JP3877856B2 - Semi-coaxial cavity resonator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半同軸空洞共振器にかかわり、さらに詳しくは、無線通信の送受信器などにおいて、バンドパスフィルタとして好適な半同軸空洞共振器の改良に関している。
【0002】
【従来の技術】
従来、無線通信機などにおいて、パンドパスフィルタとして用いられている半同軸空洞共振器は、たとえば図7および図8に示すように、外部導体aと、短絡板b,cと、内部導体dと、印刷配線板eとを具備している。外部導体aは、両端が開放された中空角筒の形態をなすもので、外側面にコネクタfを具備している。短絡板b,cは、外部導体aの開放端を閉塞するように配置されているとともに、外部導体aに接続されている。内部導体dは、外部導体aの中空孔における丸孔領域の中心軸上に位置して、丸孔領域に配置されているとともに、一端を短絡板cに接続されている。印刷配線板eは、負荷容量を変え、共振周波数を変化させる回路を具備するもので、外部導体aの中空孔における角孔領域に配置されているとともに、四隅を外部導体aの丸孔領域と角孔領域との間に形成された座にねじhによって固定されているとともに、中央を内部導体dの自由端にねじgによって固定され、ねじgによって印刷配線板eにある前記回路と内部導体dとの電気接続をなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような空洞共振器では、しかしながら、内部導体dが外部導体aよりも大きな線膨張率をもつ材料からなっていると、電流が印加されたときに、内部導体dは外部導体aよりも大きく伸びる。内部導体dが伸びると、印刷配線板eは、たとえば図9に鎖線で示すようなフラットな初期状態から、実線で示すような椀状に反った状態になり、通電がとまると、反った状態からフラットな状態にもどる。印刷配線板eがこのような変形あるいは歪みを生じると、印刷配線板eに実装された共振周波数を変える回路を構成する配線導体の間隔が変化し、共振器の出力周波数特性に劣化を生じる。さらに、印刷配線板eがこのような変形あるいは歪みを繰り返すうちに、印刷配線板eに実装されている共振周波数を変える回路を構成する電子部品iが割れたり、配線導体が断線するおそれがある。
【0004】
本発明の目的は、内部導体の線膨張率が外部導体のそれと異なっていても、回路の特性変化や故障を防止することができる、改良された半同軸空洞共振器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半同軸空洞共振器は、両端を開放された中空の外部導体と、外部導体の開放端の各々に配置されかつ外部導体に接続された短絡板と、短絡板の一方に一端を接続され、短絡板の他方との間にすき間を形成して外部導体内部に配置された内部導体と、内部導体の自由端側に位置して外部導体の内部に配置されかつ内部導体に電気接続された印刷配線板とを具備しているが、印刷配線板と内部導体との電気接続は、印刷配線板に設けられた孔に内部導体を貫通させるとともに、弾性をもつ導電部材を印刷配線板と内部導体との間に架橋することによってなされている。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の半同軸空洞共振器では、内部導体が外部導体よりも大きな線膨張率をもつ材料からなり、外部導体よりも大きく伸びても、内部導体は印刷配線板の孔を通り抜けて伸びて、印刷配線板を変形させたり、歪ませたりさせない。このときに、外部導体と印刷配線板との電気接続は導電部材によって維持されるが、導電部材は内部導体が伸びると撓んで、内部導体の伸びを吸収して、印刷配線板を変形させたり、歪ませたりさせない。このため、負荷容量を可変させて、共振周波数を変える回路を構成する配線導体の間隔が変化しなくなるとともに、この回路を構成する電子部品や配線導体の破損がない。逆に、外部導体が内部導体よりも大きな線膨張率をもつ材料からなり、内部導体よりも大きく伸びても、印刷配線板は内部導体に拘わりなく外部導体とともに移動し、変形したり、歪んだりしないばかりか、導電部材が印刷配線板の移動に応じて撓み、印刷配線板を変形させたり、歪ませたりさせずに、内部導体と印刷配線板との電気接続を維持するため、負荷容量を可変させて共振周波数を変える回路を構成する配線導体の間隔を変化させないとともに、この回路を構成する電子部品や配線導体の破損がない。
【0007】
本発明において、導電部材は、一端を印刷配線板上の配線導体に固定され、他端を内部導体の自由端側側面に接触させられていても、また、一端を印刷配線板上の配線導体に固定されているが、他端を内部導体の自由端側端面に接触させられていてもよい。また、導電部材自体も、弾性特性のすぐれたベリリウム銅合金の薄板によって構成して、印刷配線板の変形や歪みをさらに小さくしてもよく、さらに、このような導電部材の表面に銀メッキを施して、内部導体との電気接続をさらに向上させるなどしてもよい。
【0008】
本発明の半同軸空洞共振器の実施例は、以下に、図1ないし図6を参照して説明する。
【0009】
この半同軸空洞共振器は、たとえば無線通信の送受信器にてバンドパスフィルタとして用いられるもので、図1および図2に示すように、外部導体11、短絡板12,13、内部導体14および印刷配線板15を具備している。
【0010】
外部導体11は両端が開放された中空角筒の形態をなしている。この外部導体における中空孔16は、一部が外部導体11の外形に合わせて角孔に形成されているが、残余が丸孔に形成されている。コネクタ17,18が外部導体11の側面に取り付けられている。
【0011】
短絡板12,13は、外部導体11の輪郭に対応する形状をもつ四角な板状をなすもので、外部導体11の両端開口を閉塞するように配置され、外部導体11に結合されている。
【0012】
内部導体14は、外部導体11よりも大きな線膨張率をもつ材料からなる、一端が閉塞され、他端が開放された中空円筒の形態をなし、外部導体11よりも短い全長をもつもので、閉塞端が短絡板12に接続し、開放端が短絡板13との間にすき間を形成するように、外部導体11の中空孔16におけ丸孔領域に、これと同軸に配置されている。
【0013】
印刷配線板15は、負荷容量を可変させ、共振周波数を変える回路が実装されている。この印刷配線板15は、外部導体11の中空孔16における角孔領域にはまる形状とサイズをもつもので、中央に内部導体14の直径よりも大きな内径をもつ孔21が設けられている。外部導体11への組み込みは、孔21を内部導体14にかん合させて、外部導体11の中空孔16における角孔領域にはめ込むとともに、外部導体11における中空孔16の丸孔領域と角孔領域との間に形成されている座に四隅をねじ19によって締結することによって、あるいは半だ付けすることによってなされている。
【0014】
印刷配線板15の孔21と内部導体14の開放端あるいは自由端との間には多数の弾性をもつ導電部材22が配置されている。各々の導電部材22は、たとえば、表面に銀メッキを施したベリリウム銅合金の薄板を、ほぼ横に倒したU字形に曲げ加工したものからなっている。これらの導電部材22は、図3に示すように、U字の一片あるいは一端23が内部導体14の自由端側側面に接触し、他片あるいは他端24が印刷配線板15に実装された前記回路を構成する配線導体に電気接続するように、印刷配線板15の孔21の周囲に配置されかつ印刷配線板15に固定されている。そして、これらの導電部材22の端部23は、さらに内部導体14の側面と反対方向に向かって浅いU字形に曲げられ、該U字の頂点を内部導体14の側面に接触させられている。
【0015】
この半同軸空洞共振器は、無線通信の送受信器に、コネクタ17をRF部に、コネクタ18を制御部に接続することによって組み込まれ、内部導体14の長さと印刷配線板15にある回路の負荷容量とによって定まる波長を遮断周波数とするバンドパスフィルタとして作動する。
【0016】
通電がなされ、内部導体14が発熱すると、内部導体14の長手方向中心軸に沿う長さが増大する。内部導体14は、前述のように、外部導体11よりも大きな線膨張率をもつ材料からなっているため、外部導体11よりも大きく伸びる。しかし、内部導体14は、印刷配線板15の孔21を貫通しているため、伸びによる荷重を印刷配線板15に負荷させずに、自由に伸びることができ、印刷配線板15を変形させ、歪ませたりしない。このときに、内部導体14と印刷配線板15との電気接続は導電部材22によって維持されているが、導電部材22は内部導体14が伸びると、内部導体14の側面と接触しつつ滑りかつ撓んで、内部導体14の伸びを吸収することができるため、印刷配線板15を変形させ、歪ませたりしない。そして、導電部材自体は前述のようにベリリウム銅合金の薄板からなっているため、内部導体14の伸びにしたがってつねにスムーズに撓み、印刷配線板15の変形や歪みをさらに少なくするとともに、表面に銀メッキを施されているため、印刷配線板15と内部導体14との電気接続を確実におこなわせる。
【0017】
本発明による半同軸空洞共振器は、このように、外部導体11と内部導体14との間に線膨張率の差があっても、印刷配線板15が変形したり、歪んだりしないため、印刷配線板15にある共振周波数を変える回路を構成している配線導体の間隔が変化しなくなって、出力周波数特性がつねに安定しているばかりか、配線導体の断線や前記回路を構成している電子部品も曲げや捻れを受けなくなり、破損しない。
【0018】
図4ないし図6はこのような半同軸空洞共振器の他の実施例を示している。
【0019】
この半同軸空洞共振器も、無線通信の送受信器においてバンドパスフィルタとして使用されるもので、図4および図5に示すように、外部導体111、短絡板112,113、内部導体114および負荷容量を可変させ、共振周波数を変える回路が実装された印刷配線板115を具備している。
【0020】
外部導体111は両端が開放された中空角筒の形態をなしている。この外部導体における中空孔116も、一部が外部導体111の外形に合わせて角孔に、残余が丸孔となっている。コネクタ117,118が外部導体111の側面に取り付けられている。
【0021】
短絡板112,113は、外部導体111の輪郭に対応する形状をもつ四角な板状をなすもので、外部導体111の両端開口を閉塞するように配置され、外部導体111に結合されている。
【0022】
内部導体114は外部導体111よりも大きな線膨張率をもつ材料からなる、外部導体111よりも短い全長をもつソリッドな中空円柱の形態をなすもので、一端が短絡板112に接続し、他端が短絡板113との間にすき間を形成するように、外部導体111の中空孔116におけ丸孔領域に、これと同軸に配置されている。
【0023】
印刷配線板115は、負荷容量を可変させ、共振周波数を変える回路が実装されている。この印刷配線板115は、外部導体111の中空孔116における角孔領域にはまる形状とサイズをもつもので、中央に内部導体114の直径よりも大きな内径をもつ孔121を設けられている。組み込みは、孔121を内部導体114に貫通させて、外部導体111の中空孔116における角孔領域にはめ込むとともに、中空孔116の丸孔領域と角孔領域との間に形成されている座に、四隅をねじ119によって固定することでなされている。
【0024】
導電部材122は、表面に銀メッキを施したベリリウム銅合金の薄板からなっているとともに、該薄板の一端123をほぼ円弧状に曲げ加工したものからなっている。これらの導電部材122は、図6に示すように、フラットな一端124が印刷配線板115に実装された前記回路を構成する配線導体に電気接続させて印刷配線板115の接合され、円弧に形成された他端あるいは自由端123が内部導体114の自由端側端面に接触するように、印刷配線板115の孔121のまわりに配置されている。
【0025】
この半同軸空洞共振器も、バンドパスフィルタとして無線通信の送受信器に組み込まれ、コネクタ17をRF部に、コネクタ18を制御部に接続される。
【0026】
通電がなされると、内部導体114は外部導体111よりも大きな線膨張率をもつ材料からなっているため、発熱し、外部導体111よりも大きく伸びるが、内部導体114は印刷配線板115の孔121を貫通しているため、印刷配線板115に接触せずに自由に伸びることができ、印刷配線板115を変形させ、歪ませたりしない。内部導体114と印刷配線板115との電気接続を維持する導電部材122も、内部導体114が伸びると、導電部材122が内部導体114の端面と接触しつつ撓んで、内部導体114の伸びを吸収するため、印刷配線板115を変形させ、歪ませたりしない。そして、導電部材122は表面にメッキを施したベリリウム銅合金の薄板からなっているため、内部導体114の伸びに応じてスムーズに撓み、印刷配線板115の変形や歪みをさらに小さくさせるとともに、印刷配線板115と内部導体114との電気的接続を確実におこなわせる。
【0027】
さらに、この半同軸空洞共振器では、導電部材122が広い面積で印刷配線板115に接触しかつ固定されているため、図1ないし図3に関連して説明した共振器よりも、印刷配線板115を内部導体114にしっかり支持させることができ、しかも、導電部材122の弾性が小さく、内部導体114の熱膨張に応じて容易に撓むことができるため、印刷配線板115の変形や歪みが前述の半同軸空洞共振器よりも小さく、そして、導電部材122の自由端が円弧に形成されているため、内部導体114がのびによって印刷配線板115との固定点を中心に撓んでも、内部導体114の端面との接触をつねに維持することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、内部導体の線膨張率が外部導体とそれと異なっていても、印刷配線板を変形させたり、歪ませたりさせないため、印刷配線板上の回路を構成する配線導体の間隔が変化しなくなり、配線導体の断線および前記回路を構成する電子部品の破損もしなくなり、信頼性がたかくかつ周波数特性のすぐれた半同軸空洞共振器を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半同軸空洞共振器の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1のA−A線にそう横断面図である。
【図3】図2のB−B線にそう断面図である。
【図4】本発明の半同軸空洞共振器の他の実施例を示す縦断面図である。
【図5】図4のC−C線にそう横断面図である。
【図6】図2のD−D線にそう断面図である。
【図7】従来の半同軸空洞共振器を示す縦断面図である。
【図8】図7のE−E線にそう横断面図である。
【図9】図8のF−F線にそう断面図である。
【符号の説明】
11,111…外部導体
12,112…短絡板
13,113…短絡板
14,114…内部導体
15,115…印刷配線板
22,122…導電部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semi-coaxial cavity resonator, and more particularly to an improvement of a semi-coaxial cavity resonator suitable as a bandpass filter in a radio communication transceiver or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a semi-coaxial cavity resonator used as a pan-pass filter in a wireless communication device or the like includes an outer conductor a, short-circuit plates b and c, an inner conductor d, as shown in FIGS. 7 and 8, for example. And a printed wiring board e. The outer conductor a is in the form of a hollow rectangular tube with both ends open, and has a connector f on the outer surface. The short-circuit plates b and c are arranged so as to close the open end of the external conductor a and are connected to the external conductor a. The inner conductor d is located on the central axis of the round hole region in the hollow hole of the outer conductor a, is disposed in the round hole region, and has one end connected to the short-circuit plate c. The printed wiring board e includes a circuit that changes the load capacity and changes the resonance frequency, and is disposed in the square hole region in the hollow hole of the outer conductor a, and the four corners are round hole regions of the outer conductor a. The circuit is fixed to a seat formed between the square hole region by a screw h and the center is fixed to the free end of the inner conductor d by a screw g, and the circuit and the inner conductor on the printed wiring board e are fixed by the screw g. Electrical connection with d is made.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a cavity resonator, however, when the inner conductor d is made of a material having a larger linear expansion coefficient than the outer conductor a, the inner conductor d is larger than the outer conductor a when a current is applied. extend. When the internal conductor d extends, the printed wiring board e changes from a flat initial state as shown by a chain line in FIG. 9, for example, to a warped state as shown by a solid line. Return to a flat state. When the printed wiring board e is deformed or distorted, the interval between the wiring conductors constituting the circuit for changing the resonance frequency mounted on the printed wiring board e is changed, and the output frequency characteristics of the resonator are deteriorated. Furthermore, while the printed wiring board e repeats such deformation or distortion, the electronic component i constituting the circuit for changing the resonance frequency mounted on the printed wiring board e may be broken or the wiring conductor may be disconnected. .
[0004]
An object of the present invention is to provide an improved semi-coaxial cavity resonator that can prevent circuit characteristic changes and failures even if the linear expansion coefficient of the inner conductor is different from that of the outer conductor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a semi-coaxial cavity resonator according to the present invention includes a hollow outer conductor open at both ends, a short-circuit plate disposed at each of the open ends of the outer conductor and connected to the outer conductor, One end is connected to one side of the short-circuit plate, a gap is formed between the other side of the short-circuit plate and the inner conductor is disposed inside the outer conductor, and the inner conductor is disposed on the free end side of the inner conductor. The printed wiring board is electrically connected to the internal conductor, and the electrical connection between the printed wiring board and the internal conductor allows the internal conductor to pass through a hole provided in the printed wiring board and has elasticity. It is made by bridging a conductive member having a printed wiring board and an internal conductor.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the semi-coaxial cavity resonator of the present invention, the inner conductor is made of a material having a larger linear expansion coefficient than the outer conductor, and even if the inner conductor extends larger than the outer conductor, the inner conductor extends through the hole of the printed wiring board, Do not deform or distort the printed wiring board. At this time, the electrical connection between the outer conductor and the printed wiring board is maintained by the conductive member. However, the conductive member bends when the inner conductor extends, absorbs the elongation of the inner conductor, and deforms the printed wiring board. Do not let it distort. For this reason, the distance between the wiring conductors constituting the circuit for changing the resonance frequency by changing the load capacitance is not changed, and the electronic components and the wiring conductors constituting the circuit are not damaged. Conversely, even if the outer conductor is made of a material having a larger linear expansion coefficient than the inner conductor, and the printed wiring board moves with the outer conductor regardless of the inner conductor, the printed wiring board may be deformed or distorted. In addition, the conductive member bends as the printed wiring board moves, and the load capacity is reduced to maintain the electrical connection between the internal conductor and the printed wiring board without causing the printed wiring board to be deformed or distorted. The distance between the wiring conductors constituting the circuit that varies and changes the resonance frequency is not changed, and the electronic components and the wiring conductors constituting the circuit are not damaged.
[0007]
In the present invention, the conductive member has one end fixed to the wiring conductor on the printed wiring board and the other end brought into contact with the free conductor side surface of the internal conductor. However, the other end may be brought into contact with the end surface on the free end side of the internal conductor. In addition, the conductive member itself may be formed of a thin plate of beryllium copper alloy having excellent elastic characteristics to further reduce the deformation and distortion of the printed wiring board. Further, silver plating is applied to the surface of such a conductive member. The electrical connection with the inner conductor may be further improved.
[0008]
An embodiment of the semi-coaxial cavity resonator of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0009]
This semi-coaxial cavity resonator is used, for example, as a bandpass filter in a radio communication transceiver. As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0010]
The
[0011]
The short-
[0012]
The
[0013]
The printed
[0014]
Between the
[0015]
This semi-coaxial cavity resonator is incorporated in a radio communication transceiver by connecting the
[0016]
When energization is performed and the
[0017]
Thus, the semi-coaxial cavity resonator according to the present invention does not deform or distort the printed
[0018]
4 to 6 show another embodiment of such a semi-coaxial cavity resonator.
[0019]
This semi-coaxial cavity resonator is also used as a band-pass filter in a radio communication transceiver. As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0020]
The
[0021]
The short-
[0022]
The
[0023]
The printed
[0024]
The
[0025]
This semi-coaxial cavity resonator is also incorporated in a wireless communication transceiver as a band-pass filter, and the
[0026]
When energized, the
[0027]
Further, in this semi-coaxial cavity resonator, since the
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if the linear expansion coefficient of the inner conductor is different from that of the outer conductor, the printed wiring board is not deformed or distorted. The semi-coaxial cavity resonator with high reliability and excellent frequency characteristics can be obtained because the wiring conductor does not change, the wiring conductor is not broken, and the electronic components constituting the circuit are not damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a semi-coaxial cavity resonator according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semi-coaxial cavity resonator of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional semi-coaxial cavity resonator.
8 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
熱膨張の際の内部導体の伸びが外部導体の伸びよりも大きいとき、内部導体が孔を貫通するとともに、導電部材の他端が、内部導体に接触しつつ滑りかつ撓むことによって、印刷配線板と内部導体との電気接続が外部導体と内部導体の線膨張率差があってもなされていること、を特徴とする半同軸空洞共振器。Between the hollow outer conductor open at both ends, the short-circuit plate arranged at each of the open ends of the outer conductor and connected to the outer conductor, one end connected to one of the short-circuit plates, and the other of the short-circuit plate Printed wiring board that forms a gap and is placed inside the outer conductor, a printed wiring board that is located on the free end side of the inner conductor and that is placed inside the outer conductor, and through which the inner conductor passes , and one end printed Fixed to the wiring board, the other end is in contact with the free end side of the inner conductor, and comprises a conductive member having elasticity ,
When the elongation of the inner conductor during thermal expansion is larger than the elongation of the outer conductor, the inner conductor penetrates the hole, and the other end of the conductive member slides and bends while contacting the inner conductor, so that the printed wiring A semi-coaxial cavity resonator characterized in that electrical connection between a plate and an inner conductor is made even if there is a difference in linear expansion coefficient between the outer conductor and the inner conductor .
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