JPH11145705A - 多重モード誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、複合誘電体フィルタ、合成器、分配器、および通信装置 - Google Patents
多重モード誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、複合誘電体フィルタ、合成器、分配器、および通信装置Info
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- JPH11145705A JPH11145705A JP10220372A JP22037298A JPH11145705A JP H11145705 A JPH11145705 A JP H11145705A JP 10220372 A JP10220372 A JP 10220372A JP 22037298 A JP22037298 A JP 22037298A JP H11145705 A JPH11145705 A JP H11145705A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
- H01P7/105—Multimode resonators
-
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- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
- H01P1/2086—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators multimode
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャビティ内に対する誘電体コアの配置を容
易にすると共に、複数段の共振器からなる誘電体共振器
装置を得るようにし、かつＱｏを高く維持した多重モー
ド誘電体共振器装置を提供する。 【解決手段】 ＴＭ０１δ-(x-Z)，ＴＥ０１δ-y，ＴＭ
０１δ-(x+Z)などの複数のモードで共振する誘電体コア
１ｂ，１ｃを、支持体３でキャビティ２の略中央部に、
キャビティ２の内壁面からそれぞれ所定間隔だけ実質的
に浮かせた状態で支持する。
易にすると共に、複数段の共振器からなる誘電体共振器
装置を得るようにし、かつＱｏを高く維持した多重モー
ド誘電体共振器装置を提供する。 【解決手段】 ＴＭ０１δ-(x-Z)，ＴＥ０１δ-y，ＴＭ
０１δ-(x+Z)などの複数のモードで共振する誘電体コア
１ｂ，１ｃを、支持体３でキャビティ２の略中央部に、
キャビティ２の内壁面からそれぞれ所定間隔だけ実質的
に浮かせた状態で支持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、多重モードで動
作する誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、複合誘電体
フィルタ、合成器、分配器、および通信装置に関する。
作する誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、複合誘電体
フィルタ、合成器、分配器、および通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体内の電磁波が誘電体と空気との境
界で全反射を繰り返しながら、元の位置に同位相で戻っ
てくることにより共振する誘電体共振器は、小型で無負
荷Ｑ（Ｑｏ）の高い共振器として用いられる。そのモー
ドには、断面が円形や矩形の誘電体棒を、その誘電体棒
を伝搬するＴＥモードやＴＭモードのｓ・λｇ／２（λ
ｇは管内波長、ｓは整数）の長さで切断した時に得られ
るＴＥモードやＴＭモードがある。そして、断面のモー
ドがＴＭ０１モードで上記ｓ＝１の場合、ＴＭ０１δモ
ードの共振器が得られ、断面のモードがＴＥ０１モード
でｓ＝１の場合、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器が得
られる。
界で全反射を繰り返しながら、元の位置に同位相で戻っ
てくることにより共振する誘電体共振器は、小型で無負
荷Ｑ（Ｑｏ）の高い共振器として用いられる。そのモー
ドには、断面が円形や矩形の誘電体棒を、その誘電体棒
を伝搬するＴＥモードやＴＭモードのｓ・λｇ／２（λ
ｇは管内波長、ｓは整数）の長さで切断した時に得られ
るＴＥモードやＴＭモードがある。そして、断面のモー
ドがＴＭ０１モードで上記ｓ＝１の場合、ＴＭ０１δモ
ードの共振器が得られ、断面のモードがＴＥ０１モード
でｓ＝１の場合、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器が得
られる。
【０００３】これらの誘電体共振器は図２７に示すよう
に、誘電体共振器の共振周波数を遮断する円形導波管ま
たは矩形導波管をキャビティとして、その中に円柱形状
のＴＭ０１δモードの誘電体コアまたはＴＥ０１δモー
ドの誘電体コアを配置する。
に、誘電体共振器の共振周波数を遮断する円形導波管ま
たは矩形導波管をキャビティとして、その中に円柱形状
のＴＭ０１δモードの誘電体コアまたはＴＥ０１δモー
ドの誘電体コアを配置する。
【０００４】図２８は上記２つのモードの誘電体共振器
における電磁界分布を示す図である。ここで実線は電
界、破線は磁界をそれぞれ示している。
における電磁界分布を示す図である。ここで実線は電
界、破線は磁界をそれぞれ示している。
【０００５】このような誘電体コアを用いた誘電体共振
器によって複数段の誘電体共振器装置を構成する場合、
キャビィティ内に複数の誘電体コアを配列することにな
る。図２７に示した例では、（Ａ）のＴＭ０１δモード
の誘電体コアをその軸方向に配列するか、（Ｂ）のＴＥ
０１δモードの誘電体コアを同一平面に沿って配置する
ことになる。
器によって複数段の誘電体共振器装置を構成する場合、
キャビィティ内に複数の誘電体コアを配列することにな
る。図２７に示した例では、（Ａ）のＴＭ０１δモード
の誘電体コアをその軸方向に配列するか、（Ｂ）のＴＥ
０１δモードの誘電体コアを同一平面に沿って配置する
ことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の誘電体共振器装置においては、共振器を多段化す
るために、複数の誘電体コアを高精度に位置決め固定し
なければならない。そのため、特性のそろった誘電体共
振器装置を得難いという問題があった。
従来の誘電体共振器装置においては、共振器を多段化す
るために、複数の誘電体コアを高精度に位置決め固定し
なければならない。そのため、特性のそろった誘電体共
振器装置を得難いという問題があった。
【０００７】なお、柱状や十字型の誘電体コアをキャビ
ティ内に一体的に設けたＴＭモードの誘電体共振器も従
来より用いられている。このタイプの誘電体共振器装置
では、限られた空間内にＴＭモードを多重化することが
できるため、小型で多段の誘電体共振器装置が得られる
が、誘電体コアへの電磁界エネルギの集中度が低く、キ
ャビティに設けた導電体膜に実電流が流れるため、一般
にＴＥモードの誘電体共振器ほどの高いＱｏが得られな
いという問題があった。
ティ内に一体的に設けたＴＭモードの誘電体共振器も従
来より用いられている。このタイプの誘電体共振器装置
では、限られた空間内にＴＭモードを多重化することが
できるため、小型で多段の誘電体共振器装置が得られる
が、誘電体コアへの電磁界エネルギの集中度が低く、キ
ャビティに設けた導電体膜に実電流が流れるため、一般
にＴＥモードの誘電体共振器ほどの高いＱｏが得られな
いという問題があった。
【０００８】この発明の目的は、キャビティ内に対する
誘電体コアの配置を容易にすると共に、複数段の共振器
からなる誘電体共振器装置を得るようにし、かつＱｏを
高く維持した多重モード誘電体共振器装置を提供するこ
とにある。
誘電体コアの配置を容易にすると共に、複数段の共振器
からなる誘電体共振器装置を得るようにし、かつＱｏを
高く維持した多重モード誘電体共振器装置を提供するこ
とにある。
【０００９】また、この発明の目的は、上記多重モード
誘電体共振器を用いた誘電体フィルタ、複合誘電体フィ
ルタ、合成器、分配器、および通信装置を提供すること
にある。
誘電体共振器を用いた誘電体フィルタ、複合誘電体フィ
ルタ、合成器、分配器、および通信装置を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の多重モード誘
電体共振器装置は、請求項１に記載のとおり、複数のモ
ードで共振する略直方体形状の誘電体コアを、略直方体
形状のキャビティの略中央部で、該キャビティの各内壁
面からそれぞれ所定間隔だけ浮かせた状態に支持する。
このように略直方体形状の誘電体コアを、略直方体形状
のキャビティの略中央部に支持するようにしたため、誘
電体コアの支持構造が簡単となる。しかも、複数のモー
ドで共振する略直方体形状の誘電体コアを用いるため、
複数の誘電体コアを配列せずとも複数の共振器を構成す
ることができ、特性の安定した誘電体共振器装置が構成
できる。
電体共振器装置は、請求項１に記載のとおり、複数のモ
ードで共振する略直方体形状の誘電体コアを、略直方体
形状のキャビティの略中央部で、該キャビティの各内壁
面からそれぞれ所定間隔だけ浮かせた状態に支持する。
このように略直方体形状の誘電体コアを、略直方体形状
のキャビティの略中央部に支持するようにしたため、誘
電体コアの支持構造が簡単となる。しかも、複数のモー
ドで共振する略直方体形状の誘電体コアを用いるため、
複数の誘電体コアを配列せずとも複数の共振器を構成す
ることができ、特性の安定した誘電体共振器装置が構成
できる。
【００１１】前記キャビティ内への誘電体コアの支持
は、請求項２に記載のとおり、誘電体コアより低誘電率
の支持体を用いる。このことにより誘電体コアへの電磁
界エネルギの集中度が高まり、Ｑｏを高く維持すること
ができる。
は、請求項２に記載のとおり、誘電体コアより低誘電率
の支持体を用いる。このことにより誘電体コアへの電磁
界エネルギの集中度が高まり、Ｑｏを高く維持すること
ができる。
【００１２】また前記キャビティ内への誘電体コアの支
持部は、請求項３に記載のとおり、誘電体コアまたはキ
ャビティに一体成形してもよい。これにより個別部品と
しての支持体が不要となり、またキャビティや誘電体コ
アに対する支持部の位置精度、およびキャビティ内への
誘電体コアの位置決め精度が高まり、低コストで特性の
安定した多重モード誘電体共振器装置が得られる。
持部は、請求項３に記載のとおり、誘電体コアまたはキ
ャビティに一体成形してもよい。これにより個別部品と
しての支持体が不要となり、またキャビティや誘電体コ
アに対する支持部の位置精度、およびキャビティ内への
誘電体コアの位置決め精度が高まり、低コストで特性の
安定した多重モード誘電体共振器装置が得られる。
【００１３】前記支持部または支持体は請求項４に記載
のとおり、前記誘電体コアの稜線部分または稜線に沿っ
た部分に設けるか、請求項５に記載のとおり、誘電体コ
アの頂点付近に設ける。これにより、支持部分の総断面
積当たりの機械的強度を高めることができる。またＴＭ
モードのうち、支持部または支持体が磁界の回転面に垂
直方向に延びるモードにおけるＱｏの低下を抑えること
ができる。
のとおり、前記誘電体コアの稜線部分または稜線に沿っ
た部分に設けるか、請求項５に記載のとおり、誘電体コ
アの頂点付近に設ける。これにより、支持部分の総断面
積当たりの機械的強度を高めることができる。またＴＭ
モードのうち、支持部または支持体が磁界の回転面に垂
直方向に延びるモードにおけるＱｏの低下を抑えること
ができる。
【００１４】また、前記支持部または支持体は請求項６
に記載のとおり、前記誘電体コアの１つの面の中央部に
設ける。これにより、支持部または支持体が磁界の回転
面に垂直方向に延びるＴＭモード以外のモードにおける
Ｑｏの低下を抑えることができる。
に記載のとおり、前記誘電体コアの１つの面の中央部に
設ける。これにより、支持部または支持体が磁界の回転
面に垂直方向に延びるＴＭモード以外のモードにおける
Ｑｏの低下を抑えることができる。
【００１５】前記キャビティの一部または全部は請求項
７に記載のとおり、角筒形状の成形体とし、該成形体の
内壁面に前記支持体または支持部で前記誘電体コアを支
持させる。この構造によれば、角筒形状の軸方向を成形
金型の型抜き方向とすることにより、単純な構造の金型
を用いてキャビティおよび誘電体コアを容易に一体成形
できるようになる。
７に記載のとおり、角筒形状の成形体とし、該成形体の
内壁面に前記支持体または支持部で前記誘電体コアを支
持させる。この構造によれば、角筒形状の軸方向を成形
金型の型抜き方向とすることにより、単純な構造の金型
を用いてキャビティおよび誘電体コアを容易に一体成形
できるようになる。
【００１６】また、この発明では、前記多重モード誘電
体共振器装置の所定のモードに結合する外部結合手段を
設けて誘電体フィルタを構成する。
体共振器装置の所定のモードに結合する外部結合手段を
設けて誘電体フィルタを構成する。
【００１７】また、この発明では、前記誘電体フィルタ
を複数用いて３つ以上のポートを有する複合誘電体フィ
ルタを構成する。
を複数用いて３つ以上のポートを有する複合誘電体フィ
ルタを構成する。
【００１８】また、この発明では、前記多重モード誘電
体共振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外
部結合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体
共振器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する
共通外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を出力
ポート、前記複数の独立外部結合手段を入力ポートとし
て合成器を構成する。
体共振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外
部結合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体
共振器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する
共通外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を出力
ポート、前記複数の独立外部結合手段を入力ポートとし
て合成器を構成する。
【００１９】また、この発明では、前記多重モード誘電
体共振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外
部結合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体
共振器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する
共通外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を入力
ポート、前記複数の独立外部結合手段を出力ポートとし
て分配器を構成する。
体共振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外
部結合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体
共振器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する
共通外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を入力
ポート、前記複数の独立外部結合手段を出力ポートとし
て分配器を構成する。
【００２０】さらに、この発明では、上記複合誘電体フ
ィルタ、合成器、分配器を高周波部に用いて通信装置を
構成する。
ィルタ、合成器、分配器を高周波部に用いて通信装置を
構成する。
【００２１】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
多重モード誘電体共振器装置の構成を図１〜図１６を参
照して説明する。
多重モード誘電体共振器装置の構成を図１〜図１６を参
照して説明する。
【００２２】図１は多重モード誘電体共振器装置の基本
構成部分の斜視図である。同図において１は略直方体形
状の誘電体コア、２は角筒形状のキャビティ、３は誘電
体コア１をキャビティ２の略中央部に支持するための支
持体である。キャビティ２の外周面には導電体膜を形成
していて、２つの開口面には導電体膜を形成した誘電体
板または金属板を配置して略直方体形状のシールド空間
を構成する。また、必要に応じてキャビティ２の開口面
に他のキャビティの開口面を対向させ、所定の共振モー
ドの電磁界を結合させて多段化を図る。
構成部分の斜視図である。同図において１は略直方体形
状の誘電体コア、２は角筒形状のキャビティ、３は誘電
体コア１をキャビティ２の略中央部に支持するための支
持体である。キャビティ２の外周面には導電体膜を形成
していて、２つの開口面には導電体膜を形成した誘電体
板または金属板を配置して略直方体形状のシールド空間
を構成する。また、必要に応じてキャビティ２の開口面
に他のキャビティの開口面を対向させ、所定の共振モー
ドの電磁界を結合させて多段化を図る。
【００２３】図１に示した支持体３は、誘電体コア１よ
り低誘電率のセラミック材料を用い、誘電体コア１とキ
ャビティ２の内壁面との間にそれぞれ配置して焼成一体
化する。なお、図１のようなセラミックによるキャビテ
ィを用いないで、金属ケース内に誘電体コアを配置する
ようにしてもよい。
り低誘電率のセラミック材料を用い、誘電体コア１とキ
ャビティ２の内壁面との間にそれぞれ配置して焼成一体
化する。なお、図１のようなセラミックによるキャビテ
ィを用いないで、金属ケース内に誘電体コアを配置する
ようにしてもよい。
【００２４】図１に示した誘電体コア１による共振モー
ドを図２〜４に示す。これらの図においてｘ，ｙ，ｚは
図１に示した３次元方向の座標軸であり、図２〜図４で
は２次元の各面における断面図をそれぞれ示している。
図２〜図４における実線の矢印は電界ベクトル、破線の
矢印は磁界ベクトル、“・”記号および“×”記号は電
界または磁界の方向を示している。なお、図２〜図４で
はｘ，ｙ，ｚの３方向のＴＭ０１δモード、同じく３方
向のＴＥ０１δモードの合計６つの共振モードについて
のみ示している。実際にはこれらの高次の共振モードも
存在するが、通常はこれらの基本モードを用いる。
ドを図２〜４に示す。これらの図においてｘ，ｙ，ｚは
図１に示した３次元方向の座標軸であり、図２〜図４で
は２次元の各面における断面図をそれぞれ示している。
図２〜図４における実線の矢印は電界ベクトル、破線の
矢印は磁界ベクトル、“・”記号および“×”記号は電
界または磁界の方向を示している。なお、図２〜図４で
はｘ，ｙ，ｚの３方向のＴＭ０１δモード、同じく３方
向のＴＥ０１δモードの合計６つの共振モードについて
のみ示している。実際にはこれらの高次の共振モードも
存在するが、通常はこれらの基本モードを用いる。
【００２５】さて、図１〜図４に示した多重モード誘電
体共振器装置の特性は、誘電体コア１またはキャビティ
２に対する支持体３の相対的な位置関係および材料の物
性によって変化する。その例を図５〜図１６に示す。
体共振器装置の特性は、誘電体コア１またはキャビティ
２に対する支持体３の相対的な位置関係および材料の物
性によって変化する。その例を図５〜図１６に示す。
【００２６】図５〜図１０は支持体３の比誘電率εｒと
誘電正接ｔａｎδをパラメータとして、支持体３の間隔
Ｃ０を変化させた時の共振周波数の変化および無負荷Ｑ
（以下Ｑｏと示す。）の変化を示す図である。図５はＴ
Ｅ０１δ-z、図６はＴＥ０１δ-x、図７はＴＥ０１
δ-y、図８はＴＭ０１δ-z、図９はＴＭ０１δ-x、図１
０はＴＭ０１δ-yについてそれぞれ示している。また図
１１〜図１６は、支持体３の太さＣ１を変化させた時の
共振周波数の変化およびＱｏの変化を示す図である。図
１１はＴＥ０１δ-z、図１２はＴＥ０１δ-x、図１３は
ＴＥ０１δ-y、図１４はＴＭ０１δ-z、図１５はＴＭ０
１δ-x、図１６はＴＭ０１δ-yについてそれぞれ示して
いる。またこれらの図において（Ａ）は各モードにおけ
る電磁波伝搬方向から見た断面図である。これらの図に
おいて誘電体コア１は一辺が２５．５ｍｍの略立方体
（正六面体）であり、その比誘電率εｒは３７、ｔａｎ
δは1/20,000である。また、キャビティ２の内壁面の寸
法は３１×３１×３１ｍｍであり、壁厚が２．０ｍｍで
あるので、外壁面の寸法は３５×３５×３５ｍｍであ
る。この外壁面に導電体膜を形成しているので、導電体
膜によるキャビティ空間の大きさは３５×３５×３５ｍ
ｍである。更に、図５〜図１０における支持体３の太さ
は４．０ｍｍである。
誘電正接ｔａｎδをパラメータとして、支持体３の間隔
Ｃ０を変化させた時の共振周波数の変化および無負荷Ｑ
（以下Ｑｏと示す。）の変化を示す図である。図５はＴ
Ｅ０１δ-z、図６はＴＥ０１δ-x、図７はＴＥ０１
δ-y、図８はＴＭ０１δ-z、図９はＴＭ０１δ-x、図１
０はＴＭ０１δ-yについてそれぞれ示している。また図
１１〜図１６は、支持体３の太さＣ１を変化させた時の
共振周波数の変化およびＱｏの変化を示す図である。図
１１はＴＥ０１δ-z、図１２はＴＥ０１δ-x、図１３は
ＴＥ０１δ-y、図１４はＴＭ０１δ-z、図１５はＴＭ０
１δ-x、図１６はＴＭ０１δ-yについてそれぞれ示して
いる。またこれらの図において（Ａ）は各モードにおけ
る電磁波伝搬方向から見た断面図である。これらの図に
おいて誘電体コア１は一辺が２５．５ｍｍの略立方体
（正六面体）であり、その比誘電率εｒは３７、ｔａｎ
δは1/20,000である。また、キャビティ２の内壁面の寸
法は３１×３１×３１ｍｍであり、壁厚が２．０ｍｍで
あるので、外壁面の寸法は３５×３５×３５ｍｍであ
る。この外壁面に導電体膜を形成しているので、導電体
膜によるキャビティ空間の大きさは３５×３５×３５ｍ
ｍである。更に、図５〜図１０における支持体３の太さ
は４．０ｍｍである。
【００２７】図５〜図７に示す結果から明らかなよう
に、ＴＥモードにおいては支持体３の間隔Ｃ０および比
誘電率εｒにほとんど関係なく共振周波数は一定であ
り、εｒおよびｔａｎδにほとんど関係なく高いＱｏが
得られる。これに対し、ＴＭモードでは、図８〜図１０
に示すように、支持体３のεｒが大きい程、共振周波数
が低下し、ｔａｎδが小さい程、Ｑｏが低下する。また
図８および図９に示すように、支持体３の伸びる方向に
平行な面に磁界が分布するＴＭ０１δ-zおよびＴＭ０１
δ-xモードでは、支持体３の間隔Ｃ０が広くなる程、す
なわち支持体３が誘電体コア１のコーナ部分に近づく
程、Ｑｏが低下し、共振周波数が低下する。逆に、図１
０に示すように、支持体３の伸びる方向に垂直な面に磁
界Ｈが分布するＴＭ０１δ-yモードでは、Ｃ０間隔が狭
くなる程、すなわち支持体３が誘電体コア１の中央部に
近づく程、Ｑｏが低下し、共振周波数が低下する。
に、ＴＥモードにおいては支持体３の間隔Ｃ０および比
誘電率εｒにほとんど関係なく共振周波数は一定であ
り、εｒおよびｔａｎδにほとんど関係なく高いＱｏが
得られる。これに対し、ＴＭモードでは、図８〜図１０
に示すように、支持体３のεｒが大きい程、共振周波数
が低下し、ｔａｎδが小さい程、Ｑｏが低下する。また
図８および図９に示すように、支持体３の伸びる方向に
平行な面に磁界が分布するＴＭ０１δ-zおよびＴＭ０１
δ-xモードでは、支持体３の間隔Ｃ０が広くなる程、す
なわち支持体３が誘電体コア１のコーナ部分に近づく
程、Ｑｏが低下し、共振周波数が低下する。逆に、図１
０に示すように、支持体３の伸びる方向に垂直な面に磁
界Ｈが分布するＴＭ０１δ-yモードでは、Ｃ０間隔が狭
くなる程、すなわち支持体３が誘電体コア１の中央部に
近づく程、Ｑｏが低下し、共振周波数が低下する。
【００２８】また、図１１〜図１３に示した結果から明
らかなように、ＴＥモードにおいては支持体３の太さＣ
１、εｒおよびｔａｎδにほとんど関係なく共振周波数
は一定で、比較的高いＱｏが得られる。これに対し、Ｔ
Ｍモードでは、図１４〜図１６に示すように、支持体３
のεｒが大きい程、共振周波数が低下し、ｔａｎδが低
下する程、Ｑｏが低下する。また、ＴＭモードのいづれ
のモードでも、支持体３が太くなる程、Ｑｏが大きく低
下し、また共振周波数も比較的大きく変化する。
らかなように、ＴＥモードにおいては支持体３の太さＣ
１、εｒおよびｔａｎδにほとんど関係なく共振周波数
は一定で、比較的高いＱｏが得られる。これに対し、Ｔ
Ｍモードでは、図１４〜図１６に示すように、支持体３
のεｒが大きい程、共振周波数が低下し、ｔａｎδが低
下する程、Ｑｏが低下する。また、ＴＭモードのいづれ
のモードでも、支持体３が太くなる程、Ｑｏが大きく低
下し、また共振周波数も比較的大きく変化する。
【００２９】以上のことからＴＭモードにおいてＱｏを
高く維持するためには、支持体３を細くする、その比誘
電率を低くする、その誘電正接を高くすること等が有効
である。また使用するモードに応じて支持体３の位置を
選ぶことによってＱｏを高く維持することができる。た
とえばＴＭ０１δ-yモードを利用する場合には、支持体
の位置を誘電体コアのコーナ付近に設ければよい。ま
た、ＴＭ０１δ-yモードを利用しないで、ＴＭ０１δ-z
またはＴＭ０１δ-xモードのＱｏをなるべく高める場合
には、支持体の位置を誘電体コアの中央部付近に設けれ
ばよい。また、誘電体コア１の材料および寸法が同じで
あっても、支持体３の太さまたは位置を変えることによ
って、更にはその材料を変えることによって、各モード
を所定の共振周波数で共振させることも可能となる。
高く維持するためには、支持体３を細くする、その比誘
電率を低くする、その誘電正接を高くすること等が有効
である。また使用するモードに応じて支持体３の位置を
選ぶことによってＱｏを高く維持することができる。た
とえばＴＭ０１δ-yモードを利用する場合には、支持体
の位置を誘電体コアのコーナ付近に設ければよい。ま
た、ＴＭ０１δ-yモードを利用しないで、ＴＭ０１δ-z
またはＴＭ０１δ-xモードのＱｏをなるべく高める場合
には、支持体の位置を誘電体コアの中央部付近に設けれ
ばよい。また、誘電体コア１の材料および寸法が同じで
あっても、支持体３の太さまたは位置を変えることによ
って、更にはその材料を変えることによって、各モード
を所定の共振周波数で共振させることも可能となる。
【００３０】なお、上記の実施形態では誘電体コアの各
共振モードと外部回路との結合手段については図示して
いないが、たとえば結合ループを用いる場合、結合させ
るべきモードの磁界が過る方向に結合ループを配置する
ことによって外部結合をとればよい。
共振モードと外部回路との結合手段については図示して
いないが、たとえば結合ループを用いる場合、結合させ
るべきモードの磁界が過る方向に結合ループを配置する
ことによって外部結合をとればよい。
【００３１】次に、第２の実施形態として、支持体の取
付位置の異なる多重モード誘電体共振器装置の構成を図
１７〜図２１を参照して説明する。
付位置の異なる多重モード誘電体共振器装置の構成を図
１７〜図２１を参照して説明する。
【００３２】図１７は多重モード誘電体共振器装置の基
本構成部分の斜視図である。同図において１は略直方体
形状の誘電体コア、２は角筒形状のキャビティ、３は誘
電体コア１をキャビティ２の略中央部に支持するための
支持体である。キャビティ２の外周面には導電体膜を形
成している。この例ではキャビティの内壁面の四面にそ
れぞれ２つずつ支持体３を設けている。その他の構成は
第１の実施形態の場合と同様である。
本構成部分の斜視図である。同図において１は略直方体
形状の誘電体コア、２は角筒形状のキャビティ、３は誘
電体コア１をキャビティ２の略中央部に支持するための
支持体である。キャビティ２の外周面には導電体膜を形
成している。この例ではキャビティの内壁面の四面にそ
れぞれ２つずつ支持体３を設けている。その他の構成は
第１の実施形態の場合と同様である。
【００３３】図１８は図１７に示した多重モード誘電体
共振器装置におけるキャビティ２の壁厚を０からａまで
変化させ、また支持体３の断面積を変化させた時のＴＭ
０１δ-zの共振周波数とＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yの
共振周波数の変化を示す。この第２の実施形態では、誘
電体コア１に対する支持体３の突出方向がｘ軸方向とｙ
軸方向にあり、ｚ軸方向にはないため、支持体３の断面
積ｂが大きくなる程、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモー
ドの共振周波数がＴＭ０１δ-zのモードの共振周波数よ
り大きく低下する。ここでは、支持体３の突出する位置
がｘ軸方向とｙ軸方向に対して均等であるため、ＴＭ０
１δ-xモードとＴＭ０１δ-yモードとは同様に変化す
る。また、キャビティ２の壁厚を変化させた場合、ＴＭ
０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモードに与える影響がＴＭ０１
δ-zモードに与える影響より大きいため、キャビティの
壁厚の変化によってＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモード
の共振周波数が大きく変化する。この関係を利用してキ
ャビティの壁厚または支持体の断面積を設定することに
より、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数
とＴＭ０１δ-zモードの共振周波数とを相対的に変化さ
せることができる。例えば誘電体コア１のｚ軸方向の厚
みを予め厚く設定しておくことにより、３つのモードの
共振周波数を一致させることができる。
共振器装置におけるキャビティ２の壁厚を０からａまで
変化させ、また支持体３の断面積を変化させた時のＴＭ
０１δ-zの共振周波数とＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yの
共振周波数の変化を示す。この第２の実施形態では、誘
電体コア１に対する支持体３の突出方向がｘ軸方向とｙ
軸方向にあり、ｚ軸方向にはないため、支持体３の断面
積ｂが大きくなる程、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモー
ドの共振周波数がＴＭ０１δ-zのモードの共振周波数よ
り大きく低下する。ここでは、支持体３の突出する位置
がｘ軸方向とｙ軸方向に対して均等であるため、ＴＭ０
１δ-xモードとＴＭ０１δ-yモードとは同様に変化す
る。また、キャビティ２の壁厚を変化させた場合、ＴＭ
０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモードに与える影響がＴＭ０１
δ-zモードに与える影響より大きいため、キャビティの
壁厚の変化によってＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモード
の共振周波数が大きく変化する。この関係を利用してキ
ャビティの壁厚または支持体の断面積を設定することに
より、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数
とＴＭ０１δ-zモードの共振周波数とを相対的に変化さ
せることができる。例えば誘電体コア１のｚ軸方向の厚
みを予め厚く設定しておくことにより、３つのモードの
共振周波数を一致させることができる。
【００３４】図１９は図１７に示した誘電体コア１のｚ
軸方向の厚みおよび支持体３の断面積を変化させた時の
ＴＥ０１δ-x，ＴＥ０１δ-yおよびＴＥ０１δ-zの各モ
ードの共振周波数の変化を示す図である。このように誘
電体コアのｚ軸方向の厚みを増す程、ＴＥ０１δ-x，Ｔ
Ｅ０１δ-yモードの共振周波数がより大きく低下し、ま
た支持体の断面積を大きくする程、ＴＥ０１δ-zモード
の共振周波数がより大きく低下する。これらの関係を利
用して、誘電体コア１のｚ軸方向の厚みと支持体３の断
面積を適宜設計することによって、ＴＥ０１δ-x，ＴＥ
０１δ-y，ＴＥ０１δ-zの３つのモードの共振周波数を
一致させることができる。これにより、所定の共振モー
ド間を結合させれば、多段化を図ることができる。
軸方向の厚みおよび支持体３の断面積を変化させた時の
ＴＥ０１δ-x，ＴＥ０１δ-yおよびＴＥ０１δ-zの各モ
ードの共振周波数の変化を示す図である。このように誘
電体コアのｚ軸方向の厚みを増す程、ＴＥ０１δ-x，Ｔ
Ｅ０１δ-yモードの共振周波数がより大きく低下し、ま
た支持体の断面積を大きくする程、ＴＥ０１δ-zモード
の共振周波数がより大きく低下する。これらの関係を利
用して、誘電体コア１のｚ軸方向の厚みと支持体３の断
面積を適宜設計することによって、ＴＥ０１δ-x，ＴＥ
０１δ-y，ＴＥ０１δ-zの３つのモードの共振周波数を
一致させることができる。これにより、所定の共振モー
ド間を結合させれば、多段化を図ることができる。
【００３５】なお、上記の実施形態では誘電体コアに生
じる各共振モード間の結合手段については図示していな
いが、たとえばＴＭモード同士を結合させる場合やＴＥ
モード同士を結合させる場合、両モードの結合モードで
ある偶モードと奇モードの共振周波数に差が生じるよう
に誘電体コアの所定箇所に結合用孔を設ければよい。ま
た、たとえばＴＭモードとＴＥモードとを結合させる場
合には、両モードの電界強度の均衡を崩すことによっ
て、両モード間を結合させればよい。
じる各共振モード間の結合手段については図示していな
いが、たとえばＴＭモード同士を結合させる場合やＴＥ
モード同士を結合させる場合、両モードの結合モードで
ある偶モードと奇モードの共振周波数に差が生じるよう
に誘電体コアの所定箇所に結合用孔を設ければよい。ま
た、たとえばＴＭモードとＴＥモードとを結合させる場
合には、両モードの電界強度の均衡を崩すことによっ
て、両モード間を結合させればよい。
【００３６】図２０は図１７に示したキャビティ２の壁
厚、誘電体コア１のｚ軸方向の厚み、および支持体３の
断面積を変化させた時の、上記３つのＴＭモードについ
ての共振周波数の変化を示す図である。キャビティの壁
厚のみを厚くした場合、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモ
ードの共振周波数はＴＭ０１δ-zモードの共振周波数よ
り大きく低下し、誘電体コアのｚ軸方向の厚みを厚くす
ると、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数がＴＭ０１
δ-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より大きく低下
する。また支持体を太くすると、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０
１δ-yモードの共振周波数がＴＭ０１δ-zモードの共振
周波数より大きく低下する。この関係を利用して例えば
図中のｐ１またはｐ２で示す特性点で３つのモードの共
振周波数を一致させることができる。
厚、誘電体コア１のｚ軸方向の厚み、および支持体３の
断面積を変化させた時の、上記３つのＴＭモードについ
ての共振周波数の変化を示す図である。キャビティの壁
厚のみを厚くした場合、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-yモ
ードの共振周波数はＴＭ０１δ-zモードの共振周波数よ
り大きく低下し、誘電体コアのｚ軸方向の厚みを厚くす
ると、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数がＴＭ０１
δ-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より大きく低下
する。また支持体を太くすると、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０
１δ-yモードの共振周波数がＴＭ０１δ-zモードの共振
周波数より大きく低下する。この関係を利用して例えば
図中のｐ１またはｐ２で示す特性点で３つのモードの共
振周波数を一致させることができる。
【００３７】図２１は図１７に示した多重モード誘電体
共振器装置の製造工程の一例を示す図である。まず
（Ａ）に示すように誘電体コア１をキャビティ２に対し
て連結部分１′で連結した状態で同時に一体成形する。
このとき成形金型は、角筒形状のキャビティ２の開口面
から軸方向に開枠させる。続いて同図の（Ｂ）に示すよ
うに連結部１′の近傍に、誘電体コア１の各々のコーナ
部分に相当する箇所に支持体３をペースト状態のガラス
グレーズで仮接着する。またキャビティ２の外周面にＡ
ｇペーストを塗布し、その後、電極膜の焼付けと同時に
支持体３を誘電体コア１およびキャビティ２の内壁面に
焼き付ける（ガラスグレーズで接合させる。）その後、
連結部１′部分を削り取ることによって、同図の（Ｃ）
に示すように、誘電体コア１をキャビティ２の中央部に
装荷した構造とする。ここで誘電体コア１およびキャビ
ティ２としては、εｒ＝３７、ｔａｎδ＝1/ 20,000 の
ＺｒＯ 2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系の誘電体セラミック材
料を用い、支持体３としてはεｒ＝６、ｔａｎδ＝1/
2,000の２ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の低誘電率セラミック材
料を用いる。両者は線膨張係数が近似しており、誘電体
コアの発熱および環境温度の変化に対しても支持体と誘
電体コアまたはキャビティとの間の接合面に過大な応力
が加わることがない。
共振器装置の製造工程の一例を示す図である。まず
（Ａ）に示すように誘電体コア１をキャビティ２に対し
て連結部分１′で連結した状態で同時に一体成形する。
このとき成形金型は、角筒形状のキャビティ２の開口面
から軸方向に開枠させる。続いて同図の（Ｂ）に示すよ
うに連結部１′の近傍に、誘電体コア１の各々のコーナ
部分に相当する箇所に支持体３をペースト状態のガラス
グレーズで仮接着する。またキャビティ２の外周面にＡ
ｇペーストを塗布し、その後、電極膜の焼付けと同時に
支持体３を誘電体コア１およびキャビティ２の内壁面に
焼き付ける（ガラスグレーズで接合させる。）その後、
連結部１′部分を削り取ることによって、同図の（Ｃ）
に示すように、誘電体コア１をキャビティ２の中央部に
装荷した構造とする。ここで誘電体コア１およびキャビ
ティ２としては、εｒ＝３７、ｔａｎδ＝1/ 20,000 の
ＺｒＯ 2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2 系の誘電体セラミック材
料を用い、支持体３としてはεｒ＝６、ｔａｎδ＝1/
2,000の２ＭｇＯ−ＳｉＯ2 系の低誘電率セラミック材
料を用いる。両者は線膨張係数が近似しており、誘電体
コアの発熱および環境温度の変化に対しても支持体と誘
電体コアまたはキャビティとの間の接合面に過大な応力
が加わることがない。
【００３８】図２２は第３の実施形態に係る多重モード
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。図１７に示した例では誘電体コア１の四面にそれぞ
れ２つずつ支持体３を設けて、合計８つの支持体でキャ
ビティ内に誘電体コアを支持するようにしたが、これら
の支持体は図２２の（Ａ）に示すように誘電体コア１の
四面に対して３つ以上設けてもよく、更に同図の（Ｂ）
に示すようにリブ形状に連続するものであってもよい。
これらの場合、外部からの衝撃に対して支持体３は応力
を分散するため、その分、支持体３の総断面積を小さく
しても所定の機械的強度を維持することができる。
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。図１７に示した例では誘電体コア１の四面にそれぞ
れ２つずつ支持体３を設けて、合計８つの支持体でキャ
ビティ内に誘電体コアを支持するようにしたが、これら
の支持体は図２２の（Ａ）に示すように誘電体コア１の
四面に対して３つ以上設けてもよく、更に同図の（Ｂ）
に示すようにリブ形状に連続するものであってもよい。
これらの場合、外部からの衝撃に対して支持体３は応力
を分散するため、その分、支持体３の総断面積を小さく
しても所定の機械的強度を維持することができる。
【００３９】図２３は第４の実施形態に係る多重モード
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。同図において３′は誘電体コア１およびキャビティ
２と共に一体成形してなる支持部である。このように支
持部３′の形状をｘ，ｙ，ｚの各軸方向に異なる形状と
することにより、特にＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-y，Ｔ
Ｍ０１δ-zの３つのモードの共振周波数をそれぞれ個別
にある程度自由に設計できるようになる。
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。同図において３′は誘電体コア１およびキャビティ
２と共に一体成形してなる支持部である。このように支
持部３′の形状をｘ，ｙ，ｚの各軸方向に異なる形状と
することにより、特にＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-y，Ｔ
Ｍ０１δ-zの３つのモードの共振周波数をそれぞれ個別
にある程度自由に設計できるようになる。
【００４０】図２４はその例を示す図であり、キャビテ
ィの壁厚ａを厚くする程、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-y
モードの共振周波数がＴＭ０１δ-zモードの共振周波数
より大きく低下し、誘電体コアのｚ軸方向の厚みを厚く
する程、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数がＴＭ０１δ
-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より大きく低下す
る。そして支持部３′の幅を増す程、ＴＭ０１δ-xモー
ドの共振周波数はＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より
大きく低下し、ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数はＴＭ
０１δ-zモードの共振周波数より大きく低下する。これ
らの関係から、図中ｐ１で示す特性点で３つのモードの
共振周波数を一致させることができ、ｐ２またはｐ３で
示す特性点で２つのモードの共振周波数を一致させるこ
とができる。
ィの壁厚ａを厚くする程、ＴＭ０１δ-x，ＴＭ０１δ-y
モードの共振周波数がＴＭ０１δ-zモードの共振周波数
より大きく低下し、誘電体コアのｚ軸方向の厚みを厚く
する程、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数がＴＭ０１δ
-x，ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より大きく低下す
る。そして支持部３′の幅を増す程、ＴＭ０１δ-xモー
ドの共振周波数はＴＭ０１δ-yモードの共振周波数より
大きく低下し、ＴＭ０１δ-yモードの共振周波数はＴＭ
０１δ-zモードの共振周波数より大きく低下する。これ
らの関係から、図中ｐ１で示す特性点で３つのモードの
共振周波数を一致させることができ、ｐ２またはｐ３で
示す特性点で２つのモードの共振周波数を一致させるこ
とができる。
【００４１】図２５は第５の実施形態に係る多重モード
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。同図において３′は誘電体コア１およびキャビティ
２と共に一体成形してなる支持部である。図１に示した
例では誘電体コア１の図における上下面の四隅にそれぞ
れ支持体３を設けたが、この図２５に示す例では支持部
３′のいくつかを誘電体コアの角部分に設け、その他を
角部分から離して設けている。既に示したように、誘電
体コアに対する支持部の相対位置関係によってＱｏおよ
び共振周波数が変化するため、用いる共振モードに応じ
てこのように支持部３′の位置を設計することによっ
て、所定のモードにおける共振周波数を、Ｑｏを大きく
低下させないで所定の値に設定することができる。ま
た、キャビティの開口面から見た場合に、各支持部が見
通せる位置関係に各支持部をずらせて設けることによ
り、２ピースの成形金型を用いて一体成形が容易に行え
るようになる。
誘電体共振器装置の基本部分の構成を示す斜視図であ
る。同図において３′は誘電体コア１およびキャビティ
２と共に一体成形してなる支持部である。図１に示した
例では誘電体コア１の図における上下面の四隅にそれぞ
れ支持体３を設けたが、この図２５に示す例では支持部
３′のいくつかを誘電体コアの角部分に設け、その他を
角部分から離して設けている。既に示したように、誘電
体コアに対する支持部の相対位置関係によってＱｏおよ
び共振周波数が変化するため、用いる共振モードに応じ
てこのように支持部３′の位置を設計することによっ
て、所定のモードにおける共振周波数を、Ｑｏを大きく
低下させないで所定の値に設定することができる。ま
た、キャビティの開口面から見た場合に、各支持部が見
通せる位置関係に各支持部をずらせて設けることによ
り、２ピースの成形金型を用いて一体成形が容易に行え
るようになる。
【００４２】なお、上述した各実施形態では誘電体コア
またはキャビティとは別部品としての支持体を用いる
か、支持部を誘電体コアおよびキャビティと共に一体成
形した例を示したが、支持体を誘電体コアと共に一体成
形し、これをキャビティ内に接合するか、支持体をキャ
ビティと共に一体成形し、これに対して誘電体コアを接
合するようにしてもよい。
またはキャビティとは別部品としての支持体を用いる
か、支持部を誘電体コアおよびキャビティと共に一体成
形した例を示したが、支持体を誘電体コアと共に一体成
形し、これをキャビティ内に接合するか、支持体をキャ
ビティと共に一体成形し、これに対して誘電体コアを接
合するようにしてもよい。
【００４３】次に、複数の共振モードを用いて各種フィ
ルタや合成器・分配器等の誘電体共振器装置を構成する
例を図２６を参照して示す。図２６において二点鎖線は
キャビティであり、このキャビティ内に誘電体コア１を
配置している。誘電体コア１の支持構造については省略
している。同図の（Ａ）は帯域阻止フィルタを構成する
例である。４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ結合ループであ
り、結合ループ４ａはｙ−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ
０１δ-xモードの磁界）に結合し、結合ループ４ｂはｘ
−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ０１δ -yモードの磁界）
に結合し、結合ループ４ｃはｘ−ｙ面に平行な面の磁界
（ＴＭ０１δ-zモードの磁界）に結合する。これらの結
合ループ４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの一端は接地して
いて、結合ループ４ａと４ｂの他端同士および４ｂと４
ｃの他端同士をλ／４またはその奇数倍の電気長を有す
る伝送線路５，５を介してそれぞれ接続している。そし
て結合ループ４ａ，４ｃの他端を信号の入出力端として
いる。この構成により、３つの共振器のうち隣接する共
振器がπ／２の位相差をもって線路に接続された帯域阻
止フィルタを得る。
ルタや合成器・分配器等の誘電体共振器装置を構成する
例を図２６を参照して示す。図２６において二点鎖線は
キャビティであり、このキャビティ内に誘電体コア１を
配置している。誘電体コア１の支持構造については省略
している。同図の（Ａ）は帯域阻止フィルタを構成する
例である。４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ結合ループであ
り、結合ループ４ａはｙ−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ
０１δ-xモードの磁界）に結合し、結合ループ４ｂはｘ
−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ０１δ -yモードの磁界）
に結合し、結合ループ４ｃはｘ−ｙ面に平行な面の磁界
（ＴＭ０１δ-zモードの磁界）に結合する。これらの結
合ループ４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれの一端は接地して
いて、結合ループ４ａと４ｂの他端同士および４ｂと４
ｃの他端同士をλ／４またはその奇数倍の電気長を有す
る伝送線路５，５を介してそれぞれ接続している。そし
て結合ループ４ａ，４ｃの他端を信号の入出力端として
いる。この構成により、３つの共振器のうち隣接する共
振器がπ／２の位相差をもって線路に接続された帯域阻
止フィルタを得る。
【００４４】図２６の（Ｂ）は合成器または分配器を構
成する例である。ここで４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれ
ぞれ結合ループであり、結合ループ４ａはｙ−ｚ面に平
行な面の磁界（ＴＭ０１δ-xモードの磁界）に結合し、
結合ループ４ｂはｘ−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ０１
δ-yモードの磁界）に結合し、結合ループ４ｃはｘ−ｙ
面に平行な面の磁界（ＴＭ０１δ-zモードの磁界）に結
合する。そして結合ループ４ｄは、そのループ面がｙ−
ｚ面、ｘ−ｚ面、ｘ−ｙ面のいずれの面に対しても傾い
ていて、上記３つのモードの磁界にそれぞれ結合する。
これらの結合ループのそれぞれの一端は接地していて、
他端は信号入力端または出力端としている。すなわち合
成器として用いる場合は、結合ループ４ａ，４ｂ，４ｃ
から信号を入力し、結合ループ４ｄから信号を出力す
る。また分配器として用いる場合は、結合ループ４ｄか
ら信号を入力し、結合ループ４ａ，４ｂ，４ｃから信号
を出力する。これにより、３入力１出力の合成器または
１入力３出力の分配器を得る。
成する例である。ここで４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれ
ぞれ結合ループであり、結合ループ４ａはｙ−ｚ面に平
行な面の磁界（ＴＭ０１δ-xモードの磁界）に結合し、
結合ループ４ｂはｘ−ｚ面に平行な面の磁界（ＴＭ０１
δ-yモードの磁界）に結合し、結合ループ４ｃはｘ−ｙ
面に平行な面の磁界（ＴＭ０１δ-zモードの磁界）に結
合する。そして結合ループ４ｄは、そのループ面がｙ−
ｚ面、ｘ−ｚ面、ｘ−ｙ面のいずれの面に対しても傾い
ていて、上記３つのモードの磁界にそれぞれ結合する。
これらの結合ループのそれぞれの一端は接地していて、
他端は信号入力端または出力端としている。すなわち合
成器として用いる場合は、結合ループ４ａ，４ｂ，４ｃ
から信号を入力し、結合ループ４ｄから信号を出力す
る。また分配器として用いる場合は、結合ループ４ｄか
ら信号を入力し、結合ループ４ａ，４ｂ，４ｃから信号
を出力する。これにより、３入力１出力の合成器または
１入力３出力の分配器を得る。
【００４５】同様にして、結合ループを介して、および
必要に応じて伝送線路を介して所定の共振モード間を結
合させれば、帯域通過フィルタを構成できる。
必要に応じて伝送線路を介して所定の共振モード間を結
合させれば、帯域通過フィルタを構成できる。
【００４６】なお、上述の例では３つの共振モードを利
用したが、４つ以上のモードを利用してもよい。また複
数の共振モードのうち、幾つかを順次結合させて帯域通
過フィルタを構成し、他の共振モードを独立させてたと
えば帯域阻止フィルタを構成すれば、帯域通過フィルタ
と帯域阻止フィルタを組み合わせた複合フィルタを構成
することも可能となる。
用したが、４つ以上のモードを利用してもよい。また複
数の共振モードのうち、幾つかを順次結合させて帯域通
過フィルタを構成し、他の共振モードを独立させてたと
えば帯域阻止フィルタを構成すれば、帯域通過フィルタ
と帯域阻止フィルタを組み合わせた複合フィルタを構成
することも可能となる。
【００４７】次に、３重モードの誘電体共振器装置の例
を図２９〜図３３を参照して説明する。図２９は３重モ
ードの誘電体共振器装置の基本構成部分の斜視図であ
る。同図において１は、２辺が略同一長さで他の１辺が
２辺の長さより短い、正方形板状の誘電体コア、２は角
筒形状のキャビティ、３は誘電体コア１をキャビティ２
の略中央部に支持するための支持体である。キャビティ
２の外周面には導電体膜を形成していて、２つの開口面
には導電体膜を形成した誘電体板または金属板を配置し
て略直方体形状のシールド空間を構成する。また、必要
に応じてキャビティ２の開口面に他のキャビティの開口
面を対向させ、所定の共振モードの電磁界を結合させて
多段化を図る。
を図２９〜図３３を参照して説明する。図２９は３重モ
ードの誘電体共振器装置の基本構成部分の斜視図であ
る。同図において１は、２辺が略同一長さで他の１辺が
２辺の長さより短い、正方形板状の誘電体コア、２は角
筒形状のキャビティ、３は誘電体コア１をキャビティ２
の略中央部に支持するための支持体である。キャビティ
２の外周面には導電体膜を形成していて、２つの開口面
には導電体膜を形成した誘電体板または金属板を配置し
て略直方体形状のシールド空間を構成する。また、必要
に応じてキャビティ２の開口面に他のキャビティの開口
面を対向させ、所定の共振モードの電磁界を結合させて
多段化を図る。
【００４８】図２９に示した支持体３は、誘電体コア１
より低誘電率のセラミック材料を用い、誘電体コア１と
キャビティ２の内壁面との間にそれぞれ配置して焼成一
体化する。なお、図２９のようなセラミックによるキャ
ビティを用いないで、金属ケース内に誘電体コアを配置
するようにしてもよい。
より低誘電率のセラミック材料を用い、誘電体コア１と
キャビティ２の内壁面との間にそれぞれ配置して焼成一
体化する。なお、図２９のようなセラミックによるキャ
ビティを用いないで、金属ケース内に誘電体コアを配置
するようにしてもよい。
【００４９】図２９に示した誘電体コア１による共振モ
ードを図３０〜３２に示す。これらの図においてｘ，
ｙ，ｚは図２９に示した３次元方向の座標軸であり、図
３０〜図３２では２次元の各面における断面図をそれぞ
れ示している。図３０〜図３２における実線の矢印は電
界ベクトル、破線の矢印は磁界ベクトル、“・”記号お
よび“×”記号は電界または磁界の方向を示している。
なお、図３０〜図３２ではｙ方向のＴＥ０１δモード
（ＴＥ０１δ-y）、ｘ方向のＴＭ０１δモード（ＴＭ０
１δ-x）、ｚ方向のＴＭ０１δモード（ＴＭ０１δ-z）
について示している。
ードを図３０〜３２に示す。これらの図においてｘ，
ｙ，ｚは図２９に示した３次元方向の座標軸であり、図
３０〜図３２では２次元の各面における断面図をそれぞ
れ示している。図３０〜図３２における実線の矢印は電
界ベクトル、破線の矢印は磁界ベクトル、“・”記号お
よび“×”記号は電界または磁界の方向を示している。
なお、図３０〜図３２ではｙ方向のＴＥ０１δモード
（ＴＥ０１δ-y）、ｘ方向のＴＭ０１δモード（ＴＭ０
１δ-x）、ｚ方向のＴＭ０１δモード（ＴＭ０１δ-z）
について示している。
【００５０】図３３は誘電体コアの厚みと６つのモード
の共振周波数との関係を示している。（Ａ）の縦軸は共
振周波数、（Ｂ）の縦軸はＴＭ０１δ-xモードを基準と
した共振周波数比をとって表している。また、（Ａ），
（Ｂ）において、横軸は誘電体コアの厚みを偏平率によ
って表したものである。なお、ＴＥ０１δ-zモードとＴ
Ｅ０１δ-xモードは対称であるため、ＴＥ０１δ-zモー
ドを表す△マークはＴＥ０１δ-xモードを表す▲マーク
に重なっている。同様に、ＴＭ０１δ-zモードとＴＭ０
１δ-xモードは対称であるため、ＴＭ０１δ-zモードを
表す○マークはＴＭ０１δ-xモードを表す●マークに重
なっている。
の共振周波数との関係を示している。（Ａ）の縦軸は共
振周波数、（Ｂ）の縦軸はＴＭ０１δ-xモードを基準と
した共振周波数比をとって表している。また、（Ａ），
（Ｂ）において、横軸は誘電体コアの厚みを偏平率によ
って表したものである。なお、ＴＥ０１δ-zモードとＴ
Ｅ０１δ-xモードは対称であるため、ＴＥ０１δ-zモー
ドを表す△マークはＴＥ０１δ-xモードを表す▲マーク
に重なっている。同様に、ＴＭ０１δ-zモードとＴＭ０
１δ-xモードは対称であるため、ＴＭ０１δ-zモードを
表す○マークはＴＭ０１δ-xモードを表す●マークに重
なっている。
【００５１】このように、誘電体コアの厚みを薄くする
（偏平率を小さくする）程、ＴＥ０１δ-yモード、ＴＭ
０１δ-xモード、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数と、
ＴＭ０１δ-yモード、ＴＥ０１δ-xモード、ＴＥ０１δ
-zモードの共振周波数との差が大きくなる。
（偏平率を小さくする）程、ＴＥ０１δ-yモード、ＴＭ
０１δ-xモード、ＴＭ０１δ-zモードの共振周波数と、
ＴＭ０１δ-yモード、ＴＥ０１δ-xモード、ＴＥ０１δ
-zモードの共振周波数との差が大きくなる。
【００５２】この実施形態では上記の関係を利用して誘
電体コアの厚み寸法を設定し、ＴＥ０１δ-y、ＴＭ０１
δ-x、ＴＭ０１δ-zの３つのモードを用いる。他のＴＭ
０１δ-y、ＴＥ０１δ-X、ＴＥ０１δ-zの各モードの周
波数は上記３つのモードの周波数から遠ざけて影響を受
けないようにしている。
電体コアの厚み寸法を設定し、ＴＥ０１δ-y、ＴＭ０１
δ-x、ＴＭ０１δ-zの３つのモードを用いる。他のＴＭ
０１δ-y、ＴＥ０１δ-X、ＴＥ０１δ-zの各モードの周
波数は上記３つのモードの周波数から遠ざけて影響を受
けないようにしている。
【００５３】次に、上記３重モードの誘電体共振器装置
を用いた誘電体フィルタの例を図３４を参照して説明す
る。図３４の（Ａ）において、１ａ，１ｄは角柱状の誘
電体コアであり、ＴＭ１１０モードの誘電体共振器とし
て用いる。１ｂ，１ｃは２辺が略同一長さで他の１辺が
２辺の長さより短い正方形板状の誘電体コアであり、そ
れぞれ支持体３によって、キャビティ２内の所定位置に
支持している。これらの誘電体コアは上記３重モードの
誘電体共振器として用いる。この３重モードは（Ｂ）に
示すとおり、ＴＭ０１δ-(x-z)モード、ＴＥ０１δ-yモ
ード、ＴＭ０１δ-(x+z)モードの３つのモードである。
を用いた誘電体フィルタの例を図３４を参照して説明す
る。図３４の（Ａ）において、１ａ，１ｄは角柱状の誘
電体コアであり、ＴＭ１１０モードの誘電体共振器とし
て用いる。１ｂ，１ｃは２辺が略同一長さで他の１辺が
２辺の長さより短い正方形板状の誘電体コアであり、そ
れぞれ支持体３によって、キャビティ２内の所定位置に
支持している。これらの誘電体コアは上記３重モードの
誘電体共振器として用いる。この３重モードは（Ｂ）に
示すとおり、ＴＭ０１δ-(x-z)モード、ＴＥ０１δ-yモ
ード、ＴＭ０１δ-(x+z)モードの３つのモードである。
【００５４】キャビティ内部を図示するためにキャビテ
ィ２は、厚みを省略し、その内面のみを２点鎖線で表し
ている。隣接する誘電体コアの中間位置にはそれぞれ遮
蔽板を設けている。４ａ〜４ｅはそれぞれ結合ループで
あり、このうち結合ループ４ｂ，４ｃ，４ｄは上記遮蔽
板を跨いで配置している。結合ループ４ａの一端はキャ
ビティ２に接続し、他端はたとえば同軸コネクタ（不図
示）の中心導体に接続している。誘電体コア１ａによる
ＴＭ１１０モードの磁界（磁力線）が結合ループ４ａの
ループ面を過る向きに結合ループ４ａを配置することに
よって、結合ループ４ａは誘電体コア１ａによるＴＭ１
１０モードに対して磁界結合する。結合ループ４ｂの一
方の端部付近は誘電体コア１ａのＴＭ１１０モードに磁
界結合する向きに延びていて、他方の端部付近は誘電体
コア１ｂのＴＭ０１δ-(x-z)モードに磁界結合する向き
に延びている。そして、結合ループ４ｂの両端をキャビ
ティ２に接続している。結合ループ４ｃの一方の端部付
近は誘電体コア１ｂのＴＭ０１δ-(x+z)モードに磁界結
合する向きに延びていて、他方の端部は誘電体コア１ｃ
のＴＭ０１δ-(x-z)モードに磁界結合する向きに延びて
いる。そして、結合ループ４ｃの両端をキャビティ２に
接続している。さらに、結合ループ４ｄの一方の端部は
誘電体コア１ｃのＴＭ０１δ-(x+z)モードに磁界結合す
る向きに延びていて、他方の端部は誘電体コア１ｄによ
るＴＭ１１０モードの電磁界に対して磁界結合する向き
に延びている。そして、結合ループ４ｄの両端をキャビ
ティ２に接続している。結合ループ４ｅは誘電体コア１
ｄによるＴＭ１１０モードに対して磁界結合する向きに
配置していて、一方の端部をキャビティ２に接続し、他
方の端部を同軸コネクタ（不図示）の中心導体に接続し
ている。
ィ２は、厚みを省略し、その内面のみを２点鎖線で表し
ている。隣接する誘電体コアの中間位置にはそれぞれ遮
蔽板を設けている。４ａ〜４ｅはそれぞれ結合ループで
あり、このうち結合ループ４ｂ，４ｃ，４ｄは上記遮蔽
板を跨いで配置している。結合ループ４ａの一端はキャ
ビティ２に接続し、他端はたとえば同軸コネクタ（不図
示）の中心導体に接続している。誘電体コア１ａによる
ＴＭ１１０モードの磁界（磁力線）が結合ループ４ａの
ループ面を過る向きに結合ループ４ａを配置することに
よって、結合ループ４ａは誘電体コア１ａによるＴＭ１
１０モードに対して磁界結合する。結合ループ４ｂの一
方の端部付近は誘電体コア１ａのＴＭ１１０モードに磁
界結合する向きに延びていて、他方の端部付近は誘電体
コア１ｂのＴＭ０１δ-(x-z)モードに磁界結合する向き
に延びている。そして、結合ループ４ｂの両端をキャビ
ティ２に接続している。結合ループ４ｃの一方の端部付
近は誘電体コア１ｂのＴＭ０１δ-(x+z)モードに磁界結
合する向きに延びていて、他方の端部は誘電体コア１ｃ
のＴＭ０１δ-(x-z)モードに磁界結合する向きに延びて
いる。そして、結合ループ４ｃの両端をキャビティ２に
接続している。さらに、結合ループ４ｄの一方の端部は
誘電体コア１ｃのＴＭ０１δ-(x+z)モードに磁界結合す
る向きに延びていて、他方の端部は誘電体コア１ｄによ
るＴＭ１１０モードの電磁界に対して磁界結合する向き
に延びている。そして、結合ループ４ｄの両端をキャビ
ティ２に接続している。結合ループ４ｅは誘電体コア１
ｄによるＴＭ１１０モードに対して磁界結合する向きに
配置していて、一方の端部をキャビティ２に接続し、他
方の端部を同軸コネクタ（不図示）の中心導体に接続し
ている。
【００５５】誘電体コア１ｂによる３重モードの誘電体
共振器および誘電体コア１ｃによる３重モードの誘電体
共振器には結合調整用孔ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４をそれ
ぞれ形成している。たとえば結合調整用孔ｈ２をｈ３よ
り大きくすることにより、（Ｃ）に示すＡ点とＢ点での
電界の強さのバランスが崩れ、このことにより、ＴＭ０
１δ-(x-z)モードからＴＥ０１δ-yモードへエネルギー
が移る。また、結合調整用孔ｈ４をｈ１より大きくする
ことにより、（Ｃ）にＣ点とＤ点での電界の強さのバラ
ンスが崩れ、このことによって、ＴＥ０１δ-yモードか
らＴＭ０１δ-( x+z)モードへエネルギーが移る。これに
より、誘電体コア１ｂ，１ｃはそれぞれ３段の共振器が
縦続接続された共振器回路を構成する。したがって、全
体として１＋３＋３＋１で８段の共振器を縦続接続して
成る誘電体フィルタとして作用する。
共振器および誘電体コア１ｃによる３重モードの誘電体
共振器には結合調整用孔ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４をそれ
ぞれ形成している。たとえば結合調整用孔ｈ２をｈ３よ
り大きくすることにより、（Ｃ）に示すＡ点とＢ点での
電界の強さのバランスが崩れ、このことにより、ＴＭ０
１δ-(x-z)モードからＴＥ０１δ-yモードへエネルギー
が移る。また、結合調整用孔ｈ４をｈ１より大きくする
ことにより、（Ｃ）にＣ点とＤ点での電界の強さのバラ
ンスが崩れ、このことによって、ＴＥ０１δ-yモードか
らＴＭ０１δ-( x+z)モードへエネルギーが移る。これに
より、誘電体コア１ｂ，１ｃはそれぞれ３段の共振器が
縦続接続された共振器回路を構成する。したがって、全
体として１＋３＋３＋１で８段の共振器を縦続接続して
成る誘電体フィルタとして作用する。
【００５６】次に、上記３重モードの誘電体共振器装置
を用いた他の誘電体フィルタの例を図３５を参照して説
明する。図３４に示した例では、隣接する誘電体コアに
よるそれぞれの共振モードに結合する結合ループを設け
たが、各誘電体共振器装置を誘電体コア毎に独立して設
けてもよい。図３５において、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ
はそれぞれ誘電体共振器装置であり、これらは、図３４
に示した各誘電体コアによる共振器をそれぞれ分離した
ものに相当する。但し、各誘電体共振器装置に設ける２
つの結合ループが互いに干渉しないように、なるべく離
れた位置に配置している。４ａ，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ
１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２，４ｅはそれぞれ結合ルー
プであり、それぞれの結合ループの一端をキャビティ内
に接地し、他端を同軸ケーブルの中心導体に半田付けま
たはカシメによって接続している。また、同軸ケーブル
の外導体はキャビティに半田付け等によって接続してい
る。なお、誘電体共振器６ｄについては、図が煩雑にな
らないように、結合ループ４ｄ２を示す図と結合ループ
４ｅを示す図とに分離して表している。
を用いた他の誘電体フィルタの例を図３５を参照して説
明する。図３４に示した例では、隣接する誘電体コアに
よるそれぞれの共振モードに結合する結合ループを設け
たが、各誘電体共振器装置を誘電体コア毎に独立して設
けてもよい。図３５において、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ
はそれぞれ誘電体共振器装置であり、これらは、図３４
に示した各誘電体コアによる共振器をそれぞれ分離した
ものに相当する。但し、各誘電体共振器装置に設ける２
つの結合ループが互いに干渉しないように、なるべく離
れた位置に配置している。４ａ，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ
１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２，４ｅはそれぞれ結合ルー
プであり、それぞれの結合ループの一端をキャビティ内
に接地し、他端を同軸ケーブルの中心導体に半田付けま
たはカシメによって接続している。また、同軸ケーブル
の外導体はキャビティに半田付け等によって接続してい
る。なお、誘電体共振器６ｄについては、図が煩雑にな
らないように、結合ループ４ｄ２を示す図と結合ループ
４ｅを示す図とに分離して表している。
【００５７】結合ループ４ａ，４ｂ１は誘電体コア１ａ
にそれぞれ結合し、結合ループ４ｂ２は誘電体コア１ｂ
のＴＭ０１δ-(x-z)に結合し、結合ループ４ｃ１は誘電
体コア１ｂのＴＭ０１δ-(x+z)に結合する。同様に、結
合ループ４ｃ２は誘電体コア１ｃのＴＭ０１δ-(x-z)に
結合し、結合ループ４ｄ１は誘電体コア１ｃのＴＭ０１
δ-(x+z)に結合し、結合ループ４ｄ２，４ｅは誘電体コ
ア１ｄにそれぞれ結合する。
にそれぞれ結合し、結合ループ４ｂ２は誘電体コア１ｂ
のＴＭ０１δ-(x-z)に結合し、結合ループ４ｃ１は誘電
体コア１ｂのＴＭ０１δ-(x+z)に結合する。同様に、結
合ループ４ｃ２は誘電体コア１ｃのＴＭ０１δ-(x-z)に
結合し、結合ループ４ｄ１は誘電体コア１ｃのＴＭ０１
δ-(x+z)に結合し、結合ループ４ｄ２，４ｅは誘電体コ
ア１ｄにそれぞれ結合する。
【００５８】したがって、結合ループ４ｂ１，４ｂ２間
を同軸ケーブルで接続し、結合ループ４ｃ１，４ｃ２間
を同軸ケーブルで接続し、さらに結合ループ４ｄ１，４
ｄ２間を同軸ケーブルで接続することによって、全体と
して図３４に示したものと同様に、１＋３＋３＋１で８
段の共振器を縦続接続して成る誘電体フィルタとして作
用する。
を同軸ケーブルで接続し、結合ループ４ｃ１，４ｃ２間
を同軸ケーブルで接続し、さらに結合ループ４ｄ１，４
ｄ２間を同軸ケーブルで接続することによって、全体と
して図３４に示したものと同様に、１＋３＋３＋１で８
段の共振器を縦続接続して成る誘電体フィルタとして作
用する。
【００５９】次に、送受共用器の構成例を図３６に示
す。ここで送信フィルタと受信フィルタは上記誘電体フ
ィルタの構成から成る帯域通過フィルタであり、送信フ
ィルタは送信信号の周波数を、受信フィルタは受信信号
の周波数を通過させる。送信フィルタの出力ポートと受
信フィルタの入力ポートとの接続位置は、その接続点か
ら、送信フィルタの最終段の共振器の等価的な短絡面ま
での電気長が、受信信号の周波数の波長で１／４波長の
奇数倍となり、且つ上記接続点から、受信フィルタの初
段の共振器の等価的な短絡面までの電気長が、送信信号
の周波数の波長で１／４波長の奇数倍となる関係として
いる。これにより、送信信号と受信信号とを確実に分岐
させる。
す。ここで送信フィルタと受信フィルタは上記誘電体フ
ィルタの構成から成る帯域通過フィルタであり、送信フ
ィルタは送信信号の周波数を、受信フィルタは受信信号
の周波数を通過させる。送信フィルタの出力ポートと受
信フィルタの入力ポートとの接続位置は、その接続点か
ら、送信フィルタの最終段の共振器の等価的な短絡面ま
での電気長が、受信信号の周波数の波長で１／４波長の
奇数倍となり、且つ上記接続点から、受信フィルタの初
段の共振器の等価的な短絡面までの電気長が、送信信号
の周波数の波長で１／４波長の奇数倍となる関係として
いる。これにより、送信信号と受信信号とを確実に分岐
させる。
【００６０】このように、共通に用いるポートと個別の
ポートとの間に複数の誘電体フィルタを設けることによ
って、同様にしてダイプレクサやマルチプレクサを構成
することができる。
ポートとの間に複数の誘電体フィルタを設けることによ
って、同様にしてダイプレクサやマルチプレクサを構成
することができる。
【００６１】図３７は上記送受共用器（デュプレクサ）
を用いた通信装置の構成を示すブロック図である。この
ように、送信フィルタの入力ポートに送信回路、受信フ
ィルタの出力ポートに受信回路をそれぞれ接続し、デュ
プレクサの入出力ポートにアンテナを接続することによ
って、通信装置の高周波部を構成する。
を用いた通信装置の構成を示すブロック図である。この
ように、送信フィルタの入力ポートに送信回路、受信フ
ィルタの出力ポートに受信回路をそれぞれ接続し、デュ
プレクサの入出力ポートにアンテナを接続することによ
って、通信装置の高周波部を構成する。
【００６２】なお、その他に上記ダイプレクサ、マルチ
プレクサ、合成器、分配器等の回路素子を多重モード誘
電体共振器装置で構成して、これらの回路素子を用いて
通信装置を構成することにより、小型で高効率な通信装
置を得ることができる。
プレクサ、合成器、分配器等の回路素子を多重モード誘
電体共振器装置で構成して、これらの回路素子を用いて
通信装置を構成することにより、小型で高効率な通信装
置を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、誘電体
コアの支持構造が簡単となり、しかも、複数のモードで
共振する略直方体形状の誘電体コアを用いるため、複数
の誘電体コアを配列せずとも複数の共振器を構成するこ
とができ、特性の安定した誘電体共振器装置が構成でき
る。
コアの支持構造が簡単となり、しかも、複数のモードで
共振する略直方体形状の誘電体コアを用いるため、複数
の誘電体コアを配列せずとも複数の共振器を構成するこ
とができ、特性の安定した誘電体共振器装置が構成でき
る。
【００６４】請求項２に記載の発明によれば、誘電体コ
アへの電磁界エネルギの集中度が高まり、また誘電損失
が低減され、Ｑｏを高く維持することができる。
アへの電磁界エネルギの集中度が高まり、また誘電損失
が低減され、Ｑｏを高く維持することができる。
【００６５】請求項３に記載の発明によれば、個別部品
としての支持体が不要となり、またキャビティや誘電体
コアに対する支持部の位置精度、およびキャビティ内へ
の誘電体コアの位置決め精度が高まり、低コストで特性
の安定した多重モード誘電体共振器装置が得られる。
としての支持体が不要となり、またキャビティや誘電体
コアに対する支持部の位置精度、およびキャビティ内へ
の誘電体コアの位置決め精度が高まり、低コストで特性
の安定した多重モード誘電体共振器装置が得られる。
【００６６】請求項４、５に記載の発明によれば、支持
部分の総断面積当たりの機械的強度を高めることができ
る。またＴＭモードのうち、支持部または支持体が磁界
の回転面に垂直方向に延びるモードにおけるＱｏの低下
を抑えることができる。
部分の総断面積当たりの機械的強度を高めることができ
る。またＴＭモードのうち、支持部または支持体が磁界
の回転面に垂直方向に延びるモードにおけるＱｏの低下
を抑えることができる。
【００６７】請求項６に記載の発明によれば、支持部ま
たは支持体が磁界の回転面に垂直方向に延びるＴＭモー
ド以外のモードにおけるＱｏの低下を抑えることができ
る。
たは支持体が磁界の回転面に垂直方向に延びるＴＭモー
ド以外のモードにおけるＱｏの低下を抑えることができ
る。
【００６８】請求項７に記載の発明によれば、角筒形状
の軸方向を成形金型の型抜き方向とすることにより、単
純な構造の金型を用いてキャビティおよび誘電体コアを
容易に一体成形できるようになる。
の軸方向を成形金型の型抜き方向とすることにより、単
純な構造の金型を用いてキャビティおよび誘電体コアを
容易に一体成形できるようになる。
【００６９】請求項８に記載の発明によれば、Ｑの高い
フィルタ特性を有し且つ小型の誘電体フィルタが得られ
る。
フィルタ特性を有し且つ小型の誘電体フィルタが得られ
る。
【００７０】請求項９に記載の発明によれば、小型で低
損失な複合誘電体フィルタが得られる。
損失な複合誘電体フィルタが得られる。
【００７１】請求項１０に記載の発明によれば、小型で
低損失な合成器が得られる。
低損失な合成器が得られる。
【００７２】請求項１１に記載の発明によれば、小型で
低損失な分配器が得られる。
低損失な分配器が得られる。
【００７３】請求項１２に記載の発明によれば、小型で
高効率な通信装置が得られる。
高効率な通信装置が得られる。
【図１】第１の実施形態に係る多重モード誘電体共振器
装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図２】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】同共振器装置の各モードにおける支持体の間隔
を変化させた時の特性変化を示す図である。
を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図６】同共振器装置の各モードにおける支持体の間隔
を変化させた時の特性変化を示す図である。
を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図７】同共振器装置の各モードにおける支持体の間隔
を変化させた時の特性変化を示す図である。
を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図８】同共振器装置の各モードにおける支持体の間隔
を変化させた時の特性変化を示す図である。
を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図９】同共振器装置の各モードにおける支持体の間隔
を変化させた時の特性変化を示す図である。
を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１０】同共振器装置の各モードにおける支持体の間
隔を変化させた時の特性変化を示す図である。
隔を変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１１】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１２】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１３】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１４】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１５】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１６】同共振器装置の各モードにおける支持体の太
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
さを変化させた時の特性変化を示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図１８】同共振器装置の各部の寸法を変化させた時の
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
【図１９】同共振器装置の各部の寸法を変化させた時の
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
【図２０】同共振器装置の各部の寸法を変化させた時の
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
【図２１】同共振器装置の製造工程を示す図である。
【図２２】第３の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図２３】第４の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図２４】同共振器装置の各部の寸法を変化させた時の
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
各モードの共振周波数の変化を示す図である。
【図２５】第５の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図２６】第６の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の主要部の構成を示す斜視図である。
器装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図２７】従来の誘電体共振器装置の構成例を示す一部
破断斜視図である。
破断斜視図である。
【図２８】従来のシングルモードの誘電体共振器におけ
る電磁界分布の例を示す図である。
る電磁界分布の例を示す図である。
【図２９】第７の実施形態に係る多重モード誘電体共振
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
器装置の基本部分の構成を示す斜視図である。
【図３０】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３１】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３２】同共振器装置の各モードにおける電磁界分布
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３３】同共振器装置の誘電体コアの厚みと各モード
の共振周波数との関係を示す図である。
の共振周波数との関係を示す図である。
【図３４】誘電体フィルタの構成を示す図である。
【図３５】他の誘電体フィルタの構成を示す図である。
【図３６】送受共用器の構成を示す図である。
【図３７】通信装置の構成を示す図である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ−誘電体コア １′−連結部 ２−キャビティ ３−支持体 ３′−支持部 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ−結合ループ ５−伝送線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗栖 徹 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (12)
- 【請求項１】 複数のモードで共振する略直方体形状の
誘電体コアを、略直方体形状のキャビティの略中央部
で、該キャビティの各内壁面からそれぞれ所定間隔だけ
浮かせた状態に支持して成る多重モード誘電体共振器装
置。 - 【請求項２】 前記キャビティの各内壁面に対して前記
誘電体コアを該誘電体コアの誘電率より低誘電率の支持
体で支持した請求項１に記載の多重モード誘電体共振器
装置。 - 【請求項３】 前記キャビティの各内壁面に対して前記
誘電体コアを該誘電体コアまたは前記キャビティに一体
成形した支持部で支持した請求項１に記載の多重モード
誘電体共振器装置。 - 【請求項４】 前記支持体または支持部を、前記誘電体
コアの稜線部分または稜線に沿った部分に設けた請求項
１〜３のうちいずれかに記載の多重モード誘電体共振器
装置。 - 【請求項５】 前記支持体または支持部を、前記誘電体
コアの頂点付近に設けた請求項１〜３のうちいずれかに
記載の多重モード誘電体共振器装置。 - 【請求項６】 前記支持体または支持部を、前記誘電体
コアの１つの面の中央部に設けた請求項１〜３のうちい
ずれかに記載の多重モード誘電体共振器装置。 - 【請求項７】 前記キャビティの一部または全部を角筒
形状の成形体とし、該成形体の内壁面に前記支持体また
は支持部で前記誘電体コアを支持させた請求項１〜６の
うちいずれかに記載の多重モード誘電体共振器装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のうちいずれかに記載の多
重モード誘電体共振器装置と、該多重モード誘電体共振
器装置の所定のモードに外部結合する外部結合手段とを
備えて成る誘電体フィルタ。 - 【請求項９】 共通に用いる単一または複数のポートと
個別に用いる複数のポートとの間に請求項８に記載の誘
電体フィルタをそれぞれ設けて成る複合誘電体フィル
タ。 - 【請求項１０】 請求項１〜７のうちいずれかに記載の
多重モード誘電体共振器装置と、該多重モード誘電体共
振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外部結
合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体共振
器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する共通
外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を出力ポー
ト、前記複数の独立外部結合手段を入力ポートとする合
成器。 - 【請求項１１】 請求項１〜７のうちいずれかに記載の
多重モード誘電体共振器装置と、該多重モード誘電体共
振器装置の複数の所定のモードにそれぞれ独立に外部結
合する独立外部結合手段と、前記多重モード誘電体共振
器装置の複数の所定のモードに共通に外部結合する共通
外部結合手段とを備え、該共通外部結合手段を入力ポー
ト、前記複数の独立外部結合手段を出力ポートとする分
配器。 - 【請求項１２】 請求項９に記載の複合誘電体フィル
タ、請求項１０に記載の合成器、または請求項１１に記
載の分配器を高周波部に設けた通信装置。
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