JPS60502032A - マイクロ波回路デバイス及びその製作 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波回路デバイス及びその製作 本発明の背景 本発明はマイクロ波空胴共振器中に配置された共振ロッドを用いる型の、マイク ロ波回路デバイスに係る。

周知のマイクロ波デバイスの一つの型（たとえば、米国特許第４０３７　Ｊ−８ ２号を参照のこと）は、導電性材料の壁と相対する壁から空胴の内部に延びた複 数の交互に配置された共振ロッドを有する箱状構造に形成された、共振空胴を含 む（そのようなデバイスは、当業者にはパインターディジタル″デバイスとして 知られており、ここではそのような用語を用いる。）空胴内のロフトの自由端は 、中空で、デバイス全体の調整は、中空のロフト端に配置された移動可能な絶縁 性部分の軸方向の位置を調整することにより行える。この型のデバイスの欠点は 、それが比較的複雑で高価な材料の部品でできており、比較的製作が困難なこと である。まだ、デバイスの大きざがデバイス空胴内の材料の誘電定数に反比例す るため、空胴内及び共振ロフト周辺の固体高誘電定数材料を含むことが知られて いる。このことが、デバイスの価格と複雑さを、増している。

本発明は従来周知のデバイスの先に述べた欠点を改善するものである。

本発明の要約 本発明に従うデバイスの一つは、インターディジタル構造の物理的な形状を規定 するだめに整形され、孔をあけられた誘眠材料のブロックを含む。ブロック中に あけられた孔は、内部が被覆され、ブロックの外部表面上の導電性薄膜（でより 形成されるマイクロ波空胴内○共振゛ロット“を含む。被覆材料はデバイスを同 調させるために、各種ロッドの一端で除去される。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に用いられる誘電体材料ブロックの透視図、 第２図は本発明の方法に従い製作されるマイクロ波眠気信号フィル、夕の透視図 、 第３図は第２図中の線３−３に沿ってとった第２図のフィルタの断面図である。

詳細な記述 説明のため、例として示すデバイスは、約８０　、ＯＭＩ（ｚないし９００　Ｍ Ｈｚの周波数範囲用○インターテイジタル帯域通過フィルタである。しかし、本 発明はその型のデバイスあるいはその周波数範囲には限定されない。デバイスは 中に多数の孔１９−２３．２６及び２７が形成されたたとえばチタン酸バリウム のような高誘電定数材料で形成され、孔の壁はブロック１０の材料よりはるかに 高い導電率を有する銅又は銀のような材料で、メンキされている。ブロックのメ ンキされた外部表面ば、デバイス用共振空胴から成り、メッキされた孔１９〜２ ３の壁は、空胴の相対する壁がら空胴内に延びた複数のパインターデイシタルパ 共振゛ロツドパ（実際に中空管）を形成する。デバイスの動作中、ブロック外部 表面上のメッキは、デバイス用の接地面となる。

第３図で最も明瞭に示されるように、孔１９．２１．２３の壁の上のメッキは、 ブロック１０の底面上のメッキ１８と連続しており、これら孔の中の共振器（は 、空胴壁１８に眠気的に接続されている。これらロフトの底の端部（ば、従って 接地された空胴壁により、パ短絡”されているということができる。逆に、孔１ ９．２１．２３内のロッドの最上部端は、最上部メッキ１７から分離されており 、これらのロッド端は“開放パということかできる。

孔Ｔ９．２１及び２３と交互になって、メッキされた孔２０．２２がある。図示 されているように、これらの孔の中のロフトは、メッキ１７により、一端で短絡 されており、ロフトの他端＋ｄ、開放になっている。

孔２６及び２７の壁のメッキは、孔１９及び２３の壁のメッキを、それぞれ端部 メッキ１６及び１３で相対接続し、以トーで述べるように、入力／出力結合デバ イスを、フィルタに結合する手段となっている。孔２６及び２γけまた、ブロッ クの側面メッキ１１及び１２から、孔１９にも延ばすことができる。

所望のフィルタ特注（１、周Ｔ目のフィルタ設計技術を用いて、得ることができ る。孔のメッキにより形成された管の外径は、共振器ロッドの外径から成る。環 状断面の管又はロフトを作成したが、他の断面形状も用いることができる。

ここで述べたデバイスの一つの利点は、空胴は（所望の量まで）高誘電定数の材 料で、自動的に満すことかで５きることである。従って、小型のデノ＜イスが、 容易に作成できる。デバイスのＩＡ料は、比較的安価であり、以下で述べる製作 プロセスは、きわめて簡単である。

結合孔２６及び２７を見る“°インピーダンス（ｄ、それぞれ孔１９及び２３内 の共振ロッドとそれらの軸との交点の関数である。ロッドの短絡端と交差が近け れ（は近いほど、インピーダンス妹小さくなる。インピーダンスの選択は、試行 銘誤か実、験で検証された計算機シミュレーションにより、行える。いずれの場 計も、所望の人力／出力結合インピーダンスをもつデバイスは、従来周知の、よ り複雑なデバイスに必要な余分の共振器ロフト又は同様のものを用いずに、容易 に作ることができる。う捷だ、異なる、結合インピーダンスを有する異なるデバ イスも、基本的には同じ部品と同し製造国１・月具変ひ道具を用いて、容易に作 られる。

製造に関してつけ加える詳細な点について述へる、３たとえば、チタン酸バリウ ムのフロックを用Ｖ）る鳴合、フロックは最初それらの誘電定数及び性能指数（ Ｑ）の長時間益度安定ぼを与えるだめに、熱処理するのが好斗し。

い。周知の処理としては、たとえは米国特許第・１，３３７゜４４６号に述へら れているようなものが、使用てきる。

次にブロック中の各種の孔が、ドリルにより形成される。

次に、ブロックをメッキするため、周知のエツチンクプロセスによりその表面を わずかに荒らし、メッキの固着性を改善する。ブロックをメッキする際、プラス チックス及び他の非導電体に対する標準的技術により、最初の金属層を形成する と有利である。次に、導電層の厚さを、硫酸＠電解液中で更にメッキすることに より、適当な値捷で犬きくする。銅の場合、８００−９００　ＭＨｚという赤に 示しだ周波数範囲において、表皮効果は導電材料の外側約２５μｍということが わかっている。従って、表皮深さの約５倍、すなわち１３μｍのメッキ厚さで、 メッキが薄すぎだ場合の材料の欠損と、余分の材料を用いる価格との間の、適当 な調和がとれることがわかった。

メッキの後、所望の中心周波数でフィルタ動作をさせルタメ、デバイスは微調整 される。この微調整は、マイクロ波デバイスの適当な領域から導電性メッキ材料 を除去し、所望の同調効果を発生させることにより、行える。

本実施例のインターディジタルフィルタの場合、材料の除去は、各共振器ロフド の一端で行われ、先に述べた開放状態が生じる。

メッキ材料の除去は、孔より寸法が大きいドリルで、メッキされた孔の適当な端 部をドリルすることによシ行うと、有利である。たとえば、４朋径の孔を有する フィルタの場合、たとえば７龍の寸法のよシ大きなドリルを用いて、孔の口を開 げ、それにより孔の内部及び孔周囲の空胴外壁の両方から、メッキ材料を除去す る。交互にドリリングとフィルタへの周波数掃引テストを行うことにより、各共 振器ロフトの所望の共振周波数を得るための除去が行われる。

より深く口をあけるか削りとることによって余分のメッキ材料を除去することに より、デバイスの共振周波数は共振ロフドが短くなるにつれ、上方に移動する。

−調の目的でメッキ材料を除去する際、短絡壁１７又は１８からは、もし除去し たとしても、はとんどメッキ材料を除去せず、全体的な接地面としての機能の有 効性が、本質的証低下しないようにすることが望寸しい。各共振ロフドは、フィ ルタが同調するまで、たとえば孔２３中の入力共振ロッドから、孔１９における 出力共振ロフドまで、順次調整される。

電気回路又は伝送線中のフィルタの接続を容易にするため、たとえば各孔２６及 び２７の周囲を削ることによシ、余分の空胴メッキ材料を除去し、孔のメッキと 各端部壁１６又は１３間の電気的接続を切断する。壁のメッキを十分除去し、周 囲の空胴壁メッキ材料に触れることなく、結合孔２６及び２７内の導電性メッキ 材料と接触する同軸結合デバイス（図示されていない）のだめの、間隙を作る。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　マイクロ波デバイスの製作方法において、所望の周波数範囲で共振する空胴 の形状をした誘電材料のフロック（１ｏ）を形成し、 前記ブロックを貫き、その外部表面（１γ及び１８）と交差する孔（１９）を形 成し、 前記孔の壁を含む前記フロックを導電性材料の連続層で被覆し、 前記孔内の層を、前記外部表面上の層から電気的に分の一端との交差部に隣接し た領域において、ブロックがら層を除去することを特徴とするマイクロ波デバイ ス製作方法。 ２、　マイクロ波デバイスにおいて、 ユ５　ブロックの交差する二つの面（１７）及び（１８）を貫く孔（１９）を有 する誘電体材料のブロック（１ｏ）を有し、 前記孔と前記面の−っ（１７）との交差する領域を除いて、前記ブロックの外部 及び内部表面を導電性利料が２０被覆し、前記除外された領域は、前記デバイス の同調をとるため、寸法が決められることを特徴とするマイクロ波デバイス。 ３　請求の範囲第２項に記載されたデバイスにおいて、前記ブロックの外部表面 （１６）から、前記孔まで、２５前記ブロツクを貫いて延びる結合開口（２６） が含寸れ、前記被覆ｉｄ前記開口の壁と前記孔の壁の間で、連続していることを 特徴とするデバイス。 ４　請求の範囲第３項に記載されたデバイスにおいて、前記ブロックは複数の前 記孔を含み、そのそれぞれは同じ前記２個のブロック面と交差し、それぞれには ＠記ブロックの被覆されていない表面が付随ｉ〜、前記孔の順　”次並んだもの の被覆されていない領域は、前記２個の面の領域と交互になっていることを特徴 とするデバイス。 ５　請求の範囲第４項に記載されたデバイスにおいて、前記孔の一つ（１９）に 延びる、前記ブロック中の内部被覆開口（２６）が含１れ、前記孔の内部被咥は 、前記孔の内部被覆と電気的に接続され、 前記開口中の内部被覆及び前記ブロック上の外部表面被覆は、前記開口とブロッ ク外部表面との交差部で電気的に不連続であることを特徴とするデバイス。 ６　請求の範囲第２項に記載されたデバイスにおいて、前記誘電体材料は、チタ ン酸バリウムであるととを特徴とするデバイス。 ７　請求の範囲第６項に記載されたデバイスにおいて、前記導電性材料は、前記 デバイスの動作中の通過帯中心周波数における表皮深さの５倍の厚さにほぼ等し い厚さを有することを特徴とするデバイス。