JPH0220102A - 同軸型誘電体共振器 - Google Patents
同軸型誘電体共振器Info
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- JPH0220102A JPH0220102A JP63170410A JP17041088A JPH0220102A JP H0220102 A JPH0220102 A JP H0220102A JP 63170410 A JP63170410 A JP 63170410A JP 17041088 A JP17041088 A JP 17041088A JP H0220102 A JPH0220102 A JP H0220102A
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- Japan
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- dielectric
- hollow part
- hollow
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高周波で用いられる同軸型誘電体共振器の改
良に関するものである。
良に関するものである。
従来の技術
従来用いられている誘電体を用いた同軸型共振器は、た
とえば第6図(a)、(b)および第7図(a) 、
(b)に示すようなものであった。とくに、第7図(a
)(blに示したものは第6図の同軸誘電体共振器のス
プリアス特性を改善するために提案されたものである。
とえば第6図(a)、(b)および第7図(a) 、
(b)に示すようなものであった。とくに、第7図(a
)(blに示したものは第6図の同軸誘電体共振器のス
プリアス特性を改善するために提案されたものである。
すなわち、この共振器は線路インピーダンスを部分的に
変えることにより、スプリアス共振周波数を基本周波数
からずらすことを可能ならしめる。そして、第6図(a
l 、 (bl及び第7図(ml、(b)において11
および21は誘電体、】2および22は内部導体、18
および28は外部導体、】4および24は短絡導体を示
す。
変えることにより、スプリアス共振周波数を基本周波数
からずらすことを可能ならしめる。そして、第6図(a
l 、 (bl及び第7図(ml、(b)において11
および21は誘電体、】2および22は内部導体、18
および28は外部導体、】4および24は短絡導体を示
す。
発明が解決しようと−する課題
しかし、第6図(a)、(blの構成は、構造が簡単で
あるが、基本共振周波数をtoとして、3fo 、 5
4゜等にも共振点を持つため、このような共振器を発振
器、あるいは、増幅器の出力フィルタとして用いると、
3倍、あるいは5倍の高調波成分を抑圧することができ
ない問題がある。このため高調波成分を除去する帯域阻
゛止フィルタ、又は低域通過01゛′ フィルタの併用が不可欠の場合しばしば発生する。
あるが、基本共振周波数をtoとして、3fo 、 5
4゜等にも共振点を持つため、このような共振器を発振
器、あるいは、増幅器の出力フィルタとして用いると、
3倍、あるいは5倍の高調波成分を抑圧することができ
ない問題がある。このため高調波成分を除去する帯域阻
゛止フィルタ、又は低域通過01゛′ フィルタの併用が不可欠の場合しばしば発生する。
また第7図(a)、(blの構造は8fo、 5fo等
のスプリアスの大幅な改善が可能であるが、外形が円筒
状をしているためフィルタとしてケース等に実装する場
合は実装性が悪くなる問題があった。
のスプリアスの大幅な改善が可能であるが、外形が円筒
状をしているためフィルタとしてケース等に実装する場
合は実装性が悪くなる問題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、スプリアス共振周
波数を自由に設定できるとともに、実装効牽の高い同軸
型誘電体共振器を提供することを目的とする。
波数を自由に設定できるとともに、実装効牽の高い同軸
型誘電体共振器を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明は、中空状の誘電体
の中空部に内径の異なる段差部を設け、さらに前記誘電
体の外形を角柱状に形成し、前記誘電体の内周面と外周
面を覆ってそれぞれ内部導体と外部導体を設け、この内
部導体と外部導体とを導通する短絡導体を誘電体の一方
の端面に設けた構成としたものである。
の中空部に内径の異なる段差部を設け、さらに前記誘電
体の外形を角柱状に形成し、前記誘電体の内周面と外周
面を覆ってそれぞれ内部導体と外部導体を設け、この内
部導体と外部導体とを導通する短絡導体を誘電体の一方
の端面に設けた構成としたものである。
作用
上記構成により、誘電体の一端部と他端部におけるイン
ピーダンスをステップ状に変えることで、共振周波数に
対して−様なインピーダンスを持った共振器と異なり、
そのスプリアス周波数を基本周波数の整数倍よりずらす
ことが可能となる。また、外形を角柱状にすることによ
り、ケースに対する実装密度も従来の円筒状共振器に比
べて高くなる。さらに、体債が多くなるので共振回路に
おけるQ(共振回路のよさを表わす量で、共振の鋭さと
自由振動の減衰時間に比例するQ=2π〔共振回路に蓄
えられたエネルギー〕/〔]ササイルに失われるエネル
ギー〕で与えられる。)も改善される。
ピーダンスをステップ状に変えることで、共振周波数に
対して−様なインピーダンスを持った共振器と異なり、
そのスプリアス周波数を基本周波数の整数倍よりずらす
ことが可能となる。また、外形を角柱状にすることによ
り、ケースに対する実装密度も従来の円筒状共振器に比
べて高くなる。さらに、体債が多くなるので共振回路に
おけるQ(共振回路のよさを表わす量で、共振の鋭さと
自由振動の減衰時間に比例するQ=2π〔共振回路に蓄
えられたエネルギー〕/〔]ササイルに失われるエネル
ギー〕で与えられる。)も改善される。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図において、誘電体31は外形を角柱状に形成される
とともに、細心方向に中空部32が形成されている。そ
して、この誘電体31の中空部82は一端側に較べて他
端側の内径を大きく形成され、中空部32の内周に段差
部33が形成されている。そして、誘電体8】の外周面
を覆って外部導体84が導体金属によって形成されてお
り、誘電体31の内周面を覆って内部導体35が導体金
属によって形成されている。そして、中空部32の内径
が小さい一端側の中空部32の端面には、短絡導体36
が設けられており、この短絡導体86によって外部導体
34と内部導体85が導通されている。
1図において、誘電体31は外形を角柱状に形成される
とともに、細心方向に中空部32が形成されている。そ
して、この誘電体31の中空部82は一端側に較べて他
端側の内径を大きく形成され、中空部32の内周に段差
部33が形成されている。そして、誘電体8】の外周面
を覆って外部導体84が導体金属によって形成されてお
り、誘電体31の内周面を覆って内部導体35が導体金
属によって形成されている。そして、中空部32の内径
が小さい一端側の中空部32の端面には、短絡導体36
が設けられており、この短絡導体86によって外部導体
34と内部導体85が導通されている。
上記した構成によれば、内部導体35の形状が一様テな
いため、スプリアス周波数を制御することが可能となる
。すなわち、いま内導体径をrb、外部導体の2辺をr
c、rdとすると、線路のインピーダンスZoは、誘電
体の比誘電率をεrとして、zo ” (60/εr
” )・In (1,178((rc +’d)/2
・rb) )であられすことができる。したがって中空
状誘電体(7) rb、 rc、 rdを変えることに
より線路インピーダンスを変えることができる。
いため、スプリアス周波数を制御することが可能となる
。すなわち、いま内導体径をrb、外部導体の2辺をr
c、rdとすると、線路のインピーダンスZoは、誘電
体の比誘電率をεrとして、zo ” (60/εr
” )・In (1,178((rc +’d)/2
・rb) )であられすことができる。したがって中空
状誘電体(7) rb、 rc、 rdを変えることに
より線路インピーダンスを変えることができる。
そして、第3図+8)、 Cb)において短絡部に近い
線路(長さJりのインピーダンスを201、開放端に近
い線路(長さE、)のインピーダンスをzo2 とす
ると、共振器の共振条件は、 むanβl L−L a n (j l 2− t
a nθ、1 tlLnθ2 = ZOI/ zOfβ
:位相定数 θ、=βg1.θ2=β12 であられすことが出来る。
線路(長さJりのインピーダンスを201、開放端に近
い線路(長さE、)のインピーダンスをzo2 とす
ると、共振器の共振条件は、 むanβl L−L a n (j l 2− t
a nθ、1 tlLnθ2 = ZOI/ zOfβ
:位相定数 θ、=βg1.θ2=β12 であられすことが出来る。
いま節用のためIh=lzすなわちθ1−02=θの場
合を考える、この場合の共振条件は、 (j an(7)’ = Z6 r/ zo2 = K
(K:インピーダンス比) であられすことができる。そして、共振周波数と電気角
θは比例するから、共振周波数をfo、スプリアス共振
周波数を低い方から’ st 、r szであられし、
対応するθを0゜、θ88.θ3.であられすものとす
ると、 6(、m tan −’ K’/” f3.!(θ3Vθo)・fo=((π−θo)/θo
)・ro=(W/ tan−’に’/’−1)・f。
合を考える、この場合の共振条件は、 (j an(7)’ = Z6 r/ zo2 = K
(K:インピーダンス比) であられすことができる。そして、共振周波数と電気角
θは比例するから、共振周波数をfo、スプリアス共振
周波数を低い方から’ st 、r szであられし、
対応するθを0゜、θ88.θ3.であられすものとす
ると、 6(、m tan −’ K’/” f3.!(θ3Vθo)・fo=((π−θo)/θo
)・ro=(W/ tan−’に’/’−1)・f。
ら2−(θ、2/θ。)・1O−((π十〇o)/θo
)・fo=(ff/1an−’に’/’+1)・f。
)・fo=(ff/1an−’に’/’+1)・f。
という関係かえられる。
すなわちスプリアス共振周波数はインピーダンス比にの
関数であることがわかる。このように誘電体充填型同軸
共振器の線路インピーダンスに変化を持たせることによ
り、そのスプリアス共振周波数を基本周波数の整数倍よ
りずらすことができ、発振器、増幅器の出力フィルタに
適用した場合、高調波成分を抑圧できるフィルタが実現
可能となる。
関数であることがわかる。このように誘電体充填型同軸
共振器の線路インピーダンスに変化を持たせることによ
り、そのスプリアス共振周波数を基本周波数の整数倍よ
りずらすことができ、発振器、増幅器の出力フィルタに
適用した場合、高調波成分を抑圧できるフィルタが実現
可能となる。
第2図(al、(b)は本発明の他の実施例を示すもの
で、先の実施例と同様の作用を行う部材については、同
一番号を付して説明を省略する。そして、第4図におい
ては、誘電体81の内径が大きい他端側の端面に、煙路
導体36を設けている。この構成においては、インピー
ダンス比Kが1より大きくなる。すなわち、第4図(a
l 、 (b)において短絡部に近い線路長をlls開
放端に近い線路長を12、また第6図(at、(blの
共振器長をioとすれば、共振器長は(1@+12)
>goと大きくなるが、共振回路におけるQはほとんど
変化せず、また寸法精度がゆるやかとなるために周波数
調整が容易となる特徴をもつ。
で、先の実施例と同様の作用を行う部材については、同
一番号を付して説明を省略する。そして、第4図におい
ては、誘電体81の内径が大きい他端側の端面に、煙路
導体36を設けている。この構成においては、インピー
ダンス比Kが1より大きくなる。すなわち、第4図(a
l 、 (b)において短絡部に近い線路長をlls開
放端に近い線路長を12、また第6図(at、(blの
共振器長をioとすれば、共振器長は(1@+12)
>goと大きくなるが、共振回路におけるQはほとんど
変化せず、また寸法精度がゆるやかとなるために周波数
調整が容易となる特徴をもつ。
次に、本発明により実施した2段バンドパスフィルタに
ついて説明する。第3図(al、(t))は、第6図の
従来の共振素子で直径が10mmの物を使用したフィル
タである。第4図(a) 、 (b)は、第7図の従来
の共振素子で直径がlQmmの物を使用したフィルタで
ある。第5図は、第1図の実施例の共振素子で外寸が1
0mm X 8nun の物を使用したフィルタであ
る。第8図から第5図において40.50.60は結合
コンデンサーであり、41.51・61は@電体である
。また、42.52.62は外部導体であり、48゜5
8.68は内部導体である。そして、54.64は段差
部であり、45.55.65はコネクタである。また、
46、56.66はケースであり、47.57.67は
半田付は端子である。そして、第8図〜第5図において
使用している共振素子のQ値は、いずれも同等であるの
で、基本周波数に於ける特性はすべて同等である。これ
ら3揮類のフィルタの1次スブリアル特性、外形寸法、
および体債を第1表に示す。
ついて説明する。第3図(al、(t))は、第6図の
従来の共振素子で直径が10mmの物を使用したフィル
タである。第4図(a) 、 (b)は、第7図の従来
の共振素子で直径がlQmmの物を使用したフィルタで
ある。第5図は、第1図の実施例の共振素子で外寸が1
0mm X 8nun の物を使用したフィルタであ
る。第8図から第5図において40.50.60は結合
コンデンサーであり、41.51・61は@電体である
。また、42.52.62は外部導体であり、48゜5
8.68は内部導体である。そして、54.64は段差
部であり、45.55.65はコネクタである。また、
46、56.66はケースであり、47.57.67は
半田付は端子である。そして、第8図〜第5図において
使用している共振素子のQ値は、いずれも同等であるの
で、基本周波数に於ける特性はすべて同等である。これ
ら3揮類のフィルタの1次スブリアル特性、外形寸法、
および体債を第1表に示す。
第】表から明らかなように、第5図のものは、第3図の
従来のフィルタに比べてスプリアス特性が大幅に改善さ
れて、また体積も42%少なくなっており、また、第4
図の従来のものに比べてスプリアス特性はほぼ同等であ
るが体積が18%少なくなっている。
従来のフィルタに比べてスプリアス特性が大幅に改善さ
れて、また体積も42%少なくなっており、また、第4
図の従来のものに比べてスプリアス特性はほぼ同等であ
るが体積が18%少なくなっている。
(以下余白)
第1表
fo 基本周波数
発明の効果
以上述べたごとく、本発明によれば、誘電体の中空部に
段差部を設けることにより、スプリアス共振周波数を自
由に設定できるほか、下記の効果がある。
段差部を設けることにより、スプリアス共振周波数を自
由に設定できるほか、下記の効果がある。
1)実装効率が高く、小型化が可能である。
・角形なので無駄スペースが少ない。
・角形外導体の2辺のうち1辺のみを変えることで、一
定幅で各種特性の共振素子が製作可能なため設計の自由
度が大きい。
定幅で各種特性の共振素子が製作可能なため設計の自由
度が大きい。
2)実装体積の等しい円筒型共振器に比べ無負荷Qが高
い。
い。
これらの効果により、用途にあわせてその特性を生かし
た設計が可能となり、円筒形共振器に比べて設計の自由
度が著しく向上する。また量産性に富む構造の共振器で
あるためその工業的価値はきわめて大きい。
た設計が可能となり、円筒形共振器に比べて設計の自由
度が著しく向上する。また量産性に富む構造の共振器で
あるためその工業的価値はきわめて大きい。
第1図(a)、(b)は本発明の一実施例における同軸
型誘電体共振器のそれぞれ縦断面図および横断面図、第
2図(&)、(b)は本発明の他の実施例における同軸
型誘電体共振器のそれぞれ縦断面図および横断面図、第
8図(al 、 (b)は従来の共振素子を用いたバン
ドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図、第
4図(a) 、 (b)は他の従来の共振素子を用いた
バンドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図
、第5図(ml、(b)は本発明の共振素子を用いたバ
ンドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図、
第6図(aL(blは従来の同軸型誘電体共振器のそれ
ぞれ縦断面図および横断面図、第7図(lLl、(b)
はスプリアス特性を改善した従来の同軸型共振器のそれ
ぞれの縦断面図および同横断面図である。 31・・・誘電体、 32・・・中空部、 38・〜・段差部、 34・・・外 部導体、 35・・・内部導体、 36・・・短絡導体。 代 理 人 森 本 義 弘 第3図 +a) 第4図 第 図 イaI dy) に差部 t \ 第す図 <(1) b乙 I!54
型誘電体共振器のそれぞれ縦断面図および横断面図、第
2図(&)、(b)は本発明の他の実施例における同軸
型誘電体共振器のそれぞれ縦断面図および横断面図、第
8図(al 、 (b)は従来の共振素子を用いたバン
ドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図、第
4図(a) 、 (b)は他の従来の共振素子を用いた
バンドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図
、第5図(ml、(b)は本発明の共振素子を用いたバ
ンドパスフィルタのそれぞれ横断面図および縦断面図、
第6図(aL(blは従来の同軸型誘電体共振器のそれ
ぞれ縦断面図および横断面図、第7図(lLl、(b)
はスプリアス特性を改善した従来の同軸型共振器のそれ
ぞれの縦断面図および同横断面図である。 31・・・誘電体、 32・・・中空部、 38・〜・段差部、 34・・・外 部導体、 35・・・内部導体、 36・・・短絡導体。 代 理 人 森 本 義 弘 第3図 +a) 第4図 第 図 イaI dy) に差部 t \ 第す図 <(1) b乙 I!54
Claims (1)
- 1.中空状の誘電体の中空部に内径の異なる段差部を設
け、さらに前記誘電体の外形を角柱状に形成し、前記誘
電体の内周面と外周面を覆つてそれぞれ内部導体と外部
導体を設け、この内部導体と外部導体とを導通する短絡
導体を誘電体の一方の端面に設けた同軸型誘電体共振器
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170410A JPH0220102A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 同軸型誘電体共振器 |
| US07/375,417 US4985690A (en) | 1988-07-07 | 1989-07-05 | Dielectric stepped impedance resonator |
| GB8915504A GB2222490B (en) | 1988-07-07 | 1989-07-06 | A coaxial dielectric resonator. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170410A JPH0220102A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 同軸型誘電体共振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220102A true JPH0220102A (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=15904409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170410A Pending JPH0220102A (ja) | 1988-07-07 | 1988-07-07 | 同軸型誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0220102A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04200101A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バンドエリミネーションフィルタ |
| JPH07221516A (ja) * | 1994-02-01 | 1995-08-18 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 誘電体共振器 |
| WO1996024171A1 (en) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric resonator, dielectric filter using the resonator, and production method of the dielectric filter |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895403A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 同軸型誘電体共振器 |
| JPS59133702A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体フイルタ |
| JPS60107902A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 同軸型共振器 |
-
1988
- 1988-07-07 JP JP63170410A patent/JPH0220102A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5895403A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 同軸型誘電体共振器 |
| JPS59133702A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体フイルタ |
| JPS60107902A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 同軸型共振器 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH04200101A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | バンドエリミネーションフィルタ |
| JPH07221516A (ja) * | 1994-02-01 | 1995-08-18 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 誘電体共振器 |
| WO1996024171A1 (en) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric resonator, dielectric filter using the resonator, and production method of the dielectric filter |
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