DE29619226U1

DE29619226U1 - Filter

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Publication number: DE29619226U1
Application number: DE29619226U
Authority: DE
Original assignee: ADC Solitra Oy
Current assignee: Powerwave Finland OY
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2006-11-07
Also published as: FI955385A0; ITTO960223U1; GB2307366B; SE9604093D0; ITTO960223V0; GB2307366A; IT239843Y1; FI110391B; FI955385A; CH694262A5; SE9604093L; US5799247A; GB9623260D0; FR2741490A3; FR2741490B3; SE519925C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter zur Anwendung bei einem Radiogerät, wobei der Filter eine Gehäusekonstruktion mit mindestens einem Fach und mindestens ein Leitermittel aufweist, welche Leitermittel in den Fächern der Gehäusekonstruktion angebracht sind.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Filter zur Anwendung bei einem Radiogerät, wobei der Filter eine Gehäusekonstruktion mit mindestens einem Fach aufweist.

Die Erfindung kann auf Filter vom Koaxial- und Helixtyp mit einem Leitermittel, aber auch auf Filter vom Hohlraumresonatortyp angewandt werden.

Oben wird unter Radiogerät ein Sender, Empfänger oder Sender-Empfänger eines Hochfrequenzbereichs oder irgendein anderes Gerät verstanden, das einen Filter braucht, um zu funktionieren. Besonders handelt es sich um Mobiltelefone, d.h. Endgeräte, und Basisstationen, die in einem Zellenfunknetz verwendet werden. Außerdem eignet sich die Erfindung für Masttoppverstärker, die zum Beispiel bei Antennen oder Antennenmasten verwendet werden.

Filter werden zur Verwirklichung von Hochfrequenzschaltungen zum Beispiel in Basisstationen und Mobiltelefonen in Mobilfunknetzen benutzt. Eine Möglichkeit ist, Filterkonstruktionen als Anpassungs- und Filterschaltungen zum Beispiel in Verstärkern der Senderoder Empfänge reinheit en der Basisstationen zu verwenden.

Es gibt mehrere verschiedene Typen von Filtern, die eine Gehäusekonstruktion oder einen Rahmen aufweisen: z.B. Koaxialresonator- und Helixresonatorkonstruktionen. Bei Koaxial- und Helixresonatorkonstruktionen umgibt die Gehäusekonstruktion einen Leiter in der Mitte des Gehäuses, der Resonator oder Resonatorzapfen genannt

wird. Bei Koaxialresonatoren ist dieser Leiter zapfenförmig und bei Helixresonatoren bildet er eine Spirale. Dazu gibt es Hohlraumresonatoren, wobei die Gehäusekonstruktion selbst den Filter bildet.

In Mobiltelefonen zum Beispiel besteht der Filter aus einem separaten, eingekapselten Bauelement, das in einer Vertiefung im Körper des Telefons angebracht ist. Das eingekapselte Bauelement nimmt viel Platz ein und ist schwer und dazu teuer und langsam herzustellen. Die Erdung ist auch nicht die bestmögliche. Aus der Schrift DT-2422398 ist eine Filterkonstruktion bekannt, aber dabei ist die Gehäusekonstruktion des Filters ein separates Stück, das an dem eigentlichen Körper des Telefons befestigt ist, und somit treten auch in dieser Lösung Nachteile obenbeschriebener Art auf.

Aus der US-Schrift 4,689,825 ist ein Verstärkungsgrad bekannt, der als eine Teilkomponente eines Fernsehempfängers benutzt wird und dessen einer Teil ein Filter ist. Diese Lösung weist jedoch keinen Resonatorhohlraum auf, weil sie einen Filter auf einer Leiterplatte gemäß konzentrierter Kreiskonstante benutzt und nicht einen Filter, der aus einem Gehäuse mit Fächern, wie Hohlräumen, und Resonatoren besteht. In dieser Lösung weist der Filter keine eigentliche Gehäusekonstruktion auf, und der Filter ist kein in das eigentliche Gerät, d.h. einen Fernsehempfänger, fest integrierter Teil, sondern befindet sich bei einer Komponente des Geräts, d.h. bei dem Verstärkungsgrad des Fernsehempfängers .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter von neuem Typ zustandezubringen, der die Probleme der bekannten Lösungen eliminiert.

Diese Aufgabe wird mittels eines erfindungsgemäßen Filters gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gehäusekonstruktion des Filters und das Fach

oder die Fächer darin als fester Teil der Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion des Radiogeräts ausgeformt sind, und daß diese Gehäusekonstruktion des Filters und das Fach oder die Fächer darin ein Stück mit dieser erwähnten Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder entsprechenden, mechanischen Konstruktion des Radiogeräts bilden, wobei der Körper, die Gehäusekonstruktion oder die entsprechende, mechanische Konstruktion des Radiogeräts wenigstens hauptsächlich die Gehäusekonstruktion des Filters des Radiogeräts bildet.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden mehrere Vorteile erreicht. Die neue Konstruktion nutzt den Körper des Radiogeräts, wie eines Endgeräts oder einer Basisstation, als Teil des Filters aus. Dadurch wird die mechanische Struktur der Geräte einfacher, weil ein und dasselbe Baueelement zwei verschiedene Zwecke hat. Die erfindungsgemäße Lösung ist platzsparend und vermindert das Gewicht, was ein besonders wichtiges Merkmal vor allem bei portablen Endgeräten oder Mobiltelefonen ist. Die neue Lösung ist auch vorteilhaft herstellbar. Dazu läßt die erfindungsgemäße Lösung mehr Platz für das Leitermittel des Filters, also zum Beispiel für Helixspulen oder Resonatoren, was einen Filter mit besseren Eigenschaften ermöglicht. Außerdem wird noch der Vorteil erreicht, daß die Erdung des Filters besser wird und Störungen und Radiofrequenzlecken sich vermindern. Die Erfindung eignet sich z.B. für Filter vom Helix- und Koaxialtyp und auch für Hohlraumresonatoren.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Körper eines Radiogeräts, wie eines Mobiltelefons, und Spulen eines Helixfilters,

Figur 2 die Spulen des Helixfilters auf einer separaten Leiterplatte,

Figur 3 den Körper des Radiogeräts und einen daran angeordneten Filter,

Figur 4 die Spulen des Helixfilters und übrige Komponenten des Radiogeräts auf der eigentlichen Leiterplatte des Radiogeräts,

Figur 5 den mit einem leitenden Material überzogenen Körper eines Endgeräts von dem der Gehäusekonstruktion zugewandten Ende des Filters betrachtet,

Figur 6 den Körper eines Radiogeräts, wie einer Basisstation, die zum Beispiel in einem Zellenfunknetz oder irgendeinem anderen Mobilfunknetz benutzt wird.

Figur 3 zeigt eine Konstruktion, die aus Bauteilen der Figuren 1 und 2 gebildet ist und die einen Körper 1 eines Radiogeräts und einen Filter 2 aufweist. Der Filter 2 besteht aus einer Gehäusekonstruktion 3 des Filters am Körper 1 des Radiogeräts, Leitermitteln 4-9, wie Helixspulen 4-9, und einer Stützkonstruktion, wie einer Leiterplatte 10, auf der die Helixspulen 4-9 angebracht sind. Die Leiterplatte weist dazu ein gewünschtes Schaltdiagramm und, wenn nötig, einige periphere Komponenten auf. In der Tat gelten die Figuren einen Filter von Duplextyp, der einen Sendefilter TX und einen Empfangsfilter RX aufweist. Außerdem weist der Filter eine Antennenschnittstelle auf, an die die Antennenlinie angeschlossen wird, und eine Schnittstelle, durch die der Filter an Radioteile, wie eine Radioeinheit 55-56, angeschlossen wird. Die Helixspulen 4-9 sind spirale Leitermittel, deren einen Enden unangeschlossene, d.h. freie Enden, sind.

Es handelt sich somit um einen Hochfrequenzfilter 2 zur Anwendung bei einem Radiogerät, wie einem Endgerät oder einer Basisstation eines Zellenfunknetzes. Der Filter weist also eine Gehäusekonstruktion 3 mit wenigstens einem Fach, beispielsweise sechs Fächern 14-19 auf. Dazu weist der Filter wenigstens ein Leitermit-

tel, beispielsweise sechs Leitermittel 4-9, d.h. Helixspulen 4-9 oder Helixresonatoren 4-9 auf. Die Leitermittel 4-9 sind in den Fächern 14-19 der Gehäusekonstruktion 3 angebracht, was aus den Figuren 1-3, besonders aus Figur 3, ersichtlich ist. Es ist vor allem aus den Figuren 1 und 3 zu sehen, daß die Gehäusekonstruktion 3, 14-19 des Filters 2 erfindungsgemäß als fester Teil der Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden mechanischen Konstruktion 1 des Filters 2 ausgeformt ist. Das Beispiel der Figuren 1 und 3 deutet speziell auf den Körper 1 des Endgeräts oder Mobiltelefons hin, aber die Erfindung ist auch geeignet, mit einer Gehäusekonstruktion des Radiogeräts verwirklicht zu werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Filter bildet die mechanische Konstruktion des Radiogeräts wenigstens hauptsächlich die Gehäusekonstruktion 3 des Filters 2 im Radiogerät.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Filter 2 ein Filter, der in einem Endgerät eines Zellenfunknetzes verwendet wird. Dabei ist die Gehäusekonstruktion 3 des Filters 2 ein fester Teil des Körpers 1 des Endgeräts und bildet ein einheitliches Stück, d.h. ein einziges Materialstück, mit dem Körper 1 des Endgeräts. Möglich ist auch eine Version, bei der die Gehäusekonstruktion 3 des Filters 2 ein fester Teil der Gehäusekonstruktion 1 des Endgeräts ist und ein einheitliches Stück mit der Gehäusekonstruktion des Endgeräts bildet. Zur Herstellung des Körpers 1 beziehungsweise der Gehäusekonstruktion des Radiogeräts und der Gehäusekonstruktion 3 des daran angeschlossenen Filters 2 kann zum Beispiel Preßguß, Fräsen oder Kaltspritzen benutzt werden. Nachher wird ein Herstellungsverfahren anderer Art unter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben werden.

Oben wurde erwähnt, daß es in einer bevorzugten Ausführungsform um einen Duplexfilter 2 handelt, der einen Sendefilter und einen Empfangsfilter aufweist. In der bevorzugten Aus führungs form des Filters 2 bildet der Körper 1, die Gehäusekonstruktion oder eine entsprechende mechanische Konstruktion des Radiogeräts zugleich die Gehäusekonstruktion 3 sowohl des Sendefilters TX als auch des Empfangsfilters RX.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Filter ein Mehrkreisfilter und weist mehrere Leitermittel 4-9 und in der Gehäusekonstruktion mehrere Fächer 14-19 und zwischen den Fächern Zwischenwände 30 auf. Aus Figur 2 geht hervor, daß die im Körper 1 des Mobiltelefons vorgesehenen Hohlräume 14-19 die Gehäusekonstruktion 3 für die Helixspulen 4-9 auf einer Leiterplatte bilden. In einem solchen Filter sind die Zwischenwände 3 0 ein fester Teil des Körpers 1 oder der Gehäusekonstruktion des Radiogeräts und bilden ein einziges Materialstück damit.

Die Leitermittel 4-9, beispielsweise Helixspulen 4-9, des Filters 2 sind auf einer Stützkonstruktion 1, z.B. auf einer Leiterplatte 10, angebracht. Besonders unter Hinweis auf die Figuren 2 und 3 weist diese Stützkonstruktion 10 einen leitenden Bereich 50 auf, der mit dem Körper 1 oder der Gehäusekonstruktion des Radiogeräts in Direktverbindung angeordnet ist. In dieser Weise ist es möglich, eine ordentliche Erdung für den Filter 2 zustandezubringen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Figur 4 sind die Leitermittel 4-9 auf derselben Stützkonstruktion 60 angeordnet, wie die eigentlichen Radioteile 55-56 des Radiogeräts, d.h. beispielsweise die Radioeinheit 55-56. Dabei sind die Leitermittel 4-9, d.h. beispielsweise die Helixspulen 4-9, des Filters 2 in die eigentliche Leiterplatte 60 des Radio-

geräts integriert. Dadurch wird gewissermaßen ein doppelter Integriervorteil erreicht, der die Struktur des Filters und des ganzen Radiogerats vereinfacht.

Figur 6 zeigt einen Körper 2 01 eines Radiogerats, wie einer Basisstation. Der Körper der Basisstation weist eine Gehäusekonstruktion 2 05 des Filters auf, die also ein Stück, d.h. ein einheitliches Ganzes, mit dem Körper 201 der Basisstation bildet. Der Körper 201 des Radiogeräts, wie der Basisstation, weist außer der Gehäusekonstruktion 205 des Filters auch einen Raum 210 zum Beispiel für eine Radioeinheit vom Sender-Empfängertyp, einen Raum 220 für eventuelle andere Komponenten, wie z.B. einen Richtungsschalter und einen Isolator, auf. Dazu kann der Körper 201 einen Raum 230 für die übrigen Komponenten aufweisen. Die Gehäusekonstruktion 2 05 des Filters mit ihren Fächern befindet sich also im Körper 2 01 des Radiogerats, wie der Basisstation, welcher Körper weitere Räume für einige oder sogar alle andere Teile des Radiogeräts, wie der Basisstation, aufweist .

Figur 5 zeigt eine bevorzugte Aus führungs form, was die Herstellungstechnik und die Struktur des Filtergehäuses 3 und zugleich des Körpers 1 des Radiogeräts betrifft. In dieser bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens die Gehäusekonstruktion 3 des Filters einen Überzug 3a aus einem leitenden Material auf, der auf einem Basismaterial aus einem anderen Material, z.B. Kunststoff, angebracht ist. Auch in dieser Ausführungsform kommt das wesentliche Merkmal der Erfindung vor, daß die Gehäusekonstruktion 3, 3a, 3b des Filters als fester Teil der Körperkonstruktion 1, der Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden mechanischen Konstruktion 1 des Radiogerats ausgeformt ist, und daß die Gehäusekonstruktion 3, 3a, 3b ein einheitliches Materialstück mit dieser Körperkonstruktion 1, la, Ib, Gehäu-

sekonstruktion oder der entsprechenden mechanischen Konstruktion des Radiogeräts bildet.

Am vorteilhaftesten ist auch anderswo in der Konstruktion als im Bereich der Gehäusekonstruktion des Filters ein Überzug la aus einem leitenden Material auf dem Basismaterial Ib des Körpers 1, der Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden mechanischen Konstruktion des Radiogeräts angebracht. Am vorteilhaftesten ist bei der Konstruktion somit ein Stück Ib, 3b aus einem Basismaterial, wie Kunststoff, verspritzt, welches Stück mit einem leitenden Überzug la, 3a, wie einem Metallüberzug, überzogen ist. Die herstellungstechnisch einfachste Lösung mit den besten elektrischen Eigenschaften besteht darin, daß das ganze Stück überzogen ist, wenigstens auf der Seite, wo die Gehäusekonstruktion 3 des Filters sich befindet. Wenn der Überzug an dem zu überziehenden Material haftet, werden sie zu einem einzigen Materialstück. Der Überzug und das Basismaterial mit dem Überzug darauf bilden also ein einziges Materialstück.

Die unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung eignen sich größtenteils auch für einen Filter vom Hohlraumresonator- und Koaxialresonatortyp, obgleich die Beispiele zunächst einen Filter vom Helixtyp gelten. Im Fall eines Hohlraumresonators kann die Gehäusekonstruktion vom obenbeschriebenen Typ sein, aber der Filter weist keine Leitermittel oder Resonatoren auf.

Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Beispiele der beigefügten Zeichnungen erläutert worden ist, ist es klar, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern in vielen Weisen im Rahmen der erfinderischen Idee der Patentansprüche modifiziert werden kann. Der Anwendungsgegenstand des Filters kann auch irgendein anderer sein als die obenbeschriebenen.

Claims

1. Filter zur Anwendung bei einem Radiogerät, wobei der Filter {2) eine Gehäusekonstruktion (3) mit mindestens einem Fach (14-19) und dazu mindestens ein Leitermittel (4-9) aufweist, welche Leitermittel (4-9) in den Fächern (14-19) der Gehäusekonstruktion (3) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters und das Fach oder die Fächer darin als fester Teil der Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts ausgeformt sind, und daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters und das Fach oder die Fächer darin ein Stück mit dieser erwähnten Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts bilden, wobei der Körper, die Gehäusekonstruktion oder die entsprechende, mechanische Konstruktion (1) des Radiogeräts wenigstens hauptsächlich die Gehäusekonstruktion (3) des Filters des Radiogeräts bildet.

2. Filter zur Anwendung bei einem Radiogerät, wobei der Filter (2) eine Gehäusekonstruktion (3) mit wenigstens einem Fach (14-19) aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters und das Fach oder die Fächer darin als fester Teil der Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts ausgeformt sind, und daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters und das Fach oder die Fächer darin ein Stück mit dieser erwähnten Körperkonstruktion, Gehäusekonstruktion oder entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts bilden, wobei der Körper, die Gehäusekonstruktion oder die entsprechende, mechanische Konstruktion (1) des Radiogeräts wenigstens

hauptsächlich die Gehäusekonstruktion {3) des Filters des Radiogeräts bildet.

3. Filter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitermittel {4-9) Resonatoren sind, zum Beispiel zapfenförmige oder andersartige Koaxialresonatoren oder Helixresonatoren.

4. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter (2) ein Filter ist, der in einem Endgerät eines Funktelefonsystems verwendet wird, und daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters ein fester Teil des Körpers (1) des Endgeräts ist.

5. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter (2) ein Filter ist, der in einer Basisstation eines Funktelefonsystems verwendet wird, und daß die Gehäusekonstruktion (205) des Filters ein fester Teil des Körpers (201) der Basisstation ist.

6. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter (2) ein Filter ist, der in einem Antennenverstärker eines Funktelefonsystems, wie in einem Masttoppverstärker, verwendet wird, und daß die Gehäusekonstruktion (3) des Filters ein fester Teil des Körpers des Antennenverstärkers ist.

7. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter in einem Funktelefonsystem verwendet wird, das ein Zellenfunknetz ist.

8. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter ein Duplexfilter ist, der einen Sendefilter (TX) und einen Empfangsfilter (RX) aufweist, und daß der Körper, die Gehäusekonstruktion oder eine entsprechende, mechanische Konstruktion (1) des Radiogeräts zugleich die Gehäuse-

konstruktion (3) sowohl für den Sendefilter (TX) als auch für den Empfangsfilter (RX) bildet.

9. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Filter ein Mehrkreisfilter ist und in der Gehäusekonstruktion (3) mehrere Fächer (14-19) und zwischen den Fächern eine Zwischenwandkonstruktion (30) aufweist, und daß diese Zwischenwandkonstruktion in einem solchen Filter ein fester Teil des Körpers, der Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts ist.

10. Filter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitermittel (4-9) des Filters zum Beispiel vom Helixtyp auf einer Stützkonstruktion (10) , beispielsweise einer Leiterplatte, angebracht sind, und daß diese Stützkonstruktion (10) einen leitenden Bereich (50) aufweist, der mit dem Körper, der Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts in Direktverbindung angeordnet ist.

11. Filter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitermittel (4-9) des Filters auf derselben Stützkonstruktion (60) angebracht sind, wie die eigentlichen Radioteile (55-56) des Radiogeräts.

12. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusekonstruktion (1) des Filters und der Körper, die Gehäusekonstruktion oder eine entsprechende, mechanische Konstruktion (1) des Radiogeräts zusammen ein preßgegossenes, gefrästes oder kaltgespritztes Stück bilden, vorzugsweise ein Metallstück oder ein anderes Stück aus einem elektrisch leitenden Material.

13. Filter nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusekon-

struktion (3) des Filters einen Überzug (3a) aus einem leitenden Material aufweist, womit ein Basismaterial (3b) aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff, überzogen ist.

14. Filter nach Patentanspruch 11, dadurch
gekennzeichnet , daß auch anderswo als im Bereich der Gehäusekonstruktion (3) des Filters ein Überzug (la) aus einem leitenden Material auf dem Basismaterial (Ib) des Körpers, der Gehäusekonstruktion oder einer entsprechenden, mechanischen Konstruktion (1) des Radiogeräts angebracht ist.