JPH0437203A - 誘電体共振装置 - 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、使用周波数に対して一般にインダクタンスと
キャパシタンスによる並列共振特性を示す８を体共振装
置に関し、特に、既存の同軸型やストリップ線路型に代
わり、新規なる構造の共振要素を持つ誘電体共振装置に
関する。

［従来の技術］ 一般にマイクロ波以上の周波数領域における使用周波数
に対し、ＬＣ並列共振特性を持つ訊電体共振器としては
、従来、主として二つのタイプのものが提供されていた
。一つは、いわゆる同軸型の誘電体共振器であり、他の
一つはマイクロ・ストリップ線路を利用したストリップ
線路型の話電体共振器である。

いずれもその構造自体はすでに周知であるので簡単に説
明すると、まず同軸型訊電体共振器は、代表的に第１１
図Ａ、Ｂに示すような基本構成を有している。

すなわち、円柱状や角柱状（一般には角柱）の柱状話電
体５１があり、これには軸方向に抜ける透孔５２が穿た
れ、この透孔５２の内壁面と、柱状誕電体５１の周壁面
、及び第１１図Ａでは隠れている方の軸方向端面に、そ
れぞれ銀その他、適当なる金属性物質による導電被覆が
蒸着ないし塗布（印刷）され、また、その軸方向長さり
、は、使用周波数の管内波長λｇの四分の一程度に運ば
れる。

その結果、第１１図已に良く示されているように、柱状
話電体５１の内壁面に付された４電被覆５３か同軸線路
構造における内部導体５３、周壁面に付された導電被覆
５４が同様に外部導体５４、そして−方の端面に付され
た４電被覆５５が内部導体５３と外部導体５４とをその
軸方向一端において短絡する短絡導体５５として機能し
、これにより、一端が短絡、他端が開放された四分の一
管内波長の同軸型話電体導波路に固有の性質として、当
該使用周波数に関し、等測的にインダクタンスとキャパ
シタンスの並列共振回路が得られる。

もちろん、ｉｔ体５１を用いるのは、外部導体５４と内
部導体５３の間が空気になっている古くからの中空同軸
線路構造に比すと、内外両導体５３５４の間にこの誘電
体５１が充填された格好になるため、その比説電率ε、
の平方根の逆数に応じ、管内波長λｇを短くすることが
でき、結局は全体としての並列共振器５０の長さ寸法を
相当、短くできるためである。

方、マイクロ・ストリップ線路を利用したストリップ線
路型詰電体共振器７０は、第１２図Ａに示すような構成
を基本とする。

すなわち、適当なる話電体基板７１の上にこれも適当な
る導電材でパターン形成されたストリップ線路７２は、
その一端において基板７１の側面を渡し越し、裏面側に
形成されている裏面導体（接地導体）７３に短節される
が、他端では開放となっていて、その長さＬｓは、使用
周波数の管内波長λｇのほぼ四分の−に選ばれる。

このように一端が短絡、他端が開放の四分の一管内波長
のマイクロ・ストリップ線路もまた、当該使用周波数に
対しては等測的にＬＣ並列共振要素として作用する。

なお、上記いずれの従来例に関しても、導電被覆または
導体パターン部分には、図面中、鏡面であるかのような
光沢表記をしているが、これはその部分が導電性である
こと良く表すためであって、便宜上、後述に係る他の図
面においてもそのようにするが、実際には、特に導電被
覆５３　、５４　。

５５等は粗面（乱反射面）であることか多い。

［発明が解決すべき問題点］ これまでに提供されている上記二種の誘電体共振器５０
　、７０を比べてみると、それぞれに一長一短がある。

第１１図Ａ、Ｂに示された同軸型誘電体共振器５０は、
木質的に共振の尖鋭度（Ｑファクタ）が高く、物理的に
も電気的にもかなり優れている。

しかし問題なのは、製作が厄介で融通性に乏しいこと、
できあがった後での特性調整が困難ないし面倒なこと、
そして小型化が難しいことである。

まず製作性について考えてみるに、柱状お電体５１には
必ず、透孔５２を穿たねばならないが、穿つとは言フて
も、実際上は、一般に当該柱状読電体５１を適当なるセ
ラミック材料で鋳型成形するときに、併せてこの透孔５
２が形成されるように、鋳型の方に加工される。

したがって明らかなように、透孔５２に要求される径が
異なっただけでも、少なくともその透孔形成用の鋳型部
分は取替えねばならない。ましてや、柱状誘電体５１の
要求寸法が変われば、それまて使っていた鋳型全体が使
用不能となる。製作上の融通性がないと言うのはその意
味である。

また、製作完了後の特性調整も木質的に厄介である。そ
の基本構造からしても分かるように、この種の同軸型構
造では、柱状誘電体５１の各部の物理的な寸法（透孔径
も含めて）か電気的な共振特性に直接に関与するので、
逆に電気的な特性を変えようとすれば、原理的にはこの
物理的寸法の部を変えねばならない。事実、従来におい
ては、柱状誘電体の壁面上の導電被覆のみならず、柱状
誘電体そのもののを一部機械的に削り取ることにより、
特性調整をなすようなことも行なわれていた。もちろん
、このような手法は望ましくなく、到底、大量生産に適
した手法とはなり得ない。

さらに、柱状誘電体５１の長さを第１１図Ｂに示されて
いる基準長じ＝λｇ／４よりも短くして、長さ方向に小
型化を計ろうとする試みも、結局は柱状誘電体それ自体
の形状を変えねばならず、上記同様、融通性に極めて乏
しいものとなっていた。

例えば、その−例が第１１図Ｃに示されているように、
柱状誘電体５１に軸方向に抜ける透孔５２を鋳型形成す
るに際し、当該透孔５２の開放端側を所定の長さに亙り
相対的に大径の部分５２ａとすると、これにより確かに
、この誘電体共振器５０の長さし、は、使用周波数の管
内波長の四分の−よりも部分と短くすることができる。

しかし、鋳型成形の故、透孔径等の寸法は一義的なもの
に決まってしうから、さらに異なる特性、寸法の該電体
共振器を作るには、やはりそれぞれに専用の鋳型を起こ
さねばならない。

これに対して、第１２図Ａに示されたストリップ線路型
誘電体共振器７０は、製作上も特性調整上も、また小型
化のための改変構造を得る上でも、かなり高い融通性を
示す。基板７１として、上記のようにセラミック等、−
旦、鋳型成形してしまうとその後の加工が厄介な材料を
用いても、例えばストリップ線路の長さを変えるだけで
、異なる使用周波数を対象とした誘電体共振器を簡単に
得ることができるし、また、導体パターンとしてのスト
リップ線路７またけなら、例えばコンデンサ電極や基板
上の抵抗をトリミングする既存のトリミング装置（機械
的には回転砥石、光エネルギ的にはレーザ・ビーム装置
等がある）を利用することでより、簡単に削ることかで
きるし、逆に面積を増やすには半田等を添着すれば済む
ので、製作後の特性微調整も極めて容易であり、自動化
にも適している。

さらに、小型化を計る場合にも、第１２図Ｂにボされて
いるように、ストリップ線路７２を屈曲パターンに形成
すること等で比較的簡単に対応することができる。もち
ろん、直角に屈曲させる場合にはコーナ・ヘンドア４を
配するが、緩やかに曲げて行く場合にはこれは必要ない
。

いずれにしても、このように、ストリップ線路の長さＬ
ｓは、隼に直線距離でほぼλｇ／４を満たした場合のみ
ならず、道程距離でほぼλｇ／４を満たしても、それで
ＬＣ共振回路を構築することができるという既知の事実
を有効に利用することで、この種のタイプのｕＮ体共振
器７ｏでは、かなり自由にストリップ線路のパターン設
計が可能となる。

しかし一方、このようなストリップ線路型の誘電体共振
器７０は、そもそも本来的な電気的特性において劣ると
いう欠点がある。

と言うのも、低抵抗な導体パターンとしてのストリップ
線路７２が、その面積においてはどうしても微小になら
ざるを得ないため、全体としての抵抗成分による導体損
が増し、そのために共振尖鋭度Ｑが落ちるのである。

本発明はこのような事情に鑑み、従来から提供されてい
る同軸型誘電体共振器とストリップ線路型誘電体共振器
の双方に対する改良として、それぞれの長所は極力生か
し、短所のみを解消し得るような新規なる共振要素を持
つ誘電体共振装置を提供すること、すなわち、製作上の
融通性が高く、製作後の特性調整も容易であり、小型化
のための試みも種々広く採用し得ることはもとより、何
よりもまずその電気的特性において優れ、高い共振尖鋭
度を得られるような誘電体共振装置構造を提案せんとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、セラミック等、適
当な誘電体材料で良い柱状ないし板状の誘電体ブロック
を用い、この誘電体ブロックの外面に付した導電被覆に
より周囲三方が囲まれるが、残り一方は当該導電被覆が
近接しなし＼開口部となっているスリットを、印加され
る使用周波数に対して共振特性を示す共振要素として利
用する誘電体共振装置を提案する。

ただ、この本発明の基本構成を満たすにも、スリットの
周囲三方を取囲む導電被覆を誘電体ブロックの一面にの
み設けると、実買的にこの一面の面積を相当大きくしな
ければならないので、誘電体ブロックを小型に収めるに
は、当該誘電体ブロックを形成している四つの側面の中
の一側面にスリットを形成し、このスリットの開口部を
一対の軸方向端面の一方と交わる縁部に臨ませた上で、
当該スリットの形成されている側面とその開口部が臨ん
でいる上記の軸方向端面の少なくとも開口部近傍の所定
の面積領域を除き、他の外面、すなわち残り三つの側面
と上記の軸方向端面に対向する側の端面とには、その全
面または少なくともほぼ全面に導電被覆を付した構成も
提案する。

これにより原理上、導電被覆を無限大面積で設けたにほ
ぼ等価な結果を得ることができる。

方、このような誘電体共振装置に対し、使用周波数の信
号を入出力するためには、誘電体ブロック上にパターン
形成され、上記のスリットを囲む導電被覆とは電気的に
絶縁関係にあり、かつ、スリットに対し、容量性または
訪導性の結合をなす導体パターンを形成するという構成
も提示する。

さらに、スリットが一つの場合には、既述の従来例に即
して述べたと同様、本発明の誘電体共振装置においても
、最も基本的な単位の誘電体共振装置として単段の誘電
体共振器が構成されるが、スリットを複数に展開すると
、多段フィルタ機能を営む装置や、あるいは三周波数分
波ないし合波機能を有するマルチ・プレクサ等も構成可
能である。本発明の名称において、単に誘電体共振器と
せず、誘電体共振装置としたのは、そうした息味をも含
ませたためである。

すなわち、誘電体の一側面上に、互いに電気的に結合関
係を保ち得る離間距離範囲内に、モ°れぞれは上記のよ
うに一端開口型であるスリットを複数侶設けて、これら
を多段縦続接続の各フィルタ要素とするという構成や、
互いに電気的に結合関係を保ち得る離間距離範囲内にス
リットを二つ設けて、それらの形状を互いに異ならせ、
それぞれに共振特性を呈し得る使用周波数が異なるよう
にすることにより、各スリットを三周波数用マルチ・プ
レクサの各周波数用のフィルタ要素として機能させる構
成も提案する。

もちろん、それら互いに異なる形状のスリットは、それ
ぞれの形状ごとに複数個あっても良く、各形状に属する
もの同志が互いに電気的に結合関係を保ち得る離間距離
範囲内に設けられていれば、それぞれの周波数ごとに各
々多段フィルタ構成の組まれたマルチ・プレクサを得る
ことができる。

［作　　用］ 本発明においては、お電体ブロック上にあって周囲三方
が導電被覆で囲まれ、残り一方にのみ、開口部を有する
スリットが誘電体共振装置における共振要素として利用
されている。もちろん、このスリット部分では、誘電体
ブロックの外面が露出する。

しかるに、このようにして、言わば従来のストリップ線
路利用型の誘電体共振器における導電部分と非導電部分
（誘電体露出部分）とを丁度反転したイ、￥造を採用し
たかのように、スリットを共振要素として利用するとい
う本発明の技術思想が開示されると、逆に、この種の分
野に通暁するものである限り、当該スリットの寸法や形
状を適当に選定することで、このスリットが、空間的な
空隙形状であるにもかかわらず、確かに、特定の使用周
波数に対して所期の共振特性を示すことが理解される。

例えばマイクロ波の伝送線路として、有形の導体パター
ンに代えて空隙パターンであるスロット線路を用い得る
ことが知られており、また、誘電体を用いないダイポー
ル・アンテナのイメージ構造である四分の一波長モノポ
ール・アンテナに関しても、その代替例として、周囲三
方が導電面で囲まれたスロットはこれと同じ寸法、形状
の針金と同様の輻射作用を営むこと等が知られているの
で、本発明における誘電体共振要素として利用されるス
リットも、空隙パターンであるにもかかわらず、マイク
ロ・ストリップ線路利用型の誘電体共振器における有形
導体のストリップ線路と同様の作用を営み得ることが理
解され、したがってその形状についても、同じくマイク
ロ・ストリップ線路利用型の誘電体共振器に見られるよ
うに、例えばスリット開口部から奥行方向最奥部に至る
まで、使用周波数の管内波長の四分の−ないしほぼ四分
の−の長さに亙り、直線状に伸びた形状や、あるいは道
程距離として上記の長さを満たす関係で途中で任意に屈
曲した形状等を任意に採用し得ることが分かる。

ただし、本発明は、原理的には誘電体ブロックの一面に
のみ、４電被覆かあり、この導電被覆の部が空隙となっ
てスリットを形成しているような構造をも含み、そうて
あってもちろん良いが、その場合には、当該導電被覆に
結構大きな平面積（理論的には無限大とみなせる程の面
積）を要するので、実用的に十分小型で合理的な範囲内
に収めるためには、スリットの形成されている側面とそ
の開口部が臨んでいる軸方向端面とを除き、他の外面に
はその全面、または少なくともほぼ全面に導電被覆を付
すのが良く、こうすれば相当に小型な誘電体ブロックで
あっても等測的に無限大とみなせる面積の導体を付着さ
せたに等しい状態を生成できる。

いずれにしろ、上記の所からして、本発明は共振要素と
してスリット構造を採用しながらも、従来の有形導体を
用いたストリップ線路利用型の誘電体共振器に期待され
る作用と同様の作用を営み得るのであるが、重要なのは
、このように単にストリップ線路に代えてスリットを用
いただけのものでは決してなく、スリット構造を採用し
たが故に、さらに種々有意、固有の作用を展開し得るよ
うになったことである。

例えば実際上、このような一端開口型のスリットを共振
要素として用いると、主としてスリット開口部近傍かキ
ャパシタンス成分を、また最奥部近傍がインダクタンス
成分を持つ。

そこで、共振特性微調のため、共振周波数を高い方に少
しずらしたい場合には、当該スリットの最奥部近傍を囲
っている導電被覆を適当なトリミング手段によって削り
、この最奥部近傍の空間的な面積を増すとインダクタン
スが増すのでその目的を果たせるし、逆に共振周波数を
幾分か下げたい場合には、スリットの開口部近傍の導電
被覆を削って開口部を広げるとキャパシタンス成分が減
少するので、同様にその目的を果たすことができる。

このように、本発明の誘電体共振装置は、本質的に共振
特性の調整が極めて容易な構造を開示していることにな
る。

さらにスリットの形状は、既述のように、単に長さ方向
にのみ直線状に伸びた形状に限定されることはなく、途
中で屈曲させることもできるから、徒らに長さばかりが
長い装置としないで済み、相対的な意味での小型化を計
るのも容易であるし、特に上記のように、スリットの最
奥部が主としてインダクタンス成分を生成するために機
能し、かつ、この部分の空間的な面積を増すとインダク
タンス成分が増加することに鑑みると、積極的にこの部
分を例えば円形状に広げることにより、必要なインダク
タンスを十分に稼ぐことができるので、スリット開口部
から最奥部に至るまで、直線的にしろ途中で屈曲させる
にしろ、同じ幅でこのスリットを形成する場合に比し、
その全体としての長さは使用周波数の管内波長の四分の
−よりもずっと短い長さに収めることが可能となる。

加えて、用いる誘電体ブロックが同一寸法のものであっ
ても、スリットを形成するための導電被覆の塗布パター
ン（印刷パターン）や蒸着パターンを変更するだけで、
簡単に特性の異なる、あるいはまた使用周波数の異なる
共振回路を得ることができ、設計、製作上の融通性にも
極めて冨んでいる。

その一方では、既述のストリップ線路型お電体共振器の
持つ欠点が除かれ、電気的特性上は同軸型誘電体共振器
のそれに匹敵するか、さらにはこれを凌駕することも可
能な優れた特性を得ることができる。

何故なら、本発明装置の場合、スリットを囲むように設
けられる導体パターンの占める面積は、従来のストリッ
プ線路利用型の当該ストリップ線路面積に比すと大幅に
広くでき、同軸型誘電体共振器と同等ないしそれ以上と
もなり得るので、導体損は大いに低下し、高い共振尖鋭
度Ｑを得ることができるのである。

さらに、本発明のスリット利用型の誘電体共振装置は、
最も基本的な形態としての単段の誘電体共振器としての
みならず、これを複数個、多段カスケード接続したフィ
ルタ回路を構成する場合にも、単にスリットを複数個、
互いに電気的に結合可能な離間距離範囲内に形成すると
いう条件のみて良く、他の追加の構成要素や追加のパタ
ーン形成等を要することかない。

これが例えば、従来の同軸型誘電体共振器構造では、同
一の柱状誘電体に適宜離間した複数個の透孔を穿ち、そ
れらの各々の内壁面に導電層を付着させて複数の内部導
体を並設しただけでは、そうした多段縦続接続のフィル
タ装置は訣して構成し得ない。その詳細な理由は後述の
本発明実施例の説明の項中に譲るが、それら複数個の内
部導体は原理的な所からして電気的に結合し得す、結合
させるためには追加の結合用盲孔等、さらに別途な構造
部材を特別に必要とし、かつ、その部材に調整が要求さ
れるとかなり面倒になる。

したがって本発明は、このように、多段フィルタ構成を
得る上でも極めて簡単な構造を木質的に開示しているこ
とになり、さらに、個々のスリットに関し、既述してき
たような特性調整法に関する説明を適用すると、個々の
使用周波数を変えるのも容易なことが分かる。

これは換言すれば、本発明に従い、複数のスリットを同
一のｕＮ鉢体ブロック上形成するに際し、それら各々の
形状を変更するだけで、三周波数の分波ないし合波用の
マルチ・プレクサを得るのも簡単なことを意味し、これ
に上記の多段フィルタ構成を併せると、各周波数ごとに
多段のフィルタ機能を持たせることも容易にできる。

［実　施　例］ 第１図には本発明の誘電体共振装置の基本的な一実施例
として、単段の誘電体共振器１０が示されている。

順に説明すると、柱状ないし少し厚い板状の誘電体ブロ
ック１１があり、軸方向の一端面を除き、他の面にはほ
ぼ全面に銀やアルミニウムその他、適当なる導電性物買
が塗布（印刷）ないし蒸着されて導電被覆１２を形成し
ている。

これら導電被覆１２は、実際にはミクロン・オーダ程度
と極めて薄くて足りるが、図中では分かり易いように相
当厚く図示しており、また先にも述べたように、実際に
は鏡面的な輝きは持たないことが多いが、これも誘電体
材料との質感的な対比を良く出すため、光沢表記を施し
ている。

ただし、図面上で上面として示されている誘電体ブロッ
ク１１の一側面１６（以降、スリット形成面１６と呼ぶ
）には、導Ｎ被覆１２の付されていない端面１７と交わ
る縁部に開口部１４を有し、この開口部１４から軸方向
対向端面側に向け、この場合には直線状に伸びて最奥部
１５に至る線状スリット１３が形成されている。

言い換えれば、このスリット形成面１６に付される導電
被覆１２に関しては、当該スリット１３を残すようなパ
ターンで印刷され、当該スリット１３の部分では、当然
、誘電体ブロック１１の外面が露出して見える。

このようなスリット１３は、その軸方向の長さり。

を使用周波数の管内波長λｇの四分の−ないしほぼ四分
の−に選ふと、当該使用周波数に関し、ＬＣ並列共振回
路として機能する。特に、一般にスリット１３の開口部
１４の近傍部位は、図中、仮想線で示すように、主とし
てキャパシタンス成分Ｃを呈し、最奥部１５の近傍部位
は、主としてインダクタンス成分りを呈する。

そのため、スリット１３の幅ｄ、を適当に設定すること
により、それら各キャパシタンスＣ１インダクタンスＬ
を設計的に可変にし得る外、開口部１４の近傍における
スリット１３の幅や、最奥部１５の近傍における幅を独
立に可変すると、それらキャパシタンスやインダクタン
スを個別に調整することもできる。

このことは二つの意味を持つ。一つは、作成した誘電体
共振装置１０の共振特性の微調をこれらスリット開口部
１４や最奥部１５の周りの導電被覆１２を削ることで為
し得るということであり、他の一つは、図示のように、
隼なる細幅のスリット形状ではなく、もっと異なった形
状のスリット・パターンをも採用できるということであ
る。しかし、これらに関しては、いずれも後述の各改変
実施例に関し、さらに詳しく述へることにする。

第１図示の基本的な実施例装置に戻り、説明を続けると
、この実施例では、スリット形成面１６のみならず、軸
方向一端面である誘電体露出面１７を除き、他の三つの
側面と軸方向のもう一つの端面には全て、導電被ｆｉ１
２がその全面に付されている。これは、本装置の示す等
測的な共振回路においてのオーミック成分を極力低減し
、共振尖鋭度Ｑを挙げる上では最も望ましい。

例えば、第１２図ＡＢに示した従来のマイクロ・ストリ
ップ線路利用型の誘電体共振器７０では、製造上や調整
上の融通性には優れていても、細幅なストリップ線路７
２を共振要素として利用せねばならないため、当該スト
リップ線路の導体面積を原理的に広く採れないという制
約があり、導体損によってＱが落ちるという欠点があっ
たが、本発明に従う装置では、この実施例にも代表的に
ボされるように、そのような制約がなく、導体面積はむ
しろ、原理的に相当広く採ることができるので、導体損
は十分に小さな値に抑え込むことができるのである。

これを逆に推し述へれば、第１図示のような実施例装置
にあって、スリット１３の部分と軸方向端面１７を除く
誘電体ブロック全面に導電被ｆｉ１２を付すのを止め、
適当な面積分に応し７、各面ごとに部分的に導電被覆１
２か付されているようにしても、従来のストリップ線路
型に比せば遥かに広い導体面積を確保することか容易で
あるので、抵抗分の増加が問題とならなければそのよう
にし、導電被覆材料を節約しても良い。

そもそも、ｕＮＮツブロック１１周囲にぐるりと一周、
導電被覆１２を設け、またｙ、電体露出面１７と対向す
る端面にも端面導体１８を設けるのは、そのようにする
と原理上、一端開口型のスリット１３の周囲三方を、こ
のスリットを含む一平面内で等測的に無限大の導体面で
囲ったに等しい結果を得ることができるからで、これに
より、当該スリットが共振回路として動作し、かつ、こ
れに臨んでいる誘電体により、スリットからの不要な輻
射を抑え得るからである。

しかし実際には、何も無限大に等しい導体面積を確保し
なくても、相当程度以上の導体面積が得られれば、それ
でスリット１３は所期通り共振要素として機能するし、
従来の３電体共振器に比せばそれでもなお十分、遥かに
高い性能を示し得るので、上記のように、誘電体ブロッ
ク１１の四側面と軸方向の対向端面上に部分的にのみ、
導電液Ｆｌ′１２が付されていても良い外、それら各面
に付された導電被覆がその一部で途切れていても問題の
ない場合すらある。例えば、スリット形成面１６と直交
する一側面にあフて、横に細い幅のスリットが走るよう
に、そこで導電被覆１２が途切れており、誘電体ブロッ
クの外面がその細い間隙に沿って露出していても、その
ような細幅の絶縁スリットは本装置の動作上、無視し得
ることが多い。

このようなことに鑑みると、例えばこの３４１図示の実
施例の場合、装置全体としての軸方向長さ（誘電体ブロ
ック１１の軸方向長さ）Ｌ、、は、直線状のスリット１
３の長さＬＯ（＝λｇ／４）と、このスリット１３の最
奥部１５から誘電体ブロック１１の対向端面（端部導体
１８）までの距１１Ｌアとの代数和となっているが、当
該対向端面までの距１１１ＬＴが十分に長ければ、この
対向端面に付されている端面導体１８は必要のないこと
もある。十分に長いとは言っても、実際にはスリット長
し。（工λｇ／４）程は必要としないことが多いので、
このような端面導体１８のない装置もまた、十分実用化
の余地がある。

したがって、これをさらに発展させれば、導体面積が十
分である限り、少なくともスリット形成面】δにのみ、
導電被覆１２があれば良いという先の議論に戻るが、一
方ではまた、これもすでに述へたように、実用的な製品
を得る上では、誘電体ブロック１１の寸法を小型化する
ことも重要な要求因子となるので、第１図示実施例の通
り、スリット１３と軸方向一端面１７を除く他の面の全
てに対し、それらの全面ないし少なくともほぼ全面に導
電被覆１２を付すのが最も導を損を小さくでき、結局は
これが、導電積上の問題を生むことなく、最も誘電体ブ
ロック１１を小型化し得る実施例となる。

一方、逆に、スリット１３の一端１４を開口部とするた
めに、この実施例では当該開口部１４が臨む軸方向一端
面１７を、その全面において導電被覆１２の非添着面と
しているが、少なくともスリット開口部１４の周りにあ
って近接する面積領域に導体がなく、当該スリット一端
１４を開口部とみなし得る状態であれば、この端面１７
の上記領域外には導電被覆１２が付されていても構わな
い。

以上述へたような導体面積ないし導電液ｆｆ１２の添着
に関する各配慮は、後述する本発明の全ての実施例につ
いて同様に適用し得るものである。

次に、第二の実施例として、第１図示実施例の誘電体共
振器ｌＯの長さ方向の寸法Ｌ１をさらに低減するための
一手段につき、第２図Ａに即して説明する。

第２図Ａを見ると、明らかなように、誘電体ブロック１
１の上に付された導電被覆１２の一部を除いた格好で設
けられるスリット１３は、当該スリット形成面１６上に
おいて軸方向に沿い、両端面間に抜は切るように設けら
れている。

しかしこの場合にも、当該スリット１３は、一端にのみ
、開口部１４が設けられ、最奥部１５は導電被覆１２に
より囲まれていることに変わりはない。何故ならば、当
該スリット１３の最奥部１５は、スリット形成面１６の
上だけではこれを軸方向に伸びて向こう側に抜は切った
位置に設けられているか、ごの最奥部１５には軸方向端
面上の端面導体１８が臨んでこれを囲んでおり、この端
面導体】８はまた。スリット１３の両側面を挟むスリッ
ト形成面１６上の導電被覆１２と電気的に導通している
からである。

したがって、第１図示の誘電体共振器１０と対比すると
、その軸方向長さし、はスリット１３の軸方向長さり、
と等しいλｇ／４長となり、第１図示装置中の長さＬ丁
を省略し得た分、より短い長さに留めることができる。

この第２図Ａに示す実施例はまた、本ｇｉｔ体共振器に
対する使用周波数信号の人出力の採り方の例も示してい
る。

すなわち、スリット開口部１４が臨む軸方向端面１７の
上には、その両側縁部近傍位置にそれぞれつづつ、小さ
な矩形の導体パターン２１　、２１が備えられている。

この導体パターン２１　、２１は、導電被覆】２と同の
材料で同一の工程によって誘電体ブロック１１の当該対
応面１７上に形成されて良く、また、その形状は任意で
あるが、導電被覆１２との電気的な短絡ないし電磁的な
結合を除くため、これら導体パターン２１　、２１に隣
接する誘電体ブロックの両側面上に形成される導電被覆
１２は、当該隣接部分近傍にあっては所定の面積以上に
亙り、付着することのないパターンで印刷されている。

このような構造の等価回路は、端的には第２図Ｂに示す
ようなものとなり、各導体パターン２１゜２１は、コン
デンサＣｃ、　Ｃｃで示すように、等測的なＬＣ並列共
振回路を構成するスリット１３の開口部１４に対して容
量結合した入力端子や出力端子として機能し得る。

本装置の場合、入出力信号に関し原理的には方向性がな
いので、実際の回路系への組込みに際し、どちらか一方
の導体パターン２１を入力端子とすれば他方の導体パタ
ーン２１は出力端子とすることができるし、特殊な場合
には、双方の導体パターン２１　、２１を共に、入出力
兼用端子とすることもてきる。

また、このような導体パターンでこれらの端子２１２１
を設けて置くと、適当なプリント基板上にこの誘電体共
振器ｌＯを実際に据え付けるに際しても便利となる。

つまり、導電被覆１２の付着されていない軸方向端面１
７を基板表面上に臨ませるようにして、誘電体共振器１
０を立てた状態で据え付けるようにし、その際に、これ
によって当該基板表面に臨むようになる上記一対の導体
パターン２１　、２１が、あらかじめ基板上に形成され
ている信号入力用と出力用の各マイクロ・ストリップ線
路の端末の上に一つづつ乗るようにすれば、それらの間
に単に半田処理を施すことにより、それら信号線路と本
装置の端子パターン２１　、２１との電気的な接続を計
ると同時に、半田の持っている機械的剛性により、全体
としての本読電体共振器ｌＯを基板上に物理的に支持す
る力を得ることができる。これはあたかも、種々既存の
チップ部品を取扱うのと同様な取扱いが可能であること
を意味する。

しかしもちろん、誘電体ブロック１１の他の面上に導体
パターン２１　、２１を配することも可能であり、例え
は第３図示のように、スリット形成面１６と同じ面にこ
れら一対の導体パターン２１　、２１を形成することも
できる。

図示の場合は、スリット形成面に形成され、スリット１
３の三方を囲む導電被覆１２は、この面において軸方向
の全長に沿っては設けられておらず、スリット１３の開
口部１４と当該面１６の端縁部との間には誘電体ブロッ
ク１１の外面が露出した面積部分があり、この上に、ス
リット開口部１４に対し、それぞれ容量性の結合を呈し
得る端子形成用導体パターン２１　、２１が適宜離間し
ながらパターン形成されている。

このように、容量結合による入力、出力の各端子の付し
方や、その付す位置に応じた配慮についても、後述する
他の実施例の全てに対し、同様に適用することができる
。

一方、入力、出力の各端子を容量性の結合に代え、それ
ぞれ話導性の結合を介して共振要素であるスリット】３
に結合させることも可能である。第４図Ａ、Ｂはそうし
た一実施例を示している。

誘電体ブロック１１のスリット形成面１６には、当該ス
リット１３の三方を囲む導電被覆１２の一部をさらに除
去した形で一対の誘電体露出面積部分があり、この面積
部分に一つづつ、導電被覆１２に電気的に接触しない導
体パターン２２　、２２が設けられていて、さらに、こ
れらの導体パターン２２　、２２は、スリット１３の最
奥部１５に近接した位置を採っている。

前に述べたように、並列共振要素として機能するスリッ
ト１３は、その最奥部１５の近傍位置にては主としてイ
ンダクタンス成分りを呈するので、図示のような位置関
係で一対の導体パターン２２゜２２が設けられていると
、３４４図Ｂに示されるように、当該スリット最奥部１
５の近傍位置のインダクタンスしに対し、これら一対の
導体パターン２２゜２２が結合インダクタンスＬｃ　　
Ｌｃを介してスリット１３によるＬＣ共振要素に磁気話
導結合した等価回路を得ることができる。

そして、このような構成により、磁気訪導による結合原
理が明らかになれば、導体パターン２２゜２２の形状や
配置位置は、その他にも適当なものが考えられるし、も
とより、スリット１３は第２図Ａに示されたように、対
向端面に抜は切る形状になっていても良い。場合により
、第２．３図に示された容量性の結合と第４図示の誘導
性の結合とを混用することも可能である。この点につい
てもまた、後述の実施例において同様に配慮することが
できる。

次に、本装置において共振要素として採用するスリット
１３のさらなる形状的な改変例につき、第５．６図を用
いて説明する。ただし、これら実施例においての入力端
子や出力端子等は、すでに説明した所に従って適宜設け
れば良いので、これらスリット改変例を示す実施例中で
は図示及び説明を省略する。

まず第５図を見ると、スリット１３は開口部１４ｈ）ら
最奥部１５に至るまで、途中で二回、はぼ直角に屈曲し
ている。各直角部分には、滑らかな伝送姿態を満足させ
るため、コーナ・ベンド１９　、１９が設けられている
が、緩やかな曲線により屈曲させる場合にはこのような
コーナ・ベンドは必要ない。

もちろん、このような屈曲パターンを採用する場合にも
、スリット１３の開口部１４から最奥部】５までの道程
距離は、使用周波数の管内波長λｇの四分の−ないしほ
ぼ四分の−を基準に設定するのが良いが、いずれにしろ
、スリット１３を折り曲げて形成すると、当該スリット
１３の長さ方向の寸法ＬＯは当然、λｇ／４よりもずっ
と短くできるので、結局、本誘電体共振器１０の全体と
しての長さ寸法Ｌｒを太いに低減し得ることになる。

なお、図示の外にも、スリット１３の開口部１４から最
奥部１５までに至る途中の経路形状は、かなり任意に設
定可能である。

さらに、すでに述へたが、スリット１３の最奥部１５の
近傍は、並列共振回路中の主としてインダクタンス成分
を形成するので、この部分を例えば円形に近い形に広げ
、第６図示のような形にすると、ここでのインダクタン
スを大きく採ることができるので、スリット１３の長さ
Ｌｏとしては、四分の一管内波長λｇ／４よりもかなり
短くすることができ、したがって、これによっても、誘
電体共振器１０としての長さ方向の寸法り、を大いに短
くすることができる。

このような第５，６図示の実施例は、換言すると、この
ような改変例を通用しないでスリット１３を直線状にの
み形成し、それに応じて誘電体共振器ｌＯとしての形状
もその長さばかりが徒らに長くなりがちになるとぎに有
効で、Ｎ横共、取扱い易い寸法関係にするのに役立つ。

以上、単段の誘電体共振器ｌＯを構成する場合につ艶、
種々述べたが、本発明の装置は、ますもフて製作が極め
て簡単なことが分かる。誘電体ブロック１１には、それ
を鋳型成形した後には、機械的な後加工を何等要さず、
所定形状のスリット１３や、必要に応じての入力、出力
各端子形成用の導体パターンを形成し得るように導電被
覆印刷パターン（印刷マスク）を作って置けば、これを
用いて誘電体ブロック１１の外面上に導電被覆１２を単
に印刷するたけて良いし、全く同一の形状、寸法の誘電
体ブロック１１を用いても、これには何等のｍ成約な加
工をすることなく、単に印刷パターンの変更だけで、種
々に異なる特性の誘電体共振器を簡単に得ることかでき
る。印刷法に代え、蒸着法に従う場合にも、蒸着マスク
に関し、全く同じことが言える。

しかも、特定のマスク・パターンに従って形成された導
電被覆１２に対しても、特にスリット１３周りの部分で
その一部を削る等のトリミング加工により、簡単にキャ
パシタンス成分やインダクタンス成分を微調でき、本誘
電体共振器を用いた回路系の特性も、これを容易に微調
することができる。

例えば、作成した誘電体共振器ｌＯの共振周波数が高過
ぎるような場合には、スリット１３の最奥部近傍でイン
ダクタンス成分を呈し得る部分の周りの導電被覆１２を
削り、この部分のインダクタンスを増すことによって共
振周波数を下げることができ、逆に共振周波数が低い場
合には、スリット１３の開口部１４の近傍の導電被覆１
２を削ることでキャパシタンス成分を下げ、共振周波数
を高い方にずらすことができる。

そして、このようなトリミングに用い得る装置も、すで
にコンデンサ電極のトリミング用、抵抗パターンのトリ
ミング用等、機械的なものもレーザ・ビームを用いたよ
うな光学的なものも、種々市場に出回っているので、入
手も容易、選択範囲も広い。

もちろん、逆に、スリット１３の開口部１４や最奥部１
５の周りの導電被覆に連続するように微量の半田等を層
状に添着する等して、それら部分１４　、１５の面積を
実質的に狭めることにより、上記とは逆の方向に特性を
調整することも可能である。

第７図以降には、本発明のさらなる実施例として、これ
まで述へてかだような基本的な単段ｗｉｔ体共振器構成
をさらに展開し、多段バンド・バス・フィルタやマルチ
・プレクサを構成する実施例が示されている。ただし、
単段誘電体共振器について本発明が示し得夕各稀の利点
はこれらの各実施例についても全く同様に得ることかで
籾、既述の各種配慮や改変例もまた、これら実施例に関
し、等しく適用し得るものである。

第７図示の実施例は、多段縦続接続のフィルタ構成とし
て、基本的な二段構成の誘電体バンド・バス・フィルタ
３０を構成したものである。

本実施例においても、これまでの単段構成の誘電体共振
器１０におけると同様ないし対応する構成要素には同一
の符号を採用するが、特に同一の機能の構成要素が二つ
あって、それらを区別する必要がある場合には、符号に
下付けのサフィックスを付し、例えばスリットＩＬｌ、
１３−２等と記す。

本発明によると、二段の誘電体バンド・バス・フィルタ
３０を構成するにも、これまで述べてきた単段構成の誘
電体共振器ｌＯと比し、大して変わりのない、驚く程に
簡単な構成で済んでしまう。

第７図を見ると明らかなように、一端が開口部Ｉ４−、
　、１４−２となった一対のスリット１３−、　、１３
−、が同一の誘電体ブロック１１の同一の面上にあって
単に互いに適宜な離間距離を置き、並設されているだけ
である。

各スリットＩＬ、　　ｌＬ２は、個別には第２図Ａに示
されている誘電体共振器におけるスリット１３と全く同
様の構成であり、最奥部＋５−、　、１ｓ−、は誘電体
ブロック１１の長さの短縮化のため、軸方向に抜は切っ
た位置にあり、これを囲むために軸方向端面導体１８が
設けられているので、当該スリット１１＋、１３−２の
長さり。（−λｇ／４）とフィルタ装置３０としての軸
方向長さし、とは等しくなっている。

また、入力、出力の各端子には、一方のスリット１１．
に容量性結合を示す端子２１−１と、他方のスリット１
３−７に対して同様に容量性の結合をなす端子２１−２
として、それぞれ誘電体露出端面１７上にパターン形成
されたものが使われており、個々には第２図Ａに示され
た導体パターン２１　、２１とスリット１３の開口部１
４との関係に等しくなっている。

結局、第２図Ａに示された単段構造と比べて、車にスリ
ットが一木、追加されただけの簡単さであるが、このよ
うな構造であっても、一方の端子２１−１に印加された
使用周波数の信号は、一方のスリット１３−１にて形成
される並列共振回路に印加され、さらに、このスリット
１３−１と結合する他方のスリット１３−２による二段
目の並列共振回路を経た後、もう一方の端子２１−２に
出力することができる。

これが例えば、従来の同軸型誘電体共振器構造を採用す
る場合には、このような簡単な具合には行かない。

この壱においての本発明の有意性を明らかにするため、
フィルタ多段化に関し、少し詳しい説明を加える。

第７図中の■−■線に沿う断面端面であって、簡単のた
め誘電体部材を省き、導電被覆１２に関してのみ示すＺ
ａ図Ａにおいて、左右にスリット１３−１１１３−７が
一つづつ含まれる対称中心面Ｐｓを考えると、このよう
な対称回路では、その固有励振は偶励振と奇励振になる
。

しかるにまず、偶励振の場合には対称面Ｐ、は磁気壁と
なるため、第８図Ｂに示すように、二つの導体Ｍ、　、
　Ｍ２より成る平行線路での電界分布を持つ等価構造と
なる。

したがって、その伝送モードはＴＥＭモートに近い！ｌ
！ＴＥＭモードとなり、この場合の管内波長λｇｅは自
由空間波長λ０に対し、図示していないが内部に充填さ
れる誘電体の比誘１を率ε、の平方根の逆数倍になる。

式で表せば次式■の通りである。

鳩ｅ＝肋／ａ　　　　　　　　　・・・・・・■一方、
奇励振の場合には対称面Ｐｓは電気壁となるため、Ｎ８
図Ｃに示すようになり、これは第８図りに示される寸法
２ｈのリッジ型導波管構造のイメージを採ったものにな
る。

その結果、一連の電極Ｍ、で空隙ｄ、を挟む格好になる
が、本発明の装置では、厚みｈの内部に充填されている
誘電体部材の持つ高い比訪電率ε、により、空隙ｄ、か
らの電界の外部輻射を防ぎ得るものとなっており、この
状態で、スリットとして形成された空隙幅ｄ８が狭くな
る程、奇励振の場合の第８図Ｃにおける管内波長λｇｏ
は、第８図Ｅに示されるように、リッジのない通常の導
波管構造における管内波長λｇｗに近付いて行く。

因に、第８図Ｅに示された高さ２ｈのリッジのない通常
の導波管構造におζする管内波長λｇｅは、辱＝切４１
石：万フ丁訂〒　　・・・・・・■となるが、空隙幅ｄ
ｓか存在する限り、少なくともこの０式で表される管内
波長１ｇｖに対し、奇励振時の管内波長λｇＯは短くな
り、しかし、■式で表されている偶励振時の管内波長λ
ｇｅに比へると、これよりは長くなる。

そこで、改めてこれら各管内波長の長短関係を式で表す
と、次式■のようになる。

、ｔｇｗ＞　Ｉｔｇｏ＞　２ｐｅ　　　　　　　　　　
−■しかるに、この第８図示の線路の奥行方向の長さし
。は、第７図に示されているように、直線状のスリット
で簡単化してり、＝λｇ／４に選ばれているから、逆に
この長さＬｏにおいてそれぞれに共振する偶そ一ド共振
周波数ｆ８と奇そ一ド共振周波数ｆ０は、光速をｃｏと
して、次式■で表されるものとなる。

ｆｅ　＝　（Ｃｏ／４ＬＯ）（λｇｅ／λ０）ｔ０＝　
（Ｃｏ／４ＬＯ）　（λｇｏ／λ０）　　　　　・・・
・・・■したがって次式■による管内波長の長短関係を
参照し、この式■にて両共振周波数ｆ、　、　ｆｏを比
較すると、明らかなように、 ｆ、　＜　ｆ、　　　　　　　　　　　　　・・・・・
・■となる。

これは極めて重要な結果である。本発明のように共振系
構築のためにスリット構造を採用すると、それで必然的
に、偶モードと奇モートとで共振周波数ｆ、　、　ｆ、
が異なフてくるのであり、それが故に、他に追加の構成
要素を付すことなく、自動的に、二つのスリット１３−
１．１３−２は互いに結合し得るのである。

すなわち、二つの共振系の結合係数をにＩ２とすると、
これは次式■で表される。

に＋２−１　ｆａ−ｔｏ　ｌ　／　（ｆ＠＋ｆ１１）　
　　　　　・・・・・・■したがって、上記０式に示す
ように、偶モード時と奇モード時とで両共振周波数ｆ、
　、　ｆ、が異なれば、上記０式の値は零でない解を持
ち、これは取も直さず、有意の段間結合が生ずることを
意味するのである。

なお、このような二段バンド・パス・フィルタの比帯域
幅をωとすると、これは、 ω”ｇ＋・に１２　　　　　　　　　　　　・・・・・
・■で表すことができる。上記係数８１はこのバンド・
パス・フィルタの特性により定まるが、最大平坦特性で
は汀となる。

したがって、第７８図に即して説明されたような本発明
による二段バント・パス・フィルタ装置３０は、各スリ
ットＩＬ、、ｔ３−２の幅ｄ、を狭くする程、そしてま
た誘電体ブロック１１の板厚を厚くする程、両共振周波
数ｆ、　、　ｆ、が近付いてくるので、比帯域幅ωは狭
い方向に調整でき、逆にすれば逆の結果が得られる。

このように、スリットを共振要素として利用するという
本発明の思想は、多段カスケード接続のフィルタ装置を
作成する場合にも極めて有利に働き、車にスリットの並
設数を増すだけで自動的に隣接共振系間の段間結合を採
り得、単純な構造で済む外、その特性調整も容易となる
。

ところが、冒頭において第１１図に即して説明した従来
の同軸型誘電体共振器構造で二段の共振フィルタ装置（
ＢＰＦ）を構成しようとすると、本発明のような訳には
行かず、最も簡単な場合を考えても、第１３図示のよう
な付帯的な構造要素を必要とする。

すなわち、同一の柱状誘電体５１に適宜離間した二つの
透孔５Ｌ、、５Ｌ２を穿ち、それらの各々の内壁面に導
電層を付着させて二つの内部導体５Ｌ、。

５３−２を車に並設しただけでは、そうした多段縦続接
続のバンド・バス・フィルタ（ＢＰＦ）装置６゜は構成
することができず、面内部導体５Ｌ＋　、　５３−２を
結合させるには、最低限、それらの中間部分に追加的に
穿たれた結合用盲孔６１等を要する。これは次のように
説明できる。

第１３図示の構造も、同様に対称面Ｐ、を介在させて考
えると、その電界分布は偶励振の場合に第１４図Ａに、
また奇励振の場合には第１４図Ｃに示されるようになる
。

そこで、同様に対称面Ｐｓで切放して考えると、第１４
図Ａの偶励振の場合には対称面Ｐｓが磁気的な壁となっ
て第１４図Ｂに示すようになり、また第１４図Ｃの奇励
振の場合には対称面ｐ、が電気的な壁となって第１４図
りに示すようになる。

しかるに、このような構造においては、対称面Ｐ５が磁
気的な壁であるか電気的な壁でるかの相違はあっても、
両者共に、結局は二つの電極Ｌ　、　Ｍ２を有するもの
となってしまうため、伝搬モードはどちらもＴＥＭモー
ドに固定され、その結果、偶モードの場合の管内波長λ
ｇｅも奇モードの場合の管内波長λｇＯも、原理的には
共に、 紹ｅ＝鳩０＝肋／π　　　　　　　・・・・・・■とな
り、互いに等しくなってしまうのである。

明らかなように、これでは、既掲の０式において両共振
周波数ｆ、　、　ｆ、をｆ、−ｆ、と置いたことになり
、 に１２＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
・・・■となって、原理的な所からしても、段間結合関
係は生じ得ないのである。

そこで、上記のように、第１１図に示したような従来の
基本的な形態である単位（単段）の同軸型誘電体共振器
構成を第１３図に示すような多段のフィルタ構成に発展
させる場合には、ただ車に一つの柱状誘電体５１に一対
の内部導体ｓ３−．　、５Ｌ。

を並設させるたけては済まず、両共振回路系を結合させ
るために、つまりは結合係数に、２が零でない値となる
ように、 境ｅ≠λｇｏ　　　　　　　　　　　　・・・・・・［
相］とするべく、柱状誘電体５１に結合用のｉ孔６１等
をあえて追加的に開けねばならないのである。

もとより、誘電体部材の方にさらにこのような加工を要
することは望ましくないし、盲孔６１の径や深さの調整
等も厄介である。

また、特性を犬きく変えようとする場合には、結局、誘
電佳境成用の鋳型自体に手を加えねばならない０本発明
におけるように、車に導電被覆１２の印刷パターンない
し蒸着パターンを変えるだけで足りるような至便さやト
リミングの容易さとは較ぶるもない。

さらに、こうした従来の同軸型読電体共振器構造を利用
する場合には、各内部導体５Ｌ、、ＳＬ、に対して外部
回路の接続を採るにも、第１３図中に併示のように、外
付けのコンデンサ５５　、５５を必須とし、本発明にお
けるように、入力、出力の各端子を誘電体ブロック上の
適宜個所にパターン形成すれば、それで結合コンデンサ
ＣｃＣｃが言わばビルト・イン・コンデンサとして形成
されるような合理性もない。本発明の場合には、パター
ン形成位置によっては各端子とスリットとの間を磁気話
導結合関係に置くこともできるが、第１３図示の従来構
造ではそのような選択自由度もない。

以上、本発明に従って構成した第７図示の二段構成の誘
電体フィルタ装置３０につき、説明したが、これはさら
に三段以上、多段構成のフィルタ装置に展開することも
容易である。単に適宜間隔を置きながら、それぞれに所
定の幅、長さ、または形状のスリット１３．　、１３−
２　、・・・・・・が形成されるように、導電被覆１２
の印刷パターンないし蒸着ハターンを設計すれば良い。

第９図はそうした場合の一実施例を示し、特にインター
・デジット型（交互櫛型）の多段フィル夕装置３１とし
た場合を示している。

同図Ａの各面図を総合的に見ると良く分かるように、こ
の実施例では、少し長目の幅の誘電体ブロック１１の上
面として示されているスリット形成面１６には、当該幅
方向に沿って互いに適宜な離間距離を置いた五本のスリ
ット】Ｌ、　、　１３〜２．・・・・・・が形成されて
いる。換言すれば、当該スリット形成面１６の上に印刷
や蒸着により形成される導電被覆１２は、そのようなス
リット群を形成するパターンに従って設けられる。

しかるに、互いに隣り合うもの同志のスリットＩＬ１　
、１３−ｕｒｎ　：　ｉ−１，２，３，４は、それぞれ
交互に対向する軸方向端面側に開口部１４−１を臨ませ
ており、これに応じ、第１図示の基本的な実施例におい
て、スリット最奥部１５の近傍を囲む導電被覆の部とな
る端面導体１８は、それぞれのスリット用にそれぞれ誘
電体ブロック１１の一対の端面に交互に設けられている
。逆に言えば、各スリット１３−１の開口部ＩＬ＋の近
傍にそれぞれ導電被覆のない部分を所定面積以上、形成
するため、誘電体ブロック１１の一対の端面には交互に
導電被覆１２ないし端面導体１ａ−ｉのない部分が設け
られている。

さらに、誘電体ブロック１１の一端面の両側縁部には、
第７図示の二段構成のフィルタ装置３０におけると同様
に、一方か入力端子、他方か出力端子として機能する一
対の端子形成用導体パターン２１、＋　、　２１−２が
パターン形成され、これに伴い、誘電体ブロック１１の
図中における両側面部にも、こノ端子パターンに近い部
分には導電被覆１２のない部分が形成されて、当該端子
２Ｌ１　、２１−２と導電被覆１２との結合を低減する
べく計られている。

このような構造の等価回路の一例は第９図Ｂのように示
すことができ、明らかなように、各スリット１３−１の
一つごとに形成されるＬＣ共振回路ＬＣ−＋　＋　ＬＣ
−ｕｒｎを互いに結合コンデンサＣｅにて結合された関
係に置くことができ、さらに、初段と終段に位置するＬ
Ｃ共振回路ＬＣ−、、ＬＣ−、は端子ｚｔ−＋　　２Ｌ
２に結合コンデンサＣｃを介して容量結合し得るから、
それら端子２１−＋　　２１−２の間にこの場合、二段
の共振フィルタ要素がカスケードに組込まれたバンド・
バス・フィルタ装置３１を得ることができる。

段間結合や端子との結合は、隣接するスリットのパター
ンや位置関係に応じ、ある場合には容量結合に代え、読
導結合とすることもできるが、この実施例に関しても、
すでに述へたように、単段構成ないし二段フィルタ構成
の実施例に関して述べた各改変例やそれぞれの配慮はほ
ぼそのまま適用することができ、段数をさらに増したり
、インター・デジット構造ではなく、全てのスリット１
３−１が誘電体ブロック１１の同一端面側にその開口部
１４−１を置いた構造ももちろん可能である。

さらに、１ｎｔｏ図示の実施例は、一つの共通の誘電体
ブロック上に対する導電被覆の単なる形成パターンのい
かんに応じ、三周波数の分波ないし合波な取扱えるマル
チ・プレクサを構成した場合を例示している。

第１０図Ａの平面図を見ると、共通の誘電体ブロック１
１の上にパターン形成されるべき導電被覆１２は、適宜
距離、互いに離間し合う四つのスリット１３−＋　、　
１３−２　、１３−３　、１３−４を形成するパターン
ないしマスクに即して形成されており、また、図中で左
手側の二つのスリットｌＬ＋　、　１３−２のそれぞれ
の実効長は共にＬｌで等しく、また右手側の二つのスリ
ットＩＬ３．１３−４の実効長も共にり、で等しくなっ
ていて、かつ、各組ごとのスリット相互は互いに直接に
容量結合可能な関係にパターン化されているが、それら
二組の長さり、　、　Ｌ２は互いに異なっている。

したがって、当然、第一組に属する長さＬｌのスリット
１１．．１３−２がそれぞれに呈する共振周波数ｆ、と
、第二組に属する長さＬ２のスリット１３−３１３−４
がそれぞれに呈する共振周波数ｆ２とは互いに異なった
ものとなる。

そこで例えば、第１０図Ｂの正面図に示されるように、
各スリットＩＬ、　（ｉ−１，２，３，４）の各開口部
１４−＋カａみ、導電被覆１２か原則として付されてい
ない誘電体ブロック端面１７に、先に説明した入出力端
子２１１　、２１−ｚをその両側縁部に形成するに加え
て、互いに異なる組に属するが隣接し合うスリフト、す
なわちこの実施例ではスリット１３〜２とスリット１３
−３の各開口部１４−２．１４−ｓに対し、それぞれ容
量結合し得る関係の第三の端子２１−３を、導電液ｆｉ
１２とは電気的な絶縁関係を保ってパターン形成すれば
、第１０図Ｃに示されるような等価回路を得ることがで
きる。

明らかなように、この実施例では、中央の第三の端子２
１−５に対し、二つの周波数ｆ、　、　ｆ、の信号が共
に与えられた場合にも、第一組に属するスリン）　１３
−１　、　ｌＬ２が第一の周波数ｆ、にのみ、また第二
組に属するスリット１３−３１３−４が第二の周波数ｆ
。

にのみ、それぞれ共振するので、第一周波数ｆ、の信号
は端子２Ｌ＋にのみ、また第二周波数ｆ２の信号は第二
の端子２１−２にのみ、出力することができ、これら三
周波数ｆ、　、　ｆ、の分波が行なえる。

そのため、また、相反定理により、この実施例の装置は
三周波数ｆ、　、　ｆ２の合波器としても用いることが
できる。端子２１−１に与えられた周波数ｆ、の信号は
、端子２１−２の方に干渉を及ぼすことなく、中央の第
三の端子２１−３に出力できるし、端子２１−２に与え
られた周波数ｆ２の信号は、同様に端子２１−３の方に
干渉を及ぼすことなく、中央の第三の端子２１−８に出
力することができる。

このような分波ないし合波な営み得るマルチ・プレクサ
３１は、単一の送受信共用アンテナで送受信を行なう無
線送受信機にとつで必須のものであるが、この部分に本
発明に従ってのこの第１０図示のようなマルチ・プレク
サ構成を採用すると、極めて望ましい結果が得られる。

すなわち、その構造自体、非常に小型で簡単である一方
、設計の自由度や製作性が高く、特性の微調も容易であ
る。全く同一寸法、同−材質の誘電体ブロック１１を用
いても、種々の周波数用のものを作成することがで暫、
しかも、導電被覆１２を形成するためのマスク・パター
ンの変更だけで済む。

もちろん、この第１０図示のマルチ・プレクサ構成にお
いても、各周波数あたりのフィルタ段数は全く任意設計
的な問題であり、段間誘導結合型に改変すること等も可
能である。

［効　　果〕 本発明によると、使用周波数に対する共振要素として、
誘電体ブロック１１の材質部分には何等手を加えること
がなく、その−表面にのみ形成すれば良い一端開口型の
スリットを用いており、このスリットの長さや幅、ない
し形状は、実際上、当該スリットの三方を囲む導電被覆
を誘電体ブロック上にパターン形成する際のマスク・パ
ターンによって決定できるので、設計の自由度や製造性
が極めて高い、小型化に適当なパターンを選ぶにも、そ
の選択の幅はかなり広い。

また、−旦、パターン形成されたスリットも、これを囲
む導電被覆部分に対してのトリミングにより、容易にそ
の特性を＠調できる。

さらに、共振要素としてのスリットに要する面積は、誘
電体ブロックの当該スリット形成面上においては全面積
に対して微かな面積しか占めないので、残りの面積部分
には全て、ないし全てではなくとも相当な大面積領域に
亙り、一連に導電被覆を付すことができるので、共振装
置全体とじての導体損を本質的に極めて少なくすること
ができ、したがって共振尖鋭度Ｑも相当高い値に保つこ
とができる。

入出力の取出しもかなり簡単であり、入力端子や出力端
子を同じ誘電体ブロックの適当なる一面上に導体パター
ンとして導電被覆と一緒に作り付けてしまうことかでざ
る。

その結果、部材として適当なる基板上に物理的に固定す
るのも、また外部回路に電気的に接続を採るのも、かな
り簡単、合理的になり、必要とあらば通常のチップ部品
と同様の取扱いも可能であり、追加の結合コンデンサ等
も必須としないで済む。

多段縦続接続されたフィルタ装置とか三周波数用マルチ
・プレクサを得るにしても、単段の基本的な誘電体共振
器構成と比較し、実際上、単にスリットの数が増える位
なもので、特殊かつ厄介な製造工程に依らねばならない
とか、段間結合を採るための追加の構成要素を必要とす
るようなこともない。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明説電体共振装置の最も基本的な一実施
例として、単段構成の誘電体共振器を実現した実施例の
概略構成図 第２図は、特にスリット形状に第一の改変を施して小型
化し、また、入出力それぞれのための端子形成用導体パ
ターンを装備した本発明第二の実施例の構造とその等価
回路の説明図。 第３図は、入出力それぞれの端子形成用の導体パターン
の位置に変更を及ぼした本発明実施例装置の概略構成図
。 第４図は、共振要素としてのスリットと入出力それぞれ
の端子との間の結合を誘導結合に代えた場合の本発明実
施例装置の概略構成図。 第５図は、スリット形状に変更を及ぼして小型化を計っ
た本発明実施例装置の概略構成図。 ｚＳ図は、同じくスリット形状に変更を及ぼしたもので
あるが、さらに別な形状とすることにより小型化を計っ
た本発明実施例装置の概略構成図 ｙｇ７図は、本発明の己電体共振装置として、二段のバ
ンド・パス・フィルタを構成した実施例の概略構成図。 第８図は、第７図示の二段バンド・パス・フィルタ装置
の動作の説明図 第９図は、さらに多段のバンド・パス・フィルタをいわ
ゆるインター・デジット型に構成した実施例の概略構成
とその等価回路の説明図１第１０図は、三周波数分波な
いし合波用のマルチ・プレクサを構成した場合の本発明
実施例装置の概略構成とその等価回路の説明図。 第１１図は、従来における誘電体共振器の代表的−例と
して、同軸型誘電体共振器の基本的構造とその小型化例
に関する説明図。 第１２図は、従来におけるもう一つの代表的な誘電体共
振器として、ストリップ線路型の構成を採用したものの
基本構成と小型化例の説明図。 第１３図は従来の同軸型誘電体共振器構成に基づき、多
段フィルタ装置を構成する場合の構造的な説明図。 第１４図は、第１３図示の従来の多段フィルタ装置にお
いて、結合用の盲孔を除いて考えた場合に段間結合が採
れなくなる模様を示す説明図。 である。 図中、１０は単段の誘電体共振器、１１は誘電体ブロッ
ク、１２は導電被覆、１３はスリット、１４はスリット
開口部、１５は道程距履に沿ってのスリット最奥部、１
６はスリット形成面、１７は誘電体ブロックの軸方向一
端面または開放端面、１８は誘電体ブロックの軸方向他
端面または端面導体、２１　、２２は端子形成用の導体
パターン、３ｏは二段誘電体フィルタ、　３１は石段バ
ンド・パス・フィルタ、３２はマルチ・プレクサ、であ
る。 や ｓ Ｆ’ｓ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）印加される使用周波数に対しての共振要素として
   、誘電体ブロックの外面に付された導電被覆により周囲
   三方が囲まれ、残り一方は該導電被覆が近接しない開口
   部となっているスリットを用いたこと； を特徴とする誘電体共振装置。
2. （２）上記スリットは、誘電体ブロックを形成している
   四つの側面と一対の軸方向端面の中、一つの側面上に形
   成されると共に、該スリットの上記開口部は上記一対の
   軸方向端面の一方と交わる縁部に臨んでおり； 上記誘電体ブロックの上記スリット形成面及び該スリッ
   ト形成面に直交する上記軸方向一端面にあって少なくと
   も上記スリット開口部に近接する領域を除き、他の三つ
   の側面及びもう一方の上記軸方向端面には、その全面ま
   たは少なくともほぼ全面に上記導電被覆が付されている
   こと， を特徴とする請求項（１）に記載の誘電体共振装置。
3. （３）上記誘電体ブロック上にパターン形成され、上記
   スリットを囲む上記導電被覆とは電気的に絶縁関係にあ
   り、かつ、該スリットに対し、それぞれ容量性または誘
   導性の結合をなす導体パターンを上記使用周波数信号の
   入力端子、出力端子として有すること； を特徴とする請求項（１）または（２）に記載の誘電体
   共振装置。
4. （４）上記スリットは、互いに電気的に結合関係を保ち
   得る離間距離範囲内に複数個設けられており、それぞれ
   が多段縦続接続のフィルタ要素として機能すること； を特徴とする請求項（１）から（３）までいずれか一つ
   に記載の誘電体共振装置。
5. （５）上記スリットは、互いに電気的に結合関係を保ち
   得る離間距離範囲内に二つ設けられるが、それらの長さ
   ないし形状は互いに異なり、それぞれに上記共振特性を
   呈し得る使用周波数が異なることにより、二周波数用マ
   ルチ・プレクサの各周波数あてのフィルタ要素として機
   能すること； を特徴とする請求項（１）から（３）までいずれか一つ
   に記載の誘電体共振装置。
6. （６）互いに異なる長さないし形状のスリットはそれぞ
   れ複数個あり、同じ長さないし形状に属するもの同志は
   互いに電気的に結合関係を保ち得る離間距離範囲内に設
   けられていること； を特徴とする請求項（５）に記載の誘電体共振装置。