(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面が外部導体で覆われてなる誘電体共振器において、
前記外部導体の少なくとも一部が波形状に形成され、前記外部導体の山部及び谷部が前記外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とする誘電体共振器。
【請求項２】
外面が外部導体で覆われたケース内に、ＴＭモードの誘電体共振子を収納してなる誘電体共振器において、
前記ケースの外面及び前記外部導体の少なくとも一部が波形状に形成され、前記外部導体の山部及び谷部が前記外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とする誘電体共振器。
【請求項３】
金属導体板からなるケース内に、ＴＭモードの誘電体共振子を収納してなる誘電体共振器において、
前記金属導体板の少なくとも一部が波形状に形成され、前記金属導体板の山部及び谷部が前記金属導体板を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とする誘電体共振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外面が外部導体で覆われてなる誘電体共振器に関し、特に通信機器の基地局の送信用フィルタ等に用いられる高電力用の誘電体共振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のＴＭモードを利用した誘電体共振器の斜視図であり、ケースの一部を破断して示したものである。
【０００３】
この誘電体共振器は、導波管として機能するケース１内にＴＭ二重モード誘電体共振子２を設けて一体化したものである。誘電体共振子２は、誘電体セラミックスからなり、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を互いに直交させて十字形状に一体成形したものである。ケース１は、誘電体共振子２とともに一体成形した四角筒状の枠体１ａの２つの開口面に側板１ｂを取り付けて形成され、外面の全面（６面）にＡｇ等からなる外部導体３が形成されている。ケース１の外面の全ての面は凹凸のないフラットな面となっている。
【０００４】
この誘電体共振器には入出力手段（図示せず）が取り付けられて励振され、励振された状態において、外部導体３には図４に示すように高周波電流ｉが流れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この種の誘電体共振器に高電力の信号を入力する場合、例えば通信機器の基地局の送信用フィルタ等に用いる場合は、より大きな許容入力電力が要求される。すなわち、上記電流ｉにより発生する熱の放熱効率を高めた誘電体共振器が要求されている。
【０００６】
しかしながら、上記従来の誘電体共振器においては、ケース１の外面は全てフラットな面で形成され、同一外形寸法では外表面の表面積が最も小さくなるように形成されており、放熱効率が悪いので、許容入力電力には限界があり、また、温度上昇によりＱｏが低下し挿入損失等の特性が劣化するという問題があった。
【０００７】
放熱効率を高めるために、ケース１の外面（外部導体３）に金属製の放熱用フィンを取り付けて放熱効率を高めた誘電体共振器もあるが、この場合は、共振器が大型化するという問題、また、部品点数が増えコストが高くなるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サイズを変更することなく、放熱効率を高めて許容入力電力を向上した誘電体共振器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外面が外部導体で覆われてなる誘電体共振器において、前記外部導体の少なくとも一部が波形状に形成され、前記外部導体の山部及び谷部が前記外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、外面が外部導体で覆われたケース内に、ＴＭモードの誘電体共振子を収納してなる誘電体共振器において、前記ケースの外面及び前記外部導体の少なくとも一部が波形状に形成され、前記外部導体の山部及び谷部が前記外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、金属導体板からなるケース内に、ＴＭモードの誘電体共振子を収納してなる誘電体共振器において、前記金属導体板の少なくとも一部が波形状に形成され、前記金属導体板の山部及び谷部が前記金属導体板を流れる電流の主経路に沿うように形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
発熱体の放熱は、その外表面の表面積にほぼ比例するものであり、上記の構成によれば、誘電体共振器の外面を覆う外部導体が波形状に形成されており、外面の表面積が増加しているので、放熱効率を高めて温度上昇を低減することができる。したがって、誘電体共振器のサイズを大きくすることなく、許容入力電力を向上できるとともに、Ｑｏの低下を防止することができる。
【００１３】
また、外部導体の山部または谷部は、外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成、つまり電流経路が短くなるように形成されているので、Ｑｏの低下を抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係る誘電体共振器の構成を図１に示す。図１（ａ）は誘電体共振器の斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１５】
本実施例の誘電体共振器は、図１に示すように、導波管として機能するケース１内にＴＭ二重モード誘電体共振子２を設けて一体化したものである。誘電体共振子２は、誘電体セラミックスからなり、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を互いに直交させて十字形状に一体成形したものである。ケース１は、誘電体セラミックスからなり、誘電体共振子２とともに一体成形した四角筒状の枠体１ａの２つの開口面に側板１ｂをＡｇ等の導電性ペーストの焼き付け等により取り付けて形成され、外面の全面（６面）にはＡｇ等の外部導体３が形成されている。
【００１６】
ケース１の誘電体共振子２が連接された枠体１ａの４面の外面は、断面正弦波状の波形状に形成され、その表面に形成された外部導体３も波形状に形成されている。上記波形状の外面の山（凸）部３ａ及び谷（凹）部３ｂは、外部導体３を流れる高周波電流ｉの主経路と平行な方向に、上記４面の外周を連続して一周するように形成されている。
【００１７】
本実施例の誘電体共振器は、誘電体共振器のケース１の外周面すなわち外部導体３を波形状に形成して、その表面積を増加するように構成されたものである。つまり、この構成においては、誘電体共振器の外表面の面積が増加しているので、高電力の信号が入力された場合に発生する熱の放熱効率が高められ、誘電体共振器の温度上昇が抑えられる。したがって、許容入力電力を向上することができる。
【００１８】
また、波形状の外面すなわち外部導体３の山部３ａまたは谷部３ｂは、電流ｉの経路の主経路に沿うように形成されているので、電流ｉの経路はそれ程増加することがなく、外部導体３が波形状に形成されたことに伴うＱｏの低下は抑えられる。
【００１９】
具体的には、本実施例の構成において、ケース１の外形寸法の一辺を５０ｍｍ、波形状のピッチ（隣接する山部の寸法）５ｍｍ、山−谷の寸法（高低差）２ｍｍで形成した場合、同一寸法の従来例のものに比べて、全表面積を約２０％増加することができた。また、室温２７℃で１Ｗの入力電力を入力した場合、本実施例のものでは３７．５℃（上昇温度１０．５℃）、従来例のものでは３９．８℃（上昇温度１２．８℃）となり、本実施例の構成により、温度上昇を従来例のものの約８４％とすることができた。
【００２０】
なお、外部導体３の波形の断面形状はＱｏの低下を抑えるうえで、正弦波が好ましいが、これに限定するものではなく、三角波形等他の形状でもよい。
【００２１】
図２は本発明の第２実施例に係る誘電体共振器の斜視図である。
【００２２】
本実施例の誘電体共振器は、ケース１の全ての外面すなわち外部導体３が波形状に形成されたものである。外部導体３の山部３ａ（または谷部３ｂ）は、高周波電流ｉの電流経路に沿うように、誘電体共振子２が連接された枠体１ａでは中央部から縁部に向かって放射状に形成され、側板１ｂの２面では４隅を中心とするような円孤形状に形成され、隣接する面の山部３ａ（または谷部３ｂ）と連続するように形成されている。
【００２３】
この構成においては、第１実施例に比べ、外部導体３の表面積が増加しているので、放熱効率はさらに高められ、よって、許容入力電力をより向上することができる。また、外部導体３の山部３ａ（または谷部３ｂ）の形成方向は、より電流経路と等しくなるように形成されているので、Ｑｏの低下は抑えられる。
【００２４】
上記各実施例では、外部導体は誘電体セラミックスからなるケースの外表面に形成されているが、ケースを金属導体板で形成して、ケースそのものを外部導体としたものでもよい。
【００２５】
また、誘電体共振子はＴＭ二重モードに限るものではなく、ケース内に収納される誘電体共振子は四角柱状あるいは円柱状の１個の誘電体共振子であってもよく、複数の誘電体共振子であってもよい。また、ケースの形状も円筒状であってもよい。
【００２６】
さらに、上記実施例ではＴＭモードの誘電体共振器で説明したが、例えば、図３に示すように、外面に外部導体３が形成された誘電体ブロック１１の内部に共振器孔１２を形成し、共振器孔１２の内周面に共振導体１４を形成したＴＥＭモードの誘電体共振器等にも本発明を適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る誘電体共振器によれば、外部導体が波形状に形成され外部導体の表面積が増加しているので、放熱効率を高めて温度上昇を低減することができる。したがって、サイズを変更することなく、許容入力電力を向上できるとともに、Ｑｏの低下を防止することができる。
【００２８】
また、外部導体の山部及び谷部は、外部導体を流れる電流の主経路に沿うように形成、つまり電流経路が短くなるように形成されているので、Ｑｏの低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施例に係る誘電体共振器の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る誘電体共振器の斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る誘電体共振器の斜視図である。
【図４】従来の誘電体共振器を示す一部破断した斜視図である。
【符号の説明】
１        ケース
２        誘電体共振子
３        外部導体
１１      誘電体ブロック
１２      共振器孔
１４      共振導体
【図１】
0003644104.tif 000002
【図２】
0003644104.tif 000003
【図３】
0003644104.tif 000004
【図４】
0003644104.tif 000005