JPS58172003A - 半同軸共振器 - Google Patents

半同軸共振器

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JPS58172003A
JPS58172003A JP5592182A JP5592182A JPS58172003A JP S58172003 A JPS58172003 A JP S58172003A JP 5592182 A JP5592182 A JP 5592182A JP 5592182 A JP5592182 A JP 5592182A JP S58172003 A JPS58172003 A JP S58172003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
conductor
length
internal conductor
shortened
Prior art date
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Pending
Application number
JP5592182A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsutake Abe
阿部 龍健
Yuujirou Taguchi
田口 裕二朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority to JP5592182A priority Critical patent/JPS58172003A/ja
Publication of JPS58172003A publication Critical patent/JPS58172003A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/04Coaxial resonators

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半同軸共振器の一変形である8IR(5tep
ped Impedance hesonator)の
改良に関する。
本形式の共振器は一般に第1図に示す如く円筒形管l内
に短絡端一が小断面積、開放端儒がより大断面積の段状
内導体2j−配置することにより終端容量として前記内
導体2の大断面積部分の開放端縁部分と前記外導体内壁
間の側壁問答量Cfs k主として利用するものであっ
た。
上述の如き従来のSIR型共伽器では終端容量に対する
Q%性の定量的解明が行われていないこともあって従来
からの類推で終端容量はできる限り使用しない傾向があ
った。そのため共伽器長の知縮はほとんど段状内導体2
によっていた。又、外導体を円筒形としているため容積
効率が悪く、特に小型化t−要求される最近のUHP帯
移動無線器等において使用する場合には無駄なスペース
が生じるという欠点があった。
本発明は以上説明した如き従来の8 I R11l共振
器を改良するためになされたものであって、外導体を従
来の円筒形から矩形に置換することによって容積効率の
向上を計ると共に内導体の開放端々面とこれに対向する
前記外導体内11面との間の平板容量Cp及び終端縁関
容量砒【も併用することによって共振器長!〒e*縮し
てもQの良好な共振器を提供することt@的とする。
以下本発明管、実施例を示す図面、理論計算及び実験結
果に基づいて詳細に説明する。
先づ、外導体會矩形状としたSIR型半型輪同軸共振器
定し終端容量をも併用した場合(Cp及びCfe)の共
振器長の短縮率に対する共振器のQの変化について解析
した結果、以下の如き鮎at得た。
先づ共振器のパラメータとして@2図に示す如く内導体
2の小V#面積部及び大断面積部の直径を夫々2al及
び2a!、当該部分の長さを夫々!1及び!2(但しl
鵞+l z−1t ) +外導体lの内壁断面寸法とし
て輻及び高さ會夫々2b1及び2bzとし前記内導体開
放端々面と外導体後壁との間のギャップ1i−dとする
斯る場合共振器の共振条件は、開放端から見た入力アド
ミタンスを求めることにより、22 一β11・−βlx−/=K(1) 1 (但しβは空気管媒質とした場合の位相定数、Zl、Z
2は夫々線路!!及び12 の特性インピーダンス)で
あって、インピーダンス比Kが与えられた場合の最小共
振条件は、 11= l x ’ = I漠+Δノg2)(但しΔ)
は終端容量による等測的な線路長の増分)となる。
壕九共振器のQに次式で定義される。
ここでωは共振角周波数、Usは共振器に蓄積されるエ
ネルキ、WLは共振器における損失電力である。図2の
共振器の場合の無負iRQは(2)式より次のように表
わされる。即ち 但し U81 :線路11 における蓄積エネルギUs
x!線路!!I U、3:終端Gapの空11部分くおける蓄積エネルギ WL、:線路41 における損失電力 NVL雪;線路l冨 W、:短絡端々面での損失電力 Wd:内導体不連続面での損失電力 W8:終端々面での損失電力 以上の考察に基づいて、(2)式の最小共振条件下でΔ
j1増大せしめて実質的Kjst411縮する場合の夫
々のQがどのように変化するかにつき理論計算並びに実
験の結果について以下に述べる。岡、理論計算の過1は
記述の*mt避けるため省略する。
先づ、図2の共振器で終端が開放しているとみなせる(
Δ1=0)場合のQFi、(4)式でU33−O、We
=Oとなり円筒SIR型共振器の場合と一散する。即ち
共振器の外導体を円筒形より矩形に置き換えたことによ
るQの変化は無い。
次にΔ!を増大させて実質的に12’を短縮さを併用す
ることを考える。この場合の共振器のQは、損失電力の
観点から定性的に考察するに、−路!鵞の損失電力が支
配的でろって、共振器長短縮により終端での電流値が増
大するのて前記軸)式のWeが増える傾向にある。又、
線路!!自体が短縮されるためWL2は減少する。
従って共振器長の短縮は、Weの増加とWL、の減少と
が互に相殺してQは低下しないことになる。例えば実験
に於いて、f=90Of’14Hz 、ch= 2 b
 s + 2 b鵞=33菖、共振器材′Jjt鋼とし
た例では、最小共44件で共振器長ITを短縮しないと
き(ΔJ=0の場合)に比べて井参参≠f貴1mコlt
t約1/10に短縮してもQの低下はインピーダンス比
Kに無関係K 20 Ii度であつfC−。
上述の如き共振器長短縮量と共振器のQとの関係管理論
計算及び実験によって求めた一例を第4図に示す。
これri第5゜図に示す如く終端容量がほとんど無イ1
lArltK (Cf s成分のみ)終端間11dt大
とした共振器の1IIWrl意部分の空−に比誘電率が
1より大きな誘電体を装荷したものであってこれによっ
て一路!!の特性インピーダンスの低い値’is現し共
振器長を短縮すると共に内導体のサイズ會も小さくする
ととを意図した共振器のセラミックス材料を用い、共振
周波数If・=867.5MHI 、 Ch=2 b 
1 +2 b冨=30箇として共振器材料は銅、内面に
は銀メッキ會施し、インピーダンス比に=0.1での最
小共揚俵件1%;4.3鶴、12’=l*+Δl=&2
mとした共振器を用いた。横軸は終端間11dt−狭間
隔としてΔlt−増大させたときの現実の12の値を目
盛り、縦軸は共振器のQをとった。
本図に於いて共振器長の短縮に伴い12が4■付近でQ
のピーク値が埃われてくる。この値は共振器長短縮なし
く△1=0)のとき、即ち1、=8.2簡の時に比べて
Qが約100程1[高いことが判り共振器長管相当に短
縮した場合で4QFiそれ程低下しないことが明らかと
なった。
岡、第5図に示す共振器の外導体の内導体開放端と対面
する壁ii]K設けたネジ4t1周波数微調用のもので
ある。
又、誘電体3の部分装荷によって内導体直径2a2  
を小さくしても当該路線インピーダンスZ舅は低くなり
前述のインピーダンス比にも小さくなるので共振器長!
〒=11+12金小さくする上で効果的である。
ところで内導体開放端面と外導体内壁との間sdは本型
式の共振器全体のサイズ金決定する上で11111な要
素であるがこの値は前述の如くIt+△/ = l ’
 t 會満足するよう決定される。例えば第5図に於い
て12が4■、Zz=800の場合dに0.3腿程度と
なり実験装置としてはとも角現実の製品としては組立困
−である上周波数微−ネジ4を設けて4これ管移動する
余地が事実上存在しないことになる。
そこで$6図に示す如く終端ギャップの9一部分にも誘
電体装荷を行う事によって、設計上ギャップ間隔dの自
由度を増加して製造及び周tIL数p4勢の困難會除去
することが会費である。
斯くすることによってΔlを大金〈とっても終端ギャッ
プの空隙に余裕があるから、共振器全体の小型化には最
も効果的でFiある。しかし纏的大きいので、図4と同
一の設定条件で共振器長を短縮しない場合と比較すると
、1st約1710に短縮した場合Qti約100程直
低下する。伺、先程と同様にZ 1=80ΩでIx=4
■を実埃するdは・約2簡程震の値となる。一方、誘電
体3の形状にや\複雑となるが、現在のセラミック成形
焼成技術金もってすれば格別の困難性はないのみならず
、周波数徹調の為突出の極めて小さいトリマ5を用いる
ことができる。
このトリマ5は例えばセラミックスの如き絶縁体円板表
面に半円状に導体メッキを施し該面を外導体1の外壁に
設けた孔から望む誘電体3の外導体1内壁との当接面で
あってやは9導体メッキを施しかつその一部を半円状に
剥離し誘電体を篇出せしめた面に抑圧し、前記円板管回
転することによって内導体2の開放端面との間の容量’
を変化するようにしたものであり詳細は%顧昭56−5
3729に記載した如き装置である。
岡、図5及び図6の条件によっては内導体径がステップ
しないケースも、1)得るか′、その効イ4 米については内導体がステップした場合と掬あ俊わるこ
とはなく、むしろ内導体の製造上は有利である。
また、第7図のように終端91部にのみ誘電体管装荷し
てもよいが、この場合は装荷した誘短縮時のQの針下は
比較的大きいものとなる。
同、装葡すべき誘電体として扛温f%性を重視するなら
ば酸化チタン糸セラミックス、絶縁耐圧を充分大とした
場合にはアルiす系が望ましい。
又、実施例に於いては円形断面の内導体のみを示し良が
、本発明は必ずしもこれに限足されない。例えば内導体
、外導体と4矩形の場合でも、円筒形8IRと同−特性
會もっことが理論的に証明しうる。
本発明は以上説明した如く構成するので共振器長を短縮
してもQの折丁が少なくしかも誘電体装荷によって共振
器全体の一層の小型化が可能となると共に周波数の一層
も容易となる。その上外導体が1諭であることにより容
積効率が良くこれt数段従属接続してフィルタを構成す
る上でも外導体の一部に結合窓會設けるのみでよい等幾
多の特gIIを有するので小型軽量にして容積効率の高
いことを要求される移動無線様等に使用する上で極めて
有効なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はSIR型共振器の構成を綾明する説明図、Ip
!2図は夫々本発明の共振器の理論計算及び実験に用い
たパラメータを示す駅、明図、第3図は本発明に係吻る
共振器で終端容量により共振器長を短縮した実施例、第
一4!?Jt;を本発明に係る共振器の理論計算及び実
験結果を示す図、w、5図乃至第7図は本発明に係る共
振器に対する誘電体の部分的装萄法及び周波#調整手段
を示す実施例の図である。 l・・・・・・外導体 ′ 2・・・・・・段付内導体
3・・・・・・誘電体   4・・・・・・周波数調整
用ネジ5・・・・・・胸波数調整用トリマー 特許出願人  東洋通伯機株式会社 茅−ps 矛 γlガ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)内導体をその断面積が短絡端側で小さく開放端側
    て大きくなるよう段状とした牛同軸共を劣化させること
    なく共振器長を短縮すると共に容積効率を向上した仁と
    會脣像とする半同軸共振器。 ρ) 前記断面積大なる内導体の外周と前記外導体内面
    との間に比誘電率が1よりも大き′&鉤電体1*荷する
    ことにより当該部線路の特性インピーダンスを低下せし
    める仁とによって共振−長の短縮及び内導体の小断面積
    化を図9以って共振器會小m験量としたことを特徴とす
    る特許l111求の範ill記載の半同軸共振器。 (3)  前記内導体開放端々面とこれに対面する外導
    体内壁向との間に比−電率が1よりも大きな誘電体を装
    荷することによってI!に共振器長上短縮したことを特
    徴とする特許請求の範囲1又は2記載の半導軸共振器。
JP5592182A 1982-04-02 1982-04-02 半同軸共振器 Pending JPS58172003A (ja)

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