DE10065510C2 - Resonator, Filter und Duplexer - Google Patents
Resonator, Filter und DuplexerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Mikro
wellen- oder Millimeterwellen-Kommunikationsvorrichtungen,
und spezieller auf einen Resonator, ein Filter und einen
Duplexer
Typischerweise umfassen Resonatoren, die in dem Mikrowel
len- oder Millimeterwellen-Band verwendet werden, einen Ko
axialresonator, der einen dielektrischen Block mit einem
Durchgangsloch, das in demselben gebildet ist, einen inne
ren Leiter, der in dem Durchgangsloch gebildet ist, und ei
nen äußeren Leiter, der auf einer äußeren Oberfläche des
dielektrischen Blocks gebildet ist, aufweist.
Kompakte dielektrische Koaxialresonatoren dieses Typs wur
den in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldungs-
Veröffentlichung 4-29207 und in der ungeprüften japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung 7-122914 vorgeschlagen.
Die vorgeschlagenen dielektrischen Koaxialresonatoten sind
von dem Typ, bei dem der innere Leiter spiralförmig ist, so
daß die axiale Länge der Durchgangslochs reduziert ist.
Ein typischer Koaxialresonator mit einem spiralförmigen in
neren Leiter ist ein Resonator, der durch entweder eine
Halbwellen- oder Viertelwellen-Leitung gebildet ist, die
aus einer einzelnen spiralförmigen Mikrostreifenleitung be
steht. Bei einem solchen typischen Koaxialresonator sind
daher eine Region, in der die elektrische Energie konzen
triert und akkumuliert ist, und eine Region, in der die ma
gnetische Energie konzentriert und akkumuliert ist, ge
trennt und ungleichmäßig verteilt. Spezieller ist die elek
trische Energie in der Nähe eines leerlaufenden Endes der
Leitung akkumuliert, während die magnetische Energie in der
Nähe eines kurzgeschlossenen Endes der Leitung akkumuliert
ist.
Der Resonator, der eine Resonanzleitung aufweist, die durch
eine einzelne Mikrostreifenleitung gebildet ist, beinhaltet
Probleme dahingehend, daß die Mikrostreifenleitung an einer
Verschlechterung der Charakteristika aufgrund des Randef
fekts leidet, der die Mikrostreifenleitungen inhärent be
einträchtigt. Das heißt, daß der elektrische Strom bei ei
ner Querschnittbetrachtung der Leitung an den Rändern der
Leitung konzentriert ist, d. h. an beiden Enden in der Rich
tung ihrer Breite und dem oberen und dem unteren Ende in
der Richtung ihrer Dicke. Wenn die Dicke der Leitung erhöht
ist, um einen Leistungsverlust aufgrund einer solchen
Stromkonzentration zu unterdrücken, werden jedoch die Rand
regionen, in denen die Stromkonzentration auftritt, nicht
vergrößert. Folglich tritt ein Problem, das im wesentlichen
einem Leistungsverlust aufgrund des Randeffekts zugeordnet
ist, auf. Folglich macht es die Verwendung eines spiralför
migen inneren Leiters möglich, die axiale Länge des Durch
gangslochs auf z. B. näherungsweise 15% derselben zu redu
zieren, während der unbelastete Q-Faktor (Gütefaktor) von
einem typischen unbelasteten Q-Faktor von 470 auf einen
Wert von 55 stark verschlechtert wird.
Aus der 26 10 013 B2 ist ein Resonator mit einer Wendel, die
aus einem ersten und einem zweiten Teil besteht, bekannt,
wobei die Wendel in einem leitenden Gehäuse angeordnet ist.
Aus der DE 38 91 014 C2 ist ein Helixresonator bekannt, der
auf einer Platine aus einem isolierenden Werkstoff abge
stützt ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dielektri
schen Resonator bzw. ein Filter bzw. einen Duplexer zu
schaffen, welche geringe Verlustcharakteristika aufweisen,
kompakt sind und bei denen ein Leistungsverlust aufgrund des
Randeffekts vermindert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Resonator nach Anspruch 1,
einen Resonator nach Anspruch 2, ein Filter nach einem der
Ansprüche 5, 6, 9 oder 11 und durch einen Duplexer nach
Anspruch 14 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein
Resonator ein hohles dielektrisches Element mit einem Loch
in demselben, wobei eine Spiralleitungseinheit, die eine
Mehrzahl von spiralförmigen bzw. schraubenförmigen Leitun
gen umfaßt, in dem Loch gebildet ist, und wobei eine Masse
elektrode auf einer äußeren Oberfläche des dielektrischen
Elements gebildet ist.
Bei dieser Struktur ist eine spiralförmige Leitung benach
bart zu einer anderen spiralförmigen Leitung. Mikroskopisch
betrachtet ist der Effekt der Enden der spiralförmigen Lei
tungen physikalisch signifikant, wobei dieselben etwas un
ter dem Randeffekt leiden. Makroskopisch sind diese spiral
förmige Leitungen jedoch zusammen als eine einzelne Spiral
leitungseinheit zu betrachten, wobei eine spiralförmige
Leitung benachbart zu einer anderen spiralförmigen Leitung
ist, und wobei die Enden der spiralförmigen Leitungen in
der Richtung ihrer Breite im wesentlichen zusammenhängend
sind. Das heißt, daß das Vorliegen der jeweiligen Leitungs
enden unklar ist. Daher ist die Stromkonzentration an den
Rändern jeder Leitung aufgrund des Randeffekts extrem wirk
sam gemäßigt, um einen Leistungsverlust signifikant zu un
terdrücken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um
faßt ein Resonator eine zylindrische Basis, die einen Iso
lator oder ein dielektrisches Element aufweist, wobei eine
Spiralleitungseinheit, die eine Mehrzahl von spiralförmigen
bzw. schraubenförmigen Leitungen umfaßt, auf einer latera
len Fläche der zylindrischen Basis angeordnet ist, um einen
Resonator zu bilden. Der Resonator ist in einen Hohlraum
eingebaut, um einen Resonator zu bilden. Strukturell ist
die Spiralleitungseinheit als ein mittlerer Leiter eines
Koaxialresonator identifiziert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann
ein Resonator den oben beschriebenen Resonator umfassen.
Der Resonator kann ferner ein leitfähiges Abschirmungsbau
glied umfassen. Das leitfähige Abschirmungsbauglied wird
verwendet, um die elektromagnetische Energie in eine be
stimmte Region zu begrenzen, was eine ungewollte Emission
oder eine ungewollte Kopplung nach außen verhindert.
Bei dem Resonator ist spiralförmigen Leitungen vorzugsweise
in einer Region mit im wesentlichen gleicher Phase bzw.
Äqui-Phasenregion durch eine Leitung verbunden. Dies lie
fert ein gleichmäßiges Potential an der verbundenen Region
der spiralförmigen Leitungen, so daß der Resonator, der die
spiralförmigen Leitungen umfaßt, in einem gewünschten Reso
nanzmode auf eine stabile Art und Weise in Resonanz tritt,
wobei Störantworten unterdrückt werden. Da die spiralförmi
gen Leitungen durch eine Leitung verbunden sind, um eine
einzelne Spiralleitungseinheit zu bilden, wird ohne weite
res eine große Kapazität zwischen einer Koppelelektrode und
der Spiralleitungseinheit erzeugt, wodurch eine starke
Kopplung mit einer äußeren Schaltung geliefert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um
faßt ein Filter ein hohles dielektrisches Element mit einer
Mehrzahl von Löchern in demselben und einer Mehrzahl von
Resonatoren, die unterschiedliche Achsen aufweisen und im
wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Reso
natoren umfassen eine Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten,
die jeweils ein Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen auf
weisen, die in jedem der Löcher gebildet sind, und eine
Masseelektrode, die auf einer äußeren Fläche des dielektri
schen Elements gebildet ist. Das Filter umfaßt ferner Ein
gabe/Ausgabe-Einheiten, die mit vorbestimmten Resonatoren
der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt sind. Folglich be
sitzt das Filter mehrere Resonatoren, die miteinander ge
koppelt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um
faßt ein Filter einen leitfähigen Hohlraum und eine Mehr
zahl von Resonatoren, die in dem leitfähigen Hohlraum ange
ordnet sind, um unterschiedliche Achsen, die im wesentli
chen parallel zueinander sind, aufzuweisen. Die Resonatorn
umfassen eine Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten, die auf
einer lateralen Fläche einer zylindrischen Basis gebildet
sind, wobei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von
spiralförmigen bzw. schraubenförmigen Leitungen umfaßt. Das
Filter umfaßt ferner Eingabe/Ausgabe-Einheiten, die mit
vorbestimmten Resonatoren der mehreren Resonatoren gekop
pelt sind. Folglich umfaßt das Filter mehrere Resonatoren,
die miteinander gekoppelt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist ein Filter ein zylindrisches dielektrisches Element
mit einem Loch in demselben und einer Mehrzahl von Resona
toren auf. Die Resonatoren umfassen eine Mehrzahl von Spi
ralleitungseinheiten, die in dem Loch koaxial gebildet
sind, wobei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von
spiralförmigen bzw. schraubenförmigen Leitungen und eine
Masseelektrode aufweist, die auf einer äußeren Fläche des
dielektrischen Elements gebildet ist. Das Filter umfaßt
ferner Eingabe/Ausgabe-Einheiten, die mit vorbestimmten Re
sonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt sind.
Folglich besitzt das Filter mehrere Resonatoren, die mit
einander gekoppelt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um
faßt ein Filter einen leitfähigen Hohlraum und eine Mehr
zahl von Resonatoren, die in dem leitfähigen Hohlraum ko
axial angeordnet sind, um mehrere Resonatoren zu bilden.
Die Resonatoren umfassen eine Mehrzahl von Spiralleitungs
einheiten, die auf einer lateralen Fläche einer zylindri
schen Basis gebildet sind, wobei jede eine Mehrzahl von
spiralförmigen Leitungen umfaßt. Die Spiralleitungseinhei
ten sind auf einer lateralen Fläche der zylindrischen Basis
gebildet. Das Filter umfaßt ferner Eingabe/Ausgabe-
Einheiten, die mit vorbestimmten Resonatoren der mehreren
Resonatoren gekoppelt sind. Folglich besitzt das Filter
mehrere Resonatoren, die miteinander gekoppelt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ver
wendet ein Duplexer eines der vorher beschriebenen Filter.
In anderen Worten kann jedes der vorherigen Filter, bei
spielsweise ein Senderfilter und ein Empfängerfilter, als
eine gemeinsame verwendete Sender/Empfänger-Vorrichtung
verwendet werden, wie z. B. eine gemeinsam verwendete Anten
nenvorrichtung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine Draufsicht eines Resonator gemäß einem er
sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung, und Fig. 1B eine Querschnittansicht des Re
sonators entlang der Linie B-B in Fig. 1A;
Fig. 2 eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht des
Resonators;
Fig. 3A und 3B Querschnittansichten des Resonators ent
lang der Linie A-A von Fig. 1A, wobei dieselben
ein Beispiel der elektromagnetischen Feldvertei
lung zeigen;
Fig. 4A und 4B Querschnittansichten der Resonators ent
lang der Linie A-A von Fig. 1A, wobei dieselben
ein weiteres Beispiel der elektromagnetischen
Feldverteilung zeigen;
Fig. 5A eine perspektivische Ansicht, die ein Analysemo
dell einer Einheit mit mehreren spiralförmigen
Leitungen zeigt, und Fig. 5B eine Entwicklungsan
sicht des Analysemodells;
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht einer Analyseregion, die
in Fig. 5B gezeigt ist;
Fig. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ar
rayabstand W mehrerer spiralförmiger Leitungen
und dem Q-Faktor des Resonators zeigt;
Fig. 8A eine Vorderansicht eines Resonators gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung, und die Fig. 8B und 8C Querschnittan
sichten des Resonators entlang den Linien A-A
bzw. B-B von Fig. 8A;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Resonators, das
in den Fig. 8A bis 8C gezeigt ist;
Fig. 10A eine Ansicht eines Resonators gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und Fig. 10B eine Querschnittansicht des Resona
tors entlang der Linie A-A von Fig. 10A, Fig. 10C
eine Querschnittansicht des Resonators entlang
der Linie B-B von Fig. 10A, wobei dieselbe die
Verteilung des elektromagnetischen Feldes des Re
sonators zeigt;
Fig. 11A einen Aufriß eines Resonators gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und die Fig. 11B und 11C Querschnittansichten
des Resonators entlang der Linien A-A bzw. B-B
von Fig. 11A;
Fig. 12A bis 12D perspektivische Ansichten eines Resonato
relements und Modifikationen desselben gemäß ei
nem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 13A eine Draufsicht eines Filters gemäß einem sech
sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung, und Fig. 13B eine Querschnittansicht des
Filters entlang der Linie A-A von Fig. 13A;
Fig. 14A einen Aufriß eines Filters gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und Fig. 14B eine Querschnittansicht des Filters
entlang der Linie A-A von Fig. 14A;
Fig. 15A eine Draufsicht eines Filters gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
die Fig. 15B und 15C Querschnittansichten des
Filters entlang der Linien A-A bzw. B-B von Fig.
15A, und Fig. 15D eine Seite des Filters;
Fig. 16A einen Aufriß eines Filters gemäß einem neunten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
und die Fig. 16B und 16C Querschnittansichten des
Filters entlang der Linien A-A bzw. B-B von Fig.
16A;
Fig. 17 eine vergrößerte Querschnittansicht von spiral
förmigen Leitungen des Resonators gemäß einem
zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung;
Fig. 18 eine vergrößerte Querschnittansicht von spiral
förmigen Leitungen des Resonators gemäß einem
elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung;
Fig. 19 eine vergrößerte Querschnittansicht von spiral
förmigen Leitungen des Resonators gemäß einem
zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung;
Fig. 20 eine vergrößerte Querschnittansicht von spiral
förmigen Leitungen des Resonators gemäß einem
dreizehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 21 ein Blockdiagramm eines Duplexers gemäß der vor
liegenden Erfindung; und
Fig. 22 ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Resonator gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird bezugnehmend auf die Fig. 1
bis 7 beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B sind eine Draufsicht und eine Quer
schnittansicht eines Resonators gemäß dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel. Fig. 2 ist eine aufgeschnittene perspektivi
sche Ansicht desselben.
Bei den dargestellten Beispiel besitzt ein hohles zylindri
sches dielektrisches Element 1 ein Loch 9. Eine Mehrzahl
von spiralförmigen Leitungen bzw. Spiralleitungen 2 ist in
dem Loch 9 gebildet, während eine Masseelektrode 3 auf der
äußeren Oberfläche des dielektrischen Elements 1 gebildet
ist. Jede der spiralförmigen Leitungen 2 dient als eine
Halbwellen-Resonanzleitung mit leerlaufenden Enden, wobei
benachbarte spiralförmige Leitungen durch wechselseitige
Induktion und Kapazität miteinander gekoppelt sind. Die
Spiralleitung bilden zusammen eine einzelne Spiralleitungs
einheit, die ein Mittelleiter eines Koaxialresonators wird.
Ein Resonator dieses Typs umfaßt somit einen Mittelleiter,
der aus einer Einheit aus mehreren Spiralleitungen gebildet
ist und offene Enden aufweist, wobei eine vorbestimmte
Streukapazität zwischen den leerlaufenden (offenen) Enden
und Masse erzeugt wird.
Es ist nicht notwendig, daß die Masseelektrode 3 auf den
Enden des zylindrischen dielektrischen Elements 1 gebildet
ist; die Enden des dielektrischen Elements 1 können offen
sein. Die Masseelektrode 3, die auf den Enden des dielek
trischen Elements 1 gebildet ist, wie in den Fig. 1A, 1B
und 2 gezeigt ist, verhindert eine ungewollte Emission und
eine ungewollte Kopplung des elektromagnetischen Felds nach
außen. Darüber hinaus ist, da eine Streukapazität zwischen
den leerlaufenden Enden der Einheit aus mehreren Spirallei
tungen und der Masseelektrode 3 die Resonanzfrequenz redu
zieren würde, die axiale Länge des Resonators, die notwen
dig ist, um eine gewünschte Resonanzfrequenz zu erhalten,
reduziert.
Das dielektrische Element, das in den Fig. 1A, 1B und 2
gezeigt ist, kann ein Dielektrikum sein, das aus einem ma
gnetischen Material besteht.
Die Fig. 3A und 3B zeigen ein Beispiel der elektromagne
tischen Feldverteilung und des elektrischen Stroms in einer
Elektrodenstruktur mit einer Mehrzahl von Spiralleitungen,
(die nachfolgend hierin manchmal zusammen als eine "Einheit
mit mehreren Spiralleitungen" bezeichnet werden), die auf
derselben angeordnet sind. Fig. 3A ist eine Querschnittan
sicht der Einheit mit mehreren Spiralleitungen entlang der
Linie A-A von Fig. 1A, die die elektrische Feldverteilung
und die magnetische Feld-Verteilung in dem Moment, in dem
die Ladung an den inneren und äußeren Umfangsrändern der
Leitungseinheit maximal ist, zeigt. Fig. 3B ist eine Quer
schnittansicht der Einheit mit mehreren Spiralleitungen
entlang der Linie A-A von Fig. 1A, die die Stromdichte der
Leitungen und das mittlere magnetische Feld, das sich zwi
schen den Leitungen in der Richtung der Dicke des dielek
trischen Elements erstreckt, zeigt.
Mikroskopisch betrachtet ist die Stromdichte an den Rändern
jeder Leitung größer, wie in Fig. 3B gezeigt ist. Bei einer
Betrachtung in der axialen Richtung des Lochs 9 (in der ho
rizontalen Richtung von Fig. 3B) sind jedoch Leiter, durch
die ein elektrischer Strom mit der gleichen Amplitude und
Phase fließt, an dem rechten und linken Rand einer einzel
nen Spiralleitung in einem vorbestimmten Abstand von der
selben gebildet, was den Randeffekt reduziert. In anderen
Worten heißt das, daß, wenn die Spiralleitungseinheit als
eine einzelne Leitung betrachtet wird, die Verteilung der
elektrischen Dichte der Leitungseinheit im wesentlichen ei
ne Sinuskurve darstellt, bei der die inneren und äußeren
umfangsmäßigen Ränder Knoten bilden und die Mitte eine
Spitze bildet. Makroskopisch gesehen ist daher der Randef
fekt verhindert.
Die Fig. 4A und 4B zeigen ein Vergleichsbeispiel, bei
dem die Leitungsbreite jeder Leitung, die in den Fig. 3A
und 3B gezeigt ist, auf ein mehrfaches der Eindringtiefe
(skin depth) erhöht ist. In den Fig. 4A und 4B ist zu
sehen, daß die Erhöhung der Leitungsbreite bewirkt, daß ei
ne Stromkonzentration aufgrund des Randeffekts der Leiter
stattfindet, was den Verlustreduzierungseffekt verlängert.
Die elektromagnetischen Feldverteilungen, die in den
Fig. 3A, 3B, 4A und 4B gezeigt sind, werden nicht inhärent
erhalten, bis eine dreidimensionale Analyse durchgeführt
wird. Die Berechnung für die Analyse ist extrem intensiv,
weshalb ein kleineres Modell zur Simulation verwendet wird,
anstelle eines maßstabsgerechten Modells. Die Ergebnisse
werden nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 5A, 5B und 6 zeigen ein Simulationsmodell, das
die Beziehung zwischen der Linienbeabstandung und dem Q-
Faktor der Einheit mit mehreren Spiralleitungen beschreibt.
Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht, die nur die Ein
heit mit mehreren Spiralleitungen zeigt, während Fig. 5B
die Einheit mit mehreren Spiralleitungen zeigt, die entlang
der Linien A-B und A'-B' auf einer zweidimensionalen Ebene
entwickelt sind. In Fig. 5B ist α ein Winkel, der zwischen
dem Ausbreitungsvektor k und dem Bewegungsrichtungsvektor u
der Leitungen gebildet ist.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht einer Analyseregion,
die in Fig. 5B gezeigt ist. Die Leitungsbreite ist durch L
angezeigt, die Beabstandung zwischen den Leitungen ist
durch S angezeigt, und der Arrayabstand der Leitungen ist
durch W angezeigt. Die Analyseregion ist als die minimale
Region definiert, die einer Dual-Perioden-Grenzbedingung
genügt, die eine physikalische Grenzbedingung aufweist, bei
der die Querschnittform in der x- und der y-Richtung iden
tisch ist, und eine elektrische Grenzbedingung, die verall
gemeinert ist, um auf eine beliebige Phasendifferenz an
wendbar zu sein. Daher ist der Bereich der Analyseregion
durch folgende Gleichungen ausgedrückt:
lx = W/cos α
Δϕx = 0
ly = W/sin α
Δϕy = Δϕ/sin2 α
wobei ly der Abstand in der Richtung des Ausbreitungsvek tors k (y-Schichtung) ist, Δϕy die Phasendifferenz in der y-Richtung ist, lx der Abstand in der x-Richtung senkrecht dazu ist, und Δϕx die Phasendifferenz in der x-Richtung ist.
lx = W/cos α
Δϕx = 0
ly = W/sin α
Δϕy = Δϕ/sin2 α
wobei ly der Abstand in der Richtung des Ausbreitungsvek tors k (y-Schichtung) ist, Δϕy die Phasendifferenz in der y-Richtung ist, lx der Abstand in der x-Richtung senkrecht dazu ist, und Δϕx die Phasendifferenz in der x-Richtung ist.
Die Parameter der Analyseregion sind wie folgt definiert.
Dicke: t = 5 µm
Leitungsbreite: L = W/2
Zwischenraum: S = W/2
Abstand W: (variabel)
Leitungslänge: Ltot
Leitungsbreite: L = W/2
Zwischenraum: S = W/2
Abstand W: (variabel)
Leitungslänge: Ltot
= 11,75 mm
Phasendifferenz zwischen den Leitungen: Δϕ (variabel)
Winkel: α = 87,6°
Phasendifferenz zwischen den Leitungen: Δϕ (variabel)
Winkel: α = 87,6°
Relative Permittivität: εr
= 80
Dielektrische Verlusttangente: tan δ = 0
Höhe: H = 100 µm
Dielektrische Verlusttangente: tan δ = 0
Höhe: H = 100 µm
Es sei angemerkt, daß der Elektrodenabstand W und der Win
kel α der Leitungen wie folgt ausgedrückt sind.
W = L + S
α = tan-1 (Δϕ/π) (Ltot/W)
W = L + S
α = tan-1 (Δϕ/π) (Ltot/W)
Die Änderung des Q-Faktors, wenn W modifiziert wird, ist in
Tabelle 1 wie folgt gezeigt.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ab
stand W und dem Q-Faktor, die in Tabelle 1 gezeigt ist,
zeigt.
Wenn die Leitungsbreite L variabel ist, während der Aus
breitungswinkel α konstant gehalten wird, ist die Anzahl
von Leitungen um so größer, je geringer die Leitungsbreite
L ist. Beispielsweise in dem Fall, in dem eine Leitungs
breite von 4 µm auf 2 µm reduziert wird, wird die Anzahl
von Leitungen verdoppelt.
Wie es aus dem vorherigen Berechnungsergebnis offensicht
lich ist, ist der Q-Faktor um so größer, je schmaler die
Leitungsbreite ist oder je höher die Anzahl von Leitungen
ist. Es sei angemerkt, daß bei diesem Beispiel das Rechen
ergebnis bis zu einer Leitungsbreite von 5 µm vorliegt, da
eine relativ breite Leitungsbreite anfälliger für eine Ver
schlechterung aufgrund des Randeffekts sein wird und die
gewünschte Rechengenauigkeit nicht erhalten werden kann.
Es sei ferner angemerkt, daß der Q-Faktor bei dem obigen
Rechenergebnis nicht dem tatsächlichen Q-Faktor eines Reso
nators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, da
ein kleineres Modell simuliert wurde.
Folglich verbessert das Reduzieren der Leitungsbreite jeder
Spiralleitung und das Erhöhen der Anzahl von Leitungen Ver
luste aufgrund des Randeffekts, um einen Resonator mit ei
nem hohen Q-Faktor zu erhalten. Typischerweise besitzt ein
Koaxialresonator den gleichen Q-Faktor ungeachtet dessen,
ob der Mittelleiter aus einem zylindrischen Leiterfilm oder
einem prismenförmigen Leiterbalken gebildet ist. Gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel trägt der innere Raum des Lochs
9, das in dem dielektrischen Element 1 gebildet ist, ferner
zu dem Resonanzraum bei, wodurch die Stromkonzentration
verringert ist, was einen hohen Q-Faktor zur Folge hat.
Ein Resonator gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun bezugnehmend auf die
Fig. 8A bis 8C und 9 beschrieben.
Fig. 8A ist eine Vorderansicht des Resonators. Die Fig.
8B und 8C sind Querschnittansichten des Resonators entlang
der Linie A-A bzw. B-B von Fig. 8A. Fig. 9 ist eine per
spektivische Ansicht des Resonators.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Mehrzahl
von Spiralleitungen 2', die eine Einheit mit mehreren Spi
ralleitungen bilden, auf einer Oberfläche eines zylindri
schen dielektrischen Elements 1' angeordnet. Jede der Spi
ralleitungen 2' dient als eine Halbwellen-Resonanzleitung
mit leerlaufenden Enden, wobei benachbarte Spiralleitungen
durch wechselseitige Induktion und Kapazität miteinander
gekoppelt sind. Die Spiralleitungen bilden zusammen einen
einzelnen inneren Leiter, der ein Mittelleiter eines Koaxi
alresonators wird.
Bei den Fig. 8A bis 8C wird das zylindrische dielektri
sche Element 1' als eine Basis verwendet, auf der die Spi
ralleitungen 2' gebildet sind. Jedoch kann die Basis durch
einen Isolator oder ein magnetisches Element ersetzt sein.
Die Fig. 10A bis 10C zeigen einen Resonator gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein
Resonator dieses Typs umfaßt ein Resonator mit der gleichen
Konfiguration, wie sie in den Fig. 8A bis 8C gezeigt
ist, und scheibenförmigen leitfähigen Abschirmungsplatten
4', die über die obere und die untere Oberfläche des zylin
drischen dielektrischen Elements 1' gelegt sind. Es exi
stiert ein vorbestimmter Raum zwischen den leitfähigen Ab
schirmungsplatten 4' und den leerlaufenden (offenen) Enden
jeder Spiralleitung 2'. Fig. 10C ist eine Querschnittan
sicht des Resonators entlang der Linie B-B von Fig. 10A und
zeigt die elektromagnetische Feldverteilung desselben. Das
elektromagnetische Feld, das durch die Spiralleitungen 2'
erzeugt wird, wird durch die leitfähigen Abschirmungsplat
ten 4' abgeschirmt, so daß eine ungewollte Emission nach
außen und eine ungewollte Kopplung nach außen verhindert
sind.
Die Fig. 11A bis 11C zeigen einen Resonator gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Dieser Resonator ist von dem Typ, bei dem ein Resonator mit
der gleichen Konfiguration wie in den Fig. 8A bis 8C in
einem leitfähigen Hohlraum 4 angeordnet ist. Es existiert
ein vorbestimmter Raum zwischen dem leitfähigen Hohlraum 4
und den leerlaufenden Enden jeder Spiralleitung 2. Der Re
sonator gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel umfaßt somit
einen Mittelleiter, der aus einer Einheit mit mehreren Spi
ralleitungen, die leerlaufende Enden aufweisen, gebildet
ist, wobei eine vorbestimmte Streukapazität zwischen den
leerlaufenden Enden und der Masse erzeugt wird.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein höherer Ab
schirmungseffekt erhalten werden als bei dem Beispiel, das
in den Fig. 10A und 10C gezeigt ist, da die Seitenober
fläche des dielektrischen Elements 1, auf dem die Einheit
mit mehreren Spiralleitungen gebildet ist, ebenfalls abge
schirmt ist.
Die Resonatoren, die in den Fig. 10A bis 10C und 11A bis
11C gezeigt sind, unterscheiden sich von einem typischen
Koaxialresonator dahingehend, daß das zylindrische dielek
trische Element 1 zu dem Resonanzraum beiträgt, wodurch die
Stromkonzentration gemäßigt ist, was einen hohen Q-Faktor
zur Folge hat.
Ein Resonator gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun bezugnehmend auf die
Fig. 12A bis 12D beschrieben.
Vier unterschiedliche Typen von Resonatoren sind in den
Fig. 12A bis 12D dargestellt. Fig. 12A ist eine perspekti
vische Ansicht eines Resonators, der ein zylindrisches die
lektrisches Element 1 und eine Einheit mit mehreren Spiral
leitungen, die auf einer lateralen Fläche des dielektri
schen Elements 1 gebildet ist, umfaßt, welche eine Mehrzahl
von Spiralleitungen 2 aufweist. Die Spiralleitungen 2 sind
an einer Endregion durch eine ringförmige Leitung 6 verbun
den. Fig. 12B ist eine perspektivische Ansicht eines weite
ren Resonators, bei dem die Spiralleitungen 2 in einer
mittleren Region durch eine Leitung 6 verbunden sind. Fig.
12C ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Resona
tors, bei dem die Spiralleitungen 2 durch Leitungen 6 an
beiden Endregionen miteinander verbunden sind. Die Spiral
leitungen 2 können an jeder Äqui-Phasen-Region durch Lei
tungen 6 miteinander verbunden sein, wobei Fig. 12D einen
Resonator zeigt, bei dem die Spiralleitungen 2 durch Lei
tungen 6 an beiden Endregionen und in der mittleren Region
miteinander verbunden sind.
Da die Spiralleitungen 2 an einer bestimmten Äqui-Phasen-
Region (oder mehreren) miteinander verbunden sind, ist das
Potential der verbundenen Region (der Regionen) der Spiral
leitungen 2 gleichmäßig, was höhere Modi unterdrückt. Bei
dem Resonatort, der in den Fig. 12A, 12C oder 12D gezeigt
ist, bei dem die Spiralleitungen 2 umfangsmäßig an einer
Leerlaufendregion (an Leerlaufendregionen) verbunden sind,
ist der umfangsmäßige Querschnitt der Elektrode (der Elek
troden) größer. Folglich ist es erforderlich, externe Kop
pelelektroden in nächster Nähe zu der Leitung (den Leitun
gen) 6 vorzusehen, um eine starke Kopplung mit einer exter
nen Schaltung zu erreichen, was, falls notwendig, eine
starke Kopplung nach außen erleichtert.
Verschieden Anpassungen des Resonators, bei dem die Einheit
mit mehreren Spiralleitungen gebildet ist, auf einer late
ralen Fläche des zylindrischen dielektrischen Elements sind
in den Fig. 12A bis 12D gezeigt. Jedoch ist die vorlie
gende Erfindung nicht auf dieselben begrenzt, wobei der Re
sonator, der in den Fig. 1A bis 1C gezeigt ist, in glei
cher Weise verwendet werden kann, bei dem die Einheit mit
mehreren Spiralleitungen in dem Loch, das in dem dielektri
schen Element gebildet ist, gebildet ist. In anderen Worten
heißt das, daß die Spiralleitungen, die in dem Loch ange
ordnet sind, durch ringförmige Leitungen an jeglicher Äqui-
Phasen-Region miteinander verbunden sein können.
Ein Filter gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun bezugnehmend auf die
Fig. 13A und 13B beschrieben. Fig. 13A ist eine Draufsicht
des Filters, während Fig. 13B eine Querschnittansicht des
selben entlang der Linie A-A in Fig. 13A ist.
Ein dielektrisches Element (ein dielektrischer Block) 1 mit
einer im wesentlichen rechteckigen Form besitzt drei Löcher
9a, 9b und 9c und mehrere Spiralleitungseinheiten 2a, 2b,
und 2c, von denen jede eine Mehrzahl von Spiralleitungen
umfaßt, sind in den Löchern 9a, 9b bzw. 9c gebildet. Das
dielektrische Element 1 umfaßt ferner Eingabe/Ausgabe-
Elektroden 5a und 5c, die sich von seiner äußeren Oberflä
che zu einer Öffnung des Lochs 9a bzw. einer Öffnung des
Lochs 9c erstrecken. Eine Masseelektrode 3 ist auf beinahe
der gesamten äußeren Oberfläche des dielektrischen Elements
1 gebildet, mit Ausnahme der Regionen, auf denen die Einga
be/Ausgabe-Elektroden 5a und 5c gebildet sind. Wenn das
Filter auf einem Schaltungssubstrat mit elektronischen Kom
ponenten und dergleichen befestigt ist, wird die Oberflä
che, auf der die Eingabe/Ausgabe-Elektroden 5a und 5c ge
bildet sind, als eine Befestigungsoberfläche gemäß einer
Oberflächenbefestigungstechnik verwendet.
Bei dem dargestellten Beispiel, das in den Fig. 13A und
13B gezeigt ist, werden die mehreren Spiralleitungseinhei
ten 2a bis 2c, die in den Löchern 9a, 9b und 9c gebildet
sind, als drei dielektrische Koaxialresonatoren in Kombina
tion mit dem dielektrischen Element 1 und der Masseelektro
de 3 verwendet. Die benachbarten Resonatoren in den drei
Resonatoren sind miteinander elektromagnetisch gekoppelt.
Ein leerlaufendes Ende der Einheit 2a mit mehreren Spiral
leitungen, die in dem Loch 9a gebildet ist, ist kapazitiv
mit einem ringförmigen Abschnitt der Eingabe/Ausgabe-
Elektrode 5a gekoppelt. Ferner ist ein leerlaufendes (offe
nes) Ende der Einheit 2c mit mehreren Spiralleitungen, die
in dem Loch 9c gebildet ist, mit einem ringförmigen Ab
schnitt der Eingabe/Ausgabe-Elektrode 5c kapazitiv gekop
pelt.
Das somit aufgebaute Filter besitzt daher Bandpaßcharakte
ristika unter Verwendung der drei Resonatoren.
Die Fig. 14A und 14B zeigen ein Filter gemäß einem sieb
ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei dem dargestellten Beispiel umfaßt das Filter drei zy
lindrische dielektrische Elemente 1a, 1b und 1c und mehrere
Spiralleitungseinheiten 2a bis 2c, von denen jede eine
Mehrzahl von Spiralleitungen aufweist, sind auf lateralen
Flächen der jeweiligen dielektrischen Elemente 1a bis 1c
gebildet, um drei Resonatoren erzeugt. Diese Resonatoren
sind in einen leitfähigen Hohlraum 4 eingebaut, was drei
Koaxialresonatoren bildet. Der Hohlraum 4 ist mit koaxialen
Verbindern 10a und 10c versehen, wobei Koppelschleifen 11a
bzw. 11c von den Mittelleitern der Koaxialverbinder 10a bis
10c an der inneren Wand des Hohlraums 4 gebildet sind. Die
Koppelschleifen 11a und 11c sind senkrecht zu der axialen
Richtung der zylindrischen dielektrischen Elemente 1a, 1b
und 1c ausgerichtet, wie in Fig. 14B gezeigt ist. Folglich
regen die Koppelschleifen 11a und 11c das magnetische Feld
der zylindrischen dielektrischen Elemente 1a, 1b und 1c be
züglich dessen axialen Komponenten am stärksten an.
Das somit aufgebaute Filter besitzt daher Bandpaßcharakte
ristika unter Verwendung der drei Resonatoren.
Ein Filter gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung wird nun bezugnehmend auf die Fig.
15A bis 15D beschrieben.
Bei dem dargestellten Beispiel besitzt ein dielektrisches
Element 1 ein Loch 9, das sich längsseits in demselben er
streckt, und mehrere Spiralleitungseinheiten 2a, 2b und 2c,
von denen jede eine Mehrzahl von Spiralleitungen aufweist,
sind koaxial in dem Loch 9 gebildet. Das dielektrische Ele
ment 1 umfaßt ferner Eingabe/Ausgabe-Elektroden 5a und 5c,
die sich von einer äußeren Oberfläche desselben zu einer
vorbestimmten Tiefe des Lochs 9 erstrecken. Eine Masseelek
trode 3 ist auf der äußeren Oberfläche des dielektrischen
Elements 1 gebildet, mit Ausnahme der Regionen, auf denen
die Eingabe/Ausgabe-Elektroden gebildet sind.
Die mehreren Spiralleitungseinheiten 2a bis 2c sind jeweils
als Halbwellen-Koaxialresonatoren in Verbindung mit dem
dielektrischen Element und der Masseelektrode 3 verwendet.
Benachbarte Resonatoren sind kapazitiv miteinander gekop
pelt, wobei die Resonatoren, die aus den Spiralleitungsein
heiten 2a und 2c gebildet sind, mit den Eingabe/Ausgabe-
Elektroden 5a bzw. 5c gekoppelt sind. Das Filter besitzt
daher Bandpaßcharakteristika unter Verwendung der drei Re
sonatoren.
Zusätzlich können die leerlaufenden Endregionen der Spiral
leitungen, die in den Fig. 15A bis 15D gezeigt sind, an
bestimmten Äqui-Phasen-Abschnitten durch Leitungen mitein
ander verbunden sein, wie bei Fig. 12C. Dann wären die be
nachbarten Resonatoren stärker miteinander gekoppelt und
die Resonatoren wären stärker mit den entsprechenden Einga
be/Ausgabe-Elektroden 5a und 5c gekoppelt.
Die Fig. 16A bis 16C zeigen ein Filter gemäß einem neun
ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei dem dargestellten Beispiel sind drei Einheiten 2a, 2b
und 2c mit mehreren Spiralleitungen, von denen jede eine
Mehrzahl von Spiralleitungen aufweist, auf einer lateralen
Fläche eines zylindrischen dielektrischen Elements 1 gebil
det, wobei Eingabe/Ausgabe-Elektroden 5a und 5c an gegenü
berliegenden Enden des dielektrischen Elements 1 gebildet
sind. Das dielektrische Element 1 ist in einem leitfähigen
Hohlraum 4 enthalten und wird durch Isolations- oder die
lektrische Trägerbauglieder 7 gehalten. Der leitfähige
Hohlraum 4 ist mit Koaxialverbindern 10a und 10c versehen,
die Mittelleiter aufweisen, die mit den Eingabe/Ausgabe-
Elektroden 5a bzw. 5c verbunden sind.
Die Einheiten 2a bis 2c mit mehreren Spiralleitungen werden
als Koaxialresonatoren in Kombination mit dem leitfähigen
Hohlraum 4 verwendet, wobei benachbarte Resonatoren kapazi
tiv miteinander gekoppelt sind. Ferner sind die Resonatoren
2a und 2c kapazitiv mit der Eingabe/Ausgabe-Elektrode 5a
bzw. 5c gekoppelt. Das Filter besitzt daher Bandpaßcharak
teristika unter Verwendung der drei Resonatoren.
Bestimmte weitere Modifikationen der Leitungen der Einheit
mit mehreren Spiralleitungen werden bezugnehmend auf die
Fig. 17 bis 20 beschrieben, die Querschnittansichten der
modifizierten Spiralleitungen darstellen.
Bei einer Modifikation, die in Fig. 17 gezeigt ist, ist die
Leitungsbreite gleich oder kleiner als die Eindringtiefe
des Leiters. Dies entspricht einem Abstand, so daß die e
lektrischen Ströme, die durch die Zwischenräume zwischen
den Leitern fließen, überlagern, um den magnetischen Fluß,
der durch den Zwischenraum verläuft, beizubehalten, so daß
ein reaktiver Strom, der eine Phase besitzt, die von der
Resonanzphase abweicht, reduziert werden kann. Folglich
kann der Leistungsverlust erkennbar reduziert werden.
Gemäß Fig. 18 sind eine Dünnfilm-Leiterschicht, eine Dünn
film-Dielektrikumschicht, eine Dünnfilm-Leiterschicht und
eine Dünnfilm-Dielektrikumschicht der Reihe nach auf ein
dielektrisches Element laminiert, auf dem dann eine Leiter
schicht gebildet wird, so daß eine einzelne Leitung mit ei
ner Dreischichtstruktur als eine mehrschichtige Dünnfilm
elektrode gebildet wird. Ein solcher mehrschichtiger Dünn
film, der sich in der Richtung der Dicke erstreckt, ermög
licht, daß ein Skineffekt von der Grenzfläche mit dem Sub
strat gemäßigt wird, was Verluste in den Leitern weiter re
duziert.
In Fig. 19 ist ein dielektrisches Material in die Zwischen
räume zwischen den mehrschichtigen Dünnfilmelektroden, die
in Fig. 18 gezeigt sind, gefüllt. Bei dieser Struktur sind
ein Kurzschluß zwischen benachbarten Leitungen und ein
Kurzschluß zwischen den Schichten ohne weiteres verhindert,
wodurch die Zuverlässigkeit verbessert ist und die Charak
teristika stabil gemacht sind.
Gemäß Fig. 20 besteht eine Leitungselektrode aus einem Su
praleiter. Die Elektrode besteht beispielsweise aus einem
Hochtemperatur-supraleitenden Material, wie z. B. Yttrium
oder Bismuth. Wenn ein supraleitenden Material für die
Elektrode verwendet wird, muß typischerweise die obere
Grenze der Stromdichte bestimmt werden, so daß eine hohe
Leistungstoleranz beibehalten werden kann. Jedoch würde die
Verwendung einer Einheit mit mehreren Spiralleitungen im
wesentlichen randlose Leitungen liefern, so daß eine signi
fikante Stromkonzentration verhindert ist, um einen Betrieb
bei einem Pegel zu erleichtern, der geringer ist als die
kritische Stromdichte des Supraleiters. Die Niederverlust
charakteristika des Supraleiters werden somit vorteilhaft
ausgenutzt.
Ein Beispiel eines Duplexers wird nun bezugnehmend auf Fig.
21 beschrieben. Um einen Duplexer, der als eine Vorrichtung
mit gemeinsam verwendeter Antenne unter Verwendung eines
beliebigen der oben beschriebenen Filter verwendet ist, zu
bilden, kann ein Empfängerfilter zum Durchlassen von Signa
len in einem Empfangsfrequenzband und zum Blockieren von
Signalen in einem Sendefrequenzband in Kombination mit ei
nem Senderfilter zum Durchlassen von Signalen in einem Sen
defrequenzband und zum Blockieren von Signalen in einem
Empfangsfrequenzband verwendet werden. Dieser Duplexertyp
ist in Fig. 21 gezeigt.
Jedes der Filter kann einzeln verwendet werden, oder diese
Filter können integriert verwendet werden. Speziell in dem
Fall der Konfiguration, die in den Fig. 13A und 13B oder
in den Fig. 15A bis 15D gezeigt ist, kann eine Einheit
mit mehreren Spiralleitungen für das Empfängerfilter und
eine andere Einheit mit mehreren Spiralleitungen für das
Senderfilter in dem dielektrischen Block 1 plaziert werden,
wobei Eingabe/Ausgabe-Elektroden für einen Eingangsanschluß
für Sendesignale, einen Ausgangsanschluß für Empfangssigna
le und einen Antennenanschluß vorgesehen sein können.
In dem Fall der Konfiguration, die in den Fig. 14A und
14B gezeigt ist, kann eine Einheit mit mehreren Spirallei
tungen für ein Empfängerfilter und eine weitere Einheit mit
mehreren Spiralleitungen für ein Senderfilter in einen ein
zelnen leitfähigen Hohlraum eingebaut sein, wobei Koaxial
verbinder für den Sendesignaleingang, Empfangssignalausgang
und eine Antenne vorgesehen sein können.
Daher wird verhindert, daß die Sendesignale zu einer Emp
fängerschaltung geleitet werden, während verhindert wird,
daß die Empfangssignale zu einer Senderschaltung geleitet
werden. Zusätzlich werden nur die Sendesignale in dem Sen
defrequenzband von der Senderschaltung zu einer Antenne ge
leitet, und nur die Empfangssignale in dem Empfangsfre
quenzband werden von der Antenne zu der Empfängerschaltung
geleitet.
Fig. 22 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationsvor
richtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Duplexer, der bei der Kommunikationsvorrichtung verwen
det ist, ist durch den oben beschriebenen Duplexer als eine
gemeinsam verwendete Antennenvorrichtung implementiert. Ei
ne Senderschaltung und eine Empfängerschaltung sind auf ei
nem Schaltungssubstrat in der Kommunikationsvorrichtung ge
bildet. Der Duplexer ist derart auf dem Schaltungssubstrat
angebracht, daß diese Senderschaltung bzw. die Empfänger
schaltung mit einem Eingangsanschluß des Senderfilters und
einem Ausgangsanschluß des Empfängerfilters verbunden sind
und die Antenne mit einem ANT-Anschluß verbunden ist.
Claims (14)
1. Resonator mit folgenden Merkmalen:
einem dielektrischen Element (1) mit einem Loch (9) in demselben;
einer Spiralleitungseinheit, die eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen (2), die in dem Loch (9) ge bildet sind, aufweist; und
einer Masseelektrode (3), die auf einer äußeren Ober fläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist.
einem dielektrischen Element (1) mit einem Loch (9) in demselben;
einer Spiralleitungseinheit, die eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen (2), die in dem Loch (9) ge bildet sind, aufweist; und
einer Masseelektrode (3), die auf einer äußeren Ober fläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist.
2. Resonator mit folgenden Merkmalen:
einer zylindrischen Basis (1'), die einen Isolator oder ein dielektrisches Element aufweist; und
einer Spiralleitungseinheit, die eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen (2'), die auf einer lateralen Fläche der zylindrischen Basis (1') gebildet sind, aufweist.
einer zylindrischen Basis (1'), die einen Isolator oder ein dielektrisches Element aufweist; und
einer Spiralleitungseinheit, die eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen (2'), die auf einer lateralen Fläche der zylindrischen Basis (1') gebildet sind, aufweist.
3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mehrzahl
von spiralförmigen Leitungen (2; 2') durch eine Lei
tung (6) in einer im wesentlichen Äqui-Phasen-Region
verbunden sind.
4. Resonator nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit einem
leitfähigen Abschirmbauglied (4; 4').
5. Filter mit folgenden Merkmalen:
einem dielektrischen Element (1) mit einer Mehrzahl von Löchern (9a, 9b, 9c) in demselben;
einer Mehrzahl von Resonatoren mit unterschiedlichen Achsen, die im wesentlichen parallel zueinander ange ordnet sind, mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), wobei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen, die in einem jeweili gen der Löcher (9a, 9b, 9c) gebildet ist, aufweist; und
einer Masseelektrode, die auf einer äußeren Ober fläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, die mit vorbestimm ten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
einem dielektrischen Element (1) mit einer Mehrzahl von Löchern (9a, 9b, 9c) in demselben;
einer Mehrzahl von Resonatoren mit unterschiedlichen Achsen, die im wesentlichen parallel zueinander ange ordnet sind, mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), wobei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen, die in einem jeweili gen der Löcher (9a, 9b, 9c) gebildet ist, aufweist; und
einer Masseelektrode, die auf einer äußeren Ober fläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, die mit vorbestimm ten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
6. Filter nach Anspruch 5, bei dem die Mehrzahl von spi
ralförmigen Leitungen durch eine Leitung in einer im
wesentlichen Äqui-Phasen-Region verbunden ist.
7. Filter mit folgenden Merkmalen:
einem leitfähigen Hohlraum;
einer Mehrzahl von Resonatoren, die in dem leitfähigen Hohlraum im wesentlichen parallel zueinander derart angeordnet sind, daß dieselben unterschiedliche Achsen aufweisen, mit folgendem Merkmal:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die auf lateralen Flächen von zylindrischen Basiselementen gebildet sind, wobei jede Spirallei tungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Lei tungen umfaßt; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (11a, 11b), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
einem leitfähigen Hohlraum;
einer Mehrzahl von Resonatoren, die in dem leitfähigen Hohlraum im wesentlichen parallel zueinander derart angeordnet sind, daß dieselben unterschiedliche Achsen aufweisen, mit folgendem Merkmal:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die auf lateralen Flächen von zylindrischen Basiselementen gebildet sind, wobei jede Spirallei tungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Lei tungen umfaßt; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (11a, 11b), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
8. Filter nach Anspruch 7, bei dem die Mehrzahl von spi
ralförmigen Leitungen durch eine Leitung in einer im
wesentlichen Äqui-Phasen-Region verbunden ist.
9. Filter mit folgenden Merkmalen:
einem zylindrischen dielektrischen Element (1) mit ei nem Loch (9) in demselben;
einer Mehrzahl von Resonatoren, mit folgenden Merkma len:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die in dem Loch (9) koaxial gebildet sind, wo bei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen aufweist; und
einer Masseelektrode (3), die auf einer äußeren Oberfläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (5a, 5c), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
einem zylindrischen dielektrischen Element (1) mit ei nem Loch (9) in demselben;
einer Mehrzahl von Resonatoren, mit folgenden Merkma len:
einer Mehrzahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die in dem Loch (9) koaxial gebildet sind, wo bei jede Spiralleitungseinheit eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen aufweist; und
einer Masseelektrode (3), die auf einer äußeren Oberfläche des dielektrischen Elements (1) gebildet ist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (5a, 5c), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
10. Filter nach Anspruch 9, bei dem die Mehrzahl von Spi
ralleitungen durch eine Leitung in einer im wesentli
chen Äqui-Phasen-Region verbunden sind.
11. Filter mit folgenden Merkmalen:
einem leitfähigen Hohlraum (4);
einer Mehrzahl von Resonatoren, die koaxial in dem leitfähigen Hohlraum angeordnet sind, die eine Mehr zahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die auf einer lateralen Fläche einer zylindrischen Basis (1) gebildet sind, aufweist, wobei jede Spiralleitungsein heit (2a, 2b, 2c) eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen aufweist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (10a, 10c), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
einem leitfähigen Hohlraum (4);
einer Mehrzahl von Resonatoren, die koaxial in dem leitfähigen Hohlraum angeordnet sind, die eine Mehr zahl von Spiralleitungseinheiten (2a, 2b, 2c), die auf einer lateralen Fläche einer zylindrischen Basis (1) gebildet sind, aufweist, wobei jede Spiralleitungsein heit (2a, 2b, 2c) eine Mehrzahl von spiralförmigen Leitungen aufweist; und
einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (10a, 10c), die mit vorbestimmten Resonatoren der Mehrzahl von Resonatoren gekoppelt ist.
12. Filter nach Anspruch 11, bei dem die Mehrzahl von spi
ralförmigen Leitungen durch eine Leitung in einer im
wesentlichen Äqui-Phasen-Region verbunden sind.
13. Filter mit einem Resonator gemäß Anspruch 1 oder 3,
ferner mit einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung.
14. Duplexer, der ein Filter gemäß einem der Ansprüche 5
bis 13 aufweist.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10065510A1 DE10065510A1 (de) | 2001-07-19 |
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---|---|---|---|
DE10065510A Expired - Fee Related DE10065510C2 (de) | 1999-12-28 | 2000-12-28 | Resonator, Filter und Duplexer |
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Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
US7336468B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-02-26 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
US7301748B2 (en) | 1997-04-08 | 2007-11-27 | Anthony Anthony A | Universal energy conditioning interposer with circuit architecture |
US7321485B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-01-22 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
JP3861806B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2006-12-27 | 株式会社村田製作所 | 共振器、フィルタ、デュプレクサ、および通信装置 |
CN1890854A (zh) | 2003-12-22 | 2007-01-03 | X2Y艾泰钮埃特有限责任公司 | 内屏蔽式能量调节装置 |
WO2005099039A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toto Ltd. | マイクロストリップアンテナ |
WO2006104613A2 (en) | 2005-03-01 | 2006-10-05 | X2Y Attenuators, Llc | Conditioner with coplanar conductors |
US7817397B2 (en) | 2005-03-01 | 2010-10-19 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioner with tied through electrodes |
WO2007103965A1 (en) | 2006-03-07 | 2007-09-13 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioner structures |
CN103022626B (zh) * | 2012-11-20 | 2014-04-16 | 深圳光启创新技术有限公司 | 一种谐振子、谐振腔、滤波器件及电磁波设备 |
CN110112520B (zh) * | 2019-06-19 | 2021-06-29 | 广东国华新材料科技股份有限公司 | 一种介质波导滤波器及其端口耦合结构 |
CN111641013B (zh) * | 2020-06-12 | 2024-07-09 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种螺旋式的高性能介质波导滤波器及通信设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610013B2 (de) * | 1975-03-10 | 1979-05-03 | Western Electric Co., Inc., New York, N.Y. (V.St.A.) | Resonator |
JPH0429207A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-01-31 | Ngk Insulators Ltd | 光スイッチ |
JPH07122914A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体共振器とその製造方法 |
DE3891014C2 (de) * | 1987-11-20 | 1998-01-29 | Lk Products Oy | Resonator-Anordnung mit Helixresonator aus Metalldraht |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB632834A (en) * | 1947-08-06 | 1949-12-05 | United Insulator Company Ltd | Improvements in or relating to articles made by coating dielectrics by metallising |
JPS5124152A (en) * | 1974-08-21 | 1976-02-26 | Toko Inc | Herikaru rezoneita fuiruta |
US4680560A (en) * | 1985-04-03 | 1987-07-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrical filter device |
FR2658955B1 (fr) * | 1990-02-26 | 1992-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Resonateur coaxial a capacite d'accord repartie. |
KR0147726B1 (ko) * | 1994-06-16 | 1998-08-17 | 무라따 야스따까 | 유전체 필터 |
US5932522A (en) * | 1996-09-27 | 1999-08-03 | Illinois Superconductor Corporation | Superconducting radio-frequency bandstop filter |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37519499A patent/JP3478219B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-20 GB GB0031142A patent/GB2358966B/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-28 DE DE10065510A patent/DE10065510C2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-28 US US09/750,947 patent/US6538527B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-28 CN CNB001377949A patent/CN1170340C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-10-09 US US10/266,594 patent/US6624727B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2610013B2 (de) * | 1975-03-10 | 1979-05-03 | Western Electric Co., Inc., New York, N.Y. (V.St.A.) | Resonator |
DE3891014C2 (de) * | 1987-11-20 | 1998-01-29 | Lk Products Oy | Resonator-Anordnung mit Helixresonator aus Metalldraht |
JPH0429207A (ja) * | 1990-05-25 | 1992-01-31 | Ngk Insulators Ltd | 光スイッチ |
JPH07122914A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘電体共振器とその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030048158A1 (en) | 2003-03-13 |
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