JPH11308008A - 誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、発振器、共用器および電子機器 - Google Patents
誘電体共振器装置、誘電体フィルタ、発振器、共用器および電子機器Info
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- JPH11308008A JPH11308008A JP10113297A JP11329798A JPH11308008A JP H11308008 A JPH11308008 A JP H11308008A JP 10113297 A JP10113297 A JP 10113297A JP 11329798 A JP11329798 A JP 11329798A JP H11308008 A JPH11308008 A JP H11308008A
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- 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
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無負荷Ｑを低下させることなく誘電体共振器
装置の特性調整を行えるようにし、また、小型の誘電体
共振器装置を用いた小型で特性に優れた送受共用器およ
び通信機を提供する。 【解決手段】 互いに対向するほぼ同一形状の電極非形
成部を有する電極を誘電体板３の両主面に形成し、対向
する電極非形成部で挟まれる部分を誘電体共振器部とし
て用いるとともに、誘電体共振器部内または隣接する誘
電体共振器部の間に誘電体チップ２１ａ〜２１ｅを取り
付けることにより、特性調整を行う。
装置の特性調整を行えるようにし、また、小型の誘電体
共振器装置を用いた小型で特性に優れた送受共用器およ
び通信機を提供する。 【解決手段】 互いに対向するほぼ同一形状の電極非形
成部を有する電極を誘電体板３の両主面に形成し、対向
する電極非形成部で挟まれる部分を誘電体共振器部とし
て用いるとともに、誘電体共振器部内または隣接する誘
電体共振器部の間に誘電体チップ２１ａ〜２１ｅを取り
付けることにより、特性調整を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯や
ミリ波帯で用いられる誘電体フィルタ等の誘電体共振器
と、それを用いた発振器、共用器および通信機等の電子
機器に関するものである。
ミリ波帯で用いられる誘電体フィルタ等の誘電体共振器
と、それを用いた発振器、共用器および通信機等の電子
機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】平面回路型誘電体共振器を用いた装置と
して、本願出願人は特願平０７−０６２６２５号を出願
している。
して、本願出願人は特願平０７−０６２６２５号を出願
している。
【０００３】ここで、その従来技術による誘電体共振器
装置の構成例を図１９に示す。同図において３は誘電体
板であり、その両主面に所定寸法の円形の電極非形成部
を対向させて電極を形成している。図中の１は誘電体板
３の図における上面の電極であり、４ａ，４ｂはその電
極非形成部を示している。この構成により、電極非形成
部で挟まれる部分を誘電体共振器部として用いている。
装置の構成例を図１９に示す。同図において３は誘電体
板であり、その両主面に所定寸法の円形の電極非形成部
を対向させて電極を形成している。図中の１は誘電体板
３の図における上面の電極であり、４ａ，４ｂはその電
極非形成部を示している。この構成により、電極非形成
部で挟まれる部分を誘電体共振器部として用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１９に示したような
平面回路型誘電体共振器を用いた装置においては、シー
ルドケース２４に、シールドケース内部に対する挿入量
を調節できるように金属製の調節ネジを設け、これらの
調節ネジによって誘電体共振器部の共振周波数および隣
接する誘電体共振器部同士の結合係数を調整するように
していた。
平面回路型誘電体共振器を用いた装置においては、シー
ルドケース２４に、シールドケース内部に対する挿入量
を調節できるように金属製の調節ネジを設け、これらの
調節ネジによって誘電体共振器部の共振周波数および隣
接する誘電体共振器部同士の結合係数を調整するように
していた。
【０００５】ところが金属製の調整ネジを使用した場
合、調整ネジが共振器部に接近した際に、調整ネジ部分
に導体損失が生じて無負荷Ｑが低下する。そのため、こ
の誘電体共振器装置をフィルタとして用いた場合に、そ
のフィルタ特性が劣化するという問題があった。また、
調整ネジの一部がシールドケースの外部に突出するため
に、装置の外形寸法が大型になるという問題もあった。
合、調整ネジが共振器部に接近した際に、調整ネジ部分
に導体損失が生じて無負荷Ｑが低下する。そのため、こ
の誘電体共振器装置をフィルタとして用いた場合に、そ
のフィルタ特性が劣化するという問題があった。また、
調整ネジの一部がシールドケースの外部に突出するため
に、装置の外形寸法が大型になるという問題もあった。
【０００６】この発明の目的は、無負荷Ｑを低下させる
ことなく誘電体共振器装置の特性調整を行えるようにす
ることにある。
ことなく誘電体共振器装置の特性調整を行えるようにす
ることにある。
【０００７】この発明の他の目的は上記誘電体共振器装
置を用いた小型で特性に優れた送受共用器および通信機
を提供することにある。
置を用いた小型で特性に優れた送受共用器および通信機
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、互いに対向
するほぼ同一形状の１組または複数組の電極非形成部を
有する電極を誘電体板の両主面に形成し、対向する前記
電極非形成部で挟設される部分を誘電体共振部として成
る誘電体共振器装置において、前記誘電体共振器部に、
または互いに隣接する誘電体共振器部の間に、誘電体チ
ップを取り付ける。この誘電体チップの取り付け位置、
誘電率、大きさおよび形状によって共振器部の共振周波
数、隣接する誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑお
よびスプリアス特性を調整する。
するほぼ同一形状の１組または複数組の電極非形成部を
有する電極を誘電体板の両主面に形成し、対向する前記
電極非形成部で挟設される部分を誘電体共振部として成
る誘電体共振器装置において、前記誘電体共振器部に、
または互いに隣接する誘電体共振器部の間に、誘電体チ
ップを取り付ける。この誘電体チップの取り付け位置、
誘電率、大きさおよび形状によって共振器部の共振周波
数、隣接する誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑお
よびスプリアス特性を調整する。
【０００９】またこの発明は、前記誘電体共振器部の誘
電体板内に、または互いに隣接する誘電体共振器部の間
の誘電体板内に、当該誘電体板とは異なる誘電率を有す
る部分を設ける。これにより、誘電体板内の誘電率の異
なる部分の大きさおよび形状によって共振器部の共振周
波数、隣接する誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑ
およびスプリアス特性を調整する。
電体板内に、または互いに隣接する誘電体共振器部の間
の誘電体板内に、当該誘電体板とは異なる誘電率を有す
る部分を設ける。これにより、誘電体板内の誘電率の異
なる部分の大きさおよび形状によって共振器部の共振周
波数、隣接する誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑ
およびスプリアス特性を調整する。
【００１０】またこの発明は、前記誘電体共振器部に信
号の入力または出力を行う信号入力手段を設けて誘電体
フィルタを構成する。誘電体板に取り付ける前記誘電体
チップの取り付け位置、誘電率、大きさおよび形状によ
って、または、誘電体板内の誘電率の異なる部分の大き
さおよび形状によって、共振器部の共振周波数、隣接す
る誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑおよびスプリ
アス特性が定まるため、これらによって所定の特性を有
する誘電体フィルタを構成する。
号の入力または出力を行う信号入力手段を設けて誘電体
フィルタを構成する。誘電体板に取り付ける前記誘電体
チップの取り付け位置、誘電率、大きさおよび形状によ
って、または、誘電体板内の誘電率の異なる部分の大き
さおよび形状によって、共振器部の共振周波数、隣接す
る誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑおよびスプリ
アス特性が定まるため、これらによって所定の特性を有
する誘電体フィルタを構成する。
【００１１】またこの発明は、前記誘電体共振器部に結
合する結合線路に負性抵抗回路を接続して発振器を構成
する。上述のとおり、誘電体板に取り付ける前記誘電体
チップの取り付け位置、誘電率、大きさおよび形状によ
って、または、誘電体板内の誘電率の異なる部分の大き
さおよび形状によって、共振器部の共振周波数、隣接す
る誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑおよびスプリ
アス特性が定まるため、これらによって所定の特性を有
する発振器を構成する。
合する結合線路に負性抵抗回路を接続して発振器を構成
する。上述のとおり、誘電体板に取り付ける前記誘電体
チップの取り付け位置、誘電率、大きさおよび形状によ
って、または、誘電体板内の誘電率の異なる部分の大き
さおよび形状によって、共振器部の共振周波数、隣接す
る誘電体共振器部同士の結合係数、外部Ｑおよびスプリ
アス特性が定まるため、これらによって所定の特性を有
する発振器を構成する。
【００１２】またこの発明は、前記誘電体フィルタの信
号入出力手段のうち少なくとも１つを複数の誘電体共振
器に結合させて共用器を構成する。たとえば、送信フィ
ルタと受信フィルタを設けたデュプレクサや、３つ以上
のフィルタを設けたマルチプレクサを構成する。これに
より挿入損失が小さく、分岐特性に優れた小型の共用器
を得る。
号入出力手段のうち少なくとも１つを複数の誘電体共振
器に結合させて共用器を構成する。たとえば、送信フィ
ルタと受信フィルタを設けたデュプレクサや、３つ以上
のフィルタを設けたマルチプレクサを構成する。これに
より挿入損失が小さく、分岐特性に優れた小型の共用器
を得る。
【００１３】さらに、この発明は、前記誘電体共振器装
置、誘電体フィルタ、発振器、または共用器のいずれか
を高周波回路部分に備えて、通信機等の電子機器を構成
する。これにより低損失で低スプリアスな高周波回路を
有する電子機器を得る。
置、誘電体フィルタ、発振器、または共用器のいずれか
を高周波回路部分に備えて、通信機等の電子機器を構成
する。これにより低損失で低スプリアスな高周波回路を
有する電子機器を得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
誘電体フィルタの構成を図１〜図６を参照して説明す
る。
誘電体フィルタの構成を図１〜図６を参照して説明す
る。
【００１５】図１の（Ａ）は誘電体フィルタの一部破断
概略斜視図、（Ｂ）はシールドケースを取り除いた状態
での平面図である。同図において３は誘電体セラミック
スからなる誘電体板であり、その図における上面に４
ａ，４ｂで示す電極非形成部を有する電極１を形成して
いる。誘電体板３の下面には電極非形成部４ａ，４ｂに
それぞれ対向する同一形状の電極非形成部を有する電極
を形成している。これにより、対向した電極非形成部を
それぞれＴＥ０１０モードの誘電体共振器部として作用
させる。これらの誘電体共振器の共振周波数はたとえば
２０ＧＨｚ帯である。
概略斜視図、（Ｂ）はシールドケースを取り除いた状態
での平面図である。同図において３は誘電体セラミック
スからなる誘電体板であり、その図における上面に４
ａ，４ｂで示す電極非形成部を有する電極１を形成して
いる。誘電体板３の下面には電極非形成部４ａ，４ｂに
それぞれ対向する同一形状の電極非形成部を有する電極
を形成している。これにより、対向した電極非形成部を
それぞれＴＥ０１０モードの誘電体共振器部として作用
させる。これらの誘電体共振器の共振周波数はたとえば
２０ＧＨｚ帯である。
【００１６】２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ
はそれぞれ直方体形状の誘電体チップであり、たとえば
エポキシ系の接着剤を用いて誘電体板３の所定箇所に接
着固定している。
はそれぞれ直方体形状の誘電体チップであり、たとえば
エポキシ系の接着剤を用いて誘電体板３の所定箇所に接
着固定している。
【００１７】このように誘電体板上に誘電体チップを設
けることによって誘電体共振器装置の特性を調整する。
まず共振周波数の調整例を図２を基に説明する。
けることによって誘電体共振器装置の特性を調整する。
まず共振周波数の調整例を図２を基に説明する。
【００１８】図２の（Ａ）は誘電体共振器部（電極非形
成部）内の誘電体チップの位置を示す平面図、（Ｂ）は
その誘電体チップの取り付け位置を変えた時の比誘電率
に対する共振周波数の変化を示している。ここで共振器
部の直径（電極非形成部の直径）は４．３５ｍｍ、誘電
体共振器部の厚さ（誘電体板の厚さ寸法）は１．０ｍ
ｍ、誘電体板の比誘電率εｒは３０であり、誘電体チッ
プは１×１ｍｍ角で厚みが０．５ｍｍである。
成部）内の誘電体チップの位置を示す平面図、（Ｂ）は
その誘電体チップの取り付け位置を変えた時の比誘電率
に対する共振周波数の変化を示している。ここで共振器
部の直径（電極非形成部の直径）は４．３５ｍｍ、誘電
体共振器部の厚さ（誘電体板の厚さ寸法）は１．０ｍ
ｍ、誘電体板の比誘電率εｒは３０であり、誘電体チッ
プは１×１ｍｍ角で厚みが０．５ｍｍである。
【００１９】図２の（Ｂ）に示すように、誘電体チップ
を電極非形成部内に設けることによって共振周波数は低
下する。そして、誘電体チップの比誘電率が高いほど共
振周波数はより低下し、誘電体チップの取り付け位置が
中央から離れている方が共振周波数の低下効果が大きい
ことが判る。したがって共振周波数の調整目的に応じて
適切な誘電率、大きさおよび形状の誘電体チップを所定
位置に接着固定すればよい。また、図１に示したよう
に、１つの誘電体共振器部に対して２つ以上の誘電体チ
ップを取り付けてもよく、たとえば比較的寸法の大きな
誘電体チップを電極非形成部の周縁部寄りに配置するこ
とによって共振周波数の粗調整を行い、比較的小さな誘
電体チップを電極非形成部の中央付近に配置することに
よって共振周波数の微調整を行うこともできる。
を電極非形成部内に設けることによって共振周波数は低
下する。そして、誘電体チップの比誘電率が高いほど共
振周波数はより低下し、誘電体チップの取り付け位置が
中央から離れている方が共振周波数の低下効果が大きい
ことが判る。したがって共振周波数の調整目的に応じて
適切な誘電率、大きさおよび形状の誘電体チップを所定
位置に接着固定すればよい。また、図１に示したよう
に、１つの誘電体共振器部に対して２つ以上の誘電体チ
ップを取り付けてもよく、たとえば比較的寸法の大きな
誘電体チップを電極非形成部の周縁部寄りに配置するこ
とによって共振周波数の粗調整を行い、比較的小さな誘
電体チップを電極非形成部の中央付近に配置することに
よって共振周波数の微調整を行うこともできる。
【００２０】これらの調整は、測定器を用いて共振周波
数を測定しつつ、誘電体チップの接着すべき位置を探
り、所定の特性が得られる位置に接着することによって
行えばよい。
数を測定しつつ、誘電体チップの接着すべき位置を探
り、所定の特性が得られる位置に接着することによって
行えばよい。
【００２１】次に、各誘電体共振器部の共振周波数を調
整した後、誘電体共振器部同士の結合係数を調整する例
を図３を基に説明する。図３の（Ａ）は結合調整用の誘
電体チップの配置位置を示し、（Ｂ）はその誘電体チッ
プのサイズを異ならせた時の比誘電率に対する結合係数
の変化の例を示している。ここで２つの共振器部の構成
は先に述べたとおりである。２つの誘電体共振器部間の
間隙ｇは０．５ｍｍであり、誘電体チップとしては１×
１ｍｍ角で厚みが０．５ｍｍのものと、２×２ｍｍ角で
厚みが０．５ｍｍのものについて示している。
整した後、誘電体共振器部同士の結合係数を調整する例
を図３を基に説明する。図３の（Ａ）は結合調整用の誘
電体チップの配置位置を示し、（Ｂ）はその誘電体チッ
プのサイズを異ならせた時の比誘電率に対する結合係数
の変化の例を示している。ここで２つの共振器部の構成
は先に述べたとおりである。２つの誘電体共振器部間の
間隙ｇは０．５ｍｍであり、誘電体チップとしては１×
１ｍｍ角で厚みが０．５ｍｍのものと、２×２ｍｍ角で
厚みが０．５ｍｍのものについて示している。
【００２２】図３の（Ｂ）に示すように、誘電体共振器
部の間に誘電体チップを配置すれば、隣接する誘電体共
振器部同士の誘導性結合が増すため、結合係数が増大す
る。また、同じ比誘電率の誘電体チップであっても、そ
のサイズが大きいほど結合係数が増大することが判る。
したがって所定の結合係数が得られるように、またはそ
の結合係数により定まる所定のフィルタ特性が得られる
ように、誘電体チップのサイズと比誘電率を選定すれば
よい。
部の間に誘電体チップを配置すれば、隣接する誘電体共
振器部同士の誘導性結合が増すため、結合係数が増大す
る。また、同じ比誘電率の誘電体チップであっても、そ
のサイズが大きいほど結合係数が増大することが判る。
したがって所定の結合係数が得られるように、またはそ
の結合係数により定まる所定のフィルタ特性が得られる
ように、誘電体チップのサイズと比誘電率を選定すれば
よい。
【００２３】図４は上記誘電体共振器部による共振器の
ＴＥ０１０モードとその近傍のスプリアスモードの透過
特性を示している。図４において、マーク１がＨＥ１１
０モード、マーク２がＨＥ２１０モード、マーク３がＴ
Ｅ０１０モード、マーク４がＨＥ３１０モードの応答で
ある。ここでＨＥ２１０モードとＨＥ３１０モードがＴ
Ｅ０１０モードの近傍に現れるスプリアスモードであ
る。この誘電体共振器装置を実際に誘電体フィルタとし
て用いる場合に、ＴＥ０１０モードの共振周波数だけで
なく、その近傍に現れるスプリアスモードの共振周波数
との差ｄｆ（ＨＥ２１０）およびｄｆ（ＨＥ３１０）が
重要となる。
ＴＥ０１０モードとその近傍のスプリアスモードの透過
特性を示している。図４において、マーク１がＨＥ１１
０モード、マーク２がＨＥ２１０モード、マーク３がＴ
Ｅ０１０モード、マーク４がＨＥ３１０モードの応答で
ある。ここでＨＥ２１０モードとＨＥ３１０モードがＴ
Ｅ０１０モードの近傍に現れるスプリアスモードであ
る。この誘電体共振器装置を実際に誘電体フィルタとし
て用いる場合に、ＴＥ０１０モードの共振周波数だけで
なく、その近傍に現れるスプリアスモードの共振周波数
との差ｄｆ（ＨＥ２１０）およびｄｆ（ＨＥ３１０）が
重要となる。
【００２４】そこで、次にスプリアス特性の調整例を図
５および図６を参照して説明する。図５，図６の（Ａ）
は電極非形成部内に配置する誘電体チップの位置、図
５，図６の（Ｂ）はその時の周波数差ｄｆ（ＨＥ２１
０），ｄｆ（ＨＥ３１０）について示している。図５は
誘電体チップを電極非形成部の中央からずれた位置に配
置した例、図６は誘電体チップを電極非形成部の中央に
配置した例である。ここで誘電体チップは１×１ｍｍ角
で厚みが０．５ｍｍである。共振器部の構成は図２に示
したものと同様である。このように電極非形成部内に誘
電体チップを配置する位置と比誘電率とによって、図５
および図６の（Ｂ）に示したようにＴＥ０１０モードの
共振周波数に対する、ＨＥ２１０モードやＨＥ３１０モ
ード等のスプリアスモードの共振周波数の差が変化す
る。これらの共振周波数差は、誘電体チップの取り付け
位置、誘電率、大きさおよび形状によって異なるので、
ＴＥ０１０モードの共振周波数を所定値にするととも
に、ＴＥ０１０モードの共振周波数に対するスプリアス
モードの共振周波数の差を調整することができる。
５および図６を参照して説明する。図５，図６の（Ａ）
は電極非形成部内に配置する誘電体チップの位置、図
５，図６の（Ｂ）はその時の周波数差ｄｆ（ＨＥ２１
０），ｄｆ（ＨＥ３１０）について示している。図５は
誘電体チップを電極非形成部の中央からずれた位置に配
置した例、図６は誘電体チップを電極非形成部の中央に
配置した例である。ここで誘電体チップは１×１ｍｍ角
で厚みが０．５ｍｍである。共振器部の構成は図２に示
したものと同様である。このように電極非形成部内に誘
電体チップを配置する位置と比誘電率とによって、図５
および図６の（Ｂ）に示したようにＴＥ０１０モードの
共振周波数に対する、ＨＥ２１０モードやＨＥ３１０モ
ード等のスプリアスモードの共振周波数の差が変化す
る。これらの共振周波数差は、誘電体チップの取り付け
位置、誘電率、大きさおよび形状によって異なるので、
ＴＥ０１０モードの共振周波数を所定値にするととも
に、ＴＥ０１０モードの共振周波数に対するスプリアス
モードの共振周波数の差を調整することができる。
【００２５】次に第２の実施形態に係る誘電体共振器装
置の構成を図７〜図９を参照して説明する。
置の構成を図７〜図９を参照して説明する。
【００２６】第１の実施形態では誘電体板の上面に誘電
体チップを接着固定する例を示したが、この第２の実施
形態では誘電体板の内部に、誘電体板３の誘電率とは異
なる誘電率を有する誘電体部材を埋設する。図７の
（Ａ）は誘電体板の平面図、（Ｂ）はその断面図であ
る。この例では電極非形成部４ａの内側に誘電体部２２
ａを埋設し、電極非形成部４ｂの内側に誘電体部材２２
ｂ，２２ｃを埋設している。
体チップを接着固定する例を示したが、この第２の実施
形態では誘電体板の内部に、誘電体板３の誘電率とは異
なる誘電率を有する誘電体部材を埋設する。図７の
（Ａ）は誘電体板の平面図、（Ｂ）はその断面図であ
る。この例では電極非形成部４ａの内側に誘電体部２２
ａを埋設し、電極非形成部４ｂの内側に誘電体部材２２
ｂ，２２ｃを埋設している。
【００２７】次に、埋設する誘電体部材の位置と、基本
モード（ＴＥ０１０モード）に対するスプリアスモード
の周波数差との関係を図８および図９に示す。いずれの
場合も１×１ｍｍの角型で深さｈの誘電体部材を埋設し
た例であり、図８では誘電体共振器部の中央からずれた
位置に誘電体部材を埋設している。図８の（Ｂ）はｈ＝
０．６ｍｍの場合、（Ｃ）はｈ＝１ｍｍの場合である。
また図９は誘電体共振器部の中央部分に誘電体部材を埋
設した場合であり、図９の（Ｂ）はｈ＝０．６ｍｍ、
（Ｃ）はｈ＝１ｍｍの場合である。
モード（ＴＥ０１０モード）に対するスプリアスモード
の周波数差との関係を図８および図９に示す。いずれの
場合も１×１ｍｍの角型で深さｈの誘電体部材を埋設し
た例であり、図８では誘電体共振器部の中央からずれた
位置に誘電体部材を埋設している。図８の（Ｂ）はｈ＝
０．６ｍｍの場合、（Ｃ）はｈ＝１ｍｍの場合である。
また図９は誘電体共振器部の中央部分に誘電体部材を埋
設した場合であり、図９の（Ｂ）はｈ＝０．６ｍｍ、
（Ｃ）はｈ＝１ｍｍの場合である。
【００２８】このように埋設する誘電体部材の位置、深
さおよび誘電率によって基本モードに対する近傍のスプ
リアスモードとの共振周波数差を調整することができ
る。
さおよび誘電率によって基本モードに対する近傍のスプ
リアスモードとの共振周波数差を調整することができ
る。
【００２９】図７に示した例では、誘電体板の上面に所
定深さの誘電体を埋設したが、たとえば図１０に示すよ
うに、誘電体板３の上面に誘電体部材２２ａ，２２ｂ，
２２ｃを埋設し、下面に誘電体部材２２ｄ，２２ｅを埋
設するようにしたり、図１１のように誘電体板３の上下
面に貫通させて誘電体部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設
けてもよい。さらには、表面に露出しない状態で誘電体
板３の内部に誘電体を埋設してもよい。
定深さの誘電体を埋設したが、たとえば図１０に示すよ
うに、誘電体板３の上面に誘電体部材２２ａ，２２ｂ，
２２ｃを埋設し、下面に誘電体部材２２ｄ，２２ｅを埋
設するようにしたり、図１１のように誘電体板３の上下
面に貫通させて誘電体部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃを設
けてもよい。さらには、表面に露出しない状態で誘電体
板３の内部に誘電体を埋設してもよい。
【００３０】上記実施形態では、誘電体板に、誘電体板
の誘電率とは異なった誘電率を有する誘電体部材を埋設
する例を示したが、誘電体材としては空気であってもよ
い。すなわち誘電体板に掘り込み部または貫通孔を形成
してもよい。
の誘電率とは異なった誘電率を有する誘電体部材を埋設
する例を示したが、誘電体材としては空気であってもよ
い。すなわち誘電体板に掘り込み部または貫通孔を形成
してもよい。
【００３１】図１２は誘電体板３の上面に掘り込み部２
３ａ，２３ｂ，２３ｃを設けた例である。また図１３は
誘電体板３の上面に掘り込み部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
を形成し、下面に掘り込み部２３ｄ，２３ｅを形成した
例である。さらに図１４は誘電体板３に貫通孔２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを形成した例である。
３ａ，２３ｂ，２３ｃを設けた例である。また図１３は
誘電体板３の上面に掘り込み部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
を形成し、下面に掘り込み部２３ｄ，２３ｅを形成した
例である。さらに図１４は誘電体板３に貫通孔２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを形成した例である。
【００３２】次に、送受共用器の構成例を図１５に示
す。同図の（Ａ）は上部のカバー８を取り除いた状態で
の平面図、（Ｂ）は全体の断面図である。誘電体板３の
上面には４ａ〜４ｅで示す５つの電極非形成部を有する
電極１を形成していて、その下面には、これらの電極非
形成部にそれぞれ対向する電極非形成部５ａ〜５ｅを有
する電極２を形成している。これによって誘電体板３に
５つのＴＥ０１０モードの誘電体共振器部を構成してい
る。
す。同図の（Ａ）は上部のカバー８を取り除いた状態で
の平面図、（Ｂ）は全体の断面図である。誘電体板３の
上面には４ａ〜４ｅで示す５つの電極非形成部を有する
電極１を形成していて、その下面には、これらの電極非
形成部にそれぞれ対向する電極非形成部５ａ〜５ｅを有
する電極２を形成している。これによって誘電体板３に
５つのＴＥ０１０モードの誘電体共振器部を構成してい
る。
【００３３】上記誘電体共振器部の所定箇所には誘電体
チップ２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇを接着して、所
定の共振周波数に調整している。また、所定の隣接する
誘電体共振器部の間に誘電体チップ２１ｂ，２１ｄ，２
１ｆを接着して、その両者の誘電体共振器部間の結合係
数を調整している。
チップ２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇを接着して、所
定の共振周波数に調整している。また、所定の隣接する
誘電体共振器部の間に誘電体チップ２１ｂ，２１ｄ，２
１ｆを接着して、その両者の誘電体共振器部間の結合係
数を調整している。
【００３４】これらの電極非形成部４ａ，４ｂ，４ｃ，
５ａ，５ｂ，５ｃ部分に構成される３つの誘電体共振器
部を３段の共振器からなる受信フィルタとして用いる。
また、電極非形成部４ｄ，４ｅ，５ｄ，５ｅ部分に構成
される２つの誘電体共振器部を２段の共振器からなる送
信フィルタとして用いる。
５ａ，５ｂ，５ｃ部分に構成される３つの誘電体共振器
部を３段の共振器からなる受信フィルタとして用いる。
また、電極非形成部４ｄ，４ｅ，５ｄ，５ｅ部分に構成
される２つの誘電体共振器部を２段の共振器からなる送
信フィルタとして用いる。
【００３５】この誘電体板３は基板６の上部に枠体７を
介して取り付け、誘電体板３の上部にカバー８を被せ
る。基板６の上面には９ｒ，１０ｒ，１０ｔ，９ｔで示
す４つのプローブとしてのマイクロストリップ線路を形
成している。基板６の下面にはほぼ全面に接地電極１２
を形成している。
介して取り付け、誘電体板３の上部にカバー８を被せ
る。基板６の上面には９ｒ，１０ｒ，１０ｔ，９ｔで示
す４つのプローブとしてのマイクロストリップ線路を形
成している。基板６の下面にはほぼ全面に接地電極１２
を形成している。
【００３６】誘電体板３の下面の、マイクロストリップ
線路９ｔに近接する箇所には誘電体チップ２１ｈを接着
している。これにより、電極非形成部４ｅ，５ｅ部分の
誘電体共振器部とマイクロストリップ線路９ｔとの結合
係数を調整し、所定の外部Ｑ（Ｑｅ）を得ている。
線路９ｔに近接する箇所には誘電体チップ２１ｈを接着
している。これにより、電極非形成部４ｅ，５ｅ部分の
誘電体共振器部とマイクロストリップ線路９ｔとの結合
係数を調整し、所定の外部Ｑ（Ｑｅ）を得ている。
【００３７】ここでマイクロストリップ線路９ｒ，９ｔ
の端部は受信信号出力ポート、送信信号入力ポートとし
てそれぞれ用いる。またマイクロストリップ線路１０ｒ
と１０ｔの端部は分岐用のマイクロストリップ線路で結
合し、入出力ポートとして外部に取り出している。ここ
で、送信周波数のマイクロストリップ線路上での波長を
λgtすれば、マイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの
分岐点から受信フィルタの初段の等価的短絡面までの電
気長をλgt／４の奇数倍の関係となるようにし、また、
受信周波数のマイクロストリップ線路上での波長をλgr
すれば、マイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの分岐
点から送信フィルタの終段の等価的短絡面までの電気長
をλgr／４の奇数倍の関係となるように定める。
の端部は受信信号出力ポート、送信信号入力ポートとし
てそれぞれ用いる。またマイクロストリップ線路１０ｒ
と１０ｔの端部は分岐用のマイクロストリップ線路で結
合し、入出力ポートとして外部に取り出している。ここ
で、送信周波数のマイクロストリップ線路上での波長を
λgtすれば、マイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの
分岐点から受信フィルタの初段の等価的短絡面までの電
気長をλgt／４の奇数倍の関係となるようにし、また、
受信周波数のマイクロストリップ線路上での波長をλgr
すれば、マイクロストリップ線路１０ｒ，１０ｔの分岐
点から送信フィルタの終段の等価的短絡面までの電気長
をλgr／４の奇数倍の関係となるように定める。
【００３８】なお、誘電体チップを接着する方法以外
に、先に示したように、微小な切削工具を用いて、誘電
体板の所定箇所に堀り込み部を形成することによって共
振周波数および結合係数を調整してもよい。
に、先に示したように、微小な切削工具を用いて、誘電
体板の所定箇所に堀り込み部を形成することによって共
振周波数および結合係数を調整してもよい。
【００３９】このように単一の基板上で、カバー８の内
部で、特性調整を行うため、カバー８の外部に特性調整
用ネジが突出することもなく、全体に小型の送受信共用
器が得られる。
部で、特性調整を行うため、カバー８の外部に特性調整
用ネジが突出することもなく、全体に小型の送受信共用
器が得られる。
【００４０】図１６は上記送受共用器をアンテナ共用器
として用いた通信機の実施形態に係る図である。ここ
で、４６ａは上記受信フィルタ、４６ｂは上記送信フィ
ルタであり、４６はアンテナ共用器を構成している。同
図に示すように、アンテナ共用器４６の受信信号出力ポ
ート４６ｃに受信回路４７を、送信信号入力ポート４６
ｄに送信回路４８をそれぞれ接続し、アンテナポート４
６ｅにアンテナ４９を接続することによって、全体とし
て通信機５０を構成している。この通信機はたとえば携
帯電話機等の高周波回路部分に相当する。
として用いた通信機の実施形態に係る図である。ここ
で、４６ａは上記受信フィルタ、４６ｂは上記送信フィ
ルタであり、４６はアンテナ共用器を構成している。同
図に示すように、アンテナ共用器４６の受信信号出力ポ
ート４６ｃに受信回路４７を、送信信号入力ポート４６
ｄに送信回路４８をそれぞれ接続し、アンテナポート４
６ｅにアンテナ４９を接続することによって、全体とし
て通信機５０を構成している。この通信機はたとえば携
帯電話機等の高周波回路部分に相当する。
【００４１】このように、本願発明の誘電体フィルタを
適用したアンテナ共用器を用いることによって、小型で
低損失、低スプリアスのアンテナ共用器を用いた小型の
通信機を構成できる。
適用したアンテナ共用器を用いることによって、小型で
低損失、低スプリアスのアンテナ共用器を用いた小型の
通信機を構成できる。
【００４２】次に、発振器の構成例を図１７および図１
８を参照して説明する。
８を参照して説明する。
【００４３】図１７は発振器の全体の構造を示す図であ
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は誘電体共振器部分の断面
図である。図１７において誘電体板３の上下面には、互
いに対向する１組の電極非形成部４，５を有する電極
１，２を形成していて、電極非形成部にＴＥ０１０モー
ドを基本モードとする誘電体共振器ＤＲを構成してい
る。この誘電体共振器ＤＲ部分に誘電体チップ２１を取
り付けて、誘電体共振器ＤＲの共振周波数を定めてい
る。
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は誘電体共振器部分の断面
図である。図１７において誘電体板３の上下面には、互
いに対向する１組の電極非形成部４，５を有する電極
１，２を形成していて、電極非形成部にＴＥ０１０モー
ドを基本モードとする誘電体共振器ＤＲを構成してい
る。この誘電体共振器ＤＲ部分に誘電体チップ２１を取
り付けて、誘電体共振器ＤＲの共振周波数を定めてい
る。
【００４４】３１は比較的低誘電率の絶縁性回路基板で
あり、上面にストリップ線路３２，３３等の電極パター
ンを形成していて、所定位置にチップ部品をマウントし
ている。また、４箇所に端子挿入孔１９ａ，１９ｂ，１
９ｃ，１９ｄを形成している。４３はＦＥＴ、４７はバ
ラクタダイオードであり、ストリップ線路３２，３３の
一方の端部にそれぞれ接続している。バラクタダイオー
ド４７の他方の端部はアース電極３９に接続している。
またストリップ線路３２の端部と制御端子用電極４１と
の間にはインダクタ４０および抵抗膜４８を設けてい
る。ストリップ線路３２の端部はアース電極４２との間
に抵抗膜４４を設けて抵抗終端させている。またこのア
ース電極４２と制御端子用電極４１との間にチップコン
デンサ４９を設けている。ＦＥＴ４３のソースは出力用
線路導体３８に接続し、このＦＥＴ４３のソースとアー
ス電極３６との間に抵抗膜４６およびインダクタ３７を
形成している。またＦＥＴ４３のドレインとバイアス端
子用電極２８との間にインダクタ３４，３５を設け、バ
イアス端子用電極２８とアース電極３６との間にチップ
コンデンサ４５を設けている。
あり、上面にストリップ線路３２，３３等の電極パター
ンを形成していて、所定位置にチップ部品をマウントし
ている。また、４箇所に端子挿入孔１９ａ，１９ｂ，１
９ｃ，１９ｄを形成している。４３はＦＥＴ、４７はバ
ラクタダイオードであり、ストリップ線路３２，３３の
一方の端部にそれぞれ接続している。バラクタダイオー
ド４７の他方の端部はアース電極３９に接続している。
またストリップ線路３２の端部と制御端子用電極４１と
の間にはインダクタ４０および抵抗膜４８を設けてい
る。ストリップ線路３２の端部はアース電極４２との間
に抵抗膜４４を設けて抵抗終端させている。またこのア
ース電極４２と制御端子用電極４１との間にチップコン
デンサ４９を設けている。ＦＥＴ４３のソースは出力用
線路導体３８に接続し、このＦＥＴ４３のソースとアー
ス電極３６との間に抵抗膜４６およびインダクタ３７を
形成している。またＦＥＴ４３のドレインとバイアス端
子用電極２８との間にインダクタ３４，３５を設け、バ
イアス端子用電極２８とアース電極３６との間にチップ
コンデンサ４５を設けている。
【００４５】図１８は図１７に示した発振器の等価回路
図である。ここでストリップ線路３２は誘電体共振器Ｄ
Ｒに結合する主線路、ストリップ線路３３は誘電体共振
器ＤＲに結合する副線路として作用する。この回路構造
によって帯域反射型の発振回路を構成し、誘電体共振器
ＤＲの共振周波数は、電極４１に印加する制御電圧によ
ってバラクタダイオード４７の静電容量を変化させるこ
とにより制御する。
図である。ここでストリップ線路３２は誘電体共振器Ｄ
Ｒに結合する主線路、ストリップ線路３３は誘電体共振
器ＤＲに結合する副線路として作用する。この回路構造
によって帯域反射型の発振回路を構成し、誘電体共振器
ＤＲの共振周波数は、電極４１に印加する制御電圧によ
ってバラクタダイオード４７の静電容量を変化させるこ
とにより制御する。
【００４６】上記制御電圧に対する発振周波数の変化率
は主にバラクタダイオードの特性で定まるが、発振周波
数の変化範囲の基準値（たとえば中心周波数）は主に誘
電体共振器ＤＲの共振周波数で定まる。したがって、図
１７に示した誘電体チップ２１の大きさおよび取り付け
位置によって、発振周波数の変化範囲の基準値を所定値
に定める。
は主にバラクタダイオードの特性で定まるが、発振周波
数の変化範囲の基準値（たとえば中心周波数）は主に誘
電体共振器ＤＲの共振周波数で定まる。したがって、図
１７に示した誘電体チップ２１の大きさおよび取り付け
位置によって、発振周波数の変化範囲の基準値を所定値
に定める。
【００４７】この発明の誘電体共振器装置は、誘電体フ
ィルタ、共用器、発振器への適用に限られるものではな
く、誘電体共振器を用いた各種高周波モジュールに適用
できる。また、この発明の共用器は、アンテナ共用器等
の３ポートのデュプレクサに限らず、４ポート以上のマ
ルチプレクサに適用できる。また、この発明の電子機器
は、アンテナ共用器を用いた通信機に限られるものでは
なく、誘電体フィルタ、共用器、発振器等を高周波回路
部分に備えた電子機器に適用できる。
ィルタ、共用器、発振器への適用に限られるものではな
く、誘電体共振器を用いた各種高周波モジュールに適用
できる。また、この発明の共用器は、アンテナ共用器等
の３ポートのデュプレクサに限らず、４ポート以上のマ
ルチプレクサに適用できる。また、この発明の電子機器
は、アンテナ共用器を用いた通信機に限られるものでは
なく、誘電体フィルタ、共用器、発振器等を高周波回路
部分に備えた電子機器に適用できる。
【００４８】
【発明の効果】この発明によれば、調整ネジを用いるこ
とによる無負荷Ｑの低下がなく、誘電体フィルタを構成
した場合に挿入損失を低減できる。しかも、調整ネジの
一部がシールドケースの外部に突出しないため、装置全
体を容易に小型化できる。
とによる無負荷Ｑの低下がなく、誘電体フィルタを構成
した場合に挿入損失を低減できる。しかも、調整ネジの
一部がシールドケースの外部に突出しないため、装置全
体を容易に小型化できる。
【００４９】また、誘電体板に対する誘電体チップの取
り付け位置、誘電体板に対する誘電率の異なった部分の
形成位置、それらの誘電率、大きさおよび形状によって
共振器部の共振周波数、隣接する誘電体共振器部同士の
結合係数、外部Ｑおよびスプリアス特性を調整すること
ができるため、多数の調整項目について広範囲にわたる
調整を行えるようになる。
り付け位置、誘電体板に対する誘電率の異なった部分の
形成位置、それらの誘電率、大きさおよび形状によって
共振器部の共振周波数、隣接する誘電体共振器部同士の
結合係数、外部Ｑおよびスプリアス特性を調整すること
ができるため、多数の調整項目について広範囲にわたる
調整を行えるようになる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体フィルタの構成を
示す図
示す図
【図２】誘電体共振器部に対する誘電体チップの取り付
け位置と比誘電率に対する共振周波数の関係を示す図
け位置と比誘電率に対する共振周波数の関係を示す図
【図３】隣接する誘電体共振器部間に設ける誘電体チッ
プのサイズと比誘電率に対する結合係数の関係を示す図
プのサイズと比誘電率に対する結合係数の関係を示す図
【図４】誘電体共振器の基本モードとスプリアスモード
の透過特性の例を示す図
の透過特性の例を示す図
【図５】誘電体共振器部に対する誘電体チップの取り付
け位置と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモー
ドとの周波数差の関係を示す図
け位置と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモー
ドとの周波数差の関係を示す図
【図６】誘電体共振器部に対する誘電体チップの取り付
け位置と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモー
ドとの周波数差の関係を示す図
け位置と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモー
ドとの周波数差の関係を示す図
【図７】誘電体共振器部に誘電体部材を埋設した例を示
す図
す図
【図８】誘電体共振器部に対する誘電体部材の埋設位置
と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモードとの
周波数差の関係を示す図
と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモードとの
周波数差の関係を示す図
【図９】誘電体共振器部に対する誘電体部材の埋設位置
と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモードとの
周波数差の関係を示す図
と比誘電率に対する基本モードとスプリアスモードとの
周波数差の関係を示す図
【図１０】誘電体共振器部に誘電体部材を埋設した他の
例を示す図
例を示す図
【図１１】誘電体共振器部に誘電体部材を埋設した更に
他の例を示す図
他の例を示す図
【図１２】誘電体共振器部に堀り込み部を形成した例を
示す図
示す図
【図１３】誘電体共振器部に堀り込み部を形成した例を
示す図
示す図
【図１４】誘電体共振器部に貫通孔を形成した例を示す
図
図
【図１５】送受共用器の構成例を示す図
【図１６】通信機の構成例を示すブロック図
【図１７】発振器の構成例を示す図
【図１８】発振器の等価回路図
【図１９】従来の誘電体フィルタの構成例を示す図
１，２−電極 ３−誘電体板 ４，５−電極非形成部 ６−基板 ７−枠体 ８−カバー ９，１０−マイクロストリップ線路 １１，１２−電極 １９−端子電極 ２１−誘電体チップ ２２−誘電体部材 ２３−掘り込み部（貫通孔） ２４−シールドケース ３１−回路基板 ３２，３３−ストリップ線路
フロントページの続き (72)発明者 井田 裕 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 (72)発明者 金川 潔 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 (6)
- 【請求項１】 互いに対向するほぼ同一形状の１組また
は複数組の電極非形成部を有する電極を誘電体板の両主
面に形成し、対向する前記電極非形成部で挟設される部
分を誘電体共振部として成る誘電体共振器装置におい
て、 前記誘電体共振器部に、または互いに隣接する誘電体共
振器部の間に、誘電体チップを取り付けたことを特徴と
する誘電体共振器装置。 - 【請求項２】 互いに対向するほぼ同一形状の１組また
は複数組の電極非形成部を有する電極を誘電体板の両主
面に形成し、対向する前記電極非形成部で挟設される部
分を誘電体共振部として成る誘電体共振器装置におい
て、 前記誘電体共振器部の誘電体板内に、または互いに隣接
する誘電体共振器部の間の誘電体板内に、当該誘電体板
とは異なる誘電率を有する部分を設けたことを特徴とす
る誘電体共振器装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の誘電体共振器
部に結合して、信号の入力または出力を行う信号入出力
手段を設けて成る誘電体フィルタ。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の誘電体共振器
部に結合する結合線路を設けるとともに、該結合線路に
負性抵抗回路を接続して成る発振器。 - 【請求項５】 請求項３に記載の信号入出力手段を複数
設け、それらの信号入出力手段のうちの少なくとも１つ
を複数の前記誘電体共振器部に結合させて成る共用器。 - 【請求項６】 請求項１または２に記載の誘電体共振器
装置、請求項３に記載の誘電体フィルタ、請求項４に記
載の発振器、請求項５に記載の共用器のいずれかを高周
波回路部に備えて成る電子機器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11329798A JP3468093B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 誘電体フィルタ、共用器および電子機器 |
| GB9909198A GB2338349B (en) | 1998-04-23 | 1999-04-21 | Dielectric resonator device, dielectric filter, oscillator, sharing device and electronic apparatus |
| GB9927566A GB2342784B (en) | 1998-04-23 | 1999-04-21 | Dielectric resonator device, dielectric filter, oscillator, sharing device and electric apparatus |
| KR1019990014418A KR100337168B1 (ko) | 1998-04-23 | 1999-04-22 | 유전체 공진기 장치, 유전체 필터, 발진기, 공유기 및 전자기기 |
| US09/299,189 US6232854B1 (en) | 1998-04-23 | 1999-04-23 | Dielectric resonator device, dielectric filter, oscillator, sharing device, and electronic apparatus |
| DE19918583A DE19918583C2 (de) | 1998-04-23 | 1999-04-23 | Dielektrische Resonatorvorrichtung |
| CNB991074106A CN1134086C (zh) | 1998-04-23 | 1999-04-23 | 介电谐振器、介电滤波器、振荡器、共用设备和电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11329798A JP3468093B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 誘電体フィルタ、共用器および電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308008A true JPH11308008A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3468093B2 JP3468093B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=14608646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11329798A Expired - Fee Related JP3468093B2 (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 誘電体フィルタ、共用器および電子機器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6232854B1 (ja) |
| JP (1) | JP3468093B2 (ja) |
| KR (1) | KR100337168B1 (ja) |
| CN (1) | CN1134086C (ja) |
| DE (1) | DE19918583C2 (ja) |
| GB (1) | GB2338349B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016512672A (ja) * | 2013-03-14 | 2016-04-28 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | パーセル損失を制御する方法、システム、チップおよびコンピュータ・プログラム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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