FI97922C - Esto/päästö-suhteeltaan parannettu suodatin - Google Patents

Description

97922

Esto/päästö-suhteeltaan parannettu suodatin - Filter med förbättrat stopp/passförhäl-lande 5 Esillä oleva keksintö koskee resonaattorikytkentää sekä radiotaajuussuodatinta, jotka käsittävät ylä- ja alapään käsittävän siirtojohtoresonaattorin, edullisesti helix-reso-naattorin, siirtojohdon resonaattoriin kytkeytymiseksi ja tapituskohdan, jossa siirto-johtoja siirtojohtoresonaattori ovat suorassa kosketuksessa toisiinsa, jolloin siirto-johto jakautuu tapituskohdasta alapäähänsä muodostaen ensimmäisen osan ja tapi-10 tuskohdasta yläpäähänsä muodostaen toisen osan.

Radiolähetin/vastaanottimissa käytetään yleisesti siirtojohtoresonaattoreihin perustuvia duplex-suodattimia estämään lähetettävän signaalin pääsy vastaanottimelle ja vastaanotetun signaalin pääsy lähettimelle. Kullakin monikanavaisella radiopuhelin-15 verkolla on sille spesifioitu lähetys-ja vastaanottotaajuuskaista. Yhteyden aikaisen vastaanotto-ja lähetystaajuuden ero, duplex-väli, on myös verkon spesifikaation mukainen. Myös tavallisen päästö- tai estosuodattimen päästökaistan ja estokaistan taajuuseroa kutsutaan duplex-väliksi. Kullekin verkolle voidaan suunnitella juuri sille sopiva suodatin. Nykyisin käytettävät valmistusmenetelmät mahdollistavat 20 verkkokohtaisesti erilaisten suodattimien valmistuksen joustavasti ja kannattavasti. Taajuuden säätömenetelmät, ns. svvitsausjärjestelmät tähtäävät kunkin verkon loh-koistamiseen, jolloin pystytään pienemmällä, vain yhdelle lohkolle suunnitellulla suotimella kattamaan koko taajuuskaista. Suodin switsataan aina käytössä olevalle lohkolle, eli säädetään käytettävälle taajuusalueelle.

25

Helix-resonaattori on siirtojohtoresonaattori, jota käytetään laajasti suurtaajuusalu-een suodattimissa. Neljännesaallon resonaattori sisältää induktiiviset elementit, jotka ovat lieriökelaksi kierretty johdin, jonka toinen pää on oikosuljettu, sekä kelaa ympäröivä johtava vaippa. Johtava vaippa on yhdistetty kelan matalaimpedanssiseen, 30 oikosuljettuun päähän. Resonaattorin kapasitiivinen elementti muodostuu kelan avoimen pään ja kelaa ympäröivän johtavan vaipan välille. Resonaattoriin voidaan kytkeytyä joko kapasitiivisesti resonaattorikelan yläpäässä, jossa sähkökenttä on voimakas, induktiivisesti resonaattorikelan alapäässä, jossa magneettikenttä on voimakas tai voidaan käyttää kytkentäaukkoa. Viimeksi mainittua käytetään kahden 35 resonaattorin välillä. Induktiivinen kytkentä saadaan aikaan, kun kytkettävä johto päätetään kytkinlenkillä, joka sijoitetaan voimakkaaseen magneettikenttään resonaattorissa. Kytkentä on sitä tehokkaampi, mitä suurempi on kytkinlenkki ja mitä voimakkaampi on kytkinlenkissä vaikuttava resonaattorin magneettikenttä.

2 97922

Helix-resonaattoreita käsittävä suodatin on hyvien sähköisten ominaisuuksiensa ja keveytensä vuoksi laajalti käytössä radiolaitteissa. Resonaattori on siirtojohtoreso-naattori ja se muodostuu lieriökelaksi kierretystä noin neljännesaallon pituisesta johtimesta, joka on sijoitettu maadoitetun metallikotelon sisään. Resonaattorin omi-5 naisimpedanssin ja siten resonanssitaajuuden määräävät ontelon fysikaaliset mitat, helix-kelan halkaisijan suhde kotelon sisämittaan ja kelan kierrosten etäisyys toisistaan eli ns. nousu sekä kelan tukemiseen mahdollisesti käytetty tukirakenne. Tämän vuoksi resonaattorin valmistaminen resonoimaan tarkalleen halutulla taajuudella vaatii tarkkaa ja täsmällistä rakennetta.

10

Kytkemällä resonaattoreita peräkkäin ja järjestämällä niiden välinen kytkentä sopivaksi voidaan rakentaa ominaisuuksiltaan haluttu suodatin. Suodattimien koon pienentyessä etenkin kannettavissa radiolaitteissa kasvavat valmistukselle ja kokoonpanolle asetetut tarkkuusvaatimukset voimakkaasti, koska pienetkin mittavaihtelut itse 15 ontelossa, lieriökelassa ja tukirakenteessa vaikuttavat suuresti resonanssitaajuuteen. Kytkettäessä suodatin osaksi radiolaitteen sähköistä piiriä sen tulo-ja lähtöportit täytyy sovittaa piiriin, ts. porteista suodattuneen päin näkyvät impedanssit saatetaan samoiksi kuin porteista piiriin päin näkyvät impedanssit, jottei porteissa tapahtuisi äkillisen impedanssimuutoksen aiheuttamia heijastuksia ja siten siirtohäviöitä. Sa-20 moin suodattimen resonaattorit täytyy sovittaa toisiinsa, mikäli signaali tuodaan suodattuneen kytkeytymällä fyysisesti sen helix-kelaan.

Resonaattorista täytyy näin ollen löytää sopiva impedanssitaso eli fyysinen kytken-täpaikka, jossa kytkentäkohdasta resonaattoriin päin näkyvä impedanssitaso vastaa 25 siihen kytkettävän laitteen tai viereisen resonaattorin impedanssitasoa. Kytkentäpai-kan impedanssitaso on suoraan verrannollinen kytkentäpaikan etäisyyteen resonaattorin oikosuljetusta päästä, jolloin muuttamalla kytkentäpaikkaa helix-kelassa voidaan valita suurempi tai pienempi impedanssitaso. Tätä sovituksen tekemistä kutsutaan tapittamiseksi, koska kytkentäkohta muodostaa väliulosoton helix-resonaatto-30 rista. Tapituskohta voidaan määrätä kokeellisesti tai laskea käyttäen apuna laskettua tai mitattua resonaattorin ominaisimpedanssia, joka puolestaan määräytyy resonaattorin ominaisuuksien perusteella. Usein tapituspaikka helix-resonaattorissa on sen ensimmäisellä kierroksella. 1 .s 3ti i »im i i i tri

Tapitus on perinteisesti suoritettu juottamalla erillisen kelan tai johtimen toinen pää helix-resonaattorin muodostavaan johtimeen tapituskohdassa. Suodattimien koon pienentyessä on tämän kaltainen tapitustapa toistotarkkuudeltaan riittämätön sarja- 97922 3 tuotannossa. Riittämätön tapitustarkkuus johtaa suodattimien virityksessä tapitusten säätämistarpeeseen, mikä hidastaa viritystä ja lisää kustannuksia.

Parempi tapitustapa on esitetty suomalaisessa patentissa 80542. Periaate on esitetty 5 oheisessa kuvassa 1. Helix-resonaattori 106 on sijoitettu eristelevyn 101 sormimaiseen ulkonemaan 103 siten, että ulkonema on resonaattorikelan sisällä ja tukee kelaa. Kelan 106 eristelevyn 101 puoleisessa päässä on ensimmäisen kierroksen alku taivutettu suoraksi osuudeksi 102, joka on koko pituudeltaan tiukasti eristelevyn pintaa vasten. Suoraa osuutta nimitetään alalla resonaattorin jalaksi. Osuuden 102 10 pää 107 liittyy koteloon 105 oikosulkeutuen tätä kautta. Eristelevyllä on ulkoneman 103 juuressa mikroliuskajohdin 108, joka liittyy muuhun resonaattoripiiriin tai on osa laajempaa eristelevyllä olevaa mikroliuskakuviota. Mikroliuska on kelan akselin suuntainen. Tapituspaikka on tällöin se kohta, jossa mikroliuska 108 risteää kelan suoran osuuden 102 kanssa. Liuska ja suora osuus juotetaan toisiinsa tässä kohdas-15 sa. Siirtämällä mikroliuskan 108 paikkaa sivusuunnassa määräytyy tapituskohta ja siten haluttu impedanssitaso.

Tämän tavan haittana on se, että tapituskohdan impedanssitason muuttamiseksi täytyy olla lukuisa joukko eristelevyjä, jotka eroavat toisistaan mikroliuskan sivusuun-20 täisen aseman suhteen. Se on kustannuksia kohottava tekijä. Toinen haitta on se, että tapituskohtaa on mahdoton hienosäätää, koska jalan on oltava eristelevyä vasten. Eristelevyä vasten oleva jalka ei ole käytännössä kovin hyvä ratkaisu, sillä häviöl-listä levyä vasten oleva jalka lisää resonaattorin häviöitä.

25 Tekniikan tasosta on hyvin tunnettu suodatin, jossa tapitus on suoritettu edellä kuvatun sormimaisen ulokkeen reunaan liittyvään liuskajohtoon. Tällaista suodatinta kuvataan kuvissa 2, 3 ja 4, joissa on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumerolta kuin kuvassa 1. Kuvassa 2 on esitetty nelipiirisen suodattimen kotelon sisällä oleva osa, joka käsittää neljä diskreettiä helix-resonaattoria - resonaattoreihin 106 ja 107 30 viitattu erikseen - jotka kukin on sijoitettu piirilevyn 101 sormimaisten ulokkeiden 103 ympärille. Alalla puhutaan tällöin kamparakenteesta. Eristelevyn 101 alaosassa 101A on liuskajohdoista 108 ja 108' muodostettu sähköinen piiri, johon yksi tai useampi resonaattori, kuten resonaattori 106, on kytketty tapituskohdassa 121 juottamalla. Tapituskohta on tässä kelan ensimmäisen kierroksen kohdalla, mutta yhtä 35 hyvin se voi olla ylempänä. Tätä mahdollisuutta esittää kuvan 2 resonaattori 107, jossa tapituskohta 122 on kelan toisen kierroksen kohdalla. Tällöin liuskajohdin ulottuu sormimaisessa ulokkeessa vähän matkaa ylöspäin ja päättyy ulokkeen reunaan, jossa juottaminen tapahtuu sillä kohtaa olevaan resonaattorin kierrokseen.

4 97922

Tapituskohta voi olla siten minkä tahansa resonaattorikierroksen kohdalla ja kohtia voi olla useitakin. Resonaattorin suora jalka 102 on eroten kuvan 1 jalasta taivutettu resonaattorin akselin suuntaiseksi kulkien etäisyydellä eristelevystä ja sen toinen pää kiinnittyy kokoonpanovaiheessa kotelon pohjalevyyn 31, kuva 3, ja maadoittuu 5 sitä kautta, jos levy on metallia. Kotelon pohjalevy voi muodostua myös radiolaitteen piirilevystä, jonka ainakin toinen pinta on suodattimen kohdalla kauttaaltaan metalloitu, jolloin jalan kärki on yhdistetty metalloituun pintaan.

Kuvassa 4 on esitetty tekniikan tason mukainen valmis suodatin, jossa suodattimen 10 kotelo 41 on osin aukileikattu niin, että resonaattori on selvästi näkyvissä. Tässä suodattimessa on piirien välissä väliseinät, joista näkyvissä on seinät 42 ja 43, joissa voi olla mahdollisesti kytkentäaukko (ei esitetty kuvassa), jonka kautta piiri voi kytkeytyä sähkömagneettisen kentän välityksellä viereiseen piiriin. Väliseinällä ei ole merkitystä keksinnön kannalta, kuten ei silläkään, miten resonaattoreita tukeva 15 eristelevy on kiinnitetty kotelon seinämiin. Kotelo 41 on useimmiten pursottamalla valmistettu alumiinikotelo, ja pohjalevy 44 voi olla metallilevy tai piirilevy, jonka toinen pinta on metalloitu. Näkyvissä olevien helix-resonaattoreiden 6 ja 7 tapitus-kohdat 21 ja 22 on kuvattu mustalla pisteellä, ja resonaattori liittyy tästä tapituskoh-dasta eristelevyn alaosaan 101A ja sormiin 103 tehtyyn liuskajohtopiiriin (ei esitetty 20 kuvassa). Jalkojen 102 ja 102' kärjet 112 ja 113 on juotettu pohjalevyyn 44, mikäli se tai sen pinta on metallia tai ne on sähköä johtavasta yhdistetty pohjalevyn vastakkaisella puolella olevaan metallifolioon, mikäli pohjalevy on piirilevyä.

Kuvissa 5a ja 5b on esitetty tapitetun resonaattorin, kuten kuvassa 2 esitetyn reso-25 naattorin 106, kytkentäkaavio. Kuvassa 5a on esitetty tapitetun resonaattorin 106 sähköisen vastinpiirin kytkentäkaavio, jossa resonaattorikela muodostaa neljännes-aallonpituisen siirtolinjan 106, jonka matalaimpedanssiseen päähän on kohtaan 121 kytketty kytkentäinduktanssi 108, jolla kytkeydytään resonaattoriin/resonaattorista. Tapituksen johdosta siirtolinja 106 jakautuu kahteen erillisesti tarkasteltavaan siirto-30 linjaan SL1 ja SL2, kuten on esitetty kuvassa 5b, jossa tapituskohtaan 121 kytketyllä siirtolinjalla on viitenumero SL3 (= kytkentäinduktanssi 108).

Kuvassa 6 on esitetty tyypillisen kolmella resonaattorilla, esim. helix-resonaattoreil-la, toteutetun (alipäästötyyppisen) kaistanestosuodattimen kytkentäkaavio. Tavalli-35 sesti kaistanestosuodattimessa resonaattoreiden väliset kytkennät on toteutettu in-duktiivisesti. Kelat L4, L5 kuvaavat suodattimen piirien välisiä induktiivisia kytkentöjä. Resonaattoreiden välinen kytkentä voidaan tunnetusti muodostaa myös kapa-sitiivisesti, esim. ns. kytkentäaukolla. HX1, HX2jaHX3 esittävät siirtojohtoreso- 5 97922 naattoreita, edullisesti helix-resonaattoreita ja LI, L2 ja L3 esittävät kytkentäinduk-tansseja, joilla kytkeydytään resonaattoreihin/resonaattoreista suodattimen sisääntulo- ja ulostuloportteihin, jotka ovat usein 50 ohmia impedansseiltaan.

5 Tapituskorkeutta muuttamalla saadaan suodattimen esto/päästö-suhde säädettyä halutuksi. Suodattimessa saavutetaan optimaalisin tilanne säätämällä duplex-väli yli-pitkäksi, jolloin päästö vaimennuksen huippu ajautuu käyttötaajuusalueen ulkopuolelle. Tämä tilanne on esitetty kuvassa 7, jossa käyrä P esittää estosuodattimen lä-päisyvaimennusta ja tarkemmin päästövaimennuskäyrää, jossa haluttu päästövai-10 mennusalue on viitteiden 1 ja 2 välillä eli tässä noin 452,5 - 454,2 MHz. Tästä nähdään, että suodattimen päästövaimennuksen huippu T ei osu päästövaimennusalueel-le. Käyrä E esittää suodattimen läpäisyvaimennusta ja tarkemmin esto vaimennusta, jossa suodattimen toivottu estovaimennusalue on viitteiden 3 ja 4 välillä, eli tässä noin 462,5 - 464,2 MHz. Duplex-väli on viitteiden 2 ja 4 välinen etäisyys, joka ku-15 vassa 7 on noin 10 MHz. Kuvassa 7 esitetty käyrä H on suodattimen heijastusvai-mennuskäyrä, joka kertoo suodattimen impedanssisovituksen ja sovituksesta johtuvat häviöt. Pystysuunnassa kuvan 7 asteikko on 10 dB/ruutu käyrillä E ja H, jolloin vaimennus estoalueella on noin 60 dB ja 0,5 dB/ruutu käyrällä P. Kuvassa ylhäällä sivuille merkityt nuolet osoittavat nollatason (0 dB) ja kuvan 7 tapauksessa päästö-20 vaimennus on päästövaimennusalueella tällöin (huonoimmillaan = viitteen 2 esittämässä kohdassa) 2,0197 dB. Vaakatasossa kuvan 7 asteikko on vasemmassa laidassa 443,0 MHz ja oikeassa laidassa 476,33 MHz ja ruutujen väli on 3,33 MHz. Duplex-väliä voidaan lyhentää laskemalla tapituskorkeutta resonaattoreissa, jolloin siirto-linja SL1 pienenee ja siirtolinja SL2 vastaavasti suurenee. Tällöin saadaan päästö-25 vaimennuksen huippu T käyttötaajuusalueen keskelle, mutta samalla tapituskohdan impedanssitaso laskee alhaiselle tasolle, mikä on suodattimen suorituskyvyn kannalta epäedullista ja mistä aiheutuu merkittävästi sovitushäviöitä. Lopputuloksena saadaan aikaan suodatin, jonka päästövaimennus on etureunaltaan samaa luokkaa kuin ennen duplex-välin lyhentämistä, mutta ominaisuudet muualla taajuusalueella ovat 30 huonommat kuin ennen tapituskorkeuden laskemista. Tämä on esitetty kuvassa 8, jossa päästövaimennus P on päästövaimennusalueella (huonoimmillaan = viitteen 2 esittämässä kohdassa) 2,01 dB. Asteikko kuvassa 8 on sama kuin kuvassa 7. Lisäksi tapituskorkeuden laskeminen aiheuttaa siirtolinjan SL1 toleranssin tiukentumisen, mikä johtaa suurempaan epävarmuuteen suodattimen valmistuksessa. Tapittamalla 35 tehdyn kytkeytymisen haittana on, ettei kiinteän suoran kosketuksen vuoksi sisään-menoimpedanssia ja siten kytkennän voimakkuutta voida lainkaan säätää.

6 97922

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on välttää edellä mainitut haitat. Tämän mahdollistamiseksi kytketään esillä olevan keksinnön mukaisesti helix-resonaattorin (tapituksen lisäksi) tapitusliitännän rinnalle kapasitiivinen kytkentäelementti, jolla helix-resonaattoreista muodostetun suodattimen duplex-väli saadaan lyhennettyä ja 5 samalla suodattimen esto/päästö-suhde saadaan parannettua.

Keksinnölle onkin tunnusomaista se, että tapituskohtaan on siirtojohtoresonaattorin rinnalle järjestetty kytkentäelementti kytkeytyen siirtojohtoresonaattoriin sähkömag-neettisesti.

10

Kapasitiivinen kytkentäelementti kytketään tapitusliitännästä rinnan siirtojohtoresonaattorin kanssa siten, että kytkentäelementti kytkeytyy siirtojohtoresonaattoriin sen tapitusliitännän ja sen avoimen kapasitiivisen pään väliin jäävän osuuden kautta (joka on merkitty viitenumerolla SL2 kuviossa 5b). Edullisesti kapasitiivinen kytkentä-15 elementti on helix-resonaattoriin kapasitiivisesti kytketty siirtolinja.

Lisäksi keksinnön mukaiseen kytkentään voidaan järjestää toinen molemmista päistään oikosuljettu resonaattori siten, että sekin kytkeytyy mainittuun kapasitiiviseen kytkentäelementtiin (siirtolinjaan), jolloin saavutetaan samalla lämpötilakompensoi-20 tu rakenne, joka kompensoi helix-resonaattorin taajuuden muuttumisen lämpötilan suhteen. Tämä toinen resonaattori voi olla pääresonaattorin sähkömagneettiseen kenttään patenttien FI-88442 ja US-5 298 873 mukaisesti kytketty resonaattori, mutta keksinnössä tämä toinen resonaattori kytketään siten, että se kytkeytyy myös mainittuun kapasitiiviseen kytkentäelementtiin (siirtolinjaan), jolloin saavutetaan samal-25 la lämpötilakompensoitu rakenne, joka kompensoi helix-resonaattorin taajuuden muuttumisen lämpötilan suhteen. Eli lämpötilakompensoinnin suorittava sivureso-naattori voi samalla kytkeytyä myös pääresonaattoriin patenttien FI-88442 ja US-5 298 873 mukaisesti.

30 Edellä mainituissa patenteissa FI-88442 ja US-5 298 873 on esitetty menetelmä ja järjestely, joilla voidaan helposti siirtää resonaattorin resonanssitaajuutta. Menetelmässä pääresonaattorin sähkömagneettiseen kenttään sijoitetaan toinen resonaattori, joka kytketään ohjattavan kytkimen tuloon. Kytkemällä kytkin maahan oikosulkeutuu toinen resonaattori tästä päästäjä muuttuu puolen aallon resonaattoriksi tai neljännes-35 aaltoresonaattoriksi riippuen siitä, onko toinen pää avoin vai oikosuljettu. Tämä muutos näkyy pääresonaattorin resonanssitaajuuden muutoksena.

•I Mi m H PH* : - 97922 7

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin oheisten kuvien avulla, joissa: kuva 1 esittää tunnettua resonaattorin tapitusta, kuva 2 kuvaa tunnetun nelipiirisen suodattimen resonaattoreita, 5 kuva 3 on sivukuva yhdestä kuvan 2 resonaattorista, kuva 4 kuvaa osittain aukileikattuna tunnettua suodatinta, kuva 5 a esittää kytkentäkaaviona tapitettua resonaattoria, kuva 5b esittää tapitetun resonaattorin vastinpiiriä, kuva 6 esittää tunnetun kaksi resonaattoria käsittävän kaistanpäästösuodattimen 10 kytkentäkaavion, kuva 7 esittää ylipitkäksi säädetyn duplex-välin omaavan estosuodattimen siir tofunktion, kuva 8 esittää tapituskorkeutta laskemalla saavutetun lyhyemmän duplex-välin omaavan estosuodattimen siirtofunktion, 15 kuva 9 esittää keksinnön mukaisen resonaattorikytkennän vastinpiirin, kuva 10 esittää keksinnön mukaisen lämpötilakompensoinnin omaavan resonaat torikytkennän vastinpiirin, kuva 11 esittää kuvan 10 mukaisen resonaattorikytkennän siirtofunktion, kuva 12a esittää keksinnön mukaisen resonaattorikytkennän toteutettuna kampa- 20 rakenteiseen helix-suodattimeen, ja kuva 12b esittää kuvan 12a suodattimen piirilevyn toiselta puolelta.

Kuvia 1-8 selostettiin jo edellä tekniikan tason yhteydessä, joten seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla lähinnä kuviin 9-12b.

25

Kuvassa 9 on esitetty keksinnön mukaisen resonaattorikytkennän kytkentäkaavio, jossa on resonaattori 106, joka muodostaa neljännesaallonpituisen siirtolinjan 106, jonka matalaimpedanssiseen päähän on kohtaan 121 kytketty kytkentäinduktanssi 108, joka toimii siirtojohtona SL3 ja jolla kytkeydytään resonaattoriin/resonaattoris-30 ta. Tapitus jakaa resonaattorisiirtolinjan 106 kahteen siirtolinjaan SL1 ja SL2. Keksinnön mukaisesti kytketään resonaattorin, edullisesti helix-resonaattorin 106 (tapi-tuksen lisäksi), tapitusliitännän 121 rinnalle kapasitiivinen kytkentäelementti SL4 (kytkentä M1), jolla helix-resonaattoreista muodostetun duplex-suodattimen duplex-väli saadaan lyhennettyä ja samalla suodattimen esto/päästö-suhde saadaan paran-35 nettua. Kapasitiivinen kytkentäelementti SL4 kytketään tapitusliitännästä 121 rinnan siirtojohtoresonaattorin 106 kanssa siten, että kytkentäelementti SL4 kytkeytyy (kytkentä Ml) siirtojohtoresonaattoriin 106 sen tapitusliitännän 121 ja sen avoimen ka-pasitiivisen pään väliin jäävän osuuden SL2 kautta. Edullisesti kapasitiivinen kyt- 8 97922 kentäelementti on helix-resonaattoriin kapasitiivisesti kytketty siirtolinja SL4. Koska siirtolinja SL4 kytketään samaan pisteeseen tapituksen kanssa, ei sen kytkeminen resonaattorirakenteeseen vaadi ylimääräisiä liitoksia.

5 Keksinnön mukaisella ratkaisulla päästövaimennuksen huippua T saadaan siirrettyä käyttötaajuusalueen suuntaan (eli viitteiden 1 ja 2 suuntaan) kuitenkaan huonontamatta päästön huippua kauttaaltaan. Tämä on esitetty kuvassa 11, josta nähdään, että päästövaimennuksen huipun T siirtyminen on huomattava alkuperäistilanteeseen nähden (kuva 7). Asteikko on sama kuin kuvissa 7 ja 8. Tuloksena päästövaimennus 10 on viitteen 2 kohdalla 1,9055 dB eli se on kuvaan 7 verrattuna parantunut etureunaltaan 0,1 dB. Estovaimennus on pysynyt oleellisesti samana, mutta duplex-väli on lyhentynyt ja päästövaimennus parantunut, minkä seurauksena esto/päästö-suhde on myös parantunut. Siirtolinjan SL4 kytkentä Ml resonaattorin osaan SL2 saa siten aikaan duplex-väliä lyhentävän vaikutuksen resonaattorin liityntäpisteen 121 impe-15 danssitason pysyessä edullisena resonaattorin liittämiseksi muuhun käyttöympäristöön. Tällöin sovittamisesta aiheutuvat häviöt jäävät pieniksi ja saavutettu etu näkyy parantuneena päästövaimennuksena. Valitsemalla kytkentä M1 sopivaksi voidaan päästövaimennuksen huippu saada täsmälleen keskelle käyttötaajuusaluetta ja sitä kautta esto/päästö-suhde optimaaliseksi, jolloin tällaista resonaattorikytkentää käyt-20 tävässä suodattimessa voidaan kokonaishyödyksi saada jopa 0,2 dB estovaimennuk-sen pysyessä ennallaan.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa, joka on esitetty kuvassa 10, kytkentään voidaan lisäksi järjestää ylimääräinen molemmista päistään oikosuljettu resonaattori 25 SL5 siten, että sekin kytkeytyy (kytkentä M2) mainittuun kapasitiiviseen kytkentä-elementtiin (siirtolinjaan) SL4, jolloin koska siirtolinja SL4 on kytketty resonaattorin induktiiviselle osuudelle (eli lähelle resonaattorin oikosuljettua matalaimpedans-sista päätä) saavutetaan samalla lämpötilakompensoitu rakenne, joka kompensoi he-lix-resonaattorin taajuuden muuttumisen lämpötilan suhteen. Tämä toinen resonaat-30 tori SL5 voi olla samalla pääresonaattorin 106 sähkömagneettiseen kenttään kytkeytyvä resonaattori (kytkentä M3), mutta tässä se kytketään lisäksi siten, että se kyt-keytyy (M2) myös mainittuun kapasitiiviseen kytkentäelementtiin (siirtolinjaan) SL4, jolloin saavutetaan samalla lämpötilakompensoitu rakenne, joka kompensoi helix-resonaattorin taajuuden muuttumisen lämpötilan suhteen. Helix-resonaattorin 35 taajuus pienenee luonnostaan lämpötilan kasvaessa eli resonaattorikelan lämmetessä. Nykyisin on kuitenkin toivottavaa voida säätää resonaattorin resonanssitaa-juutta, jolloin pääresonaattorin rinnalle voidaan järjestää kytkettävä toinen resonaattori, kuten on esitetty mainituissa patenteissa FI-88442 ja US-5 298 873 ja tässä ku- •i »*.(· nm in a 9 97922 vassa 10 resonaattorina SL5. Tämä resonaattori SL5 muodostaa tavallisesti kapasi-tiivisen kytkennän M3 pääresonaattoriin 106, mistä johtuen helix-resonaattori muuttuu ylikompensoituneeksi, sillä kytkentä M3 pienenee lämpötilan noustessa, jolloin helix-resonaattorirakenteen taajuus kasvaa lämpötilan noustessa. Sijoittamalla ra-5 kenteeseen keksinnön mukainen kytkentäelementti SL4 saadaan tämä taajuuden nousu kompensoitua. Vastaavasti kuvassa 9 esitetty rakenne on alikompensoitunut, jolloin rakenteen taajuus pienenee lämpötilan kasvaessa. Tämä lämpötilakäyttäyty-minen saadaan kompensoitua sijoittamalla rakenteeseen edelleen kytkettävä resonaattori SL5, kuten on esitetty kuvassa 10.

10

Kuvissa 12a ja 12b on esitetty keksinnön toteuttaminen kamparakenteisessa helix-suodattimessa, joka kuvien 12a ja 12b esittämässä esimerkkiratkaisussa käsittää kolme helix-resonaattoria X5, TX ja 1, jotka kukin on sijoitettu piirilevyn 101 sormimaisten ulokkeiden 103 ympärille. Eristelevyn 101 alaosassa 101A on liuskajoh-15 doista 108 ja 108' muodostettu sähköinen piiri, johon yksi tai useampi resonaattori, kuten resonaattori 106, on kytketty tapituskohdassa 121 juottamalla, josta on kytketty tuloliitäntään kytkentäsiirtojohto SL3 sekä johon on keksinnön mukaisesti kytketty kapasitiiviseksi elementiksi siirtolinja SL4, joka kuvassa on sijoitettu lähelle resonaattorin induktiivista päätä. Siirtolinjan SL4 ja resonaattorikelan 106 välille 20 muodostuu kytkentä Ml. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti voidaan eristelevyn 101 toiselle puolelle sijoittaa liuskajohtoresonaattori SL5, joka kytkeytyy resonaattoriin 106 kytkennän M3 välityksellä ja eristelevyn 101 läpi siirtolinjaan SL4 muodostaen eristelevyn läpi kytkennän M2. Kuvassa 10 esitetty kytkin SW1 voidaan kytkeä kuvassa 12b siirtolinjan SL5 alapuolelle esitettyihin kolmeen kyt-25 kentätäplään, jolloin kytkin on edullisesti kolmiasentoinen kytkin, esim. diodi. Eristelevyn ulokkeen yläpäähän sijoitettu suurikokoinen kytkentätäplä, johon siirtolinja SL5 on yhdistetty, on maadoitus.

Kuvissa 12a ja 12b keksinnön mukainen resonaattoriratkaisu on toteutettu suodatti-30 men jokaiseen resonaattoriin. Tämä ei ole välttämätöntä, vaan se voidaan toteuttaa esim. pelkästään yhteen, useampaan tai kaikkiin resonaattoreihin.

Claims (11)

97922

1. Resonaattorikytkentä, joka käsittää ylä- ja alapään käsittävän siirtojohtoreso-naattorin (106), siirtojohdon (108, SL3) resonaattoriin kytkeytymiseksi ja tapitus-kohdan (121), jossa siirtojohto (108, SL3) ja siirtojohtoresonaattori (106) ovat suo- 5 rassa kosketuksessa toisiinsa, jolloin siirtojohto (106) jakautuu tapituskohdasta (121) alapäähänsä muodostaen ensimmäisen osan (SL1) ja tapituskohdasta (121) yläpäähänsä muodostaen toisen osan (SL2), tunnettu siitä, että tapituskohtaan (121) on siirtojohtoresonaattorin (106) rinnalle järjestetty kytkentäelementti (SL4) kytkeytyen siirtojohtoresonaattoriin (106) sähkömagneettisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että mainittu kytkentäelementti (SL4) on järjestetty tapituskohdasta (121) siirtojohtoresonaattorin toisen osan (SL2) rinnalle kytkeytyen (Ml) mainittuun toiseen osaan (SL2). 15

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että siirtojohtoresonaattorin alapää on oikosuljettu ja yläpää on avoin ja siirtojohtoresonaattori (106) on oleellisesti neljännesaallon pituinen ja tapituskohta (121) on järjestetty siirtojohtoresonaattorin oikosuljetun alapään läheisyyteen, jolloin siirtojohtoreso- 20 naattorin ensimmäinen osuus (SL1) jää olennaisesti toista osuutta (SL2) lyhyemmäksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 ja 3 mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että kytkentäelementti (SL4) on tapituskohdasta (121) järjestetty siirtojohtoresonaattorin 25 toisen osan (SL2) alapään läheisyyteen kytkeytyen siirtojohtoresonaattoriin (106) sen induktiiviselle osuudelle.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että kytkentäelementti (SL4) kytkeytyy siirtojohtoresonaattoriin kapasitiivises- 30 ti.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että kytkentäelementti (SL4) on siirtolinja. 1 -i - t hu lii i m <

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi toisen siirtojohdon (SL5), joka on ainakin toisesta päästään maadoitettu ja joka kytkeytyy sähkömagneettisesti mainittuun kytkentäelement-tiin (SL4). 97922

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että siirtojohtoresonaattori (106) on lieriökelaksi kierretystä johtimesta muodostettu helix-resonaattori. 5

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että se käsittää eristelevyn (101) ja mainittu johdin on kierretty ainakin eristelevyn (101) osan ympärille ja mainittu siirtojohto (108, SL3) on eristelevyn pinnalle muodostettu ensimmäinen liuskajohto, ja kytkentäelementti (SL4) on mainitulle eristelevyn 10 osalle eristelevyn yhdelle puolelle järjestetty liuskajohto.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen resonaattorikytkentä, tunnettu siitä, että eristelevyn toiselle puolelle on järjestetty toinen liuskajohto (SL5), joka kytkeytyy säh-kömagneettisesti mainittuun ensimmäiseen liuskajohtoon (SL4) mainitun eristelevyn 15 (101) läpi.

11. Radiotaajuussuodatin, joka käsittää ainakin yhden ylä- ja alapään käsittävän siirtojohtoresonaattorin (106), siirtojohdon (108, SL3) mainittuun resonaattoriin ja suodattuneen kytkeytymiseksi ja tapituskohdan (121), jossa siirtojohto (108, SL3) ja 20 siirtojohtoresonaattori (106) ovat suorassa kosketuksessa toisiinsa, jolloin siirtojohtoresonaattori (106) jakautuu tapituskohdasta (121) alapäähänsä muodostaen ensimmäisen osan (SL1) ja tapituskohdasta (121) yläpäähänsä muodostaen toisen osan (SL2), tunnettu siitä, että tapituskohtaan (121) on siirtojohtoresonaattorin (106) rinnalle järjestetty kytkentäelementti (SL4) kytkeytyen siirtojohtoresonaattoriin 25 (106) sähkömagneettisesti. 97922