DE10304524A1 - Band-pass filter topology e.g. for satellite communication transponders, has coupling to first resonator and decoupling from resonator lying opposite this in rectangular structure - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung geht aus von einem Bandpassfilter, der in Eingangsmultiplexern von Satellitentranspondern eingesetzt wird. Der Bandpassfilter hat eine hohe Außerbanddämpfung und gleichzeitig einen flachen Verlauf der Einfügedämpfung und der Gruppenlaufzeit innerhalb des Durchlassbandes. Da Filter im Verlauf der Gruppenlaufzeit zu einer Schräglage neigen, sind Maßnahmen zur Kompensation dieser Schräglage notwendig.The invention is based on a Band-pass filter incorporated in satellite multiplexer ingress multiplexers is used. The bandpass filter has a high outband damping and simultaneously a flat course of the insertion loss and the group delay within the passband. Because filters during the group runtime to an inclined position tend, are measures to compensate for this tilt necessary.
Aus der
In der
In der
Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and their benefits
Die erfindungsgemäße Topologie für Bandpassfilter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches in der Anwendung bei dielektrischen Filtern zum Einsatz in Eingangsmultiplexern in der Satellitenkommunikation oder in der Hohlleitertechnik mit hoher Bandbreite sowie bei Filtern in planarer Technik hat demgegenüber die Vorteile, dass sich durch die neue Anordnung vorteilhaft eine inhärente Schräglage in der Gruppenlaufzeit kompensieren lässt. Bei Filtern in dielektrischer Technik oder in Hohlleitertechnik ist die Schräglage meist durch Dispersion verursacht, bei planarer Technik durch langreichweitige Wechselwirkungen; Schräglagen können auch durch verlustbehaftete Kopplungen verursacht werden.The topology for bandpass filters according to the invention with the characterizing features of the main claim in the application for dielectric filters for use in input multiplexers in satellite communication or waveguide technology with high Bandwidth as well as with filters in planar technology, in contrast, the Advantages that advantageous by the new arrangement an inherent skew in the Compensate group delay. For filters in dielectric technology or in waveguide technology is the skew mostly caused by dispersion, in planar technique by long-range interactions; inclinations can also caused by lossy couplings.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung umfasst die Erfindung Topologien mit einem Kernstück („box section") mit den Resonatoren
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung lässt sich ein Filter mit einer großen Anzahl von Nullstellen in der Transmission erzeugen, wie es für Eingangsmultiplexer notwendig ist. Die maximale Anzahl von Nullstellen, die mit einer bestimmten Topologie erzeugbar ist, gleich der Anzahl der Resonatoren des Filters insgesamt minus der Anzahl der Resonatoren, die das Signal auf dem kürzesten Weg vom Ein- zum Ausgang berührt.After a further advantageous Embodiment of the invention leaves yourself a filter with a big one Generate number of zeros in the transmission, as for input multiplexer necessary is. The maximum number of zeros that with a certain topology is generated, equal to the number of resonators of the Total filters minus the number of resonators that make up the signal on the shortest Path from entry to exit touched.
Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung ist diese letzte Zahl hier die
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können mit der erfindungsgemäßen Topologie sowohl symmetrische Filterkurven als auch asymmetrische Filterkurven erzeugt werden. Asymmetrische Lösungen umfassen sowohl solche mit ungerader Anzahl Nullstellen in der Transmission als auch mit gerader Anzahl, wobei bei letzteren die Nullstellen dann asymmetrisch zur Mittenfrequenz des Filters verteilt sind.After a further advantageous Embodiment of the invention can with the topology according to the invention both symmetric filter curves and asymmetric filter curves be generated. Asymmetric solutions include both those with odd number zeros in the transmission and even number, with the zeros in the latter then distributed asymmetrically to the center frequency of the filter.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Filterstruktur die maximale Anzahl der Nullstellen genutzt, da bei Erhaltung weniger Nullstellen bestimmte Interferenzeffekte beachtet werden müssen, die den Filter empfindlich machen.After a further advantageous Embodiment of the invention is in the filter structure, the maximum number used the zeros, because when preserving fewer zeros certain Interference effects must be noted, which makes the filter sensitive do.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung benötigt man für die oben genannte gerade Anzahl der Nullstellen eine ungerade Gesamtzahl an Resonatoren.After a further advantageous Embodiment of the invention needed one for one the above even number of zeroes an odd total on resonators.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch eine geringe Modifikation in den einzelnen Kopplungen und Mittenfrequenzen eine symmetrische Lösung zu einer asymmetrischen abgeändert. Die Asymmetrie, z.B. eine Schräglage der Laufzeit, wird nur erzeugt, wenn vorhandene Kopplungen und Mittenfrequenzen abgeändert werden, aber nicht, indem weitere Größen hinzugefügt werden. Die Modifikationen können durch ohnehin notwendige Abgleichvorrichtungen erzielt werden.After a further advantageous Embodiment of the invention is characterized by a slight modification in the individual couplings and center frequencies a symmetric solution changed to an asymmetric. The asymmetry, e.g. an oblique position the runtime, is only generated when existing couplings and center frequencies amended but not by adding more sizes. The modifications can be achieved by anyway necessary adjustment devices.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Vorgang des Nachjustierens, der bei komplexen Filterstrukturen immer notwendig ist, einfacher, da durch die neue Filtertopologie neue Freiheitsgrade gegeben sind. Beispielsweise hat die erfindungsgemäße Topologie für den linken Flügel unendlich viele Lösungen. Es muss nicht mehr jede Größe nachjustiert werden. Ist eine Kopplung nach dem Aufbau des Filters nicht mehr für eine Nachjustierung zugänglich, etwa weil ein sehr kleiner und kompakter Aufbau gewählt wurde, so kann bei der erfindungsgemäßen Lösung eine Abweichung in dieser Kopplung auch korrigiert werden, indem nur die anderen Größen dieses Flügels nachjustiert werden.After a further advantageous Embodiment of the invention is the process of readjustment, which is always necessary in complex filter structures, easier, because new degrees of freedom are given by the new filter topology. For example, the topology according to the invention for the left wing infinite solutions. It no longer needs to be readjusted to any size become. Is a coupling after the construction of the filter is no more for one Readjustment accessible, because a very small and compact body was chosen so can in the inventive solution a Deviation in this coupling can also be corrected by just the other sizes of this wing be readjusted.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die erfindungsgemäße Topologie auch bei der Dual – mode – Technik eingesetzt werden. Hier werden in einem Resonator zwei entartete Moden mit senkrecht zueinander stehenden Feldlinien verwendet, wodurch sich Masse und Volumen des Filters etwa halbieren. In der Praxis sind die beiden Moden nicht entkoppelt, da bereits kleinste Abweichungen vom symmetrischen Aufbau, wie beispielsweise eine Abgleichschraube zur Nachjustierung der Mittenfrequenz einer Mode die Symmetrie aufheben und die beiden Moden miteinander verkoppeln kann. Naturgemäß eignet sich die Dual-Mode-Technik gut für Filtertopologien, bei denen die beiden Moden eines Resonators einen möglichst geringen Frequenzunterschied aufweisen. Die erfindungsgemäße Topologie gewährleistet mehr Feiheitsgrade, indem sie das Zusammenfassen von Moden in einem Dual-Mode-Resonator mit besonders geringem Frequenzunterschied erlaubt.After a further advantageous Embodiment of the invention, the topology of the invention also in the dual - mode technology be used. Here are two degenerate in a resonator Used modes with perpendicular field lines, which Halve the mass and volume of the filter approximately. In practice the two modes are not decoupled, since even the smallest deviations from the symmetrical structure, such as a balance screw to readjust the center frequency of a mode cancel the symmetry and couple the two fashions together. Naturally suitable the dual-mode technology is good for Filter topologies in which the two modes of a resonator one as low as possible Have frequency difference. The topology of the invention ensures more degrees of fuzziness by combining modes in a dual-mode resonator allowed with particularly low frequency difference.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels, den Zeichnungen und den Ansprüchen zu entnehmen.Further advantages and advantageous Embodiments of the invention are the following description of the Embodiment, the drawings and the claims refer to.
Zeichnungendrawings
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawings and described in more detail below. Show it:
Oben: Beträge
von reflektiertem und transmittiertem Signal
Unten: Laufzeit
des transmittierten Signals
Above: Amounts of reflected and transmitted signal
Bottom: Runtime of the transmitted signal
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In
In
Einige konkrete Filterbeispiele sind in Tabelle 1 (Werte für Koppelkonstanten und Resonatrfrequenzen) gezeigt. Die Werte Ai,j geben die Stärke der Kopplung zwischen den Resonatoren i und j an (wobei i = 0 für den Eingang und J = 12 für den Ausgang stehen). Die werte Bi,i geben die Verschiebung der Resonanzfrequenz des Resonators i im normierten Frequenzbereich (Durchlassband (-1,1)) an. Die Lösung „A_asym" etspricht dem Stand der Technik, die Lösungen „B_xxx" bzw. „C_xxx" sind erfindungsgemäß.Some concrete filter examples are in Table 1 (Values for Coupling constants and resonant frequencies). The values Ai, j give the strength the coupling between the resonators i and j (where i = 0 for the input and J = 12 for stand the exit). The values Bi, i give the shift of the resonance frequency of the resonator i in the normalized frequency range (passband (-1,1)) on. The solution "A_asym" corresponds to the stand technology, the solutions "B_xxx" or "C_xxx" are according to the invention.
Die Lösung „A_sym" in Tabelle 1 ist ein symmetrischer
Filter, der eine typische Filterspezifikation erfüllt, wie
in den Kurven in
Während
bei der bekannten Lösung „A_asym" jeder einzelne Wert
für Koppelkonstante
und Mittenfrequenz fest vorgegeben ist, hat die neue Topologie im
Beispiel für
den linken Flügel
im Bezug auf die Justierung der einzelnen Kopplungen und Resonanzfrequenzen
unendlich viele Möglichkeiten.
Die gezeigte Lösung „B_asym" ergibt sich nach
willkürlicher
Wahl der Kopplung zwischen den Resonatoren
Bei der Alternative „C_xxx" in Tabelle 1 sind
die Resonatoren
Bei Realisierung des linken Flügels aus
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the features illustrated in the drawings can be used individually as well be inventive in any combination with each other.
Claims (5)
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