JP3122019B2 - 誘電体共振器 - Google Patents
誘電体共振器Info
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- JP3122019B2 JP3122019B2 JP07275393A JP27539395A JP3122019B2 JP 3122019 B2 JP3122019 B2 JP 3122019B2 JP 07275393 A JP07275393 A JP 07275393A JP 27539395 A JP27539395 A JP 27539395A JP 3122019 B2 JP3122019 B2 JP 3122019B2
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- Japan
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- dielectric
- housing
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- dielectric resonator
- donut
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星放送受信機、
携帯無線、携帯電話およびその基地局などに用いられる
誘電体共振器に関するものである。
携帯無線、携帯電話およびその基地局などに用いられる
誘電体共振器に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来の誘電体共振器は、図3の断面図に示
すように、ドーナツ状の誘電体11と、この誘電体を収
納するとともに、外部からの輻射損の発生を防止するた
めに金属等からなる円筒状筐体12により構成される。
なお、誘電体11の表面には電極が形成される場合もあ
る。筐体12は、一般には図3に示すような円筒形であ
るが、その他に箱形なども知られている。
すように、ドーナツ状の誘電体11と、この誘電体を収
納するとともに、外部からの輻射損の発生を防止するた
めに金属等からなる円筒状筐体12により構成される。
なお、誘電体11の表面には電極が形成される場合もあ
る。筐体12は、一般には図3に示すような円筒形であ
るが、その他に箱形なども知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この誘電体共振器は、
小型で高いQ値を有することが望ましいが、そのために
は誘電体として高いQ値を有する材料を用いればよい。
しかしながら、比較的低い周波数(数百MHzから数G
Hz)帯域において使用される場合には、誘電体自体が
有するQ値よりもむしろ金属製の筐体の抵抗損失(導体
損)に起因するQ値の低下が生じるという問題があり、
誘電体の本来の特性が筐体によって、生かされていない
のが現状であった。
小型で高いQ値を有することが望ましいが、そのために
は誘電体として高いQ値を有する材料を用いればよい。
しかしながら、比較的低い周波数(数百MHzから数G
Hz)帯域において使用される場合には、誘電体自体が
有するQ値よりもむしろ金属製の筐体の抵抗損失(導体
損)に起因するQ値の低下が生じるという問題があり、
誘電体の本来の特性が筐体によって、生かされていない
のが現状であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
筐体による導体損を小さくすべく検討を重ねた結果、筐
体表面における電流分布を均一にすることにより導体損
が小さくでき、Q値の向上が図られることに注目し検討
を重ねた結果、筐体を略円筒状とするとともに、その側
面の形状を外側に凸となる曲面とすることにより、電流
分布の均一化が図られ、特に、曲面を前記略円筒状筐体
における中心軸を含む平面により切った時の断面形状
が、前記ドーナツ状誘電体における電場の強度が最大と
なる点を中心とする半円形状とすることによりQ値の向
上が図れることを見いだした。
筐体による導体損を小さくすべく検討を重ねた結果、筐
体表面における電流分布を均一にすることにより導体損
が小さくでき、Q値の向上が図られることに注目し検討
を重ねた結果、筐体を略円筒状とするとともに、その側
面の形状を外側に凸となる曲面とすることにより、電流
分布の均一化が図られ、特に、曲面を前記略円筒状筐体
における中心軸を含む平面により切った時の断面形状
が、前記ドーナツ状誘電体における電場の強度が最大と
なる点を中心とする半円形状とすることによりQ値の向
上が図れることを見いだした。
【0005】
【作用】誘電体共振器のQ値は、1/Q=(1/Qp)
+(1/Qc)(式中、1/Qpは、誘電体自体の損
失、1/Qcは筐体の導体損)で表され、誘電体自体の
損失が材料固有の値であるため、誘電体共振器のQ値を
高めるためには1/Qcを小さくすればよいのである。
+(1/Qc)(式中、1/Qpは、誘電体自体の損
失、1/Qcは筐体の導体損)で表され、誘電体自体の
損失が材料固有の値であるため、誘電体共振器のQ値を
高めるためには1/Qcを小さくすればよいのである。
【0006】導体損は、筐体表面を流れる電流(表面電
流)の2乗に表面抵抗を乗じたものであり、表面電流は
磁界に比例する。従って、筐体の表面の磁界が均一であ
るとき、電流分布も均一となり導体損は最小となる。
流)の2乗に表面抵抗を乗じたものであり、表面電流は
磁界に比例する。従って、筐体の表面の磁界が均一であ
るとき、電流分布も均一となり導体損は最小となる。
【0007】本発明によれば、筐体を略円筒状形状と
し、その側面を外側に凸となる曲面により構成すること
によって、筐体における電流分布の均一化を図ることが
でき、それによって、誘電体共振器のQ値を高めること
ができるのである。
し、その側面を外側に凸となる曲面により構成すること
によって、筐体における電流分布の均一化を図ることが
でき、それによって、誘電体共振器のQ値を高めること
ができるのである。
【0008】特に、その曲面を円筒型筐体の中心軸を含
む平面により切った時の断面形状を、ドーナツ状誘電体
における電場の強度が最大となる点を中心とする半円形
状とすることにより、筐体における電流分布をより均一
化することができ、高いQ値の向上効果が得られる。
む平面により切った時の断面形状を、ドーナツ状誘電体
における電場の強度が最大となる点を中心とする半円形
状とすることにより、筐体における電流分布をより均一
化することができ、高いQ値の向上効果が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の具体的な一例を図1およ
び図2を参照しながら説明する。図1は、本発明の誘電
体共振器を説明するための斜視図である。図1によれ
ば、ドーナツ状でその断面が方形からなる誘電体1が筐
体2内に収納されている。
び図2を参照しながら説明する。図1は、本発明の誘電
体共振器を説明するための斜視図である。図1によれ
ば、ドーナツ状でその断面が方形からなる誘電体1が筐
体2内に収納されている。
【0010】筐体2は、銅等の金属から構成され、略円
筒状の形状をなす。誘電体1は、筐体2の内部におい
て、所望の支持手段(図示せず)により支持固定されて
いる。
筒状の形状をなす。誘電体1は、筐体2の内部におい
て、所望の支持手段(図示せず)により支持固定されて
いる。
【0011】本発明によれば、ドーナツ状の誘電体1を
収納する略円筒状筐体2の上面および下面4は平面をな
しており、その側面が太鼓状になるように軸方向にその
半径を徐々に変化させて、側面が外側に凸となる曲面に
より構成する。
収納する略円筒状筐体2の上面および下面4は平面をな
しており、その側面が太鼓状になるように軸方向にその
半径を徐々に変化させて、側面が外側に凸となる曲面に
より構成する。
【0012】図2は、図1における本実施例の共振器を
略円筒型筐体の中心軸Aを含む平面で切った時の断面図
である。本発明によれば、略円筒型筐体2の側面を形成
する曲面の断面は、ドーナツ状誘電体1における電場の
強度が最大となる点を中心とする半円形状となるような
形状により構成される。図2においては、誘電体1にお
ける電場の強度が最大となる点Xは、誘電体1の内部の
点となり、筐体2の側面を構成する曲面は、電場の強度
が最大となる点Xを中心とする半径Rの半円形状により
構成される。このような曲面を形成することにより、筐
体における電流分布をより均一化することができ、高い
Q値の向上効果が得られる。
略円筒型筐体の中心軸Aを含む平面で切った時の断面図
である。本発明によれば、略円筒型筐体2の側面を形成
する曲面の断面は、ドーナツ状誘電体1における電場の
強度が最大となる点を中心とする半円形状となるような
形状により構成される。図2においては、誘電体1にお
ける電場の強度が最大となる点Xは、誘電体1の内部の
点となり、筐体2の側面を構成する曲面は、電場の強度
が最大となる点Xを中心とする半径Rの半円形状により
構成される。このような曲面を形成することにより、筐
体における電流分布をより均一化することができ、高い
Q値の向上効果が得られる。
【0013】誘電体1における電場の強度が最大となる
点Xは、本実施例のようなドーナツ状誘電体の場合に
は、誘電体1の全体幅L2 に対する誘電体1の内面から
の距離L1 の比率(L1 /L2 )が、0.4±0.0
5、特に0.4±0.03となる位置に存在する。
点Xは、本実施例のようなドーナツ状誘電体の場合に
は、誘電体1の全体幅L2 に対する誘電体1の内面から
の距離L1 の比率(L1 /L2 )が、0.4±0.0
5、特に0.4±0.03となる位置に存在する。
【0014】次に、本発明を以下の実験例で説明する。 実験例 誘電体材料として、誘電率44、Q値44000のセラ
ミック誘電体材料からなり、外径140mm、内径60
mm、高さ40mmの断面が正方形のドーナツ状の誘電
体を電気抵抗率1.72×10-7Ω−mの銅製の筐体を
用いて、共振周波数が500MHzとなる誘電体共振器
のQ値を求めた。
ミック誘電体材料からなり、外径140mm、内径60
mm、高さ40mmの断面が正方形のドーナツ状の誘電
体を電気抵抗率1.72×10-7Ω−mの銅製の筐体を
用いて、共振周波数が500MHzとなる誘電体共振器
のQ値を求めた。
【0015】従来例として、図3に示す従来の断面形状
が方形の、外径が162mm、高さ95mmの筐体の内
部に上記の誘電体を収納した。また、本発明品として、
図1および図2に示したように、外径が176mm、高
さ86mmで、側面の断面が誘電体の中心位置から半径
43mmの半円となる筐体を用いてQ値を測定した。
が方形の、外径が162mm、高さ95mmの筐体の内
部に上記の誘電体を収納した。また、本発明品として、
図1および図2に示したように、外径が176mm、高
さ86mmで、側面の断面が誘電体の中心位置から半径
43mmの半円となる筐体を用いてQ値を測定した。
【0016】その結果は表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】表1の結果から明らかなように、本発明の
誘電体共振器は、同一の誘電体材料を用いながらも、従
来品に比較してQ値を向上させることができた。
誘電体共振器は、同一の誘電体材料を用いながらも、従
来品に比較してQ値を向上させることができた。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の誘電体共
振器は、金属製の筐体による導体損を小さくし、Q値の
高い共振器を提供することができる。
振器は、金属製の筐体による導体損を小さくし、Q値の
高い共振器を提供することができる。
【図1】本発明の誘電体共振器の斜視図である。
【図2】図1の共振器の中心軸Aを通る平面で切断した
時の断面図である。
時の断面図である。
【図3】従来の典型的な誘電体共振器の断面図である。
1 誘電体 2 筐体 3 上面 4 下面 5 側面
Claims (2)
- 【請求項1】ドーナツ状の誘電体と、該誘電体を収納す
る金属製の略円筒状の筐体とを具備してなり、前記筐体
の側面が外側に凸となる曲面により構成されたことを特
徴とする誘電体共振器。 - 【請求項2】前記曲面を前記略円筒状筐体における中心
軸を含む平面により切った時の断面形状が、前記ドーナ
ツ状誘電体における電場の強度が最大となる点を中心と
する半円形状からなる請求項1記載の誘電体共振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07275393A JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07275393A JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09116313A JPH09116313A (ja) | 1997-05-02 |
JP3122019B2 true JP3122019B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=17554880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07275393A Expired - Fee Related JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3122019B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9162866B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-10-20 | Graco Minnesota Inc. | Dual pump fluid proportioner with adjustable motor position |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP07275393A patent/JP3122019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
今井伸明、山本和紀,"MIC化高Q誘電体共振器の設計方法",電子通信学会論文誌’84/5,1984年,Vol.J67−B,No.5,p.497−504 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9162866B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-10-20 | Graco Minnesota Inc. | Dual pump fluid proportioner with adjustable motor position |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09116313A (ja) | 1997-05-02 |
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Date | Code | Title | Description |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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