JPH08167806A

JPH08167806A - コンデンサ内蔵型同軸共振器

Info

Publication number: JPH08167806A
Application number: JP30857694A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Asada; 尚幸浅田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【構成】誘電体１１内を貫通する孔３１ａ面に内部電
極１３が形成され、貫通孔３１ａの一開口端面１１ｂ側
を除いた誘電体１１の外周面に外部電極１２が形成さ
れ、外部電極１２の所定箇所がスリット部１４により分
割されているコンデンサ内蔵型同軸共振器１０。【効果】外部電極部１２ａ及び内部電極１３で構成さ
れた同軸共振器部１５と外部電極部１２ｂ及び内部電極
１３を含んで構成されたコンデンサ部１６とが一体的に
形成されるため、これら電極部１２ａ、１２ｂ、１３を
導電性に優れた材料を用いて同時に形成し、コストの削
減と信頼性の向上とを図ると共に、Ｑ値と温度に対する
安定性とを各同程度に高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンデンサ内蔵型同軸共
振器に関し、より詳細には、例えば自動車電話、消防無
線、ＭＣＡ（Multi Channel Access: 業務用無線システ
ム）等の移動体無線通信やＣＡＴＶ等におけるマイクロ
波を用いた回路に搭載され、ＢＥＦ（バンドエリミネー
ション（ノッチ）フィルタ）として使用されるコンデン
サ内蔵型同軸共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波用のノッチフィルタに同軸共
振器を用いる場合、該同軸共振器にコンデンサを接続す
る必要があり、前記同軸共振器に高いＱ値や温度に対す
る安定性が要求される際には、この同軸共振器と同様、
前記コンデンサにも高いＱ値や温度に対する安定性が要
求される。このため、従来の前記ノッチフィルタとして
は、それぞれ同程度のマイクロ波特性を有する材料を用
いて形成された前記同軸共振器と前記コンデンサとが組
み合わされて構成されたものが用いられている。

【０００３】図５は従来のこの種ノッチフィルタの構成
を模式的に示した斜視図であり、図中５１は誘電体を示
している。誘電体５１は高誘電率材料を用いて略直方体
形状に形成されており、この内部には貫通孔５１ａが形
成されている。誘電体５１の外周面には一端面５１ｂを
除いて外部電極５２が形成され、誘電体５１の貫通孔５
１ａには内部電極５３が形成されており、これら誘電体
５１、外部電極５２、内部電極５３を含んで同軸共振器
５４が構成されている。一方、同軸共振器５４の近傍に
はコンデンサ５７が配設されており、コンデンサ５７は
高誘電率材料を用いて形成された略板形状の誘電体５５
と、この上下面にそれぞれ形成された電極５６ａ、５６
ｂとにより構成されている。同軸共振器５４の外部電極
５２及び内部電極５３と、コンデンサ５７の電極５６
ａ、５６ｂとはそれぞれマイクロ波に対する導電性に優
れた同一の金属を用いて形成されており、高いＱ値と温
度に対する安定性とが得られるようになっている。また
同軸共振器５４の内部電極５３とコンデンサ５７の電極
５６ａとはリード線５８を介して接続されており、これ
らコンデンサ５７、リード線５８、同軸共振器５４を含
んで一段のノッチフィルタ５０が構成されている。

【０００４】一方、基板４３上の所定箇所には接続回路
パターン４１と接地電極４２とが形成されており、これ
ら接続回路パターン４１、接地電極４２、基板４３等を
含んで回路基板４０が構成されている。この回路基板４
０に上記構成のノッチフィルタ５０を実装する場合、ま
ず同軸共振器５４及びコンデンサ５７を接地電極４２上
及び接続回路パターン４１上の所定箇所にそれぞれ載置
し、外部電極５２と接地電極４２、及び電極５６ｂと接
続回路パターン４１とをハンダ（図示せず）を用いて接
続・固定する。次に、すでに説明したように同軸共振器
５４とコンデンサ５７とをリード線５８を用いて接続す
る。すると接続回路パターン４１側を通過したマイクロ
波信号はコンデンサ５７、同軸共振器５４において所定
帯域幅が急峻に除去されたマイクロ波信号として出力さ
れる。

【０００５】また図６は従来の別のノッチフィルタの構
成を示した模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断
面図である。同軸共振器部５４´は図５に示したものと
略同様に構成される一方、高誘電率材料を用いて形成さ
れた略円筒形状の誘電体６５における外周には、この両
端面を除いて外部電極６６ａが形成され、また誘電体６
５の内周には内部電極６６ｂが形成されている。これら
誘電体６５、外部電極６６ａ、内部電極６６ｂによりコ
ンデンサ部６７が構成されており、内部電極６６ｂには
電極取り出しのためのリード線６９がハンダ６８ｂを用
いて接続されている。同軸共振器部５４´の外部電極５
２及び内部電極５３と、コンデンサ部６７の外部電極６
６ａ及び内部電極６６ｂとはそれぞれマイクロ波に対す
る導電性に優れた金属を用いて形成されており、高いＱ
値と温度に対する安定性とが得られるようになってい
る。また内部電極５３と外部電極６６ａとはハンダ６８
ａを用いて接続されており、これらコンデンサ部６７、
同軸共振器部５４´を含んで一段のノッチフィルタとし
てのコンデンサ外付け型同軸共振器６０が構成されてい
る。

【０００６】上記構成のコンデンサ外付け型同軸共振器
６０を回路基板４０に実装する場合、まず接地電極４２
上の所定箇所に載置し、同軸共振器部５４´の外部電極
５２と接地電極４２とをハンダ６８ｂを用いて接続・固
定する。次にコンデンサ部６７の内部電極６６ｂと接続
回路パターン４１とをリード線６９を介して接続する。
すると接続回路パターン４１側からリード線６９を介し
て入力されたマイクロ波信号はコンデンサ部５７、同軸
共振器部５４´において所定帯域幅が急峻に除去された
マイクロ波信号としてパターン４１側で出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したノッチフィル
タ５０においては、部品点数が多く、また同軸共振器５
４とコンデンサ５７との接続、及びこれらの回路基板４
０への接続が面倒であるため、コストが高く付くと共
に、ノッチフィルタ５０全体の専有面積が広いため、小
形化への対応が難しいという課題があった。また前記ハ
ンダを用いて内部電極５３とリード線５８とを接続する
際、内部電極５３が剥離し易く、同軸共振器５４の信頼
性が低下し易いという課題があった。

【０００８】また上記したコンデンサ外付け型同軸共振
器６０においては、同軸共振器部５４´とコンデンサ部
６７との接続が面倒である。また回路基板４０に実装し
た後、自己共振周波数ｆ₀ を微調整するためにハンダ６
８ａ部近傍の外部電極６６ａ部分を削ると、同軸共振器
部５４´の内部電極５３が剥離し易いという課題があっ
た。

【０００９】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、Ｑ値と温度に対する安定性とが高められ、自
己共振周波数の微調整を容易、かつ確実に行うことがで
き、一体化により小形化が図られると共に部品点数が減
少し、これら部品相互の接続や回路基板との接続工程を
削減してコストの削減と信頼性の向上とを図ることがで
きるノッチフィルタとしてのコンデンサ内蔵型同軸共振
器を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るコンデンサ内蔵型同軸共振器は、誘電体
内を貫通する孔面に内部電極が形成され、前記貫通孔の
少なくとも１つの開口端面側を除いた前記誘電体の外周
面に外部電極が形成され、該外部電極の所定箇所が絶縁
部により分割されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】図４は上記構成のコンデンサ内蔵型同軸共振器
の作用を説明するために示した等価回路図であり、図中
１２は外部電極、１３は内部電極をそれぞれ示してい
る。外部電極１２は絶縁部（図示せず）により第１の外
部電極部１２ａと第２の外部電極部１２ｂとに分割さ
れ、また誘電体１１を挟んで第１の外部電極部１２ａと
内部電極１３とが対向して配設されており、これらの間
に電極間容量Ｃ₁ 及びインダクタンスＬが形成されるこ
ととなる。これらインダクタンスＬ、電極間容量Ｃ₁ を
含んで同軸共振器部１５が構成される。一方、誘電体１
１を挟んで第２の外部電極部１２ｂと内部電極１３とが
対向して配設されており、これらの間に等価キャパシタ
ンスＣ₂ が形成されてコンデンサ部１６が構成されてい
る。これら同軸共振器部１５とコンデンサ部１６とによ
り、ノッチフィルタとしてのコンデンサ内蔵型同軸共振
器１０が構成されることとなる。このように構成された
コンデンサ内蔵型同軸共振器１０にマイクロ波信号が入
力されると、所定帯域幅が急峻に除去されたマイクロ波
信号が出力されることとなる。

【００１２】上記構成のコンデンサ内蔵型同軸共振器に
よれば、誘電体内を貫通する孔面に内部電極が形成さ
れ、前記貫通孔の少なくとも１つの開口端面側を除いた
前記誘電体の外周面に外部電極が形成され、該外部電極
の所定箇所が絶縁部により分割されているので、該絶縁
部を介して前記開口端面の反対側に分割・形成された第
１の外部電極部分と、前記誘電体を挟んでこれと対向す
る内部電極部分とを含んで同軸共振器部が構成される。
また前記開口端面側に分割・形成された第２の外部電極
部分と、前記誘電体を挟んでこれと対向する内部電極部
分とを含んでコンデンサ部が構成される。したがって前
記１つの誘電体に前記同軸共振器部と前記コンデンサ部
とが一体的に形成されたノッチフィルタが構成されるこ
ととなる。また前記コンデンサ部のキャパシタンスは前
記第２の外部電極部分の形状に応じて調整されることと
なる。このため、前記各外部電極部分及び内部電極部分
が同一工程により同時に形成され、従来行われていた部
品間の接続を必要としなくなり、この際発生していた電
極剥離等のトラブルが防止されると共に、回路基板との
接続工程が減少することとなり、コストの削減と信頼性
の向上とを図り得ることとなる。また前記各外部電極部
分及び内部電極部分が導電性に優れた材料を用いて形成
されることとなり、前記同軸共振器部及びコンデンサ部
におけるＱ値と温度に対する安定性とをそれぞれ同程度
に高め得ることとなる。また予め幾分大きめに設定され
た前記第２の外部電極部分を所定量削除すると、共振周
波数の微調整を容易、かつ確実に行い得ると共に、この
調整削除箇所がハンダ付け箇所より離れているため、ハ
ンダ付け部の電極剥離等のトラブルを防止し得ることと
なる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るコンデンサ内蔵型同軸共
振器の実施例を図面に基づいて説明する。なお、従来例
と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すこと
とする。図１は本発明に係るコンデンサ内蔵型同軸共振
器の実施例１を示した模式図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は断面図を示している。誘電体１１は高誘電率材
料を用いて略直方体形状に形成されており、この長手方
向の中心軸部分には円筒形状の貫通孔１１ａが形成され
ている。誘電体１１の外周面には一端面１１ｂを除いて
外部電極１２が形成されており、貫通孔１１ａ内の誘電
体１１表面には内部電極１３が形成されている。外部電
極１２及び内部電極１３にはそれぞれマイクロ波に対す
る導電性に優れた金属材料が用いられており、この金属
材料としてはＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔまたはこれ
らの金属を１種以上含有している合金が使用されてい
る。外部電極１２は絶縁部としての連続した１個のスリ
ット部１４により所定箇所で外部電極部１２ａ、１２ｂ
に分割されており、これら誘電体１１、外部電極部１２
ａ、１２ｂ、内部電極１３を含んでコンデンサ内蔵型同
軸共振器１０が構成されている。すると図４の等価回路
図に示したように、誘電体１１を挟んで対向する外部電
極部１２ａと内部電極１３とにより、例えばマイクロ波
信号の１／４波長で共振する同軸共振器部１５が構成さ
れ、また誘電体１１を挟んで対向する外部電極部１２ｂ
と内部電極１３とを含んでコンデンサ部１６が構成され
る。

【００１４】このように構成されたコンデンサ内蔵型同
軸共振器１０を製造する場合、まずＢａＯ−ＴｉＯ₂ −
ＷＯ₃ 系またはＢａＯ−ＴｉＯ₂ −Ｎｄ₂ Ｏ₃ −Ｇｄ₂
Ｏ₃−Ｂｉ₂ Ｏ₃ 系等のマイクロ波用誘電体原料を用
い、円筒形状の貫通孔１１ａを有する略直方体形状のセ
ラミックスブロックを形成した後、約１３００〜１３８
０℃の温度で焼成処理を施し、誘電体１１を形成する。
次に下記のいずれかの方法により、外部電極部１２ａ、
１２ｂ及び内部電極１３を形成する。（１）Ａｇ系の金属ペースト中に浸漬後、乾燥・焼成し
て厚膜を形成させる。あるいは金属水溶液に浸漬し、無
電解メッキによりＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ等の下地を付け、無
電解または電解メッキによりＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の厚膜
を付け、貫通孔１１ａを含む誘電体１１の表面全面に前
記金属または合金の厚膜を付着させる。次に研削または
ダイシング法により端面１１ｂ部分及びスリット部１４
に付着した前記金属または合金の厚膜を取り除く。（２）上記（１）の方法により貫通孔１１ａを含む誘電
体１１の表面全面に前記金属または合金の厚膜を付着さ
せた後、端面１１ｂ部分及びスリット部１４を除く誘電
体１１全面にマスキング材を印刷する。次にエッチング
処理を施し、端面１１ｂ及びスリット部１４の誘電体１
１部分を露出させる。（３）誘電体１１の端面１１ｂ及びスリット部１４にマ
スキング材を印刷した後、誘電体１１を前記金属または
合金のペースト中に浸漬し、貫通孔１１ａを含む誘電体
１１全面に前記金属または合金の厚膜を付着させる。次
に焼成してマスキングを除去すると同時に電極を形成さ
せ、端面１１ｂ及びスリット部１４の誘電体１１部分を
露出させる。（４）端面１１ｂ及びスリット部１４を除く誘電体１１
全面に、前記金属または合金の厚膜を印刷し、焼成す
る。

【００１５】またこのように構成されたコンデンサ内蔵
型同軸共振器１０を回路基板４０に実装する場合、まず
コンデンサ内蔵型同軸共振器１０を回路基板４０の所定
箇所に載置し、外部電極部１２ａと接地電極４２、及び
外部電極部１２ｂと接続回路パターン４１とをハンダ４
３ｂを用いて接続・固定する。するとマイクロ波信号は
接続回路パターン４１を介してコンデンサ部１６及び同
軸共振器部１５に入力される。

【００１６】上記説明から明らかなように、実施例１に
係るコンデンサ内蔵型同軸共振器１０では、絶縁部とし
てのスリット部１４を介して誘電体露出端面１１ｂの反
対側に分割・形成された外部電極部１２ａと、誘電体１
１を挟んでこれと対向する内部電極１３部分とを含んで
同軸共振器部１５が構成される。また誘電体露出端面１
１ｂ側に分割・形成された外部電極部１２ｂと、誘電体
１１を挟んでこれと対向する内部電極１３部分とを含ん
でコンデンサ部１６が構成される。したがって１つの誘
電体１１に同軸共振器部１５とコンデンサ部１６とが一
体的に形成されたノッチフィルタが構成されることとな
る。このため、外部電極部１２ａ、１２ｂ及び内部電極
１３が同一工程により同時に形成され、従来行われてい
た部品間の接続を必要としなくなり、コンデンサ部と内
部電極との接続の際に発生していた電極剥離等のトラブ
ルが防止されると共に、回路基板４０との接続工程が減
少し、コストの削減と信頼性の向上とを図ることができ
る。また外部電極部１２ａ、１２ｂ及び内部電極１３が
導電性に優れた同一材料を用いて形成され、同軸共振器
部１５及びコンデンサ部１６におけるＱ値と温度に対す
る安定性とをそれぞれ同程度に高めることができる。

【００１７】図２は実施例２に係るコンデンサ内蔵型同
軸共振器を示した模式図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は断面図を示している。外部電極２２は絶縁部と
しての連続した１個のスリット部２４ａにより所定箇所
で外部電極部２２ａ、２２ｂに分割されている。さらに
外部電極部２２ｂ上部の一部分が削除され、所定幅Ｗを
有する絶縁部としてのスリット部２４ｂが形成されてお
り、所定幅Ｗによりコンデンサ部２６のキャパシタンス
が調整されるようになっている。その他の構成は図１に
示したものと同様であるため、ここではその詳細な説明
は省略することとする。これら誘電体１１、外部電極部
２２ａ、２２ｂ、内部電極１３を含んでコンデンサ内蔵
型同軸共振器２０が構成されており、図４の等価回路図
に示したように誘電体１１を挟んで対向する外部電極部
２２ａと内部電極１３とにより、例えばマイクロ波信号
の１／４波長で共振する同軸共振器部２５が構成され、
また誘電体１１を挟んで対向する外部電極部２２ｂと内
部電極１３とを含んでコンデンサ部２６が構成される。
なおスリット部２４ｂの幅Ｗは外部電極２２ｂの側面部
に亙ってもよい。

【００１８】上記説明から明らかなように、実施例２に
係るコンデンサ内蔵型同軸共振器２０では、実施例１の
ものと略同様の効果を得ることができると共に、コンデ
ンサ部２６のキャパシタンスが外部電極部２２ｂの面積
に応じて調整され、予め幾分大きめの面積に設定された
外部電極部２２ｂを所定量削除すると、共振周波数の微
調整を容易、かつ確実に行うことができると共に、ハン
ダ４３ｂの剥離等のトラブルを防止することができる。

【００１９】図３は実施例３に係るコンデンサ内蔵型同
軸共振器を示した模式図であり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は断面図を示している。誘電体３１は高誘電率材
料を用いて略円柱形状に形成されており、この長手方向
の中心軸部分には円筒形状の貫通孔３１ａが形成されて
いる。誘電体３１の外周面には外部電極３２と、内部電
極３３が外部に引き出された態様の引出電極部３３ａと
が形成され、また貫通孔３１ａ内の誘電体３１表面には
内部電極３３が形成されており、これらには図１に示し
たものと同様の材料が使用されている。外部電極３２及
び引出電極部３３ａは所定箇所で絶縁部としての連続し
た２個のスリット部３４ａ、３４ｂにより外部電極部３
２ａ、３２ｂと引出電極部３３ａとに分割されている。
これら誘電体３１、外部電極部３２ａ、３２ｂ、引出電
極部３３ａ、内部電極３３を含んでコンデンサ内蔵型同
軸共振器３０が構成されている。すると図４の等価回路
図に示したように、誘電体３１を挟んで対向する外部電
極部３２ａと内部電極３３とにより、例えばマイクロ波
信号の１／４波長で共振する同軸共振器部３５が構成さ
れ、また誘電体３１を挟んで対向する外部電極部３２ｂ
と内部電極３３とを含んでコンデンサ部３６が構成され
る。

【００２０】このように構成されたコンデンサ内蔵型同
軸共振器３０を回路基板７０に実装する場合、まずコン
デンサ内蔵型同軸共振器３０を回路基板７０の所定箇所
に載置し、外部電極部３２ａと接地電極７２、外部電極
部３２ｂと接続回路パターン７１とをハンダ７４を用い
て接続・固定する。するとマイクロ波信号は接続回路パ
ターン７１を介してコンデンサ部３６及び同軸共振器部
３５に入力される。また引き出し電極３３ａと回路基板
７０上の補助電極７３とを接続すると、コンデンサ内蔵
型同軸共振器３０が強固に固定される。

【００２１】上記説明から明らかなように、実施例３に
係るコンデンサ内蔵型同軸共振器３０では、図１に示し
た実施例１の場合と略同様の効果を得ることができる。

【００２２】なお、上記した実施例１〜３のものでは、
いずれも誘電体１１、３１の側面視形状が長方形または
円形のものである場合について説明したが、別の実施例
では正方形、楕円形、または５角形、６角形等の多角形
のものであってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るコンデ
ンサ内蔵型同軸共振器にあっては、誘電体内を貫通する
孔面に内部電極が形成され、前記貫通孔の少なくとも１
つの開口端面側を除いた前記誘電体の外周面に外部電極
が形成され、該外部電極の所定箇所が絶縁部により分割
されているので、該絶縁部を介して前記開口端面の反対
側に分割・形成された第１の外部電極部分と、前記誘電
体を挟んでこれと対向する内部電極部分とを含んで同軸
共振器部が構成される。また前記開口端面側に分割・形
成された第２の外部電極部分と、前記誘電体を挟んでこ
れと対向する内部電極部分とを含んでコンデンサ部が構
成される。したがって前記１つの誘電体に前記同軸共振
器部と前記コンデンサ部とが一体的に形成されたノッチ
フィルタが構成される。また前記コンデンサ部のキャパ
シタンスは前記第２の外部電極部分の形状に応じて調整
される。このため、前記各外部電極部分及び内部電極部
分が同一工程により同時に形成され、従来行われていた
部品間の接続を必要としなくなり、電極剥離等のトラブ
ルが防止される共に、回路基板との接続工程が減少し、
コストの削減と信頼性の向上とを図ることができる。ま
た前記各外部電極部分及び内部電極部分が導電性に優れ
た材料を用いて形成され、前記同軸共振器部及びコンデ
ンサ部におけるＱ値と温度に対する安定性とをそれぞれ
同程度に高めることができる。また予め幾分大きめに設
定された前記第２の外部電極部分を所定量削除すると、
共振周波数の微調整を容易、かつ確実に行うと共に、こ
の調整削除箇所がハンダ付け箇所より離れているため、
ハンダ付け部の電極剥離等のトラブルを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンデンサ内蔵型同軸共振器の実
施例１を示した模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）
は断面図を示している。

【図２】実施例２に係るコンデンサ内蔵型同軸共振器を
示した模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
を示している。

【図３】実施例３に係るコンデンサ内蔵型同軸共振器を
示した模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
を示している。

【図４】本発明に係るコンデンサ内蔵型同軸共振器の作
用を説明するために示した等価回路図である。

【図５】従来のノッチフィルタの構成を模式的に示した
斜視図である。

【図６】従来の別のノッチフィルタの構成を示した模式
図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示してい
る。

【符号の説明】

１０コンデンサ内蔵型同軸共振器１１誘電体１１ａ貫通孔１１ｂ端面１２外部電極１３内部電極１４スリット部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体内を貫通する孔面に内部電極が形
成され、前記貫通孔の少なくとも１つの開口端面側を除
いた前記誘電体の外周面に外部電極が形成され、該外部
電極の所定箇所が絶縁部により分割されていることを特
徴とするコンデンサ内蔵型同軸共振器。