JPH0631765Y2 - 誘電体共振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、単一又は多段の誘電体共振器に関する。

［従来の技術］ 従来の典型的な同軸分布定数型誘電体共振器は、誘電体
ブロックに貫通孔を設け、貫通孔内に導体膜を設けると
共に、誘電体ブロックの外周にも導体膜を設けることに
より構成されている。

この共振器は、貫通孔の長さが、１／４波長と等しい周
波数で、最も低い共振点を持つ。誘電体中では、波長は に短縮されるため、この共振器の共振周波数Ｆｏは、お
よそ次の式で与えられる。

但し、Ｃは光速、ε_ｒは誘電体の比誘電率、Ｌは共振器
（貫通孔）の長さである。高周波用の誘電体は、温度特
性や、誘電正接との兼ね合いで、誘電率の大きなものの
作製は困難である。誘電率が大きくできない為、共振周
波数によって共振器の長さが決まってしまい、この長さ
によって共振器の小型化が制限されていた。

ところで、貫通孔の内導体膜に延長するように誘電体ブ
ロックの解放端面にも導体膜を設けることが例えば実公
昭６１−４３２８６号公報に開示されている。この構成
にすると、共振周波数が低くなり、共振器の長さを短く
することができる。

また、誘電体ブロックに２つの貫通孔を設け、これ等に
折り返しするように導体膜を設けることが例えば実開昭
６２−１１４５０５号公報に開示されている。この構成
にすると、貫通孔の長さを約１／２にすることができ
る。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、前者の構造では、解放端面に導体を精度良く設
けることが困難であるため、一つずつ周波数の調整が必
要になり、コスト高になる。また、この構造で共振周波
数を下げた場合、共振器のＱが低下するので、共振周波
数を２割程度しか下げることができない。

後者の構造の場合には、共振器を外部回路接続するため
の面（解放端面）に折り返しの貫通孔の内導体膜を外導
体膜に接続するための端面導体膜が存在するため、共振
器のＱが悪化した。

そこで、本考案の目的は、共振器のＱを悪化させないで
小型化を達成することができる誘電体共振器を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本考案は、一方の端面とこれ
に対向する他方の端面と側面とを有する誘電体ブロック
に少なくとも第１及び第２の共振孔が形成され、前記第
１及び第２の共振孔は前記一方の端面から前記他方の端
面に向って延びていると共に互いに並置され、前記第１
及び第２の共振孔に内導体がそれぞれ設けられ、前記誘
電体ブロックの側面に外導体が設けられ、前記第１の共
振孔の内導体は前記一方の端面において短絡導体で前記
外導体に接続され、前記第２の共振孔の内導体は前記一
方の端面側で前記外導体に接続されておらず、前記第１
及び第２の共振孔の内導体は前記他方の端面において接
続導体で互いに接続され、前記接続導体に入力結合体が
接続されていることを特徴とする誘電体共振器に係わる
ものである。

なお、本考案と実施例との対応関係を示すと、第１及び
第２の共振孔は第１及び第２の貫通孔２ａ、２ｂ，内導
体は内導体膜３ａ、３ｂ、外導体は外導体膜４、短絡導
体は短絡導体膜５、接続導体は接続導体膜６、入力結合
体は入力端子ピン１２を有する結合コンデンサ又は入力
ピン８ａである。

［考案の作用及び効果］ 本考案は次の作用及び効果を有する。

（イ）第１の共振孔に基づいて一端が開放、他端が短絡
されたおよそλ／８（但し、λは完成した誘電体共振器
の共振周波数）の伝送線路が得られ、第２の共振孔に基
づいて両端が開放されたおよそλ／８の伝送線路が得ら
れ、これ等が並列接続されると、その共振周波数におい
て第１の共振孔に基づく伝送線路は誘導性を示し、第２
の共振孔に基づく伝送線路は容量性を示す。これによ
り、ＬＣ並列共振回路が形成され、共振周波数において
反共振する。従って、従来のλ／４型共振器と同一の共
振周波数を得る場合には誘電体ブロックの一方の端面か
ら他方の端面までの距離即ち高さを従来の約１／２にす
ることができる。

（ロ）入力結合を接続する誘電体ブロックの他方の端面
に短絡導体（端面導体）が設けられていないので、実開
昭６２−１１４５０５号公報の短絡導体を設けるものに
比べてＱが高くなる。即ち、短絡導体は接地されるの
で、これが入力結合体の近くにあるとＱの低下を招く
が、本考案では他方の端面に短絡導体がないため上記の
ような問題が生じない。

［第１の実施例］ 次に、第１図〜第４図を参照して本考案の第１の実施例
に係わる分布定数型誘電体共振器を説明する。

誘電体共振器を構成するためのチタン酸バリウム系磁器
から成る略直方体の誘電体ブロック１には、一方の端面
１ａから他方の端面１ｂに至２つの貫通孔２ａ、２ｂが
設けられている。各貫通孔２ａ、２ｂには内導体膜３
ａ、３ｂが設けられている。誘電体ブロック１の４つの
側面１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆには外導体膜４が設けられ
ている。誘電体ブロック１の一方の端面１ａには一方の
貫通孔２ａの内導体膜３ａと外導体膜４とを接続するた
めの端面（短絡）導体膜５が設けられている。しかし、
他方の貫通孔２ｂの内導体膜３ｂは外導体膜４に接続さ
れていない。

他方の端面１ｂには第４図に示すように一方の貫通孔２
ａの内導体膜３ａと他方の貫通孔２ｂの内導体膜３ｂと
を接続するための接続導体膜６が設けられている。この
接続導体膜６は、２つの貫通孔２ａ、２ｂの間に形成さ
れた溝７内に設けられている。各導体膜３ａ、３ｂ、
４、５、６は例えば銀層から成り、メッキ、ディップ、
塗布等で形成することができる。

接続導体膜６が設けられている端面１ｂ側において、一
方の貫通孔２ａに入力結合体８が挿入されている。この
第１の実施例の入力結合体８は、コンデンサであって、
磁器誘電体９に一体の電極１０、１１を設け、一方の電
極１０に入力端子ピン１２を結合し、他方の電極１１に
端子部材１３を結合し、樹脂絶縁体１４で被覆したもの
である。なお、端子部材１３は半田１５で内導体膜３ｂ
に接続されている。この種の容量結合のためのコンデン
サ構造は種々変形可能である。

第１図及び第２図に示すように構成された誘電体共振器
を回路装置に組み込む時には、入力端子ピン１２を外部
回路に接続すると共に、外導体膜４を接地する。これに
より、一方の貫通孔２ａにλ／４共振器が形成され、他
方の貫通孔２ｂにλ／２共振器が形成され、これ等が接
続導体膜６により並列接続された回路が得られる。並列
接続された共振回路においては、並列接続しない場合に
おけるλ／４共振器の共振周波数よりも低い周波数にお
いて、貫通孔２ａのλ／４共振器は誘導性を示し、貫通
孔２ｂのλ／２共振器は容量性を示し、ＬＣ共振回路が
形成され、ある周波数において共振する。このＬＣ共振
回路の共振周波数はλ／４共振器の共振周波数の約１／
２である。

本実施例は次の効果を有する。

（１）貫通孔２ａ、２ｂを従来と同一に形成する場合に
は共振周波数を約１／２にすることができ、共振周波数
を従来と同一にする場合には、貫通孔の長さを短くする
ことができる。

（２）共振周波数は２つの貫通孔２ａ、２ｂの長さで決
まるため、共振周波数の無調整化が可能になる。

（３）誘電体ブロック１の外部接続側の端面１ｂに接地
電極面即ち外導体膜４に接続された部分が存在しない
為、共振器のＱの悪化が少ない。

［第２の実施例］ 次に、第５図を参照して本考案の第２の実施例を説明す
る。正、第５図及び以下で説明する別の実施例の第６図
〜第１４図において、第１図〜第４図と実質的に同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

第５図に示す実施例では、入力結合体８が入力ピン８ａ
のみで構成され、これが内導体膜３ａに半田（図示せ
ず）で結合されている。その他は第１の実施例と実質的
に同一である。

［第３の実施例］ 第６図に示す第３の実施例では、貫通孔２ａ、２ｂが異
なる径に形成されている。その他は第１の実施例と実質
的に同一である。

［第４の実施例］ 第７図に示す第４の実施例では、貫通孔２ａ、２ｂの長
さが相違している。その他は第１の実施例と実質的に構
成されている。２つの貫通孔２ａ、２ｂの共振器は通常
の１／４波長共振器、１／２波長共振器と同一である必
要はない。

［第５の実施例］ 第８図に示す第５の実施例では、誘電体ブロック１の一
方の端面１ａにおける端面導体５が貫通孔２ｂの周りに
延在している。その他は第１の実施例と実質的に同一で
ある。

［第６の実施例］ 第９図に示す第６の実施例では、孔２ｂが誘電体ブロッ
ク１の一方の端面１ａに開口せず、底を有している。そ
の他は第１の実施例と実質的に同一である。

［第７の実施例］ 第１０図及び第１１図に示す第７の実施例では、３つの
貫通孔２ａ、２ｂ、２ｃが設けられている。この内の２
つの貫通孔２ｂ、２ｃの内導体膜３ｂ、３ｃは外導体膜
４に接続されていない。誘電体ブロック１の解放端面１
ｂにおいては、第１１図に示すように３つの貫通孔２
ａ、２ｂ、２ｃの内導体膜３ａ、３ｂ、３ｃが接続導体
膜６で相互に接続されている。その他は第１の実施例と
実質的に同一に構成されている。

［第８の実施例］ 第１２図及び第１３図に示す第８の実施例では、誘電体
ブロック１に貫通孔２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設けら
れ、これ等に内導体膜３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが設けら
れている。貫通孔２ｃは貫通孔２ａと同一に構成され、
貫通孔２ａは貫通孔２ｂと同一に構成されている。誘電
体ブロック１の中央には結合孔１６が設けられている。
２つの内導体膜３ａ、３ｂは接続導体膜６ａが接続さ
れ、別の２つの内導体膜３ｃ、３ｄは別の接続導体膜６
ｂで接続されている。従って、第８の実施例は第１の実
施例の共振器を２段に構成したものに相当する。解放端
面１ｂにおいて、第１２図に示すように貫通孔２ａに入
出力結合体８ａを挿入し、貫通孔２ｃにも入出力結合体
８ｂを挿入する。そして、結合体８ａ、８ｂの一方を入
力端子とし、他方を出力端子として使用し、誘電体フィ
ルタを構成する。なお、外導体膜４にはアース板１７を
結合する。

［第９の実施例］ 第１４図に示す第９の実施例では、６個の共振用貫通孔
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆが設けられ、また
２個の結合孔１６ａ、１６ｂが設けられている。この実
施例では３段の誘電体フィルタに構成した他は第８の実
施例と実質的に同一である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の誘電体共振器を示す一部切欠斜
視図、 第２図は第１図の誘電体共振器の中央縦断面図、 第３図は入力結合体を省いて示す第１図の誘電体共振器
の斜視図、 第４図は第３図の誘電体共振器を別の端面側から見た斜
視図、 第５図は第２の実施例の誘電体共振器を示す斜視図、 第６図は第３の実施例の誘電体共振器を示す斜視図、 第７図は第４の実施例の誘電体共振器を示す斜視図、 第８図は第５の実施例の誘電体共振器を示す斜視図、 第９図は第６の実施例の誘電体共振器を示す一部切欠斜
視図、 第１０図は第７の実施例の誘電体共振器を示す斜視図、 第１１図は第１０図の誘電体共振器を入力結合体を挿入
する側の端面から見た斜視図、 第１２図は第８の実施例の２段の誘電体フィルタを示す
一部切欠斜視図、 第１３図は第１２図の誘電体フィルタから入出力結合体
を省いて示す底面図、 第１４図は第９の実施例に係わる３段の誘電体フィルタ
を示す斜視図である。 １……誘電体ブロック、２ａ、２ｂ……貫通孔、３ａ、
３ｂ……内導体膜、４……外導体膜、５……端面導体
膜、６……接続導体膜、８……結合体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の端面とこれに対向する他方の端面と
   側面とを有する誘電体ブロックに少なくとも第１及び第
   ２の共振孔が形成され、 前記第１及び第２の共振孔は前記一方の端面から前記他
   方の端面に向って延びていると共に互いに並置され、 前記第１及び第２の共振孔に内導体がそれぞれ設けら
   れ、 前記誘電体ブロックの側面に外導体が設けられ、 前記第１の共振孔の内導体は前記一方の端面において短
   絡導体で前記外導体に接続され、 前記第２の共振孔の内導体は前記一方の端面側で前記外
   導体に接続されておらず、 前記第１及び第２の共振孔の内導体は前記他方の端面に
   おいて接続導体で互いに接続され、 前記接続導体に入力結合体が接続されていることを特徴
   とする誘電体共振器。