JPH0234003A - 誘電体共振器の製造方法 - Google Patents

誘電体共振器の製造方法

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JPH0234003A
JPH0234003A JP18405288A JP18405288A JPH0234003A JP H0234003 A JPH0234003 A JP H0234003A JP 18405288 A JP18405288 A JP 18405288A JP 18405288 A JP18405288 A JP 18405288A JP H0234003 A JPH0234003 A JP H0234003A
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internal dielectric
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容平 石川
Toshiro Hiratsuka
敏朗 平塚
Hirotsugu Abe
博次 阿部
Takashi Takagaki
高垣 尚
Sadao Yamashita
貞夫 山下
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    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/10Dielectric resonators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/008Manufacturing resonators

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波用セラミック誘電体製のキャビティケ
ース内に柱状の内部誘電体を配置されたTMモードの誘
電体共振器とその製造方法に関する。
〔従来技術とその問題点〕
この種の誘電体共振器は、セラミック製の板をバインダ
で接合して筒状にしたキャビティケース内に誘電体セラ
ミックの内部誘電体を柱状に立設し、この内部誘電体の
上下両端面をキャビティケースの内壁面に接合させ、キ
ャビティケースの内壁面または外壁面に実電流路となる
導電膜を銀焼き付は等で形成したものである。
ここで、キャビティケースとして金属筒などを用いるこ
となく、セラミック製のキャビティケースを用いている
のは、次の理由による。金属筒のキャビティケース内に
誘電体セラミックの内部誘電体を立て、内部誘電体の上
端面及び下端面に塗布された銀ペースト等を金属筒の内
壁面に融着させた場合、金属筒と内部誘電体との線膨張
係数の違いにより金属筒の内壁面と内部誘電体の上下端
面との間に剥離を生じ易い、そして、剥離を生じると、
そこにジュール損が生じてフィルタのQ、が低下したり
、フィルタ特性が不安定になる等の問題が生じる。この
ため、キャビティケースをセラミック製として内部誘電
体と線膨張係数のほぼ等しいセラミックによって形成し
ているのである。
そして、実電流を流すためにキャビティケースの表面に
導電膜を形成している。
このようにキャビティケースをセラミックで形成した誘
電体共振器の従来例を第5図に断面で示す。この誘電体
共振器5にあっては、セラミックの天板6、底板7及び
両側板8の内面に銀ペーストを塗布しておき、各板6.
7.8を組み合わせた状態でこの銀ペーストを焼き付け
ることにより銀をバインダとして各板6,7.8同士を
接合して角筒状のキャビティケース9を形成し、同時に
キャビティケース9の内壁面に銀焼き付けにより実電流
路となる導電膜10を形成している。−方、内部誘電体
11の上下両端面にも銀ペーストを塗布し、この内部誘
電体11をキャビティケース9内に配置しておき、内部
誘電体11の両端面の銀ペーストをキャビテイケース9
内面の導電膜10に一体に焼き付けることにより内部誘
電体11の上下両端面をキャビティケース9の内壁面に
固定している。
しかしながら、このように内部誘電体11の両端面に塗
布した銀ペーストを焼き付けてキャビティケース9に固
定する方法では、銀ペーストを塗布する内部誘電体11
の端面処理や焼き付は条件などが厳しく、内部誘電体1
1とキャビティケース9との接合において技術的に完全
を期し難いという問題があった。そして、キャビティケ
ース9と内部誘電体11との接合が不完全であると、不
完全な接合部分が接触したり離れなりし、変位電流路と
なる内部誘電体11と実電流路となる導電膜10との間
の電気的な導通が不安定となってノイズを発生し易く、
またフィルタ特性も安定しないという欠点があった。
また、第6図に他の従来例を示す、この誘電体共振器1
5は、天板6、底板7及び両側板8をガラスグレーズ1
2によって接着することによって角筒状のキャビティケ
ース13を形成すると共に、キャビティケース13内に
配置した内部誘電体11の上端面と下端面とを各々ガラ
スグレーズ12によってキャビティケース13の内壁面
に接合させ、この後キャビティケース13の外壁面に銀
ペーストを塗布及び焼き付けて導電膜14を形成したも
のである。
しかし、ガラスグレーズ12は誘電率が小さく、また固
有導電率が小さくてQも低いので、この第6図の従来例
では、内部誘電体11と導電膜14との間に介在してい
るQの低いガラスグレーズ12の影響で誘電体共振器1
5のQも低下し、また内部誘電体11に比較して誘電率
の低いガラスグレーズ12の塗布量のバラツキによって
内部誘電体11とキャビティケース13との接合部分で
のバルクな誘電率がバラツキを持ち、この誘電率のバラ
ツキによって誘電体共振器15の共振周波数に有意誤差
を生じるという欠点があった。
更に、上記のいずれの従来例においても、天板6、底板
7.側板8及び内部誘電体11を銀ペーストやガラスグ
レーズ等のバインダで接合して誘電体共振器を組み立て
る構造となっているので、誘電体共振器の組み立て手間
と時間がかかり、製造コストが高価についていた。
〔発明の課題〕
本発明は、叙上の従来技術の問題点に鑑みてなされたも
のであり、均一で安定した共振器特性を得ることができ
、信頼性の高い誘電体共振器を提供することを目的とす
る。
また、製造工程を簡単にして製造コストを安価にするこ
とのできる誘電体共振器の製造方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
このため、本発明の誘電体共振器は、筒状をしたセラミ
ック製のキャビティケース内に柱状の内部誘電体を配置
し、この内部誘電体の両端面をキャビティケースの内壁
面に接合させた誘電体共振器において、キャビティケー
スと内部誘電体とをセラミック材料によって形成し、内
部誘電体の上端面及び下端面とキャビティケースの内壁
面とをバインダを用いることなく一体に成形し、キャビ
ティケースの表面に実電流を流すための導電膜を形成し
たことを特徴としている。
又、本発明の誘電体共振器の製造方法は、筒状をしたキ
ャビティケースとキャビティケース内に配置された柱状
の内部誘電体とをセラミック材料の射出成形や圧縮成形
等の一体成形法によって同時成形し、この時内部誘電体
の上下両端面とキャビティケースの内壁面とを一体成形
によって接合させ、この後一体成形されたセラミックの
グリンボディを焼成すると共にキャビティケースの表面
に導電膜を形成することを特徴としている。
〔作用〕
しかして、本発明の誘電体共振器にあっては、内部誘電
体の端面とキャビティケースの内壁面とが、バインダを
介することなく一体に成形されているので、その接合部
分が機械的及び電気的に安定しており、接合部分の剥離
や接合不良などの問題がなく、信頼性の高い共振器を得
ることができる。即ち、銀焼き付けによって接合された
従来例のように不安定な接合部分によって出力にノイズ
が発生する恐れもなく、またガラスグレーズで接合した
従来例のようにQの低下や共振周波数のバラツキを生じ
る恐れもなく、安定した共振周波数が得られる。
また、本発明の誘電体共振器の製造方法によれば、上記
のような誘電体共振器を得ることができるものであり、
しかも射出酸等の一体成形法により内部誘電体とキャビ
ティケースとを同時成形することができ、キャビティケ
ースや内部誘電体の組み立て工程を省くことができて製
造工程を減らし、製造時間を短縮することができ、この
結果製造コストを安価にすることができる。又、組み立
て工程を省くことができて量産に適したものである。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図及び第2図に示すように、誘電体共振器16は、
筒状をしたキャビティケース1内に柱状をした内部誘電
体2を配置し、内部誘電体2の上下両端面をキャビティ
ケース1の内壁面に接合させたものであり、キャビティ
ケース1の外壁面には銀ペーストを焼き付けて導電膜3
を形成しである。こうして、TMQIOモードの誘電体
共振器16が構成され、内部誘電体2は変位電流路とな
り、導電膜3は実電流路となるものである。
上記キャビティケース1と内部誘電体2とは、酸化チタ
ン系などの高誘電率セラミック材料によって一体に形成
されており、内部誘電体2の上下両端面とキャビティケ
ース1の内壁面との間も銀やガラスグレーズのようなバ
インダを介在させることなくグリンボディの成形時、ま
たは焼成前より一体に形成されており、内部誘電体2か
らキャビティケース1へと連続的かつホモジニアスに接
合している。内部誘電体2は、図示例では、円柱状に形
成されているが、角柱状など他の断面形状を有する柱状
体であってもよい、また、導電膜3は、図示例では、キ
ャビティケース1の外壁面にのみ施されているが、キャ
ビティケース1の内壁面に施してもよく、あるいはキャ
ビティケース1の全面に施しておいてもよい。
しかして、この誘電体共振器16にあっては、内部誘電
体2を流れる変位電流は内部誘電体2と導電膜3との間
で実電流に変換されて導電膜3に流れ、キャビティケー
ス1内にはTMOIOモードの固有電磁振動が閉じ込め
られるのである。また、この誘電体共振器16は、金属
ケース(図示せず)内に複数個差べて納め、隣り合う誘
電体共振器16の導電膜3同士をアース板(図示せず)
によって電気的に接続することにより、隣り合う誘電体
共振器16間に所定の電磁結合を生じさせ、複数段の誘
電体フィルタとして使用することもできるものである。
次に、この誘電体共振器の製造方法の一実施例を第4図
に従って説明する。第3図に示すものは、射出成形によ
りキャビティケース1と内部誘電体2とを同時一体成形
するための金型17a。
17bである。第3図には1個の成形用キャビティ18
しか示していないが、多数個の成形用キャビティ18を
設けておくことにより、多数個取りの射出成形用金型1
7a、17bとすることができる。射出成形用の金型1
7a、17b内には、キャビティケース1と内部誘電体
2とを同時に成形するための成形用キャビティ18が形
成されており、内部誘電体2の中央を通るようにパーテ
ィング面PLを設けられている。しかして、射出成形機
19のホッパ20より酸化チタン系などの高誘電率セラ
ミック材料の原料粉末に成形用有機バインダを加えたも
のを投入し、射出成形機19内の射出プランジャを駆動
して成形材料を金型17a、17bの成形用キャビティ
18内に注入し、キャビティケース1と内部誘電体2の
グリンボディ4を同時一体成形する。この後、可動側の
金型17aに接続されたエアシリンダ21を用いて一方
の金型17aを動かし、金型]、7a、17bをパーテ
ィング面PLから型開きしてセラミックのグリンボディ
4を脱型する。こうして、内部誘電体2の上下両端面が
キャビティケース1の内壁面と一体接合されたグリ−ボ
ディが得られるが、このグリンボディ4は脱脂工程22
において成形用有機バインダを除去された後、焼結工程
23において強固で緻密なセラミック成形品に焼き上げ
られる。したがって、このキャビティケース1と内部誘
電体2とは、全体にわたって均一な構造を有しており、
特に両者の接合部分においては機械的及び電気的に安定
した均質な構造となっている。焼成後、塗布機24によ
ってキャビティケース1の外壁面には銀ペーストが塗布
され、この後焼き付は機25によって銀ペーストをキャ
ビティケー・ス1に焼き付けて表面に導電膜3が形成さ
れるのである。
上記製造方法においては、キャビティケースと内部誘電
体とを射出成形によって同時一体成形したが、他にも圧
縮成形やトランスファ成形などによっても一体成形する
ことができる。さらに、筒状のキャビティケースのグリ
−ボディと内部誘電体のグリンボディとを別々に成形し
、このグリンボディの状態で内部誘電体の上下両端面を
キャビティケースの内壁面に圧接などによって接合させ
、この後キャビティケースと内部誘電体のグリンボディ
を一体に焼成することにより内部誘電体とキャビティケ
ースとをバインダを用いることなく接合することも可能
である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、内部誘電体とキャビティケースとの間
の接合部分が機械的及び電気的に安定した信頼性の高い
誘電体共振器が得られる。また、内部誘電体とキャビテ
ィケースとの間の接合部分の不安定によるノイズの発生
や、固有導電率の低いバインダを用いた場合のようなQ
の低下や、内部誘電体と異なる誘電率のバインダを用い
た場合のような共振周波数のバラツキなどの問題を解消
することができる。また、本発明の方法によって誘電体
共振器を製造することにより、キャビティケースと内部
誘電体を一体に同時成形することができ、キャビティケ
ースや内部誘電体の組み立て工程を省くことができ、製
造工程を簡素化して誘電体共振器の製造コストも安価に
することができ、量産にも適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図の同上
の外観斜視図、第3図は同上の誘電体共振器を射出成形
するための金型の一例を示す概略断面図、第4図は同上
の製造工程を示す模式図、第5図は従来例の断面図、第
6図は他の従来例の断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)筒状をしたセラミック製のキャビティケース内に
    柱状の内部誘電体を配置し、この内部誘電体の両端面を
    キャビティケースの内壁面に接合させた誘電体共振器に
    おいて、キャビティケースと内部誘電体とをセラミック
    材料によつて形成し、内部誘電体の上端面及び下端面と
    キャビティケースの内壁面とをバインダを用いることな
    く一体に成形し、キャビティケースの表面に実電流を流
    すための導電膜を形成したことを特徴とする誘電体共振
    器。
  2. (2)筒状をしたキャビティケースとキャビティケース
    内に配置された柱状の内部誘電体とをセラミック材料の
    射出成形や圧縮成形等の一体成形法によって同時成形し
    、この時内部誘電体の上下両端面とキャビティケースの
    内壁面とを一体成形によって接合させ、この後一体成形
    されたセラミックのグリンボディを焼成すると共にキャ
    ビティケースの表面に導電膜を形成することを特徴とす
    る誘電体共振器の製造方法。
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