JPH0661713A - 誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】誘電体共振素子１に支持台２を接合一体化し、
支持台２とスリーブ４のフランジ部どうしを係合させ
て、ナット６をスリーブ４にネジ締め固定する。さらに
スリーブ４にモータ１０を取り付けたナット９を螺合さ
せる。共振周波数調整軸２５には金属円板２６を取り付
け、滑り軸受け２３，２４に摺動自在に保持させる。 【効果】全体の部品点数及び組み立て作業工数が大幅に
削減され、コストダウンが図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘電体共振素子をキ
ャビティ内に支持台を介して支持してなる誘電体共振器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘電体共振素子と入出力結合子をキャビ
ティ内に設けてなる誘電体共振器がマイクロ波帯におけ
る帯域通過フィルタ等として用いられている。また、こ
のような誘電体共振器は、その共振周波数を調整するた
めに、共振周波数調整用素子を取り付けた共振周波数調
整軸を、対向するキャビティの２つの壁面間に挿通させ
ている。

【０００３】従来の誘電体共振器の構造を断面図として
図４に示す。図４において３７，３９はそれぞれ内外面
をメタライズした、中央部に共振周波数調整軸を挿通さ
せる丸穴を設けたセラミクス円板、３８は内外面をメタ
ライズした、ほぼ円筒状のセラミクス円筒である。この
セラミクス円筒３８の両開口面をセラミクス円板３７，
３９で覆うことによって円柱状のキャビティを構成して
いる。４０，４１はセラミクス円板３７とともにセラミ
クス円筒３８を固定するための金属角板、同様に４１は
セラミクス円板３９とともにセラミクス円筒３８を固定
するための金属角板である。この金属角板４０及び４１
の外面中央部には共振周波数調整軸の滑り軸受け４２，
４３をそれぞれネジ止め等により固定している。なお、
金属板４０，４１は角板形状であるため、３７，３８，
３９からなる円柱状セラミクスキャビティに対して四隅
にフランジ部が形成されることになり、そのフランジ部
で、たとえば実開平２−３２２１０号公報記載のマイク
ロ波共振器と同様に、セラミクス円筒３８にリング状の
金属棒（不図示）を被せて、４つの板バネでネジ止め固
定している。また、図４において１は円筒状の誘電体共
振素子、２はこの誘電体共振素子１をキャビティ内の所
定位置に固定するための円筒状の支持台である。２５は
共振周波数調整軸であり、共振周波数調整用素子３６を
取り付けている。

【０００４】このように構成することによって、キャビ
ティ内の所定位置に誘電体共振素子１が設けられた誘電
体共振器として作用し、共振周波数調整軸２５を、その
軸方向に移動させることによって共振周波数を調整する
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示し
たように、従来のこの種の誘電体共振器では、誘電体共
振素子１と支持台２間及び支持台とセラミクス円板３７
間はそれぞれグレーズ等で接合一体化される。そのため
接合工数が多く、セラミクス円板３７に対する支持台２
の位置決めも行わなければならない。また、セラミクス
キャビティであるため、部品コストが嵩み、しかもセラ
ミクスキャビティを構成するために、板バネ等によりセ
ラミクスキャビティを金属板にネジ止めする工数が多
く、組み立て作業が煩雑になるという問題があった。ま
た、共振周波数調整軸を設ける場合、図４に示したよう
に、共振周波数調整軸の軸受けを用いて、これを金属板
にネジ止めしなければならず、部品点数が多くなるとと
もに、組み立て工数が増えるという問題もあった。

【０００６】この発明の目的は、簡略化された組み立て
工程で、キャビティ内の所定位置に誘電体共振素子を支
持できるようにした誘電体共振器を提供することにあ
る。

【０００７】この発明の他の目的は、簡略化した構造で
共振周波数調整軸を支持できるようにした誘電体共振器
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、誘電体共振素子と、この誘電体共振
素子を支持する支持台および入出力結合子を導電体材料
のキャビティ内に設けてなる誘電体共振器において、前
記支持台に貫通孔を設ける一方、この貫通孔内に存在す
る固定部材を有し、この固定部材の一端側を前記支持台
に係合させるとともに、ネジ部を有する他端側を前記キ
ャビティ外に挿通させて、前記ネジ部にナット部を螺合
させることにより、前記支持台を前記キャビティ内に固
定してなる。

【０００９】請求項２に係る誘電体共振器は、誘電体共
振素子と、この誘電体共振素子を支持する支持台および
入出力結合子を導電体材料のキャビティ内に設けてなる
誘電体共振器において、前記支持台の誘電体共振素子接
合面とは反対面側に、中心方向に突出するフランジ部を
形成し、外周面に前記支持台のフランジ部に係合するフ
ランジ部およびナットの螺合するネジ部を有するスリー
ブを用い、キャビティの一壁面に前記スリーブの挿通孔
を形成し、前記スリーブを前記支持台と前記キャビティ
の一壁面に挿通させて、前記スリーブのフランジ部とナ
ット間で前記支持台のフランジ部と前記キャビティの一
壁面を共に挟持させてなる。

【００１０】請求項３に係る誘電体共振器は、誘電体共
振素子と、この誘電体共振素子を支持する支持台および
入出力結合子を導電体材料のキャビティ内に設け、共振
周波数調整用素子を取り付けた共振周波数調整軸を前記
誘電体共振素子と支持台を貫通して、軸方向に摺動自在
に保持してなる誘電体共振器において、電極板と、この
電極板に対する金属ケースのネジ止めによりキャビティ
を構成し、前記金属ケースに第１の滑り軸受けを設け、
支持台の誘電体共振素子接合面とは反対面側に、中心方
向に突出するフランジ部を形成し、外周面に前記支持台
のフランジ部に係合するフランジ部およびナットの螺合
するネジ部を形成し、内周面に共振周波数調整軸を摺動
させる第２の滑り軸受けを形成したスリーブを用い、前
記電極板に前記スリーブの挿入孔を形成し、前記スリー
ブを前記支持台と前記電極板に挿通させて、前記スリー
ブのフランジ部とナット間で前記支持台のフランジ部と
前記電極板を共に挟持させ、共振周波数調整軸を第１の
滑り軸受けと第２の滑り軸受け間に挿通させてなる。

【００１１】

【作用】この発明の請求項１に係る誘電体共振器では、
支持台に貫通孔を設けられていて、この貫通孔内に固定
部材が存在し、この固定部材の一端側が支持台に係合さ
れていて、他端側のネジ部が前記キャビティ外に挿通さ
れて、そのネジ部にナット部が螺合されて、支持台がキ
ャビティ内に固定されている。支持台には予め誘電体共
振素子が接合されているため、キャビティの外面から支
持台にナット部をネジ締めするだけで、誘電体共振素子
をキャビティ内の所定位置に支持できるようになる。

【００１２】また、請求項２に係る誘電体共振器では、
支持台の誘電体共振素子接合面とは反対面側に、中心方
向に突出するフランジ部が形成されていて、スリーブの
外周面に、支持台のフランジ部に係合するフランジ部及
びナットの螺合するネジ部が形成されていて、スリーブ
が支持台とキャビティの一壁面に挿通されて、スリーブ
のフランジ部とナット間で支持台のフランジ部とキャビ
ティの壁面がともに挟持されている。支持台には予め誘
電体共振素子が接合されているため、誘電体共振素子側
からスリーブを挿入し、さらにスリーブをキャビティの
一壁面に設けられている挿入孔に挿通させ、キャビティ
の外面からスリーブにナットをネジ締めするだけで、誘
電体共振素子をキャビティ内の所定位置に支持できるよ
うになる。その際、スリーブの外形寸法とキャビティの
一壁面に設ける挿入孔の内径寸法及び支持台のフランジ
部の内径寸法を精度よく仕上げておくことによって、誘
電体共振素子の支持位置精度を容易に高めることができ
る。

【００１３】更に、請求項３に係る誘電体共振器では、
キャビティは電極板と、その電極板にネジ止めされた金
属ケースから構成され、金属ケースに第１の滑り軸受け
が設けられ、支持台には、誘電体共振素子接合面とは反
対面側に、中心方向に突出するフランジ部が形成されて
いて、スリーブの外周面には支持台のフランジ部に係合
するフランジ部及びナットの螺合するネジ部が形成さ
れ、その内周面には共振周波数調整軸を摺動させる第２
の滑り軸受けが形成されている。電極板にはスリーブの
挿入孔が形成されていて、スリーブは支持台と電極板を
挿通して、スリーブのフランジ部とナット間に支持台の
フランジ部と電極板を共に狭持している。

【００１４】そして共振周波数調整軸は金属ケースに設
けられている第１の滑り軸受けとスリーブに設けられて
いる第２の滑り軸受け間に挿通されている。

【００１５】このように第１の滑り軸受けは金属ケース
に設けるため、たとえばＰＴＦＥ製のブッシュを取り付
けるだけで滑り軸受けを構成することができ、一方の第
２の滑り軸受けも、スリーブの内周面に設けるため、た
とえば同様にＰＴＦＥ製の軸受けを圧入するだけで滑り
軸受けを構成することができる。そのため特別な滑り軸
受けを金属板にネジ止めする必要がなくなる。しかもス
リーブは共振周波数調整軸の一方を摺動自在に支持する
とともに、支持台を介して誘電体共振素子をキャビティ
内に固定する機構を兼ねるため、スリーブを用いること
による部品点数の増加はない。

【００１６】

【実施例】この発明の実施例であるＴＥ０１δモード誘
電体共振器の構造を図１〜図３に示す。

【００１７】図１（Ａ）は誘電体共振器の左側面図、
（Ｂ）は正面断面図である。図１において１は円筒状の
誘電体共振素子、３は電極板、２は誘電体共振素子１を
電極板３に対し固定する低誘電率セラミクス製の支持台
である。この支持台２は円筒状部２ａと中央に丸穴を設
けた円板状部２ｂからなり、誘電体共振素子１と支持台
の円筒状部２ａと円板状部２ｂはそれぞれグレーズなど
により接合一体化している。円筒状部２ａと円板状部２
ｂとの接合一体化により、中心方向に突出するフランジ
部を有する支持台２を構成する。なお、この支持台２を
円筒状部２ａと円板状部２ｂとの接合一体化により作成
せず、初めから中心方向に突出するフランジ部を有する
支持台２を成形により構成してもよい。図１において４
は一方の開口部外周部にフランジ部を形成した金属製ス
リーブであり、本願発明の請求項１に係る固定部材、請
求項２および請求項３に係るスリーブに相当する。この
スリーブ４を図１（Ｂ）に示すように、誘電体共振素子
１の開口部から挿入して、電極板３の中央部に設けた丸
穴に挿入することによって、電極板３の丸穴周辺部とス
リーブ４のフランジ部間で支持台２のフランジ部を挟持
する。その状態で、図中５で示す座金を電極板３の外側
からスリーブ４に挿入し、ナット６を螺通させ、このナ
ット６の締めつけによって誘電体共振素子１とともに支
持台２を電極板３の内面に固定している。さらにこの状
態からバネ座金７をスリーブ４に挿入し、平座金８を挿
入し、さらにナット９を螺合させている。なお、スリー
ブ４の外周面のうち、支持台２と電極板３との接触部は
ネジを設けず、外径寸法を精度良く仕上げていて、各部
材の軸心の位置決め機能を持たせている。ナット９に
は、回転直動変換モータ１０を、コ字型金具１２を用い
てビス１４，１５によりネジ止め固定している。この回
転直動変換モータ１０は、回転軸をその軸受け部で螺合
させ、ロータの回転にともなって回転軸自体が軸方向に
移動するステッピングモータである。ナット９は、後述
するように、座金８に当接するビス１６，１７によって
固定している。コ字型金具１２の内側にはリミットスイ
ッチ１３を設けていて、モータ１０の回転軸１１の当接
有無の状態を検出する。なお、コ字型金具１２にはさら
にカップ状のカバー３０を嵌合させて、モータ１０およ
びリミットスイッチ１３を保護している。

【００１８】以上述べた構造により、キャビティ内に誘
電体共振素子１を固定し、キャビティ外に誘電体共振素
子１と同軸上にモータ１０を取り付けている。

【００１９】さて、金属板３には同軸コネクタ２０，２
１をネジ止め固定していて、その中心導体と電極板３間
に入出力結合ループ１８，１９を設けている。また、電
極板３には金属製ケース２２を、後述するようにネジ止
め固定している。この金属製ケース２２にはＰＴＦＥ系
の滑り軸受け２３を設けている。一方、スリーブ４の内
部にもＰＴＦＥ系の滑り軸受け２４を圧入固定してい
る。この２つの軸受け２３，２４に対し共振周波数調整
軸２５を挿通している。共振周波数調整軸２５は、図に
示すように、外径の異なる段差部を備え、その細径部分
から共振周波数調整用素子としての金属円板２６、ＰＴ
ＦＥ系の絶縁用ワッシャ２９および圧縮コイルバネ２７
を順に挿入している。この圧縮コイルバネ２７の作用に
より、金属円板２６を共振周波数調整軸２５の段差部に
固定するとともに、共振周波数調整軸２５をモータ１０
の方向に付勢させている。圧縮コイルバネ２７は絶縁用
ワッシャ２９と絶縁性の滑り軸受け２３間に設けられる
ため、金属円板２６は圧縮コイルバネ２７および金属ケ
ース２２から絶縁状態を保つ。一方、共振周波数調整軸
２５のモータ１０に対向する端面には金属チップ２８を
接着固定していて、この金属チップ２８をモータ１０の
回転軸１１に当接させている。

【００２０】このような構成であるため、モータ１０を
回転させて、回転軸１１を図における右方向に突出させ
れば、共振周波数調整軸２５とともに金属円板２６は図
における右方向に移動し、金属円板２６が誘電体共振素
子１から離間する。モータ１０を反転させて回転軸１１
を図における左方向に後退させれば、共振周波数調整軸
２５とともに金属円板２６が図における左方向に移動
し、金属円板２６は誘電体共振素子１に接近することに
なる。共振周波数調整軸２５が原点位置に達したとき、
リミットスイッチ１３の状態を検出して、モータ１０の
回転を停止させれば、金属円板２６は図に示す２６′の
位置に停止することになる。これにより共振周波数の上
限を設定することができる。共振周波数調整軸２５の軸
方向の位置は、原点位置からモータ１０に与えたパルス
数によって定まるが、何らかの原因で共振周波数調整軸
２５が図における右方向に移動しすぎても、その先端が
外部に設けた固定部材３１に当接するため、それ以上モ
ータ１０に対し駆動パルスを与えても、脱調するだけと
なる。これにより共振周波数の下限を設定することがで
きる。なお、共振周波数調整軸２５には、図において２
５ａで示すフランジを設けている。これにより、ナット
９をスリーブ４から取り外した際、フランジ２５ａがス
リーブ４に当接して、共振周波数調整軸２５およびこれ
に挿入している金属円板２６、絶縁用ワッシャ２９およ
び圧縮コイルバネ２７が分解されるのを防止する。

【００２１】図２は図１に示した誘電体共振器の右側面
図である。このように金属ケース２２にはフランジ部２
２ａを設けていて、このフランジ部の四隅部分をビス３
１，３２，３３，３４によって電極板３にネジ止め固定
している。

【００２２】図３は図１（Ｂ）に示したナット９とそれ
に取り付けられるビスなどの位置関係を示す図である。
このようにビス１４，１５によってナット９にコ字型金
具１２をネジ止め固定する。ただし図３においてはモー
タ１０を省略している。また図３において１６，１７は
ナット９に螺合するビスであり、図１（Ｂ）に示したよ
うに、ビス１６，１７の先端が平座金８に当接すること
によって、ナット９と平座金８間の距離を定めるように
している。具体的には、図１（Ｂ）において、モータ１
０の回転軸１１がリミットスイッチ１３に当接するとき
の共振周波数が所定の上限値となるまでナット９をスリ
ーブ４に対し螺通させ、共振周波数調整軸２５を図にお
ける右方向に摺動させ、共振周波数が所定の上限値に達
したとき、ビス１６，１７をネジ締めして、ビス１６，
１７の先端を平座金８に当接させることによって、スリ
ーブ４に対するナット９の回転止めを行う。

【００２３】この発明の実施例によれば、図４に示した
従来のセラミクスキャビティを用いた誘電体共振器に比
較して、支持台を電極板に固定する工数が約１／５に削
減され、しかもスリーブは旋盤加工により容易に製作で
きるため、固定作業に関する材料コストは１／２〜１／
３に削減される。また、共振周波数調整軸の一端面がモ
ータの回転軸に当接していて、かつモータ部分はネジ込
み固定するようにしたため、半径方向の位置決めはモー
タ挿入時に自動的になされ、モータ部分の着脱が容易と
なる。さらに、モータの取付部とは反対側のキャビティ
内に金属円板２６とともに共振周波数調整軸２５をモー
タの方向に付勢する圧縮コイルバネ２７を設けたため、
モータの回転軸の送りネジ部のバックラッシュが除去さ
れ、高精度な共振周波数の設定が可能となる。しかも、
圧縮コイルバネ２７を設けるための特別なハウジングも
不要であり、組立が容易となる。

【００２４】

【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、誘電体共振素子を支持する支持台をセラミク
スキャビティの内壁に接合する必要がなく、固定部材を
挿通させてキャビティの外面からナット締めすることに
よって容易に組み立てることができる。そのため組み立
て工数が大幅に削減される。

【００２５】また、請求項２に係る誘電体共振器によれ
ば、誘電体共振素子を支持する支持台をセラミクスキャ
ビティの内壁に接合する必要がなく、スリーブを挿通さ
せてキャビティの外面からナット締めすることによって
容易に組み立てることができる。そのため組み立て工数
が大幅に削減され、しかも誘電体共振素子のキャビティ
内における位置決めも自動的に行われる。

【００２６】更に、請求項３に係る誘電体共振器によれ
ば、共振周波数調整軸を軸支するための特別な滑り軸受
けをキャビティ外の金属板にネジ締めする必要がなく、
しかも共振周波数調整用素子の軸心の位置決めを高精度
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である誘電体共振器の構造を
示す図であり、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面断面図
である。

【図２】図１に示す誘電体共振器の右側面図である。

【図３】図１に示すナット９に対するビスの取付位置関
係を示す図である。

【図４】従来の誘電体共振器の断面図である。

【符号の説明】

１−誘電体共振素子 ２−支持台 ３−電極板 ４−スリーブ ５−座金 ６−ナット ７−バネ座金 ８−平座金 ９−ナット １０−回転直動変換モータ １１−回転軸 １２−コ字型金具 １３−リミットスイッチ １４，１５，１６，１７−ビス １８，１９−入出力結合ループ ２０，２１−同軸コネクタ ２２−金属ケース ２３，２４−滑り軸受け ２５−共振周波数調整軸 ２６−金属円板 ２７−圧縮コイルバネ ２８−金属チップ ２９−絶縁用ワッシャ ３０−カバー ３１−固定部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体共振素子と、この誘電体共振素子を
   支持する支持台および入出力結合子を導電体材料のキャ
   ビティ内に設けてなる誘電体共振器において、 前記支持台に貫通孔を設ける一方、この貫通孔内に存在
   する固定部材を有し、この固定部材の一端側を前記支持
   台に係合させるとともに、ネジ部を有する他端側を前記
   キャビティ外に挿通させて、前記ネジ部にナット部を螺
   合させることにより、前記支持台を前記キャビティ内に
   固定してなる誘電体共振器。
2. 【請求項２】誘電体共振素子と、この誘電体共振素子を
   支持する支持台および入出力結合子を導電体材料のキャ
   ビティ内に設けてなる誘電体共振器において、 前記支持台の誘電体共振素子接合面とは反対面側に、中
   心方向に突出するフランジ部を形成し、外周面に前記支
   持台のフランジ部に係合するフランジ部およびナットの
   螺合するネジ部を有するスリーブを用い、キャビティの
   一壁面に前記スリーブの挿通孔を形成し、前記スリーブ
   を前記支持台と前記キャビティの一壁面に挿通させて、
   前記スリーブのフランジ部とナット間で前記支持台のフ
   ランジ部と前記キャビティの一壁面を共に挟持させてな
   る誘電体共振器。
3. 【請求項３】誘電体共振素子と、この誘電体共振素子を
   支持する支持台および入出力結合子を導電体材料のキャ
   ビティ内に設け、共振周波数調整用素子を取り付けた共
   振周波数調整軸を前記誘電体共振素子と支持台を貫通し
   て、軸方向に摺動自在に保持してなる誘電体共振器にお
   いて、 電極板と、この電極板に対する金属ケースのネジ止めに
   よりキャビティを構成し、前記金属ケースに第１の滑り
   軸受けを設け、支持台の誘電体共振素子接合面とは反対
   面側に、中心方向に突出するフランジ部を形成し、外周
   面に前記支持台のフランジ部に係合するフランジ部およ
   びナットの螺合するネジ部を形成し、内周面に共振周波
   数調整軸を摺動させる第２の滑り軸受けを形成したスリ
   ーブを用い、前記電極板に前記スリーブの挿入孔を形成
   し、前記スリーブを前記支持台と前記電極板に挿通させ
   て、前記スリーブのフランジ部とナット間で前記支持台
   のフランジ部と前記電極板を共に挟持させ、共振周波数
   調整軸を第１の滑り軸受けと第２の滑り軸受け間に挿通
   させてなる誘電体共振器。