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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mehrmodige dielektrische
Resonatorvorrichtung, die in mehreren Resonanzmoden wirksam ist, auf
ein Filter und einen Duplexer mit derselben und auf eine Kommunikationsvorrichtung
mit derselben.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Herkömmlicherweise
verwendet ein dielektrischer Resonator, der einen dielektrischen
Kern aufweist, der in einem Hohlraum angeordnet ist, eine Mode,
wie beispielsweise eine TE01σ-Mode
oder eine TM01σ-Mode.
Bei einer Konfiguration einer mehrstufigen dielektrischen Resonatorvorrichtung, die
unter Verwendung der zuvor erwähnten
dielektrischen Resonatoren gebildet ist, ist deshalb eine Mehrzahl
der dielektrischen Kerne in einem Hohlraum vorgesehen.
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Bei
der zuvor erwähnten
Konfiguration unter Verwendung der einzigen Resonanzmode, die in dem
einzigen dielektrischen Kern erzeugt wird, ist jedoch die Gesamtgröße derselben
proportional zu der Erhöhung
der Anzahl von Resonatoren erhöht.
Zusätzlich
muss die Mehrzahl von dielektrischen Kernen mit einer hohen Genauigkeit
positioniert und fixiert sein. Dies bewirkt Schwierigkeiten bei
der Herstellung von dielektrischen Resonatorvorrichtungen, wie beispielsweise
dielektrischen Filtern, die konsistente Charakteristika aufweisen.
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Wie
es in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 11-145704 offenbart ist, legte die gegen wärtige Anmelderin eine Patentanmeldung
hinsichtlich einer dielektrischen Resonatorvorrichtung vor, bei
der die Multiplexanzahl erhöht
ist, während
ein einziger dielektrischer Kern verwendet wird. Bei der dielektrischen
Resonatorvorrichtung gemäß der obigen
Anmeldung ist eine Anordnung vorgenommen, derart, dass, wenn Resonanzräume durch
rechtwinklige Koordinaten x, y und z dargestellt sind, TMx-, TMy-
und TMz-Moden, bei denen sich Elektrisches-Feld-Vektoren zu den einzelnen x-, y- und
z-Achsen hin erstrecken, und TEx-, TEy- und TEz-Moden erzeugt werden,
bei denen Elektrisches-Feld-Vektoren Schleifen in den Ebenenrichtungen
senkrecht zu den einzelnen x-, y- und z-Achsen bilden, und dadurch
können
höchstens sechs
Moden verwendet werden.
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Bei
der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß der oben
beschriebenen Patentanmeldung sind, um vorbestimmte Resonanzmoden
miteinander zu koppeln, entweder Rillen oder eine Öffnung in
einem Abschnitt vorgesehen, in dem elektrische Felder von zwei Moden,
die miteinander gekoppelt werden, konzentriert sind, Störungen an den
Abschnitt angelegt sind und eine Energie dadurch von den zwei Resonanzmoden übertragen wird.
Wenn jedoch die TM-Mode und die TE-Mode bei dem beschriebenen Aufbau
miteinander gekoppelt sind, stellen die zwei Moden einen Kontakt
miteinander senkrecht her und ein sicheres Koppeln kann nicht ohne
weiteres erhalten werden. Die Koppelrillen oder -öffnungen
müssen
tief gebildet sein, um ein sicheres Koppeln zwischen denselben zu
erhalten. Da jedoch Elektrisches-Feld-Verteilungen
der einzelnen Resonanzmoden dadurch divergiert werden, werden Probleme
bewirkt, dahingehend, dass die Resonanzfrequenzen erhöht sind
und zusätzlich eine
Modulation der Filtercharakteristika derselben schwierig ist.
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Die
WO99/12225 offenbart ein mehrmodiges dielektrisches Resonanzgerät, das dielektrische
Kerne aufweist, die in einer Mehrzahl von Moden in Resonanz sind,
einschließlich einer
TM-Mode und zwei TE-Moden. Dieses Dokument enthält jedoch keine spezifische
Offenbarung bezüglich
der Frequenzen der jeweiligen TM-Mode- und TE-Mode-Resonanzen. Die
Kerne sind auf eine symmetrische Weise mit Bezug auf den leitfähigen Hohlraum
des Geräts
angeordnet.
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Angesichts
des Obigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
mehrmodige dielektrische Resonatorvorrichtung zu schaffen, die ermöglicht,
dass TE-Moden und TM-Moden
sicher miteinander gekoppelt sind, ohne die Resonanzfrequenzen zu
erhöhen,
und die ermöglicht,
dass eine Charakteristikmodulation ohne weiteres implementiert wird.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Filter zu schaffen,
das die zuvor erwähnte mehrmodige
dielektrische Resonatorvorrichtung verwendet.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Duplexer
zu schaffen, der die zuvor erwähnte
mehrmodige dielektrische Resonatorvorrichtung verwendet.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, die das Obige verwendet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine mehrmodige dielektrische
Resonatorvorrichtung in einer dielektrischen Resonatorvorrichtung
konfiguriert, die durch ein Anordnen eines dielektrischen Kerns
in einem dielektrischen Hohlraum gebildet ist. Der dielektrische
Kern ist aus einem dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt zum primären Bestimmen
von Resonanzfrequenzen von TM-Moden, so dass zumindest eine der
TM-Moden in einem Betriebsfrequenzband in Resonanz ist, und andere TM-Moden
bei höheren
Frequenzen als dem Betriebsfrequenzband in Resonanz sind; und einem
dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt zum primären Bestimmen von Resonanzfrequenzen
von TE-Moden konfiguriert, so dass die einzelnen TE-Moden einer Mehr-TE-Mode
in dem Betriebs frequenzband in Resonanz sind. Entweder die Formen
des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts und des dielektrischen
TE-Mode-Kernabschnitts oder Trägerstrukturen
für dieselben
sind asymmetrisch angeordnet und vorbestimmte TM-Moden und TE-Moden sind miteinander
gekoppelt, so dass in Bereichen, in denen elektrische Felder der
vorbestimmten TM-Moden verteilt sind, elektrische TE-Mode-Felder,
die die gleichen direktionalen Komponenten wie dieselben der elektrischen
Felder der TM-Moden aufweisen, erzeugt werden.
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Wie
es oben beschrieben ist kann, obwohl weder Rillen noch Öffnungen
zum Koppeln der TM-Moden und der TE-Moden vorgesehen sind, ein sicheres
Koppeln gemäß der Anordnung
erhalten werden, bei der die TM-Moden und die TE-Moden miteinander
gekoppelt sind, ohne zu bewirken, dass sich die Resonanzfrequenzen
derselben erhöhen. Zusätzlich kann
eine Charakteristikmodulation ohne weiteres gemäß der Anordnung implementiert
sein, die hergestellt ist, derart, dass Divergenzen, die durch die
Koppelrillen oder -öffnungen
bewirkt werden können,
in Elektrisches-Feld-Verteilungen in den einzelnen Moden reduziert
sind; d. h. gemäß der Anordnung,
die hergestellt ist, derart, dass die Koppelstrukturen zwischen
den TM-Moden und den TE-Moden andere Resonanzmoden nicht beeinflussen, kann
eine Charakteristikmodulation ohne weiteres implementiert werden.
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Bei
der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung ist der dielektrische
TM-Mode-Kernabschnitt gebildet, um eine plattenähnliche Form aufzuweisen, ist
der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt
gebildet, um eine Form aufzuweisen, die von einer oberen Fläche und
einer unteren Fläche
des plattenähnlichen
Abschnitts vorspringt. Ferner sind der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt
und der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt
angeordnet, um gemäß der Differenz
zwischen der oberseitigen Vorspringgröße und der unterseitigen Vorspringgröße asymmetrisch
zu sein. Gemäß diesem
Aufbau kann die Asymmetrie ohne weiteres angeordnet werden, können TM-Mode-Elektrisches-Feld-Verteilungsbereiche
und TE-Mode-Elektrisches-Feld-Verteilungsbereiche getrennt werden,
um relativ deutlich zu sein, und kann die Entwurfsprozedur deshalb
vereinfacht werden.
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Ferner
sind dielektrische Bauglieder zum Tragen des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts und
des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts in dem Hohlraum asymmetrisch
zu dem dielektrischen Kern angeordnet. Dadurch sind die Trägerstrukturen des
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts und des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts
angeordnet, um die Asymmetrie aufzuweisen. Gemäß der Asymmetrie, die so unter
Verwendung der Trägerbauglieder
angeordnet ist, die den dielektrischen Kern in dem Hohlraum tragen,
ist der dielektrische Kern angeordnet, um asymmetrisch zu sein,
so dass die Herstellung desselben erleichtert werden kann. Zusätzlich können die
Divergenzen bei den Elektromagnetisches-Feld-Verteilungen bei anderen
Moden minimiert werden.
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Zusätzlich sind
bei der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt
und der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt unabhängig in
dem Hohlraum getragen, sind entweder die Position von einem der
dielektrischen Kernabschnitte oder die Position der zwei dielektrischen
Kernabschnitte bestimmt und sind der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt
und der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt
dadurch angeordnet, um die Asymmetrie aufzuweisen. Gemäß diesem
Aufbau kann die relative Positionsbeziehung zwischen dem dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitt
und dem dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt und den Positionen
derselben in dem Hohlraum bestimmt werden, nachdem die Vorrichtung
zusammengefügt
ist. Alternativ kann die Intensität eines Koppelns zwischen den
TM-Moden und den TE-Moden
zu dem Zeitpunkt einer Zusammenfügung der
mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtungen in einem breiten
Bereich bestimmt werden; und die Kopplungseinstellung für dasselbe
kann implementiert werden. Zusätzlich
kann durch ein Koppeln von TM-Moden und TE-Moden gemäß anderen Formen
einer Asymmetrie ein indirektes Kop peln ohne weiteres unter einer
Mehrzahl von mehrmodigen Resonatoren implementiert werden, die sequenziell
miteinander gekoppelt sind.
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Ferner
ist der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt bei einer Position vorgesehen,
die von der Mitte des plattenähnlichen
Abschnitts, der der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt ist, in die Flächenrichtung
des plattenähnlichen
Abschnitts abweicht, wodurch die Asymmetrie auf denselben übertragen wird.
Gemäß diesem
Aufbau sind TE-Moden, bei denen Elektrisches-Feld-Vektoren eine
Elektrisches-Feld-Schleife
entlang der Fläche
des plattenähnlichen
Abschnitts bilden, der der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt ist, mit TM-Moden gekoppelt,
bei denen sich Elektrisches-Feld-Vektoren senkrecht zu der Richtung
erstrecken, in die der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt abweicht.
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Ferner
ist bei der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung der
dielektrische Kern bei einer Position vorgesehen, die von der Mitte
des Hohlraums in die Flächenrichtung
des plattenähnlichen
Abschnitts abweicht, der der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt
ist, wodurch die Asymmetrie auf denselben übertragen wird. Gemäß diesem
Aufbau ist die Asymmetrie von Elektrisches-Feld-Vektoren bei TM-Moden
in dem dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt verformt und Störungen werden zwischen
den TM-Moden und den TE-Moden erzeugt, wobei eine Schleife in die
Flächenrichtung
des plattenähnlichen
Abschnitts gebildet wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Moden
miteinander gekoppelt werden. Ferner kann die Position des dielektrischen
TE-Mode-Kernabschnitts
in die Flächenrichtung
des plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts angeordnet sein, um in einer
symmetrischen Form zu sein. Deshalb kann die Herstellung erleichtert
werden und zusätzlich
können
die Divergenzen bei elektromagnetischen Feldern von anderen Resonanzmoden
minimiert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist ein Filter die mehrmodige dielektrische
Resonatorvorrichtung, die den oben beschriebenen Aufbau aufweist,
und eine Eingang/Ausgang-Einrichtung auf, die mit vorbestimmten
Resonanzmoden in der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung gekoppelt
ist. Gemäß diesem
Aufbau kann das Filter als ein kleines Filter vom Niedrigverlusttyp
gemäß den mehreren
Stufen von Resonatoren gebildet sein, während dasselbe den einzigen
dielektrischen Kern und den einzigen Hohlraum verwendet.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung weist ein Filter die oben beschriebene
mehrmodige dielektrische Resonatorvorrichtung, entweder Koaxialresonatoren
oder Semikoaxialresonatoren, die mit vorbestimmten Moden gekoppelt
sind, und eine Eingang/Ausgang-Einrichtung auf, die mit den zuvor
erwähnten
Resonatoren gekoppelt ist. Gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau wird ein externes Koppeln für entweder die Semikoaxialresonatoren
oder die Koaxialresonatoren vorgenommen und ein sicheres Koppeln
wird dadurch gemäß Koppelschleifen
erhalten, um den Bandbereich zu erhöhen. Zusätzlich wird eine Störmode gemäß dem zuvor
erwähnten
mehrmodigen dielektrischen Resonator gemäß entweder den Semikoaxialresonatoren
oder den Koaxialresonatoren minimiert und die gesamten Störmoden-Charakteristika
werden dadurch verringert. Ferner müssen weder die Semikoaxialresonatoren
noch die Koaxialresonatoren sicher mit dem mehrmodigen dielektrischen
Resonator gekoppelt sein. Deshalb kann die Eingang/Ausgang-Einrichtung
in dem mehrmodigen dielektrischen Resonatorabschnitt miniaturisiert
sein, kann ein direktes Durchlaufen von Signalen zwischen dem Eingang und
dem Ausgang reduziert werden und kann zusätzlich eine Verschlechterung
bei Charakteristika aufgrund des direkten Durchlaufens dadurch verhindert werden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung weist ein Duplexer zwei Sätze des
zuvor erwähnten
Filters auf. Gemäß diesem
Aufbau kann der Duplexer als ganzes klein sein und kann ein Niedrigverlusttyp
sein. Der Duplexer, der so gebildet ist, kann als eine Einheit einer
gemeinsamen Antennenverwendung verwendet werden.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der Erfindung verwendet eine Kommunikationsvorrichtung entweder
das zuvor erwähnte
Filter oder den zuvor erwähnten
Duplexer, um zu gestatten, dass Sendesignale und Empfangssignale
das Band in einem Hochfrequenzschaltungsabschnitt durchlaufen, und ist
konfiguriert, um als eine Einheit einer gemeinsamen Antennenverwendung
verwendet zu werden. Gemäß diesem
Aufbau kann die Kommunikationsvorrichtung insgesamt klein sein und
kann ein Niedrigverlusttyp sein.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Grundkonfiguration einer
mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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2A ist
eine obere Ansicht der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung
in 1, und
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2B ist
eine Querschnittsansicht derselben;
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3A bis 3E zeigen
Elektrisches-Feld-Verteilungen bei einzel nen Moden;
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4A und 4B zeigen
Zustände
eines Koppelns zwischen einer TMx-Mode und einer TEy-Mode;
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5 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Abweichungsgröße eines
sphärischen
Abschnitts, der einen dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt bildet,
mit Bezug auf einen plattenähnlichen Ab schnitt
und die Kopplungsbeziehung zwischen TM-Moden und TE-Moden zeigt;
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6A und 6B zeigen
die Beziehung zwischen einem dielektri schen TM-Mode-Kernabschnitt
und einem dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt;
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7A und 7B zeigen
eine beispielhafte Form des dielektri schen TE-Mode-Kernabschnitts;
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8A und 8B zeigen
eine weitere beispielhafte Form des di elektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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9A und 9B zeigen
noch eine weitere beispielhafte Form des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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10A und 10B zeigen
noch eine weitere beispielhafte Form des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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11A und 11B zeigen
noch eine weitere beispielhafte Form des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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12A und 12B zeigen
noch eine weitere beispielhafte Form des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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13A und 13B zeigen
noch weitere beispielhafte Formen des di elektrischen TE-Mode-Kernabschnitts;
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14 zeigt
eine beispielhafte Trägerstruktur
für einen
dielektrischen Kern in einem Hohlraum;
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15A und 15B zeigen
ein beispielhaftes Filter, das einen Fünf fach-Mode-Resonator verwendet,
der aus den einzelnen Moden konfiguriert ist, die sequentiell miteinander
gekoppelt sind;
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16A bis 16D zeigen
Zustände
eines Koppelns zwischen TEx-Moden und TEz-Moden;
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17A bis 17D zeigen
beispielhafte Filter, die andere Fünffach Mode-Resonatoren verwenden;
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18A und 18B zeigen
Zustände
eines Koppelns zwischen einer TEz-Mode und einer TEx-Mode;
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19A bis 19D zeigen
beispielhafte Filter, die andere Fünffach Mode-Resonatoren verwenden;
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20A und 20B zeigen
Zustände
eines Koppelns zwischen einer TEz-Mode und einer TEx-Mode;
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21A und 21B zeigen
andere beispielhafte Trägerstrukturen
für einen
dielektrischen Kern in einem Hohlraum;
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22A und 22B zeigen
Ansichten, die beispielhafte Konfigura tionen von Filtern zeigen,
die jeweils Semikoaxialresonatoren und den Fünffach-Mode-Resonator verwenden;
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23 zeigt
eine beispielhafte Konfiguration eines Duplexers; und
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24 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung
zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Unter
Bezugnahme auf 1 bis 6B wird
eine Beschreibung einer Konfiguration einer mehrmodigen dielektrischen
Resonatorvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung abgegeben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Grundabschnitts der mehrmodigen
dielektrischen Resonatorvorrichtung. Bezugszeichen 10 bezeichnet einen
dielektrischen Kern und 2 bezeichnet einen Hohlraum zum
Häusen
des dielektri schen Kerns 10. Der dielektrische Kern 10 ist
aus einem plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 und einem dielektrischen
TE-Mode-Kernabschnitt 12 gebildet, der sphärisch von
dem dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 vorspringt.
Der Hohlraum 2 ist gebildet, derart, dass leitfähige Filme
auf peripheren Oberflächen
eines keramischen, vierseitigen, gehäuseähnlichen Bauglieds gebildet
sind. Auf einer oberen und einer unteren Öffnungsfläche des Hohlraums 2 in
der Figur sind entweder dielektrische Platten oder Metallplatten,
auf denen leitfähige
Filme gebildet sind, und dadurch ein wesentlicher Parallelepiped-Abschirmungsraum
gebildet. In 1 sind Trägerbauglieder zum Tragen des
dielektrischen Kerns 10 in dem Hohlraum 2 und
eine Eingang/Ausgang-Einrichtung, die eine Eingabe und/oder eine Ausgabe
von Signalen mit der Außenseite
durchführt,
weggelassen, um die Anordnung der Struktur des dielektrischen Kerns 10 in
dem Hohlraum deutlich zu zeigen.
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2A ist
eine obere Ansicht der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung,
die in 1 gezeigt ist, und 2B ist
eine Querschnittsansicht eines Abschnitts B–B in 2A. In 2A und 2B bezeichnet
Bezugszeichen 3 einzelne Trägerbauglieder. Die Trägerbauglieder 3 sind
aus einem Material hergestellt, das eine niedrigere Permittivität als der
dielektrische Kern 10 aufweist. Bezugszeichen 15 bezeichnet
Rillen 15 hauptsächlich
zum Einstellen einer TEz-Mode-Resonanzfrequenz auf Pegel in die
ansteigende Richtung, wie es unten beschrieben ist.
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3A bis 3E zeigen
fünf beispielhafte Resonanz-Mode-Elektrisches-Feld-Verteilungen,
die bei der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung bewirkt
werden. 3A zeigt eine TMx-Mode und 3B zeigt
eine TMy-Mode. Bei der TMx-Mode erstrecken sich Elektrisches-Feld-Vektoren
von einem der leitfähigen
Filme, die auf den peripheren Oberflächen des Hohlraums gebildet
sind, zu dem gegenüberliegenden
anderen der leitfähigen
Filme entlang der x-Achse. Auf eine ähnliche Weise erstrecken sich
bei der TMy-Mode Elektrisches-Feld-Vektoren entlang der y-Achse. 3C zeigt
eine TEz-Mode, 3D zeigt eine TEy-Mode und 3E zeigt
eine TEx-Mode. Bei der TEz-Mode bilden Elektrisches-Feld-Vektoren
eine Schleife in der Ebenenrichtung senkrecht zu der y-Achse; zusätzlich bilden
Elektrisches-Feld-Vektoren
eine Schleife in der Ebenenrichtung senkrecht zu der x-Achse.
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Eine
TMz-Mode, bei der sich Elektrisches-Feld-Vektoren entlang der z-Achse
erstrecken, wird ebenfalls erzeugt. Da jedoch eine Abmessung in
die Dickenrichtung des plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 kleiner als Abmessungen
in andere Richtungen ist, ist die Resonanzfrequenz der TMz-Mode
höher erhöht als Resonanzfrequenzen
der anderen Moden, d. h. das Betriebsfrequenzband.
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4A und 4B zeigen
Zustände
eines Koppelns der oben beschriebenen TMy-Mode und der TEy-Mode.
Pfeile, die in der Figur mit gekrümmten Linien angegeben sind,
stellen Elektrisches-Feld-Vektoren dar. Wenn angenommen wird, dass
die Mode, die in 4A gezeigt ist, eine gerade Mode
ist, und angenommen wird, dass die Mode, die in 4B gezeigt
ist, eine ungerade Mode ist, sind Störungen auf die Elektrisches-Feld-Intensitätsverteilungen
bei der TMx-Mode und der TEy-Mode angelegt, da die Vorspringgröße des sphärischen
dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 mit Bezug auf
den plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 asymmetrisch ist.
Folglich wird eine Energie zwischen der TMx-Mode und der TEy-Mode übertragen
und die zwei Moden sind miteinander gekoppelt.
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Beispiele
in 4A und 4B zeigen
Ansichten hinsichtlich eines Querschnitts der xy-Ebene, die sich
durch die Mitte des dielektrischen Kerns 10 erstreckt.
Die Elektrisches-Feld-Vektoren
bei der TMy-Mode und der TEx-Mode jedoch bilden ähnliche Muster ebenfalls auf
einem Querschnitt der xy-Ebene, die sich durch die Mitte des dielektrischen
Kerns 10 erstreckt. Dies ermöglicht, dass die TMy-Mode und
die TEx-Mode auf eine ähnliche
Weise miteinander gekoppelt sind.
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5 zeigt
die Beziehung bei der Größe einer
Abweichung des sphärischen
Abschnitts, der der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12 ist, mit Bezug
auf den plattenähnlichen
Abschnitt, der der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt 11 ist,
zu der z-Achsenrichtung und den Koeffizienten eines Koppelns zwischen
den zuvor erwähnten
TM- und TE-Moden. Proportional zu einer Erhöhung bei der zuvor erwähnten Abweichungsgröße erhöht sich
der Kopplungskoeffizient hinsichtlich der zwei Moden. Unter Verwendung
dieser Beziehung wird die zuvor erwähnte Abweichungsgröße bestimmt,
um einen vorbestimmten Kopplungskoeffizienten einzuhalten.
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Da
elektromagnetische Felder bei den beschriebenen einzelnen Moden
der TM-Mode und der TE-Mode in einem mittleren Abschnitt des dielektrischen
Kerns 10 koexistieren, ist der mittlere Abschnitt der dielektrische
TM-Mode-Kernabschnitt 11 und gleichzeitig der dielektrische
TE-Mode-Kernabschnitt 12. Um diese zwei Abschnitte oberflächlich und
vollständig
zu trennen, in 6A gezeigt, können dieselben
in einen plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 und zwei hemisphärische dielektrische
TE-Mode-Kernabschnitte 12a und 12b getrennt
werden. Wie es in 6B gezeigt ist, können dieselben
alternativ in einen plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11, der eine Öffnung in
dem mittleren Abschnitt aufweist, und einen sphärischen dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt 12 getrennt
werden, der in dieselbe eingebracht werden soll. Selbst bei dem
Fall, der in 6A gezeigt ist, erstrecken sich
jedoch TM-Mode-Elektrisches-Feld-Vektoren zu dem dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 und
sogar bei dem Fall, der in 6B gezeigt
ist, erstrecken sich TE-Mode-Elektrisches-Feld-Vektoren
zu dem dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt 12.
Es ist anzumerken, dass der einzelne dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt 11 und
der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12 gemäß der vorliegenden
Erfin dung bei den TM-Moden und den TE-Moden in dem mittleren Abschnitt des
dielektrischen Kerns gemeinschaftlich verwendet werden.
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Hierin
wird unten mit Bezug auf 7A bis 12B eine Beschreibung von Konfigurationen mehrmodiger
dielektrischer Resonatorvorrichtungen abgegeben, die andere dielektrische
Kerne verwenden, die unterschiedliche Formen aufweisen. Bei den einzelnen
Figuren sind die Figuren, die das Bezugssymbol „A" an denselben angebracht aufweisen, obere
Ansichten und sind Figuren, die das Bezugssymbol „B" an denselben angebracht
aufweisen, Querschnittsansichten derselben.
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Bei
einem Beispiel, das in 7A und 7B gezeigt
ist, ist ein dielektrischer TE-Mode-Kernabschnitt 12 vorgesehen,
um die Form wie eine gestufte Pyramide aufzuweisen. Das heißt, eine vierseitige
pyramidenähnliche
Basis ist in die Richtung von oben nach unten mit Stufen von dem
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 gebildet. Bei einem
Beispiel, das in 8A und 8B gezeigt
ist, ist ein dielektrischer TM-Mode-Kernabschnitt 12,
der die Form einer vierseitigen Pyramide aufweist, gebildet, um
an der oberen und der unteren Seite des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorzuspringen.
Bei einem Beispiel, das in 9A und 9B gezeigt
ist, ist ein dielektrischer TM-Mode-Kernabschnitt 12, der
die Form einer vierseitigen Säule
aufweist, gebildet, um an der oberen und der unteren Seite des dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorzuspringen. Bei einem Beispiel,
das in 10A und 10B gezeigt
ist, ist ein dielektrischer TM-Mode-Kernabschnitt 12, der
die Form einer kreisförmigen
Säule aufweist,
gebildet, um an der unteren und der oberen Seite des dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorzuspringen.
Bei einem Beispiel, das in 11A und 11B gezeigt ist, ist ein dielektrischer TE-Mode-Kernabschnitt 12,
der die Form einer hexagonalen Säule
aufweist, gebildet, um an der oberen und der unteren Seite des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorzuspringen.
Bei einem Beispiel, das in 12A und 12B gezeigt ist, ist ein dielektrischer TM-Mode-Kernabschnitt 12, der
die Form einer oktagonalen Säule
aufweist, gebildet, um an der oberen und der unteren Seite des dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorzuspringen.
Alternativ kann ein polyedrischer vorspringender Abschnitt, der
die Form als eine polyedrische Säule,
eine polyedrische Pyramide oder ein polyedrisches Trapez aufweist,
als ein dielektrischer TE-Mode-Kernabschnitt
vorgesehen sein.
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Bei
einer jeglichen dieser Formen wirken der plattenähnliche dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt 11 und
der Hohlraum 2 hauptsächlich
als ein Resonator in der TMx-Mode und der TMy-Mode; und der dielektrische
TE-Mode-Kernabschnitt 12 wirkt hauptsächlich als ein Resonator in
der TEx-Mode, der TEy-Mode und der TEz-Mode. Ferner sind die Vorspringgrößen der
oberen und der unteren Abschnitte des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 mit
Bezug auf den dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 angeordnet,
um asymmetrisch zu sein. Dadurch kann ein Koppeln zwischen der TMx-Mode und
der TEy-Mode gleichzeitig mit einem Koppeln zwischen der TMy-Mode
und der TEx-Mode erhalten werden.
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13A und 13B zeigen
Querschnittsansichten von Typen, die demselben ähnlich sind, der in 2B gezeigt
ist, und zeigen zwei beispielhafte dielektrische Kerne, die sich
in der Form voneinander unterscheiden. Bei den oben beschriebenen
Beispielen sind die Vorspringgrößen der
unteren und oberen Abschnitte des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 mit
Bezug auf den dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 bestimmt
und vorbestimmte dielektrische Kerne 10 sind gebildet.
Alternativ kann jedoch, wie es in 13A und 13B gezeigt ist, der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12 eine
Form sein, die gebildet ist, derart, dass der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12,
der ursprünglich
symmetrisch mit Bezug auf den dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 ist,
teilweise entfernt ist und die Symmetrie dadurch bereitgestellt
ist.
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14 ist
eine Querschnittsansicht eines Typs ähnlich demselben, der in 2A und 2B gezeigt
ist. Das Beispiel ist derart, dass Trägerbauglieder 3' an einem dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitt 11 angebracht sind und andere Trägerbauglieder 3 verwendet
werden, um die Abschnitte zwischen dem Hohlraum 2 und den
Trägerbaugliedern 3' zu tragen.
Gemäß diesem
Aufbau ist die Symmetrie der dielektrischen Bauglieder, die an den
oberen und unteren Abschnitten des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 existiert,
verformt und elektrische Felder der einzelnen Resonanzmoden bewegen
sich zu einer Seite, wo viele dielektrische Bauglieder existieren.
Dies ermöglicht,
dass die Asymmetrie angeordnet werden kann. Dadurch wird ein Koppeln
zwischen der TMx-Mode und der TEy-Mode und zwischen der TMy-Mode
und der TMy-Mode erzeugt. Aus diesem Grund sind die Kopplungsgrößen gemäß den relativen
Permittivitäten
und den Anordnungspositionen der Trägerbauglieder 3 und 3' bestimmt.
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Unter
Bezugnahme auf 15A und 15B wird
hierin unten eine Beschreibung eines beispielhaften Filters abgegeben,
bei dem die oben beschriebenen fünf
Resonanzmoden sequenziell miteinander gekoppelt sind.
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Ähnlich dem
Typ, der in 2A und 2B gezeigt
ist, ist 15A eine obere Ansicht und ist 15B eine Querschnittsansicht derselben. In diesen
Figuren bezeichnen Bezugssymbole 5a und 5b jeweils
einen Koaxialverbinder und Sonden 4a und 4b, die
jeweils in einem Hohlraum 2 herausragen, sind an mittleren
Leitern derselben angebracht. Bezugssymbole 14a und 14a' bezeichnen
Rillen zum Koppeln der TEy-Mode und der TEz-Mode miteinander und
zusätzlich
bezeichnen Bezugssymbole 14b und 14b' Kopplungsrillen
zum Koppeln der TEx-Mode und der TEz-Mode miteinander.
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16A bis 16D zeigen
einen Betrieb der oben beschriebenen Kopplungsrillen 14 und 14'. 16A stellt perspektivisch Elektrisches-Feld-Vektoren
bei der TEx-Mode und der TEz-Mode dar und 16B zeigt
Elektrisches-Feld-Vektoren bei den zwei Moden in einem xy-Ebene-Querschnitt.
Wenn in diesem Fall eine addierte Mode der TEx-Mode und der TEz-Mode (TEx+z-Mode)
betrachtet wird, bildet die Mode eine Schleife auf einer Ebene senkrecht
zu der x+y-Achsenrichtung,
wie es in 16C gezeigt ist. Wie es in 16D gezeigt ist, wird ferner ein Vektor bei einer
Differenzmode zwischen der TEx-Mode und der TEz-Mode (TEx-z-Mode) eine Mode,
die eine Schleife auf einer Ebene senkrecht zu der x-z-Achsenrichtung
bildet.
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Da
die Kopplungsrillen 14b und 14b' bei einer Position existieren,
wo der Elektrisches-Feld-Vektor bei der TEx-z-Mode durchläuft, wirken dieselben in die
Richtung eines Schwächens des
elektrischen Feldes bei der TEx-z-Mode und die TEx-Mode und die
TEz-Mode sind gemäß den Störungen miteinander
gekoppelt. Gleichermaßen
liefern in 15A und 15B die
Kopplungsrillen 14 und 14' Störungen zu einer TEy+z-Mode
und einer TEy-z-Mode und ermöglichen
dadurch, dass die TEy-Mode und die TEz-Mode miteinander gekoppelt werden.
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Da
somit eine TMx-Mode→TEy-Mode-Kopplung
und eine TEx-Mode→TMy-Mode-Kopplung
gemäß der vertikalen
Asymmetrie eines dielektrischen TM-Mode-Kerns und eines dielektrischen
TE-Mode-Kerns bewirkt werden, wird eine TEx-Mode→TEz-Mode-Kopplung gemäß der Kopplungsrille 14a bewirkt,
wird eine TEz-Mode → TEx-Mode-Kopplung
gemäß der Kopplungsrille 14b bewirkt,
wirkt die Konfiguration als ein Fünffach-Mode-Resonator, bei dem fünf Resonatoren miteinander
in der Reihenfolge von TMx→TEy→TEz→TEx→TMy gekoppelt
sind.
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In 15A und 15B koppelt
die Sonde 4a durch elektrische Felder mit der TMx-Mode,
was ein Erste-Stufe-Resonator ist; und die Sonde 4b koppelt
durch elektrische Felder mit einer TMy-Mode, was ein Letzte-Stufe-Resonator
ist. Deshalb bildet der Abschnitt zwischen den Koaxialverbindern 5a und 5b ein
Filter, das Charakteristika eines Bandpassfilters, das fünf Stufen
von Resonatoren verwendet, zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 17A bis 20B wird
hierin unten eine Beschreibung von beispielhaften Filtern abgegeben,
bei denen ein so genanntes indirektes Koppeln vorgesehen ist.
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17A bis 17D sind
obere Ansichten von Filtern, die sich einzeln in einem Zustand befinden,
wobei eine obere Abdeckung eines Hohlraums entfernt ist. Bei dem
Beispiel, das in 17A gezeigt ist, ist die Mitte
eines dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 in der Mitte
eines dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 vorgesehen
und die Mitte des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 ist
von der Mitte des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 in
die y-Achsenrichtung
verschoben.
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18A und 18B zeigen
einzeln einen Zustand, bei dem eine TMx-Mode und eine TEz-Mode sich
in dem Zustand befinden, der in 17A gezeigt
ist. Somit werden durch ein Veranlassen des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 und
des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12, um asymmetrisch
zueinander zu sein, Störungen
bei den Elektrisches-Feld-Verteilungen
der TEx-Mode und der TEz-Mode erzeugt und die zwei Moden werden
dadurch miteinander gekoppelt. Da die zwei Moden eine erste und
eine dritte Stufe von Resonatoren sind, sind dieselben indirekt
miteinander gekoppelt. Wie es in 17B gezeigt
ist, werden gleichermaßen
durch ein Verschieben des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 in
die x-Achsenrichtung Störungen
bei den Elektrisches-Feld-Verteilungen der
TMy-Mode und der TEz-Mode erzeugt und die zwei Moden dadurch miteinander
gekoppelt. Da diese zwei Moden eine dritte und eine fünfte Stufe
von Resonatoren sind, sind dieselben indirekt miteinander gekoppelt.
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Wie
es in 17C gezeigt ist, sind ferner durch
ein Verschieben des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 zu
der einzelnen x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung die TMx-Mode
und die TEz-Mode indirekt miteinander gekoppelt und gleichzeitig
sind die TMy-Mode und die TEz-Mode indirekt miteinander gekoppelt.
Das heißt,
die erste Stufe und die dritte Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt
und zusätzlich
sind die dritte Stufe und die fünfte
Stufe indirekt miteinander gekoppelt.
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Bei
dem Beispiel, das in 17D gezeigt ist, ist eine Sonde 4a,
die mit einem mittleren Leiter eines Koaxialverbinders 5a verbunden
ist, in eine x+y-Achsenrichtung angeordnet und ist in einem Eckabschnitt
eines dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorgesehen.
Eine Sonde 4b, die mit einem mittleren Leiter eines Koaxialverbinders 5b verbunden
ist, ist in eine x-y-Achsenrichtung angeordnet und ist in einem
anderen Eckabschnitt des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 vorgesehen.
Deshalb koppelt die Sonde 4a mit einer TMx+y-Mode und die Sonde 4b koppelt
mit einer TMx-y-Mode. Somit sind Fünffach-Resonanzmoden gemäß dem dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitt 11 miteinander in der Reihenfolge
von TMx + y → TEx – y → TEz → TEx + y → TMx – y gekoppelt.
Da bei diesem Beispiel ein dielektrischer TE-Mode-Kernabschnitt 12 von
der Mitte eines dielektrischen Kerns zu der y-Achsenrichtung verschoben
ist, werden Störungen
bei den einzelnen Elektrisches-Feld-Verteilungen der TMx+y-Mode und der
TEz-Mode erzeugt und diese zwei Moden werden dadurch miteinander
gekoppelt. Gleichermaßen
werden Störungen
bei den einzelnen Elektrisches-Feld-Verteilungen der TMx-y-Mode
und der TEz-Mode erzeugt und diese zwei Moden werden dadurch miteinander
gekoppelt. Deshalb sind eine erste Stufe und eine dritte Stufe indirekt
miteinander gekoppelt und sind die dritte Stufe und eine fünfte Stufe indirekt
miteinander gekoppelt.
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19A bis 19D zeigen
Beispiele, bei denen jeweils vorbestimmte TM-Moden und vorbestimmte
TE-Moden gekoppelt sind, um eine indirekte Kopplung zwischen denselben
zu bewirken. Bei dem Beispiel, das in denselben gezeigt ist, ist
die Entität eines
dielektrischen Kerns 10 bei einer Position angeordnet,
die von der Mitte eines Hohlraums 2 zu der y-Achsenrichtung verschoben
ist.
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20A und 20B zeigen
einzeln einen Zustand, bei dem eine TMx-Mode und eine TEz-Mode sich
in dem Zustand befinden, der in 19A gezeigt
ist. Somit sind abhängig
von der Position des dielektrischen Kerns in dem Hohlraum 2 die
Elektrisches-Feld-Vektoren bei der TMx-Mode zu der Wandflächenseite
des Hohlraums 2 hin angezogen. Deshalb werden Störungen in
die TMx-Mode und die TMz-Mode erzeugt, die TMx-Mode und die TEz-Mode
werden miteinander gekoppelt; d. h. und die erste Stufe und die
dritte Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt. Wie es in 19B gezeigt ist, sind gleichermaßen durch
ein Verschieben eines dielektrischen Kerns 10 in die x-Achsenrichtung
die TMy-Mode und die TEz-Mode
miteinander gekoppelt; d. h. eine dritte Stufe und eine fünfte Stufe
sind indirekt miteinander gekoppelt. Wie es in 19C gezeigt ist, sind ferner durch ein Verschieben
eines dielektrischen Kerns 10 einzeln in die x-Achsenrichtung und die
y-Achsenrichtung die TMx-Mode und die TEz-Mode miteinander gekoppelt
und sind die TEz-Mode und die TMy-Mode miteinander gekoppelt; d.
h. eine dritte Stufe und eine fünfte
Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt und die dritte Stufe und
eine fünfte
Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt.
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Zusätzlich koppelt
bei dem Beispiel, das in 19D gezeigt
ist, eine Sonde 4a mit einer TMx+y-Mode und koppelt eine
Sonde 4b mit einer TMx-y-Mode; somit sind Fünffach-Resonanzmoden miteinander
in der Reihenfolge von TMx + y → TEx – y → TEz → TEx + y → TMx – y gekoppelt.
Bei diesem Beispiel ist ein dielektrischer Kern 10 von
der Mitte eines dielektrischen Kerns zu der y-Achsenrichtung verschoben.
Deshalb werden Störungen
bei den einzelnen Elektrisches-Feld-Verteilungen der TMx+y-Mode
und der TEz-Mode
erzeugt und werden diese zwei Moden dadurch miteinander gekoppelt. Gleichermaßen werden
Störungen
bei den einzelnen Elektrisches-Feld-Verteilungen der TMx-y-Mode
und der TEz-Mode erzeugt und diese zwei Moden werden dadurch miteinander
gekoppelt. Das heißt,
eine erste Stufe und eine dritte Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt
und die dritte Stufe und eine fünfte
Stufe sind indirekt miteinander gekoppelt.
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Auf
die oben beschriebenen Weisen ist ein indirektes Koppeln in entweder
einem Abschnitt oder zwei Abschnitten bewirkt und entweder ein Dämpfungspol
oder zwei Dämpfungspole
werden abhängig von
dem indirekten Koppeln erzeugt. Ein Dämpfungspol wird z. B. entweder
in der Tiefbandseite eines Durchlassbands gemäß fünf Stufen von Resonatoren oder
in der Hochbandseite desselben erzeugt; alternativ wird der Dämpfungspol
in jeder der zwei Seiten erzeugt, wodurch Charakteristika bei dem Übergang
von dem Durchlassband zu dem Dämpfungspol
bei den Durchlassband-Charakteristika geschärft werden.
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Unter
Bezugnahme auf 21A und 21B wird
hierin unten eine Beschreibung einer mehrmodigen dielektrischen
Resonatorvorrichtung abgegeben, die einen dielektrischen Kern verwendet, der
einen Aufbau aufweist, der sich von denselben, die oben beschrieben
sind, unterscheidet.
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21A zeigt eine Querschnittsfläche bei einer mittleren Höhe der mehrmodigen
dielektrischen Resonatorvorrichtung und 21B zeigt
eine Querschnittsfläche,
die sich durch die Mitte erstreckt. Genau gesagt ist 21A eine Querschnittsansicht entlang der Linie
A-A und 21B ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie B-B.
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In 21A und 21B bezeichnet
Bezugszeichen 11 einen dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt,
der eine Form ähnlich
einer dielektrischen Platte aufweist, bei der ein mittlerer kreisförmiger Abschnitt
ausgeschnitten ist, und Bezugszeichen 12 bezeichnet einen
sphärischen
dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt,
der in die zuvor erwähnte Öffnung eingebracht
werden soll. Der dielektrische TM-Mode- Kernabschnitt 11 ist in einem
Hohlraum 2 getragen, derart, dass vier Ecken desselben
durch Trägerbauglieder 3a bis 3d getragen
sind. Der dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12 ist getragen,
derart, dass obere und untere Abschnitte desselben durch Trägerbauglieder 3e und 3f zu
Abdeckungsabschnitten 6 getragen sind, die eine obere und
eine untere Öffnungsfläche des
Hohlraums 2 bedecken. Alle Trägerbauglieder 3a bis 3f sind
aus einem Material mit niedriger Permittivität gebildet. Bevor die dielektrischen Kernabschnitte 11 und 12 immobilisiert
werden, werden die einzelnen Trägerbauglieder 3a bis 3f bereitgestellt,
um mit Bezug auf den Hohlraum 2 und die Abdeckungsabschnitte 6 bewegbar
zu sein. Deshalb ist der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt 11 um eine spezifische
Größe in die
xy-Ebenenrichtung
bewegbar. Gemäß einer
Immobilisierung der Trägerbauglieder 3a bis 3d bei
vorbestimmten Positionen von Wandflächen des Hohlraums 2 kann
die Position des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 in dem
Hohlraum 2 bestimmt werden. Bevor die Trägerbauglieder 3e und 3f zu
den Abdeckungsabschnitten 6 immobilisiert werden, ist gleichermaßen der
dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt 12 in die z-Achsenrichtung
bewegbar. Ferner wird gemäß einer
Immobilisierung der Trägerbauglieder 3e und 3f zu
den Abdeckungsabschnitten 6 in einem Zustand, in dem der dielektrische
TE-Mode-Kernabschnitt 12 bei einer vorbestimmten Position
angeordnet ist, die relative Position des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 mit
Bezug auf den dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 bestimmt.
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Gemäß der Anordnung,
die so vorgenommen wurde, um zu ermöglichen, dass die relative
Position des dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitts 12 in
die z-Achsenrichtung mit Bezug auf den dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt 11 verschoben
wird, kann die Intensität
einer Kopplung zwischen einer TMx-Mode und einer TEy-Mode und einer
Kopplung zwischen einer TMy-Mode und einer TEx-Mode in einem beliebig
breiten Bereich eingestellt werden und eine Modulation derselben
kann implementiert werden. Zusätzlich
kann gemäß der Anord nung,
die vorgenommen wird, um zu ermöglichen,
dass die Position des dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitts 11 auf
der xy-Ebene mit Bezug auf den dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt 12 und
dem Hohlraum 2 verschoben wird, entweder eine Kopplung
zwischen einer TEz-Mode und der TMx-Mode oder der TMy-Mode, die
beliebig eingestellt werden soll, und eine Modulation derselben
implementiert werden.
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Unter
Bezugnahme auf 22A und 22B wird
hierin im Folgenden eine Beschreibung einer beispielhaften Konfiguration
eines Filters abgegeben, das durch ein Hinzufügen anderer Resonatoren in
der mehrmodigen dielektrischen Resonatorvorrichtung gebildet ist.
In 22A und 22B bezeichnet
Bezugszeichen 20 einen Fünffach-Mode-Resonator. Dieser
Resonator ist gebildet, derart, dass der dielektrische Kern des
Fünffach-Mode-Resonators,
der in 15A und 15B gezeigt
ist, aus einem plattenähnlichen
dielektrischen TM-Mode-Kernabschnitt
und einem dielektrischen TE-Mode-Kernabschnitt ähnlich einer
gestuften Pyramide konfiguriert ist und die Eingang/Ausgang-Richtungen um
45° in der
xy-Ebene gedreht
sind. Deshalb sind Fünffach-Resonanzmoden
gemäß dem dielektrischen
TM-Mode-Kernabschnitt 11 miteinander in der Reihenfolge
von TMx + y → TEx – y → TEz → TEx + y → TMx – y gekoppelt.
Ferner bezeichnen Bezugszeichen 21 und 22 einzeln
Semikoaxialresonatoren 21 und 22. Die einzelnen
Semikoaxialresonatoren 21 und 22 weisen einen
mittleren Leiter 8 in einem Hohlraum auf und die Resonanzfrequenz
ist gemäß einer elektrostatischen
Kapazität
bestimmt, die zwischen dem unteren Endabschnitt einer Frequenzeinstellschraube 9 und
einem oberen Endabschnitt des mittleren Leiters 8, der
Länge des
mittleren Leiters 8 und dergleichen erzeugt wird. Eine
Kopplungsschleife 7a ist zwischen einem mittleren Leiter
eines Koaxialverbinders 5a und einer inneren Fläche des
Hohlraums vorgesehen und eine äußere Kopplung
wird durch die Kopplungsschleife 7a vorgenommen. Gleichermaßen ist
eine Kopplungsschleife 7d zwischen einem mittleren Leiter
eines Koaxialverbinders 5b und einer inneren Fläche des
Hohlraums vorgesehen und eine äußere Kopplung
wird durch die Kopplungsschleife 7b vorgenommen. Kopplungsschleifen 7b und 7c sind
mit den Sonden 4a bzw. 4b verbunden; und die Kopplungsschleifen 7b und 7c sind
in einem Magnetfeld mit den Semikoaxialresonatoren 21 bzw. 22 gekoppelt.
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Die
oben beschriebene Konfiguration, die zumindest die erste und die
letzte Stufe von Resonatoren und fünf dielektrische Resonatoren
dazwischen aufweist, ist als ein Filter wirksam, das insgesamt sieben
gestapelte Resonatoren aufweist und das Bandpass-Charakteristika
aufweist. Wie es oben beschrieben ist, können, da die erste und die
letzte Stufe von Resonatoren die Semikoaxialresonatoren sind und eine
sichere Kopplung durch die Kopplungsschleifen erhalten werden kann,
Breitband-Charakteristika ohne weiteres erhalten werden. Da zusätzlich die Störmode aufgrund
des Fünffach-Mode-Resonators 20 durch
die Semikoaxialresonatoren 21 und 22 minimiert
wird, können
die gesamten Stör-Charakteristika verringert
werden. Da ferner ein direktes Koppeln mit der Außenseite
nicht notwendig ist, können
die Sonden 4a und 4b bei dem Fünffach-Mode-Resonator 20 miniaturisiert
werden, ist ein direktes Durchlaufen von Signalen zwischen dem Eingang
und dem Ausgang reduziert und wird deshalb keine Verschlechterung
bei Charakteristika wegen des direkten Durchlaufens bewirkt.
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Bei
dem Beispiel, das in 22A und 22B gezeigt
ist, können,
obwohl die Semikoaxialresonatoren verwendet werden, Semikoaxialresonatoren
gleichermaßen
für die
erste Stufe und die letzte Stufe verwendet werden. Selbst in diesem
Fall können
Wirkungen, die dem Obigen ähnlich
sind, erzeugt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 23 wird hierin unten eine Beschreibung
einer beispielhaften Konfiguration eines Duplexers abgegeben.
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In 23 bezeichnen
Bezugssymbole 20TX und 20RX einzeln Fünffach-Mode-Resonatoren,
die denselben ähnlich
sind, die in 22 gezeigt sind; und Bezugssymbole 21TX, 22TX, 21RX und 22RX bezeichnen
einzeln Semikoaxialresonatoren, die denselben ähnlich sind, die in 22 gezeigt
sind. Durch die zwei Semikoaxialresonatoren 21TX und 22TX und
den Fünffach-Mode-Resonator 20TX ist ein
Sendefilterabschnitt konfiguriert; und gleichermaßen ist
durch die zwei Semikoaxialresonatoren 21RX und 22RX und
den Fünffach-Mode-Resonator 20RX ein
Empfangsfilterabschnitt konfiguriert.
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Kopplungsschleifen 7e,
die mit einem mittleren Leiter eines Koaxialverbinders 5a verbunden sind,
sind einzeln in einem Magnetfeld mit den Semikoaxialresonatoren 22TX und 21RX gekoppelt
und Sendesignale und Empfangssignale sind dadurch getrennt. Somit
ist der Duplexer als eine Vorrichtung einer gemeinsamen Antennenverwendung
konfiguriert.
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24 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung
zeigt, bei der der oben beschriebene Duplexer verwendet wird. Auf
diese Weise ist durch ein Verbinden einer Sendeschaltung und einer
Empfangsschaltung mit einem Eingangstor des Sendefilters bzw. einem
Ausgangstor des Empfangsfilters und durch ein Verbinden einer Antenne
mit dem Eingangs- und dem Ausgangstor des Duplexers ein Hochfrequenzabschnitt
der Kommunikationsvorrichtung konfiguriert.
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Zusätzlich zu
diesem Beispiel kann der oben beschriebene Fünffach-Mode-Resonator als ein
unabhängiges
Bandpassfilter vorgesehen sein.
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Bei
den einzelnen Ausführungsbeispielen werden
sowohl die TMx-Mode als auch die TMy-Mode in dem quadratischen plattenähnlichen
Abschnitt des dielektrischen Kerns erzeugt. Die Anordnung kann jedoch
derart sein, dass durch ein Bewirken, dass dieselbe sich in einem
rechteckigen plattenähnlichen
Zustand befindet, z. B. lediglich die TMx-Mode in einem Betriebsfrequenzband
in Resonanz ist, die Resonanzfrequenzen der TMy-Mode und der TMz-Mode
erhöht
sind, um höher
als das Betriebsfrequenzband zu sein, und lediglich die einzige
TM-Mode verwendet wird. Obwohl die drei Moden der TE-Mode bei den
Ausführungsbeispielen
verwendet werden, kann ferner die Anordnung derart sein, dass lediglich
zwei TE-Moden derselben verwendet werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind der dielektrische TM-Mode-Kernabschnitt und der
dielektrische TE-Mode-Kernabschnitt
unabhängig
in dem Hohlraum getragen. Es ist anzumerken, dass dieses Ausführungsbeispiel
nicht in den Figuren gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
sind dadurch entweder die Position eines der dielektrischen Kernabschnitte
oder die Positionen der zwei dielektrischen Kernabschnitte bestimmt.