JPH0134401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘電体を用いた同軸共振器を複数個
結合させて構成される帯域通過波器に関する。

最近高周波機器を小型化するため、それらの中
にしばしば用いられる帯域通過フイルタの小型化
に対する産業界の要請はきわめて強いものがあ
る。フイルタの小型化を実現するための一つの手
段として低損失の誘電体を用いた共振器を複数個
容量結合させてフイルタを構成する手法が知られ
ている。第１図は、従来の２分の一波長型の誘電
体共振器を示している。ａは軸方向の断面図、ｂ
はａのＡ−A′における断面図である。セラミツ
ク等の低損失誘電体円筒１０３に外部導体１０
１、内部導体１０２を設けて単位共振器が構成さ
れる。外部導体１０１は銀などの導電率の高い金
属を焼付けあるいはメツキ等で誘電体円筒１０３
の外周に形成すればよい。内部導体１０２は、金
属円柱を導電性接着剤等で誘電体円筒１０３の内
部に固定して作成すればよい。

この共振器を用いて構成した従来のフイルタを
第２図に示す。２０１〜２０３が第１図で示した
λg／２の共振器で、それを金属円筒２０４の中に図 のように配置して固定したのち、入出力コネクタ
２０５，２０６をとりつけてフイルタを作成す
る。入出力容量は、コネクタ２０５，２０６の中
心導体の先端に設けられた円板２０９，２１０と
共振器２０１、あるいは２０３の中心導体間に形
成される平行円形電極の間隙２１１，２１２に形
成される。また共振器間の結合は、隣接する共振
器の対向する中心導体の間隙２０７，２０８に生
ずる容量で実現できる。

フイルタを再現性良く生産するためには、入出
力および段間結合容量を精度良く作る必要があ
る。このうち入出力容量は、容量値も大きく、組
立てた後の調整も不可能ではないが、共振器間結
合即ち段間結合は、組立後の調整は不可能であ
る。段間の結合容量は、共振器間の配置、すなわ
ち中心導体間の幾何学的な距離で決定されるか
ら、何らかの手段で位置決めをする必要がある。

第２図に示す従来の構造では、上述した共振器
の正確な配置即ち位置決めに対して効果的な手段
がなく、また共振器が基本周波数の2f₀、3f₀で共
振するため、この周波数を中心として通過域を生
じ、送信フイルタの高周波抑圧効果をもたないと
いう欠点があつた。

本発明は上記欠点を解消するためになされたも
ので、高調波抑圧効果を改善するとともに、正確
な段間結合容量を実現することを目的とする。

第３図は、本発明の帯域通過波器の構成の基
本となる共振器の例を示すものであり、同一出願
人が既に提案したものである。図においてａは軸
方向の断面形状、ｂはａのＡ−A′における断面
を示す。この共振器は円筒状誘電体３０３を両端
に近い外周を小さくした構造に加工し、外周をメ
タライズして外部導体３０１を形成し、さらに内
部導体３０２を設けたものである。この共振器を
採用することにより前述した従来構造のフイルタ
の高周波抑圧効果の改善が可能となる。第３図に
示した共振器を複数個用いてフイルタを構成する
時、本発明の重要な構成要素となる金属円筒を第
４図に示す。ここでａは軸方向断面、ｂはａのＡ
−A′における断面図である。この金属円筒４０
１は共振器の位置決めと固定用に使用される。円
筒４０１の内径は、第３図の共振器の先端部の外
径よりわずかに大きくし、外径は共振器中央部の
外径とほぼ同一の寸法とする。金属円筒４０１の
長さをｌとし、円筒４０１の両側から第３図に示
す構造の２つの共振器の先端部が挿入され、導電
性接着剤等で固定される。この時共振器先端部の
長さがｌ／２以下である必要があり、この時円筒
４０１の両端から挿入された２つの共振器の中心
導体間に総合容量が形成される。共振器の先端部
の長さと、金属円筒の長さｌの寸法が正しく規制
されていると、２つの共振器の中心導体の間隔も
精度良く規制でき、結合容量が再現性よく実現で
きる。

第５図は本発明の一実施例を示すものである。
図において、５０１〜５０３は第３図の構造の誘
電体共振器、５０４〜５０５は第４図に示す形状
の金属円筒、５０６〜５０７は入出力コネクタを
取付ける金属製の円筒、５０８はフイルタの外周
を保護するためのカバーで、金属でもプラスチツ
クでもよい。５０９〜５１０は入出力コネクタ、
５１１〜５１２が共振器間のギヤツプ、５１３〜
５１４が入出力結合容量が形成されるギヤツプで
ある。

共振器間のギヤツプ５１１，５１２は、前述し
たように正確に実現可能であるため、そこで形成
される結合容量も精度よく再現可能となり、フイ
ルタの特性が安定化される。

ところで第５図で示すフイルタは、第６図に示
すように全体が円筒状のものとなり、フイルタを
固定することが困難となる場合がある。図で５０
８はカバー、５０９は入力端子を示す。このよう
な場合は、第４図の金属円筒４０１を用いる代り
に、第７図のように角柱の中に円柱をくりぬいた
構造の共振器固定用金属７０１を用い、フイルタ
を構成すればよい。組上つたフイルタの外周を第
８図のように角形の筒８０１でカバーし、フイル
タとカバーを固定すれば、取付けの容易なフイル
タが実現できる。

また、共振器の段間結合容量を変える必要があ
る場合は、第９図に示すように形状が第４図の円
筒断面と同一の金属円板９０１の厚さｔをかえた
ものを多数用意し、その円板９０１と第４図の円
筒４０１あるいは第７図の角筒７０１と組合せ、
等価的にｌ＋ｔの長さの固定用の金具を実現する
ことにより対処可能となる。この例では結合容量
を小さくする場合のみ対処可能であり、結合容量
を大きくする場合は、円筒４０１、あるいは角柱
７０１のｌを予め短く切削しておくことになる。
また第９図に示す金属円板９０１または第７図の
断面形状を有する金属薄板を多数組み合わせるこ
とにより第４図または第７図の円筒７０１または
角柱を形成しても良い。

以上述べたように、本発明は誘電体の両開放端
近傍の突出領域の外径を中央領域の外径より小と
してその誘電体外径に段差変化を設け、線路イン
ピーダンスにステツプ状の変化を与え、高次共振
周波数が基準共振周波数の整数倍からずれた構造
の複数の共振器を用い、その段差部で金属結合手
段に嵌合がなされるため、高調波抑圧効果を得る
とともに、完全な固定によりその位置決めの役割
を果たすことができ、簡単な構成で帯域通過波
器の特性を極めて安定化することができる等、そ
の工業的価値はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の同軸型誘電体共振器の軸方向
断面図、同ｂはａのＡ−A′における断面図、第
２図は従来の共振器を用いた従来のフイルタの断
面図、第３図ａは本発明に適用する誘電体共振器
の軸方向断面図、同ｂはａのＡ−A′における断
面図、第４図ａは本発明の波器に用いる共振器
の位置決めを兼ねた共振器固定用の金属円筒の軸
方向断面図、同ｂはそのＡ−A′断面図、第５図
は本発明の実施例における帯域通過波器の断面
図、第６図は同斜視図、第７図ａは矩形断面をも
つ共振器固定用金具の軸方向断面図、同ｂはその
Ａ−A′断面図、第８図は第７図の固定法を利用
した本発明によるフイルタの構造を示す斜視図、
第９図ａはフイルタの段間結合調整用の金属円板
の軸方向断面図、ｂはその構断面図である。 ５０１〜５０３……誘電体共振器、５０４，５
０５……共振器固定用の金属円筒、５１１，５１
２……段間結合容量の形成されるギヤツプ、５０
９，５１０……入出力コネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体の中空部に中心導体を挿入し、また前
   記誘電体の両開放端近傍の突出領域の外径を中央
   領域の外径より小としてその誘電体外径に段差変
   化を設けるとともに、その誘電体の外周に外部導
   体を形成することで、線路インピーダンスにステ
   ツプ状の変化を与え、高次共振周波数が基準共振
   周波数の整数倍からずれた構造の複数の共振器
   と、 空洞部が設けられており、その空洞部の両端に
   相対向する前記共振器の突出領域を嵌合し、前記
   空洞部内における双方の前記共振器の中心導体の
   間〓で結合容量を構成して、相対向する前記共振
   器間を位置決めする金属結合手段とを具備する帯
   域通過波器。