EP0487396A1 - Passive band-pass filter - Google Patents

Passive band-pass filter Download PDF

Info

Publication number
EP0487396A1
EP0487396A1 EP19910403093 EP91403093A EP0487396A1 EP 0487396 A1 EP0487396 A1 EP 0487396A1 EP 19910403093 EP19910403093 EP 19910403093 EP 91403093 A EP91403093 A EP 91403093A EP 0487396 A1 EP0487396 A1 EP 0487396A1
Authority
EP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
resonator
edge
band
pass
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19910403093
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Henri Jean-Marie Budan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VALTRONIC FRANCE
Original Assignee
VALTRONIC FRANCE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters
    • H01P1/20327Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20336Comb or interdigital filters
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08Strip line resonators
    • H01P7/082Microstripline resonators

Abstract

The present invention relates to a passive band-pass filter produced from micro-strips deposited on a first face of a dielectric substrate and including at least three resonators (1, 2, 3), characterised in that each resonator has a trapezoidal general shape and in that the directrix line of a longitudinal edge of a resonator (1, 2) is parallel to the directrix line of the longitudinal edge of the resonator (2, 3) which is adjacent to it. <IMAGE>

Description

  • [0001]
    La présente invention concerne un filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une première face d'un substrat diélectrique. The present invention relates to a band-pass passive filter realized in microstrip deposited on a first face of a dielectric substrate.
  • [0002]
    Elle s'applique plus particulièrement à un filtre fonctionnant dans le domaine des hyperfréquences. It applies more particularly to a filter operating in the microwave range.
  • [0003]
    On connaît déjà des filtres passe-bande réalisés en micro-bandes sur un substrat. Are already known bandpass filters made in microstrip on a substrate.
  • [0004]
    Un premier type de filtre est constitué de deux "peignes" de micro-bandes interdigités déposés sur un substrat. A first type of filter consists of two "combs" of interdigitated micro-strips deposited on a substrate. Ce type de filtre présente notamment l'inconvénient d'occuper une place relativement importante dans un circuit hybride ce qui nuit aux contraintes de densification recherchées pour de tels circuits. This type of filter has the particular disadvantage of occupying a relatively important place in a hybrid circuit which hurts densification constraints sought for such circuits. De plus il présente des pouvoirs de coupure et de rejection faibles dans la mesure où la courbe de réponse du filtre ne présente pas de flancs suffisamment abrupts. In addition it has powers of cut and low rejection insofar as the filter response curve does not exhibit sufficiently steep flanks.
  • [0005]
    Pour répondre à ce type d'inconvénient on a proposé de réaliser in filtre passe-bande comprenant trois micro-bandes de forme rectangulaire parallèles entre elles, jouant chacune le rôle d'un résonnateur et dont les deux micro-bandes non voisines sont couplées par une impédance de couplage. To respond to this type of drawback it has been proposed to realize in bandpass filter comprising three micro-strips of rectangular shape parallel to each other, each playing the role of a non-adjacent resonator and the two micro-strips are coupled a coupling impedance.
  • [0006]
    Ce type de filtre permet, par rapport au précédent, de réduire l'enconbrement du filtre et d'améliorer les pouvoirs de coupure et de rejection du filtre. This type of filter allows, compared to the previous, reduce enconbrement filter and improve the switching capacity and rejection of the filter.
  • [0007]
    Néanmoins un tel filtre présente notamment l'inconvénient de présenter des pertes d'insertion importantes et un coefficient de surtension faible ce qui nuit à son rendement. However, such a filter has the particular disadvantage of large insertion loss and low Q factor which affects performance.
  • [0008]
    La présente invention a donc notamment pour but de proposer un filtre palliant aux inconvénients ci-dessus sans nuire à son enconbrement. The present invention thus especially aims at providing a filter which overcomes the above drawbacks without harming its enconbrement.
  • [0009]
    Selon sa caractéristique principale, la présente invention concerne un filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une première face d'un substrat diélectrique et comportant au moins trois résonnateurs, caractérisé en ce que chaque résonnateur a une forme générale trapézoïdale et en ce que la ligne directrice d'un bord longitudinal d'un résonnateur est parralèle à la ligne directrice du bord longitiudinal du résonnateur qui lui est adjacent ,le sommet de chaque résonnateur constituant un circuit ouvert. According to its main feature, the present invention relates to a band-pass passive filter realized in microstrip deposited on a first face of a dielectric substrate and having at least three resonators, wherein each resonator has a generally trapezoidal shape and that the guideline of a longitudinal edge of a resonator is parralèle to the guideline of longitiudinal edge of the resonator adjacent thereto, the top of each resonator constituting an open circuit.
  • [0010]
    Avantageusement, chaque résonnateur est relié dans la région de sa base a un plan de masse porté par une seconde face du substrat par des moyens appropriés. Advantageously, each resonator is connected in its base region has a ground plane carried by a second side of the substrate by suitable means.
  • [0011]
    De par la forme trapézoïdale des résonnateurs, on augmente sensiblement le coefficient de surtension dans la mesure où, dans un tel résonnateur, le courant est maximum dans la région où le résonnateur est relié à la masse et est minimum dans la région du circuit ouvert constituée par l'autre extrémité du résonnateur. Due to the trapezoidal shape of the resonators, it substantially increases the Q-factor in so far as, in such a resonator, the current is maximum in the region where the resonator is grounded and is minimum in the region of the open constituted circuitry the other end of the resonator.
  • [0012]
    De ce fait, la base du résonnateur étant plus large, le coefficient de surtension est plus élevé par diminution de la résistance. Therefore, the base of the resonator being wider, the overvoltage coefficient is higher by decreasing the resistance.
  • [0013]
    Les pertes d'insertions qui dépendent principalement des pertes conducteur, et accessoirement des pertes diélectriques et des pertes par rayonnement sont sensiblement plus faibles pour un filtre selon l'invention. Insertions losses which depend primarily conductor losses, and incidentally dielectric losses and radiation losses are significantly lower for a filter according to the invention. En effet, la région de courant maximum dans un résonnateur de ce type étant celle où se produit le plus de pertes conducteur, le fait de disposer d'une base large dans cette région diminue l'impédance et assure une bonne connexion avec la masse, ce qui conduit à diminuer les pertes d'insersion. Indeed, the maximum current region in a resonator of this type is one in which the driver more losses occur, the fact of having a large base in this region decreases the impedance and ensures a good connection with the mass, which leads to decrease of insersion losses.
  • [0014]
    De par leur forme rectangulaire, les résonnateurs connus ne permettent pas d'obtenir de tel résultat. By their rectangular shape, known resonators do not provide for such a result. En effet, si l'on cherche à élargir le résonnateur, on réduit les pertes d'insertion, mais on nuit au rendement du filtre dans la mesure où plus la largeur du résonnateur est importante, plus le rendement du filtre diminue. Indeed, if one seeks to expand the resonator is reduced insertion loss, but one night the filter performance since most the width of the resonator, the higher the filter efficiency decreases. De plus, plus cette largeur est importante, moins il est possible d'obtenir des taux d'onde stationnaire (TOS) importants. In addition, over this width is, the less it is possible to obtain standing wave ratio (SWR) important.
  • [0015]
    En proposant des résonnateurs de forme trapézoïdale, la présente invention permet non seulement de réduire les pertes d'insertion et d'augmenter le coefficient de surtension, mais préserve au filtre un bon rendement en n'augmentant pas la largeur moyenne des résonnateurs. By offering trapezoidal resonators, the present invention allows not only to reduce the insertion loss and increase the Q factor, but preserves the filter good performance by not increasing the average width of resonators. De même elle préserve la possibilité de fixer le taux d'ondes stationnaires dans une fourchette de valeur importante en fonction du résultat recherché. Similarly, it preserves the possibility of fixing the standing wave ratio within a range of significant value depending on the desired result.
  • [0016]
    En outre, l'invention permet de réaliser des filtres de faible encombrement dans la mesure où les résonnateurs sont en quelque sorte imbriqués. In addition, the invention allows for compact filters since the resonators are somehow intertwined.
  • [0017]
    Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins deux desdits résonnateurs non adjacent l'un sur l'autre sont couplés par une impédance de couplage (Z) selfique et/ou capacitive. According to another characteristic of the invention, at least two of said non-adjacent resonators on each other are coupled by a coupling impedance (Z) inductive and / or capacitive. Ce couplage permet notamment comme on le verra par la suite d'améliorer la sélectivité du filtre. This coupling allows particularly as discussed later to improve the selectivity of the filter.
  • [0018]
    De façon particulièrement avantageuse l'impédance de couplage est réalisée en ligne micro-rubans, ce qui supprime au niveau de cette impédance les pertes diélectriques et par rayonnement, et de ce fait améliore les caractéristiques générales du filtre. Particularly advantageously the coupling impedance is formed by micro-strip line, which eliminates at this impedance the dielectric losses and radiation and thereby improving the general characteristics of the filter.
  • [0019]
    Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du filtre selon l'invention, la première face du substrat comporte des portions métallisées en liaison électrique avec le plan de masse. According to a particularly advantageous characteristic of the filter according to the invention, the first face of the substrate comprises metallized portions in electrical connection with the ground plane.
  • [0020]
    Lesdites portions métallisées sont apposées sur les bords latéraux du substrat sensiblement parallèles à la direction longitudinale des résonnateurs et en ce que deux desdites portions constituent des bornes d'entrée et de sortie du filtre en étant reliées électriquement, par l'intermédiaire desdites micro-bandes, l'une au premier résonnateur et l'autre au dernier résonnateur. Said metallized portions are affixed to the side edges of the substrate substantially parallel to the longitudinal direction of the resonators and in that two of said portions constitute input and output terminals of the filter being electrically connected through said microstrip , one of the first resonator and the other at the last resonator.
  • [0021]
    Par ces portions métallisées reliées à la masse, on assure d'une part une meilleure connexion des entrée et sortie du filtre, et d'autre part une équipotentialité de l'ensemble du plan de masse évitant ainsi l'apparition de lignes de courant et de lignes équipotentielles dans le plan de masse qui nuiraient au bon fonctionnement du filtre. For these metallized portions connected to ground, it is ensured on the one hand a better connection of the input and output of the filter, and secondly a bonding of the entire ground plane thus avoiding the occurrence of flow lines and equipotential lines in the ground plane that would harm the functioning of the filter.
  • [0022]
    Selon d'autres caractéristiques de l'invention : According to other features of the invention:
    • le signal d'entrée est appliqué sur le premier résonnateur à une distance "he" de la base de ce dernier et en ce que le signal de sortie est prélevé sur le dernier résonnateur à une distinct "hs" de la base de ce dernier, the input signal is applied to the first resonator at a distance "he" of the base of the latter and in that the output signal is taken from the last resonator in a separate "hs" of the base of the latter,
    • les moyens de liaisons d'un résonnateur avec le plan de masse sont constitués de trous métallisés traversant le substrat, the means of connections of a resonator with the ground plane are constituted by metallized holes through the substrate,
    • la fréquence centrale du filtre est fixée par la longueur "L" des résonnateurs qui le constituent, la longueur "L" étant égale au quart de la longueur d'onde guidée. the center frequency of the filter is determined by the length "L" of the resonators that constitute it, the length "L" being equal to a quarter of the guided wavelength. Cette longueur d'onde guidée dans le matériau est égale au rapport de la célérité de la lumière sur le produit de la fréquence centrale par la racine carrée de la permitivité effective. This guided wavelength in the material is equal to the ratio of the speed of light on the product of the center frequency by the square root of the effective permittivity. La permitivité effective dépend quant à elle de la permitivité électrique du substrat, de la métallisation et de l'air. The effective permittivity turn depends on the electrical permittivity of the substrate, metallization and air.
    • l'écartement "d" entre les résonnateurs est choisi en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité. the spacing "d" between the resonators is selected according to the characteristics required for the filter, in particular depending on the bandwidth of the standing wave ratio and the desired yield.
    • la largeur moyenne "l" des résonnateurs est choisie en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité. the average width "l" of the resonators is selected according to the characteristics required for the filter, in particular depending on the bandwidth of the standing wave ratio and the desired yield.
    • la base du deuxième résonnateur est décalée de l'alignement des sommets des premier et troisième résonnateur d'une distance "e" propre à permettre la réalisation de l'impédance de couplage Z sous forme de ligne micro-bandes sans que ces dernières n'aillent au-delà de l'alignement des bases des premier et troisième résonnateurs. the base of the second resonator is offset from the alignment of the tops of the first and third resonator by a distance "e" suitable for allowing the realization of the coupling impedance Z as a microstrip line without the latter n ' go beyond the alignment of the bases of the first and third resonators.
  • [0023]
    Comme on le verra par la suite, la détermination des valeurs de ces paramètres (he, hs, L, h₁, h₂, d, l, e) permet de fixer les caractéristiques de fonctionnement du filtre selon l'invention. As will be seen subsequently, determining the values ​​of these parameters (ET, hs, L, h₁, h₂, d, l, e) allows to fix the filter operating characteristics according to the invention.
  • [0024]
    Selon un mode de réalisation particulièrement avantageuse, les résonnateurs sont dimensionnés de sorte que le rapport de la base sur le sommet soit compris entre 0,5 et 3, ce rapport étant de préférence de 2. According to a particularly advantageous embodiment, the resonators are dimensioned so that the ratio of base to the top is between 0.5 and 3, this ratio being preferably 2.
  • [0025]
    Dans le cas où plus de trois résonnateurs sont utilisés pour la constitution d'un filtre selon l'invention, on prévoit avantageusement que ces résonnateurs soient couplés deux à deux par des impédances de couplage dès qu'ils ne sont pas voisins. In the case where more than three resonators are used for the formation of a filter according to the invention is advantageously provided that the resonators are coupled in pairs by coupling impedances when they are not adjacent.
  • [0026]
    Dans le cas où les caractéristiques souhaitées requièrent pour la base des résonnateurs, une largeur relativement importante, on prévoit avantageusement que les trous métallisés sont disposés en arc de cercle dans la région de la base du résonnateur auquel ils sont associés de sorte que la distance entre chaque trou et le sommet du résonnateur soit constante et égale au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale. In the case where the desired characteristics require for the base of resonators, a relatively large width, it is advantageously provided that the plated through holes are arranged in a circular arc in the region of the base of the resonator which they are associated so that the distance between each hole and the top of the resonator is constant and equal to a quarter of the guided wavelength corresponding to the center frequency.
  • [0027]
    On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiquies essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. essential caractéristiquies and benefits will now be described in greater detail a particular embodiment of the invention that will understand, however, that this embodiment is chosen by way of example and that it in no way limiting. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels : Its description is illustrated by the accompanying drawings, wherein:
    • la figure 1 représente schématiquement un filtre passif passe-bande selon l'invention ; FIG 1 schematically illustrates a band-pass passive filter according to the invention;
    • la figure 2 est une vue de dessus d'un filtre selon l'invention réalisé sur un substrat diélectrique ; Figure 2 is a top view of a filter according to the invention made on a dielectric substrate; et and
    • la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne AA′ de la figure 2 sur sa partie gauche et selon la ligne BB′ sur sa partie droite. Figure 3 is a sectional view along the line AA 'of Figure 2 on its left side and along the line BB' on its right side.
  • [0028]
    Pour des raisons de clarté, les éléments constitutifs du filtre selon l'invention sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures. For reasons of clarity, the elements of the filter according to the invention are designated by the same references in all figures.
  • [0029]
    Le filtre passif passe-bande représenté schématiquement à la figure 1 comporte trois résonnateurs 1, 2 et 3 de forme générale trapézoïdale et réalisés en micro-bandes sur une première face 4 (figure 3) d'un substrat diélectrique 5 (figure 2). Passive bandpass filter shown diagrammatically in Figure 1 comprises three resonators 1, 2 and 3 of generally trapezoidal shape and made of micro-stripes on a first face 4 (Figure 3) of a dielectric substrate 5 (Figure 2). Un premier 1 et un troisième 3 résonnateur sont disposés sur le substrat de sorte que leurs bases respectives 6,7 soient alignées alors qu'un deuxième résonnateur 2 est intercalé entre les deux précédents en position renversée par rapport à ces derniers de sorte que les bords longitudinaux en regard 9, 10 et 11, 12 de deux résonnateurs voisins 1, 2 et 2, 3 sont parallèles. A first 1 and a third resonator 3 are arranged on the substrate so that their respective bases 6,7 are aligned while a second resonator 2 is interposed between the two preceding in the reversed position with respect to the latter so that the edges longitudinal opposite 9, 10 and 11, 12 of two neighboring resonators 1, 2 and 2, 3 are parallel.
  • [0030]
    Chaque résonnateur est relié par sa base 6, 7, 8 à la masse. Each resonator is connected by its base 6, 7, 8 to ground. Cette liaison à la masse peut être réalisée en pratique par des trous métallisés 13 (figure 2) ménagés dans la région de la base de chaque résonnateur et débouchant sur une seconde face 14 (figure 3) du substrat portant un plan de masse 15. This ground connection may be carried out in practice by metallized holes 13 (Figure 2) formed in the region of the base of each resonator and opening on a second side 14 (Figure 3) of the substrate having a ground plane 15.
  • [0031]
    Les deux résonnateurs 1 et 3 sont couplés par une impédance Z de couplage à cet effet capacitif et/ou inductif ayant pour objet de définir la courbe de réponse du filtre. The two resonators 1 and 3 are coupled by a coupling impedance Z at this capacitive effect and / or inductive intended to define the filter response curve. Cette impédance Z peut être en pratique avantageusement réalisée en lignes micro-rubans apposées sur la première face 4 du substrat 15. This impedance Z can advantageously be in practice performed in microstrip lines on the first face 4 of the substrate 15.
  • [0032]
    Une telle impédance est dans ce cas constituée d'une première ligne micro-ruban 16 en contact électrique avec le premier résonnateur 1 et d'une seconde ligne micro-ruban 17 en contact électrique avec le troisième résonnateur 3, les deux lignes micro-rubans 16 et 17 étant disposées l'une par rapport à l'autre, de sorte à réaliser l'impédance de couplage recherchée. Such impedance is in this case consists of a first micro-strip line 16 in electrical contact with the first resonator 1 and a second microstrip line 17 in electrical contact with the third resonator 3, the two microstrip lines 16 and 17 being disposed with respect to one another, so as to perform the desired coupling impedance.
  • [0033]
    L'entrée 18 et la sortie 19 du filtre sont réalisées par des lignes micro-rubans 20 et 21 respectivement en contact électrique avec le premier 1 et le troisième 3 résonnateur et servant à appliquer le signal d'entrée à filtrer et à prélever le signal de sortie filtré. The inlet 18 and the outlet 19 of the filter are formed by micro-strip lines 20 and 21 in electrical contact respectively with the first 1 and 3 March resonator and for applying the input signal to filter and sample the signal filtered output.
  • [0034]
    Les lignes micro-rubans 20 et 21 sont chacune par leur extrémité libre reliées électriquement à une portion métallisée 22 apposée sur la première face 4 du substrat 15 sur un bord de ce dernier. The micro-strip lines 20 and 21 are each at their free end electrically connected to a metallized portion 22 affixed to the first face 4 of the substrate 15 on an edge thereof. Comme on le voit sur la figure 2, deux séries de portions métallisées sont apposées sur le substrat de part et d'autre des résonnateurs. As seen in Figure 2, two sets of metallized portions are affixed to the substrate on both sides of the resonators. Ces portions métallisées sont reliées électriquement au plan de masse 15 (figure 3). These metallized portions are electrically connected to the ground plane 15 (Figure 3).
  • [0035]
    Le dimensionnement des éléments constitutifs du filtre et le positionnement relatif de ces éléments est fixé en fonction des différentes caractéristiques de fonctionnement soushaitées pour le filtre. The dimensioning of the components of the filter and the relative positioning of these elements is set according to the different operating characteristics soushaitées for the filter.
  • [0036]
    Un tel filtre passif passe-bande est défini entre autres par sa longueur d'onde guidée λ, sa bande passante, sa courbe de réponse et donc sa sélectivité, et ses impédances d'entrée et de sortie. Such a band-pass passive filter is defined inter alia by the guided wavelength λ, its bandwidth, its response curve and thus its selectivity, and its input and output impedances.
  • [0037]
    Toutes ces caractéristiques peuvent être définies par le dimensionnement et le positionnement relatifs des éléments constitutifs du filtre. All these features can be defined by the design and positioning on the constituent elements of the filter.
  • [0038]
    La fréquence centrale du filtre inversement proportionnelle au rapport du produit de la longueur d'onde guidée par la racine carrée de la permitivité effective sur la célérité de la lumière, est fixée par la longueur "L" des résonnateurs. The center frequency of filter inversely proportional to the ratio of the product of the wavelength guided by the square root of the effective permittivity on the speed of light is fixed by the length "L" of the resonators. Cette longeur est identique pour tous les résonnateurs et égale au quart de la longueur d'onde guidée (L = λ /4). This length is identical for all the resonators and equal to a quarter of the guided wavelength (L = λ / 4).
  • [0039]
    La bande passante du filtre est réglée par la largeur moyenne "l" des résonnateurs et par l'écartement "d" entre deux résonnateurs. The bandwidth of the filter is adjusted by the average width "l" of the resonators and the distance "d" between two resonators. La largeur moyenne "l" est identique pour tous les résonnateurs et l'écartement "d" entre deux résonnateurs voisins 1,2 et 2,3 est également identique pour l'ensemble du filtre. The average width "l" is the same for all resonators and the distance "d" between two neighboring resonators 1.2 and 2.3 is also identical to the filter assembly.
  • [0040]
    Cette largeur moyenne et cet écartement influent également sur le rendement et sur le TOS du filtre. The average width and this distance also affect the performance and the TOS filter.
  • [0041]
    Plus les résonnateurs ont une largeur moyenne élevée, meilleur est le filtrage, c'est-à-dire plus la bande passante est étroite, mais moins bon est le rendement. Over the resonators have a high average width, the better the filter, that is to say, more bandwidth is narrow, but worse is the performance. L'écartement "d" à les mêmes conséquences mais dans des proportions plus importantes. The distance "d" to the same effect but in greater proportions.
  • [0042]
    Par ailleurs, plus la largeur moyenne est élevée et/ou plus l'écartement est étroit, plus le TOS est faible. Furthermore, over the average width is high and / or over the spacing is narrower, the TOS is low. Inversement, plus la largeur moyenne est élevée et/ou plus l'écartement est important, plus le TOS est important. Conversely, the lower the average width is high and / or over the distance, the greater the TOS is important.
  • [0043]
    La distance "e" représentant le décalage entre la base 8 du deuxième résonnateur 2 et les sommets des premier et troisième résonnateurs influe également sur la bande passante du filtre dans la mesure où plus la distance "e" est faible, plus le couplage entre les résonnateurs 1,2 et 2,3 est important. The distance "e" representing the offset between the base 8 of the second resonator 2 and the tops of the first and third resonators also affects the bandwidth of the filter to the extent that the greater the distance "e", the lower the coupling between the 1.2 and 2.3 resonators is important. Mais pour des questions de réalisation de l'impédance de couplage Z et surtout d'adaptation d'impédance entre l'impédance de couplage Z et les résonnateurs 1 et 3 on a cherché à disposer d'un espace suffisant entre les résonnateurs 1 et 3 sans déborder au-delà de l'alignement de leur base 6 et 7. But questions of realization of the coupling impedance Z and especially impedance matching between the coupling impedance Z and resonators 1 and 3 we tried to have a sufficient space between the resonators 1 and 3 without extending beyond the alignment of their base 6 and 7.
  • [0044]
    La sélectivité du filtre est fixée entre autres par l'impédance de couplaqe Z. De fait, en l'absence d'impédance de couplage, la courbe de réponse du filtre a la forme d'une courbe de Gauss et donc le filtrage n'est pas sélectif. The selectivity of the filter is fixed by inter alia the impedance of couplaqe Z. In fact, in the absence of coupling impedance, the filter response curve has the shape of a Gaussian filter and thus the n ' is not selective. Alors que l'impédance de couplage Z de par sa valeur joue sur le pouvoir de coupure et de rejection du filtre. While the coupling impedance Z of its value plays on the switching capacity and rejection of the filter.
  • [0045]
    Une augmentation de la valeur de l'impédance de couplage Z conduit à une augmentation du pouvoir de coupure des fréquences supérieurs à la fréquence centrale du filtre alors qu'une diminution de la valeur de l'impédance de couplage Z conduit à une augmentation du pouvoir de rejection des fréquences inférieures à la fréquence centrale du filtre. An increase in the value of the coupling impedance Z leads to an increased breaking capacity of the higher frequencies at the central frequency of the filter while a decrease of the coupling impedance Z value leads to an increase of power rejection of frequencies below the central frequency of the filter.
  • [0046]
    Le couplage entre les deux résonnateurs 1 et 3 est optimisé par la position du contact électrique des lignes micro-rubans 16 et 17 avec leur résonnateur respectif. The coupling between the two resonators 1 and 3 is optimized by the position of the electrical contact of the micro-strip lines 16 and 17 with their respective resonator. Cette position est définie par la hauteur respectivement h₁ et h₂, entre le contact électrique de la ligne 16 ou 17 et la base 6 ou 7 portée la masse du résonnateur 1 ou 3. Ces hauteurs définissent respectivement les impédances d'entrée et de sortie liées à l'impédance de couplage Z. De ce fait le choix des hauteurs h₁ et h₂ influe également sur la courbe de reponse et la sélectivité du filtre. This position is defined by the height h₁ and h₂ respectively, between the electrical contact of the line 16 or 17 and the base 6 or 7 reach the mass of the resonator 1 or 3. These heights respectively define the input and output impedances related the coupling impedance Z. hence the choice of heights and h₁ h₂ also influences the response curve and the selectivity of the filter.
  • [0047]
    On peut donc, par le choix des valeurs de h₁, h₂ et Z améliorer la courbe de réponse du filtre ainsi que ses pouvoirs de coupure et de rejection. therefore it is possible, by the choice of values ​​h₁, h₂ and Z improve the response curve of the filter and its powers failure and rejection.
  • [0048]
    Les impédances d'entrée et de sortie du filtre dépendent de la position du contact électrique des lignes micro-rubans 20 et 21 avec les résonnateurs 1 ou 3. Cette position est définie par la hauteur respectivement he ou hs entre le contact électrique de la ligne 20 ou 21 et la base 6 ou 7 portée à la masse du résonnateur 1 ou 3. The input and output impedances of the filter depend on the position of the electrical contact of the micro-strip lines 20 and 21 with the resonators 1 or 3. This position is defined by the height hs he or respectively between the electrical contact line 20 or 21 and the base 6 or 7 connected to ground of the resonator 1 or 3.
  • [0049]
    La forme trapézoïdale des résonnateurs permet notamment, par rapport à un filtre comportant des résonnateurs de forme parallélépipédique que pour une même impédance d'entrée ou de sortie recherchée, la hauteur he ou hs soit plus importante. The trapezoidal shape of the resonators allows in particular, with respect to a filter comprising resonators parallelepiped shape that for the same input impedance or desired output, he or the height hs is larger. Ceci conduit à ce que la largeur des pistes d'entrée et de sortie ont une influence moindre sur le fonctionnement du filtre. This results in that the width of the input and output tracks have a lesser influence on the operation of the filter. En effet, on constate que plus cette hauteur est importante, plus la largeur des pistes d'entrée et de sortie a une influence négligeable, notamment sur les pertes d'insertion du filtre. Indeed, we see that more this height, the greater the width of the input and output paths has a negligible influence, especially on the filter insertion loss.
  • [0050]
    A titre d'exemple, un filtre selon l'invention ayant les paramètres suivants : For example, a filter according to the invention having the following parameters:
  • [0051]
    Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Naturally, the invention is in no way limited by the features that have been specified in the foregoing or by the details of the particular embodiment chosen to illustrate the invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. All kinds of variations may be made to the particular embodiment that has been described as an example and its components without departing from the scope of the invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. The latter thus comprises all means constituting technical equivalents of the means described and their combinations.

Claims (15)

  1. Filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une primière face (4) d'un substrat diélectrique (5) et comportant au moins trois résonnateurs (1,2,3), caractérisé en ce que chaque résonnateur à une forme générale trapézoïdale et en ce que la ligne directrice d'un bord longitudinal (9,11) d'un résonnateur (1,2) est parralèle à la ligne directrice du bord longitudinal (10,12) du résonnateur (2,3) qui lui est adjacent, le sommet de chaque résonnateur constituant un circuit ouvert. band-pass passive filter realized in microstrip deposited on a primière face (4) of a dielectric substrate (5) and having at least three resonators (1,2,3), characterized in that each resonator to a general form trapezoidal and in that the guideline of a longitudinal edge (9,11) of a resonator (1,2) is parralèle to the guideline of the longitudinal edge (10,12) of the resonator (2,3) that it is adjacent the top of each resonator constituting an open circuit.
  2. Filtre passif passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque résonnateur (1,2,3) est relié dans la région de sa base (6,7,8) à un plan de masse (15) porté par une seconde face (14) dudit substrat (5) par des moyens appropriés. Passive bandpass filter according to claim 1, characterized in that each resonator (1,2,3) is connected in its base region (6,7,8) to a ground plane (15) carried by a second face (14) of said substrate (5) by appropriate means.
  3. Filtre passif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins deux desdits résonnateurs (1,3) non adjacents l'un de l'autre sont couplés par une impédance de couplage (Z) selfique et/ou capacitive. Passive filter according to Claim 1 or 2, characterized in that at least two of said resonators (1,3) not adjacent each other are coupled by a coupling impedance (Z) inductive and / or capacitive.
  4. Filtre passif passe-bande selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite impédance de couplage (Z) est réalisée au moyen de micro-bandes (16,17) apposées sur la première face (4) du substrat (5), une première piste (16) étant en contact électrique avec un premier résonnateur (1) à une distance "h₁" de la vase de ce dernier, une seconde piste (17) étant en contact électrique avec un troisième résonnateur à une distance "h₂" de la base de ce dernier, les distances "h₁" et "h₂" fixant respectivement l'impédance d'entrée et de sortie de l'impédance de couplage (Z). Passive bandpass filter according to claim 3, characterized in that said coupling impedance (Z) is performed by means of micro-strips (16,17) affixed to the first face (4) of the substrate (5), a first track (16) being in electrical contact with a first resonator (1) at a distance "h₁" mud of the latter, a second track (17) being in electrical contact with a third resonator at a distance "h₂" of base of the latter, the distances "h₁" and "h₂" fixing respectively the impedance of input and output of the coupling impedance (Z).
  5. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le signal d'entrée est appliqué sur le premier résonnateur (1) à une distance "he" de la base de ce dernier par l'intermédiaire d'une piste micro-bande (20), et en ce que le signal de sortie est prélevé sur le dernier résonnateur à une distance "hs" de la base de ce dernier au moyen d'une piste micro-bande (21) Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the input signal is applied to the first resonator (1) to a "he" distance from the base of the latter via a microstrip track (20), and in that the output signal is taken from the last resonator a distance "hs" of the base of the latter by means of a microstrip track (21)
  6. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaisons d'un résonnateur avec le plan de masse (15) sont constitués de trous métallisés (13) traversant le substrat (5). band-pass passive filter according to any one of Claims 2 to 5, characterized in that the connecting means of a resonator with the ground plane (15) consist of metallized holes (13) through the substrate (5) .
  7. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première face (4) du substrat (5) comporte des portions métallisées (22) en liaison électrique avec le plan de masse (15). band-pass passive filter according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the first face (4) of the substrate (5) comprises metallized portions (22) in electrical connection with the ground plane (15).
  8. Filtre passif passe-bande selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites portions métallisées (22) sont apposées sur les bords latéraux du substrat (5) sensiblement parallèles à la direction longitudinale des résonnateurs et en ce que deux desdites portions constituent des bornes d'entrée et de sortie du filtre en étant reliées électriquement, par l'intermédiaire desdites microbandes (20,21), l'une au premier résonnateur (1) et l'autre au dernier résonnateur (3). band-pass passive filter according to claim 7, characterized in that said metallized portions (22) are affixed to the side edges of the substrate (5) substantially parallel to the longitudinal direction of the resonators and in that two of said portions constitute terminals input and output of the filter being electrically connected through said microstrip (20,21), one on the first resonator (1) and the second to last resonator (3).
  9. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fréquence centrale du filtre est fixée par la longueur "L" des résonnateurs qui le constituent, la longueur "L" étant au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale. Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the center frequency of the filter is determined by the length "L" of the resonators that constitute it, the length "L" being a quarter of the length guided wave which corresponds to the center frequency.
  10. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'écartement "d" entre les résonnateurs est choisi en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité. Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the spacing "d" between the resonators is selected according to the characteristics required for the filter, in particular depending on the bandwidth, the rate standing wave and the desired yield.
  11. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la largeur moyenne "l" des résonnateurs est choisie en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité. Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the average width "l" of the resonators is selected according to the characteristics required for the filter, in particular depending on the bandwidth, the rate standing wave and the desired yield.
  12. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la base (8) du deuxième résonnateur (2) est décalée de l'alignement des sommets des premier et troisième résonnateur (1,3) d'une distance "e" propre à permettre la réalisation de l'impendance de couplage Z sous forme de ligne micro-bandes (16,17) sans que ces dernières n'aillent au-delà de l'alignement des bases (6,7) des premier et troisième résonnateurs (1,3). band-pass passive filter according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the base (8) of the second resonator (2) is offset from the alignment of the tops of the first and third resonator (1,3) of a distance "e" suitable for allowing the realization of the Z coupling impendance as microstrip line (16,17) without the latter not go beyond the alignment of the bases (6.7 ) of the first and third resonators (1,3).
  13. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les résonnateurs sont dimensionnés de sorte que le rapport de la base sur le sommet soit compris entre 0,5 et 3, ce rapport étant de préférence de 2. Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the resonators are dimensioned so that the ratio of base to the top is between 0.5 and 3, this ratio being preferably 2.
  14. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trous métallisés (13) sont disposés en arc de cercle dans la région de la base du résonnateur auquel ils sont associés de sorte que la distance entre chaque trou et le sommet du résonnateur soit constante et égale au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale. Passive bandpass filter according to any one of the preceding claims, characterized in that the metallised holes (13) are arranged in a circular arc in the region of the base of the resonator which they are associated so that the distance between each hole and the top of the resonator is constant and equal to a quarter of the guided wavelength corresponding to the center frequency.
  15. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un quatrième résonnateur couplé au moyen d'une deuxième impédance de couplage au deuxième résonnateur et en ce que le signal de sortie est prélevé sur ledit quatrième résonnateur. Passive bandpass filter according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it comprises at least a fourth resonator coupled by means of a second coupling impedance to the second resonator and in that the output signal is bled from said fourth resonator.
EP19910403093 1990-11-21 1991-11-18 Passive band-pass filter Withdrawn EP0487396A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9014514A FR2669476A1 (en) 1990-11-21 1990-11-21 bandpass crossover.
FR9014514 1990-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0487396A1 true true EP0487396A1 (en) 1992-05-27

Family

ID=9402428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19910403093 Withdrawn EP0487396A1 (en) 1990-11-21 1991-11-18 Passive band-pass filter

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0487396A1 (en)
FR (1) FR2669476A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0627781A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-07 Valtronic Industrie S.A. Passive filter and process for manufacturing such a filter
US5648747A (en) * 1995-03-15 1997-07-15 Grothe; Wolfgang Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length
ES2143964A1 (en) * 1998-09-15 2000-05-16 Univ Catalunya Politecnica Dual diplexor for GSM and DCS cellular telephony
US6549093B2 (en) * 2000-05-22 2003-04-15 Murata Manufacturing Co. Ltd. Dielectric filter, duplexer, and communication apparatus incorporating the same
EP1349232A2 (en) * 2002-03-27 2003-10-01 Tesat Spacecom GmbH &amp; Co. KG Microwave resonator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451015A (en) * 1966-03-21 1969-06-17 Gen Dynamics Corp Microwave stripline filter
FR2499786A1 (en) * 1981-02-09 1982-08-13 Radiotechnique Compelec Wide stop band UHF filter - has quarter wave transformer which is in exact tune for given frequency set in middle of attenuation band
US4418324A (en) * 1981-12-31 1983-11-29 Motorola, Inc. Implementation of a tunable transmission zero on transmission line filters
EP0373028A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-13 Thomson Hybrides Passive band-pass filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451015A (en) * 1966-03-21 1969-06-17 Gen Dynamics Corp Microwave stripline filter
FR2499786A1 (en) * 1981-02-09 1982-08-13 Radiotechnique Compelec Wide stop band UHF filter - has quarter wave transformer which is in exact tune for given frequency set in middle of attenuation band
US4418324A (en) * 1981-12-31 1983-11-29 Motorola, Inc. Implementation of a tunable transmission zero on transmission line filters
EP0373028A1 (en) * 1988-11-30 1990-06-13 Thomson Hybrides Passive band-pass filter

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE REGION 5 CONFERENCE 1988, Colorado Springs, 21-23 mars 1988, pages 68-72, IEEE, New York, US; D.W. GARDNER et al.: "Microwave filter design using radial line stubs" *
IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. AP-29, no. 1, janvier 1981, pages 2-24, New York, US; K.R. CARVER et al.: "Microstrip antenna technology" *
IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. MTT-26, no. 2, février 1978, pages 95-100, New York, US; J. HELSZAJN et al.: "Planar triangular resonators with magnetic walls" *
IRE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 10, no. 2, mars 1962, pages 124-132, New York, US; C.P. WOMACK et al.: "The use of exponential transmission lines in microwave components" *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0627781A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-07 Valtronic Industrie S.A. Passive filter and process for manufacturing such a filter
FR2706084A1 (en) * 1993-06-04 1994-12-09 Valtronic Ind Sa passive filter and method of manufacturing such a filter.
US5648747A (en) * 1995-03-15 1997-07-15 Grothe; Wolfgang Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length
ES2143964A1 (en) * 1998-09-15 2000-05-16 Univ Catalunya Politecnica Dual diplexor for GSM and DCS cellular telephony
US6549093B2 (en) * 2000-05-22 2003-04-15 Murata Manufacturing Co. Ltd. Dielectric filter, duplexer, and communication apparatus incorporating the same
EP1349232A2 (en) * 2002-03-27 2003-10-01 Tesat Spacecom GmbH &amp; Co. KG Microwave resonator
EP1349232A3 (en) * 2002-03-27 2003-11-12 Tesat Spacecom GmbH &amp; Co. KG Microwave resonator

Also Published As

Publication number Publication date Type
FR2669476A1 (en) 1992-05-22 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4467296A (en) Integrated electronic controlled diode filter microwave networks
EP0123350A1 (en) Plane microwave antenna with a totally suspended microstrip array
FR2476898A1 (en) HF power supply transformer winding - has stacked printed circuit turns for low skin loss and good flux linkage with electrostatic screening
EP0273793A1 (en) Highly selective rejection circuit, and use of such a circuit
EP0101369A1 (en) Band-pass filter with dielectric resonators presenting negative coupling between resonators
FR2552938A1 (en) radiating device perfected microstrip structure and application to an adaptive antenna
JPH09172340A (en) Branching filter
FR2509535A1 (en) Coupled line section tunable microwave filter - has parallel resonators extending across rectangular resonant cavity and tuning provided by variable capacitor
EP0044779A1 (en) Folded dipoles in tri-plate technology for very high frequencies, and arrays comprising the same
FR2671912A1 (en) Ferrite device, particularly a circulator, for high-frequency systems, in particular UHF systems
EP0872954A1 (en) Surface acoustic wave device with proximity coupling and with differential inputs and outputs
JPH05160664A (en) Surface acoustic wave element, its production, and surface acoustic wave device
EP0044758A1 (en) Terminating arrangement for a microwave transmission line with minimal V.S.W.R.
FR2552273A1 (en) Omnidirectional microwave antenna
EP0127527A1 (en) Adjustment method, especially a frequency adjustment method of a printed microstrip filter, and filter obtained by this method
JPH1013105A (en) High-frequency filter
EP0005096A1 (en) Millimeter wave source
CN1301411A (en) HTS filters with self-resonant spiral resonators
JP2000183603A (en) Lowpass filter
EP0492022A1 (en) Wide band radio antenna with weak stationary wave rating
EP0203663A1 (en) Microwave power oscillator linearly modulated in a large-frequency domain
FR2749438A1 (en) Double resonance impedance characteristic antenna for portable radio
US20070103261A1 (en) Variable resonator
FR2507017A1 (en) Microcircuit assembly for multistage microwave TV signal amplifier - comprises silicon base covered by insulating layer and supporting transistor chips interconnected by lines formed by metallisations
JP2001320202A (en) Filter and antenna with integrated filter

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated contracting states:

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19920925

17Q First examination report

Effective date: 19940816

18D Deemed to be withdrawn

Effective date: 19950407