JPH10327006A - 誘電体共振器、及び誘電体フィルタ - Google Patents

誘電体共振器、及び誘電体フィルタ

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JPH10327006A
JPH10327006A JP9150241A JP15024197A JPH10327006A JP H10327006 A JPH10327006 A JP H10327006A JP 9150241 A JP9150241 A JP 9150241A JP 15024197 A JP15024197 A JP 15024197A JP H10327006 A JPH10327006 A JP H10327006A
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JP
Japan
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dielectric
conductor pattern
dielectric resonator
resonator
resonator according
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JP9150241A
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English (en)
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Kazuya Akiyama
和也 秋山
Akihiro Isomura
明宏 磯村
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、低背型で、高誘電率、高Q値を有する
誘電体共振器、及びフィルタを提供すること。 【解決手段】 導体パターン3を有する焼成した誘電体
セラミックス体2を無機質よりなる接合材1を用いて接
合してなる誘電体共振器、及び誘電体フィルタである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に移動体通信機
等に実装されるマイクロ波フィルタ、マイクロ波発振器
等に用いられる誘電体共振器、及びこれを用いた誘電体
フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、通信技術の進歩により、携帯電
話、PHSなどの移動体通信システムやGPS(全地球
方位システム)が急速に普及している。そのため、通信
に利用される周波数帯域が拡大し、マイクロ波帯域での
利用が盛んになっている。
【0003】しかし、このような通信システムにおいて
は、周波数の分別が大きな問題となる。この周波数分別
に対して、誘電体セラミックスを用いた誘電体共振器
は、共振器自体の長さによって共振周波数を自由に設定
できること、1GHz以上の高周波帯域に対応できるこ
と等の利点がある。
【0004】図6に、従来の誘電体共振器の一例の斜視
図を示す。図6に示すように、例示する従来の誘電体共
振器は、誘電体セラミックス材料粉末を、長手方向に貫
通する貫通穴7を有する直方体形状の誘電体セラミック
ス体6にプレス成形し、前記プレス成形により得られた
プレス体の貫通穴7および外周部に導電ペーストを塗布
し、内部導体8および外部導体9を形成せしめた後に、
適温にて前記プレス体を焼成し、前記焼成により得られ
た誘電体セラミックス体の長手方向に直交する1面の外
部導体を除去したものである。前記外部導体を除去した
面に対向する面が、短絡端となっている。また、前記プ
レス成形のプレス方向は、プレス体に貫通穴7を設ける
ために、矢印11の方向になる。
【0005】また、従来の誘電体フィルタには、例え
ば、誘電体セラミックス材料粉末を、直方体形状にプレ
ス加工し、前記プレス加工により得られた1個以上のプ
レス体の少なくとも1面に導体パターンにより導電ペー
ストを印刷等により塗布し、複数のプレス体を積層し適
温にて同時焼成した積層型誘電体共振器及びフィルタが
ある(図示せず)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】最近になって回路部品
の小型、薄型化が盛んに行われ、実用化されつつある。
これに伴って、小型、低背型の誘電体共振器および誘電
体フィルタが求められるようになってきた。
【0007】しかしながら、従来の誘電体共振器では、
プレス成形の方向が限定されるため、プレス面積とプレ
ス深さに一定の制限があり、小型、低背型の成形体が得
られにくいという問題があった。すなわち、貫通穴を有
する直方体形状の成形体を得ようとする場合、一般的に
は、プレス方向の長さがプレスする面の一辺の3倍程度
以上になると、プレスによる成形では成形が困難にな
る、と言われている。
【0008】現在、誘電体共振器として使用可能なセラ
ミックス誘電体材料で最大の誘電率を有するものの比誘
電率は、115程度である。この材料を用いて、800
MHz帯で使用されるTEM型誘電体共振器を作製する
場合、プレス方向の長さは9mm程度となり、プレスす
る面の一辺の長さが3mm程度以下の誘電体共振器をプ
レス成形によって得るのは難しく、プレスする面積が小
さいものほど製造上の困難さが増す。
【0009】一方、積層型の誘電体共振器やフィルタで
は、導体パターンと誘電体セラミックス材料が同時焼成
されるため、通常、導体パターンの融点よりも低い温度
で焼成可能な誘電体セラミックス材料が必要となる。し
かし、このような低温焼成可能な誘電体セラミックス材
料は、従来より知られているマイクロ波用誘電体セラミ
ックス材料と比較して、誘電率、Q値が劣るという欠点
がある。ここで、Q値とは共振回路の効率を示す係数
で、誘電損失の逆数である。
【0010】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、小型、低背型で、高誘電率、高Q値を有する誘電体
共振器、及びフィルタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の誘電体共振器、及び誘電体フィルタは、2個以上の焼
成した誘電体セラミックス体を無機質よりなる接合材を
用いて接合してなる誘電体共振器である。
【0012】さらに、前記誘電体セラミックス体は、直
方体形状を有する上記の誘電体共振器である。
【0013】さらに、1個以上の前記誘電体セラミック
ス体の少なくとも1面に導体パターンを設けた上記の誘
電体共振器である。
【0014】さらに、前記導体パターンに用いた材料の
融点より低い温度で軟化する接合材を用いた上記の誘電
体共振器である。
【0015】さらに、前記接合材の比誘電率は2以上1
5以下である上記の誘電体共振器である。
【0016】さらに、前記接合材はガラス組成物である
上記の誘電体共振器である。
【0017】また、前記接合材は耐熱性接着剤である上
記の誘電体共振器である。
【0018】さらに、前記誘電体セラミックス体の前記
導体パターンを有する面を接合面にする上記の誘電体共
振器である。
【0019】更に、本発明は、上記誘電体共振器を用い
た誘電体フィルタである。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
【0021】誘電体セラミックス体の一面に導体パター
ンを設け、その上に軟化温度と比誘電率が適値のガラス
組成物または耐熱性接着剤による接合部を設けた誘電体
セラミックス体と、誘電体セラミックス体または誘電体
セラミックス体に導体パターンと接合部を設けた誘電体
セラミックス体を、導体パターンが内側になるように重
ね合わせ、これを適温にて熱処理することにより、小
型、低背型で、高誘電率、高Q値を有する誘電体共振
器、及びフィルタが得られた。この場合、軟化温度の適
値とは導体パターンに用いた材料の融点より低い温度で
あり、比誘電率の適値とは2以上15以下である。
【0022】以下に、図を用いて、本発明の実施の形態
を説明する。
【0023】図1は、本発明の誘電体共振器を説明する
図で、図1(a)は誘電体共振器の斜視図、図1(b)
は図1(a)のA−A断面図である。図2は、本発明の
誘電体共振器の中間工程を示す説明図である。図3は、
本発明の誘電体フィルタの説明図である。図4は、本発
明の誘電体フィルタの伝送特性を示す図で、図5は、従
来の誘電体フィルタの伝送特性を示す図である。
【0024】BaO−Sm23−Bi23−TiO2
誘電体セラミックスの材料粉末を60×75mm角、厚
さ3mm以下の適切な厚さとなる大きさにプレス成形
し、適切な条件で焼成し、誘電体セラミックス体を得
た。次に、ラップ盤にて前記誘電体セラミックス体を厚
さ方向に研磨し、厚さ0.5〜1.5mmの平板状の誘電
体セラミックス体を得た。
【0025】本発明による誘電体共振器を得るために、
図2に示すように、1枚の前記誘電体セラミックス体5
の1面に、印刷法を用いて、内部導体となる導体パター
ン3と接合部1を交互に縞状に設け、他の誘電体セラミ
ックス体52の1面には、印刷した導体パターン3を覆
うように接合部1を設けた。ここで、導体パターン3に
は、マイクロ波材料用のAgペースト、接合部1には、
ガラス組成物である軟化点650℃のSiO2−CaO
系ガラス粉末よりなるガラスペーストを用いた。用いた
ガラス組成物の比誘電率は6.7である。
【0026】次に、上記のようにして得られた誘電体セ
ラミックス体51,52を矢印10の方向に貼り合わ
せ、大気中にて適切な条件で熱処理した。
【0027】さらに、上記のようにして得られた誘電体
セラミックス体51,52の積層物を切断し、内部に導
体パターン3と接合部1を有する直方体形状の誘電体セ
ラミックス体を得た。
【0028】さらに、前記直方体形状の誘電体セラミッ
クス体の外周に外部導体4としてAgペーストを焼き付
けし、片面の導体を削り落とし、図1に示すように、内
部に導体パターン3と接合部1を有し、外周の5面に外
部導体4を設けた直方体形状の誘電体共振器を得た。
【0029】次いで、ネットワークアナライザにて前記
誘電体共振器の共振周波数fr、及びQ値を測定した。
その測定結果は、導体パターンの幅1mm、導体パター
ンの厚さ10μm、接合部の厚さ20μm、全幅2m
m、厚さ2mm、全長9mmの誘電体共振器で、共振周
波数fr800MHz、Q値195であった。また、導
体パターンの幅0.6mm、導体パターンの厚さ10μ
m、接合部の厚さ20μm、全幅1.2mm、厚さ1m
m、全長9mmの誘電体共振器で、共振周波数fr80
0MHz、Q値163であった。
【0030】次に、本発明による誘電体フィルタを得る
ために、図3に示すように、1面に導体パターン3と接
合部1を設けた誘電体セラミックス体25と、1面に導
体パターン3と接合部1を設け反対側の面に接合部1を
設けた誘電体セラミックス体24と、1面に接合部1を
設けた誘電体セラミックス体23を矢印10方向に重ね
合わせて、外周にAgペーストを塗布し、適温にて熱処
理を施した。導体パターン3は、印刷法によりAgペー
ストを用いて設けた。接合部には、接合剤として前記ガ
ラスペーストを用いた。上記のようにして得られた誘電
体フィルタの外形寸法は、幅3mm、長さ4mm、厚さ
1.5mmであり、その伝送特性は、図4に示すよう
に、従来の誘電体フィルタ(図5)に比べ、鋭い減衰曲
線を示した。
【0031】上記のようにして、従来得られなかった小
型、低背型で、高誘電率、高Q値を有する誘電体共振
器、及びフィルタが得られた。
【0032】本実施の形態の説明では、接合剤にガラス
組成物を用いた場合を説明したが、無機質よりなる耐熱
性接着剤を用いても、その効果に変わりはなかった。
【0033】また、接合剤のガラス組成物にSiO2
CaO系ガラス粉末よりなるガラス組成物を用いた場合
を説明したが、B23−SiO2系ガラス組成物、ある
いはAl23−B23−SiO2系ガラス組成物、ある
いはCaO−Ba0−SiO2系ガラス組成物を用いて
も、その効果に変わりはなかった。
【0034】また、内部導体となる導体パターンに比較
的低融点であるAgペーストを用いて、誘電体セラミッ
クス材料として、1200〜1350℃程度で焼結可能
なBaO−TiO2系、BaO−TiO2−希土類酸化物
系、BaO−TiO2−Bi23−希土類酸化物系、B
aO−TiO2−Bi23−PbO−希土類酸化物系
(前記希土類はLa、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、
Gdの少なくとも一種)などの化合物を用いても、その
効果に変わりはなかった。
【0035】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、
小型、低背型で、高誘電率、高Q値を有する誘電体共振
器、及びフィルタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体共振器を説明する図で、図1
(a)は誘電体共振器の斜視図。図1(b)は図1
(a)のA−A断面図。
【図2】本発明の誘電体共振器の中間工程を示す説明
図。
【図3】本発明の誘電体フィルタの説明図。
【図4】本発明の誘電体フィルタの伝送特性を示す図。
【図5】従来の誘電体フィルタの伝送特性を示す図。
【図6】従来の誘電体共振器の斜視図。
【符号の説明】
1 接合部 2,23,24,25 誘電体セラミックス体 3 導体パターン 4 外部導体 51,52 (平板状の)誘電体セラミックス体 6 (従来の誘電体共振器の)誘電体セラミックス体 7 (従来の誘電体共振器の)貫通穴 8 (従来の誘電体共振器の)内部導体 9 (従来の誘電体共振器の)外部導体 10 矢印 11 (プレス方向を示す)矢印

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個以上の焼成した誘電体セラミックス
    体を無機質よりなる接合材を用いて接合してなることを
    特徴とする誘電体共振器。
  2. 【請求項2】 前記誘電体セラミックス体は直方体形状
    を有する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】 1個以上の前記誘電体セラミックス体の
    少なくとも1面に導体パターンを設けたことを特徴とす
    る請求項1および2のいずれかに記載の誘電体共振器。
  4. 【請求項4】 前記導体パターンに用いた材料の融点よ
    り低い温度で軟化する接合材を用いたことを特徴とする
    請求項1ないし3のいずれかに記載の誘電体共振器。
  5. 【請求項5】 前記接合材の比誘電率は2以上15以下
    であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに
    記載の誘電体共振器。
  6. 【請求項6】 前記接合材はガラス組成物であることを
    特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の誘電体
    共振器。
  7. 【請求項7】 前記接合材は耐熱性接着剤であることを
    特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の誘電体
    共振器。
  8. 【請求項8】 前記誘電体セラミックス体の前記導体パ
    ターンを有する面を接合面にすることを特徴とする請求
    項1ないし7のいずれかに記載の誘電体共振器。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の誘
    電体共振器を用いたことを特徴とする誘電体フィルタ。
JP9150241A 1997-05-22 1997-05-22 誘電体共振器、及び誘電体フィルタ Withdrawn JPH10327006A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273603A (ja) * 2002-03-13 2003-09-26 Kyocera Corp 積層ストリップラインフィルタ

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