FI99174C - Kytkettävä dupleksisuodatin - Google Patents

Description

99174

Kytkettävä dupleksisuodatin - Omkopplingsbar duplexfilter

Keksintö koskee radiotaajuuksilla toimivan, siirtojohtoresonaattoreihin perustuvan 5 suodattimen taajuusvasteen säätämistä. Säätäminen kohdistuu keksinnön mukaisessa suodattimessa erityisesti kaistanpäästösuodattimen päästökaistan sijaintiin taajuus-akselilla. Keksintöä voidaan soveltaa erityisesti dupleksisuodattimissa.

Radiolaitteissa käytetään yleisesti suodattimia, jotka perustuvat siirtojohtoresonaat-10 toreihin ja niiden välisiin sähkömagneettisiin kytkentöihin. Eristeaineen läpi sähkömagneettisten kenttien välityksellä kytkeytyvien siirtojohtoresonaattoreiden välillä on yleensä sekä kapasitiivista että induktiivista kytkentää, joiden yhteisvaikutuksesta resonaattorien muodostamalla suodattimella on tietty taajuusvaste. Kaistanpäästösuodattimen taajuusvasteessa on erityisesti mainittujen kapasitiivisen ja induktiivi-15 sen kytkennän yhteisvaikutuksesta ns. estonolla eli tietty kapeahko taajuusalue, joka rajaa suodattimen päästökaistaa toiselta puolelta ja jolla suodattimen vaimennus on erityisen suuri. Suodattimessa, joka perustuu ns. λ/4-resonaattoreihin eli jossa resonaattorien sähköinen pituus on oleellisesti neljännes suodattimen nimellistaajuutta vastaavasta aallonpituudesta, mainitun estonollan sijainti suodattimen päästökais-20 taan nähden riippuu resonaattorien välisen kapasitiivisen ja induktiivisen kytkennän voimakkuuksien keskinäisestä suhteesta. Jos kapasitiivinen kytkentä on vallitseva, I ‘. estonolla sijoittuu päästökaistan alapuolelle, ja jos induktiivinen kytkentä on vallit- : :': seva, estonolla sijoittuu päästökaistan yläpuolelle.

: . ·. 25 Kahden resonaattorin välisen kytkennän voimakkuus määräytyy niiden välisen ka- . ·. ·. pasitiivisen ja induktiivisen kytkennän summavaikutuksesta. Kapasitiivisen ja in duktiivisen kytkennän vaihe-ero on 180 astetta, joten ne ovat vaikutukseltaan vastakkaismerkkisiä ja siten kumoavat toisiaan. Tämä mahdollistaa sen, että kaistan-päästösuodattimessa molemmat kytkennät voidaan tehdä riittävän suuriksi, jotta 30 taajuusvasteen nollakohta saadaan sopivan etäisyyden päähän päästökaistasta sum- i.: ’ mavaikutuksen ollessa silti riittävän pieni suodattimen kaistanpäästöominaisuuden :toteuttamiseksi. Jos induktiivisen ja kapasitiivisen kytkennän itseisarvo on yhtä suu-... · ri, resonaattorien välinen kokonaiskytkentä on nolla, jolloin niillä ei voi toteuttaa kaistanpäästösuodatinta.

; 35 : ‘ Induktiivisen ja kapasitiivisen kytkennän suuruuteen voidaan tunnetusti vaikuttaa :· valitsemalla suodatinrakenteen dimensiot sopivasti. Patentista US-5 239 279 (Turu nen, Näppä) tunnetaan myös menetelmä, jossa kytkentöihin vaikutetaan muodosta- 2 99174 maila resonaattorien läheisyyteen johtavasta materiaalista liuskamaisia alueita, jotka niiden sijainnista ja toteutustavasta riippuen joko vahvistavat tai heikentävät sähköistä ja/tai magneettista kenttää, joka välittää resonaattorien välisen kytkennän. Samantapaisia välineitä kytkennän muuttamiseksi esitetään myös patenttijulkaisussa 5 US-4 716 391 (Moutrie et ai). Muita tunnettuja säätömenetelmiä esitetään julkaisuissa US-4 410 868 (Takeshi Meguro et ai) ja US-4 559 508 (Toshio Nishikawa et ai).

Esitetyissä tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa on se perusvika, että kun suoda-10 tin on kerran valmistettu tietyn mitoituksen mukaan ja mahdollisesti hienosäädetty muokkaamalla mekaanisesti kytkentään vaikuttavia liuskaelementtejä, sen taajuus-vasteeseen ei enää käytön aikana voi vaikuttaa ainakaan millään yksinkertaisella tavalla. Joissakin sovelluksissa olisi edullista, että suodattimen taajuusvastetta, erityisesti estonollan eli taajuusvasteen nollakohdan paikkaa, voitaisiin muuttaa ulkoisella 15 ohjausjännitteellä tai -virralla.

Suomalaisesta patenttihakemuksesta 953962 (LK-Products Oy, Esto-ominaisuuksiltaan säädettävä kaistanpäästösuodatin) tunnetaan lisäksi siirtojohtoresonaattoreihin perustuva radiotaajuussuodatin, jonka taajuusvastetta voidaan muuttaa sähköisesti.

20 Siinä on lisätty resonaattorien läheisyydessä sijaitsevan passiivisen säätöelementin ja suodattimen maapotentiaalin väliin sähköisesti ohjattava kytkin tai sähköisesti I ' : säädettävä reaktiivinen komponentti, jolla muutetaan mainitun säätöelementin ja suodattimen maatason välistä reaktanssia.

: . 25 Kaistanpäästösuodattimia käyttäen voidaan toteuttaa ns. dupleksisuodatin (engl.

• · I

. ·. ·. duplex filter), joita käytetään yleisesti erottamaan lähetys- ja vastaanottosignaali toisistaan radiolaitteissa, joissa lähetys ja vastaanotto tapahtuvat saman antennin kautta eri taajuuksilla. Tekniikan tason mukainen dupleksisuodatin on kolmiportti- nen piirielin, joka käsittää lähetin-, vastaanotin-ja antenniportin. Lähetinporttiin lä- 30 hetystaajuudella tuotu radiosignaali näkee vastaanotinporttiin johtavan signaalitien :.i suurena impedanssina, jolloin lähetystaajuista radiotehoa ei ohjaudu merkittävästi • · · vastaanotinporttiin vaan se suuntautuu antenniportin kautta antenniin, josta se säteilee radiosignaalina ympäristöön. Vastaavasti antennin ja antenniportin kautta tuleva vastaanottotaajuinen radiosignaali näkee lähetinportin suunnan suurena impedanssi-35 na, jolloin se ohjautuu vastaanotinporttiin ja sitä kautta radiolaitteen vastaanotin-i . · osiin. Lähetys- ja vastaanottotaajuuksien eroa kutsutaan duplex-väliksi.

3 99174

Nykyaikaisissa radioviestimissä, kuten matkapuhelimissa, suodattimien koko on erittäin kriittinen tekijä. Tekniikan tason mukaisessa dupleksisuodattimessa, joka käsittää siirtojohtoresonaattoreita, tarvitaan tietty määrä resonaattoreita lähetyshaa-rassa eli lähetinportin ja antenniportin välillä ja vastaavasti tietty määrä resonaatto-5 reita vastaanottohaarassa eli antenniportin ja vastaanotinportin välillä. Resonaattorien määrään vaikuttaa mm. vaadittava estovaimennus eli se, kuinka tarkasti lähetys-taajuista signaalia täytyy estää menemästä vastaanottohaaraan. Matkaviestimien kokoa edelleen pienennettäessä tulee eteen ongelma, miten suodattimen kokoa voidaan pienentää tinkimättä sen suorituskyvystä.

10

Kuvassa 1 on esitetty tekniikan tason mukainen keraaminen dupleksisuodatin, jonka runkona toimii dielektrisestä keraamimateriaalista valmistettu lohko 1. Siihen on muodostettu neljä resonaattorireikää 2, joiden sisäpinnat on pinnoitettu sähköä johtavalla materiaalilla, edullisesti metallipinnoitteella. Runkolohkon näkyvissä oleval-15 le sivulle on muodostettu sähköä johtavasta materiaalista kytkentäkuvioita, jotka käsittävät lähetinportin TX, antenniportin ANT ja vastaanotinportin RX. Kuvassa lohkon 1 pintojen tummennetut alueet kuvaavat pinnoittamattomia osuuksia ja valkoiset alueet vastaavat sähköä johtavaa pinnoitetta. Kahden oikeanpuolimmaisen resonaattorin kohdalle on muodostettu liuskajohdinkuvio 3, joka vaikuttaa edellä 20 mainituista patenttijulkaisuista tunnetulla tavalla resonaattorien väliseen sähkömag-: ' · neettiseen kytkentään ja sitä kautta resonaattorien muodostaman lähetyssuodattimen i ', taajuusvasteeseen.

Tämän keksinnön tavoitteena on esittää radiotaajuussuodatin, joka toimii dupleksi-: . ‘. 25 suodattimena ja joka on erittäin pienikokoinen. Keksinnön tavoitteena on myös esit- . ·. · tää radiotaajuussuodatin, jonka päästökaistan paikkaa taajuusakselilla voidaan muut taa sähköisesti. Keksinnön tavoitteena on edelleen esittää dupleksisuodatin, jossa on vain kaksi signaaliporttia. Lisäksi keksinnön tavoitteena on esittää radiotaajuussuodatin, jossa siirtojohtoresonaattoreita käytetään ohjaussignaalista riippuen kahden 30 eri kaistanpäästöfunktion toteuttamiseen.

« · • · * · · :.: Keksinnön mukaiselle radiotaajuussuodattimelle, joka käsittää ensimmäisen portin ... antenniin kytkeytymistä varten ja toisen portin radiolaitteeseen kytkeytymistä varten .... · ja ensimmäiset kytkentävälineet suodattimen säätöelementin potentiaalin muuttami- 35 seksi, on tunnusomaista, että se käsittää toiset kytkinvälineet mainitun toisen portin i . ja mainitun radiolaitteen lähetinosan ja vastaanotinosan välillä ja että mainitut toiset :; kytkinvälineet on järjestetty kytkemään mainittu toinen portti vaihtoehtoisesti mai- 4 99174 nittuun lähetinosaan tai vastaanotinosaan toimien tahdistetusti mainittujen ensimmäisten kytkinvälineiden kanssa.

Keksintö kohdistuu myös menetelmään saman suodattimen käyttämiseksi radiolait-5 teen lähetys- ja vastaanottosuodattimena, joka suodatin käsittää siirtojohtoresonaat-toreita. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että siinä muutetaan mainittujen siirtojohtoresonaattorien välistä sähkömagneettista kytkentää muuttamalla niiden läheisyydessä sijaitsevan sähköä johtavan elementin potentiaalia ja kytketään suodatin vuorotellen radiolaitteen lähettimeen ja vastaanottimeen tahdistetus-10 ti mainitun potentiaalin muuttamisen kanssa.

Keksintö perustuu oivallukseen, jonka mukaan siirtojohtoresonaattoreista koostuvan radiotaajuussuodattimen päästökaistaa ja sitä rajoittavaa estonollaa voidaan siirtää sähköisellä ohjaussignaalilla siten, että samojen resonaattorien muodostama suoda-15 tin voi toimia ohjaussignaalista riippuen joko lähetys- tai vastaanottosuodattimena radiolaitteessa, jossa lähetys ja vastaanotto tapahtuvat eri taajuuskaistoilla. Ohjaussignaali on järjestetty vaikuttamaan tietyn, resonaattorien läheisyydessä sijaitsevan säätöelementin potentiaaliin. Sen tietyllä ensimmäisellä arvolla suodattimen päästö-kaista kattaa lähetystaajuuskaistan ja estonolla osuu vastaanottotaaj uudelle, jolloin 20 lähetystaajuinen signaali pääsee suodattimen läpi mutta vastaanottotaaj uudet suodat-: ' · tuvat pois. Ohjaussignaalin ja vastaavasti mainitun säätöelementin potentiaalin tie- • ‘. tyllä toisella arvolla suodattimen päästökaista on vastaanottotaajuudella ja estonolla : : osuu lähetystaajuudelle, jolloin vain vastaanottotaaj uinen signaali pääsee suodatti- : :', men läpi. Koska samoja resonaattoreita käytetään sekä lähetys- että vastaanottosuo- : . . 25 dattimen toteutukseen, radiolaitteessa tarvittavien siirtojohtoresonaattoreiden koko-

t I I

. ·. · naismäärä on pienempi kuin tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa.

• ·

Keksinnön mukainen suodatin on dupleksisuodatin, jossa on vain kaksi porttia. Ensimmäinen portti on antenniportti, joka on koko ajan kytkettynä radiolaitteen anten-30 niin. Toinen portti kytketään erillisellä kytkinvälineellä vuorotellen joko radiolait- *·.*. teen lähettimeen tai vastaanottimeen sen mukaisesti, onko suodatin asetettu ohjaus- * · · signaalilla toimimaan lähetys- vai vastaanottosuodattimena. Kytkinvälineen ohjaus ... · ja suodattimen ominaisuuksiin vaikuttava ohjaussignaali toimivat tahdistetusti. Mai- .... · nittu kytkinväline vastaa sinänsä tunnettua antennikytkintä ja se voi olla mikä tahan- • · 35 sa alan ammattimiehen sinänsä tuntema sähköisesti ohjattava kytkin, edullisesti : . PIN-diodi tai niiden yhdistelmä, kanavatransistori tai muu jännite- ja/tai virtaohjattu :. * · · puolijohdekytkin. Myös edellä mainitun säätöelementin potentiaalia muutetaan edullisesti siihen liitetyllä puolijohdekytkimellä. Valmistamalla mainitut puolijohde- 5 99174 kytkimet esimerkiksi galliumarsenidista (GaAs) niistä saadaan nopeat ja luotettavat, jolloin suodattimen taajuusvastetta voidaan muuttaa hyvinkin nopeasti kahden eri tilan välillä.

5 Säätöelementti, jonka potentiaalia muuttamalla keksinnön mukainen suodatin muutetaan lähetyssuodattimesta vastaanottosuodattimeksi ja päinvastoin, on tietty reso-naattoreiden läheisyydessä sijaitseva ja niiden väliseen sähkömagneettiseen kytkentään vaikuttava, sähköäjohtava elin. Jos keksinnön mukainen suodatin käsittää keraamiseen lohkoon muodostettuja dielektrisiä resonaattoreita, mainittu sähköä johta-10 va elin on edullisesti keraamisen runkolohkon pinnalle muodostettu liuskajohdin.

Jos suodatin on toteutettu heliksiresonaattoritekniikalla, vastaava sähköäjohtava elin muodostetaan edullisesti liuskajohtimena heliksiresonaattorin tukirakenteena toimivan pienihäviöisen piirilevyn pinnalle.

15 Siirtojohtoresonaattoreiden välinen kapasitiivinen kytkentä on voimakkaimmillaan niiden ns. avoimessa eli maadoittamattomassa päässä. Induktiivinen kytkentä on voimakkaimmillaan resonaattorien maadoitetussa päässä. Säätöelementti muodostetaan edullisesti lähelle resonaattorien avointa päätä, jolloin se maadoittamattomana vahvistaa kapasitiivista kytkentää. Elementin maadoittaminen heikentää kapasitiivis-20 ta kytkentää, jolloin induktiivinen kytkentä tulee kytkentöjen summavaikutuksessa • ’ · · hallitsevaksi. Maadoittamiseen käytetään sähköisesti ohjattavaa kytkintä, joka liite- : ‘ ' tään säätöelementin ja maapotentiaalin väliin.

: ,1 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin käyttäen esimerkkinä edullisia suori- : . 25 tusmuotoja ja viitaten oheisiin kuviin, joissa

• I

• · 2 2 · • « * kuva 1 esittää tekniikan tason mukaista keraamista dupleksisuodatinta, kuva 2 esittää kaavamaisesti keksinnön periaatetta, kuva 3 esittää kytkentäkaavion muodossa erästä suoritusmuotoa keksinnön peri-30 aatteen toteuttamiseksi, • · kuva 4 esittää keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa, kuva 5 esittää keksinnön erästä toista edullista suoritusmuotoa, ja ,, 2 kuva 5 esittää kvalitatiivisesti kuvien 4 ja 5 mukaisilla keksinnön suoritusmuo doilla saavutettavia taajuusvasteominaisuuksia.

\ . 35 • . Kuvan 2 esittämän periaatteen mukaisesti keksinnön mukainen suodatin 4 käsittää : \ · antenniportin ANT ja radiolaiteportin TX/RX. Lisäksi se käsittää ohjaussignaalitu- lon CONTROL, johon tuodusta ohjaussignaalista riippuu, toimiiko suodatin 4 lähe- 6 99174 tys- vai vastaanottosuodattimena. Keksinnön mukaiseen dupleksisuodatinjärjeste-lyyn kuuluu lisäksi kytkin 5, joka kytkee suodattimen radiolaiteportin TX/RX radiolaitteen lähettimeen tai vastaanottimeen tahdistetusti ohjaussignaalin CONTROL kanssa.

5

Kuvassa 3 on esitetty kytkentäkaavio, jossa kahden siirtojohtoresonaattorin 6, 7 välillä on sähköäjohtava säätöelementti 8, joka vaikuttaa resonaattoreiden 6 ja 7 väliseen kytkentään. Säätöelementti 8 voidaan haluttaessa maadoittaa kytkimellä 9. Kun kytkin 9 suljetaan, resonaattorien 6 ja 7 avoimen pään läheisyydessä oleva säätöele-10 mentti 8 on oleellisesti maapotentiaalissa, jolloin se heikentää resonaattoreiden välistä kapasitiivista kytkentää. Tällöin resonaattoreiden välinen sähkömagneettinen kytkentä on vallitsevasti induktiivinen, joten niiden muodostaman kaistanpäästösuo-dattimen taajuusvasteessa on estonolla päästökaistan yläpuolella. Jos radiolaitteen lähetystaajuus on pienempi kuin vastaanottotaajuus, kyseessä on lähetyssuodatin.

15 Kun kytkin 9 avataan, säätöelementti 8 on kelluvassa potentiaalissa, jolloin se vahvistaa resonaattoreiden 6 ja 7 välistä kapasitiivista kytkentää ja summavaikutuksena resonaattorien kytkentä on vallitsevasti kapasitiivinen. Taajuusvasteen estonolla siirtyy päästökaistan alapuolelle ja päästökaista siirtyy duplex-välin verran ylöspäin, jolloin sama suodatin toimii vastaanottosuodattimena. Tämän suoritusmuodon tek-20 nistä toteuttamista tarkastellaan seuraavaksi. 1 ’ ·' Kuvassa 4 on esitetty yhdestä kappaleesta (ns. monoblokki) valmistettu dielektrinen : ; ‘ suodatin, jossa on kaksi siirtojohtoresonaattoria 6 ja 7. Tällaisten suodattimien val- ; . niistäminen on sinänsä alan ammattimiehen tuntemaa tekniikkaa, eikä siihen siksi ; .· 25 puututa tässä. Suodattimen rungon muodostava dielektrinen lohko 10 on edullisesti • i Ύ . keraamista materiaalia ja resonaattorit 6 ja 7 ovat siihen muodostettuja lieriömäisiä ** reikiä, jotka ulottuvat lohkon 10 alapinnalta sen yläpinnalle (kuvassa ylöspäin oleva pinta) ja joiden seinämät on pinnoitettu johtavalla materiaalilla. Resonaattorireiät voivat myös olla maadoittamattomasta päästään umpinaisia. Myös lohkon 10 useim-30 mat sivupinnat on päällystetty johtavalla materiaalilla, joka on esitetty kuvassa vai- • · ·.· koisella. Kuvassa 4 näkyvää etusivua ei ole päällystetty kokonaan, vaan siihen on :T muodostettu liuskamaisia johdinkuvioita 11, 12 ja 13. Kuvassa 4 näkyvää yläsivua ei ole päällystetty. Päällystämätön keraamimateriaali on esitetty kuvassa harmaalla. Kaksi leveintä johdinkuviota 11 ja 12 muodostavat suodattimen tulo-ja lähtöportin 35 eli niiden kautta kytkeydytään resonaattoreihin 6 ja 7. Kolmas johdinkuvio 13 on • , säätöelementti, joka maadoittamattomana vahvistaa tunnetulla tavalla resonaattorien : 6 ja 7 välistä kapasitiivista kytkentää.

7 99174

Kuvan 5 esittämä vaihtoehtoinen suoritusmuoto on myös dielektrinen suodatin, joka eroaa kuvan 4 suoritusmuodosta vain siten, että siinä myös etusivu on pinnoitettu johtavalla materiaalilla ja johdinkuviot 11, 12 ja 13 on muodostettu kuvassa yläpintana olevalle pinnalle, jota ei johdinkuvioita lukuunottamatta ole pinnoitettu.

5

Keksinnön mukaisesti kuvien 3, 4 ja 5 esittämät suoritusmuodot käsittävät kytkimen 9, joka on esitetty kuvissa vain kaavamaisesti, mutta jonka toteutus PIN-diodilla, kanavatransistorilla tai muulla puolijohdekytkimellä on sinänsä alan ammattimiehen tuntemaa tekniikkaa. Toteutuksessa kyseinen kytkinkomponentti liitetään esimerkik-10 si juottamalla kytkintäpliin (ei esitetty kuvissa), jotka on muodostettu dielektrisen lohkon 10 pinnalle samalla tavalla kuin muut johdinkuviot 11, 12 ja 13. Myös ohjaussignaali CONTROL, jonka vaikutuksesta kytkin 9 on auki tai kiinni, johdetaan kyseiseen kytkinkomponenttiin dielektrisen lohkon pinnalle muodostettuja liuska-johtimia (ei esitetty kuvissa) käyttäen.

15

Kytkin 9 on kuvien 3, 4 ja 5 esittämässä asennossa auki, jolloin se ei vaikuta merkittävästi suodattimen toimintaan. Kun kytkin 9 suljetaan, se kytkee säätöelementin 13 maapotentiaaliin, jolloin maadoitettu säätöelementti 13 heikentää resonaattorien 6 ja 7 välistä kapasitiivista kytkentää. Edellä tekniikan tason kuvauksen yhteydessä esite-: ·. 20 tyn periaatteen mukaisesti kapasitiivisen kytkennän heikkeneminen vahvistaa induk- !. . tiivisen kytkennän suhteellista osuutta, mikä vuorostaan siirtää suodattimen taajuus- * . vasteessa esiintyvää estonollaa taajuusakselilla ylöspäin. Kuvassa 6 on kvalitatiivi- ' ·:’ nen esitys todellisesta taajuusvastemittauksesta, jossa kuvan 3 esittämän suoritus muodon mukaisen suodattimen taajuusvaste on mitattu kytkimen 9 ollessa kiinni :.: : 25 (käyrä 14) ja auki (käyrä 15). Kuvasta 6 nähdään, että kytkimen 9 sulkeminen eli ; säätöelementin 13 maadoittaminen kääntää taajuusvasteen miltei peilikuvakseen ole tetun, lähetyskaistan TX'ja vastaanottokaistan RX' puolivälissä sijaitsevan akselin suhteen. Käyrän 14 kuvaamassa lähetystilanteessa suodatin aiheuttaa vain vähän vaimennusta lähetyskaistalla TX', mutta vaimentaa tehokkaasti vastaanottokaistan : .·. 30 RX' taajuuksia. Käyrän 15 tilanteessa päästö-ja estokaista ovat vaihtaneet paikkaa.

• · · · • · · '. . Kuvissa 3, 4 ja 5 kaavamaisesti esitetty kytkin 5, jonka tehtävänä on kytkeä suodat- " : timen radiolaiteportti 11 vuorotellen radiolaitteen lähettimeen ja vastaanottimeen, ’·' vastaa komponenttitoteutukseltaan kytkintä 9 ja se voidaan liittää dielektrisen loh- : ·, . 35 kon 10 pinnalla oleviin kytkentätäpliin tai se voi sijaita suodattuneen kuuluvan sub- . : straattilevyn tai radiolaitteen piirilevyn (ei esitetty kuvissa) pinnalla. Sille tuodaan sama tai samassa vaiheessa oleva ohjaussignaali kuin kytkimelle 9. Ohjaussignaalin CONTROL ensimmäisellä arvolla kytkin 5 kytkee suodattimen radioiaiteportin 11 8 99174 radiolaitteen lähettimeen (ei esitetty kuvassa), jolloin myös kytkin 9 on kiinni ja suodattimen päästökaista sijoittuu lähetystaajuudelle. Ohjaussignaalin toisella arvolla kytkin 5 kytkee suodattimen radiolaiteportin 11 radiolaitteen vastaanottimeen (ei esitetty kuvassa). Tällöin kytkin 9 on auki ja suodatin päästää vastaanottotaajuuden 5 suodattaen lähetys- ja muut häiriötaajuudet.

Keksinnön mukaisessa suodattimessa kaksiporttisen ja edullisesti vain kaksi resonaattoria käsittävän suodattimen taajuusvaste voidaan asettaa vastaamaan vuorotellen tavanomaisen dupleksisuodattimen lähetys-ja vastaanottohaaraa. Taajuusvas-10 teen muutos tapahtuu helposti ja nopeasti. Yhdistämällä suodattimeen vaihtokytkin saadaan erittäin pienikokoinen dupleksisuodatin. Keksintö ei rajoitu dielektrisiin suodattimiin, vaan sitä voidaan soveltaa kaikissa suodatinrakenteissa, jotka perustuvat siirtojohtoresonaattoreihin ja joissa resonaattorien väliseen kytkentään voidaan vaikuttaa johtavalla säätöelementillä. Esimerkinomainen toinen mahdollinen suoda-15 tinrakenne on lieriökelajohtimiin perustuva heliksisuodatin, joka tunnetaan esimerkiksi suomalaisesta patenttijulkaisusta FI-90157 ja jossa keksinnön mukaiset säätö-elementit voidaan valmistaa liuskajohtimina samaan tapaan kuin edellä esitetyissä suoritusmuodoissa. Keksinnön mukaisia suodattimia voidaan edullisesti käyttää pienissä radioviestinlaitteissa, kuten matkapuhelimissa.

• · • · · ♦ · ·

Claims (8)

99174

1. Radiofrekvensfilter, innefattande 20. en första överföringsledningsresonator (6) och en andra överföringsledningsreso- nator (7), vilka är elmagnetiskt sammankopplade, - en första port (ANT, 12) för att leda en signal mellan nämnda radiofrekvensfilter och antennen och en andra port (TX/RX, 11) för att leda en signal mellan nämnda radiofrekvensfilter och de övriga delama av radioapparaten, 25. ett reglerelement (8, 13) för att päverka nämnda elmagnetiska koppling, och : .* - första kopplarorgan (9) mellan nämnda reglerelement (8, 13) och en viss fast « :.:.: potential för att ändra potentialen hos nämnda reglerelement, :,· · kännetecknat av att det innefattar andra kopplarorgan (5) mellan nämnda andra port (TX/RX, 11) och sändardelen och mottagardelen i nämnda radioapparat och att 30 nämnda andra kopplarorgan (5) anordnats att koppia nämnda andra port (TX/RX, 11. altemativt tili nämnda sändardel eller mottagardel synkront med nämnda första :·. kopplarorgan (9). • · ·

1. Radiotaajuussuodatin, joka käsittää - ensimmäisen siirtojohtoresonaattorin (6) ja toisen siirtojohtoresonaattorin (7), joiden välillä on sähkömagneettinen kytkentä, 5. ensimmäisen portin (ANT, 12) signaalin johtamiseksi mainitun radiotaajuussuo- dattimen ja antennin välillä ja toisen portin (TX/RX, 11) signaalin johtamiseksi mainitun radiotaajuussuodattimen ja radiolaitteen muiden osien välillä, - säätöelementin (8, 13) mainittuun sähkömagneettiseen kytkentään vaikuttamista varten ja 10. ensimmäiset kytkinvälineet (9) mainitun säätöelementin (8, 13) ja tietyn kiinteän potentiaalin välillä mainitun säätöelementin potentiaalin muuttamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää toiset kytkinvälineet (5) mainitun toisen portin (TX/RX, 11) ja mainitun radiolaitteen lähetinosan ja vastaanotinosan välillä ja että mainitut toiset kytkinvälineet (5) on järjestetty kytkemään mainittu toinen portti 15 (TX/RX, 11) vaihtoehtoisesti mainittuun lähetinosaan tai vastaanotinosaan toimien tahdistetusti mainittujen ensimmäisten kytkinvälineiden (9) kanssa.

2. Radiofrekvensfilter enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda regler-35 element (8, 13) anordnats ojordat att förstärka den elmagnetiska kopplingen mellan nämnda första (6) och andra (7) överföringsledningsresonator. 99174

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, että mainittu säätöelementti (8, 13) on järjestetty maadoittamattomana vahvistamaan mainit- . 20 tujen ensimmäisen (6) ja toisen (7) siirtojohtoresonaattorin välistä sähkömagneettis- !. . ta kytkentää. '···' 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, :. i : että mainitut ensimmäiset kytkinvälineet (9) on järjestetty mainitun säätöelementin : 25 (8, 13) ja maapotentiaalin välille, jolloin ne vasteena tietylle ohjaussignaalille : V: (CONTROL) kytkevät mainitun säätöelementin (8, 13) maapotentiaaliin.

3. Radiofrekvensfilter enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda första kopplarorgan (9) anordnats mellan nämnda reglerelement (8, 13) och jordpotentia-len, varvid de som respons pa en viss styrsignal (CONTROL) kopplar nämnda reglerelement (8, 13) till jordpotentialen. 5

4. Radiofrekvensfilter enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att det innefattar ett ramblock (10) och nämnda överföringsledningsresonatorer (6, 7) är dielektriska resonatorer bildade i nämnda ramblock.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, että se käsittää runkolohkon (10) ja mainitut siirtojohtoresonaattorit (6, 7) ovat : . 30 mainittuun runkolohkoon muodostettuja dielektrisiä resonaattoreita. » · ♦

5. Radiofrekvensfilter enligt patentkrav 4, kännetecknat av att en given första yta av nämnda ramblock (10) innefattar kopplingsmönster (11, 12, 13) som omfattar nämnda reglerelement (13) och kopplingsfläckar för anslutning av nämnda kopplarorgan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, että mainitun runkolohkon (10) tietty ensimmäinen pinta käsittää kytkentäkuvioita (11, 12, 13), jotka käsittävät mainitun säätöelementin (13) ja kytkentätäpliä mainittujen kyt- 35 kinvälineiden liittämistä varten. 99174

6. Radiofrekvensfilter enligt nägot av patentkraven 1 - 3, kännetecknat av att nämnda överföringsledningsresonatorer är helix-resonatorer utförda som cylinders-polledningar.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, että mainitut siirtojohtoresonaattorit ovat lieriökelajohtimina toteutettuja he-liksiresonaattoreita.

7. Radiofrekvensfilter enligt patentkrav 6, kännetecknat av att det innefattar ett 20 kretskort, som stöder nämnda helix-resonatorer och vars yta inbegriper kopplingsmönster, vilka innefattar nämnda reglerelement och kopplingsfläckar för anslutning av nämnda kopplarorgan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen radiotaajuussuodatin, tunnettu siitä, että se käsittää piirilevyn, joka tukee mainittuja heliksiresonaattoreita ja jonka pinta käsittää kytkentäkuvioita, jotka käsittävät mainitun säätöelementin ja kytkentätäpliä mainittujen kytkinvälineiden liittämistä varten.

8. Menetelmä radiotaajuussuodattimen käyttämiseksi radiolaitteen lähetys-ja vastaanottosuodattimena, joka suodatin käsittää siirtojohtoresonaattoreita (6, 7), tunnettu siitä, että siinä muutetaan mainittujen siirtojohtoresonaattorien välistä sähkömagneettista kytkentää muuttamalla niiden läheisyydessä sijaitsevan sähköä johtavan elementin (8, 13) potentiaalia ja kytketään suodatin vuorotellen radiolaitteen 15 lähettimeen ja vastaanottimeen tahdistetusti mainitun potentiaalin muuttamisen kanssa.

8. Förfarande för att använda ett radiofrekvensfilter som sändar- och mottagar- : ·' 25 filter i en radioapparat, varvid filtret omfattar överföringsledningsresonatorer (6, 7), « · · ♦ V kännetecknat av att där ändras den elmagnetiska kopplingen mellan nämnda över- föringsledningsresonatorer genom att ändra potentialen hos det elledande elementet : (8, 13) i deras närhet och filtret kopplas turvis tili radioapparatens sändare och { f: mottagare synkront med ändringen av nämnda potential. • · · · • ·· * 1 » • · · · • · • · 1