JP3609283B2

JP3609283B2 - Dielectric resonator and dielectric filter using the same

Info

Publication number: JP3609283B2
Application number: JP11957699A
Authority: JP
Inventors: 守章上野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: JP2000312105A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセルラ基地局用の送信信号・受信信号共用装置（Ｄｕｐｌｅｘｅｒ）などの電子機器に使用して好適な誘電体共振器及び誘電体フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘電体共振器は、図１５に示すように、金属ケース本体２０１内の底壁上に、セラミック製で円柱状の誘電体ブロック２００を固定するとともに、該金属ケース本体２０１の開口に電磁界エネルギーを閉じ込めるためにケース蓋２０１ａを配設して概略構成されている。
また金属ケース本体２０１の例えば左側壁には入力コネクタ２０２が取りつけられており、右側壁には出力コネクタ２０３が取りつけられている。これら入・出力コネクタ２０２、２０３の中心導体２０２ａ、２０３ａの先端部は左側壁および右側壁をそれぞれ貫通して金属ケース本体２０１内に突出している。
そして、これら中心導体２０２ａ、２０３ａの先端部には、コイル状に形成された結合ループ２０４、２０５の他端は金属ケース本体２０１に半田付け固定され、接地されている。
【０００３】
また、従来の他の例では、図１６に示すように、金属ケース３１１内に突出している入・出力コネクタ３１２、３１３の中心導体に、略直線状のプローブ３１４、３１５の一端を接続し、このプローブ３１４、３１５を金属ケース３１１の内周壁に沿って配設して、他端を誘電体ブロック３００の近傍に配した構成のものも有る。
【０００４】
このような構成の誘電体共振器にあっては、結合ループ２０４、２０５と誘電体ブロック２００とが磁界結合し、またはプローブ３１４、３１５と誘電体ブロック３１０とが磁界結合しており、結合ループ２０４またはプローブ３１４に電気信号が入力されると、この結合ループ２０４またはプローブ３１４で磁界が発生する。その磁気エネルギーにより誘電体ブロック２００または誘電体ブロック３００が励振されて、誘電体ブロック２００、３００に電流が流れ、磁界が発生する。この磁気エネルギーによって出力側の結合ループ２０５またはプローブ３１５で磁界が発生して電流が流れ、出力側のコネクタ２０３、３１３から電気信号が出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来の誘電体共振器にあっては、結合ループ２０４、２０５またはプローブ３１４、３１５が構造的に振動に対して弱く、誘電体共振器が振動を受けると、結合ループ２０４、２０５またはプローブ３１４、３１５は誘電体ブロック２００、３００よりも大きく振動してしまうため、誘電体ブロック２００、３００との結合度が変化するという不都合があった。
これに対して、結合ループ２０４、２０５またはプローブ３１４、３１５が振動しないように、例えばパラフィンなどの接着剤を用いて固定する方法も考えられるが、接着剤の使用によって性能劣化が生じることが問題であった。
【０００６】
よって本発明の課題は、振動の影響を受けにくく、良好な性能が安定して得られる誘電体共振器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の誘電体共振器は、導電性材料からなるケース内には、柱状の誘電体ブロックが前記ケースに電気的に接続した状態で収容され、前記誘電体ブロック内を電流が流れる前記誘電体ブロックの軸芯方向と直交する面に磁場を発生させる励振子を備え、前記誘電体ブロックの上下面には、上端電極と下端電極が形成され、前記上端電極が前記ケースの天板の内面に電気的に接続されると共に、前記下端電極が前記ケースの底板の内面に電気的に接続され、前記励振子は、前記ケースに固定された誘電体からなる略板状の支持片と、入力端子又は出力端子に接続され、前記支持片の表面上に形成された電極帯とからなり、前記電極帯は、前記誘電体ブロックに対峙する前記支持片の第１側面、及びこの第１側面と反対側の第２側面と、前記ケース側に位置する前記支持片の底面、及びこの底面と反対側の上面とに跨って形成され、前記支持片の前記底面に位置する前記電極帯が前記ケースに接続されたものである。
本発明の誘電体共振器によれば励振子がケースに固定されているので、振動の影響を受けにくく、電極帯によって誘電体ブロックの軸芯方向と直交する面に磁場を発生させて安定した励振性能が得られる。
【０００８】
上記励振子をなす支持片を略板状誘電体で構成し、その両側面間に導電性材料からなる電極帯を形成することが好ましく、誘電体の波長短縮により励振子の物理的寸法を小さくすることが可能となる。誘電体としては、テフロン、エポキシ樹脂などのプラスチック、およびセラミックスが望ましく、波長短縮効果の点では誘電率が大きくて、セラミックス製のものがもっとも好ましい。このような支持片をケース内に配することにより、導電ケース内に有効に磁気エネルギーを放射し、これにより誘電体ブロックを効率よく励振することが出来る。
【０００９】
また電極帯は、略板状の誘電体の両側面間部分のうち上記誘電体ブロックに対峙する面と反対側の面において一部を切り欠いて環状に形成され、電極帯の一部が導電性ケースに接続されていることが好ましい。支持片の電極を形成していない部分と電極帯とにより共振回路を形成し、しかもこの電極帯の切り欠き部分によりインピーダンス整合が図られ、強力な磁界を発生させることが出来る。好ましい電極帯の切り欠き部分個所は、導電性ケース底面側に近づく程よい。
【００１０】
また、支持片の両側面間の部分であって前記誘電体ブロックに対峙する面及びこれに連続する部分に半田付け時の半田逃し用の面取り部を設けることにより、励振子を筐体に半田付けする際、はみ出た半田を逃す空間を確保でき励振子を導電性ケースに強固に固定することができる。
特に面取り部分を誘電体ブロックと対峙した部分の面に形成すると、誘電体ブロックに支持片を密接させて固定することが出来、誘電体ブロックに対して強い磁気結合を得ることができる。
【００１１】
あるいは、支持片上に形成された電極帯を部分的に細くすることにより、当該電極帯のインダクタンス成分を変化させる事ができるので、支持片の電極を形成していない部分と電極帯とにより形成される共振回路の共振周波数を調整する事ができ、励振子と誘電体ブロックとの磁界結合を適切なものに調整することが出来る。
【００１２】
また本発明の誘電体共振器を誘電体フィルタの入出力部に使用することにより、振動の影響を受けにくくなり、安定性に優れた誘電体フィルタが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。図１ないし図３は本発明の誘電体共振器の第１の実施例の形態を斜視図と断面図で示したものである。なお以下の図において、各構成要素の配置がわかるように、構成要素の輪郭だけを示していることがある。
この誘電体共振器１は、ケース２内に誘電体ブロック３と、２個の励振子１０、１１が収容されている。
【００１４】
ケース２は例えば銅などの導電性材料からなり、箱形に形成されている。
誘電体ブロック３は、ＢａＯ−ＴｉＯ２−Ｎｄ２Ｏ３系などの誘電材料からなるセラミック製のもので、円柱状に形成されている。また誘電体ブロックの上面及び下面には、それぞれ導電性ペーストを塗布して焼きつけるなどして上端電極３ａおよび下端電極３ｂが形成されている。
そして誘電体ブロック３の上端電極３ａはケース２の天板２ａの内面に、また下端電極３ｂはケース２の底板２ｂの内面に、クリーム半田や導電性接着剤を用いてそれぞれ接着固定されており、かつ電気的に接続されている。
【００１５】
支持片４、５は誘電体ブロック３と同一の材料の誘電体セラミック板などからなり、板状に形成されている。そして電極不形成部４ａ、５ａを除いて、その側面上に電極帯６、７が形成してある。また電極帯６、７の下辺部分はケース２の底板２ｂに半田付けや導電性接着剤などにより固定されている。電極帯６、７は導電性ペーストを塗布して焼きつけるなどして形成されている。電極帯６、７の一部は誘電体ブロック３の側面と対向するように配置されている。
電極帯６、７に入力端子８または出力端子９がそれぞれ接続されている。
【００１６】
このような構成の誘電体共振器１にあっては、支持片４、５とその側面上に形成された電極帯６、７と前記電極帯の接地部とで励振子１０、１１が構成されている。すなわち入力端子８から電気信号が入力されると電極帯６に電流が流れ誘電体ブロックの軸芯方向に直交する面において磁界が発生する。そしてこの磁気エネルギーによって出力側の励振子で磁界が発生して電極帯７に電流が流れ、出力端子９から電気信号が出力される。
【００１７】
ここで、電極不形成部４ａ及び５ａではその両端部の電極帯６及び７により静電容量部が形成される。電極帯６及び７そのものはそれぞれ分布定数線路となる。各静電容量部と分布定数線路は並列共振回路を形成していている。共振回路の共振周波数は、電極帯６、７の長さ、幅、及び電極不形成部４ａ、５ａの大きさなどにより変わる。
【００１８】
励振子１０、１１は板状の支持片４、５とその側面上に形成された電極帯６、７からなっており、電極帯６、７が導電性ケース２に接着固定されているので、誘電体共振器は振動の影響を受けにくく、性能が安定して得られる。
さらに励振子１０、１１は、高誘電率材料からなる支持片４、５上に電極帯６、７を形成したものであるので、誘電体の波長短縮により励振子の物理的寸法を小さくすることが可能である。また励振子は共振させて使用するので大きな磁界を発生することができる。
【００１９】
なお、本実施形態の誘電体共振器においては、２つの支持片４、５が誘電体ブロック３を挟んで対象になるように配置されているが、このような配置に限らず、支持片４、５はその電極帯６、７に電流が流れたときに誘電体ブロック３の軸芯方向と直交する面において磁界が発生するように配置すればよい。すなわち誘電体ブロック３の側面に対向する部分の電極帯６、７の長て方向を、誘電体ブロック３の軸芯方向と一致させればよい。ただし、２つの支持片４、５近傍でそれぞれ発生する磁界が相殺することがないように、これらを離間させる必要がある。
【００２０】
図４ないし図６は本発明の誘電体共振器の第２の実施形態を示した斜視図と断面図である。第２の実施の形態の誘電体共振器２１は、第１の実施の形態に比べて支持片４、５を頂部が円弧状の支持片２４、２５に置き換えたものである。図１ないし図３に示した部材と同一部材には同一符号を付し、その説明を省略する。第２の実施形態の誘電体共振器２１はケース２内に誘電体ブロック３と、２個の励振子２４、２５が収容されて概略構成されている。
【００２１】
支持片２４、２５は側面上の電極帯２６、２７の一部がケース２の底板２ｂに、クリーム半田や導電性ペーストを用いてそれぞれ接着固定されており、かつ電気的に接続されている。
【００２２】
支持片２４、２５は誘電体ブロック３と同一の材料の誘電体セラミック板などからなり、矩形で頂部が円弧状の板に形成されている。支持片２４、２５の側面上には電極不形成部２４ａ，２５ａを除いて、電極帯２６、２７が形成してある。電極帯２６、２７の下辺部分はケース２の底板２ｂに半田付けや導電性接着剤などにより固定されている。電極帯２６、２７は導電性ペーストを塗布して焼きつけるなどして形成されている。電極帯２６、２７の一部は誘電体ブロック３の側面と対向するように配置されている。
電極帯２６、２７に入力端子８または出力端子９がそれぞれ接続されている。
【００２３】
本実施の形態においては、支持片２４、２５のケース２の天板２ａに対向する部分を円弧状に形成していあるので、天板２ａとの間の静電容量が低下して、電極帯２６、２７の特性インピーダンスが高い状態にすることもできる。このことにより励振手段である分布定数線路では誘導性のエネルギー、すなわち磁界のエネルギーがより強い共振状態となる。よって、誘電体ブロック３との間に更に強い結合を得ることができる。
【００２４】
第１の実施の形態と同様に本実施の形態においては、励振子が板状の支持片２４、２５とその側面上に形成された電極帯２６、２７からなっており電極帯２６、２７は導電性ケース２に接着固定されているので、振動の影響を受けにくく、性能が安定して得られる。さらに励振子３０、３１は、高誘電率材料からなる支持片２４、２５上に電極を形成したものであるので、誘電体の波長短縮により励振子の物理的寸法を小さくすることが可能である。
【００２５】
図７ないし図９は本発明の誘電体共振器の第３の実施の形態を斜視図と断面図で示したもので、図１０は要部の断面図である。
第３の実施の形態の誘電体共振器４１は第１の実施の形態に比べて、支持片４、５を４つ角部を面取りした支持片４４、４５に置き換えたものである。以下図１ないし図３に示した部材と同一部材には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
支持片４４、４５は誘電体ブロック３と同一の材料の誘電体セラミック板などからなり矩形に形成されている。そして支持片４４、４５の４つの角部には、面取りが施されている。電極不形成部４４ａ，４５ａを除いて、その側面上に電極帯４６、４７が形成してある。電極帯４６、４７の下辺部分はケース２の底板２ｂに半田付けや導電性接着剤などにより固定されている。電極帯４６、４７は導電性ペーストを塗布して焼きつけるなどして形成されている。また電極帯４６、４７の一部は誘電体ブロック３の側面と対向するように配置されている。
電極帯４６、４７には入力端子８または出力端子９がそれぞれ接続されている。
【００２７】
誘電体ブロック３をケース２に固定するには、ハンダや導電性接着剤等の固定手段５２、でケースの天板２ａと誘電体ブロック３の上端電極３ａを接着固定し、固定手段５３で底板２ｂと誘電体ブロックの下端電極３ｂを接着固定する。
また励振子も同様に、ハンダや導電性接着剤等の固定手段５４で、電極帯４６、４７の下端部分の電極とケース２の底板２ｂとを接着固定する。
【００２８】
このような構成の誘電体共振器４１にあっては、支持片４４、４５とその側面上に形成された電極帯４６、４７と電極帯４６、４７の接地部とで励振子５０、５１が構成されている。すなわち入力端子８から電気信号が入力されると電極帯４６に電流が流れ誘電体ブロック３の軸芯方向に直交する面において磁界が発生する。そしてこの磁気エネルギーによって出力側の励振子５１で磁界が発生して電極帯４７に電流が流れ、出力端子９から電気信号が出力される。
【００２９】
ここで、電極不形成部４４ａ、４５ａではその両端部の電極帯４６及び４７により静電容量部が形成される。電極帯２６、２７そのものは分布定数線路となる。各静電容量部と分布定数線路は並列共振回路を形成している。共振回路の共振周波数は、電極帯２６、２７の長さ、幅、及び電極不形成部４４ａ、４５ａの大きさなどにより変わる。
【００３０】
このような構成の誘電体共振器４１にあっては、誘電体ブロック３と励振子５０、５１とで、強い結合度を得ようとする場合、誘電体ブロック３と支持片４４、４５を密着させるようになる。
しかし、固定手段５２、５３、５４が誘電体ブロック３や支持片４４、４５の外周からはみ出してしまうこともしばしばあり、はみ出した固定手段５３、５４により、誘電体ブロック３と励振子５０、５１の密着が阻害されることがしばしばある。
【００３１】
本実施の形態においては、支持片４４、４５の側面に面取り部を設けて、誘電体ブロック３と支持片４４、４５の底部に中空部５５の空間を形成して、固定手段５３、５４が、誘電体ブロック３や支持片４４、５の外周部からはみ出した部分を中空部５５に収容して、支持片４４、４５と誘電体ブロック３を密着させることができる。
【００３２】
本実施の形態でも同様に、励振子５０、５１が板状の支持片４４、４５とその側面上に形成された電極帯４５、４６からなっており、電極帯４５、４６は導電性ケース２に接着固定されているので、振動の影響を受けにくく、性能が安定して得られる。
さらに励振子５０、５１は、高誘電率材料からなる支持片４４、４５上に電極帯４６、４７を形成したものであるので、誘電体の波長短縮により励振子５０、５１の物理的寸法を小さくすることが可能である。また励振子５０、５１は共振させて使用するので大きな磁界を発生することができる。
【００３３】
図１１ないし図１３は本発明の誘電体共振器の第４の実施の形態を示したものである。図１１は斜視図、図１２は断面図、図１３は内部の様子を示した上面図である。第４の実施の形態の誘電体共振器６１は、第１の実施の形態に比べて、電極帯６、７を電極帯の幅が部分的に狭くなっている６６、６７に置き換えたものである。以下図１ないし図３に示した部材と同一部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施の形態の誘電体共振器６１は、ケース２内に誘電体ブロック３と、２個の励振子７０、７１が収容されて概略構成されている。
【００３４】
支持片６４、６５は誘電体ブロック３と同一の材料の誘電体セラミック板などからなり、矩形状に形成されている。電極不形成部６４ａ、６５ａを除いて、その側面上に電極帯６６、６７が形成してある。電極帯６６、６７は導電性ペーストを塗布して焼きつけるなどして形成されている。電極帯６６、６７の下辺部分はケース２の底板２ｂに半田付けや導電性接着剤などにより固定されている。さらに電極帯６６、６７には入力端子８または出力端子９がそれぞれ接続されている。また、電極帯６６、６７はケース２の天板２ａに対向する部分で幅の狭くなっている部分６６ｂ、６７ｂとその他の幅の広い部分６６ａ、６６ｃ、６７ａ、６７ｃで構成されている。
【００３５】
このような構成の誘電体共振器６１にあっては、支持片６４、６５とその側面上に形成された電極帯６６、６７と電極帯６６、６７の接地部とで励振子７０、７１が構成されている。すなわち入力端子８から電気信号が入力されると電極帯６６に電流が流れ誘電体ブロック３の軸芯方向に直交する面において磁界が発生する。そしてこの磁気エネルギーによって出力側の励振子７１で磁界が発生して電極帯６７に電流が流れ、出力端子９から電気信号が出力される。
ここで、電極不形成部６４ａ、６５ａではその両端部の電極帯６６、６７により静電容量部が形成され、電極帯６６、６７そのものは分布定数線路となり、両者により並列共振となる。電極帯６６、６７の長さ、幅、及び電極不形成部６４ａ、６５ａの大きさなどにより共振周波数が変わる。
【００３６】
このような構成の誘電体共振器６１にあっては、誘電体ブック３や支持片６４、６５をケースに収容する際の位置のバラツキ、支持片６４、６５の誘電率のバラツキ等により、励振子と誘電体ブロック３の結合度にバラツキが生じる。
本実施の形態では、電極帯６６、６７を部分的に削除し、幅を狭くした電極帯部６６ｂ、６７ｂを設けることにより、励振子の共振周波数を変化させ、もって結合度の調整手段としている。
すなわち、共振時の特性を測定しながら、電極帯部６６ｂ、６７ｂをヤスリ等で削りながら、結合度を調整することが可能となる。
【００３７】
また励振子７０、７１が板状の支持片６４、６５とその側面上に形成された電極帯６６、６７からなっており、電極帯６６、６７は導電性ケース２に接着固定されているので、振動の影響を受けにくく、性能が安定して得られる。
さらに励振子７０、７１は、高誘電率材料からなる支持片６４、６５上に電極帯６６、６７を形成したものであるので、誘電体の波長短縮により励振子７０、７１の物理的寸法を小さくすることが可能である。また励振子は共振させて使用するので大きな磁界を発生することができる。
【００３８】
図１４は、本発明の誘電体共振器１を誘電体フィルタの入出力部に用いた実施の形態である。すなわち、この誘電体フィルタ１０１は、導電性ケース１０２内に３個の誘電体ブロック１１１、１１２、１１３が、互いに電磁気的に結合するように配置され、両端に支持片とその側面上に形成された電極帯からなる励振子１０３、１０４が設けられている。また励振子１０３、１０４の電極帯には入出力端子１０９または１１０がそれぞれ接続されている。さらに、導電性ケース１０２の上面を塞ぐように板バネ１０５が載置されており、この載置された状態では、板バネ１０５の周縁より誘電体ブロック１１１、１１２、１１３の上面が、板バネ１０５の弾性に対して突出し、誘電体ブロック１１１、１１２、１１３の上面に形成された上端電極と板バネ１０５の下面とが確実に当接するように構成されている。
【００３９】
そして板バネ１０５の上には蓋体１０６が載置され、蓋体１０６と板バネ１０５が導電性ケース１０２にネジ止め固定されている。蓋体１０６には、長手方向の中心線上に３つの比較的大きな径のネジ孔１０７が設けられ、ここに円板状の押えネジ１０８をねじ込むことによって、押えネジ１０８の下面が板バネ１０５を下方に押し下げて、板バネ１０５の下面が誘電体ブロック１１１、１１２、１１３の上面に対して押し付けられるようになっている。
このような構成の誘電体フィルタ１０１は、入出力部に支持片とその側面上に形成された電極帯からなる励振子１０３、１０４が設けられているので、振動に強い誘電体フィルタが得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の誘電体共振器は、導電性ケース内に柱状の誘電体ブロックをケースに電気的に接続した状態で収容し、前記誘電体ブロック内を電流が流れる誘電体ブロックの軸心方向と直交する面に磁場を発生させる励振子を設け、励振子を前記ケースに側面が固定された略板状の支持片と、入力端子又は出力端子に接続させて支持片上の側面に、断面Ｃ字状に開口を設けて形成しかつ下辺部がケースに電気的に接続された電極帯とで構成したものである。この構成によれば励振子がケースに固定されているので、振動の影響を受け難く、性能の安定性に優れた誘電体共振器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体共振器の第１の実施の形態を示した斜視図である。
【図２】図１に示した誘電体共振器の要部斜視図である。
【図３】図１に示した誘電体共振器の１−１線断面図である。
【図４】本発明の誘電体共振器の第２の実施の形態を示した斜視図である。
【図５】図４に示した誘電体共振器の要部斜視図である。
【図６】図４に示した誘電体共振器の５−５線断面図である。
【図７】本発明の誘電体共振器の第３の実施の形態を示した斜視図である。
【図８】図７に示した誘電体共振器の要部斜視図である。
【図９】図７に示した誘電体共振器の９−９線断面図である。
【図１０】図７に示した誘電体共振器の要部断面図である。
【図１１】本発明の誘電体共振器の第４の実施の形態を示した斜視図である。
【図１２】図１１に示した誘電体共振器の１５−１５線断面図である。
【図１３】図１２に示した誘電体共振器の要部上面図である。
【図１４】本発明の誘電体フィルタの実施の形態を示した分解斜視図である。
【図１５】従来の誘電体共振器の一例を示した断面図である。
【図１６】従来の誘電体共振器の他の例を示した平面図である。
【符号の説明】
１、２１、４１、６１…誘電体共振器
２…導電性ケース
３…誘電体ブロック
４、５、２４、２５、４４、４５、６４、６５…支持片
６、７、２６、２７、４６、４７、６６、６７…電極帯
１０、１１、３０、３１、５０、５１、７０、７１…励振子
８…入力端子
９…出力端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dielectric resonator and a dielectric filter suitable for use in electronic equipment such as a transmission signal / reception signal sharing device (Duplexer) for a cellular base station.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 15, the conventional dielectric resonator fixes a ceramic cylindrical columnar block 200 on the bottom wall in the metal case body 201, and electromagnetically opens the opening of the metal case body 201. In order to confine the field energy, a case lid 201a is provided and is schematically configured.
Further, for example, an input connector 202 is attached to the left side wall of the metal case main body 201, and an output connector 203 is attached to the right side wall. The front ends of the central conductors 202a and 203a of the input / output connectors 202 and 203 protrude into the metal case body 201 through the left side wall and the right side wall, respectively.
The other ends of the coupling loops 204 and 205 formed in a coil shape are soldered and fixed to the metal case main body 201 at the distal ends of the central conductors 202a and 203a and are grounded.
[0003]
In another conventional example, as shown in FIG. 16, one end of a substantially linear probe 314, 315 is connected to the center conductor of the input / output connectors 312, 313 protruding into the metal case 311. There is a configuration in which the probes 314 and 315 are arranged along the inner peripheral wall of the metal case 311 and the other end is arranged in the vicinity of the dielectric block 300.
[0004]
In the dielectric resonator having such a configuration, the coupling loops 204 and 205 and the dielectric block 200 are magnetically coupled, or the probes 314 and 315 and the dielectric block 310 are magnetically coupled. When an electrical signal is input to 204 or the probe 314, a magnetic field is generated in the coupling loop 204 or the probe 314. The dielectric block 200 or the dielectric block 300 is excited by the magnetic energy, a current flows through the dielectric blocks 200 and 300, and a magnetic field is generated. This magnetic energy generates a magnetic field in the output-side coupling loop 205 or the probe 315 and a current flows, and an electrical signal is output from the output-side connectors 203 and 313.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional dielectric resonator as described above, the coupling loops 204 and 205 or the probes 314 and 315 are structurally weak against vibration, and when the dielectric resonator receives vibration, the coupling loop 204 205 or the probes 314 and 315 oscillate more greatly than the dielectric blocks 200 and 300, so that the degree of coupling with the dielectric blocks 200 and 300 changes.
On the other hand, a method of fixing using an adhesive such as paraffin so that the coupling loops 204 and 205 or the probes 314 and 315 do not vibrate is also conceivable. However, there is a problem that performance deterioration occurs due to the use of the adhesive. Met.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a dielectric resonator that is not easily affected by vibration and that can stably obtain good performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a dielectric resonator according to the present invention is accommodated in a case made of a conductive material in a state where a columnar dielectric block is electrically connected to the case. comprising a exciters generating a magnetic field in the plane orthogonal to the axial direction of the dielectric block a current flow, the upper and lower surfaces of the dielectric block is formed upper electrode and the lower electrode, the upper electrode is the The bottom plate is electrically connected to the inner surface of the top plate of the case, the lower end electrode is electrically connected to the inner surface of the bottom plate of the case, and the exciter is a substantially plate-shaped member made of a dielectric fixed to the case. and the support piece is connected to an input terminal or an output terminal, Ri Do from the electrode strips formed on the surface of the support piece, wherein the electrode zone, the first of the support piece facing the dielectric block Side and the opposite of this first side A second side surface on the side, a bottom surface of the support piece located on the case side, and an upper surface opposite to the bottom surface, and the electrode strip located on the bottom surface of the support piece is formed on the case It is connected .
According to the dielectric resonator of the present invention, since the exciter is fixed to the case, it is not easily affected by vibration, and the magnetic field is generated on the surface perpendicular to the axial direction of the dielectric block by the electrode band, and is stabilized. Excitation performance can be obtained.
[0008]
It is preferable that the support piece constituting the exciter is composed of a substantially plate-like dielectric, and an electrode strip made of a conductive material is formed between both sides thereof, and the physical dimensions of the exciter are reduced by shortening the wavelength of the dielectric. It becomes possible to do. As the dielectric, plastics such as Teflon and epoxy resin, and ceramics are desirable, and those made of ceramics are most preferable because they have a large dielectric constant in terms of wavelength shortening effect. By disposing such a support piece in the case, it is possible to effectively radiate magnetic energy into the conductive case, thereby efficiently exciting the dielectric block.
[0009]
In addition, the electrode band is formed in an annular shape by cutting out a part of the surface between the opposite sides of the substantially plate-like dielectric on the surface opposite to the surface facing the dielectric block. It is preferable that it is connected to the sex case. A resonance circuit is formed by a portion of the support piece where the electrode is not formed and the electrode band, and impedance matching is achieved by the notched portion of the electrode band, so that a strong magnetic field can be generated. A preferable notch portion of the electrode strip is closer to the bottom surface side of the conductive case.
[0010]
In addition, the exciter is soldered to the housing by providing a chamfered portion for solder escape at the time of soldering on the surface between the both side surfaces of the support piece and on the surface facing the dielectric block and the continuous portion thereof. When attaching, it is possible to secure a space to escape the protruding solder, and to firmly fix the exciter to the conductive case.
In particular, when the chamfered portion is formed on the surface of the portion facing the dielectric block, the support piece can be fixed in close contact with the dielectric block, and strong magnetic coupling can be obtained with respect to the dielectric block.
[0011]
Alternatively, by partially thinning the electrode strip formed on the support piece, the inductance component of the electrode strip can be changed, so that the electrode strip is formed by the portion where the electrode of the support piece is not formed and the electrode strip. The resonance frequency of the resonance circuit can be adjusted, and the magnetic field coupling between the exciter and the dielectric block can be adjusted appropriately.
[0012]
In addition, by using the dielectric resonator of the present invention for the input / output portion of the dielectric filter, a dielectric filter that is less susceptible to vibration and has excellent stability can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below. FIGS. 1 to 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of a dielectric resonator according to the present invention. In the following drawings, only the outlines of the components may be shown so that the arrangement of the components can be understood.
In this dielectric resonator 1, a dielectric block 3 and two exciters 10 and 11 are accommodated in a case 2.
[0014]
The case 2 is made of a conductive material such as copper and is formed in a box shape.
The dielectric block 3 is made of a ceramic made of a dielectric material such as a BaO—TiO 2 —Nd 2 O 3 system, and is formed in a cylindrical shape. On the upper and lower surfaces of the dielectric block, an upper electrode 3a and a lower electrode 3b are formed by applying and baking a conductive paste, respectively.
The upper end electrode 3a of the dielectric block 3 is bonded and fixed to the inner surface of the top plate 2a of the case 2 and the lower end electrode 3b is bonded and fixed to the inner surface of the bottom plate 2b of the case 2 using cream solder or conductive adhesive. And are electrically connected.
[0015]
The support pieces 4 and 5 are made of a dielectric ceramic plate or the like made of the same material as that of the dielectric block 3 and are formed in a plate shape. And the electrode strips 6 and 7 are formed on the side surfaces except for the electrode non-forming portions 4a and 5a. The lower sides of the electrode strips 6 and 7 are fixed to the bottom plate 2b of the case 2 by soldering or a conductive adhesive. The electrode strips 6 and 7 are formed by applying and baking a conductive paste. Part of the electrode strips 6 and 7 is disposed so as to face the side surface of the dielectric block 3.
An input terminal 8 or an output terminal 9 is connected to the electrode strips 6 and 7, respectively.
[0016]
In the dielectric resonator 1 having such a configuration, the exciters 10 and 11 are configured by the support pieces 4 and 5, the electrode bands 6 and 7 formed on the side surfaces thereof, and the grounding portion of the electrode band. ing. That is, when an electric signal is input from the input terminal 8, a current flows through the electrode strip 6 and a magnetic field is generated on a plane orthogonal to the axial direction of the dielectric block. Then, a magnetic field is generated by the output side exciter by this magnetic energy, a current flows through the electrode strip 7, and an electric signal is output from the output terminal 9.
[0017]
Here, in the electrode non-formation parts 4a and 5a, a capacitance part is formed by the electrode bands 6 and 7 at both ends thereof. The electrode strips 6 and 7 themselves are distributed constant lines. Each capacitance part and the distributed constant line form a parallel resonant circuit. The resonance frequency of the resonance circuit varies depending on the length and width of the electrode bands 6 and 7 and the size of the electrode non-forming portions 4a and 5a.
[0018]
The exciters 10 and 11 are composed of plate-like support pieces 4 and 5 and electrode bands 6 and 7 formed on the side surfaces thereof, and the electrode bands 6 and 7 are bonded and fixed to the conductive case 2. The dielectric resonator is not easily affected by vibration, and the performance can be stably obtained.
Further, since the exciters 10 and 11 are formed by forming the electrode strips 6 and 7 on the support pieces 4 and 5 made of a high dielectric constant material, the physical dimensions of the exciter can be reduced by shortening the wavelength of the dielectric. Is possible. Further, since the exciter is used by resonating, a large magnetic field can be generated.
[0019]
In the dielectric resonator of the present embodiment, the two support pieces 4 and 5 are arranged so as to be the target with the dielectric block 3 interposed therebetween. However, the arrangement is not limited to this, and the support piece 4 5 may be arranged so that a magnetic field is generated in a plane perpendicular to the axial direction of the dielectric block 3 when a current flows through the electrode bands 6 and 7. In other words, the length direction of the electrode strips 6 and 7 at the portion facing the side surface of the dielectric block 3 may be made to coincide with the axial direction of the dielectric block 3. However, it is necessary to separate these so that the magnetic fields generated near the two support pieces 4 and 5 do not cancel each other.
[0020]
4 to 6 are a perspective view and a cross-sectional view showing a second embodiment of the dielectric resonator of the present invention. The dielectric resonator 21 of the second embodiment is obtained by replacing the support pieces 4 and 5 with arc-shaped support pieces 24 and 25 as compared with the first embodiment. The same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The dielectric resonator 21 of the second embodiment is schematically configured by housing a dielectric block 3 and two exciters 24 and 25 in a case 2.
[0021]
The support strips 24 and 25 are partly bonded and fixed to the bottom plate 2b of the case 2 using cream solder or conductive paste, and are electrically connected.
[0022]
The support pieces 24 and 25 are made of a dielectric ceramic plate or the like made of the same material as that of the dielectric block 3, and are formed into a rectangular plate with an arcuate top. Electrode bands 26 and 27 are formed on the side surfaces of the support pieces 24 and 25 except for the electrode non-forming portions 24a and 25a. The lower sides of the electrode strips 26 and 27 are fixed to the bottom plate 2b of the case 2 by soldering or conductive adhesive. The electrode strips 26 and 27 are formed by applying and baking a conductive paste. A part of the electrode strips 26 and 27 is disposed so as to face the side surface of the dielectric block 3.
The input terminal 8 or the output terminal 9 is connected to the electrode strips 26 and 27, respectively.
[0023]
In the present embodiment, the portions of the support pieces 24, 25 facing the top plate 2a of the case 2 are formed in an arc shape, so that the capacitance between the top plate 2a and the electrode strip is reduced. It is also possible to make the characteristic impedances 26 and 27 high. As a result, the distributed constant line as the excitation means is in a resonance state where inductive energy, that is, magnetic field energy is stronger. Therefore, a stronger bond can be obtained with the dielectric block 3.
[0024]
Similar to the first embodiment, in the present embodiment, the exciter comprises plate-like support pieces 24 and 25 and electrode bands 26 and 27 formed on the side surfaces thereof. Since it is bonded and fixed to the conductive case 2, it is hardly affected by vibrations, and the performance is stably obtained. Further, since the exciters 30 and 31 are electrodes formed on the support pieces 24 and 25 made of a high dielectric constant material, the physical dimensions of the exciter can be reduced by shortening the wavelength of the dielectric. .
[0025]
7 to 9 show a third embodiment of the dielectric resonator according to the present invention in a perspective view and a sectional view, and FIG. 10 is a sectional view of an essential part.
The dielectric resonator 41 according to the third embodiment is obtained by replacing the support pieces 4 and 5 with support pieces 44 and 45 with chamfered corners as compared with the first embodiment. In the following, the same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0026]
The support pieces 44 and 45 are made of a dielectric ceramic plate made of the same material as that of the dielectric block 3 and are formed in a rectangular shape. The four corners of the support pieces 44 and 45 are chamfered. Except for the electrode non-forming portions 44a and 45a, electrode bands 46 and 47 are formed on the side surfaces thereof. The lower sides of the electrode strips 46 and 47 are fixed to the bottom plate 2b of the case 2 by soldering or conductive adhesive. The electrode strips 46 and 47 are formed by applying and baking a conductive paste. A part of the electrode strips 46 and 47 is arranged so as to face the side surface of the dielectric block 3.
An input terminal 8 or an output terminal 9 is connected to the electrode strips 46 and 47, respectively.
[0027]
In order to fix the dielectric block 3 to the case 2, the top plate 2 a of the case and the top electrode 3 a of the dielectric block 3 are bonded and fixed by a fixing means 52 such as solder or conductive adhesive, and the bottom plate is fixed by the fixing means 53. 2b and the lower end electrode 3b of the dielectric block are bonded and fixed.
Similarly, the exciter also fixes the electrodes at the lower ends of the electrode strips 46 and 47 and the bottom plate 2b of the case 2 with fixing means 54 such as solder or conductive adhesive.
[0028]
In the dielectric resonator 41 having such a configuration, the exciters 50 and 51 are formed by the support pieces 44 and 45, the electrode bands 46 and 47 formed on the side surfaces thereof, and the ground portions of the electrode bands 46 and 47. It is configured. That is, when an electric signal is input from the input terminal 8, a current flows through the electrode strip 46 and a magnetic field is generated on a plane orthogonal to the axial direction of the dielectric block 3. The magnetic energy generates a magnetic field in the output-side exciter 51, a current flows through the electrode band 47, and an electric signal is output from the output terminal 9.
[0029]
Here, in the electrode non-forming portions 44a and 45a, the electrostatic capacitance portions are formed by the electrode bands 46 and 47 at both ends thereof. The electrode strips 26 and 27 themselves are distributed constant lines. Each capacitance part and the distributed constant line form a parallel resonant circuit. The resonance frequency of the resonance circuit varies depending on the length and width of the electrode bands 26 and 27, the size of the electrode non-forming portions 44a and 45a, and the like.
[0030]
In the dielectric resonator 41 having such a configuration, when a strong degree of coupling is to be obtained between the dielectric block 3 and the exciters 50 and 51, the dielectric block 3 and the support pieces 44 and 45 are in close contact with each other. Will come to let you.
However, the fixing means 52, 53, 54 often protrude from the outer periphery of the dielectric block 3 and the support pieces 44, 45, and the dielectric block 3 and the exciters 50, 51 are caused by the protruding fixing means 53, 54. Often the adhesion of is inhibited.
[0031]
In the present embodiment, chamfered portions are provided on the side surfaces of the support pieces 44 and 45, a space of the hollow portion 55 is formed at the bottom of the dielectric block 3 and the support pieces 44 and 45, and the fixing means 53 and 54 are provided. The portions protruding from the outer peripheral portions of the dielectric block 3 and the support pieces 44 and 5 are accommodated in the hollow portion 55 so that the support pieces 44 and 45 and the dielectric block 3 can be brought into close contact with each other.
[0032]
Similarly, in the present embodiment, the exciters 50 and 51 include plate-like support pieces 44 and 45 and electrode bands 45 and 46 formed on the side surfaces thereof. The electrode bands 45 and 46 are electrically conductive case 2. Since it is bonded and fixed to the surface, it is hardly affected by vibrations, and the performance can be stably obtained.
Further, since the exciters 50 and 51 are formed by forming electrode bands 46 and 47 on the support pieces 44 and 45 made of a high dielectric constant material, the physical dimensions of the exciters 50 and 51 are reduced by shortening the wavelength of the dielectric. It can be made smaller. Further, since the exciters 50 and 51 are used by resonating, a large magnetic field can be generated.
[0033]
11 to 13 show a fourth embodiment of the dielectric resonator of the present invention. 11 is a perspective view, FIG. 12 is a cross-sectional view, and FIG. 13 is a top view showing the inside. The dielectric resonator 61 of the fourth embodiment is obtained by replacing the electrode bands 6 and 7 with 66 and 67 in which the width of the electrode band is partially narrower than that of the first embodiment. is there. Hereinafter, the same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The dielectric resonator 61 of the present embodiment is schematically configured by housing the dielectric block 3 and the two exciters 70 and 71 in the case 2.
[0034]
The support pieces 64 and 65 are made of a dielectric ceramic plate made of the same material as that of the dielectric block 3, and are formed in a rectangular shape. Except for the electrode non-forming portions 64a and 65a, electrode bands 66 and 67 are formed on the side surfaces thereof. The electrode strips 66 and 67 are formed by applying and baking a conductive paste. The lower sides of the electrode strips 66 and 67 are fixed to the bottom plate 2b of the case 2 by soldering or conductive adhesive. Further, an input terminal 8 or an output terminal 9 is connected to the electrode strips 66 and 67, respectively. The electrode strips 66 and 67 are composed of portions 66b and 67b that are narrow at the portion facing the top plate 2a of the case 2 and other wide portions 66a, 66c, 67a, and 67c.
[0035]
In the dielectric resonator 61 having such a configuration, the exciters 70 and 71 are formed by the support pieces 64 and 65, the electrode bands 66 and 67 formed on the side surfaces thereof, and the ground portions of the electrode bands 66 and 67. It is configured. That is, when an electric signal is input from the input terminal 8, a current flows through the electrode strip 66 and a magnetic field is generated on a plane perpendicular to the axial direction of the dielectric block 3. The magnetic energy generates a magnetic field at the output-side exciter 71, a current flows through the electrode band 67, and an electric signal is output from the output terminal 9.
Here, in the electrode non-formation parts 64a and 65a, electrostatic capacity parts are formed by the electrode bands 66 and 67 at both ends thereof, and the electrode bands 66 and 67 themselves become distributed constant lines, and both are in parallel resonance. The resonance frequency varies depending on the length and width of the electrode bands 66 and 67 and the size of the electrode non-forming portions 64a and 65a.
[0036]
In the dielectric resonator 61 having such a configuration, the dielectric book 3 and the support pieces 64 and 65 are excited due to variations in position when the case is accommodated in the case, variations in dielectric constant of the support pieces 64 and 65, and the like. Variations in the degree of coupling between the child and the dielectric block 3 occur.
In the present embodiment, the electrode bands 66 and 67 are partially deleted, and the electrode bands 66b and 67b having narrow widths are provided, thereby changing the resonance frequency of the exciter and thereby adjusting the coupling degree. .
That is, it is possible to adjust the degree of coupling while measuring the characteristics at the time of resonance and scraping the electrode strips 66b and 67b with a file or the like.
[0037]
The exciters 70 and 71 are composed of plate-like support pieces 64 and 65 and electrode bands 66 and 67 formed on the side surfaces thereof. The electrode bands 66 and 67 are bonded and fixed to the conductive case 2. , Less affected by vibration, stable performance can be obtained.
Further, since the exciters 70 and 71 are formed by forming the electrode bands 66 and 67 on the support pieces 64 and 65 made of a high dielectric constant material, the physical dimensions of the exciters 70 and 71 are reduced by shortening the wavelength of the dielectric. It can be made smaller. Further, since the exciter is used by resonating, a large magnetic field can be generated.
[0038]
FIG. 14 shows an embodiment in which the dielectric resonator 1 of the present invention is used for an input / output part of a dielectric filter. That is, the dielectric filter 101 is arranged in such a manner that three dielectric blocks 111, 112, 113 are electromagnetically coupled to each other in a conductive case 102, and are formed on both sides with support pieces and side surfaces thereof. Exciters 103 and 104 made up of electrode strips are provided. Input / output terminals 109 and 110 are connected to the electrode bands of the exciters 103 and 104, respectively. Further, a leaf spring 105 is placed so as to close the upper surface of the conductive case 102. In this placed state, the upper surfaces of the dielectric blocks 111, 112, 113 from the peripheral edge of the leaf spring 105 are placed on the leaf spring. The upper end electrode formed on the upper surface of the dielectric blocks 111, 112, and 113 and the lower surface of the leaf spring 105 are configured to reliably contact each other.
[0039]
A lid body 106 is placed on the leaf spring 105, and the lid body 106 and the leaf spring 105 are fixed to the conductive case 102 with screws. The cover body 106 is provided with three relatively large diameter screw holes 107 on the center line in the longitudinal direction. By screwing a disk-shaped presser screw 108 into this, the lower surface of the presser screw 108 causes the leaf spring 105 to move. By pushing down, the lower surface of the leaf spring 105 is pressed against the upper surfaces of the dielectric blocks 111, 112, and 113.
Since the dielectric filter 101 having such a configuration is provided with the exciters 103 and 104 including the support pieces and the electrode bands formed on the side surfaces of the input / output portion, a dielectric filter resistant to vibration can be obtained. .
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the dielectric resonator of the present invention accommodates a columnar dielectric block in a conductive case in a state of being electrically connected to the case, and a dielectric block in which a current flows in the dielectric block. An exciter for generating a magnetic field is provided on a surface orthogonal to the axial direction, and the exciter is connected to the case on a side surface of the support piece connected to the input terminal or the output terminal with a substantially plate-like support piece fixed to the case on the side surface. The electrode band is formed by providing an opening in a C-shaped cross section and having the lower side portion electrically connected to the case. According to this configuration, since the exciter is fixed to the case, it is possible to obtain a dielectric resonator that is not easily affected by vibration and has excellent performance stability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a dielectric resonator according to the present invention.
2 is a perspective view of essential parts of the dielectric resonator shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of the dielectric resonator shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of a dielectric resonator according to the present invention.
5 is a perspective view of a main part of the dielectric resonator shown in FIG. 4. FIG.
6 is a cross-sectional view of the dielectric resonator shown in FIG. 4 taken along line 5-5.
FIG. 7 is a perspective view showing a third embodiment of a dielectric resonator according to the present invention.
8 is a perspective view of a main part of the dielectric resonator shown in FIG.
9 is a cross-sectional view of the dielectric resonator shown in FIG. 7 taken along line 9-9.
10 is a cross-sectional view of a main part of the dielectric resonator shown in FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a fourth embodiment of a dielectric resonator according to the present invention.
12 is a cross-sectional view of the dielectric resonator shown in FIG. 11 taken along line 15-15.
13 is a top view of the main part of the dielectric resonator shown in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is an exploded perspective view showing an embodiment of a dielectric filter of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of a conventional dielectric resonator.
FIG. 16 is a plan view showing another example of a conventional dielectric resonator.
[Explanation of symbols]
1, 21, 41, 61 ... Dielectric resonator 2 ... Conductive case 3 ... Dielectric block 4, 5, 24, 25, 44, 45, 64, 65 ... Support pieces 6, 7, 26, 27, 46, 47, 66, 67 ... electrode strips 10, 11, 30, 31, 50, 51, 70, 71 ... exciter 8 ... input terminal 9 ... output terminal

Claims

In the case of electrically conductive material, the surface where the columnar dielectric block is housed in a state of being electrically connected to the case, perpendicular to the axial direction of the dielectric block current the dielectric block flows The upper and lower surfaces of the dielectric block are formed with an upper end electrode and a lower end electrode, and the upper end electrode is electrically connected to the inner surface of the top plate of the case. lower electrode is electrically connected to the inner surface of the bottom plate of the case, the exciter has a substantially plate-like support pieces made of fixed dielectric on the case, is connected to an input terminal or an output terminal, said Ri Do from the formed on the surface of the support piece and the electrode strip, said electrode strip comprises a first side surface of the support piece facing the dielectric block, and a first side and a second side surface opposite to The support located on the case side The bottom, and is formed across this bottom and top surface of the opposite side, a dielectric resonator, characterized in that the electrode strips located on the bottom surface of the support piece is connected to the case.

The electrode strip is formed in an annular shape by partially cutting off either the first side surface of the support piece facing the dielectric block or the second side surface opposite to the first side surface. The dielectric resonator according to claim 1.

The support piece is a corner portion located between said bottom surface and said first side surface, and / or chamfers for and solder escape to the corner portion located between the second side surface and the bottom surface The dielectric resonator according to claim 1 , wherein the dielectric resonator is provided.

Dielectric resonator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the electrode strips are partially formed thin.

A dielectric filter comprising the dielectric resonator according to claim 1 , wherein the input terminal and the output terminal are led out of the case .