JPS5931041Y2 - 可変結合誘電体共振装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマイクロＩＣ等に使用して好適な可変結合誘電
体共振装置（こ関し、特に誘電体共振器を移動すること
なしに結合度を変化させるように構成した誘電体共振装
置ｌこ関するものである。

誘電体共振器は、比誘電率の大きい、例えばチタン酸バ
リウムを主成分とする強誘電体物質で構成されており、
通常共振モードとしてＴＥｏ１δが使用されている。

該ＴＥｏ１δモードは、電界が円筒状に構成された誘電
体内にあり、磁界が該円筒状誘電体を巻回するように存
在するので、他との結合はもっばら磁界により行なわれ
る。

そのために、誘電体共振器との結合度合を変えるにはも
っばら誘電体共振器との物理的距離を変化することによ
り行なっていた。

この点を第１図にもとづき更に説明する。

第１図は誘電体共振器と結合線路との関係を示すもので
、第１図イはその平面図、第１図口はこれらを基板に設
けたときの斜視図である。

図中、１は円筒状の誘電体共振器、２は結合線路、３は
絶縁基板である。

上記絶縁基板３は、例えばアルミナの如きセラミックで
構成されており、その一方の面には誘電体共振器１及び
結合線路２が設けられ、他方の面は、通常シールド用に
金属の導電層が形成されている。

上記誘電体共振器１は、結合線路２の開放端からλ／４
の距離にあるように配置される。

ここでλは共振周波数の波長である。

そして該誘電体共振器１と結合線路２との結合度は両者
の間の距離ｄにより変化する。

しかしながら、上記の如き構成の、従来の誘電体共振器
１は、接着剤により絶縁基板３に固着されるものである
ために、該誘電体共振器１を接着するときに使用する接
着剤の固化しないうち（こ上記距離ｄを調整することに
より、その結合度を変えでいたために、結合度の調整が
可能であるのは接着剤が固まるまでの短時間にすぎない
。

しかも一度両者間の結合度を調整した後に、接着剤がま
だ柔かい状態のとき何らかの理由により両者の間で非所
望な位置移動が生じると、結合度が変化したままで位置
が固定化され、もはや調整不能になり使用できない場合
がある。

また一度所定の結合状態で誘電体共振器１を固着しても
、その後再度調整したい場合もある。

しかるに、上記の如き従来の構造のものでは、接着剤に
より誘電体共振器１を絶縁基板３に取付けたあとでは、
もはや結合度の調整は不可能であるという欠点が存在す
る。

したがって本考案は、これを改善して誘電体共振器を絶
縁基板（こ固定した後でも結合度を変えることが可能に
することを目的とするものであってそのために、本考案
の可変結合誘電体共振装置【こは、強誘電体で構成され
た誘電体共振器と上記誘電体共振器に結合する結合線路
とを有する誘電体共振装置において、上記結合線路の一
端を開放端■ とし、該開放端より共振周波数の波長の７より短かい距
離のところに上記誘電体共振器との最短位置点を設け、
上記結合線路の開放端を可変容量コンデンサと結合し、
上記可変容量コンデンサの容量を変化させることにより
上記誘電体共振器と結合線路との間の結合度を可変にす
るように構成したことを特徴とするものである。

次に、本考案のもと（どなる原理を第２図ｆこもとづい
て説明する。

図中、第１図と同一符号部分は同一部を示し、Ｃは可変
コンデンサである。

いまイの如く結合線路２の開放端に可変コンデンサＣを
接続した場合ｌこは、その等何回路は、第２図口の如く
なる。

すなわち、並列共振回路ｌこ可変コンデンサＣと、該可
変コンデンサＣまでのインピーダンスＸ。

が直列接続されたものとして示される。

なお、並列回路中に記載されている抵抗Ｒは、誘電体共
振器１における誘電体損失分を示すものである。

可変コンデンサＣのインピーダンスは容量を可変にする
ことにより変化するので、結局第２図ハに示す如く、並
列共振回路に可変インピーダンスＸが接続されたものと
して示すことができる。

これは、結合線路２側からみたとき、可変インピーダン
スＸを変えることによりＱが変化することになり、換言
すれば、可変コンデンサＣの容量を変えることにより、
Ｑが変化し、あたかも変成器における結合度が変化する
ことと同等の作用を呈する。

このようにして可変コンデンサＣの容量を変えることに
より、誘電体共振器１と結合線路２との間の結合度を連
続的に、細かく変化させることができるので、微調整す
ることができる。

次ｌこ、上記第２図に記載した原理を具体的な構造とし
て具現した本考案の一実施例を第３図イ及び口について
説明する。

第３図イは本考案の要部の平面図、口はその鎖線部分よ
り矢印方向にみた断面図である。

図中、４は誘電体共振器、５は結合線路、６は可変コン
デンサ、７は絶縁基板、８は金属板である。

誘電体共振器４は円筒状のものであり、アルミナ磁器の
如き絶縁基板７上に配置されている。

絶縁基板７上には更ｌこ結合線路５が設けられでいる。

いま上記誘電体共振器４の中心点Ａより結合線路５に対
し垂線を引いて該垂線と結合線路５との交点をＢとする
とき、該８点と上記結合線路５の開放端との距離ｌを共
振周波数の波長λの上よりも短かくなるように、誘電体
共振器４を絶縁基板γ上に設ける。

そして上記結合線路５の開放端部分には、可変コンデン
サ６が設けられている。

上記可変コンデンサ６は次の如く構成されている。

即ち絶縁基板１の反対面に金属板８を設け、この金属板
８に螺子孔６丁１を形成し、これに金属性の螺子体６−
２を螺合させる。

この螺子孔６１の部分は、上記結合線路５の開放端に対
応する位置に設けられ、上記絶縁基板７の上記螺子孔６
−１内の部分には、マイクロストリップ・ライン用に設
けである接地導体は除去されている。

即ち、マイクロストリップ・ラインでは絶縁基板の裏面
に金属箔より構成される接地導体が設けられているが、
上記螺子孔６−１内の絶縁基板部分にはこの金属箔が除
去されている。

したがって、上記金属製の螺子孔６−２を螺子孔６−１
内に移動すれば、該螺子体６−２と結合線路５の開放端
との距離が変化し、螺子体６−２と結合線路５の開放端
との間の静電容量が変化することになる。

このようにして結合線路５の開放端に可変コンデンサ６
を設けることができる。

そして螺子体６−２を回転することにより、結合線路５
と誘電体共振器４との結合度を調整することができる。

更に本考案の他の実施例を第４図について説明する。

図中、４′は誘電体共振器、９は金属製のブロックで、
誘電体共振器ｌが配置される例えば円筒形の室９−１が
設けられ、該室９−１の側壁に直交するように貫通孔９
−２が形成されている。

９−３は貫通孔９−２の開口端、９−４は螺子溝、１０
は結合導体、１１は金属製の螺子体、１１−１は該螺子
体１１の中空部である。

金属製ブロック９の室９−１は円柱状であってその内部
には、比誘電率が上記誘電体共振器４′を構成する材料
よりも低い値の絶縁体により、該誘電体共振器４′を支
持している。

結合導体１０は上記金属製ブロック９の貫通孔９−２内
に位置する如く配置されることにより、同軸ケーブルの
内部導体を構成している。

また上記貫通孔９−２の開口端９−３には螺子溝９−４
が形成され、該螺子溝９−４には螺子体１１が設けられ
ている。

そして該螺子体１１には中空部１１−１が形成され、該
中空部１１−１には上記結合導体１０の開放端が挿入し
得る様に構成されている。

したがって螺子体１１を回動して螺子溝９−４を左右に
移動自在に構成することにより結合導体１０の開放端と
該螺子体１１との相対関係を連続的に変化することがで
きる。

したがって上記螺子体１１と結合導体１０との間の静電
容量を連続的に変化させることができ、結局、結合導体
１０の開放端に可変コンデンサを接続したこと（こなる
。

したがってこの螺子体１１の位置を変化させることによ
り結合導体１０と誘電体共振器４′との結合度を非常に
細かく変化させることができる。

なお、以上の説明において、螺子体６−２または１１の
位置を調節して、結合度を精密調整した後に、適当な手
段でこれらの螺子体６−２または１１の状態をロックす
ることもできるし、逆に−たんロックしたあとでも、該
ロック手段を外すことにより再調整することもできる。

以上説明の如く、本考案によれば一旦、誘電体共振器を
基板に固着したあとでも、該誘電体共振器の結合度を調
整することができるので、マイクロ波用のフィルタや発
振器等に使用して非常ｌこすぐれた機能を果すことがで
きる。

なお、上記の各説明では誘電体共振器の形状として円筒
状の場合について説明したが、本考案における誘電体共
振器の形状はこれらの説明に限定されるものではなく、
中空円筒形でも、矩形でも他の任意の形状のものが使用
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘電体共振装置の説明、第２図は可変コ
ンデンサを接続することにより結合度が変化することの
説明図、第３図は本考案の一実施例の説明、第４図は本
考案の他の実施例を説明するものである。 図中、１は円筒状の誘電体共振器、２は結合線路、３は
絶縁基板、４は誘電体共振器、５は結合線路、６は可変
コンデンサ、７は絶縁基板、８は金属板、９は金属製の
ブロック、１０は結合導体、１１は金属製の螺子体をそ
れぞれ示す。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）強誘電体で構成された誘電体共振器と上記誘電体
   共振器に結合する結合線路とを有する誘電体共振装置に
   おいて、上記結合線路の一端を開放端とし、該開放端よ
   り共振周波数の波長の４より短かい距離のところに上記
   誘電体共振器との最短位置点を設け、上記結合線路の開
   放端を可変容量コンデンサと結合し、上記可変容量コン
   デンサの容量を変化させることにより上記誘電体共振器
   と結合線路との間の結合度を可変にするように構成した
   ことを特徴とする可変結合誘電体共振装置。
2. （２）上記誘電体共振器及び上記結合線路を絶縁基板の
   片面に配置するとともに、該絶縁基板の他の面に金属体
   を取付け、上記結合線路の開放端に対応する上記金属体
   Ｉこ穴部を形成し、該穴部に金属螺子体を設けたことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の可
   変結合誘電体共振装置。
3. （３）上記誘電体共振器及び上記結合線路を金属体中ｌ
   こ形成した中空部ｌこ配置するとともに、上記結合線路
   の先端と対応する上記金属体中空部に中空円筒体を配置
   し、上記結合線路の先端が上記中空円筒体の中空部に挿
   入可能に配置するとともに上記中空円筒体の位置が移動
   可能となるように構成したことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第（１）項記載の可変結合誘電体共振装置
   。