JPH0360203B2 - - Google Patents
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- JPH0360203B2 JPH0360203B2 JP27920384A JP27920384A JPH0360203B2 JP H0360203 B2 JPH0360203 B2 JP H0360203B2 JP 27920384 A JP27920384 A JP 27920384A JP 27920384 A JP27920384 A JP 27920384A JP H0360203 B2 JPH0360203 B2 JP H0360203B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- columnar
- dielectric
- resonance
- mode
- dielectric resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
- H01P1/2086—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators multimode
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、直方空胴内のTM110モード（以
下、単にTM110モードと呼ぶ）もしくはその変形
モードの共振を利用する誘電体共振器装置に関す
る。
下、単にTM110モードと呼ぶ）もしくはその変形
モードの共振を利用する誘電体共振器装置に関す
る。
（従来の技術）
TM110モードを用いたフイルタとしては特開昭
53−119650号公報で公知のものがある。このよう
なフイルタは、シールドケースとして働くケース
内に直線状で一本の円柱または角柱誘電体を備え
たものを一段の共振器として必要段数組合せてい
た。
53−119650号公報で公知のものがある。このよう
なフイルタは、シールドケースとして働くケース
内に直線状で一本の円柱または角柱誘電体を備え
たものを一段の共振器として必要段数組合せてい
た。
これでは、電気通信機器業界からの永遠の要求
問題である小型化と低価格化に応じるのに限度が
あつた。
問題である小型化と低価格化に応じるのに限度が
あつた。
（発明が解決しようとする問題点）
それゆえ、この発明の目的は、小型かつ低価格
の誘電体共振器装置を提供し、たとえばフイルタ
に用いようとするものである。
の誘電体共振器装置を提供し、たとえばフイルタ
に用いようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
このため、本願の第１の発明は、直方体空胴シ
ールドケース内にて三つの柱状誘電体が互いに直
交した状態で一本化され、これら三つの柱状誘電
体のうちの一つの柱状誘電体の軸方向をｚ軸と一
致させた直角座標系にてTM110モード共振、
TM011モード共振およびTM101モード共振を利用
する誘電体共振器と、この誘電体共振器と外部回
路とを結合する外部結合手段とを備えたことを特
徴としている。
ールドケース内にて三つの柱状誘電体が互いに直
交した状態で一本化され、これら三つの柱状誘電
体のうちの一つの柱状誘電体の軸方向をｚ軸と一
致させた直角座標系にてTM110モード共振、
TM011モード共振およびTM101モード共振を利用
する誘電体共振器と、この誘電体共振器と外部回
路とを結合する外部結合手段とを備えたことを特
徴としている。
また、本願の第２の発明は、直方体空胴シール
ドケース内にて三つの柱状誘電体が互いに直交し
た状態で一体化され、これら三つの柱状誘電体の
うちの一つの柱状誘電体の軸方向をｚ軸と一致さ
せた直角座標系にてTM110モード共振、TM011モ
ード共振およびTM101モード共振を利用する誘電
体共振器と、この誘電体共振器と外部回路とを結
合する外部結合手段とを備え、この外部結合手段
は、上記直方体空胴シールドケース内に配置さ
れ、伝送ラインから分岐された一対の磁気結合ル
ープをそれぞれ備えてなる入力結合手段および出
力結合手段からなり、上記入力結合手段の一対の
磁気結合ループは、それに結合する共振に関与す
る柱状誘電体の一端部寄りで離間状態で、この柱
状誘電体と直交する２つの柱状誘電体の一つの横
断面内に配置され、並列結線されて各ループにそ
れぞれ発生する磁力線の方向は、結合すべき共振
モードの磁力線の方向と一致し、ほかの２つの共
振モードのうち一方の共振モードの磁力線とは第
１のループでは同方向、第２のループでは逆方向
関係で同一結合度になつており、他方の共振モー
ドの磁力線とは直交関係になつており、一方、出
力結合手段の一対の磁気結合ループは、それに結
合する共振に関与する柱状誘電体の他端部寄りで
離間状態で、この柱状誘電体に直交する２つの柱
状誘電体の一つの横断面内に配置され、並列に結
線されて各ループは結合すべき共振モードの磁力
線と鎖交し同位相でそれぞれの出力が合成され、
他の２つの共振モードのうちの一方の共振モード
の磁力線と鎖交した逆位相でそれぞれの出力が合
成され、他方の共振モードの磁力線とは非鎖交で
あることを特徴としている。
ドケース内にて三つの柱状誘電体が互いに直交し
た状態で一体化され、これら三つの柱状誘電体の
うちの一つの柱状誘電体の軸方向をｚ軸と一致さ
せた直角座標系にてTM110モード共振、TM011モ
ード共振およびTM101モード共振を利用する誘電
体共振器と、この誘電体共振器と外部回路とを結
合する外部結合手段とを備え、この外部結合手段
は、上記直方体空胴シールドケース内に配置さ
れ、伝送ラインから分岐された一対の磁気結合ル
ープをそれぞれ備えてなる入力結合手段および出
力結合手段からなり、上記入力結合手段の一対の
磁気結合ループは、それに結合する共振に関与す
る柱状誘電体の一端部寄りで離間状態で、この柱
状誘電体と直交する２つの柱状誘電体の一つの横
断面内に配置され、並列結線されて各ループにそ
れぞれ発生する磁力線の方向は、結合すべき共振
モードの磁力線の方向と一致し、ほかの２つの共
振モードのうち一方の共振モードの磁力線とは第
１のループでは同方向、第２のループでは逆方向
関係で同一結合度になつており、他方の共振モー
ドの磁力線とは直交関係になつており、一方、出
力結合手段の一対の磁気結合ループは、それに結
合する共振に関与する柱状誘電体の他端部寄りで
離間状態で、この柱状誘電体に直交する２つの柱
状誘電体の一つの横断面内に配置され、並列に結
線されて各ループは結合すべき共振モードの磁力
線と鎖交し同位相でそれぞれの出力が合成され、
他の２つの共振モードのうちの一方の共振モード
の磁力線と鎖交した逆位相でそれぞれの出力が合
成され、他方の共振モードの磁力線とは非鎖交で
あることを特徴としている。
（作用）
このような手段では、直方体空胴共振器の最低
次共振モードである３重に縮退したTM110モード
のそれぞれの電気力線方向に空気より誘電率が圧
倒的に大きい固体誘電体が存在していることによ
り外形寸法が小さくなる。
次共振モードである３重に縮退したTM110モード
のそれぞれの電気力線方向に空気より誘電率が圧
倒的に大きい固体誘電体が存在していることによ
り外形寸法が小さくなる。
（実施例）
第１図は、この発明の主要部を示す斜視図であ
る。図において、１は、直方体空胴シールドケー
ス、２は、三つの柱状誘電体（図示例は横断面正
方形の柱状誘電体）２ａ，２ｂ，２ｃが互いに直
交した状態で一体化された複合誘電体である。な
お、図示した複合誘電体は、加工技術上施された
部分的変形を省略した理想形状で図示してある。
ケース１としては、金属製のケースや、たとえば
複合誘電体２と同じ（ZrSn）TiO4セラミツクか
らなる直方体空胴の内面または外面にシールド電
極膜を設けたようなものでもよい。いずれにして
も複合誘電体の各軸方向両端はケース１又はシー
ルド電極膜と良好な接触状態を保つ必要がある。
複合誘電体２としては（ZrSn）TiO4セラミツク
を用いた。誘電率（ε）は37.5、材料温度係数
（ηf＝−α−１／２ηε）は０±0.5ppm／℃である。
る。図において、１は、直方体空胴シールドケー
ス、２は、三つの柱状誘電体（図示例は横断面正
方形の柱状誘電体）２ａ，２ｂ，２ｃが互いに直
交した状態で一体化された複合誘電体である。な
お、図示した複合誘電体は、加工技術上施された
部分的変形を省略した理想形状で図示してある。
ケース１としては、金属製のケースや、たとえば
複合誘電体２と同じ（ZrSn）TiO4セラミツクか
らなる直方体空胴の内面または外面にシールド電
極膜を設けたようなものでもよい。いずれにして
も複合誘電体の各軸方向両端はケース１又はシー
ルド電極膜と良好な接触状態を保つ必要がある。
複合誘電体２としては（ZrSn）TiO4セラミツク
を用いた。誘電率（ε）は37.5、材料温度係数
（ηf＝−α−１／２ηε）は０±0.5ppm／℃である。
このような構成だと、従来からあるTM110モー
ドを用いたフイルタの特徴である 高い無負荷Ｑが得られる、小型になるとい
つた長所を引継ぎながら、従来のTM110モードを
用いたフイルタに比べ実質的に共振器装置の体積
を1/3にすることができた。
ドを用いたフイルタの特徴である 高い無負荷Ｑが得られる、小型になるとい
つた長所を引継ぎながら、従来のTM110モードを
用いたフイルタに比べ実質的に共振器装置の体積
を1/3にすることができた。
ところで、第２〜４図に示すように、十字形に
二つの柱状誘電体３ａ，３ｂを互いに直交した状
態で一体化された複合誘電体３を直方空胴内に備
えているものを考えて本発明との差異を論ずる。
二つの柱状誘電体３ａ，３ｂを互いに直交した状
態で一体化された複合誘電体３を直方空胴内に備
えているものを考えて本発明との差異を論ずる。
この第２〜４図に示す構成だと、第２図に示す
ようなｘ軸方向に電気力線が走つているTM110モ
ードと、第３図に示すようなｙ軸方向に電気力線
が走つているTM110モードとに誘電体３ａ，３ｂ
が有効に効いてくる。しかし同時に、第４図に示
すような高次モードも上述の基本モードとほぼ同
じ周波数に存在するため、実用化しにくいといつ
た欠点がある。いまこのような構成を二重モード
共振器と称すならば、本発明のような構成は三重
モード共振器と称せられる。この三重モード共振
器では高次モードの電気力線がｘ軸、ｙ軸方向の
みならずＺ軸方向にも走るため周波数が基本モー
ドのそれよりかなり低くなり、実用化にあたつて
無視できる。この点三重モード共振器は有益であ
る。
ようなｘ軸方向に電気力線が走つているTM110モ
ードと、第３図に示すようなｙ軸方向に電気力線
が走つているTM110モードとに誘電体３ａ，３ｂ
が有効に効いてくる。しかし同時に、第４図に示
すような高次モードも上述の基本モードとほぼ同
じ周波数に存在するため、実用化しにくいといつ
た欠点がある。いまこのような構成を二重モード
共振器と称すならば、本発明のような構成は三重
モード共振器と称せられる。この三重モード共振
器では高次モードの電気力線がｘ軸、ｙ軸方向の
みならずＺ軸方向にも走るため周波数が基本モー
ドのそれよりかなり低くなり、実用化にあたつて
無視できる。この点三重モード共振器は有益であ
る。
さて、本発明を実施して製品を作つた場合、加
工技術の点などから三つのTM110モードの電磁界
が相互に干渉することもあり得る。この場合、第
５図に示すような対策をほどこす。すなわち、第
５図において、いま柱状誘電体２ａと２ｂとがそ
れぞれ関与するTM110モードの電磁界が相互に干
渉しないようにするには、これらの柱状誘電体２
ａ，2b共含まれる平面内に一対のネジ状金属体
からなる結合調節部材４，５をケース１の稜部
６，７からケース内へ突出させるとよい。柱状誘
電体２ａ，２ｂがそれぞれ関与するTM110モード
同士の結合を論ずるとき、第６図、第７図に示す
ようなオツドモードとイブンモードとを考える。
図示しているのは電気力線の分布状況である。い
ま共振系にたくわえられている電磁エネルギーの
平均値をWt〜、金属が挿入される微少部分に含ま
れる磁気エネルギーをΔWm〜、金属が挿入される
微少部分に含まれる電気エネルギーをΔWe〜とす
ると、 Δω／ω0＝ΔWm／〜−ΔWe／〜／Wt である。この摂動の式からわかるように、磁界の
強いところに金属を挿入すると周波数が上がり、
電界の強いところに金属を挿入すると周波数が下
がる。そこで第６図に示すオツドモードについて
みると、結合調節部材４付近は磁気エネルギーの
方が電気エネルギーより強く、結合調節部材５付
近は、逆に、電気エネルギーの方が磁気エネルギ
ーより強い。したがつて、結合調節部材４の挿入
度合を大きくするとオツドモードの共振周波数が
上昇し、結合調節部材５の挿入度合を大きくする
とオツドモードの共振周波数が下降する。また第
７図に示すイブンモードについてみると、オツド
モードの場合と逆に、結合調節部材４付近は電気
エネルギーの方が磁気エネルギーより強く、結合
調節部材５付近は磁気エネルギーの方が電気エネ
ルギーより強い。したがつて結合調節部材４の挿
入度合を大きくするとイブンモードの共振周波数
が下降し、結合調節部材５の挿入度合を大きくす
るとイブンモードの共振周波数が上昇する。した
がつて結合調節部材４，５を出し入れすることに
よりオツドモードの共振周波数とイブンモードの
共振周波数を等しくすると、結合が実質上０にな
る。柱状誘電体２ｂと２ｃとがそれぞれ関与する
TM110モードの電磁界が相互に干渉しないように
するには、これらの柱状誘電体２ｂ，２ｃ共含ま
れる平面内に結合調節部材４，５と同様の結合調
節部材を設ける。さらに柱状誘電体２ｃと２ａと
がそれぞれ関与するTM110モードの電磁界が相互
に干渉しないようにするにも同様な構成をとる。
要は前述のオツドモード、イブンモードを考えて
これらに影響をおよぼす位置に結合調節部材を配
置すればよい。したがつて必ずしも一対ではなく
てもよい。結合調節部材は誘電体に金属膜をコー
テイングしたものでもよい。
工技術の点などから三つのTM110モードの電磁界
が相互に干渉することもあり得る。この場合、第
５図に示すような対策をほどこす。すなわち、第
５図において、いま柱状誘電体２ａと２ｂとがそ
れぞれ関与するTM110モードの電磁界が相互に干
渉しないようにするには、これらの柱状誘電体２
ａ，2b共含まれる平面内に一対のネジ状金属体
からなる結合調節部材４，５をケース１の稜部
６，７からケース内へ突出させるとよい。柱状誘
電体２ａ，２ｂがそれぞれ関与するTM110モード
同士の結合を論ずるとき、第６図、第７図に示す
ようなオツドモードとイブンモードとを考える。
図示しているのは電気力線の分布状況である。い
ま共振系にたくわえられている電磁エネルギーの
平均値をWt〜、金属が挿入される微少部分に含ま
れる磁気エネルギーをΔWm〜、金属が挿入される
微少部分に含まれる電気エネルギーをΔWe〜とす
ると、 Δω／ω0＝ΔWm／〜−ΔWe／〜／Wt である。この摂動の式からわかるように、磁界の
強いところに金属を挿入すると周波数が上がり、
電界の強いところに金属を挿入すると周波数が下
がる。そこで第６図に示すオツドモードについて
みると、結合調節部材４付近は磁気エネルギーの
方が電気エネルギーより強く、結合調節部材５付
近は、逆に、電気エネルギーの方が磁気エネルギ
ーより強い。したがつて、結合調節部材４の挿入
度合を大きくするとオツドモードの共振周波数が
上昇し、結合調節部材５の挿入度合を大きくする
とオツドモードの共振周波数が下降する。また第
７図に示すイブンモードについてみると、オツド
モードの場合と逆に、結合調節部材４付近は電気
エネルギーの方が磁気エネルギーより強く、結合
調節部材５付近は磁気エネルギーの方が電気エネ
ルギーより強い。したがつて結合調節部材４の挿
入度合を大きくするとイブンモードの共振周波数
が下降し、結合調節部材５の挿入度合を大きくす
るとイブンモードの共振周波数が上昇する。した
がつて結合調節部材４，５を出し入れすることに
よりオツドモードの共振周波数とイブンモードの
共振周波数を等しくすると、結合が実質上０にな
る。柱状誘電体２ｂと２ｃとがそれぞれ関与する
TM110モードの電磁界が相互に干渉しないように
するには、これらの柱状誘電体２ｂ，２ｃ共含ま
れる平面内に結合調節部材４，５と同様の結合調
節部材を設ける。さらに柱状誘電体２ｃと２ａと
がそれぞれ関与するTM110モードの電磁界が相互
に干渉しないようにするにも同様な構成をとる。
要は前述のオツドモード、イブンモードを考えて
これらに影響をおよぼす位置に結合調節部材を配
置すればよい。したがつて必ずしも一対ではなく
てもよい。結合調節部材は誘電体に金属膜をコー
テイングしたものでもよい。
このように三重のモードが相互に干渉しないよ
うにすれば一つのケースの中に電気的に直交した
共振器を三つ収容したことになる。
うにすれば一つのケースの中に電気的に直交した
共振器を三つ収容したことになる。
逆に、各結合調節部材の挿入度合でオツドモー
ドの共振周波数とイブンモードの共振周波数とを
異ならせると、この差値に応じた結合が両モード
間で得られることになる。したがつて三つのモー
ドを結合させると後述のように、三段のフイルタ
が得られることになる。
ドの共振周波数とイブンモードの共振周波数とを
異ならせると、この差値に応じた結合が両モード
間で得られることになる。したがつて三つのモー
ドを結合させると後述のように、三段のフイルタ
が得られることになる。
さて、このような共振器は外部回路との結合手
段を備えて実用化される。第８図は柱状誘電体２
ａにのみ結合する入力結合手段８、出力結合手段
９を代表的に示したものである。入力結合手段８
は、柱状誘電体２ａの一方端寄りにおいて、柱状
誘電体２ａをはさんで二つの結合ループ８ａ，８
ｂを有し、それぞれのループ８ａ，８ｂが含まれ
る平面は柱状誘電体２ｃの横断面と一致するよう
にし、一例としてそれぞれのループ８ａ，８ｂの
柱状誘電体２ａ寄りの方をアースし、それぞれの
ループの他端同士が同一電気長のところで一本化
され入力ターミナル８ｃに導通している。入力タ
ーミナル８ｃに加えられた入力信号によりループ
８ａ，８ｂに同位相状態で電流が流れそれぞれ発
生した磁力線の方向と、柱状誘電体２ａが関与す
る共振モードの磁力線MF1の方向とが一致する。
また、ループ８ａに発生した磁力線と柱状誘電体
２ｂが関与する共振モードの磁力線MF2との方
向関係と、ループ８ｂに発生した磁力線と磁力線
MF2との方向関係をみると、いずれか一方では
同方向関係にあり、他方では逆方向関係にあり、
かつ、それぞれの結合度が同じになるよう構成し
ているため、結局、結合度が０になる。さらに、
ループ８ａ，８ｂに発生した磁力線と柱状誘電体
２ｃが関与する共振モードの磁力線MF3とは同
じ方向成分をもつていない。いいかえると直交し
ているから結合しない。
段を備えて実用化される。第８図は柱状誘電体２
ａにのみ結合する入力結合手段８、出力結合手段
９を代表的に示したものである。入力結合手段８
は、柱状誘電体２ａの一方端寄りにおいて、柱状
誘電体２ａをはさんで二つの結合ループ８ａ，８
ｂを有し、それぞれのループ８ａ，８ｂが含まれ
る平面は柱状誘電体２ｃの横断面と一致するよう
にし、一例としてそれぞれのループ８ａ，８ｂの
柱状誘電体２ａ寄りの方をアースし、それぞれの
ループの他端同士が同一電気長のところで一本化
され入力ターミナル８ｃに導通している。入力タ
ーミナル８ｃに加えられた入力信号によりループ
８ａ，８ｂに同位相状態で電流が流れそれぞれ発
生した磁力線の方向と、柱状誘電体２ａが関与す
る共振モードの磁力線MF1の方向とが一致する。
また、ループ８ａに発生した磁力線と柱状誘電体
２ｂが関与する共振モードの磁力線MF2との方
向関係と、ループ８ｂに発生した磁力線と磁力線
MF2との方向関係をみると、いずれか一方では
同方向関係にあり、他方では逆方向関係にあり、
かつ、それぞれの結合度が同じになるよう構成し
ているため、結局、結合度が０になる。さらに、
ループ８ａ，８ｂに発生した磁力線と柱状誘電体
２ｃが関与する共振モードの磁力線MF3とは同
じ方向成分をもつていない。いいかえると直交し
ているから結合しない。
同様に、出力結合手段９は、柱状誘電体２ａの
他方端寄りにおいて、柱状誘電体２ａをはさんで
二つの結合ループ９ａ，９ｂを有し、それぞれの
ループ９ａ，９ｂが含まれる平面は柱状誘電体２
ｃの横断面と一致するようにし、それぞれのルー
プ９ａ，９ｂの柱状誘電体２ａ寄りの方をアース
し、それぞれのループの他端同士が同一電気長の
ところで一本化され出力ターミナル９ｃに導通し
ている。柱状誘電体２ａが関与する共振モードの
磁力線MF1とループ９ａ，９ｂが鎖交し生じた
出力信号は同位相で合流するため出力ターミナル
９ｃに出力される。柱状誘電体２ｂが関与する共
振モードの磁力線MF2とループ９ａ，９ｂは鎖
交するが生じた出力信号は逆位相で合流するため
出力ターミナル９ｃには出力されない。さらに、
柱状誘電体２ｃが関与する共振モードの磁力線
MF3はループ９ａ，９ｂと鎖交しないので出力
が生じない。柱状誘電体２ｂが関与する共振モー
ドと外部回路とを結合するには、柱状誘電体２ａ
が関与する共振モードの場合と同様の入力結合手
段、出力結合手段を柱状誘電体２ｂの両端近傍に
設ける。柱状誘電体２ｃが関与する共振モードと
外部回路とを結合するときも同様の入力結合手
段、出力結合手段を設けるものとする。
他方端寄りにおいて、柱状誘電体２ａをはさんで
二つの結合ループ９ａ，９ｂを有し、それぞれの
ループ９ａ，９ｂが含まれる平面は柱状誘電体２
ｃの横断面と一致するようにし、それぞれのルー
プ９ａ，９ｂの柱状誘電体２ａ寄りの方をアース
し、それぞれのループの他端同士が同一電気長の
ところで一本化され出力ターミナル９ｃに導通し
ている。柱状誘電体２ａが関与する共振モードの
磁力線MF1とループ９ａ，９ｂが鎖交し生じた
出力信号は同位相で合流するため出力ターミナル
９ｃに出力される。柱状誘電体２ｂが関与する共
振モードの磁力線MF2とループ９ａ，９ｂは鎖
交するが生じた出力信号は逆位相で合流するため
出力ターミナル９ｃには出力されない。さらに、
柱状誘電体２ｃが関与する共振モードの磁力線
MF3はループ９ａ，９ｂと鎖交しないので出力
が生じない。柱状誘電体２ｂが関与する共振モー
ドと外部回路とを結合するには、柱状誘電体２ａ
が関与する共振モードの場合と同様の入力結合手
段、出力結合手段を柱状誘電体２ｂの両端近傍に
設ける。柱状誘電体２ｃが関与する共振モードと
外部回路とを結合するときも同様の入力結合手
段、出力結合手段を設けるものとする。
以上の構成により、本発明実施例の誘電体共振
器装置を等価回路で表わすと第９図のようにな
る。
器装置を等価回路で表わすと第９図のようにな
る。
図において、R1は柱状誘電体２ａが関与する
共振モードに係る共振器、R2は柱状誘電体２ｂ
が関与する共振モードに係る共振器、R3は柱状
誘電体２ｃが関与する共振モードに係る共振器、
１，１′はそれぞれ共振器R1で構成したフイルタ
の入力端、出力端、２，２′はそれぞれ共振器R2
で構成したフイルタの入力端、出力端、３，３′
はそれぞれ共振器R3で構成したフイルタの入力
端、出力端である。K12は共振器R1，R2の間の結
合度、K23は共振器R2，R3間の結合度、K31は共
振器R3，R1間の結合度である。したがつて第５
図に示す結合調節部材を調整することによつて結
合度K12，K23，K31をすべて実質的に０にする
と、一つのケース内に電気的に直交した三つの共
振器が構成されることになる。つまり、たとえば
入力端１に入力された信号は濾波されて出力端
１′からのみ出力される。入力端２に入力された
信号は濾波されて出力端２′からのみ出力される。
入力端３に入力された信号は濾波されて出力端
３′からのみ出力される。
共振モードに係る共振器、R2は柱状誘電体２ｂ
が関与する共振モードに係る共振器、R3は柱状
誘電体２ｃが関与する共振モードに係る共振器、
１，１′はそれぞれ共振器R1で構成したフイルタ
の入力端、出力端、２，２′はそれぞれ共振器R2
で構成したフイルタの入力端、出力端、３，３′
はそれぞれ共振器R3で構成したフイルタの入力
端、出力端である。K12は共振器R1，R2の間の結
合度、K23は共振器R2，R3間の結合度、K31は共
振器R3，R1間の結合度である。したがつて第５
図に示す結合調節部材を調整することによつて結
合度K12，K23，K31をすべて実質的に０にする
と、一つのケース内に電気的に直交した三つの共
振器が構成されることになる。つまり、たとえば
入力端１に入力された信号は濾波されて出力端
１′からのみ出力される。入力端２に入力された
信号は濾波されて出力端２′からのみ出力される。
入力端３に入力された信号は濾波されて出力端
３′からのみ出力される。
第１０図はフイルタ特性を示し、図において
S11′は入力端１、出力端１′間のレスポンス、
S22′は入力端２、出力端２′間のレスポンス、
S33′は入力端３、出力端３′間のレスポンスを示
す。
S11′は入力端１、出力端１′間のレスポンス、
S22′は入力端２、出力端２′間のレスポンス、
S33′は入力端３、出力端３′間のレスポンスを示
す。
なお、三つの共振器を用いてフイルタを構成す
るときは、たとえば共振器R1、共振器R2、共振
器R3の順で結合するようにし、共振器R1には入
力結合手段８のような入力結合手段を組合せ、共
振器R3には出力結合手段９のような出力結合手
段を組合せる。すると第１１図に示すような等価
回路が得られる。そして、第５図に示すような、
各共振器毎に備えた結合調整部材を調整すること
によつて結合度K12，K23をそれぞれ適当な値に
設定し、K31を実質的に０にすると、入力結合手
段に入力された信号は共振器R1，R2，R3で順次
濾波されて出力結合手段から出力される無極性の
フイルタが一つのケース内に構成されることにな
る。K31も適当な値にすると、有極性のフイルタ
が構成されることになる。
るときは、たとえば共振器R1、共振器R2、共振
器R3の順で結合するようにし、共振器R1には入
力結合手段８のような入力結合手段を組合せ、共
振器R3には出力結合手段９のような出力結合手
段を組合せる。すると第１１図に示すような等価
回路が得られる。そして、第５図に示すような、
各共振器毎に備えた結合調整部材を調整すること
によつて結合度K12，K23をそれぞれ適当な値に
設定し、K31を実質的に０にすると、入力結合手
段に入力された信号は共振器R1，R2，R3で順次
濾波されて出力結合手段から出力される無極性の
フイルタが一つのケース内に構成されることにな
る。K31も適当な値にすると、有極性のフイルタ
が構成されることになる。
（効果）
以上の実施例からもあきらかなようにこの発明
は、直方体空胴シールドケース内に存在する互い
に直交する三つのTM110モードもしくはその変形
モードを有効に利用するので従来の1/3の大きさ
まで小型化でき、またコストダウンもできる画期
的なものである。
は、直方体空胴シールドケース内に存在する互い
に直交する三つのTM110モードもしくはその変形
モードを有効に利用するので従来の1/3の大きさ
まで小型化でき、またコストダウンもできる画期
的なものである。
第１図はこの発明の実施例の要部を示す斜視
図、第２図〜第４図は二重モード共振を説明する
説明図、第５図はこの発明の実施例の要部を示す
斜視図、第６図と第７図はこの発明の実施例を説
明する説明図、第８図はこの発明の実施例の内部
説明図、第９図はこの発明の実施例の等価回路
図、第１０図はこの発明の実施例のフイルタ特性
図、第１１図は三段のフイルタを構成したときの
等価回路である。 １はシールドケース、２は複合誘電体。
図、第２図〜第４図は二重モード共振を説明する
説明図、第５図はこの発明の実施例の要部を示す
斜視図、第６図と第７図はこの発明の実施例を説
明する説明図、第８図はこの発明の実施例の内部
説明図、第９図はこの発明の実施例の等価回路
図、第１０図はこの発明の実施例のフイルタ特性
図、第１１図は三段のフイルタを構成したときの
等価回路である。 １はシールドケース、２は複合誘電体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直方体空胴シールドケース内にて三つの柱状
誘電体が互いに直交した状態で一体化され、これ
ら三つの柱状誘電体のうち一つの柱状誘電体の軸
方向をｚ軸と一致させた直角座標系にてTM110モ
ード共振、TM011モード共振およびTM101モード
共振を利用する誘電体共振器と、この誘電体共振
器と外部回路とを結合する外部結合手段とを備え
たことを特徴とする誘電体共振器装置。 ２ 上記TM110モード共振、TM011モード共振お
よびTM101モード共振の少なくとも二つが互いに
実用上無結合状態にあることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の誘電体共振器装置。 ３ 上記無結合状態は、実用上互いに無結合状態
にある二つの共振にそれぞれ関与する柱状誘電体
間において直方体空胴シールドケース内へ突出さ
せた部材により達成させることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の誘電体共振器装置。 ４ 上記TM110モード共振、TM011モード共振お
よびTM101モード共振の少なくとも二つが結合状
態にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の誘電体共振器装置。 ５ 上記結合状態は、互いに結合状態にある二つ
の共振にそれぞれ関与する柱状誘電体間において
直方体空胴シールドケース内へ突出させた部材に
より達成させることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の誘電体共振器装置。 ６ 直方体空胴シールドケースは、内部の柱状誘
電体と線膨張係数が実質的に同一の材料からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘
電体共振器装置。 ７ 直方体空胴シールドケースは、内部の柱状誘
電体と同じ材料で形成された空胴直方体と、この
内面または外面に設けたシールド電極膜とからな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
誘電体共振器装置。 ８ 直方体空胴シールドケース内にて三つの柱状
誘電体が互いに直交した状態で一体化され、これ
ら三つの柱状誘電体のうちの一つの柱状誘電体の
軸方向をｚ軸と一致させた直角座標系にてTM110
モード共振、TM011モード共振およびTM101モー
ド共振を利用する誘電体共振器と、この誘電体共
振器と外部回路とを結合する外部結合手段とを備
え、この外部結合手段は、上記直方体空胴シール
ドケース内に配置され、伝送ラインから分岐され
た一対の磁気結合ループをそれぞれ備えてなる入
力結合手段および出力結合手段からなり、上記入
力結合手段の一対の磁気結合ループは、それに結
合する共振に関与する柱状誘電体の一端部寄りで
離間状態で、この柱状誘電体と直交する２つの柱
状誘電体の一つの横断面内に配置され、並列結線
されて各ループにそれぞれ発生する磁力線の方向
は、結合すべき共振モードの磁力線の方向と一致
し、ほかの２つの共振モードのうち一方の共振モ
ードの磁力線とは第１のループでは同方向、第２
のループでは逆方向関係で同一結合度になつてお
り、他方の共振モードの磁力線とは直交関係にな
つており、一方、出力結合手段の一対の磁気結合
ループは、それに結合する共振に関与する柱状誘
電体の他端部寄りで離間状態で、この柱状誘電体
に直交する２つの柱状誘電体の一つの横断面内に
配置され、並列に結線されて各ループは結合すべ
き共振モードの磁力線と鎖交し同位相でそれぞれ
の出力が合成され、他の２つの共振モードのうち
の一方の共振モードの磁力線と鎖交し逆位相でそ
れぞれの出力が合成され、他方の共振モードの磁
力線とは非鎖交であることを特徴とする誘電体共
振器装置。 ９ 上記TM110モード共振、TM011モード共振お
よびTM101モード共振の少なくとも二つが互いに
実用上無結合状態にあることを特徴とする特許請
求の範囲第８項記載の誘電体共振器装置。 １０ 上記無結合状態は、実用上互いに無結合状
態にある二つの共振にそれぞれ関与する柱状誘電
体間において直方体空胴シールドケース内へ突出
させた部材により達成させることを特徴とする特
許請求の範囲第９項記載の誘電体共振器装置。 １１ 上記TM110モード共振、TM011モード共振
およびTM101モード共振の少なくとも二つが結合
状態にあることを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載の誘電体共振器装置。 １２ 上記結合状態は、互いに結合状態にある二
つの共振にそれぞれ関与する柱状誘電体間におい
て直方体空胴シールドケース内へ突出させた部材
により達成させることを特徴とする特許請求の範
囲第１１項記載の誘電体共振装置。 １３ 上記直方体空胴シールドケースは、内部の
柱状誘電体と線膨張係数が実質上同一の材料から
なることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
の誘電体共振器装置。 １４ 直方体空胴シールドケースは、内部の柱状
誘電体と同じ材料で形成された空胴直方体と、こ
の内面または外面に設けたシールド電極膜とを有
することを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
の誘電体共振器装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27920384A JPS61157101A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 誘電体共振器装置 |
| US06/812,235 US4623857A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-23 | Dielectric resonator device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27920384A JPS61157101A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 誘電体共振器装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61157101A JPS61157101A (ja) | 1986-07-16 |
| JPH0360203B2 true JPH0360203B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=17607867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27920384A Granted JPS61157101A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 誘電体共振器装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61157101A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2643677B2 (ja) * | 1991-08-29 | 1997-08-20 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置 |
| JP3232845B2 (ja) * | 1994-01-24 | 2001-11-26 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置 |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP27920384A patent/JPS61157101A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61157101A (ja) | 1986-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |