低損失ミリ波誘電体共振器フィルタの設計

低损耗毫米波介质谐振滤波器设计

• 批准号: 07750401
• 负责人: 古神 義則
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750401/
• 关键词: ミリ波; 誘電体共振器; 高誘電率低損失誘電体材料; 高次モード共振器; ウィスパリングギャラリモード; TM0モード

本研究では、ミリ波低損失フィルタを実現するために、ミリ波帯において10,0000程度の無負荷Qを有する共振素子についての検討、およびそのフィルタへの適応性について検討した。まず、ミリ波高Q共振器として、誘電体共振器に注目した。誘電体共振器は、温度安定性に優れ、高Q値を実現できることで知られている。本計画では、これを高次モードで動作させるという方針を打ち出した。これによりミリ波で用いる場合でも、適切な共振器サイズを保ち、フィルタに応用した場合の微調整機構の設計が楽になる。具体的には、ウィスパリングギャラリモード誘電体円板(楕円板)共振器およびTM011+dモード誘電体ロッド共振器を提案し、これを検討した。ウィスパリングギャラリモード共振器は、誘電体円板中を周方向に伝搬する進行波共振器である。周長は波長の数十倍であり、周方向に高次のモードである。本研究では、その共振周波数解析、および、誘電体導波路で過結合励振したときの共振特性、について理論的・実験的検討を加えた。さらに、20GHz帯において設計したアルミナ誘電体円板および楕円板共振器に、実際にウィスパリングギャラリモード共振を生起させ、その共振特性を測定した。一方、TM011+dモード誘電体ロッド共振器はロッド長が波長の数倍であり、ロッドの軸方向に高次の定在波共振を生起する。同軸モノポールアンテナの採用により、効率よい励振が可能となる。モード展開法をもちいた厳密共振器解析により、30GHz帯で共振器を設計し共振特性を実験的に明らかにした。低損失である(Ba Mg Ta) TiO4セラミックを共振器材料としてもちいた結果、目標の無負荷Q値、約1万を実現した。これにより同共振器の高Q性が実証された。以上のように、本研究計画によりフィルタ用共振器の設計基礎資料を得ることができた。現在、これらの成果を基礎として、フィルタ設計の段階に進んでいる。

In this study, we investigate the suitability of the resonance element with low loss and no load Q of 10,000 in the wavelength band. High Q resonators and dielectric resonators The dielectric resonator has excellent temperature stability and high Q. This plan is a high-level action plan. The design of micro-adjustment mechanism in the case of resonance wave is very important. The specific design of the resonator is described in detail below. The resonator has a circular motion in the dielectric plate. The circumference of the wavelength is dozens of times higher than the circumference. In this study, the resonance frequency analysis, excitation and resonance characteristics of dielectric waveguides are discussed. The resonance characteristics of dielectric and dielectric resonators in the 20GHz band were measured. A square, TM011 +d dielectric resonator is a multiple of the wavelength of the dielectric resonator, and a high-order stationary wave resonance occurs in the axial direction of the dielectric resonator. Coaxial vibration is possible due to the use of vibration and efficiency. The development method for the analysis of compact resonators, the design of resonators in the 30GHz band, and the implementation of resonant characteristics Low loss (Ba Mg Ta) TiO4 resonator material results, the objective of no load Q value, about 10,000. The high Q characteristic of the resonator is realized. The basic design data of the resonator used in this research project are obtained. Now, the results of this project are based on the progress of the design stage.

项目成果

松原 真理: "誘電体だ円板共振器のウィスパリングギャラリモード共振周波数" 電子情報通信学会論文誌C-I. vol. J78-C-I no. 12. 708-710 (1995)

Mari Matsubara：“介质椭圆体谐振器的回音壁模式谐振频率”IEICE Transactions J78-C-I 卷 12. 708-710 (1995)