JPH02290302A - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波で用いられる同軸型誘電体共撮器の改
良に関するものである。

従来の技術 従来用いられている誘電体を用いた同軸型誘電体共振器
の例を第４図に示す。第４図においてａ？軸方向の断面
図、ｂはａの▲一人′における断面図であり、図に於で
４１は誘電体、４２は内部導体、４３は外部導体、４４
は短絡部である。この共据器は従来から用いられ構造も
簡単で無負荷Ｑも良好な値がとれる。

発明が解決しようとする課題 第４図に示しだ構造の同軸型誘電体共据器は、構造が簡
単で無負荷Ｑも良好な値がとれるが、基本共撮周波数を
ｆｏとして、３ｆＯ，ｔｓｆ■等にも共振点を持つため
、このような共撮器、あるいは、増幅器の出力フィルタ
として用いると、３倍、あるいは６倍の高調波成分を抑
圧することができない。このため高調波成分を除去する
帯域阻止フィルタ、又は低域通過フィルタの併用が不可
欠の場合がしばしば発生する。

課題を解決するための手段 本発明は同軸状誘電体の内周部に少なくとも一ケ所段差
を設け、段差をさかいに一方が角型であり、他方が円形
であり、さらに誘電体の外周を角柱に構成した。

作用 同軸状誘電体の内周部に少なくとも一ケ所段差を設け誘
電体の上部と下部のインピーダンスをステソプ状に変え
ることで、一様なインピーダンスを持った共振器と異な
り、そのスプリアス周波数を基本周波数の整数倍から外
すことが可能となる。

また、外形を角柱にすることにより、ケースへの実装密
度も従来の円筒状共振器に比べて高くなる。

さらに、外形が円柱状のものに比べて、同一径でも体積
が多くなるので無負荷Ｑも改善される。

実施例 第１図及び第２図は本発明の一実施例である。

いずれも、同軸状誘電体の内周部に一ケ所の段差を設け
た構造となっている。

第１図に於て１１は、中空状に形成され且つその外形形
状が四角柱をなす誘電体であり、前記中空部分には段差
部１６か設けられ、この段差部１５を境に、矢印Ｂ側は
その断面内周形状が円形をなすように、また矢印Ｃ側は
その断面内周形状か四角形をなすように前記中空部分は
形成されている〇１２は前記誘電体１１の内周面を覆っ
て形成された内部導体、１３は誘電体１１の外周面を覆
って形成された外部導体、１４は誘電体１１の一端面を
覆って形成された短絡導体であり、この短絡導体は前記
内部導体１２と外部導体１３との導通を図る。尚、１６
は誘電体が表出している端而であって開放面と称す。

以上のように構成された本実施例の同軸型誘電体共振器
は、第１図に示すように内部導体１２の形状が一様でな
いだめ、スプリアス周波数を制御することが可能である
。いま同軸の内周が円形の部分の内部導体径をｒｂ、内
周が四角形の部分の内部導体の２辺をｒ。，ｒｆ、外部
導体の２辺をｒｃｈ　ｒｄとすると、線路のインピーダ
ンスＺ０は、誘電体の比誘電率をεｒとして、 同軸の内周部が円形の部分では Ｚ　ｏ１−（　ｅｏ／　ｔｒ”　）＊　工ｎ　（　１．
１７ａ　（　（　ｒｃ　＋　ｒｄ）／２　＊　ｒｂ）　
）同軸の内周部が角形の部分では ｚｏ２−（６０／εｒｋ）＊Ｉｎ（ｒｏ＋ｒｄ）／（ｒ
，＋ｒｙ））で表すことができる。

したがって同軸状誘電体のｒｂ，　ｒｏ，　ｒ６　，　
ｒｄ，ｒｆを変えることによわ線路インピーダンスを変
えることができる。

第１図に於で短絡導体１４に近い線路（長さｌ，）のイ
ンピーダンスを２。１、開放面に近い線路（長さｌ２）
のインピーダンスをｚｏ２とすると、共撮器の共根条件
は、 ｔａｎβｌ１ｔ＆ｎβｌ２　＝ｔａｎθ１ｔｌＬｎθ２
＝ｚｏ１／Ｚｏ２β：位相定数 θ１＝βｌ１・　θ２−βｌ２ であらわすことが出来る。

いま簡単のためｌ１”’２即ちθ１＝θ２＝θの場合を
考える。この場合の共振条件は、 （　ｔａｎ　ｆ）ゾ＝ｚ０１／ｚ０２＝Ｋ（Ｋ：インピ
ーダンス比） であらわすことができる。共振周波数と電気長θは比例
するから、共振周波数をｆ。．スデリアス共振周波数を
低い方からｆ８１　１　ｆ３２であらわし、対応するθ
をθ。，θ，１，θ３２であらわすものとすると、 ？−ｔａｎ’Ｋ坏 ’５１””（θ８１／θ。）＊ｆ０−（（π一θ。）／
θ。）＊ｆｏ＝　（７ｒ／　ｔａｎ　’　Ｋ”−１　）
＊　ｆ’■ｒ　　＝（θ　／θ　）＊ｆ　二（（π＋θ
。）／θ。）＊ｒｏ＝：（ｙｒ／ｔａｎ　Ｉ　Ｋ１Ａ　
＋　２＞＊ｒｏという関係かえられる。

即ちスデリアス共掘周波数はインピーダンス比Ｋの関数
であることがわかる。このように同軸型誘電体共振器の
線路インピーダンスに変化を持たせることにより、その
スプリアス共娠周波数を基本周波数の整数倍よりはずす
ことができ、発掘器，増幅器の出力フィルタに適用した
場合、高調波成分を抑圧できるフィルタが実現可能とな
る。なお、本実施例については、角形である内周部が、
外周の各辺と平行の場合について説明したが、外周の各
辺と、内周部が平行でなくても同様の効果が得られる。

第２図に示す実施例についても第１図の場合と同様に説
明できる。

第２図の実施例は開放面２ｅ側の誘電体２１を厚くし、
内周部に段差をもたせた場合で、内部導体２２は段差部
分２６を有し、短絡導体２４を介して外部導体２３と接
続されている。

第２図の実施例の場合はインピーダンス比Ｋ〉１となる
例で、第２図に於て短絡部に近い線路長ｌ１，開放端に
近い線路長７！２、また第３図の共振器長を！。とすれ
ば、共娠器長（ｌ１＋２２）〉７ｉｏ　となり、大きく
なるが、無負荷Ｑはほとんど変化せず、また寸法精度が
ゆるやかとなるために周波数調整が容易となる特徴をも
つ。

第３図ａ，ｂは他の実施例を示す縦断面図及び横断面図
である。第３図ａ，ｂにおいて、３１は誘電体、３２は
内部導電体、３３は外部導電体、３４は短絡導体、３５
．３６は段差部、３７は開放面である。この様に構成さ
れた同軸型誘電体共振器では段差部を２つ設けた構造に
なっているが、第１図及び第２図に示す実施例と同様に
実装効率が高く小型化可能で、しかも無負荷Ｑが高いと
いう効果を有する。

なお本実施例において段差部と１つ設けた場合と、２つ
設けた場合を説明しだが段差部を３つ以上設けた場合も
、同様な効果を得る事ができる。

発明の効果 以上述べたごとく、本発明による共振器は、スプリアス
共搗周波数を自由に設定できるほか、下記の効果がある
。

（１）実装効率が高く、小型化が可能である。

（体積比で従来のＡ以下） ・角型なので無駄スペースが少ない。

・角型外部導体の二辺の一辺の寸法のみを変えることで
、一定寸法幅で各種特性の共振器が製作可能なため設計
の自由度が大きい。

（２）実装体積の等しい円筒型共恨器に比べ無負荷Ｑが
高い。

これらの効果により、用途にあわせてその特性を生かし
た設計が可能となり、従来の同軸型共振器に比べて設計
の自由度が著しく向上する。また量産性に富む構造の共
娠器であるため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及び第２図ａは本発明の一実施例における同軸
型誘電体共振器の縦断面図、第１図ｂ及び第２図ｂは夫
々第１図ａ及び第２図＆の横断面図、第３図ａは他の実
施例を示す縦断面図、第３図ｂは同横断面図、第４図ａ
は従来の同軸型誘電体共撮器を示す縦断面図、第４図ｂ
は同横断面図である。 １１　，２１　，３１　．４１・・・・・・誘電体、１
２，２２　，３２　．４２・・・・・・内部導体、１　
３　，２３　，３３　．４３・・・・・・外部導体、１
４，２４，３４．４４・・・・・・短絡導体、１５，２
５，３５．３６・・川・段差部、１６，２６，３７．４
６・・・・・・開放面。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名稼 Ｓｑ 稼 戯 法

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　中空状でしかもその外形が角柱をなす誘電体と、この
   誘電体の内周部に少くとも一箇所段差部を設け、この段
   差部を境にして一方の断面内周形状が角型で他方の断面
   内周形状が円形となるように前記中空部分を形成し、前
   記誘電体の内周面と外周面を覆って夫々内部導体と外部
   導体を設け、この内部導体と外部導体とを導通する短絡
   導体を前記誘電体の一方の端面に設けたことを特徴とす
   る同軸型誘電体共振器。