JPH0756486Y2

JPH0756486Y2 - 誘電体共振器の共振周波数調整構造

Info

Publication number: JPH0756486Y2
Application number: JP1071390U
Authority: JP
Inventors: 元荒川; 之雄樋口; 博次阿部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-02-06
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2005-02-06
Also published as: JPH03103604U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はTE₀₁ _δモードの電磁界分布を有する誘電体共振
器の共振周波数調整構造に関する。

（従来の技術）近年、衛星放送や衛星通信の分野などで、受信用アンテ
ナで受信された衛星からの電波信号を低い周波数の信号
に変換するダウンコンバータのローカルオシレータに、
TE₀₁ _δモードの誘電体共振器が使用されている。

この種の誘電体共振器の一例を第５図に示す。

上記誘電体共振器１は、大きな誘電率を有する誘電体材
料の円柱又は円筒からなり、低誘電率のセラミック材料
からなる円筒状の支持台２に、通常、樹脂やガラス等に
より接着され、たとえば衛星放送受信機（図示せず。）
のダウンコンバータのローカルオシレータの金属ケース
３内に支持される。

上記支持台２は、誘電体共振器１を支持する機能のほか
に、金属ケース３内で誘電体共振器１をTE₀₁ _δモードで
共振させるとともに、ダウンコンバータを構成している
図示しない回路と上記誘電体共振器１との結合を調整す
るという機能をも有する。

ところで、この種の誘電体共振器１では、共振周波数f₀
は、誘電体共振器１を構成している誘電体材料の比誘電
率（ε_r），誘電体共振器１の寸法、金属ケース３内で
の誘電体共振器１の支持位置あるいは金属ケース３の内
寸等のパラメータにより、決定される。

しかしながら、衛星放送受信機のダウンコンバータ等の
製造の際には、必ず、上記パラメータのばらつきが存在
し、誘電体共振器１の共振周波数f₀にもばらつきが生じ
る。

この共振周波数f₀のばらつきを予め決められた規定の値
に補正するため、上記誘電体共振器１は、共振周波数f₀
の調整構造を有する。

従来、この種の共振周波数f₀の調整構造としては、第５
図に示すように、上記金属ケース３に誘電体共振器１の
上面1aに対向する位置にねじ穴４を設け、このねじ穴４
に金属製のチューニングねじ５を螺合させ、このチュー
ニングねじ５の挿入量d₂を変化させて、共振周波数f₀を
調整するようにしていた。

（考案が解決しようとする課題）ところで、上記のような構成を有する従来の誘電体共振
器の共振周波数調整構造では、チューニングねじ５が誘
電体共振器１に向かってねじ込まれ、チューニングねじ
５と誘電体共振器１との間に間隔が小さくなると、金属
製のチューニングねじ５が誘電体共振器１の内部および
その近くに閉じ込められている電界の電界強度の強い領
域に近付くので、導体損が増加して誘電体共振器１の無
負荷Ｑ（Qu）が低下してしまうという問題があった。

本考案の目的は、共振周波数の調整時の無負荷Ｑの変化
が小さく、共振周波数の調整が容易な誘電体共振器の共
振周波数調整構造を提供することである。

（課題を解決するための手段）このため、本考案は、軸芯部に孔を備え、TE₀₁ _δモード
の電磁界分布を有する誘電体共振器において、低損失の誘電体材料からなるチューニング棒と、筒形状
を有し、上記誘電体共振器の軸心部の孔にその一端開口
より嵌合して上記孔内に固定され、上記チューニング棒
が内部に挿通されて任意位置で固定される低損失の誘電
体材料からなるチューニング棒固定部材とを備え、上記
チューニング棒を誘電体共振器の上記孔内で進退させて
共振周波数を調整するようにしたことを特徴としてい
る。

（作用）上記チューニング棒は、低損失の誘電体材料からなる。
そして、電磁界を内部およびその近くに閉じ込めている
誘電体共振器の内部にあるため、電界強度の強い誘電体
共振器内部で上記チューニング棒が移動しても、エネル
ギー損失の増加は小さい。これにより、無負荷Ｑの低下
が抑えられる。

（考案の効果）本考案によれば、チューニング棒は、低損失の誘電体材
料からなるもので、しかも電磁界が内部およびその近く
に閉じ込められた誘電体共振器の内部にあるので、エネ
ルギー損失の増加が小さく、誘電体共振器の無負荷Ｑの
低下が抑えられ、衛星放送や衛星通信の受信用アンテナ
のダウンコンバータ等に組み込むことにより、特性の安
定した調整の容易な発振器を得ることができる。

また、本考案によれば、誘電体共振器自身が共振周波数
の調整機構を備えているので、誘電体共振器を組み込む
回路の回路パターンの設計変更等により誘電体共振器の
固定位置が変わっても、誘電体共振器の固定位置に応じ
てケースの金型等の設計変更をする必要がなく、設計変
更も容易になる。

（実施例）以下に、添付の図面を参照して本考案の実施例を具体的
に説明する。

本考案に係る共振周波数調整構造を有する誘電体共振器
の例を第１図に示す。

上記誘電体共振器11は、TE₀₁ _δモードの電磁界分布の動
作モードを有するもので、それが組み込まれる金属ケー
スもしくは回路基板の導体パターン等の平面状の導体12
の上にて、支持台13により支持される。この支持台13
は、低誘電率のセラミック材料からなり、通常、樹脂や
ガラス等により上記誘電体共振器11に接着されて固定さ
れる。

上記誘電体共振器11は、大きな誘電率を有する誘電体材
料からなるもので、円筒形状を有し、その軸心部に孔14
を備える。誘電体共振器11のこの孔14には、誘電体共振
器11の支持台13とは反対側の一端開口より、チューニン
グ棒固定部材15が嵌入されて固定される。

上記チューニング棒固定部材15は、誘電率の小さい低損
失の樹脂、ゴム、もしくは誘電体磁器素体粉末と樹脂と
を混合して成形してなる複合誘電体からなるものであ
る。上記チューニング棒固定部材15は筒状を有し、その
一端には、誘電体共振器11の孔14に上記チューニング棒
固定部材15が嵌入された際に、上記誘電体共振器11の支
持台13とは反対側の面11aに当て止められるフランジ部1
5aを有する。

上記チューニング棒固定部材15内の内周面には、ねじ溝
15bが形成されている。このねじ溝15bには、上記チュー
ニング棒固定部材15に挿入されるチューニング棒16のね
じ部16aがねじ込まれる。

上記チューニング棒16は、ねじ部16aとチューニング部1
6bとからなる。チューニング棒16のねじ部16aは、金
属、樹脂もしくは誘電体共振器11と同じ材料からなるも
ので、図示しない調整ドライバのブレードを挿入して上
記チューニング棒16を回転させるための溝17が一側の端
面に形成されている。一方、上記チューニング棒16のチ
ューニング部16bは、低損失の誘電体材料からなるもの
で、上記ねじ部16aの他側の端面に接着剤により接着さ
れ固定される。

上記誘電体共振器11の共振周波数f₀の調整は、チューニ
ング棒16のねじ部16aの溝17に、上記のように、調整ド
ライバのブレードを嵌入し、上記チューニング棒16を回
転させて行なう。この場合、上記チューニング棒16が誘
電体共振器11から抜ける方向に回転させると、誘電体共
振器11の共振周波数f₀が高くなる。逆に、上記チューニ
ング棒16を誘電体共振器11の内部に入る方向に回転させ
ると、誘電体共振器11の共振周波数f₀が低くなる。した
がって、目的の共振周波数が得られる位置にて、上記チ
ューニング棒16は樹脂等で上記チューニング棒固定部材
15に固定される。

なお、上記チューニング棒16は、ねじ部16aがチューニ
ング部16aと同じ材料により一体に形成されていてもよ
い。

上記実施例において、チューニング棒固定部材15は、誘
電体共振器11の孔14の内周面に、接着剤により固定され
る。しかし、上記のように、チューニング棒16を回転さ
せたときに、このチューニング棒16の回転に伴って、チ
ューニング棒固定部材15も誘電体共振器11の孔14内で回
転するのを防止するため、たとえば第２図に示すよう
に、上記誘電体共振器11の孔14の内周面に溝14aを設け
るとともに、この溝14aに嵌合する突条15bを上記チュー
ニング棒固定部材15の外周面に設けるようにしてもよ
い。

本考案のいま一つの実施例を第３図に示す。

第３図に示す誘電体共振器の共振周波数調整構造は、第
１図の共振周波数調整構造において、ねじ部16aがな
く、全体が低損失の誘電体材料よりなる棒状のチューニ
ング棒21を使用したもので、チューニング棒固定部材22
の内周面にもねじ溝は形成されていない。この場合、チ
ューニング棒21の固定は、乾燥して硬化する前には大き
い粘性を有している接着剤を、上記チューニング棒21に
塗布してチューニング棒固定部材22内で動かし、目的と
する共振周波数f₀が得られた位置で上記接着剤を硬化さ
せて上記チューニング棒21をチューニング棒固定部材22
に固定する。

なお、第３図において、第１図に対応する部分には対応
する符号を付して、重複する説明は省略する。

次に、上記第３図の共振周波数調整構造を有する誘電体
共振器11および第５図の従来の共振周波数調整構造を有
する誘電体共振器１において、チューニング棒21および
チューニングねじ５の位置を変化させたときの共振周波
数f₀の変化および無負荷Ｑの変化の測定結果を第４図に
示す。

第４図において、曲線h₁およびh₂はそれぞれ、第３図の
誘電体共振器11の支持台13による支持面とチューニング
棒21との間の距離d₁（mm）を変化させたときの、共振周
波数f₀および無負荷Ｑの変化を示す。

また、第４図において、曲線m₁およびm₂はそれぞれ、第
５図の金属ケース３の内側上面3aからのチューニングね
じ５の挿入量d₂（mm）を変化させたときの、共振周波数
f₀および無負荷Ｑの変化を示す。

上記第４図から、第５図の従来の共振周波数調整構造を
有する誘電体共振器では、第３図の誘電体共振器の共振
周波数調整構造に比較して、共振周波数f₀の調整範囲は
大きいが、共振周波数が高くなるほど、無負荷Ｑの低下
が著しい。具体的には、第５図の誘電体共振器１では、
中心周波数f₀の変化率（Δf/f₀）が0.45パーセントに対
し、無負荷Ｑの変化率（ΔQu/Qu）は約３パーセントと
なる。

これに対して、第３図のものでは、共振周波数f₀が変化
しても、無負荷Ｑの変化は殆どない。具体的には、第３
図の誘電体共振器21では、中心周波数f₀の変化率（Δf/
f₀）が0.40パーセントに対し、無負荷Ｑの変化率（ΔQu
/Qu）は約0.9パーセントとなる。また、チューニング棒
の位置の変化に対する共振周波数f₀の変化が従来のもの
に比較してリニアになっている。これにより、第３図の
誘電体共振器では共振周波数の調整が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る誘電体共振器の共振周波数調整構
造の一実施例の縦断面図、第２図は第１図の誘電体共振器の共振周波数調整構造の
変形例の分解斜視図、第３図は本考案に係る誘電体共振器の共振周波数調整構
造のいま一つの実施例の縦断面図、第４図は第３図の誘電体共振器の共振周波数調整構造と
従来の誘電体共振器の共振周波数調整構造のチューニン
グ棒およびチューニングねじの位置と共振周波数と無負
荷Ｑの変化の測定結果を示す説明図、第５図は従来の誘電体共振器の共振周波数調整構造の縦
断面図である。 11…誘電体共振器,2…導体,13…支持台,14…孔,15…チ
ューニング棒固定部材,16…チューニング棒（16a…ねじ
部,16b…チューニング部）,17…溝,21…チューニング
棒,22…チューニング棒固定部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】軸芯部に孔を備え、TE₀₁ _δモードの電磁界
分布を有する誘電体共振器において、低損失の誘電体材料からなるチューニング棒と、筒形状
を有し、上記誘電体共振器の軸心部の孔にその一端開口
より嵌合して上記孔内に固定され、上記チューニング棒
が内部に挿通されて任意位置で固定される低損失の誘電
体材料からなるチューニング棒固定部材とを備え、上記
チューニング棒を誘電体共振器の上記孔内で進退させて
共振周波数を調整するようにしたことを特徴とする誘電
体共振器の共振周波数調整構造。