介电共振器、介电共振器滤波器以及控制介电共振器的方法

摘要

介电共振器、介电共振器滤波器以及控制介电共振器的方法。公开了一种具有简单结构的介电共振器，适用于多模式且无电信号传输损失，以及控制介电共振器中的共振状态(耦合模式)的方法。介电共振器包括圆筒或多边形外部导体；置于外部导体的基本中心处的介电共振元件。切口部被形成在介电共振元件的一部分上，使得控制介电共振器的共振状态。

说明书

技术领域

本发明涉及介电共振器，介电共振器滤波器，以及控制介电共振器的方法。

背景技术

近年来，电子装置，诸如个人数字助理或通信终端，令人印象深刻地实现了高性能并减小尺寸。个人数字助理或通信终端嵌入共振器滤波器。减小个人数字助理等等的尺寸增加了减小共振器滤波器的尺寸的需求。因此，越来越多地使用介电共振器。

作为介电共振器，专利文献1描述了多模式介电共振器。在该多模式介电共振器中，在空腔共振器中布置了介电共振元件，以及朝介电共振元件在空腔共振器中设置金属螺丝，以便产生共振耦合模式。因此，该多模式介电共振器应付多个频率。在该介电共振器中，然而，存在共振器中的金属螺丝导致用于共振的电信号的传输损失增加的问题。

为解决上述问题，专利文献2描述了一种多模式介电共振器，其中，相对于介电共振元件形成柱状开口，以便执行共振耦合模式。因此，该多模式介电共振器应对多种频率。在这种介电共振器中，然而，需要诸如切割等等的处理，导致制造成本的增加。此外，不会生成充分的共振耦合模式。结果，不可能实现应对多种频率的实用多模式共振器。

专利文献1：日本专利未审公开号No.S57-194603-A

专利文献2：日本专利未审公开号No.S62-204601-A

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的是提供介电共振器、介电共振器滤波器，以及控制介电共振器中的共振状态(耦合模式)的方法，所述介电共振器具有适用于多个模式的简单结构以及无电信号传输损失。

为实现上述目的，本发明的实施例提供一种介电共振器。该介电共振器包括：圆筒或多边形外部导体；布置于外部导体的基本中心处的介电共振元件，介电共振元件具有用于生成衰减极点的切口部；以及电信号输入部和电信号输出部。

本发明的另一实施例提供一种控制包括圆筒多边形外部导体和置于外部导体的基本中心处的介电共振元件的介电共振器的方法。切口部被形成在介电共振元件的一部分上以便控制介电共振器的共振状态和生成衰减极点。

根据本发明的实施例，除其中在外部导体中提供圆柱或多边形介电共振元件的基本结构外，在介电共振元件中形成切口部，以便控制介电共振器的共振状态(耦合模式)。因此，不同于现有技术，不使用金属螺丝等等，以便控制共振状态(耦合模式)，因此，没有用于共振的电信号的传输损失。此外，不使用复杂的工艺，诸如介电共振元件的处理等等。因此，能易于获得具有可控共振状态(耦合模式)的介电共振器。

在介电共振器的滤波器特性具有衰减极点的位置，设置切口部。这可以是例如介电共振器中的如下的位置，即，在该位置中，到电信号输入部和电信号输出部的耦合度低。特别地，在外部导体的侧面上，以约90度布置电信号输入部和电信号输出部，以及在以自电信号输入部的约45度和约225度的一个或多个位置，设置切口部。

通过该结构，认为，介电共振器的共振状态(耦合模式)的变化源自与引入介电共振器中的电信号的电感和/或耦合电容的变化。

根据本发明的方面，形成介电共振元件的切口部，以便不与在介电共振器中设置的电信号输入部和电信号输出部相对。通过该结构，能更有效地控制介电共振器的共振状态(耦合模式)。在这种情况下，认为，难以改变引入介电共振器中的电信号的级间电感，以及主要改变耦合电容。

可以通过沿高度方向垂直地研磨介电共振元件而形成切口部，以便由于切口部，介电共振元件具有在高度方向上的垂直断面。可以通过沿高度方向垂直地研磨介电共振元件而形成切口部，以便由于切口部，介电共振元件具有带高度方向上的垂直断面的凹槽部。可以通过以45度的角度研磨介包括末端的电共振元件而形成切口部，以便由于切口部，介电共振元件具有以45度角的断面。

根据上述方面，能更有效地控制介电共振器的共振状态(耦合模式)。

为实现上述目的，本发明的又一实施例提供介电共振器。介电共振器包括圆筒或多边形外部导体、置于外部导体的基本中心处的介电共振元件，以及电信号输入部和电信号输出部。以使得对多个引入电信号的耦合系数表示峰值的位置和大小，在介电共振元件的一部分上形成切口部。

本发明的又一实施例提供一种控制包括圆筒或多边形外部导体和置于外部导体的基本中心处的介电共振元件的介电共振器的方法。以与使得对多个引入电信号的耦合系数表示峰值的位置和大小，在介电共振元件的一部分上形成切口部。

根据本发明的实施例，除其中在外部导体中设置圆柱或多边形介电共振元件的基本结构外，在介电共振元件中形成切口部。确定切口部的位置和大小，以便引入介电共振器中的多个电信号的耦合模式处于峰值状态。因此，与现有技术不同，不使用金属螺丝等等，以便控制耦合模式(共振状态)，因此，对于共振，没有电信号的传输损失。此外，不使用复杂的工艺，诸如介电共振元件等等的处理。因此，能易于获得具有最佳控制耦合模式(共振状态)的介电共振器。

通过该结构，认为，介电共振器的耦合模式(共振状态)的变化源自对引入介电共振器的电信号的电感和/或耦合电容的变化。

根据本发明的方面，可以通过沿高度方向垂直地研磨介电共振元件而形成切口部，并且由于切口部，介电共振元件具有在高度方向上的垂直断面。因此，可能更容易实现介电共振器中的耦合模式(共振状态)的峰值状态。

根据本发明的另一方面，可以设置至少两个切口部，两个切口部可以被设置在介电共振元件的相对面上，并且由于两个切口部，介电共振元件可以具有垂直于高度方向和彼此平行的两个断面。通过这两个切口部，能更易于实现介电共振器中的耦合模式(共振状态)的峰值状态。

本发明的效果

如上所述，根据本发明，可以提供具有适合于多个模式的简单结构以及无电信号传输损失的介电共振器，以及控制介电共振器中的共振状态(耦合模式)的方法。

附图说明

图1是根据第一实施例的介电共振器的平面图。

图2是图1中所示的介电共振器的侧视图。

图3是图1和2中所示的介电共振器的等效电路。

图4是表示根据第一实施例的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图5是根据第二实施例的介电共振器的平面图。

图6是图5中所示的介电共振器的侧视图。

图7是表示在根据第二实施例的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图8是根据第三实施例的介电共振器的平面图。

图9是图8中所示的介电共振器的侧视图。

图10是表示在根据实施例的介电共振器中的耦合系数的切口部深度相关性的图。

图11是表示在根据实施例的介电共振器中的耦合系数的切口部深度相关性的图。

图12是表示在根据改进1的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图13是表示在根据改进1的介电共振器中的共振频率和耦合系数切口部深度相关性的图。

图14是根据改进2的介电共振器的平面图。

图15是根据改进2的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图16是表示根据改进2的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图17是表示根据改进2的介电共振器中的共振频率和耦合系数的宽度相关性的图。

图18是表示根据改进2的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图19是根据改进3的介电共振器的平面图。

图20是表示根据改进3的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图21是表示根据改进3的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图22是表示根据改进3的介电共振器中的共振频率和耦合系数的厚度相关性的图。

图23是表示根据改进3的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图24是根据改进4的介电共振器的平面图。

图25是表示根据改进4的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图26是表示根据改进4的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图27是根据改进5的介电共振器的平面图。

图28是表示根据改进5的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图29是表示根据改进5的介电共振器中的共振频率和耦合系数的长度相关性的图。

图30是根据改进6的介电共振器的平面图。

图31是表示根据改进6的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图32是表示根据改进6的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图33是根据本发明的实施例的介电共振器的平面图。

图34是图33中所示的介电共振器的侧视图。

图35是图33和34中所示的介电共振器的等效电路。

图36是表示根据本发明的实施例，介电共振器的切口部的深度和引入介电共振器中的两种EH模式(EH1和EH2)的耦合系数间的相关性的检验结果。

图37是根据改进1的介电共振器的平面图。

图38是表示根据改进1的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图39是表示根据改进1的介电共振器的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图40是根据改进2的介电共振器的平面图。

图41是表示根据改进2的介电共振器的电信号的衰减状态的图。

图42是表示根据改进2的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图43是根据改进3的介电共振器的平面图。

图44是表示根据改进3的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图45是表示根据改进3的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图46是根据改进4的介电共振器的平面图。

图47是表示根据改进4的介电共振器中的电信号的衰减状态的图。

图48是表示根据改进4的介电共振器中的共振频率和耦合系数的切口部深度相关性的图。

图49是表示介电共振器中的电场分布的示意图。

图50是表示介电共振器中的电场分布的示意图。

图51是根据本发明的第五实施例的介电共振器滤波器的透视图。

图52是表示上级介电共振器的平面图。

图53是表示下级介电共振器的平面图。

图54是表示图51中所示的介电共振器滤波器的等效电路的例子的电路图。

图55是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图56是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图57是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图58是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图59是根据本发明的第六实施例的介电共振器滤波器的透视图。

图60是表示上级介电共振器的平面图。

图61是表示中间级介电共振器的平面图。

图62是表示下级介电共振器的平面图。

图63是表示图63中所示的介电共振器滤波器的等效电路的例子的电路图。

图64是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图65是表示介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图66A是表示根据改进1的上级介电共振器的平面图。

图66B是表示根据改进1的下级介电共振器的平面图。

图67是表示根据改进1的介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图68A是表示根据改进2的上级介电共振器的平面图。

图68B是表示根据改进2的下级介电共振器的平面图。

图69是表示根据改进2的介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图70是表示根据改进3的介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图71是表示根据改进4的介电共振器滤波器的电特性的例子的图。

图72是根据第七实施例的介电共振器的俯视图。

图73是图72中所示的介电共振器的侧视图。

图74是表示根据第七实施例的介电共振器的等效电路的图。

图75是表示根据第七实施例的介电共振器中的传输信号的频率特性的图。

图76是表示根据第七实施例的介电共振器中的距离D和频率特性间的关系的图。

图77是表示根据第七实施例的介电共振器中，距离D的变化、平均频率FA以及耦合系数k间的关系的图。

图78是根据第七实施例的改进的介电共振器的俯视图。

图79是图78中所示的介电共振器的侧视图。

图80是根据第八实施例的介电共振器的俯视图。

图81是图80中所示的介电共振器的侧视图。

图82是表示根据第八实施例的介电共振器中的传输信号的频率特性的图。

图83是表示根据第八实施例的介电共振器中，距离D的变化、平均频率FA和耦合系数k间的关系的图。

图84是根据第八实施例的改进的介电共振器的俯视图。

图85是图84中所示的介电共振器的侧视图。

图86是表示根据第八实施例的改进的介电共振器中的传输信号的频率特性的图。

图87是表示根据第八实施例的改进，距离D中的变化、平均频率FA和耦合系数k间的关系的图。

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是根据该实施例的介电共振器的平面图。图2是图1中所示的介电共振器的侧视图。图3是图1和2中所示的介电共振器的等效电路。

如图1和2所示，根据该实施例的介电共振器10包括圆筒状外部导体11、置于外部导体11的基本中心处的圆柱状介电共振元件12，以及以90度角置于外部导体11的圆周表面上的电信号输入部14和电信号输出部15。介电共振元件12置于由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)上。

介电共振元件12设置有切口部12A，该切口部12A通过沿高度方向垂直地研磨介电共振元件12而形成以便不与在介电共振器10中设置的电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，由于切口部12A，介电共振元件12具有在高度方向中的垂直断面。

在图3中，参考数字C1表示电容性地耦合到电信号输入部14和介电共振器10的共振电路的电容耦合电路。参考数字C5表示电容性地耦合到电信号输出部15和介电共振器10的共振电路的电容耦合电路。参考数字C2和L1以及参考数字C4和L2分别表示构成介电共振器10的共振电路的电容耦合电路和电感。参考数字C3表示由切口部12A形成的级间耦合电容。

在图3中，根据电信号输入部14和电信号输出部15的材料和大小，改变电容耦合电路C1和C5。在图3中，根据切口部12A和外部导体11的材料等等，改变电容耦合电路C2和C4以及电感L1和L2。

在该实施例中，设置切口部12A以便控制电容耦合电路C2和C4的值以及C3的值，以及控制电感L1和L2，由此控制共振状态(耦合模式)。

图4是表示在该实施例的介电共振器10中，由切口部相对于电信号输入部14的相对位置关系而定的电信号的衰减状态的图。如从图4显而易见，能看出，在该实施例中，从电信号输入部14，在45度和225度产生衰减效应(在频率特性中生成衰减极点)。

即，如果在这些位置形成介电共振元件12的切口部12A，则降低了到电信号输入部14和电信号输出部15的耦合度。此外，如上所述，设置切口部12A以便不与电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，能将引入介电共振器10中的电信号的共振状态(耦合模式)控制在良好状态。在该实施例中，如图1和2所示，在225度设置切口部12A，因此获得上述优点。

在该实施例中，如图1所示，耦合两种EH模式(EH1和EH2)以便实现双模式共振状态。

(第二实施例)

图5是根据该实施例的介电共振器的平面图。图6是图5中所示的介电共振器的侧视图。用相同的参考数字表示与在图1和2中所示的介电共振器相同的元件。

如图5和6所示，根据该实施例的介电共振器20包括圆筒状外部导体11、置于外部导体11的基本中心处的圆柱状介电共振元件12，在外部导体11的顶面上设置的电信号输入部14，以及在外部导体11的圆周表面上设置的电信号输出部15。通过该布置，以90度角布置电信号输入部14和电信号输出部15。介电共振元件12置于由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)上。

介电共振元件12设置有切口部12A，该切口部12A通过以45度角研磨包括其下端的介电共振元件12而形成，从而不与在介电共振器20中设置的电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，由于切口部12A，介电共振元件12具有以45度角的断面。

尽管未特别示出，在该实施例中，与上述实施例类似，形成图3中所示的等效电路。

在该实施例中，如上所述，形成介电共振元件12的切口部12A，从而不与电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，考虑在介电共振元件12中形成切口部12A，因此，主要改变图3的等效电路中的电容耦合电路C2以便控制介电共振器20的共振状态(耦合模式)。

在该实施例中，如上所述，形成介电共振元件12的切口部12A，从而不与电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，考虑在介电共振元件12中形成切口部12A，因此，主要改变图3的等效电路中的电容耦合电路C2，以便控制介电共振器20的共振状态(耦合模式)。

图7是在该实施例的介电共振器20中由切口部相对于电信号输入部14的相对位置关系而定的电信号的衰减状态的图。如从图7显而易见，可以看出，在该实施例中，当从电信号输入部14朝电信号输出部15的方向是正向，在45度和225度产生衰减效应(在频率特性中生成衰减极点)。

即，如果在这些位置形成介电共振元件12的切口部12A，则降低了到电信号输入部14和电信号输出部15的耦合度。此外，如上所述，设置切口部12A从而不与电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，能将引入介电共振器20中的电信号的共振状态(耦合模式)控制在良好状态。在该实施例中，如图5和6所示，在225度设置切口部12A，因此，能获得上述优点。

在该实施例中，耦合TM模式和EH模式(TM和EH2)，以便实现双模式共振状态。

(第三实施例)

图8是根据该实施例的介电共振器的平面图。图9是图8中所示的介电共振器的侧视图。由相同的参考数字表示与图1和2中所示的介电共振器相同的元件。

如图8和9所示，根据该实施例的介电共振器30包括圆筒状外部导体11，置于外部导体11的基本中心处的圆柱状介电共振元件12，以及以90度角置于外部导体11的圆周表面上的电信号输入部14和电信号输出部15。介电共振元件12置于由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)上。

介电共振元件12设置有切口部12A，该切口部12A为通过沿高度方向垂直研磨介电共振元件12从而不与在介电共振器30中设置的电信号输入部14和电信号输出部15相对而形成的凹槽部。尽管未特别示出，但是，在该实施例中，与前述实施例类似，形成图3中所示的等效电路。

在该实施例中，如上所述，形成介电共振元件12的切口部12A从而不是电信号输入部14和电信号输出部15。因此，考虑在介电共振元件12中形成切口部12A，因此，主要改变图3的等效电路中的电容耦合电路C2，以便控制介电共振器30的共振状态(耦合模式)。

在该实施例中，从电信号输入部14，在225度形成切口部12A，其中，生成图4中所示的衰减效应。因此，降低了到电信号输入部14和电信号输出部15的耦合度。因此，如上所述，如果设置切口部12从而不与电信号输入部14和电信号输出部15相对，则能将引入介电共振器30的电信号的共振状态(耦合模式)控制在良好状态。

在该实施例中，耦合两种EH模式(EH1和EH2)，以便实现双模式共振状态。

接着，已经检验过引入到根据第一实施例或第三实施例的介电共振器10或30中的切口部12A的大小和两种电信号(EH1模式和EH2模式)的耦合状态间的相关性。检验结果如图10和11所示。

如图10所示，能看出，根据第一实施例，随着切口部12A的研磨量(深度H)增加，耦合系数增加，并且在约1.5至3mm的深度H，耦合系数稳定。因此得知，如果将切口部12A设置在上述范围内，则EH1模式和EH2模式的耦合状态变好，因此，能实现双模式共振。

如图11所示，能看出，根据第三实施例，当切口部12A的研磨量(深度H)增加时，耦合系数增加，并且在约2至3.5mm的深度H，耦合系数稳定。因此得知，如果将切口部12A设置在上述范围内，则获得EH1模式和EH2模式的良好耦合状态，因此，能实现双模式共振。切口部12A的宽度为0.5mm。

(改进)

在下文中，将描述改进，其中，改变根据上述实施例的介电共振器滤波器或切口部的形状。如下所述，即使形状不同，适当地限定切口部的角度，以便生成衰减极点，因此，能使特性中的频带变窄。

A.改进1

将描述在第一实施例中，改变切口部12A的高度H的情形(改进1)。图12是表示当改变介电共振器20的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G11至G17中，高度H分别为0.25，0.5，0.75，1.00，1.50，1.75和2.00mm。图13是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果在0.25至2.0mm的范围中改变高度H，则在2.015至2.035GHz的范围中改变共振频率fk，以及在0.01至0.001的范围中改变耦合系数k。

B.改进2

将描述在第一实施例中，形成切口部12A以便在介电共振元件12的轴向中具有凹槽形状的情形(改进2)。图14是根据改进2的介电共振元件12的平面图。在改进2中，切口部12A是具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽，并被置于介电共振元件12的轴向中。图15和16是表示当改变改进2中的介电共振器20的切口部12A的高度H和宽度D时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G21至G24中，高度H为5mm，以及宽度D分别为2.5，5.0，7.5，和10.0mm。在曲线G25至G28中，宽度D为5mm，以及高度H分别为2.5，5.0，7.5，和10.0mm。图17和18是表示宽度D和高度H，共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。与改进1相比，随高度H而定的共振频率fk的变化大，并且耦合系数k在基本上相同的范围中变化。当仅改变宽度D时，共振频率fk改变，但耦合系数k基本上恒定。

C.改进3

将描述在第一实施例中，将切口部12A形成为在介电共振元件12的直径方向中具有凹槽形状的情形(改进3)。图19是表示根据改进3的介电共振元件12的平面图。在改进3中，切口部12A为具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽，并置于介电共振元件12的直径方向中。图20和21是表示当改变改进3中的介电共振器20的切口部12A的高度H和厚度T时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G31至G33中，高度H为5mm，以及厚度T分别为1，2和4mm。在曲线G35至G38中，厚度T为2mm，以及高度H分别为2.5，5.0，7.5和10.0mm。图22和23是表示厚度T和高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。与改进1相比，随高度H而定的共振频率fk的变化大，以及耦合系数k在基本上相同的范围中变化。

D.改进4

将描述在该第一实施例中，将切口部12A形成为在介电共振元件12的直径方向中具有凹槽形状(半圆柱状)的情形(改进4)。图24是表示根据改进4的介电共振元件12的平面图。在改进4中，切口部12A是具有半圆形侧面的凹槽并置于介电共振元件12的直径方向中。图25是表示当根据改进4改变介电共振器20的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G41至G44中，高度H分别为1.25，2.50，3.75和5.00mm。图26是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。与改进1相比，随高度H而定的共振频率fk的变化大，以及耦合系数k在基本上相同的范围中改变。

E.改进5

将描述在第一实施例中，将介电共振元件12形成为具有椭圆形状的情形(改进5)。图27是根据改进5的介电共振元件12的俯视图。在改进5中，介电共振元件12具有椭圆棱柱状，以及切口部12A在纵向中置于介电共振元件12的两个侧面上。图28是表示当改变改进5中的介电共振器20的椭圆形的长度Lr时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G71至G77中，长度Lr分别为0.25，0.375，0.5，0.625，0.75，0.875和1.0mm。图29是表示长度Lr、共振频率fk和耦合系数k间的相应关系的图。与改进1相比，共振频率fk偏向低频，并且减小了耦合系数k的变化量。

F.改进6

将描述在第一实施例中，将介电共振元件12形成为具有规则八边形状的情形(改进6)。图30是表示根据改进6的介电共振元件12的俯视图。在改进6中，介电共振元件12具有规则的八边形棱柱状，并且切口部12A沿介电共振元件12的一侧而被布置。图31是表示当改变改进6中的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G81至G84中，高度H分别为3，5，6和6.5mm。图32是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果高度H在3至6.5mm的范围中改变，则共振频率fk在2.015至2.035GHz的范围中改变，并且耦合系数k在0.01至0.1的范围中改变。

尽管参考具体的例子详细地描述了本发明，但本发明不限于上述内容，以及在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改进或改变。

如上所述，介电共振器和切口部可以具有各种形状。如在实施例中所述，介电共振器可以是圆柱、椭圆柱或规则的八边形棱柱。也可以使用例如直角棱柱的中间形状。可以使用代替圆柱的板状。如在上述实施例中所述，切口部可以具有各种形状，诸如平板、凹槽等等。

尽管在上述具体例子中，介电共振元件片置于生成外部导体的衰减效应的位置，即使介电共振元件片置于不一定产生衰减效应的位置，通过适当地控制介电共振元件中的切口部的位置和大小，也能充分地控制共振状态(耦合模式)。同时，如上所述，如果介电共振元件片置于产生衰减效应的位置，能更容易和有效地控制共振状态(耦合模式)。

具体例子是基于多次模拟或基于模拟的实验结果。实际上，由介电共振元件的结构而定，有关介电共振元件的切口部的大小调整到什么程度的具体方案不同。例如，在具有如在第一实施例中布置的电信号输入部和电信号输出部的介电共振器和具有如在第二实施例中布置的电信号输入部和电信号输出部的介电共振器中，共振状态(耦合模式)与介电共振元件和切口部的大小的相关性完全不同。

因此，对具体特定结构的单个介电共振器，应当单独地执行特定设置。同时，与现有技术类似，介电共振元件相对于外部导体的大小(高度和直径)的选择形成该基础。

尽管在上述具体例子中，仅描述了介电共振器具有圆筒状外部导体的情形，但具有多边形外部导体的介电共振器能实现相同的优点。

本发明不打算排除朝介电共振元件，在外部导体中设置金属螺丝或树脂螺丝的结构，而不防碍根据本发明的切口部的优点。

电信号输入部或电信号输出部与介电共振器可以不是电容耦合，而可能是电感耦合。在任一情形下，在满足本发明的上述需求的情况下，能获得本发明的优点。

(第四实施例)

在下文中，将描述本发明的第四实施例。

图33是根据该实施例的介电共振器的平面图。图34是图33中所示的介电共振器的侧视图。图35是图33和34中所示的介电共振器的等效电路。

如图33和34所示，根据该实施例的介电共振器10包括圆筒状外部导体11、置于外部导体11的基本中心O处的圆柱状介电共振元件12，以及以90度的角度置于外部导体11的圆周表面上的电信号输入部14和电信号输出部15。介电共振元件12置于由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)上。介电共振元件12置于外部导体11的基本上中心O处，因此，基本中心O与介电共振元件12的中心相同。

介电共振元件12设置有一对切口部12A和12B，该切口部12A和12B通过沿高度方向垂直地研磨介电共振元件12而形成，从而不与在介电共振器40中设置的电信号输入部14和电信号输出部15相对。因此，由于两个切口部12A和12B，介电共振元件12具有垂直于高度方向并彼此平行的两个断面。

在图35中，参考数字C1表示电容地耦合到电信号输入部14和介电共振器10的共振电路的电容耦合电路。参考数字C5是电容地耦合到电信号输出部15和介电共振器10的共振电路的电容耦合电路。参考数字C2和L1以及参考数字C4和L2分别表示电容耦合电路和构成介电共振器10的共振电路的电感。参考数字C3表示由切口部12A和12B形成的级间耦合电容。

在图35中，由电信号输入部14和电信号输出部15的材料和大小而定，改变电容耦合电路C1和C5。在图35中，由切口部12A和12B以及外部导体11的材料等等而定，改变电容耦合电路C2和C4以及电感L1和L2。

根据该实施例，假定特定地提供切口部12A和12B以便导致电容耦合电路C2和C4的值以及C3的值变化，以及导致电感L1和L2的值变化，其将导致共振状态(耦合模式)改变。

图36是表示根据该实施例，介电共振器10的切口部12A和12B的大小(深度H)和引入介电共振器10中的两种EH模式(EH1和EH2)间的关联的检验结果的图。如从图36显而易见，能看出，当切口部12A和12B的深度H，即研磨量在1.5至3mm的范围中时，耦合系数表示峰值。即，在图33中所示的介电共振器10中，能看出如果切口部12A和12B的深度H在1.5至3mm的范围中，基本上最大化引入介电共振器10中的两种EH模式(EH1和EH2)的耦合系数，由此实现预定的共振状态。

假定获得图36中所示的图，介电共振元件12的直径为37mm。

A.改进1

将描述在第四实施例中，将切口部12A形成为在介电共振元件12的轴向中具有凹槽形的情形(改进1)。图37是表示根据改进1的介电共振元件12的平面图。在改进1中，切口部12A是具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽，并置于介电共振元件12的轴向中。图38是表示当改变改进1中的介电共振器20的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G11至G17中，宽度D为5mm，并且高度H分别为2.5，5.0，7.5，10.0，12.5，15.0和17.5mm。图39是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果高度H增加，则共振频率fk增加，并且耦合系数k具有峰值(饱和)。

B.改进2

将描述在第四实施例中，将切口部12A形成为在介电共振元件12的轴向中具有凹槽形状的情形(改进2)。图40是表示根据改进3的介电共振元件12的平面图。在改进2中，切口部12A是具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽，并置于介电共振元件12的直径方向中。图41是表示当改变改进2中的介电共振器20的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G21至G25中，厚度T为2mm，并且高度H分别为2.5，5.0，7.5，10.0和12.5mm。图42是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果高度H增加，则共振频率fk增加，并且耦合系数k具有峰值(饱和)。

C.改进3

将描述在第四实施例中，将切口部12A形成为在介电共振元件12的侧面上具有凹槽形状(圆柱状)并且在朝介电共振元件12的中心，在直径方向中具有凹槽形状的情形(改进3)。图43是表示根据改进3的介电共振元件12的俯视图和侧视图。在改进3中，切口部12A是具有圆形侧面的圆柱状凹槽，并置于朝介电共振元件12的中心的直径方向中。图44是表示当改变改进3中的介电共振器20的切口部12A的高度H和直径D时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G31至G37中，直径D为2mm，并且高度H分别为2.5，5.0，7.5，10.0和12.5mm。图45是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果高度H增加，则共振频率fk增加，并且耦合系数k具有峰值(饱和)。

D.改进4

将描述在第四实施例中，介电共振元件12形成为具有规则八边形状的情形(改进8)。图46是表示根据改进8的介电共振元件12的俯视图。在改进8中，介电共振元件12具有规则八边形棱柱状，并且切口部12A沿介电共振元件12的一侧布置。图47是表示当改变改进4中的切口部12A的高度H时，电信号的频率和衰减状态间的相应关系的图。在曲线G41至G47中，高度H分别为3，5，7，9，11，13和15mm。图48是表示高度H、共振频率fk和耦合系数k间的关系的图。如果高度H增加，则共振频率fk增加，并且耦合系数k具有峰值(饱和)。

(峰值出现的原因)

将描述耦合系数k具有峰值的原因。图49和50是表示分别在H＝2.5和5.0，介电共振器10中的电场分布的示意图。在图49和50中，(1)和(2)表示介电共振元件12的直径方向中的两种模式的电分布。得知，高度H(研磨量)的增加导致电场分布的变化，即，共振模式变化。考虑该变化导致耦合系数k的峰值。

尽管已经参考具体的例子详细地描述了本发明，但本发明不限于上述内容，以及在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改进或改变。

如上所述，介电共振器和切口部可以具有各种形状。如在实施例中所述，介电共振器可以是圆柱或规则八边形棱柱。可以使用例如椭圆柱和直角棱柱这样的中间形状。可以使用板状代替圆柱。如在上述实施例中所述，切口部可以具有各种形状，诸如平板、凹槽等等。

尽管在上述具体例子中，在介电共振元件12中形成一对切口部12A和12B，但是即使形成至少一个切口部，例如切口部12A和12B的一个，也能获得本发明的优点。同时，如具体的例子，如果在介电共振元件12的相对位置设置切口部12A和12B，则可以更易于控制介电共振器10中的两种EH模式的耦合系数，以便获得峰值。

当然，可以设置三个或更多切口部，并且切口部可以具有各种形状。

具体的例子是基于多次模拟或基于模拟的实验结果。事实上，由介电共振器的结构而定，有关将介电共振元件的切口部的位置和大小调整到什么程度的具体方案不同。例如，由介电共振器的电信号输入部和电信号输出部间的位置关系，或电信号输入部或电信号输出部与切口部间的位置关系而定，耦合系数具有峰值的切口部的深度以及耦合系数与切口部的深度间的关系不同。

与现有技术类似，介电共振元件的相对于外部导体的大小(高度和直径)的选择形成介电共振器中的耦合系数的基础。

尽管在上述具体例子中，仅描述了介电共振器具有圆筒状外部导体的情形，但具有多边形外部导体的介电共振器也能获得相同的优点。

在不防碍根据本发明的切口部的优点的情况下，本发明不打算排除朝介电共振元件，在外部导体中设置金属螺丝或树脂螺丝的结构。

共振器滤波器用作带通滤波器，用于定义在移动电话的基站等等发射/接收的射频的频带。为减小基站的大小，要求减小共振器滤波器的大小，由此使用具有由介电材料制成的共振器的介电共振器滤波器。为进一步缩减介电共振器滤波器的大小，使用多模式介电共振器(在单一介电共振器中，多种共振模式同时存在)。例如，已知一种滤波器，其中，耦合多个多模式介电共振器(例如，参见日本专利未审公开No.2002-33605-A)。

为有效使用无线通信的频率范围，要求使介电共振器滤波器中的频带变窄。

本发明的另一目的是提供能使频带变窄的介电共振器滤波器。

根据本发明的又一实施例的介电共振器滤波器包括：具有空腔的外部导体；置于空腔中的棱柱或板状第一介电共振元件，第一介电共振元件具有第一底面和第一轴；置于空腔中的棱柱或板状第二介电共振元件，第二介电共振元件具有与第一底面相对的第二底面和第二轴；当从第一轴看时，在第一方向中，置于第一介电共振元件上的第一切口部；当从第二轴看时，相对于第一方向，以基本上对应于直角的整数倍的角度，在第二方向中，置于第二介电共振元件上的第二切口部；具有与第一介电共振器的侧面相对的端部的电信号输入部；以及具有与第二介电共振器的侧面相对的端部的电信号输出部。

根据本发明的实施例，能提供能使频带变窄的介电共振器滤波器。

在下文中，将描述本发明的实施例。

(第五实施例)

图51是根据本发明的第五实施例的介电共振器滤波器100的透视图。图52和53是当从轴Ax10的方向看时，上级介电共振器111和下级介电共振器121的平面图。

介电共振器滤波器100充当带通滤波器，以所需的频带发射信号，并且具有外部导体101、介电共振器(也称为介电共振元件)111和121，以及信号端子14和15。

将外部导体101形成为具有基本上圆筒状，并具有空腔102。为便于理解，外部导体101由虚线(双点划线)表示。

在该实施例中，将空腔102形成为具有圆柱状。另外，空腔102可以具有其他的形状，例如棱柱状。最好空腔102的中心轴与下文所述的轴Ax10重合。

外部导体101是导电的，因此，能在空腔102中俘获电场。即，在空腔102中俘获来自介电共振器111和121的漏电场。因此，隔离外部影响，并且使介电共振器滤波器100的特性稳定。

介电共振器111和121由棱柱或板状介电材料制成，并在空腔102中被置于基本上同一轴(轴Ax10)上。即，介电共振器111和121的底面(在这种情况下为圆形)的中心C101和C102与轴Ax10基本重合。

在该实施例中，介电共振器111和121形成为具有圆柱状。同时，代替圆柱状，也可以使用椭圆柱状或棱柱状。将介电共振器111和121固定到由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)上。

介电共振器111和121具有在所需的频带中在双EH模式中共振的尺寸。即，电场和磁场彼此垂直的两种共振模式(EH1和EH2模式)在介电共振器111和121中同时存在。对整个介电共振器111和121，四种共振可以一起存在。

介电共振器111和121具有基本上相同的半径和高度。因此，介电共振器111和121的共振模式具有共通性(基本相同的共振频率)。通过介电共振器111和121，能使用共振频率基本上相同的四种共振(实质上，四个共振器)，因此，能易于实现介电共振器滤波器的大小缩减和频带变窄。

使介电共振器111和121布置成底面彼此相对，然后彼此电耦合。即，传送介电共振器111和121的一个的共振的部分分量，以便用来共振介电共振器111和121的另一个。根据介电共振器111和121间的距离，能调整介电共振器111和121间的耦合强度。在介电共振器111和121间布置接线柱或狭槽，以便调整耦合的强度。接线柱是由导电材料制成的棒状构件(例如圆柱或棱柱)。狭槽是置于导电板状构件处的凹槽。即，在介电共振器111和121间布置狭槽是指布置具有狭槽的板状构件。

介电共振器111和121分别具有切口部112和122。切口部分别用来耦合介电共振器111和121中的两种共振模式(EH1和EH2模式)。如果不设置切口部112和122，则介电共振器111和121中的EH1和EH2模式彼此无关。例如，即使在介电共振器111中激发EH1模式，也不激发EH2模式。如果设置切口部112，则EH1和EH2模式在介电共振器111中耦合，因此，如果在介电共振器111中激发EH1模式，也激发EH2模式。切口部112和122使得一个共振模式(EH1或EH2模式)的分量转换成另一共振模式的分量(模式耦合)。

当从轴Ax10看时，切口部112和122分别在垂直于轴Ax10的方向A11和A12中布置于介电共振器111和121上。将切口部112和122的表面S11和S12(介电共振器111和121的切面)的中心C11和C12(重心)用作参考，分别定义方向A11和A12。根据自垂直于轴Ax10的方向A10的角度θ11和θ12，分别定义方向A11和A12。

得知，当从轴Ax10看时，方向A11和A12间的角度θ16(＝θ12-θ11)是使介电共振器滤波器中的频带变窄的重要因素。具体地，如果θ16基本上是直角的整数倍，则能使介电共振器滤波器100中的频带变窄。在下文中，将描述详情。

在该实施例中，切口部1112和122的表面S11和S12分别具有平面形状(矩形形状)，具有图51的平行左和右侧。表面S11和S12可以具有其他形状。这是因为，即使不指定切口部112和122(表面S11和S12)的形状，也在介电共振器111和121中出现模式耦合。例如，可以弯曲表面S11和S12。如果介电共振器111和121具有相同的形状和尺寸，并且切口部112和122具有相同的形状和尺寸，则介电共振器1111和121能具有相同大小的模式耦合。

通过朝轴Ax10以深度H11和H12沿轴Ax10研磨介电共振器111和121，分别形成切口部112和122。

信号端子14和15是用于信号输入/输出的端子。在这种情况下，信号端子14和15分别称为信号输入端(也称为电信号输入部)和信号输出端(也称为电信号输出部)。

信号端子14和15分别具有与介电共振器111和121的侧面相对的端部。信号端子14和15通过电场分别耦合到介电共振器111和121。将电场从信号端子14施加到介电共振器111(从信号端子14到介电共振器滤波器100的信号输入)。另外，电场可以从介电共振器121施加到信号端子15(从介电共振器滤波器100到信号端子15的信号输出)。

信号端子14和15被从轴Ax10布置在垂直于轴Ax10的方向A14和A15中，以便与介电共振器111和121的侧面相对。将信号端子14和15的端部的中心用作参考，定义方向A14和A15。可以根据自垂直于轴Ax10的方向A10的角度θ14和θ15，定义方向A14和A15。

最好，信号端子14和15的方向A14和A15以及切口部112和122的方向A11和A12间的角度θ18和θ19(θ18＝θ14-θ11以及θ19＝θ15-θ12)基本上为“45°±90°×n”(其中，n为整数)。换句话说，最好信号端子14和15的方向A14和A15与切口部112和122的方向A11和A12彼此不平行或垂直。这是因为，如果方向A14和A15分别相对于方向A11和A12而倾斜，则能增加介电共振器111和121中的模式耦合。如果方向A14和A15分别与方向A11和A12平行或垂直，则通过来自信号端子14和15的电场在介电共振器111和121中激发的共振模式EH1并不真正耦合到与共振模式EH1正交的共振模式EH2。

通过轴Ax10作为参考，以基本上对应于90°的整数倍的角度Φ(＝θ15-θ14)，布置信号端子14和15。例如，因为用于信号输入/输出的布线线路，信号端子14和15布置成在基本上同一方向中(基本上彼此平行)。因为在E-H模式中介电共振器111和121的共振，角度θ19基本上变为90°的整数倍。

图54是表示介电共振器滤波器100的等效电路的电路图。对各个介电共振器111和121中的双EH模式，电容元件(电容器)C111，C112，C121和C122，电感元件(线圈)L111，L112，L121和L122是四个共振器(C111-L111，C112-L112，C121-L121，和C122-L122)。各个介电共振器111和121中的共振器分别由电容元件C113和C123耦合。电容元件C113和C123对应于切口部112和122。

电容元件C14应付信号端子14和介电共振器111间的电容耦合。电容元件C15应付信号端子15和介电共振器121间的电容耦合。电容元件C16应付介电共振器111和121间的电容耦合。即，电容耦合介电共振器111和121。如果在介电共振器111和121间布置狭缝，则电感耦合共振器111和121，以及用电感元件L16替代电容元件C16。

(例子)

将描述上述实施例的介电共振器滤波器100中的实验结果。在该实验中，将介电共振器111和121以及切口部112和122定义如下：

●用于介电共振器111和121的材料：钛酯钙(相对介电常数εr＝44)

●介电共振器111和121的直径D11和D12：37mm

●介电共振器111和121的长度L11和L12：10mm

●切口部112和122的深度H11和H12：1.75mm。

检验切口部112和122和信号端子14和15的角度(θ11，θ12，θ14，和θ15)与介电共振器滤波器100的特性间的对应关系。

表1、表2和图55至58表示当使信号端子14和15的角度(θ14和θ15)保持恒定，并且改变切口部112和122的角度(θ11和θ12)时，介电共振器滤波器100的特性。在图55至58的图中，垂直轴表示发射信号的强度[dB]，以及水平轴表示频率[GHz]。

[表1]

  样本号  G11  G12  G13  G14  G21  G22  G23  G24  θ11(切口部)[°]  0  0  0  0  90  90  90  90  θ12(切口部)[°]  0  90  180  270  0  90  180  270  θ14(端子)[°]  45  45  45  45  45  45  45  45  θ15(端子)[°]  45  45  45  45  45  45  45  45  陡峭的波形  △  ○  △  ○  ○  △  ○  △

[表2]

  样本号  G31  G32  G33  G34  G41  G42  G43  G44  θ11(切口部)[°]  180  180  180  180  270  270  270  270  θ12(切口部)[°]  0  90  180  270  0  90  180  270

  样本号  G31  G32  G33  G34  G41  G42  G43  G44  θ14(端子)[°]  45  45  45  45  45  45  45  45  θ15(端子)[°]  45  45  45  45  45  45  45  45  陡峭的波形  △  ○  △  ○  ○  △  ○  △

如表1和2中所示，样本G12、G14，G21，G23，G32，G34，G41，和G43具有比其他样本(样本G11、G13，G22，G24，G31，G33，G42，和G44)的那些更陡的波形，并且由于衰减极点，频带变窄。此时，角度θ11和θ12间的差值θ16(θ12-θ11)的绝对值为90°。

如上所述，如果切口部112和122分别置于介电共振器111和112中，并且将从轴Ax10朝向切口部112和122的方向A11和A12的绝对值分别基本设置成90°，则能使介电共振器滤波器100中的频带变窄。

(第六实施例)

图59是根据本发明的第六实施例的介电共振器滤波器200的透视图。图60至62是当从轴Ax20的方向看时，上级、中间级和下级介电共振器211至231的平面图。

介电共振器滤波器200充当带通滤波器，以所需的频带发射信号，并且具有外部导体201、隔断壁210和220，介电共振器211至231，以及信号端子24和25。

外部导体201形成为具有基本上圆筒状，并具有空腔202。为便于理解，外部导体201由虚线(双点划线)表示。

在该实施例中，将空腔202形成为具有圆柱状。另外，空腔202可以具有其他形状，例如棱柱状。最好，空腔202的中心轴与下述的Ax20重合。

隔断壁210和220将空腔202分隔成三个隔断，并且将介电共振器211至231单独地置于这些隔断中。隔断壁210和220设置有狭槽(未示出)，用于使介电共振器211至231彼此电耦合。

介电共振器211至231由棱柱或板状介电材料制成，并在空腔102中置于基本上同一轴(轴Ax20)上。即，介电共振器211至231的底面(在这种情况下为圆形状)的中心C201至C203基本上与轴Ax10重合。在该实施例中，介电共振器211和231分别具有圆柱状。另外，代替圆柱状，可以使用椭圆圆柱状或棱柱状。将介电共振器211至231固定到由例如氧化铝等等制成的支撑板(未示出)。

介电共振器211至231具有在所需频带中在双EH模式中共振的尺寸。即，其电场和磁场彼此垂直的两种共振模式(EH1和EH2模式)能在介电共振器211至231中共存。作为介电共振器211和231的整体，六种共振能够共存。

布置介电共振器211至231以便其底面彼此相对，然后通过隔断壁210和220的狭槽电耦合。

介电共振器211至231分别具有切口部212至232。切口部分别用来耦合介电共振器211至231中的两种共振模式(EH1和EH2模式)(模式耦合)。

从轴Ax20看，切口部212至232分别在垂直于轴Ax20的方向A21至A23中，置于介电共振器211至231上。通过将切口部212至232的表面S21至S23(介电共振器211至231的切面)的中心C21至C23(重心)作为参考，分别定义方向A21至A23。根据自垂直于轴Ax20的方向A20的角度θ21至θ23，分别定义方向A21至A23。

在该实施例中，切口部212至232的表面S21至S23分别具有平面形状(矩形形状)，具有图63的平行左和右侧。另外，表面S21至S23可以具有其他形状，例如可以弯曲。这是因为，即使不指定切口部212至232(表面S21至S23)的形状，在介电共振器211到231中，模式耦合也会出现。

通过朝轴Ax20，以深度H21至H23，沿轴Ax20，通过研磨介电共振器211至231，可以分别形成切口部212至232。

信号端子24和25是用于信号输入/输出的端子。在这种情况下，信号端子24和25分别称为信号输入端和信号输出端。

信号端子24和25分别具有与介电共振器211和231的侧面相对的端部。信号端子24和25通过电场分别耦合到介电共振器211和231。

信号端子24和25分别从轴Ax20置于与轴Ax20垂直的方向A24和A25中，以便与介电共振器211和231的侧面相对。通过将信号端子24和25的中心作为参考，可以分别定义方向A24和A25。可以分别根据自垂直于轴Ax20的方向A20的角度θ24和θ25，定义方向A24和A25。

最好信号端子24和25的方向A24和A25与切口部212和232的方向A21和A23间的角度θ28和θ29(θ28＝θ24-θ21和θ29＝θ25-θ22)基本上是“45°+90°×n”(其中，n为整数)。

通过将轴Ax20作为参考，以基本上对应于90°的整数倍的角度φ(＝θ25-θ24)，布置信号端子24和25。例如，因为用于信号输入/输出的布线线路，信号端子24和25布置成基本上彼此正交。

图63是表示介电共振器滤波器200的等效电路的电路图。对各个介电共振器211至231中的双EH模式，电容元件(电容器)C211，C212，C221，C222，C231和C232，电感元件(线圈)L211，L212，L221，L222，L231和L232形成六个共振器。各个介电共振器211至231中的共振器分别耦合到电容元件C213至C233。电容元件C213至C233对应于切口部212至232。

电容元件C24应付信号端子24和介电共振器211间的电容耦合。电容元件C25应付信号端子25和介电共振器231间的电容耦合。电感元件L26和L27应付介电共振器211至231间的电感耦合。在这种情况下，介电共振器211至231通过隔断壁210和220的狭槽电感耦合。

(例子)

将描述上述实施例的介电共振器滤波器200中的实验结果。在该实验中，将介电共振器211至231以及切口部212至232定义如下：

●用于介电共振器211至231的材料：钛酯钙(相对介电常数εr＝44)

●介电共振器211至231的直径D21至D23：37mm

●介电共振器211至231的长度L21至L23：10mm

●切口部212至232的深度H21至H23：1.75mm。

检验切口部212至232和信号端子24和25的角度(θ11，θ12，θ14，和θ15)与介电共振器滤波器200的特性间的对应关系。

图64和65表示当切口部212至232的角度(θ21，θ22和θ23)为(0°，0°和0°)和(0°，0°和90°)时，介电共振器滤波器200的特性。由向下箭头表示衰减极点的位置。

在图64和65中，两个衰减极点出现，并且在图65中，波形锐利。此时，角度θ22和θ21间的差值θ26(θ22-θ21)以及角度θ23和θ21间的差值θ27(θ23-θ21)分别为0°和90°。

如上所述，如果切口部212至232分别置于介电共振器211至231中，并且从轴Ax20朝向切口部212至232的方向A21至A23的角度间的差值θ25和θ26分别设置成0°和90°，则能使介电共振器滤波器200的频带变窄。

(改进)

在下文中，作为改进，将描述在第一和第六实施例中，改变介电共振器滤波器或切口部的形状的情形。如下所述，即使介电共振器滤波器或切口部的形状不同，但通过适当地定义切口部的角度，生成衰减极点，并且由此能使特性中的频带变窄。

A.改进1

将描述改变第五实施例中的介电共振器滤波器的切口部的形状的情形。根据本发明的第五实施例的改进(改进1)的介电共振器滤波器100A具有上级和下级介电共振器111A和121A。图66A和66B分别是当从轴向看时，介电共振器111A和121A的平面图。

介电共振器111A和121A分别具有切口部112A和122A。在第五实施例中，切口部112和122分别具有平面S11和S12。相反，在改进1中，切口部112A和122A的每一个是具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽。

介电共振器滤波器100A与介电共振器滤波器100没有实质上的区别，除切口部112A和122A的形状外，并且由此将省略其透视图。

将描述改进1中的实验结果。在该实验中，将介电共振器111A和121A和切口部112A和122A定义如下：

●用于介电共振器111A和121A的材料：钛酯钙(相对介电常数εr＝44)

●介电共振器111A和121A的直径D11A和D12A：37mm

●介电共振器111A和121A的长度L11A和L12A：10mm

●切口部112A和122A的深度H11A和H12A：2.1mm

●切口部112A和122A的宽度D11A和D12A：3.0mm。

图67表示分别在表1和2中，在与G14(θ11＝0°和θ12＝270°)和G41(θ11＝270°和θ12＝0°)相同的条件下，介电共振器滤波器100A的曲线GA1和GA2。在图67的图中，垂直轴表示发射信号的强度[dB]，以及水平轴表示频率[GHz]。曲线GA1和GA2基本上彼此覆盖，以及在约1.92GHz分别具有衰减极点(由箭头表示)。

B.改进2

将描述改变第五实施例中的介电共振器滤波器的切口部的形状的情形。根据本发明第五实施例的改进(改进2)的介电共振器滤波器100B具有上级和下级介电共振器111B和121B。图68A和68B分别是当从轴向看时，介电共振器111B和121B的平面图。

介电共振器111B和121B分别具有切口部112B和122B。在第五实施例中，介电共振器111B和121B具有圆柱状。相比之下，在改进2中，介电共振器111B和121B分别具有规则的矩形棱柱状。

介电共振器滤波器100B与介电共振器滤波器100没有实质上的区别，除介电共振器111B和121B的形状外，由此将省略其透视图。

将描述改进2中的实验结果。在该实验中，将介电共振器111A和121A和切口部112B和122B定义如下：

●用于介电共振器111B和121B的材料：钛酯钙(相对介电常数εr＝44)

●介电共振器111B和121B的侧的长度X11B和X12B：26mm

●介电共振器111B和121B的长度L11B和L12B：10mm

●切口部112B和122B的深度H11B和H12B：6mm。

图69表示分别在表1和2中，在与G14(θ11＝0°和θ12＝270°)和G41(θ11＝270°和θ12＝0°)相同的条件下，介电共振器滤波器100B的曲线GB 1和GB2。在图69的图形中，垂直轴表示发射信号的强度[dB]，以及水平轴表示频率[GHz]。曲线GB 1和GB2分别在约2.06GHz具有一个衰减极点和两个衰减极点(由箭头表示)。

C.改进3

将描述改变第六实施例中的介电共振器滤波器的切口部的形状的情形。根据本发明的第六实施例的改进(改进3)的介电共振器滤波器200A具有介电共振器211A至231A。

介电共振器211A至231A分别具有切口部212A至232A。与改进1类似，切口部212A至232A的每一个是具有一个底面和两个侧面的基本上长方体凹槽。

介电共振器滤波器200A与介电共振器滤波器100A没有实质上的区别，除介电共振器的数量外，由此将不示出介电共振器滤波器200A。

将描述改进3中的实验结果。在该实施例中，如在改进1中，定义介电共振器211A至231A和切口部212A至232A。

图70表示当切口部212至232的角度(θ21，θ22和θ23)为(0°，0°和0°)和(0°，0°和90°)时，介电共振器滤波器200A的特性(曲线GC1和GC2)。曲线GC1在约1.75GHz和2.19GHz具有两个衰减极点，以及曲线GC2在约1.86GHz和2.27GHz具有两个衰减极点(由箭头表示)。

D.改进4

将描述改变第六实施例中的介电共振器滤波器的形状的情形。根据本发明的第六实施例的改进(改进4)的介电共振器滤波器200B具有介电共振器211B至231B。介电共振器211B至231B分别具有切口部212B至232B。

与改进2类似，介电共振器211B至231B分别具有规则的矩形棱柱状。

介电共振器滤波器200B与介电共振器滤波器100B不具有实质上的区别，除介电共振器的数量外，由此将不示出介电共振器滤波器200B。

将描述改进4中的实验结果。在该实施例中，如在改进2中，定义介电共振器211B至231B和切口部212B至232B。

图71表示当切口部212至232的角度(θ21，θ22和θ23)为(0°，0°和0°)和(0°，0°和90°)时，介电共振器滤波器200C的特性(曲线GD1和GD2)。曲线GD1在约1.78GHz和2.04GHz具有两个衰减极点，以及曲线GD2在约1.66GHz和2.07GHz具有两个衰减极点(由箭头表示)。

(其他实施例)

本发明的实施例不限于上述实施例，可以扩展和改变。扩展和改变将落在本发明的技术范围中。

如上所述，介电共振器和切口部可以具有各种形状。如在实施例中所述，介电共振器可以是圆柱或规则矩形棱柱。可以使用中间形状，例如八边形棱柱或椭圆形圆柱。如在上述实施例中所述，切口部可以具有各种形状，诸如平板、凹槽等等。在多个介电共振器间，形状可以不同。考虑的是，介电共振器间的电磁耦合显著地受介电共振器间的接线柱或狭槽影响，并且介电共振器或切口部的形状对电磁耦合的影响不特别显著。

关于角度关系，允许微小宽度。例如，关于切口部111和121的方向A11和A12间的角度θ16(θ12-θ11)，以约90°为中心，允许约±10°的宽度(最好是±5°)，以及在该范围内，能使介电共振器滤波器100的频带变窄。关于其他角度，允许相同的宽度。

通常，将共振器滤波器安装在移动电话等等的基站中。就小型和高性能共振器滤波器来说，能激发多种共振模式以便应对多种频率的多模式共振器正吸人注意。关于这种多模式共振器，建议各种结构，包括将圆柱用作基本形状的结构，使用长方体的结构等等(例如，见日本专利未审公开No.S57-194603-A和S61-121502-A)。为激发使用长方体的结构中的多种共振模式，有必要使用组合多种长方体的结构或三维移除长方体的一部分的结构。此外，为激发使用圆柱状的结构中的多种共振模式，有必要使用其中设置用于调整共振器本体的特性的螺丝构件或圆柱孔的结构。

然而，在上述多模式共振器中，使用长方体状的结构不可避免地具有用于在制造期间，调整所需滤波器特性的复杂形状，导致制造成本增加。此时，在上述多模式共振器中，实现使用圆柱状的结构，以便共振器本体的结构相对简单并易于制造。然而，假定提供用于特性调整的上述结构，螺丝构件可能导致传输信号损失的增加，或需要执行复杂处理，以便形成圆柱孔。此外，当通过使用用于特性调整的结构，执行多模式共振器的频率调整时，根据设计条件，复杂地改变多种频率。因此，与单模式共振器相比，不易于实现所需的滤波器特性。

因此，本发明的另一目的是提供一种多模式介电共振器，通过相对简单的结构，能调整所需特性，同时降低传输损失。

为解决上述问题，根据本发明的又一实施例的介电共振器包括固定在由外部导体围绕的空腔中的棱柱状介电共振元件以便激发多种共振模式，以及布置成与介电共振元件的顶面或底面相对并构造成能调整与介电共振元件的距离的介电调整条。

通过该介电共振器，棱柱状介电共振元件激发多种共振模式，并且将对应于共振模式的频率特性提供给传输信号。然后，移动介电调整条以便调整与介电共振元件的距离，因此能设置最佳频率特性。因此，不一定提供用于调整频率特性的特定结构，诸如螺丝构件或圆柱支座。结果，能实现能够容易地调整多种频率的多模式介电共振器，而不使用复杂的处理。

可以切割介电共振元件的一部分，以便激发多种共振模式，以及频率特性可以具有衰减极点。通过该结构，根据介电共振元件的切面与电信号输入部和电信号输出部间的位置关系，能易于实现对应于多种共振模式的频率特性。

电信号输入部和电信号输出部可以附在介电共振元件的侧面的外部导体上，在介电共振元件的圆形断面内从中心轴到电信号输入部和电信号输出部的方向可以彼此垂直，以及相对于两个方向，介电共振元件的切面的法线可以为约45度。通过该结构，从有关相对于电信号输入部和电信号输出部的切面的布置的对称性，能实现能够容易地调整两种频率的多模式介电共振器。

可以将介电共振元件形成为具有圆柱状。此外，可以将介电共振元件形成为具有多边形断面状。在这种情况下，断面形状可以是八边形状。

可以将介电调整条形成为具有布置成与介电共振元件相同中心轴上的圆柱状。在这种情况下，通过使用与介电共振元件相同的介电材料，可以形成介电调整条。

介电共振元件可以激发以第一频率的共振模式以及以高于第一频率的第二频率的共振模式。通过调整介电调整条，可以改变第一频率和第二频率，以及可以使第一频率和第二频率的耦合系数保持恒定。因此，第一频率和第二频率能彼此协同改变，由此能易于实现能自由地改变通过频率的滤波器特性。

本发明的又一实施例提供调整多模式介电共振器的方法，其中，对布置成激发以第一频率的共振模式和以高于第一频率的第二频率的共振模式的介电共振元件，通过调整介电调整条和改变第一频率和第二频率，同时保持第一频率和第二频率的耦合系数恒定，调整频率特性。

如上所述，根据本发明的实施例，多模式介电共振器包括棱柱状介电共振器本体，以及布置成与介电共振元件本体的顶面或底面相对的介电调整条。因此，通过简单的结构，能实现激发多种共振模式的频率特性，以及通过调整介电共振器本体和介电调整条间的距离，能易于控制频率特性。在这种情况下，如果切割介电共振器本体的一部分，以及适当地布置用于传输信号输入/输出的端子，能彼此协同地改变对应于多种共振模式的频率。即，能实现其中在同一方向中改变两个频率同时使耦合系数保持恒定的滤波器特性。根据本发明的实施例，可以实现能确保良好制造能力的多模式介电共振器，而对频率调整不使用复杂处理，通过小的传输损失，容易地调整精确频率特性，并施加到各种滤波器。

通过附图，将描述本发明的实施例。在下文中，将本发明应用于频率特性具有与两种共振模式(双模式)对应的两个峰值的介电共振器。将描述具有不同结构的两种实施例。

(第七实施例)

参考图72和73，将描述第七实施例的介电共振器的结构。图72是根据第七实施例的介电共振器的俯视图。图73是图72中所示的介电共振器的侧视图。如在图72和73中所示，第七实施例的介电共振器包括介电共振器本体(也称为介电共振元件)10，导体外壳11、支撑台12、输入端子(也称为电信号输入部)13、输出端子(也称为电信号输出部)14、介电调整条15和支撑棒16。

介电共振器本体310具有其中切割圆柱的一部分的形状，并置于由圆筒导体外壳11围绕的空腔的基本中心。通过附着到导体外壳11的支撑台312，固定介电共振器本体310的底面。介电共振器本体310由具有预定相对介电常数的介电材料形成。介电共振器本体310通过围绕导体外壳311而与外部空间电隔离。支撑台312由例如氧化铝等等形成，并具有圆筒状。

将输入端子313和输出端子314附着到导体外壳311的侧面。输入端子313是向其提供从外部提供的输入信号的端子，以及输出端子314是通过其向外部输出在多种共振模式中激发的输出信号的端子。为了方便，在图72的下部，示出了X轴和Y轴。当从介电共振器本体310的中心轴看，输入端子313置于X轴中，以及输出端子314置于Y轴中。即，在包括介电共振器本体310的圆形断面的平面内，将输入端子313和输出端子314放置成彼此正交。可以反转地布置输入端子313和输出端子314。

形成介电共振器本体310的切面310a以便其法线处于相对于水平面内的X轴和Y轴的45度的角度。以这种角度形成切面310a的结构是其中介电共振器本体310激发两种共振模式的结构的例子。图72中所示的切面310a的切割量H，即，在切割到切面310a的中心位置前，与介电共振器本体310的圆形断面的圆周位置的距离对共振模式的特性有大的影响，因此，最好确定最佳切割量H以便获得所需特性。

将介电调整条315布置成与介电共振器本体310的顶面相对，并具有其中心轴与介电共振器本体310重合的圆柱状。在第七实施例中，将介电调整条315的圆形断面的直径设置成足够小于介电共振器本体310的直径，以及介电调整条315由与介电共振器本体310相同的介电材料形成。支撑棒316附着到介电调整条315的上部，因此，通过支撑棒316能改变垂直方向中介电调整条315的位置。因此，能自由地调整介电共振器本体310和介电调整条315间的距离D(见图73)。

通过第七实施例的结构，在垂直方向中，输入端子313和输出端子314的每一个的布置与切面310a的布置对称。因此，当在垂直方向中移动介电调整条315时，将基本上相同的操作提供给两个共振模式。因此，彼此协同地改变对应于两个共振模式的两种频率。这将在下文详细地描述。

接着，图74是表示第七实施例的介电共振器的等效电路的图。图74中所示的等效电路包括在在输入端子313和输出端子314间串联连接的电容C3、C4和C5、在节点N1和地之间并联连接的电容C1和电感L1，以及在节点N2和地之间并联连接的电容C2和电感L2。

电容C1和电感L1形成对应于介电共振器的一个共振模式的共振电路。电容C2和电感L2形成对应于介电共振器的另一共振模式的第二共振电路。电容C3是输入端子313和第一共振电路间的耦合电容，并且电容C5是输出端子314和第二共振电路间的耦合电路。电容C4是由切面310a形成的级间耦合电容。

由构成介电共振器的每一构件的材料或大小而定，改变在图74中所示的各个电路元件的常数。特别地，由在介电共振器本体310中形成的切面310a的位置和大小而定的电容C1、C2和C4以及电感L1和L2的值的变化控制共振模式的特性，因此，形成最佳切面310a很重要。

接着，将参考图75至77，描述第七实施例的介电共振器的特性。关于介电共振器本体310和介电调整条315的大小，例如，介电共振器本体310具有约40mm的直径和约10mm的高度，介电调整条315具有约10mm的直径和约0.25mm的高度。介电调整条315的调整范围假定在1至5mm的范围中移动从介电共振器本体310的距离D。

图75表示介电共振器中传输信号的频率特性。曲线表示在约2GHz的相对窄的频率范围中，输入端子313和输出端子314间的信号损失。图75表示在当将距离D调整到三个值(D＝1，3和5mm)时的比较中的频率特性。如从图75看出，生成峰值，在低频端侧第一频率以及高频侧的第二频率，损失接近0(dB)，但在其他频率损失增加。

生成图75的频率特性的两个峰值以对应于介电共振器的两个共振模式。当第一频率为FL并且第二频率为FH时，第一频率和第二频率具有约200MHz的频率差值。能看出，当介电调整条315的距离D增加到1mm，3mm和5mm时，频率特性中的第一和第二频率FL和FH一起增加。

在频率FL和FH，图75的频率特性具有向下的峰值以及两个向上的峰值。频率特性中的向下峰值称为衰减极点。通常，滤波器特性应当是陡的，因此最好衰减极点存在。根据在介电共振器本体310中形成的切面310a的位置，能生成频率特性中的衰减极点。

图76表示距离D的变化与频率特性间的关系。如在图76中所示，除第一频率FL和第二频率FH外，用曲线来表示相对于距离D，平均频率FA(FA＝(FL+FH)/2)的变化。从上述频率特性，能看出，当距离D增加时，频率FL、FH和FA逐渐增加，此外，相对于距离D，频率FL、FH和FA的变化在同一趋向上彼此协同。这是基于介电调整条315相对于两种共振模式的移动操作，如上所述。

图77表示距离D中的变化、平均频率FA以及耦合系数k间的关系。由k＝(FH-FK)/FA来计算耦合系数k，并且是表示第一频率FL和第二频率FH彼此相对分开多大的量。图77的频率轴在窄于图76的范围中，按比例放大表示平均频率FA的变化。能看出，距离D越小，平均频率FA增加越多，并且在D＝5mm时，平均频率FA具有最大值。能看出，在距离D的整个范围上，耦合系数k稳定地保持在约0.01的值。

尽管在图77的例子中，耦合系数k保持在约0.01值，但可以通过相对于介电共振器本体310改变切割量H(图72)而设置不同的耦合系数k。根据图77，应当满足切割量H增加以便增加耦合系数k，并且切割量H减小，以便减小耦合系数k。根据具有第七实施例的介电共振器的电路中的必要频率特性，确定应当设置的耦合系数k的最佳值。

图75至77表示通过使用第七实施例的介电共振器获得的特性的例子。事实上，根据设计条件，可以实现各种特性。特别地，介电共振器本体310和介电调整条315的大小对频率特性有很大影响，因此，最好优化所需设计条件。

如上所述，第七实施例的介电共振器具有图75至77中所示的特性，因此，通过介电调整条315，能协同地调整第一和第二频率FL和FH，同时使耦合系数k保持恒定。例如，如果将滤波器构造成具有该实施例的介电共振器，包括第一和第二频率FL和FH的通频带能自由地改变。在这种情况下，相对于距离D的变化，能详细地改变频率FL、FH和FA(图77)，这便于应用到可以精确频率调整的频带可变滤波器。此外，在垂直方向中可移动的介电调整条315用作用于频率调整的装置，因此当使用诸如螺丝构件或圆柱孔这样的结构时，可以抑制传输信号损失或处理复杂度。

接着，将描述第七实施例的改进。图78是根据第七实施例的改进的介电共振器的俯视图。图79是图78中所示的介电共振器的侧视图。如图78和79中所示，通过改变图72和73中所示的介电共振器本体310的结构，实现第七实施例的改进。在图79中，当从横向看时，将介电共振器本体310的切面310b形成为具有凹形断面。即，切割在中心轴向中在介电共振器本体310的侧面的中心周围的部分，而不切割顶面和底面。在图78和79中，提供如图72和73中相同的结构，除介电共振器本体310和切面310b外。图78和79的切面310b的结构是一个例子，并且凹形断面的位置或宽度是可变的。在第七实施例的改进中，即使形成图78和79的切面310b，通过适当地设置尺寸条件等等，也能实现图75至77中所示的特性。

(第八实施例)

接着，将参考图80和81，描述第八实施例的介电共振器的结构。图80是根据第八实施例的介电共振器的俯视图。图81是图80中所示的介电共振器的侧视图。第八实施例的介电共振器包括具有与第七实施例中不同的形状的介电共振器本体320。关于导体外壳311、支撑台312、输入端子313、输出端子314、介电调整条315以及支撑棒316，提供与第七实施例相同的结构。

如在图80中所示，第八实施例的介电共振器本体320具有八边形断面形状，而不是圆柱状，并且介电共振器本体320的中心轴仅次于与图72中相同的位置。在图80的介电共振器本体320中，当从中心轴看时，在与图72的切面310a相同的方向中，在一个侧上形成切面320a。在介电共振器本体320的断面内，与其他侧相比，面向切面320a的一个侧更接近中心轴达距离H′。介电调整条315具有与图72中相同的结构，以及通过在中心轴方向中围绕介电共振器本体320的旋转轴旋转支撑棒316，能调整从介电共振器本体320的距离D(图81)。

接着，将参考图82和83，描述第八实施例的介电共振器的特性。图82是表示在第八实施例的介电共振器中传输信号的频率特性的曲线，与第七实施例的图75类似。图82表示比较当将距离D调整到两个值，D＝1mm和D＝4.5mm时的频率特性。如将从图82看出，与图75类似，低频侧和高频侧分别具有峰值。在图82中，每一峰值出现的频率的特性或衰减区域不同于图75。这一差异来自与每一构件的大小等等有关的条件中的差值。

图83表示在第八实施例的介电共振器中距离D的变化、平均频率FA和耦合系数k间的关系，与第七实施例的图77类似。如从图83看出，当距离D增加时，平均频率FA增加，但即使距离D改变，耦合系数k仍然保持在恒定值。因此，图83的特性以与第七实施例的图77基本上相同的趋势改变。

接着，将描述第八实施例的改进。图84是根据第八实施例的改进的介电共振器的俯视图。图85是图84中所示的介电共振器的侧视图。如在图84和85中所示，从与图78和79中所示的第七实施例的改进相同的视点看，通过改变介电共振器本体320的结构，实现第八实施例的改进。在图85中，与图79类似，将介电共振器本体320的切面20b形成为具有凹形断面。在图84中和85中，提供与图80和81中所示相同的结构，除了介电共振器本体320和切面320b。图84和85的切面320b的结构是一个例子，并且凹形断面的位置或宽度可变。

接着，将参考图86和84，描述根据第八实施例的改进的介电共振器的特性。图86是表示在第八实施例的改进中传输信号的频率特性的曲线，与图82类似。图86表示比较当将距离D调整到两个值，D＝1mm和D＝4mm时的频率特性。能看出，关于图86的特性，与图82基本上相同的趋势出现。

图87表示在根据第八实施例的改进的介电共振器中距离D的改变、平均频率FA和耦合系数k间的关系，与图83类似。能看出，关于图87的特性，出现与图83基本上相同的趋势。

尽管已经参考上述两个实施例详细地描述了本发明，但本发明不限于上述实施例，以及在不背离本发明的主题的情况下，可以做出各种改进。例如，尽管在上述实施例中，已经描述了将介电调整条315布置成与介电共振器本体310或320的顶面相对的情形，但可以改变支撑台312的结构，以便使介电调整条315布置成与介电共振器本体310或320的底面相对。在这种情况下，如果其他条件相同，能实现与上述实施例相同的优点。尽管在上述实施例中，描述了使介电调整条315形成为具有比介电共振器本体310更小的直径的棱柱状，但并不打算排除使介电调整条315形成为具有其他形状的结构。例如，可以将介电调整条315形成为具有通过组合多边形断面获得的形状。尽管在上述实施例中，已经描述了其中介电调整条315由与介电共振器本体310或320相同的介电材料形成的情形，但介电调整条315可以由具有与介电共振器本体310或320不同的相对介电常数的介电材料形成。

尽管在上述实施例中，已经描述了以切面310a，310b，320a或320b切割介电共振器本体310或320的情形，但是本发明不限于这种切割方法。可以自由地改变介电共振器本体310或320的切面310a，310b，320a或320b的布置或切割方法，只要获得本发明的优点。在这种情况下，尽管在上述实施例中，已经描述了其中介电共振器本体310激发两种共振模式的结构，但是，通过研究切割方法，可以激发更多共振模式，并且可以实现具有多个峰值的频率特性。切面310a，310b，320a或320b是其中介电共振器本体310或320激发两种共振模式的横向结构的例子，以及可以使用不同的横向结构。

尽管在上述实施例中，已经描述了通过介电调整条315调整频率特性的结构，但是，除介电调整条315外，也可以提供不同的频率调整机构。即，通过介电调整条315，彼此协同地改变两个频率FL和FH，但当两个频率需要单独地改变时，通过使用频率调整机构，可以执行调整。例如，可以提供在与输入端子313和输出端子314相对的位置(在相对侧上的导体外壳11的壁面)具有金属珠的频率调整机构，或具有在珠子的前端安装的金属片和介电片的频率调整机制。可以自由地提供这种频率调整机制，只要将会获得本发明的优点。

尽管已经参考具体的实施例详细地描述了本发明，但是，对本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变或改进。

本申请要求在2007年9月19日提交的日本专利申请No.2007-242092、2007年9月19日提交的日本专利申请No.2007-242093、2007年9月19日提交的日本专利申请No.2007-242094、2007年10月11日提交的日本专利申请No.2007-265382、2008年9月4日提交的日本专利申请No.2008-227550、2008年9月4提交的日本专利申请No.2008-227551、2008年9月4提交的日本专利申请No.2008-227552、2008年9月4提交的日本专利申请No.2008-227644的优先权，其全部内容在此引入以供参考。