DE102006061141B4

DE102006061141B4 - High frequency filter with blocking circuit coupling

Info

Publication number: DE102006061141B4
Application number: DE102006061141.1A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Weitzenberger
Original assignee: Kathrein Werke KG
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2026-12-23
Also published as: CN101563809A; AU2007341704A1; WO2008080503A1; DE102006061141A1; CN101563809B; KR20090098822A; AU2007341704B2; KR101484934B1; EP2095459A1

Abstract

Hochfrequenzfilter, insbesondere für eine Duplexweiche, mit mehreren elektromagnetisch gekoppelten Koaxialresonatoren (15) mit folgenden Merkmalen, – das Hochfrequenzfilter weist ein koppelimpedanz-abhängiges Übertragungsverhalten auf, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmal, – das koppelimpedanz-abhängige Übertragungsverhalten des Hochfrequenzfilters umfasst zumindest eine Sperrstelle bei einer Frequenz (fS), – die Sperrstelle liegt außerhalb des Durchlassbereiches des Hochfrequenzfilters und innerhalb des Sperrbereiches des Hochfrequenzfilters, und – zwei auf einem Signalweg (10) unmittelbar aufeinander folgende Koaxialresonatoren (15) weisen dazu eine Koppelkapazität und eine Koppelinduktivität derart auf, dass die zumindest eine Sperrstelle bei einer Frequenz (fS) liegt, die von der Mittenfrequenz des Bandpassfilters nicht weiter als ±20% entfernt ist.High-frequency filter, in particular for a duplexer, with a plurality of electromagnetically coupled coaxial resonators (15) with the following features, - the high-frequency filter has a coupling impedance-dependent transmission behavior, characterized by the following further feature, - the coupling-impedance-dependent transmission behavior of the high-frequency filter includes at least one blocking point a frequency (fS), - the blocking point lies outside the passband of the high-frequency filter and within the blocking range of the high-frequency filter, and - two coaxial resonators (15) immediately following one another on a signal path (10) have a coupling capacitance and a coupling inductance such that the at least one blocking point lies at a frequency (fS) which is not more than ± 20% away from the center frequency of the bandpass filter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter mit Sperrkreiskopplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a high-frequency filter with blocking circuit coupling according to the preamble of claim 1.

Hochfrequenzfilter werden in einem weiten Bereich eingesetzt.High frequency filters are used in a wide range.

Beispielsweise in der digitalen Mobilfunktechnik wird die Kommunikation des Mobilteilnehmers mit der Basisstation über Sende-Empfangsantennen abgewickelt, die in der Basisstation vorgesehen sind. Dabei ist es wünschenswert, für die Sende- und Empfangssignale nur eine gemeinsame Antenne zu benutzen.For example, in the digital mobile radio technology, the mobile subscriber's communication with the base station is handled by transmit-receive antennas provided in the base station. It is desirable to use only a common antenna for the transmit and receive signals.

Sende- und Empfangssignale nutzen dabei unterschiedliche Frequenzbereiche. Die verwendete Antenne muss zum Senden und Empfangen in beiden Frequenzbereichen geeignet sein. Zur Trennung der Sende- und Empfangssignale ist eine geeignete Frequenz-Filterung erforderlich, die sicherstellt, dass einerseits die Sendesignale vom Sender nur zur Antenne (und nicht in Richtung des Empfängers) und andererseits die Empfangssignale von der Antenne nur zum Empfänger weitergeleitet werden.Transmit and receive signals use different frequency ranges. The antenna used must be capable of transmitting and receiving in both frequency ranges. For the separation of the transmit and receive signals, a suitable frequency filtering is required, which ensures that on the one hand, the transmission signals from the transmitter only to the antenna (and not in the direction of the receiver) and on the other hand, the received signals are transmitted from the antenna only to the receiver.

Zu diesem Zweck kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern eingesetzt werden, die beide ein bestimmtes, nämlich das jeweils erwünschte Frequenzband durchlassen (Bandpassfilter). Es kann aber auch ein Paar von Hochfrequenzfiltern verwendet werden, die ein bestimmtes, nämlich das jeweils unerwünschte Frequenzband sperren. Man spricht hier von Bandsperrenfiltern. Möglich ist ferner auch die Verwendung von einem Paar von Hochfrequenzfiltern, bestehend aus einem ersten Filter, das Frequenzen unterhalb einer zwischen dem Sende- und Empfangsband liegenden Frequenz durchlässt und die darüber liegenden Bereiche sperrt (Tiefpassfilter), und einem zweiten Filter, welches Frequenzen unterhalb dieser zwischen dem Sende- und Empfangsband liegenden Frequenz sperrt und die darüber liegenden Frequenzen durchlässt. Es handelt sich dabei dann um ein sogenanntes Hochpassfilter. Weitere Kombinationen aus den genannten Filtertypen können zur Anwendung kommen.For this purpose, a pair of high-frequency filters can be used, both of which pass through a specific, namely the respectively desired frequency band (bandpass filter). However, it is also possible to use a pair of high-frequency filters which block a specific, namely the respectively undesired frequency band. One speaks here of band-stop filters. Also possible is the use of a pair of high-frequency filters, consisting of a first filter that passes frequencies below a frequency lying between the transmit and receive band and the overlying areas blocks (low-pass filter), and a second filter, which frequencies below this between the transmit and receive band frequency blocks and passes the higher frequencies. It is then a so-called high-pass filter. Other combinations of the mentioned filter types can be used.

Die Sende-Empfangsbandaufsplittung innerhalb der Basisstation wird dabei in der Regel mit Duplexweichen durchgeführt, die die erwähnte Aufgabe haben, den Sende-Empfangspfad möglichst rückwirkungsfrei auf die gemeinsame Antenne zusammen zu schalten. Die Duplexweiche besteht dabei aus zwei zusammengeschalteten Bandpässen, nämlich dem sogenannten Sendebandpass (TX-Bandpass) und dem Empfangsbandpass (RX-Bandpass), wobei separate Anschlüsse für den Empfangszweig, den Sendezweig und der gemeinsam zugeschalteten Antenne vorgesehen sind.The Sende-Empfangbandaufsplittung within the base station is performed in this case usually with duplex switches, which have the mentioned task to switch the transmit-receive path as possible without interference on the common antenna together. The duplexer consists of two interconnected bandpasses, namely the so-called transmission bandpass (TX bandpass) and the reception bandpass (RX bandpass), with separate connections for the reception branch, the transmission branch and the jointly connected antenna are provided.

Die innerhalb der Duplexweiche verwendeten Bandpässe müssen also einerseits die zur Zusammenschaltung des Sende- und des Empfangsbandpasses (TX/RX) nötige Selektion (also die nötige Sperrdämpfung) aufweisen und sollen andererseits in ihrem jeweiligen Durchlassbereich die Nutzsignale möglichst wenig dämpfen.The bandpass filters used within the duplexer must therefore on the one hand have the necessary for the interconnection of the transmit and the receive bandpass (TX / RX) selection (ie the necessary stop attenuation) and should attenuate the useful signals as little as possible in their respective passband.

Die in Duplexweichen verwendeten Bandpassstrukturen werden in den gängigen Mobilfunkfrequenzbereichen (z. B. GSM/UMTS) überwiegend aus Koaxialresonatoren aufgebaut.The bandpass structures used in duplex switches are predominantly made up of coaxial resonators in the usual mobile radio frequency ranges (eg GSM / UMTS).

Aufbau und Funktionsweise von Koaxialresonatoren sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise ”Ian Hunter: Theory and Design of Microwave Filters”, IEE Electromagnetic Waves Series, No. 48, 1. Microwave filters, Seite 197.Construction and operation of coaxial resonators are known from the prior art, for example, "Ian Hunter: Theory and Design of Microwave Filters", IEEE Electromagnetic Waves Series, no. 48, 1. Microwave filters, page 197.

In der Filtertheorie werden Bandpässe (sogenannte Cauerbandpässe) beschrieben, die im Sperrbereich Übertragungsnullstellen (sogenannte Sperrpole) aufweisen. Dieser Filtertyp wird in Verbindung mit Koaxialresonatoren sehr häufig durch sogenanntes Cross-Coupling (Überkopplung) realisiert. Hierbei werden nicht-benachbarte Resonatoren (d. h. also im Signalverlauf nicht unmittelbar aufeinander folgender Resonatoren) innerhalb einer Bandpassstruktur derart kapazitiv oder induktiv miteinander verkoppelt, dass sich bedingt durch Signalsplittung mit anschließender phasenverschobener Zusammenführung Amplitudenauslöschungen (Übertragungsnullstellen bzw. Sperrstellen) in der Übertragungscharakteristik ergeben. Eine derartige Cross-Coupling-Technik wird z. B. beschrieben in IEEE Transactions an microwave theory and techniques, Vol. 51, No. 4, April 2003 ”Cross-Coupling in Coaxial Cavity Filters – A Tutorial Overview”, J. Brian Thomas, Seiten 1368 bis 1376.In filter theory, band passes (so-called Cauerband passes) are described, which have transmission zeroes (so-called blocking poles) in the stop band. This type of filter is very often realized in conjunction with coaxial resonators by so-called cross-coupling (overcoupling). In this case, non-adjacent resonators (that is, in the course of the signal not directly consecutive resonators) within a bandpass structure such capacitive or inductive coupled with each other that arise due signal splitting with subsequent phase-shifted merge amplitude cancellations (transmission zeros or blocking points) in the transmission characteristic. Such a cross-coupling technique is z. As described in IEEE Transactions on microwave theory and techniques, Vol. 51, no. 4, April 2003 "Cross-Coupling in Coaxial Cavity Filters - A Tutorial Overview", J. Brian Thomas, pages 1368-1376.

Das sogenannte Cross-Coupling hat aber den Nachteil, dass die notwendige Verkopplung Resonatoren benötigt, die nicht benachbart zueinander sind, also nicht aufeinander folgend angeordnet sind. Dadurch werden aber Filter-Topologien gefordert, die diese Verkopplung mechanisch erst möglich machen.But the so-called cross-coupling has the disadvantage that the necessary coupling requires resonators that are not adjacent to each other, so are not arranged consecutively. However, this requires filter topologies that make this coupling mechanically possible.

Aufgrund der begrenzten Anzahl der geeigneten Resonatoren-Paare für das Cross-Coupling kann von daher nur eine begrenzte Zahl von Sperrpolen erzeugt werden.Because of the limited number of suitable pairs of resonators for cross-coupling, therefore, only a limited number of blocking poles can be generated.

Ein gattungsbildendes Hochfrequenzfilter mit Sperrkreiskopplung insbesondere in Form einer Duplexweiche ist grundsätzlich aus der WO 2004/100305 A1 als bekannt zu entnehmen. Es handelt sich dabei um einen Hochfrequenzfilter mit mehreren Resonatoren, die zwischen drei Anschlüssen angeordnet sind, nämlich zwischen einem Anschluss für einen Sendezweig, einem Anschluss für den Empfangszweig und einem Anschluss für die gemeinsame Antenne.A generic high frequency filter with blocking circuit coupling, in particular in the form of a duplexer is basically from WO 2004/100305 A1 to be known as known. It is a high-frequency filter with a plurality of resonators, which are arranged between three terminals, namely between a terminal for a transmitting branch, a connection for the receiving branch and a connection for the common antenna.

Gemäß dem gattungsbildenden Stand der Technik ist zur Verbesserung einer derartigen Duplexweiche vorgesehen, dass sie zumindest ein stark miteinander verkoppeltes Resonatorpaar aufweist, wobei die stark miteinander verkoppelten Resonatoren im gekoppelten Zustand in zwei voneinander verschiedenen Koppelresonanzfrequenzen schwingen, die unterschiedlich sind zur Resonanzfrequenz, die die beiden stark verkoppelten Resonatoren für sich alleine betrachtet jeweils im Frequenzbereich zwischen Sende- und Empfangsband aufweisen bzw. auf die die Resonatoren abgestimmt sind.According to the generic state of the art, to improve such a duplexer, it is provided that it has at least one resonator pair strongly coupled to one another, wherein the strongly coupled resonators oscillate in the coupled state in two mutually different coupling resonance frequencies which are different from the resonant frequency, which strongly strengthens the two Coupled resonators considered individually in each case in the frequency range between the transmitting and receiving band have or tuned to the resonators.

So ist es beispielsweise aus der WO 02/054527 A2 bekannt, bei einem koaxialen Hochfrequenzfilter Maßnahmen vorzusehen, wodurch eine Verkopplung zwischen zwei benachbarten Resonatoren unterschiedlich eingestellt werden kann. Dazu sind beispielsweise auf einer zwischen zwei Innenleiter zweier benachbarter Koaxialresonatoren befindlichen Trennungswand, oberhalb der zur oberen Hohlleiterwand ein Koppelfenster gebildet ist, Koppelabstimmelemente vorgesehen, die verstellt werden können, um die Verkopplung zu verändern.So it is for example from the WO 02/054527 A2 known to provide measures in a coaxial RF filter, whereby a coupling between two adjacent resonators can be set differently. For this purpose, coupling tuning elements, for example, are provided on a separating wall located between two inner conductors of two adjacent coaxial resonators, above which a coupling window is formed to the upper waveguide wall, which can be adjusted in order to change the coupling.

Eine insoweit grundsätzlich vergleichbare Lösung ist auch aus der JP 09-199906 A bekannt geworden, welche die Verwendung von Einstellschlaufen zwischen zwei Resonatoren beschreibt, um die Kopplung zu verändern.A basically comparable solution is also from the JP 09-199906 A become known, which describes the use of Einstellschlaufen between two resonators to change the coupling.

Gemäß der US 4 216 448 wird auf einer Koppelstrecke, die vier Koaxialresonatoren umfasst, durch Eindrehen von Schrauben (in axialer Verlängerung des Innenleiters) das Resonanzverhalten des Filters entsprechend eingestellt. Zudem ist in dieser Vorveröffentlichung eine Verkopplung zwischen dem ersten und letzten Resonator auf dem Übertragungsweg (also nicht zwischen zwei auf dem Übertragungsweg benachbart hintereinander liegenden Resonatoren) vorgesehen, und zwar mittels eines zusätzlichen Koppelfensters und in Richtung dieses zusätzlichen Koppelfensters hineinragenden Vorsprüngen.According to the US 4 216 448 is adjusted on a coupling path, which includes four coaxial resonators, by screwing in screws (in axial extension of the inner conductor) the resonance behavior of the filter accordingly. In addition, in this prior publication a coupling between the first and last resonator on the transmission path (ie not between two on the transmission adjacent successive resonators) provided, by means of an additional coupling window and in the direction of this additional coupling window protruding projections.

Schließlich wird auch noch auf das Hochfrequenzfilter gemäß dem US 5 389 903 A verwiesen, welches T-förmige Innenleiter mit einem zylindrischen Kopf aufweist, der einen größeren Durchmesser als der darunter befindliche, den Kopf tragende Innenleiter aufweist. Dieser zylindrische Kopf kann exzentrisch zum Schaft des Innenleiters verschoben werden. Die Resonanzfrequenz eines jeden Resonators kann zusätzlich durch Schrauben ähnlich wie im vorstehend genannten Stand der Technik eingestellt werden. Die Resonatoren sind untereinander induktiv oder kapazitiv verkoppelt, wobei die induktive oder die kapazitive Kopplung primär durch Veränderung des Verhältnisses bezüglich der Entfernung zwischen den Schäften und der Entfernung zwischen den Köpfen der Innenleiter eingestellt werden kann. Zur Feineinstellung dienen zudem Stellschrauben zwischen den einzelnen Resonatoren.Finally, even on the high frequency filter according to the US 5,389,903 A referenced, which has a T-shaped inner conductor with a cylindrical head having a larger diameter than the underlying, the head-bearing inner conductor. This cylindrical head can be moved eccentrically to the shaft of the inner conductor. The resonant frequency of each resonator can be additionally adjusted by screws similar to the aforementioned prior art. The resonators are inductively or capacitively coupled to each other, wherein the inductive or capacitive coupling can be adjusted primarily by varying the ratio between the distance between the shafts and the distance between the heads of the inner conductors. For fine adjustment also serve screws between the individual resonators.

All diese Vorveröffentlichungen zeigen, worauf bereits einleitend hingewiesen wurde, dass es durchaus bekannt ist, einzelne Koaxialresonatoren miteinander zu verkoppeln und die Verkopplung der Resoantoren zu verändern und unterschiedlich einzustellen.All these Vorveröffentlichungen show what has already been pointed out in the introduction that it is well known to couple individual coaxial resonators with each other and to change the coupling of the Resoantoren and set different.

Sollen allerdings insbesondere bei dem Aufbau von Bandpässen Sperrbereiche mit Übertragungsnullstellen (sog. Sperrpole) erzeugt werden, so ist es bisher notwendig, zwei nicht unmittelbar benachbart zueinander liegende Resonatoren (also auf einem Signalübertragungsweg nicht unmittelbar aufeinander folgender Resonatoren) durch zusätzliche Maßnahmen kapazitiv oder induktiv so miteinander zu verkoppeln, dass sich bedingt durch Signalsplitting mit anschließender phasenverschobener Zusammenführung Amplitudenauslöschungen (Übertragungsnullstellen bzw. Sperrstellen) in der Übertragungscharakteristik ergeben. Dies erfolgt im Rahmen der eingangs erwähnten sog. Coupling-Technik.If, however, blocked areas with transmission zero points (so-called blocking poles) are to be generated, in particular in the construction of band pass filters, then it is necessary to use two capacitive or inductive so-called two resonators which are not directly adjacent to each other (ie, on a signal transmission path of non-consecutive resonators) coupled with each other, that due to signal splitting with subsequent phase-shifted merger amplitude cancellations (transmission zeros or locking points) in the transmission characteristic arise. This is done in the context of the so-called coupling technique mentioned in the introduction.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein verbessertes Hochfrequenzfilter zu schaffen, das eine verbesserte Durchlass- und/oder Sperrwirkung für vorgebbare Frequenzen oder Frequenzbereiche aufweist, wobei Einschränkungen bezüglich der Filter-Topologie möglichst nicht gegeben sein sollen.The object of the present invention, in contrast, is to provide an improved high-frequency filter which has an improved transmission and / or blocking effect for predefinable frequencies or frequency ranges, wherein restrictions with regard to the filter topology should as far as possible not be given.

Die Erfindung wird entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention is solved according to the features specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Es hat sich als völlig überraschend erwiesen, dass es möglich ist, zumindest eine Sperrstelle (also zumindest einen Sperrpol) bei einer Frequenz zu erzeugen, die weniger als ±50% von der Mittenfrequenz eines Bandfilters entfernt ist, und zwar durch eine entsprechende Verkopplung von zwei unmittelbar auf einem Signalweg benachbart zueinander vorgesehenen Koaxialresonatoren.It has turned out to be completely surprising that it is possible to generate at least one blocking point (that is, at least one blocking pole) at a frequency which is less than ± 50% from the center frequency of a bandpass filter, by a corresponding coupling of two directly on a signal path adjacent to each other provided coaxial resonators.

Erfindungsgemäß wird die Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik im Wesentlichen dadurch erzielt, dass das Hochfrequenzfilter, das elektromagnetisch gekoppelte Koaxialresonatoren umfasst, bezüglich zumindest eines ausgewählten Koaxialresonatorpaares, dessen beide Koaxialresonatoren im Übertragungsweg unmittelbar benachbart zueinander liegen, eine speziell vorwähl- und/oder voreinstellbare Koppelimpedanz zugeordnet wird, die so dimensioniert ist, dass sich aufgrund der Kombination von kapazitiver und induktiver Kopplung eine Koppelimpedanzresonanz mit einer definierten Sperrfrequenz ergibt. Da diese Art der Verkopplung im Übertragungsverhalten des Hochfrequenzfilter eine Sperrstelle erzeugt, wird sie im Folgenden auch als Sperrkreiskopplung bezeichnet.According to the invention, the improvement over the prior art is achieved essentially by the fact that the high-frequency filter, the Electromagnetically coupled coaxial resonators comprises, with respect to at least one selected pair of coaxial resonators whose two coaxial resonators are immediately adjacent to one another in the transmission path, a specially preselected and / or presettable coupling impedance which is dimensioned such that a coupling impedance resonance occurs due to the combination of capacitive and inductive coupling with a defined notch frequency results. Since this type of coupling generates a blocking point in the transmission behavior of the high-frequency filter, it is also referred to below as blocking-circuit coupling.

Mit anderen Worten lässt sich also im Rahmen der Erfindung diese Sperrkreiskopplung, also die Sperrfrequenz, so legen, dass sie zum einen außerhalb des Durchlassbereiches des HF-Filters, und zum anderen innerhalb des Sperrbereiches eines HF-Filters liegt.In other words, in the context of the invention, this blocking circuit coupling, that is to say the blocking frequency, can be set such that it lies, for one, outside the passband of the HF filter and, secondly, within the stopband of an HF filter.

Bevorzugt lässt sich die Sperrfrequenz vor allem durch Veränderung und/oder Einstellung und/oder Vorwahl von zwei die Sperrfrequenz im Wesentlichen beeinflussenden bzw. bestimmenden Größen vorgeben. Entscheidend ist dabei, dass neben einer definierten induktiven Resonatorkopplung eine definierte kapazitive Kopplung erfolgt. Die definierte induktive Kopplung kann dabei z. B. über den Abstand der zu verkoppelnden Resonatoren eingestellt werden. Die geforderte kapazitive Kopplung lässt sich demgegenüber z. B. durch eine längliche Erweiterung an der Oberseite der zu verkoppelnden Resonatoren realisieren. Auch wenn die Veränderung jeder der beiden vorstehend genannten Größen einen gewissen Einfluss auch auf die jeweils andere Größe ausübt, so lässt sich doch durch Vorgabe der induktiven sowie der kapazitiven Kopplung die gewünschte Verkopplung benachbarter Resonatoren so verändert einstellen, dass die gewünschte Dämpfung außerhalb des Durchlassbereiches eines HF-Filters und innerhalb eines Sperrbereiches eines HF-Filters liegt.Preferably, the blocking frequency can be predefined primarily by changing and / or setting and / or preselecting two variables which essentially influence or determine the blocking frequency. The decisive factor here is that, in addition to a defined inductive resonator coupling, a defined capacitive coupling takes place. The defined inductive coupling can be z. B. be adjusted over the distance of the resonators to be coupled. The required capacitive coupling can be contrast z. B. realize by an elongated extension at the top of the resonators to be coupled. Even if the change in each of the two variables mentioned above exerts a certain influence on the respective other variable, the desired coupling of adjacent resonators can be set so changed by specifying the inductive and capacitive coupling that the desired attenuation outside of the passband of a RF filter and within a stopband of an RF filter.

Im Rahmen der Erfindung lassen sich also somit folgende wesentliche Vorteile realisieren:

• Erstmals können nunmehr benachbarte Resonatoren so verkoppelt werden, dass darüber Sperrstellen erzeugt werden. Dies bietet den wesentlichen Vorteil, dass bei der Realisierung von Hochfrequenzfiltern keine derartigen Einschränkungen bei der Konzeption von Filter-Topologien, also bezüglich der Anordnung der Koaxialresonatoren, vorliegen, wie beim Stand der Technik. Beim Stand der Technik bestand der gravierende Nachteil, dass beim sogenannten ”Cross-Coupling” (also bei der Herstellung einer Überkopplung) die notwendige Verkopplung nicht zwischen benachbarten Resonatoren durchgeführt werden konnte. Dies erforderte dann ganz spezifische Filter-Topologien, um eine Verkopplung zwischen zwei nicht benachbarten Resonatoren zu ermöglichen.
• Da im Rahmen der Erfindung eine Verkopplung zweier benachbarter Resonatoren möglich ist, bietet dies grundsätzlich auch die Option, beliebige mehrere benachbarte Paare von Resonatoren miteinander zu verkoppeln. Es können im Rahmen der Erfindung bei n-Resonatoren sogar n – 1 Sperrstellen erzeugt werden, also viel mehr als bei einem konventionellem Cross-Coupling.
• Im Rahmen der Erfindung kann zur entsprechenden Einstellung der kapazitiven Kopplung der Abstand zwischen zwei Innenleitern dadurch verringert werden, dass diese mit radialen Verlängerungen an ihrer Oberseite versehen sind. Dies kann auch zu einer Verringerung der Gesamtbauhöhe des Filters genutzt werden.

Within the scope of the invention, therefore, the following essential advantages can be realized:

• For the first time, adjacent resonators can now be coupled in such a way that blocking positions are generated via them. This offers the significant advantage that, in the implementation of high-frequency filters, there are no such restrictions in the design of filter topologies, ie with regard to the arrangement of the coaxial resonators, as in the prior art. In the prior art there was the serious disadvantage that in the so-called "cross-coupling" (ie in the production of a cross coupling), the necessary coupling could not be performed between adjacent resonators. This then required very specific filter topologies to allow coupling between two non-adjacent resonators.
As a coupling of two adjacent resonators is possible within the scope of the invention, this basically also offers the option of coupling any number of adjacent pairs of resonators to one another. In the context of the invention, it is even possible to produce n-1 blocking sites in the case of n resonators, ie much more than in the case of a conventional cross-coupling.
In the context of the invention, for the corresponding adjustment of the capacitive coupling, the distance between two inner conductors can be reduced by providing them with radial extensions on their upper side. This can also be used to reduce the overall height of the filter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:The invention will be explained in more detail with reference to drawings. In detail:

1: Den schematischen Aufbau eines Hochfrequenzfilters im Falle einer Duplexweiche in schematischer Grunddarstellung; 1 : The schematic structure of a high-frequency filter in the case of a duplex switch in a schematic basic representation;

2: eine schematische Draufsicht auf einen Hochfrequenzfilter mit einem Signalweg; 2 a schematic plan view of a high-frequency filter with a signal path;

3: eine schematische Axialschnittdarstellung längs der Linie III-III in 2; 3 a schematic axial section along the line III-III in 2 ;

4: ein Ersatzschaltbild bezüglich des Ausführungsbeispiels nach 2 und 3; 4 an equivalent circuit diagram with respect to the embodiment of 2 and 3 ;

5: ein Diagramm zur Wiedergabe des Durchlass- und Dämpfungsverhaltens eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters für eine Duplexweiche; und 5 FIG. 2 is a diagram for representing the transmission and attenuation behavior of a bandpass filter according to the invention for a duplexer; FIG. and

6a bis 6f: verschiedene Darstellungen zu unterschiedlichen Einstellungen einer Koppelkapazität bzw. Koppelinduktivität. 6a to 6f : different representations for different settings of a coupling capacity or coupling inductance.

In 1 ist in schematischer Darstellung ein Hochfrequenzfilter in Form einer Duplexweiche 3 gezeigt, wobei das HF-Filter 1 drei Anschlüsse 5, 7 und 9 umfasst, nämlich einen Anschluss TX, RX und einen Anschluss für den Antennenport AP, so dass Sendesignale über einen ersten Signalweg vom Sendeanschluss 5 kommend dem Antennenport AP (von dort der gemeinsamen Antenne) und umgekehrt die von der Antenne empfangenen Signale über den Antennenport AP (Anschluss 9) dem Empfangsanschluss 7 zugeführt werden können.In 1 is a schematic representation of a high frequency filter in the form of a duplexer 3 shown, the RF filter 1 three connections 5 . 7 and 9 comprising, namely a terminal TX, RX and a port for the antenna port AP, so that transmission signals over a first signal path from the transmission port 5 coming from the antenna port AP (from there the common antenna) and vice versa, the signals received by the antenna via the antenna port AP (connection 9 ) to the receiving terminal 7 can be supplied.

Die Duplexweiche 3 umfasst dazu in den beiden Signalwegen ein entsprechendes Bandpassfilter 11 bzw. 13, die die notwendige Selektion (also Sperrdämpfung) aufweisen, damit vom Sendeanschluss keine Signale in den Empfangszweig gelangen können. Andererseits sollen die Durchlassbereiche für die Nutzsignale möglichst wenig gedämpft sein.The duplexer 3 includes in the two signal paths a corresponding bandpass filter 11 respectively. 13 , which have the necessary selection (ie stop attenuation), thus from the transmission port no signals can enter the reception branch. On the other hand, the pass-bands for the useful signals should be damped as little as possible.

In 2 ist dazu beispielsweise in schematischer Draufsicht (unter Weglassung einer oberen Abdeckung) ein Hochfrequenzfilter 1 mit einem Signalweg 10 gezeigt, der beispielsweise von einem Anschluss 5 zu einem Anschluss 9, also von einem Sendeanschluss zu einem Antennenportanschluss verläuft (also nur den einen Zweig einer Duplexweiche zeigt) und dabei sechs Koaxialresonatoren 15 umfasst.In 2 For this purpose, for example, in schematic plan view (omitting an upper cover) a high-frequency filter 1 with a signal path 10 shown, for example, by a connector 5 to a connection 9 that is, from a transmitting port to an antenna port port (that is, showing only one branch of a duplexer) and thereby six coaxial resonators 15 includes.

Die Koaxialresonatoren 15 sind dabei in einem leitfähigen Gehäuse 17 mit mehreren Resonatorenkammern 19 angeordnet, wo sich im gezeigten Ausführungsbeispiel mittig oder eher im mittigen Bereich senkrecht zum Gehäuseboden 17a jeweils ein leitfähiger Innenleiter 21 erstreckt – wie es sich aus der Darstellung gemäß 3 ergibt – der in einem geeigneten Abstand unterhalb eines auf das Gehäuse 17 aufsetzbaren elektrisch leitfähigen Gehäusedeckels 17b endet.The coaxial resonators 15 are in a conductive housing 17 with several resonator chambers 19 arranged where in the illustrated embodiment, centrally or rather in the central region perpendicular to the housing bottom 17a each a conductive inner conductor 21 extends - as can be seen from the illustration according to 3 results - at a suitable distance below one on the housing 17 attachable electrically conductive housing cover 17b ends.

Jeder Koaxialresonator 15 weist somit eine umlaufende Gehäusewand 17c auf, wobei längs des Signalweges Koppelöffnungen 23, sogenannte Blenden, in der betreffenden Gehäusewand 17c vorgesehen sind, wodurch Fenster gebildet werden, durch die hindurch sich die elektromagnetischen Wellen ausbreiten können.Each coaxial resonator 15 thus has a circumferential housing wall 17c on, along the signal path coupling openings 23 , so-called apertures, in the respective housing wall 17c are provided, whereby windows are formed, through which the electromagnetic waves can propagate.

An den koaxialen Anschlüssen 5 und 9 sind in bekannter Weise Innenleiter 5a bzw. 9a vorgesehen, die in die zugeordneten Resonatorkammern 19 hinein ragen und beispielsweise in einem leitenden Flächenelement 5b bzw. 9b enden, worüber mit dem zugeordneten Innenleiter in den betreffenden Koaxialresonatoren 15 durch die so gebildete Kapazität die Einkopplung des elektrischen Feldes beim Anschluss 5 und die entsprechende Auskopplung des elektrischen Feldes beim Anschluss 9 folgt (wobei beispielsweise umgekehrt das von der Antenne empfangene Signal über das leitende Flächenelement 9b in den zugeordneten Resonator auf dem zweiten Signalweg eingekoppelt wird, und über einen zweiten Signalweg zu einem in 2 nicht näher gezeigten Anschluss 7 führt). Von daher ist in 3 nur eine schematische Schnittdarstellung beispielsweise durch einen Abschnitt für den für den Sendezweig vorgesehenen Bandpassfilter 11 dargestellt, wobei über das in 3 links liegende Blendentor 23a sich der Signalweg für den zweiten in 3 nicht gezeigten Empfangszweig der Duplexweiche anschließen könnte.At the coaxial connections 5 and 9 are in a known manner inner conductor 5a respectively. 9a provided in the associated resonator chambers 19 protrude into and, for example, in a conductive surface element 5b respectively. 9b over what with the associated inner conductor in the respective coaxial resonators 15 by the capacity thus formed, the coupling of the electric field during connection 5 and the corresponding coupling of the electric field during connection 9 (for example, vice versa, the signal received by the antenna via the conductive surface element 9b is coupled into the associated resonator on the second signal path, and via a second signal path to an in 2 not shown in detail 7 leads). Therefore, in 3 only a schematic sectional view, for example, by a section for the intended for the transmitting branch bandpass filter 11 represented by the in 3 left-side glare gate 23a the signal path for the second in 3 not shown receiving branch of the duplex could connect.

Bezüglich des erläuterten Signalweges vom Anschluss 5 zum Anschluss 9 sind auf diese Weise sechs Koaxialresonatoren 15.1 bis 15.6 miteinander verkoppelt.Regarding the explained signal path from the terminal 5 to the connection 9 are six coaxial resonators in this way 15.1 to 15.6 coupled together.

Das entsprechende Ersatzschaltbild ist in 4 wiedergegeben, und zwar mit dem Signalweg 10 vom Anschluss 5 zum Anschluss 9, wobei die sechs Resonatoren 11 als Parallelschwingkreise 111 dargestellt sind, deren einer Ausgang auf Masse liegt und der gegenüber liegende Ausgang in der entsprechenden Reihenfolge an dem Signalweg 10 angeschlossen ist. Die Parallelschwingkreise 24 sind dabei in bekannter Weise durch einen Kondensator und eine Induktivität gekennzeichnet. Die Wegstrecken zwischen den Anschlusspunkten 25 der einzelnen Parallelschwingkreise 24 können ebenfalls durch Induktivitäten 27 beschrieben werden, soweit es sich um herkömmliche Kopplungen zwischen Koaxialresonatoren handelt, also nicht um die nachfolgend noch erläuterte erfindungsgemäße Verkopplung. Soweit eine erfindungsgemäße Verkopplung zum Tragen kommt, kann die Verbindung zwischen zwei miteinander erfindungsgemäß verkoppelten benachbarten Parallelschwingkreisen nicht durch eine induktive Kopplung, sondern durch eine Sperrkreiskopplung in Form eines Parallelschwingkreises mit einer Kapazität und einer Induktivität beschrieben werden, wie dies in 4 dargestellt ist. Zwischen dem ersten und fünften Koaxialresonator 15.1 bzw. 15.5 ist wie im Stand der Technik eine kapazitive Cross-Coupling unter Verwendung eines Kondensators C zusätzlich realisiert (siehe 2 und 4).The corresponding equivalent circuit diagram is in 4 reproduced, with the signal path 10 from the connection 5 to the connection 9 , where the six resonators 11 as parallel resonant circuits 111 are shown, whose one output is grounded and the opposite output in the appropriate order on the signal path 10 connected. The parallel resonant circuits 24 are characterized in a known manner by a capacitor and an inductance. The distances between the connection points 25 the individual parallel resonant circuits 24 can also by inductors 27 are described, as far as it is conventional couplings between coaxial resonators, so not to the coupling of the invention explained below. As far as a coupling according to the invention comes into play, the connection between two adjacent parallel resonant circuits coupled together according to the invention can not be described by an inductive coupling, but by a blocking circuit coupling in the form of a parallel resonant circuit with a capacitance and an inductance, as described in US Pat 4 is shown. Between the first and fifth coaxial resonator 15.1 respectively. 15.5 As in the prior art, a capacitive cross-coupling using a capacitor C is additionally realized (see 2 and 4 ).

Gemäß diesem Ersatzschaltbild nach 4 ist gezeigt, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Koaxialresonator 15.1 und 15.2 sowie zwischen dem zweiten und dritten Koaxialresonator 15.2 und 15.3 sowie dem dritten und vierten Koaxialresonatoren 15.3 und 15.4 eine erfindungsgemäße Verkopplung realisiert ist. Daneben ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine nach dem Stand der Technik herkömmliche Verkopplung (Cross-Coupling) zwischen dem ersten und dem fünften Koaxialresonatoren 15.1 und 15.5 gezeigt, worauf nachfolgend ebenfalls eingegangen wird.According to this equivalent circuit diagram 4 It is shown that between the first and the second coaxial resonator 15.1 and 15.2 and between the second and third coaxial resonators 15.2 and 15.3 and the third and fourth coaxial resonators 15.3 and 15.4 a coupling according to the invention is realized. In addition, in the embodiment shown, a conventional coupling (cross-coupling) between the first and the fifth coaxial resonators according to the prior art 15.1 and 15.5 which will also be discussed below.

Aus der Seitendarstellung gemäß 3 ist zu ersehen, dass zur Verkopplung der unmittelbar benachbarten, d. h. im Signallauf unmittelbar aufeinander folgenden Resonatoren 15.1 und 15.2 die zugehörigen Innenleiter in ihrer Verbindungsrichtung liegend jeweils mit aufeinander zu weisenden, radial vorstehenden Innenleiterabschnitten 21a versehen sind. Dadurch wird der lichte Abstand 121 zwischen den beiden Innenleitern 21 so eingestellt, dass sich hierüber eine gewünschte kapazitive Kopplung ergibt.From the page representation according to 3 It can be seen that for the coupling of the immediately adjacent resonators, ie in the signal run immediately following one another 15.1 and 15.2 the associated inner conductor lying in their connecting direction in each case with mutually facing, radially projecting inner conductor sections 21a are provided. This will clear the clearance 121 between the two inner conductors 21 adjusted so that this results in a desired capacitive coupling.

Diese kapazitive Kopplung ist beispielsweise zwischen Innenleiterabschnitten 21a an den beiden Innenleitern 21 der beiden ersten Koaxialresonatoren 15.1 und 15.2 in 3 dargestellt, und zwar durch entsprechend eingezeichnete E-Feld-Vektoren 121' (2).This capacitive coupling is for example between inner conductor sections 21a on the two inner conductors 21 the first two coaxial resonators 15.1 and 15.2 in 3 represented by correspondingly drawn E-field vectors 121 ' ( 2 ).

Darüber hinaus ist in 3 auch für die beiden ersten Resonatoren 15.1 und 15.2 eine induktive Verkopplung durch eine H-Feld-Linie 121'' dargestellt. Durch Vorgabe des Abstandes 321 zwischen den beiden Innenleitern 21 (ohne Berücksichtigung der erwähnten radial vorstehenden Innenleiterabschnitte 21a) wird letztlich die induktive Verkopplung entsprechend vorgewählt und/oder eingestellt.In addition, in 3 also for the first two resonators 15.1 and 15.2 an inductive coupling through an H-field line 121 '' shown. By specifying the distance 321 between the two inner conductors 21 (Regardless of the mentioned radially projecting inner conductor sections 21a ), the inductive coupling is ultimately selected and / or adjusted accordingly.

Die induktive Verkopplung kann aber durch andere alternative oder ergänzende, also zusätzliche Maßnahmen unterschiedlich voreingestellt oder vorgewählt werden. Ganz allgemein wird angemerkt, dass die für die Einstellung der Sperrkreiskopplung notwendigen Koppelkapazitäten und Koppelinduktivitäten durch bekannte Koppeleinstellvarianten eingestellt werden können. So können beispielsweise die Koppelblenden (also die Durchtrittsöffnungen zwischen zwei benachbarten Koaxialresonatoren) in der Höhe und/oder Breite unterschiedlich eingestellt werden, wodurch sich der Grad der Kopplung ändert. Ebenso- können Koppelstifte zwischen den Resonatoren vorgesehen sein, Koppelschleifen oder Koppelstege. Die Koppelstege würden beispielsweise in einer Teilhöhe zwischen zwei Innenleitern verlaufen, also sich ebenfalls parallel zu den Innenleitern erstrecken (bevorzugt senkrecht zur Bodenwandung) und dabei mit dem Boden der Koppelresonatoren elektrisch verbunden sein. Die Koppelschleifen können in Art eines umgekehrten U-Bügels zwischen zwei Innenleitern am Boden elektrisch und mechanisch verbunden sein. Möglich ist auch, dass eine Koppelschleife in Vertikalausrichtung (also in einer Vertikalebene liegend) oder in einer dazu leicht geneigten Ebene über eine vertikale Drehachse gegenüber dem Boden positioniert ist und dabei in Umfangsrichtung verdreht werden kann. Je größer die von den Magnetflächen durchsetzte Fläche ist, um so größer ist die Koppelwirkung. Die erwähnten Effekte können auch in Kombination oder Teile davon in Kombination verwendet werden, um die gewünschten Koppeleinstellmöglichkeiten entsprechend zu realisieren und umzusetzen.However, the inductive coupling can be preset or selected differently by other alternative or supplementary, ie additional measures. In general, it is noted that the coupling capacitances and coupling inductances necessary for setting the blocking circuit coupling can be set by known coupling setup variants. Thus, for example, the coupling diaphragms (ie the passage openings between two adjacent coaxial resonators) can be adjusted differently in height and / or width, whereby the degree of coupling changes. Likewise, coupling pins can be provided between the resonators, coupling loops or coupling webs. The coupling webs would extend, for example, in a partial height between two inner conductors, ie also extend parallel to the inner conductors (preferably perpendicular to the bottom wall) and thereby be electrically connected to the bottom of the coupling resonators. The coupling loops can be electrically and mechanically connected in the manner of an inverted U-bracket between two inner conductors on the ground. It is also possible that a coupling loop in vertical orientation (ie lying in a vertical plane) or in a slightly inclined plane is positioned over a vertical axis of rotation relative to the ground and can be rotated in the circumferential direction. The larger the area penetrated by the magnetic surfaces, the greater the coupling effect. The mentioned effects can also be used in combination or parts thereof in combination to realize and implement the desired Koppeleinstellmöglichkeiten accordingly.

Die vorstehend erwähnten Einstellmöglichkeiten sind beispielsweise anhand von 6a unter Verwendung von elektrisch leitfähigen Koppelstiften 301 wiedergegeben, wobei ein beispielsweise im oberen Deckel 17b vorgesehener Stift 301 zur Veränderung der Koppelkapazität zwischen zwei Innenleitern 21 in unterschiedlicher Höhenlage, also unterschiedlich weit in das Innere zwischen zwei Resonatoren eingedreht werden kann, wobei in 6a auch ein im Boden 17a eingedrehter oder dort positionierter elektrisch leitfähiger Koppelstift 302 angeordnet ist, dessen Höhe und Durchmesser zur Veränderung der Koppelinduktivität beiträgt. Anhand von 6b ist in Draufsicht dargestellt, dass längs der Verbindungslinie zweier benachbarter Innenleiter 21 ein sich vom Boden erhebender Steg vorgesehen ist, der sich dort gegenüber der Höhe der Innenleiter in einer Teilhöhe erstreckt. Es handelt sich dabei um einen sogenannten Koppelsteg 307. Dieser Koppelsteg 307 ist dabei mit dem Boden 17a des Gehäuses 17 des HF-Filters elektrisch verbunden.The above-mentioned settings are, for example, based on 6a using electrically conductive coupling pins 301 reproduced, with one example in the upper lid 17b provided pin 301 for changing the coupling capacity between two inner conductors 21 at different altitudes, so can be differently far in the interior between two resonators can be screwed, wherein in 6a also one in the ground 17a screwed or positioned there electrically conductive coupling pin 302 is arranged, whose height and diameter contributes to the change in the coupling inductance. Based on 6b is shown in plan view that along the connecting line of two adjacent inner conductor 21 is provided from the ground uplifting web, which extends there in relation to the height of the inner conductor in a partial height. It is a so-called coupling bridge 307 , This coupling bridge 307 is with the ground 17a of the housing 17 of the RF filter electrically connected.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 6c in Draufsicht und gemäß 6d im vertikalen Schnitt ist gezeigt, dass beispielsweise eine erste Fensteröffnung 303 (Koppelblende) zwischen dem Koaxialresonator 15.1 und 15.2 deutlich verringert ist und demgegenüber eine weitere Koppelblende 303 zwischen dem Resonator 15.2 und 15.3 deutlich vergrößert ist, so dass die Koppelblende auf jeden Fall eine größere Breite parallel zur Boden- oder Deckelfläche aufweist.According to a further embodiment according to 6c in plan view and according to 6d in vertical section is shown that, for example, a first window opening 303 (Coupling diaphragm) between the coaxial resonator 15.1 and 15.2 is significantly reduced and in contrast, a further coupling panel 303 between the resonator 15.2 and 15.3 is significantly increased, so that the coupling panel in any case has a greater width parallel to the bottom or top surface.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß 6e ist eine Koppelschleife 305 zur Veränderung der Koppelinduktivität gezeigt, die nach Art eines umgekehrten ”U” im Boden positioniert ist. Alternativ ist anhand von 6f die Verwendung einer Koppelschleife gezeigt, die um ihre Vertikalachse 305' verdreht werden kann, so dass sich die Magnetfeldstärke, die die Schleife durchsetzt, verändert, wodurch die Koppelinduktivität verändert und unterschiedlich eingestellt werden kann.In the embodiment according to 6e is a coupling loop 305 shown to change the coupling inductance, which is positioned in the manner of an inverted "U" in the ground. Alternatively, by means of 6f the use of a coupling loop shown around its vertical axis 305 ' can be rotated so that the magnetic field strength, which passes through the loop changes, whereby the coupling inductance can be changed and adjusted differently.

Ganz allgemein wird angemerkt, dass die verschiedensten Möglichkeiten zur Erzeugung einer gewünschten kapazitiven, wie aber auch einer gewünschten induktiven Kopplung beliebig kombiniert werden können, eher sogar alle vorstehend genannten Varianten kumulativ angewendet werden können. Einschränkungen bestehen insoweit nicht.In general, it is noted that the various possibilities for generating a desired capacitive, as well as a desired inductive coupling can be combined in any way, rather even all the above variants can be applied cumulatively. There are no restrictions in this respect.

Durch die abweichende Gestaltung der Koaxialresonatoren 15 mit der erläuterten abweichenden Resonatorform kann die gewünschte Sperrstelle mit einer definierten Sperrfrequenz außerhalb des. Durchlassbereiches eines HF-Filters erzeugt werden. Entscheidend ist dabei, dass neben der erwähnten definierten induktiven Resonatorkopplung eine definierte kapazitive Kopplung vorliegt. Die erwähnte induktive Kopplung kann dabei wie erwähnt durch den Abstand 321 der zu verkoppelnden Resonatoren (Position des Innenleiters 21 des betreffenden Resonators) eingestellt werden, wohingegen die kapazitive Kopplung über den lichten Abstand 121 zwischen zwei benachbarten Innenleitern 21 zweier benachbarter Resonatoren eingestellt wird, deren Größe durch den lichten Abstand der erwähnten länglichen (radial vorstehenden) Innenleitererweiterungen 21 vorgebbar ist.Due to the different design of the coaxial resonators 15 With the described deviating resonator shape, the desired blocking position can be generated with a defined blocking frequency outside the passband of an HF filter. It is crucial that in addition to the mentioned defined inductive resonator coupling a defined capacitive coupling is present. The aforementioned inductive coupling can, as mentioned by the distance 321 the resonators to be coupled (position of the inner conductor 21 the resonator in question), whereas the capacitive coupling across the clear distance 121 between two adjacent inner conductors 21 two adjacent resonators is set, the size of which by the clearance of said elongated (radially projecting) inner conductor extensions 21 can be specified.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist neben der Verkopplung zwischen dem ersten und zweiten Koaxialresonator 15.1 und 15.2 in der Folge eine weitere unmittelbar anschließende Verkopplung zwischen dem zweiten und dritten Koaxialresonator 15.2 und 15.3 realisiert. In the embodiment shown is in addition to the coupling between the first and second coaxial resonator 15.1 and 15.2 as a result, a further immediately subsequent coupling between the second and third coaxial resonator 15.2 and 15.3 realized.

In Abweichung zum ersten Innenleiter 21 des ersten Koaxialresonators 15.1, der in Querschnittsdarstellung nach Art eines umgekehrten L gebildet ist, ist nunmehr der zweite Innenleiter des zweiten Koaxialresonators 15.2 nach Art eines T gebildet, nämlich mit einer weiteren, in der Regel parallel zum Boden und damit quer oder radial zum Innenleiter vorstehenden, gegenüberliegenden Innenleitererweiterung 21a. Auch der dritte damit zu verkoppelnde Innenleiter 21 des dritten Koaxialresonators 15.3 könnte ebenfalls mit einer entsprechenden Innenleitererweiterung 21a versehen sein, wobei der Abstand zwischen diesen beiden benachbarten Innenleitererweiterungen 21a sehr viel größer ist, als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Koaxialresonator. In dem Beispiel der Verkopplung des zweiten und dritten Koaxialresonators ist dazu ferner ein zusätzliches Überbrückungsglied 221 vorgesehen, welches isoliert gegenüber dem Gehäuse gehalten und positioniert ist. Dadurch ergeben sich zwei Abstandsspalten 121a und 121b, in welchen die elektrischen Feldvektoren sich über Luft ausbreiten. Der Summen-Abstand gebildet aus den beiden Einzelabständen 121a und 121b ergibt jene Größe, die für die Vorgabe der gewünschten definierten Kapazitätenkopplung entscheidend ist.In deviation to the first inner conductor 21 of the first coaxial resonator 15.1 , which is formed in a cross-sectional view in the manner of an inverted L, is now the second inner conductor of the second coaxial resonator 15.2 formed in the manner of a T, namely with a further, generally parallel to the ground and thus transversely or radially to the inner conductor projecting, opposite inner conductor extension 21a , Also the third inner conductor to be coupled with it 21 of the third coaxial resonator 15.3 could also with a corresponding inner conductor extension 21a be provided, wherein the distance between these two adjacent inner conductor extensions 21a is much larger than the distance between the first and second coaxial resonators. In the example of the coupling of the second and third coaxial resonator is also an additional bridging member 221 provided, which is held and positioned isolated from the housing. This results in two distance columns 121 and 121b in which the electric field vectors propagate over air. The sum distance formed from the two individual distances 121 and 121b gives the quantity which is decisive for the specification of the desired defined capacity coupling.

Schließlich ist aus der Draufsicht gemäß 2 auch zu ersehen, dass nunmehr durch die weitere Verkopplung zwischen dem dritten und vierten Koaxialresonator 15.3 und 15.4 der zugehörige Innenleiter 21 nicht zwei um 180° gegenüberliegende Innenleitererweiterungen (wie der zweite Innenleiter 21 des zweiten Koaxialresonators 15.2), sondern zwei Innenleitererweiterungen 21a aufweist, die in einem 90° Winkel zueinander angeordnet sind, nämlich entsprechend des um 90° abgewinkelten Signalweges der elektromagnetischen Wellen. Dass die beiden Innenleiter 21 bezüglich des zweiten und dritten Resonators 15.2 und 15.3 dichter positioniert sind, ergibt sich aus der Darstellung gemäß 2 in Draufsicht.Finally, according to the plan view 2 also to see that now by the further coupling between the third and fourth coaxial resonator 15.3 and 15.4 the associated inner conductor 21 not two 180 ° opposite inner conductor extensions (like the second inner conductor 21 of the second coaxial resonator 15.2 ), but two inner conductor extensions 21a has, which are arranged at a 90 ° angle to each other, namely according to the 90 ° angled signal path of the electromagnetic waves. That the two inner conductors 21 with respect to the second and third resonators 15.2 and 15.3 are positioned denser, results from the illustration according to 2 in plan view.

Stellt der erläuterte Signalweg beispielsweise den einen Signalweg einer Duplexweiche dar, so kann dadurch ein Bandpassfilter realisiert werden, wie es in 4 wiedergegeben ist, und zwar mit einer oder mehreren Sperrfrequenzen f_S, also einem oder mehreren sogenannten Sperrpolen. Diese Übertragungscharakteristik zeigt, dass entsprechend der Anzahl der im Rahmen der Erfindung verkoppelten Koaxialresonatoren die mehreren Sperrpole (Sperrfrequenzen) so erzeugbar sind, dass diese Sperrfrequenzen beispielsweise in dem Durchlassbereich (Frequenzbereich) eines benachbarten, also versetzt liegenden, Bandpassfilters liegen.If the explained signal path represents, for example, the one signal path of a duplexer, this can realize a bandpass filter, as is shown in FIG 4 is reproduced, with one or more blocking frequencies f _S , so one or more so-called Sperrpolen. This transmission characteristic shows that, in accordance with the number of coaxial resonators coupled within the scope of the invention, the multiple blocking poles (blocking frequencies) can be generated such that these blocking frequencies lie, for example, in the passband (frequency range) of an adjacent bandpass filter which is offset.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel kann an jeder weiteren beliebigen Stelle, also beispielsweise auch zwischen dem vierten und fünften und/oder dem fünften und sechsten Koaxialresonator ebenfalls noch eine weitere erfindungsgemäße Verkopplung realisiert sein. Allgemein lassen sich bei n-Koaxialresonatoren also fünf, nämlich n – 1 Koppelimpedanzen so dimensionieren, dass sich aufgrund der Kommunikation von kapazitiver und induktiver Kopplung eine Koppelimpedanzresonanz mit jeweils definierter Frequenz f_S ergibt, also durch die Art der Verkopplung im Übertragungsverhalten des Hochfrequenzfilters eine Sperrstelle bei der zumindest einen oder der mehreren versetzt zueinander liegenden Frequenzen f_S1, f_S2, f_S3 usw. bis f_Sn ergibt, die als Sperrkreiskopplung bezeichnet werden kann.In the exemplary embodiment shown, another coupling according to the invention can likewise be implemented at any other arbitrary point, that is to say, for example, between the fourth and fifth and / or fifth and sixth coaxial resonators. In general, with n-coaxial resonators, therefore, five, namely n-1, coupling impedances can be dimensioned such that a coupling impedance results in each case with a defined frequency f _S due to the communication of capacitive and inductive coupling, ie a blocking point due to the type of coupling in the transmission behavior of the high-frequency filter at the at least one or more mutually offset frequencies f _S1 , f _S2 , f _S3 , etc. to f _Sn results, which may be referred to as blocking circuit coupling.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich auch eine herkömmliche Verkopplung realisiert, die auch weiterhin bei dem erfindungsgemäßen HF-Filter zusätzlich vorgesehen sein kann. Diese herkömmliche Verkopplung (Cross-Coupling) ist auch in dem Ersatzschaltbild gemäß 4 eingezeichnet, nämlich dort über die Verbindungsstrecke 131 mit dem dort vorgesehenen Kondensator C.In the exemplary embodiment shown, a conventional coupling is additionally realized, which can also be additionally provided in the case of the HF filter according to the invention. This conventional coupling (cross-coupling) is also in the equivalent circuit diagram according to 4 located there, namely there on the link 131 with the capacitor C provided there.

Dazu ist beispielsweise in 2 ein Verkopplungsglied 31 gezeigt, welches zwischen dem ersten und fünften Koaxialresonator wirkt und üblicherweise durch ein elektrisch leitfähiges, in den jeweiligen Hohlraum des zugehörigen Resonators hineinragendes, in Seitenansicht ”knochenförmig” gestaltetes Koppelelement gebildet ist, welches in der Regel durch seinen vergrößerten gegenüber liegenden Abschluss mit dem zugeordneten Innenleiter in dem betreffenden Koaxialresonator eine kapazitive Verkopplung erzeugt. Dies ist ebenfalls in dem Ersatzschaltbild eingezeichnet, nämlich durch den kapazitiven Verkopplungsweg 131.This is for example in 2 a coupling element 31 shown, which acts between the first and fifth coaxial resonator and is usually formed by an electrically conductive, in the respective cavity of the associated resonator protruding, in side view "bone-shaped" coupling element, which usually by its enlarged opposite end with the associated inner conductor generates a capacitive coupling in the respective coaxial resonator. This is also shown in the equivalent circuit diagram, namely by the capacitive coupling path 131 ,

Demgegenüber ist im Rahmen der Erfindung eine Sperrkreiskopplung 35 mit einer parallel geschalteten Induktivität und einer Kapazität realisiert, wie dies in dem Ersatzschaltbild gemäß 4 ebenfalls gezeigt ist.In contrast, in the context of the invention is a blocking circuit coupling 35 realized with a parallel-connected inductance and a capacitance, as in the equivalent circuit according to 4 also shown.

Abschließend wird noch auf 5 Bezug genommen, in der ein Diagramm über das Bandpassverhalten eines Bandpassfilters 11 für einen Sendezweig und für einen Bandpassfilter 13 für einen Empfangszweig (in strichlierten Linien) wiedergegeben ist. Daraus sind die mehreren Sperrpole f_Rs _, f_TS zu ersehen, in Abhängigkeit der Anzahl der verwendeten Sperrkreiskopplungen. In 5 ist dabei auf der X-Achse die zunehmende Frequenz F und auf der Y-Achse die Dämpfung D wiedergegeben.Finally it will open 5 Reference is made to the diagram of the bandpass performance of a bandpass filter 11 for a transmission branch and for a bandpass filter 13 for a reception branch (in dashed lines) is reproduced. This shows the number of blocking poles f _Rs _, f _TS , depending on the number of blocking circuit couplings used. In 5 is on the X-axis, the increasing frequency F and reproduced on the Y-axis damping D.

Für den einen Bandpassfilter ist zudem gezeigt, wie die Dämpfung verlaufen würde, wenn nicht die erfindungsgemäße Kopplung realisiert werden würde (strichpunktierte Kurve).It is also shown for the one bandpass filter how the attenuation would proceed if the coupling according to the invention were not realized (dot-dashed curve).

Bei dem erfindungsgemäßen Bandpassfilter kann der zumindest eine oder die mehreren Sperrpole so gelegt werden, dass sie beispielsweise in einem zu dem Durchlassbereich des betreffenden Bandpasses versetzt liegenden Frequenzbereich eines benachbarten Bandpasses liegen. Auf jeden Fall können noch ausreichende erfindungsgemäße Vorteile dann realisiert werden, wenn der eine oder die mehreren Sperrpole ganz oder teilweise zumindest so angeordnet sind, dass sie außerhalb des eigentlichen Durchlassbereiches des Bandpassfilters in einem Frequenzbereich liegen, der von der Mittenfrequenz des betreffenden Bandpassfilters weniger als ±50%, insbesondere weniger als ±40%, ±30%, ±20% und insbesondere weniger als ±10% entfernt ist.In the bandpass filter according to the invention, the at least one or more blocking poles can be laid so that they lie, for example, in a frequency range of an adjacent bandpass offset from the passband of the relevant bandpass. In any case, sufficient advantages according to the invention can still be realized if the one or more blocking poles are at least partially arranged such that they lie outside the actual passband of the bandpass filter in a frequency range less than ± .mu. From the center frequency of the bandpass filter in question 50%, in particular less than ± 40%, ± 30%, ± 20% and in particular less than ± 10%.

Im Falle zweier versetzt zueinander liegender Bandpassdurchlassfrequenzbereiche, wie sie im häufigsten Fall im Rahmen einer Duplexweiche eingesetzt werden, können die erfindungsgemäßen Vorteile auch dann immer noch in ausreichenden Maße realisiert werden, wenn zumindest einer oder mehrere der Sperrpole (Sperrstellen) von einem betreffenden Bandpassfilter aus betrachtet durch entsprechende Wahl geeigneter Kopplungskapazitäten und Kopplungsinduktivitäten so gelegt wird bzw. werden, dass dieser zumindest eine Sperrpol in einem Frequenzbereich erzeugt wird, der nicht weiter als das fünffache des Duplexabstandes (also des Frequenzmittenabstandes zweier benachbarter Bandpässe) von der Mittenfrequenz des betreffenden Bandpasses entfernt liegt. Bevorzugt sollen also die Sperrpole von einem Bandpassfilter aus betrachtet außerhalb des Durchlassbereiches des Bandpassfilters so angeordnet sein, dass die Sperrpole nicht weiter als das fünffache, insbesondere nicht weiter als das vierfache, dreifache, zweifache oder das einfache des Duplexabstandes (also des Mittenfrequenzabstandes zweiter benachbarter Bandpässe) zu liegen kommen.In the case of two mutually offset Bandpassdurchlassfrequenzbereiche, as used in the most common case in a duplex switch, the advantages of the invention can still be realized to a sufficient extent, if at least one or more of the Sperrpole (blocking points) considered by a respective bandpass filter is set by appropriate selection of suitable coupling capacitances and coupling inductances so or are that this at least one Sperrpol in a frequency range is generated, which is not more than five times the duplex spacing (ie the frequency center distance of two adjacent band passes) from the center frequency of the bandpass concerned. Preferably, therefore, the blocking poles of a bandpass filter should be arranged outside the passband of the bandpass filter so that the blocking poles no more than five times, in particular no more than four times, three times, twice or the simple of the duplex spacing (ie the center frequency distance second adjacent band passes ) come to rest.

Unabhängig davon können natürlich einzelne oder mehrere der Sperrpole auch in einem Frequenzbereich des benachbarten Bandpasses positioniert werden.Regardless, of course, one or more of the blocking poles can also be positioned in a frequency range of the adjacent bandpass.

Abschließend wird angemerkt, dass bei entsprechender Wahl der induktiven bzw. der kapazitiven Kopplung festgelegt werden kann, ob der jeweilige Sperrpol unterhalb eines Bandpassfilters oder oberhalb eines Bandpassfilters (also mit zum Bandpassfilter niedrigerer Frequenz oder höherer Frequenz) ausgebildet wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Koppelkapazität und die Koppelinduktivität der Sperrkreiskopplung so gewählt werden, dass die resultierende Resonanzfrequenz je nach Bedarf entweder unterhalb oder oberhalb des Bandpassdurchlassbereiches liegt.Finally, it is noted that with an appropriate choice of the inductive or the capacitive coupling can be determined whether the respective Sperrpol is formed below a bandpass filter or above a bandpass filter (ie with the bandpass filter lower frequency or higher frequency). This is achieved by selecting the coupling capacitance and coupling inductance of the trap coupling so that the resulting resonant frequency is either below or above the bandpass passband as needed.

Claims

High-frequency filter, in particular for a duplexer, with a plurality of electromagnetically coupled coaxial resonators ( 15 ) with the following features, - the high-frequency filter has a coupling impedance-dependent transmission behavior, characterized by the following further feature, - the coupling impedance-dependent transmission behavior of the high-frequency filter comprises at least one locking point at a frequency (f _S ), - the locking point is outside the passband of the high-frequency filter and within the stop band of the high-frequency filter, and - two on one signal path ( 10 ) immediately successive coaxial resonators ( 15 ) have a coupling capacitance and a coupling inductance such that the at least one blocking point is at a frequency (f _S ) which is not more than ± 20% away from the center frequency of the bandpass filter.

High-frequency filter according to claim 1, characterized in that the blocking point at the frequency (f _S ) by presetting and / or preselection of a coupling capacitance and a coupling inductance between two on the signal path ( 10 ) immediately successive coaxial resonators ( 15 ) is adjustable.

High-frequency filter according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one coupling capacitance and the at least one coupling inductance are selected such that the at least one blocking position is at a frequency (f _S ) which does not exceed ± 10% of the center frequency of the bandpass filter. away from the frequency of the bandpass filter.

High-frequency filter according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that n-coaxial resonators ( 15 ) on a signal path ( 10 ) are coupled together, with more than one and less than n - 1 blocking circuit couplings are provided.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the high-frequency filter ( 1 ) comprises at least two band-pass filters, wherein the per band-pass filter comprises at least one pair of adjacent coaxial resonators (7) immediately following one another in the signal path. 15 ) has a blocking circuit coupling with a frequency (f _S ) such that the blocking point lies outside the passband of the relevant bandpass filter, wherein preferably at least one blocking point lies in the passband of the respective other bandpass filter.

High-frequency filter according to Claim 5, characterized in that the at least two bandpass filters are part of a duplexer ( 3 ) are.

High-frequency filter according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one blocking point or preferably the plurality of locking points from the center frequency of a bandpass filter from not more than five times the duplex spacing, ie the center frequency spacing of the two bandpass filters of a duplexer are removed, preferably less than that four times, three times, two times or especially the simple of duplex spacing is located or lie.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a plurality of signal paths ( 10 ) directly successive Koaxialresonator pairs to produce a plurality of defined blocking circuit couplings with defined frequencies (f _S1 , f _S2 _, f _{S3, ...} ) are provided, wherein the blocking frequencies are at least partially different or at least partially the same.

High-frequency filter according to claim 8, characterized in that the capacitive and the inductive coupling can be predetermined so that the at least one frequency (f _S ) of the associated blocking circuit coupling has a lower frequency or a higher frequency than the bandpass filter.

High-frequency filter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the degree of capacitive coupling between two adjacent inner conductors ( 21 ) of two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by radially in the direction of the respectively coupled adjacent inner conductor ( 21 ) with radially projecting inner conductor extension ( 21a ) and thus by appropriate specification of the clear distance ( 121 ; 121 . 121b ) between two corresponding inner conductors ( 21 ) or associated inner conductor extensions ( 21a ) can be specified.

High-frequency filter according to claim 10, characterized in that the inner conductor extension ( 21a ) transversely and preferably perpendicular to the axial extent of an associated inner conductor ( 21 ) in the upper end region of the inner conductor ( 21 ) is formed.

High-frequency filter according to claim 10 or 11, characterized in that the inner conductor ( 21 ) with a corresponding inner conductor extension ( 21a ) is formed in the manner of an inverted L-shaped.

High-frequency filter according to claim 11, characterized in that an inner conductor ( 21 ) with one in the signal path ( 10 ) preceding and following coaxial resonator ( 15 ) is coupled to produce two blocking circuit couplings, including the associated inner conductor ( 21 ) both in the direction of the preceding and the subsequent coupled coaxial resonator ( 15 ) with an inner conductor extension ( 21a ) is provided.

High-frequency filter according to claim 13, characterized in that the inner conductor ( 21 ) with the associated inner conductor extension ( 21a ) Is T-shaped.

High-frequency filter according to one of claims 1 to 14, characterized in that between two inner conductors ( 21 ), preferably in the upper free end region, a free path between the two inner conductors ( 21 ) shortening, electrically conductive bridge member ( 221 ) is provided, which at a distance to the respective inner conductors ( 21 ) or the inner conductor extensions ( 21a ), whereby a predefinable sum distance, consisting of the two clearances ( 121 . 121b ) between the bridge member ( 221 ) and the adjacent inner conductors ( 21 ) or the associated inner conductor extensions ( 21a ), can be predetermined, whereby the capacitive coupling is adjustable.

High-frequency filter according to one of claims 1 to 15, characterized in that from the opposite side of the housing (cover 17b ) of the housing ( 17 ) of the coaxial resonator ( 15 ) a coupling pin ( 301 ) between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) protrudes into the resonator interior to the changed setting of the coupling capacity.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the inductive coupling between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by specifying the distance ( 321 ) between the position of the inner conductors ( 21 ) and / or from the housing bottom or the housing cover ( 17a . 17b ) transversely extending inner conductor ( 21 ) is vorgeb- and / or changeable.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the inductive coupling between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by a different size of a coupling window ( 303 ) or a coupling panel ( 303 ) is vorgeb- and / or changeable between two adjacent coaxial resonators.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the inductive coupling between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by coupling pins ( 302 ) pretended and / or or changeable on the same side of the housing ( 17 ) like the inner conductors ( 21 ) on the housing ( 17 ; 17a ) are positioned.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 19, characterized in that the inductive coupling between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by a coupling web ( 307 ) can be preset and / or changed between two inner conductors ( 21 ) extends in a partial height relative to the inner conductor and preferably on the same housing wall (housing bottom 17a ), on which the inner conductors ( 21 ) are electrically and mechanically connected and held.

High-frequency filter according to one of Claims 1 to 20, characterized in that the inductive coupling between two adjacent coaxial resonators ( 15 ) by at least one coupling loop ( 305 ) is predeterminable and / or changeable between two inner conductors ( 21 ) of two adjacent coaxial resonators ( 15 ), wherein the coupling loop ( 305 ) is bendable and / or rotatable for changing the coupling inductance.

High-frequency filter according to one of claims 1 to 21, characterized in that the high-frequency filter in addition to one or more Sperrkreiskopplungen one or more capacitive cross-coupling (cross-coupling).