FI92265C - Radiotaajuussuodatin, jossa helix-resonaattorit on tuettu sisäpuolelle asetetulla eristelevyllä - Google Patents

Description

32265

Radiotaajuussuodatin, jossa helix-resonaattorit on tuettu sisåpuolelle asetetulla eristelevyllå - Radiofrekvensfilter, vars helix-resonatorer på insidan stods av en isolerings -platta.

5

Keksinnon kohteena on suodatinrakenne, jossa lieriokelaksi metallilangasta kierretty helix-resonaattori on tuettu sen sisåpuolelle asetetulla eristelevyllå ja sijoitettu kotelon 10 sisåån. Erityisesti keksinto kohdistuu kotelon ja eristele-vyn våliseen liitokseen.

Helix-resonaattori on siirtojohtoresonaattori, jonka fyysi-nen pituus on noin aallonpituuden neljånnesosa. Resonaattori 15 kåsittåå induktiiviset elementit, jotka ovat lieriokelaksi kierretty johdin ja sitå etåisyyden pååsså ympåroivå metal-linen kotelo. Kelan matalaimpedanssinen (maadoitettu) påå voi olla yhdistetty suoraan metalliseen koteloon ja vastak-kainen, korkeaimpedanssinen påå on erillåån kotelosta kyt-20 keytyen siihen kapasitiivisesti.

Helix-resonaattorin ominaisimpedanssi mååråytyy kelan hal-kaisijan suhteesta sitå ympårSivån kotelon sisåmittaan, kelan kierrosten etåisyydestå toisistaan eli ns. noususta sekå ' 25 mahdollisesti resonaattorin tukena olevasta eristemateriaa- lista. Helix-resonaattorin resonanssitaajuus on funktio kelan fysikaalisista dimensioista, kapasitiivisesta rakentees-ta ja korkeaimpedanssisen påån ja kotelon vålisestå etåisyydestå. Tåmån takia mååråtyn taajuusalueen resonaattorin ai-30 kaansaamiseksi sen valmistuksessa vaaditaan tarkka ja tås-mållinen rakenne.

Kytkemållå useita resonaattoreita yhteen niin, ettå niiden vålillå on såhkåmagneettista kytkentåå, voidaan konstruoida 35 ominaisuuksiltaan haluttu suodatin. Kåytånnosså tåmå tehdåån siten, ettå resonaattorikelat sijoitetaan samaan koteloon, jossa yksittåisten resonaattoreiden vålillå voi olla vå- 2 92265 liseinå. Seinåsså olevan aukon koko mååråå resonaattoreiden vålisen kytkennån.

Kuten edellå on sanottu, voidaan resonaattorikela tukea me-5 kaanisesti koteloon. Tukemiseen voidaan kåyttåå ruiskupuris-tettuja muovisidoksia, jotka toisaalta ovat kiinni koteion seinåmåsså ja toisaalta resonaattorin muutamassa kierrokses-sa. Voidaan my6s kåyttåå sylinterimåistå eristerunkoa, jonka ympårille resonaattorin johdin kierretåån. Patentista FI-10 78198 on tunnettu helix-resonaattori, jossa resonaattorikela on tuettu eristelevyllå, johon on lisåksi sijoitettu liuska-johdoista muodostettu såhkoinen piiri, johon resonaattori on kytketty såhkoisesti. Tållaista rakennetta, joka on tåmån hakemuksen låhtokohtana, on esitetty kuvissa l ja 2. Niisså 15 esitetty nelipiirinen suodatinrakenne kåsittåå neljå dis- kreettiå, metallilangasta lieriokelaksi kierrettyå helix-re-sonaattoria 1. Kukin resonaattori on sovitettu eristeainees-ta valmistetun levyn 2 sormimaisten ulokkeiden 2a ympårille. Alalla puhutaan tållSin kamparakenteesta. Eristelevyn ala-20 osaan voidaan muodostaa liuskajohdoista 3 såhk6inen piiri, johon resonaattori on kytketty esim. juottamalla pisteisså, joita on merkitty viitenumerolla 4. Kukin resonaattori on kiinnitetty my6s ylåpååståån ulokkeeseen 2a juottamalla se kiinni ulokkeessa olevaan metalloituun tåplåån. Nåitå kiin-25 nityskohtia on merkitty kuviossa 1 viitenumerolla 5. Kunkin ulokkeen 2a ylåreunassa sekå eristelevyn alaosan påisså on lisåksi eristelevyn koteloon juottamiseksi kapea folioliuska 6. Uloke juotetaan koteion kanteen myohemmin esitettåvållå tavalla.

30

Kotelo, kuva 3, on pitkånomainen pursottamalla valmistettu laatikko, jossa on ylåpinta 8 ja neljå sivupintaa sekå kolme våliseinåå, joista seinåt 9 ja 12 ovat nåkyvisså. Jo-kaisessa våliseinåsså on alareunasta ylSspåin ulottuva rako 35 10, jonka pituus on sama kuin piirilevyn yhtenåisen alaosan korkeus P. Nåin muodostuu neljå poteroa. Piirilevy sillå olevine resonaattoreineen ty6nnetåån koteloon niin ettå kukin resonaattori menee omaan poteroonsa. Piirilevy tyontyy

II

G O ' u C 3 våliseinisså oleviin rakoihin ja sormimaisten ulokkeiden 2a kårjet tunkeutuvat koteion kanteen tehtyihin aukkoihin 11. Piirilevyn, jonka leveys on sama kuin koteion pituus, ala-osan pååt 7, 7' tyontyvåt koteion pååtyseiniin tehtyihin 5 uriin. Nåin piirilevy tukeutuu påiståån, sormimaisten ulokkeiden kårjistå sekå kolmesta kohtaa keskeltå koteloon. Lo-pullinen kiinnitys tapahtuu juottamalla ulokkeiden kårjesså oleva folioliuska 6 (kuva 1) koteion kanteen ja piirilevyn pååt 7, 7' vastaavista folioliuskoista koteion pååtyseiniin.

10 Lopuksi voidaan vielå kiinnittåå pohjalevy, jolloin koko ra-kenne on koteloitu.

Lopputulosta esittåå kuva 3, jossa kotelo on havainnollisuu-den vuoksi osittain aukileikattu. Piirilevystå nåkyvåt ulos-15 påin ainoastaan ulokkeiden kårjet sekå levyn alaosan pååty-pinnat 7.

Tarkastellaan seuraavaksi låhemmin, miten ulokkeet on tek-niikan tason mukaisessa ratkaisussa tuettu koteion kanteen.

20 Kåytettyå tapaa selventåvåt kuvat 4, 5 ja 6. Kuva 4 esittåå suodattimen poikkileikkausta B-B kuvasta 3, kuva 5 tuenta-kohtaa pååltå katsottuna ja kuva 6 poikkileikkausta koteion pituussuunnassa. Kuvasta 5 ilmenee, ettå koteion 6 kanteen on lovettu T-muotoinen låvistys 13, jonka poikittaisosa vas-25 taa ulokkeen 2a dimensiota so. piirilevyn paksuutta ja ulok-keen leveyttå. Ulokkeen 2a kårki tunkeutuu siis tåhån låvis-tyksen osaan. T-låvistyksen pitkittåisosa toimii ylimååråi-sen juotospastan poistumistienå kun uloke juotetaan koteion kanteen. Låvistys voi olla luonnollisesti suorakulmainenkin, 30 jos ylimååråisen pastan poistuminen on muuten hoidettu. Lo-veuksen jålkeen on pyoreåpåisellå puikolla painettu låvis- ; tyskohtaa kohtisuoraan koteion pintaa vastaan niin, ettå låvistyskohdan reunamat taipuvat jonkin verran koteion si-såån påin. Taivutuslinja on kuvattu katkoviivalla L kuvassa 35 5 ja taivutus on nåhtåvisså hyvin kuvissa 4 ja 6. Tåmå kar- tiomainen painallus helpottaa piirilevyn ulokkeen 2a ohjau-. tumista låvistykseen ja parantaa ulokkeen juottumista låvis- tyksen reunaan.

92265 4

Edellå kuvatulla tunnetulla kiinnitystavalla on joukko hait-toja. Ensinnåkin låvistysten teko koteion ylåpintaan on yli-mååråinen ja hidas tyovaihe. Låvistys tehdåån suurille sar-joille koteloita. Koska pienikin låvistyskohdan asemointi-5 virhe vaikuttaa suuresti valmiin suodattimen ominaisuuksiin, on pyrittåvå pitåmåån låvistyskohdat samana låvistettåvåstå kotelosta toiseen. Tåtå on kåytånndsså vaikea yllåpitåå. Toiseksi tyonnettåesså piirilevy koteion sisåån, jolloin ulokkeiden kårjet tunkeutuvat koteion kannen låvistyksiin, 10 tapahtuu usein, ettå ulokkeiden sivut hankautuvat låvistyk-sen reunoja vasten niin, ettå kårjisså oleva juotosfolio rullautuu irti levyn pinnasta. Tållåin juottaminen ei enåå onnistukaan vaadittavalla tavalla ja seurauksena on suodattimen hylkååminen.

15 Nåistå epåkohdista pååståån eroon kåyttåmållå keksinnon mu-kaista suodatinrakennetta. Rakenteelle on tunnusomaista se, mitå on sanottu patenttivaatimuksessa 1.

20 Keksinnon mukaisesti otetaan eristelevy huomioon jo pursote ttaessa suodattimen koteloa. Kotelo valmistetaan nykyåån alumiiniseoksesta pursottamalla yhdeksi kappaleeksi, joka sisåltåå myos våliseinåt. Nyt on oivallettu, ettå samassa koteion pursotusvaiheessa voidaan koteion sisåpuolelle kan-25 nen alapintaan pursottaa sopivat ohjaimet, joiden våliin • eristelevyn ulokkeen kårki ohjautuu tyonnettåesså eristele- vyå resonaattoreineen koteion sisåån. Ohjain muodostuu siis ainakin kahdesta levyn pinnan tasosta ulkonevasta ja eristelevyn paksuuden etåisyydellå toisistaan olevasta symmetri -30 sestå osasta. Osa voi olla muodoltaan puolipallo, jonka kaa-revat pinnat ohjaavat hyvin eristelevyn osien våliin ja edelleen kannen pohjapintaa vasten. Osat voivat olla myos ripoja, jotka ovat yhdensuuntaisina etåisyydellå toisistaan, jolloin eristelevy tyonnetåån ripojen våliin. Rivan pituus 35 voidaan valita vapaasti, se voi olla lyhyempi tai sama kuin eristelevyn ulkonevan osan leveys tai se voi ulottua poteron koko pohjan pituudelta. Jos rivan pituus on lyhyt, on edul-lista pyoriståå sen pååt. Rivan poikkileikkauksen sopivin li $2265 5 muoto on likimain puolipallo. Poikkileikkaukseen vaikuttavat suuresti pursotustyokalutekniset mahdollisuudet.

My5s koteion pååtypintojen sisåsivuihin voidaan sijoittaa 5 pursotetut ohjaimet. Tålloin eristelevyn alaosan leveys on sama kuin koteion pituussuunnassa mitattu sisåhalkaisija.

Nåmå ohjaimet voivat olla lyhyitå eli ulottua vain jonkin matkaa koteion alareunasta kohti ylåreunaa, joskin pursotus-teknisistå syistå ohjaimet ulottuvat kåytånnosså koko pååty-10 pinnan korkeudelta eli alareunasta ylåreunaan. Eristelevyå tyonnetåån siten pååtypintojen ohjainten vålisså koteloon, kunnes levy kohtaa kotelon kannen ohjaimet ja tyontyy niiden våliin. Eristelevy kiinnitetåån lopuksi juottamalla koteloon.

15

Keksintoå selostetaan seuraavassa oheisten kaaviollisten kuvien avulla, joissa: kuva 1 esittåå suodatinrakennetta sivulta katsottuna ja ilman koteloa, 20 kuva 2 esittåå kuvion 1 rakennetta suunnasta A-A katsottuna, kuva 3 kuvaa osittain aukileikattua suodatinta, kuva 4 on poikkileikkaus suodattimen ylåosasta ja esittåå tunnettua kiinnitystå, 25 kuva 5 esittåå koteloa pååltå katsottuna tunnetun kiinni-tyskohdan kohdalla, kuva 6 esittåå suodattimen leikkausta suodattimen pituussuunnassa yhden resonaattorin kohdalla, kuva 7A kuvaa poikkileikkausta suodattimen ylåosasta, jossa 30 on keksinnon mukaiset ohjaimet, kuva 7B kuvaa suodattimen leikkausta pituussuunnassa yhden resonaattorin kohdalla, jossa on kuvan 7A mukaiset ohjaimet, kuva 8A vastaa kuvaa 7A kåytettåesså toisen suoritusmuodon 35 mukaisia ohjaimia, kuva 8B vastaa kuvaa 7B kåytettåesså toisen suoritusmuodon mukaisia ohjaimia, 92265 6 kuva 9A esittåå poikkileikkauksena kolmannen suoritusmuodon mukaista ohjainta, kuva 9B esittåå kuvan 9A ohjainta katsottuna eristelevyn tyontosuunnasta ja 5 kuva 10 esittåå ylhååltå katsottuna suodattimen poikkileik-kausta, jossa nåkyvåt pååtypinnoissa olevat ohjai-met.

Kuvia 1-6 on selostettu edellå tekniikan tason kuvauksen 10 yhteydesså. Kuvien 7-9 viitenumeroinnissa kåytetåån soveltu-vin osin kuvien 1-3 viitenumeroita.

Keksinnon ensimmåisen suoritusmuodon mukaisesti, kuvat 7A ja 7B, pursotetaan koteion kannen 8 sisåpintaan jokaisen pote-15 ron kohdalla kaksi yhdensuuntaista ripaa 71. Ne kulkevat pinnalla koteion pituussuuntaisen keskiviivan molemmin puo-lin ja niiden etåisyys toisistaan on noin eristelevyn ulok-keen 2a paksuus. Niiden pituus voi olla lyhyempi kuin ulok-keen 2a leveys, hieman ulokkeen leveyttå suurempi kuten ku-20 vasta 7A nåkyy tai ripa voi ulottua kannen sisåpinnalla po-teron kahden sivuseinån 9, 12 våliseltå pituudelta.

Ripojen poikkileikkaus nåkyy kuvasta 7B. Siinå on sopivimmin kaareva pinta, esim. ympyrånkaari. Tyånnettåesså eristelevyå 25 resonaattoreineen koteion sisåån tulee ulokkeen 2A kårki nåiden ripojen 71 våliin. Ripojen poikkileikkauksen kaareva muoto saa aikaan sen, ettå ulokkeen kårki ohjautuu helposti ripojen våliin ja vasten koteion kantta. Ulokkeen kårjesså oleva folio ei vahingoitu eikå rullaudu irti pinnasta, joten 30 myohemmin suoritettava juottaminen kåy helposti.

Kuvissa 8A ja 8B muodostuvat ohjaimet puolipalloista 81, jotka on pursotettu koteion kannen alapintaan kunkin poteron kohdalle. Puolipallo-ohjaimen vaikutus resonaattorin ka-35 pasitiiviseen kenttåån on pienempi kuin ripaohjaimen. Kuten ripaohjainten kohdallakin, eristelevyn uloke 2a tyontyy puo-lipallo-ohjainten våliin ilman ulokkeen folion vahingoittu-mista, jolloin myohempi juottaminen sujuu vaikeuksitta.

II

92265 7

Kuvissa 9A ja 9B esitetty ohjain on koteion kannen sisåpuo-lelle kuhunkin poteroon muodostettu kehys 91. Se ympåroi eristelevyn ulokkeen kårkeå joka puolelta. Kehyksen poikki-leikkaus, kuva 9A, on sellainen, ettå siinå on viisto pinta 5 92, joka ohjaa ulokkeen 2A kehyksen sisåån. On suositeltavaa tehdå kehykseen juotosta silmållå pitåen poistumisreitti ylimååråiselle pastaile. Kuvassa 9B, joka esittåå kehystå 91 eristelevyn tyontosuunnasta katsottuna, on poistumisreittiå merkitty viitenumerolla 93 ja se on yksinkertaisesti pieni 10 mutka kehyksesså. Kun eristelevyn uloke 2a on sijoitettu kehyksen sisåån, pååsee juotettaessa ylimååråinen pasta poistumaan tåmån mutkan kautta.

Ohjaimet voidaan pursottaa myos koteion pååtypintojen siså-15 pintoihin. Tåtå esittåå kuva 10, joka esittåå pååltå katsottuna halkileikattua suodatinta. Kuvassa 3 nåkyvåt pååtypintojen loveukset on korvattu sisåpuolisilla ohjaimilla 101, 102, jotka ulottuvat pååtypinnan alareunasta ylospåin. Oh-jaimen pituus voi olla likimain sama kuin eristelevyn ala-20 osan 2 korkeus, joskin kåytånn6sså tållaisen lyhyen ohjaimen pursotus ei onnistu vaan ohjain ulottuu koko pååtypinnan korkeudelta. Ohjainten muoto on sopivimmin ripamainen.

Eristelevy, johon on kiinnitetty resonaattorit, tydnnetåån 25 nyt pååtypintojen ohjainten vålisså koteion sisåån, kunnes poteroiden pohjalla olevat ohjaimet ovat ohjanneet ulokkeet koteion pohjan alapintaa vasten. Tåmån jålkeen juotetaan eristelevy ulokkeiden 2a kårjisså ja alaosan 2 sivuissa (ei esitetty) olevista folioliuskoista kiinni koteloon. Lopuksi 30 voidaan pohja peittåå metallilevyllå, jolloin saadaan tåysin koteloitu suodatin.

Keksinnon mukaisten ohjainten ansiosta koteloon ei tarvitse tehdå låvistyksiå eikå eristelevyå nåy siten missåån kohdas-35 sa ulospåin. Tåmå pienentåå kotelosta vuotavaa RF-såteilyå. Myos koteion ulkonåko paranee. Eristelevyn juotospinnat ei-våt enåå kuoriudu irti, joten levymateriaalia sååstyy. Ei 92265 8 tarvitse enåå tehdå koteloon loveuksia eristelevyn ohjaami-seksi.

Patenttivaatimuksissa ei mitenkåån rajoiteta ohjainten muo-5 toa. Ne voidaan tehdå halutun muotoisiksi ja ainoastaan pur-sotustekniikka asettaa rajoituksia muodolle. Suojapiirisså pysyen on myos mahdollista yhdiståå keksinnon mukaiseen rat-kaisuun tunnettuja piirteitå. Haluttaessa voidaan esimerkik-si koteion kannessa olevien ohjainten våliin leikata pit-10 kånomainen ura, jonka våliin eristelevy tunkeutuu. Voidaan myos leikata ohjainten våliin ympyrån tai muun muotoinen aukko tai useita aukkoja. Nåmå aukot samoin kuin urakin hel-pottavat silmåmååråistå juotoksen onnistumisen tarkastelua.

II

Claims (8)

1. 2. Patenttivaatimuksen l mukainen suodatinrakenne, tunnet- tu siitå, ettå kumpikin ohjain on pitkånomainen ripa (71).
2. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatinrakenne, tunnettu siitå, ettå kumpikin ripa (71) ulottuu sivuseinåstå (9) 25 vastakkaiseen sivuseinåån (12).
3. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatinrakenne, tunnettu siitå, ettå kummankin rivan (71) pituus on lyhyempi kuin sivuseinån (9) ja vastakkaisen sivuseinån (12) vålinen etåi- 30 syys ja ettå ripojen pååt on pyoristetty.
4. 5. Patenttivaatimuksen l mukainen suodatinrakenne, tunnet tu siitå, ettå kumpikin ohjain muodostuu pinnalla olevasta puolipallosta (81). 1 35 Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatinrakenne, tunnettu siitå, ettå ohjaimet (101, 102) on muodostettu lisåksi koteion pååtypintojen sisåpuolisiin pintoihin ja eristelevyn 92265 alaosan (2) pååt (7, 7') sijaitsevat nåiden ohjainten vålis-så.
5. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suodatinrakenne, tunnet-5 tu siitå, ettå ohjaimet (101, 102) kåsittåvåt kaksi yhden- suuntaista ripaa, jotka ulottuvat koteion alareunasta kohti koteion kantta (8).
6. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen suodatinrakenne, tunnet-10 tu siitå, ettå ohjaimet (101, 102) kåsittåvåt ainakin kaksi puolipallon muotoista kohoutumaa.
7. 9. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen suodatinrakenne, tunnettu siitå, ettå eristelevy on kiinnitetty juottamalla 15 ohjaimiin.