JPH0758505A

JPH0758505A - 誘電体フィルタ部品、その製造方法及び誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH0758505A
Application number: JP22509793A
Authority: JP
Inventors: Fumikazu Wada; 史和和田; Hiroaki Tanaka; 博明田中; Takashi Tamura; 尚田村; Yutaka Ikeda; 豊池田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-03-03
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: JP3275928B2

Abstract

(57)【要約】【目的】誘電体共振器間の寸法精度、並びに誘電体共
振器と入出力ポストとの間の寸法精度を充分高くでき、
且つ容易に組み立てうるため量産性に優れ、小形化にも
十分対応できるようにする。【構成】誘電体フィルタ部品３０は、複数の誘電体共
振器３２を所定の間隔をおいて配列し、それらを低誘電
率で且つ低誘電体損失の絶縁材料３４によりモールド一
体化してなる。絶縁材料としては樹脂やガラスを用い
る。発泡性樹脂なども好適である。誘電体フィルタ部品
は、複数本の誘電体棒を所定の間隔をおいて並置し、絶
縁材料でモールド一体化した後、必要な厚さで切断する
ことにより容易に量産できる。このような誘電体フィル
タ部品を、入出力用アンテナポスト又は導波管を有する
金属製の筐体内に収め固定することで誘電体フィルタを
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両端に入出力ポスト又
は導波管を有する金属製の筐体内に、複数個の誘電体共
振器を並設収納した誘電体フィルタに関するものであ
る。更に詳しく述べると本発明は、複数の誘電体共振器
を絶縁材料でモールド一体化した誘電体フィルタ部品、
その製造方法、及びその誘電体フィルタ部品を用いた誘
電体フィルタに関するものである。この技術は、例えば
マイクロ波帯あるいはミリ波帯の通信システムに有用で
ある。

【０００２】

【従来の技術】誘電体フィルタには様々な形式のものが
あるが、その一つにディスクタイプと呼ばれる誘電体フ
ィルタがある。これは導波管モードにおいて遮断域とな
るような直方体状の空洞を有する金属製筐体内に、複数
のディスク状の誘電体共振器を筐体長手方向に配置した
構造である。

【０００３】その一例を図１４及び図１５に示す。金属
製の筐体はケース本体１０と蓋体１２との組み合わせか
らなる。ケース本体１０は中央に細長状の凹部１４を有
し、両端部に入出力コネクタ１６が取り付けてある。ケ
ース本体１０の凹部１４の両端内側には入出力ポスト１
８を幅方向に設け、その一端は入出力コネクタ１６の中
心導体に半田付けなどにより接続し、他端はケース本体
１０の内側壁に接続する。ケース本体１０の凹部１４内
には３個のディスク状誘電体共振器２０を所定の間隔を
おいて配列し、それぞれ電気絶縁性の支持台２２上に接
着する。またケース本体１０に被せる蓋体１２には各誘
電体共振器２０に対向するように、それぞれ周波数調整
ネジ２４を進退可能に取り付け、ロックナット２６によ
って所定の位置で固定できるようにする。この周波数調
整ネジ２４の進退によって、その先端面が誘電体共振器
に対して近づいたり遠ざかったりし、それによって主モ
ード共振周波数ｆ₀を調整する。

【０００４】この誘電体フィルタでは、低損失の強誘電
体をＴＥ₀₁δモードの共振器として用いており、各誘電
体共振器２０の間隔はフィルタ合成に必要な所定の結合
度が得られるように高い精度で設定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の誘電体フィル
タでは、各誘電体共振器間の寸法、及び誘電体共振器と
入出力ポスト間の寸法は、非常に厳しい精度が要求され
る。そのため上記のように各誘電体共振器２０を１個ず
つ支持台２２上に接着して組み立てる構造では、量産化
は極めて困難であり、製造コストも高くなる。特に最近
の小形化、高周波化の要請により、間隔ずれの許容量が
小さくなる傾向は顕著となっており、それに対応できる
構造の開発が強く求められている。

【０００６】本発明の目的は、誘電体共振器間の寸法精
度、並びに誘電体共振器と入出力ポストとの間の寸法精
度を充分高くでき、且つ容易に組み立てうるため量産性
に優れ、小形化にも十分対応できる誘電体フィルタ部
品、その製造方法、及びそれを用いた誘電体フィルタを
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の誘電体
共振器を所定の間隔をおいて配列し、それらを低誘電率
で且つ低誘電体損失の絶縁材料によりモールド一体化し
てなる誘電体フィルタ部品である。誘電体共振器同士の
間の位置のモールド絶縁材料に、結合調整用部材を挿入
するための逃げ部を形成してもよい。誘電体共振器は、
マイクロ波帯やミリ波帯などで使用する高誘電率材料の
ディスク状あるいは筒状などの誘電体セラミックスであ
る。低誘電率で低誘電体損失を呈する絶縁材料として
は、樹脂やガラスのような材料を用いる。例えば発泡性
樹脂などが好適である。例えばマイクロ波帯における誘
電体共振器の誘電率は数十以上であることから、絶縁材
料の誘電率としては十数以下が好ましい。このような誘
電体フィルタ部品は、複数本の誘電体棒を所定の間隔を
おいて並置し、それらを絶縁材料を用いてモールド一体
化した後、前記誘電体棒の中心軸に対して垂直な方向
に、誘電体共振器として必要な厚さに対応する寸法で切
断することによって容易に量産できる。

【０００８】また本発明は、このような誘電体フィルタ
部品を、入出力用アンテナポスト又は入出力用導波管を
有する金属製の筐体内に収めて固定した誘電体フィルタ
である。例えば、筐体を構成するケース本体の内側壁に
段差部を設け、その段差上に誘電体フィルタ部品を載
せ、上方のクッション材を介して蓋体を押し付けて固定
する構造、あるいは接着剤を用いて固定する構造などが
ある。

【０００９】

【作用】誘電体共振器を金型中に配列しモールド一体化
することで、各誘電体共振器間の寸法を十分精度よい状
態でモジュール化することが可能である。この一体化し
た部品は、そのままで簡単に筐体内に組み込むことがで
きる。また入出力がアンテナポストの場合、誘電体共振
器と端面との寸法を高精度で設定しておくことにより、
入出力ポストに突き当てるだけで正確な位置決めが行え
る。

【００１０】

【実施例】図１は本発明に係る誘電体フィルタ部品の一
実施例を示す斜視図である。これは３段フィルタ用の部
品の例である。この誘電体フィルタ部品３０は、３個の
誘電体共振器３２を所定の間隔をおいて配列し、それら
を絶縁材料３４で直方体状にモールド一体化した構造で
ある。各誘電体共振器３２は、マイクロ波帯やミリ波帯
で使用する高誘電率材料のディスク状の誘電体セラミッ
クス（焼結品）である。絶縁材料３４としては、樹脂や
ガラスのような低誘電率で低誘電体損失の材料を用い
る。例えば発泡スチロールのような発泡性樹脂は、空気
が多量に含まれており、そのため低誘電率であるので好
適である。この誘電体フィルタ部品３０においては、一
方の誘電体共振器３２と絶縁材料３４の一端面（例えば
端面３４ａ）との距離も所定の長さとなるように設定す
る。

【００１１】このような誘電体フィルタ部品は、例えば
インサートモールド法によって、各誘電体共振器を金型
内の所定の位置に挿入配置し、絶縁材料を射出成形する
ことにより精度良く製作することができる。また図２に
示すように複数本（ここでは３本）の誘電体棒４２を所
定の間隔をおいて並置し、それらを絶縁材料４４を用い
てモールド一体化した後、前記誘電体棒４２の中心軸に
対して垂直な方向に、誘電体共振器として必要な厚さに
対応する寸法（Ｘ₁−Ｘ₁，Ｘ₂−Ｘ₂，Ｘ₃−Ｘ₃，
…の位置）で切断することにより、容易に同じ配列の誘
電体フィルタ部品が量産可能である。

【００１２】図３は本発明に係る誘電体フィルタ部品の
他の実施例を示している。空気は、樹脂やガラス材料よ
りも誘電率が低い。そのためこの誘電体フィルタ部品３
０では、誘電体共振器３２を絶縁材料３４でモールドす
る際に、各誘電体共振器３２の間の位置に穴３６を設け
て、絶縁材料の存在しない部分（空気）を形成すること
により、誘電体共振器３２を保持しつつ、誘電体共振器
３２間のトータルとしての誘電率を下げている。穴３６
は、ここでは角型形状で、間に１個ずつ形成している
が、その形状や大きさ、個数、形成位置などは適宜変更
してよい。

【００１３】図４は本発明に係る誘電体フィルタの一例
を示す断面図である。ここでは例えば図１に示すような
誘電体フィルタ部品３０を使用し、入出力用アンテナポ
ストを有する金属製の筐体内に収め固定した構造であ
る。金属製筐体は、従来同様、ケース本体１０と蓋体１
２との組み合わせからなる。ケース本体１０は中央に細
長状の凹部１４を有し、両端部に入出力コネクタ１６が
取り付けてある。ケース本体１０の凹部１４の両端内側
には入出力ポスト１８を幅方向に設け、その一端は入出
力コネクタ１６の中心導体に半田付け等により接続し、
他端はケース本体１０の内側壁に接続する。ケース本体
１０の凹部１４内には電気絶縁性の支持台３８を設け、
その上に前記の誘電体フィルタ部品３０を載置し接着に
より固定する。支持台３８は、図示のように誘電体フィ
ルタ部品３０の下面ほぼ全体を支持する構造でもよい
し、２箇所で部分的に支持する構造でもよい。

【００１４】この誘電体フィルタ部品３０では、一方の
誘電体共振器（ここでは図４の右側の誘電体共振器）と
モールド絶縁材料３４の一端面３４ａの距離を、予め所
定の長さに設定してあるので、その一端面３４ａを一方
の入出力ポスト１８に当接することによって、誘電体共
振器３２と入出力ポスト１８との正確な位置決めを容易
に行える。その他の構成は、前記従来技術と同様であ
り、各誘電体共振器３２に対向するように、それぞれ周
波数調整ネジ２４を進退可能に取り付けて、ロックナッ
ト２６によって所定の位置で固定できるようにし、周波
数調整が可能なように構成している。

【００１５】図５は誘電体フィルタの更に他の実施例の
断面を示している。Ａの場合、ケース本体１０の両側内
壁に段差部１０ａを形成し、その段差上に誘電体フィル
タ部品３０を載置し、該誘電体フィルタ部品３０の上面
にクッション材５０を置き、蓋体１２を被せてクッショ
ン材５０の弾力性を利用して押さえ付けて固定する構造
である。Ｂの場合、蓋体１２に脚部１２ａを一体的に設
けておき、その下面にクッション材５１を貼り付けてあ
る。ケース本体１０の両側内壁の段差部１０ａ上に誘電
体フィルタ部品３０を載置し、蓋体１２を被せてクッシ
ョン材５１の弾力性を利用して押さえ付けて固定する構
造である。勿論、段差部上に誘電体フィルタ部品を載置
して直接接着剤で固定する構造でもよい。

【００１６】図６は本発明に係る誘電体フィルタ部品の
他の実施例を示す斜視図である。この例は、ディスク状
誘電体共振器の高さを変えて配列した例である。３個の
誘電体共振器のうち中央の誘電体共振器５２ｂは両側の
誘電体共振器５２ａ，５２ｃよりも高さ寸法が大きい。
そのような個別製品の誘電体共振器を用いて絶縁材料５
４でモールド一体化した構造である。あるいは高さの同
じ誘電体共振器を用いてモールド成形した後、あるいは
前記図２のように誘電体棒を用いてモールド成形し所定
の位置で切断した後、段付け加工を施してもよい。この
ような構造とすると、周波数調整要素の簡略化が可能と
なる。

【００１７】図７は本発明に係る誘電体フィルタ部品の
製造方法の他の実施例を示す斜視図であり、図８はそれ
により製作した誘電体フィルタ部品の斜視図である。複
数本（ここでは３本）の誘電体棒４２を所定の間隔をお
いて並置し、それらを絶縁材料４４を用いてモールド一
体化する。この時、誘電体棒４２の間の位置に、該誘電
体棒４２の軸方向に沿って逃げ溝４５を形成しておく。
この逃げ溝４５の形成は、モールド時がよいが、モール
ド後でもよい。そして、前記誘電体棒４２の中心軸に対
して垂直な方向に、誘電体共振器として必要な厚さに対
応する寸法で切断する（切断位置を仮想線で示す）こと
により、容易に同じ配列の図８に示すような誘電体フィ
ルタ部品が量産可能である。

【００１８】この誘電体フィルタ部品３０は、３個の誘
電体共振器３２を所定の間隔をおいて配列し、それらを
絶縁材料３４で直方体状にモールド一体化した構造であ
る。各誘電体共振器３２の間には、結合調整用部材を挿
入するための逃げ部（切欠き部）３５が存在する。

【００１９】逃げ部３５の形状は、上記の矩形状の他、
図９のＡに示すような台形でもよいし、Ｂのような半円
形など任意である。これらの構造では、筐体１０の側壁
から結合調整用ネジ５６を出入することにより段間の結
合度調整を可能としている。また図１０に示すように、
結合調整用ネジ５６の先端が対向するモールド絶縁材料
の部分に削り加工を施すことによっても（削り加工部を
符号５８で示す）、段間の結合度調整が可能である。

【００２０】図１１は結合度調整の他の例を示してい
る。誘電体共振器３２の間の位置の、該誘電体共振器軸
方向に対して直角方向に貫通穴６０を形成し、それを結
合調整用ネジ５６の逃げ部とした例である。Ａは平面か
ら見た図、Ｂは側面から見た図である。

【００２１】本発明は入出力用導波管を備えた金属製筐
体を用いる構造にも適用できる。図１２はその一例であ
り、入出力形状が片側導波管、片側アンテナポストの場
合である。導波管に接続する側はフランジ接続構造６２
となっており、接続用のネジ穴６４を設けてある。片側
がアンテナポスト１８であるので、それに突き当てるこ
とで位置決めを行える。その他の構造は図４とほぼ同様
であるので、対応する部材に同一符号を付し、それらに
ついての説明は省略する。図１３は更に他の例であり、
入出力形状が両側とも導波管の場合である。従って、両
側ともにフランジ接続構造６２となっており、それぞれ
に接続用のネジ穴を設けている。

【００２２】以上、本発明の好ましい実施例について詳
述したが、本発明はこのような構成にのみ限定されるも
のではない。組み込む誘電体共振器の個数は２個以上任
意である。誘電体共振器は、ディスク状の他、筒状など
であってもよい。モールドした後の絶縁材料の形状は、
組み込む筐体形状に応じて適宜変更できる。また誘電体
共振器同士の間に穴を設ける場合、穴形状やその大き
さ、位置なども適宜変更してよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように、複数の誘電体共
振器を所定の間隔をおいて配列し、絶縁材料でモールド
一体化した誘電体フィルタ部品であるから、誘電体共振
器間寸法を精度良くでき且つ容易に多量に製作できる。
このため、従来の誘電体共振器を１個ずつ接着固定する
構造に比べて、量産性に富み、高精度の誘電体フィルタ
を低コストで製作することが可能となる。

【００２４】特に入出力アンテナポストを有する構造の
場合は、誘電体フィルタ部品を金属製の筐体に組み込ん
で誘電体フィルタを作製する際に、装着時に入出力ポス
トに突き当てることで容易に位置決めができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘電体フィルタ部品の一実施例を
示す斜視図。

【図２】その製造工程を示す説明図。

【図３】本発明に係る誘電体フィルタ部品の他の実施例
を示す斜視図。

【図４】本発明に係る誘電体フィルタの一実施例を示す
断面図。

【図５】本発明に係る誘電体フィルタの他の実施例を示
す断面図。

【図６】本発明に係る誘電体フィルタ部品の他の実施例
を示す斜視図。

【図７】本発明に係る誘電体フィルタ部品の他の製造工
程を示す説明図。

【図８】それにより得られる誘電体フィルタ部品の斜視
図。

【図９】段間結合調整の一例を示す説明図。

【図１０】段間結合調整の他の例を示す説明図。

【図１１】段間結合調整の更に他の例を示す説明図。

【図１２】誘電体フィルタの他の例を示す正面図と断面
図。

【図１３】誘電体フィルタの更に他の例を示す断面図。

【図１４】従来の誘電体フィルタの一例を示す断面図。

【図１５】その蓋体を取り外した状態の平面図。

【符号の説明】

３０誘電体フィルタ部品３２誘電体共振器３４絶縁材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田豊東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体共振器を所定の間隔をおい
て配列し、それらを低誘電率で且つ低誘電体損失の絶縁
材料によりモールド一体化してなる誘電体フィルタ部
品。
【請求項２】複数の誘電体共振器を所定の間隔をおい
て配列し、それらを低誘電率で且つ低誘電体損失の絶縁
材料によりモールド一体化してなり、誘電体共振器同士
の間のモールド絶縁材料に、結合調整用部材を挿入可能
な逃げ部を形成した形状の誘電体フィルタ部品。
【請求項３】絶縁材料として発泡性樹脂を用いる請求
項１又は２記載の誘電体フィルタ部品。
【請求項４】複数本の誘電体棒を所定の間隔をおいて
並置し、それらを低誘電率で且つ低誘電体損失の絶縁材
料を用いてモールド一体化した後、前記誘電体棒の中心
軸に対して垂直な方向に、誘電体共振器として必要な厚
さに対応する寸法で切断することを特徴とする誘電体フ
ィルタ部品の製造方法。
【請求項５】請求項１、２又は３記載の誘電体フィル
タ部品を、入出力用アンテナポストを有する金属製の筐
体内に収め固定した誘電体フィルタ。
【請求項６】請求項１、２又は３記載の誘電体フィル
タ部品を、入出力用導波管を有する金属製の筐体内に収
め固定した誘電体フィルタ。
【請求項７】筐体を構成するケース本体の内部に支持
台または段差部を設け、その上に誘電体フィルタ部品を
載せ、接着剤により固定する請求項５又は６記載の誘電
体フィルタ。
【請求項８】筐体を構成するケース本体の内側壁に段
差部を設け、その段差上に誘電体フィルタ部品を載せ、
上方のクッション材を介して蓋体を押し付けて固定する
請求項５又は６記載の誘電体フィルタ。