JPS5829881B2 - 同軸共振器を用いたフイルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は同軸共振器を用いたフィルタに関し、特に例
えば内導体および外導体間に誘電体を介在させた−波長
間軸ＴＥＭ共振器を用いたフィルタに関する。

従来ＶＨＦ帯もしくはＵＨＦ帯で用いられているフィル
タとして、ＬＣ共振器を用いたものや、同軸共振器を用
いたものがある。

しかしながら、前者は充分な選択度特性が得られなく、
後者は形状が太きいという欠点があった。

最近では、通信機器の分野にむいては、システムの小形
軽量化が求められているが、他の部品は小形軽量化が計
られている中で、その重要性から数多く使われているに
も拘わらずフィルタは、小形軽量化が困難なためシステ
ムの小形軽量化を遅らせる原因となっていた。

そのためこのようなフィルタの小形軽量化がこの分野の
技術者にとって至上命題であった。

そこで本発明者らは、内導体および外導体の間に誘電体
を充填した一波長同軸ＴＥＭ共振器を開発した。

このような誘電体同軸ＴＥＭ共振器は、その小形化が可
能なため、フィルタかつ従ってシステム全体の小形軽量
化にきわめて多大な利点を有するものである。

しかしながら、このような誘電体を充填した一波長同軸
ＴＥＭ共振器は、そのＱが高いことから、−波長共振器
にトいて避は難い３倍あるいは５倍等の高調波成分が励
振され易く、特に第３高調波共振がスプリアスとして発
生する。

一方、一般の送信機等ではアクティブな素子は必ず２倍
ないし３倍等の高調波が発生するものであり、上述のご
とく誘］ 電体を充填した一波長同軸ＴＥＭ共振器を用いれば、そ
の特性から前記第３高調波がスプリアスとなって発生さ
れることになる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、上述のととくの
問題点を除き、高調波のスプリアス特性を改善し得る同
軸共振器を用いたフィルタを提供することである。

この発明は、要約すれば、内部導体と外部導体との間に
誘電体を介在させた−波長同軸ＴＥＭ共振器にち・いて
、その共振器の短絡側にむいて前記誘電体の一部を除去
することによりこの部分の実効誘電率を相対的に他の部
分より小さくし、共振特性をずらしてスプリアス特性を
改善した同軸共振器を用いたフィルタであって、この共
振器は、前記誘電体の一部を除去した部分にむいて磁界
結合によって用いられることを特徴とするものである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

第１図はこの発明の一実施例フィルタで用いる同軸共振
器を示す図解的断面図である。

構成に釦いて、−波長同軸ＴＥＭ共振器１は、それぞれ
、内導体２、外導体３、前記内導体２むよび外導体３の
間に充填される誘電体４を含んで戒る。

このような−波長同軸ＴＥＭ共振器１はたとえば一例と
して以下のような具体的構造を有する。

円筒状の誘電体４の外周壁には導体からなる円筒状金属
体を酵嵌して外導体３とする。

誘電体４の中空部分に補強のためのセラ□ツクからなる
中心棒５を挿通してなる。

中心棒５は外導体３と同じ軸長で、その外周壁には例え
ば高周波特性の良いかつ誘電体との接着性の良い、例え
ば銀ペーストを焼き付けて内導体２としている。

なむ、内導体２は、外導体３と同じく、導体からなる円
筒状金属体で置き換えてもよい。

これら金属体を用いる場合、誘電体４の外周壁や内周壁
にあらかじめ銀を焼付けた上で用いることも考えられる
。

誘電体４はたとえば酸化チタン系セラミック材料が良い
がこれは、損失を少なくするために内導体２を銀製にす
る場合、銀の焼成温度が６００ないし９０００Ｇである
からこれに耐える材料であることが条件となるからであ
る。

勿論、内導体２を銀の焼き付けで形成しないときは、誘
電体４は別の材料でも良い。

このような同軸共振器１によると、その−右端側の内導
体２、外導体３間６には誘電体４が存在しないことにな
る。

この−右端側を短絡面側として用いる。

誘電体４が存在していない部分６の軸長は、共振器１の
全長の１／３４で程度の長さ１でとり得るのが好ましい
。

上述のととくの構成によれば、基本波の電界は共振器の
短絡面側で０またはＯに近いので、内導体２、外導体３
間に存在する物質（つ１り通常は空気、真空状態など）
の誘電率が低くても、共振周波数に対する影響が小さい
が、第３高調波の電界は共振器のこの短絡側に釦いても
大きくなるので実効誘電率が著しく低下しその共振周波
数に対する影響がきわめて大きくなる。

すなわち、スプリアス特性を悪化させる原因である第３
高調波の共振がより高い周波数域で生じることになる。

次にこのような構造の共振器を用いたフィルタは以下の
ように構成される。

第３図にあ−いて、第１図トよび第２図と同一部分には
同一番号を付してその説明を省略する。

図に耘いて、ケース１１は、導体たとえばジュラルミン
からなる長方体に孔１２．１３むよび１４をくりぬいた
ものである。

第１段目の共振器１は孔１２に、第２段目の共振器１は
孔１３に、第３段目の共振器１は孔１４に挿入され、固
定と電気的接続のためにたとえば導電性接着剤で固定さ
れる。

あるいは、ネジ類を用いて共振器１を固定してもよい。

各共振器１は各社１２．１３．１４に缶蓋して収容され
ることかのぞましい。

各共振器１の誘電体４が存在していない部分６は図にむ
いて下方になるようケース１１に収容される。

部分６をとりかこむ外導体３は必ずしも必要でない。

ケース１１の両側面下側の一方には入力用同軸コネクタ
１５、他方には出力用同軸コネクタ１６が設けられてい
る。

入力信号を第１段目の共振器１に伝達するには、ケース
１１に設けられた孔１７、必要ならば外導体３に設けた
孔１８を挿通させた導線１９の一端を、入力用同軸コネ
クタ１５の中心ピンに接続し、他端をループ状に形成し
て外導体３または孔１２の内側に接続した磁界結合によ
って行なわれる。

第１段目の共振器１と第２段目の共振器１とは、ケース
１１に設けられた孔２０、必要ならばそれぞれの共振器
の外導体３に設けられた孔２１゜２２を挿通させた導線
２３０両端をループ状に形成してそれぞれの共振器の外
導体３捷たはケース１２釦よひ１３の内側に接続した磁
界結合によって行なわれる。

同様に第２段目の共振器１と第３段目の共振器１とは、
ケース１１に設けられた孔２４、必要ならばそれぞれの
共振器の外導体３に設けられた孔２５．２６を挿通させ
た導線２７の両端をループ状に形成してそれぞれの共振
器の外導体３−または孔１３むよび１４の内側に接続し
た磁界結合によって行なわれる。

出力信号を第３段目の共振器１からとりだすには、ケー
ス１１に設けられた孔２８、必要ならば外導体３に設け
られた孔２９を挿通させた導線３０の一端を出力用同軸
コネクタ１６の中心ピンに接続し、他端をループ状に形
成して外導体３または孔１４の内側に接続した磁界結合
によって行なわれる。

孔１２．１３．１４０図にむける上部開口部には上フタ
３１がとりつけられている。

孔１２．１３．１４の図にむける下部開口部はケース１
１と一体の下フタによって閉口されているが、もちろん
別体の下フタであってもよい。

３２．３３．３４は周波数調整用ネジで、ネジ３２は第
１段目の共振器用、ネジ３３は第２段目の共振器用、ネ
ジ３４は第３段目の共振器用で上フタ３１に螺合されて
いる。

この周波数調整用ネジの装着は任意である。

以上のようにこの発明によれば、誘電体を内溝体むよび
外導体の間に介在させた一波長同軸ＴＥＭ共振器の短絡
側の固体として存在する誘電体が欠除されている同軸共
振器を用いてフィルタを構成したので、このような−波
長同軸ＴＥＭ共振器に特有の第３高調波共振（励振）の
周波数が実用上問題のない高域１でずれてそのスプリア
ス特性が著しく改善されたフィルタが得られる。

寸た、共振器の誘電体を除去した部分に励振、結合機構
を設けたので全体形状がコンパクトになる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例で用いる同軸共振器を示す
図解的断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図はこの発明の一実施例フィルタの断面図である。 １は共振器、２は内導体、３は外導体、４は誘電体、６
は誘電体４が存在していない部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部導体と外部導体と該内部導体むよび外部導体の
   間に介在された誘電体とを含み、短絡側の前記誘電体の
   一部が全長の１／３欠除された１／４波長同軸ＴＥＭ共
   振器を少なくとも一以上用いたフィルタであって、共振
   器は、前記誘電体の一部が欠除された部分の外部導体に
   開口を設けて磁界結合によって用いられることを特徴と
   するフィルタ。