JPH05315808A - 誘電体共振器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】開口部から内部に向かう程、その内径が小さく
なるテーパ状の内導体形成孔６を設け、この内導体形成
孔６内の狭小箇所を部分削除することによって内導体３
の開放部Ｓを形成する。 【効果】内導体形成孔の内部で開放部が形成されること
により、電磁界リークによる影響が回避され、また開放
部の作成および調整が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘電体内に内導体が
形成され、誘電体の外面に外導体が形成されてなる誘電
体共振器およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体ブロックの内部に内導体を形成
し、誘電体ブロックの外面に外導体を形成した誘電体共
振器や、一方の主面にストリップライン共振電極を形成
し、他方の主面にアース電極を形成した２枚の誘電体基
板を用いて、ストリップライン共振電極同士を対向させ
た、いわゆるトリプレート型の誘電体共振器が、例えば
マイクロ波帯におけるフィルタ等として用いられてい
る。

【０００３】誘電体ブロックを用いた従来の一般的な誘
電体共振器の構造を図６および図７に示す。図７は誘電
体共振器の外観斜視図である。この例では、誘電体ブロ
ックの内部に５，６で示す２つの内導体形成孔を設け、
外面に９，１０で示す信号入出力電極を設けると共に、
この信号入出力電極９、１０の形成部を除くほぼ全面に
外導体４を形成している。図６は、１つの内導体形成孔
を通る誘電体共振器の断面図であり、図６（Ａ）は内導
体の部分削除前の状態、図６（Ｂ）は削除後の状態を示
す。このように内導体形成孔６の内周面には予め内導体
３が形成されている。この状態から、内導体形成孔６の
一方の開口部から内導体の一部を削除することによっ
て、図６（Ｂ）においてＡ，Ｂで示すように開放部を形
成する。これにより、内導体３の先端部（開放部）と外
導体４との間に先端容量が生じる。

【０００４】図４に示した内導体形成孔５側についても
同様に内導体の一部に開放部を設け、外部結合容量を設
ける。このようにして誘電体ブロックに複数段の共振器
を構成するとともに、図６（Ｂ）に示した開放部の寸法
Ｓによって先端容量を調整し、このことによって共振器
の共振周波数および共振器間の結合度を調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示し
た構造の誘電体共振器では、内導体形成孔の開口周辺部
に内導体の開放部分が設けられるため、その開口部付近
で電磁界リークが生じる。したがって、その誘電体共振
器が他の部品とともに回路基板上等に実装されたとき、
前記開口面に金属体が近接すると、金属体による影響を
受けて所期の共振器特性が得られなくなるというおそれ
があった。

【０００６】この発明の目的は、内導体形成孔の開口部
付近における内外間の電磁界リークを抑制して、前述し
た電磁界リークによる問題を解消した誘電体共振器を提
供することにある。

【０００７】また、この発明の目的は、所定の共振器特
性を容易且つ高精度に調整しうる誘電体共振器の製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る誘電体共振器は、内面に内導体を形成した内導体形成
孔を誘電体に設け、この誘電体の外面に外導体を形成し
てなる誘電体共振器において、内導体形成孔を、少なく
とも一方の開口部から内部に向かう程、その内径が小さ
くなるテーパ状に形成し、前記内導体形成孔内の狭小箇
所に内導体の削除よりなる開放部を形成したことを特徴
とする。

【０００９】請求項２に係る誘電体共振器の製造方法
は、内面に内導体を形成した内導体形成孔を誘電体に設
け、この誘電体の外面に外導体を形成してなる誘電体共
振器の製造方法であって、少なくとも一方の開口部から
内部に向かう程、内径が小さくなるテーパ状の内導体形
成孔を形成し、前記内導体形成孔の開口部から前記内導
体形成孔内の最も狭い箇所を部分削除して内導体の開放
部を形成するとともに、その削除量により特性を調整す
ることを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明の請求項１記載の誘電体共振器では、
誘電体共振器の内導体形成孔が、少なくとも一方の開口
部から内部に向かう程、その内径が小さくなるテーパ状
に形成され、その狭小箇所の内導体が部分的に削除され
て、内導体の開放部が形成されている。このように内導
体の開放部は内導体形成孔の開口部には現れず、内導体
形成孔内部に設けられているため、開口部付近における
内外間の電磁界リークが抑制され、仮に内導体形成孔の
開口部に他の金属体が近接したとしても、その金属体と
の結合による共振器特性の変動がなく、安定した共振器
特性が得られる。

【００１１】請求項２に記載の誘電体共振器の製造方法
では、誘電体共振器の内導体形成孔が、少なくとも一方
の開口部から内部に向かう程、その内径が小さくなるテ
ーパ状に形成され、その内導体形成孔の開口部から内導
体形成孔内部の最も狭い箇所が部分削除されることによ
って、内導体の開放部が形成される。このように開口部
から内部に向かう程、内径の小さくなるテーパ状の内導
体形成孔であるため、内導体形成孔の開口部から所定外
径を有する回転砥石を挿入するだけで、内導体形成孔内
の狭小箇所が所定量削除されて、開放部の形成および先
端容量の調整を高効率且つ高精度に行うことができる。

【００１２】

【実施例】この発明の第１の実施例である誘電体共振器
およびその製造方法を図１および図２に基づいて説明す
る。

【００１３】図２は誘電体共振器の外観斜視図である。
図２に示すように、誘電体ブロックの内部には５，６で
示す２つの内導体形成孔を設け、その内周面にはあらか
じめ内導体を形成している。誘電体ブロックの外面の一
部には９，１０で示す信号入出力電極を設けるととも
に、この信号入出力電極９，１０の形成部を除く領域に
外導体４を形成している。

【００１４】図１は図２に示した内導体形成孔６の中心
軸を通る断面図であり、図１（Ａ）は内導体部分削除前
の状態、図１（Ｂ）は内導体部分削除後の状態を示す。
図１（Ａ）に示すように、内導体形成孔６は誘電体ブロ
ック１を貫通する貫通孔であるが、その両端開口部から
内部に向かう程、その内径が小さくなるテーパ状の貫通
孔とし、その内主面に予め内導体３を形成している。ま
た、図１（Ａ）において１１は内導体形成孔内部を部分
削除するための回転砥石である。ここで内導体形成孔の
２つの開口面の直径ａ，ｃは１６００μｍ、内導体形成
孔の最狭小部の内径ｂは１４００μｍ、一方の開口面か
ら最狭小部までの深さｄは５００μｍ、さらに回転砥石
１１の外径ｅは１５００μｍである。したがって、この
回転砥石１１を回転状態のまま、内導体形成孔６の中心
軸上に沿って内導体形成孔の一方の開口部から内部に相
対的に挿入することによって、内導体形成孔の狭小部に
おける誘電体および内導体を部分削除する。図１（Ｂ）
に示す開放部Ｓの形成位置および寸法は、内導体形成孔
の形状と、用いる回転砥石の外径およびその挿入量によ
って定まる。したがって、誘電体共振器の内導体形成孔
の形状および寸法を予め設計しておき、用いる回転砥石
を選択し、その挿入深さによって先端容量を調整し、こ
のことによって共振周波数および共振器間の結合度を調
整することができる。

【００１５】図３は図１，図２に示した誘電体共振器の
等価回路図である。図３においてＲ１は内導体形成孔５
による共振器、Ｒ２は内導体形成孔６による共振器であ
る。

【００１６】Ｃｓはそれぞれの内導体の開放部に形成さ
れる先端容量である。また、Ｃｅは信号入出力電極９，
１０と内導体の開放部との間に形成される外部結合容量
である。このように図１，図２に示した誘電体共振器は
２段の帯域通過フィルタとして用いることができる。

【００１７】次に、第２の実施例として、いわゆるトリ
プレート型誘電体共振器の構造を図４に示す。

【００１８】図４は２枚の誘電体基板の接合前の状態を
示す分解斜視図である。図４において、１６，１７はそ
れぞれ誘電体基板である。誘電体基板１７の第１主面
（図における上面）には、断面半円形状の３条の溝を形
成するとともに、その内面に内導体１２，１３，１４を
形成している。また、この誘電体基板１７の対向する２
つの端面から第２主面（図における底面）にかけて、２
つの信号入出力電極を形成している。図４中の１０はそ
の一方の信号入出力電極である。さらに、この誘電体基
板１７の第１主面を除く他の面（五面）には、前記信号
入出力電極形成部を除いてほぼ全面に外導体４を形成し
ている。一方の誘電体基板１６についても、誘電体基板
１７とほぼ同様に断面半円形状の溝を形成するととも
に、その内面に内導体を形成し、誘電体基板１７に対向
する面を除く他の面（五面）のほぼ全面に外導体４を形
成している。このように形成した２枚の誘電体基板１
６，１７を内導体形成面同士を対向させて接合する。こ
のことによって、第１の実施例に示した誘電体共振器と
同様に、一方の開口部から内部に向かう程、その内径が
小さくなるテーパ状の内導体形成孔が設けられることに
なる。その後、第１の実施例に示したと同様の方法によ
り、内導体形成孔の一方の開口部から回転砥石を挿入す
ることによって、内導体形成孔の狭小部における誘電体
および内導体を部分削除する。

【００１９】次に、第３の実施例として、誘電体ブロッ
クと誘電体基板を組み合わせて構成した誘電体共振器の
構造を図５に示す。図５はその分解斜視図であり、１は
誘電体ブロック、１５は誘電体基板である。誘電体ブロ
ック１には、少なくとも一方の開口部から内部に向かう
程、その内径が小さくなるテーパ状の内導体形成孔５，
６，７，８を設け、その内周面に内導体を形成してい
る。誘電体ブロック１の誘電体基板１５に対向する面を
除く他の五面には、後述する信号入出力電極に接する部
分を除いてほぼ全面に外導体４を形成している。なお、
誘電体ブロック１の誘電体基板１５に対向する面には導
体パターンを形成する必要はないが、誘電体基板１５の
第１主面と同様の導体パターンを形成してもよい。一方
の誘電体基板１５の誘電体ブロック１に対向する面（図
における上面）から端面を介して裏面側にかけて信号入
出力電極９，１０を形成している。この誘電体基板１５
の第２主面（図における底面）から端面を介し第１主面
の周辺部にかけて、信号入出力電極９，１０の形成部を
除いて外導体４を形成している。このように形成した誘
電体ブロック１の図における底面に誘電体基板１５を接
合する。その後、内導体形成孔５，６，７，８の一方の
開口部から内部に回転砥石を挿入することによって、内
導体形成孔の狭小部における誘電体および内導体を部分
削除する。このことによって、信号入出力電極９，１０
は内導体形成孔５，８内の内導体の開放端付近と容量を
結合する。

【００２０】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る誘電体共振器
によれば、内導体の開放部が内導体形成孔の開口部分よ
り奥まった箇所に形成されるため、電磁界リークによる
影響が少ない。そのため、外部環境の影響を受けず、安
定した共振器特性が得られる。

【００２１】請求項２に係る誘電体共振器の製造方法に
よれば、回転砥石を内導体形成孔の開口部から内部に挿
入するだけで開放部を形成することができ、その調整方
法も簡便であるため、所期の共振器特性を容易に得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器の
特性調整方法を示す図であり、（Ａ）は内導体部分削除
前の状態、（Ｂ）は内導体部分削除後の状態を示す。

【図２】第１の実施例に係る誘電体共振器の外観斜視図
である。

【図３】従来例およびこの発明の実施例に係る誘電体共
振器の等価回路図である。

【図４】第２の実施例に係る誘電体共振器の分解斜視図
である。

【図５】第３の実施例に係る誘電体共振器の分解斜視図
である。

【図６】従来の誘電体共振器の製造方法を示す断面図で
あり、（Ａ）は内導体部分削除前の状態、（Ｂ）は内導
体部分削除後の状態を示す。

【図７】従来の誘電体共振器の外観斜視図である。

【符号の説明】

１−誘電体ブロック ３−内導体 ４−外導体 ５，６，７，８−内導体形成孔 ９，１０−信号入出力電極 １１−回転砥石 １２，１３，１４−内導体 １５，１６，１７−誘電体基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面に内導体を形成した内導体形成孔を誘
   電体に設け、この誘電体の外面に外導体を形成してなる
   誘電体共振器において、 内導体形成孔を、少なくとも一方の開口部から内部に向
   かう程、その内径が小さくなるテーパ状に形成し、前記
   内導体形成孔内の狭小箇所に内導体の削除よりなる開放
   部を形成したことを特徴とする誘電体共振器。
2. 【請求項２】内面に内導体を形成した内導体形成孔を誘
   電体に設け、この誘電体の外面に外導体を形成してなる
   誘電体共振器の製造方法であって、 少なくとも一方の開口部から内部に向かう程、内径が小
   さくなるテーパ状の内導体形成孔を形成し、前記内導体
   形成孔の開口部から前記内導体形成孔内の最も狭い箇所
   を部分削除して内導体の開放部を形成するとともに、そ
   の削除量により特性を調整することを特徴とする誘電体
   共振器の製造方法。