DE3689178T2

DE3689178T2 - Doppelkammduplexgerät mit Bandsperrenresonatoren.

Info

Publication number: DE3689178T2
Application number: DE86106198T
Authority: DE
Inventors: Ronald E Jachowski
Original assignee: Allen Telecom Group Inc
Current assignee: Allen Telecom LLC
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2006-05-07
Also published as: US4596969A; EP0201083B1; DE3689178D1; ZA863435B; EP0201083A2; DK166181B; AU577511B2; DK166181C; AU5726286A; JPH0824244B2; EP0201083A3; DK212386A; MX167234B; DK212386D0; CA1245310A; JPS61274502A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Duplexer mit Mehrfach-Interdigitalfiltern in einem einzigen Gehäuse und insbesondere Interdigitalfilter mit internen "Notch-Resonatoren", die eine Notch-Filterfunktion ausführen.
Interdigitalfilter sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Mikrowellenfrequenzgeräte gut bekannt, sie sind beschrieben in "Interdigital Band-Pass Filters" von G. L. Matthaei, IRE Transactions on Microwave Theory Techniques, November 1962, Seite 479 und auch in dem Text "Microwave Filter, Impedance- Matching Networks and Coupling Structures" von G. Matthaei, L. Young und E. M. T. Jones, 1980, herausgegeben von Artech House, Inc. Interdigitalfilter weisen eine Reihe von beabstandeten, parallelen leitenden Viertelwellenlängenresonatoren in einem rechteckigen leitenden Gehäuse auf, die in dem Sinne in einer ineinandergreifenden Art angeordnet sind, daß gegenüberliegende Enden von benachbarten Resonatoren elektrisch am Gehäuse geerdet sind. Die Mittenfrequenz eines interdigitalen Bandpaßfilters wird durch die hänge seiner Resonatoren bestimmt. Die Bandbreite des Interdigitalfilters wird vom Abstand zwischen benachbarten Resonatoren bestimmt, und die Breite eines jeden Resonators bestimmt dessen Impedanz. Die Anzahl der Resonatoren bestimmt die Trennschärfe des Interdigitalfilters, d. h. die Steilheit der "Flanken" seiner Bandpaßcharakteristik. Ein Nachteil der Interdigitalfilter ist es, daß, wenn eine hohe Trennschärfe erforderlich ist, viele Resonatoren mit der vorgegebenen Breite, Länge und dem vorgegebenen Abstand zusammengesetzt werden müssen, wodurch die Länge des Aufbaus ansteigt. Ein solches Ansteigen der Länge kann aus praktischen Gründen nicht akzeptierbar sein, wenn das Interdigitalfilter zusammen mit anderen Mikrowellenmodulen in Gestellen für Standardeinschübe eingebaut werden soll.
Aus den PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Bd. 6 Nr. 251 (E-147) (1129) und der JP-A-57 148 403 ist eine Filtervorrichtung bekannt, wie sie im Oberbegriff des anliegenden Patentanspruchs 1 beschrieben ist. Diese Filtervorrichtung ist ein Verzweigungsfilter mit einer ersten Gruppe von beabstandeten parallelen Resonatoren und einer zweiten Gruppe von beabstandeten parallelen Resonatoren. Die erste Gruppe und die zweite Gruppe sind linear hintereinander angeordnet, und an den ersten (äußeren) Enden der ersten und zweiten Gruppe befindet sich jeweils eine Koppelschleife zum Verbinden von Ausgangskontaktanschlüssen mit den Gruppen. Die zweiten (inneren) Enden der ersten und zweiten Gruppe liegen einander gegenüber, und durch eine dazwischenliegende Koppelschleife ist jeweils ein Eingangskontaktanschluß mit den Gruppen verbunden. Zwischen den Koppelschleifen an den ersten (äußeren) Enden der Gruppen und dem Gehäuse des Filters sind zusätzliche Notch-Resonatoren vorgesehen, wobei jeder Notch-Resonator auf die Resonanzfrequenz des Filters abgestimmt ist, das sich von diesem Resonator am weitesten weg befindet.
Aus dem IEEE-MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM, Digest of Technical Papers, Cherry Hill 1976, Seiten 116-118 ist außerdem die hypothetische Struktur einer gemeinsamen Verbindungsstelle für einen koaxialen Kamm-Triplexer bekannt.
Es sind bereits Duplexer wie der in der Fig. 5 der anliegenden Zeichnung gezeigte mit Interdigitalfiltern aufgebaut worden, wobei ein Sender 91 und ein Empfänger 96 mit einer gemeinsamen Antenne 101 verbunden sind. Dabei ist es jedoch erforderlich, die Zuleitungen 94 und 99, die die Interdigitalfilter 93 und 98 mit einem T-Verbindungsstück 95 verbinden, das an das Antennenkabel 100 angeschlossen ist, sehr genau auf die richtige Länge abzuschneiden.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer praktischen Interdigitalfilter-Duplexerstruktur, die eine maximale Isolation zwischen dem Sender und dem Empfänger ergibt und die doch nur einen minimalen Platz für die Frontplatte in einem Gerätegestell erfordert, und die die Notwendigkeit beseitigt, zum Verbinden des "Sende"-Filters und des "Empfangs"-Filters eines Duplexers mit der gemeinsamen Antenne sehr genau auf die richtige Länge zugeschnittene Zuleitungen bereitzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Interdigitalfilter-Duplexerstruktur mit einer effektiven inneren Kopplung zwischen den Mehrfachfiltern zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Duplexer zu schaffen, der zwischen seinen Filtern keine Kabelverbindung benötigt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Interdigitalfilter-Duplexerstruktur zu schaffen, die nur einen minimalen Platz für die Frontplatte benötigt.
Diese Aufgaben werden mit der im anliegenden Patentanspruch 1 beschriebenen Filtervorrichtung gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Filtervorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 11.
Kurz gesagt wird gemäß einer Ausführungsform mit der Erfindung ein Interdigitalfilter-Duplexer vorgestellt, der ein Sendefilter und ein Empfangsfilter, das jeweils eine Anzahl von Resonatoren beinhaltet, die in einem einzigen Rahmen mit einer dünnen leitenden Wand dazwischen angeordnet sind, und einen größeren Übertragungsabschnitt aufweist, der Hochfrequenzenergie vom Sendefilter zu einer gemeinsamen Antenne führt und der auch Hochfrequenzenergie von der Antenne zum Empfangsfilter führt. Bei dieser beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind das Sendefilter und das Empfangsfilter Interdigitalfilter mit Viertelwellenlängenresonatoren, und der große Übertragungsabschnitt ist ein Dreiviertel-Wellenlängenstück mit abwechselnden Viertelwellenlängenabschnitten der stehenden Welle, die zu den Resonatoren des Sende- bzw. Empfangsfilters ausgerichtet sind. Die Länge der Resonatoren im ersten und zweiten Filter ist jeweils gleich einem Viertel der Wellenlänge. Die Länge des Übertragungsabschnittes zwischen den Filtern ist drei Viertel einer Wellenlänge. Im Sende- und Empfangsfilter sind zwischen den Übertragungsabschnitten davon und den angrenzenden Abschnitten des Gehäuses Notch-Resonatoren vorgesehen, um die benachbarten Flankenabschnitte der Bandpaßcharakteristik des Sendefilters und des Empfangsfilters steiler zu machen und damit die Isolation zwischen dem Sender und dem Empfänger zu erhöhen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgeschnitten, eines verbesserten erfindungsgemäßen Interdigitalfilters.
Die Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Schnittlinie 2-2 in der Fig. 1.
Die Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Duplexers.
Die Fig. 4 ist eine Darstellung der Bandpaßeigenschaften des Duplexers der Fig. 3.
Die Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines bekannten Duplexers zeigt.
Die Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Mehrfachfilter-Interdigitalfilterstruktur.

Beschreibung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 und 2 weist das Interdigitalfilter 1 einen rechteckigen leitenden Rahmen 2 mit einem unteren Element 2A, einem oberen Element 2C und Endelementen 2B und 2D auf, die einen dünnen, länglich-rechteckigen Hohlraum 12 festlegen. Die gegenüberliegenden Hauptflächen des Interdigitalfilters 1 sind mit leitenden Frontplatten 5 und 6 abgedeckt. Das Interdigitalfilter 1 beinhaltet, im Hohlraum 12, eine erste Gruppe von Resonatoren 8, 15, 16, 17 und 18 und Übertragungsabschnitte 7 und 19. Letztere werden als "Übertragungsabschnitte" bezeichnet, da sie von einem Kabelanschlußstück zu einem rechteckigen Leitungsverbindungsstück (das dann elektromagnetische Energie zu einem Resonator führen kann) "übertragen". Erfindungsgemäß hat jeder der Resonatoren eine T-förmige Gestalt mit einer Basis, die mit Schrauben an den Innenflächen der leitenden Frontplatten 5 und 6 befestigt ist. Jeder Resonator weist auch einen relativ dünnen Resonatorabschnitt auf, der senkrecht zur Basis verläuft und mittig davon gehalten wird. Zum Beispiel besitzt in der Fig. 1 der Resonator 8 eine Basis 8B und einen dünnen vertikalen Resonatorabschnitt 8A. Die Übertragungsabschnitte haben eine ähnliche T-förmige Gestalt.
Wie am besten aus der Fig. 2 hervorgeht, ist das freie Ende des Übertragungsabschnittes 7 über einen schmalen Zwischenraum 25 mit einem Leiter 22 verbunden, der sich durch einen leitenden Block 21 zum Mittelleiter eines Koaxialkabel- Anschlußsteckers 3 erstreckt. Ähnlich ist das freie Ende des Übertragungsabschnitts 19 über einen schmalen Zwischenraum 26 mit einem Leiter 24 verbunden, der sich durch einen rechteckigen leitenden Block 23 zum Mittelleiter eines Kabel-Anschlußsteckers 4 erstreckt.
Die Basis der abwechselnden Resonatoren 15 und 17 ist jeweils am unteren Abschnitt der leitenden Frontplatten 5 und 6 des Interdigitalfilters 1 angebracht. Die Basis der verbleibenden Resonatoren 8, 16 und 18 ist jeweils am oberen Abschnitt der leitenden Frontplatten 5 und 6 angebracht. Die Basis der Übertragungsabschnitte 7 und 9 ist jeweils am unteren Abschnitt der leitenden Frontplatten 5 und 6 angebracht.
Die Bandpaßcharakteristik des Interdigitalfilters 1 kann eine Form haben, wie sie durch die Bezugszeichen 60 und 60A in der Fig. 4 bezeichnet ist. (Die Bandpaßcharakteristik 61 wird später beschrieben.) Die Mittenfrequenz des Interdigitalfilters 1, die in der Fig. 4 bei der Linie 62 gezeigt ist, wird durch die Länge 27 der Resonatoren 8, 15, 16, 17 und 18 bestimmt. Die Bandbreite des Interdigitalfilters 1 wird durch den Abstand 29 zwischen den Resonatoren 8, 15, 16, 17 und 18, den kleineren Abstand zwischen dem Übertragungsabschnitt 7 und dem Resonator 8 und dem kleineren Abstand zwischen dem Resonator 18 und dem Übertragungsabschnitt 19 bestimmt. (Die genannten kleineren Abstände sind wegen der verschiedenen Impedanzen der Resonatoren und der Übertragungsabschnitte erforderlich.) Die Breite 28 eines jedes Resonators bestimmt die Impedanz dieses Resonators. Die optimale Impedanz für einen Resonator liegt bei etwa 70 Ohm. Die Übertragungsabschnitte 7 und 19 sind jedoch breiter, um ihre Impedanz auf 50 Ohm herabzusetzen, um eine Impedanzanpassung an (nicht gezeigte) 50-Ohm-Kabel zu erreichen, die mit den Koaxialkabel-Anschlußsteckern 3 und 4 verbunden sind.
Wie erwähnt wird die Trennschärfe eines Interdigitalfilters, d. h. das Ausmaß, mit dem es Außerbandsignale unterdrückt, durch die Anzahl der Resonatoren bestimmt, da die Außerbandenergie um so mehr abgeschwächt wird, wenn das Signal vom einen Ende des Interdigitalfilters zum anderen läuft, je mehr Resonatoren sich im Filter 12 befinden.
Erfindungsgemäß wird die Trennschärfe des Interdigitalfilters 1 durch Einfügen von zwei Notch-Resonatoren 10 und 20 in die schmalen Bereiche 12A und 12B der Fig. 2 angrenzend an die Außenseiten der Übertragungsabschnitte 7 und 19 erhöht. Die Längen der Resonatoren 10 und 20 sind so gewählt, daß sich eine Resonanzfrequenz oder Resonanzfrequenzen ergeben, die sich von der durch die Linie 62 in der Fig. 4 bezeichneten Mittenfrequenz unterscheiden. Wenn zum Beispiel die Resonanzfrequenz von beiden Notch-Resonatoren 10 und 20 so gewählt wird, daß sich eine Frequenz ergibt, die der strichpunktierten Linie 65 der Fig. 4 entspricht, wird die Steilheit des Abschnittes der Bandpaßcharakteristik 60, die durch die gestrichelte Linie 60B angegeben wird, vergrößert, um den steileren Flankenabschnitt 60C zu ergeben, wodurch die Unterdrückung von Frequenzen, die größer sind als die durch das Bezugszeichen 65 bezeichnete Frequenz, stark erhöht wird.
In Abhängigkeit davon, wie nahe die Frequenz 65 bei der durch das Bezugszeichen 62 bezeichneten Frequenz liegt, kann die "Einkerbung" in der Bandpaßcharakteristik 60, die von den Notch-Resonatoren 10 und 20 erzeugt wird, ausreichend schmal sein, so daß der rechte Abschnitt der Flanke 60 in der Fig. 4 ansteigen kann, bevor er mit weiter ansteigender Frequenz kontinuierlich weiter abfällt, obwohl dies in der Fig. 4 nicht gezeigt ist.
Der beschriebene Aufbau hat den Vorteil, daß für eine Mittenfrequenz von etwa 800 Megahertz der Aufbau so gestaltet werden kann, daß er in ein Standard-19-Zoll-Gerätegestell paßt und doch eine wesentlich größere Trennschärfe erhalten werden kann, ohne die Länge des Gerätes über die zur Verfügung stehenden 19 Zoll hinaus zu erhöhen.
Wie üblich können der Rahmen 2, die Frontplatten 5 und 6 sowie die Resonatoren und die Übertragungsabschnitte aus Kupfer bestehen, das mit Silber beschichtet ist, um eine hohe Oberflächen-Leitfähigkeit zu ergeben. Die T-förmige Gestalt der Resonatoren ermöglicht es, daß sie von stranggepreßten Kupferabschnitten abgeschnitten werden können, was die Herstellungskosten für den erfindungsgemäßen Interdigitalfilteraufbau wesentlich verringert.
In der Fig. 3 ist ein einheitlicher Doppelhohlraum-Interdigitalfilteraufbau mit einer internen Kopplung des Filters an einen "Antennenübertragungsabschnitt" 40 zur Herstellung eines Duplexers 35 gezeigt. Der Duplexer 35 beinhaltet ein "Empfangsfilter" 38 mit parallelen, beabstandeten Resonatoren 46-1 bis 46-5 und einem Übertragungsabschnitt 46-6, die im wesentlichen wie in den Fig. 1 und 2 beschrieben angeordnet sind und die jeweils in der Länge einem Viertel der Empfangsfrequenzwellenlänge gleich sind. Der Empfangsübertragungsabschnitt 46-6 ist über einen Zwischenraum 54 durch einen Leiter 53, der sich durch einen leitenden Block 52 erstreckt, mit einem Leiter 55 verbunden. Der Leiter 55 verläuft zwischen dem Resonator 46-6 und dem Rahmen 36 zu einem Empfängerkabelanschlußstecker 56.
Der Rahmen 36 weist ein dünnes leitendes Element 37 auf, das sich zwischen den gegenüberliegenden leitenden Frontplatten (wie 5 und 6 in der Fig. 1) erstreckt und das das Empfangsfilter 38 vom "Sendefilter" 39 trennt. Das Sendefilter 39 beinhaltet beabstandete, parallele Resonatoren 45-1 bis 45-5 und einen Übertragungsabschnitt 45-6, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie oben beschrieben angeschlossen sind und die jeweils in der Länge einem Viertel der Sendefrequenzwellenlänge gleich sind. Der Sendeübertragungsabschnitt 45-6 ist elektrisch über einen Impedanzanpassungs-Zwischenraum 50 mit einem Leiter 49 verbunden. Der Leiter 49 erstreckt sich durch einen leitenden Block 47 zu dem Mittelleiterverbindungsstück eines Sendekabelanschlußsteckers 48.
Erfindungsgemäß ist die Basis 40A eines größeren "Antennenübertragungsabschnittes" 40 am oberen Abschnitt der Frontplatte (ähnlich den Frontplatten 5 und 6 in der Fig. 1) des Duplexers 35 angebracht und erstreckt sich an der leitenden Wand 37 vorbei und am Sendefilter 39 entlang nach unten. Der Übertragungsabschnitt 40 verläuft parallel zu und in der gleichen Ebene wie die Resonatoren 45-1 usw. und 46-1 usw. und hat eine Länge, die etwa gleich drei Vierteln der Sende- oder Empfangsfrequenz (die nahe beieinander liegen) ist. Der Dreiviertelwellenlängen-Übertragungsabschnitt 40 ist über einen Impedanzanpassungs-Zwischenraum 44 mit dem Mittelleiter eines Antennenkabel-Verbindungssteckers 42 verbunden.
Die richtige Ausrichtung des Dreiviertelwellenlängen-Antennenübertragungsabschnittes 40 zu den Viertelwellenlängenresonatoren 45-1 usw. und 46-1 usw. ergibt sich am besten aus der Spannungswellenform 34 der stehenden Welle des Übertragungsabschnittes 40, die an der linken Seite der Fig. 3 gezeigt ist. Der ansteigende Viertelwellenlängenabschnitt 34A davon ist zu den Empfangsfilterresonatoren 46-1 usw. ausgerichtet und der nächste ansteigende Viertelwellenlängenabschnitt 34B zu den Sendefilterresonatoren 45-1 usw. Diese Ausrichtung optimiert die elektromagnetische Ankopplung von Hochfrequenzenergie bei der Empfangsfrequenz und bei der Sendefrequenz an das Empfangsfilter und das Sendefilter.
Zum Zwecke der Erläuterung wird angenommen, daß das Interdigitalempfangsfilter 38 die durch das Bezugszeichen 60 in der Fig. 4 bezeichnete Bandpaßcharakteristik besitzt, und daß das Interdigitalsendefilter 39 die mit dem Bezugszeichen 61 in der Fig. 4 bezeichnete Bandpaßcharakteristik besitzt. Die Empfangsfrequenz ist damit die durch die strichpunktierte Linie 62 bezeichnete Frequenz und die Sendefrequenz die durch die strichpunktierte Linie 63 bezeichnete Frequenz.
Ich habe festgestellt, daß der oben beschriebene Aufbau für das Ankoppeln der Sendesignale an die Antenne und auch für das Ankoppeln der empfangenen Signale von der gleichen Antenne an den mit dem Kabelanschlußstecker 56 verbundenen Empfänger sehr effektiv ist, während gleichzeitig eine ausgezeichnete Trennung zwischen dem Sender und dem Empfänger aufrechterhalten wird und auch eine sehr geringe Übergangsdämpfung erreicht wird.
Durch das Anbringen der Resonatoren 46-7 und 45-7 in der beim Empfangsfilter 38 bzw. Sendefilter 39 gezeigten Position, wobei sie jeweils eine Resonanzfrequenz haben, die in der Fig. 4 mit der strichpunktierten Linie 65 bezeichnet ist, wirken die Resonatoren 46-7 und 45-7 als "Notch-Resonatoren", die den unteren Abschnitt 60C der rechten Flanke 60A der Empfänger- Bandpaßcharakteristik 60 erheblich steiler machen und die auch den unteren Abschnitt 61C der linken Flanke 61A der Sende- Bandpaßcharakteristik 61 erheblich steiler machen, wodurch die Isolation zwischen dem Sender und dem Empfänger um etwa 10 bis 20 Dezibel angehoben wird.
Bei dem Duplexer, den ich gemäß Fig. 3 aufgebaut habe, beträgt die entweder über das Sendefilter 39 oder das Empfangsfilter 38 gemessene Übergangsdämpfung nur etwa 0,5 Dezibel. Die Abschwächung in den unterdrückten Bändern des Empfangsfilters 38 und des Sendefilters 39 ist größer als etwa 50 Dezibel. Der obige Duplexer, den ich aufgebaut habe, ist für Frequenzen vorgesehen, die bei zellularen Mobilfunkbändern verwendet werden, das heißt für eine Kommunikation bei Empfangsfrequenzen im Bereich von 825 bis 851 Megahertz und bei Sendefrequenzen im Bereich von 870 bis 896 Megahertz. Der Abstand der Empfangsfrequenz 62 von der Sendefrequenz 63 beträgt etwa 19 Megahertz. Bei diesem Duplexer ist der Abstand der dünnen leitenden Platten (wie 5 und 6 in der Fig. 1) und damit die Breite der Resonatorbasen in Fig. 1 gleich eineinhalb Zoll. Die Dicke der Resonatoren ist jeweils gleich etwa einem Viertelzoll. Der Duplexer 35 der Fig. 3 hat eine horizontale Abmessung von siebzehneinhalb Zoll, die Vorrichtung kann also leicht an einer Frontplatte angebracht werden, die für den Einbau in ein typisches Gerätegestell vorgesehen ist. Der Duplexer der Fig. 3 hat eine vertikale Rahmenabmessung von zwölfeinhalb Zoll.
Der Duplexer der Fig. 3 benötigt daher weniger als zwei Zoll des vertikalen Platzes in einem Gerätegestell, hat eine sehr geringe Übergangsdämpfung von nur etwa 0,5 Dezibel und ergibt eine Isolation von mehr als 50 Dezibel zwischen dem Empfänger und dem Sender. Des weiteren brauchen keine exakt zugeschnittenen Kabel zwischen dem Sendehohlraum und dem Empfangshohlraum vorgesehen werden und auch kein Platz für solche Kabel. Der beschriebene Duplexer 35 kann sehr kostengünstig hergestellt werden.
Die in der Fig. 3 gezeigte Basis-Duplexerstruktur kann erweitert werden, um mehr Hohlräume einzuschließen, solche wie bei 72, 73, 74, 75, 76 und 77 in der Fig. 6 gezeigt. Ein gemeinsamer oder Zwischenfilter-Übertragungsabschnitt 78, der eine Länge von einem ungeradzahligen Vielfachen von Viertelwellenlängen hat, ist allen Filtern gemeinsam, sowohl denen an der linken als auch der rechten Seite des Übertragungsabschnittes. Jedes der Filter weist eine typische Interdigitalfilteranordnung von Resonatoren auf und beinhaltet einen Endübertragungsabschnitt, der mit einem Kabelverbindungsstecker wie 81 oder 83 verbunden ist. Der gemeinsame Zwischenfilter-Übertragungsabschnitt 78 ist an seinem freien Ende mit dem Mittelleiter eines Koaxialkabelsteckers 79 verbunden, der, falls gewünscht, zu einer Antenne geleitet werden kann. Mit den verschiedenen Kabelsteckern können verschiedene Kombinationen von Empfängern und Sendern verbunden werden. Aus praktischer Sicht ist die Anzahl der Hohlräume, die einen einzigen gemeinsamen Zwischenfilter-Übertragungsabschnitt wie 78 besitzen, nur durch die Frequenzstreuung oder die Trennung der verschiedenen Bandpaßfilter begrenzt.
Die Fig. 6 zeigt eine Wellenform 86, die die Spannung der stehenden Welle des Übertragungsabschnittes 78 darstellt und die zeigt, wie die Abschnitte der stehenden Welle zu den Resonatorreihen ausgerichtet sein sollen, die mit dem Resonator 78 verbunden sind.
Alle Elemente oder Schritte, die denen in den hier beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen darin entsprechen, daß damit im wesentlichen die gleiche Funktion in im wesentlichen der gleichen Weise und mit im wesentlichen dem gleichen Ergebnis erhalten wird, werden als gleichwertig zu den hier beschriebenen betrachtet. Zum Beispiel kann ein "Übertragungsabschnitt" wie der Übertragungsabschnitt 40 der Fig. 3 auf im wesentlichen die gleiche Weise bei einer Doppelfilter-Kammfilterstruktur verwendet werden, bei der die Länge der Resonatoren etwa gleich einem Achtel einer Wellenlänge und die Länge des gemeinsamen Antennenresonators gleich drei Vierteln einer Wellenlänge ist.

Claims

1. Mehrfachfilter-Mikrowellenfiltervorrichtung mit

(a) einem ersten Filter (38) mit einer ersten Gruppe von beabstandeten parallelen Resonatoren (46-1 bis 46-5), wobei die erste Gruppe ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist;

(b) einem zweiten Filter (39) mit einer zweiten Gruppe von beabstandeten parallelen Resonatoren (45-1 bis 45-5), wobei die zweite Gruppe ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist;

(c) einem ersten Übertragungsabschnitt (46-6) am ersten Ende der ersten Gruppe und einer ersten Verbindungseinrichtung (53, 55) zum elektrischen Verbinden des ersten Übertragungsabschnittes mit einem ersten Kabelverbinder (56), und mit einem zweiten Übertragungsabschnitt (45-6) am ersten Ende der zweiten Gruppe und einer zweiten Verbindungseinrichtung (49) zum elektrischen Verbinden des zweiten Übertragungsabschnittes mit einem zweiten Kabelverbinder (48); und mit

(d) einem ersten Notch-Resonator (46-7), der zwischen dem ersten Übertragungsabschnitt (46-6) und einem leitenden rechteckigen Rahmen (36) angeordnet ist, der den ersten und den zweiten Filter begrenzt;

wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß

(b1) der erste und der zweite Filter (38, 39) parallel zueinander und nebeneinanderliegend angeordnet sind, wobei die ersten Enden einander benachbart sind und die zweiten Enden einander benachbart sind; daß

(e) ein einziger, gemeinsamer Übertragungsabschnitt (40) vorgesehen ist, der sich entlang des zweiten Endes des ersten Filters und entlang des zweiten Endes des zweiten Filters erstreckt, wobei der gemeinsame Übertragungsabschnitt einen vorgegebenen ersten Abschnitt, der mit einem der Resonatoren (46-1) am zweiten Ende der ersten Gruppe ausgerichtet ist, und einen vorgegebenen zweiten Abschnitt aufweist, der vom ersten Abschnitt beabstandet ist und der mit einem der Resonatoren (45-1) am zweiten Ende der zweiten Gruppe ausgerichtet ist, um Hochfrequenzenergie mit der Resonanzfrequenz des ersten Filters zwischen dem gemeinsamen Übertragungsabschnitt und dem ersten Filter zu übertragen, und um Hochfrequenzenergie mit der Resonanzfrequenz des zweiten Filters zwischen dem zweiten Filter und dem gemeinsamen Übertragungsabschnitt zu übertragen, wobei der leitende rechteckige Rahmen (36) ein längliches leitendes Element (37) aufweist, das sich zwischen dem ersten und dem zweiten Filter und nahe an den gemeinsamen Übertragungsabschnitt (40) hin erstreckt, um dadurch den ersten und den zweiten Filter zu trennen; daß

(d1) der erste Notch-Resonator (46-7) eine Resonanzfrequenz aufweist, die zwischen den Resonanzfrequenzen des ersten und des zweiten Filters liegt; und daß

(f) eine dritte Verbindungseinrichtung (43) vorgesehen ist, um den gemeinsamen Übertragungsabschnitt (40) elektrisch mit einem dritten Kabelverbinder (42) zu verbinden, wodurch Hochfrequenzenergie, die mit den beiden Filtern (38, 39) verknüpft ist, zwischen den jeweiligen Filtern (38, 39) und dem Verbinder (42) längs des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) übertragen wird, wobei wenigstens ein Teil des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) von beiden Filtern (38, 39) gemeinsam benutzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kabelverbinder (56) den ersten Filter (38) mit einem Empfänger verbindet, daß der zweite Kabelverbinder (48) den zweiten Filter (39) mit einem Sender verbindet, und daß der dritte Kabelverbinder (42) sowohl den ersten als auch den zweiten Filter mittels des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) mit einer gemeinsamen Antenne verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zweiten Notch-Resonator (45-7) zwischen dem zweiten Übertragungsabschnitt (45-6) und dem Rahmen (36), wobei der zweite Notch-Resonator eine Resonanzfrequenz aufweist, die zwischen den Resonanzfrequenzen des ersten und des zweiten Filters liegt, und wobei 'der erste und der zweite Notch-Resonator die Wirkung haben, die Isolation zwischen dem Empfänger und dem Sender zu erhöhen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatoren (46-1 bis 46-5, 45-1 bis 45-5) im ersten und im zweiten Filter (38, 39) so angeordnet sind, daß ein erster bzw. zweiter Interdigitalfilter entsteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Resonatoren (46-1 bis 46-5) in der ersten Gruppe jeweils gleich einem Viertel der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des ersten Filters (38) ist, daß die Länge der Resonatoren (45-1 bis 45-5) in der zweiten Gruppe jeweils gleich einem Viertel der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des zweiten Filters (39) ist, und daß die Länge des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) gleich einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen einer Frequenz ist, die etwa gleich den Resonanzfrequenzen des ersten und des zweiten Filters ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Viertelwellenlängenabschnitt (34A) des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) mit den Resonatoren (46-1 bis 46-5) der ersten Gruppe ausgerichtet ist, und daß ein dritter Viertelwellenlängenabschnitt (34B) des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) mit den Resonatoren (45-1 bis 45-5) der zweiten Gruppe ausgerichtet ist, wobei die erste Gruppe von Resonatoren etwa um ein Viertel einer Wellenlänge von der zweiten Gruppe von Resonatoren beabstandet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch erste und zweite leitende Frontplatten (5, 6), die zur Begrenzung des ersten und des zweiten Filters an entgegengesetzten Seiten des leitenden Rahmens (36) angebracht sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Resonatoren der ersten und der zweiten Gruppe einen T-förmigen Aufbau mit einer rechteckigen leitenden Basis (8B) und einem relativ dünnen rechteckigen Resonatorabschnitt (8A) aufweist, der einstückig mit der Basis ausgebildet ist, wobei jeweils entgegengesetzte Seiten der Basis an den Innenseiten der ersten und der zweiten Frontplatte (5, 6) angebracht sind, um den Resonator zu halten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der T-förmigen Resonatoren aus einem Stück stranggepreßten Kupfers besteht.

10. Verfahren zum Betreiben der Mehrfachfilter-Mikrowellenfiltervorrichtung nach Anspruch 1 als Duplexer, wobei die Resonatoren (46-1 bis 46-5) der ersten Gruppe eine erste Resonanzfrequenz und die Resonatoren (45-1 bis 45-5) der zweiten Gruppe eine zweite Resonanzfrequenz aufweisen und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte

(a) des Zuführens eines Sendesignales mit einer Frequenz, die gleich der ersten Resonanzfrequenz ist, zu einem ersten Resonator (46-5) der ersten Gruppe mittels des ersten Übertragungsabschnittes (46-6);

(b) des Verbindens des ersten und des zweiten Filters (38, 39) durch den gemeinsamen Übertragungsabschnitt (40) mit einer gemeinsamen Antenne, des Ausrichtens eines ersten Längenstücks (34A) des gemeinsamen Übertragungsabschnittes mit einem zweiten Resonator (46-1) der ersten Gruppe und des Ausrichtens eines zweiten Längenstücks (34B) des gemeinsamen Übertragungsabschnittes mit einem dritten Resonator (45-1), der in der zweiten Gruppe enthalten ist;

(c) des Zuführens des Sendesignales vom zweiten Resonator (46-1) zum gemeinsamen Übertragungsabschnitt (40) und des Zuführens des Sendesignales vom gemeinsamen Übertragungsabschnitt zu der gemeinsamen Antenne;

(d) des Zuführens eines erhaltenen Signals mit einer Frequenz, die gleich der zweiten Resonanzfrequenz ist, von der gemeinsamen Antenne zum gemeinsamen Übertragungsabschnitt (40) und des Zuführens des erhaltenen Signals vom gemeinsamen Übertragungsabschnitt zum dritten Resonator (45-1), wobei die Frequenz des erhaltenen Signals nahe an der Frequenz des Sendesignals liegt, und wobei die Länge des gemeinsamen Übertragungsabschnittes (40) etwa gleich einer ungeraden Anzahl von Viertelwellenlängen der Frequenz des Sendesignals oder des erhaltenen Signals ist;

(e) des Zuführens des erhaltenen Signals von einem vierten Resonator (45-5) in der zweiten Gruppe zum zweiten Übertragungsabschnitt (45-6) und des Zuführens des erhaltenen Signals vom zweiten Übertragungsabschnitt zu einem Empfänger; und

(f) des Ableitens von elektromagnetischer Energie von einem der ersten und zweiten Übertragungsabschnitte (46-6; 45-6) zum leitenden Rahmen (36) mittels eines ersten Notch-Resonators (46-7; 45-7), der mit dem leitenden Rahmen verbunden ist und der zwischen diesem Übertragungsabschnitt und dem leitenden Rahmen angeordnet ist, wobei der erste Notch-Resonator eine Resonanzfrequenz aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Resonanzfrequenz liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt des Ableitens von elektromagnetischer Energie vom anderen des ersten und zweiten Übertragungsabschnittes (45-6; 46-6) zum leitenden Rahmen (36) mittels eines zweiten Notch- Resonators (45-7; 46-7), der mit dem leitenden Rahmen verbunden ist und der zwischen diesem Übertragungsabschnitt und dem leitenden Rahmen angeordnet ist, wobei der zweite Notch-Resonator eine Resonanzfrequenz aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Resonanzfrequenz liegt, und wobei der erste und der zweite Notch-Resonator (46-7, 45-7) die Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungsabschnitt (46-6, 45-6) erhöhen.