JP5749077B2 - Ｔｍモード誘電体共振器 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＭモード誘電体共振器に係わり、特に、温度変化や機械的歪があっても、誘電体共振素子とシールドケース間の良好な電気的接触が保持できる誘電体共振素子の固定構造に関するものである。

近年、移動体通信システムの基地局などで使用される高周波フィルターとしてＴＭモード誘電体共振器が用いられるようになった。このＴＭモード誘電体共振器は、筒状（円筒状あるいは角筒状）に形成された金属製のシールドケースと、この金属製のシールドケースの中心軸に沿って配置された円柱状の誘電体共振素子とからなり、誘電体共振素子の長手方向の両端をシールドケースの両底面の内壁に接触させた状態で使用されるものである。

ところで、シールドケースを金属製とした場合、この金属製シールドケースと誘電体共振素子との接触状態が共振器特性に影響を与えるＴＭモード誘電体共振器においては、金属製シールドケースとセラミックスよりなる誘電体共振素子との熱膨張係数の相違により、環境温度が変化した場合に、金属製シールドケースと誘電体共振素子との接触状態が安定せず、共振器特性が劣化するという問題があった。そこで、シールドケースを金属製とした場合においても、温度変化による共振器特性の劣化を確実に防止し得るＴＭモード誘電体共振器が、特許文献１（特開２００２−９４３０８号公報）にて提案されるようになった。

ここで、図８（ａ）（ｂ）に示されるように、上述した特許文献１にて提案されたＴＭモード誘電体共振器２０においては、シールドケース本体２１の両側開口部にシールドケース側壁２２ａ、２２ｂを、上部にシールドケース蓋２３を設けるようにしている。また、シールドケース本体２１とシールドケース側壁２２ａ、２２ｂとの間には、アース板２４ａ、２４ｂを介在させている。この場合、アース板２４ａ、２４ｂは、中央部をシールドケース本体２１内に突出させて凸部２５ａ、２５ｂを形成するとともに反対側に凹部２６ａ、２６ｂを形成するようにしている。そして、シールドケース本体２１内には、アース板２４ａ、２４ｂの凸部２５ａ、２５ｂ間に誘電体共振素子２８を装着すると共に凹部２６ａ、２６ｂ内に弾性材からなる誘電体保持部材２７ａ、２７ｂを介在させるようにしている。

特開２００２−９４３０８号公報

ところが、特許文献１にて提案されたＴＭモード誘電体共振器２０においては、誘電体共振素子２８とアース板２４ａ、２４ｂを固定するために、誘電体共振素子２８の端面の外周部にテーパ部２８ａを形成するようにしている。そして、外周部を除く両端面とテーパ部２８ａに銀の蒸着等で導体層（図示せず）を形成し、このアース板２４ａ、２４ｂの凸部２５ａ、２５ｂとテーパ部２８ａとの間に、テーパ部２８ａの外周に沿ってはんだ２９を流し込み、誘電体共振素子２８とアース板２４ａ、２４ｂとを固着するようにしている。このため、テーパ部２８ａを作製する工程や導体層を形成する工程やはんだ付けの工程が必要になって、この種のＴＭモード誘電体共振器２０の作製が複雑で容易ではなく、かつ高価になるという問題を生じた。

また、誘電体共振素子２８をアース板２４ａ、２４ｂの凸部２５ａ、２５ｂに固着する構造となっていて、誘電体共振素子２８の中心とアース板２４ａ、２４ｂの凸部２５ａ、２５ｂの中心が一致するように位置決めするような構造ではない。このため、精巧な組み立て治具を用いない限り、正確な中心位置に誘電体共振素子２８を位置合わせすることが困難となる。この結果、組立位置のずれに伴う共振周波数などの電気特性にばらつきを誘発する事態が生じて、製造時の歩留まりを低下させる原因になるという問題を生じた。

また、誘電体共振素子２８をアース板２４ａ、２４ｂに固着するに際して、誘電体共振素子２８をアース板２４ａ（２４ｂ）の凸部２５ａ（２５ｂ）の上に載置した後、テーパ部２８ａをはんだ付けするようにしている。このため、一対のアース板２４ａ、２４ｂが互いに平行でかつ対称に向かい合う位置関係を保ってはんだ付けする必要があるため、難易度が高いはんだ付け作業になるという問題も生じた。また、はんだ付け作業時の熱で、誘電体共振素子２８の内部にクラックが発生したり、あるいは端面に形成された導体層が剥離するという問題も生じた。

また、アース板２４ａ、２４ｂとシールドケース側壁２２ａ、２２ｂの間に誘電体保持部材２７ａ、２７ｂを挟み、これらの３部材をシールドケース本体２１に同時に取り付ける作業が必要になり、取付作業が複雑で困難になるという問題を生じた。また、誘電体共振素子２８の端面に形成された導体層とアース板２４ａ、２４ｂの凸部２５ａ、２５ｂとの間がはんだ付けされているため、機械的なストレスを弾性的に吸収することができず、機械的なストレスに起因する誘電体共振素子２８の破損や導体層剥離を伴うという問題も生じた。

また、アース板２４ａ、２４ｂに凸部２５ａ、２５ｂを形成するためのプレス加工を施す必要があるため、高価な絞り用の金型あるいは精密な絞り加工が必要となり、この種のＴＭモード誘電体共振器２０が高価になるという問題も生じた。さらに、アース板２４ａ、２４ｂに形成された凸部２５ａ、２５ｂの段差部分は、電気的に見ると、シールドケース本体２１へ２個の円柱状の導体が挿入されたのと同等である。このため、共振器としてのＱ値が低下して電気特性を劣化させたり、あるいは、誘電体共振素子２８の長さとシールドケース本体２１の内寸法に差が出るので、不要共振モードが発生し易くなるという問題も生じた。

そこで、本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、簡単な組み立て作業で正確な固定位置が得られ、かつ、温度変化や機械的歪があっても、誘電体共振素子とシールドケース間の良好な電気的接触が保持できるＴＭモード誘電体共振器を提供することを目的としてなされたものである。

本発明のＴＭモード誘電体共振器は、金属製のシールドケースと、このシールドケースの中心軸に沿って配置された円柱状の誘電体共振素子とからなり、この誘電体共振素子の長手方向の両端をアース板を介してシールドケースの側壁に接触させている。そして、上記の如き課題を解決するため、金属製のシールドケースは、相対向する端部に開口部が形成されたシールドケース本体と、当該シールドケース本体の両端部に配置されて当該開口部を密閉するとともに外部に向けて突出する突部が形成された一対のシールドケース側壁とからなる。

また、両端部の端面に導体層が形成されているとともに、当該両端面の中心部に位置出し棒挿入穴が形成されたセラミックス製の誘電体共振素子と、シールドケース側壁に形成された突部内に配設されているとともに、中心部に貫通孔が形成された弾性材からなる誘電体保持部材と、誘電体保持部材と誘電体共振素子の端面との間に配置されて当該端面に形成された導体層に電気的に接触すると共に、シールドケースの開口部を平面状に覆うアース板と、このアース板を誘電体保持部材側に押圧するアース板固定リングと、誘電体保持部材、アース板およびアース板固定リングに挿通され、誘電体共振素子に形成された位置出し棒挿入穴に強挿され、誘電体共振素子を弾性的に支持する位置出し棒とを備えている。

これにより、シールドケース側壁に挿通されたねじがアース板固定リングに螺着されることにより、アース板がシールドケース側壁に押圧されるとともに、位置出し棒が誘電体共振素子に形成された位置出し棒挿入穴に強挿されたことにより、誘電体共振素子がアース板を介してシールドケース側壁に押圧固定されるようになされている。

このように、円柱状の誘電体共振素子の端面の中心部に位置出し棒挿入穴を形成するだけであるため、誘電体共振素子の端面の外周部にテーパ部を設ける必要がなくなる。これにより、単純に端面に導体層（メタライズ層）を形成するだけでよいため、作業工程が簡素化されることとなる。また、シールドケース側壁の中心部に取り付けられた位置出し棒を、誘電体共振素子の両端面の中心部に形成された位置出し棒挿入穴に挿入することにより組み付け作業が完了することとなる。これにより、特別な治具や工具がなくても容易に位置合わせができ、共振周波数等の電気特性のばらつきや、製造時の歩留まり低下を防止することが可能なＴＭモード誘電体共振器が得られる。

また、誘電体保持部材に圧力を加えるだけで誘電体共振素子の端面に形成された位置出し棒挿入穴に位置出し棒が強挿されることとなるので、誘電体共振素子の位置決めも正確になり、誘電体共振素子とアース板との接続（接触）が強固になって、安定した電気的接触が得られるようになる。また、はんだ付けも不要で組み立て作業が簡単になるとともに、はんだ付け時の熱による誘電体共振素子の内部や表面に発生するクラックや導体層の剥離を防止できるようになる。さらに、アース板と誘電体共振素子間のはんだ付けが必要でなくなるので、はんだ付けに起因するストレスが誘電体共振素子に生じることが防止でき、ストレスに起因して生じる導体層の破損が防止でき、作業性も簡単で容易となる。

この場合、アース板は弾性を有する金属板により形成されていて、その表面に銀あるいは銅のメッキが施されているとともに、当該アース板の同心円上の等角度の少なくとも３箇所がねじによりアース板固定リングに形成されたねじ穴に螺着されているのが望ましい。このように、アース板を弾性を有する金属板により形成されていると、高価な絞り用の金型あるいは精密な絞り加工も不要となるので、この種のＴＭモード誘電体共振器を安価に提供できるようになる。なお、弾性を有する金属板は燐青銅製の金属板あるいは黄銅製の金属板等とするのが望ましい。

また、位置出し棒には誘電体共振素子に形成された位置出し棒挿入穴の直径よりも略大径のＯリングが嵌着されていて、このＯリングが位置出し棒挿入穴に強挿されているのが望ましい。さらに、シールドケース本体の内寸法と誘電体共振素子の長さは略同寸法であるので、不要共振モードの発生も防止できるようになる。また、アース板は弾性を有する金属板であるため、シールドケース内へ突出する突起導体になることはないので、共振器としてのＱ値低下が原因の電気特性劣化が殆ど生じることはない。

本発明においては、位置出し棒を用いることで、誘電体共振素子とアース板の位置決めが正確で容易になり、誘電体保持部材による押圧力で安定した電気的接触が得られるようになる。これにより、はんだ付けも不要で組み立て作業が簡単になるばかりでなく、はんだ付け時の熱による誘電体共振素子内部のクラックの発生や導体層の剥離も未然に防止できるようになる。

本発明のＴＭモード誘電体共振器の全体構成を示す図であり、図１（ａ）はその断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の一方のシールドケース側壁に誘電体共振素子が取り付けられた状態を拡大して示す断面図である。 本発明のＴＭモード誘電体共振器に用いられる誘電体共振素子の要部を示す図であり、図２（ａ）は位置出し棒挿入穴の断面を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の平面を示す図である。 本発明のＴＭモード誘電体共振器に用いられるアース板およびアース板固定リングを示す図であり、図３（ａ）は実施例のアース板を示す正面図であり、図３（ｂ）は変形例のアース板を示す正面図であり、図３（ｃ）はアース板固定リングを示す正面図である。 本発明のＴＭモード誘電体共振器に用いられる位置出し棒を示す図であり、図４（ａ）は、位置出し棒の正面およびその一部を破断した断面を示す一部破断の正面図であり、図４（ｂ）は、位置出し棒にＯリングを装着した状態を示す正面図である。 本発明のＴＭモード誘電体共振器の組付工程の前段部を模式的に示す断面図であり、図５（ａ）は第１工程を示す断面図であり、図５（ｂ）は第２工程を示す断面図であり、図５（ｃ）は第３工程を示す断面図でありる。 本発明のＴＭモード誘電体共振器の組付工程の中段部を模式的に示す断面図であり、図６（ａ）は第４工程を示す断面図であり、図６（ｂ）は第５工程を示す断面図である。 本発明のＴＭモード誘電体共振器の組付工程の後段部を模式的に示す断面図であり、図７（ａ）は第６工程を示す断面図であり、図７（ｂ）は第７工程を示す断面図である。 従来例のＴＭモード誘電体共振器を示す図であり、図８（ａ）はその断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の一方のシールドケース側壁に誘電体共振素子が取り付けられた状態を拡大して示す断面図である。

ついで、本発明のＴＭモード誘電体共振器の一実施の形態を図１〜図７に基づいて以下に説明するが、本発明は以下の実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

１．ＴＭモード誘電体共振器の全体構成
本発明のＴＭモード誘電体共振器１０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、金属製のシールドケース１０ａと、この金属製のシールドケース１０ａの中心軸に沿って配置・固定された円柱状の誘電体共振素子１３とからなり、この誘電体共振素子１３の長手方向の両端をアース板１５を介してシールドケース１０ａの側壁１２に接触させている。金属製のシールドケース１０ａは、両端部に開口部が形成されたシールドケース本体１１と、このシールドケース本体１１の両端部に配置されて、その両端部に形成された開口部を密閉するとともに外部に向けて突出する突部１２ａが形成されたシールドケース側壁１２とからなる。

ここで、誘電体共振素子１３は、その両端面の中心部から内部に向けて所定の深さの位置出し棒挿入穴１３ａが形成されており、これらの両端面はシールドケース側壁１２に形成された突部１２ａ内に配設された円柱状の弾性材からなる誘電体保持部材１４にアース板１５を介して保持されている。そして、誘電体保持部材１４と誘電体共振素子１３の端部との間に配設されてたアース板１５と、アース板１５を誘電体保持部材１４側に押圧するリング状のアース板固定リング１６と、誘電体共振素子１３に形成された位置出し棒挿入穴１３ａおよび誘電体保持部材１４、アース板１５およびアース板固定リング１６を通して挿入された位置出し棒１７とを備えている。なお、位置出し棒１７にはＯリング１７ａが配設されている。

これにより、シールドケース側壁１２に挿入された後述するねじ１９ｂがシールドケース本体１１に形成された後述するねじ穴１１ｂに螺着されることにより、シールドケース側壁１２がシールドケース本体１１に固定されることとなる。一方、シールドケース側壁１２に挿入された後述するねじ１８がアース板固定リング１６の後述する本体部１６ａに形成された後述するねじ穴１６ｂに螺着されることにより、アース板１５がシールドケース側壁１２に押圧されるとともに、Ｏリング１７ａが配設された位置出し棒１７が誘電体共振素子１３に形成された位置出し棒挿入穴１３ａに嵌挿されたことにより、誘電体共振素子１３がアース板１５を介してシールドケース側壁１２に押圧固定されることとなる。

２．構成要素（部品）
（１）シールドケース
本発明のシールドケース１０ａは、図１（ａ）に示すように、両端部に開口部が形成された角筒状のシールドケース本体１１と、このシールドケース本体１１の両端部に配置されて、このれらの両端部に形成された開口部を密閉するとともに、その中央部には外部に向けて突出する円筒形状の突部１２ａが形成された角形のシールドケース側壁１２とからなる。この場合、シールドケース本体１１の開口部の周囲には折り曲げ部１１ａ（図５（ｃ）参照）が形成されているとともにこの折り曲げ部１１ａには等間隔に複数のねじ穴１１ｂ（図５（ｃ）参照）がタップ加工により形成されている。

また、シールドケース本体１１とシールドケース側壁１２とは、鋼板などの堅牢な金属により形成されていて、その表面は銅メッキあるいは銀メッキが施されている。この場合、シールドケース側壁１２には後述するねじ１８あるいは仮止め用のねじ１８ａを挿通させる貫通孔１２ｂが形成されている。そして、シールドケース側壁１２に形成された円筒形状の突部１２ａ内に誘電体保持部材１４が収容されることとなる。なお、シールドケース本体１１は角筒状でもよいし、円筒状でもよいが、この場合は角筒状としている。また、折り曲げ部１１ａは内方に向けて折り曲げても良いし、外方に向けて折り曲げてもよいが、この場合は内方に向けて折り曲げるようにしている。

ここで、図１（ａ）（ｂ）においては、ＴＭモード誘電体共振器１０の組み立て完了時の状態を示しているが、後述する誘電体共振素子１３の長さとシールドケース本体１１の内寸法とがほぼ同一の寸法になるように調整することで、シールドケース本体１１の壁面の内面と誘電体保持部材１４とが同一面となるようにしている。このように、誘電体共振素子１３の長さとシールドケース本体１１の内寸法とをほぼ同一寸法にすることで、不要共振モードの発生を防止できるようになる。なお、この例においては、シールドケース側壁１２と円筒形状の突部１２ａとからなる２つの部品から構成するようにしているが、これらの２部品を一体構造により形成するようにしてもよい。

（２）誘電体共振素子
本発明のＴＭモード誘電体共振器１０に用いる誘電体共振素子１３は、酸化チタンを主成分としたセラミックス製の焼結体により形成されており、目的の共振周波数等の電気特性が得られるように、直径（この場合は、６２ｍｍとした）や長さ（この場合は、１５０ｍｍとした）と材料（この場合は、酸化チタンを主成分としたセラミックス製とした）が決められている。そして、図２（ａ）（ｂ）に示されるような円柱状に形成されていて、その両端面の中心部から内部に向けて所定の深さ（長さ）の位置出し棒挿入穴１３ａが形成されている。なお、所定の深さ（長さ）は、挿入された後述する位置出し棒１７の先端部よりも長くなるようになされているが、貫通孔であっても良い。そして、円柱の両端面の位置出し棒挿入穴１３ａを除く平面部には、銀メタライズ処理等の方法で導体層１３ｂが形成されている。

（３）誘電体保持部材
誘電体保持部材１４は、弾力性のある材質で円柱状に形成されていて、その軸心部には位置出し棒１７を通すための貫通孔１４ａが形成されている。誘電体保持部材１４の直径は誘電体共振素子１３の外径寸法とほぼ同じか、やや大き目になるように形成されている。その厚みは、図１（ａ）に示される組み立て完了後の圧縮した状態で、アース板１５と誘電体共振素子１３が適度に密着するだけの圧力が得られるような寸法となっている。なお、その材質としては、シリコンゴムなどの弾力性のあるものが用いられ、化学反応が危惧されるものや、経年劣化が懸念されるもの、あるいはガスの発生を伴うように材質は適さない。

（４）アース板
アース板１５は円形状に形成されていて、図３（ａ）に示すように、本体部１５ａの中心部に位置出し棒１７を挿通させる中心開孔１５ｂが形成されており、外周部の内側には外周縁に沿って中心部から放射状に貫通孔１５ｃが形成されている。ここで、貫通孔１５ｃはアース板固定リング１６を固定する際、シールドケース側壁１２から挿入されたねじ１８を通すために形成されている。このため、貫通孔１５ｃの個数は、アース板１５をシールドケース側壁１２に対して水平（平行）に取り付けるためには、図３（ａ）においては８個だけ設けた例を示しているが、最低限３個は設ける必要があり、好ましくは４個以上とするのが望ましい。

そして、アース板１５の材質は表面が滑らかな、ばね用の弾性を有する薄い金属板が望ましく、燐青銅や黄銅等に代表される薄い金属板が最適である。この場合、誘電体共振素子１３の端面にメタライズ処理により形成された導体層１３ｂとの接触時に化学反応等で劣化しないよう、その表面に銀などの電気良導性の金属メッキ処理を施すのが好ましい。なお、アース板１５の本体部１５ａの直径は、誘電体保持部材１４の外径よりも大きく、かつアース板固定リング１６の外径と略同寸法か、若干大きめに形成するのが望ましい。

（変形例）
ここで、図１（ａ）（ｂ）で示したように、ＴＭモード誘電体共振器１０の組み立てが完成した状態において、シールドケース側壁１２の内面と誘電体保持部材１４との接触面が僅かにずれた場合に、生じた段差に起因してアース板１５に機械的歪が生じることとなる。このため、アース板１５においては、機械的歪をできる限り吸収しやすい構造にする必要がある。そこで、以下のような変形例が考えられる。即ち、本変形例のアース板１５Ａは、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示すアース板１５と同様に、本体部１５ｄの中心部に位置出し棒１７を挿通させる中心開孔１５ｅが形成されており、外周部の内側には外周縁に沿って中心部から放射状に貫通孔１５ｆが形成されている。

ここで、図３（ａ）に示すアース板１５と異なる点は、これらの貫通孔１５ｆの間に中心部から放射状に外周縁に向けて開口するスリット１５ｇを形成したことである。この場合、貫通孔１５ｆの間に中心部から放射状に外周縁に向けて開口するスリット１５ｇを形成することにより、シールドケース側壁１２の内面と誘電体保持部材１４との接触面が僅かにずれが生じて段差が生じても、その段差に起因する機械的歪を吸収することが可能となる。この場合、段差に起因する機械的歪を吸収することが可能であれば、上述したスリット１５ｇに限らず、他の形状のものでも良い。

（５）アース板固定リング
アース板固定リング１６は、上述したアース板１５，１５Ａを確実にシールドケース側壁１２の内面に接触させて固定するための部品である。このため、図３（ｃ）に示すように、本体部１６ａの内径は誘電体保持部材１４を挿通させるだけの寸法を有し、ねじ１８を螺合させるためのタップ加工によりねじ穴１６ｂを形成することが可能な寸法が残るように外径寸法が決められている。このアース板固定リング１６の材質は黄銅などの金属で、電気特性の劣化を防ぐために、表面は銀あるいは銅のような電気良導性の金属メッキ処理を施すのが望ましい。そして、その厚さは、共振器としての電気特性の劣化を軽減するため、ねじ１８を螺合させるためのタップ加工が可能な範囲でできる限り薄いのが望ましい。なお、タップ加工により形成されたねじ穴１６ｂの個数は、アース板１５に形成された貫通孔１５ｃ（１５ｆ）の個数と同数であり、この場合は８箇所となるようにしている。

（６）位置出し棒
位置出し棒１７は、図４（ａ）に示されるように、基本的には、断面形状が円形の棒状体（円柱体）で、その端面の一方の軸心部にシールドケース側壁１２の突部１２ａに固定する際に用いられるねじ１９ａに螺合するねじ穴１７ｂがタップ加工により形成されている。また、棒状体（円柱体）の適宜箇所にはＯリング１７ａを嵌め込むための所定の深さの溝１７ｃが形成されている。そして、その材質は、一般的には高周波における電気特性に優れたポリカーボネート等に代表される合成樹脂であるのが望ましいが、電気特性への影響が許容できる場合には、黄銅等の金属であっても良い。

また、その外径寸法は誘電体共振素子１３の端面に形成された位置出し棒挿入穴１３ａの内径よりも若干細くなるように形成されている。そして、Ｏリング１７ａを嵌め込むための溝１７ｃは、図４（ａ）においては２個だけ設けた例を示しているが、溝１７ｃの個数は最低でも１つあればよく、実用上は２つ以上設けるのが望ましい。なお、シールドケース側壁１２に固定する方法は、ねじ１９ａによる螺着（ねじ止め）に限定する必要はなく、シールドケース側壁１２と一体構造とした場合は、当然、螺着（ねじ止め）にする必要はない。そして、図１（ａ）（ｂ）においては、ねじ１９ａの一例として皿ねじを用いて固定する方法を例示しているが、ねじ１９ａとしては皿ねじに限定する必要はない。

ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す位置出し棒１７に形成された溝１７ｃにＯリング１７ａを嵌め込んだ状態を示しており、Ｏリング１７ａの外径寸法は誘電体共振素子１３の端面に形成された位置出し棒挿入穴１３ａの内径よりも若干大きな寸法になるように形成されている。このＯリング１７ａの働きで、位置出し棒１７が穴１３ａに挿入された際に、この穴１３ａの壁面に適当な圧力が加わることとなり、穴１３ａの壁面が傷付けることなく、かつ必要以上に大きな圧力も加わらないこととなる。これにより、誘電体共振素子１３の破損を防止できるとともに、穴１３ａの中心に正しく位置出し棒１７を誘導することができるようになる。なお、Ｏリング１７ａの材質は、高周波特性が良好なシリコン樹脂等に代表される弾力性に富む合成樹脂が適当で、化学反応が危惧されるものや、経年劣化が懸念されるもの、あるいはガスの発生を伴う様な材質は適さない。

３．組立工程（組付手順）
ついで、上述のような構成となる各構成要素（部品）を用いてＴＭモード誘電体共振器１０を作製する組立工程（組付手順）を以下に、図５〜図７に基づいて詳述する。なお、本実施例のＴＭモード誘電体共振器１０は２７０ＭＨｚ帯を実現するものとしたが、本発明のＴＭモード誘電体共振器はこれに限定されるものではない。

（１）第１工程（第１手順）
まず、一対のシールドケース側壁１２と、一対の誘電体保持部材１４と、一対の位置出し棒１７と、２組の一対のＯリング１７ａとを用意した。この後、図５（ａ）に示すように、一対の位置出し棒１７のそれぞれに形成された各溝１７ｃ（図４（ａ）参照）にＯリング１７ａをそれぞれ嵌挿させた。ついで、位置出し棒１７を一方のシールドケース側壁１２に形成された突部１２ａの中央に配置した後、突部１２ａの中央に配設されたねじ穴に皿ねじ１９ａを挿通させた後、位置出し棒１７の一方の端部に形成されたねじ穴１７ｂ（図４（ａ）参照）に螺着させた。

これにより、位置出し棒１７をシールドケース側壁１２に形成された突部１２ａの中央に取り付けた。ついで、誘電体保持部材１４の中心部に形成された貫通孔１４ａを位置出し棒１７に沿うにように挿通させて、誘電体保持部材１４をシールドケース側壁１２に形成された突部１２ａ内に嵌入させた。これにより、誘電体保持部材１４はシールドケース側壁１２に形成された突部１２ａ内に突出して配置されることとなる。

（２）第２工程（第２手順）
この後、図５（ｂ）に示すように、位置出し棒１７が中心になるようにして、誘電体保持部材１４の上にアース板１５を載置し、このアース板１５の上にアース板固定リング１６を載置した。ついで、これらのアース板１５とアース板固定リング１６とを位置合わせをした後、シールドケース側壁１２に形成された貫通孔１２ｂに仮止め用のねじ１８ａを挿通させ、アース板固定リング１６にタップ加工により形成されたねじ穴１６ｂ（図３（ｃ）参照）に仮止め用のねじ１８ａを螺着させた。

このとき、これらのアース板１５とアース板固定リング１６とが仮止めされるように、仮止め用のねじ１８ａの螺着の程度（締め付け力）を緩やかに調整して、側壁組立体１２Ａを作製した。同様に、他方のシールドケース側壁１２にも、上述と同様の作業を行って、シールドケース側壁１２に、位置出し棒１７と誘電体保持部材１４とを固定し、アース板１５とアース板固定リング１６とを仮止めし、側壁組立体１２Ａを作製した。

（３）第３工程（第３手順）
ついで、シールドケース本体１１と複数のねじ１９ｂとを用意した後、シールドケース本体１１の一方の開口部を塞ぐように上述のように作製した側壁組立体１２Ａを配置した。ついで、図５（ｃ）に示すように、ねじ１９ｂをシールドケース側壁１２に形成された貫通孔１２ｃを挿通させた後、シールドケース本体１１にタップ加工により形成されたねじ穴１１ｂに螺着することにより、シールドケース側壁１２をシールドケース本体１１に固定した。

（４）第４工程（第４手順）
ついで、誘電体共振素子１３を用意した後、図６（ａ）に示すように、誘電体共振素子１３の一方の端面に形成された位置出し棒挿入穴１３ａをシールドケース側壁１２に固定された位置出し棒１７に挿通させるとともに、誘電体共振素子１３を押圧して位置出し棒挿入穴１３ａ内に位置出し棒１７を強挿した。この強挿により、誘電体共振素子１３の端面に形成された導体層１３ｂがアース板１５に接触することとなる。

（５）第５工程（第５手順）
ついで、シールドケース本体１１の他方の開口部を塞ぐように上述のように作製した他方の側壁組立体１２Ａを配置した。この後、図６（ｂ）に示すように、誘電体共振素子１３に他方の端面に形成された位置出し棒挿入穴１３ａにシールドケース側壁１２に固定された位置出し棒１７を挿通させるとともに、側壁組立体１２Ａを押圧して位置出し棒挿入穴１３ａ内に位置出し棒１７を強挿した。この強挿により、誘電体共振素子１３の他方の端面に形成された導体層１３ｂが他方のアース板１５に接触することとなる。

（６）第６工程（第６手順）
ついで、図７（ａ）に示すように、誘電体共振素子１３の他方の端面に形成された導体層１３ｂが他方のアース板１５に接触した状態を維持できるようにシールドケース側壁１２に加圧力を付与するとともに、ねじ１９ｂをシールドケース側壁１２に形成された貫通孔１２ｃを通してシールドケース本体１１にタップ加工により形成されたねじ穴１１ｂに螺着させた。この螺着により、シールドケース側壁１２はシールドケース本体１１に固定されることとなる。これにより、仮止め用のねじ１８ａの頭部側はそれぞれシールドケース側壁１２より外方に突出することとなる。

（７）第７工程（第７手順）
この後、図７（ｂ）に示すように、突出した各仮止め用のねじ１８ａを締め付けることにより、各アース板１５を各シールドケース側壁１２に完全に接触させた。ついで、各仮止め用のねじ１８ａよりは短い最適長のねじ１８を用いて、各仮止め用のねじ１８ａを１本ずつ交換しながらねじ１８を締め付けた。これにより、図１（ａ）（ｂ）に示されるようなＴＭモード誘電体共振器１０の組み付けが完了することとなる。

なお、上述した実施の形態においては、シールドケース１０ａを角筒状のシールドケース本体１１と、一対の角形のシールドケース側壁１２とを用いて構成する例について説明したが、本発明のシールドケースはこれに限ることなく、円筒状のシールドケース本体と、一対の円形状のシールドケース側壁とを用いて構成するようにしてもよい。

１０…ＴＭモード誘電体共振器、１０ａ…シールドケース、１１…シールドケース本体、１１ａ…折り曲げ部、１１ｂ…タップ加工によるねじ穴、１２…シールドケース側壁、１２ａ…突部、１２ｂ…貫通孔、１２ｃ…貫通孔、１２Ａ…側壁組立体、１３…誘電体共振素子、１３ａ…位置出し棒挿入穴、１３ｂ…導体層、１４…誘電体保持部材、１４ａ…貫通孔、１５…アース板、１５ａ…本体部、１５ｂ…中心開孔、１５ｃ…貫通孔、１５Ａ…変形例のアース板、１５ｄ…本体部、１５ｅ…中心開孔、１５ｆ…貫通孔、１５ｇ…スリット、１６…アース板固定リング、１６ａ…本体部、１６ｂ…タップ加工によるねじ穴、１７…位置出し棒、１７ａ…Ｏリング、１７ｂ…タップ加工によるねじ穴、１７ｃ…溝、１８ａ…仮止め用のねじ、１８…ねじ、１９ａ…皿ねじ、１９ｂ…ねじ

Claims (5)

1. 金属製のシールドケースと、該シールドケースの中心軸に沿って配置された円柱状の誘電体共振素子とからなり、当該誘電体共振素子の長手方向の両端をアース板を介してシールドケースの側壁に接触させたＴＭモード誘電体共振器であって、
   前記金属製のシールドケースは、相対向する端部に開口部が形成されたシールドケース本体と、当該シールドケース本体の両端部に配置されて前記開口部を密閉するとともに外部に向けて突出する突部が形成された一対のシールドケース側壁とからなるとともに、
   両端部の端面に導体層が形成されているとともに、当該両端面の中心部に位置出し棒挿入穴が形成されたセラミックス製の誘電体共振素子と、
   前記シールドケース側壁に形成された前記突部内に配設されているとともに、中心部に貫通孔が形成された弾性材からなる誘電体保持部材と、
   前記誘電体保持部材と前記誘電体共振素子の端面との間に配置されて当該端面に形成された導体層を電気的に接触させると共に、前記シールドケースの前記開口部を平面状に覆うアース板と、
   前記アース板を前記シールドケース側壁に押圧するアース板固定リングと、
   前記誘電体保持部材、前記アース板および前記アース板固定リングに挿通され、前記誘電体共振素子に形成された前記位置出し棒挿入穴に強挿され、前記誘電体共振素子を弾性的に支持する位置出し棒とを備え、
   前記シールドケース側壁に挿入されたねじが前記アース板固定リングに螺着されることにより、前記アース板が前記シールドケース側壁に押圧されるとともに、前記位置出し棒が前記誘電体共振素子に形成された位置出し棒挿入穴に強挿されることにより、前記誘電体共振素子が前記アース板を介して前記シールドケース側壁の所定の位置に固定されるようになされていることを特徴とするＴＭモード誘電体共振器。
2. 前記アース板は弾性を有する金属板により形成されていて、その表面に銀あるいは銅のメッキが施されているとともに、当該アース板の同心円上の等角度の少なくとも３箇所が前記アース板固定リングに螺着されたねじに螺合されていることを特徴とする請求項１に記載のＴＭモード誘電体共振器。
3. 前記弾性を有する金属板は燐青銅製の金属板あるいは黄銅製の金属板であることを特徴とする請求項２に記載のＴＭモード誘電体共振器。
4. 前記位置出し棒には前記位置出し棒挿入穴の直径よりも略大径のＯリングが嵌着されていて、当該Ｏリングが前記位置出し棒挿入穴に強挿されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＴＭモード誘電体共振器。
5. 前記シールドケース本体の内寸法と前記誘電体共振素子の長さは略同寸法であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＴＭモード誘電体共振器。

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