ES2290025T3 - Filtro. - Google Patents
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Abstract
Un filtro que comprende un primer extremo (6), un segundo extremo (8), una carcasa conductora (4), al menos un conductor central (16) y un medio de conexión (3a, 3b) en cada uno de los extremos (6, 8), extendiéndose la carcasa (4) a lo largo de un eje imaginario (A) y estando destinada a acomodar el conductor (16) a lo largo de este eje imaginario (A), y, además, el conductor (16) está provisto de porciones generadoras de capacitancia (20, 24, 28, 32) y porciones generadoras de inductancia (22, 26, 30), comprendiendo el medio de conexión (3a) en el primer extremo (6) del filtro un primer miembro de conexión (10) conectado a la carcasa (4) y un segundo miembro de conexión (17) conectado al conductor (16), comprendiendo el medio de conexión (3b) en el segundo extremo (8) del filtro un tercer miembro de conexión (13) conectado a la carcasa (4) y un cuarto miembro de conexión (37) conectado al conductor (16), caracterizado porque el segundo y el cuarto miembros de conexión (17, 37) están previstos formando una sola pieza con el conductor (16).
Description
Filtro.
La presente invención se refiere a un filtro que
comprende un primer extremo, un segundo extremo, una carcasa
conductora, al menos un conductor central y un medio de conexión en
los extremos, respectivamente. La carcasa se extiende a lo largo de
un eje imaginario y está destinada a dar acomodo al conductor a lo
largo de este eje imaginario, y, además, el conductor está provisto
de porciones alternas generadoras de capacitancia y generadoras de
inductancia. El medio de conexión en el primer extremo del filtro
comprende un primer miembro de conexión conectado a la carcasa y un
segundo miembro de conexión conectado al conductor, y el medio de
conexión en el segundo extremo del filtro comprende un tercer
miembro de conexión conectado a la carcasa y un cuarto miembro de
conexión conectado al conductor.
Un filtro de esta clase es conocido por el
documento JP-08018305 A, el cual, por consiguiente,
describe la técnica que se utiliza como base para la invención.
En estaciones base de radio se utilizan filtros
de frecuencia, especialmente filtros pasabajos (filtros LP). Los
filtros comprenden unidades separadas y pueden integrarse y
conectarse con otras unidades por medio de soldadura o unión
mecánica. Las conexiones implican siempre un riesgo de, por ejemplo,
un mal contacto eléctrico, y cuantas más piezas y conexiones haya,
tantos más problemas de contacto surgirán. Otro problema con filtros
LP convencionales, en los que el conductor está encerrado dentro de
un tubo de plástico que a su vez está encerrado dentro de una
carcasa conductora, es que podría haber una holgura entre el
aislador y los dos conductores del condensador, que dará lugar a
una mala capacitancia definida, lo que significa un intervalo
incierto para la frecuencia que se deja pasar.
Los problemas anteriormente mencionados se
resuelven por medio de un filtro de la clase anteriormente definida,
el cual se caracteriza porque tanto el segundo como el cuarto
miembros de conexión están previstos formando una sola pieza con el
conductor. La gracia es que el filtro está integrado con un
conector. El contacto es realmente el extremo del conductor del
filtro.
Es adecuado que un aislador cubra al menos una
parte de al menos una de las porciones generadoras de capacitancia
del conductor y que el aislador esté dispuesto sobre dicha porción.
El aislador da protección contra una tensión de perforación a
través de las porciones generadoras de capacitancia y la
carcasa.
Preferiblemente, el aislador se moldea
directamente sobre dichas porciones generadoras de capacitancia.
Esto hace que se pueda determinar la capacitancia con más
precisión, ya que se evita una holgura que pueda producirse entre
el aislador y uno de los conductores del condensador.
Preferiblemente, hay al menos un medio de unión
axialmente dirigido entre cada porción generadora de capacitancia,
que conecta uno con otro los aisladores dispuestos alrededor de
estas porciones, consistiendo el medio de unión en el mismo
material que se moldea alrededor de dichas porciones y
proporcionando el aislador y el medio de unión una unidad continua.
El medio de unión permite así el moldeo del aislador en una sola
pieza.
Adecuadamente, la carcasa está provista de al
menos un medio de tope para sujetar el conductor coaxialmente en la
carcasa.
Además, es ventajoso que uno de los medios de
tope sea una proyección del interior de la carcasa en uno de los
extremos, con lo que se detiene en la proyección a la porción
generadora de capacitancia que es la más próxima al segundo miembro
de conexión y que juntamente con el aislador tiene un diámetro que
está dimensionado de tal manera que encaje con precisión en el
resto de la carcasa.
Es adecuado que al menos uno de los medios de
tope comprenda al menos una protuberancia formada en la carcasa,
provocando esta protuberancia una disminución del diámetro interior
de la carcasa. Esta disminución del diámetro hace preferiblemente
que la porción generadora de capacitancia que es la más próxima al
segundo o cuarto miembro de conexión, y, por tanto, a todo el
conductor, sea empujada axialmente hacia los medios de tope del
extremo opuesto.
Además, al menos uno de los medios de tope puede
comprender un anillo de material aislante que se coloca alrededor
del extremo de la conexión de soldadura contra una parte del
conductor y que tiene un diámetro ligeramente mayor que el del
extremo de la conexión de soldadura y un borde de forma de anillo
que está dispuesto en la parte más remota del otro extremo de la
carcasa y que está plegado sobre el anillo, haciendo este pliegue
que el anillo y, por tanto, el conductor completo sean presionados
contra los medios de tope del extremo opuesto. Esto contribuye a un
montaje del conductor en la carcasa sin holgura.
Al menos uno del segundo y el cuarto miembros de
conexión podría ser un extremo de conexión por soldadura.
Es adecuado que al menos uno de los miembros de
conexión segundo y cuarto esté previsto como una envuelta
cilíndrica circular extendida en la dirección longitudinal, uno de
cuyos extremos esté libre, y que en esta envuelta haya al menos
una hendidura axialmente dirigida que se extienda desde el extremo
libre hacia la porción generadora de capacitancia que es la más
próxima al cuarto miembro de conexión.
Preferiblemente, el primer miembro de conexión y
el tercer miembro de conexión están previstos como parte integrante
de la carcasa y esta última está prevista en una sola pieza. Esto
hace que se aminoren los problemas de puesta a tierra, ya que el
conector y el filtro tienen el mismo potencial cuando están
previstos formando una sola pieza.
Preferiblemente, los miembros de conexión
primero y tercero están provistos de roscas. Se obtiene así una
conexión segura entre el filtro y las piezas de conexión.
Preferiblemente, el conductor está previsto en
una sola pieza, con lo que el filtro es un filtro pasabajos.
Como alternativa, al menos una de las porciones
generadoras de capacitancia está dividida en dos porciones más
pequeñas que se siguen una a otra en la dirección del eje, estando
separadas las porciones por un intersticio que se llena con al
menos un dieléctrico, por ejemplo aire, cerámica o un material
polímero, con lo que el filtro es un filtro pasabanda.
Es ventajoso en la fabricación que dicho
dieléctrico sea del mismo material aislante que se moldea alrededor
de las porciones, con lo que el aislador y el dieléctrico componen
conjuntamente una unidad continua.
Además, es ventajoso que la carcasa y las
diferentes porciones del conductor sean esencialmente de forma
cilíndrica circular, teniendo las porciones generadoras de
capacitancia el diámetro más grande, y que al menos una de las
porciones esté dispuesta coaxialmente a lo largo del eje imaginario
(A).
Adecuadamente, al menos las porciones
generadoras de capacitancia y las porciones generadoras de
inductancia del conductor están plateadas. Se obtiene así una buena
conductividad, ya que la corriente es conducida a lo largo de la
superficie.
Dado que se reduce el número de piezas, se
reducen también los costes de fabricación.
La figura 1 muestra un filtro con medios de
conexión integrados, en perspectiva.
La figura 2 muestra el filtro según la figura 1
en una vista frontal.
La figura 3 es una sección longitudinal del
filtro según la figura 2.
La figura 4 muestra un filtro pasabajos (LP) con
medios de conexión integrados de la misma clase en ambos
extremos.
La figura 5 muestra un filtro pasabanda (BP) con
medios de conexión integrados de la misma clase en ambos
extremos.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera realización de un filtro 2 según la invención. El filtro 2
comprende unos medios de conexión integrados 3a y 3b. El filtro 2
comprende también una carcasa metálica 4 esencialmente de forma
cilíndrica circular que tiene un primer extremo abierto 6 y un
segundo extremo abierto 8. El primer extremo abierto 6 comprende en
su parte más remota un primer miembro de conexión 10 provisto de
roscas 11 y más cerca del centro de la carcasa, pero todavía en el
primer extremo 6, una parte 12, o sea, un mango de llave, que tiene
un diámetro ligeramente mayor que la carcasa 4 y que comprende dos
biseles opuestos. El otro extremo 8 comprende un tercer miembro de
conexión 13 que está provisto de roscas 14. Además de mantener las
piezas de conexión en su sitio, las roscas 11, 14 contribuyen a
proporcionar un buen contacto con las piezas de conexión.
La figura 2 muestra el filtro 2 según la figura
1 con un eje concéntrico A que atraviesa el filtro 2 en su dirección
longitudinal.
La figura 3 muestra una sección longitudinal de
la primera realización del filtro 2. Según esta realización, el
filtro 2 es un filtro pasabajos (LP) y los medios de conexión 3
están previstos como un conector estándar. El filtro LP 2 comprende
un conductor 16 que atraviesa todo el filtro 2 dentro de la carcasa
4 en la dirección del eje A. El conductor 16 está formado en una
pieza y comprende diez porciones esencialmente cilíndricas
circulares 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 con diámetros
variables. En esta realización todas las porciones 18, 20, 22, 24,
26, 28, 30, 32, 34, 36 del conductor 16 está dispuestas coaxialmente
a lo largo del eje A, pero es posible también que solamente una o
unas pocas de las porciones 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36
estén dispuestas coaxialmente a lo largo del eje A. Cada porción
está conectada a la porción previa más próxima según el orden
anterior. Un segundo miembro de conexión 17 comprende la primera
porción 18 del conductor 16, que está dispuesto concéntricamente en
el primer extremo 6 del filtro 2. La porción 18 está configurada en
forma de una extensa envuelta cilíndrica circular longitudinal, uno
de cuyos extremos 18a está libre, y en esta envuelta hay cuatro
hendiduras axialmente dirigidas que se extienden desde el extremo
libre 18a hacia la segunda porción 20. Por supuesto, el número de
hendiduras puede variarse. Las porciones segunda, cuarta, sexta y
octava 20, 24, 28, 32 tienen un diámetro más grande que el de las
porciones tercera, quinta y séptima 22, 26, 30. Las porciones
tercera y séptima 22, 30 tienen una extensión axial más larga que la
de la quinta porción 26. La novena porción 34 tiene un diámetro más
grande que el de las porciones tercera, quinta y séptima 22, 26,
30, pero un diámetro más pequeño que el de las porciones segunda,
cuarta, sexta y octava 20, 24, 28, 32. Esta porción 34 está
destinada solamente a darle al filtro 2 una longitud deseada y no
tiene ninguna función adicional para el filtrado. Un cuarto miembro
de conexión 37 es en esta realización la décima porción 36.
Sobresale parcialmente fuera de la carcasa 4 en el segundo extremo 8
de dicha carcasa 4 y está destinado a ser un extremo de conexión
por soldadura. Esta porción 36 es hueca para proporcionar una
pequeña disipación de calor durante la soldadura y su diámetro es
ligeramente más pequeño que el diámetro de la novena porción 34.
Las porciones 20, 24, 28, 32 y las porciones 22,
26, 30 funcionan conjuntamente con la carcasa metálica 4 como un
filtro LP, tal como se muestra en el documento
JP-08018305 A. Así, las porciones 20, 24, 28, 32
generan capacitancia juntamente con la carcasa metálica 4, mientras
que las porciones 22, 26 generan inductancia. El número y el tamaño
de las porciones generadoras de capacitancia 20, 24, 28, 32 y la
distancia entre ellas determinan la característica de frecuencia
del filtro. El material del conductor 16 deberá tener buenas
características de contactado y ser elástico. Materiales adecuados
de esta clase son bronce al estaño o cobre al berilio. El conductor
16 está revestido de oro en la primera porción 18 de tal manera que
se obtendrá un buen contacto, y la parte restante del conductor
está plateada para conseguir una buena conductividad.
Las porciones 20, 24, 28, 32 están completamente
cubiertas por un aislador 38 moldeado alrededor de ellas. El
aislador 38 está previsto para sujetar mecánicamente las diferentes
piezas dentro del filtro y protegerlas contra una tensión de
perforación. Para evitar una capacitancia en las porciones 22, 26,
30, en donde se desea una inductancia, éstas no deberán estar
cubiertas por el aislador, sino que deberán estar rodeadas por aire,
que tiene una constante dieléctrica más baja que la del aislador y,
por tanto, proporciona una capacitancia más baja. Entre cada
porción 20, 24, 28, 32 hay dos medios de unión axialmente dirigidos
40 que conectan uno con otro los aisladores dispuestos alrededor de
estas porciones. Por supuesto, se puede variar el número de medios
de unión. Los medios de unión 40 consisten en el mismo material de
aislamiento que se moldea alrededor de las porciones 20, 24, 28,
32, y tienen como única función técnica facilitar el moldeo del
aislador 38, proporcionando el aislador 38 y los medios de unión 40
una unidad continua. Materiales de aislamiento adecuados son
polieterimida, poliarilamida o politetrafluoroetileno de una calidad
apta para el moldeo.
En el primer extremo de la carcasa 4, esta
carcasa 4 tiene un diámetro interior que es ligeramente más pequeño
que el diámetro interior del resto de la carcasa. Esta proyección
proporciona un primer medio de tope 43 que está destinado a
mantener el conductor 16 del filtro 2 en el sitio correcto dentro de
la carcasa 4. En el segundo extremo 8 del filtro 2 está dispuesto
un segundo medio de tope 44 que comprende un anillo 42 de material
aislante que se coloca alrededor de la décima porción 36 contra la
novena porción 34, la cual tiene un diámetro ligeramente mayor que
el de la décima porción 36. Los medios de tope 44 comprenden,
además, un borde 41 de forma de anillo que está situado en la parte
más remota del segundo extremo 8 de la carcasa 4 y que se pliega
sobre el anillo 42. Este plegado hace que el anillo 42 y así también
el conductor completo 16 sean presionados contra el primer medio de
tope 43.
La figura 4 muestra una sección longitudinal de
una segunda realización del filtro 2 según la invención. Según esta
realización, el filtro 2 tiene unos medios de conexión integrados 3a
de la misma clase en ambos extremos. Los detalles son los mismos
que en las figuras 1 a 3, además de que el segundo extremo 8 del
filtro 2 en esta realización es en su totalidad igual que el primer
extremo 6, que es del mismo tipo que en la realización
anteriormente descrita. Esto significa que el tercer miembro de
conexión 13 en esta segunda realización es del mismo tipo que el
segundo miembro de conexión 17. Una porción 18' del mismo tipo que
la primera porción 18 sustituye también a las porciones novena y
décima 34, 36. La diferencia entre los extremos primero y segundo
6, 8 consiste solamente en que el primer medio de tope 43, o sea, la
proyección, presentes en el primer extremo 6 no están presentes en
el segundo extremo 8. Durante el montaje se empuja el conductor 16
hacia dentro a través del segundo extremo 8 de la carcasa 4, y para
sujetar el conductor 16 en la carcasa 4 y proporcionar un segundo
medio de tope 44, la carcasa 4 está abollonada en el segundo extremo
8 de tal manera que se proporciona un diámetro interior disminuido
50 en la carcasa 4 y la octava porción 32 se presiona axialmente
hacia el centro.
La figura 5 muestra una sección longitudinal de
una tercera realización del filtro según la invención. Según esta
realización, el filtro es un filtro pasabanda (BP). Este filtro
permite que pasen frecuencias dentro de un cierto intervalo, lo que
se distingue del filtro LP, que permite que pasen todas las
frecuencias que estén por debajo de una cierta frecuencia. Los
detalles son los mismos que en las figuras 1 a 4, excepto que dos
de las porciones generadoras de capacitancia 24, 28 han sido
divididas en dos porciones cilíndricas circulares más pequeñas
24a', 24b' y 28a', 28b' respectivamente, que se siguen una a otra en
la dirección del eje. Las porciones 24a', 24b' y 28a', 28b',
respectivamente, están separadas por un intersticio 47 que está
lleno de un dieléctrico, por ejemplo aire, cerámica o el mismo
material aislante que se moldea alrededor de las porciones 20, 24,
28, 32. En el caso últimamente mencionado el aislador 38 y el
dieléctrico juntamente con los medios de unión 40 proporcionan una
unidad continua. Para proporcionar un filtro BP, una o más de las
porciones generadoras de capacitancia 20, 24, 28, 32 podría ser
dividida del mismo modo que las porciones 24, 28 en la tercera
realización (figura 5).
Por supuesto, el filtro BP podría ser provisto
de un medio de conexión 3a en uno de los extremos y un medio de
conexión 3b en el otro extremo o bien de un medio de conexión 3b en
ambos extremos.
Otras variantes concernientes a la ubicación del
aislador 38 en el filtro 2 podrían ser, por ejemplo, que todo el
conductor 16 estuviera cubierto por el aislador que se moldea
alrededor del mismo. Sería entonces también posible sustituir los
dos medios de tope 43, 44 por un medio de tope que sea una
protuberancia formada en algún sitio de la carcasa. La
protuberancia provoca una reducción del diámetro interior de la
carcasa 4, lo que a su vez hace que el material aislante se deforme
un poco y que el conductor 16 quede fijado dentro de la carcasa
4.
El anillo 42 podría proporcionar también una
unidad continua juntamente con el aislador moldeado 38.
Por supuesto, es posible un filtro 2 con medios
de conexión 3b de la misma clase en cada extremo. Se consigue así
un filtro 2 que se conecta por soldadura en ambos extremos.
Claims (16)
1. Un filtro que comprende un primer extremo
(6), un segundo extremo (8), una carcasa conductora (4), al menos
un conductor central (16) y un medio de conexión (3a, 3b) en cada
uno de los extremos (6, 8), extendiéndose la carcasa (4) a lo largo
de un eje imaginario (A) y estando destinada a acomodar el conductor
(16) a lo largo de este eje imaginario (A), y, además, el conductor
(16) está provisto de porciones generadoras de capacitancia (20,
24, 28, 32) y porciones generadoras de inductancia (22, 26, 30),
comprendiendo el medio de conexión (3a) en el primer extremo (6)
del filtro un primer miembro de conexión (10) conectado a la carcasa
(4) y un segundo miembro de conexión (17) conectado al conductor
(16), comprendiendo el medio de conexión (3b) en el segundo extremo
(8) del filtro un tercer miembro de conexión (13) conectado a la
carcasa (4) y un cuarto miembro de conexión (37) conectado al
conductor (16), caracterizado porque el segundo y el cuarto
miembros de conexión (17, 37) están previstos formando una sola
pieza con el conductor (16).
2. Un filtro según la reivindicación 1,
caracterizado porque un aislador (38) cubre al menos una
parte de al menos una de las porciones generadoras de capacitancia
(20, 24, 28, 32) del conductor (16), y porque el aislador está
dispuesto sobre dicha porción.
3. Un filtro según la reivindicación 2,
caracterizado porque el aislador (38) está moldeado
directamente sobre dichas porciones generadoras de capacitancia
(20, 24, 28, 32).
4. Un filtro según la reivindicación 3,
caracterizado porque entre cada porción generadora de
capacitancia (20, 24, 28, 32) está dispuesto al menos un medio de
unión axialmente dirigido (40) que conecta uno con otro los
aisladores colocados alrededor de estas porciones, consistiendo el
medio de unión (40) en el mismo material moldeado alrededor de las
porciones (20, 24, 28, 32), proporcionando el aislador y el medio de
unión una unidad continua.
5. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa
(4) está provista de al menos un medio de tope (43, 44) para fijar
el conductor coaxialmente dentro de la carcasa (4).
6. Un filtro según la reivindicación 5,
caracterizado porque uno de los medios de tope (43, 44) es
una proyección (43) del interior de la carcasa (4) en uno de los
extremos (6), con lo que se detiene en la proyección (43) la
porción generadora de capacitancia (20) que es la más próxima al
segundo miembro de conexión (17) y que juntamente con el aislador
tiene un diámetro que está dimensionado de tal manera que encaje con
precisión dentro del resto de la carcasa.
7. Un filtro según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque al menos uno de los medios de tope (43,
44) comprende al menos una protuberancia en la carcasa (4),
provocando esta protuberancia una disminución del diámetro interior
de la carcasa (4).
8. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque al menos uno de
los medios de tope (43, 44) comprende un anillo (42) de material
aislante que está colocado alrededor del extremo (36) adaptado para
conexión por soldadura contra una parte del conductor (16) y que
tiene un diámetro ligeramente mayor que el del extremo (36)
adaptado para conexión por soldadura, y un borde (42) de forma de
anillo que está dispuesto en la parte más remota del otro extremo
(8) de la carcasa (4) y que está plegado sobre el anillo (42),
haciendo este pliegue que el anillo y, por tanto, el conductor
completo sean presionados contra el medio de tope (43) del
extremo
opuesto.
opuesto.
9. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos
uno de los miembros de conexión segundo y cuarto (17, 37) es un
extremo de conexión por soldadura (36) que tiene la forma de una
envuelta cilíndrica circular.
10. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos
uno de los miembros de conexión segundo y cuarto (17, 37) está
previsto como una envuelta cilíndrica circular que se extiende en
la dirección longitudinal y uno de cuyos extremos (18a') está libre,
y en esta envuelta hay al menos una hendidura axialmente dirigida
que se extiende desde el extremo libre (18a) hacia la porción
generadora de capacitancia (32) que es la más próxima al cuarto
miembro de conexión (37).
11. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer
miembro de conexión (10) y el tercer miembro de conexión (13) están
previstos como parte integrante de la carcasa, y porque la carcasa
(4) está prevista en una sola pieza.
12. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
miembros de conexión primero y tercero (10) y (13) están provistos
de roscas (11) y (14).
13. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
conductor (16) está previsto en una sola pieza, con lo que el
filtro (2) es un filtro pasabajos.
14. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque al menos una de
las porciones generadoras de capacitancia (28) está dividida en dos
porciones más pequeñas (28a', 28b') que se siguen una a otra en la
dirección del eje, estando separadas las porciones (28a', 28b') por
un intersticio (47) que está lleno de al menos un dieléctrico, con
lo que el filtro (2) es un filtro pasabanda.
15. Un filtro según la reivindicación 14,
caracterizado porque dicho eléctrico es del mismo material
aislante que se moldea alrededor de las porciones (20, 24, 28, 32),
con lo que el aislador y el dieléctrico componen una unidad
continua.
16. Un filtro según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa
(4) y las diferentes porciones (18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34,
36) del conductor son de forma esencialmente cilíndrica circular,
teniendo las porciones generadoras de capacitancia (20, 24, 28, 32)
el diámetro más grande, y porque al menos una de las porciones (18,
20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) está dispuesta coaxialmente a lo
largo del eje imaginario (A).
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