JPH10173407A - 導波管形分波器、および導波管形分波器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導体のつなぎ目による損失がなく良好な特性
を有し、かつ、低コストで小型にする。 【解決手段】 共通導波管１と、その共通導波管１と高
さが同一な２つの導波管フィルタ２，３とを共通導波管
１のＴＥ１０モードの偏波方向と直交する面内において
接続した形状に導電体ブロック１９が構成されており、
２つの導波管フィルタ２，３には、それぞれ、その側面
に複数の溝を形成する。そして、その導電体ブロック１
９の全面に金属膜１を被覆することにより、その複数の
溝部に誘導性アイリス７〜１２を形成して、２つの導波
管フィルタ２，３に縦続接続された複数のＴＥ１０１モ
ード共振器１４，１５を設けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主としてマイク
ロ波帯、その他の周波数帯としては、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ
帯、ミリ波帯等の信号を分波する導波管形分波器、及び
導波管形分波器の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の導波管形分波器の構成について説
明する。図１５は、電子情報通信学会マイクロ波研究会
資料・ＭＷ７２−７３（１９７２年９月）に示された導
波管形分波器の斜視図である

【０００３】図１５において、１０１は共通導波管、１
０２は第１の導波管フィルタ、１０３は第２の導波管フ
ィルタである。また、１０４，１０５は方形導波管、１
０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜１０７ｃはアイリス、１
０８，１０９は結合孔、１１０，１１１は導波管フラン
ジ、１１２は短絡端である。ここで、第１及び第２の導
波管フィルタ１０２および１０３は、方形導波管１０
４，１０５、アイリス１０６ａ〜１０６ｃ、１０７ａ〜
１０７ｃおよび結合孔１０８，１０９から構成され、導
波管フランジ１１０，１１１により共通導波管１０１に
固定されている。第１の導波管フィルタ１０２における
１１４ａ，１１４ｂ、および第２の導波管フィルタ１０
３における１１５ａ，１１５ｂは、ＴＥ１０１モード共
振器となっており、１１３は各共振器の共振周波数調整
ネジである。

【０００４】次に、従来の導波管形分波器の動作につい
て説明する。第１の導波管フィルタ１０２が周波数ｆ１
を中心周波数として通過するよう共振器１１４ａ，１１
４ｂの共振周波数及びアイリス１０６ａ〜１０６ｃの大
きさが調整され、また、第２の導波管フィルタ１０３が
周波数ｆ２を中心周波数として通過するよう共振器１１
５ａ，１１５ｂの共振周波数およびアイリス１０７ａ〜
１０７ｃの大きさが調整されている。さらに、結合孔１
０８，１０９と短絡端１１２の距離が、それぞれ中心周
波数ｆ１，ｆ２における管内波長λｇ１，λｇ２の１／
２の整数倍に選ばれている。

【０００５】中心周波数ｆ１，ｆ２から離れた周波数の
マイクロ波が共通導波管１０１へ入射する場合には、第
１及び第２の導波管フィルタ１０２，１０３における共
振器１１４ａ，１１４ｂおよび共振器１１５ａ，１１５
ｂが共振しないため、入射したマイクロ波は反射され
る。一方、入射するマイクロ波の周波数がｆ１，ｆ２、
もしくはその近傍の周波数である場合には、第１及び第
２の導波管フィルタ１０２，１０３における共振器１１
４ａ，１１４ｂおよび共振器１１５ａ，１１５ｂが共振
し、さらに、短絡端１１２から結合孔１０８，１０９ま
での距離が管内波長λｇ１，λｇ２の１／２の整数倍と
なるため、共通導波管１０１内の結合孔１０８，１０９
の位置における長手方向の磁界強度が大となる。このた
め、共通導波管１０１に入射したマイクロ波は、結合孔
１０８，１０９を介して第１および第２の導波管フィル
タ１０２，１０３に効率よく結合し、この結果、周波数
ｆ１もしくはその近傍の周波数のマイクロ波は導波管フ
ィルタ１０２へ、周波数ｆ２もしくはその近傍の周波数
のマイクロ波は導波管フィルタ１０３へと伝搬、分波さ
れる。すなわち、図１５の装置は、ｆ１およびｆ２を中
心周波数とする２つの通過帯域（チャンネル）を有する
分波器として動作する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の導波管形分波器は、他の分波器より低損失、高アイソ
レーション、および高耐電力等の優れた特徴を有するた
め、特に、衛星搭載用分波器として、または衛星通信基
地局用分波器等として使用されている。

【０００７】しかし、上記従来の導波管形分波器は、中
空の導波管を用いて構成されているため、波長の長くな
る低い周波数帯では外形寸法が大きくなり、機器の小型
化に対する要求が厳しいシステム、例えば移動体通信基
地局等では、上記の導波管形分波器は適用範囲が制限さ
れる、という問題がある。

【０００８】また、上記の導波管形分波器は、通常、機
械加工によって部品を作製した後、それらを組み立てる
ことによって完成させているため、部品点数が多くな
り、その組立に時間とコストがかかると共に、部品点数
が多いことにより必然的に完成した分波器においては導
体のつなぎ目が多くなり、導体のつなぎ目が導体上の電
流の流れを妨げることによる損失がある、という問題も
ある。

【０００９】そこで、この発明は、かかる問題点を解決
するためになされたもので、導体のつなぎ目による損失
がなく良好な特性を有し、かつ、低コストで小型である
導波管形分波器、及び導波管形分波器の製造方法を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る導波管形分波器では、共通導波管を介
し複数の導波管フィルタが接続された形状に誘電体ブロ
ックを形成すると共に、その誘電体ブロック側面に複数
の溝を所定間隔で形成し、その誘電体ブロックの表面に
金属膜を被覆してなるものである。

【００１１】また、次の発明では、誘電体ブロックは一
体成形されているものである。

【００１２】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管と複数の導波管フィルタとが上記共
通導波管の基本モードの偏波方向と直交する面内におい
て接続された形状に形成され、且つ、上記共通導波管と
上記複数の導波管フィルタとの高さが同じになるように
形成されているものである。

【００１３】また、次の発明では、誘電体ブロックに
は、一方の側面にのみ複数の溝が形成されているもので
ある。

【００１４】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の両側で２つの導波管フィルタが対
向し、且つ、上記共通導波管の短絡端面と上記２つの導
波管フィルタの一方の側面とが面一になるように形成さ
れているものである。

【００１５】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の両側で２つの導波管フィルタが対
向し、且つ、上記共通導波管および上記２つの導波管フ
ィルタの両側面がそれぞれ面一になるように形成されて
いるものである。

【００１６】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の短絡端面と導波管フィルタの底面
とが面一になるように形成されているものである。

【００１７】また、次の発明では、共通導波管および導
波管フィルタには、誘電体ブロック表面が露出された縦
穴が設けられ、その縦穴には同軸コネクタの中心導体を
延長して挿入し、且つ、上記同軸コネクタと上記縦穴周
囲の金属膜とが電気的に接続されているものである。

【００１８】また、次の発明では、延長した同軸コネク
タの中心導体を、さらに折返してその先端を上記同軸コ
ネクタのフランジ面に短絡させるものである。

【００１９】また、次の発明では、縦穴が基本モードの
偏波方向と平行な面に設けられた場合には、中心導体先
端を折り返して同軸コネクタのフランジ面に短絡させる
とともに折り返した中心導体の形状を略半円ループ状と
し、かつ、ループ面を上記偏波方向と略平行にする一
方、縦穴が基本モードの偏波方向と直交する面に設けら
れた場合には、中心導体先端を折り返して同軸コネクタ
のフランジ面に短絡させるとともに折り返した中心導体
の形状を略Ｕ字形状にするものである。

【００２０】また、次の発明に係る導波管形分波器の製
造方法では、共通導波管を介し複数の導波管フィルタが
接続された形状に誘電体ブロックを形成すると共に、そ
の誘電体ブロック側面に複数の溝を所定間隔で形成し、
その誘電体ブロックの表面に金属膜を被覆するものであ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．まず、この発明に係る導波管形分波器の
実施の形態１を説明する。

【００２２】図１はこの実施の形態１の導波管形分波器
の斜視図、図２はこの実施の形態１の導波管形分波器を
横から見た図である。この実施の形態１の導波管形分波
器は、共通導波管と、複数のＴＥ１０１モード共振器を
縦続接続すると共に上記共通導波管と高さが同一な２つ
の導波管フィルタと、同じく上記共通導波管と高さが同
一な同軸導波管変換部とを、上記共通導波管のＴＥ１０
モードの偏波方向と直交する面内、すなわち図中の水平
面内において接続して構成されている。

【００２３】つまり、この実施の形態１の導波管形分波
器の各構成を図を参照して具体的に説明すると、図１お
よび図２において、１は外部回路との接続を図る同軸導
波管変換部４を一端に備えると共に他端を短絡壁１３と
した共通導波管、２，３は中心周波数ｆ１，ｆ２の導波
管フィルタ、５，６は導波管フィルタ２，３の一端に構
成された同軸導波管変換部である。また、７，８は導波
管フィルタ２，３における誘導性アイリス、９，１０は
導波管フィルタ２，３を共通導波管１と結合させると共
に導波管フィルタ２，３の端部の共振器を形成する誘導
性アイリス、１１，１２は導波管フィルタ２，３と同軸
導波管変換部５，６を結合させる誘導性アイリスであ
る。

【００２４】また、１９は本分波器の基本形状をなす、
すなわち共通導波管１を介し導波管フィルタ２，３が接
続された形状に一体形成された誘電体ブロックであり、
２０は誘電体ブロック１９のほぼ全面にわたってメッキ
等により被覆された金属膜である。７〜１２の誘導性ア
イリスは、いずれも、誘電体ブロック１９の側面に所定
間隔、幅および深さをもって作製された溝を、金属膜２
０で被覆することにより形成されている。また、１４，
１５は、上記誘導性アイリスによって区切られて形成さ
れたＴＥ１０１モード共振器である。１６〜１８は誘電
体２９を介し中心導体２１を有する金属製の同軸コネク
タである。

【００２５】図３は、図１の導波管形分波器における同
軸導波管変換部の断面図である。図３において、２１は
同軸コネクタ１７の中心導体、２２は中心導体２１に接
続されたプローブ、２３は誘電体ブロック１９にプロー
ブ２２を挿入するために設けられた縦穴、２９は同軸コ
ネクタの誘電体ｄである。

【００２６】次に、上記の実施の形態１の導波管形分波
器の動作について説明する。導波管フィルタ２は、周波
数ｆ１を中心周波数として電波が通過するよう、誘導性
アイリス７、９、１１の間隔、大きさが調整されてい
る。また、共通導波管１においては、誘導性アイリス９
と短絡端１３の距離が、周波数ｆ１における管内波長λ
ｇ１の略４分の１、またはその奇数倍に選ばれている。
同軸導波管変換部４を介して共通導波管１へ入射した電
波の周波数がｆ１から離れていると、導波管フィルタ２
の共振器１４が共振しないため電波は反射される。一
方，ｆ１近傍の周波数の電波では、誘導性アイリス９の
位置で共通導波管１内の導波管長さ方向の磁界が大きく
なり、さらに、導波管フィルタ２内の共振器１４が共振
するため、誘導性アイリス９を介して共通導波管１と導
波管フィルタ２が効率よく結合し、その結果、ｆ１近傍
の周波数の電波はフィルタ２に分波される。分波された
電波は導波管フィルタ２を通過し、誘導性アイリス１１
を介して同軸導波管変換部５に結合し、同軸コネクタ１
７から外部回路へと導かれる。導波管フィルタ３につい
ても、周波数ｆ２を中心周波数として同様に動作する。
さらに，導波管フィルタ２，３と共通導波管１の接続位
置は，導波管フィルタ２，３の通過帯域内においてイン
ピーダンス整合が得られるように調整されている。

【００２７】ここで、この実施の形態１の導波管形分波
器の製造方法を説明しておくと、導波管形分波器のおよ
その外形形状をなす、すなわち共通導波管１と２つの導
波管フィルタ２，３とが共通導波管１の基本モードの偏
波方向と直交する面内において接続された形状に一体成
形された誘電体ブロック１９に複数の溝を所定間隔にて
加工および形成し、その加工および形成後の誘電体ブロ
ック１９の上記溝を含む表面を金属膜２０で被覆するこ
とにより形成する。

【００２８】このため、この導波管形分波器は、中空で
はなく、誘電体ブロック１９の誘電体により内部が満た
された導波管形分波器が構成されることとなる。これに
より、誘電体の比誘電率をｅｒとしたとき、本分波器の
容積Ｖｄは、中空の導波管で構成された導波管形分波器
の容積をＶとしたとき、次式で表されるように小さくな
り、分波器が小型化されることがわかる。

【００２９】Ｖｄ＝Ｖ／（ｅｒ3/2）

【００３０】また、共通導波管１と２つの導波管フィル
タ２，３、および同軸導波管変換部５，６の高さを一致
させているだけでなく、分波器内の結合部が、いずれも
誘導性アイリス７〜１２のみで形成されているので、誘
電体ブロック１９の作製、加工が容易となる。

【００３１】また、共通導波管１と２つの導波管フィル
タ２，３とが接続された状態に誘電体ブロック１９が一
体成形されて、分波器の基本形状が形成されるので、部
品点数が大幅に削減されると共に、分波器の作製コスト
が低減されるという効果がある。

【００３２】さらに、誘電体ブロック１９の表面を金属
膜２０で覆う構造なので、導体のつなぎ目が存在しない
ことにより、分波器内で放電等を発生しにくい耐電力性
に優れた分波器が得られる。

【００３３】なお、誘電体ブロック１９を用いることに
より、誘電体損が共振器に生じるが、近年では、低損失
な誘電性セラミックス等が得られるようになっているだ
けでなく、一般に、誘電体損と周波数の積は一定となる
関係があり、小型化が必要となる低い周波数帯域におい
ては誘電体損は小さくなる。また，本分波器では誘電体
ブロック１９の表面を金属膜２０で覆う構造なので導体
のつなぎ目が存在せず、導体損については，通常管壁に
つなぎ目を有する従来の共振器構造よりも低減される。
これらの要因によって、共振器内の損失として誘電体損
が加わっても、共振器の無負荷Ｑ値は大きな値に維持さ
れ、低損失な分波器を得ることが可能である。

【００３４】また、上記の実施の形態１においては、導
波管フィルタ２，３端部を同軸導波管変換部５，６とし
て構成し、誘導性アイリス１１，１２により、ＴＥ１０
ｎモード共振器１４，１５との結合を図る構造を示した
が、上記の同軸導波管変換部５，６における導波管部分
を上記導波管フィルタのＴＥ１０ｎモード共振器として
設計することも可能である。この場合には、導波管形分
波器のさらなる小型化が可能となる。

【００３５】また、上記の実施の形態１においては，導
波管フィルタ２，３として，共振器１４，１５が、それ
ぞれ４段，５段の場合について示したが，２〜３段，若
しくは６段以上でも，同様の動作原理および効果を有す
ることはいうまでもない。

【００３６】実施の形態２．次に、この発明に係る導波
管形分波器の実施の形態２を説明する。この実施の形態
２の導波管形分波器は、共通導波管と、複数のＴＥ１０
１モード共振器を縦続接続すると共に上記共通導波管と
高さが同一な２つの導波管フィルタと、同じく上記共通
導波管と高さが同一な同軸導波管変換部とが、上記共通
導波管のＴＥ１０モードの偏波方向と直交する面内、す
なわち図中の水平面内において接続されて構成されてお
り、上記共通導波管の側面に上記２つの導波管フィルタ
を対向させて接続すると共に、上記２つの導波管フィル
タの一方の側面（なお、図４では、左側面）と、共通導
波管の一端に設けられた短絡端側面とが面一になる構造
となっている。この点を除けば、本分波器の構造は実施
の形態１ものと同様である。

【００３７】図４は、実施の形態２の導波管形分波器の
斜視図を示している。図において、１は外部回路との接
続を図る同軸導波管変換部４を一端に備えると共に他端
を短絡端１３とした共通導波管、２，３は中心周波数ｆ
１，ｆ２の導波管フィルタ、５，６は導波管フィルタ
２，３の一端に構成された同軸導波管変換部である。ま
た、７，８は導波管フィルタ２，３における誘導性アイ
リス、９，１０は導波管フィルタ２，３を共通導波管１
と結合させると共に導波管フィルタ２，３の端部の共振
器を形成する誘導性アイリス、１１，１２は導波管フィ
ルタ２，３と同軸導波管変換部５，６を結合させる誘導
性アイリスである。また、１４，１５は、上記誘導性ア
イリスによって区切られて形成されたＴＥ１０１モード
共振器である。１６〜１８は誘電体２９を介し中心導体
２１を有する金属製の同軸コネクタである。

【００３８】このため、この実施の形態２の導波管形分
波器の構成は、２つの導波管フィルタ２，３の一方の側
面（図４では、左側面）と、共通導波管１の一端に設け
られた短絡端１３側面とが面一になるように、共通導波
管１の側面に２つの上記導波管フィルタ２，３を対向さ
せて接続している点を除けば、上記実施の形態１の導波
管形分波器の構成と実質的に同じなので、この実施の形
態２の導波管形分波器は、実施の形態１と同様な動作を
すると共に同様な効果を奏する。

【００３９】また、この実施の形態２の導波管形分波器
によれば、共通導波管１の側面に２つの導波管フィルタ
２，３を対向させて接続すると共に、導波管フィルタ
２，３の一方の側面と共通導波管１の一端に設けられた
短絡端１３側面とが面一になる構造となっているので、
誘電体ブロック１９の作製および加工がより簡易なもの
となり、導波管形分波器の低コスト化が図られる。

【００４０】なお、この実施の形態２の導波管形分波器
は、上記実施の形態１のものと同様に製造される。

【００４１】実施の形態３．次に、この発明に係る導波
管形分波器の実施の形態３を説明する。この実施の形態
３の導波管形分波器は、共通導波管と、複数のＴＥ１０
１モード共振器を縦続接続すると共に上記共通導波管と
高さが同一な２つの導波管フィルタと、同じく上記共通
導波管と高さが同一な同軸導波管変換部とが、上記共通
導波管のＴＥ１０モードの偏波方向と直交する面内、す
なわち、図中の水平面内において接続されて構成されて
おり、この実施の形態３では、共通導波管の側面に２つ
の上記２つの導波管形フィルタを対向させて接続すると
共に、上記２つの導波管形フィルタの一方の側面（図
中、左側面）と、共通導波管の一端に設けられた短絡端
側面とが面一になる構造となっていることに加え、誘電
体ブロックの、短絡端１３の存在する面内にのみ溝を設
けている。すなわち、この実施の形態２では、非対称な
形状の誘導性アイリスで各結合部を構成しており、この
点を除けば、本導波管形分波器の構造は上記実施の形態
２ものと同様である。

【００４２】図５は、実施の形態３の導波管形分波器の
斜視図を示している。図において、１は外部回路との接
続を図る同軸導波管変換部４を一端に備えると共に他端
を短絡端１３とした共通導波管、２，３は中心周波数ｆ
１，ｆ２の導波管フィルタ、５，６は導波管フィルタ
２，３の一端に構成された同軸導波管変換部である。ま
た、７，８は導波管フィルタ２，３における誘導性アイ
リス、９，１０は導波管フィルタ２，３を共通導波管１
と結合させると共に導波管フィルタ２，３の端部の共振
器を形成する誘導性アイリス、１１，１２は導波管フィ
ルタ２，３と同軸導波管変換部４，５を結合させる誘導
性アイリスである。また、１４，１５は、上記誘導性ア
イリス７，８によって区切られて形成されたＴＥ１０１
モード共振器，１６〜１８は誘電体２９を介し中心導体
２１を有する金属製の同軸コネクタである。

【００４３】このため、この実施の形態３の導波管形分
波器の構成は、非対称な形状、すなわち一方の側面にの
み設けられた誘導性アイリス７〜１２により各結合部を
構成しており、この点を除けば、この実施の形態３の導
波管形分波器の構造は上記実施の形態１，２の導波管形
分波器の構成と実質的に同じなので、この実施の形態３
の導波管形分波器は、実施の形態１，２と同様な動作を
すると共に同様な効果を奏する。

【００４４】また、この実施の形態３の導波管形分波器
は、これに加えて、誘導性アイリス７，８となる溝が、
共通導波管１の短絡端１３の存在する面にのみ設けられ
ているので、誘電体ブロック１９の作製および加工が簡
易なものとなり、さらなる導波管形分波器の低コスト化
が図られる。

【００４５】なお、この実施の形態３の導波管形分波器
は、上記実施の形態１等と同様に製造され、導電体ブロ
ックに複数の溝を形成する際、共通導波管１の短絡端１
３の存在する面にのみ複数の溝を形成するようにする。

【００４６】実施の形態４．この発明に係る導波管形分
波器の実施の形態４を説明する。この実施の形態４の導
波管形分波器は、外部回路との接続のための同軸導波管
変換部を中央部に備えた共通導波管と、複数のＴＥ１０
１モード共振器を縦続接続すると共に上記共通導波管と
高さおよび横幅が同一な２つの導波管フィルタと、同じ
く上記共通導波管と高さおよび横幅が同一な同軸導波管
変換部とが、上記共通導波管のＴＥ１０モードの偏波方
向と直交する面内、すなわち図中の水平面内において接
続されて構成されており、特に、この実施の形態４で
は、上記共通導波管の両端に、２つの導波管形フィルタ
の両側面（図中、左右の側面）と、共通導波管の両側面
とがそれぞれ面一になるように接続して構成されてお
り、この点を除けば、基本的な構造は実施の形態２等の
導波管形分波器ものと同様である。

【００４７】図６は、実施の形態４の導波管形分波器の
斜視図を示している。図において、１は外部回路との接
続を図る同軸導波管変換部４を中央部に備えた共通導波
管、２，３は中心周波数ｆ１，ｆ２の導波管フィルタ、
５，６は導波管フィルタ２，３の一端に構成された同軸
導波管変換部である。また、７，８は導波管フィルタ
２，３における誘導性アイリス、９，１０は導波管フィ
ルタ２，３を共通導波管１と結合させると共に導波管フ
ィルタ２，３の端部の共振器を形成する誘導性アイリ
ス、１１，１２は導波管フィルタ２，３と同軸導波管変
換部４，５を結合させる誘導性アイリスである。また、
１４，１５は、上記非対称誘導性アイリスによって区切
られて形成されたＴＥ１０１モード共振器である。１６
〜１８は誘電体２９を介し中心導体２１を有する金属製
の同軸コネクタである。

【００４８】このため、この実施の形態４の導波管形分
波器の構成は、２つの導波管形フィルタ２，３の両側面
と、共通導波管１の両側面とがそれぞれ面一になるよう
な構造としており、この点を除けば、この実施の形態４
の導波管形分波器は、上記実施の形態２等の導波管形分
波器の構成と実質的に同じなので、実施の形態２等と同
様な動作をすると共に同様な効果を奏する。

【００４９】また、この実施の形態４の導波管形分波器
は、これに加えて、共通導波管、導波管フィルタ２，
３、同軸導波管変換部４〜６の高さおよび横幅に一致さ
せると共に、共通導波管１の両端に２つの導波管フィル
タ２，３を接続、すなわち２つの導波管形フィルタ２，
３の両側面と共通導波管１の両側面とがそれぞれ面一に
なるに構成されているので、分波器の外形が概略直方体
となる。このため、誘電体ブロックの作製および加工が
簡易なものとなり、さらなる分波器の低コスト化が図ら
れる。

【００５０】なお、この実施の形態４の導波管形分波器
は、上記実施の形態１等と同様に製造される。また、こ
の実施の形態４の導波管形分波器では、誘導性アイリス
７〜１２を両側面に設けて説明したが、本発明では、実
施の形態３と同様に誘導性アイリス７〜１２を非対称な
形状、すなわち一方の側面にのみ設けるように導電体ブ
ロックの当該一方の側面に複数の溝を形成するようして
も勿論良い。

【００５１】実施の形態５．次に、この発明に係る導波
管形分波器の実施の形態５を説明する。

【００５２】この実施の形態５の導波管形分波器は、外
部回路との接続のための同軸導波管変換部を一端に備え
ると共に他端を短絡端とした共通導波管と、複数のＴＥ
１０１モード共振器を縦続接続すると共に上記共通導波
管と横幅が同一な２つの導波管フィルタとが、上記共通
導波管１のＴＥ１０モードの偏波方向に結合孔を介して
対向するように接続され、上記２つの導波管フィルタと
高さおよび横幅が同一な同軸導波管変換部が上記２つの
導波管フィルタの端部に構成されており、特に、この実
施の形態５では、結合孔が共通導波管の短絡端の近傍に
設けられており、さらに、共通導波管の短絡端面と２つ
の導波管フィルタの底面とが一致するように接続されて
構成されている。

【００５３】図７は、実施の形態５の導波管形分波器の
斜視図であり、図８は、この実施の形態の導波管形分波
器を横から見た側面図である。図において、１は外部回
路との接続を図る同軸導波管変換部４を一端に備えると
共に他端を短絡端１３とした共通導波管、２，３は中心
周波数ｆ１，ｆ２の導波管フィルタ、５，６は導波管フ
ィルタ２，３の一端に構成された同軸導波管変換部であ
る。７，８は導波管フィルタ２，３における誘導性アイ
リス、２４，２５は導波管フィルタ２，３と共通導波管
１１とを結合させる結合孔、１１，１２は導波管フィル
タ２，３と同軸導波管変換部５，６を結合させる誘導性
アイリスである。

【００５４】また、１９は本分波器の基本形状をなす、
すなわち導波管フィルタ２，３と共通導波管１１とを結
合させ、導波管フィルタ２，３の両側面に複数の溝を形
成した誘電体ブロック、２０は誘電体ブロック１９のほ
ぼ全面にわたってメッキ等により被覆した金属膜であ
る。このため、上記誘導性アイリス７，８，１１，１２
は、いずれも、誘電体ブロック１９に所定の幅、深さお
よび間隔をもって作製された溝を、金属膜２０で被覆す
ることにより形成されている。また、上記結合孔２４，
２５についても同様であり、誘電体ブロック１９に所定
の幅および深さをもって作製した溝を金属膜で被覆して
形成している。また、１４，１５は上記誘導性アイリス
７，８，１１，１２または結合孔２４，２５によって区
切られて形成されたＴＥ１０１モード共振器である。ま
た、１６〜１８は誘電体２９を介し中心導体２１を有す
る金属製の同軸コネクタである。

【００５５】このため、この実施の形態５の導波管形分
波器は、共通導波管１の短絡端１３側面と２つの導波管
フィルタ２，３底面とが面一になるように共通導波管１
と導波管フィルタ２，３とを接続して導電体ブロック１
９を形成している点を除いては上記実施の形態１等のも
のと同じ構成なので、基本的に実施の形態１等の導波管
形分波器と同様な動作をする。

【００５６】また、分波器のおよその外形形状をなす誘
電体ブロック１９に複数の溝を所定間隔にて加工、形成
し、上記誘電体ブロック１９の上記溝を含む表面を金属
膜２０で被覆することにより形成しているため、中空で
はなく、誘電体で内部が満たされた導波管形分波器が構
成されることとなり、上記実施の形態１等と同様に分波
器が小型化されることになる。

【００５７】また、共通導波管１と２つの導波管フィル
タ２，３、および同軸導波管変換部４，５の高さを一致
させているだけでなく、共通導波管１１の短絡端１３と
導波管フィルタ２，３の底面を一致させているので、誘
電体ブロック１９の加工が容易となる。

【００５８】また、誘電体ブロック１９により分波器の
基本形状が形成され、共通導波管１１と２つの導波管フ
ィルタ２，３が接続して一体化されたことにより部品点
数が大幅に削減されているので、分波器の作製コストが
低減されるという効果がある。

【００５９】さらに、誘電体ブロック１９の表面を金属
膜２０で覆う構造なので導体のつなぎ目が存在しないこ
とにより、分波器内で放電等を発生しにくい耐電力性に
優れた分波器が得られる。

【００６０】なお、誘電体ブロック１９を用いることに
より、誘電体損が共振器に生じるが、近年では、低損失
な誘電性セラミックス等が得られるようになっているだ
けでなく、一般に、誘電体損と周波数の積は一定となる
関係があり、小型化が必要な低い周波数帯域においては
誘電体損は小さい。また、本分波器では、誘電体ブロッ
ク１９の表面を金属膜２０で覆う構造なので導体のつな
ぎ目が存在せず、導体損がさらに低減される。これらの
要因によって、共振器内の損失として誘電体損が付加し
ても、共振器の無負荷Ｑ値は大きな値に維持され、低損
失な分波器を得ることが可能である。

【００６１】また、上記の実施の形態５においては、導
波管フィルタ２，３端部を同軸導波管変換部５，６とし
て構成し、誘導性アイリス１１，１２により、ＴＥ１０
ｎモード共振器１４，１５との結合を図る構造を示した
が、上記の同軸導波管変換部５，６における導波管部分
を上記導波管フィルタ２，３のＴＥ１０ｎモード共振器
として設計することも可能である。この場合には、導波
管形分波器のさらなる小型化が可能となる。

【００６２】また、上記の実施の形態５においては，導
波管フィルタ２，３として共振器１４，１５がそれぞれ
３段，４段の場合について示したが，２段，若しくは５
段以上でも，同様の動作原理および効果を有することは
いうまでもない。さらに、この実施の形態５では、導電
体ブロック１９を構成する共通導波管１と導波管フィル
タ２，３とを最初別々に成形しておき、その後結合孔２
４，２５を介して接続するように説明したが、本発明で
は、上記実施の形態１〜４と同様に共通導波管１と導波
管フィルタ２，３とを一体成形するようにしても勿論よ
い。

【００６３】実施の形態６．次に、この発明の実施の形
態６による導波管形分波器について説明する。

【００６４】この実施の形態６の導波管形分波器は、一
端を短絡端とすると共にその反対面に外部回路との接続
のための同軸導波管変換部を備えた共通導波管と、複数
のＴＥ１０１モード共振器を縦続接続すると共に上記共
通導波管と横幅が同一な２つの導波管フィルタとが、上
記共通導波管１のＴＥ１０モードの偏波方向に結合孔を
介して対向するように接続され、上記２つの導波管フィ
ルタと高さおよび横幅が同一な同軸導波管変換部が上記
２つの導波管フィルタの端部に設けられて構成されてお
り、基本的な分波器の構造は実施の形態５と同様である
が、この実施の形態６では、特に、同軸導波管変換部に
先端短絡の半円ループ状プローブまたはＵ字ループ状プ
ローブを用いていることが実施の形態５とは異なってい
る。

【００６５】図９は、この実施の形態６の導波管形分波
器の斜視図であり、図１０は、この実施の形態６の導波
管形分波器を横から見た側面図である。図において、１
は外部回路との接続を図る同軸導波管変換部４を一端に
備えると共に他端に短絡端を備えた共通導波管、２，３
は中心周波数ｆ１，ｆ２の導波管フィルタ、５，６は導
波管フィルタ２，３の一端に構成された同軸導波管変換
部である。また、７，８は導波管フィルタ２，３におけ
る誘導性アイリス、２４，２５は導波管フィルタ２，３
を共通導波管１１と結合させる結合孔、１０，１１は導
波管フィルタ２，３と同軸導波管変換部５，６を結合さ
せる誘導性アイリスである。また、１４，１５は、上記
誘導性アイリスまたは結合孔によって区切られて形成さ
れたＴＥ１０１モード共振器である。また、１６〜１８
は誘電体２９を介し中心導体２１を有する金属製の同軸
コネクタである。

【００６６】図１１は、共通導波管１の短絡端１３の反
対面に備え付けられた同軸導波管変換部４の構造図であ
り、図１２（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１１の共通導波
管１の同軸導波管変換部４に使用する同軸コネクタ１６
およびプローブ２７等の側面および下面図である。図に
おいて、２８は同軸コネクタ１６のフランジ、２７は同
軸コネクタ１６のフランジ２８下側面から同軸コネクタ
１６の中心導体を延長し折曲げてその先端を金属製であ
る同軸コネクタ１６のフランジ２８下側面に接続するこ
とにより設けられた長さＡ１の半円ループ状プローブ、
２３は誘電体ブロック１９に半円ループ状プローブ２７
を挿入するために設けられた縦穴、２６は同軸コネクタ
１６のフランジ２８が接触して電気的に接続される金属
膜２０上の領域を示している。なお、図１２（ｂ）中、
２９は同軸コネクタ１６の誘電体である。

【００６７】図１３は、導波管フィルタ２の端部に構成
された同軸導波管変換部５の構造図であり、図１４
（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１３の導波管フィルタ２の
同軸導波管変換部５に使用する同軸コネクタ１７及びプ
ローブ３０等の側面および下面図である。図において、
３０は同軸コネクタ１７のフランジ２８下側面から同軸
コネクタ１６の中心導体を半円ループ状プローブ２７の
場合より長く延長し折曲げてその先端を金属製である同
軸コネクタ１６のフランジ２８下側面に接続することに
より設けられた長さＡ２のＵ字ループ状プローブであ
る。なお、図１４（ｂ）中、２９は同軸コネクタ１６の
誘電体である。また、導波管フィルタ３の同軸導波管変
換部６もこれと同様に構成されている。

【００６８】ここで、導波管フィルタ２，３のＵ字ルー
プ状プローブ３０の長さＡ２を、共通導波管１の半円ル
ープ状プローブ２７の長さＡ１より長くしたのは、共通
導波管１ではその上面に半円ループ状プローブ２７の下
に垂直方向の磁界を発生させれば良いので、半円ループ
状プローブ２７の円弧部分で磁界を発生できるのに対
し、導波管フィルタ２，３ではそのＵ字ループ状プロー
ブ３０の回りに水平方向の磁界を発生させる必要がある
ので、Ｕ字ループ状プローブ３０の直線部分を長くして
その部分を中心とする磁界を発生させる必要があるから
である。また、Ｕ字ループ状プローブ３０においては、
ＴＥ１０モードとの結合量を考慮して、る寸法Ａ２が略
４分の１波長に調整されている。

【００６９】このため、この実施の形態６の導波管形分
波器は、半円ループ状プローブ２７やＵ字ループ状プロ
ーブ３０等以外の構成は、ほとんど上記実施の形態５と
同じなので、上記実施の形態５と同様な動作をすると共
に同様な効果を奏する。また、これに加えて、この実施
の形態６の導波管形分波器では、同軸導波管変換部４〜
６に、同軸コネクタ１６〜１８から延長した中心導体先
端を半円ループ状プローブ２７またはＵ字ループ状プロ
ーブ３０にして同軸コネクタ１６〜１８のフランジ２８
に短絡させるようにしたため、同軸コネクタ１６〜１８
に雷等による過大なＤＣの入力があっても、そのような
過大な電圧が本分波器にかかることがなくなり、本分波
器を介し他の回路を破壊することがなくなる。

【００７０】さらに、その他、この実施の形態６の導波
管形分波器では、同軸コネクタ１６〜１８が同一方向に
向くように取付けられているため、外部回路と接続する
ための同軸線路が接続し易くなる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、共通
導波管を介し複数の導波管フィルタが接続された形状に
誘電体ブロックを形成すると共に、その誘電体ブロック
側面に複数の溝を所定間隔で形成し、その誘電体ブロッ
クの表面に金属膜により被覆して、共通導波管を介して
誘導性アイリスによる複数のＴＥ１０ｎモードの共振器
が縦続接続された導波管フィルタとからなる複数の導波
管形分波器が接続された導波管形分波器を構成するよう
にしたため、誘電体ブロックの表面を金属膜で覆う構造
となり、導体のつなぎ目が存在せず、導体損が低減さ
れ、低損失な分波器が得られると共に、分波器内で放電
等を発生しにくい耐電力性に優れた分波器が得られる。

【００７２】また、導波管形分波器の内部は、中空では
なく、誘電体で内部が満たされた導波管形分波器が構成
されることとなり、誘電体の比誘電率をｅｒとしたと
き、導波管形分波器の容積は、中空の導波管で構成され
た導波管形分波器の容積のおよそｅｒ（-3/2）倍とな
り、分波器自体の大きさを小型化することができる。

【００７３】また、次の発明では、誘電体ブロックは一
体成形するようにしたので、部品点数が大幅に削減され
ると共に、誘電体ブロックの加工が簡易化され、分波器
の作製コストを低減化することができる。

【００７４】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管と複数の導波管フィルタとが上記共
通導波管の基本モードの偏波方向と直交する面内におい
て接続された形状に形成され、且つ、上記共通導波管と
上記複数の導波管フィルタとの高さが同じになるように
形成されているので、さらに誘電体ブロックの加工が容
易となり、導波管分波器の作製コストを低減することが
できる。

【００７５】また、次の発明では、誘電体ブロックに
は、さらに、一方の側面にのみ複数の溝が形成されてい
るので、さらに誘電体ブロックの加工が簡易化されて、
導波管分波器の作製コストを低減化することができる。

【００７６】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の両側で２つの導波管フィルタが対
向し、且つ、上記共通導波管の短絡端面と上記２つの導
波管フィルタの一方の側面とが面一になるように形成さ
れているので、さらに誘電体ブロックの加工が簡易化さ
れて、導波管分波器の作製コストを低減化することがで
きる。

【００７７】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の両側で２つの導波管フィルタが対
向し、且つ、上記共通導波管および上記２つの導波管フ
ィルタの両側面がそれぞれ面一になるように形成されて
いるので、さらに誘電体ブロックの加工が簡易化され、
分波器の作製コストを低減化することができる。

【００７８】また、次の発明では、誘電体ブロックは、
さらに、共通導波管の短絡端面と導波管フィルタの底面
とが面一になるように形成されているので、さらに誘電
体ブロックの加工が簡易化され、分波器の作製コストを
低減化することができる。

【００７９】また、次の発明では、共通導波管および導
波管フィルタには、誘電体ブロック表面が露出された縦
穴が設けられ、その縦穴には同軸コネクタの中心導体を
延長して挿入し、且つ、上記同軸コネクタと上記縦穴周
囲の金属膜とが電気的に接続されるようにしたので、同
軸コネクタによって他の外部回路との接続が容易とな
る。

【００８０】また、次の発明では、延長した同軸コネク
タの中心導体を、さらに折返してその先端を上記同軸コ
ネクタのフランジ面に短絡させるようにしたので、雷等
による過大な直流電圧（ＤＣ）の入力があっても、分波
器を通して他の回路を破壊することがなくなる。

【００８１】また、次の発明では、さらに、縦穴が基本
モードの偏波方向と平行な面に設けられた場合、中心導
体先端を折返し同軸コネクタのフランジ面に短絡させる
中心導体先端の形状を略半円ループ状にする一方、縦穴
が基本モードの偏波方向と直交する面に設けられた場
合、中心導体先端を折返し同軸コネクタのフランジ面に
短絡させる中心導体先端の形状を略Ｕ字形状にするよう
にしたため、雷等による過大なＤＣの入力があっても、
分波器を通して他の回路を破壊することがなくなるだけ
でなく、基本モードの偏波方向に応じた最適な磁界を作
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
１の斜視図である。

【図２】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
１の側面図である。

【図３】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
１の断面図である。

【図４】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
２の斜視図である。

【図５】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
３の斜視図である。

【図６】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
４の斜視図である。

【図７】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
５の斜視図である。

【図８】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
５の側面図である。

【図９】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形態
６の斜視図である。

【図１０】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形
態６の側面図である。

【図１１】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形
態６の同軸導波管変換部４の部分拡大造図である。

【図１２】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形
態６の同軸導波管変換部４に用いる同軸コネクタおよび
プローブを示す図である。

【図１３】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形
態６の同軸導波管変換部５の構造図である。

【図１４】 この発明に係る導波管形分波器の実施の形
態６の同軸導波管変換部５に用いる同軸コネクタおよび
プローブを示す図である。

【図１５】 従来の導波管形分波器の斜視図である。

【符号の説明】

１ 共通導波管、２，３ 導波管フィルタ、４〜６ 同
軸導波管変換部、７〜１１ 誘導性アイリス、１３ 短
絡端、１４，１５ ＴＥ１０１モード共振器、１６〜１
８ 同軸コネクタ、１９ 誘電体ブロック、２０ 金属
膜、２１ 中心導体、２２ プローブ、２３ 縦穴また
は縦穴、２４，２５ 結合孔、２６ フランジの接触位
置、２７ 半円ループ状プローブ、２８ フランジ、２
９ 誘電体、３０ Ｕ字ループ状プローブ。

フロントページの続き (72)発明者 宮▲崎▼ 守▲泰▼ 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通導波管を介し複数の導波管フィルタ
   が接続された形状に誘電体ブロックを形成すると共に、
   その誘電体ブロック側面に複数の溝を所定間隔で形成
   し、その誘電体ブロックの表面に金属膜を被覆してなる
   ことを特徴とする導波管形分波器。
2. 【請求項２】 誘電体ブロックは一体成形されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の導波管形分波器。
3. 【請求項３】 誘電体ブロックは、さらに、共通導波管
   と複数の導波管フィルタとが上記共通導波管の基本モー
   ドの偏波方向と直交する面内において接続された形状に
   形成され、且つ、上記共通導波管と上記複数の導波管フ
   ィルタとの高さが同じになるように形成されている、こ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の導波管形
   分波器。
4. 【請求項４】 誘電体ブロックには、一方の側面にのみ
   複数の溝が形成されている、ことを特徴とする請求項１
   〜請求項３のいずれかに記載の導波管形分波器。
5. 【請求項５】 誘電体ブロックは、さらに、共通導波管
   の両側で２つの導波管フィルタが対向し、且つ、上記共
   通導波管の短絡端面と上記２つの導波管フィルタの一方
   の側面とが面一になるように形成されている、ことを特
   徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の導波管
   形分波器。
6. 【請求項６】 誘電体ブロックは、さらに、共通導波管
   の両側で２つの導波管フィルタが対向し、且つ、上記共
   通導波管および上記２つの導波管フィルタの両側面がそ
   れぞれ面一になるように形成されている、ことを特徴と
   する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の導波管形分
   波器。
7. 【請求項７】 誘電体ブロックは、さらに、共通導波管
   の短絡端面と導波管フィルタの底面とが面一になるよう
   に形成されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項
   ６のいずれかに記載の導波管形分波器。
8. 【請求項８】 共通導波管および導波管フィルタには、
   誘電体ブロック表面が露出された縦穴が設けられ、その
   縦穴には同軸コネクタの中心導体を延長して挿入し、且
   つ、上記同軸コネクタと上記縦穴周囲の金属膜とが電気
   的に接続されている、ことを特徴とする請求項１〜請求
   項７のいずれかに記載の導波管形分波器。
9. 【請求項９】 延長した同軸コネクタの中心導体を、さ
   らに折返してその先端を上記同軸コネクタのフランジ面
   に短絡させる、ことを特徴とする請求項８記載の導波管
   形分波器。
10. 【請求項１０】 縦穴が基本モードの偏波方向と平行な
    面に設けられた場合には、中心導体先端を折り返して同
    軸コネクタのフランジ面に短絡させるとともに折り返し
    た中心導体の形状を略半円ループ状とし、かつ、ループ
    面を上記偏波方向と略平行にする一方、縦穴が基本モー
    ドの偏波方向と直交する面に設けられた場合には、中心
    導体先端を折り返して同軸コネクタのフランジ面に短絡
    させるとともに折り返した中心導体の形状を略Ｕ字形状
    にする、ことを特徴とする請求項９記載の導波管形分波
    器。
11. 【請求項１１】 共通導波管を介し複数の導波管フィル
    タが接続された形状に誘電体ブロックを形成すると共
    に、その誘電体ブロック側面に複数の溝を所定間隔で形
    成し、その誘電体ブロックの表面に金属膜を被覆するこ
    とを特徴とする導波管形分波器の製造方法。