FI113583B - Dielektrinen resonaattori ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

113583

Dielektrinen resonaattori ja menetelmä sen valmistamiseksi - Dielektrisk resonator och förfarande för dess framställning

Keksinnön kohteena on dielektrinen resonaattori, jossa on maaelektrodi ja 5 resonanssielektrodi, jotka on muodostettu dielektriseen peruslevyyn tai di-elektriseen kappaleeseen. Keksinnön kohteena on myös menetelmä sen valmistamiseksi.

Dielektristä resonaattoria, jonka resonanssielektrodit (sisäpuoliset johtimet) 10 on muodostettu dielektrisen kappaleen sisään ja maaelektrodit (ulkopuoliset johtimet) on muodostettu dielektrisen kappaleen ulkopinnalle, sekä dielektristä resonaattoria, jonka resonanssielektrodit (liuskajohdot) on muodostettu dielektrisen peruslevyn pintaan ja maaelektrodit on muodostettu niiden vastakkaisiin pintoihin, käytetään suodattimina jne. esimerkiksi mikroaaltotaa-15 juusalueilla.

Resonaattoreiden, kondensaattoreiden ja peruslevyjen asentamisessa käytet-:' ': tävät kytkentäkelat yhdessä useiden dielektristen resonaattoreiden kanssa :.: ’. sovitetaan diskreettityyppisen dielektrisen suotimen koteloon, jossa suoti- :.1 20 messa käytetään esim. useita dielektrisiä resonaattoreita.

: · Monenlaisia dielektrisiä resonaattoreita, keloja ja kondensaattoreita käyte tään määrättyjen spesifikaatioiden mukaisesti tällaista rakennetta olevissa dielektrisissä suotimissa. Integroitua tyyppiä olevassa dielektrisessä suoti-25 messa useita resonaattoreita on rakennettu dielektriseen kappaleeseen, joka : on yhtenäinen alusta alkaen tai yhtenäistetään asennuksen yhteydessä. Re sonaattoreita käytetään moniportaisina dielektrisinä suotimina jne.

, · Lähetyssuodinta ja vastaanottosuodinta käytetään lähetin-vastaanotinlait- 30 teessä, esim. mikroaaltotaajuusalueella. ominaisuuksia, jotka ovat pienempiä lähetyskaistan vaimennusmäärässä ja riittävän suuria lähetyskaistan vaimen- 113583 2 nusmäärässä, tarvitaan vastaanottosuotimissa. On tehokasta käyttää polarisaatiota tehokkaana menetelmänä suunniteltaessa kaistanpäästösuotimia, jotka kykenevät tiettyyn vaimennukseen alueella, joka on yleisesti ottaen sivussa kaistanpäästöalueelta. Tavanomaista rakennetta olevassa dielektri-5 sessä suotimessa dielektrinen suodin ei sovellu asennettavaksi esim. perusle-vyn pintaan, koska kytkentänapa on asennettava ulkopuolelta resonans-sielektrodin muodostamaan reikään niin, että saadaan kytkentä tietynasteisten resonaattoreiden välille, ja tarvitaan erikoisosia, jotta voidaan suoraan toteuttaa sähkömagneettinen kytkentä sen etu-takaresonaattorien välillä, kun 10 yksi- tai useampiasteisen resonaattorin yli hypätään.

Tällainen pinta-asennustyyppinen dielektrinen resonaattori on esitetty kuvioissa 65 ja 66 ja niiden osalta viitataan japanilaiseen patenttihakemusjul-kaisuun n:o 3-303366.

15

Kuvio 65 esittää perspektiivikuvana dielektristä resonaattoria. Kuvio 66 esittää dielektristä resonaattoria päältä nähtynä. Kuviossa 65 viitenumerot 102,103 ;·· ; esittävät dielektrisiä peruslevyjä. Leikkauksessaan puoliympyrän muotoiset • : urat 105, 106,107, 108,109 on tehty dielektrisen peruslevyn 102 ensimmäi- ; 20 selle pääsivulle (sivulle, joka on vastapäätä dielektristä peruslevyä 103) ja di elektrisen peruslevyn 103 ensimmäiselle pääsivulle (sivulle, joka on vastapäätä : ' · dielektristä peruslevyä 102), jolloin sisäjohtimet on vastaavasti muodostettu näiden sisäpintoihin. Signaalin tulo/lähtöelektrodit (115 jne.) on muodostettu toisen pääsivun yli (pohjasivu piirustuksessa) lähtien dielektrisen peruslevyn 25 103 kahdelta sivupinnalta. Kytkentäelektrodit E10 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 102 toisen pääsivun (yläsivu piirustuksessa) tietylle alueelle. Ulko-johdin 112 on muodostettu dielektristen peruslevyjen 102,103 ulkopintoihin lukuun ottamatta edellä kuvattujen signaalin tulo/lähtöelektrodien (115 jne.) ja kytkentäelektrodin E10 muodostettuja alueita. Kuten kuviossa 66 on esitetty, • · 30 kytkentäelektrodit E10 aikaansaavat kapasitiivisen kytkennän sisäreikien 106, 108 sisällä olevien sisäjohtimien 117,119 avoimien päiden läheisyydessä. Täi- 3 113583 laisella rakenteella toinen ja neljäs aste aikaansaa kapasitiivisen kytkennän viisiasteisessa kaistanpäästösuotimessa aiheuttavan vaimentavan polarisaation päästökaistan alapuolelle.

5 Kuvioissa 65 ja 66 esitetty dielektrinen resonaattori voidaan polarisoida lisäämättä erityisosia, minkä seurauksena pinta-asennus voidaan toteuttaa peruspiirilevylle yhdessä muiden pinta-asennustyyppiä olevien elektronisten osien kanssa. Tällaisessa tavanomaisessa dielektrisessä suotimessa, joka on esitetty kuvioissa 65 ja 66, resonaattorin Qo-arvo on alempi, mikä johtaa 10 vaaraan, että huononnetaan väliinkytkemisvaimennusominaisuuksia suoti-mena, koska ulkojohtimen 112 kautta kulkeva virta katkeaa kytkentäelekt-rodin E10 muodostusalueella. Koska kytkentäelektrodiksi muodostettu alue tulee ulkojohtimen avoimeksi osaksi, aiheutuu jonkin verran sähkömagneettisen kentän vuotoa, jolloin dielektrisen suotimen läheisyyteen tulevien me-15 tallikappaleiden vaikutukset voivat aiheuttaa ongelmia.

Tavanomaisissa diskreettityyppisissä dielektrisissä suotimissa tarvitaan yksit-:'· täisiä osia, kuten keloja, kondensaattoreita tms. yhdessä useiden dielektris- : j ten resonaattoreiden kanssa, mistä aiheutuu se haitta, että kokonaisuudesta :‘ 20 tulee kooltaan suurempi osien lukumäärän ollessa suurempi ja asennusvai- :. heesta tulee monimutkainen. Tavanomaisessa yhdysrakenteisessa dielekt- : risessä suotimessa tehdään ainoastaan ominaisuuksiltaan rajoitettu suodin resonanssielektrodin ja maaelektrodin mallin mukaisessa muodostuksessa, vaikka edellä kuvattuja puutteita ei esiinny. Kun perusvirtapiirit jne. tehdään 25 kuvioimalla osa maaelektrodia (ulkojohtimia), vaaditaan joitakin toimenpiteitä sähkömagneettisen vuodon suhteen.

y.' Myös tavanomaisessa dielektrisessä suotimessa on vaara, että alennetaan resonaattorin Qo-arvoa, huononnetaan väliinkytkemisvaimennusominaisuuk-’ 1 30 siä suotimena, koska ulkojohtimen kautta kulkeva virta katkeaa kytkentä- f t »» elektrodiksi muodostetulla alueella. Koska kytkentäelektrodiksi muodostettu 4 113583 alue tulee ulkojohtimen avoimeksi osaksi, on olemassa vaara, että aiheutuu jonkin verran sähkömagneettista vuotoa, joka aiheuttaa ongelmia vaikuttaessaan dielektrisen suotimen läheisyydessä oleviin metallikappaleisiin. Tavanomaisessa dielektrisessä suotimessa peruslevy, kondensaattori ja kela ovat 5 välttämättömiä ja lisäksi tarvitaan juottamistoimenpide näiden osien liitosten yhteydessä, mistä seuraa se ongelma, että kustannukset kohoavat ja myöskin tuotanto laskee.

Lisäksi, kun polarisoitu elektrodi muodostetaan maaelektrodin alueelle pois-10 tamalla osa maaelektrodia dielektriseltä peruslevyltä tavanomaisessa polarisoidussa rakenteessa, niin mainitun maaelektrodin kautta kulkeva maavirta katkeaa mainitulla aukko-osalla, mistä seuraa se ongelma, että resonans-sielektrodin Qo-arvo huononee ja väliinkytkemisvaimennuksen ominaisuudet heikkenevät.

15

Patenttijulkaisu EP-A-0448085 koskee dielektristä suodinta, johon kuuluu ensimmäinen koaksiaalinen resonaattori ja toinen koaksiaalinen resonaattori.

•' ·'. Ulompi reunajohdin ja sisempi reunajohdin on muodostettu päällystämällä : johtava osa. Johtavalla alustalla on liitinelektrodi sisääntulon puolella ja lii- 20 tinelektrodi uloslähdön puolella. Dielektriseen suotimeen kuuluu resonaattori, ;. joka on järjestetty piirilevylle, jossa on sisääntulo/uloslähtöelektrodi ensim- * * : · mäisen elektrodin ollessa siihen liitetty. Maadoituselektrodilla on rakenne, joka yhdistää resonaattorin ja piirilevyn resonaattorin ja ulkopuolisen elektrodin liitännän toteuttamiseksi.

25 . ·. · Patenttijulkaisu EP-A-0442418 koskee dielektristä suodinta, jossa on kytken- .1 ’ · nän määränsäätökuvio. Dielektrinen suodin, johon kuuluu dielektrinen johto, .:. ’ on varustettu dielektrisillä resonaattoreilla ja kytkennän määränsäätökuviolla.

,·· Ulkopuoliset piirit on varustettu kytkeytymään vastaaviin dielektrisiin reso- 30 naattoreihin.

113583 5

Patenttijulkaisussa EP-A-0444948 on esitetty dielektrinen resonaattori ja samaa käyttävä suodatin. Dielektriseen resonaattoriin kuuluu dielektrinen kappale, resonanssiaukot ja sähköisesti johtava kalvo, joka on järjestetty reso-nanssiaukkojen aukon seinämien pinnalle muodostamaan kytkentäosan ja 5 sähköisesti johtavan kalvon ollessa järjestetty kokonaan sähköisen kappaleen neljän sivun päälle. Lisäksi resonanssireiät on varustettu resonanssireikien välissä olevilla irtikytkentärei'illä. Nämä irtikytkentäreiät on jäljestetty suojaamaan elektromagneettisen aallon leviämistä resonaattori- osien välillä. Sähköiset elementit on lisätty resonaattoriin muodostamaan suodin. Nämä 10 elementit ovat yksittäisiä elementtejä, jotka on järjestetty dielektrisen kappaleen ulkopuolelle. Suotimeen kuuluu resonaattori ja piirilevy, jossa on sisään-otto/ulos- lähtöelektrodi ja kytkentäpiirielementit resonaattoreiden kytkemiseksi ja ovat järjestetty ja kiinnitetty mainitulle levylle ja altistettu langoituk-selle. Tällaisen järjestelyn rakenteella yhdistetään resonaattori ja piirilevy, 15 jossa yhdistäminen on sovellettu toteuttamalla resonaattorin ja ulkoisen elektrodin välinen sisäänotto/ulostulokytkentä.

i \ Patenttijulkaisu US-A-4,418,324 koskee säädettävän siirtonollan toteutusta • ! siirtolinjan suodattimissa. Liuskajohtosuodattimeen kuuluu ensimmäinen ja * · 20 toinen johtava maadoitettu pinta, jotka muodostavat ensimmäisen dielektri- *: sen tason, johtavista liuskoista muodostettuun tasoon kuuluessa elementtejä : ja toinen dielektrinen taso. Ensimmäiseen johtavaan tasoon kuuluu kaksi joh tavaa siirtolinjaa, jotka muodostavat johtavat kanavat, jotka mahdollistavat liuskajohdinsuodattimen toteuttamisen säädettävänä siirtonollana sen toimi-25 essa tunnetusti taajuussiirtimenä.

» ; ‘ ' Nämä ja muut keksinnön tarkoitukset ja piirteet käyvät ilmi seuraavasta se- .1! lostuksesta, jossa esitetään keksinnön edullisia suoritusesimerkkejä viittaa- * :' ’1 maila oheisiin piirustuksiin, joissa: 30

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvana keksinnön ensimmäisen suoritusesimer- kin mukaista dielektristä suodatinta; 113583 6

Kuvio 2 esittää perspektiivisenä räjäytyskuvana keksinnön ensimmäisen 5 suoritusmuodon mukaista dielektristä suodatinta ennen sen ko koamista;

Kuvio 3 esittää tasokuvana dielektristä peruslevyä, jota käytetään ensimmäisen suoritusmuodon mukaisessa dielektrisessä suodattimessa; 10

Kuvio 4 esittää ensimmäisen suoritusesimerkin mukaisen dielektrisen suodattimen ekvivalenttista piirikaaviota;

Kuvio 5 esittää toisen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta 15 perspektiivikuvana;

Kuvio 6 esittää perspektiivisenä räjäytyskuvana keksinnön toisen suoritus- ; ·. esimerkin mukaista dielektristä suodatinta; . ·. : 20 Kuvio 7 esittää tasokuvana dielektristä peruslevyä, jossa käytetään toisen :"': suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; :.: ·' Kuvio 8 esittää toisen suoritusesimerkin mukaisen dielektrisen suodatti men ekvivalenttista piirikaaviota; 25

Kuvio 9 esittää tasokuvana dielektristä peruslevyä, jossa käytetään ;, / kolmannen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; ‘; [ Kuvio 10 esittää perspektiivikuvana neljännen suoritusesimerkin mukaista ’'; \ 30 dielektristä suodatinta;

Kuvio 11 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana neljännen suoritusesimer kin mukaista dielektristä suodatinta; 7 113583

Kuvio 12 esittää perspektiivikuvana viidennen suoritusesimerkin mukaista 5 dielektristä suodatinta;

Kuvio 13 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana viidennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 10 Kuvio 14 esittää perspektiivikuvana kuudennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 15 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kuudennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 15

Kuvio 16 esittää perspektiivikuvana seitsemännen suoritusmuodon mukaista dielektristä suodatinta; j.: ; Kuvio 17 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana seitsemännen suoritus- 20 muodon mukaista dielektristä suodatinta; : · Kuvio 18 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdeksannen suoritus- '·' muodon mukaista dielektristä suodatinta; 25 Kuvio 19 esittää leikkauskuvaa kahdeksannen suoritusesimerkin mukaisesta dielektrisestä suodattimesta; .:,' Kuvio 20 esittää kahdeksannen suoritusesimerkin mukaisen dielektrisen . * · . suodattimen ekvivalenttista piirikaaviota; 30

Kuvio 21 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana yhdeksännen suoritus- esimerkin mukaista dieiektristä suodatinta; 113583 8

Kuvio 22 esittää leikkauskuvana yhdeksännen suoritusesimerkin mukaista 5 dieiektristä suodatinta;

Kuvio 23 esittää leikkauskuvana kymmenennen suoritusesimerkin mukaista dieiektristä suodatinta; 10 Kuvio 24 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana yhdennentoista suoritus-esimerkin mukaista dieiektristä suodatinta;

Kuvio 25 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennentoista suoritus-esimerkin mukaista dieiektristä suodatinta; 15

Kuvio 26 esittää kolmattatoista suoritusesimerkkiä havainnollistavaa kuvaa, jossa (A) on leikkauskuva ja (B) on etukuva; : ; Kuvio 27 esittää dielektrisen suodattimen etupintakuvaa, havainnollistaen : ‘ ; 20 dielektrisen suodattimen ominaisuuksien säätömenetelmää; I ' Kuvio 28 esittää etupinta kuvaa, joka havainnollistaa esimerkkiä johtimen poistamisesta dielektrisen suodattimen ominaiskäyrän mittausta varten; 25 . . Kuvio 29 esittää osittaista etusivukuvaa, joka havainnollistaa esimerkkiä johtimen poistamisesta dielektrisen suodattimen ominaiskäyrän ’ · · mittausta varten; ‘ ·' · 30 Kuvio 30 esittää mittaustulosta kytkentäkertoimen muutoksesta dielektri- sessä suodattimessa; 9 113583

Kuvio 31 esittää mittaustulosta resonanssitaajuuden muutoksesta dielekt-risessä suodattimessa; 5 Kuvio 32 esittää dielektristä suodatinta etusivun puolelta;

Kuvio 33 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa, joka havainnollistaa kolmi-levytyyppisen dielektrisen suodattimen polarisoitua rakennetta keksinnön neljännentoista suoritusesimerkin mukaisesti; 10

Kuvio 34 esittää perspektiivikuvana neljännentoista suoritusesimerkin mukaista kolmilevytyyppistä dielektristä suodatinta;

Kuvio 35 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kolmilevytyyppisen di- 15 elektrisen suodattimen polarisoitua rakennetta keksinnön viiden nentoista suoritusesimerkin mukaisena; ; · · Kuvio 36 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana keksinnön kuudennen- : . toista suoritusesimerkin mukaista polarisoitua rakennetta; :/ : 20 :' Kuvio 37 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana liuskajohdintyyppisen : ' dielektrisen suodattimen polarisoitua rakennetta keksinnön seit- semännentoista suoritusesimerkin mukaisesti; 25 Kuvio 38 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana dielektrisen suodattimen kolmilevyrakennetta keksinnön kahdeksannentoista suoritusesimerkin mukaisena;

Kuvio 39 esittää sivulta nähtynä leikkauskuvana kahdeksannentoista suori-• 30 tusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 113583 10

Kuvio 40 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana liuskajohdinrakenteista dielektristä suodatinta keksinnön yhdeksännentoista suori-tusesimerkin mukaisena; 5 Kuvio 41 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kolmilevyrakenteista dielektristä suodatinta keksinnön kahdennenkymmenennen suori-tusesimerkin mukaisena;

Kuvio 42 esittää etusivun puolelta nähtynä leikkauskuvana kahdennen-10 kymmenennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatin ta;

Kuvio 43 esittää etusivun puolelta nähtynä leikakuskuvana kahdennen-kymmenennenensimmäisen suoritusesimerkin mukaista dielekt-15 ristä suodatinta;

Kuvio 44 esittää yleisen kaistanpoistosuodattimen ekvivalentista piirikaa-•' ' viota; •.' ' 20 Kuvio 45 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkym- menennentoisen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suoda-'· · tinta;

Kuvio 46 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennentoisen suori-25 tusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 47 esittää kahdennenkymmenennentoisen suoritusesimerkin mukai-,:.' sen dielektrisen suodattimen ekvivalenttista piirikaaviota; 1 > » • ' 30 Kuvio 48 esittää kahdennenkymmenennentoisen suoritusesimerkin mukai sen dielektrisen suodattimen ominaiskäyrää; Π 113583 5

Kuvio 49 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen-nenkoimannen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 50 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenkolmannen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 51 esittää kahdennenkymmenennenkolmannen suoritusesimerkin 10 mukaisen dielektrisen suodattimen ekvivalenttista piirikaaviota;

Kuvio 52 esittää kahdennenkymmenennenkolmannen suoritusesimerkin mukaisen dielektrisen suodattimen ominaiskäyrää; 15 Kuvio 53 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen- nenneljännen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 54 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenneljännen • suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; ; 20 :. Kuvio 55 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen- ; ' nenviidennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 56 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenviidennen 25 suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 57 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen- : ’ nenkuudennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatin ta; 30

Kuvio 58 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenkuudennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 113583 12

Kuvio 59 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen-5 nenseitsemännen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suoda tinta;

Kuvio 60 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenseitsemän-nen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 10

Kuvio 61 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kahdennenkymmenen- nenkahdeksannen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 15 Kuvio 62 esittää perspektiivikuvana kahdennenkymmenennenyhdeksän-nen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; ; , Kuvio 63 esittää räjäytyskuvana kahdennenkymmenennenyhdeksännen • : suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta; 20 :, Kuvio 64 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana kolmannenkymmenennen : suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta;

Kuvio 65 esittää perspektiivikuvana tavanomaista dielektristä resonaatto- 25 ria; ja , · Kuvio 66 esittää päältä nähtynä kuvion 65 mukaista dielektristä resonaat- toria.

* I

’ ·' 30 Ennen keksinnön selostamista on todettava, että piirustuksissa samoja tai samantapaisia osia on merkitty samoilla viitenumeroilla.

t · · · i3 113583 (Ensimmäinen suoritusesimerkki)

Viittaamalla kuvioihin 1 - 4 selostetaan kolmiasteisen kaistanestosuodattimen 5 rakennetta keksinnön ensimmäisen suoritusesimerkin mukaisesti.

Kuvio 1 on suodattimen perspektiivikuva ja kuvio 2 on sen räjäytetty perspektiivikuva ennen kokoamista. Kuviossa 2 viitenumerolla 1 on merkitty kuusisivuiseksi yksiköksi muotoiltua dielektristä kappaletta ja viitenumerolla 4 on 10 merkitty dielektristä peruslevyä. Sisäjohdinreiät 5, 6, 7 on muodostettu di-elektriseen kappaleeseen 1 ja sisäjohtimet on muodostettu sisäjohdinreikien 5,6, 7 sisäpintoihin. Ulkojohdin 12 on muodostettu ulkosivuille (viisi sivupintaa) lukuun ottamatta dielektrisen kappaleen 1 dielektristä peruslevyä 4 vastapäätä olevaa sivua. Lisäelektrodikuvio, jota selostetaan myöhemmin, on 15 muodostettu dielektrisen peruslevyn 4 pintaan, joka on vastapäätä dielektristä kappaletta 1. Ulkojohdin 12 on muodostettu viidelle sivulle lukuun ottamatta lisäelektrodia varten muodostettua sivua niin, että muodostuu signaa-: . Iin tulo/lähtöelektrodit (15 jne.) sivupinnan yhteen osaan. Kuviossa 1 esitetty • ; ‘ dielektrinen suodatin saadaan aikaan kuviossa 2 esitetyn dielektrisen kappa- 20 leen 1 ja dielektrisen peruslevyn yhteenliittämisellä.

: *. Kuvio 3 esittää kuviossa 2 esitetyn dielektrisen peruslevyn 4 tasokuvaa. Kuvi- :·’ ossa 3 viitenumerot Cll, C12, C13 ovat kondensaattorielektrodeja, jotka ai kaansaavat vastaavat kapasitiiviset kytkennät sisäjohtimiin, jotka ovat sisä-25 johdinrei'issä 5, 6, 7, jotka on esitetty kuvioissa 1 ja 2, dielektrisen kappaleen 1 yhteenkytketyssä tilassa. Viitenumeroilla LI, L2 on merkitty induktanssi-, · > elektrodeja kytkentöjen muodostamiseksi vastaavien kondensaattorielektro- dien kanssa.

30 Kuvio 4 esittää edellä kuvatun rakenteen mukaisen dielektrisen suodattimen sijaispiirikytkentää. Kuviossa 4 viitemerkit Rl, R2, R3 ovat resonaattoreita, 113583 14 jotka vastaavat kuviossa 1 esitettyjen sisäjohdinreikien 5, 6, 7 sisäpinnalla olevia sisäjohtimia, viitemerkit Cl, C2, C3 ovat kondensaattoreita, jotka muodostetaan vastaavien sisäjohtimien yhteyteen kuviossa 3 esitetyillä konden-saattorielektrodeilla Cll, C12, C13. Viitemerkit LI, L2 ovat induktansseja, jot-5 ka vastaavat kuvion 3 elektrodeja LI, L2. Viitenumeroilla 14,15 on merkitty kolmiasteisen kaistanestosuodattimen signaalin tulo/lähtönapoja.

Samanlaiset ominaisuudet voidaan saavuttaa, jos lisäelektrodeja on muodostettu dielektrisen kappaleen 1 peruslevyä 4 vastapäätä olevaan pintaan.

10 (Toinen suoritusesimerkki)

Kuvioissa 5 - 8 on esitetty keksinnön toisen suoritusesimerkin mukainen kol-miasteinen kaistanpäästösuodatin.

15

Kuvio 5 esittää suodattimen ulkonäköä. Kuvio 6 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen kokoamisvaihetta. Kuviossa 6 viitenumerolla 1 on merkitty : ·, · kuusisivuista yksikköä, joka muodostaa dielektrisen kappaleen ja viitenume- : .* rolla 4 on merkitty dielektristä peruslevyä. Sisäjohdinreiät 5, 6, 7 on muodos- 20 tettu dielektriseen kappaleeseen 1. Sisäjohtimet on muodostettu sisäjohdinreikien 5, 6, 7 sisäpintoihin. Ulkojohdon 12 on muodostettu ulkosivuille (vii-; delle sivulle) lukuun ottamatta dielektrisen kappaleen 1 sivua, joka on vasta- päätä dielektristä peruslevyä 4. Lisäelektrodikuvio, jota kuvataan myöhemmin, on muodostettu dielektrisenperuslevyn 4 pinnalle, joka on vastapäätä 25 dielektristä kappaletta 1. Ulkojohdin 12 on muodostettu viidelle sivulle lukuun ottamatta lisäelektrodin muodostavaa sivua, jolloin muodostuu signaalin tu-;. lo/lähtöelektrodit (15 jne.) yhteen osaan sivupintaa. Sisäjohtimen avoin pää- ‘ · · tyosa on saatettu ulottumaan dielektrisen kappaleen 1 pohjasivuun piirus tuksessa, joka eroaa kuvioiden 1 ja 2 suoritusesimerkistä. Osa sisäjohtimesta ‘. 30 on rakennettu niin, että se kytkeytyy suoraan lisäelektrodikuvioon. Kuviossa » *«♦ 113583 15 5 esitetty dielektrinen suodatin on saatu aikaan liitämällä yhteen kuviossa 6 esitetty dielektrinen kappale 1 ja dielektrinen pohjalevy 4.

Kuvio 7 esittää kuvion 6 mukaisen dielektrisen pohjalevyn 4 tasokuvaa. Kuvi-5 ossa 7 viitenumerot Cl, C2, C3, C4 ovat kondensaattorielektrodeja, jotka on muodostettu dielektrisen pohjalevyn 4 tasoon, ja viitenumeroilla El, E2, E3 on merkitty elektrodeja, joiden tulee muodostaa kytkentä sisäjohtimien kanssa, jotka on vedetty ulos lähellä sisäjohdinreikien 5, 6, 7 avointa sivua, joka on esitetty kuviossa 6. Kolmen sisäjohtimen avoimet osat kytkeytyvät suo-10 raan elektrodeihin El, E2, E3, kun dielektrinen kappale 1 kytketään dielektri-seen pohjalevyyn 4.

Kuviossa 8 on esitetty edellä kuvatun dielektrisen suodattimen vastinpiirikaa-vio. Kuviossa 8 viitenumeroilla Rl, R2, R3 on merkitty resonaattoreita, jotka 15 on muodostettu sisäjohtimilla sisäjohdinreikien 5, 6, 7 sisään kuvioissa 5 ja 6. Viitenumeroilla Cl, C2, C3, C4 on merkitty elektrodien Cl, C2, C3, C4 muodostamia kondensaattoreita kuviossa 7. Viitenumeroilla 14, 15 on merkitty signaalin tulo/lähtönapoja kolmiasteisen kaistanpäästösuodattimen raken-j teessä.

20 :’ (Kolmas suoritusesimerkki) * t I t ‘Toisessa suoritusesimerkissä kaistanpäästösuodatin on rakennettu käyttämällä kuviossa 6 esitettyä dielektristä kappaletta ja kuviossa 7 esitettyä dielekt-25 ristä pohjalevyä. Kaistanestosuodatin voidaan myöskin rakentaa käyttämällä sellaista lisäelektrodikuviota dielektrisellä pohjalevyllä 4, joka on esitetty kuviossa 9. Kuviossa 9 viitenumeroilla El, E2, E3 on merkitty elektrodeja, jotka .:, kytkeytyvät suoraan sisäjohtimien avoimiin osiin. Viitenumeroilla Cl, C2, C3 on merkitty kondensaattorielektrodeja, jotka muodostavat kondensaattorit ’· 30 yhdessä elektrodien El, E2, E3 kanssa. Viitenumeroilla LI, L2 on merkitty induktiokelan elektrodeja. Sellainen kolmiasteinen kaistanestosuodatin, joka 113583 16 on esitetty kuviossa 4, toimii käytettäessä dielektristä peruslevyä, jolla on tällainen lisäelektrodikuvio.

Esimerkkejä dielektrisistä suodattimista, jotka on polarisoitu käyttämällä lisä-5 elektrodikuviota, on esitetty neljännestä seitsemänteen suoritusesimerkkiin.

(Neljäs suoritusesimerkki)

Kuvio 10 esittää perspektiivikuvana neljännen suoritusesimerkin mukaista 10 dielektristä suodatinta. Kuviossa 11 on esitetty sen räjäytetty perspektiivikuva ennen kokoamista. Kuviossa 11 viitenumerolla 1 on merkitty dielektristä kappaletta. Se on varustettu sisäjohdinrei'illä 5 - 9 ja myöskin lisäelektrodiku-violla E10, joka on muodostettu siihen pintaan, joka toimii liitospintana di-elektrisen pohjalevyn kanssa. Viitenumerolla Eli merkitty osa lisäelektrodia 15 E10 muodostaa kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinreiän 6 sisällä olevan sisä- johtimen kanssa ja osa E12 muodostaa kapasitiivisen kytkennän sisäjohdin-reiässä 8 olevan sisäjohtimen kanssa.

• : * Näin ollen sisäjohdinrei'issä 6, 8 olevat sisäjohtimet aikaansaavat kapasitiivi- ; 20 sen kytkennän lisäelektrodiin E10. Kussakin sisäjohdinreiässä 5 - 9 olevien ;, ' sisäjohtimien avoimeen osaan on muodostettu päätekapasitanssi niin, että .Γ aikaansaadaan kampamainen linjakytkentä resonaattoreiden välille. Samassa ! ·. . piirustuksessa viitenumerolla 4 on merkitty dielektristä peruslevyä, jonka vii delle sivulle, lukuun ottamatta dielektristä kappaletta 1 vasten tulevaa sivua, 25 on muodostettu ulkojohdin 12. Elektrodikuviot, jotka aikaansaavat kapasitiivisen kytkeytymisen sisäjohdinrei'issä 5, 9 oleviin sisäjohtimiin, on järjestetty , ; kytkeytymisvalmiuteen dielektrisen kappaleen 1 kanssa niin, että näiltä elekt- . . rodeilta saadaan ulosotto signaalin tulo/lähtönapoihin 14,15 vastakkaisen : ’:' sivun puolelle (piirustuksessa yläsivu). Kuviossa 10 esitetty yhdysrakenteinen :,,, 30 dielektrinen suodatin on saatu liittämällä yhteen dielektrinen kappale 1 ja •: · : dielektrinen peruslevy 4. Tässä tapauksessa viidestä asteesta toinen ja neljäs 113583 17 aste ovat kytketyt kapasitiivisesti ja suodatin toimii kaistanpäästösuodattime-na, jolla on polarisaatio alipäästöpuolella.

(Viides suoritusesimerkki) 5

Kuvio 12 esittää perspektiivikuvana viidennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta. Kuvio 13 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana sen kokoamisvaihetta. Kuviossa 13 viitenumerolla 1 on merkitty dielektristä kappaletta ja viitenumerolla 4 dielektristä peruslevyä. Ero kuvioissa 10 ja 11 esi-10 tettyyn neljänteen suoritusesimerkkiin on siinä, että lisäelektrodi on tehty dielektrisen peruslevyn 4 puolelle. Tässä tapauksessa lisäelektrodi E10 saa aikaan kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrefissä 6, 8 olevien sisäjohtimien kanssa, kun dielektrinen kappale 1 ja dielektrinen peruslevy 4 liitetään yhteen. Elektrodit 14', 15' vastaavasti saavat aikaan kapasitiivisen kytkennän 15 sisäjohdinrei'issä 5,9 olevien sisäjohtimien kanssa.

(Kuudes suoritusesimerkki) ; : Kuvio 14 esittää perspektiivikuvana kuudennen suoritusesimerkin mukaista V 20 dielektristä suodatinta. Kuvio 15 on räjäytyskuva ennen kokoamista.

Kuviossa 15 viitenumerolla 1 on merkitty dielektristä kappaletta ja viitenume-rolla 4 dielektristä peruslevyä. Dielektriseen kappaleeseen 1 on tehty sisäjoh-dinreiät 5 - 8. Lisäelektrodit E13, E14 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 25 4 pintaan, joka muodostaa liitospinnan dielektrisen kappaleen 1 kanssa. Lisä- elektrodi E13 saa aikaan kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrei'issä 5, 6 olevien sisäjohtimien välille, kun se on kytkentätilassa dielektrisen kappaleen 1 kanssa. E14 saa aikaan kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinreikien 7, 8 sisä-’·.: johtimien välillä. Kuviossa 14 esitetty yhdysrakenteinen dielektrinen suodatin '··· 30 saadaan aikaan liittämällä yhteen dielektrinen kappale 1 ja dielektrinen pe- ruslevy 4. Koska kapasitiivinen kytkentä saadaan aikaan välille ensimmäinen 113583 18 aste - toinen aste ja välille kolmas aste - neljäs aste, saadaan aikaan kais-tanpäästösuodatin, jolla on ylipäästöpolarisaatio.

(Seitsemäs suoritusesimerkki) 5

Kuvio 16 esittää seitsemännen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta. Kuvio 17 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen sen kokoamista. Kuviossa 17 viitenumerolla 1 on merkitty dielektristä kappaletta ja viitenumerolla 4 dielektristä peruslevyä. Erona kuvioissa 14 ja 15 esitettyyn kuuden-10 teen suoritusesimerkkiin on se, että dielektrinen perus~ levy 4 on sovitettu liitettäväksi aksiaalisuunnassa dielektriseen kappaleeseen 1. Lisäelektrodit E13, E14 on muodostettu dielektrisen kappaleen 1 avoimen sivun puolelle, kuten kuviossa 17 on esitetty. Kuviossa 16 esitetty yhdysrakenteinen dielektrinen suodatin saadaan liittämällä dielektrinen peruslevy 4 dielektriseen kap-15 paleeseen 1.

Kuudennessa ja seitsemännessä suoritusesimerkissä saadaan aikaan kaistan-päästösuodatin. Kaistanestosuodatin voidaan rakentaa samalla periaatteella, ; ; jos lisäelektrodikuviota muutetaan.

: 20 . · · · Esimerkkejä dielektrisistä suodattimista, jotka on rakennettu käyttämällä : ·. . useita dielektrisiä peruslevyjä, on esitetty suoritusesimerkeissä kahdeksan- :':' nesta yhdenteentoista.

25 (Kahdeksas suoritusesimerkki)

Kuvio 18 esittää kahdeksannen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta räjäytettynä perspektiivikuvana ennen sen kokoamista. Kuvio 19 esit-tää leikkauskuvaa kokoamisen jälkeen. Kuviossa 18 viitenumeroilla 2, 3,4 on : · ·. 30 merkitty dielektrisiä peruslevyjä. Dielektrisissä peruslevyissä 2 ja 3 on puoli- pyöreät urat, jotka on muodostettu niiden vastakkain tuleviin pintoihin ja joi- 113583 19 den sisäpintoihin on tehty sisäjohtimet 16, 17, 18. Sisäjohdin 12 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 2 viidelle sivulle, lukuun ottamatta dielektrisen peruslevyn 3 puoleista sivua, ja ulkojohdin 12 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 3 neljälle sivulle. Lisäelektrodi on muodostettu dielektrisen perus-5 levyn 4 sivulle, joka on vastapäätä dielektristä peruslevyä 3, ja ulkojohtimet 12 on muodostettu viidelle sivulle, joihin mainittu lisäelektrodisivu ei kuulu. Lisäelektrodin viitenumeroilla Cell, Cel2, Cel3 merkityt osat aikaansaavat kapasitiivisen kytkennän lähellä sisäjohtimien 16,17,18 avoimia päitä, kuten kuviossa 19 on esitetty ja viitenumeroilla Csl, Cs2, Cs3 on merkitty vastaa-10 vasti kondensaattoreita ulkojohtimien 12 välillä. Viitenumeroilla LI, L2 on merkitty induktiokeloja.

Kuvio 20 esittää kahdeksannen suoritusesimerkin mukaista sijaispiirikytken-tää. Kuviossa 20 viitenumeroilla Rl, R2, R3 on merkitty kuviossa 18 esitetyillä 15 sisäjohtimilla 16,17,18 aikaansaatuja resonaattoreita. Viitenumeroilla Cel, Ce2, Ce3 on merkitty sisäjohtimien 16,17,18 ja elektrodien Cell, Cel2,

Cel3 välisiä kondensaattoreita. Viitenumeroilla 14,15 on merkitty kolmiastei-sen kaistanestosuodattimen signaalin tulo/lähtönapoja.

20 Kuvioissa 18 - 21 esitetty rakenne, jossa peruslevyt 2 ja 3 on erotettu toisistaan, on vain yksi esimerkki. Voidaan käyttää myös dielektristä kappaletta, : , . jossa peruslevyt 2, 3 on tehty yhdysrakenteisiksi kuten ensimmäisessä suori- tusesimerkissä.

25 (Yhdeksäs suoritusesimerkki)

Kuvio 21 esittää yhdeksännen suoritusesimerkin räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen dielektrisen suodattimen kokoamista. Kuvio 22 esittää leikkauskuvaa kokoamisen jälkeen. Molemmissa kuvioissa viitenumerot 2, 3, 4 tarkoittavat 30 dielektrisiä peruslevyjä. Erona kahdeksanteen suoritusesimerkkiin, joka on : ·' esitetty kuviossa 18, on se, että suojauselektrodit 19, 20 on sijoitettu sisäjoh- 20 113583 timien 16,17,18 joukkoon. Vierekkäisten resonaattoreiden emittoima sähkömagneettinen kenttä tulee suojauselektrodien 19, 20 varjostamaksi, kun suojauselektrodit 19, 20 on tällä tavoin järjestetty, jolloin resonaattorien välinen kombinaatio tulee pienemmäksi niin, että kaistanestosuodattimen omi-5 naisuudet voidaan säilyttää ilman suurempaa välimatkaa resonaattoreiden välillä.

(Kymmenes suoritusesimerkki) 10 Kuviossa 23 on esitetty leikkauskuva kymmenennen suoritusesimerkin mukaisesta dielektrisestä suodattimesta. Ero kuviossa 22 esitettyyn yhdeksänteen suoritusesimerkkiin on siinä, että suojauselektrodien 19, 20 paksuus on suurempi niin, että aikaansaadaan suurempi suojaus- tai varjostusvaikutus resonaattoreiden välille. Tällaisella suojauselektrodilla on ura dielektrisessä 15 peruslevyssä 23, jolloin johtava materiaalia on upotettu uraan.

(Yhdestoista suoritusesimerkki) : , Kuvio 24 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana yhdennetoista suoritusesi- 20 merkin mukaista dielektristä suodatinta ennen kokoamista. Rakenteellinen ero kuviossa 21 esitettyyn esimerkkiin on siinä, että resonanssielektrodit 16, : 17,18 muodostuvat liuskajohtimista ja suojauselektrodit 19, 20 on tehty di- :Y elektriseen peruslevyyn 3. Tällä tavoin resonanssielektrodeina käytetyt lius- kajohtimet muodostavat johtavan kuvion dielektriselle keraamiselle raakale-25 vylle, jolloin valmistuksessa voidaan käyttää polttamista kerrosten yhdistämiseksi.

Suoritusesimerkissä kahdeksannesta yhdenteentoista saadaan kaistanes-tosuodatin. Samalla rakenteella voidaan saada aikaan kaistanpäästösuodatin 30 muuttamalla lisäelektrodin muotoa.

113583 21

Kahdentenatoista suoritusesimerkkinä esitetään seuraavassa komposiittiinen yhdysrakenteinen dielektrinen suodatin.

(Kahdestoista suoritusesimerkki) 5

Kuvio 25 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa kahdennestatoista suoritus-esimerkistä ennen dielektrisen suodattimen kokoamista. Kuviossa 25 viitenumerolla 1 on merkitty dielektristä kappaletta ja viitenumerolla 4 dielektristä peruslevyä. Dielektriseen kappaleeseen 1 on muodostettu sisäjohdinreiät 10 5 -11 ja ulkojohdin 12 on muodostettu viidelle sivulle lukuun ottamatta kyt- kentäsivua dielektrisen peruslevyn 4 kanssa. Lisäelektrodikuviot, joita on merkitty viitenumeroilla E15 - E21 ja viitenumeroilla LI, L2, on muodostettu dielektrisen peruslevyn 4 sivulle, joka muodostaa kytkentäsivun dielektrisen kappaleen 1 kanssa. Ulkojohtimet 12 on muodostettu muille sivuille ja sig-15 naalin tulo/lähtöelektrodit (13,15 jne.) on jatkettu vastakkaiselle sivupinnalle (näkymätön alapinta piirustuksessa) lisäelektrodilla varustettuun pintaan nähden. Piirustuksessa elektrodit E15, E16 aikaansaavat kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrei'issä 5, 6 olevien sisäjohtimien välille ja elektrodit E17, E18 aikaansaavat kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrefissä 7, 8 olevien sisä-Ί 20 johtimien välille. Elektrodit E19, E20, E21 vastaavasti aikaansaavat kapasitii- .· · visen kytkennän sisäjohdinrei’issä 9,10,11 olevien sisäjohtimien kanssa, jol- :·.· loin vastaavasti muodostuu kytkennät induktiokeloihin LI ja L2 elektrodien . ·. E19 - E20 ja elektrodien E20 - E21 välillä. Tällä rakenteella resonaattorit sisä- johdinreikien 5-8 yhteydessä toimivat neliasteisena polarisoituna kaistan-25 päästösuodattimena ja resonaattorit sisäjohdinreikien 9,10,11 yhteydessä toimivat kolmiasteisena kaistanestosuodattimena. Tällaista yhdysrakenteista dielektristä suodatinta, jossa kaistanpäästösuodatin ja kaistanestosuodatin on rakennettu yhteen, voidaan käyttää antenninjakosuodattimena, kokoavana suodattimena jne.

30 22 1 13583

Kuvion 25 esimerkissä dielektrinen kappale 1 ja dielektrinen peruslevy 4 on tehty yhdysrakenteiseksi. Joko dielektrinen kappale 1 tai dielektrinen peruslevy 4 voidaan jakaa kahteen osaan. Vaikka kaistanpäästösuodattimen pää-teasteen muodostava elektrodi E18 on suoraan kytketty kaistanestosuodatti-5 men pääteasteen muodostavaan elektrodiin E19 jakosuodattimen tai yhdys-suodattimen aikaansaamiseksi, kytkentäyhteys voidaan toteuttaa siirtolinjalla vaihesovitettua käyttöä tai vaiheensiirtopiiriä varten L, C kytkennällä ilman suoraa kytkentää kahden suodattimen kytkentäosien välillä. Kahden suodattimen kombinaatio voidaan tehdä kaistanpäästösuodattimilla tai kaistanes-10 tosuodattimilla esimerkkitapauksen lisäksi.

(Kolmastoista suoritusesimerkki)

Kuviossa 26 on havainnollistettu kolmannentoista suoritusesimerkin mukaista 15 dielektristä suodatinta.

Vaikka sisäjohtimen tai resonanssielektrodin avoin osa on muodostettu lähelle dielektrisen kappaleen päätysivua suoritusesimerkeissä ensimmäisestä ! kahdenteentoista, sisäjohtimen avoin osa voidaan tehdä myös dielektrisen Y . 20 kappaleen sisään. Kuviossa 26 (A) on esitetty poikkileikkaus, jossa kaksi sisä- . · johdinreikää on viety dielektrisen kappaleen läpi, (B) esittää dielektrisen kap- ;·' paleen etupintaa oikosulkusivun puolelta. Sisäjohtimet 16,17 on muodostet- : Y tu sisäjohdinreikien 5, 6 sisäpuolelle ja se on varustettu avoimella kohdalla, johon muodostuu päätekapasitanssi Cs. Tällöin rajoitetaan myös sähkömag-25 neettisen kentän vuotoa ja läheisten metallikappaleiden vaikutuksia.

Dielektrisen suodattimen ominaisuuksin säätömenetelmää kuvataan seuraa-vassa viittaamalla kuvioihin 27 - 32.

•; · 30 Kuvio 27 esittää dielektrisen kappaleen etusivua oikosulkusivun puolelta näh- ‘: “ tynä. Viitenumeroilla C ja D on merkitty oikosulkusivun johtimen ja eristeen 113583 23 poistettuja osia. Kuviossa 27 viitenumerolla SI merkityn alueen johdinta ja eristettä on osittain poistettu, jolloin sisäjohdinreiän 5 kohdalla olevan resonaattorin taajuus laskee. Kun samalla tavoin johdinta ja eristettä on osittain poistettu alueelta S2, sisäjohdinreiän 6 yhteydessä olevan resonaattorin taa-5 juus laskee. Kun johdinta ja eristettä poistetaan osittain alueelta S12, molempien resonaattoreiden välinen kytkeytymisaste alenee. Esimerkki kytkey-tymiskertoimien muutoksesta, joka on aikaansaatu poistamalla johdinta ja eristettä, on esitetty kuvioissa 28 ja 30. Kuviossa 28 on tehty johtimenpois-toalue, jonka leveys on d, kahden kytkentäreiän keskivälille, jolloin mitataan 10 muutokset kytkentäkertoimissa, kun alue S muuttuu. Kuviossa 28 a = 2,0 mm, b = 4,0 mm, c = 5,0 mm. Kuviossa 30 abskissa-akselilla on johtimen poistoalue S ja ordinaatta-akselilla on kytkentäkertoimien muutossuhde, kun kytkentä kerroin on Ko arvolla S = 0, ja kytkentäkerroin johdinalueen poistamisen jälkeen on Ka. Kytkentäkerrointa voidaan säätää valitsemalla poistetun 15 johtimen alue sisäjohdinreikien vieressä oikosulkupinnalla. Kuviot 29 ja 31 esittävät säätöesimerkkejä resonanssitaajuudesta. Tietyn välimatkan päähän sisäjohdinreiästä on muodostettu johtimen poistoalue, jonka pituus on g ja leveys f, kuten kuviossa 29 on esitetty, jolloin mitataan resonanssitaajuus, kun pituutta g muutetaan. Kuviossa 29 a = 2,0 mm, e = 3,0 mm, f = 0,5 : \ 20 mm. Kuviossa 31 abskissa-akselilla on pituus g, ordinaatta-akseli esittää re- :"' sonanssitaajuuden muutosta, kun referenssiarvona on resonanssitaajuus ar- ivolla g = 0. Resonanssitaajuutta voidaan säätää poistamalla johdinta sisä-ν' johdinreiän kehän vierestä oikosulkusivulta.

25 Vaikka kuvioiden 27 - 31 esimerkeissä on esitetty kaksiasteinen dielektrinen resonaattori, voidaan samaa soveltaa kolmi- tai useampiasteisiin dielektrisiin resonaattoreihin. Tällöin resonaattoreiden välistä kytkeytymisastetta voidaan V säätää poistamalla osittain johdinta ja eristettä sisäjohdinreikien avoimien osien S12, S23,... Sn-In alueilta oikosulkusivulta, kuten kuviossa 32 on esitet-30 ty. Vastaavien resonaattoreiden resonanssitaajuutta voidaan säätää poistamalla osittain johdinta ja eristettä alueilta SI, S2, S3 ... Sn.

5 24 113583

Kun elektrodi ja eriste ovat osittain poistetut sisäjohdinreikien avointen osien puoleiselta sivulta, kuormittuvuus resonaattorin ja maan välillä pienenee, jolloin säädöllä voidaan nostaa resonanssitaajuutta.

Keksinnön mukaisella dielektrisellä resonaattorilla ja sen valmistusmenetelmällä kokonaisuus voidaan tehdä pienemmäksi poistamalla tarkasti useita osa-alueita, jolloin valmistuskustannuksia voidaan alentaa. Erilaisia suoda-tinominaisuuksia voidaan antaa rakentamalla eristeen sisään muodostettava 10 Lisäelektrodikerros. Tällöin voidaan valmistaa suodattimia, joilla on valinnaisesti erilaiset ominaisuudet, yhdistämällä lisäelektrodikerros standardisoituun resonaattoriosaa, mikä huomattavasti lisää vapausasteita dielektrisen suodattimen suunnitteluun.

15 (Neljästoista suoristusesimerkki)

Kuvioissa 33 ja 34 on esitetty dielektrisen suodattimen polarisaatiorakenne keksinnön neljäntenätoista suoritusesimerkkinä. Tässä esimerkkitapauksessa * ,' esitetään kolmilevytyyppisen dielektrisen suodattimen soveltaminen. Kuvios- .·. 20 sa 33 viitenumerolla 21 on merkitty kolmilevytyyppistä dielektristä suodatin- : " ta, jolla tämän suoritusesimerkin rakenne on toteutettu. Tämä suodatin on * · ’ rakennettu asettamalla vastakkain dielektrisen peruslevyparin 22, 23 yhdet : V pääsivut 22a, 23a. Puolipyöreät kourut 24 ulottuvat peruslevyjen 22, 23 mo lempien päätysivujen välillä ja ovat muodostetut välimatkojen päähän toisis-25 taan vastaavien dielektristen peruslevyjen 22, 23 pääsivuille 22a, 23a, jolloin kourut 24 yhdessä muodostavat pyöreitä, läpimeneviä reikiä. Kunkin kourun 24 pintaan on muodostettu resonanssielektrodi 25. Kunkin resonanssielekt-rodin 25 toinen päätypinta 25a on sijoitettu dielektristen peruslevyjen 22, 23 * y yhdelle päätysivulle, ja toinen päätepinta 25b on sijoitettu sisäpuolelle väli- 30 matkan päähän dielektristen peruslevyjen 22, 23 toisesta päätysivusta.

25 113583

Maaelektrodi 26 on muodostettu molempien dielektristen peruslevyjen 22, 23 toisten pääpintojen 22b, 23b kaikille sivuille ja vastaaville sivupinnoille 22c, 23c. Kunkin resonanssielektrodin 25 yksi päätyreuna on sähköisesti kytketty maaelektrodiin 26. Tulo/lähtöelektrodit 27 on muodostettu dielektrisen pe-5 ruslevyn 22 vasemman- ja oikeanpuoleisiin sivupintoihin 22c, 23c, ja alemman osan toiseen pääsivuun 22b. Rako t on järjestetty tulo/lähtöelektrodien 27 ja maaelektrodin 26 välille.

Edellä kuvatun alemman osan dielektrinen peruslevy 22 on rakenteeltaan 10 kaksiosainen ja siihen kuuluu ensimmäinen peruslevyosa 28 ja toinen perus-levyosa 29. Molemmat peruslevyosat 28, 29 ovat leikatut pitkin dielektrisen peruslevyn 22 kourujen 24 aksiaalisuuntaan. Kaksi polarisaatioelektrodia 30 ulottuu kohti keskiosaa peruslevyosan 29 vasemmalta ja oikealta sivulta ja ovat muodostetut toisen peruslevyosan 29 liitossivun 29a etuosaan. Molem-15 pien polarisaatioelektrodien 30 ulkoreunasivut 30a ovat kytketyt tulo/lähtö-elektrodeihin 27, jolloin muodostuu polarisoitu kapasitanssi käytettäväksi suurtaajuuskaistaa varten. Polarisoitu elektrodi 30 on suljettu dielektrisen peruslevyn 2 sisään, kun edellä mainitut ensimmäinen ja toinen peruslevyosa • 28, 29 asetetaan päällekkäin.

20 : ‘ ” Tämän suoritusesimerkin toiminnallista vaikutusta selostetaan seuraavassa.

• * t ♦ · • · :’·· Tämän suoritusesimerkin mukaisessa kolmilevyisessä dielektrisessä suodat- timessa 21 dielektrinen peruslevy 22 on jaettu kahteen osaan, ensimmäiseen 25 ja toiseen peruslevyosaan 28, 29. Polarisoitu elektrodi 30 on muodostettu toisen peruslevyosan 29 erotuspintaan 29a. Kun polarisoiva elektrodi 30 on suljettu dielektrisen peruslevyn 22 sisään, voidaan dielektristen peruslevyjen : . 22, 23 kaikki muut pääsivut 22b, 23b tehdä maaelektrodeiksi 26, jollain voi- ’daan välttää esteet virrankululle maaelektrodin 26 kautta. Tämän seuraukse-';30 na voidaan parantaa väliinkytkemisvaimennuksen alenemista välttämällä Qo-arvon huononemista, mikä parantaa sähköisiä ominaisuuksia.

26 113583 (Viidestoista suoritusesimerkki)

Edellä kuvatussa suoritusesimerkissä alemman osan dielektrinen peruslevy 5 22 on jaettu ensimmäiseen ja toiseen peruslevyosaan 28, 29. Polarisoiva elektrodi 30 on muodostettu toisen peruslevyosan 29 erotuspintaan 29a, ja myöskin polarisoiva kapasitanssi suurtaajuuskaistakäyttöä varten on saatu aikaan molempien polarisoivien elektrodien 30 ulkoreunoilla 30a, jotka on kytketty tulo/lähtöelektrodeihin 27. Keksinnön mukainen polarisoiva kon-10 struktio ei ole rajoitettu tähän. Esimerkiksi kuvioissa 35 ja 36 on esitetty kuvioiden 15 ja 16 suoritusesimerkkejä vastaava polarisoiva rakenne, jossa samoja osia on merkitty samoilla viitenumeroilla kuin kuviossa 1.

Kuviossa 35 esitetyn viidennetoista suoritusesimerkin polarisoiva rakenne on 15 jaettu ensimmäiseen ja toiseen peruslevyosaan 31, 32 dielektrisen peruslevy n 23 ylemmässä osassa. Polarisoiva elektrodi 33 on muodostettu ensimmäisen peruslevyn 31 erotuspinnan 31a keskiosaan, jolloin saadaan aikaan polarisoiva kapasitanssi matalataajuuskaistan käyttöön.

. · ] 20 (Kuudestoista suoritusesimerkki)

Kuviossa 36 esitetyn kuudennentoista suoritusesimerkin rakenteessa ovat • · t V ensimmäinen ja toinen peruslevyosa 34, 35 muodostetut niin, että dielektri sen peruslevyn 23 etuosa on erotettu suorakulmaisesti resonanssielektrodien 25 25 aksiaalisuuntaan nähden, kaksi polarisoivaa elektrodia 36 on muodostettu ensimmäisen peruslevyosan 34 pitkänomaiseen erotuspintaan 34a, ja pola-'; t ‘ risoivien elektrodien 36 ulkopäiden reunat 36a on kytketty tulo/lähtöelek trodeihin 37, jotka on muodostettu dielektrisen peruslevyn 23 toiselle pääsivulle 23b niin, että saadaan aikaan polarisoiva kapasitanssi käytettäväksi ; ’, 30 suurtaajuuskaistaa varten.

113583 27

Edellä kuvatuissa suoritusesimerkeissä neljännestätoista kuudenteentoista dielektrinen suodatin on kuvattu esimerkillä, jossa kouru 24 on muodostettu kumpaankin dielektriseen peruslevyyn 22, 23 ja resonanssielektrodi 25 on muodostettu vastaavan kourun 24 sisäpintaan. Keksintöä voidaan soveltaa 5 myös resonanssielektrodiin, joka ulottuu nauhanmuotoisena, muodoltaan litteään tai tasaiseen dielektriseen peruslevyyn ja resonanssielektrodiin, joka on muodostettu ainoastaan toiseen dielektrisistä peruslevyistä.

(Seitsemästoista suoritusesimerkki) 10

Edellä kuvatuissa suoritusesimerkeissä neljännestätoista kuudenteentoista dielektristä suodatinta on kuvattu esimerkillä, jossa käytetään kolmilevyistä dielektristä suodatinta. Keksintöä voidaan soveltaa myös sellaisissa liuskajoh-dintyyppisissä dielektrisissä suodattimissa, jotka on kuvattu kuviossa 37 esi-15 tetyssä seitsemännessätoista suoritusesimerkissä esimerkinomaisesti, kuitenkaan rajoittumatta siihen. Liuskajohdintyyppisessä dielektrisessä suodatti-messa 40 on useita resonanssielektrodeja 42, jotka on muodostettu ulottumaan nauhanmuotoisena dielektrisen peruslevyn 41 yhdellä pääsivulla 41a ja ; : jossa myös on maaelektrodi 43 muodostettuna toiselle pääsivulle 41b. Tässä ';' 20 tapauksessa mainittu dielektrinen peruslevy 4i on jaettu ensimmäiseen ja , *.. toiseen peruslevyosaan 44,45, ja siinä on polarisoiva elektrodi 46 muodos- ; v tettu toisen peruslevyosan 45 erotuspintaan 45a, vaikutuksen ollessa saman-

• I

. y lainen kussakin suoritusesimerkissä.

« 25 Keksinnön mukaisessa dielektrisessä suodattimessa polarisoiva elektrodi ka-pasitiivisen kytkennän aikaansaamiseksi resonanssielektrodien välille on muodostettu dielektrisen peruslevyn sisään, jollain ei muodostu esteitä maa-' virralle, minkä seurauksena väliinkytkemisvaimennusta voidaan parantaa ja vastaavasti välttää Qo-arvon huononeminen.

; M 30 I » 28 113583 (Kahdeksastoista suoritusesimerkki)

Kuvioissa 38 ja 39 on esitetty keksinnön kahdeksannentoista suoritusesimer-kin mukainen dielektrinen suodatin.

5

Kuviossa 38 viitenumerolla 51 on merkitty rakenteeltaan kolmilevyistä di-elektristä suodatinta, johon tämän suoritusesimerkin mukainen rakenne on sovellettu. Dielektrinen suodatin muodostuu parista vastakkain asetettuja dielektrisiä peruslevyjä 52, 53, joilla on yksi pääsivu 52a, 53a. Puolipyöreät 10 urat 54 ulottuvat peruslevyjen 52, 53 päätysivujen välillä ja ne on muodostettu välimatkan päähän toisistaan dielektristen peruslevyjen 52, 53 yhdelle pääsivulle 52a, 53a, jolloin molemmat kourut 54 yhdessä muodostavat pyöreät läpimenevät reiät. Resonanssielektrodi 55 on muodostettu kunkin kourun 54 sisäpinnalle ja vastakkaiset resonanssielektrodit 55 on sähköisesti kyt-15 ketty toisiinsa. Kunkin resonanssielektrodin 55 yksi päätyreuna 55a sijaitsee dielektristen peruslevyjen 52, 53 toisella päätysivulla, ja toiset päätyreunat 55b sijaitsevat sisäpuolella välimatkan päässä dielektristen peruslevyjen 52, 53 toisista päätysivuista.

‘:' ! 20 Maaelektrodi 56 on muodostettu molempien dielektristen peruslevyjen 52, 53 . · · \ kaikille muille pääsivuille 52b, 53b ja vastaaville sivupinnoille 52c, 53c niin, . että kunkin resonanssielektrodin 55 yksi päätyreuna 55a on kytketty maa- elektrodiin 56. Tulo/lähtöelektrodit 57 on muodostettu edellä kuvatun alemman osan dielektrisen peruslevyn 52 vasemmalle ja oikealle sivupinnalle 52c, 25 53c ja toiselle pääsivulle 52b. Rako t on järjestetty vastaavan tulo/lähtö- elektrodin 57 ja edellä kuvatun maaelektrodin 56 välille.

‘ Mainitun alemman osan dielektrinen peruslevy 52 on rakenteeltaan kaksi- :,: osainen ja muodostuu ensimmäisestä peruslevyosasta 58 ja toisesta perusle- 30 vyosasta 59. Molemmat peruslevyosat 58, 59 on erotettu pitkin dielektrisen *:" · peruslevyn 52 kourujen 54 aksiaalisuuntaan.

29 113583

Hajakenttäelektrodit 60, kytkentäelektrodit 61 ja kelaelektrodit 62, jotka ovat tunnusomaisia tälle suoritusesimerkille, ovat muodostetut kuvioksi mainitun toisen peruslevyosan 59 leikkuupintaan 59a. Elektrodit 60 - 62 on muodos-5 tettu samalla kertaa esimerkiksi silkkipainomenetelmällä. Edellä mainitut hajakenttäelektrodit 60 on muodostettu kohtiin, jotka suuntautuvat kouruja 54 päin. Yksi osa niistä on sijoitettu toisen pohjalevyosan 59 etupään reunaan ja on kytketty maaelektrodiin 56. Toinen osa mainituista hajakenttäelektrodeis-ta 60 on sijoitettu raon päähän mainitusta ensimmäisestä osasta, jolloin ha-10 jakenttäelektrodien 60 välille muodostuu hajakapasitanssi Cs.

Mainitut kytkentäelektrodit 61 on muodostettu vastapäätä resonanssielek-trodien 55 toisia päätyreunoja 55b niin, että muodostuu kytkentäkapasitanssi Ce kytkentäelektrodin 61 ja resonanssielektrodin 55 välille. Kelaelektrodi 62 15 on sijoitettu kytkentäelektrodien 61 väliin induktanssin L muodostamiseksi. Mainittujen kelaelektrodien 62 molemmat päät on kytketty mainitun kytkentäelektrodin 61 ja hajakenttäelektrodin 60 toiselle sivulle, ja ovat kytketyt tulo/lähtönapoihin 57 johdinelektrodeilla 63. Mainitut hajakenttäelektrodit 60, kytkentäelektrodit 61 ja kelaelektrodit 62 on suljettu dielektrisen peruslevyn 20 52 sisään, kun edellä mainitut ensimmäinen ja toinen peruslevyosa 58, 59 on ; ··· istutettu vastakkain.

: V: Seuraavassa kuvataan tämän suoritusesimerkin toimintaa.

25 Tässä dielektrisen suodattimen 51 suoritusesimerkissä dielektrinen peruslevy 52 on jaettu ensimmäiseen ja toiseen peruslevyosaan 58, 59 niin, että haja-kenttäelektrodien 60, kytkentäelektrodien 61 ja kelaelektrodien 62 kuviomuo-dostus on voitu tehdä toisen peruslevyosan 59 leikkuupintaan 59a. Elektrodit 60 -62, resonanssielektrodit 55, maaelektrodi 56 ja tulo/lähtöelektrodit 57 ' · 30 on muodostettu dielektriseen peruslevyyn 53 ja ensimmäiseen ja toiseen pe- : ruslevyosaan 58, 59 niin, että resonaattori voidaan valmistaa yksinkertaisesti 30 113582 kiinnittämällä nämä levyosat yhteen. Tämän seurauksena osien lukumäärää voidaan pienentää verrattuna osien, kuten kondensaattoreiden, kelojen jne. kytkentöihin, jotka liittyvät tavanomaiseen peruslevyyn. Valmistustoimenpi-teitä voidaan karsia, mikä vastaavasti pienentää kustannuksia ja parantaa 5 tuottavuutta. Tässä suoritusesimerkissä kustannuksia voidaan pienentää vielä lisää, koska tavanomainen metallikotelo, kytkentänapa ja tulo/lähtönavat tulevat tarpeettomiksi.

(Yhdeksästoista suoritusesimerkki) 10

Vaikka kolmilevyistä dielektristä suodatinta on kuvattu edellä olevassa suoritusesimerkissä, voidaan keksintöä soveltaa myös dielektriseen suodattimeen, jolla on esimerkiksi kuviossa 40 esitetty liuskajohdinrakenne. Dielektrinen suodatin 65 muodostuu kolmiasteisista resonanssielektrodeista 67, jotka ulot-15 tuvat nauhan muodossa dielektrisen peruslevyn 66 yhdellä pääsivulla 66a, ja maaelektrodi 68 on muodostettu toiselle pääsivulle 66b. Myös tässä tapauksessa dielektrinen peruslevy 66 on jaettu ensimmäiseen ja toiseen peruslevy-osaan 69, 70 ja edellä kuvattujen hajakenttäelektrodien 60, kytkentäelektro-dien 61 ja kelaelektrodien 62 muodostama kuvio on tehty toisen peruslevy-’ 20 osan 70 leikkuupintaan 70a, jolloin vaikutus on sama kuin edellä kuvatussa suoritusesimerkissä.

. ·. . (Kahdeskymmenes suoritusesimerkki) 25 Kuviot 41 ja 42 esittävät kahdennenkymmenennen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta, jossa samoja osia on merkitty samoilla viitenume-roilla kuin kuviossa 1.

Tämän suoritusesimerkin mukainen dielektrinen suodatin 51 on pääpiirteil-:... · 30 tään sama kuin edellä kuvatussa suoritusesimerkissä. Tässä suoritusesimer- •: · ·! kissä suojauselektrodi 75 on muodostettu vierekkäisten resonanssielektrodien 113583 31 55 väliin dielektrisen peruslevyn 52 yhdelle pääpinnalle 52a, ja molemmat suojauselektrodien 75 päätyreunat 75a on kytketty maaelektrodiin 56.

Tässä suoritusesimerkissä, kun suojauselektrodien 75 molemmat päätyreunat 5 75a on kytketty maaelektrodiin 56 dielektrisen peruslevyn 52 vierekkäisten resonanssielektrodien 55 välissä, absorboituvat molempien resonanssielekt-rodien 55 imittoimat sähkökenttäviivat mainitun suojauseiektrodin 75 vaikutuksesta ja keskinäiset vaikutusvoimat tulevat heikoiksi, jolloin ominaisuudet eivät huonone, vaikka molemmat resonanssielektrodit 55 ovat muodostetut 10 lähekkäin. Tämän seurauksena dielektrisen peruslevyn 52 leveysmitta voidaan tehdä pienemmäksi ja kaikki osat voidaan tehdä kooltaan pienemmiksi, jolloin vaikutus on samanlainen kuin edellä kuvatussa suoristusesimerkissä. Ominaisuuksien säätö voidaan myös tehdä helposti mainitun suojauseiektrodin 75 muotoilulla.

15

Kun dielektriseen suodattimeen muodostetaan edellä kuvattu liuskajohdin-rakenteinen suojauselektrodi, suojauselektrodit 75 (esitetty kahdella piste-katkoviivalla) muodostetaan kuviossa 40 esitetyllä tavalla dielektrisen peruslevyn 65 vierekkäisten resonanssielektrodien 67 väliin niin, että molemmat 20 päätyreunat 75a kytketään maaelektrodiin 68. Myös tässä tapauksessa saadaan samanlainen vaikutus kuin edellä kuvatussa suoritusesimerkissä.

(Kahdeskymmenesensimmäinen suoritusesimerkki) 25 Vaikka edellä kuvatussa suoritusesimerkissä suojauselektrodi on esitetty muodostettavaksi dielektrisen peruslevyn pintaan, keksintö ei ole rajoittunut siihen. Kuviossa 43 esitetyssä kahdennessakymmenennessäensimmäisessä suoritusesimerkissä kapeat urat 76 on muodostettu dielektristen peruslevyjen 52, 53 resonanssielektrodien 55 väleihin ja urat 76 on täytetty elektrodeilla 32 113582 suojauselektrodien 77 muodostamiseksi. Tässä tapauksessa suojaavuutta voidaan edelleen parantaa ja dielektrinen peruslevy voidaan tehdä kooltaan vielä pienemmäksi.

5 Edellä kuvatun keksinnön mukaisesti kytkentäelektrodit, hajakenttäelektrodit ja kelaelektrodit on tehty kuviomuotoon dielektrisen peruslevyn sisään, jolloin osien lukumäärä pienenee ja kustannukset alenevat, jolloin tuottavuutta voidaan lisätä, kun valmistusvaiheita jää pois. Patenttivaatimuksen 2 mukaisessa keksinnössä on muodostettu maaelektrodiin kytkettävät suojauselektrodit 10 dielektriäen peruslevyn resonanssielektrodien väliin, jolloin resonanssielekt-rodien välimatkaa voidaan kaventaa huonontamatta ominaisuuksia, minkä seurauksena dielektrinen peruslevy voidaan tehdä vastaavasti kooltaan pienemmäksi.

15 (Kahdeskymmenestoinen suoritusesimerkki)

Viittaamalla kuvioihin 45 - 48 selostetaan keksinnön kahdennenkymmenen-nentoisen suoritusesimerkin mukaista dielektristä suodatinta.

20 Kuvio 45 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen suodattimen kokoamista. Kuvio 46 on perspektiivikuva sen kokoamisen jälkeen. Kuviossa 45 viitenumeroilla 82, 83, 84 on merkitty vastaavia dielektrisiä peruslevyjä. Dielektri-.'. ’ sissä peruslevyissä 82 ja 83 on puolipyöreät urat niiden vastaavissa kytkentä- tai kiinnityspinnoissa, ja sisäjohtimet 96, 97, 98, 99 on muodostettu näiden 25 urien sisäpintaan. Päätekapsitanssi on saatu aikaan muodostamalla sisäjoh-timeen avoin tai johtimeton osa kunkin uran pään läheisyyteen kuhunkin si-säjohtimeen, jolloin saadaan aikaan sarakkeinen kytkentä resonaattoreiden välille. Ulkojohdin 92 on muodostettu, lukuun ottamatta signaalin tulo/ lähtö-elektrodien ulosottokohdan läheisyyttä, dielektrisen peruslevyn 83 neljälle 30 sivupinnalle, joihin ei kuulu dielektristen peruslevyjen 82, 84 kytkentäpinnat. Ulkojohtimet 92 on muodostettu täysipintaisina dielektrisen peruslevyn 82 113583 33 viidelle sivulle, joihin ei kuulu dielektristä peruslevyä 83 vastapäätä oleva sivu. Dielektriseen peruslevyyn 84 on muodostettu kytkentäelektrodit E93, E94 sen kytkentäpinnalle dielektrisen peruslevyn 83 kanssa, ja nämä kytkentäelektrodit on jatkettu osalle vastakkaista sivua dielektrisen peruslevyn 84 si-5 vupinnan kautta. Elektrodit (95 jne.) ulottuvat dielektrisen peruslevyn 84 sivupinnalta sen vastakkaiselle sivulle asti ja niitä käytetään signaalin tu-lo/lähtöelektrodeina. Ulkojohtimet 92 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 84 neljälle sivupinnalle ja sen pohjasivulle lukuun ottamatta signaalin tu-lo/lähtöelektrodien muodostamia alueita. Kuviossa 46 esitetty dielektrinen 10 suodatin saadaan aikaan kerrostamalla päällekkäin kolme dielektristä peruslevyä 82, 83, 84, jotka on esitetty kuviossa 45. Viitenumeroilla 85 - 88 on kuviossa 46 merkitty sisäjohdinreikiä, jotka on muodostettu urien avulla.

Kuvio 47 esittää sijaispiirikytkentää kuvion 46 mukaisesta suoritusesimerkis-15 tä. Kuviossa 47 viitemerkit Ra, Rb, Rc, Rd esittävät resonaattoreita, jotka on saatu aikaan kuviossa 45 esitetyillä sisäjohtimilla 96, 97, 98, 99. Viitenumeroilla Ca, Cb on merkitty kondensaattoreita, jotka muodostetaan resonaatto-reiden Ra, Rb ja signaalin tulo/lähtönapojen 94 välille, viitenumeroilla Cc, Cd ! on merkitty kondensaattoreita, jotka muodostetaan resonaattoreiden Rc, Rd 20 ja signaalin tulo/lähtönapojen 95 välille. Kuviossa 48 on esitetty kahdennen-kymmenennentoisen suoritusesimerkin mukaisen suodattimen ominaiskäyrä.

: Vaimennuspolarisaatio P on aiheutettu päästökaistan ylipäästöpuolelle, kuten ; V kuviossa 48 on näytetty, kapasitanssilla Cb, Cc, joka on näytetty kuviossa 47.

25 (Kahdeskymmeneskolmas suoritusesimerkki)

Kuvioissa 49 - 52 on esitetty kahdennenkymmenennenkolmannen suoritusesimerkin mukainen dielektrinen suodatin.

30 Kuvio 49 esittää räjäytettynä perspektiivikuvana dielektristä suodatinta ennen sen kokoamista. Kuvio 50 esittää perspektiivikuvaa kokoamisen jälkeen. Ku- 113583 34 viossa 49 viitenumeroilla 82, 83, 84 on merkitty dielektrisiä peruslevyjä. Ulko-johdin 92 on muodostettu viidelle sivulle lukuun ottamatta dielektristä perus-levyä 83 vasten tulevaa sivua. Dielektrisiin peruslevyihin 83 ja 84 on muodostettu puolipyöreät (leikkauksessaan) urat niiden molempien kytkentä pintoihin 5 ja sisäjohtimet 96, 97, 98, 99,100 on muodostettu niiden sisäpintoihin. Pää-tekapasitanssi on saatu aikaan tekemällä avoin tai johtimeton osa lähelle kunkin uran toista päätä kuhunkin sisäjohtimeen, jolloin saadaan aikaan yhdistetty linjakytkentä resonaattoreiden välille. Ulkojohdin 92 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 83 neljälle sivupinnalle ja kytkentäelektrodi E200 on 10 muodostettu pinnalle, joka on vastapäätä dielektristä peruslevyä 82. Viitenumeroilla E91, E92 merkityt kytkentäelektrodin E200 osat muodostavat ka-pasitiivisen kytkennän sisäjohtimien 97,99 kanssa, jotka on muodostettu dielektrisen peruslevyn 83 vastakkaiselle pinnalle. Ulkojohdin 92 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 84 neljälle sivupinnalle ja pohjapinnalle lukuu 15 ottamatta signaalin tulo/lähtönapoja (95 jne.) varten muodostettuja alueita. Dielektrinen suodatin, joka on varustettu kytkentäelektrodikerroksella ja jonka eristeen sisään on muodostettu sisäjohdinreiät 85 - 89, kuten kuviossa 50 on esitetty, on tehty kerrostamalla päällekkäin kolme dielektristä peruslevyä 82, 83, 84, jotka on esitetty kuviossa 49.

20

Kuvio 51 esittää sijaispiirikytkentää kuvion 50 mukaiselle dielektriselle suo-'* dattimelle. Kuvio 52 esittää sen ominaiskäyrää. Kuviossa 51 viitemerkit

Ra - Re ovat resonaattoreita, jotka on saatu aikaan sisäjohtimilla 96 -100 kuviossa 49. Viitemerkit Ca, Ce tarkoittavat kapasitansseja, jotka aiheutetaan 25 kuviossa 49 näytettyjen sisäjohtimien 96,100 ja signaalin tulo/lähtöelektro-din välillä. Viitenumeroilla Cb, Cd on merkitty kapasitansseja, jotka aiheutetaan kuviossa 49 esitettyjen sisäjohtimien 97, 99 ja kytkentäelektrodien E91, E92 välille. Tällöin saadaan kaistanpäästösuodatin, jonka ominaiskäyrällä on vaimennuspolarisaatio P alipäästöpuolella, kuten kuviossa 52 on näytetty, 30 kapasitiivisen kytkennän vaikuttaessa viisiasteisen resonaattorin toiseen ja neljänteen asteeseen.

35 113583 (Kahdeskymmenesneljäs suoritusesimerkki)

Kuvio 53 esittää kahdennenkymmenennenneljännen suoritusesimerkin mu-5 kaista dielektristä suodatinta ennen kokoamista. Kuvio 54 esittää perspektiivikuvana suodatinta kokoamisen jälkeen. Kuviossa 53 viitenumeroilla 82, 83, 84 on merkitty dielektrisiä peruslevyjä. Dielektristen peruslevyjen 83 ja 84 kytkentäpintoihin on tehty urat, samoin kuin dielektristen peruslevyjen 82 ja 84 välisiin kytkentäpintoihin, jolloin muodostuu sisäjohdinreiät 85 - 88, kun 10 nämä osat on liitetty yhteen yhdysrakenteisessa tilassa, joka on esitetty kuviossa 54. Sisäjohtimet 96 -99 on muodostettu reikien sisäpintoihin. Kytken-täelektrodit E93, E94 on tehty dielektristen peruslevyjen 82 ja 83 väliseen kytkentäpintaan ja ne on vedetty ulos signaalin tulo/lähtöelektrodeina 94,95 dielektrisen peruslevyn 83 yläsivulle piirustuksessa. Tässä rakenteessa kyt-15 kentäelektrodi E93 on kapasitiivisesti kytkeytynyt sisäjohtimiin 96, 97 ja kyt-kentäelektrodi E94 on kapasitiivisesti kytkeytynyt sisäjohtimiin 98, 99. Tällöin aikaansaadaan dielektrinen suodatin, jolla on vaimennuspolariteetti ylipääs-töpuolella.

20 Seuraavaksi esitetään dielektrinen suodatin, jossa käytetään dielektristä kappaletta, jonka sisällä on useita sisäjohdinreikiä, kahdentenakymmenentenä-; ‘ viidentenä suoritusesimerkkinä.

(Kahdeskymmenesviides suoritusesimerkki) 25

Kuvio 55 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa kahdennenkymmenennen-‘ viidennen suoritusesimerkin mukaisesta dielektrisestä suodattimesta. Kuvio : , 56 on perspektiivikuva kokoamisen jälkeen. Kuviossa 55 viitenumeroilla 81 ja v 84, on merkitty dielektrisiä peruslevyjä. Sisäjohdinreiät 85 - 89 on tehty eris- :·, 30 tekappaleeseen 81, ja myös ulkojohdin 92 on muodostettu melkein kaikille sen sivuille, lukuun ottamatta kytkentäsivua dielektriseen peruslevyyn 84.

113583 36

Viitenumerolla E90 on merkitty kytkentäelektrodia dielektrisellä peruslevyllä 84 sen kytkentäsivulla dielektriseen kappaleeseen 81. Kytkentäelektrodin E90 osat E91, E92 ovat kapasitiivisesti kytkeytyneet sisäjohdinreiMssä 86, 88 oleviin sisäjohtimiin. Dielektrinen peruslevy 84 on varustettu elektrodeilla 94', 5 95' kapasitiivisen kytkennän aikaansaamiseksi sisäjohdinreiMssä 85, 89 oleviin sisäjohtimiin dielektrisen kappaleeseen 81 kytketyssä tilassa, ja nämä elektrodit on vedetty ulos signaalin tulo/lähtöelektrodeiksi vastakkaisen sivun puolelle (pohjasivu piirustuksessa) sivupintojen kautta. Kuviossa 56 näytetty dielektrinen suodatin on saatu aikaan kytkemällä yhteen dielektrinen kappale 10 81 ja dielektrinen peruslevy 84. Tässä tapauksessa se toimii kaistanpäästö- suodattimena, jonka vaimennuspolariteetti on alipäästöpuolella, toisen asteen ollessa kapasitiivisesti kytkeytyneenä neljänteen asteeseen viisiasteisessa resonaattorissa.

15 (Kahdeskymmeneskuudes suoritusesimerkki)

Kuvia 57 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen dielektrisen suotimen kokoamista kahdennenkymmenennenkuudennen suoritusesimerkin mukaisena. Kuvio 58 on perspektiivikuva kokoamisen jälkeen. Kuviossa 57 viitenume-20 rolla 81 on merkitty eristekappaletta ja viitenumerolla 84 dielektristä perusle-vyä. Erona kuvioissa 55 ja 56 esitettyyn kahdenteenkymmenenteenviiden-teen suoritusesimerkkiin on se, että kytkentäelektrodi E90 on järjestetty eris-• y tekappaleen 81 puolelle. Myös tässä tapauksessa kytkentäelektrodi E90 on kapasitiivisesti kytkeytyneenä sisäjohdinrei'issä 86, 88 olevien sisäjohtimien 25 välille, kun eristekappale 81 on kytketty dielektriseen peruslevyyn 84.

(Kahdeskymmenesseitsemäs suoritusesimerkki)

Kuvio 59 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa ennen dielektrisen suodattimen 30 kokoamista kahdennenkymmenennenseitsemännen suoritusesimerkin mukaisena. Kuvio 60 esittää perspektiivikuvaa kokoamisen jälkeen.

37 113583

Kuviossa 59 viitenumerolla 81 on merkitty eristekappaletta ja viitenumerolla 84 dielektristä peruslevyä. Eristekappaleeseen 81 on muodostettu sisäjohdin-reiät 85 - 88. Dielektriseen peruslevyyn 84 on muodostettu kytkentäelektrodit 5 E93, E94 sen kytkentäpintaan dielektrisen kappaleen 81 kanssa. Kytkentä- elektrodi E93 saa aikaan kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrefissä 85, 86 olevien sisäjohtimien välille eristekappaleeseen 81 kiinnitetyssä tilassa. Elektrodi E94 saa aikaan kapasitiivisen kytkennän sisäjohdinrei'issä 87, 88 olevien sisäjohtimien välille. Kuviossa 60 näytetty dielektrinen suodatin saadaan ai-10 kaan eristekappaleen 81 ja dielektrisen peruslevyn 84 välisellä yhteenkytken-nällä. Kun kapasitiivinen kytkentä on aiheutettu ensimmäisen ja toisen asteen välille sekä kolmannen ja neljännen asteen välille neliasteisessa resonaattorissa, aikaansaadaan kaistanpäästösuodatin, jonka polariteetti on yli-päästöpuolella.

15 (Kahdeskymmeneskahdeksas suoritusesimerkki)

Kuviossa 61 on esitetty räjäytetty perspektiivikuva ennen dielektrisen suodattimen kokoamista kahdennenkymmenennenkahdeksannen suoritusesimerkin 20 mukaisena. Kuvio 62 on perspektiivikuva kokoamisen jälkeen.

, , · Kuviossa 61 viitenumerolla 81 on merkitty eristekappaletta ja viitenumerolla I » ;': * 84 dielektristä peruslevyä. Ero kahdenteenkymmenenteenseitsemänteen suo- « ritusesimerkkiin, joka on esitetty kuvioissa 59 ja 60, on siinä, että dielektri-25 nen peruslevy 84 on liitetty aksiaalisuunnassa dielektriseen kappaleeseen 81. Tällöin kytkentäelektrodit E93, E94 on muodostettu eristekappaleen 81 avoimelle sivulle, kuten kuviossa 61 on näytetty. Kuvion 62 mukainen dielektrinen suodatin saadaan aikaan liittämällä yhteen dielektrinen peruslevy 84 eristekappaleen 81 kanssa.

30 38 113583 (Kahdeskymmenesyhdeksäs suoritusesimerkki)

Kuvio 63 esittää räjäytettyä perspektiivikuvaa dielektrisestä suodattimesta keksinnön kahdennenkymmenennenyhdeksännen suoritusesimerkin mukai-5 sena. Kuviossa 63 viitenumeroilla 82 ja 83 on merkitty dielektrisiä peruslevy-jä. Nlaaelektrodi 92 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 82 viidelle sivulle, joihin ei kuulu kytkentäsivu dielektrisen peruslevyn 83 kanssa. Dielektriselle peruslevylle 83 on muodostettu kytkentäelektrodi 90 yhdessä viiden reso-nanssielektrodin 96 - 100 kanssa kytkentäsivulle dielektrisen peruslevyn 82 10 kanssa. Myös maaelektrodi 92 on muodostettu dielektrisen peruslevyn 83 neljälle sivupinnalle ja pohjapinnalle. Kytkentäelektrodin E90 osat E91, E92 ovat kytkeytyneet kapasitiivisesti resonanssielektrodeihin 97,99 niiden avoimien päiden läheisyydessä. Kytkemällä yhteen kuviossa 63 esitetyt dielektri-set peruslevyt 82,83 saadaan dielektrinen suodatin, jolla on vaimennuspola-15 riteetti alipäästöpuolella.

(Kolmaskymmenes suoritusesimerkki)

Kuviossa 64 on esitetty räjäytetty perspektiivikuva dielektrisestä suodattimes-20 ta kolmannenkymmenennen suoritusesimerkin mukaisena. Viitenumeroilla 82, 83 on merkitty dielektrisiä peruslevyjä. Leikkauksessaan puolipyöreät urat on muodostettu dielektristen peruslevyjen 82, 83 välisiin kytkentäpintoihin.

ί » : V Urien sisäpintoihin on tehty sisäjohtimet, joita on merkitty viitenumeroilla 96 - 100. Dielektrisen peruslevyn 82 pintaan on tehty ulkojohdin 92 sen nel-25 jälle sivupinnalle ja yläpinnalle.

Dielektrisen peruslevyn 83 pinnalle on tehty ulkojohdin 92 neljälle sivupinnalle ja alapinnalle. Viitenumerolla E90 esitetty kytkentäelektrodi on muodostettu dielektrisen peruslevyn 83 dielektristä peruslevyä 82 vasten tulevalle kyt-30 kentäpinnalle ja uriensisäpuolelle. Kytkentäelektrodin E90 osat E91, E92 kytkeytyvät kapsitiivisesti sisäjohtimiin 97, 99 niiden avoimien päiden läheisyy- 113583 39 dessä. Viisiasteisen resonaattorin toinen ja neljäs aste ovat kytkeytyneet ka-pasitiivisesti. Liittämällä yhteen dielektriset peruslevyt 82, 83 saadaan di-elektrinen suodatin, jolla on vaimennuspolariteetti alipäästöpuolella.

5 Keksinnön mukaisella dielektrisellä resonaattorilla ja sen valmistusmenetelmällä voidaan valmistaa polarisoitu, pienikokoinen dielektrinen resonaattori alempaan hintaan ja olennaisesti pienemmällä osien lukumäärällä. Resonaattorin Qo-arvo ei alene, koska kytkentäelektrodeja muodostavat alueet eivät ole, osana maaelektrodia, jolloin saadaan aikaan kaistanpäästösuodatin, jolla 10 on alentunut väliinkytkemisvaimennus. Koska erilaisia suodattimen ominaisuuksia voidaan antaa muotoilemalla kytkentäelektrodikerros, joka muodostetaan eristeen sisään, voidaan rakentaa dielektrisiä suodattimia, joilla on valinnaisesti erilaiset ominaisuudet, yhdistämällä kytkentäelektrodikerros standardisoituihin resonaattoriosiin.

15

Vaikka keksintöä on edellä kuvattu esimerkkien avulla viittaamalla piirustuksiin, on selvää, että erilaiset muunnosmuodot ovat ammattimiehille ilmeisiä. Näin ollen, jos sellaiset muunnosmuodot eivät poikkea keksinnön suojapiiris-tä, ne on luettava siihen kuuluviksi.

Claims (10)

40 113583

1. Dielektrinen suodatin, johon kuuluu: - eristekapple, johon kuuluu vähintään kaksi osaa (1, 4), joissa mainituissa 5 osissa on kaksi vastakkaista pintaa, joka mainittu eriste on varustettu vähintään kahdella sen ulommalle pinnalle muodostetulla sisäänotto/ulos-lähtöelektrodikalvolla (15); - useita resonanssijohtimia (5, 6, 7), jotka on järjestetty mainittuun eriste-kappaleeseen; ja 10. johdinkuvio, joka on järjestetty yhdelle mainituista vähintään kahden osan yhdelle pääpinnalle; tunnettu siitä, että kappale on muodoltaan kuusisivuinen yksikkö; maadoitusjohdin (12) on järjestetty mainitun eristeen ulommalle pinnalle 15 lukuun ottamatta mainitun sisäänotto/uloslähtöelektrodikalvon reunalle sähköistä eristämistä varten; mainitussa johdinkuviossa on ensimmäiset osat kapasitiivisen liitoksen aikaansaamiseksi mainittujen ensimmäisten osien ja mainitun resonaattorin välille; ja 20 mainittu pääpinta, johon mainittu johdinkuvio on muodostettu, on laminoitu vasten toista mainittua ainakin kahta osaa siten, että mainittu johdinkuvio on täysin upotettu mainitun eristekappaleen sisään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen dielektrinen suodatin, tunnettu siitä, 25 että mainitussa johdinkuviossa on lisäksi toiset osat yhteyden, kapasitiivisen liitoksen tai induktiivisen liitoksen aikaansaamiseksi mainittujen ensimmäisten :osien välille.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen dielektrinen suodatin, tunnettu 30 siitä, että suodattuneen kuuluu: 113583 41 suojaelektrodi (19, 20), joka on muodostettu usean resonanssijohtimen vierekkäisten resonanssijohtimien väliin, ja että suojaelektrodin molemmat päät on liitetty maadoitusjohtimeen (12).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen dieiektrinen suodatin, tunnet tu siitä, että useat resonanssijohtimet muodostuvat resonaattori reiästä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen dieiektrinen suodatin, tunnettu siitä, että useat resonanssijohtimet muodostuvat liuskajohdoista. 10

6. Menetelmä dielektrisen suodattimen valmistamiseksi, johon menetelmään kuuluu seuraavat vaiheet a) muodostetaan useita resonanssijohtimia ensimmäiseen dielektriseen keraamiseen levyyn; 15 b) varustetaan toisella dielektrisellä keraamisella levyllä; ja c) muodostetaan johdinkuvio yhdelle mainituista dielektristen keraamisten levyjen yhdelle pääpinnalle; tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen ja toinen keraaminen levy ovat polttamatonta di- » · 20 elektristä keraamista levyä ja vaiheeseen c) kuuluu ensimmäisten osien \ muodostamisvaihe, joilla ensimmäisillä osilla saadaan aikaan kapasitiivi- ···. nen liitos mainittujen ensimmäisten osien ja mainittujen resonaattoreiden * * · ;*··. välille; ja että menetelmään kuuluu lisäksi vaiheet, joissa: :T: muodostetaan mainittu dieiektrinen suodatin yhteisesti polttamalla mai- 25 nittu ensimmäinen polttamaton dieiektrinen keraaminen levy ja mainittu ! toinen polttamaton dieiektrinen keraaminen levy siten, että mainittu joh- dinkuvio on täysin upotettu mainitun eristekappaleen sisään; ja ; muodostetaan maajohdin (12) mainitun eristeen ulkopinnalle lukuun ot- > : tamatta mainitun sisäänotto/uloslähtöelektrodikalvon (15) reunalle säh- i 30 köistä eristämistä varten. * 113583 42

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheeseen c) kuuluu lisäksi toisten osien muodostamisvaihe, jolla toisella osalla saadaan aikaan yhteys, kapasitiivinen liitos tai induktiivinen liitos mainittujen ensimmäisten osien välille. 5

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu vaihe, jossa muodostetaan suojaelektrodi (19, 20) usean resonanssijohtimen vierekkäisten resonanssijohtimien väliin, ja että suoja-elektrodin molemmat päät on liitetty maadoitusjohtimeen (12). 10

9. Patenttivaatimusten 6 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että useat resonanssijohtimet muodostuvat resonaattorirei'ista.

10. Patenttivaatimusten 6 - 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 useat resonanssijohtimet muodostuvat liuskajohdoista. 43 113583