(57)【要約】【課題】誘電体共振子と周波数調整子との距離を従来よりも近づける構成にし、誘電体共振装置を用いたフィルタを高周波化し、設計及び加工の両面での困難性も増大させない誘電体共振装置を実現する。【解決手段】誘電体共振装置１０は、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄにより共振周波数が変化する。この誘電体共振装置１０の周波数調整ネジ５の底面部に開口部を設ける。この開口部は、誘電体共振子３を固定する固定ネジ４のネジ頭を収容し、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５とを当接可能とさせる。【選択図】図２
2009071445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドケースと、
シールドケースが形成する空間内に配置された誘電体共振子と、
ネジ頭を有しそのネジ頭で誘電体共振子を固定する固定ネジと、
シールドケース内の誘電体共振子に対向して配置された周波数調整子と、
誘電体共振子と周波数調整子との距離を調整する調整機構と、
を備え、
誘電体共振子と周波数調整子との距離に応じて共振周波数が変わる誘電体共振装置であって、
前記周波数調整子は、
前記誘電体共振子と対向する面に前記ネジ頭を収容し前記誘電体共振子と当接可能となる開口部を有していることを特徴とする誘電体共振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体共振子と周波数調整子との距離に応じて共振周波数が変わる誘電体共振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信分野では無線基地局に高性能なフィルタが用いられている。また、この高性能なフィルタには、小型化が可能な誘電体共振装置が用いられることが多い。この誘電体共振装置は、誘電体基板上にシールドケースにより空間を形成し、その空間内に配置された誘電体共振子と、同じくその空間内に誘電体共振子に対向して配置された周波数調整子と、の距離を調整機構により調整することにより共振周波数を変える構成となっている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、誘電体共振装置では、誘電体共振子と周波数調整子との距離が近づくほど、共振周波数が高周波化する。このため、誘電体共振装置を用いたフィルタをさらに高周波化するには、周波数調整子が誘電体共振子に対してより近づけられるようにするのが望ましい（また、広帯域化という点からも好ましい）。
【０００５】
一方、特許文献１に記載されているように、誘電体共振子は、固定ネジのネジ頭により誘電体基板に押さえつけられて固定されている。このため、このネジ頭分だけ、誘電体共振子と周波数調整子との間に隙間ができる。このため、その隙間の分だけ誘電体共振子と周波数調整子との距離を近づけることができず、前述したようなフィルタの高周波化の妨げとなる。
【０００６】
このような課題に対して、誘電体共振子に固定ネジのネジ頭を収容できるザグリを設ける、という構成も考えられる。しかしながら、誘電体共振子に対して、その特性に影響を与えないようザグリを設けるのは設計上難しく、その設計通りに加工するのはさらに困難である。
【０００７】
本発明の目的は、以上の課題を解決することにあり、誘電体共振子と周波数調整子との距離を従来よりも近づける構成にし、誘電体共振装置を用いたフィルタを高周波化し、設計及び加工の両面での困難性も増大させない誘電体共振装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シールドケースと、シールドケースが形成する空間内に配置された誘電体共振子と、ネジ頭を有しそのネジ頭で誘電体共振子を固定する固定ネジと、シールドケース内の誘電体共振子に対向して配置された周波数調整子と、誘電体共振子と周波数調整子との距離を調整する調整機構と、を備え、誘電体共振子と周波数調整子との距離に応じて共振周波数が変わる誘電体共振装置であって、前記周波数調整子は、前記誘電体共振子と対向する面に前記ネジ頭を収容し前記誘電体共振子と当接可能となる開口部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、誘電体共振子と周波数調整子との距離を従来よりも近づける構成にし、誘電体共振装置を用いたフィルタを高周波化し、設計及び加工の両面での困難性も増大させない誘電体共振装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本実施形態に係る誘電体共振装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る誘電体共振装置の全体構成を示す図である。ここで、図１の（ａ）は、誘電体共振装置をシールドケースの天井を外した状態で上から見た図である。また、図１の（ｂ）は、誘電体共振装置をシールドケース中央部分の断面から見た図である。
【００１１】
図１において、誘電体共振装置１０は、基板１と、シールドケース２と、誘電体共振子３と、固定ネジ４と、周波数調整ネジ５と、ネジ止め具６と、支持台７と、シールド８と、を備えている。
【００１２】
シールドケース２は、四角形状をしたアルミなどの金属により形成されたシールドケースであり、基板１上に四角形状の空間を形成している。なお、シールドケース２の天井には、後述する周波数調整ネジ５が貫通する孔が設けられている。
【００１３】
誘電体共振子３は、円筒形状をした誘電体素子であり、後述する固定ネジ４のスクリュー部分が貫通するよう中央に円筒形状の孔が設けられている。この誘電体共振子３の形状並びに比誘電率は、所望の共振周波数によって適宜設計されるのが望ましい。
【００１４】
固定ネジ４は、ネジ頭部分とスクリュー部分とからなり、このネジ頭部分で誘電体共振子３を固定している。この固定ネジ４は、そのスクリュー部が、誘電体共振子３、支持台７（後述する）を貫通して固定されている。なお、シールド８には、内側面にタップが切ってある凹部が形成され、固定ネジ４は、この凹部に固定されている。
【００１５】
また、固定ネジ４は、誘電体共振子３との接触面積を増やして固定しやすくなるよう、ナベネジなどのネジ頭の底面部がフラットな形状のものが望ましい。なお、固定ネジ４は、共振周波数などの特性に影響を与えないよう、ポリカーボネイトなどのプラスチックで形成されているのが望ましい。
【００１６】
周波数調整ネジ５は、円筒形状の金属製のネジであり、前述したシールドケース２の孔を貫通し、その底面が誘電体共振子３に対向して配置されている。この周波数調整ネジ５は、その円筒の外壁がスクリュー状になっており、後述するネジ止め具６に取り付けられている。そして、周波数調整ネジ５が回転することにより、誘電体共振子３との相対的な距離ｄが変化する。誘電体共振装置１０は、前述した誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄの変化に応じて、その共振周波数が変わる（なお、共振モードとしてはＴＥ０１モードである）。
【００１７】
この周波数調整ネジ５は、その底面部に、前述した固定ネジ４のネジ頭を収容して誘電体共振子３と当接可能となる開口部を有している。なお、ここで言う「当接可能」は必ずしも接触を意味せず製造上の誤差などにより若干の隙間が出来るものであってもよいし、設計上若干の隙間を設ける構成であってもよい。さらに、この開口部は、固定ネジ４のネジ頭を収容して、その特性への影響が小さなものであればどのような形状でもよい。
【００１８】
ネジ止め具６は、シールドケース２に取り付けられており、その中心に周波数調整ネジ５が取り付けられるよう円状の孔を有している。そして、周波数調整ネジ５が回転することにより、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄが調整される。なお、周波数調整ネジ５とネジ止め具６との嵌合は、ネジ状のものでなくともよく、周波数調整ネジ５を上下に動かせるものであればよい（例えば、周波数調整素子とそれを受ける素子との間の摩擦力を用いるものであってもよい）。また、シールドケース２に周波数調整ネジ５と嵌合する構造があれば、ネジ止め具６は無くてもよい。
【００１９】
支持台７は、誘電体共振子３を支持する台であり、誘電体共振装置１０の特性に影響を与えないプラスチックなどの素子により形成されている。また、シールド８は、アルミなどの金属により形成されている。
【００２０】
以上の構成により、本実施形態に係る誘電体共振装置１０は、誘電体共振子３と周波数調ネジ５との距離ｄを従来よりも近づける構成にすることができ、誘電体共振装置１０を用いたフィルタの高周波化を実現しつつも、設計及び加工の両面での困難性を増大させないことができる。
【００２１】
次に、図２及び図３を用いて誘電体共振装置１０の動作について説明する。図２の（ａ）は、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との間の距離ｄが比較的大きいときの誘電体共振装置１０の状態を表している。また、図２の（ｂ）は、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との間の距離ｄが比較的小さい（又は０“ゼロ”の）ときの誘電体共振装置１０の状態を表している。また、距離ｄは、前述したように周波数調整ネジ５をスクリュー回転させることにより調整できる。
【００２２】
まず、誘電体共振装置１０は、前述したようにＴＥ０１モードで所定の共振周波数で共振する。次に、図２の（ａ）から（ｂ）に示すように、誘電体共振装置１０の誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄを近づけるよう変化させる。前述したように、誘電体共振装置１０は、この距離ｄの変化に応じて、その共振周波数が変わる。また、図２の（ａ）に示す誘電体共振装置１０の周波数調整ネジ５を、図２の（ｂ）に示すように誘電体共振子３に近づけるほど、その共振周波数が高くなる。
【００２３】
ここで、周波数調整ネジ５は、その底面部に、固定ネジ４のネジ頭を収容して誘電体共振子３と当接可能となる開口部を有している。このため、周波数調整ネジ５は、誘電体共振子３との距離ｄを０“ゼロ”（又はその付近）にまで近づけることができる。このため、誘電体共振装置１０は、（従来のネジ頭分だけ隙間が生じていた構成よりも）共振周波数を更に高くすることができる。このため、誘電体共振装置１０を用いたフィルタの広帯域化をすることもできる。さらに、誘電体共振子３には、円筒状の孔のみを形成するよう構成すれば良いため、設計面での困難性も増さず、加工も従来と同様な手法で可能である。
【００２４】
ここで、図１及び図２に示す誘電体共振装置１０の設計緒元の一例を示し、その特性（誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄに対する共振周波数ｆ［ＭＨｚ］）を図３に示す。図３に示す特性図２０では、誘電体共振子３は、外径１１ｍｍ、内径４．３ｍｍ、高さ５．８ｍｍ、比誘電率４３〜４６である。また、周波数調整ネジ５は、外径１２ｍｍ、内径（開口部）５．０ｍｍ、高さ（開口部）２．７ｍｍである。さらに、支持台は、高さ２．５ｍｍであり、固定ネジ４は、Ｍ４．０のナベネジである。
【００２５】
図３に示すように、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄが５．０ｍｍから２．６ｍｍ（Ｍ４．０のナベネジのネジ頭の高さ）に変化するとき、共振周波数ｆは、４４００ＭＨｚから４５００ＭＨｚに変化する。すなわち、距離ｄの０．１ｍｍの変化に対して、共振周波数ｆが４．２ＭＨｚほど変化している。
【００２６】
さらに、誘電体共振子３と周波数調整ネジ５との距離ｄが２．６ｍｍから１．０ｍｍに変化するとき、共振周波数ｆは、４５００ＭＨｚから４７５０ＭＨｚに変化する。すなわち、距離ｄの０．１ｍｍの変化に対して、共振周波数ｆが１５．６ＭＨｚほど変化している（距離ｄが近づくほど、距離ｄの変化に対する共振周波数ｆの変化が大きくなるため、誘電体共振装置１０の広帯域化にも有利である）。
【００２７】
このように、本実施形態で説明した誘電体共振装置は、周波数調整子の底面部に誘電体共振子を固定するネジのネジ頭を収容し誘電体共振子と当接可能となる開口部を有していることにより、誘電体共振子と周波数調整子との距離を従来よりも近づける構成にし、誘電体共振装置を用いたフィルタを高周波化し、設計及び加工の両面での困難性も増大させない誘電体共振装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る誘電体共振装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る誘電体共振装置の動作を示す図である。
【図３】本実施形態に係る誘電体共振装置の特性を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  基板、２  シールドケース、３  誘電体共振子、４  固定ネジ、５  周波数調整ネジ、６  ネジ止め具、７  支持台、８  シールド、１０  誘電体共振装置、２０  特性図。
【図１】
2009071445.tif 000003
【図２】
2009071445.tif 000004
【図３】
2009071445.tif 000005