JPH0634307U - Ｔｍモード誘電体共振器およびｔｍモード誘電体フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】金属板の折り曲げ加工により金属キャビティを
構成するとともに、金属キャビティの内壁面に凹部６
ａ，６ｂ，２０ａ，２０ｂを形成し、その凹部に誘電体
共振素子１０，１１の端面を嵌め込んで弾性保持する。 【効果】金属キャビティでありながら、誘電体共振素子
とキャビティ内壁面との接合状態が安定となり、セラミ
クスキャビティを用いないため低コスト化が図れ、金属
ケースも不要となって全体に小型化される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＴＭモードの誘電体共振器およびそれを用いた誘電体フィルタに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の一般的なＴＭモード誘電体共振器を備えた誘電体フィルタの構造を断面 図として図１２に示す。図１２において、４１、４２、４３および４４はそれぞ れセラミクス板であり、その少なくとも内面に電極膜を形成していて、これらの セラミクス板の組立によってセラミクスキャビティを構成している。また同図に おいて４０は柱状の誘電体共振素子であり、２枚のセラミクス板４３−４４間に 保持させて接合一体化している。また４５はケース底面として作用する金属板、 ４８はその上部を覆う金属カバーである。この金属板４５および金属カバー４８ によってＴＭモード誘電体共振器のケースを構成している。このケース内に誘電 体共振器を組み込むために、前記セラミクスキャビティの一部を構成するセラミ クス板４４をセラミクス板４３より幅広にしてフランジ部を形成し、短冊状の金 属板４６および４７を挟んでビスによって金属板４５にネジ止め固定し、その後 、金属板４５に対し金属カバー４８をビスによりネジ締め固定するようにしてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図１２に示した従来のＴＭモード誘電体フィルタにおいては、誘電 体共振器を構成する部分は全てセラミクス製であり、材料コストが高く、製造工 程が非常に多いため製造コストも高い、という問題があった。もちろん金属キャ ビティを用いてＴＭモード誘電体共振器およびフィルタを構成する事も従来より 考案されているが、特にＴＭモードの誘電体共振器およびフィルタで問題となる のは、キャビティを構成する金属材料と誘電体共振素子の熱膨張係数が大きく異 なるため、高電力用に用いる場合、その発熱により金属キャビティと誘電体共振 素子との接合状態を安定に保てないことである。すなわちＴＭモードの誘電体共 振器では、誘電体共振素子に変位電流が流れ、キャビティに実電流が流れるため 、前記接合状態の変化が直接特性に影響を及ぼし、信頼性が問題となる。

【０００４】 また、従来の誘電体共振器およびそれを用いたフィルタにおいては、キャビテ ィの材質に拘らず、図１２に示したように、金属ケース内に誘電体共振器を収納 してフィルタを構成していたため、ケース内に誘電体共振器を取り付ける部分で デッドスペース４９が生じ、フィルタ全体が大型となっていた。

【０００５】 この考案の目的は、ローコストなＴＭモード誘電体共振器およびＴＭモード誘 電体フィルタを提供することにある。

【０００６】 この考案の他の目的は、全体に大幅に小型化したＴＭモード誘電体共振器およ びＴＭモード誘電体フィルタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の請求項１に係るＴＭモード誘電体共振器は、金属板の折曲加工によ り金属キャビティを形成するとともに、この金属キャビティの互いに対向する少 なくとも二つの内壁面に凹部を形成し、前記金属キャビティの凹部に誘電体共振 素子の端面を嵌め込んで、前記金属キャビティ内に誘電体共振素子を保持させて なる。

【０００８】 請求項２に係るＴＭモード誘電体フィルタは、金属板の折曲加工により金属キ ャビティを形成するとともに、この金属キャビティの互いに対向する少なくとも 二つの内壁面に複数の凹部を形成し、前記金属キャビティの凹部に誘電体共振素 子の端面を嵌め込んで、前記金属キャビティ内に複数の誘電体共振素子を配列保 持させ、誘電体共振素子間を結合させるとともに、前記金属キャビティの壁面に 信号入出力用結合素子を取りつけてなる。

【０００９】 請求項３に係るＴＭモード誘電体共振器は、請求項１記載の凹部を、前記金属 キャビティに形成した孔部と、この孔部を前記金属キャビティの外面から覆う金 属板とから構成してなる。

【００１０】 請求項４に係るＴＭモード誘電体フィルタは、請求項２記載の凹部を、前記金 属キャビティに形成した孔部と、この孔部を前記金属キャビティの外面から覆う 金属板とから構成してなる。

【００１１】

【作用】

この考案の請求項１に係るＴＭモード誘電体共振器では、金属キャビティが金 属板の折り曲げ加工により形成され、その金属キャビティの互いに対向する少な くとも２つの内壁面に少なくとも２つの凹部が形成されていて、その金属キャビ ティの凹部に誘電体共振素子の端面が嵌め込まれて、金属キャビティ内に誘電体 共振素子が保持されている。このようにキャビティを金属板の折り曲げ加工によ り形成した金属キャビティとしたことにより、セラミクスキャビティを構成する 場合に比較して大幅なコストダウンを図ることができる。しかも、完全にリジッ ドな金属キャビティとは異なり、弾性を有するため、キャビティと誘電体共振素 子の熱膨張係数が異なる場合でも、発熱による機械的歪みは金属キャビティの弾 性により完全に吸収され、金属キャビティと誘電体共振素子間の接合状態は安定 に保たれる。

【００１２】 請求項２に係るＴＭモード誘電体フィルタでは、キャビティが金属板の折り曲 げ加工による金属キャビティであり、その金属キャビティの互いに対向する少な くとも２つの内壁面に複数の凹部が形成されていて、その凹部に誘電体共振素子 の端面が嵌め込まれて、金属キャビティ内に複数の誘電体共振素子が配列保持さ れて、誘電体共振素子間が結合されている。そして、金属キャビティの壁面に信 号入出力用結合素子が取り付けられている。このように構成したため、金属キャ ビティは誘電体フィルタのケースとしても作用し、特別な金属ケースは不要とな り、フィルタ全体を大幅に小型化できるようになる。

【００１３】 請求項３に係るＴＭモード誘電体共振器および請求項４に係るＴＭモード誘電 体フィルタは、金属キャビティに孔部が形成され、その孔部が金属キャビティの 外面から金属板で覆われている。これにより、誘電体共振素子を金属キャビティ の凹部に嵌め込む際、まず金属キャビティに形成した孔部に誘電体共振素子の端 面を嵌め込み、その後に孔部を金属板で覆うことにより、誘電体共振素子の端面 を保持することができる。例えば、金属キャビティの内壁面の一方の面にはプレ ス加工などにより予め凹部を一体成形しておき、他方の内壁面は、請求項３また は請求項４に記載のように、孔部と金属板により凹部を形成すれば、金属キャビ ティ内への誘電体共振素子の組み付けが容易となる。

【００１４】

【実施例】

この考案の実施例である誘電体フィルタの構成を図１〜図９に基づき以下説明 する。

【００１５】 図１は金属キャビティの一部を構成する折り曲げ加工前の金属板である。図１ において金属板１は２０、２１、２２・・・・・３０の部分から成り、破線で示 す部分を全て谷折りとすることによって金属キャビティの主要部を構成する。同 図において２０は、後述する図の配置において金属キャビティの底面を構成し、 ２１および２２は金属キャビティの側面を構成する。２３、２４、２５、２６、 ２７および２８は後述するようにコネクタを取り付けた金属板を取り付ける取付 片である。また、２９および３０は金属キャビティの天面を取り付けるための取 付片である。各取付片にはネジ止めのためのネジ穴を形成している。底面２０に は２０ａおよび２０ｂで示す２つの凹部を形成している。また、側面２１および ２２には後述する結合板を取り付けるための取付穴を形成している。

【００１６】 図２および図３はコネクタ取付板の構造を示す図である。図２において（Ａ） は左側面図、（Ｂ）は正面図である。同図に示すように、コネクタ取付板２には 、その外面にコネクタ３を取り付け、キャビティ内に面する側に信号入出力用の 結合ループ１２を設けている。図３において（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図 である。同図に示すように、コネクタ取付板４には、その外面にコネクタ５を取 り付け、キャビティ内に面する側に信号入出力用結合ループ１３を設けている。

【００１７】 図４は金属キャビティの天面を構成する金属板の構造を示す図である。図４に おいて（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂの矢示断面図、（Ｃ）は （Ａ）におけるＡ−Ａの矢示断面図である。金属キャビティの天面を構成する金 属板６には、キャビティの内面から見て２つの凹部６ａおよび６ｂを形成してい る。またこの金属板６の短辺部には図２および図３に示したコネクタ取付板を取 り付けるための取付片３１および３２を形成している。

【００１８】 図５は金属キャビティ内に設ける結合板の構造を示す図である。結合板７には 、この結合板７を挟む両側の共振器間の結合状態および結合量を調整するための 窓８を設けている。また、この結合板７の対向する二辺には金属キャビティの２ つの側面に取り付けるための取付片３３および３４を設けていて、図１に示した 側面となる２１および２２に設けた取付穴にネジ締め固定する。

【００１９】 図６は、金属キャビティの天面となる金属板を取り付ける前の上面図である。

【００２０】 このように図１に示した金属板を折り曲げ加工し、金属キャビティの主要部を構 成するとともに、その内部に結合板７を取り付け、２つの角柱状誘電体共振素子 １０および１１を底面に設けた凹部（図１に示した２０ａ，２０ｂ）部分に起立 させる。その後、図４に示した天面となる金属板６をネジ止め固定し、更に図６ に示すコネクタ取付板２および４を取り付ける。

【００２１】 図７は以上のようにして構成したＴＭモード誘電体フィルタの二つの誘電体共 振素子を通る断面図である。また、図８は右側面から見た、誘電体共振素子１１ を通る断面図である。このようにして、２つの誘電体共振素子１０，１１が金属 キャビティ内に保持されて成る２段のＴＭモード誘電体フィルタを構成する。

【００２２】 図９は金属キャビティの内壁面と誘電体共振素子との接合部の状態を示す部分 断面図である。図９において、誘電体共振素子１０の端面には予めＡｇペースト の塗布および焼き付けにより電極膜を形成していて、凹部２０ａに対する誘電体 共振素子１０の接合部には金属メッシュ１４を挟持させるとともに、Ａｇペース トの焼き付けによって接合している。

【００２３】 次に、金属キャビティの他の構造例を図１０に示す。図１０は、いずれも誘電 体共振素子を配列する方向から見た断面図である。（Ａ）のように底面３８、天 面３７および２つの側面３５，３６をそれぞれ別個に設けてもよい。また（Ｂ） のように底面４０に対し金属カバー３９を被せる形で金属キャビティの主要部を 構成してもよい。更に（Ｃ）に示すように底面、天面および側面を１枚の金属板 から構成してもよい。

【００２４】 次に、誘電体共振素子と金属キャビティの内壁面との接合部の他の構造例を図 １１に示す。（Ａ）に示す例では、金属キャビティの天面を構成する金属板６に 誘電体共振素子１０の端部を嵌め込む孔部を形成し、金属板６の外側から金属板 ６´を覆うことによって凹部を形成している。また（Ｂ）に示す例では、金属板 ６に設けた孔部の内径Ａに合わせて、誘電体共振素子１０の端面の形状を定めて 位置決めを行う。なお、金属板６´には、一つまたは複数の比較的小さな孔部を 形成しておき、キャビティの外側から金属板６´に設けた孔部へ半田を流入させ て、金属メッシュ１４を介して金属板６´と誘電体共振素子１０の端面との接合 を行う。

【００２５】

【考案の効果】

この考案のＴＭモード誘電体共振器およびＴＭモード誘電体フィルタによれば 、セラミクスキャビティを必要としないため、大幅にコストダウンを図ることが でき、誘電体共振素子とキャビティとの接合部の信頼性を確保し、また、金属ケ ースが不要となるため、全体に大幅に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例であるＴＭモード誘電体フィ
ルタに係る金属キャビティの主要部を構成する金属板の
折り曲げ加工前の状態を示す平面図である。

【図２】コネクタ取付板の構造を示す図であり、（Ａ）
は左側面図、（Ｂ）は正面図である。

【図３】コネクタ取付板の構造を示す図であり、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は右側面図である。

【図４】金属キャビティの天面を構成する金属板の構造
を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）にお
けるＢ−Ｂの矢示断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＡ−
Ａの矢示断面図である。

【図５】結合板の構造を示す図であり、（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は右側面図、（Ｃ）は上面図である。

【図６】ＴＭモード誘電体フィルタの組み立て途中にお
ける上面図である。

【図７】完成したＴＭモード誘電体フィルタの断面図で
ある。

【図８】完成したＴＭモード誘電体フィルタの断面図で
ある。

【図９】誘電体共振素子と金属キャビティとの接合部の
状態を示す部分断面図である。

【図１０】他の実施例に係る金属キャビティの構造を示
す図である。

【図１１】誘電体共振素子の端面とキャビティ内壁面と
の接合部の状態を示す部分断面図である。

【図１２】従来のＴＭモード誘電体フィルタの構造を示
す図である。

【符号の説明】

１−金属キャビティの主要部を構成する金属板 ２，４−コネクタ取付板 ３，５−コネクタ ６−金属キャビティの天面を構成する金属板 ７−結合板 ８−窓部 １０，１１−誘電体共振素子 １２，１３−信号入出力用結合ループ ６ａ，６ｂ，２０ａ，２０ｂ−凹部 １４−金属メッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 角田 紀久夫 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板の折曲加工により金属キャビティを
   形成するとともに、この金属キャビティの互いに対向す
   る少なくとも二つの内壁面に凹部を形成し、前記金属キ
   ャビティの凹部に誘電体共振素子の端面を嵌め込んで、
   前記金属キャビティ内に誘電体共振素子を保持させてな
   るＴＭモード誘電体共振器。
2. 【請求項２】金属板の折曲加工により金属キャビティを
   形成するとともに、この金属キャビティの互いに対向す
   る少なくとも二つの内壁面に複数の凹部を形成し、前記
   金属キャビティの凹部に誘電体共振素子の端面を嵌め込
   んで、前記金属キャビティ内に複数の誘電体共振素子を
   配列保持させ、誘電体共振素子間を結合させるととも
   に、前記金属キャビティの壁面に信号入出力用結合素子
   を取りつけてなるＴＭモード誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】前記凹部を、前記金属キャビティに形成し
   た孔部と、この孔部を前記金属キャビティの外面から覆
   う金属板から構成した請求項１記載のＴＭモード誘電体
   共振器。
4. 【請求項４】前記凹部を、前記金属キャビティに形成し
   た孔部と、この孔部を前記金属キャビティの外面から覆
   う金属板から構成した請求項２記載のＴＭモード誘電体
   フィルタ。