JPS63284902A - 誘電体共振器 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明はマイクロ波帯やミリ波帯においてフィルタな
どに使用される誘電体共振器に関する。

（ｂ）従来の技術 一般に、マイクロ波帯やミリ波帯で使用されるフィルタ
としては、空洞共振器や誘電体ブロックを使用したもの
、あるいは誘電体基板上に形成したものなどがある。

誘電体基板上に形成した従来の誘電体共振器を使用した
バンドパスフィルタの全体斜視図および縦断面図をそれ
ぞれ第５図および第６図に示す。

上記バンドパスフィルタ４は、１枚の誘電体基板６０の
１つの主面に円形の共振器電極５１．５２が形成され、
上記誘電体基板６０の他の主面全体にアース電極５６が
形成され、共振器電極５１．５２はその周縁にて誘電体
基板６０の厚み方向に形成された７つのスルーホール５
３，５４．５５の各電極５３ａ、５４ａ、５５ａを通し
てアース電極５６に接続されている。上記誘電体基板６
０、共振器電極５１．アース電極５Ｇおよびスルーホー
ル５３．５５は１つの誘電体共振器６１を構成している
。この誘電体共振器６１の共振電極５１は、誘電体基板
６０の主面のコーナ一部に形成された入力電極５７と静
電容量結合している。

同様に、上記誘電体基板６０．共振器電極５２゜アース
電極５６およびスルーホール５４．５５は他の誘電体共
振器６２を構成している。そして、この誘電体共振’！
’４６２は、誘電体基板６ｏの主面の他のコーナ一部に
形成された出力電極５８と静電容量結合している。

上記構成を有するバンドパスフィルタでは、誘電体共振
器６１および６２は７Ｍモードの振動モード、より具体
的にはＴ　Ｍ　ＯＩ　Ｏモードを用いている。この７Ｍ
モードにおいては、誘電体基板６゜の広がり方向に電磁
界が広がっている。そこで、上記のように、誘電体共振
器６１では共振器電極５１とアース電極５６とをスルー
ホール５３，５５により導通させ、また誘電体共振器５
２では共振器電極５２とアース電極５６とをスルーホー
ル５４．５５により導通させてそれぞれ境界条件を設定
し、これにより電磁界の閉じ込めを行っている。そして
、誘電体共振器６１と６２とは漏れ磁界により結合して
いる。

（Ｃ１発明が解決しようとする問題点 このような従来の、１枚の誘電体基板上に複数の誘電体
共振器を構成したものにおいては、各誘電体共振器間は
漏れ磁界によって結合するものであるため、結合度をあ
まり高くすることができない。第５図および第６図に示
したように２つの誘電体共振器間のスルーホールを兼用
して誘電体共振器相互を近接することによって結合度を
高めることができるが、結合係数はせいぜい７％程度で
あった。また、誘電体共振器間の結合度は電極パターン
によって一義的に定まり、必要に応じて調整することは
できなかった。

この発明の目的は、７Ｍモードを用いた誘電体共振器が
複数段構成されたものにおいて誘電体共振器間の結合係
数を高め、さらに結合係数を調整できるようにした誘電
体共振器を提供することにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明の誘電体共振器は、２枚の誘電体板のそれぞれ
中央部に表面から一定深さの凹部を形成し、この凹部を
除く外表面にそれぞれ導体膜を形成した第１．第２の誘
電体共振器と、この２つの誘電体共振器の前記凹部を互
いに対向させて電気的に接合するとともに、前記２つの
凹部によって形成される空間に棒状の誘電体を収納した
ことを特徴としている。

（１１４１作用 この発明の誘電体共振器においては、２枚の誘電体板の
それぞれ中央部に表面から一定深さの凹部を形成し、こ
の凹部を除く外表面にそれぞれ導体膜を形成することに
よって７Ｍモードの２つの誘電体共振器が構成され、こ
の２つの誘電体共振器の凹部を互いに対向させて外表面
の導体膜間を電気的に接続するとともに、前記２つの凹
部が対向されてなる空間に棒状の誘電体を収納したこと
により、誘電体板の内部に発生した電界は、導体膜の形
成されていない凹部に存在する棒状の誘電体を介して積
層された他方の誘電体共振器と電界結合される。誘電体
板の中央部は電界エネルギーが高く、この部分で電界結
合するため高い結合度が得られる。また、収納する棒状
の誘電体の形状や寸法あるいは誘電率を変えることによ
って必要に応じた結合係数を得ることができる。

（ｆ）実施例 第１図はこの発明に係る誘電体共振器をバンドパスフィ
ルタに適用した実施例の分解斜視図、第２図は組立られ
た状態を表す図、第３図はその外観を表す斜視図、第４
図はその縦断面図をそれぞれ表している。

第１図において１は第１の誘電体共振器を表し、たとえ
ば縦横ＩＱｍｍ、厚さ３ｍｍの誘電体板１０の底面中央
部に例えば内径２ｍｍ深さ２ｍｍの丸穴１１が形成され
、誘電体板１０の上面中央部に信号の入出力用電極１２
が形成されている。

さらに、丸穴１１および上記電極１２を除く誘電体板の
外表面に恨ペーストの塗布・焼付によって導体膜１３が
形成されている。このようにしてＴＭ、、、の誘電体共
振器が構成されている。同図において２は第２の誘電体
共振器を表し、その構成は第１の誘電体共振器１と同様
であり、上下を反転した位置関係にある。すなわち角板
状の誘電体２０の上面中央部に一定深さの丸穴２１が形
成され、誘電体板２０の底面中央部に信号の入出力用電
極２２が形成され、さらに丸穴２１および電極２２を除
く誘電体板２０の外表面に導体１ｆ！ｉ！２３が形成さ
れている。３はたとえば直径１．９ｍｍ長さ３．９ｍｍ
の円柱状に成形された棒状の誘電体であり、その表面に
は電極は形成されていない。

第２図に示すように第１．第２の誘電体共振器を前記丸
穴１１．２１が互いに対向するように積層するとともに
２つの丸穴１１．２１によって形成される空間に棒状の
誘電体３を収納する。そして第３図に示すように２つの
誘電体共振器の接合部分Ｃを半田付けなどによって電気
的に接続するこのことにより、第４図に示すように２つ
の誘電体共振器の外表面が導体膜１３．２３により一体
的にシールドされ、中央部で電界結合された２段の誘電
体共振器からなるバンドパスフィルタが構成される。こ
の場合、導体膜１３．２３をアース電極とし、電極１２
から信号入力すれば、第１の誘電体共振器１０で発生し
た７Ｍモードの電界は棒状誘電体３を介して第２の誘電
体共振器２と電界結合し、電極２２から信号を取り出す
ことができる。この２つの誘電体共振器の結合は電界の
集中する中央部で行われるため、高い結合度が得られる
。また、棒状の誘電体３＃−とじて、高誘電率の材料を
用いることにより、結合度をより高くすることができる
。

なお、実施例は２つの誘電体共振器によってバンドパス
フィルタを構成した例であったが、これをさらに多段に
することもでき、その場合隣接する誘電体共振器間の結
合にこの発明を適用することができる。さらに、Ｔ　Ｍ
　ｏ　＋。等地のモードの誘電体共振器を用いることも
でき、凹部と棒状誘電体も丸穴や円柱状に限らず、他の
形状であっても実施することができる。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、７Ｍモードの誘電体共
振器の相互を電界結合により結合させたため、高い結合
係数が得られる。さらに収納する棒状誘電体の寸法や形
状あるいは誘電体によって２つの誘電体共振器間の結合
度を設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明に係る誘電体共振器を適用し
たバンドパスフィルタの構造を表し、第１図は分解斜視
図、第２図は組み立てられた状態、第３図は外観、第４
図は縦断面をそれぞれ表している。第５図と第６図は従
来の誘電体共振器を用いてバンドパスフィルタを構成し
た例を表す図であり、第５図はその外観斜視図、第６図
は縦断面図を表している。 １−第１の誘電体共振器、 ２−第２の誘電体共振器、 ３−棒状の誘電体、 ４−バンドパスフィルタ・ １１．１２−丸穴（凹部）、 １３．２３−導体膜。 ！１　図 第２閃 １ｇ３図 第４閾 ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の誘電体板のそれぞれ中央部に表面から一定
   深さの凹部を形成し、この凹部を除く外表面にそれぞれ
   導体膜を形成した第１、第２の誘電体共振器と、この２
   つの誘電体共振器の前記凹部を互いに対向させて電気的
   に接合するとともに、前記２つの凹部によって形成され
   る空間に棒状の誘電体を収納したことを特徴とする誘電
   体共振器。