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Die Erfindung betrifft ein dielektrisches Duplexsystem-Filter mit einem dielektrischen Block, der eine erste Fläche und eine ihr gegenüberliegende, im Wesentlichen mit leitendem Material be- schichtete zweite Fläche sowie sich dazwischen erstreckende, im Wesentlichen ebenfalls mit leitendem Material beschichtete Seitenflächen aufweist, und in dem zur Filterung von Eingangssig- nalen ein Empfangs-Filterbereich und ein Sende-Filterbereich vorgesehen sind, die jeder zumin- dest einen Resonator mit wenigstens einem Resonanzloch, das sich von der ersten Fläche durch den Block zur zweiten Fläche erstreckt und innen im Wesentlichen mit leitendem Material bedeckt ist, sowie ein erstes Leitermuster auf der ersten Fläche, zur Bildung einer elektromagnetischen Kopplung, aufweisen,
wobei das erste Leitermuster wenigstens eine mit einer vorbestimmten Grösse rund um das wenigstens eine Resonanzloch des Empfangs- bzw. Sende-Filterbereichs auf der ersten Fläche angeordnete und mit dessen innerem leitfähigen Material verbundene leitende Zone aufweist, um eine Ladekapazität für den wenigstens einen Resonator zu bilden, weiters mit Ein-/Ausgangsanschlüssen, die je einen vom leitenden Material auf den Seitenflächen des Blocks isolierten Elektrodenbereich zur Bildung einer elektromagnetischen Kopplung mit dem jeweiligen Resonanzloch aufweisen, und mit einem Antennenanschluss, der einen vom leitenden Material der Seitenflächen des Blocks isolierten, zwischen den beiden Filterbereichen angeordneten Elektro- denbereich zur Bildung einer elektromagnetischen Kopplung mit den Resonatoren aufweist.
Bei einem dielektrischen Duplexsystem-Filter wird ein Signal im Allgemeinen gleichzeitig über eine Antenne gesendet und empfangen. Das Duplexsystem-Filter beinhaltet ein empfangsseitiges Filter und ein sendeseitiges Filter. Das empfangsseitige Filter hat Durchlasseigenschaften für die Empfangsfrequenz und Sperreigenschaften für die Sendefrequenz, wogegen das sendeseitige Filter Durchlasseigenschaften für die Sendefrequenz und die Sperreigenschaften für die Emp- fangsfrequenz hat. Gewünscht ist, derartige Duplexsystem-Filter für die derzeitigen mobilen Kom- munikationsgeräte in den Abmessungen zu reduzieren, so dass kleine, leichte Einheiten hergestellt werden können. Auch sollen die Resonanzfrequenzen leicht eingestellt werden können.
In Fig. 1 ist schaubildlich ein herkömmliches integriertes dielektrisches Duplexsystem-Filter ge- zeigt, das einen dielektrischen Block 10 aufweist, der in einen Empfangs-Filterbereich und einen Sende-Filterbereich unterteilt ist. Dieser dielektrische Block 10 hat eine erste Fläche 11 und eine zweite Fläche 13, wobei diese Flächen 11, 13 einander gegenüberliegen, und wobei sich Seiten- flächen 12 zwischen der ersten Fläche 11 und der zweiten Fläche 13 erstrecken. Die zweite, gemäss Darstellung hintere Fläche 13 und die Seitenflächen 12 sind im Wesentlichen mit einem leitfähigen Material bedeckt. Weiters sind mehrere von der ersten Fläche 11zur zweiten Fläche 13 verlaufende Resonanzlöcher 30a-30g zueinander parallel und in vorbestimmten Abständen von- einander im dielektrischen Block 10 angeordnet.
Jedes der Resonanzlöcher 30a-30g ist innen im Wesentlichen mit einem leitfähigen Material bedeckt, um so einen Resonator zu bilden.
Ein Leitermuster mit leitenden Zonen 31a-31g mit vorbestimmter Grösse ist an der ersten Flä- che 11 des dielektrischen Blocks 10 angeordnet. Jede Zone dieses Leitermusters 31 a-31g ist mit einem Resonanzloch 30a-30g, d. h. mit dem leitfähigen Material verbunden, mit dem das Innere des Resonanzlochs 30a-30g bedeckt ist, um für jeden Resonator eine Ladekapazität vorzusehen und gleichzeitig eine Kopplungskapazität zwischen benachbarten Resonatoren zu bilden. Die Resonanzfrequenz des Resonators wird von der Mehrzahl der Resonanzlöcher 30a-30g und der angelegten Ladekapazität bestimmt, und die Kopplung von zwei Resonatoren wird durch die Bil- dung der Kopplungskapazität erreicht.
Weiters befinden sich Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 21 bzw. 23 aus einem leitenden Material auf der ersten Fläche 11, und ein Antennenanschluss 22 aus leitendem Material befindet sich zwischen dem Empfangs-Filterbereich und dem Sende- Filterbereich.
Typischerweise hat der Sende-Filterbereich des dielektrischen Duplexsystem-Filters ein Hoch- frequenzband, das relativ niedriger ist als jenes des Empfangs-Filterbereichs. Daher ist zwischen den Resonanzlöchern im Empfangs-Filterbereich die Wirkung eines elektrischen Feldes vorherr- schend, wogegen zwischen den Resonanzlöchern im Sende-Filterbereich die Wirkung eines Mag- netfeldes dominiert. Demgemäss stehen die Resonanzlöcher, die sich im Empfangs-Filterbereich befinden, in der Beziehung einer Kapazitätskopplung zueinander, und die Resonanzlöcher im Sende-Filterbereich haben die Beziehung einer induktiven Kopplung.
Bei der bekannten Ausbildung hängt die Bestimmung der Resonanzfrequenz oder Kopplung zwischen den Resonatoren von der Grösse der Zonen des Leitermusters 31 a bis 31gauf der ersten
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Fläche 11 ab, d. h. die Eigenschaften des dielektrischen Duplexsystem-Filters hängen von den Zwischenräumen zwischen den Leitermuster-Zonen 31 a bis 31g sowie von ihren Abständen vom leitfähigen Material an den Seitenfläche 12 ab.
Um ein leichtes und kleines dielektrisches Duplexsystem-Filter zu erzielen, sollte das dielektri- sche Duplexsystem-Filter andererseits dünn sein, und die Zwischenräume zwischen den Reso- nanzlöchern 30a bis 30g sollten kurz sein. Wenn die Grösse der ersten Fläche 11reduziert wird, ergibt sich das Problem, dass die gewünschte Dämpfungseigenschaft aufgrund der Grenzen für die Zwischenräume zwischen den Leitermuster-Zonen 31 bis 31gselbst bzw. zwischen diesen Zonen und dem leitfähigen Material an den Seitenflächen 12 des dielektrischen Blocks 10 nicht erreicht werden kann.
Wenn andererseits die Grösse des dielektrischen Blocks 10 klein ist, ist es aufgrund von Tole- ranzen zufolge der Grenzen des Druckvorganges nicht möglich, das Volumen des dielektrischen Blocks 10 unter bestimmte Grenzen zu reduzieren, selbst wenn die Zwischenräume zwischen den Zonen des Leitermusters 31abis 31g und dem leitfähigen Material an den Seitenflächen 12 bzw. zwischen den Leitermuster-Zonen 31a bis 31g selbst klein gehalten werden können.
Wenn die Resonanzfrequenz durch Anpassen der Form der Leitermuster 31 a bis 31g einge- stellt wird, ergibt sich überdies das Problem, dass die Durchlass- und Sperrcharakteristika für die Frequenzsignale unregelmässig erhalten werden, da die Kopplungskapazität und die Ladekapazität gleichzeitig geändert werden. Ausserdem bleibt das Problem, dass die Arbeitskosten im Produkti- onsvorgang hoch sind, da der Einstellungsvorgang der Resonanzfrequenz nicht automatisch ist, und die Konkurrenzfähigkeit des so hergestellten Produkts gering ist.
Ein dem vorstehenden Stand der Technik vergleichbares Duplexfilter ist im Übrigen beispiels- weise aus der US 5 488 335 A bekannt. Dabei sind an der vorderen oder ersten Fläche eines dielektrischen Blocks Ein- und Ausgangsanschlüsse, ein Antennenanschluss sowie die Mündun- gen der Resonanzlöcher umgebende Leiterzonen vorhanden. Die Ein- und Ausgangsanschlüsse sowie der Antennenanschluss sind an der Unterseite des Blocks mit Leiterflächen verbunden. Ein wesentlicher Punkt bei diesem bekannten Filter ist, dass die Resonanzlöcher im Sende- bzw.
Empfangsbereich verschieden dimensioniert sind ; bzw. durch die Geometrie der Leiterzo- nen werden die Filterkennlinien bestimmt. Dies bringt jedoch eine relativ aufwändige und dennoch ungenaue Abstimmung der Filter mit sich.
In der EP 809 315 A ist weiters eine spezielle Bauweise von dielektrischen Filtern, mit Kopp- lungsbohrungen zwischen den Resonanzlöchern sowie mit speziellen geformten Leiterflächen in Verbindung mit seitlichen Anschlussflächen als Ein- und Ausgangsanschlüsse geoffenbart. Auch diese Ausbildung ist herstellungstechnisch aufwändig.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein dielektrisches Duplexsystem-Filter mit Leitermustern an der ersten Fläche des dielektrischen Blocks zur Verfügung zu stellen, um auf einfache Weise die Ladekapazitäten der Resonatoren, Kopplungskapazitäten zwischen benachbarten Resonatoren und eine Kreuzkopplungskapazität zwischen nicht-benachbarten Resonatoren zu bilden, wobei das dielektrische Duplexsystem-Filter klein und leicht sein und in einem vereinfachten Prozess herge- stellt werden kann. Weiters soll eine einfache Einstellung der Resonanzfrequenz der Resonatoren an der ersten Fläche des dielektrischen Blocks möglich sein, um so ein gewünschtes Resonanz- frequenzband genau einstellen zu können.
Das erfindungsgemässe dielektrische Duplexsystem-Filter der eingangs angeführten Art ist da- durch gekennzeichnet, dass auf der ersten Fläche des Blocks in einem der beiden Filterbereiche, z. B. im Empfangs-Filterbereich, mindestens ein zweites, eine Kopplungskapazität zwischen be- nachbarten Resonatoren dieses Filterbereichs verstärkendes und eine kapazitive Kreuzkopplung zwischen nicht benachbarten Resonatoren dieses Filterbereichs definierendes Leitermuster paral- lel zur Anordnung der Resonanzlöcher angeordnet ist.
Mit einer solchen Ausbildung des Duplex-Systemfilters wird nicht nur eine Verstärkung der ka- pazitiven Kopplung benachbarter Resonatoren, sondern insbesondere auch eine kapazitive Kreuz- kopplung von nicht-benachbarten Resonatoren erzielt, wodurch die Filtereigenschaften zusätzlich beeinflusst werden können. Dabei kann auf herstellungstechnisch einfache Weise eine exakte Festlegung der Durchlass- und Sperrfrequenzen der Sende- und Empfangs-Filterbereiche erzielt werden, und überdies wird eine vorteilhafte Miniaturisierung des Filters ermöglicht.
Dabei kann das zweite Leitermuster je nach den Gegebenheiten und Zielvorstellungen ober-
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halb und/oder unterhalb der Resonanzlöcher vorgesehen sein.
Im Hinblick auf die gewünschten kapazititiven Kopplungen ist es günstig, wenn sich das zweite Leitermuster über eine Länge entsprechend mindestens zwei Resonanzlöchern erstreckt. Weiters ist es hier zur weiteren Frequenzbeeinflussung vorteilhaft, wenn sich das zweite Leitermuster zu den Endteilen der mindestens zwei Resonanzlöcher erstreckt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich ferner dadurch aus, dass ein drittes Leitermuster mit Leiterzonen zwischen den Enden der Resonanzlöcher im anderen der beiden Filterbereiche, z. B. im Sende-Filterbereich, an der ersten Fläche des dielektrischen Blocks vorgesehen ist, um eine elektromagnetische Kopplung mit den benachbarten Resonatoren zu bilden. Dabei ist es für die Kopplungseffekte auch von Vorteil, wenn die Leiterzonen des dritten Leitermusters mit dem leitfähigen Material an der Seitenfläche des dielektrischen Blocks an einem Endteil hievon verbun- den sind. Andererseits ist es auch günstig, wenn die Leiterzonen des dritten Leitermusters mit dem leitfähigen Material an den Seitenflächen des dielektrischen Blocks an beiden Endteilen verbunden sind.
Für die Festlegung des gewünschten Frequenzdämpfungsbereichs ist es auch vorteilhaft, wenn jeweils mindestens zwei Leiterzonen des dritten Leitermusters einander in einem vorbe- stimmten Abstand voneinander zwischen den Resonanzlöchern gegenüberliegen, wobei jede Leiterzone mit dem leitfähigen Material an der Seitenfläche des dielektrischen Blocks verbunden ist. Weiters hat es sich als besonders zweckmässig erwiesen, wenn die Leiterzonen des dritten Leitermusters einen endseitigen Längeneinstellbereich enthalten, um durch Einstellung der Länge die elektromagnetische Kopplung zwischen benachbarten Resonatoren einzustellen.
Von Vorteil ist es ferner, wenn sich ein zum Einstellen einer Resonanzfrequenz vorgesehenes viertes Leitermuster an der ersten Fläche des dielektrischen Blocks vom leitfähigen Material an der Seitenfläche des dielektrischen Blocks in Richtung zum Endteil des (jeweiligen) Resonanzlochs im Empfangs- bzw. Sende-Filterbereich erstreckt. Dabei ist es überdies günstig, wenn sich das zum Einstellen der Resonanzfrequenz vorgesehene vierte Leitermuster vom zweiten Leitermuster in Richtung zum Endteil des (jeweiligen) Resonanzlochs erstreckt ; bzw. wenn sich das zum Einstellen der Resonanzfrequenz vorgesehene vierte Leitermuster vom ersten Leitermuster in Richtung zur Seitenfläche des dielektrischen Blocks erstreckt.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Ein-/Ausgangsanschlüsse und der Antennenanschluss jeweils einen endseitigen Längeneinstellbereich zur Steuerung der elektromagnetischen Kopplung mit dem jeweiligen Resonanzloch aufweisen.
Schliesslich ist es günstig, wenn das vierte Leitermuster mit dem zweiten Leitermuster einteilig zusammengefasst ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert ; zeigen : 1 schaubildlich das bereits vorste- hend erläuterte herkömmliche integrierte dielektrische Duplexsystem-Filter; Fig. 2 eine schaubildli- che Ansicht eines erfindungsgemässen dielektrischen Duplexsystem-Filters; Fig. 3 ein Ersatz- schaltbild des Sende-Filterbereichs des Duplexsystem-Filters von Fig. 2 ; 4 ein Ersatzschaltbild des Empfangs-Filterbereichs des Filters von Fig. 2 ; 5 ein Kennliniendiagramm des SendeFilterbereichs des Duplexsystem-Filters von Fig. 2 ; Fig. 6 ein Kennliniendiagramm des Emp- fangs-Filterbereichs des Duplexsystem-Filters von Fig. 2.
In Fig. 2 ist schaubildlich ein dielektrisches Duplexsystem-Filter gemäss der Erfindung gezeigt, das einen quaderförmigen dielektrischen Block 110 aufweist, der eine erste Fläche 111 und eine dieser gegenüberliegende zweite Fläche 113 besitzt. Der dielektrische Block 110 hat eine Mehr- zahl von Resonanzlöchern 130a bis 130g, die sich parallel von der ersten Fläche 111 zur zweiten Fläche 113 in einem vorherbestimmten Abstand voneinander erstrecken. Die zweite Fläche 113 und Seitenflächen 112, die zwischen der ersten Fläche 111 und der zweiten Fläche 113 angeord- net sind, sind mit leitfähigem Material bedeckt, um so eine Erdungselektrode zu bilden. Leitfähiges Material bedeckt auch die inneren Flächen der Resonanzlöcher 130a bis 130g, wobei jedes Reso- nanzloch 130a bis 130g einen Resonator bildet.
Andererseits ist an der ersten Fläche 111 des dielektrischen Blocks 110 ein offener Bereich ausgebildet, der nicht mit leitfähigem Material be- schichtet ist.
Mindestens ein erstes Leitermuster mit leitenden Zonen 131a bis 131gin vorbestimmter Grösse ist in der Umgebung der Resonanzlöcher 130a bis 130g auf der ersten Fläche 111 ausgebildet, um so mit der inneren Elektrode der inneren Fläche jedes Resonanzlochs verbunden zu werden und
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eine Ladekapazität für jeden Resonator und eine elektromagnetische Kopplung zwischen benach- barten Resonatoren anzubringen. Weiters sind an der ersten Fläche 111 des dielektrischen Blocks 110 Sende- und Empfangsanschlüsse, d. h. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, 121 und 123 und ein Antennenanschluss 122 in Form von Elektrodenbereichen ausgebildet.
In Fig. 2 ist nicht dargestellt, dass an den Seitenflächen 112 des dielektrischen Blocks 110 ge- mäss einer bevorzugten Ausführungsform Eingangs/Ausgangs-Elektrodenflächen und eine Anten- nen-Elektrodenfläche ausgebildet sind, welche vom leitfähigen Material der Seitenflächen 112 isoliert sind und ein Signal von/zu einem Substrat, an welchem der dielektrische Block 110 montiert ist, zu-/abführen. Diese Elektrodenflächen sind mit den Eingangs/Ausgangsanschlüssen 121 und 123 bzw. mit dem Antennenanschluss 122 verbunden.
Das vorliegende Duplexsystem-Filter hat wie erwähnt zwei Filterbereiche. Wenn der erste Fil- terbereich ein vom Antennenanschluss 122 kommendes Empfangssignal filtert, filtert der zweite Filterbereich das Sendesignal zum Antennenanschluss. Im Allgemeinen ist es nicht notwendig, den Empfangs-Filterbereich und den Sende-Filterbereich innerhalb des dielektrischen Blocks 110 zu trennen. Bei dielektrischen Duplexsystem-Filtern, die das gleiche Bausystem haben, können der Empfangs-Filterbereich und der Sende-Filterbereich gemäss einem spezifischen Produkt ausge- tauscht werden. Daher können die Sende/Empfangs-Filterbereiche in der bevorzugten Ausfüh- rungsform für eine Erleichterung der Erklärung getrennt werden, was den Umfang der vorliegenden Erfindung natürlich nicht einschränkt.
Beim dielektrischen Filter gemäss Fig. 2 sind jene drei Resonanzlöcher, welche sich auf der lin- ken Seite des Antennenanschlusses 122 befinden, im Sende-Filterbereich zur Abgabe eines HF- Signals enthalten, und jene vier Resonanzlöcher, welche sich rechts vom Antennenanschluss 122 befinden, sind im Empfangs-Filterbereich enthalten, wo ein HF-Signal empfangen wird. Der Emp- fangs-Filterbereich hat Durchlasseigenschaften für die Empfangsfrequenz und Sperreigenschaften für die Sendefrequenz. Im Gegensatz dazu hat der Sendefilterbereich Durchlasseigenschaften für die Sendefrequenz und Sperreigenschaften für die Empfangsfrequenz.
Mindestens ein zweites Leitermuster 140 in Form einer Streifenleitung ist unterhalb der Reso- nanzlöcher 130d bis 130g im Empfangs-Filterbereich der ersten Fläche 111 parallel zur Richtung der Reihe der Resonanzlöcher 130d bis 130g in einem vorherbestimmten Abstand vom ersten Leitermuster 131d bis 131gangeordnet. Das zweite Leitermuster 140 ist so angepasst, dass es eine Kopplungskapazität zwischen den benachbarten Resonatoren und eine Kreuzkopplungskapa- zität zwischen nicht-benachbarten Resonatoren bildet, um so ein Frequenzband für den Empfangs- Filterbereich festzulegen.
Das zweite Leitermuster 140 kann auch oberhalb oder sowohl oberhalb als auch unterhalb der Resonanzlöcher 130d bis 130g parallel zur Anordnung der Resonanzlöcher 130d bis 130g ange- ordnet sein. Die Position des zweiten Leitermusters 140 - ob unten oder oben - hat keinen Einfluss auf das Ausmass der gebildeten kapazitiven Kopplung und Kreuzkopplung. Wenn das zweite Lei- termuster 140 sich sowohl unterhalb als auch oberhalb der Resonanzlöcher 130d bis 130g befin- det, kann es grössere Kopplungskapazität bilden, wodurch die Grösse der ersten Leitermuster 131d bis 131greduziert werden kann.
Das zweite, streifenförmige Leitermuster 140 hat eine vorbestimmte Länge und Breite, und die Kopplungskapazität steigt, wenn die vorbestimmte Länge und Breite steigen. Das zweite Leiter- muster 140 ist mit der Erdungselektrode, d. h. den Seitenflächen 112 des dielektrischen Blocks 110 verbunden bzw. kurzgeschlossen.
Im Sende-Filterbereich ist ein drittes Leitermuster 135a bis 135d in Streifenleiter-Form jeweils zwischen den Resonanzlöchern 130a bis 130c des Sende-Filterbereichs ausgebildet. Mehr im Einzelnen sind die Leiterzonen 135a, 135b des dritten Leitermusters, die in einem vorbestimmten Abstand vom ersten Leitermuster 131a bis 131c liegen, zwischen den benachbarten Resonanzlö- chern 130a und 130b angeordnet, und die Leiterzonen 135c, 135d des dritten Leitermusters sind zwischen den benachbarten Resonanzlöchern 130b und 130c angeordnet. Die Zonen des dritten Leitermusters 135a bis 135d sind mit der Erdungselektrode an den Seitenflächen 112 des dielektri- schen Blocks 110 verbunden.
Das dritte Leitermuster 135a bis 135d unterdrückt die Kapazität zwischen den Resonanzlöchern 130a bis 130c und bildet eine Kopplungskapazität, um so einen Dämpfungspol bei einem Frequenzband zu bilden, das höher liegt als das Durchlassband des dielektrischen Filters. Daher hat bevorzugt jede Zone des dritten Leitermusters 135a bis 135d
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einen Längeneinstellbereich 147 am Endteil hievon, so dass bei jeder Zone 135a bis 135d die Länge eingestellt werden kann, um so die Frequenz einzustellen, bei der der Dämpfungspol gebil- det wird. Dabei werden die beiden Längeneinstellbereiche 147 jeweils an gegenüberliegenden Endteilen des dritten Leitermusters gebildet. Wenn der eine Längeneinstellbereich 147 am oberen Endteil einer Leiterzone ausgebildet ist, ist der andere am unteren Teil der benachbarten Zone ausgebildet.
Mindestens ein viertes Leitermuster 141, das oberhalb der Resonanzlöcher 130d bis 130g im Empfangs-Filterbereich aus gebildet ist, erstreckt sich von der Erdungselektrode des dielektrischen Blocks 110 zu den Resonanzlöchern 130d bis 130g. Das vierte Leitermuster 141 ist so angepasst, dass es die Resonanzfrequenz einstellt, die entsprechend der Länge und Breite des vierten Lei- termusters 141 variiert. Das vierte Leitermuster 141 ist mit, dem zweiten Leitermuster 140 integ- riert, das im unteren Teil der Resonanzlöcher 130d bis 130g gebildet ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und es kann sich in Richtung zu den Resonanzlöchern 130d bis 130g hin erstrecken. Das vierte Leitermuster 141 zur Einstellung der Resonanzfrequenz kann aber auch unabhängig vom zweiten Leitermuster 140 oberhalb oder unterhalb der Resonanzlöcher 130d bis 130g gebildet sein.
Das vierte Leitermuster 141, das sich oberhalb der Resonanzlöcher 130d bis 130g befindet, ist mit der Erdungselektrode an den Seitenflächen 112 des dielektrischen Blocks 110 verbunden, um sich so zu den Resonanzlöchern 130d bis 130g zu erstrecken, es kann jedoch mit der Erdungs- elektrode auch anderweitig kurzgeschlossen sein. Das vierte Leitermuster 141 befindet sich ober- halb des streifenförmigen zweiten Leitermusters 140, es kann jedoch auch an beiden Seiten hievon angeordnet sein. Die Position des vierten Leitermusters 141 zur Einstellung der Resonanzfrequenz ist nicht fix, wie oben erwähnt ist.
Die Sende/Empfangsanschlüsse 121 und 123 und der Antennenanschluss 122 beinhalten je- weils Längeneinstellbereiche 121 a, 122a und 123a an ihren Endteilen. Die Längeneinstellbereiche 121a, 122a und 123a dienen dazu, die Länge der Sende/Empfangsanschlüsse 121 und 123 und des Antennenanschlusses 122 einzustellen, um eine elektromagnetische Kopplung mit den Reso- nanzlöchern 130a bis 130g zu regulieren.
Zur Einstellung der Resonanzfrequenz des Resonators im Sende-Filterbereich enthält das vier- te Leitermuster noch Leiterzonen 145, welche oberhalb der Resonanzlöcher 130a bis 130c ange- ordnet sind, und sich von der Erdungselektrode an der Seitenfläche 112 des dielektrischen Blocks 110 auf die gleiche Weise wie im Empfangs-Filterbereich in Richtung zu den Resonanzlöchern 130a bis 130c hin erstrecken. Dabei können diese Leiterzonen 145 mit der Erdungselektrode der Seitenfläche 112 kurzgeschlossen sein, und sie können auch unterhalb der Resonanzlöcher 130a bis 130c gebildet sein.
Im Folgenden werden die Funktionsweise und Wirkungen des dielektrischen Duplexsystem- Filters gemäss Fig. 2 erläutert.
Gemäss Fig. 2 ist der Sende-Filterbereich an der linken Seite der Antenne 122 vorgesehen, ho- he Frequenzen zu senden, und der Empfangs-Filterbereich an der rechten Seite der Antenne 122 ist vorgesehen, hohe Frequenzen zu empfangen. Dabei sind die parallelen Resonanzlöcher 130a bis 130g in den Filterbereichen durch vorbestimmte Abstände voneinander getrennt, wobei jedes als x/4-Resonator (X = Wellenlänge) fungiert.
Fig. 3 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild des Sende-Filterbereichs von Fig. 2. Die Filter- eigenschaft des Sende-Filterbereichs wird durch Einstellen der Ladekapazitäten C1, C2 und C3 realisiert. Das Vorhandensein der Ladekapazitäten C1, C2 und C3 ermöglicht die Bildung eines Resonanzpunktes, bei einer Frequenz, die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der Resonatoren r1. r2 und r3. Das bedeutet, dass die Länge jedes Resonators r1 bis r3 geringer ist als die Viertel- Wellenlänge des Resonanzpunktes. Da in diesem Fall die Kopplung durch das elektrische Feld zwischen den Resonatoren unterdrückt wird, dominiert zwischen ihnen der Kopplungseffekt durch das magnetische Feld. Daher werden zwischen den Resonatoren jeweils induktive Kopplungen M, und M2 gebildet.
Da andererseits die Viertel-Wellenlänge bei der Frequenz, die höher ist als die Frequenz im Durchlassband, verkürzt werden kann, wird der dominierende magnetische Kopplungseffekt graduell reduziert. Wenn die Frequenz einen spezifischen Wert erreicht, ist der Kopplungseffekt schliesslich ein Senden-Null-Zustand, und es wird ein Dämpfungspol gebildet. Unter den oben erwähnten Prinzipien wird der Dämpfungspol, der bei der hohen Frequenz des sendeseitigen
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Durchlassbandes gebildet ist, durch genaue Einstellung der Ladekapazitäten C1 bis C3 eingestellt.
Zu diesem Zweck wird beim beschriebenen dielektrischen Duplexsystem-Filter in dem Fall, dass die Ladekapazität C1 bis C3 so eingestellt ist, zur Einstellung der Filterkennlinie während des
Design- oder Produktionsprozesses, die Länge der Zonen des dritten Leitermusters 135a bis 135d und der Leiterzonen 145 eingestellt. Wenn dabei nur eine einzige dritte Leiterzone gebildet wird, kann gemäss der Variation der Länge dieser Elektrode die Ladekapazität eingestellt werden, aber gleichzeitig wird die Kopplungskapazität zwischen den Resonanzlöchern geändert, so dass die
Einstellungsvariablen vermehrt werden und die Einstellung insgesamt schwierig wird. Daher ist es zweckmässig, mehrere Leiterzonen des dritten Leitermusters 135a, 135b etc. vorzusehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Weiters wird der Längeneinstellbereich 147 dieser Leiterzonen in dieser Richtung angeordnet, dass die Erdungselektroden der Leiterzonen des dritten Leitermusters 135a bis 135d einander kreuzen, so dass die durch die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzlöchern verursachten Variablen reduziert werden können, um dadurch die Einstellung der Resonanzfre- quenz auf einfache Weise durchführen zu können, was die Effizienz der Frequenzeinstellung erhöht.
Der Empfangs-Filterbereich beinhaltet die Resonanzlöcher 130d bis 130g und das zweite Lei- termuster 140, das entlang der Reihe der Resonanzlöcher 130d bis 130g ausgebildet ist. Der Empfangs-Filterbereich hat eine reduzierte Ladekapazität, da die Durchlassbandfrequenz des Empfangsbereichs höher liegt als jene des Sendebereichs. Der Empfangs-Filterbereich sollte eine Bandsperre für eine niedrige Frequenz innerhalb des Durchlassbandes des Sendebereichs haben.
Wenn dabei die Frequenz niedrig wird, wird die Viertel-Wellenlänge verlängert, um dadurch die Kopplung durch das magnetische Feld zwischen den Resonanzlöchern 130d bis 130g zu erhöhen.
Daher sollte der Empfangs-Filterbereich im Vergleich zum Sende-Filterbereich eine höhere Kopp- lungskapazität haben, um den Kopplungseffekt bei einer niedrigeren Frequenz zu versetzen, wodurch der Dämpfungspol gebildet wird. Fig. 4 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild des Emp- fangs-Filterbereichs, in welchem die elektrische Feld-Kopplung E zwischen den Resonatoren r4 bis r7 in jenem Fall dominiert, in dem die Kopplungskapazität zwischen den Resonatoren r4 bis r7 erhöht wird.
Im Empfangs-Filterbereich dient das zweite Leitermuster 140, das unterhalb der Resonanzlö- cher 130d bis 130g gebildet ist, und das nicht mit der Erdungselektrode der Seitenfläche 112 des dielektrischen Blocks 110 verbunden werden soll, dazu, die Ladekapazität C4 bis C7 der Resonanz- löcher 130d bis 130g zu unterdrücken und die Kopplungskapazitäten zwischen benachbarten Resonatoren und zwischen Resonatoren, die nicht nebeneinander liegen, zu erhöhen. Ausserdem dient das vierte Leitermuster 141 im Empfangs-Filterbereich dazu, die Einstellung der Resonanz- frequenz auf leichte Weise vornehmen zu können.
Fig. 5 zeigt eine Kennlinie des Sende-Filterbereichs und Fig. 6 eine Kennlinie des Empfangs- Filterbereichs des erfindungsgemässen dielektrischen Duplexsystem-Filters. Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, wird das Dämpfungsverhältnis im Sende-Filterbereich bei der hohen Frequenz inner- halb des Durchlassbandes erhalten, und im Empfangs-Filterbereich wird das Dämpfungsverhältnis bei der niedrigen Frequenz des Durchlassbandes erhalten. Dies wird durch die Einstellung der Länge der dritten Leitermuster 135a bis 135d und der Leiterzonen 145 im Sende-Filterbereich und durch Einstellung der Längen der zweiten und vierten Leitermuster 140 und 141 erreicht.
Wie oben dargelegt, kann beim erfindungsgemässen dielektrischen Duplexsystem-Filter auf leichte Weise die Einstellung von Ladekapazität und Kopplungskapazität für eine Mehrzahl von Resonanzlöchern durchgeführt werden, indem die Länge eines vorbestimmten Teils der Elektrode jedes Leitermusters variiert wird, und insbesondere kann eine getrennte Einstellung der Lade- und Kopplungskapazität erfolgen, um so das Frequenzband und die Resonanzfrequenz zu kontrollie- ren. Weiters kann eine Einstellung der Resonanzfrequenz auf leichte Weise vorgenommen wer- den. Insgesamt wird so ein verbessertes Filter mit vereinfachter, kostengünstiger Herstellung zur Verfügung gestellt, was zu einer Verbesserung der Konkurrenzfähigkeit führt.
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