JPH0746006A - 誘電体共振部品およびその特性調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特性の調整が容易な誘電体共振部品を提供す
ることである。 【構成】 特性調整用電極１４を、誘電体ブロック１の
側面上であって、装着基板４０１と当接しない位置に形
成することにより、装着基板４０１への実装後において
も特性の調整が行えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘電体共振部品およ
びその特性調整方法に関し、より特定的には、誘電体ブ
ロック内に誘電体同軸共振器を形成した誘電体共振部品
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話や携帯電話等の高周波機器の
分野では、小型で高性能な共振回路素子として、誘電体
同軸共振器が良く知られている。そして、本願出願人
は、１つの誘電体ブロック内に１つまたは複数の誘電体
同軸共振器を形成した、より小型で高性能の誘電体共振
部品を種々提案している。

【０００３】図５は、本願出願人が先に提案した誘電体
共振部品の構成を示す分解斜視図である。なお、このよ
うな誘電体共振部品は、特願平５−９８７６８号に示さ
れており、本出願時未公開である。図５において、この
誘電体共振部品は、誘電体多段共振器１００と、この誘
電体多段共振器１００に装着される装着基板４００とを
備えている。

【０００４】誘電体多段共振器１００は、誘電体セラミ
ックス等の高誘電率材料で構成された誘電体ブロック１
を含み、この誘電体ブロック１には、例えば５本の内導
体形成孔１０ａ〜１０ｅが形成されている。各内導体形
成孔１０ａ〜１０ｅは、互いに平行に誘電体ブロック１
の内部を貫通し、誘電体ブロック１の第１および第２の
端面１ａおよび１ｂにおいて開口している。また、各内
導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内周面には、内導体１１が
形成されている。一方、誘電体ブロック１の外周面に
は、ほぼその全体を覆うように外導体１２が形成されて
いる。各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内周面に形成さ
れた内導体１１は、その一方端部が誘電体ブロック１の
第１の端面１ａにおいて外導体１２と電気的に接続され
ておらず、その他方端部が誘電体ブロック１の第２の端
面１ｂにおいて外導体１２と電気的に接続されている。
また、誘電体ブロック１の側面であって、上記装着基板
４００と当接する下面１ｄには、外導体１２と電気的に
絶縁された状態で１対の入出力電極１３および１対の特
性調整用電極１４が形成される。各入出力電極１３は、
左右両端の内導体形成孔１０ａ，１０ｅの下部に配置さ
れる。一方、各特性調整用電極１４は、例えば内導体形
成孔１０ｂ，１０ｄの下部に配置される。

【０００５】一方、装着基板４００は、アルミナ，セラ
ミックス，樹脂，ベクトラ，ガラス等の低誘電率材料に
よって構成された誘電体基板４を含む。この誘電体基板
４の外周面のほぼ全体には、接地電極４００ｂが形成さ
れる。また、上記誘電体多段共振器１００と当接する誘
電体基板４の上面４ａには、接地電極４００ｂと電気的
に絶縁された状態で、１対の入出力電極４００ｃと、接
続電極４００ｄとが形成される。

【０００６】上記装着基板４００は、誘電体多段共振器
１００の下面１ｄに装着固定される。これによって、各
入出力電極１３と各入出力電極４００ｃとが接続され、
各特性調整用電極１４が接続電極４００ｄの左右両端に
接続される。なお、装着基板４００の上面４ａの所定の
位置には、レジスト膜４００ｅが形成されている。この
レジスト膜４００ｅは、入出力電極４００ｃおよび接続
電極４００ｄが誘電体多段共振器１００側の外導体１２
と短絡するのを防止している。誘電体多段共振器１００
は、装着基板４００が装着固定された後、この装着基板
４００を介して図示しない回路基板上に実装される。

【０００７】上記図５のような構成の誘電体共振部品
は、実質的に５つの１／４波長誘電体同軸共振器を備え
ている。そして、各誘電体同軸共振器は、誘電体ブロッ
ク１の内部または外部で互いに結合されることにより、
フィルタ，共振回路等を構成する。

【０００８】図６は、図５に示す誘電体共振部品の等価
回路図である。図６において、誘電体同軸共振器Ｒａ〜
Ｒｅは、それぞれ、内導体形成孔１０ａ〜１０ｅに関連
して形成された誘電体同軸共振器を示している。各誘電
体同軸共振器Ｒａ〜Ｒｅは互いに誘導結合している。ま
た、誘電体同軸共振器Ｒａ，Ｒｅと各入出力電極１３と
の間には、寄生容量としての外部結合容量Ｃｅが生じて
いる。また、誘電体同軸共振器Ｒｂ，Ｒｄと各特性調整
用電極１４との間には、寄生容量としての特性調整容量
Ｃｘが生じている。さらに、各特性調整用電極１４の間
は、接続電極４００ｄによって電気的に接続されてい
る。このような電気的構成を有する図５の誘電体共振部
品は、上記特性調整容量Ｃｘの値を調整することによ
り、特定の周波数域で減衰極（有極）を得ることができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記図５のような構成
の誘電体共振部品では、各特性調整用電極１４および／
またはその近傍の外導体１２を削ることにより、特性調
整容量Ｃｘの値を最適な値に調整し、それによって所望
の減衰極特性を得るようにしていた。しかしながら、誘
電体多段共振器１００に装着基板４００を貼り合わせた
後は、特性調整容量Ｃｘの値を調整することができない
という問題点があった。すなわち、各誘電体共振部品を
回路基板上に実装して動作させた状態で、その特性を測
定しながら特性調整容量Ｃｘの値を調整するというよう
なことができなかった。

【００１０】それゆえにこの発明の目的は、特性の調整
が容易な誘電体共振部品およびその特性調整方法を提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
所定の基板上に実装される誘電体共振部品であって、誘
電体材料で構成され、第１および第２の端面と、第１の
端面から第２の端面にわたる側面と、その内部を貫通し
第１および第２の端面で開口する複数の内導体形成孔と
を有する誘電体ブロック、各内導体形成孔の内部に形成
された内導体、誘電体ブロックの少なくとも側面に形成
された外導体、誘電体ブロックの側面上であって、所定
の基板への実装時に当該基板と当接しない位置に形成さ
れ、かつ外導体と電気的に絶縁状態に保たれ、さらに対
応する内導体形成孔内の内導体との間に特性調整容量を
生ずる複数の特性調整用電極、および特性調整用電極間
を電気的に接続する接続手段を備える。

【００１２】請求項２に係る発明は、所定の基板上に実
装される誘電体共振部品の特性を調整する方法であっ
て、誘電体共振部品は、誘電体材料で構成され、第１お
よび第２の端面と、第１の端面から第２の端面にわたる
側面と、その内部を貫通し第１および第２の端面で開口
する複数の内導体形成孔とを有する誘電体ブロックと、
各内導体形成孔の内部に形成される内導体と、誘電体ブ
ロックの少なくとも側面に形成された外導体と、誘電体
ブロックの側面上であって、所定の基板への実装時に当
該基板と当接しない位置に形成され、かつ外導体と電気
的に絶縁状態に保たれ、さらに対応する内導体形成孔内
の内導体との間に特性調整容量を生ずる複数の特性調整
用電極とを含み、誘電体ブロックを所定の基板上に実装
する第１のステップ、特性調整用電極間を電気的に接続
する第２のステップ、および誘電体共振部品が所定の特
性を有するように、各特性調整用電極および／またはそ
の近傍の外導体を削る第３のステップを備える。

【００１３】

【作用】請求項１に係る発明においては、特性調整用電
極を、誘電体ブロックの側面上であって、所定の基板と
当接しない位置に形成することにより、所定の基板への
実装後においても特性の調整が行えるようにした。

【００１４】請求項２に係る発明においては、誘電体ブ
ロックを所定の基板上に実装した後に特性調整用電極間
を電気的に接続し、その状態で誘電体共振部品が所定の
特性を有するように、各特性調整用電極および／または
その近傍の外導体を削るようにしている。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例の誘電体共振部
品の正面図であり、図２は同誘電体共振部品の分解斜視
図である。これら図１および図２に示すように、本実施
例の誘電体共振部品は、誘電体多段共振器１０１と、こ
の誘電体多段共振器１０１の下面に装着される装着基板
４０１と、この誘電体多段共振器１０１の上面に装着さ
れる接続基板５０１とを備えている。

【００１６】上記誘電体多段共振器１０１は、誘電体セ
ラミックス等の高誘電率材料で構成された誘電体ブロッ
ク１を含む。この誘電体ブロック１は、ほぼ長方形状の
第１および第２の端面１ａおよび１ｂと、第１の端面１
ａから第２の端面１ｂにわたる４つの側面とを有するほ
ぼ直方体状に形成されている。また、誘電体ブロック１
には、例えば５本の内導体形成孔１０ａ〜１０ｅが形成
されている。各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅは、互いに
平行に誘電体ブロック１の内部を貫通し、誘電体ブロッ
ク１の第１および第２の端面１ａおよび１ｂにおいて開
口している。各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内周面に
は、内導体１１が形成されている。一方、誘電体ブロッ
ク１の第１および第２の端面１ａおよび１ｂと各側面と
には、外導体１２が形成されている。各内導体形成孔１
０ａ〜１０ｅの内部において、内導体１１の一方端部と
第１の端面１ａとの間には、内導体非形成部１５が設け
られている。そのため、各内導体１１の一方端部は、誘
電体ブロック１の第１の端面１ａ上の外導体１２と電気
的に接続されていない。一方、各内導体１１の他方端部
は、図示されていないが、誘電体ブロック１の第２の端
面１ｂ上の外導体１２と電気的に接続されている。

【００１７】また、誘電体ブロック１の下面１ｄには、
図５に示す誘電体多段共振器１００と同様に、左右両端
の内導体形成孔１０ａ，１０ｅの下部に１対の入出力電
極１３（図示せず）が形成されている。各入出力電極１
３は、外導体１２と電気的に絶縁された状態で形成され
ており、それぞれ内導体形成孔１０ａ，１０ｅ内の内導
体１１との間には寄生容量としての外部結合容量Ｃｅ
（図６参照）が生じている。一方、誘電体ブロック１の
上面１ｃには、例えば内導体形成孔１０ｂ，１０ｄの下
部に１対の特性調整用電極１４が形成されている。これ
ら特性調整用電極１４は、外導体１２と電気的に絶縁さ
れた状態で形成されており、それぞれ内導体形成孔１０
ｂ，１０ｄ内の内導体１１との間には寄生容量としての
特性調整容量Ｃｘ（図６参照）が生じている。なお、本
実施例における誘電体多段共振器１０１は、図５の誘電
体多段共振器１００とは異なり、誘電体ブロック１の下
面１ｄに特性調整用電極１４は形成されていない。

【００１８】一方、装着基板４０１は、アルミナ，セラ
ミックス，樹脂，ベクトラ，ガラス等の低誘電率材料に
よって構成された誘電体基板４を含む。この誘電体基板
４の外周面のほぼ全体には、接地電極４００ｂが形成さ
れる。また、上記誘電体多段共振器１０１と当接する誘
電体基板４の上面４ａには、接地電極４００ｂと電気的
に絶縁された状態で、１対の入出力電極４００ｃが形成
される。なお、本実施例における装着基板４０１は、図
５の装着基板４００とは異なり、誘電体基板４の上面４
ａに接続電極４００ｄは形成されていない。

【００１９】本実施例における接続基板５０１は、アル
ミナ，セラミックス，樹脂，ベクトラ，ガラス等の低誘
電率材料によって構成された誘電体基板５を含む。この
誘電体基板５の外周面のほぼ全体には、接地電極５０１
ａが形成される。また、上記誘電体多段共振器１０１と
当接する誘電体基板５の下面５ａには、接地電極５０１
ａと電気的に絶縁された状態で、接続電極５０１ｂが形
成される。

【００２０】上記装着基板４０１は、誘電体多段共振器
１０１の下面１ｄに装着固定される。これによって、各
入出力電極１３（図示せず）と各入出力電極４００ｃと
が接続される。また、上記接続基板５０１は、誘電体多
段共振器１０１の上面１ｃに装着固定される。これによ
って、各特性調整用電極１４の間が接続電極５０１ｂに
よって相互に接続される。なお、装着基板４０１の上面
４ａの所定の位置には、レジスト膜４００ｅが形成さ
れ、このレジスト膜４００ｅによって入出力電極４００
ｃが誘電体多段共振器１０１側の外導体１２と短絡する
のを防止している。また、接続基板５０１の下面５ａの
所定の位置には、レジスト膜５０１ｅが形成され、この
レジスト膜５０１ｅによって接続電極５０１ｂが誘電体
多段共振器１０１側の外導体１２と短絡するのを防止し
ている。誘電体多段共振器１０１は、装着基板４０１お
よび接続基板５０１が装着固定された後、装着基板４０
１を下にして図示しない回路基板の上に実装される。

【００２１】上記図１および図２のような構成の誘電体
共振部品は、実質的に５つの１／４波長誘電体同軸共振
器を備えている。そして、各誘電体同軸共振器は、誘電
体ブロック１の内部または外部で互いに結合されること
により、フィルタ，共振回路等の高周波回路を構成す
る。なお、本実施例の誘電体共振部品の電気的構成は、
図６に示す等価回路と同様である。

【００２２】次に、上記実施例における特性の調整方法
について説明する。まず、誘電体多段共振器１０１の下
面に装着基板４０１が装着固定される。次に、誘電体多
段共振器１０１が装着基板４０１を介して図示しないテ
スト装置の回路基板上に実装される。次に、誘電体多段
共振器１０１上面の各特性調整用電極１４間が着脱自在
な接続手段（図示せず）により接続される。その後、上
記回路基板を介して誘電体多段共振器１０１に高周波信
号が与えられ、テスト装置によって誘電体多段共振器１
０１の特性が検出される。このとき検出された特性が予
め定められた特性と一致するように、リュータ等によっ
て各特性調整用電極１４および／またはその近傍の外導
体１２が削られる。これによって、誘電体共振部品の減
衰極特性が調整される。上記の特性調整が終了すると、
誘電体多段共振器１０１の上面に接続基板５０１が装着
固定される。

【００２３】図３は、この発明の第２の実施例の誘電体
共振部品を示す分解斜視図である。図３において、本実
施例の誘電体共振部品は、誘電体多段共振器１０２と、
この誘電体多段共振器１０２の下面に装着される装着基
板４０２と、この誘電体多段共振器１０２の上面に装着
される接続基板５０１とを備えている。

【００２４】上記誘電体多段共振器１０２は、誘電体ブ
ロック１の下面１ｄに外導体１２が形成されていない。
当該誘電体多段共振器１０２のその他の構成は、図２の
誘電体多段共振器１０１と同様であり、相当する部分に
は同一の参照番号を付し、その説明を省略する。一方、
装着基板４０２は、誘電体基板４の上面４ａに接地電極
４００ｂが形成されていない。当該誘電体基板４のその
他の構成は、図２の装着基板４０１と同様であり、相当
する部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略す
る。なお、図３における接続基板５０１の構成は、図２
における接続基板５０１と全く同様の構成である。

【００２５】上記のような構成を有する図３の誘電体共
振部品の特性の調整は、前述した図２の実施例と同様に
行われる。すなわち、誘電体多段共振器１０２の下面に
装着基板４０２を装着固定後、この装着基板４０１を介
して誘電体多段共振器１０２が図示しないテスト装置の
回路基板上に実装される。そして、誘電体多段共振器１
０１上面の各特性調整用電極１４（図示せず）の間が着
脱自在な接続手段により接続され、テスト装置によって
誘電体多段共振器１０２の特性が検出される。検出され
た特性が予め定められた特性と一致するように、リュー
タ等によって各特性調整用電極１４および／またはその
近傍の外導体１２が削られる。これによって、誘電体共
振部品の減衰極特性が調整される。

【００２６】図４は、この発明の第３の実施例の誘電体
共振部品を示す斜視図である。図４において、本実施例
の誘電体共振部品は、誘電体多段共振器１０３と、この
誘電体多段共振器１０３の上面に装着される接続基板５
０２とを備えている。誘電体多段共振器１０３は、誘電
体ブロック１の外周面には、ほぼ全体を覆うように外導
体１２が形成されている。この外導体１２と電気的に絶
縁された状態で、誘電体ブロック１の左右側面および下
面には、入出力電極１３が形成されている。本実施例の
誘電体多段共振器１０３のその他の構成は、図２に示す
誘電体多段共振器１０１と同様の構成であり、相当する
部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
一方、接続基板５０２は、図２の接続基板５０１に比べ
てサイズが小さくなっただけであり、その他の構成は図
２の接続基板５０１と同様である。

【００２７】上記図４の誘電体共振部品は、誘電体多段
共振器１０３の下面には、図２に示すような装着基板４
０１は装着されない。すなわち、誘電体多段共振器１０
３は、図示しない回路基板の上に直接表面実装される。
図４の誘電体共振部品の特性の調整は、以下のようにし
て行われる。すなわち、誘電体多段共振器１０３を図示
しないテスト装置の回路基板上に実装した後、誘電体多
段共振器１０１上面の各特性調整用電極１４（図示せ
ず）の間を着脱自在な接続手段により接続する。その
後、テスト装置によって誘電体多段共振器１０３の特性
が検出され、この検出された特性が予め定められた所望
の特性と異なる場合、リュータ等によって各特性調整用
電極１４および／またはその近傍の外導体１２が削られ
る。これによって、誘電体共振部品の減衰極特性が調整
される。

【００２８】なお、上記各実施例は、誘電体ブロック１
の第１の端面１ａに外導体１２を形成するようにしてい
るため、外部への電磁界の漏れが少なくかつ外部からの
電磁界の影響を受けにくい誘電体共振部品が得られる
が、このような利点を望まないならば、第１の端面１ａ
に外導体１２を形成しなくてもよい。この場合、各内導
体形成孔１０ａ〜１０ｅの内部に、内導体非形成部１５
を設けなくともよい。

【００２９】また、上記各実施例は、誘電体ブロック１
の内部に１／４波長誘電体同軸共振器を形成した構成と
なっているが、誘電体ブロック１の内部に１／２波長誘
電体同軸共振器を形成したような構成としてもよい。こ
の場合、各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内部における
内導体１２の一方端部の電位と他方端部の電位とを同電
位にするため、各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内部に
おける内導体１１の一方端部および他方端部を、いずれ
も外導体１２に当接した短絡状態とするか、またはいず
れも外導体１２に当接しない開放状態とする必要があ
る。前者の場合、上記各実施例から内導体非形成部１５
を省き、内導体１１の一方端部が誘電体ブロック１の第
１の端面１ａまで延びるような構成とすればよい。後者
の場合、誘電体ブロック１の第１および第２の端面１ａ
および１ｂに外導体１２を形成しないようにするか、ま
たは各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内部において、第
１の端面１ａの近傍と第２の端面１ｂの近傍との両方に
内導体非形成部１５を設けるようにすればよい。また、
いずれの実施例においても、内導体非形成部１５を有し
たまま、誘電体ブロック１の第１の端面１ａの外導体１
２を各内導体形成孔１０ａ〜１０ｅの内部に延設しても
よい。

【００３０】さらに、上記各実施例では、誘電体ブロッ
ク１内に５つの誘電体同軸共振器を形成するようにした
が、これは一例にすぎず、誘電体ブロック１内に設けら
れる誘電体同軸共振器の数は、２以上であればよい。な
お、誘電体同軸共振器の数に応じて、内導体形成孔の本
数も増減される。

【００３１】さらに、上記各実施例では、誘電体ブロッ
ク１を単体の構成としたが、複数の分割誘電体ブロック
を接着，溶着等で貼り合わせることにより、結果的に１
つの誘電体ブロック１を得るようしてもよい。この場
合、貼り合わせ前の各分割誘電体ブロックには、１つま
たは複数の内導体形成孔が設けられている。

【００３２】さらに、上記各実施例では、誘電体ブロッ
ク１の形状を直方体形状としたが、第１および第２の端
面１ａおよび１ｂと、第１の端面１ａから第２の端面１
ｂにわたる側面とを有する形状であれば、他の形状（例
えば、六角柱等）であってもよい。

【００３３】さらに、上記各実施例では、誘電体多段共
振器に接続基板を装着することにより、各特性調整用電
極１４の間を接続するようにしているが、誘電体多段共
振器の誘電体ブロック１の上面に各特性調整用電極１４
間を接続するための接続電極を直接形成するようにして
もよい。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、特性調整
用電極を、誘電体ブロックの側面上であって、所定の基
板と当接しない位置に形成するようにしたので、所定の
基板への実装後においても特性の調整を行うことがで
き、特性の調整作業が容易化される。

【００３５】請求項２に係る発明によれば、誘電体ブロ
ックを所定の基板上に実装した後に特性調整用電極間を
電気的に接続し、その状態で誘電体共振部品が所定の特
性を有するように、各特性調整用電極および／またはそ
の近傍の外導体を削るようにしているので、誘電体共振
部品の微妙な特性調整が可能となり、その特性を常に最
適な値に保ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の誘電体共振部品の構
成を示す正面図である。

【図２】この発明の第１の実施例の誘電体共振部品の構
成を示す分解斜視図である。

【図３】この発明の第２の実施例の誘電体共振部品の構
成を示す分解斜視図である。

【図４】この発明の第３の実施例の誘電体共振部品の構
成を示す斜視図である。

【図５】本願出願人が先に提案した誘電体共振部品の構
成を示す分解斜視図である。

【図６】図５に示す誘電体共振部品の等価回路図であ
る。

【符号の説明】

１…誘電体ブロック １ａ…第１の端面 １ｂ…第２の端面 １０ａ〜１０ｅ…内導体形成孔 １１…内導体 １２…外導体 １３…入出力電極 １４…特性調整用電極 １５…内導体非形成部 １０１〜１０３…誘電体多段共振器 ４０１，４０２…装着基板 ５０１，５０２…接続基板 ５０１ｂ…接続電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の基板上に実装される誘電体共振部
   品であって、 誘電体材料で構成され、第１および第２の端面と、第１
   の端面から第２の端面にわたる側面と、その内部を貫通
   し第１および第２の端面で開口する複数の内導体形成孔
   とを有する誘電体ブロック、 各前記内導体形成孔の内部に形成された内導体、 前記誘電体ブロックの少なくとも側面に形成された外導
   体、 前記誘電体ブロックの側面上であって、前記所定の基板
   への実装時に当該基板と当接しない位置に形成され、か
   つ前記外導体と電気的に絶縁状態に保たれ、さらに対応
   する前記内導体形成孔内の内導体との間に特性調整容量
   を生ずる複数の特性調整用電極、および前記特性調整用
   電極間を電気的に接続する接続手段を備える、誘電体共
   振部品。
2. 【請求項２】 所定の基板上に実装される誘電体共振部
   品の特性を調整する方法であって、 前記誘電体共振部品は、 誘電体材料で構成され、第１および第２の端面と、第１
   の端面から第２の端面にわたる側面と、その内部を貫通
   し第１および第２の端面で開口する複数の内導体形成孔
   とを有する誘電体ブロックと、 各前記内導体形成孔の内部に形成される内導体と、 前記誘電体ブロックの少なくとも側面に形成された外導
   体と、 前記誘電体ブロックの側面上であって、前記所定の基板
   への実装時に当該基板と当接しない位置に形成され、か
   つ前記外導体と電気的に絶縁状態に保たれ、さらに対応
   する前記内導体形成孔内の内導体との間に特性調整容量
   を生ずる複数の特性調整用電極とを含み、 前記誘電体ブロックを前記所定の基板上に実装する第１
   のステップ、 前記特性調整用電極間を電気的に接続する第２のステッ
   プ、および前記誘電体共振部品が所定の特性を有するよ
   うに、各前記特性調整用電極および／またはその近傍の
   前記外導体を削る第３のステップを備える、誘電体共振
   部品の特性調整方法。