JPH1141002A - 誘電体共振器、誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘電体板の両主面に電極を形成して、ＴＥ０
１０モードなどの誘電体共振器を構成する際、電極と導
体板との間を伝搬するスプリアス波による影響を受けな
いようにして、Ｑｏの低下および通過帯域以外の特性悪
化を防止する。 【解決手段】 空間８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９
ｃの内径２ａを、その空間を導波管と見なした場合の遮
断周波数が共振領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃの共振周波
数より高くなる寸法で、且つ電極非形成部４ａ，４ｂ，
４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃの径ｄより大きな値に定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯や
ミリ波帯で使用される誘電体共振器、誘電体フィルタ、
送受共用器およびそれらを用いた通信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信システムの需要の急速
な増加および所謂マルチメディア化に対応して大容量で
且つ高速な通信システムが要求されている。このような
通信すべき情報量の拡大に伴って、マイクロ波帯からミ
リ波帯へ使用周波数帯域が拡大されようとしている。こ
のようなミリ波帯でも、従来からマイクロ波帯で使用さ
れていたＴＥ０１δモード誘電体共振器を同様に用いる
ことができるが、その共振周波数は円柱形状の誘電体の
寸法によって決定され、ミリ波帯では非常に小さくなる
ため、厳しい加工精度が要求される。また、ＴＥ０１δ
モード誘電体共振器を用いてフィルタを構成する場合、
導波管の中に複数のＴＥ０１δモードの誘電体共振器を
高い位置精度で所定間隔に配置する必要があり、更にそ
の各共振器ごとに共振周波数を微調整するとともに、誘
電体共振器間の互いの結合量を微調整するための構造も
複雑になるという問題があった。

【０００３】そこで、本願出願人は特願平７−６２６２
５号にてこれらの問題を解消した誘電体共振器および帯
域通過フィルタを提案している。

【０００４】上記出願に係る誘電体共振器の基本的な構
成を図１０に示す。図１０において３は一定の比誘電率
を有する誘電体基板であり、その両主面に所定寸法の円
形の電極非形成部４，５を有する電極１，２を形成して
いて、誘電体基板３から所定間隔隔てて互いに対向する
導体板１７および１８を設けている。この構造によって
誘電体基板３の円柱形状部分にＴＥ０１０モード誘電体
共振器として作用する共振領域６０を構成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
誘電体基板の両主面に、略同一形状の電極非形成部を対
向させて電極を形成するとともに、誘電体基板をその誘
電体基板から所定間隔隔てて互いに対向する導体板の間
に設けて構成した誘電体共振器においては、誘電体板の
両主面の電極と導体板との間にＴＥモード等のスプリア
ス波（以下単に「スプリアス」という。）が発生し、こ
れが誘電体基板の両主面の電極と導体板との間を伝搬
し、キャビティで反射し、定在波となって共振する。

【０００６】このように誘電体基板の両主面の電極と導
体板との間を伝搬するＴＥモード等のスプリアスが生じ
ると、本来のＴＥ０１０モードの誘電体共振器がそのス
プリアスのモードにエネルギが変換されて無負荷Ｑ（Ｑ
ｏ）が悪化したり、帯域通過フィルタを構成した際に、
通過帯域外の特性に悪影響を与えることになる。

【０００７】そこで、本願出願人は特願平０８−０５４
４５２号にて上述の問題を解消した誘電体共振器および
帯域通過フィルタを提案している。

【０００８】この発明の目的は、上記特願平０８−０５
４４５２号とは異なった構造で上述の問題を解消した誘
電体共振器、誘電体フィルタ、送受共用器およびそれら
を用いた通信機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、互いに略同
一形状の電極非形成部を対向させて誘電体板の両主面に
電極を形成し、前記対向する電極非形成部で挟設される
領域を共振領域とし、前記電極非形成部の周囲に空間を
形成するキャビティを設けて成る誘電体共振器におい
て、誘電体板の両主面の電極とキャビティ内面との空間
に生じるスプリアスを抑圧するために、請求項１に記載
のとおり、前記空間を、該空間の遮断周波数が前記共振
領域の共振周波数より高くなる寸法で、且つ前記電極非
形成部の外形より大きくする。

【００１０】請求項２に記載のとおり、前記空間が内径
２ａの円筒形状である場合、前記共振領域の共振周波数
をｆｏ、光速をｃで表せば、ａ＜ｃ／（３．４１２ｆ
ｏ）の関係とする。

【００１１】前記空間を半径ａの円形導波管として見た
場合、その最低次のモードはＴＥ１１モードであり、そ
の遮断波長λｃはλｃ＝３．４１２ａで与えられる。従
って前記共振領域の共振周波数をｆｏとすると、ａ＜ｃ
／（３．４１２ｆｏ）の関係とすれば、前記空間におけ
るＴＥ１１波が遮断されて、前記空間でのＴＥ１１波の
伝搬が抑圧される。

【００１２】また請求項３に記載のとおり、前記空間が
幅ａの角筒形状である場合、前記共振領域の共振周波数
をｆｏ、光速をｃで表せば、ａ＜ｃ／（２ｆｏ）の関係
とする。

【００１３】前記空間を横幅ａの矩形導波管と見なす
と、その最低次のモードはＴＥ１０モードであり、その
遮断波長λｃはλｃ＝２ａで与えられる。従って前記共
振領域の共振周波数をｆｏとすると、ａ＜ｃ／（２ｆ
ｏ）の関係とすれば、前記空間におけるＴＥ１０波が遮
断されて、前記空間でのＴＥ１０波の伝搬が抑圧され
る。

【００１４】この発明は、互いに略同一形状の電極非形
成部を複数組対向させて誘電体板の両主面に電極を形成
して、前記対向する電極非形成部で挟設される領域をそ
れぞれ共振領域とし、前記電極非形成部の周囲に空間を
形成するキャビティを設けるとともに、前記複数の共振
領域のうちいずれかの共振領域の近傍の電磁界に結合す
る信号入力部および信号出力部を設けて成る誘電体フィ
ルタにおいて、誘電体板の両主面の電極とキャビティ内
面との空間に生じるスプリアスを抑圧するために、請求
項４に記載のとおり、隣接する電極非形成部周囲の空間
同士の境界部の幅を、該境界部における遮断周波数が前
記共振領域の共振周波数より高くなる寸法に定める。こ
のことによって、上記境界部でのスプリアスの伝搬が抑
制される。その結果、通過帯域外の減衰量が大きくな
り、またスプリアス特性が改善される。また、この境界
部の幅によって、隣接する共振領域による共振器間の結
合度の設定も可能となる。

【００１５】さらに、この発明の誘電体フィルタは、請
求項５に記載のとおり、前記電極非形成部周囲の空間を
それぞれ略円筒形状にするとともに、境界部の幅ｅを、
前記共振領域の共振周波数をｆｏ、光速をｃで表せば、
ｅ＜ｃ／（２ｆｏ）の関係とする。

【００１６】前記空間部は導波管を構成するが、上記構
成の場合、空間の狭められた境界部での遮断周波数はｃ
／（２ｆｏ）で表される。したがって、上記幅ｅをｃ／
（２ｆｏ）未満とすることによって、上記境界部におけ
るスプリアス波の伝搬が確実に抑制される。

【００１７】また、この発明の送受共用器は請求項６に
記載のとおり、前記誘電体フィルタまたは前記誘電体共
振器に信号入力部および信号出力部を設けた誘電体フィ
ルタを、送信フィルタと受信フィルタの一方または両方
に用い、前記送信フィルタを送信信号入力ポートと入出
力ポートとの間に設け、前記受信フィルタを受信信号出
力ポートと前記入出力ポートとの間に設ける。

【００１８】また、この発明に通信機は請求項７に記載
のとおり、前記誘電体共振器、誘電体フィルタ、または
送受共用器を高周波回路部に備える。

【００１９】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
誘電体共振器の構成を図１に示す。（Ａ）は外観斜視
図、（Ｂ）は断面図である。同図において３は誘電体板
であり、その両主面に円形の電極非形成部４，５を対向
させて電極１，２を形成している。このようにして、対
向する電極非形成部４，５により挟まれる領域を共振領
域６０とするＴＥ０１０モードの誘電体共振器を構成し
ている。６は導電体からなるキャビティであり、その内
部に誘電体板３を配置するとともに、空間８，９を構成
している。この空間８，９は電極非形成部４，５と同軸
の円筒形状を成す。

【００２０】ここで空間８，９の内径を２ａとすれば、
この空間８，９を円形導波管として見なした場合の最低
次のモードはＴＥ１１モードであり、その遮断波長λｃ
は、 λｃ＝３．４１２ａ ……(1) で与えられる。共振領域６０の共振周波数をｆｏ、光速
をｃとすれば、空間８，９の内径２ａは ａ＜ｃ／（３．４１２ｆｏ） ……(2) の関係として、共振領域６０の共振周波数よりＴＥ１１
モードの遮断周波数が高くなるように選ぶ。但し、空間
部８，９の内径２ａは電極非形成部４，５の径ｄより大
きくする。上記共振器の共振周波数が２０ＧＨｚの場
合、(2) 式より２ａ＜８．８ｍｍとなる。よって空間
８，９の内径は８．８ｍｍ以下とする。但し、本来のＴ
Ｅ０１０モードの電磁界が空間へ広がらない（誘電体板
内に電磁界が閉じ込められる）ように、実際には、余裕
を見て遮断周波数を１．５〜２倍程度に高く設定する。
１．５倍の場合、空間８，９の内径２ａは５．８ｍｍと
なる。

【００２１】図２は第２の実施形態に係る誘電体共振器
の構成を示す図である。図１に示したものと異なり、こ
の第２の実施形態では、キャビティ６内で誘電体板３と
の間に生じる空間８，９を角筒形状にしている。この空
間８，９を矩形導波管と見なすと、最低次のモードはＴ
Ｅ１０モードであり、その遮断波長λｃは、 λｃ＝２ａ で与えられる。共振領域６０の共振周波数をｆｏ、光速
をｃとすれば、空間８，９の横幅ａは ａ＜ｃ／（２ｆｏ） ……(3) の関係として、空間８，９の横幅ａは、共振領域６０の
共振周波数よりＴＥ１０モードの遮断周波数が高くなる
ように選ぶ。但し、空間部８，９の横幅ａは電極非形成
部４，５の径ｄより大きくする。共振器の共振周波数が
２０ＧＨｚの場合(3) 式よりａ＜７．５ｍｍとなる。よ
って空間８，９の幅を７．５ｍｍ以下とする。但し、実
際には、余裕を見て遮断周波数を１．５〜２倍程度に高
く設定する。１．５倍の場合、空間８，９の横幅ａは５
ｍｍとなる。

【００２２】以上のようにキャビティ内の空間をスプリ
アス波を遮断する大きさにすることによって、前記ＴＥ
１０波やＴＥ１１波等のスプリアスを抑圧する。これに
より、本来のＴＥ０１０モードからスプリアスモードへ
のエネルギ変換を無くして、Ｑｏの悪化を防止する。

【００２３】次に、この発明の第３の実施形態に係る誘
電体フィルタを図３，図４および図９を参照して説明す
る。

【００２４】図３は誘電体フィルタの内部構造を示す断
面図であり、（Ａ）は（Ｂ）におけるＢ−Ｂ部分の断面
図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ部分の断面図であ
る。同図において３は誘電体板であり、直径ｄの円形の
電極非形成部４ａ，４ｂ，４ｃと５ａ，５ｂ，５ｃをそ
れぞれ対向させて、その両主面に電極１，２を形成して
いる。これにより６０ａ，６０ｂ，６０ｃで示す３つの
共振領域を構成している。また同図において７はケー
ス、１６は基板であり、ケース７の内部に誘電体板３を
配置するとともに、ケース７の開口面を基板１６で覆っ
ている。このケース７と基板１６とによってキャビティ
を構成している。この構造により、電極非形成部４ａ，
４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃとそれぞれ同軸の円筒形
状の空間８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃを形成し
ている。但し、空間８ａ，８ｂ，８ｃと９ａ，９ｂ，９
ｃはそれぞれ隣接する境界部で幅ｅが狭くなった連続す
る空間を構成している。

【００２５】ここで、共振領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃ
の共振周波数をｆｏ、光速をｃとすれば、空間８ａ，８
ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃの内径２ａは上記(2) 式の
関係として、共振領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃの共振周
波数ｆｏより、空間の遮断周波数が高くなるように選
ぶ。但し、空間部の内径２ａは電極非形成部の直径ｄよ
り大きくする。

【００２６】また、空間部を導波管とみた場合に、隣接
する空間の境界部の幅ｅが狭くなった部分での遮断波長
λｃは λｃ＝２ｅ ……(4) で表される。したがって、共振領域の共振周波数をｆｏ
として、上記狭くなった幅ｅをｃ／（２ｆｏ）未満とし
て、上記空間の境界部を伝搬するＴＥ１０モード等のス
プリアスを抑制する。ここでｆｏ＝２０ＧＨｚであれ
ば、ｅは７．５ｍｍ未満とする。

【００２７】このように、空間の境界部の幅ｅによって
も、空間を伝搬するスプリアス波が抑制できるので、上
記(2) 式を満足しなくても、上記(4) 式を満たすだけで
もよい。

【００２８】図３に示す基板１６は絶縁体板または誘電
体板に所定パターンの電極を形成したものであり、図に
おける下面の略全面に接地電極を形成し、ケース７から
はみ出る部分の上面に接地電極およびマイクロストリッ
プ線路１２，１３を形成している。これらのマイクロス
トリップ線路１２，１３の端部にはプローブ１０，１１
をそれぞれ半田付けなどにより接続している。また、マ
イクロストリップ線路１２，１３の近傍には図に示すよ
うに基板１６の上下面の接地電極間を導通させるスルー
ホール１４を形成していて、マイクロストリップ線路近
傍でのアース電位を上下同一にして、その部分でのスプ
リアスの発生を防止している。

【００２９】図３に示した構造によって、プローブ１
０，１１は共振領域６０ａ，６０ｃにそれぞれ磁界結合
し、共振領域６０ａ，６０ｂによる隣接する共振器間お
よび６０ｂ，６０ｃによる隣接する共振器間は、それぞ
れ隣接する共振領域間の空間部を介して磁界結合する。

【００３０】図９は図３に示した誘電体フィルタの比較
対象とする従来技術による誘電体フィルタの構造を示す
断面図である。図３に比較して明らかなように、誘電体
板３の上下の空間８，９はケース７の外形形状に沿った
形状としている。また、図９において１９は誘電体板３
の下面に形成している電極２と基板１６との間の所定箇
所に設けたスプリアス抑圧板であり、このスプリアス抑
圧板の接する箇所で電極２と接地電極との間にＬＣ回路
（ＬＣ共振器）を構成している。このようなスプリアス
抑圧板を用いる技術は先に述べた特願平０８−０５４４
５２号に記載の発明に含まれるものである。

【００３１】図３および図９に示した各部の寸法は次の
とおりである。ここで、εｒは誘電体板の比誘電率であ
る。

【００３２】 図４は図３および図９に示した２つの誘電体フィルタの
広帯域特性を示す図である。（Ａ）は図３に示した誘電
体フィルタ、（Ｂ）は図９に示した誘電体フィルタのそ
れぞれの減衰特性を示している。

【００３３】図９ではケース７の長辺方向であるｂ寸法
を導波管の幅とみなしたときに共振する最低次のモード
（ＴＥ１０モード）が伝搬する。ここでｂ＝１８．０ｍ
ｍであるため、ＴＥ１０モードのｆｃは８．３ＧＨｚと
なり、図４（Ｂ）に示すように８〜９ＧＨｚ付近に共振
ピークがみられる。一方、ケース７の短辺方向であるａ
寸法を導波管の幅とみなしたとき、ＴＥ１０モードのｆ
ｃはａ＝８．０であるため、１８．８ＧＨｚとなる。図
４ではこの周波数が減衰しているが、これは図９（Ａ）
に示したスプリアス抑圧板１９により形成されるＬＣ回
路が１８〜２０ＧＨｚ近辺で減衰するトラップフィルタ
として作用するためと考えられる。もしこのスプリアス
抑圧板がないと、１８．８ＧＨｚ付近でＴＥ１０モード
が共振し、伝搬領域となるため、ＴＥ０１０モードのフ
ィルタとしての特性は得られない。

【００３４】図３ではｂ寸法は１５．３ｍｍで、仮に幅
１５．３ｍｍの導波管とみなすと、ＴＥ１０モードが
９．８ＧＨｚに発生するが、ケース内の形状がＴＥ０１
０モード共振器の形状に合わせて、ｅ寸法が２．５ｍｍ
と充分に狭いため、ＴＥ１０モードのｆｃは３０ＧＨｚ
以上となり、図４（Ａ）に示すとおり、９〜１１ＧＨｚ
では７０ｄＢ以上の減衰が得られている。図３の２ａ寸
法で共振するＴＥ１１モードのｆｃは２ａ＝５．５ｍｍ
であるため、(2) 式より、約３２ＧＨｚとなる。したが
って、このモードも図４（Ａ）には現れていない。

【００３５】よって、図３の構造では共振器内で発生す
るスプリアス共振モードＨＥ１１０，ＨＥ２１０，ＨＥ
３１０，ＴＥ１１０の共振ピークを除いてＤＣ〜２５Ｇ
Ｈｚの広帯域に亘って４０ｄＢ以上の減衰が得られてい
る。

【００３６】なお、図３のようにケース内寸法・形状を
定めることにより、図９のようにスプリアス抑圧板を用
いなくても、使用周波数帯域で充分にカットオフ周波数
となり、フィルタ特性が容易に得られる。したがってそ
の分部品点数が削減されて信頼性が高まりコストが低減
される、という効果を奏する。

【００３７】次に第４の実施形態に係る誘電体フィルタ
の構造を図５に示す。図３に示したものと異なり、誘電
体板３上下の空間８，９は３つの共振領域６０ａ，６０
ｂ，６０ｃに連続して一定の幅ａを有する空間として構
成している。ここでａは上記(3) 式の関係とする。但
し、空間部の幅ａは電極非形成部の直径ｄより大きくす
る。その他の構成は図３に示したものと同様である。

【００３８】図６は第５の実施形態に係る誘電体フィル
タの構造を示す図である。図５に示したものと異なり、
この第５の実施形態では共振領域６０ａ，６０ｂ，６０
ｃの上下に空間８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９ｃを
それぞれ形成し、隣接する空間の境界部の幅をｂとして
狭めている。その他の構成は図５に示したものと同様で
ある。このように、隣接する空間の境界部の幅ｂを狭め
ることによって、その空間の境界部でのスプリアス波の
伝搬がさらに抑圧される。また、この幅を変えることに
よって隣接する共振器間の結合度を定めることができ
る。すなわち、隣接する電極非形成部の間隔が一定であ
っても、幅ｂを狭めることによって、隣接する共振領域
による共振器間の結合度が低下し、逆に幅ｂを広げるこ
とによって、隣接する共振領域による共振器間の結合度
が増大する。

【００３９】図７は第６の実施形態に係る誘電体フィル
タの構成を示す断面図である。図５に示したものと異な
る点は、電極非形成部４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，
５ｃをそれぞれ矩形とし、プローブ１０，１１を、それ
らの先端部まで直線状に形成した点である。その他の構
成は図５に示したものと同様である。このように電極非
形成部を矩形とすることによって、各共振領域６０ａ，
６０ｂ，６０ｃはＴＥ１００モードの誘電体共振器とし
て作用し、プローブ１０，１１は共振領域６０ａ，６０
ｃによる共振器とそれぞれ磁界結合し、共振領域６０
ａ，６０ｂによる隣接する共振器間および共振領域６０
ｂ，６０ｃによる隣接する共振器間がそれぞれ磁界結合
する。

【００４０】図８は第７の実施形態に係る誘電体フィル
タの構造を示す断面図である。図７に示したものと異な
り、この第７の実施形態では共振領域６０ａ，６０ｂ，
６０ｃの上下に空間８ａ，８ｂ，８ｃ，９ａ，９ｂ，９
ｃをそれぞれ形成し、隣接する空間の境界部を狭めてい
る。その他の構成は図７に示したものと同様である。こ
のように、隣接する空間の境界部の幅を狭めることによ
って、その境界部でのスプリアス波の伝搬がさらに抑圧
される。また、この幅を変えることによって隣接する共
振器間の結合度を定めることができる。

【００４１】次に、第８の実施形態に係る送受共用器の
構成を図１１を参照して説明する。図１１は図３などに
示したものと同様に、ケース７部分における断面図であ
る。全体の基本的な構成は、図３に示した２ポートの誘
電体フィルタと同様である。誘電体板の上面には４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆで示す６つの電極非形成
部を有する電極を形成していて、誘電体板の下面には上
記電極非形成部にそれぞれ対向する部分を電極非形成部
とする電極を形成している。この構成によって、６つの
誘電体共振器を単一の誘電体板に設けている。

【００４２】誘電体板の下部にはプローブ１０，１１，
２０，２１をそれぞれ形成している。ただし、プローブ
１１，２０は所定箇所で分岐させた形状としている。こ
れらのプローブの周囲には、誘電体共振器と結合する部
分以外にも空間が生じるようにケース７の内部形状を定
めている。

【００４３】プローブ１０は電極非形成部４ａ部分に構
成している共振領域６０ａと磁界結合する。プローブ２
１は電極非形成部４ｆ部分に構成している共振領域６０
ｆと磁界結合する。またプローブ１１，２０は電極非形
成部４ｃ，４ｄ部分に構成している共振領域６０ｃ，６
０ｄとそれぞれ磁界結合する。

【００４４】ここで一方の３つの共振領域６０ａ，６０
ｂ，６０ｃは受信フィルタとして用い、他方の３つの共
振領域６０ｄ，６０ｅ，６０ｆは送信フィルタとして用
いる。なお、受信フィルタの初段である共振領域６０ｃ
と、送信フィルタの終段である共振領域６０ｄとの間に
はケース７の一部を介在させていて、受信フィルタと送
信フィルタとのアイソレーションを確保している。

【００４５】共振領域６０ｃの等価的短絡面からプロー
ブ１１，２０の分岐点までの電気長は、送信周波数の線
路導体上での波長の１／４の奇数倍の関係となるように
し、かつ、共振領域６０ｄの等価的短絡面から上記分岐
点までの電気長は受信周波数の線路導体上での波長で１
／４の奇数倍の関係となるように定める。

【００４６】この構成によって、受信フィルタと送信フ
ィルタのいずれにおいても、誘電体板の上下を伝搬しよ
うとするスプリアスモードを抑圧するとともに、送信信
号と受信信号の分岐を行うことができる。

【００４７】次に、第９の実施形態に係る通信機の構成
をブロック図として図１２に示す。図１２は上記送受共
用器をアンテナ共用器として用いた通信機の実施形態に
係る図である。ここで、４６ａは上記受信フィルタ、４
６ｂは上記送信フィルタであり、４６部分がアンテナ共
用器を構成している。同図に示すように、アンテナ共用
器４６の受信信号出力ポート４６ｃに受信回路４７を、
送信信号入力ポート４６ｄに送信回路４８をそれぞれ接
続し、入出力ポート４６ｅにアンテナ４９を接続するこ
とによって、全体として通信機５０を構成している。

【００４８】このようにスプリアス特性および分岐特性
に優れたアンテナ共用器を用いることによって、小型で
高効率な通信機が構成できる。

【００４９】なお、図１２の例では、本願発明の送受共
用器を適用した通信機の例を示したが、先に示した各種
誘電体共振器または誘電体フィルタを高周波回路部に備
えて通信機を構成することができる。これにより、スプ
リアスの影響のない高周波回路を備えた通信機を構成す
ることができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、誘電体
板の両主面に形成した電極とキャビティ内面との間の空
間に発生するスプリアスモードの波が抑圧され、このス
プリアスモードへのエネルギ変換がなくなり、誘電体共
振器の無負荷Ｑの低下が防止される。

【００５１】請求項２，３に記載の発明によれば、上記
空間の形状に応じて上記スプリアスモードの波が効果的
に抑圧される。

【００５２】請求項４，５に記載の発明によれば、上記
スプリアスモードの波が抑圧されて、通過帯域外特性の
悪化が防止される。

【００５３】請求項６に記載の発明によれば、通過帯域
外の減衰特性に優れた送受共用器が得られる。

【００５４】また、請求項７に記載の発明によれば、ス
プリアスモードの影響のない特性を有する高周波回路を
備えた、小型で高効率な通信機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す図

【図２】第２の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す図

【図３】第３の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図

【図４】図３および図９に示す誘電体フィルタの特性図

【図５】第４の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図

【図６】第５の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図

【図７】第６の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図

【図８】第７の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図

【図９】従来技術による誘電体フィルタの構成を示す図

【図１０】従来の誘電体共振器の構成例およびその電磁
界分布の例を示す図

【図１１】送受共用器の構成を示す図

【図１２】通信機の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１，２−電極 ３−誘電体板 ４，５−電極非形成部 ６−キャビティ ７−ケース ８，９−空間 １０，１１，２０，２１−プローブ １２，１３，１５−マイクロストリップ線路 １４−スルーホール １６−基板 １７，１８−導電体板 １９−スプリアス抑圧板 ６０−共振領域

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、電極非形成
部を対向させて誘電体板の両主面に電極を形成し、前記
対向する電極非形成部で挟設される領域を共振領域と
し、前記電極非形成部の周囲に空間を形成するキャビテ
ィを設けて成る誘電体共振器において、誘電体板の両主
面の電極とキャビティ内面との空間に生じるスプリアス
を抑圧するために、請求項１に記載のとおり、前記空間
を、該空間の遮断周波数が前記共振領域の共振周波数よ
り高くなる寸法で、且つ前記電極非形成部の外形より大
きくする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】この発明は、電極非形成部を複数組対向さ
せて誘電体板の両主面に電極を形成して、前記対向する
電極非形成部で挟設される領域をそれぞれ共振領域と
し、前記電極非形成部の周囲に空間を形成するキャビテ
ィを設けるとともに、前記複数の共振領域のうちいずれ
かの共振領域の近傍の電磁界に結合する信号入力部およ
び信号出力部を設けて成る誘電体フィルタにおいて、誘
電体板の両主面の電極とキャビティ内面との空間に生じ
るスプリアスを抑圧するために、請求項４に記載のとお
り、隣接する電極非形成部周囲の空間同士の境界部の幅
を、該境界部における遮断周波数が前記共振領域の共振
周波数より高くなる寸法に定める。このことによって、
上記境界部でのスプリアスの伝搬が抑制される。その結
果、通過帯域外の減衰量が大きくなり、またスプリアス
特性が改善される。また、この境界部の幅によって、隣
接する共振領域による共振器間の結合度の設定も可能と
なる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 1/50 Ｈ０４Ｂ 1/50 (72)発明者 三上 重幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 金川 潔 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに略同一形状の電極非形成部を対向
   させて誘電体板の両主面に電極を形成し、前記対向する
   電極非形成部で挟設される領域を共振領域とし、前記電
   極非形成部の周囲に空間を形成するキャビティを設けて
   成る誘電体共振器において、 前記空間を、該空間の遮断周波数が前記共振領域の共振
   周波数より高くなる寸法で、且つ前記電極非形成部の外
   形より大きくしたことを特徴とする誘電体共振器。
2. 【請求項２】 前記空間を内径２ａの円筒形状にすると
   ともに、前記共振領域の共振周波数をｆｏ、光速をｃと
   して、ａ＜ｃ／（３．４１２ｆｏ）の関係にしたことを
   特徴とする請求項１に記載の誘電体共振器。
3. 【請求項３】 前記空間を幅ａの角筒形状にするととも
   に、前記共振領域の共振周波数をｆｏ、光速をｃとし
   て、ａ＜ｃ／（２ｆｏ）の関係にしたことを特徴とする
   請求項１に記載の誘電体共振器。
4. 【請求項４】 互いに略同一形状の電極非形成部を複数
   組対向させて誘電体板の両主面に電極を形成し、前記対
   向する電極非形成部で挟設される領域をそれぞれ共振領
   域とし、前記電極非形成部の周囲に空間を形成するキャ
   ビティを設けるとともに、前記複数の共振領域のうちい
   ずれかの共振領域の近傍の電磁界に結合する信号入力部
   および信号出力部を設けて成る誘電体フィルタにおい
   て、 隣接する電極非形成部周囲の空間同士の境界部の幅を、
   該境界部における遮断周波数が前記共振領域の共振周波
   数より高くなる寸法に定めたことを特徴とする誘電体フ
   ィルタ。
5. 【請求項５】 前記電極非形成部周囲の空間をそれぞれ
   略円筒形状にするとともに、前記共振領域の共振周波数
   をｆｏ、光速をｃとして、前記境界部の幅ｅを、ｅ＜ｃ
   ／（２ｆｏ）の関係にしたことを特徴とする請求項４に
   記載の誘電体フィルタ。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のうちのいずれかに記載の
   誘電体共振器に信号入力部および信号出力部を設けた誘
   電体フィルタまたは請求項４または５に記載に誘電体フ
   ィルタを、送信フィルタと受信フィルタの一方または両
   方に用い、前記送信フィルタを送信信号入力ポートと入
   出力ポートとの間に設け、前記受信フィルタを受信信号
   出力ポートと前記入出力ポートとの間に設けたことを特
   徴とする送受共用器。
7. 【請求項７】 請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体
   共振器、請求項４または５に記載の誘電体フィルタ、ま
   たは請求項６に記載の送受共用器を高周波回路部に備え
   て成る通信機。