JPS63176002A - Dielectric resonator device - Google Patents

Dielectric resonator device

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JPS63176002A
JPS63176002A JP852587A JP852587A JPS63176002A JP S63176002 A JPS63176002 A JP S63176002A JP 852587 A JP852587 A JP 852587A JP 852587 A JP852587 A JP 852587A JP S63176002 A JPS63176002 A JP S63176002A
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dielectric resonator
dielectric
case
resonator
resonators
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容平 石川
Kikuo Tsunoda
角田 紀久夫
Toshiro Hiratsuka
敏朗 平塚
Hirotsugu Abe
博次 阿部
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a dielectric resonator device with an excellent overall characteristic by applying inductive coupling to plural small sized dielectric resonators in axial direction while the shaft of each resonator in common so as to make the asymmetrical mode hardly excited further and improve the heat radiation effect regardless of the small size. CONSTITUTION:A metallic plate 6 standing upright is provided at the middle of the inside of a metallic case and both side faces of the metallic plate 6 and the bottom face of a case member 1 are assembled with plural ceramic bases 7 respectively. A silver electrode is coated to the entire surface of the ceramic base 7 to form an electric wall. Dielectric resonators 52-54 each having a shape of being 1/4 division of the cylindrical resonator are baked and fixed to the silver electrode in contact with the electric wall. The dielectric resonators are contained in the case and subject to inductive coupling in the axial direction while using the axis equivalent to the center shaft of each dielectric resonator in common.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、小型の誘電体共振器装置に関する(b1発
明の背景 誘電体共振器は、一般に従来の金属空洞共振器に比べて
小型でかつ高いQを持った共振器が構成でき、特にバン
ドパスフィルタとして用いられる誘電体共振器装置はマ
イクロ波通信装置において、トランスミンクマルチプレ
クサなどに用いられている。
Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field This invention relates to a small dielectric resonator device (b1 Background of the Invention Dielectric resonators are generally smaller than conventional metal cavity resonators. A resonator having a high Q can be constructed, and a dielectric resonator device used particularly as a bandpass filter is used in a transmink multiplexer and the like in a microwave communication device.

誘電体共振器の構成は、その利用する電磁波モードに応
じて異なり、目的に応じたモードが利用される。例えば
TE、、δは、スプリアス特性があまり良くないが、共
振器のエネルギー集中度が高く、誘電体共振器の損失だ
けで共振器全体の損失が定まり、高いQを得ることがで
きる。TEMの場合、スプリアス特性は良好であるが、
金属導体の損失が比較的大きく、共振器のQはそれほど
高くない。TMの場合は、前記2つのモードの中間の特
性を示すが、誘電体共振器とケースとの接合面に実電流
が流れるため、この接合面の導通状態を良好に保たなけ
ればならない。そこで、セラミックからなる誘電体共振
器とケースとの熱膨張計数の差による機械的歪を吸収す
る必要があり、ケースの材料としてメタライズされたセ
ラミックを用いなければならない。従って、加工性の箭
い金属をケースとして用い、かつQを高くするためには
、TE61δモードの誘電体共振器が用いられる(C)
従来の技術 従来のTE61δモードを利用した誘電体共振器として
、密閉した金属ケース内に、円柱状の例えばTie、系
のセラミック材料からなる誘電体共振器を支持台に固定
した誘電体共振器が用いられている。この種の誘電体共
振器は、前述したように誘電体セラミックを用いるため
、金属空洞共振器と比べて小型に構成でき、また、電磁
エネルギーが誘電体共振器内に十分に集中しているため
、高いQをもった共振器が構成できるという4!徴があ
る。
The configuration of the dielectric resonator varies depending on the electromagnetic wave mode used, and the mode is used depending on the purpose. For example, with TE, δ, the spurious characteristics are not very good, but the energy concentration in the resonator is high, and the loss of the entire resonator is determined by the loss of the dielectric resonator alone, so that a high Q can be obtained. In the case of TEM, spurious characteristics are good, but
The loss of the metal conductor is relatively large, and the Q of the resonator is not very high. In the case of TM, the characteristics are intermediate between the above two modes, but since a real current flows through the junction between the dielectric resonator and the case, it is necessary to maintain a good conduction state at this junction. Therefore, it is necessary to absorb the mechanical strain caused by the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric resonator made of ceramic and the case, and it is necessary to use metallized ceramic as the material for the case. Therefore, in order to use a workable metal as the case and to increase the Q, a TE61δ mode dielectric resonator is used (C)
2. Description of the Related Art A dielectric resonator using the conventional TE61δ mode is a dielectric resonator in which a cylindrical dielectric resonator made of a Tie-based ceramic material is fixed to a support in a sealed metal case. It is used. As mentioned above, this type of dielectric resonator uses dielectric ceramic, so it can be constructed smaller than a metal cavity resonator, and also because electromagnetic energy is sufficiently concentrated within the dielectric resonator. , it is possible to construct a resonator with high Q! There are signs.

従来、このような誘電体共振器を同一ケース内に複数個
配列してバンドパスフィルタを構成する際、前述の円柱
状誘電体共振器を金属ケース内の平面上に配列して、横
方向に誘導結合させている。ところが、このような配列
方法によるフィルタはEHIIδ、TMatδ、HEl
、δなどの非対称モードが励振されやすく、スプリアス
特性が悪いという欠点を備えている。
Conventionally, when configuring a bandpass filter by arranging a plurality of such dielectric resonators in the same case, the aforementioned cylindrical dielectric resonators were arranged on a plane inside the metal case and horizontally aligned. Inductively coupled. However, filters based on such arrangement methods are EHIIδ, TMatδ, HEl
, δ and other asymmetric modes are easily excited, and the spurious characteristics are poor.

そこで、複数の円柱状の誘電体共振器を、各誘電体共振
器の中心軸を共通にして、中心軸方向に配列したものも
開発されている。第16図はその装置の構造を表す部分
破断斜視図である。図において、21,22,23.2
4は円柱状の誘電体共振器を表し、金属ケース30内に
、リング状のスペーサ31を介して固定されている。
Therefore, a device in which a plurality of cylindrical dielectric resonators are arranged in the central axis direction, with each dielectric resonator having a common central axis, has also been developed. FIG. 16 is a partially cutaway perspective view showing the structure of the device. In the figure, 21, 22, 23.2
4 represents a cylindrical dielectric resonator, which is fixed in a metal case 30 with a ring-shaped spacer 31 interposed therebetween.

また、円柱状の誘電体共振器を扇状にし、電磁波モード
の対称性を利用して、装置全体を小型化しかつ放熱性を
高めた誘電体共振器装置も開発されている。第17図(
Δ)、CB)はその装置の内部構造を表す上面図および
正面図である。図において51〜54は円柱状の誘電体
共振器が、その中心軸を含む平面で切断されたごとき形
状を有する誘電体共振器であり、その切断面は金属ケー
ス40に接して、固定されている。なお、43゜45は
入出力コネクタ、42.44は結合回路を構成するロン
ドを表している。
Furthermore, a dielectric resonator device has been developed in which the cylindrical dielectric resonator is made into a fan shape and the symmetry of the electromagnetic wave mode is utilized to miniaturize the entire device and improve heat dissipation. Figure 17 (
Δ), CB) are a top view and a front view showing the internal structure of the device. In the figure, reference numerals 51 to 54 indicate dielectric resonators each having a shape such that a cylindrical dielectric resonator is cut along a plane including its central axis, and the cut surface is in contact with the metal case 40 and is fixed. There is. Note that 43.degree. 45 represents an input/output connector, and 42.44 represents a rond constituting a coupling circuit.

(d+発明が解決しようとする問題点 第16図に示した従来の誘電体共振器装置においては、
前述の非対称モードが励振されにくく、スプリアス特性
が良好である特徴を存するが、スペーサ31として、合
成樹脂を用いれば、強度の面で信頼性が低く、また、t
anδが低いため、無負荷Q0が低下する問題がある。
(Problems to be solved by the d+ invention In the conventional dielectric resonator device shown in FIG. 16,
Although the above-mentioned asymmetric mode is hard to be excited and has good spurious characteristics, if synthetic resin is used as the spacer 31, reliability is low in terms of strength, and t
Since an δ is low, there is a problem that the no-load Q0 decreases.

スペーサとしてセラミック材料を用いれば、金属ケース
30との熱膨張係数が大きく異なり、この熱膨張による
機械的歪を吸収することが困難である。第17図(A)
、  CB)に示した誘電体共振器装置においては、各
誘電体共振器を金属ケースの内壁に間隔をあけずに接触
させているので、全体が小型化し、また、放熱効果が高
くなるが、複数の円柱状誘電体共振器を平面上に配列し
た従来の誘電体共振器装置と同様に、非対称モードが励
振されやすく、スプリアス特性が悪く、更に設計性が悪
いという問題があった。
If a ceramic material is used as the spacer, the coefficient of thermal expansion will be significantly different from that of the metal case 30, and it will be difficult to absorb mechanical strain caused by this thermal expansion. Figure 17 (A)
In the dielectric resonator device shown in , CB), each dielectric resonator is brought into contact with the inner wall of the metal case with no gaps between them, so the overall size is reduced and the heat dissipation effect is improved. Similar to conventional dielectric resonator devices in which a plurality of cylindrical dielectric resonators are arranged on a plane, there are problems in that asymmetric modes are easily excited, spurious characteristics are poor, and design is poor.

そこで、この発明は、非対称モードがさらに励振されに
くく、しかも小型で放熱効果を高め、総合的に特性の優
れた誘電体共振器装置を提供することを目的としている
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a dielectric resonator device in which the asymmetric mode is less likely to be excited, which is compact, has enhanced heat dissipation effect, and has overall excellent characteristics.

(0)問題点を解決するための手段 この発明の誘電体共振器装置は、誘電体共振器の使用モ
ードにおける電磁界分布の中心軸を含む1もしくは2つ
の平面に電気壁が存在し、この電気壁を挟む何れか一方
の誘電体を除去した形状を存する誘電体共振器を複数個
備え、これらの各誘電体共振器の前記中心軸に等価な軸
を共通にし、この軸方向に誘導結合させたことを特徴と
している。
(0) Means for Solving the Problems In the dielectric resonator device of the present invention, electric walls exist on one or two planes including the central axis of electromagnetic field distribution in the mode of use of the dielectric resonator. A plurality of dielectric resonators each having a shape in which one of the dielectric materials sandwiching the electric wall is removed is provided, and an axis equivalent to the central axis of each of these dielectric resonators is shared, and inductive coupling is performed in the direction of this axis. It is characterized by the fact that

(f)作用 この発明の誘電体共振器装置においては、各誘電体共振
器は、1もしくは2つの平面部分に電気壁が存在してい
るため、これらの電気壁で電磁波モードのイメージが生
成され、従来の例えば円柱状誘電体共振器と同様に作用
する。各誘電体共振器は、それらの各軸が共通に配列さ
れているため、ET−II、δ、TMo+δ、IIEz
δなどの非対称モードが励振されにくく、スプリアス特
性が良好となる。さらに、各小型誘電体共振器は、従来
の例えば円柱状誘電体共振器と比べて、小型であり、1
もしくは2つの平面部分に導体面が接しているため、放
熱効果が高く、全体に小型化された誘電体共振器装置が
構成される。
(f) Function In the dielectric resonator device of the present invention, since each dielectric resonator has electric walls in one or two planar parts, images of electromagnetic wave modes are generated by these electric walls. , it functions similarly to a conventional cylindrical dielectric resonator, for example. Since each dielectric resonator has its respective axis arranged in common, ET-II, δ, TMo+δ, IIEz
Asymmetric modes such as δ are less likely to be excited, resulting in better spurious characteristics. Furthermore, each small dielectric resonator is smaller than, for example, a conventional cylindrical dielectric resonator;
Alternatively, since the conductor surfaces are in contact with the two plane parts, a dielectric resonator device having a high heat dissipation effect and having a reduced size as a whole is constructed.

(ff)実施例 第1図はこの発明の誘電体共振器装置の構造を表す一部
破断斜視図である。図において1. 2はこの二つの組
み合わせによって箱型のケースが構成されるケース部材
であり、鉄やアルミ合金等の金属材料からなる。ケース
部材1の側面には入力用と出力用のN型コネクタ3.4
が取り付けられている。金属ケースの内部には中央部に
直立する金属板6が設けられている。この金属板60両
側面と、ケース部材1の底面にそれぞれ複数のセラミッ
ク基板7が組み込まれている。このセラミック基板7の
表面には、全面に銀電極が被覆されていて、電気壁を形
成している。この電気壁に接して、円柱状の誘電体共振
器を四分割した形状の誘電体共振器が前記銀電極に焼付
固定されている。
(ff) Embodiment FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a dielectric resonator device of the present invention. In the figure 1. Reference numeral 2 denotes a case member that constitutes a box-shaped case by combining these two parts, and is made of a metal material such as iron or aluminum alloy. On the side of the case member 1 are N-type connectors 3.4 for input and output.
is installed. An upright metal plate 6 is provided in the center of the metal case. A plurality of ceramic substrates 7 are installed on both sides of the metal plate 60 and on the bottom surface of the case member 1, respectively. The entire surface of the ceramic substrate 7 is covered with a silver electrode to form an electric wall. In contact with this electric wall, a dielectric resonator in the shape of a cylindrical dielectric resonator divided into four parts is baked and fixed to the silver electrode.

これらの誘電体共振器はケース内に51〜58 (同図
においては52〜54のみ現れている)が収納されてい
る。
These dielectric resonators 51 to 58 (only 52 to 54 are shown in the figure) are housed in a case.

第2図は第1図に示した装置の部分断面図であり、コネ
クタ3,4が形成されている端面に平行な平面の断面の
一部を表している。図において52は一つの誘電体共振
器を表し、その中心軸を含む一つの外側平面52aが前
記セラミック基板7の垂直面に接し、他の外側平面52
bはセラミック基板7の水平面に接して固定されている
。ケース部材2の内壁2aは誘電体共振器の中心軸を中
心とする円筒面に成形されている。なお、この円筒面2
aは特性計算を容易にするために形成されるものであり
、必ずしもこのような形状でなくともよい。図において
8は周波数チューニング用調整ネジであり、金属または
誘電体から構成され、図に示すようにケース部材2のコ
ーナ一部分に設けられたネジ孔に螺合されていて、この
調整ネジ8を回転させることにより、その先端部分8a
がケース内に突出され、この突出量によって周波数チュ
ーニング調整が行われる。
FIG. 2 is a partial sectional view of the device shown in FIG. 1, showing a part of the cross section of a plane parallel to the end faces on which the connectors 3 and 4 are formed. In the figure, 52 represents one dielectric resonator, one outer plane 52a including the central axis is in contact with the vertical surface of the ceramic substrate 7, and the other outer plane 52a is in contact with the vertical surface of the ceramic substrate 7.
b is fixed in contact with the horizontal surface of the ceramic substrate 7. The inner wall 2a of the case member 2 is formed into a cylindrical surface centered on the central axis of the dielectric resonator. Note that this cylindrical surface 2
a is formed to facilitate characteristic calculation, and does not necessarily have to have such a shape. In the figure, reference numeral 8 denotes a frequency tuning adjustment screw, which is made of metal or dielectric material and is screwed into a screw hole provided in a corner of the case member 2 as shown in the figure. By doing so, the tip portion 8a
is protruded into the case, and frequency tuning adjustment is performed depending on the amount of protrusion.

第2図に示した共振器系はT E a rδのモードで
用いられる。その際、誘電体共振器内には図中破線で示
す方向に変位電流が流れ、セラミック基板7の表面に形
成された1!電極7a、7bと誘電体共振器の外側平面
との接合部分に主な実電流11が流れ、ケース部材2の
内壁2aに実電流の漏れ電流10が流れる。換言すれば
、共振電流が強く流れる経路に、たとえば金属ケースに
おけるケース本体と蓋との接合面のような、電流の円滑
な流れが妨げられ易い箇所が存在せず、一体化された電
極が設けられている。一方、ケースに流れる共振電流は
漏れ電流であるから、二つのケース部材を組み合わせて
なる金属ケースを採用することができる。金属ケースは
量産性に優れており、この構造は工業的価値が高い。ま
た、その際、誘電体共振器52などは誘電体損や周辺導
体のジュールI員により発熱するが、その熱はセラミッ
ク基板7と金属板6を介してケース部材1および2から
放熱される。従ってその熱は容易に外部に放tikされ
、大電力回路にも用いることができる。なお、このとき
誘電体共振器52などはケース部材に接着されたセラミ
ック基板7を介して固定されているため、金属材料から
なるケース部材とセラミック材料からなる誘電体共振器
との熱膨張の差による機械的歪を吸収させることができ
、電気壁として作用するセラミック基板表面の銀電極と
誘電体共振器との接合部分が剥がれることな(、完全な
TEelδモードの励振を維持することが可能となるな
お、各セラミック基板7を一体化して、一枚の基板で構
成してもよい。さらに、各銀電極7a、7bも連続した
一つの電極として構成してもよい。
The resonator system shown in FIG. 2 is used in the T E a rδ mode. At that time, a displacement current flows in the dielectric resonator in the direction shown by the broken line in the figure, and 1! formed on the surface of the ceramic substrate 7. A main real current 11 flows through the joint between the electrodes 7a, 7b and the outer plane of the dielectric resonator, and a leakage current 10 of the real current flows through the inner wall 2a of the case member 2. In other words, the path through which the resonant current flows strongly is free of any places where the smooth flow of current is likely to be hindered, such as the joint surface between the case body and the lid in a metal case, and an integrated electrode is provided. It is being On the other hand, since the resonance current flowing through the case is a leakage current, a metal case made by combining two case members can be used. The metal case is suitable for mass production, and this structure has high industrial value. Further, at this time, the dielectric resonator 52 and the like generate heat due to dielectric loss and Joule I member of the surrounding conductor, but the heat is radiated from the case members 1 and 2 via the ceramic substrate 7 and the metal plate 6. Therefore, the heat is easily radiated to the outside and can be used even in high power circuits. Note that at this time, since the dielectric resonator 52 and the like are fixed to the case member via the ceramic substrate 7, the difference in thermal expansion between the case member made of a metal material and the dielectric resonator made of a ceramic material. It is possible to absorb the mechanical strain caused by this, and the bond between the silver electrode on the surface of the ceramic substrate, which acts as an electric wall, and the dielectric resonator will not peel off (and it is possible to maintain complete TEelδ mode excitation. Note that each ceramic substrate 7 may be integrated into a single substrate.Furthermore, each silver electrode 7a, 7b may also be configured as one continuous electrode.

第3図は第1図においてコネクタ3が取り付けられてい
るケース部材の側面に対して直角方向の部分断面を表し
ている。図において51は第1段目の誘電体共振器であ
り、9はストリップラインの基板を表し、10は入力用
コネクタ3とこのストリップライン9とを接続するリー
ド線を表している。第4図はこの部分を表す斜視図であ
る。図に示すようにストリップライン9はストリップ基
板9aとストリップ導体9bから構成され、リード線1
0は入力用コネクタ3の中心導体とストリップ導体9b
との間を接続している。第1段口の誘電体共振器51の
底面には銀電極が形成されていて、ストリップ4体9b
と直流的に接続されている。このようにして、誘電体共
振器と入力用コネクタとの間が電気的に接続される。第
5図と第6図は第3図、第4図に示した誘電体共振器5
1の各平面に形成された電極とこの入力部の係合回路の
等価回路を表している。第5図において垂直面に形成さ
れた電極51aは第6図においてコイルしに対応し、第
5図における電極51aと51b間の容量、電極51a
と51c間の容量はそれぞれ第6図においてコンデンサ
C1,C2に対応する。なお、抵抗Rはコネクタ3に接
続される負荷のインピーダンスを表している。このよう
な第1段目の誘電体共振器の水平面に形成される電極の
寸法や形状によって入力インピーダンスを設定し、入力
用コネクタ3に接続される同軸ケーブルのインピーダン
スとマツチングが行われる。
FIG. 3 shows a partial cross section in a direction perpendicular to the side surface of the case member to which the connector 3 is attached in FIG. In the figure, 51 is a first stage dielectric resonator, 9 is a strip line substrate, and 10 is a lead wire connecting the input connector 3 and this strip line 9. FIG. 4 is a perspective view showing this part. As shown in the figure, the strip line 9 is composed of a strip substrate 9a and a strip conductor 9b, and the lead wire 1
0 is the center conductor of the input connector 3 and the strip conductor 9b
connecting between. A silver electrode is formed on the bottom surface of the dielectric resonator 51 at the first stage entrance, and the four strips 9b
It is connected with direct current. In this way, the dielectric resonator and the input connector are electrically connected. 5 and 6 are dielectric resonators 5 shown in FIGS. 3 and 4.
1 represents an equivalent circuit of the electrodes formed on each plane of FIG. 1 and the engagement circuit of this input section. The electrode 51a formed on the vertical plane in FIG. 5 corresponds to the coil in FIG. 6, and the capacitance between the electrodes 51a and 51b in FIG.
and 51c correspond to capacitors C1 and C2 in FIG. 6, respectively. Note that the resistance R represents the impedance of the load connected to the connector 3. The input impedance is set by the size and shape of the electrode formed on the horizontal surface of the first stage dielectric resonator, and matched with the impedance of the coaxial cable connected to the input connector 3.

第3図〜第6図に示した例は入力部分の結合回路につい
てであったが、同様の回路が出力側にも構成されている
Although the examples shown in FIGS. 3 to 6 concern the coupling circuit on the input section, a similar circuit is also configured on the output side.

第7図は第1図に示した装置の底面または上面に平行な
断面の一部を表す図である。図において53〜56は第
3段口〜第6段目の誘電体共振器を表している。また、
Slは第4段口の誘電体共振器54と第5段目の誘電体
共振器55との結合をとるための開口部、S2は第3段
目の誘電体共振器53と第6段目の誘電体共振器5Gと
の結合をとるためのスロットを表している。前述のよう
に、これらの各誘電体共振器はT E o Iδのモー
ドで使用されるが、同時に2倍波のモードも励振される
。この2倍波の発生はスプリアス特性を低下させる原因
の一つとなる。この実施例では、第4段目の誘電体共振
器54と第5段目の誘電体共振器55との結合において
この2倍波の結合を除去している。すなわち、図におい
てHlは誘電体共   ・振器54に発生し得る2倍波
の磁力線、H2は誘電体共振器55に発生し得る2倍波
の磁力線をそれぞれ表しているが、この二つの誘電体共
振器相互の2倍波の磁場のベクトルが積分値として直交
する位置関係に、この二つの誘電体共振器を配置するこ
とにより、2倍波の結合を打ち消すことができる。
FIG. 7 is a view showing a part of a cross section parallel to the bottom or top surface of the device shown in FIG. In the figure, 53 to 56 represent third to sixth stage dielectric resonators. Also,
Sl is an opening for coupling the fourth stage dielectric resonator 54 and the fifth stage dielectric resonator 55, and S2 is the third stage dielectric resonator 53 and the sixth stage dielectric resonator 55. This represents a slot for coupling with the dielectric resonator 5G. As described above, each of these dielectric resonators is used in the T E o Iδ mode, but at the same time, the second harmonic mode is also excited. The generation of this second harmonic wave is one of the causes of deterioration of spurious characteristics. In this embodiment, this double wave coupling is removed in the coupling between the fourth stage dielectric resonator 54 and the fifth stage dielectric resonator 55. That is, in the figure, Hl represents the magnetic field line of the second harmonic that can be generated in the dielectric resonator 54, and H2 represents the magnetic field line of the second harmonic that can be generated in the dielectric resonator 55. By arranging these two dielectric resonators in a positional relationship such that the magnetic field vectors of the second harmonics of the body resonators are orthogonal to each other as integral values, the coupling of the second harmonics can be canceled.

なお、この実施例によれば、四分割形状の誘電体共振器
を用いたため、前述の非対称モードそのものが励振され
ず、その結果、従来の円柱形状の誘電体共振器に比べて
スプリアス特性が向上する。四分割形状以外の場合は非
対称モードが若干発生するが、Eモードは存在し得なく
なるため、第16図に示したものに比べるとなお良好な
スプリアス特性を示す。
In addition, according to this example, since a quarter-shaped dielectric resonator is used, the aforementioned asymmetric mode itself is not excited, and as a result, spurious characteristics are improved compared to a conventional cylindrical dielectric resonator. do. In cases other than the quadrant shape, a slightly asymmetrical mode occurs, but the E mode cannot exist, so that spurious characteristics are still better than those shown in FIG. 16.

更に、第7図においてスロッI−32の存在により、第
3段目の誘電体共振器53と第6段口の誘電体共振器5
6とが弱く結合する。その結果、バンドパスフィルタの
特性上、減衰極を生じさせフィルタ特性を向上させてい
る。
Furthermore, due to the presence of the slot I-32 in FIG. 7, the third stage dielectric resonator 53 and the sixth stage dielectric resonator 5
6 is weakly coupled. As a result, an attenuation pole is generated due to the characteristics of the bandpass filter, thereby improving the filter characteristics.

以上のようにして8段の誘電体共振器を用いたバンドパ
スフィルタが構成される。第8図はその等価回路を表し
ている。図においてQelはコネクタ3と第1段目の誘
電体共振器51との結合部分、Qe2は第8段目の誘電
体共振器(58)とコネクタ4との結合部分をそれぞれ
表している。
As described above, a bandpass filter using eight stages of dielectric resonators is constructed. FIG. 8 shows its equivalent circuit. In the figure, Qel represents the coupling portion between the connector 3 and the first stage dielectric resonator 51, and Qe2 represents the coupling portion between the eighth stage dielectric resonator (58) and the connector 4.

また、k12.に23.に34.に45.に56、に6
7、に78はそれぞれこの二指の数字が示す段数の誘電
体共振器間の結合部分を表している。さらにに36は第
1図と第7図に示したスロットS2の存在により第3段
目の誘電体共振器53と第6段目の誘電体共振器56と
の結合部分を表している。
Also, k12. 23. 34. 45. 56, 6
7, 78 represent coupling portions between the dielectric resonators of the number of stages indicated by these two-finger numbers. Further, 36 represents a coupling portion between the third stage dielectric resonator 53 and the sixth stage dielectric resonator 56 due to the presence of the slot S2 shown in FIGS. 1 and 7.

以上に示したバンドパスフィルタの構成材料と各寸法の
具体例と、その条件における特性例を次に示す。
Specific examples of the constituent materials and dimensions of the bandpass filter shown above, and characteristic examples under those conditions are shown below.

第9図は各共振器とこれらの共振器を保持するセラミッ
ク基板の材料について表している。また、第11図は各
誘電体共振器の寸法と位置関係における誘電体共振器間
の結合係数を表している。
FIG. 9 shows each resonator and the material of the ceramic substrate holding these resonators. Further, FIG. 11 shows the coupling coefficient between dielectric resonators in terms of the dimensions and positional relationships of each dielectric resonator.

第12図、第13図はこのような条件のもとて構成され
たバンドパスフィルタの特性を表す図であり、第12図
は周波数に対する反射損失と減衰量を表し、第13図は
周波数における挿入損失を表している。さらに、第10
図はこのバンドパスフィルタの仕様を表している。この
ようにして挿入損失が低く、減衰量の大きなバンドパス
フィルタを構成することができる。
Figures 12 and 13 are diagrams showing the characteristics of a bandpass filter configured under these conditions. Figure 12 shows the return loss and attenuation with respect to frequency, and Figure 13 shows the characteristics of the bandpass filter with respect to frequency. Represents insertion loss. Furthermore, the 10th
The figure shows the specifications of this bandpass filter. In this way, a bandpass filter with low insertion loss and large attenuation can be constructed.

なお、上記実施例は、入出力部分の結合を容量結合で行
った例であったが、この他に誘導結合で行うことも可能
である。第14図(A)〜(C)はその場合の例につい
て表している。同図(A)の例は、ケース側面に取り付
けたコネクタ3からケース内にそって金属ロッド11を
突出させた例であり、この金属ロッド11が発生する磁
力線が誘電体共振器51と鎖交する。同図(B)の例は
ケース内に金属ワイヤからなるループ12が形成され、
その一端12aがケースに半田付けなどにより電気的に
接続され、他端が、ケースの上面に形成されたコネクタ
3に接続されている。同図(C)の例はケースの内壁と
誘電体共振器間にそって金属ワイヤ13が設けられ、そ
の一端13aがケース内に接続され、他端がコネクタ3
に接続されている。このようにして金属ロッドや金運ワ
イヤと誘電体共振器とが誘導結合される。
In the above embodiment, the input and output portions are coupled by capacitive coupling, but it is also possible to use inductive coupling. FIGS. 14(A) to 14(C) show examples of such cases. The example shown in FIG. 3A is an example in which a metal rod 11 is protruded along the inside of the case from a connector 3 attached to the side surface of the case, and the lines of magnetic force generated by this metal rod 11 interlink with the dielectric resonator 51. do. In the example shown in FIG. 6(B), a loop 12 made of metal wire is formed inside the case.
One end 12a thereof is electrically connected to the case by soldering or the like, and the other end is connected to a connector 3 formed on the upper surface of the case. In the example shown in FIG. 3C, a metal wire 13 is provided along the inner wall of the case and the dielectric resonator, one end 13a of which is connected inside the case, and the other end connected to a connector 3.
It is connected to the. In this way, the metal rod or money wire and the dielectric resonator are inductively coupled.

また、上記実施例は誘電体共振器をケースの内壁等に接
触させて固定する際、表面に銀電極が形成されたセラミ
ック基板を用いた例であったが、例えば第15図に示す
ように金属材料からなる弾性体によって固定することも
可能である。同図において工4は波型に形成された金運
板または金属ネットであり、部分的に半田付けによって
接着するかエポキシなどの合成樹脂系の接若剤を用いて
固定する。このようにして弾性体を介して固定すること
により、セラミック材料からなる誘電体共振器の熱膨張
と金属材料からなるケース部材との熱膨張との差による
機械的歪を吸収させることができる。
Further, in the above embodiment, when fixing the dielectric resonator in contact with the inner wall of the case, a ceramic substrate with silver electrodes formed on the surface was used, but for example, as shown in FIG. It is also possible to fix with an elastic body made of a metal material. In the figure, the workpiece 4 is a corrugated metal plate or metal net, which is partially adhered by soldering or fixed using a synthetic resin adhesive such as epoxy. By fixing through the elastic body in this manner, it is possible to absorb mechanical strain due to the difference between the thermal expansion of the dielectric resonator made of a ceramic material and the thermal expansion of the case member made of a metal material.

さらに、上記実施例では、間脳角度が906の誘電体共
振器を用いた例であったが、その他に、例えば間脳角度
が30°より小型の誘電体共振器を用いることができる
。但しこの場合、間脳角度をあまり小さくすると、無負
荷損失が増大し、無負荷Qが低下する。また、逆に角度
が大きくなると、たとえば180″′にするとあまり小
型化できないが、第16図に示したような従来の誘電体
共振器と比べて放熱効果は良好となる。
Further, in the above embodiment, a dielectric resonator with a diencephalic angle of 906 degrees is used, but a dielectric resonator with a diencephalic angle of smaller than 30 degrees, for example, may be used. However, in this case, if the diencephalon angle is made too small, the no-load loss increases and the no-load Q decreases. On the other hand, if the angle is large, for example 180'', the size cannot be reduced much, but the heat dissipation effect is better than that of a conventional dielectric resonator as shown in FIG.

Q+)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、複数の小型誘電体共振
器を、各共振器の軸を共通にして、軸方向に誘導結合さ
せたため、従来の中心軸方向に結合させた誘電体共振器
装置と同様に、設計性が高く、非対称モードが励振され
にく(、スプリアス特性の優れたフィルタを構成するこ
とができる。
Q+) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a plurality of small dielectric resonators are inductively coupled in the axial direction by making the axis of each resonator common, which eliminates the conventional coupling in the central axis direction. Similar to the dielectric resonator device, it is possible to construct a filter that has high designability, is less likely to excite asymmetric modes (and has excellent spurious characteristics).

しかも、各誘電体共振器自体の外形寸法が小さく、また
、ケースの内部形状寸法も小さくできるため誘電体共振
器装置全体を小型化することができる。さらに、各誘電
体共振器はケースの内壁などに直接接するため放熱効果
が高く、大電力用の回路にも用いることができる。
Moreover, the external dimensions of each dielectric resonator itself are small, and the internal dimensions of the case can also be made small, so the entire dielectric resonator device can be downsized. Furthermore, since each dielectric resonator is in direct contact with the inner wall of the case, it has a high heat dissipation effect and can be used in high-power circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の実施例である誘電体共振器装置の構
造を表す部分破断斜視図、第2図は同装置の部分断面図
、第3図は第1図に示した誘電体共振器装置の部分断面
図、第4図は第3図に示した部分の斜視図、第5図と第
6図は第1段目の誘電体共41iii器の構成と等価回
路を表す図、第7図は第1図に示した誘電体共振器装置
の部分断面図、第8図は上記誘電体共振器装置の等価回
路、第9図は上記装置を構成する共振器とセラミック基
板の材料とその特性を表す図、第10図は具体的なバン
ドパスフィルタとして得られた特性を表す図、第11図
は各誘電体共振器間の結合係数を表す図、第12図と第
13図はバンドパスフィルタとしての特性を表す図であ
る。第14図(A)〜(C)は他の実施例に係る誘電体
共振器装置における入出力における結合回路を表す図、
第15図はさらに他の実施例に係る誘電体共振器の固定
構造を表す断面図、第16図、第17図(Δ)、(B)
は従来の誘電体共振器装置の構造を表す図である。 1,2−ケース部材、3,4−コネクタ、51〜58−
誘電体共振器、6−金属板、7−セラミック基板。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a dielectric resonator device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially sectional view of the same device, and FIG. 3 is a dielectric resonator shown in FIG. 1. 4 is a perspective view of the portion shown in FIG. 3, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the structure and equivalent circuit of the first stage dielectric 41III device, and FIG. The figure is a partial sectional view of the dielectric resonator device shown in FIG. 1, FIG. 8 is an equivalent circuit of the dielectric resonator device, and FIG. 9 is a diagram showing the materials of the resonator and ceramic substrate constituting the device. Figure 10 is a diagram representing the characteristics obtained as a specific bandpass filter, Figure 11 is a diagram representing the coupling coefficient between each dielectric resonator, and Figures 12 and 13 are diagrams representing the band pass filter. It is a figure showing the characteristic as a pass filter. FIGS. 14(A) to 14(C) are diagrams representing input/output coupling circuits in a dielectric resonator device according to another embodiment,
FIG. 15 is a sectional view showing a fixing structure of a dielectric resonator according to still another embodiment, FIG. 16, FIG. 17 (Δ), (B)
1 is a diagram showing the structure of a conventional dielectric resonator device. 1, 2-case member, 3, 4-connector, 51-58-
Dielectric resonator, 6-metal plate, 7-ceramic substrate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)誘電体共振器の使用モードにおける電磁界分布の
中心軸を含む1もしくは2つの平面に電気壁が存在し、
この電気壁を挟む何れか一方の誘電体を除去した形状を
有する誘電体共振器を複数個備え、これらの各誘電体共
振器の前記中心軸に等価な軸を共通にし、この軸方向に
誘導結合させたことを特徴とする誘電体共振器装置。
(1) An electric wall exists on one or two planes including the central axis of electromagnetic field distribution in the usage mode of the dielectric resonator,
A plurality of dielectric resonators each having a shape in which one of the dielectric materials sandwiching the electrical wall is removed are provided, and a common axis equivalent to the central axis of each of these dielectric resonators is provided, and the guidance is guided in the direction of this axis. A dielectric resonator device characterized by being coupled.
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