JPH10173414A - Tm2重モード誘電体共振器 - Google Patents

Tm2重モード誘電体共振器

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JPH10173414A
JPH10173414A JP32970596A JP32970596A JPH10173414A JP H10173414 A JPH10173414 A JP H10173414A JP 32970596 A JP32970596 A JP 32970596A JP 32970596 A JP32970596 A JP 32970596A JP H10173414 A JPH10173414 A JP H10173414A
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JP
Japan
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coupling
composite dielectric
hole
mode
dielectric
Prior art date
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Application number
JP32970596A
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English (en)
Inventor
Toru Kurisu
徹 栗栖
Makoto Abe
眞 阿部
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TM2重モード誘電体共振器の2つのモード
間の結合度の調整を容易に行えるようにし、また複合誘
電体柱をキャビティとともに一体成型する際、金型形状
を複雑化することなく結合度の変更を容易に行えるよう
にする。 【解決手段】 複合誘電体柱1の交差部に結合用溝6を
設けるとともに、中央部に結合調整用穴5を形成する。
この結合調整用穴5の深さまたは内径を変えることによ
って、2重のTM110 モード間の結合度の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はたとえば十字型に
配置された複合誘電体柱を用いたTM2重モード誘電体
共振器に関し、特に2つのモードの結合度の設定構造に
特徴を有するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のTM2重モード誘電体共振器の主
要部の構造を一部破断斜視図として図8および図9に示
す。
【0003】図8において1は2つの誘電体柱を交差さ
せた形状からなる複合誘電体柱であり、角筒状キャビテ
ィ4とともに一体成型されている。キャビティ4の外周
面には外導体が形成されている。このような複合誘電体
柱の2つの誘電体柱はキャビティ4の外周面に形成した
外導体とともにそれぞれTM110 モードの共振器として
作用する。この2つの誘電体柱が対称形状であれば、そ
れぞれのTM110 モード間は結合せず、それぞれ独立し
た共振器として用いることができる。この2つの共振器
を結合させて2段の共振器として用いる場合には、図8
に示すように、2つの誘電体柱の交差部に溝6,6を設
けて対称性を崩し、上記2つのTM110モードのイーブ
ンモードとオッドモードの共振周波数を異ならせること
によって、このイーブンモードとオッドモードを媒介と
して2つのTM110 モード間の結合をとるようにしてい
る。同様に、図9に示す例では、2つの誘電体柱の交差
部に複合誘電体柱の成す平面に沿って溝7,7を形成す
ることによってイーブンモードとオッドモードの共振周
波数に差を生じさせるようにしている。
【0004】図8および図9に示したTM2重モード誘
電体共振器を用いて帯域通過フィルタ等の誘電体共振器
装置を構成する場合、図8または図9に示した形状の誘
電体共振器を1つのユニットとして、複数ユニットを配
列して3段以上の共振器からなる誘電体共振器装置を構
成したり、図8または図9に示したキャビティ4の開口
面を金属パネル等で覆うとともに、その金属パネルに結
合ループを設けることによって外部結合をとるようにし
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図8および図9に示し
た従来のTM2重モード誘電体共振器においては、2つ
のモード(共振器)間の結合度を設定するためには、溝
6については複合誘電体柱の成す平面に平行な方向の深
さを設定し、また溝7については複合誘電体柱の成す平
面に垂直な方向の深さを設定することになるが、いずれ
の場合でも金型形状が複雑であり、金型費用が嵩む要因
となっていた。また成型後に結合用溝の深さを研削加工
によって調整する場合であっても、研削工具をたとえば
上下動させるなど単純に1軸方向に進めるだけでは結合
用溝の深さを調整することができず、調整作業は困難な
ものとなる。
【0006】この発明の目的はTM2重モード誘電体共
振器の2つのモード間の結合度の調整を容易に行えるよ
うにすることにある。
【0007】また、図8および図9に示したような従来
のTM2重モード誘電体共振器を製造する場合、複合誘
電体柱をキャビティとともに一体成型できるように金型
の設計がなされている。したがって、これらの結合用溝
を除く各部の寸法を共通化し、結合用溝の深さを部分的
に変更できるように金型を設計しておけば、金型を一部
共用して多品種の誘電体共振器を製造できる。しかしそ
の場合であっても、結合用溝の深さを部分的に変更可能
とするために、個々の金型形状が複雑になって、全体の
金型費用を余り抑えることができない。
【0008】この発明の他の目的は複合誘電体柱をキャ
ビティとともに一体成型する際、金型形状を複雑化する
ことなく結合度の変更を容易に行えるようにすることに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明のTM2重モー
ド誘電体共振器は、複合誘電体柱の交差部に設けた主た
る結合用溝の形状および寸法を変更することなく、結合
度の設定または調整を容易に行えるようにするために、
請求項1に記載のとおり、複合誘電体柱の中央部に該複
合誘電体柱の成す平面に直交する方向に貫通形状または
有底形状の結合調整用穴を形成して、該結合調整用穴と
前記結合用溝とによって2つのモード間の結合度を定め
る。
【0010】ここでTM2重モード誘電体共振器の構成
を平面図として図3に示す。同図において1は2つの誘
電体柱2,3が交差した形状を成す複合誘電体柱であ
り、その交差部に結合用溝6を形成している。図中の実
線で示す矢印Eoをオッドモードの電界分布とすれば、
イーブンモードの電界分布は破線Eeで示すようにな
る。この場合、オッドモードの電界は結合用溝6を避け
て電気力線が通ることになるため、イーブンモードの電
界に比べて、複合誘電体柱1のより中央部にまで分布す
ることになる。したがって複合誘電体柱1の中央部に、
この複合誘電体柱1の成す平面に直交する方向に結合調
整用穴5を形成することによって、この結合調整用穴5
がオッドモードの電界に影響を与えて、オッドモードの
共振周波数を上昇させる。イーブンモードの共振周波数
はオッドモードの共振周波数ほどには変化しないため、
両共振周波数の差が大きくなり、縦方向と横方向の2つ
のTM110 モード間の結合度が強くなる。したがって、
結合調整用穴5が貫通孔である場合には、その内径を変
えることによって、また結合調整用穴5が有底穴である
場合には、その穴の内径および深さを変えることによっ
て、それぞれ結合度の設定が可能となる。
【0011】またこの発明のTM2重モード誘電体共振
器は、2つのモード間の結合度の変更を金型形状を大幅
に変えることなく実現するために、請求項2に記載のと
おり、結合調整用穴を丸穴にし、複合誘電体柱の成す平
面が筒状キャビティの軸方向に対して垂直となる向き
に、複合誘電体柱を筒状キャビティと共に一体成形す
る。この構造のTM2重モード誘電体共振器を成型する
際、筒状キャビティの軸方向を金型の抜き方向とするこ
とによって、複合誘電体柱とともにキャビティを一体成
型することができ、その際、金型に円柱形状の金型(丸
ピン)を設けておくことによって上記結合調整用穴を成
型時に同時に形成することができ、長さまたは径の異な
る丸ピンを交換するだけで、所定の結合度を有するTM
2重モード誘電体共振器が容易に得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施形態に係る
TM2重モード誘電体共振器の構造を図1〜図5を参照
して以下に説明する。
【0013】図1はTM2重モード誘電体共振器の主要
部の斜視図、図2はその一部破断斜視図である。両図に
おいて1は2,3で示す2つの誘電体柱部分の交差形状
からなる複合誘電体柱であり、角筒状キャビティ4とと
もに一体成型している。複合誘電体柱の交差部には結合
用溝6を形成するとともに、中央部に複合誘電体柱の成
す平面に直交する方向に結合調整用穴5を設けている。
【0014】図3は図1および図2に示したTM2重モ
ード誘電体共振器の平面図である。すでに説明したよう
に、オッドモードの電界Eoは結合用溝6を避けて電気
力線が通ることになるため、イーブンモードの電界Ee
に比べて、複合誘電体柱1のより中央部にまで分布する
ことになり、複合誘電体柱1の中央部に形成した結合調
整用穴5は主としてオッドモードの電界に影響を与え
る。したがって結合調整用穴5が大きくなるほどオッド
モードの共振周波数はイーブンモードの共振周波数に比
べて上昇し、両共振周波数の差が大きくなり、縦方向と
横方向の2つのTM110 モード間の結合度が強くなる。
結合調整用穴5を貫通孔とした場合には、その内径を変
えることによって、また結合調整用穴5を有底穴とした
場合には、その穴の内径または深さを変えることによっ
てそれぞれ結合度の設定が可能となる。
【0015】図4は上記TM2重モード誘電体共振器を
成型する際に用いる金型の主要部の斜視図である。金型
21には図2に示した複合誘電体柱1の略全体およびキ
ャビティ4の下部約2/3を成型するための空間を形成
していて、この金型21の上部には上記キャビティ4の
上部約1/3部分を成型するための空間を有する金型が
重なる。この2つの金型で形成される空間内に焼成前の
誘電体セラミクスを充填し、成型することになる。金型
21の中央部には円柱状の金型である丸ピン22を取り
付けている。この丸ピン22の長さによって結合調整用
穴5の深さが定まり、丸ピン22の直径によって結合調
整用穴5の内径寸法が定まる。丸ピン22の突出高さが
複合誘電体柱1の厚み寸法(図2に示した高さ方向の寸
法)に等しい場合、結合調整用穴5は貫通孔形状とな
り、丸ピン22の突出高さが複合誘電体柱1の厚み寸法
より低い場合、結合調整用穴5は有底形状となる。ま
た、丸ピン22の直径によって、結合調整用穴5の内径
寸法が定まる。したがってこの丸ピン22として、長さ
または直径の異なる複数種の丸ピンをあらかじめ用意し
ておけば、これを取り替えるだけで、金型21およびそ
の上部に重なる金型を共用して、結合度の異なった複数
種のTM2重モード誘電体共振器が容易に製造できるよ
うになる。
【0016】図5は上記TM2重モード誘電体共振器
を、2段の共振器による帯域通過特性を有するフィルタ
として構成する場合の例を示している。同図の(A)は
TM2重モード誘電体共振器の平面図であり、(B)は
その上下面に金属パネル10,11を取り付けた状態で
の断面図である。上部の金属パネル11には同軸コネク
タ14,15を設けるとともに、その中心導体と金属パ
ネル11との間にそれぞれ結合ループ12,13を取り
付けている。この2つの結合ループ12,13は同図の
(A)に示すように誘電体柱2,3の軸方向にそれぞれ
沿って配置している。したがって結合ループ12,13
は誘電体柱2,3に対してそれぞれ磁界結合する。この
2つの誘電体柱2,3による縦方向のTM110 モード
(TM Y 110モード)と横方向のTM110 モード(TM
X 110 モード)は図3に示したように、イーブンモード
とオッドモードの結合モードを介して結合することにな
り、同軸コネクタ14,15間に2段の共振器からなる
帯域通過フィルタ特性を有する共振器回路が構成される
ことになる。
【0017】図6は第2の実施形態に係るTM2重モー
ド誘電体共振器の構成を示す断面図である。図4に示し
た例では、金型による成型時に結合調整用穴を形成する
ようにしたが、この第2の実施形態では、金型による成
型には完全な結合調整用穴を設けず、その後の回転砥石
による研削加工やドリルによる切削加工によって、結合
調整用穴を形成する。すなわち図6において、(A)は
成型後の誘電体共振器であり、複合誘電体柱の中央部に
結合調整用穴を形成するための補助穴5′を成型により
形成している。この状態で、キャビティ4の開口面に結
合ループを設けた金属パネルを取り付け、特性の測定を
行って、結合調整用穴の必要な穿孔量(深さおよび内
径)を決定し、この補助穴5′を回転砥石またはドリル
でさらに穿孔することによって、(B)に示すように結
合調整用穴5を形成する。この方法によれば、回転砥石
またはドリル等の工具をたとえば上下動させるだけで、
すなわち1軸方向に進めるだけで、結合調整を行うこと
ができ、その作業が容易になる。
【0018】図7は第3の実施形態に係るTM2重モー
ド誘電体共振器の主要部の一部破断斜視図である。図2
に示した場合と異なり、複合誘電体柱1の交差部には、
複合誘電体柱1の成す平面に沿った方向に結合用溝7を
形成している。この複合誘電体柱1の中央部には第1の
実施形態の場合と同様に、複合誘電体柱の成す平面に直
交する方向に結合調整用穴5を形成している。この場合
にも結合用溝7の幅および深さによってイーブンモード
とオッドモードの共振周波数に差が生じ、結合調整用穴
5が、結合用溝に沿って電界が分布するモードに影響を
与えるため、結合調整用穴5の深さまたは内径の寸法に
よって結合調整を行うことができる。
【0019】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、結合調整
用穴5の幅および/または深さを変えることによって、
2つのモード間の結合度の設定が容易となる。
【0020】請求項2に係る発明によれば、筒状キャビ
ティの軸方向を金型の抜き方向とすることによって複合
誘電体柱とともにキャビティを一体成型する際、金型に
円柱形状の金型(丸ピン)を設けておくことによって、
結合調整用穴を成型時に同時に形成することができ、長
さまたは径の異なる丸ピンを交換するだけで、所定の結
合度を有するTM2重モード誘電体共振器が容易に得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るTM2重モード誘電体共
振器の主要部の斜視図である。
【図2】同共振器の一部破断斜視図である。
【図3】同共振器の平面図である。
【図4】同共振器製造用の金型の斜視図である。
【図5】同共振器を用いた誘電体共振器装置の構成を示
す図である。
【図6】第2の実施形態に係るTM2重モード誘電体共
振器の断面図である。
【図7】第3の実施形態に係るTM2重モード誘電体共
振器の一部破断斜視図である。
【図8】従来のTM2重モード誘電体共振器の一部破断
斜視図である。
【図9】従来の他のTM2重モード誘電体共振器の一部
破断斜視図である。
【符号の説明】
1−複合誘電体柱 2,3−誘電体柱 4−キャビティ 5−結合調整用穴 6,7−結合用溝 10,11−金属パネル 12,13−結合ループ 14,15−同軸コネクタ 21−金型 22−丸ピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2つの誘電体柱が交差する形
    状からなり、その交差部に結合用溝を有する複合誘電体
    柱を、周囲を導電体で囲んだ空間内に配したTM2重モ
    ード誘電体共振器において、 複合誘電体柱の中央部に該複合誘電体柱の成す平面に直
    交する方向に貫通形状または有底形状の結合調整用穴を
    形成して、該結合調整用穴と前記結合用溝とによって2
    つのモード間の結合度を定めたことを特徴とするTM2
    重モード誘電体共振器。
  2. 【請求項2】 前記結合調整用穴を丸穴にし、前記複合
    誘電体柱の成す平面が筒状キャビティの軸方向に対して
    垂直となる向きに、前記複合誘電体柱を前記筒状キャビ
    ティと共に一体成形したことを特徴とする請求項1に記
    載のTM2重モード誘電体共振器。
JP32970596A 1996-12-10 1996-12-10 Tm2重モード誘電体共振器 Pending JPH10173414A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6801105B2 (en) 2002-04-11 2004-10-05 Remec Oy Resonator of radio-frequency filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6801105B2 (en) 2002-04-11 2004-10-05 Remec Oy Resonator of radio-frequency filter

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