JPS5929363Y2 - 誘電体共振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＶＨＦ波帯からマイクロ波帯において、用いら
れる誘電体共振器に関するものである。

ＶＨＦ波帯からマイクロ波帯で用いる機器においで、機
器の小型化、高信頼化をはかる目的で低損失、高安定度
゛の高誘電率セラミックが種々用いられている。

特に誘電体共振器は狭帯域、低損失の帯域通過ｐ波器、
あるいは高誘電率セラミック基板上に作られたストリッ
プ線路と組合せた集積回路等に用いられ、その開発も進
められている。

ＵＨＦ帯における従来の誘電体共振器としては、１／２
波長ＴＥＭモードの同軸型共振器が用いられている。

この型の共振器は、共振器の軸方向の長さＬがはゾ共振
波長λ０の上であるような基本モードの他に、共振波長
λｈ二りである２倍波の高次モードでも共振してしまう
。

このため例えば、この共振器を数段組合せて構成する帯
域通過済波器では、基本波（λりと同様に２倍波（λｈ
＝１λ０）にも通過帯域をもち、２倍波での減衰が大き
いことを要求される通信装置等には使用できない。

この問題を解決するため、基本モードの電界分布が零ま
たは零に近い共振器の中央部に穴を穿つか貫通孔を設け
るかしてこれに導体を挿入したものや、導体厚膜により
共振器の内外導体壁を低インピーダンスで接続または短
絡したもの等で、基本モードの電界分布にほとんど影響
を及ぼすことなく２倍波モードを除去したものが考案さ
れている（特開昭５２〜９６８４８、特開昭５２−９６
８４９参照）。

しかし、これらの共振器は共振器の形状寸法によっては
充分に２倍波モードを除去できず、しかも共振器中央部
への精度の高い穴あるいは貫通孔の設置は、技術的にも
難しく経済的にも高価となる等の欠点を有している。

本考案の目的はこれらの欠点を除去した１／２波長ＴＥ
Ｍモードの誘電体共振器を提供するものである。

本考案では共振器の導体壁面を伝播する基本モードの磁
界分布と高次の不要共振モードの磁界分布とが異なるこ
とにより、基本モード波と不要モード波谷々に対するリ
アクティブな作用の異なる部分の導体壁面を削除して不
要モードによる高調波共振を抑制している。

本考案によれば、内部導体と外部導体とを有しある周波
数で共振する同軸型誘電共振器において、この共振器を
ある周波数以外の周波数で共振させる不要共振モードの
磁界分布が最大となる位置の外部導体の一部を削除して
不要共振モードによる不要共振の発生を低減させた同軸
型誘電体共振器が得られる。

以下図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第１図は従来の両端開放型１／２波長ＴＥＭモードの同
軸共振器の一部断面図とその基本波および２倍数の電磁
界分布図である。

参照数字１は円筒形の高誘電率の誘電体、２および３は
円筒誘電体１の外側面および内側面に密着した導体を示
す。

電界分布図（実線）から明らかなように、この共振器は
不要不振モードの２倍波でも共振してしまう可能性があ
る。

このことは前述したごとき不都合を生ずる。

第２図および第３図は、第１図の共振器で発生する２倍
波モードによる不要共振を低減するために工夫された従
来の共振器の一部断面図である。

参照数字４は共振器中央部にて穿設した穴に設けたパイ
プ状導体、５，６は共振器中央部にて内部導体３と外部
導体２とを短絡したパイプ状導体を示す。

パイプ状導体４あるいは５，６により第２次高調波の共
振を抑制している。

さらに詳細な説明は前述の文献を参照されたい。

なお、これらの構造では前述したごとき欠点を含んでい
る。

第４図は本考案による両端開放型１／２波長ＴＥＭモー
ドの同軸型の誘電体共振器の概略図である。

第１図より基本モードと２倍波モードとの磁界分布（破
線）の最大となる箇所が異なっている。

共振器の外部導体２でこの２倍波モードの磁界分布が最
大となる部分、すなわち第１図磁界分布のＡ、Ａ′の部
分を第４図のようにスリット状に外部導体２へ削除部分
７を設ける。

この削除部分７からの漏洩磁界によるリアクティブな作
用は基本モードに対するよりも２倍波モードに対する方
が大きいので、２倍波モードの共振周波数は基本モード
のそれに比して大幅につれる。

したがって、このような共振器を用いて、例えば帯域通
過型済波器を構成すれば、基本モードによる共振周波数
の２倍の周波数において実用的な減衰量を得ることが可
能である。

なお、参照数字８は共振器を収容する金属外筒である。

第５図はｐ波器を構成するための本考案による実施例で
あり、共振器を溝９のついた金属外筒に収容して２倍波
をより効果的に・抑圧している。

なお、第４図および第５図の削除部分７は共振器外部導
体２の外周すべてを削除せず、一部を削除したものでも
上述の効果は十分得られる。

これまでの説明では両端開放の共振器について説明した
が、両端短絡あるいは片端開放の共振器についても同様
に、不要共振モードの磁界分布が最大となる箇所（但し
短絡部は除く）に削除部分を設は所期の目的を達成する
ことができる。

更に１／２波長のＴＥＭモード同軸共振器以外で、他の
モード例えば空胴モードＴＥ１ｏ５（δ：正数）モード
の共振器を使用し、他のＴＥｎｍｌモード、ＴＭｎｍｌ
モード（ｎｔｍ、７ ＝ １．２− ）あるいはこれら
の混合モードを抑止する場合にも上述した構造で同様の
効果が得られる。

また、前記説明における共振器の内部導体の内側は空胴
であったが、これに限るものではない。

以上説明したように本考案による高調波抑制共振器はス
リット部分をマスクして金属膜を誘電体に蒸着して簡単
に得られるので、セラミックに精細な孔を設ける等の困
難度の高い作業を必要とせず経済的にも安い共振器が生
産できる。

また、外部および内部導体としてスリットの設けられた
金属円筒を用い、この円筒内に誘電体を挿入しても本考
案による共振器は構成でき、前記の金属蒸着によるもの
と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘電体共振器の一部断面図とその電磁界
分布図、第２図および第３図は第１図共振器に高調波共
振を抑圧する工夫をした従来の誘電体共振器の一部断面
図、第４図は本考案による誘電体共振器の一実施例、第
５図は本考案の誘電体共振器による沢波器の構造断面来
、なお図）こおいて、１・・・・・・誘電体、２・・・
・・・外部導体、３・・・・・・内部導体、４，５．６
・・・・・・パイプ状導体、７・・・・・・外部導体の
削除部分、８・・・・・・外筒、９・・・−・・外筒８
に設けた溝である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部導体と外部導体とを有しある周波数で共振する同軸
   型誘電体共振器において、前記共振器を前記ある周波数
   以外の周波数で共振させる不要共振モードの磁界分布が
   最大となる位置の前記外部導体の少なくとも一部を削除
   して前記不要共振モードによる不要共振の発生を低減さ
   せたことを特徴とする同軸型誘電体共振器。