JPS61189703A - 誘電体共振器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はストリップ線路に誘電体共振器を結合させたマ
イクロ波帯の誘電体共振器装置に関するものである。

従来の技術 従来の誘電体共振器装置としては例えば特開昭５１−４
００５５　　号公報に示されている。第５図。

第６図はともにこの従来の誘電体共振器装置におけるス
１１ツブ線路と誘電体共振器との結合方法を示した構成
図であり、第６図においてはストリップ線路１は直線状
に伸び、誘電体共振器２は直線状に伸びたストリップ線
路１の近傍に配置されている。第６図においてはストリ
ップ線路１′を誘電体共振器２の形状に沿って迂曲させ
ており、この方法により第６図よりも結合を大きくする
ことができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ストリップ線路が
形成される誘電体基板の比誘電率が比較的小さい時には
ストリップ線路と誘電体共振器とは十分大きな結合量を
得ることができ、特に、問題はなかったが、誘電体基板
の比誘電率が大きくなり、誘電体共振器２の比誘電率に
近づくにつれて、逆にストリップ線路と誘電体共振器間
の結合が小さくなっていくという問題点を有していた。

例えば、比誘電率３ｏの誘電体共振器を比誘電率２．５
の誘電体基板上に形成したストリップ線路と結合させる
時には結合量は十分に大きくすることができる。しかし
、比誘電率３０の誘電体共振器を比誘電率２ｏの誘電体
基板上に形成したストリップ線路と結合させる時には、
結合量は更に小さくなり、特に第６図の方法では結合量
は非常に小さくなってし捷う。

その原因は次のように考えられる。誘電体基板の比誘電
率が誘電体共振器の比誘電体率に近づくにつれて、誘電
体基板上のストリップ線路内波長が誘電体共振器の直径
に近づいてくる。例えば、１０ＧＨｚ　　帯の周波数で
は、比誘電率３０の誘電体共振器の直径は約５．５賜、
比誘電率２．５の誘電体基板上のストリップ線路内波長
は約２０ｊＫＢ、比誘電率２０の誘電体基板上のストリ
ップ線路内波長は約８脇である。従って、誘電体基板と
誘電体共振器の比誘電率が近づくにつれ、誘電体共振器
と結合するストリップ線路側の電磁界の位相範囲が広が
る。つまり、ストリップ線路の電磁界でお互に位相が１
８０度反転した部分で同時に誘電体共振器と結合するよ
うになシ、逆にストリップ勝路と誘電体共振器との結合
量が小さくなると考えられる。

本発明はかかる点に鑑み、誘電体基板の比誘電率が誘電
体共振器の比誘電率に近づいた時にも、ストリップ線路
と誘電体共振器間の結合が小さくならないような誘電体
共振器装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明はストリップ線路をくの字形あるいは円弧状に腕
曲させるとともに、誘電体共振器をストリップ線路の腕
曲部と対向する位置に配置し、かつ誘電体共振器をスト
リップ線路の腕曲点において結合させた誘電体共振器装
置である。

作　　用 本発明は前記した構成によりストリップ線路と誘電体共
振器とはストリップ線路の腕曲点においてのみ結合する
ことになり、誘電体基板の比誘電率が誘電体共振器の比
誘電率に近づいたとしても、誘電体基板上のストリップ
線路の電磁界で誘電体共振器と結合するのは同相成分の
みとなる。従ってストリップ線路と誘電体共振器の結合
量は小さくならない。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における誘電体共振器装
置の構成図である。第１図において、３は誘電体共振器
、４は誘電体共振器３を支持する支持台で、通常は誘電
体共振器３の比誘電率よりもずっと小さい比誘電率で、
誘電体損失の少ない誘電体損失の少ない誘電体材料（例
えば石英ガラスやホルステライト）で作られている。５
はストリップ線路で、その一部が円弧状に腕曲しており
、誘電体共振器３がストリップ線路６の腕曲部分の近傍
に配置されている。ストリップ線路５のどの部分が誘電
体共振器３と最も強く結合しているかを考えると、スト
リップ線路５で誘電体共振器３に最も近接した点Ａ部分
でストリップ線路５と誘電体共振器３とが最も強く結合
している。そして点Ａから離れるに従って、ストリップ
線路５と誘電体共振器３とは急激に位置関係が遠ざかる
と同時に、ストリップ線路５の伝搬モードの磁界ベクト
ルと誘電体共振器３Ｐ：Ｊの共振モード（ＴＥｏ１δモ
ード）の磁界ベクトルとの重なりも急激に弱くなり結合
も弱くなる。従って、ストリップ線路５と誘電体共振器
３との結合は点Ａのごく近傍部分のみで行なわれること
となり、点Ａと位相が反転した部分ではストリップ線路
５と誘電体共振器３との結合が生まれることがない。つ
まり、ストリップ線路５と誘電体共振器３との結合は、
誘電体基板（図中には示されていない）の比誘電率が誘
電体共振器３の比誘電率に近づいたとしても弱まること
がない。更に誘電体共振器３の位置がストリップ線路５
に添４た方向に変化した時の、ストリップ線路５と誘電
体共振器３との結合位相の変化が、従来例に比較して、
少なくなるので、誘電体共振器３の位置すれか、結合位
相に及ぼす影響を減少させる効果を有する。

第２図は本発明の第２の実施例を示す誘電体共振器装置
の構成図であり、第１図に示す実施例の構成と同様なも
のであるが、ストリップ線路５′と誘電体共振器３とが
お互に重なっている点が第１図と異なる。第２図の実施
例におけるストリップ線路５′と誘電体共振器３との結
合関係は第１図の実施例におけるストリップ線路５と誘
電体共振器３との結合関係と同様なものであるが、第２
図の実施例の方が結合量が大きい。

第３図は本発明の第３の実施例を示す誘電体共振器装置
の構成図であり、第１図と同一箇所には同一番号を付し
て説明する。３は誘電体共振器、４は誘電体共振器３を
支持する支持台、６はくの字型に腕曲しているストリッ
プ線路である。誘電体共振器３はストリップ線路６の腕
曲点Ｂの近傍に配置されている。ストリップ線路６はく
の字型に腕曲しているため、ストリップ線路６の伝搬モ
ードの磁界ベクトルと誘電体共振器３内の共振モードの
磁界ベクトルとが強く重なるのは、ストリップ線路６の
腕曲点Ｂ近傍の磁界ベクトルのみとなる。ス）　ＩＪツ
ブ線路６の腕曲点Ｂ近傍以外では、ストリップ線路６が
誘電体共振器３から急激に遠ざかると同時に、ストリッ
プ線路６の伝搬モードの磁界ベクトルと誘電体共振器３
内の共振モードの磁界ベクトルとのＮなりも急激に弱く
なり、ストリップ線路６と誘電体共振器３との結合も極
めて弱くなる。従って、ストリップ線路６と誘電体共振
器３との結合は点Ｂのごく近傍部分のみで行なわれるこ
とになり、点Ｂと位相が反転した部分ではストリップ線
路６と誘電体共振器３とが結合することがない。つまり
、ストリップ線路６と誘電体共振器３との結合は誘電体
基板（図中には示されていない）の比誘電体共振器３の
比誘電率に近づいたとしても弱まることがない。更に誘
電体共振器３の位置がストリップ線路６に添った方向に
変化した時の、ストリップ線路６と誘電体共振器３との
結合位相の変化が従来例に比較して少なくなるので、誘
電体共振器３の位置ずれが結合位相に及ぼす影響を減少
させる効果を有する。

第４図は本発明の第３図の実施例の誘電体共振器装置を
ＧａＡｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔ発掘器に応用した構成図である６
７はＦＥＴ、３は誘電体共振器、４は支持台である。Ｆ
Ａ：Ｔ７のドレイン端子８には終端開放の％波長ストリ
ップ線路９が接続され、ＦＪ！：Ｔ７のゲート端子１０
にはぐの字型に腕曲し、抵抗終端されたストリップ線路
１１が接続され、ＦＥＴ７のソース端子１２には出力ス
トリップ線路１３が接続されている。誘電体共振器３は
ストリップ線路１１とは腕曲点Ｃにおいて結合し、Ｇａ
Ａｓ　Ｆ　ＥＴ発振器の発振周波数は誘電体共振器３の
共振周波で制御される。この時、誘電体共振器３とス）
　ＩＪツブ線路１１との結合点でもある腕曲点Ｃの位置
は発振の位相条件を考慮して決定される。

第４図の実施例によれば、結合点ＣがＦＥＴ７に近接し
ていても、ストリップ線路１１がくの字型に腕曲してい
るため誘電体共振器３をＦＥＴ７と直接接触させること
なくストリップ線路１１と結合させられるので、誘電体
共振器３の共振周波数がＦＥＴ７のパッケージてより大
きく影響されることがない。しかも、誘電体共振器３と
ストリップ線路１１の結合を大きくするために誘電体共
振器３をストリップ線路１１に近接させる時に、パッケ
ージに遮ぎられて近接させられないということも起こら
ない。

史に、誘電体共振器３の位置ずれがストリップ線路１１
との結合位相に与える影響が少ないので発振の位相条件
に誘電体共振器３の位置ずれが与える影響を小さくでき
る。また、ＦＥＴ７のゲート端子１０と結合点Ｃ闇の距
離を捧波長以下の長さに押えることができるため、発振
回路全体の寸法を小さくできると同時に、発振回路全体
の寸法を小さくすることで、発振器を収容するケースに
よる誘電体共振器３の不要共振モードを抑圧できる効果
も有する。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、誘電体基板の比誘
電率が誘電体共振器の比誘電率に近づいたとしても、誘
電体共振器とストリップ線路の結合が弱まることがない
。更に、誘電体共振器の位置変化に対する誘電体共振器
とス）＋７ツプ、線路との結合位相の変化を少なくでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における誘電体共振器装置の
平面図、第２図、第３図はともに本発明の他の実施例の
訪電不共振器装置の平面図、第４図は本発明による誘電
体共振器装置を発振器に応用したＧａＡｓ　Ｆ　Ｅ　Ｔ
発振器の平面図、第５図、第６図は従来の誘電体共振器
装置の平面図である。 ３・・・・・・誘酸体共振器、４・・・・・・支持台、
５　、５’。 ６．９，１１．１３・・・・・・ストリップ線路、７・
・・・・・ＦＥＴ、８・・・・・・ドレイン端子、１０
・・・・・・ゲート端子、１２・・・・・・ソース端子
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 、３−−一詩４ｐニイ本テ々、」！賠−；１；−４−−
−欠片白 ５−一一人ト１ルプ＆絡 第２図 第３図 ６−−−人トリップ線５路。 ７−−−μＥＴ 第　４　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　８−
ｇｂインＨｎ号７−−−又トソツアｉ糾−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体共振器の側面にストリップ線路を接近させ、前記
   ストリップ線路をくの字形あるいは円弧状に腕曲させる
   とともに、前記誘電体共振器を前記ストリップ線路の腕
   曲部と対向する位置に配置し、かつ前記誘電体共振器を
   前記ストリップ線路の腕曲点において前記ストリップ線
   路と結合させたことを特徴とする誘電体共振器装置。