DE102004055707B3 - Hochfrequenzfilter und Verfahren zur Abstimmung der Hochfrequenzeigenschaften eines Hochfrequenzfilters - Google Patents

Hochfrequenzfilter und Verfahren zur Abstimmung der Hochfrequenzeigenschaften eines Hochfrequenzfilters Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, umfassend ein Außenleitergehäuse (1) mit einem Gehäuseboden (1b) und einer Gehäusewand (1a), wobei in dem Außenleitergehäuse (1) mehrere Resonatoren (R1, R2, R3, R4) ausgebildet sind, welche jeweils ein mit dem Gehäuseboden (1b) elektrisch verkoppeltes Innenleiterrohr (2) umfassen, wobei wenigstens ein Teil von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) über wenigstens eine Koppelöffnung (3, 4, 5) im Außenleitergehäuse (1) elektrisch miteinander verkoppelt sind. Das erfindungsgemäße Filter zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiterrohre (2) von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) eine oder mehrere Vertiefungen (9) im Gehäuuseboden (1b) ausgebildet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, insbesondere nach Art einer Hochfrequenzweiche (wie z.B. Duplexweiche) oder eines Bandpassfilters bzw. Bandsperrfilters. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Abstimmen eines Hochfrequenzfilters.
  • In funktechnischen Anlagen, beispielsweise im Mobilfunkbereich, wird häufig für Sende- und Empfangssignale eine gemeinsame Antenne benutzt. Dabei verwenden die Sende- und Empfangssignale jeweils unterschiedliche Frequenzbereiche, und die Antenne muss zum Senden und Empfangen in beiden Frequenzbereichen geeignet sein. Zur Trennung der Sende- und Empfangssignale ist deshalb eine geeignete Frequenzfilterung erforderlich, mit der einerseits die Sendesignale vom Sender zur Antenne und andererseits die Empfangssignale von der Antenne zum Empfänger weitergeleitet werden. Zur Aufteilung der Sende- und Empfangssignale werden heutzutage unter anderem Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise eingesetzt.
  • Beispielsweise kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern eingesetzt werden, die beide ein bestimmtes Frequenzband durchlassen (Bandpassfilter). Alternativ kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern verwendet werden, die beide ein bestimmtes Frequenzband sperren (Bandsperrfilter). Ferner kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern verwendet werden, von denen ein Filter Frequenzen unterhalb einer Frequenz zwischen Sende- und Empfangsband durchlässt und Frequenzen oberhalb dieser Frequenz sperrt (Tiefpassfilter), und der andere Filter Frequenzen unterhalb einer Frequenz zwischen Sende- und Empfangsband sperrt und darüber liegende Frequenzen durchlässt (Hochpassfilter). Auch weitere Kombinationen aus den soeben genannten Filtertypen sind denkbar. Hochfrequenzfilter werden häufig in Form von koaxialen, TEM-Resonatoren hergestellt. Diese Resonatoren können kostengünstig und wirtschaftlich aus Fräs- oder Gussteilen gefertigt werden und sie gewährleisten eine hohe elektrische Güte sowie eine relativ große Temperaturstabilität.
  • Aus der Vorveröffentlichung "Hunter I. C. (Ian C.) Theory and design of microwave filters.- (IEE electromagnetic waves series; no. 48) 1. Microwave filters, ISBN 0 85296 777 2, Abschnitt 5.8" sind koaxiale Resonatorfilter mit einer Vielzahl von miteinander gekoppelten Einzelresonatoren bekannt.
  • Aus der Veröffentlichung "A General Design Procedure for Bandpass Filters Derived from Low Pass Prototype Elements: Part II", K.V. Puglia, Microwave Journal, Januar 2001, Seiten 114-136, sind Hochfrequenzfilter bekannt, welche ein Außenleitergehäuse umfassen, in dem mehrere koaxiale Hohlräume ausgebildet sind, in denen jeweils ein Innenleiter in der Form eines Innenleiterrohrs angeordnet ist. Hier durch wird eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Resonatoren gebildet, wobei benachbarte Resonatoren elektrisch über Koppelöffnungen miteinander verkoppelt sind. Das Außenleitergehäuse derartiger Hochfrequenzfilter wird heutzutage meist in Guss- oder Frästechnik hergestellt, wobei durch entsprechende Wahl oder Größe und Form der Koppelöffnungen sowie des Abstands zwischen benachbarte Resonatoren die gewünschte Antwort des Filters erzeugt werden kann. Da bei der Herstellung solcher Hochfrequenzfilter Toleranzen auftreten können, ist es in der Regel notwendig, das Außenleitergehäuse mechanisch nachzuarbeiten. Das Nacharbeiten erfolgt meist durch das Auffräsen der Koppelöffnungen. Es erweist sich hierbei als nachteilig, dass beim Nacharbeiten des Filters die Koppelöffnungen nur vergrößert werden können, was zu einer Verstärkung der elektrischen Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren führt. Insbesondere ist es nicht mehr möglich, eine zu groß ausgefräste Koppelöffnung wieder zu verkleinern, um die elektrische Verkopplung zu vermindern. Deshalb wurden bisher die Koppelföffnungen zunächst immer zu klein ausgebildet, und durch sukzessives Nachfräsen wurde die elektrische Verkopplung auf das gewünschte Maß eingestellt. Die Herstellung und das Abstimmen des Filters war somit sehr aufwändig und zeitintensiv. Insbesondere musste darauf geachtet werden, dass die Koppelöffnung nicht zu groß ausgefräst wird, da dieser Fehler nicht mehr korrigierbar war und das entsprechende Außenleitergehäuse ausgesondert werden musste.
  • Ein Filter unter Verwendung von Koaxialresonatoren ist beispielsweise auch aus dem US 4 307 357 bekannt geworden. Dort ist beispielsweise gezeigt, dass die die einzelnen Koaxialresonatoren verbindenden Wanddurchbrüche im Gehäuse nicht bis zum Bodenniveau eines einzelnen Koaxialresonators herab reichen müssen, sondern dass hier die Bodenfläche auf anderem Niveau verlaufen kann, beispielsweise in diesem Bereich höher liegt als das übliche Bodenniveau und dadurch eine Art Podest, Schwelle, Stufe etc. gebildet ist.
  • Aus der DE 43 37 079 C2 ist ein gattungsbildendes, koaxiales Kammlinienfilter bekannt geworden, welches ein Gehäuse mit einem Hohlraum umfasst, in welchem Stäbe angeordnet sind. Jeder Stab ist mit einem Ende mit dem Gehäuse zusammenhängend gebildet. Das andere Ende des Stabes erstreckt sich in den Hohlraum hinein und endet in einer bestimmten Relativlage zum Deckel.
  • Ein Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen ist auch aus der DE 21 61 792 B2 bekannt geworden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von den beiden zuletzt genannten gattungsbildenden Hochfrequenzfiltern ein demgegenüber verbessertes Hochfrequenzfilter zu schaffen, welches mit weniger Aufwand und kostengünstiger herstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein einfacheres und preiswerteres Abstimmen und/oder Herstellungsverfahren für ein Hochfrequenzfilter zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter umfasst ein Außenleitergehäuse mit Gehäuseboden und Gehäusewand, in dem mehrere Resonatoren ausgebildet sind, die jeweils ein mit dem Gehäuseboden elektrisch gekoppeltes Innenleiterrohr umfassen. Wenigstens ein Teil von benachbarten Resonatoren ist dabei über eine oder mehrere Koppelöffnungen im Außenleitergehäuse elektrisch miteinander verkoppelt, wobei die elektrische Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren nicht nur über die Größe und/oder die Form der Koppelöffnungen, sondern auch über eine oder mehrere Vertiefungen beeinflusst wird. Diese Vertiefungen sind zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiterrohre von benachbarten Resonatoren im Gehäuseboden ausgebildet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass derartige Vertiefungen zu einer Abschwächung der elektrischen Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren führen. Das Maß der Verkopplung wird dabei durch die laterale Ausdehnung und durch die Tiefe der Vertiefungen bestimmt. Es besteht somit die Möglichkeit, bei der Fertigung des Filters auftretende Toleranzen nicht nur über eine Vergrößerung der Koppelöffnung auszugleichen, sondern auch durch die Anbringung von Vertiefungen zwischen benachbarten Innenleiterrohren. Insbesondere muss ein Außenleitergehäuse mit zu groß ausgefräster Koppelöffnung nicht ausgesondert werden, denn die elektrische Verkopplung, die aufgrund der zu großen Koppelöffnung zu stark ist, kann über entsprechende Vertiefungen im Gehäuseboden wieder verringert werden.
  • Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter kann somit mit geringem Bearbeitungsaufwand abgestimmt und hergestellt werden. Die Abstimmung des Filters kann insbesondere auch iterativ erfolgen, d.h. die Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren kann abwechselnd durch Vergrößern der Koppelöffnungen und Anbringen von Vertiefungen abgestimmt werden, bis das gewünschte Frequenzverhalten erreicht wurde. Das erfindungsgemäße Filter ist auch wesentlich preisgünstiger, da bei seiner Herstellung weniger Ausschuss produziert wird. Darüber hinaus wird die Entwicklungszeit für das Filter verringert und es kann ein preiswerteres Gusswerkzeug für das Außenleitergehäuse verwendet werden.
  • Eine besonders effektive Abschwächung der Verkopplung wird in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters dadurch erreicht, dass eine oder mehrere der Vertiefungen in Draufsicht auf den Gehäuseboden benachbart zu einer Koppelöffnung und/oder wenigstens teilweise innerhalb einer Koppelöffnung zwischen benachbarten Resonatoren liegen. Insbesondere liegen für wenigstens einen Teil von benachbarten Resonatoren in Draufsicht auf den Gehäuseboden wenigstens 50%, insbesondere 70% bis 100, besonders bevorzugt 80% bis 100% der Fläche einer oder mehrerer der Vertiefungen, die zwischen zwei Innenleiterrohren von benachbarten Resonatoren ausgebildet sind, innerhalb der wenigstens einen Koppelöffnungen zwischen den benachbarten Resonatoren.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiterrohre von benachbarten Resonatoren mehrere Vertiefungen angeordnet, welche in Längsrichtung des Außenleitergehäuses nebeneinander und/oder in Querrichtung des Gehäuses nebeneinander und/oder in Längs und/oder in Querrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Die in dem Gehäuseboden angeordneten Vertiefungen können beliebige Formen und Tiefenprofile aufweisen. Insbesondere können die Vertiefungen in Draufsicht auf den Gehäuseboden kreisförmig, rechteckförmig, beispielsweise quadratisch, und/oder sternförmig ausgebildet sein. Die Vertiefungen können jedoch auch beliebige andere Formen aufweisen. Das Tiefenprofil der Vertiefungen kann beispielsweise V-förmig und/oder U-förmig sein. Ferner kann sich das Tiefenprofil nach unten verjüngen und/oder aufweiten. Weitere mögliche Formen des Tiefenprofils sind zylindrische, konische oder kalottenförmige Formen. Vorzugsweise sind die Vertiefungen ferner Bohrungen und/oder Ausfräsungen im Gehäuseboden.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters sind wenigstens ein Teil der Innenleiterrohre an ihren unteren Enden galvanisch mit dem Gehäuseboden verbunden und sie weisen vorzugsweise eine zylindrische und/oder rechteckige und/oder sechs- oder vieleckige Form auf. Die mechanische Länge der einzelnen Innenleiterrohre beträgt insbesondere im Wesentlichen 1/4 der Wellenlänge der Resonanzfrequenz der jeweiligen Resonatoren.
  • Um einen Hochfrequenzfilter mit geschlossenem Außenleiterhäuse zu realisieren, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf der Oberseite des Außenleitergehäuses ein elektrisch leitender Deckel angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Resonatoren des erfindungsgemäßen Filters derart ausgestaltet und gekoppelt, dass eine Duplexweiche bzw. ein Bandpassfilter bzw. ein Bandsperrfilter gebildet werden. Darüber hinaus ist das Filter insbesondere derart ausgestaltet, dass es im Mobilfunkfrequenzbereich, insbesondere im GSM- und/oder UMTS-Mobilfunkfrequenzbereich, arbeitet.
  • Neben dem soeben beschriebenen Hochfrequenzfilter betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Abstimmung der elektrischen Hochfrequenzeigenschaften eines Hochfrequenzfilters, insbesondere der elektrischen Verkopplung der Resonatoren eines Hochfrequenzfilters, wobei zur Schwächung der elektrischen Verkopplung von benachbarten Resonatoren zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiterrohre von benachbarten Resonatoren eine oder mehrere Vertiefungen im Gehäuseboden ausgebildet werden. Hierdurch wird auf besonders einfache Weise eine Abstimmmöglichkeit des Filters zur Schwächung der elektrischen Verkopplung ermöglicht. Vorzugsweise werden die Vertiefungen in den Gehäuseboden eingebohrt und/oder eingefräst. Darüber hinaus umfasst das Abstimmverfahren vorzugsweise als weiteren Verfahrensschritt das Vergrößern von einer oder mehrerer der Koppelöffnungen im Außenleitergehäuse, insbesondere das Auffräsen der Koppelöffnungen, wodurch die elektrische Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren verstärkt wird. Somit kann iterativ das gewünschte Frequenzverhalten eingestellt werden, wobei die elektrische Verkopplung zum einen durch das Vergrößern der Koppelöffnungen erhöht wird und zum anderen durch das Ausbilden entsprechender Vertiefungen im Gehäuseboden abgesenkt wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Herstellungsverfahren für ein Hochfrequenzfilter, wobei das Filter am Ende des Verfahrens mit Hilfe des soeben beschriebenen Abstimmverfahrens abgestimmt wird. Hierdurch wird die Herstellung des Filters sehr vereinfacht. Insbesondere wird weniger Ausschuss produziert, da eine zu große elektrische Verkopplung, die durch eine zu groß ausgefräste Koppelöffnung verursacht wird, durch entsprechende Vertiefungen im Gehäuseboden ausgeglichen werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1: eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsmäßen Hochfrequenzfilters;
  • 2: eine Schnittansicht entlang der Linie I-I des Filters der 1;
  • 3: eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters; und
  • 4: eine Schnittansicht analog zu 2 einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters.
  • 1 zeigt in Draufsicht von oben einen Hochfrequenzfilter in der Form eines vierkreisigen Mikrowellenfilters. Das Filter umfasst ein elektrisch leitendes Außenleitergehäuse 1, welches vorzugsweise ein Fräs- oder Gussteil ist. Das Außenleitergehäuse umfasst einen rechteckigen Gehäuseboden 1b und eine umlaufende Seitenwand 1a, welche am Rand des Gehäusebodens 1b angeordnet ist. Auf der Oberseite des Gehäuses 1 ist üblicherweise ein Deckel angebracht, der nicht in 1 wiedergegeben ist. Im Inneren des Gehäuses befinden sich vier nebeneinander angeordnete Resonatoren R1, R2, R3 und R4, welche in quadratischen Hohlräumen mit abgerundeten Ecken im Gehäuse 1 ausgebildet sind. Benachbarte Hohlräume sind hierbei über sogenannte Koppelöffnungen 3, 4 und 5 miteinander verbunden. Jeder Resonator R1, R2, R3 und R4 umfasst mittig im jeweiligen Hohlraum angeordnete und nachfolgend teilsweise auch als Innenleiter 2 bezeichnete zylindrische Innenleiterrohre 2, welche senkrecht auf dem Boden 1b positioniert sind, wobei die unteren Enden der Innenleiterrohre in der hier beschriebenen Ausführungsform galvanisch mit dem elektrisch leitenden Boden 1b des Gehäuses 1 verbunden sind. Zwischen den Innenleitern 2 und den Wänden der Resonatorhohlräume befindet sich ein Dielektrikum, welches in der hier beschriebenen Ausführungsform Luft ist. Die mechanische Länge der Innenleiterrohre beträgt in dem gezeigten Filter 1/4 der elektrischen Wellenlänge der Resonatorfrequenz des jeweiligen Resonators.
  • Über die Öffnungen 3, 4 bzw. 5 werden benachbarte Resonatoren elektrisch miteinander verkoppelt. Die Koppelöffnungen stellen hierbei Blenden dar, welche jeweils durch zwei gegenüberliegende Vorsprünge 6, 7 bzw. 8 im Gehäuse 1 seitlich begrenzt sind. Über die Größe der Blenden 3, 4 und 5 kann die elektrische Verkopplung zwischen den benachbarten Resonatoren beeinflusst werden. Man erkennt in 1, dass die Öffnungen 3, 4 und 5 unterschiedlich ausgestaltet sind, insbesondere weist die mittlere Koppelöffnung 4 in Längsrichtung X und in Querrichtung Y des Gehäuses eine geringere Breite als die Koppelöffnungen 3 und 5 auf. Die geringere Breite wird durch die Vorsprünge 7 bewirkt, welche schmäler als die Vorsprünge 6 und 8 sind und sich weiter in das Gehäuseinnere erstrecken.
  • Die elektrische Verkopplung zwischen den Resonatoren wird insbesondere durch die Breite der Koppelöffnungen in Querrichtung Y beeinflusst. Hierbei wird durch eine Vergrößerung der Blendenöffnung die Verkopplung zwischen den ein zelnen Resonatoren erhöht. Diese Eigenschaft wird bei der Herstellung des Hochfrequenzfilters ausgenutzt, um Toleranzen auszugleichen, die bei der Erstellung des Gusswerkzeuges für das Außenleitergehäuse bzw. beim eigentlichen Guss- oder Fräsvorgang des Außenleitergehäuses auftreten. Da durch das Aufweiten der Blendenöffnung nur eine Erhöhung der Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren erreicht werden kann, wird in der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters die Verkopplung zwischen den Resonatoren ferner durch in den Blendenöffnungen angeordnete kreisförmige Vertiefungen bzw. Absenkungen 9 beeinflusst. Es wird hierbei die Erkenntnis verwendet, dass Vertiefungen im Außenleiterboden zwischen benachbarten Resonatoren – im Gegensatz zu einer Aufweitung der Blendenöffnungen – zu einer Schwächung der elektrischen Verkopplung führen. Durch entsprechende Formgebung der Absenkungen bzw. durch unterschiedliche Tiefen der Absenkungen können somit auf einfache Weise auch Fertigungstoleranzen, welche zu einer zu starken Verkopplung der Resonatoren führen, ausgeglichen werden.
  • Das erfindungsgemäße Filter ist im Gegensatz zu bekannten Filtern wesentlich einfacher herstellbar. Bei bekannten Filtern müssen die Koppelöffnungen zunächst zu klein ausgeführt sein, damit durch sukzessives Nachfräsen der Öffnungen die elektrische Verkopplung auf das gewünschte Maß eingestellt werden kann, denn es gibt keine Möglichkeit, eine zu starke elektrische Verkopplung aufgrund einer zu großen Blendenöffnung wieder abzuschwächen. Das Herstellungsverfahren ist somit sehr zeitintensiv und führt bei einer zu großen Aufweitung der Koppelöffnung sofort zum Verlust des gesamten Filtergehäuses. Demgegenüber ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Filters wesentlich ein facher, da eine zu große Koppelöffnung durch die Anbringung der Vertiefungen 9 im Gehäuseboden wieder ausgeglichen werden kann. Es kann somit zunächst das Außenleitergehäuse mit der gewünschten Größe der Koppelöffnungen gefertigt werden und etwaige Fehlertoleranzen können dann iterativ entweder durch eine weitere Aufweitung der Koppelöffnung oder durch die Anbringung entsprechender Vertiefungen ausgeglichen werden. Die Vertiefungen werden hierbei vorzugsweise durch entsprechende Fräswerkzeuge in den Boden des Außenleitergehäuses eingefräst. Es ist jedoch auch möglich, die Vertiefungen mit einem Bohrwerkzeug in den Gehäuseboden einzubohren.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie I-I der 1, wobei jedoch zwecks besserer Darstellung die Innenleiterrohre 2 nicht im Schnitt gezeigt sind, sondern vollflächig durch eine Schraffur wiedergegeben sind. In der Darstellung gemäß 2 ist ferner der metallisch leitende Deckel 10 wiedergegeben, der auf die Oberseite des Außenleitergehäuses 1 aufgesetzt wird. In dem Hochfrequenzfilter wird somit zwischen den einzelnen Innenleiterrohren 2 und dem Deckel 10 eine Kapazität ausgebildet, welche Einfluss auf die Resonanzfrequenz hat. Ist der Abstand zwischen dem freien oberen Ende der Innenleiterrohre 2 und dem Deckel 2 sehr gering, können in der Innenseite des Deckels 10 ferner dieelektrische Schichten vorgesehen sein, welche in Draufsicht auf das Filter den Querschnitt der Innenleiterrohre abdecken. Hierdurch wird eine Erhöhung der Kapazität und eine Verminderung der Resonanzfrequenz erreicht, ohne dass das Bauvolumen vergrößert werden muss. Darüber hinaus wird die Durchschlagsfestigkeit zwischen Innenleiterrohr und Deckel verbessert.
  • Aus 2 wird insbesondere ersichtlich, dass die einzelnen Innenleiterrohre 2 galvanisch mit dem Boden 1b des Gehäuses 1 verbunden sind. Bei einem solchen Resonator ist im Betrieb das magnetische Feld am unteren Ende des Innenleiterrohrs maximal und am oberen Ende des Innenleiterrohrs minimal. Demgegenüber ist das elektrische Feld am oberen Ende des Innenleiterrohrs maximal und am unteren Ende des Innenleiterrohrs minimal. Ferner erkennt man, dass die Blendenöffnung 4 in X-Richtung eine geringere Breite als die Öffnungen 3 und 5 aufweist. Darüber hinaus wird ersichtlich, dass die Vertiefungen 9 in der hier beschriebenen Ausführungsform zylindrisch ausgestaltet sind und sich fast bis zur Außenseite des Gehäusebodens 1b erstrecken. Durch derartige Vertiefungen wird eine starke Schwächung der Verkopplung zwischen benachbarten Resonatoren erreicht. Die geometrische Form und Tiefe sowie die Lage der einzelnen Vertiefungen kann variabel sein. Anstatt kreisförmiger Vertiefungen können auch längliche Vertiefungen in der Form einer Nut oder rechteckige Vertiefungen verwendet werden. Diese Vertiefungen können ferner unterschiedliche Tiefenprofile aufweisen, insbesondere können sich die Seitenwände der Vertiefungen nach unten verjüngen, was bei einer kreisförmigen Vertiefung zu einer konischen Profilform der Vertiefung führt. Alternativ können sich die Vertiefungen natürlich auch nach unten aufweiten. Ferner können auch mehrere Vertiefungen zwischen zwei benachbarten Innenleiterrohren 2 angeordnet sein. Die Vertiefungen können hierbei in X-Richtung nebeneinander und/oder in Y-Richtung nebeneinander und/oder versetzt zueinander angeordnet sein und sie können alle die gleiche Form bzw. teilweise die gleiche Form bzw. alle unterschiedliche Formen aufweisen.
  • Die erwähnten Vertiefungen bzw. Absenkungen 9 können im Gehäuseboden 1b vor allem im Bereich der Koppelöffnung auch dann zur Erzielung der gewünschten Vorteile vorgesehen sein, wenn hier beispielsweise der Gehäuseboden 1b auf anderem Niveau liegt, beispielsweise durch Ausbildung einer Schwelle, Stufe oder einer Art Podestes, wie unmittelbar benachbart zu den Innenleitern. Es wird insoweit auf die vorveröffentlichte US 4 307 357 verwiesen.
  • 3 zeigt eine Ansicht analog zu 1 eines Hochfrequenzfilters, der Vertiefungen mit unterschiedlichen Formen aufweist. Es ist hierbei zwischen Resonator R1 und R2 eine längliche Vertiefung 91 vorgesehen, welche sich in Y-Richtung erstreckt. Zwischen Resonator R2 und R2 ist eine sternförmige Vertiefung 92 ausgebildet und zwischen Resonator R3 und R4 ist eine schräg verlaufende, längliche Vertiefung 93 angeordnet. Alle Vertiefungen 91, 92 und 93 liegen dabei ganz bzw. teilweise innerhalb der Koppelöffnungen zwischen den benachbarten Resonatoren.
  • 4 zeigt eine Ansicht analog zu 2, wobei ein Filter mit unterschiedlichen Tiefenprofilen der Vertiefungen gezeigt ist. Die Vertiefung 94 zwischen Resonator R1 und R2 ist hierbei nach unten hin konisch gestaltet, wohingegen die Vertiefung zwischen Resonator R2 und R3 die Form einer Kalotte aufweist. Demgegenüber hat die Vertiefung 96 zwischen Resonator R3 und R4 ein V-förmiges Profil. Alle im Vorangegangenen beschriebenen geometrischen Formen, Positionen und Profile der Vertiefungen sind lediglich beispielhaft und es sind beliebige Formen, Ausrichtungen und Profilausgestaltungen möglich, die auch beliebig miteinander kombiniert werden können.

Claims (21)

  1. Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, umfassend ein Außenleitergehäuse (1) mit einem Gehäuseboden (1b) und einer Gehäusewand (1a), wobei in dem Außenleitergehäuse (1) mehrere Resonatoren (R1, R2, R3, R4) ausgebildet sind, welche jeweils einen mit dem Gehäuseboden (1b) elektrisch verkoppelten Innenleiter (2) umfassen, wobei wenigstens ein Teil von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) über wenigstens eine Koppelöffnung (3, 4, 5) im Außenleitergehäuse (1) elektrisch miteinander verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiterrohre (2) von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) eine oder mehrere Vertiefungen (9) im Gehäuseboden (1b) ausgebildet sind.
  2. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) in Draufsicht auf den Gehäuseboden (1b) benachbart zu einer Koppelöffnung (3, 4, 5) und/oder wenigstens teilweise innerhalb einer Koppelöffnung (3, 4, 5) liegen.
  3. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Teil von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) in Draufsicht auf den Gehäuseboden (1b) wenigstens 50%, insbesondere zwischen 70% und 100%, vorzugsweise zwischen 80% und 100 der Fläche einer oder mehrerer der Vertiefungen, die zwischen zwei Innenleitern (2) von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) ausgebildet sind, innerhalb der wenigstens einen Koppelöffnung (3, 4, 5) zwischen den benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) liegen.
  4. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiter (2) von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) mehrere Vertiefungen (9) ausgebildet sind, welche in Längsrichtung des Außenleitergehäuses (1) nebeneinander und/oder in Querrichtung des Außenleitergehäuses (1) nebeneinander und/oder in Längs- und/oder Querrichtung des Außenleitergehäuses (1) versetzt zueinander angeordnet sind.
  5. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) in Draufsicht auf den Gehäuseboden (1b) kreisförmig sind.
  6. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) in Draufsicht auf den Gehäuseboden (1b) rechteckförmig, insbesondere quadratisch, sind.
  7. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das eine oder mehrere der Vertiefungen (9) in Draufsicht auf den Gehäuseboden (1b) eine sternförmige Form aufweisen.
  8. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) ein V-förmiges und/oder U-förmiges Tiefenprofil aufweisen.
  9. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Tiefenprofil einer oder mehrerer der Vertiefungen (9) nach unten verjüngt und/oder aufweitet.
  10. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) ein zylindrisches und/oder konisches und/oder kalottenförmiges Tiefenprofil aufweisen.
  11. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) Bohrungen und/oder Ausfräsungen im Gehäuseboden (1b) sind.
  12. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Innenleiter (2) an ihren unteren Enden galvanisch mit dem Gehäuseboden (1b) verbunden sind.
  13. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Innenleiter (2) eine zylindrische und/oder eine rechteckige und/oder eine sechs- oder vieleckige Form aufweisen.
  14. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge wenigstens eines Teils der Innenleiter (2) im Wesentlichen 1/4 der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des zum Innenleiter (2) gehörenden Resonators (R1, R2, R3, R4) beträgt.
  15. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Außenleitergehäuses (1) ein elektrisch leitender Deckel (10) angeordnet ist.
  16. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (R1, R2, R3, R4) derart ausgestaltet und gekoppelt sind, dass eine Duplexweiche gebildet wird.
  17. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (R1, R2, R3, R4) derart ausgebildet und gekoppelt sind, dass ein Bandpassfilter oder ein Bandsperrfilter gebildet wird.
  18. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter derart ausgestaltet ist, dass es im Mobilfunkfrequenzbereich, insbesondere im GSM- und/oder UMTS-Mobilfunkfrequenzbereich, arbeitet.
  19. Verfahren zur Abstimmung der Hochfrequenzeigenschaften eines Hochfrequenzfilters, welches mehrere Resonatoren (R1, R2, R3, R4) umfasst, wobei das Hochfrequenzfilter ein Außenleitergehäuse (1) mit Gehäuseboden (1b) und Gehäusewand (1a) umfasst, in dem mehrere Resonatoren (R1, R2, R3, R4) ausgebildet sind, welche jeweils einen mit dem Gehäuseboden (1b) elektrisch verkoppelten Innenleiter (2) umfassen, wobei wenigstens ein Teil von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) über wenigstens eine Koppelöffnung (3, 4, 5) im Außenleitergehäuse (1) elektrisch mit einander verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schwächung der elektrischen Verkopplung von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) zwischen wenigstens einem Teil der Innenleiter (2) von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) eine oder mehrere Vertiefungen (9) im Gehäuseboden (1b) ausgebildet werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Vertiefungen (9) in den Gehäuseboden (1b) eingebohrt und/oder eingefräst werden.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stärkung der elektrischen Verkopplung von benachbarten Resonatoren (R1, R2, R3, R4) eine oder mehrere der Koppelöffnungen (3, 4, 5) im Außenleitergehäuse (1) vergrößert werden, insbesondere aufgefräst werden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728700B2 (en) 2006-07-20 2010-06-01 Kathrein-Werke Kg High frequency filter in a coaxial construction, in particular in the manner of a high frequency separating filter (for example a duplex separating filter) or a bandpass filter or band-stop filter
DE102013020428A1 (de) 2013-12-05 2015-06-11 Kathrein-Werke Kg Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7777593B2 (en) 2006-12-27 2010-08-17 Kathrein-Werke Kg High frequency filter with blocking circuit coupling
JP6372413B2 (ja) * 2014-07-07 2018-08-15 株式会社村田製作所 フィルタ装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2161792B2 (de) * 1971-12-13 1976-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Filter fuer sehr kurze elektromagnetische wellen
US4307357A (en) * 1980-03-04 1981-12-22 Tektronix, Inc. Foreshortened coaxial resonators
DE19901265C1 (de) * 1999-01-15 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Hohlraumresonator mit Mitteln zur Abstimmung seiner Resonanzfrequenz
DE4337079C2 (de) * 1992-10-30 2001-06-28 Teledyne Ind Koaxiales Kammlinienfilter

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3516030A (en) * 1967-09-19 1970-06-02 Joseph S Brumbelow Dual cavity bandpass filter
JPS5390741A (en) * 1977-01-21 1978-08-09 Nec Corp Band pass filter
US4342969A (en) * 1980-10-06 1982-08-03 General Electric Company Means for matching impedances between a helical resonator and a circuit connected thereto
JPH07245513A (ja) * 1994-03-07 1995-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 高周波用誘電体共振器及びその共振周波数の調整方法
US5894250A (en) * 1997-03-20 1999-04-13 Adc Solitra, Inc. Cavity resonator filter structure having improved cavity arrangement
FI982551A (fi) * 1998-06-11 1999-12-12 Lk Products Oy Yhtenäisistä kappaleista muodostuva suurtaajuussuodatin
US6081175A (en) * 1998-09-11 2000-06-27 Radio Frequency Systems Inc. Coupling structure for coupling cavity resonators
US6064285A (en) * 1998-12-11 2000-05-16 Wavecom Electronics Inc Printed circuit board helical resonator and filter apparatus
US6611183B1 (en) * 1999-10-15 2003-08-26 James Michael Peters Resonant coupling elements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2161792B2 (de) * 1971-12-13 1976-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Filter fuer sehr kurze elektromagnetische wellen
US4307357A (en) * 1980-03-04 1981-12-22 Tektronix, Inc. Foreshortened coaxial resonators
DE4337079C2 (de) * 1992-10-30 2001-06-28 Teledyne Ind Koaxiales Kammlinienfilter
DE19901265C1 (de) * 1999-01-15 2000-06-08 Bosch Gmbh Robert Hohlraumresonator mit Mitteln zur Abstimmung seiner Resonanzfrequenz

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728700B2 (en) 2006-07-20 2010-06-01 Kathrein-Werke Kg High frequency filter in a coaxial construction, in particular in the manner of a high frequency separating filter (for example a duplex separating filter) or a bandpass filter or band-stop filter
DE102013020428A1 (de) 2013-12-05 2015-06-11 Kathrein-Werke Kg Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise
US10170816B2 (en) 2013-12-05 2019-01-01 Kathrein Se High frequency filter having a coaxial structure

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