JP3254866B2 - 誘電体共振器およびその製造方法 - Google Patents

誘電体共振器およびその製造方法

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JP3254866B2
JP3254866B2 JP32217593A JP32217593A JP3254866B2 JP 3254866 B2 JP3254866 B2 JP 3254866B2 JP 32217593 A JP32217593 A JP 32217593A JP 32217593 A JP32217593 A JP 32217593A JP 3254866 B2 JP3254866 B2 JP 3254866B2
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英幸 加藤
治雄 松本
達也 辻口
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/008—Manufacturing resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体内部に複数の
内導体を設け、誘電体の外面に外導体を形成して成る誘
電体共振器装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、直方体状の誘電体ブロックに
複数の共振器を構成して、複数段の共振器から成る帯域
通過フィルタなどとして用いられる誘電体共振器装置が
用いられている。
【０００３】この種のものとして本願出願人は特願平４
−２５８１５３号を出願している。その出願に係る誘電
体共振器装置の例を図２５および図２６に示す。図２５
は誘電体共振器装置の外観斜視図であり、図２６は図２
５におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図である。両図において
１は誘電体ブロックであり、第１面Ｓ１からこれに対向
する第２面Ｓ２にかけて４つの貫通孔２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄを設け、それぞれの貫通孔の内面に内導体の非
形成部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを介して複数の内導体３
ａ，４ａ，３ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃ，３ｄ，４ｄを分離
形成している。図２６に示した例では、内導体の非形成
部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの部分にストレー容量が生
じ、内導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄはそれぞれＳ２を短
絡面、Ｓ１をストレー面とする共振導体として作用し、
隣接する共振導体間がコムライン結合した４段の帯域通
過フィルタが構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した誘
電体共振器装置においては、内導体の非形成部の位置に
よって、共振導体として作用する内導体３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄの軸長Ｌを定め、内導体非形成部５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄの間隔Ｂによって共振導体先端のストレー容
量を定めるようにしているため、共振導体の軸長を短く
しようとすれば、共振導体の軸長とともに内導体非形成
部の幅も変化することになる。そのため、共振周波数
と、隣接する共振器間の結合の強さとが同時に変化し、
所望の特性が容易には得られないという問題があった。
【０００５】この発明の目的は、各段の共振器の共振周
波数の設定または調整とともに、共振器間の結合の強さ
を所望の大きさに設定または調整できるようにした誘電
体共振器装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】この発明の他の目的は、共振器間の結合の
強さとは独立して共振器の共振周波数を設定または調整
し得るようにした誘電体共振器装置およびその製造方法
を提供することにある。
【０００７】この発明の他の目的は、隣接する共振器間
の結合の強さを大きくする方向または小さくする方向の
何れの方向にも調整し得るようにした誘電体共振器装置
およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】この発明のさらに他の目的は、隣接する共
振器間の結合の強さを比較的大きく変化させ得るように
した誘電体共振器装置およびその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る誘電体共振器装置は、互いに平行な第１面・第２面
と、この第１面・第２面に垂直な四つの側面とを有し、
前記第１面と第２面との間に延びる複数の空隙を前記四
つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平行な方向に
沿って一列に配列形成した誘電体ブロックを備え、該誘
電体ブロックの外面に外導体を形成してなる誘電体共振
器装置において、前記空隙内に少なくとも一端を開放端
とする共振導体として作用する内導体を形成するととも
に、該内導体の開放端または開放端付近における、隣接
する空隙に対向する位置に、前記空隙の軸方向に延びる
所定長さの内導体部分削除部を形成したことを特徴とす
る。
【００１０】この発明の請求項２に係る誘電体共振器装
置は、互いに平行な第１面・第２面と、この第１面・第
２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面と第２面
との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面のうち互い
に平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列に配列形
成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロックの外面
に外導体を形成してなる誘電体共振器装置において、前
記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体とし
て作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開放
端または開放端付近における、前記平行な二つの側面に
形成されているいずれかの外導体に最も近接する位置
に、前記空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削
除部を形成したことを特徴とする。
【００１１】この発明の請求項３に係る誘電体共振器装
置は、互いに平行な第１面・第２面と、この第１面・第
２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面と第２面
との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面のうち互い
に平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列に配列形
成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロックの外面
に外導体を形成してなる誘電体共振器装置において、前
記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体とし
て作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開放
端または開放端付近における、隣接する空隙に対向する
位置と、前記平行な二つの側面に形成されているいずれ
かの外導体に最も近接する位置のそれぞれの位置に、前
記空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削除部を
形成したことを特徴とする。
【００１２】この発明の請求項４に係る誘電体共振器装
置は、互いに平行な第１面・第２面と、この第１面・第
２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面と第２面
との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面のうち互い
に平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列に配列形
成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロックの外面
に外導体を形成してなる誘電体共振器装置において、前
記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体とし
て作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開放
端または開放端付近における、隣接する空隙に対向する
位置と、前記平行な二つの側面に形成されているいずれ
かの外導体に最も近接する位置との中間位置に、前記空
隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削除部を形成
したことを特徴とする。
【００１３】この発明の請求項５に係る誘電体共振器装
置の製造方法は、互いに平行な第１面・第２面と、この
第１面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブ
ロックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空
隙を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平
行な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロッ
クの外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一
端を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成
するとともに、該内導体の開放端または開放端付近にお
ける、隣接する空隙に対向する位置を前記空隙の軸方向
に所定長さだけ削除して、共振器の共振周波数を微調整
するとともに、隣接する空隙に設けた内導体との静電容
量を微調整することを特徴とする。
【００１４】この発明の請求項６に係る誘電体共振器装
置の製造方法は、互いに平行な第１面・第２面と、この
第１面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブ
ロックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空
隙を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平
行な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロッ
クの外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一
端を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成
するとともに、該内導体の開放端または開放端付近にお
ける、前記平行な二つの側面に形成されているいずれか
の外導体に最も近接する位置を前記空隙の軸方向に所定
長さだけ削除して、共振器の共振周波数を微調整すると
ともに、近接する外導体との静電容量を微調整すること
を特徴とする。
【００１５】この発明の請求項７に係る誘電体共振器装
置の製造方法は、互いに平行な第１面・第２面と、この
第１面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブ
ロックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空
隙を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平
行な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロッ
クの外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一
端を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成
するとともに、該内導体の開放端または開放端付近にお
ける、隣接する空隙に対向する位置と、前記平行な二つ
の側面に形成されているいずれかの外導体に最も近接す
る位置のそれぞれの位置を前記空隙の軸方向に所定長さ
だけ削除して、共振器の共振周波数を微調整するととも
に、隣接する空隙に設けた内導体との静電容量および近
接する外導体との静電容量を微調整することを特徴とす
る。
【００１６】この発明の請求項８に係る誘電体共振器装
置の製造方法は、互いに平行な第１面・第２面と、この
第１面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブ
ロックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空
隙を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平
行な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロッ
クの外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一
端を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成
するとともに、該内導体の開放端または開放端付近にお
ける、隣接する空隙に対向する位置と、前記平行な二つ
の側面に形成されているいずれかの外導体に最も近接す
る位置との中間位置を前記空隙の軸方向に所定長さだけ
削除して、その削除量によって共振器の共振周波数を微
調整するとともに、隣接する空隙に対向する位置と外導
体に最も近接する位置間での前記内導体の削除位置の調
整によって、隣接する空隙に設けた内導体との静電容量
および近接する外導体との静電容量を微調整することを
特徴とする。
【００１７】
【作用】この発明の請求項１に係る誘電体共振器装置で
は、誘電体の複数の空隙内にそれぞれ少なくとも一端を
開放端とする共振導体として作用する内導体が形成され
ていて、その内導体の開放端または開放端付近におい
て、隣接する空隙に対向する位置に空隙の軸方向に延び
る所定長さの内導体部分削除部が形成されている。この
構成により、共振導体として作用する内導体の等価的な
共振器長が、前記内導体部分削除部がない場合に比較し
て短くなって共振周波数が微増するとともに、隣接する
空隙に設けられている共振導体として作用する内導体の
端部（開放端）との静電容量が減少して、共振導体とし
て作用する内導体の端部付近の奇モード特性インピーダ
ンスが大きくなり、誘導性結合が大きくなる。例えば図
２６に示したようなコムライン結合では隣接する共振器
間の結合の強さが大きくなる。
【００１８】請求項２に係る誘電体共振器装置では、誘
電体の複数の空隙内にそれぞれ少なくとも一端を開放端
とする共振導体として作用する内導体が形成されてい
て、その内導体の開放端または開放端付近において、外
導体に近接する位置に空隙の軸方向に延びる所定長さの
内導体部分削除部が形成されている。この構成により、
共振導体として作用する内導体の等価的な共振器長が、
前記内導体部分削除部がない場合に比較して短くなって
共振周波数が微増するとともに、共振導体として作用す
る内導体の端部付近と外導体との静電容量が減少して、
共振導体として作用する内導体の端部付近の偶モード特
性インピーダンスが大きくなり、誘導性結合が小さくな
る。図２６に示したようなコムライン結合では隣接する
共振器間の結合の強さが小さくなる。
【００１９】請求項３に係る誘電体共振器装置では、誘
電体の複数の空隙内にそれぞれ少なくとも一端を開放端
とする共振導体として作用する内導体が形成されてい
て、その内導体の開放端または開放端付近において、隣
接する空隙に対向する位置と外導体に近接する位置に空
隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削除部が形成
されている。この構成によって、共振導体として作用す
る内導体の等価的な共振器長が、前記内導体部分削除部
がない場合に比較して短くなって共振周波数が微増する
とともに、隣接する空隙に対向する位置に設けられる内
導体部分削除部の量と外導体に近接する位置に設けられ
る内導体部分削除部の量とによって、共振導体として作
用する内導体の端部付近の奇モードの特性インピーダン
スと偶モードの特性インピーダンスがそれぞれ定まり、
両特性インピーダンスに応じて、隣接する共振器間の結
合の強さが定まる。
【００２０】請求項４に係る誘電体共振器装置では、誘
電体の複数の空隙内にそれぞれ少なくとも一端を開放端
とする共振導体として作用する内導体が形成されてい
て、その内導体の開放端または開放端付近において、隣
接する空隙に対向する位置と外導体に近接する位置との
中間位置に空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分
削除部が形成されている。この構成によって、隣接する
空隙内に設けられているそれぞれ共振導体として作用す
る内導体の端部付近同士の静電容量とそれぞれの内導体
の端部付近と外導体間の静電容量とが同時に定まり、こ
れに応じて奇モードと偶モードの特性インピーダンスが
定まり、さらに共振器間の結合の強さが定まる。従って
隣接する空隙に対向する位置と外導体に近接する位置と
の中間位置における内導体部分削除部の形成位置を定め
ることによって共振周波数の設定（微調整）とともに結
合の強さの設定（微調整）が行える。
【００２１】請求項５に係る誘電体共振器装置の製造方
法では、誘電体内の複数の空隙内に少なくとも一端を開
放端とする共振導体として作用する内導体がそれぞれ形
成され、その誘電体の外面に外導体が形成される。これ
により隣接する共振器間が結合した複数段の誘電体共振
器装置が構成されるが、続いて、内導体の開放端または
開放端付近の、隣接する空隙に対向する位置が空隙の軸
方向に所定長さだけ削除される。これにより共振器の共
振周波数の微調整とともに、隣接する空隙に設けた共振
導体として作用する内導体との静電容量が微調整され
る。
【００２２】請求項６に係る誘電体共振器装置の製造方
法では、誘電体内の複数の空隙内に少なくとも一端を開
放端とする共振導体として作用する内導体がそれぞれ形
成され、その誘電体の外面に外導体が形成される。これ
により隣接する共振器間が結合した複数段の誘電体共振
器装置が構成されるが、続いて、内導体の開放端または
開放端付近の、外導体に近接する位置が空隙の軸方向に
所定長さだけ削除される。これにより共振器の共振周波
数の微調整とともに、近接する外導体との静電容量が微
調整される。
【００２３】請求項７に係る誘電体共振器装置の製造方
法では、誘電体内の複数の空隙内に少なくとも一端を開
放端とする共振導体として作用する内導体がそれぞれ形
成され、その誘電体の外面に外導体が形成される。これ
により隣接する共振器間が結合した複数段の誘電体共振
器装置が構成されるが、続いて、内導体の開放端または
開放端付近の、隣接する空隙に対向する位置と外導体に
近接する位置が空隙の軸方向に所定長さだけ削除され
る。これにより共振器の共振周波数の微調整とともに、
隣接する空隙に設けた共振導体として作用する内導体と
の静電容量および近接する外導体との静電容量がそれぞ
れ微調整される。
【００２４】請求項８に係る誘電体共振器装置の製造方
法では、誘電体内の複数の空隙内に少なくとも一端を開
放端とする共振導体として作用する内導体がそれぞれ形
成され、その誘電体の外面に外導体が形成される。これ
により隣接する共振器間が結合した複数段の誘電体共振
器装置が構成されるが、続いて、内導体の開放端または
開放端付近の、隣接する空隙に対向する位置と外導体に
近接する位置との中間位置が空隙の軸方向に所定長さだ
け削除される。これにより、空隙の軸方向に削除した内
導体の削除量によって共振器の共振周波数が微調整され
るとともに、隣接する空隙に対向する位置と外導体に近
接する位置間での内導体の削除位置によって、隣接する
空隙に設けた共振導体として作用する内導体との静電容
量および近接する外導体との静電容量が微調整される。
【００２５】
【実施例】まず、この発明の第１の実施例に係る誘電体
共振器装置の主要な構成を図１〜図３に示す。図１は外
観斜視図、図２は後述する微調整前の図１におけるＹ１
−Ｙ１部分の縦断面図、図３は同じく微調整前の図１に
おけるＸ−Ｘ部分の横断面図である。図１において１は
略直方体を成す誘電体ブロックであり、対向する第１面
Ｓ１と第２面Ｓ２間に４つの貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄを設けている。誘電体ブロック１の外面には、第１
面Ｓ１、第２面Ｓ２および四側面Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ
６の各面にそれぞれ外導体６を形成している。また、側
面Ｓ３からＳ４にかけて、Ｓ３からＳ６にかけてそれぞ
れ信号入出力導体７ａ，７ｂを外導体６から絶縁状態で
形成している。図２に示すように、貫通孔２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄの内面には内導体非形成部５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄにより分離された複数の内導体３ａ，４ａ，３
ｂ，４ｂ，３ｃ，４ｃ，３ｄ，４ｄを形成している。図
２に示した例では、内導体の非形成部５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの部分にストレー容量が生じ、内導体３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄはそれぞれＳ２を短絡面、Ｓ１をストレ
ー面とするλ／４長の共振導体として作用する。また、
図３に示すように、内導体３ａと信号入出力導体７ａ間
および内導体３ｄと信号入出力導体７ｂ間の静電容量を
それぞれ外部結合容量Ｃｅａ，Ｃｅｂとして利用してい
る。
【００２６】図１〜図３に示した構造の誘電体共振器装
置の等価回路図を図４に示す。図４においてＲａ，Ｒ
ｂ，Ｒｃ，Ｒｄは貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに形成
した共振器、Ｃｓａ，Ｃｓｂ，Ｃｓｃ，Ｃｓｄは図２に
示した内導体非形成部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ部分に形
成されるストレー容量、Ｃｅａ，Ｃｅｂは図３に示した
外部結合容量である。このようにしてコムライン結合し
た４段の帯域通過フィルタを構成している。
【００２７】図２に示した内導体非形成部５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄは、誘電体ブロックの第１面Ｓ１から各貫通
孔２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対しそれぞれ回転砥石を挿
入し、その回転砥石を回転させつつその回転中心を貫通
孔の円周方向に回転（いわゆるプラネタリー運動）させ
て、内導体および内導体とともに誘電体の一部を部分削
除することによって形成する。また回転砥石をプラネタ
リー運動させつつ貫通孔の軸方向に移動させることによ
って内導体非形成部の幅を広げる。この内導体非形成部
の幅と貫通孔内における形成位置は、各段の共振器の共
振周波数と必要とされるストレー容量に応じて予め定め
ておく。粗調整段階では、この誘電体共振器装置をネッ
トワークアナライザに接続して、フィルタ特性を測定し
つつ各段の内導体非形成部の幅を、共振導体としての内
導体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ方向または外導体から延び
る内導体４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ方向に広げることによ
って、各段の共振器の共振周波数と共振器間の結合の強
さの粗調整を行う。
【００２８】次に、その後の微調整の方法を以下に述べ
る。
【００２９】図５は図１〜図３に示した誘電体共振器装
置の微調整後の図１におけるＹ２−Ｙ２部分の縦断面図
である。貫通孔２ｂの内面には内導体非形成部５ｂを介
して内導体３ｂおよび４ｂが分離形成されているが、微
調整段階で、必要に応じて、隣接する貫通孔２ａに対向
する位置で内導体非形成部５ｂから共振導体としての内
導体３ｂ側に連続して貫通孔２ｂの軸方向に内導体を部
分削除して、内導体部分削除部８ｂを形成している。こ
の内導体部分削除部８ｂは回転砥石を内導体非形成部５
ｂから貫通孔２ｂの軸方向に移動させて設ける。これに
より、共振導体としての内導体３ｂの等価的な軸長が短
くなるとともに、内導体３ｂの端部付近と内導体３ａの
端部付近との静電容量が減少し、端部付近の奇モードの
特性インピーダンスが大きくなり、誘導性結合が大きく
なる。このように内導体部分削除部を有する誘電体共振
器は、図５に示した内導体部分削除部Ａとその他の部分
Ｂとでインピーダンスの異なるステップ結合構造と見な
すことができる。
【００３０】図６は前記した場合とは異なった位置に部
分削除部を形成した場合の例であり、図１〜図３に示し
た誘電体共振器装置の微調整後の図１におけるＹ１−Ｙ
１部分の縦断面図である。図６に示すように、貫通孔２
ａには内導体非形成部５ａを介して内導体３ａおよび４
ａを分離形成しているが、外導体（図１における側面Ｓ
５に形成した外導体）に近接する位置で内導体非形成部
５ａから連続して貫通孔２ａの軸方向に内導体３ａを削
除して内導体部分削除部９ａを形成している。これによ
り、共振導体としての内導体３ａの等価的な軸長が短く
なるとともに、内導体３ａの端部付近と外導体間の静電
容量が減少し、内導体３ａの端部付近の偶モード特性イ
ンピーダンスが大きくなり、共振器間の誘導性結合が小
さくなる。図６に示した例では貫通孔２ｂ内においても
同様に内導体３ｂの端部に内導体部分削除部９ｂを形成
している。
【００３１】図７（Ａ），（Ｂ）は上記微調整後の図１
におけるＸ１−Ｘ１部分およびＸ２−Ｘ２部分の部分横
断面図である。図７（Ａ），（Ｂ）においてＣｉｊは内
導体３ａ−３ｂ間の端部付近の静電容量、Ｃｉは内導体
３ａ，３ｂの端部付近と外導体６間の静電容量であり、
添字Ａは内導体部分削除部の形成部、添字Ｂはその他の
部分における各容量を意味する。内導体部分削除部の形
成部およびその他の部分における奇モード特性インピー
ダンスＺe A ，Ｚe B と偶モード特性インピーダンスＺ
o A , Ｚo B はそれぞれ次式で示される。
【００３２】 Ｚe A ＝√εｒ／（Ｃi A ・Ｖc ） Ｚe B ＝√εｒ／（Ｃi B ・Ｖc ） Ｚo A ＝√εｒ／｛（Ｃi A ＋２ＣijA ）・Ｖc ｝ Ｚo B ＝√εｒ／｛（Ｃi B ＋２ＣijB ）・Ｖc ｝ ここでＶc は光速である。
【００３３】また、隣接する共振器間の結合は次の関係
で示される。
【００３４】 Ｚe A ／Ｚe B ＜ Ｚo A ／Ｚo B の場合誘導性結合 Ｚe A ／Ｚe B ＞ Ｚo A ／Ｚo B の場合容量性結合 上述の例では、内導体部分削除部８ａ，８ｂと９ａ，９
ｂとはいずれか一方にのみ形成されているものとして説
明したが、隣接する貫通孔に対向する位置と外導体に近
接する位置の両方に内導体部分削除部を形成してもよ
い。たとえば内導体３ａによる共振器の共振周波数を高
めるためには８ａまたは９ａで示した部分を削除すれば
よいが、内導体３ｂによる共振器との誘導性結合を大き
くするためには８ａで示した部分を削除すればよく、逆
に結合の強さを小さくするためには９ａで示した部分を
削除すればよい。また結合の強さを一定としたまま共振
周波数を調整するためには８ａ，９ａの両方を部分削除
すればよい。
【００３５】図５〜図７に示した例では、隣接する貫通
孔に対向する位置または外導体に近接する位置のいずれ
か一方または両方に内導体部分削除部を形成する例を示
したが、次に、隣接する貫通孔に対向する位置と外導体
に近接する位置との中間位置に内導体部分削除部を形成
した例を図８および図９に示す。図８は微調整後の図１
におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断面図、図９はＹ２−Ｙ２
部分の縦断面図、図１０はＸ−Ｘ部分の部分断面図であ
る。この例では、貫通孔２ａ，２ｂ内において、隣接す
る貫通孔に対向する位置と外導体に近接する位置とのほ
ぼ中間位置で内導体非形成部５ａ，５ｂから連続して、
貫通孔の軸方向に内導体を削除して内導体部分削除部１
０ａ，１０ｂを形成している。この場合、内導体部分削
除部１０ａ，１０ｂの削除量によって内導体３ａ，３ｂ
による共振器の共振周波数が調整でき、その形成位置に
よって共振器間の結合の強さが調整できる。すなわち内
導体部分削除部１０ａ，１０ｂを隣接する貫通孔に対向
する位置に近づけることによって、図７に示したＣｉｊ
を減少させ、奇モード特性インピーダンスを大きくして
結合の強さを高め、逆に内導体部分削除部１０ａ，１０
ｂを外導体に近接する方向へ設けることによってＣｉを
減少させて偶モード特性インピーダンスを大きくして共
振器間の結合の強さを小さくする。
【００３６】図５〜図１０に示した例では、内導体部分
削除部を内導体非形成部から連続して設けた例を示した
が、たとえば図１１に示すように内導体部分削除部は内
導体非形成部から必ずしも連続していなくともよく、内
導体非形成部付近に設けてもよい。図１１は微調整後の
図１におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断面図であり、この例
では内導体非形成部５ａ，５ｂ付近の内導体３ａ，３ｂ
の端部付近に内導体部分削除部１１ａ，１１ｂを形成し
ている。この場合、内導体３ａ，３ｂの端部付近と外導
体間の静電容量が減少する。
【００３７】また、上述の例では矩形状の内導体部分削
除部を形成する例を示したが、内導体を削除する際に用
いる回転砥石の形状や切削方法によって種々の形状とな
る。たとえば図１２に示すように、先細り形状に削除し
たり、図１３に示すように楕円形に削除してもよい。
【００３８】図１に示した例では、内導体非形成部を貫
通孔の奥まった箇所に形成したが、これを貫通孔の一方
の開口部に設けてもよい。図１４および図１５はその例
を示す図であり、図１４は外観斜視図、図１５は図１４
におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図である。このように内導
体非形成部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを貫通孔２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄの一方の開口部に設けて、内導体３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄの各端部と誘電体の第１面Ｓ１に形成
した外導体６との間にそれぞれストレー容量を形成して
いる。この例では、内導体非形成部５ａ〜５ｄから連続
して内導体３ａ〜３ｄの端部に内導体部分削除部９ａ〜
９ｄを形成している。
【００３９】次に、内導体ステップ構造の誘電体共振器
装置に適用した場合の例について示す。図１６は外観斜
視図、図１７は図１６におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断面
図、図１８は図１６におけるＸ１−Ｘ１部分の横断面
図、図１９は図１６におけるＸ２−Ｘ２部分の横断面図
であり、それぞれ微調整前の状態を示す。また図２０は
図１６におけるＹ２−Ｙ２部分の縦断面図、図２１は図
１６におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断面図、図２２は図１
６におけるＸ１−Ｘ１部分の横断面図であり、それぞれ
微調整後の状態を示す。図１６および図１７に示すよう
に、貫通孔２ａ，２ｂはその内径が誘電体の第１面（ス
トレー面）Ｓ１側と第２面（短絡面）Ｓ２側とで異なら
せて、ストレー面側を大きく、短絡面側を小さく形成し
ている。このような内導体ステップ構造により、共振器
間は容量性結合する。図２０に示すように、隣接する貫
通孔に対向する位置に、内導体非形成部５ｂから連続し
て内導体部分削除部８ｂを形成すれば、隣接する内導体
の端部付近との間の静電容量が減少し、奇モード特性イ
ンピーダンスが大きくなり容量性結合が小さくなって、
共振器間の結合の強さは小さくなる。また、図２１に示
すように外導体に近接する位置で内導体非形成部５ａ，
５ｂから連続して内導体部分削除部９ａ，９ｂを設けれ
ば、内導体３ａ，３ｂの端部付近と外導体間の静電容量
が減少し、偶モードの特性インピーダンスが大きくなり
容量性結合が増し、共振器間の結合の強さが強くなる。
【００４０】この内導体ステップ構造のものにおいて
も、同様に隣接する貫通孔に対向する位置と外導体に近
接する位置の双方に内導体部分削除部を設けて、図２２
に示す各静電容量Ｃｉｊ，Ｃｉをそれぞれ独立して調整
し、共振周波数の調整とともに共振器間の結合の強さを
調整してもよい。
【００４１】図１６〜図２２に示した例では、誘電体ブ
ロックの第１面Ｓ１に外導体を形成したが、この面を開
放面としてもよい。図２３および図２４はその場合の例
を示す図であり、図２３は外観斜視図、図２４は図２３
におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図である。このように、内
導体ステップ構造である場合には、誘電体ブロックの第
１面Ｓ１を開放面として、貫通孔２ａ，２ｂの開口部に
内導体部分削除部９ａ，９ｂを設けることによって外導
体との静電容量を調整することもできる。
【００４２】なお、上述した各実施例では、内導体の一
端を短絡面としたλ／４共振器を構成した例であった
が、たとえば、共振導体として作用する内導体の両端に
開放端部を有するλ／２共振器を構成する場合にも本願
発明は同様に適用することができる。また、上述した各
実施例では、誘電体ブロックの貫通孔の内面に内導体を
設けた例を示したが、内導体を設ける空隙は必ずしも貫
通していなくともよい。
【００４３】
【発明の効果】この発明によれば、各段の共振器の共振
周波数の設定または調整とともに、共振器間の結合の強
さを所望の大きさに設定または調整できるようになり、
また共振器間の結合の強さとは独立して共振器の共振周
波数の設定または調整が可能となる。また、共振器間の
結合の強さを大きくする方向または小さくする方向のい
ずれの方向にも調整でき、共振器間の結合の強さを比較
的大きく変化させることができるため、所望の特性を容
易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係る誘電体共振器装置の外観斜
視図である。
【図２】微調整前の図１におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断
面図である。
【図３】微調整前の図１におけるＸ−Ｘ部分の横断面図
である。
【図４】図１に示す誘電体共振器装置の等価回路図であ
る。
【図５】微調整後の図１におけるＹ２−Ｙ２部分の縦断
面図である。
【図６】微調整後の図１におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断
面図である。
【図７】微調整後の図１におけるＸ１−Ｘ１部分および
Ｘ２−Ｘ２部分の部分横断面図である。
【図８】他の例による微調整後の図１におけるＹ１−Ｙ
１部分の縦断面図である。
【図９】他の例による微調整後の図１におけるＹ２−Ｙ
２部分の縦断面図である。
【図１０】他の例による微調整後の図１におけるＸ−Ｘ
部分の部分横断面図である。
【図１１】第２の実施例に係る誘電体共振器装置の縦断
面図である。
【図１２】第３の実施例に係る誘電体共振器装置の縦断
面図である。
【図１３】第４の実施例に係る誘電体共振器装置の縦断
面図である。
【図１４】第５の実施例に係る誘電体共振器装置の外観
斜視図である。
【図１５】図１４におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図であ
る。
【図１６】第６の実施例に係る誘電体共振器装置の外観
斜視図である。
【図１７】図１６におけるＹ１−Ｙ１部分の縦断面図で
ある。
【図１８】微調整前の図１６における誘電体共振器装置
のＸ１−Ｘ１部分の横断面図である。
【図１９】図１６におけるＸ２−Ｘ２部分の横断面図で
ある。
【図２０】微調整後の図１６における誘電体共振器装置
のＹ２−Ｙ２部分の縦断面図である。
【図２１】微調整後の図１６における誘電体共振器装置
のＹ１−Ｙ１部分の縦断面図である。
【図２２】微調整後の図１６におけるＸ１−Ｘ１部分の
横断面図である。
【図２３】第７の実施例に係る誘電体共振器装置の外観
斜視図である。
【図２４】図２３におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図であ
る。
【図２５】従来の誘電体共振器装置の外観斜視図であ
る。
【図２６】図２５におけるＹ−Ｙ部分の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
１−誘電体ブロック ２ａ〜２ｄ−貫通孔（空隙） ３ａ〜３ｄ−共振導体としての内導体 ４ａ〜４ｄ−内導体 ５ａ〜５ｄ−内導体非形成部 ６−外導体 ７ａ，７ｂ−信号入出力導体 ８ａ，８ｂ−内導体部分削除部 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ−内導体部分削除部 １０ａ，１０ｂ−内導体部分削除部 １１ａ，１１ｂ−内導体部分削除部 １２ａ，１２ｂ−内導体部分削除部 １３ａ，１３ｂ−内導体部分削除部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻口 達也 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 (56)参考文献 特開 平５−183309（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10 H01P 11/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面
    と第２面との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面の
    うち互いに平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列
    に配列形成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロッ
    クの外面に外導体を形成してなる誘電体共振器装置にお
    いて、 前記複数の空隙の内面に少なくとも一端を開放端とする
    共振導体として作用する内導体を形成するとともに、該
    内導体の開放端または開放端付近における、隣接する空
    隙に対向する位置に、前記空隙の軸方向に延びる所定長
    さの内導体部分削除部を形成したことを特徴とする誘電
    体共振器装置。
  2. 【請求項２】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面
    と第２面との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面の
    うち互いに平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列
    に配列形成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロッ
    クの外面に外導体を形成してなる誘電体共振器装置にお
    いて、 前記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体と
    して作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開
    放端または開放端付近における、前記平行な二つの側面
    に形成されているいずれかの外導体に最も近接する位置
    に、前記空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削
    除部を形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
  3. 【請求項３】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面
    と第２面との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面の
    うち互いに平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列
    に配列形成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロッ
    クの外面に外導体を形成してなる誘電体共振器装置にお
    いて、 前記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体と
    して作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開
    放端または開放端付近における、隣接する空隙に対向す
    る位置と、前記平行な二つの側面に形成されているいず
    れかの外導体に最も近接する位置のそれぞれの位置に、
    前記空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削除部
    を形成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
  4. 【請求項４】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有し、前記第１面
    と第２面との間に延びる複数の空隙を前記四つの側面の
    うち互いに平行な二つの側面に平行な方向に沿って一列
    に配列形成した誘電体ブロックを備え、該誘電体ブロッ
    クの外面に外導体を形成してなる誘電体共振器装置にお
    いて、 前記空隙内に少なくとも一端を開放端とする共振導体と
    して作用する内導体を形成するとともに、該内導体の開
    放端または開放端付近における、隣接する空隙に対向す
    る位置と、前記平行な二つの側面に形成されているいず
    れかの外導体に最も近接する位置との中間位置に、前記
    空隙の軸方向に延びる所定長さの内導体部分削除部を形
    成したことを特徴とする誘電体共振器装置。
  5. 【請求項５】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブロ
    ックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空隙
    を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平行
    な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロック
    の外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一端
    を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成す
    るとともに、該内導体の開放端または開放端付近におけ
    る、隣接する空隙に対向する位置を前記空隙の軸方向に
    所定長さだけ削除して、共振器の共振周波数を微調整す
    るとともに、隣接する空隙に設けた内導体との静電容量
    を微調整することを特徴とする誘電体共振器装置の製造
    方法。
  6. 【請求項６】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブロ
    ックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空隙
    を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平行
    な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロック
    の外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一端
    を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成す
    るとともに、該内導体の開放端または開放端付近におけ
    る、前記平行な二つの側面に形成されているいずれかの
    外導体に最も近接する位置を前記空隙の軸方向に所定長
    さだけ削除して、共振器の共振周波数を微調整するとと
    もに、近接する外導体との静電容量を微調整することを
    特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブロ
    ックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空隙
    を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平行
    な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロック
    の外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一端
    を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成す
    るとともに、該内導体の開放端または開放端付近におけ
    る、隣接する空隙に対向する位置と、前記平行な二つの
    側面に形成されているいずれかの外導体に最も近接する
    位置のそれぞれの位置を前記空隙の軸方向に所定長さだ
    け削除して、共振器の共振周波数を微調整するととも
    に、隣接する空隙に設けた内導体との静電容量および近
    接する外導体との静電容量を微調整することを特徴とす
    る誘電体共振器装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 互いに平行な第１面・第２面と、この第
    １面・第２面に垂直な四つの側面とを有する誘電体ブロ
    ックに、前記第１面と第２面との間に延びる複数の空隙
    を前記四つの側面のうち互いに平行な二つの側面に平行
    な方向に沿って一列に配列形成し、前記誘電体ブロック
    の外面に外導体を形成し、前記空隙内に少なくとも一端
    を開放端とする共振導体として作用する内導体を形成す
    るとともに、該内導体の開放端または開放端付近におけ
    る、隣接する空隙に対向する位置と、前記平行な二つの
    側面に形成されているいずれかの外導体に最も近接する
    位置との中間位置を前記空隙の軸方向に所定長さだけ削
    除して、その削除量によって共振器の共振周波数を微調
    整するとともに、前記隣接する空隙に対向する位置と前
    記外導体に最も近接する位置間での前記内導体の削除位
    置の調整によって、隣接する空隙に設けた内導体との静
    電容量および近接する外導体との静電容量を微調整する
    ことを特徴とする誘電体共振器装置の製造方法。
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