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JPH05145310A - Automatic setting device for resonance frequency of resonator - Google Patents

Automatic setting device for resonance frequency of resonator

Info

Publication number
JPH05145310A
JPH05145310A JP30465091A JP30465091A JPH05145310A JP H05145310 A JPH05145310 A JP H05145310A JP 30465091 A JP30465091 A JP 30465091A JP 30465091 A JP30465091 A JP 30465091A JP H05145310 A JPH05145310 A JP H05145310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
resonator
resonance frequency
dielectric resonator
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30465091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yohei Ishikawa
容平 石川
Taiyo Nishiyama
大洋 西山
Shuichi Wada
秀一 和田
Toru Kurisu
徹 栗栖
Toru Tanizaki
透 谷▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP30465091A priority Critical patent/JPH05145310A/en
Publication of JPH05145310A publication Critical patent/JPH05145310A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain the automatic setting of a resonance frequency with high accuracy by disposing a shaft having a frequency tuning dielectric body and the driving shaft of a driving means non-coaxially in parallel so as to utilize effectively a space around a dielectric resonator. CONSTITUTION:A shaft 15 and an output shaft 51a are set so as not to be coaxial, the output shaft 51a is arranged to a proper position within a radius of a shield case 13 of a dielectric resonator 10 to fix a stepping motor 51. Moreover, the center axis of the output shaft 51a and the center axis of the shaft 15 are made in parallel. Thus, the length from the side face 13b of a case 13 of the resonator 10 to the end face of the motor 51 is considerably reduced and the volume of the area occupied by a driving mechanism section 102 and the motor 51 is reduced. Furthermore, the area is moved in the diagonal direction of the resonator 10 from the extending line of the center of the resonator 10 in the axial direction and the free space is concentrated to a part, thereby utilizing the space effectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、予め入力された共振器
の共振周波数の設定すべき周波数(以下、設定周波数と
いう。)に基づいて、上記共振器の共振周波数を上記設
定周波数に自動的に設定する共振器の共振周波数の自動
設定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention automatically sets the resonance frequency of the resonator to the set frequency based on the frequency of the resonance frequency of the resonator to be set (hereinafter referred to as the set frequency). The present invention relates to a device for automatically setting the resonance frequency of a resonator to be set.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願出願人は、共振器の共振周波数を所
望の設定値に良好な精度で自動的に設定可能とすること
を目的として、共振器における共振周波数の自動設定装
置について、たとえば特願平3−109033にて提案
をしている。以下に上記自動設定装置について次の項目
の順で説明する。 (1)誘電体共振器の共振周波数の自動設定装置の構成 (2)誘電体共振器の共振周波数の測定原理 (3)自動設定装置の自動設定処理の制御フロー
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has disclosed, for example, a device for automatically setting a resonance frequency of a resonator for the purpose of automatically setting the resonance frequency of the resonator to a desired set value with good accuracy. Proposed in Japanese Patent Application No. 3-109033. The automatic setting device will be described below in the order of the following items. (1) Configuration of automatic setting device for resonant frequency of dielectric resonator (2) Principle of measuring resonant frequency of dielectric resonator (3) Control flow of automatic setting process of automatic setting device

【0003】上記自動設定装置は、既知の負荷Qを有し
共振周波数を設定すべき誘電体共振器10を増幅器33
を含む発振ループ回路に電気的に接続し、発振周波数f
mで発振させ、上記発振周波数fmを測定し、上記測定
された発振周波数fmと予め入力された設定周波数f01
に基づいて誘電体共振器10の共振周波数f0を上記設
定周波数f01に自動的に設定することを特徴としてい
る。
The above automatic setting device includes an amplifier 33 for the dielectric resonator 10 which has a known load Q and whose resonance frequency is to be set.
Is electrically connected to the oscillation loop circuit including
oscillate at m, measure the oscillation frequency fm, and measure the oscillation frequency fm and the preset frequency f 01 input in advance.
Based on the above, the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is automatically set to the above-mentioned set frequency f 01 .

【0004】 (1)誘電体共振器の共振周波数の自動設定装置の構成 図5は上記自動設定装置の一実施例である誘電体共振器
10の共振周波数の自動設定装置のブロック図であり、
図6は図5の誘電体共振器10及びそれを収容するシー
ルドケース13の縦断面図である。ここで、誘電体共振
器10は既知の負荷Q(QL)を有する。
(1) Configuration of Automatic Resonant Frequency Setting Device for Dielectric Resonator FIG. 5 is a block diagram of an automatic setting device for resonant frequency of the dielectric resonator 10, which is an embodiment of the automatic setting device.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the dielectric resonator 10 of FIG. 5 and the shield case 13 that houses the dielectric resonator 10. Here, the dielectric resonator 10 has a known load Q (Q L).

【0005】この自動設定装置は、誘電体共振器10を
帯域通過フィルタとして動作させるろ波動作モードと、
上記誘電体共振器10の共振周波数f0を上記設定周波
数f01に自動的に設定するための自動設定処理を行なう
自動設定モードの2つの動作モードを有する。
This automatic setting device has a filtering operation mode in which the dielectric resonator 10 operates as a band pass filter,
It has two operation modes, an automatic setting mode for performing an automatic setting process for automatically setting the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 to the set frequency f 01 .

【0006】図5及び図6に示すように、共振周波数を
設定すべき円筒形状の誘電体共振器10の誘電体共振子
11が、円筒形状のシールドケース13内の中央部に
て、誘電体共振子11と同一線膨張係数を有する支持台
14上に載置されている。この誘電体共振子11は、例
えばTiO2を主成分としてこれにMgO、BaO、Z
rO2などの酸化物を混合したセラミック誘電体共振子
であり、当該誘電体共振子11を備えた誘電体共振器1
0は基本モードであるTE01δモードにおいて、約87
0MHz乃至約895MHzの共振周波数f0を有す
る。また、当該誘電体共振子11の円筒内部には、円柱
形状の誘電体同調素子12がシャフト15によって誘電
体共振子11の軸方向に移動可能に支持されて設けられ
る。当該自動設定装置の制御回路であるマイクロプロセ
ッサユニット(以下、MPUという。)40から所定数
の駆動パルス信号をモータ駆動回路50を介してステッ
ピングモータ51に出力して、ステッピングモータ51
を回転させその駆動力を駆動機構52を介してシャフト
15に伝達させることにより、シャフト15を矢印A1
方向に移動させる。このシャフト15の移動によって、
上記誘電体同調素子12を当該誘電体共振子11の電場
の勾配中において移動させることにより、当該誘電体共
振器10の共振周波数f0を微調整することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the dielectric resonator 11 of the cylindrical dielectric resonator 10 for which the resonance frequency is to be set has a dielectric body at the center of the cylindrical shield case 13. The resonator 11 is mounted on a support 14 having the same linear expansion coefficient. This dielectric resonator 11 contains, for example, TiO 2 as a main component and MgO, BaO, Z
A dielectric resonator 1 which is a ceramic dielectric resonator in which an oxide such as rO 2 is mixed, and which includes the dielectric resonator 11.
0 is about 87 in TE 01δ mode which is the basic mode.
It has a resonant frequency f 0 from 0 MHz to about 895 MHz. In addition, a cylindrical dielectric tuning element 12 is provided inside the cylinder of the dielectric resonator 11 so as to be movable in the axial direction of the dielectric resonator 11 by a shaft 15. A microprocessor unit (hereinafter referred to as MPU) 40, which is a control circuit of the automatic setting device, outputs a predetermined number of drive pulse signals to a stepping motor 51 via a motor drive circuit 50 to output the stepping motor 51.
By rotating the shaft 15 and transmitting the driving force to the shaft 15 via the drive mechanism 52, the shaft 15 is moved in the direction of arrow A 1
Move in the direction. By the movement of this shaft 15,
By moving the dielectric tuning element 12 in the electric field gradient of the dielectric resonator 11, the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 can be finely adjusted.

【0007】図8は、図6の誘電体共振器10の誘電体
同調素子12の位置と、誘電体共振器10の共振周波数
0との関係を示すグラフである。ここで、gは誘電体
同調素子12の上面からシールドケース13の上面内側
までの距離である。図8から明らかなように、誘電体同
調素子12をシールドケース13の上面から離して行く
ことによって、すなわち距離gを増大させることによっ
て、上記誘電体共振子11の共振周波数f0は距離gに
概ね反比例して変化する。従って、誘電体共振子11が
ある位置にあるときの共振周波数をf0とし、誘電体共
振器10において設定すべき設定周波数をf01とする
と、当該誘電体共振器10の共振周波数f0を上記設定
周波数f01に設定するためには誘電体同調素子12を移
動すべき距離lmは次の「数1」で表される。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the position of the dielectric tuning element 12 of the dielectric resonator 10 of FIG. 6 and the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10. Here, g is the distance from the upper surface of the dielectric tuning element 12 to the inside of the upper surface of the shield case 13. As is clear from FIG. 8, by separating the dielectric tuning element 12 from the upper surface of the shield case 13, that is, by increasing the distance g, the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 11 becomes the distance g. It changes almost inversely. Therefore, assuming that the resonance frequency when the dielectric resonator 11 is at a certain position is f 0 and the set frequency that should be set in the dielectric resonator 10 is f 01 , the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is The distance lm to move the dielectric tuning element 12 in order to set the set frequency f 01 is represented by the following “Equation 1”.

【0008】[0008]

【数1】lm=k(f0−f01[Number 1] lm = k (f 0 -f 01 )

【0009】ここで、kは図8のグラフから決定される
定数である。本自動設定装置では、詳細後述するよう
に、「数1」を用いて計算される移動距離lmに対応し
たパルス数のパルス駆動信号をMPU40からモータ駆
動回路50を介してステッピングモータ51に入力させ
て、誘電体共振器10内の誘電体同調素子12を移動さ
せ、これによって、誘電体共振器10の共振周波数f0
を上記設定周波数f01に概ね一致するように、誘電体共
振器10についての共振周波数の自動設定処理を行なう
ことができる。なお、上記「数1」で計算された移動距
離lmが正の数であるとき、上記移動距離lmに対応す
る正の極性のパルス駆動信号がステッピングモータ51
に入力され、このとき、誘電体同調素子12が誘電共振
子11への挿入方向に移動され、これによって当該誘電
体共振器10の静電容量成分が大きくなり、その共振周
波数が低くなる。一方、上記「数1」で計算された移動
距離lmが負の数であるとき、上記移動距離lmに対応
する負の極性のパルス駆動信号がステッピングモータ5
1に入力され、このとき、誘電体同調素子12が誘電共
振子11からの逸脱方向に移動され、これによって当該
誘電体共振器10の静電容量成分が小さくなり、その共
振周波数が高くなる。
Here, k is a constant determined from the graph of FIG. In this automatic setting device, as will be described later in detail, a pulse drive signal having the number of pulses corresponding to the moving distance lm calculated by using "Equation 1" is input from the MPU 40 to the stepping motor 51 via the motor drive circuit 50. Then, the dielectric tuning element 12 in the dielectric resonator 10 is moved, whereby the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is moved.
The resonance frequency of the dielectric resonator 10 can be automatically set so as to substantially match the set frequency f 01 . When the moving distance lm calculated by the above “Equation 1” is a positive number, the pulse drive signal of positive polarity corresponding to the moving distance lm is a stepping motor 51.
, And at this time, the dielectric tuning element 12 is moved in the insertion direction into the dielectric resonator 11, whereby the capacitance component of the dielectric resonator 10 increases and the resonance frequency thereof decreases. On the other hand, when the moving distance lm calculated by the above “Equation 1” is a negative number, the pulse drive signal of negative polarity corresponding to the moving distance lm is a stepping motor 5
1, the dielectric tuning element 12 is moved in a direction in which the dielectric tuning element 12 deviates from the dielectric resonator 11, whereby the capacitance component of the dielectric resonator 10 is reduced and the resonance frequency thereof is increased.

【0010】図7は、上記誘電体共振器10と、ステッ
ピングモータ51との間に設けられる駆動機構52の縦
断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a drive mechanism 52 provided between the dielectric resonator 10 and the stepping motor 51.

【0011】図7に示すように、駆動機構52は、それ
ぞれ駆動機構ハウジング52h内にシャフト15及びス
テッピングモータ51のシャフト51aと同心で設けら
れた、軸継手60と、2個の送りネジ61,63とを備
える。誘電体共振器10のシャフト15が送りネジ63
に内挿されて固定される。一方、ステッピングモータ5
1のシャフト51aは軸継手60を介して、送りネジ6
1の円筒部61cと同心でかつ円筒部61cの端面から
突出して形成されたシャフト61aに連結される。この
送りネジ61の円筒部61cは、駆動機構52のハウジ
ング52hに内挿されて固定された円筒部52hi内
に、軸受62によってシャフト15と同心で回転可能に
支持される。上記送りネジ61の円筒部61cの内面に
形成されたネジと送りネジ63の外周面に形成されたネ
ジとが螺合している。駆動機構ハウンジング52h上表
面とシールドケース13の下表面とが互いに接着されて
一体化される。これによって、送りネジ61が回転され
たとき、それに応じて送りネジ63がシャフト15の長
手方向に移動し、このとき、シャフト15が矢印A1の
方向で移動する。
As shown in FIG. 7, the drive mechanism 52 includes a shaft coupling 60 and two feed screws 61, which are concentric with the shaft 15 and the shaft 51a of the stepping motor 51 in the drive mechanism housing 52h. And 63. The shaft 15 of the dielectric resonator 10 has a lead screw 63.
Is inserted and fixed in. On the other hand, stepping motor 5
The shaft 51a of No. 1 has the feed screw 6 through the shaft coupling 60.
The shaft 61a is concentric with the first cylindrical portion 61c and protrudes from the end surface of the cylindrical portion 61c. The cylindrical portion 61c of the feed screw 61 is rotatably supported by the bearing 62 in the cylindrical portion 52hi which is inserted and fixed in the housing 52h of the drive mechanism 52 and is concentric with the shaft 15. The screw formed on the inner surface of the cylindrical portion 61c of the feed screw 61 and the screw formed on the outer peripheral surface of the feed screw 63 are screwed together. The upper surface of the drive mechanism housing 52h and the lower surface of the shield case 13 are bonded and integrated with each other. As a result, when the feed screw 61 is rotated, the feed screw 63 moves in the longitudinal direction of the shaft 15 accordingly, and at this time, the shaft 15 moves in the direction of arrow A1.

【0012】なお、誘電体共振器10のシャフト15
に、駆動機構52とは反対側に設けられたシールドケー
スの円筒部13a内に内挿された与圧バネによってステ
ッピングモータ51への方向に加圧されるとともに、上
記円筒部13a内に内挿された回転止め90によって当
該シャフト15の回転が阻止される。
The shaft 15 of the dielectric resonator 10
In addition, the pressure is applied in the direction toward the stepping motor 51 by the pressurizing spring inserted in the cylindrical portion 13a of the shield case provided on the side opposite to the drive mechanism 52, and is inserted in the cylindrical portion 13a. The rotation of the shaft 15 is blocked by the rotation stopper 90 that is set.

【0013】以上のように構成された駆動機構52にお
いて、ステッピングモータ51が駆動されてそのシャフ
ト51aが回転したとき、その回転駆動力が軸継手60
と、送りネジ61と、送りネジ63を介して誘電体共振
器10のシャフト15に伝達され、当該シャフト15が
矢印A1の方向で移動する。
In the drive mechanism 52 constructed as described above, when the stepping motor 51 is driven and the shaft 51a thereof rotates, the rotational driving force thereof is the shaft coupling 60.
Is transmitted to the shaft 15 of the dielectric resonator 10 via the feed screw 61 and the feed screw 63, and the shaft 15 moves in the direction of arrow A1.

【0014】さらに、図5及び図6の説明に戻り、上記
シールドケース13は、誘電体共振子11と同一の線膨
張係数を有するセラミックにてなる円筒形状の筺体の外
表面に、電磁的遮蔽のために、銀電極を焼き付けて構成
されている。図5に示すように、このシールドケース1
3の内表面であって、円筒の中心を中心として互いに9
0度の角度だけ離れた4つの位置にそれぞれ、図6に示
すように当該誘電体共振子11の磁界Hと結合するよう
に、信号入出力用の例えば1ターンのコイル21,2
2,23,24が設けられている。ここで、ろ波動作モ
ードにおいて用いられるコイル21と22が誘電体共振
子11を間に挟んで対向して設けられ、自動設定モード
において用いられるコイル23と24が誘電体共振子1
1を間に挟んで対向して設けられている。
Further, returning to the description of FIGS. 5 and 6, the shield case 13 is electromagnetically shielded on the outer surface of a cylindrical casing made of ceramic having the same linear expansion coefficient as the dielectric resonator 11. For this purpose, a silver electrode is burnt in. As shown in FIG. 5, this shield case 1
The inner surfaces of 3 and 9 around the center of the cylinder
As shown in FIG. 6, for example, one-turn coils 21 and 2 for signal input / output are coupled to four positions separated by an angle of 0 degree so as to be coupled to the magnetic field H of the dielectric resonator 11 as shown in FIG.
2, 23, 24 are provided. Here, the coils 21 and 22 used in the filtering operation mode are provided to face each other with the dielectric resonator 11 in between, and the coils 23 and 24 used in the automatic setting mode are arranged in the dielectric resonator 1.
1 are provided so as to be opposed to each other.

【0015】ろ波動作モードのとき、スイッチSW1が
オンとされかつスイッチSW2がオフとされ、高周波信
号発生器1から出力される約800MHz帯の信号が入
力端子T1及びスイッチSW1を介してコイル21に入
力された後、入力された信号が当該誘電体共振器10に
よってろ波される。ろ波された信号はコイル22から出
力端子T2を介して負荷2に出力される。一方、自動設
定モードのとき、スイッチSW1がオフとされかつスイ
ッチSW2がオンとされる。このとき、コイル23,2
4間に接続され詳細後述する発振条件が成立するように
構成された発振ループ回路において、発振信号が発生す
る。スイッチSW2がオンとされたとき、図5に図示さ
れた発振ループ回路がコイル23,24間に電気的に接
続され、コイル24から出力される発振信号は、増幅度
Aの増幅器33と、方向性結合器34のポート34a,
34b間に接続される伝送線路と、スイッチSW2を介
して、コイル23に出力される。なお、上述の2つのス
イッチSW1,SW2は詳細後述するように、MPU4
0よって切り換え制御される。
In the filtering operation mode, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off, and the signal of about 800 MHz band output from the high frequency signal generator 1 is sent to the coil 21 via the input terminal T1 and the switch SW1. After being input to, the input signal is filtered by the dielectric resonator 10. The filtered signal is output from the coil 22 to the load 2 via the output terminal T2. On the other hand, in the automatic setting mode, the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on. At this time, the coils 23, 2
An oscillation signal is generated in the oscillation loop circuit which is connected between the four and is configured so that the oscillation condition described later in detail is satisfied. When the switch SW2 is turned on, the oscillation loop circuit shown in FIG. 5 is electrically connected between the coils 23 and 24, and the oscillation signal output from the coil 24 is directed to the amplifier 33 having the amplification degree A and the direction. The port 34a of the sex coupler 34,
It is output to the coil 23 via the transmission line connected between 34b and the switch SW2. The two switches SW1 and SW2 described above are provided in the MPU4 as described later in detail.
Switching control is performed by 0.

【0016】上記方向性結合器34のポート34a,3
4b間の伝送線路を通過する進行波である発振信号を検
出するポート34dは、周波数カウンタ35に接続さ
れ、上記伝送線路を通過する反射波を検出するポート3
4cは所定の特性インピーダンスの負荷34eによって
終端される。この周波数カウンタ35は、上記ポート3
4dにおいて検出される発振信号の周波数を測定し、上
記測定された周波数のデータfmをMPU40に出力す
る。また、設定周波数f01を入力するためのキーボード
42がMPU40に接続され、キーボード42を用いて
設定周波数f01が入力されたときそのデータがキーボー
ド42からMPU40に出力される。
Ports 34a, 3 of the directional coupler 34
Port 34d for detecting an oscillating signal which is a traveling wave passing through the transmission line between 4b is connected to a frequency counter 35, and port 3 for detecting a reflected wave passing through the transmission line.
4c is terminated by a load 34e having a predetermined characteristic impedance. This frequency counter 35 is
The frequency of the oscillation signal detected in 4d is measured, and the measured frequency data fm is output to the MPU 40. A keyboard 42 for inputting the set frequency f 01 is connected to the MPU 40, and when the set frequency f 01 is input using the keyboard 42, the data is output from the keyboard 42 to the MPU 40.

【0017】MPU40は、当該自動設定装置を制御し
誘電体共振器10の共振周波数f0を上記設定周波数f
01に自動的に設定するための自動設定処理を実行するC
PU(図示せず。)と、当該自動設定装置を制御するた
めの制御プログラムと上記制御プログラムを実行するた
めに必要なデータを格納するROM(図示せず。)と、
上記CPUのワーキングメモリとして用いられるRAM
(図示せず。)と、スイッチSW1,SW2と周波数カ
ウンタ35とCRTディスプレイ41とキーボード42
とモータ駆動回路50とに接続されインターフェース回
路として動作する入出力ポート回路(図示せず。)とを
備える。このMPU40は、詳細後述するように、上記
スイッチSW1,SW2を切り換え制御し、また、周波
数カウンタ35から測定された発振周波数のデータfm
を受信し、受信した発振周波数のデータfmに基づいて
誘電体共振器10の透過位相θ1を計算し、誘電体共振
器10の既知の負荷Q(QL)と上記計算された透過位
相θ1に基づいて誘電体共振器10の共振周波数f0を計
算して、これらのデータをCRTディスプレイ41に表
示するとともに、当該誘電体共振器10の共振周波数f
0が上記設定周波数f01になるようにステッピングモー
タ51にパルス駆動信号を出力して上記自動設定処理を
行なう。
The MPU 40 controls the automatic setting device to control the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 to the set frequency f.
C that executes the automatic setting process for automatically setting 01
A PU (not shown), a control program for controlling the automatic setting device, and a ROM (not shown) for storing data necessary for executing the control program.
RAM used as a working memory of the CPU
(Not shown), switches SW1 and SW2, frequency counter 35, CRT display 41, and keyboard 42.
And an input / output port circuit (not shown) connected to the motor drive circuit 50 and operating as an interface circuit. As will be described later in detail, the MPU 40 controls the switching of the switches SW1 and SW2, and the oscillation frequency data fm measured by the frequency counter 35.
Receive, the transmission phase theta 1 of the dielectric resonator 10 is calculated based on the data fm of the received oscillation frequency, known load Q of the dielectric resonator 10 (Q L) and the calculated transmission phase theta The resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is calculated based on 1 , and these data are displayed on the CRT display 41, and the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is calculated.
A pulse drive signal is output to the stepping motor 51 so that 0 becomes the set frequency f 01 to perform the automatic setting process.

【0018】 (2)誘電体共振器の共振周波数の測定原理 図5に図示した発振ループ回路における発振条件は次の
「数2」及び「数3」で表される。
(2) Principle of Measurement of Resonance Frequency of Dielectric Resonator The oscillation conditions in the oscillation loop circuit shown in FIG. 5 are expressed by the following “Equation 2” and “Equation 3”.

【0019】[0019]

【数2】Re(A・β1)=1[Equation 2] Re (A · β 1 ) = 1

【数3】Im(A・β1)=0[Equation 3] Im (A · β 1 ) = 0

【0020】ここで、Aは増幅器33の増幅度であり、
β1は上記発振ループ回路における帰還量である。
Where A is the amplification degree of the amplifier 33,
β 1 is the feedback amount in the oscillation loop circuit.

【0021】上記発振ループ回路において、上記「数
2」と「数3」で表される発振条件が成立するとき、あ
る発振周波数fmを有する発振信号が発生する。図5に
図示された発振ループ回路は、上記「数2」及び「数
3」が成立するように所定の透過位相を有する。
In the above oscillation loop circuit, when the oscillation conditions represented by the above "expression 2" and "expression 3" are satisfied, an oscillation signal having a certain oscillation frequency fm is generated. The oscillation loop circuit shown in FIG. 5 has a predetermined transmission phase so that the above "expression 2" and "expression 3" are established.

【0022】上記発振ループ回路において、誘電体共振
器10の共振周波数f0に近接する任意の周波数faに
おける誘電体共振器10以外の装置及び線路の透過位相
をΘ1[rad]とすると、誘電体共振器10の透過位相θ
1は次の「数4」で表される。
In the above oscillation loop circuit, assuming that the transmission phase of the device and the line other than the dielectric resonator 10 and the line at an arbitrary frequency fa close to the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is Θ 1 [rad], Transmission phase θ of body resonator 10
1 is represented by the following "Equation 4".

【0023】[0023]

【数4】 [Equation 4]

【0024】ここで、nは整数であり、上記透過位相Θ
1は上記発振ループ回路においてネットワークアナライ
ザなどにより予め測定可能である装置定数である。
Here, n is an integer, and the transmission phase Θ
1 is a device constant that can be measured in advance by a network analyzer in the above oscillation loop circuit.

【0025】上記「数4」式から明らかなように、上記
発振ループ回路における発振周波数fmを測定すること
により、上記発振ループ回路における誘電体共振器10
の透過位相θ1を求めることができる。
As is clear from the equation (4), the dielectric resonator 10 in the oscillation loop circuit is measured by measuring the oscillation frequency fm in the oscillation loop circuit.
It is possible to obtain the transmission phase θ 1 of.

【0026】共振器の共振周波数をf0とすると、一般
に、共振器の透過位相θとその負荷Q(QL)との間に
は次の「数5」の関係が成立する。
[0026] The resonant frequency of the resonator and f 0, in general, the relationship of "number 5" in the following is established between the transmission phase θ of the resonator and its load Q (Q L).

【0027】[0027]

【数5】 [Equation 5]

【0028】従って、上記「数5」に上記発振ループ回
路を適用すると、次の「数6」を得る。
Therefore, when the above oscillation loop circuit is applied to the above "Formula 5", the following "Formula 6" is obtained.

【0029】[0029]

【数6】 [Equation 6]

【0030】上記「数6」から共振周波数f0は次の
「数7」で表される。
From the above "Equation 6", the resonance frequency f 0 is expressed by the following "Equation 7".

【0031】[0031]

【数7】 [Equation 7]

【0032】ここで、無次元の定数F1は次の「数8」
で表される。
Here, the dimensionless constant F 1 is given by
It is represented by.

【0033】[0033]

【数8】 [Equation 8]

【0034】従って、上記発振ループ回路において発生
する発振信号の発振周波数fmを測定した後、上記測定
された測定周波数fmを上記「数4」に代入して誘電体
共振器10の透過位相θ1を計算することができる。次
いで、計算された透過位相θ1と誘電体共振器10の既
知の負荷Q(QL)を上記「数8」式に代入して上記定
数F1の値を計算した後、上記計算された定数F1の値を
上記「数7」に代入して誘電体共振器10の共振周波数
0を計算して測定することができる。
Therefore, after measuring the oscillation frequency fm of the oscillation signal generated in the oscillation loop circuit, the measured frequency fm thus measured is substituted into the above "equation 4" and the transmission phase θ 1 of the dielectric resonator 10 is changed. Can be calculated. Then, after calculating the values of the constants F 1 known load Q of the calculated transmission phase theta 1 and the dielectric resonator 10 (Q L) are substituted into the "number 8" type, which is the calculated The value of the constant F 1 can be substituted into the above “Formula 7” to calculate and measure the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10.

【0035】 (3)自動設定装置の自動設定処理の制御フロー 図9は、図5の自動設定装置の自動設定モードにおける
自動設定処理の制御フローを示すフローチャートであ
り、図9を参照して当該自動設定装置の測定フローにつ
いて説明する。
(3) Control Flow of Automatic Setting Process of Automatic Setting Device FIG. 9 is a flowchart showing a control flow of automatic setting process of the automatic setting device of FIG. 5 in the automatic setting mode. The measurement flow of the automatic setting device will be described.

【0036】まず、ステップS1において、誘電体共振
器10の共振周波数の設定周波数f01がキーボード42
を用いて入力され、そのデータはキーボード42からM
PU40に入力され、このときそのデータがRAMに格
納される。次いで、ステップS2においてスイッチSW
1がオフとされ、スイッチSW2がオンとされ、この自
動設定装置を自動設定モードに設定して、上記発振ルー
プ回路をコイル23,24間に接続する。さらに、ステ
ップS3において、上記発振ループ回路において発生す
る発振信号の発振周波数fmを周波数カウンタ35によ
って測定し、そのデータfmをMPU40内のRAMに
発振周波数fmとして格納する。
First, in step S1, the set frequency f 01 of the resonance frequency of the dielectric resonator 10 is the keyboard 42.
Input using the keyboard 42
The data is input to the PU 40, and at that time, the data is stored in the RAM. Then, in step S2, the switch SW
1 is turned off and the switch SW2 is turned on to set the automatic setting device in the automatic setting mode to connect the oscillation loop circuit between the coils 23 and 24. Further, in step S3, the oscillation frequency fm of the oscillation signal generated in the oscillation loop circuit is measured by the frequency counter 35, and the data fm is stored in the RAM in the MPU 40 as the oscillation frequency fm.

【0037】次いで、ステップS4において、上記測定
された発振周波数fmを上記「数4」に代入して誘電体
共振器10の透過位相θ1を計算し、計算した結果を上
記RAMに格納する。上記計算された透過位相θ1を上
記「数8」に代入して上記定数F1の値を計算した後、
上記計算された定数F1の値を上記「数7」に代入し
て、誘電体共振器10の共振周波数f0を計算して、計
算された結果をRAMに格納するとともにCRTディス
プレイ41に表示する。
Next, in step S4, the measured oscillation frequency fm is substituted into the above "equation 4" to calculate the transmission phase θ 1 of the dielectric resonator 10, and the calculated result is stored in the RAM. After substituting the calculated transmission phase θ 1 into the above “Equation 8” to calculate the value of the constant F 1 ,
Substituting the calculated value of the constant F 1 into the above “Formula 7”, the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is calculated, and the calculated result is stored in the RAM and displayed on the CRT display 41. To do.

【0038】次いで、ステップS5において、上記ステ
ップS4で計算された現在の共振周波数f0と上記ステ
ップS1において入力された設定周波数f01に基づい
て、上記「数1」を用いて誘電体同調素子12の移動距
離lmを計算し、ステップS6において上記計算された
移動距離lmに相当するパルス駆動信号をモータ駆動回
路50を介してステッピングモータ51に出力する。こ
れによって、上記計算された移動距離lmだけ誘電体同
調素子12を移動させる。さらに、ステップS7におい
て、上記発振ループ回路において発生する発振信号の発
振周波数fmを周波数カウンタ35によって測定し、そ
のデータfmをMPU40内のRAMに発振周波数fm
として格納し、続いて、ステップS8において、上記ス
テップS4と同様に、上記ステップS7において測定さ
れた発振周波数fmに基づいて誘電体共振器10の共振
周波数f0を計算して、計算された結果をRAMに格納
するとともにCRTディスプレイ41に表示する。
Then, in step S5, the dielectric tuning element is calculated by using the above " equation 1" based on the current resonance frequency f 0 calculated in step S4 and the set frequency f 01 input in step S1. The moving distance lm of 12 is calculated, and the pulse drive signal corresponding to the calculated moving distance lm is output to the stepping motor 51 via the motor drive circuit 50 in step S6. As a result, the dielectric tuning element 12 is moved by the moving distance lm calculated above. Further, in step S7, the oscillation frequency fm of the oscillation signal generated in the oscillation loop circuit is measured by the frequency counter 35, and the data fm is stored in the RAM in the MPU 40.
Then, in step S8, as in step S4, the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 is calculated based on the oscillation frequency fm measured in step S7, and the calculated result is obtained. Is stored in the RAM and displayed on the CRT display 41.

【0039】さらに、ステップS9において、上記ステ
ップS8において計算された現在の共振周波数f0と上
記ステップS1において入力された設定周波数f01との
差の絶対値を計算し、その値が予め決められた所定の設
定誤差Δfと比較される。ここで、上記計算された差の
絶対値が上記設定誤差Δfに比較して小さいとき(ステ
ップ9においてYES)、誘電体共振器10の共振周波
数f0が上記設定周波数f01に概ね一致したとして、ス
テップS10においてスイッチSW2をオフとしスイッ
チSW1をオンして自動設定処理を終了させ、動作モー
ドを自動設定モードからろ波動作モードに設定する。一
方、上記計算された差の絶対値が上記設定誤差Δf以上
のとき(ステップ9においてNO)、ステップS5に戻
り、上記ステップS5乃至S8までの処理を繰り返し、
これらの処理は、ステップS9において上記計算された
差の絶対値が上記設定誤差Δf未満になるまで実行され
る。
Further, in step S9, the absolute value of the difference between the current resonance frequency f 0 calculated in step S8 and the set frequency f 01 input in step S1 is calculated, and the value is predetermined. And a predetermined setting error Δf. Here, when the absolute value of the calculated difference is smaller than the setting error Δf (YES in step 9), it is assumed that the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 substantially matches the setting frequency f 01. In step S10, the switch SW2 is turned off and the switch SW1 is turned on to end the automatic setting process, and the operation mode is set from the automatic setting mode to the filtering operation mode. On the other hand, when the absolute value of the calculated difference is equal to or larger than the setting error Δf (NO in step 9), the process returns to step S5, and the processes of steps S5 to S8 are repeated,
These processes are executed until the absolute value of the difference calculated in step S9 becomes less than the setting error Δf.

【0040】以上説明したように、既知の負荷Qを有す
る測定すべき誘電体共振器10を増幅器33を含む発振
ループ回路に電気的に接続し、発振周波数fmで発振さ
せ、上記発振周波数fmを測定し、上記測定された発振
周波数fmに基づいて誘電体共振器10の共振周波数f
0を計算して当該誘電体共振器10の共振周波数f0を測
定するので、従来例に比較して高い精度で、既知の負荷
Qを有する誘電体共振器10の共振周波数f0を正確に
測定することができる。さらに、正確に測定された共振
周波数f0と予め入力された設定周波数f01に基づいて
誘電体同調素子12を移動すべき距離lmを上記「数
1」を用いて計算し、計算された移動距離lmに基づい
てステッピングモータ51を駆動して誘電体同調素子1
2を移動させ、上記計算によって測定される共振周波数
0と上記予め入力された設定周波数f01との差の絶対
値が所定の設定誤差Δfになるまで、上述の処理を繰り
返すので、上記設定誤差Δf以下の比較的に小さな誤差
の改善された精度で上記誘電体共振器10の共振周波数
0の設定処理を実行することができる。
As described above, the dielectric resonator 10 to be measured having the known load Q is electrically connected to the oscillation loop circuit including the amplifier 33 and oscillates at the oscillation frequency fm, and the oscillation frequency fm is The resonance frequency f of the dielectric resonator 10 is measured based on the measured oscillation frequency fm.
Since 0 the calculated measuring the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10, at higher compared with the conventional example precision, exactly the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 having a known load Q Can be measured. Further, the distance lm to move the dielectric tuning element 12 based on the accurately measured resonance frequency f 0 and the preset frequency f 01 input in advance is calculated by using the above-mentioned “Equation 1”, and the calculated movement is calculated. The dielectric tuning element 1 is driven by driving the stepping motor 51 based on the distance lm.
2 is moved, and the above-described processing is repeated until the absolute value of the difference between the resonance frequency f 0 measured by the above calculation and the previously input set frequency f 01 reaches a predetermined setting error Δf. The setting process of the resonance frequency f 0 of the dielectric resonator 10 can be executed with an improved accuracy of a relatively small error equal to or less than the error Δf.

【0041】[0041]

【発明が解決しようとする課題】以上が本願出願人が既
に提案した、共振器の共振周波数の自動設定装置につい
ての説明であるが、当該自動設定装置を構成する駆動機
構52にあっては、図7より明らかなように、誘電体共
振器10のシャフト15の中心線と同軸上にステッピン
グモータ51の出力軸51aを配設しているので、上記
自動設定装置の長手方向長さは大きくなり、又、上記シ
ャフト15の延長線を中心として上記駆動機構52が設
けられるため、図2の(a)に示すように駆動機構52
等が占有する空間は誘電体共振器10の側方中央部に位
置するため、誘電体共振器10の側方の空間を有効に利
用できないという欠点がある。又、図7に示すように、
誘電体共振器10に設けられる円筒部13aの内部に与
圧バネ91を設けていることより円筒部13aの全体形
状が大きくなるという欠点もある。本発明は、上述した
ような点を改良し、誘電体共振器のまわりの空間を有効
に利用可能とし、かつ高精度な共振周波数の自動設定を
可能とする、共振器の共振周波数の自動設定装置を提供
することを目的とする。
The above is the description of the automatic setting device of the resonance frequency of the resonator, which has been already proposed by the applicant of the present application. In the drive mechanism 52 constituting the automatic setting device, As is apparent from FIG. 7, since the output shaft 51a of the stepping motor 51 is arranged coaxially with the center line of the shaft 15 of the dielectric resonator 10, the length of the automatic setting device in the longitudinal direction becomes large. Further, since the drive mechanism 52 is provided centering on the extension line of the shaft 15, the drive mechanism 52 is provided as shown in FIG.
Since the space occupied by etc. is located at the lateral center of the dielectric resonator 10, there is a drawback that the space on the lateral side of the dielectric resonator 10 cannot be effectively used. Also, as shown in FIG.
Since the pressurizing spring 91 is provided inside the cylindrical portion 13a provided in the dielectric resonator 10, there is also a drawback that the overall shape of the cylindrical portion 13a becomes large. The present invention improves the above-mentioned points, makes it possible to effectively use the space around the dielectric resonator, and enables automatic setting of the resonant frequency with high accuracy. Automatic setting of the resonant frequency of the resonator The purpose is to provide a device.

【0042】[0042]

【課題を解決するための手段】本発明は、共振器の共振
周波数を測定し、上記共振器に備わる移動手段にて上記
共振器に備わる周波数チューニング誘電体を移動するこ
とで上記測定共振周波数を目標周波数に一致させる、共
振周波数の自動設定装置において、上記周波数チューニ
ング誘電体が備わるシャフトを移動させるシャフト移動
手段と、上記シャフト移動手段に取着され該シャフト移
動手段を駆動する駆動軸を上記シャフトに対して非同軸
上であってかつ平行に配設した駆動手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
According to the present invention, the resonance frequency of a resonator is measured, and the measured resonance frequency is measured by moving a frequency tuning dielectric provided in the resonator by a moving means provided in the resonator. In a resonance frequency automatic setting device that matches a target frequency, a shaft moving means for moving a shaft provided with the frequency tuning dielectric and a drive shaft attached to the shaft moving means for driving the shaft moving means. And a driving means which is non-coaxial with and is arranged in parallel with.

【0043】又、上記シャフト移動手段は、上記駆動軸
に挿着される送りねじと、上記シャフトを締着する締着
部と上記送りねじに係合するねじ部とを有するシャフト
移動用ねじと、上記送りねじと上記シャフト移動用ねじ
との係合部におけるバックラッシュを除去するため、上
記シャフト移動用ねじを上記駆動軸の軸方向へ付勢する
バネとを備えるように構成してもよい。
The shaft moving means includes a feed screw inserted into the drive shaft, and a shaft moving screw having a fastening portion for fastening the shaft and a screw portion for engaging with the feed screw. In order to remove a backlash in an engaging portion between the feed screw and the shaft moving screw, a spring for urging the shaft moving screw in the axial direction of the drive shaft may be provided. ..

【0044】[0044]

【作用】駆動手段は、周波数チューニング誘電体が備わ
るシャフトに対して駆動軸が非同軸上であってかつ平行
になるように配設され、シャフト移動手段は、上記駆動
軸の駆動力によって上記シャフトを軸方向へ移動させ
る。よって、駆動手段及びシャフト移動手段は、上記シ
ャフトの軸方向に上記駆動軸が配設されなくとも上記シ
ャフトを軸方向へ移動可能とし、上記シャフトの軸方向
へ装置の全体形状が長くならないように作用する。又、
シャフト移動手段に備わるバネは、シャフト移動手段を
構成する送りねじとシャフト移動用ねじとの係合部にお
けるバックラッシュを除去するように作用し、上記シャ
フトにおける軸方向の微動の発生を無くし、共振周波数
の自動設定をより高精度に行うように作用する。
The driving means is arranged such that the driving axis is non-coaxial and parallel to the shaft provided with the frequency tuning dielectric, and the shaft moving means is provided with the shaft by the driving force of the driving axis. Move in the axial direction. Therefore, the drive means and the shaft moving means enable the shaft to move in the axial direction without disposing the drive shaft in the axial direction of the shaft, so that the overall shape of the device does not become long in the axial direction of the shaft. To work. or,
The spring provided in the shaft moving means acts to eliminate backlash in the engaging portion between the feed screw and the shaft moving screw that constitute the shaft moving means, eliminates the occurrence of fine movement in the axial direction of the shaft, and causes resonance. It works to set the frequency automatically with higher accuracy.

【0045】[0045]

【実施例】本発明の共振周波数の自動設定装置における
誘電体共振器、駆動機構部等の一実施例を示す図1にお
いて、図7に示す構成部分の内、同じ構成部分について
は同じ符号を付しその説明を省略する。誘電体同調素子
12が固定されたシャフト15は、誘電体共振器10を
構成する円筒形状のシールドケース13の長手方向の中
心線上に設けられ、シャフト15の両端部は、シールド
ケース13を構成する円板状の側壁13a及び13bの
中心部に嵌合される滑り軸受101a及び101bに挿
通され、シャフト15は滑り軸受101a及び101b
にてシャフト15の軸方向に滑動可能に支持される。
尚、側壁13bには駆動機構部102のハウジングの側
壁102aが密着固定され、シャフト15は該側壁10
2aを貫通し駆動機構部102内方向へ延在するので、
滑り軸受101bは上記側壁102aから上記側壁13
b方向へ上記側壁102a及び上記側壁13bの両方に
嵌合されている。又、滑り軸受101a及び101b
は、例えばフッ素樹脂にて形成されるものであり、又、
側壁13a側では滑り軸受101aの端面からのシャフ
ト15の突出量は僅かである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1 showing an embodiment of a dielectric resonator, a drive mechanism section and the like in an automatic resonance frequency setting device of the present invention, the same reference numerals are given to the same components among the components shown in FIG. The explanation is omitted. The shaft 15 to which the dielectric tuning element 12 is fixed is provided on the center line in the longitudinal direction of the cylindrical shield case 13 forming the dielectric resonator 10, and both ends of the shaft 15 form the shield case 13. The slide bearings 101a and 101b fitted into the central portions of the disk-shaped side walls 13a and 13b are inserted into the shaft 15, and the shaft 15 has the slide bearings 101a and 101b.
Is supported slidably in the axial direction of the shaft 15.
A side wall 102a of the housing of the drive mechanism unit 102 is closely fixed to the side wall 13b, and the shaft 15 is fixed to the side wall 10b.
Since it penetrates 2a and extends inward of the drive mechanism unit 102,
The plain bearings 101b are formed from the side wall 102a to the side wall 13
It is fitted in both the side wall 102a and the side wall 13b in the b direction. Also, the sliding bearings 101a and 101b
Is formed of, for example, a fluororesin, and
On the side wall 13a side, the amount of protrusion of the shaft 15 from the end surface of the plain bearing 101a is small.

【0046】駆動機構部102のハウジング形状は、直
方体形状であり、上記側壁102aと対面する側壁10
2bには、ステッピングモータ51の出力軸51aを駆
動機構部102の内部方向へ突出させ、かつ上記シャフ
ト15と上記出力軸51aとが同軸上とならないような
位置であって、誘電体共振器10のシールドケース13
の半径内の適宜な位置に出力軸51aが配置されるよう
にしてステッピングモータ51が固定される。尚、出力
軸51aの中心軸とシャフト15の中心軸とは平行であ
り、又、ステッピングモータ51として、例えば100
0ステップ/1回転の仕様のものが選ばれる。
The housing shape of the drive mechanism section 102 is a rectangular parallelepiped shape, and the side wall 10 facing the side wall 102a.
The output shaft 51a of the stepping motor 51 is projected to the inside of the drive mechanism portion 102 at 2b, and the shaft 15 and the output shaft 51a are not coaxial with each other. Shield case 13
The stepping motor 51 is fixed so that the output shaft 51a is arranged at an appropriate position within the radius of. The central axis of the output shaft 51a and the central axis of the shaft 15 are parallel to each other.
The one with 0 steps / one rotation is selected.

【0047】上記出力軸51aには、T字形の断面形状
であってその中央部には軸方向に沿って貫通孔を有し、
突出部103b以外の円筒形状部の外周面には軸方向に
沿って適宜な長さにわたり周方向に雄ねじ103aが形
成された、送りねじ103が挿通される。該送りねじ1
03は、突出部103bの一部にて出力軸51a方向へ
あけられた貫通孔に形成されるめねじ103cに係合さ
れるねじを締め付けることによってステッピングモータ
51の出力軸51aに固定され、出力軸51aに対して
滑ることなく出力軸51aと一体的に回転する。
The output shaft 51a has a T-shaped cross section and has a through hole in the center thereof along the axial direction.
A feed screw 103 having a male screw 103a formed in the circumferential direction over an appropriate length along the axial direction is inserted into the outer peripheral surface of the cylindrical portion other than the protruding portion 103b. The feed screw 1
03 is fixed to the output shaft 51a of the stepping motor 51 by tightening a screw engaged with a female screw 103c formed in a through hole opened in the direction of the output shaft 51a at a part of the protrusion 103b. It rotates integrally with the output shaft 51a without slipping on the shaft 51a.

【0048】送りねじ103の雄ねじ103aには、T
字形の断面形状であってその軸方向中央部には上記雄ね
じ103aに係合するめねじ104aが軸方向に沿って
形成されたシャフト移動用ねじ104が、突出部104
bを反ステッピングモータ方向として係合される。又、
シャフト移動用ねじ104の外周面においてステッピン
グモータ51側の端部の適宜な範囲には雄ねじ104c
が形成される。尚、その他の上記外周面は、雄ねじ10
4cが形成されない非ねじ部104dである。
The male screw 103a of the feed screw 103 has a T
A shaft moving screw 104, which has a V-shaped cross-sectional shape and is formed in the axial central portion thereof with an internal thread 104a that engages with the external thread 103a along the axial direction,
Engage with b as the anti-stepping motor direction. or,
On the outer peripheral surface of the shaft moving screw 104, a male screw 104c is provided in an appropriate range on the end portion on the stepping motor 51 side.
Is formed. In addition, the other outer peripheral surface has a male screw 10
4c is a non-screw portion 104d on which no portion 4c is formed.

【0049】このようなシャフト移動用ねじ104には
スライダ108が嵌合される。スライダ108は、方形
状の板であって、スライダ108の中央部にはシャフト
移動用ねじ104に形成されている非ねじ部104dに
嵌合する貫通孔108aがあけられ、スライダ108の
一端部にはシャフト15が緩嵌されるように図4に示す
ごとく切欠部108cを設けた貫通孔108bがあけら
れ、又、スライダ108の他端部には、駆動機構部10
2のハウジングの側壁102a及び102bに両端が固
定され、シャフト15の中心軸及びステッピングモータ
51の出力軸51aの中心軸に平行に取り付けられるガ
イドピン106が滑動可能に挿通されるリニアブシュ1
07が板厚方向に貫通して固定される。
A slider 108 is fitted on the shaft moving screw 104. The slider 108 is a rectangular plate, and a through hole 108a that fits into a non-threaded portion 104d formed on the shaft moving screw 104 is formed in the center of the slider 108, and one end of the slider 108 is provided. As shown in FIG. 4, a through hole 108b provided with a notch 108c is formed so that the shaft 15 can be loosely fitted, and the other end of the slider 108 has a drive mechanism 10a.
A linear bush 1 having both ends fixed to the side walls 102a and 102b of the second housing, and guide pins 106 that are mounted parallel to the central axis of the shaft 15 and the central axis of the output shaft 51a of the stepping motor 51 are slidably inserted.
07 is penetrated and fixed in the plate thickness direction.

【0050】尚、シャフト移動用ねじ104とスライダ
108との固定は以下のように行う。シャフト移動用ね
じ104の非ねじ部104dにスライダ108の貫通孔
108aを嵌合し、スライダ108の側面がシャフト移
動用ねじ104の突出部104bに当接するまでスライ
ダ108を進めた後、シャフト移動用ねじ104に形成
されている雄ねじ104cに係合するナット109を締
結することで、スライダ108は上記突出部104bと
ナット109とによって締結されシャフト移動用ねじ1
04に固定される。尚、スライダ108をシャフト移動
用ねじ104に固定する際には、リニアブシュ107に
はガイドピン106が挿通され、貫通孔108bにはシ
ャフト15が挿通され、又、ねじ105を締めることで
シャフト15はスライダ108に締着される。
The shaft moving screw 104 and the slider 108 are fixed as follows. After the through hole 108a of the slider 108 is fitted into the non-threaded portion 104d of the shaft moving screw 104 and the slider 108 is advanced until the side surface of the slider 108 contacts the protruding portion 104b of the shaft moving screw 104, By fastening a nut 109 that engages with a male screw 104c formed on the screw 104, the slider 108 is fastened by the protrusion 104b and the nut 109, and the shaft moving screw 1
It is fixed at 04. When fixing the slider 108 to the shaft moving screw 104, the guide pin 106 is inserted through the linear bush 107, the shaft 15 is inserted through the through hole 108b, and the shaft 15 is fixed by tightening the screw 105. It is fastened to the slider 108.

【0051】さらに又、スライダ108をシャフト移動
用ねじ104に固定する際に、図1に示すように、ステ
ッピングモータ51の側面とスライダ108の側面との
間にステッピングモータの出力軸51aを中心として渦
巻きバネ110を装着しても良い。渦巻きバネ110を
装着することで、シャフト移動用ねじ104に固定され
たスライダ108は矢印ア方向へ付勢され、シャフト移
動用ねじ104のめねじ104aと送りねじ103の雄
ねじ103aとの係合部におけるバックラッシュによる
シャフト移動用ねじ104、しいてはシャフト15の不
要な微動をなくすことができ、より高精度な共振周波数
を得ることができる。
Further, when fixing the slider 108 to the shaft moving screw 104, as shown in FIG. 1, the output shaft 51a of the stepping motor is centered between the side surface of the stepping motor 51 and the side surface of the slider 108. The spiral spring 110 may be attached. By mounting the spiral spring 110, the slider 108 fixed to the shaft moving screw 104 is biased in the arrow A direction, and the engaging portion between the female screw 104a of the shaft moving screw 104 and the male screw 103a of the feed screw 103. It is possible to eliminate unnecessary fine movements of the shaft moving screw 104 and eventually the shaft 15 due to the backlash, and it is possible to obtain a more accurate resonance frequency.

【0052】駆動機構部102内に延在するシャフト1
5の端部に近接する、駆動機構部102のハウジングに
は、図1に示すように、発光、受光装置から構成される
リミットスイッチ111が装着される。該リミットスイ
ッチ111の光軸は紙面の表裏方向にあり、スライダ1
08の端部に取り付けた遮蔽板112が上記光軸を遮る
ことで、リミットスイッチ111はステッピングモータ
51の動作を停止させる信号を発する。尚、リミットス
イッチ111における検出点は自由に調整可能である。
Shaft 1 extending into drive mechanism section 102
As shown in FIG. 1, a limit switch 111 composed of a light emitting device and a light receiving device is attached to the housing of the drive mechanism unit 102 near the end of No. 5. The optical axis of the limit switch 111 is on the front and back sides of the paper, and the slider 1
When the shielding plate 112 attached to the end of 08 blocks the optical axis, the limit switch 111 issues a signal to stop the operation of the stepping motor 51. The detection point on the limit switch 111 can be freely adjusted.

【0053】又、駆動機構部102のハウジングは、誘
電体共振器10の外周面10aのある位置において該外
周面10aの延長線上に上記ハウジングの外周面がくる
ように誘電体共振器10に対して上記ハウジングが設け
られる。
Further, the housing of the drive mechanism portion 102 is arranged with respect to the dielectric resonator 10 so that the outer peripheral surface of the housing is located on the extension line of the outer peripheral surface 10a at a position of the outer peripheral surface 10a of the dielectric resonator 10. And the housing is provided.

【0054】このように構成される共振器における共振
周波数の自動設定装置の動作を以下に説明する。今、遮
蔽板112によって上記光軸が遮られることでリミット
スイッチ111が動作しステッピングモータ51が停止
した、初期状態位置にシャフト15があるものとする。
MPU40からモータ駆動回路50を介してステッピン
グモータ51に供給される信号にてステッピングモータ
51は動作を開始しステッピングモータ51の出力軸5
1aは所定ステップ数分回転する。出力軸51aが回転
することで、出力軸51aに固定された送りねじ103
も共に同方向に回転を開始する。
The operation of the resonance frequency automatic setting device in the thus constructed resonator will be described below. Now, it is assumed that the shaft 15 is in the initial state position where the limit switch 111 is operated and the stepping motor 51 is stopped by blocking the optical axis by the shield plate 112.
A signal supplied from the MPU 40 to the stepping motor 51 via the motor drive circuit 50 causes the stepping motor 51 to start operating and the output shaft 5 of the stepping motor 51.
1a rotates for a predetermined number of steps. The rotation of the output shaft 51a causes the feed screw 103 fixed to the output shaft 51a.
Both start rotating in the same direction.

【0055】したがって送りねじ103に係合するシャ
フト移動用ねじ104も送りねじ103と同方向へ回転
しようとするが、シャフト移動用ねじ104にはステッ
ピングモータの出力軸51aの回転方向に回転不能であ
るシャフト15及びガイドピン106に嵌合されている
スライダ108が固定されているので、シャフト移動用
ねじ104は送りねじ103の回転方向へ回転すること
はなく、一方、シャフト移動用ねじ104は送りねじ1
03と係合していることから送りねじ103が回転する
ことでシャフト移動用ねじ104及びシャフト移動用ね
じ104に固定されているスライダ108は、ガイドピ
ン106に案内されながらガイドピン106の軸方向、
換言すれば出力軸51aの軸方向、さらに換言すればシ
ャフト15の軸方向に沿って移動する。したがって、ス
ライダ108に固定されるシャフト15も滑り軸受10
1a及び101bに支持されながらスライダ108と同
方向、即ちシャフト15の軸方向である、例えば図示す
る矢印イ方向へ移動する。尚、ステッピングモータ51
の出力軸51aが逆方向に回転すれば、シャフト移動用
ねじ104、スライダ108、シャフト15はともに一
体として、矢印イとは逆方向である図示する矢印ウ方向
に移動する。尚、シャフト15が移動することによる共
振周波数の変化については上述した既出願に記載の共振
器の場合と同じであるので、その説明を省略する。
Therefore, the shaft moving screw 104 engaging with the feed screw 103 also tries to rotate in the same direction as the feed screw 103, but the shaft moving screw 104 cannot rotate in the rotation direction of the output shaft 51a of the stepping motor. Since the certain shaft 15 and the slider 108 fitted to the guide pin 106 are fixed, the shaft moving screw 104 does not rotate in the rotation direction of the feed screw 103, while the shaft moving screw 104 does not feed. Screw 1
The shaft moving screw 104 and the slider 108 fixed to the shaft moving screw 104 are guided by the guide pin 106 while being guided by the guide pin 106 in the axial direction of the guide pin 106. ,
In other words, it moves along the axial direction of the output shaft 51a, in other words, along the axial direction of the shaft 15. Therefore, the shaft 15 fixed to the slider 108 is also attached to the slide bearing 10.
While being supported by 1a and 101b, the slider moves in the same direction as the slider 108, that is, in the axial direction of the shaft 15, for example, the arrow A direction shown in the figure. The stepping motor 51
When the output shaft 51a of FIG. 2 rotates in the opposite direction, the shaft moving screw 104, the slider 108, and the shaft 15 together move in the direction shown by arrow c, which is the opposite direction of arrow a. The change of the resonance frequency due to the movement of the shaft 15 is the same as the case of the resonator described in the above-mentioned application, and therefore the description thereof will be omitted.

【0056】駆動機構部102について、以上説明した
ような構造とすることで以下の効果を奏する。 シャフ
ト15に対してモータ出力軸51aを非同軸上に配設し
たので、図3(a)、(b)に示すように、誘電体共振
器10のシールドケース13の側面13bからステッピ
ングモータ51の終端面までの長さL2′を従来の場合
の同寸法L2に比べ大幅に短くすることができるととも
に、又、図2(a)、(b)及び図3(a)、(b)に
示すように、駆動機構部102及びステッピングモータ
51が占める領域の容積v2′を従来の場合の同容積v
2に比べ小さくすることができ、さらに上記領域が誘電
体共振器10の軸方向中央部の延長線上から誘電体共振
器10の直径方向へ移動し、図2(b)より明らかなよ
うに、空き空間を一部分に集中させることができ、空間
を有効に利用することが可能となる。尚、図2及び図3
において、駆動機構部102及びステッピングモータ5
1が占める容積部分はまとめて直方体形状にて示してい
る。
The drive mechanism section 102 having the above-described structure has the following effects. Since the motor output shaft 51a is arranged non-coaxially with respect to the shaft 15, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the stepping motor 51 can be driven from the side surface 13b of the shield case 13 of the dielectric resonator 10. The length L2 ′ to the terminal surface can be made significantly shorter than the same dimension L2 in the conventional case, and also shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 3 (a), 3 (b). As described above, the volume v2 ′ of the area occupied by the drive mechanism unit 102 and the stepping motor 51 is set to the same volume v2 in the conventional case.
2 can be made smaller, and further, the above-mentioned region moves in the diametrical direction of the dielectric resonator 10 from the extension line of the central portion in the axial direction of the dielectric resonator 10, and as is clear from FIG. The empty space can be concentrated in a part, and the space can be effectively used. 2 and 3
In the driving mechanism section 102 and the stepping motor 5,
The volume portion occupied by 1 is collectively shown as a rectangular parallelepiped shape.

【0057】又、本実施例の共振器では、上記シールド
ケース13の側面13aにおけるシャフト15の支持部
分には、滑り軸受101aを設けたのみであるので、図
3(a)、(b)に示すように上記側面13aからの突
出部分の容積v1′及び突出長さL1′は、従来の場合
の同容積v1及び同長さL1に比べ大幅に縮小すること
ができる。定量的に説明すると、従来の自動設定装置の
共振器では、容積v1及びv2の合計値は約200cc
であったが、本実施例の自動設定装置では容積v1′及
びv2′の合計値は約100ccとなり、約1/2に容
積を減少させることができる。又、従来の上記長さL1
及びL2の合計値に比べ本実施例におけるL1′及びL
2′の合計値を約1/2に短縮することができる。
Further, in the resonator of the present embodiment, since the slide bearing 101a is only provided on the supporting portion of the shaft 15 on the side surface 13a of the shield case 13, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown, the volume v1 'and the projection length L1' of the projecting portion from the side surface 13a can be greatly reduced compared to the same volume v1 and the same length L1 in the conventional case. Quantitatively, in the resonator of the conventional automatic setting device, the total value of the volumes v1 and v2 is about 200 cc.
However, in the automatic setting device of this embodiment, the total value of the volumes v1 'and v2' is about 100 cc, and the volume can be reduced to about 1/2. Also, the above-mentioned conventional length L1
And L2 in this embodiment compared to the total value of L1 'and L2.
The total value of 2'can be reduced to about 1/2.

【0058】又、従来、ステッピングモータ51の出力
軸51aには、図7に示すように軸継手60及び送りネ
ジ61が接続されているため、出力軸51aに作用する
慣性モーメントが大きかったが、本実施例の場合には出
力軸51aにはほぼ出力軸51aの軸径に等しい送りね
じ103が取り付けられるだけであるので出力軸51a
に作用する慣性モーメントは従来に比べ大幅に減少す
る。よって、ステッピングモータ51が必要とする加速
トルク値は小さくて良く、ステッピングモータの小型化
あるいは共振周波数の調整時間の短縮を図ることができ
る。
Further, conventionally, since the output shaft 51a of the stepping motor 51 is connected with the shaft coupling 60 and the feed screw 61 as shown in FIG. 7, the moment of inertia acting on the output shaft 51a is large. In the case of this embodiment, the output shaft 51a is simply attached with the feed screw 103 having a diameter substantially equal to the shaft diameter of the output shaft 51a.
The moment of inertia acting on is greatly reduced compared to the conventional one. Therefore, the acceleration torque value required by the stepping motor 51 may be small, and the stepping motor can be downsized or the resonance frequency adjustment time can be shortened.

【0059】さらに又、渦巻きバネ110を使用するこ
とで、送りねじ103とシャフト移動用ねじ104との
係合部におけるバックラッシュを除去することができ、
より正確に共振周波数を設定することができる。
Furthermore, by using the spiral spring 110, it is possible to eliminate backlash in the engaging portion between the feed screw 103 and the shaft moving screw 104,
The resonance frequency can be set more accurately.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、周
波数チューニング誘電体を備えるシャフトと駆動手段の
駆動軸とを非同軸上であってかつ平行に配設したことよ
り、上記シャフトの軸方向に対して装置の外形状寸法を
短くすることができ、かつ、駆動手段及びシャフト移動
手段が占める領域が上記シャフトの軸方向から外れるの
で、空き空間を一方向にまとめることができ誘電体共振
器のまわりの空間を有効に利用することができる。又、
本発明によれば、送りねじとシャフト移動用ねじとの係
合部におけるバックラッシュを除去するバネをシャフト
移動手段に備えることで、上記バックラッシュに起因す
る上記シャフトの軸方向の微動を防止でき、高精度な共
振周波数の自動設定を行うことができる。
As described above in detail, according to the present invention, the shaft provided with the frequency tuning dielectric and the drive shaft of the drive means are arranged non-coaxially and in parallel with each other. The outer shape of the device can be shortened in the axial direction, and the area occupied by the driving means and the shaft moving means deviates from the axial direction of the shaft, so that the empty space can be gathered in one direction. The space around the resonator can be effectively used. or,
According to the present invention, by providing the shaft moving means with the spring for removing the backlash in the engaging portion between the feed screw and the shaft moving screw, it is possible to prevent the axial fine movement of the shaft due to the backlash. It is possible to automatically set the resonance frequency with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の共振周波数の自動設定装置に備わる
駆動機構の構造の一実施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the structure of a drive mechanism provided in a resonance frequency automatic setting device of the present invention.

【図2】(a) 従来の共振周波数の自動設定装置にお
ける駆動機構部及びモータが占める領域を示す斜視図で
ある。 (b) 本発明の共振周波数の自動設定装置における駆
動機構部及びモータが占める領域を示す斜視図である。
FIG. 2A is a perspective view showing a region occupied by a drive mechanism section and a motor in a conventional resonance frequency automatic setting device. (B) It is a perspective view which shows the area | region which a drive mechanism part and a motor occupy in the automatic setting apparatus of the resonance frequency of this invention.

【図3】(a) 従来の共振周波数の自動設定装置にお
ける駆動機構部及びモータ並びに円筒部が占める領域を
示す図である。 (b) 本発明の共振周波数の自動設定装置における駆
動機構部及びモータ並びに滑り軸受が占める領域を示す
図である。
FIG. 3A is a diagram showing a region occupied by a drive mechanism section, a motor, and a cylindrical section in a conventional resonance frequency automatic setting device. (B) It is a figure which shows the area | region which a drive mechanism part, a motor, and a slide bearing occupy in the resonance frequency automatic setting apparatus of this invention.

【図4】 図1に示すスライダを表す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the slider shown in FIG.

【図5】 誘電体共振器の共振周波数の自動設定装置の
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a device for automatically setting a resonance frequency of a dielectric resonator.

【図6】 図5の誘電体共振器及びそれを収容するシー
ルドケースの縦断面図である。
6 is a vertical cross-sectional view of the dielectric resonator of FIG. 5 and a shield case that houses the dielectric resonator.

【図7】 図5の誘電体共振器、それを収容するシール
ドケース及びステッピングモータの駆動機構の詳細を示
す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing details of the dielectric resonator shown in FIG. 5, a shield case accommodating the dielectric resonator, and a drive mechanism of the stepping motor.

【図8】 図5の誘電体共振器の誘電体同調素子の位置
と共振周波数との関係を示すグラフである。
8 is a graph showing the relationship between the position of the dielectric tuning element of the dielectric resonator of FIG. 5 and the resonance frequency.

【図9】 図5の自動設定装置の自動設定処理を示すフ
ローチャートである。
9 is a flowchart showing an automatic setting process of the automatic setting device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…誘電体共振器、12…誘電体同調素子、15…シ
ャフト、51…ステッピングモータ、102…駆動機構
部、103…送りねじ、104…シャフト移動用ねじ、
108…スライダ、110…渦巻きバネ。
Reference numeral 10 ... Dielectric resonator, 12 ... Dielectric tuning element, 15 ... Shaft, 51 ... Stepping motor, 102 ... Drive mechanism section, 103 ... Feed screw, 104 ... Shaft moving screw,
108 ... slider, 110 ... spiral spring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗栖 徹 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 谷▲崎▼ 透 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Toru Kurisu 2 26-10 Tenjin Tenjin, Nagaokakyo, Kyoto Prefecture Murata Manufacturing Co., Ltd. Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共振器の共振周波数を測定し、上記共振
器に備わる移動手段にて上記共振器に備わる周波数チュ
ーニング誘電体を移動することで上記測定共振周波数を
目標周波数に一致させる、共振周波数の自動設定装置に
おいて、 上記周波数チューニング誘電体が備わるシャフトを移動
させるシャフト移動手段と、 上記シャフト移動手段に取着され該シャフト移動手段を
駆動する駆動軸を上記シャフトに対して非同軸上であっ
てかつ平行に配設した駆動手段と、 を備えたことを特徴とする共振器の共振周波数の自動設
定装置。
1. The resonance frequency of a resonator is measured, and the frequency tuning dielectric provided in the resonator is moved by a moving means provided in the resonator to match the measured resonance frequency with a target frequency. In the automatic setting device, the shaft moving means for moving the shaft provided with the frequency tuning dielectric and the drive shaft attached to the shaft moving means for driving the shaft moving means are not coaxial with the shaft. An automatic setting device for a resonance frequency of a resonator, comprising: driving means arranged in parallel with each other.
【請求項2】 上記シャフト移動手段は、上記駆動軸に
挿着される送りねじと、 上記シャフトを締着する締着部と上記送りねじに係合す
るねじ部とを有するシャフト移動用ねじと、 を備えた、請求項1記載の共振器の共振周波数の自動設
定装置。
2. The shaft moving means includes a feed screw inserted into the drive shaft, a shaft moving screw having a fastening portion for fastening the shaft, and a screw portion engaging with the feed screw. A device for automatically setting a resonance frequency of a resonator according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 上記送りねじと上記シャフト移動用ねじ
との係合部におけるバックラッシュを除去するため、上
記シャフト移動用ねじを上記駆動軸の軸方向へ付勢する
バネを備えた、請求項2記載の共振器の共振周波数の自
動設定装置。
3. A spring for urging the shaft moving screw in the axial direction of the drive shaft in order to remove a backlash at an engaging portion between the feed screw and the shaft moving screw. 2. A device for automatically setting a resonance frequency of a resonator according to 2.
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