(57)【要約】【課題】  簡単な構成で３重モードを励振させ所定のフィルタ特性を得る。【解決手段】  ハウジング10は、仕切り壁11により共振室12,12’を構成する。共振室12,12’に、四角柱形誘電体共振器1,1’を配置し、ハウジング上面を蓋体30により閉じる。四角柱形誘電体共振器1,1’は、四角柱の各側部に設けた溝2,2’と、四角柱の一辺を該一辺に沿って斜めに切欠いた切欠き部3,3’と、該切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた切欠き部4,4’を有する。同軸コネクタ13から入力された電波は、誘電体共振器1で、三重モード（TE01δ(Z)＋HE11δ(X)＋HE11δ(Y)）を励振し、更に誘電体共振器1’で同じモードを励振し、2つの3重モードが結合され同軸コネクタ13’から出力される。この間、各モードの周波数調整ねじ14,15,31、及び14’、15’、31’、各モードの結合調整ねじ16,17及び16’、17’、３重モード結合調整ねじにより調整が行われる。【選択図】        図３
2005065040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角柱形誘電体共振器の四角柱各側面に四角柱方向に設けた溝と、四角柱の上部四角面の１辺を四角面から側面にかけて斜めに切欠いた第1の切欠き部と、第1の切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた第2の切欠き部とを有する前記四角柱誘電体共振器を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタ。
【請求項２】
四角柱形誘電体共振器の四角柱の上部四角面上に設けた穴であって、四角面の４辺近傍に設けた前記穴と、四角柱の上部四角面の１辺を四角面から側面にかけて斜めに切欠いた第1の切欠き部と、第1の切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた第2の切欠き部とを有する前記四角柱誘電体共振器を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の３重モードバンドパスフィルタにおいて、各モードの中心周波数を調整する調整部材と、ＸモードとＹモードの結合を調整する部材と、ＸモードとＺモードの結合を調整する部材を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の３重モードバンドパスフィルタにおいて、前記四角柱形誘電体共振器を配置する複数の共振室と、各四角柱形誘電体共振器で励振した３重モード同士を結合する部材と、結合した３重モードの波形の立上り及び立下り部の傾斜を調整する部材を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の３重モードバンドパスフィルタを備えたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体共振器により励振されるTE01δ(Z)、HE11δ(X)、HE11δ(Y)の各モードからなる３重モード、及びTE01δ(Z)、EH11δ(X)、EH11δ(Y)の各モードからなる３重モードのバンドパスフィルタ並びにこれら３重モードバンドパスフィルタを有する準マイクロ波帯、マイクロ波帯無線通信装置及び電磁波通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳや携帯電話の普及に伴ってＰＨＳや携帯電話用電波を中継する送受信装置が各所に設置されている。この送受信装置は、主にアンテナ装置、発信器、増幅器、変調器、フィルタ、電源装置（電池）等からなり、多くの場合、電柱の片隅や建物の壁面等に、景観上なるべく人目につかないように取付けられる。このために、送受信装置の小型化が求められる。とりわけフィルタは大型であり、この小型化のために、１つの共振器で３つの直交したモードを励振する縮退形３重モードバンドパスフィルタが開発・使用されている。
【０００３】
従来の縮退形３重モードバンドパスフィルタは、キャビティの内部に２つの誘電体柱の交差形状からなる複合誘電体柱を一体的に設け、２つの誘電体柱の両面に当たるキャビティとの連設部の中央部に、それぞれキャビティの外壁から２つの誘電体柱の内部に向かって窪んだ穴を形成し、各穴の内面に導電体を形成している。そしてこの導電体は、キャビティの外周面に形成した導電体に導通している。複合誘電体柱の交差部に形成される４つのコーナー部分うち、対角部分の２つのコーナーを切削して誘電体除去部を形成している。従って、電界分布の対称軸が異なる２つのＴＭ110モード（第１、第３の共振モード）、及びＴＭ111モード（第２の共振モード）が励振し、第１の共振モードの電界分布が集中し、第２、第３の共振モードが集中しないので、共振周波数設定対象である第１の共振モードの周波数を選択的に定めることができる（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平11−191705号公報（要約、段落（0019）（0020）図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の誘電体共振器は、２つの誘電体柱の交差形状からなる複合誘電体柱を一体的に設けるようにしているので、構造が複雑になり加工に手間がかかっていた。また、複合誘電体柱の交差部に形成される４つのコーナー部分うち、対角部分の２つのコーナー部分を切削して誘電体除去部としなければならないので、加工に相当の熟練度を要していた。また、複合誘電体柱は、直接キャビティに取付ける形態をとっているため、誘電体共振器としての性能が悪くなることがあり、高性能なバンドパスフィルタを実現するのは難しくなるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明の第１の目的は、簡単な構成で３重モードの励振が得られるようにすることであり、第２の目的は、誘電体共振器の簡単な加工及びフィルタ定数の調整によって所定のフィルタ特性が容易に得られるようにすることである。そして第３の目的は、高性能な３重モードバンドパスフィルタが得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、四角柱形誘電体共振器の四角柱各側面に四角柱方向に設けた溝と、四角柱の上部四角面の１辺を上面から側面にかけて斜めに切欠いた第1の切欠き部と、第1の切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた第2の切欠き部とを有する前記四角柱誘電体共振器を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタである。
【０００８】
請求項２の発明は、四角柱形誘電体共振器の四角柱の上部四角面上に設けた穴であって、四角面の４辺近傍に設けた前記穴と、四角柱の上部四角面の１辺を上面から側面にかけて斜めに切欠いた第1の切欠き部と、第1の切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた第2の切欠き部とを有する前記四角柱誘電体共振器を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の３重モードバンドパスフィルタにおいて、各モードの中心周波数を調整する調整部材と、ＸモードとＹモードの結合を調整する部材と、ＸモードとＺモードの結合を調整する部材を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の３重モードバンドパスフィルタにおいて、前記四角柱形誘電体共振器を配置する複数の共振室と、各四角柱形誘電体共振器で励振した３重モード同士を結合する部材と、結合した３重モードの波形の立上り及び立下り部の傾斜を調整する部材を備えたことを特徴とする３重モードバンドパスフィルタである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の３重モードバンドパスフィルタを備えたことを特徴とする通信装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１，２の発明によれば、四角柱形誘電体共振器は、その四角柱の各側面に四角柱方向に設けた溝、又は四角柱形誘電体共振器の四角柱の上部四角面に設けた穴であって四角面の４辺近傍に設けた前記穴と、四角柱の上部四角面の一辺を上面から側面にかけて斜めに切欠いた第1の切欠き部と、第1の切欠き部が接する１つの四角柱角部を四角柱方向に切欠いた第2の切欠き部とを有するので、簡単な構成で３重モード（TE01δ(Z)モード、HE11δ(X)モード、HE11δ(Y)モード）又は、（TE01δ(Z)モード、EH11δ(X)モード、EH11δ(Y)モード）の励振を得ることができる。
請求項３の発明によれば、誘電体共振器の作製段階で寸法誤差が生じてもその誤差に伴うフィルタ特性の変化を容易に補正することができる。
請求項４の発明によれば、帯域幅が広く且つシャープな立ち上り、立ち下がり特性を持つ性能のよいバンドパスフィルタを容易に得ることができる。
請求項５の発明によれば、通信装置において、容易に所定の中心周波数及び帯域の電波のみを扱うことができるので、性能のよい通信装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
本実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタは、四角柱形の誘電体共振器であって、四角柱の側面ごとに溝と上部四角面の１つの辺を上面から側面にかけて斜めにカットした切欠き部と四角柱角部をカットした切欠き部を有する四角柱形誘電体共振器を備える。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る四角柱形誘電体共振器の斜視図であり、図中、100は、四角柱形誘電体共振器、１は、高誘電率セラミックスにより作製された四角柱形の共振器本体、２は、四角柱の各側面に四角柱の上下方向に設けた溝、３は、四角柱上面の４辺のうち、１辺を上面から側面にかけて斜めにカットして設けた切欠き部、４は、切欠き部3が交わる四角柱の１つの角部を上下にカットして設けた切欠き部、５は、誘電体共振器本体1を支持する低誘電率セラミックス製又はアルミナ製の支持台である。
【００１６】
誘電体共振器100を導電性材料からなる不図示の直六面体キャビティに収納し、キャビティの1側面から電波を入力すると、電波は四角柱形誘電体共振器100と電磁結合する。このとき共振器本体１は、溝２を有するため、図1に示す相対向する溝2,2を結ぶ面同士により、直交する対称面が構成され、中心周波数1.90 GHz近傍でＸモードであるＨＥ11δ（以下、ＨＥ11δ（ｘ）と略称）と、ＹモードであるHE11δ（以下、HE11δ（ｙ）と略称）からなる２重縮退モードを励振する。更にＺモードであるTE01δ（以下、TE01δ（ｚ）と略称）を励振して、三重モード（TE01δ(Z)＋HE11δ(X)＋HE11δ(Y)）（以下、TEHE型モードと略称）を励振する。
【００１７】
図２は、励振したモード波形を模式的に示す図であり、図２（Ａ）は、TEHE型モードの波形を示す。図２（Ａ）において、波形のピークａは、TE01δ(Z)モード、ピークｂは、HE11δ(X)モード、ピークｃは、HE11δ(Y)モードである。
【００１８】
共振器本体１自体で、つまり四角柱の高さＨにより波形のピークａの中心周波数を変化させることができ、一辺の長さＬにより波形のピークｂ、ｃの中心周波数を変化させることができる。また四角柱の側面ごとに設けた溝２の深さにより波形のピークｂ，ｃと波形のピークａとを接近させることができる。更に共振器本体１の切欠き部４の切欠き深さを所定の深さにすることにより、波形のピークｂとピークｃの結合強度を調整することができ、また切欠き部３の切欠き深さを所定の深さにすることにより、波形のピークｃとピークａの結合を調整することができる。よって、切欠き部の切欠き深さ（切欠きの程度）、四角柱の高さＨ、一辺の長さＬ、溝の深さをそれぞれ設計上の所定値にすることによって３重モード（図2（Ａ）の波形Ａ）を励振させることができる。なお、このモードの他にも多くの高次モードを励振するが、スプリアスモードとして不要なものであり、図面上の記載は省略している。
【００１９】
次に、誘電体共振器100を用いて多段形の３重モードバンドパスフィルタを構成する。
【００２０】
図３は、本発明の実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタの上面図であり、図３（Ａ）は、ハウジング上面図、図３（Ｂ）は、蓋体上面図である。図４は、図３の３重モードバンドパスフィルタの断面図であり、図４（Ａ）は、図３のa−a断面図、図４（Ｂ）は、図３のb−b断面図である。
【００２１】
図３（Ａ）及び図４において、ハウジング10は、一方の面が開放される長方形の金属製筐体からなり、この開放面は、上方から蓋体30によって封鎖される。ハウジング10の中央部には、ハウジングを2分するように仕切り壁11を設ける。仕切り壁11は、筐体の長辺に直角にハウジング底部から立ち上がり、ハウジング10が蓋体30によって封鎖されたとき、蓋体30との間に隙間が生じる高さにする。この仕切り壁11によってハウジング10内は区画され、第1の共振室12と第2の共振室12'が構成される。
【００２２】
なお、第２の共振室12'内に設置される構成部品は、第1の共振室12に設置される構成部品と同一物であり、説明の都合上、共振室12'に設置される構成部品には、参照番号に「'」を付けて区別する。
【００２３】
共振室12,12'の底部には、それぞれ誘電体共振器100,100'を配置する。このとき、誘電体共振器100,100'の誘電体共振器本体1,1'は、切欠き部3,3'が、ハウジング10の長辺と９０度の向きになるように配置する。
【００２４】
ハウジング10の共振室12の側壁であって長辺側側壁に、同軸コネクタ13を取付け、また共振室12’の側壁であって同軸コネクタ13が取付けられた側壁に対向する側壁に、同軸コネクタ13’を取付ける。
【００２５】
同軸コネクタ13及び13’が設置される壁面と隣接するそれぞれの壁面に、四角柱形誘電体共振器本体1の側面に対して進退可能なＸモード周波数調整ねじ14,14’を設置する。また、同軸コネクタ13及び13’が設置される壁面と対向する壁面に、四角柱形誘電体共振器本体1,1'の側面に対して進退可能なＹモード周波数調整ねじ15,15'を設置する。
【００２６】
更に、同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面とこの壁面にそれぞれ隣接する壁面とのコーナーに、Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ16,16'を、誘電体共振器本体1,1'の切欠き部4,4'に対して進退可能なように設ける。
【００２７】
更にまた、同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面と隣接するそれぞれの壁面の上部に、四角柱形誘電体共振器本体1,1'の切欠き部3,3'の斜面に対して進退可能なＺモード−Ｘモード結合調整ねじ17,17'を設置する。
【００２８】
蓋体30は、ハウジング10と同じ材料の板で構成され、ハウジング10を封鎖するように取付けるとき、四角柱形誘電体共振器本体１の上部四角面の中央部に対向する位置に、該中央部に対して進退可能なＺモード周波数調整ねじ31,31'を設置する。
【００２９】
また蓋体30の中央部分で仕切り壁11の上端部に対向するように3重モード結合調整ねじ32を設け、また蓋体30の中央位置且つ長壁寄りの位置で、仕切り壁11の上端部に対向して、進退可能なように有極形成ねじ33を設ける。
【００３０】
続いて、3重モードバンドパスフィルタの特性の調整について説明する。
【００３１】
再び図２において、図２（Ａ）で説明したように、誘電体共振器本体の加工時に、設計値通りの加工ができれば、共振室12で波形Ａで示すようなTEHE型モードを励振する。このモードの電波は更に共振室12'の誘電体共振器1'で図２（Ｂ）の波形Ａ’で示すTEHE型モードを励振する。従って、3重モード結合調整ねじ32を調整することにより波形Ａと波形Ａ’を結合させ、波形Ａ”のTEHE型モードを励振することができる。
【００３２】
このとき更に有極形成ねじ33の調整により、波形Ａ”のスロープの途中に構成される極点Pを図２の左右に変移させることにより、波形Ａ”の立上り及び立下がりの傾斜をより急峻な特性を持つ波形に調整することができる。
【００３３】
以上は、誘電体共振器100、100'が設計値通りに製作される場合であるが、実際には加工過程で切削不足、過切削等により設計値の寸法通りの加工が行われないことがあり、このため最初から図２（Ａ）に示すような波形A,A'のTEHE型モードが励振しない場合がある。このような場合、周波数調整ねじ、結合調整ねじにより励振を調整して波形Ａ及びＡ’の励振モードを得る。
【００３４】
即ち、Ｘモード周波数調整ねじ14を四角柱形誘電体共振器本体1の側面に対して進退させることによりＸモードの中心周波数を調整し、またＹモード周波数調整ねじ15により同様にしてＹモードの中心周波数を調整する。続いて、Ｚモード周波数調整ねじ31を四角柱形誘電体共振器本体１の上部四角面の中央部に対して進退させＺモードの中心周波数を調整する。
【００３５】
その後、Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ16を、誘電体共振器本体１の切欠き部４に対して進退させ、ＸモードのピークｂとＹモードのピークｃとの間の低レベル部を持ち上げるようにしてＸモードとＹモードの結合を調整する。
【００３６】
またＸモード−Ｚモード結合調整ねじ17を誘電体共振器本体１の切欠き部３に対向して進退させ、ＺモードのピークａとＸモードのピークｂとの間の低レベル部を持ち上げるようにして波形のピークｂ（Ｘモード）と波形のピークａ（Ｚモード）とを結合し、ＸモードとＺモードの結合を調整する。
【００３７】
同様の調整を、誘電体共振器100’についても、Ｘモード周波数調整ねじ14'、Ｙモード周波数調整ねじ15'、 Ｚモード周波数調整ねじ31'、Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ16'、 Ｘモード−Ｚモード結合調整ねじ17'により行い、波形Ａ'の励振モードを得る。そして、3重モード結合調整ねじ32より波形Ａと波形Ａ'を結合調整し、波形Ａ''を得る。このとき、有極形成ねじ33の調整により、波形Ａ”の立上り及び立下がりの傾斜をより急峻な特性を持つ波形に調整することができる。
【００３８】
本実施形態によれば、フィルタに使用可能な三重モード（ＴＥ01δ(Z)＋ＨＥ11δ(X)＋ＨＥ11δ(Y)）を容易に励振させることができる。また、誘電体共振器の製作過程で寸法誤差が生じ、設計当初のフィルタ特性が得られない場合においても、ねじの移動により、設計通りのフィルタ特性を手軽に得ることができる。即ち、誘電率ε=39のとき、Ｑ=20000、帯域幅約20MHz、中心周波数の移動範囲1.90GHz±5MHzのフィルタ特性を得ることができる。また高次モードのスプリアスも抑えられ、特性のよい３重モードバンドパスフィルタを構成することができる。
【実施例２】
【００３９】
本実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタは、四角柱形の誘電体共振器であって、その上部四角面の各辺近傍に穴と上部四角面の1つの辺を上面から側面にかけて斜めにカットした切欠き部と、四角柱角部をカットした切欠き部を有する四角柱形誘電体共振器を備える。
【００４０】
図５は、本発明の実施形態に係る四角柱形誘電体共振器の斜視図であり、図中、200は、四角柱形誘電体共振器、21は、高誘電率セラミックスにより作製された四角柱形の共振器本体、22は、上部四角面の各辺近傍に設けた穴、23は、上部四角面の４辺のうち、１辺を上面から側面にかけて斜めにカットして設けた切欠き部、24は、切欠き部23が交わる四角柱の１つの角部を上下にカットして設けた切欠き部、25は、誘電体共振器本体21を支持する低誘電率セラミックス製又はアルミナ製の支持台である。
【００４１】
誘電体共振器200を導電性材料からなる不図示の直六面体キャビティに収納し、キャビティの１側面から例えば周波数1.90GHzの電波を入力すると、電波は四角柱形誘電体共振器200と電磁結合する。このとき共振器本体21は、穴22を有するため、相対向する穴22,22を結ぶ面同士により、直交する対称面が構成され、中心周波数1.90 GHz近傍でＸモードであるEH11δモード（以下、EH11δ（ｘ）モードと略称）と、ＹモードであるEH11δモード（以下、HE11δ（ｙ）モードと略称）からなる２重縮退モードを励振する。更にＺモードであるTE01δモード（以下、TE01δ（ｚ）モードと略称）を励振して、三重モード（TE01δ(Z)＋EH11δ(X)＋EH11δ(Y)）（以下、TEEH型モードと略称）を励振する。
【００４２】
図６は、励振したモード波形を模式的に示す図であり、図６（Ａ）は、TEEH型モードの波形を示す。図６（Ａ）において、波形のピークｄは、TE01δ(Z)モード、ピークｅは、EH11δ(X)モード、ピークｆは、EH11δ(Y)モードである。
【００４３】
共振器本体21自体で、つまり四角柱の高さＨにより、波形のピークｄの中心周波数を変化させることができ、一辺の長さＬにより波形のピークｅ，ｆの中心周波数を変化させることができる。また共振器の４辺近傍に設けた穴22のうち、相対向する穴22,22を近接又は離間して、その位置を変化させることにより、或いは穴の径（面積）を変化させることにより、波形のピークｅ，ｆと波形のピークｄの結合強度を調整することができる。更に切欠き部23の切欠き深さを所定の深さにすることにより、波形のピークｅとピークｄの結合強度を調整することができる。よって、切欠き部の切欠き深さ（切欠きの程度）、四角柱の高さＨ、一辺の長さＬ、穴の位置又は径をそれぞれ設計上の所定値にすることによって３重モード（図６（Ａ）の波形Ｆ）を励振させることができる。なお、このモードの他にも多くの高次モードを励振するが、スプリアスモードとして不要なものであり、図面上の記載は省略している。
【００４４】
次に、誘電体共振器200を用いて多段形の３重モードバンドパスフィルタを構成する。
【００４５】
図７は、本発明の実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタの上面図であり、図７（Ａ）は、ハウジング上面図、図７（Ｂ）は、蓋体上面図である。図８は、図７の３重モードバンドパスフィルタの断面図であり、図８（Ａ）は、図７のa−a断面図、図８（Ｂ）は、図７のb−b断面図である。なお、実施形態１で述べた３重モードバンドパスフィルタと同じ構成部品には同じ参照番号が付してある。
【００４６】
図７（Ａ）及び図８において、ハウジング10は、一方の面が開放される長方形の金属製筐体からなり、この開放面は、上方から蓋体30によって封鎖される。ハウジング10の中央部には、ハウジングを2分するように仕切り壁11を設ける。仕切り壁11は、筐体の長辺に直角にハウジング底部から立ち上がり、ハウジング10が蓋体30によって封鎖されたとき、蓋体30との間に隙間が生じる高さにする。この仕切り壁11によってハウジング10内は区画され、第1の共振室12と第2の共振室12'が構成される。
【００４７】
なお、第２の共振室12'内に設置される構成部品は、第1の共振室12に設置される構成部品と同一物であり、共振室12'に設置される構成部品には、参照番号に「'」を付けて区別する。
【００４８】
共振室12,12'の底部には、それぞれ誘電体共振器200,200'を配置する。このとき、誘電体共振器200,200'の誘電体共振器本体21,21'は、切欠き部23,23'が、ハウジング10の長辺と平行になるように配置する。
【００４９】
ハウジング10の共振室12の側壁であって長辺側側壁に、同軸コネクタ13を取付け、また共振室12'の側壁であって同軸コネクタ13が取付けられた側壁に対向側壁に、同軸コネクタ13'を取付ける。
【００５０】
同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面と隣接するそれぞれの壁面に、誘電体共振器本体21,21'の側面に対して進退可能なＸモード周波数調整ねじ14,14'を設置する。また、同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面と対向する壁面に、誘電体共振器本体21,21’の側面に対して進退可能なＹモード周波数調整ねじ15,15'を設置する。
【００５１】
更に、同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面とこの壁面にそれぞれ隣接する壁面とのコーナーに、Ｘモード-Ｙモード結合調整ねじ16,16'を、誘電体共振器本体21,21’の切欠き部24,24’に対向するように設ける。
【００５２】
更にまた、同軸コネクタ13及び13'が設置される壁面と対向するそれぞれの壁面の上部に、四角柱形誘電体共振器本体21,21’の切欠き部23,23'の斜面に対して進退可能なＺモード−Ｘモード結合調整ねじ17,17'を設置する。
【００５３】
蓋体30は、ハウジング10と同じ材料の板で構成され、ハウジング10を封鎖するように取付けるとき、四角柱形誘電体共振器本体21,21'の四角面の中央部に対向する位置に、該中央部に対して進退可能なＺモード中心周波数調整ねじ31,31'を設置する。
【００５４】
また蓋体30の中央部分で仕切り壁11の上端部に対向するように3重モード結合調整ねじ32を設け、また蓋体30の中央位置且つ長壁寄りの位置で、仕切り壁11の上端部に対向して、進退可能なように有極形成ねじ33を設ける。
【００５５】
続いて、3重モードバンドパスフィルタの特性の調整について説明する。
【００５６】
再び図６において、図６（Ａ）で説明したように、誘電体本体の加工時に、設計上の所定値通りの加工ができれば、共振室12で波形Ｆで示すようなTEEH型モードを励振する。このモードの電波は更に共振室12'の誘電体共振器11'で図６（Ｂ）の波形Ｆ’で示すTEEH型モードを励振する。従って、3重モード結合調整ねじ32を調整することにより波形Ｆと波形Ｆ’を結合させ、波形Ｆ”のTEEH型モードを励振することができる。
【００５７】
このとき更に有極形成ねじ33の調整により、波形Ｆ”のスロープの途中に構成される極点Pを図６の左右に変移させることにより、波形Ｆ”をより急峻な特性を持つ波形に調整することができる。
【００５８】
以上は、誘電体共振器200,200'が設計値通りに製作される場合であるが、実際には加工過程で切削不足、過切削等により設計値の寸法通りの加工が行われないことがあり、このため最初から図６（Ａ）に示すような波形Ｆ及びＦ’のTEEH型モードが励振しない場合がある。このような場合、周波数調整ねじ、結合調整ねじにより励振を調整して波形Ｆ及びＦ’の励振モードを得る。
【００５９】
即ち、Ｘモード周波数調整ねじ14を四角柱形誘電体共振器本体21の側面に対して進退させることによりＸモードの中心周波数を調整し、またＹモード周波数調整ねじ15により同様にしてＹモードの中心周波数を調整する。続いて、Ｚモード周波数調整ねじ31を四角柱形誘電体共振器本体１の四角面の中央部に対して進退させＺモードの中心周波数を調整する。
【００６０】
その後、Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ16を、誘電体共振器本体21の切欠き部24に対して進退させ、ＸモードのピークｅとＹモードのピークｆとの間の低レベル部を持ち上げるようにしてＸモードとＹモードの結合を調整する。
【００６１】
またＹモード−Ｚモード結合調整ねじ17を誘電体共振器本体21の切欠き部23に対向して進退させ、ＺモードのピークｄとＹモードのピークｅとの間の低レベル部を持ち上げるようにして波形のピークｅと波形のピークｄとを結合しＹモードとＺモードの結合を調整する。
【００６２】
同様の調整を、誘電体共振器200'についても、Ｘモード周波数調整ねじ14'、Ｙモード周波数調整ねじ15'、Ｚモード周波数調整ねじ31'、Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ16'、 Ｙモード−Ｚモード結合調整ねじ17'により行い、波形Ｆ’の励振モードを得る。そして、3重モード結合調整ねじ32’より波形Ｆと波形Ｆ’を結合調整し、波形Ｆ”を得る。このとき、有極形成ねじ33の調整により、波形Ｆ”の立上り及び立下がりの傾斜をより急峻な特性を持つ波形に調整することができる。
【００６３】
本実施形態によれば、フィルタに使用可能な三重モード（ＴＥ01δ(Z)＋EH11δ(X)＋EH11δ(Y)）を容易に励振させることができる。また、誘電体共振器の製作過程で寸法誤差が生じ、設計当初のフィルタ特性が得られない場合においても、ねじの移動により、設計通りのフィルタ特性を手軽に得ることができる。即ち、誘電率ε=39のとき、Ｑ=18000、帯域幅約40MHz、中心周波数の移動範囲1.90GHz±10MHzのフィルタ特性を得ることができる。また高次モードのスプリアスも抑えられ、特性のよい３重モードバンドパスフィルタを構成することができる。
【実施例３】
【００６４】
実施形態１又は２で説明した３重モードバンドパスフィルタを携帯電話基地局用の通信装置に使用する。
【００６５】
図９は、携帯電話基地局用通信装置のデュプレクサに３重モードバンドパスフィルタを使用する例を示す。図９において、デュプレクサ40は、前記３重モードバンドパスフィルタを受信フィルタ41及び送信フィルタ42としてとして使用し、それぞれ受信回路43の入力部及び送信回路44の出力部に接続する。アンテナ装置35を介して他の基地局との間で送受信される電波は、デュプレクサ40により不要電波の通過が阻止され、良好な通信環境を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
準マイクロ波帯、マイクロ波帯の無線通信装置、携帯電話基地局、移動体電話用中継器等で使用される送受信装置等において使用する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る四角柱形誘電体共振器の斜視図である。
【図２】図１の共振器で励振した電波のモード波形を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタの上面図である。
【図４】図３の３重モードバンドパスフィルタの断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る四角柱形誘電体共振器の斜視図である。
【図６】図５の共振器で励振した電波のモード波形を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る３重モードバンドパスフィルタの上面図である。
【図８】図７の３重モードバンドパスフィルタの断面図である。
【図９】携帯電話基地局用通信装置のデュプレクサに３重モードバンドパスフィルタを使用する例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・四角柱形共振器本体、２・・・溝、３・・・切欠き部、４・・・切欠き部、５・・・支持台、１４・・・Ｘモード周波数調整ねじ、１５・・・Ｙモード周波数調整ねじ、１６・・・Ｘモード−Ｙモード結合調整ねじ、１７・・・Ｘモード−Ｚモード結合調整ねじ、３１・・・Ｚモード周波数調整ねじ、３２・・・3重モード結合調整ねじ、３３・・・有極形成ねじ。
【図１】
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【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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