JPH1084201A - 誘電体共振器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大型化することなくコネクタの取付方向を任意
に選択することのできる誘電体共振器装置を提供する。 【解決手段】角筒状のキャビティ１ａ〜１ｄの開口面に
被せる上側パネル２０の内側において、同軸コネクタ６
１，６２，６３の外導体をそれぞれ半田付けし、一体化
された誘電体共振器装置を収納するケース３５に同軸コ
ネクタ６１，６２，６３をそれぞれ固定する。また、上
側パネル２０における外導体を半田付けする箇所の周囲
には穴を設けてビームを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、キャビティ内に
内部誘電体を設けた複数の誘電体共振器を一体化し、ケ
ースに収納した誘電体共振器装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、角筒状のキャビティ内に内部
誘電体を設けた誘電体共振器を複数個配列し、隣接する
誘電体共振器間を結合させた複数段の誘電体共振器装置
がフィルタなどとして用いられている。

【０００３】図７は、従来の複数段の誘電体共振器装置
の分解斜視図である。４０ａ〜４０ｆはそれぞれ角筒状
のキャビティ内に十字型の内部誘電体を設けた誘電体共
振器である。４１，４２，４３はそれぞれ電極パネルで
あり、同軸コネクタおよびその中心導体から誘電体共振
器側へ突出する結合ループを設けている。また、４４は
支柱板、４５はアース板、４６は固定板である。まず、
誘電体共振器４０ａ，４０ｂ，４０ｃを所定間隔に配置
するとともに、間隙部にアース板４５を半田付けするこ
とによってこれらを一応連結状態とする。誘電体共振器
４０ｄ，４０ｅ，４０ｆについても同様に所定間隔に配
置してアース板４５を間隙部分に半田付けすることによ
って連結し、これらによって支柱板４４を挟み込む。そ
の後、電極パネル４１，４２，４３を誘電体共振器４０
ａ，４０ｆ，４０ｃ，４０ｄの開口部分にそれぞれ配置
し、その間隙部分にアース板４５を半田付けし、これを
固定板４６へ差し込み、固定板４６の裏面側から固定板
４６と支柱板４４とをねじ留めし、図８に示すように、
さらに支柱板４４に固定板４７をねじ留めすることによ
って一体化して組み立てていた。

【０００４】しかし、このような構造を有する誘電体共
振器装置においては、固定板と多数のアース板を必要と
し、全体の組み立てに要する時間がかかるという問題
や、誘電体共振器を固定する固定部材の配置のために余
分なスペースが必要となり、大型化してしまうという問
題があった。

【０００５】そこで、本願出願人は、特願平７−２０３
４６１号において全体の部品点数を削減し、作業時間を
大幅に短縮化して、コストダウンおよび小型化を図った
誘電体共振器装置を出願している。図９は上記出願にか
かる誘電体共振器装置の分解斜視図であり、図１０は組
み立て後の状態を示す図である。この出願にかかる誘電
体共振器装置は誘電体共振器５０ａ〜５０ｄを固定する
固定機能と、アース電極パネルの機能とを金属板５１，
５２に持たせることで全体の部品点数を削減し、組み立
てに要する時間の短縮を図り、また隣接する誘電体共振
器５０ａ〜５０ｄ同士をほとんど密着状態に配置するこ
とで小型化を図ったものである。図９において５０ａ，
５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは誘電体共振器である。５１，
５２はそれぞれ金属板であり、それぞれ５３，５４で示
す折曲部を設けるとともに、それぞれの折曲部に穴５
５，５６を設けている。上部の金属板５１には信号入出
力用の同軸コネクタ５９ａ，５９ｂ，５９ｃを取り付
け、金属板５１の裏面側でこれらの同軸コネクタのそれ
ぞれの中心導体と金属板５１との間に結合ループを構成
する。４つの誘電体共振器５０ａ〜５０ｄは隣接する誘
電体共振器同士の間隔をほとんど密着状態にして配置
し、上下の金属板５１，５２を開口面にそれぞれ被せ、
金属板５１，５２の折曲部に形成した穴５５，５６部分
で金属板５１，５２を４つの誘電体共振器のキャビティ
の外面に形成した導電体膜に半田付けし、図１０の状態
に組み立てるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、誘電体共振
器装置では信号の入出力用コネクタとして同軸コネクタ
を使用するのが一般的である。例えば、ＳＭＡタイプの
同軸コネクタの固定は、図１１（Ａ）に示すように取付
板７０に開口部７１を形成しておき、図１１（Ｂ）に示
すように取付板７０の裏面側から同軸コネクタ６１を開
口部７１に通して該同軸コネクタ６１のフランジ６１ｃ
を取付板７０の裏側に密着させ、取付板７０の表側から
ナット７で締結することで行われる。なお、図中６１ａ
は同軸コネクタ６１の中心導体であり、６１ｂは外導体
である。また、６はワッシャである。

【０００７】このような取付構造であるため、誘電体共
振器内部に同軸コネクタ６１のフランジ６１ｃを収納す
るスペースが必要であり、このスペースの関係から従来
の誘電体共振器では同軸コネクタの取り付け可能な面が
誘電体共振器の開口面と平行な面に制限されていた。す
なわち、同軸コネクタの引出し方向に自由度が無いとい
う問題があった。

【０００８】一方、仮に同軸コネクタを誘電体共振器装
置１ａ〜１ｄのキャビティの壁面に固定する構成を採用
すれば、図１２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように同軸コ
ネクタ６１，６２，６３の引出し方向に自由度を持たせ
ることができるが、これらの同軸コネクタをキャビティ
の壁面に固定するためには、内部誘電体の上方（または
下方）に同軸コネクタのフランジ（図１１に示した６１
ｃ）の幅以上のスペースが必要となる。同軸コネクタ自
体はあまり小型化できず、また一般に規格化されたもの
を用いるので、このスペースを確保するために誘電体共
振器１ａ〜１ｄのキャビティは大型化せざるを得ない。
そのため、小型化が要求される誘電体共振器装置では同
軸コネクタをキャビティの壁面に固定する構成を採用す
ることができなかった。

【０００９】この発明の目的は、全体に大型化すること
なくコネクタの取付方向に自由度を持たせた誘電体共振
器装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、少なくとも一方の面が開口した角筒状のキャビティ
内に内部誘電体を設け、前記キャビティの外面に導電体
膜を形成した複数の誘電体共振器を前記開口面が略同一
の面をなすように配置し、前記キャビティの線膨張係数
に近似する線膨張係数を有する金属板のパネルを開口面
に連続して被せ、該パネルを開口部近傍に形成されてい
る導電体膜に接合して複数のキャビティを一体化し、こ
れをケース内に収納した誘電体共振器装置であって、信
号入出力用の同軸コネクタの外導体を前記パネルに半田
付けするとともに、該同軸コネクタを前記ケースに固定
する。

【００１１】このように、信号入出力用の同軸コネクタ
の外導体をパネルに半田付けすることで、同軸コネクタ
のアースを誘電体共振器のアースに接続し、誘電体共振
器を収納するケースに同軸コネクタを固定する構成とし
たので、誘電体共振器内部に信号入出力用の同軸コネク
タのフランジ部分を収納するスペースが不要となる。こ
のため、誘電体共振器を大型化することなく信号入出力
用の同軸コネクタをキャビティの壁面に対して垂直な方
向にも引き出すことができるようなり、同軸コネクタの
引出し方向に自由度を持たせることができる。また、キ
ャビティ内部に同軸コネクタのフランジ部分を収納する
スペースが不要となったことでキャビティを小型化する
ことができ、誘電体共振器全体を小型化することができ
る。

【００１２】また、請求項２に記載した発明は、前記パ
ネルの前記コネクタの外導体が半田付けされる箇所の周
囲に穴を設けてビーム形状を形成しており、環境温度変
化や誘電体共振器の発熱等によってケースとパネルとが
異なった変位を生じてもビーム部分がたわみ、同軸コネ
クタの外導体を半田付けした箇所に応力がほとんど加わ
らない。すなわち、ケースを線膨張係数がパネルと同じ
程度の高価な金属材料で形成していなくても、環境温度
変化等によってコネクタの外導体の半田付け部分にクラ
ックを生じて導通不良が引き起こされるという問題が生
じることはない。よって、誘電体共振器装置を安価に製
造することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態の誘電体共
振器装置の構成を図１〜図６を基に以下説明する。

【００１４】図１は、この発明の実施形態である誘電体
共振器装置の分解斜視図である。１ａ〜１ｄは角筒状の
キャビティの内部に十字型の内部誘電体２ａ〜２ｄを設
けた誘電体共振器である。キャビティの壁面外側には銀
メタライズによって電極面を構成している。１０は、誘
電体共振器１ａ〜１ｄの下側の開口面に被せる下側パネ
ルであり、２０は誘電体共振器１ａ〜１ｄの上側の開口
面に被せる上側パネルである。下側パネル１０、上側パ
ネル２０は誘電体共振器１ａ〜１ｄと線膨張係数の略等
しい４２アロイ（４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金）、インバー、
パーマロイ等の金属板から構成し、熱応力による共振器
のクラック発生や半田付面の破壊等の問題が生じること
を防止している。下側パネル１０の底面には誘電体共振
器１ａと誘電体共振器１ｂとを結合させる結合部材１２
および誘電体共振器１ｃと誘電体共振器１ｄとを結合さ
せる結合部材１３を設けている。また、下側パネル１０
の底面には、回転砥石（ダイヤモンドリュータ）によっ
て各誘電体共振器１ａ〜１ｄの内部誘電体２ａ〜２ｄを
部分的に切削して周波数調整および結合調整を行うため
の開口部１１を設けている。さらに、下側パネル１０に
は誘電体共振器１ａ〜１ｄに被せて半田付けする際に半
田溜まりとして作用させて半田付け性を向上させるため
の穴１４を複数設けている。上側パネル２０には、同軸
コネクタ６１，６２，６３の外導体および中心導体を通
す開口部を設けている。図２は、同軸コネクタ６１の外
導体および中心導体を通す部分の拡大図である。開口部
２１の内径は同軸コネクタ６１の外導体６１ｂの外径よ
りも若干小さいが、４方向に切り込みを設けていて、同
軸コネクタの外導体を圧入可能としている（図４参
照）。開口部２１の周囲には穴２２を設け、この例では
２つのビーム２３を形成している。この穴２２はプレス
打ち抜きやエッチング等によって容易に設けることがで
きる。この上側パネル２０には、図１に示すように誘電
体共振器１ａ〜１ｄに被せて半田付けする際に半田溜ま
りとして作用させ、半田付け性を向上させるための穴２
４を複数設けている。なお、キャビティの壁面には、結
合部材１２，１３や同軸コネクタ６１，６２，６３の外
導体との干渉を避けるための切り欠きを設けている。後
述するように、図２に示した上側パネル２０の開口部２
１に、同軸コネクタ６１の中心導体６１ａおよび外導体
６１ｂを通し、外導体６１ｂを上側パネル２０に半田付
けする（図４参照）。また、上側パネル２０は誘電体共
振器１ａ〜１ｄのアース電極パネルとして作用するの
で、最終的には同軸コネクタ６１のアースと誘電体共振
器１ａ〜１ｄのアースとが接続されることになる。ま
た、中心導体６１ａには内部誘電体２ｂ，２ｃと磁界結
合させる外部結合部材８を接続する。なお、上側パネル
２０に対する同軸コネクタ６２，６３の取り付け構造は
上述した同軸コネクタ６１の場合と同様である。

【００１５】図１において、３０は下側ケース、３５は
上側ケースである。下側ケース３０の底面と上側ケース
３５の上面および側面には、図３に示す内側に突出させ
た形状の突出部３１を複数設けている。また、下側ケー
ス３０の側面外側には複数の凹部３２を形成し、上側ケ
ース３５の側面内側の下端部に複数の凸部３６を形成し
ている。下側ケース３０に上側ケース３５を被せたとき
に前記凹部３２と前記凸部３６とが嵌合する。さらに、
下側ケース３０には機器収納ユニットのケース・ラック
に固定するための取付部３３を設けており、上側ケース
３５には同軸コネクタ６１，６２，６３を固定するため
の切り欠き部３７，３８，３９を設けている。

【００１６】次に、この実施形態の誘電体共振器装置の
組み立て手順を説明する。結合部材１２，１３を配置し
た下側パネル１０上に誘電体共振器１ａ〜１ｄを配置
し、下側パネル１０と誘電体共振器とを穴１４で半田付
けする。このとき、穴１４は上記したように半田溜まり
として作用する。また、上側パネル２０の開口部２１に
外側から同軸コネクタ６１の中心導体６１ａおよび外導
体６１ｂを挿入し、同軸コネクタ６１の外導体６１ｂを
上側パネル２０の内側に半田付けする（図２および図４
参照）。また、中心導体６１ａに内部誘電体２ｂ，２ｃ
と磁界結合する外部結合部材８を接続する。同軸コネク
タ６２，６３についても同様である。この状態の上側パ
ネル２０を下側パネル１０と半田付けされた誘電体共振
器１ａ〜１ｄの上側の開口面に被せ、上側パネル２０と
誘電体共振器１ａ〜１ｄとを穴２４で半田付けする。下
側パネル１０の場合と同様に穴２４が半田溜まりとして
作用する。

【００１７】上記の説明では、下側パネル１０と誘電体
共振器１ａ〜１ｄとを半田付けした後に、上側パネル２
０と誘電体共振器１ａ〜１ｄとを半田付けするとした
が、上側パネル２０と誘電体共振器１ａ〜１ｄとを半田
付けした後に下側パネル１０と誘電体共振器１ａ〜１ｄ
とを半田付けするようにしてもよい。

【００１８】次に、下側パネル１０および上側パネル２
０を半田付けして一体化した誘電体共振器１ａ〜１ｄに
対して上側ケース３５を被せる。このとき、同軸コネク
タ６１，６２，６３は上側ケース３５に設けた切り欠き
部３７，３８，３９に位置し、上側ケース３５と同軸コ
ネクタ６１，６２，６３とが干渉することはない。この
とき、各同軸コネクタのフランジ部分は上側パネル２０
と上側ケース３５の間に位置し、同軸コネクタ６１の場
合、図４に示すように同軸コネクタ６１をワッシャ６を
介してナット７で締結して上側ケース３５に固定する。
そして、各同軸コネクタにケーブルを接続して計測器等
を用いて特性測定を行いつつ、下側パネル１０の開口部
１１から上記回転砥石を挿入して、各誘電体共振器１ａ
〜１ｄの周波数調整および結合調整を行う。すでに、各
同軸コネクタは上側ケース３５に固定されているので、
各同軸コネクタに対してケーブルの着脱を行っても外導
体の半田付けした箇所にクラックを生じさせて導通不良
を引き起こすという問題はない。周波数調整および結合
調整を完了すると、下側ケース３０に上側ケース３５を
被せ、凹部３２と凸部３６とを嵌合させて組み立てを完
了する。

【００１９】図５はこの誘電体共振器装置の完成図であ
る。上記したように、この実施形態の誘電体共振器装置
は誘電体共振器１ａ〜１ｄ、下側パネル１０、上側パネ
ル２０を半田付けして一体化したものを下側ケース３０
と上側ケース３５とで覆っている。また、同軸コネクタ
６１，６２，６３は上側パネル３５の切り欠き部３７，
３８，３９に固定し、各同軸コネクタの外導体を上側パ
ネルの裏側に半田付けすることで共振器アースと接続し
ている。ケース内では、誘電体共振器を下側ケース３０
および上側ケース３５の複数の突出部３１に当接させて
おり、これによってケース内の誘電体共振器を安定的に
保持、固定している。

【００２０】以上のようにして組み立てた誘電体共振器
装置では、同軸コネクタの外導体が半田付けされる箇所
をビームで支持するようにしたため、上側パネル２０と
線膨張係数が略等しい材料（上記した４２アロイ、イン
バー、パーマロイ等の材料）で構成する必要がなく、例
えばＳＵＳ等の廉価な材料で上側ケース３５を構成する
ことができる。すなわち、上側ケース３５と上側パネル
２０とが環境温度変化や誘電体共振器の発熱等によって
異なった変位が生じても、図２に示すビーム２３がたわ
み、同軸コネクタ６１の外導体６１ｂを半田付けした箇
所９に加わる応力が緩和される。このため、上側ケース
３５を上記したような高価な材料で形成しなくても同軸
コネクタの外導体を半田付けした箇所にクラックが生じ
て導通不良を引き起こすという問題がなく、全体に廉価
な材料で形成できるので誘電体共振器装置のコストアッ
プを生じない。

【００２１】上記した実施形態では上側パネル２０に図
２示す形状のビームを形成するものとしたが、これに代
えて図６（Ａ）（Ｂ）に示すよう形状のビーム２３を形
成してもよい。図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＡ−Ａ部
分の断面図である。このビーム２３は、図に示すように
パネル面に対して垂直な方向に曲げた形状である。この
場合も上記した実施形態と同様に、線膨張係数の差によ
り上側パネル２０と上側ケース３５とが異なった変位を
生じてもビーム２３にたわみが生じ、同軸コネクタの外
導体を半田付けした箇所に加わる応力を緩和し、クラッ
クの発生を防止するので環境温度変化や誘電体共振器の
発熱等によって導通不良を引き起こすということはな
い。

【００２２】なお、同軸コネクタの引出し方向および数
は上記実施形態に限定されるものではなく、任意に選択
することができる。また、上側パネル２０の開口部２
１、穴２２等の形成位置および上側ケース３５の切り欠
き３７，３８，３９の向き等は各同軸コネクタの引出し
方向に応じて形成すればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載した発明
によれば、信号入出力用のコネクタの外導体をパネルに
接合することで、同軸コネクタのアースと誘電体共振器
のアースとを接続しておき、誘電体共振器を収納するケ
ースに同軸コネクタを固定するようにしたので、誘電体
共振器内部に同軸コネクタのフランジ部分を収納するた
めのスペースを不要にできる。このため、同軸コネクタ
の引出し方向をキャビティの壁面に垂直な方向とするこ
ともでき、コネクタの引出し方向に自由度を持たせるこ
とができる。さらに、誘電体共振器内部に同軸コネクタ
のフランジ部分を収納するスペースが不要となったこと
で、誘電体共振器を小型化することができ、誘電体共振
器装置全体が大型化してしまうという問題も生じない。

【００２４】また、請求項２に記載した発明によれば、
環境温度変化や誘電体共振器の発熱等によってケースと
パネルとが異なった変位を生じてもビームがたわみ、コ
ネクタの外導体の半田付け箇所に加わる応力を緩和す
る。このため、線膨張係数の大きい廉価な材料でケース
を形成しても、同軸コネクタのパネルに半田付けした箇
所にクラックが生じることがなく、導通不良という問題
が生じることがない。よって、誘電体共振器装置を安価
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である誘電体共振器装置の
分解斜視図である。

【図２】上側パネルに設けた開口部の拡大図である。

【図３】上側ケースおよび下側ケースに設けた突出部の
拡大図である。

【図４】同軸コネクタの固定状態を説明する図である。

【図５】この実施形態の誘電体共振器装置の完成図であ
る。

【図６】上側パネルに設けた他の実施形態における開口
部の拡大図である。

【図７】従来の誘電体共振器装置の分解斜視図である。

【図８】従来の誘電体共振器装置の完成図である。

【図９】従来の誘電体共振器装置の分解斜視図である。

【図１０】従来の誘電体共振器装置の完成図である。

【図１１】従来の同軸コネクタの固定方法を説明する図
である。

【図１２】コネクタをキャビティの壁面に取り付けた誘
電体共振器装置を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ−誘電体共振器 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ−内部誘電体 ６−ワッシャ ７−ナット ８−外部結合部材 ９−半田付け箇所 １０−下側パネル １２，１３−結合部材 ２０−上側パネル ２１−開口部 ２２−穴 ２３−ビーム ３０−下側ケース ３５−上側ケース ３７，３８，３９−切り欠き部 ６１，６２，６３−同軸コネクタ ６１ａ−中心導体 ６１ｂ−外導体 ６１ｃ−フランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の面が開口した角筒状の
   キャビティ内に内部誘電体を設け、前記キャビティの外
   面に導電体膜を形成した複数の誘電体共振器を前記開口
   面が略同一の面をなすように配置し、前記キャビティの
   線膨張係数に近似する線膨張係数を有する金属板のパネ
   ルを開口面に連続して被せ、該パネルを開口部近傍に形
   成されている導電体膜に接合して複数のキャビティを一
   体化し、これをケース内に収納した誘電体共振器装置で
   あって、 信号入出力用の同軸コネクタの外導体を前記パネルに半
   田付けするとともに、該コネクタを前記ケースに固定す
   ることを特徴とする誘電体共振器装置。
2. 【請求項２】 前記パネルの前記同軸コネクタの外導体
   が半田付けされる箇所の周囲に穴を設けてビーム形状を
   形成したことを特徴する請求項１記載の誘電体共振器装
   置。