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Dokumentenidentifikation DE112005001123T5 16.05.2007
Titel Dielektrischer Resonator, dielektrisches Filter und Verfahren zum Herstellen eines dielektrischen Filters
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Nakamura, Soichi, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Kato, Hideyuki, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Miyamoto, Hirofumi, Nagaokakyo, Kyoto, JP;
Tsukamoto, Hideki, Nagaokakyo, Kyoto, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 112005001123
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, EP, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, OA, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, AP, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, EA, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM
WO-Anmeldetag 27.04.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2005/007974
WO-Veröffentlichungsnummer 2006001119
WO-Veröffentlichungsdatum 05.01.2006
Date of publication of WO application in German translation 16.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse H01P 1/205(2006.01)A, F, I, 20070215, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01P 7/04(2006.01)A, L, I, 20070215, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf dielektrische Resonatoren und dielektrische Filter, die auf Hochfrequenzschaltungen angewendet werden, und bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen dielektrischer Filter.

Hintergrundtechnik

9 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Struktur eines bekannten dielektrischen Resonators, der einen dielektrischen Block verwendet, darstellt.

Wie in 9 gezeigt ist, weist ein ungefähr rechteckigparallelepipeder dielektrischer Block 1 ein Resonanzleiterloch 2 und einen Resonanzleiter 3, der im Inneren des Resonanzleiterlochs 2 gebildet ist, auf. Ein äußerer Leiter 4 ist auf den fünf Außenoberflächen des dielektrischen Blocks 1, ausschließlich einer der Endoberflächen, die das Resonanzleiterloch 2 aufweist, gebildet. Die verbleibende Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 ist als ein offener Abschnitt 5 definiert, auf dem kein äußerer Leiter gebildet ist. Der äußere Leiter 4 und der Resonanzleiter 3 bilden einen dielektrischen Resonator 17, bei dem der offene Abschnitt 5 als eine offene Endoberfläche dient.

Ferner weisen einige dielektrische Filter, die den dielektrischen Resonator umfassen, oft zusätzliche Resonanzleiterlöcher für Resonanzleiter und Eingangs-/Ausgangselektroden auf.

Um die Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren, die Frequenzantwort des dielektrischen Filters, die Kopplungskoeffizienten zwischen den Resonatoren und die Kopplungskoeffizienten zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden und den Resonanzleiterlöchern einzustellen, werden die Resonanzleiter bei einigen Verfahren teilweise entfernt (siehe z. B. Patentdokument 1).

Mit dieser Struktur werden die Kopplungskoeffizienten durch teilweises Entfernen der Resonanzleiter derart eingestellt, dass die gegenseitigen Kapazitäten zwischen den Leitern, z. B. den Eingangs-/Ausgangselektroden, die auf dem äußeren Leiter oder zwei benachbarten Resonanzleitern gebildet sind, und den entfernten Abschnitten, die den Leitern zugewandt sind, eingestellt werden. Ferner werden mit dieser Struktur die Resonanzfrequenzen durch ein Entfernen von Abschnitten, die dem äußeren Leiter zugewandt sind, derart eingestellt, dass die Äquivalenzlängen der Resonatoren verändert werden.

Bearbeitungsinstrumente, wie z. B. Oberfräsen, werden zum Entfernen der Resonanzleiter verwendet.

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 5-343903

Offenbarung der Erfindung

Durch die Erfindung zu lösende Probleme Bei dem Verfahren zum Einstellen der Charakteristika durch ein teilweises Entfernen der Resonanzleiter können die Charakteristika durch ein Verändern der Positionen, der Größen und der Anzahl zu entfernender Abschnitte eingestellt werden. Wenn jedoch mechanische Bearbeitungsinstrumente, wie z. B. Oberfräsen, in dem Verfahren verwendet werden, wird während einer Entfernung der Abschnitte Wärme erzeugt. Deshalb wird eine Genauigkeit, mit der Einstellungen durchgeführt werden können, aufgrund der Veränderungen an den Charakteristika, die durch die Wärme bewirkt werden, vermindert und ein unbelasteter Q-Wert wird aufgrund einer Wärmereduzierung dielektrischer Keramiken verschlechtert.

Ferner wird es mit kleiner werdender Resonatorgröße aufgrund der Begrenzung einer Größe der Bearbeitungsinstrumente schwieriger, mechanische Bearbeitungsinstrumente zur Entfernung der Abschnitte in die Resonanzleiterlöcher einzuführen.

Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen dielektrischen Resonator, ein dielektrisches Filter und ein Verfahren zum Herstellen eines dielektrischen Filters bereitzustellen, das in der Lage ist, die Genauigkeit eines Einstellens der Charakteristika desselben zu verbessern, die Verschlechterung der Charakteristika desselben zu regeln und eine Größenreduzierung desselben zu unterstützen.

Mittel zum Lösen der Probleme

  • (1) Ein dielektrischer Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen dielektrischen Block, der ein Resonanzleiterloch und einen Resonanzleiter aufweist, der im Inneren des Resonanzleiterlochs gebildet ist, einen äußeren Leiter, der auf einer Außenoberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist, und einen offenen Abschnitt des Resonanzleiters, der benachbart zu zumindest einer der Öffnungen des Resonanzleiterlochs gebildet ist. Der dielektrische Resonator umfasst ferner einen Floating-Elektrodenabschnitt, der elektrisch von dem Resonanzleiter isoliert ist, und einen Elektrodenisolierungsabschnitt, der den Floating-Elektrodenabschnitt umgibt, der an dem oder in der Nähe des offenen Abschnitts angeordnet ist.

    Der Floating-Elektrodenabschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt, die auf diese Weise bereitgestellt sind, verändern die Form des Resonanzleiters des Resonators, an dem diese Abschnitte gebildet sind, und verändern so die Charakteristika des Resonators. Dann kann aufgrund des Abschnitts, der entfernt ist, um eine Floating-Elektrode zu bilden, der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts eingeschränkt sein. Der Einstelleffekt, der erhalten wird, wenn nur der Elektrodenisolierungsabschnitt entfernt wird, ist der gleiche wie derjenige, der erhalten wird, wenn auch der gesamte Floating-Elektrodenabschnitt entfernt wird.
  • (2) Ferner ist der dielektrische Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der offene Abschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt teilweise miteinander integriert sein können.

    Mit dieser Konfiguration müssen die gemeinschaftlich verwendeten Abschnitte nicht entfernt werden und der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, kann auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts begrenzt sein.
  • (3) Ferner ist der dielektrische Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der offene Abschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt voneinander getrennt sein können.

    Mit dieser Konfiguration können der Floating-Elektrodenabschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt ohne Beschränkungen an beliebigen Positionen gebildet sein.
  • (4) Ferner ist der dielektrische Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Floating-Elektrodenabschnitte an oder in der Nähe des offenen Abschnitts des Resonanzleiterlochs angeordnet sein können.

    Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, aufgrund von Mehrfacheinstellungen erhöht ist, der Bereich minimiert werden.
  • (5) Ferner umfasst ein dielektrisches Filter gemäß der vorliegenden Erfindung einen beliebigen der oben beschriebenen dielektrischen Resonatoren und eine Eingangs-/Ausgangseinrichtung, die mit dem dielektrischen Resonator verbunden ist.

    Mit dieser Struktur können, wenn die Kopplungskoeffizienten zwischen den Resonatoren, die die Floating-Elektrodenabschnitte und die Elektrodenisolierungsabschnitte, die an denselben gebildet sind, aufweisen, und den Eingangs-/Ausgangselektroden, die Kopplungskoeffizienten zwischen den Resonatoren und die Frequenzen der Resonatoren basierend auf den Längen der Resonatoren wie oben beschrieben eingestellt werden, die Bereiche, von denen Abschnitte entfernt werden sollen, auf nur diejenigen der Elektrodenisolierungsabschnitte eingeschränkt werden, da die Abschnitte Floating-Elektroden bilden. Wie in dem Fall des oben beschriebenen dielektrischen Resonators kann der gleiche Einstelleffekt wie in dem Fall, wenn auch der gesamte Floating-Elektrodenabschnitt entfernt wird, erhalten werden.
  • (6) Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen des dielektrischen Filters gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Filtercharakteristika in einem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters, in dem der Elektrodenisolierungsabschnitt gebildet ist, in einem Bereich, an dem der Resonanzleiter gebildet wurden, derart, dass der Floating-Elektrodenabschnitt von dem Resonanzleiter getrennt ist, bestimmt werden können.

    Mit diesem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters werden die Kopplungskoeffizienten zwischen den Resonatoren, die Stärke der externen Kopplung zwischen den Resonatoren und den Eingangs-/Ausgangselektroden und die Resonanzfrequenzen der Resonatoren basierend auf den Längen der Resonatoren eingestellt. Dann sind die Bereiche, von denen Abschnitte entfernt werden sollen, auf nur diejenigen der Elektrodenisolierungsabschnitte eingeschränkt, da die Abschnitte Floating-Elektroden bilden. So kann der gleiche Einstelleffekt wie in einem Fall erhalten werden, wenn sowohl der Floating-Elektrodenabschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt entfernt werden, während der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, geregelt ist.
  • (7) Ferner ist das Verfahren zum Herstellen des dielektrischen Filters gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter unter Verwendung eines Lasers derart entfernt werden kann, dass der Elektrodenisolierungsabschnitt bei dem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters gebildet wird.

Bei diesem Verarbeitungsschritt wird eine Verarbeitung durch Bestrahlung von außerhalb des Resonanzleiterlochs unabhängig von der Größe des Resonanzleiterlochs durchgeführt.

Vorteile

  • (1) Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts begrenzt werden. So können eine Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und Veränderungen an den Charakteristika, die durch die Wärme bewirkt werden, die während einer Bearbeitung erzeugt wird, geregelt werden und die Einstellgenauigkeit des dielektrischen Resonators kann verbessert werden.
  • (2) Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts, ausschließlich der gemeinschaftlich verwendeten Abschnitte, begrenzt werden und die während einer Bearbeitung erzeugte Wärme kann weiter geregelt werden. So können die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika geregelt werden und die Einstellgenauigkeit des dielektrischen Resonators kann verbessert werden.
  • (3) Ferner können gemäß der vorliegenden Erfindung der Floating-Elektrodenabschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt an beliebigen Positionen ohne Einschränkungen gebildet sein. So kann eine Flexibilität beim Entwerfen des dielektrischen Resonators verbessert werden.
  • (4) Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, aufgrund von Mehrfacheinstellungen erhöht ist, der Bereich minimiert werden. So können die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika, die durch die Wärme bewirkt werden, die während einer Bearbeitung erzeugt wird, geregelt werden und die Einstellgenauigkeit des dielektrischen Resonators kann verbessert werden.
  • (5) Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts begrenzt werden. So können die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika, die durch die Wärme bewirkt werden, die während einer Bearbeitung erzeugt wird, geregelt werden und die Einstellgenauigkeit des dielektrischen Filters kann verbessert werden.
  • (6) Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts eingeschränkt werden und so können die Wärme, die während einer Bearbeitung erzeugt wird, und die Bearbeitungszeit geregelt werden. Entsprechend können die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika des dielektrischen Filters geregelt werden und die Genauigkeit eines Einstellens der Charakteristika kann verbessert werden.
  • (7) Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Laser zum Entfernen des Abschnitts verwendet. Deshalb kann das dielektrische Filter zum Einstellen der Charakteristika ohne Einführen von Bearbeitungsinstrumenten in das Resonanzleiterloch bearbeitet werden.

Ferner wird unter Umständen, wenn ein dielektrisches Material einer Laserverarbeitung unterzogen wird, mehr Wärme als diejenige, die während einer Bearbeitung unter Verwendung mechanischer Bearbeitungsinstrumente, wie z. B. von Oberfräsen, erzeugt wird, erzeugt und die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika könnten verglichen mit dem Fall einer Bearbeitung unter Verwendung der mechanischen Bearbeitungsinstrumente erhöht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch wird eine Wärmeerzeugung geregelt, da der Bereich, von dem ein Abschnitt entfernt werden soll, auf nur denjenigen des Elektrodenisolierungsabschnitts eingeschränkt ist. Entsprechend können die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und die Veränderungen an den Charakteristika wesentlich geregelt werden.

Ferner können, wenn ein Vorgang zum Beheben der Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts durchgeführt wird, die Veränderungen an den Charakteristika nach dem Vorgang durch ein Übernehmen des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert werden. Hierbei kann die Genauigkeit eines Einstellens der Charakteristika nach dem Vorgang zum Beheben des unbelasteten Q-Werts verbessert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Außenansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

2(A) ist eine Querschnittsansicht des dielektrischen Filters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie B-B in 1, und 2(B) ist eine Querschnittsansicht bei Betrachtung von oben bei 1.

3(A) und 3(B) sind eine vergrößerte Vorderansicht bzw. eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Floating-Elektrodenabschnitts und eines Elektrodenisolierungsabschnitts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

4 ist eine Außenansicht bei einem Schritt eines Entfernens eines Resonanzleiters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A bei dem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B bei dem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

7 ist eine perspektivische Außenansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

8 ist eine Querschnittsansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

9 ist eine perspektivische Außenansicht eines bekannten dielektrischen Resonators.

1
dielektrische Blöcke
2
Resonanzleiterlöcher
3
Resonanzleiter
4
Außenleiter
5
offene Abschnitte
6
Eingangs-/Ausgangselektroden
7
Floating-Elektrodenabschnitte
8
Ecken
9
Ecken
10
Laserreflexionspunkte
11
Laserreflexionsspiegel
12
Laserverarbeitungspunkte
13
Lasererzeugungsvorrichtung
14
Kopplungselektroden
15
Elektrodenisolierungsabschnitte
16
dielektrische Filter
17
dielektrischer Resonator

Bester Modus zur Ausführung der Erfindung Erstes Ausführungsbeispiel

1 ist eine perspektivische Außenansicht eines dielektrischen Filters 16. 2(A) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1. 2(B) ist eine Draufsicht des dielektrischen Filters aus 1.

In 1 weist ein ungefähr rechteckig-parallelepipeder dielektrischer Block 1 eine Mehrzahl von Resonanzleiterlöchern 2A, 2B und 2C und Resonanzleitern 3A, 3B und 3C, die im Inneren der Resonanzleiterlöcher 2A, 2B bzw. 2C gebildet sind, auf. Ein Außenleiter 4 ist auf fünf Oberflächen, mit Ausnahme der oberen Oberfläche, des dielektrischen Blocks 1 gebildet. Die Resonanzleiterlöcher 2A, 2B und 2C laufen von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche in 1 durch den dielektrischen Block 1 und die Resonanzleiter 3A, 3B und 3C sind elektrisch an der unteren Oberfläche in 1 mit dem Außenleiter 4 verbunden. Eingangs-/Ausgangselektroden 6A und 6B sind ebenso für den dielektrischen Block 1 vorgesehen. Ferner sind Floating-Elektrodenabschnitte 7A, 7B und 7C und entsprechende Elektrodenisolierungsabschnitte 15A, 15B und 15C an den oberen Enden der Resonanzleiterlöcher 2A, 2B bzw. 2C gebildet. Mit dieser Struktur wirkt das dielektrische Filter 16 als ein Viertelwellenfilter.

In 2 werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Komponenten verwendet. Cab bezeichnet eine Kapazität, die in der Nähe des offenen Abschnitts zwischen den Resonanzleitern 3A und 3B erzeugt wird. Ferner bezeichnet Cbc eine Kapazität, die in der Nähe des offenen Abschnitts zwischen den Resonanzleitern 3B und 3C erzeugt wird. Ce bezeichnet eine Kapazität, die zwischen dem Resonanzleiter 3C und der Eingangs-/Ausgangselektrode 6B erzeugt wird. Ca bezeichnet eine Eigenkapazität, die zwischen dem Resonanzleiter 3A und dem Außenleiter 4 erzeugt wird.

In 1 sind der Floating-Elektrodenabschnitt 7A und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15A an einer Position gebildet, die dem Außenleiter 4 zugewandt ist. Mit dieser Struktur ist die Äquivalenzlänge des Resonators, einschließlich des Resonanzleiters 3A, reduziert und der Bereich des Resonanzleiters 3A, der dem Außenleiter 4 zugewandt ist, ist reduziert. So ist die Eigenkapazität (Ca, in 2 gezeigt) reduziert. Gemäß den Veränderungen an der Länge des Resonators und der Eigenkapazität wird die Resonanzfrequenz des Resonators, einschließlich des Resonanzleiters 3A, synergistisch erhöht.

Ferner sind der Floating-Elektrodenabschnitt 7B und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15B an einer Position gebildet, die dem benachbarten Resonanzleiterloch 2a zugewandt ist. Mit dieser Struktur ist die Äquivalenzlänge des Resonators, einschließlich des Resonanzleiters 3B, reduziert und die Resonanzfrequenz ist erhöht. Ferner wird mit dieser Struktur der Kopplungskoeffizient durch ein Reduzieren des Bereichs des Resonanzleiters 3B, der dem Resonanzleiter 3A zugewandt ist, neben dem offenen Abschnitt, und durch ein Reduzieren der Kapazität zwischen den Resonatoren (Cab, in 2 gezeigt), eingestellt.

Die Resonanzfrequenzen der Resonatoren und der Kopplungskoeffizient zwischen den Resonatoren können gleichzeitig eingestellt werden, wenn die Längen des Floating-Elektrodenabschnitts 7B und des Elektrodenisolierungsabschnitts 15B in der Axialrichtung größer sind als diejenigen in der Breitenrichtung. Ferner kann, wenn die Längen des Floating-Elektrodenabschnitts 7B und des Elektrodenisolierungsabschnitts 15B in der Axialrichtung kleiner sind als diejenigen in der Breitenrichtung, nur der Kopplungskoeffizient zwischen den Resonatoren im Wesentlichen unabhängig eingestellt werden.

Ferner sind der Floating-Elektrodenabschnitt 7C und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15C an einer Position gebildet, die der Eingangs-/Ausgangselektrode 6B zugewandt ist. Mit dieser Struktur ist die Äquivalenzlänge des Resonators, einschließlich des Resonanzleiters 3C, reduziert und die Resonanzfrequenz ist erhöht. Ferner wird mit dieser Struktur die Kapazität zwischen dem Resonator, einschließlich des Resonanzleiters 3C, und der Eingangs-/Ausgangselektrode 6B (Kapazität Ce, in 2 gezeigt) reduziert und die Stärke der externen Kopplung zwischen dem Resonator und der Eingangs-/Ausgangselektrode 6B wird verglichen mit einem Fall ohne den Floating-Elektrodenabschnitt 7C und den Elektrodenisolierungsabschnitt 15C reduziert.

Ferner ist 3(A) eine vergrößerte Ansicht des Floating-Elektrodenabschnitts 7A und des Elektrodenisolierungsabschnitts 15A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 3(B) ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie Y-Y in 3(A).

In 3(A) bezeichnen Bezugszeichen 9A, 9B, 9C und 9D Ecken, an denen der Elektrodenisolierungsabschnitt in Kontakt mit dem Resonanzleiter ist, und Bezugszeichen 8A, 8B, 8C und 8D bezeichnen Ecken, an denen der Elektrodenisolierungsabschnitt in Kontakt mit dem Floating-Elektrodenabschnitt steht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Floating-Elektrodenabschnitt 7A und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15A, der an dem Resonanzleiter gebildet ist, an einer Seite 9A9D teilweise miteinander integriert. Ferner beträgt die Breite von Seiten des Elektrodenisolierungsabschnitts 15A 0,05 mm, die Länge einer Seite 8A8B beträgt 0,45 mm und die Länge einer Seite 9B9C beträgt 0,5 mm. Ferner weist in 3(B) der rillenförmige Elektrodenisolierungsabschnitt 15A eine Tiefe von 5 &mgr;m auf, um so den Außenleiter 4 von dem Floating-Elektrodenabschnitt 7A zu isolieren.

Hierin wird ein Bereich, von dem ein Abschnitt in einem Leiterentfernungsschritt entfernt wird, bei dem der Floating-Elektrodenabschnitt 7A und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15A bereitgestellt werden, mit einem Bereich verglichen, von dem ein Abschnitt bei dem Leiterentfernungsschritt entfernt wird, bei dem der Floating-Elektrodenabschnitt 7A entfernt wird. In 2(A) beträgt, wenn der Floating-Elektrodenabschnitt 7A und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15A bereitgestellt sind, der Bereich, von dem der Leiter entfernt wird, 0,07 mm2. Andererseits beträgt, wenn der Floating-Elektrodenabschnitt 7A ebenso entfernt wird, der Bereich, von dem der Leiter entfernt wird, 0,25 mm2. Verglichen mit dem Fall, bei dem der Floating-Elektrodenabschnitt 7A entfernt wird, wird der entfernte Bereich bei diesem Ausführungsbeispiel auf weniger als oder gleich einen Teil von 3,5 geregelt. Mit dieser Regelung des entfernten Bereichs wird eine Wärmeerzeugung während einer Bearbeitung reduziert und eine Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und Veränderungen an den Charakteristika bei dem dielektrischen Resonator können geregelt werden.

Als Nächstes wird ein Verfahren zum Einstellen der Charakteristika des in den 1 bis 3 gezeigten dielektrischen Filters unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben. In diesen Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Komponenten, wie in den 1 und 2 gezeigt, verwendet.

Die 4 bis 6 stellen einen Schritt eines Einstellens der Charakteristika des dielektrischen Filters dar. 5 ist eine Linksseitenansicht des in 1 gezeigten dielektrischen Filters und der Abschnitt des dielektrischen Filters ist durch eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1 gezeigt. Ähnlich ist 6 eine Vorderansicht des in 1 gezeigten dielektrischen Filters und der Abschnitt des dielektrischen Filters ist durch eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 1 gezeigt. 4 ist eine Draufsicht des in 1 gezeigten dielektrischen Filters.

In 4 wird eine Apertur einer Lasererzeugungsvorrichtung 13 in einer zweidimensionalen Weise in einer horizontalen Ebene bewegt. Laserstrahlen, die in einer Richtung senkrecht zu der Horizontalebene aus der Apertur emittiert werden, werden an Reflexionspunkten 10A bis 10D der jeweiligen Reflexionsspiegel 11A bis 11D reflektiert. Die Laserstrahlen ziehen zweidimensionale Spuren in einer vertikalen Ebene an Verarbeitungspunkten 12A12D durch ein Umwandeln der Koordinaten von Wegen der Laserstrahlen in der horizontalen Ebene zu denjenigen in der vertikalen Ebene unter Verwendung der Reflexionsspiegel.

Wenn Laserstrahlen z. B. emittiert werden, um an dem Reflexionsspiegel 11A reflektiert zu werden und um den Verarbeitungspunkt 12A zu verarbeiten, wie in 5 gezeigt ist, werden die Laserstrahlen so gesteuert, um Spuren, die durch in 4 gezeigte Pfeile angezeigt sind, an den Reflexionspunkt 10A zu ziehen. Der Resonanzleiter wird durch die Laserstrahlen, die an dem Reflexionspunkt 10A reflektiert werden und Spuren an dem Verarbeitungspunkt 12A ziehen, entfernt, wobei die Spuren denjenigen ähneln, die durch die Pfeile an dem Reflexionspunkt 10A angezeigt sind. Dann ziehen an dem Verarbeitungspunkt 12A die Laserstrahlen eine Spur, die sich von der Ecke 9A zu der Ecke 9B, in 3 gezeigt, erstrecken, und nachfolgend zu der Ecke 9C und zu der Ecke 9D. So wird der Elektrodenisolierungsabschnitt 15A entlang dieser Spur der Laserstrahlen entfernt, um den Floating-Elektrodenabschnitt 7A zu bilden.

Ähnlich wird, wenn Laserstrahlen emittiert werden, um an dem Reflexionsspiegel 11B reflektiert zu werden und den Verarbeitungspunkt 12B zu verarbeiten, der Elektrodenisolierungsabschnitt 15B durch die Laserstrahlen entfernt, die Spuren an dem Verarbeitungspunkt 12B ziehen, wobei die Spuren denjenigen ähneln, die durch die Pfeile an dem Reflexionspunkt 10B angezeigt sind, um so den Floating-Elektrodenabschnitt 7B zu bilden.

Ähnlich wird, wenn Laserstrahlen emittiert werden, um an dem Reflexionsspiegel 11C reflektiert zu werden und den Verarbeitungspunkt 12C zu verarbeiten, der Elektrodenisolierungsabschnitt 15C durch die Laserstrahlen entfernt, die Spuren an dem Verarbeitungspunkt 12C ziehen, wobei die Spuren denjenigen ähneln, die durch die Pfeile an dem Reflexionspunkt 10C angezeigt sind. Auf die gleiche Weise werden Laserstrahlen emittiert, um an dem Reflexionsspiegel 11D reflektiert zu werden, und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15D wird durch die Laserstrahlen entfernt, die Spuren an dem Verarbeitungspunkt 12D ziehen, wobei die Spuren denjenigen ähneln, die durch die Pfeile an dem Reflexionspunkt 10D angezeigt sind. Der Elektrodenisolierungsabschnitt 15C und der Elektrodenisolierungsabschnitt 15D, die wie oben verarbeitet werden, bilden den Floating-Elektrodenabschnitt 7.

Auf diese Weise wird ein Laser für die Verarbeitung verwendet. Die Bereiche in den Elektroden, von denen Abschnitte entfernt werden, sind jedoch auf nur die Bereiche der Elektrodenisolierungsabschnitte eingeschränkt. Deshalb kann eine Wärmeerzeugung im Wesentlichen geregelt werden und es kann verhindert werden, dass die Elektroden und die dielektrischen Keramiken reduziert werden oder sich in Halbleiter verwandeln. So können eine Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts und Veränderungen an den Charakteristika deutlich geregelt werden.

Da die Verschlechterung des unbelasteten Q-Werts wie oben beschrieben geregelt werden kann, können die Veränderungen an den Charakteristika nach einem nachfolgenden Vorgang zum Beheben des unbelasteten Q geregelt werden und so kann die Genauigkeit eines Einstellens der Charakteristika nach dem Vorgang zum Beheben des unbelasteten Q verbessert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

7 ist eine perspektivische Außenansicht eines dielektrischen Filters 16, bei dem beide Endoberflächen mit Resonanzleiterlöchern 2A bis 2C als offene Abschnitte 5A und 5B dienen. Das dielektrische Filter 16 fungiert als ein Halbwellenfilter.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Kopplungselektroden 14A bis 14F an den offenen Abschnitten 5A und 5B vorgesehen. In einem Resonanzleiterloch 2A erstreckt sich ein Teil eines Floating-Elektrodenabschnitts 7A von innerhalb des Resonanzleiterlochs 2A zu der Kopplungselektrode 14A und ein Teil des Floating-Elektrodenabschnitts 7E erstreckt sich von innerhalb des Resonanzleiterlochs 2A zu der Kopplungselektrode 14D. Ferner erstreckt sich in einem Resonanzleiterloch 2B ein Floating-Elektrodenabschnitt 7B von innerhalb des Resonanzleiterlochs 2A zu der Kopplungselektrode 14A. In einem Resonanzleiterloch 2C ist ein Floating-Elektrodenabschnitt 7C derart vorgesehen, dass der offene Abschnitt und der isolierende Abschnitt voneinander getrennt sind.

Ferner erstreckt sich in der Kopplungselektrode 14A ein weiterer Teil des Floating-Elektrodenabschnitts 7A von dem Resonanzleiterloch 2A zu einem Ende der Kopplungselektrode 14A. Der Teil in der Kopplungselektrode 14A und der andere Teil in dem Resonanzleiterloch 2A bilden den Floating-Elektrodenabschnitt 7A.

Ferner erstreckt sich in der Kopplungselektrode 14B ein weiterer Teil des Floating-Elektrodenabschnitts 7B von dem Resonanzleiterloch 2B zu einem Ende der Kopplungselektrode 14B. Der Teil in der Kopplungselektrode 14B und der andere Teil in dem Resonanzleiterloch 2B bilden den Floating-Elektrodenabschnitt 7B. Zusätzlich ist ein Floating-Elektrodenabschnitt 7D an der Kopplungselektrode 14B derart vorgesehen, dass der Floating-Elektrodenabschnitt 7D ein Ende der Kopplungselektrode mit der Kopplungselektrode gemeinschaftlich verwendet.

Ferner erstreckt sich in der Kopplungselektrode 14D ein anderer Teil des Floating-Elektrodenabschnitts 7E von dem Resonanzleiterloch 2A zu einem Ende der Kopplungselektrode 14D. Der Teil in der Kopplungselektrode 14D und der andere Teil in dem Resonanzleiterloch 2A bilden den Floating-Elektrodenabschnitt 7E.

Bei einem Schritt eines Entfernens von Leitern unter Verwendung eines Lasers gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Floating-Elektrodenabschnitte 7A bis 7D wie bei dem Schritt eines Entfernens der Leiter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet. Ferner wird bei dem Schritt eines Entfernens der Leiter des Floating-Elektrodenabschnitts 7E die Ausrichtung des dielektrischen Filters 16 derart umgedreht, dass der offene Abschnitt 5B der in 6 gezeigten Lasererzeugungsvorrichtung 13 zugewandt ist, und dann wird der Floating-Elektrodenabschnitt 7E wie bei dem Schritt eines Entfernens der Leiter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gebildet.

Drittes Ausführungsbeispiel

8 stellt einen Resonator dar, bei dem ein Außenleiter 4 sich auch auf beiden Endoberflächen mit Resonanzleiterlöchern 2A bis 2C erstreckt, und ringförmige leitfähige Nichtresonanzabschnitte 5A bis 5C, die als offene Abschnitte dienen, sind im Inneren der Resonanzleiterlöcher angeordnet. Mit dieser Struktur fungiert ein dielektrisches Filter 16 als ein Viertelwellenfilter. In dem Resonanzleiterloch 2A sind ein Floating-Elektrodenabschnitt 7A und der offene Abschnitt 5A teilweise miteinander integriert. Zusätzlich sind in dem Resonanzleiterloch 2B ein Elektrodenisolierungsabschnitt 15B und der offene Abschnitt 5B teilweise miteinander integriert und zwei Floating-Elektrodenabschnitte 7B und 7C werden gleichzeitig gebildet. In dem Resonanzleiterloch 2C ist ein Elektrodenisolierungsabschnitt 15C von dem offenen Abschnitt 5C getrennt und Floating-Elektrodenabschnitte 7D und 7E sind gleichzeitig gebildet.

Selbst wenn während eines ersten Einstellens keine Zielcharakteristika erzielt werden können, kann eine zusätzliche Einstellung durch ein Erhöhen der Anzahl von Floating-Elektroden wie in dem Fall der Floating-Elektrodenabschnitte 7B und 7C und der Floating-Elektrodenabschnitts 7D und 7E durchgeführt werden.

Bei einem Schritt eines Entfernens von Leitern unter Verwendung eines Lasers gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Floating-Elektrodenabschnitte 7A bis 7E wie bei dem Schritt eines Entfernens der Leiter gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entfernt.

Viertes Ausführungsbeispiel

Eine exemplarische Struktur eines dielektrischen Duplexers, der aus dielektrischen Filtern gemäß Anspruch 5 aufgebaut ist, umfasst zwei Sätze von Filtern in einem dielektrischen Block gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel. Der dielektrische Duplexer weist ein Anregungsloch zum Koppeln der Filter und drei Eingangs-/Ausgangselektroden, die eine gemeinsame Eingangs-/Ausgangselektrode umfassen, auf. Für einen derartigen dielektrischen Duplexer können eine Reduzierung des unbelasteten Q-Werts und eine Verschlechterung der Einstellgenauigkeit durch ein Bilden der Floating-Elektrodenabschnitte und der Elektrodenisolierungsabschnitte durch das in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel gezeigten Verfahren geregelt werden. So kann das Frequenzdurchlassband ohne Weiteres eingestellt werden.

Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel weisen die Resonanzleiterlöcher Abschnitte auf, deren Querschnitte rechteckig sind, sowie Abschnitte, deren Querschnitte kreisförmig sind, um so Stufen zu bilden. Die Formen der Querschnitte jedoch könnten die gleichen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel sein. Ferner können die Querschnitte rechteckig, kreisförmig, elliptisch oder oval sein und die Formen sind nicht eingeschränkt.

Zusammenfassung

In einem dielektrischen Filter (16) sind ein Floating-Elektrodenabschnitt (7A) und ein Elektrodenisolierungsabschnitt (15A) zum Einstellen der Resonanzfrequenz und der Kapazität in einem Resonanzleiterloch (2A) gebildet. Hiermit kann der zu bearbeitende Bereich verglichen mit einem Fall, in dem der Floating-Elektrodenabschnitt (7A) vollständig entfernt wird, reduziert werden, während der Effekt eines Einstellens der Charakteristika erhalten bleibt. Da der zu bearbeitende Bereich klein ist, kann während der Bearbeitung erzeugte Wärme reduziert werden und so können eine Reduzierung bei einem unbelasteten Q-Wert und eine Verschlechterung einer Einstellgenauigkeit, die durch Veränderungen an einer Eigenschaft des dielektrischen Filters (16) bewirkt wird, geregelt werden.

Ferner kann die Anwendung einer Laserverarbeitung auch eine Größenreduzierung unterstützen.


Anspruch[de]
Ein dielektrischer Resonator, der einen dielektrischen Block, der ein Resonanzleiterloch und einen Resonanzleiter aufweist, der im Inneren des Resonanzleiterlochs gebildet ist, einen äußeren Leiter, der an einer äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks gebildet ist, und einen offenen Abschnitt des Resonanzleiters, der in der Nähe zumindest einer der Öffnungen des Resonanzleiterlochs gebildet ist, umfasst, wobei der dielektrische Resonator folgende Merkmale aufweist:

einen Floating-Elektrodenabschnitt, der elektrisch von dem Resonanzleiter isoliert ist, und einen Floating-Elektrodenisolierungsabschnitt, der den Floating-Elektrodenabschnitt umgibt, der an dem oder in der Nähe des offenen Abschnitts angeordnet ist.
Der dielektrische Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem der offene Abschnitt und der Floating-Elektrodenisolierungsabschnitt teilweise miteinander integriert sind. Der dielektrische Resonator gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der offene Abschnitt und der Elektrodenisolierungsabschnitt voneinander getrennt sind. Der dielektrische Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zwei oder mehr Floating-Elektrodenabschnitte an dem oder in der Nähe des offenen Abschnitts des Resonanzleiterlochs angeordnet sind. Ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale aufweist:

den dielektrischen Resonator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4; und

eine Eingangs-/Ausgangseinrichtung, die mit dem dielektrischen Resonator verbunden ist.
Ein Verfahren zum Herstellen des dielektrischen Filters gemäß Anspruch 5, bei dem:

die Filtercharakteristika in einem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiter, in dem der Floating-Elektrodenisolierungsabschnitt gebildet ist, in einem Bereich, in dem der Resonanzleiter gebildet wurde, derart, dass der Floating-Elektrodenabschnitt von dem Resonanzleiter getrennt ist, bestimmt werden.
Das Verfahren zum Herstellen des dielektrischen Filters gemäß Anspruch 6, bei dem in dem Schritt eines Entfernens des Resonanzleiters der Leiter unter Verwendung eines Lasers derart entfernt wird, dass der Floating-Elektrodenisolierungsabschnitt gebildet wird.






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