FR2781085A1 - Filtre dielectrique duplexeur - Google Patents

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FR2781085A1
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resonance
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FR9816167A
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Inventor
Chul Ho Kim
Jin Duk Kim
Sang Jun Park
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2136Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using comb or interdigital filters; using cascaded coaxial cavities
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2056Comb filters or interdigital filters with metallised resonator holes in a dielectric block

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Abstract

Un filtre diélectrique duplexeur comprend un bloc diélectrique (10), une première zone de filtrage dotée de résonateurs pourvus de cavités de résonance disposées en parallèle pour pénétrer dans la première et la deuxième surface du bloc diélectrique (10), une deuxième zone de filtrage dotée de résonateurs pourvus de cavités de résonance disposées en parallèle pour pénétrer dans la première et la deuxième surface du bloc diélectrique (10); un premier réseau de conducteurs (31a, 31g) formé aux environs des cavités de résonance de la première surface (11) pour être connecté au matériau conducteur qui recouvre l'intérieur des cavités de résonance et pour appliquer une capacité de charge aux résonateurs et former un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; un deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) disposé sur la première surface (11) de la première zone de filtrage en direction de la cavité de résonance pour former un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; un troisième réseau de conducteurs (31a, 31g) disposé sur la première surface (11) de la première zone de filtrage pour former un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; et un quatrième réseau de conducteurs (31a, 31g) disposé sur la première surface (11) pour régler les fréquences de résonances des résonateurs.

Description

Filtre diélectrique duplexeur
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un filtre diélectrique duplexeur utilisé dans des équipements de terminaux de communication mobile présentant des caractéristiques de bande de fréquence élevée et plus particulièrement, un filtre diélectrique duplexeur dans lequel se forment des réseaux de conducteurs prédéterminés sur une première surface d'un bloc diélectrique pour former un couplage électromagnétique entre résonateurs adjacents, ce qui permet de fabriquer un filtre de taille réduite, léger et d'ajuster facilement la fréquence de résonance
d'un résonateur.
CONTEXTE DE L'INVENTION
Dans un filtre diélectrique duplexeur, le signal est généralement transmis et reçu simultanément par le biais d'une antenne. Le filtre duplexeur comprend un filtre d'extrémité réceptrice et un filtre d'extrémité émettrice. Le filtre de l'extrémité réceptrice est doté d'une caractéristique passante pour la fréquence de réception et de caractéristiques de fin pour la fréquence d'émission, alors que le filtre de l'extrémité émettrice présente des caractéristiques passantes pour la fréquence d'émission et des caractéristiques de fin pour la fréquence de réception. Avec les équipements de communication mobile actuels, le volume du filtre duplexeur doit
être réduit. Pour un filtre réduit, le filtre diélectrique est introduit.
La FIG. 1 représente une vue en perspective illustrant un filtre diélectrique duplexeur conventionnel de type intégré. Comme le montre la figure, le filtre diélectrique duplexeur conventionnel comprend un bloc diélectrique 10 subdivisé en une zone de filtrage de réception et une zone de filtrage de transmission. Dans cette structure, le bloc diélectrique 10 comprend des première et deuxième surfaces 11 et 13 opposées l'une à l'autre et une surface latérale 12 intercalée entre les première et deuxième surfaces 11 et 13. La deuxième surface 13 et la surface latérale 12, à savoir la surface arrière et la surface latérale du bloc diélectrique 10, sont essentiellement recouvertes par les matériaux conducteurs. De plus, une pluralité de cavités de résonance 30a-30g destinées à pénétrer dans les première et deuxième surfaces 11 et 13 sont agencées en parallèle à des distances prédéterminées l'une de l'autre à l'intérieur du bloc diélectrique 10. Chacune de la pluralité de cavités de résonance 30a-30g est essentiellement recouverte des
matériaux conducteurs sur la surface interne afin de former un résonateur.
Une pluralité de réseaux de conducteurs 31 a-3 1 g ayant des dimensions prédéfinies sont répartis sur la première surface 11 du bloc diélectrique 10. Chacun des réseaux de conducteurs 31 a-3 1 g est connecté au matériau conducteur qui recouvre l'intérieur de chaque cavité de résonance 30a-30g afin d'appliquer une capacité de charge à chaque résonateur et de former simultanément une capacité de couplage entre les résonateurs adjacents. La pluralité de cavités de résonance 30a-30g et la capacité de charge appliquée déterminent la fréquence de résonance du résonateur
et la formation de la capacité de couplage assure le couplage de deux résonateurs.
En outre, les bornes d'entrée et de sortie 21 et 23 formées d'un réseau de conducteurs sont disposées sur la première surface 11 et une borne d'antenne 22 formée du réseau de conducteurs est placée entre la zone de filtrage de réception et
la zone de filtrage de transmission.
Généralement, la bande de fréquence élevée du filtre diélectrique duplexeur dans la zone de filtrage de transmission est relativement inférieure à celle de la zone de filtrage de réception. Donc, un effet de champ électrique prévaut entre les cavités de résonance dans la zone de filtrage de réception, alors qu'un effet de champ magnétique prévaut entre les cavités de résonance dans la zone de filtrage de transmission. En conséquence, les cavités de résonance disposées sur la zone de filtrage de réception s'inscrivent dans une relation de couplage de capacité, et les cavités de résonance dans la zone de filtrage de transmission s'inscrivent dans une
relation de couplage d'inductance.
Dans la construction ci-dessus, la définition de la fréquence de résonance ou du couplage entre les résonateurs dépend de la taille de la pluralité de réseaux de conducteurs 31a-31g sur la première surface 11. En d'autres termes, la caractéristique du filtre diélectrique duplexeur dépend des intervalles entre les réseaux de conducteurs 3 la-3 1 g et du matériau conducteur de la surface latérale 12
et entre les réseaux de conducteurs 31a-31g.
Pour fabriquer un filtre diélectrique duplexeur de taille réduite et léger, le filtre diélectrique duplexeur ne doit pas être trop fin et l'intervalle entre les cavités de résonance 30a-30g pas trop court. Cependant, la dimension de la première surface 1 pouvant être réduite dans le filtre miniature, il se pose le problème qu'il est impossible d'obtenir les caractéristiques d'atténuation désirées à cause de la limitation quant aux intervalles entre les réseaux de conducteurs 31a-31g et le matériau conducteur sur la surface latérale 12 du bloc diélectrique 10 et entre les
réseaux de conducteurs 31 a-3 1 g.
D'autre part, si le bloc diélectrique 10 est conçu de manière à présenter des dimensions réduites, il est impossible de réduire le volume du bloc diélectrique 10 dans certaines limites à cause de l'erreur occasionnée par les restrictions du procédé d'impression, même lorsque les intervalles entre les réseaux de conducteurs 31 a-3 1 g et le matériau conducteur de sa surface latérale 12 et entre les
réseaux de conducteurs 31a-31g sont établis de manière à être courts.
De plus, lorsque l'ajustement de la fréquence de résonance s'effectue en faisant varier la forme des réseaux de conducteurs 31a-3 lg, du fait que la capacité de couplage et la capacité de charge changent simultanément, il se pose le problème que les caractéristiques passantes et de fin du signal de fréquence sont indiquées dans un ordre non régulier. De plus, le problème du coût élevé de la main-d'oeuvre employée dans le procédé de production et qui tend à réduire la compétitivité du coût de production reste posé puisque l'opération d'ajustement de
la fréquence de résonance n'est pas automatisé.
RESUME DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer un filtre diélectrique duplexeur doté de réseaux de conducteurs sur la première surface d'un bloc diélectrique afin de former une capacité de charge pour un résonateur, former une capacité de couplage entre les résonateurs adjacents, et former une capacité de couplage transversal avec le résonateur non adjacent, ce qui permet d'introduire un filtre diélectrique duplexeur de taille réduite, léger et de simplifier le procédé de fabrication. Un autre objet de la présente invention est de proposer un filtre diélectrique duplexeur équipé d'un réseau de conducteurs utilisé pour ajuster une fréquence de résonance d'un résonateur sur une première surface d'un bloc diélectrique, assurant ainsi l'ajustement précis d'une bande de fréquence de résonance sur une
bande désirée de façon précise.
Pour parvenir à ces résultats et à d'autres dans le cadre de la présente invention, un filtre diélectrique duplexeur est proposé qui comprend: un bloc diélectrique formé d'une première et d'une deuxième surface opposées l'une à l'autre et d'une surface latérale intercalée entre les première et deuxième surfaces, la deuxième surface et la surface latérale étant essentiellement recouvertes d'un matériau conducteur; une première zone de filtrage, constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à passer à travers la première et la deuxième surface du bloc diélectrique de manière essentiellement parallèle et est essentiellement recouverte du matériau conducteur à l'intérieur, pour filtrer un premier signal d'entrée; une deuxième zone de filtrage, constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à passer à travers la première et la deuxième surface du bloc diélectrique de manière essentiellement parallèle et essentiellement recouverte du matériau conducteur à l'intérieur, pour filtrer un deuxième signal d'entrée; au moins un premier réseau de conducteurs, formé pour présenter des dimensions prédéfinies aux environs d'au moins une cavité de résonance de la première surface sur laquelle les première et deuxième zones de filtrage sont occupées, afin d'être connecté au matériau conducteur qui recouvre l'intérieur d'au moins une cavité de résonance et pour appliquer une capacité de charge à au moins un résonateur et un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; des bornes d'entrée/sortie comprenant chacune une zone d'électrodes isolée du matériau conducteur de la surface latérale du bloc diélectrique pour former un couplage électromagnétique avec les cavités de résonance; une borne d'antenne composée d'une zone d'électrodes isolée du matériau conducteur de la surface latérale du bloc diélectrique et intercalée entre la première et la deuxième zone de filtrage du bloc diélectrique pour former le couplage électromagnétique avec le résonateur; au moins un deuxième réseau de conducteurs disposé sur n'importe laquelle des sections supérieure et inférieure de la première surface de la première zone de filtrage du bloc diélectrique selon la direction dans laquelle est agencée la cavité de résonance pour former le couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; au moins un troisième réseau de conducteurs disposé sur la première surface de la première zone de filtrage du bloc diélectrique, pour former un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents; et au moins un quatrième réseau de conducteurs disposé sur la première surface du bloc
diélectrique pour ajuster une fréquence de résonance du résonateur.
BREVE DESCRIPION DES FIGURES
D'autres objets et aspects de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de
la description ci-après faite en référence aux figures annexées:
figure 1: vue en perspective illustrant un filtre diélectrique duplexeur conventionnel de type intégré; figure 2: vue en perspective illustrant un filtre diélectrique duplexeur réalisé selon les principes de la présente invention; figure 3: schéma de principe équivalent d'une zone de filtrage d'émission de la figure 2; figure 4: schéma de principe équivalent d'une zone de filtrage de réception de la figure 2; figure 5: courbe caractéristique de la zone de filtrage d'émission du filtre diélectrique duplexeur de la figure 2 et; figure 6: courbe caractéristique de la zone de filtrage de réception du filtre
diélectrique duplexeur de la figure 2.
DESCRIPTION DETAILLEE DE LA FIGURE ADOPTEE
La construction d'un filtre diélectrique duplexeur selon la configuration adoptée
dans la présente invention sera analysée en détail à l'aide des figures annexées.
Figure 2: vue en perspective illustrant un filtre diélectrique duplexeur selon la présente invention. Comme le montre la figure, le filtre diélectrique duplexeur comprend un bloc diélectrique hexaèdre 110 dans lequel les première et deuxième surfaces 111 et 113 sont opposées l'une à l'autre. Le bloc diélectrique 110 est équipé d'une pluralité de cavités de résonance 130a-130g disposées à une distance prédéterminée l'une de l'autre, qui pénètrent parallèlement dans les première et deuxième surfaces 111 et 113. Un matériau conducteur recouvre la deuxième surface 113 et une surface latérale 112, intercalée respectivement entre la première et la deuxième surface 111 et 113, pour former une électrode de terre. Le matériau conducteur recouvre également les surfaces internes d'une pluralité de cavités de résonance 130a- 130g, chaque cavité de résonance formant un résonateur. D'autre part, une zone libre non recouverte du matériau conducteur est constituée sur la
première surface 111 du bloc diélectrique 110.
Au moins l'un des premiers réseaux de conducteurs 131a-131g est formé avec des dimensions prédéfinies aux environs de la pluralité de cavités de résonance i 30a- 130g de la première surface 111 pour être connecté à une électrode interne sur la surface interne de chaque cavité de résonance et pour appliquer une capacité de charge à chaque résonateur et un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents. De plus, les bornes d'émission et de réception 121 et 123 et une borne d'antenne 122 sont constituées sur la première surface 111 du bloc
diélectrique 110.
Non visibles sur la figure, des réseaux atténuateurs d'entrée/sortie et un réseau atténuateur d'antenne sont constitués sur la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110; ils sont isolés du matériau conducteur et entrent/sortent un signal du/vers le substrat sur lequel le bloc diélectrique 110 est monté. Ces réseaux atténuateurs sont respectivement connectés aux bornes d'entrée/sortie 121 et 123 et à la borne d'antenne 122. Les bornes d'entrée/sortie 121 et 123 et la borne d'antenne 122 sont décrites dans lemode de réalisation proposé dans la présente invention, chacune contenant les atténuateurs d'entrée/sortie et le réseau atténuateur de l'antenne qui se forment dans le filtre diélectrique duplexeur général. La configuration type du filtre diélectrique duplexcur comprend une première et une deuxième zone de filtrage. Si la première zone de filtrage filtre un signal de réception à travers la borne d'antenne, la deuxième zone de filtrage filtre le signal de transmission à travers la borne d'antenne. Il n'est généralement pas nécessaire de séparer la zone de filtrage de réception de la zone de filtrage de transmission à l'intérieur du bloc diélectrique. Même lorsque les filtres diélectriques duplexeur ont une structure identique, la zone de filtrage de réception et la zone de filtrage de transmission peuvent être modifiées selon un produit spécifique. En conséquence, les zones de filtrage transmission/réception du mode de réalisation préféré dans la
présente invention peuvent être subdivisées pour faciliter la description, sans
toutefois limiter la portée de la présente invention.
Dans le filtre diélectrique de la figure 2, trois cavités de résonance, disposées autour de la borne d'antenne 122 du côté gauche, agissent dans la zone de filtrage de transmission occupée pour sortir un signal haute fréquence, et quatre cavités de résonance disposées du côté droit agissent dans la zone de filtrage de réception pour entrer le signal haute fréquence. La zone de filtrage de réception présente les caractéristiques passantes pour la fréquence de réception et les caractéristiques de fin pour la fréquence de transmission. En sens inverse, la zone de filtrage de transmission présente les caractéristiques passantes pour la fréquence de
transmission et les caractéristiques de fin pour la fréquence de réception.
Au moins un deuxième réseau de conducteurs 140 en forme de ligne à ruban est placé à une distance prédéterminée des premiers réseaux de conducteurs 131 d- 131 g dans la partie inférieure des cavités de résonance 130d- 130g dans la zone de filtrage de réception de la première surface 111 dans la direction dans laquelle sont agencées la pluralité de cavités de résonance 130d-130g. Le deuxième réseau de conducteurs 140 est adapté pour former respectivement une capacité de couplage entre les résonateurs adjacents et une capacité de couplage transversal entre les résonateurs non adjacents respectivement afin de déterminer
une bande de fréquence pour la zone de filtrage de réception.
Le deuxième réseau de conducteurs 140 peut être placé soit dans la partie supérieure, soit dans les parties supérieure et inférieure des cavités de résonance d-130g selon la direction dans laquelle sont agencées les cavités de résonance 130d-130g. La position du deuxième réseau de conducteurs 140 n'a aucune influence sur le niveau de capacité de couplage et de couplage transversal créés. Si le deuxième réseau de conducteurs 140 est respectivement disposé dans les parties inférieure et supérieure des cavités de résonance 130d-130g respectivement, on obtient un niveau supérieur de capacité de couplage qui permet de réduire les
dimensions de chacun des premiers réseaux de conducteurs 131 d- 131 g.
Le deuxième réseau de conducteurs 140 en forme de ligne à ruban a une longueur et une largeur prédéfinies, et la capacité de couplage augmente
proportionnellement à 1' accroissement de la longueur et de la largeur de celle-ci.
Le deuxième réseau de conducteurs 140 est connecté à l'électrode de terre sur la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110, mais est de préférence court-circuité
avec ce dernier.
Au moins un troisième réseau de conducteurs 141, formé dans la partie supérieure des cavités de résonance 130d-130g dans la zone de filtrage de réception, s'étend à partir de l'électrode de terre du bloc diélectrique 110 vers les cavités de résonance 130d-130g. Le troisième réseau de conducteurs 141 est adapté pour ajuster la fréquence de résonance qui varie en fonction de la longueur et de la largeur de celle-ci. Le troisième réseau de conducteurs 141 est intégré au deuxième réseau de conducteurs 140 formé dans la partie inférieure des cavités de résonance d-130g (voir la figure 2) et peut être étendu en direction des cavités de résonance 130d-130g. Le troisième réseau de conducteurs 141 pour ajuster la fréquence de résonance peut être formé dans la partie supérieure ou inférieure des cavités de résonance 130d- 130g, indépendamment du deuxième réseau de
conducteurs 140.
Le troisième réseau de conducteurs 141, disposé dans la partie supérieure des cavités de résonance 130d-130g, est connecté à l'électrode de terre sur la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110 afin d'être étendu en direction des cavités de résonance 130d-130g, mais peut être court-circuité avec l'électrode de terre. De plus, le troisième réseau de conducteurs 141 est disposé sur un côté dans le sens de la longueur du deuxième réseau de conducteurs 140 et peut être disposé sur ses deux côtés. La position du troisième réseau de conducteurs 141 qui ajuste la
fréquence de résonance n'est pas fixée dans l'arrangement ci-dessus.
Les bornes de transmission/réception 121 et 123 et la borne d'antenne 122 comprennent chacune des zones d'ajustement de longueur 121a, 122a et 123a au niveau des parties d'extrémité. Les zones d'ajustement de longueur 12 la, 122a et 123a sont occupées pour ajuster la longueur respective des bornes de transmission/réception 121 et 123 et de la borne d'antenne 122 respectivement afin de contrôler le couplage électromagnétique avec les cavités de résonance
a- 130g.
Les quatrièmes réseaux de conducteurs en forme de ruban 135a-135d sont formés chacun entre les cavités de résonance 130a-130c de la zone de filtrage de transmission. Plus en détail, dans une configuration espacée des premiers réseaux de conducteurs 131 a- 131 c adjacentes à une distance prédéterminée, les quatrièmes réseaux de conducteurs 135a et 135b sont disposés entre les cavités de résonance a et 130b et les quatrièmes réseaux de conducteurs 135c et 135d sont disposés entre les cavités de résonance 130b et 130c. Les quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d sont connectés à l'électrode de terre de la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110. Les quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d suppriment la capacité entre les cavités de résonance 130a- 1 30c et pour former une capacité de couplage qui formera à son tour un pôle d'atténuation avec une bande de fréquence plus élevée que la bande passante du filtre diélectrique. En conséquence, chacun des quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d forme une zone de réglage de longueur 147 à la partie d'extrémité afin que chaque réseau a-135d puisse ajuster sa propre longueur pour régler la fréquence à l'endroit o le pôle d'atténuation se forme. A ce stade, les deux zones d'ajustement de longueur 147 sont respectivement formées aux parties d'extrémité opposées des quatrièmes réseaux de conducteurs. En d'autres termes, si la zone de réglage de longueur 147 est formée au niveau de la partie d'extrémité supérieure d'un réseau
de conducteurs, l'autre est formée dans la partie inférieure du réseau adjacente.
Un cinquième réseau de conducteurs 145 pour ajuster la fréquence de résonance du résonateur, disposé dans la partie supérieure des cavités de résonance a-130c dans la zone de filtrage d'émission, s'étend à partir de l'électrode de terre sur la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110 en direction des cavités de résonance 130a-130c, tout comme pour la zone de filtrage de réception. A ce stade, le cinquième réseau 145 peut être court-circuité avec l'électrode de terre de la surface latérale 112 et peut être formé dans les parties supérieure et inférieure
des cavités de résonance 130a-130c.
Le fonctionnement et l'effet du filtre diélectrique duplexeur selon la présente
invention sont abordés ci-dessous.
Comme le montre la figure 2, la zone de filtrage de transmission à gauche de l'antenne 122 est occupée pour transmettre la fréquence élevée et la zone de filtrage de réception à droite de l'antenne 122 est occupée pour recevoir la fréquence élevée. A ce stade, la pluralité de cavités de résonance 130a-130g, disposées en parallèle sur les zones de filtrage de transmission et réception, sont séparées les unes des autres par des intervalles prédéfinis, chacune jouant le rôle
de résonateur ayant un quart de longueur d'onde (L).
La figure 3 est un schéma de principe équivalent d'une zone de filtrage d'émission de la figure 2. La configuration des caractéristiques de filtrage de la zone de filtrage d'émission s'effectue en ajustant les capacités de charge CI, C2 et C3. La présence des capacités de charge C1, C2 et C3 permet la formation d'un point de résonance à une fréquence inférieure à la fréquence de résonance de chaque résonateur rl, r2 et r3. Ce qui signifie que la longueur de chaque résonateur rl-r3 est inférieure au quart de longueur d'onde (L) du point de résonance. Dans ce cas, puisque le couplage du champ électrique entre les résonateurs est supprimé, l'effet de couplage du champ magnétique prévaut entre eux. Donc, les couplages
d'inductance M1 et M2 sont formés chacun entre les résonateurs.
A l'inverse, le fait que le quart de longueur d'onde puisse être raccourci à la fréquence supérieure à celle de la bande passante réduit progressivement l'effet de couplage magnétique. Si la fréquence atteint une fréquence spécifique, l'effet de couplage est effectivement dans un état de transmission zéro et le pôle d'atténuation se forme. Selon les principes énoncés ci-dessus, le pôle d'atténuation, formé sur la fréquence élevée de la bande passante dans la section de transmission, est ajusté en procédant à l'ajustement approprié des capacités de
charge C1-C3.
A cette fin, le filtre diélectrique duplexeur de la présente invention prévoit, en cas de réglage des capacités de charge C1-C3 pour ajuster les caractéristiques du filtre durant la phase d'élaboration ou de production, l'ajustement de la longueur de chacune des quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d et du cinquième réseau de conducteurs 145. A ce stade, si seul le quatrième réseau de conducteurs est formé, le réseau de conducteurs peut ajuster la capacité de charge en fonction de la variation de la longueur de l'électrode, mais parallèlement la modification de la capacité de couplage entre les cavités de résonance augmente les variables d'ajustement et l'accord devient alors difficile. En conséquence, il est nécessaire de disposer une paire ou plus de quatrièmes réseaux de conducteurs comme le
montre la figure 2.
Une paire ou plus de quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d est donc fournie et la direction de la zone d'ajustement de longueur 147 est agencée pour que les électrodes de terre des quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135 s'entrecroisent, de façon à ce que les variantes causées par la capacité de couplage entre les cavités de résonance puissent être réduites pour ajuster la fréquence de résonance de manière simplifiée, ce qui améliore l'efficacité de l'opération
d'ajustement de la fréquence.
Entre temps, la zone de filtrage de réception du bloc diélectrique 110 du filtre diélectrique duplexeur comprend les cavités de résonance 130d- 130g et le deuxième réseau de conducteurs 140 formé dans les environs des cavités de résonance 130d-130g. La zone de filtrage de réception a une capacité de charge réduite dans la mesure o la fréquence à bande passante de la zone de réception est supérieure à celle de la zone transmission. De plus, la zone de filtrage de réception devrait avoir une bande de coupe basse fréquence à l'intérieur de la bande passante par rapport à la zone transmission. A ce stade, si la fréquence devient faible, le quart de longueur d'onde est rallongé pour augmenter le couplage du champ magnétique entre les cavités de résonance 130d-130g. Donc, par rapport à la zone de filtrage de transmission, la zone de filtrage de réception devrait augmenter la capacité de couplage pour décaler l'effet de couplage vers une basse fréquence, formant ainsi le pôle d'atténuation. La figure 4 reporte un schéma de principe équivalent de la zone de filtrage de réception du bloc diélectrique 110, dans lequel le couplage du champ électrique entre les résonateurs r4-r7 prévaut lorsque la
capacité de couplage entre les résonateurs r4-r7 augmente.
Dans la zone de filtrage de réception de la présente invention, le deuxième réseau de conducteurs 140, formé dans la partie inférieure des cavités de résonance 130d-130g et à ne pas connecter à l'électrode de terre de la surface latérale 112 du bloc diélectrique 110, sert à supprimer la capacité de charge des cavités de résonance 130a- 130g et à augmenter les capacités de couplage entre les résonateurs adjacents et entre les résonateurs non adjacents. En outre, le troisième réseau de conducteurs 141 à l'intérieur de la zone de filtrage de réception permet
de simplifier l'ajustement de la fréquence de résonance.
La figure 5 représente une courbe caractéristique de la zone de filtrage d'émission du filtre diélectrique duplexeur selon la présente invention et la figure 6 représente une courbe caractéristique de la zone de filtrage de réception du filtre diélectrique duplexeur selon la présente invention. Comme le montrent les figures 5 et 6, le rapport d'atténuation est obtenu à une fréquence élevée à l'intérieur de la bande passante dans la zone de filtrage de transmission du filtre diélectrique duplexeur, et le rapport d'atténuation est obtenu à une basse fréquence à l'intérieur de la bande passante dans la zone de filtrage de réception du filtre diélectrique duplexeur. L'opération est accomplie grâce au réglage de la longueur des quatrièmes réseaux de conducteurs 135a-135d et du cinquième réseau de conducteurs 145 dans la zone de filtrage de transmission et au réglage de la
longueur du deuxième et du troisième réseau de conducteurs 140 et 141. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de configuration
ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels des experts en la matière pourront prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour
autant sortir de la portée de l'invention.
Comme exposé plus haut, un filtre diélectrique duplexeur selon la présente invention permet de régler de façon simplifiée la capacité de charge et la capacité de couplage de multiples cavités de résonance en modifiant la longueur d'une section spécifique de l'électrode de chaque réseau de conducteurs défini, et plus particulièrement, de procéder au réglage séparé des capacités de charge et de couplage afin de mieux contrôler la bande de fréquence et la fréquence de résonance. En outre, un filtre diélectrique duplexeur selon la présente invention permet de procéder au réglage simplifié de la fréquence de résonance afin d'améliorer la productivité de l'équipement et d'accroître la rentabilité des phases d'élaboration et
de production, ce qui entraîne des coûts plus concurrentiels.

Claims (38)

REVENDICATIONS
1. Filtre diélectrique duplexeur comprenant: un bloc diélectrique (10) comprenant des première et deuxième surfaces (11, 13) opposées l'une à l'autre et une surface latérale (12) disposée entre lesdites première et deuxième surfaces (11, 13), la deuxième surface et la surface latérale (12) étant essentiellement recouvertes d'un matériau conducteur; une première zone de filtrage constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à pénétrer dans lesdites première et deuxième surfaces (11, 13) du bloc diélectrique (10) de manière essentiellement parallèle et essentiellement recouverte dudit matériau conducteur à l'intérieur, et pour filtrer un premier signal d'entrée; une deuxième zone de filtrage constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à passer à travers lesdites première et deuxième surfaces (11, 13) du bloc diélectrique (10) de manière essentiellement parallèle et est essentiellement recouverte dudit matériau conducteur à l'intérieur pour filtrer un deuxième signal d'entrée; des bornes d'entrée/sortie comprenant chacune une zone d'électrodes isolée du matériau conducteur sur la surface latérale (12) du bloc diélectrique (10) et pour former un couplage électromagnétique avec la cavité de résonance; une borne d'antenne présentant une zone d'électrodes isolée dudit matériau conducteur sur la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) et intercalée entre les première et deuxième zones de filtrage du bloc diélectrique (10) pour, de cette manière, former un couplage électromagnétique avec ledit résonateur; et au moins un premier réseau de conducteurs (31a, 31g) formé sur la première surface (11) dudit bloc diélectrique (10) dans la direction dans laquelle sont agencées les cavités de résonance pour renforcer une capacité de couplage entre les
résonateurs adjacents.
2. Filtre selon la revendication 1, dans lequel ledit premier réseau de conducteurs (3 l1a, 31 g) est formé sur au moins l'une des sections supérieure et
inférieure de la cavité de résonance.
3. Filtre selon la revendication 1, dans lequel le premier réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est formé pour être étendu à travers au moins deux cavités
de résonance.
4. Filtre selon la revendication 3, dans lequel le premier réseau de conducteurs (3 la, 3 lg) est formé pour être étendu vers les parties d'extrémité d'au
moins deux des cavités de résonance.
5. Filtre selon la revendication 1, comprenant également un deuxième réseau de conducteurs (31 a, 3 lg) disposé sur la première surface (11) pour former
un couplage électromagnétique entre lesdits résonateurs.
6. Filtre selon la revendication 5, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) comprend au moins un réseau de conducteurs (31 a, 31 g), formé avec des dimensions prédéterminées aux environs de ladite au moins une cavité de résonance de ladite première surface (11), pour être ainsi connecté audit matériau conducteur qui recouvre l'intérieur de ladite au moins une cavité de résonance pour attribuer une capacité de charge audit au moins un résonateur et un
couplage électromagnétique avec les résonateurs adjacents.
7. Filtre selon la revendication 5, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) comprend au moins un réseau de conducteurs (31a, 31g) qui est disposé entre les parties d'extrémité desdites cavités de résonance de ladite première surface (11) dudit bloc diélectrique (10) pour former un couplage
électromagnétique avec les résonateurs adjacents.
8. Filtre selon la revendication 7, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) est connecté audit matériau conducteur sur la surface
latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) à une partie d'extrémité.
9. Filtre selon la revendication 7, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) est connecté audit matériau conducteur sur la surface
latérale (12) du bloc diélectrique (10) aux deux extrémités de la section.
10. Filtre selon la revendication 7, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) comprend au moins deux réseaux de conducteurs formés pour se trouver l'un en face de l'autre à une distance prédéterminée entre les parties d'extrémité desdites cavités de résonance, chaque dit réseau étant connecté audit matériau conducteur sur la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) à
une partie d'extrémité.
11. Filtre selon la revendication 7, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 3 lg) comprend une zone d'ajustement de longueur disposée au niveau de la partie d'extrémité pour ajuster un couplage électromagnétique entre
les résonateurs adjacents lors de l'ajustement de la longueur.
12. Filtre selon la revendication 7, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) est formé pour être intégré audit premier réseau de
conducteurs (3 la, 3 lg).
13. Filtre selon la revendication 1, comprenant également au moins un troisième réseau de conducteurs (31a, 31g) pour ajuster une fréquence de résonance, qui est disposé sur ladite première surface (11) dudit bloc diélectrique
(10) pour ajuster une fréquence de résonance dudit résonateur.
14. Filtre selon la revendication 13, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est formé pour être étendu à partir du matériau conducteur sur la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) en direction de la partie
d'extrémité de ladite cavité de résonance de ladite première surface (11).
15. Filtre selon la revendication 13, dans lequel ledit troisième réseau de :; conducteurs (31a, 31g) ajuste la fréquence de résonance en ajustant une zone et une distance entre la partie d'extrémité de ladite cavité de résonance et ledit
troisième réseau de conducteurs (3 la, 31g).
16. Filtre selon la revendication 13, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (3 la, 3 lg) est formé pour être étendu à partir dudit premier réseau de conducteurs (31a, 31g) en direction de la partie d'extrémité de ladite cavité de
résonance de ladite première surface (11).
17. Filtre selon la revendication 13, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (3 la, 3 lg) est formé pour être étendu à partir dudit premier réseau de conducteurs (31a, 31g) en direction de ladite surface latérale (12) du bloc
diélectrique (10).
18. Filtre selon la revendication 1, dans lequel les bornes d'entrée/sortie et ladite borne d'antenne comprennent chacune une zone d'ajustement de longueur formée sur chaque extrémité de la section pour contrôler le couplage électromagnétique avec ladite cavité de résonance.
19. Filtre diélectrique duplexeur, ledit filtre comprenant: un bloc diélectrique (10) comprenant des première et deuxième surfaces (11, 13) opposées l'une à l'autre et une surface latérale (12) intercalée entre les première et deuxième surfaces (11, 13), la deuxième surface et la surface latérale (12) étant essentiellement recouvertes d'un matériau conducteur; une pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) disposées de manière essentiellement parallèle pour passer à travers les première et deuxième surfaces (11, 13) dudit bloc diélectrique (10) et étant essentiellement recouvertes par le matériau conducteur sur les surfaces internes, chacune de ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) formant un résonateur; des bornes d'entrée/sortie comprenant chacune une zone d'électrodes isolée dudit matériau conducteur sur la surface latérale (12) du bloc diélectrique (10) pour former un couplage électromagnétique avec une dite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g); et au moins un premier réseau de conducteurs (31 a, 31 g) disposé à une distance prédéterminée de ladite partie d'extrémité de chacune de ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) sur ladite première surface (11) dudit bloc diélectrique (10) selon la direction dans laquelle est agencée ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) pour renforcer la capacité de couplage entre les résonateurs
adjacents.
20. Filtre diélectrique duplexeur comprenant: un bloc diélectrique (10) comprenant des première et une deuxième surfaces opposées l'une à l'autre et une surface latérale (12) intercalée entre lesdites première et deuxième surfaces (11, 13), la deuxième surface et la surface latérale (12) étant essentiellement recouvertes d'un matériau conducteur; une première zone de filtrage constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à passer à travers la première et la deuxième surface du bloc diélectrique (10) de manière essentiellement parallèle et essentiellement recouverte dudit matériau conducteur à l'intérieur et pour filtrer un premier signal d'entrée; une deuxième zone de filtrage constituée d'au moins un résonateur doté d'au moins une cavité de résonance disposée de façon à passer à travers la première et la deuxième surfaces du bloc diélectrique (10) de manière essentiellement parallèle et est essentiellement recouverte dudit matériau conducteur à l'intérieur, pour filtrer un deuxième signal d'entrée; des bornes d'entrée/sortie comprenant chacune une zone d'électrodes isolée dudit matériau conducteur de ladite la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) et pour former un couplage électromagnétique avec lesdites cavités de résonance; une borne d'antenne avec une zone d'électrodes isolée dudit matériau conducteur sur ladite surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) et intercalée entre les première et deuxième zones de filtrage dudit bloc diélectrique (10) pour ainsi former le couplage électromagnétique avec les résonateurs et; au moins un premier réseau de conducteurs (31 a, 31 g) formé sur ladite première surface ( 11) dudit bloc diélectrique (10), selon la direction dans laquelle sont agencées des cavités de résonance pour renforcer une capacité de couplage entre les résonateurs adjacents et pour former une capacité de couplage transversal entre
les résonateurs non adjacents.
21. Filtre selon la revendication 20, dans lequel ledit premier réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est formé sur au moins ladite une des sections supérieure
et inférieure de ladite cavité de résonance.
22. Filtre selon la revendication 20, dans lequel le premier réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est formé pour être étendu à travers au moins trois cavités
de résonance.
23. Filtre selon la revendication 22, dans lequel ledit premier réseau de conducteurs (31a, 31g) est formé pour être étendu vers les parties d'extrémité
desdites au moins trois cavités de résonance.
24. Filtre selon la revendication 20, comprenant en outre un deuxième réseau de conducteurs (31a, 31 g) qui est disposé sur ladite première surface (11)
pour former un couplage électromagnétique entre lesdits résonateurs.
25. Filtre selon la revendication 24, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 31g) comprend au moins un réseau de conducteurs (31 a, 31 g), disposé de manière à présenter des dimensions prédéfinies aux environs d'au moins une cavité de résonance de ladite première surface (11), pour être ainsi connecté au matériau conducteur qui recouvre l'intérieur de ladite au moins une cavité de résonance, pour appliquer une capacité de charge audit au moins un
résonateur et un couplage électromagnétique entre les résonateurs adjacents.
26. Filtre selon la revendication 24, dans lequel le deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) comprend au moins un réseau de conducteurs (31a, 31g) disposé entre les parties d'extrémité des cavités de résonance de la première surface (11) du bloc diélectrique (10) pour former un couplage électromagnétique
entre les résonateurs adjacents.
27. Filtre selon la revendication 26, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est connecté audit matériau conducteur de ladite surface
latérale (12) du bloc diélectrique (10) au niveau d'une partie d'extrémité.
28. Filtre selon la revendication 26, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) est connecté audit matériau conducteur de la surface
latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) au niveau des deux parties d'extrémité.
29. Filtre selon la revendication 26, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) comprend au moins deux réseaux de conducteurs formés pour être opposés et se trouver à une distance prédéterminée l'un de l'autre, entre les parties d'extrémité desdites cavités de résonance, chaque réseau de conducteurs (31 a, 31 g) étant connecté audit matériau conducteur de ladite surface
latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) au niveau d'une partie d'extrémité.
30. Filtre selon la revendication 26, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) comprend une zone d'ajustement de longueur disposée au niveau de la partie d'extrémité pour ajuster un couplage électromagnétique entre
les résonateurs adjacents lors de l'ajustement de sa longueur.
31. Filtre selon la revendication 26, dans lequel ledit deuxième réseau de conducteurs (31a, 31g) est formé pour être intégré audit premier réseau de conducteurs (31a, 31g).
32. Filtre selon la revendication 20, comprenant également au moins un troisième réseau de conducteurs (31a, 31g) pour ajuster une fréquence de résonance et qui est disposé sur ladite première surface (11) dudit bloc diélectrique
(10) pour régler la fréquence de résonance dudit résonateur.
33. Filtre selon la revendication 32, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (31a, 31g) est formé pour être étendu à partir dudit matériau conducteur sur la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) en direction de
la partie d'extrémité de ladite cavité de résonance de ladite première surface (11).
34. Filtre selon la revendication 32, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (3 l1a, 31 g) ajuste la fréquence de résonance en ajustant une de ses zones et une distance entre la partie d'extrémité de ladite cavité de résonance et
ledit troisième réseau de conducteurs (31 a, 31 g).
35. Filtre selon la revendication 32, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (31a, 31g) est formé pour être étendu à partir du premier réseau de conducteurs (31a, 31g) en direction de la partie d'extrémité de ladite cavité de
résonance de ladite première surface (11).
36. Filtre selon la revendication 32, dans lequel ledit troisième réseau de conducteurs (31 a, 31 g) est formé pour être étendu à partir dudit premier réseau de conducteurs (3 l1a, 31g) en direction de ladite surface latérale (12) dudit bloc
diélectrique (10).
37. Filtre selon la revendication 20, dans lequel les bornes d'entrée/sortie et ladite borne d'antenne comprennent chacune une zone d'ajustement de longueur qui est formée sur chacune de ses parties d'extrémité pour contrôler le couplage
électromagnétique avec ladite cavité de résonance.
38. Filtre diélectrique duplexeur comprenant: un bloc diélectrique (10) comprenant des première et une deuxième surfaces opposées l'une à l'autre et une surface latérale (12) intercalée entre les première et la deuxième surfaces, la deuxième surface et la surface latérale (12) étant essentiellement recouvertes d'un matériau conducteur; une pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) disposées de manière essentiellement parallèle pour passer à travers les première et deuxième surfaces (11, 13) dudit bloc diélectrique (10) et étant essentiellement recouvertes par le matériau conducteur sur les surfaces internes, chacune de ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) formant un résonateur; des bornes d'entrée/sortie comprenant chacune une zone d'électrodes isolée du matériau conducteur sur la surface latérale (12) dudit bloc diélectrique (10) pour former un couplage électromagnétique avec ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) et au moins un premier réseau de conducteurs (31a, 31g) disposé à une distance prédéterminée de la partie d'extrémité de chacune de ladite pluralité de cavités de résonance (30a, 30g) sur la première surface (11) du bloc diélectrique (10) selon direction dans laquelle sont agencées lesdites cavités de résonance pour renforcer une capacité de couplage entre les résonateurs adjacents et pour former une
capacité de couplage transversal entre les résonateurs non adjacents.
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