンドパスフィル
タ、バンドエリミネートフィルタ等を構成することもで
きる。このため、誘電体ブロックの側面に誘電体基板を
張り付ける構造の誘電体共振部品が従来から提案されて
いる。 【０００３】図７は、本願出願人が先に提案した誘電体
共振部品の構成を示す図である。なお、このような誘電
体共振部品は、特願平４−１０００９号に示されてい
る。図７において、図７（ａ）は斜め上から見た斜視図
であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の分解斜視図であり、
図７（ｃ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図であ
る。 【０００４】誘電体共振部品は、大略的に誘電体ブロッ
ク１００の部分と、誘電体基板２００の部分とから成
る。誘電体ブロック１００は、所定の比誘電率を有する
誘電体材料により構成される。誘電体ブロック１００に
は、３つの内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ
が形成されている。各内導体形成孔１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃは、誘電体ブロック１００の第１の端面１
０１ａおよび第２の端面１０１ｂにおいて開口してい
る。各内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの各
内周面には、長さＬの内導体１０３が形成されている。
誘電体ブロック１００の外周面には、下面を除き、外導
体１０４ａが形成される。内導体形成孔１０２ａ，１０
２ｂ，１０２ｃの第１の端面１０１ａ側において、内導
体１０３と外導体１０４ａとの間には、長さαの絶縁領
域１０５がそれぞれ設けられる。このため、内導体形成
孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内部に形成された各
内導体１０３は、第１の端面１０１ａ側において外導体
１０４ａと絶縁している。一方、第２の端面１０１ｂ側
においては、内導体１０３は、外導体１０４ａと短絡し
ている。誘電体ブロック１００の下面の内導体１０３に
対応する位置には付加電極（図示せず）が設けられる。 【０００５】誘電体ブロック１００の下面には、所定の
比誘電率を有する誘電体材料により構成された誘電体基
板２００が装着されて固定される。誘電体基板２００
は、誘電体ブロック１００の下面と略同一サイズになる
ように、その長さが（α＋Ｌ）、その幅がＷに形成され
る。この誘電体基板２００の側面および下面には、外導
体１０４ｂが形成されている。誘電体基板２００の外導
体１０４ｂは、誘電体ブロック１００の外導体１０４ａ
と接続される。内導体１０３は、外導体１０４ａ，１０
４ｂと協働して実質的に３つの１／４波長誘電体同軸共
振器を構成する。 【０００６】誘電体基板２００の上下面および左右の側
面には、外導体１０４ａ，１０４ｂと絶縁された状態
で、入出力電極２０１ａ，２０１ｂが形成される。さら
に、誘電体基板２００の上面には、入出力電極２０１ａ
に接続された付加電極２０２ａと、入出力電極２０１ｂ
に接続された付加電極２０２ｂと、付加電極２０２ａ，
２０２ｂ間のほぼ中央に位置する付加電極２０２ｃとが
形成される。付加電極２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ
は、誘電体基板２００を誘電体ブロック１００に貼り付
けたときに、内導体１０３と容量結合される。付加電極
２０２ａ，２０２ｃ間にはコイル２０３ａがプリント配
線され、付加電極２０２ｂ，２０２ｃ間にはコイル２０
３ｂがプリント配線される。これにより、誘電体共振部
品は、３段のバンドパスフィルタとして動作する。 【０００７】図８は、図７と同様に、本願出願人が先に
提案した誘電体共振部品の構成を示す図であり、特願平
４−１０００９号に示されている。図８において、図８
（ａ）は斜め上から見た分解斜視図であり、図８（ｂ）
は図８（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図である。図８に
示す誘電体共振部品においては、誘電体ブロック１００
に４つの内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，
１０２ｄが形成され、各内導体形成孔１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに絶縁領域１０５と内導体１０
３がそれぞれ形成される。誘電体ブロック１００の下面
の第１の端面１０１ａ側には、その長さが｛α＋（Ｌ／
２）｝、その幅がＷに選ばれた段差状の装着部１０６が
形成される。誘電体基板２００は、その長さが｛α＋
（Ｌ／２）｝、その幅がＷに選ばれており、装着部１０
６と略同一の形状に形成される。この図８の誘電体共振
部品においては、内導体１０３と外導体１０４ａ，５ｂ
とが協働して、実質的に４つの１／４波長誘電体同軸共
振器を構成し、４段のバンドパスフィルタとして動作す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体ブロ
ック１００と誘電体基板２００とを貼り合わせる構造の
誘電体共振部品では、誘電体ブロック１００と誘電体基
板２００との間に入出力電極、付加電極が形成されたり
するため、凹凸を生じる。このため、誘電体ブロック１
００と誘電体基板２００との間に空気層３００が生じる
のを避けられない。しかも、入出力電極、付加電極、部
品、レジスト等の厚みをミクロンオーダーで揃えるのも
困難である。したがって、誘電体ブロック１００と誘電
体基板２００との間の空気層３００の厚みｄがミクロン
オーダーで変動するのは、避けられない。 【０００９】このように空気層３００がある場合、各誘
電体同軸共振器の内導体１０３と外導体１０４との間の
実効比誘電率εr は、空気層の厚みｄが大きくなるにし
たがって小さくなる（図９（ａ））。また、各誘電体同
軸共振器の内導体１０３と外導体１０４との間の容量Ｃ
i は、空気層の厚みｄが大きくなるにしたがって小さく
なる（図９（ｂ））。このため、各誘電体同軸共振器の
特性インピーダンスＺは、空気層の厚みｄが大きくなる
にしたがって大きくなる（図９（ｃ））。一方、内導体
１０３と外導体１０４との間の電界強度は、内導体１０
３の開放端１０３ａにおいて最大であり、開放端１０３
ａから内導体１０３の短絡端１０３ｂ側に行くにしたが
ってサインカーブ状に小さくなり、短絡端１０３ｂにお
いて最小の「０」になる。 【００１０】ところで、図７の誘電体共振部品では、誘
電体ブロック１００の下面全体に誘電体基板２００を貼
り付けるようにしている。また、図８の誘電体共振部品
では、誘電体ブロック１００の第１の端面１０１ａ側に
誘電体基板２００を貼り付けるようにしている。このよ
うに、図７および図８の誘電体共振部品は、いずれも内
導体１０３の開放端１０３ａを含む形で誘電体ブロック
１００の下面に誘電体基板が貼り付けられている。この
ため、図７および図８の誘電体共振部品は、以下に指摘
する種々の問題点を有している。 【００１１】まず、図７の誘電共振部品の各誘電体同軸
共振器は長さＬにわたり空気層の厚みｄの変動の影響を
受け、図８の誘電共振部品の各誘電体同軸共振器は長さ
Ｌにわたり空気層の厚みｄの変動の影響を受ける。この
場合、各誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、
容量Ｃi 、特性インピーダンスＺは、電界強度の強い開
放端１０３ａ付近の空気層の厚みｄの変動に大きく左右
され、大きく変動する。したがって、各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺのばらつきが大きく許容範囲から外れるものが
多くなり、歩留まりが悪くなるという問題点があった。
その結果、誘電体共振部品の生産性が悪化し、生産コス
ト、製品コストの高騰を招いていた。 【００１２】また、２以上の誘電体同軸共振器を設けた
誘電体共振部品においては、各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ
の変動に起因して、誘電体同軸共振器間の結合係数Ｋも
大きく変動してしまう。したがって、２以上の誘電体同
軸共振器を設けた誘電体共振部品においても、上述の問
題点と同様に、結合係数Ｋのばらつきが大きく許容範囲
から外れるものが多くなり、歩留まりが悪く、また、誘
電体共振部品の生産性が悪化し、生産コスト、製品コス
トの高騰を招く問題点があった。 【００１３】本発明は、上述の技術的課題を解決し、歩
留まりを向上させ、生産コスト、製品コストを低下させ
ることができる誘電体共振部品を提供することを目的と
する。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明は、以下の構成をとる。すなわち、
請求項１の誘電体共振部品は、少なくとも１つの誘電体
同軸共振器を設けたものであって、誘電体材料で構成さ
れ、対面する第１および第２の端面と、当該第１の端面
から第２の端面にわたる複数の側面と、第１および第２
の端面で開口しその内部を貫通する内導体形成孔とを有
する誘電体ブロック、内導体形成孔において第２の端面
と接する短絡端と、当該短絡端から第１の端面の方向に
距離Ｌだけ離れた開放端とを有し、当該短絡端と開放端
との間の内導体形成孔に形成される内導体、 誘電体ブロ
ックの１つの側面に形成される誘電体基板装着面、 誘電
体基板装着面に形成される付加電極、 誘電体材料で構成
され、開放端から第２の端面方向に距離Ｌ／３以上離れ
て、誘電体基板装着面上に装着される誘電体基板、およ
び 付加電極および開放端と絶縁し、短絡端と短絡し、誘
電体基板装着部の周囲の少なくとも第１の端面、第２の
端面および側面に形成される外導体を備える。 【００１５】 【作用】誘電体基板が内導体の開放端から所定の距離第
２の端面側に位置して誘電体ブロックの側面に貼り付け
られるので、すなわち電界強度の弱い部分に貼り付けら
れるので、空気層の厚みｄが各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ
に与える影響はきわめて小さくなる。したがって、各誘
電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、
特性インピーダンスＺのばらつきが小さくなり、歩留ま
りが向上する。その結果、誘電体共振部品の生産性が向
上し、生産コスト、製品コストが低下する。なお、２以
上の誘電体同軸共振器を設けた誘電体共振部品では、各
誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量
Ｃi 、特性インピーダンスＺの変動が少ないので、誘電
体同軸共振器間の結合係数Ｋの変動も小さくなる。した
がって、結合係数Ｋのばらつきが小さくなり、誘電体共
振部品の生産性が向上し、生産コスト、製品コストが低
下する。 【００１６】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例の誘電体共振部品の構
成を示す図である。なお、図１において、図１（ａ）は
斜め上から見た斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
の後方斜め下から見た分解斜視図であり、図１（ｃ）は
図１（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図である。この実施
例に係る誘電体共振部品は、大略的に誘電体ブロック１
の部分と、誘電体ブロック１に貼り付けられる誘電体基
板２の部分とから成る。 【００１７】誘電体ブロック１は、所定の比誘電率を有
する誘電体材料により構成される。誘電体ブロック１に
は、例えば２つの内導体形成孔１２ａ，１２ｂが形成さ
れている。各内導体形成孔１２ａ，１２ｂは、誘電体ブ
ロック１の内部を貫通し、誘電体ブロック１の第１の端
面１１ａおよび第２の端面１１ｂにおいて開口してい
る。内導体形成孔１２ａ，１２ｂの各内周面には、第２
の端面１１ｂから長さＬの内導体１３が形成されてい
る。誘電体ブロック１の外周面には、下面に形成される
装着部１６を除き、外導体１４ａが形成されている。内
導体形成孔１２ａ，１２ｂには、磁界が外部に漏れるの
を防ぐため、第１の端面１１ａから長さβだけ外導体１
４ａが延長して形成される。第１の端面１１ａ側の内導
体形成孔１２ａ，１２ｂにおいて、内導体１３と外導体
１４ａとの間には、長さαの絶縁領域１５がそれぞれ設
けられる。このため、内導体形成孔１２ａ，１２ｂ，２
ｃの内部に形成された各内導体１３は、第１の端面１１
ａ側において外導体１４ａと絶縁している。一方、第２
の端面１１ｂ側においては、内導体１３は、外導体１４
ａと短絡している。 【００１８】装着部１６は、誘電体基板２を装着するた
め、誘電体ブロック１の下面側に内導体１３の開放端１
３ａから距離Ｌ／２離れた位置から第２の端面１１ｂ側
までの長さがＬ／２、幅がＷになるように選ばれてお
り、段差状に形成される。装着部１６の各内導体１３に
対応する位置には、付加電極１７ａ，１７ｂが形成され
る。付加電極１７ａ，１７ｂは、各内導体形成孔１２
ａ，１２ｂの内導体１３と容量結合する。装着部１６の
周囲には、誘電体基板２の張り付けを強固にするため、
外導体１４ａと短絡した状態で貼り付け電極１８が形成
される。 【００１９】誘電体基板２は、所定の比誘電率を有する
誘電体材料により構成され、その長さがＬ／２、その幅
がＷになるように選ばれており、装着部１６と略同一サ
イズに形成される。誘電体基板２の下面および側面に
は、外導体１４ｂが形成される。また、誘電体基板２の
上面の周囲には、誘電体ブロック１との貼り付けを強固
にするため、貼り付け電極１８と対応する位置に、外導
体１４ｂと短絡した貼り付け電極（図示せず）が形成さ
れる。誘電体基板２の左右側面には、その上下面にわた
って、かつ、外導体１４ａ，１４ｂと絶縁された状態
で、入出力電極２１ａ，２１ｂが形成される。この入出
力電極２１ａ，２１ｂは、誘電体ブロック１に誘電体基
板２を貼り付けたとき、付加電極１７ａ，１７ｂと接触
し、それぞれ短絡する。 【００２０】誘電体基板２は、誘電体ブロック１の装着
部１６に貼り付けられて固定される。これにより、誘電
体基板２の外導体１４ｂと誘電体ブロック１の外導体１
４ａとが短絡され、入出力電極２１ａ，２１ｂと付加電
極１７ａ，１７ｂとが短絡される。各内導体形成孔１２
ａ，１２ｂの内導体１３の周囲には誘電体を間に挟んで
外導体１４ａ，１４ｂが形成されており、内導体１３は
開放端１３ａにおいて外導体１４ａから絶縁するととも
に短絡端１３ｂにおいて外導体１４ａと短絡している。
このため、各内導体形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３
は、外導体１４ａ，１４ｂと協働して実質的に２つの１
／４波長誘電体同軸共振器を構成する。また、誘電体ブ
ロック１に２つの内導体１３が形成されているため、誘
電体共振部品は、２段のバンドパスフィルタとして動作
する。なお、誘電体ブロック１と誘電体基板２との間に
は、厚みｄの空気層３が介在する。 【００２１】図２は、図１の誘電体共振部品の等価回路
図である。図２において、Ｃe は図１における各内導体
形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と入出力電極２１
ａ，２１ｂ（付加電極１７ａ，１７ｂ）との間に形成さ
れる外部結合容量であり、Ｃsは図１における開放端１
３ａと外導体１４ａとの間に形成される先端容量であ
る。また、Ｚは図１における各内導体形成孔１２ａ，１
２ｂの内導体１３と外導体１４ａ，１４ｂとによってそ
れぞれ形成される共振器の特性インピーダンスであり、
Ｚ1 は図１における空気層３がない部分における特性イ
ンピーダンスであり、Ｚ2 は図１における空気層３があ
る部分の特性インピーダンスである。 【００２２】次に、この誘電体共振部品の各誘電体同軸
共振器の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダ
ンスＺの特性を説明する。空気層３がない部分では、各
内導体形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４
ａ，５ｂとの間の実効比誘電率εr 、容量Ｃi は大き
く、特性インピーダンスＺ1 は小さくなる（図９（ａ）
〜（ｃ）のｄ＝０の部分参照）。また、実効比誘電率ε
r 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ1 は一定の値とな
る。一方、空気層３のある部分においては、各内導体形
成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４との間の
実効比誘電率εr、容量Ｃi は小さく、特性インピーダ
ンスＺ2 は大きくなる（図９（ａ）〜（ｃ）参照）。 【００２３】ところで、誘電体基板２は、各内導体形成
孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４ａ，１４ｂ
との間の電界強度が大きい開放端１３ａ側を避けて、当
該電界強度が小さい短絡端１３ｂ側に装着されているた
め、空気層３の厚みｄに変動が生じても、各内導体形成
孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４との間の実
効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ2 は
わずかしか変動しない。したがって、各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺの変動が小さくなり、歩留まりが向上する。そ
の結果、生産性が向上し、生産コスト、製品コストが低
下する。 【００２４】次に、この誘電体共振部品の各誘電体同軸
共振器間の結合係数Ｋの特性を説明する。偶（ｅｖｅ
ｎ）モードにおける角共振周波数、共振周波数、実効比
誘電率、空気層３のない部分の特性インピーダンス、空
気層３のある部分の特性インピーダンス、空気層３のな
い部分の電気角、空気層３のある部分の電気角、光速を
それぞれωe 、ｆe 、εre、Ｚ1e、Ｚ2e、θ1e、θ2 、
Ｃ0 とすると、式（１）、式（２）、式（３）が成立す
る。 ωe Ｃs ＝（Ｚ1e−Ｚ2eｔａｎθ1eｔａｎθ2e）／ ｛Ｚ1 （Ｚ2eｔａｎθ2e＋Ｚ1eｔａｎθ1e）｝ …（１） ωe ＝２πｆe …（２） θe ＝｛ωe Ｌ√（εre）｝／Ｃ0 …（３） この式（１）〜式（３）を満たす共振周波数ｆe を求め
る。同様にして、奇（ｏｄｄ）モードの共振周波数ｆo
を求める。なお、偶モードは両内導体形成孔１２ａ，１
２ｂの内導体１３に同じ方向に高周波信号が流れるモー
ドであり、奇モードは両内導体形成孔１２ａ，１２ｂの
内導体１３に逆方向に高周波信号が流れるモードであ
る。 【００２５】結合係数Ｋは、求められた共振周波数
ｆe 、ｆo を次式（４）に代入することにより求められ
る。 Ｋ＝２｜ｆe −ｆo ｜／（ｆe ＋ｆo ） …（４） 式（４）から求められた結合係数Ｋと空気層３の厚みｄ
との関係を図３の曲線Ｂ１に示す。なお、図７の誘電体
共振部品の結合係数Ｋと空気層３の厚みｄとの関係を図
３の曲線Ｂ２に、図８の誘電体共振部品の結合係数Ｋと
空気層３の厚みｄとの関係を図３の曲線Ｂ３に併せて示
す。この図３の曲線Ｂ１から空気層３の厚みｄが変動し
ても結合係数Ｋがわずかしか変動しないことがわかる。
これは、各誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率
εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺの変動が少ない
ことに起因している。したがって、空気層３の厚みｄが
変動しても結合係数Ｋの変動が少ないため、歩留まりが
向上し、結果として誘電体共振部品の生産性が向上し、
生産コスト、製品コストが低下する。なお、従来の誘電
体共振部品では、空気層３の厚みｄが変動すると結合係
数Ｋが大きく変動することがわかる。 【００２６】図４は本発明の他の実施例の誘電体共振部
品の構成を示す図であり、図１の実施例と対応する部分
には同一の参照番号を付して説明を省略する。なお、図
４において、図４（ａ）は斜め上から見た斜視図であ
り、図４（ｂ）は図４（ａ）の後方斜め下から見た分解
斜視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）の線Ａ−Ａ’に
沿う断面図である。この実施例で注目すべきは、装着部
１６が開放端１３ａから距離Ｌ／３離れた位置から短絡
端１３ｂから距離Ｌ／３離れた位置までの長さがＬ／
３、幅がＷになるように選ばれており、溝状に形成され
ていることである。誘電体基板２は、この装着部１６に
あわせて、その長さがＬ／３、その幅がＷになるように
選ばれて形成される。この誘電体共振部品の等価回路を
図５に示す。 【００２７】この図４の誘電体共振部品においても、誘
電体基板２が開放端１３ａから距離Ｌ／３離れて誘電体
ブロック１に貼り付けられるため、開放端１３ａより誘
電体基板２の部分の方が電界強度が小さくなる。したが
って、空気層３の厚みｄが変動しても各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺがわずかしか変動しない。 【００２８】結合係数Ｋについては、誘電体基板２の空
気層３のある部分の特性インピーダンスをＺa 、第２の
端面１１ｂ側の空気層３のない部分の特性インピーダン
スＺb とすると、Ｚ2 は、Ｚ2 ＝｛πＺ1 （Ｚ1 ＋
Ｚ2 ）ｃｏｓ2 θe ｝／４Ｚ2 （θe ＝｛ωe Ｌ√（ε
re）｝／３Ｃ0 ，ωe ＝２πｆe 、なお、奇モードにつ
いては「e 」にかえて「o 」の添字がつく。）で計算さ
れる。これを上述の式（１）に代入し、式（１）〜式
（３）を満足する共振周波数ｆe 、ｆo を求める。この
共振周波数ｆe 、ｆo を式（４）に代入し、結合係数Ｋ
を求める。式（４）から求められた結合係数Ｋと空気層
３の厚みｄとの関係を図６の曲線Ｂ１に示す。なお、図
７の誘電体共振部品の結合係数Ｋと空気層３の厚みｄと
の関係を曲線Ｂ２に、図８の誘電体共振部品の結合係数
Ｋと空気層３の厚みｄとの関係を曲線Ｂ３に併せて示
す。この図６の曲線Ｂ１から空気層３の厚みｄが変動し
ても結合係数Ｋがわずかしか変動しないことがわかる。 【００２９】なお、図１の誘電体共振器の結合係数Ｋと
図４の誘電体共振器の結合係数Ｋを比較した場合、空気
層３の厚みｄが変動しても図４の誘電体共振器の結合係
数Ｋの方が変動が少ない。これは、図４の誘電体共振器
の誘電体基板２の長さがＬ／３で、図１の誘電体共振器
の誘電体基板２の長さＬ／２よりも短いためである。し
たがって、誘電体基板２の長さが短いほど各誘電体同軸
共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性イン
ピーダンスＺの変動、結合係数Ｋの変動が少なくなる。
また、上述したように、開放端１３ａからできるだけ離
れた位置に誘電体基板２を貼り付けるほど各誘電体同軸
共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性イン
ピーダンスＺの変動、結合係数Ｋの変動が少なくなる。 【００３０】なお、上述の実施例では、誘電体ブロック
１に２つの内導体形成孔１２ａ，１２ｂを形成し、この
内導体形成孔１２ａ，１２ｂに内導体１３を形成するよ
うにしたが、１つの内導体形成孔を形成し、この内導体
形成孔に内導体１３を形成するようにしてもよく、また
３つ以上の内導体形成孔を形成し、この内導体形成孔に
内導体１３を形成するようにしてもよい。 【００３１】また、第１の端面１１ａおよび第１の端面
１１ａ側の内導体形成孔１２ａ，１２ｂに外導体１４ａ
を形成するようにしたが、第１の端面１１ａ側の内導体
形成孔１２ａ，１２ｂに外導体１４ａを形成していない
ものや、第１の端面１１ａに外導体１４ａを形成してい
ないものについて実施するようにしてもよい。 【００３２】さらに、誘電体ブロック１を単体の構成と
したが、複数の分割誘電体ブロックを接着、溶着等で貼
り合わせることにより、結果的に１つの誘電体ブロック
１を得るようにしてもよい。この場合、貼り合わせ前の
各分割誘電体ブロックには、１つまたは複数の内導体形
成孔が設けられている。 【００３３】さらに、バンドパスフィルタを構成するよ
うにしたが、バンドエリミネーションフィルタを構成し
て実施するようにしてもよい。 【００３４】 【発明の効果】以上のように請求項１の誘電体共振部品
においては、誘電体基板を内導体の開放端から所定の距
離第２の端面側に位置して誘電体ブロックの側面に貼り
付けるようにしているので、各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi、特性インピーダンスＺ
のばらつきが小さくなり、歩留まりが向上する。その結
果、誘電体共振部品の生産性が向上し、生産コスト、製
品コストが低下する。また、２以上の誘電体同軸共振器
を設けた誘電体共振部品においては、各誘電体同軸共振
器の全体の実効誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダ
ンスＺの変動が小さいので、誘電体同軸共振器間の結合
係数Ｋのばらつきも小さくなり、歩留まりが向上し、誘
電体共振部品の生産性が向上し、生産コスト、製品コス
トが低下する。
し、より特定的には、少なくとも１つの誘電体同軸共振
器を設けた誘電体共振部品に関する。 【０００２】 【従来の技術】誘電体共振部品は、例えば、自動車電話
や携帯電話等の移動体通信機等において、共振器や、種
々の帯域特性のバンドパスフィルタや、バンドエリミネ
ーションフィルタ等として用いられる。一方、移動体通
信機等は、携帯性の便宜のため、より小型化したものが
望まれている。したがって、移動体通信機に用いられる
誘電体部品には、優れた特性が得られるほか、面実装で
きることや、この外部に接続するディスクリート部品の
部品点数を減らすことができることが必要である。ここ
で、誘電体共振部品を誘電体ブロックの部分と誘電体基
板の部分とに分割できるようにし、誘電体ブロックの部
分と誘電体基板の部分との間に外部に接続するディスク
リート部品の機能を果たすプリント配線を行えば、外部
に接続するディスクリート部品を削減できるとともに、
小型・軽量化することができる。また、誘電体ブロック
の部分を共通に誘電体基板の部分を交換するだけで種々
の特性の共振器や、種々の帯域特性のバンドパスフィル
タ、バンドエリミネートフィルタ等を構成することもで
きる。このため、誘電体ブロックの側面に誘電体基板を
張り付ける構造の誘電体共振部品が従来から提案されて
いる。 【０００３】図７は、本願出願人が先に提案した誘電体
共振部品の構成を示す図である。なお、このような誘電
体共振部品は、特願平４−１０００９号に示されてい
る。図７において、図７（ａ）は斜め上から見た斜視図
であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の分解斜視図であり、
図７（ｃ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図であ
る。 【０００４】誘電体共振部品は、大略的に誘電体ブロッ
ク１００の部分と、誘電体基板２００の部分とから成
る。誘電体ブロック１００は、所定の比誘電率を有する
誘電体材料により構成される。誘電体ブロック１００に
は、３つの内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ
が形成されている。各内導体形成孔１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃは、誘電体ブロック１００の第１の端面１
０１ａおよび第２の端面１０１ｂにおいて開口してい
る。各内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの各
内周面には、長さＬの内導体１０３が形成されている。
誘電体ブロック１００の外周面には、下面を除き、外導
体１０４ａが形成される。内導体形成孔１０２ａ，１０
２ｂ，１０２ｃの第１の端面１０１ａ側において、内導
体１０３と外導体１０４ａとの間には、長さαの絶縁領
域１０５がそれぞれ設けられる。このため、内導体形成
孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの内部に形成された各
内導体１０３は、第１の端面１０１ａ側において外導体
１０４ａと絶縁している。一方、第２の端面１０１ｂ側
においては、内導体１０３は、外導体１０４ａと短絡し
ている。誘電体ブロック１００の下面の内導体１０３に
対応する位置には付加電極（図示せず）が設けられる。 【０００５】誘電体ブロック１００の下面には、所定の
比誘電率を有する誘電体材料により構成された誘電体基
板２００が装着されて固定される。誘電体基板２００
は、誘電体ブロック１００の下面と略同一サイズになる
ように、その長さが（α＋Ｌ）、その幅がＷに形成され
る。この誘電体基板２００の側面および下面には、外導
体１０４ｂが形成されている。誘電体基板２００の外導
体１０４ｂは、誘電体ブロック１００の外導体１０４ａ
と接続される。内導体１０３は、外導体１０４ａ，１０
４ｂと協働して実質的に３つの１／４波長誘電体同軸共
振器を構成する。 【０００６】誘電体基板２００の上下面および左右の側
面には、外導体１０４ａ，１０４ｂと絶縁された状態
で、入出力電極２０１ａ，２０１ｂが形成される。さら
に、誘電体基板２００の上面には、入出力電極２０１ａ
に接続された付加電極２０２ａと、入出力電極２０１ｂ
に接続された付加電極２０２ｂと、付加電極２０２ａ，
２０２ｂ間のほぼ中央に位置する付加電極２０２ｃとが
形成される。付加電極２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ
は、誘電体基板２００を誘電体ブロック１００に貼り付
けたときに、内導体１０３と容量結合される。付加電極
２０２ａ，２０２ｃ間にはコイル２０３ａがプリント配
線され、付加電極２０２ｂ，２０２ｃ間にはコイル２０
３ｂがプリント配線される。これにより、誘電体共振部
品は、３段のバンドパスフィルタとして動作する。 【０００７】図８は、図７と同様に、本願出願人が先に
提案した誘電体共振部品の構成を示す図であり、特願平
４−１０００９号に示されている。図８において、図８
（ａ）は斜め上から見た分解斜視図であり、図８（ｂ）
は図８（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図である。図８に
示す誘電体共振部品においては、誘電体ブロック１００
に４つの内導体形成孔１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，
１０２ｄが形成され、各内導体形成孔１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃ，１０２ｄに絶縁領域１０５と内導体１０
３がそれぞれ形成される。誘電体ブロック１００の下面
の第１の端面１０１ａ側には、その長さが｛α＋（Ｌ／
２）｝、その幅がＷに選ばれた段差状の装着部１０６が
形成される。誘電体基板２００は、その長さが｛α＋
（Ｌ／２）｝、その幅がＷに選ばれており、装着部１０
６と略同一の形状に形成される。この図８の誘電体共振
部品においては、内導体１０３と外導体１０４ａ，５ｂ
とが協働して、実質的に４つの１／４波長誘電体同軸共
振器を構成し、４段のバンドパスフィルタとして動作す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体ブロ
ック１００と誘電体基板２００とを貼り合わせる構造の
誘電体共振部品では、誘電体ブロック１００と誘電体基
板２００との間に入出力電極、付加電極が形成されたり
するため、凹凸を生じる。このため、誘電体ブロック１
００と誘電体基板２００との間に空気層３００が生じる
のを避けられない。しかも、入出力電極、付加電極、部
品、レジスト等の厚みをミクロンオーダーで揃えるのも
困難である。したがって、誘電体ブロック１００と誘電
体基板２００との間の空気層３００の厚みｄがミクロン
オーダーで変動するのは、避けられない。 【０００９】このように空気層３００がある場合、各誘
電体同軸共振器の内導体１０３と外導体１０４との間の
実効比誘電率εr は、空気層の厚みｄが大きくなるにし
たがって小さくなる（図９（ａ））。また、各誘電体同
軸共振器の内導体１０３と外導体１０４との間の容量Ｃ
i は、空気層の厚みｄが大きくなるにしたがって小さく
なる（図９（ｂ））。このため、各誘電体同軸共振器の
特性インピーダンスＺは、空気層の厚みｄが大きくなる
にしたがって大きくなる（図９（ｃ））。一方、内導体
１０３と外導体１０４との間の電界強度は、内導体１０
３の開放端１０３ａにおいて最大であり、開放端１０３
ａから内導体１０３の短絡端１０３ｂ側に行くにしたが
ってサインカーブ状に小さくなり、短絡端１０３ｂにお
いて最小の「０」になる。 【００１０】ところで、図７の誘電体共振部品では、誘
電体ブロック１００の下面全体に誘電体基板２００を貼
り付けるようにしている。また、図８の誘電体共振部品
では、誘電体ブロック１００の第１の端面１０１ａ側に
誘電体基板２００を貼り付けるようにしている。このよ
うに、図７および図８の誘電体共振部品は、いずれも内
導体１０３の開放端１０３ａを含む形で誘電体ブロック
１００の下面に誘電体基板が貼り付けられている。この
ため、図７および図８の誘電体共振部品は、以下に指摘
する種々の問題点を有している。 【００１１】まず、図７の誘電共振部品の各誘電体同軸
共振器は長さＬにわたり空気層の厚みｄの変動の影響を
受け、図８の誘電共振部品の各誘電体同軸共振器は長さ
Ｌにわたり空気層の厚みｄの変動の影響を受ける。この
場合、各誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、
容量Ｃi 、特性インピーダンスＺは、電界強度の強い開
放端１０３ａ付近の空気層の厚みｄの変動に大きく左右
され、大きく変動する。したがって、各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺのばらつきが大きく許容範囲から外れるものが
多くなり、歩留まりが悪くなるという問題点があった。
その結果、誘電体共振部品の生産性が悪化し、生産コス
ト、製品コストの高騰を招いていた。 【００１２】また、２以上の誘電体同軸共振器を設けた
誘電体共振部品においては、各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ
の変動に起因して、誘電体同軸共振器間の結合係数Ｋも
大きく変動してしまう。したがって、２以上の誘電体同
軸共振器を設けた誘電体共振部品においても、上述の問
題点と同様に、結合係数Ｋのばらつきが大きく許容範囲
から外れるものが多くなり、歩留まりが悪く、また、誘
電体共振部品の生産性が悪化し、生産コスト、製品コス
トの高騰を招く問題点があった。 【００１３】本発明は、上述の技術的課題を解決し、歩
留まりを向上させ、生産コスト、製品コストを低下させ
ることができる誘電体共振部品を提供することを目的と
する。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明は、以下の構成をとる。すなわち、
請求項１の誘電体共振部品は、少なくとも１つの誘電体
同軸共振器を設けたものであって、誘電体材料で構成さ
れ、対面する第１および第２の端面と、当該第１の端面
から第２の端面にわたる複数の側面と、第１および第２
の端面で開口しその内部を貫通する内導体形成孔とを有
する誘電体ブロック、内導体形成孔において第２の端面
と接する短絡端と、当該短絡端から第１の端面の方向に
距離Ｌだけ離れた開放端とを有し、当該短絡端と開放端
との間の内導体形成孔に形成される内導体、 誘電体ブロ
ックの１つの側面に形成される誘電体基板装着面、 誘電
体基板装着面に形成される付加電極、 誘電体材料で構成
され、開放端から第２の端面方向に距離Ｌ／３以上離れ
て、誘電体基板装着面上に装着される誘電体基板、およ
び 付加電極および開放端と絶縁し、短絡端と短絡し、誘
電体基板装着部の周囲の少なくとも第１の端面、第２の
端面および側面に形成される外導体を備える。 【００１５】 【作用】誘電体基板が内導体の開放端から所定の距離第
２の端面側に位置して誘電体ブロックの側面に貼り付け
られるので、すなわち電界強度の弱い部分に貼り付けら
れるので、空気層の厚みｄが各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ
に与える影響はきわめて小さくなる。したがって、各誘
電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、
特性インピーダンスＺのばらつきが小さくなり、歩留ま
りが向上する。その結果、誘電体共振部品の生産性が向
上し、生産コスト、製品コストが低下する。なお、２以
上の誘電体同軸共振器を設けた誘電体共振部品では、各
誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量
Ｃi 、特性インピーダンスＺの変動が少ないので、誘電
体同軸共振器間の結合係数Ｋの変動も小さくなる。した
がって、結合係数Ｋのばらつきが小さくなり、誘電体共
振部品の生産性が向上し、生産コスト、製品コストが低
下する。 【００１６】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例の誘電体共振部品の構
成を示す図である。なお、図１において、図１（ａ）は
斜め上から見た斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
の後方斜め下から見た分解斜視図であり、図１（ｃ）は
図１（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿う断面図である。この実施
例に係る誘電体共振部品は、大略的に誘電体ブロック１
の部分と、誘電体ブロック１に貼り付けられる誘電体基
板２の部分とから成る。 【００１７】誘電体ブロック１は、所定の比誘電率を有
する誘電体材料により構成される。誘電体ブロック１に
は、例えば２つの内導体形成孔１２ａ，１２ｂが形成さ
れている。各内導体形成孔１２ａ，１２ｂは、誘電体ブ
ロック１の内部を貫通し、誘電体ブロック１の第１の端
面１１ａおよび第２の端面１１ｂにおいて開口してい
る。内導体形成孔１２ａ，１２ｂの各内周面には、第２
の端面１１ｂから長さＬの内導体１３が形成されてい
る。誘電体ブロック１の外周面には、下面に形成される
装着部１６を除き、外導体１４ａが形成されている。内
導体形成孔１２ａ，１２ｂには、磁界が外部に漏れるの
を防ぐため、第１の端面１１ａから長さβだけ外導体１
４ａが延長して形成される。第１の端面１１ａ側の内導
体形成孔１２ａ，１２ｂにおいて、内導体１３と外導体
１４ａとの間には、長さαの絶縁領域１５がそれぞれ設
けられる。このため、内導体形成孔１２ａ，１２ｂ，２
ｃの内部に形成された各内導体１３は、第１の端面１１
ａ側において外導体１４ａと絶縁している。一方、第２
の端面１１ｂ側においては、内導体１３は、外導体１４
ａと短絡している。 【００１８】装着部１６は、誘電体基板２を装着するた
め、誘電体ブロック１の下面側に内導体１３の開放端１
３ａから距離Ｌ／２離れた位置から第２の端面１１ｂ側
までの長さがＬ／２、幅がＷになるように選ばれてお
り、段差状に形成される。装着部１６の各内導体１３に
対応する位置には、付加電極１７ａ，１７ｂが形成され
る。付加電極１７ａ，１７ｂは、各内導体形成孔１２
ａ，１２ｂの内導体１３と容量結合する。装着部１６の
周囲には、誘電体基板２の張り付けを強固にするため、
外導体１４ａと短絡した状態で貼り付け電極１８が形成
される。 【００１９】誘電体基板２は、所定の比誘電率を有する
誘電体材料により構成され、その長さがＬ／２、その幅
がＷになるように選ばれており、装着部１６と略同一サ
イズに形成される。誘電体基板２の下面および側面に
は、外導体１４ｂが形成される。また、誘電体基板２の
上面の周囲には、誘電体ブロック１との貼り付けを強固
にするため、貼り付け電極１８と対応する位置に、外導
体１４ｂと短絡した貼り付け電極（図示せず）が形成さ
れる。誘電体基板２の左右側面には、その上下面にわた
って、かつ、外導体１４ａ，１４ｂと絶縁された状態
で、入出力電極２１ａ，２１ｂが形成される。この入出
力電極２１ａ，２１ｂは、誘電体ブロック１に誘電体基
板２を貼り付けたとき、付加電極１７ａ，１７ｂと接触
し、それぞれ短絡する。 【００２０】誘電体基板２は、誘電体ブロック１の装着
部１６に貼り付けられて固定される。これにより、誘電
体基板２の外導体１４ｂと誘電体ブロック１の外導体１
４ａとが短絡され、入出力電極２１ａ，２１ｂと付加電
極１７ａ，１７ｂとが短絡される。各内導体形成孔１２
ａ，１２ｂの内導体１３の周囲には誘電体を間に挟んで
外導体１４ａ，１４ｂが形成されており、内導体１３は
開放端１３ａにおいて外導体１４ａから絶縁するととも
に短絡端１３ｂにおいて外導体１４ａと短絡している。
このため、各内導体形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３
は、外導体１４ａ，１４ｂと協働して実質的に２つの１
／４波長誘電体同軸共振器を構成する。また、誘電体ブ
ロック１に２つの内導体１３が形成されているため、誘
電体共振部品は、２段のバンドパスフィルタとして動作
する。なお、誘電体ブロック１と誘電体基板２との間に
は、厚みｄの空気層３が介在する。 【００２１】図２は、図１の誘電体共振部品の等価回路
図である。図２において、Ｃe は図１における各内導体
形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と入出力電極２１
ａ，２１ｂ（付加電極１７ａ，１７ｂ）との間に形成さ
れる外部結合容量であり、Ｃsは図１における開放端１
３ａと外導体１４ａとの間に形成される先端容量であ
る。また、Ｚは図１における各内導体形成孔１２ａ，１
２ｂの内導体１３と外導体１４ａ，１４ｂとによってそ
れぞれ形成される共振器の特性インピーダンスであり、
Ｚ1 は図１における空気層３がない部分における特性イ
ンピーダンスであり、Ｚ2 は図１における空気層３があ
る部分の特性インピーダンスである。 【００２２】次に、この誘電体共振部品の各誘電体同軸
共振器の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダ
ンスＺの特性を説明する。空気層３がない部分では、各
内導体形成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４
ａ，５ｂとの間の実効比誘電率εr 、容量Ｃi は大き
く、特性インピーダンスＺ1 は小さくなる（図９（ａ）
〜（ｃ）のｄ＝０の部分参照）。また、実効比誘電率ε
r 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ1 は一定の値とな
る。一方、空気層３のある部分においては、各内導体形
成孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４との間の
実効比誘電率εr、容量Ｃi は小さく、特性インピーダ
ンスＺ2 は大きくなる（図９（ａ）〜（ｃ）参照）。 【００２３】ところで、誘電体基板２は、各内導体形成
孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４ａ，１４ｂ
との間の電界強度が大きい開放端１３ａ側を避けて、当
該電界強度が小さい短絡端１３ｂ側に装着されているた
め、空気層３の厚みｄに変動が生じても、各内導体形成
孔１２ａ，１２ｂの内導体１３と外導体１４との間の実
効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺ2 は
わずかしか変動しない。したがって、各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺの変動が小さくなり、歩留まりが向上する。そ
の結果、生産性が向上し、生産コスト、製品コストが低
下する。 【００２４】次に、この誘電体共振部品の各誘電体同軸
共振器間の結合係数Ｋの特性を説明する。偶（ｅｖｅ
ｎ）モードにおける角共振周波数、共振周波数、実効比
誘電率、空気層３のない部分の特性インピーダンス、空
気層３のある部分の特性インピーダンス、空気層３のな
い部分の電気角、空気層３のある部分の電気角、光速を
それぞれωe 、ｆe 、εre、Ｚ1e、Ｚ2e、θ1e、θ2 、
Ｃ0 とすると、式（１）、式（２）、式（３）が成立す
る。 ωe Ｃs ＝（Ｚ1e−Ｚ2eｔａｎθ1eｔａｎθ2e）／ ｛Ｚ1 （Ｚ2eｔａｎθ2e＋Ｚ1eｔａｎθ1e）｝ …（１） ωe ＝２πｆe …（２） θe ＝｛ωe Ｌ√（εre）｝／Ｃ0 …（３） この式（１）〜式（３）を満たす共振周波数ｆe を求め
る。同様にして、奇（ｏｄｄ）モードの共振周波数ｆo
を求める。なお、偶モードは両内導体形成孔１２ａ，１
２ｂの内導体１３に同じ方向に高周波信号が流れるモー
ドであり、奇モードは両内導体形成孔１２ａ，１２ｂの
内導体１３に逆方向に高周波信号が流れるモードであ
る。 【００２５】結合係数Ｋは、求められた共振周波数
ｆe 、ｆo を次式（４）に代入することにより求められ
る。 Ｋ＝２｜ｆe −ｆo ｜／（ｆe ＋ｆo ） …（４） 式（４）から求められた結合係数Ｋと空気層３の厚みｄ
との関係を図３の曲線Ｂ１に示す。なお、図７の誘電体
共振部品の結合係数Ｋと空気層３の厚みｄとの関係を図
３の曲線Ｂ２に、図８の誘電体共振部品の結合係数Ｋと
空気層３の厚みｄとの関係を図３の曲線Ｂ３に併せて示
す。この図３の曲線Ｂ１から空気層３の厚みｄが変動し
ても結合係数Ｋがわずかしか変動しないことがわかる。
これは、各誘電体同軸共振器の全体の実効比誘電率
εr 、容量Ｃi 、特性インピーダンスＺの変動が少ない
ことに起因している。したがって、空気層３の厚みｄが
変動しても結合係数Ｋの変動が少ないため、歩留まりが
向上し、結果として誘電体共振部品の生産性が向上し、
生産コスト、製品コストが低下する。なお、従来の誘電
体共振部品では、空気層３の厚みｄが変動すると結合係
数Ｋが大きく変動することがわかる。 【００２６】図４は本発明の他の実施例の誘電体共振部
品の構成を示す図であり、図１の実施例と対応する部分
には同一の参照番号を付して説明を省略する。なお、図
４において、図４（ａ）は斜め上から見た斜視図であ
り、図４（ｂ）は図４（ａ）の後方斜め下から見た分解
斜視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）の線Ａ−Ａ’に
沿う断面図である。この実施例で注目すべきは、装着部
１６が開放端１３ａから距離Ｌ／３離れた位置から短絡
端１３ｂから距離Ｌ／３離れた位置までの長さがＬ／
３、幅がＷになるように選ばれており、溝状に形成され
ていることである。誘電体基板２は、この装着部１６に
あわせて、その長さがＬ／３、その幅がＷになるように
選ばれて形成される。この誘電体共振部品の等価回路を
図５に示す。 【００２７】この図４の誘電体共振部品においても、誘
電体基板２が開放端１３ａから距離Ｌ／３離れて誘電体
ブロック１に貼り付けられるため、開放端１３ａより誘
電体基板２の部分の方が電界強度が小さくなる。したが
って、空気層３の厚みｄが変動しても各誘電体同軸共振
器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピー
ダンスＺがわずかしか変動しない。 【００２８】結合係数Ｋについては、誘電体基板２の空
気層３のある部分の特性インピーダンスをＺa 、第２の
端面１１ｂ側の空気層３のない部分の特性インピーダン
スＺb とすると、Ｚ2 は、Ｚ2 ＝｛πＺ1 （Ｚ1 ＋
Ｚ2 ）ｃｏｓ2 θe ｝／４Ｚ2 （θe ＝｛ωe Ｌ√（ε
re）｝／３Ｃ0 ，ωe ＝２πｆe 、なお、奇モードにつ
いては「e 」にかえて「o 」の添字がつく。）で計算さ
れる。これを上述の式（１）に代入し、式（１）〜式
（３）を満足する共振周波数ｆe 、ｆo を求める。この
共振周波数ｆe 、ｆo を式（４）に代入し、結合係数Ｋ
を求める。式（４）から求められた結合係数Ｋと空気層
３の厚みｄとの関係を図６の曲線Ｂ１に示す。なお、図
７の誘電体共振部品の結合係数Ｋと空気層３の厚みｄと
の関係を曲線Ｂ２に、図８の誘電体共振部品の結合係数
Ｋと空気層３の厚みｄとの関係を曲線Ｂ３に併せて示
す。この図６の曲線Ｂ１から空気層３の厚みｄが変動し
ても結合係数Ｋがわずかしか変動しないことがわかる。 【００２９】なお、図１の誘電体共振器の結合係数Ｋと
図４の誘電体共振器の結合係数Ｋを比較した場合、空気
層３の厚みｄが変動しても図４の誘電体共振器の結合係
数Ｋの方が変動が少ない。これは、図４の誘電体共振器
の誘電体基板２の長さがＬ／３で、図１の誘電体共振器
の誘電体基板２の長さＬ／２よりも短いためである。し
たがって、誘電体基板２の長さが短いほど各誘電体同軸
共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性イン
ピーダンスＺの変動、結合係数Ｋの変動が少なくなる。
また、上述したように、開放端１３ａからできるだけ離
れた位置に誘電体基板２を貼り付けるほど各誘電体同軸
共振器の全体の実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、特性イン
ピーダンスＺの変動、結合係数Ｋの変動が少なくなる。 【００３０】なお、上述の実施例では、誘電体ブロック
１に２つの内導体形成孔１２ａ，１２ｂを形成し、この
内導体形成孔１２ａ，１２ｂに内導体１３を形成するよ
うにしたが、１つの内導体形成孔を形成し、この内導体
形成孔に内導体１３を形成するようにしてもよく、また
３つ以上の内導体形成孔を形成し、この内導体形成孔に
内導体１３を形成するようにしてもよい。 【００３１】また、第１の端面１１ａおよび第１の端面
１１ａ側の内導体形成孔１２ａ，１２ｂに外導体１４ａ
を形成するようにしたが、第１の端面１１ａ側の内導体
形成孔１２ａ，１２ｂに外導体１４ａを形成していない
ものや、第１の端面１１ａに外導体１４ａを形成してい
ないものについて実施するようにしてもよい。 【００３２】さらに、誘電体ブロック１を単体の構成と
したが、複数の分割誘電体ブロックを接着、溶着等で貼
り合わせることにより、結果的に１つの誘電体ブロック
１を得るようにしてもよい。この場合、貼り合わせ前の
各分割誘電体ブロックには、１つまたは複数の内導体形
成孔が設けられている。 【００３３】さらに、バンドパスフィルタを構成するよ
うにしたが、バンドエリミネーションフィルタを構成し
て実施するようにしてもよい。 【００３４】 【発明の効果】以上のように請求項１の誘電体共振部品
においては、誘電体基板を内導体の開放端から所定の距
離第２の端面側に位置して誘電体ブロックの側面に貼り
付けるようにしているので、各誘電体同軸共振器の全体
の実効比誘電率εr 、容量Ｃi、特性インピーダンスＺ
のばらつきが小さくなり、歩留まりが向上する。その結
果、誘電体共振部品の生産性が向上し、生産コスト、製
品コストが低下する。また、２以上の誘電体同軸共振器
を設けた誘電体共振部品においては、各誘電体同軸共振
器の全体の実効誘電率εr 、容量Ｃi 、特性インピーダ
ンスＺの変動が小さいので、誘電体同軸共振器間の結合
係数Ｋのばらつきも小さくなり、歩留まりが向上し、誘
電体共振部品の生産性が向上し、生産コスト、製品コス
トが低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の誘電体共振部品の構成を示
す図である。 【図２】図１の誘電体共振部品の等価回路図である。 【図３】図１の誘電体共振部品の空気層３の厚みｄと結
合係数Ｋとの関係を図７および図８の誘電体共振部品と
比較して示す図である。 【図４】本発明の他の実施例の誘電体共振部品の構成を
示す図である。 【図５】図４の誘電体共振部品の等価回路図である。 【図６】図４の誘電体共振部品の空気層３の厚みｄと結
合係数Ｋとの関係を図７および図８の誘電体共振部品と
比較して示す図である。 【図７】本願出願人が先に提案した誘電体共振部品の構
成を示す図である。 【図８】本願出願人が先に提案した他の誘電体共振部品
の構成を示す図である。 【図９】空気層の厚みと実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、
特性インピーダンスＺとの関係および電界強度分布特性
を示す図である。 【符号の説明】 １…誘電体ブロック ２…誘電体基板 ３…空気層 １１ａ…第１の端面 １１ｂ…第２の端面 １２ａ，１２ｂ…内導体形成孔 １３…内導体 １３ａ…開放端 １３ｂ…短絡端 １４ａ，１４ｂ…外導体
す図である。 【図２】図１の誘電体共振部品の等価回路図である。 【図３】図１の誘電体共振部品の空気層３の厚みｄと結
合係数Ｋとの関係を図７および図８の誘電体共振部品と
比較して示す図である。 【図４】本発明の他の実施例の誘電体共振部品の構成を
示す図である。 【図５】図４の誘電体共振部品の等価回路図である。 【図６】図４の誘電体共振部品の空気層３の厚みｄと結
合係数Ｋとの関係を図７および図８の誘電体共振部品と
比較して示す図である。 【図７】本願出願人が先に提案した誘電体共振部品の構
成を示す図である。 【図８】本願出願人が先に提案した他の誘電体共振部品
の構成を示す図である。 【図９】空気層の厚みと実効比誘電率εr 、容量Ｃi 、
特性インピーダンスＺとの関係および電界強度分布特性
を示す図である。 【符号の説明】 １…誘電体ブロック ２…誘電体基板 ３…空気層 １１ａ…第１の端面 １１ｂ…第２の端面 １２ａ，１２ｂ…内導体形成孔 １３…内導体 １３ａ…開放端 １３ｂ…短絡端 １４ａ，１４ｂ…外導体
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 1/20 - 1/219
H01P 7/00 - 7/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも１つの誘電体同軸共振器を設
けた誘電体共振部品であって、 誘電体材料で構成され、対面する第１および第２の端面
と、当該第１の端面から第２の端面にわたる複数の側面
と、第１および第２の端面で開口しその内部を貫通する
内導体形成孔とを有する誘電体ブロック、前記内導体形成孔において前記第２の端面と接する短絡
端と、当該短絡端から前記第１の端面の方向に距離Ｌだ
け離れた開放端とを有し、当該短絡端と開放端との間の
前記内導体形成孔に形成される内導体、 前記誘電体ブロックの１つの側面に形成される誘電体基
板装着面、 前記誘電体基板装着面に形成される付加電極、 誘電体材料で構成され、前記開放端から前記第２の端面
方向に距離Ｌ／３以上離れて、前記誘電体基板装着面上
に装着される誘電体基板、および 前記付加電極および前記開放端と絶縁し、前記短絡端と
短絡し、前記誘電体基板装着部の周囲の少なくとも前記
第１の端面、前記第２の端面および前記側面に形成され
る外導体 を備える、誘電体共振部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24362293A JP3428696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 誘電体共振部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24362293A JP3428696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 誘電体共振部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774513A JPH0774513A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3428696B2 true JP3428696B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17106568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24362293A Expired - Fee Related JP3428696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1993-09-02 | 誘電体共振部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428696B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101158848B1 (ko) * | 2011-03-03 | 2012-06-27 | (주)파트론 | 유전체 블록 밴드 스톱 필터 |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP24362293A patent/JP3428696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774513A (ja) | 1995-03-17 |
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