JPH10224113A - 3重モード誘電体共振器 - Google Patents
3重モード誘電体共振器Info
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- JPH10224113A JPH10224113A JP1893397A JP1893397A JPH10224113A JP H10224113 A JPH10224113 A JP H10224113A JP 1893397 A JP1893397 A JP 1893397A JP 1893397 A JP1893397 A JP 1893397A JP H10224113 A JPH10224113 A JP H10224113A
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Abstract
体柱を用いて、3つの共振モードを生じさせる3重モー
ド構成に相当する特性を有する誘電体共振器を容易に製
造できるようにする。 【解決手段】 キャビテイ1の開口面に平行な面でのキ
ャビテイ1の外壁の断面形状をほぼ一定とし、このキャ
ビテイ1の外壁に2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向に
くびれたくびれ部5を設けることによって、電界分布の
対称軸の異なる2つの擬似TM110モードと擬似TM
111モードの共振周波数をほぼ同一とする。
Description
合誘電体柱を設けてなる擬似TMモードの誘電体共振器
に関する。
電体共振器の構造を図7に示す。以下の各図において点
塗り潰し部分は電極膜が形成された部分を示す。
導波管として機能するキャビティ1内に、2つの誘電体
柱2a,2bの交差形状からなる複合誘電体柱2を一体
に設けたものである。キャビティ1および複合誘電体柱
2は誘電体セラミックスからなり、キャビティ1の外周
面にはAgなどの導電体3を形成している。キャビティ
1の2つの開口面には導電体板(図示省略)またはこの
誘電体共振器を収納する金属ケースを取り付ける。
体柱2a,2bがそれぞれTM110モードで共振し、
TM2重モードの誘電体共振器として作用する。
来のTM2重モード誘電体共振器では、1つの誘電体共
振器で2つの独立した共振器として、または2つの共振
器が結合した2段の共振器としてしか用いることができ
ない。そこでたとえば単一の誘電体共振器に3つの共振
器を構成するものとして、3つの誘電体柱を互いに直交
させた形状の複合誘電体柱をキャビティ内に構成して、
3つのTM110モードの共振モードを生じさせるよう
にしたTM3重モード誘電体共振器が提案されている。
しかしながら、このような従来のTM3重モード誘電体
共振器では、全体の構造が複雑化し、通常の製造方法で
は製造コストが嵩むという問題があった。
交差形状からなる複合誘電体柱を設けたもので、しかも
3つの共振モードを利用できるようにした誘電体共振器
として特願平8−21394号を出願している。
の目的と同様に、2つの誘電体柱の交差形状からなる複
合誘電体柱を配して、3重モード構成に相当する特性を
有する誘電体共振器を得ることにあり、さらにその製造
を容易にした3重モード誘電体共振器を提供することに
ある。
するキャビテイ内に2つの誘電体柱の交差形状からなる
複合誘電体柱を配した誘電体共振器において、前記複合
誘電体柱を成す2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向の長
さを短くし、しかも一体成形を容易にするために、請求
項1に記載のとおり、前記キャビティの開口面に平行な
面での該キャビティの外壁の断面形状を略一定とし、且
つ前記キャビティの外壁に前記2つの誘電体柱のそれぞ
れの軸方向にくびれたくびれ部を設け、該くびれ部によ
って、電界分布の対称軸の異なる2つの擬似TM110
モードと擬似TM111モードの共振周波数を略同一に
する。
設けることによって、複合誘電体柱を成す2つの誘電体
柱の軸方向の長さを短縮するようにしたため、電界分布
の対称軸の異なる2つの擬似TM110モードと擬似T
M111モードの共振周波数をほぼ同一にすることがで
き、しかもキャビテイの開口面に平行な面での該キャビ
テイの外壁の断面形状をほぼ一定としたため、複合誘電
体柱およびキャビテイの一体成形の際に、キャビテイの
開口方向(開口面に垂直な方向)の1軸方向に成形金型
を開枠することが可能となり、成形金型が複雑にならず
に、製造コストを著しく低減できるようになる。
り、前記キャビティの開口面に平行な面での該キャビテ
ィの外壁の断面形状を略一定とし、且つ前記キャビティ
の外壁に前記2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向にくび
れたくびれ部を設けるとともに、前記複合誘電体柱の中
央部に該複合誘電体柱の成す平面に垂直な方向に穴を形
成し、該穴と前記くびれ部によって、電界分布の対称軸
の異なる2つの擬似TM110モードと擬似TM111
モードの共振周波数を略同一にする。
向に穴を形成することによって、選択的に擬似TM11
0モードの共振周波数が上昇する。したがって前記くび
れ部を設けることによる選択的な擬似TM111モード
の共振周波数の低下量が少なくても、すなわち前記くび
れ部のくびれ方が少なくても、擬似TM110モードと
擬似TM111モードの共振周波数を略同一にすること
ができ、設計上の自由度が増す。
擬似TM3重モード誘電体共振器の構成を図1〜図4を
参照して説明する。
斜視図、(B)はその平面図である。この誘電体共振器
はキャビテイ1の内部に2つの誘電体柱の交差形状から
なる複合誘電体柱2を一体成形により設けたものであ
る。キャビテイ1は図における上下面を開口面とし、そ
の開口面に平行な面での断面形状を一定とし、複合誘電
体柱2を成す2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向にくび
れたくびれ部5,5,5,5を設けている。また、この
キャビテイ1の外周面には導電体3を形成している。図
1に示した誘電体共振器を製造する際、図における上下
方向に開枠する成形金型を作成すればよく、この1軸方
向に開枠する金型によって、キャビテイ1と複合誘電体
柱2とを容易に一体成形することができる。
ードの電界分布の例を示す図、図3はこれに対比してく
びれ部のない状態における各モードの電界分布の例を示
す図である。両図の(A)および(C)に示すように、
それぞれ擬似TM110モードである第1と第3の共振
モードは複合誘電体柱の中央部にまで電界が分布するの
に対し、(B)に示すように第2の共振モードである擬
似TM111モードは複合誘電体柱の中央部には電界は
集中せず、その周囲に分布する。したがってキャビティ
の壁面に誘電体柱の軸方向にくびれるくびれ部を設けれ
ば、そのくびれ部は擬似TM111モードに対してより
大きな影響を与えることになる。このことは、図2およ
び図3に示したように電界分布を4本の矢印で示した場
合に、くびれ部5を設ければ擬似TM111モードでは
4本とも矢印が短くなるのに対し、擬似TM110モー
ドでは2本のみが大きく短縮されるだけであることから
理解できる。このように、くびれ部5は擬似TM110
モードより擬似TM111モードに対してより大きく影
響を与え、くびれ部5の深さを深くするほど誘電体柱の
端面間距離が短くなり、静電容量が増大することによ
り、擬似TM111モードの共振周波数が大きく低下す
る。
器のくびれ部5の深さを変化させた場合の擬似TM11
0モードと擬似TM111モードのそれぞれの共振周波
数の変化を示す図である。このようにくびれ深さを深く
するほど擬似TM110モードと擬似TM111モード
の共振周波数は共に低下するが、擬似TM111モード
の共振周波数の低下度合いが大きいので、ある深さ寸法
(同図においては約13mm)で擬似TM110モード
と擬似TM111モードの共振周波数が一致する。した
がってくびれ部5の深さがこの所定の値となるように予
め成形金型を設計しておけばよい。
体共振器の構成を図5および図6を参照して説明する。
ある。この誘電体共振器はキャビテイ1の内部に2つの
誘電体柱の交差形状からなる複合誘電体柱2を一体成形
により設けたものである。この複合誘電体柱2の中央部
には、その複合誘電体柱2の成す平面に垂直な方向に穴
6を形成している。キャビテイ1は図における上下面を
開口面とし、その開口面に平行な面での断面形状を一定
とし、複合誘電体柱2を成す2つの誘電体柱のそれぞれ
の軸方向にくびれたくびれ部5,5,5,5を設けてい
る。また、このキャビテイ1の外周面には導電体3を形
成している。この誘電体共振器を製造する際、図におけ
る上下方向に開枠する成形金型を作成すればよく、1軸
方向に開枠する金型によって、キャビテイ1と複合誘電
体柱2とを容易に一体成形することができる。
る擬似TM110モードと擬似TM111モードの共振
周波数の変化、および穴6の内径の変化による擬似TM
110モードと擬似TM111モードの共振周波数の変
化の傾向をそれぞれ示す図である。(A)は穴6の内径
を一定としてくびれ部5の深さを変化させたときの例で
あり、くびれ深さを深くするほど擬似TM111モード
の共振周波数が大きく低下し、擬似TM110モードの
共振周波数はそれに比べて緩やかに低下する。この傾向
は図4に示したものと同様である。同図の(B)はくび
れ部5の深さを一定として穴6の内径を変化させたとき
の例であり、穴6の内径を大きくするほど擬似TM11
0モードの共振周波数が大きく上昇し、これに対し擬似
TM111モードの共振周波数は緩やかに上昇する。こ
のように穴6の内径を大きくするほど擬似TM111モ
ードに比べて擬似TM110モードの共振周波数が大き
く上昇するのは、次のように説明できる。すなわち図2
に示したように、擬似TM110モードの電磁界は擬似
TM111モードに比べて複合誘電体柱の中央部にまで
分布しているため、複合誘電体柱中央部の穴は擬似TM
110モードに対してより効果的に作用する。そして、
この穴6の内径を広げるほど擬似TM110モードにつ
いての誘電体柱の端面間の静電容量が小さくなって、そ
の共振周波数が大きな変化割合で上昇することになる。
図5に示したくびれ部5によって擬似TM111モード
の共振周波数が低下し、穴6によって擬似TM110モ
ードの共振周波数が上昇するため、極端に深いくびれ部
5を設けることなく、また極端に内径の大きな穴6を設
けることなく擬似TM110モードと擬似TM111モ
ードの共振周波数を略一致させることができる。
ビティの一体成形の際に形成することによって、設計段
階で擬似TM110モードと擬似TM111モードの両
共振モードの共振周波数を定めるか、複合誘電体柱およ
びキャビティの一体成形の後にリュータ等の切削工具で
削除することによって形成することによって擬似TM1
10モードの共振周波数を調整するようにしてもよい。
また、有底穴であってもよい。有底穴の場合には、その
内径と深さによって主に擬似TM110モードの共振周
波数を定める。
体柱を成す2つの誘電体柱の軸方向の長さを短縮するよ
うにしたため、電界分布の対称軸の異なる2つの擬似T
M110モードと擬似TM111モードの共振周波数を
ほぼ同一にすることができ、しかもキャビテイの開口面
に平行な面での該キャビテイの外壁の断面形状をほぼ一
定としたため、複合誘電体柱およびキャビテイの一体成
形の際に、キャビテイの開口方向(開口面に垂直な方
向)の1軸方向に成形金型を開枠することが可能とな
り、成形金型が複雑にならずに、製造コストを著しく低
減できるようになる。
柱の中央部に垂直方向に穴を形成して、擬似TM110
モードの共振周波数を選択的に上昇させるようにしたた
め、くびれ部のくびれ方が少なくても、擬似TM110
モードと擬似TM111モードの共振周波数を略同一に
することができ、設計上の自由度が増し、しかも複合誘
電体柱およびキャビテイの一体成形の際に、1軸方向の
開枠が可能となり、成形金型が複雑にならずに、製造コ
ストを著しく低減できるようになる。
の斜視図および平面図である。
界分布の例を示す図である。
モードにおける電界分布の例を示す図である。
の壁面くびれ深さに対する2つの共振モードの共振周波
数の変化を示す図である。
の斜視図である。
径による2つの共振モードの共振周波数の変化を示す図
である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 開口部を有するキャビティ内に2つの誘
電体柱の交差形状から成る複合誘電体柱を配した誘電体
共振器において、 前記キャビティの開口面に平行な面での該キャビティの
外壁の断面形状を略一定とし、且つ前記キャビティの外
壁に前記2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向にくびれた
くびれ部を設け、該くびれ部によって、電界分布の対称
軸の異なる2つの擬似TM110モードと擬似TM11
1モードの共振周波数を略同一にしたことを特徴とする
3重モード誘電体共振器。 - 【請求項2】 開口部を有するキャビティ内に2つの誘
電体柱の交差形状から成る複合誘電体柱を配した誘電体
共振器において、 前記キャビティの開口面に平行な面での該キャビティの
外壁の断面形状を略一定とし、且つ前記キャビティの外
壁に前記2つの誘電体柱のそれぞれの軸方向にくびれた
くびれ部を設けるとともに、前記複合誘電体柱の中央部
に該複合誘電体柱の成す平面に垂直な方向に穴を形成
し、該穴と前記くびれ部によって、電界分布の対称軸の
異なる2つの擬似TM110モードと擬似TM111モ
ードの共振周波数を略同一にしたことを特徴とする3重
モード誘電体共振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01893397A JP3577868B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 3重モード誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01893397A JP3577868B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 3重モード誘電体共振器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10224113A true JPH10224113A (ja) | 1998-08-21 |
JP3577868B2 JP3577868B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=11985450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01893397A Expired - Lifetime JP3577868B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 3重モード誘電体共振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3577868B2 (ja) |
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- 1997-01-31 JP JP01893397A patent/JP3577868B2/ja not_active Expired - Lifetime
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