JPH114108A - 誘電体共振器及びそれを用いたフィルタ、共用器、ならびに通信機装置 - Google Patents
誘電体共振器及びそれを用いたフィルタ、共用器、ならびに通信機装置Info
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- JPH114108A JPH114108A JP10036211A JP3621198A JPH114108A JP H114108 A JPH114108 A JP H114108A JP 10036211 A JP10036211 A JP 10036211A JP 3621198 A JP3621198 A JP 3621198A JP H114108 A JPH114108 A JP H114108A
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- H01P1/20309—Strip line filters with dielectric resonator
- H01P1/20318—Strip line filters with dielectric resonator with dielectric resonators as non-metallised opposite openings in the metallised surfaces of a substrate
-
- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入出力手段や外部回路等との結合が取りやす
い共振器及び広帯域な周波数特性を有するフィルタ、共
用器、通信機装置を提供する。 【解決手段】 誘電体基板２の両主面に多角形状の開口
部２ｃ、２ｄを有する電極２ａ、２ｂを前記開口部２
ｃ、２ｄが互いに対向するように形成し、誘電体基板２
を、誘電体基板２から間隔を隔てて互いに対向する金属
製の上導体ケース３と遮蔽導体６が形成された下導体ケ
ース４の間にスペーサ７を介して配置し、誘電体基板２
の対向する開口部２ｃ、２ｄ間を共振領域として、入出
力電極５ａ、５ｂに結合させる。
い共振器及び広帯域な周波数特性を有するフィルタ、共
用器、通信機装置を提供する。 【解決手段】 誘電体基板２の両主面に多角形状の開口
部２ｃ、２ｄを有する電極２ａ、２ｂを前記開口部２
ｃ、２ｄが互いに対向するように形成し、誘電体基板２
を、誘電体基板２から間隔を隔てて互いに対向する金属
製の上導体ケース３と遮蔽導体６が形成された下導体ケ
ース４の間にスペーサ７を介して配置し、誘電体基板２
の対向する開口部２ｃ、２ｄ間を共振領域として、入出
力電極５ａ、５ｂに結合させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯やミ
リ波帯等で使用される誘電体共振器、フィルタ、共用
器、通信機装置に関する。
リ波帯等で使用される誘電体共振器、フィルタ、共用
器、通信機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信システムの需要の急速
な増加およびマルチメディア化に対応して大容量で且つ
高速な通信システムが要求されている。このような通信
すべき情報量の拡大に伴って、マイクロ波帯からミリ波
帯へ使用周波数帯域が拡大されようとしている。このよ
うなミリ波帯でも、従来から知られている円柱形状の誘
電体からなるＴＥ01δ モード誘電体共振器をマイクロ
波帯と同様に使用することが可能である。この時、ＴＥ
01δ モード誘電体共振器の共振周波数は円柱形状の誘
電体の外形寸法で決定されており、厳しい加工精度が必
要となっていたが、誘電体の外周と高さは研磨により設
定していたため、ミリ波帯になるとさらに厳密な精度が
必要であり、共振周波数に対して厳密な寸法に設定する
ことができなかった。
な増加およびマルチメディア化に対応して大容量で且つ
高速な通信システムが要求されている。このような通信
すべき情報量の拡大に伴って、マイクロ波帯からミリ波
帯へ使用周波数帯域が拡大されようとしている。このよ
うなミリ波帯でも、従来から知られている円柱形状の誘
電体からなるＴＥ01δ モード誘電体共振器をマイクロ
波帯と同様に使用することが可能である。この時、ＴＥ
01δ モード誘電体共振器の共振周波数は円柱形状の誘
電体の外形寸法で決定されており、厳しい加工精度が必
要となっていたが、誘電体の外周と高さは研磨により設
定していたため、ミリ波帯になるとさらに厳密な精度が
必要であり、共振周波数に対して厳密な寸法に設定する
ことができなかった。
【０００３】また、ＴＥ01δ モード誘電体共振器を複
数個、所定間隔を隔てて金属ケース内に配置することに
よって誘電体フィルタを構成した場合、金属ループ等の
入出力手段と誘電体共振器、または、誘電体フィルタと
誘電体共振器との結合は、相互間の距離によって決定さ
れるため、高い位置精度で配置されることが必要であっ
た。
数個、所定間隔を隔てて金属ケース内に配置することに
よって誘電体フィルタを構成した場合、金属ループ等の
入出力手段と誘電体共振器、または、誘電体フィルタと
誘電体共振器との結合は、相互間の距離によって決定さ
れるため、高い位置精度で配置されることが必要であっ
た。
【０００４】そこで本願出願人は特願平７−６２６２５
号においてこれらの問題を解消した加工精度に優れた誘
電体共振器及び位置精度に優れた誘電体フィルタを提案
している。
号においてこれらの問題を解消した加工精度に優れた誘
電体共振器及び位置精度に優れた誘電体フィルタを提案
している。
【０００５】上記出願に係る誘電体フィルタの基本的な
構成を図６に示す。図６は上記出願に係る誘電体フィル
タの分解斜視図である。
構成を図６に示す。図６は上記出願に係る誘電体フィル
タの分解斜視図である。
【０００６】図６に示すように、誘電体フィルタ１０１
は、誘電体基板１０２と上下導体ケース１０３、１０４
から構成されている。
は、誘電体基板１０２と上下導体ケース１０３、１０４
から構成されている。
【０００７】誘電体基板１０２は一定の比誘電率を有す
る基板であり、その一方主面には２つの所定寸法の円形
の開口部１０２ｃを除いて全面に電極１０２ａが形成さ
れており、その他方主面には２つの所定寸法の円形の開
口部１０２ｄを除いて全面に電極１０２ｂが形成されて
いる。両主面の２つの開口部１０２ｃ、１０２ｄは互い
に対向している。
る基板であり、その一方主面には２つの所定寸法の円形
の開口部１０２ｃを除いて全面に電極１０２ａが形成さ
れており、その他方主面には２つの所定寸法の円形の開
口部１０２ｄを除いて全面に電極１０２ｂが形成されて
いる。両主面の２つの開口部１０２ｃ、１０２ｄは互い
に対向している。
【０００８】上導体ケース１０３は、金属により形成さ
れており、下面開口の箱形形状をしている。また、上導
体ケース１０３は電極１０２ａの開口部１０２ｃ付近
で、誘電体基板１０２から間隔をおいて配置されてい
る。
れており、下面開口の箱形形状をしている。また、上導
体ケース１０３は電極１０２ａの開口部１０２ｃ付近
で、誘電体基板１０２から間隔をおいて配置されてい
る。
【０００９】下導体ケース１０４は、誘電体により形成
されており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した
形状となっている。また、下導体ケース１０４の内周面
には遮蔽導体１０６が形成されており、電極１０２ｂの
２つの開口部１０２ｄのうち両端の開口部１０２ｄに対
向する位置に入出力電極１０５ａ、１０５ｂが遮蔽導体
１０６と絶縁されて形成されている。入出力電極１０５
ａ、１０５ｂは下導体ケース１０４の側面に形成された
孔１０４ａ、１０４ｂから導出されている。
されており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した
形状となっている。また、下導体ケース１０４の内周面
には遮蔽導体１０６が形成されており、電極１０２ｂの
２つの開口部１０２ｄのうち両端の開口部１０２ｄに対
向する位置に入出力電極１０５ａ、１０５ｂが遮蔽導体
１０６と絶縁されて形成されている。入出力電極１０５
ａ、１０５ｂは下導体ケース１０４の側面に形成された
孔１０４ａ、１０４ｂから導出されている。
【００１０】さらに、下導体ケース１０４内には、遮蔽
導体１０６が形成された下導体ケース１０４の内部底面
と誘電体基板１０２を一定の間隔に保つためのスペーサ
１０７が配置されている。このスペーサ１０７は、上下
導体ケース内１０３、１０４の電磁界を乱さないように
低誘電率の誘電体材料で形成される。
導体１０６が形成された下導体ケース１０４の内部底面
と誘電体基板１０２を一定の間隔に保つためのスペーサ
１０７が配置されている。このスペーサ１０７は、上下
導体ケース内１０３、１０４の電磁界を乱さないように
低誘電率の誘電体材料で形成される。
【００１１】このような構造にすることで、電極１０２
ａ、１０２ｂの対向する２つの開口部１０２ｃ、１０２
ｄに挟まれた部分付近の誘電体基板１０２に電磁界エネ
ルギーが閉じ込められて２つのＴＥ010 モード共振器と
して働くため、２段の共振器を有する誘電体フィルタと
なる。
ａ、１０２ｂの対向する２つの開口部１０２ｃ、１０２
ｄに挟まれた部分付近の誘電体基板１０２に電磁界エネ
ルギーが閉じ込められて２つのＴＥ010 モード共振器と
して働くため、２段の共振器を有する誘電体フィルタと
なる。
【００１２】この構成により、共振領域を電極の開口部
の大きさで規定できるので、製造時にエッチング等の手
法を用いることができ、共振周波数に対する共振器の寸
法精度及び共振器間の位置精度を極めて正確に再現した
誘電体フィルタを作成することができるようになった。
の大きさで規定できるので、製造時にエッチング等の手
法を用いることができ、共振周波数に対する共振器の寸
法精度及び共振器間の位置精度を極めて正確に再現した
誘電体フィルタを作成することができるようになった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この誘
電体フィルタ１０１は、電磁界エネルギーの閉じ込め性
が非常に高いため、隣接する共振器間での結合が弱いも
のしか得られなかった。したがって、誘電体フィルタ１
０１を構成した場合、隣接する共振器間の結合が弱いた
め、狭帯域のフィルタ特性しか得られなかった。
電体フィルタ１０１は、電磁界エネルギーの閉じ込め性
が非常に高いため、隣接する共振器間での結合が弱いも
のしか得られなかった。したがって、誘電体フィルタ１
０１を構成した場合、隣接する共振器間の結合が弱いた
め、狭帯域のフィルタ特性しか得られなかった。
【００１４】すなわち、誘電体基板１０２として、１０
ｍｍ×６ｍｍ角、基板厚１ｍｍで比誘電率２４の誘電体
セラミック基板を用い、電極１０２ａ、１０２ｂに金を
用い、開口部１０２ｃ、１０２ｄの直径を３．５ｍｍ、
隣接する開口部１０２ｃ同士の距離または隣接する開口
部１０２ｄ同士の距離（ギャップ）を０．１ｍｍ、上導
体ケース１０３の内側天井面から誘電体基板１０２の上
面までの距離を１ｍｍ、誘電体基板１０２の下面から下
導体ケース１０４の内側底面までの距離を１ｍｍとし
て、中心周波数２５ＧＨｚの誘電体フィルタ１０１を作
製したところ、その結合係数は１．５％未満で比通過帯
域幅が３００ＭＨｚ程度の狭帯域な帯域通過フィルタし
か得られなかった。
ｍｍ×６ｍｍ角、基板厚１ｍｍで比誘電率２４の誘電体
セラミック基板を用い、電極１０２ａ、１０２ｂに金を
用い、開口部１０２ｃ、１０２ｄの直径を３．５ｍｍ、
隣接する開口部１０２ｃ同士の距離または隣接する開口
部１０２ｄ同士の距離（ギャップ）を０．１ｍｍ、上導
体ケース１０３の内側天井面から誘電体基板１０２の上
面までの距離を１ｍｍ、誘電体基板１０２の下面から下
導体ケース１０４の内側底面までの距離を１ｍｍとし
て、中心周波数２５ＧＨｚの誘電体フィルタ１０１を作
製したところ、その結合係数は１．５％未満で比通過帯
域幅が３００ＭＨｚ程度の狭帯域な帯域通過フィルタし
か得られなかった。
【００１５】このようなフィルタを広帯域にするため
に、共振器間距離（隣接する開口部１０２ｃ同士の距離
または隣接する開口部１０２ｄ同士の距離、すなわち、
ギャップ）を小さくして結合係数を高くすることが可能
であるが、共振器間距離（ギャップ）を小さくすること
にも限界があり、実際に作成するには共振器間距離（ギ
ャップ）は０．０１ｍｍが限界であり、この場合でも結
合係数は２％程度であり、比通過帯域幅が４００ＭＨｚ
程度までしか得ることができなかった。
に、共振器間距離（隣接する開口部１０２ｃ同士の距離
または隣接する開口部１０２ｄ同士の距離、すなわち、
ギャップ）を小さくして結合係数を高くすることが可能
であるが、共振器間距離（ギャップ）を小さくすること
にも限界があり、実際に作成するには共振器間距離（ギ
ャップ）は０．０１ｍｍが限界であり、この場合でも結
合係数は２％程度であり、比通過帯域幅が４００ＭＨｚ
程度までしか得ることができなかった。
【００１６】また、共振器間距離を小さくするというこ
とは、隣接する開口部１０２ｃ同士の距離または隣接す
る開口部１０２ｄ同士の距離を小さくすることであるか
ら、電極１０２ａまたは電極１０２ｂのパターニングが
それだけ困難なものとなるという問題もあった。
とは、隣接する開口部１０２ｃ同士の距離または隣接す
る開口部１０２ｄ同士の距離を小さくすることであるか
ら、電極１０２ａまたは電極１０２ｂのパターニングが
それだけ困難なものとなるという問題もあった。
【００１７】また、入出力電極１０５ａ、１０５ｂと共
振器との外部結合も弱いため、必要な外部結合を取るた
めに、誘電体基板１０２の他方主面の電極１０２ｂに形
成された２つの開口部１０２ｄと誘電体ストリップ１０
５ａ、１０５ｂとの位置関係を最適な位置に配置する必
要があり、この設計が困難であった。
振器との外部結合も弱いため、必要な外部結合を取るた
めに、誘電体基板１０２の他方主面の電極１０２ｂに形
成された２つの開口部１０２ｄと誘電体ストリップ１０
５ａ、１０５ｂとの位置関係を最適な位置に配置する必
要があり、この設計が困難であった。
【００１８】本発明は、これらの問題点を鑑みてなされ
たもので、入出力手段等との結合が取りやすい共振器及
び結合係数３％以上の広帯域な特性を有するフィルタを
提供することを目的としている。
たもので、入出力手段等との結合が取りやすい共振器及
び結合係数３％以上の広帯域な特性を有するフィルタを
提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
誘電体共振器は、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主
面に形成される電極と、前記電極に形成される多角形状
の開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置され
る上下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域
と、を有している。
誘電体共振器は、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主
面に形成される電極と、前記電極に形成される多角形状
の開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置され
る上下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域
と、を有している。
【００２０】このように誘電体基板の両主面の電極に形
成された開口部を多角形状にしたことにより、従来の円
形開口部の場合に生じていたＴＥ010 モードとは異なる
スロットモードの電磁界が生じる。
成された開口部を多角形状にしたことにより、従来の円
形開口部の場合に生じていたＴＥ010 モードとは異なる
スロットモードの電磁界が生じる。
【００２１】また、請求項２に係る誘電体共振器、請求
項６に係るフィルタ、請求項１１に係る共用器、請求項
１６に係る通信機装置は、前記開口部の形状を矩形とし
ている。
項６に係るフィルタ、請求項１１に係る共用器、請求項
１６に係る通信機装置は、前記開口部の形状を矩形とし
ている。
【００２２】これにより、矩形を構成する一辺からこれ
に平行な他の一辺に向かって生じる電界を有するモー
ド、すなわち矩形スロットモードが生じる。このとき、
誘電体基板の上下面で同じ電界方向の矩形スロットモー
ドが生じる。
に平行な他の一辺に向かって生じる電界を有するモー
ド、すなわち矩形スロットモードが生じる。このとき、
誘電体基板の上下面で同じ電界方向の矩形スロットモー
ドが生じる。
【００２３】さらに、請求項３に係る誘電体共振器、請
求項７に係るフィルタ、請求項１２に係る共用器、請求
項１７に係る通信機装置は、開口部の隅部の一つが他の
隅部と異なっている。
求項７に係るフィルタ、請求項１２に係る共用器、請求
項１７に係る通信機装置は、開口部の隅部の一つが他の
隅部と異なっている。
【００２４】これにより、垂直に交差する２つの矩形ス
ロットモードを結合させることができる。
ロットモードを結合させることができる。
【００２５】請求項４に係る誘電体共振器、請求項８に
係るフィルタ、請求項１３に係る共用器、請求項１８に
係る通信機装置は、開口部の隅部が面取りされた形状と
なっている。
係るフィルタ、請求項１３に係る共用器、請求項１８に
係る通信機装置は、開口部の隅部が面取りされた形状と
なっている。
【００２６】これにより、開口部の隅部に生じる電流集
中を緩和する事ができる。
中を緩和する事ができる。
【００２７】請求項５に係るフィルタは、誘電体基板
と、前記誘電体基板の両主面に形成される電極と、前記
電極に形成される多角形状の開口部と、前記誘電体基板
から間隔を隔てて配置される上下導体と、前記開口部付
近に形成される共振領域と、前記共振領域に結合する入
出力手段とを有している。
と、前記誘電体基板の両主面に形成される電極と、前記
電極に形成される多角形状の開口部と、前記誘電体基板
から間隔を隔てて配置される上下導体と、前記開口部付
近に形成される共振領域と、前記共振領域に結合する入
出力手段とを有している。
【００２８】これにより、外部結合が大きいフィルタが
得られる。
得られる。
【００２９】請求項９に係る共用器は、少なくとも第１
のフィルタと第２のフィルタを有し、前記第１のフィル
タは、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成さ
れる電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、前記共
振領域に結合する入出力手段とを有し、前記第２のフィ
ルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成
される電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、前記共
振領域に結合する入出力手段とを有し、前記第１のフィ
ルタの入出力手段のうちの一つと第２のフィルタの入出
力手段のうちの一つとを接続した共通の入出力手段を有
している。
のフィルタと第２のフィルタを有し、前記第１のフィル
タは、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成さ
れる電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、前記共
振領域に結合する入出力手段とを有し、前記第２のフィ
ルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成
される電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、前記共
振領域に結合する入出力手段とを有し、前記第１のフィ
ルタの入出力手段のうちの一つと第２のフィルタの入出
力手段のうちの一つとを接続した共通の入出力手段を有
している。
【００３０】これにより、外部結合が大きい共用器が得
られる。
られる。
【００３１】請求項１０に係る共用器は、第１のフィル
タの誘電体基板と第２のフィルタの誘電体基板とに同一
の誘電体基板を用いている。
タの誘電体基板と第２のフィルタの誘電体基板とに同一
の誘電体基板を用いている。
【００３２】このように同一誘電体基板上に第１のフィ
ルタと第２のフィルタを形成したので、第１のフィルタ
及び第２のフィルタの誘電体基板両主面の電極の開口部
を、一度にパターニングすることができる。
ルタと第２のフィルタを形成したので、第１のフィルタ
及び第２のフィルタの誘電体基板両主面の電極の開口部
を、一度にパターニングすることができる。
【００３３】請求項１４に係る通信機装置は、少なくと
も共用器と送信回路及び受信回路とアンテナとを有し、
前記共用器は、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面
に形成される電極と、前記電極に形成される多角形状の
開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される
上下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、
前記共振領域に結合する入出力手段とを有する送信フィ
ルタと、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成
される電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記誘電体基板の前記開口部に挟まれた部分に形
成される共振領域と、前記共振領域に結合する入出力手
段とを有する受信フィルタと、前記第１のフィルタの入
出力手段のうちの一つと第２のフィルタの入出力手段の
うちの一つとを接続した共通入出力手段とからなり、前
記送信フィルタに送信回路が接続され、前記受信フィル
タに受信回路が接続され、前記共通入出力手段にアンテ
ナが接続されている。
も共用器と送信回路及び受信回路とアンテナとを有し、
前記共用器は、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面
に形成される電極と、前記電極に形成される多角形状の
開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される
上下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、
前記共振領域に結合する入出力手段とを有する送信フィ
ルタと、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成
される電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記誘電体基板の前記開口部に挟まれた部分に形
成される共振領域と、前記共振領域に結合する入出力手
段とを有する受信フィルタと、前記第１のフィルタの入
出力手段のうちの一つと第２のフィルタの入出力手段の
うちの一つとを接続した共通入出力手段とからなり、前
記送信フィルタに送信回路が接続され、前記受信フィル
タに受信回路が接続され、前記共通入出力手段にアンテ
ナが接続されている。
【００３４】これにより、広帯域に送受信できる通信機
装置を得ることができる。
装置を得ることができる。
【００３５】請求項１５に係る通信機装置は、送信フィ
ルタの誘電体基板と受信フィルタの誘電体基板とに同一
の誘電体基板を用いている。
ルタの誘電体基板と受信フィルタの誘電体基板とに同一
の誘電体基板を用いている。
【００３６】このように同一誘電体基板上に送信フィル
タと受信フィルタを形成したので、送信フィルタ及び受
信フィルタの誘電体基板両主面の電極の開口部を、一度
にパターニングすることができる。
タと受信フィルタを形成したので、送信フィルタ及び受
信フィルタの誘電体基板両主面の電極の開口部を、一度
にパターニングすることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を説明する。図１に示すように、誘電体フィルタ１は、
両主面に電極を形成した誘電体基板２と上下導体ケース
３、４から構成されている。
を説明する。図１に示すように、誘電体フィルタ１は、
両主面に電極を形成した誘電体基板２と上下導体ケース
３、４から構成されている。
【００３８】誘電体基板２は、一定の比誘電率を有する
基板であり、その一方主面には２つの矩形状の開口部２
ｃを有する電極２ａが形成され、その他方主面には２つ
の矩形状の開口部２ｄを有する電極２ｂが形成されてい
る。この開口部２ｃ、２ｄは互いに対向するように配置
されている。
基板であり、その一方主面には２つの矩形状の開口部２
ｃを有する電極２ａが形成され、その他方主面には２つ
の矩形状の開口部２ｄを有する電極２ｂが形成されてい
る。この開口部２ｃ、２ｄは互いに対向するように配置
されている。
【００３９】上導体ケース３は、金属により形成されて
おり、下面開口の箱形形状をしている。また、上導体ケ
ース３は、電極２ａの開口部２ｃ付近で誘電体基板２か
ら一定の間隔が生じるように下面開口の凹部が形成され
ている。
おり、下面開口の箱形形状をしている。また、上導体ケ
ース３は、電極２ａの開口部２ｃ付近で誘電体基板２か
ら一定の間隔が生じるように下面開口の凹部が形成され
ている。
【００４０】下導体ケース４は、誘電体により形成され
ており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した形状
となっている。また、下導体ケース４の内周面には遮蔽
導体６が形成されており、電極２ｂの２つの開口部２ｄ
に対向する位置にそれぞれ入出力電極５ａ、５ｂが遮蔽
導体６と絶縁されて形成されている。入出力電極５ａ、
５ｂは下導体ケース４の側面に形成された孔４ａ、４ｂ
から外方に導出されている。
ており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した形状
となっている。また、下導体ケース４の内周面には遮蔽
導体６が形成されており、電極２ｂの２つの開口部２ｄ
に対向する位置にそれぞれ入出力電極５ａ、５ｂが遮蔽
導体６と絶縁されて形成されている。入出力電極５ａ、
５ｂは下導体ケース４の側面に形成された孔４ａ、４ｂ
から外方に導出されている。
【００４１】さらに、下導体ケース４内には、遮蔽導体
６が形成された下導体ケース４の内部底面と誘電体基板
２を一定の間隔に保つためのスペーサ７が配置されてい
る。このスペーサ７は、上下導体ケース３、４内の電磁
界を乱さない位置に配置され、誘電体または金属で形成
される。
６が形成された下導体ケース４の内部底面と誘電体基板
２を一定の間隔に保つためのスペーサ７が配置されてい
る。このスペーサ７は、上下導体ケース３、４内の電磁
界を乱さない位置に配置され、誘電体または金属で形成
される。
【００４２】このように誘電体基板２の両主面の電極２
ａ、２ｂの開口部２ｃ、２ｄの形状を矩形にすると、矩
形を構成する四辺のうち互いに対向する２辺の間に生じ
る電界を有するスロットモードを利用することが可能と
なり、このスロットモードでは磁界が開口部２ｃの上及
び開口部２ｄの下に広がるため、隣接する共振器同士の
結合や入出力電極等の入出力手段との結合を強くするこ
とができる。
ａ、２ｂの開口部２ｃ、２ｄの形状を矩形にすると、矩
形を構成する四辺のうち互いに対向する２辺の間に生じ
る電界を有するスロットモードを利用することが可能と
なり、このスロットモードでは磁界が開口部２ｃの上及
び開口部２ｄの下に広がるため、隣接する共振器同士の
結合や入出力電極等の入出力手段との結合を強くするこ
とができる。
【００４３】この効果を確認するために、誘電体基板２
として、５．９ｍｍ×３．９ｍｍ角、基板厚０．６ｍ
ｍ、比誘電率２４の誘電体セラミック基板を用い、電極
２ａ、２ｂに金を用い、開口部２ｃ、２ｄを１．２ｍｍ
×１．６ｍｍの長方形に形成し、上導体ケース１０３の
内側天井面から誘電体基板２の電極２ａまでの距離１ｍ
ｍにし、下導体ケース１０４の内側底面から誘電体基板
２の電極２ｂでの距離を１ｍｍとして、中心周波数２５
ＧＨｚのフィルタを作成した。この時、利用するスロッ
トモードとしては、開口部２ｃ、２ｄの１．６ｍｍの長
辺間を伝搬する電界を有するスロットモードを利用して
いる。なお、１．２ｍｍの短辺間を伝搬するスロットモ
ードは、長辺間を伝搬するスロットモードよりも中心周
波数が高くなるため、ここでは利用していない。この周
波数差は磁界と平行な方向の寸法に差があるためであ
る。
として、５．９ｍｍ×３．９ｍｍ角、基板厚０．６ｍ
ｍ、比誘電率２４の誘電体セラミック基板を用い、電極
２ａ、２ｂに金を用い、開口部２ｃ、２ｄを１．２ｍｍ
×１．６ｍｍの長方形に形成し、上導体ケース１０３の
内側天井面から誘電体基板２の電極２ａまでの距離１ｍ
ｍにし、下導体ケース１０４の内側底面から誘電体基板
２の電極２ｂでの距離を１ｍｍとして、中心周波数２５
ＧＨｚのフィルタを作成した。この時、利用するスロッ
トモードとしては、開口部２ｃ、２ｄの１．６ｍｍの長
辺間を伝搬する電界を有するスロットモードを利用して
いる。なお、１．２ｍｍの短辺間を伝搬するスロットモ
ードは、長辺間を伝搬するスロットモードよりも中心周
波数が高くなるため、ここでは利用していない。この周
波数差は磁界と平行な方向の寸法に差があるためであ
る。
【００４４】このフィルタの共振器間距離（隣接する開
口部２ｃ同士の距離または隣接する開口部２ｄ同士の距
離、すなわち、ギャップ）を変化させて、その結合の強
さの変化を見た結果、共振器間距離０．５ｍｍで１．７
５％、共振器間距離０．１ｍｍで８．２４％、共振器間
距離０．０５ｍｍで１０．７％、共振器間距離０．０２
ｍｍで１２．８％の強い結合度が得られた。
口部２ｃ同士の距離または隣接する開口部２ｄ同士の距
離、すなわち、ギャップ）を変化させて、その結合の強
さの変化を見た結果、共振器間距離０．５ｍｍで１．７
５％、共振器間距離０．１ｍｍで８．２４％、共振器間
距離０．０５ｍｍで１０．７％、共振器間距離０．０２
ｍｍで１２．８％の強い結合度が得られた。
【００４５】また、比通過帯域幅はそれぞれ共振器間距
離０．５ｍｍで３００ＭＨｚ、共振器間距離０．１ｍｍ
で１５００ＭＨｚ、共振器間距離０．０５ｍｍで２００
０ＭＨｚ、共振器間距離０．０２ｍｍで２５００ＭＨｚ
というように従来に比べて、広帯域なフィルタを得るこ
とができる。
離０．５ｍｍで３００ＭＨｚ、共振器間距離０．１ｍｍ
で１５００ＭＨｚ、共振器間距離０．０５ｍｍで２００
０ＭＨｚ、共振器間距離０．０２ｍｍで２５００ＭＨｚ
というように従来に比べて、広帯域なフィルタを得るこ
とができる。
【００４６】また、従来の円形開口部からなるＴＭ010
モード共振器と比べると、同じ誘電率で同じ基板厚の誘
電体基板を用いて同じ中心周波数の共振器を作成した場
合、従来のＴＥ010 モード共振器が直径３．５ｍｍの円
形開口部が必要であったのに対して、本発明のスロット
モード共振器では１．２ｍｍ×１．６ｍｍの長方形開口
部で良いので、平面方向の面積が約１／５と小さくなっ
ている。すなわち、本発明の構造は、同じ周波数であれ
ば従来の構造に比べて小型化が可能である。
モード共振器と比べると、同じ誘電率で同じ基板厚の誘
電体基板を用いて同じ中心周波数の共振器を作成した場
合、従来のＴＥ010 モード共振器が直径３．５ｍｍの円
形開口部が必要であったのに対して、本発明のスロット
モード共振器では１．２ｍｍ×１．６ｍｍの長方形開口
部で良いので、平面方向の面積が約１／５と小さくなっ
ている。すなわち、本発明の構造は、同じ周波数であれ
ば従来の構造に比べて小型化が可能である。
【００４７】次に、第２の実施の形態について図２を用
いて説明する。なお、図１で説明した第１の実施形態と
同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
いて説明する。なお、図１で説明した第１の実施形態と
同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４８】本実施の形態では、第１の実施形態と比べ
て、矩形の開口部の隅部に丸みをつけた点で異なる。
て、矩形の開口部の隅部に丸みをつけた点で異なる。
【００４９】すなわち、図２に示すように、誘電体フィ
ルタ１１では、誘電体基板１２の両主面に形成された電
極１２ａ、１２ｂの開口部１２ｃ、１２ｄの形状を、Ｒ
面取り加工を施したような隅部を丸めた矩形状としてい
る。なお、本発明でいう面取りとは、実際に角を削り落
とす加工をいうのではなく、電極に形成された穴である
開口部それ自体の形状が丸みを帯びた形状になっている
ことをいう。
ルタ１１では、誘電体基板１２の両主面に形成された電
極１２ａ、１２ｂの開口部１２ｃ、１２ｄの形状を、Ｒ
面取り加工を施したような隅部を丸めた矩形状としてい
る。なお、本発明でいう面取りとは、実際に角を削り落
とす加工をいうのではなく、電極に形成された穴である
開口部それ自体の形状が丸みを帯びた形状になっている
ことをいう。
【００５０】このような構成にすると、開口部１２ｃ、
１２ｄの内周部分である電極１２ａ、１２ｂの開口部側
縁端部に流れる電流が開口部の角の部分に集中すること
がなくなり、無負荷Ｑを向上させることができる。
１２ｄの内周部分である電極１２ａ、１２ｂの開口部側
縁端部に流れる電流が開口部の角の部分に集中すること
がなくなり、無負荷Ｑを向上させることができる。
【００５１】なお、本実施の形態では開口部の形状を隅
部を丸めたＲ面取り形状にすることにより、隅部への電
界の集中を緩和したが、これに限るものではなく、例え
ば、開口部の隅部をＣ面取り形状にすることにより、開
口部を略八角形状にしても、Ｒ面取り形状程ではない
が、同様の効果が得られる。
部を丸めたＲ面取り形状にすることにより、隅部への電
界の集中を緩和したが、これに限るものではなく、例え
ば、開口部の隅部をＣ面取り形状にすることにより、開
口部を略八角形状にしても、Ｒ面取り形状程ではない
が、同様の効果が得られる。
【００５２】次に、第３の実施の形態について図３を用
いて説明する。なお、図１で説明した第１の実施形態と
同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
いて説明する。なお、図１で説明した第１の実施形態と
同じ部分には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５３】本実施の形態では、第１の実施形態と比べ
て、開口部の形状を正方形の４つの隅部のうち一つをＣ
面取り形状にした略五角形状に形成し、開口部間をつな
ぐ結合線路２２ｅを形成した点で異なる。
て、開口部の形状を正方形の４つの隅部のうち一つをＣ
面取り形状にした略五角形状に形成し、開口部間をつな
ぐ結合線路２２ｅを形成した点で異なる。
【００５４】すなわち、図６に示すように、誘電体基板
２２は、一定の比誘電率を有する基板であり、その一方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にした略五角形状の開口部２２ｃを２つ有する電極２２
ａが形成され、その他方主面には正方形の４つの隅部の
うち一つをＣ面取り形状にした略五角形状の開口部２２
ｄを２つ有する電極２２ｂが形成されている。この開口
部２２ｃ、２２ｄは互いに対向するように配置されてい
る。
２２は、一定の比誘電率を有する基板であり、その一方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にした略五角形状の開口部２２ｃを２つ有する電極２２
ａが形成され、その他方主面には正方形の４つの隅部の
うち一つをＣ面取り形状にした略五角形状の開口部２２
ｄを２つ有する電極２２ｂが形成されている。この開口
部２２ｃ、２２ｄは互いに対向するように配置されてい
る。
【００５５】本実施の形態では開口部２２ｃ、２２ｄの
形状を正方形にすることにより、対向する１つの共振器
を二重モード共振器としている。すなわち、正方形の場
合、これを構成する４つの辺の長さが等しいため、２組
の対向する辺間に生じるスロットモードは同じ中心周波
数を有している。この時、正方形の４つの隅部のうち１
つを他の３つの隅部とは異なる形状にすることにより、
２組の対向する辺間に生じるスロットモードを結合させ
ることができる。ここでは、正方形の４つの隅部のうち
１つを面取り形状にすることで他の隅部と形状を異なら
せている。
形状を正方形にすることにより、対向する１つの共振器
を二重モード共振器としている。すなわち、正方形の場
合、これを構成する４つの辺の長さが等しいため、２組
の対向する辺間に生じるスロットモードは同じ中心周波
数を有している。この時、正方形の４つの隅部のうち１
つを他の３つの隅部とは異なる形状にすることにより、
２組の対向する辺間に生じるスロットモードを結合させ
ることができる。ここでは、正方形の４つの隅部のうち
１つを面取り形状にすることで他の隅部と形状を異なら
せている。
【００５６】さらに、図３に示すように、誘電体基板２
２の上面、すなわち、電極２２ａが形成されている側の
面には、コプレナー線路からなる結合線路２２ｅが２つ
の開口部２２ｃをつなぐように開口部２２ｃ間に形成さ
れている。誘電体基板２２の下面、すなわち、電極２２
ｂが形成されている側の面には、コプレナー線路からな
る結合線路２２ｆが２つの開口部２２ｄをつなぐように
開口部２２ｄ間に形成されている。結合線路２２ｅと結
合線路２２ｆは誘電体基板２２を挟んで対向している。
２の上面、すなわち、電極２２ａが形成されている側の
面には、コプレナー線路からなる結合線路２２ｅが２つ
の開口部２２ｃをつなぐように開口部２２ｃ間に形成さ
れている。誘電体基板２２の下面、すなわち、電極２２
ｂが形成されている側の面には、コプレナー線路からな
る結合線路２２ｆが２つの開口部２２ｄをつなぐように
開口部２２ｄ間に形成されている。結合線路２２ｅと結
合線路２２ｆは誘電体基板２２を挟んで対向している。
【００５７】このような結合線路２２ｅ、２２ｆによ
り、一方の開口部２２ｃと一方の開口部２２ｄが構成す
る一方の共振器と、他方の開口部２２ｃと他方の開口部
２２ｄが構成する他方の共振器とを結合させている。
り、一方の開口部２２ｃと一方の開口部２２ｄが構成す
る一方の共振器と、他方の開口部２２ｃと他方の開口部
２２ｄが構成する他方の共振器とを結合させている。
【００５８】すなわち、誘電体フィルタ２１は、高周波
信号が入出力電極５ａに入力され、入出力電極５ａが、
この入出力電極５ａと間隔をおいて対向する開口部２２
ｄを有する共振器と磁界結合する。この時、入出力電極
５ａと磁界結合するスロットモードは入出力電極５ａの
伸長方向に平行な電界を有するスロットモード（以下、
第１のスロットモードと呼ぶ。）である。第１のスロッ
トモードは同じ共振器内で入出力電極５ａの伸長方向に
垂直な電界を有するスロットモード（以下、第２のスロ
ットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、第２のスロ
ットモードは結合線路２２ｅ、２２ｆを介して、隣接す
る共振器において第２のスロットモードと同方向の電界
を有するスロットモード（以下、第３のスロットモード
と呼ぶ。）と電界結合する。この第３のスロットモード
は、隣接する共振器において第３のスロットモードの電
界と垂直な方向に電界を有するスロットモード（以下第
４のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。この第４の
スロットモードは入出力電極５ｂと磁界結合し、出力さ
れる。
信号が入出力電極５ａに入力され、入出力電極５ａが、
この入出力電極５ａと間隔をおいて対向する開口部２２
ｄを有する共振器と磁界結合する。この時、入出力電極
５ａと磁界結合するスロットモードは入出力電極５ａの
伸長方向に平行な電界を有するスロットモード（以下、
第１のスロットモードと呼ぶ。）である。第１のスロッ
トモードは同じ共振器内で入出力電極５ａの伸長方向に
垂直な電界を有するスロットモード（以下、第２のスロ
ットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、第２のスロ
ットモードは結合線路２２ｅ、２２ｆを介して、隣接す
る共振器において第２のスロットモードと同方向の電界
を有するスロットモード（以下、第３のスロットモード
と呼ぶ。）と電界結合する。この第３のスロットモード
は、隣接する共振器において第３のスロットモードの電
界と垂直な方向に電界を有するスロットモード（以下第
４のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。この第４の
スロットモードは入出力電極５ｂと磁界結合し、出力さ
れる。
【００５９】このように動作することによって、第１〜
第４のスロットモードを利用した４段のフィルタを作成
することができる。
第４のスロットモードを利用した４段のフィルタを作成
することができる。
【００６０】なお、本実施形態では、コプレナー線路に
より共振器間の結合を強くしたがこれに限るものではな
く共振器間にスロットや誘電体等を介在させることによ
り、共振器間の結合を強くしてもよい。また、本実施の
形態では、結合線路は両面に形成しているが、結合が本
実施形態よりも弱くてもよい場合は、片面のみに形成し
ても良い。
より共振器間の結合を強くしたがこれに限るものではな
く共振器間にスロットや誘電体等を介在させることによ
り、共振器間の結合を強くしてもよい。また、本実施の
形態では、結合線路は両面に形成しているが、結合が本
実施形態よりも弱くてもよい場合は、片面のみに形成し
ても良い。
【００６１】次に第４の実施の形態に係る共用器３１に
ついて図４を用いて説明する。
ついて図４を用いて説明する。
【００６２】すなわち、図４に示すように、誘電体基板
３２は、一定の比誘電率を有する基板であり、その一方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にし、他の隅部をＲ面取り形状にした略五角形状の開口
部３２ｃを２つ有する電極３２ａが形成され、その他方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にし、他の隅部をＲ面取り形状にした略五角形状の開口
部３２ｄを２つ有する電極３２ｂが形成されている。こ
の開口部３２ｃ、３２ｄは互いに対向するように配置さ
れている。
３２は、一定の比誘電率を有する基板であり、その一方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にし、他の隅部をＲ面取り形状にした略五角形状の開口
部３２ｃを２つ有する電極３２ａが形成され、その他方
主面には正方形の４つの隅部のうち一つをＣ面取り形状
にし、他の隅部をＲ面取り形状にした略五角形状の開口
部３２ｄを２つ有する電極３２ｂが形成されている。こ
の開口部３２ｃ、３２ｄは互いに対向するように配置さ
れている。
【００６３】本実施の形態では開口部３２ｃ、３２ｄの
形状を正方形にすることにより、対向する１つの共振器
を二重モード共振器としている。すなわち、正方形の場
合、これを構成する４つの辺の長さが等しいため、２組
の対向する辺間に生じるスロットモードは同じ中心周波
数を有している。この時、正方形の４つの隅部のうち１
つを他の３つの隅部とは異なる形状にすることにより、
２組の対向する辺間に生じるスロットモードを結合させ
ることができる。ここでは、正方形の４つの隅部のうち
１つをＣ面取り形状にし、他の隅部をＲ面取り形状にす
ることで形状を異ならせている。
形状を正方形にすることにより、対向する１つの共振器
を二重モード共振器としている。すなわち、正方形の場
合、これを構成する４つの辺の長さが等しいため、２組
の対向する辺間に生じるスロットモードは同じ中心周波
数を有している。この時、正方形の４つの隅部のうち１
つを他の３つの隅部とは異なる形状にすることにより、
２組の対向する辺間に生じるスロットモードを結合させ
ることができる。ここでは、正方形の４つの隅部のうち
１つをＣ面取り形状にし、他の隅部をＲ面取り形状にす
ることで形状を異ならせている。
【００６４】さらに、図３に示すように、上導体ケース
３３は、金属等により形成されており、下面開口の箱形
形状をしている。また、上導体ケース３３は、電極３２
ａの開口部３２ｃ付近で誘電体基板３２から一定の間隔
が生じるように下面開口の凹部が形成されている。
３３は、金属等により形成されており、下面開口の箱形
形状をしている。また、上導体ケース３３は、電極３２
ａの開口部３２ｃ付近で誘電体基板３２から一定の間隔
が生じるように下面開口の凹部が形成されている。
【００６５】下導体ケース３４は、誘電体により形成さ
れており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した形
状となっている。また、下導体ケース３４の内周面には
遮蔽導体３６が形成されており、電極３２ｂの２つの開
口部３２ｄに対向する位置にそれぞれ入出力電極３５
ａ、３５ｂ、３５ｃが遮蔽導体３６と絶縁されて形成さ
れている。入出力電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃは下導体
ケース３４の側面に形成された孔３４ａ、３４ｂ、３４
ｃから外方に導出されている。
れており、上面開口の箱型形状で側面に鍔が突出した形
状となっている。また、下導体ケース３４の内周面には
遮蔽導体３６が形成されており、電極３２ｂの２つの開
口部３２ｄに対向する位置にそれぞれ入出力電極３５
ａ、３５ｂ、３５ｃが遮蔽導体３６と絶縁されて形成さ
れている。入出力電極３５ａ、３５ｂ、３５ｃは下導体
ケース３４の側面に形成された孔３４ａ、３４ｂ、３４
ｃから外方に導出されている。
【００６６】さらに、下導体ケース３４内には、遮蔽導
体３６が形成された下導体ケース３４の内部底面と誘電
体基板３２を一定の間隔に保つためのスペーサ３７が配
置されている。このスペーサ３７は、上下導体ケース３
３、３４内の電磁界を乱さない位置に配置され、誘電体
または金属で形成される。
体３６が形成された下導体ケース３４の内部底面と誘電
体基板３２を一定の間隔に保つためのスペーサ３７が配
置されている。このスペーサ３７は、上下導体ケース３
３、３４内の電磁界を乱さない位置に配置され、誘電体
または金属で形成される。
【００６７】上記のように誘電体基板３２の両主面の電
極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２ｄの形状を矩形
にすると、矩形を構成する四辺のうち互いに対向する２
辺の間に生じる電界を有するスロットモードを利用する
ことが可能となり、このスロットモードでは磁界が開口
部３２ｃの上及び開口部３２ｄの下に広がるため、隣接
する共振器同士の結合や入出力電極等の入出力手段との
結合を強くすることができる。
極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２ｄの形状を矩形
にすると、矩形を構成する四辺のうち互いに対向する２
辺の間に生じる電界を有するスロットモードを利用する
ことが可能となり、このスロットモードでは磁界が開口
部３２ｃの上及び開口部３２ｄの下に広がるため、隣接
する共振器同士の結合や入出力電極等の入出力手段との
結合を強くすることができる。
【００６８】また、開口部３２ｃ、３２ｄの形状である
正方形の隅部の一つをＣ面取り形状にして他の隅部と形
状を異ならせたので、正方形の四辺のうち互いに対向す
る２辺の間で生じる２つのスロットモードを結合させる
ことができる。
正方形の隅部の一つをＣ面取り形状にして他の隅部と形
状を異ならせたので、正方形の四辺のうち互いに対向す
る２辺の間で生じる２つのスロットモードを結合させる
ことができる。
【００６９】さらに開口部３２ｃ、３２ｂの形状である
正方形の残る三つの隅部をＲ面取り形状にしたので、開
口部３２ｃ、３２ｄの内周部分である電極３２ａ、３２
ｂの開口部側縁端部に流れる電流が開口部の角の部分に
集中することがなくなり、無負荷Ｑを向上させることが
できる。
正方形の残る三つの隅部をＲ面取り形状にしたので、開
口部３２ｃ、３２ｄの内周部分である電極３２ａ、３２
ｂの開口部側縁端部に流れる電流が開口部の角の部分に
集中することがなくなり、無負荷Ｑを向上させることが
できる。
【００７０】以下に、この共用器３１の動作を説明す
る。すなわち、アンテナに接続される入出力電極３５ｃ
から受信信号が入力され、入出力電極３５ｃが、この入
出力電極３５ｃと間隔をおいて対向するの開口部３２ｄ
を有する共振器の一方と磁界結合する。この時、入出力
電極３５ｃと磁界結合するスロットモードは入出力電極
３５ｃの伸長方向に平行な電界を有するスロットモード
（以下、第１のスロットモードと呼ぶ。）である。第１
のスロットモードは同じ共振器内で入出力電極３５ｃの
伸長方向に垂直な電界を有するスロットモード（以下、
第２のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、
第２のスロットモードは入出力電極３５ａと磁界結合
し、受信回路に出力される。
る。すなわち、アンテナに接続される入出力電極３５ｃ
から受信信号が入力され、入出力電極３５ｃが、この入
出力電極３５ｃと間隔をおいて対向するの開口部３２ｄ
を有する共振器の一方と磁界結合する。この時、入出力
電極３５ｃと磁界結合するスロットモードは入出力電極
３５ｃの伸長方向に平行な電界を有するスロットモード
（以下、第１のスロットモードと呼ぶ。）である。第１
のスロットモードは同じ共振器内で入出力電極３５ｃの
伸長方向に垂直な電界を有するスロットモード（以下、
第２のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、
第２のスロットモードは入出力電極３５ａと磁界結合
し、受信回路に出力される。
【００７１】一方、送信回路に接続される入出力電極３
５ｂから送信信号が入力され、入出力電極３５ｂが、こ
の入出力電極３５ｂと間隔をおいて対向するの開口部３
２ｄを有する共振器と磁界結合する。この時、入出力電
極３５ｂと磁界結合するスロットモードは入出力電極３
５ｂの伸長方向に平行な電界を有するスロットモード
（以下、第３のスロットモードと呼ぶ。）である。第３
のスロットモードは同じ共振器内で入出力電極３５ｂの
伸長方向に垂直な電界を有するスロットモード（以下、
第４のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、
第４のスロットモードは入出力電極３５ｃと磁界結合
し、アンテナに出力される。
５ｂから送信信号が入力され、入出力電極３５ｂが、こ
の入出力電極３５ｂと間隔をおいて対向するの開口部３
２ｄを有する共振器と磁界結合する。この時、入出力電
極３５ｂと磁界結合するスロットモードは入出力電極３
５ｂの伸長方向に平行な電界を有するスロットモード
（以下、第３のスロットモードと呼ぶ。）である。第３
のスロットモードは同じ共振器内で入出力電極３５ｂの
伸長方向に垂直な電界を有するスロットモード（以下、
第４のスロットモードと呼ぶ。）と結合する。そして、
第４のスロットモードは入出力電極３５ｃと磁界結合
し、アンテナに出力される。
【００７２】このように動作することによって、第１、
第２のスロットモードを有する受信フィルタと第３、第
４のスロットモードを有する送信フィルタからなる共用
器となる。
第２のスロットモードを有する受信フィルタと第３、第
４のスロットモードを有する送信フィルタからなる共用
器となる。
【００７３】なお、本発明では、入出力電極３５ａを受
信回路に、入出力電極３５ｂを送信回路に接続したがこ
れに限るものではなく、入出力電極３５ａを送信回路
に、入出力電極３５ｂを受信回路に接続してもよい。
信回路に、入出力電極３５ｂを送信回路に接続したがこ
れに限るものではなく、入出力電極３５ａを送信回路
に、入出力電極３５ｂを受信回路に接続してもよい。
【００７４】また、送信フィルタを構成する誘電体基板
３２両主面の電極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２
ｄの大きさと受信フィルタを構成する誘電体基板３２両
主面の電極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２ｄの大
きさを異ならせることによって送信フィルタの通過帯域
と受信フィルタの通過帯域を異ならせるようにしてもよ
い。
３２両主面の電極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２
ｄの大きさと受信フィルタを構成する誘電体基板３２両
主面の電極３２ａ、３２ｂの開口部３２ｃ、３２ｄの大
きさを異ならせることによって送信フィルタの通過帯域
と受信フィルタの通過帯域を異ならせるようにしてもよ
い。
【００７５】次に、第５の実施の形態に係る通信機装置
４１について図５を用いて説明する。図５に示すよう
に、通信機装置４１はアンテナ４２、伝送線路４３、共
用器部４４と受信回路４５及び送信回路４６から構成さ
れている。
４１について図５を用いて説明する。図５に示すよう
に、通信機装置４１はアンテナ４２、伝送線路４３、共
用器部４４と受信回路４５及び送信回路４６から構成さ
れている。
【００７６】共用器部４４は受信フィルタ４４ａと送信
フィルタ４４ｂから構成されており、受信フィルタ４４
ａの一方の入力端と送信フィルタ４４ｂの出力端が共通
に接続されている。この共通に接続された入出力端が伝
送線路４３を介してアンテナ４２に接続され、高周波信
号を送受信している。また、受信フィルタ４４ａの出力
端は受信回路４５に接続され、送信フィルタ４４ｂの入
力端は送信回路４６に接続されている。
フィルタ４４ｂから構成されており、受信フィルタ４４
ａの一方の入力端と送信フィルタ４４ｂの出力端が共通
に接続されている。この共通に接続された入出力端が伝
送線路４３を介してアンテナ４２に接続され、高周波信
号を送受信している。また、受信フィルタ４４ａの出力
端は受信回路４５に接続され、送信フィルタ４４ｂの入
力端は送信回路４６に接続されている。
【００７７】共用器部４４には、第４の実施の形態で説
明した共用器３１を用いてもよいし、第１〜第３の実施
の形態で説明したフィルタ１、１１、２１を受信フィル
タ４４ａや送信フィルタ４４ｂにそれぞれ用いてもよ
い。
明した共用器３１を用いてもよいし、第１〜第３の実施
の形態で説明したフィルタ１、１１、２１を受信フィル
タ４４ａや送信フィルタ４４ｂにそれぞれ用いてもよ
い。
【００７８】なお、第１〜第５の実施の形態ではすべて
帯域通過フィルタを用いて説明したが、これに限るもの
ではなく、例えば、帯域阻止フィルタやトラップフィル
タ等にも本発明は適用できるものである。
帯域通過フィルタを用いて説明したが、これに限るもの
ではなく、例えば、帯域阻止フィルタやトラップフィル
タ等にも本発明は適用できるものである。
【００７９】
【発明の効果】以上のように、本発明では、開口部を多
角形状にしたことにより、従来の円形開口部の場合に生
じていたＴＥ010 モードとは異なるスロットモードの電
磁界が生じるので、このスロットモードを利用すること
ができる。このスロットモードは、従来のＴＥ010 モー
ドに比べると電磁界の広がりが大きいため、入出力手段
や他の共振器、あるいは別の回路と結合させる際に強い
結合を得ることができる。例えば、フィルタや共用器を
構成した場合、入出力手段との結合を強くすることがで
きる。特に、多段のフィルタや共用器を構成した場合、
共振器間の結合を強くすることができるので、広帯域な
周波数特性を有するフィルタや共用器を得ることができ
る。このように本発明の共振器、フィルタ、共用器は広
帯域な特性を有するので、通信機装置に好適であるま
た、本発明では、開口部の形状を矩形にしたことによ
り、矩形を構成する一辺からこれに平行な他の一辺に向
かって生じる電界を有するモード、すなわち、矩形スロ
ットモードが生じるので、このスロットモードを利用す
ることができる。矩形スロットモードは、４つの辺のう
ち対向する２辺間で生じるモードであり、その周波数は
磁界と平行な方向の寸法によって決定されるため、この
方向を規定するだけで容易に中心周波数を決定すること
ができる。
角形状にしたことにより、従来の円形開口部の場合に生
じていたＴＥ010 モードとは異なるスロットモードの電
磁界が生じるので、このスロットモードを利用すること
ができる。このスロットモードは、従来のＴＥ010 モー
ドに比べると電磁界の広がりが大きいため、入出力手段
や他の共振器、あるいは別の回路と結合させる際に強い
結合を得ることができる。例えば、フィルタや共用器を
構成した場合、入出力手段との結合を強くすることがで
きる。特に、多段のフィルタや共用器を構成した場合、
共振器間の結合を強くすることができるので、広帯域な
周波数特性を有するフィルタや共用器を得ることができ
る。このように本発明の共振器、フィルタ、共用器は広
帯域な特性を有するので、通信機装置に好適であるま
た、本発明では、開口部の形状を矩形にしたことによ
り、矩形を構成する一辺からこれに平行な他の一辺に向
かって生じる電界を有するモード、すなわち、矩形スロ
ットモードが生じるので、このスロットモードを利用す
ることができる。矩形スロットモードは、４つの辺のう
ち対向する２辺間で生じるモードであり、その周波数は
磁界と平行な方向の寸法によって決定されるため、この
方向を規定するだけで容易に中心周波数を決定すること
ができる。
【００８０】特に、開口部の隅部のうち１つを他の隅部
と異なる形状にすれば、多重モード共振器を作成するこ
とができる。１個の共振器を複数段の共振器として利用
することができるので、従来の円形の開口部や正方形以
外の多角形状の開口部に比べると半分の大きさで同等の
特性を有する誘電体フィルタ、共用器を得ることができ
る。
と異なる形状にすれば、多重モード共振器を作成するこ
とができる。１個の共振器を複数段の共振器として利用
することができるので、従来の円形の開口部や正方形以
外の多角形状の開口部に比べると半分の大きさで同等の
特性を有する誘電体フィルタ、共用器を得ることができ
る。
【００８１】さらに、本発明では、開口部の隅部を面取
り形状にして隅部の電流を集中を緩和しているので、電
流の集中することによる損失が低減され、誘電体共振器
自体の無負荷Ｑを向上させることができる。
り形状にして隅部の電流を集中を緩和しているので、電
流の集中することによる損失が低減され、誘電体共振器
自体の無負荷Ｑを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を説明するための誘電体フィ
ルタの分解斜視図である。
ルタの分解斜視図である。
【図２】第２の実施の形態を説明するための誘電体フィ
ルタの分解斜視図である。
ルタの分解斜視図である。
【図３】第３の実施の形態を説明するための誘電体フィ
ルタの分解斜視図である。
ルタの分解斜視図である。
【図４】第４の実施の形態を説明するための共用器の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図５】第５の実施の形態を説明するための通信機装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図６】本願出願人が先に提案した誘電体フィルタの分
解斜視図である。
解斜視図である。
１ 誘電体フィルタ ２ 誘電体基板 ２ａ、２ｂ 電極 ３ 上導体ケース ４ 下導体ケース ４ａ、４ｂ 孔 ５ａ、５ｂ 入出力電極 ６ 遮蔽導体 ７ スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 重幸 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 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 (18)
- 【請求項１】誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に
形成される電極と、前記電極に形成される多角形状の開
口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上
下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、を
有することを特徴とする誘電体共振器。 - 【請求項２】前記開口部の形状は矩形であることを特徴
とする請求項１記載の誘電体共振器。 - 【請求項３】前記開口部は、隅部の一つが他の隅部と異
なることを特徴とする請求項１または請求項２記載の誘
電体共振器。 - 【請求項４】前記開口部は、隅部が面取りされた形状で
あることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項
３記載の誘電体共振器。 - 【請求項５】誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に
形成される電極と、前記電極に形成される多角形状の開
口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上
下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、前
記共振領域に結合する入出力手段と、を有することを特
徴とするフィルタ。 - 【請求項６】前記開口部の形状は矩形であることを特徴
とする請求項５記載のフィルタ。 - 【請求項７】前記開口部は、隅部の一つが他の隅部と異
なることを特徴とする請求項５または請求項６記載のフ
ィルタ。 - 【請求項８】前記開口部は、隅部が面取りされた形状で
あることを特徴とする請求項５、請求項６または請求項
７記載のフィルタ。 - 【請求項９】少なくとも第１のフィルタと第２のフィル
タを有し、 前記第１のフィルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板
の両主面に形成される電極と、前記電極に形成される多
角形状の開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配
置される上下導体と、前記開口部付近に形成される共振
領域と、前記共振領域に結合する入出力手段とを有し、 前記第２のフィルタは、誘電体基板と、前記誘電体基板
の両主面に形成される電極と、前記電極に形成される多
角形状の開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配
置される上下導体と、前記開口部付近に形成される共振
領域と、前記共振領域に結合する入出力手段とを有し、 前記第１のフィルタの入出力手段のうちの一つと第２の
フィルタの入出力手段のうちの一つとを接続した共通の
入出力手段を有することを特徴とする共用器。 - 【請求項１０】前記第１のフィルタの誘電体基板と前記
第２のフィルタの誘電体基板とが同一の誘電体基板であ
ることを特徴とする請求項９記載の共用器。 - 【請求項１１】前記開口部の形状は矩形であることを特
徴とする請求項９または請求項１０記載の共用器。 - 【請求項１２】前記開口部は、隅部の一つが他の隅部と
異なることを特徴とする請求項９、請求項１０または請
求項１１記載の共用器。 - 【請求項１３】前記開口部は、隅部が面取りされた形状
であることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項
１１または請求項１２記載の共用器。 - 【請求項１４】少なくとも共用器と送信回路及び受信回
路とアンテナとを有し、 前記共用器は、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面
に形成される電極と、前記電極に形成される多角形状の
開口部と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される
上下導体と、前記開口部付近に形成される共振領域と、
前記共振領域に結合する入出力手段とを有する送信フィ
ルタと、誘電体基板と、前記誘電体基板の両主面に形成
される電極と、前記電極に形成される多角形状の開口部
と、前記誘電体基板から間隔を隔てて配置される上下導
体と、前記誘電体基板の前記開口部に挟まれた部分に形
成される共振領域と、前記共振領域に結合する入出力手
段とを有する受信フィルタと、前記第１のフィルタの入
出力手段のうちの一つと第２のフィルタの入出力手段の
うちの一つとを接続した共通入出力手段とからなり、 前記送信フィルタに送信回路が接続され、前記受信フィ
ルタに受信回路が接続され、前記共通入出力手段にアン
テナが接続されたことを特徴とする通信機装置。 - 【請求項１５】前記送信フィルタの誘電体基板と前記受
信フィルタの誘電体基板とが同一の誘電体基板であるこ
とを特徴とする請求項１４記載の通信機装置。 - 【請求項１６】前記開口部の形状は矩形であることを特
徴とする請求項１４または請求項１５記載の通信機装
置。 - 【請求項１７】前記開口部は、隅部の一つが他の隅部と
異なることを特徴とする請求項１４、請求項１５または
請求項１６記載の通信機装置。 - 【請求項１８】前記開口部は、その隅部が面取りされた
形状であることを特徴とする請求項１４、請求項１５、
請求項１６または請求項１７記載の通信機装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03621198A JP3589008B2 (ja) | 1997-04-18 | 1998-02-18 | 誘電体共振器及びそれを用いたフィルタ、共用器、ならびに通信機装置 |
| US09/035,520 US6184758B1 (en) | 1997-04-18 | 1998-03-05 | Dielectric resonator formed by polygonal openings in a dielectric substrate, and a filter, duplexer, and communication apparatus using same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-101458 | 1997-04-18 | ||
| JP10145897 | 1997-04-18 | ||
| JP03621198A JP3589008B2 (ja) | 1997-04-18 | 1998-02-18 | 誘電体共振器及びそれを用いたフィルタ、共用器、ならびに通信機装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114108A true JPH114108A (ja) | 1999-01-06 |
| JP3589008B2 JP3589008B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=26375255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03621198A Expired - Fee Related JP3589008B2 (ja) | 1997-04-18 | 1998-02-18 | 誘電体共振器及びそれを用いたフィルタ、共用器、ならびに通信機装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6184758B1 (ja) |
| JP (1) | JP3589008B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201456B1 (en) * | 1997-10-28 | 2001-03-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device, with non-electrode coupling parts |
| US6809615B2 (en) | 2001-05-02 | 2004-10-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Band-pass filter and communication apparatus |
| US6954124B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency circuit device and high-frequency circuit module |
| US7274273B2 (en) | 2003-03-04 | 2007-09-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric resonator device, dielectric filter, duplexer, and high-frequency communication apparatus |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1141002A (ja) * | 1997-05-20 | 1999-02-12 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体共振器、誘電体フィルタ、送受共用器および通信機 |
| JP3780417B2 (ja) * | 2002-02-12 | 2006-05-31 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信装置 |
| EP1798805B1 (en) * | 2005-12-07 | 2015-02-25 | Com Dev International Limited | Dielectric resonator filter assemblies and methods |
| KR102237776B1 (ko) * | 2014-10-07 | 2021-04-09 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 송수신 장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1196977A1 (ru) * | 1984-07-05 | 1985-12-07 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Резонатор |
| JP2897678B2 (ja) * | 1995-03-22 | 1999-05-31 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置 |
| FR2734084B1 (fr) * | 1995-05-12 | 1997-06-13 | Alcatel Espace | Resonateur dielectrique pour filtre hyperfrequence, et filtre comportant un tel resonateur |
| US5804534A (en) * | 1996-04-19 | 1998-09-08 | University Of Maryland | High performance dual mode microwave filter with cavity and conducting or superconducting loading element |
| JP3087664B2 (ja) * | 1996-11-06 | 2000-09-11 | 株式会社村田製作所 | 誘電体共振器装置及び高周波モジュール |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP03621198A patent/JP3589008B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-05 US US09/035,520 patent/US6184758B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201456B1 (en) * | 1997-10-28 | 2001-03-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device, with non-electrode coupling parts |
| US6954124B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency circuit device and high-frequency circuit module |
| US7057483B2 (en) | 2001-01-19 | 2006-06-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency circuit device and high-frequency circuit module |
| US6809615B2 (en) | 2001-05-02 | 2004-10-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Band-pass filter and communication apparatus |
| US7274273B2 (en) | 2003-03-04 | 2007-09-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric resonator device, dielectric filter, duplexer, and high-frequency communication apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6184758B1 (en) | 2001-02-06 |
| JP3589008B2 (ja) | 2004-11-17 |
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