JPH10190326A - 誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誘電材料で形成された誘電体磁器と、前記誘電
体磁器の下面に接着剤層により接合される支持台とを備
えてなる誘電体共振器にあって、接着剤層を均一かつ所
定厚に形成すること。 【解決手段】 絶縁性支持台５の上面又は共振器要素２
の下面に接着剤層１２の厚みを規定する規制突部１１ａ
〜１１ｇを形成した。これにより、支持台５上に共振器
要素２を積層すると、該支持台５の上面と共振器要素２
の下面との間に規制突部１１ａ〜１１ｇの突出度と等し
い隙間高さの充填間隙ｓが生じて、該充填間隙ｓ内に充
填された接着剤層１２は、均一かつ適正な厚となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波帯域で濾波
器，発振器等に用いられる誘電体共振器装置を構成する
誘電体共振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の誘電体共振器ａは、図１７
に示すように、絶縁性支持台ｃの上面に誘電体磁器材料
で形成された共振器要素ｂを接合してなり、これを金属
製容器等の基体ｘに接合することにより、誘電体共振器
装置を構成している。前記絶縁性支持台ｃは、共振器要
素本来のＱ特性を得るためにアルミナ、フォルステライ
ト等からなる。この共振器要素ｂと支持台ｃとの接合は
ガラスグレース系接着剤やシリカ系無機接着剤等からな
る耐熱性接着剤層ｄを介して接合される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、共振器要素
ｂは、その共振に伴なって自己発熱し、特に高パワーで
駆動する際には高周波になればなるほど発熱量が多くな
る。このため、共振器ａは蓄熱により高温化して、共振
器要素ｂと絶縁性支持台ｃとが、その温度−線膨張係数
の相違により、接合面で分離し易くなる。従って、この
ような熱の影響を鑑みると、共振器要素ｂと支持台ｃと
の間の接着剤層ｄを形成するに際しては、次の点を考慮
しなければならない。イ ) 接着剤が厚すぎると、熱放散性が悪くなって、共振
器要素ｂに熱が溜り易くなり、しかもＱ値が劣化して、
共振特性の変化を生じる。ロ ) 厚みが薄過ぎると、所定の接合強度を維持できなく
なる。

【０００４】このことから、接着剤層ｄは、可及的に薄
く、しかも所定の接合強度を備える必要があると共に、
安定した特性を得るため、所定の厚みで均一に形成され
なければならない。ところが、図１６で示した従来構成
の誘電体共振器ａにあっては、単に共振器要素ｂと支持
台ｃとの間に、接着剤を供給して、適宜の圧力を加えて
接合するものであり、接着剤層ｄの厚み管理を実際上行
なっていないに等しく、厚みが厚すぎたり、又は薄すぎ
て、接合強度が不充分となって分離を生じたり、共振特
性が安定しないという問題を生じていた。

【０００５】本発明は、接着剤層を均一かつ所定厚に形
成して、上述の課題を解決することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体磁器材
料で形成された共振器要素と、該共振器要素の下面に接
着剤層によって接合される絶縁性支持台とからなり、支
持台の上面または共振器要素の下面のいずれかに接着剤
層の厚みを規定する規制突部を形成したことを特徴とす
るものである。

【０００７】かかる構成にあって、支持台上面又は共振
器要素の下面に接着剤を少し過剰に供給しておいて、共
振器要素の下面に支持台を圧接すると、規制突部により
該支持台上面と共振器要素の下面間の隙間高さが規定さ
れ、その間隙内の接着剤層の厚が規制突部の突出度と等
しくなる。従って、該規制突部の突出度をあらかじめ接
着剤層の最適厚さと一致させておくことにより、該接着
剤層を均一かつ適正な厚とすることができる。

【０００８】かかる構成のものとして、共振器要素の下
面に支持台の外径とほぼ一致させた結合凹部を形成し、
さらに支持台の上面または結合凹部の下面のいずれかに
接着剤層の厚みを規定する規制突部を形成すると共に、
結合凹部に支持台の上端を嵌着したとき、該支持台の上
面と結合凹部の下面との間に規制突部の突出度と等しい
隙間高さの充填間隙を形成して、該間隙内に充填されて
厚み規定された接着剤層により支持台と共振器要素とを
接合するようにしたものが提案される。このように結合
凹部内で接着剤層を形成することにより、支持台と共振
器要素との相対的位置ズレを防止でき、常に同心関係と
なるように両者を接合することができる。また支持台の
上部周縁も接合面となり、接着面積が増えて接合強度を
高める利点がある。

【０００９】かかる構成にあって、前記規制突部を、支
持台の上面又は共振器要素の下面に、一体成形によって
突成することができる。

【００１０】また、規制突部を、支持台の上面に形成し
た複数の放射状凸面により構成したり、前記支持台の上
面に、環状溝と、該環状溝を横断する径方向の放射溝を
形成し、各溝により区画された凸面を前記規制突部とす
るようにしても良い。

【００１１】さらには、規制突部を、支持台の上面又は
共振器要素の下面に配設した別体のスペーサ部材により
構成するようにしても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】添付図面に従って本発明の実施例
を説明する。図１は、本発明に係る誘電体共振器１を、
金属製容器等の基体ｘの取付部ｙに固着した構成の誘電
体共振器装置を示すものである。

【００１３】ここで、図２〜図５に従って、誘電体共振
器１の一実施形態を説明する。この誘電体共振器１は、
例えば７０ｍｍφ×３０ｍｍ厚の径大の円板状共振器要
素２と、例えば３６ｍｍφ×２０ｍｍ厚の絶縁性支持台
５とを備え、テフロン系接着剤，ガラスグレース系接着
剤やシリカ系無機接着剤等からなる耐熱性接着剤層１２
により相互を接合して構成される。ここで共振器要素２
はTiO₂系やBaO-TiO₂系等の高誘電率，低損失の誘電体磁
器材料でプレス成形等により形成してなり、その中心に
貫通孔３が形成される。この共振器要素２の外周形状
は、円形のほか正方形等の任意の外形状としても良い。
そして共振器要素２の下面に接合される支持台５はアル
ミナ、フォルステライト、フッ素樹脂等で成形され、そ
の中心に前記貫通孔３とほぼ同径の貫通孔６が形成され
ている。この貫通孔６の下部は、内径を小さくして下方
へ少し傾斜した係止段面７が形成されている。この支持
台５は、下面を固定面とし、後述する結合手段により、
基体ｘとなる金属製容器の取付部ｙ上面を据付面として
固定される。

【００１４】次に本発明の要部に係る共振器要素２と、
支持台５の接合手段について説明する。前記共振器要素
２の下面には、支持台５の外径よりも少し径大とした結
合凹部１０が形成されている。一方、前記支持台５の上
面には、接着剤層１２の厚みを規定する規制突部１１ａ
が一体的に突成されている。この規制突部１１ａは、図
３で示すように、前記貫通孔６の内面に沿って環状に形
成される。この規制突部１１ａの突出度ｔ（図２参照）
は、例えば０．１ｍｍの微小なものとする。尚、上述し
た図及び後述する各図にあって、規制突部１１ａ〜１１
ｅの突出度は、誇張して示している。

【００１５】そして、このように、規制突部１１ａが形
成されているため、図４で示すように、結合凹部１０に
支持台５の上端を嵌着すると、規制突部１１ａが結合凹
部１０の内底面に当接して、支持台５の上面と、結合凹
部１０の下面との間に規制突部１１ａの突出度と等しい
高さの接着剤の充填間隙ｓが形成される。そこで、規制
突部１１ａの外周で、前記支持台５上に接着剤を少し過
剰に供給しておいてから、上述のように、支持台５の上
端を共振器要素２の結合凹部１０に嵌着すると、該結合
凹部１０に規制突部１１ａが当接した位置で、支持台５
上の接着剤が外側に拡がって、充填間隙ｓ内に充填され
る。このため、充填間隙ｓの隙間高さは、前記規制突部
１１ａの突出度により規定されているから、前記充填間
隙ｓに充填された接着剤層１２は、０．１ｍｍの均一厚
となる。尚、過剰な接着剤は、結合凹部１０の周面と、
支持台５上端の周囲間に生じる微間隙側へ排出され、該
微間隙に介在する接着剤により接合強度がさらに高めら
れる。

【００１６】而して、共振器要素２と支持台５とは所定
厚の接着剤層１２を介して接合され、誘電体共振器１が
構成されることとなる。

【００１７】そして、該誘電体共振器１は、図５で示す
ように、上下に連通する貫通孔３，支持台５に上方から
取付螺子１５を挿入して、係止段面７にその頭部を係止
し、基体ｘの取付け部ｙに形成した透孔に挿入し、突出
端にナット１６を螺合することにより、基体ｘに固定さ
れる。さらには、前記貫通孔３内に誘電体棒（図示せ
ず）を上方から進退自在に挿入することにより周波数が
調整される。

【００１８】上述の構成にあっては、前記規制突部１１
ａを貫通孔６の内面に沿って形成し、充填間隙ｓに供給
した接着剤が貫通孔６側に漏出しないように、堰として
の役割を持たせているものである。従って、誘電体共振
器１を他の結合手段を採用し、貫通孔３，貫通孔６を形
成しない場合にあっては、規制突部１１ａを支持台５上
面で外周に沿って形成し、結合凹部１０と支持台５上面
間に充填間隙ｓを形成するようにしても良い。

【００１９】また、図６で示すように、規制突部を環状
ではなく、所定間隔で突成した複数の隆状規制突部１１
ｂにより構成しても良い。

【００２０】さらには、図７で示すように、支持台５の
上面に複数の放射状凸面を形成し、これを規制突部１１
ｃとしても良い。この場合に、前記規制突部１１ｃ，１
１ｃ間の陥没面１７により、充填間隙ｓが確保されるこ
ととなる。

【００２１】そしてまた、図８で示すように、支持台５
の上面に、複数の環状溝１６を形成し、該環状溝１７を
横断する径方向の放射溝１８を形成するようにして、該
溝以外の凸面を規制突部１１ｄとしても良い。この場合
に、放射溝１８により、環状溝１６が連通して、接着剤
が充填可能となり、各溝１７，１８により、充填間隙ｓ
が確保されることとなる。

【００２２】上述の各構成は、規制突部１１ａ，１１ｂ
を支持台５と一体成形したものであるが、図９で示すよ
うに、規制突部１１ｅを、共振器要素２の結合凹部１０
の底面に突成することにより、規制突部１１ｅを共振器
要素２と一体成形しても良い。

【００２３】また、上述の構成において共振要素２の下
面に支持台５の外径とほぼ等しい径の結合凹部１０によ
り両者を結合したが、図１０のように、支持台５の上面
内周部に異なった径の規制突部１１ｆ，１１ｆ’を二段
状に形成し、径小な突部１１ｆ’を、共振器要素と支持
台５とを同心関係に位置決めするためのものとし、これ
に嵌合する結合凹部１０ａを共振器要素２の下面内周に
形成し、径大な突部１１ｆを接着剤の厚みを規定する規
制突部として、その外側に形成される充填間隙ｓに接着
剤を充填して両者を結合するようにしても良い。

【００２４】次に上述の各構成は、規制突部１１ａ〜１
１ｆを支持台５又は共振器要素２と一体形成したもので
あるが、別体としても良い。図１１〜図１４は、前記支
持台５の貫通孔６内周面に沿って、肉厚０．１ｍｍ程度
のフッ素樹脂等の低損失の合成樹脂からなる小片状スペ
ーサ部材２０を複数個等間隔で配設して規制突部１１ｆ
を構成したものである。この配設に当たり、単にスペー
サ部材２０を支持台５上に載置するだけでも良いが、超
音波、加熱ヒータ等により、スペーサ部材２０の接触面
を溶融して溶着又は熱圧着によって仮接着することによ
り、スペーサ部材２０の位置ズレや落下を防止し、組み
付け作業性を高めることができる。そして、図１３で示
すように、結合凹部１０内に支持台５の上端を嵌合し、
前記規制突部１１ｇ（スペーサ部材２０）を結合凹部１
０の下面に当接して充填間隙ｓを形成する。

【００２５】図１４で示すように、フッ素樹脂からなる
環状スペーサ部材２１により、規制突部１１ｇを構成し
ても良い。この場合にも、環状スペーサ部材２１を貫通
孔６に沿って支持台５の上面に配設して、溶着又は熱圧
着によって仮接着する。尚、この加熱時の熱膨張による
影響を除くため、環状スペーサ部材２１には欠部２２を
形成している。

【００２６】上述の各構成にあって、共振器要素２の下
面に結合凹部１０，１０ａを形成し、該結合凹部１０，
１０ａにより、支持台５と共振器要素２との相対的位置
ズレを防止して、常に同心関係となるように両者を接合
し得るようにしているが、図１５で示すように、結合凹
部１０，１０ａを省略しても、規制突部１１ａにより、
均一かつ適正な厚の接着材層１２を形成することができ
る。尚、規制突部１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを適用した場
合にあっても、結合凹部１０，１０ａを形成することな
く、均一かつ適正な厚の接着材層１２を形成することが
できる。

【００２７】また、図１６で示したように、上述と同様
に、結合凹部１０，１０ａを省略すると共に、フッ素樹
脂の糸材より編み上げた環状スペーサ部材３１を規制突
部１１ｈとすることもできる。この場合、スペーサ部材
３１の編目に接着剤が充填される。

【００２８】その他、本発明に係る誘電体共振器１はス
トリップライン等にも組み込むことができ、この場合に
は、誘電体基板の表面が据付面となり、上述の固定手段
を介してその上面に実装固定することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、上述したように、絶縁性支持
台５の上面又は共振器要素２の下面に接着剤層１２の厚
みを規定する規制突部１１ａ〜１１ｇを形成した。これ
により、支持台５上に共振器要素２を積層すると、該支
持台５の上面と共振器要素２の下面との間に規制突部１
１ａ〜１１ｇの突出度と等しい隙間高さの充填間隙ｓが
生じて、該充填間隙ｓ内に充填された接着剤層１２は、
均一かつ適正な厚となる。このため。接着剤層の厚みを
容易に規定することができて、接着剤層１２は最適な薄
さとなって、適正な熱放散性を維持できて、Ｑ値の劣化
や、共振特性の変化を防止でき、かつ所定の接合強度を
保つことができて、共振器要素２と支持台５との分離を
防止できる等の優れた効果がある。

【００３０】また、共振器要素２の下面に支持台５の上
面を嵌合する結合凹部１０を形成した場合には、支持台
５と共振器要素２との相対的位置ズレを防止でき、常に
同心関係となるように両者を接合することができると共
に、接着面積が増えて接合強度を高める利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘電体共振器１を基体ｘ内に固定した状態の誘
電体共振器装置の一例を示す縦断側面図である。

【図２】規制突部１１ａが形成された支持台５を備える
誘電体共振器１の分離縦断側面図である。

【図３】規制突部１１ａが突成された支持台５の分離斜
視図である。

【図４】規制突部１１ａにより規定された充填間隙ｓへ
の接着剤層１２の充填を示す要部の拡大縦断側面図であ
る。

【図５】規制突部１１ａが突成された支持台５を備える
誘電体共振器１の取付け状態の縦断側面図である。

【図６】規制突部１１ｂが突成された支持台５の分離斜
視図である。

【図７】規制突部１１ｃが突成された支持台５の斜視図
である。

【図８】規制突部１１ｄが突成された支持台５の斜視図
である。

【図９】規制突部１１ｅが突成された支持台５を備える
誘電体共振器１の取付け状態の縦断側面図である。

【図１０】規制突部１１ｆが突成された支持台５を備え
る誘電体共振器１の要部の拡大縦断側面図である。

【図１１】規制突部１１ｇが突成された支持台５を備え
る誘電体共振器１の分離縦断側面図である。

【図１２】規制突部１１ｇが突成された支持台５の分離
斜視図である。

【図１３】規制突部１１ｇにより規定された充填間隙ｓ
への接着剤層１２の突成を示す要部の拡大縦断側面図で
ある。

【図１４】環状スペーサ部材２１の斜視図である。

【図１５】結合凹部１０を省略した構成の要部の拡大縦
断側面図である。

【図１６】結合凹部１０を省略して、環状スペーサ部材
３１により規制突部１１ｈを構成した要部の拡大縦断側
面図である。

【図１７】従来構成の縦断側面図である。

【符号の説明】 １ 誘電体共振器 ２ 共振器要素 ３ 貫通孔 ５ 支持台 ６ 貫通孔 １０，１０ａ 結合凹部 １１ａ〜１１ｈ 規制突部 １２ 接着剤層 １３ 雄螺子部 ２０，２１ スペーサ部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体磁器材料で形成された共振器要素
   と、該共振器要素の下面に接着剤層によって接合される
   絶縁性支持台とからなり、支持台の上端部または共振器
   要素の下端部のいずれか一方に接着剤層の厚みを規定す
   る規制突部を形成したことを特徴とする誘電体共振器。
2. 【請求項２】共振器要素の下面に支持台の外径とほぼ一
   致させた結合凹部を形成し、さらに支持台の上面または
   結合凹部の下面のいずれかに接着剤層の厚みを規定する
   規制突部を形成すると共に、結合凹部に支持台の上端を
   嵌着したとき、該支持台の上面と結合凹部の下面との間
   に規制突部の突出度と等しい隙間高さの充填間隙を形成
   して、該間隙内に充填されて厚み規定された接着剤層に
   より支持台と共振器要素とを接合したことを特徴とする
   請求項１記載の誘電体共振器。
3. 【請求項３】前記規制突部を、支持台の上面又は共振器
   要素の下面に、一体成形によって突成したことを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の誘電体共振器。
4. 【請求項４】前記規制突部を、支持台の上面に形成した
   複数の放射状凸面により構成したことを特徴とする請求
   項３記載の誘電体共振器。
5. 【請求項５】前記支持台の上面に、環状溝と、該環状溝
   を横断する径方向の放射溝を形成し、各溝により区画さ
   れた凸面を前記規制突部としたことを特徴とする請求項
   ３記載の誘電体共振器。
6. 【請求項６】前記規制突部を、支持台の上面又は共振器
   要素の下面に配設した別体のスペーサ部材により構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の誘電体共振器。