(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体共振器成形時に少なくとも一つの孔を形成する工程と、前記孔の軸方向と回転軸が一致する切削用治具を前記孔が切削の終点となるように移動させて前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなることを特徴とする誘電体共振器の製造方法。
【請求項２】
前記誘電体共振器の外部から切削を開始することを特徴とする請求項１記載の誘電体共振器の製造方法。
【請求項３】
誘電体共振器成形時に少なくとも二つの並置する孔を形成する工程と、前記並置する孔のうちの一方の孔に前記孔の軸方向と回転軸が一致する切削用治具を挿入して切削の開始点とする工程と、前記並置する孔のうちの他方の孔が切削の終点となるように前記切削用治具を移動させて前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなることを特徴とする誘電体共振器の製造方法。
【請求項４】
誘電体共振器成形時に少なくとも二つの並置する孔を形成する工程と、前記並置する孔のうちの一方の孔の軸方向に挿入深さを調節して切削用治具を挿入する工程と、前記並置する孔のうちの他方の孔に向かって前記切削用治具を移動させきって前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなることを特徴とする誘電体共振器の製造方法。
【請求項５】
誘電体共振器と前記誘電体共振器に接続される入出力接続用手段とを含んでなる誘電体フィルタの製造方法であって、
前記誘電体共振器が請求項１ないし４記載の誘電体共振器の製造方法を用いて形成されていることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【請求項６】
少なくとも二つの誘電体フィルタと、該誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続用手段と、前記誘電体フィルタに共通的に接続されるアンテナ接続用手段とを含んでなるデュプレクサの製造方法であって、
前記誘電体フィルタが請求項５記載の誘電体フィルタの製造方法を用いて形成されていることを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【請求項７】
デュプレクサと、該デュプレクサの少なくとも一つの入出力接続用手段に接続される送信用回路と、該送信用回路に接続される前記入出力接続用手段と異なる少なくとも一つの入出力接続用手段に接続される受信用回路と、前記デュプレクサのアンテナ接続用手段に接続されるアンテナとを含んでなる通信機装置の製造方法であって、
前記デュプレクサが請求項６記載のデュプレクサの製造方法を用いて形成されていることを特徴とする通信機装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体共振器の切削により、誘電体共振器の周波数調整や多重モード誘電体共振器の結合量の調整を行う工程を含む誘電体共振器の製造方法、誘電体フィルタの製造方法、デュプレクサの製造方法、通信機装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘電体共振器の製造方法を、図10〜12に基づいて説明する。なお、図10は従来の誘電体共振器の正面図であり、図11、12は共振周波数の調整などのための切削工程を示す図である。
図10に示すように誘電体共振器110は、角筒状のキャビティ111内に十字形状の誘電体柱112を配置して形成され、キャビティ111外側面には銀ペーストの塗布・焼成などにより導体層113が形成されている。このような構成により誘電体共振器110は、二つの共振モードを有する二重モード誘電体共振器として機能する。なお、キャビティ111と誘電体柱112とは金型を用いた誘電体の射出成形により一体として形成されたものである。
【０００３】
このような誘電体共振器110においては、予め共振周波数を低めに設定して誘電体共振器を一体成形し、所定の位置の誘電体を切削することにより共振周波数を高め、所望の共振周波数を有する誘電体共振器を得る。あるいは、所定の位置の誘電体を切削することにより二つの共振モードの結合量を変化させる。具体的には、図10における孔121、122を切削により設け共振周波数の調整を行い、誘電体柱112の交差部にある孔131、132を切削により設け結合量の調整を行う。
【０００４】
これらの共振周波数や結合量の調整を行うために設けられる孔を形成する際には、図11、12に示すようにリュータ（回転砥石）115を用いて誘電体を切削する。すなわち、図11の断面図に示すようにリュータ115をその軸方向に進ませて誘電体共振器の誘電体を切削する。しかしながら、この場合の切削方向はリュータ115の回転方向と垂直な方向であるリュータ115の軸方向であるため切削する力が弱い。したがって、図12の平面図に示すようにリュータ115の軸自体を小さな半径で回転させながら、リュータ115を軸方向に進ませていく。また、ある程度リュータ115を軸方向に進ませた後には、リュータ115の軸方向と垂直な方向すなわち水平方向にリュータ115を移動させることで誘電体の切削を行う。こうして、共振周波数や結合量などについて所望の特性を有する誘電体共振器を製造する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の誘電体共振器の製造方法においては、リュータを誘電体の切削を行いながら軸方向に進ませていた。しかしながら、このような誘電体共振器の製造方法では、切削方向がリュータの軸方向であるためリュータの切削力が弱い。したがって必要な切削量を得るため、かなりの時間を要し製造の効率が悪いという問題があった。
【０００６】
また、リュータを水平方向に移動させて誘電体の切削を行う場合、リュータの摩耗により切削量が一定とならず、所望の調整が行えないという問題があった。すなわち、誘電体共振器の誘電体は比較的大きな硬度を有しており、リュータを水平方向に移動させる際には、リュータの本体部分が撓ってしまい直線とはならない。このような状況で誘電体共振器を大量生産する場合、初期において例えば5mm水平方向に移動させるという設定をして切削を行い、実際に5mmの切削が行えていたとしても、リュータが摩耗した後にはリュータの水平方向への移動力が弱まり、リュータ本体部分の撓りが大きくなる。つまり、5mmの切削という設定を行っていたとしても、実際に切削されるのは4.5mmとなってしまうということである。
【０００７】
本発明の誘電体共振器の製造方法、誘電体フィルタの製造方法、デュプレクサの製造方法、通信機装置の製造方法は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、これらの問題を解決し、製造効率が良く、誘電体共振器の特性にばらつきが生じない誘電体共振器の製造方法、およびその方法により製造された誘電体共振器を用いた誘電体フィルタの製造方法、デュプレクサの製造方法、通信機装置の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の誘電体共振器の製造方法は、誘電体共振器成形時に少なくとも一つの孔を形成する工程と、前記孔の軸方向と回転軸が一致する切削用治具を前記孔が切削の終点となるように移動させて前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなる。
【０００９】
本発明の誘電体共振器の製造方法では、予め設けられた孔へ切削用治具を移動させきるので、切削用治具の摩耗や撓りにより切削量がばらつくことも無くなり、常に所望の特性を有する誘電体共振器を得ることができる。さらに、誘電体共振器の外部から切削を開始する誘電体共振器の製造方法においては、誘電体共振器成形時に少なくとも一つの孔を形成する工程と、前記孔の軸上ではない前記誘電体共振器外部に切削用治具を配置する工程と、前記孔に至るまで前記切削用治具を移動させて前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなる。このような方法で切削する場合にも、誘電体共振器端部から誘電体共振器に形成された孔までの間隔を、予め金型の設計により所定の間隔としておくことで、切削用治具の摩耗などに関わらず、常に一定の切削を行うことが可能となる。
【００１０】
また、請求項３に係る誘電体共振器の製造方法は、誘電体共振器成形時に少なくとも二つの並置する孔を形成する工程と、前記並置する孔のうちの一方の孔に前記孔の軸方向と回転軸が一致する切削用治具を挿入して切削の開始点とする工程と、前記並置する孔のうちの他方の孔が切削の終点となるように前記切削用治具を移動させて前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなる。
【００１１】
このような誘電体共振器の製造方法を用いることにより、切削用治具の軸方向への移動は予め設けられた誘電体共振器の孔に挿入するだけとなり、従来のように誘電体共振器を切削しながら切削用治具を軸方向に進ませる必要がない。したがって、切削に要する時間も短縮され誘電体共振器の製造の効率も向上する。また、二つの並置された一方の孔から他方の孔へと切削用治具を移動させきるので、切削用治具の摩耗や撓りにより切削量がばらつくことも無くなり、常に所望の特性を有する誘電体共振器を得ることができる。
【００１２】
さらに、請求項４に係る誘電体共振器の製造方法は、誘電体共振器成形時に少なくとも二つの並置する孔を形成する工程と、前記並置する孔のうちの一方の孔の軸方向に挿入深さを調節して切削用治具を挿入する工程と、前記並置する孔のうちの他方の孔に向かって前記切削用治具を移動させきって前記誘電体共振器を切削する工程とを含んでなる。
【００１３】
このような誘電体共振器の製造方法を用いることにより、切削用治具の軸方向への移動は予め設けられた誘電体共振器の孔に挿入するだけとなり、従来のように誘電体共振器を切削しながら切削用治具を軸方向に進ませる必要がない。したがって、切削に要する時間も短縮され誘電体共振器の製造の効率も向上する。また、二つの並置された一方の孔から他方の孔へと切削用治具を移動させきるので、切削用治具の摩耗や撓りにより切削量がばらつくことも無い。そして、共振周波数や結合量の調整は切削量の深さ、すなわち切削用治具の孔への挿入量を変化させることにより行うことができる。これにより、常に所望の特性を有する誘電体共振器を得ることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の誘電体フィルタの製造方法は、誘電体共振器と前記誘電体共振器に接続される入出力接続用手段とを含んでなる誘電体フィルタの製造方法であって、前記誘電体共振器が請求項１ないし４記載の誘電体共振器の製造方法を用いて形成されている。
【００１５】
さらにまた、本発明のデュプレクサの製造方法は、少なくとも二つの誘電体フィルタと、該誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続用手段と、前記誘電体フィルタに共通的に接続されるアンテナ接続用手段とを含んでなるデュプレクサの製造方法であって、前記誘電体フィルタが請求項５記載の誘電体フィルタの製造方法を用いて形成されている。
【００１６】
さらにまた、本発明の通信機装置の製造方法は、デュプレクサと、該デュプレクサの少なくとも一つの入出力接続用手段に接続される送信用回路と、該送信用回路に接続される前記入出力接続用手段と異なる少なくとも一つの入出力接続用手段に接続される受信用回路と、前記デュプレクサのアンテナ接続用手段に接続されるアンテナとを含んでなる通信機装置の製造方法であって、前記デュプレクサが請求項６記載のデュプレクサの製造方法を用いて形成されている。
これらにより、製造効率が良好で、特性にばらつきのない誘電体フィルタ、デュプレクサ、通信機装置が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例である誘電体共振器の製造方法を、図1、2に基づいて説明する。なお、図1は本実施例の誘電体共振器の正面図であり、図2は共振周波数の調整などのための切削工程を示す図である。
図1に示すように誘電体共振器10は、角筒状のキャビティ11内に十字形状の誘電体柱12を配置して形成され、キャビティ11外側面には銀ペーストの塗布・焼成などにより導体層13が形成されている。このような構成により誘電体共振器10は、二つの共振モードを有する二重モード誘電体共振器として機能する。なお、キャビティ11と誘電体柱12とは金型を用いた誘電体の射出成形により一体として形成されたものである。
【００１８】
このような誘電体共振器10においては、予め共振周波数を低めに設定して誘電体共振器を一体成形し、所定の位置の誘電体を切削することにより共振周波数を高め、所望の共振周波数を有する誘電体共振器を得る。あるいは、所定の位置の誘電体を切削することにより二つの共振モードの結合量を変化させる。具体的には、図1における孔21、22を切削により設け共振周波数の調整を行い、誘電体柱12の交差部にある孔31、32を切削により設け結合量の調整を行う。
【００１９】
本実施例の誘電体共振器の製造方法においては、キャビティ11と誘電体柱12とからなる誘電体共振器を射出成形により形成する際、共振周波数や結合量の調整を行うための切削を施す箇所に二つの並置する孔が、所定の大きさおよび間隔で形成されるように金型を設計する。そして共振周波数や結合量の調整のための切削を行う際には、図2の断面図に示すように、予め形成された二つの孔21a、21bのうち一方の孔21aにリュータ15を挿入し、他方の孔21bに向かってリュータ15を水平移動させる。このとき、リュータ15は他方の孔21bに到達するまで移動させる。
【００２０】
このような誘電体共振器の製造方法を用いることにより、リュータ15の軸方向への移動は予め設けられた誘電体共振器の孔21aに挿入するだけとなり、従来のように誘電体共振器を切削しながらリュータ15を軸方向に進ませる必要がない。したがって、切削に要する時間も短縮され誘電体共振器の製造の効率も向上する。また、二つの並置された一方の孔21aから他方の孔21bへとリュータ15を移動させきるので、リュータ15の摩耗により切削量がばらつくことも無くなり、常に所望の特性を有する誘電体共振器を得ることができる。なお、共振周波数や結合量の調整は切削深さにより行うので、リュータ15を誘電体共振器の孔21aに挿入する際にその挿入深さを調節して、所定の挿入深さの地点でリュータ15を水平方向に移動させるようにする。
【００２１】
また、本実施例のように二つの並置する孔21a、21bを予め誘電体共振器10に設けておくことには、次のような効果も存在する。すなわち、二つの並置する孔21a、21bを予め誘電体共振器10に設けておくと、孔21a、21bの部分は空気層となるため、二つの孔21a、21bに挟まれる誘電体部分に共振モードや結合モードにおける電界が集中する。孔が存在せず電界が集中していない部分の誘電体を切削するのに比較して、電界が集中する部分の誘電体を切削すると、切削量当たりの共振周波数や結合量の変化が大きくなる。つまり、二つの並置する孔21a、21bを予め誘電体共振器10に設けておき、それらの孔21a、21bに挟まれる部分の誘電体を水平方向に切削することで、より効率的な誘電体共振器の製造方法を提供することができる。
【００２２】
次に、本発明の第二の実施例における誘電体共振器の製造方法を、図3、4に基づいて説明する。なお、図3は本実施例の誘電体共振器の平面図であり、図4はその側面図である。また、誘電体共振器の切削方法やその効果については先の実施例と同様であるためその説明を省略する。
図3、4に示すように誘電体共振器40は、支持台41によって支持され、ここでは図示しないシールドケース内に配置されている。ここで、支持台41は誘電体共振器40とは別体で形成され、ガラスグレーズなどによって誘電体共振器40に接着されているが、誘電体共振器40と一体で形成されたものを用いても構わない。
【００２３】
誘電体共振器40は上面から見て正方形の四隅を落とした形状を有しており、このような形状にすることで、図5に示す三つ共振モード、すなわちTM01δy+xモード、TE01δzモード、TM01δy-xモードで共振する三重モード誘電体共振器として利用できる。ここで、添字はその方向を軸方向とすることを意味し、例えばTM01δy+xモードとは、ｙベクトルとｘベクトルの合計のベクトルを軸方向としたときのTM01δモードという意味である。なお、ここでは上下方向をｚ軸とし、図5においては電界を実線で、磁界を破線で示している。（なお、ここではTM01δy+xモードを一段目の共振モード、TE01δzモードを二段目の共振モード、TM01δy-xモードを三段目の共振モードとする。）
このような共振モードを有する誘電体共振器40の共振周波数および共振モード間の結合量の調整を行うときの切削位置は、その共振モードにおける電界分布が存在する位置であり、具体的には図3を参照して以下に示す通りである。すなわち、一段目の共振周波数の調整は、主に対向する二つの隅部45を切削することにより行う。また、二段目の共振周波数の調整は、主に誘電体共振器周縁部分23を切削することにより行う。さらに、三段目の共振周波数の調整は、主に対向する二つの隅部46を切削することにより行う。さらにまた、一段目と二段目との結合量の調整は、一段目の共振モードと二段目の共振モードとが交差する部分33、34を切削することにより行い、部分33を切削することで結合量を大きくする方向に、部分34を切削することで結合量を小さくする方向に変化させる。さらにまた、二段目と三段目との結合量の調整は、二段目の共振モードと三段目の共振モードとが交差する部分35、36を切削することにより行い、部分35を切削することで結合量を大きくする方向に、部分36を切削することで結合量を小さくする方向に変化させる。さらにまた、一段目と三段目との結合量の調整は、誘電体共振器の中央部分37、38を切削することにより行い、部分37を切削することで結合量を大きくする方向に、部分38を切削することで結合量を小さくする方向に変化させる。
【００２４】
以上のような切削により誘電体共振器40の共振周波数や結合量を調整するが、本発明は二段目の共振周波数の調整のための切削部分23、一段目と二段目との結合量の調整のための切削部分33、34、二段目と三段目との結合量の調整のための切削部分35、36、一段目と三段目との結合量の調整のための切削部分37、38に適用することができる。
【００２５】
さらに、第二の実施例の変形例である誘電体共振器の製造方法を、図6に基づいて説明する。なお、先の実施例と構成においてほぼ同一であるため、その説明は省略する。また、実際に誘電体共振器には複数の孔が形成されているが、ここでは本実施例のポイントのみを説明するため、一つの孔が設けられた図を用いる。
【００２６】
図6に示すように誘電体共振器40aには、その隅部付近に孔24が予め形成されている。このような孔24を形成する際に、予めその孔24の位置を設計により所定の位置としておけば、常に一定量の切削を行うことができる。すなわち、誘電体共振器側部にリュータを配置し、リュータを水平方向に移動させて孔24に至るまで切削する。または、孔24にリュータを挿入し、リュータを水平方向に移動させて誘電体共振器の側部にまで誘電体を切削しきるようにすれば、リュータの軸方向に切削を行う必要もなく、リュータの摩耗により切削量にばらつきが生じることもなくなる。
【００２７】
なお、本発明の誘電体共振器の製造方法は上記実施例に限られるものではなく、誘電体を用いたあらゆる共振器に適用できるものである。また、誘電体共振器に予め設けられる孔は、貫通孔・有底孔を問わない。
【００２８】
以下、本発明の誘電体フィルタの製造方法、デュプレクサの製造方法、通信機装置の製造方法を、図7〜9に基づいて説明する。なお、図7〜9は本発明の誘電体フィルタの製造方法、デュプレクサの製造方法、通信機装置の製造方法それぞれによって得られる誘電体フィルタ、デュプレクサ、通信機装置の概略図である。
【００２９】
図7に示すように誘電体フィルタ50は、誘電体共振器40と入力接続用手段51と出力接続用手段52とから構成されている。このような誘電体フィルタ50を製造する際には、例えば図3、4に示すような誘電体共振器をシールドケースに収納し、所定の位置に入力用ループおよび出力用ループ、さらに入力用の同軸コネクタと出力用の同軸コネクタとを取り付ける。そして、入力用の同軸コネクタの中心導体と入力用ループを接続し、出力用の同軸コネクタの中心導体と出力用ループを接続する。なお、誘電体共振器は複数配置されていてもよく、その場合は金属の仕切りが設けられたシールドケース内にそれぞれ誘電体共振器を配置し、誘電体共振器間には共振器間結合用ループを取り付ける。
【００３０】
その後、先の実施例で示したような誘電体共振器の製造方法を用いること、つまり上述の方法で誘電体共振器を切削することにより、製造効率が良く、特性にばらつきの無い誘電体フィルタが得られる。なお、誘電体共振器を切削する場合には、シールドケースから誘電体共振器を取り出して誘電体共振器を切削しても、シールドケースの一部にリュータ挿入用の窓を設けて、そこからリュータを挿入して誘電体共振器を切削しても構わない。これは、以下に示すデュプレクサや通信機装置においても同様である。
【００３１】
また、図8に示すようにデュプレクサ60は、送信用フィルタ50aと受信用フィルタ50bとから構成され、送信用フィルタ50aの入力側および受信用フィルタ50bの出力側に入出力接続用手段61、62が形成されている。また、送信用フィルタ50aの出力側と受信用フィルタ50bの入力側とはアンテナ接続用手段63に統合されている。このデュプレクサ60における送信用フィルタ50aおよび受信用フィルタ50bは、先の実施例に示したような誘電体フィルタであり、送信用フィルタ50aで所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、受信用フィルタ50bで送信用フィルタ50aの周波数とは異なる周波数帯域の信号のみを通過させる。
【００３２】
このようなデュプレクサ60の具体的構成については、上述の誘電体フィルタの構成を用いることができる。すなわち、シールドケース内に、送信用フィルタに用いる誘電体共振器、受信用フィルタに用いる誘電体共振器とをそれぞれ配置し、所定の位置に入力用の同軸コネクタ、出力用の同軸コネクタ、アンテナ用の同軸コネクタをそれぞれ取り付ける。そして、それぞれの同軸コネクタの中心導体と接続されたループをシールドケース内に配置する。
【００３３】
さらに、図9に示すように通信機装置70は、デュプレクサ60と、送信用回路71と、受信用回路72と、アンテナ73から構成される。ここでデュプレクサ60は先の実施例で示したものであり、図8における送信用フィルタ50aと接続される入出力接続用手段61が、送信用回路71に接続されており、受信用フィルタ50bと接続される入出力接続用手段62が、受信用回路72に接続されている。また、アンテナ接続用手段63はアンテナ73に接続されている。
【００３４】
これらデュプレクサや通信機装置においても、先の実施例で示したような誘電体共振器の製造方法を用いること、つまり上述の方法で誘電体共振器を切削することにより、製造効率が良く、特性にばらつきの無いデュプレクサ、通信機装置が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、誘電体共振器の製造方法において、予め誘電体共振器に孔を設けておき、その孔に切削用治具を挿入して、孔の軸方向とは異なる方向に切削用治具を移動させて誘電体共振器を切削する。これにより、切削用治具が不得意とする、切削用治具の軸方向に誘電体共振器を切削しながら切削用治具を移動させるという必要が無くなるので、切削に要する時間が短縮し、誘電体共振器の製造の効率が高まる。
【００３６】
また、予め誘電体共振器に二つの並置する孔を設けた場合は、上記効果に加えて、一方の孔から他方の孔まで切削しきれば良いので、切削用治具の摩耗などによって切削量にばらつきが生じることが無くなる。それにより、共振周波数や結合量に関して特性的に安定した誘電体共振器を大量生産することができる。
【００３７】
さらに、誘電体共振器の外部から予め誘電体共振器に設けられた孔に至るまで切削用治具を移動させた場合にも、上記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例における誘電体共振器の正面図である。
【図２】本発明の切削工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第二の実施例における誘電体共振器の平面図である。
【図４】本発明の第二の実施例における誘電体共振器の側面図である。
【図５】本発明の第二の実施例における誘電体共振器の三つの共振モードを示す図である。
【図６】本発明の第二の実施例の変形例における誘電体共振器の平面図である。
【図７】本発明の誘電体フィルタの概略図である。
【図８】本発明のデュプレクサの概略図である。
【図９】本発明の通信機装置の概略図である。
【図１０】従来の誘電体共振器の正面図である。
【図１１】従来の切削工程を示す断面図である。
【図１２】従来の切削工程を示す平面図である。
【符号の説明】
10,40,40a 誘電体共振器
11        キャビティ
12        誘電体柱
13        導電層
15        リュータ
21〜23    周波数調整用の孔
21a,21b   予め設けられた孔
31〜38    結合量調整用の孔
50        誘電体フィルタ
60        デュプレクサ
70        通信機装置
【図１】
0004051819.tif 000002
【図２】
0004051819.tif 000003
【図３】
0004051819.tif 000004
【図４】
0004051819.tif 000005
【図５】
0004051819.tif 000006
【図６】
0004051819.tif 000007
【図７】
0004051819.tif 000008
【図８】
0004051819.tif 000009
【図９】
0004051819.tif 000010
【図１０】
0004051819.tif 000011
【図１１】
0004051819.tif 000012
【図１２】
0004051819.tif 000013