ITMI980759A1 - Filtri passa-banda di segnali ad alta frequenza - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto di invenzione industriale

dal Titolo: "Filtri passa-banda di segnali ad alta frequenza"

La presente invenzione concerne filtri di segnali ad alta frequenza, consistenti di: cavità risonanti ricavate in un corpo di base delimitato da quattro pareti esterne maggioritarie e minoritarie, e da una parete centrale interna parallela alle maggioritarie; almeno due coperchi, e viti di regolazione della sintonia e dell'accoppiamento.

In particolare il trovato si riferisce a filtri passa-banda, consistenti di un corpo nel quale sono ricavate, a mezzo di aste risonanti, cavità tutte disposte su uno stesso piano 0 livello, per cui l'altezza del filtro può non superare valori predeterminati, ad es.40 mm (coperchi compresi).

In più brevetti e domande di brevetto la Richiedente ha descritto filtri con cavità disposte su uno o due piani, in particolare sulle facce superiore ed inferiore di una parete centrale agente da doppio fondo (vedasi in particolarele domande di brevetto più recenti N° 96A 00191,N° 96A 001664, N° 96A 001903,N° 96A 002452,N° 97A 000205 ecc.)

In queste strutture si incappa spesso nell'inconveniente che non si riesce a far fronte alle esigenze di mantenere una 0 due dimensioni ad es.

l'altezza sotto determinati valori;inoltre la disposizione dei centri delle cavità su linee ad es. cosidette spezzate,i terminali di ingresso e uscita disposti su frontali diversi in genere su due lati paralleli e opposti, e tutte le viti di regolazione disposte su almeno un coperchio, contribuiscono ad accentuare l'ingombro in altezza (spessore) ed impediscono di far fronte alle impellenti esigenze moderne di avere filtri schiacciati.

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere un filtro passa-banda multicavità che non presenti gli inconvenienti sopra accennati e che consenta di ridurre l'ingombro a valori minimi, a parità di efficienza. Le caratteristiche più salienti del trovato sono recitate nelle rivendicazioni in calce, che si ritengono qui incorporate.

I diversi aspetti e vantaggi dell'invenzione appariranno più chiaramente dalla descrizione seguente della forma di realizzazione (esemplificativa e non limitativa) rappresentata nei disegni di accompagnamento, nei quali:

- la Fig. 1 è una vista complessiva dall'alto del filtro a coperchio asportato,

- le Fig.2 e 3 sono sezioni parziali con piani aventi per tracce le linee A-A rispettivamente B-B, su detta Figura 1, e

- la Fig.4 è una vista dall'esterno secondo la freccia F.

In Fig.1 il corpo scatolare CS comprende sostanzialmente le due pareti maggioritarie esterne Pml e Pm2,le due pareti minoritarie trasversali Ptl e Pt2, e la parete centrale maggioritaria Pint. Sempre in Fig. 1 si sono indicate con C1, C2, C3 ...Ci...,Cn-1,Cn le n cavità risonanti, con Al, A2,A3...Ai...An-1,An le n aste risonanti preferibilmente su /8, e con E2, E3, E4...Ei, En-2 le n-2 costole intermedie. Caratteristicamente le costole sono simmetriche (rispetto alla parete centrale interna Pint) e conseguentemente hanno estensione crescente in un senso e decrescente nell'altro senso,mentre le aste presentano ciascuna alla propria estremità una cava SEi preferibilmente ad U nella quale penetra l'estremità interna di ciascuna delle viti di regolazione della sintonia VSi.

Con l'adozione di costole simmetriche Ei (tra coppie di aste Ai - Ai 1) si creano "gap" decrescenti tra le estremità libere E"i (remote rispetto alla parete centrale Pint) di dette costole e le estremità libere interne E"i delle viti di regolazione dell'accoppiamento VAi.

Secondo un aspetto vantaggioso del trovato, entrambe le serie di viti di regolazione dell'accoppiamento VAi e della sintonia VSi sono messe sulle pareti laterali esterne maggioritarie Pm1 e Pm2. Secondo un ulteriore aspetto del trovato, l’estremità Fint della parete maggioritaria interna Pint non raggiunge la faccia interna della parete trasversale Pt2 con la quale crea così un buco 8U nel quale viene sistemato il loop LO di accoppiamento induttivo tra la prima serie di n/2 cavità (tra Pml e Pint) e la seconda serie di n/2 cavità (tra Pm2 e Pint).

Nella forma di realizzazione (esemplificativa e non limitativa) della Fig. 1 è rappresentato un filtro particolarmente vantaggioso a struttura "combline" ripiegata che ha consentito di contenere al minimo l'ingombro, rispettando ad esempio l'esigenza spesso imperativa di ridurre lo spessore al di sotto di un certo valore, ad esempio di almeno 40 mm. Con la configurazione rappresentata è possibile ripiegare ad es. 10 cavità risonanti accoppiandole induttivamente (loop LO) ed utilizzando la struttura portante (corpo di filtro CS, in particolare le pareti laterali maggioritarie Pml e Pm2 per formare le cavità e per portare tutte le viti di regolazione), e due coperchi (CO1 e CO'1 non rappresentabili) simmetrici liberati ora da qualsiasi organo di regolazione (con le sole piccole viti di chiusura).

Nella prima parte di filtro (in cui c'è la cosidetta prima serie di cavità), le prime quattro cavità da C11 C4 sono accoppiate induttivamente con una distanza corrispettiva a crescere come dimensione di altezza (larghezza) di fessura di accoppiamento fino alla quinta cavità. Tra la quinta (C5) e la sesta (C6) cioè nel punto cosidetto di risvolta si dispone il detto loop LO di accoppiamento induttivo dimensionato appositamente in modo da non avere regolazioni sporgenti dal filtro.

Nella seconda parte (seconda serie di cavità da C6 a C10) la struttura si ripete con le stesse dimensioni e lo steso scambio di energia, adottati nella prima parte del filtro.Tale accoppiamento viene evidenziato dal fatto che emerge una simmetria delle fessure (gap tra E'i e E"i) di accoppiamento e la coincidenza delle penetrazioni delle viti di regolazione.

Nella forma di realizzazione rappresentata,tra la prima cavità CI e la parete trasversale esterna Pt2, si ricava la sede di un filtro passa-basso consistente (Fig. 2) di due celle 30-31 con capacità 32 e induttanza 33. Inoltre tra l'ultima cavità C10 e la detta parete Pt2 si ricava la sede per gli accoppiatori ACC1, ACC2, ACC3 rappresentati in sezione in Fig. 3 e consistenti di cilindretti rotanti CR con pin P centrale e resistenza a carbone R a massa sul fondo.

I connettori tra la prima cavità C1 ed il filtro passa-basso PBF rispetivamente tra l'ultima cavità C10 e il sistema di accoppiamento ACC3-ACC2-ACC1 sono indicati con 14 e 15. Le strutture di PBF e degli accopiatori possono ritenersi singolarmente convenzionali,ma la combinazione filtro passa-banda "ripiegato" secondo il trovato, del filtro PBF e degli accoppiatori è certamente nuova. Del resto,poiché gli accoppiatori CCi servono per il monitoraggio del segnale in uscita U opportunamente attenuato, si vede che è stato ora possibile disporre le prese esterne 20, 21, 22 degli accoppiatori ACC1,ACC2, ACC3, sulla stessa parete esterna Pt2 sulla quale sono disposti i connettori di uscita U e di ingresso I.

Il filtro secondo il trovato offre vantaggi in fase di montaggio o assemblaggio di tutti i suoi componenti in quanto si è riusciti a ridurre al minimo il numero di detti componenti: infatti la scatola vera e propria di 4 pareti laterali con relativa parete centrale forma corpo unico con le aste risuonanti e le scatole intermedie per cui i componenti da montare su detto corpo unico si riducono a: - il loop di accoppiamento L0 su Ptl - le due aste risonanti iniziali A1 e A10 (peraltro identiche); - e le linee 14-15 di connessione all'interfaccia esterna a U e I.

Il corpo integrale si presta preferibilmente ad essere ottenuto per fusione o in subordine per facile lavorazione alla machina, per cui i pezzi da assemblare sono il loop,la coppia di linee induttive identiche 14-15 e la coppia di aste risonanti A1-A10 anch'esse uguali fra loro.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Filtro di segnali a radio-frequenza di ingombro ridotto, in particolare di altezza e spessore non superiore a limiti predeterminati, comprendente un pluralità di n cavità e aste risonanti,mezzi di regolazione della sintonia e dell'accoppiamento intercavità, e mezzi di chiusura, caratterizzato da: un corpo scatolare consistente di due pareti terminali maggioritarie e di due pareti minoritarie terminali ortogonali alle prime; una parete centrale parallela e intermedia a quelle maggioritarie terminali; una serie di aste trasversali distanziate che sono in corpo unico con la struttura del filtro, partono da detta parete centrale e si estendono quasi fino alle pareti maggioritarie, senza peraltro entrare in contatto con esse,e aventi dimensioni tali da poter risuonare su λ/8; una serie di costole intermedie tra ogni coppia di aste aventi estensioni differenziate;due coperchi di chiusura; e mezzi di regolazione della sintonia e dell'accoppiamento attraversanti esclusivamente dette pareti esterne maggioritarie.
2. 2) Filtro secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da una struttura "combline" ripiegata nel senso che una prima serie di n/2 cavità in linea ricavata fra una delle due pareti esterne maggioritarie e la parete interna centrale maggioritaria sono accoppiate induttivamente con la seconda serie di n/2 cavità in linea, parallele a quelle della prima serie.
3. 3) Filtro secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i connettori dei segnali di ingresso e uscita sono disposti su una stesEia parete minoritaria trasversale esterna,l'accoppiamento induttivo essendo realizzato sull'altra parete minoritaria trasversale remota rispetto a quella porta-connettori.
4. 4) Filtro secondo una almeno delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le estremità delle aste prospicienti alle pareti maggioritarie esterne presentano ciascuna una cava nella quale si inserisce il gambo della relativa vite di regolazione di sintonia attraversante ciascuna parete laterale.
5. 5) Filtro secondo una almeno delle rivendicazioni precedenti,caratterizzato dal fatto che le costole intermedie tra coppie di aste associate alla prima serie di n/2 cavità hanno estensione crescente partendo dalla parete minoritaria porta-connettori creando gap gradualmente decrescenti con le estremità prospicienti delle viti di regolazione dell'accoppiamento attraversanti le pareti maggioritarie.
6. 6) Filtro secondo una almeno delle rivendicazioni precedenti, in cui tra la parete porta-connettori e la prima cavità della prima serie di n/2 cavità è ricavato un alloggiamento per un filtro passa-basso a induttanza e capacità mentre sempre tra detta parete porta-connettori e l'ultima cavità della seconda serie di n/2 cavità è ricavato un alloggiamento di accoppiatori a resistenza verso massa,le cui prese esterne sono disposte sulla stessa parete minoritaria portante i connettori di uscita e ingresso.
7. 7) Filtro passa-banda comprendente 10 cavità risonanti appartenenti ad una prima ed una seconda serie di 5 cavitò, ogni serie essendo accoppiata induttivamente con l'altra serie con un loop disposto sulla parete trasversale remota rispetto a quella porta-connettori; 10 aste risonanti cioè 5 aste tra le coppie di cavità di ciascuna serie, ogni asta presentando una cava nella quale penetra l'estremità interna di ciascuna delle 10 viti di regolazione della sintonia disposte cinque a cinque sulle pareti magioritarie esterne; almeno sette costole formatrici di gap decrescenti nelle cavità della prima serie,e crescenti nelle cavità della seconda serie; viti di regolazione dell'accoppiamento intercavità disposte anch'esse sulle pareti maggioritarie esterne; un loop sulla parete trasversale remota rispetto a quella porta-connettori; un filtro passa-basso a capacità e induttanza;ed un sistema di tre accoppiatori.