JPS627721B2 - - Google Patents
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- JPS627721B2 JPS627721B2 JP14618481A JP14618481A JPS627721B2 JP S627721 B2 JPS627721 B2 JP S627721B2 JP 14618481 A JP14618481 A JP 14618481A JP 14618481 A JP14618481 A JP 14618481A JP S627721 B2 JPS627721 B2 JP S627721B2
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- JP
- Japan
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- dielectric resonator
- dielectric
- conductive cap
- resonator
- conductor
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は小形で無負荷Ｑが高く、調整性に優れ
たMIC（マイクロ波集積回路）誘電体共振器に関
するものである。
たMIC（マイクロ波集積回路）誘電体共振器に関
するものである。
第１図Ａ及びＢは、従来のMIC回路に用いられ
ている円柱形誘電体共振器の例である。第１図に
おいて、１はMIC用誘電体基板、２は１の表面に
形成されたマイクロストリツプ線路の中心導体、
３は２に結合された誘電体共振器、４はマイクロ
ストリツプ線路の接地導体、５は共振周波数の微
調用金属板、６はこの共振器で励振される磁界を
表わしている。この誘電体共振器は、マイクロス
トリツプ線路２，４を伝搬する電磁波の磁界成分
６が円柱形誘電体共振器をTEモードで励振する
ことを利用しているものでありその共振特性（周
波数応答）を実測すると第２図のようになる。第
２図において、ａ，ｂ，ｃは金属板を誘電体共振
器に近づけていく際の共振特性の変化を表わして
いる。この図からわかるように、金属板を近づけ
るにつれて共振周波数が増加すると同時に共振特
性が改善される（無負荷Ｑが増加する）が、ある
程度以上近づけると逆に共振特性は劣化する（無
負荷Ｑが減少する）。このことは次のように説明
される。一般に誘電体共振器の無負荷Ｑ（Q0と
表わす）は誘電体損（1/QDで表わす）、導体損
（1/QCで表わす）および放射損（1/QRで表わ
す）によつて次式のように書き表わされる。
ている円柱形誘電体共振器の例である。第１図に
おいて、１はMIC用誘電体基板、２は１の表面に
形成されたマイクロストリツプ線路の中心導体、
３は２に結合された誘電体共振器、４はマイクロ
ストリツプ線路の接地導体、５は共振周波数の微
調用金属板、６はこの共振器で励振される磁界を
表わしている。この誘電体共振器は、マイクロス
トリツプ線路２，４を伝搬する電磁波の磁界成分
６が円柱形誘電体共振器をTEモードで励振する
ことを利用しているものでありその共振特性（周
波数応答）を実測すると第２図のようになる。第
２図において、ａ，ｂ，ｃは金属板を誘電体共振
器に近づけていく際の共振特性の変化を表わして
いる。この図からわかるように、金属板を近づけ
るにつれて共振周波数が増加すると同時に共振特
性が改善される（無負荷Ｑが増加する）が、ある
程度以上近づけると逆に共振特性は劣化する（無
負荷Ｑが減少する）。このことは次のように説明
される。一般に誘電体共振器の無負荷Ｑ（Q0と
表わす）は誘電体損（1/QDで表わす）、導体損
（1/QCで表わす）および放射損（1/QRで表わ
す）によつて次式のように書き表わされる。
1/Q0＝1/QD＋1/QC＋1/QR (1)
このうち、1/QRは他の２項（1/QCは金属板が
ある場合だけ存在する）に比べて同程度あるいは
それ以上に大きい。第１図の場合、金属板を近づ
けると、上方向への電磁波の放射は防げるが側面
からの放射は防げない。また金属板を近づけるこ
とによる誘体損が増加する。このため、金属板を
用いる従来の方法ではQ0をあまり大きくするこ
とができず、これまでMIC回路で用いられている
誘電体共振器Q0の測定値としては、例えば26GHz
で高々2000〜3000であつた。また、回路全体をシ
ールドする方法もあつたが、全体が大形になり一
度シールドするとシールドケースと誘電体共振器
との位置関係を調整することができず、中心周波
数およびQ0に対する調整性が悪かつた。（特に、
Q0はシールドケースと誘電体共振器との位置関
係に依存する。） 従つて本発明は従来の技術の上記欠点を改善す
ることにあり、その目的は小形でかつ無負荷Ｑ
（Q0）が大きく、調整性の良い誘電体共振器を実
現する点にある。この目的を達成するための本発
明の特徴は、誘電体基板の両面に接地導体と中心
導体とを有するマイクロストリツプ線路と、前記
誘電体基板の中心導体がもうけられる面に配置さ
れる誘電体共振器と、該誘電体共振器および前記
中心導体の一部を覆うごとくもうけられる導体と
を有する誘電体共振器において、前記導体が前記
誘電体共振器および前記中心導体の一部を取り囲
む導電性キヤツプで構成され、該導電性キヤツプ
と該マイクロストリツプ線路表面との距離、ある
いは該導電性キヤツプと該誘電体共振器との誘電
体基板面上での位置関係が調節可能であるごとく
設定される誘電体共振器にある。
ある場合だけ存在する）に比べて同程度あるいは
それ以上に大きい。第１図の場合、金属板を近づ
けると、上方向への電磁波の放射は防げるが側面
からの放射は防げない。また金属板を近づけるこ
とによる誘体損が増加する。このため、金属板を
用いる従来の方法ではQ0をあまり大きくするこ
とができず、これまでMIC回路で用いられている
誘電体共振器Q0の測定値としては、例えば26GHz
で高々2000〜3000であつた。また、回路全体をシ
ールドする方法もあつたが、全体が大形になり一
度シールドするとシールドケースと誘電体共振器
との位置関係を調整することができず、中心周波
数およびQ0に対する調整性が悪かつた。（特に、
Q0はシールドケースと誘電体共振器との位置関
係に依存する。） 従つて本発明は従来の技術の上記欠点を改善す
ることにあり、その目的は小形でかつ無負荷Ｑ
（Q0）が大きく、調整性の良い誘電体共振器を実
現する点にある。この目的を達成するための本発
明の特徴は、誘電体基板の両面に接地導体と中心
導体とを有するマイクロストリツプ線路と、前記
誘電体基板の中心導体がもうけられる面に配置さ
れる誘電体共振器と、該誘電体共振器および前記
中心導体の一部を覆うごとくもうけられる導体と
を有する誘電体共振器において、前記導体が前記
誘電体共振器および前記中心導体の一部を取り囲
む導電性キヤツプで構成され、該導電性キヤツプ
と該マイクロストリツプ線路表面との距離、ある
いは該導電性キヤツプと該誘電体共振器との誘電
体基板面上での位置関係が調節可能であるごとく
設定される誘電体共振器にある。
以下図面により実施例を説明する。
第３図Ａ及びＢは本発明実施例の誘電体共振器
であり、１はMIC用誘電体基板、２は１の表面に
形成されたマイクロストリツプ線路の中心導体、
３は２に結合された誘電体共振器、４はマイクロ
ストリツプ線路の接地導体、６はこの共振器で励
振される磁界、７は導電性キヤツプをあらわして
いる。このBRF（帯域阻止波器）も、マイク
ロストリツプ線路２，４を伝搬する電磁波の磁界
成分６が、円柱形誘電体共振器をTEモードで励
振することを利用しているものである。また、図
中に矢印で示したように、本発明の誘電体共振器
は導電性キヤツプを上下方向（ｙ方向）および水
平面内で可動であるため、調整性に優れている。
また、３の誘電体共振器の上側にのみ導電性キヤ
ツプをもうければよいため、従来のように回路全
体をシールドする方法に比べ小形であり構成が簡
易である。その共振特性（周波数応答）を実測す
ると第４図のようになる。第４図においてａ，ｂ
は、第２図で示したように、従来の金属板を誘電
体共振器から遠ざけた場合および誘電体共振器に
近づけた場合を示しており、ｃが導電性キヤツプ
を用いた場合を表わしている。導電性キヤツプを
備えた誘電体共振器を用いることにより、金属板
を用いた場合に比べて良好な共振特性（高い
Q0）が得られる。第４図の例（測定周波数26GHz
帯、金属板の直径15mm、導電性キヤツプの内径10
mm、深さ10mm）ではQ0はa210，b1300，c12000で
あつた。このことは、導電性キヤツプを装荷する
ことにより、誘電体の上面だけでなく側面からの
放射を防ぐことによりQ0が増大することを意味
している。第５図は導電性キヤツプ直径を変化さ
せたときの共振周波数の変化を測定したものであ
る。キヤツプの大きさを変えることにより、共振
周波数の微調が可能である。
であり、１はMIC用誘電体基板、２は１の表面に
形成されたマイクロストリツプ線路の中心導体、
３は２に結合された誘電体共振器、４はマイクロ
ストリツプ線路の接地導体、６はこの共振器で励
振される磁界、７は導電性キヤツプをあらわして
いる。このBRF（帯域阻止波器）も、マイク
ロストリツプ線路２，４を伝搬する電磁波の磁界
成分６が、円柱形誘電体共振器をTEモードで励
振することを利用しているものである。また、図
中に矢印で示したように、本発明の誘電体共振器
は導電性キヤツプを上下方向（ｙ方向）および水
平面内で可動であるため、調整性に優れている。
また、３の誘電体共振器の上側にのみ導電性キヤ
ツプをもうければよいため、従来のように回路全
体をシールドする方法に比べ小形であり構成が簡
易である。その共振特性（周波数応答）を実測す
ると第４図のようになる。第４図においてａ，ｂ
は、第２図で示したように、従来の金属板を誘電
体共振器から遠ざけた場合および誘電体共振器に
近づけた場合を示しており、ｃが導電性キヤツプ
を用いた場合を表わしている。導電性キヤツプを
備えた誘電体共振器を用いることにより、金属板
を用いた場合に比べて良好な共振特性（高い
Q0）が得られる。第４図の例（測定周波数26GHz
帯、金属板の直径15mm、導電性キヤツプの内径10
mm、深さ10mm）ではQ0はa210，b1300，c12000で
あつた。このことは、導電性キヤツプを装荷する
ことにより、誘電体の上面だけでなく側面からの
放射を防ぐことによりQ0が増大することを意味
している。第５図は導電性キヤツプ直径を変化さ
せたときの共振周波数の変化を測定したものであ
る。キヤツプの大きさを変えることにより、共振
周波数の微調が可能である。
第６図Ａ及びＢは、本発明による別の実施例で
あり、１は誘電体基板、２はマイクロストリツプ
線路の中心導体、３は誘電体共振器、４は接地導
体、６は共振器で励振される磁界、７は導電性キ
ヤツプ、８は共振周波数微調ネジを表わしてい
る。なお、第６図Ａは第６図ＢのＢ―B′断面、第
６図Ｂは第６図ＡのＡ―A′断面を示す。本実施
例では、半球殻形状の導電性キヤツプを用いてい
る点、共振周波数微調用ネジを用いている点が第
３図の実施例と異なつている。動作原理、利点等
は同じであり、７の導電性キヤツプと３の誘電体
共振器の相対的な位置関係が調整できるようにな
つている。
あり、１は誘電体基板、２はマイクロストリツプ
線路の中心導体、３は誘電体共振器、４は接地導
体、６は共振器で励振される磁界、７は導電性キ
ヤツプ、８は共振周波数微調ネジを表わしてい
る。なお、第６図Ａは第６図ＢのＢ―B′断面、第
６図Ｂは第６図ＡのＡ―A′断面を示す。本実施
例では、半球殻形状の導電性キヤツプを用いてい
る点、共振周波数微調用ネジを用いている点が第
３図の実施例と異なつている。動作原理、利点等
は同じであり、７の導電性キヤツプと３の誘電体
共振器の相対的な位置関係が調整できるようにな
つている。
第７図は、上記金属空胴装荷誘電体共振器を備
えたMIC発振回路の例を表わしたものであり、１
は誘電体基板、２はマイクロストリツプ線路の中
心導体、３は誘電体共振器、４は接地導体、７は
導電性キヤツプ、９は発振素子、１０はケース、
１１はナツトを表わしている。このように構成さ
れたMIC発振回路では、ケース１０の一部分に取
りつけた導電性キヤツプが誘電体共振器４のQ0
を金属板を用いた従来のものに比べて１桁近く増
大せしめるために極めて安定な発振器を製作する
ことが可能である。このMIC発振回路は第７図
Ａ，Ｂ及びＣに矢印で示したように、７の導電性
キヤツプと３の誘電体共振器の位置関係が調整で
きる構造となつている。例えば、第７図Ａ及びＢ
からわかるように、１０のケースの一部に開口部
を設けてこの開口部の中で７の導電性キヤツプが
移動できるようになつている。また、７の導電性
キヤツプは所望の位置で１１のナツトで１０のケ
ースをはさむことにより固定できる構造となつて
いる。よつて、このような構造を有するMIC発振
回路は発振周波数および無負荷Ｑの調整も容易で
ある。
えたMIC発振回路の例を表わしたものであり、１
は誘電体基板、２はマイクロストリツプ線路の中
心導体、３は誘電体共振器、４は接地導体、７は
導電性キヤツプ、９は発振素子、１０はケース、
１１はナツトを表わしている。このように構成さ
れたMIC発振回路では、ケース１０の一部分に取
りつけた導電性キヤツプが誘電体共振器４のQ0
を金属板を用いた従来のものに比べて１桁近く増
大せしめるために極めて安定な発振器を製作する
ことが可能である。このMIC発振回路は第７図
Ａ，Ｂ及びＣに矢印で示したように、７の導電性
キヤツプと３の誘電体共振器の位置関係が調整で
きる構造となつている。例えば、第７図Ａ及びＢ
からわかるように、１０のケースの一部に開口部
を設けてこの開口部の中で７の導電性キヤツプが
移動できるようになつている。また、７の導電性
キヤツプは所望の位置で１１のナツトで１０のケ
ースをはさむことにより固定できる構造となつて
いる。よつて、このような構造を有するMIC発振
回路は発振周波数および無負荷Ｑの調整も容易で
ある。
また、導電性キヤツプは温度上昇に対し一般に
容積が膨張するので、誘電体共振器の材料として
適切な温度係数をもつものを使用すれば、良好な
温度特性が実現できる。
容積が膨張するので、誘電体共振器の材料として
適切な温度係数をもつものを使用すれば、良好な
温度特性が実現できる。
以上説明したように、導電性キヤツプ内に装荷
した誘電体共振器はQ0を著しく増加することが
可能である。またこの導電性キヤツプの寸法を誘
電体共振器の２倍（半径の比）程度にすれば、従
来の金属平板を用いた場合の２倍以上のQ0が得
られるので、従来のシールド形の誘電体共振器に
比べ、小形・軽量に製作が可能であるとともに、
誘電体共振器と導電性キヤツプとの位置関係が可
変であり、調整性の点でも優れている。また、周
波数安定度の高にMIC発振器を実現することも可
能である。
した誘電体共振器はQ0を著しく増加することが
可能である。またこの導電性キヤツプの寸法を誘
電体共振器の２倍（半径の比）程度にすれば、従
来の金属平板を用いた場合の２倍以上のQ0が得
られるので、従来のシールド形の誘電体共振器に
比べ、小形・軽量に製作が可能であるとともに、
誘電体共振器と導電性キヤツプとの位置関係が可
変であり、調整性の点でも優れている。また、周
波数安定度の高にMIC発振器を実現することも可
能である。
以上、１段の誘電体共振器の場合について説明
したが、本発明は、誘電体共振器を複数用いて多
段のBRFおよびBPFにも適用できる。
したが、本発明は、誘電体共振器を複数用いて多
段のBRFおよびBPFにも適用できる。
第１図Ａは従来のMIC回路に用いられる誘電体
共振器の構造例、第１図Ｂは第１図ＡのＡ―
A′断面図、第２図は第１図の共振器の共振特性
を示す図、第３図Ａは本発明による誘電体共振器
の構造例、第３図Ｂは第３図ＡのＡ―A′断面
図、第４図は第３図Ａ及びＢの共振器の共振特性
を示す図、第５図は第３図Ａ及びＢの共振器の共
振周波数のシフト特性を示す図、第６図Ａは本発
明による誘電体共振器の別の構造例、第６図Ｂは
第６図ＡのＡ―A′断面図、第７図Ａは本発明に
よる誘電体共振器を備えたMIC安定化発振器の構
造例、第７図Ｂは第７図ＡのＡ―A′断面図、第
７図Ｃは第７図ＡのＢ―B′断面図である。 １……誘電体基板、２……マイクロストリツプ
線路の中心導体、３……誘電体共振器、４……マ
イクロストリツプ線路の接地導体、５……金属
板、６……磁界、７……導電性キヤツプ、８……
共振周波数微調ネジ、９……発振素子、１０……
ケース。
共振器の構造例、第１図Ｂは第１図ＡのＡ―
A′断面図、第２図は第１図の共振器の共振特性
を示す図、第３図Ａは本発明による誘電体共振器
の構造例、第３図Ｂは第３図ＡのＡ―A′断面
図、第４図は第３図Ａ及びＢの共振器の共振特性
を示す図、第５図は第３図Ａ及びＢの共振器の共
振周波数のシフト特性を示す図、第６図Ａは本発
明による誘電体共振器の別の構造例、第６図Ｂは
第６図ＡのＡ―A′断面図、第７図Ａは本発明に
よる誘電体共振器を備えたMIC安定化発振器の構
造例、第７図Ｂは第７図ＡのＡ―A′断面図、第
７図Ｃは第７図ＡのＢ―B′断面図である。 １……誘電体基板、２……マイクロストリツプ
線路の中心導体、３……誘電体共振器、４……マ
イクロストリツプ線路の接地導体、５……金属
板、６……磁界、７……導電性キヤツプ、８……
共振周波数微調ネジ、９……発振素子、１０……
ケース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 誘電体基板の両面に接地導体と中心導体とを
有するマイクロストリツプ線路と、前記誘電体基
板の中心導体がもうけられる面に配置される誘電
体共振器と、該誘電体共振器及び前記中心導体の
一部を覆うごとくもうけられる導体とを有する誘
電体共振器において、前記導体が前記誘電体共振
器及び前記中心導体の一部を取り囲む導電性キヤ
ツプで構成され、該導電性キヤツプとマイクロス
トリツプ線路表面との距離あるいは該導電性キヤ
ツプと該誘電体共振器との誘電体基板面上での位
置関係が調節可能であることを特徴とする誘電体
共振器。 ２ 前記導電性キヤツプが、マイクロストリツプ
線路の側に開口面を有する半球殻状であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項の誘電体共振
器。 ３ 前記誘電性キヤツプが、円筒状で、該円筒が
マイクロストリツプ線路の側に開口面を有し他端
が閉じた形状であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項の誘電体共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14618481A JPS5848502A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 誘電体共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14618481A JPS5848502A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 誘電体共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848502A JPS5848502A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS627721B2 true JPS627721B2 (ja) | 1987-02-19 |
Family
ID=15402031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14618481A Granted JPS5848502A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 誘電体共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848502A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6256358A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-12 | 日立フェライト株式会社 | ヒステリシス損失の小さい磁性材料 |
| US5105158A (en) * | 1990-02-13 | 1992-04-14 | Space Systems/Loral, Inc. | Dielectric microwave resonator probe |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP14618481A patent/JPS5848502A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848502A (ja) | 1983-03-22 |
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