DE60038426T2

DE60038426T2 - Dielektrisches Filter, zusammengestelltes dielektrisches Filter, dielektrischer Duplexer, dielektrischer Diplexer und Kommunikationsgerät damit

Info

Publication number: DE60038426T2
Application number: DE60038426T
Authority: DE
Inventors: Masamichi Nagaokakyo-shi Andoh; Norihiro Nagaokakyo-shi Tanaka; Hidekazu Nagaokakyo-shi Sasai
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2020-10-21
Also published as: KR100352234B1; EP1098385B1; US6552627B1; EP1098385A3; CN1178330C; JP3567827B2; EP1098385A2; DE60038426D1; CN1294421A; KR20010051385A; JP2001136004A

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filter, die dielektrische Resonatoren beinhalten, zusammengesetzte dielektrische Filter, wie z. B. Duplexer, und Kommunikationsvorrichtungen, die dieselben beinhalten.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Herkömmlicherweise verwenden z. B. Zellular-Basisstationen in mobilen Kommunikationssystemen zusammengesetzte dielektrische Filter, die durch eine Mehrzahl dielektrischer Resonatoren gebildet sind, wie z. B. Diplexer, die zum Senden verwendet werden, und Duplexer, die zum Senden und Empfang verwendet werden.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 10-75104 z. B. stellt ein dielektrisches Filter bereit, das durch Verwenden einer Mehrzahl dielektrischer TM-Doppelmode-Resonatoren gebildet ist. Bei diesem dielektrischen Filter sind die Öffnungsflächen der dielektrischen TM-Doppelmode-Resonatoren bündig miteinander ausgerichtet. Eine Metalltafel ist angeordnet, um die Öffnungsflächen zu bedecken. In der Tafel sind Kopplungsschleifen zum Eingeben/Ausgeben von Signalen und Durchführen einer Kopplung zwischen den Resonatoren gebildet. Eine Mehrzahl der dielektrischen Filter ist parallel zueinander angeordnet, um ein zusammengesetztes dielektrisches Filter zu bilden.
8 zeigt ein Strukturbeispiel des zusammengesetzten dielektrischen Filters gemäß der bekannten Technik. In 8 bezeichnet das Bezugszeichen 9 Koaxialverbinder zum Eingeben der Signale dreier Kanäle ch1, ch2 und ch3. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Koaxialverbinder zum Leistungssynthetisieren und Ausgeben der drei eingegebenen Signale. Die Bezugszeichen R1a bis R3c sind dielektrische TM-Doppelmode-Resonatoren. Diese dielektrischen TM-Doppelmode-Resonatoren dienen als Zweistufenresonatoren durch Koppeln zwischen den Resonanzmoden. Zusätzlich werden Kopplungsschleifen zum Durchführen der Kopplung zwischen vorbestimmten Resonanzmoden der benachbarten dielektrischen Resonatoren und Durchführen der Kopplung zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden und den Koaxialverbindern verwendet. Insbesondere stellt eine Kopplungsschleife 3a eine Kopplung zu einer der Resonanzmoden jedes der Resonatoren R1a, R2a und R3a her. Eine Kopplungsschleife 3c stellt eine Kopplung zu einer der Resonanzmoden jedes der Resonatoren R1c, R2c und R3c her. Zusätzlich führt eine Kopplungsschleife 3ab eine Kopplung zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R1a und R1b, ein Koppeln zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R2a und R2b und ein Koppeln zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R3a und R3b durch. Ähnlich führt eine Kopplungsschleife 3bc ein Koppeln zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R1b und R1c, ein Koppeln zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R2b und R2c und ein Koppeln zwischen den vorbestimmten Resonanzmoden der Resonatoren R3b und R3c durch. Die obige Anordnung erlaubt die Bildung dreier dielektrischer Filter F1, F2 und F3.
Wenn die Charakteristika des dielektrischen Filters angepasst werden, wird eine Schneidevorrichtung durch Anpassungslöcher, die in der Metalltafel angeordnet sind, eingeführt und ein vorbestimmter Teil eines dielektrischen Kerns weggeschnitten.
Bei dem zusammengesetzten dielektrischen Filter gemäß der bekannten Technik, wie in 8 gezeigt ist, jedoch stellen, wenn die Mehrzahl dielektrischer Filter nahe beieinander angeordnet ist, die elektrischen Felder der Kopplungsschleifen, die aus den Anpassungslöchern austreten, wahrscheinlich ohne weiteres eine Kopplung zueinander her, wodurch eine Trennung zwischen den benachbarten Filtern vermindert wird, mit dem Ergebnis einer Verschlechterung von Dämpfungscharakteristika.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein dielektrisches Filter zu schaffen, bei dem eine Trennung zwischen benachbarten Filterelementen erzielt werden kann und dadurch eine Verschlechterung von Filtercharakteristika verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein zusammengesetztes dielektrisches Filter gemäß Anspruch 1 und durch ein dielektrisches Filter gemäß Anspruch 6 gelöst.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung einen dielektrischen Duplexer, einen dielektrischen Diplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, die die erfindungsgemäßen dielektrischen Filter beinhalten, bereit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur eines dielektrischen Filters eines dielektrischen Diplexers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht des dielektrischen Diplexers, bei der die obere Hohlraumabdeckung des Diplexers entfernt ist;
3 ist eine Draufsicht des dielektrischen Diplexers, bei der die obere Hohlraumabdeckung des Diplexers angeordnet ist;
4A, 4B, 4C und 4D zeigen Beispiele der Verteilungen eines elektrischen Feldes der Resonanzmoden des dielektrischen Resonators, der in dem dielektrischen Diplexer verwendet wird;
5 zeigt die Struktur eines dielektrischen Duplexers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt die Struktur eines dielektrischen Filters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt die Struktur einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
8 zeigt eine Ansicht des Strukturbeispiels eines zusammengesetzten dielektrischen Filters gemäß bekannter Technik.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Struktur eines dielektrischen Diplexers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 dargestellt.
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die die Struktur eines einer Mehrzahl dielektrischer Filter, die den dielektrischen Diplexer bilden, zeigt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 jeden rechteckigröhrenförmigen Hohlraum, dessen obere und untere Oberfläche offen sind. Im Inneren des Hohlraums 1 ist ein kreuzförmi ger dielektrischer Kern 2 einstückig mit dem Hohlraum 1 gebildet. Auf der äußeren Oberfläche jedes Hohlraums 1 ist ein Leiterfilm einer Silberelektrode oder dergleichen gebildet. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine untere Hohlraumabdeckung zum Abdeckung der unteren Oberfläche des Hohlraums 1 und das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine obere Hohlraumabdeckung zum Abdecken des oberen Teils des Hohlraums 1. Beide Abdeckungen sind aus Metallplatten gebildet.
Die Bezugszeichen Ra, Rb und Rc bezeichnen dielektrische Resonatoren, die jeweils durch einen Hohlraum als eine Einheit gebildet sind. Wie unten beschrieben werden wird, bildet jeder der dielektrischen Resonatoren Ra, Rb und Rc einen dielektrischen Zweistufen-TM-Mode-Resonator.
Die 4A bis 4D zeigen Beispiele der elektromagnetischen Verteilungen der Resonanzmoden des dielektrischen Resonators. In diesen Figuren stellt ein durchgezogener Pfeil einen elektrischen Feldvektor dar und ein unterbrochener Pfeil stellt einen Magnetfeldvektor dar. Sowohl 4A als auch 4B zeigen eine Grundmode, die als ein Resonator verwendet wird. Da die in 4A gezeigte Mode eine Mode ist, deren elektrisches Feld sich mit einer x + y-Richtung orientiert, wird diese Mode als eine TM₁₁₀ ^x+y-Mode bezeichnet. Ähnlich wird, da die in 4B gezeigte Mode eine Mode ist, deren elektrisches Feld sich mit einer x-y-Richtung orientiert, diese Mode als eine TM₁₁₀ ^x+y _-Mode bezeichnet. Zusätzlich zeigen die 4C und 4D Kopplungsmoden, die erhalten werden, wenn die obigen beiden Moden Grundmoden sind. 4C zeigt eine ungerade Mode und 4D zeigt eine gerade Mode.
Mit der obigen Beziehung von Löchern ha1, ha2, hb1 und hb2, die in Ecken des kreuzförmigen dielektrischen Kerns 2 angeordnet sind, kann die Resonanzfrequenz der TM₁₁₀ ^x+y-Mode durch die Größen der Löcher hb1 und hb2 angepasst werden. Ähnlich kann die Resonanzfrequenz der TM₁₁₀ ^x–y-Mode durch die Größen der Löcher ha1 und ha2 angepasst werden. Zusätzlich können die Frequenzen ungerader Moden durch die Größen von Löchern hy1 und hy2, die in den Axialrichtungen der beiden dielektrischen Säulen angeordnet sind, verändert werden. Durch ein Verändern der Größen von Löchern hx1 und hx2 können die Resonanzfrequenzen einer geraden Mode verändert werden. Mit dieser Anordnung kann die Kopplungsstärke zwischen der TM₁₁₀ ^x+y-Mode und der TM₁₁₀ ^x–y-Mode angepasst werden.
Durch Schneiden eines vorbestimmten Lochs des dielektrischen Kerns über die Löcher, die in der oberen Hohlraumabdeckung 6, die in 1 gezeigt ist, angeordnet sind, können die Resonanzfrequenz jeder Stufe und der Kopplungskoeffizient zwischen den Doppel-Resonatoren angepasst werden.
2 zeigt die Draufsicht eines dielektrischen Diplexers, der durch Anordnen von drei dielektrischen Filtern gebildet ist, die die gleichen sind wie das in 1 gezeigte dielektrische Filter, bei der die obere Hohlraumabdeckung des dielektrischen Diplexers entfernt ist. 3 zeigt die Draufsicht des dielektrischen Diplexers, bei der die obere Hohlraumabdeckung desselben angeordnet ist.
In sowohl 2 als auch 3 bezeichnet das Bezugszeichen 9 Koaxialverbinder zum Eingeben von Signalen, die von drei Übertragungskanälen ch1, ch2 und ch3 übertragen werden, und das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Koaxialverbinder zum Ausgeben von Signalen, die durch Leistungssynthetisieren der übertragenen Signale an eine Antenne erhalten werden. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Leistungssynthetisierer zum Leistungssynthetisieren der Signale, die von drei Übertragungsfiltern übertragen werden. Ein dielektrisches Filter F1, das aus drei dielektrischen Resonatoren R1a, R1b und R1c gebildet ist, dient als ein Übertragungsfilter für den Kanal ch1. Ähnlich dient ein dielektrisches Filter F2, das aus drei dielektrischen Resonatoren R2a, R2b und R2c gebildet ist, als ein Übertragungsfilter für den Kanal ch2. Ein dielektrisches Filter F3, das aus drei dielektrischen Resonatoren R3a, R3b und R3c gebildet ist, dient als ein Übertragungsfilter für den Kanal ch3.
Bei den drei Übertragungsfiltern bezeichnet das Bezugszeichen 3a eine Kopplungsschleife, die mit einem Mittelleiter des Koaxialverbinders 9 verbunden ist, und das Bezugszeichen 3c bezeichnet eine Kopplungsschleife, die mit dem Leistungssynthetisierer 7 verbunden ist. Zusätzlich bezeichnen die Bezugszeichen 3ab und 3bc Kopplungsschleifen, die eine Kopplung zu vorbestimmten Resonanzmoden der benachbarten dielektrischen Resonatoren herstellen.
Mit der obigen Anordnung führt die Kopplungsschleife 3a des dielektrischen Filters F1 eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators R1a durch. Die Kopplungsschleife 3c des dielektrischen Filters F1 führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators R1c durch. Zusätzlich führt die Kopplungsschleife 3ab des dielektrischen Filters F1 eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators R1a durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators R1b durch. Ferner führt die Kopplungsschleife 3bc des dielektrischen Filters F1 eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators R1b durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators R1c durch. Auf diese Weise dient das dielektrische Filter F1 als ein Filter mit Bandpasscharakteristika, das aus einem Sechsstufenresonator gebildet ist.
Ähnlich dienen die dielektrischen Filter F2 und F3 als Filter mit Bandpasscharakteristika, die jeweils aus einem Sechsstufenresonator gebildet sind. In diesem Fall sind zwischen den dielektrischen Filtern F1 und F2 und zwischen den dielektrischen Filtern F2 und F3 Kopplungsschleifen in einer derartigen Weise angeordnet, dass die Richtungen der benachbarten Kopplungsschleifen im Wesentlichen vertikal zueinander sind.
Um die Charakteristika der dielektrischen Filter anzupassen, wie in 3 gezeigt, sind vorbestimmte Teile der dielektrischen Kerne im Inneren der Hohlräume über Anpassungslöcher H, die in der oberen Hohlraumabdeckung 6 angeordnet sind, abgeschnitten.
Mit der obigen Anordnung führen die benachbarten Kopplungsschleifen der benachbarten dielektrischen Filter kaum eine Magnetfeldkopplung zwischen sich durch, da die Richtungen der Kopplungsschleifen vertikal zueinander sind. So treten zwischen den benachbarten Kopplungsschleifen kaum Lecken und Interferenz von Signalen auf. Dies ist in 2 z. B. so, da die Kopplungsschleifen 3a der dielektrischen Filter F1 und F2 keine Magnetfeldkopplung an den Teilen durchführen, da die Richtungen der Schleifen vertikal zueinander sind. Zusätzlich, da die Kopplungsschleifen 3c der dielektrischen Filter F1 und F2 keine Magnetfeldkopplung an den Teilen durchführen, da die Richtungen der Schleifen vertikal zueinander sind. Außerdem führen unter Betrachtung der Kopplungsschleifen 3ab der dielektrischen Filter F1 und F2 und unter Betrachtung der Kopplungsschleifen 3bc derselben, da die Richtungen der benachbarten Schleifen vertikal zueinander sind, die Kopplungsschleifen 3ab bzw. die Kopplungsschleifen 3bc keine Magnetfeldkopplung durch. Diese Beziehungen treffen außerdem auf Fälle zwischen den dielektrischen Filtern F2 und F3 zu. Folglich führen, selbst wenn die dielektrischen Filter nahe beieinander sind und die Charakteristikaanpassungslöcher in der Hohlraumabdeckung offen sind, die Kopplungsschleifen der zueinander benachbarten dielektrischen Filter kaum eine Magnetfeldkopplung durch. So treten kaum Lecken und Interferenz von Signalen auf.
Als Nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 5 eine Beschreibung eines dielektrischen Duplexers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Draufsicht des dielektrischen Duplexers, bei der die obere Hohlraumabdeckung des dielektrischen Duplexers entfernt ist. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Koaxialverbinder zum Eingeben eines gesendeten Signals Tx und der Koaxialverbinder 10 ist von einem Sender verbunden. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Koaxialverbinder zum Ausgeben eines empfangenen Signals und der Koaxialverbinder 12 ist mit einer Empfangsschaltung verbunden. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Koaxialverbinder zum Ausgeben eines gesendeten Signals und Eingeben eines empfangenen Signals und der Koaxialverbinder 11 ist mit einer Antenne verbunden. Ein Teil, das durch das Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, bildet eine Verzweigungseinheit zum Verzweigen gesendeter/empfangener Signale. Ein dielektrisches Filter Ft, das aus drei dielektrischen Resonatoren Rta, Rtb und Rtc gebildet ist, dient als ein Sendefilter. Ein dielektrisches Filter Fr, das aus drei dielektrischen Resonatoren Rra, Rrb und Rrc gebildet ist, dient als ein Empfangsfilter.
In dem dielektrischen Filter Ft bezeichnet das Bezugszeichen 3a eine Kopplungsschleife, die mit einem Mittelleiter des Koaxialverbinders 10 verbunden ist, und das Bezugszeichen 3c bezeichnet eine Kopplungsschleife, die mit der Verzweigungseinheit 15 verbunden ist. Zusätzlich bezeichnen die Bezugszeichen 3ab und 3bc Kopplungsschleifen zum Koppeln mit vorbestimmten Resonanzmoden der benachbarten dielektrischen Resonatoren.
Mit der obigen Anordnung führt die Kopplungsschleife 3a des dielektrischen Filters Ft eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Rta durch. Die Kopplungsschleife 3c des dielektrischen Filters Ft führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rtc durch. Die Kopplungsschleife 3ab des dielektrischen Filters Ft führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rta durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y- Mode des dielektrischen Resonators Rtb durch. Zusätzlich führt die Kopplungsschleife 3bc des dielektrischen Filters Ft eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rtb durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Rtc durch. Auf diese Weise dient das dielektrische Filter Ft als ein Filter mit Bandpasscharakteristika, das aus einem Sechsstufenresonator gebildet ist.
Ähnlich dient das dielektrische Filter Fr als ein Filter mit Bandpasscharakteristika, das aus einem Sechsstufenresonator gebildet ist. In diesem Fall sind zwischen den dielektrischen Filtern Ft und Fr Kopplungsschleifen in einer derartigen Weise angeordnet, dass die Richtungen der benachbarten Kopplungsschleifen im Wesentlichen vertikal zueinander sind.
Um die Charakteristika der dielektrischen Filter anzupassen, sind, wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, vorbestimmte Teile der dielektrischen Kerne im Inneren der Hohlräume über die Anpassungslöcher H, die in der oberen Hohlraumabdeckung angeordnet sind, abgeschnitten.
Mit der obigen Anordnung führen die benachbarten Kopplungsschleifen kaum eine Magnetfeldkopplung zwischen sich durch, da die Richtungen der Schleifen vertikal zueinander sind. So treten kaum Lecken und Interferenz von Signalen auf.
Wie in 5 durch eine unterbrochene Linie L1 angezeigt ist, führen, da die Richtung der Kopplungsschleife 3a des dielektrischen Filters Ft und die Richtung eines Teils der Kopplungsschleife 3bc des dielektrischen Filters Fr in einer parallelen Beziehung sind, die Magnetfelder beider Schleifen, die aus den Anpassungslöchern lecken, eine Kopplung zwischen sich durch. Der Resonator der TM₁₁₀ ^x+y-Mode als der Resonanzmode des dielektrischen Resonators Rrc, der eine Kopplung zu der Kopplungsschleife 3bc herstellt, ist jedoch nicht der Letzte-Stufe-Resonator des Empfangsfil ters. Der TM₁₁₀ ^x–y-Mode-Resonator, der eine Kopplung zu der Kopplungsschleife 3c des dielektrischen Filters Fr herstellt, ist der Letzte-Stufe-Resonator. So wird mit dem Letzte-Stufe-Resonator ein gesendetes Signal, das aus der Kopplungsschleife 3a des dielektrischen Filters Ft zu der Kopplungsschleife 3bc des dielektrischen Filters Fr leckt, gedämpft. Als ein Ergebnis weist das gesendete Signal keinen Einfluss auf den Empfänger auf. Zusätzlich führen, wie in 5 durch eine unterbrochene Linie L2 angezeigt ist, da die Richtung der Kopplungsschleife 3c des dielektrischen Filters Fr und die Richtung eines Teils der Kopplungsschleife 3ab des dielektrischen Filters Ft auch parallel sind, die Leckwellen beider Schleifen eine Magnetfeldkopplung zueinander durch. Da jedoch die Menge an Kopplung sehr gering ist, besteht fast kein Einfluss auf die Empfangsschaltung.
Als Nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 6 eine Beschreibung des Strukturbeispiels eines dielektrischen Filters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt die Draufsicht des dielektrischen Filters, bei der die obere Hohlraumabdeckung des Filters entfernt ist. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 13 einen Signaleingangskoaxialverbinder und das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Signalausgangskoaxialverbinder. Die Bezugszeichen Ra, Rb, Rc und Rd bezeichnen dielektrische TM-Doppelmode-Resonatoren. Die Strukturen dieser dielektrischen Resonatoren sind die gleichen wie diejenigen der dielektrischen Resonatoren, die bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Das Bezugszeichen 3a bezeichnet eine Kopplungsschleife, die mit einem Mittelleiter des Koaxialverbinders 13 verbunden ist. Das Bezugszeichen 3d bezeichnet eine Kopplungsschleife, die mit einem Mittelleiter des Koaxialverbinders 14 verbunden ist. Zusätzlich bezeichnen die Bezugszeichen 3ab, 3bc und 3cd Kopplungsschleifen zum Koppeln mit vorbestimmten Resonanzmoden der benachbarten dielektrischen Resonatoren.
Die Kopplungsschleife 3a führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Ra durch. Die Kopplungsschleife 3d führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Rd durch. Die Kopplungsschleife 3ab führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Ra durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rb durch. Zusätzlich führt die Kopplungsschleife 3bc eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Rb durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rc durch. Die Kopplungsschleife 3cd führt eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x+y-Mode des dielektrischen Resonators Rc durch und führt gleichzeitig eine Magnetfeldkopplung zu der TM₁₁₀ ^x–y-Mode des dielektrischen Resonators Rd durch. Auf diese Weise dient das dielektrische Filter als ein Filter mit Bandpasscharakteristika, das aus einem Achtstufenresonator gebildet ist.
Mit der obigen Anordnung führen die benachbarten Kopplungsschleifen kaum eine Magnetfeldkopplung zwischen sich durch, da die Richtungen der Schleifen vertikal zueinander sind. So treten kaum Lecken und Interferenz von Signalen auf.
Als Nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 7 eine Beschreibung des Strukturbeispiels einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung, die in einer Basisstation eines mobilen Kommunikationssystems vom Zellulartyp verwendet wird. Ein in 7 gezeigter Diplexer ist äquivalent zu dem bei dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten dielektrischen Diplexer. Als Duplexer wird der dielektrische Duplexer verwendet, der bei dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel gezeigt ist. Ferner wird als Empfangsfilter das dielektrische Filter verwendet, das bei dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Der Diplexer führt eine Leistungssynthetisierung gesendeter Signale Tx1, Tx2 und Tx3 dreier Kanäle, die aus der Sendeschaltung ausgegeben werden, zur Zufuhr an ein Eingangstor für gesendete Signale des Duplexers durch. Der Duplexer gibt die gesendeten Signale an die Antenne aus und liefert dann das von der Antenne empfangene Signal an das Empfangsfilter. Das Empfangsfilter liefert ein Signal Rx eines Empfangsfrequenzbandes an die Empfangsschaltung.
Wie oben beschrieben wurde, stellen gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung, selbst wenn die dielektrischen Filter nahe beieinander sind, die Kopplungsschleifen der zueinander benachbarten dielektrischen Filter kaum eine Kopplung zueinander her. So kann, während die Größe der gesamten Struktur des dielektrischen Filters reduziert ist, die Trennung zwischen den benachbarten dielektrischen Filtern erzielt werden. Als ein Ergebnis kann eine Verschlechterung von Filtercharakteristika verhindert werden.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung kann, wenn das erste Filter als Sendefilter und das zweite Filter als Empfangsfilter nahe beieinander sind, da die Trennung zwischen beiden Filtern erzielt werden kann, die Gesamtgröße des dielektrischen Duplexers reduziert werden.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann, wenn mit den Signalen der Mehrzahl von Kanälen umgegangen wird, selbst wenn die Filter nahe beieinander angeordnet sind, da die Trennung zwischen denselben sichergestellt werden kann, die Gesamtgröße des dielektrischen Diplexers reduziert werden.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung kann, da ein kompaktes dielektrisches Filter und ein kompaktes zusammengesetztes dielektrisches Filter mit vorbestimmten Filtercharakte ristika verwendet werden, die Gesamtgröße der Kommunikationsvorrichtung reduziert werden.

Claims

Ein zusammengesetztes dielektrisches Filter, das folgende Merkmale aufweist: zumindest eine erste und eine zweite Gruppe dielektrischer Resonatoren (R1a–R1c, R2a–R2c); wobei die erste Gruppe von Resonatoren (R1a–R1c) wechselseitig gekoppelt ist, um eine Serie der Resonatoren zu bilden, die sich in einer definierten Richtung (Y) erstreckt; wobei die zweite Gruppe von Resonatoren (R2a–R2c) wechselseitig gekoppelt ist, um eine Serie der Resonatoren zu bilden, die sich in der definierten Richtung (Y) erstreckt; wobei jeder Resonator (R1a–R1c, R2a–R2c) einen dielektrischen Kern (2) umfasst, der in einem Hohlraum (1) angeordnet ist und einer ersten Kopplungsschleife mit einem ersten Kopplungsabschnitt (3a, 3ab, 3bc) und einer zweiten Kopplungsschleife mit einem zweiten Kopplungsabschnitt (3ab, 3bc, 3c) zugeordnet ist, wobei jeder der Kopplungsabschnitte (3a, 3ab, 3bc, 3c) in dem Hohlraum (1) zum Koppeln mit einer vorbestimmten Resonanzmode des dielektrischen Resonators angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Resonatoren (R1a–R1c) in der ersten Gruppe von Resonatoren benachbart zu einer jeweiligen Mehrzahl von Resonatoren (R2a–R2c) in der zweiten Gruppe von Resonatoren ist, wobei der erste Kopplungsabschnitt (3a, 3ab, 3bc) in dem Resonator (R1a–R1c) in der ersten Gruppe und der erste Kopplungsabschnitt (3a, 3ab, 3bc) in dem benachbarten Resonator (R2a–R2c) in der zweiten Gruppe sich in im Wesentlichen senkrechten Richtungen erstrecken, und wobei der zweite Kopplungsabschnitt (3ab, 3bc, 3c) in dem Resonator (R1a–R1c) in der ersten Gruppe und der zweite Kopplungsabschnitt (3ab, 3bc, 3c) in dem benachbarten Resonator (R2a–R2c) in der zweiten Gruppe sich in im Wesentlichen senkrechten Richtungen erstrecken.
Das zusammengesetzte dielektrische Filter gemäß Anspruch 1, bei dem alle Resonatoren (R1a–R1c) in der ersten Gruppe von Resonatoren benachbart zu jeweiligen Resonatoren (R2a–R2c) in der zweiten Gruppe von Resonatoren sind.
Das zusammengesetzte dielektrische Filter gemäß Anspruch 1, bei dem alle benachbarten Resonatoren jeweilige Kopplungsabschnitte aufweisen, die senkrecht zueinander sind.
Ein dielektrischer Duplexer, der folgende Merkmale aufweist: ein zusammengesetztes dielektrisches Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste und die zweite Gruppe dielektrischer Resonatoren (R1a–R1c, R2a–R2c) ein erstes und ein zweites dielektrisches Filter (Ft, Fr) bilden; ein Eingangstor (10), das mit dem ersten Filter (Ft) verbunden ist, zum Dienen als ein Eingangstor eines gesendeten Signals; ein Ausgangstor (12), das mit dem zweiten Filter (Fr) verbunden ist, zum Dienen als ein Ausgangstor eines empfangenen Signals; und ein Eingangs-/Ausgangstor (11), das gemeinsam mit dem ersten und dem zweiten Filter (Ft, Fr) verbunden ist, zum Dienen als Antennentor.
Ein dielektrischer Diplexer, der folgende Merkmale aufweist: ein zusammengesetztes dielektrisches Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste und die zweite Gruppe dielektrischer Resonatoren (R1a–R1c, R2a–R2c) ein erstes und ein zweites dielektrisches Filter (F1, F2) bilden, wobei jedes dielektrische Filter (F1, F2) einen jeweiligen einer Mehrzahl vorbestimmter Frequenzkanäle (ch1, ch2) aufweist; und ein Ausgangstor (8), das gemeinsam mit den Filtern (F1, F2) verbunden ist, zum Dienen als ein Antennentor.
Ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale aufweist: zumindest eine erste und eine zweite Gruppe dielektrischer Resonatoren (Ra, Rb, Rc, Rd); wobei die erste Gruppe von Resonatoren (Ra, Rb) wechselseitig gekoppelt ist, um eine Serie der Resonatoren zu bilden, die sich in einer definierten Richtung (Y) erstreckt; wobei die zweite Gruppe von Resonatoren (Rc, Rd) wechselseitig gekoppelt ist, um eine Serie der Resonatoren zu bilden, die sich in der definierten Richtung (Y) erstreckt; wobei jeder Resonator (Ra, Rb, Rc, Rd) einen dielektrischen Kern (2) umfasst, der in einem Hohlraum (1) angeordnet ist und einer ersten Kopplungsschleife mit einem ersten Kopplungsabschnitt (3a, 3ab, 3d, 3cd) und einer zweiten Kopplungsschleife mit einem zweiten Kopplungsabschnitt zugeordnet ist, wobei jeder Kopplungsabschnitt in dem Hohlraum (1) zum Koppeln mit einer vorbestimmten Resonanzmode des dielektrischen Resonators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Resonator (Ra) in der ersten Gruppe von Resonatoren (Ra, Rb) benachbart zu einem Resonator (Rd) in der zweiten Gruppe (Rc, Rd) von Resonatoren ist, der erste Kopplungsabschnitt (3a) in dem Resonator (Ra) in der ersten Gruppe und der erste Kopplungsabschnitt (3d) in dem Resonator (Rd) in der zweiten Gruppe sich in im Wesentlichen senkrechten Richtungen erstrecken, der zweite Kopplungsabschnitt in dem Resonator (Ra) in der ersten Gruppe und der zweite Kopplungsabschnitt in dem Resonator (Rd) in der zweiten Gruppe sich in im Wesentlichen senkrechten Richtungen erstrecken, und die erste und die zweite Gruppe dielektrischer Resonatoren (Ra, Rb, Rc, Rd) so angeordnet sind, dass ein Signal an einem Signaleingangsabschnitt (13), der mit der ersten Gruppe von Resonatoren (Ra, Rb) verbunden ist, empfangen wird, dann durch die erste Gruppe in der definierten Richtung (Y) fließt, dann durch die zweite Gruppe in einer entgegengesetzten Richtung zu der definierten Richtung (Y) fließt, und dann einen Signalausgangsabschnitt (14), der mit der zweiten Gruppe dielektrischer Resonatoren (Rc, Rd) verbunden ist, erreicht.
Ein dielektrischer Duplexer, der folgende Merkmale aufweist: zwei dielektrische Filter gemäß Anspruch 6; ein Erstes-Filter-Eingangstor, das mit einem der Filter verbunden ist, zum Dienen als ein Eingangstor eines gesendeten Signals; ein Zweites-Filter-Ausgangstor, das mit dem anderen der Filter verbunden ist, zum Dienen als ein Ausgangstor eines empfangenen Signals; und ein Eingangs-/Ausgangstor, das gemeinsam mit dem ersten Filter und dem zweiten Filter verbunden ist, zum Dienen als ein Antennentor.
Ein dielektrischer Diplexer, der folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl dielektrischer Filter gemäß Anspruch 6, wobei jedes Filter einen jeweiligen einer Mehrzahl vorbestimmter Frequenzkanäle aufweist; und ein Ausgangstor, das gemeinsam mit den Filtern verbunden ist, zum Dienen als ein Antennentor.
Eine Kommunikationsvorrichtung, die das zusammengesetzte dielektrische Filter gemäß Anspruch 1, den dielektrischen Duplexer gemäß Anspruch 4, den dielektrischen Diplexer gemäß Anspruch 5, das dielektrische Filter gemäß Anspruch 6, den dielektrischen Duplexer gemäß Anspruch 7 oder den dielektrischen Diplexer gemäß Anspruch 8 aufweist, wobei die Vorrichtung ferner eine Hochfrequenzschaltung aufweist, die zumindest eine Sendeschaltung und/oder eine Empfangsschaltung aufweist.