DE19607500A1 - Filtervorrichtung und Zweiband-Funksystem, in welchem die Filtervorrichtung verwendet ist - Google Patents
Filtervorrichtung und Zweiband-Funksystem, in welchem die Filtervorrichtung verwendet istInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fil
tervorrichtung und genauer eine Filtervorrichtung, die für
ein Zweiband-Funksystem geeignet ist, welches Signale in
zwei Bändern sendet und empfängt.
Kleingebaute, leichtgewichtige mobile Endsysteme, wie
Autotelefone oder portable Telefone, kamen in weit verbrei
tet Verwendung. Die Anzahl von Teilnehmern solcher Systeme
hat in den letzten Jahren zugenommen, und eine Erhöhung der
Anzahl von Kanälen, die von den mobilen Endsystemen verwen
det werden können, ist erforderlich. Um dieser Anforderung
gerecht zu werden, wurden mobile Endsysteme, die einen brei
teren Bereich von Funkfrequenzen als vorher benutzen, für
den praktischen Einsatz entwickelt. Insbesondere verwendete
ein früheres mobiles Endsystem ein Frequenzband von nur un
gefähr 800 MHz, und ein neues mobiles Endsystem, das ein
Frequenzband von ungefähr 1,5 GHz verwendet, ist im prakti
schen Einsatz.
Genauer verwendet das frühere mobile Endsystem einen
Sendefrequenzbereich von 940-960 MHz und einen Empfangsfre
quenzbereich von 810-830 MHz. Das neue 1,5 GHz System ver
wendet einen Übertragungs- oder Sendefrequenzbereich von
1,429-1,453 GHz und einen Empfangsfrequenzbereich von
1,477-1,501 GHz.
Die Fig. 1 zeigt einen Funksignalteil eines Funksystems
nach dem Stand der Technik. Dieses System überträgt oder
empfängt Signale innerhalb eines einzelnen Frequenzbandes
von 800 MHz oder 1,5 GHz. Nachfolgend wird ein derartiges
mobiles Endsystem als Ein-Band-System bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 enthält der Funksi
gnalteil des Funksystems eine Antenne 11, eine Antennenwei
che 2, eine Funksignal-Sender- (TX) Einheit 3 und eine
Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 4. In dem Ein-Band-
System, das in der Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Modula
toreinheit (nicht gezeigt) an einen Eingang der TX-Einheit 3
angeschlossen, und ein Ausgang der RX-Einheit 4 ist an eine
Demodulatoreinheit (nicht gezeigt) angeschlossen.
Die Funksignal-Sender- (TX) Einheit 3 empfängt ein Sen
designal von der Modulatoreinheit an einem Filter 5. Der
Filter 5 läßt nur Signale innerhalb eines Mittelfrequenzban
des durch. Ein Leistungsverstärker (PA) 6 verstärkt das Sen
designal vom Filter 5. Ein Filter 7 läßt nur Signale inner
halb des Mittelfrequenzbandes durch. Die TX-Einheit 3 gibt
das Sendesignal vom Filter 7 zur Antennenweiche 2 zum Senden
desselben über die Antenne 11.
Die Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 4 empfängt ein
Empfangssignal von der Antennenweiche 2 an einem Filter 8.
Der Filter 8 läßt nur Signale innerhalb des Mittelfrequenz
bandes durch. Ein rauscharmer Verstärker (LNA) 9 verstärkt
das Empfangssignal vom Filter 8. Ein Filter 10 läßt nur Si
gnale innerhalb des Mittelfrequenzbandes durch. Die
RX-Einheit 4 gibt das Empfangssignal vom Filter 10 an die Demo
dulatoreinheit.
Die Filter 5, 7, 8 und 10 sind üblicherweise Bandpaß
filter, die alle Signale außer jenen innerhalb eines Mittel
frequenzbandes sperren, das eine vorgegebene Mittelfrequenz
"fo" enthält. Die Filter 5, 7, 8 und 10 unterdrücken Rau
schen oder Störungen, während sie nur die Signale innerhalb
des Mittelfrequenzbandes durchlassen.
Das Ein-Band-System für das 800 MHz Band und das Ein-
Band-System für ein 1,5 GHz Band, von denen beide eine Kon
struktion ähnlich jener des oben beschriebenen mobilen End
systems haben, wurden getrennt entwickelt und in praktischen
Einsatz gebracht. Das 800 MHz System kann keinen Gebrauch
von Signalen innerhalb des 1,5 GHz Bandes machen, und das
1,5 GHz System kann keinen Gebrauch von Signalen innerhalb
des 800 MHz Bandes machen.
Wenn ein Zweiband-Funksystem, das sowohl 800 MHz als
auch 1,5 GHz Bänder verwenden kann, geschaffen wird, ist es
nützlich für die Anwender. Ein derartiges Zweiband-Funk
system kann von Signalen innerhalb eines der 800 MHz und 1,5
GHz Bänder Gebrauch machen, wobei das eine der zwei Bänder
manuell ausgewählt wird. Um das obige Zweiband-Funksystem
aufzubauen, können einige Elemente gemeinsam für sowohl das
800 MHz Band als auch das 1,5 GHz Band verwendet werden. Je
doch können andere Elemente nicht geteilt oder gemeinsam ge
nutzt werden und müssen für das Zweiband-Funksystem getrennt
vorbereitet werden.
Zum Beispiel können in dem Fall des Funksystems in der
Fig. 1 der Leistungsverstärker 6 und der rauscharme Verstär
ker 9 gemeinsam für das obige Zweiband-Funksystem verwendet
werden. Jedoch müssen hinsichtlich der Filter 5, 7, 8 und 10
ein Satz von Filtern für das 800 MHz Band und ein Satz von
Filtern für das 1,5 GHz Band getrennt vorbereitet werden, um
das obige Zweiband-Funksystem aufzubauen.
Die Filter 5, 7, 8 und 10 sind Kompakt- oder gepackte
Teile, die getrennt hergestellt werden. Daher müssen, um ein
Zweiband-Funksystem aufzubauen, ein Satz von Filtern für ei
nes der zwei Bänder und ein Satz von Filtern für das andere
Band enthalten sein. Dies erschwert es, ein Zweiband- oder
Dualband-Funksystem aufzubauen, das einen kleingebauten,
leichtgewichtigen Signalteil aufweist. Zusätzlich müssen die
zwei Sätze von Filtern zusammengebaut werden, um den Funksi
gnalteil des Funksystems aufzubauen, und die Zuverlässigkeit
des Funksignalteils nach dem Zusammenbau wird gering und die
Kosten werden hoch. Ferner ist es schwierig, eine gewünschte
Charakteristik einer Bandpaßfilterung durch einfaches Kombi
nieren der zwei Sätze von Filtern zu erhalten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue
und nützliche Filtervorrichtung für einen Funksignalteil ei
nes Zweiband-Funksystems zu schaffen, bei der die oben be
schriebenen Probleme beseitigt sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,
eine Hochleistungs-Filtervorrichtung zu schaffen, die es ge
stattet, einen zuverlässigen, kleingebauten, leichtgewichti
gen Funksignalteil eines Zweiband-Funksystems aufzubauen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, ein Zweiband-Funksystem zu schaffen, in dem ein zuver
lässiger, kleingebauter, leichtgewichtiger Funksignalteil
durch Integrieren der Filtervorrichtung darin aufgebaut ist.
Die oben angegebenen Ziele der vorliegenden Erfindung
werden durch eine Filtervorrichtung erreicht, die eine Bau
einheit oder ein Gehäuse; wenigstens zwei Filterelemente,
die in der Baueinheit vorgesehen sind, wobei jedes davon nur
Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes durch
läßt, wobei die vorgegebenen Frequenzbänder der Filterele
mente Mittelfrequenzen haben, die voneinander verschieden
sind; einen Eingangsanschluß, der angeschlossen ist an und
den gemeinsam nutzen jeweilige Eingänge der Filterelemente;
und einen Ausgangsanschluß enthält, der angeschlossen ist an
und den gemeinsam nutzen jeweilige Ausgänge der Filterele
mente.
Die oben angegebenen Ziele der vorliegenden Erfindung
werden durch ein Funksystem erreicht, das enthält: eine
Funksignal-Sendereinheit, die modulierte Signale an einem
Eingang der Funksignal-Sendereinheit verarbeitet, um ein
Sendefunksignal an einem Ausgang derselben zu erzeugen, wo
bei das Sendefunksignal zu einer externen Station übertragen
wird; eine Funksignal-Empfängereinheit, die ein Signal an
einem Eingang der Funksignal-Empfängereinheit verarbeitet,
um ein Empfangsfunksignal an einem Ausgang derselben zu er
zeugen; eine Modulatoreinheit, die die modulierten Signale
an Ausgängen der Modulatoreinheit von verarbeiteten Signalen
an Eingängen der Modulatoreinheit durch eine Modulation er
zeugt; eine Demodulatoreinheit, die die demodulierten Signa
le an Ausgängen der Demodulatoreinheit von dem Empfangsfunk
signal von der Funksignal-Empfängereinheit an einem Eingang
der Demodulatoreinheit durch eine Demodulation erzeugt; eine
Basisband-Signalprozessoreinheit, die die verarbeiteten Si
gnale an Ausgängen der Basisband-Signalprozessoreinheit von
einem Audiosignal an einem Eingang der Basisband-Signalpro
zessoreinheit durch eine Basisband-Signalverarbeitung er
zeugt, wobei die Ausgänge der Basisband-Signalprozessorein
heit an die Eingänge der Modulatoreinheit angeschlossen
sind, die Signalprozessoreinheit einen weiteren Ausgang hat,
an dem ein Audiosignal von den demodulierten Signalen an an
deren Eingängen der Basisband-Signalprozessoreinheit durch
eine Basisband-Signalverarbeitung erzeugt wird, die weiteren
Eingänge der Basisband-Signalprozessoreinheit an die Ausgän
ge der Demodulatoreinheit angeschlossen sind, sowohl die
Sendereinheit als auch die Empfängereinheit wenigstens eine
Filtervorrichtung enthält, und die Filtervorrichtung sowohl
der Sendereinheit als auch der Empfängereinheit enthält: ei
ne Baueinheit oder ein Pack; wenigstens zwei Filterelemente,
die in der Baueinheit vorgesehen sind, von denen jedes nur
Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes durch
läßt, wobei die vorgegebenen Frequenzbänder der Filterele
mente Mittelfrequenzen haben, die voneinander verschieden
sind; einen Eingangsanschluß, der angeschlossen ist an und
den sich teilen jeweilige Eingänge der Filterelemente; und
einen Ausgangsanschluß, der angeschlossen ist an und den
sich teilen jeweilige Ausgänge der Filterelemente.
Die Filtervorrichtung bei einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung enthält ein Gehäuse oder eine Baugruppe, wenig
stens zwei in dem Gehäuse vorgesehene Filterelemente, die
verschiedene Mittelfrequenzen von vorgegebenen Frequenzbän
dern haben, einen Eingangsanschluß, der angeschlossen ist an
und gemeinsam genutzt wird durch die Eingänge der Filterele
mente, und einen Ausgangsanschluß, der angeschlossen ist an
und gemeinsam genutzt wird durch die Ausgänge der Filterele
mente. Entsprechend ist es möglich, eine Hochleistungsfil
tervorrichtung zu schaffen, die es gestattet, einen zuver
lässigen, kleingebauten, leichtgewichtigen Funksignalteil
eines Zweiband-Funksystems aufzubauen. Zusätzlich ist es
möglich, ein Zweiband-Funksystem zu schaffen, in dem ein zu
verlässiger, kleingebauter, leichtgewichtiger Funksignalteil
durch Integrieren der Filtervorrichtung darin aufgebaut
wird.
Die Filtervorrichtung bei einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung enthält eine Phasenanpassungseinheit,
die zwischen dem Eingangsanschluß und den Eingängen der Fil
terelemente vorgesehen ist, und eine Phasenanpassungsein
heit, die zwischen dem Ausgangsanschluß und den Ausgängen
der Filterelemente vorgesehen ist. Entsprechend ist es mög
lich, eine gewünschte Charakteristik einer Bandpaßfilterung
der Filterelemente durch Verwenden der Phasenanpassungsein
heiten zu erhalten.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden genauen
Beschreibung deutlicher, wenn sie im Zusammenhang mit den
begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Funksignalteils eines
Funksystems nach dem Stand der Technik ist,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Funksignalteils eines
Funksystems ist, in dem eine Filtervorrichtung in einer Aus
führung der vorliegenden Erfindung enthalten ist,
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Ausführung der Filter
vorrichtung des Funksignalteils in der Fig. 2 ist,
Fig. 4A und 4B Schaltpläne von Filterelementen der Fil
tervorrichtung in der Fig. 3 sind,
Fig. 5A und 5B perspektivische Ansichten der Filterele
mente in den Fig. 4A und 4B sind,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Musters von Elek
troden eines Serien- oder Reihenresonators eines der Filter
elemente in den Fig. 5A und 5B ist,
Fig. 7A und 7B Smith-Diagramme zum Erklären von Refle
xionscharakteristika der Filterelemente in den Fig. 4A und
4B sind,
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführung der
Filtervorrichtung ist, in der eine Phasenanpassungseinheit
in dem Funksignalteil in der Fig. 2 enthalten ist,
Fig. 9A und 9B Querschnitts- und perspektivische An
sichten der Filtervorrichtung in der Ausführung von Fig. 8
sind,
Fig. 10A und 10B Querschnitts- und perspektivische An
sichten einer anderen Ausführung der Filtervorrichtung sind,
die von der Ausführung der Fig. 8 verschieden ist,
Fig. 11A und 11B Querschnitts- und perspektivische An
sichten einer weiteren Ausführung der Filtervorrichtung
sind, die von der Ausführung der Fig. 8 verschieden ist,
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführung der
Filtervorrichtung in der Fig. 2 ist,
Fig. 13 eine Ansicht einer anderen Ausführung des Fil
terelements der Filtervorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist, und
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Zweiband-Funksystems
ist, das Funksignalteile hat, in denen die Filtervorrichtun
gen nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung enthal
ten sind.
Nun wird eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beglei
tenden Zeichnungen angegeben.
Die Fig. 2 zeigt einen Funksignalteil eines Zweiband-
Funksystems, in dem wenigstens zwei Filtervorrichtungen in
einer Ausführung der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
In der Fig. 2 sind Elemente, die dieselben wie entsprechende
Elemente in der Fig. 1 sind, durch dieselben Bezugszeichen
bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 enthält der Funksignal
teil die Antenne 11, die Antennenweiche oder den Antennendu
plexer 2, eine Funksignal-Sender- (TX) Einheit 13 und eine
Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 14. In dem Zweiband-
Funksystem, das in der Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Modula
toreinheit (nicht gezeigt) an einen Eingang der TX-Einheit
13 angeschlossen, und ein Ausgang der RX-Einheit 14 ist an
eine Demodulatoreinheit (nicht gezeigt) angeschlossen.
Das oben beschriebene Zweiband-Funksystem sendet und
empfängt jegliche Signale innerhalb des 800 MHz Bandes oder
innerhalb des 1,5 GHz Bandes. Bei der vorliegenden Ausfüh
rung wird eine gewünschte von zwei verschiedenen Antennen
für das 800 MHz Band und für das 1,5 GHz Band ausgewählt und
an den Funksignalteil in der Fig. 2 angeschlossen. Alterna
tiv können die oben angegebenen zwei Antennen und eine
Schalteinheit (nicht gezeigt) mit dem Funksignalteil verbun
den werden, und eine gewünschte der zwei Antennen wird wahl
weise an das Zweiband-Funksystem durch Verwenden der Schalt
einheit angeschlossen.
Die Funksignal-Sender- (TX) Einheit 13 enthält die Fil
tervorrichtung 15 mit einem Ausgang, der an einen Eingang
des Leistungsverstärkers (PA) 6 angeschlossen ist, und die
Filtervorrichtung 17 mit einem Eingang, an den ein Ausgang
des PAs 6 angeschlossen ist.
Die Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 14 enthält die
Filtervorrichtung 18 mit einem Ausgang, der an einen Eingang
des rauscharmen Verstärkers (LNA) 9 angeschlossen ist, und
die Filtervorrichtung 20 mit einem Eingang, an den ein Aus
gang des LNAs 9 angeschlossen ist.
Die oben angegebenen Filtervorrichtungen 15, 17, 18 und
20 sind Bandpaß-Filtervorrichtungen, die alle Signale außer
jenen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes sperren
oder blockieren. Diese Einheiten sind Kompaktbauteile, die
getrennt hergestellt werden. Entsprechend ist die Anzahl von
Elementen in dem Funksignalteil in der Fig. 2 dieselbe wie
die Anzahl von Elementen in dem Funksignalteil, das in der
Fig. 1 gezeigt ist.
Jede der obigen Filtervorrichtungen 15, 17, 18 und 20
enthält zwei Filterelemente, und die Filterelemente haben
zwei vorgegebene Frequenzbänder mit Mittelfrequenzen "f1"
und "f2", die voneinander verschieden sind.
Zum Beispiel ist "f1" die Mittelfrequenz des 800 MHz
Bandes, und "f2" ist die Mittelfrequenz des 1,5 GHz Bandes.
Bei der vorliegenden Ausführung sperrt eines der Filterele
mente alle Signale außer jenen innerhalb des 800 MHz Bandes,
das die Mittelfrequenz "f1" enthält, und das andere Filter
elemente sperrt alle Signale außer jenen innerhalb des 1,5
GHz Bandes, das die Mittelfrequenz "f2" enthält.
Die Fig. 3 zeigt eine der Filtervorrichtungen 15, 17,
18 und 20 des Funksignalteils in der Fig. 2 bei der vorlie
genden Ausführung. Die Filtervorrichtungen 15, 17, 18 und
19, die in der Fig. 2 gezeigt sind, haben denselben Aufbau
wie jenen der Filtervorrichtung, die in der Fig. 3 gezeigt
ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 enthält die Filtervor
richtung ein erstes Filterelement 20 und ein zweites Filte
relement 22. Das erste Filterelement 21 hat ein vorgegebenes
Frequenzband mit der Mittelfrequenz "f1", und das zweite
Filterelement 22 hat ein vorgegebenes Frequenzband mit der
Mittelfrequenz "f2".
Die Filtervorrichtung bei der vorliegenden Ausführung
(oder eine der Filtervorrichtungen 15, 17, 18 und 20 in der
Fig. 2) ist eine Kompaktbaueinheit, die separat hergestellt
wird, und diese Kompaktbaueinheit ist durch eine gestrichel
te Linie in der Fig. 3 angezeigt.
Die Filtervorrichtung in der Fig. 3 hat vier Anschlüsse
T1, T2, T3 und T4. Daher wird diese Filtereinheit eine Vier
anschluß-Zweiband-Filtervorrichtung genannt. Die Anschlüsse
T1 und T2 sind Eingangsanschlüsse der Filtervorrichtung, die
angeschlossen sind an und gemeinsam benutzt werden von Ein
gängen der ersten und zweiten Filterelemente 21 und 22. Die
Anschlüsse T3 und T4 sind Ausgangsanschlüsse der Filtervor
richtung, die angeschlossen sind an und gemeinsam benutzt
werden von Ausgängen der ersten und zweiten Filterelemente
21 und 22. Ferner sind in der Filtervorrichtung die An
schlüsse T2 und T4 geerdet.
Wenn ein Signal innerhalb des 800 MHz Bandes dem Ein
gangsanschluß T1 der Filtervorrichtung in der Fig. 3 einge
geben wird, läßt nur das Filterelement 21 dieses Signal
durch und gibt selbiges zum Ausgangsanschluß T3 aus. Wenn
ein Signal innerhalb des 1,5 GHz Bandes dem Eingangsanschluß
T1 der Filtervorrichtung in der Fig. 3 eingegeben wird, läßt
nur das Filterelement 22 dieses Signal durch und gibt selbi
ges zum Ausgangsanschluß T3 aus. Entsprechend dient die Fil
tervorrichtung in der Fig. 3 als die Zweiband-Filtervorrich
tung.
Die Filterelemente 21 und 22 in der vorliegenden Aus
führung sind aufgebaut unter Verwendung von akustischen
Oberflächenwellen- (SAW) Filtern. Zum Beispiel zeigt die
Fig. 4A ein Leitertyp-SAW-Filterelement mit einem vorgegebe
nen Frequenzband mit der niedrigen Mittelfrequenz "f1", und
die Fig. 4B zeigt ein Leitertyp-SAW-Filterelement mit einem
vorgegebenen Frequenzband mit der hohen Mittelfrequenz "f2".
In beiden Filterelementen in den Fig. 4A und 4B sind eine
Mehrzahl von SAW-Resonatoren in einer leiterähnlichen Forma
tion angeordnet.
Das SAW-Filterelement in der Fig. 4A hat einen Paral
lel-SAW-Resonator Rp (bezeichnet durch (a) in der Fig. 4A),
der parallel an Eingangsanschlüsse t1 und t2 des SAW-Filter
elements angeschlossen ist, und hat einen Parallel-SAW-Reso
nator Rp (bezeichnet durch (e) in der Fig. 4A), der parallel
an Ausgangsanschlüsse t3 und t4 des SAW-Filterelements ange
schlossen ist.
Das SAW-Filterelement in der Fig. 4B hat einen Reihen-
SAW-Resonator Rs (bezeichnet durch (f) in der Fig. 4B), der
in Reihe oder seriell an einen Eingangsanschluß t11 des
SAW-Filterelements angeschlossen ist, und hat einen Serien- oder
Reihen-SAW-Resonator Rs (bezeichnet durch (j) in der Fig.
4B), der in Reihe an einen Ausgangsanschluß t13 des SAW-Fil
terelements angeschlossen ist.
In den SAW-Filterelementen in den Fig. 4A und 4B sind
ein Satz von Parallel-SAW-Resonatoren Rp und ein Satz von
Reihen-SAW-Resonatoren Rs in einem Kammuster von Elektroden
vorgesehen, das auf einer Piezokristallplatte in einer In
terdigitalweise angeordnet ist. Die piezoelektrische oder
Piezokristallplatte besteht zum Beispiel aus einem Lithium-
Tantalat-Material. Die Elektroden des Kammusters bestehen
zum Beispiel aus einem Aluminium-2%-Kupfer-Metallmaterial.
Das erste Filterelement 21 hat das vorgegebene Fre
quenzband mit der niedrigeren Mittelfrequenz "f1", wie in
der Fig. 4A gezeigt ist, und das zweite Filterelement 22 hat
das vorgegebene Frequenzband mit der höheren Mittelfrequenz
"f2", wie in der Fig. 4B gezeigt ist. Diese Filterelemente
sind unter Berücksichtigung der Phasenanpassung der Filter
elemente aufgebaut, die später beschrieben wird.
Die Fig. 5A ist eine perspektivische Ansicht des ersten
Filterelements 21 in der Fig. 4A, und die Fig. 5B ist eine
perspektivische Ansicht des zweiten Filterelements 22 in der
Fig. 4B.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A ist das Filterelement
21 mit den Parallel-SAW-Resonatoren Rp und den Reihen-SAW-
Resonatoren Rs aufgebaut, die auf der Piezokristallplatte 24
angeordnet sind. Diese Resonatoren sind in einem Kammuster
von Elektroden auf der Piezokristallplatte 24 in einer In
terdigitalweise angeordnet. Die Elektroden bestehen aus ei
nem Aluminium-2%-Kupfer-Metallmaterial. Die piezoelektrische
oder Piezokristallplatte 24 ist 0,35 mm dick und besteht aus
einem Lithium-Tantalat-Material. Die Resonatoren, die durch
(a) bis (e) in der Fig. 5A bezeichnet sind, sind dieselben
wie entsprechende Resonatoren (a) bis (e), die in der Fig.
4A gezeigt sind. Auch sind die Anschlüsse (t1) bis (t4) in
der Fig. 5A dieselben wie entsprechende Anschlüsse (t1) bis
(t4), die in der Fig. 4A gezeigt sind.
Die Fig. 6 zeigt ein Muster von Elektroden eines der
Reihen-SAW-Resonatoren Rs der Filterelemente in den Fig. 5A
und 5B. Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 enthält der Reihen-
SAW-Resonator eine Mittelelektrode 25 und zwei Reflexions
elektroden 26 auf beiden Seiten der Mittelelektrode 25. Ähn
lich enthält der Parallel-SAW-Resonator Rp eine Mittelelek
trode und zwei Reflexionselektroden auf beiden Seiten der
Mittelelektrode. Gesondert vom Reihen-SAW-Resonator ist eine
der Reflexionselektroden des Parallel-SAW-Resonators Rp ge
erdet. Ein Muster der Reflexionselektroden des Parallel-SAW-
Resonators Rp unterscheidet sich vom Muster der Reflexions
elektroden des Reihen-SAW-Resonators Rs.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5B ist das Filterelement
22 mit den Parallel-SAW-Resonatoren Rp und den Reihen-SAW-
Resonatoren Rs aufgebaut, die auf der piezoelektrischen oder
Piezokristallplatte angeordnet sind. Diese Resonatoren sind
in einem Kammuster von Elektroden vorgesehen, die auf der
Piezokristallplatte 24 in einer Interdigitalweise angeordnet
sind. Die Elektroden bestehen aus einem Aluminium-2%-Kupfer-
Metallmaterial. Die Piezokristallplatte 24 besteht aus einem
Lithium-Tantalat-Material. Die Resonatoren, die durch (f)
bis (j) in der Fig. 5B bezeichnet sind, sind dieselben wie
entsprechende Resonatoren (f) bis (j), die in der Fig. 4B
gezeigt sind. Auch sind die Anschlüsse (t11) bis (t14) in
der Fig. 5B dieselben wie entsprechende Anschlüsse (t11) bis
(t14), die in der Fig. 4B gezeigt sind.
Es ist bekannt, daß es verschiedene Parameter der Elek
troden gibt, die im Zusammenhang mit den Reflexionscharakte
ristika der Resonatoren stehen. Da die Einzelheiten der
Elektrodenparameter eine Gestaltungsangelegenheit des Fil
terelements betreffen, wird eine Beschreibung davon wegge
lassen.
Die Fig. 7A ist ein Smith-Diagramm, das die Reflexions
charakteristika des Filterelements 21 in den Fig. 4A und 5A
zeigt. Die Fig. 7B ist ein Smith-Diagramm, das die Refle
xionscharakteristika des Filterelements 22 in den Fig. 4B
und 5B zeigt.
Wie in der Fig. 7A gezeigt ist, dient das Filterelement
21, das die Parallelresonatoren Rp an den Eingangs- und Aus
gangsanschlüssen hat, als ein Widerstandselement (zum Bei
spiel 50 Ω), wenn das Signal innerhalb des "f1"-Frequenz-
Paßbandes ist. Das Filterelement 21 hat eine hohe Impedanz,
wenn das Signal innerhalb des "f2"-Frequenz-Paßbandes
(f1 < f2) ist.
Im Gegensatz dazu dient, wie in der Fig. 7B gezeigt
ist, das Filterelement 22, das die Reihenresonatoren Rs an
den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen hat, als das Wider
standselement (zum Beispiel 50 Ω), wenn das Signal inner
halb des "f2"-Frequenz-Paßbandes ist. Das Filterelement 22
hat eine hohe Impedanz, wenn das Signal innerhalb des
"f1"-Frequenz-Paßbandes ist.
In der Filtervorrichtung (jegliche der Filtervorrich
tungen 15, 17, 18 und 20) der Ausführung der Fig. 3 sind das
Filterelement 21 und das Filterelement 22 parallel geschal
tet. In dieser Filtervorrichtung hat das Filterelement 21
eine niedrige Paßbandfrequenz (f1), und das Filterelement 22
hat eine hohe Paßbandfrequenz (f2). Entsprechend haben das
Filterelement 21 in den Fig. 4A und 5A und das Filterelement
22 in den Fig. 4B und 5B gute Paßband-Charakteristika.
Wie im Vorstehenden beschrieben wurde, ist die Filter
vorrichtung in der Fig. 3 eine kompakte, gepackte Einheit
oder Packungseinheit, in welcher die Filterelemente 21 und
22 parallel geschaltet sind. Durch Integrieren der Filter
vorrichtung der vorliegenden Ausführung in einen Funksi
gnalteil eines Zweiband-Funksystems ist es möglich, einen
klein bauenden, leichtgewichtigen, hoch zuverlässigen
Funksignalteil eines Zweiband-Funksystems zu konstruieren.
Jedoch ist es, um bessere Paßband-Charakteristika der
Filterelemente 21 und 22 zu erhalten, notwendig, Gebrauch
von einer Phasenanpassungseinheit für die Filtervorrichtung
in der Fig. 3 zu machen. Die Phasenanpassungseinheit arbei
tet, um die Phase des "f2"-Frequenz-Paßbandes des Filterele
ments 21 in den Fig. 4A und 5A in einer Richtung anzupassen,
um die Impedanz zu erhöhen (die Rechtsphasenrotation). Die
Phasenanpassungseinheit arbeitet, um die Phase des
"f1"-Frequenz-Paßbandes des Filterelements 22 in den Fig. 4B und
5B in einer Richtung anzupassen, um die Impedanz zu erhöhen
(die Linksphasenrotation).
Es ist anhand der Smith-Diagramme in den Fig. 7A und 7B
leicht verständlich, daß es sehr schwierig ist, die oben an
gegebene Phasenanpassung auszuführen, wenn eine Filtervor
richtung konstruiert wird, in welcher das Filterelement 21
mit dem Aufbau in der Fig. 4B und das Filterelement 22 mit
dem Aufbau in der Fig. 4A parallel geschaltet sind.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführung der Filtervor
richtung, in welcher eine Phasenanpassungseinheit in der
Filtervorrichtung des Funksignalteils in der Fig. 2 enthal
ten ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 enthält eine Filtervor
richtung 30 die Phasenanpassungseinheit in einem Gehäuse
oder einer Baueinheit davon zusätzlich zu den Filterelemen
ten 21 und 22 in der Filtervorrichtung in der Fig. 3.
Die Filtervorrichtung 30 der vorliegenden Ausführung
enthält eine Übertragungsleitung 31, einen Kondensator C1
und einen Induktor L1 an den Eingängen der Filterelemente 21
und 22, und enthält eine Übertragungsleitung 32, einen Kon
densator C2 und einen Induktor L2 an den Ausgängen der Fil
terelemente 21 und 22. Diese Elemente der Filtervorrichtung
30 dienen als die Phasenanpassungseinheit, die oben be
schrieben wurde. Ein Ende der Übertragungsleitung 31 ist mit
dem Eingangsanschluß T1 verbunden, und das andere Ende davon
ist mit dem Eingang des Filterelements 21 verbunden. Ein En
de der Übertragungsleitung 32 ist mit dem Ausgang des Filte
relements 21 verbunden, und das andere Ende davon ist mit
dem Ausgangsanschluß T3 verbunden. Der Induktor L1 und der
Kondensator C1 sind zwischen dem Eingangsanschluß T1 und dem
Eingang des Filterelements 22 vorgesehen. Der Induktor L2
und der Kondensator C2 sind zwischen dem Ausgang des Filte
relements 22 und dem Ausgangsanschluß T3 vorgesehen.
Die Filtervorrichtung 30 in der Fig. 8 hat die oben be
schriebene Phasenanpassungseinheit. Diese Phasenanpassungs
einheit fungiert zum Anpassen der Phase des "f2"-Frequenz
paßbandes des Filterelements 21 in einer Richtung, um die
Impedanz zu erhöhen, und fungiert zum Anpassen der Phase des
"f1"-Frequenzpaßbandes des Filterelements 22 in einer Rich
tung, um die Impedanz zu erhöhen. Entsprechend ist es im
Fall der Filtervorrichtung 30 in der Fig. 8 möglich, bessere
Paßband-Charakteristika der Filterelemente 21 und 22 zu er
halten.
Die Fig. 9A und 9B zeigen die Filtervorrichtung in der
Ausführung der Fig. 8. Unter Bezugnahme auf die Fig. 9A und
9B hat die Filtervorrichtung ein Gehäuse oder eine Bauein
heit, das/die ein laminiertes Bauteil 40 und eine Kappe 42
auf der Oberseite des laminierten Bauteils 40 enthält. Die
Kappe 42 besteht aus einem Metallmaterial. In einem anderen
Fall kann das laminierte Bauteil 40 als das Gehäuse oder die
Packung bezeichnet werden.
Das laminierte Bauteil 40 in der vorliegenden Ausfüh
rung ist derart ausgebildet, daß isolierende Schichten aus
einem Keramikmaterial (zum Beispiel Aluminiumoxid) und lei
tende Schichten mit Mustern von Leitungen abwechselnd lami
niert sind. In dem laminierten Bauteil 40 können die Muster
der leitenden Schichten durch Löcher der isolierenden
Schichten elektrisch miteinander verbunden sein (jedes Loch
enthält darin einen Leiter).
In der Filtervorrichtung in den Fig. 9A und 9B sind die
Übertragungsleitungen 31 und 32 durch Verwendung der Muster
der leitenden Schichten in dem laminierten Bauteil 40 gebil
det, und die Übertragungsleitungen 31 und 32 dienen als die
Phasenanpassungseinheit. Die Übertragungsleitungen 31 und 32
sind verbunden, wie in der Fig. 8 gezeigt ist, durch Verwen
dung der Löcher der isolierenden Schichten.
Wie in der Fig. 9A gezeigt ist, hat das laminierte Bau
teil 40 ausgenommene Abschnitte oder Teile, in welchen die
Filterelemente 21 und 22 enthalten sind. Eine Anzahl von
Pads oder Anschlußflecken sind auf Zwischenstufen der ausge
nommenen Abschnitte vorgesehen, und die Anschlüsse t1 bis t4
des Filterelements 21 und die Anschlüsse t11 bis t14 des
Filterelements 22 sind mit den Anschlußflecken durch Verwen
dung von Verbindungsdrähten 43 verbunden, die aus Aluminium
bestehen. Die Anschlußflecke sind mit den Mustern der lei
tenden Schichten in dem laminierten Bauteil 40 durch Verwen
dung der Anschlüsse T1 bis T4 und der Löcher der isolieren
den Schichten elektrisch verbunden.
Die Kondensatoren C1 und C2 und die Induktoren L1 und
L2 sind in den Fig. 9A und 9B nicht gezeigt, sie sind aber
an geeigneten Stellen an den ausgenommenen Abschnitten des
laminierten Bauteils 40 angeordnet. Entsprechend ist die
Filtervorrichtung 30 in der Fig. 8 konstruiert, indem von
den Löchern der isolierenden Schichten, den Anschlußflecken,
den Kondensatoren und den Induktoren in dem laminierten Bau
teil 40 Verwendung gemacht wird.
Die ausgenommenen Abschnitte oder Teile des laminierten
Bauteils 40 sind mit der Kappe 42 hermetisch abgeschlossen
oder abgedichtet. Die Anschlüsse T1 bis T4 der Filtervor
richtung in den Fig. 9A und 9B sind an Boden und Seitenflä
chen der Packung oder des Gehäuses der Filtervorrichtung an
geordnet.
Die Fig. 10A und 10B zeigen eine weitere Ausführung der
Filtervorrichtung, die von der Ausführung der Fig. 8 ver
schieden ist. Unter Bezugnahme auf die Fig. 10A und 10B hat
die Filtervorrichtung ein Gehäuse oder eine Baueinheit,
das/die ein laminiertes Bauteil 50 und die Kappe 42 am Boden
des laminierten Bauteils 50 enthält.
Das laminierte Bauteil 50 in der vorliegenden Ausfüh
rung ist derart ausgebildet, daß isolierende Schichten aus
einem Keramikmaterial (zum Beispiel Aluminiumoxid) und lei
tende Schichten mit Mustern von Leitungen abwechselnd lami
niert sind. In dem laminierten Bauteil 50 können die Muster
der leitenden Schichten durch Löcher der isolierenden
Schichten elektrisch miteinander verbunden sein (jedes Loch
enthält darin einen Leiter).
In der Filtervorrichtung der Fig. 10A enthält das lami
nierte Bauteil 50 eine obere isolierende Schicht 51, und die
Übertragungsleitungen 31 und 32 sind auf der Oberfläche der
oberen isolierenden Schicht 51 ausgebildet, wie in der Fig.
10B gezeigt ist. Die Filterelemente 21 und 22 sind an der
Unterseite der oberen isolierenden Schicht 51 ausgebildet,
wie in der Fig. 10A gezeigt ist.
Wie in der Fig. 10A gezeigt ist, hat das laminierte
Bauteil 50 ausgenommene Abschnitte oder Teile, in welchen
die Filterelemente 21 und 22 enthalten sind. Die ausgenomme
nen Abschnitte des laminierten Bauteils 50 sind mit der Kap
pe 42 hermetisch abgedichtet. Eine Anzahl von Anschlußflec
ken oder Pads sind auf Zwischenstufen der ausgenommenen Ab
schnitte vorgesehen, und die Anschlüsse t1 bis t4 des
Filterelements 21 und die Anschlüsse t11 bis t14 des Filter
elements 22 sind mit den Anschlußflecken durch Verwendung
der Anschlußdrähte 43 verbunden. Die Anschlußflecken sind
mit den Mustern der leitenden Schichten in dem laminierten
Bauteil 50 durch Verwendung der Anschlüsse T1 bis T4 und der
Löcher der isolierenden Schichten verbunden.
In der Fig. 10A sind Löcher 52 gezeigt, die Leiter ent
halten, die den Eingangsanschluß T1, den Ausgangsanschluß T3
und eine interne leitende Schicht verbinden. Die Kondensato
ren C1 und C2 und die Induktoren L1 und L2 sind in den Fig.
10A oder 10B nicht gezeigt, aber sie sind an geeigneten
Stellen an den ausgenommenen Abschnitten des laminierten
Bauteils 50 angeordnet.
Die Fig. 11A und 11B zeigen eine weitere Ausführung der
Filtervorrichtung, die sich von der Ausführung der Fig. 8
unterscheidet.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11A und 11B hat die Fil
tervorrichtung ein laminiertes Bauteil 55, das eine obere
isolierende Schicht 56 enthält, die unter den Schichten des
laminierten Bauteils 55 zuoberst angeordnet ist. Die Über
tragungsleitungen 31 und 32, die Kondensatoren C1 und C2 und
die Induktoren L1 und L2 sind auf der oberen Oberfläche der
oberen isolierenden Schicht 56 angeordnet, wie in der Fig.
11B gezeigt ist. Die von jenen der Filtervorrichtung, die in
den Fig. 10A und 10B gezeigt ist, verschiedenen Kondensato
ren C1 und C2 und Induktoren L1 und L2 sind auf der oberen
Oberfläche der oberen isolierenden Schicht 56 angeordnet.
Der weitere Aufbau der Filtervorrichtung in den Fig.
11A und 11B ist derselbe wie jener der Filtervorrichtung in
den Fig. 10A und 10B.
Da bei der Filtervorrichtung in der Ausführung der Fig.
11A und 11B die Induktoren L1 und L2 und die Kondensatoren
C1 und C2 auf der Oberseite des laminierten Bauteils 55 an
geordnet sind, können sie installiert oder ausgetauscht wer
den, nachdem das Packen Zusammenfügen der Filtervorrichtung
erledigt ist.
Die Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführung der Filter
vorrichtung, die sich von der in der Fig. 8 gezeigten vorhe
rigen Ausführung unterscheidet. Unter Bezugnahme auf die
Fig. 12 enthält eine Filtervorrichtung dieser Ausführung die
Filterelemente 21 und 22 und die Übertragungsleitungen 31
und 32. Bei dieser Ausführung sind die von jenen in der Fil
tervorrichtung in der Ausführung der Fig. 8 verschiedenen
Kondensatoren C1 und C2 und die Induktoren L1 und L2, die
als die Phasenanpassungseinheit dienen, extern mit der Fil
tervorrichtung 60 verbunden.
Um es den Induktoren L1 und L2 und den Kondensatoren C1
und C2 zu ermöglichen, extern angeschlossen zu werden, ent
hält das Gehäuse oder die Packung der Filtervorrichtung 60
einen Eingangsanschluß T5 und einen Ausgangsanschluß T6 zu
sätzlich zu den Anschlüssen T1, T2, T2 und T4. Ein Ende des
Kondensators C1 ist mit dem Eingangsanschluß T5 verbunden,
und der Eingangsanschluß T5 ist mit einem Eingang des Fil
terelements 22 verbunden. Das andere Ende des Kondensators
C1 ist mit dem Eingangsanschluß T1 verbunden. Ferner ist ein
Ende des Kondensators C2 ist mit dem Ausgangsanschluß T6
verbunden, und der Ausgangsanschluß T6 ist mit einem Ausgang
des Filterelements 22 verbunden. Das andere Ende des Konden
sators C2 ist mit dem Ausgangsanschluß T3 verbunden. Dement
sprechend ist es möglich, die Phasenanpassung des Filterele
ments 22 durch Modifizieren der Kondensatoren C1 und C2 und
der Induktoren L1 und L2 auszuführen, die extern mit der
Filtervorrichtung 60 verbunden sind.
Die Filtervorrichtungen der oben beschriebenen Ausfüh
rungen verwenden Leitertyp-Akustik-Oberflächenwellen- (SAW)
Filterelemente. Ferner kann die Filtervorrichtung der vor
liegenden Erfindung Mehrfachelektroden-SAW-Filterelemente
verwenden, die als die Transversaltyp-SAW-Filterelemente be
zeichnet werden.
Die Fig. 13 zeigt ein derartiges Mehrfachelektroden-
SAW-Filterelement in einer weiteren Ausführung der Filter
vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf
die Fig. 13 ist das Mehrfachelektroden-SAW-Filterelement auf
einer Piezokristallplatte 65 ausgebildet, die aus einem
Lithium-Tantalat-Material gebildet ist. Eine Anzahl von
Elektroden dieses Filterelements ist auf der Piezokristall
platte 65 ausgebildet, wie in der Fig. 13 gezeigt ist.
Die Größe einer Zweiband-Filtervorrichtung, die die
obigen Mehrfachelektroden-SAW-Filterelemente verwendet, kann
viel kleiner sein als die Größe einer Filtervorrichtung, die
dielektrische Filterelemente verwendet. Zusätzlich kann die
Größe einer Zweiband-Filtervorrichtung, die die Leitertyp-
SAW-Filterelemente verwendet, viel kleiner sein als die Grö
ße der Filtervorrichtung, die die dielektrischen Filterele
mente verwendet.
Die Fig. 14 zeigt ein Zweiband-Funksystem, das ein
Funksignalteil enthält, in dem die Filtervorrichtung in ei
ner Ausführung der vorliegenden Erfindung enthalten ist. In
der Fig. 14 sind die Elemente, die dieselben wie jene sind,
die oben beschrieben wurden, durch dieselben Bezugszeichen
bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 enthält das Zweiband-
Funksystem einen Basisband-Signalprozessor 71, eine Modula
toreinheit 72, eine Addierereinheit 73, die Funksignal-
Sender- (TX) Einheit 13, die Antennenweiche 2, die Antenne
11, die Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 14, eine Mi
schereinheit 74, eine Demodulatoreinheit 75, eine Phasenre
gelkreis- (PLL) Schaltung 76 mit einem lokalen Oszillator
77, eine Mikrophoneinheit M und eine Lautsprechereinheit SP.
Ein Energieversorgungsteil des Zweiband-Funksystems, wie ei
ne Batterieeinheit, die dem obigen Zweiband-Funksystem Ener
gie zuführt, ist in der Fig. 14 nicht gezeigt.
Der Basisband-Signalprozessor 71 nimmt ein Audiosignal
vom Mikrophon M herein und erzeugt verarbeitete Signale "I"
und "Q" an seinen Ausgängen durch eine Basisband-Signalver
arbeitung. Die Modulatoreinheit 72 nimmt die verarbeiteten
Signale "I" und "Q" vom Basisband-Signalprozessor 71 herein
und erzeugt modulierte Signale an ihren Ausgängen durch eine
Quadratur-Amplituden-Phasen-Modulation mit einer Rate einer
Oszillationsfrequenz, die von der PLL-Schaltung 76 ausgege
ben wird.
Die Addierereinheit 73 übernimmt die zwei modulierten
Signale von der Modulatoreinheit 72 und erzeugt ein kombi
niertes Signal an ihrem Ausgang durch Addition der verarbei
teten Signale. Die Funksignal-Sender- (TX) Einheit 13 erhält
das kombinierte Signal von der Addierereinheit 73 und er
zeugt ein Sende- oder Übertragungssignal an ihrem Ausgang.
Die TX-Einheit 13 enthält die oben beschriebene Filtervor
richtung der vorliegenden Erfindung.
Die Funksignal-Empfänger- (RX) Einheit 14 empfängt ein
Funksignal von der Antennenweiche 2. Die Mischereinheit 74
nimmt das empfangene Funksignal von der RX-Einheit 14 herein
und erzeugt ein abwärts konvertiertes oder umgesetztes Si
gnal an ihrem Ausgang. Die Demodulatoreinheit 75 übernimmt
das abwärts konvertierte Signal von der Mischereinheit 74
und erzeugt demodulierte Signale "I" und "Q" an ihren Aus
gängen durch eine Demodulation mit einer Rate einer Oszilla
tionsfrequenz, die von dem lokalen Oszillator 77 ausgegeben
wird.
Der Basisband-Signalprozessor 71 erhält die demodulier
ten Signale "I" und "Q" von der Demodulatoreinheit 75 und
erzeugt ein Audiosignal an seinem Ausgang durch eine Basis
band-Signalverarbeitung. Der Lautsprecher SP wird gemäß dem
Audiosignal betrieben, das von dem Basisband-Signalprozessor
71 ausgegeben wurde.
In dem oben beschriebenen Zweiband-Funksystem ist ein
Schalter SW an den Basisband-Signalprozessor 71 angeschlos
sen. Ein gewünschtes aus dem 800 MHz Band und dem 1,5 GHz
Band zum Betrieb des Zweiband-Funksystems kann ausgewählt
werden durch manuelles Einstellen des Schalters SW. Das Er
gebnis der manuellen Einstellung des Schalters SW wird von
dem Basisband-Signalprozessor 71 zur PLL-Schaltung 76 und
zum lokalen Oszillator 77 übertragen, und ein Schalten der
Oszillationsfrequenz zum Betrieb des Zweiband-Funksystems
wird gemäß der Auswahl eines aus dem 800 MHz Band und dem
1,5 GHz Band ausgeführt.
Die oben beschriebene Filtervorrichtung der vorliegen
den Erfindung wird bei dem Zweiband- oder Dualband-Funk
system angewandt, das den in der Fig. 14 gezeigten Aufbau
hat. Jedoch kann die Filtervorrichtung der vorliegenden Er
findung nicht nur bei dem Funksystem der vorliegenden Erfin
dung, sondern auch bei einem Funksystem angewandt werden,
das einen anderen Aufbau hat. Zusätzlich sind die Frequenz
paßbänder des Funksystems, bei dem die vorliegende Erfindung
angewandt wird, nicht auf 800 MHz und 1,5 GHz beschränkt. Es
ist ferner möglich, eine Filtervorrichtung der vorliegenden
Erfindung vorzusehen, die ein solches Gehäuse hat, in dem
drei oder mehr Filterelemente enthalten sind.
Claims (12)
1. Filtervorrichtung, enthaltend:
eine Baueinheit,
wenigstens zwei Filterelemente (21, 22), die in der Baueinheit vorgesehen sind, von denen jedes der Filterele mente nur Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzban des durchläßt, welche vorgegebenen Frequenzbänder der wenig stens zwei Filterelemente Mittelfrequenzen (f1, f2) haben, die voneinander verschieden sind,
einen Eingangsanschluß (T1), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Eingänge der wenigstens zwei Filterelemente, und
einen Ausgangsanschluß (T3), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Ausgänge der wenigstens zwei Filterelemente.
eine Baueinheit,
wenigstens zwei Filterelemente (21, 22), die in der Baueinheit vorgesehen sind, von denen jedes der Filterele mente nur Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzban des durchläßt, welche vorgegebenen Frequenzbänder der wenig stens zwei Filterelemente Mittelfrequenzen (f1, f2) haben, die voneinander verschieden sind,
einen Eingangsanschluß (T1), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Eingänge der wenigstens zwei Filterelemente, und
einen Ausgangsanschluß (T3), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Ausgänge der wenigstens zwei Filterelemente.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Filtervorrichtung ferner enthält:
eine erste Phasenanpassungseinheit (31, C1, L1), die zwischen dem Eingangsanschluß und den Eingängen der wenig stens zwei Filterelemente vorgesehen ist, und
eine zweite Phasenanpassungseinheit (32, C2, L2), die zwischen dem Ausgangsanschluß und den Ausgängen der wenig stens zwei Filterelemente vorgesehen ist.
eine erste Phasenanpassungseinheit (31, C1, L1), die zwischen dem Eingangsanschluß und den Eingängen der wenig stens zwei Filterelemente vorgesehen ist, und
eine zweite Phasenanpassungseinheit (32, C2, L2), die zwischen dem Ausgangsanschluß und den Ausgängen der wenig stens zwei Filterelemente vorgesehen ist.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Phasenanpassungseinheit eine erste
Übertragungsleitung (31), die an den Eingangsanschluß (T1)
angeschlossen ist und an eines der wenigstens zwei Filtere
lemente angeschlossen ist, einen ersten Induktor (L1) und
einen ersten Kondensator (C1) enthält, welcher erste Induk
tor und welcher erste Kondensator an den Eingangsanschluß
(T1) angeschlossen sind und an ein weiteres (22) der wenig
stens zwei Filterelemente angeschlossen sind, und daß die
zweite Phasenanpassungseinheit eine zweite Übertragungslei
tung (32), die an den Ausgangsanschluß (T3) angeschlossen
ist und an das eine (21) der wenigstens zwei Filterelemente
angeschlossen ist, einen zweiten Induktor (L2) und einen
zweiten Kondensator (C2) enthält, welcher zweite Induktor
und welcher zweite Kondensator an den Eingangsanschluß (T3)
angeschlossen sind und an das weitere (22) der wenigstens
zwei Filterelemente angeschlossen sind.
4. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden
Anschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei
Filterelemente (21, 22) akustische Oberflächenwellen-Filter
elemente enthalten.
5. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der wenigstens
zwei Filterelemente (21, 22) aus akustischen Oberflächenwel
len-Filterelementen gebildet ist, wobei jedes der akusti
schen Oberflächenwellen-Filterelemente eine Anzahl von aku
stischen Oberflächenwellenresonatoren enthält, die in einer
Leiterformation angeordnet sind, welche akustischen Oberflä
chenwellen-Filterelemente enthalten:
ein erstes akustisches Oberflächenwellen-Filterelement (21), das eines der wenigstens zwei Filterelemente bildet, mit Parallelresonatoren ((a), (e)), die an Eingängen (t1, t2) des ersten akustischen Oberflächenwellen-Filterelements und an Ausgängen (t3, t4) des ersten akustischen Oberflä chenwellen-Filterelements angeordnet sind, und
ein zweites akustisches Oberflächenwellen-Filterelement (22), das ein weiteres der wenigstens zwei Filterelemente bildet, mit Reihenresonatoren ((f), (j)), die an einem Ein gang (t11) des zweiten akustischen Oberflächenwellen-Filter elements und an einem Ausgang (t13) des zweiten akustischen Oberflächenwellen-Filterelements angeordnet sind.
ein erstes akustisches Oberflächenwellen-Filterelement (21), das eines der wenigstens zwei Filterelemente bildet, mit Parallelresonatoren ((a), (e)), die an Eingängen (t1, t2) des ersten akustischen Oberflächenwellen-Filterelements und an Ausgängen (t3, t4) des ersten akustischen Oberflä chenwellen-Filterelements angeordnet sind, und
ein zweites akustisches Oberflächenwellen-Filterelement (22), das ein weiteres der wenigstens zwei Filterelemente bildet, mit Reihenresonatoren ((f), (j)), die an einem Ein gang (t11) des zweiten akustischen Oberflächenwellen-Filter elements und an einem Ausgang (t13) des zweiten akustischen Oberflächenwellen-Filterelements angeordnet sind.
6. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das erste akustische Oberflächenwellen-
Filterelement (21) eine niedrigere Mittelfrequenz (f1) als
die Mittelfrequenz (f2) des zweiten akustischen Oberflächen
wellen-Filterelements hat.
7. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit ent
hält:
ein laminiertes Bauteil (40, 50, 55), das, abwechselnd laminiert, leitende Schichten und isolierende Schichten ent hält, welches laminierte Bauteil ausgenommene Abschnitte enthält, und
eine Kappe (42), die die wenigstens zwei Filterelemente (21, 22) in den ausgenommenen Abschnitten des laminierten Bauteils abschließt.
ein laminiertes Bauteil (40, 50, 55), das, abwechselnd laminiert, leitende Schichten und isolierende Schichten ent hält, welches laminierte Bauteil ausgenommene Abschnitte enthält, und
eine Kappe (42), die die wenigstens zwei Filterelemente (21, 22) in den ausgenommenen Abschnitten des laminierten Bauteils abschließt.
8. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Baueinheit ein laminiertes Bauteil enthält
(40, 50, 55), welches laminierte Bauteil leitende Schichten
und isolierende Schichten aufweist, die abwechselnd lami
niert sind, und die erste Übertragungsleitung (31) und die
zweite Übertragungsleitung (32) durch eine der leitenden
Schichten des laminierten Bauteils gebildet sind.
9. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Übertragungsleitung (31) und die
zweite Übertragungsleitung (32) an einer Außenoberfläche der
Baueinheit angeordnet sind.
10. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Übertragungsleitung (31) und die
zweite Übertragungsleitung (32) an einer Außenoberfläche der
Baueinheit angeordnet sind, und die wenigstens zwei Filtere
lemente (21, 22) an der genannten Außenoberfläche der Bau
einheit angeordnet sind.
11. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Filtervorrichtung ferner enthält:
eine erste Phasenanpassungseinheit (31), die zwischen dem Eingangsanschluß (T1) und einem (21) der wenigstens zwei Filterelemente vorgesehen ist,
eine zweite Phasenanpassungseinheit (32), die zwischen dem einen (21) der wenigstens zwei Filterelemente und dem Ausgangsanschluß (T3) vorgesehen ist,
einen ersten Anschluß (T5), der an einen Eingang eines weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente angeschlos sen ist, welcher erste Anschluß verwendet wird, um eine wei tere Phasenanpassungseinheit (C1, L1) an den Eingang des ge nannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente über den ersten Anschluß anzuschließen, und
einen zweiten Anschluß (T6), der an einen Eingang des genannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente angeschlossen ist, welcher zweite Anschluß verwendet wird, um eine weitere Phasenanpassungseinheit (C2, L2) an den Aus gang des genannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filter elemente über den zweiten Anschluß anzuschließen.
eine erste Phasenanpassungseinheit (31), die zwischen dem Eingangsanschluß (T1) und einem (21) der wenigstens zwei Filterelemente vorgesehen ist,
eine zweite Phasenanpassungseinheit (32), die zwischen dem einen (21) der wenigstens zwei Filterelemente und dem Ausgangsanschluß (T3) vorgesehen ist,
einen ersten Anschluß (T5), der an einen Eingang eines weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente angeschlos sen ist, welcher erste Anschluß verwendet wird, um eine wei tere Phasenanpassungseinheit (C1, L1) an den Eingang des ge nannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente über den ersten Anschluß anzuschließen, und
einen zweiten Anschluß (T6), der an einen Eingang des genannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filterelemente angeschlossen ist, welcher zweite Anschluß verwendet wird, um eine weitere Phasenanpassungseinheit (C2, L2) an den Aus gang des genannten weiteren (22) der wenigstens zwei Filter elemente über den zweiten Anschluß anzuschließen.
12. Funksystem, enthaltend:
eine Funksignal-Sendereinheit (13), die modulierte Si gnale an einem Eingang der Funksignal-Sendereinheit verar beitet, um ein Sendefunksignal an einem Ausgang zu erzeugen, welches Sendefunksignal zu einer externen Station übertragen wird,
eine Funksignal-Empfängereinheit (14), die ein Signal an einem Eingang der Funksignal-Empfängereinheit verarbei tet, um ein Empfangsfunksignal an einem Ausgang zu erzeugen,
eine Modulatoreinheit (72), die die modulierten Signale an Ausgängen der Modulatoreinheit von verarbeiteten Signalen an Eingängen der Modulatoreinheit durch eine Modulation er zeugt,
eine Demodulatoreinheit (75), die die demodulierten Si gnale an Ausgängen der Demodulatoreinheit von dem Empfangs funksignal von der Funksignal-Empfängereinheit an einem Ein gang der Demodulatoreinheit durch eine Demodulation erzeugt,
eine Basisband-Signalprozessoreinheit (71), die die verarbeiteten Signale an Ausgängen der Basisband-Signalpro zessoreinheit von einem Audiosignal an einem Eingang der Ba sisband-Signalprozessoreinheit durch eine Basisband-Signal verarbeitung erzeugt, welche Ausgänge der Basisband-Signal prozessoreinheit an die Eingänge der Modulatoreinheit ange schlossen sind, welche Signalprozessoreinheit einen weiteren Ausgang hat, an dem ein Audiosignal von den demodulierten Signalen an anderen Eingängen der Basisband-Signalprozessor einheit durch eine Basisband-Signalverarbeitung erzeugt wird, welche weiteren Eingänge der Basisband-Signalprozes soreinheit an die Ausgänge der Demodulatoreinheit ange schlossen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Sendereinheit als auch die Empfängereinheit wenigstens eine Filtervorrich tung (15, 17, 18, 20) enthält, welche wenigstens eine Fil tervorrichtung enthält:
eine Baueinheit,
wenigstens zwei Filterelemente (21, 22), die in der Baueinheit vorgesehen sind, von denen jedes der Filterele mente nur Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzban des durchläßt, welche vorgegebenen Frequenzbänder der wenig stens zwei Filterelemente Mittelfrequenzen (f1, f2) haben, die voneinander verschieden sind,
einen Eingangsanschluß (T1), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Eingänge der wenigstens zwei Filterelemente, und
einen Ausgangsanschluß (T3), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Ausgänge der wenigstens zwei Filterelemente.
eine Funksignal-Sendereinheit (13), die modulierte Si gnale an einem Eingang der Funksignal-Sendereinheit verar beitet, um ein Sendefunksignal an einem Ausgang zu erzeugen, welches Sendefunksignal zu einer externen Station übertragen wird,
eine Funksignal-Empfängereinheit (14), die ein Signal an einem Eingang der Funksignal-Empfängereinheit verarbei tet, um ein Empfangsfunksignal an einem Ausgang zu erzeugen,
eine Modulatoreinheit (72), die die modulierten Signale an Ausgängen der Modulatoreinheit von verarbeiteten Signalen an Eingängen der Modulatoreinheit durch eine Modulation er zeugt,
eine Demodulatoreinheit (75), die die demodulierten Si gnale an Ausgängen der Demodulatoreinheit von dem Empfangs funksignal von der Funksignal-Empfängereinheit an einem Ein gang der Demodulatoreinheit durch eine Demodulation erzeugt,
eine Basisband-Signalprozessoreinheit (71), die die verarbeiteten Signale an Ausgängen der Basisband-Signalpro zessoreinheit von einem Audiosignal an einem Eingang der Ba sisband-Signalprozessoreinheit durch eine Basisband-Signal verarbeitung erzeugt, welche Ausgänge der Basisband-Signal prozessoreinheit an die Eingänge der Modulatoreinheit ange schlossen sind, welche Signalprozessoreinheit einen weiteren Ausgang hat, an dem ein Audiosignal von den demodulierten Signalen an anderen Eingängen der Basisband-Signalprozessor einheit durch eine Basisband-Signalverarbeitung erzeugt wird, welche weiteren Eingänge der Basisband-Signalprozes soreinheit an die Ausgänge der Demodulatoreinheit ange schlossen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Sendereinheit als auch die Empfängereinheit wenigstens eine Filtervorrich tung (15, 17, 18, 20) enthält, welche wenigstens eine Fil tervorrichtung enthält:
eine Baueinheit,
wenigstens zwei Filterelemente (21, 22), die in der Baueinheit vorgesehen sind, von denen jedes der Filterele mente nur Signale innerhalb eines vorgegebenen Frequenzban des durchläßt, welche vorgegebenen Frequenzbänder der wenig stens zwei Filterelemente Mittelfrequenzen (f1, f2) haben, die voneinander verschieden sind,
einen Eingangsanschluß (T1), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Eingänge der wenigstens zwei Filterelemente, und
einen Ausgangsanschluß (T3), der angeschlossen ist an und den sich teilen jeweilige Ausgänge der wenigstens zwei Filterelemente.
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---|---|---|---|---|
EP0898363A2 (de) | 1997-08-22 | 1999-02-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Akustische Oberflächenwellenanordnung |
EP0911966A2 (de) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Verbundfilter und Funkausrüstung damit |
US6115592A (en) * | 1995-08-24 | 2000-09-05 | Fujitsu Limited | Filter device and dual-band radio system in which the filter device is used |
DE10024956C2 (de) * | 1999-06-04 | 2003-03-27 | Fujitsu Ltd | Antennenduplexer |
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EP0460333A1 (de) * | 1990-06-06 | 1991-12-11 | Ricardo Reolid Lopez | Bandpassfilter und Bandsperre für elektrische Signale |
DE4132907A1 (de) * | 1991-10-04 | 1993-04-08 | Thomson Brandt Gmbh | Filteranordnung |
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1996
- 1996-02-10 TW TW085101682A patent/TW325607B/zh active
- 1996-02-29 DE DE19607500A patent/DE19607500A1/de not_active Ceased
- 1996-03-04 CN CN96104227A patent/CN1144421A/zh active Pending
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DE10024956C2 (de) * | 1999-06-04 | 2003-03-27 | Fujitsu Ltd | Antennenduplexer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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TW325607B (en) | 1998-01-21 |
CN1144421A (zh) | 1997-03-05 |
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