NO317551B1

NO317551B1 - Dielektrisk filter

Info

Publication number: NO317551B1
Application number: NO19963632A
Authority: NO
Inventors: Tomiya Sonoda; Eiichi Kobayashi
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2004-11-15
Also published as: JPH0969704A; DE69631571D1; NO963632D0; DE69631571T2; US5831496A; US6081173A; EP0760534B1; NO963632L; EP0760534A3; EP0760534A2; JP3050099B2

Description

Denne oppfinnelse gjelder et dielektrisk filter, nærmere bestemt et filter som bruker en dielektrisk resonator basert på transversalmagnetisk multippelmodus og bl.a. for bruk i en antennedupleksenhet.

Dielektriske resonatorer som bygger på multippel-TM-modus har et dielektrisk stavkompleks anordnet i en ytre elektrisk ledende kapsling, og slike resonatorer har vært anvendt som båndpassfiltere, idet stavkomplekset utgjør kryssende dielektriske staver. Kompakte dielektriske resonatorer av høyere orden kan bygges opp på denne basis. For å dempe uønskede signaler på lav- eller høyfrekvenssiden av et aktuelt overføringsbånd søker man å legge et dempningsmaksimum (en pol) inn mot overføringsbåndet, på den ene eller andre side.

Teknikken er bl.a. kjent fra patentsøknaden JP 6-160271, og denne kjente teknikk er illustrert på fig. 21 - 23 i de vedlagte tegninger. Fig. 21 viser således en kopling mellom to dobbelmodus dielektriske TM-resonatorer 10a og 10b og med kopling inn til/ut fra de to dielektriske staver la og lb via en magnetisk koplingssløyfe lia hhv 11b. Videre er det anordnet sløyfer 12a og 12b for magnetisk kopling mellom resonatorene, en på hver side av en skillevegg 14. Koplingen skjer via de horisontale dielektriske staver 2a og 2b, og skjermen 14 hindrer kopling mellom de vertikale staver la og lb. Mellom koplingssløyfene 12a og 12b går en kabel 13. Fig. 22 viser ekvivalentskjemaet og fig. 23, kurve A dets båndpasskarakteristikk. Ekvivalensen er fire resonanskretser med kopling seg imellom og mellom den første og den fjerde. To dempningsmaksima dannes derved, ett på lav- og ett på høyfrekvenssiden av passbåndet. Kurven B på fig. 23 viser derimot den tilsvarende bånd-passkurve når det ikke er tilleggskopling mellom den første og den siste resonator.

I et konvensjonelt dielektrisk filter med to koplingssløyfer og som i tillegg har en koplingskabel for å "overkople" den første resonator til den andre vil imidlertid antallet komponenter være høyere, og filterstørrelsen rent fysisk vil også måtte være større for å gi plass for koplingskabelen. Sammenstillingskostnaden vil være høyere, og innstillingen vil være mer komplisert. Frekvensinnstilling av det ene dempningsmaksimum vil ikke være mulig siden de to maksima, ett på hver side av passbåndet, henger sammen. Det vil derved være relativt vanskelig å innstille disse dempningsmaksima til riktig sted på frekvensskalaen.

Av kjent teknikk på området skal vises til en artikkel i Telecom, and Radio Eng., vol 41/42, nr. 9, sept. 1987: "A compact microwave filter..." samt patentskriftene GB 2 283 370 ogUS-A-2 795 763.

Som mål for oppfinnelsen gjelder på denne bakgrunn et dielektrisk filter som har de spesifiserte dempningsmaksima uten anvendelse av koplingssløyfer eller -kabler utenfor selve filteret, og hvor dempningsmaksima kan innstilles uavhengig av hverandre på lav- eller høyfrekvenssiden av overføringsbåndet.

Disse mål er nådd med de dielektrisk filtere og filtersammenstillinger sorn er angitt i patentkravene og altså har båndpasskarakteristikk og flere resonanstrinn med dielektriske resonatorer av typen multippel-TM-modus, og et eksternt koplingselement som er elektromagnetisk koplet til filterets resonatorer for å frembringe et dempningsmaksimum på lav- eller høyfrekvenssiden av overføringsbåndet. Når koplingen mellom det første og det andre resonatortrinn og koplingen mellom det eksterne koplingselement og det første resonatortrinn er i fase og når koplingen mellom det eksterne koplingselement og det andre resonatortrinn er i fase frembringes således et dempningsmaksimum på høyfrekvenssiden av overføringsbåndet. Når imidlertid koplingen mellom det eksterne koplingselement og det andre resonatortrinn er i motfase med den andre betingelse samme som ovenfor frembringes et dempningsmaksimum på lavfrekvenssiden av passbåndet. På samme måte gjelder at når koplingen mellom det første og det nest siste resonatortrinn og koplingen mellom det eksterne koplingselement og det siste resonatortrinn er i fase, samtidig med at koplingen mellom det eksterne koplingselement og det nest siste resonatortrinn er i fase, frembringes et dempningsmaksimum på høyfrekvenssiden av passbåndet. Når koplingen mellom det eksterne koplingselement og den nest siste resonator er i motfase og med den andre betingelse som angitt ovenfor frembringes derimot et dempningsmaksimum på lavfrekvenssiden av passbåndet.

Når man ifølge kravene videre har et første utvendig koplingselement som er elektromagnetisk koplet til både den første og den andre resonator, og et andre utvendig koplingselement som er elektromagnetisk koplet til både den siste og den nest siste resonator, får man et dempningsmaksimum på lav- og høyfrekvenssiden av overførings-båndet, eller to dempningsmaksima på samme høy- eller lavfrekvente side av passbåndet. Når koplingen mellom den første og den andre resonator og koplingen mellom det første utvendige koplingselement og den første resonator er i fase, samtidig med at: koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den andre resonator er i fase, koplingen mellom den siste og den neste siste resonator og dessuten koplingen mellom det andre utvendige koplingselement og den andre resonator er i fase, koplingen mellom den siste og den nest siste resonator og koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den siste resonator likeledes er i fase, og koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den nest siste resonator er i motfase, frembringes et dempningsmaksimum på både lav-og høyfrekvenssiden av passbåndet. Når koplingen mellom den første og den andre resonator og koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den første resonator er i fase, hvor koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den andre resonator likeledes er i fase, hvor koplingen mellom den siste og den nest siste resonator og koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den siste resonator er i fase, og hvor koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den nest siste resonator likeledes er i fase, frembringes to dempningsmaksima på høyfrekvenssiden av passbåndet. Når koplingen mellom den første og den andre resonator og koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den første resonator er i fase, hvor koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den andre resonator er i motfase, hvor koplingen mellom den siste og den nest siste resonator og det andre eksterne koplingselement og den siste resonator er i fase, og hvor koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den nest siste resonator er i motfase, frembringes et dempningsmaksimum på hver av passbåndsidene. Når koplingen mellom den første og den andre resonator og koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den første resonator er i fase, men koplingen mellom det første eksterne koplingselement og den andre resonator er i motfase, mens koplingen mellom den siste og den nest siste resonator og koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den siste resonator er i fase, mens koplingen mellom det andre eksterne koplingselement og den nest siste resonator er i motfase, frembringes to dempningsmaksima på passbåndets lavfrekvensside.

Siden de dielektriske filtere som er beskrevet ovenfor har sine bestemte dempningsmaksima uten anvendelse av spesialkoplingssløyfer eller -kabler vil antallet komponenter ikke behøve økes for å etablere en dempningspol. Størrelsen og kostnaden vil heller ikke økes.

De dielektriske filtere kan konfigureres slik at TM-resonatorene for multippelmodus har minst én dielektrisk stav anordnet i en første retning og en dielektrisk stav anordnet normalt på denne, og det eksterne koplingselement kan omfatte en del som er elektromagnetisk koplet til staven i den første retning og en del som er elektromagnetisk koplet til staven i den andre retning.

Filtrene kan også være konfigurert slik at de er bygget opp på samme måte som ovenfor, men hvor det eksterne koplingselement kan ha en koplingssløyfe i en retning slik at denne koples elektromagnetisk til både staven i den første og i den andre retning. I disse to konfigurasjoner kan ett enkelt eksternt koplingselement brukes for å frembringe et dempningsmaksimum, siden elementet altså enten er elektromagnetisk koplet til den første og den andre resonator eller koplet til den siste og den nest siste resonator.

Filtrene får således et dempningsmaksimum ved bruken av ett enkelt eksternt koplingselement, og maksimumet kan derved frembringes med færre komponenter, slik at både sammenstilling og innstilling av filtrene blir enklere.

Andre trekk og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den nå følgende detaljbeskrivelse av spesielle utførelsesformer av dielektriske filtere ifølge oppfinnelsen. Beskrivelsen støtter seg til tegningene, hvor fig. 1 i perspektiv viser et dielektrisk filter ifølge en første utførelse, fig. 2A og 2B viser hvordan dette filters eksterne koplingselement kan arte seg, fig. 3 viser det elektriske ekvivalentskjema for utførelsen, og fig. 4 viser den tilhørende dempnings/frekvensrespons. Fig. 5,6 og 7 viser tilsvarende for en andre utførelse, fig. 8A - 81 viser forskjellige utførelser av eksterne koplingselementer for bruk i et dielektrisk filter i en tredje utførelse, fig. 9A og 9B viser det tilsvarende eksterne koplingselement i perspektiv, fra baksiden og fra siden av et koplingselement i en fjerde utførelse, flg. 10 viser koplingselementet i en femte utførelse, fig. 11 viser et dielektrisk filter i en sjette utførelse, fig. 12 viser dette filters ekvivalentskjema, fig. 13 viser i perspektiv en sammenstilling med fire dielektriske resonatorer i en syvende utførelse og egnet for en antennedupleksenhet, rig. 14 viser samme rett ovenfra, fig. 15A og 15B viser tverrsnitt gjennom hoveddelen av antennedupleksenheten ifølge den syvende utførelse, fig. 16A og 16B viser en koplingsinnretning for tilkopling til dupleksenhetens antenneside, fig. 17(A-C) viser et eksternt koplingselement, fig. 18 viser antennedupleksenhetens elektriske ekvivalentskjema, i den syvende utførelse, fig. 19A og 19B viser dempningskurvene for sender- hhv mottakersiden av antennedupleksenheten ihh til den syvende utførelse, fig. 20A - 20E viser ekvivalentskjemaet (20A) og frekvensresponsen for et dielektrisk filter ihh til en åttende utførelse, og fig. 21 - 23 er som allerede nevnt en illustrasjon over den kjente teknikk, dvs et konvensjonelt dielektrisk filter, dets ekvivalensskjema og dets båndpasskarakteristikk. Fig. 1 - 4 viser oppbyggingen av et dielektrisk filter ifølge oppfinnelsen, i en første utførelse. To dielektriske staver 1,2 er anordnet i kryss, slik at den første stav 1 står vertikalt, mens den andre stav 2 ligger horisontalt. I forbindelsen mellom dem er det skåret inn spor 7 kombinasjonen av stavene 1, 2 er lagt inn i en elektrisk ledende kapsling 6 slik at det hele danner en dielektrisk resonator 10. Fig. 1 viser at det også er anordnet et eksternt koplingselement 5. Fig. 2A viser et slikt koplingselement 5 i nærmere detalj, omfattende en første koplingsdel 51 og en andre koplingsdel 52 utvinklet 90° i forhold til den første. Den første koplingsdel 51 er koplet til innerlederen i en tilkoplingskontakt 4 for signal inn/ut til resonatoren, og den andre koplingsdel 52 er koplet til innerflaten (jord) i kapslingen 6 i koplingsdelens ene ende. De to koplingsdeler 51,52 danner sammen ett stykke, og elementet 5, innerlederen i kontakten 4 og kapslingen 6 danner en koplingssløyfe.

Siden den første koplingsdel strekker seg parallelt med aksialretningen av den første stav 1, og den andre koplingsdel 52 er anordnet parallelt med aksialretningen av den andre stav 2 dannes magnetisk kopling mellom den første koplingsdel 51 og den første stav 1 og på tilsvarende måte mellom den andre koplingsdel 52 og den andre dielektriske stav 2. Den resonanskrets som dannes av den horisontale, andre dielektriske stav 2 er også koplet til kretsen som dannes av den vertikale stav 1, siden sporene 7 er lagt inn i skjæringsområdet mellom stavene.

Resonatoren med den første dielektriske stav kan betraktes å være den første resonator i et flertrinnsfilter, mens resonatoren med den andre stav 2 kan være det andre trinn i samme filter. Rekkefølgen av disse trinn kan byttes om, slik at resonatoren med den første stav 1 kan være den siste resonator i en kaskadekopling, hvor resonatoren med den andre stav 2 representerer trinnet foran. Forholdene blir i alle tilfeller de samme.

Fig. 1 viser også de momentane elektriske feltvektorer som samtidig frembringes i det eksterne koplingselement og de dielektriske staver. Når feltvektorene El og E2 i stavene er i fase etableres elektriske feltvektorer Eql og Eq2 tilsvarende den første koplingsdel 51 hhv den andre koplingsdel 52 i koplingselementet 5 slik det er vist på figuren, under forutsetning at koplingen foregår i fase.

Fig. 2B viser tilsvarende fig. 2A et eksternt koplingselement hvor det er avsatt et ekstra trinn mellom koplingsdelene 51 og 52.

I både fig. 2A og 2B er det ytre ledende lag i kapslingen 6 eller hele denne av metall, og kontakten 4 er montert på kapslingens ytterside. Den ene ende av koplingselementet 5 er loddet til kontaktens midtleder, mens den andre ende er loddet til innerflaten av kapslingen 6.1 utførelsen vist på fig. 2A er lengden LI og bredden Wl av den første koplingsdel 51 angitt i forhold til høyden Hl mellom elementet og kapslingen. Når disse dimensjoner øker blir koplingsnivået til den dielektriske stav 1 høyere. Når lengden L2 av den andre koplingsdel 52 og høyden Hl likeledes blir større øker koplingsnivået for koplingen til den andre dielektriske stav 2. På denne måte kan koplingen mellom det eksterne koplingselement og den første resonator, og koplingen mellom det eksterne koplingselement og den andre resonator innstilles uavhengig av hverandre. Fig. 2B viser hvordan det er lagt inn et trinn mellom koplingsdelene 51 og 52, idet høyden H2 av den andre del 52 er holdt mindre enn høyden Hl av den første del 51 slik at koplingen mellom den andre del 52 og resonatoren med den andre stav 2 blir relativt liten. På denne måte kan koplingen mellom elementet og den første resonator og koplingen mellom elementet og den andre resonator velges uavhengig av hverandre, rett og slett ved å endre Hl og/eller H2. Fig. 3 viser et ekvivalensskjema for det dielektriske filter vist på fig. 1. Når koplingen mellom den inn/utkoplingsinduktor som dannes av det eksterne koplingselement og den første resonator er i fase med koplingen mellom den første resonator og den andre resonator blir koplingen mellom induktoren på inn/utgangen og den andre resonator også i fase på grunn av det eksterne koplingselement slik det er anordnet som beskrevet ovenfor. Med en slik oppbygging vil dempningsmaksimumet kunne frembringes på høyfrekvenssiden av overføringsbåndet, slik det er vist på fig. 4. Fig. 1 viser en enkelt resonator basert på dielektrisk TM-bølgetype for dobbel modus. Ved å anordne flere slike resonatorer med samme konfigurasjon og sekvensielt anordnede koplingsspesifiserte resonatorer, vil man få et dielektrisk filter av tredje eller høyere orden. Et dielektrisk filter med to resonatorer kan bygges opp med et ytterligere eksternt koplingselement i tillegg til inn/ut-kontakten 4 og det allerede anordnede eksterne koplingselement 5, og det ytterligere koplingselement kopler en andre kontakt med resonatoren som dannes med den dielektriske andre stav 2 i den konfigurasjon som er vist på fig-1.

Oppbyggingen av et dielektrisk filter i henhold til en andre utførelse av oppfinnelsen skal nå beskrives, og det vises til fig. 5-7.

På fig. 5 er de dielektriske staver 1, 2 anordnet ortogonalt og har spor 7 i forbindelsesområdet. Det dielektriske stavkompleks som på denne måte dannes er som før satt inn i en kapsling 6 av ledende materiale. Fig. 5 viser det eksterne koplingselement 5 med sine koplingsdeler 51 og 52, og disse deler er som før koplet til kontakten 4. Det vises til beskrivelsen i forbindelse med fig. 1 - 2B. Til høyre på fig. 5 vises imidlertid de dielektriske feltvektorer i det eksterne koplingselement og de dielektriske staver. I dette tilfelle er den første dielektriske stav 1 koplet til den første koplingsdel 51 i fasen, mens den andre dielektriske stav 2 er koplet til den andre koplingsdel 52 i motfasen, hvilket illustreres med minustegnet over den bredeste klamme på fig. 6 som illustrerer ekvivalentskjemaet. Ved at koplingselementet 5 altså er snudd motsatt på utførelsen vist på fig. 5 i forhold til utførelsen vist på fig. 1, får vektoren Eq2 motsatt retning, og i responsdiagrammet på fig. 7 arter det seg ved at en pol eller en maksimaldempningsspiss kommer på den lavfrekvente siden av passbåndet. Fig. 8 viser forskjellige utførelser av koplingselementet 5.1 den første utførelse (A) er en andre koplingsdel 52 anordnet nær midtlederen i kontakten 4, mens den første koplingsdel 51 er koplet til innerflaten av kapslingen 6 i elementets ene ende. Når dette koplingselement 5 erstatter det element som er vist på fig. 1 får man samme karakteristikk som hos det dielektriske filter vist i den første utførelse. Fig. 8B viser at man i stedet for å bruke en metallplate som koplingselement 5 kan danne elementet ved å bøye en stang eller tråd. Fig. 8C viser et slikt trådformet koplingselement hvis ene ende av en første koplingsdel 51 er koplet til midtlederen av kontakten 4, mens enden av den andre koplingsdel 52 er koplet til innerflaten i kapslingen. Fig. 8D og E viser at en første koplingsdel er koplet til midtlederen i sin ene ende og dessuten til innerflaten av kapslingen i motsatt ende, og i tillegg rager en andre koplingsdel 52 ut fra den første koplingsdel mot den ene side og er i enden også koplet til innerflaten i kapslingen. Fig. 8F viser at den ene ende av den første koplingsdel er koplet til midtlederen, mens en andre koplingsdel 52 strekker seg ut fra samme ende av denne koplingsdel og mot siden. Når et slikt eksternt koplingselement brukes i stedet for elementet vist på fig. 1 koples den første koplingsdel 51 til resonatoren med den første dielektriske stav l, mens den andre koplingsdel 52 koples til resonatoren med den andre dielektriske stav 2. Fig. 8G, H og 1 viser den ene ende av en første koplingsdel 51 koplet til midtlederen, mens den andre ende koples til innerflaten i kapslingen. Mot en side av den første koplingsdel 51 rager en andre koplingsdel ut, og den ene ende av denne andre koplingsdel er åpen. Fig. 9A og 9B viser hhv i perspektiv, fra baksiden og fra siden et eksternt koplingselement 5 som ikke danner noen direkte sløyfe eller har noen andre koplingsdel, men man får likevel en enkelt skråstilt sløyfe ved forbindelsen med innerveggen av kapslingen 6. Når dette koplingselement erstatter det som er vist på fig. 1 vil koplingen foregå til både den horisontale og den vertikale dielektriske stav, i en grad som bestemmes av helningsvinkelen 6 fra vertikalen, vist på fig. 9B. Når vinkelen 6 økes øker koplingen mellom elementet og

den første resonator (den første dielektriske stav 1), mens koplingen til den andre resonator avtar. Når vinkelen 6 øker opp til 90° avtar imidlertid koplingen mellom koplingselementet og den første resonator, mens koplingen mellom elementet og den andre resonator økes. Etter hvert som lengden LI, bredden Wl og høyden Hl av elementet blir større blir også koplingen mellom elementet og den første resonator og mellom elementet og den andre resonator større. I denne utførelse kan koplingsnivået mellom elementet og den første og den andre resonator fastlegges uavhengig av hverandre. Ved å ta disse forhold i betraktning kan dimensjonene for hver seksjon og monteringsvinkelen spesifiseres etter ønske.

Fig. 10 viser en utførelse av et eksternt koplingselement brukt for et dielektrisk filter i en femte utførelse av oppfinnelsen. Et metallelement av en stang eller tråd brukes i stedet for en metallplate. Ellers er utførelsen omtrent som vist på fig. 9A. Ved også i denne utførelse å variere helningsvinkelen 0, lengden LI og høyden Hl kan koplingen mellom elementet og den første (eller siste) resonator og mellom elementet og den neste (eller den foregående) resonator spesifiseres.

En oppbygging av et dielektrisk filter i henhold til en sjette utførelse er vist på fig. 11 og 12. Fig. 11 viser i perspektiv hoveddelen av ét dielektrisk filter i en slik utførelse. Tre dielektriske staver 1, 2 og 3 er anordnet innbyrdes ortogonale, og i området ved skjæringen mellom dem er det lagt inn spor 7. Et dielektrisk stavkompleks bygget'opp på denne måte plasseres i en elektrisk ledende kapsling 6 og danner en flertrinns resonator. Utførelsen på fig. 11 har også et koplingselement 5 med en første og en andre koplingsdel 51 hhv 52. Den første koplingsdel 51 er som før i sin ene ende koplet til innerlederen i en inn/utkontakt 4, og den andre koplingsdel 52 er forbundet med innerflaten (jord) i kapselen 6. Den første og den andre dielektriske stav 1, 2 er koplet som før til disse koplingsdeler, og den tredje dielektriske stav 3 er ukoplet til koplingselementet 5, men på grunn av sporene 7 som også er anordnet i skjæringsområdet mellom en andre dielektriske stav 2 og den tredje stav 3 vil det foregå en kopling mellom disse staver, og man får en tretrinns krets hvor den første stav 1 tjener som en første resonator, den andre stav 2 tjener som en andre resonator, og hvor den tredje stav 3 tjener som en tredje resonator. Fig. 11 viser også de tre elektriske ortogonale feltvektorer El, E2 og E3, og forholdet mellom de to første av disse og de tilsvarende feltvektorer Eql og Eq2 er som i utførelsen vist på fig. 1, dvs faseriktig. Fig. 12 viser ekvivalentskjemaet for kretsen. Når koplingen mellom inn/utkoplings-induktoren i form av koplingselementet 5, og til den første resonator er i fase med koplingen mellom den første resonator og den neste resonator vil også koplingen mellom inn/ut-induktoren og det neste trinn (det andre) i form av den andre resonator også være i fase på grunn av det eksterne koplingselement som er anordnet slik som beskrevet ovenfor. Med en slik konfigurasjon vil man få et dempningsmaksimum på oversiden av passbåndet, på samme måte som vist på fig. 4.

Oppbyggingen av en antennedupleksenhet i henhold til en syvende utførelse av oppfinnelsen skal nå gjennomgås, og det vises til fig. 13 -19.

Fig. 13 viser i perspektiv de enkelte komponenter i en antennedupleksenhet som for å gjøre illustrasjonen enklere har utelatt noen komponenter. Fire separate kapslinger 15a - 15d er sammenkoplet til en enhet og har innlagte kryssformede komplekser av dielektriske staver og utvendige kontakter på ytterflatene. Koplingsvinduer 61a og 61b er anordnet på flater som vender mot hverandre for kapslingene 15a og 15b, og på samme måte er det anordnet koplingsvinduer 61c og 61d på flater som vender mot hverandre på kapslingene 15c og 15d. Fire dobbelmodusresonatorer av dielektrisk TM-type, nemlig resonatorene 10a - 10d er anordnet på denne måte. Slik det fremgår av beskrivelsen nedenfor er metallpaneler med påmonterte koplingselernenter anordnet på oversiden og undersiden av kapslingene 15a

- 15d og er loddet via jordplater.

Fig. 14 viser sammenstillingen rett ovenfra, og koplingen mellom de dielektriske staver og de eksterne koplingselernenter er vist stiplet. Eksterne koplingselernenter 5a og 5d og en koplingsinnretning 8 for kopling til antennen er anordnet på det øvre metallpanel. Fig. 15a og 15B viser tverrsnitt gjennom en sammensatt antennedupleksenhet, og fig. 15A viser et tverrsnitt gjennom koplingsinnretningen 8 for forbindelse med antennen, mens fig. 15B viser et tverrsnitt gjennom de eksterne koplingselernenter 5a, 5d. Det fremgår hvordan et øvre metallpanel 16 og et nedre metallpanel 17 er plassert. En inn/utkontakt 4b-c tjener som antenneterminal, en inn/utkontakt 4a tjener som inngangsterminal for sendersiden, og en inn/utkontakt 4d tjener som en utgangsterminal på mottakersiden. Disse kontakter er alle anordnet på det øvre metallpanel 16. På undersiden av dette panel er koplingsanordningen 8 på antennesiden og de eksterne koplingselernenter 5a og 5d montert. Fig. 16A viser hhv fra siden og fra undersiden hvordan koplingsanordningen 8 er utført. Koplingssløyfer 81 og 82 danner sluttede kretser sammen med en sentral leder 41 i kontakten og panelet 16. Enden av lederen 41 er gjenget, og sløyfene 81 og 82 er festet til denne ende med en mutter 42. Det fremgår av fig. 14 - 16B at koplingssløyfen 81 er magnetisk koplet til den første dielektriske stav lb i kapslingen 10b, mens sløyfen 82 er magnetisk koplet til staven lc i kapslingen 10c. Fig. 16b illustrerer fasereguleringselektroder 9 for å sette opp spesifisert kapasitet mot panelet 16 slik at signalfasene i koplingssløyfene

81 og 82 kan innstilles riktig.

Fig. 17A og 17B viser hhv fra langsiden og kortsiden de eksterne koplingselernenter 5a og 5d og som vist på fig. 15A og 15B, og fig. 17C viser samme fra undersiden. Siden elementene har omtrent samme form som tidligere er bare en av dem vist fra undersiden. Elementet kan som før ha en første koplingsdel 51 og en andre koplingsdel 52, og den ene ende av den første del er koplet og festet til en mutter 42 til den sentrale leder i inn/ut-kontakten som rager ut fra metallpanelet 16, og den ene ende av den andre koplingsdel 52 er loddet til dette øvre metallpanel 16. Ved å ha to slike eksterne koplingselernenter 5a og 5d blir staven la i kapslingen 10a og den første koplingsdel 51a magnetisk koplet til hverandre, og tilsvarende blir staven 2a koplet magnetisk til den andre koplingsdel 52a. Disse elementer er også vist på fig. 14. I tillegg er den dielektriske stav ld i kapslingen 10d og den første koplingsdel 51d magnetisk koplet til hverandre, og det samme gjelder den dielektriske stav 2d og den andre koplingsdel 52d. Som vist på Mg. 14 og siden et spor 7a er anordnet i skjæringspunktet mellom stavene la og 2a i den dielektriske resonator som ligger i kapslingen 10a og slik det er vist med de dielektriske feltvektorer i fasen, etablert av de to resonatorer med hhv staven la og 2a, slik det er vist med hule piler på fig. 14, fremgår at koplingen mellom den første koplingsdel 51a og den dielektriske stav la er i fase, mens koplingen mellom den andre koplingsdel 52a og den dielektriske stav 2a er i motfase, hvilket er indikert med heltrukne piler. Siden et spor 7d er dannet i skjæringen mellom den dielektriske stav ld og staven 2d i resonatoren i kapslingen 10d, og som følge av at de momentane elektriske feltvektorer er i fase, frembrakt av de to resonatorer med de dielektriske staver ld og 2d, vist med hule piler på fig. 14, vil koplingen mellom den første koplingsdel 51d og staven ld være i fase, mens koplingen mellom den andre koplingsdel 52d og den dielektriske stav 2d vil være i motfase, slik det er vist med heltrukne piler. Fig. 18 viser ekvivalente skjemaer for antennedupleksenheten. Fig. 19A og 19B viser frekvensresponsen for dupleksenhetens senderfilterdel og mottakerfilterdel. På fig. 18 er senderdelen den øverste del, mens mottakerdelen er den nederste del. Koplingen mellom inngangsinduktiviteten i senderdelen og til den neste induktivitet er i motfase (indikert med minustegnet over klammen) og derved fremkommer et første dempningsmaksimum på lavfrekvenssiden av passbåndet (fig. 19A). Ved at det på denne måte legges inn en pol i mottakerfrekvensbåndet vil signaler i det utsendte spektrum ikke så lett kunne overføres fra senderdelen og til mottakerdelen. I mottakerfilterdelen er imidlertid koplingen mellom de to første induktiviteter i fase (indikert med plusstegnet over klammen, i dette tilfelle like gjeme å betrakte som mellom den nest siste og den siste induktivitet), og dette betyr at man får et dempningsmaksimum på høyfrekvenssiden av mottakerpassbåndet. Sendersignalkompo-nentene undertrykkes derved maksimalt inn mot mottakerbåndet (fig. 19B). Fig. 20A viser ekvivalentskjemaet for et dielektrisk filter i en åttende utførelse av oppfinnelsen. Et eksternt koplingselement er i dette tilfelle magnetisk koplet mellom både den første og den neste resonator, regnet fra begge sider av kretsen, eller det er anordnet et eksternt koplingselement som er magnetisk koplet fra de to siste trinn og tilbake til det nest siste trinn, regnet fra begge sider. I henhold til fig. 20A er det anordnet et første eksternt koplingselement som er magnetisk koplet mellom den første og den neste resonator, og et andre eksternt koplingselement som er magnetisk koplet mellom den siste resonator og den nest siste. Et eksternt koplingselement av den type som er vist på fig. 1 eller 5 er anordnet for den dielektriske resonator som innbefatter den første resonator og den dielektriske resonator som innbefatter den siste resonator. Fig. 20A er et ekvivalentskjema for det dielektriske filter, og fig. 20B - E viser dette filters amplitude/frekvensrespons. Når koplingen indikert på 20A med 1 og koplingen indikert med O er i fase (indikert med +) frembringes to dempningsmaksima på høyfrekvenssiden av overføringsbåndet, slik det er vist på fig. 20B. Når koplingen imidlertid er i motfase, angitt med to minustegn, får man to dempningsmaksima på lavfrekvenssiden, slik det er vist på flg. 20E. Når koplingen henholdsvis er i fase og i motfase eller i motfase og i fase får man den frekvensrespons som er vist på fig. 20C hhv 20D.

Selv om oppfinnelsen her er beskrevet for bestemte utførelser kan man godt tenke seg andre variasjoner og modifikasjoner, og annen bruk vil også være åpenbar for dem som er bevandret i denne fagteknologi. Oppfinnelsen er ikke begrenset av de illustrerte eksempler, men er fastlagt av de patentkrav som er satt opp nedenfor.

Claims

1. Dielektrisk filter (10) av ordenen N, idet N er et positivt heltall, og omfattende: N resonatorer (1, 2) i innbyrdes elektromagnetisk kopling og anordnet i kaskade fra en første resonator (1) og til en N-te resonator (2), et inngangselement (5) som er elektromagnetisk koplet til både filterets første og andre resonator, idet disse resonatorer (1,2) også er elektromagnetisk koplet til hverandre og er krysset slik at det dannes en kryssformet TM multippelmodus dielektrisk resonator som omfatter minst den første og den andre resonator, og et utgangselement som er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator, slik at et utgangssignal blir ført via utgangselementet fra den N-te resonator (2) i respons på et signalpåtrykk på inngangselementet (5), karakterisert ved at inngangselementet (5) omfatter et metallelement i ett stykke og anordnet slik at det samtidig er koplet til både den første og andre resonator (1, 2), idet dette inngangselement (5) har en første koplingsdel (51) anordnet parallelt med den første resonators (1) hovedakse og er anordnet for samtidig kopling til denne første resonator (1), og en andre koplingsdel (52) anordnet parallelt med den andre resonators (2) hovedakse og anordnet for samtidig kopling til denne andre resonator (2).

2. Filter (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at inngangselementet (5) er utformet slik at koplingsfasen mellom den første koplingsdel (51) og den første resonator (1), og mellom den andre koplingsdel (52) og den andre resonator (2), er den samme som mellom den første og andre resonator (1,2) innbyrdes.

3. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at inngangselementet er utformet slik at koplingsfasen mellom den første koplingsdel (51) og den første resonator (1), og mellom den første og den andre resonator (1,2) innbyrdes er motsatt av koplingsfasen mellom den andre koplingsdel (52) og den andre resonator (2).

4. Filter ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at inngangselementet (5) er utformet av en metallplate.

5. Filter ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at inngangselementet er utformet av en metalltråd.

6. Filter ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved: en elektrisk ledende kapsling (6) for omslutning av minst den første og den andre resonator (1,2), og en tilkoplingskontakt (4) for etablering av elektrisk forbindelse mellom inngangselementet (5) og en ekstern inngangskabel, idet inngangselementet (5) har en første koplingsdel (51) koplet til tilkoplingskontakten (4) og en andre koplingsdel (52) koplet til en del av kapslingen (6), slik at tilkoplingskontakten (4), inngangselementet (5) og denne del av kapslingen (6) danner en koplings-sløyfe.

7. Filter ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at de respektive avstander mellom inngangselementet (5) og den første hhv. andre resonator (1, 2) er innstilt for å bevirke et bestemt koplingsnivå mellom dem.

8. Filter ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at den første koplingsdel (51) tilhørende inngangselementet (5) er anordnet en første avstand fra den første resonator (1), og at den andre koplingsdel (52) tilhørende inngangselementet (5) er anordnet en andre avstand fra den andre resonator (2).

9. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at inngangselementet (5) videre er elektromagnetisk koplet til en (N-l)-te resonator (1) som på sin side er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator (2).

10. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre resonator (2) og den N-te resonator (2) er en og samme resonator.

11. Dielektrisk filtersammenstilling som omfatter: et første dielektrisk filter (10a, 10b) av N-te orden i henhold til ett av kravene 1-10, og et andre dielektrisk filter (10c, 10d) av M-te orden, idet N er et positivt heltall, karakterisert ved: M resonatorer som er elektromagnetisk koplet til hverandre og anordnet i kaskade fra en første resonator til en M-te resonator slik at et utgangssignal går ut fra den første resonator av disse M resonatorer i respons på et inngangssignal som påtrykkes den M-te resonator, et utgangselement (5) for å motta og sende ut utgangssignalet fra den første resonator, og et overgangselement (8) for både å sende inn et signal til og sende ut et signal fra den dielektriske filtersammenstilling, idet overgangselementet (8) er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator, en (N-l)-te resonator, den M-te resonator og en (M-l)-te resonator.

12. Filtersammenstilling ifølge krav 11, karakterisert ved å være bygget opp som en antennedupleksenhet, idet overgangselementet (8) er innrettet for kopling til en antenne.

13. Dielektrisk filter av N-te orden og i samsvar med krav 11, karakterisert ved at den M-te og (M-l)-te resonator er anordnet på kryss slik at det dannes en kryssformet multippelmodus TM dielektrisk resonator som omfatter i det minste den M-te og den (M-l)-te resonator.

14. Dielektrisk filter av ordenen N, idet N er et positivt heltall, og omfattende: N resonatorer (1,2) som er elektromagnetisk koplet til hverandre og anordnet i kaskade fra en første resonator (1) til en N-te resonator (2), et inngangselement som er elektromagnetisk koplet til den første resonator (1), og et utgangselement (5) som er elektromagnetisk koplet til både den N-te resonator (2) og en (N-l)-te resonator (1) som på sin side er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator (2), idet den N-te og den (N-l)-te resonator er krysslagt for å danne en multippelmodus TM dielektrisk resonator som i det minste omfatter en N-te og den (N-l)-te resonator, og hvor et utgangssignal tilveiebringes via utgangselementet fra den N-te resonator i respons på et signal som tilføres inngangselementet, karakterisert ved at utgangselementet (S) . omfatter et metallelement i ett stykke og anordnet slik at det samtidig er koplet til både den første og andre resonator (1, 2), idet dette utgangselement (5) har en første koplingsdel (51) anordnet parallelt med den første resonators (1) hovedakse og er anordnet for samtidig kopling til den N-te resonator (2), og en andre koplingsdel (52) anordnet parallelt med den andre resonators (2) hovedakse og anordnet for samtidig kopling til den (N-l)-te resonator (!)■

15. Dielektrisk filter (10) av orden N og i samsvar med krav 14, karakterisert ved at utgangselementet (5) er utformet slik at koplingsfasen mellom den første koplingsdel (51) og den N-te resonator (2), og mellom den andre koplingsdel (52) og den (N-l)-te resonator (1), er den samme som den mellom den N-te og den (N-l)-the resonator (2,1,).

16. Dielektrisk filter (10) ifølge krav 14, karakterisert ved at utgangselementet (5) er utformet slik at koplingsfasen mellom den første koplingsdel (51) og N-te resonator (2), og mellom den N-te og den (N-l)-te resonator (2,1), er motsatt av koplingsfasen mellom den andre koplingsdel (52) og den (N-l)-te resonator (1).

17. Filter ifølge ett av kravene 14-16, karakterisert ved at utgangselementet (5) er utformet av en metallplate.

18. Filter ifølge krav 14-16, karakterisert ved at utgangselementet (5) er utformet av en metalltråd.

19. Filter ifølge ett av kravene 14-18, karakterisert ved: en elektrisk ledende kapsling (6) for omslutning av minst den N-te og den (N-l)-te resonator (2, 1), en kontakt (4) for å danne elektrisk forbindelse mellom utgangselementet (5) og en ekstern utgangskabel, og at utgangselementet (5) har en første kontaktdel (51) som er koplet til kontakten (4) og en andre kontaktdel (52) som er koplet til en del av kapslingen (6), slik at kontakten (4), utgangselementet (5) og denne del av kapslingen (6) danner en koplingssløyfe.

20. Filter ifølge ett av kravene 14-19, karakterisert ved at avstanden mellom utgangselementet og den N-te og den (N-l)-te resonator er innstilt for et bestemt innbyrdes koplingsnivå.

21. Filter ifølge ett av kravene 14-20, karakterisert ved at den første koplingsdel tilhørende utgangselementet er anordnet sin respektive første avstand fra den N-te resonator (2), og at den andre koplingsdel utgangselementet er anordnet i sin respektive andre avstand fra den (N-l)-te resonator.

22. Filter ifølge krav 14, karakterisert ved at den andre resonator (2) og den N-te resonator (2) er en og samme resonator.

23. Dielektrisk filter av ordenen N, idet N er et positivt heltall, og omfattende: N resonatorer (1, 2) i innbyrdes elektromagnetisk kopling og anordnet i kaskade fra en første resonator (1) og til en N-te resonator (2), et inngangselement (5) som er elektromagnetisk koplet til både filterets første og andre resonator, idet disse resonatorer (1,2) også er elektromagnetisk koplet til hverandre og er krysset slik at det dannes en kryssformet TM multippelmodus dielektrisk resonator som omfatter minst den første og den andre resonator, og et utgangselement som er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator (2), slik at et utgangssignal blir ført via utgangselementet fra den N-te resonator (2) i respons på et signalpåtrykk på inngangselementet (5), karakterisert ved at inngangselementet (5) omfatter et metallelement i ett stykke og som er skråstilt i den første og andre resonators (2) hovedretninger, og at inngangselementet videre er anordnet slik at metallelementet samtidig kopler til både den første og den andre resonator (1,2).

24. Dielektrisk filter av ordenen N, idet N er et positivt heltall, og omfattende: N resonatorer (1, 2) som er elektromagnetisk koplet til hverandre og anordnet i kaskade fra en første resonator (1) til en N-te resonator (2), et inngangselement (5) som er elektromagnetisk koplet til den første resonator (1), og et utgangselement som er elektromagnetisk koplet til både den N-te resonator (2) og en (N-l)-te resonator (1) som på sin side er elektromagnetisk koplet til den N-te resonator (2), idet den N-te og den (N-l)-te resonator er krysslagt for å danne en multippelmodus TM dielektrisk resonator som i det minste omfatter den N-te og den (N-l)-te resonator, og hvor et utgangssignal tilveiebringes via utgangselementet fra den N-te resonator (2) i respons på et signal som tilføres inngangselementet (5), karakterisert ved at utgangselementet (5) omfatter et metallelement i ett stykke og som er skråstilt i den første og andre resonators (1, 2) hovedretninger, og at utgangselementet videre er anordnet slik at det samtidig kopler til både den N-te og den (N-l)-te resonator (1,2).