DE69214242T2

DE69214242T2 - Gerät mit dielektrischem Resonator

Info

Publication number: DE69214242T2
Application number: DE69214242T
Authority: DE
Inventors: Seiji Hidaka; Youhei Ishikawa; Hiroshi Nishida; Hidekazu Wada
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2012-08-29
Also published as: US5325077A; EP0534167A1; JPH0563414A; DE69214242D1; EP0534167B1; JP2643677B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine dielektrische Resonatorvorrichtung zur Verwendung von Resonanzen von sphärischen TE&sub1;&sub0;&sub1;-Moden (nachfolgend als sphärische TE&sub1;&sub0;&sub1;-Moden bezeichnet) in einem Abschirmungsgehäuse eines rechteckigen Hohlraums.
Ein herkömmlicher dielektrischer Resonator für eine Mikrowellenfilterverwendung (nachfolgend als ein erstes herkömmliches Ausführungsbeispiel bezeichnet), welcher eine zylindrische Form aufweist und einen TE&sub0;&sub1;&sub8;-Modus verwendet, ist beispielsweise in der offengelegten Veröffentlichung des japanischen Gebrauchsmusters Nr. 51-35946 als ein dielektrischer Resonator offenbart. Wenn ein Mikrowellenfilter mit der verwendung eines dielektrischen Resonators des ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiels aufgebaut werden würde, würde es notwendig sein, einen dielektrischen Resonator bezüglich eines Filters zu verwenden. Wenn viele Filter aufgebaut werden würden, würden viele dielektrische Resonatoren benötigt werden, wobei das Problem besteht, daß das durch viele dielektrische Resonatoren besetzte Volumen und das Gewicht groß werden.
Eine kleinere und leichtere dielektrische Resonatorvorrichtung (nachfolgend als ein zweites herkömmliches Ausführungsbeispiel bezeichnet) zur Verwendung der Resonanzen der TM&sub1;&sub1;&sub0;-Moden und ihrer modifizierten Moden ist in der offengelegten Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 61- 157101 und in der entsprechenden US-A-4 623 857 offenbart, welche in Fig. 12 gezeigt ist.
Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, ist ein zusammengesetztes Dielektrikum 202, welches aus Keramik besteht und mit drei säulenförmigen Dielektrika 202a, 202b, 202c, die zueinander senkrecht sind, integriert ist, in einem Abschirmungsgehäuse 201 eines rechteckigen Hohlraums plaziert. Resonanzen von drei TM-Moden, nämlich von einem TM&sub1;&sub1;&sub0;-Modus, von einem TM&sub0;&sub1;&sub1;-Modus und von einem TM&sub1;&sub0;&sub1;-Modus, existieren in einem rechtwinkligen xyz-Koordinatensystem, wobei eine axiale Richtung eines säulenförmigen Dielektrikums in Übereinstimmung mit einer z-Achse ist. Um zu verhindern, daß sich die elektromagnetischen Felder von drei TM-Moden gegeneinander stören, stehen Koppeleinstellbauglieder 204, 205, die aus einem Paar von metallischen Schraubenkörpern bestehen, innerhalb einer Ebene mit den säulenförmigen Dielektrika 202a, 202b, die beide in derselben enthalten sind, in das Abschirmungsgehäuse 201 zu der Mitte des zusammengesetzten Dielektrikums 202 von den Kantenlinienabschnitten 206, 207 des Abschirmungsgehäuses 201 vor. Um den oben beschriebenen dielektrischen Resonator an eine externe Schaltung zu koppeln, sind beispielsweise zwei Kopplungsschleifen (nicht gezeigt) zum Koppeln eines säulenfärmigen Dielektrikums 202a allein vorgesehen, wobei das säulenförmige Dielektrikum 202a zwischen denselben liegt.
Bei einer dielektrischen Resonatorvorrichtung eines zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiels, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, können drei Resonatoren, welche elektrisch orthogonal sind, in einem Abschirmungsgehäuse 201 aufgenommen werden, wobei drei unabhängige Mikrowellenfilter realisiert werden können, wenn die oben beschriebenen drei Moden so eingestellt werden, daß sie sich nicht gegeneinander stören. Drei Moden werden durch die Einstellung der oben beschriebenen Koppeleinstellbauglieder 204, 205 mit einem Einstellungsgrad derart gekoppelt, daß beispielsweise ein dreistufiges Mikrowellenfilter realisiert werden kann.
Sobald das zusammengesetzte Dielektrikum 202 in Kontakt gegen das Abschirmungsgehäuse 201 bei dem oben beschriebenen zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel plaziert wird, sind die Energien innerhalb des dielektrischen Resonators nicht auf die Mitte des zusammengesetzten Dielektrikums 202 konzentriert, derart, daß das elektromagnetische Feld gleichmäßig auf der Seite unmittelbar innerhalb des Abschirmungsgehäuses 201 verteilt ist. Der Oberflächenstrom fließt zu der inneren Wand des Abschirmungsgehäuses 201, was in einem großen Leiterverlust resultiert. Unbelastete Güten Q (Q&sub0;) der jeweiligen säulenförmigen Dielektrika 202a, 202b, 202c sind vergleichsweise klein. Demgemäß besteht ein Problem darin, daß es schwierig ist, die Durchlaßbandbreite schinäler zu machen, wenn das Mikrowellenbandpaßfilter unter Verwendung der dielektrischen Resonatorvorrichtung aufgebaut wird.
Die SU-A-1058014 offenbart einen segmentierten dielektrischen Resonator mit mehreren sphärischen Schichten, welche zueinander senkrecht sind und sich in der Dicke unterscheiden. Der dielektrische Resonator wird durch eine Mehrzahl von zueinander senkrechten sphärischen Schichten gebildet.
Demgemäß wurde die vorliegende Erfindung mit der Absicht, die oben beschriebenen Nachteile, die im Stand der Technik inhärent sind, im wesentlichen zu beseitigen und mit dem wesentlichen Ziel entwickelt, eine verbesserte dielektrische Resonatorvorrichtung zu schaffen.
Ein weiteres wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte dielektrische Resonatorvorrichtung zu schaffen, welche eine unbelastete Güte Q aufweist, die größer als die bei dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist, welche kleiner hergestellt werden kann, und welche ebenfalls drei Resonatoren in einer Vorrichtung realisieren kann.
Diese Ziele werden durch eine dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Diese und weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel derselben bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht einer dielektrischen Resonatorvorrichtung bei einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schrägansicht des dielektrischen Resonators von Fig. 1;
Fig. 3 ein Schaltbild einer Ersatzschaltung der dielektrischen Resonatorvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 4 eine schrägansicht eines modifizierten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Resonators von Fig. 2;
Fig. 5 eine Schrägansicht der dielektrischen Resonatorvorrichtung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Schrägansicht des dielektrischen Resonators von Fig. 5;
Fig. 7 ein Schaltbild einer Ersatzschaltung der dielektrischen Resonatorvorrichtung von Fig. 5;
Fig. 8 eine Schrägansicht bei einem modifizierten Ausführungsbeispiel des dielektrischen Resonators von Fig. 6;
Fig. 9a, 9b und 9c Schrägansichten, die jeweilige elektrische Kraftlinien eines x-Modus, eines y-Modus und eines z- Modus in einem dielektrischen Resonator gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 10a, 10b und 10c Schrägansichten, die jeweilige elektrische Kraftlinien eines geraden xy-Modus, eines geraden yz- Modus und eines geraden zx-Modus in dem dielektrischen Resonator bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 11a, 11b und 11c Schrägansichten, die jeweilige elektrische Kraft linien eines ungeraden xy-Modus, eines ungeraden yz-Modus und eines ungeraden zx-Modus bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen; und
Fig. 12 eine Schrägansicht einer dielektrischen Resonatorvorrichtung bei dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Vor der Beschreibung der vorliegenden Erfindung soll angemerkt werden, daß gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen in den beigefügten Zeichnungen bezeichnet sind.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 1 zeigt eine dielektrische Resonatorvorrichtung bei einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt einen dielektrischen Resonator, der die dielektrische Resonatorvorrichtung verwendet.
Eine dielektrische Resonatorvorrichtung bei einem ersten Ausführungsbeispiel weist einen annähernd sphärischen dielektrischen Resonator 100 auf, der in einem Abschirmungsgehäuse 10 mit einem rechteckigen Hohlraum plaziert ist, wobei der dielektrische Resonator 100 mit drei ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53, welche zueinander senkrecht sind, integriert ist und Schleifen Lix, Lox, Liy, Loy, Liz, Loz für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung aufweist, die derart vorgesehen sind, damit sie induktiv an die Magnetfelder gegenseitig unabhängiger jeweiliger Resonatoren REx, REy, REz (siehe Fig. 3) durch die Resonanz von drei Moden gekoppelt werden, wenn die Polarachse des TE&sub1;&sub0;&sub1;-Modus in Übereinstimmung mit den zueinander senkrechten Achsen x, y, und z bei der Verwendung der Resonanz des TE&sub1;&sub0;&sub1;-Modus, welcher ein Grundmodus des dielektrischen Resonators 100 ist, gesetzt wird. Wenn die polare Achse des TE&sub1;&sub0;&sub1;-Modus in Übereinstimmung mit einer x-Achse, einer y-Achse und einer z- Achse ist, welche zueinander senkrecht sind, wobei der Mittelpunkt eines dielektrischen Resonators 100 der Mittelpunkt ist, lauten die drei Moden wie folgt. Die Verteilung der elektrischen Kraftlinien 41, 42, 43 in jedem Modus ist in Fig. 9a, Fig. 9b bzw. Fig. 9c gezeigt.
(a) TE&sub1;&sub0;&sub1;(x)-Modus (nachfolgend als x-Modus bezeichnet)
(b) TE&sub1;&sub0;&sub1;(y)-Modus (nachfolgend als y-Modus bezeichnet)
(c) TE&sub1;&sub0;&sub1;(z)-Modus (nachfolgend als z-Modus bezeichnet)
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein etwa sphärischförmiger dielektrischer Resonator 100 auf einem zylinderförmigen Trägerstand 11 plaziert, welcher bezüglich der spezifischen induktiven Kapazität einen vergleichsweise niedrigen Wert, wie z.B. etwa 4 bis 6, aufweist, und welcher einen linearen Ausbreitungskoeffizienten aufweist, der der gleiche des dielektrischen Resonators 100 in dem Mittelabschnitt in dem Abschirmungsgehäuse 10 des metallischen rechteckigen Hohlraums ist. Jedes Dielektrika 51, 52, 53 des dielektrischen Resonators 100 besteht aus einem Keramikdielektrikum, bei dem ZrSn beispielsweise mit TiO&sub2; als eine Hauptkomponente gemischt ist. Um zu verhindern, daß ein Störmodus, welcher ein höherer Modus mit Ausnahme des sphärischen &sub1;&sub0;&sub1;-Modus ist, verursacht wird, ist ein sphärischer Hohlraumabschnitt 101 in dem Mittelabschnitt des sphärischen Dielektrikums in dem annähernd sphärischen dielektrischen Resonator 100 gebildet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Vier etwa dreieckkegeltrapezförmige Kerbenabschnitte 102 sind in dem oberen Seitenabschnitt der oben beschriebenen Kugel gebildet, während vier etwa dreieckkegeltrapezförmige Kerbenabschnitte 103 in dem unteren Seitenabschnitt der oben beschriebenen Kugel gebildet sind, derart, daß nur ein Anteil der gegebenen Dicke von der oben beschriebenen sphärischen Oberfläche zurückbleibt, wo die jeweiligen elektrischen Kraftlinien (siehe Fig. 9) des oben beschriebenen x-Modus, des y-Modus und des z-Modus sich zu dem Hohlraumabschnitt 101 vor der oben beschriebenen sphärischen Oberfläche hindurch erstrecken können. Der oben beschriebene dielektrische Resonator 100 ist nämlich etwa sphärisch, derart, daß die Achsen der jeweiligen Ringe der drei ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53 in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen x-Achse, der y-Achse und der z- Achse sein können und in gegenseitig senkrechter Situation integriert sind.
Da sich die oben beschriebenen jeweiligen ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53 jeweils in der elektromagnetischen Feldverteilung des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus unterscheiden können, können die dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz des oben beschriebenen x-Modus, des y-Modus und des z-Modus, bei denen gegenseitige Modenkopplungen im wesentlichen nicht vorgesehen sind, wie es in der Ersatzschaltung in Fig. 3 gezeigt ist, aufgebaut werden. In einem Verfahren, in dem der Störmodus eines höheren Modus mit Ausnahme des sphärischen &sub1;&sub0;&sub1;-Modus entfernt werden kann, und ebenfalls in einem Verfahren, das durch das Brennen des dielektrischen Resonators 100 gebildet ist, kann ein ungleichmäßiges Brennen reduziert werden, was den Vorteil besitzt, daß eine Möglichkeit eines Sprungs reduziert ist.
Das Abschirmungsgehäuse 10 kann ein metallischer Elektrodenfilm für eine Abschirmungsverwendung sein, der auf der inneren Seite oder der äußeren Seite eines rechteckigen Hohlraums, der aus einem keramischen Material besteht, das beispielsweise dasselbe wie das des dielektrischen Resonators 100 ist, sein.
Um verschiedene jeweilige Resonanzfrequenzen der jeweiligen dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz herzustellen, ist ein konkaver Abschnitt 21 für eine Frequenzeinstellungsverwendung, welcher mit einer gegebenen Dicke von der äußeren Umfangsoberfläche aus vorgesehen ist und nahezu rechteckig ist, jeweils in der äußeren Umfangsoberf läche an vier Positionen gebildet, die jeweils um 90º getrennt sind, wobei die Achse des ringförmigen Dielektrikums 51 als Mitte vorgesehen ist, und es sind ferner vier konkave Abschnitte 22, 23 für eine Frequenzeinstellungsverwendung jeweils in den ringförmigen Dielektrika 52, 53 gebildet. Die jeweiligen konkaven Abschnitte 21, 22, 23 sind in der Dicke größer gemacht, derart, daß die Resonanzfrequenzen der oben beschriebenen jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz höher gemacht werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen konkaven Abschnitte 21, 22, 23 mit sich voneinander unterscheidenden Dicken hergestellt, derart, daß die jeweiligen Resonanzfrequenzen der jeweiligen dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz unterschiedlich gemacht werden können.
Im allgemeinen sind der x-Modus, der y-Modus und der z-Modus miteinander gekoppelt. Die folgenden sechs Moden sind in diesen Fällen als Moden definiert.
(a) Ein gerader xy-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder eines x-Modus und eines y-Modus mit demselben Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 1" ausgedrückt, wobei elektrische Feldlinien 44 in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt sind, wie es in Fig. loa gezeigt ist.

(Numerische Gleichung 1)

(elektromagnetisches Feld eines geraden xy-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines x-Modus) + (elektromagnetisches Feld eines y-Modus)}
Dabei ist C&sub0; eine normierte Konstante, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die inverse Zahl einer Quadratwurzel von 2 ist.
(b) Ein ungerader xy-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder eines x-Modus und eines y-Modus mit einem inversen Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des oben beschriebenen Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 2" ausgedrückt, wobei elektrische Feldlinien 47 in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt sind.

(Numerische Gleichung 2)

(elektromagnetisches Feld eines ungeraden xy-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines x-Modus) - (elektromagnetisches Feld eines y-Modus)}
(c) Ein gerader yz-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder des y-Modus und des z-Modus mit gleichen Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 3" ausgedrückt, wobei elektrische Feldlinien 45 in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt sind, wie es in Fig. lob gezeigt ist.

(Numerische Gleichung 3)

(elektromagnetisches Feld eines geraden yz-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines y-Modus) + (elektromagnetisches Feld eines z-Modus)}
(d) Ein ungerader yz-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder des y-Modus und des z-Modus mit einem inversen Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 4" ausgedrückt, wobei elektrische Feldlinien 48 in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt sind, wie es in Fig. 11b gezeigt ist.

(Numerische Gleichung 4)

(elektromagnetisches Feld eines ungeraden yz-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines y-Modus) - (elektromagnetisches Feld eines z-Modus)}
(e) Ein gerader zx-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder eines z-Modus und des x-Modus mit dem gleichen Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 5" ausgedrückt. Elektrische Kraftlinien 46 sind in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt.

(Numerische Gleichung 5)

(elektromagnetisches Feld eines geraden zx-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines z-Modus) + (elektromagnetisches Feld eines x-Modus)}
(f) Ein ungerader zx-Modus ist ein Modus eines elektromagnetischen Feldes in einem Fall, in dem die elektromagnetischen Felder eines z-Modus und des x-Modus mit einem inversen Vorzeichen überlagert sind. Das elektromagnetische Feld des Modus ist durch die nächste "numerische Gleichung 6" ausgedrückt. Elektrische Kraftlinien 49 sind in dem dielektrischen Resonator 100 verteilt, wie es in Fig. 11c gezeigt ist.

(Numerische Gleichung 6)

(elektromagnetisches Feld eines ungeraden zx-Modus) = C&sub0; {(elektromagnetisches Feld eines z-Modus) - (elektromagnetisches Feld eines x-Modus)}
Um zu verhindern, daß sich die jeweiligen elektromagnetischen Felder des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus gegeneinander stören, ist das Koppeleinstellbauglied 12a, das aus einem schraubenförmigen metallischen Leiter, einem dielektrischen oder einem magnetischen Material besteht, vorgesehen, um eine Seite der oberen Oberfläche des Abschirmungsgehäuses 10 parallel zu der xy-Ebene zu bilden, und um in das Abschirmungsgehäuse 10 zu dem Mittelpunkt des dielektrischen Resonators 100 von dem Mittelabschnitt des Kantenlinienabschnitts 121 parallel zu der x-Achse vorzustehen. Ein Koppeleinstellbauglied 12b, das aus einem ähnlichen Material besteht, ist vorgesehen, um eine Seite der oberen Oberfläche des Abschirmungsgehäuses 10 parallel zu der xy-Ebene zu bilden, und um in das Abschirmungsgehäuse 10 zu dem Mittelpunkt des dielektrischen Resonators 100 von dem Mittelabschnitt des Kantenlinienabschnitts 122 parallel zu der y-Achse vorzustehen. Ferner ist ein Koppeleinstellbauglied 12c, das aus einem ähnlichen Material besteht, vorgesehen, um eine Seite auf der Seitenfläche des Abschirmungsgehäuses 10 parallel zu der xz-Ebene zu bilden, und um in das Abschirmungsgehäuse 10 zu dem Mittelpunkt des dielektrischen Resonators 100 von dem Mittelabschnitt des Kantenlinienabschnitts 123 parallel zu der z-Achse vorzustehen.
Die Kopplung zwischen dem y-Modus und dem z-Modus kann durch das Einfügen des Koppeleinstellbauglieds 12a in das Abschirmungsgehäuse 10 eingestellt werden, um hauptsächlich die Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators REx des x-Modus zu beeinflussen. Die Kopplung zwischen dem z-Modus und dem x-Modus kann durch das Einfügen des Koppeleinstellbauglieds 12 in das Abschirmungsgehäuse 10 eingestellt werden, um hauptsächlich die Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators REy des y-Modus zu beeinflussen. Ferner kann die Kopplung zwischen dem x-Modus und dem y-Modus durch das Einfügen des Koppeleinstellbauglieds 12c in das Abschirmungsgehäuse 10 eingestellt werden, um hauptsächlich die Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators REz des z-Modus zu beeinflussen.
Wenn die jeweiligen Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c in das Abschirmungsgehäuse 10 eingefügt sind, sind der x-Modus, der y-Modus und der z-Modus, welche voneinander unabhängig sind, wenn dieselben nicht eingefügt sind, angepaßt, um bezüglich einander gekoppelt zu sein. Die Resonanzfreguenzen der jeweiligen dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz werden wie folgt gemäß der Aufteilung zwischen einem Fall, bei dem die Materialien der Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c metallische Leiter sind, und einem Fall, bei dem sie ein dielektrisches oder ein magnetisches Material sind, verändert.
(A) Wenn das Koppeleinstellbauglied ein metallisches Material ist, ist die Variation δω der Resonanzwinkelfrequenz ω der jeweiligen dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz durch die nächste "numerische Gleichung 7" ausgedrückt. (Numerische Gleichung 7)
dabei ist Wm eine magnetische Energie, die in dem dielektrischen Resonator aufgenommen werden soll. We ist eine elektrische Energie, die in dem dielektrischen Resonator aufgenommen werden soll. ΔWm ist eine magnetische Energie, die in einer Region, die von einem Koppeleinstellbauglied besetzt ist, aufgenommen werden soll, während ΔWe eine elektrische Energie ist, die in einer Region, die von einem Koppeleinstellbauglied besetzt ist, aufgenommen werden soll.
Bei der dielektrischen Resonatorvorrichtung weist das elektromagnetische Resonanzfeld auf der inneren Seite unmittelbar an dem Abschirmungsgehäuse 10 des sphärischen &sub1;&sub0;&sub1;-Modus eine größere magnetische Energie als elektrische Energie auf, d.h. ΔWm - ΔWe > 0. Wenn das Koppeleinstellbauglied, welches ein metallischer Leiter ist, daher in das Abschirmungsgehäuse 10 eingefügt ist, steigt die Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators gemäß dem Koppeleinstellbauglied an.
(B) Wenn das Koppeleinstellbauglied ein dielektrisches oder ein magnetisches Material ist, ist die Änderung δω der Resonanzwinkelfrequenz ω der jeweiligen dielektrischen Resonatoren REx, REy, REz durch die nächste "numerische Gleichung 8" ausgedrückt. (Numerische Gleichung 8)
Wenn das Koppeleinstellbauglied, welches ein dielektrisches oder ein magnetisches Material ist, in ein Abschirmungsgehäuse 10 eingefügt ist, wird die Resonanzfrequenz des dielektrischen Resonators entsprechend dem Koppeleinstellbauglied erniedrigt, wie es aus der "numerischen Gleichung 8" klar ist.
Die jeweiligen Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c werden auf ähnliche Weise in irgendeiner Position betrieben, wenn dieselbe in dem Mittelabschnitt des Kantenlinienabschnitts einer Seite parallel zu einer Seite eines Kantenlinienabschnitts 121, 122 oder 123 ist, wo dieselbe plaziert ist. Ein Koppeleinstellbauglied kann in den Mittelabschnitt des Kantenlinienabschnitts aller Seiten des Abschirmungsgehäuses 10 plaziert werden.
Bei der dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind drei Schleifenpaar Lix, Lox, Liy, Loy, Liz, Loz für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung wie folgt vorgesehen, um induktiv mit den Magnetfeldern der jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz des oben beschriebenen x-Modus, y-Modus und z-Modus gekoppelt zu werden, und um durch gegebene Abstände von dem dielektrischen Resonator 100 getrennt zu werden.
Bei den Schleifen Lix, Lox für die Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des x-Modus stimmt eine Seite dieser Schleifenform mit einer Ebene des Rings der ringförmigen Dielektrikumsform 51 überein, wobei eine Seite der elektrischen Kraftlinie der x-Modus-Form vertikal zu der Achse des Rings ist. Die Schleifen Lix, Lox für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des x-Modus sind vorgesehen, um induktiv mit dem Magnetfeld des Resonators REx des x-Modus gekoppelt zu werden, und um dem dielektrischen Resonator 100, der zwischen denselben vorhanden ist, gegenüber zu liegen. Beide Enden der Schleife Lix für eine Eingabekopplungsverwendung sind mit den Eingabeanschlüssen T11, T12 (siehe Fig. 3) verbunden, wobei auch beide Enden der Schleife Lox für eine Ausgabekopplungsverwendung mit den Ausgabeanschlüssen T21, T22 (siehe Fig. 3) verbunden sind. Es sei angemerkt, daß die Schleife Lox für eine Ausgabekopplungsverwendung in einem Zylinder des Trägerständers 11 aufgenommen ist.
Bei den Schleifen Liy, Loy für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des y-Modus entspricht eine Seite dieser Schleifenform einer Ebene des Rings der ringförmigen Dielektrikumsform 52 und ist vertikal zu der Achse des Rings, nämlich einer Seite der elektrischen Kraftlinie der y-Modus- Form. Die Schleifen Liy, Loy für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des y-Modus sind vorgesehen, um induktiv mit dem Magnetfeld des Resonators REx des y-Modus gekoppelt zu werden, und um sich gegenüber zu liegen, wobei der dielektrische Resonator 100 zwischen denselben angeordnet ist. Beide Enden der Schleife Liy für eine Eingabekopplungsverwendung sind mit den Eingabeanschlüssen T31, T32 (siehe Fig. 3) verbunden, wobei auch beide Enden der Schleife Lox für eine Ausgabekopplungsverwendung mit den Ausgabeanschlüssen T41, T42 verbunden sind (siehe Fig. 3).
Bei den Schleifen Liz, Loz für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des z-Modus entspricht eine Seite dieser Schleifen einer Ebene des Rings der ringförmigen Dielektrikumsform 53 und ist vertikal zu der Achse des Rings, nämlich einer Seite der elektrischen Kraftlinie der z-Modus-Form. Die Schleifen Liz, Loz für eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des z-Modus sind vorgesehen, um induktiv mit dem Magnetfeld des Resonators REz des z-Modus gekoppelt zu werden, und um sich gegenüber zu liegen, wobei der dielektrische Resonator 100 zwischen denselben angeordnet ist. Beide Enden der Schleife Liz für eine Eingabekopplungsverwendung sind mit den Eingabeanschlüssen T51, T52 (siehe Fig. 3) verbunden, wobei ferner beide Enden der Schleife Loz für eine Ausgabekopplungsverwendung mit den Ausgabeanschlüssen T61, T62 verbunden sind (siehe Fig. 3).
Hier sind eine Ebene der Schleifen Lix, Lox für die Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung der x-Modus-Form, eine Ebene der Schleifen Liy, Loy für die Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung des y-Modus und eine Ebene der Schleifen Liz, Loz für die Eingabe/Ausgabe-Kopplungsverwendung der z-Modus-Form zueinander senkrecht. Demgemäß sind sie miteinander nicht induktiv gekoppelt. Die Kopplung unter den Resonatoren der jeweiligen Moden kann auf Null eingestellt werden, indem die jeweiligen Einfügelängen der Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c eingestellt werden, selbst wenn die jeweiligen Resonatoren des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus tatsächlich etwas induktiv gekoppelt sind.
Die Ersatzschaltung der dielektrischen Resonatorvorrichtung bei der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist in Fig. 3 gezeigt. Wie es aus Fig. 3 offensichtlich ist, sind die jeweiligen Schaltungen des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus voneinander unabhängig und in einer dreifach entarteten Situation.
Bei einer Schaltung des x-Modus besteht ein Resonator REx des x-Modus aus einem Kondensator Cx und zwei Induktoren Lx&sub1;, Lx&sub2;. Die Resonanzfrequenz des Resonators REx ist durch diese Komponentenelemente bestimmt. Hier ist der Induktor Lx&sub1; induktiv an eine Schleife Lix für eine Eingabekopplungsverwendung gekoppelt (+M), während der Induktor Lx&sub2; mit der Ausgabekopplungsschleife Lox induktiv gekoppelt ist (+M). Bei der Schaltung des y-Modus besteht der Resonator REy des y-Modus aus einem Kondensator Cy und zwei Induktoren Ly&sub1;, Ly&sub2;. Die Resonanzfrequenz des Resonators REy ist durch die Komponentenelemente bestimmt. Hier ist der Induktor Ly&sub1; mit einer Schleife Liy für eine Eingabekopplungsverwendung induktiv gekoppelt (+M), während der Induktor Ly&sub2; mit der Ausgabekopplungsschleife Lox induktiv gekoppelt ist (+M). Bei der Schaltung des z-Modus besteht der Resonator REz des z- Modus aus einem Kondensator Cz und zwei Induktoren Lz&sub1;, Lz&sub2;. Die Resonanzfrequenz des Resonators REz ist durch die Komponentenelemente bestimmt. Hier ist der Inductor Lz&sub1; mit einer Schleife Liz für eine Eingabekopplungsverwendung induktiv gekoppelt (+M), während der Induktor Lz&sub2; mit der Ausgabekopplungsschleife Loz induktiv gekoppelt ist (+M).
Die elektrostatische Kapazität der Kondensatoren Cx, Cy, Cz, die in die jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz aufgenommen sind, entspricht jeweils dem Volumen der konkaven Äbschnitte 21, 22, 23 für eine Frequenzeinstellungsverwendung. Wenn das Volumen der konkaven Abschnitte 21, 22, 23 erhöht wird, wird die elektrostatische Kapazität der oben beschriebenen Kondensatoren Cx, Cy, Cz kleiner, während die Resonatorfrequenzen der jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz ansteigen. Induktivitäten für jeden Modus der Induktivitäten Lx&sub1;, Lx&sub2;, Ly&sub1;, Ly&sub2;, Lz&sub1;, Lz&sub2;, die in den jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz aufzunehmen sind, entsprechen jeweils den Einfügelängen der Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c. Wenn jede Einfügelänge der Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c lang wird, wenn die Koppeleinstellbauglieder 12a, 12b, 12c beispielsweise metallische Leiter sind, wird die Induktivität für jeden Modus kleiner, wodurch die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz ansteigen. Die Induktivitäten Ly&sub1;, Ly&sub2;, Lz&sub1;, Lz&sub2; sind durch die längere Einfügelänge des Koppeleinstellbauglieds 12a, wie oben beschrieben wurde, etwas kleiner gemacht, wodurch sogar die Kopplung zwischen dem y-Modus und dem z-Modus beeinflußt wird. Die Induktivitäten Lz&sub1;, Lz&sub2;, Lx&sub1;, Lx&sub2; sind durch die lange Einfügelänge des Koppeleinstellbauglieds 12b etwas kleiner gemacht, wodurch sogar die Kopplung zwischen dem z-Modus und dem x-Modus beeinflußt ist. Ferner sind die Induktivitäten Lx&sub1;, Lx&sub2;, Ly&sub1;, Ly&sub2; durch die längere Einfügelänge des Koppeleinstellbauglieds 12c etwas kleiner gemacht, wodurch sogar die Kopplung zwischen dem x-Modus und dem y-Modus beeinflußt ist.
Bei einer dielektrischen Resonatorvorrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, sind die Schaltungen der Resonatoren REx, REy, REz von drei Moden des x-Modus, y-Modus und z-Modus voneinander unabhängig gemacht, wobei ferner die Resonanzfrequenzen der jeweiligen Resonatoren REx, REy, REz zueinander unterschiedlich gemacht sind, derart, daß drei unabhängige Mikrowellenbandpaßfilter, welche bezüglich der Mittenfrequenz des Durchlaßbandes unterschiedlich sind, hergestellt werden, wobei dieselben aus einer dielektrischen Resonatorvorrichtung bestehen. Da der dielektrische Resonator 100 annähernd sphärisch ist, kann er größenmäßig beträchtlich kleiner und gewichtsmäßig leichter im Vergleich zu dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, das mit drei säulenförmigen Dielektrika, die integriert sind, gebildet ist, gemacht werden. Da das Dielektrikum des dielektrischen Resonators 100 neben dem Mittelabschnitt in dem oben beschriebenen Abschirmungsgehäuse konzentriert ist, sind die elektromagnetischen Feldenergien in jedem Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; neben dem mittleren Abschnitt des oben beschriebenen Abschirmungsgehäuses 10 konzentriert. Eine höhere unbelastete Güte Q (Q&sub0;) wird im Vergleich zu dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel geschaffen, bei dem die elektromagnetischen Feldenergien nicht in dem Mittelabschnitt konzentriert sind. Daher besteht ein Vorteil darin, daß drei Mikrowellenbandpaßfilter mit schmäleren Durchlaßbändern als bei dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel realisiert werden können.
Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung nicht auf dasselbe begrenzt, obwohl die Resonatorfrequenzen der Resonatoren REx, REy, REz jedes Modus voneinander unterschiedlich gemacht worden sind. Die Resonatorfrequenzen der beiden oder aller Resonatoren können die gleichen sein.
Ein modifiziertes Ausführungsbeispiel boa des dielektrischen Resonators 100 von Fig. 2 ist in Fig. 4 gezeigt. Es wird angemerkt, daß gleiche Teile in Fig. 2 mit den gleichen Bezugszeichen in der beigefügten Zeichnung in Fig. 4 bezeichnet sind.
Der dielektrische Resonator 100a bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß er einen ]-förmigen Abschnitt und eine gegebene Länge in einer tangentialen Richtung des Rings aufweist, derart, daß die jeweiligen konkaven Frequenzeinstellungsabschnitte 21a, 22a, 23a die jeweiligen mittleren Oberflächenabschnitte der jeweiligen ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53 aufweisen, die im Vergleich zu dem dielektrischen Resonator 100 von Fig. 2 zurückbleiben. Die konkaven Abschnitte zur Frequenzeinstellung 21a, 22a, 23a können unter der Bedingung optional geformt werden, daß ein Abschnitt des Rings zurückbleibt, um die elektrischen Kraftlinien jedes Modus in die Ringe zu leiten.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Eine dielektrische Resonatorvorrichtung bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt. Ein dielektrischer Resonator 110, der von der dielektrischen Resonatorvorrichtung verwendet wird, ist in Fig. 6 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 5 und Fig. 6 sei angemerkt, daß gleiche Teile in Fig. 1 und Fig. 2 durch gleiche Bezugszeichen in den beigefügten Zeichnungen Fig. 5 und Fig. 6 bezeichnet sind.
Die dielektrische Resonatorvorrichtung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Modenkopplung zwischen dem x-Modus und dem y-Modus und zwischen dem y-Modus und dem z-Modus im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 aufweist, und daß sie ein Lix und ein Loz lediglich als eine Eingabe/Ausgabe-Kopplungsschleife vorgesehen hat. Der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend detaillierter beschrieben.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, ist ein konkaver Modenkopplungsabschnitt 31xy mit einer longitudinalen Länge parallel zu einer Winkeirichtung von 45º bezüglich der Ebene jedes Rings und mit einer gegebenen Tiefe an dem oberen Abschnitt des dielektrischen Resonators 110 gebildet, welche ein Kreuzabschnitt zwischen dem ringförmigen Dielektrikum 51 des x-Modus und dem ringförmigen Dielektrikum 52 des y-Modus ist, wie es in Fig. 6 zu sehen ist. Der Resonator REx des x-Modus ist elektromagnetisch mit dem Resonator REy des y-Modus gekoppelt, um die Modenkopplung zu bewirken, da ein konkaver Modenkopplungsabschnitt 31xy an dem Kreuzungsabschnitt der elektrischen Kraftlinien des x-Modus und der elektrischen Kraftlinien des y-Modus gebildet ist. Ein konkaver Modenkopplungsabschnitt 3lyz mit einer Länge in der longitudinalen Richtung parallel zu einer Winkeirichtung von 450 bezüglich der Ebene jedes Rings und mit einer gegebenen Tiefe ist auf dem Seitenflächenabschnitt des dielektrischen Resonators 110 gebildet, welcher der Kreuzungsabschnitt zwischen dem ringförmigen Dielektrikum 52 des y-Modus und dem ringförmigen Dielektrikum 53 des z-Modus ist. Der Resonator REy des y-Modus und der Resonator REz des z-Modus sind elektromagnetisch gekoppelt, um die Modenkopplung zu bewirken, da der konkave Modenkopplungsabschnitt 31yz in dem Kreuzungsabschnitt zwischen der elektrischen Kraftlinie des y-Modus und der elektrischen Kraftlinie des z-Modus gebildet ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Einfügelänge des Koppeleinstellbauglieds 12b derart eingestellt, daß der Resonator REx des x-Modus mit dem Resonator REz des z- Modus nicht gegenseitig gekoppelt ist.
Die Ersatzschaltung der dielektrischen Resonatorvorrichtung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das aufgebaut ist, wie oben beschrieben wurde, ist in Fig. 7 gezeigt. Wie aus Fig. 7 offensichtlich ist, ist eine Modenkopplung zwischen den jeweiligen Resonatoren REx, REy des x-Modus und des y- Modus bewirkt, während eine Modenkopplung zwischen den jeweiligen Resonatoren REy, REz des y-Modus und des z-Modus ebenfalls bewirkt ist. Die Induktivität Lx&sub2; des Resonators REx des x-Modus und die Induktivität Ly&sub2; des y-Modus sind mit dem induktiven Kopplungskoeffizienten kxy gekoppelt, während die Induktivität Ly&sub1; des Resonators REx des y-Modus und die Induktivität Lz&sub1; des y-Modus mit dem induktiven Kopplungskoeffizienten kyz induktiv gekoppelt ist. Der induktive Kopplungskoeffizient kzx zwischen dem z-Modus und dem x- Modus ist auf Null eingestellt.
Bei der dielektrischen Resonatorvorrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann aus einer dielektrischen Resonatorvorrichtung ein dreistuf iges Mikrowellenbandpaßfilter zusammengesetzt werden, wobei die Schaltungen der Resonatoren REx, REy, REz von drei Moden, einem x-Modus, einem y-Modus und einem z-Modus, kettenmäßig verbunden sind. Die Resonanzfrequenzen der Resonatoren REx, REy, REz jedes Modus können optional wie in dem ersten Ausführungsbeispiel eingestellt werden.
Ein modifiziertes Ausführungsbeispiel 110a des dielektrischen Resonators 110 von Fig. 6 ist in Fig. 8 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 8 sei angemerkt, daß gleiche Teile in Fig. 6 durch gleiche Bezugszeichen in der beigefügten Zeichnung Fig. 8 bezeichnet sind.
Bei dem dielektrischen Resonator 110a bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel weist im Vergleich zu dem dielektrischen Resonator 110 von Fig. 6 jeder konkave Frequenzeinstellungsabschnitt 21a, 22a, 23a einen 3-Zeichen-förmigen Abschnitt und eine gegebene Länge in der tangentialien Richtung des Rings auf, derart, daß die jeweiligen mittleren Oberflächenabschnitte der jeweiligen ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53 weggelassen sind. Ebenfalls weisen die konkaven Modenkopplungsabschnitte 32xy, 32yz einen ]-Zeichen-förmigen Abschnitt auf, derart, daß die jeweiligen mittleren Oberflächenabschnitte der jeweiligen ringförmigen Dielektrika 51, 52, 53 weggelassen sein können. Die jeweiligen konkaven Frequenzeinstellungsabschnitte 21a, 22a, 23a und die konkaven Modenkopplungsabschnitte 32xy, 32yz können unter der Bedingung optional geformt werden, daß ein Abschnitt des Rings bleiben kann, um die elektrischen Kraftlinien der jeweiligen Moden in die Ringe zu leiten.
Bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist eine dielektrische Resonatorvorrichtung gezeigt, bei der ein x-Modus modenmäßig mit einem y-Modus gekoppelt ist, während ein y-Modus modenmäßig mit einem z-Modus gekoppelt ist. Die vorliegende Erfindung kann zusätzlich zu der obigen Beschreibung beispielsweise eine dielektrische Resonatorvorrichtung, bei der ein x-Modus mit einem y-Modus gekoppelt ist, und ein z-Modus unabhängig ist, oder eine dielektrische Resonatorvorrichtung aufweisen, bei der ein z-Modus mit einem x-Modus zusätzlich zu der Modenkopplung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gekoppelt ist.

(Weitere Ausführungsbeispiele)

Bei dem oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispiel sind ein Hohlraumabschnitt 101 und Kerben 102, 103 in den dielektrischen Resonatoren 100, 100a, 110, 110z gebildet. Die vorliegende Erfindung kann in ihrer sphärischen Form bleiben, ohne den Hohlraumabschnitt 101 und die Kerbenabschnitte 102, 103 zusätzlich zu derselben zu bilden.
Gemäß einer dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie im vorausgehenden beschrieben wurde, sind ein dielektrischer Resonator, welcher ein sphärisches oder ein annähernd sphärisches Dielektrikum, das in dem Abschirmungsgehäuse des rechteckigen Hohlraums plaziert ist, aufweist und die jeweiligen Resonanzen des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; verwendet, wobei die elektrischen Felder jeweils um die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse des rechteckigen Koordinatensystems, das in dem oben beschriebenen Dielektrikum vorbestimmt ist, bewirkt werden, und eine externe Kopplungseinrichtung zum Koppeln des oben beschriebenen dielektrischen Resonators zu der externen Schaltung vorgesehen. Drei säulenförmige Resonatoren, die die jeweiligen Resonanzen des x-Modus, des y-Modus und des z-Modus des oben beschriebenen TE&sub1;&sub0;&sub1; verwenden, sind durch eine Vorrichtung realisiert, wobei die Form sphärisch oder annähernd sphärisch ist. Daher können die Größe beträchtlich kleiner und das Gewicht beträchtlich leichter im Vergleich zu dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, das durch die Integration der drei säulenförmigen Dielektrika gebildet ist, gemacht werden. Die elektromagnetischen Energien sind ebenfalls in der Nähe des Mittelabschnitts des oben beschriebenen Abschirmungsgehäuses in jedem Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; konzentriert, da das oben beschriebene Dielektrikum neben dem Mittelabschnitt in dem oben beschriebenen Abschirmungsgehäuse in der dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung konzentriert ist. Eine unbelastete Güte Q (Q&sub0;) ist im Vergleich zu dem oben beschriebenen herkömmlichen Ausführungsbeispiel größer, bei dem die elektromagnetischen Feldenergien nicht in dem Mittelabschnitt konzentriert sind. Daher besteht der Vorteil darin, daß drei Mikrowellenbandpaßfilter mit einem schmäleren als bei dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel vorhandenen Durchlaßband realisiert werden können.

Claims

1. Dielektrische Resonatorvorrichtung mit folgenden Merkmalen:

einem abgeschirmten Gehäuse (10), das einen rechteckigen Hohlraum bildet;

einem sphärischen dielektrischen Resonator (100), der in dem Gehäuse (10) angeordnet ist, wobei der Resonator (100) durch drei ringförmige Dielektrika (51, 52, 53), die zueinander senkrecht sind, gebildet ist, wobei die ringförmigen Dielektrika (51, 52, 53) in einer xz-Ebene, in einer yz-Ebene bzw. in einer xy-Ebene eines rechtwinkligen Koordinatensystems gebildet sind, derart, daß jedes ringförmige Dielektrikum in einer Resonanzbedingung eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1;-Modus betreibbar ist; und

einer externen Kopplungseinrichtung (Lix, Lox, Liy, Loy, Liz, Loz) zum Koppeln des Resonators (100) an eine externe Schaltung.

2. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; in einer gegenseitig nicht-koppelnden Situation sind.

3. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die nicht-koppelnde Bedingung mit einem Koppeleinstellbauglied (12a, 12b, 12c) erreicht wird, das in das abgeschirmte Gehäuse (10) vorsteht und bezüglich jedem Paar von zwei Resonanzen in der gegenseitig nicht-koppelnden Situation betreibbar ist.

4. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der jeweilige Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; voneinander unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen.

5. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der jeweilige Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; voneinander unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, die durch konkave Abschnitte definiert sind, die jeweils in den drei ringförmigen Dielektrika, die den Resonanzen entsprechen, gebildet sind.

6. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 2, 3, 4 oder 5, bei der die externe Kopplungseinrichtung (Lix, Lox, Liy, Loy, Liz, Loz) mit Paaren von Kopplungsschleifen versehen ist, welche gemäß der Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; angeordnet ist, um durch einen gegebenen Abstand von jedem ringförmigen Dielektrikum (51, 52, 53) getrennt zu sein, um jedes der ringförmigen Dielektrika (51, 52, 53) zu greifen, und um durch ein Magnetfeld der Resonanz eines x-Modus, eines y-Modus und eines z- Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; miteinander verbunden zu sein.

7. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, bei der zwei Resonanzen jedes Paars von zumindest zwei Paaren unter drei Paaren der jeweiligen Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; gegenseitig in einer Kopplungssituation sind.

8. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die Kopplungssituation mit einem konkaven Abschnitt (21, 22, 23) erreicht wird, der in einem Kreuzungsabschnitt gebildet ist, in dem sich die zwei ringförmigen Dielektrika, die zwei Resonanzen entsprechen, in der Kopplungsbedingung schneiden.

9. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der zwei Resonanzen zumindest eines Paars unter drei Paaren der jeweiligen Resonanzen eines x-Modus, eines y-Modus und eines z-Modus des TE&sub1;&sub0;&sub1; gegenseitig in einer nicht koppelnden Situation sind.

10. Die dielektrische Resonatorvorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 9, bei der die externe Kopplungseinrichtung mit einer ersten Kopplungsschleife (Loz), welche durch einen gegebenen Abstand von dem ersten ringförmigen Dielektrikum (51) getrennt ist und angepaßt ist, um mit dem Magnetfeld der Resonanz, die durch das erste ringförmige Dielektrikum bewirkt wird, verbunden zu werden, und mit einer zweiten Kopplungsschleife (Lox) versehen ist, welche durch einen gegebenen Abstand von dem zweiten ringförmigen Dielektrikum (52) getrennt und angepaßt ist, um mit dem Magnetfeld der Resonanz, die durch das zweite ringförmige Dielektrikum bewirkt wird, verbunden zu werden.