誘電体共振器装置、誘電体フィルタおよびそれらの製造方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体基板または誘電体ブロックに複数の共振電極を形成してなる誘電体共振器装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体ブロックの内部に複数の共振電極（内部電極）を形成し、誘電体ブロックの外面にアース電極を形成した多段の誘電体共振器や、誘電体基板の表面に複数の共振電極を形成し、対向面にアース電極を形成したストリップライン型の多段誘電体共振器が、たとえばマイクロ波帯における帯域通過フィルタ等として用いられている。
【０００３】誘電体ブロック内に複数の内部電極を形成した誘電体共振器では、各共振器間の結合をとるために、結合孔を形成し、その結合孔の大きさによって結合量を設定している。しかし、この結合孔を設けるタイプでは、生産性が低く、結合量の調整も困難であった。
【０００４】そこで、図４に示すように内部電極の形成範囲を調整することによって共振器特性を調整するようにすることが考えられる。図４の（Ｂ）は誘電体共振器の正面図、（Ａ）は（Ｂ）に示すＸ−Ｘにおける水平断面図である。図４において１は誘電体ブロックであり、その内部に４つの貫通孔を形成し、その内面に内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを形成する。ここでは対称４段帯域通過フィルタを例としている。この誘電体共振器の等価回路は図５のように示される。図５においてＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は図４に示した内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによる共振器であり、Ｋ１，Ｋ２は隣接する各共振器間の結合量を示す。図４に示した構造の誘電体共振器では、たとえば２段目の内部電極２ｂの長さＬ２によって共振器Ｒ２の共振周波数が定まり、内部電極の形成されていない領域の長さＳ２と、内部電極２ｂ−２ｃの間隔Ｐ２とによって結合量Ｋ２が定まる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示した誘電体共振器を対称４段帯域通過フィルタとして構成し、図５に示した等価回路において共振器Ｒ１，Ｒ４の共振周波数をｆ１、共振器Ｒ２，Ｒ３の共振周波数をｆ２として、ｆ１＞ｆ２，Ｋ１＞Ｋ２の関係でフィルタを設計するとすれば次のような手順となる。
【０００６】1 共振周波数ｆ２に応じて内部電極２ｂ，２ｃの長さＬ２を定める。
【０００７】2 結合量Ｋ２に応じて内部電極非形成領域の長さＳ２および／または内部電極２ｂ−２ｃの間隔Ｐ２を定める。したがってこれにより軸長Ｌが決定される。
【０００８】3 共振周波数ｆ１に応じて内部電極２ａ，２ｄの長さＬ１を決定（したがってＳ１も決定）する。
【０００９】4 結合量Ｋ１に応じて内部電極２ａ−２ｂ間の間隔および２ｃ−２ｄ間の間隔Ｐ１を決定する。
【００１０】このようにして対称４段帯域通過フィルタを設計することができるが、目的のフィルタ特性に応じて内部電極間の間隔Ｐ１，Ｐ２が一定しないため、フィルタの種類ごとに異なった成形金型を必要とする。そのため製造コストが嵩むという問題が生じる。
【００１１】この発明の目的は、上述の問題を解消して、隣接する共振電極間の間隔を変えることなく所定の特性を得られるようにした誘電体共振器装置およびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係る誘電体共振器装置は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００１３】請求項２に係る誘電体共振器装置は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００１４】請求項３に係る誘電体共振器装置の製造方法は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成することを特徴とする。
【００１５】請求項４に係る誘電体共振器装置の製造方法は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面に被着形成することを特徴とする。
【００１６】請求項５に係る誘電体共振器装置の製造方法は、請求項３または請求項４に記載の誘電体共振器装置の製造方法において、成形金型を用いて前記誘電体ブロックを形成し、回転砥石を用いて前記内導体膜を切削することにより前記間隙の位置および幅を定める。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】請求項６に係る誘電体フィルタは、請求項１または請求項２に記載の誘電体共振器装置を用いて構成する。
【００２７】請求項７に係る誘電体フィルタの製造方法は、請求項３、請求項４または請求項５に記載の誘電体共振器装置を誘電体フィルタとして製造する。
【００２８】
【作用】この発明の請求項１に係る誘電体共振装置では、誘電体ブロックが略平行な第１面と第２面およびその第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成されている。また、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面には外部電極が形成されていて、各貫通孔の内周面には、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極が形成されている。このように誘電体ブロック内の貫通孔の内周面に形成された第１・第２の内部電極のうち少なくとも一方が共振電極として作用し、全体に１段または複数段のＴＥＭモード誘電体共振器装置として作用する。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００２９】請求項２に係る誘電体共振器装置では、誘電体ブロックが略平行な第１面と第２面およびその第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成されている。貫通孔が形成されている。また、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面には外部電極が形成されていて、各貫通孔の内周面には、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極が形成されている。このように誘電体ブロック内の貫通孔の内周面に形成された第１・第２の内部電極のうち、通常は第２面の外部電極に連続する一方の内部電極が（１／４）波長で共振するコムライン型のＴＥＭモード誘電体共振器として作用する。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３０】請求項３に係る誘電体共振器装置の製造方法では、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックが形成され、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に外導体膜が被着形成され、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜が各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成される。このようにして製造されることにより、誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に被着形成された外導体膜は外部電極として作用し、各貫通孔の内周面に被着形成された第１・第２の内導体膜のうち少なくとも一方の内導体膜が共振電極として作用し、１段または複数段の誘電体共振器装置が得られる。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３１】請求項４に係る誘電体共振器装置の製造方法では、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成され、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に外導体膜が被着形成され、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜が各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成される。このようにして製造されることにより、誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に被着形成された外導体膜は外部電極として作用し、各貫通孔の内周面に被着形成された第１・第２の内導体膜のうち第２面の開口部から連続する内導体膜が共振電極として作用する、（１／４）波長の共振器長を有する１段または複数段の誘電体共振器装置が得られる。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３２】請求項５に係る誘電体共振器装置の製造方法では、誘電体ブロックが金型により形成され、内導体膜の間隙は、内導体膜が回転砥石により切削されることにより形成されるため、切削位置および切削幅により間隙の位置および幅が定められ、共通の金型から形成された同一形状の誘電体ブロックを用いるにも拘らず、所定の特性を有する誘電体共振器装置が得られる。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】請求項６に係る誘電体フィルタは、請求項１または２に記載の誘電体共振器装が、例えば帯域通過フィルタとして用いられる。
【００４３】請求項７に係る誘電体フィルタの製造方法では、例えば帯域通過フィルタとして用いられる誘電体フィルタが得られる。
【００４４】
【実施例】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構造を図１および図２に示す。図１（Ｂ）は誘電体共振器装置の正面図、（Ａ）は（Ｂ）に示すＸ−Ｘにおける水平断面図である。また図２は全体の斜視図である。
【００４５】図２において１は誘電体ブロックである。この誘電体ブロック１はＡ，Ｂで示す平行な第１面と第２面およびこの第１面と第２面との間にＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示す連続する側面を有する六面体形状をなす。そして、この誘電体ブロック１の第１面Ａと第２面Ｂ間を貫通する４つの貫通孔Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄを内部に設けていて、各貫通孔の内周面に第１・第２の内部電極をそれぞれ形成している。また、誘電体ブロック１の第１面Ａ、第２面Ｂおよび側面Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに外部電極３を形成している。
【００４６】図２に示した誘電体ブロック１は、ある標準となる成型金型を用いて作成する。一つの金型によって得られる誘電体ブロックは貫通孔の位置も含めて全体に同一形状同一寸法となるが、後述するように、貫通孔Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄの各内周面に形成する第１・第２の内部電極の長さによって異なった共振器装置特性を有する共振器装置を得る。例えば中心周波数や帯域幅の異なる複数種の帯域通過フィルタを共通の成型金型により作成された誘電体ブロックを用いて構成することが可能となる。
【００４７】ここで、図６に示す一般的な二段のコムライン型フィルタの等価回路図を参照して、中心周波数や帯域幅がどのような要素によって定まるかを説明する。
【００４８】まず、中心周波数ｆｏは、共振条件より次式で表される。
【００４９】
【数１】
２πｆｏＣｓ＝Ｙａ・cot θｏ
【００５０】
【数２】
θｏ＝｛√（εｒ）／Ｃ｝・２πｆｏＬここで、εｒは共振器周囲物質の比誘電率、Ｃｓはストレー容量、Ｌは共振器長、Ｙａは共振器のアドミタンス、Ｃは光速である。また、結合係数ｋは次式で表され、各アドミタンスとθで決定される。
【００５１】
【数３】ｋ＝｛（Ｙｏ−Ｙｅ）／Ｙａ｝｛（１＋θｏ／（sin θｏ・cos θｏ）｝-1ここでＹｏは奇モードにおけるアドミタンス、Ｙｅは偶モードにおけるアドミタンスである。以下、図１を参照して具体例を示す。
【００５２】図１において２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは各貫通孔の内周面にそれぞれ形成した第１の内部電極、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは同じく各貫通孔の内周面にそれぞれ形成した第２の内部電極であり、それぞれの一端側が外部電極３と導通している。７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄはそれぞれ電極非形成領域であり、第１の内部電極２ａ〜２ｄと第２の内部電極８ａ〜８ｄ間の間隙である。第１の内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは誘電体ブロックの第１面Ａを短絡面として共振電極として作用する。第１の内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの長さはそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４、間隙７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの幅はそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４である。また、誘電体ブロック１の各辺の寸法はＬａ，Ｌｂ，Ｌｃであり、内部電極間の間隔は、２ａ−２ｂ間がＰ１、２ｂ−２ｃ間がＰ２、２ｃ−２ｄ間がＰ３である。ここでＰ１＝Ｐ２＝Ｐ３としてもよいし、Ｐ１≠Ｐ２≠Ｐ３≠Ｐ１としてもよい。
【００５３】各共振器の共振周波数は種々の要素から決定されるが、図１に示した例では、第１の内部電極２ａによる共振器の共振周波数はＬ１およびＳ１により定まり、第１の内部電極２ｂによる第２の共振器の共振周波数はＬ２およびＳ２で定まり、第１の内部電極２ｃによる第３の共振器の共振周波数はＬ３およびＳ３で定まり、さらに第１の内部電極２ｄによる第４の共振器の共振周波数はＬ４およびＳ４で定まる。また、隣接する共振器間の結合量はＰ１、Ｐ２、Ｐ３とＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４によって定まるが、この場合、内部電極の間隔Ｐ１、Ｐ２およびＰ３は金型寸法により定まり、固定である。
【００５４】図１に示した誘電体共振器装置は中心周波数がｆ１で帯域幅がＢＷ１の帯域通過フィルタ“Ｆ１”として作用するが、同じ金型を用いて誘電体ブロックを作成し、各貫通孔内の第１・第２の内部電極の寸法によって特性の異なる帯域通過フィルタを量産するためには以下に述べるように設計してから行えばよい。
【００５５】まず、帯域幅がＢＷ１に等しく、中心周波数がｆ１より高いｆ２（ｆ２＞ｆ１）である帯域通過フィルタ“Ｆ２”を量産する場合、第１の内部電極２ａの長さをＬ１より短いＬ１２とし、第１の内部電極２ｂの長さをＬ２より短いＬ２２とし、第１の内部電極２ｃの長さをＬ３より短いＬ３２とし、さらに第１の内部電極２ｄの長さをＬ４より短いＬ４２とする。第１の内部電極と第２の内部電極間の間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は原則として中心周波数がｆ１の時と同じにし、したがって第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さは帯域通過フィルタ“Ｆ１”の場合より長くする。このように中心周波数が高くなれば第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの各長さは一般に長くなる。但し、このフィルタ“Ｆ２”の中心周波数ｆ２がフィルタ“Ｆ１”の中心周波数ｆ１よりあまりにも遠ざかって、通過帯域幅の変化が無視できなくなる場合には、間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を微増させ且つ、第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２もそれぞれ微増させた設計にして製造を行う。
【００５６】次に、中心周波数をｆ２として、通過帯域幅をＢＷ１より狭いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ大きくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２の値を変更して、Ｌ１２→Ｌ１、Ｌ２２→Ｌ２、Ｌ３２→Ｌ３、Ｌ４２→Ｌ４の方向へそれぞれ近づけ、Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２をそれぞれ長くした分、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを短くした設計とする。
【００５７】逆に、中心周波数をｆ２とし、通過帯域幅をＢＷ１より広いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ小さくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２の値を更に短くし、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを長くする。
【００５８】このように第１・第２の内部電極の長さおよび間隙の幅を設計段階で決定して、種々の所望のフィルタを量産する。なお、上述した各電極の長さすなわち間隙の位置および間隙の幅は、回転砥石を用いて間隙部の内部電極を切削することによって所定の値にすることができる。
【００５９】もし、逆に帯域幅がＢＷ１に等しく、中心周波数がｆ１より低いｆ３（ｆ３＜ｆ１）である帯域通過フィルタ“Ｆ３”を量産する場合、第１の内部電極２ａの長さをＬ１より長いＬ１３とし、第１の内部電極２ｂの長さをＬ２より長いＬ２３とし、第１の内部電極２ｃの長さをＬ３より長いＬ３３とし、さらに第１の内部電極２ｄの長さをＬ４より長いＬ４３とする。第１の内部電極と第２の内部電極間の間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は原則として中心周波数がｆ１の時と同じにし、したがって第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さは帯域通過フィルタ“Ｆ１”の場合より短くする。このように中心周波数が低くなれば第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの各長さは一般に短くなる。但し、このフィルタ“Ｆ３”の中心周波数ｆ３がフィルタ“Ｆ１”の中心周波数ｆ１よりあまりにも遠ざかって、通過帯域幅の変化が無視できなくなる場合には、間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を微減させ且つ、第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３もそれぞれ微減させた設計にして製造を行う。
【００６０】次に、中心周波数をｆ３として、通過帯域幅をＢＷ１より狭いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ大きくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３を更に長くし、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを短くした設計にする。
【００６１】逆に、中心周波数をｆ３とし、通過帯域幅をＢＷ１より広いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ小さくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３の値を変更して、Ｌ１３→Ｌ１、Ｌ２３→Ｌ２、Ｌ３３→Ｌ３、Ｌ４３→Ｌ４の方向へそれぞれ近づけ、Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２をそれぞれ短くした分、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを長くする。
【００６２】このように第１・第２の内部電極の長さおよび間隙の幅を設計段階で決定して種々の所望のフィルタを量産する。
【００６３】以上のようにして、設計段階または試作段階において、所望の特性が得られるような各部の寸法データを求め、それに基づいて量産を行えばよい。但し、共振周波数等が大幅に異なる誘電体共振器装置を一つの共通の誘電体ブロックで構成できない場合には、たとえば共振周波数等をランク分けして、各ランク毎に誘電体ブロックを共通化すればよい。
【００６４】このようにして、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する種々の通過帯域フィルタを、共通の金型を用いて形成した誘電体ブロックにより製造できるようになる。これを可能としているのは、図１に示した誘電体ブロックの第２面Ｂの外部電極から連続する第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが存在しているためであり、これは図４に示したような従来の誘電体共振器装置では得られない本願発明特有の効果である。なお、図１に示した実施例では信号の入出力端子を図面上省略しているが、例えば特開昭５９−５１６０６号公報、特開昭６０−１１４００４号公報、実開昭５８−５４１０２号公報または実開昭６３−１８１００２号公報に示されている従来公知の構造を採用することができる。
【００６５】以上に示した誘電体共振器装置は六面体形状の誘電体ブロックを用いたが、本願発明はこれに限定されないことは言うまでもない。また、誘電体ブロックは一体成型によるものに限らず、たとえば特公平３−１５８４１号公報に開示されているように２枚の誘電体基板を用い、これを接合することによってその接合面に貫通孔が形成されるようにしてもよい。さらに、第１の実施例では（１／４）波長タイプの誘電体共振器装置を例としたが、各貫通孔内の両開口部付近にそれぞれ間隙を設けることによって、各共振電極が（１／２）波長に共振する誘電体共振器装置としてもよい。また、第１の実施例では貫通孔の内径（断面形状）をその軸方向に一定としたため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００６６】次に、この発明の参考例としての誘電体共振器装置の構造を図３に示す。図３（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘにおける垂直断面図である。図３R>３において４は誘電体基板であり、その第１主面に５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄで示す電極を形成している。７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは電極非形成領域である。これらの電極の内５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが共振電極としてのストリップラインとして作用し、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが補助電極として作用する。また、誘電体基板４の第２主面（裏面）から共振電極５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの短絡端側の端縁部および補助電極９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ形成部側の端縁部にかけてアース電極６を形成している。この構造によってストリップライン形の誘電体共振器装置として作用し、４段の帯域通過フィルタとして用いることができる。この場合も、各ストリップラインの短絡端からの長さと、電極非形成領域７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの長さによってフィルタ特性を設定することができる。
【００６７】なお、第１・第２の実施例ではいずれもコムライン型のフィルタを例としたが、同様にしてインターディジタル型として構成してもよい。
【００６８】
【発明の効果】この発明によれば、誘電体ブロックや誘電体基板のバリエーションを増やすことなく、特性の異なる多種類の誘電体共振器装置を容易に得ることができ、その製造コストも大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構造を示す図であり、（Ｂ）は正面図、（Ａ）は（Ｂ）のＸ−Ｘにおける水平断面図である。
【図２】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の斜視図である。
【図３】この発明の参考例としての誘電体共振器装置の構造を示す図である。
【図４】従来技術による誘電体共振器装置の構造を示す図であり、（Ｂ）は正面図、（Ａ）は（Ｂ）のＸ−Ｘにおける水平断面図である。
【図５】対称４段帯域通過フィルタの等価回路図である。
【図６】二段コムライン型フィルタの等価回路図である。
【符号の説明】
１−誘電体ブロック
２−第１の内部電極（共振電極）
３−外導体（アース電極）
４−誘電体基板
５−電極
６−アース電極
７−間隙
８−第２の内部電極
９−補助電極
Ｈ−貫通孔
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体基板または誘電体ブロックに複数の共振電極を形成してなる誘電体共振器装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体ブロックの内部に複数の共振電極（内部電極）を形成し、誘電体ブロックの外面にアース電極を形成した多段の誘電体共振器や、誘電体基板の表面に複数の共振電極を形成し、対向面にアース電極を形成したストリップライン型の多段誘電体共振器が、たとえばマイクロ波帯における帯域通過フィルタ等として用いられている。
【０００３】誘電体ブロック内に複数の内部電極を形成した誘電体共振器では、各共振器間の結合をとるために、結合孔を形成し、その結合孔の大きさによって結合量を設定している。しかし、この結合孔を設けるタイプでは、生産性が低く、結合量の調整も困難であった。
【０００４】そこで、図４に示すように内部電極の形成範囲を調整することによって共振器特性を調整するようにすることが考えられる。図４の（Ｂ）は誘電体共振器の正面図、（Ａ）は（Ｂ）に示すＸ−Ｘにおける水平断面図である。図４において１は誘電体ブロックであり、その内部に４つの貫通孔を形成し、その内面に内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを形成する。ここでは対称４段帯域通過フィルタを例としている。この誘電体共振器の等価回路は図５のように示される。図５においてＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は図４に示した内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによる共振器であり、Ｋ１，Ｋ２は隣接する各共振器間の結合量を示す。図４に示した構造の誘電体共振器では、たとえば２段目の内部電極２ｂの長さＬ２によって共振器Ｒ２の共振周波数が定まり、内部電極の形成されていない領域の長さＳ２と、内部電極２ｂ−２ｃの間隔Ｐ２とによって結合量Ｋ２が定まる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４に示した誘電体共振器を対称４段帯域通過フィルタとして構成し、図５に示した等価回路において共振器Ｒ１，Ｒ４の共振周波数をｆ１、共振器Ｒ２，Ｒ３の共振周波数をｆ２として、ｆ１＞ｆ２，Ｋ１＞Ｋ２の関係でフィルタを設計するとすれば次のような手順となる。
【０００６】1 共振周波数ｆ２に応じて内部電極２ｂ，２ｃの長さＬ２を定める。
【０００７】2 結合量Ｋ２に応じて内部電極非形成領域の長さＳ２および／または内部電極２ｂ−２ｃの間隔Ｐ２を定める。したがってこれにより軸長Ｌが決定される。
【０００８】3 共振周波数ｆ１に応じて内部電極２ａ，２ｄの長さＬ１を決定（したがってＳ１も決定）する。
【０００９】4 結合量Ｋ１に応じて内部電極２ａ−２ｂ間の間隔および２ｃ−２ｄ間の間隔Ｐ１を決定する。
【００１０】このようにして対称４段帯域通過フィルタを設計することができるが、目的のフィルタ特性に応じて内部電極間の間隔Ｐ１，Ｐ２が一定しないため、フィルタの種類ごとに異なった成形金型を必要とする。そのため製造コストが嵩むという問題が生じる。
【００１１】この発明の目的は、上述の問題を解消して、隣接する共振電極間の間隔を変えることなく所定の特性を得られるようにした誘電体共振器装置およびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係る誘電体共振器装置は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００１３】請求項２に係る誘電体共振器装置は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする。
【００１４】請求項３に係る誘電体共振器装置の製造方法は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成することを特徴とする。
【００１５】請求項４に係る誘電体共振器装置の製造方法は、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面に被着形成することを特徴とする。
【００１６】請求項５に係る誘電体共振器装置の製造方法は、請求項３または請求項４に記載の誘電体共振器装置の製造方法において、成形金型を用いて前記誘電体ブロックを形成し、回転砥石を用いて前記内導体膜を切削することにより前記間隙の位置および幅を定める。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】請求項６に係る誘電体フィルタは、請求項１または請求項２に記載の誘電体共振器装置を用いて構成する。
【００２７】請求項７に係る誘電体フィルタの製造方法は、請求項３、請求項４または請求項５に記載の誘電体共振器装置を誘電体フィルタとして製造する。
【００２８】
【作用】この発明の請求項１に係る誘電体共振装置では、誘電体ブロックが略平行な第１面と第２面およびその第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成されている。また、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面には外部電極が形成されていて、各貫通孔の内周面には、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極が形成されている。このように誘電体ブロック内の貫通孔の内周面に形成された第１・第２の内部電極のうち少なくとも一方が共振電極として作用し、全体に１段または複数段のＴＥＭモード誘電体共振器装置として作用する。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００２９】請求項２に係る誘電体共振器装置では、誘電体ブロックが略平行な第１面と第２面およびその第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成されている。貫通孔が形成されている。また、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面には外部電極が形成されていて、各貫通孔の内周面には、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極が形成されている。このように誘電体ブロック内の貫通孔の内周面に形成された第１・第２の内部電極のうち、通常は第２面の外部電極に連続する一方の内部電極が（１／４）波長で共振するコムライン型のＴＥＭモード誘電体共振器として作用する。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３０】請求項３に係る誘電体共振器装置の製造方法では、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックが形成され、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に外導体膜が被着形成され、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜が各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成される。このようにして製造されることにより、誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に被着形成された外導体膜は外部電極として作用し、各貫通孔の内周面に被着形成された第１・第２の内導体膜のうち少なくとも一方の内導体膜が共振電極として作用し、１段または複数段の誘電体共振器装置が得られる。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３１】請求項４に係る誘電体共振器装置の製造方法では、略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔が少なくとも１つ形成され、この誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に外導体膜が被着形成され、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜が各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成される。このようにして製造されることにより、誘電体ブロックの第１面、第２面および側面に被着形成された外導体膜は外部電極として作用し、各貫通孔の内周面に被着形成された第１・第２の内導体膜のうち第２面の開口部から連続する内導体膜が共振電極として作用する、（１／４）波長の共振器長を有する１段または複数段の誘電体共振器装置が得られる。しかも、前記貫通孔は第１面と第２面間の全長にわたって断面形状が略同一形状であるため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００３２】請求項５に係る誘電体共振器装置の製造方法では、誘電体ブロックが金型により形成され、内導体膜の間隙は、内導体膜が回転砥石により切削されることにより形成されるため、切削位置および切削幅により間隙の位置および幅が定められ、共通の金型から形成された同一形状の誘電体ブロックを用いるにも拘らず、所定の特性を有する誘電体共振器装置が得られる。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】請求項６に係る誘電体フィルタは、請求項１または２に記載の誘電体共振器装が、例えば帯域通過フィルタとして用いられる。
【００４３】請求項７に係る誘電体フィルタの製造方法では、例えば帯域通過フィルタとして用いられる誘電体フィルタが得られる。
【００４４】
【実施例】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構造を図１および図２に示す。図１（Ｂ）は誘電体共振器装置の正面図、（Ａ）は（Ｂ）に示すＸ−Ｘにおける水平断面図である。また図２は全体の斜視図である。
【００４５】図２において１は誘電体ブロックである。この誘電体ブロック１はＡ，Ｂで示す平行な第１面と第２面およびこの第１面と第２面との間にＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示す連続する側面を有する六面体形状をなす。そして、この誘電体ブロック１の第１面Ａと第２面Ｂ間を貫通する４つの貫通孔Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄを内部に設けていて、各貫通孔の内周面に第１・第２の内部電極をそれぞれ形成している。また、誘電体ブロック１の第１面Ａ、第２面Ｂおよび側面Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに外部電極３を形成している。
【００４６】図２に示した誘電体ブロック１は、ある標準となる成型金型を用いて作成する。一つの金型によって得られる誘電体ブロックは貫通孔の位置も含めて全体に同一形状同一寸法となるが、後述するように、貫通孔Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄの各内周面に形成する第１・第２の内部電極の長さによって異なった共振器装置特性を有する共振器装置を得る。例えば中心周波数や帯域幅の異なる複数種の帯域通過フィルタを共通の成型金型により作成された誘電体ブロックを用いて構成することが可能となる。
【００４７】ここで、図６に示す一般的な二段のコムライン型フィルタの等価回路図を参照して、中心周波数や帯域幅がどのような要素によって定まるかを説明する。
【００４８】まず、中心周波数ｆｏは、共振条件より次式で表される。
【００４９】
【数１】
２πｆｏＣｓ＝Ｙａ・cot θｏ
【００５０】
【数２】
θｏ＝｛√（εｒ）／Ｃ｝・２πｆｏＬここで、εｒは共振器周囲物質の比誘電率、Ｃｓはストレー容量、Ｌは共振器長、Ｙａは共振器のアドミタンス、Ｃは光速である。また、結合係数ｋは次式で表され、各アドミタンスとθで決定される。
【００５１】
【数３】ｋ＝｛（Ｙｏ−Ｙｅ）／Ｙａ｝｛（１＋θｏ／（sin θｏ・cos θｏ）｝-1ここでＹｏは奇モードにおけるアドミタンス、Ｙｅは偶モードにおけるアドミタンスである。以下、図１を参照して具体例を示す。
【００５２】図１において２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは各貫通孔の内周面にそれぞれ形成した第１の内部電極、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは同じく各貫通孔の内周面にそれぞれ形成した第２の内部電極であり、それぞれの一端側が外部電極３と導通している。７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄはそれぞれ電極非形成領域であり、第１の内部電極２ａ〜２ｄと第２の内部電極８ａ〜８ｄ間の間隙である。第１の内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは誘電体ブロックの第１面Ａを短絡面として共振電極として作用する。第１の内部電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの長さはそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４、間隙７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの幅はそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４である。また、誘電体ブロック１の各辺の寸法はＬａ，Ｌｂ，Ｌｃであり、内部電極間の間隔は、２ａ−２ｂ間がＰ１、２ｂ−２ｃ間がＰ２、２ｃ−２ｄ間がＰ３である。ここでＰ１＝Ｐ２＝Ｐ３としてもよいし、Ｐ１≠Ｐ２≠Ｐ３≠Ｐ１としてもよい。
【００５３】各共振器の共振周波数は種々の要素から決定されるが、図１に示した例では、第１の内部電極２ａによる共振器の共振周波数はＬ１およびＳ１により定まり、第１の内部電極２ｂによる第２の共振器の共振周波数はＬ２およびＳ２で定まり、第１の内部電極２ｃによる第３の共振器の共振周波数はＬ３およびＳ３で定まり、さらに第１の内部電極２ｄによる第４の共振器の共振周波数はＬ４およびＳ４で定まる。また、隣接する共振器間の結合量はＰ１、Ｐ２、Ｐ３とＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４によって定まるが、この場合、内部電極の間隔Ｐ１、Ｐ２およびＰ３は金型寸法により定まり、固定である。
【００５４】図１に示した誘電体共振器装置は中心周波数がｆ１で帯域幅がＢＷ１の帯域通過フィルタ“Ｆ１”として作用するが、同じ金型を用いて誘電体ブロックを作成し、各貫通孔内の第１・第２の内部電極の寸法によって特性の異なる帯域通過フィルタを量産するためには以下に述べるように設計してから行えばよい。
【００５５】まず、帯域幅がＢＷ１に等しく、中心周波数がｆ１より高いｆ２（ｆ２＞ｆ１）である帯域通過フィルタ“Ｆ２”を量産する場合、第１の内部電極２ａの長さをＬ１より短いＬ１２とし、第１の内部電極２ｂの長さをＬ２より短いＬ２２とし、第１の内部電極２ｃの長さをＬ３より短いＬ３２とし、さらに第１の内部電極２ｄの長さをＬ４より短いＬ４２とする。第１の内部電極と第２の内部電極間の間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は原則として中心周波数がｆ１の時と同じにし、したがって第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さは帯域通過フィルタ“Ｆ１”の場合より長くする。このように中心周波数が高くなれば第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの各長さは一般に長くなる。但し、このフィルタ“Ｆ２”の中心周波数ｆ２がフィルタ“Ｆ１”の中心周波数ｆ１よりあまりにも遠ざかって、通過帯域幅の変化が無視できなくなる場合には、間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を微増させ且つ、第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２もそれぞれ微増させた設計にして製造を行う。
【００５６】次に、中心周波数をｆ２として、通過帯域幅をＢＷ１より狭いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ大きくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２の値を変更して、Ｌ１２→Ｌ１、Ｌ２２→Ｌ２、Ｌ３２→Ｌ３、Ｌ４２→Ｌ４の方向へそれぞれ近づけ、Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２をそれぞれ長くした分、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを短くした設計とする。
【００５７】逆に、中心周波数をｆ２とし、通過帯域幅をＢＷ１より広いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ小さくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２の値を更に短くし、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを長くする。
【００５８】このように第１・第２の内部電極の長さおよび間隙の幅を設計段階で決定して、種々の所望のフィルタを量産する。なお、上述した各電極の長さすなわち間隙の位置および間隙の幅は、回転砥石を用いて間隙部の内部電極を切削することによって所定の値にすることができる。
【００５９】もし、逆に帯域幅がＢＷ１に等しく、中心周波数がｆ１より低いｆ３（ｆ３＜ｆ１）である帯域通過フィルタ“Ｆ３”を量産する場合、第１の内部電極２ａの長さをＬ１より長いＬ１３とし、第１の内部電極２ｂの長さをＬ２より長いＬ２３とし、第１の内部電極２ｃの長さをＬ３より長いＬ３３とし、さらに第１の内部電極２ｄの長さをＬ４より長いＬ４３とする。第１の内部電極と第２の内部電極間の間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は原則として中心周波数がｆ１の時と同じにし、したがって第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さは帯域通過フィルタ“Ｆ１”の場合より短くする。このように中心周波数が低くなれば第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの各長さは一般に短くなる。但し、このフィルタ“Ｆ３”の中心周波数ｆ３がフィルタ“Ｆ１”の中心周波数ｆ１よりあまりにも遠ざかって、通過帯域幅の変化が無視できなくなる場合には、間隙の幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を微減させ且つ、第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３もそれぞれ微減させた設計にして製造を行う。
【００６０】次に、中心周波数をｆ３として、通過帯域幅をＢＷ１より狭いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ大きくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３を更に長くし、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを短くした設計にする。
【００６１】逆に、中心周波数をｆ３とし、通過帯域幅をＢＷ１より広いものを量産する場合には、設計段階でＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の各寸法をそれぞれ小さくする。この場合、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の値を変えたために各共振器の共振周波数への影響が無視できない場合には、各第１の内部電極の長さＬ１３，Ｌ２３，Ｌ３３，Ｌ４３の値を変更して、Ｌ１３→Ｌ１、Ｌ２３→Ｌ２、Ｌ３３→Ｌ３、Ｌ４３→Ｌ４の方向へそれぞれ近づけ、Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２，Ｌ４２をそれぞれ短くした分、同時に第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの長さを長くする。
【００６２】このように第１・第２の内部電極の長さおよび間隙の幅を設計段階で決定して種々の所望のフィルタを量産する。
【００６３】以上のようにして、設計段階または試作段階において、所望の特性が得られるような各部の寸法データを求め、それに基づいて量産を行えばよい。但し、共振周波数等が大幅に異なる誘電体共振器装置を一つの共通の誘電体ブロックで構成できない場合には、たとえば共振周波数等をランク分けして、各ランク毎に誘電体ブロックを共通化すればよい。
【００６４】このようにして、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する種々の通過帯域フィルタを、共通の金型を用いて形成した誘電体ブロックにより製造できるようになる。これを可能としているのは、図１に示した誘電体ブロックの第２面Ｂの外部電極から連続する第２の内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが存在しているためであり、これは図４に示したような従来の誘電体共振器装置では得られない本願発明特有の効果である。なお、図１に示した実施例では信号の入出力端子を図面上省略しているが、例えば特開昭５９−５１６０６号公報、特開昭６０−１１４００４号公報、実開昭５８−５４１０２号公報または実開昭６３−１８１００２号公報に示されている従来公知の構造を採用することができる。
【００６５】以上に示した誘電体共振器装置は六面体形状の誘電体ブロックを用いたが、本願発明はこれに限定されないことは言うまでもない。また、誘電体ブロックは一体成型によるものに限らず、たとえば特公平３−１５８４１号公報に開示されているように２枚の誘電体基板を用い、これを接合することによってその接合面に貫通孔が形成されるようにしてもよい。さらに、第１の実施例では（１／４）波長タイプの誘電体共振器装置を例としたが、各貫通孔内の両開口部付近にそれぞれ間隙を設けることによって、各共振電極が（１／２）波長に共振する誘電体共振器装置としてもよい。また、第１の実施例では貫通孔の内径（断面形状）をその軸方向に一定としたため、間隙部の位置や幅を任意に変更できるので、任意の中心周波数および任意の通過帯域幅を有する通過帯域フィルタを共通の成形金型で形成した誘電体ブロックで構成することができる。
【００６６】次に、この発明の参考例としての誘電体共振器装置の構造を図３に示す。図３（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘにおける垂直断面図である。図３R>３において４は誘電体基板であり、その第１主面に５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄで示す電極を形成している。７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは電極非形成領域である。これらの電極の内５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが共振電極としてのストリップラインとして作用し、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが補助電極として作用する。また、誘電体基板４の第２主面（裏面）から共振電極５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの短絡端側の端縁部および補助電極９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ形成部側の端縁部にかけてアース電極６を形成している。この構造によってストリップライン形の誘電体共振器装置として作用し、４段の帯域通過フィルタとして用いることができる。この場合も、各ストリップラインの短絡端からの長さと、電極非形成領域７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの長さによってフィルタ特性を設定することができる。
【００６７】なお、第１・第２の実施例ではいずれもコムライン型のフィルタを例としたが、同様にしてインターディジタル型として構成してもよい。
【００６８】
【発明の効果】この発明によれば、誘電体ブロックや誘電体基板のバリエーションを増やすことなく、特性の異なる多種類の誘電体共振器装置を容易に得ることができ、その製造コストも大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構造を示す図であり、（Ｂ）は正面図、（Ａ）は（Ｂ）のＸ−Ｘにおける水平断面図である。
【図２】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装置の斜視図である。
【図３】この発明の参考例としての誘電体共振器装置の構造を示す図である。
【図４】従来技術による誘電体共振器装置の構造を示す図であり、（Ｂ）は正面図、（Ａ）は（Ｂ）のＸ−Ｘにおける水平断面図である。
【図５】対称４段帯域通過フィルタの等価回路図である。
【図６】二段コムライン型フィルタの等価回路図である。
【符号の説明】
１−誘電体ブロック
２−第１の内部電極（共振電極）
３−外導体（アース電極）
４−誘電体基板
５−電極
６−アース電極
７−間隙
８−第２の内部電極
９−補助電極
Ｈ−貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
【請求項２】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
【請求項３】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成することを特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項４】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面に被着形成することを特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項５】成形金型を用いて前記誘電体ブロックを形成し、回転砥石を用いて前記内導体膜を切削することにより前記間隙を形成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項６】請求項１または請求項２に記載の誘電体共振器装置を用いた誘電体フィルタ。
【請求項７】請求項３、請求項４または請求項５に記載の誘電体共振器装置を誘電体フィルタとしたことを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【請求項１】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
【請求項２】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ形成した誘電体ブロックを備え、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外部電極を形成し、前記各貫通孔の内周面に、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内部電極をそれぞれ形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
【請求項３】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、少なくとも一方の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面にそれぞれ被着形成することを特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項４】略平行な第１面と第２面との間に連続する側面を有し、内部に第１面と第２面間を全長にわたって断面形状が略同一形状の貫通孔を少なくとも１つ有する誘電体ブロックを形成し、この誘電体ブロックの第１面、第２面および前記側面に外導体膜を被着形成し、第１面の開口部付近に間隙をおいて第１・第２の内導体膜を前記各貫通孔の内周面に被着形成することを特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項５】成形金型を用いて前記誘電体ブロックを形成し、回転砥石を用いて前記内導体膜を切削することにより前記間隙を形成することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の誘電体共振器装置の製造方法。
【請求項６】請求項１または請求項２に記載の誘電体共振器装置を用いた誘電体フィルタ。
【請求項７】請求項３、請求項４または請求項５に記載の誘電体共振器装置を誘電体フィルタとしたことを特徴とする誘電体フィルタの製造方法。
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【特許番号】第２９１０８０７号
【登録日】平成１１年（１９９９）４月９日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月２３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２５８１５３
【出願日】平成４年（１９９２）９月２８日
【公開番号】特開平５−１９９０１３
【公開日】平成５年（１９９３）８月６日
【審査請求日】平成１０年（１９９８）３月２４日
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【参考文献】
【文献】特開 昭５７−７８２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−１８３６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−１１４３０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−１０９６０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−７３８０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−４０８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表 平２−５００３２０（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１１年（１９９９）４月９日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月２３日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）９月２８日
【公開番号】特開平５−１９９０１３
【公開日】平成５年（１９９３）８月６日
【審査請求日】平成１０年（１９９８）３月２４日
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【参考文献】
【文献】特開 昭５７−７８２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−１８３６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平３−１１４３０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−１０９６０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−７３８０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−４０８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表 平２−５００３２０（ＪＰ，Ａ）
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