DE3821071A1 - Dielektrischer filter - Google Patents
Dielektrischer filterInfo
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
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Description
Die Erfindung betrifft ein dielektrisches Filter mit
einer Vielzahl von dielektrischen Resonatoren mit TM010-
Modus oder einer Modifikation davon.
Herkömmlich wird bei diesem Typ von dielektrischem Filter,
wie in Fig. 16 gezeigt, ein einstückiges Hohlraumgehäuse
54 gebildet aus einer Keramik, die einen linearen Ausdeh
nungskoeffizienten hat, welche der gleiche oder im wesent
lichen der gleiche ist wie der eines dielektrischen Pols 52,
wobei das Hohlraumgehäuse untergebracht ist innerhalb
eines metallischen Gehäuses (nicht gezeigt). Diese An
ordnung ist deshalb gewählt, damit Temperaturcharakte
ristiken nicht herabgesetzt werden durch die Kombination
des Hohlraumgehäuses 54 und der dielektrischen Pole 52
aus Keramik und mit demselben linearen Ausdehnungsko
effizienten. Das Hohlraumgehäuse 54 hat Trennwände 54 a
zum Einstellen der elektromagnetischen Kopplung zwischen
den Resonatoren und einen leitfähigen Film 56 zum Bilden
eines aktuellen Strompfades darauf. Angenommen, das Hohl
raumgehäuse ist aus Metall und die dielektrischen Pole 52
sind darauf angelötet, wird abgesehen von dem Temperatur
charakteristikreduktionsproblem der Q-Wert des Resonators
erheblich abgesenkt aufgrund von Jouleschen Verlusten im
Lötteil.
In einem dielektrischen Filter bedarf aber ein solches
Hohlraumgehäuse 54, wie oben beschrieben, welches zur
Gänze aus Keramik besteht und in welchem die dielektri
schen Resonatoren in mehreren Stufen ausgebildet sind,
einer Größe, die der Anzahl der Stufen der Resonatoren
entspricht, mit einer Kammer in der keramischen Platte.
Wenn das Gehäuse größer wird, werden deshalb die Zusammen
baueigenschaften herabgesetzt, da der Zusammenbau schwerer
durchzuführen ist. Außerdem sind größere Keramikplatten
nötig, um das Hohlraumgehäuse auszubilden, und das Material
wird teurer, was in höheren Kosten resultiert.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein ver
bessertes dielektrisches Filter zu schaffen mit einem
Keramikgehäuse mit einer Deck- und Bodenfläche und minde
stens einer Seitenfläche. Der dielektrische Resonator
hat einen dielektrischen Festkörper, welcher im Gehäuse
untergebracht ist mit einem leitfähigen Film, der vorge
sehen ist, um einen aktuellen Stromweg auf der Oberfläche
des keramischen Gehäuses zu bilden. Eine Vielzahl von di
elektrischen Resonatoren sind in Reihe innerhalb des me
tallischen Gehäuses angeordnet und der leitfähige Film
von nebeneinanderliegenden dielektrischen Resonatoren ist
elektrisch zwischen diesen verbunden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es
ein dielektrisches Filter zu schaffen, bei welchem eine
vorgegebene elektromagnetische Kopplung zwischen den
nebeneinanderliegenden dielektrischen Resonatoren ver
ursacht wird, um die vorgegebene Charakteristik zu liefern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
ein dielektrisches Filter eines einheitlichen Types zu
schaffen, in welchem die Stromweglänge zwischen den di
elektrischen Resonatoren, welcher sich durch die leit
fähige Platte ergibt, konstant angeordnet ist, so daß
einheitliche Filtercharakteristiken geschaffen werden
und so daß die Spannungen, die durch thermische Expansion,
Kontraktion oder dgl. der leitfähigen Platte verursacht
werden, leicht eliminiert werden können.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß in einer bevor
zugten Ausführungsform dadurch gelöst, daß der dielek
trische Resonator als eine Einheit vorgesehen ist und in
dem Metallgehäuse untergebracht ist, so daß die Betriebs
eigenschaften verbessert werden und die einzelnen Keramik
platten entsprechend der Anzahl der Stufen unnötig werden,
wodurch eine erhebliche Materialersparnis erzielt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist das dielektrische Filter dadurch gekennzeichnet, daß
Kerbteile auf der Masseplatte vorgesehen sind, wobei ein
Teil der Masseplatte mit den Kerbteilen auf dem leit
fähigen Film auf der Oberfläche des elektrischen Resonators
angelötet ist, um den Resonator mit dem anderen, daneben
liegenden dielektrischen Resonator über die leitfähige
Platte zu verbinden. Wenn die Kerbteile in der leitfähigen
Platte gemäß der Ausführungsform vorgesehen sind, geht
der geschmolzene Lot um die Endkante der leitfähigen Platte
herum und dringt nicht nur unter der leitfähigen Platte
ein, sondern auch beim Löten durch die Kerbteile der leit
fähigen Platte hindurch unter diese, so daß der Lot gut
durchdringt und visuell erkannt werden kann, soweit die
Kerbteile existieren, wodurch der Stromfluß von einem
dielektrischen Resonator zum anderen dielektrischen Reso
nator durch die leitfähige Platte konstant gemacht wird
und die Impedanz zwischen den dielektrischen Resonatoren
ohne Dispersion konstant gemacht wird, um eine gleich
mäßige Filtercharakteristik zu schaffen. Die Kerbteile
sind in der leitfähigen Platte auch vorgesehen, um die
Flexibilität der leitfähigen Platte zu erhöhen, wenn die
leitfähige Platte sich thermisch ausdehnt, oder kontrahiert
durch Variationen in der Temperatur oder dgl., und die
leitfähige Platte kann sich leicht verformen, um Spannungen
zu absorbieren, um zu vermeiden, daß sich die Lötstelle oder
die leitfähige Platte ablöst.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Figuren anhand von Ausführungsbeispielen genauer beschrie
ben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einheit
von dielektrischen Resonatoren gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung
Fig. 2 eine Querschnittsansicht in vergrößertem Maß
stab eines Teiles von Fig. 1
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines dielektri
schen Filters mit der Resonatoreinheit von
Fig. 1
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines der Resona
toren von Fig. 1
Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Filters von Fig. 3
Fig. 6 eine Vorderansicht einer Modifikation des
Filters von Fig. 3
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Modifi
kation des Resonators von Fig. 4
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer weiteren
Modifikation des Resonators von Fig. 4
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Einheit
von dielektrischen Resonatoren in einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung
Fig. 10 eine Querschnittsansicht in vergrößertem Maß
stab eines Teils von Fig. 9
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines dielek
trischen Filters mit der Resonatoreinheit von
Fig. 9
Fig. 12 eine Querschnittsansicht des Filters von Fig. 11
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Teil einer Einheit
von dielektrischen Resonatoren in einer
dritten Ausführungsform der Erfindung
Fig. 14 eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X
der Einheit von Fig. 13
Fig. 15a-d eine schematische Draufsicht auf Modifikationen
der leitfähigen Platte der Resonatoreinheit; und
Fig. 16 einen Querschnitt auf ein herkömmliches
dielektrisches Filter (bereits erwähnt).
Es soll erwähnt werden, daß in den Figuren gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 1
bis 5 enthält das dielektrische Filter 1 ein Paar von
Resonatoren 10, die jeweils eine keramische Platte 4
aufweisen mit einem Paar von Öffnungen an beiden Enden
und mit einem leitfähigen Film 2 darauf um einen aktuellen
Stromweg auf der Oberfläche des keramischen Gehäuses 4
zu bilden, und mit einem dielektrischen Festkörper 3,
welcher den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizient
hat, wie das Keramikgehäuse 4 und im Gehäuse 4 unterge
bracht und befestigt ist, ein Metallgehäuse 11, in welchem
das Resonatorpaar 10 in Reihe zueinander untergebracht
ist mit einem Abstand dazwischen, um eine vorbestimmte
Kopplungskraft zwischen den beiden Resonatoren 10 zu
schaffen im Verhältnis zur Größe der Öffnungsflächen,
die einander gegenüberstehen, wobei das Metallgehäuse 11
ein Paar von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 12 an
beiden Seiten aufweist und eine leitfähige Platte 7 in
Verbindung zwischen den keramischen Gehäusen 4 vorgesehen
ist, welche eine Charakteristik hat, die seine eigene
Ausdehnungs- und Kontraktionsspannung durch Hitze herab
setzen kann, so daß die Hitzespannung der Ausdehnung und
Kontraktion zwischen den Keramikgehäusen 4 und dem Metall
gehäuse 11 durch den leitfähigen Film 7 ausgemerzt werden
kann.
Das dielektrische Filter 1, dessen Deckplatte in Fig. 3
weggelassen ist, schafft mit dem Paar von Resonatoren 10
eine Doppelstufe von dielektrischen Resonatoren. Das Ge
häuse 4 der Resonatoren ist beispielsweise aus Keramik
hergestellt und hat eine Deckplatte, eine Bodenplatte und
zwei Seitenplatten, welche eine Öffnung bilden, die durch
alle Platten am Vorder- und Hinterende umgeben ist. Der
leitfähige Film 2 ist z.B aus Silber gemacht und herge
stellt durch Silbereinbrennung auf der gesamten Ober
fläche des Gehäuses 4, wodurch ein aktueller Stromweg
mit dem leitfähigen Film 2 auf der Oberfläche des Gehäuses
4 hergestellt ist. Der dielektrische Festkörper 3 ist
aus Keramik hergestellt, was das gleiche Material wie
das des Gehäuses 4 ist und steht im Gehäuse wie eine
Säule um einen Resonator vom TM010-Modus zu bilden. Die
beiden Enden des dielektrischen Festkörpers 3 sind an
den Innenflächen der Deck- und Bodenplatte des Gehäuses
4 mit Hilfe von dazwischen angebrachter Silberpaste be
festigt. In einem Resonator vom TE-Modus ist der dielek
trische Festkörper in bekannter Weise auf dem Gehäuse
durch ein Isolierelement vorgesehen. Das metallische Ge
häuse 11 enthält einen Behälter mit einem U-förmigen
Querschnitt, eine Deckplatte, eine Frontplatte und eine
Rückplatte, wobei alle Platten am Behälter befestigt sind,
um einen Kasten zu bilden, um darin die Resonatoren unter
zubringen. Sowohl Front- als auch Rückplatte zeigen je
weils Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 12, die jeweils
einen Befestigungsstift aufweisen, der auf der Platte be
festigt ist und einen Metalldraht mit Schlaufenform, dessen
eines Ende mit dem Verbindungsstift verbunden ist, und
dessen anderes Ende zur Erdung mit dem Metallgehäuse 11
verbunden ist. Innerhalb des metallischen Gehäuses 11 ist
ein Paar von Resonatoren in Serie vorgesehen mit einem
Abstand dazwischen dessen Größe bestimmt wird durch die
Anzahl der Öffnungsflächen auf dem Keramikgehäuse 4, die
einander gegenüberstehen, um eine vorgegebene Kopplungs
kraft zwischen den beiden Resonatoren zu erzeugen. Die
leitfähige Filmplatte 7 ist z.B. aus Phosphorbronze her
gestellt und als dünne Filmschicht ausgebildet mit einer
Dicke von 0,1 mm, was die Eigenschaft hat, die Hitze
spannung der Ausdehnung und Kontraktion herabzusetzen.
Beide Enden des leitfähigen Films 2 sind auf der Ober
fläche des Gehäuses 4 befestigt, um durch den leitfähigen
Film 2 das Paar von Gehäusen 4, welches im Metallgehäuse
11 befestigt wird, elektrisch und mechanisch zu verbinden,
um ein dielektrisches Filter 1 aus Mehrstufenresonatoren
zu schaffen.
Jeder der Resonatoren 10 weist den dielektrischen Fest
körper 3 im Gehäuse 4 auf, wie in Fig. 4 gezeigt, welcher
mit beiden Enden an der Innenfläche des Gehäuses 4 be
festigt ist, welches einen linearen Ausdehnungskoeffizienten
hat, welcher der gleiche ist, wie der des dielektrischen
Festkörpers 3, und ist versehen mit dem leitfähigen Film
2 aus Silber auf der Oberfläche des Gehäuses, um darauf
einen aktuellen Stromweg zu bilden. Die Vielzahl von Re
sonatoren 4 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, mit vorgegebenem
Abstand angeordnet und die leitfähigen Filmplatten 7 über
brücken die Oberflächen und Unterflächen von nebeneinan
derliegenden Resonatoren 4, wobei beide Endteile jeder Platte
7 auf dem leitfähigem Film 2 des Resonators 4 angelötet
sind. Der leitfähige Film 2 der Resonatoren 4 ist miteinan
der verbunden, um über die Platten 7 eine Einheit zu bil
den, und so die vorgegebene elektromagnetische Kopplung
zwischen nebeneinanderliegenden Resonatoren 4 zu verur
sachen. In der aktuellen Filterkonstruktion ist die Ein
heit der Resonatoren 4 ferner innerhalb dem Gehäuse 11
untergebracht, welches die Eingangs- und Ausgangsan
schlüsse aufweist, die mit externen Geräten verbunden
werden sollen.
Entsprechend sind die Platten 7 auf den Oberflächen einer
Vielzahl von Resonatoren 4 in bestimmten Abständen ange
ordnet, wobei beide Endteile der Platte 7 auf dem leit
fähigen Film 2 angelötet sind, so daß das dielektrische
Filter mit einer gewünschten Anzahl von Stufen versehen
ist mit einer blattförmigen Abdeckplatte (blind plate),
welche frei ist von Löchern, Kerben oder dgl., und welche
als Platte 7 verwendet wird. Wenn der Lötvorgang mit dem
Lot 8 durchgeführt wird, welches am Endteil der Platte 7
anhaftet, dringt das geschmolzene Lot in den Spalt zwischen
der Unterfläche der Platte 7 und der Oberfläche des Ge
häuses 1 vom Ende der Platte 7 her ein, so daß der Reso
nator 4 elektrisch mit der Platte 7 verbunden wird, wie
in Fig. 2 gezeigt.
Wenn das Lot 8 nicht voll in die Ausnehmung eindringt
wird ein Nicht-Kontaktteil 20 verursacht zwischen der
Platte 7 und dem leitfähigen Film 2, welcher ein wenig
schwimmt durch das Eindringen des Lots 8, so daß der
Leitungsstrom von einem Resonator 4 zum anderen Resonator
4 durch die Platte 7 einen langen Umweg geht über den
leitfähigen Film 2 → die Unterfläche der Platte 7 →
das Lot 8 → und den leitfähigen Film 2, wie durch den
Pfeil 21 in Fig. 2 gezeigt. Auch in diesem Zustand macht
es nichts aus, wenn der Raum 1 zwischen den Lötstellen 8
auf der Unterfläche der Platte 7 konstant ist, und die
Weglänge, über welche der Leitungsstrom fließt, ist kon
stant. Wenn aber die Streuung in der Weglänge groß ist,
da die Weglänge variiert durch die Eindringtiefe S oder S′
des Lots 8, verursacht diese Streuung eine Streuung in
der Impedanz zwischen den Resonatoren. Wenn die Platte 7
einfach ein wenig im Nicht-Kontaktbereich 20 schwimmt, ist
die Isolation oder der Kontakt zwischen der Platte 7 und
dem leitfähigen Film 2 unsicher, wobei die Platte 7 und
der leitfähige Film 2 in ihrem elektrischen Leitfähig
keitszustand in diesem Teil unstabil ist. In dieser Filter
konstruktion ist der Anhaftungszustand des Lots 8 schwer
visuell zu erkennen, aufgrund des metallischen Gehäuses 1.
Da die Platte 7 als Abdeckplattenform relativ hart ist
und in der Form sich schwer ändern kann, ist zu befürchten,
daß Hitzespannungen in der Platte 7 und dem Lotteil ver
ursacht werden können, wenn die Platte 7 sich als Metall
blatt thermisch ausdehnt oder zusammenzieht aufgrund
von Hitzevariationen.
In Fig. 3 ist eine Vielzahl von Resonatoren 10 in Reihe
innerhalb des Metallgehäuses 11 vorgesehen und die Platte
7 aus einem Silberblatt ist zwischen den Resonatoren 10
aufgehängt um durch Lot 8 angelötet zu werden, so daß
die Resonatoren 10 elektrisch miteinander verbunden
sind, um ein mehrstufiges dielektrisches Filter 1 zu bilden.
Um jeden der Resonatoren 10 am Metallgehäuse 11 zu be
festigen, werden Schrauben 13 und Muttern 14 verwendet,
wie in Fig. 5 gezeigt, um das Einklemmen zu bewirken.
Um die Resonatoren im metallischen Gehäuse 1 zu befestigen
können Metall-Blatt-Federn 26 verwendet werden anstelle
der Platte und der Schrauben und Muttern, welche jeweils
eingefügt sind zwischen dem dielektrischen Resonator 10
und das Metallgehäuse 24, wie in Fig. 6 gezeigt, um die
Resonatoren 10 elektrisch zu verbinden und mechanisch
auf dem Metallgehäuse 11 zu befestigen.
Auch die Seitenplatten des Keramikgehäuses 4, welches
den dielektrischen Resonator 10 bildet, müssen nicht
immer zwei sein, wie oben beschrieben, sondern es kann
auch eine sein, wenn das Gehäuse über Eck gebildet wird,
wie in Fig. 7 gezeigt.
Es können auch Durchführungsplatten 4 a irgendeiner Art
auf dem Resonator 10 verwendet werden, wie in Fig. 8 ge
zeigt, um die Öffnungsfläche zu reduzieren, um die elek
tromagnetische Kopplung zum nebenliegenden Resonator ein
zustellen. Die Durchführungsplatten 4 a können aus silber
eingebrannten Keramikplatten, wie das Keramikgehäuse 4,
bestehen oder Metallplatten. So wird die vorgegebene elek
tromagnetische Kopplung zwischen den Resonatoren 10 ge
schaffen, um ein dielektrisches Filter zu schaffen mit
den vorgegebenen Charakteristiken.
Die dielektrischen Resonatoren 10 sind als Einheit inner
halb des Metallgehäuses 11 vorgesehen und der Zusammenbau
wird verbessert, da nicht eine große Keramikplatte als
Hohlraumgehäuse erforderlich ist, wie bei herkömmlichen
Resonatoren, und der Materialaufwand ist reduziert, so daß
die Zusammenbaukosten geringer erwartet werden können.
In Verbindung mit dem dielektrischen Festkörper 3 und
dem Metallgehäuse 11 wird der aktuelle Stromweg gebildet
durch den leitfähigen Film 2 und der Q-Wert des Resonators
ist nicht abgesenkt. Auch der leitfähige Film 2 ist nicht
immer erforderlich auf der gesamten Oberfläche des Keramik
gehäuses 4 wie oben beschrieben, und es genügt, wenn
mindestens der aktuelle Stromweg durch den leitfähigen
Film auf der Oberfläche des Gehäuses 4 gebildet wird.
Zusätzlich ist der Querschnitt des dielektrischen Fest
körpers 3, die Form des Gehäuses 4, die Anzahl (nämlich
der Stufen) der Resonatoren 10, die infolge im Metall
gehäuse 11 vorgesehen sind, frei wählbar. Außerdem können
die Resonatoren 10 mit einer Modifikation des TM010-Mode
gebildet sein.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine zweite Ausführungsform des
erfindungsgemäßen dielektrischen Filters mit TM010-Mode.
In Fig. 11, in welcher der Deckplattenteil weggelassen ist,
ist eine Vielzahl von dielektrischen Resonatoren 10 inner
halb eines Metallgehäuses 11 mit konstanten Abständen an
geordnet, welche elektrisch durch eine Masseplatte 5 ver
bunden sind, um ein mehrstufiges dielektrisches Filter 1
zu bilden. In die Befestigung jedes dielektrischen Filters
10 am Metallgehäuse 11 wird bewirkt mittels einer Befesti
gung wie der Schrauben 13 und Muttern 14, wie in Fig. 12
gezeigt. Die Masseplatte 5 ist so gebildet, daß sie die
gleiche Charakteristik hat, wie die leitfähige Platte 7
der ersten Ausführungsform. Die dielektrischen Resonatoren
10 einer Einheit sind miteinander verbunden durch die
Masseplatte 5, so daß ein dielektrisches Filter 1 mit
einer gewünschten Anzahl von Stufen hergestellt werden
kann, um die gewünschte Filtercharakteristik der elek
tromagnetischen Kopplung zwischen den nebeneinanderlie
genden Resonatoren 10 zu erzielen.
Jeder dielektrische Resonator 10 hat einen inneren di
elektrischen Festkörper 3, der am Keramikgehäuse 4 an
geordnet ist, um einen dielektrischen Resonator vom T010-
Mode zu bilden. Das Gehäuse 4 ist zylindrisch ausgestaltet
durch Verspleißen einer Keramikplatte 15, wobei das Vor
derende und das Rückende offen sind. Die gesamte Ober
fläche der Keramikplatte (oder mindestens die Außenfläche)
ist mit einer eingebrannten Silberpaste versehen, um
einen leitfähigen Film 2 zu bilden, der der aktuelle
Stromweg ist. Die Vorder- und/oder Rücköffnung kann
teilweise mit einer ähnlichen Metallkeramikplatte ver
sehen sein, so daß die elektromagnetische Kopplung
zwischen den Resonatoren eingestellt werden kann, wie
bei der ersten Ausführungsform gebildet. Das Gehäuse 4
bildet eine Tonnenform durch die Abdeckplatte, eine
Bodenplatte und beide Seitenplatten. Das Gehäuse 4 kann
auch gebildet werden durch die Deckplatte, die Boden
platte und eine Seitenplatte und die drei Seitenumfangs
flächen oder vier Flächen können durch die anderen Platten
bedeckt sein. Der innere dielektrische Festkörper 3 ist
aus dielektrischem Keramik mit einem hohem Dielektrizi
tätskoeffizienten, wie z.B. aus der Titaniumoxidserie
oder dgl., wobei das Oberende und das Bodenende an der
Innenfläche des Gehäuses 4 befestigt ist. Um den inneren
dielektrischen Festkörper an der Innenwandung des Gehäuses
4 zu befestigen sind beide einstückig eingebrannt mit
Aufbringung eines leitfähigen Films 2 auf der Oberfläche
des Gehäuses 4 und der Silberpaste auf der oberen End
fläche und der unteren Endfläche des inneren dielektrischen
Festkörpers 3, oder es kann ein Haftreagens wie z.B.
Glaslasur dazwischen verwendet werden. Das Gehäuse 4 be
steht aus Keramik mit im wesentlichen dem gleichen line
aren Ausdehnungskoeffizienten, so daß es aus dem gleichen
Material besteht, wie der dielektrische Festkörper 3, so
daß die beiden Enden des dielektrischen Festkörpers 3
nicht vom Gehäuse 4 sich ablösen, da kein Unterschied
im linearen Ausdehnungskoeffizienten dazwischen besteht.
Der dielektrische Festkörper 3, der in den Zeichnungen
zylindrisch ist, kann auch eine quadratische Säule sein.
Das Gehäuse 4 kann einstückig mit dem dielektrischen Fest
körper 3 gegossen sein.
Die Masseplatte 5, die einen dielektrischen Resonator 10
mit dem anderen dielektrischen Resonator 10 verbindet, ist
in ihrer Form keine Abdeckplatte, sondern hat Kerbteile
6 mindestens in ihren Endkantenbereichen. Als Beispiel für
die Masseplatte 5 mit Kerbbereichen 6 kann ein Geflecht
5 a verwendet werden, welches Geflechtlöcher 6 a aufweist,
wie in Fig. 15a gezeigt, ein metallisches Blatt 5 b, mit
nutenförmigen Auskerbungen 6 b konstanter Tiefe in den End
kantenbereichen wie in Fig. 15b gezeigt, ein metallisches
Blatt 5 c mit Langlöchern 6 c gleicher Länge, die in den
Endkantenbereich gebohrt sind, wie in Fig. 15c gezeigt,
und parallele metallische Drahtstäbe 5 d, die sich gegen
überstehen und einen Abstand 6 b zwischen sich aufweisen,
wie in Fig. 15d gezeigt. Im letzten Falle ist ein Draht
stab vorgesehen, welcher die metallischen Drahtstäbe 5 d
miteinander verbindet. Auch beim metallischen Blatt 5 c
können die Langlöcher 6 c in Längsrichtung ausgebildet
sein, um zwischen den Teilen nahe den beiden Enden der Masse
platte 5 getragen zu werden. In der Ausführungsform von
Fig. 9 ist eine geflechtförmige Masseplatte 5 benutzt,
wie in Fig. 15a gezeigt, es können aber Maschen aus Me
talldrahtstäben verwendet werden, die viel feiner ge
knüpft sind als die dargestellten Maschen. Wenn die Reso
natoren 10 durch die Masseplatte 5 verbunden sind, sind
sie in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, wobei die
Öffnungen gegenüberliegend angeordnet sind, und die Masse
platte ist über die Oberflächen der Resonatoren 10 ange
ordnet. Dann wird die Lötpaste an beiden Enden der Masse
platte 5 aufgebracht und aufgehitzt, um sie zum Fließen
zu bringen, um die Masseplatte 5 am leitfähigen Film 2
des Gehäuses 4 anzulöten. Während des Lötflusses fließt
das geschmolzene Lot 8 um die Kante der Masseplatte 5,
um nicht nur unter die Masseplatte 5 einzudringen, sondern
auch auf die Oberfläche der leitfähigen Platte, wenn es
durch die Maschenöffnungen 6 a der Masseplatte 5 hindurch
tritt, mit dem Ergebnis, daß das Lot 8 soweit eindringt
wie das Ende des Gehäuses 4, wie in Fig. 10 gezeigt, so
daß der Weg des Leitungsstromes von einem dielektrischen
Resonator 10 zum anderen dielektrischen Resonator 10 durch
die Masseplatte 5 so kurz wie möglich wird, wie durch den
Pfeil 16 in Fig. 14 gezeigt. Dadurch wird die Weglänge
konstant und der Abstand zwischen den dielektrischen Resonatoren
10 wird auch konstant. Ferner dringt das Lot 8 soweit ein
wie das Ende des Gehäuses 4 und vermeidet so instabile
Berührungsteile zwischen Masseplatte 5 und dem leitfähigen
Film 2 und vermeidet so Rauschen und wird dadurch besser.
Fig. 13 und 14 zeigen eine dritte Ausführungsform der Er
findung unter Benutzung der Masseplatte 5 von Fig. 15b.
Die Masseplatte 5, welche mit Ausschnitten 6 b als Auskerb
bereiche 6 versehen ist in beiden Endkanten, wird auf
dem dielektrischen Resonator angeordnet, so daß die Aus
schnitte 6 b sich vom Ende des Gehäuses 4 aus erstrecken,
damit das Lot soweit eindringen kann, wie das Ende des
Gehäuses 4, wie in der zweiten Ausführungsform. Vor der
Benutzung wird die Masseplatte 5 auch auf dem dielektrischen
Resonator 10 angeordnet so daß die Ausschnitte 6 b sich
nicht vom Ende des Gehäuses 4 aus erstrecken, wie in
Fig. 13 gezeigt. In diesem Fall ist die Stellung der Aus
schnitte 6 b in der Masseplatte 5 in einer Reihe in Breiten
richtung angeordnet und der Abstand 1 zwischen den Kerb
bereichen auf beiden Seiten kann konstant gemacht werden.
Der Weg des Leitungsstromes wird ein Umweg wie in Fig. 14
gezeigt, um zu bewirken, daß das Lot sicher soweit ein
tritt, wie die Ausnehmungen der Ausschnitte 6 b, um die
Weglänge konstant zu machen, wodurch die Impedanz kon
stant wird ohne Streuung.
Durch die Benutzung einer Masseplatte 5 mit metallischen
Drahtstäben 5 d gemäß Fig. 15d, die nebeneinander ange
ordnet sind, kann das Lot soweit eindringen, wie das Ende
des Gehäuses 4 in der zweiten Ausführungsform. Auch eine
Masseplatte 5 gemäß Fig. 15c kann in der gleichen Weise
verwendet werden, wie die Masseplatte 5 von Fig. 15b.
In dieser Ausführungsform wird eine Verbindung durch die
Masseplatte nur zwischen den Oberflächen der Gehäuse 4
hergestellt und die Verbindung wird ähnlich zwischen den
Bodenflächen der Gehäuse 4 hergestellt, was aber nicht
dargestellt ist. Unnötig zu sagen, daß auch die Seiten
flächen durch die Masseplatte 5 vervollständigt werden
können. Auch in dieser Ausführungsform wird ein dielek
trischer Resonator mit TM010-Mode beschrieben, wobei die
vorliegende Erfindung allerdings auch durchgeführt werden
kann mit dielektrischen Resonatoren anderer Moden, wie
z.B. TE01δ .
Erfindungsgemäß wird eine Vielzahl von dielektrischen Re
sonatoren verbunden durch eine leitfähige Platte um ein
fach ein dielektrisches Filter mit der gewünschten Anzahl
von Stufen herzustellen. Eine Streuung in der Impedanz
zwischen den dielektrischen Resonatoren kann aber entfernt
werden und die Gleichmäßigkeit der Filtercharakteristik
kann sichergestellt werden, wobei der Stromweg des Leitungs
stromes von einem dielektrischen Resonator zum anderen di
elektrischen Resonator über die leitfähige Platte läuft.
Auch wenn sich die leitfähige Platte thermisch ausdehnt
oder zusammenzieht durch Temperaturschwankungen wird die
leitfähige Platte deformiert um die Spannungen zu absorbieren
wodurch verhindert wird, daß die Lötstellen sich lösen oder
die leitfähige Platte abreißt, wodurch die Zuverlässigkeit
und die Umgebungssicherheit des dielektrischen Filters
verbessert wird.
Claims (7)
1. Dielektrisches Filter gekennzeichnet
durch eine Vielzahl von Resonatoren, die jeweils ein
keramisches Gehäuse aufweisen, welches ein Paar von
Öffnungen an seinen beiden Enden hat und mit einem leit
fähigem Film darauf versehen ist, um einen aktuellen
Stromweg auf der Oberfläche des keramischen Gehäuses
zu bilden und durch einen dielektrischen Festkörper, der
die gleiche Charakteristik des linearen Ausdehnungsko
effizienten hat, wie das keramische Gehäuse, und welcher
im Gehäuse untergebracht und befestigt ist, ein Metall
gehäuse, in welchem das Paar von Resonatoren in Reihe
zueinander mit einem Abstand dazwischen angeordnet ist,
um eine vorgegebene Kupplungskraft zwischen den beiden
Resonatoren zu erzeugen bezüglich der Größe der Öffnungs
flächen, die einander gegenüberstehen, wobei das Metall
gehäuse mit einem Paar von Eingangs- und Ausgangsan
schlüssen auf beiden Seiten versehen ist, und durch eine
leitfähige Platte, die in Verbindung mit und zwischen
den keramischen Gehäusen vorgesehen ist und eine Charak
teristik hat, welche die Hitzeausdehnungsspannung und
-kontraktionsspannung herabsetzt, so daß die Hitzeaus
dehnungs- und Kontraktionsspannung zwischen dem keramischen
Gehäuse und dem Metallgehäuse durch die leitfähige Platte
eliminiert wird.
2. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die leitfähige Platte eine
Masseplatte aufweist, die zwischen dem nebeneinanderlie
genden Paaren von Resonatoren angeordnet ist und auf dem
leitfähigen Film der Resonatoren angelötet ist.
3. Dielektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Masseplatte an beiden
Enden Kerbenbereiche aufweisen, die auf dem leitfähigen
Film der Resonatoren angelötet sind.
4. Dielektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Masseplatte ein Geflecht
aufweist, wobei Geflechtlöcher auf dem leitfähigen Film
der Resonatoren angelötet sind.
5. Dielektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Masseplatte eine blatt
förmige Abdeckplatte (blind plate) aufweist, die auf
dem leitfähigen Film der Resonatoren aufgelötet ist.
6. Dielektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Masseplatte Langlöcher
der gleichen Länge an beiden Enden aufweist, die auf der
leitfähigen Platte der Resonatoren angelötet sind.
7. Dielektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die leitfähige Platte eine
Federplatte aufweist, die angeordnet und angelötet ist
zwischen den nebeneinanderliegenden Paaren von Resonatoren,
und welche zwischen die Resonatoren und das Metallgehäuse
eingefügt ist, um die Resonatoren im Metallgehäuse zu
sichern.
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