JPS62154802A - 誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイクロ波等の高周波帯域で用いられる誘電
体共振器に関し、更に詳しくは、その共振子穴の内面の
一部のみにメタライズ層を形成するとともに、金属棒ま
たは誘電体棒を挿入して、その材質並びに挿入位置によ
り共振周波数を調整可能とした誘電体共振器に関するも
のである。

［従来の技術］ チタン酸バリウム等の誘電体セラミックを用いた同軸共
振器は、損失が少なく従って所謂Ｑも高く、誘電率が大
きいので小型化できるといった特徴があり、自動車電話
等のマイクロ波帯用の移動無線機に広く使用されている
。

この種の誘電体共振器に関する従来技術としては、直方
体状をなす誘電体ブロックに所定の間隔を介して複数個
の共振子穴と結合子穴とを交互に設け、共振子穴の内面
全体および誘電体ブロックの上面を除く外表面をメタラ
イズ（金属の焼き付け）することにより、多数の共振素
子を一体的に形成した多段構造のものがある。

このような誘電体共振器では、各共振子穴がそれぞれ一
個一個の共振素子に対応し、その共振周波数は各共振子
穴の高さと誘電体ブロックの誘電率によって決定される
。

［発明が解決しようとする問題点］ つまり従来技術では、共振子穴の内面全体にメタライズ
層が形成されているから、一旦形状と材質とが決まれば
自動的に共振周波数も決定されてしまう。ところが誘電
体共振器は素材がセラミックの焼結晶であるため、材質
や寸法のばらつきは避けられず、それにより共振周波数
は設計値どおりにはならない。製造ロットによっては共
振周波数が大きくずれてしまう場合もある。

そこで共振子穴内面のメタライズ層の一部や誘電体の一
部を削ることによって共振周波数を調整することが行わ
れるが、素材がセラミックであるが故に加工が極めて面
倒であり削り屑が多量に発生するし調整工数が多くなる
欠点がある。

また研削による調整では、共振周波数を高くすることは
可能であるが、共振周波数が高すぎた場合にそれを下げ
ることはできない欠点もある。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、共振周波数を高低自由に且つ容易に調整することがで
き、研削を不要として調整工数を大幅に削減できるよう
な誘電体共振器を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、共
振子穴のメタライズ層を内面全体ではなく一部分のみに
とどめるとともに、その共振子穴の内部に金属棒または
誘電体棒からなる共振周波数調整部材を挿入した誘電体
共振器である。

これら金属棒あるいは誘電体棒は、スライド式に出入自
在の構成としてもよいが、外周にネジを形成してネジ込
みにより挿入位置を調整固定できるような構成とするの
が有効である。

［作用］ 共振子大中に金属棒を挿入した場合には、メタライズ層
からはみ出した分だけメタライズ層を延長したことと等
価となる。従ってメタライズ層が無いところまで挿入す
ることによってそのぶん共振周波数が低くなり、逆方向
に動かすことによって共振周波数が高くなる。また誘電
体棒の場合にはその挿入によって誘電率が太き（なった
のと等価となるから、金属棒と同様に、共振子穴の中の
メタライズが施されていない部分まで挿入することによ
って共振周波数が低くなり、逆方向に動かすことによっ
て共振周波数が高くなる。何れにしても共振周波数を可
逆的に調整できる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る誘電体共振器の一実施例を示す一
部破断斜視図であり、第２図および第３図はその断面図
である。この実施例は１段構成の誘電体共振器であり、
チタン酸バリウム等の高誘電率セラミック材料の焼結体
からなる誘電体ブロック１０の中心に共振子穴１２を形
成し、該誘電体ブロック１０の全側面と底面および共振
子穴１２の内面の一部分（本実施例では下方側）にメタ
ライズ層１４を形成した構造をなす。

図面から明らかなように本発明が従来技術と顕著に相違
する点は、共振子穴１２に形成するメタライズ層は内面
全体ではなく、その一部分にとどめ、かつ共振子穴１２
に金属棒や誘電体からなる共振周波数調整部材を挿入す
る点にある。

この実施例では誘電体ブロック１０の共振子穴１２の内
面に雌ネジ部１８を形成し、底面側から雌ネジ部の上端
近傍までメタライズ層が形成される。逆に言えば、雌ネ
ジ部の上端近傍から上面側まではメタライズが施されて
いない。

そしてこのような共振子穴１２の内部に共振周波数調整
部材として金属ネジ捧１６が挿入され、その挿入位置を
変化させて所望の共振周波数のところで接着剤によって
固定される。

共振子穴１２の内部に金属ネジ棒１６を挿入すると、該
金属ネジ棒１６がメタライズ層で完全に覆われている位
置では共振周波数は変化しないが、第３図に示すように
メタライズされていない部分に長さＬだけ突出すると共
振子穴１２のメタライズ層を延長したのと等価となり、
共振周波数が低下する。従って金属ネジ捧１６を回動し
てその螺合位置を変化させることによって所定の共振周
波数となるように可逆的に調節することが可能となる。

上記の実施例では共振子穴１２の内面に雌ネジ部を形成
し金属ネジ捧を螺合させているが、雌ネジ部を形成せず
に単純な形状の金属棒をスライド自在とし所定の位置で
固着することによっても同様の効果をもたせることがで
きる。ただしネジ部を設けておいた方が微調整は容易で
ある。

また金属棒の代わりに誘電体棒を用いても同様の効果が
得られる。誘電体棒がメタライズ層で完全に囲まれてい
れば共振周波数は変化しないが、メタライズ層の無い部
分に突出すると周囲の誘電率が大きくなったのと同じこ
とになり、それによって共振周波数が低下する。従って
この場合にも誘電体棒の共振子穴内部での位置を調整す
ることによって共振周波数を自由に所定の値に設定でき
る。

第４図は本発明を３段の誘電体共振器に適用した場合を
示す説明図である。高誘電率セラミック材料の焼結体か
らなる直方体状の誘電体ブロック２０の長手方向に間隔
をおいて３個の共振子穴２２を形成するとともに、それ
ら共振子穴２２の間に結合子穴３０を設け、更に前記誘
電体ブロック２０の全側面と底面および共振子穴２２の
内面の一部にメタライズ層２４を形成した構造である。

誘電体ブロック２０の両側に入出力結合用のアンテナ棒
３２が設けられ、外部回路と接続される。基本的には第
１図に示す１段構造のものと同様であり、共振子穴２２
の内部に金属棒２６もしくは誘電体棒が挿入され、それ
らによって所定の共振周波数に調整される。

多段構造の場合には各共振子穴は同じ共振周波数ではな
く、一般に中央部の共振周波数が低くなるように調整さ
れる。そのため誘電体ブロックとして、中央部が高い段
付き形状とされることもある。しかし本発明では、同一
高さの誘電体ブロックを用いて共振子穴内部の金属棒も
し　゛くは誘電体棒の位置を調整するだけで各共振子穴
についてそれぞれ所定の共振周波数に調整できる。

なお誘電体ブロックの外表面および共振子穴の内面に形
成するメタライズ層は、例えば銀ペーストを塗布して焼
き付ける等、従来公知の技術を適用したものでよい、入
出力結合部の構造も任意である。上記の実施例ではアン
テナ棒と　１呼ばれる金属棒を用いているが、入出力結
合用コンデンサを用いて外部回路と接続してもよい。

本発明において共振周波数を調整するための金属棒や誘
電体棒は必ずしも全ての共振子穴に挿入する必要はない
。挿入しなくても既に所望の共振周波数が得られるなら
ば、その共振子穴には何も入れる必要はない。

［発明の効果］ 本発明は上記のように誘電体ブロックの共振子穴の一部
分のみにメタライズ層を形成するとともに金属棒または
誘電体棒を挿入する構成だから、金属棒または誘電体棒
の位置を変化させることによって共振周波数を可逆的に
且つ容易に調整可能となるという優れた効果がある。

共振周波数の調整のために切削等の手間のかかる作業が
不要となり調整工数を大幅に削減できるし、誘電体共振
器の上下両面から調整作業を行えるので作業性も良好と
なり、迅速かつ容易に調整でき、コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘電体共振器の一実施例を示す一
部破断斜視図、第２図はその分解断面図、第３図は組み
立て後の断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す説
明図である。 １０．２０・・・誘電体ブロック、１２．２２・・・共
振子穴、１４．２４・・・メタライズ層、１６゜２６・
・・金属ネジ棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、共振子穴を有する誘電体ブロックの外表面と共振子
   穴の内面にメタライズ層を形成した誘電体共振器におい
   て、共振子穴のメタライズ層を一部分のみにとどめ、該
   共振子穴内に金属棒または誘電体棒からなる共振周波数
   調整部材を挿入することを特徴とする誘電体共振器。