JPH0720005B2 - 誘電体共振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックスよりなる枠体内に誘電体柱を配
置した構造を有する、TMモードを利用した誘電体共振器
の改良に関する。

〔従来の技術〕 第２図に、従来のTMモード誘電体共振器を用いたフイル
タの一部を示す。金属ケース１内に、誘電体セラミック
スよりなる誘電体柱２が固定的に配置されており、誘電
体柱２が金属ケース１と協働して誘電体共振器を構成し
ている。このフイルタに用いられている誘電体共振器で
は、誘電体柱２の両端面に電極3a,3bが形成されてお
り、該電極3a,3bを介して金属ケース１の内面に固定さ
れている。

上記従来例では、誘電体柱２が金属ケース１に固定され
ているが、誘電体セラミックスと金属とは熱膨張係数が
かなり異なる。よって、使用温度が変化すると、第３図
に示すように、誘電体柱２の一方端が金属ケース１の内
面から離れてギャップｌが生じることがある。その結
果、フイルタの実効誘電率が低下し、フイルタ特性が劣
化するという問題があった。

そこで、第４図及び第５図に示すように、内部の誘電体
柱とほぼ等しい線膨張係数のセラミックスによりケース
を構成した構造が提案されている。

第４図の誘電体共振器５では、セラミックスよりなる天
板６、天板７及び側板8,8の内面に銀ペーストが塗布さ
れている。組立てに際しては、天板６、底板７及び側板
8,8を組み合わせた状態で、上記銀ペーストを焼付ける
ことにより、銀をバインダとして天板６、底板７及び側
板8,8同士が結合されて、ケース９が形成される。同時
に、ケース９の内壁面に、銀焼付けにより実電流路とな
る導電膜10が形成されている。

また、誘電体セラミックスよりなる誘電体柱11の上下両
端面にも、銀ペーストが塗布されており、この誘電体柱
11をケース９内に配置しておき、誘電体柱11の両端面に
銀ペーストをケース９の内面の導電膜10に一体的に焼付
けることにより、誘電体柱11の両端面がケース９の内壁
面に固定されている。

他方、第５図の誘電体共振器15では、天板６、底板７及
び側板8,8がガラスグレーズ12により接着されて、ケー
ス13が構成されている。また、ケース13内に配置された
誘電体柱11の上下両端面にも、それぞれ、ガラスグレー
ズ12によりケース13の内壁面に接合されている。ケース
13の外表面には、銀ペーストを塗布及び焼付けることに
より、導電膜14が形成されている。

第４図及び第５図の誘電体共振器5,15では、ケース9,13
が、誘電体柱11と同等の線膨張係数を示すセラミックス
により構成されており、線膨張係数差に基づく誘電体柱
とケースとの剥離は生じ難い。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕

しかしながら、第４図の誘電体共振器５では、誘電体柱
11の端面処理や、焼付け条件等が厳しく、誘電体柱11と
ケース９との接合において技術的に完全を期し難い。さ
らに、ケース９と誘電体柱11との接合が不完全な場合に
は、不完全な接合部分が接触したり離れたりし、変位電
流路となる誘電体柱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り、フイルタ特性が安定
しないという欠点があった。

また、第５図の誘電体共振器15では、ガラスグレーズ12
の誘電率が小さく、また固有伝導率が小さく、Ｑも低
い。従って、誘電体柱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の影響により、共振器15の
Ｑが低下し、さらに誘電体柱11に比較して低誘電率のガ
ラスグレーズ12の塗布量のばらつきにより、誘電体柱11
とケース13との接合部分におけるバルクな誘電率がばら
つきがちとなり、この誘電率のばらつきにより共振周波
数に有意誤差を生じるという欠点があった。

また、上述した何れの従来例においても、天板６、底板
７、側板8,8及び誘電体柱11を銀ペーストやガラスグレ
ーズ等のバインダにより結合して組立てるため、組立て
作業が煩雑であり、製造コストが高く付いていた。

よって、本発明の目的は、均一で安定した共振特性を有
し、信頼性に優れた安価な共振器を提供することにあ
る。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明の誘電体共振器では、開口部を有し、かつ外側表
面に実電流を流すための電極が形成されたセラミックス
よりなる枠体と、該枠体の開口部内に設けられており、
両端面が該枠体の内壁面に固定された１つの誘電体柱と
を備え、前記誘電体柱の開口部深さ方向の寸法が、前記
枠体の開口部の深さよりも小さくされており、この枠体
と誘電体柱とが同一材料で一体的に形成されていること
を特徴とするものである。なお、本発明における１つの
誘電体柱とは、ある方向に延びる１本の誘電体柱だけで
なく、互いに交差する方向に延ばされた部分が一体化さ
れてなる例えば十字状等の誘電体柱をも含むものとす
る。

〔作用〕

誘電体柱と枠体とが、一体的に形成されており、すなわ
ちバインダを介在させることなく誘電体柱が枠体の内壁
面に固定されているので、誘電体柱と枠体との境界部分
が機械的及び電気的に安定しており、該境界部分におけ
る剥離や接合不良等が生じない。従って、信頼性に優れ
た誘電体共振器を得ることができる。また、誘電体柱の
上記枠体の開口部深さ方向の寸法が、枠体の開口部の深
さよりも小さくされているため、本発明の誘電体共振器
をケースなどに収納した場合には、導電性部材などとの
間の距離を容易に確保することができ、また、本発明の
誘電体共振器を複数用いて例えば、フィルタを構成した
場合には、隣接する誘電体柱間の距離を容易に確保する
ことができ、誘電体柱同士の結合度の調整を容易に行な
い得る。

〔実施例の説明〕

第１図は、本発明の一実施例の誘電体共振器を示す。誘
電体共振器21は、筒状をした誘電体セラミックスよりな
る枠体22内に、誘電体柱23を一体的に形成した構造を有
する。すなわち、誘電体セラミックスよりなる誘電体柱
23は、枠体22と一体成形されているので、その両端面が
枠体22の内壁面22a,22bに一体的に連ねられている。

枠体22の外表面には、電極24が形成されている。このよ
うにして、TMモードの誘電体共振器21が構成されてお
り、誘電体柱23は変位電流路となり、電極24は実電流路
となる。

従来例では、誘電体柱の上下両端面とケースの内壁面と
の間が、銀やガラスグレーズのようなバインダを介在さ
れた状態で接合されていた。これに対して、本実施例の
誘電体共振器21では、枠体22と誘電体柱23とが誘電体セ
ラミックスにより一体成形されており、上記のようなバ
インダを間に介在させる必要がない。従って、誘電体柱
と枠体との境界部分の剥離や接合不良等の問題が生じな
いので、信頼性の高い誘電体共振器を実現することがで
きる。

なお、本実施例の誘電体共振器21は、複数個の誘電体共
振器を組合わせてフイルタを構成するために用意されて
いるものであり、そのうち初段を構成するためのもので
ある。従って、外部との接合用の孔25が枠体22の一部に
形成されている。この孔25を介して、例えば同軸コネク
タ等の中心導体が挿入され、誘電体柱23に結合される。

第６図は、本発明の他の実施例の誘電体共振器を示す。
誘電体共振器26では、筒状の誘電体セラミックスよりな
る枠体27内に、十字状に交差した誘電体柱28,29が枠体2
7と一体的に設けられている。枠体27の外周面には、実
電流を流すための電極30が形成されている。本実施例の
誘電体共振器26では、誘電体柱28,29が、電極30と協働
して２段分の誘電体共振器を構成している。本実施例の
誘電体共振器26においても、誘電体柱28,29が枠体27と
一体的に形成されているので、第１図実施例と同様の効
果が得られる。

なお、誘電体柱28,29の交差する部分には、向かい合う
対角に切込み部31,32が形成されている。切込み部31,32
は、誘電体柱28,29で構成される共振器間を結合するた
めに形成されているものである。

図示の実施例では、角型の枠体内に角柱状の誘電体柱を
配置した誘電体共振器を示したが、枠体及び誘電体柱の
形状については特に問わず、円環状の枠体に円柱状また
は角柱状の誘電体柱を配置した構造であってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、誘電体セラミックスによ
り、枠体と枠体内に配置された誘電体柱とが一定的に形
成されているので、誘電体中途ケースとしての枠体との
間の境界部分が機械的及び電気的に安定している、信頼
性の高い誘電体共振器を得ることができる。すなわち、
銀をバインダとして誘電体柱をケースに接合した構造を
有する従来例では、接合部分の不安定性によるノイズの
発生や、共振特性のばらつきが生じかちであり、また固
有導電率の低いガラスグレーズをバインダとして用いた
従来例ではＱの低下や共振周波数のばらつきが生じてい
たが、本発明の構造では、誘電体柱が枠体とバインダを
用いることなく連なられているので、上記のような問題
を確実に解消することができる。

また、１つの誘電体柱が枠体に一体に形成されているた
め、本発明の誘電体共振器を複数個用いて例えばフィル
タを構成した場合、隣接する誘電体柱同士の距離や向き
を容易に調整することができ、従って結合度を容易に調
整することができる。

さらに、１つの誘電体柱が、枠体の開口部の深さより該
深さ方向の寸法が小さくなるように構成されているた
め、本発明の誘電体共振器を導電性ケースに組み込んだ
場合には、導電性ケースと誘電体柱との間の距離を容易
に確保することができ、また、本発明の誘電体共振器を
複数個用いて例えばフィルタを構成した場合には、隣合
う誘電体柱間の距離を容易に確保することができる。

また、枠体及び誘電体柱は誘電体セラミックスにより一
体的に形成されているものであるため、成形により同時
に形成することができ、従来例のような煩雑なケース組
立て作業や誘電体柱の接合作業を省略することができる
ので、誘電体共振器の製造コストも効果的に低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の誘電体共振器の斜視図、第
２図及び第３図は従来の誘電体共振器を説明するための
各断面図、第４図は従来の誘電体共振器の他の例を示す
断面図、第５図は従来の誘電体共振器のさらに他の例を
示す断面図、第６図は本発明の他の実施例の誘電体共振
器を示す斜視図である。 図において、21,26は誘電体共振器、22,27は枠体、23,2
8,29は誘電体柱、224,30は電極を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−139704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−63801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174403（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を有し、かつ外側表面に実電流を流
   すための電極が形成されたセラミックスよりなる枠体
   と、該枠体の開口部内に設けられており、両端面が該枠
   体の内壁面に固定された１つの誘電体柱とを備え、前記
   誘電体柱の開口部深さ方向の寸法が、枠体開口部の深さ
   よりも小さくされており、前記枠体と前記誘電体柱とが
   同一材料で一体形成されていることを特徴とする誘電体
   共振器。