EP0487396A1 - Filtre passif passe-bande - Google Patents

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EP0487396A1
EP0487396A1 EP91403093A EP91403093A EP0487396A1 EP 0487396 A1 EP0487396 A1 EP 0487396A1 EP 91403093 A EP91403093 A EP 91403093A EP 91403093 A EP91403093 A EP 91403093A EP 0487396 A1 EP0487396 A1 EP 0487396A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resonator
resonators
filter according
bandpass filter
passive bandpass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91403093A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Henri Jean-Marie Budan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VALTRONIC FRANCE
Original Assignee
VALTRONIC FRANCE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VALTRONIC FRANCE filed Critical VALTRONIC FRANCE
Publication of EP0487396A1 publication Critical patent/EP0487396A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20336—Comb or interdigital filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators
    • H01P7/082—Microstripline resonators

Definitions

  • the present invention relates to a passive bandpass filter made of micro-bands deposited on a first face of a dielectric substrate.
  • a first type of filter consists of two "combs" of interdigitated micro-bands deposited on a substrate.
  • This type of filter notably has the drawback of occupying a relatively large place in a hybrid circuit, which harms the densification constraints sought for such circuits. In addition, it has low breaking and rejection powers insofar as the response curve of the filter does not have sufficiently steep sides.
  • This type of filter makes it possible, compared to the previous one, to reduce the size of the filter and to improve the cutting and rejection powers of the filter.
  • the present invention therefore aims in particular to provide a filter overcoming the above drawbacks without affecting its size.
  • the present invention relates to a passive bandpass filter produced in micro-bands deposited on a first face of a dielectric substrate and comprising at least three resonators, characterized in that each resonator has a general trapezoidal shape and in that the guideline of a longitudinal edge of a resonator is parallel to the guideline of the longitudinal edge of the resonator which is adjacent to it, the top of each resonator constituting an open circuit.
  • each resonator is connected in the region of its base to a ground plane carried by a second face of the substrate by suitable means.
  • the overvoltage coefficient is significantly increased to the extent that, in such a resonator, the current is maximum in the region where the resonator is connected to ground and is minimum in the region of the open circuit formed through the other end of the resonator.
  • the base of the resonator being wider, the overvoltage coefficient is higher by decreasing the resistance.
  • the insertion losses which depend mainly on the conductor losses, and incidentally on the dielectric losses and radiation losses are significantly lower for a filter according to the invention. Indeed, the region of maximum current in a resonator of this type being that where the most conductive losses occur, the fact of having a wide base in this region reduces the impedance and ensures a good connection with the ground, which leads to a reduction in the insertion losses.
  • the present invention not only makes it possible to reduce the insertion losses and to increase the overvoltage coefficient, but preserves the filter a good efficiency by not increasing the average width of the resonators. Likewise, it preserves the possibility of fixing the standing wave rate in a large value range according to the desired result.
  • the invention makes it possible to produce filters of small bulk insofar as the resonators are somehow nested.
  • At least two of said resonators not adjacent to one another are coupled by a self-coupling and / or capacitive coupling impedance (Z).
  • This coupling makes it possible in particular as will be seen later to improve the selectivity of the filter.
  • the coupling impedance is carried out on a microstrip line, which eliminates at this impedance the dielectric and radiation losses, and thereby improves the general characteristics of the filter.
  • the first face of the substrate comprises metallized portions in electrical connection with the ground plane.
  • Said metallized portions are affixed to the lateral edges of the substrate substantially parallel to the longitudinal direction of the resonators and in that two of said portions constitute input and output terminals of the filter by being electrically connected, via of said micro-bands, one at the first resonator and the other at the last resonator.
  • the resonators are dimensioned so that the ratio of the base to the top is between 0.5 and 3, this ratio preferably being 2.
  • the metallized holes are arranged in an arc of a circle in the region of the base of the resonator with which they are associated so that the distance between each hole and the top of the resonator is constant and equal to a quarter of the guided wavelength which corresponds to the center frequency.
  • the passive bandpass filter shown diagrammatically in FIG. 1 comprises three resonators 1, 2 and 3 of generally trapezoidal shape and produced in micro-bands on a first face 4 (FIG. 3) of a dielectric substrate 5 (FIG. 2).
  • a first 1 and a third 3 resonator are arranged on the substrate so that their respective bases 6,7 are aligned while a second resonator 2 is interposed between the two preceding ones in an inverted position relative to the latter so that the edges longitudinal opposite 9, 10 and 11, 12 of two neighboring resonators 1, 2 and 2, 3 are parallel.
  • Each resonator is connected by its base 6, 7, 8 to ground.
  • This connection to ground can be achieved in practice by metallized holes 13 (FIG. 2) formed in the region of the base of each resonator and opening onto a second face 14 (FIG. 3) of the substrate carrying a ground plane 15.
  • the two resonators 1 and 3 are coupled by a coupling impedance Z for this capacitive and / or inductive effect whose purpose is to define the response curve of the filter.
  • This impedance Z can in practice be advantageously carried out in microstrip lines affixed to the first face 4 of the substrate 15.
  • such an impedance consists of a first microstrip line 16 in electrical contact with the first resonator 1 and a second microstrip line 17 in electrical contact with the third resonator 3, the two microstrip lines 16 and 17 being arranged relative to each other, so as to achieve the 'coupling impedance sought.
  • the input 18 and the output 19 of the filter are produced by micro-ribbon lines 20 and 21 respectively in electrical contact with the first 1 and the third 3 resonator and serving to apply the input signal to filter and take the signal filtered output.
  • the microstrip lines 20 and 21 are each by their free end electrically connected to a metallized portion 22 affixed on the first face 4 of the substrate 15 on an edge of the latter. As can be seen in FIG. 2, two series of metallized portions are affixed to the substrate on either side of the resonators. These metallized portions are electrically connected to the ground plane 15 (FIG. 3).
  • the dimensioning of the constituent elements of the filter and the relative positioning of these elements is fixed as a function of the different operating characteristics desired for the filter.
  • Such a passive bandpass filter is defined inter alia by its guided wavelength ⁇ , its passband, its response curve and therefore its selectivity, and its input and output impedances.
  • the bandwidth of the filter is adjusted by the average width "l" of the resonators and by the spacing "d” between two resonators.
  • the average width "l” is identical for all the resonators and the spacing "d” between two neighboring resonators 1,2 and 2,3 is also identical for the entire filter.
  • This average width and this spacing also influence the efficiency and the TOS of the filter.
  • the higher the average width and / or the narrower the spacing the lower the TOS. Conversely, the greater the average width and / or the greater the spacing, the greater the TOS.
  • the distance "e” representing the offset between the base 8 of the second resonator 2 and the vertices of the first and third resonators also influences the bandwidth of the filter insofar as the smaller the distance "e", the more the coupling between the resonators 1,2 and 2,3 is important.
  • the selectivity of the filter is fixed inter alia by the coupling impedance Z.
  • the response curve of the filter has the form of a Gauss curve and therefore the filtering n ' is not selective.
  • the coupling impedance Z by its value affects the cut and rejection power of the filter.
  • An increase in the value of the coupling impedance Z leads to an increase in the breaking capacity of the frequencies higher than the central frequency of the filter while a reduction in the value of the coupling impedance Z leads to an increase in the power rejection frequencies below the central frequency of the filter.
  • the coupling between the two resonators 1 and 3 is optimized by the position of the electrical contact of the micro-ribbon lines 16 and 17 with their respective resonator. This position is defined by the height respectively h1 and h2, between the electrical contact of line 16 or 17 and the base 6 or 7 carried by the mass of the resonator 1 or 3. These heights respectively define the related input and output impedances at the coupling impedance Z. Therefore the choice of heights hke and h2 also influences the response curve and the selectivity of the filter.
  • the input and output impedances of the filter depend on the position of the electrical contact of the microstrip lines 20 and 21 with the resonators 1 or 3. This position is defined by the height respectively he or hs between the electrical contact of the line 20 or 21 and the base 6 or 7 brought to the ground of the resonator 1 or 3.
  • the trapezoidal shape of the resonators makes it possible in particular, with respect to a filter comprising resonators of parallelepiped shape, that for the same desired input or output impedance, the height he or hs is greater. This results in the width of the input and output tracks having less influence on the operation of the filter. Indeed, we see that the greater this height, the more the width of the input and output tracks has a negligible influence, in particular on the insertion losses of the filter.
  • a filter according to the invention having the following parameters:

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une première face d'un substrat diélectrique et comportant au moins trois résonnateurs (1,2,3), caractérisé en ce que chaque résonnateur à une forme générale trapézoïdale et en ce que la ligne directrice d'un bord longitudinal d'un résonnateur (1,2) est parralèle à la ligne directrice du bord longitudinal du résonnateur (2,3) qui lui est adjacent. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une première face d'un substrat diélectrique.
  • Elle s'applique plus particulièrement à un filtre fonctionnant dans le domaine des hyperfréquences.
  • On connaît déjà des filtres passe-bande réalisés en micro-bandes sur un substrat.
  • Un premier type de filtre est constitué de deux "peignes" de micro-bandes interdigités déposés sur un substrat. Ce type de filtre présente notamment l'inconvénient d'occuper une place relativement importante dans un circuit hybride ce qui nuit aux contraintes de densification recherchées pour de tels circuits. De plus il présente des pouvoirs de coupure et de rejection faibles dans la mesure où la courbe de réponse du filtre ne présente pas de flancs suffisamment abrupts.
  • Pour répondre à ce type d'inconvénient on a proposé de réaliser in filtre passe-bande comprenant trois micro-bandes de forme rectangulaire parallèles entre elles, jouant chacune le rôle d'un résonnateur et dont les deux micro-bandes non voisines sont couplées par une impédance de couplage.
  • Ce type de filtre permet, par rapport au précédent, de réduire l'enconbrement du filtre et d'améliorer les pouvoirs de coupure et de rejection du filtre.
  • Néanmoins un tel filtre présente notamment l'inconvénient de présenter des pertes d'insertion importantes et un coefficient de surtension faible ce qui nuit à son rendement.
  • La présente invention a donc notamment pour but de proposer un filtre palliant aux inconvénients ci-dessus sans nuire à son enconbrement.
  • Selon sa caractéristique principale, la présente invention concerne un filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une première face d'un substrat diélectrique et comportant au moins trois résonnateurs, caractérisé en ce que chaque résonnateur a une forme générale trapézoïdale et en ce que la ligne directrice d'un bord longitudinal d'un résonnateur est parralèle à la ligne directrice du bord longitiudinal du résonnateur qui lui est adjacent ,le sommet de chaque résonnateur constituant un circuit ouvert.
  • Avantageusement, chaque résonnateur est relié dans la région de sa base a un plan de masse porté par une seconde face du substrat par des moyens appropriés.
  • De par la forme trapézoïdale des résonnateurs, on augmente sensiblement le coefficient de surtension dans la mesure où, dans un tel résonnateur, le courant est maximum dans la région où le résonnateur est relié à la masse et est minimum dans la région du circuit ouvert constituée par l'autre extrémité du résonnateur.
  • De ce fait, la base du résonnateur étant plus large, le coefficient de surtension est plus élevé par diminution de la résistance.
  • Les pertes d'insertions qui dépendent principalement des pertes conducteur, et accessoirement des pertes diélectriques et des pertes par rayonnement sont sensiblement plus faibles pour un filtre selon l'invention. En effet, la région de courant maximum dans un résonnateur de ce type étant celle où se produit le plus de pertes conducteur, le fait de disposer d'une base large dans cette région diminue l'impédance et assure une bonne connexion avec la masse, ce qui conduit à diminuer les pertes d'insersion.
  • De par leur forme rectangulaire, les résonnateurs connus ne permettent pas d'obtenir de tel résultat. En effet, si l'on cherche à élargir le résonnateur, on réduit les pertes d'insertion, mais on nuit au rendement du filtre dans la mesure où plus la largeur du résonnateur est importante, plus le rendement du filtre diminue. De plus, plus cette largeur est importante, moins il est possible d'obtenir des taux d'onde stationnaire (TOS) importants.
  • En proposant des résonnateurs de forme trapézoïdale, la présente invention permet non seulement de réduire les pertes d'insertion et d'augmenter le coefficient de surtension, mais préserve au filtre un bon rendement en n'augmentant pas la largeur moyenne des résonnateurs. De même elle préserve la possibilité de fixer le taux d'ondes stationnaires dans une fourchette de valeur importante en fonction du résultat recherché.
  • En outre, l'invention permet de réaliser des filtres de faible encombrement dans la mesure où les résonnateurs sont en quelque sorte imbriqués.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins deux desdits résonnateurs non adjacent l'un sur l'autre sont couplés par une impédance de couplage (Z) selfique et/ou capacitive. Ce couplage permet notamment comme on le verra par la suite d'améliorer la sélectivité du filtre.
  • De façon particulièrement avantageuse l'impédance de couplage est réalisée en ligne micro-rubans, ce qui supprime au niveau de cette impédance les pertes diélectriques et par rayonnement, et de ce fait améliore les caractéristiques générales du filtre.
  • Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du filtre selon l'invention, la première face du substrat comporte des portions métallisées en liaison électrique avec le plan de masse.
  • Lesdites portions métallisées sont apposées sur les bords latéraux du substrat sensiblement parallèles à la direction longitudinale des résonnateurs et en ce que deux desdites portions constituent des bornes d'entrée et de sortie du filtre en étant reliées électriquement, par l'intermédiaire desdites micro-bandes, l'une au premier résonnateur et l'autre au dernier résonnateur.
  • Par ces portions métallisées reliées à la masse, on assure d'une part une meilleure connexion des entrée et sortie du filtre, et d'autre part une équipotentialité de l'ensemble du plan de masse évitant ainsi l'apparition de lignes de courant et de lignes équipotentielles dans le plan de masse qui nuiraient au bon fonctionnement du filtre.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
    • le signal d'entrée est appliqué sur le premier résonnateur à une distance "he" de la base de ce dernier et en ce que le signal de sortie est prélevé sur le dernier résonnateur à une distinct "hs" de la base de ce dernier,
    • les moyens de liaisons d'un résonnateur avec le plan de masse sont constitués de trous métallisés traversant le substrat,
    • la fréquence centrale du filtre est fixée par la longueur "L" des résonnateurs qui le constituent, la longueur "L" étant égale au quart de la longueur d'onde guidée. Cette longueur d'onde guidée dans le matériau est égale au rapport de la célérité de la lumière sur le produit de la fréquence centrale par la racine carrée de la permitivité effective. La permitivité effective dépend quant à elle de la permitivité électrique du substrat, de la métallisation et de l'air.
    • l'écartement "d" entre les résonnateurs est choisi en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité.
    • la largeur moyenne "l" des résonnateurs est choisie en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité.
    • la base du deuxième résonnateur est décalée de l'alignement des sommets des premier et troisième résonnateur d'une distance "e" propre à permettre la réalisation de l'impédance de couplage Z sous forme de ligne micro-bandes sans que ces dernières n'aillent au-delà de l'alignement des bases des premier et troisième résonnateurs.
  • Comme on le verra par la suite, la détermination des valeurs de ces paramètres (he, hs, L, h₁, h₂, d, l, e) permet de fixer les caractéristiques de fonctionnement du filtre selon l'invention.
  • Selon un mode de réalisation particulièrement avantageuse, les résonnateurs sont dimensionnés de sorte que le rapport de la base sur le sommet soit compris entre 0,5 et 3, ce rapport étant de préférence de 2.
  • Dans le cas où plus de trois résonnateurs sont utilisés pour la constitution d'un filtre selon l'invention, on prévoit avantageusement que ces résonnateurs soient couplés deux à deux par des impédances de couplage dès qu'ils ne sont pas voisins.
  • Dans le cas où les caractéristiques souhaitées requièrent pour la base des résonnateurs, une largeur relativement importante, on prévoit avantageusement que les trous métallisés sont disposés en arc de cercle dans la région de la base du résonnateur auquel ils sont associés de sorte que la distance entre chaque trou et le sommet du résonnateur soit constante et égale au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale.
  • On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiquies essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement un filtre passif passe-bande selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue de dessus d'un filtre selon l'invention réalisé sur un substrat diélectrique ; et
    • la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne A-A′ de la figure 2 sur sa partie gauche et selon la ligne B-B′ sur sa partie droite.
  • Pour des raisons de clarté, les éléments constitutifs du filtre selon l'invention sont désignés par les mêmes références sur toutes les figures.
  • Le filtre passif passe-bande représenté schématiquement à la figure 1 comporte trois résonnateurs 1, 2 et 3 de forme générale trapézoïdale et réalisés en micro-bandes sur une première face 4 (figure 3) d'un substrat diélectrique 5 (figure 2). Un premier 1 et un troisième 3 résonnateur sont disposés sur le substrat de sorte que leurs bases respectives 6,7 soient alignées alors qu'un deuxième résonnateur 2 est intercalé entre les deux précédents en position renversée par rapport à ces derniers de sorte que les bords longitudinaux en regard 9, 10 et 11, 12 de deux résonnateurs voisins 1, 2 et 2, 3 sont parallèles.
  • Chaque résonnateur est relié par sa base 6, 7, 8 à la masse. Cette liaison à la masse peut être réalisée en pratique par des trous métallisés 13 (figure 2) ménagés dans la région de la base de chaque résonnateur et débouchant sur une seconde face 14 (figure 3) du substrat portant un plan de masse 15.
  • Les deux résonnateurs 1 et 3 sont couplés par une impédance Z de couplage à cet effet capacitif et/ou inductif ayant pour objet de définir la courbe de réponse du filtre. Cette impédance Z peut être en pratique avantageusement réalisée en lignes micro-rubans apposées sur la première face 4 du substrat 15.
  • Une telle impédance est dans ce cas constituée d'une première ligne micro-ruban 16 en contact électrique avec le premier résonnateur 1 et d'une seconde ligne micro-ruban 17 en contact électrique avec le troisième résonnateur 3, les deux lignes micro-rubans 16 et 17 étant disposées l'une par rapport à l'autre, de sorte à réaliser l'impédance de couplage recherchée.
  • L'entrée 18 et la sortie 19 du filtre sont réalisées par des lignes micro-rubans 20 et 21 respectivement en contact électrique avec le premier 1 et le troisième 3 résonnateur et servant à appliquer le signal d'entrée à filtrer et à prélever le signal de sortie filtré.
  • Les lignes micro-rubans 20 et 21 sont chacune par leur extrémité libre reliées électriquement à une portion métallisée 22 apposée sur la première face 4 du substrat 15 sur un bord de ce dernier. Comme on le voit sur la figure 2, deux séries de portions métallisées sont apposées sur le substrat de part et d'autre des résonnateurs. Ces portions métallisées sont reliées électriquement au plan de masse 15 (figure 3).
  • Le dimensionnement des éléments constitutifs du filtre et le positionnement relatif de ces éléments est fixé en fonction des différentes caractéristiques de fonctionnement soushaitées pour le filtre.
  • Un tel filtre passif passe-bande est défini entre autres par sa longueur d'onde guidée λ, sa bande passante, sa courbe de réponse et donc sa sélectivité, et ses impédances d'entrée et de sortie.
  • Toutes ces caractéristiques peuvent être définies par le dimensionnement et le positionnement relatifs des éléments constitutifs du filtre.
  • La fréquence centrale du filtre inversement proportionnelle au rapport du produit de la longueur d'onde guidée par la racine carrée de la permitivité effective sur la célérité de la lumière, est fixée par la longueur "L" des résonnateurs. Cette longeur est identique pour tous les résonnateurs et égale au quart de la longueur d'onde guidée (L = λ /4).
  • La bande passante du filtre est réglée par la largeur moyenne "l" des résonnateurs et par l'écartement "d" entre deux résonnateurs. La largeur moyenne "l" est identique pour tous les résonnateurs et l'écartement "d" entre deux résonnateurs voisins 1,2 et 2,3 est également identique pour l'ensemble du filtre.
  • Cette largeur moyenne et cet écartement influent également sur le rendement et sur le TOS du filtre.
  • Plus les résonnateurs ont une largeur moyenne élevée, meilleur est le filtrage, c'est-à-dire plus la bande passante est étroite, mais moins bon est le rendement. L'écartement "d" à les mêmes conséquences mais dans des proportions plus importantes.
  • Par ailleurs, plus la largeur moyenne est élevée et/ou plus l'écartement est étroit, plus le TOS est faible. Inversement, plus la largeur moyenne est élevée et/ou plus l'écartement est important, plus le TOS est important.
  • La distance "e" représentant le décalage entre la base 8 du deuxième résonnateur 2 et les sommets des premier et troisième résonnateurs influe également sur la bande passante du filtre dans la mesure où plus la distance "e" est faible, plus le couplage entre les résonnateurs 1,2 et 2,3 est important. Mais pour des questions de réalisation de l'impédance de couplage Z et surtout d'adaptation d'impédance entre l'impédance de couplage Z et les résonnateurs 1 et 3 on a cherché à disposer d'un espace suffisant entre les résonnateurs 1 et 3 sans déborder au-delà de l'alignement de leur base 6 et 7.
  • La sélectivité du filtre est fixée entre autres par l'impédance de couplaqe Z. De fait, en l'absence d'impédance de couplage, la courbe de réponse du filtre a la forme d'une courbe de Gauss et donc le filtrage n'est pas sélectif. Alors que l'impédance de couplage Z de par sa valeur joue sur le pouvoir de coupure et de rejection du filtre.
  • Une augmentation de la valeur de l'impédance de couplage Z conduit à une augmentation du pouvoir de coupure des fréquences supérieurs à la fréquence centrale du filtre alors qu'une diminution de la valeur de l'impédance de couplage Z conduit à une augmentation du pouvoir de rejection des fréquences inférieures à la fréquence centrale du filtre.
  • Le couplage entre les deux résonnateurs 1 et 3 est optimisé par la position du contact électrique des lignes micro-rubans 16 et 17 avec leur résonnateur respectif. Cette position est définie par la hauteur respectivement h₁ et h₂, entre le contact électrique de la ligne 16 ou 17 et la base 6 ou 7 portée la masse du résonnateur 1 ou 3. Ces hauteurs définissent respectivement les impédances d'entrée et de sortie liées à l'impédance de couplage Z. De ce fait le choix des hauteurs h₁ et h₂ influe également sur la courbe de reponse et la sélectivité du filtre.
  • On peut donc, par le choix des valeurs de h₁, h₂ et Z améliorer la courbe de réponse du filtre ainsi que ses pouvoirs de coupure et de rejection.
  • Les impédances d'entrée et de sortie du filtre dépendent de la position du contact électrique des lignes micro-rubans 20 et 21 avec les résonnateurs 1 ou 3. Cette position est définie par la hauteur respectivement he ou hs entre le contact électrique de la ligne 20 ou 21 et la base 6 ou 7 portée à la masse du résonnateur 1 ou 3.
  • La forme trapézoïdale des résonnateurs permet notamment, par rapport à un filtre comportant des résonnateurs de forme parallélépipédique que pour une même impédance d'entrée ou de sortie recherchée, la hauteur he ou hs soit plus importante. Ceci conduit à ce que la largeur des pistes d'entrée et de sortie ont une influence moindre sur le fonctionnement du filtre. En effet, on constate que plus cette hauteur est importante, plus la largeur des pistes d'entrée et de sortie a une influence négligeable, notamment sur les pertes d'insertion du filtre.
  • A titre d'exemple, un filtre selon l'invention ayant les paramètres suivants :
    Figure imgb0001
  • Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

Claims (15)

  1. Filtre passif passe-bande réalisé en micro-bandes déposées sur une primière face (4) d'un substrat diélectrique (5) et comportant au moins trois résonnateurs (1,2,3), caractérisé en ce que chaque résonnateur à une forme générale trapézoïdale et en ce que la ligne directrice d'un bord longitudinal (9,11) d'un résonnateur (1,2) est parralèle à la ligne directrice du bord longitudinal (10,12) du résonnateur (2,3) qui lui est adjacent, le sommet de chaque résonnateur constituant un circuit ouvert.
  2. Filtre passif passe-bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque résonnateur (1,2,3) est relié dans la région de sa base (6,7,8) à un plan de masse (15) porté par une seconde face (14) dudit substrat (5) par des moyens appropriés.
  3. Filtre passif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins deux desdits résonnateurs (1,3) non adjacents l'un de l'autre sont couplés par une impédance de couplage (Z) selfique et/ou capacitive.
  4. Filtre passif passe-bande selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite impédance de couplage (Z) est réalisée au moyen de micro-bandes (16,17) apposées sur la première face (4) du substrat (5), une première piste (16) étant en contact électrique avec un premier résonnateur (1) à une distance "h₁" de la vase de ce dernier, une seconde piste (17) étant en contact électrique avec un troisième résonnateur à une distance "h₂" de la base de ce dernier, les distances "h₁" et "h₂" fixant respectivement l'impédance d'entrée et de sortie de l'impédance de couplage (Z).
  5. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le signal d'entrée est appliqué sur le premier résonnateur (1) à une distance "he" de la base de ce dernier par l'intermédiaire d'une piste micro-bande (20), et en ce que le signal de sortie est prélevé sur le dernier résonnateur à une distance "hs" de la base de ce dernier au moyen d'une piste micro-bande (21)
  6. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de liaisons d'un résonnateur avec le plan de masse (15) sont constitués de trous métallisés (13) traversant le substrat (5).
  7. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première face (4) du substrat (5) comporte des portions métallisées (22) en liaison électrique avec le plan de masse (15).
  8. Filtre passif passe-bande selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites portions métallisées (22) sont apposées sur les bords latéraux du substrat (5) sensiblement parallèles à la direction longitudinale des résonnateurs et en ce que deux desdites portions constituent des bornes d'entrée et de sortie du filtre en étant reliées électriquement, par l'intermédiaire desdites microbandes (20,21), l'une au premier résonnateur (1) et l'autre au dernier résonnateur (3).
  9. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fréquence centrale du filtre est fixée par la longueur "L" des résonnateurs qui le constituent, la longueur "L" étant au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale.
  10. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'écartement "d" entre les résonnateurs est choisi en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité.
  11. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la largeur moyenne "l" des résonnateurs est choisie en fonction des spécificités requises pour le filtre, notamment en fonction de la bande passante, du taux d'onde stationnaire et du rendement souhaité.
  12. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la base (8) du deuxième résonnateur (2) est décalée de l'alignement des sommets des premier et troisième résonnateur (1,3) d'une distance "e" propre à permettre la réalisation de l'impendance de couplage Z sous forme de ligne micro-bandes (16,17) sans que ces dernières n'aillent au-delà de l'alignement des bases (6,7) des premier et troisième résonnateurs (1,3).
  13. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les résonnateurs sont dimensionnés de sorte que le rapport de la base sur le sommet soit compris entre 0,5 et 3, ce rapport étant de préférence de 2.
  14. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les trous métallisés (13) sont disposés en arc de cercle dans la région de la base du résonnateur auquel ils sont associés de sorte que la distance entre chaque trou et le sommet du résonnateur soit constante et égale au quart de la longueur d'onde guidée qui correspond à la fréquence centrale.
  15. Filtre passif passe-bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un quatrième résonnateur couplé au moyen d'une deuxième impédance de couplage au deuxième résonnateur et en ce que le signal de sortie est prélevé sur ledit quatrième résonnateur.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0627781A1 (fr) * 1993-06-04 1994-12-07 Valtronic Industrie S.A. Filtre passif et procédé de fabrication d'un tel filtre
US5648747A (en) * 1995-03-15 1997-07-15 Grothe; Wolfgang Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length
ES2143964A1 (es) * 1998-09-15 2000-05-16 Univ Catalunya Politecnica Diplexor dual para telefonia celular gsm y dcs.
US6549093B2 (en) * 2000-05-22 2003-04-15 Murata Manufacturing Co. Ltd. Dielectric filter, duplexer, and communication apparatus incorporating the same
EP1349232A2 (fr) * 2002-03-27 2003-10-01 Tesat Spacecom GmbH & Co. KG Rèsonateur à micro ondes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451015A (en) * 1966-03-21 1969-06-17 Gen Dynamics Corp Microwave stripline filter
FR2499786A1 (fr) * 1981-02-09 1982-08-13 Radiotechnique Compelec Filtre hyperfrequence a large bande d'attenuation et systeme hyperfrequence comportant ce filtre
US4418324A (en) * 1981-12-31 1983-11-29 Motorola, Inc. Implementation of a tunable transmission zero on transmission line filters
EP0373028A1 (fr) * 1988-11-30 1990-06-13 Thomson Hybrides Filtre passif passe-bande

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451015A (en) * 1966-03-21 1969-06-17 Gen Dynamics Corp Microwave stripline filter
FR2499786A1 (fr) * 1981-02-09 1982-08-13 Radiotechnique Compelec Filtre hyperfrequence a large bande d'attenuation et systeme hyperfrequence comportant ce filtre
US4418324A (en) * 1981-12-31 1983-11-29 Motorola, Inc. Implementation of a tunable transmission zero on transmission line filters
EP0373028A1 (fr) * 1988-11-30 1990-06-13 Thomson Hybrides Filtre passif passe-bande

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE REGION 5 CONFERENCE 1988, Colorado Springs, 21-23 mars 1988, pages 68-72, IEEE, New York, US; D.W. GARDNER et al.: "Microwave filter design using radial line stubs" *
IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. AP-29, no. 1, janvier 1981, pages 2-24, New York, US; K.R. CARVER et al.: "Microstrip antenna technology" *
IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. MTT-26, no. 2, février 1978, pages 95-100, New York, US; J. HELSZAJN et al.: "Planar triangular resonators with magnetic walls" *
IRE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 10, no. 2, mars 1962, pages 124-132, New York, US; C.P. WOMACK et al.: "The use of exponential transmission lines in microwave components" *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0627781A1 (fr) * 1993-06-04 1994-12-07 Valtronic Industrie S.A. Filtre passif et procédé de fabrication d'un tel filtre
FR2706084A1 (fr) * 1993-06-04 1994-12-09 Valtronic Ind Sa Filtre passif et procédé de fabrication d'un tel filtre.
US5648747A (en) * 1995-03-15 1997-07-15 Grothe; Wolfgang Planar filter having an overcoupling stripline an integral multiple of a half wavelength in length
ES2143964A1 (es) * 1998-09-15 2000-05-16 Univ Catalunya Politecnica Diplexor dual para telefonia celular gsm y dcs.
US6549093B2 (en) * 2000-05-22 2003-04-15 Murata Manufacturing Co. Ltd. Dielectric filter, duplexer, and communication apparatus incorporating the same
EP1349232A2 (fr) * 2002-03-27 2003-10-01 Tesat Spacecom GmbH & Co. KG Rèsonateur à micro ondes
EP1349232A3 (fr) * 2002-03-27 2003-11-12 Tesat Spacecom GmbH & Co. KG Résonateur à micro ondes

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