JP3282341B2 - 誘電体共振器及びフィルタ装置 - Google Patents

誘電体共振器及びフィルタ装置

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JP3282341B2
JP3282341B2 JP35155593A JP35155593A JP3282341B2 JP 3282341 B2 JP3282341 B2 JP 3282341B2 JP 35155593 A JP35155593 A JP 35155593A JP 35155593 A JP35155593 A JP 35155593A JP 3282341 B2 JP3282341 B2 JP 3282341B2
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dielectric resonator
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秀一 和田
眞 阿部
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体共振器及びフィル
タ装置に関する。具体的にいうと、フィルタ等のQeル
ープとの結合段に使用できるTM二重モードの誘電体共
振器に関する。また、当該誘電体共振器を用いた多段構
成のフィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に示すものは、2個の単モード誘電
体共振器52,53と1個の二重モード誘電体共振器5
4を金属ケース55内に納めた4段構成のフィルタ装置
51の構造を示す一部破断した斜視図である。単モード
誘電体共振器52,53は、導波管として機能する導電
性のケース56内にTMモード誘電体共振子57を収納
したものである。また、二重モード誘電体共振器54
は、2つのTMモード誘電体共振子58,59を互いに
直交するように十字形に一体化したTM二重モード誘電
体共振子60を導電性のケース61内に収納したもので
あって、例えば特開昭61−121502号公報に開示
されている。
【0003】しかして、このフィルタ装置51において
は、両端面のコネクタ62の内面側に設けられたQeル
ープ63と初段の単モード誘電体共振器52のTMモー
ド誘電体共振子57とが磁気結合し、このTMモード誘
電体共振子57とTM二重モード誘電体共振子60とが
電磁結合し、さらに当該TM二重モード誘電体共振子6
0と最終段の単モード誘電体共振器53のTMモード誘
電体共振子57とが電磁結合し、当該TMモード誘電体
共振子57と他方のコネクタ62に設けられたQeルー
プ63とが磁気結合し、4段フィルタを構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】二重モード誘電体共振
器を用いると、2つのTMモード誘電体共振子が十字形
に一体化されているので、2つの単モード誘電体共振器
を2個並べて配置する場合に比較して、フィルタ装置を
小型化できる。従って、上記のような4段構成のフィル
タ装置においても、2つの二重モード誘電体共振器を用
いることができれば、フィルタ装置をより一層小型化す
ることが期待される。
【0005】しかしながら、従来の二重モード誘電体共
振器では、フィルタ装置等に組込まれていない単体の状
態で2つのTMモード誘電体共振子が等しい共振周波数
を有していた。このため、この二重モード誘電体共振器
を上記のようなフィルタ装置に組み込む場合、Qeルー
プとの結合段に配置すると、Qeループの影響を受ける
ため、Qeループと磁気結合しているTMモード誘電体
共振子とQeループと結合していないTMモード誘電体
共振子とが共振周波数のずれを発生するという問題があ
った。すなわち、両TMモード誘電体共振子の共振周波
数が異なると、いわゆるevenモードとoddモード
との各共振周波数feven,foddから両モード間の結合
係数を決めることができなくなる。
【0006】このため従来にあっては、図5に示したフ
ィルタ装置のようにQeループとの結合段では単モード
誘電体共振器が用いられており、フィルタ装置をコンパ
クト化する障害となっていた。
【0007】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、二重モー
ド誘電体共振器の両TMモード誘電体共振子の各共振周
波数を個別に調整可能とし、一方のTMモード誘電体共
振子をQeループと結合させた状態で両TMモード誘電
体共振子の共振周波数が等しくなるように調整すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体共振器
は、2つのTMモード誘電体共振子を互いに直交させて
一体に形成した二重モード誘電体共振子を導電性のケー
ス内に収納して入出力用のループとの結合段に配置され
誘電体共振器において、前記二重モード誘電体共振子
を構成する2つのTMモード誘電体共振子のうち一方の
TMモード誘電体共振子に共振周波数調整用の孔を開口
し、前記共振周波数調整用の孔の大きさを調整すること
により前記ループと結合したTMモード誘電体共振子と
前記ループと結合していないTMモード誘電体共振子の
各共振周波数が等しくなるように構成したことを特徴と
している。
【0009】また、本発明のフィルタ装置は、前記誘電
体共振器を前記入出力用ループとの結合段に配置し、前
記共振周波数調整用の孔の大きさを調整することにより
前記ループと結合したTMモード誘電体共振子と前記ル
ープと結合していないTMモード誘電体共振子の各共振
周波数が等しくなるようにしたことを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明の誘電体共振器にあっては、一方のTM
モード誘電体共振子に共振周波数調整用の孔を設けてい
るので、この孔の大きさを調整することにより入出力用
のループと結合したTMモード誘電体共振子と入出力用
のループと結合していないTMモード誘電体共振子の共
振周波数のずれを調整することができる。また、直交す
るTMモード誘電体共振子間の結合により発生した一方
のTMモード誘電体共振子の共振周波数のずれも同様に
補正することができる。
【0011】このようにして、入出力用のループに結合
させた一方のTMモード誘電体共振子の共振周波数と
出力用のループに結合していない他方のTMモード誘電
体共振子の共振周波数とを等しくすることができるの
で、TM二重モード誘電体共振器をフィルタ装置のルー
との結合段に使用することができ、多段構成のフィル
タ装置をより小型化することができる。
【0012】
【実施例】図1(a)(b)は本発明の一実施例による
二重モード誘電体共振器Aを示す斜視図及び側断面図で
ある。この二重モード誘電体共振器Aは、導波管として
機能する導電性のケース1内にTM二重モード誘電体共
振子2を一体化したものである。導電性のケース1は金
属ケース、あるいはTMモード誘電体共振子2と同時に
成形されたセラミック製ケース本体の表面に銀ペースト
等を焼き付けてアース電極を形成したものである。ま
た、TM二重モード誘電体共振子2は誘電体セラミック
スからなり、例えばTM110モードを有する2つのTM
モード誘電体共振子3a,3bを互いに直交させて一体
的に形成して十字形にしたものである。なお、ケース1
が金属製の場合には、各TMモード誘電体共振子3a,
3bの両端面に形成した銀の厚膜からなる導体層(図示
せず)によってTM二重モード誘電体共振子2はケース
1の内面に電気的及び機械的に結合されている。
【0013】図1のTM二重モード誘電体共振子2に実
線矢印で示している電気力線はTM二重モード誘電体共
振子2内に発生するoddモードの電気力線Eoであ
り、破線矢印で示す電気力線はevenモードの電気力
線Eeである。このoddモードの電気力線Eoのみが
通過する一対の内隅部においてTM二重モード誘電体共
振子2の交差部分が溝状に切り欠かれているが、この溝
状切欠部4によってevenモードの共振振動とodd
モードの共振振動との間に結合を生じさせてあり、この
溝状切欠部4の大きさを調整することにより相互の結合
係数を調整できるようになっている。また、直交する2
つのTMモード誘電体共振子3a,3bのうち一方のT
Mモード誘電体共振子3bの端部には共振周波数調整用
孔5が貫通させられている。共振周波数調整用孔5が開
口されていない状態では、両TMモード誘電体共振子3
a,3bの共振周波数は等しいが、TMモード誘電体共
振子3bに共振周波数調整用孔5を開口し、もしくは共
振周波数調整用孔5の開口径を大きくすると、そのTM
モード誘電体共振子3bの実効誘電率が小さくなるの
で、共振周波数が高くなり、共振周波数調整用孔5の開
口径と両TMモード誘電体共振子同志の共振周波数の差
は図2に示すような関係で示される。
【0014】このように二重モード誘電体共振器A単体
の場合には、共振周波数調整用孔5を設けるとTMモー
ド誘電体共振子3a,3b間に共振周波数のずれが発生
するが、これを利用すれば、直交するTMモード誘電体
共振子3a,3b間の結合によって発生したTMモード
誘電体共振子3a,3b間に発生した共振周波数のずれ
を補正することができる。また、一方のTMモード誘電
体共振子、例えば3aをQeループと磁気結合させた場
合にも、当該磁気結合のためTMモード誘電体共振子3
aに共振周波数のシフトが発生し、その共振周波数が大
きくなるが、他方のTMモード誘電体共振子、例えば3
bに共振周波数調整用孔5を設けることによりTMモー
ド誘電体共振子3bの共振周波数も大きくでき、共振周
波数調整用孔5の開口径を調整することによりQeルー
プと結合したTMモード誘電体共振子3aとQeループ
と結合していないTMモード誘電体共振子3bとの各共
振周波数を等しくできる。
【0015】溝状切欠部4の深さないし大きさを変える
と、両TMモード誘電体共振子3a,3b同志の結合係
数を変化させることができるが、このとき両TMモード
誘電体共振子3a,3bの共振周波数が等しくなるよう
に調整されていると、evenモードの共振周波数fev
enとoddモードの共振周波数foddとから結合係数を
決めることができる。
【0016】図3は本発明に係る4段構成のフィルタ装
置Bを示す一部破断した斜視部、図4はその主要部の構
成を示す斜視図である。金属ケース11内には図1及び
図2のような構造の二重モード誘電体共振器A1,A2
を2個並べて納めてあり、いずれの二重モード誘電体共
振器A1,A2も水平方向を向いたTMモード誘電体共
振子3aと両端のコネクタ12の内面側に設けられたQ
eループ13とが磁気結合している。また、両二重モー
ド誘電体共振器A1,A2間にはストライプ状のスリッ
ト14を有する電極パターンを設けた仕切り板15が設
けられており、当該仕切り板15によって両二重モード
誘電体共振器A1,A2の鉛直方向を向いたTMモード
誘電体共振子3b,3b同志が互いに電界結合してい
る。
【0017】このようにQeループ13との結合段に二
重モード誘電体共振器A1,A2を配置した場合には、
Qeループ13と結合しているTMモード誘電体共振子
3aの共振周波数が影響を受けるが、このフィルタ装置
Bでは、共振周波数調整用孔5の開口径を調整すること
によりQeループ13と結合していないTMモード誘電
体共振子3bとQeループ13と結合しているTMモー
ド誘電体共振子3aとの共振周波数が等しくなるように
調整されている。従って、evenモードの共振周波数
fevenとoddモードの共振周波数foddとから結合係
数が所望値となるよう調整できる。従って、二重モード
誘電体共振器をQeループとの結合段にも使用可能とな
り、フィルタ装置を小型軽量化することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、一方のTMモード誘電
体共振子に設けた共振周波数調整用の孔により当該TM
モード誘電体共振子の共振周波数を補正することができ
る。従って、入出力用のループに結合したTMモード誘
電体共振子と入出力用のループに結合していないTMモ
ード誘電体共振子の各共振周波数を等しくすることがで
き、TM二重モード誘電体共振器をフィルタ装置のルー
との結合段に使用することが可能になる。よって、多
段構成のフィルタ装置をより小型化することができる。
【0019】また、共振周波数調整用孔により、直交す
るTMモード誘電体共振子間の結合により生じた両TM
モード誘電体共振子間の共振周波数のずれも同様に補正
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)は本発明の一実施例による誘電体
共振器を示す斜視図及び側断面図である。
【図2】TMモード誘電体共振子に設けた孔の開口径と
両TMモード誘電体共振子間の共振周波数の差との関係
を示す図である。
【図3】本発明に係る4段構成のフィルタ装置を示す一
部破断した斜視図である。
【図4】同上のフィルタ装置における主要部の構成を示
す図である。
【図5】従来の4段構成のフィルタ装置を示す一部破断
した斜視図である。
【符号の説明】
A,A1,A2 二重モード誘電体共振器 B フィルタ装置 1 ケース 2 TM二重モード誘電体共振子 3a,3b TMモード誘電体共振子 4 溝状切欠部 5 共振周波数調整用孔 13 Qeループ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−121502(JP,A) 実開 平3−3809(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つのTMモード誘電体共振子を互いに
    直交させて一体に形成した二重モード誘電体共振子を導
    電性のケース内に収納して入出力用のループとの結合段
    に配置される誘電体共振器において、前記二重モード誘
    電体共振子を構成する2つのTMモード誘電体共振子の
    うち一方のTMモード誘電体共振子に共振周波数調整用
    の孔を開口し、前記共振周波数調整用の孔の大きさを調
    整することにより前記ループと結合したTMモード誘電
    体共振子と前記ループと結合していないTMモード誘電
    体共振子の各共振周波数が等しくなるように構成したこ
    とを特徴とする誘電体共振器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の誘電体共振器を前記入
    出力用ループとの結合段に配置し、前記共振周波数調整
    用の孔の大きさを調整することにより前記ループと結合
    したTMモード誘電体共振子と前記ループと結合してい
    ないTMモード誘電体共振子の各共振周波数が等しくな
    るようにしたことを特徴とするフィルタ装置。
JP35155593A 1993-12-28 1993-12-28 誘電体共振器及びフィルタ装置 Expired - Lifetime JP3282341B2 (ja)

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EP94120856A EP0661770B1 (en) 1993-12-28 1994-12-28 TM dual mode dielectric resonator and filter
FI946115A FI115338B (fi) 1993-12-28 1994-12-28 Kaksimuotoinen dielektrinen TM-resonaattorilaite ja suurtajuinen kaistanpäästösuodatinlaite, jossa käytetään mainittua kaksimuotoista dielektristä TM-resonaattorilaitetta
DE69428509T DE69428509T2 (de) 1993-12-28 1994-12-28 TM-Zweifachmodusresonator und -filter
US08/534,311 US5638037A (en) 1993-12-28 1995-09-27 TM dual mode dielectric resonator and filter utilizing different size resonators
US08/638,881 US5708404A (en) 1993-12-28 1996-04-25 TM dual mode dielectric resonator and filter utilizing a hole to equalize the resonators resonance frequencies

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