JP3309610B2 - 誘電体共振器装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、周囲を導体で囲んだ
空間内に、２つまたは３つの誘電体柱が交差する形状か
らなる複合誘電体柱をそれぞれ設けた複数のＴＭ多重モ
ード誘電体共振器を備えてなる誘電体共振器装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＴＭ２重モード誘電体共振器
を組み合わせて、複数段の誘電体共振器フィルタなどを
構成する際、それぞれ２つの誘電体柱同士を電界結合さ
せた複数のＴＭ２重モード誘電体共振器を配置し、隣接
するＴＭ２重モード誘電体共振器間で、所定の一方の誘
電体柱同士を磁界結合させるようにしている。

【０００３】この種の従来の誘電体共振器装置の構成を
図２３に示す。図２３は２つのＴＭ２重モード誘電体共
振器を用いた例であり、図２３において１ａ，１ｂはそ
れぞれＴＭ２重モード誘電体共振器であり、各共振器は
それぞれ２つの誘電体柱を交差させた形状の複合誘電体
柱９ａ，９ｂをキャビティ１５ａ，１５ｂと共に一体成
型して成る。キャビティ１５ａ，１５ｂの外周面には導
体膜を形成している。複合誘電体柱９ａ，９ｂには１３
ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂで示す周波数調整用孔をそ
れぞれ設けていて、これらの周波数調整用孔に対応して
キャビティ１５ａ，１５ｂには周波数調整用部材を挿抜
自在に保持するための孔４１ａ，４２ａ，４１ｂ，４２
ｂを設けていて、これらの孔から周波数調整用部材を挿
入し、その挿入量を調整することによって各誘電体柱に
よる共振器の周波数調整を行う。またキャビティ１５
ａ，１５ｂにはキャビティの空間内に対して結合調整用
部材を挿抜自在に保持するための孔４３ａ，４３ｂを設
けていて、これらの孔からキャビティ内に結合調整用部
材を挿入し、その挿入量を調整することによって各誘電
体柱による共振器間の結合調整を行う。同図に示すよう
に、２つのＴＭ２重モード誘電体共振器は複合誘電体柱
９ａ，９ｂの成す平面が平行となる関係でキャビティ１
５ａ，１５ｂの一方の開口面同士を対向させ、その両者
間に仕切板５２を配置している。この仕切板５２には２
つの複合誘電体柱９ａ，９ｂのうち所定の誘電体柱同士
を磁界結合させるための磁界結合用窓を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、複数のＴ
Ｍ２重モード誘電体共振器を用いた従来の誘電体共振器
装置においては、複合誘電体柱のなす平面同士が平行と
なる関係で、各ＴＭ２重モード誘電体共振器を配列して
いるため、次に挙げるような問題が生じる。

【０００５】 各複合誘電体柱を保持するキャビティ
の開口面から周波数調整用部材および結合調整用部材を
挿入することができず、キャビティの側面に周波数調整
用部材または結合調整用部材を挿抜するための孔４１
ａ，４２ａ，４３ａ，４１ｂ，４２ｂ，４３ｂが設けら
れることになるが、キャビティにおけるこれらの孔は、
図２３において矢印で示すようにキャビティの外面に設
けた導体膜に流れる実電流の経路中にあるため、上記の
各孔は実電流を妨げ、共振器のＱｏ（無負荷Ｑ）が劣化
することになる。

【０００６】 図２３に示したように、共振器間に仕
切板５２を必要とするため、部品点数が増大するととも
に、仕切板によるＱの低下が生じる。

【０００７】 図２３に示した２つのＴＭ２重モード
誘電体共振器を構成する際、キャビティ１５ａ，１５ｂ
とともに複合誘電体柱９ａ，９ｂを一体成型する際に、
周波数調整用孔１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂ、周波
数調整用部材を挿抜するための孔４１ａ，４２ａ，４１
ｂ，４２ｂおよび結合調整用部材を挿抜するための孔４
３ａ，４３ｂを同時に形成することはできず、これらの
孔は全て一体成型後に別工程で開口しなければならず、
共振器自体がコスト高になる。

【０００８】 隣接するＴＭ多重モード誘電体共振器
間に設けられる磁界結合用の窓は、隣接するＴＭ多重モ
ード誘電体共振器の所定の２つの誘電体柱同士のみを結
合させるものであるため、例えばＴＭ３重モード誘電体
共振器を用いた装置においては、結合ループを設けて、
所定の誘電体柱間を結合させなければならなかった。

【０００９】そこで、本願出願人は特願平６−２０１９
３７号，特願平６−２２３２４２号などで、上述の問題
を解消した誘電体共振器装置について既に出願してい
る。

【００１０】この発明の目的は、上述の各問題点を解決
するとともに、特願平６−２０１９３７号に示した、隣
接する誘電体共振器の所定の誘電体柱間を結合させるた
めの結合ループも不要とした誘電体共振器装置を提供す
ることにある。

【００１１】この発明の他の目的は、配列した多重モー
ド誘電体共振器の隣接する誘電体柱間の結合の仕方の自
由度を高めた誘電体共振器装置を提供することにある。

【００１２】この発明のさらに他の目的は、特別な結合
ループを用いることなく、ＴＭ３重モード誘電体共振器
を用いて、小型で段数の多い誘電体共振器装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の誘電体共振器
装置では、隣接する多重モード誘電体共振器の２組の誘
電体柱同士をそれぞれ独立に磁界結合させるために、請
求項１に記載の通り、隣接する２つの誘電体共振器のそ
れぞれの複合誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にあ
る第１方向の誘電体柱同士の磁界と、軸方向が略平行関
係にある第２方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過さ
せる、前記導体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け
る。

【００１４】上記誘電体共振器装置の構成例を概念図と
して図１に示す。図１において１ａ，１ｂはそれぞれＴ
Ｍ２重モードの誘電体共振器である。９ａは誘電体柱１
１ａと誘電体柱１２ａとが交差した形状からなる複合誘
電体柱、９ｂは誘電体柱１１ｂと誘電体柱１２ｂとが交
差した形状からなる複合誘電体柱である。この２つの複
合誘電体柱９ａ，９ｂはそれぞれ一点鎖線で示す導体で
囲むとともに、複合誘電体柱９ａ，９ｂのうち、軸方向
が略同一関係にある第１方向の誘電体柱１２ａ，１２ｂ
同士の磁界Ｈαと、軸方向が略平行関係にある第２方向
の誘電体柱１１ａ，１１ｂ同士の磁界Ｈβとを共に透過
させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓２０ａｂ
を設ける。

【００１５】また、この発明の誘電体共振器では、隣接
する２つのＴＭ多重モード誘電体共振器のうち、２組の
誘電体柱同士をそれぞれ独立に磁界結合させるととも
に、一方のＴＭ多重モード誘電体共振器における２つの
誘電体柱同士を結合させるために、請求項２に記載の通
り、前記隣接する２つの誘電体共振器のうち、一方の誘
電体共振器の複合誘電体柱の前記第１方向の誘電体柱と
第２方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界
結合させる電界結合用構造部を設ける。

【００１６】上記誘電体共振器装置の４つの構成例を概
念図として図２〜図５に示す。図２〜図５に示すよう
に、隣接する２つの誘電体共振器１ａ，１ｂのうち、一
方の誘電体共振器の複合誘電体柱の第１方向の誘電体柱
１２ａと第２方向の誘電体柱１１ａとの交差部に両誘電
体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Ｄ，Ｄを設け
る。図３，図４，図５は図２に示した誘電体共振器装置
に対して第３の誘電体共振器１ｃを付加した例である。
図３の例では、複合誘電体柱９ｂ，９ｃのうち、軸方向
が略同一関係にある第１方向の誘電体柱１２ｂ，１２ｃ
同士の磁界Ｈαと、軸方向が略平行関係にある第２方向
の誘電体柱１１ｂ，１１ｃ同士の磁界Ｈβとを共に透過
させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓２０ｂｃ
を設けている。図４の例では、軸方向が略平行関係にあ
る誘電体柱１１ｂ，１１ｃ同士の磁界Ｈβを透過させ
る、導体の非形成部からなる磁界結合用窓２０ｂｃを設
けている。図５の例では、軸方向が略同一関係にある誘
電体柱１２ｂ，１２ｃ同士の磁界Ｈαを透過させる、導
体の非形成部からなる磁界結合用窓２０ｂｃを設けてい
る。

【００１７】また、この発明の誘電体共振器装置では、
配列したＴＭ多重モード誘電体共振器のうち、異なった
誘電体共振器が入力段と出力段になるように、請求項３
に記載の通り、配列順の一方の端部に位置する誘電体共
振器と、これに隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合
誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第１方向の
誘電体柱同士の磁界と、軸方向が略平行関係にある第２
方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導
体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け、前記一方の
端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱を構成する
第１方向の誘電体柱と第２方向の誘電体柱との交差部に
両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用構造部を設
け、配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器と、こ
れに隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱の
うち、軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電体柱同
士の磁界のみを透過させる、前記導体の非形成部からな
る磁界結合用窓を設け、前記他方の端部に位置する誘電
体共振器の複合誘電体柱を構成する第１方向の誘電体柱
と、これに交差する誘電体柱との交差部に両誘電体柱同
士を電界結合させる電界結合用構造部を設ける。

【００１８】上記誘電体共振器装置の２つの構成例を概
念図として図６，図７に示す。両図に示すように、配列
順の一方の端部に位置する誘電体共振器１ａと、これに
隣接する誘電体共振器１ｂのそれぞれの複合誘電体柱９
ａ，９ｂのうち、軸方向が略同一関係にある第１方向の
誘電体柱同士１２ａ，１２ｂの磁界と、軸方向が略平行
関係にある第２方向の誘電体柱同士１１ａ，１１ｂの磁
界とを共に透過させる、導体の非形成部からなる磁界結
合用窓２０ａｂを設け、前記一方の端部に位置する誘電
体共振器１ａの複合誘電体柱９ａを構成する第１方向の
誘電体柱１２ａと第２方向の誘電体柱１１ａとの交差部
に両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Ｄ，Ｄ
を設け、配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器１
ｃと、これに隣接する誘電体共振器１ｂのそれぞれの複
合誘電体柱９ｃ，９ｂのうち、軸方向が略同一関係にあ
る第１方向の誘電体柱同士１２ｃ，１２ｂの磁界のみを
透過させる、導体の非形成部からなる磁界結合用窓２１
ｂｃを設け、前記他方の端部に位置する誘電体共振器１
ｃの複合誘電体柱９ｃを構成する第１方向の誘電体柱１
２ｃと、これに交差する誘電体柱（図６では１１ｃ、図
７では１０ｃ）との交差部に両誘電体柱同士を電界結合
させる電界結合用溝Ｄ，Ｄを設ける。

【００１９】さらに、この発明の誘電体共振器装置で
は、特別な結合ループを設けることなく、ＴＭ３重モー
ド誘電体共振器を用いて装置を構成するために、請求項
４に記載の通り、隣接する２つの誘電体共振器のうち、
少なくとも一方の誘電体共振器をＴＭ３重モードの誘電
体共振器とし、隣接する２つの誘電体共振器の複合誘電
体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電
体柱同士の磁界と軸方向が略平行関係にある第２方向の
誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、導体の非形成
部からなる磁界結合用窓を設け、前記ＴＭ３重モードの
誘電体共振器の複合誘電体柱のうち、前記第１方向と第
２方向に対して交差する第３方向の誘電体柱と前記第１
方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界結合
させる電界結合用構造部を設ける。

【００２０】上記誘電体共振器装置の３つの構成例を概
念図として図８〜図１０に示す。図８に示すように、隣
接する２つの誘電体共振器１ａ，１ｂのうち、少なくと
も一方の誘電体共振器１ｂをＴＭ３重モードの誘電体共
振器とし、隣接する２つの誘電体共振器の複合誘電体柱
９ａ，９ｂのうち、軸方向が略同一関係にある第１方向
の誘電体柱同士１２ａ，１２ｂの磁界と軸方向が略平行
関係にある第２方向の誘電体柱同士１１ａ，１１ｂの磁
界とを共に透過させる、導体の非形成部からなる磁界結
合用窓２０ａｂを設け、前記ＴＭ３重モードの誘電体共
振器の複合誘電体柱９ｂのうち、前記第１方向と第２方
向に対して交差する第３方向の誘電体柱１０ｂと前記第
１方向の誘電体柱１２ｂとの交差部に両誘電体柱同士を
電界結合させる電界結合用溝Ｄを設ける。また、図９に
示すように、隣接する２つの誘電体共振器１ａ，１ｂの
うち、少なくとも一方の誘電体共振器１ａをＴＭ３重モ
ードの誘電体共振器とし、隣接する２つの誘電体共振器
の複合誘電体柱９ａ，９ｂのうち、軸方向が略同一関係
にある第１方向の誘電体柱同士１２ａ，１２ｂの磁界と
軸方向が略平行関係にある第２方向の誘電体柱同士１１
ａ，１１ｂの磁界とを共に透過させる、導体の非形成部
からなる磁界結合用窓２０ａｂを設け、前記ＴＭ３重モ
ードの誘電体共振器の複合誘電体柱９ａのうち、前記第
１方向と第２方向に対して交差する第３方向の誘電体柱
１０ａと前記第１方向の誘電体柱１２ａとの交差部に両
誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Ｄを設け
る。この図９の例では、他方の誘電体共振器１ｂもＴＭ
３重モードの誘電体共振器とし、隣接する２つの誘電体
共振器の複合誘電体柱９ａ，９ｂのうち、軸方向が略同
一関係にある第１方向の誘電体柱同士１２ａ，１２ｂの
磁界と軸方向が略平行関係にある第２方向の誘電体柱同
士１０ａ，１０ｂの磁界とを共に透過させる、導体の非
形成部からなる磁界結合用窓２１ａｂを設け、ＴＭ３重
モードの誘電体共振器の複合誘電体柱９ｂのうち、前記
第１方向と第２方向に対して交差する第３方向の誘電体
柱１１ｂと前記第１方向の誘電体柱１２ｂとの交差部に
両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用溝Ｄを設け
る。また、図１０に示すように、隣接する２つの誘電体
共振器１ｂ，１ｃのうち、少なくとも一方の誘電体共振
器１ｃをＴＭ３重モードの誘電体共振器とし、隣接する
２つの誘電体共振器の複合誘電体柱９ｂ，９ｃのうち、
軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電体柱同士１２
ｂ，１２ｃの磁界と軸方向が略平行関係にある第２方向
の誘電体柱同士１１ｂ，１１ｃの磁界とを共に透過させ
る、導体の非形成部からなる磁界結合用窓２０ｂｃを設
け、前記ＴＭ３重モードの誘電体共振器の複合誘電体柱
９ｃのうち、前記第１方向と第２方向に対して交差する
第３方向の誘電体柱１０ｃと前記第１方向の誘電体柱１
２ｃとの交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界
結合用溝Ｄを設ける。尚、この図１０の例では、さらに
誘電体共振器１ａを設けているが、誘電体共振器１ａと
１ｂとの関係は図２に示したものと同一である。

【００２１】

【作用】この発明の誘電体共振器装置の作用を説明する
前に、図１１〜図１３に示す３つの誘電体共振器装置の
作用について説明する。

【００２２】図１１〜図１３は、それぞれ２つのＴＭ単
モード誘電体共振器を配置し、隣接する導体部分に磁界
結合用窓２０ａｂをそれぞれ設けた例である。図１１の
ように、誘電体柱１２ａ，１２ｂの軸方向を同一とすれ
ば、誘電体柱１２ａ，１２ｂにそれぞれ生じる磁界Ｈ
ａ，Ｈｂは磁界結合用窓２０ａｂを介して結合する。図
１２に示すように、２つの誘電体柱１１ａ，１１ｂの軸
方向を平行にすれば、それぞれの誘電体柱１１ａ，１１
ｂに生じる磁界Ｈａ，Ｈｂは磁界結合用窓２０ａｂを介
して結合する。しかし、図１３に示すように、２つの誘
電体柱１１ａ，１２ｂの軸方向が直交していると、それ
ぞれの誘電体柱に生じる磁界Ｈａ，Ｈｂは磁界結合用窓
２０ａｂを介しては結合しない。

【００２３】従って、この発明の請求項１に係る誘電体
共振器装置の例として図１に示したように、２つの複合
誘電体柱９ａ，９ｂと磁界結合用窓２０ａｂを配置する
と、誘電体柱１２ａ，１２ｂ同士は磁界Ｈαで示すよう
に、磁界結合用窓２０ａｂを介して磁界結合し、一方、
誘電体柱１１ａ，１１ｂ同士は磁界Ｈβで示すように、
磁界結合用窓２０ａｂを介して磁界結合する。これらの
磁界は直交しているため、２つの磁界結合は互いに独立
している。従って、図１に示した例では、誘電体柱１２
ａ，１２ｂからなる２段の誘電体共振器と、誘電体柱１
１ａ，１１ｂからなる２段の誘電体共振器の２組の２段
の共振器として作用する。

【００２４】この発明の請求項２に係る誘電体共振器装
置では、例えば、図２に示したように構成した場合、誘
電体柱１２ａ，１２ｂ同士が磁界Ｈαで示すように、磁
界結合用窓２０ａｂを介して磁界結合し、誘電体柱１１
ａ，１１ｂが磁界Ｈβで示すように、磁界結合用窓２０
ａｂを介して磁界結合し、さらに複合誘電体柱９ａの２
つの誘電体柱１１ａ，１２ａの交差部に電界結合用溝
Ｄ，Ｄを設けたため、この２つの誘電体柱１１ａ，１２
ａ同士が電界結合する。従って、図中の誘電体柱に付し
た番号で(1)-(2)-(3)-(4) の順に結合が生じて、４段の
共振器からなる誘電体共振器装置として作用する。

【００２５】図３に示した例では、誘電体柱１２ｂ−１
２ｃ間が磁界Ｈαで示すように、磁界結合用窓２０ｂｃ
を介して磁界結合し、誘電体柱１１ｂ−１１ｃ間が磁界
Ｈβで示すように、磁界結合用窓２０ｂｃを介して磁界
結合する。従って、(1)-(2)-(3)-(4)-(5)-(6) の順に結
合が生じ、６段の共振器からなる誘電体共振器装置とし
て作用する。

【００２６】図４に示した例では、誘電体柱１１ｂ−１
１ｃ間が磁界Ｈβで示すように、磁界結合用窓２０ｂｃ
を介して磁界結合し、図５に示した例では、誘電体柱１
２ｂ−１２ｃ間が磁界Ｈαで示すように、磁界結合用窓
２０ｂｃを介して磁界結合する。従って、いずれも(1)-
(2)-(3)-(4)-(5) の順に結合が生じて、５段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。

【００２７】この発明の請求項３に係る誘電体共振器装
置では、例えば図６に示したように構成した場合、誘電
体柱１２ｂ−１２ｃ間は磁界Ｈαで示すように、磁界結
合用窓２１ｂｃを介して磁界結合する。このとき、誘電
体柱１１ｂ−１１ｃは平行関係にあるが、磁界結合用窓
２１ｂｃは誘電体柱１１ｂ，１１ｃにより生じる磁界の
方向についての幅が狭いため、両者はほとんど磁界結合
しない。また、複合誘電体柱９ｃの２つの誘電体柱１１
ｃ，１２ｃの交差部に電界結合用の溝Ｄ，Ｄを設けてい
るため、(1)-(2)-(3)-(4)-(5)-(6) の順に結合が生じ
て、６段の共振器からなる誘電体共振器装置として作用
する。

【００２８】図７の例では、誘電体柱１２ｂ−１２ｃ間
は磁界Ｈαで示すように、磁界結合用窓２０ｂｃを介し
て磁界結合する。このとき、誘電体柱１１ｂ−１０ｃは
直交関係にあるため磁界結合しない。また、複合誘電体
柱９ｃの２つの誘電体柱１０ｃ，１２ｃの交差部に電界
結合用の溝Ｄ，Ｄを設けているため、やはり(1)-(2)-
(3)-(4)-(5)-(6) の順に結合が生じて、６段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。

【００２９】この発明の請求項４に係る誘電体共振器装
置では、図８に示した構成の場合、誘電体柱１１ａ−１
１ｂ間は磁界Ｈβで示すように、磁界結合用窓２０ａｂ
を介して磁界結合する。また、誘電体柱１２ａ−１２ｂ
間は磁界Ｈαで示すように、やはり磁界結合用窓２０ａ
ｂを介して磁界結合する。また、複合誘電体柱９ａの２
つの誘電体柱１１ａ，１２ａの交差部に電界結合用の溝
Ｄを設けているため、誘電体柱１１ａ，１２ａ同士は電
界結合する。さらに、複合誘電体柱９ｂの誘電体柱１０
ｂ，１２ｂの交差部に電界結合用の溝Ｄを設けているた
め、両誘電体柱１０ｂ−１２ｂ間が電界結合する。また
誘電体柱１１ａ−１０ｂおよび、１２ａ−１０ｂはそれ
ぞれ直交しているためそれぞれは結合しない。従って、
(1)-(2)-(3)-(4)-(5) の順に結合が生じて、５段の共振
器からなる誘電体共振器装置として作用する。

【００３０】図９に示した例では、誘電体柱１１ａ−１
１ｂ間は磁界結合用窓２０ａｂを介して磁界結合し、誘
電体柱１０ａ−１０ｂ間は磁界結合用窓２１ａｂを介し
て磁界結合する。また、誘電体柱１２ａ−１２ｂ間は磁
界結合用窓２０ａｂおよび２１ａｂの両方を介して磁界
結合する。さらに誘電体柱１０ａ，１２ａの交差部に電
界結合用の溝Ｄを設けているため、誘電体柱１０ａ，１
２ａ同士が電界結合し、誘電体柱１１ｂ，１２ｂの交差
部に電界結合用の溝Ｄを設けているため、誘電体柱１１
ｂ，１２ｂ同士が電界結合する。従って、(1)-(2)-(3)-
(4)-(5)-(6) の順に結合が生じて、６段の共振器からな
る誘電体共振器装置として作用する。

【００３１】図１０の例では、誘電体柱１１ａ−１１ｂ
間と１２ａ−１２ｂ間が共に磁界結合用窓２０ａｂを介
して磁界結合し、誘電体柱１１ｂ−１１ｃ間と１２ｂ−
１２ｃ間が共に磁界結合用窓２０ｂｃを介して磁界結合
する。さらに誘電体柱１１ａ−１２ａは交差部の溝Ｄの
作用により電界結合し、誘電体柱１０ｃ−１２ｃは交差
部の溝Ｄの作用により電界する。従って、(1)-(2)-(3)-
(4)-(5)-(6)-(7) の順に結合が生じて、７段の共振器か
らなる誘電体共振器装置として作用する。

【００３２】

【実施例】まず、この発明の請求項２に係る第１の実施
例である誘電体共振器装置の構成を図１４および図１５
に示す。

【００３３】図１４は誘電体共振器装置の主要部の斜視
図である。図１４において９ａ，９ｂはそれぞれ２つの
誘電体柱を交差させた形状からなる複合誘電体柱であ
り、角筒状のキャビティ１５ａ，１５ｂとともにそれぞ
れ一体成形している。各複合誘電体柱の誘電体柱には複
合誘電体柱のなす平面に垂直な方向にそれぞれ周波数調
整用孔１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂを形成してい
る。これらの複合誘電体柱９ａ，９ｂとキャビティ１５
ａ，１５ｂとによって２つのＴＭ２重モード誘電体共振
器１ａ，１ｂを構成している。キャビティ１５ａ，１５
ｂの外周面には銀ペースト等の導電性ペーストの焼付け
またはメッキ法等により導体膜２ａ，２ｂをそれぞれ形
成している。また、キャビティ１５ａと１５ｂの対向面
の一部に、誘電体柱１２ａ，１２ｂにより生じる磁界の
方向に添う方向で、且つ誘電体柱１１ａ，１１ｂにより
生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓２０ａ，２
０ｂを形成している。この磁界結合用窓２０ａ，２０ｂ
はキャビティ１５ａ，１５ｂの外周面に導体膜２ａ，２
ｂを形成する際に、磁界結合用窓２０ａ，２０ｂ部分だ
け予め導電ペーストを塗布せずに焼付けることによって
設けるか、磁界結合用窓２０ａ，２０ｂ部分だけマスキ
ングした状態で導電膜をメッキすることによって設ける
か、あるいはキャビティ１５ａ，１５ｂの外周面の全面
に導体膜２ａ，２ｂを形成した後に、その導体膜の一部
を削除することによって設ける。尚、図１４に示した例
では、キャビティ外壁の導体膜を設けない部分を磁界結
合用窓として用いたが、キャビティの外壁自体の一部を
導体膜とともに開口して磁界結合用窓を形成してもよ
い。次に示すように、キャビティ１５ａ，１５ｂの上下
の開口面にはそれぞれ金属パネルを取り付けて、これら
の金属パネルとキャビティの外周面に設けた導体膜とに
よって複合誘電体柱の周囲を導体で囲む。

【００３４】図１５の（Ａ）は第１の実施例に係る誘電
体共振器装置の上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面
図である。但し（Ａ）については、キャビティ１５ａ，
１５ｂの上面に金属パネルを取り付ける前の状態を示し
ている。図１５（Ｂ）に示すように、キャビティ１５
ａ，１５ｂの上下の開口面に金属パネル３０，３１を取
り付けている。この図では省略しているが、複合誘電体
柱９ａ，９ｂと金属パネル３０との間の空間には周波数
調整用誘電体棒と結合調整用誘電体棒を螺合保持するブ
ロックを取り付けている。これにより周波数調整用誘電
体棒を周波数調整用孔１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂ
に挿入し、結合調整用誘電体棒を溝Ｄに挿入する。金属
パネル３０には上記誘電体棒を旋回させるための調整用
ドライバを挿入するための孔を設けていて、金属パネル
３０の側から周波数調整および結合調整を行う。また、
金属パネル３１にはコネクタ３３，３４を取り付け、コ
ネクタ３３，３４の中心導体と金属パネル３１間には結
合ループ３５，３６をそれぞれ設けている。この結合ル
ープ３５は図１５（Ｂ）において紙面に垂直方向にあ
り、誘電体柱１１ｂと磁界結合する。結合ループ３６は
そのループ面が誘電体柱１２ｂにより生じる磁界が通る
向きにあり、結合ループ３６は誘電体柱１２ｂと磁界結
合する。以上の構成により、コネクタ３３→誘電体柱１
１ｂ→１１ａ→１２ａ→１２ｂ→コネクタ３４の経路で
結合が生じ、４段の共振器からなる、例えば帯域通過フ
ィルタとして作用する誘電体共振器装置を得る。尚、１
段目と２段目間の結合係数および３段目と４段目間の結
合係数は、図１４に示した磁界結合用窓２０ａ，２０ｂ
の位置、幅、長さ、傾き等を変えることにより調節す
る。また、２段目と３段目間の結合係数は、図１４に示
した溝Ｄ，Ｄの幅または深さを変えるか、この溝部分に
対する結合調整用部材（誘電体棒）の挿入量を変えるこ
とによって調節する。

【００３５】次に、同じく請求項２に係る第２の実施例
である誘電体共振器装置の構成を図１６および図１７に
示す。第１の実施例と異なり、３つのＴＭ２重モード誘
電体共振器１ａ，１ｂ，１ｃを配列するとともに、ここ
では図３に示した例とも異なり、中央の誘電体共振器に
ついても、複合誘電体柱９ｂを構成する誘電体柱１１
ｂ，１２ｂの交差部に電界結合用の溝Ｄ，Ｄを設けてい
る。図１６に示した構成により、誘電体柱１２ａ−１２
ｂ間および１１ａ−１１ｂ間がそれぞれ磁界結合用窓２
０ａ，２０ｂを介して磁界結合し、また誘電体柱１２ｂ
−１２ｃ間および１１ｂ−１１ｃ間が磁界結合用窓２０
ｂ′，２０ｃを介してそれぞれ磁界結合する。また、誘
電体柱１１ａ−１２ａ間は電界結合用の溝Ｄの存在によ
り電界結合し、同様に誘電体柱１１ｂ−１２ｂ間も同様
に電界結合する。

【００３６】図１７の（Ａ）は、第２の実施例に係る誘
電体共振器装置の上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底
面図である。但し（Ａ）については、キャビティ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃの上面に金属パネルを取り付ける前
の状態を示している。図１７（Ｂ）に示すように、キャ
ビティ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの上下の開口面に金属パ
ネル３０，３１を取り付けている。第１の実施例の場合
と同様に、金属パネル３０と各複合誘電体柱との間の空
間には周波数調整および結合調整用の機構を設けてい
る。金属パネル３１にはコネクタ３３，３４を取り付
け、コネクタ３３，３４の中心導体と金属パネル３１間
には結合ループ３５，３６をそれぞれ設けている。この
結合ループ３５，３６は誘電体柱１１ｃ，１２ｃとそれ
ぞれ磁界結合する。以上のように構成したことにより、
コネクタ３３→誘電体柱１１ｃ→１１ｂ→１１ａ→１２
ａ→１２ｂ→１２ｃ→コネクタ３４の経路で主たる結合
が生じ、さらに誘電体柱１１ｂ→１２ｂの経路でも結合
が生じるため、２段目と５段目との間に「とび結合」が
生じた６段の共振器からなる誘電体共振器装置を得る。
尚、このようにケーブルなどを用いることなく「とび結
合」が実現できるので、有極特性を有する帯域通過フィ
ルタを容易に構成することができる。また、図１６，図
１７に示した例では、３つのＴＭ２重モード誘電体共振
器装置を配列して６段の共振器からなる誘電体共振器装
置を構成する例について示したが、同様にして複数のＴ
Ｍ２重モード誘電体共振器を配列すればｎ段の共振器か
らなるフィルタが構成でき、さらに必要に応じて途中の
誘電体共振器の複合誘電体柱同士を結合させることによ
って、一般にｎ段の共振器からなる装置において、ｉ段
目と（ｎ−ｉ＋１）段目にとび結合を生じさせることが
できる。

【００３７】次に、請求項３に係る第３の実施例である
誘電体共振器装置の構成を図１８および図１９に示す。
図１８は誘電体共振器装置の主要部の斜視図であり、図
６に示した誘電体共振器装置の具体構成例と考えてよ
い。図１８に示した構成により、誘電体柱１２ａ−１２
ｂ間および１１ａ−１１ｂ間がそれぞれ磁界結合用窓２
０ａ，２０ｂを介して磁界結合し、また誘電体柱１２ｂ
−１２ｃ間が磁界結合用窓２１ｂ，２１ｃを介して磁界
結合する。また、誘電体柱１１ａ−１２ａ間は電界結合
用の溝Ｄの存在により電界結合し、同様に誘電体柱１１
ｃ−１２ｃ間も同様に電界結合する。

【００３８】図１９の（Ａ）は、第３の実施例に係る誘
電体共振器装置の上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底
面図である。但し（Ａ）については、キャビティ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃの上面に金属パネルを取り付ける前
の状態を示している。図１９（Ｂ）に示すように、キャ
ビティ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの上下の開口面に金属パ
ネル３０，３１を取り付けている。第１，第２の実施例
の場合と同様に、金属パネル３０と各複合誘電体柱との
間の空間には周波数調整および結合調整用の機構を設け
ている。金属パネル３１にはコネクタ３３ｂ，３３ｃを
取り付け、コネクタ３３ｂ，３３ｃの中心導体と金属パ
ネル３１間には結合ループ３５ｂ，３５ｃをそれぞれ設
けている。この結合ループ３５ｂ，３５ｃは誘電体柱１
１ｂ，１１ｃとそれぞれ磁界結合する。従って、コネク
タ３３ｂ→誘電体柱１１ｂ→１１ａ→１２ａ→１２ｂ→
１２ｃ→１１ｃ→コネクタ３３ｃの経路で結合が生じ、
６段の誘電体共振器からなる誘電体共振器装置を得る。
このように２つの結合ループ３５ｂ，３５ｃを別々の誘
電体共振器に取り付けたため、同一の誘電体共振器に２
つの結合ループを設けた場合に比較して、入力段と出力
段とのアイソレーションが向上する。

【００３９】次に、請求項４に係る第４の実施例である
誘電体共振器装置の構成を図２０，図２１に示す。図２
０は誘電体共振器装置の主要部の斜視図であり、図９に
示した誘電体共振器装置の具体構成例と考えてよい。図
２０において１ａ，１ｂはそれぞれ２つの誘電体柱を交
差させた形状からなる複合誘電体柱を角筒状のキャビテ
ィ１５ａ，１５ｂとともにそれぞれ一体成形してなるＴ
Ｍ３重モード誘電体共振器である。キャビティ１５ａ，
１５ｂの外周面には銀ペースト等の導電性ペーストの焼
付けまたはメッキ法等により導体膜２ａ，２ｂをそれぞ
れ形成している。また、キャビティ１５ａと１５ｂの対
向面の一部に、誘電体柱１２ａ，１２ｂにより生じる磁
界の方向に添う方向で、且つ誘電体柱１１ａ，１１ｂに
より生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓２０
ａ，２０ｂを形成し、誘電体柱１２ａ，１２ｂにより生
じる磁界の方向に添う方向で、且つ誘電体柱１０ａ，１
０ｂにより生じる磁界の方向に添う方向に磁界結合用窓
２１ａ，２１ｂを形成している。さらに、誘電体柱１０
ａ，１２ａの交差部と誘電体柱１１ｂ，１２ｂの交差部
にそれぞれ溝を形成している。次に示すように、キャビ
ティ１５ａ，１５ｂの開口面にはそれぞれ金属パネルを
取り付けて、これらの金属パネルとキャビティの外周面
に設けた導体膜とによって複合誘電体柱の周囲を導体で
囲む。

【００４０】図２１の（Ａ）は第４の実施例に係る誘電
体共振器装置の上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面
図である。図２１に示すように、キャビティ１５ａの開
口面に金属パネル３０ａ，３１ａを取り付け、金属パネ
ル３１にコネクタ３３ａを取り付け、コネクタ３３ａの
中心導体と金属パネル３１ａ間に、誘電体柱１１ａと磁
界結合する結合ループ３５ａを設けている。また、キャ
ビティ１５ｂの開口面に金属パネル３０ｂ，３１ｂを取
り付け、金属パネル３０ｂにコネクタ３３ｂを取り付
け、コネクタ３３ｂの中心導体と金属パネル３０ｂ間
に、誘電体柱１０ｂと磁界結合する結合ループ３５ｂを
設けている。従ってコネクタ３３ｂ→誘電体柱１０ｂ→
１０ａ→１２ａ→１２ｂ→１１ｂ→１１ａ→コネクタ３
３ａの経路で結合が生じ、６段の共振器からなる誘電体
共振器装置を得る。

【００４１】尚、第１〜第３の実施例の場合と同様に、
金属パネルと複合誘電体柱との間の空間に周波数調整お
よび結合調整のための機構を設ければ、各誘電体柱につ
いての周波数調整および、誘電体柱間の結合調整を行う
ことができる。

【００４２】図２０，図２１に示した例では、金属パネ
ルにコネクタを取り付けるために、キャビティの開口方
向が異なる向きに、２つのＴＭ３重モード誘電体共振器
を配置したが、ＴＭ３重モード誘電体共振器１ｂも１ａ
と同様に、図２０における上下方向にキャビティの開口
面を向けて金属パネルを取り付け、その金属パネルにコ
ネクタを取り付け、キャビティの開枠方向に延びる結合
ループをそのコネクタに設けてもよい。

【００４３】以上に示した各実施例では、複合誘電体柱
の、交差する２つの誘電体柱同士を電界結合させるため
に、その交差部に溝Ｄを形成した例を示したが、その他
の電界結合用構造部の例を図２２に示す。（Ａ）は誘電
体柱１１，１２の交差部に孔Ｂ，Ｂを設けた例である。
この孔Ｂに対して誘電体棒を挿入するとともに、その挿
入量を調整することによって、誘電体柱１１−１２間の
結合係数を調整することができる。同図の（Ｂ）の例
は、誘電体柱１１，１２の交差部を左右非対称形状とし
た例である。

【００４４】尚、各実施例では、各磁界結合用窓ごと
に、単一の矩形状の導体膜非形成部を設けたが、この矩
形状の導体膜非形成部を例えば左右または上下の対称位
置に設けてもよく、また、スリット状の導体膜非形成部
を複数本配列してもよい。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、従来のような仕切板
を用いなくとも、複合誘電体柱同士の選択的結合が可能
となるため、部品点数が削減され、仕切板によるＱの低
下が防止でき、また、２つの複合誘電体柱のなす平面同
士を平行に配置する必要がないため、それぞれの複合誘
電体柱のなす平面に対して垂直に特性調整用の孔を設け
ることによって周波数調整と結合調整とを独立して行う
ことができ、さらに導体膜を形成したキャビティの外壁
に特性調整用の部材を挿入するための孔を設ける必要が
なく、しかも特別な結合ループを用いることなく、空間
磁界結合のみによって、隣接する誘電体共振器の所定の
誘電体柱同士を順次磁界結合させることができる。その
ため、配列した多重モード誘電体共振器の隣接する誘電
体柱間の結合の仕方の自由度が高まり、複数のＴＭ多重
モード誘電体共振器からなる誘電体共振器装置の設計が
容易となる。

【００４６】特に、請求項３に係る誘電体共振器装置に
よれば、異なったＴＭ多重モード誘電体共振器に信号入
出力用のコネクタを設けることができるため、入力段と
出力段との間のアイソレーションが十分確保される。

【００４７】また、請求項４に係る誘電体共振器装置に
よれば、ＴＭ３重モード誘電体共振器を用いながら、し
かも特別な結合ループを設けることなく所定の誘電体柱
間を磁界結合させることができるため、全体に小型で段
数の多い誘電体共振器装置を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図２】請求項２に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図３】請求項２に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図４】請求項２に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図５】請求項２に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図６】請求項３に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図７】請求項３に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図８】請求項４に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図９】請求項４に係る誘電体共振器装置の構成例を示
す概念図である。

【図１０】請求項４に係る誘電体共振器装置の構成例を
示す概念図である。

【図１１】この発明の作用説明に供する図である。

【図１２】この発明の作用説明に供する図である。

【図１３】この発明の作用説明に供する図である。

【図１４】第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す斜視図である。

【図１５】第１の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は底面図である。

【図１６】第２の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す斜視図である。

【図１７】第２の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は底面図である。

【図１８】第３の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す斜視図である。

【図１９】第３の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は底面図である。

【図２０】第４の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す斜視図である。

【図２１】第４の実施例に係る誘電体共振器装置の構成
を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、
（Ｃ）は底面図である。

【図２２】この発明に係る電界結合用構造部の他の例を
示す図である。

【図２３】従来の誘電体共振器装置の構成を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１−誘電体共振器 ２−導体膜 ９−複合誘電体柱 １０，１１，１２−誘電体柱 １３，１４−周波数調整用孔 １５−キャビティ ２０，２１−磁界結合用窓 ３０，３１−金属パネル ３３，３４−コネクタ ３５，３６−結合ループ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−88503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲を導体で囲んだ空間内に、２つまた
   は３つの誘電体柱が交差する形状からなる複合誘電体柱
   をそれぞれ設けたＴＭ多重モードの複数の誘電体共振器
   を備えて成る誘電体共振器装置において、 隣接する２つの誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱
   のうち、軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電体柱
   同士の磁界と、軸方向が略平行関係にある第２方向の誘
   電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導体の非形
   成部からなる磁界結合用窓を設けたことを特徴とする誘
   電体共振器装置。
2. 【請求項２】 前記隣接する２つの誘電体共振器のう
   ち、一方の誘電体共振器の複合誘電体柱の前記第１方向
   の誘電体柱と第２方向の誘電体柱との交差部に両誘電体
   柱同士を電界結合させる電界結合用構造部を設けたこと
   を特徴とする、請求項１記載の誘電体共振器装置。
3. 【請求項３】 周囲を導体で囲んだ空間内に、２つまた
   は３つの誘電体柱が交差する形状からなる複合誘電体柱
   をそれぞれ設けたＴＭ多重モードの複数の誘電体共振器
   を配列して成る誘電体共振器装置において、 配列順の一方の端部に位置する誘電体共振器と、これに
   隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱のう
   ち、軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電体柱同士
   の磁界と、軸方向が略平行関係にある第２方向の誘電体
   柱同士の磁界とを共に透過させる、前記導体の非形成部
   からなる磁界結合用窓を設け、 前記一方の端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱
   を構成する第１方向の誘電体柱と第２方向の誘電体柱と
   の交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界結合用
   構造部を設け、 配列順の他方の端部に位置する誘電体共振器と、これに
   隣接する誘電体共振器のそれぞれの複合誘電体柱のう
   ち、軸方向が略同一関係にある第１方向の誘電体柱同士
   の磁界のみを透過させる、前記導体の非形成部からなる
   磁界結合用窓を設け、 前記他方の端部に位置する誘電体共振器の複合誘電体柱
   を構成する第１方向の誘電体柱と、これに交差する誘電
   体柱との交差部に両誘電体柱同士を電界結合させる電界
   結合用構造部を設けたことを特徴とする誘電体共振器装
   置。
4. 【請求項４】 前記隣接する２つの誘電体共振器のう
   ち、少なくとも一方の誘電体共振器はＴＭ３重モードの
   誘電体共振器であり、前記隣接する２つの誘電体共振器
   の複合誘電体柱のうち、軸方向が略同一関係にある第１
   方向の誘電体柱同士の磁界と軸方向が略平行関係にある
   第２方向の誘電体柱同士の磁界とを共に透過させる、前
   記導体の非形成部からなる磁界結合用窓を設け、前記Ｔ
   Ｍ３重モードの誘電体共振器の複合誘電体柱のうち、前
   記第１方向と第２方向に対して交差する第３方向の誘電
   体柱と前記第１方向の誘電体柱との交差部に両誘電体柱
   同士を電界結合させる電界結合用構造部を設けたことを
   特徴とする、請求項１記載の誘電体共振器装置。