JP3425704B2 - 誘電体共振器及び誘電体共振器の共振周波数調整方法 - Google Patents
誘電体共振器及び誘電体共振器の共振周波数調整方法Info
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Description
共振器の共振周波数調整方法に関する。具体的には、誘
電体を利用した誘電体共振器及びその共振周波数の調整
方法に関する。
筒型若しくは円柱型をした誘電体からなる誘電共振体が
支持台上に固定され、円筒型のシールドケース内に納め
られたものがある。誘電媒質中における電磁波の見掛け
上の波長λは、媒質の比誘電率をεとするとλ=λ0/
√ε(λ0は真空中における波長である。)となり、媒
質の比誘電率εが大きいほど短くなる。このため比誘電
率εの大きい誘電体を媒質として利用することにより、
誘電体共振器を小型化することができる。
円柱型の誘電共振体を利用した誘電体共振器の共振周波
数を調整する方法として、誘電媒質である誘電共振体の
軸方向の長さを変える方法があった。しかしながら、誘
電共振体の軸方向の長さを変えると、誘電体共振器の無
負荷Qが低下しやすいという問題点があった。また、軸
方向の長さを変えるためには誘電共振体の端面を研磨し
なければならず、その研磨作業は繁雑で多大な作業時間
を有するなど、誘電体共振器の共振周波数の調整は非常
に困難であった。
れたものであり、その目的とするところは、無負荷Qの
値を殆ど劣化させることなく、誘電体共振器の共振周波
数の調整を容易に行なえるようにすることにある。
は、誘電共振体を含む誘電体共振器において、前記誘電
共振体は少なくとも2つ以上の誘電体共振素子を当該誘
電共振体の軸方向に重ねて構成され、前記誘電体共振素
子の少なくとも1つは前記軸方向に非対称な形状をして
いることを特徴としている。
法は、前記誘電体共振器の共振周波数を調整するための
方法であって、前記軸方向に非対称な形状をした誘電体
共振素子の向きを軸方向で反転させることを特徴として
いる。
の誘電体共振素子を軸方向に重ねて構成され、誘電体共
振素子の少なくとも1つは軸方向に対して非対称な形状
をしている。このような誘電体共振器において、非対称
な形状をした誘電体共振素子を反転させることにより、
誘電共振体の実効誘電率を変化させることができ、誘電
体共振器の共振周波数を調整することができる。
の調整方法のように、誘電共振体の中心がケースの中央
から殆どずれないので、誘電体共振器の両端付近の導体
ケースにおいて生じる抵抗損失の変化が殆どない。した
がって、本発明の誘電体共振器においては、無負荷Qが
殆ど低下することなく、誘電体共振器の共振周波数の調
整を簡単にすることができる。
誘電体共振器1の一部破断した概略斜視図である。この
誘電体共振器1は
2上に円筒型をした誘電共振体3aが固定され、シール
ドケース4内に納められている。図2(a)に示すもの
はこの誘電体共振器1に納められている誘電共振体3a
の側面図であって、誘電共振体3aは3つの誘電体共振
素子5、6、7から構成され、誘電共振体3aの上方に
くびれのある円筒状に形成されている。誘電共振体3a
を構成する上下の誘電体共振素子5、7はそれぞれ円盤
状に形成され、その中央に穴8が開口されている。ま
た、上側の誘電体共振素子5は、下側の誘電体共振素子
7に比べて厚く作成されている。2つの誘電体共振素子
5、7に挟まれた誘電体共振素子6は、例えば図3に示
すように円錐台に形成され、軸方向に垂直な面に対して
上下非対称な形状に形成されており、その中央に穴8が
開口されている。
調整する場合には図2(b)に示すように、非対称な形
状をした誘電体共振素子6を軸方向に対して上下反転さ
せて、2つの誘電体共振素子5及び誘電体共振素子7と
の間に挟むようにして、下方にくびれを有する誘電共振
体3bを構成する。逆に、図2(b)の状態から図2
(a)の状態となるように、誘電体共振素子6を上下反
転させることによっても共振周波数を調整することがで
きる。すなわち、2つの共振周波数を得ることができ、
好ましい共振周波数を選択することができる。
図4(a)に示すようにシールドケース4内に誘電共振
体13が納められている場合、内部における径方向の電
界強度分布は図4(b)に示すように変化している。従
って、この誘電共振体13が本発明の誘電共振体である
場合、非対称な誘電体共振素子6を反転させると誘電共
振体13の実効誘電率が変化し、誘電体共振器の共振周
波数が変化することになる。
の端面を研磨することによって共振周波数を調整する
と、誘電共振体13の長さが変化するため、支持台2の
上に載置された誘電共振体13の中心がシールドケース
4の中心からずれ、電界強度分布も誘電共振体13と共
に下方へシフトする。このため、シールドケース4の下
面における電界強度が大きくなり、シールドケース4に
流れる電流が増加して無負荷Qが劣化することになる。
これに対し、本発明の方法によれば、誘電共振体13の
中心がほとんど移動しないので、電界強度分布のシフト
もほとんどなく、無負荷Qが低下する恐れがない。しか
も、本発明の方法によれば、従来のように繁雑な研磨作
業が不要になり、簡単に誘電体共振器の共振周波数を調
整することができる。
振素子7よりも大きくなった本実施例の誘電共振体にあ
っては、誘電共振体3aよりも誘電共振体3bのほうが
実効誘電率が大きくなり、誘電共振体3bの共振周波数
f2が誘電共振体3aの共振周波数f1よりも小さくな
る。
電体共振素子6を組み込み、誘電体共振素子6を軸方向
に上下反転させることによって、共振周波数を容易に調
整することができる。
子6を上下反転させて誘電共振体3bを構成することに
よって共振周波数f2の粗調整をしたのち、誘電共振体
3bの端面を研磨して微調整を行なうこととしてもよ
い。このようにして共振周波数の粗調整をしたのち誘電
共振体3bを研磨して微調整を行なえば、研磨量が少な
いため研磨作業が繁雑になることもなく、また、無負荷
Qの低下もほとんどないので、より精度よく共振周波数
を調整することができる。
の斜視図であって、図5に示すように径の大きな基礎部
9に径の小さな凸部10を有する円盤状としたり、また
図6に示すように誘電体共振素子6の厚さの半分程度の
深さに溝11を円周状に設けたりしてもよい。また、図
7に示すように、誘電体共振素子6の表面から裏面に、
逆台形状の切り欠き部12を設けることとしてもよい。
モードやTM0npモード(nは整数、pはδ、δ+1、δ+
2、…、δ+m、但し、0<δ<1、mは整数である)等
の中心軸を持つ誘電体共振器1についても、同様に軸方
向に非対称な形状をした誘電体共振素子6を組み込むこ
とによって、無負荷Qを低下させることなく共振周波数
の調整を容易に行なうことができる。また、円筒型以外
の誘電体共振器にあっても同様に適用できるのはもちろ
んである。
の共振周波数調整方法にあっては、非対称な形状をした
誘電体共振素子の向きを反転させるだけの簡単な作業に
より、誘電体共振器の無負荷Qを殆ど低下させることな
く、簡単に誘電体共振器の共振周波数を調整することが
できる。また、調整が良好でない場合には、反転させた
誘電体共振素子を再び元に戻すことができるので、調整
不良によって誘電体共振器を廃棄するようなことがなく
なる。
断した概略斜視図である。
体の側面図、(b)は共振周波数調整後の誘電共振体の
側面図である。
形状をした誘電体共振素子の斜視図である。
シールドケース内に納められた誘電共振体の配置を示す
概略断面図、(b)はその軸方向の位置に対する径方向
の電界強度分布を示す図である。
た軸方向に非対称な形状をした誘電体共振素子の斜視図
である。
に用いた軸方向に非対称な形状をした誘電体共振素子の
断面図である。
に用いた軸方向に非対称な形状をした誘電体共振素子の
斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 誘電共振体を含む誘電体共振器におい
て、 前記誘電共振体は少なくとも2つ以上の誘電体共振素子
を当該誘電共振体の軸方向に重ねて構成され、前記誘電
体共振素子の少なくとも1つは前記軸方向に非対称な形
状をしていることを特徴とする誘電体共振器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の誘電体共振器の共振周
波数を調整するための方法であって、 前記軸方向に非対称な形状をした誘電体共振素子の向き
を軸方向で反転させることを特徴とする誘電体共振器の
共振周波数調整方法。
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JP32970793A JP3425704B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 誘電体共振器及び誘電体共振器の共振周波数調整方法 |
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