FR2591392A1 - HIGH FREQUENCY FILTER COMPRISING A CERAMIC RESONATOR COMPENSATED IN TEMPERATURE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un filtre à haute fréquence comprenant un résonateur en céramique compensé en température. Le filtre 100 comprend un résonateur de céramique 116 intercalé entre un premier et un second disque compensateurs 114, 120 assurant la compensation de température, un montage à faible perte et l'évacuation de chaleur du résonateur. Un bon contact thermique entre le résonateur 116 et les disques 114, 120 est établi par une force de compression appliquée par des plaques de cuivre 112, 128 et un boîtier de cuivre 124, la fréquence de résonance peut être accordée par un piston d'accord en céramique 118 positionné par une douille de laiton 134 dans un tube de cuivre 130, 132. L'invention s'applique notamment à des combinateurs d'antenne. (CF DESSIN DANS BOPI)A high frequency filter comprising a temperature compensated ceramic resonator is disclosed. The filter 100 includes a ceramic resonator 116 interposed between a first and a second compensator disc 114, 120 providing temperature compensation, low loss mounting and heat removal from the resonator. Good thermal contact between resonator 116 and disks 114, 120 is established by a compressive force applied by copper plates 112, 128 and a copper casing 124, the resonant frequency can be tuned by a tuning piston ceramic 118 positioned by a brass bush 134 in a copper tube 130, 132. The invention applies in particular to antenna combiners. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
La présente invention se rapporte d'une façon géné-The present invention relates generally to
rale aux filtres à haute fréquence (HF) et concerne plus particulièrement un filtre à haute fréquence comprenant high frequency (HF) filters and more particularly relates to a high frequency filter comprising
un résonateur en céramique compensé en température, pou- a temperature-compensated ceramic resonator, capable of
vant être utilisé dans des combinateurs d'antenne desti- nés à coupler plusieurs émetteurs à haute fréquence avec to be used in antenna combiners for coupling several high frequency transmitters with
une seule antenne.a single antenna.
Pour combiner un certain nombre d'émetteurs à haute fréquence, les signaux HF provenant de chaque émetteur doivent être isolés les uns des autres pour éviter toute To combine a number of high frequency transmitters, RF signals from each transmitter must be isolated from each other to avoid
i;teermodulationet tout dommage possible pour les émetteurs. i; teermodulation and any possible damage to transmitters.
Des filtres HF du type à cavité remplie d'air peuvent être utilisés pour assurer l'isolement entre les émetteurs HF. Chacun de ces filtrse à cavité est accordé pour ne laisser passer que le signal HF provenant de l'émetteur auquel il est connecté, chaque émetteur HF produisant un Air-filled cavity type HF filters can be used to provide isolation between HF transmitters. Each of these cavity filters is tuned to let only the RF signal from the transmitter to which it is connected, each RF transmitter producing a signal.
signal HF de fréquence différente. Un dispositif conven- HF signal of different frequency. A conventional device
tionnel utilisé pour compenser en température ces filtres used to compensate for these filters
à cavité est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amé- cavity is described in the United States patent of
rique N 4 024 481. Mais ces filtres à cavités remplies d'air sont coûteux et relativement encombrants de sorte N ° 4 024 481. But these cavity-filled air filters are expensive and relatively bulky, so
qu'ils occupent un grand espace précieux dans des posi- that they occupy a large valuable space in posi-
tions d'antenne éloignées situées en haut d'immeubles et distant antennas located at the top of buildings and
de montagne.of Mountain.
Les dimensions de filtres à haute fréquence peuvent The dimensions of high frequency filters can
être réduites en utilisant un résonateur en céramique. be reduced using a ceramic resonator.
Un filtre de ce genre utilisant un résonateur en cérami- Such a filter using a ceramic resonator
que est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique that is described in the patent of the United States of America
N 4 241 322. Bien que constituant un filtre plus com- N 4 241 322. Although constituting a more com-
pact, le résonateur en céramique dans un tel filtre n'est pas compensé pour les variations de température de la céramique en raison de la dissipation de puissance à pact, the ceramic resonator in such a filter is not compensated for temperature variations of the ceramic because of the power dissipation at
haute fréquence dans la céramique et il peuvent donc pré- high frequency in ceramics and so it can pre-
senter de grands décalages de la fréquence de résonance en raison de dissipation de puissance à haute fréquence et en raison du fait que la céramique ne peut avoir un coefficient de température exactement nul. Un autre filtre décrit dans le Brevet des Etats Unis d'Amérique N 4 019 161 utilise des dispositifs conventionnels pour compenser en température un résonateur en céramique monté sur un substrat de circuit micro-intégré, mais sans assurer la the resonance frequency is large because of high frequency power dissipation and because the ceramic can not have a temperature coefficient exactly zero. Another filter described in U.S. Patent No. 4,019,161 uses conventional devices for temperature compensation of a ceramic resonator mounted on a micro-integrated circuit substrate, but without providing the same.
dissipation de chaleur dans le résonateur en céramique. heat dissipation in the ceramic resonator.
Un objet de l'invention est donc de proposer un filtre HF compact et peu coûteux comprenant un résonateur en An object of the invention is therefore to provide a compact and inexpensive HF filter comprising a resonator in
céramique compensé en température. ceramic temperature compensated.
Un autre objet de l'invention est de proposer un Another object of the invention is to propose a
filtre HF perfectionné comprenant un résonateur en cérami- an improved HF filter comprising a ceramic resonator
que compensé en température et un piston d'accord en céra- than compensated for in temperature and a tuning piston in ceramics
mique destiné à changer de façon linéaire la fréquence de to change linearly the frequency of
résonance du résonateur en céramique. resonance of the ceramic resonator.
Un autre objet encore de l'invention est de proposer Another object of the invention is to propose
un filtre HF perfectionné comprenant un résonateur en céra- an improved HF filter comprising a ceramic resonator
mique compensé en température couplé thermiquement avec le temperature-compensated temperature coupled thermally with the
boîtier du filtre de manière à réduire au minimum l'aug- filter housing so as to minimize the increase in
mentation de température résultant de là dissipation de temperature resulting from the dissipation of
puissance dans le résonateur en céramique. power in the ceramic resonator.
En résumé, l'invention concerne donc un filtre à haute fréquence comportant un résonateur diélectrique intercalé In summary, the invention therefore relates to a high frequency filter having an interposed dielectric resonator
entre un premier et un second disque compensateur diélectri- between a first and a second dielectric compensating disc
que. Le résonateur et le premier disque compensateur peu- than. The resonator and the first compensating disc may
vent comporter des trous alignés concentriquement dans les- have concentrically aligned holes in the
quels est introduit un piston d'accord en céramique destiné which is introduced a ceramic tuning piston intended
à régler la fréquence de résonance du résonateur en cérami- adjusting the resonance frequency of the ceramic resonator
que. Le résonateur, le premier et le second disque compensa- than. The resonator, the first and the second compensating disc
teur et le piston d'accord sont enfermés et maintenus en the piston and the tuning piston are locked and
relation géométrique mutuelle par un boîtier métallique. mutual geometrical relationship by a metal case.
Des signaux d'entrée et de sortie peuvent être couplés avec le filtre HF au moyen de sondes respectives d'entrée et de sortie qui peuvent être positionnées en tout endroit Input and output signals can be coupled to the RF filter by means of respective input and output probes which can be positioned anywhere.
approprié du boîtier de cuivre.appropriate copper case.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion seront mieux compris à la -lecture de la description tion will be better understood when reading the description
qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se réfé- following an example of implementation and referring to
rant aux dessins annexés sur lesquels: La Fig. 1 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un mode préféré de réalisation d'un filtre HF selon l'inven tion, la Fig. 2 est un schéma simplifié d'un appareil de combinaison qui utilise des filtres HF selon l'invention in the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a perspective view in partial section of a preferred embodiment of an HF filter according to the invention, FIG. 2 is a simplified diagram of a combination apparatus that uses RF filters according to the invention
pour coupler des signaux HF provenant d'émetteurs respec- to couple RF signals from transmitters
tifs avec un combinateur pour l'application à une antenne commune. La figure 3 est une vue de dessus du filtre HF with a combiner for application to a common antenna. FIG. 3 is a top view of the HF filter
illustré par la figure 1.illustrated in Figure 1.
La Fig. 1 est donc une vue en perspective d'un filtre HF 100 selon l'invention, Une partie du filtre 100 a été Fig. 1 is therefore a perspective view of an HF filter 100 according to the invention, part of the filter 100 has been
coupée pour en montrer plus clairement la structure inté- cut to show more clearly the structure
rieure. Le filtre 100 de la Fig. 1 convient particulièrement pour être utilisé dans le combinateur d'antenne de la Fig.2 qui combine deux ou plusieurs émetteurs HF fonctionnant dans la plage des fréquences de 870 à 990 MHz. Le facteur pool. The filter 100 of FIG. 1 is particularly suitable for use in the antenna combiner of Fig.2 which combines two or more RF transmitters operating in the frequency range 870-990 MHz. The postman
Q nominal non chargé du filtre 100 est d'environ 14 000. The nominal uncharged Q of filter 100 is about 14,000.
Le décalage de fréquence du filtre 100 dans la plage des températures ambiantes de -30 C à +60 C est au maximum de KHz par rapport à la fréquence nominale à la température ambiante. Les dimensions nominales du filtre 100 sont 137,5 mm de diamètre et 75 mm de longueur, comparativement aux 150 mm de diamètre et 325 mm de longueur d'un filtre conventionnel à cavitésrempliesd'air. En outre, le filtre conduit à une économie de coût de matière de 60% par The frequency offset of the filter 100 in the ambient temperature range of -30 ° C. to + 60 ° C. is at most KHz relative to the nominal frequency at ambient temperature. The nominal dimensions of the filter 100 are 137.5 mm in diameter and 75 mm in length, compared to 150 mm in diameter and 325 mm in length of a conventional filter with cavities filled with air. In addition, the filter leads to a material cost saving of 60% per
rapport à un filtre équivalent à cavités remplies d'air. compared to a filter equivalent to cavities filled with air.
Selon la Fig. 1, le filtre 100 comporte un résonateur According to FIG. 1, the filter 100 comprises a resonator
116 en céramique intercalé entre un premier disque compen- 116 ceramic interposed between a first compensating disk
sateur 114 et un second disque compensateur 120. Le résona- 114 and a second compensator disc 120. The resonator
teur 116 est de préférence en un composé de céramique com- is preferably a composite ceramic
prenant de l'oxyde de baryum, de l'oxyde de titane et de l'oxyde de zirconium et ayant une constante diélectrique taking barium oxide, titanium oxide and zirconium oxide and having a dielectric constant
d'au moins vingt (20). Un composé de céramique qui con- at least twenty (20). A ceramic compound which
vient pour cette utilisation est décrit dans un article de G.H. Jonker et W. Kwestroo, intitulé "The Ternary Systems Ba0-Ti02-Sn02 et Ba0-Ti02ZrO2", publié dans le Journal of American Ceramic Society, Vol. 41, N 10, Octobre 1978 aux pages 390 à 394. Parmi les composés de céramique décrits dans cet article, le composé Ba2Ti9020 du tableau VI ayant pour composition 18,5 moles pour cent de BaO, 77,0 moles pour cent de Ti02 et 4,5 moles pour cent de Zr02 et ayant une constante diélectrique de 40 convient pour le résonateur 116. Un grand nombre des autres compositions du type décrit dans certains comes for this use is described in an article by G.H. Jonker and W. Kwestroo, entitled "The Ternary Systems Ba0-TiO2-Sn02 and Ba0-Ti02ZrO2", published in the Journal of American Ceramic Society, Vol. 41, No. 10, October 1978, pages 390 to 394. Among the ceramic compounds described in this article, Ba2Ti9020 in Table VI having 18.5 mole percent BaO, 77.0 mole percent TiO2, and 4.5 mole percent of ZrO 2 and having a dielectric constant of 40 is suitable for resonator 116. Many of the other compositions of the type described in some
titles peuvent convenir également. Les disques compensa- titles may also be suitable. Compensating discs
teurs 114 et 120 sont de préférence sans alumine/A1203) car l'alumine présente une faible perte diélectrique, The cores 114 and 120 are preferably alumina-free / Al 2 O 3) because the alumina has a low dielectric loss,
une haute conductibilité thermique par rapport au résona- a high thermal conductivity compared to the resonant
teur de céramique 116 et un coefficient de température diélectrique positif par rapport à celui du résonateur ceramic reactor 116 and a positive dielectric temperature coefficient with respect to that of the resonator
de céramique 116.ceramic 116.
Selon une caractéristique importante de l'invention, le coefficient de température diélectrique négatif du According to an important characteristic of the invention, the negative dielectric temperature coefficient of the
résonateur de céramique 116 peut &tre pratiquement compen- ceramic resonator 116 can be practically compensated
sé par le coefficient de température diélectrique positif se by the positive dielectric temperature coefficient
des disques compensateurs 114 et 120 en alumine. Autre- compensating discs 114 and 120 of alumina. Other-
ment dit, le coefficient de température diélectrique de In other words, the dielectric temperature coefficient of
-36 ppm/ C du résonateur en céramique 116 peut &tre prati- -36 ppm / C of the ceramic resonator 116 can be practiced
quement compensé par le coefficient de température diélec- compensated by the dielectric temperature coefficient
trique +113 ppm/ C des disques compensateurs 114 et 120 en alumine, ou le coefficient de fréquence en température de +7 ppm/ C du résonateur en céramique 116 peut être pratiquement compensé par le coefficient de fréquence en température de -63 ppm/ C des disques compensateurs 114 et 120 en alumine. Comme cela est connu, le coefficient de température en fréquence d'une matière diélectrique +113 ppm / C of the compensating discs 114 and 120 in alumina, or the temperature frequency coefficient of +7 ppm / C of the ceramic resonator 116 can be substantially compensated by the temperature frequency coefficient of -63 ppm / C compensating discs 114 and 120 of alumina. As is known, the frequency temperature coefficient of a dielectric material
a une polarité opposée à celle du coefficient de tempéra- has a polarity opposite to that of the temperature coefficient
ture diélectrique et il est proportionnel à la fois aux dielectric strength and is proportional to both
dimensions physiques et au coefficient de température diélec- physical dimensions and the dielectric temperature coefficient
trique de cette matière. Par conséquent, la compensation voulue est obtenue en choisissant l'épaisseur appropriée du disque compensateur 114 et 120 en alumine. En outre, les disques compensateurs 114 et 120 en alumine assurent la compensation de température ambiante, réduisent au minimum l'augmentation de température due this material. Therefore, the desired compensation is achieved by selecting the appropriate thickness of the compensator disc 114 and 120 of alumina. In addition, the compensating discs 114 and 120 in alumina provide room temperature compensation, minimize the temperature increase due
à la dissipation de puissance en haute fréquence du résona- the high frequency power dissipation of the resonant
teur en céramique 116 en introduisant une faible résistance thermique entre le résonateur en céramique 116 et la plaque supérieure et la plaque inférieure 112 et 128 du boîtier du filtre, tout en réduisant au minimum les pertes globales en haute fréquence du filtre, en supportant le résonateur 116 à distance des plaques 112 et 128 introduisant des ceramic resistor 116 by introducing a low thermal resistance between the ceramic resonator 116 and the top plate and bottom plate 112 and 128 of the filter housing, while minimizing the overall high frequency losses of the filter, by supporting the resonator 116 away from the plates 112 and 128 introducing
pertes avec de l'alumine à faible perte. Une force de com- losses with alumina at low loss. A force of com-
pression exercée par les plaques 112 et 128 maintient un pressure exerted by the plates 112 and 128 maintains a
bon contact thermique entre le résonateur 116 et les dis- good thermal contact between the resonator 116 and the
ques 114 et 120 de sorte que la résistance thermique entre le résonateur 116 et le boîtier du filtre est inférieure 114 and 120 so that the thermal resistance between the resonator 116 and the filter housing is lower than
à 1 C/W (c'est-à-dire 0,68 C/W prévu par l'analyse de con- at 1 C / W (that is, 0.68 C / W predicted by the analysis of
ception). Par conséquent, selon une autre caractéristique de l'invention, le filtre 100 peut être associé avec des émetteurs à grande puissance car l'élévation de température due à la dissipation d'énergie dans le résonateur 116 est reception). Therefore, according to another characteristic of the invention, the filter 100 can be associated with high power transmitters because the temperature rise due to the dissipation of energy in the resonator 116 is
réduite au minimum par la résistance thermique relative- minimized by the relative thermal resistance
ment basse entre le résonateur de céramique et le boîtier low between the ceramic resonator and the housing
du filtre. Autrement dit, avec une énergie à haute fré- of the filter. In other words, with a high frequency energy
quence de douze Watts dissipés dans le filtre 100, la tem- of twelve Watts dissipated in the filter 100, the temperature
pérature du résonateur 116 ne s'élève que de 8 C au-des- The temperature of the resonator 116 is only 8 C above
sus de la température ambiante et la fréquence du filtre above ambient temperature and filter frequency
-ne se décale que de 42 KHz.- only shifts 42 KHz.
Pour en revenir à la Fig. 1, le boîtier de cuivre To return to Fig. 1, the copper case
du filtre 100 enferme complètement le résonateur de céra- filter 100 completely encloses the ceramic resonator
mique 116 et assure la force de compression qui maintient la relation géométrique entre le résonateur 116 et les disques compensateurs 114 et 120 en alumine. Le bottier comporte une plaque suipérieure 112 en cuivre qui s'ajuste sur un pot 124 en cuivre. La plaque supérieure 112 est soudée sur le pot 124. Ce dernier comporte également une bague intérieure 126 avec des trous taraudés pour recevoir des vis 138. La plaque inférieure 128 en cuivre est fixée sur le pot 124 par les vis 138. Le résonateur 116 et les 116 and provides the compression force that maintains the geometric relationship between the resonator 116 and the compensating discs 114 and 120 of alumina. The casing has a copper top plate 112 which fits on a pot 124 of copper. The upper plate 112 is welded to the pot 124. The latter also has an inner ring 126 with tapped holes for receiving screws 138. The lower copper plate 128 is fixed to the pot 124 by the screws 138. The resonator 116 and the
disques compensateurs 114 et 120 en céramique sont main- ceramic compensator discs 114 and 120 are now
tenus les uns contre les autres par une force de compres- held against each other by a force of compro-
sion exercée par la plaque inférieure 128. Le résonateur 116 et les disques compensateurs 114 et 120 en céramique peuvent également être assemblés par un adhésif approprié, by the lower plate 128. The resonator 116 and the ceramic compensating discs 114 and 120 may also be assembled by a suitable adhesive,
par exemple du verre fritté ou une pellicule adhésive. for example sintered glass or an adhesive film.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le résonateur 116 avec les disques 114 et 120 peuvent être enf ermés individuellement ou collectivement pour éviter toute dégradation des caractéristiques électriques du filtre, résultant de l'humidité. Le résonateur 116 et les disques 114 et 120 peuvent être enfermés hermétiquement According to another characteristic of the invention, the resonator 116 with the disks 114 and 120 can be closed individually or collectively to avoid any degradation of the electrical characteristics of the filter, resulting from moisture. The resonator 116 and the disks 114 and 120 can be hermetically sealed
avec du verre à faible perte, comme de l'encre diélectri- with low-loss glass, such as dielectric ink
que Engelhard A-3702 fondue à haute température. that Engelhard A-3702 melted at high temperature.
La fréquence de résonance du résonateur 116 en céra- The resonance frequency of the resonator 116 in ceramics
mique peut être réglée linéairement au moyen d'une tige d'accord 102 et d'un piston d'accord 118 diélectrique qui lui est fixé. La fréquence de résonance du résonateur 116 diminue linéairement quand le piston d'accord 118 est introduit dans les trous concentriques du disque 114 et du résonateur 116. Le piston d'accord 118 est de préférence It can be adjusted linearly by means of a tuning rod 102 and a dielectric tuning piston 118 fixed thereto. The resonance frequency of the resonator 116 decreases linearly when the tuning piston 118 is introduced into the concentric holes of the disk 114 and the resonator 116. The tuning piston 118 is preferably
réalisé en la même céramique que celle du résonateur 116. made of the same ceramic as the resonator 116.
Mais, dans d'autres applications, le piston d'accord 118 peut être en toute matière diélectrique appropriée. Le piston d'accord 118 ne produit pas seulement une variation But in other applications, the tuning piston 118 may be of any suitable dielectric material. The tuning piston 118 not only produces a variation
linéaire de la fréquence de résonance mais élimine égale- linear resonance frequency but also eliminates
ment des modes de résonance parasites (en maintenant con- parasitic resonance modes (maintaining
stantes les dimensions globales du boîtier de cuivre quand la fréquence du résonateur 116 est réglée), il réduit au stents the overall dimensions of the copper case when the resonator frequency 116 is set), it reduces to
minimum la réduction du facteur Q du résonateur (car il con- minimum reduction of the Q factor of the resonator (because it
siste en un diélectrique à faible perte) et permet aux dis- is a low loss dielectric) and allows
ques 114 et 120 d'être en bon contact thermique avec le ré- sonateur 118 sur toute la surface supérieure et la surface 114 and 120 to be in good thermal contact with the reflector 118 over the entire upper surface and the surface
inférieure. Bien que le résonateur 116 soit accordé de pré- lower. Although resonator 116 is granted
férence au moyen du piston d'accord 118, d'autres disposi- by means of the tuning piston 118, other arrangements
tifs d'accord conventionnels peuvent aussi convenir. Conventional agreements may also be appropriate.
La tige d'accord 102 est de préférence en un acier au nickel, comme de l'Invar, plaqué de cuivre. La tige The tuning rod 102 is preferably made of nickel steel, such as Invar, plated with copper. The stem
d'accord 102 est filetée et elle est vissée dans un tarau- 102 is threaded and is screwed into a
dage correspondant dans la partie supérieure 108 d'une douille 134. La douille 134 comporte une partie inférieure filetée qui pénètre dans une partie taraudée d'un couvercle de cuivre 130. Le couvercle 130 est soudé sur un tube de corresponding die in the upper portion 108 of a socket 134. The sleeve 134 has a threaded lower portion which penetrates into a threaded portion of a copper lid 130. The lid 130 is welded to a tube of
cuivre 132 soudé à son tour sur la plaque supérieure 112. copper 132 welded in turn on the upper plate 112.
La partie inférieure et intérieure de la douille 134 n'est The lower and inner part of the sleeve 134 is
pas taraudée de sorte que la tige d'accord 102 n'est main- not tapped so that the tuning rod 102 is not
tenue que dans la partie supérieure et intérieure 108 de la douille 134. La partie supérieure 108 de la douille 134 est également fendue et filetée de manière qu'un écrou de blocage 104 puisse être utilisé pour fixer la position de la tige 102 et du piston d'accord 118 en céramique. Un écrou de blocage 106 est également utilisé pour fixer la held only in the upper and inner portion 108 of the sleeve 134. The upper portion 108 of the sleeve 134 is also slotted and threaded so that a locking nut 104 can be used to fix the position of the rod 102 and the piston agree 118 ceramic. A locking nut 106 is also used to secure the
position de la partie inférieure de la douille 134 par rap- position of the lower part of the sleeve 134 by
port au couvercle de cuivre 130.port to the copper lid 130.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la douille 134, la tige d'accord 132 et le tube 130, 132 peuvent être en des matières différentes, ayant chacune des coefficients différents de dilatation pour compenser les variations de fréquence de résonance du résonateur 116 avec la température ambiante. Par exemple, la tige d'accord 102 est de préférence en un acier au nickel plaqué de cuivre tandis que la douille 134 est de préférence en laiton et le According to another characteristic of the invention, the sleeve 134, the tuning rod 132 and the tube 130, 132 may be of different materials, each having different coefficients of expansion to compensate for the resonant frequency variations of the resonator 116. with the ambient temperature. For example, the tuning rod 102 is preferably a nickel plated copper steel while the socket 134 is preferably brass and the
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tube 130, 132 de préférence en cuivre. Le mouvement du tube 130, 132 preferably of copper. The movement of
piston d'accord 118 en céramique dans la plage des tem- tuning piston 118 made of ceramic in the range of
péra-ures ambiantes peut &tre modifié en changeant la ambient conditions can be modified by changing the
longueur effective de la douille de laiton 134. La lon- effective length of the brass sleeve 134. The length
gueur effective de la douille de laiton 134 est réglée en tournant cette douille 134 pour la faire entrer ou sortir du tube 130, 132. Une compensation de température est ainsi obtenue par la différence des coefficients de dilatation et les dimensions respectives entre la tige d'accord 132, la douille de laiton 134 et le tube de cuivre 130, 132. Cette disposition peut compenser le plus mauvais cas de variation de 0,8 ppm/ C du coefficient The effective amount of the brass sleeve 134 is adjusted by turning this sleeve 134 into or out of the tube 130, 132. Temperature compensation is thus obtained by the difference of the expansion coefficients and the respective dimensions between the shank. 132, the brass sleeve 134 and the copper tube 130, 132. This arrangement can compensate for the worst case of variation of 0.8 ppm / C of the coefficient
de température en fréquence de l'ensemble du filtre. frequency temperature of the entire filter.
Les signaux à haute fréquence sont couplés avec le filtre 100 au moyen de deux sondes 122 accessibles par des connecteurs respectifs 136. Dans le présent mode The high frequency signals are coupled with the filter 100 by means of two probes 122 accessible by respective connectors 136. In the present mode
de réalisation du filtre 100, deux sondes 122 sont dispo- of the filter 100, two probes 122 are available.
sées en face du résonateur 116 sur le pot 124, à 90 in front of the resonator 116 on the pot 124, at 90
l'une de l'autreoQme_ illustré par-la-figure 3 o-.......... one of the other, illustrated by FIG.
économiser l'espace, les sondes 122 peuvent être disposées en toute position appropriée du bottier du save space, the probes 122 can be arranged in any appropriate position of the cabinet of the
filtre, par exemple, sur la plaque supérieure 112. filter, for example, on the upper plate 112.
Les dimensions des différentes éléments d'un mode de réalisation du filtre 100 destiné à fonctionner à des fréquences comprises entre 865 et 900 MHz sont indiquées ci-eprès sur le tableau I. Dans ce mode de réalisation, le iésonateur 116 et le piston d'accord 118 sont en un composé de céramique Ba2Ti9020, les disques 114 et li0 sont en alumine, la tige d'accord 102 est en acier au nickel plaqué de cuivre, la douille l34 est en laiton et The dimensions of the different elements of an embodiment of the filter 100 intended to operate at frequencies between 865 and 900 MHz are indicated below in Table I. In this embodiment, the ionisator 116 and the piston of FIG. 118 are made of a Ba2Ti9020 ceramic compound, the disks 114 and 110 are made of alumina, the tuning rod 102 is made of copper-plated nickel steel, the sleeve is made of brass and
le boîtier du filtre est en cuivre. Les dimensions exac- the filter housing is made of copper. The exact dimensions
tes des éléments de ce mode de réalisation de filtre va- elements of this filter embodiment
rient en fonction de la-fréquence de fonctionnement voulue depending on the desired operating frequency
et des matières choisies pour chacun des éléments. - and materials chosen for each element. -
Dimensions du filtre en millimètres Elément Diam. ext. Diam. int. Longueur Résonateur 116 68,07 32,00 19,61 Disque 114 71,12 32,00 28,93 Disque 120 71,12 -- 28,62 Piston 118 31,11 -- 34,42 Tige 102 9,52 -- 88,9 Pot 124 142,87 139,7 79,88 Tube 132 41,27 38,1 25,4 Douille 134 19,05 9, 52 31,75 Filter dimensions in millimeters Element Diam. ext. Diam. int. Length Resonator 116 68.07 32.00 19.61 Disc 114 71.12 32.00 28.93 Disc 120 71.12 - 28.62 Piston 118 31.11 - 34.42 Rod 102 9.52 - 88.9 Pot 124 142.87 139.7 79.88 Tube 132 41.27 38.1 25.4 Socket 134 19.05 9, 52 31.75
La Fig. 2 représente un appareil combinateur d'an- Fig. 2 represents an apparatus combining
tenne destiné à coupler des émetteurs HF 201, 202 et 203 ayant des fréquences différentes avec une antenne commune 231. Des filtres 211, 212 et 213 sont de préférence des filtres 100 selon l'invention. Le combinateur 221 peut être tout combinateur d'antenne conventionnel qui convient, comme celui décrit et illustré dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N 4 375 622. En utilisant le filtre HF selon l'invention pour les filtres 211, 212 et 213, les impératifs de dimensions globales et d'encombrement de A filter for coupling RF transmitters 201, 202 and 203 having different frequencies with a common antenna 231. Filters 211, 212 and 213 are preferably filters 100 according to the invention. The combiner 221 may be any suitable conventional antenna combiner, such as that described and illustrated in U.S. Patent No. 4,375,622. Using the HF filter of the invention for filters 211, 212 and 213 , the imperatives of global dimensions and congestion of
l'appareil de combinaison de la Fig. 2 peuvent être nette- the combination apparatus of FIG. 2 can be net-
ment réduits. Etant donné que l'encombrement est essentiel reduced. Since congestion is essential
pour des antennes situées à distance, une économie sub- for remote antennas, a subdivided economy
stantielle peut être réalisée en utilisant le filtre 100 stantial can be achieved using the filter 100
selon l'invention.according to the invention.
En résumé, un filtre à haute fréquence avec un facteur Q élevé a été décrit comprenant un résonateur en céramique compensé en température. L'ensemble du filtre In summary, a high frequency filter with a high Q factor has been described including a temperature compensated ceramic resonator. The whole filter
est compensé en température, il est optimisé thermique- is temperature compensated, it is optimized thermal-
ment de manière que l'élévation de température due à la dissipation d'énergie dans le résonateur soit réduite au such that the rise in temperature due to the dissipation of energy in the resonator is reduced to
minimum, et avec de faibles pertes totales en haute fré- minimum, and with low total losses in high frequency
quence. En outre, ce filtre est nettement plus petit que les filtrse conventionnels à cavités remplies d'air. Le filtre HF selon l'invention peut être utilisé avec avantage dans de nombreuses applications, par exemple dans un appareil combinateur destiné à coupler plusieurs émetteurs accordingly. In addition, this filter is significantly smaller than conventional filters with cavities filled with air. The HF filter according to the invention can be advantageously used in many applications, for example in a combiner apparatus for coupling several transmitters
HF de fréquences différentes avec une antenne commune. HF of different frequencies with a common antenna.
Bien entendu, diverses modifications peuvent &tre apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation dé- crit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the embodiment described and illustrated by way of non-limiting example.
sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.
ilhe
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Family Applications (1)
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