FR2693037A1 - Structure de filtre diélectrique à plusieurs bandes passantes. - Google Patents

Structure de filtre diélectrique à plusieurs bandes passantes. Download PDF

Info

Publication number
FR2693037A1
FR2693037A1 FR9306297A FR9306297A FR2693037A1 FR 2693037 A1 FR2693037 A1 FR 2693037A1 FR 9306297 A FR9306297 A FR 9306297A FR 9306297 A FR9306297 A FR 9306297A FR 2693037 A1 FR2693037 A1 FR 2693037A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
filter
section
resonator
configuration
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9306297A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2693037B1 (fr
Inventor
Agahi-Kesheh Darioush
Zdravko M Zakman
Kenoun Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of FR2693037A1 publication Critical patent/FR2693037A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2693037B1 publication Critical patent/FR2693037B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2056Comb filters or interdigital filters with metallised resonator holes in a dielectric block

Abstract

L'invention concerne un filtre du type duplexeur (280), par exemple pour émetteur-récepteur radio, qui présente des dimensions minimales. Une première partie de filtrage du filtre duplexeur comporte des résonateurs (308, 312, 316) d'au moins une première configuration géométrique, et une deuxième partie de filtrage comprend des résonateurs (320, 324, 328, 332) d'une deuxième configuration géométrique. Les configurations des deux parties de filtrage sont différentes, de même que les admittances caractéristiques relatives des résonateurs des deux parties de filtrage. De ce fait, on peut obtenir une réponse de fréquence voulue avec des capacités de charge de résonateurs qui sont identiques.

Description

La présente invention concerne de façon générale les filtres
diélectriques, et, plus particulièrement, une structure de filtre diélectrique à plusieurs bandes passantes, par exemple un filtre du type duplexeur, conçu d'une manière permettant
de réduire au minimum ses dimensions matérielles.
Les progrès réalisés dans le domaine de la radioélectronique ont permis d'introduire et de commercialiser une gamme toujours plus large d'appareils de télécommunications radio Les progrès obtenus dans la conception des circuits
électroniques ont également permis une miniaturisation accrue des circuits élec-
troniques constituant ces appareils de télécommunications radio En résultat, l'existence d'une gamme toujours plus large d'appareils de télécommunications radio constitués de circuits électroniques de plus en plus petits a permis d'utiliser ces appareils de télécommunications radio plus commodément dans un nombre de
plus en plus grand d'applications.
Un émetteur-récepteur radio, par exemple un radiotéléphone utilisé dans un système de télécommunications cellulaire, constitue un exemple d'appareil de
télécommunications radio qui a été miniaturisé pour pouvoir être utilisé commo-
dément dans un nombre croissant d'applications D'autres efforts visant à minia-
turiser encore les circuits électroniques de ces émetteurs-récepteurs radio, aussi bien que d'autres appareils de télécommunications radio, sont actuellement à l'oeuvre Cette plus grande miniaturisation des émetteurs-récepteurs radio augmentera encore la commodité d'utilisation de ces appareils et permettra de les
utiliser dans un nombre encore plus grand d'applications.
Dans le cadre des efforts visant à miniaturiser encore plus les circuits électroniques constituant les émetteurs-récepteurs radio, ainsi que d'autres appareils de télécommunications radio, la réduction de la taille des circuits électroniques les constituant est un but conceptuel crucial de la conception des circuits. Les filtres se présentant sous forme de blocs diélectriques, qui sont constitués d'un matériau céramique, constituent fréquemment une partie des circuits de ces émetteurs-récepteurs radio On utilise de façon avantageuse ces filtres se présentant sous forme de blocs diélectriques en raison de leur coût réduit, de la simplicité de leur fabrication, de leur facilité d'installation sur une plaquette de circuit électrique, et des bonnes caractéristiques de filtrage qu'ils présentent aux fréquences (typiquement dans la gamme de 900 M Hz à 1,7 G Hz) auxquelles ces
émetteurs-récepteurs fonctionnent ordinairement.
Pour former un filtre à partir d'un bloc de matériau diélectrique, on perce des trous, ou on les forme d'une quelconque autre manière, de façon qu'ils traversent le bloc diélectrique, et on revêt les parois latérales définissant ces trous à l'aide d'un matériau électriquement conducteur, par exemple un matériau contenant de l'argent Les trous ainsi formés constituent des résonateurs qui résonnent aux
fréquences déterminées par leurs longueurs.
Typiquement, on revêt de même, à l'aide du matériau électriquement
conducteur, des parties importantes des surfaces extérieures du bloc diélectrique.
Typiquement, on connecte à la terre électrique ces parties des surfaces extérieures.
On revêt aussi typiquement des parties mutuellement séparées de la surface supérieure du bloc diélectrique à l'aide du matériau électriquement conducteur, que l'on isole électriquement vis-à-vis du matériau électriquement conducteur déposé sur les autres surfaces externes du bloc diélectrique Il apparaît alors un couplage capacitif entre parties adjacentes du matériau électriquement conducteur déposé sur la surface supérieure De plus, ces parties chargent capacitivement certains, respectifs, des résonateurs Les résonateurs, du fait du couplage électromagnétique existant entre résonateurs adjacents, les parties de la surface supérieure du bloc, en raison du couplage capacitif, et la charge capacitive des résonateurs définissent ensemble un filtre qui présente des caractéristiques de filtrage permettant de filtrer
un signal qui lui est appliqué.
On peut ajuster les caractéristiques de filtrage précises d'un tel filtre en ajustant les couplages capacitifs (et par conséquent les capacités des éléments capacitifs qui les forment) et l'écartement entre résonateurs adjacents (et par
conséquent les inductions des éléments inductifs qui les forment).
D'un point de vue historique, l'ajustement des valeurs des éléments constituant un tel filtre, et par conséquent les caractéristiques de filtrage du filtre formé à l'aide de ces éléments, s'est exercé de deux manières D'abord, on a modifié les capacités des éléments capacitifs formés sur la surface supérieure du bloc diélectrique, et, en deuxième lieu, on a modifié lesdites séparations entre
résonateurs adjacents.
Puisque les dimensions matérielles de ces filtres ont tendance à diminuer, c'est devenu un moyen moins pratique de modifier les caractéristiques de filtrage d'un filtre diélectrique que de changer les capacités des éléments capacitifs formés sur la surface supérieure du bloc diélectrique Les capacités des éléments capacitifs dépendent des dimensions matérielles des zones revêtues formant ces éléments ainsi que des distances de séparation entre les zones revêtues qui forment les
éléments capacitifs.
Lorsqu'on diminue les dimensions matérielles des filtres, il faut réduire de façon correspondante les dimensions matérielles des zones revêtues qui forment les éléments capacitifs Pour conserver à ces éléments capacitifs une même capacité
(car la capacité est proportionnelle à l'aire superficielle et est inversement propor-
tionnelle à la distance), il faut réduire les distances de séparation entre les zones revêtues. Toutefois, pour des raisons de fabrication, il existe nécessairement une distance de séparation minimale entre les zones revêtues Par conséquent, la volonté de modifier les caractéristiques de filtrage d'un filtre conçu de la manière
ci-dessus indiquée se heurte de plus en plus à une limite.
Les filtres duplexeurs sont des filtres diélectriques du type couramment
utilisé pour former des parties des circuits d'un émetteur-récepteur radio.
Typiquement, un filtre duplexeur est connecté entre l'antenne de l'émetteur-
récepteur radio et ses parties formant le circuit émetteur et le circuit récepteur Le filtre duplexcur comprend une partie filtre de réception qui possède une première bande passante centrée sur une première fréquence centrale, et une partie filtre d'émission qui possède une deuxième bande passante centrée sur une deuxième fréquence centrale Les première et deuxième bandes passantes des parties filtre de réception et filtre d' mission du filtre duplexeur ont des bandes passantes dont les fréquences ne se chevauchent pas La partie filtre de réception et la partie filtre d'émission sont toutes deux connectées à une antenne commune; la partie filtre de réception est couplée au circuit récepteur de l'émetteur-récepteur radio, tandis que la partie filtre d'émission est connectée au circuit émetteur de l'émetteur- récepteur radio. Pour répondre à la poursuite de la miniaturisation des émetteurs-récepteurs radio, il faudrait réduire les dimensions matérielles des filtres duplexeurs, mais ceci
se heurte aux limites précédemment indiquées.
Il faudrait donc pouvoir réaliser une structure de filtre à plusieurs bandes passantes qui soit d'une dimension matérielle réduite, ainsi que des moyens
permettant sa réalisation.
Par conséquent, l'invention vise à surmonter les limitations de la technique
antérieure en permettant de construire un filtre duplexeur de dimensions maté-
rielles réduites.
L'invention propose avantageusement une structure de filtre duplexeur
ayant des dimensions matérielles réduites.
Selon l'invention, on décrit donc une structure de filtre à plusieurs bandes
passantes formée d'un bloc diélectrique dans lequel sont définies une paroi supé-
rieure, une paroi inférieure et au moins une première et une deuxième paroi latérale La structure de filtre comprend une première partie circuit de filtrage servant à produire un premier signal filtré en réponse à l'application d'un premier signal d'entrée La première partie circuit de filtrage possède au moins un résonateur formé de manière à s'étendre de façon sensiblement longitudinale suivant ses axes longitudinaux entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique Ce résonateur, ou l'un de ces résonateurs (s'il y a plus d'un résonateur) de la première partie circuit de filtrage présente une aire en section droite ayant une première configuration Une deuxième partie circuit de filtrage produit un deuxième signal filtré en réponse à l'application d'un deuxième signal d'entrée La deuxième partie circuit de filtrage possède au moins un résonateur formé de
manière à s'étendre de façon sensiblement longitudinale suivant son axe longitu-
dinal entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique et présente une aire en section droite ayant une deuxième configuration, qui est différente de celle
de la première configuration.
La description suivante, conçue à titre d'illustration, vise à donner une
meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une représentation graphique de la réponse de fréquence d'un filtre duplexeur selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est un schéma électrique d'un filtre duplexeur selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un filtre duplexeur selon un mode de réalisation préféré de l'invention, par exemple le filtre représenté par le schéma simplifié de la figure 2; la figure 4 est une vue de dessous prise depuis le dessous d'une surface latérale du filtre de la figure 3; la figure 5 est une vue en plan d'un filtre duplexcur selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 6 est une vue en plan selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 7 est une vue en plan selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 8 est une vue en plan selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 9 est une vue en plan selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 10 est une vue en plan selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 11 est un schéma fonctionnel d'un émetteurrécepteur radio selon un mode de réalisation préféré de l'invention, auquel appartient un filtre duplexeur selon un mode de réalisation préféré de l'invention, par exemple un filtre duplexeur selon l'une des figures précédentes; et la figure 12 est un organigramme énumérant les étapes du procédé selon un
mode de réalisation préféré de l'invention.
On commencera par se reporter à la représentation graphique de la figure 1.
Elle montre la réponse de fréquence d'un filtre duplexeur L'axe des ordonnées 10 est étalonné en unités d'une valeur reliée à la puissance, ici des décibels, et l'axe des abscisses 14 est étalonné en unités de fréquence La courbe 18 est le tracé de la réponse de fréquence d'une première partie de filtrage du filtre duplexeur (entre un accès commun et un premier accès d'entrée du filtre duplexeur) La courbe 20 est le tracé de la réponse de fréquence d'une deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur (entre l'accès commun et un deuxième accès d'entrée du filtre duplexeur) La réponse de fréquence de la première partie de filtrage définit une bande passante 22, et la réponse de fréquence de la deuxième partie de filtrage définit une bande passante 26 Les bandes passantes 22 et 26 sont mutuellement séparées, en fréquence, de manière que les fréquences des bandes passantes ne se
chevauchent pas.
Comme précédemment noté, on utilise avantageusement les filtres duplexeurs pour former des parties d'un émetteur-récepteur radio bidirectionnel au lieu d'utiliser des filtres de réception et d'émission distincts séparés respectivement
connectés aux parties des circuits récepteur et émetteur de l'émetteurrécepteur.
Un filtre duplexeur, qui est constitué d'un bloc monolithique de matériau diélectrique, offre un grand rendement (c'est-à-dire qu'il s'agit d'un dispositif à
pertes faibles), et peut être fabriqué à un moindre coût que des filtres distincts.
Puisque les dispositifs électroniques dont les duplexcurs font typiquement partie subissent des réductions permanentes de leurs dimensions matérielles, il doit
en être de même pour les duplexeurs On peut réaliser une réduction des dimen-
sions matérielles du filtre duplexeur de plusieurs manières différentes Par
exemple, on peut changer la matière diélectrique dont le duplexcur est fait.
Toutefois, les possibilités de remplacement par des matériaux diélectriques différents visant à accroître la constante diélectrique relative du matériau se heurtent à la disponibilité et au coût des compositions matérielles ayant de bonnes propriétés électriques et de bonnes propriétés mécaniques et sont souvent un
moyen peu pratique de réduire les dimensions matérielles du filtre.
On peut augmenter la charge capacitive formée par les éléments capacitifs constitués de plaques capacitives peintes sur les surfaces du filtre duplexeur, ce qui permet de raccourcir les résonateurs Toutefois, pour des raisons de fabrication, il n'est pas possible de réduire au-delà de distances minimales l'écartement entre les
plaques des éléments capacitifs Cet écartement minimal imposé limite la dimi-
nution des dimensions matérielles du filtre duplexeur.
Par conséquent, on constate que la volonté de réduire plus encore les dimensions matérielles de filtres duplexeurs monolithiques par modification des capacités des éléments capacitifs formés sur ces filtres ou par utilisation d'autres
matériaux diélectriques pour former le filtre duplexeur se heurte à une limitation.
On passe maintenant au schéma électrique de la figure 2, qui représente le schéma de circuit d'un filtre duplexeur, désigné ici dans son ensemble par le numéro de référence 80 Le filtre 80 est ici un filtre duplexeur à plusieurs poles conçu de manière à avoir une réponse de fréquence qui possède des bandes passantes à des fréquences pour lesquelles les émetteurs-récepteurs radio utilisés dans un système de télécommunications cellulaire sont en mesure d'émettre et de
recevoir des signaux modulés.
Il faut noter tout de suite que le filtre 80 est représentatif d'un exemple d'un mode de réalisation de l'invention; beaucoup d'autres duplexeurs ayant d'autres configurations de circuit, ainsi que d'autres circuits de filtrage unipolaires et multipolaires, peuvent être construits d'après les enseignements des modes de
réalisation préférés de l'invention.
Le filtre 80 de la figure 2 comporte plusieurs résonateurs, désignés ici par les lignes de transmission 104, 108, 112, 116, 120, 124, 128, 132 et 136 Les résonateurs représentés par les lignes de transmission 104 à 136 sont chacun capacitivement chargés par des condensateurs 140, 144, 148, 152, 156, 160, 164,
168 et 172 par rapport au plan de terre électrique.
Les résonateurs adjacents, parmi les résonateurs représentés par les lignes de transmission 104 à 136, sont couplés entre eux à la fois par induction et par capacité Une première partie de filtrage du filtre 80 comprend les résonateurs représentés sur le côté gauche du filtre 80, et une deuxième partie de filtrage du filtre 80 est constituée des résonateurs formés sur le côté droit de la figure Les bornes d'entrée de la première partie de filtrage sont indiquées sur la figure par la ligne 176 De même, les bornes d'entrée de la deuxième partie de filtrage sont indiquées sur la figure par la ligne 184 Les première et deuxième parties de filtrage sont connectées en commun à une antenne unique, au niveau des bornes
indiquées par la ligne 192.
La ligne de transmission 104 est configurée de façon à former un zéro de la fonction de transfert de filtre et les lignes de transmission 108 à 116 sont configurées de façon à former des poles de la fonction de transfert de filtre, pour la première partie de filtrage De même, la ligne de transmission 136 est configurée de façon à former un zéro de la fonction de transfert de filtre et les lignes de transmission 120 à 132 sont configurées de façon à former des poles de la fonction
de transfert de filtre, pour la deuxième partie de filtrage.
Chacun des résonateurs (représentés par les lignes de transmission 104 à 136) est couplé par induction aux résonateurs qui lui sont adjacents Sur la figure, le couplage inductif entre les résonateurs représentés par les lignes de transmission 104 et 108 est indiqué par la ligne de transmission 202; le couplage inductif entre les résonateurs représentés par les lignes de transmission 108 et 112 est indiqué par la ligne de transmission 206; de même le couplage inductif entre les résonateurs 112 et 116 est indiqué par la ligne de transmission 210; le couplage inductif entre les résonateurs 116 et 120 par la ligne de transmission 214; le couplage inductif entre les résonateurs 120 et 124 par la ligne de transmission 218; le couplage inductif entre les résonateurs 124 et 128 par la ligne de transmission 222; le couplage inductif entre les résonateurs 128 et 132 par la ligne de transmission 226; et le couplage inductif entre les résonateurs représentés par les lignes de
transmission 132 et 136 est indiqué par la ligne de transmission 230.
Le matériau électriquement conducteur déposé sur les surfaces internes qui définissent les conducteurs internes des résonateurs du filtre 80 (ou formé sur une surface du bloc diélectrique et électriquement connecté à ces surfaces internes) est couplé par capacité aux parties correspondantes des résonateurs adjacents Sur la figure, un tel couplage capacitif est indiqué par les condensateurs 234, 238, 242, 246 et 250 De plus, les condensateurs 254 et 258 représentent des capacités d'entrée; de même, les condensateurs 262 et 266 représentent des capacités d'entrée; quant aux condensateurs 270 et 274, ils représentent les capacités de
couplage à l'accès d'antenne.
Comme précédemment noté, l'augmentation de la charge capacitive des résonateurs, visant à permettre de nouvelles réductions des dimensions matérielles d'un filtre duplexeur du type bloc diélectrique est limitée par l'écartement minimal ne pouvant pas être dépassé entre éléments conducteurs de ces condensateurs Ces
charges capacitives sont représentées sur la figure par les condensateurs 140 à 172.
Classiquement, les résonateurs du filtre, représentés sur la figure par les lignes de transmission 104 à 136, sont tous de même taille Lorsque les résonateurs du type poîe sont de la même taille, les admittances caractéristiques des différents résonateurs ont toutes des valeurs identiques Par conséquent, on peut obtenir par analyse nodale une équation d'admittance nodale Par exemple, en isolant le noeud o les condensateurs 164, 246 et 250 et les lignes de transmission 128, 222 et 226 sont tous communs, on peut obtenir l'équation d'admittance nodale suivante: j no(C 164 + C 246 + C 250) i(Y 128 + Y 222 + Y 226)cotg(o = O o: C 164 est la capacité du condensateur 164; C 246 est la capacité du condensateur 246; C 250 est la capacité du condensateur 250; Y 128 est l'admittance de mode paire de la ligne de transmission 128; Y 222 est Padmittance caractéristique de la ligne de transmission 222; Y 226 est l'admittance caractéristique de la ligne de transmission 226; don est la fréquence angulaire au centre de la bande passante du filtre;
0 % est la longueur électrique des lignes de transmission pour O oe.
Plus généralement, pour trois résonateurs du type pole adjacents quelconques i, j et k du filtre 80, on peut obtenir l'équation d'admittance nodale suivante: jc)o(Cj + Cij + Ck) iyj + Yyj + Yjikcotg Oo = O o: Yj est l'admittance caractéristique de mode pair du résonateur j; C est la valeur de la capacité existant entre le résonateur j et un plan de terre; Yij est l'admittance caractéristique mutuelle existant entre les résonateurs i etj; Cij est le couplage capacitif entre les résonateurs i et j;
Yjk est la valeur de l'admittance caractéristique mutuelle entre les résona-
teurs j et k; Ck est le couplage capacitif entre les résonateurs j et k; oo est la fréquence angulaire au centre de la bande passante du filtre; et
O o est la longueur électrique des lignes de transmission pour oo.
Cette expression généralisée peut être réarangée sous la forme suivante: Cq + Cij + Cjk = (Yj + Yij + Yjk)c tg Oo/c)o Comme précédemment mentionné, les résonateurs de la première partie de filtrage et de la deuxième partie de filtrage d'un filtre duplexeur, comme le filtre 80, sont, classiquement, de même taille Lorqu'ils sont de même taille, les admittances de ces résonateurs du type pole sont identiques Eu égard à l'expression généralisée ci-dessus présentée, Yj, Yij et Yjk et leurs sommes ont des valeurs identiques pour la première partie de filtrage aussi bien que pour la
deuxième partie de filtrage.
Le rapport de la capacité combinée de la deuxième partie de filtrage (c'est-
à-dire Cj + Cij + Cjk de la deuxième partie de filtrage) à la capacité combinée de la première partie de filtrage (c'est-à-dire Cj + Cij + C k de la première partie de filtrage) est donné par la relation suivante: C 2/C 1 = lfltg( O ofl/fo)l/lf 2 tg( O of 2/fo)l o: f 1 et f 2 sont les fréquences centrales des bandes passantes des deux parties de filtrage; fo est la moyenne des deux fréquences centrales; et
0 o est la longueur électrique des lignes de transmission pour fo.
L'examen de ce rapport (dans lequel les admittances des deux parties de filtrage sont égales et s'annulent l'une l'autre) indique que le rapport entre les valeurs de capacité nodale des deux parties de filtrage permettant d'obtenir une réponse de fréquence voulue du filtre duplexeur peut demander que les valeurs capacitives nodales combinées des deux parties de filtrage du filtre duplexeur aient des valeurs notablement différentes La réalisation d'éléments capacitifs ayant des valeurs de capacité formant de tels rapports devient peu pratique lorsque les dimensions matérielles du filtre du type bloc diélectrique diminuent. On obtient le rapport C 2/C 1 ci-dessus en supposant que les résonateurs des parties de filtrage du filtre duplexeur sont construites de manière identique de
façon à ainsi avoir des valeurs identiques d'admittance (et d'impédance associée).
Toutefois, en modifiant les configurations respectives des résonateurs des première
et deuxième parties de filtrage du filtre duplexcur, on peut faire que les caracté-
ristiques électriques des résonateurs respectifs soient des caractéristiques élec-
triques non identiques (c'est-à-dire qu'il y ait des admittances non identiques) Par conséquent, le rapport des admittances de la première partie de filtrage aux admittances de la deuxième partie de filtrage peut être écrit de la manière suivante: Y 2/Yl = (C 2/C 1) (f 2/fl) (tg(Oof 2/f O)/tg( O ofl/fo) o: C 2 est la valeur capacitive nodale combinée de la deuxième partie de filtrage; C 1 est la valeur capacitive nodale combinée de la première partie de filtrage; f 2 et f 1 sont respectivement les fréquences centrales des bandes passantes des deuxième et première parties de filtrage; fo est la moyenne de f 2 et f 1; et
0 O est la longueur électrique des lignes de transmission pour fo.
Par conséquent, on peut obtenir une réponse de fréquence voulue pour un filtre duplexeur (sans changer les capacités nodales des résonateurs, c'est-à-dire les sommes de toutes les capacités pour un noeud quelconque) en modifiant, à leur place, les caractéristiques électriques relatives des lignes de transmission de la première partie de filtrage et de la deuxième partie de filtrage On peut obtenir de telles modifications des caractéristiques de filtrage du filtre duplexcur en changeant les configurations géométriques des résonateurs des différentes parties
de filtrage.
il On passe maintenant à la vue en perspective de la figure 3, qui représente un filtre duplexeur, désigné ici dans son ensemble par le numéro de référence 280, selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention Le filtre 280 peut être
représenté de manière simplifiée par le schéma de circuit du filtre 80 de la figure 2.
Le filtre 280 présente de façon générale une configuration du type bloc et est constitué par un matériau diélectrique Dans le filtre 280, on définit une surface supérieure 284, une surface inférieure 286, une première surface latérale 288, une deuxième surface latérale 290, une surface latérale antérieure 292, une surface latérale postérieure 294 Un revêtement de matériau électriquement conducteur, typiquement un matériau contenant de l'argent, est appliqué à des parties notables de la surface inférieure 286 et des surfaces latérales 288, 290 et 292 De telles parties des surfaces 286 à 292 sont connectées au plan de terre électrique (Comme on peut le voir sur la figure 4 ci-après, le revêtement de matériau électriquement conducteur qui est appliqué à la deuxième surface latérale 290 est appliqué de manière à former sur cette surface des électrodes de couplage des première et deuxième parties de filtrage et de couplage d'antenne) Une série de lignes de transmission, désignées ici par les numéros de référence 304, 308, 312, 316, 320, 324, 328, 332 et 336, sont formées de façon à s'étendre longitudinalement suivant leurs axes longitudinaux au travers du bloc
diélectrique par un procédé de moulage, ou analogue Les lignes de transmis-
sion 304 à 336 correspondent respectivement aux lignes de transmission 104 à 136 du schéma de circuit du filtre 80 de la figure 2 Les lignes de transmission 304 à 336 définissent des ouvertures sur la surface supérieure 284 du filtre 280 Les parois latérales définissant les lignes de transmission 304 à 336 sont elles aussi revêtues du même matériau électriquement conducteur que celui revêtant les surfaces extérieures du bloc diélectrique On note que, puisque les lignes de transmission 304 à 336 forment des lignes de transmission résonantes, ou plus simplement des "résonateurs", lorsque des signaux ayant certaines fréquences d'oscillation leur sont appliqués, l'utilisation des termes "lignes de transmission' et
"résonateurs" sera ci-après interchangeable.
Des parties de la surface supérieure 284 sont également revêtues à l'aide du matériau électriquement conducteur qui revêt les surfaces latérales du bloc
diélectrique et les parois latérales définissant les lignes de transmission 304 à 336.
Ces parties sont indiquées sur la figure par des aires peintes 338, 338 ', 342, 346, 350, 352, 358, 362, 366, 370, 370 ' et 374 Les aires peintes 338 à 374 sont mutuellement séparées les unes vis-à-vis des autres et sont donc couplées entre elles par capacité Les aires peintes 338 et 338 ', 338' et 342, 350 et 352, 352 et 358, 370 et 370 ', et 370 ' et 374 sont elles aussi couplées ensemble par capacité La grandeur du couplage capacitif est déterminée par la taille des aires peintes ainsi que par la distance de séparation entre aires peintes adjacentes Les aires peintes respectives 338, 342, 346, 350, 358, 362, 366, 370 et 374 chargent par capacité les
résonateurs par rapport à la terre.
On note également que les configurations des aires peintes apparaissant sur la surface supérieure 284 ne sont données qu'à simple titre d'exemple D'autres configurations, typiquement plus complexes, sont souvent peintes sur les surfaces
supérieures des filtres réels.
Les dimensions du filtre 280 sont typiquement définies en fonction de sa hauteur, indiquée par le segment 380, de sa longueur, indiquée par le segment 382, et de sa distance de séparation vis-à-vis du plan de terre, indiqué par le segment 384. La hauteur du filtre détermine la longueur des lignes de transmission
résonantes 304 à 336 qui s'étendent longitudinalement au travers du bloc diélec-
trique Cette hauteur du filtre est, de façon typique, sensiblement fixe, car les longueurs des lignes de transmission 304 à 336 doivent être proportionnelles aux longueurs d'onde (dans la matière du bloc diélectrique) des signaux oscillants qui
sont appliqués aux parties de filtrage du filtre pour être laissés passer par celles-ci.
(Puisque la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence, les
longueurs des lignes de transmission 304 à 336 sont elles aussi reliées, en propor-
tion inverse, à la fréquence des signaux appliqués aux parties de filtrage du filtre) Les lignes de transmission 304 à 336 ne forment des lignes de transmission
résonantes que lorsque les longueurs de ces lignes de transmission sont propor-
tionnelles aux longueurs d'onde des signaux qui leur sont appliqués Ainsi, la hauteur du filtre 280 est sensiblement fixe pour toute structure particulière de filtre duplexeur. Typiquement, on monte le filtre diélectrique 280 sur une plaquette de circuit électrique en plaçant la deuxième surface latérale 290 contre la surface de la plaquette de circuit Une fois monté, le filtre s'étend au-dessus de la surface de cette plaquette de circuit d'une distance qui correspond à la distance de séparation vis-à-vis du plan de terre, représentée par le segment 384 Puisque les dispositifs électroniques contiennent typiquement plusieurs plaquettes de circuits électriques empilées les unes au-dessus des autres, la distance de séparation vis-à-vis du plan de terre définit l'écartement minimal en hauteur entre ces plaquettes de circuits électriques empilés Puisque l'augmentation de la distance de séparation vis-à-vis du plan de terre amènerait une augmentation des dimensions matérielles du
dispositif incorporant le filtre, il faut également que la distance de séparation vis-
à-vis du plan de terre soit elle aussi fixée à une valeur inférieure à une longueur maximale.
Les lignes de transmission 304, 308, 312 et 316 comprennent les résona-
teurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur 280 Les lignes de transmission 304 et 336 sont configurées de façon à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 280, et des lignes de transmission 308 à 316 et 320 à 332 sont configurées de façon à former les poles des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives Les lignes de transmission 320, 324, 328, 332 et 336 constituent les résonateurs de la deuxième
partie de filtrage du filtre duplexeur 280 Les aires en section droite des conduc-
teurs centraux de toutes les lignes de transmission 304 à 336 sont circulaires; toutefois, les diamètres des aires en section droite des lignes de transmission 304 à 316 de la première partie de filtrage sont plus grands que les diamètres des sections
droites des lignes de transmission 320, 324, 328, 332 et 336 En raison des con-
figurations différentes que présentent les lignes de transmission des parties de filtrage distinctes du filtre 280, les caractéristiques électriques de ces résonateurs, à savoir les admittances des lignes de transmission respectives, sont différentes En choisissant de manière appropriée les rapports des admittances des lignes de transmission et en choisissant de manière convenable la configuration géométrique des lignes de transmission des parties de filtrage, on peut choisir, de la manière
voulue, les caractéristiques de filtrage des parties de filtrage distinctes.
La figure 4 est une vue de dessous de la deuxième surface latérale 290 du filtre diélectrique 280 de la figure 3 Comme brièvement noté ci- dessus, le matériau électriquement conducteur qui est déposé sur la surface 290 est déposé de manière à former des électrodes de couplage d'entrée pour chaque filtre, et des électrodes de couplage pour la connexion commune des deux parties de filtrage à l'antenne La vue de dessous de la figure 4 montre les coupleurs d'entrée 376 et 384 ' respectives des première et deuxième parties de filtrage du filtre 280, et le
coupleur d'antenne 392.
La figure 5 est une vue en plan d'un filtre duplexeur, ici désigné dans son ensemble par le numéro de référence 580, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la vue étant prise depuis le dessus de la surface supérieure 584 du filtre La surface supérieure 584 du filtre 580 de la figure 5 correspond à la surface supérieure 284 du filtre 280 de la figure 3 Les lignes de transmission 604,
608, 612, 616, 620, 624, 628, 632 et 636 s'étendent suivant leurs axes longitudi-
naux respectifs au travers du filtre duplexeur 580 de la même manière que les
lignes de transmission 304 à 336 du filtre 280 de la figure 3 le faisaient elles-
mêmes De plus, des parties peintes 638, 638 ', 642, 646, 650, 652, 658, 662, 666,
670, 670 ' et 674 sont formées sur la surface supérieure 584 du filtre duplexeur 580.
Les parties peintes adjacentes parmi les parties 638 à 674 sont couplées entre elles par capacité De plus, les parties peintes 638 et 638 ', 638 ' et 642, 650 et 652, 652 et 658, 670 et 670 ', et 670 ' et 674 sont couplées entre elles par capacité Les parties 638, 642, 646, 650, 658, 662, 666, 670 et 674 chargent en outre par capacité les
résonateurs respectifs.
Les lignes de transmission 604, 608, 612 et 616 constituent les résonateurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur 580; les lignes de transmission 620, 624, 628, 632 et 636 constituent les résonateurs de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur 580 Les lignes de transmission 604 et 636 sont configurées de manière à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 580, et les lignes de transmission 608 à 616 et 620 à 632 sont configurées de manière à former les poles des fonctions de transfert de filtre de leurs parties de filtrage respectives Les aires en section droite des lignes de transmission 604 à 616 de la première partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celles des lignes de transmission 620 à 636 de la deuxième partie de filtrage du filtre 580 Ici, les lignes de transmission 604 à 616 ont, par nature, des sections droites circulaires Toutefois, les sections droites des lignes de transmission 620 à 636 sont allongées suivant des directions transversales par rapport aux axes longitudinaux des lignes de transmission Par exemple, le point 678 représente un axe longitudinal de la ligne de transmission 620 La ligne 682 représente la quantité d'allongement de la ligne de transmission
dans une direction transversale à la direction de l'axe longitudinal 678.
Il existe un allongement analogue pour les axes transversaux des autres lignes de transmission Lorsque les lignes de transmission de la première partie de filtrage du duplexeur 580 ont des configurations géométriques différentes de celles des lignes de transmission de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur, les caractéristiques électriques, à savoir les admittances, des lignes de transmission, des parties de filtrage respectives sont différentes En choisissant de manière appropriée les dimensions relatives des lignes de transmission les parties de filtrage distinctes, on peut obtenir une réponse de fréquence voulue pour le filtre duplexeur. On passe maintenant à la vue en plan de la figure 6, qui représente un duplexeur, désigné ici dans son ensemble par le numéro de référence 780, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, cette vue étant prise depuis le
dessus de la surface supérieure 784 du filtre 780.
Les lignes de transmission 804, 808, 812, 816, 820, 824, 828, 832 et 836 s'étendent suivant leurs axes longitudinaux respectifs au travers du filtre 780 Des parties peintes 838, 838 ', 842, 846, 850, 852, 858, 862, 866, 870, 870 ' et 874 à l'aide d'un matériau électriquement conducteur sont formées sur la surface supérieure 784 Les parties peintes adjacentes parmi les parties 838 à 874 sont
couplées ensemble par capacité.
Les lignes de transmission 804, 808, 812 et 816 forment les résonateurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur 780 Les lignes de transmission 820, 824, 828, 832 et 836 forment les résonateurs de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur 780 Les lignes de transmission 804 et 836 sont configurées de manière à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 780, et les lignes de transmission 808 à 816 et 820 à 832 sont configurées de manière à former les poles des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives Les aires en section droite des lignes de transmission 804 à 816 sont allongées dans des directions transversales par rapport à l'axe longitudinal des lignes de transmission respectives Par exemple, le point 875 représente l'axe longitudinal de la ligne de transmission 816 La ligne 877 représente lallongement de la ligne de transmission dans une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal 875 De même, les aires en section droite des lignes de transmission 820 à 836 sont elles aussi allongées dans des directions
transversales par rapport à l'axe longitudinal des lignes de transmission respectives.
Par exemple, le point 878 représente l'axe longitudinal de la ligne de transmission 820 La ligne 882 représente l'allongement de la ligne de transmission suivant la
direction transversale par rapport à l'axe longitudinal 878.
La quantité d'allongement suivant les directions transversales à l'axe longitudinal des lignes de transmission 804 à 816 est inférieure à la quantité d'allongement suivant les directions transversales à l'axe longitudinal des lignes de transmission 820 à 836 Par conséquent, les configurations géométriques des résonateurs des parties de filtrage respectives du filtre duplexeur 780 diffèrent entre elles, et il en est de même pour les caractéristiques électriques de ces lignes de transmission. Par un choix approprié des dimensions précises des lignes de transmission des parties de filtrage, on peut obtenir une réponse de fréquence voulue pour chaque partie de filtrage du filtre duplexeur 780. La figure 7 est une vue en plan d'un filtre duplexeur, qui est ici désigné dans son ensemble par le numéro de référence 980, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la vue étant prise depuis le dessus de la surface
supérieure 984 de celui-ci.
Le filtre duplexeur 980 comprend des lignes de transmission 1004, 1008,
1012, 1016, 1020, 1024, 1028, 1032 et 1036 s'étendant suivant les axes longi-
tudinaux de celles-ci au travers du filtre duplexeur Des parties peintes 1038, 1038 ', 1042, 1046, 1050, 1052, 1058, 1062, 1066, 1070, 1070 ' et 1074 à l'aide d'un même matériau électriquement conducteur sont formées sur la surface supérieure 984 du filtre duplexeur Des parties peintes mutuellement adjacentes sont couplées entre elles par capacité De plus, les parties peintes 1038 et 1038 ' et les parties peintes 1070 et 1070 ' sont elles aussi couplées ensemble par capacité Les parties
1038, 1042, 1046, 1050, 1058, 1062, 1066, 1070 et 1074 chargent les conden-
sateurs respectifs.
Les lignes de transmission 1004, 1008, 1012 et 1016 constituent les résonateurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur; les lignes de transmission 1020, 1024, 1028, 1032 et 1036 constituent les résonateurs de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur Les lignes de transmission 1004 et 1036 sont configurées de manière à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 980, et les lignes de transmission 1008 à 1016 et 1020 à 1032 sont configurées de manière à former les poles des
fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives.
Les sections droites des lignes de transmission 1004 à 1016 de la première partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celles des aires en section droite des lignes de transmission 1020 à 1036 de la deuxième partie de filtrage Ici, les sections droites des lignes de transmission 1004 à 1016 sont allongées dans des directions transversales à leurs axes longitudinaux Par exemple, l'axe longitudinal de la ligne de transmission 1016 est indiqué par le point 1075 La ligne 1077 représente l'allongement suivant la direction transversale à l'axe longitudinal 1075 Les sections droites des lignes de transmission 1020 à
1036 sont circulaires.
Puisque les configurations géométriques des lignes de transmission 1004 à 1016 de la première partie de filtrage sont différentes de celles des lignes de transmission 1020 à 1036 de la deuxième partie de filtrage, les caractéristiques électriques des lignes de transmission des différentes parties de filtrage, à savoir leurs admittances, sont différentes En choisissant de manière appropriée les dimensions des lignes de transmission des deux parties de filtrage, on peut obtenir
les caractéristiques électriques voulues des parties de filtrage du filtre duplexeur.
La figure 8 est une vue en plan d'un filtre duplexeur, désigné dans son ensemble par le numéro de référence 1180, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, cette vue étant prise depuis le dessus de la surface supérieure
1184 du filtre.
Le filtre duplexeur 1180 comporte des lignes de transmission 1204, 1208, 1212, 1216, 1220, 1224, 1228, 1232 et 1236 Des parties peintes 1238, 1238 ', 1242, 1246, 1250, 1252, 1256, 1262, 1266, 1270, 1270 ' et 1274 sont formées sur la surface supérieure 1184, de sorte que des parties peintes adjacentes sont couplées ensemble par capacité Les parties 1238, 1242, 1246, 1250, 1256, 1262, 1266,
1270 et 1274 chargent aussi respectivement les résonateurs.
Les lignes de transmission 1204 à 1216 constituent les résonateurs de la première partie de filtrage, et les lignes de transmission 1220 à 1236 constituent les résonateurs de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur 1180 Les lignes de transmission du filtre duplexeur 1180 ont des dimensions identiques à celles des lignes de transmission correspondantes du filtre duplexeur 980 de la figure 7, et le
détail de ces différences ne sera pas de nouveau discuté.
Les lignes de transmission 1204 à 1216 et 1220 à 1236 du filtre duplexeur 1180 ne sont pas uniformément écartées les unes vis-à-vis des autres Au contraire, l'écartement entre les lignes de transmission des parties de filtrage respectives est irrégulier Plusieurs des segments 1278, 1282, 1284, 1288, 1292, 1296 et 1298 ont des longueurs différentes, et ces segments représentent des écartements non réguliers qui existent entre lignes de transmission adjacentes 1204 à 1216 et 1220 à 1236 On peut sélectionner l'écart variable entre lignes de transmission adjacentes afin de faire varier les caractéristiques électriques des parties de filtrage et, par conséquent, les réponses de fréquence des parties de
filtrage du filtre duplexeur 1180.
La figure 9 est une vue en plan d'un filtre duplexcur, désigné ici dans son ensemble par le numéro de référence 1380, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la vue étant prise depuis le dessus de la surface supérieure
1384 du filtre.
Le filtre duplexcur 1380 comporte des lignes de transmission 1404, 1408, 1412, 1416, 1420, 1424, 1428, 1432 et 1436 qui s'étendent suivant leurs axes longitudinaux au travers du filtre duplexeur Des parties peintes 1438, 1438 ', 1442, 1446, 1450, 1452, 1456, 1462, 1466, 1470, 1470 ' et 1474 à l'aide d'un matériau électriquement conducteur sont formées sur la surface supérieure 1384 du filtre duplexeur Les parties peintes adjacentes sont couplées entre elles par capacité De plus, les parties peintes 1438 et 1438 ', 1438 ' et 1442, 1450 et 1452, 1452 et 1456, 1470 et 1470 ', 1470 ' et 1474 sont elles aussi couplées par capacité les unes aux autres Les parties 1438, 1442, 1446, 1450, 1458, 1462, 1466, 1470 et 1474
chargent aussi respectivement les résonateurs.
Les lignes de transmission 1404, 1408, 1412 et 1416 constituent les résonateurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur; les lignes de transmission 1420, 1424, 1428, 1432 et 1436 constituent les résonateurs de la deuxième partie de filtrage du filtre duplexeur Les lignes de transmission 1404 et 1436 sont configurées de manière à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 1380, et les lignes de transmission 1408 à 1416 et 1420 à 1432 sont configurées de manière à former les poles des
fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives.
Les sections droites des lignes de transmission 1408 et 1416 de la première partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celle de la ligne de transmission 1412 de la première partie de filtrage Ici, alors que les
sections droites des trois lignes de transmission 1408, 1412 et 1416 sont circu-
laires, le diamètre de la section droite de la ligne de transmission 1412 est plus
grand que les diamètres des lignes de transmission 1408 et 1416.
Les sections droites des lignes de transmission 1420 et 1428 de la deuxième partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celles des lignes de transmission 1424 et 1432 de la deuxième partie de filtrage Ici, les sections droites des lignes de transmission 1424 et 1432 sont allongées dans une direction transversale par rapport à leurs axes longitudinaux, et les sections droites
des lignes de transmission 1420 et 1428 sont circulaires.
La figure 10 est une vue en plan d'un filtre duplexeur, désigné ici dans son ensemble par le numéro de référence 1580, selon un autre mode de réalisation
préféré de l'invention, la vue étant prise depuis le dessus de la surface supé-
rieure 1584 du filtre.
Le filtre duplexeur 1580 comporte les lignes de transmission 1604, 1608, 1612, 1616, 1620, 1624, 1628, 1632 et 1636 qui s'étendent suivant leurs axes longitudinaux à travers le filtre duplexeur Les parties peintes 1638, 1638 ', 1642, 1646, 1650, 1652, 1656, 1662, 1666, 1670, 1670 ' et 1674 à l'aide d'un matériau électriquement conducteur sont formées sur la surface supérieure 1584 du filtre duplexeur Des parties peintes adjacentes sont couplées les unes aux autres par capacité De plus, les parties peintes 1638 et 1638 ', 1638 ' et 1642, 1650 et 1652, 1652 et 1656, 1670 et 1670 ', et 1670 ' et 1674 sont couplées par capacité les unes aux autres Les parties 1638, 1642, 1646, 1650, 1656, 1662, 1666, 1670 et 1674
chargent aussi respectivement les résonateurs.
Les lignes de transmission 1604, 1608, 1612 et 1616 constituent les résonateurs de la première partie de filtrage du filtre duplexeur; les lignes de transmission 1620, 1624, 1628, 1632 et 1636 constituent les résonateurs de la
deuxième partie de filtrage du filtre duplexcur.
Les lignes de transmission 1604 et 1636 sont configurées de façon à former les zéros des fonctions de transfert de filtre des parties de filtrage respectives du filtre 1580, et des lignes de transmission 1608 à 1616 et 1620 à 1632 sont configurées de manière à former les poles des fonctions de transfert de filtre des
parties de filtrage respectives.
Les sections droites des lignes de transmission 1608 et 1616 de la première partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celle de la ligne de transmission 1612 de la première partie de filtrage Ici, les sections droites des lignes de transmission 1608, 1612 et 1616 sont toutes allongées dans la
direction transversale à leurs axes longitudinaux; toutefois, la quantité d'allonge-
ment des axes transversaux des lignes de transmission 1608 et 1616 est inférieure à
celle de l'axe transversal de la ligne de transmission 1612.
Une modification des configurations géométriques de résonateurs adjacents agit sur le couplage entre ces résonateurs adjacents ainsi que sur les capacités de charge des résonateurs respectifs En choisissant les configurations géométriques des résonateurs, on peut donc déterminer les caractéristiques de filtrage du filtre duplexeur. Les sections droites des lignes de transmission 1620 et 1628 de la deuxième partie de filtrage ont des configurations géométriques différentes de celles des lignes de transmission 1624 et 1632 de la deuxième partie de filtrage Ici, les sections droites des lignes de transmission 1620 et 1628 sont allongées dans la direction transversale aux axes longitudinaux des résonateurs respectifs 1620 et
1628 d'une première quantité, tandis que les sections droites des lignes de trans-
mission 1624 et 1632 sont allongées dans une direction transversale par rapport aux axes longitudinaux des résonateurs respectifs 1624 et 1632, d'une deuxième quantité. Le filtre 1580 comporte des encoches en forme de V 1678 et 1680 qui sont formées de manière à s'étendre longitudinalement le long des surfaces latérales opposées du filtre entre les lignes de transmission 1608 et 1612 De la même façon, des encoches en forme de V 1682 et 1684 sont formées à s'étendre le long des surfaces opposées du filtre entre les lignes de transmission 1612 et 1616 Des encoches en forme de V 1686 et 1688 sont formées le long des surfaces opposées du filtre entre les lignes de transmission 1620 et 1624, des encoches en forme de V 1690 et 1692 sont formées le long des surfaces opposées du filtre entre les lignes de transmission 1624 et 1628 et des encoches en forme de V 1694 et 1696 sont formées le long des surfaces opposées du filtre entre les lignes de transmission
1628 et 1632.
Les encoches 1678 à 1696 changent la quantité de couplage électromagné-
tique entre lignes de transmission adjacentes En retirant des volumes de matériau électrique dans le bloc diélectrique (par un procédé de moulage, ou autre), on diminue la quantité du couplage magnétique entre lignes de transmission adjacentes Les profondeurs de ces encoches définissent l'amplitude de réduction
du couplage électromagnétique entre lignes de transmission adjacentes.
En choisissant de manière appropriée les dimensions des lignes de trans-
mission des deux parties de filtrage, on peut obtenir les caractéristiques électriques
voulues des parties de filtrage du filtre duplexeur.
La figure 11 est un schéma fonctionnel d'un émetteur-récepteur radio, par exemple un radiotéléphone fonctionnant dans un système de télécommunications cellulaire, l'émetteur-récepteur étant ici désigné dans son ensemble par le numéro de référence 1750 L'émetteur-récepteur 1750 comporte, au titre de l'une de ses parties, un duplexeur semblable à l'un de ceux présentés sur les figures
précédentes.
Un signal émis à destination de l'émetteur-récepteur 1750 est reçu par une antenne 1756, et un signal représentatif de ce dernier est produit sur une ligne 1762 et est appliqué à un filtre 1768 Le filtre 1768 correspond à la première partie de filtrage du duplexcur de l'une des figures précédentes Le filtre 1768 produit sur une ligne 1774 un signal filtré qui est appliqué à un circuit récepteur 1778 Le circuit récepteur 1778 effectue des fonctions comme le changement de fréquence et la démodulation du signal reçu, ainsi que cela est bien connu Un circuit émetteur 1786 a pour fonction d'appliquer une modulation et une transposition de fréquence à un signal devant être émis par l'émetteur- récepteur 1750, et de
produire sur une ligne 1790 un signal qui est appliqué à un circuit de filtrage 1794.
Le circuit de filtrage 1794 correspond à la deuxième partie de filtrage de l'un des filtres duplexeurs des précédentes figures et il a pour fonction de produire un signal filtré qui est appliqué à l'antenne 1756, via une ligne 1762, pour être émis par l'antenne. On passe enfin à l'organigramme de la figure 12 Il représente le procédé,
désigné dans son ensemble par le numéro de référence 1850, d'un mode de réali-
sation préféré de l'invention Tout d'abord, comme indiqué par le bloc 1856, une
première partie formant un circuit de filtrage, qui possède au moins deux résona-
teurs s'étendant sensiblement longitudinalement suivant leur axe longitudinal entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique est formée Un premier des deux résonateurs (au moins deux résonateurs) présente une aire en section droite d'une première configuration, et un deuxième des deux résonateurs (au moins deux) possède une aire en section droite ayant une deuxième configuration qui est différente de la première, Ensuite, et comme cela est indiqué par le bloc 1862, une deuxième partie formant un circuit de filtrage, qui possède au moins un résonateur s'étendant sensiblement longitudinalement suivant son axe longitudinal entre les
surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique, est formée.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du filtre
dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement
limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1 Structure de filtre à plusieurs bandes passantes ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) formée d'un bloc diélectrique définissant une surface supérieure ( 284; 584; 784; 984; 1184), une surface inférieure ( 286), et au moins des première et deuxième surfaces latérales ( 288, 290, 292, 294), ladite structure de filtre étant caractérisée en ce qu'elle comprend: une première partie circuit de filtrage formée par une première partie du bloc diélectrique et servant à produire un premier signal filtré en réponse à l'application d'un premier signal d'entrée, la première partie circuit de filtrage étant formée d'au moins un résonateur ( 308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612, 1616) défini par les parois
latérales d'au moins une cavité ménagée de manière à s'étendre de façon sensi-
blement longitudinale le long de son axe longitudinal entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique, le ou les résonateurs ayant une section droite qui forme une courbe fermée quadratique présentant au moins une première configuration; une deuxième partie circuit de filtrage formée par une deuxième partie du bloc diélectrique se trouvant au voisinage de la première partie du bloc diélectrique dont la première partie circuit de filtrage est formée, ladite deuxième partie circuit de filtrage servant à produire un deuxième signal filtré en réponse à l'application d'un deuxième signal d'entrée, la deuxième partie circuit de filtrage étant formée d'au moins un résonateur ( 320, 324, 328, 332, 620, 624, 628, 632; 820, 824, 828,
832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224, 1228, 1232; 1420, 1424, 1428, 1432;
1620, 1624, 1628, 1632) défini par les parois latérales d'au moins une cavité ménagée de manière à s'étendre de façon sensiblement longitudinale le long de son axe longitudinal entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc diélectrique et ayant une section droite qui forme une courbe fermée quadratique présentant une deuxième configuration qui est définie par un axe transversal s'étendant dans une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal, o la section droite de la deuxième configuration a une configuration différente de celle de la section droite de la première configuration; et un matériau électriquement conducteur déposé sur les première et deuxième surfaces latérales du bloc diélectrique et sur les parois latérales des résonateurs ( 308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612, 1616, et 320, 324, 328, 332; 620, 624, 628, 632;
820, 824, 828, 832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224, 1228, 1232; 1420,
1424, 1428, 1432; 1620, 1624, 1628, 1632) des première et deuxième parties
circuits de filtrage, respectivement.
2 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section droite de la première configura- tion est constituée par une section droite circulaire ( 308, 312, 316) d'un premier diamètre et la section droite de la deuxième configuration est constituée par une
section droite circulaire ( 320, 324, 328, 332) d'un deuxième diamètre.
3 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier diamètre de la section droite circulaire ( 308, 312; 316) de la première configuration est inférieur au deuxième diamètre de la section droite circulaire ( 320, 324, 328, 332) de la deuxième configuration. 4 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la
revendication 1, caractérisée en ce que la section droite de la première configura-
tion est constituée par une section droite circulaire ( 608, 612, 616) d'un premier diamètre et la section droite ( 620, 624, 628, 632) de la deuxième configuration est constituée par une section droite allongée suivant une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal du résonateur formé de manière à s'étendre au travers
de la deuxième partie circuit de filtrage.
Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la section droite ( 608, 612, 616) de la première configuration présente une aire plus petite que la section droite ( 620, 624,
628, 632) de la deuxième configuration.
6 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section droite ( 808, 812, 816) de la première configuration est allongée d'une première distance dans une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal du résonateur formé de manière à s'étendre au travers de la première partie circuit de filtrage, et la section droite ( 820, 824, 828, 832) de la deuxième configuration est allongée d'une deuxième distance dans une direction transversale par rapport à l'axe longitudinal du résonateur formé de manière à s'étendre au travers de la deuxième partie circuit de filtrage. 7 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la section droite ( 808, 812, 816) de la première configuration présente une aire plus petite que la section droite de la
deuxième configuration ( 820, 824, 828, 832).
8 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les résonateurs ( 308, 312, 316; 608,
612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612,
1616) de la première partie circuit de filtrage comprennent un premier résonateur et un deuxième résonateur mutuellement séparés par une première distance de séparation. 9 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le ou les résonateurs ( 320, 324, 328, 332;
620, 624, 628, 632; 820, 824, 828, 832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224,
1228, 1232; 1420, 1424, 1428, 1432; 1620, 1624, 1628, 1632) de la deuxième partie circuit de filtrage comprennent un premier résonateur et un deuxième
résonateur mutuellement séparés par une deuxième distance de séparation.
10 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les résonateurs ( 308, 312, 316; 608,
612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612,
1616) de la première partie circuit de filtrage possèdent une première admittance caractéristique, et le ou les résonateurs ( 320, 324, 328, 332; 620, 624, 628, 632;
820, 824, 828, 832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224, 1228, 1232; 1420, 1424,
1428, 1432; 1620, 1624, 1628, 1632) de la deuxième partie circuit de filtrage
possèdent une deuxième admittance caractéristique.
11 Structure de filtre ( 280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) selon la
revendication 1, caractérisée en ce que la section droite de la première configura-
tion comprend un premier résonateur ( 1412; 1612) et un deuxième résonateur ( 1416; 1616) o la section droite formant la courbe fermée quadratique du premier résonateur de la première partie circuit de filtrage présente une configuration différente de celle de la courbe fermée quadratique du deuxième résonateur de la
première partie circuit de filtrage.
FR9306297A 1992-05-26 1993-05-26 Structure de filtre dielectrique a plusieurs bandes passantes. Expired - Lifetime FR2693037B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US88808992A 1992-05-26 1992-05-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2693037A1 true FR2693037A1 (fr) 1993-12-31
FR2693037B1 FR2693037B1 (fr) 1995-08-04

Family

ID=25392506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9306297A Expired - Lifetime FR2693037B1 (fr) 1992-05-26 1993-05-26 Structure de filtre dielectrique a plusieurs bandes passantes.

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JP3205337B2 (fr)
KR (1) KR970000059B1 (fr)
CN (1) CN1029340C (fr)
CA (1) CA2114029C (fr)
FI (1) FI940399A (fr)
FR (1) FR2693037B1 (fr)
GB (1) GB2273393B (fr)
IT (1) IT1261678B (fr)
WO (1) WO1993024968A1 (fr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319241A1 (de) * 1993-06-09 1994-12-15 Siemens Matsushita Components Monolithisches Mikrowellen-Keramikfilter
US5502422A (en) * 1994-08-12 1996-03-26 Motorola, Inc. Filter with an adjustable shunt zero
US5748058A (en) * 1995-02-03 1998-05-05 Teledyne Industries, Inc. Cross coupled bandpass filter
JP3158963B2 (ja) * 1995-05-31 2001-04-23 株式会社村田製作所 アンテナ共用器
JPH10308604A (ja) * 1997-03-05 1998-11-17 Murata Mfg Co Ltd 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよびそれらの設計方法
US6087909A (en) * 1996-03-06 2000-07-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric filter having at least one stepped resonator hole with an elongated cross-section
EP1074058B1 (fr) * 1998-03-18 2004-10-20 Epcos Ag Filtre ceramique hyperfrequence presentant une pente de signal amelioree
JPH11312902A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Murata Mfg Co Ltd 誘電体フィルタ、送受共用器および通信機
US6169465B1 (en) 1998-07-08 2001-01-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Duplexer dielectric filter
AT411119B (de) * 1998-07-08 2003-09-25 Samsung Electro Mech Dielektrisches duplexsystem-filter
KR100375583B1 (ko) * 2000-11-18 2003-03-15 센티스 주식회사 고차모드 고조파의 제거 및 스커트와 스푸리어스주파수특성을 향상시킨 유전체 필터 및 듀플렉서 유전체필터
JP3788384B2 (ja) * 2001-05-30 2006-06-21 株式会社村田製作所 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信装置
JP2003318606A (ja) 2002-04-23 2003-11-07 Sanyo Electric Co Ltd 誘電体フィルタ
JP3883902B2 (ja) 2002-04-25 2007-02-21 三洋電機株式会社 誘電体フィルタ
US9202660B2 (en) 2013-03-13 2015-12-01 Teledyne Wireless, Llc Asymmetrical slow wave structures to eliminate backward wave oscillations in wideband traveling wave tubes
CN103246538B (zh) * 2013-05-16 2016-12-28 中国电子科技集团公司第四十一研究所 使微波仪器电路板智能化的插件方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742562A (en) * 1984-09-27 1988-05-03 Motorola, Inc. Single-block dual-passband ceramic filter useable with a transceiver
JPH01213002A (ja) * 1988-02-22 1989-08-25 Fuji Elelctrochem Co Ltd 誘電体分波器
US5109536A (en) * 1989-10-27 1992-04-28 Motorola, Inc. Single-block filter for antenna duplexing and antenna-summed diversity

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6152003A (ja) * 1984-08-21 1986-03-14 Murata Mfg Co Ltd 誘電体フイルタ
US4954796A (en) * 1986-07-25 1990-09-04 Motorola, Inc. Multiple resonator dielectric filter
US4879533A (en) * 1988-04-01 1989-11-07 Motorola, Inc. Surface mount filter with integral transmission line connection
US5208566A (en) * 1992-01-21 1993-05-04 Motorola, Inc. Dielectric filter having adjacently-positioned resonators of dissimilar cross-sectional dimensions and notched side surface

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742562A (en) * 1984-09-27 1988-05-03 Motorola, Inc. Single-block dual-passband ceramic filter useable with a transceiver
JPH01213002A (ja) * 1988-02-22 1989-08-25 Fuji Elelctrochem Co Ltd 誘電体分波器
US5109536A (en) * 1989-10-27 1992-04-28 Motorola, Inc. Single-block filter for antenna duplexing and antenna-summed diversity

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 522 (E - 849)<3870> 21 November 1989 (1989-11-21) *

Also Published As

Publication number Publication date
IT1261678B (it) 1996-05-29
CN1029340C (zh) 1995-07-12
CN1082773A (zh) 1994-02-23
GB2273393A (en) 1994-06-15
KR970000059B1 (ko) 1997-01-04
WO1993024968A1 (fr) 1993-12-09
FR2693037B1 (fr) 1995-08-04
JP3205337B2 (ja) 2001-09-04
CA2114029A1 (fr) 1993-12-09
JPH06509693A (ja) 1994-10-27
CA2114029C (fr) 1997-11-18
FI940399A0 (fi) 1994-01-26
GB2273393B (en) 1996-09-04
GB9400899D0 (en) 1994-04-13
ITRM930345A0 (it) 1993-05-24
ITRM930345A1 (it) 1994-11-24
FI940399A (fi) 1994-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2693037A1 (fr) Structure de filtre diélectrique à plusieurs bandes passantes.
EP1601101B1 (fr) Transformateur à changement de mode et filtre passe-bas
FR2613557A1 (fr) Filtre comportant des elements a constantes reparties associant deux types de couplage
EP0459571B1 (fr) Ligne de transmission en mode à ondes lentes, du type microruban et circuit incluant une telle ligne
EP1659686B1 (fr) Balun à éléments localisés
EP1863116B1 (fr) Coupleur directif large bande
FR2905208A1 (fr) Filtre a resonateurs a ondes de lamb couples.
EP2022129B1 (fr) Circulateur radiofrequence ou hyperfrequence
FR2905207A1 (fr) Filtre commutable a resonateurs.
FR2877163A1 (fr) Reglage du rapport d&#39;impedances d&#39;un balun
US5184096A (en) Parallel connection multi-stage band-pass filter comprising resonators with impedance matching means capacitively coupled to input and output terminals
FR2778024A1 (fr) Structure de connexion pour lignes de guide d&#39;ondes dielectrique
EP0165158A1 (fr) Filtre diélectrique à fréquence centrale variable
FR2683098A1 (fr) Filtre du type bloc dielectrique incluant des inductances formant des lignes de transmission blindees.
FR2821997A1 (fr) Filtre a ondes acoustiques de surface
EP0828305A1 (fr) Dispositif de transport de signal électrique protégé contre les perturbations électromagnétiques
FR2680605A1 (fr) Filtre coupe-bande en ceramique monolithique a plusieurs etages, ou les etages sont isoles les uns des autres.
FR2696045A1 (fr) Structure de filtre diélectrique possédant des résonateurs à section droite trapézoïdale.
FR2939986A1 (fr) Circuit de filtrage comportant des resonateurs baw couples et autorisant une adaptation d&#39;impedance
EP1202376A1 (fr) Résonateur électrique
EP0141704B1 (fr) Filtre miniature hyperfréquence à résonateurs, constitués par des circuits bouchons, couplés par des condensateurs
EP1416575A1 (fr) Transformateur à changement de mode
FR2809245A1 (fr) Filtre passe-bas et dispositif de telecommunications mobiles l&#39;utilisant
US7548141B2 (en) High frequency filter
FR2871618A1 (fr) Filtre basse-bande hyperfrequence de type finline