JPH05315818A - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄等の作業性や生産性に優れ、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
を生ぜず共振周波数の劣化を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、外周面が円
形又は多角形状で内周面が多角形状に形成された中空状
の誘電体１と、誘電体１の外周面を被覆する外部導体３
と、外部導体３と連設し誘電体１の一端面を被覆する短
絡導体４と、短絡導体４と連設し誘電体の内周面を被覆
する内部導体２と、誘電体１の開放端より内部導体２の
内周孔５に挿着されるターミナル６と、を備えた同軸型
誘電体共振器であって、ターミナル６の少なくとも前記
内周孔５への挿入部７が金属製板状物でＬ字形に形成さ
れてなる構成を有している。

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５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６はターミナル
を挿着した状態の同軸型誘電体共振器の断面図である。

【０００４】１１は中空状に形成された誘電体、１２は
誘電体１１の内周面を被覆する内部導体、１３は誘電体
１１の外周面を被覆し内部導体１２と略同軸状に形成さ
れた外部導体、１４は誘電体１１の１端面を被覆し内部
導体１２と外部導体１３を接続する短絡導体、１５は内
部導体１２の内周孔、２５は短絡導体１４の被覆端面と
は反対の端面の開放端から内部導体１２の内周孔１５に
挿入されて電気的に接続されるターミナル、２６は外部
接続用の端子、２７は内部導体１２の内周孔よりも大き
い径に形成されターミナル２５を内部導体１２内に挿入
のする際に挿入のしすぎを防止するストッパ、２８は内
部導体１２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２５の直径が内部導体１２の内
周孔１５の直径と略等しく、かつ内部導体接続部２８の
長さが誘電体の長さに対して十分短く、このターミナル
２５の端部のストッパ２７が内部導体１２の内周孔１５
より大きいために、ターミナル２５の挿着固定が簡単に
行えるようになっている。

【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誘電体の内周孔の
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
温度変化によりターミナルが熱膨張し誘電体にクラック
やクレイズを発生させ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
サイクルを加えると、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、作業性、生産性に優れ、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ぜず共振周
波数の劣化を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、外周面が
円形又は多角形状で内周面が多角形状に形成された中空
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着される黄銅等の導電性の金属か
らなるターミナルと、を備えた同軸型誘電体共振器であ
って、前記ターミナルの少なくとも前記内周孔への挿入
部が金属製板状物でＬ字形に形成されてなる構成を有し
ている。

【００１０】請求項２の同軸型誘電体共振器は、請求項
１において、前記誘電体の内周面及び内部導体に１乃至
複数の段差部が形成され前記段差部より前記短絡導体側
の内周が円筒状又は楕円筒状に形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の同軸型誘電体共振器。

【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１において、前記内部導体が複層か
らなり誘電体側が銅層、その表面に半田層が形成され、
かつ、前記ターミナルの少なくとも前記挿入部の前記内
周孔当接面の表面に半田層が形成された構成を有してい
る。

【００１２】ここで、ターミナルの材質としては、黄銅
等の他リン青銅又はベリリュウム銅等が好適に用いられ
る。弾性が大きく内周孔への挿着が容易だからである。

【００１３】

【作用】この構成によって、ターミナルを誘電体に挿着
するときはターミナルの少なくとも挿入部が金属製なの
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
できる。また、挿入後はその復元力によりターミナルを
誘電体の内部導体に強固に固定することができる。ター
ミナルは板状体なので内周孔との間の間隙部から容易に
半田付け等で固着させることもできる。また、その間隙
部から内周孔の内部に導電性接着剤を容易に充填するこ
ともできる。更に間隙部が形成されているので洗浄作業
も容易でかつ短時間に洗浄を終えることができる。

【００１４】ヒートサイクルによりターミナルが熱膨張
してもＬ字形の挿入部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。

【００１５】

【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。

【００１６】図１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２はその断面図、図３はター
ミナルの斜視図である。

【００１７】１は外周面及び内周面の断面が四角形状に
形成された中空状の誘電体、２は誘電体１の内周面に被
覆された内部導体、３は誘電体１の外周面に被覆された
外部導体、４は内部導体２と外部導体３間に連設された
短絡導体、５は内部導体２の内周孔、６は黄銅の他燐青
銅，ベリリュウム銅等の弾性を有する導電性合金等の金
属板をＬ字状に形成したターミナル、７はターミナル６
の挿入部、８はターミナル６の端子である。

【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を誘電体１の内周孔５に治具
等を用いて弾性変形させながら挿入しその治具を取り外
すと、ターミナル６の弾性復元力により誘電体１の内部
導体２に固定され電気的に接続される。更に、固定され
ている時の強度は、ターミナル６の形状寸法を調整する
ことにより容易に調節することができる。

【００２０】そしてこの固定した状態にて半田、導電性
接着剤によってターミナル６と内部導体２とをより強固
に固着することもできる。

【００２１】（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。

【００２２】図４（ａ）は本発明の第２実施例の同軸型
誘電体共振器の断面図であり、図４（ｂ）はその平面図
である。

【００２３】第１実施例と異なるのは内部導体２に段差
部９を形成し大径部と小径部の内周孔５ａ，５ｂが形成
され、ターミナル６をその大径部の内周孔５ａに固着で
きるようにした点である。

【００２４】尚、ターミナル６を内部導体２の大径内周
孔５ａ面に接続するか、小径内周孔５ｂ面に接続するか
は、誘電体共振器の外径寸法、特に大径端から段差部９
までの長さによって異なるが、この長さが短いときは一
般的に大径内周孔５ａ面に接続し、長いときは小径内周
孔５ｂ面に接続するようにしてもよい。このようにする
ことにより各種の誘電体共振器を製造する際の部品点数
を減らすことができる。

【００２５】なお、内部導体２、外部導体３の誘電体１
に近い第１層を銅、第２層を半田で処理された同軸型誘
電体共振器とし、これに表面が半田メッキ処理されたタ
ーミナル６を挿入し、半田溶融温度まで加熱し、内部導
体２とターミナル６が半田の合金層により電気的、機械
的に接合された構造としてもよい。本発明によれば内部
導体２とターミナル６の挿入部７の接触面が狭いため内
部導体２に与える応力等は極めて小さくすることができ
る。

【００２６】また、内部導体２の内面にターミナル６が
弾力をもって接触しているので、ヒートサイクルによる
ターミナルの熱的応力をターミナル６が吸収できる。更
に、内部導体２の内面に対して間隙部を有しているので
放熱を容易に行うことができる。

【００２７】更にターミナル６を挿入した後、内部導体
２とターミナル６との電気的接続をもターミナル６が平
板なので極めて容易に行うことができる。

【００２８】以上のように構成されているので、同軸型
誘電体共振器の大小にかかわらずターミナル６を最適の
状態で内部導体２に電気的に接続できる。また、温度差
の大きいヒートサイクルを受けてもターミナル６の膨張
による内部導体２への応力はターミナル６の撓み等によ
り吸収されるので内部導体２を変形させることもなく耐
久性を著しく高めることができる。

【００２９】次に、ヒートサイクルの影響について確認
試験を行った。試料として第１実施例のものと、市販の
図５に示す従来品を各々５個ずつ準備した。

【００３０】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７（ａ），（ｂ）に示した。図７（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、図７（ｂ）は従来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
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。

【００３１】図７（ａ）からわかるように、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７（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＋４ＭＨ
ｚ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。

【００３２】この結果、本実施例は従来品に比し共振周
波数の安定性が数十倍以上勝りその結果として耐久性が
著しく優れていることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、ターミナルが金
属製の平板状でかつ少なくともその挿入部がＬ字形状に
加工されているので、内部導体内への装着も挿入部を弾
性変形させることにより極めて容易に行うことができ、
かつその復元力によりターミナルは誘電体の内部に強固
に固定されるとともにターミナルと内部導体との半田付
け等の接着作業も簡単に行え、或いは導電性接着剤を容
易に充填することができ作業性、生産性を著しく高める
ことができる。また、半田付け作業後洗浄液に浸漬する
と、洗浄液は内部導体の中まで侵入するので簡単にフラ
ックスを完全に取り除くことができる。更にヒートサイ
クルに対しても共振周波数の変化がほとんどない高品質
で耐久性に優れ、かつ、低原価で量産性に適した同軸型
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】本発明の第１実施例の同軸型誘電体共振器の斜
視図

【図２】本発明の第１実施例の同軸型誘電体共振器の断
面図

【図３】本発明の第１実施例のターミナルの斜視図

【図４】（ａ）本発明の第２実施例の同軸型誘電体共振
器の断面図 （ｂ）本発明の第２実施例の同軸型誘電体共振器の平面
図

【図５】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６】ターミナルを挿着した状態の同軸型誘電体共振
器の断面図

【図７】（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

【符号の説明】

１，１１ 誘電体 ２，１２ 内部導体 ３，１３ 外部導体 ４，１４ 短絡導体 ５，１５ 内部導体の円周孔 ５ａ 大径内周孔 ５ｂ 小径内周孔 ６ ターミナル ７ 挿入部 ８ 端子 ９ 段差部 ２５ ターミナル ２６ 端子 ２７ ストッパ ２８ 内部導体接続部

フロントページの続き (72)発明者 内山 忠信 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】外周面が円形又は多角形状で内周面が多角
   形状に形成された中空状の誘電体と、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着されるタ
   ーミナルと、を備えた同軸型誘電体共振器であって、前
   記ターミナルの少なくとも前記内周孔への挿入部が金属
   製板状物でＬ字形に形成されていることを特徴とする同
   軸型誘電体共振器。
2. 【請求項２】前記誘電体の内周面及び内部導体に段差部
   が形成され前記段差部より前記短絡導体側の内周が円筒
   形又は楕円筒状に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の同軸型誘電体共振器。
3. 【請求項３】前記内部導体が複層からなり誘電体側が銅
   層、その表面に半田層が形成され、かつ、前記ターミナ
   ルの少なくとも前記挿入部の前記内周孔当接面の表面に
   半田層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至
   ３の内いずれか１に記載の同軸型誘電体共振器。