介电谐振器、介电滤波器、振荡器、共用设备和电子设备制造技术

在一种介电谐振器中，具有彼此相对的电极非定型单元片和大体上相同形状和尺寸的电极位于介电板的相对的主表面上。夹在彼此相对的电极非定型单元片间的介电板的部分被作为介电谐振器单元片。而且，介电谐振器的特性通过粘结介电片到介电谐振器单元片内或相邻介电谐振器单元片间来调整。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种介电谐振器，例如用在微波带和毫米波带中的介电滤波器、振荡器、共用设备和通信设备，每一种都包括介电谐振器。为实现先进的可移动通信服务和多媒体通信服务，必须高速传输大容量的信息。因此，具有宽带宽的毫米波带是比较合适的。除了用于通信，作为新的有效利用毫米波带特性的应用途径，已制成了用于吸收碰撞能量的摩托车雷达。毫米波雷达可确保安全，特别是在有雾或下雪时，而此时利用光的传统激光雷达是无效的。如果主要由微带线路形成的传统电路结构被用于毫米波带，Q值随着损失的增加而减小。而且，对于广泛使用的TE01δ介电谐振器，大量的谐振能量泄漏出了谐振器。因为这个原因，当用在毫米波带的谐振器和电路具有相对较小的尺寸时，存在线路之间耦合不理想的问题，设计和特性复制也变得困难。为解决这个问题，专利技术者设计了PDICTM(平面介电集成电路)，提出了用于这种技术的一种毫米波带模式。采用这种模式的平面电路式介电谐振器的一个例子见日本未审查专利说明书第8-265015号。附图说明图19说明了介电谐振器的结构。在图19中，画出了一个介电片3，与介电片3的主表面相对的是用环形的非定型电极片制成的具有预先给定的形状且彼此相对的电极，介电片3上部的电极用数字1表示，非定型电极片的电极用4a和4b表示。在这种结构中，介电谐振器被夹在电极非定型单元片之间的部分被用作介电谐振器单元片。在一个采用平面电路介电谐振器的器件中，如图19所示，为保护盒24提供了金属的调整螺钉，可以调整螺钉插入保护盒内的长度。通过调整螺钉，可以调整介电谐振器单元片的谐振频率和相邻介电谐振器单元片间的耦合系数。然而，在使用金属调整螺钉时，当调整螺钉靠近谐振器单元片时，调整螺钉产生插入损失，无载Q也会减少。因为这个原因，当介电谐振器用作滤波器时，存在其滤波特性被破坏的问题。而且，由于部分调整螺钉突出到保护盒的外部，造成器件的外部尺寸较大的问题。相应地，本专利技术的目的之一是提供一介电谐振器，它的特性可以调整而不会使无载Q减少。本专利技术的另外一个目的是提供一个传输、接收共用器件和一个包括介电谐振器的通信器件，它们具有小的尺寸和极好的特性。根据本专利技术，一个介电谐振器包括在一电极片的相对主表面上形成的电极，此电极至少有一对彼此相对且具有相同形状和大小的非定型单元片的电极，被夹在彼此相对的非定型电极片间的介电谐振器的单元片作为本专利技术的介电谐振器的单元片，其中一个介电片粘附在介电谐振器单元片上或在相邻介电谐振器单元片之间。谐振器单元片的谐振频率，相邻介电谐振器单元片之间的耦合系数、外部Q系数和乱真特性由介电片的粘附位置、介电常数、尺寸大小和形状来调整。最好是具有与介电板不同的介电常数的介电谐振器的一部分用在介电谐振器单元片的介电板中或用在相邻介电谐振器单元片间的介电板中。这样可以调整谐振器单元片的谐振频率、相邻介电谐振器单元片间的耦合系数、外部Q系数和乱真特性。介电滤波器由一信号输入、输出装置构成，用在介电谐振器单片中用以输入或输出信号。谐振器单元片的谐振频率、相邻介电谐振器单元片间的耦合系数、外部Q系数和乱真特性由介电片的粘附位置、介电常数、尺寸大小和形状决定。因此，可制成上述的具有预定特性的介电滤波器。而且，振荡器可形成一负特性阻抗电路，与耦合线路相连并与介电谐振器单元片相耦合。如上所述，谐振器单元片的谐振频率、相邻介电谐振器单元片间的耦合系数、外部Q系数和乱真特性由粘附在介电板上的介电片的粘附位置、介电常数、尺寸大小和形状决定，或者由尺寸大小和具有不同介电常数的介电板的一部分的形状决定。因此，可制成上述的具有预定特性的振荡器。根据本专利技术，共用设备由至少一个与许多介电谐振器单元片相连的信号输入、输出装置构成。例如，双工天线有一传输滤波器和一接收滤波器，多工天线至少由三个滤波器构成。因此，可得到具有较低插入损失和极好分向特性的共用设备。而且，可制成通信设备之类的电子设备，包括介电谐振器、介电滤波器和共用设备之一的高频电路单元片。这样可得到具有较低损失和乱真特性的高频电路。图1A和图1B是说明本专利技术的第一种实施例的介电滤波器的结构的示意图。图2A是说明介电片在介电谐振器单元片中的粘附位置的示意图。图2B是说明谐振频率和介电常数间相对关系的示意图。图2B说明了当介电片粘附位置改变时，谐振频率随相对介电常数的变化情况。图3A是说明相邻介电谐振器单元片间介电片的尺寸大小的示意图。图3B是说明耦合系数和介电常数间关系的示意图。图4是在基本模式和乱真模式中介电谐振器传输特性的一个例子的示意图。图5A是说明介电片在介电谐振器单元片上粘附位置的示意图。图5B是说明基本模式和乱真模式间的频率差值和介电片的介电常数之间关系的示意图。图6A是说明介电片在介电谐振器单元片上粘附位置的示意图。图6B是说明基本模式和乱真模式间的频率差值和介电片的介电常数之间关系的示意图。图7A和图7B是埋在介电谐振器单元片中的介电片的一个例子的示意图。图8A由两幅说明埋在介电谐振器单元内的介电碎片位置的示意图构成。图8B和图8C是说明基本模式和乱真模式间的频率差和介电碎片的介电常数之间关系的示意图。图9A由两幅说明埋在介电谐振器单元片内的介电碎片位置的示意图构成。图9B和图9C是说明基本模式和乱真模式间的频率差和介电碎片的介电常数之间关系的示意图。图10A和图10B是埋在介电谐振器单元片中的介电碎片的另一个例子的示意图。图11A和图11B是埋在介电谐振器单元片中的介电碎片的一个更进一步的例子的示意图。图12A和图12B是在介电谐振器单元片中具有下陷部分的一个例子的示意图。图13A和图13B是在介电谐振器单元片中具有下陷部分的另一例子的示意图。图14A和图14B是在介电谐振器单元片中具有穿孔的一个例子的示意图。图15A和图15B是说明传输、接收共用设备的结构的一个例子的示意图。图16是说明通信设备的结构的一个例子的框图。图17A和图17B是说明振荡器结构的一个例子的示意图。图18是振荡器的等值电路图。图19是说明传统的介电滤波器结构的一个例子的示意图。本专利技术的第一个实施例将参照图1～图6进行说明图1A是介电滤波器的一部分剖面透视图。图1B是除去介电滤波的保护盒后介电滤波器的平面示意图。图1A中介电板3用介电陶磁制成，在介电板的上表面是具有电极非定型部分4a和4b的电极1。在介电板3的下表面是与电极非定型单元片彼此相对且与单元片4a和4b有同样形状和大小的电极非定型单元片，这样，电极的非定型单元片间彼此相对，在TEO1O模式中分别作为电极谐振器单元片。这些介电谐振器的谐振频率，比如说，处于20GHZ带内。平行六面体介电片21a、21b、21c、21d和21e如图所示被固定，例如用粘环氧树胶类的粘结剂，粘结到介电板3上预定的位置。如上所述，通过在介电板上提供介电片，可以调整介电谐振器的特性。首先对谐振频率进行调整的一个例子将参照图2进行说明。图2A是说明介电片在介电谐振器单元片(电极非定型单元片)内位置的平面示意图。图2B是说明当介电片的粘附位置改变时谐振频率随相对介电常数的变化。在这种情况下，谐振器单元片的直径(电极非定型单元片的直径)是4.35mm，介电谐振器单元片的厚度(介电板的厚度)是1.0mm，相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电谐振器，包括：位于介电板相对主表面上的电极，这里所说的电极具有至少一对彼此相对的非定型单元片和大体上相同的形状和尺寸，介电板夹在所说的彼此相对的电极非定型单元片间的部分作为介电谐振器单元片，其中一介电片粘结到所说的介电谐振器单元片上或相邻介电谐振器单元片之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三上重幸，平塚敏朗，园田富哉，井田裕，金川洁，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]