JPS6320165Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電磁波の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関し、特に、
誘電体共振器のＱおよび共振周波数の安定性の改
良に関する。

第１図および第２図は、この考案の背景となる
従来のTM₀₁₀モードを用いた誘電体共振器の一例
を示す図である。第１図は共振器の側断面図であ
り、第２図は第１図の線−に沿つた平断面図
である。第１図および第２図を参照して、誘電体
共振器１は、全体が金属で形成されたケース２内
の空洞３に長さＬの円柱状の誘電体４が配置され
て構成されている。そして、TM₀₁₀モードの電磁
界分布が示されていて、実線矢印５は電気力線、
点線矢印６は磁力線である。

TM₀₁₀モードは、第１図，第２図にも示すよう
に、誘電体円柱４内部への電界集中が最もよく行
なわれるモードであり、共振器１の小形化が可能
である。そしてこの場合、誘電体４はTM₀₁₀モー
ドについて有効に働き、他のモードについては有
効ではなく、そのためにスプリアス特性が良い。
また、このモードは、その共振周波数₀（＝Ｃ／
λ₀，ここにＣ：光速，λ₀，共振波長）が共振器長
（円柱状誘電体長）Ｌに関係しない。よつて、誘
電体共振器は一層の小形化が可能である。

このように、TM₀₁₀モード（その変形モードで
も同様）を用いた誘電体共振器は、種々の利点を
備えており、フイルタや発振素子として有効に利
用できる。

しかしながら、従来のTM₀₁₀モード誘電体共振
器では、誘電体端面と金属ケース面との間にエア
ギヤツプが生じ、Ｑおよび共振周波数の温度特性
が良くないという欠点があつた。というのは、誘
電体端面と金属ケースとの接触は平面と平面との
接触であるが、誘電体端面および金属面ともに、
完全な平面に加工することは困難であり、さら
に、共振器の組立、特に量産工程での組立の際、
平面同士を完全に密接させることは難しく、誘電
体端面と金属ケース面との間にエアギヤツプが生
じてしまうのである。そして、この接触部分に生
じるエアギヤツプが電流変化を生じ、実効誘電率
が変化する。そしてこのことは、共振周波数₀を
決める要素の１つであるＣ（₀＝１／2π√）の
変化を生じることになる。また、面接触が不安定
なこと（エアギヤツプが変化する）から、その接
触部分を流れる電流が不安定となり、Ｑを不安定
としていたのである。それゆえに、この考案の目
的は、Ｑおよび共振周波数の安定したTM₀₁₀モー
ドまたはその変形モードを用いた誘電体共振器を
提供することにある。

この考案に係る誘電体共振器は、TM₀₁₀モード
またはその変形モードを用いた誘電体共振器であ
つて、柱状誘電体と、柱状誘電体を内部に有しか
つ実電流経路となるケースとを備えている。ま
た、前記ケースは、柱状誘電体の両端面側に配置
された１対の端壁部分と、端壁部分間において端
壁部分に連続する側板部分とを有している。前記
柱状誘電体は、その端面が端壁部分に電気的かつ
機械的に固定されている。さらに、この考案に係
る誘電体共振器は、柱状誘電体の両端面の少なく
とも一部に電極膜を有し、電極膜とそれに対応す
る端壁部分とが電気的かつ機械的に接続されてい
ることを特徴としている。

この考案の上述の目的と特徴は、図面を参照し
て行なう以下の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

第３図は、柱状誘電体７端面に形成する電極膜
８を示す図である。電極膜８は、第３図Ａのよう
に、誘電体端面７ａだけに一様に設けてもよい
し、また、第３図Ｂのように、端面７ａのみなら
ず誘電体側面７ｂに回り込んでいてもよい。また
第３図Ｃに示すように、誘電体７の端面が加工さ
れて段付けされ、端面中央部が端面周囲よりも突
出しているときは、その中央端面にだけ電極膜８
を形成してもよい。逆に、第３図Ｄに示すよう
に、端面周囲が端面中央部よりも突出していると
きは、その突出した周囲端面にだけ電極膜８を形
成してもよい。

このように、誘電体７の端面にメタライズの層
による電極膜８を形成したことにより、電極膜と
端面との間にはエアギヤツプが無くなる。

なお、第３図に示す誘電体端面および電極膜の
形状は、単なる例示であつて、この形状に限定さ
れるものではないことは言うまでもない。

また、柱状誘電体とは、円柱状誘電体のみなら
ず、角柱状誘電体等も含むことは言うまでもな
い。

次に、第４図は、誘電体７の端面に形成された
電極膜８と金属ケース面２ａとの電気的接続状態
を示す図であり、一例として、第３図Ａに示す形
状の電極膜８を用いて示してある。第４図Ａは、
電極膜８と金属ケース面２ａとをろう付けまたは
はんだ付け９をした構成を示す。第４図Ｂは、電
極膜８を接続する所定の金属ケース面２ａに凹部
１０を形成し、ここに電極膜８をろう付けまたは
はんだ付け９で取付けた構成を示す。このよう
に、金属ケース面２ａに凹部１０を形成すること
により、誘電体７を取付ける位置決めが容易であ
るという利点を有する。第４図Ｃは、電極膜８と
金属ケース面２ａとを金属の波板１１で電気的に
接続した構成を示す。波板１１はそれ自体弾性を
有しており、誘電体７は弾発的に支えられる。よ
つて、金属ケース２と誘電体７との間の多少の寸
法差は吸収されるので便利である。

また、波板１１に代えて、たとえば、金属ネツ
トなどのように電極膜８から金属ケース２へ電流
を伝える働きをするものなら何であつても構わな
い。

あるいはまた、電極膜８と金属ケース面２ａと
を直接接触させても構わない。しかしこの場合
は、上述の各接続に比べて、接続状態はあまり好
ましいものとはならない。

以上のようにした結果、誘電体７の端面は〓間
なく電極膜８と接続されおり、誘電体７内部に生
じる変位電流は、まず、集中することなく電極膜
８に流入し、実電流へと変化する。すなわち、従
来の誘電体共振器のようにエアギヤツプの発生お
よびエアギヤツプの変化に伴う電流変化が生じ
ず、それゆえ実効誘電率も変化しない。よつて、
共振器の共振周波数₀を安定に保つことができ
る。

また、電極膜８と金属ケース２との間にエアギ
ヤツプがあつても、誘電体７内部に生じる変位電
流は、上述したように電極膜８で実電流に変わつ
ており、この実電流は、電極膜８と金属ケース面
２ａとが少なくとも１点で電気的に接続されてお
れば、この接続点を介して金属ケース２へと流れ
る。よつて、電流の流れがスムーズになり、共振
周波数の安定化を図ることができる。

以上のように、この考案に係る誘電体共振器に
よれば、TM₀₁₀モードまたはその変形モードの誘
電体共振器において柱状誘電体の両端面に電極膜
を形成したので、この電極膜によつて、誘電体内
部を流れる変位電流が集中することなく実電流へ
と変化して共振器の共振周波数が安定するように
なる。よつて、この考案によれば、共振周波数の
温度特性の良好なTM₀₁₀モードまたはその変形モ
ードを用いた誘電体共振器が得られるようにな
る。また、電極膜とそれに対応する端壁部分とを
電気的に接続させたので、誘電体共振器を流れる
実電流の流れが良くなり、Ｑの安定したTM₀₁₀モ
ードまたはその変形モードを用いた誘電体共振器
を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のTM₀₁₀モードを用いた誘電体共
振器の側断面図である。第２図は第１図の共振器
の線−に沿つた平断面図である。第３図は誘
電体端面に形成する電極膜の例を示す断面図であ
る。第４図は電極膜と金属ケース面との電気的接
続状態を示す断面図である。 図において、１……誘電体共振器、２……金属
ケース、２ａ……金属ケース面、７……柱状誘電
体、８……電極膜、１１……波板を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 柱状誘電体と、前記柱状誘電体を内部に有しか
   つ実電流経路となるケースとを備え、 前記ケースは、柱状誘電体の両端面側に配置さ
   れた１対の端壁部分と、前記端壁部分間において
   前記端壁部分に連続する側板部分とを有し、 前記柱状誘電体は、その端面が前記端壁部分に
   電気的かつ機械的に固定されている 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、 前記柱状誘電体は、その両端面の少なくとも一
   部に電極膜を有し、前記電極膜とそれに対応する
   前記端壁部分とが電気的かつ機械的に接続されて
   いることを特徴とする誘電体共振器。