JPS6218967Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、マイクロ波帯信号を受信するための
受信機等に用いられるマイクロ波共振回路装置に
関し、特に、誘電体基板上に形成されたストリツ
プラインと、このストリツプラインの近傍に設け
られた誘電体共振器との結合により形成される共
振回路部が収納されるシヤーシケースの、ストリ
ツプラインの幅方向の寸法が短縮され、かつ、こ
の共振回路部の共振周波数の調整が容易であると
共に、その共振周波数が温度変化等によつて変動
しない様にされたマイクロ波共振回路装置に関す
る。

マイクロ波帯の周波数を有する信号に共振する
マイクロ波共振回路を用いたものの一例として
は、マイクロ波発振回路があり、例えば、ガリウ
ムひ素電界効果トランジスタ等の３端子能動素子
を用いて構成したものが提案されている。この回
路を第１図に示す。

同図において、１はガリウムひ素電界効果トラ
ンジスタで、そのゲート電極Ｇはストリツプライ
ン２に接続され、ストリツプライン２の一端は抵
抗３を介して接地されている。また、ソース電極
Ｓはストリツプライン４に接続され、このストリ
ツプライン４の一端は高周波阻止用のインダクタ
ンス５及びバイアス用抵抗６を介して接地されて
おり、更に、ドレイン電極Ｄはストリツプライン
７に接続され、このストリツプライン７は高周波
阻止用のインダクタンス８を介して電源＋Ｂに接
続されるとともに、その一端は直流阻止用のギヤ
ツプコンデンサ９を介してストリツプライン１０
に接続されている。ストリツプライン１０は高周
波出力端子OUTを形成している。そして、発振
周波数を安定化する為、ストリツプライン２の近
傍にはＱの高い誘電体共振器１１が結合されて設
けられ、マイクロ波共振回路が形成されている。
このマイクロ波共振回路部では、ストリツプライ
ン２及びガリウムひ素電界効果トランジスタ１の
入力端に対する誘電体共振器１１の距離ｄ及び１
が調整されて、共振周波数の調整がなされ、ま
た、温度の変化あるいは、その発振出力が供給さ
れる負荷の変動等の影響を受けて発振周波数が変
動するのが防止されている。

この様なストリツプライン２と誘電体共振器１
１とで形成されるマイクロ波共振回路部の具体的
構成は、従来、第２図及び第３図に示す様にされ
ている。これらの各図において、セラミツク板等
でなる誘電体基板１２の上面には、ストリツプラ
イン２が形成され、同じく誘電体基板１２の上面
のストリツプライン２の近傍位置に、誘電体共振
器１１が配置されている。このとき、誘電体共振
器１１の使用モードに対応する磁界を形成する磁
束が発生される端面の一方が、誘電体基板１２の
上面に密接するようにされる。一方、この誘電体
基板１２の下面には、接地導体１３が一様に形成
されている。そして、この様な共振回路部は、上
面が開口している金属製のシヤーシケース１４の
内部に収納されている。シヤーシケース１４の開
口側には、図示しない取付けねじ等を用いて、金
属製のカバー１５が取り付けられ、このカバー１
５の誘電体共振器１１の端面の他方に対応する部
位には、雌ねじ部１５′が形成され、この雌ねじ
部１５′には金属製の調整板１６が固着された調
整ねじ１７が捩じ込まれて、この調整ねじ１７の
上部にはロツクナツト１８が設けられている。

この様に構成されるマイクロ波共振回路装置に
おいて、誘電体基板１２が収納されるシヤーシケ
ース１４の幅Ｗが、ストリツプライン２と誘電体
共振器１１で形成される共振回路部に供給される
マイクロ波信号の波長λに対して、Ｗ≧λ／２となる 関係が成り立つ時には、マイクロ波信号がシヤー
シケース１４内をストリツプライン・モードで伝
搬せずに、導波管モードで伝搬してしまい、シヤ
ーシケース１４の共振や放射による入出力端の結
合等が起こつて満足な共振特性が得られない場合
がある。従つて、導波管モードで伝搬するマイク
ロ波信号の波長λが共振回路部の帯域外の周波数
に対応するものとなるように、シヤーシケース１
４の幅Ｗを小さく選定する事が望ましい。

しかしながら、従来装置においては、誘電体基
板１２上にストリツプライン２と誘電体共振器１
１とを並べて配置し、誘電体共振器１１の一方の
端面から他方の端面へ向う磁束（第３図の破線部
参照）によるストリツプライン２との結合をなし
ており、従つて、ストリツプライン２の幅、誘電
体共振器１１の直径及び誘電体共振器１１とスト
リツプライン２との間の距離ｄ等を考え合わせる
と、シヤーシケース１４の幅Ｗを上述の様に小さ
くする事が困難となる。

また、これに加えて、従来装置にあつては、誘
電体共振器１１の端面と対向する誘電体基板１２
の下面に一様に接地導体１３が形成されている
為、誘電体基板１２の厚さが温度変化によつて変
動した場合に、大幅に共振周波数が変化するとい
う問題点がある。これは誘電体共振器１１を共振
させたとすると、その時の電界分布のほとんどが
誘電体共振器１１の内側へ集中し、誘電体共振器
１１の外側においては指数関数的に減衰すること
になるが、誘電体共振器１１の端面の外側の比較
的近い位置に接地導体１３があるので、誘電体共
振器１１と接地導体１３との距離の、温度変動に
もとずく誘電体基板１２の厚み変動による変化
が、共振器周波数変動に大きく寄与するという事
に起因している。

また、ストリツプライン２と誘電体共振器１１
との結合状態は、距離ｄ及び１によつて決定ずけ
られ、距離ｄ及び１の僅かの変化によつて大幅に
変わる。この為、誘電体共振器１１の正確な位置
調整が必要となるが、この位置調整は、誘電体基
板１２の板面上を誘電体共振器１１を移動させる
事によつて行なわれるので調整が非常に微妙とな
り、作業能率が悪化するという問題点がある。

更に、誘電体共振器１１は誘電体の外部にも電
磁界が存在する不完全な共振器であり、周囲のシ
ールド状態により結合度も共振周波数も変化する
ので、所定の結合度と共振周波数を得るべく調整
板１６の調整ねじ１７を調整しても、ロツクナツ
ト１８を締付けることにより設定値がずれてしま
い、正確な調整をすることが困難であり、調整作
業に多大の工数を要するという問題点もある。

本考案は上述の様な種々の問題点に鑑みてなさ
れたものであつて、その目的は、共振回路部を形
成するストリツプラインと誘電体共振器とが設け
られた誘電体基板が収納されるシヤーシケース
の、ストリツプラインの幅方向の寸法を極めて小
にできると共に、共振周波数の調整が容易で、か
つ、共振周波数の温度変動に起因する変化が著し
く低減された、改良されたマイクロ波共振回路装
置を提供する事にある。

以下、本考案の実施例を図面の第４図以降を参
照して説明する。第４図は本考案に係るマイクロ
波共振回路装置の一例の要部を示す斜視図であ
る。同図において、誘電体基板２０の下面には一
様に接地導体２１が形成され、上面にはストリツ
プライン２２が形成されている。このストリツプ
ライン２２上の略中央部には、誘電体でなる支持
台２３が載置され、更に、この支持台２３の上面
の略中央部に、円柱状の誘電体共振器２４が、そ
の円形端面、即ち、誘電体共振器２４の使用モー
ドに対応する磁界を形成する磁束が発生される端
面が誘電体基板２０の板面に対して直交し、か
つ、ストリツプライン２２の伸長方向に平行とな
る様にして載置されて、共振回路部が形成されて
いる。そして、この様に構成された共振回路部
は、第５図に示す様に、金属製のシヤーシケース
２５内に収納される。

この様に、ストリツプライン２２上に誘電体共
振器２４を載置することにより、誘電体基板２０
の板面上のストリツプライン２２の幅方向の寸法
を小にでき、この結果、シヤーシケース２５のス
トリツプライン２２の幅方向の寸法Ｗを著しく小
とすることができる。

また、誘電体共振器２４の円形側面が誘電体基
板２０の板面に対して直交し、かつ、ストリツプ
ライン２２の伸長方向に平行となる様にされてい
るので、ストリツプライン２２と誘電体共振器と
を結合状態となして誘電体共振器２４を共振させ
たとすると、使用モードに対応する磁界が第５図
の破線Ｐで示す如くに形成され、また、電界が第
５図の実線Ｑで示す如くに形成される。このた
め、ストリツプライン２２と誘電体共振器２４と
で形成される共振回路部の共振周波数は、誘電体
共振器２４の円形端面とシヤーシケース２５との
間の距離h1及びh2の変動があると大なる影響を
受けるが、誘電体共振器２４と接地導体２１との
距離h3の変化は共振周波数にほとんど影響しな
いものとなる。従つて、温度変化による誘電体基
板２０の厚み変動が生じて距離h3が変化して
も、共振周波数の変化がほとんど生じないことに
なる。

一方、上述の距離h1、またはh2を変化せしめ
ることにより共振周波数の調整をすることができ
ることになる。例えば、誘電体共振器２４の左端
面側の距離h1を微調整して共振周波数を調整す
る為には、第６図に示す様にシヤーシケース２５
の左内壁部に片持ち支持されて固着された金属製
の調整板２６を設けると共に、この調整板２６の
自由端に対するシヤーシケース２５の壁面に孔２
５′を設け、この孔２５′内に棒状の調整部材を挿
入して調整板２６の先端を矢印方向またはその逆
の方向に動かし、調整板２６と誘電体共振器２４
との間隔の調整を行なう様にすれば良い。なお、
調整板２６を矢印方向に曲げて誘電体共振器２４
との間隔を狭めた場合には、共振周波数が低くな
り、矢印方向と逆の方向に曲げた場合には、共振
周波数が高くなる事になる。更に、第７図に示す
様に、誘電体基板２０に孔２０′を設けて、この
孔２０内に挿入された金属製の調整板２７を接地
導体２１に接続し、この調整板２７の先端を、孔
２５′内に挿入した棒状の調整部材により矢印方
向または矢印方向と逆の方向に動かして、調整板
２７と誘電体共振器２４との間隔の調整を行なう
ようにしても良い。

なお、上述の実施例においては、ストリツプラ
イン２２と誘電体共振器２４との結合状態は支持
台２３の厚さｔに依存することになるので、この
支持台２３の厚さｔを所定のものとすることによ
り、所望の結合状態を設定でき、これを安定に保
つことができる。

次に、本考案の他の実施例を第８図を参照して
説明する。この実施例は帯域通過特性を有する共
振回路部を構成するものであり、同図において、
誘電体基板３０の下面には一様に接地導体３１が
形成され、上面には２本のストリツプライン３２
及び３２′が、所定の長さの間〓を有して一直線
状に形成されている。このストリツプライン３２
及び３２′の夫々の端部は、スルーホール部３３
及び３４を介して接地導体３１に接続されてい
る。そして、スルーホール部３３及び３４の間に
位置する間〓部の上部には誘電体でなる支持台３
５が載置され、更に、支持台３５の略中央部上に
は円柱状の誘電体共振器３６が、その円形端面が
誘電体基板３０の板面に直交する様にして載置さ
れている。この例においては、誘電体共振器３６
の磁界は第８図の破線Ｓに示す如くに形成され、
また、電界は第８図の実線Ｒに示す如くに形成さ
れる。

従つて、この場合も、ストリツプライン３２及
び３２′の上に誘電体共振器３６が載置されるの
で、誘電体基板３０の板面上のストリツプライン
３２及び３２′の幅方向の寸法を小にでき、スト
リツプライン３２及び３２′と誘電体共振器３６
で形成される帯域通過特性を有する共振回路部が
収納されるシヤーシケースの、ストリツプライン
３２及び３２′の幅方向の寸法を極めて小とでき
る。また、誘電体共振器３６の使用モードに対応
する磁界を形成する磁束を発生する端面が誘電体
基板３０の板面に対して略直交する方向に位置し
ているので、誘電体基板３０の厚さが温度変動に
よつて変化したとしても、共振周波数の変化がほ
とんど生じない。

第９図〜第１１図は、夫々、共振周波数を調整
するための種々の調整板を有した本考案に係るマ
イクロ波共振回路装置の例を示す。第９図の例に
おいては、第９図Ａに示す如く、誘電体基板４０
に下面に一様に接地導体４１が形成されて、上面
にはストリツプライン４２が形成され、このスト
リツプライン４２の上面には支持台４３が載置さ
れ、更に、この支持台４３の上面には円柱状の誘
電体共振器４４が、その円形端面、即ち、使用モ
ードに対応する磁界を形成する磁束が発生される
端面が誘電体基板４０の板面に対して略直交する
様にして載置されている。また、誘電体基板４０
には貫通孔４０′が形成され、この貫通孔４０′に
対応するシヤーシケース４５の上面部位には貫通
孔４５′が形成されて、これら貫通孔４０び及び
４５′には、第９図Ｂに示す如くに金属板を整形
加工して調整片４６′を設けた調整板４６の接続
部４６″が係合している。更に、シヤーシケース
４５の、調整片４６′の上部の切欠き部に対応す
る部位に孔４５″が設けられている。そして、こ
の孔４５″内に差し込まれる図示しない調整棒の
先端部が調整片４６′の上部の切欠き部に係合
し、この調整棒によつて調整片４６′の折り曲げ
角度が変えられ、調整片４６′と誘電体共振器４
４との間隔の調整が行なわれるようになつてい
る。

第９図に示す例における調整板４６の調整片４
６′は、上端が自由端となる様に片持ち支持され
たものであるが、第１０図に示す例は、右側にお
いて自由端が形成され、左側において片持ち支持
された調整片４７′が形成された調整板４７が設
けられたものである。また、第１１図に示す例
は、第９図の例における調整板４６と同様の、上
端が自由端とされた調整片４８′が形成された調
整板４８を有し、この調整片４８′の先端部に対
応するシヤーシケース４５の上面部位に、調整棒
挿入用の孔４５″が設けられたものである。

上述の各種実施例についての説明で明らかな様
に、本考案に係るマイクロ波共振回路装置は、ス
トリツプライン及び誘電体共振器が配された誘電
体基板を収納するシヤーシケースの、ストリツプ
ラインの幅方向の寸法を小にすることができ、導
波管モードで伝搬し得るマイクロ波を使用帯域外
のものとすることができる。また、誘電体基板の
厚さの温度変化による変動が、共振周波数の変動
要因とならないので、温度特性の改善が計れる。
更に、上述の実施例においてストリツプラインと
誘電体共振器との間に介在されている支持台はな
くてもよいが、これがある場合には、ストリツプ
ラインと誘電体共振器との結合状態を支持台の厚
さの選定により設定でき、また、安定に維持でき
るので、大量生産時における結合量のバラツキを
少なくでき、組立て作業の能率が向上する利点が
ある。

なお、上述の各実施例における誘電体共振器は
円柱状のものであるが、その円柱状の周面の一部
を欠落して平面状にし、この平面状の部分をスト
リツプライン上に載置する様にしても良く、更
に、誘電体共振器が角柱状のものとされても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はマイクロ波発振回路の一例を示す回路
接続図、第２図は従来のマイクロ波共振回路装置
の一例を示す上断面図、第３図は第２図に示され
る例の側断面図、第４図は本考案に係るマイクロ
波共振回路装置の一例の要部を示す斜視図、第５
図は第４図にその要部が示される本考案に係る装
置の側断面図、第６図及び第７図は夫々第５図に
示される装置に周波数調整手段が設けられた例を
示す側断面図、第８図は本考案に係る装置の他の
例の要部を示す斜視図、第９図から第１１図は、
夫々、種々の周波数調整手段を備えた本考案に係
るマイクロ波共振回路装置を示す断面図である。 図中、２０，３０，４０……誘電体基板、２
１，３１，４１……接地導体、２２，３２，３
２′，４２，……ストリツプライン、２３，３
５，４３……支持台、２４，３６，４４……誘電
体共振器、２５，４５……シヤーシケース、２
６，２７，４６，４７，４８……調整板である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の板面に接地導体部が形成され、他方の板
   面にストリツプラインが形成された誘電体基板
   と、上記ストリツプライン上に載置された誘電体
   でなる支持台と、該支持台上に、その使用モード
   に対応する磁界を形成する磁束が発生される端面
   を、上記誘電体基板の他方の板面に対して略直交
   し、かつ、上記ストリツプラインの伸長方向に略
   平行となるものとなして載置された誘電体共振器
   と、上記誘電体基板及び誘電体共振器を収容する
   シヤーシケースとを備えて構成されるマイクロ波
   共振回路装置。