JPH0693562B2

JPH0693562B2 - 誘電体共振器

Info

Publication number: JPH0693562B2
Application number: JP625388A
Authority: JP
Inventors: 雅夫五十嵐; 功秋山; 和広熊谷; 芳信武田; 衛山木
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1988-01-13
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH01181203A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］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］通信機器等に使用するための1/4波長の分布定数型誘電
体共振器を構成する磁器誘電体の貫通孔に、棒状リード
端子とこれを取り囲む円筒状樹脂誘電体とから成るユニ
ットを挿入し、リード端子と貫通孔の壁面の内導体（内
周電極）との間に入力結合容量を得ることは、例えば実
開昭58−54102号公報に開示されている。この構造によ
れば単純な構成で結合容量を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、目標とする静電容量を基準にして−2.5％＋2.5
％程度の許容誤差を超えるものが容易に生じ、製造歩留
りが約70％と悪く、コストアップの要因となった。な
お、静電容量のバラツキは次の（１）〜（４）の累積に
よって生じるものと考えられる。

（１）円筒状樹脂誘電体の直径、肉厚、長さのバラツキ
によるもの。

（２）磁器誘電体の共振用貫通孔の径のバラツキによる
もの。

（３）共振用貫通孔の内導体膜の膜厚のバラツキに起因
するもの。

（４）共振用貫通孔に対する円筒状樹脂誘電体の密着性
のバラツキによるもの。

上述の如き課題は、本件出願人に係わる特願昭62−1584
25号で提案した誘電体共振器によって解決することがで
きる。ここに提案されている誘電体共振器においては、
共振用貫通孔に個別コンデンサを挿入するので、小型化
を達成することができると共に、所望静電容量のコンデ
ンサを選別して使用することによって目標結合容量を容
易に得ることができ、更に給電ポイントの移動ができ
る。しかし、上記出願に従う誘電体共振器においては、
結合コンデンサを共振用貫通孔に更に容易に装着するこ
とが可能な構造が要求されている。

そこで、本発明の目的は、製造歩留りの向上が可能であ
り、且つ結合コンデンサの装着を容易に達成することが
できる構造の誘電体共振器を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明
は、実施例を示す図面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４を有する誘電体ブロック
１と、前記貫通孔４の壁面に設けられた内導体膜６と、
前記誘電体ブロック１の外周面７に設けられた外導体膜
８と、互いに対向する一対の端面12、13とこの一対の端
面12、13間の側面14とを有する柱状又は中空状のコンデ
ンサ用誘電体11と、前記コンデンサ用誘電体11の側面14
における前記一対の端面12、13の内の一方の近傍領域を
少なくとも含むように設けられた第１の電極15と、前記
コンデンサ用誘電体11の側面14における前記一対の端面
12、13の内の他方の近傍領域を少なくとも含み、前記第
１の電極15に対して間隙17を有するように配設された第
２の電極16とを有し、前記第２の電極16が前記内導体膜
６に対向するように少なくとも一部が前記貫通孔４の内
に配置されている結合コンデンサ10と、前記第１の電極
15に接続されたリード端子18と、前記第２の電極16と前
記内導体膜６との間に配置され、これ等を電気的に接続
している接続部材21とから成る誘電体共振器に係わるも
のである。

［作用］上記発明におけるコンデンサ10の静電容量値は共振用貫
通孔４内に配置する前に測定することが可能である。従
って目標結合容量を容易に得ることができる。静電容量
を得るための第１及び第２の電極15、16は少なくともコ
ンデンサ用誘電体11の側面に設けられているので、これ
等の間隙17の調整によって種々の静電容量のコンデンサ
を得ることができる。第２の電極16は内導体膜６に対向
しているので、接続部材21によって両者を容易に接続す
ることができる。この構成によれば、結合コンデンサを
有する1/4波長又は1/2波長等の分布定数型誘電体共振器
又はフィルタを提供することができる。

［実施例］次に、第１図〜第５図を参照して本発明の実施例に係わ
る1/4波長分布定数型誘電体共振器を含む誘電体フイル
タを説明する。

この誘電体フイルタは、チタン酸バリウム系磁器から成
る角柱状誘電体ブロック１を備えている。誘電体ブロッ
ク１には、この一方の端面２から他方の端面３に至る２
つの共振用貫通孔４と１つの結合用貫通孔５とが設けら
れている。各共振用貫通孔４の壁面には内導体膜６がそ
れぞれ設けられ、一対の端面２、３間の外周面７即ち４
側面には外導体膜８が設けられ、他方の端面３には内導
体膜６と外導体膜７とを接続するように端面導体膜９が
設けられている。内導体膜６、外導体膜８及び端面導体
膜９は銀ペーストを塗布して焼付けたものから成る。な
お、一方の端面２は解放端面になっている。

各共振用貫通孔４内にそれぞれ配置された結合コンデン
サ10は、第３図及び第４図から明らかなように、円柱状
のコンデンサ用磁器誘電体11と、この誘電体11の一端面
12及び側面14における一端面12の近傍領域に設けられた
第１の電極15と、他端面13及び側面14における他端面13
の近傍領域に設けられた第２の電極16とから成る。第１
及び第２の電極15、16は側面14において間隙17を介して
対向配置されている。従って、第１及び第２の電極15、
16の相互間の静電容量値は間隙17の長さに逆比例する。
この実施例では円柱状誘電体11の全外周面にメッキによ
って金属膜を設けた後に間隙17に対応する部分を研磨す
ることによって第１及び第２の電極15、16を得ている。
従って、研磨量の調整によって第１及び第２の電極15、
16の対向間隙17を種々調整することが可能である。

各コンデンサ10の一方の電極15にそれぞれ結合されてい
る各リード端子18は、金属キャップ19とリード線20とか
ら成る。金属キャップ19は円筒状部と底部とから成り、
弾性を有して第１の電極15上に嵌着されている。リード
線20は金属キャップ19の底部の中央に溶接で結合されて
いる。なお、金属キャップ19は半田（図示せず）によっ
ても第１の電極15に結合されている。即ち、金属キャッ
プ19に予め設けた半田メッキ層が金属キャップ19の嵌着
後に加熱され、金属キャップ19を第１の電極15に結合し
ている。

コンデンサ10及びリード端子18は共振用貫通孔４に同軸
的に挿入されている。従って、第２の電極16は内導体膜
６に対向している。第２の電極16と内導体膜６とはバネ
性を有する金属製リング状接続部材21によって接続され
ている。この接続部材21は、第４図から明らかな如く、
切り込み22を有する小径の第１の円筒状部分23と切り込
み24を有する大径の第２の円筒状部分25とを有し、第１
の円筒状部分23に第２の電極16が嵌入され、第２の円筒
状部分25は内導体膜６に接するように貫通孔４に嵌入さ
れている。なお、接続部材21と第２の電極16との間及び
接続部材21と内導体膜６との間は半田（図示せず）によ
っても結合されている。即ち、接続部材21にクリーム状
の半田を予め塗布したものを貫通孔４に嵌入し、加熱す
ることによってクリーム半田を溶融して半田結合を達成
している。

第１図〜第３図の誘電体フィルタを使用する際には、金
属ケース（図示せず）に収容し、接地された金属ケース
を外導体膜８に接続する。

第５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の共振回路は一対
の貫通孔４の内の一方の内導体膜６と接地される外導体
膜８と端面導体膜９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の共振回路は一対
の貫通孔４の内の他方の内導体膜６と接地される外導体
膜８と端面導体膜９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、入力結合容量Caは一対の貫通孔４内の一方の
コンデンサ10に対応し、出力結合容量Cbは一対の貫通孔
４内の他方のコンデンサ10に対応している。また、第５
図の等価回路は、開放端と給電ポイント（コンデンサ接
続点）との間の作用効果を無視して概略的に示すもので
ある。

本実施例の誘電体フィルタは次の利点を有する。

（１）結合コンデンサ10の容量は、誘電体ブロック１の
貫通孔４に装着する前に知ることができる。従って、結
合コンデンサ10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ることがで
き、誘電体フィルタの製造歩留りを約80％に向上させる
ことができた。

（２）コンデンサ10は円柱状コンデンサ用誘電体11の外
周面に第１及び第２の電極15、16を設けたものであるの
で、両電極15、16の間隙17の調整によって容易に所望容
量を得ることができる。

（３）貫通孔４にコンデンサ10を同軸的に配置するの
で、リング状接続部材21によって第２の電極16と内導体
膜６とを容易に結合することができる。

（４）バネ性を有する接続部材21を使用するため、結合
コンデンサ10の第２の電極16を内導体膜６に容易且つ確
実に接続することができる。

（５）第１の電極15は円柱状コンデンサ用誘電体11の側
面に設けられているので、金属キャップ19の嵌着によっ
てリード端子18と第１の電極15との電気的及び機械的結
合を容易且つ確実に達成することができる。なお、金属
キャップ19を使用するので、コンデンサ用誘電体11とリ
ード端子18との結合が強固になる。

（６）結合コンデンサ10を貫通孔４内で移動して給電ポ
イントを調整することができる。

［変形例］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）第６図及び第７図に示す如く結合コンデンサ10を
中空円筒状磁器誘電体11aによって形成してもよい。こ
の例でも誘電体11aの側面14上に第１及び第２の電極1
5、16が設けられている。第６図〜第７図のものは、誘
電体11aが中空円筒状である点を除いては第１図〜第４
図と同一に構成されているので、共通する部分に同一の
符号を付してその説明を省略する。

（２）誘電体11を角柱状に変えること、誘電体11aを円
筒状外のチューブにすることも可能である。

（３）第１図〜第４図の接続部材21の代りに第８図に示
す如く切り口26を設けることによってバネ性を与えたリ
ング状金属接続部材21aを使用してもよい。

（４）第９図に示す如く誘電体ブロック１に１つの共振
用貫通孔４を設ける誘電体共振器にも適用可能である。
第９図の誘電体共振器は、第１図〜第３図の誘電体フィ
ルタを半分に分割したものに相当する。但し、誘電体ブ
ロック１は円筒状である。内導体膜６、外導体膜８及び
端面導体膜９は第１図〜第３図と同様に形成され、コン
デンサ10、リード端子18、接続部材21も第１図〜第３図
と同様に構成されている。

（５）第９図に示す如く、第１の電極15及び金属キャッ
プ19を覆うように絶縁層27を設けてもよい。これによ
り、金属キャップ19及び第１の電極15が何らかの原因で
内導体膜６に接触することを防ぐことができる。

（６）誘電体ブロック１に３個以上の共振用貫通孔を設
ける多段誘電体フィルタにも適用可能である。この場合
には、複数の共振用貫通孔の内の入力段と出力段のもの
に、結合コンデンサ10又は10aを装着する。

（７）コンデンサ10の全部を貫通孔４に挿入せずに１部
のみを挿入するようにしてもよい。

（８）端面導体膜９を省いて1/2波長の分布定数型誘電
体共振器又はフィルタにも適用可能である。

（９）金属キャップ19の代りに円板状接続体又はリード
20のヘッドを設け、これを第１の電極15の端面12の上の
部分に結合してもよい。

（10）第10図に示す如く、円筒型磁器誘電体11aの内周
面28に第１の電極15を延在させ、この内周面部分15aと
第２の電極16との間の容量も利用するようにしてもよ
い。更に、第１の電極15の金属キャップ19と同一構造の
金属キャップ19aを第２の電極16に結合するようにして
もよい。これにより、既在のコンデンサを転用してコス
トの低減を図ることができる。また、端面13が補強され
る。なお、この場合は、下側の金属キャップ19aのリー
ド線20aは短く切断し、これを接続部材21bの貫通孔30に
圧入し、接続部材21bを金属キャップ19aに半田（図示せ
ず）で結合する。

（11）第11図に示す如く、円柱状誘電体11の第２の電極
16に対してもコップ状の金属キャップ19aを嵌着するよ
うにしてもよい。この場合も、第10図と同様な作用効果
を得ることができる。

［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
又はフィルタの製造歩留りの向上が可能になり、且つ結
合コンデンサを内導体膜に容易且つ確実に接続すること
が可能になる。

【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フィルタを示す
一部切欠斜視図、第２図は第１図の誘電体フィルタの平面図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は第１図の結合コンデンサとリード端子と接続部
材との分解斜視図、第５図は第１図の誘電体フィルタの等価回路図、第６図は変形例の誘電体フィルタを示す一部切欠断面
図、第７図は第６図のコンデンサを示す断面図、第８図は接続部材の変形例を示す斜視図、第９図は変形例の誘電体共振器を示す断面図である、第10図及び第11図は変形例の誘電体共振器の一部を示す
断面図である。１…誘電体ブロック、２…一方の端面、３…他方の端
面、４…共振用貫通孔、６…内導体膜、７…外周面、８
…外導体膜、９…端面導体膜、10…コンデンサ、11…コ
ンデンサ用誘電体、14…側面、15…第１の電極、16…第
２の電極、18…リード端子、19…金属キャップ、20…リ
ード線、21…接続部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田芳信東京都台東区上野１丁目２番12号太陽誘電株式会社内 (72)発明者山木衛東京都台東区上野１丁目２番12号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単数又は複数の共振用の貫通孔（４）を有
する誘電体ブロック（１）と、前記貫通孔（４）の壁面に設けられた内導体膜（６）
と、前記誘電体ブロック（１）の外周面（７）に設けられた
外導体膜（８）と、互いに対向する一対の端面（12）（13）とこの一対の端
面（12）（13）間の側面（14）とを有する柱状又は中空
状のコンデンサ用誘電体（11）と、前記コンデンサ用誘
電体（11）の側面（14）における前記一対の端面（12）
（13）の内の一方の近傍領域を少なくとも含むように設
けられた第１の電極（15）と、前記コンデンサ用誘電体
（11）の側面（14）における前記一対の端面（12）（1
3）の内の他方の近傍領域を少なくとも含み、前記第１
の電極（15）に対して間隙（17）を有するように配設さ
れた第２の電極（16）とを有し、前記第２の電極（16）
が前記内導体膜（６）に対向するように少なくとも一部
が前記貫通孔（４）の内に配置されている結合コンデン
サ（10）と、前記第１の電極（15）に接続されたリード端子（18）
と、前記第２の電極（16）と前記内導体膜（６）との間に配
置され、これ等を電気的に接続している接続部材（21）
とから成る誘電体共振器。