JPH0287803A - 誘電体共振器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は’　ＴＭ０１０モードまたはその変形モード
を用いる誘電体共振器に関するものである。

［従来の技術］ 小型化を目的とした誘電体共振器は、従来、ＴＥＭモー
ドまたはＴＥｏ、δモードを用いたものが一般的であっ
た。しかしながら、これらのモードを用いた誘電体共振
器には、それぞれ、次に述べるような問題があった。

すなわち、ＴＥＭモードを用いたものは、小型ではある
が、Ｑｏが低く、また、共振周波数をあまり高くできず
、たとえば、２ＧＨｚ程度までが限界である。

他方、ＴＥ　　　モードを用いたものは、Ｑｏを０」δ 高くとれるが、共振周波数を低くするためには、その寸
法を大きくしなければならない。また、電磁波が誘電体
共振器の外部ヘムれているために、シールドケースが・
必要となり、そのシールドケースの分だけ、さらに−ｊ
法が大きくなり、また、シールドケースのためのコスト
が加算される。

そこで、上述した２ｔ’Ｉ類のモードの中間の性質を持
った”Ｍ０１０モードを用いた誘電体共振器が提案され
ている（たとえば、特公昭６３−２２７２９号公報）。

その基本的な構造は、第１１図に示されている。

第１１図に示した誘電体共振器は、セラミックからなる
ケース１を備える。ケース１は、たとえば、上載２、下
板３、ならびに２つの側板４および５から構成される。

このようなケース１の外面および／または内面には、導
電膜が形成される。

ケース１の内部には、セラミックからなる円柱状の誘電
体柱６が、上板２と下板３とを連結するように配置され
る。

［発明が解決しようとする課題］ 第１１図に示した誘電体共振器は、たとえば金型を用い
た成形によりそのものの形状を得ることができないため
、前述したように、上板２、下板３、側板４および５、
ならびに誘電体柱６といった複数個の誘゛ｉｕ体部材の
組合わせから構成されている。したがって、これらの部
材を互いに接合することが必要となり、この接合のため
に、たとえばグレーズが用いられている。

このような理由から、接合の誤差が起因して、特性がば
らついたり、また、量産性も悪く、さらに製造コストも
高くつく、という問題がある。

そこで、この発明は、上述した問題点を解消し得る誘電
体共振器を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は’　ＴＭ０１０モードまたはその変形モード
を用いる誘電体共振器に向けられるであって、上述した
技術的課題を解決するため、次のような構成を備えるこ
とが特徴である。

すなイ）ち、この発明に係る誘電体共振器は、穴が形成
された誘電体ブロックを備え、この穴の内面を除いて、
誘電体ブロックの外表面に、導電膜を形成したものであ
る。

［発明の作用および効果］ この発明に係る誘電体共振器は、外部から所定の方向に
電界を与えると、後述する第４図および第５図に示すよ
うな電磁界分布を持ったＴ　Ｍｏ　ｔ　。

モードで共振する。この発明に係る誘電体共振器は、Ｔ
ＥＭモードでは高すぎかつＴ　Ｅ　ｏ　ｔδモードでは
低すぎる周波数帯（２〜５ＧＨｚ）での使用に適してい
る。

また、この発明の誘電体共振器は、誘電体ブロックに穴
を形成しただけの形状であるので、たとえば金型を用い
た成形により簡単にその形状を得ることができる。した
がって、量産性に優れている。

また、従来の第１１図に示した誘電体共振器のように後
数個の部材を接合した部分を有していないため、すなわ
ち一体の誘電体によって構成されているため、特性が安
定している。言い換えると、特性のばらつきが少ないと
ともに、特性に関して優れた温度係数を得ることができ
る。

また、この発明の誘電体共振器は、穴の径や位置などを
変化させるだけで、共振周波数を変化させることができ
る。したがって、多種類の誘電体共振器を、共通の金型
を用いて製造することができるので、製造コストを低く
することができる。

また、このような誘電体共振器のケースについても、多
種類のものについて共通化を図ることができる。さらに
、その他の加工設備についても、共通化できる。

また、導電膜を、誘電体ブロックの外表面の全面にわた
って形成すれば、外部への電磁界エネルギの漏れをほと
んどなくすことができるので、ケースにシールド作用を
担イ）せる必要がなくなり、ケースの構造を簡単にする
ことができる。

［実施例の説明］ 第１図ないし第３図には、この発明の一実施例となる誘
電体共振器１０が示されている。

誘電体共振器１０は、たとえば断面円形の貫通孔として
形成された穴１１を有する誘電体ブロック１２を備える
。誘電体ブロック１２は、たとえば四角柱をなしている
。誘電体ブロック１２には、穴１１の内面を除いて、そ
の外表面の全面、すなわち上下端面および４つ側面にわ
たって、導電膜１３が形成されている。

このような誘電体共振器１０において、たとえば第３図
に示すように、プローブ１４を、穴１１内に挿入して、
電界で結合させると、誘電体共振器１０は、第４図に示
すような電磁界分布を持った１Ｍ０１Ｇモードで共振す
る。第４図において、実線の矢印は電界を示し、破線の
矢印は磁界を示す。このような電界の強度分布は、第５
図に示すように、誘電体共振器１０の中央部が最も強く
、周囲に近づく程弱くなっている。

したがって、誘電体共振器１０において、電界結合用と
して用いられる穴１１が中央にあると、空気の比誘電率
は１であるため、共振周波数が高くなり、この穴１１を
より端の方に位置させると、空気の影響は小さくなり、
共振周波数はそれほど高くならない。したがって、この
ような原理に基づき、共振周波数の調整を行なうことが
できる。

また、誘電体ブロック１２の外形寸法と比誘電率が一定
であれば、共振周波数は電界方向の実効誘電率で決まる
ため、穴１１の径を変化させることによっても、共振周
波数を変化させることができる。

また、外部回路または他の共振器との結合度の調整は、
プローブ１４を穴１］内に位置させる長さを変えること
によって行なうことができる。なお、上述のように外部
回路または他の共振器と結合させることによって、この
発明に係る誘電体共振器をもって、フィルタ、発振器、
等を構成することができる。

第６図には、この発明の他の実施例が示されている。

第６図に示した実施例は、穴１１ａが誘電体ブロック１
２を貫通していなくてもよいことを示すことに第１の意
義がある。第２の意義は、実線の矢印で示す電界の方向
とは異なる方向に、穴１１ａが延びていてもよいことを
明らかにすることである。

第７図および第８図は、それぞれ、この発明のさらに他
の実施例を示している。

これらの実施例では、穴の縦断面形状の変形例が示され
ている。たとえば、第７図に示すように、穴１１ｂは、
ステップを形成するものであっても、第８因に示すよう
に、穴ｔｉｃは、テーパを形成するものであってもよい
。

なお、穴の横断面形状は、円形に限らず、角形であって
もよい。

さらに、結合用の穴の他に、任意の数の周波数調整用穴
を設けてもよい。このような周波数調整用穴についても
、貫通していても、貫通していなくてもよい。

また、誘電体ブロックは、図示の実施例のように、四角
柱である必要はなく、他の角柱、または円柱であっても
よい。

第９図および第１０図には、それぞれ、この発明のさら
に他の実施例が示されている。

これらの実施例では、誘電体ブロックの外表面に形成さ
れた導電膜１３の一部が除去され、それによって、導電
膜が形成されない領域１５ａまたは１５ｂが形成されて
いる。このように、導電膜が形成されない領域１５ａま
たは１５ｂが設けられると、そこから電界または磁界エ
ネルギが漏れ出すことになる。したがって、このように
漏れ出した電界または磁界エネルギを用いて、外部回路
または他の共振器との結合を図ることができる。

上述した実施例かられかるように、この発明の特徴の１
つとして、：ｓ？ｔｉ体ブロツブロック面に導電膜が形
成されることがあるが、このような導電膜は、その一部
において欠如していても、この発明の範囲内に入るもの
である。

なお、この発明に係る誘電体共振器の共振モードは、Ｔ
Ｍ０１０モードに限らず、その変形モードであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例となる誘電体共振器１０
の斜視図である。第２図は、第１図に示した誘電体共振
器１０の上面図である。第３図は、第２図の線Ｉ［１−
Ｉ［１に沿う断面図である。第４図は、第１図ないし第
３図に示した誘電体共振器１０の電磁界針／ｌｉを示す
図である。第５図は、第４図に対応させて示したもので
、誘電体共振器１０内の電界の強度分布を示す図である
。 第６図は、この発明の他の実施例としての誘電体共振器
を示す斜視図である。 第７図および第８図は、それぞれ、この発明のさらに他
の実施例としての誘電体共振器を示す縦断面図である。 第９図および第１０図は、それぞれ、この発明のさらに
他の実施例としての誘電体共振器を示す正面図である。 第１１図は、従来のＴＭｏ１ｏモードを用いる誘主体共
振器を示す斜視図である。 図において、１０は誘電体共振器、１１．１１ａ、ｌｌ
ｂ、ｌｌｃは穴、１２は誘電体ブロック、１３は導電膜
である。 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ＴＭ＿０＿１＿０モードまたはその変形モードを用い
   る誘電体共振器であって、 穴が形成された誘電体ブロックを備え、前記穴の内面を
   除いて、前記誘電体ブロックの外表面には、導電膜が形
   成されたことを特徴とする、誘電体共振器。