(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状のキャビティ内に、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を直交させてなる十字形状の誘電体共振子を収納して一体化してなる誘電体共振器において、
前記誘電体共振子の交差部に、内面に導体が形成された穴が前記キャビティの二つの開口部を結ぶ方向に少なくとも１つ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】
筒形状のキャビティ内に、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を直交させてなる十字形状の誘電体共振子を収納して一体化してなる誘電体共振器において、
前記誘電体共振子の交差部に、内面に導体が形成された穴が前記キャビティの二つの開口部を結ぶ方向に少なくとも１つ形成されるとともに、
前記キャビティの外壁から前記誘電体共振子の内部に向かって形成され、内面に形成された導体がキャビティ導体と導通している穴が前記誘電体共振子の内部に向かって少なくとも１つ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】
【産業上の利用分野】
本発明は、キャビティ内にＴＭモード誘電体共振子を設けてなる誘電体共振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＭモードを利用した誘電体共振器の構造を図６に示す。以下の図において、点塗り潰し部は導体が形成された部分を示す。
【０００３】
図６に示すように、この誘電体共振器は、導波管として機能するキャビティ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２ａ，２ｂ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。キャビティ１は、誘電体共振子２とともに一体成形した略四角筒形状の枠体の２つの開口面に側板（図示省略）を取り付けて形成され、外面の全面にはＡｇ等の導体３（以下、キャビティ導体と記す）が形成されている。
【０００４】
なお、上記側板は、誘電体セラミックスの表面に導体を形成したもの、金属製の導体板、または誘電体共振器を収納する金属ケースの一部で構成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の誘電体共振器では、誘電体共振器の外形寸法つまりキャビティ１の寸法を一定とした場合、誘電体共振子２の幅Ｗ、厚みＴを変えることで、共振周波数を変えて、所望の共振周波数を得るようにしている。つまり、各共振子２ａ，２ｂのキャビティ１と連設する方向（以下、軸方向と記す）に垂直な方向の断面積を変えて、各共振子２ａ，２ｂの両端面間の導体間容量を変えることで、それぞれの共振周波数の設定、変更を行っている。例えば、共振子２ａ，２ｂの幅Ｗ、厚みＴを大きくして、各共振子２ａ，２ｂの容量を大きくすることでそれぞれの共振周波数を下げることができる。
【０００６】
しかしながら、誘電体共振子２の幅Ｗ、厚みＴの寸法を大きくするには限界があり、外形寸法を変更することなく実現できる共振周波数の範囲には限界があり、同一外形寸法で広範囲に亘る共振周波数を設定することが困難であった。
【０００７】
すなわち、所定の外形寸法で、所望の共振周波数を得ることが困難であり、また、逆に、所定の共振周波数を得るために誘電体共振器を所望の外形寸法に設定できず、誘電体共振器の小形化が困難であった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、以上のような従来の誘電体共振器が持つ問題点を解消し、所定の外形寸法で、所望の共振周波数を得ることができ、よって、より小形の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、本発明は、筒形状のキャビティ内に、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を直交させてなる十字形状の誘電体共振子を収納して一体化してなる誘電体共振器において、前記誘電体共振子の交差部に、内面に導体が形成された穴が前記キャビティの二つの開口部を結ぶ方向に少なくとも１つ形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、筒形状のキャビティ内に、ＴＭモードを有する２つの四角柱状の共振子を直交させてなる十字形状の誘電体共振子を収納して一体化してなる誘電体共振器において、前記誘電体共振子の交差部に、内面に導体が形成された穴が前記キャビティの二つの開口部を結ぶ方向に少なくとも１つ形成されるとともに、前記キャビティの外壁から前記誘電体共振子の内部に向かって形成され、内面に形成された導体がキャビティ導体と導通している穴が前記誘電体共振子の内部に向かって少なくとも１つ形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
上記の構成によれば、誘電体共振子に、内面に導体が形成された穴が形成され、誘電体共振子の対向する両端面間に導体が介在するか、または両端面間の距離（寸法）が短くなるかの少なくともいずれかの構成となるので、誘電体共振子の両端面間の導体間容量が大きくなり、誘電体共振子の共振周波数を下げることができる。そして、穴の形状、径、深さ、形成位置等を変えることにより、共振周波数を広範囲に亘って変えることができ、所望の共振周波数に設定することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。図において、従来例と同一または相当する部分、同一機能のものについては同一符号を付す。
【００１５】
本発明の第１実施例に係る誘電体共振器の構造を図１に示す。図１（ａ）は誘電体共振器の外観斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施例の誘電体共振器は、キャビティ１内に十字形状の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り、２つの共振子２ａ，２ｂの交差部となる誘電体共振子２の中央部には厚み方向（図において上下方向）に断面円形状の穴４ａが設けられ、穴４ａの内周面の全面にはＡｇ等の導体５が形成されている。穴４ａは対向面を貫通して形成されている。導体５が形成された穴４ａ以外の構成については、従来例の図６に示したものと同様の構成であり、その説明を省略する。
【００１７】
この構成においては、各共振子２ａ，２ｂの軸方向における中央部には導体５が介在しているので、各共振子２ａ，２ｂの対向する両端面間の導体間容量が大きくなり、共振子２ａ，２ｂに対応するそれぞれの共振周波数が低下する。すなわち、キャビティ１の寸法及び各共振子２ａ，２ｂの寸法を変えることなく、共振周波数を下げることができる。そして、穴４ａの径を変えることにより、共振周波数を適宜設定することができる。逆に、共振周波数を一定とした場合、キャビティ１の寸法及び各共振子２ａ，２ｂの寸法を小さくすることができる。
【００１８】
図２は第１実施例の変形例を示す誘電体共振器の正面図であり、各共振子２ａ，２ｂには厚み方向にそれぞれ２つの断面略四角形状の穴４ａが形成され、各穴４ａの内面にはそれぞれ導体が形成されている。この構成においては、穴４ａの径、穴４ａの形成位置を変えることにより、共振周波数を変えることができる。
【００１９】
このように、誘電体共振子の厚み方向に設けられる穴４ａの数、形状、形成位置は特に限定されるものではなく、穴４ａの数、形状、形成位置は所望の共振周波数及び他の特性を考慮して適宜設定される。
【００２０】
なお、上記実施例では、穴は厚み方向の対向面を貫通して形成されているが、穴の形成方向は幅方向としてもよく、有底の穴であってもよい。
【００２１】
次ぎに、本発明の第２実施例に係る誘電体共振器の構造を図３に示す。図３（ａ）は誘電体共振器の外観斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図である。
【００２２】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施例の誘電体共振器では、共振子２ａ，２ｂの両端面にあたるキャビティ１との連設部の中央部にはそれぞれキャビティ１の外壁から共振子２ａ，２ｂの内部に向かって、有底の円筒状の穴４ｂが形成され、各穴４ｂの内面の全面には導体３ａが形成され、導体３ａはキャビティ導体３に導通している。つまり、本実施例の穴４ｂは各共振子２ａ，２ｂの軸方向に形成され、キャビティ導体３は穴４ｂの内面にも連続して形成されている。穴４ｂ以外の構成については、従来例の図６に示したものと同様の構成であり、その説明を省略する。
【００２３】
この構成では、各共振子２ａ，２ｂのそれぞれの端面にはキャビティ導体３が形成された穴４ｂが形成され、各共振子２ａ，２ｂの対向する両端面間の距離（寸法）が小さくなるので、各共振子２ａ，２ｂの両端面間の導体間容量が大きくなり、共振子２ａ，２ｂに対応するそれぞれの共振周波数が低下する。すなわち、キャビティ１の寸法及び各共振子２ａ，２ｂの寸法を変えることなく、共振周波数を下げることができる。そして、穴４ａの径、深さを変えることにより、共振周波数を適宜設定することができる。
【００２４】
逆に、共振周波数を一定とした場合、キャビティ１の寸法及び各共振子２ａ，２ｂの寸法、つまり誘電体共振器の外形寸法を小さくすることができる。
【００２５】
なお、上記実施例では、穴４ｂは一定の径の筒状に形成されているが、図４に示すように、共振子２ａ，２ｂの内部に向かって内径が小さくなるように錐状に形成してもよく、断面形状も略四角形状に形成してもよく、穴４ｂの形状は特に限定するものではない。また、穴４ｂの形成位置、数等も特に限定するものではない。
【００２６】
次ぎに、本発明の第３実施例に係る誘電体共振器の構造を図５に示す。図５は誘電体共振器の外観斜視図である。
【００２７】
図５に示すように、本実施例の誘電体共振器では、２つの共振子２ａ，２ｂの交差部には厚み方向に、内面に導体５が形成された円筒状の穴４ａが設けられ、共振子２ａ，２ｂの両端面にあたるキャビティ１との連設部にはそれぞれキャビティ１の外壁から共振子２ａ，２ｂの内部に向かって、有底の略四角錐状の穴４ｂが設けられ、各穴４ｂの内面の全面にはキャビティ導体３と導通する導体３ａが形成されている。穴４ａ，４ｂ以外の構成については、従来例の図６に示したものと同様の構成であり、その説明を省略する。つまり、本実施例の誘電体共振器は、第１実施例及び第２実施例に係る構成を組合わせたものであり、誘電体共振子の厚み方向及び軸方向に、内面に導体が形成された穴が設けられている。
【００２８】
この構成においては、キャビティ１の寸法及び各共振子２ａ，２ｂの寸法を変えることなく、厚み方向に形成された穴４ａ及び軸方向に設けられた穴４ｂの内径寸法、形成位置、深さ等を変えることにより、共振周波数を適宜設定することができる。つまり、穴４ａ及び穴４ｂを形成することにより、各共振子２ａ，２ｂの容量の設定の自由度が増すことができ、所望の共振周波数をより容易に得ることができる。
【００２９】
上記各実施例の穴４ａ，４ｂは、誘電体共振器の成形時に形成、または誘電体共振器成形後、切削等により形成される。
【００３０】
なお、上記各実施例では、各穴４ａ，４ｂの内面の全面に導体を形成したもので説明したが、これに限るものではなく、穴の内面の所定の部分にのみ導体を形成するようにしてもよい。この場合、穴の内面に形成される導体の面積、形成箇所等により共振周波数を変えることもできる。
【００３１】
また、上記各実施例では、キャビティと一体成形された十字状のＴＭ二重モード誘電体共振子を内蔵した誘電体共振器で説明したが、これに限るものではなく、１つの柱状のＴＭモード誘電体共振子、あるいは３つの共振子を互いに交差させて一体成形したＴＭモード誘電体共振子を内蔵したものでもよい。また、誘電体共振子はキャビティと一体成形されたものに限ることはなく、誘電体共振子をＡｇペースト等でキャビティに焼き付け接合したものでもよい。
【００３２】
また、キャビティも表面に導体が形成された６枚のセラミック板をＡｇペースト等で焼付け張り合わせたもの、または導電性の金属ケースであってもよい。
【００３３】
【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、誘電体共振子に、内面に導体が形成された穴を形成することにより、誘電体共振子の対向する両端面間に導体を介在させる、または両端面間の距離（寸法）を短くするので、誘電体共振子の両端面間の導体間容量が大きくなり、誘電体共振子の共振周波数を下げることができる。そして、穴の形状、径、深さ、形成位置等を変えることにより、共振周波数を広範囲に亘って変えることができる。
【００３４】
さらに、穴の内面に形成される導体の面積、形成箇所を変えることにより、共振周波数を変えることもできる。
【００３５】
したがって、本発明によれば、所定の外形寸法で所望の共振周波数を得ることができるので、誘電体共振器をより小形化することができる。
【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外観斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る誘電体共振器の正面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２実施例に係る誘電体共振器の外観斜視図、（ｂ）は、側面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る誘電体共振器の外観斜視図である。
【図６】従来の誘電体共振器の外観斜視図である。
【符号の説明】
１                キャビティ
２，２ａ，２ｂ    誘電体共振子
３                キャビティ導体
４ａ，４ｂ        穴
３ａ、５          導体
【図１】
0003738916.tif 000002
【図２】
0003738916.tif 000003
【図３】
0003738916.tif 000004
【図４】
0003738916.tif 000005
【図５】
0003738916.tif 000006
【図６】
0003738916.tif 000007