ITRM930345A1 - Struttura di filtro dielettrico multi-passa-banda. - Google Patents

Struttura di filtro dielettrico multi-passa-banda. Download PDF

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ITRM930345A1
ITRM930345A1 IT000345A ITRM930345A ITRM930345A1 IT RM930345 A1 ITRM930345 A1 IT RM930345A1 IT 000345 A IT000345 A IT 000345A IT RM930345 A ITRM930345 A IT RM930345A IT RM930345 A1 ITRM930345 A1 IT RM930345A1
Authority
IT
Italy
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filter
configuration
resonator
transmission lines
resonators
Prior art date
Application number
IT000345A
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English (en)
Inventor
Darioush Agahi-Kasheh
Robert Kenoun
Zdravko M Zakman
Original Assignee
Motorola Inc
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    • 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

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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: Struttura di filtro dielettrico multi-passa-banda
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce in linea generale ai filtri dielettrici e, in modo pi? particolare, ad un filtro dielettrico multi-passa-banda, per esempio un filtro duplexer, di progettazione tale da ridurre al minimo le sue dimensioni fisiche.
I progressi nel campo della radio elettrica hanno permesso la introduzione e la commercializzazione di una serie sempre crescente di apparecchi per comunicazioni radio. I progressi nella progettazione delle circuiterie elettroniche hanno anche permesso di aumentare la miniaturizzazione delle circuiterie elettroniche comprendenti tali apparecchi per comunicazioni radio. Come risultato di ci?, una serie sempre crescente di apparecchi per comunicazioni radio costituiti da circuiterie elettroniche sempre pi? piccole ha permesso di utilizzare gli apparecchi per comunicazioni radio in maniera pi? conveniente in un maggior numero di applicazioni.
Un ricetrasmettitore radio, quale un radio telefono utilizzato in un sistema per comunicazioni di tipo cellulare, ? un esempio di un apparecchio per comunicazioni radio che ?? stato miniaturizzato per essere utilizzato convenientemente in un maggior numero di applicazioni. Ulteriori sforzi di miniaturizzare ulteriormente la circuiteria elettronica di tali ricetrasmettitori radio, come anche di altri apparecchi per comunicazioni radio, sono in corso di esecuzione. Tale ulteriore miniaturizzazione dei ricestrasmettitori radio aumenteranno ulteriormente la convenienza della utilizzazione di tali apparecchi e permetteranno di utilizzare tali apparecchi in un numero ancora maggiore di applicazioni.
Sulla base di tali sforzi di miniaturizzazione ulteriore delle circuiterie elettroniche comprendenti i ricetrasmettitori radio, come anche altri apparecchi per comunicazioni radio, la minimizzazione delle dimensioni delle circuiterie elettroniche comprendenti tali apparecchi ? un obiettivo critico durante la progettazione del circuito.
I filtri a blocchi dielettrici, costituiti da un materiale ceramico, comprendono frequentemente una porzione della circuiterie di tali ricetrasmettitori radio. Tali filtri a blocchi dielettrici vengono utilizzati vantaggiosamente per ragioni di costo, semplicit? di fabbricazione, facilit? di installazione su un pannello di circuito elettrico e buone caratteristiche di filtrazione alle frequenze (tipicamente nella gamma fra 900 Megahertz e 1,7 Gigahertz) nella quale tali ricetrasmettitori sono usualmente operativi.
Per formare un filtro di un blocco di materiale dielettrico, dei fori vengono trapanati o altrimenti formati in modo da estendersi attraverso il blocco dielettrico e le pareti laterali che definiscono tali fori vengono ricoperte con un materiale elettricamente conduttore, per esempio un materiale contenente argento. I fori cos? formati formano dei risuonatori che risuonano su frequenze determinate dalle lunghezze dei fori.
Tipicamente, porzioni sostanziali delle superfici esterne del blocco dielettrico vengono similmente rivestite con un materiale elettricamente conduttore. Tali porzioni delle superfici esterne sono tipicamente collegate ad una massa elettrica.
Porzioni distanziate e di una superficie di sommit? del blocco dielettrico vengono anche tipicamente rivestite con il materiale elettricamente conduttore il quale ? e1ettricamente isolato dal materiale elettricamente conduttore applicato come rivestimento sulle altre superficl esterne del blocco dielettrico. Porzioni adiacenti del materiale elettricamente conduttore applicato come rivestimento sulla superficie superiore vengono capacitivamente accoppiate insieme. Inoltre, tali porzioni eseguono un caricamento capacitivo dei rispettivi risuonatori.
I risuonatori, per effetto dell'interaccoppiamento elettromagnetico fra i risuonatori adiacenti, le porzioni della superficie superiore del blocco per effetto de ll'accoppiamento capacitivo ed il caricamento capacitivo dei risuonatori nel loro assieme definiscono un filtro avente caratteristiche di filtrazione idonee a filtrare un segnale applicato ad esse.
Le precise caratteristiche di filtrazione di un tale filtro possono essere controllare attraverso il controllo degli interaccoppiamenti capacitivi ( e quindi dei valori capacitivi degli elementi capacitivi formati con essi) ed il distanziamento fra quelli che sono adiacenti dei risuonatori (e quindi i valori induttivi degli elementi induttivi da essi formati).
Dal punto di vista storico, il valore dei componenti degli elementi che formano un tale filtro e quindi le caratteristiche di filtrazione del filtro cosi formato sono stati controllati in due maniere. In primo luogo, i valori di capacit? degli elementi capacitivi formati sulla superficie superiore del blocco dielettrico sono stati alterati, e in secondo luogo, i distanziamenti fra quelli che sono adiacenti dei risuonatori sono stati modificati.
La alterazione dei valori di capacit? degli elementi capacitivi formati sulla superficie superiore del blocco dielettrico sta diventando un mezzo meno conveniente per modificare le caratteristiche di filtrazione di un filtro dielettrico dato che le dimensioni fisiche di tali filtri sono ridotte. I valori di capacit? di tali elementi capacitivi dipendono dalle dimensioni fisiche delle regioni ricoperte che formano tali elementi, come anche dai distanziamenti fra le regioni ricoperte che formano gli elementi capacitivi.
Dato che le dimensioni fisiche dei filtri vengono ridotte, le dimensioni fisiche delle regioni ricoperte che formano gli elementi capacitivi debbono essere corrispondentemente ridotte. Perch? tali elementi capacitivi mantengano la stessa capacit? (dato che la capacit? ? direttamente proporzionale all'area
superficiale ed inversamente proporzionale alla distanza), i distanziamenti fra le regioni ricoperte debbono essere ridotti.
Tuttavia, per ragioni di fabbricazione, si richiede un distanziamento minimo fra le regioni rivestite. In accordo con ci?, la modificazione delle caratterist iche di filtrazione di un tale filtro costruito in questa maniera ? diventata sempre pi? limitata. '
I filtri duplexer sono un tale tipo di filtro dielettrico comunemente utilizzato per formare porzioni della circuiteria di un ricetrasmettitore radio. Tipicamente, un filtro duplexer viene collegato fra una antenna del ricetrasmettitore radio e sia la circuiteria del trasmettitore sia la circuiteria del ricevitore del ricetrasmettitore . Il filtro duplexer comprende una porzione di ricezione di una prima banda passante centrata intorno ad una prima frequenza centrale ed ? una porzione di filtro di trasmissione avente una seconda banda passante centrata intorno ad una seconda frequenza centrale. La prima banda passante della porzione di ricezione e la seconda banda passante della porzione di trasmissione del filtro duplexer sono bande passante con frequenze non sovrapposte. Sia la porzione di ricezione del filtro sia la porzione di trasmissione del filtro sono collegate ad una antennacomune; la porzione di ricezione del filtro ? collegata alla circuiteria del ricevitore del ricetrasmettitore radio, mentre la porzione di trasmissione del filtro viene collegata alla circuiteria del trasmettitore del ricetrasmettitore radio.
Le riduzioni delle dimensioni fisiche dei filtri duplexer in risposta alla aumentata miniaturizzazione dei ricetrasmettitori radio sono limitate dai vincoli precedentemente riferiti.
In accordo con ci?, ci? di cui si ha bisogno ? una struttura di filtro multi-passa-banda e di mezzi per produrre una tale struttura, cos? da assumere ridotte dimensioni fisiche.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione, in accordo con ci?, supera le limitazioni della tecnica esistente per permettere di costruire un filtro duplexer con ridotte dimensioni fisiche.
La presente invenzione inoltre fornisce vantaggiosamente una struttura di filtro duplexer con minime dimensioni fisiche.
La presente invenzione include ulteriori vantaggi e caratteristiche, i cui dettagli appariranno maggiormente evidenti e dietro lettura della dettagliata descrizione delle preferite forme di realizzazione. In conformit? con la presente' invenzione, pertanto, viene descritta una struttura di filtro multi-passabanda formato da un blocco di materiale dielettrico che definisce una superficie superiore, una superficie inferiore ed almeno una prima ed una seconda superficie laterale. La struttura del filtro comprende una prima porzione di circuito di filtrazione per generare un primo segnale filtrato in risposta alla applicazione ad esso e di un primo segnale di ingresso. La prima porzione di circuito di filtrazione presenta almeno due risuonatori formati in modo da estendersi essenzialmente in senso longitudinale e lungo i suoi assi longitudinali fra la superficie superiore e la superficie inferiore del blocco di materiale dielettrico. Un primo degli almeno due risuonatori della prima porzione di circuito di filtrazione presenta una area di sezione retta avente una prima configurazione ed un secondo degli almeno due risuonatori presenta una area di sezione retta con una seconda configurazione. L'area di sezione retta della seconda configurazione presenta una conformazione geometrica diversa da quella dell'area di sezione retta della prima configurazione. Una seconda porzione di circuito di filtrazione genera un secondo segnale filtrato in risposta alla applicazione ad esso di un secondo segnale di ingresso. La seconda porzione del circuito di filtrazione presenta almeno un risuonatore formato in modo da estendersi essenzialmente in senso longitudinale e lungo un suo asse longitudinale fra la superficie superiore e la superficie inferiore del blocco dielettrico.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione sar? meglio compresa quando letta alla luce dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 ? una rappresentazione grafica della risposta in frequenza di un filtro duplexer secondo una preferita forma d? realizzazione della presente invenzione;
la figura 2 rappresenta uno schema elettrico di un filtro duplexer secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 3 rappresenta una vista in prospettiva di un filtro duplexer e di una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, per esempio il filtro rappresentato nello schema circuitale della figura 2;
la figura 4 rappresenta una vista dal basso presa dal disotto e di una superficie laterale del filtro della figura 3;
la figura 5 rappresenta una vista dall'alto di un filtro duplexer secondo una alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 6 rappresenta una vista dall'alto di un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 7 rappresenta una vista dall'alto ancora di un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 8 rappresenta una vista dall'alto ancora di un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 9 rappresenta una vista dall'alto ancora di un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 10 rappresenta una vista dall'alto di un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 11 rappresenta uno schema a blocchi di un ricetrasmettitore radio in conformit? con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, in cui un filtro duplexer secondo una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, per esempio un filtro duplexer secondo una delle precedenti figure, forma una parte costituente;
la figura 12 rappresenta un diagramma di flusso logico che riporta le operazioni del procedimento di una preferita forma di realizzazione della presente invenzione.
Descrizione delle preferite forme di realizzazione Facendo in primo luogo riferimento alla rappresentazione grafica della figura 1, ? graficamente rappresentata la risposta in frequenza di un filtro duplexer. L'asse 10 delle ordinate ? scalato in termini di valore relativo alla potenza, in questo caso decibel e l'asse 14 delle ascisse ? scalato in termini di frequenza. La curva 18 rappresenta un grafico della risposta in frequenza di una prima porzione di filtrazione del filtro duplexer (fra una porta comune ed una prima porta di ingresso del filtro duplexer). La curva 20 rappresenta un grafico della risposta in frequenza di una seconda porzione del filtro duplexer (fra la porta comune ed una seconda porta di ingresso del filtro duplexer). La risposta in frequenza della prima porzione di filtro definisce la banda passante 22 e la risposta in frequenza della seconda porzione del filtro definisce la banda passante 26. Le bande passanti 22 e 26 sono distanziate una dall'altra in frequenza in modo da presentare delle frequenze di banda passante non sovrapposte.
Come precedentemente notato, i filtri duplexer sono vantaggiosamente utilizzati per formar parte di un ricetrasmettitore radio ad due vie in sostituzione di separati singoli filtri di ricezione e di trasmissione collegati alla porzione di circuiteria del ricevitore ed alla porzione di circuiteria del trasmmettitore , rispettivamente, del ricetrasmettitore. Un filtro duplexer, costituito da un blocco monolito di materiale dielettrico, presenta una maggiore efficienza (vale a dire ? un dispositivo a bassa perdita) e pu? essere pi? economicamente fabbricato di quanto non possano dei filtri separati.
Dato che i dispositivi elettronici dei quali i duplexer tipicamente formano parte sono soggetti ad una crescente riduzione delle dimensioni fisiche, le dimensioni fisiche di tali duplexer sono anche corripondentemente ridotte. La riduzione delle dimensioni fisiche del filtro duplexer pu? essere realizzata in molte diverse maniere. Per esempio, pu? essere alterato il materiale dielettrico di cui ? costituito il filtro duplexer. Tuttavia, la sostituzione di diversi materiali dielettrici per aumentare la costante dielettrica relativa di tale materiale ? limitata dalla disponibilit? e dal costo delle composizioni di materiale aventi buone caratteristiche elettriche e buone caratteristiche meccaniche e, in accordo con ci?, qualche volte rappresenta un mezzo non praticamente conveniente con cui ridurre le dimensioni fisiche del filtro.
Il carico capacitivo formato dagli elementi capacitivi costituiti dalle armature capacitive applicate per verniciatura sulle superficie del filtro duplexer pu? essere cos? aumentato, consentendo di rendere pi? corti i risuonatori. Tuttavia, per ragioni di fabbricazione, le distanze tra le armature degli elementi capacitivi non possono essere ridotte oltre delle distanze minime. Tali requisiti di distanze minime limitano la riduzione delle dimensioni fisiche del filtro duplexer.
In accordo con ci?, una ulteriore riduzione delle dimensioni fisiche dei filtri duplexer monolitici mediante alterazione dei valori capacitivi degli elementi capacitivi formati sui filtri oppure mediante l'impiego di alternativi materiali dielettrici per formare il filtro duplexer ? limitata.
Facendo quindi riferimento allo schema elettrico della figura 2, ? rappresentato un diagramma circuitale di un filtro duplexer al quale nella presente viene fatto genericamente riferimento con il numero 80. Il filtro 80 illustra un filtro duplexer multipolare costruito in modo da avere una risposta in frequenza con bande passanti alle frequenze alle quali i ricetrasmettitori radio operativi in un sistema per comunicazioni cellulari operano per trasmettere e per ricevere segnali modulati.
Si deve notare inizialmente che il filtro 80 ? rappresentativo di una esemplare forma di realizzazione della presente invenzione; molti altri filtri duplexer con altre configurazioni circuitali ed altri circuiti di filtrazione monopolari e multipolari possono essere costruiti in conformit? con gli insegnamenti delle preferite forma di realizzazione della presente invenzione.
Il filtro 80 della figura 2 comprende una pluralit? di risuonatori, in questo caso designati con le linee di trasmissione 104, 108, 112, 116, 120, 124, 128, 132 e 136. I risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 104 - 136 sono caricati ciascuno per via capacitiva per mezzo dei condensatori 140, 144, 148, 152, 156, 160, 164, 168 e 172 ad un piano rappresentativo di una massa elettrica.
Quelli che sono adiacenti fra i risuonatori (rappresentati dalle linee di trasmissione 104 - 136) sono ambedue accoppiati per via induttiva ed accoppiati per via capacitiva a quelli che sono ad essi adiacenti fra i detti risuonatori. Una prima porzione del filtro 80 comprende i risuonatori rappresentati sul lato sinistro del filtro 80 ed una seconda porzione del filtro 80 ? costituita da risuonatori formati sulla porzione laterale destra della figura. I terminali di ingresso della prima porzione di filtro sono indicati nela figura dalla linea 176. Similmente, i terminali di ingresso della seconda porzione del filtro sono indicati nella figura dalla linea 184. La prima porzione del filtro e la seconda porzione del filtro sono collegate in comune ad una singola antenna in corrispondenza dei terminali indicati dalla linea 192.
La linea di trasmissione 104 ? configurata in modo da formare una funzione di trasferimento del filtro 0 e le linee di trasmissione 108 - 116 sono configurate in modo da formare i poli della funzione di trasfer imento della prima porzione del filtro. Similmente, la linea di trasmissione 136 ? configurata in modo da formare una funzione di trasferimento del filtro 0 e le linee di trasmissione 120 - 132 sono configurate in modo da formare i poli dellafunzione di trasferimento della seconda porzione del filtro.
I singoli risuonatori (rappresentati dalle linee di trasmissione 104 136) sono accoppiati per via induttiva ai risuonatori che sono ad essi adiacenti. Nella figura, l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 104 e 108 ? indicato nella figura dalla linea di trasmissione 202; similmente, l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentat i dalle linee di trasmissione 108 e 112 ? indicato dalla linea di trasmissione 206; l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentat i dalle linee di trasmissione 112 e 116 ? indicato dalla linea di trasmissione 210; l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 116 e 120 ? indicato dalla linea di trasmissione 214; l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 120 e 124 ? indicato dalla linea di trasmissione 218; l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 124 e 128 ? indicato dalla linea di trasmissione 222; l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 128 e 132 ? rappresentato dalla linea di trasmissione 226 e l'accoppiamento induttivo fra i risuonatori rappresentati dalle linee di trasmissione 132 e 136 ? indicato dalla linea di trasmissione 230.
Il materiale elettricamente conduttore applicato come rivestimento sulle, superfici interne che definiscono i conduttori interni dei risuonatori del filtro 80 (oppure formato su una superficie del blocco dielettrico ed elettricamente collegato a tali superfici interne) ? accoppiato per via capacitiva alle corrispondenti porzioni di quei risuonatori che sono adiacenti. Nella figura, tale accoppiamento capacitivo ? indicato dai condensatori 234, 238, 242, 246 e 250. Inoltre, i condensatori 254 e 258 rappresentano delle capacit? di ingresso; i condensatori 262 e 266 similmente rappresentano delle capacit? di ingresso e condensatori 270 e 274 rappresentano delle capacit? di accoppiamento con la porta di collegamento alla antenna Come predentemente notato, l'incremento del carico capacitivo dei risuonatori per permettere una ulteriore riduzione delle dimensioni fisiche di un filtro duplexer basato su un blocco dielettrico, ? limitato a causa del requisito di minimo distanziamento fra gli elementi conduttori di tali condensatori. Tali carichi capacitivi sono rappresentati nella figura dai condensatori 140 - 172.
In via convenzionale, i risuonatori del filtro, rappresentat i nella figura dalle linee di trasmissione 104 - 136, sono tutti di analogo dimensionamento. Quando i risuonatori polari sono similmente dimensionati, le ammettenze caratteristiche dei singoli risuonatori sono tutte di valori simili. In accordo con ci?, mediante analisi nodale, si pu? ottenere una equazione della ammettenza nodale. Per esempio silando il nodo sul quale i condensantor i 164, 246 e 250 e le linee di trasmissione 128, 222 e 226 sono tutti comuni, si pu? ottenere una equazione della ammettenza nodale nella maniera seguente:
in cui:
rappresenta la capacit? del condensatore 164;
rappresenta la capacit? del condensatore 246;
rappresenta la capacit? del condensatore 250;
rappresenta l'ammettenza nella modalit? pari nella linea di trasmissione 128;
rappresenta l'ammettenza caratteristica della liea di trasmissione 222;
rappresenta l'ammettenza caratteristica della linea di trasmissione 226;
rappresenta la frequenza angolare al centro della banda passante del filtro;
rappresenta la lunghezza elettrica della linea di trasmissione alla frequenza
Pi? generalmente, per tre qualsiasi adiacenti risuonatori polari i, j e k, del filtro 8?, si pu? ottenere la seguente equazione della ammettenza nodale:
in cui:
rappresenta l'ammettenza caratteristica di modalit? pari del risuonatore j;
rappresenta il valore della capacit? fra il risuonatore j ed un piano di massa;
rappresenta l'ammettenza caratteristica mutua fra i risuonatori i e j;
rappresenta l'accoppiamento capacitivo fra i risuonatori i e j;
rappresenta il valore della ammettenza caratteristica mutua fra i risuonatori j e k;
rappresenta l'accoppiamento capacitivo fra irisuonatori j e k;
rappresenta la frequenza angolare del centro della banda passante del filtro; e
rappresenta la lunghezza elettrica delle linee di trasmissione alla frequenza
Questa espressione generalizzata pu? essere ridisposta nella maniera seguente:
Come precedentemente menzionato, i risuonatori della prima porzione del filtro e della seconda porzione di un filtro duplexer, per esempio il filtro 80? sono realizzati convenzionalmente con dimensioni simili. Quando sono realizzati con dimensioni simili, le ammettenze di tali risuonatori polari sono simili. Con riferimento a quanto precedentemente esposto, la espressione generalizzata e le relative somme sono di valori simili tanto per la prima porzione del filtro quanto per la seconda porzione del filtro.
Il rapporto fra la capacit? della seconda porzione del filtro (vale a dire della seconda porzione del filtro) e la capacit? combinata della prima porzione del filtro (vale a dire
della prima porzione di filtro) ? fornito nel
modo seguente:
in cui:
f1 e f^ rappresentano le frequenze centrali delle bande passanti delle due porzioni del filtro;
f rappresenta la media delle due frequenze centrali;
rappresenta la lunghezza elettrica,delle linee di trasmissione alla frequenza f .
L'analisi di questo rapporto (in cui le ammettenze delle due porzioni del filtro sono uguali e si cancellano una con l'altra) indica che il rapporto fra i valori capacitivi nodali delle due porzioni del filtro per ottenere una desiderata risposta in frequenza del filtro duplexer e pu? richiedere dei valori capacitivi nodali combinati delle due porzioni del filtro duplexer che abbiano valori significativamente diversi.
La realizzazione di elementi capacitivi aventi valori capacitivi che formano tali rapporti diventa non conveniente in pratica a mano a mano che le dimensioni fisiche del filtro a blocco dielettrico vengono ridotte.
Il summenzionato rapporto C2/C1 ? ottenuto supponendo che i risuonatori delle porzioni del filtro duplexer siano similmente costruiti per assumere cos? una simile ammettenza (ed associata impedenza). Tuttavia, alterando le configurazioni dei risuonatori della prima e della seconda porzione, rispettivamente, del filtro duplexer, le caratteristiche elettriche dei rispettivi risuonatori possono essere realizzate in modo da risultare elettricamente diverse (precisamente in modo da comportare diverse ammettenze). In accordo con ci?, il rapporto delle ammettenze della prima porzione del filtro e le ammettenze della seconda porzione del filtro pu? essere scritto nel modo seguente:
in cui:
C2 rappresenta il valore capacitivo nodale combinato della seconda porzione del filtro;
C1 rappresenta il valore capacitivo nodale combinato della prima porzione del filtro;
f^ rappresenta la frequenza centrale della banda passante della seconda porzione del filtro;
f^ rappresenta la frequenza centrale della banda passante della prima porzione del filtro;
f rappresenta la media delle frequenze e f1; e
0Q rappresenta la lunghezza elettrica delle linee di trasmissione alla frequenza f .
In accordo con ci?, si pu? ottenere una desiderata risposta in frequenza di un fi1tro dup1exer (senza modificare le capacit? nodali dei risuonatori, vale a dire le somme di tutte le capacit? di un qualsiasi nodo) alterando invece le caratteristiche elettriche relative delle linee di trasmissione della prima porzione del filtro e della seconda porzione del filtro. Tale alterazione delle caratteristiche del filtro duplexer pu? essere ottenuta mediante alterazione delle configurazioni geometriche dei risuonatori delle diverse porzioni del filtro.
Facendo quindi riferimento alla vista in prospettiva della figura 3, ? rappresentato un filtro duplexer, a cui viene genericamente fatto riferimento in questo caso con il numero di riferimento 280, secondo una prima preferita forma di realizzazione della presente invenzione. Il filtro 280 pu? essere rappresentato schematicamente dallo schema circuitale del filtro 80 della figura 2. Il filtro 280 presenta una configurazione generalmente simile ad un blocchetto ed ? costituito di un materiale dielettrico. Il filtro 280 definisce una superficie superiore 284, una superficie inferiore 286, una prima superficie laterale 288, una seconda superficie laterale 290, una superficie frontale 292 ed una superficie laterale posteriore 294. Un rivestimento di un materiale elettricamente conduttore, tipicamente un materiale contenente argento, viene applicato su sostanziali porzioni della superficie inferiore 286 e delle superfici laterali 288, 290 e 292. Tali porzioni delle superfici 286 -292 sono collegate ad un piano di massa elettrica. (Come si noter? con riferimento alla successiva figura 4, il rivestimento del materiale elettricamente conduttore applicato alla seconda superficie laterale 290 viene applicato in maniera tale da formare una prima ed una seconda porzione di filtro di accoppiamento ed elettrodi di accoppiamento di antenna al di sopra di esse).
Formate in modo da estendersi longitudinalmente lungo assi longitudinali attraverso il blocco dielettrico per mezzo di un procedimento di stampaggio o con altri sistemi sono previste una serie di linee di trasmissione, in questo caso designate con i numeri di riferimento 304, 308, 312, 316, 320, 324, 328, 332 e 336. Le linee di trasmissione 304 - 336 corrispondono alle linee di trasmissione 104 - 136 della schema circuitale del filtro 80 della figura 2. Le linee di trasmissione 304- 336 definiscono delle aperture sulla superficie superiore 284 del filtro 280. Le pareti laterali che definiscono le linee di trasmissione 304-336 sono anche rivestite con lo stesso materiale elettricamente conduttore che riveste le superfici esterne del blocco dielettrico. Si nota che, dato che le linee di trasmissione 304 - 336 formano delle linee di trasmissione risonanti oppure, pi? semplicemente, dei "risuonatori ", quando segnali di certe frequenze di oscillazione sono applicati ad esse, l'impiego dei termini di linea di trasmissione e risuonatori certe volte potr? aver luogo in maniera intercambiabile nel seguito.
Alcune porzioni della superficie superiore 284 sono anche rivestite con lo stesso materiale elettricamente conduttore che riveste le superfici laterali del blocco dielettrico e le pareti laterali che defin?scono le linee di trasmissione 304 - 336. Tali porzioni sono indicate nella figura dalle regioni verniciate 338, 338', 342, 346, 350, 352, 358, 362, 366, 370, 370' e 374. Le regioni verniciate 338 - 374 sono distanziate una dall'altra e sono cosi accoppiate insieme per via capacitiva. Le regioni verniciate 338 e 338', 338' e 342, 350 e 352, 352 e 358, 370 e 370' e 3701 e 374 sono anche accoppiate insieme per via capacitiva. La entit? dell'accoppiamento capacitivo viene determinata dalla dimensione delle aree verniciate, come anche dalla distanza di separazione fra quelle delle aree verniciate che si trovano in adiacenza. Le rispettive aree verniciate 338, 342, 346, 350, 358, 362, 366, 370 e 374 caricano per via capacitiva i risuonatori a massa.
Si deve anche notare che la configurazione delle aree verniciate sulla superficie superiore 284 serve soltanto per scopi di illustrazione. Altre configurazioni, tipicamente pi? complesse, sono certe volte verniciate sulle superfici superiori dei filtri veri e propri.
Le dimensioni del filtro 280 sonoctipicamente definite in termini di dimensioni nel senso dell'altezza, indicata dal segmento di linea 380, una dimensione nel senso della lunghezza, indicata dal segmento di linea 382 ed una distanza di separazione dal piano di massa, indicata dal segmento di linea 384.
La dimensione nel senso dell'altezza del filtro determina la lunghezza delle linee di trasmissione risonanti 304 - 336 che si estendono in senso longitudinale attraverso il blocco dielettrico. Tale dimensione nel senso dell'altezza del filtro ? tipicamente essenzialmente fissa, dato che le lunghezze delle linee di trasmissione 304 - 336 debbono essere lunghezze proporzionali alle lunghezze di onda, (nel materiale del blocco dielettrico) dei segnali oscillanti applicati alle porzioni del filtro attraverso le quali essi debbono passare. (Dato che la lunghezza d'onda ? inversamente proporzionale alla frequenza, le lunghezze delle linee di trasmissione 304 - 336 sono anche in relazione, in proporzione inversa, alla frequenza dei segnali applicati alle porzioni del filtro). Le linee di trasmissione 304 - 336 formano soltanto delle linee di trasmissione risonanti quando le lunghezze di tali linee di trasmissione sono proporziona1i alle lunghezze di onda dei segnali applicati ad esse. Quindi, la dimensione nel senso dell'altezza del filtro 280 ? essenzialmente fissata per una qualsiasi particolare struttura del filtro duplexer.
Il filtro dielettrico 280 ? tipicamente montato su un pannelo di circuito elettrico mediante posizionamento della seconda superficie laterale 290 sulla superficie del pannello circuitale. Una volta montato, il filtro si estende al di sopra della superficie di un tale pannello circuitale per una distanza che corrisponde alla lunghezza delia distanza di separazione del piano di massa, rappresentata dal segmento di linea 384. Dato che i dispositivi elettronici tipicamente contengono diversi pannelli di circuiti elettrici accatastati uno sull'altro, la distanza di separazione del piano di massa definisce il minimo distanziamento nel senso dell'altezza fra tali pannelli elettrici circuitali accatastati. Dato che un incre -mento delle dimensioni della distanza di separazione del piano di massa comporterebbe un aumento delle dimensioni fisiche di un dispositivo incorporante tale componente, la distanza di separazione del piano di massa ? anche tipicamente fissata in modo da risultare inferiore alla lunghezza massima.
Le linee di trasmissione 304, 308, 312 e 316 comprendono i risuonatori della prima porzione del filtro duplexer 280. Le linee di trasmissione 304 e 336 sono configurate in modo da formare degli zeri della funzione di trasferimento del filtro in relazione alle rispettive porzioni del filtro 280 e le linee di trasmissione 308 - 316 e 320 - 332 sono configurate in modo da formare i poli della funzione di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro. Le linee di trasmissione 320, 324, 328, 332 e 336 formano i risuonatori della seconda porzione del filtro duplexer 280. Le aree di sezione retta dei conduttori centrali di tutte le linee di trasmissione 304 - 336 sono circolari; tuttavia, i diametri delle aree di sezione retta delle linee di trasmissione 304 - 316 della prima porzione del filtro hanno una lunghezza maggiore delle corrispondenti lunghezze dei diametri delle sezioni rette della linee di trasmissione 320, 324, 328, 332 e 336. A causa della diversa configurazione delle linee di trasmissione delle separate porzioni del filtro 280, le caratteristiche elettriche di tali risuonatori, precisamente le ammettenze delle rispettive linee di trasmissione, sono diverse. Per mezzo di una conveniente scelta dei rapporti fra le ammettenze delle linee di trasmissione e mediante appropriata scelta della configurazione geometrica delle linee di trasmissione delle porzioni del filtro, le caratteristiche di filtrazione delle separate porzioni del filtro possono essere selezionate, come desiderato.
La figura 4 rappresenta una vista presa dal disotto della seconda superficie laterale 290 del filtro dielettrico 280 della figura 3. Come in precedenza brevemente notato, il materiale elettricamente conduttore applicato come rivestimento sulla superficie 290 viene applicato come rivestimento in maniera tale da formare degli elettrodi di accoppiamento di ingresso per ciascun filtro e gli elettrodi di accoppiamento per il collegamento comune di ambedue le porzioni del filtro ad una antenna. La vista inferiore della figura 4 illustra degli accoppiatori di ingresso 376 e 384 di una prima e di una seconda porzione, rispettivamente, del filtro 280 e l'accoppiatore di antenna 392.
La figura 5 rappresenta una vista dall'alto di un filtro duplexer, riferito nella presente genericamente con il numero di riferimento 580, e di una alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione presa dal disopra della superficie superiore 584 del filtro. La superficie superiore 584 del filtro 580 della figura 5 corrisponde alla superficie superiore 283 del filtro 280 della figura 3. Le linee di trasmissione 604, 608, 612, 616, 620, 624,; 628, 632 e 636 si estendono lungo i loro rispettivi assi longitudinali attraverso il filtro duplexer 580 in maniera analoga alla corrispondente formazione delle linee di trasmissione 308 - 336 del filtro 280 della figura 3. Inoltre, le porzioni verniciate 638, 638', 642, 646, 650, 652, 658 662, 666, 670,670' e 674 sono applicate come rivestimenti sulla superficie superiore 584 del filtro duplexer 580. Quelle che sono adiacenti fra le porzioni verniciate 638 - 674 sono accoppiate una con l'altra per via capacitiva. Inoltre, le porzioni verniciate 638 e 638', 638' e 642, 650 e 652, 652 e 658, 670 e 670' e 670' e 674 sono accoppiate fra di loro per via capacitiva. Le porzioni 638, 642, 646, 650, 658, 662, 666, 670 e 674 caricano anche in senso capacitivo i rispettivi risuonatori.
Le linee di trasmissione 604, 608, 612 e 616 comprendono i risuonatori della prima porzione die filtro duplexer 580; le linee di trasmissione 620, 624, 628, 632 e 636 comprendono i risuonatori della seconda porzione die filtro duplexer 580. Le linee di tramisssione 604 e 636 sono configurate in modo da formare gli zeri della funzione di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro 580 e le linee di trasmissione 608 - 616 e 620 - 632 sono configurate in modo da formare i poli delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro. Le aree di sezione retta delle linee di trasmissione 604 - 616 sono diverse nella configurazione geometrica, in confronto con le aree di sezione retta delle linee di trasmissione 620 - 636 della seconda porzione del filtro 580. In questo caso, le linee di trasmissione 604 - 616 hanno sezioni rette che sono di tipo circolare. Tuttavia, le sezioni rette delle linee di trasmissione 620 - 636 sono allungate in direzioni trasversali agli assi longitudinali delle linee di trasmissione. Per esempio, il punto 678 rappresenta un asse longitudinale della linea di trasmissione 620. La linea 682 rappresenta l'entit? dell'allungamento della linea di trasmissione in una direzione trasversale alla direzione dell'asse longitudinale 678.
Un simile allungamento degli assi trasversali delle altre l?nee di trasmissione pu? essere similmente rappresentato. Dato che le linee di trasmissione della prima porzione del filtro duplexer 580 hanno una configurazione geometrica diversa in confronto con una linea di trasmissione della seconda porzione die filtro duplexer, le caratteristiche elettriche, precisamente le ammettenze, delle linee di trasmissione delle rispettive porzioni del filtro sono diverse. Mediante una appropriata scelta delle dimensioni relative delle linee di trasmissione delle separate porzioni del filtro, si pu? ottenere una desiderata risposta in frequenza del filtro duplexer.
Facendo quindi riferimento alla vista in pianta della figura 6, ? rappresentato un filtro duplexer, a cui viene in questo caso genericamente fatto riferimento con il numero 780, secondo una altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione, presa dal di sopra della superficie superiore 784 del filtro 780.
Le linee di trasmissione 804, 808, 812, 816, 820, 824, 828, 832 e 836 si estendono lungo i rispettivi assi longitudinali attraverso il filtro 780. Le porzioni verniciate 838, 838', 842, 846, 850, 852, 858, 862, 866, 870, 870' e 874 di un materiale elettricamente conduttore sono verniciate sulla superficie superiore 784. Le porzioni verniciate adiacenti 838 - 874 sono accoppiate insieme per via capacitiva.
Le linee di trasmissione 804, 808, 812 e 816 formano i risuonatori della prima porzione del filtro duplexer 780. Le linee di trasmissione 820, 824, 828, 832 e 836 formano i risuonatori della seconda porzione del filtro duplexer 780. Le linee di trasmissione 804 e 836 sono configurate in modo da formare gli zeri delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro 780 e le linee di trasmissione 808 - 816 e 820 - 832 sono configurate in modo da formare i poli delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro. Le aree di sezione retta delle linee di trasmissione 804 816 sono allungate in direzioni trasversali all'asse longitudinale della rispettiva linea di trasmissione. Per esempio, il punto 875 rappresenta un asse longitudinale della linea di trasmissione 816. La linea 877 rappresenta lo allungamento della linea di trasmissione in una direzione trasversale all'asse longitudinale 875. Similmente, le aree di sezione retta delle linee di trasmissione 820 - 836 sono anche allungate in direzioni trasversali all'asse longitudinale della rispettiva linea di trasmissione. Per esempio, il punto 878 rappresenta un asse longitudinale della linea di trasmissione 820. La linea 882 rappresenta l'allungamento della linea di trasmissione in una direzione trasversale all'asse longitudinale 878.
La entit? dell'allungamento in direzioni trasversali all'asse longitudinale delle linee di trasmissione 804 - 816 ? inferiore alla entit? dell'allungamento in direzioni trasversali all'asse longitudinale delle linee di trasmissione 820 - 836. In accordo con ci?, le configurazioni geometriche dei risuonatori delle rispettive porzioni del filtro duplexer 780 sono diverse ed anche le caratteristiche elettriche di tali linee di trasmissione sono diverse.
Attraverso una appropriata scelta delle dimensioni precise delle linee di trasmissione delle porzioni del filtro, si pu? ottenere una desiderata risposta in frequenza di ciascuna porzione del filtro duplexer 780.
La figura 7 rappresenta una vista in pianta di un filtro duplexer, a cui viene genericamente fatto riferimento in questo caso con il numero di riferimento 980, in conformit? con un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione, presa dal di sopra della superficie superiore 984 di esso.
Il filtro duplexer 980 comprende le linee di trasmissione 1004, 1008, 1012, 1016, 1020, 1024, 1028, 1032 e 1036 estendentesi lungo i loro assi longitudinali attraverso il filtro duplexer. Le porzioni verniciate 1038, 1038', 1042, 1046, 1050, 1052, 1058, 1062, 1066, 1070, 1070' e 1074 e di un materiale elettricamente conduttore sono verniciate sulla superficie superiore 984 del filtro duplexer. Quelle che sono adiacenti fra le porzioni verniciate sono accoppiate una con l'altra per via capacitiva. Inoltre, le aree verniciate 1038 e 1038' e le aree verniciate 1070 e 1070' sono anche accoppiate una con l'altra per via capacitiva. Le porzioni 1038, 1042, 1046, 1050, 1058, 1062, 1066, 1070 e 1074 caricano anche i rispettivi risuonatori .
Le linee di trasmissione 1004, 1008, 1012 e 1016 comprendono i risuonatori di una prima porzione del filtro duplexer; le linee di trasmissione 1020, 1024, 1028, 1032 e 1036 comprendono i risuonatori della seconda porzione del filtro suplexer. Le linee di trasmissione 1004 e 1016 sono configurate in modo da formare gli zeri della funzione di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro 980 e le linee di trasmissione 1008 - 1016 e 1020 - 1032 sono configurate in modo da formare i poli delle dunzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro.
Le sezioni rette delle linee di trasmissione 1004 - 1016 della prima porzione del filtro hanno una configurazione geometrica diversa e il confronto con le aree di sezione retta delle linee di trasmissione 1020 - 1036 della seconda porzione del filtro. In questo caso, le sezioni rette delle linee di trasmissione 1004 - 1016 sono allungate in direzioni trasversali ai relativi assi longitudinali. Per esempio, un asse longitudinale della linea di trasmissione 1016 ? indicato dal punto 1075. La linea 1077 rappresenta l'allungamento nella direzione trasversale all'asse longitudinale 1075. Le sezioni rette delle linee di trasmissione 1020 - 1036 sono circolari.
Poich? le configurazioni geometriche delle linee di trasmissione 1004 - 1016 della prima porzione del filtro sono diverse in confronto con le configurazioni geometriche delle linee di trasmissione 1020 -1036 della seconda porzione del filtro, le caratteristiche elettriche delle linee di trasmissione delle diverse porzioni del filtro, precisamente le loro ammettenze, sono diverse. Attraverso una appropriata scelta delle dimensioni delle linee di trasmissione delle due porzioni del filtro, si possono ottenere le desiderate caratteristiche elettriche delle porzioni del filtro duplexer.
La figura 8 rappresenta una vista in pianta di un filtro duplexer, a cui viene genericamente fatto riferimento con il numero 1180, in conformit? con ancora un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione, presa dal di sopra della sua superficie superiore 1184.
Il filtro duplexer 1180 comprende le linee di trasmissione 1204, 1208, 1212, 1216, 1220, 1224, 1228, 1232 e 1236. Le porzioni verniciate 1238, 1238', 1242, 1246, 1250, 1252, 1256, 1262, 1266, 1270, 1270', e 1274 sono verniciate sulla superficie superiore 1184, per cui quelle che sono adiacenti tra le porzioni verniciate vengono accoppiate insieme per via capacitiva. Le porzioni 1238, 1242, 1246, 1250, 1256, 1262, 1266, 1270 e 1274 caricano anche i rispettivi risuonatori.
Le linee di trasmissione 1204-1216 comprendono i risuonatori della prima porzione del filtro e le linee di trasmissione 1220-1236 comprendono i risuonatori di una seconda porzione del filtro duplexer 1180. Le linee di trasmissione del filtro duplexer 1180 hanno dimensioni simili a quelle delle corrispondenti linee di trasmissione del filtro suplexer 980 della figura 7 e i relativi dettagli non verranno ancora discussi.
Le linee di trasmissione 1204-1016 e 1220-1236 del filtro duplexer 1180 non sono distanziate e di uguale distanze. Viceversa, il distanziamento fra le linee di trasmissione delle rispettive porzioni del filtro ? coincidente con i valori irregolari. Diversi segmenti di linea 1278, 1282, 1284, 1288, 1292, 1296 e 1298 hanno diverse lunghezze e rappresentano i distanziamenti irregolari fra quelle che sono adiacenti delle linee di trasmissione 1204 - 1216 e 1220 - 1236. Tale variabilit? della distanza fra quelle che sono adiacenti delle linee di trasmissione pu? essere scelta in modo da variare ulteriormente le caratteristiche elettriche delle porzioni del filtro e quindi le risposte in frequenza delle porzioni del filtro duplexer 1180.
La figura 9 rappresenta una vista in pianta di un filtro duplexer, a cui viene fatto riferimento genericamente con il numero 1380, in conformit? con un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione, presa dal di sopra della relativa superficie superiore 1384.
Il filtro duplexer 1380 comprende le linee di trasmissione 1404, 1408, 1412, 1416, 1420, 1424, 1428, 1432 e 1436 estendentisi lungo i loro assi longitudinali attraverso il filtro duplexer.
Le porzioni verniciate 1438, 1438', 1442, 1446, 1450, 1452, 1456, 1462, 1466, 1470, 1470' e 1474 e di un materiale elettricamente conduttore sono verniciate sulla superficie superiore 1384 del filtro duplexer. Quelle che sono adiacenti fra le porzioni verniciate sono accoppiate fra di loro per via capacitiva. Inoltre, le porzioni verniciate 1438 e 1438', 1438' e 1442, 1450 e 1452, 1452 e 1456, 1470 e 1470', 1470' 1474 sono anche accoppiate fra di loro per via capacitiva. le porzioni 1438, 1442, 1446, 1450, 1458, 1462, 1466, 1470 e 1474 caricano anche i rispettivi risuonatori.
Le linee di trasmissione 1404, 1408, 1412 e 1416 comprendono i risuonatori di una prima porzione die filtro duplexer; le linee di trasmissione 1420, 1424, 1428, 1432 e 1436 comprendono i risuonatori di una seconda porzione del filtro duplexer. Le linee di trasmissione 1404 e 1436 sono configurate in modo da formare gli zeri delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro 1380 e le linee di trasmissione 1408 - 1416 e 1420 - 1432 sono configurate in modo da formare i poli delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro.
Le sezioni rette delle linee di trasmissione 1408 e 1416 della prima porzione del filtro hanno una configurazione geometrica diversa in confronto con una sezione retta della linea di trasmissione 1412 della prima porzione del filtro. In questo caso, sebbene le sezioni rette di tutte le tre linee di trasmissione 1408, 1412 e 1416 siano circolari, il diametro della sezione retta della linea di trasmissione 1412 ? maggiore dei diametri delle linee di trasmissione 1408 e 1416.
Le sezioni rette delle linee di trasmissione 1420 e 1428 della seconda porzione del filtro hanno una configurazione geometrica diversa in confronto con le sezioni rette delle linee di trasmissione 1424 e 1432 della seconda porzione del filtro. In questo caso, nelle sezioni rette delle linee di trasmissione 1424 e 1432 sono allungate in direzione trasversale ai relativi assi longitudinali e le sezioni rette delle linee di trasmissione 1420 e 1428 sono circolari.
La figura 10 rappresenta una vista in pianta di un filtro duplexer, a cui viene fatto in questo caso riferimento genericamente con il numero di riferimento 1580, in conformit? con un'altra alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione, presa dal di sopra della sua superficie superiore 1584.
Il filtro duplexer 1580 comprende le linee di trasmissione 1604, 1608, 1612, 1616, 1620, 1624, 1628, 1632 e 1636 estendentisi lungo i loro assi longitudinali attraverso il filtro duplexer. Le porzioni verniciate 1638, 1638', 1642, 1646, 1650, 1652, 1656, 1662,.1666, 1670, 1670' e 1674 e di un materiale elettricamente conduttore sono verniciate sulla superficie superiore 1584 del filtro duplexer. Quelle che sono adiacenti fra le porzioni verniciate sono accooppiate una con l'altra per via capacitiva. Inoltre, le regioni verniciate 1638 e 1638', 1638' e 1642, 1650 e 1652, 1652 e 1656, 1670 e 1670' e 1670' e 1674 sono accoppiate una con l'altra per via capacitiva. Le porzioni 1638, 1642, 1646, 1650, 1656, 1662, 1666, 1670 e 1674 caricano anche i rispettivi risuonatori. Le linee di trasmissione 1604, 1608, 1612 e 1616 comprendono i risuonatori di una prima porzione del filtro duplexer; le linee di trasmissione 1620, 1624, 1628, 1632 e 1636 comprendono i risuonatori di una seconda porzione del filtro duplexer.
Le linee di trasmissione 1604 e 1636 sono configurate in modo da formare gli zeri della funzione di trasferimento del filtro delle rispettive porzioni del filtro 1580 e le linee di trasmissione 1608 - 1616 e 1620 - 1632 sono configurate in modo da formare i poli delle funzioni di trasferimento delle rispettive porzioni del filtro.
Le sezioni rette delie linee di trasmissione 1608 e 1616 della prima porzione del filtro hanno una configurazione geometrica diversa in confronto con una sezione retta della linea di trasmissione 1612. In questo caso, le sezioni rette delle linee di trasmissione 1608, 1612 e 1616 sono tutte allungate in direzioni trasversali ai relativi assi longitudinali; tuttavia, la entit? dell'allungamento degli assi trasversali delle linee di trasmissione 1608 e 1616 ? inferiore alla entit? dell'allungamento dell'asse trasversale della linea di trasmissione 1612.
La alterazione delle configurazioni geometriche dei risuonatori adiacenti influenza l'accoppiamento fra tali risuonatori adiacenti, come anche le capacit? di carico dei rispettivi risuonatori. La scelta deIle configurazioni geometriche dei risuonatori quindi determina le caratteristiche di filtrazione del filtro duplexer.
Le sezioni rette delle linee di trasmissione 1620 e 1628 della seconda porzione del filtro hanno configurazioni geometriche diverse in confronto con le sezioni rette delle linee di trasmissione 1624 e 1632 della seconda porzione del filtro. In questo caso, le sezioni rette delle linee di trasmissione 1620 e 1628 sono allungati in direzioni trasversali agli assi longitudinali dei rispettivi risuonatori 1620 e 1628 di una prima entit? e le sezioni rette delle linee di trasmissione 1624 e 1632 sono allungate in direzioni trasversali agli assi longitudinali dei rispettivi risuonatori 1624 e 1632, di seconde entit?.
Il filtro 1580 inoltre comprende le intacche 1678 e 1680 a forma di V formate in modo da estendersi longitudinalmente lungo le superfici laterali opposte del filtro fra le linee di trasmmissione 1608 e 1612. Similmente, tacche 1682 e 1684 a forma di V sono formate in modo da estendersi lungo le superfici opposte del filtro fra le linee di trasmissione 1612 e 1616.
Le tacche 1686 e 1688 a forma di V sono formate lungo le superfici opposte del filtro fra le linee di trasmissione 1620 e 1624, le tacche 1690 e 1692 a forma di V sono formate lungo le superfici opposte del filtro fra le linee di trasmissione 1624 e 1628 e le tacche 1694 e 1696 a forma di V sono formate lungo le superfici opposte del filtro fra le linee di trasmissione 1628 e 1632.
Le tacche 1678 - 1696 alterano la entit? dell'accoppiamento elettromagnetico fra le adiacenti linee di trasmissione. Togliendo alcuni volumi del materiale dielettrico del blocco dielettrico (con un procedimento di stampaggio o in altra maniera), si riduce l'ammontare dell'accoppiamento elettromagnetico fra tali adiacenti linee di trasmissione Le profondit? di tali tacche definiscono l'ammontare della riduzione dell'accoppiamento elettromagnetico fra le adiacenti linee di trasmissione.
Attraverso una appropriata scelta delle dimensioni delle rispettive linee di trasmissione delle due porzioni del filtro, si possono ottenere le desiderate caratteristiche elettriche delle porzioni del filtro duplexer.
La figura 11 rappresenta uno schema a blocchi di un ricetrasmettitore radio, per esempio un radiotelefono operante in un sistema per comunicazioni cellulari ed al quale viene nel presente fatto genericamente riferimento con il numero 1750. Il ricetrasmettitore 1756 comprende un duplexer, per esempio il duplexer rappresentato in una delle precedenti figure, come sua parte costituente.
Un segnale trasmesso dal ricetrasmettitore 1750 ? ricevuto dall'antenna 1756 ed un segnale rappresentativo di esso viene generato sulla linea 1762 ed amplicato al filtro 1768. Il filtro 1768 corrisponde alla prima porzione del filtro duplexer e di una delle precedenti figure. Il filtro 1768 genera sulla linea 1774 un segnale filtrato che viene applicato al circuito 1778 del ricevitore. Il circuito 1778 del ricevitore svolge funzioni come la conversione verso il basso e la demodulazione del segnale ricevuto, come avviene in via convenzionale. La circuiteria 1786 del trasmettitore opera per modulare e convertire verso l'alto in frequenza un segnale che deve essere trasmesso dal ricetrasmettitore 1750 e per generare sulla linea 1790 un segnale che viene_appiicato al circuito di filtro 1794. Il circuito di filtro 1794 corrisponde ad una seconda porzione di uno dei filtri duplexer delle precedenti figure e opera per generare un segnale filtrato che viene applicato all'antenna 1756 per mezzo della linea 1762 in modo da essere trasmesso da 111antenna.
Infine, facendo ora riferimento allo schema logico di flusso della figura 12, ? rappresentato il procedimento in conformit? con una preferita forma di realizzazione della presente invenzione, riferito genericamente con il numero di riferimento 1850. In primo luogo e come indicato dal blocco 1856, viene formata una prima porzione del circuito di filtro avente almeno due risuonatori estendentisi essenzialmente in senso longitudinale lungo un loro asse longitudinale fra la superficie superiore e la superficie inferiore del blocco dielettrico. Un primo degli almeno due risuonatori presenta un'area di sezione retta avente una prima configurazione ed un secondo degli almeno due risuonatori presenta un'area di sezione retta avente una seconda configurazione la quale ? diversa dalla conformazione geometrica della prima configurazione. Successivamente e come indicato dal blocco 1862, viene formata una seconda porzione del circuito di filtro comprendente almeno un risuonatore che si estende essenzialmente in senso longitudinale lungo i suoi assi longitudinali fra la superficie superiore e la superficie inferiore del blocco dielettrico.
Sebbene la presente invenzione sia stata descritta con riferimento alle preferite forme di realizzazione rappresentate nelle varie figure, deve essere sottinteso che altre simili forme di realizzazione possono essere usate e modificazioni e aggiunte possono essere apportate alle descritte forme di realizzazione per svolgere le stesse funzioni della presente invenzione e senza con ci? uscire da essa. Pertanto, la presente invenzione non dovrebbe essere limitata ad una qualsiasi singola forma di realizzazione, ma piuttosto il suo respiro ed il suo ambito debbono essere interpretati in conformit? con le espressioni delle allegate rivendicazioni.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di filtro multi -passa-banda (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) formata da un blocco dielettrico che definisce una superficie superiore (284; 584; 784; 984; 1184), e una superficie inferiore (286) ed almeno una prima ed una seconda superficie laterale (288, 290, 292, 294), detta struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) comprendendo : una prima porzione del circuito di filtro formata da una prima porzione del blocco dielettrico per generare un primo segnale filtrato in risposta alla applicazione ad essa e di un primo segnale di ingresso, la prima porzione del circuito di filtro essendo formata da almeno un risuonatore (308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612, 1616) definito dalle pareti laterali di almeno una cavit? formata in modo da estendersi essenzialmente in senso longitudinale lungo un suo asse longitudinale fra la superficie superiore (284; 584; .784; 984; 1184; 1384; 1584) e la superficie inferiore (286) del blocco dielettrico, detti almeno uno risuonatori (308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; 1408, 1412, 1416; 1608, 1612, 1616) avendo una sezione retta che forma una curva chiusa quadratica avente almeno una prima configurazione; una seconda porzione del circuito di filtro formata da una seconda porzione del blocco dielettrico collocata in adiacenza alla prima porzione del blocco dielettrico da cui ? formata la prima porzione del circuito di filtro, detta seconda porzione del circuito di filtro servendo per generare un secondo segnale filtrato in risposta alla applicazione ad essa e di un secondo segnale di ingresso, la seconda porzione del circuito di filtro essendo formata da almeno un risuonatore (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) definito dalle pareti laterali di almeno una cavit? formata in modo da estendersi essenzialmente in senso longitudinale lungo un suo asse longitudinale fra la superficie superiore (284; 584; 784; 984; 1184; 1384; 1584) e la superficie inferiore (286) del blocco dielettrico ed avendo un'area di sezione retta che forma una curva chiusa quadratica avente una seconda configurazione definita da un asse trasversale estendentesi in una direzione trasversale all'asse longitudinale, in cui la sezione retta della seconda configurazione presenta una configurazione diversa da quella della sezione retta della prima configurazione; e un materiale elettricamente conduttore app1icatocome rivestimento sulla prima e sulla seconda superficie laterale (288, 290, 292, 294) del blocco dielettrico e sulle pareti laterali degli almeno uno risuonatori (308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016 e 320, 324, 328, 332; 620, 624, 628, 632; 820, 824, 828, 832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224, 1228, 1232; 1408, 1412, 1416, 1420, 1424, 1428, 1432; 1608, 1612, 1616, 1620, 1624, 1628, 1632) della prima e della seconda porzione del circuito di filtro, rispettivamente.
  2. 2. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui la sezione retta della prima configurazione comprende una sezione retta circolare (308, 312, 316) avente un primo diametro della sezione retta della seconda configurazione comprende una sezione retta circolare (320, 324, 328, 323) avente un secondo diametro.
  3. 3. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 2, in cui il primo diametro della sezione retta circolare (308, 312, 316) della prima configurazione presenta una lunghezza inferiore alla lunghezza del secondo diametro della sezione retta circolare (320, 324, 328, 332) della seconda configurazione.
  4. 4. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui la sezione retta della prima configurazione comprende una sezione retta circolare (608, 612, 616) avente un primo diametro e la sezione retta (620, 624, 628, 632) della seconda configurazione comprende una sezione retta allungata in una direzione trasversale all'asse longitudinale del risuonatore formato in modo da estendersi attraverso la seconda porzione del circuito di filtro.
  5. 5. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 4, in cui la sezione retta (608, 612, 616) della prima configurazione definisce un'area avente una grandezza inferiore a quella della sezione retta (620, 624, 628, 632) della seconda configurazione.
  6. 6. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicaz ione 1, in cui la sezione retta (808, 812, 816) della prima configurazione ? allungata secondo una prima lunghezza in una direzione trasversale all'asse longitudinale del risuonatore formato in modo da estendersi attraverso la prima porzione del circuito di filtro e la sezione retta (820, 824, 828, 832) della seconda configurazione ? allungata in conformit? con una seconda lunghezza in una direzione trasversale all'asse longitudinale del risuonatore formato in modo da estendersi attraverso la seconda porzione del circuito di filtro.
  7. 7. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui la sezione retta (808, 812, 816) della prima configurazione definisce una area avente una grandezza inferiore a quella della sezione retta della seconda configurazione (820, 824, 828, 832).
  8. 8. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui detti almeno uno risuonatori (308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016) della prima porzione di filtro comprendono un primo risuonatore ed un secondo risuonatore distanziato da esso di un primo intervallo di distanziamento.
  9. 9. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 8, in cui detto almeno uno risuonatori (320, 324, 328, 332; 620, 624, 628, 632; 820, 824, 828, 832; 1020, 1024, 1028, 1032; 1220, 1224, 1228, 1232; 1408, 1412, 1416, 1420, 1424, 1428, 1432; 1608, 1612, 1616, 1620, 1624, 1628, 1632) della seconda porzione del circuito di filtro comprendono un primo risuonatore ed un secondo risuonatore distanziato da esso e di una seconda distanza.
  10. 10. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui gli almeno uno risuonatori (308, 312, 316; 608, 612, 616; 808, 812, 816; 1008, 1012, 1016; H08, 1412, 1416; 1608, 1612, 1616) della prima porzione del circuito di filtro presentano una prima ammettenza caratteristica e gli almeno uno risuonatori (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) della seconda porzione del circuito di filtro presentano una seconda ammettenza caratteristica.
  11. 11. Struttura di filtro (280; 580; 780; 980; 1180; 1380; 1580) secondo la rivendicazione 1, in cui la sezione retta avente la prima configurazione comprende un primo risuonatore (1412; 1612) ed un secondo risuonatore (1416; 1616) in cui la sezione retta che forma la curva chiusa quadratica del primo risuonatore della prima porzione del circuito di filtro presenta una configurazione diversa dalla configurazione relativa alla curva chiusa quadratica del secondo risuonatore della prima porzione del circuito di filtro
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