ITRM930013A1 - Struttura di filtro dielettrico. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di Brevetto d Invenzione avente per titolo:

La presente invenzione siriferisce in linea generale ad i filtri dielettrici e, in modo pi? perticolare, ad una_struttura di filtro a blocco di materiale dielettrico progettato in modo da ridurre al minimo le sue dimensioni.

I progressi effettuati nel campo della elettronica radiojranno permesso la introduzione e la commerc iaIizzazione di complessi sempre crescenti di apparecchi per comunicazioni radio. I progressi nel_ la progettazione delle circuiterie elettroniche hanno anche permesso di aumentare la miniaturizzazione delle circuiterie elettroniche che formano tali apparecchi per comunicazioni radio. In conseguenza di ci?, una gamma sempre crescente di apparecchi per comunicazioni radio costituiti da circuiterie elettroniche sempre pi? piccole ha permesso di utilizza re gli apparecchi per comunicazioni radio in modo pi? conveniente in un maggior numero di applicazio-.

n?.

Un ricetrasmettitore radio, quale un radiote -lefono utilizzato in un sistema per comunicazioni di t ipo cellulare, ? un esempio di apparecchio per co m unicazioni radio che ? stato,miniaturizzato cosi da essere convenientemente utilizzato in un maggior numero di applicazioni. Uteriori sforzi per miniatu rizzare ulteriormente la circuiteria elettronica di tali ricetrasmettitori radio, _come anche altri appa recchi per comunicazioni radio, sono anche stati ed fettuati. Tale ulteriore miniaturizzazione dei rice trasmettitori radio aumenter? ulteriormente la convenienza della utilizzazione di tale .apparecchio e permetter? di utilizzare tale apparecchio in un numero u1teriormente aumentato di applicazioni.

In conformit? con tali sforzi di miniaturizzazione ulteriore delle circuiterie elettroniche con prendenti i ricetrasmettitori radio, come anche altri apparecchi per comunicazioni radio, la riduzione al minimo della grandezza della circuiteria elet tronica che forma tali apparecchi ? un obiettivo crj_ tico di progettazione durante la fase di impostazi_o ne del circuito.

I filtri a blocchi dielettrici, costituiti di materiale ceramico, frequentemente rappresentano una porzione della circuiteria di tali ricetrasmettitori . radio . Tali filtri,a blocchi dielettrici sono vantaggiosamente utilizzati per.ragioni di-costo, sem-_ plicit? di fabbricazione, facilit? diinstallazione sui.pannel li di circuiti elettrici e buone caratteristiche di filtrazione alle frequenze (tipicamente nelle gamme dei megahertz e dei gigahertz) alle qua li tali ricetrasmettitori usualmente sono operativi.

Per formare un filtro con un blocco di materiale dielettrico, dei fori vengono ricavati per tra_ panatura oppure vengono formati con altri sistemi in modo da estendersi attraverso il blocco dielettrico e le pareti laterali che definiscono tali fori sono ricoperte con un materiale elettricamente conduttore, per esempio un materiale contenente argento. I fori formati in questa maniera realizzano dei risuonatori che risuonano alle frequenze determinate dal le lunghezze dei fori.

Tipicamente, sostanziali porzioni delle super, fici esterne del blocco dielettrico sono similmente rivestite con il materiale elettricamente conduttore. Porzioni distanziate di una superficie di sommi t? del blocco dielettrico sono anche tipicamente rivestite con il materiale elettricamente conduttore, per cui tali porzioni vengono accoppiate insieme per via capacitiva. I risuonatori, per effetto dell'interacco ppiamento elettromagnetico fra,quelli che si trovano adiacenza fra tali risuonatori,e le por zioni della superficie superiore del blocco per ef- . fetto del l'accoppiamento capacitivo definiscono insieme un filtro avente.delle caratteristiche di fil trazione idonee fi ltrare un .segnale appiicato ad. esso

Le precise caratteristiche di filtrazione di_ un tale filtro possono essere controllate attraver-_so ? controllo degli interaccoppiamenti capacitivi_ (e quindi dei valori capacitivi degli elementi capa citivi da essi formati) ed il distanziamento fra quel_ li di tali risuonatori che si trovano in adiacenza (e quindi i valori induttivi degli elementi indutti_ vi cos? formati).

Sotto l'aspetto storico, il valore degli elementi componenti che formano un tale filtro e quindi le caratteristiche di filtrazione del filtro cos? formatyo sono stati controllati in due maniere. In primo luogo, i valori capacitivi degli elementi capacitivi formati sulla superficie superiore del blocco dielettrico vengono alterati e, in secondo luogo, vengono alterati i distanziamenti fra quelli di tali risuonatori che si trovano in adiacenza.

La alterazione dei valori capacitivi degli e lementi,capaciti vi formati sulla superfi.cie superio redel blocco dielettrico,sta .diventando un mezzo meno sicuro per alterare le caratteristiche di fil-_ trazione di un filtro.dielettrico, su misura che ven gong ridotte le dimensioni fisiche di tali filtri. I valori capacitivi di tali elementi capacitivi dipendono dalle dimensioni fisiche delle aree ricoper te :he formano tali elementi, come anche dal loro distanziamento relativo. Tanto le dimensioni fisiche di tali aree ricoperte quanto i loro relativi distanziamenti reciproci vengono ridotti su misura che vengono ridotte le dimensioni fisiche di tali filtri. In conseguenza di ci?, la gamma dei valori capaciti vi di detti elementi capacitivi cosi formati viene ridotta. In accordo con ci?, la alteraziore delle caratteristiche di filtrazione di un tale filtro co struito in questa maniera sta diventando sempre pi? 1imitata.

La alterazione delle distanze fra quelli di tali risuonatori che si trovano in adiacenza sta di ventando un mezzo meno affidabile per alterare le ca_ ratteristiche di filtrazione di un filtro dielettr co, per ragioni analoghe. Su misura che le dimensio ni fisiche di tali filtri vengono ridotte, gli aumen ti ammissibili del distanziamento fra quelli di tali _ri suonatori che si trovano in adiacenza vengono ridotti- Inconseguenza di ci? .viene ridotta anche la gamma dei valori_ induttivi di tali risuonatori

In accordo con ci? la alterazione delle caratteristiche di filtrazione di un tale filtro in tale maniera sta diventando sempre pi? limitata.

In accordo con ci?, ci? di cui si ha bisogno ? _una struttura di filtro dielettrico e dei mezzi per la sua produzione, tali da permettere che i relativi elementi componenti vengano scelti attraverso una ampia gamma di valori senza richiedere l'incremento delle dimensioni fisiche del filtro.

Sommario dell'invenzione

La presente invenzione, in accorda con ci?, fornisce una struttura di filtro dielettrico ed un associato procedimento che permettono che i valori degli elementi componenti che formano il filtro dielet trico siano compresi in una ampia gamma di valori, cos? da permettere la costruzione di un filtro aven te le desiderate caratteristiche di filtrazione.

a presente invenzione inoltre vantaggiosamente f rnisce una struttura di filtro dielettrico in cui almeno un risuonatore che forma una parte del filtro dielettrico abbia un'area di sezione retta allungata in una sua direzione trasversale.

La presente invenzione ancora. ulteriormente.. fornisce vantaggiosamente una struttura di filtro dielettrico avente almeno una intacca formata lungo_ almeno una delle superfici del filtro, per alterare cos? gli accoppiamenti elettromagnetici fra i sing? li risuonatori che formano porzioni del filtro dielettrico.

La presente invenzione inoltre comprende ulteriori vantaggi e caratteristiche, i cui dettagli appariranno pi? evidenti dalla lettura della dettagliata descrizione delle sue preferite forme di rea_ ?izzazione.

In conformit? con la presente invenzione, pe? tanto, ? descritta una struttura di filtro per gene^ rare un segnale filtrato in risposta alla applicazione ad esso di un segnale di ingresso. La strutta ra del filtro comprende un blocco dielettrico che definisce una sommit?, un fondo ed almeno una prima ed una seconda superficie laterale. Almeno una coppia di risuonatori estendentisi coassialmente sono formati in modo da disporsi longitudinalmente lungo i suoi assi longitudinali fra la superficie di sommit? e la superficie di fondo del blocco dielettrico. I singoli risuonatori di almeno una coppia di risuonatori sono distanziati uno dall'altro da distan la Figura..3 rappresenta una.vista presa dal disotto.di una superficie laterale,del. filtro.dielet trico della .Figura 2;

la Figurai rappresenta una vista in pianta. presa dal disopra della superficie superiore del fil tro dielettrico della Figura 2;

la Figura 5 rappresenta una vista in pianta, simile a quel1a della Figura 4, ma presa dal disopra della superficie superiore di un filtro dielettrico di una alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 6 rappresenta una vista in pianta, simile a quella delle Figure 2-4, ma presa dal diso pra della superficie superiore di un filtro dielettrico secondo un'altra preferita forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 7 rappresenta una vista in pianta, simile a quelle delle Figure 4-6, ma presa dal diso pra della superficie superiore di un filtro dielettrico di un'altra preferita forma di realizzazione della presente invenzione;

la Figura 8 rappresenta uno schema circuitale di un filtro passa banda a quattro poli che rappresenta, in forma di schema circuitale, un filtro .secondo una preferita forma di realizzazione della .presente invenzione;

la. Figura. 9 ? .una rappresentaziorve schematica di un filtro dielettrico costruito in modo da - corrispondere allo schema circuitale della figura 8;

la Figura 10 rappresenta uno schema,a blocchi. di un ricetrasmettitore radio secondo una preferita. forma di realizzazione della presente invenzione che incorpora il filtro per esempio della Figura 9; e _ la Figura 11 rappresenta,un diagramma logico, di flusso che riporta le operazioni del procedimento secondo una preferita forma di reaiizzazione del la presente invenzione.

Descrizione delle preferite forme di realizzazione Facendo prima riferimento alla rappresentazione grafica della Figura 1, la risposta in frequenza di un filtro passa banda ? graficamente rappresero tata. L'asse 10 delle ordinate ? impostato in terna ni di un valore relativo alla potenza, per esempio decibel, e l'asse 14 delle ascisse ? impostato in termini di frequenza. La curva 18 rappresenta un gra_ fico della risposta in frequenza di un filtro passa banda attraverso un intervallo di frequenze. Un fil tro passa banda ? tipicamente definito in termini di una frequenza centrale, indicata nella figura con il numero di riferimento 24, e da frequenze di taglio superiore ed inferiore, indicate nella figura con i numeri dir iferimento 30 e 36.,rispettivamente L'intervallo delle frequenze che si estende. fra La frequenza di taglio superiore la frequenza di_ taglio inferiore del filtro passa banda . definisce la banda di passaggio del filtro. Le porzioni componenti_di un segnale appiicato al filtro con le fre -quenze_comprese all interno della banda passante del filtro vengono fatte passare dal filtro; le_.porzionicomponenti del segnale applicato al filtro ed a_-venti frequenze al di fuori della banda passante del filtro vengono attenuate dal filtro.

Un qualsiasi filtro non ideale, tuttavia, pro-*oca una certa entit? di attenuazione di un segnale applicato ad esso, anche se le porzioni componenti delle frequenze sono comprese all'interno della bajn da passante del filtro. La entit? di tale indesiderata attenuaz i one v i ene riferita come perdita per inserimento del filtro. Il rendimento del filtro, quindi, determina la sua perdita di inserimento. Una struttura di filtro dielettrico presenta tipicamente una perdita di inserimento inferiore alle frequen_ ze alle quali ? tipicamente operativo un ricetrasmet titore radio.

Facendo ora riferimento alla rappresentazione schematica della Figura 2, ? rappresentato un fil tro.dielettrico, riferito.genericamente con il nume .ro di riferimento 50, secondo una preferita,forma d reaiizzazione della presente invenzione.il filtro 50 presenta generalmente una configurazione a forma di blocco ed.? costituito da un.materiale dielettrico. Il filtro 50 definisce una superficie superiore 56, una superficie inferiore 62, una prima superfieie laterale 68, una seconda superficie laterale.74 e superfici laterali frontale,eposterio re 78 e 82, rispettivamente. Un rivestimento di un materiale elettricamente conduttore, tipicamente un materiale contenente argento, viene applicato a sostanziali porzioni della superficie inferiore 62 e delle super fici laterali 68, 74, 78 e 82. (Come si noter? con riferimento alla successiva Figura 3, il rivestimen to di materiale elettricamente conduttore applicato alla seconda superficie laterale 74 viene applicato in maniera tale da formare su di essa degli elettri di di accoppiamento di ingresso e di uscita).

Almeno due cavit?, in questo caso indicate indicate con i numeri di riferimento 88 e 92, sono formate injnodo da estendersi longitudinalmente attraverso il blocco dielettrico, per mezzo di un pro cesso di trapanatura o con altra metodologia. Tali cavit? estendentisi longitudinalmente definiscono de gli assi longitudinali. Le pareti laterali che definiscono le cavit? 88 e 92 sono anche ricoperte_ con lo stesso materiale elettricamente conduttore che co pre le superfici esterne delblocco dielettrico .Al meno una delle cavit?, in questo caso la cavit? _92, presenta un' area di sezione retta che ? allungata in una direzione trasversale all'asse longitudinale del la cavit?. La cavit? 92 ? allungata in ta_le direzione trasversale in modo da assumere una configurazig ne di sezione retta ellittica.

Alcune porzioni della superficie superiore 56 sono anche rivestite con lo stesso materiale elettri camente conduttore che ricopre le superfici laterali del blocco dielettrico e delle pareti laterali che definiscono le cavit? 88 e 92. Tali porzioni so no indicate nella figura dalle aree rimarcate 96 (e 96') e 100 (e 100') formate intorno alle aperture; definite dalle cavit? 88 e 92, rispettivamente. Le aree rimarcate 96 e 100 sono distanziate una dalla altra e sono in questo modo accoppiate insieme per via capacitiva. Le aree rimarcate 96 e 96' sono anche capacitivamente accoppiate insieme come lo sono le aree rimarcate 100 e 100'. La entit? dell'accop-? piamento capacitivo ? determinato dalla dimensione delle aree rimarcate 96 e 100, come anche dalla distanza.,di.separazione,fra..tali.aree 96e 100 I volumi del materiale dielettrico lungo la_ prima e la seconda..superficie laterale 68 e 74. del_ filtro sono rimossi in posizioni determinate sulle. superfici laterali fra le cavit?.88 e 92- Tal.e.rimo zione di volumi di materiale dielettrico formano del le intacche 106 e 112 a forma di V che si estendono in senso longitudinale nel senso delle lunghezze del le superfici laterali 68 e 74, rispettivamente.

Le dimensioni del filtro 50 sono tipicamente definite in termini di dimensione nel senso dell'altezza, indicata dal segmento lineare 118 (e contrae segnata con la lettera "h"), una dimensione nel senso di lunghezza, indicata dal segmento di linea 124 (e contrassegnata con la lettera "1") ed una distan za di separazione nel piano di base, indicata dal segmento lineare 130 (e contrassegnata con le lette re "gps ").

La dimensione nel senso dell'altezza del fil tro determina la lunghezza delle cavit? risonanti 88 e 92 che si estendono in senso longitudinale attraverso il blocco dielettrico. Tale dimensione in senso di altezza del filtro ? tipicamente essenzialmente fissata, dato che le lunghezze delle cavit? 88 e 92 debbono essere lunghezze proporzionali alle lunghezze d'onda dei segnali oscillanti applicati al filtro per esservi filtrati (Dato che la lunghezza d'onda ? inversamente proporzionale alla frequenza, le lunghezze delle.cavit? 88 e92 sono anche collegate da una relazione di proporzionalit? inversa le frequenze dei segnaii.appiicati al filtro.). Le cavit? 88 e 92 formano soltanto delle.cavit?.risonan= ti quando le lunghezze di tali cavit? sono _proporz ionali alle lunghezza d'onda dei segnali applicati ad esse. Quindi, la dimensione del filtro 50 nel sen so dell'altezza ? essenzialmente fissa per una qua_ siasi particolare struttura del filtro.Durante la fabbricazione, vi ? una certa varianza nella dimensione effettiva del filtro nel senso dell'altezza (e quindi delle lunghezze delle cavit? 88 e 92) relat_ vamente alla dimensione del filtro che si desidera nel senso dell'altezza. Tale leggera variabilit? del la dimensione desiderata in confronto con la dimensione effettiva pu? essere compensata rimuovendo alcune porzioni del materiale elettricamente condutto re applicato come rivestimento sulla superficie superiore 56 del filtro.

Il filtro dielettrico 50 viene tipicamente montato su un pannello di circuito elettrico median te posizionamento della seconda superficie laterale 74 sulla superficie del pannello del -circuito. Una -volta montato,,il filtro.si estende al-disopra del--.la.superficie di un tale circuito per una. distanza che..corrisponde alla lunghezza della di-stanza,di se parazione del piano di base. (La distanza di separa zione del piano di base ? definita come il materiale elettricamente conduttore applicato come rivestimento sulle superfici del filtro, con inclusione del_ la prima e della seconda superficie laterale 68 e 74, le quali sono tipicamente collegate ad un piano di base o di massa elettrica. Tanto la prima superficie laterale 68 quanto la seconda superficie laterale 74 formano cosi dei piani di base o di massa e la distanza fra di esse viene cosi riferita come distanza di separazione dei piani di massa). Dato che i di_ spositivi elettronici tipicamente contengono diversi pannelli di circuiti elettrici impilati uno sull'altro, la distanza di separazione dei piani di base definisce il minimo distanziamento nel senso del_ l'altezza fra tali pannelli di circuiti elettrici im pilati. Un incremento di lunghezza della distanza di separazione dei piani di base comporterebbe maggiori dimensioni fisiche di un dispositivo che lo inco? porano, la distanza di separazione dei piani di base essendo anche tipicamente fissata in modo da risultare inferiore ad una lunghezza massima.

La dimensione di un filtro_ dielettrico nel senso della lunghezza, indicata dal segmento di li nea 124 nella figura, ? stata storicamente l'unica dimensione di un blocco dielettrico per formare un filtro che non ? statatipicamente limitata ad esse re inferiore ad una_dimensione massima .Durante la progettazione di un filtro dielettrico, tale dimensione nel senso della lunghezza tipicamente ? stata alterata in modo da modificare le caratteristiche di filtrazione di un tale filtro.

Tuttavia, come risultato degli sforzi tendeji ti a miniaturizzare ulteriormente i dispositivi elet tronici, la progettazione di tali dispositivi elettronici qualche volta comprende anche delle limitazioni sulle dimensioni massime permesse nel .senso della lunghezza di un filtro dielettrico. In accordo con ci?, la alterazione delle caratteristiche di . filtrazione di un filtro dielettrico ottenuta attra verso l'aumento delle dimensioni del filtro nel senso della lunghezza qualche volta non ? permessa.

La Figura 3 rappresenta una vista presa dal disotto della seconda superficie laterale 74 del filtro dielettrico 50 della Figura 2. Come brevemente notato in precedenza, il materiale elettricamente! conduttore, applicato,come rivestimento-sulla superficie 74 viene applicato i.n maniera-tale.da.formare su detta superficie 74 degli-elettrodi di accoppiamento di ingresso e di.useita La..vista di fondo de la Figura 3 illustra l'elemento di-accoppiamento.o accoppiatore di ingresso 13.6 e l'accoppiatore di uscita 142 formati sulla superficie 74. Gli elementi di accoppiamento di ingresso e.di uscita 136 e 142 sono elettricamente isolati da altre porzioni del ma teriale elettricamente conduttore applicato come ri vestimento sulla superficie 74. Preferibilmente, gli elementi di accoppiamento 136 e 142 sono elettricamente collegati a porzioni del rivestimento di mate riale elettricamente conduttore applicato sulla superficie superiore 56. (Un tale collegamento ? indi_ cato nella Figura 2 da porzioni di aree marcate 96' e 100' che si estendono fino alla superficie later^ _ le 74). L'intacca 112 ? anche stata rappresentata co me formata in modo da estendersi longitudinalmente nel senso della lunghezza della superficie 74.

La Figura 4 rappresenta una vista dall'alto presa dal disopra della superficie superiore 56 del filtro dielettrico 50 della Figura 2. La superficie superiore 56 ? ancora rappresentata in modo da includere delle aperture definite dalle cavit? 88 e 92, dalle arremarcate 96 'e 100'-edalle superfici di bordo delle intacche 106 e 112. Le linee 146_del campo elettromagnetico sono anche illustrate .nella figura. Le linee 146 del campo sono rappresentative dell'accoppiamento eIettromagnetico fra le cavit? risonanti 88 e 92 (nel senso delle loro rispettive lunghezze) a segu?to di_ applicazione di un segnale di certe frequenze._

Sotto l'aspetto storico, la entit?_dell'n teraccoppiamento elettromagnetico fra le cavit? risonan ti 88 e 92 ? stata modificata attraverso la altera-_ zione della distanza di separazione fra le rispetti ve cavit?. Per ridurre l'accoppiamento elettromagne tico fra le cavit? 88 e 92, la distanza fra le cavi_ t? pu? essere aumentata. Tuttavia, coem precedentemente notato, in conseguenza dei continui sforzi di miniaturizzazione della circuiteria dei dispositivi elettronici, un tale incremento della distanza di se parazione fra le cavit? risonanti non ? possibile, dato che tale incremento comporterebbe un aumento delle dimensioni del blocco dielettrico nel senso della lunghezza.

Vantaggiosamente, tuttavia, ? stato determinato che la entit? dell'accoppiamento elettromagne-'tico fra le cavit? risonanti pu? anche essere ridot ta rimuovendo una parte materiale de l blocco dielettrico in corrispondenza di una porzione del blocco dielettrico fra le due cavit? risonanti. In acco rdo con ci?, il materiale pu? essere rimosso lun go le superfici dek blocco dielettrico in corrispon denza di una porzione del blocco,dielettrico..fra .le due cavit? risonanti. Le intacche 106 e.112.formate lungo le superfici 68 e 74, rispettivamente, del fil tro dielettrico 50, pertanto,operano nel senso di. ridurre l'accoppiamento elettromagnetico_fra le cavit? risonanti 88 e 92. La profondit? di tali intac che definisce l'ammontare della riduzione di tale ac coppiamento elettromagnetico fra le cavit? risonarti.

L'allungamento dell'area di sezione .retta,di., una o pi? delle cavit? risonanti, in questo caso lo allungamento dell'asse trasversale dell'area di sezione retta_della cavit? 92,pu? anche essere utilizzato per alterarcele caratteristiche di filtra-_ zione di un filtro dielettrico. Sebbene le cavit? ri sonanti di area circolare in sezione retta riducano al minimo la perdita per inserimento di un filtro dielettrico, talvolta una tale perdita di inserimento non ? una caratteristica che deve essere ridotta al minimo. Per esempio, un trasmettitore, un filtro .di.depurazione,che filtra un segnale,prima,della .appiicazione alla circuiteria.di ampiificazione,. non richiede,un .filtro per .minimizzare la perdita per in serimento. L'allungamento delibasse trasversale di. una sezione retta di una cavit? risonante altera le sue caratteristiche. Tale asse trasversale ? indica, to nella figura dal segmento lineare 148. L'asse lori gitudinale ? indicato nella figura dal punto 149._ le alterazione pu? essere utilizzata per modificare le caratteristiche di filtrazione del filtro dielet trico.

Durante la costruzione di un filtro dielettrico, viene prima determinata la desiderata topologi? del filtro. In altre parole, viene scelto un fil tro avente una desiderata funzione di trasferimento e quindi una desiderata caratteristica di filtrazione. Se i valori degli elementi componenti che forma_ no un filtro dielettrico avente una tale topologia non possono essere incorporati da un filtro dielettrico avente le stesse dimensioni fisiche di un fil tro dielettrico specificamente progettato per vinco li dimensionali, l'asse trasversale di una o pi? del_ le cavit? risonanti del filtro pu? essere allungato. Inoltre, una o pi? intacche possono essere formate su una o pi? superfici laterali del filtro dielettri co fra due o pi?risuonatori. in_tale maniera, la gamma dei valori che gli elementi componenti del fil tro dielettrico possono assumere viene.,ampliata. Un i ncremento del numero delle topologie del filtro che possono essere.formate per realizzare un filtro dielettrico avente. limitate dimensioni_fisiche viene re. so possibile dato che i valori dei componenti di un tale filtro possono essere inclusi in un pi? ampio i ntervallo di valori.

Una_volta che la forma del filtro sia_ stata determinata, viene creato uno stampo adente un diametro interno con le desiderate dimensioni fisiche, inclusa una intacca delle dimensioni desiderate. A-ste associate aventi dimensioni corrispondenti alle dimensioni desiderate delle cavit? risonanti del ma teriale dielettrico vengono posizionate in modo da estendersi attraverso lo stampo. Lo stampo ed il ma. teriale dielettrico in esso contenuto vengono riscal-_ dati in modo da creare cos?, il filtro dielettrico. Quindi, il materiale elettricamente conduttore viene applicato come rivestimento sulle porzioni desiderate delle superfici del filtro e sulle pareti la terali delle cavit? risonanti. Il filtro pu? essere sintonizzato in modo da modificare leggermente la risposta in frequenza del filtro attraverso la rimozio: ne di-alcune porzioni-del materiale -elettricamenteconduttore appiicato-come rivestimento sulla super--ficie superiore del filtro. -La Figura.5 rappresenta,una vista in pianta presa dal disopra della superficie superiore di un filtro dielettrico in conformit? con un'altra prefe. rita forma di realizzazione della presente ?nvenzio ne. Il filtro, indicato genericamente con il numero, di riferimento 150, comprende una superficie superio re 156 definita dai bordi della prima e della seconda superficie laterale 168 e 174, nonch? le superfi_ ci laterali frontale e posteriore 178 e 182. Le aperture sulla superficie di sommit? 156 sono definite da cavit? 188 e 192 estendentisi longitudinalmente. Porzioni della superficie superiore 156 sono rivestite con un materiale elettricamente conduttore, in questo caso indicato dalle zone marcate 196, 196', 200 e 200', in cui le aree 196 e 200 sono accoppiate insieme per via capacitiva. Il filtro 150 della Figura 5 differisce dal filtro delle Figure 2-4 per il fatto che dei volumi di materiale dielettrico fra le cavit? 188 e 200 vengono rimossi soltanto dalla prima superficie laterale 168 per formare l'intacca 206. II materiale dielettrico non viene rimosso da tale seconda superficie laterale 174.

La Figura_6 rappresenta una vista in pianta presa dal disopra della superficie superiore di un filtro dielettrico in conformit? con un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione .Il fiItro. riferito genericamente, con il numero,di riferimento 250 comprende la. superficie superiore.256_def?nita dai bordi.della prima e_della seconda superficie laterale 268.e 274 e dalle superfici laterali frontale e posteriore 278 e 282. Le aperture sulla superficie di sommit? 256 sono definite da cavit? estendentisi. longitudinalmente 296 e 292. Porzioni della superficie superiore 256 sono ricoperte con un materiale elettricamente conduttore, in questo caso indicato dalle aree marcate 296, 296', 300 e 300'. Le aree 296 e 300 sono accoppiate insieme per via capacitiva. Il filtro 250 della Figura 6 differisce dal filtro 50 delle Figure 2-4 per il fatto che, mentre volumi di materiale dielettrico vengono rimossi tanto dalla prima quanto dalla seconda superficie laterale 268 e 274 per formare le intacche 306 e 312, tali intacche sono formate in collocazioni che si trovano a distanze di verse fra le cavit? risonanti 288 e 292.

La Figura 7 rappresenta una vista in pianta presa dal disopra della superficie superiore di un filtro-dielettrico -secondo ancora-un'altra-prefer -ta alternativa forma di realizzazione della prese te invenzione. Il filtro, riferito genericamente con il.numero,di riferimento 350, comprende una.superficie superiore 356 definita dalle..superfici.di bordo della prima e della seconda superficie laterale 368 e 374 e dalle superfici laterali.frontale e posterio re .374 e 382. Aperture definite dalle cavit? 388 e.

392 estendentisi longitudinalmente definiscono le a , perture sulla superficie superiore356. Porzioni del la superficie superiore 356 sono rivestite con un ma teriale elettricamente conduttore, in questo caso in dicato dalle aree marcate 396, 396', 400 e 400' che sono accoppiate insieme per via capacitiva. Il filtro 350 della Figura 7 differisce dal filtro 50 del le Figure 3-4 per il fatto che ambedue le cavit? 388_ e 392 hanno aree di sezione retta allungate in dire zione trasversale.

Facendo ora riferimento alla Figura 8, ? rap presentato uno schema circuitale, a cui viene fatto riferimento genericernente con il numero 500, di un filtro dielettrico a quattro poli. Il filtro a qual: tro poli comprende quattro cavit? risonanti, in que sto caso indicate dalle linee di trasmissione 506, .512, 518 e 524. In parallelo alle linee di trasmissione 506-524 sono posizionati condensatori 530, 5 36, 542.e.548 rispettivamente. I condensatori 530 5548 rappresentano dei carichi capacitivi fra-le -aree marcate. formate sulle.superfici superiori -di-un fil tro dielettrico e su .un piano dimassa (ln cui il piano di massa ? compreso dalle super.ficl . laterali del filtro dielettrico).

L'accoppiamento.capacitivo.fra le..aree,marca te formate sulla_superficie. superiore del. filtro dielettrico ? rappresentato dai condensatori 554, 560 e 564. L'interaccoppiamento elettromagnetico fr quelle che sono adiacenti delle cavit? risonanti ..? rappresentato dalle linee di trasmissione 570, .576. e 582, posizionate in parallelo ai condensatori 554 564, rispettivamente.

Gli elettrodi di ingresso e di uscita sono rappresentati dai condensatori 588 e 594. Una quinta cavit? risonante, costruita in modo da formare u_ no shunt zero, ? rappresentata dalla linea di trasmis sione 600 ed un'area marcata formata su una superfi eie superiore del filtro dielettrico ed accoppiata al risuonatore ? indicata dal condensatore 606. Lo accoppiamento capacitivo fra l'area marcata ? rappre sentato dal condensatore 606 ed un elettrodo di ingresso del filtro dielettrico ? rappresentato dal condensatore 612. L ' accoppiamento capacitivo fra elettrodo di ingresso ?d una cavit? _risonante del filtro dielettrico ? rappresentato dal condensatore_ 618 e l'accoppiamento capacitivo fra l'elettrodo di uscita del filtro dielettrico ed una cavit? risonante ? rappresentato dal condensatore 624. L'accoppi_a mento elettromagnetico fra il risuonatore che forma shunt zero ed una cavit? risonante posizionata in a diacenza ad esso ? rappresentato dalla linea di tra smissione 630.

La Figura 9 ? una rappresentazione schematica di un filtro dielettrico, a cui viene genericame_n te fatto riferimento con il numero 700, rappresene to in forma di schema circuitale nella Figura 8 dal circuito 500. il filtro 700 ? montato su un pannel- ? lo di circuito elettrico 702. Il filtro 700 comprende le cavit? risonanti 706, 712, 718 e 724 che si e stendono longitudinalmente attraverso di esso. Le ca vit? 706 e 718 sono di area ellittica in sezione ret ta, in cui gli assi trasversali sono allungati nel senso della lunghezza. Le aree marcate 730, 736, 742 e 748 sono formate sulla superficie superiore 750 del filtro 700. Le aree marcate 788 e 794 sono anche formate sulla superficie 750 del filtro 700. Le aree marcate 788 si estendono fino alla superficie laterale del filtro_700 disposta sul pannello circu?tale 702 e sono elettricamente collegate agli elementi di accoppj amento di ingresso e di uscita formati su tale superficie. (Sebbene gli elementi di accoppiamento di ingresso e_di uscita siano nascosti dal la vista della figura, gli elementi di accoppiamento sono simili agli elementi di accoppiamento 136 e 142 del filtro 50 rappresentato nella Figura 3). lina quinta cavit? risonante, rappresentata con il nu. mero di riferimento 800, ? ulteriormente formata in modo da estendersi in senso longitudinale attraverso il filtro 700 e l'area marcata 806 ? ulteriormeni te formata sulla superficie superiore 750. Volumi di materiale dielettrico vengono rimossi dalla prima e dalla seconda superficie laterale 810 e 814 fra quel le che sono adiacenti delle cavit? risonanti 706-718 e 800 per formare cos? le intacche 818, 824, 830, 836, 842, 848, 856, 862, 868 e 874. La scelta della posizione e della dimensione delle intacche 818-874 e le lunghezze di allungamento degli assi trasversi li delle aree di sezione retta delle cavit? 706 e 718 modificano i valori degli elementi componenti del filtro. Per esempio, le intacche 824 e 856 estendentisi longitudinalmente lungo la prima e la seconda superficie laterale 810 e 814, rispettivamente, alterano la entit? dell'accoppiamento elettromagnetico_fra le cavit? risonanti 706 712. Quindi, le dimensioni delle intacche 824 e 856 sono capaci di eterminare il valore della linea di trasmissione_ 570 del circuito 500 della Figura 8. Inoltre, per via di analogia, l'allungamento dell'asse trasversi le dell'area di sezione retta della cavit? 706 deter ina il valore della linea di trasmissione 506 del circuito 500 della Figura 8. Gli effetti di altre in tacche 818-874 possono essere similmente dimostrati. Quindi, mediante opportuna configurazione del filtro 700, per esempio formazione e dimensioni delle intac che 818-874 e configurazioni delle cavit? risonanti 706-748 e 800, le caratteristiche di filtrazione del filtro possono essere selezionate come si desidera. L'incremento della dimensione fisica del filtro non ? richiesto, dato che una appropriata modificazione del filtro pu? fare in modo che il filtro stesso as suma desiderate caratteristiche di filtrazione.

Facendo quindi riferimento allo schema a bloc chi della Figura 11, ? rappresentato un radio ricetrasmettitore , quale un radiotelefono, a cui viene genericamente fatto riferimento con il numero 1000, secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Il ricetrasmettitore 1000 corriprende un filtro dielettrico , per esempio un filtro dieletrico descritto con riferimento ad una o pi? delle precedenti figure, come sua parte,La porzione superiore delricetrasmettitore 1000 rappresenta il circuito del ricevitore del ricetrasmettitore e la porzione di fondo della figura rappresenta la porzione di trasmettitore del ricetrasmettitore.

Un segnale trasmesso al ricetrasmettitore vie; ne ricevuto per mezzo dell'antenna 1004 che converte il segnale elettromagnetico in un segnale elettrico sulla linea 1008. La linea 1008 viene collega ta al filtro 1012 che genera un segnale filtrato sul_ la linea 1016. La linea 1016 viene collegata ad un primo ingresso del miscelatore 1020. Un segnale oscillante generato dall'oscillatore 1024 viene alimentato ad un secondo ingresso del miscelatore 1020 per mezzo della linea 1028.

Il miscelatore 1020 genera un segnale miscelato sulla linea 1032, tale segnale essendo alimentato al filtro 1036. Il filtro 1036 genera sulla li nea 1040 un segnale filtrato che viene applicato ad un primo ingresso di un secondo miscelatore 1034 per mezzo della linea 1052.

Il secondo miscelatore 1044 genera un secondo segnale miscelato sulla linea 156, il quale viene applicato al filtro 1060.Il filtro 1060 genera sulla linea 1066 un segnale filtrato cheviene appli cato al demodulatore 1072. I1 demoduiatore.1072 genera sulla linea 1080 un segnale_demodulato che vie ne applicato al decodificatore 086. 11 decodif tore 1086 genera sulla linea 1096 un segnale decodificato che viene .appiicato ad un trasduttore, quale un altoparlante 1100.

L?oscillatore diriferimento 1106.?genera .un segnale oscillante sulla,linea 1112 e questo segnale viene appiicato agli.osci1latori 1024 e 1048 per mantenere le frequenze di oscillazione degli oscillatori 1024 e 1048 in una relazione nota con la fre. quenza di oscillazione dell'oscillatore 1106. _

La porzione di trasmettitore del ricetrasmet titore 1000 comprende un microfono 1120 che conver-. te un segnale in voce in un segnale elettrico sulla' linea 1126. I segnali generati sulla linea 1126 ven gono applicati ad un codificatore 1134 che genera sulla linea 1140 un segnale codificato il quale, a sua volta, viene applicato al modulatore 1146. Un se gnale oscillante generato dall'oscillatore 1154 vie ne ulteriormente applicato al modulatore 1146.

Il modulatore 1146 genera sulla linea 1152 un segnale modulato che viene applicato ad un primo in gresso del miscelatore 1158 Un segnale oscillante . generato dall'oscillatore 1164.viene applicato ad un secondo.ingresso del miscelatore 1158.permezzo del la linea 1170.Il miscelatore 1158 genera sulla linea 1176 un segnaie miscelato in_senso a salire,il quale viene applicato ad.un filtro..1184. Il filtro 1184 ? un filtro depuratore trasmettitore simile a quello dei feltri dielettrici rappresentati nelle pre cedenti figure.

Il filtro 1184 genera sulla linea 1194 un se gnale filtrato che viene applicato all amplificatone 1204. L'amplificatore 1204 genera sulla linea 1210 un segnale amplificato che viene applicato al filtro 1216. Il filtro 1216 genera un segnale filtrato che viene applicato all'antenna 1004 per trasmettere da essa il segnale del filtro.

Facendo infine riferimento alla Figura 11, ? rappresentato uno schema di flusso logico, a cui vie ne genericamente fatto riferimento con il numero 1300. Le operazioni del procedimento della presente invenzione sono in esso riportate.

In primo luogo e come indicato dal blocco 1306, almeno una coppia di risuonatori estendentisi coassialmente vengono formati in modo da estendersi nel senso longitudinale attraverso il blocco dielet trico. Almeno un risuonatore presenta un'area d? se zione retta allungata in una direzione trasversale all'asse longitudinale del risuonatore.

_ Successivamente e come indicato dal blocco 1312, volumi del materiale dielettrico vengono rimossi da almeno una superficie laterale del blocco dielettrico per modificare cos? l'accoppiamento elettromagnet ico fra i singoli risuonatori.

Sebbene la presente invenzione sia stata descritta con riferimento alle preferite forme di realiz zazione rappresentate nelle varie figure, deve esse re sottinteso che altre simili forme di realizzazio ne possono essere usate e che modifiche ed aggiunte possono essere apportate alle descritte forme di rea lizzazione per svolgere le stesse funzioni della.pre sente invenzione, senza uscire dal suo ambito. Pertanto, la presente invenzione non dovrebbe essere li mitata ad una qualsiasi singola forma di realizzazio ne, ma piuttosto dovrebbe essere interpretata con un respiro e con un ambito che siano conformi a quanto verr? espresso nelle allegate rivendicazioni.

Claims (8)

1. . RIVENDICAZIONI 1.Stru ttura di-filtro (50 ) per generare un segnale filtrato in risposta alla applicazione -ad esso di un_ segnale di ingresso,.detta struttura di fil tro comprendendo: un blocco dielettrico che definisce una super ficie_ superiore (56), una superficie inferiore (.62) ed almeno una prima ed una seconda superficie laterale (68, 74, 78, 82); almeno una coppia di risuonatori estendentisi coassialmente (88, 92) formati in modo da esteridersi in senso longitudinale lungo i suoi assi longitudinali fra la superficie superiore (56) e la su perficie inferiore (62) del blocco dielettrico (50) in cui i singoli risuonatori degli almeno una coppia_ di risuonatori (88, 92) sono distanziati uno dall'al tro di distanze che permettono l'accoppiamento elet tromagnetico fra i risuonatori ed in cui almeno un risuonatore (92) fra i risuonatori estendentisi coas sialmente (88, 92), almeno una coppia, presenta una area di sezione retta allungata in una direzione (148) trasversale all'asse longitudinale del risuonatore; e mezzi formati lungo almeno una fra la prima e la seconda superficie laterale (68, 74) del blocco dielettrico (50 ) in una posizione fra i singoli risuonatori degli almeno una .coppia di risuonatori estendentis i.coassialmente (88, 92), per alterare (106,112) l' accoppiamento elettromagnetico fra i singoli risuonatori degli almeno.una coppia.di risuonatori (33, 92).
2. 2. Struttura di filtro (50) secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una prima ed una.seconda superficie laterale (68, 74, 78, 82) e le pareti la terali che definiscono i risuonatori degli almeno u na coppia di risuonatori (88, 92) sono ricoperte con un materiale elettricamente conduttore in modo da as sumere un comune potenziale elettrico.
3. 3. Struttura.di flitro.(50) secondo la rivern dilazione 1, in cui detti mezzi di alterazione (106, 112) dell'accoppiamento elettromagnetico fra i sin-., goli risuonatori comprendono mezzi che formano una intacca (106, 112) posizionata inmodo da .estendersi longitudinalmente lungo almeno una fra la prima (68) e la seconda (74) superficie laterale.
4. 4. Struttura di filtro secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi che formano la intacca (106, 112) hanno una sezione retta a formaci V.
5. 5. Struttura di filtro secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi che formano la intacca .(106, 112 )sono posizionati.in modo .da estendersi longitud inalente .per.-tutte._le lunghezze almeno del la prima (68) e della seconda (74).superficie laterale.
6. Struttura di -filtro (50) secondo,la river? dicazione 4, in cui detto mezzo che forma.la intacca (.106, .112).comprende una prima porzione di intac ca (106).formata.,in modo da estendersi longitudinalmente lungo la prima superficie laterale (68) ed una seconda porzione di intacca (112) formata in modo da estendersi longitudinalmente lungo la seconda superficie laterale (74)
7. 7. Struttura di filtro (50)_ secondo la rivendicazione 6, in cui detta prima porzione di intacca (106) e detta seconda porzione di intacca (112) fono formate in modo da estendersi in senso longitudi naie lungo la prima (68) e la seconda (74) superficie laterale, rispettivamente, in posizioni che hanno distanze simili fra i singoli risuonatori (88, 92).
8. 8. Struttura di filtro (50) secondo la riven dicazione 1, in cui almeno un risuonatore (92) dell'area di sezione retta allungata nella direzione (148) trasversale all'asse longitudinale del risuonatore presenta un'area di sezione retta ellittica. 9._ Struttura di filtro (50 )secondo la rivendicazione 1,in cui.un.primo risuonatore (.88) estendantesi coassialmente fra almeno una coppia di .risuonatori (88 92)estendentisi coassialmente presenta un'area disezione retta circolare ed un se-_ condo.risuonato re (92) estendentesi coassialmente de gli almeno una coppia.di risuonatori estendentisi__ coassialmente presenta un'area di sezione retta el-1 ittica . io. Procedimento (1300) per la costruzione di un filtro dielettrico su un blocco di materiale die lettrico avente una superficie superiore, una super, ficie inferiore ed almeno una prima ed una seconda superficie laterale, detto procedimento comprendendo le seguenti operazioni: formare (1306) almeno una coppia di risuonatori estendentisi coassialmente in modo da estender; si in senso longitudinale lungo i suoi assi longitudinali fra le superfici superiore ed inferiore del blocco dielettrico, in cui i singoli risuonatori degli almeno una coppia di risuonatori cos? formati so no distanziati uno dall'altro per distanze che permettono l'accoppiamento elettromagnetico fra i risuonatori ed in cui almeno un risuonatore degli almeno una coppia di risuonatori estendentisi coassial mente presenta un'area di sezione retta allungata in una direzione_trasversale all'asse longitudinale del risuonatore; e rimuovere (1312.).volumi del materiale dielet trico da almeno una superficie laterale fra la pri-_ ma e la seconda superficie laterale del blocco dielet trico per modi ficare cos? l'accoppiamento elettroma_ gnetico fra i singoli risuonatori degli almeno _ una coppia di risuonatori.