JPH0153521B2 - - Google Patents
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- JPH0153521B2 JPH0153521B2 JP56022602A JP2260281A JPH0153521B2 JP H0153521 B2 JPH0153521 B2 JP H0153521B2 JP 56022602 A JP56022602 A JP 56022602A JP 2260281 A JP2260281 A JP 2260281A JP H0153521 B2 JPH0153521 B2 JP H0153521B2
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- JP
- Japan
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- conductor
- cap
- center
- resonator
- resonators
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 66
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
- H01P1/2053—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities the coaxial cavity resonators being disposed parall to each other
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同軸型共振器を使用した同軸型波器
に関する。
に関する。
同軸型共振器は、小型で無負荷Ｑが高く設計が
容易であるため、UHF帯〜SHF帯において発振
器、波器等の共振器として古くから用いられて
いる。ところが近年半導体素子の性能が大巾に向
上し、これら超高周波帯での能動素子の固体化が
進むにつれて装置の小型化に対する要求が強まつ
ており、発振器、波器等の小型化に対する要請
も強まり、それを構成する共振器の小型化を行な
うのが大きな技術的課題となつている。
容易であるため、UHF帯〜SHF帯において発振
器、波器等の共振器として古くから用いられて
いる。ところが近年半導体素子の性能が大巾に向
上し、これら超高周波帯での能動素子の固体化が
進むにつれて装置の小型化に対する要求が強まつ
ており、発振器、波器等の小型化に対する要請
も強まり、それを構成する共振器の小型化を行な
うのが大きな技術的課題となつている。
共振器の小型化は、単に小型化するのみでは意
味がなく、無負荷Ｑを劣化させずに小型化を行な
うのが重要な問題である。これは一般に同軸型共
振器においては、形状を小さくすると無負荷Ｑも
小さくなり、損失の増大を伴うからである。
味がなく、無負荷Ｑを劣化させずに小型化を行な
うのが重要な問題である。これは一般に同軸型共
振器においては、形状を小さくすると無負荷Ｑも
小さくなり、損失の増大を伴うからである。
小型高Ｑの同軸共振器として出願人は、第１図
ａ，ｂに示すような新しい構造の同軸共振器を提
案した。（特開昭55−100701号公報）。これは、中
心導体１２の先端部に第２図に示すような底付の
金属円筒１３を、中心導体１２をとりかこむよう
に、外導体１１および中心導体１２と同軸状に取
付けた構造をもつ。
ａ，ｂに示すような新しい構造の同軸共振器を提
案した。（特開昭55−100701号公報）。これは、中
心導体１２の先端部に第２図に示すような底付の
金属円筒１３を、中心導体１２をとりかこむよう
に、外導体１１および中心導体１２と同軸状に取
付けた構造をもつ。
このような構造の共振器は、構造が軸対称とな
るため電磁界分布も軸対称で一様なものとなり、
集中定数容量を先端に装架した通常の共振器に比
し、同一容積であつても高い無負荷Ｑが得られる
ことが確認されている。
るため電磁界分布も軸対称で一様なものとなり、
集中定数容量を先端に装架した通常の共振器に比
し、同一容積であつても高い無負荷Ｑが得られる
ことが確認されている。
これまでこの共振器に用いる中心導体１２に取
付ける金属円筒１３は第２図に示す如く、底が平
坦なものを利用してきたが、この金属円筒１３を
用いた第１図に示す共振器を第３図に示すような
帯域通過波器に適用すると、多くの問題をもつ
ことが判明した。
付ける金属円筒１３は第２図に示す如く、底が平
坦なものを利用してきたが、この金属円筒１３を
用いた第１図に示す共振器を第３図に示すような
帯域通過波器に適用すると、多くの問題をもつ
ことが判明した。
まず第３図について説明する。これは３段の帯
域通過波器の構成図でＡは断面側面図であり、
Ｂは天板部を透した上面図を示している。同図
ａ，ｂにおいて、３０１〜３０３は第１図に示す
構造の共振器、３０４は共振器を固定する筐体、
３０５，３０６は入出力コネクタ、３０７は入出
力および結合容量が形成されている誘電体基板、
３０８〜３１０は誘電体基板３０７および共振器
の先端部に設けられた金属円筒２０１〜２０３を
各共振器３０１〜３０３の中心導体に取付けるた
めのネジ、３１〜３３は外導体を示す。また誘電
体基板３０７は、片面銅張の低損失基板を用い、
銅張面には電極３１１〜３１５が作られている。
入出力結合容量は導体パターン３１１，３１２の
間のギヤツプ３１６および導体パターン３１４，
３１５のギヤツプ３１９に形成されるギヤツプ・
キヤパシタを利用している。同様に段間結合容量
は導体３０８と３０９、および導体３０９と３１
０のギヤツプ３１７および３１８のギヤツプ・キ
ヤパシタを利用している。
域通過波器の構成図でＡは断面側面図であり、
Ｂは天板部を透した上面図を示している。同図
ａ，ｂにおいて、３０１〜３０３は第１図に示す
構造の共振器、３０４は共振器を固定する筐体、
３０５，３０６は入出力コネクタ、３０７は入出
力および結合容量が形成されている誘電体基板、
３０８〜３１０は誘電体基板３０７および共振器
の先端部に設けられた金属円筒２０１〜２０３を
各共振器３０１〜３０３の中心導体に取付けるた
めのネジ、３１〜３３は外導体を示す。また誘電
体基板３０７は、片面銅張の低損失基板を用い、
銅張面には電極３１１〜３１５が作られている。
入出力結合容量は導体パターン３１１，３１２の
間のギヤツプ３１６および導体パターン３１４，
３１５のギヤツプ３１９に形成されるギヤツプ・
キヤパシタを利用している。同様に段間結合容量
は導体３０８と３０９、および導体３０９と３１
０のギヤツプ３１７および３１８のギヤツプ・キ
ヤパシタを利用している。
このような構造の場合、誘電体からなる結合基
板３０７は接地導体（図では外導体３１〜３３に
対応する。）より離して取付ける必要があるため、
同軸共振器３０１〜３０３の中心導体は外導体３
１〜３３よりも長く設計することが必要となる。
板３０７は接地導体（図では外導体３１〜３３に
対応する。）より離して取付ける必要があるため、
同軸共振器３０１〜３０３の中心導体は外導体３
１〜３３よりも長く設計することが必要となる。
このため、各同軸共振器３０１〜３０３の先端
部の電界は、各同軸外導体３１〜３３よりも外に
広がつてしまい、著しくＱ値を劣化させる。また
この広がつた電界どうしで結合を生じ（（特に中
心導体先端部導体２０１〜２０３間で結合を生じ
る）波器の減衰特性を劣化させる。
部の電界は、各同軸外導体３１〜３３よりも外に
広がつてしまい、著しくＱ値を劣化させる。また
この広がつた電界どうしで結合を生じ（（特に中
心導体先端部導体２０１〜２０３間で結合を生じ
る）波器の減衰特性を劣化させる。
第４図は、第３図ａの一部拡大図であるがこれ
を用いて上述した事実をさらに詳しく説明する。
を用いて上述した事実をさらに詳しく説明する。
第４図において第３図と保一の付号は同一の構
成要素を示す。
成要素を示す。
共振器３０２と３０３の結合容量３１８（第３
図参照）は、誘電体基板３０７上のキヤツプ・キ
ヤパシタで構成されるが、これは接地導体、即ち
共振器３０２，３０３の外導体３２，３３の先端
部４０２よりある程度離さないと、接地導体３
２，３３の影響で容量値そのものが変動する。し
たがつて誘電体基板３０７と共振器外導体３２，
３３の先端部４０２は、図に示すように高さｈ
（ｈは１mm以上とると接地導体３２，３３の影響
を無理することができる。）だけ離して結合部を
構成する必要がある。しかし、このような構成が
とられると必然的に中心導体先端に設けられた金
属円筒２０２，２０３は外導体３２，３３のエツ
ジよりｈだけ突出した構造とならざるをえない。
このため共振器先端部の電界が同軸外導体３２，
３３の外に広がることになり、Ｑの劣化や、中心
導体先端に設けられた金属円筒２０２，２０３間
で浮遊容量４０１を生じてフイルタの特性劣化を
生じることになる。
図参照）は、誘電体基板３０７上のキヤツプ・キ
ヤパシタで構成されるが、これは接地導体、即ち
共振器３０２，３０３の外導体３２，３３の先端
部４０２よりある程度離さないと、接地導体３
２，３３の影響で容量値そのものが変動する。し
たがつて誘電体基板３０７と共振器外導体３２，
３３の先端部４０２は、図に示すように高さｈ
（ｈは１mm以上とると接地導体３２，３３の影響
を無理することができる。）だけ離して結合部を
構成する必要がある。しかし、このような構成が
とられると必然的に中心導体先端に設けられた金
属円筒２０２，２０３は外導体３２，３３のエツ
ジよりｈだけ突出した構造とならざるをえない。
このため共振器先端部の電界が同軸外導体３２，
３３の外に広がることになり、Ｑの劣化や、中心
導体先端に設けられた金属円筒２０２，２０３間
で浮遊容量４０１を生じてフイルタの特性劣化を
生じることになる。
本発明は、このようなＱの劣化、減衰特性の劣
化を防ぐためになされたものであり、共振器の電
磁界の漏洩を減少させ、Ｑの向上、迷結合の防止
にきわめて効果のあるものである。
化を防ぐためになされたものであり、共振器の電
磁界の漏洩を減少させ、Ｑの向上、迷結合の防止
にきわめて効果のあるものである。
本発明はたとえば第５図ａ，ｂに示すように、
中心導体の先端部にとりつける金属円筒５０１を
底面の中心部を外側に凸型にした突出部付の構造
とすることにある。これは構造上一見複雑に見え
るが、金属円筒５０１加工をプレス形成で行なう
ため製造上の問題は特にない。
中心導体の先端部にとりつける金属円筒５０１を
底面の中心部を外側に凸型にした突出部付の構造
とすることにある。これは構造上一見複雑に見え
るが、金属円筒５０１加工をプレス形成で行なう
ため製造上の問題は特にない。
この金属円筒５０１を中心導体の先端部に取付
けた共振器を用いた帯域通過波器の構造を第６
図に示す。これは第３図に示す波器と基本的な
構成は全く同一で共振器中心導体の先端部の金属
円筒の構造をかえただけである。第６図において
５０１〜５０３は第５図に示した金属円筒、６０
１〜６０３は共振器、６０４は筐体、６０５，６
０６は入出力コネクタ、６０７は結合基板を示
す。共振器６０１〜６０３は各々内部導体６１１
〜６１３の先端に突出部付の金属円筒５０１〜５
０３が設けられ、各々ネジ６０８〜６１０により
結合基板６０７に固定される。金属円筒５０１〜
５０３の最大径を有する部分、即ち円筒側部はす
べて共振器６０１〜６０３の外部導体６１４〜６
１６の先端より内側（図では下）に収められるよ
うに構成される。
けた共振器を用いた帯域通過波器の構造を第６
図に示す。これは第３図に示す波器と基本的な
構成は全く同一で共振器中心導体の先端部の金属
円筒の構造をかえただけである。第６図において
５０１〜５０３は第５図に示した金属円筒、６０
１〜６０３は共振器、６０４は筐体、６０５，６
０６は入出力コネクタ、６０７は結合基板を示
す。共振器６０１〜６０３は各々内部導体６１１
〜６１３の先端に突出部付の金属円筒５０１〜５
０３が設けられ、各々ネジ６０８〜６１０により
結合基板６０７に固定される。金属円筒５０１〜
５０３の最大径を有する部分、即ち円筒側部はす
べて共振器６０１〜６０３の外部導体６１４〜６
１６の先端より内側（図では下）に収められるよ
うに構成される。
共振器をこのような構造にし、フイルタを構成
すると、電磁界は共振器６０１〜６０３の内部に
集中し、迷結合も減少し、低損失、高性能のフイ
ルタが実現できる。
すると、電磁界は共振器６０１〜６０３の内部に
集中し、迷結合も減少し、低損失、高性能のフイ
ルタが実現できる。
第７図は、第６図のフイルタの共振器部分の拡
大図であり、５０１，５０２は共振器中心導体７
０６，７０７の先端部に設けられた金属円筒、６
０７は結合基板を示す。図でわかるように外部導
体７０８，７０９の先端部７０５と結合基板６０
７は、第４図と同様にｈの距離を保つて固定され
るが、金属円筒５０１，５０２間の浮遊容量７０
４は金属円筒５０１，５０２の突出部間に形成さ
れるので実効的な間隔が広がるため第４図のもの
に比し著しく減少する。また中心導体７０６，７
０７の先端部は、外部導体７０８，７０９より外
（図では上方）に突出するが、この部分と接地導
体すなわち外部導体７０８，７０９との距離が第
４図の場合と比較して大きくとれるのでこの部分
での電界も第４図の場合に比し十分小さくなり電
界の乱れも少なくなる。
大図であり、５０１，５０２は共振器中心導体７
０６，７０７の先端部に設けられた金属円筒、６
０７は結合基板を示す。図でわかるように外部導
体７０８，７０９の先端部７０５と結合基板６０
７は、第４図と同様にｈの距離を保つて固定され
るが、金属円筒５０１，５０２間の浮遊容量７０
４は金属円筒５０１，５０２の突出部間に形成さ
れるので実効的な間隔が広がるため第４図のもの
に比し著しく減少する。また中心導体７０６，７
０７の先端部は、外部導体７０８，７０９より外
（図では上方）に突出するが、この部分と接地導
体すなわち外部導体７０８，７０９との距離が第
４図の場合と比較して大きくとれるのでこの部分
での電界も第４図の場合に比し十分小さくなり電
界の乱れも少なくなる。
第８図は、本発明の他の実施例による金属円筒
部分であり、８０１は中心導体先端部にとりつけ
る底が平坦な金属円筒、８０２は金属円板状のス
ペーサで、いずれも中央部にネジ止め用の穴８０
３，８０４があけられている。これらを中心の穴
８０３，８０４を一致させて中心導体に取付ける
ことにより、第５図で述べた金属円筒１３と同一
の機能をもたせることができる。この場合、スペ
ーサ８０２が金属円筒１３の突出部に対応する。
この実施例は部品点数が増大する欠点はあるが、
得られる効果は第５図の場合と全く同一である。
部分であり、８０１は中心導体先端部にとりつけ
る底が平坦な金属円筒、８０２は金属円板状のス
ペーサで、いずれも中央部にネジ止め用の穴８０
３，８０４があけられている。これらを中心の穴
８０３，８０４を一致させて中心導体に取付ける
ことにより、第５図で述べた金属円筒１３と同一
の機能をもたせることができる。この場合、スペ
ーサ８０２が金属円筒１３の突出部に対応する。
この実施例は部品点数が増大する欠点はあるが、
得られる効果は第５図の場合と全く同一である。
以上のように本発明は、外部導体と中心導体よ
り成る単位共振器に対し、２つの異なる外周長
l1，l2（但し、l1＞l2）より成る中空の円筒キヤツ
プ形状であり、かつその外周長l2の部分で前記中
心導体の先端開放部を覆うように固定されるキヤ
ツプ導体を設け、このキヤツプ導体の外周長l1の
部分は前記外部導体の開放端より内部に、また前
記キヤツプ導体の外周長l2の部分は前記外部導体
の開放端より外部となるように配することで、共
振器の電磁界の漏洩を減少させ、Ｑ値の劣化、迷
結合を防止し低損失かつ高性能の波器をきわめ
て簡単な構成により実現できてその工業的価値は
非常に大きいものである。
り成る単位共振器に対し、２つの異なる外周長
l1，l2（但し、l1＞l2）より成る中空の円筒キヤツ
プ形状であり、かつその外周長l2の部分で前記中
心導体の先端開放部を覆うように固定されるキヤ
ツプ導体を設け、このキヤツプ導体の外周長l1の
部分は前記外部導体の開放端より内部に、また前
記キヤツプ導体の外周長l2の部分は前記外部導体
の開放端より外部となるように配することで、共
振器の電磁界の漏洩を減少させ、Ｑ値の劣化、迷
結合を防止し低損失かつ高性能の波器をきわめ
て簡単な構成により実現できてその工業的価値は
非常に大きいものである。
第１図ａ，ｂは従来の小型高Ｑ同軸型共振器の
一例を示す断面側面図およびそのＡ−A′線断面
図、第２図ａ，ｂは第１図における同軸型共振器
の中心導体先端部に取り付ける金属円筒の平面図
および断面側面図、第３図ａ，ｂは従来の帯域通
過波器の断面側面図および天板部を透した上面
図、第４図は第３図ａの一部拡大図、第５図ａ，
ｂは本発明による同軸型波器の中心導体先端部
に取り付けられる金属円筒の平面図および断面側
面図、第６図は本発明による同軸型波器の実施
例を示す断面側面図、第７図は第６図の一部拡大
図、第８図ａ，ｂは本発明の他の実施例における
同軸型共振器の中心導体先端部に取り付けられる
金属円筒部の平面図および断面側面図である。 ５０１，８０１……金属円筒、６０１，６０
２，６０３……共振器、６０４……筐体、６０
５，６０６……入出力コネクタ、６０７……結合
基板、６１１〜６１３……中心導体、６１４〜６
１６……外部導体、７０４……浮遊容量、７０５
……外部導体先端、８０２……スペーサ、８０
３，８０４……穴。
一例を示す断面側面図およびそのＡ−A′線断面
図、第２図ａ，ｂは第１図における同軸型共振器
の中心導体先端部に取り付ける金属円筒の平面図
および断面側面図、第３図ａ，ｂは従来の帯域通
過波器の断面側面図および天板部を透した上面
図、第４図は第３図ａの一部拡大図、第５図ａ，
ｂは本発明による同軸型波器の中心導体先端部
に取り付けられる金属円筒の平面図および断面側
面図、第６図は本発明による同軸型波器の実施
例を示す断面側面図、第７図は第６図の一部拡大
図、第８図ａ，ｂは本発明の他の実施例における
同軸型共振器の中心導体先端部に取り付けられる
金属円筒部の平面図および断面側面図である。 ５０１，８０１……金属円筒、６０１，６０
２，６０３……共振器、６０４……筐体、６０
５，６０６……入出力コネクタ、６０７……結合
基板、６１１〜６１３……中心導体、６１４〜６
１６……外部導体、７０４……浮遊容量、７０５
……外部導体先端、８０２……スペーサ、８０
３，８０４……穴。
Claims (1)
- １ 一端が開放で他端は底部を有する筒形状の外
部導体、前記外部導体内部に同軸状に配置され、
かつ一端を前記外部導体の底部に固定された一端
短絡・他端開放の中心導体、２つの異なる外周長
l1，l2（但し、l1＞l2）より成る中空の円筒キヤツ
プ形状であり、かつその外周長l2の部分で前記中
心導体の先端開放部を覆うように固定されるキヤ
ツプ導体とを具備する単位共振器と、結合容量が
形成され、かつ複数の前記単位共振器におけるそ
れぞれのキヤツプ導体を介して中心導体に固定さ
れる誘電体基板とを有し、前記キヤツプ導体の外
周長l1の部分は前記外部導体の開放端より内部
に、また前記キヤツプ導体の外周長l2の部分は前
記外部導体の開放端より外部となるように配され
ていることを特徴とする同軸型波器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56022602A JPS57136802A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Coaxial filter |
| US06/348,766 US4437076A (en) | 1981-02-17 | 1982-02-16 | Coaxial filter having a plurality of resonators each having a bottomed cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56022602A JPS57136802A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Coaxial filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57136802A JPS57136802A (en) | 1982-08-24 |
| JPH0153521B2 true JPH0153521B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=12087381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56022602A Granted JPS57136802A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Coaxial filter |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4437076A (ja) |
| JP (1) | JPS57136802A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4553264A (en) * | 1982-09-17 | 1985-11-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Double superheterodyne tuner |
| JPS5988902U (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-16 | 松下電器産業株式会社 | 帯域フイルタ− |
| JPH07101803B2 (ja) * | 1989-12-19 | 1995-11-01 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体共振器 |
| FI973842A (fi) * | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Fertron Oy | Koaksiaaliresonaattori |
| FI121514B (fi) * | 2004-05-12 | 2010-12-15 | Filtronic Comtek Oy | Kaistanestosuodatin |
| US7327210B2 (en) * | 2004-06-15 | 2008-02-05 | Radio Frequency Systems, Inc. | Band agile filter |
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| JPS5535560A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Coaxial type filter |
| JPS55100701A (en) * | 1979-01-26 | 1980-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Coaxial resonator |
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1981
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1982
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4437076A (en) | 1984-03-13 |
| JPS57136802A (en) | 1982-08-24 |
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