JPH0563043B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 この発明は、チユーニング機構を備えた誘電体
共振器に関する。

(b) 従来の技術 TM₀₁₀もしくはTM₁₁₀またはその変形モードの
誘電体共振器において、その共振周波数を調整す
るための種々の構造が従来より考案されている。

第３図、第４図および第５図はこの種の従来の
誘電体共振器の構造を表す図である。第３図にお
いて１は柱状の内部誘電体を表し、内壁に金属膜
が形成されたケース３ａ，３ｂ，３ｃ内に配置さ
れている。この内部誘電体１の片端面の中心部に
ケース天面導体と接しない領域を形成するととも
に、この領域に対して表面に電極膜が形成された
共振周波数調整部材２を配置させ、この共振周波
数調整部材２を内部誘電体１に対して遠近方向に
移動させることにより、共振周波数を調整してい
る。また、第４図に示した誘電体共振器において
は、内部誘電体１の側面に切り欠きを形成し、こ
の切り欠きに対して共振周波数調整部材である誘
電体部材２が出し入れ可能に設けられている。第
５図Ａ，Ｂは第４図における内部誘電体１の切り
欠き部分の水平断面を表す図であり、誘電体部材
２を回転させることにより、共振周波数が調整さ
れる。

(c) 発明が解決しようとする問題点 ところが、このような従来の誘電体共振器にお
いては、共振周波数調整部材の移動量に対する共
振周波数の変化量が大きく、微調整を行うことが
困難であつた。すなわち、第３図に示した構造の
誘電体共振器においては、共振周波数はおもに共
振周波数調整部材２と内部誘電体１とのギヤツプ
Ｇ間の静電容量により変化するが、共振周波数調
整部材２の上下方向の移動によりこのギヤツプの
静電容量は大きく変化し、これにともない共振周
波数も急激に変化する。第４図および第５図に示
した構造の誘電体共振器においては、内部誘電体
１の切り欠き部分に挿入された周波数調整部材２
に電気力線が集中するため、共振周波数は共振周
波数調整部材２の回転にともないなだらかに変化
しない。

この発明の目的は、共振周波数の調整範囲が広
く、且つ共振周波数調整部材の移動による共振周
波数の変化量を小さくして共振周波数を容易に調
整できるようにした誘電体共振器を提供すること
にある。

(d) 問題点を解決するための手段 この発明の誘電体共振器は、ケース内に柱状の
内部誘電体が配置され、この内部誘電体の両端が
ケース内壁面と接合された誘電体共振器におい
て、 内部誘電体の中心軸に直角な方向に貫通孔を形
成し、この内部誘電体と同材料からなる棒材に、
低誘電率のセラミツク材料からなる棒材を接合し
たチユーニング棒を上記内部誘電体の貫通孔に挿
抜可能に設けたことを特徴としている。

(e) 作用 この発明の誘電体共振器においては、内部誘電
体の中心軸に直角な方向に貫通孔を形成し、この
内部誘電体と同材料からなる棒材に、低誘電率材
料からなる棒材を接合したチユーニング棒を上記
内部誘電体の貫通孔に挿入し、その挿入量を変化
させることにより、等価的に内部誘電体の側方か
ら穿たれた穴の深さが変化することになる。その
結果、摂動効果が変化し、共振周波数が変化す
る。このとき、内部誘電体の中央部分は電界強度
が強くチユーニング棒の挿入深さによる電界エネ
ルギの摂動効果が大きく、広い範囲に渡つて共振
周波数を調整することができる。さらにチユーニ
ング棒の挿入量に対する共振周波数の変化が比較
的リニアに変化し、容易に調整を行うことができ
る。

(f) 実施例 第１図および第２図はこの発明の実施例である
誘電体共振器の構造を表す一部破断斜視図および
縦断面図をそれぞれ表している。両図において３
ａはケースの側板、３ｂは底板、３ｃは天板を表
し、それぞれ線膨張係数を内部誘電体と合わせた
セラミツク板の表面にAgの電極膜が焼き付けら
れ、各板がAgペーストなどにより焼き付け接合
されてケースが構成されている。このケース内の
底板と天板間の円柱状の内部誘電体１が配置さ
れ、内部誘電体の両端がAg電極などによりケー
ス内壁面と接合されている。天板３ｃの対向する
二つの隅に信号入出力コネクタ４（他の一つは図
示せず）が形成され、その下部には第２図に示す
ように、誘導結合用のループ４ａ等が設けられて
いて、コネクタ４等によつて信号の入出力が行わ
れる。このようにして、いわゆるTM₁₁₀の変形誘
電体共振器が構成されている。

内部誘電体１は酸化チタン系セラミツクなどの
高誘電率の誘電体材料からなり、中心軸に直角な
方向に貫通孔Ｈ２が形成されている。２はこの貫
通孔に挿入されるチユーニング棒であり、先端部
分は内部誘電体１の直径とほぼ同じ長さで同材料
からなる円柱状の棒材２ｂとケースと同材料から
なる円柱状の棒材２ｂをグレーズなどで接着する
ことにより一本のチユーニング棒が形成されてい
る。ケースの一方の側板には図に示すようにチユ
ーニング棒が貫通する貫通孔Ｈ１が形成されてい
て、ケースと内部誘電体を組み立てた後この側板
の貫通孔Ｈ１からチユーニング棒２を挿入してチ
ユーニング棒の先端部分を内部誘電体１の貫通孔
Ｈ２に挿入することにより共振周波数を調整する
ことができる。共振周波数を調整した後、ケース
の側板３ａに対するチユーニング棒１の貫通部分
にエポキシ系接着剤を塗布し乾燥することにより
チユーニング棒２を容易に固定することができ
る。

なお、チユーニング棒の先端部分２ａの直径や
誘電率を代えることにより、チユーニング棒の挿
入量と共振周波数の調整範囲を変化させることが
できる。また、実施例ではチユーニング棒の支持
部分２ｂをケースと同材料から形成したが、ケー
スとほぼ同じ線膨張係数で、且つ低誘電率の材料
であればよい。以上のように電界強度が大きな円
柱状誘電体の中央部分にチユーニング棒を挿入す
るように構成したため、電界エネルギの摂動効果
が大きく、広い範囲に渡つて共振周波数を調整す
ることができる。実験によれば直径20mmの円中状
内部誘電体に直径５mmのチユーニング棒を挿抜さ
せた場合、中心周波数をｆ、周波数の変化範囲を
Δfとすれば、Δf／＝1.9％の周波数変化が得ら
れた。また、チユーニング棒の挿入量による周波
数の変化がリニアであり、チユーニング棒の単位
長さ当たりの移動による周波数変化量が小さく、
実験によれば共振周波数に対する周波数変化量を
0.1％単位で調整することも可能である。さらに、
この発明の実施例によれば、共振周波数の変化に
対する無負荷Ｑの変化が小さいことがわかつた。
これは周波数調整部材として誘電体の棒材のみ用
いていることによるものと考えられる。実験によ
れば、上述と同一条件でチユーニング棒を20mm挿
入したとき、無負荷ＱをQ₀と表せば、ΔQ₀／Q₀
＝2.6％となつた。

なお、実施例はTM₁₁₀の変形誘電体共振器につ
いてであつたが、TM₀₁₀モード等他のTMモード
の誘電体共振器についても同様に適用することか
できる。

(g) 発明の効果 以上のようにこの発明によれば、広い範囲に渡
つて無負荷Ｑを低下させることなく共振周波数を
調整することができ、且つ容易に微調整できるよ
うにした誘電体共振器を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である誘電体共振器
の構造を表す一部破断斜視図、第２図は同誘電体
共振器の構造を表す縦断面図、第３図、第４図お
よび第５図Ａ，Ｂは従来の誘電体共振器の構造を
表す図である。 １……内部誘電体、２……チユーニング棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケース内に柱状の内部誘電体が配置され、こ
   の内部誘電体の両端がケース内壁面と接合された
   誘電体共振器において、 内部誘電体の中心軸に直角な方向に貫通孔を形
   成し、この内部誘電体と同材料からなる棒材に、
   低誘電率材料からなる棒材を接合したチユーニン
   グ棒を上記内部誘電体の貫通孔に挿抜可能に設け
   たことを特徴とする誘電体共振器。