JP2002050902A - 誘電体共振器フィルタ及びその不要モード抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過帯域における特性の乱れの発生を抑制し
て、低損失で急峻な通過帯域を有する，特性の優れた誘
電体共振器フィルタを提供する。 【解決手段】 誘電体共振器フィルタは、誘電体共振器
１１と、筐体本体２１，筐体蓋２２及び隔壁２３を有す
る筐体２０と、段間結合調整窓２４と、段間結合調整ボ
ルト３１と、入力端子４１及び出力端子４２と、入力結
合プローブ５１及び出力結合プローブ５２とを備えてい
る。筐体蓋２１には、導体板及びこれに連結されたボル
トが一体となった共振周波数調整部材６１が取り付けら
れている。共振周波数調整部材６１ａ，６１ｆに、不要
モード励起空間に配置されたリング又はボルトからなる
不要モード抑制手段が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信基地局
において受信フィルタ，送信フィルタ，アンテナ共用器
等として用いられる誘電体共振器フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、携帯電話などの移動体通信の
基地局においては、特定の周波数帯域の信号のみを通過
させるための帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）
が用いられている。たとえば、受信系においては他の周
波数帯域を使用する通信システムの信号を除去するため
に受信フィルタが用いられ、送信系においては他の周波
数帯域を使用するシステムに不要な電波を送信しないた
めに送信フィルタが用いられる。こうした基地局用のフ
ィルタは、基地局としての受信感度や電力効率を確保し
うる程度に低損失であること、隣接する通信システムの
周波数帯域との間隔の狭小化に対応するために急峻なフ
ィルタ特性を有すること、また、塔頂部への設置を容易
にするために小型・軽量であることなどが要求される。
こうした要求を満たすフィルタとして、複数個の誘電体
共振器を結合して構成される誘電体共振器フィルタがあ
り、種々の形状のものが提案されている。

【０００３】図２１は、従来の６段式誘電体共振器フィ
ルタの例を概略的に示す斜視図である。図２１に示すよ
うに、従来の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼
結することにより成形された６個の円柱状の誘電体共振
器５１１ａ〜５１１ｆを備えている。各誘電体共振器５
１１ａ〜５１１ｆの共振周波数は、円柱形状の高さ及び
直径により決定される。この例では、６個の誘電体共振
器５１１ａ〜５１１ｆが６段の帯域通過フィルタとして
動作する。誘電体共振器フィルタの筐体５２０は、底壁
と側壁とによって構成される筐体本体５２１と、筐体蓋
５２２と、筐体本体５２１によって囲まれる空間を小部
屋に仕切る互いに連結された隔壁５２３ａ〜５２３ｇと
によって構成されている。そして、各誘電体共振器５１
１ａ〜５１１ｆは、筐体５２０の隔壁５２３ａ〜５２３
ｇによって仕切られた各小部屋に１つづつ配設されてい
る。また、７つの隔壁５２３ａ〜５２３ｇのうち５つの
隔壁５２３ａ〜５２３ｅと筐体本体５２１の側壁との間
には、各共振器問の電磁界結合をとるための段間結合調
整窓５２４ａ〜５２４ｅが設けられている。各段間結合
調整窓５２４ａ〜５２４ｅには、共振器間の電磁界結合
の結合の強さを調整するための段間結合調整ボルト５３
１ａ〜５３１ｅが配設されている。また、筐体本体５２
１には、外部からの高周波信号を入出力するための同軸
コネクターによる入出力端子５４１，５４２が配設され
ており、入出力端子５４１，５４２の中心導体には入出
力結合プローブ５５１，５５２が接続されている。

【０００４】さらに、筐体蓋５２１には、各誘電体共振
器５１１ａ〜５１１ｆの共振周波数を調整するための，
円板及びボルトが一体となった共振周波数調整部材５６
１ａ〜５６１ｆが取り付けられている。この共振周波数
調整部材５６１ａ〜５６１ｆは、各々の中心軸が誘電体
共振器５１１ａ〜５１１ｆの中心軸と同じ平面位置にあ
るように（つまり同心位置に）配設されている。

【０００５】一般に、誘電体共振器フィルタでは、通過
帯域幅、減衰特性などの周波数特性は各共振器の共振周
波数，Ｑ値，各誘電体共振器間の結合量等により決まる
ため、設計の際には、フィルタの周波数特性の仕様から
各誘電体共振器の形状等が算出される。しかし、現実に
は、誘電体共振器や筐体の形状誤差や取り付け誤差のた
めに設計通りのフィルタ特性が得られない。そこで、上
記従来の誘電体共振器フィルタには、共振周波数調整部
材５６１ａ〜５６１ｆが設けられて、各誘電体共振器５
１１ａ〜５１１ｆの共振周波数が可変となっている。ま
た、段間結合調整ボルト５３１ａ〜５３１ｅが設けられ
て段間結合強度が可変になっている。これらの調整によ
り、所望のフィルタ特性の実現が図られている。

【０００６】また、共振周波数調整部材５６１ａ〜５６
１ｆの構造としては、図２１に示すごとく、誘電体共振
器５１１ａ〜５１１ｆに対向する導体板と、導体板と誘
電体共振器５１１ａ〜５１１ｆとの間の距離をボルトに
よって調整することにより、誘電体共振器５１１ａ〜５
１１ｆの周波数特性を可変にする構造が多く採用されて
いる。

【０００７】このような構造を有する誘電体共振器フィ
ルタは、以下のように動作する。例えば信号源やアンテ
ナから伝送されてきた高周波信号が入出力端子５４１か
ら筐体５２０内に入力されると、高周波信号がフィルタ
の通過帯域内の周波数の信号の場合、入出力結合プロー
ブ５５１の作用により、入力段の誘電体共振器５１１ａ
の電磁界モードと結合し、基本共振モードであるTE01δ
が励起される。この共振モードは段間結合調整窓５２４
ａ，５２４ｂ，…を通じて次段の誘電体共振器５１１
ｂ，５１１ｃ，…へと次々と結合してゆき、誘電体共振
器５１１ｆに励起された電磁界モードは出力側の入出力
プローブ５５２と結合し、高周波信号が入出力端子５４
２から出力される。一方、フィルタの通過帯域外の高周
波信号は誘電体共振器の共振モードと結合することはで
きずに反射され、入出力端子５４１から送り返される。

【０００８】図２４は、従来の４段式の誘電体共振器フ
ィルタの例を概略的に示す斜視図である。図２４に示す
ように、この従来の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉
末を焼結することにより成形された４個の円柱状の誘電
体共振器６１１ａ〜６１１ｄを備えている。この例で
は、４個の誘電体共振器６１１ａ〜６１１ｄが４段の帯
域通過フィルタとして動作する。誘電体共振器フィルタ
の筐体６２０は、底壁と側壁とによって構成される筐体
本体６２１と、筐体蓋６２２と、筐体本体６２１によっ
て囲まれる空間を小部屋に仕切る互いに連結された隔壁
６２３ａ〜６２３ｄとによって構成されている。そし
て、各誘電体共振器６１１ａ〜６１１ｄは、筐体６２０
の隔壁６２３ａ〜６２３ｄによって仕切られた各小部屋
に１つづつ配設されている。また、４つの隔壁６２３ａ
〜６２３ｄのうち３つの隔壁６２３ａ〜６２３ｃと筐体
本体６２１の側壁との間には、各共振器問の電磁界結合
をとるための段間結合調整窓６２４ａ〜６２４ｃが設け
られている。各段間結合調整窓６２４ａ〜６２４ｃに
は、共振器間の電磁界結合の結合の強さを調整するため
の段間結合調整ボルト６３１ａ〜６３１ｃが配設されて
いる。また、筐体本体６２１には、外部からの高周波信
号を入出力するための同軸コネクターによる入出力端子
６４１，６４２が配設されており、入出力端子６４１，
６４２の中心導体には入出力結合プローブ６５１，６５
２が接続されている。

【０００９】さらに、筐体蓋６２１には、各誘電体共振
器６１１ａ〜６１１ｄの共振周波数を調整するための，
円板及びボルトが一体となった共振周波数調整部材６６
１ａ〜６６１ｄが取り付けられている。この共振周波数
調整部材６６１ａ〜６６１ｄは、それぞれその中心軸が
誘電体共振器６１１ａ〜６１１ｄの中心軸と同じ平面位
置にあるように（つまり同心位置に）配設されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘電体共振器フィルタにおいては、以下のような不
具合があった。

【００１１】図２３は、図２１に示す誘電体共振器フィ
ルタの周波数特性の例を示す図である。同図において、
横軸は周波数（ＧＨｚ）を表し、縦軸は通過特性（Ｓ２
１）（ｄＢ）を表している。同図に示すように、通過帯
域中に減衰極Ｐ１（谷）が発生しており、フィルタ特性
が劣化していることがわかる。このようなフィルタ特性
が劣化する原因について、発明者達は以下のように考え
ている。

【００１２】図２２は、図２１に示す誘電体共振器フィ
ルタの共振周波数調整部材５６１の導体板付近の電磁界
モードを示す図である。同図は、ＦＤＴＤ法を使った電
磁界シミュレーションによる，共振周波数調整部材の軸
を通る断面における電界分布の解析結果を示している。
同図に示すように、共振周波数調整部材５６１の導体板
と、筐体蓋５２２とによって挟まれた空間部において、
不要な電磁界モードが発生している。

【００１３】その結果、不要な電磁界モードが高周波信
号と結合して共振状態が生じ、図２３に示すように、周
波数特性において不要な減衰極Ｐ１（谷部）が現れるも
のと思われる。そして、この不要モードは、共振周波数
調整部材の動きに対して、フィルタ特性の実現のために
必要な基本モードの共振周波数よりも敏感に反応し、大
きく変化する。したがって、フィルタ特性調整のために
共振周波数調整部材の縦方向位置を変化させる際に、通
過帯域付近を不要モードによる減衰極が頻繁に通過しフ
ィルタ特性の波形を乱すことになるため、調整作業の大
きな障害となる。また、最悪の場合、共振周波数調整作
業の終了後においても、フィルタの通過帯域内に不要モ
ードが入り、図２３に示すようにフィルタ特性が悪化し
てしまうのである。

【００１４】本発明の第１の目的は、上記従来の誘電体
共振器フィルタにおける特性劣化の原因が、フィルタ特
性の調整機構である共振周波数調整部材と筐体の壁面と
の間に発生する不要モードにある点に着目し、不要モー
ドを解消する手段を講ずることにより、誘電体共振器フ
ィルタの調整作業を平易にするとともに周波数特性の優
れた誘電体共振器フィルタを実現することにある。

【００１５】また、上記従来の誘電体共振器フィルタに
おいては、誘電体共振器の基本共振モードと異なる高次
モード同士の結合により、フィルタの通過帯域よりも周
波数が高い帯域に不要な高調波成分が発生するという問
題がある。本来、通過帯域よりも周波数の高い成分はロ
ーパスフィルタによって除去されるのであるが、ローパ
スフィルタによって除去しうる信号のレベルには上限が
ある。したがって、携帯電話の基地局用フィルタ等で
は、通過帯域の仕様以外にも、この高調波成分に関して
厳しく仕様が定められており、高調波成分のレベルを抑
制しなければならない。

【００１６】図２５は、従来の４段式の誘電体共振器フ
ィルタの周波数特性の一例を示す図である。同図に示す
ように、上記従来の誘電体共振器フィルタにおいては、
ローパスフィルタによっても除去しきれないレベル（例
えば−４０ｄＢ以上）の高周波成分が発生するおそれが
あった。本発明者達は、その原因が段間結合の調整機能
の不足にあると考えている。

【００１７】本発明の第２の目的は、フィルタ特性にお
ける高調波成分のレベルを抑制する手段を講ずることに
より、周波数特性が優れ、かつ、調整範囲が広い誘電体
共振器フィルタを実現することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の誘電体共
振器フィルタは、少なくとも１つの誘電体共振器と、上
記誘電体共振器の周囲を覆い、電磁界シールドとして機
能する筐体と、上記筐体に囲まれる空間内に配置されて
上記誘電体共振器の１つの面に対向する第１面と上記筐
体の内表面に対向する第２面とを有する導体板を含み、
かつ、上記導体板と上記誘電体共振器との距離を変化さ
せることが可能に構成された共振周波数調整手段と、上
記導体板の上記第２面と上記筐体の内表面との間の空間
に発生する不要な電磁界モードの伝播を抑制するための
不要モード抑制手段とを備えている。

【００１９】これにより、共振周波数調整手段の導体板
の第２面と筐体の内表面との間の空間に発生する不要な
電磁界モードの伝播が抑制されるので、誘電体共振器フ
ィルタの周波数特性のうち通過帯域（又は阻止帯域）
に、不要な電磁界モードに起因する特性の乱れが現れな
いように調整することが容易となる。

【００２０】上記不要モード抑制手段は、上記導体板の
上記第２面と上記筐体の内表面との間の空間の一部を埋
める不要モード抑制部材であることにより、この空間内
で励起される不要モードの管内波長が短くなって高周波
側にシフトするなどの作用により、通過帯域（又は阻止
帯域）における特性の乱れの発生を抑制することができ
る。

【００２１】上記共振周波数調整手段が、上記導体板と
上記誘電体共振器との距離を変化させるためのボルトを
さらに含み、上記不要モード抑制部材は、上記ボルトに
係合するネジ穴を有するリングにより構成されているこ
とにより、簡素な構成で不要モードを効果的に抑制する
ことができる。

【００２２】上記不要モード抑制手段は、上記導体板及
び上記筐体のうちいずれか一方に支持されて、上記導体
板の上記第２面と上記筐体の内表面とによって囲まれる
空間の一部を埋める棒であっても、同様の効果を発揮す
ることができる。

【００２３】上記不要モード抑制部材は、導体材料によ
り構成されているか、誘電体材料により構成されている
ことにより、電磁波が反射される作用が得られ、不要モ
ードを効果的に抑制することができる。

【００２４】上記不要モード抑制手段は、上記導体板の
上記第２面と上記筐体の内表面との間の空間に露出した
表面部を有する，該表面部を流れる高周波誘導電流に対
する電気抵抗として機能する抵抗体によって構成されて
いることにより、当該空間内の不要な電磁界モードが減
衰し、不要モードの振幅レベルが抑制されるので、通過
帯域（又は阻止帯域）における特性の乱れの発生を抑制
することができる。

【００２５】本発明の第２の誘電体共振器フィルタは、
複数の誘電体共振器と、上記複数の誘電体共振器の周囲
を覆い、電磁界シールドとして機能する筐体と、上記複
数の誘電体共振器の各誘電体共振器ごとに設けられ、上
記筐体に囲まれる空間内に配置されて上記誘電体共振器
の１つの面に対向する第１面と上記筐体の内表面に対向
する第２面とを有する導体板を含み、かつ、上記導体板
と上記誘電体共振器との距離を変化させることが可能に
構成された複数の共振周波数調整手段とを備え、上記複
数の共振周波数調整手段の各導体板のうち少なくとも１
つの導体板の大きさが他の共振周波数調整手段の導体板
の大きさとは異なっている。

【００２６】一部の誘電体共振器に付設される共振周波
数調整手段の導体板の径を大きくしたり厚みを厚くする
などの調整を行なうと、導体板の大きさに応じて不要モ
ードの周波数が変わる。したがって、これを利用して、
不要モードに起因する特性の乱れを通過帯域（又は阻止
帯域）から他の周波数領域に移動させることが可能とな
り、通過帯域（又は阻止帯域）における特性の乱れの発
生を抑制することができる。

【００２７】上記共振周波数調整手段の導体板は、円板
形状であることが好ましい。

【００２８】本発明の第３の誘電体共振器フィルタは、
外部機器から高周波信号を受ける入力段の誘電体共振器
と、外部機器に高周波信号を出力する出力段の誘電体共
振器とを含む複数の誘電体共振器と、上記複数の誘電体
共振器の周囲を囲み、電磁界シールドとして機能する筐
体と、入力された高周波信号と上記入力段の誘電体共振
器との電磁界を互いに結合させる入力結合手段と、出力
される高周波信号と上記出力段の誘電体共振器との電磁
界を互いに結合させる出力結合手段と、上記複数の誘電
体共振器のうち互いに電磁界が結合する誘電体共振器同
士の間に設けられ、電磁界結合強度を調節するための段
間結合調整板とを備え、上記段間結合調整板の両側面の
うち少なくともいずれか一方の側面には切り込み部が設
けられている。

【００２９】これにより、電流密度が高くなる位置に切
り込み部を設けるなど、段間結合調整板の電流分布に応
じて、通過帯域（又は阻止帯域）よりも高い周波数領域
に対するフィルタ機能を高めることができる。

【００３０】上記段間結合調整板の切り込み部は、略四
角形状であってもよいが、長辺が上記筐体の底面と略平
行になるよう配設された略長方形形状であることが好ま
しい。

【００３１】また、上記段間結合調整板の切り込み部
は、筐体の高さ方向の位置が上記誘電体共振器の配設さ
れた位置と略一致するよう配設されていることが好まし
く、筐体の外周部を構成する壁の内側面に接するように
形成されていることが好ましい。

【００３２】上記筐体に設けられ、上記段間結合調整板
の切り込み部に向かって突出する段間結合調整部材をさ
らに備えていることにより、切り込み部を利用して段間
結合調整部材の調整範囲を拡大することが可能となる。

【００３３】上記複数の誘電体共振器は、いずれもTE01
δモード共振器であることにより、本発明の効果を顕著
に発揮することができる。

【００３４】本発明の誘電体共振器の不要モード抑制方
法は、少なくとも１つの誘電体共振器と、上記誘電体共
振器の周囲を覆い、電磁界シールドとして機能する筐体
とを備えた誘電体共振器フィルタの不要モード抑制方法
であって、上記筐体に囲まれる空間内に、上記誘電体共
振器の１つの面に対向する第１面と上記筐体の内表面に
対向する第２面とを有する導体板を含む共振周波数調整
部材を配置して、上記導体板と上記誘電体共振器との距
離を変化させることにより共振周波数を調整するステッ
プ（ａ）と、上記ステップ（ａ）の後、又は上記ステッ
プ（ａ）の前に、上記導体板の上記第２面と上記筐体の
内表面との間の空間に発生する不要な電磁界モードの伝
播を抑制するための不要モード抑制部材を配置するステ
ップ（ｂ）とを含んでいる。

【００３５】これにより、共振周波数調整部材の導体板
の第２面と筐体の内表面との間の空間に発生する不要な
電磁界モードの伝播が抑制されるので、誘電体共振器フ
ィルタの周波数特性のうち通過帯域（又は阻止帯域）
に、不要な電磁界モードに起因する特性の乱れが現れな
いように調整することが容易となる。

【００３６】上記ステップ（ｂ）では、上記導体板の上
記第２面と上記筐体の内表面との間の空間の一部を埋め
る不要モード抑制部材を配置することにより、この空間
内で励起される不要モードの管内波長が短くなって高周
波側にシフトするなどの作用により、通過帯域（又は阻
止帯域）における特性の乱れの発生を抑制することがで
きる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態における誘電体共振器フィルタの構
造を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、本
実施形態の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼結
することにより成形された６個の円柱状の誘電体共振器
１１ａ〜１１ｆを備えている。各誘電体共振器１１ａ〜
１１ｆの共振周波数は、円柱形状の高さ及び直径により
決定される。この例では、６個の誘電体共振器１１ａ〜
１１ｆが６段の帯域通過フィルタとして動作する。誘電
体共振器フィルタの筐体２０は、底壁と側壁とによって
構成される筐体本体２１と、筐体蓋２２と、筐体本体２
１によって囲まれる空間を小部屋に仕切る互いに連結さ
れた隔壁２３ａ〜２３ｇとによって構成されている。そ
して、各誘電体共振器１１ａ〜１１ｆは、筐体２０の隔
壁２３ａ〜２３ｇによって仕切られた各小部屋に１つづ
つ配設されている。また、７つの隔壁２３ａ〜２３ｇの
うち５つの隔壁２３ａ〜２３ｅと筐体本体２１の側壁と
の間には、各共振器問の電磁界結合をとるための段間結
合調整窓２４ａ〜２４ｅが設けられている。各段間結合
調整窓２４ａ〜２４ｅには、共振器間の電磁界結合の結
合の強さを調整するための段間結合調整ボルト３１ａ〜
３１ｅが配設されている。また、筐体本体２１には、外
部からの高周波信号を入出力するための同軸コネクター
による入力端子４１及び出力端子４２が配設されてお
り、入力端子４１及び出力端子４２の中心導体には、そ
れぞれ入力結合プローブ５１及び出力結合プローブ５２
が接続されている。

【００３８】さらに、筐体蓋２１には、各誘電体共振器
１１ａ〜１１ｆの共振周波数を調整するための，円形の
導体板及びこれに連結されたボルトが一体となった共振
周波数調整部材６１ａ〜６１ｆ（共振周波数調整手段）
が取り付けられている。この共振周波数調整部材６１ａ
〜６１ｆは、それぞれその中心軸が誘電体共振器１１ａ
〜１１ｆの中心軸と同じ平面位置にあるように（つまり
同心位置に）配設されている。つまり、筐体蓋２２は、
円柱状の誘電体共振器１１ａ〜１１ｆとほぼ同心位置に
ネジ穴が設けられていて、各共振周波数調整部材６１ａ
〜６１ｆのボルトが筐体蓋２２のネジ穴に係合してい
る。そして、共振周波数調整部材６１ａ〜６１ｆを軸回
りに回転させることにより、その導体板と誘電体共振器
１１ａ〜１１ｆとの間隙を変化させて、共振周波数を調
整することが可能に構成されている。

【００３９】一般に、誘電体共振器フィルタでは、通過
帯域幅、減衰特性などの周波数特性は各共振器の共振周
波数，Ｑ値，各誘電体共振器間の結合量等により決まる
ため、設計の際には、フィルタの周波数特性の仕様から
各誘電体共振器の形状等が算出される。しかし、現実に
は、誘電体共振器や筐体の形状誤差や取り付け誤差のた
めに設計通りのフィルタ特性が得られない。そこで、上
記従来の誘電体共振器フィルタには、共振周波数調整部
材６１ａ〜６１ｆが設けられて、各誘電体共振器１１ａ
〜１１ｆの共振周波数を可変にし、かつ、段間結合調整
ボルト３１ａ〜３１ｅを設けて段間結合強度を可変にす
るなどの調整により、所望のフィルタ特性の実現が図ら
れている。

【００４０】ここで、本実施形態の特徴は、入出力段の
共振周波数調整部材６１ａ，６１ｆのボルトには、この
ボルトに係合するネジ穴を有する，導体からなる不要モ
ード抑制用リング７１，７２（不要モード抑制手段）が
取り付けられている点である。

【００４１】この不要モード抑制用リング７１，７２を
設けたことによる効果を説明するために、まず、本実施
形態の誘電体共振器フィルタの動作について説明する。

【００４２】例えば信号源やアンテナ（図１には図示せ
ず）から伝送されてきた高周波信号は、入力端子４１か
ら筐体２０内に入力されるが、高周波信号がフィルタの
通過帯域内の周波数の信号の場合、入力結合プローブ５
１の作用により、高周波信号が入力段の誘電体共振器１
１ａの電磁界モードと結合して、基本共振モードである
TE01δが励起される。この基本共振モードは、段間結合
調整窓２４ａ，２４ｂ，…を通じて次段の誘電体共振器
１１ｂ，１１ｃ，…へと次々と結合してゆき、誘電体共
振器１１ｆに励起された電磁界モードは出力側の出力結
合プローブ５２と結合し、高周波信号が出力端子４２か
ら出力される。一方、フィルタの通過帯域外の高周波信
号は誘電体共振器の基本共振モードと結合することはで
きずに反射され、入力端子４１から送り返されるはずで
ある。

【００４３】上述のようなフィルタとしての正確な動作
を実現するためには、各誘電体共振器１１ａ〜１１ｆの
共振周波数や、段間結合調整窓２４ａ，２４ｂ，…によ
る段間結合の強さが正確に実現されなければならない。
しかし、誘電体共振器１１ａ〜１１ｆや筐体２０の形状
誤差や取り付け誤差のために設計通りのフィルタ特性が
得られない。そこで、共振周波数調整部材６１ａ〜６１
ｆが設けられており、この共振周波数調整部材６１ａ〜
６１ｆのボルトを回転させることで、導体板が上下す
る。その結果、共振周波数調整部材６１ａ〜６１ｆの導
体板と下方の誘電体共振器１１ａ〜１１ｆとの距離が変
化するので、各誘電体共振器１１ａ〜１１ｆの共振周波
数が変化する。また、段間結合調整ボルト３１ａ〜３１
ｅが設けられており、段間結合強度が可変になってい
る。これらの調整により、所望のフィルタ特性の実現が
図られている。

【００４４】たとえば、段間結合調整ボルト３１ａ〜３
１ｅの挿入量を大きくして、その先端部とこれに対向す
る隔壁との距離を小さくすると、段間結合調整窓（例え
ば２４ｂ）を挟んで相隣接する誘電体共振器（例えば１
１ｂ，１１ｃ）の電磁界結合が強くなるように作用す
る。共振周波数調整部材６１ａ〜６１ｆを下げ、誘電体
共振器と導体板の距離を小さくすれば誘電体共振器の共
振周波数が高くなる。以上の機能は、上記従来の誘電体
共振器フィルタと同じである。

【００４５】ここで、本実施形態においては、不要モー
ド抑制手段である不要モード抑制用リング７１，７２
が、共振周波数調部材６１ａ，６１ｆと筐体蓋２２との
間の領域である不要モード励起空間（図２２に示す空間
Ｒ１）に配設されている。つまり、共振周波数調整部材
６１ａ，６１ｆの導体板の誘電体共振器１１ａ，１１ｆ
に対向する面（下面）を第１面とし、導体板の筐体蓋２
２の内表面に対向する面（上面）を第２面とすると、導
体板の第２面と筐体の内表面との間の空間Ｒ１に不要モ
ード抑制用リング７１，７１が配置されていることにな
る。

【００４６】これにより、図２２に示す不要モードの発
生を阻害するよう作用する。電磁界的には、不要モード
抑制用リング７１，７２が配設され、不要モード励起空
間Ｒ１の高さ方向の寸法が低減されることにより、励起
される不要モードの管内波長が短くなるので、フィルタ
特性が高周波側ヘシフトすることになる。さらに、不要
モード励起空間Ｒ１（図２２参照）から誘電体共振器１
１ａ，１１ｆが配設された空間Ｒ２（図２２参照）に通
じる狭い部分Ｒ３（図２２参照）の距離が増大するため
電磁波が通過しにくくなり、不要モードと誘電体共振器
１１ａ，１１ｆのモードの結合が弱くなる。その結果、
６つの誘電体共振器１１ａ〜１１ｆによって構成される
誘電体共振器フィルタの通過帯域における不要な減衰極
Ｐ１（図２３参照）などの特性の乱れの発生を抑制する
ことができる。

【００４７】図２は、１段フィルタ（単体共振器）の場
合について不要モード抑制用リングの効果をみるために
測定した共振周波数調整部材の位置と基本モード及び不
要モードの周波数との関係を示す特性図である。図２の
データを得るために用いた１段フィルタは、比誘電率４
１の誘電体材料によって構成された，直径２７ｍｍ、高
さ１２ｍｍの円柱形状の誘電体共振器と、内寸が１辺４
０ｍｍの立方体形状の筐体と、直径２５ｍｍで厚み１ｍ
ｍの導体板と規格Ｍ６のボルトとを有する共振周波数調
整部材と、高さ４ｍｍ又は８ｍｍ，外径２０ｍｍで中心
軸部に規格Ｍ６のネジ穴が形成された円筒形状の，銀メ
ッキ処理された銅製の不要モード抑制用リング（不要モ
ード抑制手段）とを備えている。

【００４８】図２に示すように、不要モード抑制用リン
グを配設することにより不要モードが高周波側にシフト
することがわかる。例えば、同図における共振周波数調
整部材位置が１２ｍｍの場合、不要モード抑制用リング
がない場合（■印参照）の不要モードの周波数が約１．
８ＧＨｚであるのに対し、外径２０ｍｍ，高さ４ｍｍの
不要モード抑制用リングを取り付けた場合（○印参照）
の不要モードの周波数は約１．９５ＧＨｚであり、外径
２０ｍｍ，高さ８ｍｍの不要モード抑制用リングを取り
付けた場合（△印参照）の不要モードの周波数が約２．
３ＧＨｚである。

【００４９】図３は、不要モード抑制用リングを備えた
誘電体共振器フィルタの周波数特性を示す図である。同
図において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を表し、縦軸は通
過特性（ｄＢ）を表している。図３のデータを得るため
に用いた誘電体共振器フィルタは、比誘電率４１の誘電
体材料によって構成された，直径２７ｍｍ、高さ１２ｍ
ｍの円柱形状の誘電体共振器と、内寸が１辺４０ｍｍの
立方体形状の小部屋を有し，表面が銀メッキされたアル
ミニウム製の筐体と、直径２５ｍｍの導体板と規格Ｍ６
のボルトとを有する共振周波数調整部材と、高さ８ｍ
ｍ，外径２０ｍｍで中心軸部に規格Ｍ６のネジ穴が形成
された円筒形状の，銀メッキされた銅材からなる不要モ
ード抑制用リング（不要モード抑制手段）と、市販のＳ
ＭＡコネクターからなる入出力端子４１，４２と、表面
が銀メッキ処理された直径１ｍｍの銅線からなる入出力
結合プローブ５１，５２とを備えている。

【００５０】図３に示すように、誘電体共振器にTEO1δ
モードの電磁界が励起されて、通過帯域における周波数
特性がほぼフラットな周波数特性が得られた。このよう
に、誘電体共振器フィルタに不要モード抑制用リングを
設けることにより、不要モードの振幅レベルが弱めら
れ、不要モードが通過帯域から十分離れた高周波側に追
いやられ、周波数調整時に不要モードが障害になること
もなく、図３に示す低損失で急峻なフィルタ特性が達成
できた。

【００５１】なお、本実施形態においては、不要モード
抑制手段である不要モード抑制用リング７１，７２は入
出力段の２カ所のみに配設する構造となっているが、こ
れに限られるわけではなく、不要モード抑制手段を配設
する箇所および個数は、フィルタの仕様に応じて適宜選
択することができる。

【００５２】ただし、多段フィルタの入出力段の小部屋
において発生する不要モードは、他の小部屋で発生する
不要モードよりも入出力結合プローブに近いために、フ
ィルタ特性にその不要モードの影響が現れやすい。実際
に、多段フィルタの特性劣化の原因のほとんどは、入出
力段の小部屋において発生した不要モードである。した
がって、入出力段の小部屋に不要モード抑制用リングな
どの不要モード抑制部材が配置されていることにより、
顕著な不要モード抑制機能が得られることになる。

【００５３】また、本実施形態においては、不要モード
抑制手段である不要モード抑制用リング７１，７２を共
振周波数調整部材６１ａ，６１ｂに固定しているが、不
要モード抑制手段を筐体蓋に共振周波数調整部材と同軸
位置で固定しても同様の効果が得られる。

【００５４】また、本実施形態においては、不要モード
抑制手段として、独立したリング構造を有する不要モー
ド抑制用リングを用い、これを共振周波数調整部材には
め込むという構造を採用しているが、例えば、不要モー
ド抑制手段及び共振周波数調整部材の導体板として機能
する段付き円板を共振周波数調整部材のボルトに取り付
けるなど、不要モード抑制手段と共振周波数調整部材と
を一体化した構造を採用してもよい。また、共振周波数
調整部材の導体板の厚みを３〜１０ｍｍ程度に厚くして
も、本実施形態と同様の効果が得られる。ただし、実際
には個々の誘電体共振器フィルタによってフィルタ特性
が異なるので、リングのような脱着可能な部材を設ける
ことが好ましい。

【００５５】また、本実施形態においては、不要モード
抑制手段である不要モード抑制用リング７１，７２の外
周形状を円形としたが、不要モード抑制用リングの外周
形状はこれに限られるわけではなく、三角形やその他の
多角形であっても同様の効果がある。以下、不要モード
抑制用リングの構造に関する変形例について説明する。

【００５６】−第１の変形例− 図４は、第１の実施形態における第１の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。同図に示すように、第１の変形例に
係る不要モード抑制用リング７３は、六角形ナット形状
を有している。この変形例によると、市販規格品のナッ
トを使用することが可能であり、コストの低減と製造工
程の簡素化とを図ることができる。

【００５７】−第２の変形例− 図５は、第１の実施形態における第２の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。同図に示すように、第２の変形例に
係る不要モード抑制用リング７４は、導体板を曲げ加工
した板バネ構造を有している。この変形例によると、不
要モード抑制用リング７４の不要モードを阻害する機能
が共振周波数調整部材６１の降下量によってほとんど影
響を受けないという効果が得られる。

【００５８】−第３の変形例− 図６は、第１の実施形態における第３の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。同図に示すように、第２の変形例に
係る不要モード抑制用リング７５は、リング構造を分割
した構造を有している。この変形例によると、共振周波
数調整部材６１を筐体蓋２２から取り外すことなく、不
要モード抑制用リング７５を脱着することが可能となる
ので、フィルタ特性の調整作業の容易化を図ることがで
きる。

【００５９】なお、本実施形態においては、不要モード
抑制手段として、表面が銀メッキ処理された銅製の不要
モード抑制用リングを用いたが、本発明の不要モード抑
制手段の材料はこれに限られるものではなく、他の導体
材料でも効果を発揮することはいうまでもない。

【００６０】さらに、不要モード抑制手段の材料は導体
に限られるわけでもなく、高誘電率誘電体など電磁波の
伝播に影響を与える素材であれば同様の効果を発揮す
る。

【００６１】（第２の実施形態）図７は、本発明の第２
の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概略
的に示す斜視図である。図７に示すように、本実施形態
の誘電体共振器フィルタは、不要モード抑制手段とし
て、第１の実施形態における不要モード抑制用リング７
１，７２に代えて、不要モード抑制用ボルト８１，８２
を備えている。不要モード抑制用ボルト８１，８２は、
その基端部が筐体蓋２２に係合され、その先端部が共振
周波数調整部材６１ａ，６１ｆの導体板の上面に近接す
るように取り付けられている。

【００６２】本実施形態における誘電体共振器フィルタ
の構造は、不要モード抑制用ボルト８１，８２の構造を
除くと、すでに説明した図１に示す第１の実施形態の誘
電体共振器フィルタの構造と同じであるので、図７にお
いては第１の実施形態と同じ機能の部材には図１と同じ
符号を付して、その説明を省略する。

【００６３】本実施形態の誘電体共振器フィルタの基本
的な動作は、上述の第１の実施形態の誘電体共振器フィ
ルタの基本動作と同じである。

【００６４】第２の実施形態の誘電体共振器フィルタに
よれば、不要モード励起空間Ｒ３（図２２参照）に不要
モード抑制用ボルト８１，８２が挿入されることによ
り、不要モード励起空間Ｒ３を伝播する不要な電磁界モ
ードが阻害され、不要な電磁界モードの周波数が低周波
側にシフトする。その結果、通過帯域における不要な減
衰極Ｐ１（図２３参照）などの特性の乱れの発生を抑制
することができる。

【００６５】図８は、１段フィルタ（単体共振器）の場
合について不要モード抑制用ボルトの効果をみるために
測定した，不要モード励起空間への不要モード抑制用ボ
ルトの挿入量と基本モード及び不要モードの周波数との
関係を示す特性図である。図８のデータを得るために用
いた１段フィルタは、比誘電率４１の誘電体材料によっ
て構成された，直径２７ｍｍ、高さ１２ｍｍの円柱形状
の誘電体共振器と、内寸が１辺４０ｍｍの立方体形状の
筐体と、直径２５ｍｍで厚み１ｍｍの導体板と規格Ｍ６
のボルトとを有する共振周波数調整部材と、規格Ｍ３の
ネジを外周部に有する銀メッキ処理された銅製の不要モ
ード抑制用ボルト（不要モード抑制手段）とを備えてい
る。また、図８のグラフの横軸は、不要モード抑制用ボ
ルトが筐体蓋の表面に接触した状態を０としたときの不
要モード励起空間Ｒ３への不要モード抑制用ボルトの挿
入量を表している。

【００６６】このように、誘電体共振器フィルタに不要
モード抑制手段である不要モード抑制用ボルトを設ける
ことにより、不要モードを通過帯域から十分離れた低周
波側にシフトさせることができ、特性の優れたフィルタ
を得ることが可能である。

【００６７】（第３の実施形態）図９は、本発明の第３
の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概略
的に示す斜視図である。図９に示すように、本実施形態
の誘電体共振器フィルタは、不要モード抑制手段とし
て、第１の実施形態における不要モード抑制用リング７
１，７２に代えて、大径の導体板を有する不要モード抑
制機能付き共振周波数調整部材６１ｘ，６１ｙを備えて
いる。

【００６８】本実施形態における誘電体共振器フィルタ
の構造は、不要モード抑制機能付き共振周波数調整部材
６１ｘ，６１ｙの構造を除くと、すでに説明した図１に
示す第１の実施形態の誘電体共振器フィルタの構造と同
じであるので、図９においては第１の実施形態と同じ機
能の部材には図１と同じ符号を付して、その説明を省略
する。

【００６９】本実施形態の誘電体共振器フィルタの基本
的な動作は、上述の第１の実施形態の誘電体共振器フィ
ルタの基本動作と同じである。

【００７０】第３の実施形態の誘電体共振器フィルタに
よれば、不要モード抑制機能付き共振周波数調整部材６
１ｘ，６１ｙの導体板の径が大きいことにより、これら
の導体板に平行な方向の電磁波の管内波長が長くなるの
で、不要モードは低周波側にシフトすることになる。そ
の結果、通過帯域における不要な減衰極Ｐ１（図２３参
照）などの特性の乱れの発生を抑制することができる。

【００７１】図１０は、１段フィルタ（単体共振器）の
場合について不要モード抑制機能付き共振周波数調整部
材の効果をみるために測定した，共振周波数調整部材の
位置と基本モード及び不要モードの周波数との関係を示
す特性図である。図１０のデータを得るために用いた１
段フィルタは、比誘電率４１の誘電体材料によって構成
された，直径２７ｍｍ、高さ１２ｍｍの円柱形状の強誘
電体共振器と、内寸が１辺４０ｍｍの立方体形状の筐体
と、直径１５ｍｍ，２５ｍｍ又は３５ｍｍで厚み１ｍｍ
の導体板と規格Ｍ６のボルトとを有する共振周波数調整
部材とを備えている。

【００７２】図１０に示すように、導体板の直径により
不要モードの周波数は異なる。したがって、複数の誘電
体共振器を配置した多段の誘電体共振器フィルタにおい
て、不要モードが通過帯域に侵入しフィルタ特性が乱れ
る場合には、不要モード発生の原因となっている共振周
波数調整部材の導体板の径を変えることにより不要モー
ドを帯域外へ追いやることが可能となる。この作用を電
磁界的に説明すると、不要モード抑制機能付き共振周波
数調整部材６１ｘ，６１ｙの導体板の径が大きくなる
と、これらの導体板に平行な方向の電磁波の管内波長が
長くなるので不要モードは低周波側にシフトすることに
なる。

【００７３】なお、本実施形態においては、第１段と第
６段の誘電体共振器１１ａ，１１ｆに、他の周波数調整
部材の導体板よりも大径の導体板を有する不要モード抑
制機能付き共振周波数部材６１ｘ，６１ｙを付設した
が、本発明の誘電体共振器フィルタの構造は本実施形態
に限られるわけではなく、不要モード抑制機能付き共振
周波数調整部材を、第２，第３段など他の段の誘電体共
振器１１に付設してもよい。どの段の共振周波数調整部
材の導体板の直径を大きくするかは、誘電体共振器や筐
体の構造等に応じて適宜選択することができる。

【００７４】（第４の実施形態）図１１は、本発明の第
４の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概
略的に示す斜視図である。図１１に示すように、本実施
形態の誘電体共振器フィルタは、不要モード抑制手段と
して、第１の実施形態における不要モード抑制用リング
７１，７２に代えて、不要モード減衰シート９１ａ〜９
１ｆ，９２ａ〜９２ｆ，９３ａ〜９３ｆを備えている。
不要モード減衰シート９１ａ〜９１ｆは、共振周波数調
整部材６１ａ〜６１ｆの導体板の上面（導体板の共振器
とは反対側の面）に設けられ、不要モード減衰シート９
２ａ〜９２ｇは、筐体２０の隔壁２３ａ〜２３ｇの両側
面上に設けられ、不要モード減衰シート９３ａ〜９３ｆ
は、筐体蓋２２の各小部屋の天井面に相当する面に設け
られている。

【００７５】本実施形態における誘電体共振器フィルタ
の構造は、不要モード減衰シート９１ａ〜９１ｆ，９２
ａ〜９２ｆ，９３ａ〜９３ｆの構造を除くと、すでに説
明した図１に示す第１の実施形態の誘電体共振器フィル
タの構造と同じであるので、図１１においては第１の実
施形態と同じ機能の部材には図１と同じ符号を付して、
その説明を省略する。

【００７６】本実施形態の誘電体共振器フィルタの基本
的な動作は、上述の第１の実施形態の誘電体共振器フィ
ルタの基本動作と同じである。

【００７７】ここで、本実施形態の誘電体共振器フィル
タによれば、不要モード減衰シート９１ａ〜９１ｆ，９
２ａ〜９２ｆ，９３ａ〜９３ｆを設けることにより、金
属製の筐体蓋２２と共振周波数調部材６１ａ〜６１ｆと
の間の領域である不要モード励起空間（図２２に示す空
間Ｒ１）に発生する電磁波により不要モード減衰シート
９１ａ〜９１ｆ，９２ａ〜９２ｆ，９３ａ〜９３ｆの表
面に流れる電流が減衰され、電磁波も減衰する。一方、
誘電体共振器１１ａ〜１１ｆは不要モード励起空間Ｒ１
から隔離されているので、不要モード減衰シート９１ａ
〜９１ｆ，９２ａ〜９２ｆ，９３ａ〜９３ｆが誘電体共
振器１１ａ〜１１ｆの電磁界モードには影響を与えず、
誘電体共振器フィルタの通過帯域の特性にも影響を与え
ない。したがって、不要モードの発生が抑制され、特性
の優れたフィルタを得ることが可能である。例えば、不
要モード減衰シートとして抵抗体であるニクロム（ニッ
ケルクロム合金）箔を使用したところ不要モードが減衰
され、図３に示す特性と同様の低損失で急峻なフィルタ
特性が達成できた。

【００７８】なお、本実施形態では、不要モード減衰手
段として不要モード減衰シートを配設する構造とした
が、本発明の不要モード減衰手段の構造は、シート構造
に限られるわけではなく、抵抗体を含有したペーストあ
るいは溶剤を塗布し硬化させて得られる導体膜であって
もよい。あるいは、筐体の隔壁、筐体蓋および共振周波
数調整部材を原則として導体メッキが施された抵抗体に
より構成しておいて、この抵抗体のうち，筐体蓋と共振
周波数調整部材の導体板との間の領域の空間Ｒ１を囲む
内壁面となる部分の上には導体メッキを施さず、抵抗体
の表面を空間Ｒ１に露出させるようにしても、本実施形
態と同じ効果を発揮することができる。

【００７９】また、本実施形態では不要モード減衰シー
トの具体例として抵抗体であるニクロム箔を使用した
が、本発明はこれに限られるわけではなく、他の材料か
らなる抵抗体、例えば、銅ニッケル合金、フェライトな
どでも効果を発揮することはいうまでもない。

【００８０】ただし、共振周波数調整部材６１ａ〜６１
ｆの導体板の縦方向位置は共振周波数の調整に応じて変
化するので、上記各不要モード減衰手段の構成におい
て、空間Ｒ１の内壁面全体が不要モード減衰機能を有す
る部材で構成されている必要はない。

【００８１】なお、第１〜第４の実施形態においては、
本発明が適用される誘電体共振器フィルタとして、６段
の誘電体共振器を用いた多段フィルタを例に採っている
が、本発明の誘電体共振器フィルタの構造は上記各実施
形態に限られるわけではなく、４段など６段以外の段数
を有する誘電体共振器フィルタについても本発明の効果
を発揮することができる。

【００８２】また、第１〜第４の実施形態においては、
本発明が適用される誘電体共振器フィルタとして、帯域
通過フィルタを例に採っているが、本発明の誘電体共振
器フィルタの構造は上記各実施形態に限られるわけでは
なく、他の例えば帯域阻止フィルタについても本発明の
効果を発揮することができる。

【００８３】また、図２，図８，図１０の測定結果は、
効果を実験で明確に示すために単体共振器を用い測定し
た結果を示しているが、各実施形態の構造を採用するこ
とにより、段数に関係なく他の多段フィルタでも同様に
効果を発揮することはいうまでもない。

【００８４】上記第１〜第４の実施形態においては、誘
電体共振器が筐体本体が囲む空間の下部に配置され、誘
電体共振器の上方に共振周波数調整部材の導体板を設置
しているが、誘電体共振器を筐体本体が囲む空間の上部
に配置して、共振周波数調整部材の導体板を誘電体共振
器の下方に配置してもよい。その場合、不要モード抑制
部材を共振周波数調整部材の導体板と筐体本体の底面と
の間に配置することにより、本発明の効果を発揮するこ
とができる。

【００８５】（第５の実施形態）図１２は、本発明の第
５の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概
略的に示す斜視図である。図１２に示すように、本実施
形態の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼結する
ことにより成形された４個の円柱状の誘電体共振器１１
１ａ〜１１１ｄを備えている。各誘電体共振器１１１ａ
〜１１１ｄの共振周波数は、円柱形状の高さ及び直径に
より決定される。この例では、４個の誘電体共振器１１
１ａ〜１１１ｄが４段の帯域通過フィルタとして動作す
る。強誘電体フィルタの筐体１２０は、底壁と側壁とに
よって構成される筐体本体１２１と、筐体蓋１２２と、
筐体本体１２１によって囲まれる空間を小部屋に仕切る
互いに連結された隔壁１２３ａ〜１２３ｄとによって構
成されている。そして、各誘電体共振器１１１ａ〜１１
１ｄは、筐体１２０の隔壁１２３ａ〜１２３ｄによって
仕切られた各小部屋に１つづつ配設されている。また、
筐体本体１２１には、外部からの高周波信号を入出力す
るための同軸コネクターによる入力端子１４１及び出力
端子１４２が配設されており、入力端子１４１及び出力
端子１４２の中心導体には、それぞれ入力結合プローブ
１５１及び出力結合プローブ１５２が接続されている。

【００８６】さらに、筐体蓋１２２には、各誘電体共振
器１１１ａ〜１１１ｄの共振周波数を調整するための，
円形の導体板及びこれに連結されたボルトが一体となっ
た共振周波数調整部材１６１ａ〜１６１ｄが取り付けら
れている。この共振周波数調整部材１６１ａ〜１６１ｄ
は、それぞれその中心軸が誘電体共振器１１１ａ〜１１
１ｄの中心軸と同じ平面位置にあるように（つまり同心
位置に）配設されている。つまり、筐体蓋１２２は、円
柱状の誘電体共振器１１１ａ〜１１１ｄとほぼ同心位置
にネジ穴が設けられていて、各共振周波数調整部材１６
１ａ〜１６１ｄのボルトが筐体蓋１２２のネジ穴に係合
している。そして、共振周波数調整部材１６１ａ〜１６
１ｄを軸回りに回転させることにより、その導体板と誘
電体共振器１１１ａ〜１１１ｄとの間隙を変化させて、
共振周波数を調整することが可能に構成されている。

【００８７】一般に、誘電体共振器フィルタでは、通過
帯域幅、減衰特性などの周波数特性は各共振器の共振周
波数，Ｑ値，各誘電体共振器間の結合量等により決まる
ため、設計の際には、フィルタの周波数特性の仕様から
各誘電体共振器の形状等が算出される。しかし、現実に
は、誘電体共振器や筐体の形状誤差や取り付け誤差のた
めに設計通りのフィルタ特性が得られない。そこで、上
記従来の誘電体共振器フィルタには、共振周波数調整部
材１６１ａ〜１６１ｄが設けられて、各誘電体共振器１
１１ａ〜１１１ｄの共振周波数を可変にすることによ
り、所望のフィルタ特性の実現が図られている。

【００８８】ここで、本実施形態の特徴は、４つの隔壁
１２３ａ〜１２３ｄのうち３つの隔壁１２３ａ〜１２３
ｃに、それぞれ各誘電体共振器１１１ａ〜１１１ｄ問の
電磁界結合をとるための段間結合調整窓１２４ａ〜１２
４ｃが設けられている点である。段間結合調整窓１２４
ａ〜１２４ｃは、隔壁１２３ａ〜１２３ｃが筐体本体１
２１の内側面に接する部分（つまり外側面）において、
それぞれ隔壁１２３ａ〜１２３ｃの外側面から横方向に
切り込みを設けることにより形成されている。言い換え
ると、４つの隔壁１２３ａ〜１２３ｄのうち３つの隔壁
１２３ａ〜１２３ｃは、段間結合調整板として機能する
ことになる。

【００８９】そして、隔壁１２３ａ〜１２３ｃの切り込
み部によって構成される段間結合調整窓１２４ａ〜１２
４ｃには、それぞれ共振器間の電磁界結合の結合の強さ
を微調整するための段間結合調整ボルト１３１ａ〜１３
１ｃが配設されている。この段間結合調整ボルト１３１
ａ〜１３１ｃは、それぞれ隔壁１２３ａ〜１２３ｃの切
り込み部の内側へと突き出すように配設されている。

【００９０】次に、構成の誘電体共振器フィルタの動作
について説明する。例えば信号源やアンテナ（図１２に
は図示せず）から伝送されてきた高周波信号は、入力端
子１４１から筐体１２０内に入力されるが、高周波信号
がフィルタの通過帯域内の周波数の信号の場合、入力結
合プローブ１５１の作用により、高周波信号が入力段の
誘電体共振器１１１ａの電磁界モードと結合して、基本
共振モードであるTE01δが励起される。この共振モード
は、段間結合調整窓１２４ａ，１２４ｂ，…を通じて次
段の誘電体共振器１１１ｂ，１１１ｃ，…へと次々と結
合してゆき、誘電体共振器１１１ｆに励起された電磁界
モードは出力側の出力結合プローブ１５２と結合し、高
周波信号が出力端子１４２から出力される。一方、フィ
ルタの通過帯域外の高周波信号は誘電体共振器の共振モ
ードと結合することはできずに反射され、入力端子１４
１から送り返される。

【００９１】上述のようなフィルタとしての正確な動作
を実現するためには、各誘電体共振器１１１ａ〜１１１
ｄの共振周波数や、段間結合調整窓１２４ａ〜１２４ｃ
による段間結合の強さが正確に実現されなければならな
い。しかし、誘電体共振器１１１ａ〜１１１ｄや筐体１
２０の形状誤差や取り付け誤差のために設計通りのフィ
ルタ特性が得られない。そこで、共振周波数調整部材１
６１ａ〜１６１ｄが設けられており、この共振周波数調
整部材１６１ａ〜１６１ｄのボルトを回転させること
で、導体板が上下する。その結果、共振周波数調整部材
１６１ａ〜１６１ｄの導体板と下方の誘電体共振器１１
１ａ〜１１１ｄとの距離が変化するので、各誘電体共振
器１１１ａ〜１１１ｄの共振周波数が変化する。

【００９２】また、段間結合調整板として機能する隔壁
１２３ａ〜１２３ｃに設けられた段間結合調整窓１２４
ａ〜１２４ｃと段間結合調整ボルト１３１ａ〜１３１ｃ
が、誘電体共振器１１１ａ〜１１１ｄ間の電磁界結合の
強さを調整するのに使用される。まず、隔壁１２３ａ〜
１２３ｃの切り込み部により形成される段間結合調整窓
１２４ａ〜１２４ｃの面積によって大まかな段間結合強
度が決まり、段間結合調整ボルト１３１ａ〜１３１ｃの
挿入量により段間結合強度の微調整が可能である。これ
らの調整機構を調整することにより、誘電体共振器フィ
ルタの通過帯域の周波数、帯域幅などが決定される。

【００９３】図１３は、本実施形態の誘電体共振器フィ
ルタの周波数特性を示す図である。誘電体共振器フィル
タの通過帯域外の高周波信号の場合、基本的には誘電体
共振器の基本共振モードを励起することはできず反射
し、入力端子１４１から送り返される。したがって、誘
電体共振器フィルタの周波数特性は、基本的には図１３
に示すように帯域通過特性となる。しかし、誘電体共振
器には基本共振モードであるTE01δモード以外にも高次
モードであるHE11δモードやEH11δモードが存在し、こ
れらの共振モードによる結合でも高周波信号がフィルタ
を通過するため通過帯域の高域側に不要な高調波のピー
クが現れる可能性がある。

【００９４】図２６は、図２４に示す従来の誘電体共振
器フィルタの２．１４ＧＨｚ（通過帯域）における電界
分布のＦＤＴＤ法による解析結果を示す図であり、筐体
の底面に平行で、かつ、共振器の高さ方向の中央部を通
る断面内（以後の解析結果の表示もすべて同様の断面
内）での電界分布を示している。図中の矢印はその位置
での電界ベクトルを示している。図２６のデータを得る
ために用いた誘電体共振器フィルタは、図２４に示す構
造において、比誘電率４１の誘電体材料によって構成さ
れた，直径２５ｍｍ、高さ１１ｍｍの円柱形状の強誘電
体共振器と、内寸が１辺４０ｍｍの立方体形状の４つの
小部屋を有する筐体とを有する共振周波数調整部材とを
備えている。そして、筐体本体の底面から１４．５ｍｍ
の位置に誘電体共振器の下面が位置するように配置され
ている。

【００９５】図２６に示す電界分布の誘電体共振器中の
電界パターンから明確なように、従来の誘電体共振器フ
ィルタにおいては、通過帯域の周波数帯では基本モード
であるTE01δモードが励振される。

【００９６】図２７は、図２４に示す従来の誘電体共振
器フィルタの２．８２ＧＨｚ（高調波）における電界分
布のＦＤＴＤ法による解析結果を示す図である。図２７
に示す電界パターンでは、HE11δモードやEH11δモード
などの誘電体共振器の高次モードが見られ、誘電体共振
器フィルタの高調波が誘電体共振器の高次モードにより
発生していることが分かる。

【００９７】図２８は、図２４に示す従来の誘電体共振
器フィルタの２．８２ＧＨｚ（高調波）においてHE11δ
モードにより隔壁（段間結合調整板）６２３ｂの誘電体
共振器６１１ｃ側の表面を流れる電流のＦＤＴＤ法によ
る解析結果を示す図であり、図２４に示す矢印Ｘの方向
から見た図である。図２８から分かるように、誘電体共
振器に近接する隔壁（段間結合調整板）６２３ｃの高さ
方向の中央部付近の電流が比較的大きくなっている。

【００９８】それに対し、本実施形態の隔壁（段間結合
調整板）１２３ａ〜１２３ｃの場合、図２８において比
較的大きな電流が流れる領域に段間結合調整用窓１２４
ａ〜１２４ｃが設けられていて、この領域には導体が存
在しないため、HE11δモードの発生が抑制されフィルタ
の高調波も抑制されるのではないかと推測される。

【００９９】図１６は、図１２に示す本実施形態の誘電
体共振器フィルタの２．１４ＧＨｚ（通過帯域）におけ
る電界分布の解析結果を示す図である。図１６のデータ
が得られた誘電体共振器フィルタは、段間結合調整窓の
形状を横２５ｍｍ×縦１６ｍｍの長方形とし、段間結合
調整窓の下辺が筐体本体の底面から１２ｍｍに位置する
として計算を行なっている。他のファクタは上記従来例
の解析モデルと同様にしている。

【０１００】図１６に示されるように、本実施形態にお
いても、図２６と同様に基本モードのTE01δモードが励
振されており、本実施形態にかかる誘電体共振器フィル
タの通過帯域の特性は、従来例と同等のものであると推
測される。

【０１０１】図１７は、図１２に示す本実施形態の誘電
体共振器フィルタの２．８２ＧＨｚ（高調波）における
電界分布の解析結果を示す図である。図１７のデータが
得られた誘電体共振器フィルタは、図１６のデータが得
られたものと同じである。同図に示す誘電体共振器１１
１ａの電界パターンを見れば分かるように、HE11δモー
ドは不明確になっており、抑制されると推測される。

【０１０２】図１４（ａ）〜（ｃ）は、図１２に示す誘
電体共振器フィルタの段間結合調整窓の形状を種々変え
たときの周波数特性を窓形状と共に示す図である。同図
に示すデータを得るために用いた誘電体共振器フィルタ
は、比誘電率４１の誘電体材料によって構成された，直
径２５ｍｍ、高さ１１ｍｍの円柱形状の強誘電体共振器
と、内寸が１辺４０ｍｍの立方体形状の４つの小部屋を
有し，表面が銀メッキされたアルミニウム製の筐体と、
直径２５ｍｍの導体板と規格Ｍ６のボルトとを有する表
面が銀メッキされた銅製の共振周波数調整部材と、市販
のＳＭＡコネクターからなる入出力端子と、表面が銀メ
ッキ処理された直径１ｍｍの銅線からなる入出力結合プ
ローブとを備えている。このとき、隔壁１２３ａ〜１２
３ｃの切り込み部である段間結合調整窓１２４ａ〜１２
４ｃの横方向の中心軸を筐体本体の底面から２０ｍｍの
高さに固定して、段間結合強度が同程度となる段間結合
調整窓１２３ａ〜１２３ｃの四角形状を、横１５ｍｍ×
縦２７ｍｍ，横２０ｍｍ×縦２０ｍおよび横２５ｍｍ×
縦１６ｍｍの３通りとした。

【０１０３】図１４（ａ）〜（ｃ）に示す特性のいずれ
においても、２．７ＧＨｚ〜３ＧＨｚの高調波帯域にお
ける高調波のレベルは、従来構造の高調波のレベル（図
２５参照）にくらべて抑制されている。

【０１０４】また、図１４（ａ）〜（ｃ）を比較する
と、切り込み部の四角形状の縦横の辺長さの比率に関し
ては、図１４（ｃ）に示す構造が、最も高調波のレベル
が低く、段間結合調整窓における筐体の底面に平行な辺
を長くする方がより高調波抑制効果が高いことが確認で
きた。

【０１０５】図１５（ａ）〜（ｃ）は、図１２に示す誘
電体共振器フィルタの段間結合調整窓の隔壁１２３ａ〜
１２３ｃにおける上下方向の位置を種々変えたときの周
波数特性を窓位置と共に示す図である。段間結合調整窓
１２４ａ〜１２４ｃの形状を横２０ｍｍ×縦２０ｍｍに
固定し、窓の下辺が筐体本体の底面から０ｍｍ，１０ｍ
ｍ及び２０ｍｍに位置する３通りの場合について示して
いる。図１５（ａ）〜（ｃ）を比較すると、段間結合調
整窓１２４ａ〜１２４ｃの上下方向位置に関しては、図
１５（ｂ）に示す位置に段間結合調整窓を設けることに
より、最も低い高調波レベルが得られる。つまり、段間
結合調整窓と誘電体共振器とがより近接するように、段
間結合調整窓を中央部に位置することにより、より高い
高調波抑制効果が得られることがわかる。

【０１０６】以上のように、本実施形態の誘電体共振器
フィルタによれば、段間結合調整板として機能する隔壁
１２３ａ〜１２３ｃに切り込み部を設けて段間結合調整
窓１２４ａ〜１２４ｃを形成することにより、通過帯域
の特性に影響を与えることなく、高調波のレベルを抑制
することができる。

【０１０７】特に、段間結合調整窓１２４ａ〜１２４ｃ
の形状は、横方向の辺を縦方向の辺よりも長くする方が
高調波レベルの抑制効果が高いこともわかった。さら
に、段間結合調整窓１２４ａ〜１２４ｃの横方向の辺が
長いことにより、従来の誘電体共振器フィルタに比べて
段間結合調整ボルト１３１ａ〜１３１ｃの可動範囲を大
きくすることができ、段間結合の調整範囲をより大きく
確保することができる。その場合、段間結合調整ボルト
１３１ａ〜１３１ｃの先端と段間結合調整窓１２４ａ〜
１２４ｃの縦方向の辺との間隙も広くとることができる
ので、大電力に対する耐電力性も向上できる。

【０１０８】つまり、図２４に示す従来の誘電体共振器
フィルタにおいては、段間結合調整ボルト６３１ａ〜６
３１ｃの可動量が小さく、段間結合調整ボルト６３１ａ
〜６３１ｃによる段間結合の調整幅が狭い。さらに、誘
電体共振器フィルタの調整状態によっては、段間結合調
整ボルト６３１ａの先端と隔壁６２３ａ〜６２３ｃとの
間隙が狭いので、誘電体共振器フィルタに高電力信号が
投入されると、放電が発生し、誘電体共振器フィルタが
破損するおそれもある。それに対し、本実施形態の誘電
体共振器フィルタにより、これらの不具合の発生を有効
に抑制することができる。

【０１０９】（第６の実施形態）図１８は、本発明の第
６の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概
略的に示す斜視図である。図１８に示すように、本実施
形態の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼結する
ことにより成形された４個の円柱状の誘電体共振器２１
１ａ〜２１１ｄを備えている。各誘電体共振器２１１ａ
〜２１１ｄの共振周波数は、円柱形状の高さ及び直径に
より決定される。この例では、４個の誘電体共振器２１
１ａ〜２１１ｄが４段の帯域通過フィルタとして動作す
る。強誘電体フィルタの筐体２２０は、底壁と側壁とに
よって構成される筐体本体２２１と、筐体蓋２２２と、
筐体本体２２１によって囲まれる空間を小部屋に仕切る
互いに連結された隔壁２２３ａ〜２２３ｃとによって構
成されている。

【０１１０】本実施形態においては、筐体本体２２１
は、平面形状が長方形であり、誘電体共振器２１１ａ〜
２１１ｄは直線状に配設されている。また、隔壁（段間
結合調整板）２２３ａ〜２２３ｃの切り込み部である段
間結合調整窓２２４ａ〜２２４ｃは、相隣り合う隔壁の
間で互い違いになるように形成されている。そして、各
誘電体共振器２１１ａ〜２１１ｄは、筐体２２０の隔壁
２２３ａ〜２２３ｃによって仕切られた４つの小部屋に
１つづつ配設されている。また、筐体本体２２１には、
外部からの高周波信号を入出力するための同軸コネクタ
ーによる入力端子２４１及び出力端子２４２が配設され
ており、入力端子２４１及び出力端子２４２の中心導体
には、それぞれ入力結合プローブ２５１及び出力結合プ
ローブ２５２が接続されている。

【０１１１】さらに、筐体蓋２２２には、各誘電体共振
器２１１ａ〜２１１ｄの共振周波数を調整するための，
円形の導体板及びこれに連結されたボルトが一体となっ
た共振周波数調整部材２６１ａ〜２６１ｄが取り付けら
れている。この共振周波数調整部材２６１ａ〜２６１ｄ
は、それぞれその中心軸が誘電体共振器２１１ａ〜２１
１ｄの中心軸と同じ平面位置にあるように（つまり同心
位置に）配設されており、共振周波数調整部材２６１ａ
〜２６１ｄの構造や機能は、上記第５の実施形態と同様
である。

【０１１２】本実施形態の誘電体共振器フィルタによっ
ても、第５の実施形態と同様に、通過帯域の高域側に現
れる不要な高調波のレベルが低く、段間結合の調整範囲
が大きく、しかも、耐電力性の高い帯域通過フィルタと
して動作する誘電体共振器フィルタを実現することが可
能である。

【０１１３】（第７の実施形態）図１９は、本発明の第
７の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概
略的に示す斜視図である。図１９に示すように、本実施
形態の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼結する
ことにより成形された４個の円柱状の誘電体共振器３１
１ａ〜３１１ｄを備えている。各誘電体共振器３１１ａ
〜３１１ｄの共振周波数は、円柱形状の高さ及び直径に
より決定される。この例では、４個の誘電体共振器３１
１ａ〜３１１ｄが４段の帯域通過フィルタとして動作す
る。強誘電体フィルタの筐体３２０は、底壁と側壁とに
よって構成される筐体本体３２１と、筐体蓋３２２と、
筐体本体３２１によって囲まれる空間を小部屋に仕切る
互いに連結された隔壁３２３ａ〜３２３ｄとによって構
成されている。

【０１１４】本実施形態においては、段間結合調整窓３
２４ａ〜３２４ｃは、隔壁３２３ａ〜３２３ｃが直接切
り込まれて形成されたものではなく、隔壁３２３ａ〜３
２３ｃによって支持される上下２つの梁によって形成さ
れている。しかし、上下２つの梁も隔壁（段間結合調整
板）の一部として機能するので、本実施形態の段間結合
調整窓３２４ａ〜３２４ｃも、上記第５，第６の実施形
態と同様に、隔壁に形成された切り込み部と捉えること
ができる。

【０１１５】そして、各誘電体共振器３１１ａ〜３１１
ｄは、筐体３２０の隔壁３２３ａ〜３２３ｄによって仕
切られた４つの小部屋に１つづつ配設されている。ま
た、筐体本体３２１には、外部からの高周波信号を入出
力するための同軸コネクターによる入力端子３４１及び
出力端子３４２が配設されており、入力端子３４１及び
出力端子３４２の中心導体には、それぞれ入力結合プロ
ーブ３５１及び出力結合プローブ３５２が接続されてい
る。

【０１１６】さらに、筐体蓋３２２には、各誘電体共振
器３１１ａ〜３１１ｄの共振周波数を調整するための，
円形の導体板及びこれに連結されたボルトが一体となっ
た共振周波数調整部材３６１ａ〜３６１ｄが取り付けら
れている。この共振周波数調整部材３６１ａ〜３６１ｄ
は、それぞれその中心軸が誘電体共振器３１１ａ〜３１
１ｄの中心軸と同じ平面位置にあるように（つまり同心
位置に）配設されており、共振周波数調整部材３６１ａ
〜３６１ｄの構造や機能は、上記第５の実施形態と同様
である。

【０１１７】本実施形態の誘電体共振器フィルタは、例
えば、筐体本体３２１の隔壁３２３ａ〜３２３ｄを筐体
本体全体と一体的に切削加工により形成し、上側梁およ
び下側梁を導体板により形成し隔壁３２３ａ〜３２３ｃ
に接合することで実現される。例えば上側梁および下側
梁を銅薄板により形成し、各梁を例えば鉛はんだによ
り、隔壁（段間結合調整板）に電気的に接合する形成方
法を採れば、上側梁および下側梁を異なる寸法のものに
容易に交換可能となり、また、例えばリュータ等の切削
工具で容易に形状変更が可能となる。したがって、図１
２に示す構成においては、段間結合調整ボルト１５１ａ
〜１５１ｃによる段間結合の調整範囲を越えるような場
合でも、本実施形態により、段間結合調整窓３２４ａ〜
３２４ｃの面積を容易に変更することができる。

【０１１８】すなわち、本実施形態の誘電体共振器フィ
ルタによれば、第５の実施形態の効果に加えて、段間結
合調整ボルト３３１ａ〜３３１ｃによる段間結合の調整
範囲の拡大を図ることができる。

【０１１９】（第８の実施形態）図２０は、本発明の第
８の実施形態における誘電体共振器フィルタの構造を概
略的に示す斜視図である。図２０に示すように、本実施
形態の誘電体共振器フィルタは、誘電体粉末を焼結する
ことにより成形された４個の円柱状の誘電体共振器４１
１ａ〜４１１ｄを備えている。各誘電体共振器４１１ａ
〜４１１ｄの共振周波数は、円柱形状の高さ及び直径に
より決定される。この例では、４個の誘電体共振器４１
１ａ〜４１１ｄが４段の帯域通過フィルタとして動作す
る。強誘電体フィルタの筐体４２０は、底壁と側壁とに
よって構成される筐体本体４２１と、筐体蓋４２２と、
筐体本体４２１によって囲まれる空間を小部屋に仕切る
互いに連結された隔壁４２３ａ〜４２３ｄとによって構
成されている。

【０１２０】本実施形態においては、隔壁４２３ａ〜４
２３ｄのうち段間結合調整板として機能する３つの隔壁
４２３ａ〜４２３ｃは、筐体本体４２１の内側面には接
触しておらず、両者間には間隙が設けられている。そし
て、誘電体共振器４１１ａ〜４１１ｄ間の電磁界結合は
主にこの間隙を通じて行われる。また、隔壁４２３ａ〜
４２３ｃには、段間結合調整ボルト４３１ａ〜４３１ｃ
の可動範囲を拡大するための切り込み部が設けられてい
る。隔壁４２３ａ〜４２３ｃと筐体本体４２１の内側面
との間隙及び切り込み部により、段間結合調整窓４２４
ａ〜４２４ｃが構成されている。ただし、本実施形態に
おいても、隔壁４２３ａ〜４２３ｃの切り込み部の両側
が削除されただけで、実質的には切り込み部によって段
間結合の調整機能が高められている。

【０１２１】そして、各誘電体共振器４１１ａ〜４１１
ｄは、筐体４２０の隔壁４２３ａ〜４２３ｃによって仕
切られた４つの小部屋に１つづつ配設されている。ま
た、筐体本体４２１には、外部からの高周波信号を入出
力するための同軸コネクターによる入力端子４４１及び
出力端子４４２が配設されており、入力端子４４１及び
出力端子４４２の中心導体には、それぞれ入力結合プロ
ーブ４５１及び出力結合プローブ４５２が接続されてい
る。

【０１２２】さらに、筐体蓋４２２には、各誘電体共振
器４１１ａ〜４１１ｄの共振周波数を調整するための，
円形の導体板及びこれに連結されたボルトが一体となっ
た共振周波数調整部材４６１ａ〜４６１ｄが取り付けら
れている。この共振周波数調整部材４６１ａ〜４６１ｄ
は、それぞれその中心軸が誘電体共振器４１１ａ〜４１
１ｄの中心軸と同じ平面位置にあるように（つまり同心
位置に）配設されており、共振周波数調整部材４６１ａ
〜４６１ｄの構造や機能は、上記第５の実施形態と同様
である。

【０１２３】本実施形態の誘電体共振器フィルタによれ
ば、段間結合調整ボルト４３１ａ〜４３１ｃの可動範囲
が大きくなるため、第５の実施形態と同じ効果に加え
て、段間結合の調整範囲が大きくできるという効果が得
られる。

【０１２４】（その他の実施形態）第５〜第８の実施形
態においては、本発明が適用される誘電体共振器フィル
タとして、４段の誘電体共振器を用いた多段フィルタを
例に採っているが、本発明の誘電体共振器フィルタの構
造は上記各実施形態に限られるわけではなく、６段，８
段など４段以外の段数を有する誘電体共振器フィルタに
ついても本発明の効果を発揮することができる。

【０１２５】また、第５〜第８の実施形態においては、
本発明が適用される誘電体共振器フィルタとして、帯域
通過フィルタを例に採っているが、本発明の誘電体共振
器フィルタの構造は上記各実施形態に限られるわけでは
なく、他の例えば帯域阻止フィルタについても本発明の
効果を発揮することができる。その場合、本発明におけ
る通過帯域を阻止帯域に置き換えると、本発明の効果を
発揮することは容易に理解することができる。

【０１２６】また、第５〜第８の実施形態においては、
段間結合調整板として機能する隔壁の切り込み部である
段間結合調整窓の形状を、各隔壁についてすべて同じ大
きさとしたが、本発明の段間結合調整窓の形状は、これ
らの実施形態に限られるわけではなく、各隔壁ごとに異
なる形状を有している構成を採ることも可能である。

【０１２７】さらに、第５〜第６の実施形態において
は、段間結合調整板として機能する隔壁の切り込み部を
隔壁の外側面に設けたが、本発明の段間結合調整窓の形
状はかかる実施形態に限定されるものではなく、図１２
の破線に示すように、隔壁の内側面に切り込み部を形成
し、これを段間結合調整窓としてもよい。

【０１２８】また、各実施形態における切り込み部（段
間結合調整窓）の大きさや位置は、各実施形態で例示し
た寸法や位置に限定されるものではなく、必要とされる
段間結合強度により決定され、必要とされる段間結合強
度は誘電体共振器フィルタの仕様、誘電体共振器の設
計、段間結合調整ボルトの可動範囲の設定などに応じ
て、適宜選択することができる。

【０１２９】

【発明の効果】本発明の誘電体共振器フィルタによれ
ば、誘電体共振器に付設される共振周波数調整手段の導
体板と筐体との間の空間に不要モード抑制手段を配置
し、あるいは、各誘電体共振器同士の段間結合調整板に
切り込み部を設けることにより、通過帯域における特性
の乱れを抑制することができ、低損失で急峻な通過帯域
を有する，特性の優れた誘電体共振器フィルタの提供を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における誘電体共振器
フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図２】１段フィルタの共振周波数調整部材の位置と基
本モード及び不要モードの周波数との関係を示す特性図
である。

【図３】不要モード抑制用リングを備えた誘電体共振器
フィルタの周波数特性を示す図である。

【図４】第１の実施形態における第１の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。

【図５】第１の実施形態における第２の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。

【図６】第１の実施形態における第３の変形例に係る共
振周波数調整部材及び不要モード抑制用リングの構造を
示す斜視図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における誘電体共振器
フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図８】１段フィルタの不要モード励起空間への不要モ
ード抑制用ボルトの挿入量と基本モード及び不要モード
の周波数との関係を示す特性図である。

【図９】本発明の第３の実施形態における誘電体共振器
フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図１０】不要モード抑制機能付き共振周波数調整部材
の効果をみるために測定した，共振周波数調整部材の位
置と基本モード及び不要モードの周波数との関係を示す
特性図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態における誘電体共振
器フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図１２】本発明の第５の実施形態における誘電体共振
器フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図１３】本発明の第５の実施形態の誘電体共振器フィ
ルタの周波数特性を示す図である。

【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、図１２に示す誘電体共振
器フィルタの段間結合調整窓の形状を変えたときの周波
数特性を窓形状と共に示す図である。

【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、図１２に示す誘電体共振
器フィルタの段間結合調整窓の隔壁における上下方向の
位置を種々変えたときの周波数特性を窓位置と共に示す
図である。

【図１６】図１２に示す第５の実施形態の誘電体共振器
フィルタの２．１４ＧＨｚ（通過帯域）における電界分
布の解析結果を示す図である。

【図１７】図１２に示す第５の実施形態の誘電体共振器
フィルタの２．８２ＧＨｚ（高調波）における電界分布
の解析結果を示す図である。

【図１８】本発明の第６の実施形態における誘電体共振
器フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図１９】本発明の第７の実施形態における誘電体共振
器フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図２０】本発明の第８の実施形態における誘電体共振
器フィルタの構造を概略的に示す斜視図である。

【図２１】従来の６段式誘電体共振器フィルタの例を概
略的に示す斜視図である。

【図２２】図２１に示す誘電体共振器フィルタの共振周
波数調整部材の導体板付近の電磁界モードを示す図であ
る。

【図２３】図２１に示す誘電体共振器フィルタの周波数
特性の例を示す図である。

【図２４】従来の４段式の誘電体共振器フィルタの例を
概略的に示す斜視図である。

【図２５】従来の４段式の誘電体共振器フィルタの周波
数特性の一例を示す図である。

【図２６】図２４に示す従来の誘電体共振器フィルタの
２．１４ＧＨｚ（通過帯域）における電界分布のＦＤＴ
Ｄ法による解析結果を示す図である。

【図２７】図２４に示す従来の誘電体共振器フィルタの
２．８２ＧＨｚ（高調波）における電界分布のＦＤＴＤ
法による解析結果を示す図である。

【図２８】図２４に示す従来の誘電体共振器フィルタの
２．８２ＧＨｚにおいてHE11δモードにより段間結合調
整板の誘電体共振器側の表面を流れる電流のＦＤＴＤ法
による解析結果を示す図である。

【符号の説明】

１１ 誘電体共振器 ２０ 筐体 ２１ 筐体本体 ２２ 筐体蓋 ２３ 隔壁（段間結合調整部材） ２４ 段間結合調整窓 ３１ 段間結合調整ボルト ４１ 入力端子 ４２ 出力端子 ５１ 入力結合プローブ ６１ 共振周波数調整部材 ７１，７２ 不要モード抑制用リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 邦彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 俊昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 榎原 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡嶋 道生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J006 HC03 HC12 HC22 JA01 JA31 LA03 LA12 MA01 MB03 NA01 ND03 NE01 NE11 PA01

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの誘電体共振器と、 上記誘電体共振器の周囲を覆い、電磁界シールドとして
   機能する筐体と、 上記筐体に囲まれる空間内に配置されて上記誘電体共振
   器の１つの面に対向する第１面と上記筐体の内表面に対
   向する第２面とを有する導体板を含み、かつ、上記導体
   板と上記誘電体共振器との距離を変化させることが可能
   に構成された共振周波数調整手段と、 上記導体板の上記第２面と上記筐体の内表面との間の空
   間に発生する不要な電磁界モードの伝播を抑制するため
   の不要モード抑制手段とを備えている誘電体共振器フィ
   ルタ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の誘電体共振器フィルタ
   において、 上記不要モード抑制手段は、上記導体板の上記第２面と
   上記筐体の内表面との間の空間の一部を埋める不要モー
   ド抑制部材であることを特徴とする誘電体共振器フィル
   タ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の誘電体共振器フィルタ
   において、 上記共振周波数調整手段は、上記導体板と上記誘電体共
   振器との距離を変化させるためのボルトをさらに含み、 上記不要モード抑制部材は、上記ボルトに係合するネジ
   穴を有するリングにより構成されていることを特徴とす
   る誘電体共振器フィルタ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の誘電体共振器フィルタ
   において、 上記不要モード抑制手段は、上記導体板及び上記筐体の
   うちいずれか一方に支持されて、上記導体板の上記第２
   面と上記筐体の内表面とによって囲まれる空間の一部を
   埋める棒であることを特徴とする誘電体共振器フィル
   タ。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のうちいずれか１つに記載
   の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記不要モード抑制部材は、導体材料により構成されて
   いることを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
6. 【請求項６】 請求項２〜４のうちいずれか１つに記載
   の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記不要モード抑制部材は、誘電体材料により構成され
   ていることを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の誘電体共振器フィルタ
   において、 上記不要モード抑制手段は、上記導体板の上記第２面と
   上記筐体の内表面との間の空間に露出した表面部を有す
   る，該表面部を流れる高周波誘導電流に対する電気抵抗
   として機能する抵抗体によって構成されていることを特
   徴とする誘電体共振器フィルタ。
8. 【請求項８】 複数の誘電体共振器と、 上記複数の誘電体共振器の周囲を覆い、電磁界シールド
   として機能する筐体と、 上記複数の誘電体共振器の各誘電体共振器ごとに設けら
   れ、上記筐体に囲まれる空間内に配置されて上記誘電体
   共振器の１つの面に対向する第１面と上記筐体の内表面
   に対向する第２面とを有する導体板を含み、かつ、上記
   導体板と上記誘電体共振器との距離を変化させることが
   可能に構成された複数の共振周波数調整手段とを備え、 上記複数の共振周波数調整手段の各導体板のうち少なく
   とも１つの導体板の大きさが他の共振周波数調整手段の
   導体板の大きさとは異なっていることを特徴とする誘電
   体共振器フィルタ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のうちいずれか１つに記載
   の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記共振周波数調整手段の導体板は、円板形状であるこ
   とを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
10. 【請求項１０】 外部機器から高周波信号を受ける入力
    段の誘電体共振器と、外部機器に高周波信号を出力する
    出力段の誘電体共振器とを含む複数の誘電体共振器と、 上記複数の誘電体共振器の周囲を囲み、電磁界シールド
    として機能する筐体と、 入力された高周波信号と上記入力段の誘電体共振器との
    電磁界を互いに結合させる入力結合手段と、 出力される高周波信号と上記出力段の誘電体共振器との
    電磁界を互いに結合させる出力結合手段と、 上記複数の誘電体共振器のうち互いに電磁界が結合する
    誘電体共振器同士の間に設けられ、電磁界結合強度を調
    節するための段間結合調整板とを備え、 上記段間結合調整板の両側面のうち少なくともいずれか
    一方の側面には切り込み部が設けられていることを特徴
    とする誘電体共振器フィルタ。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の誘電体共振器フィ
    ルタにおいて、 上記段間結合調整板の切り込み部は、略四角形状である
    ことを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の誘電体共振器フィ
    ルタにおいて、 上記段間結合調整板の切り込み部は、長辺が上記筐体の
    底面と略平行になるよう配設された略長方形形状である
    ことを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の誘電体共振器フィ
    ルタにおいて、 上記段間結合調整板の切り込み部は、筐体の高さ方向の
    位置が上記誘電体共振器の配設された位置と略一致する
    よう配設されていることを特徴とする誘電体共振器フィ
    ルタ。
14. 【請求項１４】 請求項１０〜１３のうちいずれか１つ
    に記載の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記段間結合調整板の切り込み部は、筐体の外周部を構
    成する壁の内側面に接するように形成されていることを
    特徴とする誘電体共振器フィルタ。
15. 【請求項１５】 請求項１０〜１４のうちいずれか１つ
    に記載の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記筐体に設けられ、上記段間結合調整板の切り込み部
    に向かって突出する段間結合調整部材をさらに備えてい
    ることを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
16. 【請求項１６】 請求項１０〜１５のうちいずれか１つ
    に記載の誘電体共振器フィルタにおいて、 上記複数の誘電体共振器は、いずれもTE01δモード共振
    器であることを特徴とする誘電体共振器フィルタ。
17. 【請求項１７】 少なくとも１つの誘電体共振器と、上
    記誘電体共振器の周囲を覆い、電磁界シールドとして機
    能する筐体とを備えた誘電体共振器フィルタの不要モー
    ド抑制方法であって、 上記筐体に囲まれる空間内に、上記誘電体共振器の１つ
    の面に対向する第１面と上記筐体の内表面に対向する第
    ２面とを有する導体板を含む共振周波数調整部材を配置
    して、上記導体板と上記誘電体共振器との距離を変化さ
    せることにより共振周波数を調整するステップ（ａ）
    と、 上記ステップ（ａ）の後、又は上記ステップ（ａ）の前
    に、上記導体板の上記第２面と上記筐体の内表面との間
    の空間に発生する不要な電磁界モードの伝播を抑制する
    ための不要モード抑制部材を配置するステップ（ｂ）と
    を含む誘電体共振器フィルタ。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の誘電体共振器フィ
    ルタの不要モード抑制方法において、 上記ステップ（ｂ）では、上記導体板の上記第２面と上
    記筐体の内表面との間の空間の一部を埋める不要モード
    抑制部材を配置することを特徴とする誘電体共振器フィ
    ルタの不要モード抑制方法。