JP2002335110A - Dielectric resonator device, filter, duplexer, and communications equipment - Google Patents

Dielectric resonator device, filter, duplexer, and communications equipment

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JP2002335110A JP2001139116A JP2001139116A JP2002335110A JP 2002335110 A JP2002335110 A JP 2002335110A JP 2001139116 A JP2001139116 A JP 2001139116A JP 2001139116 A JP2001139116 A JP 2001139116A JP 2002335110 A JP2002335110 A JP 2002335110A
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dielectric
resonator device
dielectric core
dielectric resonator
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Tomoyuki Ise
智之 伊勢
Makoto Abe
眞 阿部
Itaru Koshiga
到 越賀
Hiromi Wakamatsu
弘己 若松
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a dielectric resonator device, a filter, a duplexer, and communications equipment using the device, filter, and duplexer to have superior temperature characteristics, even when different kinds of modes are multiplexed. SOLUTION: A dielectric core 3 is constituted of dielectric core portions 31, 32, and 33, and a dielectric material used for forming the core 3 is selected, so that the temperature coefficient of the core portion 32 to which TEz-mode electric fields are concentrated become positive, and the temperature coefficients of the other core portions 31 and 32 becomes negative. In this way, the temperature characteristics of the dielectric resonator device, filter, duplexer, and communications equipment are compensated with respect to TMx+y, TMx-y, and TEz modes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、多重モードで動
作する誘電体共振器装置、それを用いたフィルタ、デュ
プレクサおよびこれらを備えた通信装置に関するもので
ある。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a dielectric resonator device operating in multiple modes, a filter using the same, a duplexer, and a communication device including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、キャビティ内に誘電体コアを配置
してなる誘電体共振器は、TE01δモードやTM01
δモードが利用されている。このような誘電体コアを用
いた誘電体共振器によって複数段の誘電体共振器装置を
構成する場合、キャビティ内に複数の誘電体コアを配列
することになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dielectric resonator having a dielectric core disposed in a cavity has been known as a TE01δ mode or a TM01δ mode.
The δ mode is used. When a dielectric resonator device using such a dielectric core forms a dielectric resonator device having a plurality of stages, a plurality of dielectric cores are arranged in a cavity.

【0003】ところが、このような単一の誘電体コアに
生じる単一の共振モードを利用する構造では、共振器を
多段化すると全体に大型化し、しかも複数の誘電体コア
を高精度に位置決め固定しなければならないため、特性
の揃った誘電体フィルタなどの誘電体共振器装置の製造
が困難であった。
However, in such a structure utilizing a single resonance mode generated in a single dielectric core, if the number of resonators is increased, the overall size becomes large, and a plurality of dielectric cores are positioned and fixed with high precision. Therefore, it has been difficult to manufacture a dielectric resonator device such as a dielectric filter having uniform characteristics.

【0004】そこで、本願の出願人は、特開平11−1
45704号にて、単一の誘電体コアを用いながら多重
化数を増した誘電体共振器装置に関して出願している。
上記出願に係る誘電体共振器装置は、共振空間をx,
y,zの直角座標系で表した場合に、x,y,zのそれ
ぞれの軸方向に電界ベクトルが向くTMx,TMy,T
Mzモードと、x,y,zのそれぞれの軸に垂直な面方
向に電界ベクトルがループを描くTEx,TEy,TE
zモードを生じさせて、最大6つのモードを利用できる
ようにしたものである。
Accordingly, the applicant of the present application has disclosed in
No. 45704 filed an application for a dielectric resonator device which uses a single dielectric core and increases the number of multiplexes.
The dielectric resonator device according to the above application has a resonance space of x,
When expressed in a rectangular coordinate system of y and z, TMx, TMy, and Tx in which the electric field vector is oriented in each of x, y, and z axes.
Mx mode and TEx, TEy, TE in which the electric field vector forms a loop in the plane direction perpendicular to the respective axes of x, y, and z
The z mode is created so that a maximum of six modes can be used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
キャビティ内に誘電体コアを配置してなる誘電体共振器
装置においては、特性安定化の要素として温度特性がポ
イントとなる。すなわち、誘電体コアの温度特性と誘電
体コアおよびキャビティの熱膨張率(線膨張係数)等に
よって温度に対する共振周波数の特性が変化する。そこ
で、従来は誘電体コアの誘電体材料として、所定の温度
特性を有する材料を選定し、これにより温度補償を行っ
ていた。またその他の設計方法として、誘電体コアと同
じ熱膨張率を有するセラミックに電極膜を施したキャビ
ティを用いたり、例えば42アロイ(鉄とニッケル(N
i40〜42%)の合金)等の金属材料を用いるように
していた。
However, in the dielectric resonator device having the dielectric core disposed in the cavity as described above, the temperature characteristic is a point as a characteristic stabilizing element. That is, the characteristic of the resonance frequency with respect to temperature changes depending on the temperature characteristics of the dielectric core, the coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient) of the dielectric core and the cavity, and the like. Therefore, conventionally, a material having a predetermined temperature characteristic has been selected as a dielectric material of the dielectric core, and thereby temperature compensation has been performed. As another design method, a cavity in which an electrode film is applied to a ceramic having the same coefficient of thermal expansion as a dielectric core may be used, or a 42 alloy (iron and nickel (N
i) (40% to 42%).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、誘電体コア
の誘電体材料として、所定の温度特性を有する材料を選
定する方法では、単一モードの誘電体共振器装置や、例
えばTMモードの多重モードまたはTEモードの多重モ
ード共振器のように、同種の多重モードの共振を生じさ
せる場合には有効であるが、TEモードとTMモードと
の多重モード共振器では、金属キャビティの熱膨張がT
Eモードに与える影響と、TMモードに与える影響と
で、方向性(符号)が異なるため、両モードに対する温
度補償が同時にできないという問題があった。
However, in the method of selecting a material having a predetermined temperature characteristic as a dielectric material of a dielectric core, a single mode dielectric resonator device or a multimode of TM mode, for example, is selected. Or, it is effective when the same kind of multi-mode resonance is generated as in the case of the multi-mode resonator of the TE mode. However, in the multi-mode resonator of the TE mode and the TM mode, the thermal expansion of the metal cavity is T
Since the direction (sign) differs between the effect on the E mode and the effect on the TM mode, there is a problem that temperature compensation for both modes cannot be performed at the same time.

【0007】また、誘電体コアと同じ熱膨張率を有する
キャビティを用いる方法では、上記モードの種別による
違いは生じないが、セラミック材料を用いてキャビティ
を構成した場合には、その寸法精度が充分に高められ
ず、ばらつきの少ない特性を得にくいという問題があ
り、42アロイ等の合金を用いる場合にはコストが嵩む
という問題があった。
In the method using a cavity having the same coefficient of thermal expansion as that of the dielectric core, there is no difference according to the type of the above mode. However, when the cavity is formed using a ceramic material, the dimensional accuracy is sufficiently high. However, there is a problem that it is difficult to obtain characteristics with little variation, and when an alloy such as 42 alloy is used, there is a problem that the cost increases.

【0008】この発明の目的は、特殊なキャビティを用
いることなく、異種モードを多重化したものにおいても
温度補償を確実に行えるようにした誘電体共振器装置、
フィルタ、デュプレクサおよびそれらを用いた通信装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dielectric resonator device capable of reliably performing temperature compensation even in a multiplexed heterogeneous mode without using a special cavity.
An object of the present invention is to provide a filter, a duplexer, and a communication device using them.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、遮蔽金属キ
ャビティ内に、誘電体コアを配し、キャビティと誘電体
コアとによるTMモードとTEモードとの多重モードを
利用した誘電体共振器装置において、誘電体コアを、温
度変化に伴う比誘電率の変化による共振周波数の温度係
数が正と負の符号の異なる誘電体を組み合わせて構成す
る。この構造により、単一の温度特性を有する誘電体材
料からなる誘電体コアを配置した場合に比べて、利用す
るモードに応じて温度補償を行えるようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a dielectric resonator device in which a dielectric core is disposed in a shielding metal cavity and a multi-mode of a TM mode and a TE mode by the cavity and the dielectric core is used. In the above, the dielectric core is formed by combining dielectrics having different positive and negative signs of the temperature coefficient of the resonance frequency due to the change in the relative permittivity with the temperature change. With this structure, temperature compensation can be performed according to the mode to be used, as compared with a case where a dielectric core made of a dielectric material having a single temperature characteristic is arranged.

【0010】例えば、誘電体コア内部から周囲部にかけ
て前記温度係数を正から負の値に亘って不均一に分布さ
せる。また、例えば誘電体コアのTEモードの電界の集
中する部分の温度係数を正、誘電体コアの他の部分の温
度係数を負にする。これによりTEモードとTMモード
に対して独立に温度補償を行う。
For example, the temperature coefficient is unevenly distributed from a positive value to a negative value from the inside of the dielectric core to the periphery. Further, for example, the temperature coefficient of the portion where the electric field of the TE mode of the dielectric core is concentrated is positive, and the temperature coefficient of the other portion of the dielectric core is negative. Thereby, temperature compensation is performed independently for the TE mode and the TM mode.

【0011】また、この発明は、誘電体コアのTEモー
ドの電界の集中する部分から集中しない部分にかけて、
温度係数を正から負へ分布させる。また、誘電体コア以
外の領域で、TEモードの電界よりTMモードの電界が
強い箇所に、温度係数が負の誘電体を配置する。これに
よりTEモードから独立してTMモードの温度補償を行
う。
Further, the present invention provides a method of manufacturing a dielectric core from a portion where the electric field of the TE mode is concentrated to a portion where the electric field is not concentrated.
Distribute the temperature coefficient from positive to negative. Further, a dielectric material having a negative temperature coefficient is disposed in a region other than the dielectric core where the electric field of the TM mode is stronger than the electric field of the TE mode. Thereby, the temperature compensation of the TM mode is performed independently of the TE mode.

【0012】また、この発明は、キャビティと誘電体コ
アによる2つのTMモードと1つのTEモードとを多重
化して3重モードの誘電体共振器装置とする。
Further, the present invention multiplexes two TM modes and one TE mode by a cavity and a dielectric core to obtain a triple mode dielectric resonator device.

【0013】また、キャビティと誘電体コアによる2つ
のTMモードと3つのTEモードとを多重化して5重モ
ードの誘電体共振器装置とする。
Further, two TM modes and three TE modes formed by the cavity and the dielectric core are multiplexed to form a five-mode dielectric resonator device.

【0014】また、キャビティと誘電体コアによる3つ
のTMモードと3つのTEモードとを多重化して6重モ
ードの誘電体共振器装置とする。
Further, three TM modes and three TE modes by the cavity and the dielectric core are multiplexed to form a six-mode dielectric resonator device.

【0015】さらに、キャビティと誘電体コアによる2
つのTMモードと2つのTEモードとを多重化して4重
モードの誘電体共振器装置とする。
Further, the cavity and the dielectric core are used to
One TM mode and two TE modes are multiplexed to form a quad mode dielectric resonator device.

【0016】また、この発明は、上記構造の誘電体共振
器装置を用い、所定の共振モードに結合する入出力手段
を設けたフィルタまたはデュプレクサを構成する。
Further, according to the present invention, a filter or a duplexer provided with input / output means for coupling to a predetermined resonance mode is constituted by using the dielectric resonator device having the above structure.

【0017】さらに、この発明は、上記誘電体共振器装
置、フィルタまたはデュプレクサを用いて高調波回路部
において、例えば送信信号または受信信号を帯域通過さ
せたり、アンテナ共用器として設けたりして通信装置を
構成する。
Further, the present invention provides a communication apparatus in which a transmission signal or a reception signal is band-passed or provided as an antenna duplexer in a harmonic circuit section using the above-described dielectric resonator device, filter or duplexer. Is configured.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】第1の実施形態に係る誘電体共振
器装置の構成を図1および図2を参照して説明する。図
1の(A)は、キャビティの内壁面を透明化して表した
斜視図である。(B)は中央縦断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a dielectric resonator device according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a perspective view in which the inner wall surface of the cavity is made transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center.

【0019】図1において1は遮蔽金属キャビティ(以
下単に「キャビティ」という。)の内壁面を表してい
て、実際には、一面を開口したアルミニウム製の箱形の
キャビティ本体と、その開口面を覆うアルミニウム製の
キャビティ蓋とから構成している。3は3つの誘電体コ
ア部分31,32,33からなる四角柱形状の誘電体コ
アである。この誘電体コア3を支持体2によってキャビ
ティ内の所定位置に支持している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inner wall surface of a shielding metal cavity (hereinafter, simply referred to as a "cavity"). And a cavity lid made of aluminum. Reference numeral 3 denotes a quadrangular prism-shaped dielectric core including three dielectric core portions 31, 32, and 33. The dielectric core 3 is supported by the support 2 at a predetermined position in the cavity.

【0020】図2は、この誘電体共振器装置で利用する
3つの共振モードについて、それらの電界ベクトルの様
子を示している。(A)はx+y方向に電界ベクトルが
向くTMx+yモード、(B)はx−y方向に電界ベク
トルが向くTMx−yモードである。また(C)はxy
平面に電界ベクトルがループを描き、z軸方向に磁界ベ
クトルが向くTEzモードである。
FIG. 2 shows the state of electric field vectors of three resonance modes used in the dielectric resonator device. (A) is a TMx + y mode in which the electric field vector is oriented in the x + y direction, and (B) is a TMx-y mode in which the electric field vector is oriented in the xy direction. (C) is xy
This is a TEz mode in which the electric field vector forms a loop on a plane and the magnetic field vector is oriented in the z-axis direction.

【0021】このように2つのTMモードと1つのTE
モードによる3重モードの誘電体共振器装置では、温度
変化による熱膨張が誘電体コアよりも金属キャビティの
ほうが大きいため、温度変化により、金属キャビティと
誘電体コアとの間のクリアランスに変化が生じる。この
クリアランスの変化は、TMモードには電界摂動、TE
モードには磁界摂動として作用する。例えば、温度上昇
の際、TMモードの共振周波数は上昇し、TEモードの
周波数は下降する。図1に示した誘電体コア3内部のリ
ング状(ドーナツ状)の誘電体コア部分32には、TE
zモードの電界が集中するため、この誘電体コア部分3
2の温度係数が正の値となり、それ以外の誘電体コア部
分31,33の温度係数を負の値となるように、誘電体
材料を選定する。このことにより上記3つのモードにつ
いての温度特性を補償する。
Thus, two TM modes and one TE
In a three-mode dielectric resonator device based on the mode, the thermal expansion due to a temperature change is larger in the metal cavity than in the dielectric core. Therefore, the temperature change causes a change in the clearance between the metal cavity and the dielectric core. . This change in clearance is caused by electric field perturbation in the TM mode and TE
The mode acts as a magnetic field perturbation. For example, when the temperature rises, the resonance frequency in the TM mode rises and the frequency in the TE mode falls. A ring-shaped (donut-shaped) dielectric core portion 32 inside the dielectric core 3 shown in FIG.
Since the z-mode electric field is concentrated, this dielectric core portion 3
The dielectric material is selected such that the temperature coefficient of 2 has a positive value and the temperature coefficients of the other dielectric core portions 31 and 33 have negative values. This compensates for the temperature characteristics of the three modes.

【0022】設計手順は次の通りである。まず、誘電体
材料の温度係数(温度変化に対する比誘電率の変化に伴
う共振周波数の変化率)(以下τfで表す。)τf=0
[ppm]の誘電体材料を用いた場合の、単位温度変化
に対する周波数変動量を、TMモードでΔftm[MH
z/℃]、TEモードでΔfte[MHz/℃]とす
る。また、設計周波数をfc[MHz]とする。
The design procedure is as follows. First, the temperature coefficient of the dielectric material (the change rate of the resonance frequency due to the change in the relative dielectric constant with respect to the temperature change) (hereinafter represented by τf) τf = 0
When a dielectric material of [ppm] is used, the amount of frequency fluctuation with respect to a unit temperature change is represented by Δftm [MH in the TM mode.
z / ° C.] and Δfte [MHz / ° C.] in the TE mode. The design frequency is fc [MHz].

【0023】誘電体コア部分32の比誘電率(以下εr
で表す。)のTMモードの周波数に対する感度係数を
a、誘電体コア部分32以外のεrのTMモードの周波
数に対する感度係数をbとする。
The relative permittivity (hereinafter referred to as εr) of the dielectric core portion 32
Expressed by A) is the sensitivity coefficient for the TM mode frequency of b), and b is the sensitivity coefficient for the TM mode frequency of εr other than the dielectric core portion 32.

【0024】また、誘電体コア部分32の比誘電率(以
下εrで表す。)のTEモードの周波数に対する感度係
数をc、誘電体コア部分32以外のεrのTEモードの
周波数に対する感度係数をdとする。
The sensitivity coefficient of the relative permittivity (hereinafter referred to as εr) of the dielectric core portion 32 to the frequency of the TE mode is c, and the sensitivity coefficient of the dielectric core portion 32 other than the dielectric core portion 32 to the frequency of the TE mode is d. And

【0025】温度補償のために必要となる、誘電体コア
部分32の温度係数をτf1[ppm]、誘電体コア部
分32以外の温度係数をτf2[ppm]とする。
The temperature coefficient of the dielectric core portion 32 required for temperature compensation is set to τf1 [ppm], and the temperature coefficient other than that of the dielectric core portion 32 is set to τf2 [ppm].

【0026】以上のように係数と変数を表した場合、次
の連立方程式が成立する。
When the coefficients and variables are expressed as described above, the following simultaneous equations are established.

【0027】 a×τf1×fc+b×τf2×fc=−Δftm c×τf1×fc+d×τf2×fc=−Δfte この連立方程式の左辺は誘電体コアによる周波数変動、
右辺はキャビティと誘電体コアとのクリアランスによる
周波数変動に相当する。すなわち、この両方の周波数変
動要素が相殺される条件を温度補償条件とする。この連
立方程式により、必要となるτf1,τf2を得る。上
述したように、τf1は負の値、τf2は正の値とな
る。なお、上記4つの係数a,b,c,dは電磁界シミ
ュレータ等により容易に求めることができる。
A × τf1 × fc + b × τf2 × fc = −Δftm c × τf1 × fc + d × τf2 × fc = −Δfte The left side of this simultaneous equation is the frequency fluctuation due to the dielectric core,
The right side corresponds to the frequency variation due to the clearance between the cavity and the dielectric core. That is, a condition under which both of these frequency fluctuation elements cancel each other is defined as a temperature compensation condition. From the simultaneous equations, required τf1 and τf2 are obtained. As described above, τf1 is a negative value and τf2 is a positive value. The above four coefficients a, b, c, and d can be easily obtained by an electromagnetic field simulator or the like.

【0028】次に、第2の実施形態に係る誘電体共振器
装置の構成を図3を参照して説明する。図3において、
(A)は、キャビティの内壁面を透明化して表した斜視
図である。(B)は中央縦断面図である。図1に示した
誘電体共振器装置と異なり、誘電体コア部分32を誘電
体コア部分31の上下面より突出させている。また誘電
体コア部分32の内部は空洞としている。
Next, the configuration of the dielectric resonator device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG.
(A) is the perspective view which rendered the inner wall surface of the cavity transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center. Unlike the dielectric resonator device shown in FIG. 1, the dielectric core portion 32 projects from the upper and lower surfaces of the dielectric core portion 31. The inside of the dielectric core portion 32 is hollow.

【0029】図4は、この誘電体共振器装置で利用する
5つの共振モードについて、それらの電界ベクトルの様
子を示している。(A)はx+y方向に電界ベクトルが
向くTMx+yモード、(B)はx−y方向に電界ベク
トルが向くTMx−yモードである。また(C)はx+
y方向に磁界ベクトルが向くTEx+yモード、(D)
はx−y方向に磁界ベクトルが向くTEx−yモード、
(E)はz方向に磁界ベクトルが向くTEzモードであ
る。
FIG. 4 shows the state of the electric field vectors of the five resonance modes used in the dielectric resonator device. (A) is a TMx + y mode in which the electric field vector is oriented in the x + y direction, and (B) is a TMx-y mode in which the electric field vector is oriented in the xy direction. (C) is x +
TEx + y mode in which the magnetic field vector is oriented in the y direction, (D)
Is a TEx-y mode in which the magnetic field vector is oriented in the xy directions,
(E) is a TEz mode in which the magnetic field vector is oriented in the z direction.

【0030】この例では、誘電体コア部分32に3つの
TEモード(TEx+yモード,TEx−yモード,T
Ezモード)の電界が集中するので、この円筒形状の誘
電体コア部分32の温度係数が正、その他の誘電体コア
部分31の温度係数が負となるように誘電体材料を選定
する。このことにより、利用する5つのモードの温度特
性を補償する。誘電体コア部分32の温度係数τf1は
3つのTEモード(TEx+yモード,TEx−yモー
ド,TEzモード)に対して略同等に影響を与えるの
で、この時の設計手順は第1の実施形態の場合と同様で
ある。
In this example, three TE modes (TEx + y mode, TEx-y mode,
Since the electric field of (Ez mode) is concentrated, the dielectric material is selected so that the temperature coefficient of the cylindrical dielectric core portion 32 is positive and the temperature coefficients of the other dielectric core portions 31 are negative. This compensates for the temperature characteristics of the five modes used. Since the temperature coefficient τf1 of the dielectric core portion 32 substantially equally affects the three TE modes (TEx + y mode, TEx-y mode, and TEz mode), the design procedure at this time is the same as in the first embodiment. Is the same as

【0031】図5は第3の実施形態に係る誘電体共振器
装置の中央縦断面図である。これらは3つの例について
示している。(A)において、32は円柱形状の誘電体
コア部分、31はその他の誘電体コア部分であり、全体
として図1に示したものと同様の四角柱形状の誘電体コ
アを構成している。また、図5の(B)において、32
は円柱形状の誘電体コア部分であり、全体に四角柱形状
の誘電体コア部分31の中央から上下に突出するように
これらを一体化している。また、図5の(C)におい
て、32は円柱形状の誘電体コア部分であり、中心部に
丸孔を貫通させた四角柱形状の誘電体コア部分31と一
体化している。
FIG. 5 is a central longitudinal sectional view of the dielectric resonator device according to the third embodiment. These are shown for three examples. In (A), reference numeral 32 denotes a cylindrical dielectric core portion, and reference numeral 31 denotes another dielectric core portion, which constitutes a quadrangular prism-shaped dielectric core similar to that shown in FIG. 1 as a whole. In FIG. 5B, 32
Denotes a cylindrical dielectric core portion, which is integrally formed so as to project vertically from the center of the square pillar-shaped dielectric core portion 31 as a whole. In FIG. 5C, reference numeral 32 denotes a cylindrical dielectric core portion, which is integrated with a quadrangular prism-shaped dielectric core portion 31 having a circular hole passing through the center.

【0032】図5の(A)は、第1の実施形態で示した
3重モードの誘電体共振器装置に適用でき、図5の
(B),(C)は第2の実施形態で示した5重モードの
誘電体共振器装置に適用できる。
FIG. 5A is applicable to the triple mode dielectric resonator device shown in the first embodiment, and FIGS. 5B and 5C are shown in the second embodiment. It can be applied to a quintuple mode dielectric resonator device.

【0033】なお、誘電体コアの製造方法としては、組
成の異なる誘電体セラミック材料を同時成型した後に、
同時焼成する方法や、温度係数の異なった部分を個別に
成型・焼成した後、接着する方法を採ることができる。
As a method of manufacturing a dielectric core, dielectric ceramic materials having different compositions are simultaneously molded,
A method of simultaneous firing or a method of individually molding and firing portions having different temperature coefficients and then bonding them can be adopted.

【0034】次に、第4の実施形態に係る誘電体共振器
装置の構成を図6および図7を参照して説明する。図6
の(A)は、キャビティの内壁面を透明化して表した斜
視図である。(B)は中央縦断面図である。図6におい
て、31は四角柱形状の中央に丸孔を貫通させた誘電体
コア部分である。また、32はその貫通孔部分に挿入し
た円柱形状の誘電体コア部分である。これらの2つの誘
電体コア部分31,32は、支持体2の上面にそれぞれ
接着固定している。したがって2つの誘電体コア部分3
1,32同士を直接一体化する必要はない。この例で
は、誘電体コア部分32を負の温度係数を有する誘電体
材料で構成し、その他の誘電体コア部分31を正の温度
係数を有する誘電体材料で構成している。
Next, the structure of a dielectric resonator device according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
(A) is a perspective view in which the inner wall surface of the cavity is made transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center. In FIG. 6, reference numeral 31 denotes a dielectric core portion in which a round hole is made to pass through the center of the quadrangular prism shape. Reference numeral 32 denotes a cylindrical dielectric core portion inserted into the through-hole portion. These two dielectric core portions 31 and 32 are bonded and fixed to the upper surface of the support 2, respectively. Therefore, two dielectric core portions 3
It is not necessary to directly integrate 1, 32 with each other. In this example, the dielectric core portion 32 is made of a dielectric material having a negative temperature coefficient, and the other dielectric core portions 31 are made of a dielectric material having a positive temperature coefficient.

【0035】このように、TEモードの電界が集中せ
ず、TMモードの電界のみが集中する誘電体コア3の中
央部に、負の温度係数を有する誘電体部分32を配置し
たことにより、TMモードおよびTEモードの温度特性
の補償を行う。
As described above, the dielectric portion 32 having a negative temperature coefficient is disposed at the center of the dielectric core 3 where the electric field of the TE mode is not concentrated and only the electric field of the TM mode is concentrated. Compensates the temperature characteristics of the mode and the TE mode.

【0036】図7は上記温度特性補償のプロセスを示す
図である。(A)は、上記負の温度係数を有する誘電体
コア部分32を付加する前の、TMモードとTEモード
の温度変化に対する周波数変化を示している。この傾き
がΔftm,Δfteに相当する。(B)は、上記誘電
体コア部分32を設けたことによる、TMモードとTE
モードの温度変化に対する周波数変化を示している。こ
のように負の温度係数を有する誘電体コア部分を付加し
たことにより、TMモードの温度変化に対する周波数変
化率Δftmは小さくなり、しかもTEモードの温度変
化に対する周波数変化率Δfteと同様に負の値をと
る。そこで、上記中央部以外の誘電体コア部分31の温
度係数を正の所定値とすることにより、TMモードとT
Eモードの温度変化に対する周波数変化率Δfte,Δ
ftmをそれぞれ略0とする。
FIG. 7 is a diagram showing a process for compensating the temperature characteristics. (A) shows a frequency change with respect to a temperature change in the TM mode and the TE mode before adding the dielectric core portion 32 having the negative temperature coefficient. This inclination corresponds to Δftm and Δfte. (B) shows the TM mode and TE due to the provision of the dielectric core portion 32.
The frequency change with respect to the temperature change of the mode is shown. By adding the dielectric core having a negative temperature coefficient in this manner, the frequency change rate Δftm with respect to the temperature change in the TM mode is reduced, and the negative value is the same as the frequency change rate Δfte with respect to the temperature change in the TE mode. Take. Therefore, by setting the temperature coefficient of the dielectric core portion 31 other than the center portion to a predetermined positive value, the TM mode and T
Frequency change rate Δfte, Δ for temperature change in E mode
ftm is substantially 0.

【0037】ここで、TEモードの電界ベクトルは、誘
電体コア部分31に集中するため、誘電体コア部分31
の温度係数はTEモードに対してより効く。そのため、
(B)に示す段階で、Δfteの傾きの絶対値をΔft
mより大きくしておき、誘電体コア部分31の温度係数
を正の所定値とすることにより、TMモードとTEモー
ドの温度変化に対する周波数変化率Δfte,Δftm
を共に略0に合わせる。
Here, since the electric field vector of the TE mode is concentrated on the dielectric core portion 31, the dielectric core portion 31
Is more effective for the TE mode. for that reason,
At the stage shown in (B), the absolute value of the slope of Δfte is calculated as Δft
m, and by setting the temperature coefficient of the dielectric core portion 31 to a predetermined positive value, the frequency change rates Δfte, Δftm with respect to the temperature change in the TM mode and the TE mode.
Are set to substantially zero.

【0038】次に、第5の実施形態に係る誘電体共振器
装置の構成を図8を参照して説明する。図8の(A)
は、キャビティの内壁面を透明化して表した斜視図であ
る。(B)は中央縦断面図である。図8の(B)に示す
ように、誘電体コア部分31は四角柱部分の中央の丸孔
に円筒形状部分を上下に突出させた形状であり、中心の
貫通孔部分の中央部に、円柱形状の誘電体コア部分32
を配置している。この誘電体共振器装置は、TMx+y
モード、TMx−yモード、TEx+yモード、TEx
−yモード、TEzモードの5つの共振モードを利用す
るものである。この例では、誘電体コア3の内部の、T
Mモードの電界が集中し、TEモードの電界が集中しな
い部分に、負の温度係数を有する誘電体コア部分32を
配置している。また、誘電体コア部分31の温度係数τ
f2は3つのTEモード(TEx+yモード,TEx−
yモード,TEzモード)に対して略同等に影響を与え
る。したがって、図7に示した温度特性補償のプロセス
と同様にして、2つのTMモードと3つのTEモードの
温度補償を同時に行う。
Next, the structure of a dielectric resonator device according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. (A) of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the inner wall surface of the cavity as transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center. As shown in FIG. 8B, the dielectric core portion 31 has a shape in which a cylindrical portion is vertically protruded from a round hole at the center of a square pillar portion, and a cylindrical portion is formed at the center of the center through hole portion. Shaped dielectric core portion 32
Has been arranged. This dielectric resonator device is TMx + y
Mode, TMx-y mode, TEx + y mode, TEx
It utilizes five resonance modes of -y mode and TEz mode. In this example, T inside the dielectric core 3
A dielectric core portion 32 having a negative temperature coefficient is disposed in a portion where the M mode electric field is concentrated and the TE mode electric field is not concentrated. Also, the temperature coefficient τ of the dielectric core portion 31
f2 has three TE modes (TEx + y mode, TEx−
(y mode, TEz mode). Therefore, in the same manner as in the temperature characteristic compensation process shown in FIG. 7, the temperature compensation of two TM modes and three TE modes is performed simultaneously.

【0039】次に、第6の実施形態に係る誘電体共振器
装置の構成を図9を参照して説明する。図9の(A)
は、キャビティの内壁面を透明化して表した斜視図であ
る。(B)は中央縦断面図である。正の温度係数を有す
る誘電体コア3とキャビティ1との間の殆どTMモード
の電界のみ存在する部分に負の温度係数を有する誘電体
ブロック4を配置している。この構造によって、上記5
つのモードの温度特性の補償を行う。
Next, the configuration of the dielectric resonator device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A
FIG. 3 is a perspective view showing the inner wall surface of the cavity as transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center. A dielectric block 4 having a negative temperature coefficient is arranged in a portion between the dielectric core 3 having a positive temperature coefficient and the cavity 1 where almost only an electric field of the TM mode exists. With this structure, 5
Compensates the temperature characteristics of the two modes.

【0040】このように、TEモードの電界よりTMモ
ードの電界が強い箇所に、温度係数が負の誘電体ブロッ
クを配置したことにより、TMモードの温度補償を行
い、且つ誘電体コア3の温度係数を正にすることによっ
て、TEモードの温度特性を補償する。
As described above, by arranging the dielectric block having a negative temperature coefficient at a place where the electric field of the TM mode is stronger than the electric field of the TE mode, the temperature compensation of the TM mode is performed and the temperature of the dielectric core 3 is increased. By making the coefficient positive, the temperature characteristic of the TE mode is compensated.

【0041】図10は誘電体ブロック4の形状が異なる
誘電体共振器装置の例を示している。このように誘電体
ブロック4としては、z軸方向に延びているものに限ら
ず、キャビティの内壁面に沿ってx軸方向またはy軸方
向にも広がっていてもよい。
FIG. 10 shows an example of a dielectric resonator device in which the shape of the dielectric block 4 is different. As described above, the dielectric block 4 is not limited to the one extending in the z-axis direction, but may extend in the x-axis direction or the y-axis direction along the inner wall surface of the cavity.

【0042】図11は第7の実施形態に係る誘電体共振
器装置の構成を示す図である。図10に示したものと異
なり、誘電体コア3は四角柱形状を成している。すなわ
ち、TMx+yモード、TMx−yモード、TEzモー
ドの3重モードを利用している。このような3重モード
の誘電体共振器装置においても、誘電体コア以外の領域
で、TEモードの電界よりTMモードの電界が強い箇所
に温度係数が負の誘電体ブロックを配置することによっ
て、上記3つのモードについて温度特性の補償を行うこ
とができる。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a dielectric resonator device according to a seventh embodiment. Unlike the one shown in FIG. 10, the dielectric core 3 has a quadrangular prism shape. That is, the triple mode of the TMx + y mode, the TMx-y mode, and the TEz mode is used. Also in such a triple mode dielectric resonator device, by arranging a dielectric block having a negative temperature coefficient in a region other than the dielectric core where the electric field of the TM mode is stronger than the electric field of the TE mode, Temperature characteristics can be compensated for the above three modes.

【0043】図12は第8の実施形態に係る誘電体共振
器装置の構成を示す図である。(A)はキャビティ内壁
面を透明化して表した斜視図、(B)はその中央縦断面
図である。この例では、誘電体コア3をキャビティの内
側面(四面)と誘電体コア3との間に、支持体を兼ねる
誘電体ブロック4を設けている。このような構造の場合
には、誘電体コア3と誘電体ブロック4との間に間隙が
ないので、図9〜図11に示したように、誘電体コア3
と誘電体ブロック4との間に間隙が存在する場合に比べ
て、誘電体ブロック4を小さくしても同様の温度特性の
補償を行うことができる。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the dielectric resonator device according to the eighth embodiment. (A) is a perspective view showing the inner wall surface of the cavity in a transparent state, and (B) is a longitudinal sectional view at the center. In this example, a dielectric block 4 also serving as a support is provided between the dielectric core 3 and the inner surface (four surfaces) of the cavity and the dielectric core 3. In the case of such a structure, since there is no gap between the dielectric core 3 and the dielectric block 4, as shown in FIGS.
Similar temperature characteristic compensation can be performed even when the dielectric block 4 is made smaller than when a gap exists between the dielectric block 4 and the dielectric block 4.

【0044】次に、第9の実施形態に係る誘電体共振器
装置の構成を図13を参照して説明する。図13の
(A)は、キャビティの内壁面を透明化して表した斜視
図である。(B)は中央縦断面図である。この例では、
正の温度係数を有する略立方体形状の誘電体コア3を用
い、この誘電体コアの各面に対向するキャビティの内壁
面に負の温度係数を有する誘電体ブロック4を配置して
いる。この構造によって6つのモードの温度特性を補償
する。
Next, the structure of the dielectric resonator device according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13A is a perspective view showing the inner wall surface of the cavity as transparent. (B) is a longitudinal sectional view at the center. In this example,
A substantially cubic dielectric core 3 having a positive temperature coefficient is used, and a dielectric block 4 having a negative temperature coefficient is disposed on the inner wall surface of the cavity facing each surface of the dielectric core. With this structure, the temperature characteristics of the six modes are compensated.

【0045】図14は上記6つの各モードの電界ベクト
ルの様子を示している。(A)はx方向に電界ベクトル
が向くTMxモード、(B)はy方向に電界ベクトルが
向くTMyモード、(C)はz方向に電界ベクトルが向
くTMzモードである。また、(D)はy方向に磁界ベ
クトルが向くTEyモード、(E)はx方向に磁界ベク
トルが向くTExモード、(F)はz方向に磁界ベクト
ルが向くTEzモードである。
FIG. 14 shows the state of the electric field vector in each of the above six modes. (A) is a TMx mode in which the electric field vector is oriented in the x direction, (B) is a TMy mode in which the electric field vector is oriented in the y direction, and (C) is a TMz mode in which the electric field vector is oriented in the z direction. (D) is a TEy mode in which the magnetic field vector is oriented in the y direction, (E) is a TEx mode in which the magnetic field vector is oriented in the x direction, and (F) is a TEz mode in which the magnetic field vector is oriented in the z direction.

【0046】図14に示したとおり、3つのTEモード
の電界はすべて、誘電体コア部分に集中するため、その
誘電体コアの温度係数を正に、その他の誘電体ブロック
の温度係数を負にする。この時の設計手順は第1の実施
形態の場合と同様である。
As shown in FIG. 14, since the electric fields of the three TE modes are all concentrated on the dielectric core, the temperature coefficient of the dielectric core is made positive and the temperature coefficients of the other dielectric blocks are made negative. I do. The design procedure at this time is the same as that of the first embodiment.

【0047】なお、図4に示した、TMx+yモード、
TMx−yモード、TEx+yモード、TEx−yモー
ド、TEzモードにTMzモードを加えて6重モードと
してもよい。
The TMx + y mode shown in FIG.
The TMx mode may be added to the TMx-y mode, the TEx + y mode, the TEx-y mode, and the TEz mode to provide a six-layer mode.

【0048】また、以上に示した各モードのうち、2つ
のTMモードと2つのTEモードを組み合わせて、4重
モードの誘電体共振器装置を構成してもよい。例えば、
図4に示した5重モードのうち、TEzモード以外の4
つのモードを利用することによって4重モードの誘電体
共振器を構成してもよい。
Further, among the modes described above, two TM modes and two TE modes may be combined to form a quadruple mode dielectric resonator device. For example,
Of the five-fold mode shown in FIG.
A four-mode dielectric resonator may be formed by utilizing one mode.

【0049】次に、第10の実施形態に係る誘電体共振
器装置の構成を図15に示す。第1の実施形態では、図
1に示したように、正の温度係数を有する誘電体コア部
分と負の温度係数を有する誘電体コア部分とを配置して
誘電体コアを構成したが、図15に示す例では、誘電体
材料に温度係数の勾配を持たせている。すなわち、誘電
体コア3は、中央に丸孔を有する四角柱形状を成すが、
丸孔の内面に近い程、(中心に近い程)温度係数が正の
大きな値であり、周辺へいく程、温度係数が負で、絶対
値が大きな値となるように、勾配を設けている。
Next, the structure of a dielectric resonator device according to the tenth embodiment is shown in FIG. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the dielectric core is configured by arranging a dielectric core portion having a positive temperature coefficient and a dielectric core portion having a negative temperature coefficient. In the example shown in FIG. 15, the dielectric material has a temperature coefficient gradient. That is, the dielectric core 3 has a square pole shape having a round hole in the center,
The gradient is set such that the closer to the inner surface of the round hole (the closer to the center), the greater the positive value of the temperature coefficient, and the closer to the periphery, the more negative the temperature coefficient and the greater the absolute value. .

【0050】このような誘電体コアを用いても、温度係
数が正の領域にTEモードの電界を集中させ、TMモー
ドの電界が通る箇所の合成温度係数を負とすることがで
き、両モードの温度補償を行うことができる。
Even when such a dielectric core is used, the electric field of the TE mode can be concentrated in the region where the temperature coefficient is positive, and the combined temperature coefficient at the location where the electric field of the TM mode passes can be made negative. Temperature compensation can be performed.

【0051】次に、誘電体フィルタの例を第11の実施
形態として図16を参照して説明する。図16におい
て、Raは図11に示したものと同様の誘電体共振器装
置、Rbは図10に示したものと同様の誘電体共振器装
置である。図16において、6aa,6ab,6ba,
6bbはそれぞれプローブ、7a,7bは同軸コネクタ
である。
Next, an example of a dielectric filter will be described as an eleventh embodiment with reference to FIG. In FIG. 16, Ra is a dielectric resonator device similar to that shown in FIG. 11, and Rb is a dielectric resonator device similar to that shown in FIG. In FIG. 16, 6aa, 6ab, 6ba,
6bb is a probe, and 7a and 7b are coaxial connectors.

【0052】誘電体共振器装置Raにおいて、プローブ
6aaはTMx+yモードと電界結合し、プローブ6a
bはTMx−yモードと電界結合する。また、誘電体共
振器装置Rbにおいて、プローブ6baはTMx+yモ
ードと電界結合し、プローブ6bbはTMx−yモード
と電界結合する。
In the dielectric resonator device Ra, the probe 6aa is electrically coupled to the TMx + y mode,
b is electric field coupled to the TMx-y mode. In the dielectric resonator device Rb, the probe 6ba is electrically coupled to the TMx + y mode, and the probe 6bb is electrically coupled to the TMx-y mode.

【0053】誘電体共振器装置Raは、TMx+yモー
ド→TEzモード→TMx−yモードの順に結合し、3
段の共振器を構成する。また、誘電体共振器装置Rb
は、TMx+yモードとTMx−yモードを入出力のモ
ードとし、その間にTEx+yモード、TEzモード、
TEx−yモードの3つのモードを結合させた5段の共
振器を構成する。したがって、全体として8段の共振器
を結合させて成る誘電体フィルタとして作用する。
The dielectric resonator device Ra is coupled in the order of TMx + y mode → TEz mode → TMx−y mode, and
Construct a stage resonator. Further, the dielectric resonator device Rb
Sets the TMx + y mode and the TMx-y mode as the input / output mode, during which the TEx + y mode, the TEz mode,
A five-stage resonator is formed by coupling three modes of the TEx-y mode. Therefore, it functions as a dielectric filter formed by coupling resonators of eight stages as a whole.

【0054】次に、第12の実施形態としてデュプレク
サの構成例を図17に示す。ここで送信フィルタと受信
フィルタは、上記誘電体フィルタの構成から成る帯域通
過フィルタであり、送信フィルタは送信信号の周波数
を、受信フィルタは受信信号の周波数を通過させる。送
信フィルタの出力ポートと受信フィルタの入力ポートと
の接続位置は、その接続点から、送信フィルタの最終段
の共振器の等価的な短絡面までの電気長が、受信信号の
周波数の波長で1/4波長の奇数倍となり、且つ上記接
続点から、受信フィルタの初段の共振器の等価的な短絡
面までの電気長が、送信信号の周波数の波長で1/4波
長の奇数倍となる関係としている。これにより、送信信
号と受信信号とを確実に分岐させる。
Next, a configuration example of a duplexer is shown in FIG. 17 as a twelfth embodiment. Here, the transmission filter and the reception filter are band-pass filters having the configuration of the dielectric filter. The transmission filter passes the frequency of the transmission signal, and the reception filter passes the frequency of the reception signal. The connection position between the output port of the transmission filter and the input port of the reception filter is such that the electrical length from the connection point to the equivalent short-circuit surface of the resonator at the last stage of the transmission filter is 1 at the wavelength of the frequency of the reception signal. The relationship that the electric length from the connection point to the equivalent short-circuit plane of the first-stage resonator of the receiving filter is an odd multiple of 1/4 wavelength at the wavelength of the transmission signal. And As a result, the transmission signal and the reception signal are surely branched.

【0055】このように、共通に用いるポートと個別の
ポートとの間に複数の誘電体フィルタを設けることによ
って、同様にしてダイプレクサやマルチプレクサを構成
することもできる。
As described above, by providing a plurality of dielectric filters between a port commonly used and an individual port, a diplexer or a multiplexer can be similarly configured.

【0056】図18は第13の実施形態に係る通信装置
の構成を示すブロック図である。このように、送信フィ
ルタの入力ポートに送信回路、受信フィルタの出力ポー
トに受信回路をそれぞれ接続し、上記構成のデュプレク
サの入出力ポートにアンテナを接続することによって、
通信装置の高周波部を構成する。
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the communication device according to the thirteenth embodiment. As described above, the transmission circuit is connected to the input port of the transmission filter, the reception circuit is connected to the output port of the reception filter, and the antenna is connected to the input / output port of the duplexer having the above configuration.
It constitutes the high frequency part of the communication device.

【0057】なお、その他に上記ダイプレクサ、マルチ
プレクサ、合成器、分配器等の回路素子を多重モード誘
電体共振器装置で構成して、これらの回路素子を用いて
通信装置を構成することにより、小型で高効率な通信装
置を得ることができる。
In addition, the circuit elements such as the diplexer, the multiplexer, the combiner, and the distributor are constituted by a multi-mode dielectric resonator device, and the communication device is constituted by using these circuit elements, so that a compact device can be realized. Thus, a highly efficient communication device can be obtained.

【0058】[0058]

【発明の効果】この発明によれば、キャビティ内に、誘
電体コアを配し、キャビティと誘電体コアとによるTM
モードとTEモードとの多重モードを利用した誘電体共
振器装置において、誘電体コアを、正と負の符号の異な
る温度係数を有する誘電体を組み合わせて構成したこと
により、単一の温度特性を有する誘電体材料からなる誘
電体コアを配置した場合に比べて、利用するモードに応
じて温度補償を行えるようになる。しかも、キャビティ
としてアルミニウム等の通常の金属によるキャビティを
用いることができるので、寸法精度を容易に高めること
ができ、特性のばらつきが抑えられる。
According to the present invention, a dielectric core is disposed in a cavity, and the TM is formed by the cavity and the dielectric core.
In a dielectric resonator device using a multiple mode of a mode and a TE mode, a single temperature characteristic can be obtained by combining a dielectric core with dielectrics having different temperature coefficients of positive and negative signs. Temperature compensation can be performed in accordance with the mode to be used, as compared with the case where a dielectric core made of a dielectric material is provided. In addition, since a cavity made of a normal metal such as aluminum can be used as the cavity, dimensional accuracy can be easily increased, and variation in characteristics can be suppressed.

【0059】また、誘電体コア内部の温度係数を正から
負の値に亘って不均一に分布させたり、例えば誘電体コ
アのTEモードの電界の集中する部分の温度係数を正、
誘電体コアの他の部分の温度係数を負にしたりすること
により、TEモードとTMモードに対して独立に温度補
償を行えるようになる。
The temperature coefficient inside the dielectric core may be unevenly distributed from a positive value to a negative value. For example, the temperature coefficient of a portion of the dielectric core where the electric field of the TE mode is concentrated may be positive or negative.
By making the temperature coefficient of the other part of the dielectric core negative, temperature compensation can be performed independently for the TE mode and the TM mode.

【0060】また、この発明によれば、誘電体コアのT
Eモードの電界の集中する部分から集中しない部分にか
けて、温度係数を正から負へ分布させたり、誘電体コア
以外の領域で、TEモードの電界よりTMモードの電界
が強い箇所に、温度係数が負の誘電体を配置したりする
ことにより、TEモードから独立してTMモードの温度
補償を行えるようになる。
According to the present invention, the dielectric core has a T
The temperature coefficient is distributed from positive to negative from the portion where the E-mode electric field is concentrated to the portion where the E-mode electric field is not concentrated. By arranging a negative dielectric, temperature compensation of the TM mode can be performed independently of the TE mode.

【0061】また、この発明によれば、環境温度の変化
や、電力注入による自己発熱温度の変化によるフィルタ
特性の変化が少ないフィルタまたはデュプレクサが構成
できる。
Further, according to the present invention, it is possible to configure a filter or a duplexer in which a change in filter characteristics due to a change in environmental temperature or a change in self-heating temperature due to power injection is small.

【0062】さらに、この発明によれば、広範囲に亘る
環境温度の下で安定した通信性能を維持する通信装置が
構成できる。
Further, according to the present invention, it is possible to configure a communication device that maintains stable communication performance under a wide range of environmental temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜視
図および断面図
FIG. 1 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to a first embodiment.

【図2】同誘電体共振器装置で利用する3つのモードの
電界ベクトルを示す図
FIG. 2 is a diagram showing electric field vectors of three modes used in the dielectric resonator device.

【図3】第2の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜視
図および断面図
FIG. 3 is a perspective view and a cross-sectional view of a dielectric resonator device according to a second embodiment.

【図4】同誘電体共振器装置で利用する5つのモードの
電界ベクトルを示す図
FIG. 4 is a diagram showing electric field vectors of five modes used in the dielectric resonator device.

【図5】第3の実施形態に係る誘電体共振器装置の断面
FIG. 5 is a sectional view of a dielectric resonator device according to a third embodiment.

【図6】第4の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜視
図および断面図
FIG. 6 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to a fourth embodiment.

【図7】同誘電体共振器装置における温度特性補償のプ
ロセスを示す図
FIG. 7 is a view showing a process of temperature characteristic compensation in the dielectric resonator device.

【図8】第5の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜視
図および断面図
FIG. 8 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to a fifth embodiment.

【図9】第6の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜視
図および断面図
FIG. 9 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to a sixth embodiment.

【図10】同誘電体共振器装置の他の斜視図および断面
FIG. 10 is another perspective view and cross-sectional view of the dielectric resonator device.

【図11】第7の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜
視図および断面図
FIG. 11 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to a seventh embodiment.

【図12】第8の実施形態に係る誘電体共振器装置の斜
視図および断面図
FIG. 12 is a perspective view and a sectional view of a dielectric resonator device according to an eighth embodiment.

【図13】第9の誘電体共振器装置の斜視図および断面
FIG. 13 is a perspective view and a sectional view of a ninth dielectric resonator device.

【図14】同誘電体共振器装置で利用する6つのモード
の電界ベクトルを示す図
FIG. 14 is a view showing electric field vectors of six modes used in the dielectric resonator device.

【図15】第10の実施形態に係る誘電体共振器装置の
断面図
FIG. 15 is a sectional view of a dielectric resonator device according to a tenth embodiment.

【図16】第11の実施形態に係るフィルタの構成を示
す図
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a filter according to an eleventh embodiment.

【図17】第12の実施形態に係るデュプレクサの構成
を示す図
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a duplexer according to a twelfth embodiment.

【図18】第13の実施形態に係る通信装置の構成を示
す図
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a communication device according to a thirteenth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−キャビティ 2−支持体 3−誘電体コア 31〜33−誘電体コア部分 4−誘電体ブロック 5−結合ループ 6−プローブ 7−同軸コネクタ 1-cavity 2-support 3-dielectric core 31-33 dielectric core portion 4-dielectric block 5-coupling loop 6-probe 7-coaxial connector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越賀 到 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 若松 弘己 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5J006 HC03 HC12 HC13 HC14 JA01 KA01 LA17 NA01 ND00  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Atsushi Koshiga 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Inside Murata Manufacturing Co., Ltd. (72) Hiromi Wakamatsu 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Stock Company F term in Murata Manufacturing (reference) 5J006 HC03 HC12 HC13 HC14 JA01 KA01 LA17 NA01 ND00

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遮蔽金属キャビティ内に、誘電体コアを
配し、前記キャビティと前記誘電体コアとによるTMモ
ードとTEモードとの多重モードを利用した誘電体共振
器装置において、 前記誘電体コアを、温度変化に伴う比誘電率の変化によ
る共振周波数の温度係数が正と負の符号の異なる誘電体
を組み合わせて構成した誘電体共振器装置。
1. A dielectric resonator device in which a dielectric core is disposed in a shielding metal cavity and a multi-mode of a TM mode and a TE mode by the cavity and the dielectric core is used. A dielectric resonator device in which a temperature coefficient of a resonance frequency due to a change in relative permittivity according to a temperature change is combined with a dielectric material having different positive and negative signs.
【請求項2】 前記誘電体コアを、内部から周囲部にか
けて前記温度係数が正から負の値に亘って不均一に分布
した請求項1に記載の誘電体共振器装置。
2. The dielectric resonator device according to claim 1, wherein the temperature coefficient of the dielectric core is unevenly distributed from a positive value to a negative value from the inside to the peripheral portion.
【請求項3】 前記誘電体コアの前記TEモードの電界
の集中する部分の前記温度係数を正に、誘電体コアの他
の部分の前記温度係数を負にした請求項1または2に記
載の誘電体共振器装置。
3. The temperature coefficient according to claim 1, wherein the temperature coefficient of a portion of the dielectric core where the electric field of the TE mode is concentrated is positive, and the temperature coefficient of another portion of the dielectric core is negative. Dielectric resonator device.
【請求項4】 前記誘電体コアのTEモードの電界の集
中する部分から集中しない部分にかけて、前記温度係数
を正から負へ分布させた請求項1または2に記載の誘電
体共振器装置。
4. The dielectric resonator device according to claim 1, wherein the temperature coefficient is distributed from positive to negative from a portion where the electric field of the TE mode of the dielectric core is concentrated to a portion where the electric field is not concentrated.
【請求項5】 誘電体コア以外の領域で、TEモードの
電界よりTMモードの電界が強い箇所に、前記温度係数
が負の誘電体を配置した請求項2〜4のうちいずれかに
記載の誘電体共振器装置。
5. The dielectric material according to claim 2, wherein the dielectric having the negative temperature coefficient is arranged in a region other than the dielectric core where the electric field of the TM mode is stronger than the electric field of the TE mode. Dielectric resonator device.
【請求項6】 前記キャビティと前記誘電体コアとによ
る2つのTMモードと1つのTEモードとを多重化した
3重モードの誘電体共振器装置。
6. A triple mode dielectric resonator device in which two TM modes and one TE mode by the cavity and the dielectric core are multiplexed.
【請求項7】 前記キャビティと前記誘電体コアとによ
る2つのTMモードと3つのTEモードとを多重化した
5重モードの誘電体共振器装置。
7. A five-mode dielectric resonator device in which two TM modes and three TE modes formed by the cavity and the dielectric core are multiplexed.
【請求項8】 前記キャビティと前記誘電体コアとによ
る3つのTMモードと3つのTEモードとを多重化した
6重モードの誘電体共振器装置。
8. A six-mode dielectric resonator device in which three TM modes and three TE modes formed by the cavity and the dielectric core are multiplexed.
【請求項9】 前記キャビティと前記誘電体コアとによ
る2つのTMモードと2つのTEモードとを多重化した
4重モードの誘電体共振器装置。
9. A four-mode dielectric resonator device in which two TM modes and two TE modes formed by the cavity and the dielectric core are multiplexed.
【請求項10】 請求項1〜9のうちいずれかに記載の
誘電体共振器を用いたフィルタ。
10. A filter using the dielectric resonator according to claim 1.
【請求項11】 請求項1〜9のうちいずれかに記載の
誘電体共振器を用いたデュプレクサ。
11. A duplexer using the dielectric resonator according to claim 1.
【請求項12】 請求項1〜9のうちいずれかに記載の
誘電体共振器、請求項10に記載のフィルタ、または請
求項11に記載のデュプレクサを用いた通信装置。
12. A communication device using the dielectric resonator according to claim 1, the filter according to claim 10, or the duplexer according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019140519A (en) * 2018-02-09 2019-08-22 Tdk株式会社 Dielectric resonator and dielectric filter
EP3866255A4 (en) * 2018-10-10 2021-11-24 HongKong Fingu Development Company Limited Specially-shaped cavity tri-mode resonance structure and filter having same

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