JPH1093311A - 誘電体導波管型共振器、誘電体導波管型フィルタ及びその特性調整方法 - Google Patents
誘電体導波管型共振器、誘電体導波管型フィルタ及びその特性調整方法Info
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体導波管型共振器の共振周波数と無負荷
Ｑの設計上の自由度を高め、またその調整を容易にす
る。また、外部回路との結合構造において、特別な部材
を必要としない単純な構造で、且つ外部に対する電磁波
のリークの少ない結合回路構造をとることのできる誘電
体導波管型フィルタを提供する。 【解決手段】 誘電体ブロック１の外面に導電体膜２を
形成して誘電体導波管型共振器を構成するとともに、誘
電体ブロック１に貫通孔１２を形成する。誘電体ブロッ
ク１の外形寸法ａ，ｂ，ｃによって無負荷Ｑを設定し、
外形寸法ａ，ｂ，ｃと貫通孔１２の大きさおよび形成位
置によって共振周波数を設定する。また、誘電体ブロッ
ク１の外面に端子電極を形成するとともに、誘電体ブロ
ック１の内部に内面に結合用電極を有する孔を形成し、
その一方端を端子電極に接続し、他方端を導電体膜２に
接続する。
Ｑの設計上の自由度を高め、またその調整を容易にす
る。また、外部回路との結合構造において、特別な部材
を必要としない単純な構造で、且つ外部に対する電磁波
のリークの少ない結合回路構造をとることのできる誘電
体導波管型フィルタを提供する。 【解決手段】 誘電体ブロック１の外面に導電体膜２を
形成して誘電体導波管型共振器を構成するとともに、誘
電体ブロック１に貫通孔１２を形成する。誘電体ブロッ
ク１の外形寸法ａ，ｂ，ｃによって無負荷Ｑを設定し、
外形寸法ａ，ｂ，ｃと貫通孔１２の大きさおよび形成位
置によって共振周波数を設定する。また、誘電体ブロッ
ク１の外面に端子電極を形成するとともに、誘電体ブロ
ック１の内部に内面に結合用電極を有する孔を形成し、
その一方端を端子電極に接続し、他方端を導電体膜２に
接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は主にマイクロ波帯
やミリ波帯で用いられる誘電体導波管型共振器、誘電体
導波管型フィルタおよびその特性調整方法に関する。
やミリ波帯で用いられる誘電体導波管型共振器、誘電体
導波管型フィルタおよびその特性調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体共振器を用いたマイクロ波帯の誘
電体共振器としては、円柱状または円筒状の誘電体をシ
ールドケースの内部に配置したＴＥ０１δモードの誘電
体共振器、角柱状の誘電体を金属ケースまたは導体膜を
形成したケースの上面から下面にわたるように配置した
ＴＭ１１０モードの誘電体共振器、或いは誘電体の内部
に内導体を設け、外部に外導体を設けたＴＥＭモードの
誘電体共振器、がそれぞれの特性を生かして目的に応じ
てマイクロ波デバイスに用いられている。
電体共振器としては、円柱状または円筒状の誘電体をシ
ールドケースの内部に配置したＴＥ０１δモードの誘電
体共振器、角柱状の誘電体を金属ケースまたは導体膜を
形成したケースの上面から下面にわたるように配置した
ＴＭ１１０モードの誘電体共振器、或いは誘電体の内部
に内導体を設け、外部に外導体を設けたＴＥＭモードの
誘電体共振器、がそれぞれの特性を生かして目的に応じ
てマイクロ波デバイスに用いられている。
【０００３】このような誘電体共振器は、共振エネルギ
の多くを誘電体部分に集中させることによって、また更
に誘電体と空気との境界面に近似的に作り得る磁気的壁
を偶モードの対称面に一致させることによって小型化を
図ることができる。そして、金属ケースと誘電体共振器
の寸法・形状・誘電率や金属ケース内での誘電体の配置
などによって共振周波数および無負荷Ｑが設定されてい
る。
の多くを誘電体部分に集中させることによって、また更
に誘電体と空気との境界面に近似的に作り得る磁気的壁
を偶モードの対称面に一致させることによって小型化を
図ることができる。そして、金属ケースと誘電体共振器
の寸法・形状・誘電率や金属ケース内での誘電体の配置
などによって共振周波数および無負荷Ｑが設定されてい
る。
【０００４】誘電体セラミクス等の誘電体材料の外面に
導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器は、誘電体材
料の誘電率をεｒとすれば、空胴の導波管回路素子に対
して、１／√εｒの大きさで構成できるため、小型で低
損失なマイクロ波およびミリ波帯でのフィルタへの応用
が検討されている。このような誘電体導波管型フィルタ
をマイクロストリップライン等と組み合わせて回路を構
成する場合、図３３〜図３５に示すような構造で誘電体
導波管型フィルタと外部回路との結合をとっている。図
３３に示す例では、誘電体ブロック１の外面に導電体膜
２を形成し、その中央をＱの高い導波系とし、両端をＴ
ＥＭ同軸共振器として構成している。図３４に示す例で
は、誘電体ブロックの外面に導電体膜２とともにスタブ
９を形成して、このスタブ９によって導波管共振系との
結合および外部のマイクロストリップラインとの結合を
とっている。また図３５に示す例では、誘電体ブロック
１の所定面に孔を開け、その内部にプローブ１０を挿入
し、導波管共振モードと結合させるようにしている。
導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器は、誘電体材
料の誘電率をεｒとすれば、空胴の導波管回路素子に対
して、１／√εｒの大きさで構成できるため、小型で低
損失なマイクロ波およびミリ波帯でのフィルタへの応用
が検討されている。このような誘電体導波管型フィルタ
をマイクロストリップライン等と組み合わせて回路を構
成する場合、図３３〜図３５に示すような構造で誘電体
導波管型フィルタと外部回路との結合をとっている。図
３３に示す例では、誘電体ブロック１の外面に導電体膜
２を形成し、その中央をＱの高い導波系とし、両端をＴ
ＥＭ同軸共振器として構成している。図３４に示す例で
は、誘電体ブロックの外面に導電体膜２とともにスタブ
９を形成して、このスタブ９によって導波管共振系との
結合および外部のマイクロストリップラインとの結合を
とっている。また図３５に示す例では、誘電体ブロック
１の所定面に孔を開け、その内部にプローブ１０を挿入
し、導波管共振モードと結合させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＴＥ０
１δモード、ＴＭ１１０モード、ＴＥＭモードの各誘電
体共振器の構造によれば共振周波数を設定できるため、
各部の寸法関係を設定することによって所望の共振周波
数および無負荷Ｑが比較的容易に得られる。しかしなが
ら、これらの各誘電体共振器については、それらの構造
に起因して設計上または製造上の難点を挙げることがで
きる。即ち、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器では、シ
ールドケース内の所定位置に誘電体共振器を固定配置す
るための構造が複雑である。また、ＴＭ１１０モードの
誘電体共振器では、柱状誘電体と実電流の流れる金属ケ
ースまたは導体膜を形成したケースとの接合が容易では
なく、また柱状誘電体と外導体を形成する部材とを一体
化する構造を採る場合には高度な成形技術が要求され
る。さらに内部の柱状誘電体を加工するために開放面が
必要であり、しかも共振器として使用する際には、その
開放面を導体で被う必要があり、製造上および組み立て
作業の点でもコスト高の要因となり得る。さらに、ＴＥ
Ｍモードの誘電体共振器では、高い無負荷Ｑを得るため
には、外形寸法を大きくすることになるが、外形寸法を
大きくすると高次の共振モードの共振周波数が、利用し
ようとするＴＥＭモードの共振周波数に近接するため、
数種類の誘電体材料しか選択できない現状では、無負荷
Ｑの設計範囲にも限界がある。また、誘電体ブロックに
複数の内導体形成孔を設け、且つ各内導体形成孔の中間
位置に結合用孔を設けて、共振器間の実効誘電率を調整
して結合調整を行って、帯域通過フィルタとして用いる
ようにしたものでは、誘電体ブロックに形成した複数の
孔のうち、内導体形成用孔にのみ内導体を形成し、結合
用孔には導体が付かないようにするため、製造が複雑化
する欠点が挙げられる。
１δモード、ＴＭ１１０モード、ＴＥＭモードの各誘電
体共振器の構造によれば共振周波数を設定できるため、
各部の寸法関係を設定することによって所望の共振周波
数および無負荷Ｑが比較的容易に得られる。しかしなが
ら、これらの各誘電体共振器については、それらの構造
に起因して設計上または製造上の難点を挙げることがで
きる。即ち、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器では、シ
ールドケース内の所定位置に誘電体共振器を固定配置す
るための構造が複雑である。また、ＴＭ１１０モードの
誘電体共振器では、柱状誘電体と実電流の流れる金属ケ
ースまたは導体膜を形成したケースとの接合が容易では
なく、また柱状誘電体と外導体を形成する部材とを一体
化する構造を採る場合には高度な成形技術が要求され
る。さらに内部の柱状誘電体を加工するために開放面が
必要であり、しかも共振器として使用する際には、その
開放面を導体で被う必要があり、製造上および組み立て
作業の点でもコスト高の要因となり得る。さらに、ＴＥ
Ｍモードの誘電体共振器では、高い無負荷Ｑを得るため
には、外形寸法を大きくすることになるが、外形寸法を
大きくすると高次の共振モードの共振周波数が、利用し
ようとするＴＥＭモードの共振周波数に近接するため、
数種類の誘電体材料しか選択できない現状では、無負荷
Ｑの設計範囲にも限界がある。また、誘電体ブロックに
複数の内導体形成孔を設け、且つ各内導体形成孔の中間
位置に結合用孔を設けて、共振器間の実効誘電率を調整
して結合調整を行って、帯域通過フィルタとして用いる
ようにしたものでは、誘電体ブロックに形成した複数の
孔のうち、内導体形成用孔にのみ内導体を形成し、結合
用孔には導体が付かないようにするため、製造が複雑化
する欠点が挙げられる。
【０００６】一方、導波管型の誘電体共振器として、誘
電体セラミクスの外面に導電体膜を形成して、丁度空洞
共振器内に誘電体を充填した形の誘電体導波管型共振器
が知られている。この誘電体導波管型共振器は、誘電体
の比誘電率をεｒとすれば、その波長短縮効果により全
体に１／√εｒに小型化できる。ここで、ＴＥ１０１モ
ードとして知られる誘電体導波管型共振器の構成を図３
１に示す。この共振器内の波長λｇはλｇ＝２ａｃ／√
（ａ2 ＋ｃ2 ）で定まり、これによって共振周波数が定
まる。また無負荷Ｑは波長λｇ、表面の導電体膜の表皮
深さδ、および寸法ａ，ｂ，ｃによって定まり、寸法
ａ，ｂ，ｃが大きくなるほど無負荷Ｑは大きくなる。こ
のような誘電体導波管型共振器は、同じ共振周波数を有
する誘電体同軸共振器に比べればサイズが大きくなり、
無負荷Ｑの高い共振器を得やすい。しかしながら、この
ような誘電体導波管型共振器においては、用いる誘電体
セラミクスの比誘電率εｒと主に使用する共振周波数お
よび隣接する他の共振周波数を定めれば、共振器のサイ
ズａ，ｂ，ｃが決定され、この寸法によって無負荷Ｑが
定まる。即ち誘電体材料の比誘電率εｒとしては２０前
後、３０〜３５、または９０前後の物質しか選択でき
ず、実際には任意の誘電率を設定することは困難である
ため、誘電体材料を決定し共振周波数を一定としたまま
無負荷Ｑを設計または調整する場合には、主に使用する
共振周波数に対して隣接する共振周波数が与える影響も
考慮しつつ、寸法ｂのみによって設計または調整しなけ
ればならず、設計上の制約が厳しく、調整も困難であっ
た。
電体セラミクスの外面に導電体膜を形成して、丁度空洞
共振器内に誘電体を充填した形の誘電体導波管型共振器
が知られている。この誘電体導波管型共振器は、誘電体
の比誘電率をεｒとすれば、その波長短縮効果により全
体に１／√εｒに小型化できる。ここで、ＴＥ１０１モ
ードとして知られる誘電体導波管型共振器の構成を図３
１に示す。この共振器内の波長λｇはλｇ＝２ａｃ／√
（ａ2 ＋ｃ2 ）で定まり、これによって共振周波数が定
まる。また無負荷Ｑは波長λｇ、表面の導電体膜の表皮
深さδ、および寸法ａ，ｂ，ｃによって定まり、寸法
ａ，ｂ，ｃが大きくなるほど無負荷Ｑは大きくなる。こ
のような誘電体導波管型共振器は、同じ共振周波数を有
する誘電体同軸共振器に比べればサイズが大きくなり、
無負荷Ｑの高い共振器を得やすい。しかしながら、この
ような誘電体導波管型共振器においては、用いる誘電体
セラミクスの比誘電率εｒと主に使用する共振周波数お
よび隣接する他の共振周波数を定めれば、共振器のサイ
ズａ，ｂ，ｃが決定され、この寸法によって無負荷Ｑが
定まる。即ち誘電体材料の比誘電率εｒとしては２０前
後、３０〜３５、または９０前後の物質しか選択でき
ず、実際には任意の誘電率を設定することは困難である
ため、誘電体材料を決定し共振周波数を一定としたまま
無負荷Ｑを設計または調整する場合には、主に使用する
共振周波数に対して隣接する共振周波数が与える影響も
考慮しつつ、寸法ｂのみによって設計または調整しなけ
ればならず、設計上の制約が厳しく、調整も困難であっ
た。
【０００７】この発明の目的は共振周波数と無負荷Ｑの
設計上の自由度を高め、またその調整を容易にした誘電
体導波管型共振器を提供することにある。
設計上の自由度を高め、またその調整を容易にした誘電
体導波管型共振器を提供することにある。
【０００８】また、図３３に示した従来の誘電体導波管
型フィルタの構造では、マイクロストリップラインとの
結合が容易であるものの、同軸共振器部分の無負荷Ｑが
導波管共振器に比べて低いため、全体の無負荷Ｑが低下
するという問題があった。また、図３４に示した構造で
は、強い結合をとるためにはスタブ９の寸法を長くしな
ければならず、それに伴って導電体膜２との間隙から電
磁波が洩れやすく、外部に対するリークの影響が大きく
なる。図３５に示した例では、プローブ１０を共振器と
は別部品として設けなければならず、更に誘電体ブロッ
ク１に対してプローブ１０をいかに確実に保持させるか
が課題であった。
型フィルタの構造では、マイクロストリップラインとの
結合が容易であるものの、同軸共振器部分の無負荷Ｑが
導波管共振器に比べて低いため、全体の無負荷Ｑが低下
するという問題があった。また、図３４に示した構造で
は、強い結合をとるためにはスタブ９の寸法を長くしな
ければならず、それに伴って導電体膜２との間隙から電
磁波が洩れやすく、外部に対するリークの影響が大きく
なる。図３５に示した例では、プローブ１０を共振器と
は別部品として設けなければならず、更に誘電体ブロッ
ク１に対してプローブ１０をいかに確実に保持させるか
が課題であった。
【０００９】この発明の目的は、外部回路との結合構造
において、特別な部材を必要としない単純な構造で、且
つ外部に対する電磁波のリークの少ない結合回路構造を
とることのできる誘電体導波管型共振器を提供すること
にある。
において、特別な部材を必要としない単純な構造で、且
つ外部に対する電磁波のリークの少ない結合回路構造を
とることのできる誘電体導波管型共振器を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体ブロ
ックの外面に導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器
において、請求項１に記載のとおり、内部に導電体膜の
無い貫通孔を誘電体ブロックの一方の面から他方の面に
かけて形成するか、内面に導電体膜の無い窪みを誘電体
ブロックの所定面に形成して、共振周波数および無負荷
Ｑを設定してなる。このように誘電体ブロックに、内面
に導電体膜の無い貫通孔または窪みを形成したことによ
って、その貫通孔または窪み内の誘電率が誘電体ブロッ
クの誘電率とは異なることとなり、これが電界に対する
摂動として働き、共振周波数が上昇するように作用す
る。即ち、誘電体ブロックの外形寸法が同一であって
も、貫通孔または窪みの大きさまたは位置によって共振
周波数を設定できるようになる。したがって、誘電体ブ
ロックの外形寸法と貫通孔または窪みの大きさまたは形
成位置の設計によって、所定の共振周波数を得るととも
に無負荷Ｑを広範囲にわたって定めることができる。即
ち無負荷Ｑの設計上の自由度も高まる。
ックの外面に導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器
において、請求項１に記載のとおり、内部に導電体膜の
無い貫通孔を誘電体ブロックの一方の面から他方の面に
かけて形成するか、内面に導電体膜の無い窪みを誘電体
ブロックの所定面に形成して、共振周波数および無負荷
Ｑを設定してなる。このように誘電体ブロックに、内面
に導電体膜の無い貫通孔または窪みを形成したことによ
って、その貫通孔または窪み内の誘電率が誘電体ブロッ
クの誘電率とは異なることとなり、これが電界に対する
摂動として働き、共振周波数が上昇するように作用す
る。即ち、誘電体ブロックの外形寸法が同一であって
も、貫通孔または窪みの大きさまたは位置によって共振
周波数を設定できるようになる。したがって、誘電体ブ
ロックの外形寸法と貫通孔または窪みの大きさまたは形
成位置の設計によって、所定の共振周波数を得るととも
に無負荷Ｑを広範囲にわたって定めることができる。即
ち無負荷Ｑの設計上の自由度も高まる。
【００１１】ここで、たとえば図３２に示すように、直
方体形状の誘電体ブロックの外面に導電体膜を形成した
誘電体導波管型共振器を考える。同図において、誘電体
ブロックの比誘電率εｒを２１とし、ａ＝２３ｍｍ，ｂ
＝９ｍｍ，ｃ＝１８ｍｍとすれば、その共振周波数ｆｏ
は約２．５ＧＨｚとなる。因みに同図の（Ｂ）に示すよ
うに、側面に２ｍｍ角程度の導電体膜除去部を設けても
ｆｏは変化するが、この導電体膜除去部に金属を近づけ
た時とそうでない時とで、ｆｏは約１０００ｐｐｍ変化
する。このようにｆｏが１０００ｐｐｍも変化すると、
多段フィルタを構成する場合にフィルタ特性が大きく変
化していまう。これに対して同図の（Ａ）に示すよう
に、内面に導電体膜の無い貫通孔を設け、この貫通孔の
開口面に金属を近づけた時とそうでない時とのｆｏの変
化は約１００ｐｐｍに過ぎない。また、（Ｂ）のように
側面に導電体膜除去部を設けた場合には、無負荷Ｑが約
１０％低下するのに対し、（Ａ）に示したように、内面
に導電体膜の無い貫通孔を設けた場合には無負荷Ｑは殆
ど変化しない。
方体形状の誘電体ブロックの外面に導電体膜を形成した
誘電体導波管型共振器を考える。同図において、誘電体
ブロックの比誘電率εｒを２１とし、ａ＝２３ｍｍ，ｂ
＝９ｍｍ，ｃ＝１８ｍｍとすれば、その共振周波数ｆｏ
は約２．５ＧＨｚとなる。因みに同図の（Ｂ）に示すよ
うに、側面に２ｍｍ角程度の導電体膜除去部を設けても
ｆｏは変化するが、この導電体膜除去部に金属を近づけ
た時とそうでない時とで、ｆｏは約１０００ｐｐｍ変化
する。このようにｆｏが１０００ｐｐｍも変化すると、
多段フィルタを構成する場合にフィルタ特性が大きく変
化していまう。これに対して同図の（Ａ）に示すよう
に、内面に導電体膜の無い貫通孔を設け、この貫通孔の
開口面に金属を近づけた時とそうでない時とのｆｏの変
化は約１００ｐｐｍに過ぎない。また、（Ｂ）のように
側面に導電体膜除去部を設けた場合には、無負荷Ｑが約
１０％低下するのに対し、（Ａ）に示したように、内面
に導電体膜の無い貫通孔を設けた場合には無負荷Ｑは殆
ど変化しない。
【００１２】またこの発明は、請求項２に記載のとお
り、上記貫通孔または窪みを共振モードの電界分布にお
ける電界強度の高い箇所に形成すれば、小さな貫通孔ま
たは窪みで共振周波数を比較的大きく変化させることが
でき、これに伴って無負荷Ｑの設計範囲も広がる。
り、上記貫通孔または窪みを共振モードの電界分布にお
ける電界強度の高い箇所に形成すれば、小さな貫通孔ま
たは窪みで共振周波数を比較的大きく変化させることが
でき、これに伴って無負荷Ｑの設計範囲も広がる。
【００１３】共振器に複数の共振モードが生じる場合、
それらの共振モードを個別に利用して、１つの誘電体ブ
ロックで複数の誘電体共振器を構成するか、あるいはそ
れらの共振モードを組み合わせてフィルタ機能を実現す
ることができる。この場合、請求項３に記載のとおり、
第１と第２の少なくとも２つの共振モードのうち、第１
の共振モードにおける電界強度に比べて第２の共振モー
ドにおける電界強度の高い箇所に前記貫通孔または窪み
を形成すれば、第１と第２の共振モードの共振周波数が
近接している場合でも、第１の共振モードの共振周波数
に比べて第２の共振モードの共振周波数を選択的に調整
することができ、２つの共振モードの共振周波数の差の
調整が容易となる。また、請求項４に記載のとおり、第
１の共振モードにおける電界強度と第２の共振モードに
おける電界強度とがほぼ等しい箇所に前記貫通孔または
窪みを形成すれば、第１と第２の２つの共振モードの共
振周波数は貫通孔または窪みによって同等の作用を受け
るため、例えば単一の貫通孔または窪みのみによって２
つの共振モードの共振周波数を同時に設定できるように
なる。
それらの共振モードを個別に利用して、１つの誘電体ブ
ロックで複数の誘電体共振器を構成するか、あるいはそ
れらの共振モードを組み合わせてフィルタ機能を実現す
ることができる。この場合、請求項３に記載のとおり、
第１と第２の少なくとも２つの共振モードのうち、第１
の共振モードにおける電界強度に比べて第２の共振モー
ドにおける電界強度の高い箇所に前記貫通孔または窪み
を形成すれば、第１と第２の共振モードの共振周波数が
近接している場合でも、第１の共振モードの共振周波数
に比べて第２の共振モードの共振周波数を選択的に調整
することができ、２つの共振モードの共振周波数の差の
調整が容易となる。また、請求項４に記載のとおり、第
１の共振モードにおける電界強度と第２の共振モードに
おける電界強度とがほぼ等しい箇所に前記貫通孔または
窪みを形成すれば、第１と第２の２つの共振モードの共
振周波数は貫通孔または窪みによって同等の作用を受け
るため、例えば単一の貫通孔または窪みのみによって２
つの共振モードの共振周波数を同時に設定できるように
なる。
【００１４】上記２つの共振モードは、請求項５および
６に記載のとおり、上記誘電体ブロックの、少なくとも
対向する２端面をそれぞれ正方形とする直方体、円柱ま
たは円筒にして、縮退モードとしてもよい。
６に記載のとおり、上記誘電体ブロックの、少なくとも
対向する２端面をそれぞれ正方形とする直方体、円柱ま
たは円筒にして、縮退モードとしてもよい。
【００１５】上記貫通孔または窪みは請求項７に記載の
とおり、所定の共振モードの電界に沿った方向に形成す
れば、電界に対する摂動効果を高めることができる。ま
た、請求項８に記載のとおり、貫通孔または窪みをテー
パ形状またはステップ形状とすれば、共振周波数の調整
時に貫通孔や窪みを形成する際に、その粗調整および微
調整が容易となる。
とおり、所定の共振モードの電界に沿った方向に形成す
れば、電界に対する摂動効果を高めることができる。ま
た、請求項８に記載のとおり、貫通孔または窪みをテー
パ形状またはステップ形状とすれば、共振周波数の調整
時に貫通孔や窪みを形成する際に、その粗調整および微
調整が容易となる。
【００１６】上記貫通孔または窪みは、そのままの（空
気で満たす）状態としてもよいが、請求項９に記載のと
おり、内部に誘電体ブロックの誘電率とは異なる誘電率
を有する誘電体を設けてもよい。
気で満たす）状態としてもよいが、請求項９に記載のと
おり、内部に誘電体ブロックの誘電率とは異なる誘電率
を有する誘電体を設けてもよい。
【００１７】また、請求項１０に記載のとおり、貫通孔
または窪みの開口面を導電体で被えば、外部への電磁波
の漏洩また外部回路との電磁界結合を確実に遮断するこ
とができる。
または窪みの開口面を導電体で被えば、外部への電磁波
の漏洩また外部回路との電磁界結合を確実に遮断するこ
とができる。
【００１８】またこの発明は、誘電体ブロックの外面に
導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器に結合用電極
を設けてフィルタを構成する際、特別な部材を用いるこ
となく、且つ外部に対する電磁波のリークを少なくする
ものであって、請求項１１および１３に記載のとおり、
誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端
子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成
するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極
に接続され、他方端が前記導電体膜に接続された結合用
電極を形成する。この構造によって、結合用電極は誘電
体ブロックの外面の導電体膜とともに結合ループを構成
し、誘電体導波管型共振器の共振モードと磁界結合す
る。また、請求項１２および１４に記載のとおり、誘電
体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端子電
極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成する
とともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極に接
続され、他方端が孔の内部で開放された結合用電極を形
成する。この構造によって、結合用電極は誘電体導波管
型共振器の共振モードと電界結合する。いずれの場合で
も、結合用電極の一端が接続されている誘電体ブロック
外面の端子電極から、外部の例えばマイクロストリップ
ラインとの接続が可能となる。しかも、特別なプローブ
等の部材を外部から挿入する必要がなく、また外部に対
する電磁波のリークも少ない結合回路構造となる。
導電体膜を形成した誘電体導波管型共振器に結合用電極
を設けてフィルタを構成する際、特別な部材を用いるこ
となく、且つ外部に対する電磁波のリークを少なくする
ものであって、請求項１１および１３に記載のとおり、
誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端
子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成
するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極
に接続され、他方端が前記導電体膜に接続された結合用
電極を形成する。この構造によって、結合用電極は誘電
体ブロックの外面の導電体膜とともに結合ループを構成
し、誘電体導波管型共振器の共振モードと磁界結合す
る。また、請求項１２および１４に記載のとおり、誘電
体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端子電
極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成する
とともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極に接
続され、他方端が孔の内部で開放された結合用電極を形
成する。この構造によって、結合用電極は誘電体導波管
型共振器の共振モードと電界結合する。いずれの場合で
も、結合用電極の一端が接続されている誘電体ブロック
外面の端子電極から、外部の例えばマイクロストリップ
ラインとの接続が可能となる。しかも、特別なプローブ
等の部材を外部から挿入する必要がなく、また外部に対
する電磁波のリークも少ない結合回路構造となる。
【００１９】また、この発明は請求項１５に記載のとお
り、上記貫通孔を、略直線状に延びる孔とこれに交わる
孔とから構成する。これにより誘電体ブロックの内部で
自由度の高い形状の結合用電極が容易に形成できるよう
になる。
り、上記貫通孔を、略直線状に延びる孔とこれに交わる
孔とから構成する。これにより誘電体ブロックの内部で
自由度の高い形状の結合用電極が容易に形成できるよう
になる。
【００２０】またこの発明は、誘電体ブロックの構造を
簡単にするとともに、外部結合構造を容易に得るため
に、請求項１６に記載のとおり、誘電体ブロックの内部
に導電体膜の無い孔を形成し、当該孔内に、周囲を絶縁
体で囲んだピン状導電体を挿入して、当該ピン状導電体
で外部結合をとる。
簡単にするとともに、外部結合構造を容易に得るため
に、請求項１６に記載のとおり、誘電体ブロックの内部
に導電体膜の無い孔を形成し、当該孔内に、周囲を絶縁
体で囲んだピン状導電体を挿入して、当該ピン状導電体
で外部結合をとる。
【００２１】また、この発明は請求項１７に記載のとお
り、誘電体ブロックに、該誘電体ブロックの長手方向を
区分する節となる、内面に導電体膜を形成した溝を設け
る。この構造によって、単一の誘電体ブロックを用いて
複数段の共振器からなる誘電体導波管型フィルタを得
る。
り、誘電体ブロックに、該誘電体ブロックの長手方向を
区分する節となる、内面に導電体膜を形成した溝を設け
る。この構造によって、単一の誘電体ブロックを用いて
複数段の共振器からなる誘電体導波管型フィルタを得
る。
【００２２】また、この発明の誘電体導波管型フィルタ
の特性調整方法は、請求項１８に記載のとおり、前記孔
の内面に形成された結合用電極を部分的に削除すること
によって、外部回路との結合量を調整する。このように
結合用電極を部分削除すれば、特別な調整用部材を用い
ることなく、また外部に対する電磁波のリークを生じさ
せることなく、結合量の調整を容易に行うことができ
る。
の特性調整方法は、請求項１８に記載のとおり、前記孔
の内面に形成された結合用電極を部分的に削除すること
によって、外部回路との結合量を調整する。このように
結合用電極を部分削除すれば、特別な調整用部材を用い
ることなく、また外部に対する電磁波のリークを生じさ
せることなく、結合量の調整を容易に行うことができ
る。
【００２３】さらに、この発明の誘電体導波管型フィル
タの特性調整方法は、請求項１９に記載のとおり、前記
貫通孔または窪みの内面を部分的に削除することによっ
て、共振周波数を調整する。
タの特性調整方法は、請求項１９に記載のとおり、前記
貫通孔または窪みの内面を部分的に削除することによっ
て、共振周波数を調整する。
【００２４】
【発明の実施の形態】第１の実施形態である誘電体導波
管型共振器（以下単に「誘電体共振器」という。）の構
成を図１に示す。図１において（Ａ）は外観斜視図、
（Ｂ）はその断面図である。図において１はほぼ直方体
形状をなす誘電体ブロックであり、その中央部に丸穴形
状の貫通孔１２を設けている。誘電体ブロック１の外面
（六面）には導電体膜２を形成している。（Ａ）に示す
誘電体ブロックの側面に示す矢印は誘電体ブロック１内
部（中央部または中央部付近）の電界分布を誘電体ブロ
ック１の２つの側面に投影したものであり、これを誘電
体ブロック内部に表せば図３１に示したものと同様にな
り、誘電体ブロック１の中央部ほど図における鉛直方向
の電界のエネルギーが高く、端面にいくほど低くなる。
（ここでは矢印の長さで電界強度を表している。）ただ
し、図１に示す例では，誘電体ブロック１の中央部に貫
通孔１２を形成していて、貫通孔１２内部の誘電率は誘
電体ブロック１の誘電率より低いため、貫通孔１２内の
電界強度は低い。
管型共振器（以下単に「誘電体共振器」という。）の構
成を図１に示す。図１において（Ａ）は外観斜視図、
（Ｂ）はその断面図である。図において１はほぼ直方体
形状をなす誘電体ブロックであり、その中央部に丸穴形
状の貫通孔１２を設けている。誘電体ブロック１の外面
（六面）には導電体膜２を形成している。（Ａ）に示す
誘電体ブロックの側面に示す矢印は誘電体ブロック１内
部（中央部または中央部付近）の電界分布を誘電体ブロ
ック１の２つの側面に投影したものであり、これを誘電
体ブロック内部に表せば図３１に示したものと同様にな
り、誘電体ブロック１の中央部ほど図における鉛直方向
の電界のエネルギーが高く、端面にいくほど低くなる。
（ここでは矢印の長さで電界強度を表している。）ただ
し、図１に示す例では，誘電体ブロック１の中央部に貫
通孔１２を形成していて、貫通孔１２内部の誘電率は誘
電体ブロック１の誘電率より低いため、貫通孔１２内の
電界強度は低い。
【００２５】図１に示した誘電体共振器は、図３１に示
した座標系で表せばＴＥ１０１モードの共振モードを持
つ。誘電体ブロック１の外形寸法ａ，ｂ，ｃは、所望の
無負荷Ｑが得られ、所望の共振周波数に近く且つその共
振周波数より低い値が得られるように定める。そして、
貫通孔１２の内径寸法によって所望の共振周波数を得
る。貫通孔１２は誘電体ブロック１の成形時に同時に設
けるか、直方体状の誘電体セラミクスの焼成前の段階で
ドリル加工により形成してから焼成するか、あるいは誘
電体セラミクスを焼成し、導電体膜２を設けた後に切削
加工する。
した座標系で表せばＴＥ１０１モードの共振モードを持
つ。誘電体ブロック１の外形寸法ａ，ｂ，ｃは、所望の
無負荷Ｑが得られ、所望の共振周波数に近く且つその共
振周波数より低い値が得られるように定める。そして、
貫通孔１２の内径寸法によって所望の共振周波数を得
る。貫通孔１２は誘電体ブロック１の成形時に同時に設
けるか、直方体状の誘電体セラミクスの焼成前の段階で
ドリル加工により形成してから焼成するか、あるいは誘
電体セラミクスを焼成し、導電体膜２を設けた後に切削
加工する。
【００２６】なお、図１では示していないが、この誘電
体共振器に信号入出力手段を設ける場合、誘電体ブロッ
ク１にプローブに相当する穴をあけ、その内面に導電体
膜を形成する方法や、誘電体ブロックの一端面を開放し
て、その面に励振用ストリップを形成すればよい。
体共振器に信号入出力手段を設ける場合、誘電体ブロッ
ク１にプローブに相当する穴をあけ、その内面に導電体
膜を形成する方法や、誘電体ブロックの一端面を開放し
て、その面に励振用ストリップを形成すればよい。
【００２７】図２は第２の実施形態に係る誘電体共振器
の外観斜視図である。図２において１２ａは図１に示し
た貫通孔１２と同様に、電界強度の高い誘電体ブロック
の中央部に設けた貫通孔である。１２ｂは電界強度の比
較的低い誘電体ブロック１の端部付近に設けた貫通孔で
ある。このように電界強度の低い箇所に貫通孔１２ｂを
形成することにより、また内径の小さな貫通孔１２ｂを
形成することにより共振周波数の微調整を行うことが容
易となる。
の外観斜視図である。図２において１２ａは図１に示し
た貫通孔１２と同様に、電界強度の高い誘電体ブロック
の中央部に設けた貫通孔である。１２ｂは電界強度の比
較的低い誘電体ブロック１の端部付近に設けた貫通孔で
ある。このように電界強度の低い箇所に貫通孔１２ｂを
形成することにより、また内径の小さな貫通孔１２ｂを
形成することにより共振周波数の微調整を行うことが容
易となる。
【００２８】図３は第３の実施形態に係る誘電体共振器
の断面図である。図１に示したものと異なり、誘電体ブ
ロック１に対して貫通していない窪み１４を設けてい
る。この構成によれば、窪み１４の内径寸法だけでな
く、深さ寸法によっても共振周波数の設定を行うことが
できるようになる。なお、窪み１４は誘電体ブロック１
の上面だけでなく上面とともに下面に形成してリッジ型
としてもよい。
の断面図である。図１に示したものと異なり、誘電体ブ
ロック１に対して貫通していない窪み１４を設けてい
る。この構成によれば、窪み１４の内径寸法だけでな
く、深さ寸法によっても共振周波数の設定を行うことが
できるようになる。なお、窪み１４は誘電体ブロック１
の上面だけでなく上面とともに下面に形成してリッジ型
としてもよい。
【００２９】図４は第４の実施形態に係る誘電体共振器
の斜視図である。このように誘電体ブロック１としては
直方体に限らず、円柱形状または円筒形状とし、直方体
状誘電体ブロックを用いる場合と同様に、その外形寸法
によって無負荷Ｑおよび概ねの共振周波数を定め、貫通
孔１２を形成しても、所望の共振周波数に設計または調
整することができる。
の斜視図である。このように誘電体ブロック１としては
直方体に限らず、円柱形状または円筒形状とし、直方体
状誘電体ブロックを用いる場合と同様に、その外形寸法
によって無負荷Ｑおよび概ねの共振周波数を定め、貫通
孔１２を形成しても、所望の共振周波数に設計または調
整することができる。
【００３０】図５は第５の実施形態に係る誘電体共振器
の構成を示す図である。この誘電体共振器は誘電体ブロ
ック１の側面に投影した電界分布で示す第１の共振モー
ドと、同誘電体ブロックの側面に投影した電界分布を抜
き出して示す第２の共振モードとを有する。貫通孔１２
ａ，１２ｂは第１・第２の共振モードにおける電界強度
のほぼ等しい位置に形成していて、２つの共振モードに
与える摂動効果はほぼ等しい。これによって第１と第２
の共振モードの共振周波数を同時に調整できるようにな
る。図５では２つの貫通孔を設けたが、これはいずれか
一方のみに設けてもよい。
の構成を示す図である。この誘電体共振器は誘電体ブロ
ック１の側面に投影した電界分布で示す第１の共振モー
ドと、同誘電体ブロックの側面に投影した電界分布を抜
き出して示す第２の共振モードとを有する。貫通孔１２
ａ，１２ｂは第１・第２の共振モードにおける電界強度
のほぼ等しい位置に形成していて、２つの共振モードに
与える摂動効果はほぼ等しい。これによって第１と第２
の共振モードの共振周波数を同時に調整できるようにな
る。図５では２つの貫通孔を設けたが、これはいずれか
一方のみに設けてもよい。
【００３１】図５に示した２つの共振モードを有する誘
電体共振器の場合、誘電体ブロック１の例えば中央部に
貫通孔を設ければ、その貫通孔は第１の共振モードの共
振周波数を上昇させることになるが、第２の共振モード
に対しては、貫通孔を設けることによる電界に対する摂
動効果が小さいため、共振周波数は殆ど変化しない。ま
た、逆に第２の共振モードの電界強度が高く、第１の共
振モードの電界強度が低い箇所に貫通孔を設ければ、そ
の貫通孔を設けることによる、第２の共振モードにおけ
る電界に対する摂動効果は大きく、第１の共振モードに
おける電界に対する摂動効果は小さいため、第１の共振
モードの共振周波数を殆ど変化させることなく、第２の
共振モードの共振周波数が上昇することになる。このよ
うに貫通孔の形成位置によって、複数の共振モードのう
ち或る共振モードの共振周波数を選択的に変化させるこ
とができる。
電体共振器の場合、誘電体ブロック１の例えば中央部に
貫通孔を設ければ、その貫通孔は第１の共振モードの共
振周波数を上昇させることになるが、第２の共振モード
に対しては、貫通孔を設けることによる電界に対する摂
動効果が小さいため、共振周波数は殆ど変化しない。ま
た、逆に第２の共振モードの電界強度が高く、第１の共
振モードの電界強度が低い箇所に貫通孔を設ければ、そ
の貫通孔を設けることによる、第２の共振モードにおけ
る電界に対する摂動効果は大きく、第１の共振モードに
おける電界に対する摂動効果は小さいため、第１の共振
モードの共振周波数を殆ど変化させることなく、第２の
共振モードの共振周波数が上昇することになる。このよ
うに貫通孔の形成位置によって、複数の共振モードのう
ち或る共振モードの共振周波数を選択的に変化させるこ
とができる。
【００３２】図６は第６の実施形態に係る誘電体共振器
の構成を示す図である。同図における誘電体ブロック１
の側面に投影した矢印は第１の共振モードの電界分布、
誘電体ブロック１の上面に投影した矢印は第２の共振モ
ードにおける電界分布をそれぞれ示す。但し図では電界
分布を簡略化して表していて、第１の共振モードは例え
ばＴＥ１１１モード、第２の共振モードは例えばＴＭ１
１１モードである。従って、この２つの共振モードは縮
退モードの関係にある。この場合、貫通孔１２の形成位
置および形成方向によって、第１と第２の共振モードに
おける共振周波数を選択的に、或いは同時に設定するこ
とになる。
の構成を示す図である。同図における誘電体ブロック１
の側面に投影した矢印は第１の共振モードの電界分布、
誘電体ブロック１の上面に投影した矢印は第２の共振モ
ードにおける電界分布をそれぞれ示す。但し図では電界
分布を簡略化して表していて、第１の共振モードは例え
ばＴＥ１１１モード、第２の共振モードは例えばＴＭ１
１１モードである。従って、この２つの共振モードは縮
退モードの関係にある。この場合、貫通孔１２の形成位
置および形成方向によって、第１と第２の共振モードに
おける共振周波数を選択的に、或いは同時に設定するこ
とになる。
【００３３】図７は第７の実施形態に係る誘電体共振器
の構成を示す図であり、誘電体ブロック１は図における
上下面を正方形とする直方体形状とし、六面に導電体膜
を形成している。図における誘電体ブロック１の上面に
投影した矢印は第１と第２の共振モードにおける電界分
布の方向を代表して示すものであり、この２つの共振モ
ードはいずれもＴＥ１０１モードとなって、２重の縮退
モードの関係となって共振周波数は等しくなる。（この
場合、図における水平面方向をｘ，ｙ方向とし、鉛直方
向をｚ軸としている。）同図の（Ａ）に示すように、誘
電体ブロック１の中央にｚ軸方向に貫通孔１２を設けた
場合、２つの共振モードにおける電界に対する摂動効果
が等しくなり、２つの共振モードの共振モード周波数は
同時に同じ量だけ変化する。これに対し、同図の（Ｂ）
に示すように、貫通孔１２の形成位置を中央からずらせ
ば、２つの共振モードにおける電界に対する摂動効果に
差が生じて、２つの共振モードの共振周波数が変わるこ
とになる。これによって縮退が解かれて、２つの共振モ
ードは結合することになる。
の構成を示す図であり、誘電体ブロック１は図における
上下面を正方形とする直方体形状とし、六面に導電体膜
を形成している。図における誘電体ブロック１の上面に
投影した矢印は第１と第２の共振モードにおける電界分
布の方向を代表して示すものであり、この２つの共振モ
ードはいずれもＴＥ１０１モードとなって、２重の縮退
モードの関係となって共振周波数は等しくなる。（この
場合、図における水平面方向をｘ，ｙ方向とし、鉛直方
向をｚ軸としている。）同図の（Ａ）に示すように、誘
電体ブロック１の中央にｚ軸方向に貫通孔１２を設けた
場合、２つの共振モードにおける電界に対する摂動効果
が等しくなり、２つの共振モードの共振モード周波数は
同時に同じ量だけ変化する。これに対し、同図の（Ｂ）
に示すように、貫通孔１２の形成位置を中央からずらせ
ば、２つの共振モードにおける電界に対する摂動効果に
差が生じて、２つの共振モードの共振周波数が変わるこ
とになる。これによって縮退が解かれて、２つの共振モ
ードは結合することになる。
【００３４】図８は第８の実施形態に係る誘電体共振器
の外観斜視図である。図７に示した場合と異なり、貫通
孔１２を長方形面に形成している。これによってこの貫
通孔に沿った方向の電界成分を持つ共振モードに対し
て、他方の共振モードに比較して大きな摂動を与え、２
つの共振モードを結合させることができる。また、貫通
孔１２の大きさと形成位置によって結合の強さを設定で
きるようになる。
の外観斜視図である。図７に示した場合と異なり、貫通
孔１２を長方形面に形成している。これによってこの貫
通孔に沿った方向の電界成分を持つ共振モードに対し
て、他方の共振モードに比較して大きな摂動を与え、２
つの共振モードを結合させることができる。また、貫通
孔１２の大きさと形成位置によって結合の強さを設定で
きるようになる。
【００３５】図９は第９の実施形態に係る誘電体共振器
の構成を示す図である。このように円柱形状の誘電体ブ
ロック１の外面に導電体膜を形成することによって、図
における上面に投影した力線で示すように２つの共振モ
ード（ＴＥ１１１モード）が生じる。（実線と破線の力
線はいずれも電界分布を示す。）このような誘電体ブロ
ックに対してｚ軸方向に垂直な方向に貫通孔１２を設け
たことにより、その貫通孔の方向に沿った電界成分を持
つ共振モードに大きな摂動を与え、２つの共振モードに
おける共振周波数に差が生じ、両者は結合することにな
る。
の構成を示す図である。このように円柱形状の誘電体ブ
ロック１の外面に導電体膜を形成することによって、図
における上面に投影した力線で示すように２つの共振モ
ード（ＴＥ１１１モード）が生じる。（実線と破線の力
線はいずれも電界分布を示す。）このような誘電体ブロ
ックに対してｚ軸方向に垂直な方向に貫通孔１２を設け
たことにより、その貫通孔の方向に沿った電界成分を持
つ共振モードに大きな摂動を与え、２つの共振モードに
おける共振周波数に差が生じ、両者は結合することにな
る。
【００３６】図１０は第１０の実施形態に係る誘電体共
振器の構成を示す図である。この誘電体共振器は立方体
形状の誘電体ブロック１に対し導電体膜を六面に形成し
ている。これによって、図中に矢印で示すように３軸方
向に電界成分を持つ３つの共振モードが生じ、それらは
３重の縮退モードとなる。このような誘電体共振器に対
して、貫通孔１２を形成することによって、その貫通孔
に沿った方向の電界成分を持つ共振モードに大きな摂動
を与え、他の２つの共振モードの共振周波数に対して差
をもたせることができる。
振器の構成を示す図である。この誘電体共振器は立方体
形状の誘電体ブロック１に対し導電体膜を六面に形成し
ている。これによって、図中に矢印で示すように３軸方
向に電界成分を持つ３つの共振モードが生じ、それらは
３重の縮退モードとなる。このような誘電体共振器に対
して、貫通孔１２を形成することによって、その貫通孔
に沿った方向の電界成分を持つ共振モードに大きな摂動
を与え、他の２つの共振モードの共振周波数に対して差
をもたせることができる。
【００３７】図１１は第１１の実施形態に係る誘電体共
振器の断面図である。以上に示した誘電体共振器では丸
穴形状の貫通孔を形成したが、図１１の（Ａ）に示すよ
うに、深さ方向の位置によって内径の異なるステップ形
状の貫通孔１２を形成してもよい。また同図の（Ｂ）に
示すように深さ方向に内径を次第に異ならせたテーパー
形状の貫通孔１２を形成してもよい。このような構成に
よって、内径の大きな箇所で共振周波数の粗調整を行
い、内径の小さな箇所で微調整を行うことが容易とな
る。
振器の断面図である。以上に示した誘電体共振器では丸
穴形状の貫通孔を形成したが、図１１の（Ａ）に示すよ
うに、深さ方向の位置によって内径の異なるステップ形
状の貫通孔１２を形成してもよい。また同図の（Ｂ）に
示すように深さ方向に内径を次第に異ならせたテーパー
形状の貫通孔１２を形成してもよい。このような構成に
よって、内径の大きな箇所で共振周波数の粗調整を行
い、内径の小さな箇所で微調整を行うことが容易とな
る。
【００３８】図１２は第１２の実施形態に係る誘電体共
振器の断面図である。（Ａ）に示す例では、貫通孔の内
部に誘電体１５を充填している。また、（Ｂ）に示すよ
うに、貫通孔の一部に誘電体１５を充填してもよい。充
填する誘電体１５の誘電率が誘電体ブロック１の誘電率
より大きな場合には、誘電体１５を設けることによっ
て、共振周波数が低下し、同一の共振周波数で比較した
場合に全体に小型化される。共振器全体の共振周波数特
性はこれらの充填した誘電体１５を含んだ特性であり、
例えば周波数温度特性の異なる材料を用いた場合には、
誘電体ブロック１の周波数温度特性との合成によって共
振器全体の温度特性が定まるので、誘電体材料を選定し
て、誘電体ブロック１の周波数温度特性を誘電体１５の
周波数温度特性で打ち消すようにすることによって温度
特性を改善することも容易となる。
振器の断面図である。（Ａ）に示す例では、貫通孔の内
部に誘電体１５を充填している。また、（Ｂ）に示すよ
うに、貫通孔の一部に誘電体１５を充填してもよい。充
填する誘電体１５の誘電率が誘電体ブロック１の誘電率
より大きな場合には、誘電体１５を設けることによっ
て、共振周波数が低下し、同一の共振周波数で比較した
場合に全体に小型化される。共振器全体の共振周波数特
性はこれらの充填した誘電体１５を含んだ特性であり、
例えば周波数温度特性の異なる材料を用いた場合には、
誘電体ブロック１の周波数温度特性との合成によって共
振器全体の温度特性が定まるので、誘電体材料を選定し
て、誘電体ブロック１の周波数温度特性を誘電体１５の
周波数温度特性で打ち消すようにすることによって温度
特性を改善することも容易となる。
【００３９】図１３は第１３の実施形態に係る誘電体共
振器の構成を示す断面図である。図１３において１６は
貫通孔１２の開口部を被う導電体であり、例えば銅箔を
導電体膜２に半田付けなどによって固定接続している。
この導電体１６は貫通孔１２から外部への電磁界の漏洩
および外部回路との電磁界結合を遮断する。
振器の構成を示す断面図である。図１３において１６は
貫通孔１２の開口部を被う導電体であり、例えば銅箔を
導電体膜２に半田付けなどによって固定接続している。
この導電体１６は貫通孔１２から外部への電磁界の漏洩
および外部回路との電磁界結合を遮断する。
【００４０】図１４は第１４の実施形態に係る誘電体共
振器の構成を示す断面図である。図１３では貫通孔の開
口部にのみ導電体を設けたが、図１４に示すように、誘
電体共振器全体をケース１７に収納することによって、
シールドするようにしてもよい。
振器の構成を示す断面図である。図１３では貫通孔の開
口部にのみ導電体を設けたが、図１４に示すように、誘
電体共振器全体をケース１７に収納することによって、
シールドするようにしてもよい。
【００４１】次に、この発明の第１５の実施形態である
誘電体導波管型フィルタの構成を図１５〜図１７を参照
して説明する。
誘電体導波管型フィルタの構成を図１５〜図１７を参照
して説明する。
【００４２】図１５は誘電体導波管型フィルタの斜視図
であり、（Ａ）は回路基板に対する実装状態での斜視
図、（Ｂ）は誘電体導波管型フィルタを裏返した状態で
の斜視図である。同図に示すように、直方体状の誘電体
ブロック１の内部に斜め方向に２つの貫通孔５を形成し
ていて、その内面に結合用電極４を形成している。誘電
体ブロック１の外面には導電体膜２とともに、この導電
体膜２から絶縁された２つの端子電極３を形成してい
る。上記貫通孔５の内面の結合用電極４の一方端は端子
電極３に接続し、他方端は導電体膜２に接続している。
図１６は図１５の（Ａ）に示した２つの貫通孔部分を通
る断面図である。図１７は共振モードを示す図であり、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図であ
り、実線の矢印およびドットは電界、破線は磁界をそれ
ぞれ示している。この例ではＴＥ１０１モードを利用し
ていて、結合用電極４と誘電体ブロック外面の導電体膜
２とによる結合ループが共振モードの主に磁界成分と結
合する。
であり、（Ａ）は回路基板に対する実装状態での斜視
図、（Ｂ）は誘電体導波管型フィルタを裏返した状態で
の斜視図である。同図に示すように、直方体状の誘電体
ブロック１の内部に斜め方向に２つの貫通孔５を形成し
ていて、その内面に結合用電極４を形成している。誘電
体ブロック１の外面には導電体膜２とともに、この導電
体膜２から絶縁された２つの端子電極３を形成してい
る。上記貫通孔５の内面の結合用電極４の一方端は端子
電極３に接続し、他方端は導電体膜２に接続している。
図１６は図１５の（Ａ）に示した２つの貫通孔部分を通
る断面図である。図１７は共振モードを示す図であり、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図であ
り、実線の矢印およびドットは電界、破線は磁界をそれ
ぞれ示している。この例ではＴＥ１０１モードを利用し
ていて、結合用電極４と誘電体ブロック外面の導電体膜
２とによる結合ループが共振モードの主に磁界成分と結
合する。
【００４３】図１５に示したような貫通孔５は誘電体セ
ラミクスの成型時に同時に形成するか、成型後または更
に焼成後の後加工でドリル加工により形成すればよい。
また、導電体膜２、結合用電極４および端子電極３はデ
ィッピング法やメッキ法により全面に導電体膜を形成し
た後にエッチングによりパターン化すればよい。また導
電体膜２および端子電極３のパターンはＡｇペースト等
のスクリーン印刷により直接形成することも可能であ
る。
ラミクスの成型時に同時に形成するか、成型後または更
に焼成後の後加工でドリル加工により形成すればよい。
また、導電体膜２、結合用電極４および端子電極３はデ
ィッピング法やメッキ法により全面に導電体膜を形成し
た後にエッチングによりパターン化すればよい。また導
電体膜２および端子電極３のパターンはＡｇペースト等
のスクリーン印刷により直接形成することも可能であ
る。
【００４４】図１８は第１６の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図である。第１５の実施形態と異
なり、誘電体ブロックの縦方向に２つの貫通孔５を形成
し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘電体
ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続し、他方
端を誘電体ブロック１の外面に形成した導電体膜２に接
続している。このような構造であっても、結合用電極４
と導電体膜２とによって結合ループが構成され、この結
合ループがＴＥ１０１の共振モードと磁界結合すること
になる。
波管型フィルタの斜視図である。第１５の実施形態と異
なり、誘電体ブロックの縦方向に２つの貫通孔５を形成
し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘電体
ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続し、他方
端を誘電体ブロック１の外面に形成した導電体膜２に接
続している。このような構造であっても、結合用電極４
と導電体膜２とによって結合ループが構成され、この結
合ループがＴＥ１０１の共振モードと磁界結合すること
になる。
【００４５】図１９は第１７の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図であり、（Ａ）は回路基板に対
する実装状態での斜視図、（Ｂ）はそれを裏返した状態
での斜視図である。この例では誘電体ブロック１の内部
にＬ字型の貫通孔５を形成していて、その内面に結合用
電極４を形成している。また、誘電体ブロック１の外面
には導電体膜２を形成していて、誘電体ブロック１の対
向する端面に、導電体膜２から絶縁状態で端子電極３を
形成している。結合用電極４の一方端は端子電極３に接
続し、他方端は導電体膜２に接続している。この場合も
結合用電極４と導電体膜２とによって結合ループを構成
し、この結合ループがＴＥ１０１の共振モードと磁界結
合する。
波管型フィルタの斜視図であり、（Ａ）は回路基板に対
する実装状態での斜視図、（Ｂ）はそれを裏返した状態
での斜視図である。この例では誘電体ブロック１の内部
にＬ字型の貫通孔５を形成していて、その内面に結合用
電極４を形成している。また、誘電体ブロック１の外面
には導電体膜２を形成していて、誘電体ブロック１の対
向する端面に、導電体膜２から絶縁状態で端子電極３を
形成している。結合用電極４の一方端は端子電極３に接
続し、他方端は導電体膜２に接続している。この場合も
結合用電極４と導電体膜２とによって結合ループを構成
し、この結合ループがＴＥ１０１の共振モードと磁界結
合する。
【００４６】図１９に示したような貫通孔５は、Ｌ字型
のワックスを鋳込んで成型した後に、焼成時にワックス
をとばす、いわゆるロストワックス法で形成することが
できる。
のワックスを鋳込んで成型した後に、焼成時にワックス
をとばす、いわゆるロストワックス法で形成することが
できる。
【００４７】図２０は第１８の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図および断面図である。誘電体ブ
ロック１の内部には縦方向に２つの貫通孔５を形成し、
これらの貫通孔５にそれぞれ直交する横方向に孔６を形
成している。誘電体ブロック１の外面には導電体膜２お
よび端子電極３を形成していて、貫通孔５および孔６の
内面には結合用電極４を形成している。貫通孔５の内面
に形成した結合用電極４の一方端は端子電極３に接続
し、他方端は導電体膜２に接続し、さらに孔６の内面の
結合用電極４の外側端を導電体膜２に接続している。こ
のような構造の場合、孔６の図２０における高さ方向の
位置によって結合用電極４と導電体膜２とによる結合ル
ープのループ面積が定まるため、孔６の高さ方向の位置
によって外部回路との結合量を定めることができる。
波管型フィルタの斜視図および断面図である。誘電体ブ
ロック１の内部には縦方向に２つの貫通孔５を形成し、
これらの貫通孔５にそれぞれ直交する横方向に孔６を形
成している。誘電体ブロック１の外面には導電体膜２お
よび端子電極３を形成していて、貫通孔５および孔６の
内面には結合用電極４を形成している。貫通孔５の内面
に形成した結合用電極４の一方端は端子電極３に接続
し、他方端は導電体膜２に接続し、さらに孔６の内面の
結合用電極４の外側端を導電体膜２に接続している。こ
のような構造の場合、孔６の図２０における高さ方向の
位置によって結合用電極４と導電体膜２とによる結合ル
ープのループ面積が定まるため、孔６の高さ方向の位置
によって外部回路との結合量を定めることができる。
【００４８】次に他の誘電体導波管型フィルタの構造お
よびその特性調整方法の例を図２１〜図２３を参照して
説明する。
よびその特性調整方法の例を図２１〜図２３を参照して
説明する。
【００４９】図２１は第１９の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの構造およびその特性調整方法を示す断
面図である。図１８に示した誘電体導波管型フィルタと
同様に、誘電体ブロック１の縦方向に２つの貫通孔５を
形成し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘
電体ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続して
いる。（Ａ）は貫通孔５の上面から回転砥石等による切
削装置によって一定内径の孔を誘電体ブロックの上面か
ら一定深さにまで形成した例であり、（Ｂ）は貫通孔５
内の一部をその内径を広げるように切削した例である。
このようにして切削部７を形成することによって、結合
用電極４の先端が導電体膜２から分離し、開放状態とな
って、結合用電極４はプローブとして作用する。すなわ
ち結合用電極４は共振器の共振モードと主に電界結合す
ることになる。このような特性調整方法の場合、切削部
７の切削量（深さ）によって結合用電極４の長さが変化
し、これによって結合量を調整することができる。
波管型フィルタの構造およびその特性調整方法を示す断
面図である。図１８に示した誘電体導波管型フィルタと
同様に、誘電体ブロック１の縦方向に２つの貫通孔５を
形成し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘
電体ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続して
いる。（Ａ）は貫通孔５の上面から回転砥石等による切
削装置によって一定内径の孔を誘電体ブロックの上面か
ら一定深さにまで形成した例であり、（Ｂ）は貫通孔５
内の一部をその内径を広げるように切削した例である。
このようにして切削部７を形成することによって、結合
用電極４の先端が導電体膜２から分離し、開放状態とな
って、結合用電極４はプローブとして作用する。すなわ
ち結合用電極４は共振器の共振モードと主に電界結合す
ることになる。このような特性調整方法の場合、切削部
７の切削量（深さ）によって結合用電極４の長さが変化
し、これによって結合量を調整することができる。
【００５０】図２２は第２０の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの構造およびその特性調整方法を示す断
面図である。図２０に示した誘電体導波管型フィルタと
同様に、誘電体ブロック１の内部には縦方向に２つの貫
通孔５を形成し、これらの貫通孔５にそれぞれ直交する
横方向に孔６を形成している。誘電体ブロック１の外面
には導電体膜２および端子電極３を形成していて、貫通
孔５および孔６の内面には結合用電極４を形成してい
る。貫通孔５の内面に形成した結合用電極４の一方端は
端子電極３に接続し、孔６の内面の結合用電極４の外側
端を導電体膜２に接続している。（Ａ）は貫通孔５の上
面から回転砥石等による切削装置によって一定内径の孔
を誘電体ブロックの上面から一定深さにまで形成した例
であり、（Ｂ）は貫通孔５内の一部をその内径を広げる
ように切削した例である。このようにして切削部７を形
成すれば、図１９に示した誘電体導波管型フィルタと同
様の構造となる。そして切削部７の切削量によって共振
モードとの電磁気的結合量が変化し、これによって外部
回路との結合量の調整が可能となる。
波管型フィルタの構造およびその特性調整方法を示す断
面図である。図２０に示した誘電体導波管型フィルタと
同様に、誘電体ブロック１の内部には縦方向に２つの貫
通孔５を形成し、これらの貫通孔５にそれぞれ直交する
横方向に孔６を形成している。誘電体ブロック１の外面
には導電体膜２および端子電極３を形成していて、貫通
孔５および孔６の内面には結合用電極４を形成してい
る。貫通孔５の内面に形成した結合用電極４の一方端は
端子電極３に接続し、孔６の内面の結合用電極４の外側
端を導電体膜２に接続している。（Ａ）は貫通孔５の上
面から回転砥石等による切削装置によって一定内径の孔
を誘電体ブロックの上面から一定深さにまで形成した例
であり、（Ｂ）は貫通孔５内の一部をその内径を広げる
ように切削した例である。このようにして切削部７を形
成すれば、図１９に示した誘電体導波管型フィルタと同
様の構造となる。そして切削部７の切削量によって共振
モードとの電磁気的結合量が変化し、これによって外部
回路との結合量の調整が可能となる。
【００５１】図２３は第２１の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタにおける特性調整方法を示す断面図であ
る。このフィルタの構造は図１８に示したものと同様
に、誘電体ブロックの短軸方向に２つの貫通孔５を形成
し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘電体
ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続し、他方
端を誘電体ブロック１の外面に形成した導電体膜２に接
続している。この例では、貫通孔５の図における上面か
ら結合用電極４の一部とともに誘電体ブロック１の一部
を切削して切削部７を形成している。結合用電極４の一
方端は導電体膜２に接続されたままであるので、この結
合用電極４と導電体膜２とは結合ループを構成してい
る。しかし、結合用電極４の一部を削除することによっ
て、結合用電極４の形状が変化するため、共振モードと
結合用電極４との電気的結合量に変化が生じる。このよ
うに切削部７の形状および切削量によって結合量を調整
する。
波管型フィルタにおける特性調整方法を示す断面図であ
る。このフィルタの構造は図１８に示したものと同様
に、誘電体ブロックの短軸方向に２つの貫通孔５を形成
し、その内面に結合用電極４を形成し、一方端を誘電体
ブロック１の外面に形成した端子電極３に接続し、他方
端を誘電体ブロック１の外面に形成した導電体膜２に接
続している。この例では、貫通孔５の図における上面か
ら結合用電極４の一部とともに誘電体ブロック１の一部
を切削して切削部７を形成している。結合用電極４の一
方端は導電体膜２に接続されたままであるので、この結
合用電極４と導電体膜２とは結合ループを構成してい
る。しかし、結合用電極４の一部を削除することによっ
て、結合用電極４の形状が変化するため、共振モードと
結合用電極４との電気的結合量に変化が生じる。このよ
うに切削部７の形状および切削量によって結合量を調整
する。
【００５２】なお、以上に示した構造の誘電体導波管型
フィルタおよびその特性調整方法以外にも、例えば図１
９に示した構造で、結合用電極４の短絡端側（導電体膜
接続側）の開口部から、開口部付近または奥部の結合用
電極４を部分的に削除したり、または図２２に示した状
態から更に孔６の開口部付近または奥部の結合用電極４
を部分的に削除すれば、Ｌ字型のプローブとして作用さ
せることができる。そして、その切削量によって共振モ
ードとの電磁気的結合量が変化し、これによって外部回
路との結合量の調整が可能となる。
フィルタおよびその特性調整方法以外にも、例えば図１
９に示した構造で、結合用電極４の短絡端側（導電体膜
接続側）の開口部から、開口部付近または奥部の結合用
電極４を部分的に削除したり、または図２２に示した状
態から更に孔６の開口部付近または奥部の結合用電極４
を部分的に削除すれば、Ｌ字型のプローブとして作用さ
せることができる。そして、その切削量によって共振モ
ードとの電磁気的結合量が変化し、これによって外部回
路との結合量の調整が可能となる。
【００５３】なお、上述した例では、ＴＥ１０１モード
の共振モードを利用する場合について説明したが、その
高次のモードを利用する場合にも同様に適用できること
は言うまでもない。
の共振モードを利用する場合について説明したが、その
高次のモードを利用する場合にも同様に適用できること
は言うまでもない。
【００５４】次に複数段の共振器からなる誘電体導波管
型フィルタの構成を図２４〜図３０を参照して説明す
る。
型フィルタの構成を図２４〜図３０を参照して説明す
る。
【００５５】図２４は第２２の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図、図２５はその断面図である。
両図に示すように、誘電体ブロックは略直方体形状を成
し、その外面に導電体膜２を形成している。誘電体ブロ
ック１の長手方向の途中には、その長手方向を区分する
節となる溝２０を形成している。この溝２０の内面には
導電体膜２を形成している。溝２０で区分される領域は
それぞれ共振器として作用する。この共振器領域に、誘
電体ブロックの短軸方向に貫通する貫通孔１２ａ，１２
ｂを設けている。この貫通孔１２ａ，１２ｂの内面には
導電体膜を形成していない。誘電体ブロックの図におけ
る側面には端子電極３ａ，３ｂを形成していて、誘電体
ブロック１の側面の端子電極３ａ，３ｂから誘電体ブロ
ック１の底面の導電体膜２にかけて、内部に貫通孔５
ａ，５ｂを形成していて、その貫通孔５ａ，５ｂの内面
に結合用電極４ａ，４ｂを設けている。この構造によ
り、２つの端子電極３ａ，３ｂを入出力部とする２段の
共振器からなる帯域通過特性を有する誘電体導波管型フ
ィルタを得る。フィルタ特性は、２段の共振器の共振周
波数によって定め、この２段の共振器の共振周波数は貫
通孔１２ａ，１２ｂの内径によって定める。たとえば設
計段階で貫通孔１２ａ，１２ｂの位置および寸法を決定
しておくか、調整段階で貫通孔１２ａ，１２ｂの内面を
必要量部分削除する。
波管型フィルタの斜視図、図２５はその断面図である。
両図に示すように、誘電体ブロックは略直方体形状を成
し、その外面に導電体膜２を形成している。誘電体ブロ
ック１の長手方向の途中には、その長手方向を区分する
節となる溝２０を形成している。この溝２０の内面には
導電体膜２を形成している。溝２０で区分される領域は
それぞれ共振器として作用する。この共振器領域に、誘
電体ブロックの短軸方向に貫通する貫通孔１２ａ，１２
ｂを設けている。この貫通孔１２ａ，１２ｂの内面には
導電体膜を形成していない。誘電体ブロックの図におけ
る側面には端子電極３ａ，３ｂを形成していて、誘電体
ブロック１の側面の端子電極３ａ，３ｂから誘電体ブロ
ック１の底面の導電体膜２にかけて、内部に貫通孔５
ａ，５ｂを形成していて、その貫通孔５ａ，５ｂの内面
に結合用電極４ａ，４ｂを設けている。この構造によ
り、２つの端子電極３ａ，３ｂを入出力部とする２段の
共振器からなる帯域通過特性を有する誘電体導波管型フ
ィルタを得る。フィルタ特性は、２段の共振器の共振周
波数によって定め、この２段の共振器の共振周波数は貫
通孔１２ａ，１２ｂの内径によって定める。たとえば設
計段階で貫通孔１２ａ，１２ｂの位置および寸法を決定
しておくか、調整段階で貫通孔１２ａ，１２ｂの内面を
必要量部分削除する。
【００５６】図２６は第２３の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図、図２７はその断面図である。
図２４および図２５に示したものと異なる点は入出力部
の構造である。この例では、誘電体ブロック１の短軸方
向に貫通孔５ａ，５ｂを設けて、その内面に内部で開放
した結合用電極４ａ，４ｂをそれぞれ形成している。こ
の構造によれば、共振周波数設定用の貫通孔１２ａ，１
２ｂと結合用電極形成用の貫通孔５ａ，５ｂとが同一方
向にあるので、誘電体ブロックの成型金型の構造が簡単
となる。
波管型フィルタの斜視図、図２７はその断面図である。
図２４および図２５に示したものと異なる点は入出力部
の構造である。この例では、誘電体ブロック１の短軸方
向に貫通孔５ａ，５ｂを設けて、その内面に内部で開放
した結合用電極４ａ，４ｂをそれぞれ形成している。こ
の構造によれば、共振周波数設定用の貫通孔１２ａ，１
２ｂと結合用電極形成用の貫通孔５ａ，５ｂとが同一方
向にあるので、誘電体ブロックの成型金型の構造が簡単
となる。
【００５７】図２８は第２４の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの断面図である。図において１３は絶縁
体基板であり、このフィルタは大別して誘電体ブロック
側と絶縁体基板側とに分けられる。誘電体ブロック側の
構造は、結合用電極４ａ，４ｂを設けていないことを除
いて、図２６および図２７に示したものと略同様であ
る。絶縁体基板１３にはピン状導電体１１ａ，１１ｂを
突出させていて、このピン状導電体１１ａ，１１ｂが誘
電体ブロック側の貫通孔５ａ，５ｂに挿入されるよう
に、両者を接合させている。絶縁体基板１３にはピン状
導電体１１ａ，１１ｂに導通する入出力電極１８ａ，１
８ｂを形成していて、この電極を介して外部の回路と接
続する。
波管型フィルタの断面図である。図において１３は絶縁
体基板であり、このフィルタは大別して誘電体ブロック
側と絶縁体基板側とに分けられる。誘電体ブロック側の
構造は、結合用電極４ａ，４ｂを設けていないことを除
いて、図２６および図２７に示したものと略同様であ
る。絶縁体基板１３にはピン状導電体１１ａ，１１ｂを
突出させていて、このピン状導電体１１ａ，１１ｂが誘
電体ブロック側の貫通孔５ａ，５ｂに挿入されるよう
に、両者を接合させている。絶縁体基板１３にはピン状
導電体１１ａ，１１ｂに導通する入出力電極１８ａ，１
８ｂを形成していて、この電極を介して外部の回路と接
続する。
【００５８】図２９は第２５の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの断面図である。図において誘電体ブロ
ック１の構造は、結合用電極４ａ，４ｂを設けていない
ことを除いて、図２６および図２７に示したものと略同
様である。１１ａ，１１ｂはピン状導電体であり、合成
樹脂などからなる絶縁体１９ａ，１９ｂとともに貫通孔
５ａ，５ｂ内に圧入している。このピン状導電体１１
ａ，１１ｂは絶縁体１９ａ，１９ｂから絶縁状態を保っ
ている。外部の回路とは、このピン状導電体１１ａ，１
１ｂを介して接続する。
波管型フィルタの断面図である。図において誘電体ブロ
ック１の構造は、結合用電極４ａ，４ｂを設けていない
ことを除いて、図２６および図２７に示したものと略同
様である。１１ａ，１１ｂはピン状導電体であり、合成
樹脂などからなる絶縁体１９ａ，１９ｂとともに貫通孔
５ａ，５ｂ内に圧入している。このピン状導電体１１
ａ，１１ｂは絶縁体１９ａ，１９ｂから絶縁状態を保っ
ている。外部の回路とは、このピン状導電体１１ａ，１
１ｂを介して接続する。
【００５９】図３０は第２６の実施形態に係る誘電体導
波管型フィルタの斜視図である。この例は３段の共振器
からなる送信フィルタと３段の共振器からなる受信フィ
ルタとを一体化したアンテナデュプレクサである。図に
示すように、誘電体ブロックは略直方体形状を成し、そ
の外面に導電体膜２を形成している。誘電体ブロックの
長手方向の途中には、その長手方向を区分する節となる
溝２０を形成している。この溝２０の内面には導電体膜
２を形成している。溝２０で区分される領域はそれぞれ
共振器として作用し、これらの共振器領域に、誘電体ブ
ロックの短軸方向に貫通する貫通孔１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆをそれぞれ設けている。
これらの貫通孔１２ａ〜１２ｆの内面には導電体膜を形
成していない。また、両端の２つの共振器領域と中央の
共振器領域には結合用電極形成用の貫通孔５ａ，５ｃ，
５ｂをそれぞれ形成している。これらの貫通孔の内面に
は図２７に示したものと同様の結合用電極を形成してい
る。貫通孔５ａ内面の結合用電極が送信回路へ接続さ
れ、貫通孔５ｃ内面の結合用電極が受信回路へ接続さ
れ、貫通孔５ｂ内面の結合用電極がアンテナへ接続され
る。この構造により、貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃは
送信フィルタを構成する３段の各共振器の共振周波数を
定め、貫通孔１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは受信フィルタを
構成する３段の各共振器の共振周波数を定める。したが
って、送信フィルタおよび受信フィルタの特性は設計段
階で貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，
１２ｆの位置および寸法を決定しておくか、調整段階で
それらの貫通孔の内面を部分削除する。
波管型フィルタの斜視図である。この例は３段の共振器
からなる送信フィルタと３段の共振器からなる受信フィ
ルタとを一体化したアンテナデュプレクサである。図に
示すように、誘電体ブロックは略直方体形状を成し、そ
の外面に導電体膜２を形成している。誘電体ブロックの
長手方向の途中には、その長手方向を区分する節となる
溝２０を形成している。この溝２０の内面には導電体膜
２を形成している。溝２０で区分される領域はそれぞれ
共振器として作用し、これらの共振器領域に、誘電体ブ
ロックの短軸方向に貫通する貫通孔１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆをそれぞれ設けている。
これらの貫通孔１２ａ〜１２ｆの内面には導電体膜を形
成していない。また、両端の２つの共振器領域と中央の
共振器領域には結合用電極形成用の貫通孔５ａ，５ｃ，
５ｂをそれぞれ形成している。これらの貫通孔の内面に
は図２７に示したものと同様の結合用電極を形成してい
る。貫通孔５ａ内面の結合用電極が送信回路へ接続さ
れ、貫通孔５ｃ内面の結合用電極が受信回路へ接続さ
れ、貫通孔５ｂ内面の結合用電極がアンテナへ接続され
る。この構造により、貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃは
送信フィルタを構成する３段の各共振器の共振周波数を
定め、貫通孔１２ｄ，１２ｅ，１２ｆは受信フィルタを
構成する３段の各共振器の共振周波数を定める。したが
って、送信フィルタおよび受信フィルタの特性は設計段
階で貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，
１２ｆの位置および寸法を決定しておくか、調整段階で
それらの貫通孔の内面を部分削除する。
【００６０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、誘電体
ブロックの外形寸法が同一であっても、貫通孔または窪
みの大きさまたは位置によって共振周波数を設定できる
ようになるため、誘電体ブロックの外形寸法と貫通孔ま
たは窪みの大きさまたは形成位置の設計によって、所定
の共振周波数を得るとともに無負荷Ｑを広範囲にわたっ
て定めることができ、無負荷Ｑの設計上の自由度が高ま
る。
ブロックの外形寸法が同一であっても、貫通孔または窪
みの大きさまたは位置によって共振周波数を設定できる
ようになるため、誘電体ブロックの外形寸法と貫通孔ま
たは窪みの大きさまたは形成位置の設計によって、所定
の共振周波数を得るとともに無負荷Ｑを広範囲にわたっ
て定めることができ、無負荷Ｑの設計上の自由度が高ま
る。
【００６１】請求項２に記載の発明によれば、小さな貫
通孔または窪みで共振周波数を比較的大きく変化させる
ことができ、これに伴って無負荷Ｑの設計範囲も広が
る。
通孔または窪みで共振周波数を比較的大きく変化させる
ことができ、これに伴って無負荷Ｑの設計範囲も広が
る。
【００６２】請求項３に記載の発明によれば、第１と第
２の共振モードの共振周波数が近接している場合でも、
第１の共振モードの共振周波数に比べて第２の共振モー
ドの共振周波数を選択的に調整することができ、２つの
共振モードの共振周波数の差の調整が容易となる。
２の共振モードの共振周波数が近接している場合でも、
第１の共振モードの共振周波数に比べて第２の共振モー
ドの共振周波数を選択的に調整することができ、２つの
共振モードの共振周波数の差の調整が容易となる。
【００６３】請求項４に記載の発明によれば、第１と第
２の２つの共振モードの共振周波数は貫通孔または窪み
によって同等の作用を受けるため、例えば単一の貫通孔
または窪みのみによって２つの共振モードの共振周波数
を同時に設定できるようになる。
２の２つの共振モードの共振周波数は貫通孔または窪み
によって同等の作用を受けるため、例えば単一の貫通孔
または窪みのみによって２つの共振モードの共振周波数
を同時に設定できるようになる。
【００６４】請求項５，６に記載の発明によれば、第１
と第２の共振モードの共振周波数を容易に一致または近
接させることができる。
と第２の共振モードの共振周波数を容易に一致または近
接させることができる。
【００６５】請求項７に記載の発明によれば、貫通孔や
窪みの電界に対する摂動効果が高くなるため、貫通孔や
窪みを設けることによる作用効果を高めることができ
る。
窪みの電界に対する摂動効果が高くなるため、貫通孔や
窪みを設けることによる作用効果を高めることができ
る。
【００６６】請求項８に記載の発明によれば、共振周波
数の調整時に貫通孔や窪みを形成する際に、その粗調整
および微調整が容易となる。
数の調整時に貫通孔や窪みを形成する際に、その粗調整
および微調整が容易となる。
【００６７】請求項９に記載の発明によれば、貫通孔ま
たは窪みの内部に誘電体ブロックの誘電率とは異なる誘
電率を有する誘電体を設けることによって、小型化また
は周波数温度特性の向上を図ることができる。
たは窪みの内部に誘電体ブロックの誘電率とは異なる誘
電率を有する誘電体を設けることによって、小型化また
は周波数温度特性の向上を図ることができる。
【００６８】請求項１０に記載の発明によれば、貫通孔
または窪みの開口面を導電体で被うことによって、外部
への電磁波の漏洩また外部回路との電磁界結合を確実に
遮断することができる。
または窪みの開口面を導電体で被うことによって、外部
への電磁波の漏洩また外部回路との電磁界結合を確実に
遮断することができる。
【００６９】請求項１１，１２，１３，１４に記載の発
明によれば、特別なプローブ等の部材を外部から挿入す
る必要がなく、また外部に対する電磁波のリークも少な
い結合回路構造となる。
明によれば、特別なプローブ等の部材を外部から挿入す
る必要がなく、また外部に対する電磁波のリークも少な
い結合回路構造となる。
【００７０】請求項１５に記載の発明によれば、誘電体
ブロックの内部で自由度の高い形状の結合用電極が容易
に形成できるようになる。
ブロックの内部で自由度の高い形状の結合用電極が容易
に形成できるようになる。
【００７１】請求項１６に記載の発明によれば、外部結
合用部材としてのピン状導電体を誘電体ブロックに設け
た孔に挿入するだけで外部結合構造をとることができ、
全体の構造が簡略化される。
合用部材としてのピン状導電体を誘電体ブロックに設け
た孔に挿入するだけで外部結合構造をとることができ、
全体の構造が簡略化される。
【００７２】請求項１７に記載の発明によれば、特別な
調整用部材を用いることなく、また外部に対する電磁波
のリークを生じさせることなく、結合用電極の部分削除
によって結合量の調整を容易に行うことができる。
調整用部材を用いることなく、また外部に対する電磁波
のリークを生じさせることなく、結合用電極の部分削除
によって結合量の調整を容易に行うことができる。
【００７３】請求項１８に記載の発明によれば、誘電体
ブロックの孔の内面に形成した結合用電極を部分的に削
除するだけで外部回路との結合量調整ができるので、そ
の調整作業が極めて簡単となる。
ブロックの孔の内面に形成した結合用電極を部分的に削
除するだけで外部回路との結合量調整ができるので、そ
の調整作業が極めて簡単となる。
【００７４】請求項１９に記載の発明によれば、誘電体
ブロックの貫通孔または窪みの内面を部分的に削除する
だけで共振周波数の調整ができるので、その調整作業が
極めて簡単となる。
ブロックの貫通孔または窪みの内面を部分的に削除する
だけで共振周波数の調整ができるので、その調整作業が
極めて簡単となる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】第２の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】第３の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】第４の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図５】第５の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】第６の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図７】第７の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図８】第８の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図９】第９の実施形態に係る誘電体共振器の構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１０】第１０の実施形態に係る誘電体共振器の斜視
図である。
図である。
【図１１】第１１の実施形態に係る誘電体共振器の断面
図である。
図である。
【図１２】第１２の実施形態に係る誘電体共振器の断面
図である。
図である。
【図１３】第１３の実施形態に係る誘電体共振器の断面
図である。
図である。
【図１４】第１４の実施形態に係る誘電体共振器の断面
図である。
図である。
【図１５】第１５の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図１６】同フィルタの断面図である。
【図１７】同フィルタの共振モードの例を示す図であ
る。
る。
【図１８】第１６の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図１９】第１７の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図２０】第１８の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図および断面図である。
ルタの斜視図および断面図である。
【図２１】第１９の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの構造およびその特性調整方法の例を示す断面図で
ある。
ルタの構造およびその特性調整方法の例を示す断面図で
ある。
【図２２】第２０の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの構造およびその特性調整方法の例を示す断面図で
ある。
ルタの構造およびその特性調整方法の例を示す断面図で
ある。
【図２３】第２１の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの特性調整方法の例を示す断面図である。
ルタの特性調整方法の例を示す断面図である。
【図２４】第２２の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図２５】同誘電体導波管型フィルタの断面図である。
【図２６】第２３の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図２７】同誘電体導波管型フィルタの断面図である。
【図２８】第２４の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの断面図である。
ルタの断面図である。
【図２９】第２５の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの断面図である。
ルタの断面図である。
【図３０】第２６の実施形態に係る誘電体導波管型フィ
ルタの斜視図である。
ルタの斜視図である。
【図３１】一般的な誘電体導波管型共振器の構成を示す
図である。
図である。
【図３２】誘電体導波管型共振器の構成例を示す斜視図
である。
である。
【図３３】従来の誘電体導波管型共振器の外部結合回路
構造を示す斜視図である。
構造を示す斜視図である。
【図３４】従来の誘電体導波管型共振器の外部結合回路
構造を示す斜視図である。
構造を示す斜視図である。
【図３５】従来の誘電体導波管型共振器の外部結合回路
構造を示す部分破断斜視図である。
構造を示す部分破断斜視図である。
１−誘電体ブロック ２−導電体膜 ３−端子電極 ４，４ａ，４ｂ−結合用電極 ５，５ａ〜５ｃ−貫通孔 ６−孔 ７−切削部 ８−入出力端子 ９−スタブ １０−プローブ １１ａ，１１ｂ−ピン状導電体 １２，１２ａ〜１２ｆ−貫通孔 １３−絶縁体基板 １４−窪み １５−誘電体 １６−導電体 １７−ケース １８ａ，１８ｂ−入出力電極 １９ａ，１９ｂ−絶縁体 ２０−溝
Claims (19)
- 【請求項１】 誘電体ブロックの外面に導電体膜を形成
した誘電体導波管型共振器において、 内面に導電体膜の無い貫通孔を誘電体ブロックの一方の
面から他の面にかけて形成するか、内面に導電体膜の無
い窪みを誘電体ブロックの所定面に形成して、共振周波
数および無負荷Ｑを設定してなる誘電体導波管型共振
器。 - 【請求項２】 所定の共振モードの電界分布における電
界強度の高い箇所に前記貫通孔または窪みを形成してな
る請求項１に記載の誘電体導波管型共振器。 - 【請求項３】 第１と第２の少なくとも２つの共振モー
ドのうち、第１の共振モードにおける電界強度に比べて
第２の共振モードにおける電界強度の高い箇所に前記貫
通孔または窪みを形成してなる請求項１に記載の誘電体
導波管型共振器。 - 【請求項４】 第１と第２の少なくとも２つの共振モー
ドをもち、第１の共振モードにおける電界強度と、第２
の共振モードにおける電界強度とが略等しい箇所に前記
貫通孔または窪みを形成してなる請求項１に記載の誘電
体導波管型共振器。 - 【請求項５】 前記誘電体ブロックの、少なくとも対向
する２端面をそれぞれ正方形とする直方体として、前記
第１と第２の共振モードで縮退モードを生じさせてなる
請求項３または請求項４に記載の誘電体導波管型共振
器。 - 【請求項６】 前記誘電体ブロックを円柱または円筒と
して、前記第１と第２の共振モードで縮退モードを生じ
させてなる請求項３または請求項４に記載の誘電体導波
管型共振器。 - 【請求項７】 所定の共振モードの電界に沿った方向に
前記貫通孔または窪みを形成してなる請求項１〜請求項
６のうちいずれか１項に記載の誘電体導波管型共振器。 - 【請求項８】 前記貫通孔または窪みがテーパ形状また
はステップ形状である請求項１〜請求項６のうちいずれ
か１項に記載の誘電体導波管型共振器。 - 【請求項９】 前記貫通孔または窪みの内部に誘電体ブ
ロックの誘電率とは異なる誘電率の誘電体を設けてなる
請求項１〜請求項８のうちいずれか１項に記載の誘電体
導波管型共振器。 - 【請求項１０】 前記貫通孔または窪みの開口面を導電
体で覆ってなる請求項１〜請求項９のうちいずれか１項
に記載の誘電体導波管型共振器。 - 【請求項１１】 誘電体ブロックの外面に導電体膜を形
成した誘電体導波管型フィルタにおいて、 誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端
子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成
するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極
に接続され、他方端が前記導電体膜に接続された結合用
電極を形成したことを特徴とする誘電体導波管型フィル
タ。 - 【請求項１２】 誘電体ブロックの外面に導電体膜を形
成した誘電体導波管型フィルタにおいて、 誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁された端
子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔を形成
するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端子電極
に接続され、他方端が孔の内部で開放された結合用電極
を形成したことを特徴とする誘電体導波管型フィルタ。 - 【請求項１３】 請求項１〜１０のうちいずれか１項に
記載の誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁さ
れた端子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔
を形成するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端
子電極に接続され、他方端が前記導電体膜に接続された
結合用電極を形成したことを特徴とする誘電体導波管型
フィルタ。 - 【請求項１４】 請求項１〜１０のうちいずれか１項に
記載の誘電体ブロックの外面に前記導電体膜から絶縁さ
れた端子電極を形成し、前記誘電体ブロックの内部に孔
を形成するとともに、当該孔の内面に、一方端が前記端
子電極に接続され、他方端が孔の内部で開放された結合
用電極を形成したことを特徴とする誘電体導波管型フィ
ルタ。 - 【請求項１５】 前記孔を、略直線状に延びる孔と、こ
れに交わる孔とから構成したことを特徴とする請求項１
１〜１４のうちいずれか１項に記載の誘電体導波管型フ
ィルタ。 - 【請求項１６】 誘電体ブロックの外面に導電体膜を形
成した誘電体導波管型フィルタにおいて、 誘電体ブロックの内部に導電体膜の無い孔を形成し、当
該孔内に、周囲を絶縁体で囲んだピン状導電体を挿入し
て、当該ピン状導電体で外部結合をとるようにしたこと
を特徴とする誘電体導波管型フィルタ。 - 【請求項１７】 誘電体ブロックの外面に導電体膜を形
成した誘電体導波管型フィルタにおいて、 誘電体ブロックに、該誘電体ブロックの長手方向を区分
する節となる、内面に導電体膜を形成した溝を設けて、
複数段の共振器からなる請求項１１〜１６のうちいずれ
か１項に記載の誘電体導波管型フィルタ。 - 【請求項１８】 請求項１１〜１７のうちいずれか１項
に記載された、前記孔の内面に形成された結合用電極を
部分的に削除することによって、外部回路との結合量を
調整することを特徴とする誘電体導波管型フィルタの特
性調整方法。 - 【請求項１９】 請求項１３〜１７のうちいずれか１項
に記載された、前記貫通孔または窪みの内面を部分的に
削除することによって、共振周波数を調整することを特
徴とする誘電体導波管型フィルタの特性調整方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP14011697A JP3389819B2 (ja) | 1996-06-10 | 1997-05-29 | 誘電体導波管型共振器 |
| US08/871,333 US6020800A (en) | 1996-06-10 | 1997-06-09 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
| US09/465,154 US6160463A (en) | 1996-06-10 | 1999-12-16 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
| US09/703,217 US6356170B1 (en) | 1996-06-10 | 2000-10-31 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
| US09/729,038 US6281764B1 (en) | 1996-06-10 | 2000-12-04 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
| US09/730,139 US6346867B2 (en) | 1996-06-10 | 2000-12-05 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
| US09/730,985 US6255921B1 (en) | 1996-06-10 | 2000-12-06 | Dielectric waveguide resonator, dielectric waveguide filter, and method of adjusting the characteristics thereof |
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| JP14711296 | 1996-06-10 | ||
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| JP8-193178 | 1996-07-23 | ||
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|---|---|---|---|
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| JP2020150465A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社フジクラ | フィルタ装置 |
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