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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein dielektrisches Mehrzweck-Resonatorfilter für die Anwendung an einer mobilen
Kommunikationsbasisstation, um jeweils als ein Empfangsfilter, ein Übertragungsfilter,
eine Sende-Empfangs-Weiche oder dergleichen zu dienen.
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Üblicherweise
wurden Bandpassfilter, die den Durchlass von Signalen nur in einem
speziellen Frequenzband zuließen,
an Basisstationen für
mobile Nachrichtenübermittlung
wie ein Mobiltelefon verwendet. Zum Beispiel verwendet ein Empfangssystem
ein Empfangsfilter, um Signale für
Kommunikationssysteme mittels der anderen Frequenzbänder zu entfernen,
wobei ein Übertragungssystem
ein Übertragungsfilter
verwendet, um keine unerwünschten elektrischen
Wellen an die Systeme zu senden, die die anderen Frequenzbänder verwenden.
Solche Filter für
die Verwendung an den Basisstationen sollen einen ausreichend niedrigen
Verlust aufweisen, um die Basisstation mit einer adäquaten Empfangsempfindlichkeit
und Leistungswirksamkeit, einer scharten Filterkennlinie, die für einen
reduzierten Intervall im Frequenzband zwischen den benachbarten
Basisstationen vorgesehen ist, und reduzierter Größe und Gewicht
zur einfacheren Montage in den oberen Teilen der Basisstationen
zu versehen. Als ein Beispiel eines Filters, das solche Anforderungen
erfüllt,
wurde ein dielektrisches Resonatorfilter, das aus einer Vielzahl
von miteinander gekoppelten dielektrischen Resonatoren besteht,
vorgeschlagen, das in verschiedenen Ausführungen erhältlich ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen
sechsstufigen dielelektrischen Resonatorfilters schematisch zeigt.
Gemäß 4 umfasst das herkömmliche
dielektrische Resonatorfilter sechs zylindrische dielektrische Resonatoren 511A bis 511F,
die durch Sintern eines dielektrischen Pulvermaterials ausgebildet
wurden. Die Resonanzfrequenz von jedem der dielektrischen Resonato ren 511A bis 511F wird
durch Höhe
und Durchmesser von dessen zylindrischen Aufbau bestimmt. In diesem
Beispiel arbeiten die sechs dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F als
ein sechs-stufiger Bandpassfilter. Ein Gehäuse 520 des dielektrischen
Resonatorfilters umfasst ein Hauptteil 521, das aus einer
Bodenwand und Seitenwänden besteht,
einen Deckel 522, miteinander verbundene Trennwände 523A bis 523G zum
Aufteilen eines Raumes in Kammern, der durch das Hauptteil 521 des
Gehäuses
umschlossen wird. Die dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F werden
einzeln in den jeweiligen Kammern angeordnet, die durch die Trennwände 523A bis 523G des
Gehäuses 520 begrenzt werden.
Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 524A bis 524E zum
Bereitstellen von Kopplungen elektromagnetischer Felder zwischen
den Resonatoren sind zwischen den fünf Trennwänden 523A bis 523E der
sieben Trennwände 523A bis 523G und den
Seitenwänden
des Gehäusehauptteils 521 vorhanden.
Die Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 524A bis 524E sind
mit jeweiligen Zwischenstufenkopplungs-Abstimmschrauben 531A bis 531E versehen,
jeweils zum Abstimmen der Stärke
einer Kopplung des elektromagnetischen Feldes zwischen den Resonatoren.
Das Gehäusehauptteil 521 ist
mit Eingangs-/ Ausgangsanschlüssen 541 und 542 versehen,
die jeweils aus einem koaxialen Verbinder bestehen, um ein Hochfrequenzsignal
von und nach außen
einzugeben und auszugeben. Die Eingangs-/Ausgangs-Kupplungsmessfühler 551 und 552 sind
mit den jeweiligen Kernleitern der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 541 und 542 verbunden.
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Die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 561A bis 561F,
die jeweils aus einer Scheibe und einer Schraube bestehen, die einstückig ausgebildet sind,
um die Resonanzfrequenz der entsprechenden der dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F abzustimmen,
werden am Gehäusedeckel 521 befestigt. Die
Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 561A bis 561F werden
angeordnet, um deren jeweilige Mittelachsen in den gleichen ebenen
Positionen wie die jeweiligen Mittelachsen der dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F aufzuweisen
(d. h., an den konzentrischen Positionen).
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Da die Frequenzkennlinien einschließlich Durchlassbandbreite
und Dämpfungskennlinie
eines dielektrischen Resonatorfilters im Allgemeinen durch die Resonanzfrequenz
und den Q-Faktor von jedem der Resonatoren und einem Maß der Kopplung zwischen
den einzelnen dielektrischen Resonatoren bestimmt werden, werden
der Aufbau und dergleichen von jedem der dielektrischen Resonatoren
von den Beschreibungen der Frequenzkennlinien des Filters im Entwurfszustand
berechnet. In der Praxis jedoch kann man Filterkennlinien, wie sie
entworfen wurden, auf Grund eines Fehlers im Aufbau der dielektrischen Resonatoren
und des Gehäuses
und eines Montagefehlers nicht erhalten. Um Filterkennlinien, wie
sie entworfen wurden, bereitzustellen, sind im herkömmlichen
dielektrischen Resonatorfilter die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 561A bis 561F vorhanden,
um die jeweiligen Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F verstellbar zu
machen. Zusätzlich
sind die Zwischenstufenkopplungs-Abstimmschrauben 531A bis 531E vorhanden, um
die Stärken
der Zwischenstufenkopplungen verstellbar zu machen. Durch das Abstimmen
mittels des Abstimmmechanismus sind die gewünschten Filterkennlinien vorhanden.
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Für
die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 561A bis 561F wurde
eine Struktur gemäß 4 weitgehend verwendet,
in der die Frequenzkennlinien der dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F durch
das Abstimmen des Abstandes zwischen den den dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F gegenüberliegenden
Leiter-Piatten und den dielektrischen Resonatoren 511A bis 511F mittels
der Schrauben verstellbar gemacht werden.
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Das dielektrische Resonatorfilter
mit einer solchen Struktur arbeitet wie folgt. Wenn ein Hochfrequenzsignal,
das z. B. von einer Signalquelle oder einer Antenne übertragen
und in das Gehäuse 520 über den
Eingangs-/Ausgangsanschluss 541 eingegeben wurde, eine
Frequenz im Durchlassband des Filters aufweist, koppelt das Signal
an eine elektromagnetische Feldmode im dielektrischen Eingangsstufen-Resonator 511 durch
die Wirkung des Eingangs-/Ausgangs-Kopplungsmessfühlers 551,
so dass TE01 δ als
Basis-Resonanzmode erregt wird.
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Die Resonanzmode koppelt an jeweilige elektrische
Feldmoden in den darauf folgenden dielektrischen Resonatoren 511B, 511C,
... nacheinander durch die Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 524A, 524B,
..., so dass die im dielektrischen Resonator 511F erregte
elektrische Feldmode an die Ausgangsseite des Eingangs-/ Ausgangsmessfühlers 552 koppelt,
wobei das Hochfrequenzsignal vom Eingangs-/ Ausgangsanschluss 542 ausgegeben wird.
Andererseits wird das Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz außerhalb
des Durchlassbandes des Filters reflektiert, ohne an die Resonanzmode
im dielektrischen Resonator zu koppeln, und wird vom Eingangs-/Ausgangsanschluss 541 zurückgesendet.
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Das vorhergehende, herkömmliche
dielektrische Resonatorfilter weist jedoch die folgenden Nachteile
auf.
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6 zeigt
ein Beispiel der Frequenzkennlinie des in 4 gezeigten dielektrischen Resonatorfilters.
In 6 stellt die horizontale
Achse die Frequenz (GHz) dar, wobei die vertikale Achse die Übertragungskennlinie
(dB) darstellt. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, gibt es im Durchlassband
einen Dämpfungspol
P1 (Talwert) mit einer verbesserten Übertragungskennlinie, die anzeigt,
dass sich die Filterkennlinie verschlechtert hat. Die gegenwärtigen Erfinder
haben den Grund einer solchen verschlechterten Filterkennlinie wie
folgt angenommen.
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5 zeigt
eine elektromagnetische Feldmode in der Nähe der Leiter-Platte von jedem
der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 561 des in 4 gezeigten dielektrischen
Resonatorfilters. In der Zeichnung wird das Ergebnis der Analysierung
der Verteilung eines elektrischen Feldes in einem Querschnitt gezeigt,
der durch die Achse des Resonanzfrequenz-Abstimmelements durch Simulation
eines elektromagnetischen Feldes mittels eines FDTD-Verfahrens führt. Gemäß 5 wird eine Störmode des elektromagnetischen
Feldes in einem Raum erzeugt, der durch die Leiter-Platte des Resonanzfrequenz-Abstimmelements 561 und
dem Gehäusedeckel 522 begrenzt
wird.
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In Folge dessen koppelt die Störmode des elektromagnetischen
Feldes an ein Hochfrequenzsignal, um den Resonanzzustand zu bewirken,
so dass angenommen wird, dass der Stördämpfungspol P1 (Talwertabschnitt)
in der Frequenzkennlinie erscheint. Die Störmode reagiert empfindlicher
auf die Bewegung des Resonanzfrequenz-Abstimmelements als die Resonanzfrequenz
in einer Basismode, die erforderlich ist, um die Filterkennlinie
bereitzustellen, und verändert
sich beträchtlich.
Folglich gelangt der Dämpfungspol,
der sich aus der Störmode
häufig ergibt,
durch einen Abschnitt nahe des Durchlassbandes, wenn die vertikale
Position des Resonanzfrequenz-Abstimmelements verändert wird,
um die Filterkennlinie abzustimmen und die Wellenformen der Filterkennlinien
zu stören,
die ein großes
Hindernis zum Abstimmvorgang darstellen. Im schlimmsten Fall dringt
die Störmode
in das Durchlassband des Filters, selbst nachdem der Resonanzfrequenz-Abstimmvorgang
abgeschlossen ist, um gemäß 6 die Filterkennlinien zu
verschlechtern.
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Die Druckschrift US-A-4 335 365 beschreibt einen
dielektrischen Resonator in einem Hohlraum, der eine Abstimmplatte
und eine Hülle
aus absorbierendem Material für
die Dämpfung
der Störresonanzen
im Hohlraum umfasst.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, den Vorgang des Abstimmens eines dielektrischen Resonatorfilters
zu erleichtern und ein dielektrisches Resonatorfilter mit einer
ausgezeichneten Frequenzkennlinie bereitzustellen, durch das Richten der
Aufmerksamkeit auf die Tatsache, dass der Grund für die verschlechterte
Kennlinie in herkömmlichen
dielektrischen Resonatorfiltern die Störmode ist, die zwischen dem
Resonanzfrequenz-Abstimmelement als einem Mechanismus zum Abstimmen
der Filterkennlinie und der Wandfläche des Gehäuses erzeugt wurde, und eine
Vorrichtung zum Beseitigen der Störmode bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
werden in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Ein dielektrisches Resonatorfilter
entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Vielzahl von
dielektrischen Resonatoren, ein Gehäuse, das die Vielzahl von dielektrischen
Resonatoren umschließt,
um als eine Abschirmung gegen ein elektromagnetisches Feld zu wirken
und eine Vielzahl von Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen, die
jeweils einzeln für
die Vielzahl dielektrischer Resonatoren vorhanden sind, wobei jede
der Vielzahl von Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen eine Leiter-Platte
enthält,
die in einem Raum, der durch das Gehäuse umschlossen wird, so angeordnet
ist, dass eine erste Fläche
einer Fläche
des entsprechenden der dielektrischen Resonatoren gegenüberliegt,
und eine zweite Fläche
einer Innenfläche des
Gehäuses gegenüberliegt,
wobei die Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen in der Lage sind,
Abstände
zwischen den Leiter-Platten und den dielektrischen Resonatoren zu
verändern,
wobei die Leiter-Platte wenigstens einer der Vielzahl von Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen
eine Größe aufweist, die
sich von der Größe der Leiter-Platten
der anderen Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen unterscheidet.
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Wenn eine Abstimmung durch ein Erhöhen des
Durchmessers oder der Dicke der Leiter-Platte von jeder der Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen,
die zusätzlich
an einigen der dielektrischen Resonatoren vorhanden sind, vorgenommen
wird, ändert
sich die Frequenz in der Störmode
mit der Größe der Leiter-Platte.
Dadurch kann die gestörte
Kennlinie, die sich aus der Störmode
ergibt, vom Durchlassband (oder Sperrband) in einen anderen Frequenzabschnitt
verschoben werden, so dass das Auftreten einer gestörten Kennlinie
im Durchlassband (oder Sperrband) unterdrückt wird.
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Vorzugsweise weist die Leiter-Platte
von jeder der Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen einen plattenförmigen Aufbau
auf.
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Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines dielektrischen
Resonatorfilters schematisch zeigt;
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2 eine
perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines dielektrischen
Resonatorfilters entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung schematisch zeigt;
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3 eine
grafische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Position
eines Resonanzfrequenz-Abstimmelements und entsprechenden Frequenzen
in einer Basismode und einer Störmode zeigt,
die gemessen wurden, um die Wirkung eines Resonanzfrequenz-Abstimmelements
mit einer Störmoden-Unterdrückungsfunktion
zu untersuchen;
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4 eine
perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des herkömmlichen,
sechs-stufigen, dielektrischen Resonatorfilters schematisch zeigt;
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5 eine
elektromagnetische Feldmode in der Nähe der Leiter-Platte des Resonanzfrequenz-Abstimmelements
des in 4 gezeigten dielektrischen
Resonatorfilters; und
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6 ein
Beispiel der Frequenzkennlinie des in 4 gezeigten
dielektrischen Resonatorfilters.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines dielektrischen
Resonatorfilters schematisch zeigt, was nützlich für das Verstehen der vorliegenden
Erfindung ist. Gemäß 1 umfasst das dielektrische
Resonatorfilter sechs zylindrische dielektrische Resonatoren 11A bis 11F,
die durch Sintern eines dielektrischen Pulvermaterials ausgebildet
wurden. Die Resonanzfrequenz von jedem der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F wird durch
die Höhe
und den Durchmesser von dessen zylindrischen Aufbau bestimmt. In
diesem Beispiel arbeiten die sechs dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F als
ein sechs-stufiger Bandpassfilter. Ein Gehäuse 20 des dielektrischen
Resonatorfilters umfasst ein Hauptteil 21, das aus einer
Bodenwand und Seitenwänden
besteht, einen Deckel 22, miteinander verbundene Trennwände 23A bis 23G zum
Aufteilen eines Raumes in Kammern, der durch das Hauptteil 21 des
Gehäuses
umschlossen wird. Die dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F werden
einzeln in den jeweiligen Kammern angeordnet, begrenzt durch die
Trennwände 23A bis 23G des
Gehäuses 20.
Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 24A bis 24E zum
Bereitstellen von Kopplungen elektromagnetischer Felder zwischen
den Resonatoren sind zwischen den fünf Trennwänden 23A bis 23E der
sieben Trennwände 23A bis 23G und
den Seitenwänden des
Gehäusehauptteils 21 vorhanden.
Die Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 24A bis 24E sind. mit
jeweiligen Zwischenstufenkopplungs-Abstimmschrauben 31A bis 31E versehen,
jeweils zum Abstimmen der Stärke
einer Kopplung des elektromagnetischen Feldes zwischen den Resonatoren.
Das Gehäusehauptteil 21 ist
mit Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 41 und 42 versehen,
die jeweils aus einem koaxialen Verbinder beste hen, um ein Hochfrequenzsignal
von und nach außen
einzugeben und auszugeben. Ein Eingangskupplungsmessfühler 51 und ein
Ausgangskupplungsmessfühler 52 sind
mit den jeweiligen Kernleitern der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 41 und 42 verbunden.
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Die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F (Resonanzfrequenz-Abstimmeinrichtungen),
die jeweils aus einer plattenförmigen
Leiter-Platte und einer einstückig
daran gekoppelten Schraube bestehen, um die Resonanzfrequenz der entsprechenden
der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F abzustimmen,
werden am Gehäusedeckel 22 befestigt.
Die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F werden
angeordnet, um deren jeweilige Mittelachsen in den gleichen ebenen
Positionen wie die jeweiligen Mittelachsen der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F aufzuweisen
(d. h., an den konzentrischen Positionen). Speziell der Gehäusedeckel 22 wird
mit Schraubenlöchern
versehen, die sich an fast konzentrischen Positionen zu den zylindrischen dielektrischen
Resonatoren 11A bis 11F befinden, so dass die
jeweiligen Schrauben der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F mit
den Schraubenlöchern
des Gehäusedeckels 22 in
Eingriff stehen. Die Resonanzfrequenzen können durch Drehen der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F um
die Achsen abgestimmt werden, wodurch die Abstände zwischen den Leiter-Platten
und den dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F geändert werden.
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Da die Frequenzkennlinien einschließlich Durchlassbandbreite
und Dämpfungskennlinie
eines dielektrischen Resonatorfilters im Allgemeinen durch die Resonanzfrequenz
und den Q-Faktor von jedem der Resonatoren und einem Maß der Kopplung
zwischen den einzelnen dielektrischen Resonatoren bestimmt werden,
werden der Aufbau und dergleichen von jedem der dielektrischen Resonatoren
von den Beschreibungen der Frequenzkennlinien des Filters im Entwurfszustand
berechnet. In der Praxis jedoch kann man Filterkennlinien, wie sie
entworfen wurden, auf Grund eines Fehlers im Aufbau der dielektrischen Resonatoren
und des Gehäuses
und eines Montagefehlers nicht erhalten. Um Filterkennlinien, wie
sie entworfen wurden, bereitzustellen, sind im herkömmlichen
dielektrischen Resonatorfilter die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F vorhanden, um
die jeweiligen Resonanzfre quenzen der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F verstellbar
zu machen. Zusätzlich
sind außerdem
die Zwischenstufenkopplungs-Abstimmschrauben 31A bis 31E vorhanden,
um die Stärken
der Zwischenstufenkopplungen verstellbar zu machen. Durch das Abstimmen
mittels des Abstimmmechanismus sind die gewünschten Filterkennlinien vorhanden.
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Dieses Filter weist Störmoden-Unterdrückungsringe 71 und 72 auf
(Störmoden-Unterdrückungseinrichtungen),
die aus einem Leiter bestehen und Schraubenlöcher zum Eingreifen mit den Schrauben
der Eingangs- und Ausgangsstufe der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F aufweisen
und an den Schrauben befestigt werden.
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Um die Wirkungen zu veranschaulichen,
die durch das Bereitstellen der Störmoden-Unterdrückungsringe 71 und 72 erreicht
werden, wird erst eine Beschreibung der Arbeitsweise des dielektrischen Resonatorfilters
gegeben.
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Wenn ein Hochfrequenzsignal, das
z. B. von einer Signalquelle oder einer Antenne (in 1 nicht dargestellt) übertragen und in das Gehäuse 20 über den
Eingangs-/ Ausgangsanschluss 41 eingegeben wurde, eine
Frequenz im Durchlassband des Filters aufweist, koppelt das Signal
an eine elektromagnetische Feldmode im dielektrischen Eingangsstufen-Resonator 11A durch
die Wirkung des Eingangskopplungsmessfühlers 51, so dass
TE01 δ als
Basis-Resonanzmode erregt wird. Die Basis-Resonanzmode koppelt an
jeweilige elektromagnetische Feldmoden in den darauf folgenden dielektrischen
Resonatoren 11B, 11C, ... nacheinander durch die
Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 24A, 24B,
..., so dass die im dielektrischen Resonator 11F erregte elektromagnetische
Feldmode an den Ausgangskopplungs-Messfühler 52 koppelt, wobei
das Hochfrequenzsignal vom Eingangs-/Ausgangsanschluss 42 ausgegeben
wird. Andererseits sollte das Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz
außerhalb
des Durchlassbandes des Filters reflektiert werden, ohne an die
Basis-Resonanzmode im dielektrischen Resonator zu koppeln, und vom
Eingangs-/ Ausgangsanschluss 41 zurückgesendet werden.
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Damit das vorangegangene Filter genau
arbeiten kann, sollte jeder der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F eine
genaue Resonanzfrequenz aufweisen und jedes der Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster 24A, 24B,
... sollte eine Zwischenstufenkopplung mit einer genauen Stärke bereitstellen. Filterkennlinien,
wie sie entworfen wurden, können jedoch
auf Grund eines Fehlers im Aufbau der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F und
dem Gehäuse 20 und
eines Montagefehlers nicht vorhanden sein. Um Filterkennlinien,
wie sie entworfen wurden, bereitzustellen, sind Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F vorhanden,
wobei die Leiter-Platten durch Drehen der Schrauben des Resonanzfrequenz-Abstimmelements 61A bis 61F nach
oben oder unten bewegt werden. In Folge dessen ändern sich die Abstände zwischen
den Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F und
den darunter befindlichen dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F,
um die Resonanzfrequenzen der dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F zu ändern. Zusäzliche sind
Zwischenkopplungsschrauben 31A bis 31E vorhanden,
um die Stärken
der Zwischenkopplungen verstellbar zu machen. Durch das Abstimmen
mittels des Abstimmmechanismus sind die gewünschten Filterkennlinien vorhanden.
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Wenn das Maß der Einführung der Zwischenstufenkopplungs-Abstimmschrauben 31A bis 31E erhöht wird,
um die Abstände
zwischen deren oberen Abschnitten und den gegenüberliegenden Seitenwänden zu
verringern, wird z. B. die Kopplung des elektromagnetischen Feldes
zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren (z. B. 11B und 11C) über das
Zwischenstufenkopplungs-Abstimmfenster (z. B. 24B) verstärkt. Wenn
die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A bis 61F in
der Position tiefer gesetzt werden, um die Abstände zwischen den dielektrischen
Resonatoren und den Leiter-Platten zu verringern, werden die Resonanzfrequenzen
der dielektrischen Resonatoren erhöht. Die oben beschriebenen
Funktionen sind mit den herkömmlichen
dielektrischen Resonatorfiltern gemeinsam.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel
jedoch zeichnet sich durch die Störmoden-Unterdrückungsringe 71 und 72 als
Störmoden-Unterdrückungseinrichtungen
aus, die in einem Störmoden-Erregungsraum
(der in 5 gezeigte Raum
R1) in dem Bereich zwischen den Resonanzfrequenz-Abstimmelementen 61A und 61F und
dem Gehäusedeckel 22 vorhanden
sind. Wenn die Flächen
(untere Flächen) der
jeweili gen Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61A und 61F,
die den dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F gegenüberliegen,
als erste Flächen
angenommen werden und die Flächen
(obere Flächen)
der Leiter-Platten gegenüber
der Innenfläche
des Gehäusedeckels 22 als zweite
Flächen
angenommen werden, folgt, dass die Störmoden-Unterdrückungsringe 71 und 72 im
Raum R1 zwischen den zweiten Flächen
der Leiter-Platten und der Innenfläche des Gehäuses angeordnet werden.
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Die Anordnung wirkt zum Unterdrücken der Erzeugung
der in 5 gezeigten Störmode. Vom Gesichtspunkt
des elektromagnetischen Feldes verringert das Bereitstellen der
Störmoden-Unterdrückungsringe 71 und 72 die
vertikale Größe des Störmoden-Erregungsraumes
R1 und verringert dabei die Führungswellenlänge der
erregten Störmode,
so dass die Filterkennlinie in Richtung höherer Frequenzen verschoben
wird. Darüber
hinaus wird die Länge des
engen Bereiches R3 (siehe 5),
der den Störmoden-Erregungsraum
R1 (siehe 5) mit dem Raum
R2 (siehe 5) verbindet,
in dem die dielektrischen Resonatoren angeordnet werden, erhöht, was
den Durchlass der elektromagnetischen Welle durch den engen Bereich
erschwert und die Kopplung zwischen der Störmode und den jeweiligen Moden
in den dielektrischen Resonatoren 11A und 11F schwächt. In
Folge dessen kann das Auftreten einer gestörten Kennlinie wie ein unerwünschter
Dämpfungspol
P1 (siehe 6) im Durchlassband
des aus den sechs dielektrischen Resonatoren 11A bis 11F bestehenden
dielektrischen Resonatorfilters unterdrückt werden.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines dielektrischen
Resonatofilters entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung schematisch zeigt. Wie in der Zeichnung gezeigt wird,
umfasst das dielektrische Resonatorfilter entsprechend dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
als die Störmoden-Unterdrückungseinrichtung
Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61X und 61Y mit
einer Störmoden-Unterdrückungsfunktion,
wobei jede einer Leiter-Platte mit großem Durchmesser an Stelle von
Störmoden-Unterdrückungsringen 71 und 72 aufweist.
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Da die Struktur des dielektrischen
Resonatorfilters entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Gleiche ist wie die Struktur des oben beschriebenen und in
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1 gezeigten
dielektrischen Resonatorfilters, außer für die Struktur der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61X und 61Y mit
der Störmoden-Unterdrückungsfunktion,
wird die Beschreibung der in 2 gezeigten
Komponenten, die die gleiche Funktion haben wie in jenem Filter,
durch Beibehalten der gleichen Bezugsziffern wie in 1 unterlassen.
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Die grundlegende Arbeitsweise des
dielektrischen Resonatorfilters entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Gleiche wie die des vorangegangenen dielektrischen Resonatorfilters.
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Im dielektrischen Resonatorfilter
entsprechend diesem Ausführungsbeispiel
weist jede der Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61X und 61Y mit
der Störmoden-Unterdrückungsfunktion
einen größeren Durchmesser
auf, so dass die Führungswellenlänge einer
elektromagnetischen Welle in einer Richtung parallel zu den Leiter-Platten
erhöht
wird, wobei die Störmode
dementsprechend in niedrigere Frequenzen verschoben wird. Dieses
unterdrückt
das Auftreten der gestörten Kennlinie
wie den unerwünschten
Dämpfungspol
P1 (siehe 6) im Durchlassband.
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3 ist
eine grafische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der Position
des Resonanzfrequenz-Abstimmelements mit der Störmoden-Unterdrückungsfunktion
und jeweiligen Frequenzen in der Basis-Mode und in der Störmode zeigt,
wenn ein einstufiger Filter (diskreter Resonator) verwendet wird, die
gemessen wurden, um die Wirkung des Resonanzfrequenz-Abstimmelements
mit der Störmoden-Unterdrückungsfunktion
zu untersuchen. Der einstufige Filter, der verwendet wird, um die
in 3 gezeigten Daten
zu erhalten, umfasst einen zylindrischen, dielektrischen Resonator,
der aus einem dielektrischen Material mit einer relativen dielektrischen Konstante 41 und
einem Durchmesser von 27 mm und einer Höhe von 12 mm besteht, ein würfelförmiges Gehäuse mit
Innenseiten von 40 mm und ein Resonanzfrequenz-Abstimmelement mit
einer Leiter-Platte, die einen Durchmesser von 15 mm, 25 mm oder
35 mm aufweist und mit einer Schraube von einer Stärke von
1 mm und im Einklang mit dem Standard M6.
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Gemäß 3 unterscheidet sich die Frequenz in
der Störmode
abhängig
vom Durchmesser der Leiter-Platte. Wenn die Störmode in das Durchlassband
eindringt, um die Filterkennlinie in einem mehr-stufigen, dielektrischen
Resonatorfilter mit einer Vielzahl von darin angeordneten dielektrischen Resonatoren
zu stören,
kann die Störmode
vom Durchlassband durch Ändern
des Durchmessers der Leiter-Platte von jeder der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente,
die die Störmode
verursachen, verdrängt
werden. Wenn die Wirkung unter dem Aspekt elektromagnetischer Felder
beschrieben werden soll, erhöht
ein Erhöhen
des Durchmessers der Leiter-Platte von jedem der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente 61X und 61Y mit
der Störmoden-Unterdrückungsfunktion
die Führungswellenlänge einer elektromagnetischen
Welle in eine Richtung parallel zu den Leiter-Platten, so dass die
Störmode
in niedrigere Frequenzen verschoben wird.
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Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel
die erst- und sechs-stufigen dielektrischen Resonatoren 11A und 11F mit
den zusätzlichen
Resonanzfrequenz-Abstimmelementen 61X und 61Y mit der
Störmoden-Unterdrückungsfunktion
bereitgestellt hat, die Leiter-Platten mit Durchmessern aufweisen,
die größer sind
als jene der Leiter-Platten der anderen Frequenz-Abstimmelemente,
ist die Struktur des dielektrischen Resonatorfilters entsprechend
der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Es ist auch möglich,
die anders-stufigen dielektrischen Resonatoren 11 bereitzustellen,
wie die zweit- und dritt-stufigen dielektrischen Resonatoren mit
zusätzlichen
Resonanzfrequenz-Abstimmelementen mit der Störmoden-Unterdrückungsfunktion.
Die Stufen der dielektrischen Resonatoren, in denen die Resonanzfrequenz-Abstimmelemente
mit Leiter-Platten mit größeren Durchmesser
vorhanden sein sollten, können selektiv
und angemessen, abhängig
von der Struktur der dielektrischen Resonatoren, dem Gehäuse und dergleichen,
bestimmt werden.
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Obwohl dieses Ausführungsbeispiel
das mehr-stufige Filter mit den sechs dielektrischen Resonatoren
als ein Beispiel des dielektrischen Resonatorfilters beschrieben
hat, auf das die vorliegenden Erfindung zutrifft, ist die Struktur
des dielektrischen Resonatofilters entsprechend der vorliegenden
Erfindung nicht auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die
Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind erreichbar, wenn das dielektrische Resonatorfilter
Stufen anders als sechs Stufen aufweist.
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Obwohl dieses Ausführungsbeispiel
das Bandpassfilter als ein Beispiel des dielektrischen Resonatorfilters
beschrieben hat, auf den die vorliegende Erfindung zutrifft, ist
die Struktur des dielektrischen Resonatorfilters entsprechend der
vorliegenden Erfindung nicht auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind mit einer anderen
Art von Filter wie einen Bandsperrfilter erreichbar.
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Obwohl 3 das
Ergebnis zeigt, das man mittels des diskreten Resonators erhalten
hat, um die Wirkungen durch ein Experiment zu definieren, wird man
erkennen, dass auch ein anderes mehr-stufiges Filter, ungeachtet
der Anzahl von Stufen, durch Übernehmen
der Struktur von jedem der Ausführungsbeispiele,
die gleichen Wirkungen erreichen kann.
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Obwohl dieses Ausführungsbeispiel
die dielektrischen Resonatoren in einem unteren Teil des Raumes,
der durch das Gehäusehauptteil
umschlossen wird, angeordnet hat, und die Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente über die
dielektrischen Resonatoren angeordnet hat, ist es auch möglich, die
dielektrischen Resonatoren im oberen Teil des Raumes, der durch
das Gehäusehauptteil umschlossen
wird, anzuordnen und die Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente unter
den dielektrischen Resonatoren anzuordnen. In dem Fall können die
Wirkungen der vorliegenden Erfindung durch Anordnen der Störmoden-Unterdrückungselemente
zwischen den Leiter-Platten der Resonanzfrequenz-Abstimmelemente und der Bodenfläche des Gehäusehauptteils
erreicht werden.