FR2675638A1

FR2675638A1 - Dielectric resonator device

Info

Publication number: FR2675638A1
Application number: FR9104741A
Authority: FR
Inventors: Xiaohu Jiao
Original assignee: Tekelec Airtronic
Current assignee: Tekelec Airtronic
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1992-10-23

Abstract

The invention relates to a dielectric resonator device for systems operating in the field of UHF and of SHF frequencies. The device is of the type comprising a resonator body (1) made of a dielectric material in parallelepipedal form, in which at least one hollow (3) is formed, passing completely through the body. It is characterised in that it comprises a second element (2) in the shape of a small plate and in that the body (1) is applied, by one of its surfaces then forming a mounting face, on the plate. The invention can be used in the field of UHF and of SHF frequencies.

Description

L'invention concerne un dispositif résonateur diélectrique pour des systèmes fonctionnant dans le domaine des fréquences UHF et de hyper-fréquences, du type comprenant un corps résonateur en un matériau diélectrique, de forme parallélépipédique, dans lequel est pratiqué au moins un évidement traversant entièrement le corps. The invention relates to a dielectric resonator device for systems operating in the field of UHF frequencies and of hyper-frequencies, of the type comprising a resonator body made of a dielectric material, of parallelepipedal shape, in which is formed at least one recess entirely passing through the body.

Dans les dispositifs résonateurs diélectriques de ce type, qui sont connus, l'évidement est réalisé sous forme d'un alésage recouverte d'une couche métallique électriquement conductrice dont la paroi est entièrement métallisée. In dielectric resonator devices of this type, which are known, the recess is produced in the form of a bore covered with an electrically conductive metal layer whose wall is entirely metallized.

Ces dispositifs résonateurs connus présentent l'inconvénient majeur qu'ils nécessitent, pour des fonctions plus complexes qu'exigent les systèmes modernes, des dispositifs supplémentaires, ce qui est incompatible avec des circuits intégrés ayant un degré d'intégration élevé. These known resonator devices have the major drawback that they require, for more complex functions than modern systems require, additional devices, which is incompatible with integrated circuits having a high degree of integration.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif résonateur diélectrique qui ne présente plus les inconvénients qui viennent d'être énoncés. The object of the present invention is to propose a dielectric resonator device which no longer has the drawbacks which have just been stated.

Pour atteindre ce but, un résonateur diélectrique selon l'invention comprend un deuxième élément en forme d'une plaquette posée sur une face latérale du corps résonateur formant alors face de pose. To achieve this object, a dielectric resonator according to the invention comprises a second element in the form of a plate placed on a lateral face of the resonator body then forming the laying face.

Selon une caractéristique de l'invention, l'évidement est réalisé sous forme d'une fente s'ouvrant dans la face de pose et dont la zone de fond et au moins une partie des parois latérales ajacentes sont recouvertes d'une couche métallique électriquement conductrice. According to a characteristic of the invention, the recess is produced in the form of a slot opening in the laying face and the bottom zone and at least part of the adjacent side walls of which are electrically covered with a metal layer conductive.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le deuxième élément précité est formé par une plaquette métallique constituant un plan de masse. According to another characteristic of the invention, the second aforementioned element is formed by a metal plate constituting a ground plane.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'élément précité en forme d'une plaquette est réalisé en un matériau diélectrique pouvant avoir une permittivité différente de celle du corps résonateur, le cas échéant, une permittivité plus faible. According to yet another characteristic of the invention, the aforementioned element in the form of a wafer is made of a dielectric material which may have a different permittivity than that of the resonator body, if necessary, a lower permittivity.

Selon une autre caractéristique de l'invention le corps diélectrique comprend plusieurs évidements qui s'étendent parallèlement dans un même plan parralèle à la surface de pose et que la plaquette recouvre entièrement cette surface, pour former un dispositif de filtre dans lequel chaque évidement constitue la cavité d'un résonateur élémentaire. According to another characteristic of the invention, the dielectric body comprises several recesses which extend parallel in the same plane parallel to the installation surface and that the plate completely covers this surface, to form a filter device in which each recess constitutes the cavity of an elementary resonator.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparatront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels
- les figures 1 à 4 montrent un premier mode de réalisation d'un dispositif résonateur diélectrique selon l'invention ;
- les figures 5 à 8 montrent quatre variantes d'un dernier mode de réalisation d'un dispositif résonateur diélectrique selon l'invention ;;
- les figures 9 à 11 illustrent plusieurs modes de réalisation d'un dispositif diélectique, constituant des filtres formés par une pluralité de résonateurs diélectriques élémentaires selon certaines figures précédentes
- les figures 12a, b à 14, a, b montrent trois dispositifs diélectriques formant des filtres pourvus de circuits spécifiques montrés chaque fois en a et la courbe caractéristique de chaque filtre, donnée en b
- les figures 15 à 27 illustrent plusieurs modes de réalisation de dispositifs diélectriques formant des filtres, qui se distinguent par les moyens de couplage.The invention will be better understood, and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention, and in which
- Figures 1 to 4 show a first embodiment of a dielectric resonator device according to the invention;
- Figures 5 to 8 show four variants of a last embodiment of a dielectric resonator device according to the invention;
- Figures 9 to 11 illustrate several embodiments of a dielectric device, constituting filters formed by a plurality of elementary dielectric resonators according to certain previous figures
- Figures 12a, b to 14, a, b show three dielectric devices forming filters provided with specific circuits shown each time in a and the characteristic curve of each filter, given in b
- Figures 15 to 27 illustrate several embodiments of dielectric devices forming filters, which are distinguished by the coupling means.

Comme le montre schématiquement la figure 1, un résonateur diélectrique élémentaire de l'invention est constitué de deux parties, à savoir un corps céramique parallélépipédique 1 ayant une permittivité gret une plaquette 2. Dans ce corps 1 est pratiqué une fente 3 de section transversale rectangulaire qui s'étend symétriquement par rapport au plan médian vertical longitudinal du corps et à partir de la surface inférieure jusqu'à une profondeur prédéterminée. La fente 3 est métallisée à partir de son fond jusqu'à une certaine hauteur. Cette métallisation porte la référence 4. Les surfaces externes latérales longitudinales 5 sont recouvertes d'une couche métallique électriquement conductrice. Le bloc 1 repose par sa surface inférieure dans laquelle débouche la fente 3 sur la plaquette 2. As shown schematically in Figure 1, an elementary dielectric resonator of the invention consists of two parts, namely a rectangular ceramic body 1 having a permittivity gret a plate 2. In this body 1 is made a slot 3 of rectangular cross section which extends symmetrically with respect to the longitudinal vertical median plane of the body and from the lower surface to a predetermined depth. The slot 3 is metallized from its bottom to a certain height. This metallization bears the reference 4. The longitudinal lateral external surfaces 5 are covered with an electrically conductive metallic layer. The block 1 rests by its lower surface into which the slot 3 opens onto the plate 2.

Dans un premier mode de réalisation, la plaquette est métallique et est utilisée comme plan de masse et reliée directement au bottier du dispositif qu'utilise le résonateur. Cette plaquette 3 permet une dissipation accélérée de la chaleur engendrée par le fonctionnement du résonateur. Ce dernier peut avoir une longueur de 1/4 ou 1/2g,g g étant la longueur d'onde. Pour le premier cas, une face frontale 7 est court-circuitée, c'est-à-dire métallisée, tandis que l'autre surface constitue un circuit ouvert, c'est-à-dire elle n'est métallisée. Pour le second cas, les deux faces frontales 7 du résonateur sont soit court-circuitées, c'est-à-dire métallisées, soit non métallisées et constituent ainsi des circuits ouverts. In a first embodiment, the plate is metallic and is used as a ground plane and connected directly to the case of the device used by the resonator. This plate 3 allows accelerated dissipation of the heat generated by the operation of the resonator. The latter can have a length of 1/4 or 1 / 2g, g g being the wavelength. For the first case, a front face 7 is short-circuited, that is to say metallized, while the other surface constitutes an open circuit, that is to say it is not metallized. For the second case, the two end faces 7 of the resonator are either short-circuited, that is to say metallized, or non-metallized and thus constitute open circuits.

Les dimensions du résonateur tel que du corps céramique, de la fente etc...sont choisies en fonction de l'impédance caractéristique et du facteur de qualité à vide désirés. The dimensions of the resonator such as the ceramic body, the slot, etc. are chosen as a function of the desired characteristic impedance and of the empty quality factor.

Dans la version de réalisation selon la figure 2, une partie d'une surface frontale 7, à savoir la partie 4 hachurée 8 autour de l'ouverture dans la face 7 de la fente 3 est métallisée. Cette partie métallisée 8 augmente la capacité du résonateur et équivaut à un rallongement du corps résonateur, ce qui entrante une diminution de la longueur du résonateur pour une fréquence de résonance donnée. Cette métallisation peut être réalisée aussi sur l'autre face frontale. In the embodiment according to FIG. 2, part of a front surface 7, namely the hatched part 4 around the opening in the face 7 of the slot 3, is metallized. This metallized part 8 increases the capacity of the resonator and is equivalent to an extension of the resonator body, which in turn decreases the length of the resonator for a given resonant frequency. This metallization can also be carried out on the other front face.

La fente peut avoir d'autres formes géométrique que celle représentée aux figures 1 et 2. Elle peut avoir un fond à profil semi-circulaire comme sur la figure 3 et la partie de la face frontale autour de la fente peut aussi être métallisée, comme le montre la figure 4. The slot can have other geometric shapes than that shown in FIGS. 1 and 2. It can have a bottom with a semi-circular profile as in FIG. 3 and the part of the front face around the slot can also be metallized, as shown in Figure 4.

Les figures 5 à 8 montrent quatre variantes d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif diélectrique selon l'invention. Ces quatre variantes ont en commun que la plaquette 3 qui, au lieu d'étre en métal comme aux figures 1 à 4, est maintenant formée par un substrat 10 ayant une épaisseur prédéterminée et une constante diélectrique gs qui est généralement différent de la constante diélectrique du corps céramique 1 et pourrait avoir une valeur plus faible. Ainsi le subtrat pourrait être un matériau couramment utilisé par des circuits intégrés, c'est-à-dire moins cher que le corps 1. Il est à noter que la surface inférieure 11 du substrat est métallisée tandis que les petites surfaces latérales 12 ne portent pas de métallisation.Les trois surfaces latérales longitudinales 5 du corps sont métallisées, la face inférieure constituant la face de pose pourrait être exempte de métallisation. Figures 5 to 8 show four variants of a second embodiment of a dielectric device according to the invention. These four variants have in common that the plate 3 which, instead of being made of metal as in FIGS. 1 to 4, is now formed by a substrate 10 having a predetermined thickness and a dielectric constant gs which is generally different from the dielectric constant of ceramic body 1 and could have a lower value. Thus the substrate could be a material commonly used by integrated circuits, that is to say less expensive than the body 1. It should be noted that the lower surface 11 of the substrate is metallized while the small lateral surfaces 12 do not carry no metallization. The three longitudinal side surfaces 5 of the body are metallized, the lower face constituting the laying face could be free of metallization.

Comme pour le premier mode de réalisation, l'évidement du dispositif résonateur peut avoir des formes différentes. L'évidement pourrait être une fente 3 de section transversale rectangulaire (figure 5), une fente 3 pourvue d'un fond semi-circulaire (figure 6) ou être réalisé par un alésage circulaire 13 qui communique avec la face de pose par une fente plus étroite de section transversale rectangulaire 14 (figure 8). Dans les deux premiers cas, la surface interne de la fente est partiellement métallisée en 4, jusqu'à une certaine hauteur, à partir du fond. Dans le cas de la figure 8, toute la surface de l'alésage 13 est métallisée et seulement les faces de la fente 14 sont exemptes de métal. Cette version de réalisation présente l'avantage que la métallisation est plus facilement à réaliser et est plus précise. As for the first embodiment, the recess of the resonator device can have different shapes. The recess could be a slot 3 of rectangular cross section (Figure 5), a slot 3 provided with a semi-circular bottom (Figure 6) or be made by a circular bore 13 which communicates with the laying face by a slot narrower rectangular cross section 14 (Figure 8). In the first two cases, the internal surface of the slot is partially metallized in 4, up to a certain height, from the bottom. In the case of Figure 8, the entire surface of the bore 13 is metallized and only the faces of the slot 14 are free of metal. This version of embodiment has the advantage that metallization is easier to perform and is more precise.

Comme auparavant, il est possible dans ces trois variantes de réalisation de métalliser aussi une partie 8 sur au moins une face frontale 3 tout autour de la partie métallisée de l'évidement. As before, it is possible in these three alternative embodiments to also metallize a part 8 on at least one front face 3 all around the metallized part of the recess.

La variante selon la figure 7 se distingue des trois autres variantes par le fait que l'évidement est réalisé seulement sous forme d'un alésage longitudinal 16 pratiqué dans le corps 1. Dans l'exemple représenté l'alésage est circulaire mais pourrait avoir toute autre forme appropriée. Elle pourrait avoir par exemple une section transversale rectangulaire. Il est à noter que toute la surface interne de l'alésage 16 est métallisée. The variant according to FIG. 7 differs from the three other variants in that the recess is produced only in the form of a longitudinal bore 16 formed in the body 1. In the example shown, the bore is circular but could have any other suitable form. It could for example have a rectangular cross section. It should be noted that the entire internal surface of the bore 16 is metallized.

La partie rectangulaire 8 d'au moins une surface frontale 7 autour de l'alésage 16 pourrait être métallisé.The rectangular part 8 of at least one front surface 7 around the bore 16 could be metallized.

Ces variantes de réalisation selon les figures 5 à 8 où le corps résonateur 1 repose sur un substrat diélectrique en forme d'une plaquette présente l'avantage que des circuits électriques indiqués en 18 pourraient être réalisés sur la face de pose du substrat, par exemple sous forme de lignes micro rubans. Ces circuits peuvent accomplir les fonctions de moyens de couplage du résonateur, permettre la réalisation d'un filtre actif et assurer un effet de réjection supplémentaire à une fréquence prédéterminée. Le substrat pourrait avoir une forme correspondant à la face de pose du corps résonateur où pourrait être réalisé sous forme d'une plaque de plus grande dimension ce qui permet de prévoir les circuits 18 également sur la partie de la surface de pose qui est restée libre (figure 8). These variant embodiments according to FIGS. 5 to 8 where the resonator body 1 rests on a dielectric substrate in the form of a wafer has the advantage that the electrical circuits indicated in 18 could be produced on the face for laying the substrate, for example in the form of micro ribbons lines. These circuits can perform the functions of coupling means of the resonator, allow the realization of an active filter and provide an additional rejection effect at a predetermined frequency. The substrate could have a shape corresponding to the laying face of the resonator body where it could be made in the form of a plate of larger dimension which makes it possible to provide the circuits 18 also on the part of the laying surface which has remained free. (figure 8).

Les figures 9 à 27 montrent plusieurs modes de réalisations de filtres diélectriques céramiques qui peuvent être construites en associant plusieurs résonateurs individuels décrits ci-avant. Il s'agit de filtres céramiques mono-bloc miniaturisés réalisés en utilisant des matériaux céramiques de faibles pertes et stables en température. Figures 9 to 27 show several embodiments of ceramic dielectric filters which can be constructed by combining several individual resonators described above. These are miniaturized mono-block ceramic filters made using ceramic materials with low losses and stable in temperature.

Comme le montre les figures, chaque dispositif de filtre céramique comprend un corps céramique parallépipédique 20 de permittivité r, qui comprend plusieurs fentes, ou alésages ou combinaisons d'alésages ayant les configurations déjà décrites à propos des dispositifs résonateurs élémentaires représentés aux figures 1 à 8, à savoir des fentes 3 de section transversale rectangulaire, de fente à section rectangulaire à fond en demi cercle, d'un alésage 16 fermé circulaire ou de toute autre section transversale appropriée ou encore des alésages 13 communiquant avec l'extérieur par une fente de plus faible largeur 14 (figures 3 à 27). Tout les évidements s'étendent parallèlement les uns aux autres dans le corps mono-bloc 20. Les surfaces externes latérales libres 21 sont recouvertes d'une couche métallique électriquement conductrice (non représenté).Cette couche pourrait être réalisée en argent ou en cuivre ou par superposition de plusieurs couches élémentaires par exemple en argent, cuivre, nickel ou analogue. Une partie 4 des surfaces internes des évidements est métallisés, comme cela a déjà été décrite en rapport avec les dispositifs résonateurs élémentaires selon les figures 1 à 8. La surface frontale 22 d'une extrémité du bloc 20 est également métallisée. As shown in the figures, each ceramic filter device comprises a rectangular ceramic body 20 of permittivity r, which comprises several slots, or bores or combinations of bores having the configurations already described with regard to the elementary resonator devices represented in FIGS. 1 to 8 , namely slots 3 of rectangular cross section, of rectangular section with semi-circular bottom, of a closed circular bore 16 or of any other suitable cross section or of bores 13 communicating with the outside by a slot of narrower width 14 (Figures 3 to 27). All the recesses extend parallel to each other in the mono-block body 20. The free lateral external surfaces 21 are covered with an electrically conductive metallic layer (not shown). This layer could be made of silver or copper or by superposition of several elementary layers, for example silver, copper, nickel or the like. Part 4 of the internal surfaces of the recesses is metallized, as has already been described in connection with the elementary resonator devices according to FIGS. 1 to 8. The front surface 22 of one end of the block 20 is also metallized.

Le dispositif de filtre comprend aussi une plaquette 24 sur la surface supérieure 25 duquel repose le corps mono bloc 20 par sa face inférieure 26 formant face de pose.The filter device also comprises a plate 24 on the upper surface 25 from which the mono-block body 20 rests by its lower face 26 forming a laying face.

La plaquette 24 peut être une plaquette métallique formant alors un plan métallique ou un substrat en un matériau diélectrique pouvant avoir une permitivité r différente de celle du corps 20. La permitivité de la plaquette 24 pourrait être inférieure à celle du corps 20. The wafer 24 may be a metal wafer then forming a metallic plane or a substrate made of a dielectric material which may have a permeability r different from that of the body 20. The permeability of the wafer 24 could be lower than that of the body 20.

I1 est à noter que toutes les versions de réalisation du corps 20, qui sont représentées aux figures 9 à 27 et diffèrent par la forme de l'évidement peuvent être posées sur un plan métallique ou un substrat 24. Les dimensions du corps céramique 20, le nombre des fentes et les dimensions de celles-ci ainsi que les espacements entre les évidements sont prédéterminés suivant le gabarit du filtre. Lorsque la plaquette 25 est formée par un substrat, la face inférieure 27 est métallisée tandis que les faces latérales 28 restent libres de toute métallisation. It should be noted that all the embodiments of the body 20, which are shown in FIGS. 9 to 27 and differ in the shape of the recess, can be placed on a metal plane or a substrate 24. The dimensions of the ceramic body 20, the number of slots and the dimensions thereof and the spacings between the recesses are predetermined according to the size of the filter. When the wafer 25 is formed by a substrate, the lower face 27 is metallized while the lateral faces 28 remain free from any metallization.

Lorsque la plaquette 24 est réalisée en un métal électriquement conducteur, comme par exemple à la figure 9, le couplage entre le générateur (non représenté) et le dispositif filtre ainsi que le couplage entre ce dernier et la charge (non représentée) peuvent être réalisés en utilisant les techniques classiques. Les moyens de couplage d'entrée et de sortie vers le filtre et la charge peuvent par exemple être formés par des condensateurs disposés au niveau de l'évidement d'entrée et de l'évidement de sortie et indiqués schématiquement entre 30 et 31. When the plate 24 is made of an electrically conductive metal, such as for example in FIG. 9, the coupling between the generator (not shown) and the filter device as well as the coupling between the latter and the load (not shown) can be achieved. using conventional techniques. The means of coupling input and output to the filter and the load can for example be formed by capacitors arranged at the level of the input recess and the output recess and indicated diagrammatically between 30 and 31.

Lorsque la plaquette 24 est un substrat, la face de pose 25 de celui-ci peut porter des circuits de couplage et des circuits supplémentaires permettant aux filtres de réaliser des fonctions plus complexes. Ces circuits pourraient être des lignes simples tels qu'indiquées en 32 et 33 aux figures par exemple 9 à 11 et surtout 12b, pour réaliser le couplage entre le filtre et le générateur et la charge, ou être des circuits plus complexes pour réaliser des filtres elliptiques ou asymétriques comme dans les cas par exemple des figures 13a et 14a. Ces circuits peuvent encore être de nature à être associés à des éléments actifs tels que des diodes, des transistors à effet de champs ou des transistors bipolaires pour la réalisation de filtres actifs ayant des très faibles pertes d'insertion et/ou pour améliorer la sélectivité des filtres.Les circuits peuvent être de nature à être utilisés pour réaliser un filtre à temps de propagation de groupe corrigé. Les circuits peuvent être formés sur le substrat pour obtenir une atténuation supplémentaire à des fréquences prédéterminées telles que des fréquences harmoniques par exemple. Les circuits peuvent être réalisés en configuration de lignes micro rubans, de lignes triplaques ou d'autres types de lignes de transmission connues. When the wafer 24 is a substrate, the laying face 25 of the latter may carry coupling circuits and additional circuits allowing the filters to perform more complex functions. These circuits could be simple lines such as indicated in 32 and 33 in the figures for example 9 to 11 and especially 12b, to realize the coupling between the filter and the generator and the load, or be more complex circuits to make filters elliptical or asymmetrical as in the cases for example of FIGS. 13a and 14a. These circuits can also be of a nature to be associated with active elements such as diodes, field effect transistors or bipolar transistors for the production of active filters having very low insertion losses and / or for improving the selectivity. filters. The circuits can be of a kind to be used to make a corrected group propagation time filter. The circuits can be formed on the substrate to obtain additional attenuation at predetermined frequencies such as harmonic frequencies for example. The circuits can be made in the configuration of microstrip lines, triplate lines or other types of known transmission lines.

A titre d'exemple, la figure 12a montre un filtre la plaquette de substrat 24 duquelle porte sur sa surface de pose 25 des éléments de circuits de couplage d'entrée 32 et de sortie 33 rectilignes qui pénètrent plus où moins profondément, selon le couplage souhaité, dans les évidements d'entrée et de sortie respectivement repérés 34 et 35 réalisés sous forme de fente 3 à fond semi-circulaire. La figure 12b montre la courbe caractéristique du filtre qui est du type de filtre passe-bande ayant la fréquence centrale Fo. Cette courbe caractéristique qui présente l'atténuation a en fonction de la fréquence f montre de part et d'autre de la bande passante une atténuation monotone. By way of example, FIG. 12a shows a filter for the substrate board 24 which carries on its laying surface 25 elements of straight input 32 and output 33 coupling circuits which penetrate more or less deeply, depending on the coupling desired, in the inlet and outlet recesses respectively marked 34 and 35 produced in the form of a slot 3 with a semi-circular bottom. FIG. 12b shows the characteristic curve of the filter which is of the type of bandpass filter having the central frequency Fo. This characteristic curve which exhibits the attenuation a as a function of the frequency f shows on either side of the passband a monotonic attenuation.

La figure 13a montre un filtre passe-bande dont le substrat porte en plus des éléments de circuits rectilignes 32, 33 de la figure 12a un motif de circuits 39 établissant un couplage selfique entre les premier et quatrième éléments résonateurs du dispositif filtre à quatre fentes et donc quatre éléments résonateurs, pour créer des zeros de transmission aux fréquences Fti et Ft2 de part et d'autre de la partie passante centrale, comme l'illustre la figure 13b. La configuration de circuits réalisée sur le substrat support 24 de la figure 13a à pour effet que le dispositif de filtre constitue un filtre elliptique. FIG. 13a shows a bandpass filter, the substrate of which carries, in addition to the rectilinear circuit elements 32, 33 of FIG. 12a, a circuit pattern 39 establishing an inductive coupling between the first and fourth resonator elements of the filter device with four slots and therefore four resonator elements, to create zeros of transmission at frequencies Fti and Ft2 on either side of the central pass-through part, as illustrated in FIG. 13b. The configuration of circuits produced on the support substrate 24 of FIG. 13a has the effect that the filter device constitutes an elliptical filter.

La figure 14a montre une configuration de circuit permettant d'obtenir un filtre asymétrique dont la courbe caractéristique est représentée à la figure 14b. La configuration de circuits comporte les éléments de circuits de couplage d'entrée et de sortie 32 et 33 et un motif 40 de circuits de couplage capacitif entre les premier et troisième fentes de résonateur élémentaires du bloc 20. Ce motif de circuits 40 comporte deux éléments ayant chacun une portion 41 parallèle à la fente et une portion 42 perpendiculaire à la portion 41 et s'étendant en direction de la portion 42 de l'autre élément. Ces deux portions 41 présentent au niveau de leurs extrémités libres une partie de couplage capacitif 43 où elle se chevauche. Ce couplage capacitif crée un zero de transmission à la fréquence Ft3 en dehors de la bande passante, en dessous de la fréquence Fo. Figure 14a shows a circuit configuration to obtain an asymmetric filter whose characteristic curve is shown in Figure 14b. The circuit configuration includes the input and output coupling circuit elements 32 and 33 and a pattern 40 of capacitive coupling circuits between the first and third elementary resonator slots of the block 20. This circuit pattern 40 has two elements each having a portion 41 parallel to the slot and a portion 42 perpendicular to the portion 41 and extending in the direction of the portion 42 of the other element. These two portions 41 have at their free ends a capacitive coupling part 43 where it overlaps. This capacitive coupling creates a transmission zero at the frequency Ft3 outside the bandwidth, below the frequency Fo.

Les figures 15 à 27 montrent différentes possibilités de réglage de couplage dans des dispositifs de filtres réalisés conformément à la présente invention. FIGS. 15 to 27 show different possibilities of adjustment of coupling in filter devices produced in accordance with the present invention.

Ce réglage consiste à modifier les espacements inter-résonateur du filtre. Trois modes de réalisation de moyens de réglage de couplage sont représentés à titre d'exemple.This adjustment consists in modifying the inter-resonator spacings of the filter. Three embodiments of coupling adjustment means are shown by way of example.

Un premier mode de réglage de couplage est fondé sur l'utilisation d'encoches 45 qui s'étendent parallèlement aux évidements de résonateurs au milieu entre deux évidements ajacentes. Les encoches 45 peuvent être pratiquées soit dans la surface supérieure 46 du corps mono bloc 20 seulement, soit dans sa face de pose seulement, soit dans les deux en même temps. Les encoches peuvent avoir toutes formes appropriées et présenter par exemple une section transversale rectangulaire comme dans le cas des figures 15, 17 et 23 ou de forme triangulaire comme dans les cas des figures 16 et 24.Ces encoches peuvent être utilisées pour toutes les configurations d'évidement de résonance représentées, peu importe si l'évidement est réalisé sous forme d'une fente rectangulaire, à fond semi circulaire, ou sous forme d'un alésage fermé, ou communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'une fente plus étroite. A first mode of coupling adjustment is based on the use of notches 45 which extend parallel to the resonator recesses in the middle between two adjacent recesses. The notches 45 can be made either in the upper surface 46 of the mono-block body 20 only, or in its laying face only, or in both at the same time. The notches can have any suitable shape and have for example a rectangular cross section as in the case of FIGS. 15, 17 and 23 or of triangular shape as in the case of FIGS. 16 and 24. These notches can be used for all the configurations of '' resonance recess shown, regardless of whether the recess is made in the form of a rectangular slot, with a semi-circular bottom, or in the form of a closed bore, or communicating with the outside via a slot more narrow.

Au lieu de s'étendre parallèlement aux évidements traversants de résonance, on pourrait aussi pratiquer une encoche de section transversale rectangulaire par exemple dans la surface supérieur 46 du corps monobloc du résonateur 20 qui s'étend perpendiculairement à l'axe des évidements. Une telle encoche est montrée aux figures 18 et 27 et porte la référence 47. Instead of extending parallel to the through resonant recesses, one could also make a notch of rectangular cross section for example in the upper surface 46 of the one-piece body of the resonator 20 which extends perpendicular to the axis of the recesses. Such a notch is shown in FIGS. 18 and 27 and bears the reference 47.

Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de couplage sont formés par des trous 48 qui traversent le corps 20 parallèlement aux évidements de résonateur entre deux évidements voisins. Les trous de couplage peuvent avoir une section transversale rectangulaire. Leurs nombres et leurs dimensions dépendent du couplage qu'on souhaite obtenir. Ces trous peuvent être utilisés dans toutes les configurations de filtres, qu'elles comprennent un plan de masse ou un substrat 24. A titre d'exemple, de tels trous sont représentés aux filtres selon les figures 19, 20 et 26. According to a second embodiment, the coupling means are formed by holes 48 which pass through the body 20 parallel to the resonator recesses between two neighboring recesses. The coupling holes may have a rectangular cross section. Their numbers and their dimensions depend on the coupling which one wishes to obtain. These holes can be used in all filter configurations, whether they include a ground plane or a substrate 24. By way of example, such holes are shown in the filters according to FIGS. 19, 20 and 26.

Un autre mode de réalisation des moyens de couplage consiste à pratiquer des encoches en forme de fente traversantes 49 à partir d'une des faces frontales du corps 20 entre deux évidements de résonance voisins. Another embodiment of the coupling means consists in making notches in the form of through slots 49 from one of the front faces of the body 20 between two neighboring resonance recesses.

La largeur et la profondeur des fentes de couplage 49 dépendent du couplage souhaité. Ces fentes sont utilisables dans toutes les configurations de filtre représentées, quelque soit la forme de l'évidement de résonance ou la nature de la plaquette 24 sur laquelle repose le corps diélectrique 20.The width and depth of the coupling slots 49 depend on the desired coupling. These slots can be used in all the filter configurations shown, whatever the shape of the resonance recess or the nature of the plate 24 on which the dielectric body 20 rests.

Bien entendu des multiples modifications peuvent être apportées aux dispositifs résonateur diélectriques qui viennent d'être décrits en se référant aux figures. La forme des évidements de résonance et des moyens de réglage de couplage et des circuits de couplage peuvent être encore différents sans sortir du cadre de la présente invention. Of course, multiple modifications can be made to the dielectric resonator devices which have just been described with reference to the figures. The shape of the resonance recesses and of the coupling adjustment means and of the coupling circuits can still be different without departing from the scope of the present invention.

Claims

1. Dielectric resonator device for systems operating in the UHF and microwave frequency range, of the type comprising a resonator body made of a dielectric material of parallelepipedal shape, in which at least one recess is passed through entirely the body, characterized in that it comprises a second element (2,24) in the form of a plate and in that the body (1,20) is in application, by one of its surfaces then forming laying face, on the plate.

2. Resonator device according to claim 1, characterized in that the second element is produced in the form of a metal plate (2,24) constituting a ground plane.

3. Resonator device according to claim 1, characterized in that the aforementioned second element in the form of a plate (2.24) is made of a dielectric material which may have a different permittivity than that of the resonator body (2.20), if necessary, a lower permittivity.

4. Resistor device according to one of the preceding claims, characterized in that the recess is produced in the form of a slot (3) opening in said surface for laying the dielectric body (1,20).

5. Resonator device according to claim 4, characterized in that the slot is made in the form of a slot (3) with rectangular cross section.

6. Resonator device according to claim 4, characterized in that the slot (3) is made in the form of a slot with rectangular cross section whose bottom has a semi-circular profile.

7. Resonator device according to claim 4, characterized in that the recess is formed by a bore (13) opening in the laying face by means of a slot (14) of smaller width, advantageously at rectangular cross section.

8. Resonator device according to claim 7, characterized in that the bore (13) has a circular shape.

9. Resonator device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recess is produced in the form of a closed bore (16), advantageously of circular shape.

10. Resonator device according to one of the preceding claims, characterized in that the zone (8) around the opening of the metallized part (4) of a recess (3,13,16) including at least one front surface (7) of the resistor body (1.20) is metallized.

11. Resonator device according to one of the preceding claims, characterized in that, to form a 1/4 length resonator, one face

g front (7) of the resonator body (1.20) is metallized and in electrical contact with the lateral longitudinal surfaces (5) of this body, xi being the wavelength

g guided.

12. Resonator device according to one of claims 1 to 10, characterized in that to form a resonator of a length 1/2 ru, the two surfaces

g front (7) of the resonator body are either devoid of metallizations, or metallized and these metallizations are electrically connected to the metallized lateral longitudinal surfaces (5) of said body.

13. Resonator device according to one of claims 1 to 12, characterized in that when the second element is formed by a dielectric plate (24), electrical circuits (18,32,33,39,40), advantageously in shape of electrically advantageous tapes in the form of electrically conductive tapes are produced on the laying surface of the dielectric body (1.20) or of the substrate (2.24), these circuits being able to have functions such as functions of a coupling means resonator, elements of an active filter or elements providing additional rejection at a predetermined frequency.

14. Resonator device according to one of the preceding claims, characterized in that the dielectric body (20) comprises several recesses (4; 13,14; 16) which extend parallel in the same plane parallel to the laying surface and that the plate (24) completely covers this surface, to form a filter device in which each recess constitutes the cavity of an elementary resistor.

15. Resonator device according to claim 14, characterized in that it comprises coupling adjustment means produced in the form of means for modifying the inter-resonator spacings.

16. Resonator device according to claim 15, characterized in that the coupling adjustment means are formed by notches (25) formed in one or the other or in the two surfaces parallel to the common median plane of the recesses, of the resonance block, in the middle between the axes of the recesses, these notches (45) extending parallel to the recesses.

17. Resonator device according to claim 16, characterized in that the notches (45) have a rectangular or V-shaped cross section opening towards the outside.

18. Resonator device according to claim 15, characterized in that the coupling adjustment means are formed by at least one notch (47) formed in the upper face parallel to the laying face of the resonator body (20) and extending perpendicular to the axis of the recesses.

19. Resonator device according to claim 15, characterized in that the coupling adjustment means are formed by notches (49) passing through the resonator body (20) perpendicular to the laying planes and formed from a front surface (7 ) to a predetermined depth in the axial direction of the recesses, in the middle between two adjacent recesses, the surfaces of the notches (49) being, if necessary, at least partially metallized.

20. Resonator device according to one of claims 14 to 20, characterized in that, when the plate (24) is formed by a dielectric substrate, the laying face (25) of this substrate carries coupling circuits of the resonator device with the generator and the load and between the elementary resonators, these circuits can be produced in any known way, advantageously in the form of microwave or triplate ribbons.