JPH08222915A - 共振器及びこの共振器より成るろ波器 - Google Patents
共振器及びこの共振器より成るろ波器Info
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- JPH08222915A JPH08222915A JP5197195A JP5197195A JPH08222915A JP H08222915 A JPH08222915 A JP H08222915A JP 5197195 A JP5197195 A JP 5197195A JP 5197195 A JP5197195 A JP 5197195A JP H08222915 A JPH08222915 A JP H08222915A
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- resonator
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】構成が簡潔で、共振周波数の設定範囲が広い共
振器及びこの共振器より成るろ波器を実現する。 【構成】外部導体１内に可変共振容量素子を備えてい
る。可変共振容量素子は、固定電極２と可動電極３より
成る。固定電極は、下端部が外部導体の下壁に固定さ
れ、上端部が外部導体の上壁と適宜間隔を隔てて対向す
る円筒状導体より成る。可動電極は、固定電極内への挿
入長を変えることが可能なように、外部導体の上壁に取
り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る。外部導体
に分布するインダクタンスと、可変共振容量素子を形成
する固定電極及び可動電極間の可変容量によって並列共
振回路が形成される。
振器及びこの共振器より成るろ波器を実現する。 【構成】外部導体１内に可変共振容量素子を備えてい
る。可変共振容量素子は、固定電極２と可動電極３より
成る。固定電極は、下端部が外部導体の下壁に固定さ
れ、上端部が外部導体の上壁と適宜間隔を隔てて対向す
る円筒状導体より成る。可動電極は、固定電極内への挿
入長を変えることが可能なように、外部導体の上壁に取
り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る。外部導体
に分布するインダクタンスと、可変共振容量素子を形成
する固定電極及び可動電極間の可変容量によって並列共
振回路が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信装置又は放送
装置等における雑音の除去或は信号の分波又は合成等に
好適な新規の共振器及びこの共振器より成るろ波器に関
するものである。
装置等における雑音の除去或は信号の分波又は合成等に
好適な新規の共振器及びこの共振器より成るろ波器に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】短波帯又は超短波帯のように、比較的低
い周波数帯においては、集中定数回路素子であるコイル
及びコンデンサによって構成された共振器、又は、例え
ば図２１及び図２２に要部の断面図を示すヘリカル共振
器が従来用いられている。図２１は、図２２のＢ−Ｂ断
面図、図２２は、図２１のＡ−Ａ断面図で、１は外部導
体、32はヘリカル共振素子で、一端を外部導体１の内壁
に機械的電気的に固定接続し、中間部分を空間において
コイル状に捲回し、他端に取り付けた容量形成電極33を
絶縁碍子341 及び342 を介して外部導体１の内壁に固定
してある。35は可動電極、36は駆動螺子、37はロックナ
ットである。駆動螺子36を正方向又は逆方向に回転させ
て可動電極35を前進又は後退させることにより、電極33
との間の容量を変化させて共振周波数を微細に調整する
ことができる。図２１及び図２２には、入出力結合素子
及び入出力端子を図示するのを省略してある。
い周波数帯においては、集中定数回路素子であるコイル
及びコンデンサによって構成された共振器、又は、例え
ば図２１及び図２２に要部の断面図を示すヘリカル共振
器が従来用いられている。図２１は、図２２のＢ−Ｂ断
面図、図２２は、図２１のＡ−Ａ断面図で、１は外部導
体、32はヘリカル共振素子で、一端を外部導体１の内壁
に機械的電気的に固定接続し、中間部分を空間において
コイル状に捲回し、他端に取り付けた容量形成電極33を
絶縁碍子341 及び342 を介して外部導体１の内壁に固定
してある。35は可動電極、36は駆動螺子、37はロックナ
ットである。駆動螺子36を正方向又は逆方向に回転させ
て可動電極35を前進又は後退させることにより、電極33
との間の容量を変化させて共振周波数を微細に調整する
ことができる。図２１及び図２２には、入出力結合素子
及び入出力端子を図示するのを省略してある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】集中定数回路素子であ
るコイル及びコンデンサによって構成される共振器は、
無負荷Ｑの高い共振器を製作することが困難である。図
２１及び図２２に示した従来の共振器は、ヘリカル共振
素子32を金属性の線材又は比較的細い丸棒状導体をコイ
ル状に捲回して形成してあるので、ヘリカル共振素子32
自体の放熱面積が狭いばかりでなく、外部導体１への熱
伝導性に劣るので、ヘリカル共振素子32において電力損
失によって生ずる熱が、ヘリカル共振素子32自体及び外
部導体１から効果的に放熱され難く、共振器の各構成素
子の温度上昇に基づく変形によって共振周波数が変動す
る欠点がある。ヘリカル共振素子32の両端部は、外部導
体１の内壁に直接又は間接的に支持固定されているが、
中間部分は支持体等に支持されることなく、自力でコイ
ル状の姿勢を保つように形成されているので、耐震性に
劣り、製作が困難で、コスト高となる。ヘリカル共振素
子32を形成する線材又は丸棒の直径が比較的大なる場合
には、ヘリカル共振素子32の温度上昇に基づくヘリカル
共振素子32自体の変形によって電極33を介して絶縁碍子
341 及び342 に機械的歪が繰り返し加えられ、絶縁碍子
341 及び342 が破損するに到る場合もある。又、ヘリカ
ル共振器は、インピ−ダンスが高いため、耐電圧特性に
劣る欠点がある。このようなヘリカル共振器を用いてろ
波器を構成するときは、上記ヘリカル共振器の有する各
種欠点がそのままろ波器の欠点として現れることとな
る。
るコイル及びコンデンサによって構成される共振器は、
無負荷Ｑの高い共振器を製作することが困難である。図
２１及び図２２に示した従来の共振器は、ヘリカル共振
素子32を金属性の線材又は比較的細い丸棒状導体をコイ
ル状に捲回して形成してあるので、ヘリカル共振素子32
自体の放熱面積が狭いばかりでなく、外部導体１への熱
伝導性に劣るので、ヘリカル共振素子32において電力損
失によって生ずる熱が、ヘリカル共振素子32自体及び外
部導体１から効果的に放熱され難く、共振器の各構成素
子の温度上昇に基づく変形によって共振周波数が変動す
る欠点がある。ヘリカル共振素子32の両端部は、外部導
体１の内壁に直接又は間接的に支持固定されているが、
中間部分は支持体等に支持されることなく、自力でコイ
ル状の姿勢を保つように形成されているので、耐震性に
劣り、製作が困難で、コスト高となる。ヘリカル共振素
子32を形成する線材又は丸棒の直径が比較的大なる場合
には、ヘリカル共振素子32の温度上昇に基づくヘリカル
共振素子32自体の変形によって電極33を介して絶縁碍子
341 及び342 に機械的歪が繰り返し加えられ、絶縁碍子
341 及び342 が破損するに到る場合もある。又、ヘリカ
ル共振器は、インピ−ダンスが高いため、耐電圧特性に
劣る欠点がある。このようなヘリカル共振器を用いてろ
波器を構成するときは、上記ヘリカル共振器の有する各
種欠点がそのままろ波器の欠点として現れることとな
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、外部導体の下
壁に下端部が固定され、上端部が適宜間隔を隔てて前記
外部導体の上壁と対向する円筒状導体より成る固定電極
と、前記固定電極と同軸状に保たれ、前記固定電極内へ
の挿入長を変えることが可能なように、前記外部導体の
上壁に取り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る可
動電極とによって形成される可変共振容量素子を備えた
共振器及びこの共振器より成るろ波器を実現することに
よって、従来の共振器及びろ波器の欠点を除こうとする
ものである。
壁に下端部が固定され、上端部が適宜間隔を隔てて前記
外部導体の上壁と対向する円筒状導体より成る固定電極
と、前記固定電極と同軸状に保たれ、前記固定電極内へ
の挿入長を変えることが可能なように、前記外部導体の
上壁に取り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る可
動電極とによって形成される可変共振容量素子を備えた
共振器及びこの共振器より成るろ波器を実現することに
よって、従来の共振器及びろ波器の欠点を除こうとする
ものである。
【０００５】
【実施例】図１（ａ）は、本発明の一実施例を示す断面
図［図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図］、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ断面図で、１は外部導体で、図には角型
の立方体より成る場合を例示してあるが、有底円筒体で
形成してもよい。２は円筒状の導体より成る固定電極
で、下端部を、外部導体１の下壁に固定し、上端部は適
当な間隔を隔てて外部導体１の上壁と対向させてある。
尚、固定電極２の下端部を外部導体１の下壁に固定する
手段としては、例えば、固定電極２の下端部に一体に取
り付けた鍔部を、外部導体１の下壁に螺子止めして固定
する。３は可動電極で、外周面に螺子を刻んだ円柱状又
は円筒状導体（例えば銅）より成り、固定電極２と同軸
状に保って外部導体１の上壁に設けた螺子孔に螺合さ
せ、正方向又は逆方向に回転させて前進又は後退させる
ことによって、固定電極２内への挿入長を変えることが
できるように形成してある。４はロックナットである。
５は入力（又は出力）端子、６は出力（又は入力）端子
で、それぞれ例えば同軸接栓より成り、各同軸接栓を形
成する外部導体を、共振器を形成する外部導体１に接続
してある。７は入力（又は出力）結合ル−プ、８は出力
（又は入力）結合ル−プ、９は共振周波数の微調整素子
で、例えば外部導体１の壁面に螺合させた金属螺子より
成る。10はロックナットである。
図［図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図］、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ断面図で、１は外部導体で、図には角型
の立方体より成る場合を例示してあるが、有底円筒体で
形成してもよい。２は円筒状の導体より成る固定電極
で、下端部を、外部導体１の下壁に固定し、上端部は適
当な間隔を隔てて外部導体１の上壁と対向させてある。
尚、固定電極２の下端部を外部導体１の下壁に固定する
手段としては、例えば、固定電極２の下端部に一体に取
り付けた鍔部を、外部導体１の下壁に螺子止めして固定
する。３は可動電極で、外周面に螺子を刻んだ円柱状又
は円筒状導体（例えば銅）より成り、固定電極２と同軸
状に保って外部導体１の上壁に設けた螺子孔に螺合さ
せ、正方向又は逆方向に回転させて前進又は後退させる
ことによって、固定電極２内への挿入長を変えることが
できるように形成してある。４はロックナットである。
５は入力（又は出力）端子、６は出力（又は入力）端子
で、それぞれ例えば同軸接栓より成り、各同軸接栓を形
成する外部導体を、共振器を形成する外部導体１に接続
してある。７は入力（又は出力）結合ル−プ、８は出力
（又は入力）結合ル−プ、９は共振周波数の微調整素子
で、例えば外部導体１の壁面に螺合させた金属螺子より
成る。10はロックナットである。
【０００６】このように構成した本発明共振器において
は、外部導体１における分布インダクタンス分と、固定
電極２及び可動電極３によって形成される可変共振容量
素子における容量分とによって、図２に等価回路図を示
すような、並列共振回路が形成される。図２において、
Ｒは共振回路、T5は入力（又は出力）端子、T6は出力
（又は入力）端子、M5R は入力（又は出力）磁界結合係
数、MR6 は出力（又は入力）磁界結合係数である。例え
ば同軸接栓５に高周波電力を加えると、本発明共振器に
おける電磁界分布は図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すよ
うになる。図１（ａ）における矢印を付した実線Ｅは電
界ベクトルを、矢印を付した実線Ｉは電流を、図１
（ｂ）における破線Ｈは磁界を、それぞれ表わす。本発
明共振器におけるインダクタンス分は比較的小で、容量
分は比較的大であるから、低インピ−ダンス形で耐電圧
特性の良好な共振器となる。又、本発明共振器が蓄積し
得る電磁エネルギは外部導体１の体積に対応し、本発明
共振器を構成する金属部分における抵抗を極めて低くす
ることが可能であるから、非常に大きな無負荷Ｑを得る
ことができる。本発明共振器における外部導体１、固定
電極２及び可動電極３を銅で形成した場合における無負
荷Ｑ(Qu)の大きさは、本発明共振器におけるインダクタ
ンス分と容量分との比率によっても異なるが、本発明者
は試作品によって次式のような無負荷Ｑ(Qu)の実験式を
得ることができた。 Qu≒20fO 1/2・ SH ・・・・（１） 上式において、 fO：共振周波数(MHz) SH：外部導体１の高さ(cm)
は、外部導体１における分布インダクタンス分と、固定
電極２及び可動電極３によって形成される可変共振容量
素子における容量分とによって、図２に等価回路図を示
すような、並列共振回路が形成される。図２において、
Ｒは共振回路、T5は入力（又は出力）端子、T6は出力
（又は入力）端子、M5R は入力（又は出力）磁界結合係
数、MR6 は出力（又は入力）磁界結合係数である。例え
ば同軸接栓５に高周波電力を加えると、本発明共振器に
おける電磁界分布は図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すよ
うになる。図１（ａ）における矢印を付した実線Ｅは電
界ベクトルを、矢印を付した実線Ｉは電流を、図１
（ｂ）における破線Ｈは磁界を、それぞれ表わす。本発
明共振器におけるインダクタンス分は比較的小で、容量
分は比較的大であるから、低インピ−ダンス形で耐電圧
特性の良好な共振器となる。又、本発明共振器が蓄積し
得る電磁エネルギは外部導体１の体積に対応し、本発明
共振器を構成する金属部分における抵抗を極めて低くす
ることが可能であるから、非常に大きな無負荷Ｑを得る
ことができる。本発明共振器における外部導体１、固定
電極２及び可動電極３を銅で形成した場合における無負
荷Ｑ(Qu)の大きさは、本発明共振器におけるインダクタ
ンス分と容量分との比率によっても異なるが、本発明者
は試作品によって次式のような無負荷Ｑ(Qu)の実験式を
得ることができた。 Qu≒20fO 1/2・ SH ・・・・（１） 上式において、 fO：共振周波数(MHz) SH：外部導体１の高さ(cm)
【０００７】図１には、共振周波数微調整素子９及びロ
ックナット10を設けた場合を例示してあるが、これらを
省いても本発明を実施することができる。図１には、入
力（又は出力）端子５と固定電極２間及び出力（又は入
力）端子６と固定電極２間を各高周波的に結合する手段
として、ル−プ７及び８を設けた場合を例示したが、図
３に示すように、端子５と固定電極２間を容量素子11を
介して容量結合する手段を用いると共に、端子６と固定
電極２間を容量素子12を介して容量結合する手段を用い
てもよく、図４に示すように、入出力結合手段としてプ
ロ−ブ13及び14を用いるか、図５に示すように、入出力
結合手段として結合線15及び16を用いてタップ結合を行
ってもよい。尚、図３ないし図５は、図１（ｂ）におけ
る外部導体１の側壁のうち、下方（図面に向かって）の
側壁を除いて内部を見た断面図である。図３ないし図５
において、図面の説明の際に言及することのなかった符
号及び構成は、図１と同様である。
ックナット10を設けた場合を例示してあるが、これらを
省いても本発明を実施することができる。図１には、入
力（又は出力）端子５と固定電極２間及び出力（又は入
力）端子６と固定電極２間を各高周波的に結合する手段
として、ル−プ７及び８を設けた場合を例示したが、図
３に示すように、端子５と固定電極２間を容量素子11を
介して容量結合する手段を用いると共に、端子６と固定
電極２間を容量素子12を介して容量結合する手段を用い
てもよく、図４に示すように、入出力結合手段としてプ
ロ−ブ13及び14を用いるか、図５に示すように、入出力
結合手段として結合線15及び16を用いてタップ結合を行
ってもよい。尚、図３ないし図５は、図１（ｂ）におけ
る外部導体１の側壁のうち、下方（図面に向かって）の
側壁を除いて内部を見た断面図である。図３ないし図５
において、図面の説明の際に言及することのなかった符
号及び構成は、図１と同様である。
【０００８】図６は、図１に示した本発明共振器を用い
て構成したろ波器を示す断面図（図７のＢ−Ｂ断面
図）、図７は、図６のＡ−Ａ断面図で、両図において、
1Cは共通のシ−ルドケ−ス、21ないし24は固定電極、31
ないし34は可動電極、41ないし44はロックナット、５は
入力（又は出力）端子、６は出力（又は入力）端子、７
は入力（又は出力）結合ル−プ、８は出力（又は入力）
結合ル−プで、これらは図１に示した固定電極２、可動
電極３、ロックナット４、入力（又は出力）端子５、出
力（又は入力）端子６、結合ル−プ７及び８と同様の構
成である。図８は、図６及び図７に示した本発明ろ波器
の等価回路図で、R1ないしR4は共振回路、T5は入力（又
は出力）端子、T6は出力（又は入力）端子、M51 は入力
（又は出力）磁界結合係数、M46 は出力（又は入力）磁
界結合係数、M12 ないしM3 4 は段間磁界結合係数であ
る。図９は、図８に示した等価回路図の変換等価回路図
で、符号は図８と同様である。
て構成したろ波器を示す断面図（図７のＢ−Ｂ断面
図）、図７は、図６のＡ−Ａ断面図で、両図において、
1Cは共通のシ−ルドケ−ス、21ないし24は固定電極、31
ないし34は可動電極、41ないし44はロックナット、５は
入力（又は出力）端子、６は出力（又は入力）端子、７
は入力（又は出力）結合ル−プ、８は出力（又は入力）
結合ル−プで、これらは図１に示した固定電極２、可動
電極３、ロックナット４、入力（又は出力）端子５、出
力（又は入力）端子６、結合ル−プ７及び８と同様の構
成である。図８は、図６及び図７に示した本発明ろ波器
の等価回路図で、R1ないしR4は共振回路、T5は入力（又
は出力）端子、T6は出力（又は入力）端子、M51 は入力
（又は出力）磁界結合係数、M46 は出力（又は入力）磁
界結合係数、M12 ないしM3 4 は段間磁界結合係数であ
る。図９は、図８に示した等価回路図の変換等価回路図
で、符号は図８と同様である。
【０００９】図６ないし図９に示した本発明帯域通過ろ
波器の設計に当たっても、基準化低域通過ろ波器の素子
値を求め、この値から回路定数を定めて所要の伝送特性
を得ること従来の設計手法と同様で、以下、図１０に回
路図を、図１１（横軸は基準化周波数、縦軸は減衰量、
fCは基準化遮断周波数）に伝送特性の曲線図を、それぞ
れ示すようなチエビシエフ形基準化低域通過ろ波器の素
子値g1ないしgnを基にして、通過域がチエビシエフ形特
性で、減衰域がワグナ形特性を呈する帯域通過ろ波器を
設計する場合について説明する。帯域通過ろ波器の設計
上許容される通過域内における電圧定在波比(VSWR)をＳ
とすると、通過域内における許容リップルLrは、次式で
表わされる。
波器の設計に当たっても、基準化低域通過ろ波器の素子
値を求め、この値から回路定数を定めて所要の伝送特性
を得ること従来の設計手法と同様で、以下、図１０に回
路図を、図１１（横軸は基準化周波数、縦軸は減衰量、
fCは基準化遮断周波数）に伝送特性の曲線図を、それぞ
れ示すようなチエビシエフ形基準化低域通過ろ波器の素
子値g1ないしgnを基にして、通過域がチエビシエフ形特
性で、減衰域がワグナ形特性を呈する帯域通過ろ波器を
設計する場合について説明する。帯域通過ろ波器の設計
上許容される通過域内における電圧定在波比(VSWR)をＳ
とすると、通過域内における許容リップルLrは、次式で
表わされる。
【数１】 上式から許容リップルLrを求めると共に、回路次数ｎを
定めて式（３）から素子値g1を求め、式（４）から素子
値g2ないしgnを求める。
定めて式（３）から素子値g1を求め、式（４）から素子
値g2ないしgnを求める。
【数２】 ｋ＝２、３、−−−−、ｎ 式（３）及び式（４）において、
【数３】 尚、図１０において、RLは負荷抵抗で、回路次数ｎが奇
数の場合、 RL＝１ ・・・・（９） 回路次数ｎが偶数の場合、
数の場合、 RL＝１ ・・・・（９） 回路次数ｎが偶数の場合、
【数４】 式（３）及び式（４）から求めた素子値g1ないしgn、帯
域通過ろ波器の所要中心周波数fO及び通過帯域幅Bwr か
ら、入出力磁界結合係数及び段間磁界結合係数を式（1
1）及び式（12）で求めることができる。入出力磁界結
合係数をＭ01及びＭn,n+1 で表すと、
域通過ろ波器の所要中心周波数fO及び通過帯域幅Bwr か
ら、入出力磁界結合係数及び段間磁界結合係数を式（1
1）及び式（12）で求めることができる。入出力磁界結
合係数をＭ01及びＭn,n+1 で表すと、
【数５】 段間磁界結合係数をＭ12＝Ｍn-1,n 、Ｍ23＝Ｍ
n-2,n-1 、−−−−−で表し、これらをまとめてＭ
k,k+1 （ｋ＝１、２、−−−−−、ｎ−１）で表すと、
n-2,n-1 、−−−−−で表し、これらをまとめてＭ
k,k+1 （ｋ＝１、２、−−−−−、ｎ−１）で表すと、
【数６】 式（12）で求めた段間磁界結合係数Ｍk,k+1 と、図１２
とを用いて隣接する可変共振容量素子の中心間隔を求め
ることができる。図１２は、本発明者が試作品について
実験を重ねた結果得られた、段間磁界結合係数と隣接す
る可変共振容量素子の中心間隔との関係の一例を示すも
ので、横軸は、(d−0.3C)/W 但し、 ｄ：隣接する可変共振容量素子の中心間隔（図７） Ｃ：可変共振容量素子を形成する固定電極21ないし24の
各外径（図６） Ｗ：共通のシ−ルドケ−ス1Cの幅（図７） 又、縦軸は、段間磁界結合係数Ｍk,k+1 である。
とを用いて隣接する可変共振容量素子の中心間隔を求め
ることができる。図１２は、本発明者が試作品について
実験を重ねた結果得られた、段間磁界結合係数と隣接す
る可変共振容量素子の中心間隔との関係の一例を示すも
ので、横軸は、(d−0.3C)/W 但し、 ｄ：隣接する可変共振容量素子の中心間隔（図７） Ｃ：可変共振容量素子を形成する固定電極21ないし24の
各外径（図６） Ｗ：共通のシ−ルドケ−ス1Cの幅（図７） 又、縦軸は、段間磁界結合係数Ｍk,k+1 である。
【００１０】図６ないし図９に示した本発明帯域通過ろ
波器の伝送特性Ｌは、次式で示される。
波器の伝送特性Ｌは、次式で示される。
【数７】 上式において、 Ｌ：伝送損失 Ｔn(ｘ) はチェビシェフの多項式で、ｘ＜１ の場合、 Ｔn(ｘ) ＝cos(n cos-1 ｘ） ｘ＞１ の場合、 Ｔn(ｘ) ＝cosh(n cosh-1 ｘ） ｘ：基準化周波数で、
【数８】 f0 ：BPF の通過域における中心周波数 f：任意の伝送周波数 Bwr：許容通過周波数帯域幅 Ｓ：通過帯域内における許容電圧定在波比（VSWR) 図１３は、図６ないし図９に示した本発明ろ波器の広帯
域に亙る伝送特性の一例を示す図で、横軸は周波数(MH
z) 、目盛り間隔300MHz、共振周波数f0の周波数565MH
z、縦軸は減衰量(dB)、目盛り間隔10dBである。図１４
は、図１３における共振周波数f0の近傍の拡大伝送特性
図で、横軸は周波数(MHz) 、目盛り間隔５MHz 、縦軸は
減衰量(dB)、目盛り間隔５dBである。図１３に示したよ
うに、共振周波数f0以外の高調波成分が大幅に減衰して
いるが、この特性は、本発明ろ波器を構成する共振器の
特性でもあるので、図１に示した本発明共振器は、集中
定数回路素子であるコイル及びコンデンサによって形成
される共振器と特性において同等であることとなる。
尚、図１３において、減衰量が-80dB ないし-100dB付近
に存在する不規則な波形は、測定器回路において混入し
た雑音と思われる。
域に亙る伝送特性の一例を示す図で、横軸は周波数(MH
z) 、目盛り間隔300MHz、共振周波数f0の周波数565MH
z、縦軸は減衰量(dB)、目盛り間隔10dBである。図１４
は、図１３における共振周波数f0の近傍の拡大伝送特性
図で、横軸は周波数(MHz) 、目盛り間隔５MHz 、縦軸は
減衰量(dB)、目盛り間隔５dBである。図１３に示したよ
うに、共振周波数f0以外の高調波成分が大幅に減衰して
いるが、この特性は、本発明ろ波器を構成する共振器の
特性でもあるので、図１に示した本発明共振器は、集中
定数回路素子であるコイル及びコンデンサによって形成
される共振器と特性において同等であることとなる。
尚、図１３において、減衰量が-80dB ないし-100dB付近
に存在する不規則な波形は、測定器回路において混入し
た雑音と思われる。
【００１１】図６ないし図９に示したろ波器において
は、所要の段間磁界結合係数に応じて可変共振容量素子
の中心間隔を定めることにより、所要の電気的特性を持
たせるように構成したが、可変共振容量素子を適宜一定
間隔で配設し、隣り合う可変共振容量素子の間に従来公
知の段間磁界結合調整素子を介在させて、所要の電気的
特性を得るようにすることもできる。図１５は、その一
例を示す断面図（図１６のＢ−Ｂ断面図）、図１６は、
図１５のＡ−Ａ断面図で、両図において、1711ないし17
32は従来公知の段間磁界結合調整素子で、丸棒状、角棒
状又は帯状の導体より成り、隣り合う固定電極21と22の
間、22と23の間、23と24の間において、各段間磁界結合
調整素子1711ないし1732の各軸方向が固定電極21ないし
24の各軸方向と平行となり、かつ、各段間磁界結合調整
素子1711ないし1732の各両端を共通のシ−ルドケ−ス1C
の上壁及び下壁に電気的機械的に接続固定してある。各
段間磁界結合調整素子1711ないし1732の各太さを適当に
形成するか、隣り合う可変共振容量素子の間に介在する
段間磁界結合調整素子の数を適宜増減することによっ
て、段間磁界結合係数を所要の値に調整することができ
る。
は、所要の段間磁界結合係数に応じて可変共振容量素子
の中心間隔を定めることにより、所要の電気的特性を持
たせるように構成したが、可変共振容量素子を適宜一定
間隔で配設し、隣り合う可変共振容量素子の間に従来公
知の段間磁界結合調整素子を介在させて、所要の電気的
特性を得るようにすることもできる。図１５は、その一
例を示す断面図（図１６のＢ−Ｂ断面図）、図１６は、
図１５のＡ−Ａ断面図で、両図において、1711ないし17
32は従来公知の段間磁界結合調整素子で、丸棒状、角棒
状又は帯状の導体より成り、隣り合う固定電極21と22の
間、22と23の間、23と24の間において、各段間磁界結合
調整素子1711ないし1732の各軸方向が固定電極21ないし
24の各軸方向と平行となり、かつ、各段間磁界結合調整
素子1711ないし1732の各両端を共通のシ−ルドケ−ス1C
の上壁及び下壁に電気的機械的に接続固定してある。各
段間磁界結合調整素子1711ないし1732の各太さを適当に
形成するか、隣り合う可変共振容量素子の間に介在する
段間磁界結合調整素子の数を適宜増減することによっ
て、段間磁界結合係数を所要の値に調整することができ
る。
【００１２】図１７もまた段間磁界結合調整素子によっ
て段間磁界結合係数を調整するように構成した一例を示
す断面図（図１８のＢ−Ｂ断面図）、図１８は、図１７
のＡ−Ａ断面図で、両図において、181 ないし183 は従
来公知の段間磁界結合調整素子で、それぞれ、隣り合う
固定電極21と22の間、22と23の間、23と24の間におい
て、各板面が共通のシ−ルドケ−ス1Cの長手方向と直交
し、各周縁が共通のシ−ルドケ−ス1Cの上壁、下壁及び
両側壁に電気的に接続され、各板面に磁界結合孔隙を穿
ってある。各段間磁界結合調整素子181 ないし183 に穿
たれた磁界結合孔隙の面積に応じて段間磁界結合係数を
適宜調整することができる。図１５ないし図１８におい
て他の符号及び構成は、図６及び図７と同様である。
て段間磁界結合係数を調整するように構成した一例を示
す断面図（図１８のＢ−Ｂ断面図）、図１８は、図１７
のＡ−Ａ断面図で、両図において、181 ないし183 は従
来公知の段間磁界結合調整素子で、それぞれ、隣り合う
固定電極21と22の間、22と23の間、23と24の間におい
て、各板面が共通のシ−ルドケ−ス1Cの長手方向と直交
し、各周縁が共通のシ−ルドケ−ス1Cの上壁、下壁及び
両側壁に電気的に接続され、各板面に磁界結合孔隙を穿
ってある。各段間磁界結合調整素子181 ないし183 に穿
たれた磁界結合孔隙の面積に応じて段間磁界結合係数を
適宜調整することができる。図１５ないし図１８におい
て他の符号及び構成は、図６及び図７と同様である。
【００１３】図１９は、本発明共振器を用いて構成した
ろ波器の他の例を示す断面図（図６と同様の断面図）
で、13は入力（又は出力）結合用プロ−ブ、14は出力
（又は入力）結合用プロ−ブ、191 ないし193 は導体板
より成る隔壁、2011ないし2032は容量形成電極、211 な
いし213 は接続導体で、隔壁191 ないし193 との間を絶
縁を保って隔壁191 ないし193 に挿通され、接続導体21
1 は電極2011と2012とを接続して、固定電極21を含む共
振器と固定電極22を含む共振器とを容量結合する。他の
共振器間の結合も同様である。図２０もまた、容量結合
によって段間を結合するろ波器を示す断面図で、221な
いし223 は断面コの字形の容量形成電極、231 ないし23
3 は回転支軸で、共通のシ−ルドケ−ス1Cの上壁との間
を絶縁を保って上壁に回転可能に取り付けてある。支軸
231 を回転させると、この支軸に支持されている電極22
1 もまた回転して段間結合容量係数が変化する。他の段
間結合も同様である。図１９及び図２０の他の符号及び
構成は、図６及び図７と同様である。
ろ波器の他の例を示す断面図（図６と同様の断面図）
で、13は入力（又は出力）結合用プロ−ブ、14は出力
（又は入力）結合用プロ−ブ、191 ないし193 は導体板
より成る隔壁、2011ないし2032は容量形成電極、211 な
いし213 は接続導体で、隔壁191 ないし193 との間を絶
縁を保って隔壁191 ないし193 に挿通され、接続導体21
1 は電極2011と2012とを接続して、固定電極21を含む共
振器と固定電極22を含む共振器とを容量結合する。他の
共振器間の結合も同様である。図２０もまた、容量結合
によって段間を結合するろ波器を示す断面図で、221な
いし223 は断面コの字形の容量形成電極、231 ないし23
3 は回転支軸で、共通のシ−ルドケ−ス1Cの上壁との間
を絶縁を保って上壁に回転可能に取り付けてある。支軸
231 を回転させると、この支軸に支持されている電極22
1 もまた回転して段間結合容量係数が変化する。他の段
間結合も同様である。図１９及び図２０の他の符号及び
構成は、図６及び図７と同様である。
【００１４】上記各実施例におけるろ波器は、回路次数
が４の場合を例示してあるが、適宜増減して本発明を実
施することができる。上記各実施例は、コムライン形ろ
波器の場合を示してあるが、インタディジタル形ろ波器
にも実施可能である。図６ないし図９、図１５ないし図
２０に示したろ波器においては入出力結合素子として、
図１、図３ないし図５に示した共振器における入出力結
合素子のうち、任意の素子を用いて本発明を実施するこ
とができる。
が４の場合を例示してあるが、適宜増減して本発明を実
施することができる。上記各実施例は、コムライン形ろ
波器の場合を示してあるが、インタディジタル形ろ波器
にも実施可能である。図６ないし図９、図１５ないし図
２０に示したろ波器においては入出力結合素子として、
図１、図３ないし図５に示した共振器における入出力結
合素子のうち、任意の素子を用いて本発明を実施するこ
とができる。
【００１５】図１、図３ないし図５に示した本発明共振
器において、何れか一方の端子、例えば５のみを接続線
を介して外部回路に接続することにより、帯域阻止ろ波
器として作動させることができる。又、例えば、図６に
示したろ波器における固定電極21と22の間、22と23の
間、23と24の間をそれぞれ導体より成る隔壁で仕切ると
共に、固定電極21ないし24、可動電極31ないし34より成
る可変共振容量素子を、入出力共通結合素子、入出力共
通端子及び接続線を介して各別に外部回路の各分岐点に
接続し、各分岐点の間隔を、電気長で1/4 波長の長さに
選ぶと共に、固定電極21ないし24及び可動電極31ないし
34によって形成される各可変共振容量素子の容量を各別
に調整することにより、阻止帯域幅又は減衰量等を自在
に設定変化させることの可能な帯域阻止ろ波器を構成す
ることができる。
器において、何れか一方の端子、例えば５のみを接続線
を介して外部回路に接続することにより、帯域阻止ろ波
器として作動させることができる。又、例えば、図６に
示したろ波器における固定電極21と22の間、22と23の
間、23と24の間をそれぞれ導体より成る隔壁で仕切ると
共に、固定電極21ないし24、可動電極31ないし34より成
る可変共振容量素子を、入出力共通結合素子、入出力共
通端子及び接続線を介して各別に外部回路の各分岐点に
接続し、各分岐点の間隔を、電気長で1/4 波長の長さに
選ぶと共に、固定電極21ないし24及び可動電極31ないし
34によって形成される各可変共振容量素子の容量を各別
に調整することにより、阻止帯域幅又は減衰量等を自在
に設定変化させることの可能な帯域阻止ろ波器を構成す
ることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明共振器は、図１３に示した伝送特
性の説明から明らかなように、従来の集中定数回路素子
より成る共振器と同様に、共振周波数以外の高調波成分
を大幅に減衰させることが可能な反面、従来の集中定数
回路素子より成る共振器と異なり無負荷Ｑの高い共振器
の形成が可能である。本発明共振器においては、固定電
極２と可動電極３によって形成される共振容量素子を容
量可変形に形成してあると共に、容量の変化範囲を広く
形成し得るので、共振周波数を広範囲に亙って設定可能
であるから、同一形状寸法の部品を用いて広範囲に亙る
各種共振周波数の共振器の形成が可能で、したがって、
コストを下げることができる。本発明共振器は、構成が
簡潔、製作が容易で、固定電極２及び可動電極３を比較
的高い機械的強度で取り付けることができるから、耐震
性に優れている。本発明共振器は、インピ−ダンスが低
く、耐電圧特性が良好である。本発明共振器において
は、可変共振容量素子の放熱面積が広く、可変共振容量
素子と外部導体間の熱伝導性が良好であるから、可変共
振容量素子及び外部導体から効果的に熱放射が行われ、
共振器各部の温度上昇が抑えられるので、温度上昇に因
る各部の変形に基づく共振周波数の変動が極めて小とな
る等の特長を有し、本発明共振器より成るろ波器もまた
上記と同様の特長を有する。
性の説明から明らかなように、従来の集中定数回路素子
より成る共振器と同様に、共振周波数以外の高調波成分
を大幅に減衰させることが可能な反面、従来の集中定数
回路素子より成る共振器と異なり無負荷Ｑの高い共振器
の形成が可能である。本発明共振器においては、固定電
極２と可動電極３によって形成される共振容量素子を容
量可変形に形成してあると共に、容量の変化範囲を広く
形成し得るので、共振周波数を広範囲に亙って設定可能
であるから、同一形状寸法の部品を用いて広範囲に亙る
各種共振周波数の共振器の形成が可能で、したがって、
コストを下げることができる。本発明共振器は、構成が
簡潔、製作が容易で、固定電極２及び可動電極３を比較
的高い機械的強度で取り付けることができるから、耐震
性に優れている。本発明共振器は、インピ−ダンスが低
く、耐電圧特性が良好である。本発明共振器において
は、可変共振容量素子の放熱面積が広く、可変共振容量
素子と外部導体間の熱伝導性が良好であるから、可変共
振容量素子及び外部導体から効果的に熱放射が行われ、
共振器各部の温度上昇が抑えられるので、温度上昇に因
る各部の変形に基づく共振周波数の変動が極めて小とな
る等の特長を有し、本発明共振器より成るろ波器もまた
上記と同様の特長を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明共振器の等価回路図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図であ
る。
る。
【図７】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図であ
る。
る。
【図８】本発明ろ波器の等価回路図である。
【図９】本発明ろ波器の等価回路図である。
【図１０】本発明ろ波器の設計手法を説明するための図
である。
である。
【図１１】本発明ろ波器の設計手法を説明するための図
である。
である。
【図１２】本発明ろ波器の設計手法を説明するための図
である。
である。
【図１３】本発明ろ波器の伝送特性を示す曲線図であ
る。
る。
【図１４】本発明ろ波器の伝送特性を示す曲線図であ
る。
る。
【図１５】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図１６】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図１７】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図１８】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図１９】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図２０】本発明共振器より成るろ波器を示す断面図で
ある。
ある。
【図２１】従来の共振器の要部を示す断面図である。
【図２２】従来の共振器の要部を示す断面図である。
１ 外部導体 1C 共通の外部導体 ２ 固定電極 21〜24 固定電極 ３ 可動電極 31〜34 可動電極 ４ ロックナット 41〜44 ロックナット ５、６ 入出力端子 ７、８ 入出力結合ル−プ ９ 共振周波数微調整素子 10 ロックナット 11、12 入出力結合容量素子 13、14 入出力結合プロ−ブ 15、16 入出力タップ結合用結合線 1711〜1732 段間磁界結合調整素子 181 〜183 段間磁界結合調整素子 191 〜193 隔壁 2011〜2032 容量形成電極 211 〜213 接続導体 221 〜223 容量形成電極 231 〜233 回転支軸 32 ヘリカル共振素子 33 容量形成電極 341 、342 絶縁碍子 35 可動電極 36 駆動螺子 37 ロックナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｇ 5/14 Ｈ０１Ｇ 5/14
Claims (6)
- 【請求項１】外部導体の下壁に下端部が固定され、上端
部が適宜間隔を隔てて前記外部導体の上壁と対向する円
筒状導体より成る固定電極と、 前記固定電極と同軸状に保たれ、前記固定電極内への挿
入長を変えることが可能なように、前記外部導体の上壁
に取り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る可動電
極とによって形成される可変共振容量素子を備えたこと
を特徴とする共振器。 - 【請求項２】外部導体の下壁に下端部が固定され、上端
部が適宜間隔を隔てて前記外部導体の上壁と対向する円
筒状導体より成る固定電極と、前記固定電極と同軸状に
保たれ、前記固定電極内への挿入長を変えることが可能
なように、前記外部導体の上壁に取り付けられた円柱状
又は円筒状導体より成る可動電極とによって形成される
可変共振容量素子と、 入力（又は出力）端子と前記可変共振容量素子を形成す
る固定電極を高周波的に結合する手段と、 出力（又は入力）端子と前記可変共振容量素子を形成す
る固定電極を高周波的に結合する手段とを備えたことを
特徴とする共振器。 - 【請求項３】共通の外部導体の下壁に下端部が固定さ
れ、上端部が適宜間隔を隔てて前記共通の外部導体の上
壁と対向する円筒状導体より成る固定電極と、前記固定
電極と同軸状に保たれ、前記固定電極内への挿入長を変
えることが可能なように、前記共通の外部導体の上壁に
取り付けられた円柱状又は円筒状導体より成る可動電極
とによって形成され、互いに適宜間隔を隔てて配設され
ると共に、高周波的に縱続接続された複数個の可変共振
容量素子と、 前記複数個の可変共振容量素子のうち、初段（又は終
段）の可変共振容量素子を形成する固定電極を入力（又
は出力）端子に高周波的に結合する手段と、 前記複数個の可変共振容量素子のうち、終段（又は初
段）の可変共振容量素子を形成する固定電極を出力（又
は入力）端子に高周波的に結合する手段とを備えたこと
を特徴とするろ波器。 - 【請求項４】複数個の可変共振容量素子の縱続接続態様
が、磁界結合である請求項３に記載のろ波器。 - 【請求項５】複数個の可変共振容量素子の縱続接続態様
が、電界結合である請求項３に記載のろ波器。 - 【請求項６】外部導体の下壁に下端部が固定され、上端
部が適宜間隔を隔てて前記外部導体の上壁と対向する円
筒状導体より成る固定電極と、前記固定電極と同軸状に
保たれ、前記固定電極内への挿入長を変えることが可能
なように、前記外部導体の上壁に取り付けられた円柱状
又は円筒状導体より成る可動電極とによって形成される
可変共振容量素子と、 入出力共通端子と前記可変共振容量素子を形成する固定
電極とを高周波的に結合する手段とを備えたことを特徴
とするろ波器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197195A JPH08222915A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 共振器及びこの共振器より成るろ波器 |
| US08/556,905 US5691675A (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Resonator with external conductor as resonance inductance element and multiple resonator filter |
| EP95913401A EP0703634B1 (en) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Resonator and filter using it |
| DE69529715T DE69529715T2 (de) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Resonator und diesen verwendendes filter |
| PCT/JP1995/000629 WO1995027318A1 (fr) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | Cavite resonante et filtre utilisant cet element |
| KR1019950705375A KR100323895B1 (ko) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | 공진기및이공진기를쓴여파기 |
| CN95190422A CN1111923C (zh) | 1994-03-31 | 1995-03-31 | 谐振器和应用该谐振器的滤波器 |
| FI955759A FI115425B (fi) | 1994-03-31 | 1995-11-29 | Resonaattori ja tätä käyttävä suodatin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5197195A JPH08222915A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 共振器及びこの共振器より成るろ波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222915A true JPH08222915A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12901765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5197195A Pending JPH08222915A (ja) | 1994-03-31 | 1995-02-15 | 共振器及びこの共振器より成るろ波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052782A1 (fr) * | 1999-02-26 | 2000-09-08 | Fujitsu Limited | Module de filtre supraconducteur, filtre supraconducteur et cable coaxial thermoisole |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251804B2 (ja) * | 1981-06-05 | 1987-11-02 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | |
| JPS62279705A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | １／４波長同軸共振器 |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP5197195A patent/JPH08222915A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251804B2 (ja) * | 1981-06-05 | 1987-11-02 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | |
| JPS62279705A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-04 | Nippon Dengiyou Kosaku Kk | １／４波長同軸共振器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052782A1 (fr) * | 1999-02-26 | 2000-09-08 | Fujitsu Limited | Module de filtre supraconducteur, filtre supraconducteur et cable coaxial thermoisole |
| US6873864B2 (en) | 1999-02-26 | 2005-03-29 | Fujitsu Limited | Superconductive filter module, superconductive filter assembly and heat insulating type coaxial cable |
| US7174197B2 (en) | 1999-02-26 | 2007-02-06 | Fujitsu Limited | Superconductive filter module, superconductive filter assembly and heat insulating type coaxial cable |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971028 |