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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches Filter,
ein zusammengesetztes dielektrisches Filter und eine Kommunikationsvorrichtung,
die dieselben umfasst, die in einem Hochfrequenzband verwendet wird.
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2. Verwandte
Technik
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8 zeigt
eine Struktur eines dielektrischen Filters unter Verwendung eines
dielektrischen Blockes, der hauptsächlich in dem Mikrowellenband verwendet
wird. In 8 zeigt 1 einen dielektrischen Block
einer rechteckigen Parallelepipedkonfiguration. Innerhalb des dielektrischen
Blocks 1 sind Resonanzleitungslöcher angeordnet, angezeigt
durch 2a, 2b und 2c, und innerhalb der
Innenoberfläche
der Löcher
ist ein Innenleiter angeordnet, um eine Resonanzleitung zu bilden.
An einer Außenoberfläche des dielektrischen
Blocks 1 ist eine Masseelektrode 3 angeordnet,
und die Anschlusselektroden 6 und 7 sind derart
angeordnet, dass sie von der Masseelektrode 3 isoliert
sind.
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In 8 bilden
die Resonanzleitungen, die jeweils auf den Innenoberflächen der
Resonanzleitungslöcher 2a, 2b und 2c angeordnet
sind, Kombinationsleitungskopplungen in Reihe, und die Anschlusselektroden 6 und 7 bilden
eine kapazitive Kopplung mit den Resonanzleitungen, die auf den
Innenoberflächen
der Resonanzleitungslöcher 2a und 2c gebildet
sind. Auf diese Weise wird ein dielektrisches Filter mit Bandpasscharakteristika
von Dreistufenresonatoren bereitgestellt.
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Bei
einem dielektrischen Filter gemäß dem Stand
der Technik, gezeigt in 8, ist es jedoch schwierig,
die Kopplung zwischen spezifizierten benachbarten Resonanzleitungen
der ausgerichteten mehreren Resonanzleitungen von der Kopplung zwischen
den anderen Resonanzleitungen zu unterscheiden. Zum Beispiel kann
die Festigkeit der Kopplung nicht bestimmt werden durch Ändern der
Position (der Stufenposition), wo der Innendurchmesser eines Resonanzleitungslochs 2 verändert wird.
Als eine Querschnittsansicht, gezeigt in 9A, z.
B. wenn die Tiefe Lo einer Stufenposition (die Tiefe von der Endfläche des
dielektrischen Blocks auf der Seite des offenen Endes) erhöht wird,
während
ein Abstand Po zum Ausrichten der Resonanzleitungslöcher 2a, 2b und 2c einheitlich
ist, wird die kapazitive Kopplung zwischen den benachbarten Resonanzleitungen
gefestigt. Zusätzlich
dazu, sogar wenn der oben erwähnte
Abstand einheitlich eingestellt ist und nur die Stufenpositionen
der Resonanzleitungslöcher 2b und 2c gesenkt
werden, wird die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzleitungen
der Resonanzleitungslöcher 2a und 2b gefestigt.
Folglich, z. B. um die Kopplung zwischen den Resonanzleitungen zu
festigen, die in den Resonanzleitungslöcher 2b und 2c gebildet
sind, ohne die Kopplung zwischen den Resonanzleitungen zu ändern, die
in den Resonanzleitungslöchern 2a und 2b gebildet
sind, ist es notwendig, einen Entwurf zum Senken der Stufenposition
L1 herzustellen und den Abstand P1 zwischen den Resonanzleitungslöchern 2a–2b breiter
als Po zu machen. Folglich wird der dielektrische Block vergrößert und
das dielektrische Filter insgesamt ist dadurch größer.
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Die
EP 0 853 349 A1 offenbart
ein dielektrisches Filter von dem Typ, der in dem Abschnitt gemäß dem Stand
der Technik von Anspruch 1 erwähnt ist.
Die Stufenlöcher
sind durch einen Lochabschnitt mit großem Durchmesser und einen Lochabschnitt mit
kleinem Durchmesser gebildet, die derart angeordnet sind, dass ihre
jeweiligen Achsen nicht miteinander zusammenfallen.
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Zusammenfassung
der vorliegenden Erfindung
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, schaffen bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ein dielektrisches Filter, ein zusammengesetztes
dielektrisches Filter und eine Kommunikationsvorrichtung, die dieselben umfasst,
gemäß Anspruch
1, bei der die Kopplung zwischen spezifizierten Resonanzleitungen
von den benachbarten Resonanzleitungen unabhängig bestimmt werden kann,
ohne einen Abstand zum Ausrichten der Resonanzleitungslöcher zu ändern.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung schafft ein dielektrisches Filter, das
folgende Merkmale aufweist: einen dielektrischen Block; eine Mehrzahl
von Resonanzleitungslöchern,
die in demselben ausgerichtet sind; eine Resonanzleitung, die auf
der Innenoberfläche
von jedem der Resonanzleitungslöcher
angeordnet ist; und einen Außenleiter,
der auf einer Außenoberfläche des
dielektrischen Blocks angeordnet ist; wobei ein Ende des Resonanzleitungslochs
ein kurzgeschlossenes Ende ist; ein Querschnittbereich von zumindest
einem der Resonanzleitungslöcher
an einem vorbestimmten Abschnitt verändert ist; der vorbestimmte
Abschnitt von zumindest einem der Resonanzleitungslöcher unterschiedlich
eingestellt ist von dem anderen der Resonanzleitungslöcher entlang der
axialen Richtung des Resonanzleitungslochs und an einer Seite gegenüberliegend
zu dem benachbarten Resonanzleitungsloch.
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Gemäß der oben
beschriebenen Anordnung und Struktur kann die Kopplung zwischen
einer spezifizierten Resonanzleitung und der benachbarten Resonanzleitung
auf der linken Seite der spezifizierten Resonanzleitung gefestigt
werden, während
die Kopplung zwischen der spezifizierten Resonanzleitung und der
benachbarten Resonanzleitung auf der rechten Seite der spezifizierten
Resonanzleitung geschwächt
werden kann, ohne z. B. den Abstand zum Ausrichten der Resonanzleitungslöcher zu ändern.
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Dementsprechend
kann der Abstand zum Ausrichten der Resonanzleitungslöcher einheitlich eingestellt
sein, so dass eine Formgebungsmetallform zum Herstellen eines Resonanzleitungslochs
im Hinblick auf den dielektrischen Block ebenfalls allgemein verwendet
werden kann in dem Fall der Bildung eines dielektrischen Filters
mit einer unterschiedlichen Charakteristik. Ferner, ohne den dielektrischen Block
zu vergrößern, kann
ein kompaktes dielektrisches Filter mit einer gewünschten
Charakteristik erhalten werden.
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Bei
dem oben beschriebenen dielektrischen Filter kann die Oberfläche des
Teils, wo der Querschnittsbereich des Resonanzleitungslochs verändert ist,
eingestellt sein, um zu der Achsenrichtung des Resonanzleitungslochs
geneigt zu sein. Diese Struktur erlaubt, dass die Formgebungsmetallform des
dielektrischen Blocks ohne Weiteres hergestellt wird. Zusätzlich dazu,
wenn ein Resonanzleitungsloch in dem dielektrischen Block durch
eine Schneideverarbeitung gebildet wird, kann die Herstellung ohne
Weiteres ausgeführt
werden.
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Ferner
sind bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen drei oder
mehr Signal-Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse an einen dielektrischen Block
angeordnet zum Ausführen
einer Eingabe und Ausgabe von Signalen durch Koppeln mit spezifizierten
Resonanzleitungen der Mehrzahl von Resonanzleitungen, um z. B. ein
zusammengesetztes dielektrisches Filter zu bilden, wie z. B. einen
Duplexer, einen Diplexer oder einen Multiplexer.
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Ferner
wird das dielektrische Filter oder das zusammengesetzte dielektrische
Filter gemäß der vorliegenden
Erfindung als zumindest entweder ein Sendefilter oder ein Empfangsfilter
verwendet, um einen Antennenduplexer mit einer Sendesignaleingangseinheit,
einer Empfangssignalausgangseinheit und einer Antennenverbindungseinheit
zu bilden.
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Ferner
ist das dielektrische Filter oder das zusammengesetzte dielektrische
Filter gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Hochfrequenzschaltungsabschnitt angeordnet. Diese
Anordnung ermöglicht,
dass eine kompakte und leichte Kommunikationsvorrichtung erhalten
wird.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung der Erfindung offensichtlich, die sich
auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1A und 1B zeigen
eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht eines
dielektrischen Filters gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4A und 4B zeigen
perspektivische Ansichten eines dielektrischen Filters gemäß einem vierten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5A und 5B zeigen
eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht eines
dielektrischen Filters gemäß einem
fünften
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Duplexers gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
ein Blockdiagramm einer Struktur einer Kommunikationsvorrichtung.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß dem Stand
der Technik.
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9A und 9B sind
Querschnittsansichten, die einen Einstellzustand zum Koppeln des dielektrischen
Filters gemäß dem Stand
der Technik zeigen.
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Beschreibung
der bevorzugen Ausführungsbeispiele
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Bezug
nehmend auf 1A und 1B wird
eine Beschreibung eines dielektrischen Filters gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gegeben.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die linke vordere Oberfläche, gezeigt
in 1A, eine befestigte Oberfläche im Hinblick auf eine Schaltungsplatine ist.
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Bei
diesem dielektrischen Filter sind Löcher mit spezifizierten Konfigurationen
und eine Elektrode im Hinblick auf einen dielektrischen Block 1 aus
einer rechteckigen Parallelepipedkonfiguration gebildet. Das heißt, 2a, 2b und 2c sind
Resonanzleitungslöcher,
und auf der Innenoberfläche
der Resonanzleitungslöcher
sind Resonanzleitungen 5a, 5b bzw. 5c gebildet.
Ein nichtleitfähiger
Abschnitt, angezeigt durch g, ist an einem Teil der Resonanzleitungen
vorgese hen, um den Teil als ein Leerlaufende zu verwenden. Zusätzlich dazu
sind auf einer Außenoberfläche des
dielektrischen Blocks 1 Anschlusselektroden 6 und 7 und
eine Masseelektrode 3 vorgesehen. Die Resonanzleitungslöcher 2a, 2b und 2c sind
Stufenlöcher,
bei denen der Innendurchmesser der Resonanzleitungslöcher groß ist an
der Leerlauf-Endseite und klein ist an dem Kurzschlussende (der
Unterseite, gezeigt in der Figur). Die Stufenpositionen sind jedoch
nicht einheitlich. Bei diesem Beispiel ist die Tiefe der Stufenposition
an dem gegenüberliegenden
Seiten zwischen den Resonanzleitungen 5a–5b als
L1 eingestellt, wohingegen die Tiefe der Stufenposition an den gegenüberliegenden
Seiten zwischen den Resonanzleitungen 5b–5c als
Lo eingestellt ist. Bei dieser Struktur, obwohl der Abstand Po zum
Ausrichten der Resonanzleitungen 5a–5b–5c einheitlich
ist, erhöht
sich die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzleitungen 5a–5b, wohingegen
die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzleitungen 5b–5c abnimmt.
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Die
Anschlusselektroden 6 und 7 bilden kapazitive
Kopplungen mit den Resonanzleitungen 5a bzw. 5c.
Diese Anordnung bildet ein dielektrisches Filter, das aus Dreistufenresonatoren
gebildet ist, das eine Bandpasscharakteristik aufweist.
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Da
die Tiefe der Stufenposition bei dem Teil der linken Hälfte des
Resonanzleitungsloches 2a, gezeigt in 1,
nicht viel Einfluss auf die kapazitive Kopplung mit der Abschlusselektrode 6 ergibt,
kann die Tiefe der Stufenposition L1 sein und ein Stufenloch ohne
Stufendifferenz kann verwendet werden. Auf ähnliche Weise kann bei dem
Resonanzleitungsloch 2c die Tiefe der Stufenposition Lo
sein und das Stufenloch ohne Stufendifferenz kann verwendet werden.
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Als
Nächstes
wird eine Struktur eines dielektrischen Filters gemäß einem
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf 2 beschrieben.
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Bei
dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist,
ist das Leerlaufende der Resonanzleitung innerhalb des Resonanzleitungslochs
angeordnet, und die Masseelektrode 3 ist im Wesentlichen
auf dem gesamten Bereich der Außenoberflächen des
dielektrischen Blocks vorgesehen. Bei einem Beispiel, das in 2 gezeigt
ist, ohne jedoch eine Masseelektrode bereitzustellen, wird die obere
Oberfläche,
die in der Figur gezeigt ist, als eine Leerlaufoberfläche verwendet. Sogar
in diesem Fall kann die Festigkeit der Kopplung zwischen den benachbarten
Resonanzleitungen unabhängig
bestimmt werden durch unabhängiges Bestimmen
der Stufenposition des Resonanzleitungslochs auf der Seite gegenüberliegend
zu einer benachbarten Resonanzleitung. In 2 sind externe
Kopplungseinheiten, wie z. B. die Anschlusselektroden 6 und 7,
gezeigt in 1, weggelassen. Dies ist
ebenfalls das gleiche wie in jeder Figur, wie nachfolgend gezeigt
wird.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bei dem Ausführungsbeispiel,
das in 1 gezeigt ist, ist das Leerlaufende der
Resonanzleitung innerhalb des Resonanzleitungslochs angeordnet.
Wie jedoch in 3 gezeigt ist, kann sich die
Resonanzleitung zu der Endfläche des
dielektrischen Blocks erstrecken, an dem ein nichtleitfähiger Abschnitt
g angeordnet sein kann.
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4A und 4B sind
perspektivische Ansichten eines dielektrischen Filters gemäß einem vierten
bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Bei dem oben gezeigten dielektrischen Filter ist die Querschnittkonfiguration
der Resonanzleitungslöcher kreisförmig. Wie
jedoch in 4A und 4B gezeigt
ist, kann die Querschnittkonfiguration rechteckig sein oder kann
sogar vielseitig sein. 4A ist ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die obere Oberfläche
des dielektrischen Blocks 1, gezeigt in der Figur, als
eine Leerlauffläche
verwendet wird, und 4B ist ein Ausführungsbeispiel,
bei dem der nichtleitfähige
Abschnitt g auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Blocks
angeordnet ist, gezeigt in der Figur. Es ist nicht notwendig, die
Querschnittkonfigurationen der breiteren Seite und der schmaleren
Seite des Resonanzleitungsloches ähnlich zu machen. Eine derselben
kann kreisförmig
sein und die andere kann oval oder länglich sein.
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Bezug
nehmend auf 5A und 5B wird
eine Struktur eines dielektrischen Filters gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Bei
dem dielektrischen Filter, das in 1A und 1B gezeigt
ist, ist die Oberfläche
(Stufenoberfläche)
des Teils, wo der Innendurchmesser des Resonanzleitungslochs in
eine Stufenform übergeht, parallel
zu der Endfläche
des dielektrischen Blocks, durch die das Resonanzleitungsloch verläuft. Im
Gegensatz dazu ist bei einem Ausführungsbeispiel, gezeigt in 5, die Stufenoberfläche geneigt zu der Endfläche des
dielektrischen Blocks eingestellt. Sogar in einem solchen Fall,
obwohl der Abstand Po zum Ausrichten der Resonanzleitungslöcher 2a–2b–2c einheitlich
ist, erhöht
sich die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzleitungen 5a–5b, wohingegen
die kapazitive Kopplung zwischen den Resonanzleitungen 5b–5c abnimmt.
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Als
Nächstes
wird eine Struktur eines Duplexers (eines Antennenduplexers) gemäß einem sechsten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
Bezug nehmend auf 6 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind Resonanzleitungslöcher,
angezeigt durch 2a–2g,
jeweils in dem dielektrischen Block 1 vorgesehen und auf
der Innenoberfläche desselben
ist eine Resonanzleitung vorgesehen. Die Anschlusselektroden 6, 7 und 8 und
die Masseelektrode 3 sind auf einer Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 1 vorgesehen.
Die Struktur der Resonanzleitungslöcher und der Resonanzleitungen
ist gleich zu jenen, die in 1A und 1B gezeigt sind.
Die Resonanzleitungslöcher 2a, 2b und 2c bilden
ein Sendefilter mit einer Bandpasscharakteristik von Dreistufenresonatoren.
Zusätzlich
dazu bilden die Resonanzlei tungslöcher 2e, 2f und 2g ein
Empfangsfilter mit einer Bandpasscharakteristik von Dreistufenresonatoren.
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Die
Resonanzleitung auf der Innenoberfläche des Resonanzleitungslochs 2d dient
als ein Kopplungsresonator, der eine Kopplung zu 2d bzw. 2e herstellt.
Eine Masseelektrode 8 ist elektrisch mit der Resonanzleitung
verbunden, die auf der Innenoberfläche des Resonanzleitungslochs 2d gebildet
ist. Die Anschlusselektroden 6 und 7 bilden eine
kapazitive Kopplung mit den Resonanzleitungen, die auf den Innenoberflächen der
Resonanzleitungslöcher 2a und 2g gebildet
sind. Diese Anordnung schafft einen Duplexer, der als ein Antennenduplexer
verwendet wird, bei dem die Anschlusselektrode 6 als ein Einganganschluss
von Sendesignalen verwendet wird, die Anschlusselektrode 7 als
ein Ausgangsanschluss von Empfangssignalen verwendet wird und die
Anschlusselektrode 8 als ein Antennenverbindungsanschluss
verwendet wird.
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Als
Nächstes
wird eine Struktur einer Kommunikationsvorrichtung, die das dielektrische
Filter oder den Duplexer verwendet, die oben beschrieben sind, Bezug
nehmend auf 7 dargestellt. In dieser Figur
zeigt ANT eine Sende-Empfangs-Antenne
an, DPX zeigt einen Duplexer an, BPFa, BPFb und BPFc zeigen jeweils
Bandpassfilter an, AMPa und AMPb zeigen jeweils Verstärkungsschaltungen
an, MIXa und MIXb zeigen jeweils Mischer an, OSC zeigt einen Oszillator
an und DIV ist ein Frequenzteiler (Synthetisator). MIXa moduliert
die Frequenzsignale, die von DIV ausgegeben werden, durch Modulationssignale. BPFa
leitet nur Signale des Bandes einer Sendefrequenz weiter und AMPa
führt eine
Leistungsverstärkung
der Signale aus, die von AMP durch DPX gesendet werden. BPFb leitet
nur Signale des Empfangsfrequenzbandes von den Signalen weiter,
die von DPX ausgegeben werden, und AMPb verstärkt die Signale. MIXb führt ein
Mischen der Frequenzsignale, die von BPFc ausgegeben wird, und der
Empfangssignale aus, um Zwischenfrequenzsignale IF auszugeben.
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In
Bezug auf den Duplexer DPX, der in 7 gezeigt
ist, kann der Duplexer der Struktur verwendet werden, die in 6 gezeigt
ist. Zusätzlich
dazu können
als Bandpassfilter BPFa, BPFb, BPFc das dielektrische Filter der
Struktur verwendet werden, das in 1 bis 5B gezeigt
ist. Auf diese Weise kann eine gesamte kompakte Kommunikationsvorrichtung gebildet
werden.