JPH0563411A - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents

同軸型誘電体共振器

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JPH0563411A
JPH0563411A JP22071391A JP22071391A JPH0563411A JP H0563411 A JPH0563411 A JP H0563411A JP 22071391 A JP22071391 A JP 22071391A JP 22071391 A JP22071391 A JP 22071391A JP H0563411 A JPH0563411 A JP H0563411A
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JP
Japan
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groove
conductor
resonator
dielectric resonator
dielectric
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JP22071391A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kawamura
俊行 川村
Toshinori Takahashi
敏則 高橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化を図った同軸型誘電体共振器におい
て、比較的大きな幅での周波数調整及び微妙な周波数の
調整を行えるようにして、周波数調整に要する時間の短
縮化並びに製造コストの低廉化を実現させる。 【構成】 軸方向に中空部2を有する誘電体セラミック
1Aの外周面に外導体3、内周面に内導体4を設けると
共に、誘電体セラミック1Aの一端に外導体3と内導体
4を短絡する短絡電極5を設け、更に、他端が開放端面
6となされ、該開放端面6に溝7が形成されて、該溝7
に、外導体3あるいは内導体4と電気的に接続される導
体8及び9が形成された同軸型誘電体共振器において、
同軸型誘電体共振器の側面aと溝7との間隔が大きい部
分(間隔t2 の部分)と小さい部分(間隔t1 の部分)
とを形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用移動無
線電話機や携帯用無線電話機等の帯域フィルタに用いら
れる同軸型誘電体共振器に関する。
【0002】
【従来の技術】同軸型誘電体共振器を用いた帯域フィル
タは、小型で高い無負荷Qが得られることから、例えば
自動車用移動無線電話機(以下、単に自動車電話と記
す)、携帯用無線電話機(以下、携帯電話と記す)用の
アンテナ共用器(デュプレクサ)を中心に広く用いられ
ている。
【0003】この同軸型誘電体共振器としては、例えば
1/4波長TEMモード誘電体共振器がある。従来のこ
の種の共振器は、図7に示すように、円筒状に形成され
たセラミック製の誘電体(以下、誘電体セラミックと記
す)11を有し、この誘電体セラミック11の貫通孔1
2の内周面に内導体13を形成すると共に、誘電体セラ
ミック11の外周面に外導体14を形成し、更に貫通孔
12の一方の開口端面に外導体14と連続する短絡電極
15を形成して、この開口端面を短絡端面とし、電極1
5が形成されていない他方の端面を開放端面16として
構成されている。
【0004】しかし、近年の携帯電話の急激な普及、小
型化に伴い、電話機の中で比較的大きな部品であるアン
テナ共用器に対しても、より小型、軽量のものが要求さ
れるようになった。アンテナ共用器は、SAW、LC積
層など小型のものはあるが、低損失、高耐入力の誘電体
共振器を用いたものが主流である。この場合、誘電体共
振器の小型化が課題であり、現在、誘電体材料、共振器
自体の構造などの点から検討されている。
【0005】そして、上記同軸型誘電体共振器におい
て、その素子の長さは、共振周波数が一定のとき、誘電
体材料の比誘電率εr によってのみ決まる。従って、最
も明瞭な小型化の方法は、比誘電率εr の大きな材料を
用いることである。
【0006】ところが、高い無負荷Qと零に近い温度係
数を維持しながら比誘電率εr を改善するには限界があ
り、現在実用化されているBaO−TiO2 −希土類系
のものでは、90〜100程度が最高であり、200以
上のような高い比誘電率の実用化は全く見通しがつかな
い。
【0007】同軸型誘電体共振器を小型化するもう一つ
の方法は、素子と並列にキャパシタンス、あるいはイン
ダクタンス成分を、あるいはその両方を付加することに
よって、素子の共振周波数を下げることで、実効的な比
誘電率を上げることである。
【0008】その一つの方法として、我々は、図8に示
すように、共振器の開放端面16にリング状の溝17を
形成し、この溝17に例えば内導体13と電気的に接続
される導体18を形成してキャパシタンス及びインダク
タンス成分を付加し、実効的な比誘電率を200〜50
0程度まで飛躍的に向上させ、共振器自体を小型化する
方法を考案した(特願平2−115150号参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体共振
器の周波数調整は、周波数を上げる場合、図9に示すよ
うに、共振器の長さを短くする(図示せず)、開放
端面16の誘電体セラミック11を削り取る(図9A参
照)、開放端面16側の外導体14を削り取る(図9
B参照)、などの方法があるが、上記及びの方法を
併用させて、グラインダ等を用い、共振器の開放端面1
6の角を削るのが一般的である(図9C参照)。
【0010】しかし、図8で示す小型化された共振器に
おいては、開放端面16に電界が集中するため、削り量
に対して周波数の変化量が大きくなり、数MHz程度以
下の微妙な周波数調整を困難にしていた。
【0011】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、小型化を図った共振
器において、数MHz〜数十MHzの比較的大きな幅で
周波数調整が行えると共に、数MHz以下の微妙な周波
数調整も行うことができる同軸型誘電体共振器を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸方向に中空
部2を有する誘電体1の外周面に外導体3、内周面に内
導体4を設けると共に、誘電体1の一端に外導体3と内
導体4を短絡する短絡電極5を設け、他端は開放端面6
となされ、該開放端面6に溝7が形成されて、該溝7
に、外導体3あるいは内導体4と電気的に接続される導
体8及び9が形成された同軸型誘電体共振器において、
同軸型誘電体共振器の側面aと溝7との間隔が大きい部
分(間隔t2 の部分)と小さい部分(間隔t1 の部分)
とを形成して構成する。
【0013】
【作用】上述の本発明の構成によれば、同軸型誘電体共
振器の側面aと溝7との間隔が大きい部分と小さい部分
とを形成して、キャパシタンスあるいはインダクタンス
成分の付加する割合を均等にしないようにしたので、上
記間隔の大きい部分(間隔t2 の部分)において、電界
はそれほど集中せず、上記間隔の小さい部分(間隔t1
の部分)において、電界が集中することになる。即ち、
上記間隔の大きい部分は、共振周波数調整に鈍感な部分
であり、上記間隔の小さい部分は、共振周波数調整に敏
感な部分となる。
【0014】このことから、上記間隔の小さい部分(間
隔t1 の部分)を削り取ることによって、数MHz〜数
十MHzの比較的大きな幅で周波数の調整が行え、上記
間隔の大きい部分(間隔t2 の部分)を削り取ることに
よって、数MHz以下の微妙な周波数の調整を行うこと
ができる。
【0015】従って、大きな調整が必要な場合には上記
間隔の小さい部分、微妙な調整が必要な場合には上記間
隔の大きい部分と、目的に応じて調整箇所を選ぶことが
でき、結果として、周波数の調整に要する時間が大幅に
短縮でき、歩留りも向上することから同軸型誘電体共振
器の製造コストを低廉化することができる。
【0016】
【実施例】以下、図1〜図6を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1は、第1実施例に係る1/4波長
TEMモード同軸型誘電体共振器(以下、単に共振器と
記す)の構成を示す斜視図、図2はその等価回路図、図
3Aはその平面図、図3Bは図3AにおけるA−A線上
の断面図、図3Cは、図3AにおけるB−B線上の断面
図である。これらの図において、1Aは軸方向に中空部
(貫通孔)2を有する円筒状の誘電体セラミックを示
す。
【0017】この共振器は、図1及び図3に示すよう
に、誘電体セラミック1Aの外周面に例えば銀(Ag)
や銅(Cu)等からなる外導体3が設けられると共に、
誘電体セラミック1Aの内周面に例えば銀(Ag)や銅
(Cu)等からなる内導体4(図3参照)が設けられ、
更に誘電体セラミック1Aの一端面に外導体3と内導体
4を短絡する短絡電極5が設けられて構成されている。
また、誘電体セラミック1Aの他端面は開放端面6を形
成する。
【0018】しかして、本例においては、開放端面6に
ほぼトラック状の溝7を設け、この溝7内に連続して導
体8を形成すると共に、この溝7内に形成された導体8
と上記内導体4とを電気的に接続する中継導体9を形成
して構成されている。
【0019】そして、本例では、平面円形の開放端面6
に対してトラック状の溝7を設けるようにしているた
め、図3A上、左右の部分における共振器の側面aと上
記溝7までの間隔t1 が、図3A上、上下の部分におけ
る共振器の側面aと上記溝7までの間隔t2 よりも小さ
くなる。
【0020】従って、この共振器を等価回路的に示す
と、図2に示すように、誘電体セラミック1A、外導体
3、内導体4及び短絡電極5でインダクタンスLとキャ
パシタンスCの並列共振回路が構成され、この回路に溝
7内の導体8と外導体3とその間に存する誘電体セラミ
ック1Aからなる付加キャパシタンスCaが並列に接続
された共振回路となり、更に付加キャパシタンスCa
は、上記小さい間隔t1 の部分で構成される付加量の大
きい付加キャパシタンスCa1 と、上記大きい間隔t2
の部分で構成される付加量の小さい付加キャパシタンス
Ca2 が並列に接続されて構成される。
【0021】この付加キャパシタンスCaのうち、付加
量の大きいキャパシタンスCa1 が形成されている部分
(小さい間隔t1 を有する部分)は、電界が集中するた
め、周波数調整に対し敏感となり、ごく僅かの削り量で
大きな周波数変化を得ることができる。
【0022】逆に付加量の小さいキャパシタンスCa2
が形成されている部分(大きい間隔t2 を有する部分)
は、電界がそれほど集中しないため、周波数調整に対し
鈍感となり、削り量に対し、周波数の変化が小さく、調
整量の小さい数MHz程度以下の微調整に適している。
【0023】図4は、第2実施例に係る共振器を示すも
ので、上記第1実施例とほぼ同じ構成を有するが、平面
略正方形の角筒状の誘電体セラミック1Bに長辺と短辺
を有する枠状の溝7を形成した点で異なる。この例にお
いても上記第1実施例と同様に、共振器の側面aと溝7
間の間隔が大きい部分と小さい部分を有する。
【0024】従って、この第2実施例においても、小さ
い間隔t1 を有する部分において、電界が集中するた
め、周波数調整に対し敏感となり、ごく僅かの削り量で
大きな周波数変化を得ることができ、大きい間隔t2
有する部分において、電界はそれほど集中しないため、
周波数調整に対し鈍感となり、削り量に対し、周波数の
変化が小さく、調整量の小さい数MHz程度以下の微調
整を行うことができる。
【0025】上記第2実施例は、平面略正方形の角筒状
の誘電体セラミック1Bに長辺と短辺を有する枠状の溝
7を形成した例を示したが、その他、図5に示すよう
に、平面略長方形の角筒状の誘電体セラミック1Cに4
つの辺が同じとされた枠状の溝7を形成するようにして
もよい。この場合、図6に示すように、多数個の共振器
にて1つの帯域フィルタを作製した際、高さ方向(Y方
向)に規制がある場合に有効となる。
【0026】上記各実施例では、誘電体セラミック1
(1A,1B,1C)の形状を円筒状及び角筒状のもの
を示したが、もちろん平面からみて多角形の筒状に形成
したものでも適用できる。
【0027】上述のように、本例によれば、共振器の側
面aから溝7までの間隔のうち、小さい間隔t1 を有す
る部分を削り取ることによって、数MHz〜数十MHz
の比較的大きな幅で周波数の調整が行え、大きい間隔t
2を有する部分を削り取ることによって、数MHz以下
の微妙な周波数の調整を行うことができる。
【0028】従って、大きな調整が必要な場合には上記
間隔の小さい部分(間隔t1 の部分)、微妙な調整が必
要な場合には上記間隔の大きい部分(間隔t2 の部分)
と、目的に応じて調整箇所を選ぶことができ、結果とし
て、周波数の調整に要する時間が大幅に短縮でき、歩留
りも向上することから同軸型誘電体共振器の製造コスト
を低廉化することができる。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る同軸型誘電体共振器によれ
ば、小型化を図った共振器において、数MHz〜数十M
Hzの比較的大きな幅で周波数調整が行えると共に、数
MHz以下の微妙な周波数調整も行うことができ、これ
により、周波数調整に要する時間が短縮化でき、製造コ
ストの低廉化を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る同軸型誘電体共振器の構成を
示す斜視図。
【図2】第1実施例に係る同軸型誘電体共振器の等価回
路図。
【図3】Aは、第1実施例に係る同軸型誘電体共振器を
示す平面図。 Bは、図3AにおけるA−A線上の断面図。 Cは、図3AにおけるB−B線上の断面図。
【図4】Aは、第2実施例に係る同軸型誘電体共振器を
示す平面図。 Bは、その斜視図。
【図5】Aは、第2実施例の変形例に係る同軸型誘電体
共振器を示す平面図。 Bは、その斜視図。
【図6】第2実施例の変形例に係る同軸型誘電体共振器
で帯域フィルタを構成した場合を示す平面図。
【図7】Aは、従来例に係る同軸型誘電体共振器を示す
斜視図。 Bは、その断面図。
【図8】Aは、小型化を図った同軸型誘電体共振器を示
す斜視図。 Bは、その断面図。
【図9】同軸型誘電体共振器における共振周波数の調整
方法を示す説明図。
【符号の説明】
1A,1B,1C 誘電体セラミック 2 中空部(貫通孔) 3 外導体 4 内導体 5 短絡電極 6 開放端面 7 溝 8 導体 9 中継導体 a 側面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向に中空部を有する誘電体の外周面
    に外導体、内周面に内導体を設けると共に、上記誘電体
    の一端に上記外導体と上記内導体を短絡する短絡電極を
    設け、他端は開放端面となされ、該開放端面に溝が形成
    されて、該溝に、上記外導体あるいは上記内導体と電気
    的に接続される導体が形成された同軸型誘電体共振器に
    おいて、 上記同軸型誘電体共振器の側面と上記溝との間隔が大き
    い部分と小さい部分とを有することを特徴とする同軸型
    誘電体共振器。
JP22071391A 1991-08-30 1991-08-30 同軸型誘電体共振器 Pending JPH0563411A (ja)

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