JPH05304406A - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は洗浄や半田付け等の作業性や生産性
に優れ、かつ、複数の誘電体共振器を設置する場合でも
簡単に接続でき高品質で過激なヒートサイクル下でも共
振器にクレーズ等を生ぜず共振周波数の劣化をも生じな
い耐久性に優れた低原価で量産性に適した同軸型誘電体
共振器の提供を目的とする。 【構成】 本発明の同軸型誘電体共振器は、中空状の誘
電体１と、前記誘電体１の外周面を被覆する外部導体３
と、前記外部導体３と連設し前記誘電体の一端面を被覆
する短絡導体４と、前記短絡導体４と連設し前記誘電体
１の内周面を被覆する内部導体２と、前記誘電体１の前
記内部導体２の内周孔５に挿通されターミナル接続部８
で前記短絡導体４と接合されたターミナル６と、を備え
た構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波帯で用いられる同
軸型誘電体共振器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、同軸型誘電体共振器は各種通信機
器・測定機器等の電子機器に広く利用されている。この
同軸型誘電体共振器として特開昭５９−１４４２０３号
公報が知られている。

【０００３】以下に従来の同軸型誘電体共振器について
説明する。図７は従来の同軸型誘電体共振器のターミナ
ルを外した状態を示す斜視図であり、図８はターミナル
を挿着した状態の同軸型誘電体共振器の要部断面図であ
る。

【０００４】２１は中空状に形成された誘電体、２２は
誘電体２１の内周面を被覆する内部導体、２３は誘電体
２１の外周面を被覆し内部導体２２と略同軸状に形成さ
れた外部導体、２４は誘電体２１の１端面を被覆し内部
導体２２と外部導体２３を接続する短絡導体、２５は内
部導体２２の内周孔、２６は短絡導体２４の被覆端面と
は反対の開放端面の内部導体２２の内周孔２５に挿着さ
れ半田付等で内部導体２２と電気的に接続されるターミ
ナル、２７は外部接続用の端子、２８は内部導体２と導
電性接着剤や半田等によって固着され電気的に接続する
内部導体接続部、２９は内部導体２の内周孔よりも大き
い径に形成されターミナルを内部導体２内に挿入する際
に挿入しすぎを防止するストッパである。

【０００５】以上のように構成された従来の同軸型誘電
体共振器について、以下その動作を説明する。

【０００６】ターミナル２６の直径が内部導体２２の内
周孔２５の直径と略等しく、かつ内部導体接続部２８の
長さが誘電体２１の長さに対して十分短く、このターミ
ナル２６の端部のストッパ２９が内部導体２２の内周孔
２５より大きいために、共振周波数の変化に伴う誘電体
の長さの変化や帯域濾波器とした場合挿入固定の長さを
容易にかつ簡単に調整できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、内部導体接続部は内部導体との良好な電気
的導通を図るため且つ端子が同軸型誘電体共振器のほぼ
中央に位置するように内部導体接続部の径は内部導体の
内周孔の径とほぼ同じ径にて形成されており、かつ、ス
トッパが誘電体の開放端面に蓋をした状態なので、導電
性接着剤等によるターミナルと内部導体との接続作業が
大変面倒で作業性に欠け生産性を落とすという問題点が
あった。また、内部導体接続部と内部導体の接触面積が
広いのでターミナルが熱膨張し誘電体にクレーズやクラ
ックを発生させ耐久性に欠けるという問題点があった。
また、このような同軸型誘電体共振器は温度差の大きい
ヒートサイクルを経ると、共振周波数が変化し信頼性に
欠けるという問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、洗浄や半田付け等の作業性や生産性に優れ、かつ、
複数の誘電体共振器を設置する場合でも簡単に接続でき
高品質で過激なヒートサイクル下でも誘電体にクラック
やクレーズを生ずることなくまた共振周波数の劣化をも
生じさせず耐久性に優れた低原価で量産性に適した同軸
型誘電体共振器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の同軸型誘電体共振器は、中空状の
誘電体と、前記誘電体の外周面を被覆する外部導体と、
前記外部導体と連設し前記誘電体の一端面を被覆する短
絡導体と、前記短絡導体と連設し前記誘電体の内周面を
被覆する内部導体と、前記誘電体の開放端より前記内部
導体の内周孔に挿通され前記短絡導体と接合されたター
ミナルと、を備えた構成を有している。

【００１０】請求項２の同軸型誘電体共振器は、１乃至
複数の板状のターミナルが一側縁部に延設されたシャー
シと、中空状に形成されその一端面を除いて外部導体・
短絡導体・内部導体で被覆されてなる同軸型誘電体とで
形成される同軸型誘電体共振器であって、前記ターミナ
ルが前記同軸型誘電体の前記内部導体の内周孔の略中央
部に挿通され前記短絡導体で前記ターミナルの所定部が
固着されてなる構成を有している。

【００１１】請求項３の同軸型誘電体共振器は請求項１
又は２のいずれかにおいて、前記ターミナルが燐青銅又
はベリリュウム銅等で形成され、かつ前記同軸型誘電体
の内部導体との当接部が中抜き加工されたまたはされて
いない膨出状に形成されてなる構成を有している。

【００１２】

【作用】この構成によって、ターミナルを誘電体の短絡
導体部で接合するので極めて容易に半田付けや導電性接
着剤等で固着することができる。またフラックス等の洗
浄も接合部が短絡導体部なので短時間の簡単な作業で容
易に行うことができる。更に、ターミナルを誘電体に挿
着するときはターミナルの膨出部が金属製なので容易に
弾性変形して誘電体の内周部に挿入することができ、ま
た、挿入後はその復元力によりターミナルは誘電体の内
部導体に強固に固定される。

【００１３】使用中にターミナルが加熱されても誘電体
の外部で接続され内部導体の内周孔に接していないので
誘電体にクレーズ等を生じさせることがなく、また、前
記内周孔に接していても膨出部の熱膨張はそれ自体の弾
性変形や中抜き加工部の弾性変形により応力を緩和する
ことができるので内部導体等に物理的変形を生じさせる
ことを防止できる。更にターミナルと内部導体間に十分
な間隙があるので排熱をスムーズに行うことができる。

【００１４】

【実施例】（実施例１）以下本発明の一実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１（ａ）は本発明の第１実施例の同軸型
誘電体共振器の斜視図であり、図１（ｂ）はその底面側
斜視図であり、図２はその要部断面図である。

【００１６】１は外周が四角形、内周が円形に形成され
た誘電体である。外周は四角形等多角形の他、円形や楕
円形としてもよく、内周は円形の他、楕円形や多角形状
に形成するか又は更に段差部を形成してもよい。同軸型
誘電体共振器の大きさや用途に合わせ適宜使い分けるた
めである。

【００１７】２は誘電体１の断面が円形，楕円形又は多
角形の内周面に被覆された内部導体、内部導体２は誘電
体共振器の大小や用途によっては内部に１乃至複数の段
差部を形成してもよく、また段差部の上下面で内周面の
断面形状を変えてもよい。３は誘電体１の外周面に被覆
され断面が多角形又は円，楕円形に形成される外部導
体、４は誘電体１の１端面を被覆し内部導体２と外部導
体３を接続する短絡導体、５は内部導体２の内周孔、６
は棒状又は板状からなり内部導体２の内径よりも径が小
さく形成された黄銅等の導電性金属からなるターミナ
ル、７はターミナル６の外部接続用の端子、８はターミ
ナル６の端部を折曲げ形成された又は別途導電性金属を
ターミナル６の一端面に固着して形成されたターミナル
接続部である。

【００１８】以上のように構成された第１実施例の同軸
型誘電体共振器について、以下その動作を説明する。

【００１９】ターミナル６を内部導体２の内周孔５に短
絡導体４側から内周孔５の略中央に挿入し次いで、ター
ミナル接続部８と短絡導体４を半田や導電性接着剤によ
ってターミナル６と誘電体１とを固着する。

【００２０】次に、本実施例の同軸型誘電体共振器につ
いて、以下ヒートサイクルの影響について説明する。

【００２１】試料として第１実施例のものと、比較例と
して市販の図７に示す従来品を各々５個ずつ準備した。

【００２２】試験方法は、各同軸型誘電体共振器を−４
０℃の環境に３０分間放置し、その後＋８５℃に温度を
上昇させ、３０分間放置して１サイクルとし、これを繰
り返し行い、共振周波数の変化を測定した。その結果を
図３（ａ），（ｂ）に示した。図３（ａ）は第１実施例
の同軸型誘電体共振器の共振周波数のヒートサイクル依
存性を示す図であり、図３（ｂ）は従来品の同軸型誘電
体共振器の共振周波数のヒートサイクル依存性を示す図
である。尚、図中横軸はヒートサイクルの回数、縦軸の
Δｆは共振周波数の変化を示している。

【００２３】図３（ａ）から明らかなように、第１実施
例の試料は最も周波数の変化が大きいサンプルにあって
も±０．１ＭＨｚ程度しか共振周波数が変化していな
い。これに対して、図３（ｂ）から明らかなように従来
品は最も周波数の変化の大きいサンプルにあっては＋４
ＭＨｚ近く共振周波数が変化し、最も周波数の変化の小
さいサンプルでも＋２．６ＭＨｚの共振周波数の変化が
認められた。

【００２４】この結果、本実施例の同軸型誘電体共振器
は従来品に比し共振周波数の安定性が従来品に比べ数十
倍以上も優れ、その分耐久性も優れているといえる。次
に、本実施例の同軸型誘電体共振器について、以下外部
クオリティファクター（Ｑ）の容量（Ｃ）依存性を説明
する。

【００２５】試料として本実施例のものと、比較例とし
て図７に示す従来品を各々１０個ずつ準備した。

【００２６】試験装置として図４に示す特性評価用電気
回路を各々準備した。図４（ａ）は本実施例の同軸型誘
電体共振器の特性評価用電気回路の模式図であり、図４
（ｂ）は従来品の同軸型誘電体共振器の特性評価用電気
回路の模式図である。

【００２７】試験は各同軸型誘電体共振器を各特性評価
用電気回路に装着して行った。その結果を図５に示し
た。

【００２８】図５（ａ）は本実施例の同軸型誘電体共振
器の外部Ｑ値の容量依存性を示す図であり、図５（ｂ）
は従来品の外部Ｑ値の容量依存性を示す図である。図５
（ａ），図５（ｂ）から明らかなように、本実施例の同
軸型誘電体共振器は構造が極めて簡単であるにもかかわ
らず従来品とほとんど同等の電極との接続性を有してい
ると言える。

【００２９】（実施例２）以下本発明の第２実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００３０】図６（ａ）は本発明の第２実施例の同軸型
誘電体共振器の斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）
のＡ−Ａ線の要部断面図であり、図６（ｃ）は図６
（ａ）のＢ−Ｂ線の要部断面図である。

【００３１】１は誘電体、３は外部導体、４は短絡導
体、５は内周孔、７はターミナルの外部接続用の端子、
８はターミナル接続部であり、これらは第１実施例と同
様なものなので同一の番号を用い説明を省略する。２′
は段差部１２で分けられた大径内周孔と小径内周孔を有
する内部導体、６１は弾性率の大きい導電性金属、例え
ば燐青銅やベリリュウム銅等からなるターミナル、９は
ターミナル６１の内部導体２′の挿通部の所定部に形成
され内部導体２′の内周と当接する膨出部、１０は電極
パターンが形成された絶縁基板、外部接続用の端子７は
絶縁基板１０の電極パターンと接続されている。１１は
絶縁基板１０が配設されその一側縁には複数のターミナ
ル６１が延設された金属製のシャーシである。膨出部９
は高弾性の金属板からなるので熱で膨張しても容易に撓
むことができるので誘電体１を変形させることがない。
尚、膨出部９には円や楕円形等の中抜き加工部を形成し
てもよい。中抜き加工部を形成することにより弾性変形
が容易になるので内部導体２′の内周孔の大小の種類に
関係なく使用できるので部品点数を減らすことができる
とともに、ターミナル６１が熱膨張してもその応力を中
抜き加工部で緩和することができる。

【００３２】以上のように構成されているので、本実施
例によればシャーシに同軸型誘電体を隙間なく組み込ん
でも膨出部９により誘電体１を強固に固定できる。ま
た、ターミナル６１が熱膨張しても膨出部９の撓みで応
力を吸収するので誘電体１にクレーズやクラックを生じ
させることもない。更に、短絡導体４でターミナル６１
を極めて容易に半田付けすることもできるとともに洗浄
も極めて容易に行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、ターミナルが同
軸型誘電体の短絡導体側又はその反対位置の開放端より
内部導体の内周孔に挿入され所定部で該短絡導体と電気
的・機械的に接続された構造なので、ターミナルと誘電
体表面導体との半田付けや洗浄が極めて容易に行うこと
ができ、複数の誘電体を使用する場合には、特に作業性
や生産性を向上させることができる。また、内部導体と
ターミナル間に間隙部が設けられているので放熱が極め
て容易であり、ターミナルが熱膨張してもその応力を内
部導体に加えることがないので誘電体の耐久性や信頼性
を向上させることができる。更にターミナルに膨出部を
形成しているので仮固定等が容易で更に熱膨張の応力を
膨出部で吸収できる。以上のような優れた効果を有する
同軸型誘電体共振器を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１実施例の同軸型誘電体共振
器の斜視図 （ｂ）その底面側斜視図

【図２】本発明の第１実施例の同軸型誘電体共振器の要
部断面図

【図３】（ａ）第１実施例の同軸型誘電体共振器の共振
周波数のヒートサイクル依存性を示す図 （ｂ）従来品の同軸型誘電体共振器の共振周波数のヒー
トサイクル依存性を示す図

【図４】（ａ）第１実施例の同軸型誘電体共振器の特性
評価用電気回路の模式図 （ｂ）従来品の同軸型誘電体共振器の特性評価用電気回
路の模式図

【図５】（ａ）第１実施例の同軸型誘電体共振器の外部
Ｑ値の容量依存性を示す図 （ｂ）従来品の外部Ｑ値の容量依存性を示す図

【図６】（ａ）第２実施例の同軸型誘電体共振器の斜視
図 （ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ線の要部断面図 （ｃ）図６（ａ）のＢ−Ｂ線の要部断面図

【図７】従来の同軸型誘電体共振器のターミナルを外し
た状態を示す斜視図

【図８】従来の同軸型誘電体共振器のターミナルを挿着
した状態の要部断面図

【符号の説明】

１，２１ 誘電体 ２，２′，２２ 内部導体 ３，２３ 外部導体 ４，２４ 短絡導体 ５，２５ 内周孔 ６，６１，２６ ターミナル ７，２７ 外部接続用の端子 ８ ターミナル接続部 ９ 膨出部 １０ 絶縁基板 １１ シャーシ １２ 段差部 １３，１４ 測定ポート ２８ 内部導体接続部 ２９ ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 英一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 米田 毅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 多木 宏光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空状の誘電体と、前記誘電体の外周面を
   被覆する外部導体と、前記外部導体と連設し前記誘電体
   の一端面を被覆する短絡導体と、前記短絡導体と連設し
   前記誘電体の内周面を被覆する内部導体と、前記誘電体
   の前記内部導体の内周孔に挿通され前記短絡導体と接合
   されたターミナルと、を備えたことを特徴とする同軸型
   誘電体共振器。
2. 【請求項２】１乃至複数の板状のターミナルが一側縁部
   に延設されたシャーシと、中空状に形成されその一端面
   を除いて外部導体・短絡導体・内部導体で被覆されてな
   る同軸型誘電体と、で形成される同軸型誘電体共振器で
   あって、前記ターミナルが前記同軸型誘電体の前記内部
   導体の内周孔の略中央部に挿通され前記短絡導体で前記
   ターミナルの所定部が固着されていることを特徴とする
   同軸型誘電体共振器。
3. 【請求項３】前記ターミナルが燐青銅又はベリリュウム
   銅等の導電性で弾性率の高い金属板で形成され、かつ前
   記同軸型誘電体の内部導体との当接部が中抜き加工され
   又はされていない膨出状に形成されていることを特徴と
   する請求項１又は２のいずれか１に記載の同軸型誘電体
   共振器。