JP3122019B2 - 誘電体共振器 - Google Patents
誘電体共振器Info
- Publication number
- JP3122019B2 JP3122019B2 JP07275393A JP27539395A JP3122019B2 JP 3122019 B2 JP3122019 B2 JP 3122019B2 JP 07275393 A JP07275393 A JP 07275393A JP 27539395 A JP27539395 A JP 27539395A JP 3122019 B2 JP3122019 B2 JP 3122019B2
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- JP
- Japan
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- dielectric
- housing
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- dielectric resonator
- donut
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星放送受信機、
携帯無線、携帯電話およびその基地局などに用いられる
誘電体共振器に関するものである。
携帯無線、携帯電話およびその基地局などに用いられる
誘電体共振器に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来の誘電体共振器は、図３の断面図に示
すように、ドーナツ状の誘電体１１と、この誘電体を収
納するとともに、外部からの輻射損の発生を防止するた
めに金属等からなる円筒状筐体１２により構成される。
なお、誘電体１１の表面には電極が形成される場合もあ
る。筐体１２は、一般には図３に示すような円筒形であ
るが、その他に箱形なども知られている。
すように、ドーナツ状の誘電体１１と、この誘電体を収
納するとともに、外部からの輻射損の発生を防止するた
めに金属等からなる円筒状筐体１２により構成される。
なお、誘電体１１の表面には電極が形成される場合もあ
る。筐体１２は、一般には図３に示すような円筒形であ
るが、その他に箱形なども知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この誘電体共振器は、
小型で高いＱ値を有することが望ましいが、そのために
は誘電体として高いＱ値を有する材料を用いればよい。
しかしながら、比較的低い周波数（数百ＭＨｚから数Ｇ
Ｈｚ）帯域において使用される場合には、誘電体自体が
有するＱ値よりもむしろ金属製の筐体の抵抗損失（導体
損）に起因するＱ値の低下が生じるという問題があり、
誘電体の本来の特性が筐体によって、生かされていない
のが現状であった。
小型で高いＱ値を有することが望ましいが、そのために
は誘電体として高いＱ値を有する材料を用いればよい。
しかしながら、比較的低い周波数（数百ＭＨｚから数Ｇ
Ｈｚ）帯域において使用される場合には、誘電体自体が
有するＱ値よりもむしろ金属製の筐体の抵抗損失（導体
損）に起因するＱ値の低下が生じるという問題があり、
誘電体の本来の特性が筐体によって、生かされていない
のが現状であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
筐体による導体損を小さくすべく検討を重ねた結果、筐
体表面における電流分布を均一にすることにより導体損
が小さくでき、Ｑ値の向上が図られることに注目し検討
を重ねた結果、筐体を略円筒状とするとともに、その側
面の形状を外側に凸となる曲面とすることにより、電流
分布の均一化が図られ、特に、曲面を前記略円筒状筐体
における中心軸を含む平面により切った時の断面形状
が、前記ドーナツ状誘電体における電場の強度が最大と
なる点を中心とする半円形状とすることによりＱ値の向
上が図れることを見いだした。
筐体による導体損を小さくすべく検討を重ねた結果、筐
体表面における電流分布を均一にすることにより導体損
が小さくでき、Ｑ値の向上が図られることに注目し検討
を重ねた結果、筐体を略円筒状とするとともに、その側
面の形状を外側に凸となる曲面とすることにより、電流
分布の均一化が図られ、特に、曲面を前記略円筒状筐体
における中心軸を含む平面により切った時の断面形状
が、前記ドーナツ状誘電体における電場の強度が最大と
なる点を中心とする半円形状とすることによりＱ値の向
上が図れることを見いだした。
【０００５】
【作用】誘電体共振器のＱ値は、１／Ｑ＝（１／Ｑｐ）
＋（１／Ｑｃ）（式中、１／Ｑｐは、誘電体自体の損
失、１／Ｑｃは筐体の導体損）で表され、誘電体自体の
損失が材料固有の値であるため、誘電体共振器のＱ値を
高めるためには１／Ｑｃを小さくすればよいのである。
＋（１／Ｑｃ）（式中、１／Ｑｐは、誘電体自体の損
失、１／Ｑｃは筐体の導体損）で表され、誘電体自体の
損失が材料固有の値であるため、誘電体共振器のＱ値を
高めるためには１／Ｑｃを小さくすればよいのである。
【０００６】導体損は、筐体表面を流れる電流（表面電
流）の２乗に表面抵抗を乗じたものであり、表面電流は
磁界に比例する。従って、筐体の表面の磁界が均一であ
るとき、電流分布も均一となり導体損は最小となる。
流）の２乗に表面抵抗を乗じたものであり、表面電流は
磁界に比例する。従って、筐体の表面の磁界が均一であ
るとき、電流分布も均一となり導体損は最小となる。
【０００７】本発明によれば、筐体を略円筒状形状と
し、その側面を外側に凸となる曲面により構成すること
によって、筐体における電流分布の均一化を図ることが
でき、それによって、誘電体共振器のＱ値を高めること
ができるのである。
し、その側面を外側に凸となる曲面により構成すること
によって、筐体における電流分布の均一化を図ることが
でき、それによって、誘電体共振器のＱ値を高めること
ができるのである。
【０００８】特に、その曲面を円筒型筐体の中心軸を含
む平面により切った時の断面形状を、ドーナツ状誘電体
における電場の強度が最大となる点を中心とする半円形
状とすることにより、筐体における電流分布をより均一
化することができ、高いＱ値の向上効果が得られる。
む平面により切った時の断面形状を、ドーナツ状誘電体
における電場の強度が最大となる点を中心とする半円形
状とすることにより、筐体における電流分布をより均一
化することができ、高いＱ値の向上効果が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の具体的な一例を図１およ
び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の誘電
体共振器を説明するための斜視図である。図１によれ
ば、ドーナツ状でその断面が方形からなる誘電体１が筐
体２内に収納されている。
び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の誘電
体共振器を説明するための斜視図である。図１によれ
ば、ドーナツ状でその断面が方形からなる誘電体１が筐
体２内に収納されている。
【００１０】筐体２は、銅等の金属から構成され、略円
筒状の形状をなす。誘電体１は、筐体２の内部におい
て、所望の支持手段（図示せず）により支持固定されて
いる。
筒状の形状をなす。誘電体１は、筐体２の内部におい
て、所望の支持手段（図示せず）により支持固定されて
いる。
【００１１】本発明によれば、ドーナツ状の誘電体１を
収納する略円筒状筐体２の上面および下面４は平面をな
しており、その側面が太鼓状になるように軸方向にその
半径を徐々に変化させて、側面が外側に凸となる曲面に
より構成する。
収納する略円筒状筐体２の上面および下面４は平面をな
しており、その側面が太鼓状になるように軸方向にその
半径を徐々に変化させて、側面が外側に凸となる曲面に
より構成する。
【００１２】図２は、図１における本実施例の共振器を
略円筒型筐体の中心軸Ａを含む平面で切った時の断面図
である。本発明によれば、略円筒型筐体２の側面を形成
する曲面の断面は、ドーナツ状誘電体１における電場の
強度が最大となる点を中心とする半円形状となるような
形状により構成される。図２においては、誘電体１にお
ける電場の強度が最大となる点Ｘは、誘電体１の内部の
点となり、筐体２の側面を構成する曲面は、電場の強度
が最大となる点Ｘを中心とする半径Ｒの半円形状により
構成される。このような曲面を形成することにより、筐
体における電流分布をより均一化することができ、高い
Ｑ値の向上効果が得られる。
略円筒型筐体の中心軸Ａを含む平面で切った時の断面図
である。本発明によれば、略円筒型筐体２の側面を形成
する曲面の断面は、ドーナツ状誘電体１における電場の
強度が最大となる点を中心とする半円形状となるような
形状により構成される。図２においては、誘電体１にお
ける電場の強度が最大となる点Ｘは、誘電体１の内部の
点となり、筐体２の側面を構成する曲面は、電場の強度
が最大となる点Ｘを中心とする半径Ｒの半円形状により
構成される。このような曲面を形成することにより、筐
体における電流分布をより均一化することができ、高い
Ｑ値の向上効果が得られる。
【００１３】誘電体１における電場の強度が最大となる
点Ｘは、本実施例のようなドーナツ状誘電体の場合に
は、誘電体１の全体幅Ｌ2 に対する誘電体１の内面から
の距離Ｌ1 の比率（Ｌ1 ／Ｌ2 ）が、０．４±０．０
５、特に０．４±０．０３となる位置に存在する。
点Ｘは、本実施例のようなドーナツ状誘電体の場合に
は、誘電体１の全体幅Ｌ2 に対する誘電体１の内面から
の距離Ｌ1 の比率（Ｌ1 ／Ｌ2 ）が、０．４±０．０
５、特に０．４±０．０３となる位置に存在する。
【００１４】次に、本発明を以下の実験例で説明する。 実験例 誘電体材料として、誘電率４４、Ｑ値４４０００のセラ
ミック誘電体材料からなり、外径１４０ｍｍ、内径６０
ｍｍ、高さ４０ｍｍの断面が正方形のドーナツ状の誘電
体を電気抵抗率１．７２×１０-7Ω−ｍの銅製の筐体を
用いて、共振周波数が５００ＭＨｚとなる誘電体共振器
のＱ値を求めた。
ミック誘電体材料からなり、外径１４０ｍｍ、内径６０
ｍｍ、高さ４０ｍｍの断面が正方形のドーナツ状の誘電
体を電気抵抗率１．７２×１０-7Ω−ｍの銅製の筐体を
用いて、共振周波数が５００ＭＨｚとなる誘電体共振器
のＱ値を求めた。
【００１５】従来例として、図３に示す従来の断面形状
が方形の、外径が１６２ｍｍ、高さ９５ｍｍの筐体の内
部に上記の誘電体を収納した。また、本発明品として、
図１および図２に示したように、外径が１７６ｍｍ、高
さ８６ｍｍで、側面の断面が誘電体の中心位置から半径
４３ｍｍの半円となる筐体を用いてＱ値を測定した。
が方形の、外径が１６２ｍｍ、高さ９５ｍｍの筐体の内
部に上記の誘電体を収納した。また、本発明品として、
図１および図２に示したように、外径が１７６ｍｍ、高
さ８６ｍｍで、側面の断面が誘電体の中心位置から半径
４３ｍｍの半円となる筐体を用いてＱ値を測定した。
【００１６】その結果は表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の結果から明らかなように、本発明の
誘電体共振器は、同一の誘電体材料を用いながらも、従
来品に比較してＱ値を向上させることができた。
誘電体共振器は、同一の誘電体材料を用いながらも、従
来品に比較してＱ値を向上させることができた。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の誘電体共
振器は、金属製の筐体による導体損を小さくし、Ｑ値の
高い共振器を提供することができる。
振器は、金属製の筐体による導体損を小さくし、Ｑ値の
高い共振器を提供することができる。
【図１】本発明の誘電体共振器の斜視図である。
【図２】図１の共振器の中心軸Ａを通る平面で切断した
時の断面図である。
時の断面図である。
【図３】従来の典型的な誘電体共振器の断面図である。
１ 誘電体 ２ 筐体 ３ 上面 ４ 下面 ５ 側面
Claims (2)
- 【請求項１】ドーナツ状の誘電体と、該誘電体を収納す
る金属製の略円筒状の筐体とを具備してなり、前記筐体
の側面が外側に凸となる曲面により構成されたことを特
徴とする誘電体共振器。 - 【請求項２】前記曲面を前記略円筒状筐体における中心
軸を含む平面により切った時の断面形状が、前記ドーナ
ツ状誘電体における電場の強度が最大となる点を中心と
する半円形状からなる請求項１記載の誘電体共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07275393A JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07275393A JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116313A JPH09116313A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3122019B2 true JP3122019B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=17554880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07275393A Expired - Fee Related JP3122019B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122019B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162866B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-10-20 | Graco Minnesota Inc. | Dual pump fluid proportioner with adjustable motor position |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP07275393A patent/JP3122019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 今井伸明、山本和紀，"ＭＩＣ化高Ｑ誘電体共振器の設計方法"，電子通信学会論文誌’８４／５，１９８４年，Ｖｏｌ．Ｊ６７−Ｂ，Ｎｏ．５，ｐ．４９７−５０４ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162866B2 (en) | 2010-06-24 | 2015-10-20 | Graco Minnesota Inc. | Dual pump fluid proportioner with adjustable motor position |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09116313A (ja) | 1997-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |