JPS63263802A - 誘電体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、チュ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 Ｔ　Ｍ　ｏ　＋。もしくはＴ　Ｍ　Ｉｔ。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ｌ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３
ａ、３ｂ、３ｃ内に配置されている。この内部誘電体１
０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）、　　ＣＢ）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。

（Ｃ１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った。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
とのギャップ６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ャップの
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。

Ｈ６１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、低誘電率のセラミック材料からなる棒
材を接合したチューニング捧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
合したチューニング捧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
チュ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、広い範囲に渡って共振周波数を調整するこ
とができる。さらにチュ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（［１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３ａはケースの側板、３
ｂ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ック仮の表面に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
は接合されてケースが構成されている。このケース内の
底板と天板間に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等によって信号の入出
力が行われる。このようにして、いわゆるＴ　Ｍ　ｒ　
ｌｏの変形誘電体共振器が構成されている。

内部誘電体ｌは酸化チタン系セラミックなどの高誘電率
の誘電体材料からなり、中心軸に直角な方向に貫通孔Ｈ
２が形成されている。２はこの貫通孔に挿入されるチュ
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２ａ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ュ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ューニン
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
ューニング棒２を挿入してチュ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に対するチューニング棒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ュ
ーニング棒２を容易に固定することができるなお、チュ
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、チュ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、実施例ではチュー
ニング捧の支持部分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ューニング捧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太き（、広い範
囲に渡っ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２０ｎの日中状内部誘電体に直径５ｆｌのチ
ューニング捧を挿抜させた場合、中心周波数をｆ、周波
数の変化範囲をΔｒとすれば、Δｆ／ｆ＝　　１．９％
の周波数変化が得られた。また、チューニング棒の挿入
量による周波数の変化がリニアであり、チューニング棒
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った。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ューニン
グ捧を２０龍挿入したとき、無負荷ＱをＱ。と表せば、
ΔＱｏ　／Ｑｏ　＝　２．６％となった。

なお、実施例はＴＭ、、。の変形誘電体共振器について
であったが、Ｔ　Ｍ　ｏ　＋。モード等地の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、広い範囲に渡って無負
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−チューニング棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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ューニング捧を上記内部誘電体
   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。