FR2693857A1 - Filtre diélectrique et blindage associé. - Google Patents
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Abstract
L'ensemble de filtrage (600) comprend un filtre diélectrique (300) et un blindage (500) placé autour du filtre diélectrique. Ce dernier peut être monté en surface sur une plaquette de circuit et comporte au moins une encoche (426, 432) formée de façon à s'étendre le long d'une surface latérale (324) de celui-ci. Le blindage est solidairement formé de deux feuilles (506, 512) faites d'une matière absorbant les ondes électromagnétiques, qui sont reliées entre elles par un épaulement formant un angle droit de manière à pouvoir s'ajuster sur deux côtés (318, 306) du filtre diélectrique. Une ou plusieurs dents saillantes (542, 548) respectivement associées à l'encoche ou aux encoches (426, 432) du point de vue du nombre et de la position, s'étendent au-delà d'une surface terminale d'une des feuilles (512) du blindage de façon à venir en prise d'ajustement avec une encoche correspondante formée sur le filtre. On place le blindage autour du filtre diélectrique avant de réaliser l'accord du filtre, et des ouvertures (530 et 536) sont prévues dans le blindage pour permettre l'accès au filtre diélectrique et, par conséquent, son réglage d'accord après l'installation du blindage.
Description
i La présente invention concerne de façon générale les filtres
diélectriques, et plus particulièrement, un ensemble de filtrage possédant un filtre diélectrique et, fixé à celui-ci, un écran absorbant les ondes électromagnétiques
qui permet le montage en surface du filtre sur un substrat.
Les progrès réalisés dans le domaine de l'électronique radio ont permis l'introduction et la commercialisation d'une gamme plus diversifiée d'appareils de télécommunications radio Les progrès réalisés dans la conception des circuits électroniques ont également permis une miniaturisation accrue des circuits électroniques constituant ces appareils de télécommunications radio Il en résulte
qu'une gamme plus diversifiée d'appareils de télécommunications radio eux-
mêmes constitués de circuits électroniques plus petits a autorisé une utilisation plus commode des appareils de télécommunications radio dans un plus grand
nombre d'applications.
Un émetteur-récepteur radio, comme par exemple un émetteur-
récepteur radio utilisé dans un système cellulaire de télécommunications, constitue un exemple d'appareil de télécommunications radio qui a été miniaturisé pour
pouvoir être utilisé dans un plus grand nombre d'applications Des efforts supplé-
mentaires, visant à miniaturiser encore les circuits électroniques de ces émetteurs-
récepteurs radio, ainsi que d'autres appareils de télécommunications radio, sont en cours Cette miniaturisation plus poussée des émetteurs-récepteurs radio augmentera encore la commodité d'utilisation de ces appareils et permettra de les
utiliser dans un nombre encore plus grand d'applications.
Avec la poursuite des efforts visant à miniaturiser encore plus les circuits électroniques constituant les émetteurs-récepteurs radio, ainsi que d'autres appareils de télécommunications radio, la réduction de la taille des circuits électroniques les constituant est devenue un but conceptuel crucial pendant la
conception même des circuits.
Des filtres à blocs diélectriques, formés d'une matière céramique,
constituent fréquemment une partie des circuits de ces émetteursrécepteurs radio.
Leur utilisation est avantageuse, car ces filtres présentent de bonnes caracté-
ristiques de filtrage aux fréquences auxquelles les émetteurs-récepteurs
fonctionnent ordinairement.
Pour former un filtre d'un bloc de matière diélectrique, on forme, par moulage ou par d'autres moyens, des trous qui s'étendent au travers du bloc diéelectrique et on revêt les parois latérales définissant ces trous au moyen d'un matériau électriquement conducteur, par exemple un matériau contenant de l'argent Les trous ainsi formés forment des résonateurs, qui résonnent aux fréquences déterminées par les longueurs des trous Typiquement, des parties importantes des surfaces extérieures du bloc diélectrique sont de la même façon revêtues par le matériau électriquement conducteur Ces parties des surfaces externes sont typiquement connectées à la terre électrique. Des parties, mutuellement séparées, de la surface supérieure du bloc diélectrique sont elles aussi typiquement revêtues par le matériau électriquement conducteur, en isolation électrique vis-à-vis du matériau électriquement conducteur déposé sur d'autres surfaces externes du bloc diélectrique Des parties adjacentes du matériau électriquement conducteur déposé sur la surface supérieure se trouvent alors couplées entre elles du point de vue capacitif De plus, ces parties
chargent, du point de vue capacitif, les résonateurs respectifs.
Les résonateurs, en raison du couplage électromagnétique existant entre résonateurs adjacents, les parties de la surface supérieures du bloc (du fait du couplage capacitif) et la charge capacitive des résonateurs définissent, ensemble, un filtre qui possède des caractéristiques de filtrage permettant de filtrer un signal
qui lui est appliqué.
Dans les filtres à blocs diélectriques réels, un couplage électro-
magnétique existe non seulement entre résonateurs adjacents du filtre, mais, aussi, entre des résonateurs qui ne sont pas adjacents Le couplage entre résonateurs non adjacents n'est généralement pas souhaitable et, fréquemment, on dispose à proximité des surfaces supérieures de ces filtres à blocs diélectriques, un type quelconque de matériau absorbant les ondes électromagnétiques, qui est configuré de façon à former un blindage Ces blindages ont pour fonction de minimiser le couplage non voulu entre résonateurs non adjacents Pour qu'ils fonctionnent de manière appropriée, on connecte à la terre ces blindages, à un même potentiel de
terre électrique que celui auxquels les filtres à blocs diélectriques sont connectés.
De plus, de la manière la plus simple, les blindages peuvent être fixés directement
aux filtres ou leur être connectés d'une autre manière.
Toutefois, une fois connecté à un filtre à bloc diélectrique, le blindage
altère les caractéristiques de filtrage du filtre.
Après la formation d'un filtre à bloc diélectrique, on accorde le filtre en retirant des parties du revêtement de matériau électriquement conducteur Ce réglage d'accord apporte un effet correctif aux variations dues à la fabrication et il
est typiquement effectué pour changer légèrement les caractéristiques du filtre.
Classiquement, on place le filtre dans une monture de support, on détermine les caractéristiques de filtrage du filtre non accordé, puis on accorde le filtre afin qu'il possède les caractéristiques de filtrage voulues Une fois que le filtre a été accordé par le procédé ci-dessus indiqué, on retire le filtre de son emplacement de support dans la monture de support, on fixe un blindage au filtre, on monte le filtre sur une plaquette de circuit et on le connecte au circuit électrique dont le filtre doit faire partie Toutefois, comme noté précédemment, le blindage altère les caractéristiques de filtrage du filtre; par conséquent, les caractéristiques de filtrage du filtre diffèrent quelque peu, une fois le blindage fixé à celui-ci, des caractéristiques de
filtrage du filtre correspondant à l'accord initial.
Cet écart entre les caractéristiques du filtre accordé et les caracté-
ristiques du filtre après fixation du blindage sur le filtre peut amener un fonction-
nement non souhaitable du circuit dont le filtre fait partie.
Il serait donc souhaitable de pouvoir disposer d'un blindage pour filtre diélectrique, ainsi que d'un ensemble de filtrage le comportant, qui puisse être fixé
au filtre diélectrique avant le réglage d'accord de celui-ci.
L'automatisation de l'assemblage des circuits s'appuie sur l'utilisation de techniques de soudure à fusion Les filtres à blocs diélectriques qui peuvent être montés en surface sur une plaquette de circuit permettent la fixation de ces filtres sur la plaquette de circuit par une technique de soudure à fusion L'utilisation de filtres diélectriques qui peuvent être montés en surface facilite donc, de manière
avantageuse, l'automatisation de l'assemblage des circuits.
Pour qu'un filtre puisse être monté en surface, il faut que la face du filtre à bloc diélectrique qui repose sur la plaquette de circuit soit plane Par conséquent, le blindage qui est fixé sur le filtre à bloc diélectrique doit avoir une structure permettant sa fixation au filtre en même temps qu'il permet que la face
inférieure du filtre à bloc diélectrique ait une configuration plane.
Il serait donc en outre souhaitable de pouvoir disposer d'un ensemble de filtrage comprenant un filtre à bloc diélectrique et un blindage fixé à ce dernier, o le filtre, après fixation du blindage sur celui-ci, comporte une surface d'appui plane permettant de mettre le filtre en appui sur une plaquette de circuit, ce qui permet de fixer l'ensemble de filtrage sur un circuit électrique disposé sur la
plaquette de circuit par une technique de soudure à fusion.
L'invention propose donc de façon avantageuse un blindage pour filtre diélectrique et un ensemble filtre diélectrique, ou ensemble de filtrage comportant ce blindage, qui peut être fixé au filtre diélectrique avant le réglage d'accord de celui-ci. L'invention propose également, de façon avantageuse, un ensemble de filtrage comprenant un filtre diélectrique et, fixé à ce dernier, un blindage absorbant les ondes électromagnétiques, qui peut être monté en surface sur un substrat. L'invention propose de plus, de façon avantageuse, un ensemble filtre diélectrique destiné à un circuit disposé dans un émetteur- récepteur radio, par
exemple, le circuit récepteur radio de l'émetteur-récepteur radio.
Selon l'invention, il est donc présenter un ensemble de filtrage destiné
à produire un signal filtré en réponse à l'application d'un signal d'entrée à celui-ci.
L'ensemble de filtrage comprend un filtre diélectrique formé d'un bloc de matière céramique, qui est défini par une surface supérieure, une surface inférieure, et des surfaces latérales opposées Le bloc de matière céramique possède au moins un résonateur, qui est formé de façon à s'étendre suivant un axe longitudinal entre les surfaces supérieure et inférieure du bloc, un revêtement de matière électriquement conductrice qui est formé sur au moins des parties de la surface inférieure et des surfaces latérales opposées du bloc, et au moins une encoche formée de façon à s'étendre le long d'au moins une des surfaces latérales opposées du bloc Un blindage, formé d'une matière absorbant les ondes électromagnétiques, comporte une première partie feuille qui possède une surface faciale destinée à venir en appui sur l'une des surfaces latérales du bloc formant le filtre diélectrique Une
deuxième partie feuille est placée de façon à s'étendre suivant un certain angle au-
delà d'une surface de bord latérale de la première partie feuille afin de couvrir des parties de la surface supérieure du bloc formant le filtre diélectrique Au moins une dent saillante est placée de façon à s'étendre suivant un certain angle au-delà d'une surface de bord de la deuxième partie feuille, o la dent saillante (ou les dents, s'il y en a plusieurs) vient en appui, suivant un contact d'ajustement mutuel, avec l'encoche (ou les encoches) formée sur une (ou plusieurs) des surfaces latérales
opposées du bloc formant le filtre diélectrique.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise
à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une représentation graphique de la réponse de fréquence d'un filtre qui comprend une partie de l'ensemble de filtrage selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est un schéma électrique d'un filtre qui comprend une partie de l'ensemble filtre diélectrique selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un filtre qui comprend une partie de l'ensemble de filtrage selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 4 est une vue en perspective d'un filtre, analogue à celui de la figure 3, mais qui forme une partie de l'ensemble de filtrage d'un autre mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 5 est une vue en perspective d'un blindage, représenté seul, qui est constitué par un matériau absorbant les ondes électromagnétiques selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 6 est une vue en perspective du blindage de la figure 5, pris sous un autre angle; la figure 7 est une vue en perspective du blindage des figures 5 et 6 et du filtre de la figure 3, qui forment ensemble l'ensemble de filtrage selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 8 est une vue en élévation latérale de l'ensemble de filtrage de la figure 7, en appui sur un substrat, qui est ici une plaquette de circuit électrique; la figure 9 est une vue en coupe, prise suivant la longueur de l'ensemble de filtrage de la figure 7, qui montre la relation existant entre l'ensemble filtre diélectrique et le substrat lorsque l'ensemble filtre diélectrique est en appui sur ce dernier; la figure 10 est le schéma fonctionnel d'un émetteur-récepteur radio selon un mode de réalisation préféré de l'invention, dont l'ensemble de filtrage des
figures précédentes fait partie.
Pour commencer, il faut dire que, même si la description suivante de
modes de réalisation donnés à titre d'exemples est discutée en rapport avec un filtre
passe-bande à zéros et à pôles multiples, cette description n'est faite qu'à titre
d'exemple (Ce type de filtre est aussi souvent appelé un filtre "elliptique ") Les enseignements de l'invention peuvent aussi bien être mis en oeuvre avec d'autres types de filtres, comportant, sans limitation, des filtres passe-haut, des filtres
passe-bas et des filtres pour duplexeurs.
On se reporte d'abord à la représentation graphique de la figure 1 Elle montre la réponse de fréquence d'un filtre diélectrique passe-bande à zéros et à pôles multiples L'axe, des ordonnées 10 est étalonné en fonction d'une valeur liée à la puissance, ici des décibels, et l'axe des abscisses 14 est étalonné en fréquence, ici en hertz La courbe 18 est le tracé de la réponse de fréquence du filtre La réponse de fréquence du filtre passe-bande définit une bande passante indiquée par le segment 22 apparaissant au-dessus de la courbe 18 Les points terminaux du segment 18 sont déterminés par les fréquences de coupure passe-bande supérieure et inférieure du filtre La bande passante du filtre est caractérisée non seulement par les fréquences de coupure passe-bande supérieure et inférieure, mais aussi par une fréquence centrale, indiquée sur la figure par le numéro de référence 26 La fréquence centrale 26 est placée au centre de la bande passante et, par conséquent,
elle détermine le milieu du segment 22.
Comme précédemment noté, un filtre diélectrique, typiquement constitué d'un bloc de matière céramique, est fréquemment utilisé dans les circuits
fonctionnant aux fréquences radio.
Lors de la construction d'un filtre diélectrique formant un filtre passe-
bande, on tente de reproduire une bande passante ayant des caractéristiques voulues Toutefois, en raison des variations liées à la fabrication, la réponse de fréquence du filtre diélectrique obtenue varie souvent un peu par rapport à la réponse de fréquence voulue Pour obtenir la réponse de fréquence voulue, on
effectue souvent un réglage d'accord fin du filtre après sa construction, comme ci-
dessus indiqué, en retirant des parties du revêtement de matière électriquement
conductrice formé sur des parties des surfaces externes du filtre diélectrique.
Comme cela a également été noté ci-dessus, un blindage absorbant les ondes électromagnétiques est souvent placé autour du filtre diélectrique afin d'absorber les émissions d'ondes électromagnétiques produites pendant le fonctionnement du filtre diélectrique Ce blindage a également pour fonction d'absorber les émissions d'ondes électromagnétiques non voulues qui viennent du filtre lui-même Ces émissions d'ondes électromagnétiques peuvent provoquer un
couplage non voulu entre des résonateurs non adjacents d'un filtre diélectrique.
Puisque le blindage absorbe les émissions d'ondes électromagnétiques, il agit en
minimisant ce couplage non voulu.
Toutefois, la fixation d'un tel blindage absorbant les ondes électro-
magnétiques sur un filtre diélectrique affecte la réponse de fréquence du filtre diélectrique Par exemple, si l'on se reporte à la représentation graphique de la figure 1, on pourra dire que les fréquences de coupure supérieure et inférieure déterminant les points terminaux du segment 22, ainsi que la fréquence centrale 26 de la réponse de fréquence du filtre, représentée par la courbe 18, peuvent être modifiées par la fixation du blindage au filtre L'ensemble filtre diélectrique du mode de réalisation préféré de l'invention permet avantageusement de fixer le blindage au filtre diélectrique avant le réglage d'accord du filtre Cette fixation du blindage au filtre avant le réglage d'accord permet de prendre en considération les variations des caractéristiques de filtrage du filtre qui sont dues à cette fixation, et d'en tenir compte pendant le réglage d'accord du filtre On évite donc un fonction-
nement non voulu du circuit, résultant de variations non prévues des caractéris-
tiques de filtrage par suite de la fixation du blindage au filtre après le réglage d'accord. La figure 2 est le schéma électrique d'un filtre diélectrique faisant partie d'un mode de réalisation préféré de l'invention, lequel possède une réponse
de fréquence du type filtre passe-bande, comme celle apparaissant dans la repré-
sentation graphique de la figure 1.
Un filtre pour duplexeur, désigné dans son ensemble sur la figure par le numéro de référence 150, est un filtre elliptique à plusieurs pôles qui est conçu de manière à présenter une réponse de fréquence ayant une bande passante voulue et une fréquence centrale voulue Il faut naturellement noter que le filtre 150 ne représente qu'un exemple; de nombreux autres filtres ayant d'autres configurations de circuit, ainsi que d'autres circuits de filtrage à un seul et à plusieurs pôles peuvent être construits selon les enseignements du mode de réalisation préféré de
l'invention.
Le filtre 150 comporte plusieurs résonateurs, qui sont ici indiqués par les lignes de transmission 156, 162, 168, 174 et 180 Le résonateur indiqué par la ligne de transmission 156 est chargé capacitivement par le condensateur 186 De même, les résonateurs indiqués par les lignes de transmission 162, 168, 174 et 180 sont capacitivement chargés par les condensateurs respectifs 192, 198, 204 et 210,
par rapport à un plan de terre électrique.
Le résonateur représenté par la ligne de transmission 156 est configuré de manière à former un zéro de sa fonction de transfert, tandis que les résonateurs indiqués par les lignes de transmission 162 à 180 sont configurés de façon à former
des pôles de leurs fonctions de transfert.
Les bornes d'entrée du filtre 150 sont indiquées sur la figure par la ligne 216, et la borne de sortie du filtre 150 est indiquée sur la figure par la ligne 222 La charge capacitive, par rapport à la terre, des bornes 216 et 222 est indiquée
sur la figure par les condensateurs 224 et 226.
Les résonateurs qui sont adjacents parmi les résonateurs représentés par les lignes de transmission 162 à 180 sont deux à deux couplés par induction et
couplés par une capacité.
Sur la figure, le couplage inductif entre les résonateurs représentés par les lignes de transmission 162 et 168 est indiqué par la ligne de transmission 228; celui des résonateurs des lignes 168 et 174 est indiqué par la ligne de transmission 234; et celui des résonateurs des lignes 174 et 180 est indiqué par la ligne de
transmission 240.
Sur la figure, le couplage capacitif entre les résonateurs représentés par les lignes de transmission 162 et 168 est indiqué par le condensateur 246; celui des résonateurs des lignes 168 et 174 est indiqué par le condensateur 252; et celui
des résonateurs des lignes 174 et 180 est indiqué par le condensateur 258.
Dans un filtre diélectrique réel, le degré de couplage capacitif entre résonateurs adjacents est proportionnel aux distances séparant la matière électriquement conductrice respectivement déposée sur les surfaces internes qui définissent les conducteurs internes des résonateurs du filtre 150 (ou qui sont formés sur une surface supérieure du bloc diélectrique et sont électriquement
connectés à ces surfaces internes).
Des condensateurs 264 et 270 apparaissant également dans le schéma électrique du filtre 150 de la figure 2 sont représentatifs des capacités d'entrée Un condensateur 276, qui fait également partie du filtre 150, est représentatif de la
capacité de sortie.
Bien que ceci ne soit pas représenté sur la figure, en l'absence d'un blindage absorbant les ondes électromagnétiques placé autour du filtre diélectrique, un couplage inductif se produit également entre résonateurs non adjacents Le blindage formé de la matière absorbant les ondes électromagnétiques a pour fonction de minimiser ce couplage mutuel non voulu Toutefois, comme noté ci-dessus, le fait de fixer un tel blindage sur un filtre diélectrique altère les caractéristiques de filtrage du filtre, et il est nécessaire d'en tenir compte pendant le réglage d'accord du filtre pour assurer que le filtre possède des caractéristiques de
filtrage voulues.
On passe maintenant à la vue en perspective de la figure 3, qui représente un filtre diélectrique, désigné dans son ensemble par le numéro de référence 300, formant une partie de l'ensemble filtre diélectrique d'un mode de réalisation préféré de l'invention Le filtre 300 peut être schématiquement représenté par le schéma de circuit du filtre 150 de la figure 2 Le filtre 300 présente dans son ensemble une configuration du type bloc, et est constitué par
une matière diélectrique.
Le filtre 300 présente une surface supérieure 306, une surface inférieure 312, une surface latérale antérieure 318, une surface latérale postérieure 324, et des surfaces latérales terminales 330 et 336 Un revêtement de matière électriquement conductrice, typiquement une matière contenant de l'argent, est appliquée à des parties importantes de la surface inférieure 312, des surfaces latérales antérieure 318 et postérieure 324, et des surfaces latérales terminales 330 et 336 Ces parties des surfaces 312 à 336 sont connectées à un plan de terre électrique (comme cela sera noté en relation avec la figure 9 ci-après, le revêtement de matière électriquement conductrice appliqué à la surface latérale postérieure 324 est appliqué de manière à former sur cette surface des électrodes de
couplage d'entrée et de sortie).
Une série de lignes de transmission, désignées ici par les numéros de référence 356, 362, 368, 374 et 380 sont formées dans le bloc diélectrique par un processus de moulage, ou autre, de façon à s'étendre longitudinalement suivant des
axes longitudinaux Les lignes de transmission 356 à 380 correspondent respec-
tivement aux lignes de transmission 156 à 180 du schéma de circuit du filtre 150
de la figure 2 Les lignes de transmission 356 à 380 forment des lignes de trans-
mission résonnantes lorsque des signaux ayant certaines fréquences leur sont appliquées Les lignes de transmission 356 à 380 définissent des ouvertures sur la surface supérieure 306 du filtre 300 Les parois latérales délimitant les lignes de
transmission 356 à 380 sont également revêtues de la même matière électri-
quement conductrice qui revêt les surfaces externes du bloc diélectrique.
On note que, puisque les lignes de transmission 356 à 380 forment des lignes de transmission résonnantes ou, simplement, des "résonateurs," lorsque des signaux ayant certaines fréquences d'oscillation leurs sont appliqués, on utilisera ci-après, de façon interchangeable, l'expression "lignes de transmission" au même
titre que l'expression "résonateurs".
Des parties de la surface supérieure 306 sont également revêtues par la même matière électriquement conductrice qui revêt les surfaces latérales du bloc
électrique et les parois latérales délimitant les lignes de transmission 356 à 380.
Ces parties sont indiquées sur la figure par les zones recouvertes 384, 384 ', 388, 392, 396, 400 et 400 ' Les zones recouvertes 384 et 384 ', 384 ' et 388, 388 et 392, 392 et 396, 396 et 400, ainsi que 400 et 400 ' sont également couplées par effet capacitif Le degré de couplage capacitif est déterminé par la taille des zones
recouvertes ainsi que par les distances séparant les zones recouvertes adjacentes.
Certaines, respectives, des zones recouvertes 384, 384 ', 388, 392, 396, 400 et 400 '
chargent également par effet capacitif les résonateurs par rapport à la terre.
il faut noter que les configurations des zones recouvertes présentes sur la surface supérieure 106 ne représentent qu'un exemple D'autres configurations, typiquement plus complexes, sont souvent déposées sur des surfaces supérieures de
filtres réels.
Les dimensions du filtre 300 sont typiquement définies par une dimension de hauteur, indiquée par le segment 404, une dimension de longueur, indiquée par le segment 408, et une distance de séparation d'avec le plan de terre,
indiquée par le segment 414.
La dimension du filtre 300 suivant la hauteur détermine la longueur
des lignes de transmission résonnantes 356 à 380, lesquelles s'étendent longitu-
dinalement au travers du bloc diélectrique Cette dimension du filtre suivant la hauteur est, de manière typique, sensiblement fixe, car les longueurs des lignes de transmission 356 à 380 doivent être des longueurs proportionnelles aux longueurs
d'onde des signaux oscillants appliqués au filtre pour être laissé passer par celui-ci.
(Comme la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence, les longueurs des lignes de transmission 356 à 380 sont en outre liées, en proportion inverse, à la fréquence des signaux appliqués au filtre) Le filtre diélectrique 300 est typiquement couplé à un circuit électrique disposé sur une plaquette de circuit électrique Comme précédemment mentionné, les filtres diélectriques qui peuvent être montés en surface directement sur la plaquette de circuit électrique facilitent de façon avantageuse l'automatisation de l'assemblage des circuits, car de tels filtres diélectriques peuvent être connectés au
circuit électrique par des techniques de soudage à fusion.
Le filtre diélectrique 300 de la figure 3 présente une structure qui permet son montage en surface directement sur une plaquette de circuit électrique
par mise en appui de la surface latérale postérieure 324 sur la plaquette de circuit.
Dans le mode de réalisation préféré, les sections droites des résonateurs 362 à 380 sont allongées suivant des directions perpendiculaires à leurs axes longitudinaux respectifs Cet allongement des axes transversaux des résonateurs
362 à 380 modifie le degré de couplage entre les résonateurs adjacents.
Comme précédemment décrit, le but fixé à la conception des circuits, à savoir leur miniaturisation, a amené à réduire les dimensions matérielles des filtres diélectriques Les dimensions matérielles (autres que la dimension du filtre suivant il la hauteur, pour des raisons indiquées ci-dessus) ont été diminuées de façon correspondante Lorsque l'on réduit la dimension suivant la longueur (qui est indiqué par le segment 408 sur la figure), il faut que les résonateurs adjacents soient mis dans une plus grande proximité matérielle les uns avec les autres En plaçant les résonateurs adjacents plus près les uns des autres, on augmente le degré
de couplage entre résonateurs adjacents.
Pour contrebalancer cette augmentation du couplage entre résonateurs, on peut retirer des parties de la matière céramique du bloc diélectrique du filtre se trouvant entre résonateurs adjacents, par un processus demoulage ou autre, car un tel enlèvement de matière diélectrique entre les résonateurs adjacents réduit le
degré de couplage entre les résonateurs.
Sur la figure, l'existence d'encoches 414 et 420, qui sont formées respectivement de façon à s'étendre le long de la surface latérale antérieure 318 et de la surface latérale postérieure 324 du filtre, entre les résonateurs 362 et 368, réduit le couplage entre ces résonateurs adjacents De même, l'existence des encoches 426 et 432, formées de façon à s'étendre respectivement le long de la surface latérale antérieure 318 et de la surface latérale postérieure 324 du filtre,
entre les résonateurs 374 et 380, réduit le couplage entre ces résonateurs adjacents.
Alors qu'on choisit la position des encoches sur les surfaces latérales antérieure 318 et postérieure 324 du filtre pour obtenir des caractéristiques de filtrage voulues, le fait de former au moins une encoche de façon qu'elle s'étende le long de la surface latérale postérieure 324 du filtre est avantageusement utilisé
dans le mode de réalisation préféré de l'invention.
La figure 4 est une vue en perspective d'un filtre faisant partie de l'ensemble filtre diélectrique selon un autre mode de réalisation de l'invention Le filtre de cette figure, qui est désigné dans son ensemble par le numéro de référence 300 ', est identique à tout point de vue au filtre 300 de la figure 3, à l'exception de la configuration d'une des lignes de transmission s'étendant au travers du bloc électrique, qui est ici désignée par le numéro de référence 374 ' La ligne de transmission 374 ' a une configuration circulaire en section droite Le fait de modifier la configuration en section droite de la ligne de transmission modifie le degré de couplage entre lignes de transmission adjacentes Puisque les autres parties du filtre 300 ' sont identiques aux parties correspondantes du filtre 300, ces parties seront désignées par des numéros analogues et ne seront pas expliquées de
manière détaillée.
On passe maintenant aux vues en perspective des figures 5 et 6, qui représentent un blindage, désigné dans son ensemble par le numéro de référence 500 Puisque les figures 5 et 6 sont toutes deux des vues du blindage 500 suivant un angle différent, on utilise des numéros de référence identiques pour identifier les éléments communs aux figures Le blindage 500 est formé par une matière absorbant les ondes électromagnétiques, et, dans le mode de réalisation préféré, le
blindage 500 est intégralement formé d'une matière métallique.
Le blindage 500 comporte une première partie feuille 506 ayant une configuration sensiblement rectangulaire Comme cela sera noté de manière plus
détaillée ci-après, la première partie feuille 506 a des dimensions qui corres-
pondent sensiblement à celles de la surface latérale antérieure 318 du filtre 300 de
la figure 3.
Le blindage 500 comporte en outre une deuxième partie feuille 512, qui s'étend, suivant un angle sensiblement droit, au-delà de la surface de bord latérale la première partie feuille 506 Comme la première partie feuille 506 et la deuxième partie feuille 512 sont formées solidairement, leur intersection forme une partie épaulement, désignée sur la figure par le numéro de référence 518, qui possède une section de raccord angulaire centrale formant un angle droit Des ouvertures 530 et 536 sont formées, qui traversent la deuxième partie feuille 512,
ainsi qu'une partie de la première partie feuille 506.
Des première et deuxième dents saillantes 542 et 548 sont formées de façon à s'étendre au-delà de la surface de bord de la deuxième partie feuille 512, du côté de la partie feuille 512 qui est opposé à la partie épaulement 518 Les dents saillantes 542 et 548 s'étendent suivant des angles sensiblement droits par rapport à la direction du plan de la deuxième partie feuille 512, et sont constitués par des éléments en forme de bande s'étendant longitudinalement Pour des raisons qui seront indiquées ci-après de façon plus détaillée, la hauteur de la deuxième partie feuille 512 du blindage 500 correspond sensiblement à la hauteur de la surface
supérieure 306 (comme représenté par le segment 408) du filtre 300 de la figure 3.
Comme on peut également le voir sur les vues en perspective des figures 5 et 6, des éléments 560 et 566 formant des pinces de retenue sont formés de façon à s'étendre au-delà des surfaces de bord opposées de la première partie feuille 506 Les éléments pinces de retenue 560 et 566 font saillie suivant un angle sensiblement droits par rapport à la direction du plan de la première partie feuille 506 et ils comportent chacun des surfaces de retenue, indiquées sous la forme de
bourrelets 572 et 578 sur la figure.
Puisque les dimensions de la première partie feuille 506 correspondent sensiblement aux dimension de la surface latérale antérieure 318 du filtre 300 et que la deuxième partie feuille 512 a une hauteur qui correspond sensiblement à la hauteur de la surface supérieure 306, le blindage 500 peut être placé autour du filtre 300 de manière que l'on forme grâce à lui un blindage susceptible d'absorber les émissions d'ondes électromagnétiques produites par le filtre 300 pendant son fonctionnement. La figure 7 est une vue en perspective du filtre 300 de la figure 3, ainsi que du blindage 500 des figures 5 et 6 Le filtre 300 et le blindage 500 forment ensemble l'ensemble filtre diélectrique, ou ensemble de filtrage désigné sur cette figure par le numéro de référence 600, du mode de réalisation préféré de l'invention Comme ci- dessus mentionné, en raison des dimensions des première et deuxième parties feuilles 506 et 512 du blindage 500, il est possible de placer le blindage 500 autour du filtre 300 Comme représenté sur la figure, la première partie feuille 506 vient en appui contre la surface latérale antérieure 318 (qui est cachée à la vue dans l'orientation de la figure 7) de façon à couvrir la surface latérale antérieure 318 Les éléments pinces de retenue 560 et 566 (un seul élément pince 566 est représenté sur la figure 7) viennent en prise de serrage avec les
surfaces latérales terminales 330 et 336 du filtre 300.
Puisque la deuxième partie feuille 512 du blindage 500 s'étend suivant un angle droit par rapport à la direction du plan défini par la première partie feuille
506, la deuxième partie feuille 512 couvre la surface supérieure 306 du filtre 300.
Au contraire de la relation existant entre la première partie feuille 506 et la surface latérale antérieure 318 (que l'on ne peut pas voir sur la figure 7) du filtre 300, la deuxième partie feuille 512 est placée à une certaine hauteur au-dessus de la surface supérieure 306, cette distance de séparation étant indiquée par un segment 606. Les dents saillantes 542 et 548 qui s'étendent au-delà des surfaces latérales de bord la deuxième partie feuille 512 viennent en appui contre la surface latérale postérieure 324 du filtre 300 Plus spécialement, les dents saillantes 542 et 548 viennent en prise d'ajustement avec les encoches 426 et 432 formées de façon à s'étendent le long de la surface latérale postérieure 324 En choisissant de manière appropriée les profondeurs des encoches 426 et 432 ainsi que les épaisseurs des dents 542 et 548, on peut faire en sorte que le positionnement des dents 542 et 548, suivant cette prise d'ajustement entre les encoches 426 et 432, permettent l'appui des dents saillantes à l'intérieur des encoches 426 et 432 de façon que les surfaces faciales des dents saillantes 542 et 548 affleurent la surface
faciale de la face latérale postérieure 324, ou soient disposées audessous de celle-
ci Ce positionnement permet le montage en surface de la surface latérale
postérieure 324 sur un substrat, par exemple une plaquette de circuit.
On note que, sur la vue de la figure 7, les bornes d'entrée et de sortie 612 et 618 qui sont disposées sur la surface latérale postérieure 324 du filtre 300,
apparaissent également sur la figure.
On passe maintenant à la vue en élévation latérale de la figure 8, qui représente l'ensemble filtre diélectrique 600 du mode de réalisation préféré de l'invention après la venue de l'ensemble en appui sur le substrat, qui est ici une plaquette de circuit 640 Puisque les dents saillantes 542 et 548 sont en appui, en prise d'ajustement, avec les encoches 426 et 432 du filtre 300, la surface latérale
postérieure 324 du filtre 300 est en appui direct contre la plaquette de circuit 640.
Puisque l'ensemble de filtrage 600 peut être monté en surface sur la plaquette de circuit 640, l'ensemble de filtrage peut être couplé à un circuit électrique disposé sur la plaquette de circuit par une technique de soudage à fusion L'élément pince de retenue 560 (ainsi que l'élément 566, non représenté sur la figure) produit une
force de serrage visant à retenir le blindage 500 en position autour du filtre 300.
Une connexion de soudure peut également être effectuée entre le filtre 300 et le blindage 500 de manière à assurer une connexion électrique positive entre eux et, aussi, à aider à la fixation du blindage 500 sur le filtre 300 Cette connexion de
soudure est indiquée sur la figure par la partie de soudure 646.
La figure 9 est une vue en section droite, prise longitudinalement dans l'ensemble de filtrage 600 et la plaquette de circuits 640 de la figure 8 La vue en coupe de la figure 9 montre de nouveau la relation qui existe entre le filtre 300 et le blindage 500 de l'ensemble de filtrage La relation entre la dent saillante 548 du blindage 500 et l'encoche 432 du filtre 300 est également illustrée sur la figure En raison de cette prise d'ajustement, la surface latérale postérieure 324 du filtre 300 peut être montée en surface sur la plaquette de circuit 640 La partie de soudure 646 qui forme la connexion de soudure entre la première partie feuille 506 du blindage 500 et une surface latérale du filtre 300 est également représentée De plus, une partie de soudure 652, utilisée pour former une connexion de soudure
entre la dent saillante 548 et une surface du filtre 300, est également représentée.
Cette connexion de soudure est également formée, pour des raisons analogues aux raisons de formation de la connexion de soudure formée par la partie de soudure 646. Puisque les ouvertures 530 et 536 sont formées de manière à s'étendre au travers de la deuxième partie feuille 512, le blindage 500 peut être positionné autour du filtre 300 et fixé à ce dernier, après quoi il sera accordé Les ouvertures 530 et 536 donnent accès au revêtement de matière conductrice formé sur une surface supérieure du filtre 300, de façon à permettre son accord Une fois que l'accord du filtre a été réalisé, ce même blindage 500 peut être maintenu dans la position fixe autour du filtre, après quoi le filtre peut être placé de façon à être
connecté à un circuit électrique.
On passe enfin au schéma fonctionnel de la figure 10, qui représente, sous forme de blocs, un émetteur-récepteur radio, désigné dans son ensemble par le numéro de référence 700 L'émetteur-récepteur radio 700 est représentatif, par exemple, d'un radiotéléphone pouvant fonctionner dans un système cellulaire de télécommunications L'émetteur-récepteur 700 comporte un ensemble de filtrage
selon le mode de réalisation préféré de l'invention, au titre d'une de ses parties.
Un signal émis à destination de l'émetteur-récepteur 700 est reçu par une antenne 756, et un signal représentatif de celui-ci est produit sur une ligne 762 et appliqué au filtre 768 Le filtre 768 produit un signal filtré sur une ligne 774, lequel signal est appliqué à un circuit récepteur 778 Le circuit récepteur 778 effectue des fonctions telles que le changement de fréquence et la démodulation du signal reçu, comme cela est classique Le circuit émetteur 786 a pour fonction de
moduler et de transposer en fréquence un signal devant être émis par l'émetteur-
récepteur 700, ainsi que de produire un signal sur une ligne 790, lequel signal est appliqué à un circuit de filtrage 794 Le circuit de filtrage 794 a pour fonction de produire un signal filtré qui est appliqué par l'antenne 756 par l'intermédiaire de la
ligne 762, afin d'être émis par cette antenne.
Un ensemble de filtrage selon un mode de réalisation préféré de l'invention peut par exemple comprendre le filtre 768 de l'émetteurrécepteur 700,
ce filtre ayant pour fonction de filtrer le signal reçu par l'émetteurrécepteur.
L'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de l'ensemble de
filtrage dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et
nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (8)
1 Ensemble de filtrage ( 600) servant à produire un signal filtré en
réponse à l'application d'un signal d'entrée, ledit ensemble de filtrage étant carac-
térisé en ce qu'il comprend: un filtre diélectrique ( 300) formé par un bloc de matière céramique et délimité par une surface supérieure ( 306), une surface inférieure ( 312), et des surfaces latérales opposées ( 318, 324, 330, 336), le bloc de matière céramique possédant au moins un résonateur ( 356, 362, 368, 374, 380) formé de façon à s'étendre suivant un axe longitudinal entre les surfaces respectives supérieure ( 306) et inférieure ( 312) du bloc, un revêtement de matière électriquement conductrice formé sur au moins des parties des surfaces respectives inférieure ( 312) et latérales opposées ( 318, 324, 330, 336) du bloc, et au moins une encoche ( 414, 420, 426, 432) formée de façon à s'étendre le long d'au moins une des surfaces latérales opposées ( 318, 324) du bloc; et
un blindage ( 500) formé par une matière absorbant les ondes électro-
magnétiques et possédant une première partie feuille ( 506) comportant une surface faciale destinée à venir en appui sur l'une des surfaces latérales ( 318, 324) du bloc formant le filtre diélectrique ( 300), une deuxième partie feuille ( 512) disposée de façon à s'étendre suivant un certain angle au-delà d'une surface de bord latérale de la première partie feuille ( 506) pour recouvrir des parties de la surface supérieure ( 306) du bloc formant le filtre diélectrique ( 300), et au moins une dent saillante ( 542, 548) disposée de façon à s'étendre suivant un certain angle au-delà d'une surface de bord de la deuxième partie feuille ( 512), là o les dents saillantes ( 542, 548) servant à venir en appui, en prise d'ajustement, avec la ou les encoches ( 414, 420, 426, 432) formées sur la ou les surfaces latérales opposées ( 318, 324) du bloc
formant le filtre diélectrique ( 300).
2 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit blindage ( 500) comprend en outre une partie épaulement ( 518) placée entre la première partie feuille ( 506) et la deuxième partie feuille ( 512), la partie épaulement ( 518) définissant une première section latérale, une deuxième section latérale et une section de raccord angulaire centrale, o la première partie feuille ( 506) est reliée à la deuxième section latérale de la partie épaulement ( 518), et la section de raccord angulaire centrale de la partie épaulement définit l'angle suivant lequel la deuxième partie feuille ( 512) s'étend au- delà de la première partie feuille
( 506).
3 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie épaulement ( 518) comporte en outre au moins une ouverture
entaillée ( 530, 536) formée suivant sa longueur.
4 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième partie feuille ( 512) du blindage ( 500) s'étend suivant un angle
sensiblement droit par rapport à la première partie feuille ( 506).
Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un élément pince de retenue ( 560, 566) relié à la première partie feuille ( 506) en une surface de bord latérale de celle-ci autre que la surface de bord latérale de la première partie feuille ( 506) au-delà de laquelle la
deuxième partie feuille ( 512) se prolonge.
6 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ou lesdits éléments pinces de retenue ( 560, 566) s'étendent suivant un angle sensiblement droit par rapport à la première partie feuille ( 506) de façon qu'une surface faciale ( 572, 578) de l'élément pince de retenue ( 560, 566) vienne buter contre une surface latérale ( 330, 336) du bloc formant le filtre diélectrique
( 300).
7 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 6, o le ou les éléments pinces de retenue ( 560, 566) et la première partie feuille ( 506) sont solidairement formés en une matière métallique, de sorte que le ou les éléments pinces de retenue ( 560, 566) se connectent électriquement avec le revêtement de matière électriquement conductrice formé sur la surface latérale ( 330, 336) du bloc formant le filtre diélectrique ( 300) lorsque la surface faciale ( 572, 578) de l'élément
pince de retenue ( 560, 566) vient buter contre elle.
8 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les dents saillantes ( 542, 548) s'étendent suivant un angle sensiblement
droit par rapport à la deuxième partie feuille ( 512).
9 Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les encoches ( 414, 420, 426, 432) formées de façon à s'étendre le long de la ou des surfaces latérales opposées ( 318, 324) du bloc s'étendent entre des
surfaces supérieure ( 306) et inférieure ( 312) du bloc.
Ensemble de filtrage ( 600) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dent saillante ( 542, 548) possède une épaisseur dont la valeur est inférieure à la valeur de l'épaisseur de l'encoche correspondante ( 414, 420, 426, 432) formée de façon à s'étendre le long de la surface latérale ( 318, 324) du bloc
formant le filtre diélectrique ( 300).
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Patent Citations (3)
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