NL194458C - Banddoorlaatfilter. - Google Patents

Description

1 194458

Banddoorlaatfilter

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een banddoorlaatfilter voor toepassing in een geïntegreerde keten, omvattende: twee eerste elektroden; afneemaansluitingen voor de eerste elektroden; twee tweede 5 elektroden die met een vlakke vorm zijn aangebracht op beide tegenover elkaar gelegen zijden van de eerste elektrode ten opzichte van platen, die bestaan uit een diëlektrisch materiaal en zijn aangebrachte tussen de eerste elektroden en de tweede elektroden waarbij, voor het vormen van strooklijnen met de tweede elektroden, de eerste elektroden zijn gevormd als stroken; waarbij de eerste elektroden zijn gekoppeld via eerste en tweede, onderling evenwijdige en zich dicht bij elkaar bevindende, subsecties van 10 de strooklijnen, terwijl de resterende subsecties van de stroken van de eerste elektroden zodanig zijn opgesteld, dat zij zich op niet-evenwijdige wijze in een ruimtelijk nabije relatie bevinden met andere subsecties van de eerste elektroden; en waarbij de eerste elektroden en de tweede elektroden en de platen gelamineerd zijn.

Een dergelijke banddoorlaatfilter is bekend uit het Japanse octrooischrift JP-A- 3.071.710 en is actief in 15 een bereik van verschillende honderden MHz tot enkele GHz voor toepassing in een draagbare radio en dergelijke.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een verbeterd banddoorlaatfilter te verschaffen. Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een banddoorlaatfilter te verschaffen met een hoge Q-waarde, een gering insertieveriies, minimale afmetingen, waarbij het bovendien mogelijk is de ingang/ 20 uitgangsimpedanties en de doorlaatbandfrequentie optimaal in te stellen.

Hiertoe heeft een banddoorlaatfilter volgens de uitvinding het kenmerk, dat de strooklijnen zich uitstrekken in een lusvormige configuratie; dat twee aardaansluitingen aanwezig zijn, welke zich uitstrekken vanaf verdere subsecties van de genoemde stroken van de twee eerste elektroden naar een eindgedeelte van de plaat; dat de afneemaansluitingen zich uitstrekken vanaf de eerste elektroden naar een omtreksgebied van 25 de plaat op een afstand van de aardaansluitingen, die in elk geval een vooraf bepaalde impedantie bepaalt; en dat extra aardaansluitingen aanwezig zijn, welke zich uitstrekken vanaf de tweede elektroden naar het eindgedeelte van de platen en zijn verbonden met de aardaansluitingen van de eerste elektroden.

Opgemerkt wordt dat van de vier bovenstaande kenmerkende maatregelen de eerste drie op zichzelf bekend zijn uit de Japanse octrooiaanvrage JP-A-3.074.916.

30 Ten minste één elektrode van de tweede elektroden kan in tweeën zijn gedeeld zodat deze een enigszins grotere vorm heeft dan de eerste elektroden en de extra aardaansluitingen strekken zich respectievelijk uit vanaf de in tweeën gedeelde elektrode naar het eindgedeelte van de platen.

Tussen de eerste elektrode en ten minste één van de tweede elektroden kunnen derde elektroden zijn gevormd met in hoofdzaak dezelfde vorm als de eerste elektroden. .

35 Het banddoorlaatfilter kan zijn voorzien van meerdere trimelektroden die, zoals op zichzelf uit de Japanse octrooiaanvrage JP-A-62.120.102 bekend is, gevormd zijn in de vorm van een band bij een binnengedeelte van de tweede elektrode en die verbonden zijn met de tweede elektrode.

Wanneer een banddoorlaatfilter als boven beschreven, is geconstrueerd, is de Q-factor aanzienlijk verbeterd, is het insertieveriies verminderd, en zijn flankkarateristieken verbeterd, om reden dat het een 40 zogenaamde strooklijn constructie is waarin de eerste elektroden en de tweede elektroden aan tegenovergelegen zijden gepositioneerd zijn, waarbij patroonstukken van de eerste elektroden zich niet nabij elkaar bevinden zoals bij een spiraalvormig spoelpatroon.

Bovendien, aangezien de eerste elektroden een lusvorm hebben, kan het element een geringere afmeting hebben. Bovendien, aangezien de impedantie ingesteld kan worden door de afstand tussen de 45 afneemaansluiting en de aarde-aansluiting van de eerste elektroden te veranderen, is het bijzonder eenvoudig om de impedantie aan te passen.

De zwevende capaciteit tussen de trimelektroden en de tweede elektrode wordt veranderd door de trimelektroden te trimmen, welke zijn verbonden met de eerste elektroden, en aldus kan de resonantie-frequentie van elke resonator worden veranderd. De doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter wordt 50 veranderd wanneer de resonantiefrequentie wordt veranderd.

Het schermeffect voor magnetische velden wordt veranderd door de bij een binnengedeelte van de tweede elektrode gevormde trimelektroden te snijden. Bijgevolg wordt het magnetisch veld van elke resonator veranderd, en aldus kan de resonantiefrequentie veranderd worden. Daarbij wordt de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

55 Aldus verschaft de onderhavige uitvinding een uitstekend banddoorlaatfilter met geringe afmetingen dat een gering insertieveriies heeft en waarvan de ingang/uitgangsimpedanties en de doorlaatbandfrequentie naar keuze kunnen worden aangepast.

194458 2

De bovengenoemde en verdere doelem, kenmerken, aspecten en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving van uitvoeringsvormen van het banddoorlaatfilter onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een bovenaanzicht is van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een eerste voorbeeld; 5 figuur 2 een vergroot perspektiefaanzicht is van het banddoorlaatfilter volgens figuur 1; figuur 3 een bovenaanzicht is van een bij het onderhavige banddoorlaatfilter toegepast diëlektrisch vel; figuur 4 een bovenaanzicht is dat een toestand toont waarin een spoelelektrodepatroon op het diëlektri-sche vel van figuur 3 zijn gevormd; figuur 5 een bovenaanzicht is dat een toestand toont waarin een aardelektrodepatroon op het diëlektrisch 10 vel van figuur 3 is gevormd; figuur 6 een vooraanzicht is wanneer de diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht; figuur 7 een zijaanzicht is wanneer diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht; figuur 8 een vooraanzicht is wanneer een laminaat geperst is; figuur 9 een vooraanzicht is wanneer externe elektroden gevormd zijn; 15 figuur 10 een equivalent ketendiagram is van de in figuur 1 getoonde banddoorlaatfilter; figuur 11 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van de in figuur 1 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 12 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten, van een onderhavige banddoorlaatfilter volgens een tweede voorbeeld; figuur 13 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 12 genoemde banddoorlaatfilter 20 toont; figuur 14 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een derde voorbeeld; figuur 15 een grafiek is die frequentiekarakterstieken van het in figuur 14 getoonde banddoorlaatfilter toont; 25 figuur 16 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten, van een banddoorlaatfilter volgens een vierde voorbeeld; figuur 17 een grafiek is die frequentiekarakteristieken toont van het in figuur 16 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 18 een vergroot perspectiefaanzicht is van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een vijfde 30 voorbeeld; figuur 19 een grafiek is die frequentiekarakteristieken toont van de in figuur 18 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 20 een vergroot perspectiefaanzicht is van een gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld; 35 figuur 21 een grafiek is die frequentiekarakteristieken toont van de in figuur 20 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 22 een vergroot perspectiefaanzicht is van een ander gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld; figuur 23 een grafiek is die frequentiekarakteristieken toont van de in figuur 22 getoonde banddoorlaat-40 filter toont; figuur 24 een vergroot perspectiefaanzicht is van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een zesde voorbeeld; figuur 25 een bovenaanzicht is van het onderhavige banddoorlaatfilter volgens het zesde voorbeeld; figuur 26 een vergroot perspectiefaanzicht is van het onderhavige banddoorlaatfilter volgens een zevende 45 voorbeeld; figuur 27 een vergroot perspectiefaanzicht is van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een achtste voorbeeld; figuur 28 een bovenaanzicht is dat een gemodificeerd voorbeeld toont van het in figuur 30 getoonde banddoorlaatfilter; 50 figuur 29 een vergroot perspectiefaanzicht is van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens een negende voorbeeld; figuur 30 een bovenaanzicht is dat een toestand toont van het snijden van een trimelektrode van het in figuur 32 getoonde banddoorlaatfilter; figuur 31 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een gemodificeerd voorbeeld van het 55 onderhavige banddoorlaatfilter; figuur 32 een een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een ander gemodificeerd voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter 3 194458 figuur 33 ter verduidelijking een aanzicht toont van een conventionele diëlektrische resonator van het strooklijn type; figuur 34 een verduidelijkend aanzicht is dan een andere conventionele diëlektrische resonator toont van het strooklijn type; en 5 figuur 35 een verduidelijkend aanzicht is dat een conventionele diëlektrische resonator toont vein het spoelpatroon type.

Voor een bespreking van conventionele resonatoren wordt thans verwezen naar de figuren 33 tot en met 35. Als resonator van het strooklijn type, bestaat er een resonator van een halve golflengte waarvan de lijn 10 open is bij tegenover liggende uiteinden, zoals getoond in figuur 33, en een resonator van een kwart golflengte waarvan de lijn open is bij één uiteinde en kortgesloten bij het andere uiteinde, zoals in figuur 34 getoond.

Als resonator van het spoelpatroon type, zoals getoond in figuur 35, bestaat er een resonator waarin een spiraalvormig spoelpatroon 201 en een aardpatroon 203 gevormd zijn op beide zijden van een diëlektrische 15 laag 202 die daartussen geklemd is.

Een banddoorlaatfilter waarin de bovengenoemde conventionele resonatoren zijn toegepast, heeft de hieronder besproken nadelen.

(1.) banddoorlaatfilter van het strooklijn type 20 (a) een resonator waarvan de resonantiefrequentie ongeveer 2 tot 3 GHz is, is betrekkelijk groot. In het bijzonder is een banddoorlaatfilter dat een constructie heeft waarin meerdere resonatoren zijn verbonden, betrekkelijk groot. Dit komt door de volgende redenen.

De lengten L10 en L„ van de strooklijn worden bepaald door de hieronderstaande vergelijking 1 (voor een resonator van een halve golflengte) en vergelijking 2 (voor een resonator van een kwart golflengte): 25

Ι-ιο= 2 ^ x W

Ll1= X W

30 waarin λ de golflengte aanduidt, en waarin e de diëlektrische constante van het diëlektrische laminaat vel aanduidt.

Tot nog toe kan de diëlektrische constante van het diëlektrische laminaat vel dat tegelijkertijd met zilver of koper gebakken kan worden en goede temperatuurkarakeristieken heeft, niet bijzonder groot gemaakt ^ worden, en heeft een waarde van c = 10. Uit de bovenstaande vergelijkingen 1 en 2 volgt dan, met e = 10, L10 = 15,8 mm en L,., = 7,9 mm, hetgeen betrekkelijk groot is, en resulteert in een betrekkelijk grote resonator respectievelijk banddoorlaatfilter.

(b) In banddoorlaatfilters en dergelijke is het gewenst de ingangs/uitgangsimpendanties aan te passen in afhankelijkheid van het apparaat waarin het wordt opgenomen (om de impedanties van het banddoorlaat-filter en apparaat op elkaar af te stemmen). Aangezien het echter in het geval van banddoorlaatfilters van het strooklijn type de ingangs/uitgangsimpedanties een bepaalde waarde hebben voor elke strooklijn, is het onmogelijk de impedanties in te stellen en aan ie passen, zelfs wanneer de afneempositie veranderd wordt.

(2) banddoorlaatflltes van het spoelpatroon type 45 Aangezien het spoelpatroon een spiraalvorm heeft, beïnvloeden magnetische fluxen elkaar tussen de naburige patronen, zodat het moeilijk is een elektrische stroom te laten vloeien. Dit betekent, dat een aanzienlijke weerstandswaarde aanwezig is, en dat Q laag is.

In figuur 35 bijvoorbeeld, aangezien de elektrische stroom in dezelfde richting vloeit In een patroonstuk 201a als in een patroonstuk 201b (beide in richting A), elimineren magnetische velden elkaar waardoor 50 veroorzaakt wordt dat de magnetische velden ruw worden, en bijgevolg is de elektrische stroom verstoord, hetgeen overeenkomt met een aanzienlijk toegenomen weerstand.

Voorts bestaat het probleem dat een insertieverlies van het banddoorlaatfilter toeneemt wanneer Q als zodanig afneemt.

De doorfaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter hangt af van de resonantiefrequentie van de 55 resonatoren.

De resonantiefrequentie van de resonatoren worden bepaald door de afmeting van de strooklijn of het spoelpatroon; wanneer dus het patroon eenmaal gevormd is, kunnen de resonantiefrequentie niet worden 194458 4 aangepast. Wanneer de afmetingen van het patronen foutief zijn, is de doorlaatband van het banddoorlaatfilter dus verschoven ten opzichte van een voorafbepaalde waarde, hetgeen resulteert in een inferieur product.

Thans zal een eerste voorbeeld van het onderhavig banddoorlaatfilter worden beschreven onder 5 verwijzing naar de figuren 1 tot en met 11. De figuren 1 en 2 zijn aanzichten die een constructie tonen van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens het eerste voorbeeld, waarbij figuur 1 een bovenaanzicht is en figuur 2 een vergroot perspectiefaanzicht is. Figuur 3 is een bovenaanzicht van het in het onderhavige banddoorlaatfilter toegepaste diëlektrische vel. Figuur 4 is een bovenaanzicht die de toestand toont waarin spoelelektrodepatronen op het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel zijn gevormd, en figuur 5 is een 10 bovenaanzicht die een toestand toont waarin een aardelektrodepatroon is gevormd op het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel. De figuren 6 en 7 zijn aanzichten die de toestand tonen dat diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht, waarbij figuur 6 een vooraanzicht is en figuur 7 een zijaanzicht is.

Figuur 8 is een vooraanzicht van de situatie dat een laminaat ineengeperst is, en figuur 9 is een vooraanzicht dat de situatie toont dat externe elektroden gevormd zijn. Figuur 10 is een equivalent ketendiagram 15 van een banddoorlaatfilter. Figuur 11 is een grafiek die frequentiekarakteristieken toont van het banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in de figuren 1 en 2, omvat het onderhavige banddoorlaatfilter een diëlektrische laag 1 bestaande uit meerdere diëlektrische vellen 101 alsmede beschermende lagen 2, 3 op de boven- en onderzijden van de diëlektrische laag 1.

20 Op één oppervlak 101a van het diëlektrische vel 101 dat de bovenste is van de diëlektrische vellen 101, zijn twee spoelelektrodepatronen (eerste elektroden) 41 en 42 gevormd, welke zich symmetrisch op een rechter- en linkergedeelte bevinden. Deze worden gebakken en geïntegreerd met elkaar. Een specifieke constructie van het spoelelektrodepatroon 41 is zodanig, dat patroondelen 41a en 41b die beide lineair zijn en aan tegenovergelegen gedeelten zich bevinden, verbonden zijn via een lineair patroondeel 41c dat is 25 verbonden met één uiteinde van de patroondelen 41a en 41b, en dat aan het andere uiteinde van het patroondeel 41 d is gevormd dat zich evenwijdig aan het patroondeel 41c uitstrekt naar het patroondeel 41a (dat wil zeggen, een lusvorm). Een en ander is zodanig geconstrueerd, dat de totale lengte L3 van het spoelelektrodepatroon 41 de lengte wordt zoals bepaald door de hieronderstaande vergelijking 3: 30 (3) .

waarin λ = golflengte, en e = diëlektrische constante.

35 Het is gewenst dat de afstand L, tussen het patroonstuk 41 d en het patroonstuk 41a gelijk is aan of minder is dan de breedte L2 van de patroonstukken 41a, 41b, 41c of 41 d. In de volgende voorbeelden wordt de afstand tussen de patroonstukken 41a en 41 d een "spleet” 30 genoemd.

Het spoelelektrodepatroon 42 heeft een symmetrische vorm ten opzichte van het spoelelektrodepatroon 41 zoals getoond in figuur 1, en de patroonstukken 41 d, 42c van de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn 4Q opgesteld in een aangrenzende relatie ten opzichte van elkaar. In de volgende voorbeelden wordt de afstand tussen de patroonstukken 42a en 42c een "spleet” 31 genoemd.

Aan de spoelelektrodepatronen 41,42 zijn respectievelijk aardaansluitingspatronen 6a, 6b en afneem-aansluitingspatronen 7a, 7b verbonden, en eindgedeelten van deze aardaansluitingspatronen 6a, 6b en afneemaansluitingenpatronen 7a, 7b strekken zich uit naar een zijvlak A van het banddoorlaatfilter.

45 Op een vlak 3a van de beschermlaag 3 op de zijde van de diëlektrische laag 1 is een aardelektrodepatroon (tweede elektrode) 5 gevormd, en over in hoofdzaak het hele oppervlak 3a geconstrueerd, zodat de grootte van het aardelektrodepatroon 5 groter wordt dan de omtrek van het spoelelektrodepatroon 41 en 42.

Voorts zijn, bij posities op het oppervlak 3a corresponderend met de aardaansluitingspatronen 6a en 6b, aardaansluitingspatronen (andere aardaansluitingen) 8a en 8b gevormd, waarvan de ene uiteinden zijn 50 verbonden met het aardelektrodepatroon 5 en de andere uiteinden daarvan zich uitstrekt tot het zijvlak A van het banddoorlaatfilter. Voorts zijn het aardaansluitingspatroon 6a en het aardaansiuitingspatroon 8a verbonden met een externe aardelektrode 9a, zijn het aardaansluitingspatroon 6b en het aardaansluitingspatroon 8b verbonden met een externe aardelektrode 9b, is het afneemaansluitingspatroon 7a verbonden met een externe afneemelektrode 10a, en is het afneemaansluitingspatroon 7b verbonden met een externe 55 afneemelektrode 10b. De externe aardelektroden 9a, 9b en de externe afneemelektroden 10a, 10b hebben een U-vormige dwarsdoorsnede en zijn gevormd op de zijvlakken van het banddoorlaatfilter.

Het banddoorlaatfilter met de bovengenoemde constructie werd geproduceerd door de volgende 5 194458 procedures.

Eerst werd één oppervlak van het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel 101 (met een dikte van enkele tientallen pm) een koperpasta of dergelijke aangebracht om een patronen 12 te vormen (dezelfde patronen als de spoelelektrodepatronen 41 en 42 en de aansluitingpatronen 6a, 6b, 7a, 7b) zoals getoond in figuur 4.

5 Tevens werd op één oppervlak van een beschermvel 11 met dezelfde configuratie als het diëlektrische vel 101 (waarvan echter de dikte verschillend kan zijn) de koperpasta of dergelijke aangebracht om een patroon 13 te vormen (hetzelfde patroon als het aardelektrodepatroon 5 en het aardaansluitingspatron 8a en 8b) zoals getoond in figuur 5.

Vervolgens werden, zoals getoond in de figuren 6 en 7, een schermvel 2, een vellaag 16 en het 10 schermvel 11 (met dezelfde constructie als het schermvel 2) gelamineerd, en verder werden deze in elkaar gedrukt om een laminaat 15 te vormen. Hierna werden bij (als de externe aardelektroden 9a, 9b en de externe afneemelektroden 10a, 10b dienende) plaatsen die corresponderen met blootliggende gedeelten 17a, 17b, 18a, 18b en 19a, 19b van een in figuur 8 getoonde pastalaag, de koperpasta of dergelijke aangebracht om pastalagen 20a, 20b, 21a, 21b te vormen, zoals getoond in figuur 9. Daarna werden de 15 diëlektrische vellen geïntegreerd door het laminaat te bakken, waardoor het banddoorlaatfilter werd gevormd. Hierbij kan het laminaat gebakken worden door een afzonderlijk proces ten opzichte van het bakken van de pastalagen 20a, 20b, 21a, 21b.

Hoewel op het banddoorlaatfilter dat op de bovenbeschreven manier geproduceerd is, geen condensator-patroon is gevormd, heeft deze een equivalente keten zoals getoond in figuur 10 (waarin de letter M een 20 magnetische koppeling aanduidt). Dit is het gevolg van de twee volgende redenen: (1) De spoelelektrodepatronen 41, 42 hebben dezelfde potentiaal (dat wil zeggen, in geaarde toestand) als het aardelektrodepatroon 5.

(2) Aangezien de diëlektrische laag 1 zich bevindt tussen de spoelelektrodepatronen 41,42 en het aardelektrodepatroon 5, wordt een zwevende capaciteit gevormd.

25 Aangezien deze capaciteit gevormd is tussen de patroonstukken 41 d, 42c, en aangezien de spoel* elektrodepatronen 41 en 42 magnetisch gekoppeld zijn, is de equivalente keten zoals getoond in figuur 10.

De bovengenoemde zwevende capaciteit is voornamelijk gevormd tussen de spoelelektroden 41, 42 en het aardelektrodepatroon 5 gevormd. Door de patronen 41, 42 en 5 dichter naar elkaar toe of verder van elkaar af te brengen, verandert dus de capaciteit van de condensator en is het dus mogelijk de frequentie 30 van een doorlaatband te veranderen. In het bijzonder, wanneer de patronen 41 en 42 en 5 dicht naar elkaar toe worden gebracht (waarbij het aantal diëlektrische vellen 101 wordt verminderd), wordt de doorlaatband-frequentie lager, omdat de capaciteit van de condensator toeneemt, terwijl wanneer de twee patronen 41, 42 en 5 verder van elkaar af worden gebracht (waarbij het aantal diëlektrische vellen 101 toeneemt), de doorlaatbandfrequentie toeneemt, omdat de capaciteit van de condensator afneemt. Het is ook mogelijk de 35 zwevende capaciteit te veranderen door de diëlektrische constante van de diëlektrische laag 1 of de grootte van het spoelelektrodepatroon 41, 42. Bij voorbeeld, wanneer de breedte L*, van de spoelelektrodepatroon 41, 42 wordt vergroot, kan dit geminimaliseerd worden omdat de zwevende capaciteit groter wordt en de doorlaatbandfrequentie verlaagd kan worden. Wanneer echter de afstanden tussen de patroonstukken 41a en 41b, de patroonstukken 41c en 41 d, de patroonstukken 42a en 42b, en de patroonstukken 42c en 42d te 40 klein worden gemaakt, verslechtert de golfvorm, zodat het niet gewenst is om de breedte van het spoeleketrodepatroon 41, 42 onnodig te vergroten. Voorts kan de bandbreedte van het bovenbeschreven banddoorlaatfilter worden veranderd door de afstand Lg tussen de patroonstukken 41 d en 42c te veranderen. In het bijzonder wordt de bandbreedte groter wanneer de afstand Lg wordt verkleind, terwijl de bandbreedte kleiner wordt wanneer de afstand Lg wordt vergroot. Het is echter niet gewenst de afstand Lg 45 onnidig te verkleinen, aangezien deze een karakteristiek met een dubbele bult vertoont.

Ingangs/uitgangsimpedanties kunnen worden aangepast door de afstand L7 tussen het aardelektrodepatroon 6a en het afneemaansluitingspartroon 7a of de afstand Le tussen het aardelektrodepatroon 6b en het afneemaansluitingspatroon 7b te veranderen.

Tijdens een experiment is het mogelijk gebleken geschikte frequenties van het onderhavige band* 50 doorlaatfilter te kiezen in het gebied van enkele honderden MHz tot enkele GHz, door aanpassing van de diëlektrische constante of de dikte van de diëlektrische laag 1, of van het oppervlak van het spoelelektrodepatroon 4. Een voorbeeld daarvan zal in het hiernavolgende worden besproken.

(Experiment) 55 Van een banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 11.

194458 6 (Opmerkingen) (1) Wanneer het onderhavige banddoorlaatfilter geïnstalleerd wordt, kan deze geïnstalleerd worden en gesoldeerd worden waarbij elektroden op een gedrukt ketenbord, de externe aardelektrode 9a, 9b en de externe afneemelektrode 10a, 10b zich tegenover elkaar bevinden. Aangezien de buitenzijden bedekt zijn 5 met beschermlagen 2 en 3, worden hierbij de spoelelektrodepatronen 41,42 en het aardeiektrodepatroon 5 . beschermd tegen beschadiging.

(2) De diëlektrische laag 1 is niet beperkt tot de constructie waarbij meerdere dunne diëlektrische vellen 101 gelamineerd zijn, maar een diëlektrische vel dat van tevoren in een bepaalde dikte is gevormd kan ook worden gebruikt.

10 (3) Het onderhavige banddoorlaatfilter hoeft niet stuk voor stuk geproduceerd te worden, maar het is ook mogelijk dat meerdere spoelelektrodepatronen 41, 42 op een groot diëlektrisch vel gevormd worden, waarbij hetzelfde aantal aardelektrodepatronen 5 gevormd worden op een vergelijkbaar diëlektrisch vel, welke na gelamineerd te zijn worden gesneden om afzonderlijke banddoorlaatfilters te vormen geschikt om gebakken te worden.

15 (Tweede voorbeeld)

Een tweede voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 12 en 13. Hierbij is figuur 12 een bovenaanzicht van essentiële gedeelten van een banddoorlaatfilter volgens het tweede voorbeeld, en figuur 13 is een grafiek die frequentiekarakeris-20 tieken toont van het in figuur 14 getoonde banddoorlaatfilter. Delen met dezelfde functie als het eerste voorbeeld worden aangeduid door dezelfde verwijzingscijfers, en beschrijving daarvan zal hier worden weggelaten. Dit geldt ook voor de hiernavolgende voorbeelden.

Zoals getoond in figuur 12 heeft dit voorbeeld dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat eindgedeelten van de patroonstukken 41 d, 42c respectievelijk verbonden zijn met eindgedeelten van de 25 patroonstukken 41a, 42a (dat wil zeggen dat de spleten 30, 31 afwezig zijn).

(Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 13.

30 (Derde voorbeeld)

Een derde voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 14 en 15. Figuur 14 is een bovenaanzicht van essentiële delen van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens het derde voorbeeld, en figuur 15 is een grafiek die de frequentie· 35 karakteristieken toont van het in figuur 14 getoonde banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in figuur 14 heeft deze dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat een eindgedeelte van het patroonstuk 41 d is verbonden met het eindgedeelte van het patroonstuk 41a, en een spleet 30 van het spoelelektrodepatroon 41 is gevormd tussen het patroonstuk 41a en het patroonstuk 41c.

40 (Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovengenoemde constructie werden de frequentiekarakeristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 15.

(Vierde voorbeeld) 45 Een vierde voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 16 en 17. Figuur 16 is een bovenaanzicht van essentiële delen van een onderhavig banddoorlaatfilter volgens het vierde voorbeeld, en figuur 17 is een grafiek die de frequentiekarakteristieken toont van het in figuur 16 getoonde banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in figuur 16 heeft deze dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat 50 eindgedeelten van patroonstukken 41 d, 42c zijn verbonden met respectievelijk eindgedeelten van patroon· stukken 41a, 42a, en de spleten 30,31 van de spoelelektrodepatronen 41,42 respectievelijk gevormd tussen de patroonstukken 41a, 41c en tussen de patroonstukken 42a en 42d.

(Experiment) 55 Van het banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en de resultaten zijn getoond in de figuur 17.

7 194458.

(Vijfde voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een vijfde voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter worden beschreven onder verwijzing naar figuren 18 tot en met 23. De figuren 18, 20 en 22 zijn vergrote perspèctiefaanzichten van een banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld, en de figuren 19, 21 en 23 zijn grafieken die 5 respectievelijk frequentiekarakteristieken tonen van de in de figuren 18, 20 en 22 getoonde banddoorlaat-filters.

Zoals getoond in defiguren 18, 20 en 22, heeft deze dezelfde configuratie als het eerste, het derde en het vierde voorbeeld, behalve dat de diëlektrische laag 1 en het aardelektrodepatroon niet slechts aan één zijde maar aan beide zijden van de spoelelektrodepatronen 41,42 zijn opgesteld.

10 (Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en de resultaten zijn getoond in de figuren 19,21 en 23.

Zoals duidelijk blijkt uit de figuren 19,21 en 23, hebben de bovenbeschreven banddoorlaatfilters vrij lage 15 frequenties van de doorlaatband, vergelijkbaar met het eerste voorbeeld.

Gemeend wordt dat dit een gevolg is van de toename in capaciteit van een condensator van het banddoorlaatfilter, omdat niet slechts aan één zijde maar aan beide zijden van de spoelelektrodepatronen 41, 42 een zwevende condensator gevormd is.

Hoewel dit niet in het bovenstaande voorbeeld getoond is, is uit experimenten gebleken, dat een 20 vergelijkbaar effect als bovenstaand beschreven ook verkregen kan worden bij het in het tweede voorbeeld beschreven banddoorlaatfilter.

(Zesde voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een zesde voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter worden besproken 25 onder verwijzing naar de figuren 24 en 25.

De figuren 28 en 29 tonen een banddoorlaatfilter volgens het zesde voorbeeld, waarbij figuur 24 een vergroot perspectiefaanzicht is en figuur 25 een bovenaanzicht.

Zoals getoond in de figuren 24 en 25, heeft deze dezelfde configuratie als het in figuur 19 getoonde banddoorlaatfilter van het vijfde voorbeeld, behalve dat de vorm van één aardelektrodepatroon (een 30 bovenpatroon in figuur 25) anders gemaakt is. In het bijzonder is het zodanig geconstrueerd, dat het aardelektrodepatroon 5 in tweeën is verdeeld en respectieve patronen 51, 52 gevormd zijn met een afmeting die enigszins groter is dan de spoelelektrodepatronen 41 en 42, en het aardaansluitingspatroon 8a, 8b zijn respectievelijk verbonden met de aardelektrodepatronen 51 en 52.

Door een dergelijke configuratie is het mogelijk om op eenvoudige wijze de frequentie aan te passen, 35 omdat de zwevende capaciteit kan worden aangepast door eenvoudigweg een gedeelte (bijvoorbeeld het door de lijn B in figuur 25 getoonde gedeelte) af te snijden van de aardelektrodepatronen 51,52 dat correspondeert met de patroonstukken 41 d, 41c.

Hoewel de bovengenoemde aanpassing ook mogelijk is voor de aardelektrodepatronen (bijna extensief gevormd) van het eerste tot en met het vijfde voorbeeld wanneer de frequentie moet worden aangepast, 40 geniet de configuratie van dit voorbeeld de voorkeur omdat de af te snijden lengten van de aardelektrodepatronen van het eerste voorbeeld tot het vijfde voorbeeld groot zijn.

Bovendien is het aardelektrodepatroon van dit voorbeeld niet beperkt tot een banddoorlaatfilter met de in figuur 18 van het vijfde voorbeeld getoonde constructie, maar is dit ook van toepassing voor die welke in andere voorbeelden getoond zijn.

45 (Zevende voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een zevende voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter worden beschreven onder verwijzing naar figuur 26. Figuur 26 is een vergroot perspectiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het zevende voorbeeld.

50 Zoals getoond in figuur 26, heeft deze dezelfde configuratie als het in figuur 18 getoonde banddooriaat-filter van het vijfde voorbeeld, behalve dat zwevende elektrodepatronen (derde elektroden) 33, 34 met dezelfde vorm als de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn gevormd op het diëlelektrische vel 101 naast het diëlektrische vel 101 waarop de spoelelektrodepatronen 41,42 zijn gevormd.

Hoewel dit niet weergegeven is, is uit experimenten gebleken dat door een dergelijke configuratie een 55 piek van de doorlaatbandfrequenties veel lager wordt dan bij het in figuur 18 getoonde banddoorlaatfilter van het vijfde voorbeeld.

Gemeend wordt dat dit het gevolg is van de toename in capaciteit van een condensator van het 194458 8 banddoortaatfilter, omdat een zwevende condensator gevormd is tussen de spoelelektrodepatronen 41, 42 en de zwevende elektrodepatronen 33,34.

(Achtste voorbeeld) 5 In het hiernavolgende zal een achtste voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter worden besproken onder verwijzing naar figuur 27. Figuur 27 is een vergroot perspectiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het achtste voorbeeld.

In het banddoorlaatfilter van het achtste voorbeeld zijn lusvormige trimelektroden 60, 62 gevormd tussen één aardelektrodepatroon (een bovenpatroon in figuur 27) en de beschermlaag 2. De trimelektroden 60, 62 10 zijn aangebracht aan de tegenover liggende zijde van de spoelelektrodepatronen 41, 42 met daartussen het diëlektrische vel 101 en het aardelektrodepatroon 5. Verbindingsaansluitingspatronen 66a, 66b zijn respectievelijk aan de trimelektroden 60, 62 gevormd, en zijn bevestigd aan de bevestigingsaansluitingspa-tronen 66a, 66b zich uitstrekken vanaf de spoelelektrodepatronen 41, 42 naar een zijde van het diëlektrische vel 101. Het bevestigingsaansluitingspatroon 66a van de trimelektrode 60 is verbonden met het 15 verbindingsaansluitingspatroon 66a van het spoelelektrodepatron 41 via een externe verbindingselektrode 68a. Het bevestigingsaansluitingspatroon 66a van de trimelektrode 62 is op vergelijkbare wijze verbonden met het verbindingsaansluitingspatroon 66b van het spoelelektrodepatroon 52 via een externe verbindingselektrode 68b.

In het banddoorlaatfilter van het achtste voorbeeld wordt de zwevende condensator tussen de trim-20 elektroden 60, 62 en het aardelektrodepatroon 5 veranderd door de trimelektroden 60, 62 te trimmen zoals getoond door de streep-stippellijn in figuur 27, bijvoorbeeld met behulp van een laser. Hierdoor wordt ook de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

De vorm van de trimelektroden 60, 62 is niet beperkt tot een lusvorm, maar deze vorm kan ook een deel zijn van de lusvorm zoals getoond in figuur 28. In het geval van een dergelijke vorm kan ook de zwevende 25 capaciteit worden veranderd door trimmen, en wordt daardoor ook de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

Negende voorbeeld

In het hiernavolgende zal een negende voorbeeld van het onderhavige banddoorlaatfilter worden besproken 30 onder verwijzing naar figuur 29. Figuur 29 is een vergroot perspectiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het negende voorbeeld.

In het banddoorlaatfilter van het negende voorbeeld zijn trimelektrodegroepen 70, 72 gevormd bij een binnengedeelte van één aardelektrodepatroon (een bovenpatroon in figuur 29). De trimelektrodegroep 70 omvat bandvormige trimelektroden 70a, 70b, 70c. De trimelektroden 70a, 70b, 70c zijn verbonden met het 35 aardelektrodepatroon 5. Op vergelijkbare wijze omvat de trimelektrodegroep 72 trimelektroden 72a, 72b, 72c.

In het banddoorlaatfilter van het negende voorbeeld wordt het schermeffect voor een magnetisch veld lager door de trimelektroden te snijden zoals getoond in figuur 30, bijvoorbeeld met behulp van een laser. Hierdoor neemt het magnetisch veld van de resonator toe, en wordt de doorlaatbandfrequentie van de 40 banddoorlaatfilter veranderd. Hierbij kan de mate van verandering van de doorlaatbandfrequentie worden ingesteld door het snijgetal van de trimelektroden te veranderen.

De constructie van de spoelelektrodepatronen 41, 42 is niet beperkt tot de in de bovenbeschreven voorbeelden getoonde constructies. Het kan bijvoorbeeld een lusvorm zijn zoals getoond in figuur 31 en 32.

Zoals in het voorgaande is beschreven, is het mogelijk de Q-waarde aanzienlijk te verbeteren vanwege 45 het feit dat de banddoorlaatfilter een zogenaamde strooklijnconstructie bezit en dat de patroonstukken van de eerste elektrode zich niet naast elkaar bevinden. Als resultaat is een insertieveriies van het banddoorlaatfilter verminderd en zijn flankarakteristieken verbeterd.

Verder kan de grootte van het element worden verminderd omdat de eerste elektroden een lusvorm hebben.

50 Bovendien is het zeer gemakkelijk de impedantie aan te passen aangezien dit eenvoudigweg kan gebeuren door de afstand tussen de afneemaansluiting en de aardaansluiting van de eerste elektrode te veranderen.

Daarenboven kan de resonantiefrequentie van het banddoorlaatfilter worden ingesteld door een trimelektrode te trimmen, welke is gevormd bij een binnengedeelte van het aardelektrodepatroon of 55 verbonden met de spoelelektrodepatronen. Een vooraf bepaalde doorlaatbandfrequentie kan worden verkregen door aanpassing van deze vooraf bepaalde waarde. Dienovereenkomstig kan het aantal inferieure producten worden verminderd wanneer het banddoorlaatfilter wordt vervaardigd.

Claims (4)

9 194458 Al deze aspecten hebben tot gevolg dat een hoogwaardig banddoorlaatfilter met kleine afmetingen wordt verschaft, waarvan het insertieverlies laag is en waarvan de ingangs/uitgangsimpedanties en de doorlaat-bandfrequentie kunnen worden aangepast. 5

1. Banddoorlaatfilter voor toepassing in een geïntegreerde keten, omvattende: twee eerste elektroden; afneemaansluitingen voor de eerste elektroden; twee tweede elektroden die met een vlakke vorm zijn 10 aangebracht op beide tegenover elkaar gelegen zijden van de eerste elektrode ten opzichte van platen, die bestaan uit een diëlektrisch materiaal en zijn aangebrachte tussen de eerste elektroden en de tweede elektroden waarbij, voor het vormen van strooklijnen met de tweede elektroden, de eerste elektroden zijn gevormd als stroken; waarbij de eerste elektroden zijn gekoppeld via eerste en tweede, onderling evenwijdige en zich dicht bij elkaar bevindende, subsecties van de strooklijnen, terwijl de resterende subsecties van 15 de stroken van de eerste elektroden zodanig zijn opgesteld, dat zij zich op niet-evenwijdige wijze in een ruimtelijk nabije relatie bevinden met andere subsecties van de eerste elektroden; en waarbij de eerste elektroden en de tweede elektroden en de platen gelamineerd zijn, met het kenmerk, dat de strooklijnen zich uitstrekken in een lusvormige configuratie; dat twee aardaansluitingen aanwezig zijn, welke zich uitstrekken vanaf verdere subsecties van de genoemde stroken van de twee eerste elektroden naar een 20 eindgedeelte van de plaat; dat de afneemaansluitingen zich uitstrekken vanaf de eerste elektroden naar een omtreksgebied van de plaat op een afstand van de aardaansluitingen, die in elk geval een vooraf bepaalde impedantie bepaalt; en dat extra aardaansluitingen aanwezig zijn, welke zich uitstrekken vanaf de tweede elektroden naar het eindgedeelte van de platen en zijn verbonden met de aardaansluitingen van de eerste elektroden.

2. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 1, waarbij ten minste één elektrode van de tweede elektroden in tweeën is verdeeld en enigszins groter is dan de eerste elektroden, met het kenmerk, dat de extra aardaansluitingen zich respectievelijk uitstrekken vanaf de in tweeën verdeelde elektroden naar het eindgedeelte van de platen.

3. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tussen de eerste elektroden en ten 30 minste één van genoemde tweede elektroden zich derde elektroden bevinden met dezelfde vorm als de eerste elektroden.

4. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat meerdere trimelektroden in de vorm van een band gevormd zijn bij een binnengedeelte van de tweede elektrode, welke trimelektroden verbonden zijn met de tweede elektrode. Hierbij 28 bladen tekening