JP2000068717A - 誘電体共振部品、誘電体フィルタ、アンテナ共用器、複合フィルタ及び通信機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接続端子の端子曲りを大幅に低減して、安価で
信頼性の高い誘電体共振部品、誘電体フィルタ、アンテ
ナ共用器、複合フィルタ及び通信機装置を提供する。 【解決手段】接続端子９は、バネ性を有する金属板を打
ち抜き後成形したものであり、横断面がスプリットリン
グ状の円筒部９１と円筒部９１の一端から突出した平板
状の外部接続部９２とからなり、外部接続部９２の円筒
部９１との連接部には円弧状の湾曲部９２ａが形成され
ている。接続端子９は円筒部９１が誘電体同軸共振器３
１の開放端面側から共振器孔３３内に挿入されて、その
バネ性により内導体３４に接触接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロ波
帯で使用される誘電体共振部品、誘電体フィルタ、アン
テナ共用器、複合フィルタ及び通信機装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、誘電体同軸共振器を用いてフ
ィルタ等を構成する場合、図８に示すように、誘電体同
軸共振器４１の共振器孔に金属製の接続端子４２を挿入
した誘電体共振部品が用いられる。

【０００３】誘電体同軸共振器４１は、略直方体形状の
誘電体の対向する一対の端面を貫通しての共振器孔が形
成され、共振器孔の内周面には内導体が形成され、共振
器孔の一方の開口面（以下、開放端面と記す）を除く他
の５面には外導体が形成されている。

【０００４】接続端子４２は、バネ性を有する金属導体
板からなり、図９に示すように、円筒部４２ａと円筒部
４２ａの一端から突出した平板状の外部接続部４２ｂと
を一体成型して形成されている。円筒部４２ａは共振器
孔挿入前の状態において、共振器孔の内径よりも大きい
外径を有している。接続端子４２は円筒部４２ａが誘電
体同軸共振器の開放端面側から共振器孔内に挿入され
て、そのバネ性により内導体に接続固定されている。外
部接続部４２ｂはフィルタ回路を構成する結合素子等の
電極にはんだ付け等により接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘電体共振部品においては、誘電体同軸共振器の共
振器孔に挿入された接続端子は、外部接続部が全長に亘
って平板状に形成されており、接続端子挿入時やフィル
タの組付け時等の取り扱いなどで、外部接続部が円筒部
との連設箇所である根元で曲がり易く、図１０（ａ）に
示すように結合素子４３との半田付け不良が生じる、あ
るいは図１０（ｂ）に示すように誘電体同軸共振器の浮
きが生じる等の問題があった。さらに、この端子曲りの
修正や半田付け不良の手直しの作業等が必要となり、生
産効率が低下し製造コストが高くなるという問題があっ
た。これは外部接続部に外力が加わった場合に、その応
力が外部接続部の根元に集中することに起因している。

【０００６】端子の厚みを厚く、または外部接続部の幅
を広くすれば外部接続部の端子強度を増すことは可能で
あるが、厚みを厚くした場合は、円筒部のカール加工が
困難となるあるいはバネ性が過大となり誘電体同軸共振
器への挿入が困難となる、また幅を広くした場合は、結
合素子等の電極からははみ出すという問題がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、厚み及び幅を変
えることなく接続端子の曲げ強度を向上することがで
き、よって、接続端子の端子曲りを大幅に低減すること
ができる、安価で信頼性の高い誘電体共振部品、誘電体
フィルタ、アンテナ共用器、複合フィルタ及び通信機装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る誘電体共振部品は、誘電体に共振器孔
を形成し、共振器孔の内周面に内導体を、誘電体の外面
に外導体を形成した誘電体同軸共振器と、共振器孔に挿
入されて内導体に接続されたスプリットリング状の円筒
部と該円筒部の一端に連設して形成され共振器孔の開口
面より突出した平板状の外部接続部とからなる接続端子
とを備え、前記外部接続部の前記円筒部との連設部に湾
曲部を設けたこを特徴とするものである。

【０００９】本発明に係る誘電体フィルタ、アンテナ共
用器及び複合フィルタは、前記誘電体共振部品を少なく
とも１つ備えたことを特徴とするものである。

【００１０】本発明に係る通信機装置は前記誘電体共振
部品、前記誘電体フィルタ、前記アンテナ共用器及び前
記複合フィルタのいずれか１つを備えたことを特徴とす
るものである。

【００１１】上記の構成によれば、誘電体同軸共振器の
内導体に接続された接続端子の外部接続部の円筒部との
連設部には湾曲部が設けられており、外部接続部に外力
が加わっても、その応力はこの湾曲部で分散されて円筒
部との連設箇所に曲げ応力の集中がなくなるので外部接
続部の曲げ強度を大幅に向上することができる。したが
って、本発明の誘電体共振部品においては、端子曲りに
起因する外部との接続不具合を大幅に低減することがで
き、製造コストの低減を図ることができる。

【００１２】また、本発明に係る誘電体フィルタ、アン
テナ共用器及び複合フィルタは、上記の特徴を有する誘
電体共振部品を備えて構成されるので、安価で信頼性の
高いものとなる。

【００１３】本発明に係る通信機装置は上記特徴を有す
る誘電体共振部品、誘電体フィルタ、アンテナ共用器及
び複合フィルタのいずれか１つを備えて構成されるの
で、安価で信頼性の高いものとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態に係る誘電
体共振部品の構成を図１〜図３を参照して説明する。図
１は誘電体共振部品の分解斜視図、図２は接続端子の要
部拡大して示した斜視図、図３（ａ）は接続端子の平面
図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図３
（ｃ）は図（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。

【００１５】本実施形態の誘電体共振部品は誘電体同軸
共振器３１に金属製の接続端子９が接続されて構成され
ている。

【００１６】誘電体同軸共振器３１は、略直方体形状の
誘電体３２の対向する一対の端面を貫通して1個の共振
器孔３３が形成され、共振器孔３３の内周面には内導体
３４が形成され、共振器孔３３の一方の開口面（図１に
おいて前面側）を除く他の５面には外導体３５が形成さ
れている。

【００１７】接続端子９は、バネ性を有する燐青銅等の
金属導体板を打ち抜き後成形したものであり、横断面が
スプリットリング状の円筒部９１と円筒部９１の一端か
ら突出した平板状の外部接続部９２とからなり、外部接
続部９２の円筒部９１との連接部には所定の長さ寸法Ａ
に亘って湾曲部９２ａが形成されている。この湾曲部９
２ａは円筒部９１と同様にカーリング加工により形成さ
れており、円筒部９１とほぼ同心円となる円弧状に湾曲
して形成されている。

【００１８】円筒部９１の湾曲部９２ａの近傍の外径
は、共振器孔３３の内径よりも大きい外径を有してお
り、共振器孔に挿入しやすいように先端部の外径は徐々
に小さくなるように形成されている。本実施形態では、
金属導体版の厚みが０．１ｍｍ、円筒部９１の湾曲部９
２ａ近傍の外径が１．１５ｍｍ、外部接続部９２の幅が
０．５ｍｍ、湾曲部９２ａの長さ寸法Ａが約０．４ｍｍ
の寸法で形成されている。

【００１９】接続端子９は円筒部９１が誘電体同軸共振
器３１の開放端面側から共振器孔３３内に挿入されて、
そのバネ性により内導体３４に接触接続される。外部接
続部９１はフィルタ回路を構成する結合素子等の電極に
はんだ付け等により接続される。この誘電体共振部品
は、コンデンサやインダクタ等の結合素子とともにセラ
ミックや樹脂等の絶縁基板または金属ケース板等のベー
ス基板上に実装されて用いられ、フィルタ等が構成され
る。

【００２０】本実施形態の構成においては、誘電体同軸
共振器３１の内導体３４に接続された接続端子９の外部
接続部９２の円筒部９１との連設部には所定寸法の円弧
状の湾曲部９２ａが設けられており、外部接続部９２に
外力が加わっても、その応力はこの湾曲部９２ａで分散
・緩和されて円筒部９１との連設箇所に曲げ応力の集中
がなくなるので外部接続部９２の曲げ強度が大幅に向上
されている。したがって、本実施形態の誘電体共振部品
においては、取り扱いにおける端子曲りの発生は大幅に
減少し、端子曲りに起因する外部との接続不良は大幅に
低減され、良品率が向上しかつ端子曲りの手直し等の作
業が不要となり、製造コストが低減されたものとなる。

【００２１】なお、湾曲部９２ａの湾曲形状は上記実施
形態に限るものではなく、楕円弧状等の曲面であっても
よい。また、湾曲部９２ａの長さ寸法Ａは、接続端子９
の全体の寸法や厚み等に応じて適宜の寸法が選定され
る。上記の効果を得るために、湾曲部９２ａの長さ寸法
Ａは外部接続部９２の全長の１０％以上、または外部接
続部９２の幅の５０％以上に設定される。

【００２２】次に、本発明の第２実施形態に係るアンテ
ナ共用器の構成を図４〜図６を参照して説明する。図４
はアンテナ共用器の分解斜視図、図５は各種部品を実装
した状態を示す斜視図、図６は等価回路図である。

【００２３】本実施形態のアンテナ共用器は、１枚の基
板上に第１実施形態の誘電体共振部品を複数実装してア
ンテナ共用器を構成したものであり、送信フィルタが３
個の１／４波長型誘電体同軸共振器１〜３を有するバン
ドエリミネーションフィルタで、受信フィルタが４個の
１／４波長型誘電体同軸共振器４〜７を有するバンドパ
スフィルタで構成されている。誘電体同軸共振器１〜７
及び接続端子９は第１実施形態で説明したものと同様の
構造である。

【００２４】誘電体同軸共振器１〜７の共振器孔には接
続端子９の円筒部９１がそれぞれ誘電体同軸共振器１〜
７の開放端面側より圧入されて、共振器孔内の内導体３
４と接触して導通を得ている。接続端子９の他端側の舌
片状の外部接続部９２は後述するコンデンサ基板１０〜
１２や結合基板１３の上面の電極１４〜１７に半田付け
等でそれぞれ接続される。

【００２５】コンデンサ基板１０〜１２は誘電体からな
り、その上下面には電極が形成されていて、キャパシタ
を形成している。また、誘電体からなる結合基板１３の
上面には複数の電極１４〜１７が並設されており、さら
に、結合基板１３の下面の両側にも電極が形成されてい
る。

【００２６】コンデンサ基板１０〜１２間にはコイル状
のインダクタＬ１〜Ｌ３が接続されている。インダクタ
ンスＬ１〜Ｌ３を実装する誘電体からなる結合基板１８
の上面には電極１９，２０が形成されており、この結合
基板１８の下面は全面に亘ってアース電極が形成されて
いる。

【００２７】上記各部材を実装するベース基板２２に
は、上下面にアンテナ側と接続されるアンテナ端子ＡＮ
Ｔと、送信部側が接続される送信端子Ｔｘと、受信部側
が接続される受信端子Ｒｘと、各端子ＡＮＴ，Ｔｘ，Ｒ
ｘを除く略全面にアース電極２６が形成されている。各
端子ＡＮＴ，Ｔｘ，Ｒｘは端面に形成した電極膜を介し
て上下面がそれぞれ導通している。また、アース電極２
６も複数のスルーホール２８及び端面に形成した電極膜
を介して上下面が導通している。なお、このベース基板
２２は、誘電体または絶縁体等で形成されている。

【００２８】３個のスペーサ２１は金属等の導通のある
部材であり、接続端子９の外部接続部９２との接続のた
めの高さを調整するために用いられる。

【００２９】次に、各部材の配置構成について説明す
る。１個のスペーサ２１がベース基板２２の送信端子Ｔ
ｘの上に実装され、また、結合基板１８が送信端子Ｔｘ
とアンテナ端子ＡＮＴとの間のアース電極２６の上に実
装されはんだ付けされる。

【００３０】さらに、アンテナ端子ＡＮＴと受信端子Ｒ
ｘの上にスペーサ２１がそれぞれ実装され、この２個の
スペーサ２１の上面に、下面の電極が接触して結合基板
１３が架橋されはんだ付けされる。

【００３１】インダクタＬ１の一端がスペーサ２１の上
面に実装され、このスペーサ２１の上面にコンデンサ基
板１０が実装される。また、インダクタＬ１の他端は結
合基板１８の電極１９の上に実装される。インダクタＬ
２が電極１９と２０との間に実装され、インダクタＬ１
とＬ２の接続部の上にコンデンサ基板１１が実装され
る。インダクタＬ３の一端が結合基板１８の電極２０の
上に実装され、他端はアンテナ端子ＡＮＴの上に実装さ
れ、インダクタＬ２とＬ３の接続部の上にコンデンサ基
板１２が実装される。

【００３２】そして、コンデンサ基板１０〜１２の上面
の電極に誘電体共振器からの接続端子９の外部接続部９
２が、２個のスペーサ２１の上に実装された結合基板１
３の上面の各電極１４〜１７に誘電体同軸共振器４〜７
からの接続端子９の外部接続部９２がそれぞれはんだ付
けされて接続される。なお、通常、上記各部材を覆うよ
うに金属製のカバーがベース基板２２にはんだ付け等に
より取付けられる。

【００３３】図６は上記アンテナ共用器の等価回路を示
し、キャパシタＣ１〜Ｃ３はコンデンサ基板１０〜１２
の上下の電極で形成され、キャパシタＣ４は送信端子１
４と下面のアース電極との間で形成されるものである。
キャパシタＣ５，Ｃ６は結合基板１８上面の電極１９，
２０と下面の電極とで形成され、キャパシタＣ７はアン
テナ端子ＡＮＴと下面のアース電極との間で形成される
ものである。

【００３４】また、キャパシタＣ８は、結合基板１３の
電極１４と下面の電極との間に形成され、キャパシタＣ
９〜Ｃ１０は、結合基板１３の各電極１４〜１６間で形
成されるものである。キャパシタＣ１１は、結合基板１
３上面の電極１６と下面の電極で形成され、この下面の
電極はスペーサ２１に導通している。キャパシタＣ１２
は結合基板１３上面の電極１７と下面の電極とで形成さ
れるものである。なお、誘電体共振器７とキャパシタＣ
１２とで直列共振回路のトラップ回路を構成している。

【００３５】本実施形態のアンテナ共用器は、第１実施
例の誘電体共振部品を用いた構成、すなわち誘電体共振
器と結合素子等の電極とを接続する接続端子には外部接
続部の円筒部との根元には湾曲部が設けられており、接
続端子の誘電体共振器への取付けやアンテナ共用器の組
立の際に、外部接続部の端子曲りの発生は大幅に減少
し、端子曲りに起因する接続不良は大幅に低減されたも
のとなる。したがって、安定で確実な接続を得るととも
に製造コストが削減され、安価で信頼性の高いものとな
っている。

【００３６】なお、第２実施形態では、全ての誘電体同
軸共振器に湾曲部が設けられた接続端子を接続したもの
で説明したが、これに限るものではなく、本発明の誘電
体共振部品と他の接続手段を用いて誘電体同軸共振器と
結合回路とを接続するようにしたものとを併用するよう
にしてもよい。

【００３７】また、第２実施形態では、バンドエリミネ
ーションフィルタとバンドパスフィルタとを組合わせた
アンテナ共用器を例に説明したが、これらの単独構成の
誘電体フィルタや、誘電体同軸共振器を用いて構成され
る他のトラップ回路、ハイパスフィルタ、ローパスフィ
ルタ、ＶＣＯ等のそれぞれの単独構成、または各フィル
タを組合わせた複合フィルタにも本発明を適用できるも
のである。また、共振器の段数には制限されないもので
ある。

【００３８】次に本発明の第３実施形態に係る通信機装
置の構成を図７に示す。図７において、１２２はアンテ
ナ、１２３はアンテナ共用器、１２４は送信フィルタ、
１２５は受信フィルタ、１２６は送信回路、１２７は受
信回路である。アンテナ共用器１２３のアンテナ端子Ａ
ＮＴはアンテナ１２２に、送信端子Ｔｘは送信回路１２
６に、受信端子Ｒｘは受信回路１２７にそれぞれ接続さ
れて通信機装置が構成される。

【００３９】ここに、アンテナ共用器１２３として、第
２実施形態で説明したアンテナ共用器を使用することが
できる。また、送信フィルタ１２４または受信フィルタ
１２５として、第１実施形態に示した誘電体共振部品を
用いて構成した単独構成の誘電体フィルタを使用するこ
とができる。本発明に係る誘電体共振部品、誘電体フィ
ルタ、アンテナ共用器または複合フィルタを用いること
により、安価で信頼性の高い通信機装置を得ることがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る誘電
体共振部品は、誘電体同軸共振器の内導体に接続された
接続端子の外部接続部の円筒部との連設部には所定寸法
の湾曲部が設けられており、外部接続部に外力が加わっ
ても、その応力はこの湾曲部で分散されて円筒部との連
設箇所に曲げ応力の集中がなくなるので外部接続部の曲
げ強度を大幅に向上することができる。したがって、本
発明の誘電体共振部品においては、接続端子の取付けや
外部回路との接続の際に、外部接続部の端子曲りの発生
は大幅に減少し、端子曲りに起因する接続不良を大幅に
低減することができる。

【００４１】また、本発明に係る上記誘電体共振部品を
用いることにより、安定で確実な接続を得るとともに製
造コストが削減され、安価で信頼性の高い誘電体フィル
タ、アンテナ共用器及び複合フィルタを得ることができ
る。

【００４２】また、本発明に係る誘電体共振部品、誘電
体フィルタ、アンテナ共用器または複合フィルタを用い
ることにより、安価で信頼性の高い通信機装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る誘電体共振部品の
分解斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る接続端子の要部拡
大斜視図である。

【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る接続端子
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、（ｃ）は
（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るアンテナ共用器の
分解斜視図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るアンテナ共用器の
斜視図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係るアンテナ共用器の
等価回路図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係る通信機装置のブロ
ック図である。

【図８】従来の誘電体共振部品の斜視図である。

【図９】従来の接続端子の斜視図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は従来の誘電体共振部品の実
装状態の一例を示し、接続端子が根元で曲がった場合の
側面図である。

【符号の説明】

１〜７、３１ 誘電体同軸共振器 ９ 接続端子 ９１ 円筒部 ９２ 外部接続部 ９２ａ 湾曲部 １０〜１２ コンデンサ基板 １３，１８ 結合基板 ２２ ベース基板 Ｔｘ 送信端子 Ｒｘ 受信端子 ＡＮＴ アンテナ端子 １２３ アンテナ共用器 １２４ 送信フィルタ １２５ 受信フィルタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体に共振器孔を形成し、共振器孔の
   内周面に内導体を、誘電体の外面に外導体を形成した誘
   電体同軸共振器と、 共振器孔に挿入されて内導体に接続されたスプリットリ
   ング状の円筒部と該円筒部の一端に連設して形成され共
   振器孔の開口面より突出した平板状の外部接続部とから
   なる接続端子とを備え、 前記外部接続部の前記円筒部との連設部に湾曲部を設け
   たことを特徴とする誘電体共振部品。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の誘電体共振部品を少な
   くとも１つ備えたことを特徴とする誘電体フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の誘電体共振部品を少な
   くとも１つ備えたことを特徴とするアンテナ共用器。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の誘電体共振部品を少な
   くとも１つ備えたことを特徴とする複合フィルタ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の誘電体共振部品、請求
   項２に記載の誘電体フィルタ、請求項３に記載のアンテ
   ナ共用器または請求項４に記載の複合フィルタの少なく
   ともいずれか１つを備えたことを特徴とする通信機装
   置。