JPS6218965Y2

JPS6218965Y2 -

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Publication number: JPS6218965Y2
Application number: JP1980007821U
Authority: JP
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1987-05-15
Also published as: US4398164A; JPS56111507U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は同軸共振器に関し、特に、たとえば
内導体および外導体間に誘電体を介在させた1/4
波長同軸TEM共振器に関する。

第１図はこの考案の背景となる1/4波長同軸
TEM共振器を示す図解的断面図であり、第２図
は第１図の線−に沿う断面図である。

まず、第１図および第２図を参照して従来の1/
４波長同軸TEM共振器について説明する。誘電体
１１は、たとえば酸化チタン系セラミツク材料な
どによつて円筒状に形成される。そして、この誘
電体１１の外周壁には、導体から成る円筒状金属
体が密に嵌合して外導体１２として設けられる。
この外導体１２の軸長は1/4波長となるように選
ばれる。また、誘電体１１の軸長は外導体１２の
軸長の2/3程度の長さに選ばれる。したがつて、
外導体１２の一方側には、誘電体１１の軸長の1/
３程度の空洞１５が存在することになる。

前記誘電体１１の中空部分に補強のためのセラ
ミツクから成る中心棒１３が挿通される。この中
心棒１３は外導体１２と同じ軸長であり、かつそ
の外周壁には高周波特性が良好であつて誘電体１
１との接着性の良好なたとえば銀ペーストが焼付
けられて内導体１４が形成される。このようにし
て形成された1/4波長同軸共振器は、外導体２１
の外径に等しい内径を有する有底の孔が形成され
た金属製のケースに収納される。そして、外導体
２１の一方端と内導体２４の一方端とがケースで
短絡されて短絡端となる。

上述のごとく構成される従来の1/4波長同軸
TEM共振器は、短絡端２５側に空洞部分２２を
設けたことによつて、この部分での実効誘電率が
著しく小さくなる。通常、基本波の電界は、同軸
共振器の短絡端で０または０に近い。このため、
内導体２４と外導体２１との間に存在する物質
（この例では空気，真空状態など）の誘電率が低
くても共振周波数に対する影響は小さい。ところ
が、第３高調波の電界は、短絡端２２において大
きく空洞部分２２に存在する実効誘電率の小さい
物質によつて第３高調波が影響を受ける。すなわ
ち、スプリアス特性を悪化させる原因である第３
高調波の共振がより高い周波数域で生じることに
なり、空洞部分２２を含まない同軸共振器に比べ
てスプリアス特性を改善することができる。

ところで、この第１図に示す同軸共振器におい
て、内導体２４は銀を焼付けて形成される。とこ
ろが、銀を焼付けるとき添加材料などが用いられ
るため、純粋の銀ではなくなり、電気伝導度が劣
化しかつ損失が大きくなつてＱが低下するという
問題点があつた。

また、このような1/4波長同軸共振器は、単体
で用いられることは少なく、２個の1/4波長同軸
共振器の短絡端どうしを電気的に結合して1/2波
長同軸共振器として使用されることが多い。一
方、上述の1/4波長同軸共振器では、短絡端どう
しの電気的な結合が困難でありかつその部分にお
ける電気伝導度が劣化する。

さらに、1/4波長同軸共振器を２個用いて1/2波
長同軸共振器を構成するためには、それぞれを短
絡端において誘導結合させる必要がある。ところ
が、従来の1/4波長同軸共振器では、ケースを短
絡端としているので、２個の同軸共振器を誘導結
合させるために、何らかの誘導結合手段を設ける
必要がある。このために、従来の1/4波長同軸共
振器を２個用いて1/2波長同軸共振器を構成しよ
うとすれば、構造が複雑になりかつコスト的に高
くなるという問題点があつた。

それゆえに、この考案の主たる目的は、上述の
種々の問題点を解消し得る同軸共振器を提供する
ことである。

この考案は、要約すれば、少なくとも外導体の
一部として作用する外側円筒部と、この外側円筒
部内に同軸的に設けられかつ内導体の一部として
作用する内側円筒部と、外側円筒部および内側円
筒部のそれぞれの軸方向の一方側を電気的に短絡
する電気的短絡部と、軸方向の他方側に形成され
誘電端ユニツトを挿入するための開放端とを含む
金属成型部材を単一部材から一体的に形成し、開
放端から外側円筒部と内側円筒部との間のスペー
スに誘電体ユニツトを挿入するようにしたもので
ある。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行う詳細な説明から一
層明らかとなろう。

第３図はこの考案の一実施例を示す断面図であ
る。図において、金属成型部材３は導電材料によ
つて一体的に形成され、その軸長が1/4波長とな
るように選ばれる。そして、この金属成型部材３
は外導体として作用する外側円筒部３１と内導体
として作用する内側円筒部３４とを含む。外導体
３１の一方端は開口されかつ他方端と内側円筒部
３４の他方端との間は一体形成された金属体で閉
塞されて短絡端３２が形成される。また、内導体
３４の一方端３５は必要に応じて閉塞される。そ
して、外導体３１と内導体３４の一方側には誘電
体１１が挿着される。この誘電体１１の軸長は外
導体３１の軸長の2/3程度の軸長となるように選
ばれる。したがつて、外導体３１および内導体３
４の他方側にはその軸長の1/3程度の空洞が存在
する。なお、外導体３１には、誘電体１１を係止
するための段差部３３が形成される。また、より
好ましくは誘電体１１の外周面および内周面にメ
タライズ処理を施すことによつて外導体３１およ
び内導体３４との電気的な接触を良好にすること
ができる。

このように外導体３１と内導体３４と短絡端３
２とを金属で一体的に形成したことによつて、構
成を簡単にすることができるとともに、外導体３
１および内導体３４の間における電気的接触を良
好にすることができ、Ｑを大きくすることができ
る。また、短絡端３２側に誘電体１１の存在しな
い空洞を設けたことによつて、1/4波長同軸TEM
共振器に特有の第３高調波共振（励振）の周波数
を実用上問題のない高域までずらせることができ
るので、そのスプリアス特性を著しく改善するこ
とができる。さらに、誘電体１１の軸長を1/4波
長以下にしたことによつて、誘電体材料を節約す
ることができるため、コスト的に安価にすること
ができるという利点がある。

第４図はこの考案の他の実施例を示す図解的断
面図である。この第４図は第３図に示す1/4波長
同軸TEM共振器を２個設け、それぞれの短絡端
３２ａ，３２ｂをたとえば導電性接着剤によつて
接続し、1/2波長同軸共振器を構成したものであ
る。したがつて、この実施例によれば、同一の1/
４波長同軸TEM共振器を２個設けて短絡端３２
ａ，３２ｂを接続するだけで1/2波長同軸共振器
を簡単に構成することができるので、製造が簡単
になると共にコスト的にも安価にすることができ
る。

第５図はこの考案のその他の実施例を示す図解
的断面図である。この第５図は第４図に示す短絡
端３２ａ，３２ｂを一体的に形成した短絡端３６
を設けて1/2波長同軸共振器を構成したものであ
る。そして、内導体の一部として作用する内側円
筒部３４ａ，３４ｂには、誘電体１１ａ，１１ｂ
のそれぞれの内周面を係止する段差部３７ａ，３
７ｂが形成される。なお、この第５図では、誘電
体１１ａ，１１ｂが外導体の一部として作用する
外側円筒部３１ａ，３１ｂよりもそれぞれ突出し
て挿着されるが、誘電体１１ａ，１１ｂの外周壁
にはメタライズ処理が施されているので、外側円
筒部３１ａ，３１ｂに接触する部分だけでも十分
な電気的接触を得ることができる。また、内側円
筒部３４ａ，３４ｂの軸長は外側円筒部３１ａ，
３１ｂの軸長よりも短く形成されているが、誘電
体１１ａ，１１ｂの内周壁にメタライズ処理が施
されていて、内側円筒部３４ａ，３４ｂと誘電体
１１ａ，１１ｂとの電気的接触を十分に得ること
ができるので特に問題を生じることはない。な
お、以上に述べた金属加工物はたとえばインパク
ト成型法によつて得られる。

以上のように、この考案によれば、少なくとも
外導体の一部として作用する外側円筒部と、内導
体の一部として作用する内側円筒部と、外側円筒
部および内側円筒部の軸方向の一方側を短絡する
電気的短絡部と、他方側に誘電体ユニツトを挿入
するための開放端を含む金属成形部材を単一部材
によつて一体的に形成したので、製造方法を簡単
にできる。また、外側円筒部および内側円筒部を
金属成形部材で形成したので、誘電体ユニツトと
の電気的な結合を良好にでき、Ｑが低下するのを
防止できる。しかも、誘電体の軸長を外導体およ
び内導体の軸長よりも短く形成して外導体および
内導体の短絡端側に空洞部を形成したことによつ
て、第３高調波共振の周波数を実用上問題のない
高域までずらせてスプリアス特性を著しく改善す
ることができる。しかも、誘電体の軸長を外導体
および内導体の軸長よりも短く形成したため、誘
電体材料を少なくすることができるので、安価な
同軸共振器を得ることができる。さらに、電気的
短絡部を外側円筒部と内側円筒部とともに金属成
形部材によつて一体的に形成したので、２個の金
属成形部材の電気的短絡部同士を突き合わせて機
械的かつ電気的に接続するだけで、1/2波長同軸
共振器を容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の背景となる1/4波長同軸
TEM共振器を示す図解的断面図である。第２図
は第１図の線−に沿う断面図である。第３図
はこの考案の一実施例を示す図解的断面図であ
る。第４図はこの考案の他の実施例を示す図解的
断面図である。第５図はこの考案のその他の実施
例を示す図解的断面図である。図において、１１，１１ａ，１１ｂ……誘電
体、３……金属成型部材、３１，３１ａ，３１ｂ
……外側円筒部、３２，３２ａ，３２ｂ，３６…
…短絡端、３３，３３ａ，３３ｂ……段差部、３
４，３４ａ，３４ｂ……内側円筒部を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) それぞれが同軸的に設けられかつそれぞれの
軸方向長さが1/4波長に選ばれた外導体と内導
体、前記外導体と前記内導体とを短絡する短絡
部および前記外導体と前記内導体との間に存在
し、その軸方向長さが前記外側円筒部および前
記内側円筒部の軸方向長さよりも短く形成され
た中空円筒状の誘電体ユニツトを備えた同軸共
振器であつて、単一部材から形成される金属成形部材を含
み、前記金属成形部材は、少なくとも前記外導体の一部として作用する
中空円筒状の外側円筒部と、前記外側円筒部内でありかつ前記誘電体ユニ
ツトが挿入される可能なスペースを有して同軸
的に形成され、少なくとも前記内導体の一部と
して作用する内側円筒部と、前記外側円筒部および前記内側円筒部の一方
側を電気的に短絡する電気的短絡部と、前記外側円筒部および前記内側円筒部の他方
側に形成され、前記誘電体ユニツトを挿入する
ための開放端とを含み、前記誘電体ユニツトは前記金属成形部材の前
記スペース内の前記開放端に近い部分に挿入さ
れ、それによつて前記電気的短絡部側には空洞
部分が形成される、同軸共振器。 (2) 前記内側円筒部は円筒導体である、実用新案
登録請求の範囲第１項記載の同軸共振器。 (3) 前記内側円筒部は円柱導体である、実用新案
登録請求の範囲第１項記載の同軸共振器。 (4) 前記金属成形部材は、前記外側円筒部の内周
壁および前記内側円筒部の外周壁の少なくとも
いずれか一方に形成され、前記開放端側から挿
入される前記誘電体ユニツトの一方端を係止す
るための係止部を含む、実用新案登録請求の範
囲第１項記載の同軸共振器。 (5) 前記誘電体ユニツトは、その外周壁と内周壁
とにそれぞれ形成されるメタライズ層を含む、
実用新案登録請求の範囲第４項記載の同軸共振
器。 (6) 前記1/4波長同軸共振器は２個設けられ、そ
れぞれの電気的短絡部同士が機械的に接続され
る、実用新案登録請求の範囲第１項記載の同軸
共振器。