JPH0758514A - 誘電体共振器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通過帯域の低域側に減衰極を持たせて、通過
帯域の低域側の減衰特性を改善した誘電体共振器装置を
提供する。 【構成】 誘電体ブロック１に形成した貫通孔２ａ，２
ｂの内面に内部電極３ａ，３ｂを形成するとともに、貫
通孔２ａ，２ｂのほぼ中間位置で且つ内部電極３ａ，３
ｂの開放端部付近と容量を形成する独立した電極８を形
成する。 【効果】隣接する共振器間の容量結合性が増し、通過帯
域の低域側に減衰極が形成され、通過帯域の低域側の減
衰特性に優れた誘電体共振器装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、誘電体ブロックに内
部電極および外部電極を形成して成る誘電体共振器装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一体成形して成る誘電体ブロックまたは
誘電体部材を接合して形成した誘電体ブロックの外面に
外部電極を形成するとともに、内部に複数の内部電極を
形成して、この内部電極による共振器をコムライン結合
させた誘電体共振器装置が、例えばマイクロ波帯におけ
る帯域通過フィルタなどとして用いられている。

【０００３】図８に従来の一体成形による誘電体ブロッ
クを用いた誘電体共振器装置の構造を示す。図８におい
て（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘライ
ンの断面図である。同図に示すように、誘電体ブロック
１の平行な第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間に連続する４
つの側面Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を有し、内部に第１面
Ｓ１と第２面Ｓ２間を貫通する貫通孔２ａ，２ｂを形成
していて、誘電体ブロック１の第１面Ｓ１、第２面Ｓ２
および四側面Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のそれぞれに外部
電極６を形成し、貫通孔２ａ，２ｂの内周面に、貫通孔
２ａ，２ｂの第１面Ｓ１の開口部付近に間隙による開放
端部５ａ，５ｂを有する内部電極３ａ，４ａ，３ｂ，４
ｂをそれぞれ形成している。このような構成によって、
間隙部５ａ，５ｂに先端容量Ｃｓが形成され、内部電極
３ａ，３ｂによる二つの共振器がコムライン結合する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来の誘
電体共振器装置の集中定数回路および分布定数回路によ
る等価回路は図９に示される。図９においてＣｓは図８
における間隙部５ａ，５ｂに形成される先端容量、Ｃｅ
は内部電極３ａ，３ｂの開放端部付近と容量結合する信
号入出力電極（不図示）との間に形成される外部結合容
量である。このような共振器装置の特性は図１０に示す
ようになる。図１０において上半部は図９に示した矢印
方向から見たショートサーキットのアドミタンスＢの周
波数特性、下半部は共振器回路の減衰特性を示す。この
ように単純なコムライン結合の場合、共振周波数ｆｏで
前記アドミタンスＢは誘導性となり、高域に極を持つ。
従ってｆｏを中心周波数とし、高域側に減衰極を持つ帯
域通過フィルタ特性となる。

【０００５】また、図１０において低域側の部と通過
帯域の部とでは、の方が共振器間の結合が強くなる
ため、低域側の減衰特性がなだらかとなる。

【０００６】このように従来の単純なコムライン結合に
よる誘電体共振器装置においては、通過帯域の高域側に
減衰極を持つため、高域側の減衰特性が優れているのに
対し、通過帯域の低域側の減衰特性が良好ではなく、通
過帯域の低域側に大きな減衰量が要求される場合には共
振器の段数を増さなければならない、などの問題があっ
た。

【０００７】この発明の目的は、通過帯域の低域側に減
衰極を持たせて、通過帯域の低域側の減衰特性を改善し
た誘電体共振器装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る誘電体共振器装置は、略平行な第１面と第２面との間
に連続する側面を有し、内部に前記第１面と第２面間を
貫通する複数の貫通孔を形成した誘電体ブロックを備
え、この誘電体ブロックの少なくとも側面に外部電極を
形成し、前記複数の貫通孔の内周面に内部電極をそれぞ
れ形成して、前記内部電極による共振器を結合させた誘
電体共振器装置において、隣接する前記貫通孔の略中間
位置に前記外部電極および前記内部電極から独立した電
極を形成して成る。

【０００９】請求項２に係る誘電体共振器装置は、複数
の誘電体部材を接合して、略平行な第１面と第２面との
間に連続する側面を有し、且つ内部に前記第１面と第２
面間を貫通する複数の貫通孔を有する誘電体ブロックを
構成するとともに、この誘電体ブロックの少なくとも側
面に外部電極を形成し、前記複数の貫通孔の内周面に内
部電極をそれぞれ形成して、前記内部電極による共振器
を結合させた誘電体共振器装置において、隣接する前記
貫通孔の略中間位置に前記外部電極および前記内部電極
から独立した電極を形成して成る。

【００１０】

【作用】請求項１に係る誘電体共振器装置では、誘電体
ブロックは略平行な第１面と第２面との間に連続する側
面を有し、少なくとも側面には外部電極が形成されてい
て、内部には第１面と第２面間を貫通する複数の貫通孔
が形成されている。そしてこれら複数の貫通孔の内周面
に内部電極がそれぞれ形成されていて、前記内部電極に
よる共振器が結合している。このような誘電体共振器装
置においてさらに隣接する貫通孔の略中間位置に外部電
極および内部電極から独立した電極が形成されている。
そのため、隣接する貫通孔内の内部電極の開放端部間は
前記独立した電極を介して容量結合する。

【００１１】請求項２に係る誘電体共振器装置では、複
数の誘電体部材が接合されて誘電体ブロックが構成され
ていて、その誘電体ブロックには略平行な第１面と第２
面との間に連続する側面を有し、少なくとも側面には外
部電極が形成されていて、内部には第１面と第２面間を
貫通する複数の貫通孔が形成されている。そしてこれら
複数の貫通孔の内周面に、内部電極がそれぞれ形成され
ていて、前記内部電極による共振器が結合している。こ
のような誘電体共振器装置においてさらに隣接する貫通
孔の略中間位置で且つ前記貫通孔の開放端部付近に外部
電極および内部電極から独立した電極が形成されてい
る。そのため、隣接する貫通孔内の内部電極の開放端部
間は前記独立した電極を介して容量結合する。

【００１２】ここで、２段の共振器から成る誘電体共振
器装置を帯域通過フィルタとして用いた場合の、この発
明の誘電体共振器装置の等価回路を図３に示す。図３に
おいてＣは前記独立した電極により形成される、内部電
極の開放端部付近間の結合容量である。図３に示す共振
器装置の周波数特性は図４のように示される。従来例と
して図１０に示したものと比較すれば明らかなように、
ショートサーキットに容量が付加されたことになり、隣
接する共振器間の結合が全体に容量性を増し、共振周波
数ｆｏで容量性となって、低域で極を持つことになる。
そのため、ｆｏを中心周波数とする通過帯域の低域側に
減衰極が形成され、通過帯域の低域側の減衰特性が改善
される。

【００１３】

【実施例】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器
装置の構成を図１に示す。図１において（Ａ）は上面
図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘラインの断面図であ
る。

【００１４】同図に示すように、誘電体ブロック１の平
行な第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間に連続する４つの側
面Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を有し、内部に第１面Ｓ１と
第２面Ｓ２間を貫通する貫通孔２ａ，２ｂを形成してい
て、誘電体ブロック１の第１面Ｓ１、第２面Ｓ２および
四側面Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のそれぞれに外部電極６
を形成し、貫通孔２ａ，２ｂの内周面に、貫通孔２ａ，
２ｂの第１面Ｓ１の開口部付近に間隙による開放端部５
ａ，５ｂを有する内部電極３ａ，４ａ，３ｂ，４ｂをそ
れぞれ形成している。また、誘電体ブロック１の第１面
Ｓ１の中央部から内部にかけて丸孔７を形成し、その内
周面に間隙１０により分離した電極８，９を形成してい
る。電極９は誘電体ブロック１の第１面Ｓ１の外部電極
６に連続しているが、電極８は間隙１０により分離され
ているため、外部電極６および内部電極３ａ，３ｂなど
からも独立している。このような構造であるため、内部
電極３ａ，３ｂのそれぞれの開放端部付近と電極８間に
容量Ｃ１，Ｃ２が形成され、二つの内導体３ａ，３ｂ間
が容量性結合する。尚、誘電体ブロックの四側面の所定
箇所には外部電極から分離した二つの信号入出力用電極
を設けて、これらの信号入出力電極と内部電極３ａ，３
ｂの開放端部付近とをそれぞれ容量結合させている。こ
の構成において、内部電極３ａ，３ｂの長さおよび間隙
５ａ，５ｂの幅を調整することによって、ｆｏおよび共
振器間の結合度を調整することができ、さらに間隙１０
の形成位置および幅を変えて電極８の長さを調整するこ
とによって、共振器間の結合性を変化させて減衰極の位
置を調整することができ、同一寸法の誘電体共振器装置
で、種々の通過帯域特性を有する帯域通過フィルタを構
成することができる。

【００１５】図２は図１に示した誘電体共振器装置の集
中定数型等価回路図である。図２において、Ｃｅは内部
電極３ａ，３ｂの開放端部付近と容量結合する前記信号
入出力電極との間に形成される外部結合容量である。こ
のように容量Ｃ１，Ｃ２を介して、二つの共振器Ｒ１，
Ｒ２を容量性結合させている。その結果、図４に示した
ように、通過帯域の低域側に減衰極を有する特性が得ら
れる。

【００１６】次にこの発明の第２の実施例に係る誘電体
共振器装置の構成を図５に示す。図５において１１は二
つの貫通孔２ａ，２ｂの中央部において、誘電体ブロッ
ク１の第１面Ｓ１から第２面Ｓ２方向へ一定深さに設け
たスリットである。このスリット１１の内部には外導体
６から分離した電極１２を形成している。この構成によ
って、内部電極３ａ，３ｂのそれぞれの開放端部付近と
電極１２間に容量Ｃ１，Ｃ２が形成され、二つの内導体
３ａ，３ｂ間が容量性結合する。この構成において、ス
リット１１の深さまたは電極１２の各方向の寸法を調整
することによって、共振器間の結合性を変化させて減衰
極の位置を調整することができる。

【００１７】図６はこの発明の第３の実施例に係る誘電
体共振器装置の構成を示す図である。図６において１３
は誘電体ブロック１の内部に一体焼成した導電材料から
成る電極である。この構成によって、内部電極３ａ，３
ｂのそれぞれの開放端部付近と電極１３間に容量Ｃ１，
Ｃ２が形成され、二つの内導体３ａ，３ｂ間が容量性結
合する。この構成において、電極１３の寸法または誘電
体ブロック内での配置位置を設定することによって、共
振器間の結合性を変化させて減衰極の位置を設定するこ
とができる。

【００１８】なお、図１、図５または図６に示した実施
例では、何れも一体成形による誘電体ブロックに対し各
種電極を形成して誘電体共振器装置を構成したが、二つ
またはそれ以上の誘電体部材を接合して、同様の構成を
有する誘電体共振器装置を作成することもできる。図７
は接合前の単一の誘電体部材の構造を示す図であり
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。同図において
１’は誘電体部材であり、２ａ’，２ｂ’は誘電体部材
１’にそれぞれ形成した断面半円形の溝であり、その内
面に間隙５ａ’，５ｂ’により分離した内部電極３
ａ’，４ａ’，３ｂ’，４ｂ’を形成している。また溝
２ａ’，２ｂ’間の中間部にも断面半円形の溝７’を形
成し、その内面に間隙１０’により分離した電極８’お
よび９’を形成している。誘電体部材１’の内部電極形
成面側を除く他の五面には外部電極６を形成している。
このように構成し各電極を形成した二枚の誘電体部材
を、それぞれの内部電極形成面側を対向させて接合する
ことによって、図１に示したものと同様の誘電体共振器
装置が得られる。

【００１９】上述した実施例では、いずれも誘電体ブロ
ックの第２面Ｓ２を短絡面として、誘電体ブロック内に
複数のλ／４共振器を構成した例を示したが、第１面Ｓ
１と第２面Ｓ２の両面を短絡面としてλ／２共振器を構
成してもよい。また、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２の両面を
開放面としてλ／２共振器を構成してもよい。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、通過特性を保ったま
ま通過帯域の低域側減衰特性を改善した帯域通過フィル
タとして用いることのできる誘電体共振器装置が得られ
る。また、独立した電極の形状および大きさを変えるこ
とによって、全体に同一寸法で種々の通過帯域特性を有
する誘電体共振器装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係る誘電体共振器装
置の構成を示す図である。

【図２】図１に示す誘電体共振器装置の集中定数回路に
よる等価回路図である。

【図３】図１に示す誘電体共振器装置の分布定数回路お
よび集中定数回路による等価回路図である。

【図４】図３に示す共振器装置の周波数特性の例を示す
図である。

【図５】この発明の第２の実施例に係る誘電体共振器装
置の構成を示す図である。

【図６】この発明の第３の実施例に係る誘電体共振器装
置の構成を示す図である。

【図７】この発明の第４の実施例に係る誘電体共振器装
置に用いる単一の誘電体部材の構成を示す図である。

【図８】従来の誘電体共振器装置の構成を示す図であ
る。

【図９】図８に示す誘電体共振器装置の等価回路図であ
る。

【図１０】図９に示す共振器装置の周波数特性の例を示
す図である。

【符号の説明】

１−誘電体ブロック ２ａ，２ｂ−貫通孔 ２ａ’，２ｂ’−溝 １’−誘電体部材 ３ａ，３ｂ，３ａ’，３ｂ’−内部電極（共振電極） ４ａ，４ｂ，４ａ’，４ｂ’−内部電極 ５ａ，５ｂ，５ａ’，５ｂ’−間隙 ６−外部電極 ７−丸孔 ８−電極（独立した電極） ９−電極 １０−間隙 １１−スリット １３−導電部材による電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平行な第１面と第２面との間に連続す
   る側面を有し、内部に前記第１面と第２面間を貫通する
   複数の貫通孔を形成した誘電体ブロックを備え、この誘
   電体ブロックの少なくとも側面に外部電極を形成し、前
   記複数の貫通孔の内周面に内部電極をそれぞれ形成し
   て、前記内部電極による共振器を結合させた誘電体共振
   器装置において、 隣接する前記貫通孔の略中間位置に前記外部電極および
   前記内部電極から独立した電極を形成して成る誘電体共
   振器装置。
2. 【請求項２】 複数の誘電体部材を接合して、略平行な
   第１面と第２面との間に連続する側面を有し、且つ内部
   に前記第１面と第２面間を貫通する複数の貫通孔を有す
   る誘電体ブロックを構成するとともに、この誘電体ブロ
   ックの少なくとも側面に外部電極を形成し、前記複数の
   貫通孔の内周面に内部電極をそれぞれ形成して、前記内
   部電極による共振器を結合させた誘電体共振器装置にお
   いて、 隣接する前記貫通孔の略中間位置に前記外部電極および
   前記内部電極から独立した電極を形成して成る誘電体共
   振器装置。