(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に対向する２つの端面を有する所定の柱形状をそれぞれ有する第１と第２の誘電体と、
上記第１の誘電体の一方の端面に形成された第１の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第１の電極と対向するように形成された第２の電極と、
上記第１および第２の誘電体を取り囲み、第１および第２の導体板を有するキャビティと、からなり、
上記第１の導体板は、縁端部が上記第１の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるように、かつ第１の導体板の一部が上記第１の誘電体の他方の端面の全面に接するように形成され、
上記第２の導体板は、縁端部が上記第２の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるように、かつ第２の導体板の一部が上記第２の誘電体の他方の端面の全面に接するように形成されたことを特徴とするＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項２】
上記第１と第２の誘電体は、円柱形状を有することを特徴とする請求項１記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項３】
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器はさらに、
上記第１の誘電体の一方の端面に上記第１の電極の外周縁端部に形成された第１の凹部と、
上記第１の凹部に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第２の電極の外周縁端部に上記第１の凹部と対向するように形成された第２の凹部と、
上記第２の凹部に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項４】
互いに平行に対向する２つの端面を有する所定の柱形状をそれぞれ有する第１と第２の誘電体と、
上記第１の誘電体の一方の端面に形成され、底部と内周部とを有する第１の凹部と、
上記第１の凹部の底部に形成された第１の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第１の凹部と対向するように形成され、底部と内周部とを有する第２の凹部と、
上記第２の凹部の底部に形成された第２の電極と、
上記第１の凹部の外周部分に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、
上記第２の凹部の外周部分に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極と、
第１の導体板の縁端部が上記第１の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるようにかつ第１の導体板の一部が上記第１の誘電体の他方の面の全面に接するように形成された第１の導体板と、
第２の導体板の縁端部が上記第２の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるようにかつ第２の導体板の一部が上記第２の誘電体の他方の面の全面に接するように形成された第２の導体板とを備えたことを特徴とするＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項５】
上記第１と第２の誘電体の外周の一部分の誘電率を上記一部分以外の部分の誘電率と異ならせることにより、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器における２重に縮退したモードを互いに異なる共振周波数を有する２つのモードに分離するための縮退分離手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項６】
上記縮退分離手段は、上記第１と第２の誘電体の外周の一部に形成された切り欠きであることを特徴とする請求項５記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項７】
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極とに流れる電流を減少させるように、上記第１の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第１の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成し、かつ上記第２の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第２の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項８】
上記第１の誘電体の外周面と上記第２の誘電体の外周面とにそれぞれ、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極に流れる電流を減少させるように所定の形状の溝を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項９】
上記第１乃至第４の電極のうち少なくとも１つは、薄膜導体と薄膜誘電体とを交互に積層することによって構成された高周波電磁界結合型薄膜積層電極であることを特徴とする請求項１乃至８のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項１０】
上記第１の導体板と上記第２の導体板とを含んで構成され、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器の電磁界をキャビティ内に閉じ込めるためのキャビティーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至９のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器。
【請求項１１】
上記請求項１乃至１０のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器に高周波信号を入力する入力端子と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器から出力される高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする高周波帯域通過フィルタ装置。
【請求項１２】
上記請求項１乃至１０記載の少なくとも２つのＴＭ２重モード誘電体共振器と、
互いに隣接する上記各２つのＴＭ２重モード誘電体共振器を互いに結合させるための結合手段と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器に高周波信号を入力する入力端子と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器から出力される高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする高周波帯域通過フィルタ装置。
【請求項１３】
上記結合手段のうちの少なくとも１つは、誘導結合による結合手段であることを特徴とする請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置。
【請求項１４】
上記結合手段のうちの少なくとも１つは、容量結合による結合手段であることを特徴とする請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波で使用されるＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信に使用される各機器は、近年通信方式のデジタル化やマイクロセル化等、システムの発展とともに小型化、高性能化が求められている。無線基地局に使用されるマイクロ波フィルタやアンテナ共用器についても、ますます小型化、薄型化、低損失化が求められている。
【０００３】
本発明者らは、以前に、外表面がメタライズされた正方筒形状の誘電体の中央部に上記誘電体と一体に形成された十字形状の誘電体が設けられて構成されたＴＭ２重モード誘電体共振器を特願昭６２−１５００２１号公報において提案した。そして、上記従来例のＴＭ２重モード誘電体共振器を用いて構成された従来例のＴＭ２重モード誘電体フィルタは、無線基地局の高電力に耐え、小型低損失性を実現できる技術のひとつとして本発明者らによって、すでに実用化の段階にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例のＴＭ２重モード誘電体共振器は、共振周波数に応じて共振器の寸法が一意的に決定され、これによって、無負荷Ｑが一意的に決定されるために、無負荷Ｑを上記決定される無負荷Ｑより高く設定することができないという問題点があった。また、共振周波数に応じて共振器の寸法が一意的に決定されるために、共振器の厚さを、上記決定される厚さより薄く設定することができず、薄型化が困難であるという問題点があった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、従来例に比較して小型化、薄型化ができ、かつ比較的無負荷Ｑを高くできるＴＭ２重モード誘電体共振器を提供することにある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、従来例に比較して小型化、薄型化ができ、かつ通過帯域における損失が小さく阻止帯域における減衰量が大きい高周波帯域通過フィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、互いに平行に対向する２つの端面を有する所定の柱形状をそれぞれ有する第１と第２の誘電体と、
上記第１の誘電体の一方の端面に形成された第１の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第１の電極と対向するように形成された第２の電極と、
上記第１および第２の誘電体を取り囲み、第１および第２の導体板を有するキャビティと、からなり、
上記第１の導体板は、縁端部が上記第１の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるように、かつ第１の導体板の一部が上記第１の誘電体の他方の端面の全面に接するように形成され、
上記第２の導体板は、縁端部が上記第２の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるように、かつ第２の導体板の一部が上記第２の誘電体の他方の端面の全面に接するように形成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１と第２の誘電体は、円柱形状を有することを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項３記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１又は２記載のＴＭ２重モード誘電体共振器においてさらに、
上記第１の誘電体の一方の端面に上記第１の電極の外周縁端部に形成された第１の凹部と、
上記第１の凹部に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第２の電極の外周縁端部に上記第１の凹部と対向するように形成された第２の凹部と、
上記第２の凹部に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、請求項４記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、互いに平行に対向する２つの端面を有する所定の柱形状をそれぞれ有する第１と第２の誘電体と、
上記第１の誘電体の一方の端面に形成され、底部と内周部とを有する第１の凹部と、
上記第１の凹部の底部に形成された第１の電極と、
上記第２の誘電体の一方の端面に上記第１の凹部と対向するように形成され、底部と内周部とを有する第２の凹部と、
上記第２の凹部の底部に形成された第２の電極と、
上記第１の凹部の外周部分に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、
上記第２の凹部の外周部分に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極と、
第１の導体板の縁端部が上記第１の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるようにかつ第１の導体板の一部が上記第１の誘電体の他方の面の全面に接するように形成された第１の導体板と、
第２の導体板の縁端部が上記第２の誘電体の他方の端面の外周から所定の距離だけ離れるようにかつ第２の導体板の一部が上記第２の誘電体の他方の面の全面に接するように形成された第２の導体板とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１、２、３又は４記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１と第２の誘電体の外周の一部分の誘電率を上記一部分以外の部分の誘電率と異ならせることにより、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器における２重に縮退したモードを互いに異なる共振周波数を有する２つのモードに分離するための縮退分離手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項５記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記縮退分離手段は、上記第１と第２の誘電体の外周の一部に形成された切り欠きであることを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、請求項７記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１、２、３、４、５又は６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極とに流れる電流を減少させるように、上記第１の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第１の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成し、かつ上記第２の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第２の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１、２、３、４、５又は６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１の誘電体の外周面と上記第２の誘電体の外周面とにそれぞれ、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極に流れる電流を減少させるように所定の形状の溝を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１乃至８のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１乃至第４の電極のうち少なくとも１つは、薄膜導体と薄膜誘電体とを交互に積層することによって構成された高周波電磁界結合型薄膜積層電極であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、請求項１乃至９のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１の導体板と上記第２の導体板とを含んで構成され、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器の電磁界をキャビティ内に閉じ込めるためのキャビティーをさらに備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る請求項１１記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、上記請求項１乃至１０のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器に高周波信号を入力する入力端子と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器から出力される高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、上記請求項１乃至１０記載の少なくとも２つのＴＭ２重モード誘電体共振器と、
互いに隣接する上記各２つのＴＭ２重モード誘電体共振器を互いに結合させるための結合手段と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器に高周波信号を入力する入力端子と、
上記ＴＭ２重モード誘電体共振器から出力される高周波信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項１３記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置において、上記結合手段のうちの少なくとも１つは、誘導結合による結合手段であることを特徴とする。
【００２０】
さらにまた、請求項１４記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置において、上記結合手段のうちの少なくとも１つは、容量結合による結合手段であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による実施形態について説明する。なお、添付図面において同一のものについては同一の参照符号を付す。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の一部破断斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線における図１のＴＭ２重モード誘電体共振器の断面図である。
【００２３】
この第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、誘電体１と誘電体２と平板電極３とトーラス電極４とケース８とを備え、誘電体１と誘電体２とによって挟設された平板電極３は、誘電体１の下面に形成された電極３ａと誘電体２の上面に形成された電極３ｂとが接合されてなり、平板電極３の外周に連結されたトーラス電極４は、電極３ａと一体的に形成された電極４ａと電極３ｂと一体的に形成された電極４ｂとが接合されてなることを特徴とする。ここで、電極４ａは凹部５ａに形成され、電極４ｂは凹部５ｂに形成される。
【００２４】
以下、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の構成を、図１と図２を参照して詳細に説明する。第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、図１及び図２に示すように、直径ｄと軸方向の長さｈを有する円柱形状の誘電体１の上端面の全面に端面電極６が形成される。また、誘電体１の下端面には直径ｄより小さい外径を有する円環形状の凹部５ａが、誘電体１と同心になるようにかつ縦断面形状が半円形状になるように形成される。そして、凹部５ａの内周円の内側の誘電体１の下端面に円形の電極３ａが誘電体１と同心になるように形成され、凹部５ａには電極３ａと一体的に電極４ａが形成される。ここで、凹部５ａは凹部５ａの縦断面形状が電極３ａの膜厚より大きい直径の半円形状になるように形成される。また、誘電体１と同一の直径ｄと同一の軸方向の長さｈを有する円柱形状の誘電体２の下端面の全面に端面電極７が形成される。また、誘電体２の上端面には凹部５ａと同一の外径と内径とを有する円環形状の凹部５ｂが、凹部５ａと対向するように形成される。ここで、凹部５ｂは誘電体２と同心になるように形成される。そして、凹部５ｂの内周円の内側の誘電体２の上端面に円形の電極３ｂが誘電体２と同心になるように形成され、凹部５ｂには電極３ｂと一体的に電極４ｂが形成される。
【００２５】
そして、誘電体１と誘電体２とが互いに同軸になるようにかつ電極４ａと電極４ｂとが互いに対向するように、電極３ａと電極３ｂとが接合される。これによって、電極３ａと電極３ｂとからなる平板電極３と、電極４ａと電極４ｂとからなり縦断面形状が円環状のトーラス電極４が構成される。この場合、電極３ａと電極３ｂ及び電極４ａと電極４ｂとは半田付け等によって電気的に導通するように接合する。しかしながら本発明では、接着剤等を用いて、電極３ａと電極３ｂ及び電極４ａと電極４ｂとは電気的に導通しないように接合してもよい。また、電極４ａと電極４ｂは電気的に導通するようにしてもよいし、電気的に絶縁されるようにしてもよい。ここで、電極３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは銀、金、銅、アルミニウム等からなり、例えばスパッタリング法、真空蒸着法又は無電解メッキ法を用いて形成される。さらに、互いに対向する導体板９ａと導体板９ｂとを備え、所定の内径Ｄと軸方向の所定の長さＫの円柱形状の内部空洞であるキャビティー８ａを有する導体ケース８が、導体板９ａの下面が誘電体１に形成された端面電極６に接して電気的に導通するようにかつ導体板９ｂの上面が誘電体２に形成された端面電極７に接して電気的に導通するように設けられる。ここで、キャビティー８ａと誘電体１，２とは同軸になるように設けられ、かつキャビティー８ａの外周面と誘電体１，２の外周面との距離は所定の一定値になるように設定される。以上のようにして第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は構成される。
【００２６】
以上のように構成されたＴＭ２重モード誘電体共振器において、キャビティー８ａは、電磁界エネルギーが減衰して電磁波の伝搬しない減衰領域として働き、所定の周波数を有する高周波信号の電磁界は、誘電体１，２の内部とその近傍に分布する。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器を高周波信号で励振したときに、ＴＭ２重モード誘電体共振器は、それぞれ固有の共振周波数を有する種々のＴＭモードで共振する。このとき誘電体１，２の側面は、近似的に開放条件を満足する磁気的壁として動作する。
【００２７】
次に、以上のように構成されたＴＭ２重モード誘電体共振器の共振モードについて説明する。ＴＭ２重モード誘電体共振器の電磁界分布は、平衡型円板共振器の電磁界分布と基本的には同様であるが、平板電極３の径方向の外側は、誘電体１，２の誘電率より低い誘電率を有する自由空間であるために、当該ＴＭ２重モード誘電体共振器では、誘電体１，２の内部に電磁界エネルギーが集中する。ここで、平衡型円板共振器とは、互いに同じ径と同じ厚さを有する２つの円形の誘電体基板によって、誘電体基板より小さい径の円形の電極を同軸で挟設し、各誘電体基板の電極と接する面と反対側の各面に接地導体を形成して構成される円板共振器のことである。
【００２８】
以下の図面を用いた説明においては、必要に応じて平板電極３の軸上の中心点Ｏを原点とし、平板電極３の軸方向ｚ軸とする直交座標を用いて説明する。本明細書において、ｘ軸について対称な電磁界を有する共振器をｘ軸共振器と呼び、その固有モードをｘモードと呼ぶ。また、ｙ軸について対称な電磁界の分布を有する共振器をｙ軸共振器と呼び、その固有モードをｙモードと呼ぶ。図３は、ＴＭ２重モード誘電体共振器が、ＴＭ１１０モードで共振したときの平板電極３の上面におけるｘ軸共振器の電流分布を示す平面図である。図３に示すように平板電極３の上面において、電流Ｉは、平板電極３の外周がｘ軸と交わる一方の点である縁端部３１から平板電極３の外周がｘ軸と交わる他方の点である縁端部３２に向かって流れる。また、中心点Ｏを流れる電流以外の電流は外側に湾曲して流れる。
【００２９】
また、図４は、ＴＭ２重モード誘電体共振器がＴＭ１１０モードで共振したときのＴＭ２重モード誘電体共振器のｘ軸に沿った縦断面におけるｘ軸共振器の電界分布を示す断面図である。図４に示すように、当該断面において、ｘが負の誘電体１の領域では、平板電極３の上面から端面電極６に向かうｚ軸方向に電界Ｅが分布し、ｘが負の誘電体２の領域では、平板電極３の下面から端面電極７に向かうｚ軸方向に電界Ｅが分布する。また、ｘが正の誘電体１の領域では、端面電極６から平板電極３の上面に向かうｚ軸方向に電界Ｅが分布し、ｘが正の誘電体２の領域では、端面電極７から平板電極３の下面に向かうｚ軸方向に電界Ｅが分布する。ここで、図４において電界Ｅを示す矢印の長さは、電界Ｅの強度を表し、電界Ｅの強度は、誘電体１，２の外周に近いほど強くなる。
【００３０】
図５は、ＴＭ２重モード誘電体共振器がＴＭ１１０モードで共振したときのＴＭ２重モード誘電体共振器のｙ軸に沿った縦断面におけるｘ軸共振器の磁界分布を示す断面図である。図５に示すように、磁界Ｈは、当該断面において、誘電体１の中ではｙの負から正に向かい、また、誘電体２の中ではｙの正から負に向かってトーラス電極４が連結された平板電極３を取り囲むように分布する。ここで、磁界Ｈは、平板電極３にほぼ平行になるように分布する。
【００３１】
また、ｙ軸共振器も同様の電磁界の分布を有し、そして、ｘモードとｙモードは、互いに同じ共振周波数を有して縮退している。
【００３２】
図５に示すように、ｘモードの磁界はｘ軸の周りを一周し、特にｙ軸上の平板電極３の縁端部で磁界強度が大きくなる。すなわち電流Ｉが当該縁端部に集中する縁端効果が生じるので、当該縁端部において導体損失が大きくなる。また、同様にｙモードの磁界はｙ軸の周りを一周し、特にｘ軸上の平板電極３の縁端部で磁界強度が大きくなる。すなわち電流Ｉが当該縁端部に集中する縁端効果が生じるので、当該縁端部において導体損失が大きくなる。そこで第１の実施形態のＴＭ２重モード共振器では、ＴＭ１１０モードの縁端効果による損失を低減するために平板電極３の外周にトーラス電極４を設け、トーラス電極４の縦断面の外周部に電流を分散させて電流集中を緩和している。これによって、平板電極３の縁端部で生じる導体損失を低減している。
【００３３】
以上詳述した第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器によれば、誘電体１の下端面に形成された電極３ａと誘電体２の上端面に形成された電極３ｂとを接合することにより平板電極３を構成しているので、１枚の導体板を用いて平板電極３を形成した場合に比較して平板電極３を薄くすることができる。これによって、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は薄くすることができる。
【００３４】
また、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器によれば、電極３ａと電極４ａとを一体的に形成し、電極３ｂと電極４ｂを一体的に形成しているので、平板電極３とトーラス電極４とを別々に作成した後に接続する場合に比較して、接続部分で発生する抵抗がなく損失を小さくできる。また、接続部分で発生する抵抗の値が変化して共振周波数が変動したり無負荷Ｑが変動することがないようにできる。
【００３５】
さらに、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器によれば、電極３ａと電極４ａとを一体的に形成し、電極３ｂと電極４ｂを一体的に形成しているので、平板電極３とトーラス電極４とを別々に作成した後に接続する場合に比較して、製作が容易であり安価にできる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図６は第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の横断面図であり、図７は、図６におけるＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、誘電体１，２の外周に切り欠き１１，１２，１３，１４を設けたことを特徴とする。
【００３７】
第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、図６に示すように、誘電体２の軸を中心としてｘ軸と４５度だけ隔てた誘電体２の外周の互いに対向する位置に、それぞれ誘電体２の上端面から下端面まで半円形の溝状に誘電体を除去して形成した切り欠き１３と切り欠き１４を設ける。また、図７に示すように、誘電体１の外周の互いに対向する位置に、それぞれ誘電体１の上端面から下端面まで半円形の溝状に誘電体を除去して形成した切り欠き１１と切り欠き１２を、それぞれ切り欠き１３，１４と同軸になるように設ける。これによって、第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器を、ｘ軸，ｙ軸に対してそれぞれ非対称になるように構成している。
【００３８】
以上のように構成した第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、第１の実施形態の説明において詳述したｘ軸共振器とｙ軸共振器とは、誘電体１に設けられた切り欠き１１，１２と誘電体２に設けられた切り欠き１３，１４によって互いに結合して、互いに共振周波数が異なる２つの独立したモードである偶モードと奇モードを発生する。すなわち、切り欠き１１，１２，１３，１４は、２重に縮退したｘモードとｙモードの縮退を分離して互いに共振周波数が異なる２つの独立したモードである偶モードと奇モードを発生する縮退分離手段を構成する。
【００３９】
また、図８（ａ）に、奇モードの平板電極３の上面における電流分布を示す。奇モードの平板電極３の上面における電流は、切り欠き１２，１４に近接する平板電極３の外周上の縁端部３４から切り欠き１１，１３に近接する平板電極３の外周上の縁端部３３に向かう方向に分布する。図８（ｂ）に、偶モードの平板電極３の上面における電流分布を示す。偶モードの平板電極３の上面における電流は、縁端部３３，３４から互いに平板電極３の中心を中心として互いに９０度だけ隔てた外周上の対向する２つの縁端部のうちの１つである縁端部３５から他方の縁端部３６に向かう方向に分布する。
【００４０】
図９は、第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の等価回路を示す回路図である。図９の等価回路は、分布定数線路ＬＮ１乃至ＬＮ８をリング状に直列接続して構成される回転対称のリング分布定数線路を備える。ここで、分布定数線路ＬＮ１乃至ＬＮ８は、それぞれ共振周波数における１／４波長の長さに設定される。従って、リング分布定数線路は２πの電気長を有する。分布定数線路ＬＮ１と分布定数線路ＬＮ２との接続点が内部結合キャパシタＣ３を介して接地され、分布定数線路ＬＮ５と分布定数線路ＬＮ６との接続点が内部結合キャパシタＣ４を介して接地されて構成される。ここで、内部結合キャパシタＣ３，Ｃ４は、ｘ軸共振器とｙ軸共振器を結合させる為のキャパシタであって、縮退分離手段に対応する。
【００４１】
図９の等価回路において、ｘ軸上に位置する入出力端子Ｔ１，Ｔ３は、それぞれｘ軸共振器の励振点と一致し、それぞれｘ軸共振器の入出力端子であり、ｙ軸上に位置する入出力端子Ｔ２，Ｔ４は、それぞれｙ軸共振器の励振点と一致し、それぞれｙ軸共振器の入出力端子である。すなわち、ｘ軸共振器は、分布定数線路ＬＮ１乃至ＬＮ４を直列に接続してなりかつ電気長がπの分布定数線路と、分布定数線路ＬＮ４乃至ＬＮ８を直列に接続してなりかつ電気長がπの分布定数線路とを並列接続した半波長共振器として構成される。また、ｙ軸共振器は、分布定数線路ＬＮ３，ＬＮ４，ＬＮ５，ＬＮ６を直列に接続してなりかつ電気長がπの分布定数線路と分布定数線路ＬＮ７，ＬＮ８，ＬＮ１，ＬＮ２を直列に接続してなりかつ電気長がπの分布定数線路とを並列接続した半波長共振器として構成される。
【００４２】
ここで、図９の等価回路の内部結合キャパシタＣ３，Ｃ４の静電容量は、互いに等しい負の静電容量を有し、次に示す数１で与えられる静電容量ΔＣを用いて、−ΔＣで与えられる。ここで、数１中のω０は、２重モード誘電体共振器の共振周波数ｆ０に対応する角周波数であって、数２で与えられる。また、各分布定数線路ＬＮ１乃至ＬＮ８の電気長θは、以下に示す数３で与えられる。さらに、数１，数３におけるｋは、所定の通過帯域特性と所帯の阻止帯域特性を有する高周波帯域通過フィルタを設計するときに与えられる結合係数であって、次の数４で与えられる。数２，数４中のｆｏｄｄとｆｅｖｅｎはそれぞれ、奇モードと偶モードの共振周波数である。
【００４３】
【数１】
ΔＣ＝（２Ｙａ／ω０）・ｔａｎ｛πｋ／（２−ｋ）｝
【数２】
ω０＝２πｆ０＝π（ｆｅｖｅｎ＋ｆｏｄｄ）
【数３】
θ＝（π／４）・（１  ＋  ｋ／２）
【数４】
ｋ＝２（ｆｅｖｅｎ−ｆｏｄｄ）／（ｆｅｖｅｎ＋ｆｏｄｄ）＝１．４１８（２ΔＣ／Ｃ０）
【００４４】
ここで、数４におけるＣ０は、ＴＭ２重モード誘電体共振器において、端面電極６と平板電極３とによって挟設された誘電体１の静電容量である。また、誘電体２は、誘電体１と同じ形状に形成されているので、端面電極７と平板電極３とによって挟設された誘電体２の静電容量もＣ０である。当該ＴＭ２重モード誘電体共振器では誘電体１，２を有することを考慮すると次の数５で与えられる。数５におけるε０は、真空中の誘電率であり、ａは誘電体１，２の半径であり、ａ＝ｄ／２である。
【００４５】
【数５】
Ｃ０＝（２  ε０εｒ・πａ２）／ｈ
【００４６】
以上のように構成した第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、誘電体１，２の側面に切り欠き１１，１２，１３，１４を形成しているので、ｘ軸共振器とｙ軸共振器を結合させることができ、２つの独立したモードである偶モードと奇モードを発生することができる。
【００４７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器に比べて異なる所は、図１の誘電体１，２に代えて、図１２に示す誘電体１０１を２つ用いて構成した点である。第３の実施形態に用いた誘電体１０１は、互いに同軸になるように連結された直径ｄ１の円柱形の第１の部分と直径ｄ２の円柱形の第２の部分からなり、下端面から所定の長さの第２の部分の直径ｄ２は、上端面から所定の長さの第１の部分の直径ｄ１より大きくなるように設定される。そして、誘電体１０１の下端面には、第１の実施形態と同様に凹部５ａと電極３ａと電極４ａを形成している。ここで、凹部５ａの内周の直径は、誘電体１０１の第１の部分の直径ｄ１と略等しくなるように設定され、凹部５ａの外周の直径は直径ｄ１より大きくかつ直径ｄ２より小さくなるように設定される。以上のように構成された２つの図１２の誘電体１０１を用い、２つの誘電体１０１が互いに同軸になるように、一方の誘電体１０１の電極３ａと他方の誘電体１０１の電極３ａとが互いに対向するようにかつ一方の誘電体１０１の電極４ａと他方の誘電体１０１の電極４ａが互いに対向するように、２つの誘電体１０４が接合されて第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は構成される。ここで、一方の誘電体１０１の電極３ａと他方の誘電体１０１の電極３ａとは互いに電気的に導通するようにしてもよいし、電気的に導通しないようにしてもよい。また、一方の誘電体１０１の電極４ａと他方の誘電体１０１の電極４ａとは、互いに電気的に導通するようにしてもよいし、電気的に絶縁されるようにしてもよい。
【００４８】
以上のように構成された第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、電界エネルギーは誘電体１０１のうちの電極３ａと電極６とによって挟設された共振領域に集中して分布する。すなわち、直径がｄ２である第２の部分のうちの共振領域の外側に位置する内径がｄ１で外径がｄ２である円環状の部分における電界エネルギーを、共振領域に比較して小さくできる。言い換えると、２つの電極４ａが接続されて形成されるトーラス電極を、電界エネルギーが集中して分布する共振領域の外側に位置するように形成している。これによって、第３の実施形態では第１の実施形態に比較して電極４ａの回りの電界エネルギーを小さくできるので、電極４ａを流れる電流を小さくでき、電極４ａで失われるエネルギーを小さくできる。従って、電極４ａに流れる電流による導体損失を小さくできるので、第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑは、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑに比較して大きくできる。
【００４９】
以上の第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、直径ｄ１の第１の部分と直径ｄ２の第２の部分とからなる誘電体１０１を用いたが、本発明はこれに限らず、直径ｄ２の第２の部分の縦断面の外形が、図１３に示すように、凹部５ａにそって円弧を描くように形成された誘電体１０２を用いてもよい。以上のように構成しても、第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器と同様に動作し同様の効果を有する。
【００５０】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器に比べて異なる所は、図１の誘電体１，２に代えて、図１４（ａ）に示す誘電体１０４を２つ用いて構成した点である。第４の実施形態に用いた誘電体１０４は、図１の誘電体１の外周面に縦断面形状が矩形形状の溝７４が円環状に形成されて構成される。ここで、溝７４は誘電体１の軸方向の略中央部に形成される。そして、誘電体１０４の上端面には電極６が形成され、誘電体１０４の下端面には、第１の実施形態と同様に凹部５ａと電極３ａと電極４ａが形成される。誘電体１の外周面から誘電体１の軸に向かう方向の溝７４の最も深い部分における誘電体１０３の直径は、凹部５ａの内径と略等しくなるように形成される。以上のように構成された２つの図１４（ａ）の誘電体１０４が互いに同軸になるように、一方の誘電体１０４の電極３ａと他方の誘電体１０４の電極３ａとが互いに対向するように接合されかつ一方の誘電体１０４の電極４ａと他方の誘電体１０３の電極４ａとが互いに対向するように接続されて第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は構成される。
【００５１】
以上のように構成された第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の動作について説明する。以下の動作の説明において、誘電体１０４を図１４（ａ）に示すように共振領域Ｒ１０４と円環領域Ａ１０４と円環領域Ｂ１０４の３つの領域にわけて呼ぶ。ここで、共振領域Ｒ１０４は誘電体１０４の中央部分であって、誘電体１の軸を中心として直径ｄ３の円柱形状の領域であり、円環領域Ａ１０４は溝７４の上に位置する内径ｄ３で外径ｄ４の円環状の領域であり、円環領域Ｂ１０４は溝７４の下に位置する内径ｄ３で外径ｄ４の円環形状の領域である。また、円環領域Ａ１０４と溝７４と円環領域Ｂ１０４とからなる領域を減衰領域１１４と呼ぶ。
【００５２】
第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、共振時の電界は第１の実施形態で説明したように誘電体１０４の軸方向に向いているので、減衰領域１１４においても電界は軸方向に向いている。従って、減衰領域１１４は、平行平板コンデンサと同様に考えることができる。また、上述のように減衰領域１１４は円環領域Ａ１０４と溝７４と円環領域Ｂ１０４とが軸方向に積層されてなるので、減衰領域１１４の平行平板コンデンサは図１４（ｂ）に示すように円環領域Ａ１０４に対応するコンデンサＣＡ１０４と溝７４に対応するコンデンサＣ７４と円環領域Ｂ１０４に対応するコンデンサＣＢ１０４との直列接続で表すことができる。ここで、円環領域Ａ１０４と円環領域Ｂ１０４の誘電率εｒ、すなわち誘電体１０４の誘電率εｒは、真空中の誘電率ε０に比較して十分大きく設定されるので、減衰領域１１４の平行平板コンデンサの静電容量値は溝７４に対応するコンデンサＣ７４の静電容量値に略等しくなる。従って、減衰領域１１４の誘電率は真空中の誘電率ε０と略等しくなる。これによって、減衰領域１１４は電磁界エネルギーが減衰して電磁波の伝搬しない領域として働き、所定の周波数を有する高周波信号の電磁界エネルギーは、共振領域Ｒ１０４の内部に集中して分布する。このとき共振領域Ｒ１０４の円周面１００は、近似的に開放条件を満足する磁気的壁として動作する。
【００５３】
また、電極４ａは減衰領域１１４の下端面に形成されているので、第４の実施形態では第１の実施形態に比較して電極４ａの回りの電磁界エネルギーを小さくできる。これによって、電極４ａを流れる電流を小さくでき、電極４ａで失われるエネルギーを小さくできる。従って、第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑは、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑに比較して大きくできる。言い換えれば、第４の実施形態では、電極４ａを共振領域Ｒ１０４の外側に形成しているので、電極４ａを流れる電流を小さくでき、ＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑを大きくできる。
【００５４】
以上の第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、外周面に矩形形状の溝７４が形成された誘電体１０４を用いたが、本発明はこれに限らず、図１５に示すように外周面に断面がＶ字型である溝７３が形成された誘電体１０３を用いて構成してもよいし、図１６に示すように縦断面形状が略矩形であって、溝７５の底面の両端部における縦断面形状が円弧形状になるように形成された溝７５を備えた誘電体１０５を用いてもよい。ここで、溝７３は、内側の２つの面のうちの溝５ａと対向する面が、誘電体１の下端面と略平行になるように形成され、かつ溝７３の最も深い部分における誘電体１０３の直径は、凹部５ａの内径と略等しくなるように形成され、溝７５の最も深い部分における誘電体１０３の直径は、凹部５ａの内径と略等しくなるように形成される。また、図１７に示すように、外周面に２つの矩形形状の溝７６，７７が形成された誘電体１０６を用いて構成してもよい。以上のように構成しても、第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器と同様に動作し同様の効果を有する。
【００５５】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器に比べて異なる所は、電極３ａと電極４ａとを備えた誘電体１と電極３ｂと電極４ｂとを備えた誘電体２とに代えて、図１８に示す高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍと高周波電磁界結合型薄膜積層電極４ａｍを備えた誘電体１を２つ用いて構成した点である。第５の実施の形態において、誘電体１の下端面には電極３ａに代えて高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍが形成され、電極４ａに代えて高周波電磁界結合型薄膜積層電極４ａｍが形成される。そして、第５の実施形態において、２つの誘電体１が互いに同軸になるように、一方の誘電体１の高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍと他方の誘電体１の高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍとが互いに対向するように接合され、かつ一方の誘電体１の高周波電磁界結合型薄膜積層電極４ａｍと他方の誘電体１の高周波電磁界結合型薄膜積層電極４ａｍとが互いに対向するように接続される。
【００５６】
ここで、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍと高周波電磁界結合型薄膜積層電極４ａｍは、薄膜導体Ｍ１乃至Ｍ５と薄膜誘電体Ｄ１乃至Ｄ４とが交互に積層されて構成される。そして、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍ，４ａｍにおいて、ＴＭ２重モード誘電体共振器を共振周波数で励振したときに誘電体１に生じる電磁界と各薄膜誘電体Ｄ１乃至Ｄ４に生じる電磁界とが互いに実質的に同相になるように、各薄膜誘電体Ｄ１乃至Ｄ４のそれぞれの誘電体膜厚と、誘電体１の誘電率及び薄膜誘電体Ｄ１乃至Ｄ４の誘電率とを設定する。また、各薄膜導体Ｍ２乃至Ｍ５のそれぞれの導体膜厚を、ＴＭ２重モード誘電体共振器の共振周波数の表皮深さδ０よりも薄く、かつ下層ほど厚くなるように所定の膜厚に設定することによって、互いに隣接する誘電体１と薄膜誘電体Ｄ４、薄膜誘電体Ｄ４と薄膜誘電体Ｄ３、薄膜誘電体Ｄ３と薄膜誘電体Ｄ２及び薄膜誘電体Ｄ２と薄膜誘電体Ｄ１との間で各電磁界を互いに結合させる。これにより、共振時における誘電体１の共振エネルギーの一部を薄膜誘電体Ｄ４，Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１に移行させ、各薄膜導体Ｍ１乃至Ｍ５においてそれぞれに高周波電流が流れるように構成し、高周波による表皮効果を大幅に抑圧する。
【００５７】
また、薄膜導体Ｍ１の膜厚は、薄膜導体Ｍ１の導体損失と放射損失の合計の損失が最小になるようにＴＭ２重モード誘電体共振器の共振周波数における表皮深さδ０のπ／２倍になるように設定される。
【００５８】
以上のように構成された第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、高周波における表皮効果が大幅に抑圧された高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍ，４ａｍを用いて構成されているので、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器に比較して無負荷Ｑを高くすることができる。
【００５９】
以上の第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、薄膜導体Ｍ１乃至Ｍ５の膜厚を下層ほど厚くなるように設定したが、本発明はこれに限らず、薄膜導体Ｍ１乃至Ｍ５の膜厚を、ＴＭ２重モード誘電体共振器の共振周波数の表皮深さδ０よりも薄い同一の膜厚に設定してもよいし、上層程厚くなるように設定してもよい。以上のように構成しても、共振時における誘電体１の共振エネルギーの一部を薄膜誘電体Ｄ４，Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１に移行させることができ、各薄膜導体Ｍ１乃至Ｍ５においてそれぞれに高周波電流が流れるようにできるので、高周波による表皮効果を抑圧することができる。
【００６０】
以上の第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、薄膜導体Ｍ１の膜厚は、薄膜導体Ｍ１の導体損失と放射損失の合計の損失が最小になるようにＴＭ２重モード誘電体共振器の共振周波数における表皮深さδ０のπ／２倍になるように設定した。しかしながら、本発明はこれに限らず、少なくとも表皮深さδ０より厚くなるように設定すればよい。以上のように構成することにより、薄膜導体Ｍ１の放射損失を小さくできるので、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍ，４ａｍの導体損失を、第１の実施形態の電極３ａ，４ａに比較して小さくできる。
【００６１】
＜第６の実施形態＞
図１９は、第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の縦断面図である。第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上端面に端面電極である高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ａが形成され下端面に高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａと電極４０ａが形成された誘電体１０４ａと、上端面に高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂと電極４０ｂとが形成され下端面に端面電極である高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ｂが形成された誘電体１０４ｂとを備えたことを特徴とする。ここで、誘電体１０４ａ，１０４ｂは互いに同一形状であって、それぞれ溝７４ａ，７４ｂを備え第４の実施形態の誘電体１０４と同様に形成される。また、第４の実施形態の場合と同様に、誘電体１０４ａのうちの中央部の円柱形状の部分をそれぞれ共振領域Ｒ１０４ａ，Ｒ１０４ｂと称する。すなわち、共振領域Ｒ１０４ａ，Ｒ１０４ｂは、誘電体１０４ａ，１０４ｂのうちの溝７４ａの上下に位置する円環状の部分を除いた円柱形状の部分である。
【００６２】
第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、誘電体１０４ａの共振領域Ｒ１０４ａの上端面に、共振領域Ｒ１０４ａの上端面と同一の直径を有する高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ａが共振領域Ｒ１０４ａと同軸になるように形成される。ここで、高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ａは、共振領域Ｒ１０４ａの上端面の直径と同一の直径を有する薄膜導体Ｍ６１ａ，Ｍ６２ａ，Ｍ６３ａと薄膜誘電体Ｄ６１ａ，Ｄ６２ａとが、互いに同心で交互に積層されて構成される。そして、高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ａの表面には、当該表面を覆うように保護膜６４ａが形成される。誘電体１０４ａの下端面に、第１の実施形態の凹部５ａと同様に、円環形状の凹部５０ａが、誘電体１０４と同心になるようにかつ縦断面形状が半円形になるように形成される。ここで、凹部５０ａの内径は、共振領域Ｒ１０４ａの直径と同一に設定され、共振領域Ｒ１０４ａの下端面の外周に沿って形成される。
【００６３】
また、共振領域Ｒ１０４ａの下端面には、共振領域Ｒ１０４ａの下端面と同一の直径を有する高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａが共振領域Ｒ１０４ａと同軸になるように形成される。ここで、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａは、共振領域Ｒ１０４ａの下端面と同一の直径を有する薄膜導体Ｍ３１ａ，Ｍ３２ａ，Ｍ３３ａと薄膜誘電体Ｄ３１ａ，Ｄ３２ａとが互いに同心で交互に積層されてなる。そして、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａの表面には当該表面を覆うように保護膜３４ａが形成される。また、凹部５０ａには、電極４０ａが縦断面形状が半円形になるように形成される。ここで、電極４０ａは、共振領域Ｒ１０４ａの下端面に接して形成された薄膜導体Ｍ３３ａと一体的に形成され、薄膜導体Ｍ３１ａ，Ｍ３２ａとは導通しないように形成される。
【００６４】
同様にして、溝７４ｂと凹部５０ｂとを備えた誘電体１０４ｂの上端面には、薄膜導体Ｍ３１ｂ，Ｍ３２ｂ，Ｍ３３ｂと薄膜誘電体Ｄ３１ｂ，Ｄ３２ｂとが交互に積層されてなる高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂが形成され、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂの表面には保護膜３４ｂが形成される。また、凹部５０ｂには、電極４０ｂが薄膜導体Ｍ３３ｂと一体的に形成される。さらに、誘電体１０４ｂの下端面には、薄膜電極Ｍ６１ｂ，Ｍ６２ｂ，Ｍ６３ｂと薄膜誘電体Ｄ６１ｂ，Ｄ６２ｂとが交互に積層されてなる高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ｂが形成され、高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ｂの表面には保護膜６４ｂが形成される。
【００６５】
そして、以上のように構成された誘電体１０４ａと誘電体１０４ｂとが互いに同軸になるように誘電体１０４ａの保護膜３４ａと誘電体１０４ｂの保護膜３４ｂとが接着剤等を用いて接着されて、第１の実施形態と同様に導体板９ａ，９ｂとを備えた導体ケース８の内部に設けられる。
【００６６】
ここで、第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａにおいて、ＴＭ２重モード誘電体共振器を共振周波数で共振したときに誘電体１０４ａで生じる電磁界と各薄膜誘電体Ｄ３１ａ，３２ａに生じる電磁界とが互いに実質的に同相になるように、各薄膜誘電体Ｄ３１ａ，Ｄ３２ａのそれぞれの誘電体膜厚と、誘電体１０４ａの誘電率及び薄膜誘電体Ｄ３１ａ，Ｄ３２ａの誘電率とを設定する。また、各薄膜導体Ｍ３１ａ，Ｍ３２ａのそれぞれの導体膜厚を、ＴＭ２重モード誘電体共振器の共振周波数の表皮深さδ０よりも薄く設定することによって、互いに隣接する誘電体１０４ａと薄膜誘電体Ｄ３２ａ、薄膜誘電体Ｄ３２ａと薄膜誘電体Ｄ３１ａとの間で各電磁界を互いに結合させる。これにより、共振時における誘電体１０４ａの共振エネルギーの一部を薄膜誘電体Ｄ３１ａ，Ｄ３２ａに移行させ、各薄膜導体Ｍ３１ａ乃至Ｍ３３ａにおいてそれぞれに高周波電流が流れるように構成し、高周波による表皮効果を大幅に抑圧する。また、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂ，６０ａ，６０ｂにおいても、薄膜誘電体の誘電率及び各薄膜導体と薄膜誘電体の膜厚は高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂと同様に設定し、表皮効果を大幅に抑圧する。
【００６７】
以上のように構成された第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器は、高周波における表皮効果が大幅に抑圧された高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂ，６０ａ，６０ｂを用いて構成されているので、第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器に比較して無負荷Ｑを高くすることができる。
【００６８】
また、以上のように構成された第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器において、所定の共振周波数で共振したときの電磁界エネルギーは、第４の実施形態と同様に共振領域Ｒ１０４ａ，Ｒ１０４ｂの内部に集中して分布する。従って、共振領域Ｒ１０４ａ，Ｒ１０４ｂの円周面１００ａ，１００ｂは近似的に開放条件を満足する磁気的壁として動作する。また、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂと共振領域Ｒ１０４ａ，Ｒ１０４ｂは同一の直径を有しかつ互いに同軸になるように積層されているので、開放条件を満足する円周面１００ａ，１００ｂと高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂの円周面は同一円周面上に位置する。これによって、薄膜導体Ｍ３３ａ，Ｍ３３ｂの外周縁端部の近傍において、薄膜導体Ｍ３３ａ，Ｍ３３ｂの円形状の中心から外側に向けての放射方向の電流成分を実質的に０にすることができるので、薄膜導体Ｍ３３ａと電極４０ａとの接続部分及び薄膜導体Ｍ３３ｂと電極４０ｂとの接続部分を横切る電流を実質的に０にすることができる。従って、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂによって構成されるすべての副線路と主線路が、円周面１００ａ，１００ｂと高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂの円周面において境界条件として同一の開放条件を満たすので、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂの低損失動作をより確実にできる。ここで、副線路とは薄膜誘電体を挟設する１対の薄膜導体によって構成される各線路のことであり、主線路とは誘電体１０４ａを挟設する１対の薄膜導体Ｍ６３ａ，Ｍ３３ａによって構成される線路及び誘電体１０４ｂを挟設する１対の薄膜導体Ｍ６３ｂ，Ｍ３３ｂによって構成される線路のことである。また、電極４０ａ，４０ｂに比べて導体損失の小さい高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂの部分に電流を集中させることができ、ＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑを溝７４ａを形成しない場合に比較して高くできる。
【００６９】
以上の第６の実施形態では、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａ，３０ｂ，６０ａ，６０ｂの表面にそれぞれ、保護膜３４ａ，３４ｂ，６４ａ，６４ｂを形成したが、本発明はこれに限らず、保護膜３４ａ，３４ｂ，６４ａ，６４ｂを形成しないで構成してもよい。この場合、高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ａの薄膜導体Ｍ３１ａと高周波電磁界結合型薄膜積層電極３０ｂの薄膜導体Ｍ３１ｂとは電気的に導通するように例えば半田付け等で接合してもよいし、電気的に導通しないように例えば接着剤等を用いて接合してもよい。また、高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ａの薄膜導体Ｍ６１ａと上導体板９ａ及び高周波電磁界結合型薄膜積層電極６０ｂの薄膜導体Ｍ６１ｂとは電気的に導通するように例えば半田付け等で接合してもよいし、電気的に導通しないように例えば接着剤等を用いて接合してもよい。以上のように構成しても第６の実施形態と同様の動作をして同様の効果を有する。
【００７０】
＜第７の実施形態＞
図２０は本発明に係る第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の一部破断斜視図である。また、図２１は、第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の図２０におけるＣ−Ｃ’線での縦断面図である。図２２は、第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の図２１におけるＤ−Ｄ’線での横断面図である。第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置は、第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器と同様に構成された３つのＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２とを誘導結合させる結合ループインダクタ２１と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３とを容量結合させる結合キャパシタ２３，２４とを備えたことを特徴とする。
【００７１】
以下、図２０、図２１及び図２２を参照して第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の構成を詳細に説明する。第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置において、図２１と図２２に示すように、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１は、円柱形状の誘電体１ａと、円柱形状の誘電体２ａと、平板電極３−１と、トーラス電極４−１と、導体ケース８０に形成されたキャビティー８０ａとを備えて、第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器と同様に構成される。従って、平板電極３−１は電極３ａと電極３ｂとが接合されてなり、トーラス電極４−１は電極４ａと電極４ｂとが接続されてなる。また、誘電体１ａは、上端面に形成された端面電極６ａと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１１ａ，１２ａを備え、誘電体２ａは、下端面に形成された端面電極７ａと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１３ａ，１４ａを備える。図２２において、切り欠き１３ａ，１４ａの符号は、それぞれ切り欠き１１ａ，１２ａの符号の上又は下の括弧内に示している。
【００７２】
ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２は、同様に、誘電体１ｂと、誘電体２ｂと、平板電極３−２と、トーラス電極４−２と、導体ケース８０に形成されたキャビティー８０ｂとを備えて構成され、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３は、同様に、誘電体１ｃと、誘電体２ｃと、平板電極３−３と、トーラス電極４−３と、導体ケース８０に形成されたキャビティー８０ｃとを備えて構成される。また、誘電体１ｂは、上端面に形成された端面電極６ｂと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１１ｂ，１２ｂを備え、誘電体２ｂは、下端面に形成された端面電極７ｂと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１３ｂ，１４ｂを備える。図２２において、切り欠き１３ｂ，１４ｂの符号は、それぞれ切り欠き１１ｂ，１２ｂの符号の上又は下の括弧内に示している。誘電体１ｃは、上端面に形成された端面電極６ｃと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１１ｃ，１２ｃを備え、誘電体２ｃは、下端面に形成された端面電極７ｃと、外周の互いに対向する位置に形成された切り欠き１３ｃ，１４ｃを備える。図２２において、切り欠き１３ｃ，１４ｃの符号は、それぞれ切り欠き１１ｃ，１２ｃの符号の上又は下の括弧内に示している。ここで、キャビティー８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、導体ケース８０に所定の間隔だけ隔てて並置して形成される。従って、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、導体ケース８０の両端面の間に、所定の間隔だけ隔てて並置して設けられる。
【００７３】
導体ケース８０の長手方向の一方の端面の中央部には、高周波帯域通過フィルタ装置を外部回路と接続するための入力コネクタ４１が設けられる。入力コネクタ４１の中心導体は、端面と電気的に絶縁されて端面を貫通して入力キャパシタ２２の一方の電極に接続される。また、入力キャパシタ２２の他方の電極は、切り欠き１１ａから４５度隔てたトーラス電極４−１のｘ軸上の外周（外側の面）に接続される。以上のように接続されて、入力コネクタ４１は、入力キャパシタ２２を介してＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器と容量結合する。ここで、入力キャパシタ２２は、円柱形状のセラミック誘電体の両端面に電極が形成されて構成される。
【００７４】
また、結合ループインダクタ２１は、５つの導体線２１１，２１２，２１３，２１４，２１５からなり、導体線２１１，２１２，２１３，２１４が略四角形のループを形成するように直列に接続され、導体線２１５の両端がそれぞれ導体線２１２と導体線２１４の略中央点に接続されて構成される。そして、結合ループインダクタ２１は、平板電極３−１，３−２と略同一平面上に位置するようにかつ導体線２１１と導体線２１３と導体線２１５とがキャビティー８０ａとキャビティー８０ｂとを隔てる導体ケース８０の導体壁の中央部を長手方向に貫通するように設けられる。ここで、導体線２１１，２１３は、導体壁を導体ケース８０の長手方向に貫通するように設けられた貫通孔（図示せず。）によって導体壁と電気的に絶縁されて貫通する。また、導体線２１５は、導体壁と電気的に導通するように導体壁を貫通し、これによって、導体線２１５はその中央部で接地される。以上のように構成することにより、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器の磁界の一部は、導体線２１２を廻って結合ループインダクタ２１のループ内部を横切り、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器の磁界の一部は、導体線２１４を廻って結合ループインダクタ２１のループ内部を横切る。これによって、結合ループインダクタ２１を介して、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器とは誘導結合する。
【００７５】
さらに、結合ループインダクタ２１の反対側に位置するｘ軸上のトーラス電極４−２の外周表面に結合キャパシタ２３が接続される。ここで、結合キャパシタ２３は、円柱形状の誘電体の両端面に電極が形成されて構成され、一端面に形成された電極とトーラス電極４−２が接続される。また、結合キャパシタ２３と対向するｘ軸上のトーラス電極４−３の外周表面に結合キャパシタ２４が接続される。ここで、結合キャパシタ２４は、結合キャパシタ２３と同様に、円柱形状の誘電体の両端面に電極が形成されて構成され、一端面に形成された電極とトーラス電極４−３が接続される。また、結合キャパシタ２３の他方の端面に形成された電極と結合キャパシタ２４の他方の端面に形成された電極は互いに導体線２３４によって接続される。そして、導体線２３４は、キャビティー８０ｂとキャビティー８０ｃを隔てる導体壁を当該導体壁に設けられた貫通孔（図示せず。）を介して電気的に絶縁されて当該導体壁を貫通する。以上のように構成された結合キャパシタ２３，２４と導体線２３４とによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器とは容量結合する。
【００７６】
導体ケース８０の幅方向の一方の側面には、中心導体と接地導体とを有する出力コネクタ４２が、中心導体がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸と一致するように設けられる。そして、出力コネクタ４２の中心導体は、電気的に絶縁されて導体ケース８０の側面を貫通して出力キャパシタ２５の一方の電極に接続される。また、出力キャパシタ２５の他方の電極は、出力コネクタ４２と対向するｙ軸上のトーラス電極４−３の外周上に接続される。以上のように接続されて、出力コネクタ４２は、出力キャパシタ２５を介してＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器と容量結合する。
【００７７】
ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸と４５度だけ隔てかつ切り欠き１３ａに近接して、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器とｙ軸共振器との結合量を徴調整するための結合調整ねじ２６ａが導体ケース８０の下底面に設けられる。結合調整ねじ２６ａは、切り欠き１３ａの形成方向と平行になるように設けられ、結合調整ねじ２６ａのキャビティー８１ａ内の突出長が変化するとＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器とｙ軸共振器との結合量が変化するので、結合調整ねじ２６ａの突出長を変化させることによって結合量を調整することができる。また、同様にＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸と４５度だけ隔てかつ切り欠き１４ｂに近接して、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器とｙ軸共振器との結合量を徴調整するための結合調整ねじ２６ｂが切り欠き１４ｂの形成方向と平行になるように下底面に設けられ、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸と４５度だけ隔てかつ切り欠き１４ｃに近接して、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器とｙ軸共振器との結合量を徴調整するための結合調整ねじ２６ｃが切り欠き１４ｃの形成方向と平行になるように下底面に設けられる。
【００７８】
また、導体ケース８０の幅方向の他方の側面には、それぞれＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各ｘ軸共振器の共振周波数を徴調整するための周波数調整ねじ５１，５２，５３が、それぞれのねじの軸がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各ｙ軸に一致するように設けられる。周波数調整ねじ５１，５２，５３のキャビティー８１ａ，８１ｂ，８１ｃ内の突出長が変化するとＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各ｘ軸共振器の共振周波数が変化するので、周波数調整ねじ５１，５２，５３の突出長を変えることによって各ｘ軸共振器の共振周波数を調整することができる。さらに、導体ケース８０の他方の端面には、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器の共振周波数を徴調整するための周波数調整ねじ５４が、周波数調整ねじ５４の軸がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸に一致するように設けられる。周波数調整ねじ５４のキャビティー８１ｃ内の突出長が変化するとＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器の共振周波数が変化するので、周波数調整ねじ５４の突出長を変えることによって当該共振周波数を調整することができる。
【００７９】
以上のように、第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置は、３つのＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備えている。そして、当該高周波帯域通過フィルタ装置において、入力コネクタ４１は、入力キャパシタ２２によって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器と容量結合する。そして、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器は、誘電体１ａに設けられた切り欠き１１ａ，１２ａと誘電体２ａに設けられた切り欠き１３ａ，１４ａとによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器と電磁的に結合する。また、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器は、結合ループインダクタ２１によって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器と誘導結合する。ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器は、誘電体１ｂに設けられた切り欠き１１ｂ，１２ｂと誘電体２ｂに設けられた切り欠き１３ｂ，１４ｂとによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器と電磁的に結合する。さらに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器は、結合キャパシタ２３，２４によって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器と容量結合する。ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器は、誘電体１ｃに設けられた切り欠き１１ｃ，１２ｃと誘電体２ｃに設けられた切り欠き１３ｃ，１４ｃとによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器と電磁的に結合する。またさらに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器は、出力キャパシタ２５によって、出力コネクタ４２と容量結合する。以上のように構成することにより、入力コネクタ４１と出力コネクタ４２との間に、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備えた６段の高周波帯域通過フィルタ装置が構成される。
【００８０】
次に以上のように構成された高周波帯域通過フィルタ装置の動作を等価回路を用いて説明する。
【００８１】
図２３は高周波帯域通過フィルタ装置の等価回路を示す回路図である。当該等価回路において、各ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、図９の第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の等価回路と同様に表わすことができる。すなわち各ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の等価回路は、それぞれｘ軸共振器とｙ軸共振器が結合した２重モードの等価回路であって、それぞれ各共振周波数における１／４波長の長さを有する分布定数線路ＬＮ１ａ乃至ＬＮ８ａ，分布定数線路ＬＮ１ｂ乃至ＬＮ８ｂ，分布定数線路ＬＮ１ｃ乃至ＬＮ８ｃが直列に接続された２πの電気長を有する回転対称の各リング分布定数線路を備える。そして、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１の等価回路においては、分布定数線路ＬＮ１ａと分布定数線路ＬＮ２ａとの接続点が内部結合キャパシタＣ３ａを介して接地され、分布定数線路ＬＮ５ａと分布定数線路ＬＮ６ａとの接続点が内部結合キャパシタＣ４ａを介して接地される。
【００８２】
また、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２の等価回路においては、分布定数線路ＬＮ１ｂと分布定数線路ＬＮ２ｂとの接続点が内部結合キャパシタＣ３ｂを介して接地され、分布定数線路ＬＮ５ｂと分布定数線路ＬＮ６ｂとの接続点が内部結合キャパシタＣ４ｂを介して接地される。さらに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３の等価回路においては、分布定数線路ＬＮ１ｃと分布定数線路ＬＮ２ｃとの接続点が内部結合キャパシタＣ３ｃを介して接地され、分布定数線路ＬＮ５ｃと分布定数線路ＬＮ６ｃとの接続点が内部結合キャパシタＣ４ｃを介して接地される。以上のようにして各ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の等価回路は、構成される。
【００８３】
また、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸上に位置する分布定数線路ＬＮ１ａと分布定数線路ＬＮ８ａの接続点は、一端が入力端子Ｔ１１である入力キャパシタ２２の他端に接続されるとともに、キャパシタＣ２ａを介して接地される。ここで、キャパシタＣ２ａは、入力キャパシタ２２がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器と結合することにより変化する当該ｘ軸共振器の共振周波数を補正するための静電容量であって、負の静電容量値を有する。分布定数線路ＬＮ２ａと分布定数線路ＬＮ３ａの接続点と、分布定数線路ＬＮ６ａと分布定数線路ＬＮ７ａの接続点は、それぞれキャパシタＣ５ａ，Ｃ６ａを介して接地される。ここで、キャパシタＣ５ａ，Ｃ６ａは、後述するように結合ループインダクタ２１がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器と結合することにより変化する当該ｙ軸共振器の共振周波数を補正するための静電容量であって、それぞれ負の静電容量値を有する。
【００８４】
さらに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１の分布定数線路ＬＮ４ａと分布定数線路ＬＮ５ａとの間にはインダクタＬ１が接続され、インダクタＬ１はインダクタＬ１１と誘導結合する。インダクタＬ１は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器によって発生する磁界のうちの結合ループインダクタ２１に誘導結合する磁界を発生するための等価的なインダクタを表わす。また、インダクタＬ１１とインダクタＬ１２とインダクタＬ１３は、並列に接続されて、結合ループインダクタ２１を構成し、結合ループインダクタ２１の一端は接地される。そして、インダクタＬ１３は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２の分布定数線路ＬＮ１ｂと分布定数線路ＬＮ８ｂとの間に接続されたインダクタＬ２と誘導結合する。ここで、インダクタＬ２は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器によって発生する磁界のうちの結合ループインダクタ２１に誘導結合する磁界を発生するための等価的なインダクタを表わす。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器は誘導結合する。
【００８５】
ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２の分布定数線路ＬＮ２ｂと分布定数線路ＬＮ３ｂの接続点と、分布定数線路ＬＮ６ｂと分布定数線路ＬＮ７ｂの接続点は、それぞれキャパシタ５ｂ，６ｂを介して接地される。ここで、キャパシタ５ｂ，６ｂは、結合ループインダクタ２１がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器と結合することにより変化する当該ｙ軸共振器の共振周波数を補正するための静電容量であって、それぞれ負の静電容量値を有する。
【００８６】
ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２の分布結合線路ＬＮ４ｂと分布定数結合線路ＬＮ５ｂの接続点は、キャパシタＣ７ｂを介して接地されるとともに、結合キャパシタＣ８の一端に接続される。ここで、結合キャパシタＣ８は、図２２の結合キャパシタ２３，２４とが直列に接続されて構成されるキャパシタに対応する。また、結合キャパシタＣ８の他端は、キャパシタ７ｃを介して接地されるとともに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３の分布定数線路ＬＮ１ｃと分布定数線路ＬＮ８ｃとの接続点に接続される。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器とは容量結合する。ここで、キャパシタＣ７ｂは、結合キャパシタＣ８がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器と結合することによって変化する当該ｘ軸共振器の共振周波数を補正するための静電容量であって、負の静電容量値を有する。また、同様にキャパシタＣ７ｃは、結合キャパシタＣ８がＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器と結合することによって変化する当該ｘ軸共振器の共振周波数を補正するための静電容量であって、負の静電容量値を有する。
【００８７】
ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３の分布結合線路ＬＮ６ｃと分布定数結合線路ＬＮ７ｃの接続点は、キャパシタＣ２ｃを介して接地されるとともに、一端が出力端子Ｔ１２である出力キャパシタ２５の他端に接続される。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器を外部回路と容量結合させる。
【００８８】
以上のようにして第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の等価回路は構成される。すなわち、第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置において、入力端子Ｔ１１に、入力された所定の周波数を有する高周波信号は、入力キャパシタ２２を介して２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器に入力され、高周波信号は、内部結合キャパシタＣ３ａ，Ｃ４ａによって２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器に伝送される。２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器に伝送された高周波信号は、結合ループインダクタ２１を介して２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器に伝送され、さらに内部結合キャパシタＣ３ｂ，Ｃ４ｂによって２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器に伝送される。２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器に伝送された高周波信号は、結合キャパシタＣ８を介して２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器に伝送され、さらに内部結合キャパシタＣ３ｃ，Ｃ４ｃによって２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器に伝送される。そして、２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器に伝送された高周波信号は、出力キャパシタ２５を介して出力端子Ｔ１２から出力される。以上のようにして、第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置は、入力された所定の周波数を有する信号を通過させて出力する。
【００８９】
次に、図２３の等価回路における各回路定数の設定方法を示す。
【００９０】
第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置において、各ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３におけるｘ軸共振器とｙ軸共振器の内部結合と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の間における結合は、それぞれＫインバータおよびＪインバータを用いたフィルタ設計手法と同様の回路によって表わすことができる。従って、図２３に示した等価回路の各回路定数はチェビシェフ設計の外部Ｑｅおよび結合係数ｋを用いて求められる。ここで、図２３の等価回路では、ＫインバータおよびＪインバータはそれぞれ集中定数回路表現を変形したうえで用いている。
【００９１】
これによると、まず、入力キャパシタ２２の静電容量Ｃ０１と出力キャパシタ２５の静電容量Ｃ６７は、次の数６で表わすことができ、キャパシタＣ２ａの静電容量Ｃ１１とキャパシタＣ２ｃの静電容量Ｃ６６は、次の数７で表わすことができる。ここで、Ｊは入出力部のアドミタンス・インバータ・パラメータであり次の数８で表され、ＺＬは入出力インピーダンスであり、ここでは、入力インピーダンスと出力インピーダンスとはともにＺＬ＝５０Ωに設定した。
【００９２】
【数６】
Ｃ０１＝Ｃ６７＝（Ｊ／ω０）・｛１／√（１−Ｊ２ＺＬ２）｝
【数７】
Ｃ１１＝Ｃ６６＝（Ｊ／ω０）・√（１−Ｊ２ＺＬ２）
【数８】
Ｊ＝√｛（πＹａ）／（ＺＬＱｅ）｝
【００９３】
また、内部結合キャパシタＣ３ａ，Ｃ４ａの静電容量Ｃ１２と、内部結合キャパシタＣ３ｂ，Ｃ４ｂの静電容量Ｃ３４と、内部結合キャパシタＣ３ｃ，Ｃ４ｃの静電容量Ｃ５６は、次の数９で表される。ここで、数９と数１０において添え字の（ｉ，ｊ）は、それぞれ静電容量Ｃ１２，Ｃ３４，Ｃ５６の添え字（１，２），（３，４），（５，６）に対応させている。また、ｋ１２，ｋ３４，ｋ５６は、それぞれＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３におけるｘ軸共振器とｙ軸共振器との結合係数である。
【００９４】
【数９】
Ｃｉｊ＝（−２Ｙａ／ω０）・ｔａｎ｛（πｋｉｊ）／（２−ｋｉｊ）｝，（ｉ，ｊ）＝（１，２），（３，４），（５，６）
【００９５】
さらに、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１の各分布定数線路ＬＮ１ａ乃至ＬＮ８ａの電気長θ１２と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２の各分布定数線路ＬＮ１ｂ乃至ＬＮ８ｂの電気長θ３４と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３の各分布定数線路ＬＮ１ｃ乃至ＬＮ８ｃの電気長θ５６は、次の数１０で表される。
【００９６】
【数１０】
θｉｊ＝（π／４）・（１＋ｋｉｊ／２），（ｉ，ｊ）＝（１，２），（３，４），（５，６）
【００９７】
またさらに、結合ループインダクタ２１のインダクタンスＬ２３と、結合キャパシタＣ８の静電容量Ｃ４５は、それぞれ次の数１１，数１２で表される。また、キャパシタ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの静電容量Ｃ２３０は、次の数１３で表される静電容量Ｃ２３を用いて数１４で表される。ここで、数１１乃至数１３におけるｋ２３とｋ４５は、それぞれＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器との結合係数と、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器との結合係数である。また、Ｚａは、全て等しく設定された分布定数伝送線路ＬＮ１ａ乃至ＬＮ８ａ、分布定数伝送線路ＬＮ１ｂ乃至ＬＮ８ｂ、分布定数伝送線路ＬＮ１ｃ乃至ＬＮ８ｃの特性インピーダンスである。
【００９８】
【数１１】
Ｌ２３＝（ｋ２３πＺａ）／ω０
【数１２】
Ｃ４５＝（ｋ４５πＹａ）／ω０
【数１３】
Ｃ２３＝（ｋ２３πＹａ）／ω０
【数１４】
Ｃ２３０＝−Ｃ２３／２
【００９９】
以上のようにして図２３の等価回路の各回路定数は設定される。
【０１００】
以上詳述した第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の動作を図２４を参照して説明する。図２４において、Ｒ１ｘ，Ｒ２ｘ，Ｒ３ｘはそれぞれＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器を表し、Ｒ１ｙ，Ｒ２ｙ，Ｒ３ｙはそれぞれＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器を表す。また、図２４において、Ｃ結合は容量結合のことをいい、Ｌ結合は誘導結合のことをいう。以下の説明において、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｘ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｘ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｘ軸共振器はそれぞれ、共振器Ｒ１ｘ，共振器Ｒ２ｘ，共振器Ｒ３ｘと称し、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のｙ軸共振器、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸共振器はそれぞれ、共振器Ｒ１ｙ，共振器Ｒ２ｙ，共振器Ｒ３ｙと称する。
【０１０１】
図２４において、入力コネクタ４１は共振器Ｒ１ｘに容量結合し、共振器Ｒ１ｘは共振器Ｒ１ｙに電磁的に結合する。次に共振器Ｒ１ｙは共振器Ｒ２ｙに誘導結合する。共振器Ｒ２ｙは共振器Ｒ２ｘに電磁的に結合して、共振器Ｒ２ｘは共振器Ｒ３ｘに容量結合する。そして、共振器Ｒ３ｘは共振器Ｒ３ｙに電磁的に結合して、共振器Ｒ３ｙは出力コネクタ４２に容量結合する。以上のように入力コネクタ４１と出力コネクタ４２の間に各共振器を結合させたとき、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、図２２にしめすように導体ケース８０の長手方向に並置されて設けられ、入力コネクタ４１は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１に隣接する導体ケース８０の端面に設けられ、出力コネクタ４２は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のｙ軸上の導体ケース８０の側面に設けられる。
【０１０２】
また、図２４において、第７の実施形態とはとって代わり、入力コネクタ４１を共振器Ｒ１ｘに誘導結合させるとともに、出力コネクタ４２を共振器Ｒ３ｙに誘導結合させてもよい。以上のように入力コネクタ４１と出力コネクタ４２の間に各共振器を結合させたとき、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、導体ケース８０の長手方向に並置されて設けられ、入力コネクタ４１は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１のｙ軸上の導体ケース８０の側面に設けられ、出力コネクタ４２は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３に隣接する導体ケース８０の端面に設けられる。
【０１０３】
＜変形例＞
以上の第１乃至第７の実施形態においては、誘電体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２ａ，２ｂ，２ｃ，１０１乃至１０６を円柱形状に形成したが、本発明はこれに限らず、端面の断面形状が正方形、楕円形又は辺の数が偶数の正多角形である柱形状に形成してもよい。以上のように構成しても第１乃至第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。
【０１０４】
以上の第１乃至第７の実施形態は、導体ケース８，８０によって形成されるキャビティー８ａ，８０ａ，８０ｂ，８０ｃを用いて構成したが、本発明はこれに限らず、誘電体１，１ａ，１ｂ，１ｃの上端面に接する導体板と、誘電体２，２ａ，２ｂ，２ｃの下端面に接する導体板とを用いて、各導体板の縁端部が誘電体１，２，１ａ，２ａ，１ｂ，２ｂ，１ｃ，２ｃの外周から所定の距離だけ離れるように形成することにより構成してもよい。以上のように構成することにより、２つの導体板の間の自由空間は、電磁界エネルギーが減衰して電磁波が伝搬しない減衰領域として作用するので、第１乃至第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。
【０１０５】
以上の第１乃至第７の実施形態においては、誘電体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２ａ，２ｂ，２ｃの側面に切り欠きを形成することにより縮退を分離したが、本発明はこれに限らず、誘電体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２ａ，２ｂ，２ｃの側面に誘電率の異なる部分を設けても縮退を分離してもよいし、また切り欠きに代えて誘電体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２ａ，２ｂ，２ｃの側面に凸部を設けてもよい。以上のように構成しても第１乃至第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。
【０１０６】
以上の第１乃至第７の実施形態において、ＴＭ２重モード誘電体共振器の共振モードは、基本モードでありかつ２重に縮退したＴＭ１１０モードを用いることが好ましいが、本発明はこれに限らず、ＴＭ２１０モードやＴＭ３１０モード等の他の２重縮退モードを用いてもよい。以上のように構成しても第１乃至第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。
【０１０７】
以上の第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置では、３つのＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を用いて構成したが、本発明はこれに限らず、少なくとも１つのＴＭ２重モード誘電体共振器を用いて構成してもよい。以上のように構成しても第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。この場合においても、入力コネクタ４１とＴＭ２重モード誘電体共振器の結合及び出力コネクタ４２とＴＭ２重モード誘電体共振器の結合とを、容量結合と誘導結合とを各種組み合わせて構成することにより、入力コネクタ４１と出力コネクタ４２を設ける側面を自由に選ぶことができる。
【０１０８】
以上の第１乃至第７の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置は、平板電極３，３−１，３−２，３−３とトーラス電極４，４−１，４−２，４−３とを用いて構成したが、本発明はこれに限らず、平板電極３，３−１，３−２，３−３のみを用いて構成してもよい。以上のように構成することにより、第１乃至第７の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置に比較して、構造が簡単で安価なＴＭ２重モード誘電体共振器又は高周波帯域通過フィルタ装置を提供することができる。
【０１０９】
以上の第１乃至第７の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置では、縦断面形状が半円形の凹部５ａ，５ｂを用いたが、本発明はこれに限らず、図１０に示すような凹部５ｃを用いてもよい。凹部５ｃの断面形状は、凹部５ｃの外周から凹部５ｃの最も深い部分までが円形であって、凹部５ｃの最も深い部分から凹部５ｃの内周までを直線で結んだ形状である。以上のように構成された２つの図１０の誘電体１が互いに同軸になるように、電極３ａと電極３ａとを接合しかつ電極４ａと電極４ａとを接続して構成しても第１の実施形態と同様の動作をし同様な効果を有する。
【０１１０】
以上の第１乃至第７の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置では、縦断面形状が円形の凹部５ａ，５ｂを用いて構成したが、本発明はこれに限らず、縦断面形状が８角形状に形成された凹部を用いて構成してもよいし、縦断面形状が８角形状以外の多角形に形成された凹部を用いて構成してもよい。以上のように構成しても、当該凹部に形成された電極の外周部に電流を分散させることができるので、第１乃至第７の実施形態と同様な動作をし同様な効果を有する。
【０１１１】
また、以上の第１乃至第７の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器及び高周波帯域通過フィルタ装置では、円環形状の凹部５ａ，５ｂを用いたが、本発明はこれに限らず、図１１に示すように、円形の凹部５ｄを用いて構成してもよい。凹部５ｄは、円形の底部５ｄ１と断面形状が１／４の円である周部分５ｄ２とを有し、電極３ｄは凹部５ｄの底部５ｄ１に形成され、電極４ｄは凹部５ｄの周部分５ｄ２に形成される。以上のように構成された２つの図１１の誘電体１を互いに同軸になるように凹部５ｄが形成された端面を貼りあわせて構成しても第１の実施形態と同様の動作をし同様な効果を有する。
【０１１２】
以上の第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器では、電極３ａ，４ａに代えて高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍ，４ａｍを用いて構成したが、本発明はこれに限らず、電極３ａ，４ａのうちいずれか一方の電極に高周波電磁界結合型薄膜積層電極を用いて構成してもよいし、電極３ａ，４ａ及び端面電極６の総てを高周波電磁界結合型薄膜積層電極で構成してもよい。以上のように構成しても第５の実施形態と同様な効果を有する。
【０１１３】
以上の第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置では、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を導体ケース８０の長手方向に並置して設けたが、本発明はこれに限らず、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を縦方向に所定の間隔を隔てて設けて構成してもよいし、縦方向に積層して設けてもよい。この場合において、結合ループインダクタ２１は、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２の側面に近接してＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１，Ｒ２の軸と平行になるように設けられる。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２とは互いに誘導結合する。また、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２のトーラス電極４−２の外周表面には結合キャパシタ２３が接続され、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ３のトーラス電極４−３の外周表面には結合キャパシタ２４が接続され、結合キャパシタ２３と結合キャパシタ２４とは互いに導体線２３４によって接続される。これによって、ＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ１とＴＭ２重モード誘電体共振器Ｒ２とは互いに容量結合する。従って、以上のように構成しても第７の実施形態と同様の動作をし同様な効果を有する。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１と第２の誘電体と、上記第１の誘電体の一方の端面に形成された第１の電極と、上記第２の誘電体の一方の端面に形成された第２の電極と、上記第１の誘電体の端面に形成された上記第１の導体板と、上記第２の誘電体の端面に形成された上記第２の導体板とを備えているので、比較的高い無負荷Ｑを有し、従来例に比較して小型でかつ薄型にできる。
【０１１５】
また、請求項２記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、第１と第２の誘電体は円柱形状を有するので、他の形状を有する誘電体を用いた場合に比較して、容易に構成できる。
【０１１６】
さらに、請求項３記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１の誘電体の一方の端面に形成された第１の凹部と、上記第１の凹部に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、上記第２の誘電体の一方の端面に上記第１の凹部と対向するように形成された第２の凹部と、上記第２の凹部に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極とを備えている。これによって、上記第１と第２の電極の縁端部で失われるエネルギーを減少させることができ、上記第３と第４の電極を備えない場合に比較して無負荷Ｑを高くすることができる。また、第１の電極と第３の電極とを一体的に形成し、第２の電極と第４の電極とを一体的に形成しているので、第１の電極と第３の電極とを別々に作成した後に接続し、かつ第１の電極と第３の電極とを別々に作成した後に接続した場合に比較して、接続による抵抗の発生がなく損失を小さくでき、かつ製作が容易であり安価にできる。
【０１１７】
またさらに、請求項４記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１の凹部の底部に形成された第１の電極と、上記第１の凹部の外周部分に上記第１の電極と一体的に形成された第３の電極と、上記第２の凹部の底部に形成された第２の電極と、上記第２の凹部の外周部分に上記第２の電極と一体的に形成された第４の電極とを備える。これによって、上記第１と第２の電極の縁端部で失われるエネルギーを減少させることができ、上記第３と第４の電極を備えない場合に比較して無負荷Ｑを高くすることができる。また、第１の電極と第３の電極とを一体的に形成し、第２の電極と第４の電極とを一体的に形成しているので、第１の電極と第３の電極とを別々に作成した後に接続し、かつ第２の電極と第４の電極とを別々に作成した後に接続した場合に比較して、接続による抵抗の発生がなく損失を小さくでき、かつ製作が容易であり安価にできる。
【０１１８】
また、請求項５記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、縮退分離手段を備えているので、２重に縮退したモードを互いに異なる共振周波数を有する２つのモードに分離することができる。
【０１１９】
また、請求項６記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１と第２の誘電体の外周の一部に切り欠きを形成しているので、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器における２重に縮退したモードを互いに異なる共振周波数を有する２つのモードに分離することができる。
【０１２０】
さらに、請求項７記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第１の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成し、かつ上記第２の誘電体の他方の端面から所定の長さまでの部分の径を上記第２の誘電体の他の部分の径に比べて小さくなるように形成している。これによって、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極とに流れる電流を減少させることができ上記第３の電極と上記第４の電極とで失われるエネルギーを少なくできるので、当該ＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑを高くすることができる。
【０１２１】
またさらに、請求項８記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記第１の誘電体の外周面と上記第２の誘電体の外周面とにそれぞれ、所定の形状の溝を設けている。これによって、上記ＴＭ２重モード誘電体共振器を励振したときに上記第３の電極と上記第４の電極に流れる電流を減少させることができ、上記第３の電極と上記第４の電極とで失われるエネルギーを少なくできるので、当該ＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑを高くすることができる。
【０１２２】
また、請求項９記載のＴＭ２重モード誘電体共振器において、上記第１乃至第４の電極のうち少なくとも１つは、高周波における表皮効果が大幅に抑圧された高周波電磁界結合型薄膜積層電極である。これによって、導体損失を小さくできるので、当該ＴＭ２重モード誘電体共振器の無負荷Ｑを高くすることができる。
【０１２３】
また、請求項１０記載のＴＭ２重モード誘電体共振器は、上記キャビティーを備えているので、キャビティーを備えない場合に比較して、無負荷Ｑを高くすることができるとともに、共振周波数の変動を少なくできる。
【０１２４】
本発明に係る請求項１１記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、上記請求項１乃至１０のうちの１つに記載のＴＭ２重モード誘電体共振器を備えているので、小型でかつ薄型にできる。
【０１２５】
また、請求項１２記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、上記請求項１乃至１０記載の少なくとも２つのＴＭ２重モード誘電体共振器と上記結合手段とを備えているので、小型でかつ薄型にできるとともに、阻止帯域における減衰量を比較的大きくかつ通過帯域における挿入損失を比較的小さくできる。
【０１２６】
さらに、請求項１３記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、誘導結合させる結合手段を備えているので、互いに隣接する上記各２つのＴＭ２重モード誘電体共振器を容易に結合させることができる。
【０１２７】
またさらに、請求項１４記載の高周波帯域通過フィルタ装置は、容量結合させる上記結合手段を備えているので、互いに隣接する上記各２つのＴＭ２重モード誘電体共振器を容易に結合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の一部破断斜視図である。
【図２】図１のＴＭ２重モード誘電体共振器のＡ−Ａ’における縦断面図である。
【図３】図１のＴＭ２重モード誘電体共振器の平板電極３の上面における電流分布を示す平面図である。
【図４】図１のＴＭ２重モード誘電体共振器の図３に示すｘ軸に沿った縦断面における電界分布を示す断面図である。
【図５】図１のＴＭ２重モード誘電体共振器の図３に示すｙ軸に沿った縦断面における磁界分布を示す断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の横断面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ’線についての第２の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の縦断面図である。
【図８】（ａ）は、図６のＴＭ２重モード誘電体共振器の平板電極３の表面における奇モードの電流分布を示す平面図であり、（ｂ）は、図６のＴＭ２重モード誘電体共振器の平板電極３の表面における偶モードの電流分布を示す平面図である。
【図９】図６のＴＭ２重モード誘電体共振器の等価回路を示す回路図である。
【図１０】本発明に係る変形例のＴＭ２重モード誘電体共振器の誘電体１の縦断面図である。
【図１１】本発明に係る別の変形例のＴＭ２重モード誘電体共振器の誘電体１の縦断面図である。
【図１２】本発明に係る第３の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器における誘電体１０１の縦断面図である。
【図１３】図１２のＴＭ２重モード誘電体共振器の変形例の誘電体１０２の縦断面図である。
【図１４】（ａ）は本発明に係る第４の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器における誘電体１０４の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）の誘電体１０４の溝形成部１１４の等価回路である。
【図１５】図１４（ａ）のＴＭ２重モード誘電体共振器の変形例における誘電体１０３の縦断面図である。
【図１６】図１４（ａ）のＴＭ２重モード誘電体共振器の図１５とは異なる変形例における誘電体１０５の縦断面図である。
【図１７】図１４（ａ）のＴＭ２重モード誘電体共振器の図１５，１６とは異なる変形例における誘電体１０６の縦断面図である。
【図１８】本発明に係る第５の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器における誘電体１と高周波電磁界結合型薄膜積層電極３ａｍの縦断面図である。
【図１９】本発明に係る第６の実施形態のＴＭ２重モード誘電体共振器の縦断面図である。
【図２０】本発明に係る第７の実施形態の高周波帯域通過フィルタ装置の一部破断斜視図である。
【図２１】図２０の高周波帯域通過フィルタ装置のＣ−Ｃ’における縦断面図である。
【図２２】図２１のＤ−Ｄ’における図２０の高周波帯域通過フィルタ装置の横断面図である。
【図２３】図２０の高周波帯域通過フィルタ装置の等価回路を示す回路図である。
【図２４】図２０の高周波帯域通過フィルタ装置の動作説明図である。
【符号の説明】
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…ＴＭ２重モード誘電体共振器、
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，２，２ａ，２ｂ，２ｃ，１０１乃至１０６，１０４ａ，１０４ｂ…誘電体、
Ｍ１乃至Ｍ５，Ｍ３１ａ，Ｍ３２ａ，Ｍ３３ａ，Ｍ３１ｂ，Ｍ３２ｂ，Ｍ３３ｂ，Ｍ６１ａ，Ｍ６２ａ，Ｍ６３ａ，Ｍ６１ｂ，Ｍ６２ｂ，Ｍ６３ｂ…薄膜導体、Ｄ１乃至Ｄ４，Ｄ３１ａ，Ｄ３２ａ，Ｄ３１ｂ，Ｄ３２ｂ，Ｄ６１ａ，Ｄ６２ａ，Ｄ６１ｂ，Ｄ６２ｂ…薄膜誘電体、
３，３−１，３−２，３−３…平板電極、
３ａ，３ｂ，３ｄ，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４０ａ，４０ｂ…電極、
３ａｍ，４ａｍ，３０ａ，３０ｂ，６０ａ，６０ｂ…高周波電磁界結合型薄膜積層電極、
４，４−１，４−２，４−３…トーラス電極、
５ａ，５ｄ，５０ａ，５０ｂ…凹部、
５ｄ１…底部、
５ｄ２…周部分、
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，７，７ａ，７ｂ，７ｃ…端面電極、
８，８０…導体ケース、
８ａ，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ…キャビティー、
９ａ，９ｂ…導体板、
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…切り欠き、
２１…結合ループインダクタ、
２２…入力キャパシタ、
２３，２４…結合キャパシタ、
２５…出力キャパシタ、
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…結合調整ねじ、
３４ａ，３４ｂ，６４ａ，６４ｂ…保護膜、
４１…入力コネクタ、
４２…出力コネクタ、
５１，５２，５３，５４…周波数調整ねじ、
７３，７４，７４ａ，７４ｂ，７５，７６，７７…溝、
２１１，２１２，２１３，２１４，２１５，２３４…導体線。
【図１】
0003603419.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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