DE19602815A1 - Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit Kreuzkopplung - Google Patents

Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit Kreuzkopplung

Info

Publication number
DE19602815A1
DE19602815A1 DE19602815A DE19602815A DE19602815A1 DE 19602815 A1 DE19602815 A1 DE 19602815A1 DE 19602815 A DE19602815 A DE 19602815A DE 19602815 A DE19602815 A DE 19602815A DE 19602815 A1 DE19602815 A1 DE 19602815A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
cross
resonators
chamber
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19602815A
Other languages
English (en)
Inventor
David M Kryger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State of Israel
Original Assignee
State of Israel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State of Israel filed Critical State of Israel
Publication of DE19602815A1 publication Critical patent/DE19602815A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2053Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities the coaxial cavity resonators being disposed parall to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2133Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using coaxial filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mikrowellen­ bandpaßfiltervorrichtungen, die einen oder mehrere getrennte Filter verwenden, zur Verwendung in einem großen Gebiet von Anwendungen, wie beispielsweise in Diplexern für mobile Sa­ tellitenkommunikationen
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mikrowellenbandpaßfilter umfassen in der Regel eine Vielzahl von Mikrowellenresonatoren, von denen jeder aus ei­ nem ersten Leiter und möglicherweise aus einem zweiten exter­ nen Leiter, der im wesentlichen koaxial zum ersten Leiter an­ geordnet ist besteht (für ein detaillierte Beschreibung der Struktur und des Betriebs von Mikrowellenbandpaßfiltern, siehe Matthaei G.L.; Young L. und Jones E.M.T., Microwave Filters, Impedance Matching Networks and Coupling Structures, McGraw Hill, 1964). Mikrowellenbandpaßfilter werden unter an­ derem in Diplexern für mobile Satellitenkommunikationen ver­ wendet, die in tragbaren Einheiten untergebracht sind, die einen Sender, einen Empfänger und eine zusammenklappbare An­ tenne enthalten. Der Sender und der Empfänger arbeiten auf zwei verschiedenen, dicht beieinanderliegenden Frequenzen und verwenden eine gemeinsame Antenne für die Kommunikation mit dem Satellit. Durch Packungsbeschränkungen muß der Diplexer zwei Anforderungen erfüllen: er muß so klein wie möglich sein, während er einen optimalen Filterwirkungsgrad aufrecht erhält. Da Mikrowellenfilter aus einer Kaskade von Resonato­ ren hergestellt sind, erzwingt die vorstehende Forderung eine minimale Zahl von Resonatoren mit dem kleinstmöglichsten Aus­ maßen, wobei die zweite Anforderung eine hohe Abschneiderate der Filterantwort und einen minimalen Verlust im Durchlaßband bedingt.
Bandpaßfilter, basierend auf einer Kaskade von Resonato­ ren sind aus dem Stand der Technik gut bekannt (Levy & Cohn, 1964, IEEE Trans. Microwave Theory and Design, MTT-32,1055). Um höhere Abschneideraten zu erzielen, wurde die Verwendung einer Kaskade von Mikrowellenresonatoren unter Verwendung ei­ ner Kreuzkopplung als Zusatz zur direkten Kopplung vorge­ schlagen (Dishal, 1956, US-Patent 2,749,523). Nach Dishal wird eine direkte Kopplung erreicht durch eine elektrische oder magnetische Kopplung jedes Mikrowellenresonators mit dem nachfolgenden Resonator in der Kaskadenanordnung, und eine Kreuzkopplung wird erzielt, indem man wechselnde Resonatoren in der Kaskadenanordnung koppelt, indem man sie mit einem Paar von Kopplungsleitungen, die durch Meßfühler abgeschlos­ sen sind, verbindet, wobei die unerwünschte Folge auftritt, daß die Kreuzkopplungsleitungen außerhalb der Resonatoren verlaufen müssen, und daß die Kopplungsleitungen ein Mehrfa­ ches einer viertel Wellenlänge lang sein müssen. Diese beiden Einschränkungen führen zu einer doppelten Einschränkung, wenn man eine enge Packung in Betracht zieht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung zu schaffen, die kleine Ausmaße aufweist, die einen verbesserten Wirkungsgrad der Filtervorrichtung bezüglich der Abschneiderate, des Ver­ lustes des Durchlaßbandes und der Unterdrückung der außerhalb des Durchlaßbandes liegenden Frequenzen bietet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung wird eine Mikrowellenbandpaßfilter­ vorrichtung für die Übertragung eines Signals in einem vorge­ gebenen Frequenzband zur Verfügung gestellt, die ein Gehäuse aufweist mit einer Kammer, die einen Boden besitzt und entge­ gengesetzt davon angeordnet einen abnehmbaren Deckel, wobei die Kammer mit Signaleingabe- und Signalausgabeanschlüssen versehen ist und eine Mikrowellenresonatorkaskadenanordnung beherbergt, bei welcher der erste Resonator mit dem Eingangs­ anschluß verbunden ist und der letzte Resonator mit dem Aus­ gangsanschluß verbunden ist, wobei die Kaskadenanordnung eine Vielzahl von Mikrowellenresonatoren umfaßt, von denen jeder einen äußeren Leiter und einen davon getrennten einzelnen in­ neren Leiter aufweist, wobei sich jeder der inneren Leiter zwischen zwei entgegengesetzten Seiten der Kammer erstreckt, indem er mit seinem festen Ende an einer der beiden sich ge­ genüberstehenden Seiten der Kammer befestigt ist und kurz vor der anderen Seite der beiden gegenüberstehenden Seiten der Kammer aufhört, und einen ersten Teil besitzt, der im wesent­ lichen elektrisch leitend ist und einen zweiten Abschnitt, der im wesentlichen elektrisch kapazitiv ist, so daß die Seite der Kammer, die gegenüber dem freien Ende liegt, eine Lastkapazität mit dem freien Ende bildet; wobei in der Kaska­ de von Mikrowellenresonatoren die Resonatoren jedes aufeinan­ derfolgenden Paares direkt elektrisch gekoppelt sind und die Resonatoren mindestens eines Paares kapazitiv kreuzgekoppelt sind, wobei die kreuzgekoppelten Resonatoren gekennzeichnet sind dadurch daß
  • (i) sie mindest durch einen anderen Resonator der Kas­ kadenanordnung getrennt sind;
  • (ii) sie im wesentlichen physikalisch nahe aneinander angeordnet sind, unter Zwischenfügung eines Teils ihres ge­ meinsamen äußeren Leiters; und
  • (iii) die Kreuzkopplung durch eine kapazitive Kreuzkopp­ lungsvorrichtung erzielt wird.
Vorzugsweise ist dieses mindestens eine Paar von kapazi­ tiv kreuzgekoppelten Resonatoren getrennt durch eine gerade Anzahl von Resonatoren in der Kaskadenanordnung.
Wenn es gewünscht wird, können die Teile des inneren Raumes der Kammer, die nicht durch diese inneren und äußeren Leiter besetzt sind, mit einem dielektrischen Material ge­ füllt sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Bandpaß­ filter vom Kammlinientyp, bei welchem die inneren Leiter der Vielzahl von Mikrowellenresonatoren sich alle von der glei­ chen Seite der Kammer aus erstrecken.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Bandpaßfilter vom interdigitalen Typ, bei welchem die inneren Leiter der Vielzahl von Mikrowellenleiter sich wechselnd von entgegengesetzten Seiten der Kammer aus erstrecken.
Üblicherweise ist die eine Seite der einander gegenüber­ stehenden Seiten der Kammer der Boden und die andere Seite der Deckel.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kammer in Hohlräume unterteilt, von denen sich jeder in einer Linie mit dem äußeren Leiter befindet und einen im wesentlichen koa­ xialen inneren Leiter beherbergt. Bei dieser Ausführungsform kann der Querschnitt der inneren und äußeren Leiter gleich oder verschieden sein, wobei er üblicherweise rund oder poly­ gonal, beispielsweise rechtwinklig ist.
In der obigen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die angesprochene direkte Kopplung in Form einer Öff­ nung im äußeren Leiterteil, das ein Paar aufeinanderfolgender Resonatoren in der Kaskadenanordnung trennt. Vorzugsweise er­ streckt sich die Öffnung in einem Hauptteil der kapazitiven und induktiven Gebiete der direkt gekoppelten Resonatoren.
In einem erfindungsgemäßen Mikrowellenbandpaßfilter be­ deutet die kapazitive Kreuzkopplung, daß mindestens ein Paar kapazitiv kreuzgekoppelter Resonatoren eine Kreuzkopplungs­ öffnung in einem äußeren Leiterteil umfaßt, das die inneren Leiter des Paares voneinander trennt, wobei ein Paar elek­ trisch leitender Verlängerungsteile sich zueinander mit einem Abstand erstrecken, wobei jedes der Verlängerungsteile von einem der inneren Leiter absteht. Vorzugsweise handelt es sich bei jedem der leitenden Verlängerungsteile mindestens um einen leitenden Draht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kreuzkopp­ lungsöffnung überwiegend im kapazitiven Bereich des minde­ stens einen Paares von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren angeordnet, was zu einer Erhöhung der Kreuzkopplungskapazität führt.
Die elektrisch leitenden Verlängerungsteile können jede passende Konfiguration aufweisen und können beispielsweise aus einem passenden Abstandshalter oder aus einem gebogenen Endteil bestehen. Die beabstandete Beziehung der beiden lei­ tenden Teile kann durch ein Aufhören kurz voreinander oder durch sich miteinander erstreckende zueinander beabstandete Endteile erzielt werden. In jedem Fall kann, wenn dies ge­ wünscht wird, ein dielektrisches Material dazwischen angeord­ net werden.
Der Wert der Kreuzkopplungskapazität, die zwischen einem Paar kapazitiv kreuzgekoppelter Resonatoren ausgebildet wird, hängt ab von der Art dieser elektrisch leitenden Verlänge­ rungsteile, dem Abstand zwischen ihnen, der Größe und der Po­ sition der kreuzkoppelnden Öffnung und anderer Umgebungsfak­ toren, wie beispielsweise der Kapazität zwischen dem Deckel und den Verlängerungsteilen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um­ faßt das Bandpaßfilter eine Kreuzkopplungsfeinabstimmvorrich­ tung für das Verändern des Wertes der Kreuzkopplungskapazi­ tät. In einer Ausführungsform enthält die Kreuzkopplungsfein­ abstimmvorrichtung eine Abstimmschraube, die durch den Deckel in die kreuzkoppelnde Öffnung in der Nähe der Lücke zwischen dem Paar der leitenden Verlängerungsteile reicht. Andere für sich bekannte Kreuzkopplungsfeinabstimmvorrichtungen können verwendet werden.
Wie nachfolgend genauer erläutert wird, wird die Mitten­ frequenz des Mikrowellenbandpaßfilters durch die Resonanzfre­ quenz der Mikrowellenresonatoren in der Kaskadenanordnung be­ stimmt, das heißt, durch die dielektrische Konstante des Ma­ terials, das die Kammer füllt, die Abmessungen der inneren und äußeren Leiter und den Wert der Kapazität zwischen dem freien Ende des inneren Leiters und dem Gehäusedeckel (nachfolgend als "Lastkapazität" bezeichnet). Wahlweise kann das freie Ende des inneren Leiters verbunden sein mit einer Kapazitätgrobeinstellvorrichtung für ein Verändern des Wertes der Lastkapazität. Somit kann, wenn beispielsweise der Wert der Lastkapazität erhöht werden soll, das freie Ende des in­ neren Leiters mit einer dünnen leitenden Scheibe abgedeckt sein, die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des inneren Leiters. Wenn umgekehrt der Wert der Lastkapazität verkleinert werden soll, so kann das freie Ende des inneren Leiters abgerundet werden.
Sofern gewünscht kann der Wert der Lastkapazität durch Verwendung einer Kapazitätsfeinabstimmvorrichtung verändert werden, beispielsweise einer Abstimmschraube, die durch den Deckel sich direkt gegenüber dem freien Ende jedes inneren Leiters erstreckt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen betreffen alle ein einzelnes Filter zur Übertragung eines vorbestimmten Fre­ quenzbandes. Wie der Fachmann leicht erkennt, kann die Band­ paßfiltervorrichtung der Erfindung auch als ein Multiplexer dienen, der aus zwei oder mehreren einfachen Filtern der be­ schriebenen Art besteht, wobei jedes so ausgebildet ist, daß es ein vorbestimmtes unterschiedliches Frequenzband über­ trägt, wobei jeder sowohl einen getrennten Anschluß für die Eingabe oder die Ausgabe aufweist und einen allen Filtern ge­ meinsamen Anschluß, der bei jedem der einzelnen Filter entwe­ der fallweise zur Ausgabe oder zur Eingabe dient.
Somit ist gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung eine Multiplexermikrowellenbandpaßvorrichtung angegeben, die min­ destens zwei Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtungen aufweist, von denen jeder ein spezielles Frequenzband überträgt mit keiner oder nur einer teilweisen Überlappung des Frequenzban­ des, das von irgend einer der anderen Vorrichtungen übertra­ gen wird, wobei mindestens zwei Mikrowellenbandpaßfiltervor­ richtungen ein gemeinsames Gehäuse teilen, wobei jede Filter­ vorrichtung einen getrennten Anschluß hat, der entweder für die Eingabe oder für die Ausgabe verwendet wird und mit einem Sender oder Empfänger verbunden ist, der in einem getrennten Frequenzband arbeitet, und einen allen Filtern gemeinsamen Anschluß, der für jeden Filter entweder als Eingang oder als Ausgang dient, wobei jede der mindestens zwei Mikrowellen­ bandpaßfiltervorrichtungen eine Mikrowellenbandpaßfiltervor­ richtung umfaßt zur Übertragung eines Signals in einem vorge­ gebenen Frequenzband, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse um­ faßt mit einer Kammer, die einen Boden aufweist und einen ge­ genüber angebrachten abnehmbaren Deckel, wobei die Kammer mit Signaleingang- und Signalausgangsanschlüssen versehen ist und eine Mikrowellenresonatorkaskadenanordnung beherbergt, in welcher der erste Resonator mit dem Eingangsanschluß und der letzte Resonator mit dem Ausgangsanschlüssen verbunden ist, wobei die Kaskadenanordnung eine Vielzahl von Mikrowellenre­ sonatoren umfaßt, von denen jeder einen äußeren Leiter und getrennt davon einen einzelnen inneren Leiter aufweist, wobei sich jeder innere Leiter zwischen zwei einander gegenüberste­ henden Seiten der Kammer erstreckt, indem er mit seinem fe­ sten Ende an einer Seite befestigt ist und mit seinem freien Ende im wesentlich kurz vor der anderen Seite aufhört, und einen ersten Abschnitt aufweist, der im wesentlichen elek­ trisch leitend ist und einen zweiten Abschnitt, der im we­ sentlichen elektrisch kapazitiv ist, so daß die Seite der Kammer gegenüber dem freien Ende eine Lastkapazität mit dem freien Ende ausbildet; in welcher Kaskade von Mikrowellenre­ sonatoren die Resonatoren in jedem aufeinanderfolgenden Paar direkt elektrisch gekoppelt sind und die Resonatoren mindest­ ens eines Paares kapazitiv kreuzgekoppelt sind, wobei die kreuzgekoppelten Resonatoren dadurch gekennzeichnet sind, daß:
  • (i) sie mindest durch einen anderen Resonator der Kas­ kadenanordnung getrennt sind;
  • (ii) sie im wesentlichen physikalisch nahe aneinander angeordnet sind, unter Zwischenfügung eines Teils ihres ge­ meinsamen äußeren Leiters; und
  • (iii) die Kreuzkopplung durch eine kapazitive Kreuzkopp­ lungsvorrichtung erzielt wird.
Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Multiplexerbandpaßfiltervorrichtung nur zwei Mikrowellenreso­ natorkaskaden der Art die für die Verwendung in einer tragba­ ren Einheit für die mobile Satellitenkommunikation verwendet wird. Typischerweise enthält die tragbare Einheit einen Sen­ der, einen Empfänger und eine zusammenklappbare Antenne. Der Sender und der Empfänger arbeiten auf zwei dicht beieinanderlie­ genden unterschiedlichen Frequenzen und verwenden für die Kommunikation mit dem Satellit eine gemeinsame Antenne.
Es sei angemerkt, daß verschiedene Ausführungsformen und Modifikationen, die in Bezug auf den einzelnen Bandpaßfilter beschrieben wurden, auch auf eine erfindungsgemäße Multiple­ xervorrichtung angewandt werden können, und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nun nur bei­ spielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einzelbandpaß­ filtervorrichtung mit weggenommenem Deckel gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Aufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist, die teilweise in der Ebene, die die elektrisch leitenden Verlängerungsteile enthält, geschnitten ist;
Fig. 3 ein Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 ist;
Fig. 4 ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV ist;
Fig. 5 zwei Kurven der übertragenen Energie relativ zur Eingangsenergie zeigt für die Einzelfilterausführungsform der Fig. 1 bis 4, eine mit und die andere ohne die Kreuzkopp­ lungsvorrichtung; und
Fig. 6 die übertragene Energie relativ zur Eingangsener­ gie für jede der zwei Filtervorrichtungen gemäß der Fig. 1 bis 4 zeigt, die zusammen eine Diplexvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die untenstehende Beschreibung konzentriert sich auf Mi­ krowellenbandpaßkammlinienfilter. Es sei jedoch angemerkt, daß sie auch mutatis mutandis auf andere Arten von Mikrowel­ lenbandpaßfilter, beispielsweise Interdigitalfilter anwendbar ist.
Üblicherweise umfaßt ein Kammlinienfilter eine Kaskaden­ anordnung direkt gekoppelter Resonatoren, die üblicherweise an einem Ende geerdet sind. Das Gestaltungsverfahren und der Betrieb solcher Filter ist Fachleuten wohl bekannt (siehe beispielsweise Matthaei, 1963, Microwave Journal, 6, 82) und wird deswegen hier nicht erläutert.
Man betrachte als erstes Fig. 1, die eine perspektivi­ sche Ansicht eines einzigen Mikrowellenbandpaßfilters mit ab­ gehobenen Deckel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und bei Gelegenheit auch die Fig. 2 bis 4, die eine Aufsicht und zwei geschnitte Seitenansichten davon zeigen.
Wie dargestellt ist, umfaßt der Filter 1 ein Gehäuse 2, das eine Kaskadenanordnung von vier Mikrowellenresonatoren 4, 6, 8 und 10 enthält, die jeweils einen Hohlraum im Gehäuse 2 bilden, wobei die Hohlraumwände (das heißt, die Außenleiter) 11, 12, 13 und 14 sich jeweils in einer Linie mit dem Deckel 35 befinden, wenn dieser sich an seiner Position befindet, und der Boden des Gehäuses 50 die Grenzen der vier Resonato­ ren festlegt. In den Hohlräumen sind innere Leiter 16, 18, 20 und 22 untergebracht, von denen jeder mit leitenden runden Scheiben 25 mit einem größeren Durchmesser bedeckt ist und die alle gemeinsam mit dem Boden des Gehäuses geerdet (kurzgeschlossen) sind. Da die leitenden runden Scheiben die freien Enden der inneren Leiter abdecken, werden diese aus Verstärkungszwecken zu den freien Enden der inneren Leiter, die sie abdecken und daher bezieht sich die Bezugszahl 25 auf beide. Ein Eingangsanschluß 27 ist mit dem ersten Resonator 4 in der Kaskadenanordnung verbunden und ein Ausgansanschluß 28 ist mit dem letzten Resonator 10 verbunden. Wie gezeigt ist, sind die Anschlüsse unter Verwendung leitender Drähte ver­ wirklicht, die von den jeweiligen inneren Leitern sich er­ strecken und die Hohlraumwände durchdringen, ohne sie zu be­ rühren.
Eine direkte Kopplung zwischen den aufeinanderfolgenden Resonatoren 4 und 6 in der Kaskadenanordnung wird durch eine direkte Kopplungsöffnung 30 erreicht, die sich durch einen Hauptteil der Hohlraumwand erstreckt, die die aufeinanderfol­ genden Resonatoren 4 und 6 trennt. Ebenso dienen die direkt koppelnden Öffnungen 31 und 32 zur direkten Kopplung der Re­ sonatoren 6, 8 beziehungsweise 8, 10.
Die Dimensionen der direkt koppelnden Öffnungen 30, 31 und 32 werden so gewählt, daß sie groß genug sind, einen mög­ lichst ungehinderten Durchgang der Energie von einem Resona­ tor zum nächsten in der Kaskadenanordnung für Signale zu er­ möglichen, die Inbandfrequenzen aufweisen. Die Kreuzkopp­ lungsöffnung 34 ist andererseits auf einen relativ schmalen Bereich gegenüber den freien (abgedeckten) Enden 25 der inne­ ren Leiter 16 und 22 beschränkt.
Der Deckel 35 ist abnehmbar am Gehäuse 2 durch (nicht gezeigte) Schrauben befestigt. In seiner geschlossenen Posi­ tion trägt der Deckel zur Ladungskapazität der vier inneren Leiter bei. Wie gezeigt ist, enthält der Deckel vier Abstimm­ schrauben 36, die direkt oberhalb des Zentrums der Scheiben 25 angeordnet sind, die die inneren Leiter abdecken, und so­ mit eine feine Einstellung der Belastungskapazität erlauben. Die inneren Leiter sind abgedeckt, um den Wert der Lastkapa­ zität zu erhöhen, ohne die Entfernung zwischen den Enden der inneren Leiter und dem Deckel übermäßig zu verkleinern. Eine zusätzliche Schraube 37 dient als Kreuzkopplungsfeineinstell­ vorrichtung für ein Verändern der Kreuzkopplungskapazität und sie ist direkt gegenüber der Mitte der Kappe zwischen den Verlängerungsteilen 40 angeordnet.
Fig. 3 zeigt klar den Größenunterschied zwischen der Kreuzkopplungsöffnung 34 und der Direktkopplungsöffnung 31. Wie gezeigt ist, ist die Abstimmschraube 37 durch den Deckel 35 hindurchgeschraubt und ist direkt über der Lücke zwischen den Verlängerungsteilen angeordnet. Der Punkt unterhalb der Schraube 37 ist der Längsquerschnitt des Verlängerungsteils 40.
Es sei angemerkt, daß das kurzgeschlossene Ende der Mi­ krowellenresonatoren hauptsächlich von magnetischer oder in­ duktiver Art ist, wohingegen das geladene Ende hauptsächlich von elektrischer oder kapazitiver Art ist. Die direkte Kopp­ lung zwischen Resonatoren, die am gleichen Ende geerdet sind, ist gleich dem Unterschied zwischen der magnetischen und elektrischen Kopplung.
Typischerweise wird für eine isolierten offenen Resona­ tor die Länge des Mikrowellenresonators so gewählt, daß sie einem Viertel der Resonanzwellenlänge entspricht. In einem Kammlinienfilter jedoch, das aus einer Kaskadenanordnung von direkt gekoppelten offenen Resonatoren besteht, wird die di­ rekte Kopplung zwischen den Resonatoren ausgelöscht, wenn das Kopplungsgebiet eine Länge von einer viertel Wellenlänge auf­ weist. Um die gewünschte Resonanzfrequenz der Mikrowellenre­ sonatoren in der Kaskadenanordnung zu erhalten und um zur gleichen Zeit die direkte Kopplung zwischen aufeinanderfol­ genden Resonatoren aufrecht zu halten, sollte die Länge des Kopplungsgebietes zwischen nebeneinanderliegenden Resonatoren auf ungefähr ein Achtel der Resonanzwellenlänge oder weniger vermindert werden. Das Einstellen der Länge des Kopplungsbe­ reiches kann durch Aufrechthalten der ursprünglichen Länge des inneren Leiters und durch Beschränken des Kopplungsberei­ ches auf die gewünschte Länge durch Einfügen einer Öffnung in die Hohlraumwand, die nebeneinanderliegende Resonatoren trennt, erfolgen oder durch eine Reduzierung der Länge des inneren Leiters und mit ihr der Gesamtlänge des Resonators und zugleich der Hinzufügung von Lastkapazitäten am freien Ende jedes Resonators. Diese letztere Ausführungsform bietet den Vorteil, die Ausmaße des Filters verkleinern zu können. Die Lastkapazität verschiebt den Wert der Resonanzfrequenz zurück auf den, der existierte, bevor die Länge des inneren Leiters verkürzt wurde und sie wird verwirklicht, indem ein leitender Deckel in einer kleinen Entfernung vom freien Ende jedes Resonators angebracht wird. Bei der obigen Diskussion wurde angenommen, daß die anderen Ausmaße der Resonatoren fest sind. Im Falle eines Resonators mit einer zylindrischen Form ist die Frequenz auch eine Funktion der Radien der inne­ ren und äußeren Leiter. Bei jedem Entwurfsverfahren können diese Radien jedoch für einen einzelnen Resonator berechnet werden und die gleichen Werte können für die Resonatoren ver­ wendet werden, die das Filter umfassen. Obwohl die Resonanz­ frequenz der Resonatoren in der Kaskadenanordnung durch die Kopplung zwischen den Resonatoren verändert wird, kann man sie wieder durch eine passende Einstellung der Lastkapazität zurückgewinnen. Ein anderer Faktor, der die Resonanzfrequenz des Resonators beeinflußt, ist die dielektrische Konstante des Materials, das den Bereich zwischen den inneren und äuße­ ren Leitern füllt. Die Diskussion der Handhabung dieses Fak­ tors ist ähnlich der, wie für das Festlegen der Radien. Die Resonanzfrequenz eines mit einem Dielektrikum gefüllten Reso­ nators wird zuerst für einen isolierten Resonator berechnet, und alle erforderlichen Frequenzverschiebungen werden durch eine passende Einstellung der Lastkapazität vorgenommen.
Der Wirkungsgrad von Filtern, die eine Kaskadenanordnung von direkt gekoppelten Mikrowellenresonatoren verwenden (auf sie wird auch unter der Bezeichnung "reguläre Filter" Bezug genommen) kann verbessert werden durch die Einführung einer kapazitiven Kreuzkopplung derart, wie das im Vorstehenden be­ schrieben wurde, wobei sich die Verbesserung in höheren Abschneideraten der Filterantwort und kleineren Verlusten des Durchlaßbandes zeigt. Mit anderen Worten, der Wirkungsgrad eines regulären Filters in Bezug auf höherer Abschaltraten in der Filterantwort und geringeren Verlusten des Durchlaßbandes kann durch ein kreuzgekoppeltes Filter erzielt werden, das eine kleinere Zahl von Resonatoren aufweist. Bei der Be­ schreibung zur Erreichung dieser Verbesserung wird eine aus dem Stand der Technik wohlbekannte Terminologie verwendet (siehe: Zwerev A., ibid; Levy R., "Filters with Single Trans­ mission Zeros at Real or Imaginary Frequencies", IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-24, No. 4, Sei­ ten 127-181, 1976; Wenzel R., "Exact Design of Wideband Equal-Ripple Bandpass Filters with Non-adjacent Resonator Coupling", Intl. Microwave-Symposium S-MTT Seiten 125-125, 1976; Jokela K. T., "Narrow-band Stripline or Microstrip Fil­ ters with Transmission Zeros at Real and Imaginary Frequen­ cies", IEEE Trans. on Microwave Theory and Technique, Vol. MTT-28, No. 6, Seiten 524-547, 1980).
Ein reguläres Filter kann in ein Filter mit einem zu­ sätzlichen Übertragungsnullpunkt verwandelt werden, indem ei­ ne kleine Kreuzkopplungskapazität zwischen zwei nicht aufein­ anderfolgende Resonatoren geschaltet wird, die vorzugsweise durch eine gerade Zahl von Resonatoren in der Kaskadenanord­ nung getrennt sind. Die Kreuzkopplung fügt einen Einschnitt auf einer oder beiden Seiten des Durchlaßbandes hinzu. Die Einführung von Übertragungsnullpunkten an Sperrbandfrequenzen dicht, aber nicht zu dicht an der Durchlaßbandkante, ergibt eine verbesserte Trennschärfe, das heißt, schärfere Flanken bei der Filterantwortkurve, geringeren Inband-Einfügeverlust und ein höhere Sperrung außerhalb des Durchlaßbandes, vergli­ chen mit einem regulären Filter ohne Kreuzkopplung, das die­ selben Ausmaße aufweist. Es sei angemerkt, daß die Einführung einer Kreuzkopplung die Filtertrennschärfe erhöht, wohingegen sie den Wirkungsgrad des Durchlaßbandes verschlechtert, was kompensiert werden kann, beispielsweise durch kleinere Ein­ stellungen der Lastkapazität des Resonators.
Betrachtet man nun das Gestaltungsverfahren für ein Fil­ ter gemäß einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung, so wird die Mittenfrequenz des Durchlaßbandes durch die Reso­ nanzfrequenz der Resonatoren bestimmt, die abhängt von der Länge des inneren Leiters, die so gewählt wird, daß sie im wesentlichen einem Achtel oder weniger der Wellenlänge ent­ spricht, und von der Lastkapazität am freien Ende des inneren Leiters. Der Einfluß der dielektrischen Konstante des Materi­ als, das den Resonator füllt und der anderen Dimensionen des Resonators werden auf die vorstehend beschriebene Art berück­ sichtigt. Der Bereich für bevorzugte Werte für die Länge des inneren Leiters hängt von der Mittenfrequenz des Mikrowellen­ bandpaßfilters ab- beispielsweise kann bei niedrigeren Fre­ quenzen, bei denen die Wellenlänge groß ist, die Länge des inneren Leiters bis auf 1/32 der Resonanzwellenlänge vermin­ dert werden, wohingegen bei höheren Frequenzen die Länge bis auf ein Achtel oder etwas mehr der Resonanzwellenlänge erhöht werden kann.
Nach dem Festlegen der Länge des inneren Leiters wird die genaue Betriebsfrequenz des Filters durch den Wert der Lastkapazität festgelegt. Diese Kapazität kann auf zwei Arten eingestellt werden, indem die Größe der Scheiben 25 (Grobeinstellung) verändert wird, oder indem die Abstimm­ schrauben 36 verdreht werden (Feineinstellung). Die Durchlaß­ bandbreite wird wiederum durch die Kopplung zwischen aufein­ anderfolgenden Resonatoren festgelegt.
Nachdem die Mittenfrequenz des Durchlaßbandes und die Bandbreite festgelegt wurden, sollte der Kreuzkopplungsmecha­ nismus eingerichtet werden. Das erfordert das Auswählen von einem oder mehreren Paaren von nicht aufeinanderfolgenden Re­ sonatoren, die durch eine gerade Anzahl von Resonatoren ge­ trennt sind (beispielsweise Resonator 4 und 10 in Fig. 1), und weiter das Einbringen einer Kreuzkopplungsvorrichtung zwischen ihnen, das heißt einer Kreuzkopplungsöffnung und Verlängerungsteile, wie dies oben genau beschrieben wurde. Der Wert der Kreuzkopplungskapazität kann in zwei Stufen festgelegt werden. Eine Grobabstimmung der Kreuzkopplungska­ pazität kann man erzielen durch ein Beschneiden der Verlänge­ rungsteile, um somit die Lücke 42 zwischen den Verlängerungs­ teilen 40 (siehe Fig. 2) zu erhöhen, was eine Verminderung der Kreuzkopplungskapazität und eine damit verbundene Ver­ schiebung des Einschnitts weg vom Durchlaßband bewirkt. Eine Feinabstimmung der Kreuzkopplungskapazität wird durch ein Verdrehen der Einstellschraube 37 erreicht. Indem die Ein­ stellschraube dichter auf die Lücke 42 zu gedreht wird, wird die Kreuzkopplung vermindert, und umgekehrt. Das gestattet eine sehr genaue Einstellung der Einschnittfrequenz. Die Kreuzkopplungskapazität wird auch durch die Größe der Kreuz­ kopplungsöffnung 34 beeinflußt, die klein genug sein muß, um eine direkte Kopplung zwischen den Resonatoren zu verhindern, aber groß genug, um eine ungestörte kapazitive Kopplung zwi­ schen den Verlängerungsteilen 40 zu gestatten.
Fig. 5 zeigt die übertragene Energie in Dezibel am Aus­ gangsanschluß 28 bezogen auf die Eingangsleistung am Ein­ gangsanschluß 27 für ein Bandpaßfilter mit vier Resonatoren und einer Mittenfrequenz von fo = 1,644 GHz. Die Kurve A stellt ein reguläres Filter ohne Kreuzkopplung dar, während die Kurve B das gleiche Filter mit einer Kreuzkopplung zwischen den Resonatoren 4 und 10, mit den beiden dazwischenliegenden Resonatoren 6 und 8 darstellt. Wie man sieht, hat die Kurve B eine höhere Abschneiderate als die Kurve A. Die kapazitive Kreuzkopplung wird so eingestellt, daß die Frequenzeinschnit­ te bei fo ± Δf liegen, wobei Δf ≈ 0,085 GHz beträgt.
Die Filtervorrichtung der Erfindung kann, wie angegeben, auch als ein (nicht gezeigtes) Diplexerfilter dienen, das zwei Filter des in Fig. 1 gezeigten Typs verwendet. In einer speziellen Ausführungsform verwendet das Diplexerfilter einen Fünf-Resonator-Filter und ein Vier-Resonator-Filter. Der er­ ste Resonator in jedem Filter ist mit einem gemeinsamen An­ schluß verbunden, mit dem eine Antenne verbunden ist. Der letzte Resonator des Vier-Resonator-Filters ist mit einem Sender für das Senden eines ersten Frequenzbereichs unter Verwendung der Antenne verbunden, und der letzte Resonator des Fünf-Resonator-Filters ist mit einem Empfänger zum Emp­ fang in einem zweiten, vom ersten Bereich sich unterscheiden­ den Frequenzbereich, der aber dicht am ersten Frequenzbereich liegt, unter Verwendung derselben Antenne verbunden.
Fig. 6 zeigt die ausgesandte Energie in Dezibel im Ver­ hältnis zur Eingangsleistung des Diplexers. Kurve A zeigt die Antwort des Fünf-Resonator-Filters und Kurve B zeigt die Ant­ wort des Vier-Resonator-Filters. Wie man sieht, hat das Fünf- Resonator-Filter einen höheren Grad des Sperrens der außer­ halb des Übertragungsbandes liegenden Frequenzen als das Vier-Resonator-Filter, was beispielhaft das allgemeine Prin­ zip zeigt, daß je größer die Zahl der Resonatoren in der Kas­ kadenanordnung ist, desto höher ist der Grad des Sperrens der außerhalb des Übertragungsbandes liegenden Frequenzen.
In ähnlicher Art kann die Filtervorrichtung der Erfin­ dung auch als ein (nicht gezeigtes) Multiplexerfilter dienen, das eine Anzahl von Filtern des in Fig. 1 gezeigten Typs ver­ wendet, durch eine einfache Ausweitung des Diplexerfilters.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf spezifische beispiel­ hafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es klar, daß beabsichtigt ist, alle Modifikationen und Äquivalente inner­ halb des Umfangs der angefügten Ansprüche abzudecken.

Claims (48)

1. Eine Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung (1) zur Über­ tragung eines Signal in einem gegebenen Frequenzband umfaßt:
ein Gehäuse (2) mit einer Kammer, die einen Boden (50) und einen gegenüber angeordneten Deckel (35) aufweist, wobei die Kammer mit Signaleingabe- (27) und Signalausgabeanschlüssen (28) versehen ist und eine Mikrowellenresonatorkaskadenan­ ordnung beherbergt, bei welcher der erste Resonator (4) mit dem Eingabeanschluß (27) und der letzte Resonator (10) mit dem Ausgabeanschluß (28) verbunden ist, wobei die Kaskadenan­ ordnung eine Vielzahl von Mikrowellenresonatoren (4, 6, 8, 10) umfaßt, von denen jeder einen äußeren Leiter (11, 12, 13, 14) und getrennt davon einen individuellen inneren Leiter (16, 18, 20, 22) aufweist, wobei sich jeder der inneren Lei­ ter (16, 18, 20, 22) zwischen zwei entgegengesetzten Seiten der Kammer erstreckt, indem er an seinem festen Ende mit ei­ ner Seite der beiden gegenüberliegenden Seiten verbunden ist und an seinem freien Ende (25) im wesentlichen kurz vor der anderen Seite der beiden gegenüberliegenden Seiten endet, und einen ersten Abschnitt aufweist, der im wesentlichen elek­ trisch leitend ist und einen zweiten Abschnitt, der im we­ sentlichen elektrisch kapazitiv ist, so daß die Seite der Kammer gegenüber dem freien Ende (25) eine Lastkapazität mit dem freien Ende (25) ausbildet; wobei in der Kaskade von Mi­ krowellenresonatoren (4, 6, 8, 10) die Resonatoren in jedem aufeinanderfolgenden Paar direkt elektrisch gekoppelt sind und die Resonatoren mindestens eines Paares kapazitiv kreuz­ gekoppelt sind, wobei die kreuzgekoppelten Resonatoren (4, 10) dadurch gekennzeichnet sind, daß:
  • (i) sie mindestens durch einen anderen Resonator der Kaskadenanordnung getrennt sind;
  • (ii) sie im wesentlichen physikalisch nahe aneinander angeordnet sind, unter Zwischenfügung eines Teils ihres ge­ meinsamen äußeren Leiters; und
  • (iii) die Kreuzkopplung durch eine kapazitive Kreuzkopp­ lungsvorrichtung erzielt wird.
2. Filter (1) nach Anbruch 1, wobei mindestens ein Paar von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren (4, 10) durch eine gerade Zahl von Resonatoren in der Kaskadenanordnung getrennt ist.
3. Filter (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Teile des inneren Raumes der Kammer, die nicht durch die inneren (16, 18, 20, 22) und äußeren Leiter (11, 12, 13, 14) belegt sind, mit einem dielektrischen Material gefüllt sein können.
4. Filter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das aus einem Kammtyp besteht, in welchem die inneren Leiter (16, 18, 20, 22) der Vielzahl von Mikrowellenresonatoren sich alle von derselben Seite der Kammer aus erstrecken.
5. Filter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das vom in­ terdigitalen Typ ist, bei welchem die inneren Leiter (16, 18, 20, 22) der Vielzahl von Mikrowellenresonatoren sich wech­ selnd von einander entgegengesetzten Seiten der Kammer aus erstrecken.
6. Filter (1) nach einem der obigen Ansprüche, wobei die eine Seite der zwei sich gegenüberstehenden Seiten der Kammer der Boden (50) ist und die andere Seite der zwei sich gegen­ überstehenden Seiten der Kammer der Deckel (35) ist.
7. Filter (1) nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Kammer in Hohlräume unterteilt ist, die sich in einer Linie mit dem äußeren Leiter befinden und einen im wesentlichen koaxialen inneren Leiter beherbergen.
8. Filter (1) nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Querschnittsform der inneren (16, 18, 20, 22) und der äußeren Leiter (11, 12, 13, 14) aus kreisförmigen oder polygonalen Formen ausgewählt ist.
9. Filter (1) nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Direktkopplung in Form einer Öffnung (30; 31; 32) im äußeren Leiterteil ausgebildet ist, das ein Paar aufeinanderfolgender Resonatoren (4, 6; 6, 8; 8, 10) in der Kaskadenanordnung trennt.
10. Filter (1) nach Anspruch 9, wobei die Öffnung sich mit einem Hauptteil der kapazitiven und induktiven Gebiete der direkt gekoppelten Resonatoren erstreckt.
11. Filter (1) nach einem der obigen Ansprüche, wobei die kapazitive Kreuzkopplungsvorrichtung des mindestens einen Paares von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren (4, 10) ei­ ne Kreuzkopplungsöffnung (34) in den äußeren Leiterteilen (11, 14) umfaßt, die die inneren Leiter (16, 22) des Paares voneinander trennt, und ein paar elektrisch leitender Verlän­ gerungsteile (40), die sich in voneinander beabstandeter Be­ ziehung zueinander erstrecken, wobei sich jedes der Verlänge­ rungsteile (40) von einem der Paare der inneren Leiter (16, 22) aus erstreckt.
12. Filter (1) nach Anspruch 11, wobei die Kreuzkopplungs­ öffnung (34) hauptsächlich im kapazitiven Bereich des mindes­ tens einen Paares von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren (4, 10) angeordnet ist, was zu einer Erhöhung der Kreuzkopp­ lungskapazität beiträgt.
13. Filter (1) nach den Ansprüchen 11 oder 12, wobei die leitenden Verlängerungsteile (40) leitende Drähte sind.
14. Filter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die leitenden Verlängerungsteile (40) flache Endabstandshalter aufweisen.
15. Filter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die leitenden Verlängerungsteile (40) gebogene Endteile aufwei­ sen.
16. Filter (1) nach eine der Ansprüche 11 bis 15, wobei die beabstandete Beziehung der beiden leitenden Verlängerungstei­ le (40) erzielt wird, indem beide kurz voreinander enden.
17. Filter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die beabstandete Beziehung der beiden leitenden Verlängerungstei­ le (40) erzielt wird durch sich gemeinsam erstreckende, von­ einander beabstandete Endteile.
18. Filter (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die leitenden Verlängerungsteile (40) durch ein dielektrisches Material getrennt sind.
19. Filter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wei­ ter enthaltend eine Kreuzkopplungsfeinabstimmvorrichtung für ein Verändern des Wertes der Kreuzkopplungskapazität.
20. Filter (1) nach Anspruch 19, wobei die Kreuzkopplungs­ feinabstimmvorrichtung eine Abstimmschraube (37) enthält, die durch den Deckel (35) in die Kreuzkopplungsöffnung (34) in der Nähe der Lücke (42) zwischen dem Paar leitenden Verlänge­ rungsteile (40) führt.
21. Filter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei der innere Leiter mit einer Kapazitätsgrobeinstellvor­ richtung zur Veränderung des Wertes der Lastkapazität verse­ hen ist.
22. Filter (1) nach Anspruch 21, wobei die Kapazitäts­ grobeinstellvorrichtung aus einer dünnen leitenden Scheibe (25) besteht, die den inneren Leiter abdeckt und einen Durch­ messer aufweist, der größer ist als der Durchmesser des inne­ ren Leiters.
23. Filter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei die Seite der Kammer gegenüber den freien Ende der inne­ ren Leiter aus dem abnehmbaren Deckel (35) besteht.
24. Filter (1) nach Anspruch 23, wobei die Lastkapazität durch eine Abstimmschraube (36) verändert werden kann, die durch den Deckel direkt gegenüber dem freien Ende jedes inne­ ren Leiters führt.
25. Multiplexermikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit: min­ destens zwei Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtungen, von denen jede ein spezifisches Frequenzband überträgt, wobei keine Überlappung oder nur eine teilweise Überlappung mit dem Fre­ quenzband auftritt, das von den anderen Vorrichtungen über­ tragen wird, wobei die mindestens zwei Mikrowellenbandpaßfil­ tervorrichtungen ein gemeinsames Gehäuse teilen, wobei jede Filtervorrichtung einen getrennten Anschluß hat, der entweder als Eingabe oder als Ausgabe dient und mit einem Sender oder Empfänger verbunden ist, der in einem unterschiedlichen Fre­ quenzband arbeitet, und einen gemeinsamen Anschluß für alle Filter, der für jeden Filter entweder als Eingang oder als Ausgang dient, wobei jede der mindestens zwei Mikrowellen­ bandpaßfiltervorrichtungen eine Mikrowellenbandpaßfiltervor­ richtung für die Übertragung eines Signals in einem vorgege­ benen Frequenzband umfaßt mit
einem Gehäuse mit einer Kammer, die einen Boden und einen ge­ genüber angeordneten Deckel aufweist, wobei die Kammer mit Signaleingabe- und Signalausgabeanschlüssen versehen ist und eine Mikrowellenresonatorkaskadenanordnung beherbergt, bei welcher der erste Resonator mit dem Eingabeanschluß und der letzte Resonator mit dem Ausgabeanschluß verbunden ist, wobei die Kaskadenanordnung eine Vielzahl von Mikrowellenresonato­ ren umfaßt, von denen jeder einen äußeren Leiter und getrennt davon einen individuellen inneren Leiter aufweist, wobei sich jeder der inneren Leiter zwischen zwei entgegengesetzten Sei­ ten der Kammer erstreckt, indem er an seinem festen Ende mit einer Seite der beiden gegenüberliegenden Seiten verbunden ist und an seinem freien Ende im wesentlichen kurz vor der anderen Seite der beiden gegenüberliegenden Seiten endet, und einen ersten Abschnitt aufweist, der im wesentlichen elek­ trisch leitend ist und einen zweiten Abschnitt, der im we­ sentlichen elektrisch kapazitiv ist, so daß die Seite der Kammer gegenüber dem freien Ende eine Lastkapazität mit dem freien Ende ausbildet; wobei in der Kaskade von Mikrowellen­ resonatoren die Resonatoren in jedem aufeinanderfolgenden Paar direkt elektrisch gekoppelt sind und die Resonatoren mindestens eines Paares kapazitiv kreuzgekoppelt sind, wobei die kreuzgekoppelten Resonatoren dadurch gekennzeichnet sind, daß:
  • (i) sie mindestens durch einen anderen Resonator der Kaskadenanordnung getrennt sind;
  • (ii) sie im wesentlichen physikalisch nahe aneinander angeordnet sind, unter Zwischenfügung eines Teils ihres ge­ meinsamen äußeren Leiters; und
  • (iii) die Kreuzkopplung durch eine kapazitive Kreuzkopp­ lungsvorrichtung erzielt wird.
26. Multiplexer nach Anspruch 25, wobei mindestens ein Paar von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren durch eine gerade Zahl von Resonatoren in der Kaskadenanordnung getrennt sind.
27. Multiplexer nach den Ansprüchen 25 oder 26, wobei die Teile des inneren Raumes der Kammer, die nicht durch die in­ neren und äußeren Leiter belegt sind, mit einem dielektri­ schen Material gefüllt sein können.
28. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25-26, der aus einem Kammtyp besteht, in welchem die inneren Leiter der Vielzahl von Mikrowellenresonatoren sich alle von derselben Seite der Kammer aus erstrecken.
29. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 26, der vom interdigitalen Typ ist, bei welchem die inneren Leiter der Vielzahl von Mikrowellenresonatoren sich wechselnd von einan­ der entgegengesetzten Seiten der Kammer aus erstrecken.
30. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die eine Seite der zwei sich gegenüberstehenden Seiten der Kammer der Boden ist und die andere Seite der zwei sich ge­ genüberstehenden Seiten der Kammer der Deckel ist.
31. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei die Kammer in Hohlräume unterteilt ist, die sich in einer Li­ nie mit dem äußeren Leiter befinden und einen im wesentlichen koaxialen inneren Leiter beherbergen.
32. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei die Querschnittsform der inneren und der äußeren Leiter aus kreisförmigen oder polygonalen Formen ausgewählt ist.
33. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei die Direktkopplung in Form einer Öffnung im äußeren Leiter­ teil ausgebildet ist, das ein Paar aufeinanderfolgender Reso­ natoren in der Kaskadenanordnung trennt.
34. Multiplexer nach Anspruch 32, wobei die Öffnung sich mit einem Hauptteil der kapazitiven und induktiven Gebiete der direkt gekoppelten Resonatoren erstreckt.
35. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 33, wobei die kapazitive Kreuzkopplungsvorrichtung des mindestens einen Paares von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonatoren eine Kreuz­ kopplungsöffnung in den äußeren Leiterteilen umfaßt, die die inneren Leiter des Paares voneinander trennt, und ein paar elektrisch leitender Verlängerungsteile, die sich in vonein­ ander beabstandeter Beziehung zueinander erstrecken, wobei sich jedes der Verlängerungsteile von einem der Paare der in­ neren Leiter aus erstreckt.
36. Multiplexer nach Anspruch 34, wobei die Kreuzkopplungs­ öffnung hauptsächlich im kapazitiven Bereich des mindestens einen Paares von kapazitiv kreuzgekoppelten Resonantoren an­ geordnet ist, was zu einer Erhöhung der Kreuzkopplungskapazi­ tät beiträgt.
37. Multiplexer nach den Ansprüchen 34 oder 35, wobei die leitenden Verlängerungsteile leitende Drähte sind.
38. Multiplexer nach einem der Ansprüche 34 bis 36, wobei die leitenden Verlängerungsteile flache Endabstandshalter aufweisen.
39. Multiplexer nach einem der Ansprüche 34 bis 37, wobei die leitenden Verlängerungsteile gebogene Endteile aufweisen.
40. Multiplexer nach einem der Ansprüche 34 bis 38, wobei die beabstandete Beziehung der beiden leitenden Verlänge­ rungsteile erzielt wird, indem beide kurz voreinander enden.
41. Multiplexer nach einem der Ansprüche 34 bis 39, wobei die beabstandete Beziehung der beiden leitenden Verlänge­ rungsteile erzielt wird durch sich gemeinsam erstreckende, voneinander beabstandete Endteile.
42. Multiplexer nach einem der Ansprüche 34 bis 40, wobei die leitenden Verlängerungsteile durch ein dielektrisches Ma­ terial getrennt sind.
43. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 41, weiter enthaltend eine Kreuzkopplungsfeinabstimmvorrichtung für ein Verändern des Wertes der Kreuzkopplungskapazität.
44. Multiplexer nach Anspruch 42, wobei die Kreuzkopplungs­ feinabstimmvorrichtung eine Abstimmschraube enthält, die durch den Deckel in die Kreuzkopplungsöffnung in der Nähe der Lücke zwischen dem Paar leitenden Verlängerungsteile führt.
45. Multiplexer nach einem der Ansprüche 25 bis 43, wobei der innere Leiter mit einer Kapazitätsgrobeinstellvorrich­ tung zur Veränderung des Wertes der Lastkapazität versehen ist.
46. Multiplexer nach Anspruch 44, wobei die Kapazitäts­ grobeinstellvorrichtung aus einer dünnen leitenden Scheibe besteht, die den inneren Leiter abdeckt und einen Durchmesser aufweist der größer ist als der Durchmesser des inneren Lei­ ters.
47. Multiplexer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei die Seite der Kammer gegenüber den freien Ende der inne­ ren Leiter aus dem abnehmbaren Deckel besteht.
48. Multiplexer nach Anspruch 47, wobei die Lastkapazität durch eine Abstimmschraube verändert werden kann, die durch den Deckel direkt gegenüber dem freien Ende jedes inneren Leiters führt.
DE19602815A 1995-01-27 1996-01-26 Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit Kreuzkopplung Ceased DE19602815A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL11246595A IL112465A0 (en) 1995-01-27 1995-01-27 Microwave band pass filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19602815A1 true DE19602815A1 (de) 1996-08-08

Family

ID=11067040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19602815A Ceased DE19602815A1 (de) 1995-01-27 1996-01-26 Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit Kreuzkopplung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19602815A1 (de)
IL (1) IL112465A0 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1191626A2 (de) * 2000-09-22 2002-03-27 Filtronic LK Oy Resonatorfilter
DE10123318A1 (de) * 2001-05-14 2002-12-05 Marconi Comm Gmbh Mikrowellenfilter
EP1321997A2 (de) * 2001-12-21 2003-06-25 Radio Frequency Systems, Inc. Einstellbare kapazitive Einkoppelstruktur
FR2863781A1 (fr) * 2003-12-16 2005-06-17 Thales Sa Dispositif de couplage d'amplificateurs radiofrequence a etat solide
EP1791212A1 (de) 2005-11-28 2007-05-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mikrowellenfilter mit einem Kapazitivkopplungselement
EP1885017A1 (de) * 2006-07-24 2008-02-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Abstimmbares Bandpass-Filter
CN102544655A (zh) * 2011-11-30 2012-07-04 深圳市大富科技股份有限公司 一种腔体滤波器及腔体滤波器盖板
EP2869394A1 (de) * 2013-10-29 2015-05-06 Alcatel Lucent Hohlraumresonator für Funkfrequenzsignale
CN111033885A (zh) * 2018-05-10 2020-04-17 深圳市大富科技股份有限公司 腔体滤波器及通信射频器件
CN113571856A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 深圳市大富科技股份有限公司 一种滤波器及通信设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749523A (en) * 1951-12-01 1956-06-05 Itt Band pass filters
DE2161792B2 (de) * 1971-12-13 1976-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Filter fuer sehr kurze elektromagnetische wellen
US4216448A (en) * 1977-01-21 1980-08-05 Nippon Electric Co., Ltd. Microwave distributed-constant band-pass filter comprising projections adjacent on capacitively coupled resonator rods to open ends thereof
DE3329057C2 (de) * 1983-08-11 1990-01-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
WO1995030250A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 Motorola Inc. An improved ceramic duplex filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2749523A (en) * 1951-12-01 1956-06-05 Itt Band pass filters
DE2161792B2 (de) * 1971-12-13 1976-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Filter fuer sehr kurze elektromagnetische wellen
US4216448A (en) * 1977-01-21 1980-08-05 Nippon Electric Co., Ltd. Microwave distributed-constant band-pass filter comprising projections adjacent on capacitively coupled resonator rods to open ends thereof
DE3329057C2 (de) * 1983-08-11 1990-01-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
WO1995030250A1 (en) * 1994-04-29 1995-11-09 Motorola Inc. An improved ceramic duplex filter

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Levy, Ralph und Seymour, B. Cohn: " A History of Microwave Filter Research, Design and Developenentin IEEE Transactions on Microwave Theory and Tech-niques, Vol. MTT32, No.9, Sept.1984, S. 1055-1067 *
Patent Abstracts of Japan, Jp 07015208 A, "Polarized Band Filter" *
Patent Abstracts of Japan, JP 52-17750 A, "Cavity Resonator" *
Patents Abstracts of Japan, E-280, Nov. 22, 1984, Vol. 8/No. 256, JP 59-128803 A, "High Frequency Filter" *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1191626A2 (de) * 2000-09-22 2002-03-27 Filtronic LK Oy Resonatorfilter
EP1191626A3 (de) * 2000-09-22 2003-07-02 Filtronic LK Oy Resonatorfilter
DE10123318A1 (de) * 2001-05-14 2002-12-05 Marconi Comm Gmbh Mikrowellenfilter
EP1321997A2 (de) * 2001-12-21 2003-06-25 Radio Frequency Systems, Inc. Einstellbare kapazitive Einkoppelstruktur
EP1321997A3 (de) * 2001-12-21 2003-11-05 Radio Frequency Systems, Inc. Einstellbare kapazitive Einkoppelstruktur
US6836198B2 (en) 2001-12-21 2004-12-28 Radio Frequency Systems, Inc. Adjustable capacitive coupling structure
FR2863781A1 (fr) * 2003-12-16 2005-06-17 Thales Sa Dispositif de couplage d'amplificateurs radiofrequence a etat solide
WO2005069429A1 (fr) * 2003-12-16 2005-07-28 Thales Dispositif de couplage d'amplificateurs radiofrequence a etat solide
EP1791212A1 (de) 2005-11-28 2007-05-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mikrowellenfilter mit einem Kapazitivkopplungselement
EP1885017A1 (de) * 2006-07-24 2008-02-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Abstimmbares Bandpass-Filter
CN102544655A (zh) * 2011-11-30 2012-07-04 深圳市大富科技股份有限公司 一种腔体滤波器及腔体滤波器盖板
CN102544655B (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 深圳市大富科技股份有限公司 一种腔体滤波器及腔体滤波器盖板
EP2869394A1 (de) * 2013-10-29 2015-05-06 Alcatel Lucent Hohlraumresonator für Funkfrequenzsignale
CN111033885A (zh) * 2018-05-10 2020-04-17 深圳市大富科技股份有限公司 腔体滤波器及通信射频器件
CN113571856A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 深圳市大富科技股份有限公司 一种滤波器及通信设备

Also Published As

Publication number Publication date
IL112465A0 (en) 1996-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69114216T2 (de) Abstimmbares Bandpass Filter.
DE69231171T2 (de) Dielektrischer Filter
DE2538614C3 (de) Dielektrischer Resonator
DE2045560C3 (de) Mikrowellenfilter aus quaderförmigen Hohlraumresonatoren
EP3220473B1 (de) Koaxialfilter in rahmenbauweise
DE102006061141B4 (de) Hochfrequenzfilter mit Sperrkreiskopplung
DE69924168T2 (de) Bandpassfilter, Duplexer, Hochfrequenzmodul und Kommunikationsgerät
EP1212806B1 (de) Hochfrequenz-bandpassfilteranordnung mit dämpfungspolen
DE69816324T2 (de) Verbundfilter
DE112013005683T5 (de) Dielektrischer Wellenleiterfilter mit direkter Kopplung und alternativer Kreuzkopplung
DE3852650T2 (de) Mikrowellenmultiplexer mit mehrmodenfilter.
DE10008018A1 (de) Dielektrischer Resonator, Induktor, Kondensator, Dielektrisches Filter, Oszillator und Kommunikationsvorrichtung
DE69422789T2 (de) Verbessertes dielektrisches Filter mit mehreren Resonatoren
DE69805095T2 (de) Mit verschiedenen oberflächen gekoppelter resonator
DE19602815A1 (de) Mikrowellenbandpaßfiltervorrichtung mit Kreuzkopplung
DE602005001762T2 (de) Mikrowellen-Bandpassfilter
DE69125641T2 (de) Modulares dielektrisches Bandsperrfilter
DE2705245C2 (de)
DE69706170T2 (de) Frequenzumsetzer für millimeterwellen
DE69822574T2 (de) Dielektrisches Filter, Duplexer, und Kommunikationssystem
DE3874882T2 (de) Modenselektives bandpassfilter.
EP1266423B1 (de) Hohlraumresonator mit abstimmbarer resonanzfrequenz
DE60027982T2 (de) Dielektrisches Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsgerät mit einer derartigen Schaltungsanordnung
DE19723286A1 (de) Vorrichtung zur Filterung von Hochfrequenzsignalen
DE10036977A1 (de) Dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection