(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ少なくとも一方の面が開口した角筒状のキャビティ内に内部誘電体を一体化し、前記キャビティの外面に導電体膜を形成した複数の誘電体共振器を配列して成る誘電体共振器装置において、
各キャビティの開口面が略同一面を成すように前記複数のキャビティを配置し、キャビティの線膨張係数に近似する線膨張係数を有する金属板を、各キャビティの開口面に連続して被せるとともに、各キャビティの開口面の近傍に形成されている導電体膜に半田付けして成り、前記金属板で複数のキャビティを一体化するとともに、前記金属板をアース電極パネルとして用いたことを特徴とする誘電体共振器装置。
【請求項２】
前記金属板の所定の辺を前記キャビティの開口面に隣接する側面方向へ折り曲げた請求項１に記載の誘電体共振器装置。
【請求項３】
前記金属板の半田付け部に穴を設けた請求項１または２に記載の誘電体共振器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キャビティ内に内部誘電体を設けた誘電体共振器およびこの誘電体共振器を複数個用いて構成した誘電体共振器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、角筒状のキャビティ内に内部誘電体を設けて構成したＴＭ１１０  モードの誘電体共振器や、複数の誘電体柱を交差させた形状からなる内部誘電体をキャビティ内に構成したＴＭ多重モードの誘電体共振器がフィルタなどとして用いられている。また、複数段の共振器からなる誘電体共振器装置を構成する場合、上記の誘電体共振器を複数個配列するとともに、隣接する誘電体共振器間を結合させている。
【０００３】
ここで、複数の誘電体共振器を一体化して構成した誘電体共振器装置の構成例を図１１および図１２に示す。図１１は分解斜視図であり、１ａ〜１ｆはそれぞれ角筒状のキャビティ内に十字型の内部誘電体を設けた誘電体共振器である。２１，２２，２３はそれぞれ電極パネルであり、同軸コネクタおよびその中心導体から誘電体共振器側へ突出する結合ループを設けている。また、２４は支柱板、２６は固定板、２５はアース板である。これらの構成部品は図１２に示すように組み立てられる。すなわち、まず誘電体共振器１ａ，１ｂ，１ｃを所定間隔に配置するとともに、間隙部にアース板２５を半田付けすることによってこれらを一応連結状態とし、誘電体共振器１ｄ，１ｅ，１ｆについても同様に所定間隔に配置してアース板２５を間隙部分に半田付けすることによって連結し、これらによって支柱板２４を挟み込む。その後、電極パネル２１，２２，２３を誘電体共振器１ａ，１ｆ，１ｃ，１ｄの開口部分にそれぞれ配置し、その間隙部分にアース板２５を半田付けする。その後、これらを固定板２６へ差し込み、固定板２６の裏面側から固定板２６と支柱板２４とをねじ留めし、さらに図１２に示すように支柱板２４に固定板２７をねじ留めすることによってこれらを一体化する。
【０００４】
図１１および図１２では複数の誘電体共振器を一体化して構成した誘電体共振器装置について示したが、誘電体共振器単体の場合でも、１つの誘電体共振器のキャビティの２つの開口部に電極パネルを配置し、その間隙部分にアース板を半田付けすることによって構成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構造を有する従来の誘電体共振器装置においては、固定板と多数のアース板を必要とし、全体の組み立てに要する時間もかかるという問題があった。また、誘電体共振器を固定する固定部材の配置のために余分なスペースが必要となっていた。
【０００６】
この発明の目的は、全体の部品点数を削減し、作業時間を大幅に短縮化して、コストダウンおよび小型化を図った誘電体共振器および誘電体共振器装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、従来の電極パネル、固定板およびアース板を一体とすることによって上述した問題を解消し、また複数の誘電体共振器を一体化して誘電体共振器装置を得るため、請求項１に記載の通り、それぞれ少なくとも一方の面が開口した角筒状のキャビティ内に内部誘電体を一体化し、前記キャビティの外面に導電体膜を形成した複数の誘電体共振器を配列して成る誘電体共振器装置において、
各キャビティの開口面が略同一面を成すように前記複数のキャビティを配置し、キャビティの線膨張係数に近似する線膨張係数を有する金属板を、各キャビティの開口面に連続して被せるとともに、各キャビティの開口面の近傍に形成されている導電体膜に半田付けして成り、前記金属板で複数のキャビティを一体化するとともに、前記金属板をアース電極パネルとして用いる。このように構成することによって、上記金属板は複数の誘電体共振器を固定するための固定板とアース板として作用し、従来のようなそれぞれ別個のアース板と固定板とを必要とせず、全体の部品点数が削減され、その組み立てに要する作業工程も簡略化される。
【０００８】
また、この発明の誘電体共振器装置は上記金属板の強度を向上させるとともに誘電体共振器の固定機能を持たせるために、請求項２に記載の通り、前記金属板の所定の辺を前記キャビティの開口面に隣接する側面方向へ折り曲げる。このことにより、金属板の機械的強度が向上し、この金属板を例えば実装先の装置に対して直接実装することによって、金属板は誘電体共振器の固定機能を果たすことになる。
【０００９】
また、この発明の誘電体共振器装置は、上記金属板の半田付け性を向上させるため、請求項３に記載の通り、金属板の半田付け部に穴を設ける。これにより、その穴部分で半田付けを行うことによって、穴部分が半田溜まりとなり、金属板と誘電体共振器のキャビティとの半田付け性が向上し、半田付け部の強度も向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態である誘電体共振器の構成を図１および図２に示す。図１は分解斜視図、図２は完成図である。両図において１は角筒状のキャビティ内に十字型の内部誘電体３を一体成形し、キャビティ２の外周面に導電体膜を形成して構成した誘電体共振器である。内部誘電体３には周波数調整用の孔部５および２つの共振器の結合度を設定するための溝４を設けている。１１，１２はそれぞれキャビティ２の開口面を被う金属板であり、誘電体共振器のセラミックスと線膨張係数がほぼ等しい４２アロイ（４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金）、インバー、パーマロイなどの金属板からなり、半田メッキ膜や銀メッキ膜などの半田付け性および導電性を高めるメッキ膜を形成している。この金属板１１，１２を誘電体共振器のキャビティの開口面に被せるとともに、Ｓで示す接触部分で半田付けを行う。なお、この例では信号入出力のための同軸コネクタや内部誘電体との間で結合をとるための結合ループなどは図においては省略している。これらは金属板１１，１２に設けるか、キャビティに設ければよい。
【００１２】
次に、この発明の第２の実施形態に係る誘電体共振器の構成を図３および図４に示す。図３は分解斜視図、図４は完成図である。図１および図２に示した例と異なる点は金属板１１，１２の形状である。すなわち金属板１１，１２の対向する２辺をキャビティの開口面に隣接する側面方向に折り曲げて、折曲部１３，１４を形成している。この金属板１１，１２を図４に示すように誘電体共振器のキャビティの開口面に被せるとともに、Ｓで示す接触部分で半田付けを行う。なお、信号入出力のための同軸コネクタや内部誘電体との間で結合をとるための結合ループなどは図において省略している。
【００１３】
次に、この発明の第３の実施形態に係る誘電体共振器の構成を図５および図６に示す。図５は分解斜視図、図６は完成図である。図３および図４に示した例と異なる点は金属板１１，１２の形状である。すなわち金属板１１，１２の対向する２辺をキャビティの開口面に隣接する側面方向に折り曲げて、折曲部１３，１４を形成するとともに、その折曲箇所に穴１５，１６を設けている。この金属板１１，１２を図６に示すように誘電体共振器のキャビティの開口面に被せるとともに、穴部分などＳで示す箇所で半田付けを行う。その際、穴部分が半田溜まりとなって半田付け性が向上し、金属板１１，１２はキャビティ２の導電体膜に確実に半田付けされる。なお、信号入出力のための同軸コネクタや内部誘電体との間で結合をとるための結合ループなどは図において省略している。
【００１４】
次に、第４の実施形態に係る、アンテナ共用器として用いる誘電体共振器装置の構成を図７〜図１０に示す。図７は分解斜視図、図８はその組み立て後の状態を示す図である。図７において１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ第１〜第３の実施形態で示したものと同様の誘電体共振器であり、後述する特性調整部材保持具６をそれぞれに取り付けている。１１，１２はそれぞれ金属板であり、それぞれ１３，１４で示す折曲部を設けるとともに、それぞれの折曲部に穴を設けている。上部の金属板１１には特性調整部材を挿入するための穴を設けるとともに同軸コネクタ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを取り付けている。これらの同軸コネクタの裏面側にはそれぞれの中心導体と金属板との間に結合ループを構成している。４つの誘電体共振器１ａ〜１ｄは図７に示す向きに配置するとともに、隣接する誘電体共振器同士の間隔をほとんど密着状態として上下の金属板１１，１２を誘電体共振器のキャビティの開口面にそれぞれ被せることによって図８に示す状態とする。その後、金属板の折曲部に形成した穴１５，１６部分で金属板１１，１２を４つの誘電体共振器のキャビティの外面に形成した導電体膜に半田付けする。
【００１５】
図９は誘電体共振器の内部誘電体と特性調整部材保持具との関係を示す部分斜視図である。同図に示すように、特性調整部材保持具６には７，８で示す３つのねじ穴を設けていて、ねじ穴７，７に周波数調整用部材（不図示）を螺合させることにより、内部誘電体３に設けている孔部５，５に対する周波数調整用部材の挿入量を可変としている。またねじ穴８に対して結合調整用部材（不図示）を螺合させることにより、内部誘電体３に設けている溝部分４に対する結合調整用部材の挿入量を可変としている。
【００１６】
図１０は誘電体共振器装置内部の構成を示す図であり、（Ａ）は４つの誘電体共振器を配列した状態での上面図、（Ｂ）は上下の金属板を取り付けた状態での縦断面図である。同軸コネクタ１７ａ，１７ｃの中心導体と金属板１１の内面との間には結合ループ１８ａ，１８ｄを設けていて、この結合ループ１８ａ，１８ｄは９ａ，９ｄで示す誘電体柱とそれぞれ磁界結合する。また、同軸コネクタ１７ｂの中心導体と金属板１１の裏面との間には１８ｂ，１８ｃで示す２つの結合ループを設けていて、結合ループ１８ｂ，１８ｃは９ｂ，９ｃで示す誘電体柱とそれぞれ磁界結合する。また、誘電体共振器１ａ，１ｂの図におけるキャビティの底面部分には結合ループ１９ａとこれに連続する結合ループ１９ｂとを設けていて、また誘電体共振器１ｃ，１ｄの図におけるキャビティの底面部分には結合ループ１９ｃとこれに連続する結合ループ１９ｄとを設けている。従って１０ａ，１０ｂで示す誘電体柱は結合ループ１９ａ，１９ｂを介して結合し、１０ｃ，１０ｄで示す誘電体柱は結合ループ１９ｃ，１９ｄを介して結合する。このように構成したことにより、同軸コネクタ１７ａと１７ｂ間におよび同軸コネクタ１７ｃと１７ｂ間にそれぞれ４段の共振器が構成され、一方を送信フィルタ、他方を受信フィルタとするアンテナ共用器として作用する。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る誘電体共振器装置によれば、金属板をキャビティの開口面に被せるとともに、その開口面の近傍に形成されている導電体膜に半田付けすることによって、その金属板はアース電極パネルとして作用し、従来のアース板が不要となって、組み立てに要する作業時間が大幅に短縮化して、コストダウンおよび小型化が図れる。しかも、上記金属板はキャビティの線膨張係数に近似する線膨張係数を有するものであるため、周囲温度の変化による金属板とキャビティの接合部に加わる応力が小さく、温度変化による誘電体共振器の破損が防止され、半田の劣化が低減され、長期信頼性が向上する。さらに金属板が複数の誘電体共振器を固定するための固定板とアース板として作用し、従来のようなそれぞれ別個のアース板と固定板とを必要とせず、全体の部品点数が削減され、その組み立てに要する作業工程も簡略化される。
【００１８】
この発明の請求項２に係る誘電体共振器装置によれば、金属板の機械的強度が向上し、この金属板を例えば実装先の装置に対して直接実装することによって、金属板は誘電体共振器の固定機能を果たすことになり、特別な固定部材が不要となることにより、全体に小型軽量化が図れる。
【００１９】
この発明の請求項３に係る誘電体共振器装置によれば、金属板に設けた穴部分で半田付けを行うことによって、穴部分が半田溜まりとなり、金属板と誘電体共振器のキャビティとの半田付け性が向上し、半田付け部の強度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す部分破断分解斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図３】第２の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す部分破断分解斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示す部分破断分解斜視図である。
【図６】第３の実施形態に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図７】第４の実施形態に係る誘電体共振器装置の分解斜視図である。
【図８】第４の実施形態に係る誘電体共振器装置の外観斜視図である。
【図９】特性調整部材保持具と内部誘電体との関係を示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係る誘電体共振器装置における内部の構成を示す図である。
【図１１】従来の誘電体共振器装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】従来の誘電体共振器装置の構成を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｆ−誘電体共振器
２−キャビティ
３−内部誘電体
４−溝
５−孔部
６−特性調整部材保持具
１１，１２−金属板
１３，１４−折曲部
１５，１６−穴
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ−同軸コネクタ
１８ａ〜１８ｄ，１９ａ〜１９ｄ−結合ループ
２１，２２，２３−電極パネル
２４−支柱板
２５−アース板
２６，２７−固定板
【図１】
0003554945.tif 000002
【図２】
0003554945.tif 000003
【図３】
0003554945.tif 000004
【図４】
0003554945.tif 000005
【図５】
0003554945.tif 000006
【図６】
0003554945.tif 000007
【図７】
0003554945.tif 000008
【図８】
0003554945.tif 000009
【図９】
0003554945.tif 000010
【図１０】
0003554945.tif 000011
【図１１】
0003554945.tif 000012
【図１２】
0003554945.tif 000013