JPS62186603A - 誘電体共振器回路 - Google Patents

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】 孔を設け、これにほぼ等しい寸法、形状を有する誘電体
部をこの貫通孔に挿脱して誘電体共振器の共振周波数を
変化させ、挿入損失を増加させずに共振周波数の変化幅
を拡げたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は誘電体共振器回路の改良に関するものである。

最近、誘電体材料の開発が盛んに進められているので、
マイクロ波からミリ波に及ぶ周波数帯において損失が少
なく、温度特性の良好なものが得られる様になってきた
。

従来、高周波帯における共振器は金属性の容器を使った
空洞共振器や同軸共振器であったが、これらは形状が大
きく１重量も重かった。

これに反して、誘電体共振器は小型、軽四で構造が簡単
であり、その上に加工費や材料費が安いと云う利点があ
る為に、マイクロ波からミリ波に及ぶ周波数帯域でフィ
ルタや発振器の安定化共振器として広く使用される様に
なってきた。

第３図は誘電体共振器の形状、電磁界分布図で、第３図
（ａ）は円筒形誘電体共振器の場合、第３図＋ｂ）は立
方体形誘電体共振器の場合を示す。

図に示す様に、誘電体共振器の形状は円筒形と立方体形
が主として用いられるが、寸法は共振周波数によって異
なり、例えば２０ＧＨｚの共振周波数を持つ立方体形の
誘電体共振器の場合は誘電体の比誘電体率が約３０の時
に約３Ｘ３Ｘ　（１〜１．５）ｍｍである。

又、電磁界分布は同図に示す様に円筒形、立方体形共に
同一であるが、前者の場合はＴＥａｌｔモード。

後者の場合はＴＥｕＪ’モードと云っている。

図中、■は電界が紙面上から下に抜けていることを示し
、■はその逆を示す。

ここで、金属導体を境界とする空洞共振器が共振モード
のエネルギーを完全に閉じ込めるのに対して、誘電体共
振器は第３図に示す様に誘電体の外側にも電磁界が存在
するので、この漏れ電磁界を金属螺子等で調整すること
により共振周波数を変化させることができるが、無負荷
Ｑ（以下Ｑ。

と省略する）の劣化が少なく、共振周波数の変化幅が広
いことが必要である。

〔従来の技術〕 第４図は従来例の断面図、第５図は第４図の特性図を示
す。

第４図において、例えば２１〜３３ＧＨｚ用導波管（Ｗ
’Ｒ−３４タイプ）１の一部に遮断導波管部２を設け、
その部分に立方体形の誘電体共振器（例えば、縦×横×
高さが２．５　Ｘ２．５　Ｘｏ、９４ｍｍ）　４をスペ
ーサ３（例えば、石英製で厚さ０．６ｍｍ　）を介して
配列・固定すると共に、この誘電体共振器４の丁度真上
の金属壁１２に螺子の切った貫通孔１３を設け、この孔
に金属製螺子５を挿入して上下させ、この螺子の先端と
誘電体共振器４との間隙の距離を変化させて共振周波数
を変えている。

そこで、入力した波のうち誘電体共振器４の共振周波数
に等しい波が、この遮断導波管部２を通５図に示す様に
、金属製螺子５の挿入長りを−０゜４〜＋０．６ｍｍま
で変化させると共振周波数を約２４〜２６ＧＨ２の範囲
で可変することができるが、この時のＱｏの変化は約３
５００〜１７００で共振周波数が高くなる程、Ｑｏが低
下する。

尚、挿入長Ｌ＝０は金属製螺子５の先端が金属壁１２と
同一平面にある場合で、＋側はこの先端が遮断導波管部
２の中に突出した場合、−側は金属壁１２の中に潜入し
た場合である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、金属製螺子の先端と誘電体共振器４との隙間の
距離を小さくすると（共振周波数が高くなる）金属壁１
２が等価的に誘電体共振器に近づき、この誘電体共振器
を囲む金属の壁（以下外囲壁と云う）に流れる電流が大
きくなる為、導体損失が増えて誘電体共振器のＱｏが低
下する。

そこで、誘電体共振器でフィルタ等を構成している場合
には挿入損失が増加すると云う問題点がある。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記の問題点は、第１図に示す如く、誘電体共振器６に
貫通孔７を設け、該貫通孔とほぼ等しい断面の寸法、形
状を有する誘電体部８を該貫通孔７に挿脱させて該誘電
体共振器の共振周波数を変化させる様にした本発明の誘
電体共振器回路により解決される。

〔作用〕

本発明は、誘電体共振器６に貫通孔７を設け、この貫通
孔とほぼ等しい断面の寸法、形状を有する誘電体部８を
、金属製螺子５を上下することにより貫通孔に挿脱させ
て共振周波数を変化させる様にした。

尚、金属製螺子５の先端は遮断導波管部２の中に突出し
ない様になっている。

そこで、ＱＯの低下が少なくなるので、従来方法に比べ
て挿入損失が改善されると共に、共振周波数の可変範囲
を広くすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は第１図の動
作説明図を示す。尚、全図を通じて同一記号は同一対象
物を示す。

第１図において、立方体形の誘電体共振器６に直径ｄの
貫通孔７を設け、これを、例えば石英製のスペーサ３を
介して遮断導波管部２の巾に配列・固定する。

尚、誘電体共振器６とスペーサ３の外形９寸法は、例え
ば第４図の場合と同一とする。

そして、貫通孔７の丁度真上の金属壁１２に螺子を切っ
た貫通孔１３を設け、これと同じピッチの金属製螺子５
の先端にスペーサ（例えば、石英製）９を介して円筒状
の誘電体部（材質は誘電体共振器６と同一でもよいし、
異なってもよい）８を固定する。又、誘電体部８は誘電
体共振器６に設けた貫通孔７とほぼ等しい寸法、形状を
持ち、スペーサ９の厚さは金属壁１２と立方体の誘電体
共振器６との隙間の距離に等しくしである。

そこで、金属製螺子５を回転して誘電体部８を貫通孔７
に全部挿入した時は誘電体部８との間には殆ど隙間がな
く、しかも上部はほぼ同一平面になると共に、金属製螺
子５の先端は金属壁１２と同一平面上にあって遮断導波
管部２の中に突出することはない。

次に、第１図の立方体形の誘電体共振器６に直径ｄが異
なる貫通孔を設けて、共振周波数及びＱ。

を測定すると第２図の曲線が得られる。

図に示す様に、ｄ＝０の場合（貫通孔に誘電体部が全部
挿入された場合に相当する）は共振周波数が約２４　Ｇ
　ＩＩ　ｚでＱｏが約３０００であったが、ｄが１．０
ｍｍ以上になると共振周波数の上昇が急になり、ｄ−１
，４ｍｍ　（貫通孔から誘電体部が完全に抜けた場合に
相当する）で共振周波数が約２７ＧＨｚで００が約２３
００となる。

そこで、第１図の場合に貫通孔の直径を１．４ｍｍにし
て、誘電体部８をこの孔に挿脱することにより共振周波
数を約２４〜２７ＧＨｚまで変化させることができ、Ｏ
ｏの変化は約３０００〜２３００になる。

本発明は誘電体共振器６の形状を物理的に変化させて共
振周波数を変化させていること、金属製螺子の先端が金
属壁１２より突出しないこと等の理由で共振周波数の変
化範囲が広くなると共に、　Ｑ。

の低下が改善される。

尚、上記の説明では立方体形の誘電体共振器で動作の説
明をしたが円筒形の場合でも同一の効果が得られる。

〔発明の効果〕

効果がある。

尚、従来より共振周波数を広く可変することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、 第２図は第１図の動作説明図、 第３図は誘電体共振器の形状、電磁界分布図、第４図は
従来例の断面図、 第５図は第４図の特性図を示す。 図において、 １は導波管、 ２は遮断導波管部、 ３．９はスペーサ、 ４．６は誘電体共振器、 ５は金属製螺子、 ７は貫通孔、 ８は誘電体部、 １３は螺子付き貫通孔を示す。 本不明ｆ）差も列のｍ向叫 茅　１　目 Ｗし　１　　しミ１の１邑りイド龜矢り明　ぴ４某　２
　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一定空間内に少なくとも１個以上のＴＥ＿０＿１＿δ
   （又はＴＥ＿１＿１＿δ）モードを利用した誘電体共振
   器（６）が配列・固定されてなる誘電体共振器回路にお
   いて、該誘電体共振器に貫通孔（７）を設け、該貫通孔
   とほぼ等しい断面の寸法、形状を有する誘電体部（８）
   を該貫通孔（７）に挿脱させて、該誘電体共振器（６）
   の共振周波数を変化させる様にしたことを特徴とする誘
   電体共振器回路。