ITVR20110005A1 - Dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze e metodo per la sua realizzazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
DISPOSITIVO PER LA SINTONIZZAZIONE DI FILTRI PASSA-BANDA PER RADIOFREQUENZE E METODO PER LA SUA REALIZZAZIONE
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze ed un metodo per la sua realizzazione.
I filtri per radiofrequenze cui è destinata la presente invenzione sono quei filtri in cui è possibile variare la frequenza di lavoro, quali quelli descritti nei brevetti EP 2 099 091 e US 7205 868.
In particolare la presente invenzione è destinata ad essere utilizzata in filtri quali quelli oggetto del brevetto EP 2 099 091, vale a dire filtri che sono costituiti da un corpo di contenimento aperto superiormente e che al proprio interno definisce una pluralità di cavità più o meno in comunicazione tra loro, e da un coperchio montato sul corpo di contenimento per chiuderlo superiormente. All’interno di ogni cavità sono poi disposti dei risonatori la cui frequenza di risonanza può essere variata spostando un dispositivo di sintonizzazione posizionato all’interno del filtro, appena sotto al coperchio. II dispositivo di sintonizzazione è costituito da una struttura di supporto realizzata in materiale dielettrico (tipicamente un materiale plastico) sulla quale sono ottenute una pluralità di coppie di superfici conduttive tra loro parallele. Le superfici di ciascuna coppia sono sostanzialmente speculari rispetto ad un piano intermedio tra loro ed equidistante da esse, e sono elettricamente collegate (ad esempio tramite una superficie di raccordo). In particolare, in accordo con la tecnica nota (EP 2 099 091) le superfici conduttive, così come le superfici di raccordo, sono ottenute mediante una placcatura galvanica della struttura di supporto.
Questa tecnologia nota presenta però alcuni inconvenienti.
In primo luogo, per poter ottenere l’adesione dello strato di rivestimento metallico è necessario utilizzare per la struttura di supporto dei materiali dielettrici particolari. Non possono infatti essere utilizzate tutte le normali materie plastiche.
In secondo luogo, dato che la placcatura deve essere selettiva, la tecnica nota prevede l'utilizzo di un bagno galvanico in abbinamento ad una maschera di schermatura che deve essere applicata sulla struttura di supporto. Tuttavia, l’esperienza ha dimostrato che si tratta di un procedimento poco affidabile e che è soggetto ad una elevata percentuale di scarto, sia a seguito di infiltrazioni del bagno galvanico al di sotto della maschera con conseguente placcatura accidentale di zone non da placcare, sia a seguito di deformazioni della struttura di supporto.
Di conseguenza si tratta di una tecnologia costosa con una produttività ridotta.
In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione è mettere a punto un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze ed un metodo per la sua realizzazione che pongano rimedio agli inconvenienti citati.
È in particolare compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze ed un metodo per la sua realizzazione che siano meno costosi e che abbiano una produttività maggiore rispetto a quelli noti.
Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze e da un metodo per la sua realizzazione in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di attuazione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze e di un metodo per la sua realizzazione, illustrate con riferimento agli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 mostra in vista dall’alto un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze realizzato in accordo con la presente invenzione;
- la figura 2 mostra in vista dall’alto una variante di una struttura metallica del dispositivo oggetto della presente invenzione;
- la figura 3 mostra in vista laterale da sinistra la struttura metallica di figura 2;
- la figura 4 mostra in vista laterale dal basso la struttura metallica di figura 2;
- la figura 5 mostra in vista dall’alto una lamiera metallica da piegare per ottenere la struttura metallica di figura 2;
- la figura 6 mostra in vista laterale da destra la lamiera metallica di figura 5; e
- la figura 7 mostra in vista laterale dal basso la lamiera metallica di figura 5.
Con riferimento alle figure citate è stato globalmente indicato con il numero di riferimento 1 un dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze secondo la presente invenzione.
Il dispositivo 1 è destinato ad essere inserito all’interno di un filtro passabanda per radiofrequenze, dotato di una pluralità di risonatori, in modo tale da poter essere movimentato per variare contemporaneamente la frequenza di risonanza di più risonatori, come descritto ad esempio nel brevetto EP 2099091, il cui contenuto in merito al filtro ed al suo principio di funzionamento è qui incorporato per riferimento.
In generale, il dispositivo 1 comprende una struttura di supporto 2 realizzata di materiale dielettrico ed una pluralità di coppie di superfici conduttive 3 supportate dalla struttura di supporto 2.
Le superfici conduttive 3 di ciascuna coppia sono distinte ed elettricamente collegate tra loro. Si noti che nel contesto della presente invenzione due superfici si intendono distinte quando giacciano su piani di giacitura diversi (quali ad esempio le facce di un poliedro).
Nella forma realizzativa preferita illustrata nelle unite figure, le superfici conduttive 3 di ciascuna coppia sono inoltre sostanzialmente parallele tra loro. Ancor più preferibilmente le superfici conduttive 3 di ciascuna coppia sono sostanzialmente speculari rispetto ad un piano intermedio equidistante da esse.
In accordo con la presente invenzione, il dispositivo 1 comprende inoltre una pluralità di strutture metalliche 4 conduttive, vantaggiosamente rigide o semirigide, una per ciascuna coppia di superfici conduttive 3. Ciascuna struttura metallica 4 a propria volta comprende almeno una prima parete 5 ed una seconda parete 6 distinte che presentano rispettivamente una prima superficie esterna 7 ed una seconda superficie esterna 8 rivolte verso l’esterno della struttura metallica 4 stessa. La prima e la seconda superficie esterna 7, 8 di ciascuna struttura metallica 4 definiscono una delle coppie di superfici conduttive 3. Pertanto, nelle forme realizzative preferite, la prima e la seconda parete 5, 6 sono sostanzialmente parallele tra loro ed, eventualmente, sostanzialmente speculari come forma rispetto ad piano intermedio equidistante da esse.
Nella forma realizzativa preferita, la prima e la seconda parete 5, 6 costituiscono due facce non a contatto di un poliedro, e sono collegate elettricamente da una o più ulteriori facce del poliedro definite dalla struttura di supporto 2.
Nelle forme realizzative preferite, le strutture metalliche 4 hanno o conformazione tubolare o conformazione a C. Vantaggiosamente, poi, le strutture metalliche 4 possono essere costituite da lamiera stampata e piegata, opzionalmente saldata su se stessa specie nel caso in cui costituiscano strutture chiuse. Le strutture metalliche 4 di forma tubolare infatti, oltre a poter essere ottenute tagliando dei tubi, possono anche essere ottenute piegando su se stesse e saldando delle lamiere.
Nelle forme realizzative illustrate, le strutture metalliche 4 hanno forma tubolare e presentano la prima e la seconda parete 5, 6 di forma principalmente rettangolare a meno di uno smusso 9 di forma semicircolare, ricavato in corrispondenza di uno dei lati maggiori del rettangolo. La prima e la seconda parete 5, 6 sono poi raccordate da due pareti di raccordo 10, ad esse perpendicolari, che sono collegate ai due lati maggiori dei rettangoli definiti dalla prima parete 5 e dalla seconda parete 6. Le due pareti di raccordo 10, inoltre, hanno lunghezza inferiore rispetto alla prima parete 5 ed alla seconda parete 6, cosicché le estremità di queste ultime definiscono una sorta di forcella 11 che può essere innestata sulla struttura di supporto 2
In accordo con la presente invenzione, infatti, le strutture metalliche 4 sono rigidamente fissate alla struttura di supporto 2. In particolare, nelle forme realizzative preferite, le strutture metalliche 4 sono fissate alla struttura di supporto 2 o mediante co-stampaggio ad iniezione della struttura di supporto 2, o mediante innesto a scatto o mediante incollaggio.
Nel primo caso, le strutture metalliche 4 possono essere inserite nello stampo destinato alla formazione della struttura di supporto 2, dopo di che il materiale destinato a costituire la struttura di supporto 2 viene iniettato attorno e/o dentro alle strutture metalliche 4 (eventualmente anche attraverso dei fori passanti 12 ricavati nella prima e/o nella seconda parete 6). In ogni caso l’iniezione viene effettuata in modo tale da non coprire le citate superfici esterne 7, 8 che costituiscono le coppie di superfici conduttive 3. Vantaggiosamente, per poterne riempire al meglio l'interno, le strutture metalliche 4 possono comprendere uno o più fori passanti 12 nella prima parete 5 e/o nella seconda parete 6 (figura 2). Si noti che in figura 1, la struttura metallica 4 in basso a sinistra è invece di un tipo privo di fori passanti 12.
Nel caso delle forme realizzative illustrate e di innesto a scatto o incollaggio, invece, ogni struttura metallica 4 viene montata sulla struttura di supporto 2 mediante le forcelle 11 definite tra la prima e la seconda parete 5, 6.
Tornando alla struttura di supporto 2, nella forma realizzativa preferita comprende almeno una coppia di aste 13 parallele alle quali sono fissate le strutture metalliche 4. Nelle unite figure è invece illustrata una forma realizzativa più complessa in cui la struttura di supporto 2 comprende una pluralità di coppie di aste 13 parallele (quattro coppie), tutte collegate reciprocamente in modo tale da costituire un pezzo unico.
Vantaggiosamente, le strutture metalliche 4 possono essere montate a ponte tra due aste 13 parallele (come illustrato nelle unite figure) o a sbalzo a partire da un’unica asta 13 (in quel caso è preferibile che una corrispondente struttura metallica 4 si estenda simmetricamente a partire dall’altra asta 13 della struttura di supporto 2).
Allo scopo di irrigidirla, la struttura di supporto 2 può poi comprendere una o più barre trasversali (non direttamente visibili in figura 1 in quanto inserite internamente alle strutture metalliche 4) montate a ponte tra le aste 13; a seconda delle forme realizzative le barre trasversali possono essere o completamente indipendenti rispetto alle strutture metalliche 4, o completamente inserite in esse (ad esempio nel caso di barra che si estende all’interno di una struttura metallica 4 tubolare come nelle unite figure), o parzialmente inserite in esse (soluzione compatibile ad esempio con strutture metalliche 4 a forma di C). In altre parole, in generale ciascuna coppia di aste 13 con le relative barre trasversali ha complessivamente la forma di una scala.
Va infine notato che forma oggetto della presente invenzione sia il solo dispositivo 1 di sintonizzazione, sia un filtro passa-banda per radio frequenze che sia dotato del dispositivo 1.
In generale, il filtro comprende un corpo di contenimento che è aperto superiormente e che definisce al proprio interno una pluralità di cavità, ed una pluralità di risonatori disposti nelle cavità. Il corpo di contenimento è poi chiuso superiormente da un coperchio montato su di esso. In modo di per sé noto, sia il corpo di contenimento sia il coperchio sono rivestiti di materiale metallico conduttivo almeno sulle proprie porzioni affacciate alle cavità.
Il dispositivo 1 di sintonizzazione oggetto della presente invenzione è poi mobilmente montato nel filtro in modo tale da trovarsi disposto tra le cavità ed il coperchio, ed in modo tale da essere mobile rispetto al corpo di contenimento ed al coperchio (vantaggiosamente mediante scorrimento) per variare la frequenza di risonanza dei risonatori variando la posizione delle varie coppie di superfici conduttive 3.
Come anticipato, forma infine oggetto della presente invenzione un metodo per realizzare il dispositivo 1 di sintonizzazione.
Tale metodo comprende, come i metodi noti, le fasi operative di realizzare una struttura di supporto 2 di materiale dielettrico ed ottenere sulla struttura di supporto 2 una pluralità di coppie di superfici conduttive 3 distinte ed elettricamente collegate tra loro (con tutte le caratteristiche sopra indicate). In accordo con la presente invenzione, invece, il metodo prevede che la fase di ottenimento delle superfici conduttive 3, a propria volta comprenda le fasi operative di realizzare prima una pluralità di strutture metalliche 4 conduttive rigide o semirigide e successivamente di fissare rigidamente le strutture metalliche 4 alla struttura di supporto 2.
Più in dettaglio, le strutture metalliche 4 vengono realizzate in modo tale che comprendano almeno una prima parete 5 ed una seconda parete 6 distinte (sostanzialmente parallele nella forma realizzativa illustrata), le quali presentino rispettivamente una prima superficie esterna 7 ed una seconda superficie esterna 8 rivolte verso l’esterno della struttura metallica 4 stessa (superfici come detto destinate a costituire le coppie di superfici conduttive 3 nel dispositivo 1 finito).
Per quanto riguarda la fase di fissaggio delle strutture metalliche 4 alla struttura di supporto 2, essa può avvenire in qualsiasi modo a seconda delle esigenze. Nelle forme attuative preferite, comunque, è previsto che avvenga mediante innesto a scatto, mediante incollaggio o mediante costampaggio ad iniezione della struttura di supporto 2 in uno stampo in cui siano state preventivamente posizionate le strutture metalliche 4.
Per quanto riguarda l’innesto a scatto può essere previsto sia che ad innestarsi a scatto siano le estremità delle strutture metalliche 4 su aste 13 longitudinali della struttura di supporto 2 (ad esempio tramite le citate forcelle 11 opportunamente sagomate), sia che le strutture metalliche 4 si innestino lateralmente su barre trasversali della struttura di supporto 2 (in quel caso sarà la struttura metallica 4 nel suo complesso a comportarsi da forcella 11, come può avvenire ad esempio nel caso di struttura metallica 4 a forma di C).
Per quanto riguarda invece il fissaggio per co-stampaggio ad iniezione, può essere vantaggiosamente previsto che la struttura di supporto 2 venga iniettata in uno stampo in cui siano state preventivamente posizionate le strutture metalliche 4; ciò può essere fatto sia in modo tale che la struttura di supporto 2 riempia almeno in parte l’interno delle strutture metalliche 4 (ad esempio mediante le citate barre trasversali), sia in modo tale che la struttura di supporto 2 inglobi parzialmente le strutture metalliche 4 bloccandole in posizione. Come detto, inoltre, per facilitare l’iniezione del materiale all’interno delle strutture metalliche 4 può essere previsto che queste ultime vengano realizzate con dei fori passanti 12 destinati ad accoppiarsi ad ugelli erogatori dello stampo.
Per quanto riguarda infine la fase di realizzazione delle strutture metalliche 4, come sopra anticipato, essa può comprendere le fasi di prendere una lamiera 14 metallica sagomata, piegarla su se stessa, ed, opzionalmente, saldarla su se stessa per creare una struttura tubolare chiusa. Nelle figure 5-7 è proprio rappresentato il caso di una lamiera 14 sagomata principalmente piana, dotata di una parete sagomata 15 sostanzialmente perpendicolare, che può essere piegata due volte a 90° su se stessa per ottenere la struttura metallica 4 di figura 2. Una volta ottenuta la forma di figura 2 è possibile chiudere la struttura metallica 4 saldando la lamiera 14 sagomata alla parete sagomata 15.
Per ottenere invece una struttura metallica 4 a forma di C è possibile prendere una lamiera 14 sagomata analoga a quella di figura 5 ma priva della parete sagomata 15, e ripiegarla nello stesso modo illustrato in figura 3.
La presente invenzione consegue importanti vantaggi.
Grazie alla presente invenzione, infatti, è stato possibile mettere a punto un dispositivo di sintonizzazione assai facile da realizzare e che richiede un tempo di produzione inferiore rispetto a quelli noti. Di conseguenza, non solo la produttività è notevolmente maggiore rispetto alle tecnologie note, ma anche in costo di produzione è assai più limitato.
Inoltre, dato che le superfici conduttive vengono realizzate separatamente dalla struttura di supporto, anche il rischio di ottenere prodotti di scarto è pressoché annullato.
Va infine rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato.
L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neN’ambito del concetto inventivo che la caratterizza.
Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la sintonizzazione di filtri passa-banda per radiofrequenze, il dispositivo (1) essendo destinato ad essere inserito all’interno di un filtro passa-banda per radiofrequenze, dotato di una pluralità di risonatori, in modo tale da poter essere movimentato per variare contemporaneamente la frequenza di risonanza di più risonatori, il dispositivo (1) comprendendo: una struttura di supporto (2) realizzata di materiale dielettrico; ed una pluralità di coppie di superfici conduttive (3) supportate dalla struttura di supporto (2), le superfici conduttive (3) di ciascuna coppia essendo distinte e collegate elettricamente; caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una pluralità di strutture metalliche (4) conduttive rigide o semirigide che a propria volta comprendono almeno una prima parete (5) ed una seconda parete (6) distinte, la prima parete (5) e la seconda parete (6) di ciascuna struttura metallica (4) presentando rispettivamente una prima superficie esterna (7) ed una seconda superficie esterna (8) rivolte verso l’esterno della struttura metallica (4) stessa, la prima e la seconda superficie esterna (7), (8) di ciascuna struttura metallica (4) definendo insieme una di dette coppie di superfici conduttive (3), e dal fatto che dette strutture metalliche (4) sono rigidamente fissate a detta struttura di supporto (2).
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le strutture metalliche (4) sono rigidamente fissate alla struttura di supporto (2) mediante co-stampaggio ad iniezione della struttura di supporto (2), mediante innesto a scatto o mediante incollaggio.
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che le strutture metalliche (4) sono costituite da lamiera (14) stampata e piegata, opzionalmente saldata su se stessa.
- 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che le strutture metalliche (4) hanno conformazione tubolare o a C.
- 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la struttura di supporto (2) comprende almeno una coppia di aste (13) parallele alle quali sono fissate le strutture metalliche (4).
- 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che le strutture metalliche (4) sono montate a ponte tra le due aste (13) parallele, e/o dal fatto che la struttura di supporto (2) comprende inoltre almeno una barra trasversale montata tra le aste (13), la barra trasversale essendo opzionalmente almeno in parte inserita in una struttura metallica (4).
- 7. Filtro passa-banda per radio frequenze comprendente un corpo di contenimento definente una pluralità di cavità, un coperchio montato sul corpo di contenimento per chiuderlo superiormente, il corpo di contenimento ed il coperchio essendo rivestiti di materiale metallico almeno sulle proprie porzioni affacciate a dette cavità, una pluralità di risonatori disposti in dette cavità, ed almeno un dispositivo (1) di sintonizzazione mobilmente montato tra le cavità ed il coperchio, e mobile per variare la frequenza di risonanza dei risonatori, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (1 ) di sintonizzazione è realizzato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
- 8. Metodo per realizzare un dispositivo di sintonizzazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, comprendente le fasi operative di realizzare una struttura di supporto (2) di materiale dielettrico ed ottenere su detta struttura di supporto (2) una pluralità di coppie di superfici conduttive (3) distinte e collegate elettricamente tra loro, caratterizzato dal fatto che la fase di ottenimento delle superfici conduttive (3) comprende le fasi operative di: realizzare una pluralità di strutture metalliche (4) conduttive rigide o semirigide che comprendano almeno una prima parete (5) ed una seconda parete (6) distinte, la prima parete (5) e la seconda parete (6) di ciascuna struttura metallica (4) presentando rispettivamente una prima superficie esterna (7) ed una seconda superficie esterna (8) rivolte verso l’esterno della struttura metallica (4) stessa; e fissare rigidamente le strutture metalliche (4) alla struttura di supporto (2).
- 9. Metodo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che la fase di fissaggio delle strutture metalliche (4) alla struttura di supporto (2) avviene mediante innesto a scatto, mediante incollaggio o mediante costampaggio ad iniezione della struttura di supporto (2) in uno stampo in cui siano state preventivamente posizionate le strutture metalliche (4).
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che la fase di fissaggio delle strutture metalliche (4) alla struttura di supporto (2) avviene mediante co-stampaggio ad iniezione della struttura di supporto (2) in uno stampo in cui siano state preventivamente posizionate le strutture metalliche (4), ed in modo tale che la struttura di supporto (2) riempia almeno in parte l'interno delle strutture metalliche (4).
- 11. Metodo secondo la rivendicazione 8, 9 o 10 caratterizzato dal fatto che la fase di realizzazione delle strutture metalliche (4) comprende a propria volta le fasi di prendere una lamiera (14) metallica sagomata, piegarla su se stessa, ed, opzionalmente, saldarla su se stessa per creare una struttura tubolare chiusa.
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