JPH012402A - 誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分！！！Ｆ］ 本発明は、例えば自動車電話、パーソナル無線、コード
レス電話等の通信機のＶＣＯ＜電圧制御発振器）等に使
用するための誘電体共振器に関する。

［従来の技術］ ＶＣＯ等に使用するための従来の１７４波長の分布定数
型誘電体共振器は、第１０図に示す如く、貫通孔２を有
する円筒状誘電体ブロック１と、誘電体ブロック１の内
周面即ち貫通孔２の壁面３と外周面４と一端面５とに設
けられた導体膜６と、結合コンデンサ７とから成る。導
体膜６は、貫通孔２の壁面３に設けられた内導体に６ａ
と、誘電体ブロック１の外周面４に設けられた外導体Ｖ
Ａ６ｂと、内導体膜６ａと外導体膜６ｂとを短絡するよ
うに一端面５に設けられた端面導体膜６ｃとから成り、
結合コンデンサ７の一方の端子８は誘電体ブロック１の
解放端面１１側から貫通孔２に挿入され、内導体膜６ａ
に半田９で結合されている。

結合コンデンサ７は解放端面１１の上に配置され、この
他方の端子１０が共振器の入出力端子として機能してい
る。

誘電体ブロック１の外周面４の外導体膜６ｂを金属ケー
ス（図示せず）を介して接地すると、第５図に示す等価
回路が得られる。なお、第５図のコンデンサＣ１とイン
ダクタンスＬ１とから成る共振回路は第１０図の誘電体
ブロック１と導体膜６との組み合わせ′ＭＩｉ造に基づ
いて得られ、また第５図の結合コンデンサＣａは第１０
図の結合コンデンサ７に対応している。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来の誘電体共振器では、結合コン　−デン
サ７が誘電体ブロック１の外側に配置されているために
、全体の外形寸法が必然的に大きくなった。

なお、貫通孔２の長さしは、次式で決まるので、誘電体
ブロック１の高さを大幅に低くすることは困難である。

Ｌ４ｃｉ＜ｆ　×−ｒε、）／４ ここで、Ｃは光速、ｆ　は共振周波数、ε　はｒ 誘電体ブロック１の誘電串である。

上述の如き問題は誘電体ブロックに複数の貫通孔を設け
、ここに複数の共振器を形成し、これ等を誘電性又は容
量性結合させるものにおいても生じる。

そこで、本発明の目的は、小型化が可能であり、且つ特
性の調整が容易な誘電体共振器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決し、上記目的を達成するための本発明
は、実施例を示す第１図、第２図及び第１１図の符号を
参照して説明すると、単数又は複数の共振用の貫通孔２
又は２と３０を有する誘電体ブロック１と、前記貫通孔
２又は２と３０の壁面３に設けられた内導体Ｐ！Ａ６ａ
と、前記誘電体ブロック１の外周面４に設けられた外導
体膜６ｂと、前記誘電体ブロック１の一端面５にて前記
内導体部６ａと前記外導体部６ｂとを短絡するように設
けられた端面導体Ｍ６ｃと、前記貫通孔２又は２と３０
に挿入されたリード端子１７又は１７と３３と、前記貫
通孔２又は２と３０内に配置され、一方の電極１５又は
１５と３５が前記リード端子１７又は１７と３３に結合
され、他方の電極１６又は１６と３６が前記内導体膜６
ａに接続されたコンデ′ンサ１２又は１２と３２とを備
えた誘電体共振器に係わるものである。

［作用コ 上記発明における誘電体ブロック１と導体膜６は分布定
数型のＬＣ共振回路として機能し、貫通孔２又は２と３
０中のコンデンサ１２又は１２と３２は結合コンデンサ
として機能する。貫通孔２又は２と３０内のコンデンサ
１２又は１２と３２及びリード端子１７又は１７と３３
の位置を変えると共振器の特性が変化する。

［実施例］ 次に、第１図〜第９図を参照して本発明の実施例に係わ
る１７４波長分布定数型誘電体共振器を説明する。

第１図及び第２図に示す誘電体共振器は、第１０図と同
様にチタン酸バリウム系磁器から成る円筒状誘電体ブロ
ック１を備えている。この誘電体ブロック１の中心に設
けられた貫通孔２の壁面３、外周面４及び一端面５には
、銀ペーストを塗布し、焼付けたものから成る導体ＷＡ
６が設けられている。

導体膜６は貫通孔２の壁面３の内導体膜６ａと外周面４
の外導体膜６ｂとこれ等を短絡するための端面導体膜６
ｃとから成る。

共振器を外部回路に接続するための結合コンデンサ１２
は貫通孔２の中に配置されている。このコンデンサ１２
は、中心に貫通孔１３を有するチタン酸マグネシウム系
磁器から成る円筒状誘電体１４と、この誘電体１４の一
方の主面に形成された一方の電極１５と、他方の主面に
形成された他方の電Ｉ！！１６とから成る。

金ｒｌＪ製のリード端子１１は誘電体ブロック１の貫通
孔２の中心に挿入され、その一端が解放端面１１から突
出している。リード端子１７はコンデンサ１２を構成す
る誘電体１４の貫通孔１３にも挿通されている。コンデ
ンサー２の一方の電極１５は第３図に示す如く貫通孔１
３を囲むようにリング状に形成され、半田１８によって
リード端子１７に結合されている。コンデンサー２の他
方の電極１６は一方の電極１５に対向する部分を有する
ように形成され、半田１９によって金９　（＃Ｊ）製の
接続部材２０の上面部２０ａに結合されている。

接続部材２０は、第４図に示す如く上面部２０ａの中央
に貫通孔２１を有し、リード端子１７がここに挿入され
ている。接続部材２０の円筒状部２０ｂは半田２２によ
って内導体Ｍ６ａに結合されている。

この分布定数型の１７４波長誘電体共振器においでも、
第１０図の従来例と同様に貫通孔２を有する誘電体ブロ
ック２と導体膜６とによって第５図のし　と０１とから
成る共振回路が構成され、第１図のコンデンサー２が第
５図の結合コンデンサＣａに対応している。

本実施例の誘電体共振器は次の利点を有ずろ。

（１）　結合コンデンサー２が誘電体プロ・ツク１の貫
通孔２内に配置されているので、この分たけ外形寸法を
小さくすることができる。

（２）　円筒状の接続部材２０の高さを変えてコンデン
サー２及びリード端子１７の位こを変えることによって
共振特性を変えることができる。

第６図〜第９図はこれを諺明するためのものである。第
１図に示す位置にコンデンサー２及びリード端子１７を
位置決めした場合には、周波数ｆと損失との関係を示す
特性線が第６図になるが、コンデンサー２及びリード端
子１７を第１図の位置よりも更に上方に移動すると、特
性線が第７図に変化する。即ち、共振周波数ｆ。がわず
かに変化し、且つトラップ周波数ｆ　も変化する。

「 第８図は共振周波数ｆ。の変化量△ｆとコンデンサー２
及びリード端子１７の位置の変化との関係を示す。ここ
で、Ｌは貫通孔２の長さ即ち誘電体ブロック１の高さで
あり、ｄは誘電体ブロック１の解放端面１１の高さ位置
からリード端子１７の先端までの距離である。従って、
ｄ／Ｌが太きい程リード端子１７が深く挿入されている
ことになる。第８図の特性線Ａはコンデンサー２の容量
が２．２ｐＦの場合を示し、特性線Ｂはコンデンサ１２
の容量がＬ５ｐＦの場合を示す、いずれの容量の場合も
、リード端子１７及びコンデンサー２を移動させて給電
ポイントを変えると、共振周波数ｆ　が変化する。また
、結合コンデンサー２の容量を変えることによっても共
振周波数が変化する。また、第９図から明らかなように
、リード端子１７及びコンデンサー２の位置を変えると
、トラップ周波数ｆ　の位置即ちｆｒ／ｆｏも変化す「 る。

（３）　コンデンサー２の容量は、誘電体ブロック１の
貫通孔２に装着する前に知ることができる。従って、コ
ンデンサー２を所望容量を有するように選別することが
可能になり、設計値通りの容量を容易に得ろことができ
る。

［別の実施例コ 次に、本発明の別の実施例に係わる複数の共振用貫通孔
を有する誘電体共振器即ち誘電体フィルタを第１１図〜
第１４図に基づいて説明する。但し、第１１図〜第１２
図において、第１図〜第４図と共通する部分には同一の
符号を付してその説明を省略する。

第１１図及び第１２図の誘電体フィルタにおいては、誘
電体ブロック１に２つの共振用′Ｆｔ通孔２．３０と結
合孔３１とが設けられている。２つの共振用貫通孔２に
は第１図と同様に内導体膜６ａがそれぞれ設けられ、外
導体膜６ｂに端面導体膜６ｃで接続されている。

貫通孔２．３０には第１及び第２のコンデンサ１２．３
２が挿入されている。第１のコンデンサ１２は入力リー
ド端子１７を有し、第２のコンデンサ３２は出力リード
端子３３を有する。各コンデンサ１２．３２は、誘電体
磁器基板１４．３４の一方の主面に第１の電極１う、３
５を設け、他方の主面に第２の電極１６．３６を設けろ
ことによって構成されている。第１の電極１う、３５に
は半田１８．３７によってリード端子１７．３３が結合
され、第２の電極１６．３６には接続部材２０．３８が
半田１９．３９により結合されている。接続部材２０．
３８は銅板から成る円筒状部材に凹凸を設けたものであ
り、バネ性を有している。第１１図及び第１２図に示す
誘電体フィルタを組み立てる時には、コンデンサ１２．
３２に接続部材２０．３８を半田１９．３９で結合した
ものを用意し、しかる後、接続部材２０．３８をその径
が小さくなるように弾性変形させて貫通孔２．３０に挿
入し、その径が大きくなるように復元させ、内導体膜６
ａに圧接させる。なお、接続部材２０．３８と内導体膜
６ａとの結合を強固にするために、クリーム半田を再溶
融したものから成る半田２２．４０によって各接続部材
２０．３８を内導体ｖ、６ａに電気的及び機械的に固着
させる。

第１３図は誘電体フィルタの等価回路を示す。

コンデンサＣ１とインダクタンスＬ１とから成る第１の
共振回路は第１の貫通孔２の内導体ＷＡ６ａと外導体ｆ
ｉ６ｂとに基づいて形成され、コンデンサＣ２とインダ
クタンスＬ２とから成る第２の共振回路は第２の貫通孔
３２の内導体Ｍ６ａと外導体Ｍ６ｂとに基づいて形成さ
れ、２つの共振回路は誘電性インピーダンスＺ１によっ
て結合されている。なお、入力結合コンデンサＣａは第
１のコンデンサ１２に対応し、出力結合コンデンサＣｂ
は第２のコンデンサ３２に対応している。

第１４図は第１１図の誘電体フィルタにおける共振周波
数ｆ。の変化量Δｆと第１及び第２のコンデンサ１２．
３２及びリード端子１７．３３の位置の変化即ち給電ポ
イントの変化との関係を第８図の場合と同一な方法で示
す、特性線ａは第１及び第２のコンデンサ１２．３２の
容量が２．２９Ｆの場合を示し、特性線すは第１及び第
２のコンデンサ１２．３２の容量が１．５　ｐｒの場合
を示す、いずれの場合においても、給電ポイントを変化
させることにより、共振周波数を調整することができる
。

第１１図及び第１２図に示す誘電体フィルタも、第１図
の誘電体共振器と基本構造は同一であるので、同一の作
用効果を得ることができる。

「変形例コ 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。

（１）　導体ＷＡ６はメツキで形成してもよい。

（２）　第１図のコンデンサ１２を、誘電体１４の貫通
孔１３内に一方の電極を有し、外周面に他方の電極を有
するものとしてもよい。

（３）　第１図の貫通型コンデンサ１２を第１１図に示
す板状のコンデンサ１２又は３２に置き換えてもよい。

又、第１１図の板状コンデンサ１２及び３２を第１図の
貫通型コンデンサ１２に置き換えてもよい。

（４）　第１１図の板状コンデンサ１２．３２の代わり
に、誘電体基板の同一主面上に第１及び第２の電極を形
成し、これにより容量を得るようにしてもよい。

（５）　　３段以上の多段の誘電体フィルタにも３’Ｒ
ｊｌ可能で、Ｐ）る。

（６）　第１１図の誘電体フィルタをｖ１続的に接続す
る１％合にも適用可能である。

（７）　リード端子１７．３３を板状にしてもよい。

［発明の効果］ 上述から明らかな如く、本発明によれば誘電体共振器の
小型化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる誘電体共振器を示す断
面図、 第２図は第１図の誘電体共振器の斜視図、第３図は第１
図のコンデンサを示す斜視図、第４図は第１図の接続部
材を示す斜視図、第５図は第１図の誘電体共振器の等価
回路を示す回路図、 第６図及び第７図は第１図の誘電体フィルタの周波数特
性を示す図、 第８図は第１図の誘電体共振器の共振周波数と給電ポイ
ント（ｄ／Ｌ）との関係を示す図、第９図はトラップの
周波数の移動（ｆ、／ｆ。）と給電ポイント（ｄ／Ｌ　
）との関係を示す図、第１０図は従来の誘電体共振器を
示す断面図、第１１図は本発明の別の実施例に係わる誘
電体フィルタを示す断面図、 第１２図は第１１図の誘電体フィルタの平面図、第１３
図は第１１図の誘電体フィルタの等価回路図、 第１４図は誘電体フィルタの共振周波数と給電ポイント
との関係を示す図である。 １・・・誘電体ブロック、２・・・貫通孔、３・・・壁
面、４・・・外周面、５・・・端面、６・・・導体膜、
６ａ・・・内導体膜６ｂ・・・外導体膜、６ｃ・・・端
面導体膜、１２・・・結合コンデンサ、１７・・・端子
ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］単数又は複数の共振用の貫通孔（２又は２と３０
   ）を有する誘電体ブロック（１）と、前記貫通孔（２又
   は２と３０）の壁面（３）に設けられた内導体膜（６ａ
   ）と、 前記誘電体ブロック（１）の外周面（４）に設けられた
   外導体膜（６ｂ）と、 前記誘電体ブロック（１）の一端面（５）にて前記内導
   体部（６ａ）と前記外導体部（６ｂ）とを短絡するよう
   に設けられた端面導体膜（６ｃ）と、 前記貫通孔（２又は２と３０）に挿入されたリード端子
   （１７又は１７と３３）と、 前記貫通孔（２又は２と３０）内に配置され、一方の電
   極（１５又は１５と３５）が前記リード端子（１７又は
   １７と３３）に結合され、他方の電極（１６又は１６と
   ３６）が前記内導体膜（６ａ）に接続されたコンデンサ
   （１２又は１２と３２）と を備えた誘電体共振器。