JP3309610B2 - 誘電体共振器装置 - Google Patents
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- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
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Description
空間内に、2つまたは3つの誘電体柱が交差する形状か
らなる複合誘電体柱をそれぞれ設けた複数のTM多重モ
ード誘電体共振器を備えてなる誘電体共振器装置に関す
る。
を組み合わせて、複数段の誘電体共振器フィルタなどを
構成する際、それぞれ2つの誘電体柱同士を電界結合さ
せた複数のTM2重モード誘電体共振器を配置し、隣接
するTM2重モード誘電体共振器間で、所定の一方の誘
電体柱同士を磁界結合させるようにしている。
図23に示す。図23は2つのTM2重モード誘電体共
振器を用いた例であり、図23において1a,1bはそ
れぞれTM2重モード誘電体共振器であり、各共振器は
それぞれ2つの誘電体柱を交差させた形状の複合誘電体
柱9a,9bをキャビティ15a,15bと共に一体成
型して成る。キャビティ15a,15bの外周面には導
体膜を形成している。複合誘電体柱9a,9bには13
a,14a,13b,14bで示す周波数調整用孔をそ
れぞれ設けていて、これらの周波数調整用孔に対応して
キャビティ15a,15bには周波数調整用部材を挿抜
自在に保持するための孔41a,42a,41b,42
bを設けていて、これらの孔から周波数調整用部材を挿
入し、その挿入量を調整することによって各誘電体柱に
よる共振器の周波数調整を行う。またキャビティ15
a,15bにはキャビティの空間内に対して結合調整用
部材を挿抜自在に保持するための孔43a,43bを設
けていて、これらの孔からキャビティ内に結合調整用部
材を挿入し、その挿入量を調整することによって各誘電
体柱による共振器間の結合調整を行う。同図に示すよう
に、2つのTM2重モード誘電体共振器は複合誘電体柱
9a,9bの成す平面が平行となる関係でキャビティ1
5a,15bの一方の開口面同士を対向させ、その両者
間に仕切板52を配置している。この仕切板52には2
つの複合誘電体柱9a,9bのうち所定の誘電体柱同士
を磁界結合させるための磁界結合用窓を形成している。
M2重モード誘電体共振器を用いた従来の誘電体共振器
装置においては、複合誘電体柱のなす平面同士が平行と
なる関係で、各TM2重モード誘電体共振器を配列して
いるため、次に挙げるような問題が生じる。
の開口面から周波数調整用部材および結合調整用部材を
挿入することができず、キャビティの側面に周波数調整
用部材または結合調整用部材を挿抜するための孔41
a,42a,43a,41b,42b,43bが設けら
れることになるが、キャビティにおけるこれらの孔は、
図23において矢印で示すようにキャビティの外面に設
けた導体膜に流れる実電流の経路中にあるため、上記の
各孔は実電流を妨げ、共振器のQo(無負荷Q)が劣化
することになる。
切板52を必要とするため、部品点数が増大するととも
に、仕切板によるQの低下が生じる。
誘電体共振器を構成する際、キャビティ15a,15b
とともに複合誘電体柱9a,9bを一体成型する際に、
周波数調整用孔13a,14a,13b,14b、周波
数調整用部材を挿抜するための孔41a,42a,41
b,42bおよび結合調整用部材を挿抜するための孔4
3a,43bを同時に形成することはできず、これらの
孔は全て一体成型後に別工程で開口しなければならず、
共振器自体がコスト高になる。
間に設けられる磁界結合用の窓は、隣接するTM多重モ
ード誘電体共振器の所定の2つの誘電体柱同士のみを結
合させるものであるため、例えばTM3重モード誘電体
共振器を用いた装置においては、結合ループを設けて、
所定の誘電体柱間を結合させなければならなかった。
37号,特願平6−223242号などで、上述の問題
を解消した誘電体共振器装置について既に出願してい
る。
するとともに、特願平6−201937号に示した、隣
接する誘電体共振器の所定の誘電体柱間を結合させるた
めの結合ループも不要とした誘電体共振器装置を提供す
ることにある。
ド誘電体共振器の隣接する誘電体柱間の結合の仕方の自
由度を高めた誘電体共振器装置を提供することにある。
ループを用いることなく、TM3重モード誘電体共振器
を用いて、小型で段数の多い誘電体共振器装置を提供す
ることにある。
装置では、隣接する多重モード誘電体共振器の2組の誘
電体柱同士をそれぞれ独立に磁界結合させるために、請
求項1に記載の通り、隣接する2つの誘電体共振器のそ
れぞれの複合誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にあ
る第1方向の誘電体柱同士の磁界と、軸方向が略平行関
係にある第2方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過さ
せる、前記導体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け
る。
して図1に示す。図1において1a,1bはそれぞれT
M2重モードの誘電体共振器である。9aは誘電体柱1
1aと誘電体柱12aとが交差した形状からなる複合誘
電体柱、9bは誘電体柱11bと誘電体柱12bとが交
差した形状からなる複合誘電体柱である。この2つの複
合誘電体柱9a,9bはそれぞれ一点鎖線で示す導体で
囲むとともに、複合誘電体柱9a,9bのうち、軸方向
が略同一関係にある第1方向の誘電体柱12a,12b
同士の磁界Hαと、軸方向が略平行関係にある第2方向
の誘電体柱11a,11b同士の磁界Hβとを共に透過
させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓20ab
を設ける。
する2つのTM多重モード誘電体共振器のうち、2組の
誘電体柱同士をそれぞれ独立に磁界結合させるととも
に、一方のTM多重モード誘電体共振器における2つの
誘電体柱同士を結合させるために、請求項2に記載の通
り、前記隣接する2つの誘電体共振器のうち、一方の誘
電体共振器の複合誘電体柱の前記第1方向の誘電体柱と
第2方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界
結合させる電界結合用構造部を設ける。
念図として図2〜図5に示す。図2〜図5に示すよう
に、隣接する2つの誘電体共振器1a,1bのうち、一
方の誘電体共振器の複合誘電体柱の第1方向の誘電体柱
12aと第2方向の誘電体柱11aとの交差部に両誘電
体柱同士を電界結合させる電界結合用溝D,Dを設け
る。図3,図4,図5は図2に示した誘電体共振器装置
に対して第3の誘電体共振器1cを付加した例である。
図3の例では、複合誘電体柱9b,9cのうち、軸方向
が略同一関係にある第1方向の誘電体柱12b,12c
同士の磁界Hαと、軸方向が略平行関係にある第2方向
の誘電体柱11b,11c同士の磁界Hβとを共に透過
させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓20bc
を設けている。図4の例では、軸方向が略平行関係にあ
る誘電体柱11b,11c同士の磁界Hβを透過させ
る、導体の非形成部からなる磁界結合用窓20bcを設
けている。図5の例では、軸方向が略同一関係にある誘
電体柱12b,12c同士の磁界Hαを透過させる、導
体の非形成部からなる磁界結合用窓20bcを設けてい
る。
配列したTM多重モード誘電体共振器のうち、異なった
誘電体共振器が入力段と出力段になるように、請求項3
に記載の通り、配列順の一方の端部に位置する誘電体共
振器と、これに隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合
誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第1方向の
誘電体柱同士の磁界と、軸方向が略平行関係にある第2
方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導
体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け、前記一方の
端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱を構成する
第1方向の誘電体柱と第2方向の誘電体柱との交差部に
両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用構造部を設
け、配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器と、こ
れに隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱の
うち、軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電体柱同
士の磁界のみを透過させる、前記導体の非形成部からな
る磁界結合用窓を設け、前記他方の端部に位置する誘電
体共振器の複合誘電体柱を構成する第1方向の誘電体柱
と、これに交差する誘電体柱との交差部に両誘電体柱同
士を電界結合させる電界結合用構造部を設ける。
念図として図6,図7に示す。両図に示すように、配列
順の一方の端部に位置する誘電体共振器1aと、これに
隣接する誘電体共振器1bのそれぞれの複合誘電体柱9
a,9bのうち、軸方向が略同一関係にある第1方向の
誘電体柱同士12a,12bの磁界と、軸方向が略平行
関係にある第2方向の誘電体柱同士11a,11bの磁
界とを共に透過させる、導体の非形成部からなる磁界結
合用窓20abを設け、前記一方の端部に位置する誘電
体共振器1aの複合誘電体柱9aを構成する第1方向の
誘電体柱12aと第2方向の誘電体柱11aとの交差部
に両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝D,D
を設け、配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器1
cと、これに隣接する誘電体共振器1bのそれぞれの複
合誘電体柱9c,9bのうち、軸方向が略同一関係にあ
る第1方向の誘電体柱同士12c,12bの磁界のみを
透過させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓21
bcを設け、前記他方の端部に位置する誘電体共振器1
cの複合誘電体柱9cを構成する第1方向の誘電体柱1
2cと、これに交差する誘電体柱(図6では11c、図
7では10c)との交差部に両誘電体柱同士を電界結合
させる電界結合用溝D,Dを設ける。
は、特別な結合ループを設けることなく、TM3重モー
ド誘電体共振器を用いて装置を構成するために、請求項
4に記載の通り、隣接する2つの誘電体共振器のうち、
少なくとも一方の誘電体共振器をTM3重モードの誘電
体共振器とし、隣接する2つの誘電体共振器の複合誘電
体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電
体柱同士の磁界と軸方向が略平行関係にある第2方向の
誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、導体の非形成
部からなる磁界結合用窓を設け、前記TM3重モードの
誘電体共振器の複合誘電体柱のうち、前記第1方向と第
2方向に対して交差する第3方向の誘電体柱と前記第1
方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界結合
させる電界結合用構造部を設ける。
念図として図8〜図10に示す。図8に示すように、隣
接する2つの誘電体共振器1a,1bのうち、少なくと
も一方の誘電体共振器1bをTM3重モードの誘電体共
振器とし、隣接する2つの誘電体共振器の複合誘電体柱
9a,9bのうち、軸方向が略同一関係にある第1方向
の誘電体柱同士12a,12bの磁界と軸方向が略平行
関係にある第2方向の誘電体柱同士11a,11bの磁
界とを共に透過させる、導体の非形成部からなる磁界結
合用窓20abを設け、前記TM3重モードの誘電体共
振器の複合誘電体柱9bのうち、前記第1方向と第2方
向に対して交差する第3方向の誘電体柱10bと前記第
1方向の誘電体柱12bとの交差部に両誘電体柱同士を
電界結合させる電界結合用溝Dを設ける。また、図9に
示すように、隣接する2つの誘電体共振器1a,1bの
うち、少なくとも一方の誘電体共振器1aをTM3重モ
ードの誘電体共振器とし、隣接する2つの誘電体共振器
の複合誘電体柱9a,9bのうち、軸方向が略同一関係
にある第1方向の誘電体柱同士12a,12bの磁界と
軸方向が略平行関係にある第2方向の誘電体柱同士11
a,11bの磁界とを共に透過させる、導体の非形成部
からなる磁界結合用窓20abを設け、前記TM3重モ
ードの誘電体共振器の複合誘電体柱9aのうち、前記第
1方向と第2方向に対して交差する第3方向の誘電体柱
10aと前記第1方向の誘電体柱12aとの交差部に両
誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Dを設け
る。この図9の例では、他方の誘電体共振器1bもTM
3重モードの誘電体共振器とし、隣接する2つの誘電体
共振器の複合誘電体柱9a,9bのうち、軸方向が略同
一関係にある第1方向の誘電体柱同士12a,12bの
磁界と軸方向が略平行関係にある第2方向の誘電体柱同
士10a,10bの磁界とを共に透過させる、導体の非
形成部からなる磁界結合用窓21abを設け、TM3重
モードの誘電体共振器の複合誘電体柱9bのうち、前記
第1方向と第2方向に対して交差する第3方向の誘電体
柱11bと前記第1方向の誘電体柱12bとの交差部に
両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Dを設け
る。また、図10に示すように、隣接する2つの誘電体
共振器1b,1cのうち、少なくとも一方の誘電体共振
器1cをTM3重モードの誘電体共振器とし、隣接する
2つの誘電体共振器の複合誘電体柱9b,9cのうち、
軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電体柱同士12
b,12cの磁界と軸方向が略平行関係にある第2方向
の誘電体柱同士11b,11cの磁界とを共に透過させ
る、導体の非形成部からなる磁界結合用窓20bcを設
け、前記TM3重モードの誘電体共振器の複合誘電体柱
9cのうち、前記第1方向と第2方向に対して交差する
第3方向の誘電体柱10cと前記第1方向の誘電体柱1
2cとの交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界
結合用溝Dを設ける。尚、この図10の例では、さらに
誘電体共振器1aを設けているが、誘電体共振器1aと
1bとの関係は図2に示したものと同一である。
前に、図11〜図13に示す3つの誘電体共振器装置の
作用について説明する。
モード誘電体共振器を配置し、隣接する導体部分に磁界
結合用窓20abをそれぞれ設けた例である。図11の
ように、誘電体柱12a,12bの軸方向を同一とすれ
ば、誘電体柱12a,12bにそれぞれ生じる磁界H
a,Hbは磁界結合用窓20abを介して結合する。図
12に示すように、2つの誘電体柱11a,11bの軸
方向を平行にすれば、それぞれの誘電体柱11a,11
bに生じる磁界Ha,Hbは磁界結合用窓20abを介
して結合する。しかし、図13に示すように、2つの誘
電体柱11a,12bの軸方向が直交していると、それ
ぞれの誘電体柱に生じる磁界Ha,Hbは磁界結合用窓
20abを介しては結合しない。
共振器装置の例として図1に示したように、2つの複合
誘電体柱9a,9bと磁界結合用窓20abを配置する
と、誘電体柱12a,12b同士は磁界Hαで示すよう
に、磁界結合用窓20abを介して磁界結合し、一方、
誘電体柱11a,11b同士は磁界Hβで示すように、
磁界結合用窓20abを介して磁界結合する。これらの
磁界は直交しているため、2つの磁界結合は互いに独立
している。従って、図1に示した例では、誘電体柱12
a,12bからなる2段の誘電体共振器と、誘電体柱1
1a,11bからなる2段の誘電体共振器の2組の2段
の共振器として作用する。
置では、例えば、図2に示したように構成した場合、誘
電体柱12a,12b同士が磁界Hαで示すように、磁
界結合用窓20abを介して磁界結合し、誘電体柱11
a,11bが磁界Hβで示すように、磁界結合用窓20
abを介して磁界結合し、さらに複合誘電体柱9aの2
つの誘電体柱11a,12aの交差部に電界結合用溝
D,Dを設けたため、この2つの誘電体柱11a,12
a同士が電界結合する。従って、図中の誘電体柱に付し
た番号で(1)-(2)-(3)-(4) の順に結合が生じて、4段の
共振器からなる誘電体共振器装置として作用する。
2c間が磁界Hαで示すように、磁界結合用窓20bc
を介して磁界結合し、誘電体柱11b−11c間が磁界
Hβで示すように、磁界結合用窓20bcを介して磁界
結合する。従って、(1)-(2)-(3)-(4)-(5)-(6) の順に結
合が生じ、6段の共振器からなる誘電体共振器装置とし
て作用する。
1c間が磁界Hβで示すように、磁界結合用窓20bc
を介して磁界結合し、図5に示した例では、誘電体柱1
2b−12c間が磁界Hαで示すように、磁界結合用窓
20bcを介して磁界結合する。従って、いずれも(1)-
(2)-(3)-(4)-(5) の順に結合が生じて、5段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。
置では、例えば図6に示したように構成した場合、誘電
体柱12b−12c間は磁界Hαで示すように、磁界結
合用窓21bcを介して磁界結合する。このとき、誘電
体柱11b−11cは平行関係にあるが、磁界結合用窓
21bcは誘電体柱11b,11cにより生じる磁界の
方向についての幅が狭いため、両者はほとんど磁界結合
しない。また、複合誘電体柱9cの2つの誘電体柱11
c,12cの交差部に電界結合用の溝D,Dを設けてい
るため、(1)-(2)-(3)-(4)-(5)-(6) の順に結合が生じ
て、6段の共振器からなる誘電体共振器装置として作用
する。
は磁界Hαで示すように、磁界結合用窓20bcを介し
て磁界結合する。このとき、誘電体柱11b−10cは
直交関係にあるため磁界結合しない。また、複合誘電体
柱9cの2つの誘電体柱10c,12cの交差部に電界
結合用の溝D,Dを設けているため、やはり(1)-(2)-
(3)-(4)-(5)-(6) の順に結合が生じて、6段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。
置では、図8に示した構成の場合、誘電体柱11a−1
1b間は磁界Hβで示すように、磁界結合用窓20ab
を介して磁界結合する。また、誘電体柱12a−12b
間は磁界Hαで示すように、やはり磁界結合用窓20a
bを介して磁界結合する。また、複合誘電体柱9aの2
つの誘電体柱11a,12aの交差部に電界結合用の溝
Dを設けているため、誘電体柱11a,12a同士は電
界結合する。さらに、複合誘電体柱9bの誘電体柱10
b,12bの交差部に電界結合用の溝Dを設けているた
め、両誘電体柱10b−12b間が電界結合する。また
誘電体柱11a−10bおよび、12a−10bはそれ
ぞれ直交しているためそれぞれは結合しない。従って、
(1)-(2)-(3)-(4)-(5) の順に結合が生じて、5段の共振
器からなる誘電体共振器装置として作用する。
1b間は磁界結合用窓20abを介して磁界結合し、誘
電体柱10a−10b間は磁界結合用窓21abを介し
て磁界結合する。また、誘電体柱12a−12b間は磁
界結合用窓20abおよび21abの両方を介して磁界
結合する。さらに誘電体柱10a,12aの交差部に電
界結合用の溝Dを設けているため、誘電体柱10a,1
2a同士が電界結合し、誘電体柱11b,12bの交差
部に電界結合用の溝Dを設けているため、誘電体柱11
b,12b同士が電界結合する。従って、(1)-(2)-(3)-
(4)-(5)-(6) の順に結合が生じて、6段の共振器からな
る誘電体共振器装置として作用する。
間と12a−12b間が共に磁界結合用窓20abを介
して磁界結合し、誘電体柱11b−11c間と12b−
12c間が共に磁界結合用窓20bcを介して磁界結合
する。さらに誘電体柱11a−12aは交差部の溝Dの
作用により電界結合し、誘電体柱10c−12cは交差
部の溝Dの作用により電界する。従って、(1)-(2)-(3)-
(4)-(5)-(6)-(7) の順に結合が生じて、7段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。
例である誘電体共振器装置の構成を図14および図15
に示す。
図である。図14において9a,9bはそれぞれ2つの
誘電体柱を交差させた形状からなる複合誘電体柱であ
り、角筒状のキャビティ15a,15bとともにそれぞ
れ一体成形している。各複合誘電体柱の誘電体柱には複
合誘電体柱のなす平面に垂直な方向にそれぞれ周波数調
整用孔13a,14a,13b,14bを形成してい
る。これらの複合誘電体柱9a,9bとキャビティ15
a,15bとによって2つのTM2重モード誘電体共振
器1a,1bを構成している。キャビティ15a,15
bの外周面には銀ペースト等の導電性ペーストの焼付け
またはメッキ法等により導体膜2a,2bをそれぞれ形
成している。また、キャビティ15aと15bの対向面
の一部に、誘電体柱12a,12bにより生じる磁界の
方向に添う方向で、且つ誘電体柱11a,11bにより
生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓20a,2
0bを形成している。この磁界結合用窓20a,20b
はキャビティ15a,15bの外周面に導体膜2a,2
bを形成する際に、磁界結合用窓20a,20b部分だ
け予め導電ペーストを塗布せずに焼付けることによって
設けるか、磁界結合用窓20a,20b部分だけマスキ
ングした状態で導電膜をメッキすることによって設ける
か、あるいはキャビティ15a,15bの外周面の全面
に導体膜2a,2bを形成した後に、その導体膜の一部
を削除することによって設ける。尚、図14に示した例
では、キャビティ外壁の導体膜を設けない部分を磁界結
合用窓として用いたが、キャビティの外壁自体の一部を
導体膜とともに開口して磁界結合用窓を形成してもよ
い。次に示すように、キャビティ15a,15bの上下
の開口面にはそれぞれ金属パネルを取り付けて、これら
の金属パネルとキャビティの外周面に設けた導体膜とに
よって複合誘電体柱の周囲を導体で囲む。
体共振器装置の上面図、(B)は正面図、(C)は底面
図である。但し(A)については、キャビティ15a,
15bの上面に金属パネルを取り付ける前の状態を示し
ている。図15(B)に示すように、キャビティ15
a,15bの上下の開口面に金属パネル30,31を取
り付けている。この図では省略しているが、複合誘電体
柱9a,9bと金属パネル30との間の空間には周波数
調整用誘電体棒と結合調整用誘電体棒を螺合保持するブ
ロックを取り付けている。これにより周波数調整用誘電
体棒を周波数調整用孔13a,14a,13b,14b
に挿入し、結合調整用誘電体棒を溝Dに挿入する。金属
パネル30には上記誘電体棒を旋回させるための調整用
ドライバを挿入するための孔を設けていて、金属パネル
30の側から周波数調整および結合調整を行う。また、
金属パネル31にはコネクタ33,34を取り付け、コ
ネクタ33,34の中心導体と金属パネル31間には結
合ループ35,36をそれぞれ設けている。この結合ル
ープ35は図15(B)において紙面に垂直方向にあ
り、誘電体柱11bと磁界結合する。結合ループ36は
そのループ面が誘電体柱12bにより生じる磁界が通る
向きにあり、結合ループ36は誘電体柱12bと磁界結
合する。以上の構成により、コネクタ33→誘電体柱1
1b→11a→12a→12b→コネクタ34の経路で
結合が生じ、4段の共振器からなる、例えば帯域通過フ
ィルタとして作用する誘電体共振器装置を得る。尚、1
段目と2段目間の結合係数および3段目と4段目間の結
合係数は、図14に示した磁界結合用窓20a,20b
の位置、幅、長さ、傾き等を変えることにより調節す
る。また、2段目と3段目間の結合係数は、図14に示
した溝D,Dの幅または深さを変えるか、この溝部分に
対する結合調整用部材(誘電体棒)の挿入量を変えるこ
とによって調節する。
である誘電体共振器装置の構成を図16および図17に
示す。第1の実施例と異なり、3つのTM2重モード誘
電体共振器1a,1b,1cを配列するとともに、ここ
では図3に示した例とも異なり、中央の誘電体共振器に
ついても、複合誘電体柱9bを構成する誘電体柱11
b,12bの交差部に電界結合用の溝D,Dを設けてい
る。図16に示した構成により、誘電体柱12a−12
b間および11a−11b間がそれぞれ磁界結合用窓2
0a,20bを介して磁界結合し、また誘電体柱12b
−12c間および11b−11c間が磁界結合用窓20
b′,20cを介してそれぞれ磁界結合する。また、誘
電体柱11a−12a間は電界結合用の溝Dの存在によ
り電界結合し、同様に誘電体柱11b−12b間も同様
に電界結合する。
電体共振器装置の上面図、(B)は正面図、(C)は底
面図である。但し(A)については、キャビティ15
a,15b,15cの上面に金属パネルを取り付ける前
の状態を示している。図17(B)に示すように、キャ
ビティ15a,15b,15cの上下の開口面に金属パ
ネル30,31を取り付けている。第1の実施例の場合
と同様に、金属パネル30と各複合誘電体柱との間の空
間には周波数調整および結合調整用の機構を設けてい
る。金属パネル31にはコネクタ33,34を取り付
け、コネクタ33,34の中心導体と金属パネル31間
には結合ループ35,36をそれぞれ設けている。この
結合ループ35,36は誘電体柱11c,12cとそれ
ぞれ磁界結合する。以上のように構成したことにより、
コネクタ33→誘電体柱11c→11b→11a→12
a→12b→12c→コネクタ34の経路で主たる結合
が生じ、さらに誘電体柱11b→12bの経路でも結合
が生じるため、2段目と5段目との間に「とび結合」が
生じた6段の共振器からなる誘電体共振器装置を得る。
尚、このようにケーブルなどを用いることなく「とび結
合」が実現できるので、有極特性を有する帯域通過フィ
ルタを容易に構成することができる。また、図16,図
17に示した例では、3つのTM2重モード誘電体共振
器装置を配列して6段の共振器からなる誘電体共振器装
置を構成する例について示したが、同様にして複数のT
M2重モード誘電体共振器を配列すればn段の共振器か
らなるフィルタが構成でき、さらに必要に応じて途中の
誘電体共振器の複合誘電体柱同士を結合させることによ
って、一般にn段の共振器からなる装置において、i段
目と(n−i+1)段目にとび結合を生じさせることが
できる。
誘電体共振器装置の構成を図18および図19に示す。
図18は誘電体共振器装置の主要部の斜視図であり、図
6に示した誘電体共振器装置の具体構成例と考えてよ
い。図18に示した構成により、誘電体柱12a−12
b間および11a−11b間がそれぞれ磁界結合用窓2
0a,20bを介して磁界結合し、また誘電体柱12b
−12c間が磁界結合用窓21b,21cを介して磁界
結合する。また、誘電体柱11a−12a間は電界結合
用の溝Dの存在により電界結合し、同様に誘電体柱11
c−12c間も同様に電界結合する。
電体共振器装置の上面図、(B)は正面図、(C)は底
面図である。但し(A)については、キャビティ15
a,15b,15cの上面に金属パネルを取り付ける前
の状態を示している。図19(B)に示すように、キャ
ビティ15a,15b,15cの上下の開口面に金属パ
ネル30,31を取り付けている。第1,第2の実施例
の場合と同様に、金属パネル30と各複合誘電体柱との
間の空間には周波数調整および結合調整用の機構を設け
ている。金属パネル31にはコネクタ33b,33cを
取り付け、コネクタ33b,33cの中心導体と金属パ
ネル31間には結合ループ35b,35cをそれぞれ設
けている。この結合ループ35b,35cは誘電体柱1
1b,11cとそれぞれ磁界結合する。従って、コネク
タ33b→誘電体柱11b→11a→12a→12b→
12c→11c→コネクタ33cの経路で結合が生じ、
6段の誘電体共振器からなる誘電体共振器装置を得る。
このように2つの結合ループ35b,35cを別々の誘
電体共振器に取り付けたため、同一の誘電体共振器に2
つの結合ループを設けた場合に比較して、入力段と出力
段とのアイソレーションが向上する。
誘電体共振器装置の構成を図20,図21に示す。図2
0は誘電体共振器装置の主要部の斜視図であり、図9に
示した誘電体共振器装置の具体構成例と考えてよい。図
20において1a,1bはそれぞれ2つの誘電体柱を交
差させた形状からなる複合誘電体柱を角筒状のキャビテ
ィ15a,15bとともにそれぞれ一体成形してなるT
M3重モード誘電体共振器である。キャビティ15a,
15bの外周面には銀ペースト等の導電性ペーストの焼
付けまたはメッキ法等により導体膜2a,2bをそれぞ
れ形成している。また、キャビティ15aと15bの対
向面の一部に、誘電体柱12a,12bにより生じる磁
界の方向に添う方向で、且つ誘電体柱11a,11bに
より生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓20
a,20bを形成し、誘電体柱12a,12bにより生
じる磁界の方向に添う方向で、且つ誘電体柱10a,1
0bにより生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓
21a,21bを形成している。さらに、誘電体柱10
a,12aの交差部と誘電体柱11b,12bの交差部
にそれぞれ溝を形成している。次に示すように、キャビ
ティ15a,15bの開口面にはそれぞれ金属パネルを
取り付けて、これらの金属パネルとキャビティの外周面
に設けた導体膜とによって複合誘電体柱の周囲を導体で
囲む。
体共振器装置の上面図、(B)は正面図、(C)は底面
図である。図21に示すように、キャビティ15aの開
口面に金属パネル30a,31aを取り付け、金属パネ
ル31にコネクタ33aを取り付け、コネクタ33aの
中心導体と金属パネル31a間に、誘電体柱11aと磁
界結合する結合ループ35aを設けている。また、キャ
ビティ15bの開口面に金属パネル30b,31bを取
り付け、金属パネル30bにコネクタ33bを取り付
け、コネクタ33bの中心導体と金属パネル30b間
に、誘電体柱10bと磁界結合する結合ループ35bを
設けている。従ってコネクタ33b→誘電体柱10b→
10a→12a→12b→11b→11a→コネクタ3
3aの経路で結合が生じ、6段の共振器からなる誘電体
共振器装置を得る。
金属パネルと複合誘電体柱との間の空間に周波数調整お
よび結合調整のための機構を設ければ、各誘電体柱につ
いての周波数調整および、誘電体柱間の結合調整を行う
ことができる。
ルにコネクタを取り付けるために、キャビティの開口方
向が異なる向きに、2つのTM3重モード誘電体共振器
を配置したが、TM3重モード誘電体共振器1bも1a
と同様に、図20における上下方向にキャビティの開口
面を向けて金属パネルを取り付け、その金属パネルにコ
ネクタを取り付け、キャビティの開枠方向に延びる結合
ループをそのコネクタに設けてもよい。
の、交差する2つの誘電体柱同士を電界結合させるため
に、その交差部に溝Dを形成した例を示したが、その他
の電界結合用構造部の例を図22に示す。(A)は誘電
体柱11,12の交差部に孔B,Bを設けた例である。
この孔Bに対して誘電体棒を挿入するとともに、その挿
入量を調整することによって、誘電体柱11−12間の
結合係数を調整することができる。同図の(B)の例
は、誘電体柱11,12の交差部を左右非対称形状とし
た例である。
に、単一の矩形状の導体膜非形成部を設けたが、この矩
形状の導体膜非形成部を例えば左右または上下の対称位
置に設けてもよく、また、スリット状の導体膜非形成部
を複数本配列してもよい。
を用いなくとも、複合誘電体柱同士の選択的結合が可能
となるため、部品点数が削減され、仕切板によるQの低
下が防止でき、また、2つの複合誘電体柱のなす平面同
士を平行に配置する必要がないため、それぞれの複合誘
電体柱のなす平面に対して垂直に特性調整用の孔を設け
ることによって周波数調整と結合調整とを独立して行う
ことができ、さらに導体膜を形成したキャビティの外壁
に特性調整用の部材を挿入するための孔を設ける必要が
なく、しかも特別な結合ループを用いることなく、空間
磁界結合のみによって、隣接する誘電体共振器の所定の
誘電体柱同士を順次磁界結合させることができる。その
ため、配列した多重モード誘電体共振器の隣接する誘電
体柱間の結合の仕方の自由度が高まり、複数のTM多重
モード誘電体共振器からなる誘電体共振器装置の設計が
容易となる。
よれば、異なったTM多重モード誘電体共振器に信号入
出力用のコネクタを設けることができるため、入力段と
出力段との間のアイソレーションが十分確保される。
よれば、TM3重モード誘電体共振器を用いながら、し
かも特別な結合ループを設けることなく所定の誘電体柱
間を磁界結合させることができるため、全体に小型で段
数の多い誘電体共振器装置を容易に得ることができる。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
す概念図である。
示す概念図である。
を示す斜視図である。
を示す図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、
(C)は底面図である。
を示す斜視図である。
を示す図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、
(C)は底面図である。
を示す斜視図である。
を示す図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、
(C)は底面図である。
を示す斜視図である。
を示す図であり、(A)は上面図、(B)は正面図、
(C)は底面図である。
示す図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 周囲を導体で囲んだ空間内に、2つまた
は3つの誘電体柱が交差する形状からなる複合誘電体柱
をそれぞれ設けたTM多重モードの複数の誘電体共振器
を備えて成る誘電体共振器装置において、 隣接する2つの誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱
のうち、軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電体柱
同士の磁界と、軸方向が略平行関係にある第2方向の誘
電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導体の非形
成部からなる磁界結合用窓を設けたことを特徴とする誘
電体共振器装置。 - 【請求項2】 前記隣接する2つの誘電体共振器のう
ち、一方の誘電体共振器の複合誘電体柱の前記第1方向
の誘電体柱と第2方向の誘電体柱との交差部に両誘電体
柱同士を電界結合させる電界結合用構造部を設けたこと
を特徴とする、請求項1記載の誘電体共振器装置。 - 【請求項3】 周囲を導体で囲んだ空間内に、2つまた
は3つの誘電体柱が交差する形状からなる複合誘電体柱
をそれぞれ設けたTM多重モードの複数の誘電体共振器
を配列して成る誘電体共振器装置において、 配列順の一方の端部に位置する誘電体共振器と、これに
隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱のう
ち、軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電体柱同士
の磁界と、軸方向が略平行関係にある第2方向の誘電体
柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導体の非形成部
からなる磁界結合用窓を設け、 前記一方の端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱
を構成する第1方向の誘電体柱と第2方向の誘電体柱と
の交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用
構造部を設け、 配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器と、これに
隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱のう
ち、軸方向が略同一関係にある第1方向の誘電体柱同士
の磁界のみを透過させる、前記導体の非形成部からなる
磁界結合用窓を設け、 前記他方の端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱
を構成する第1方向の誘電体柱と、これに交差する誘電
体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界
結合用構造部を設けたことを特徴とする誘電体共振器装
置。 - 【請求項4】 前記隣接する2つの誘電体共振器のう
ち、少なくとも一方の誘電体共振器はTM3重モードの
誘電体共振器であり、前記隣接する2つの誘電体共振器
の複合誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第1
方向の誘電体柱同士の磁界と軸方向が略平行関係にある
第2方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前
記導体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け、前記T
M3重モードの誘電体共振器の複合誘電体柱のうち、前
記第1方向と第2方向に対して交差する第3方向の誘電
体柱と前記第1方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱
同士を電界結合させる電界結合用構造部を設けたことを
特徴とする、請求項1記載の誘電体共振器装置。
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