[发明专利]电介质谐振器、滤波器、多路复用器和通信器件

说明书

本发明涉及包括电介质芯和腔体的电介质谐振器。本发明还涉及与采用这种电介质谐振器的滤波器和多路复用器以及包括这种滤波器或多路复用器的通信器件。

放置在腔体内的包括电介质芯的小型电介质谐振器一般能够在微波范围内处理较高的功率。

例如，采用横向磁场(TM)模式的电介质谐振器是由在腔体构件(cavitymember)的一个腔体中安置了电介质陶瓷的电介质芯而构成的，该腔体构件是由金属或陶瓷做成的，在其表面覆盖了一层电极薄层。

常规电介质谐振器结构的一个例子示于图18、19A和19B，其中图18是一分解的透视图，图19A是顶视图，和图19B是截面图。在这个例子中，电介质谐振器是如下构成的。把具有在其两个相应的末端面上形成电极的电介质芯3镶嵌到用金属制成的一个腔体构件的主要部分1，并把电介质芯3的两个末端面与腔体构件的主要部分1的内表面通过焊料6相连接(参见图19A-19B)。此后，腔体构件的主要部分1的开口被腔体盖2封闭掉。

在上面的结构中的电介质芯的两个末端面都被焊接到腔体构件的内表面上，如在电介质芯的线膨胀系数与腔体构件之间存在着大的差别，则由于热循环疲劳(heat cycle fatigue)在介质芯和腔体构件之间的焊接部分发生退化，因而不能获得足够的高可靠性。

一个避免上述问题的已知工艺是用单块模压方法来制作电介质芯和腔体构件。在这个结构中，因为电介质芯和腔体构件都是用陶瓷材料做成的，就基本上没有由于热循环疲劳引起的问题了。

但是，这种由单块模压电介质芯和腔体构件制成的结构由电介质陶瓷构成，尽管大多数的腔体构件无需电介质。因此材料成本增加了。另外，由于需要复杂的模具，因而产品成本也要增加。

由本申请人提交的日本专利申请第11-283037号揭示了一种由一根导电棒与电介质芯一起放置到腔体中做成的谐振器，因此与电介质芯联在一起的谐振器模式和同轴(半同轴)谐振模式都被采用了。然而，在这种结构中，在由诸如铝常规金属材料做成的腔体构件的线膨胀系数和电介质芯之间存在着大的差别，因此由于上述理由，不能获得在电介质芯和腔体构件之间的焊接部分充分的高可靠性。如果用一种与做成电介质芯的电介质陶瓷材料有相似的膨胀系数的金属材料来做成腔体构件的话，则这个问题是可以解决的。然而，用于腔体构件的材料成本和需要生产腔体构件的生产成本增加了。

因此，需要提供一种在一导电腔体构件和装置在腔体构件中的电介质芯之间的焊接部分对热循环疲劳有高耐久性的电介质谐振器，而且还可以在不增加材料成本和生产成本的情况下生产这种谐振器。还需要采用这种电介质谐振器的滤波器和多路复用器。进一步需要一种包括这种滤波器或多路复用器的通信器件。

根据本发明的一个方面，提供的一种电介质谐振器包括：具有在其一个末端面上形成一个电极的电介质芯；电导性腔体构件，具有焊接到它末端面的焊接表面和也具有一弯曲的弹簧部分的电导性箔片，该金属箔片的焊接表面通过电导性粘合剂被胶粘地焊接到电介质芯的末端面上，金属箔片的弹簧部分通过电导性粘合剂被胶粘地焊接到腔体构件的内表面。

在按照本发明的电介质谐振器中，电介质芯最好包括在其末端形成的凸缘(flange)部分，以及电导性金属箔片最好包括供覆盖凸缘部分的末端面之用的覆盖部分，以及电导性金属箔片的弹簧部分最好沿着凸缘部分的边弯曲覆盖部分来形成。

按照本发明的另一个方面，提供的一种电介质谐振器包括一个具有在其一特定末端面上形成电极的电介质芯；一个电导性的腔体构件；以及一个电导性箔片，一个顶升到一侧的中心部分，金属箔片的隆起(raised)部分通过电导性粘合剂被胶粘性地焊接到电介质的末端面上，箔片的弹簧部分通过电导性粘合剂被胶粘性地焊接到腔体构件的内表面。

在上述的这些结构中，电介质芯的末端面通过电导性箔片与腔体构件的内表面塑性地连接而不是直接连接的，所以由于在电介质芯的线膨胀系数与腔体构件的之间的差异而引起的变形被具有塑性的箔片所吸收，因而，在电介质芯和腔体构件之间的焊接部分上不会发生热循环疲劳。

在按照本发明的这种电介质谐振器中，粘合剂最好嵌进被隆起部分包围着的空间中，使得通过电导性箔片获得在电介质谐振器的末端表面和腔体构件间的导电的连接，以及通过箔片和粘合剂获得它们之间的机构连接。因为通过导电箔片电介质芯的末端面电极和腔体彼此是导电连接的，所以没有电场进入粘合剂，因为不发生退化。