KR100323895B1 - 공진기및이공진기를쓴여파기 - Google Patents

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KR100323895B1
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Abstract

공진기는, 외부도체(1)와, 유전체판(2)과, 공진용량소자와, 입력단자(5)와, 출력단자(6)로 구성되어 있다. 유전체판(2)은 외부도체(1)의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단이 고정되어 있다. 공진용량소자는, 유전체판(2)의 표면 또는 이면에 설치된 금속박층 또는 금속판의 전극으로 이루어지고, 일방 전극의 하단이 외부도체(1)의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 일방의 전극의 상단과 외부도체(1)의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 외부도체(1)의 상벽에 전기적으로 접속되고, 그 타방의 전극의 하단과 외부도체(1)의 하벽과의 사이에 간극이 형성되어 있다.

Description

공진기 및 이 공진기를 사용한 여파기
도1은 종래예의 공진기의 수직단면도이다.
도2는 종래예의 공진기의 수평단면도이다.
도3은 본 발명의 제1의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도4는 본 발명의 제1의 실시예의 공진기의 수평단면도이다.
도5는 본 발명의 제1의 실시예의 공진기의, 도3과는 90°를 이루는 수직단면도이다.
도6은 제1의 실시예의 등가(等價)회로도이다.
도7은 제1의 실시예에서 입력단자(5)와 용량형성전극(3)간을 용량소자(11)로, 출력단자(6)와 용량형성전극(4)간을 용량소자(12)로 각각 용량 결합한 예를 나타내는 도면이다.
도8은 제1의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 프로브(13) 및 (14)를 사용한 예를 나타내는 도면이다.
도9는 제1의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 루프(15) 및 (16)을 사용한 공진기의 수직단면도이다.
도10은 제1의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 루프(15) 및 (16)을 사용한 공진기의 수평단면도이다.
도11은 본 발명의 제2의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도12는 제2의 실시예의 등가회로도이다.
도13은 제2의 실시예의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도14는 본 발명의 제3의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도15는 제3의 실시예의 등가회로도이다.
도16은 제3의 실시예의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도17은 본 발명의 제4의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도18은 제4의 실시예의 등가회로도이다.
도19는 제4의 실시예의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도20은 본 발명의 제5의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도21은 제5의 실시예의 등가회로도이다.
도22는 제5의 실시예의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도23은 본 발명의 제6의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도24는 본 발명의 제7의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도25는 본 발명의 제8의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도26은 본 발명의 제9의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도27은 도11에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도28은 도27에 나타내는 여파기의 등가회로도이다.
도29는 도14에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다.
도30은 도20에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도31은 도30에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도32는 도17에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도33은 도3에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도34는 도33에 나타낸 여파기의 수평단면도이다.
도35는 도33 및 도34에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도36은 도35에 나타낸 등가회로도의 변환등가회로도이다.
도37은 본 발명의 여파기의 설계수법을 설명하기 위한 회로도이다.
도38은 도37의 회로의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도39는 단간자계결합계수(段間磁界結合係數)와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도40은 도33 내지 도36에 나타낸 여파기의 전송특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도41은 본 발명의 다른 여파기의 요부의 단면도이다.
도42는 단간결합을 용량결합으로 구성한 여파기를 나타내는 수직단면도이다.
도43은 도42에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도44는 도43에 나타낸 등가회로의 변환등가회로도이다.
도45는 도42에 나타낸 여파기의 전송특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도46은 본 발명의 제10의 실시예의 수직단면도이다.
도47은 본 발명의 제10의 실시예의 공진기의 수평단면도이다.
도48은 도47에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도49는 제10의 실시예에서 입력단자(36)와 고정전극(33)간을 용량소자(42)로, 출력단자(37)와 고정전극(33)간을 용량소자(43)로 용량결합한 예를 나타낸 도면이다.
도50은 제10의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 프로브(44) 및 (45)를 사용한 예를 나타내는 도면이다.
도51은 제10의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 루프(46) 및 (47)를 사용한 예를 나타내는 도면이다.
도52는 본 발명의 제11의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도53은 도52에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도54는 도52에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도55는 본 발명의 제12의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도56은 도55에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도57은 도55에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도58은 본 발명의 제13의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도59는 도58에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도60은 도58에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도61은 본 발명의 제14의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도62는 도61에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도63은 도61에 나타낸 공진지의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도64는 도52에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 프로브(44)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도65는 도52에 나타낸 실시예에서의 결합소자(5O)를 루프(46)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도66은 도58에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 프로브(44)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도67은 도58에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 루프(46)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도68은 도46에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도69는 도46에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기를 사용하여 구성된 여파기의 수평단면도이다.
도70은 도68 및 도69에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도71은 도70에 나타낸 등가회로도의 변환등가회로도이다.
도72는 단간자계결합계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도73은 단간결합을 전계(電界)결합으로 구성한 대역(帶域)통과 여파기의 수직단면도이다.
도74는 도73에 나타낸 대역통과 여파기의 등가회로도이다.
도75는 도74에 나타낸 등가회로의 변환등가회로도이다.
도76은 도52에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도77은 도76에 나타낸 여과기의 우측면도이다.
도78은 도76에 나타낸 여과기의 등가회로도이다.
도79는 도55에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다.
도80은 도61에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직회로도이다.
도81은 도80에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도82는 도58에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다.
도83은 본 발명의 제19의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도84는 본 발명의 제19의 실시예의 공진기의 수평단면도이다.
도85는 제19의 실시예의 공진기의 등가회로도이다.
도86은 제19의 실시예에서 입력단자(65)와 고정전극(62)간을 용량소자(71)로, 출력단자(66)와 고정전극(62)간을 용량소자(72)로 용량결합한 실시예의 수직단면도이다.
도87은 제19의 실시예에서 입출력결합수단으로서 프로브(73) 및 (74)를 사용한 실시예의 수직단면도이다.
도88은 제19의 실시예에서 입출력결합수단으로서 결합선(75) 및 (76)를 사용하여 탭 결합한 실시예의 수직단면도이다.
도89는 도83에 나타낸 여파기의 수직단면도이다.
도90은 도89에 나타낸 여파기의 수평단면도이다.
도91은 도89 및 도90에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도92는 도91에 나타낸 등가회로도의 변환등가회로도이다.
도93은 단간자계결합계수와 인접하는 가변공진 용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도94는 도89 내지 도92에 나타낸 여파기의 광대역에 걸친 전송특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도95는 도94에서의 공진주파수 fo의 근방의 확대전송 특성도이다.
도96은 가변공진용량소자를 일정간격으로 배치하고, 인접하는 가변공진용량소자의 사이에 단간자계결합조정소자를 개재시킨 여파기의 수직단면도이다.
도97은 도96에 나타낸 여파기의 수평단면도이다.
도98은 또 하나의 다른 종류의 단간자계결합조정소자에 의해 단간자계결합계수를 조정하도록 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도99는 도98에 나타낸 여파기의 수평단면도이다.
도100은 도83에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 다른 예를 나타내는 수직단면도이다.
도101은 용량결합에 의해 단간을 결합하는 여파기의 또 하나의 다른 예를 나타내는 수직단면도이다.
도102는 본 발명의 제20의 실시예의 수직단면도이다.
도103은 본 발명의 제20의 실시예의 공진기의 수평단면도이다.
도104는 도103에 나타낸 공진기의 등가회도로이다.
도105는 제20의 실시예에서 입력단자(96)와 고정전극(93)간을 용량소자(102)로, 출력단자(97)와 고정전극(93)간을 용량소자(103)로 용량결합한 예를 나타내는 도면이다.
도106은 제20의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 프로브(104) 및 (105)를 사용한 예를 나타내는 도면이다.
도107은 제20의 실시예에서 입출력 결합수단으로서 루프(106) 및 (107)를 사용한 예를 나타내는 도면이다.
도108은 본 발명의 제21의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도109는 도108에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도110은 도108에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도111은 본 발명의 제22의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도112는 도111에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도113은 도111에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도114는 본 발명의 제23의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도115는 도114에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도116은 도114에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도117은 본 발명의 제24의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
도118은 도117에 나타낸 공진기의 등가회로도이다.
도119는 도117에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다.
도120은 도109에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 프로브(104)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도121은 도108에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 루프(106)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도122는 도114에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 루프(104)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도123은 도114에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 루프(106)로 치환한 실시예의 수직단면도이다.
도124는 도102에 나타낸 공진기를 써서 구성된 여파기를 써서 구성된 여파기의 수직단면도이다.
도125는 도102에 나타낸 공진기를 써서 구성된 여파기를 써서 구성된 여파기의 수평단면도이다.
도126은 도124 및 도125에 나타낸 여파기의 등가회로도이다.
도127은 도126에 나타낸 등가회로도의 변환등가회로도이다.
도128은 단간자계결합계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도129는 단간결합을 전계결합으로 구성한 대역통과 여파기의 수직단면도이다.
도130은 도129에 나타낸 대역통과여파기의 등가회로도이다.
도131은 도130에 나타낸 등가회로 변환등가회로도이다.
(기술분야)
본 발명은 무선통신장치, 방송장치 등에서의 잡음의 제거, 신호의 분파 또는 합성 등에 사용되는 공진기 및 이 공진기로 이루어진 여파기에 관한 것이다.
(배경기술)
종래, 단파대, 초단파대와 같이, 비교적 낮은 주파수대에서, 집중 정수회로소자인 코일 및 콘덴서에 의해 구성된 공진기 또는 헬리컬공진기가 사용되고 있다.
도1은 헬리컬공진기의 수직단면도, 도2는 그 수평단면도이다.
이 헬리컬공진기는, 외부도체(201)와 용량형성전극(203)과 절연애자(2041, 2042)와 일단이 외부도체(201)의 내벽에 기계적 및 전기적으로 고정접속되어, 중간부분이 공간에서 코일상으로 둘러 감겨지고, 타단에 용량형성전극(203)이 붙여지고 절연애자(2041, 2042)를 거쳐서 외부도체(201)의 내벽에 고정되어 있는 헬리컬고정소자(202)와 가동전극(205)과, 가동전극(205)이 일단에 붙여지고 외부도체(201)를 관통하는 구동나사(206)와 구동나사(206)를 외부도체(201)에 고정하기 위한 로크너트(207)와 도시하지 않은 입출력결합소자 및 입출력단자로 구성되어 있다.
이 헬리컬공진소자에서는 구동나사(206)를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜서 가동전극(205)을 전진 또는 후퇴시킴에 의해 전극(203)과의 사이의 용량을 변화시켜서 공진주파수를 미세하게 조정할 수가 있다. 상술한 종래의 공진기는, 아래와 같은 결점이 있었다.
헬리컬공진소자(202)가 금속성의 선재 또는 비교적 가는 환봉상(丸棒狀)도체를 코일상으로 감겨 둘러 형성되어 있으므로, 헬리컬공진소자(202) 자체의 방열면적이 작을 뿐만 아니라, 외부도체(201)에의 열전도성이 떨어지므로, 헬리컬공진소자(202)에서 전력손실에 의해 생기는 열이 헬리컬공진소자(202) 및 외부도체(201)에서 효과적으로 방열되기 어려워, 공진기의 각 구성소자의 온도상승에 기인하는 변형에 의해 공진주파기가 변동한다.
헬리컬공진소자(202)의 양단부는, 외부도체(201)의 내벽에 직접 또는 간접적으로 지지 고정되어 있으나, 중간부분은 지지제 등으로 지지되지 않아서, 자력으로 코일상의 자세를 유지하도록 형성되어 있으므로, 내진성(耐振性)이 떨어지고, 또 제작이 곤란하여 원가가 상승한다.
헬리컬공진소자(202)를 형성하는 선재 또는 환봉의 직경이 비교적 클 때는, 헬리컬공진소자(202)의 온도상승에 기인하는 헬리컬공진소자(202)자체의 변형에 의해 전극(203)을 거쳐서 절연애자(2041)및 (2042)에 기계적 왜곡이 되풀이 가해져, 절연애자(2041) 및 (2041)가 파손에 이르게 되는 경우도 있다.
헬리컬공진소자는, 임피던스가 높기 때문에, 내전압특성이 떨어진다.
이와 같은 헬리컬공진소자를 사용하여 여파기를 구성할 때는 상기 헬리컬공진소자가 갖는 각종 결점이 그대로 여파기의 결점으로서 나타나게 된다.
(발명의 개시)
본 발명의 목적은 공진용량소자 및 외부도체에서 효과적으로 열방사가 이루어져, 공진주파수의 변동이 매우 작고, 내진성이 뛰어나고, 임피던스가 낮은 공진기 및 이 공진기를 사용한 여파기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
그 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단 및 하단고정된 유전체판(誘電體板)과, 그 유전체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 되고, 일방의 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되어 그 타방의 전극의 하단과 상기 외부도체의 하벽과의 사이에 간극이 형성되어 있는 공진용량소자와,
입력 단자와,
출력 단자와,
상기 공진용량소자의 전극의 일방을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 다른 공진기는,
외부도체와,
그 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단이 고정된 유도체판과, 그 유도체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 이루어지고, 일방의 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 극간이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되고, 그 타방의 전극의 하단과 상기 외부도체의 하벽과의 사이에 간극이 형성되어 있는 공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 입력단자와 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
상기 2개의 전송특성보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 공진용량소자의 전극의 일방과를 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명의 여파기는,
공통의 외부도체와,
상기 외부도체내에 적당 간격을 두고 설치되고, 상기 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단에 고정된 복수의 유전체판과, 상기 유전 체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 이루어지고, 일방의 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단의 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되고, 그 타방의 전극의 하단과 상기 외부도체의 하벽과의 사이에 간극히 형성되어, 고주파적으로 종속접속(縱續接續)되어 있는 복수의 공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 복수의 공진용량소자중, 초단(初段)의 공진용량소자의 전극의 어느 일방을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
상기 복수의 공진용량소자중, 종단(終段)의 공진용량소자의 전극의 어느 일방을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명의 다른 공진기는,
외부도체와,
그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 두고 상기 외부도체의 상벽과 대향(對向)하는 고체유전체로 이루어지는 윈통체와, 그 원통체의 외주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적(電氣的)으로 접속된 금속박층제로 이루어지는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축으로, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 설치된 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지는 가변공진 용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 다른 공진기는,
외부도체와,
그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부에 적당간격을 두고 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 외주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 되는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축이며, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지는 가동공진 용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 입력단자와 상기 출력단자와의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 다른 여파기는,
공통의 외부도체와,
그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 두고 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지고, 서로 적당한 간격을 두고 설치된 복수의 원통체와, 상기 각 원통체에 설치되고, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하부에 전기적으로 접속된 금속박층으로 되는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축이며, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지고, 고주파적으로 종속 접속된 복수의 가변공진 용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 복수의 공진용량소자 중, 초단의 공진용량소자를 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
상기 복수의 공진용량소자 중, 종단의 공진용량소자를 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
상기 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 두고 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 원통상 도체로 이루어지는 고정 전극과, 상기 고정전극과 동축상으로 유지되고, 상기 고정전극내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체에의 상벽에 설치된 원주상 또는 원통상 도체로 이루어지는 가동전극에 의해 형성된 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 고정전극을 각각 상기 입력단자, 상기 출력단자와 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 여파기는,
외부도체와,
상기 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 두고 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 원통상 도체로 이루어지는 고정 전극과, 상기 고정전극과 동축상으로 유지되고, 상기 고정전극내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록, 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원주상 또는 원통상 도체로 이루어지는 가동전극에의해 형성되고, 서로 적당 간격을 두고 배치됨과 동시에, 고주파적으로 종속접속된 복수의 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 복수의 공진용량소자 중, 초단의 가변공진유량소자의 고정전극을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
상기 복수의 공진용량소자중, 종단의 가변공진용량소자의 고정전극을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
상단부, 하단부가 적당 간격을 두고 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대한하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 내주면에 부착되고 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 되는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 2의 고정전극과 동축이며, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지는 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 제2의 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
상단부, 하단부가 적당 간격을 두고 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대향하는 고정유도체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 내주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 2의 고정전극과 동축이며, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동 전극으로 이루어지는 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 입력단자와 상기 출력단자와의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 제2의 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단과를 갖는다.
본 발명의 여파기는,
공통의 외부도체와,
상단부, 하단부가 적당 간격을 두고 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 상기 각 원통체에 설치되고, 상기 원통체의 내주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제2의 고정전극, 상기 제1, 2의 고정전극과 동축이며, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지고, 고주파적으로 종속접속되어 있는 복수의 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 복수의 공진용량소자 중, 초단의 공진용량소자의 제2의 고정 전극을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
상기 복수의 공진용량소자 중, 종단의 공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 그 제1의 고정전극과 동심(同心)으로 그 제1의 고정 전극의 외측에 간극을 두고 설치되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과, 전기 제1, 2의 고정 전극과 동축이며, 상기 제1의 고정전극으로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는원주상의 가동전극으로 이루어지는 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 제2의 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 공진기는,
외부도체와,
하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 그 제1의 고정전극과 동심으로 그 제1의 고정전극의 외측에 간극을 두고 설치되고, 상단부가 전기 외부도체의 상벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 2의 고정전극과 동축이며, 상기 제1의 고정전극으로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지는 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 입력단자와 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 제2의 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는다.
본 발명의 여파기는,
공통의 외부도체와,
하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 그 제1의 고정전극과 동심으로 그 제1의 고정전극의 외측에 간극을 두고 설치되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 2의 고정전극과 동축이며, 상기 제1의 고정전극으로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 이루어지고, 서로 적당 간격을 두고 설치되며, 고주파적으로 종속접속되어 있는 복수의 가변공진용량소자와,
입력단자와,
출력단자와,
상기 복수의 공진용량소자 중, 초단의 가변공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
상기 복수의 공진용랑소자 중, 종단의 가변공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는다.
본 발명은 공진기는, 공진용량소자의 방열면적이 비교적 넓고 공진용량소자와 외부도체간의 열전도성이 양호하므로, 공진용량소자 및 외부도체에서 효과적으로 열방사가 되고, 따라서 공진기 각부의 온도상승이 낮게 억제되어, 온도 상승에 의한 각부의 변형에 기인하는 공진주파수의 변동이 매우 작게 된다. 또, 구성이 매우 간결하고, 기계적으로 견뢰(堅牢)하므로, 내진성이 뛰어나다. 또, 공진기의 임피던스가 낮으므로, 내전압 특성이 양호하다. 본 발명의 공진기로 이루어진 여파기도 또한 상기와 마찬가지의 특징을 갖는다.
또한, 고정전극과 가동전극에 의해 용량 가변형으로 형성된 공진기에서, 용량의 변화범위를 넓게 잡을 수 있어, 공진주파수를 광범위에 걸쳐서 설정가능하므로, 동일 형상치수의 부품을 사용하여 광범위에 걸친 각종 공진주파수의 공진기의 형성이 가능하고, 따라서, 원가를 낮출 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
도3은 본 발명의 제1의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도4는 그 수평단면도, 도5는 도3과 90°를 이루는 수직단면도이다.
본 실시예의 공진기는, 입방체의 외부도체(1)와, 가늘고 긴 띠모양의 유전체판(2)과, 용량형성 전극(3), (4)와 입력단자(5)와, 출력단자(6)와, 입력결합선(7)과, 출력결합선(8)과, 공진주파수의 미(微)조정소자(9)와, 미조정소자(9)를 고정하기 위한 로크너트(10)로 구성되어 있다. 또한, 외부도체(1)는 바닥이 있는 원통체라도 좋다.
유전체판(2)은, 상단 및 하단이 각각 외부도체(1)의 상벽 및 하벽에, 접착제 등의 적당한 수단에 의해 고정되어 있다.
용량형성전극(3),(4)은 유전체판의 표면 및 이면에 부착된 금속박층 또는 유전체판(2)의 표면 및 이면에 부착된 금속판으로 되어 있다. 도5에 나타낸 것 같이, 금속박층 또는 금속판의 어느 것으로 용량형성전극(3, 4)을 형성한 경우에 있어서도, 어느 일방의 전극, 이때 용량형성전극(3)의 하단이 외부도체(1)의 하벽에 전기적으로 접속되어, 용량형성전극(3)의 상단과 외부도체(1)의 상벽과의 사이에는 양자가 전기적으로 접속되는 일이 없도록 적당한 폭의 간극이 설치되어 있다.
용량형성 전극(4)의 상단이 외부도체(1)의 상벽에 전기적으로 접속되고, 용량형성전극(4)의 하단과 외부도체(1)의 하벽과의 사이에는 양자가 전기적으로 접속되는 일이 없도록 적당한 폭의 간격이 마련되어 있다.
입력단자(5), 출력단자(6)는 모두 예컨대 동축접전(同軸接栓)으로 되고, 각 동축접전을 형성하는 외부도체가 외부도체(1)에 접속되어 있다. 입력결합선(7)은 일단(一端)이 입력단자(5)의 내부도체에 접속되고, 타단이 용량형성전극(3)에 접속되어 있다. 출력결합선(8)은, 일단 이 출력단자(6)의 내부도체에 접속되고, 타단이 용량형성전극(3)에 접속되어 있다. 미조정소자(9)는 이때, 외부도체(1)의 벽면에 나사결합된 금속나사로 된다.
이와 같이 구성된 본 공진기에서는, 외부도체(1)에 의한 분포 인덕턴스분(分), 유체판(2), 용량형성전극(3)및 (4)에 의해 형성되는 공진용량소자에서의 용량분에 의해, 도6에 등가회로도를 나타낸 것 같이, 병렬 공진회로가 형성된다. 또한 도6에서, (R)은 공진회로, (M5R)은 입력자계결합계수, (MR6)은 출력자계 결합계수이다.
예컨대 입력단자(5)에 고주파전력을 가하면, 본 공진기에서의 전자계분포는 도4 및 도5에 나타낸 것 같이 된다. 도4에서의 화살표를 붙인 파선 (H)은 자계를, 도5에서 화살표를 붙인 실선(E)는 전계벡터를, 화살표를 붙인 실선 (I)는 전류를 각각 나타낸다.
본 공진기에서의 인덕턴스분은 비교적 작고, 용량분은 비교적 크므로, 본 공진기는 저 임피던스형으로 내전압특성이 양호한 공진기가 된다.
공진용량소자를 형성하는 유전체판(2)으로서 유전률이 높고, 유전체 손실이 거의 영정도까지 적은 재질을 사용하는 것에 의해, 유전체판(2), 용량형성전극(3)및 (4)로 되는 공진용량소자의 Q(Qd)를 무시할 수가 있고, 또 본 공진기가 축적할 수 있는 전자에너지는 외부도체(1)의 체적에 대응하고, 본 공진기를 구성하는 금속부분에서의 저항을 매우 낮게 할 수가 있으므로, 매우 큰 무부하(無負荷)Q를 얻을 수가 있다.
본 공진기에서의 외부도체(1), 용량형성전극(3) 및 (4)를 동으로 형성한 경우의 무부하Q(QU)의 크기는, 본 공진기에서의 인덕턴스분과 용량분과의 비율에 의해서도 다르나, 본 발명자는 시작품에 의해 다음식과 같은 무부하Q(QU)의 실험식을 얻을 수가 있었다.
QU≒ 20f.1/2·SH ········(1)
여기서,
f. : 공진주파수(㎒)
SH : 외부도체(1)의 높이(㎝) (도5 참조)
또한, 본 실시예에서는, 입력단자(5)와 용량형성전극(3)간 및 출력단자(6)와 용량형성전극(3)간을 각각 고주파적으로 결합하는 수단으로서, 결합선(7) 및 (8)에의해 탭결합한 경우를 예시했으나, 도7에 나타낸 것 같이 입력단자(5)와 용량형성전극(3)간을 용량소자(11)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용함과 아울러 출력단자(6)와 용량형성 전극(3)간을 용량소자(12)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용하여도 좋고, 도8에 나타낸 것 같이 입출력 결합수단으로서 프로브(13) 및 (14)를 사용하여도 좋다.
또, 도9에 수직단면도, 도10에 수평단면도를 나타낸 바와 같이 출력 결합수단으로서 루프(15) 및 (16)을 사용하여도 좋다.
이상은 모두 공진용량소자를 형성하는 용량형성전극(3)을 입력단자(5) 및 출력단자(6)에 고주파적으로 결합하는 경우에 대해서 설명하였지만 용량형성전극(4)을 입력단자(5) 및 출력단자(6)에 고주파적으로 결합하게끔 구성하여도 본 발명을 실시할 수가 있다.
또한 도7 내지 도10에서, 도1과 같은 참조번호는 같은 구성요소를 나타낸다.
도11은 본 발명의 제2의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도12는 그 등가회로도, 도13은 전송특성을 나타내는 도면이다.
본 실시예에서는 외부회로와의 접속단자(5)와 (6)간에 삽입된 전송 특성 보상용 인덕턴스 소자(17) 및 (18)과, 양인덕턴스소자(17) 및 (18)의 접속점과 용량형성전극(3)과의 사이에 접속된 용량소자(19)에 의해 저역통과(低域通過) 여파회로가 형성되어 있다. 본 공진기에서는 도13(횡측은 주파수, 종측은 감쇠량)에 전송특성을 나타낸 것 같이 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수 영역에서의 감쇠특성곡선의 구배가 급준하게 되고, 공진주파수 f. 보다 높은 주파수영역에서의 감쇠특성곡선의구배가 완만하게 됨과 아울러, 공진주파수 f. 를 포함하는 주파수영역에 전송저지대역이 형성된다.
또한 결합용 용량소자(19)의 용량에 따라 공진회로 (R)와 결합용 용량소자 (19)에서 되는 회로의 공진주파수 f.이 변화한다. 또 도4에 나타낸 공진주파수 미조정소자(9)와 마찬가지의 조정소자를 설치하는 것에 의해서도 공진주파수의 미세조정을 할 수가 있다.
도14는 본 발명의 제3의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도15는 그 등가회로도, 도16은 그 전송특성을 나타내는 도면이다.
본 실시예는 전송특성 보상용 인덕턴스소자(17) 및 (18)의 접속점과 용량형성전극과의 결합을 인덕턴스소자(20)를 사용하여 탭결합에 의해 실행하도록 형성한 점과 인덕턴스소자(20)의 인덕턴스에 따라 공진회로(R)와 결합용 인덕턴스소자(20)로 이루어지는 회로의 공진주파수 f. 이 변화하는 점이 도11에 나타낸 제2의 실시예와 다르고, 기타의 구성 및 작동은 도11에 나타낸 제2의 실시예와 거의 마찬가지이다.
도17은 본 발명의 제4의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도18은 그 등가회로도, 도19는 그 전송특성을 나타내는 도면이다.
본 실시예에서는 도11에 나타낸 제2의 실시예에서의 전송특성 보상용 인덕턴스소자(17) 및 (18)을 용량소자(21) 및 (22)로 치환한 점이 도 11에 나타낸 제2의 실시예와 다르고, 다른 구성은 도11에 나타낸 제2의 실시예와 마찬가지다.
본 실시예에서는 도19도에 나타낸 것 같이 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수영역에서의 감쇠특성 곡선의 구배가 완만하며, 공진주파수 f. 보다 높은 주파수 영역에서의 감쇠특성 곡선의 구배가 급준하고, 공진주파수 f.를 포함하는 주파수 영역에 전송저지대역이 형성된다.
도20은 본 발명의 제5의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도21은 그 등가회로도, 도22는 그 전송특성을 나타내는 도면이다.
본 실시예는 전송특성 보상소자로서 용량소자(21) 및 (22)를 사용하는 점이 도17에 나타낸 제4의 실시예와 같으며, 결합소자로서 인덕턴스소자(20)을 사용하여 탭결합을 실행하도록 형성한 점이 도14에 나타낸 실시예와 같으며, 기타의 구성은 도17에 나타낸 제4의 실시예와 같다.
도23, 도24, 도25, 도26은 각각 본 발명의 제6, 제7, 제8, 제9의 실시예의 수직단면도이다.
도23의 공진기는 도11에 나타낸 제2의 실시예에서의 결합소자(19)를 프로브 (13)로 치환하고, 도24의 공진기는 도11에 나타낸 제2의 실시예에서의 결합소자 (19)를 루프(15)로 치환하고, 도25의 공진기는 도17에 나타낸 제4의 실시예에서의 결합소자(19)를 프로브(13)로 치환하고, 도 26의 공진기는 도17에 나타낸 제4의 실시에서의 결합소자(19)를 루프(15)로 치환한 것이며, 각 도면에서의 기타의 구성은 도11 또는 도17의 구성과 마찬가지다.
도27은 도11에 나타낸 공진기를 복수개 사용하여, 구성된 여파기의 단면도이 다.
본 여파기는 외부도체(IC)와, 격벽(1S1), (1S2), (1S3)와 공진용량소자 (CE1), (CE2), (CE3), (CE4)와 외부회로와의 접속단자(5), (6)과, 전송특성 보상용 인덕턴스 소자 (171), (181), (172), (182), (173), (183), (174), (184)와, 결합용량소자 (191), (192), (193), (194)로 구성되어 있다.
공진용량소자(CE1∼CE4)는 각각 도3에 나타낸 공진용량소자와 같은 구성이다. 즉, 공통의 외부도체(IC)의 상벽과 하벽에 각각 상단 및 하단이 고정된 유전체판의 표면 및 이면에 금속박판 또는 금속판으로 이루어지는 전극이 설치되고, 어느 일방의 전극의 하단이 공통의 외부도체(IC)의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 전극의 상단과 공통의 외부도체(IC)의 상벽과의 사이에 간극이 마련되고, 그 전극의 타방의 전극의 상단이 공통의 외부도체(IC)의 상벽에 전기적으로 접속되고, 그 전극의 하단과 공통의 외부도체(IC)의 하벽과의 사이에 간극이 마련되어 있다.
도28은 도27에 나타낸 여과기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공통의 외부도체(IC)와 공진용량 소자(CE1) 내지 (CE4)에 의해 형성되는 공진회로, (171), (1871) 내지 (1873) 및 (184)는 전송특성 보상용의 인덕턴스소자이며, (1871)는 도27에서의 인덕턴스소자 (181)와 (172)의 합성 인덕턴스소자, (1872)는 인덕턴스 소자 (182)와 (173)의 합성인덕턴스 소자, (1873)는 인덕턴스 소자 (183)과 (174)의 합성인덕턴스 소자, (191) 내지 (194)는 결합용 용량소자이다.
도27에 나타낸 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성 즉, 도13에 나타낸 전송특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되어, 각단의 공진기와 결합용 용량소자로 이루어지는 회로의 공진주파수 (13도에서의f.)를 f.1내지 f.4로 하면, 이들의 공진주파수를 적당 조정하여 예컨대, 서로 접근시킴에 의해 감쇠량이 큰 저지영역을 갖도록 할 수 있으며, 각단의 공진주파수 f.1내지 f.4를 적당히 떨어진 값으로 조정하는 것에 의해, 주파수 범위의 넓은 저지영역을 갖도록 할 수가 있다.
도29는 도14에 나타낸 공진기를 복수개 사용하여 구성된 여파기의 등가회로이다. (201) 내지 (204)는 탭결합에 의한 결합용 인덕턴스 소자이며, 다른 부호는 도24와 같다.
도29에 나타낸 등가회로도로 표시되는 본 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각관의 공진기의 전송특성 즉, 도16에 나타낸 전송특성과 거의 같은 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진주파수를 적당 조정하는 것에 의해, 합성저지 영역의 감쇠량 및 주파수 범위를 적당 조정할 수가 있다.
도30은 도20에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
본 여파기는 외부도체(IC)와 격벽(1S1), (1S2), (1S3)과, 공진용량소자 (CE1), (CE2), (CE3), (CE4)와 외부회로와의 접속단자(5), (6)과 전송특성 보상용 인덕턴스소자 (211), (221), (212), (222), (213), (223), (214), (224)와 탭결합용의인덕턴스 소자 (201), (202), (203), (204)로 구성되어 있다.
도31은 도30에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (211), (2211) 내지 (2213) 및 (224)는 전송특성 보상용의 용량소자이며, (2211)은 도26에서의 용량소자 (221)와 (222)의 합성용량소자, (2212)는 용량소자 (222)와 (213)의 합성용량소자, (2213)은 용량소자 (223)과 (214)의 합성용량소자. (201) 내지 (204)는 탭결합용의 인덕턴스 소자이다.
도30에 나타낸 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성 즉, 도22에 나타낸 전송특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진주파수를 적당 조정하는 것에 의해, 합성저지영역의 감쇠랑 및 주파수범위를 적당 조정할 수가 있다.
도32는 도17에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다. (191) 내지 (194)는 결합용 용량소자로서, 다른 부호는 도31과 같다.
도32에 나타낸 등가회로도에서 표시되는 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성 즉 도19도에 나타낸 전송 특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고 각단의 공진주파수를 적당조정하는 것에 의해, 합성저지영역의 감쇠량 및 주파수 범위를 적당 조정할 수가 있다.
도27 내지 도32에는 공진용량소자를 4개 설치했을 때, 곧 회로차수 n이 4의 경우를 예시하고 있으나, 회로차수는 이것을 적당 증감하여 본 발명을 실시할 수가있다.
도33은 도3에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도, 도34는 그 수평단면도이다.
본 여파기는 외부도체(IC)와 도23에서 설명한 것과 같은 구성의 공진용량소자 (CE1), (CE2), (CE3) (CE4)와, 입력단자(5)와 출력단자(6)와 입력결합선(7)과 출력결합선(8)과 공진주파수의 미조정소자 (91), (92), (93), (94)와 미조정소자 (91), (92), (93), (94)를 고정하기 위한 로크너트 (101), (102), (103), (104)로 구성되어 있다.
제35도는 도33 및 도34에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (M51)은 입력자계결합계수, (M46)은 출력자계결합계수, (M12) 내지 (M34)는 단간자계결합계수이다.
도36은 도35에 나타낸 등가회로의 변환 등기회로도이며, 부호는 도35와 같다.
도33 내지 도36에는 회로차수n이 4의 경우를 예시하고 있으나, 회로차수를 적당 증감하여도 본 발명을 실시할 수가 있다. 또 도33 내지 도36에는 입출력결합소자를 탭결합선(7) 및 (8)로 형성한 경우를 예시하고 있으나 도7 내지 도10에 나타낸 콘덴서(11), (12) 또는 프로브(13), (14)로 되는 용량결합소자 또는 루프(15), (16)로 되는 자계결합소자를 사용하여도 본 발명을 실시할 수가 있다.
도33 내지 도36에 나타낸 대역통과 여파기의 설계에 있어서도 기준화 저역 (基準化 低域) 통과여파기의 소자치를 구하고, 이 값에서 회로정수를 정하여 소정의 전송특성을 얻는 것은 종래의 설계수법과 같으며, 이하 도37에 회로도를 도38 (횡축은 기준화 주파수, 종축은 감쇠량, fc는 기준화 차단주파수)에 전송특성의 곡선도를 각각 나타나는 것과 같은 체비셰브형 기준화 저역통과 여파기의 소자치(g1) 내지(gn)을 기초로 하여 통과역이 체비셰브형 특성이며, 감쇠역이 와구나형 특성을 띠는 대역통과여파기를 설계하는 경우에 대해서 설명한다.
대역통과 여파기의 설계상 혀용되는 통과역내에서의 전압정재파비(電壓定在波比)(VSWR)을 S로 하면, 통과역내에서의 허용리플 Lr은 다음식(2)로 표시된다.
상기식에서 허용리플 Lr을 구함과 동시에, 회로차수n을 정하여 식(3)에서 소자치 g1을 구하고, 식(4)에서 소자치 g2내지 gn을 구한다.
식(3) 및 식(4)에서
또한 도37에서 RL은 부하저항이며, 회로차수 n이 홀수의 경우
RL= 1 …… (9)
회로차수 n이 짝수의 경우
식(3) 및 식(4)에서 구한 소자치 g1내지 gn, 대역통과여파기의 소요중심주파수 f. 및 통과대역폭 Bwr에서, 입출력자계결합계수 및 단간자계결합계수를 식(11)및 식(12)에서 구할 수가 있다.
입출력자계결합계수를 Mo1및 Mn,n+l으로 표시하면.
단간자계결합계수를 M12= Mn-1,n, M23= Mn-2,n-1… …로 표시하고 이들을 합쳐서 (Mk,k+1)(K = 1,2, … …, n-1)로 표시하면
식(12)로 구한 단간자계결합계수 (Mk, k+1)과, 도39를 사용하여 인접하는 공진용량소자의 중심간격을 구할 수가 있다.
도39는 본 발명자가 시작품에 대해서 실험을 거듭한 결과 얻어진 단간자계결합계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 것이며, 횡축은 (d - 0.3 c) / W
단, d : 인접하는 공진용량소자의 중심간격(도33 참조)
c : 공진용량소자의 폭 (도33 참조)
w : 공통의 외부도체의 폭 (도34 참조)
또 종축은 단간자계결합계수 Mk, k+1이다.
도33 내지 도36에 나타낸 대역통과여파기의 전송손실 L은 다음식으로 표시된다.
단, Tn(X)는 체비셰브의 다항식이며
X < 1일때,
Tn(X) = COS(n cos-1X)
X > 1일때,
Tn(X) = cosh(n cosh-1X)
X : 기준화 주파수이며,
f. : BPF의 통과역에서의 중심주파수
f : 임의의 전송 주파수
Bwr : 허용통과 주파수 대역폭
S : 통과대역내에서의 허용전압 정재파비(VSWR)
도40은 도33 내지 도36에 나타낸 여파기의 전송특성의 일례를 나타내는 도면이며, 횡축은 주파수, 종축은 감쇠량이다.
도27, 도30, 도33 및 도34에는 모두 공진용량소자 (CE1), 내지 (CE4)의 각폭 방향이 공통의 외부도체 (IC)의 긴쪽 방향과 평행으로 되도록 공진용량소자를 설치한 경우를 예시했으나 어느 실시예에서도 도41에 요부의 단면도(도34와 같은 단면도)를 나타낸 바와 같이 공진용량소자 (CE1) 내지 (CE4)의 각폭방향이 공통의 외부도체(IC)의 긴쪽방향과 직각이 되도록 배치하여도 본 발명을 실시 할 수가 있다.
공진용량소자를 도4l에 나타낸 것처럼 배치하고 단간을 자계결합하여 대역통과 여파기를 구성하는 경우 그 설계수법은 도33에 나타낸 대여 통과여파기의 설계수법과 마찬가지이지만, 고진용량소자의 중심간격을 구하기 위한 곡선도, 즉 도39의 횡축(d-0.3 C)/W의 C의 값을 적당히 보정하는 것에 의해, 즉 C의 값은 공진용량소자의 폭의 길이에 대응하므로, 도41과 같이 공진용량소자를 배치하는 경우에는 C의 값을 공진용량 소자의 두께에 대응하는 값으로 보정함으로서 소요의 전송특성을 갖는 대역통과 여파기를 실현할 수가 있다.
도42는 단간결합을 용량결합으로 구성한 대역통과 여파기를 나타내는 수직단면도(도33과 같은 곳의 단면도)이다.
본 여파기는 외부도체 (1C)와 공진용량소자 (CE1)∼ (CE4)와 입력단자(5)와 출력단자(6)과 입력결합용량소자 (2351)와 단간결합용량소자(2312), (2323), (2334)와출력결합용량소자 (2346)로 구성되어 있다.
도43은 도42에 나타낸 대역통과 여파기의 등가회로도이다. (R1)내지 (R4)는 공진회로, (2351)은 입력결합용량, (2312) 내지 (2334)는 단간결합용량, (2346)은 출력결합용량이다.
도44는 도43에 나타낸 등가회로의 변환등가회로도이다.
도42에는 입출력결합소자를 용량소자로 형성한 경우를 예시한 것이나, 탭결합선, 프로브, 루프 등의 고주파적 결합수단을 사용하여도 좋다.
도45는 도42에 나타낸 대역통과여파기의 전송특성의 일례를 나타낸 도면이며, 횡축은 주파수, 종축은 감쇠량이다.
도46은 본 발명의 제10의 실시예의 공진기를 나타내는 수직단면도, 도47은 그 수평단면도이다.
본 실시예의 공진기는 입방체의 외부도체(31)과, 고체유전체로 되는 원통체 (32)와 고정전극(33)과 가동전극(34)으로 이루어지는 가변 공진용량소자와 가동전극(34)을 고정하기 위한 로크너트(35)와 입력단자(36)와 출력단자(37)와 입력결합선(38)과 출력결합선(39)과 공진주파수의 미조정소자(40)와 로크너트(41)로 구성되어 있다. 또한 외부도체(31)는 바닥이 있는 원통체라도 좋다.
원동체(32)는 하단부를 접착제 등의 적당한 수단에 의해 외부도체(31)의 하벽에 고정되고, 상단부는 적당한 간격을 두고 외부도체(31)의 상벽과 대향시키고 있다.
고정전극(33)은 원통체(32)의 외주면에 부착시켜진 은 등의 금속박층으로 이루어지고, 그 하단부가 납땜 등의 수단에 의해 외부도체(31)의 하벽에 전기적으로 접속되어 있다.
가동전극(34)은 외주면에 나사를 새긴 원주형 또는 원통상도체(예컨대, 구리)로 되고, 고정전극(33)과 동축상으로 유지하여 외부도체(31)의 상벽에 설치된 나사구멍에 나사결합되어 정방향 또는 역방향으로 회전시켜서 전진 또는 후퇴시키는 것에 의해 원통체(32)내로의 삽입길이, 따라서 또 고정전극(33)내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 형성되어 있고 로크너트(35)로 고정된다.
입력단자(6), 출력단자(7)은 예컨대, 동축접전으로 되고, 각 동축접전을 형성하는 외부도체가 외부도체(31)에 접속되어 있다. 입력결합선(38)은 일단이 동축접전(36)의 내부도체에 접속되고, 타단이 고정전극(33)에 접속되어 있다. 출력결합선(39)은 일단이 동축접전(37)의 내부도체에 접속되고, 타단이 고정전극(33)에 접속되어 있다. 미조정소자(40)는 예컨대 외부도체(31)의 벽면에 나사결합시킨 금속나사로 되고, 로크너트(41)로 고정된다.
이와 같이 구성된 본 공진기에서는 외부도체(31)에서의 분포 인덕턴스분과 고체유전체로 되는 원통체(32), 고정전극(33) 및 가동전극(34)에 의해 형성되는 가변 공진용량소자에서의 용량분에 의해 도48에 등가 회로도를 나타내는 것 같은 병렬공진회로가 형성된다.
도48에서 (R)은 공진회로, (M6R)은 입력자계결합계수, (MR7)은 출력자계결합계수이다.
예컨대 동축접전(36)에 고주파전력을 가하면, 본 공진기에서의 전자계분포는 전계 벡터가 도46에서의 화살표를 붙인 실선 (E)으로, 전류가 도46에서의 화살표를 붙인 실선 (I)으로, 자계가 도47에서의 파선(H)으로 각각 표시된다.
본 공진기에서의 인덕턴스분은 비교적 작고 용량분은 비교적 크므로 저 임피던스형으로 내전압 특성이 양호한 공진기로 된다.
가변 공진용량소자를 형성하는 고체유전체로 이루어지는 원통체(32)로서는 유전율이 높고 유전체손실이 거의 영정도까지 적은 재질을 사용하는 것에 의해, 고체유전체로 이루어지는 원통체(32), 고정전극(33) 및 가동전극(34)로 되는 가변 공진용량소자의 Q(Qu)를 무시할 수가 있고 또 본 공진기가 축적할 수 있는 전자에너지는 외부도체(31)의 체적에 대응하고, 본 공진기를 구성하는 금속부분에서의 저항을 매우 낮게 하기가 가능하므로 매우 큰 무부하 Q를 얻을 수가 있다.
본 공진기에서의 외부도체(31), 고정전극(33) 및 가동전극(34)을 동으로 구성한 경우애서의 무부하 Q(Qu)의 크기는 본 공진기에서의 인덕턴스분과 용량분과의 비율에 따라서 다르나, 본 발명자는 시작품에 의해 다음식(14)과 같은 무부하 Q(Qu)의 실험식을 얻을 수가 있었다.
Qu≒ 20 f.1/2· SH …… (14)
상식에서
f. : 공진주파수(㎒)
SH : 외부도체(31)의 높이(㎝) (도46 참조)
또 도46에는 입력단자(36)와 고정전극(33)간 및 출력단자(37)와 고정전극 (33)간의 각 고주파적으로 결합하는 수단으로서 결합선(38) 및 (39)에 의해 탭결합한 경우를 예시했으나, 도49에 나타낸 것 같이 입력단자(36)와 고정전극(33)간을 용량소자(42)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용함과 아울러 출력단자(37)과 고정전극(33)간을 용량소자(43)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용하여도 좋고, 도50도에 나타낸 것 같이 입출력 결합수단으로서 프로브(44) 및 (45)를 사용하거나, 도51에 나타낸 것같이 입출력 결합수단으로서 루프(46) 및 (47)을 사용하여도 좋다.
또한 도49 내지 도51은 도47에서의 외부도체(31)의 측벽 중 하방(도면을 향하여)의 측벽을 제외하고 상방을 본 단면도에 상당하고 이하 도49 내지 도51과 같은 도면, 예컨대 도52등도 같은 단면도이다.
도49 내지 도51에서 도면의 설명을 할 때 언급한 적이 없었던 구성은 도46과 같다.
도52는 본 발명의 제11의 실시예의 공진기를 나타내는 단면도이다.
본 실시예에서는 외부회로와의 접속단자(36)와 (37)간에 삽입된 전송특성 보상용 인덕턴스 소자(48) 및 (49)와 아울러 두 인덕턴스 소자(48) 및 (49)의 접속점과 공진용량소자를 형성하는 고정전극(33)과의 사이에 삽입접속된 용량소자(20)에 의해 저역통과 여파회로가 형성되어 있다. 본 공진기에서는 도54 (횡축은 주파수,종축은 감쇠량)에 전송특성을 나타낸 것 같이 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수 영역에서의 감쇠특성 곡성의 구배가 급준하게 되고 공진주파수 f. 보다 높은 주파수영역에서의 감쇠특성 곡선의 구배가 완만해짐과 아울러 공진주파수 f.를 포함하는 주파수 영역에 전송저지대역이 형성된다.
도53은 도52에 나타낸 공진기의 등가회로도이다. R은 외부도체(31)와 가변 공진용량소자에 의해 형성되는 공진회로, 다른 부호는 도52와 같다.
또한 결합용 용량소자(50)의 용량에 따라, 공진회로 (R)와 결합용 용량소자 (52)'로 이루어지는 회로의 공진주파수 f.가 변화하고 또 도47에 나타낸 공진주파수 미조정소자(40)와 같은 미조정소자를 설치하는 것에 의해, 공진주파수의 미세조정을 할 수가 있다.
도55는 본 발명의 제12의 실시예의 공진기의 수직 단면도이다.
본 실시예는 전송특성 보상용 인덕턴스소자(48) 및 (49)의 접속점과 가변 공진용량소자를 형성하는 고정전극(33)과의 결합을, 인덕턴스소자(51)를 사용하여 탭결합에 의해 행하도록 형성한 점과 인덕턴스소자(51)의 인덕턴스에 따라 공진회로 (R)와 결합용 인덕턴스소자(51)로 이루어지는 회로의 공진주파수 f.가 변화하는 점이 도52에 나타낸 제11의 실시예와 다르고 다른 구성 및 작동은 도52에 나타낸 제11의 실시예와 거의 마찬가지다.
도56은 도55에 나타낸 공진기의 등가회로도이다. 인덕턴스소자(51)를 제외한 다른 부호는 도53과 같다.
도57 (횡축 및 종축은 도54와 같다)는 도55에 나타낸 공진기의 전송특성을나타내는 도면이며 도54에 나타낸 특성과 거의 마찬가지다.
도58은 본 발명의 제13의 실시예의 공진기의 수직단면도이다. 본 실시예는 도52에 나타낸 제11의 실시예에서의 전송특성 보상용의 인덕턴스소자(48) 및 (49)를 용량소자(52) 및 (53)으로 치환하는 점이 도52에 나타낸 제11의 실시예와 다르고 다른 구성은 도52에 나타낸 제11도의 실시예와 같다.
도59는 도58에 나타낸 공진기의 등가회로도이며, 용량소자(52) 및 (53)을 제외한 다른 부호는 도53과 마찬가지다.
도60 (횡축 및 종축은 도54와 같다)은 도58에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수 영역에서의 감쇠특성곡선의 구배가 완만하며, 공진주파수f. 보다 높은 주파수 영역에서는 감쇠특성곡선의 구배가 급준하고, 공진주파수 f.를 포함하는 주파수영역에 저지대역이 형성된다.
도61은 본 발명의 제14의 실시예를 나타내는 수직단면도이다.
본 실시예는 전송특성 보상소자로서 용량소자(52) 및 (53)를 사용하는 점과 도58에 나타낸 제13의 실시예와 같으며, 결합소자로서 인덕턴스소자(51)를 사용하여 탭결합을 하도록 형성한 점은 도55에 나타낸 제12의 실시예와 같으며, 다른 구성은 도58에 나타낸 제13실시예와 같다.
도62는 도61에 나타낸 공진기의 등가회로도이며, 부호는 인덕턴스소자(51)를 제외하고 도59와 같다.
도63 (횡축 및 종축은 도60과 같다)은 도61에 나타낸 공진기의 전송특성을나타내는 도면이며, 도60에 나타낸 특성과 거의 마찬가지다.
도64 내지 도67도 또 본 발명의 제15 내지 제18의 실시예를 나타내는 단면도이다. 도64의 공진기는 도52에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 프로브(44)로 치환하고, 도65의 공진기는 도52에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 루프(46)로 치환하고, 도66의 공진기는 도58에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)를 프로브 (44)로 치환하고, 도67의 공진기는 도58에 나타낸 실시예에서의 결합소자(50)을 루프(46)로 치환한 것이며, 각 도면에서의 다른 구성은 도52 또는 도58의 실시예와 마찬가지이다.
도68은 도46에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도, 도69는 그 수평단면도이다.
본 여파기는 외부도체(31C)와 도46에 나타낸 고정전극 (33)과 같은 고정전극 (331)∼(334)와 도46에 나타낸 가동전극(34)과 같으며, 고정전극 (331)∼(334)과 함께 가변 공진용량소자를 구성하는 가변전극 (341)∼(344)과 가변전극 (341)∼(344)을 고정하기 위한 로크너트 (351)∼(354)와 입력단자(36)와 출력단자(37)와 입력결합선 (38)과 출력결합선(39)과 공진주파수의 미조정소자 (401)∼(404)와 미조정소자 (401)∼(404)를 고정하기 위한 로크너트 (411)∼(414)로 구성되어 있다.
도70은 도68 및 도69에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (M61)은 입력자계결합계수, (M47)은 출력자계결합계수, (M12) 내지 (M34)는단간자계결합계수이다.
도71은 도70에 나타낸 등가회로도의 변환 등가회로도이며, 부호는 도70과 같다.
도68 내지 도71에는 입출력 결합소자를 탭결합선(38) 및 (39)로 형성한 경우를 예시하고 있으나 도49 내지 도51에 나타낸 콘덴서(42), (43) 또는 프로브(44), (45)로 이루어지는 용량결합소자 또는 루프(46), (47)로 이루어지는 자계결합소자를 사용하여도 본 발명을 실시할 수가 있다.
도68 내지 도71에 나타낸 대역통과 여파기도 도33 내지 도36에 나타낸 대역통과 여파기와 마찬가지로 설계할 수가 있다.
도72는 본 발명자가 시작품에 대해서 실험을 거듭한 결과 얻어진 단간자계결합계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 것으로 횡축은 (d-0.3 C)/W
단,
d : 인접하는 공진용량소자의 중심간격 (도68 참조)
c : 가변 공진용량소자를 형성하는 고정전극 (331)∼(334)의 외경(도68 참조)
W : 외부도체 (31C)의 폭 (도69 참조)
또, 종축은 단간자계결합계수 Mk, Mk+1이다.
도68 내지 도71에 나타낸 대역통과 여파기의 전송손실 L은 (13)식으로 표시된다.
도68 내지 도71에 나타낸 여파기의 전송특성 일례는 도40에 표시된다.
도73은 단간결합을 용량결합으로 형성한 대역통과 여파기의 종단면도이다.
본 여파기는 외부도체 (31C)와 고정전극 (331)∼(334)과 로크너트 (351)∼(354)와, 입력단자(36)와 출력단자(37)와 입력결합용량소자(5461)와 단간결합용량소자 (5412)∼(5434)와 출력결합용량소자 (5447)로 구성되어 있다.
도74는 도73에 나타낸 대역통과 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공전회로, (5461)은 입력결합용량, (5412) 내지 (5434)는 단간결합용량, (5447)은 출력결합용량이다.
도75는 도74에 나타낸 등가회로의 변환 등가회로도이며, 부호는 도74와 같다.
도73에는 입출력결합소자를 용량소자로 형성한 경우를 예시하고 있지만 탭결합선, 프로브 또는 루프 등의 고주파 결합수단을 사용하여도 좋다.
도73에 나타낸 대역통과 여파기의 전송특성의 일례는 도40에 표시된다.
도76은 도52에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도, 도77은 도76의 우측면도이다.
본 여파기는 외부도체 (31C)와 도체판으로 이루어지는 격벽(31S1)∼(31S3)과, 고정전극 (331)∼(334)와, 가동전극 (341)∼(344)와, 가동전극(341)∼(344)을 고정하기 위한 로크너트(354)와 외부회로와의 접속단자(36), (37)와 전송특성보상용의 인덕턴스소자 (481)∼(484), (491)∼(494)와 결합용량소자 (501)∼(504)로 구성되어 있다.
도78은 도76에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 고정전극 (331) 내지 (334) 및 가동전극 (341) 내지 (344)로 이루어지는 가변 공진용량소자와 공통의 외부도체 (31C)에 의해 형성되는 공진회로(481), (4981) 내지 (4983) 및 (494)는 전송특성보상용의 인덕턴스소자이며, (4981)은 도75에서의 인덕턴스소자 (491)과 (482)의 합성 인덕턴스소자, (4982)는 인덕턴스소자 (492)와 (483)의 합성인덕턴스소자, (4983)은 인덕턴스소자 (493)과 (484)의 합성인덕턴스소자, (501) 내지 (504)는 결합용량소자이다.
도76에 나타낸 여파기의 진송특성은 이 여과기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성, 즉 도54에 나타낸 전송특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진기와 결합용량소자로서 이루어지는 회로의 공진주파수 (도54에서의 f.)를 f.1내지 f.4로 하면, 이들의 공진주파수를 적당 조정하여 예컨데 서로 접근시키는 것에 의해, 감소량이 큰 저지영역을 갖도록 할 수 있고, 각단의 공진주파수 f.1내지 f.4를 적당히 떨어진 값으로 조정하는 것에 의해, 주파수범위가 넓은 저지영역을 갖도록 할 수가 있다.
도79는 도55에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다. (511) 내지 (514)는 탭결합용 인덕턴스소자이며, 다른 부호는 도78과 같다.
도79에 나타낸 등가회로도로 표시되는 이 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성, 즉 도57에 나타낸 전송특성과 거의 같은 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진주파수를 적당 조정하는 것으로서, 합성저지영역의 감쇠량 및 주파수범위를 적당히 조정할 수가 있다.
도80은 도61에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도이다.
본 여파기는 외부도체 (31C)와 도체판으로 이루어지는 격벽(31S1)∼(31S3)와 고정전극 (331)∼(334)와 가동전극 (341)∼(344)와 외부회로와의 접속단자 (36), (37)와 전송특성 보상용의 용량소자 (521)∼(524), (531)∼(534)와 탭결합용의 인덕턴스소자 (511)∼(514)로 구성되어 있다.
도81은 도80에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1)내지 (R4)는 공진회로, (5211), (5321) 내지 (5323) 및 (534)는 전송특성 보상용의 용랑소자이며, (5321)은 도80에서의 용량소자 (531)와 (522)의 합성용랑소자, (5322)는 용량소자 (532)와 (533)의 합성용량소자, (5323)은 용량소자 (533)과 (524)의 합성용량소자, (511) 내지 (514)는 탭결합용의 인덕턴스소자이다.
도80에 나타낸 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의전송특성, 즉 도63에 나타낸 전송특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진주파수를 적당조정하는 것에 의해, 합성저지영역의 감쇠량 및 주파수범위를 적당 조정할 수가 있다.
도82는 도58에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 등가회로도이다.
(201) 내지 (204)는 결합용 용량소자이며, 다른 부호는 도81과 마찬가지다.
도82에 나타낸 등가회로도로 표시되는 여파기의 전송특성은 이 여파기를 구성하는 각단의 공진기의 전송특성, 즉 도60에 나타낸 전송특성과 거의 마찬가지의 전송특성이 중첩합성된 것으로 되고, 각단의 공진주파수를 적당조정하는 것에 의해 합성저지영역의 감쇠량 및 주파수범위를 적당히 조정할 수가 있다.
도68 이후 도82까지의 도면에 대해서 설명한 여파기는 가변 공진용량소자를 4개 설치한 경우, 곧 회로차수n이 4의 경우이나, 회로차수를 적당 증감하여 본 발명을 실시할 수가 있다.
또, 도68 이후의 도면에 대해서 설명한 여파기는 콤(comb)라인형 여파기의 경우이나 인터디지탈형 여파기에도 본 발명을 실시할 수가 있다.
도83은 본 발명의 제19의 실시예의 공진기의 수직단면도, 도84는 그의 수평단면도이다.
본 실시예의 공진기는 입방체의 외부도체(61)과 원통상의 도체로 이루어지는 고정전극(62)과 가동전극(63)과 가동전극(63)을 고정하기 위한 로크너트(64)와 입력단자(65)와 출력단자(66)와 입력결합루프(67)와 출력결합루프(68)와 공진주파수의 미조정소자(69)와 미조정소자(69)를 고정하기 위한 로크너트(70)으로 구성되어 있다. 또한 외부도체(61)는 바닥이 있는 원통체로 형성해도 좋다.
고정전극(62)은 하단부가 외부도체(61)의 하벽에 고정되고, 상단부가 적당한 간격을 두고 외부도체(61)의 상벽과 대향시키고 있다. 또한 고정전극(62)의 하단부는 예컨대, 고정전극(62)의 하단부에 일체로 붙여진 날밑부(鍔部)를 외부도체(61)의 하벽에 나사로 조여 고정한다. 가동전극(63)은 외주면에 나사를 새긴 원주상 또는 원통상도체(예컨대, 구리)로 되고 고정전극(62)과 동축상으로 유지하여 외부도체 (61)의 상벽에 설치한 나사구멍에 나사결합되고, 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 전진 또는 후퇴시킴에 의해 고정전극(62)내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 형성하고 있다. 입력단자(65), 출력단자(66)는 예컨대, 동축접전으로 되고 각 동축접전을 형성하는 외부도체를 외부도체(61)에 접속해 있다. 미조정소자(69)는 예컨대, 외부도체(61)의 벽면에 나사결합시킨 금속나사로 된다.
이와 같이 구성된 본 공진기에서는 외부도체(61)에서의 분포 인덕턴스분과 고정전극(62) 및 가동전극(63)에 의해 형성되는 가변 공진용량소자에서의 용량분에 의해 도85에 등가회로도를 나타낸 것 같은 병렬 공진회로가 형성된다.
도85에서 (R)은 공진회로, (M5R)은 입력자계결합계수, (M6R)는 출력자계결합수이다. 예컨대, 입력단자(65)에 고주파전력을 가하면, 본 공진기에서 전자계분포는 전계 벡터가 도83에서의 화살표를 붙인 실선(E)이며, 전류가 화살표를 붙인 실선(1)이며, 자계가 도84에서의 파선(H)로 각각 표시된다.
본 공진기에서의 인덕턴스분은 비교적 작고, 용량분은 비교적 크므로 저 임피던스 형으로 내전압 특성의 양호한 공진기로 된다. 또 본 공진기가 축적할 수 있는 전자에너지는 외부도체(61)의 체적에 대응하고 본 공진기를 구성하는 금속부분에서의 저항은 매우 낮게 하기가 가능하므로 매우 큰 무부하Q를 얻을 수가 있다.
본 공진기에서의 외부도체(61), 고정전극(62) 및 가동전극(63)을 동으로 구성했을 때에 무부하Q(Qu)의 크기는 본 공진기에서의 인덕턴스분과 용량분과의 비율에 의해서도 다르나 본 발명자는 시작품에 의해 다음식(15)과 같은 무부하Q(Qu)의 실험식을 얻을 수가 있었다.
Qu≒ 20 f.1/2· SH ……(15)
상식에서
f. : 공진주파수(㎒)
SH : 외부도체(61)의 높이(㎝) (도83 참조)
도83에는 공진주파수 미조정소자(69) 및 로크너트(70)을 설치한 경우를 예시하고 있지만, 이들을 생략해도 본 발명을 실시할 수가 있다. 또 도83에는 입력단자(65)와 고정전극(62)간 및 출력단자(66)와 고정전극(62)간을 각 고주파적으로 결합하는 수단으로서 루프(67) 및 (68)을 설치한 경우를 예시했으나, 도86에 나타낸 것 같이 입력단자(65)와 고정전극(62)간을 용량소자(71)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용함과 아울러, 출력단자(66)와 고정전극(62)간을 용량소자(72)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용하여도 좋고 도87에 나타낸 것 같이 입출력 결합수단으로서 프로브(73) 및 (74)를 사용하거나, 도88에 나타낸 것 같이 입출력 결합수단으로서 결합선(75) 및 (76)을 사용하여 탭결합을 해도 좋다.
또한 도86 내지 도88은 도84에서의 외부도체(61)의 측벽중 하방(도면을 향하여)의 측벽을 제외하고 내부를 본 단면도이다.
도86 내지 도88에서 도면을 설명할 때에 언급한 적이 없었던 부호 및 구성은 도83과 같다.
도89는 도83에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도, 도90은 그 수평단면도이다.
본 여파기는 외부도체(61C)와 고정전극 (621)∼(624)과, 가동전극 (631)∼(634)과 가동전극(631)∼(634)을 고정하기 위한 로크너트 (641)∼(644)와 입력단자(65), 출력단자(66)와 입력단자 결합루프(67)와 출력결합루프(68)로 구성되어 있다.
도91은 도89 및 도90에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (M51)은 입력자계결합계수, (M46)은 출력자계결합계수, (M12) 내지 (M34)는 단간자계결합계수이다.
도92는 도91에 나타낸 등가회로도의 변환 등가회로도이며, 부호는 도91과 같다.
도89 내지 도92에 나타낸 대역 통과여파기도 도33 내지 도36에 나타낸 대역 통과여파기와 마찬가지로 설계할 수가 있다.
도93은 본 발명자가 시작품에 대해서 실험을 거듭한 결과 얻어진 단간자계결합계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 것이며, 횡축은 (d - 0.3C) / W
단, d : 인접하는 공진용량소자의 중심간격 (도90 참조)
C : 가변공진용량소자를 형성하는 고정전극 (21) 내지 (24)의 각 외경 (도89 참조)
W : 공통의 실드케이스(61C)의 폭 (도90 참조)
또, 종축은 단간자계결합계수 Mk, Mk+1이다.
도89 내지 도92에 나타낸 대역통파여파기의 전송특성L은 (13)식으로 표시된다.
도94는 도89 내지 도92에 나타낸 여파기의 광대역에 걸친 전송특성의 일례를 나타내는 도면이다. 횡축은 주파수(㎒)이며 눈금간격 300㎒, 공진주파수 f. 는 565㎒, 종축은 감쇠량(dB)이며, 눈금간격 10dB이다.
도95는 도94에서의 공진주파수 f.의 근방의 확대 전송특성도이다. 횡축은 주파수(㎒)이며 눈금간격 5㎒, 종축은 감쇠량(dB)이며 눈금간격 5dB이다.
도94에 나타낸 것 같이, 공진주파수 f. 이외의 고주파 성분이 대폭 감쇠하고 있으나, 이 특성은 본 여파기를 구성하는 공진기의 특성이기도 하므로, 도83에 나타낸 본 공진기는 집중정수회로소자인 코일 및 콘덴서에 의해 형성되는 집중 정수형 공진기와 특성에서 거의 동등인 것으로 된다.
또한, 도94에서 감쇠량이 -80dB 내지 -100dB부근에 존재하는 불규칙한 파형은 측정기회로에서 혼입한 잡음으로 생각된다.
도89 내지 도92에 나타낸 여파기에서는 소요의 단간자계결합계수에 따라 가변 공진용량소자의 중심간격을 정하는 것에 의해, 소요의 전기적 특성을 갖도록 구성했으나, 가변 공진용량소자를 적당 일정간격으로 배치하고 인접하는 가변공진용량소자의 사이에 종래 공지의 단간자계결합조정소자를 개재시켜서 소요의 전기적 특성을 얻도록 할 수도 있다.
도96은 그의 일례를 나타내는 수직단면도, 도97은 수평단면도이다.두 도면에서 (7711) 내지 (7732)은 종래 공지의 단간자계결합조정소자이며, 환봉상, 각봉상 또는 띠모양의 도체로 이루어지고 인접하는 고정전극 (621)과 (622)의 사이, (622)와 (623)의 사이, (623)과 (624)의 사이에서 각 단간자계결합조정소자 (7711) 내지 (7732)의 각축 방향이 고정전극 (621) 내지 (624)의 각축 방향과 평행으로 되고 또 각 단간자계결합조정소자 (7711) 내지 (7732)의 각 양단을 공통의 실드케이스(61C)의 상벽 및 하벽에 전기적 기계적으로 접속 고정되어 있다.
단간자계결합조정소자 (7711) 내지 (7732)의 굵기를 적당히 형성하든가, 인접하는 가변 공진용량소자의 사이에 개재하는 단간자재결합조정소자의 수를 적당히 증감하는 것에 의해, 단간자계결합계수를 소요의 값으로 조정할 수가 있다.
도98도 또 단간자계결합조정소자에 의해 단간자제결합계수를 조정하도록 구성된 여파기의 일례를 나타내는 수직단면도이며, 도99는 그 수평단면도이다. 두 도면에서 (781) 내지 (783)은 종래 공지의 단간자계결합조정소자이며, 각각 인접하는 고정전극 (621)과 (622)의 사이, (622)와 (623)의 사이, (623)과 (624)의 사이에서 각 판면이 공통의 실드케이스(61C)의 긴쪽 방향과 직교하고 각 둘레가장자리가 공통의 실드케이스(61C)의 상벽, 하벽 및 양 측벽에 전기적으로 접속되어 각 판면에 자계결합 구멍등을 뚫어 놓고 있다.
각 단간자계결합조정소자 (781) 내지 (783)에 뚫려진 자계결합 구멍틈의 면적에 따라 단간자계결합계수를 적당 조정할 수가 있다.
도96 내지 도99에서 다른 구성은 도89 및 도90과 같다.
도100은 도83에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 다른예를 나타내는 수직단면도이다.
본 여파기는 외부도체 (61C)와 고정전극 (621)∼(624)과 가동전극 (631)∼(634)과 가동전극 (631)∼(634)을 고정하기 위한 로크너트 (641)∼(644)와 입력단자 (65)와 출력단자(66)와 입력결합용 프로브(73)와 출력결합용 프로브(74)와 도체판으로 이루어지는 격벽 (791)∼(793)과 용량형성전극 (8011)∼(8032)와 접속도체 (811)∼(813)로 구성되어 있다.
접속도체 (811)∼(813)의 격벽은 (791)∼(793)과의 사이를 절연을 유지한 격벽 (791)∼(793)에 삽통(揷通)고정되고, 접속도체 (811)은 전극 (8011)과 (8012)과를 접속하여 고정전극 (621)을 포함하는 공진기와 고정전극 (622)을 포함하는 공진기를 용량결합한다. 다른 공진기간의 결합도 마찬가지다.
도101도 또 용량결합에 의해 단간을 결합하는 여파기의 수직단면도이다.
본 여파기에서는 도100의 여파기의 격벽(791)∼(793)과 용량형성전극 (8011)∼(8032)과 접속도체 (811)∼(813) 대신 단면이 ㄷ자형의 용량형성전극(821)∼(823)과 공통의 실드케이스(61C)의 상벽의 사이를 절연을 유지하며 상벽에 회전가능하게 붙여진 회전지지축 (831)∼(833)이 설치되어 있다.
지지축 (831)을 회전시키면 이 지지축 (831)에 지지되어 있는 전극(821)도 또 회전하여 단간결합용량계수가 변화한다. 다른 단간결합도 마찬가지다.
도89, 도90, 도96∼도101에 나타낸 실시예에서의 여파기는 회로차수가 4인 경우를 예시하고 있으나 적당증감하여 본 발명을 실시할 수가 있다.
상기 각 실시예는 콤라인형 여파기의 경우를 나타내고 있으나 인터디지탈형 여파기에도 본 발명은 실시가능하다.
도89, 도90 및 도96 내지 도101에 나타낸 여파기에서는 입출력결합소자로서 도83, 도86 내지 도88에 나타낸 공진기에서의 입출력결합소자 중, 임의 소자를 사용하여 본 발명을 실시할 수가 있다.
도83, 도86 내지 도88에 나타낸 공진기에서 어느 일방의 단자를 도52, 도55,도58, 도61, 도64∼도67 등으로 채용한 수법에 의해 외부회로에 접속하는 것에 의해 대역저지 여파기로서 동작시킬 수가 있다.
또 도76∼도82에서의 각 가변용량소자를 도83에서의 가변 용량소자로 치환하는 것에 의해, 저지대역폭 또는 감쇠량 등을 자유자재로 설정 변화시키기가 가능한 대역저지 여파기를 구성할 수가 있다.
도102는 본 발명의 제20의 실시예의 공진기를 나타내는 수직단면도, 도103은 그 수평단면도이다.
본 실시예의 공진기는 입방체의 외부도체(91)와 세라믹스의 고체유전체로 이루어지는 원통체(92)와 고정전극(93A)와 (93B)와 가동전극(94)로 되는 가변 공진운량소자와 고정전극(93A)을 고정하기 위한 고정쇠장식(93C)와 고정전극(32B)을 고수하기 위한 고정쇠장식(93D)과 가동전극(94)을 고정하기 위한 로크너트(95)와 입력단자(96)와 출력단자(97)와 입력결합선(98)과 출력결합선(99)과 공진주파수의 미조정소자(100)와 로크너트(101)로 구성되어 있다. 또한 외부도체(91)는 바닥이 있는 원통체라도 좋다.
원통체(92)는 상단부, 하단부가 적당한 간격을 두고 각각 외부도체(31)의 상벽, 하벽과 대향시켜 놓고 있다. 고정전극 (93A)(93B), 원통체(92)의 내주면(외주면)에 부착된 은 등의 금속박층으로 이루어진다. 고정전극(93A)의 상단은 날밑(鍔)이 붙은 원통상의 도전성 고정쇠장식(93C)의 안쪽에 납땜되고, 고정쇠장식(93C)의 날밑은 나사에 의해 외부도체(91)의 상벽에 고정되어 있다. 또 고정전극(93B)의 하단은 상부에 복수의 슬릿을 두어 탄성을 갖도록 한 바닥이 있는 원통상의 도전성고정처장식(93D)의 상부를 탄력적으로 접촉시키면서 삽입하여 붙이고, 고 정쇠장식(93D)의 바닥부에 설치된 나사구멍을 사용하여 나사에 의해 외부도체(91)의 하벽에 고정되어 있다.
가동전극(94)은 외주면에 나사를 새긴 원주상 또는 원통상 도체(예컨대 구리)로 이루어지고 고정전극 (93A)(93B)과 동축상으로 유지하여 외부도체(91)의 상벽에 설치되어 나사구멍에 나사결합되고 정방향 또는 역방향으로 회전시켜서 전진 또는 후퇴시키는 것에 의해 원통체(92)내로의 삽입길이, 따라서, 또는 고정전극 (93B)내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 형성되어 있고 로크너트(95)로 고정된다.
입력단자(96), 출력단자(97)는 예컨대, 동축접전으로 이루어지고 각 동축접전을 형성하는 외부도체가 외부도체(91)에 접속되어 있다. 입력결합선(98)은 일단이 동축접전(96)의 내부도체에 접속되고, 타단이 고정전극(93A)에 접속되어 있다. 출력결합선(99)은 일단이 동축접전(97)의 내부도체에 접속되고, 타단이 고정전극 (93A)에 접속되어 있다. 미조정소자(100)는 외부도체(91)의 벽면에 나사결합시킨 금속나사로 되고 로크너트(101)로 고정된다.
이와 같이 구성된 본 공진기에서는 외부도체(91)에서의 분포 인덕턴스분과 고체유전체로 이루어지는 원통체(92), 고정전극(93A)(93B) 및 가동전극(94)에 의해 형성되는 가변 공진용량소자에서 용량분에 의해 도104에 등가회로도에 나타내는 것같이 병렬공진회로가 형성된다.
도104에서 (R)은 공진회로, (M6R)은 입력자계결합계수, (M7R)은 출력자계결합계수이다.
예컨대 동축접전(96)에 고주파전력을 가하면 본 공진기에서의 전자계분포는 전계 벡터가 도102에서의 화살표를 붙인 실선(E)이며, 전류가 도102에서의 화살표을 붙인 실선(I)이고, 자계가 도103에서 파선(H)으로 각각 표시된다.
본 공진기에서의 인덕턴스분은 비교적 작고, 용량분은 비교적 크므로 저 임피던스형으로 내전압특성이 양호한 공진기로 된다.
가변 공진용량소자를 형성하는 고체유전체로 이루어지는 원통체(92)로서는 유전율이 높고, 유전체 손실이 거의 영정도까지 작은 세라믹스를 사용하는 것에 의해 고체유전체로 이루어지는 원통체(92), 고정전극(93A)(93B) 및 가동전극(94)으로 이루어지는 가변 공진용량소자의 Q(Qu)를 무시할 수가 있고, 또 본 공진기가 축적할 수 있는 전자에너지는 외부도체(91)의 체적에 대응하고 본 공진기를 구성하는 금속부분에서의 저항을 매우 낮게 하기가 가능하므로 매우 큰 무부하Q를 얻을 수가 있다.
본 공진기에서의 외부도체(91), 고정전극(93A)(93B) 및 가동전극(94)을 동으로 형성했을때에서의 무부하Q(Qu)의 크기는 본 공진기에서의 인덕턴스분과 용량분과의 비율에 의해서도 다르나 본 발명자는 시작품에 의해 다음식(16)과 같은 무부하 Q(Qu)의 실험식을 얻을 수가 있었다.
Qu≒ 20 f.1/2· S H ……(16)
상기식에서
f. : 공진주파수(㎒)
SH : 외부도체(91)의 높이(㎝) (도102 참조)
또 도102에는 입력단자(96)와 고정전극(93A) 및 출력단자(97)와 고정전극 (93A)간의 각 고주파적으로 결합하는 수단으로서 결합선(98) 및 (99)에 의해 탭결합한 경우를 예시했으나, 도105에 나타낸 것 같이 입력단자(96)와 고정전극(93A)간을 용량소자(102)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용함과 아울러 출력단자(97)와 고정전극(93A)간을 용량소자(103)를 거쳐서 용량결합하는 수단을 사용하여도 좋고, 도106에 나타낸 것 같이 입출력결합수단으로서 프로브(104) 및 (105)를 사용하거나, 도107에 나타낸 것 같이 입출력결합수단으로서 루프(106) 및 (107)를 사용하여도 좋다.
또 도105 내지 도107은 도103에서의 외부도체(91)의 측벽 중, 하방(도면을 향하여)의 측벽을 제외하고 상방을 본 단면도에 상당하고 이하 도105내지 도107과 마찬가지의 도면 예컨대, 도108 등도 같은 단면도이다.
도105 내지 도107에서, 도면을 설명할 때에 언급한 적 없었던 구성은 도102와 마찬가지다.
도108은 본 발명의 제21의 실시예의 공진기를 나타내는 단면도이다.
본 실시예에서는 외부와의 접속단자(96)와 (97)간에 삽입된 전송특성 보상용인덕턴스소자(108) 및 (109)와 두 인덕턴스소자(108) 및 (109)의 접속점과 공진용량소자를 형성하는 고정전극(93A)와의 사이에 삽입접속된 용량소자(110)에 의해 저역통과 여파회로가 형성되어 있다. 본 공진기에서는 도110(횡축은 주파수, 종축은 감쇠량)에 전송특성을 나타낸 것 같이 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수영역에서의 감쇠특성곡선의 구배가 급준하게 되고, 공진주파수 f. 보다 높은 주파수영역에서 감쇠특성곡선의 구배가 완만하게 됨과 아울러 공진주파수 f.를 포함하는 주파수영역에 전송저지대역이 형성된다.
도109는 도108에 나타낸 공진기의 등가회로도이다. R은 외부도체(91)와 가변 공진용량소자에 의해 형성되는 공진회로, 다른 부호는 도108과 마찬가지다.
또한 결합용 용량소자(110)의 용량에 따라 공진회로 R과 결합용 용량소자 (112)로 이루어지는 회로의 공진주파수 f.가 변화하고, 또 도103에 나타낸 공진주파수 미조정소자(100)과 같은 조정소자를 두는 것으로서, 공진주파수의 미세조정을 할 수가 있다.
도111은 본 발명의 제22의 실시예의 공진기의 수직단면도이다.
본 실시예는 전송특성 보상용 인덕턴스소자(108) 및 (109)의 접속점과 가변 공진용량소자를 형성하는 고정전극(93A)과의 결합을 인덕턴스소자(111)를 사용하여 탭결합에 의해 하도록 형성한 점과 인덕턴스소자(111)의 인덕턴스에 따라 공진회로 R과 결합용 인덕턴스소자(111)에서 이루어지는 회로의 공진주파수 f.가 변화하는 점이 도108에 나타낸 제21의 실시예와 다르고 다른 구성 및 작동은 도108에 나타낸 제21의 실시예와 거의 같다.
도112는 도111에 나타낸 공진기의 등가회로도이다. 인덕턴스소자(111)를 제외한 다른 부호는 도109와 같다.
도113(횡축 및 종측은 도110과 같다)은 도111에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이며, 도110에 나타낸 특성과 거의 마찬가지이다.)
도114는 본 발명의 제23의 실시예의 공진기의 수직단면도이다. 본 실시예는 도108에 나타낸 제21의 실시예에서의 전송특성 보상용 인덕턴스소자(108) 및 (109)를 용량소자(112) 및 (113)으로 치환한 점이 도108에 나타낸 제21의 실시예와 다르고, 다른 구성은 도108에 나타낸 제21의 실시예와 같다.
도115는 도114에 나타낸 공진기의 등가회로도이며, 용량소자(111) 및 (113)을 제외하는 다른 부호는 도109와 같다.
도111 (횡축 및 종축은 도110과 같다)은 도114에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이다. 본 실시예에서는 공진주파수 f. 보다 낮은 주파수 영역에서의 감쇠특성곡선의 구배가 완만하며, 공진주파수 f. 보다 높은 주파수 영역에서의 감쇠특성 주파수곡선의 구배가 급준하고, 공진주파수 f.를 포함하는 주파수영역에 저지대역이 형성된다.
도117은 본 발명의 제24의 실시예를 나타내는 수직단면도이다.
본 실시예는 전송특성 보상소자로서 용량소자(112) 및 (113)를 사용하는 점은 도115에 나타낸 제23의 실시예와 같으며 결합소자로서 인덕턴스소자(111)를 사용하여 텝결합을 하도록 형성한 점은 도111에 나타낸 제22의 실시예와 같고, 다른 구성은 도114에 나타낸 제23의 실시예와 같다.
도118은 도117에 나타낸 공진기의 등가회로도이며 부호는 인덕턴스소자(111)를 제외하고 도115와 같다.
도119 (횡축 및 종축은 도116과 같다)는 도117에 나타낸 공진기의 전송특성을 나타내는 도면이며, 도116에 나타낸 특성과 거의 마찬가지이다.
도120 내지 도123도 또 본 발명의 제25내지 제28의 실시예를 나타내는 단면도이다. 도120의 공진기는 도108에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 프로브 (104)로 치환하고, 도121의 공진기는 도108에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 루프(106)로 치환하고, 도122의 공진기는 도114에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 프로브(104)로 치환하고, 도123의 공진기는 도114에 나타낸 실시예에서의 결합소자(110)를 루프(106)로 치환한 것이며, 각 도면에서의 다른 구성은 도108 또는 도114의 실시예와 같다.
도124는 도102에 나타낸 공진기를 사용하여 구성된 여파기의 수직단면도, 도125는 그 수평단면도이다.
본 여파기는 외부도체(91C)와, 도102에 나타낸 고정전극(93A) 및 (93B)와 마찬가지의 고정전극 (93A1)∼(93A4) 및 (93B1)∼(93B4)와 도102에 나타낸 고체유전체의 원통체(92)와 마찬가지의 고체유전체의 원통상(921)∼(924)와 고체전극 (93A1)∼ (93A4)를 고정하기 위한 고정쇠장식(93C1)∼(93C4)와 고정전극(93B1)∼(93B4)를 고정하기 위한 고정쇠장식(93D1)∼(93D4)와 도102에 나타낸 가동전극(94)과 같으며 고정전극(93A1)∼(93A4) 및 (93B1)∼(93B4)와 더불어 가변 공진용량소자를 구성하는 가변전극(941)∼(944)와 가변전극(941)∼(944)를 고정하기 위한 로크너트 (951)∼(954)와입력단자(96)와 출력단자(97)와 입력결합선(98)과 출력결합선(99)과 공진주파수의 미조정소자(1001)∼(1004)와 미조정소자(1001)∼(1004)를 고정하기 위한 로크너트 (1011)∼(1014)로 구성되어 있다.
도126은 도124 및 도125에 나타낸 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (M61)은 입력자계결합계수, (M47)은 출력자계결합계수, (M12) 내지 (M34)는 단간자계결합계수이다.
도127은 도126에 나타낸 등가회로도의 변환등가회로도이며, 부호는 도126과 같다. 도124 내지 도127에는 입출력결합소자를 탭결합선(98) 내지 (99)로 형성한 경우를 예시했으나, 도105 내지 도107에 나타낸 콘덴서(102), (103) 또는 프로브 (104), (105)로 이루어지는 용량결합소자 또는 루프(106), (107)로 이루어지는 자계결합소자를 사용하여도 본 발명을 실시할 수가 있다.
도124 내지 도127에 나타낸 대역통과 여파기도 도33 내지 도36에 나타낸 대역통과 여파기와 마찬가지로 설계할 수가 있다.
도128은 본 발명자가 시작품에 대해서 실험을 거듭한 결과가 얻어진 단간자계계수와 인접하는 공진용량소자의 중심간격과의 관계의 일례를 나타내는 것으로 횡축은 (d - 0.3C) / W
단,
d : 인접하는 공진유량소자의 중심간격 (도124 참조)
c : 가변공진용량소자를 형성하는 고정전극 (93A1)∼(93A4)의 외경(도69 참조)
w : 외부도체 91c의 폭 (도125 참조)
또, 종축은, 단간자계결합계수 Mk, k+1이다.
도124 내지 도127에 나타낸 대역통과 여파기의 전송손실 L은, (13) 식으로 표시된다.
도124 내지 도127에 나타낸 여파기의 전송특성의 일례는 도40에 표시된다.
도129는 단간결합을 용량결합으로 형성한 대역통과 여파기의 종단면도이다.
도129는 단간결합을 융량결합으로 형성한 여파기의 종단면도이다. 본 여파기는, 외부도체(91c)와, 고정전극(93A1) ∼ (93A4)와, 여기에는 도시하지 않았으나, 고정전극 (93A1) ∼ (93A4)의 각 내부에 동심상으로 설치된 고체유전체의 원동체 (921) ∼ (924) 및 고정전극(93B1) ∼ (93B4)와, 고체쇠장식(93C1)∼(93C4)와, 고체쇠장식(93D1) ∼ (93D4)와, 로크너트(951) ∼ (954)와, 입력단자(96)와, 출력단자(97)와, 입력결합용량소자(11461)와, 단간결합용량소자(11412) ∼ (11434)와, 출력결합용량소자(11447)로 구성되어 있다.
도130은, 도129에 나타낸 대역통과 여파기의 등가회로도이다. (R1) 내지 (R4)는 공진회로, (11461)은 입력결합용량, (11412)내지 (11434)은 단간결합용량,(11447)은 출력결합용량이다.
도131은, 도130에 나타낸 등가회로 변환등가회로도이며, 부호는 도 103과 같다.
도129에는, 입출력결합소자를 용량소자로 형성한 경우를 예시하고 있으나, 탭결합선, 프로브 또는 루프 등의 고주파결합수단을 써도 좋다. 도129에 나타낸 대역통과 여파기의 전송특성의 일례는 도40에 표시된다.
도102에 나타낸 공진기의 가변용량소자부 [고체유전체로 이루어지는 원통체 (92), 고정전극(93A) 및 (93B), 고정쇠장식(93C) 및 (93D), 가동전극(94), 및 로크너트(95)로 된다]를 도76나 도80의 여파기의 가변용량소자부 [도46의 공진기의 고체유전체로 이루어지는 원동체(32), 고정전극(33), 가동전극(34), 및 로크너트(35)로 된다] 대신으로 사용하는 것도 가능하며, 그 때의 전송특성은 고체유전체로 이루어지는 원통체(92), 고정전극(93A)및 (93B)에 의해 생기는 고정용량때문에 사용주파수대가 보다 낮게 되는 것 이외에는, 도76나 도80의 여파기의 전송특성과 마찬가지로 된다.
또, 이상 도102에서 도131에 기술한 실시예에서, 고정전극(93A) 및 (93B)를 두께를 두껍게 하여 강도를 갖게 한 금속도체제의 원통으로 구성하고, 고체유전체로 이루어지는 원통체(92) 대신에 공기의 층을 사용하는 구성으로 하여도 좋다.

Claims (12)

  1. 외부도체와,
    상기 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단이 고정된 유전체판과, 상기 유전체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 이루어지고, 일방의 상기 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되고, 상기 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되고, 그 타방의 전극의 하단과 상기 외부도체의 하벽과의 사이에 간격이 형성되어 있는 공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 공진용량소자의 전극의 일방을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 고주파적으로 접속하는 수단과를 갖는 공진기.
  2. 외부도체와,
    그 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단이 고정된 유전체판과, 그 유전체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 이루어지고, 일방의 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되고, 그 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되며, 그 타방의 전극의 하단과 상기외부도체의 하벽과의 사이에 간격이 형성되어 있는 공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 입력단자와 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
    상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 공진용량소자의 전극의 일방과를 고주파적으로 결합하는 수단과를 갖는 공진기.
  3. 공통의 외부도체와,
    상기 외부도체내에 적당 간격을 두고 설치되고, 상기 외부도체의 상벽, 하벽에 각각 상단, 하단이 고정된 복수의 유전체판파, 상기 각 유전체판의 표면 및 이면에 설치된 금속박층제 또는 금속판제의 전극으로 이루어지고, 일방의 전극의 하단이 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속되며, 그 일방의 전극의 상단과 상기 외부도체의 상벽과의 사이에 간극이 형성되고, 타방의 전극의 상단이 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속되며, 그 타방의 전극의 하단과 상기 외부도체의 하벽과의 사이에 간극이 형성되며, 고주파적으로 종속접속되어 있는 복수의 공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 복수의 공진용량소자중, 초단의 공진용량소자의 전극의 어느 일방을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
    상기 복수의 공진용량소자중, 종단의 공진용량소자의 전극의 어느 일방을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과를 갖는 여파기.
  4. 외부도체와,
    그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 거쳐서 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 외주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축이고 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  5. 외부도체와,
    그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 거쳐서 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 외주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축이고, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 입력단자와 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
    상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  6. 공통의 외부도체와,
    그 외부도체의 하벽에 하단부가 고정되고, 상단부가 적당 간격을 거쳐서 상기 외부도체의 상벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는, 서로 적당 간격을 거쳐서 설치된 복수의 원통체와, 상기 각 원통체에 설치되고 상기 원통체의 외주면에 부착되고 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 고정전극과, 상기 고정전극과 동축이고 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성되고, 고주파적으로 종속접속된 복수의 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 복수의 공진용량소자중, 초단의 공진용량소자를 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
    상기 복수의 공진용량소자중, 종단의 공진용량소자를 상기 출력단자에 고주적으로 결합하는 수단을 갖는 여파기.
  7. 외부도체와,
    상단부, 하단부가 적당 간격을 거쳐서 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대항하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와 그 원통체의 내주면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 제2의 고정전극과 동축이고, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 제2의 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  8. 외부도체와,
    상단부, 하단부가 적당 간격을 거쳐서 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 그 원통체의 내주 면에 부착되고, 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 제2의 고정전극과 동축이고, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 입력단자와 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
    상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 제2의 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  9. 공통의 외부도체와,
    상단부, 하단부가 적당 간격을 거쳐서 각각 상기 외부도체의 상벽, 하벽과 대향하는 고체유전체로 이루어지는 원통체와, 상기 원통체에 설치되고 상기 원통체의 내주면에 부착되고 하단부가 상기 외부도체의 하벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 원통체의 외주면에 부착되고, 상단부가상기 외부도체의 상벽에 전기적으로 접속된 금속박층으로 이루어지는 제2의 고정전극, 상기 제1,제2의 고정전극과 동축이고, 상기 원통체내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성되고, 고주파적으로 종속접속되어 있는 복수의 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 복수의 공진용량소자중, 초단의 공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
    상기 복수의 공진용량소자중, 종단의 공진용량소자의 제2의 고정전극을 전기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는 여파기.
  10. 외부도체와,
    하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 그 제1의 고정전극과 동심으로 그 제1의 고정전극의 외측에 간극을 두고 설치되고 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 제2의 고정전극과 동축이고, 상기 제1의 고정전극내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 부착된 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진유량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 제2의 고정전극을 상기 입력단자, 상기 출력단자에 각각 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  11. 외부도체와,
    하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 제1의 고정전극과 동심으로 상기 제1의 고정전극의 외측에 간극을 두고 설치되고, 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 고정된 금속 원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과, 상기 제1, 제2의 고정전극과 동축이고, 상기 제1의 고정전극내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성된 가변공진용량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 입력단자와, 상기 출력단자의 사이에 직렬로 접속된 2개 전송 특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자와,
    상기 2개의 전송특성 보상용 인덕턴스 또는 용량소자의 접속점과 상기 제2의 고정전극을 고주파적으로 접속하는 수단을 갖는 공진기.
  12. 공통의 외부도체와,
    하단부가 상기 외부도체의 하벽에 고정된 금속 원통체로 이루어지는 제1의 고정전극과, 상기 제1의 고정전극과 동심으로 상기 제1의 고정전극의 외측에 간극을 두고 설치되고 상단부가 상기 외부도체의 상벽에 고정된 금속원통체로 이루어지는 제2의 고정전극과 상기 제1, 제2의 고정전극과 동축이고, 상기 제1의 고정전극내로의 삽입길이를 바꿀 수 있도록 상기 외부도체의 상벽에 붙여진 원통상 또는 원주상의 가동전극으로 구성되고, 서로 적당간격을 두고 설치되고 고주파적으로 종속접속되어 있는 복수의 가변공진유량소자와,
    입력단자와,
    출력단자와,
    상기 복수의 공진용량소자중, 초단의 가변공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 입력단자에 고주파적으로 결합하는 수단과,
    상기 복수의 가변공진용량소자중, 종단의 가변공진용량소자의 제2의 고정전극을 상기 출력단자에 고주파적으로 결합하는 수단을 갖는 여파기.
KR1019950705375A 1994-03-31 1995-03-31 공진기및이공진기를쓴여파기 KR100323895B1 (ko)

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