JPS6161503A - 誘電体共振器 - Google Patents

誘電体共振器

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JPS6161503A
JPS6161503A JP59183204A JP18320484A JPS6161503A JP S6161503 A JPS6161503 A JP S6161503A JP 59183204 A JP59183204 A JP 59183204A JP 18320484 A JP18320484 A JP 18320484A JP S6161503 A JPS6161503 A JP S6161503A
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JP
Japan
Prior art keywords
dielectric
capacitance
resonant frequency
electrode film
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP59183204A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Wada
秀一 和田
Yohei Ishikawa
容平 石川
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.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/770,839 priority patent/US4613838A/en
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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
    • H01P7/10Dielectric 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】 (産業上の利用分野) この発明は、誘電体共振器に関し、特に、電磁波のTM
o + oモードまたは変形モードを用いた誘電体共振
器に関する。
(従来技術) この種の誘電体共振器の原理的構造についてはすでに公
知である。実用化にあたって種々解決しなければならな
い問題が多いが、その一つに共1辰周波数調整構造があ
る。共振周波数調整tl造の公知なものとして、たとえ
ば実開昭59−57005号公報、実開昭59−889
08号公報に開示されているものがある。これらは、第
2図に示すように、柱状の内部誘電体1と両端閉塞円筒
状金属ケース2内周面間の空間3内に金属や誘電体から
なる周波数調整材4を挿入するものである。金属の場合
だと、損失が大きくなりがちで実用的でない。誘電体の
場合だと、これを動かすことによって、共振器の共振周
波数を考えるときの等何回路におけるキャバシタンス値
が変わり、これによって共振周波数が変化するものと考
えられる。しかし、従来の構造では周波数調整材4が電
気力線の密度の低い場所にあるため、共振周波数を効果
的に変化させられない。しかも、周波数調整材4とその
延長線上で対向する金属ケース2面との間で考えられる
キャパシタンスが、周波数調整材4自身のキャパシタン
スに比べ小さいため、これらの合成キャパシタンスを考
えたとき、その値は、周波数調整材4を大きく紡かして
もあまり変わらないことからも、従来構造では共振周波
数を効果的に変化させられなかった。たとえば、共振周
波数を[o、周波数可変範囲をΔ[とすると、 Δf /f o < 0.2% という結果しか1qられなかった。これ以上の周波数可
変範囲を得ようとすると、無負荷Q (=Qo )が著
しく低下してしまう。たとえば、無負荷Q((=Qo)
の低下範囲をΔQoとするとΔQo /Qo >10% になってしまう。これは構造上1.伝導電流が共振周波
数調整機構に集中し、その接触抵抗のために損失が生じ
るものと考えられる。
(発明の目的) この発明は、上記従来の欠点をのぞくためになされたも
ので、共振周波数可変範囲が大きく、しかも無負荷Qの
低下を伴なわない共振周波数調整機構を有する、TMo
 + Oモードまたはその変形モードを用いた誘電体共
振器を提供することである。
この発明は上記の目的を達成するために、空洞状導体内
に柱状の内部誘電体を配置して構成するTM010モー
ドまたはその変形モードを用いた誘電体共振器において
、内部誘電体の端面に空洞状導体と接しない領域を有す
るとともに、この領域に対し遠近可能に移動する共振周
波数調整体を有し、柱状誘電体−共撮周波数調整体一空
洞状導体経路におけるキャパシタンス値を変化させて共
振周波数を調整するようにした。また、この発明では、
空洞状導体内に柱状の内部誘電体を配置して構成するT
Mo + Oモードまたはその変形モードを用いた誘電
体共振器において、内部誘?lff体の端面に空洞状導
体と接しない領域を有し、この領域に凹部を有し、この
凹部に対し遠近可能、に移動する共振周波数調整体を有
し、柱状誘電体−共振周波数調整体−空洞状導体経路に
おけるキャパシタンス値を変化させて共振周波数を調整
するようにした。
(実施例) 以下にこの発明の実施例を図面を参照しながら説明する
第1図は、この発明の一つの実施例の断面図解図である
。第1図において、10はTM010モードまたはその
変形モードを用いた誘電体共振器の主要部で、円柱状の
内部誘電体10a、内部誘電体10aと同心状で線膨張
係数が同じ材料からなる円筒状誘電体10b1円筒状誘
電体10bと線膨張係数が同じ材料からなり、この両端
間口面を閉塞げる円板状誘電体10C,10dを有し、
円筒状誘電体10゜bの内周面に電極膜11b、円板状
誘電体10cの外面全体に電極膜11C1円板状誘電体
10dの外面全体に電極膜11d、をそれぞれ設け、各
電極膜11b、11c 、11dを連続させて第2図に
おける典型的な共振器の両端閉塞円筒状金属ケース2と
同等の(幾能をもたせる。そして内部誘電体10aの両
端面が密に電極膜11Cに接触するようにしである。な
お電極膜11bは円筒状誘電体101)の外周面に設け
てもよい。
主要部10は金Ifの保護ケース12に収容されている
。ケース12は、円筒状部分12b1上フタ部12C1
下フタ部12dとからなる。上フタ部12cには入力用
コネクタ13a、出力用コネクタ13bが設けられてお
り、各コネクタ13a 、13bの中心導体にとりつけ
られたアンテナが主要部10内空間に位置させられ、ア
ース部分が電極膜11Cに導通されている。
内部誘電体10aの上端面には凹部14が形成されてお
り、これに相応して円板状誘電体10cに円孔15が形
成されている。凹部14、円孔15内には、円柱状で低
誘電率の誘電体16が存在しており、誘電体16の側周
面および底面に形成された電(^膜17、誘電体16に
連結され上部が上フタ部12C外に突出した調節ネジ1
8、上フタ部12Cに形成されたメネジ19とで共振周
波数可変範囲を形成している。この典構の主要部を第3
図に示す。以下第3図を参照して動作について説明する
。内部誘電体10aの軸方向には電気力線が走っている
。したがって電極膜17と四部14の底面間にキャパシ
タンスC1が存在する。そしてまた、電(結膜17と電
極膜11c間にもキャパシタンスC2が存在することに
なる。
したがって調節ネジ18を回して誘電体16を図の上下
方向に移動させると、キャパシタンスC1、キャパシタ
ンスC2が変化する。主にキャパシタンスC1の変化に
よって、−例ではあるが、共振周波数がΔf/rQ二2
%といった具合に、従来より大きく変った。なお、電極
膜11cと電極膜17とを導通させても共振周波数のl
id整ができる。
第4図はこの発明の別の実施例を示し、殿能的に第1図
、第3図に示すものと同一部分には同一番号を付して説
明を省略する。20は円筒状誘電体で、その表面には電
極膜11cと連杭する電極膜21が設けられている。電
極膜21のうち円筒状誘電体20の内周面に設けられる
領域はキャパシタンスC2が所要1直になるよう設定さ
れている。第4図示の例は、第1図、第3図に示すもの
よりキャパシタンスC2の値を大きくしたものである。
第5図は、この発明の別の実施例を示す。この例は、内
部誘電体10aの上端面に凹部14を設けないものであ
る。電極膜17のうち誘電体16の外周側面に形成され
ている部分はなくてもよい。このときは、誘電体16の
底面に形成されている部分と、電極膜11cのうち内部
誘電体10aの上端面周縁に形成された部分との間にキ
ャパシタンスC2が形成されることになる。このような
構造だと、−例ではあるが、共振周波数がΔf/lo〜
0.5%程度変化した。なお、電極膜17のうち誘電体
16の外周側面に形成されているものと、電極rITA
11cのうち円孔15の側周面に形成されているものと
を導通させても共振周波数の調整ができる。
内部誘電体10aの上端面に凹部14を設けない場合と
、設けた場合とでは以下のような違いが生じる。いま、
第6図において内部誘電体10aの上端面真下に仮想面
A−Aを考えたとき、仮想面A−Aと電極ll111C
間のキャパシタンスをC5、仮想面A−Aと電極膜17
間のキャパシタンスをC6、iIi極膜17と電極膜1
10間のキャパシタンスをC7とすると、これらが共振
周波数に与える影響度をると、前者の方が距離が短かく
、加えて後者では間にエアーギャップがある上に、C6
と07が直列接続されているので、前者が相当大きく、
これに比べ後者はかなり小さくなる。そして、両者が総
合されて共振周波数に影響を及ぼすから、両者の関係が
前述のようだと後者の値が少々変った位では共振周波数
を大幅に変えることはむつかしい。
しかしながらこの部分に伝導電流は流れないので無負荷
Qの低下はなく、また、従来よりは電気力線の密度の高
い位置で調整を行なうので共振周波数調整範囲が広くな
る利点がある。
つぎに、第1図において、内部誘電体10aの上端面真
下に仮想面B−8を考えたとき、仮想面B−Bと電極1
1% 110間のキャパシタンスを015、仮想面B−
8と電極ll117間のキャパシタンスをC16、電極
膜17と電極9110間のキャパシタンス8を比較する
と、前者は同一媒質が間に存在するといってもかなり距
−離があり、一方、後者ではエアーギャップがあったと
しても前者に比べかなり短かい距離であることから両者
の比は第6図はどではなく、このため後者の値が変わる
と共振周波数が効果的に変化する。このように、凹部1
4があると、ない場合の利点に加え、共振周波数可変範
囲がさらに広くなるという利点が生じる。第8図は凹部
14がある例の実測値の一例である。
なお、誘電体16と電極膜17との構成に代えて、金属
柱を用い調節ネジ18に絶縁して取りつけてもよい。
(発明の効果) 以上の実施例からもあきらかなように、この発明では、
内部誘電体と空洞状導体とを接合させるべき領域の一部
に接合していない領域を設けこの領域に対し周波数調整
体を近づけたり速さけることにより、共振等価回路にお
けるキャパシタンスに該当する要素を変化させて共振周
波数を調整するようにした。またこの発明では、内部誘
電体と空洞状導体とを接合させるべき領域の一部に接合
していない領域を設けこの領域に凹部を設け、この凹部
に対し周波数調整体を近づけたり遠ざけることにより、
共振等価回路におけるキャパシタンスに該当する要素を
変化させて共振周波数を調整するようにした。
したがってこの発明によると、従来より電気力線の密度
が高いところで周波数調整部材を動かすので効果的に共
振周波数を変化させることができる。しかも伝導電流が
集中する部分を有しない周1、    波数調整機構な
ので無負荷Qの低下はほぼ無視できる。また、実際の構
成も、特殊あるいは複雑なものでないためコスト面でも
有利である。またこれらの効果があっても調整作業が熟
練を要するものだと実用的でないが、本発明ではそのよ
うなことはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例の断面図、第2図は従来例の断
面図、第3図は本発明一実施例の部分断面図、第4図は
同じく別の実施例の部分断面図、第5図は同じく別の実
施例の部分断面図、第6図と第7図は動作を説明するた
めの図解断面図、第8図は共振周波数変化を示す図。 10a−・・内部誘電体。、11b 、 11c 、 
11dは電極膜、14は凹部、17は電極膜。 特  許  出  願  人 株式会社村田製作所 ll/UgU ’*z  品 13 圓 15 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空洞状導体内に柱状の内部誘電体を配置して構成
    するTM_0_1_0モードまたはその変形モードを用
    いた誘電体共振器において、内部誘電体の端面に空洞状
    導体と接しない領域を有するとともに、この領域に対し
    遠近可能に移動する共振周波数調整体を有し、柱状誘電
    体−共振周波数調整体−空洞状導体経路におけるキャパ
    シタンス値を変化させて共振周波数を調整する誘電体共
    振器。
  2. (2)空洞状導体内に柱状の内部誘電体を配置して構成
    するTM_0_1_0モードまたはその変形モードを用
    いた誘電体共振器において、内部誘電体の端面に空洞状
    導体と接しない領域を有し、この領域に凹部を有し、こ
    の凹部に対し遠近可能に移動する共振周波数調整体を有
    し、柱状誘電体−共振周波数調整体−空洞状導体経路に
    おけるキャパシタンス値を変化させて共振周波数を調整
    する誘電体共振器。
JP59183204A 1984-08-31 1984-08-31 誘電体共振器 Pending JPS6161503A (ja)

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