DE3932448A1 - Sperrfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dielektrischen Resonator mit zumindest einer in einem Hohlraum eines Gehäuses, das an seiner Oberfläche mit einem elektrisch leitfähigen Film versehen ist, angeordneten dielektrischen Säule.

Die Erfindung betrifft im speziellen ein Sperrfilter mit einem dielektrischen Resonator, der eine dielektrische Säu­ leneinrichtung aufweist, die innerhalb eines keramischen, mit einem elektrisch leitfähigen Film auf der inneren oder äußeren Oberfläche versehenen Gehäuses angeordnet ist, und des weiteren ein dielektrisches Filter mit zumindest einer dielektrischen Säule, die innerhalb eines keramischen Ge­ häuses angeordnet ist, das eine im wesentlichen über die gesamte innere oder äußere Oberfläche ausgebildete Massen­ elektrode aufweist.

Im allgemeinen werden Sperrfilter im wesentlichen durch Verwendung von dielektrischen Koaxialresonatoren oder Ko­ axialleitungen gebildet.

In bekannten Sperrfiltern der obengenannten Art tritt je­ doch das Problem auf, daß, da der Gütefaktor Q gering ist, z.B. im Bereich von etwa 1500 bis 2000 bei einer Frequenz von 800 MHz, ein ausreichend großer Abstimmbetrag nicht er­ reicht werden kann, insbesondere in dem Fall eines Sperr­ filters mit einer kleinen Anzahl von Stufen.

Obwohl das oben beschriebene Problem als gelöst angesehen werden kann, falls ein TM-Mode (Transversal Magnetische Mode) dielektrischer Resonator mit einem höheren Gütefaktor Q verwendet wird, war es in der Praxis schwer, ein ge­ wünschtes Sperrfilter durch einen dielektrischen Resonator zu schaffen. Um insbesondere ein Sperrfilter zu bilden, muß ein parallel dazu verbundener Resonator mit einer Reaktanz mit einer λ/4-Leitung in verzweigtem Zustand verbunden sein. Da jedoch der obengenannte dielektrische TM-Mode-Re­ sonator einen geschlossenen Aufbau aufweist, bei dem die dielektrische Säule innerhalb des Hohlraumes des kerami­ schen Gehäuses, das mit dem elektrisch leitendem Film auf der inneren oder äußeren Oberfläche versehen ist, ausgebil­ det ist, wobei gegenüberliegende Enden der dielektrischen Säule in Kontakt mit dem Gehäuse stehen können, ergibt sich der Nachteil, daß die Verbindung mit einer externen Schal­ tung od. dgl. unmöglich ist, ohne das harte und spröde Ke­ ramikgehäuse einem Bohrvorgang für die Ausbildung von Lö­ chern zu unterwerfen.

Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines konventionellen Bandpaß­ filters mit sechs dielektrischen Säulen 2 als dielektrische TM-Filter. Die entsprechenden dielektrischen Säulen 2 sind mit vorgegebenen Abständen innerhalb eines keramischen Ge­ häuses 1 angeordnet, dessen innerer Hohlraum durch eine Trennwand 5 unterteilt ist. Im wesentlichen über der ge­ samten äußeren Oberfläche oder der inneren Oberfläche des keramischen Gehäuses 1 ist eine Erdungselektrode (nicht dargestellt) ausgebildet, die als Resonator dient, und diese Erdungselektrode und eine der dielektrischen Säulen 2 bilden gleichwertig einen Resonator. Durch Anordnen der entsprechenden dielektrischen Säulen 2 mit vorgegebenen Ab­ ständen innerhalb des Hohlraums, sind die benachbarten Re­ sonatoren elektromagnetisch miteinander gekoppelt. Entspre­ chend bildet das in Fig. 18 dargestellte dielektrische Fil­ ter ein Bandpaßfilter, bei dem sechs Resonatoren miteinan­ der gekoppelt sind.

Zum Koppeln des dielektrischen Filters mit externen Schal­ tungen sind Koaxialverbindungen 3 und 4, die mit den ex­ ternen Schaltungen über Kabel (nicht dargestellt) verbunden sind, an einer Seitenwandung des keramischen Gehäuses 1 be­ festigt, wie es in Fig. 18 dargestellt ist. Da Schleifenan­ schlüsse od. dgl. nicht (im einzelnen dargestellt) in den Hohlraum des Gehäuses 1 von den entsprechenden Verbindungen 3 und 4 eingefügt sind, sind die Resonatoren in den Ein­ gangs- und Ausgangsstufen und die externen Schaltungen über diese Schleifenanschlüsse gekoppelt.

Es soll festgestellt werden, daß das Gehäuse 1 aus einem keramischen Material gebildet ist, um die Temperatureigen­ schaften des dielektrischen Filters zu verbessern, durch weitestmögliche Anpassung des linearen Expansionskoeffizienten des Gehäuses 1 an den der dielek­ trischen Säulen 2.

In Verbindung mit dem oben gesagten ergibt sich bei dem di­ elektrischen Filter, in dem keramisches Material für das Gehäuse 1 verwendet wird, das Problem, daß, da das Keramik­ material hart und spröde ist, es sehr schwierig ist, Boh­ rungen oder Löcher zum Befestigen der Eingangs- und Aus­ gangsanschlüsse 3 und 4 im Gehäuse zu schaffen.

Andererseits wurde, z. B. in der japanischen Patentanmel­ dung 60-2 98 149 der Anmelderin, vorgeschlagen, mehrere Pole oder einen Pol an beiden Seiten oder einer Seite eines Bandpaßbereiches auszubilden, um einen gewünschten Band­ paßbereich zu erhalten (im folgenden als Polarisation be­ zeichnet). Dabei ergibt sich das Problem, daß, obwohl die Polarisation in dem oben beschriebenen dielektrischen Fil­ ter gewünscht ist, ihre Realisation sehr schwer ist. Für die Polarisation müssen insbesondere Resonatoren, die an entgegengesetzten Seiten eines dazwischen befindlichen Re­ sonators angeordnet sind, miteinander über ein Reaktanzele­ ment gekoppelt werden, und in dem insoweit beschriebenen dielektrischen Filter, da alle dielektrischen Säulen in einem keramischen Gehäuse abgedichtet sind, können zwei di­ elektrische Säulen nicht durch ein Reaktanzelement mitein­ ander gekoppelt werden, ohne das keramische Gehäuse zur Ausbildung von Bohrungen einem schwierigen Bohrvorgang zu unterziehen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sperrfilter mit einer hervorragenden Abstimmcharakteri­ stik zu schaffen, bei dem Resonatoren mit einer höheren Gü­ tefaktor Q verwendet werden, ohne daß ein Bohrvorgang od. dgl. für die Ausbildung von Löchern oder Bohrungen erfor­ derlich ist.

Das erfindungsgemäße elektrische Filter soll ferner so ge­ schaffen sein, daß das Anbringen von Eingangs- und Aus­ gangsanschlüssen oder die Polarisation durchgeführt werden kann, ohne das keramische Gehäuse einer schwierigen Behand­ lung zu unterziehen.

Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Bandsperrfilter oder dielektrische Filter einen einfachen Aufbau aufweisen, stabil funktionieren und bei geringen Kosten einfach herge­ stellt werden können.

Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben wird erfindungsgemäß ein dielektrischer Resonator geschaffen, der ein kerami­ sches Gehäuse mit zumindest einer dielektrischen Säule auf­ weist, die in seinem Hohlraum angeordnet ist, wobei der Hohlraum über seiner Oberfläche mit einem elektrisch leit­ fähigen Film versehen ist und wobei eine Elektrode auf der Oberfläche des keramischen Gehäuses vorgesehen ist, die nicht in Kontakt mit der im elektrisch leitfähigen Film steht, und mit Verbindungsleitungen zum Verbinden der Elek­ trode mit einer externen Schaltung.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Sperrfilter geschaffen, das zumindest einen oder mehrere dielektrische TM-Mode-Resona­ toren aufweist, wobei jeder mit einem keramischen Gehäuse mit einem elektrisch leitfähigen Film über der inneren oder äußeren Oberfläche ausgebildet ist, und wobei eine dielek­ trische Säule in einem Hohlraum des keramischen Gehäuses angeordnet ist und eine Elektrode auf dem keramischen Ge­ häuse vorgesehen ist, die nicht in Kontakt mit dem elek­ trisch leitfähigen Film steht, wobei Übertragungsleitungen mit der Elektrode verbunden sind.

Da bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung die Elektrode für die Verbindung der Übertragungsleitungen auf dem Keramikgehäuse für den dielektrischen TM-Modus-Re­ sonator mit einem hohen Gütefaktor Q in einem nicht kontak­ tierenden Zustand mit dem elektrisch leitfähigen Film vor­ gesehen ist, ist es möglich, durch diese Verwendung ein effizientes Sperrfilter herzustellen.

In einer weiteren Anwendung der Erfindung ist ferner ein dielektrisches Filter geschaffen, das ein keramisches Ge­ häuse mit einer Erdungselektrode über der gesamten inneren Oberfläche und auf zumindest einer dielektrischen Säule, die innerhalb eines Hohlraums des keramischen Gehäuses vor­ gesehen ist, zu schaffen, wobei ein Streifen auf der äuße­ ren Oberfläche des Gehäuses vorgesehen ist, so daß eine Mikro-Streifenleitung zusammen mit der Erdungselektrode auf der inneren Oberfläche gebildet wird, wobei ein Teil des Streifens magnetisch mit der dielektrischen Säule über das keramische Gehäuse gekoppelt ist.

Bei einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ferner ein dielektrisches Filter mit einem keramischen Gehäuse geschaffen, das mit einer Erdungselektrode im we­ sentlichen über die gesamte äußere Oberfläche versehen ist und mit zumindest einer dielektrischen Säule innerhalb eines Hohlraums des keramischen Gehäuses, und wobei Strei­ fen auf einer äußeren Oberfläche des keramischen Gehäuses gebildet sind, um zusammen mit der Erdungselektrode kopla­ nare Leitungen zu bilden, wobei Teile der Streifen magne­ tisch mit der dielektrischen Säule über das keramische Ge­ häuse gekoppelt sind.

Bei den obengenannten Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung wird durch Ausbildung des Streifens in vorgegebe­ nen Positionen an der äußeren Oberfläche des keramischen Gehäuses die Mikrostripleitung oder die koplanare Leitung zusammen mit der Erdungselektrode, die auf der inneren Oberfläche oder der äußeren Oberfläche des keramischen Ge­ häuses ausgebildet ist, gebildet, und ein Teil dieser Mikrostripleitung oder der koplanaren Leitung ist magne­ tisch mit der dielektrischen Säule über das keramische Ge­ häuse gekoppelt. Durch Verwendung eines anderen Teils des Streifens als Eingangs- und Ausgangselektroden kann dement­ sprechend das Filter mit externen Schaltungen verbunden werden, ohne daß Bohrvorgänge od. dgl. zur Schaffung von Löchern erforderlich sind. Es ist des weiteren möglich, die magnetische Kopplung mit anderen dielektrischen Säulen durch Verwendung von anderen Teilen des Streifens zu bewir­ ken, und in diesem Fall kann ebenso die Polarisation ge­ schaffen werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefüg­ ten Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines Sperrfil­ ters in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Sperrfilters von Fig. 1,

Fig. 3 eine Schaltdarstellung einer Ersatzschaltung des Filters von Fig. 1,

Fig. 4, 5, 6 und 8 Perspektivdarstellungen von Modifikatio­ nen des Sperrfilters von Fig. 1,

Fig. 7 eine Schnittdarstelluns des Sperrfilters von Fig. 6,

Fig. 9 eine Perspektivdarstellung eines Sperrfilters einer Anzahl von Stufen, bei den die Erfindung angewendet ist,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung eines Filters gemäß Fig. 9, der in ein Gehäuse eingebracht ist,

Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm einer Ersatzschaltung des Filters von Fig. 9,

Fig. 12 eine Perspektivdarstellung eines dielektrischen Re­ sonators mit zwei dielektrischen Säulen innerhalb eines ke­ ramischen Gehäuses, bei dem die vorliegende Erfindung ver­ wendet ist,

Fig. 13 eine schematische Perspektivdarstellung eines di­ elektrischen Filters in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 14 eine Schnittdarstellung des Filters von Fig. 13, der in einem Gehäuse aufgenommen ist,

Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm einer Ersatzschaltung des Filters von Fig. 13,

Fig. 16 eine Perspektivdarstellung eines Sperrfilters in einer weiteren Modifikation der Erfindung,

Fig. 17 eine Schnittdarstellung des Filters von Fig. 16, die in einem Gehäuse aufgenommen ist, und

Fig. 18 eine schematische Perspektivdarstellung des Aufbaus eines konventionellen dielektrischen Filters (bereits be­ schrieben).

In der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Erste Ausführungsform und deren Änderungen

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Sperrfilter F 1 in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Das Sperrfilter F 1 der Fig. 1 und 2 hat ein Gehäuse 11 aus keramischem Material mit einem elektrisch leitfähigen Film 12 über seiner äußeren Oberfläche und eine ebenfalls aus keramischem Material bestehende dielektrische Säule 13 ist innerhalb eines Hohlraums V des keramischen Gehäuses 11 an­ geordnet, wobei entgegengesetzte Enden der dielektrischen Säule 13 das Gehäuse 11 berühren, so daß ein dielektrischer Resonator für die TM-Mode gebildet ist.

Der oben genannte elektrisch leitfähige Film 12 ist z.B. aus Ag gefertigt und wird durch Brennen nach Aufbringen durch Schablonendruck (Screen Printing) etc. gebildet, über der gesamten äußeren Oberfläche des Gehäuses 11 mit Aus­ nahme eines Bereichs A des Gehäuses 11, der oberhalb des oberen Endes der dielektrischen Säule 13 liegt. Im Bereich A des Gehäuses 11 wird eine Elektrode 14 aus ähnlich leitfähigem Material, z.B. Silber (Ag), durch Brennen nach Aufbringung des Materials gebildet in einem Zustand des Nichtkontaktes bezüglich des leitenden Filmes 12, wobei Übertragungsleitungen 15 und 16 mit /4-Länge zur Eingabe und Ausgabe mit der Elektrode 14 verbunden sind.

Dementsprechend wird ein Kondensator C 2 äquivalent zwischen der Elektrode 14 und der oberen Oberfläche der dielektri­ schen Säule 13 durch das keramische Gehäuse 11 gebildet (Fig. 3).

Auf diese Weise bildet die oben beschriebene Anordnung der Fig. 1 und 2 ein Sperrfilter mit einer Stufe, das durch die in Fig. 3 dargestellte Ersatzschaltung mit einer Parallel­ verbindung eines Kondensators C 1 und einer Spule L, die mit Übertragungsleitungen 15 und 16 über den Kondensator C 2 verbunden ist, gegeben ist.

Es soll hier festgestellt werden, daß in dem vorbeschriebe­ nen Ausführungsbeispiel, obwohl die Elektrode 14 im Bereich A des Gehäuses 11 oberhalb des oberen Endes der dielektri­ schen Säule 13 zur Erhöhung der Kapazität angeordnet ist, die erfindungsgemäße Anordnung nicht im oben beschriebenen Sinne beschränkt ist, sondern so verändert werden kann, daß z. B. eine Elektrode 14′ in einem Bereich A′ des Gehäuses entfernt von dem Bereich A oberhalb der dielektrischen Säule in einem Nichtkontakt­ zustand hinsichtlich des leitenden Filmes 12 gebildet wer­ den kann, wie z.B. in dem modifizierten Filter F 2 in Fig. 4. Des weiteren kann die Elektrode 14, die auf dem Gehäuse 11 in einem Bereich A oberhalb des oberen Endes der dielek­ trischen Säule 13 in Fig. 1 vorgesehen ist, ersetzt werden durch die Elektrode 14′′, die auf der inneren Unterfläche des Gehäuses 11 in einer Position angrenzend an das untere Ende der dielektrischen Säule 13 vorgesehen sein, wie es in dem geänderten Sperrfilter F 3 in Fig. 5 dargestellt ist. Des weiteren können solche Veränderungen vorgenommen wer­ den, daß eine Elektrode 14′′ auf der inneren Unterfläche des Gehäuses 11 zusammen mit dem leitfähigen Film 12 ausgebil­ det wird, um sich nach vorn von unterhalb der dielektri­ schen Säule 13 ohne Kontaktierung des Films 12 zu erstrecken, wie es in dem Filter F 5 in Fig. 8 dargestellt ist.

Es sollte des weiteren hier festgestellt werden, daß in den vorstehenden Ausführungsbeispielen, obwohl der leitfähige Film 12 als über die äußere Oberfläche des keramischen Ge­ häuses 11 ausgebildet beschrieben wurde, die Erfindung bei der Anwendung nicht auf solche Anordnungen beschränkt ist, sondern daß, z.B. eine Veränderung in der Richtung vorge­ nommen wird, daß der leitfähige Film 12 über die innere Oberfläche des keramischen Gehäuses 11 ausgebildet wird, wobei die Elektrode 14 B auf der äußeren Oberfläche des Ge­ häuses 11 erzeugt wird in einer Position unterhalb des un­ teren Endes der dielektrischen Säule, wie es in dem weiter modifizierten Filter F 4 der Fig. 6 dargestellt ist. In dem oben genannten Fall ist es jedoch nicht notwendig, den elektrisch leitfähigen Film 12 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses, das dem oberen Ende der dielektrischen Säule 13 gegenübersteht (Fig. 7) auszubilden. Mit anderen Worten, falls das obere Ende den leitfähigen Film 12 kontaktieren sollte, kann kein Kondensator zwischen der oberen Fläche der dielektrischen Säule 13 und der Elektrode 14 ausgebil­ det werden, und es wird deshalb unmöglich, ein Sperrfilter zu produzieren.

Fig. 9 zeigt eine weitere Modifikation, bei der der dielek­ trische Resonator der Fig. 1 bei einem zweistufigen Sperr­ filter F 6 verwendet wird. Bei diesem Filter F 6 sind zwei dielektrische Resonatoren Fa und Fb der TM-Mode, die je­ weils mit dem leitfähigen Film 12 und der Elektrode 14, die mit Bezug auf Fig. 1-3 beschrieben wurden, versehen sind, miteinander in solcher Weise gekoppelt, daß die Eingangs- Übertragungsleitung 15 mit der Elektrode 14 eines Resona­ tors Fa verbunden ist und die Ausgangs-Übertragungsleitung 16 mit der Elektrode 14 des anderen Resonators Fb, während eine λ/4-Übertragungsleitung 17 mit ihren gegenüberliegen­ den Enden mit den Elektroden 14 der beiden Resonatoren Fa und Fb, wie dargestellt, verbunden ist.

Durch Einsatz von dielektrischen Resonatoren in Mehrfach­ stufen, wie in dem oben beschriebenen zweistufigen Sperr­ filter F 6, ist es möglich, die Abstimmeigenschaften des Filters weiter zu verbessern.

In dem ferner veränderten Sperrfilter F 6′, der in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, ist das andere Ende der Übertra­ gungsleitung 15 mit der Elektrode 14 eines dritten Resona­ tors Fc und ebenso mit einem Eingangsanschluß 20 a eines Ge­ häuses H verbunden, in dem die Resonatoren Fa, Fb und Fc aufgenommen sind, während das andere Ende der Übertragungs­ leitung 16 mit einem Ausgangsanschluß 20 b des Gehäuses H verbunden ist, wie es durch die Ersatzschaltung in Fig. 11 dargestellt ist.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Sperrfilter F 7, in dem die vor­ liegende Erfindung auf die dielektrischen Resonatoren ange­ wendet wurde, wobei dielektrische Säulen 13 innerhalb von zwei Hohlräumen Va und Vb vorgesehen sind, die durch Unter­ teilen des Inneren eines Keramikgehäuses 11 mittels einer Trennplatte 21 gebildet werden. In dem Filter F 7 ist der leitende Film 12 über die gesamte äußere Oberfläche des Ge­ häuses 11 gebildet, mit Ausnahme von zwei Bereichen A ober­ halb der oberen Enden der dielektrischen Säulen 13, wobei die jeweiligen Elektroden 14 in den beiden Bereichen A in einem Zustand des Nichtkontaktes bezüglich des leitenden Filmes 12 gebildet sind. Die Eingangs-Übertragungsleitung 15 ist mit einer Elektrode 14 verbunden, während die Aus­ gangs-Übertragungsleitung 16 mit der anderen Elektrode 14 verbunden ist, und die λ/4-Übertragungsleitung 17 ist mit ihren gegenüberliegenden Enden, wie dargestellt, mit den Elektroden 14 verbunden. Die anderen Enden der Übertra­ gungsleitungen 15 und 16 sind jeweils mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 20 a bzw. 20 b in der gleichen Weise wie beim Filter F 6′ verbunden.

Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung ebenfalls bei dielektrischen Resonatoren verwendet werden kann, bei denen mehr als drei dielektrische Säulen in einem keramischen Gehäuse vorgesehen sind.

Es soll hier festgestellt werden, daß, da das erfindungsge­ mäße Sperrfilter die dielektrischen Resonatoren mit kerami­ schem Gehäuse verwenden, der lineare Ausdehnungskoeffizient des Keramikgehäuses einfach dem der dielektrischen Säulen angepaßt oder doch im wesentlichen angepaßt werden kann, und auf diese Weise tritt eine Trennung des Gehäuses und der dielektrischen Säulen aufgrund von Sintern od. dgl. nicht auf, wodurch bevorzugte elektrische Eigenschaften er­ reicht werden.

Bei der insoweit beschriebenen Anordnung entsprechend der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrode zur Verbindung der Übertragungsleitungen auf der inneren oder äußeren Oberfläche des Keramikgehäuses des dielektrischen Resonators mit hohem Gütefaktor Q vorgesehen, in einem nicht kontaktierenden Zustand mit dem leitenden Film, der den Resonanzraum bildet, und deshalb ist es möglich, das Sperrfilter durch Verbindung mit den Übertragungsleitungen durch Verwendung dieser Elektrode zu verbinden, wodurch Sperrfilter mit hervorragenden Abstimmeigenschaften vor­ teilhaft geschaffen werden können.

Zweite Ausführungsform und deren Modifikationen

In den Fig. 13-15 ist ein dielektrisches Bandpaßfilter F 8 dargestellt, bei dem die Erfindung verwendet ist.

Das Filter F 8 beinhaltet ein Gehäuse 31 aus keramischem Ma­ terial, z.B. in Form eines rechtwinkligen Hexaeders, in dem eine Trennplatte 35 aus ähnlichem keramischem Material mit etwa 2/3 der Länge des Gehäuses 31 und mit einem Abschirm­ elektrodenfilm in einer Position in einem Zentralbereich der Breitenrichtung des Gehäuses 31 vorgesehen ist, wobei ein Ende der Platte 35 in der Längsrichtung die entspre­ chende Innenseitenwandung des Gehäuses berührt, wodurch ein Resonatorhohlraum V 8 von im wesentlichen U-Form durch die Trennplatte 35 innerhalb des Gehäuses 31 gebildet wird. In dem Resonatorhohlraum V 8 sind z.B. sechs dielektrische Säu­ len 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e und 32 f aus keramischem Mate­ rial in vorgegebenen Abständen vorgesehen.

Im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des keramischen Gehäuses 31 ist ein Elektrodenfilm 39 aus leitfähigem Material wie Silber od. dgl. ausgebildet. Dieser grund­ sätzliche Aufbau ist im wesentlichen entsprechend dem des konventionellen Aufbaus der Fig. 18, und auf diese Weise wird, in einer Ersatzschaltung, ein Bandpaßfilter, in dem sechs Resonatoren magnetisch in Reihe gekoppelt sind (Fig. 15), gebildet.

Wie durch die Bezugsziffern 40, 41 und 42 dargestellt ist, ist die Erdungselektrode 39 an der oberen äußeren Fläche des Keramikgehäuses 39 von den Bereichen der oberen Teile der dielektrischen Säulen 32 a, 32 b, 32 e und 32 f getrennt oder abgeschält, wobei Streifen 36, 37 und 38 aus dünnen metallischen Filmen in diesen abgeschälten Bereichen 40, 41 und 42 ausgebildet sind. Diese Streifen 36, 37 und 38 bil­ den eine koplanare Leitung zusammen mit dem Elektrodenfilm 39.

Die Streifen 36 und 37 erstrecken sich an ihren Endberei­ chen 36 a und 37 a bis zu der entsprechenden Kante des Gehäu­ ses 31, während die anderen Enden 36 b und 37 b der Streifen oberhalb der Oberteile der dielektrischen Säulen 32 a und 32 f in den ersten und sechsten Stufen angeordnet sind. Die Endteile 36 a und 37 a der Streifen 36 und 37 werden als Ver­ bindungsteile für externe Schaltungen (nicht dargestellt) verwendet, während die anderen Enden 36 b und 37 b als Kopp­ lungselektroden für eine magnetische Kopplung mit den di­ elektrischen Säulen 32 a und 32 f durch das keramische Ge­ häuse 31 verwendet werden. Diese Endbereiche 36 b und 37 b sind im Elektrodenbereich vergrößert, um die erforderliche Kopplung bezüglich der dielektrischen Säulen 32 a und 32 f zu erreichen.

Das eine Ende 38 a eines weiteren Streifens 38 ist über der dielektrischen Säule 32 b der zweiten Stufe angeordnet, und sein anderes Ende 38 b ist oberhalb der dielektrischen Säule 32 e der fünften Stufe angeordnet. Dementsprechend werden die zwei dielektrischen Säulen 32 d und 32 e miteinander ma­ gnetisch gekoppelt durch die gegenüberliegenden Enden 38 a und 38 b des Streifens 38. Da die magnetische Kopplung äqui­ valent Reaktanz ausbildet, kann eine Polarisation des Band­ paßfilters durch den Streifen 38 erreicht werden.

Das Filter V 8 mit dem oben beschriebenen Aufbau kann durch eine Ersatzschaltung, die in Fig. 15 dargestellt ist, re­ präsentiert werden, in der R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 und R 6 die zwischen dem Gehäuse 31 und den entsprechenden dielektri­ schen Säulen 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e und 32 f gebildeten Re­ sonatoren bezeichnen, und wobei die in der Schaltung gebil­ deten Kapazitäten durch Ca bis Cj bezeichnet sind.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine Modifikation des Filters F 8, der in einem Sperrfilter verwendet wird. In den Fig. 16 und 17 hat das modifizierte Filter F 9 ein ähnliches Gehäuse 31 aus keramischem Material, über dessen im wesentlichen ge­ samte äußere Fläche ein Erdungselektrodenfilm 43 ausgebil­ det ist, drei Trennplatten 35 a, 35 b und 35 c aus keramischen Platte und mit darauf aufgebrachten Abschirmelektroden­ filmen, die miteinander verbunden sind, um das Innere des Gehäuses 31 in die dargestellten sechs Hohlraumresonatoren V 9 zu unterteilen, wobei dielektrische Säulen 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e und 32 f in den entsprechenden Hohlräumen an­ geordnet sind.

Auf der oberen Fläche des Gehäuses 31 ist ein Streifen 44 aus leitfähigem Material, z.B. Ag, in U-Form ausgebildet, beginnend von einer Kante des Gehäuses 31 in Längsrichtung und rückkehrend zu dieser einen Kante, wobei der Streifen über die entsprechenden dielektrischen Säulen 32 a, 32 b, 32 c, 32 d, 32 e und 32 f geführt ist. Dieser Streifen 44 kann eine Länge von λ/4 (λ bezeichnet die Wellenlänge im Wel­ lenleiter) zwischen den entsprechenden dielektrischen Säu­ len 32 a bis 32 f aufweisen.

Es soll hier bemerkt werden, daß, obwohl in den vorigen Ausführungsformen die Erfindung hauptsächlich mit Bezug auf keramische Gehäuse, die einen Elektrodenfilm auf ihrer äußeren Oberfläche aufweisen, beschrieben wurde, das Konzept der Erfindung nicht auf die Gehäuse der oben be­ schriebenen Art beschränkt ist, sondern daß die Erfindung ebenfalls bei keramischen Gehäusen verwendet werden kann, die einen Elektrodenfilm auf ihrer inneren Fläche aufweisen, wobei eine Mikrostripleitung durch den Streifen an der äußeren Fläche und der Elektrode zu bilden ist. In diesem Fall ist es erforderlich, den im Bereich, in dem der Streifen die obere Fläche der dielektrischen Säule erreicht, abzuschälen, um die Kopplung zwischen dem Strei­ fen und der dielektrischen Säule zu erhalten.

Aus der obigen Beschreibung und entsprechend der Anordnung der zweiten Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, da die Streifen, die zusammen mit dem Erdungselektrodenfilm auf der inneren oder äußeren Fläche des Keramikgehäuses die Streifenleitung oder koplanare Leitung bilden, auf der äußeren Fläche des Keramikgehäuses für die magnetische Kopplung mit der dielektrischen Säule innerhalb ausgebildet sind, daß schwierige Bohrvorgänge des Keramikgehäuses für die Ausbildung von Löchern u. dgl. überflüssig werden, wo­ durch die Zu- bzw. Ableitung der Eingangs- und Ausgangssi­ gnale, und ebenso die Polarisation, in vorteilhafter Weise möglich wird.

Claims (13)

1. Dielektrischer Resonator mit einem keramischen Gehäuse (11), das mit einem elektrisch leitfähigen Film (12) auf seiner Oberfläche ausgebildet ist, zumindest einer in sei­ nem Hohlraum (V) angeordneten dielektrischen Säule (13) und mit Verbindungsleitungen (15, 16) zur Verbindung mit exter­ nen Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (14) auf der Oberfläche des Keramikgehäuses (11) so ausgebildet ist, daß sie den elektrisch leitfähigen Film (12) nicht kontaktiert und daß die Elektrode (14) über die Verbindungsleitungen (15, 16) mit der externen Schal­ tung verbindbar ist.

2. Sperrfilter mit zumindest einem oder mehreren dielek­ trischen TM-Mode-Resonatoren, die jeweils ein keramisches Gehäuse (11) mit einem elektrisch leitfähigen Film (12) auf der inneren Oberfläche oder der äußeren Oberfläche und eine dielektrische Säule (13), die in einem Hohlraum (V) in dem keramischen Gehäuse (11) angeordnet ist, aufweisen, und mit Übertragungsleitungen (15, 16), dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Elektrode (14) am Gehäuse (11) so ausgebildet ist, daß sie nicht in Kontakt steht mit dem elektrisch leitfähigen Film (12), und daß die Übertragungs­ leitungen (15, 16) mit der Elektrode (14) verbunden sind.

3. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrisch leitfähige Film (12) im wesentlichen auf der gesamten äußeren Fläche des kerami­ schen Gehäuses (11) ausgebildet ist, daß eine dielektrische Säule (13) innerhalb des Hohlraums (V) angeordnet ist, wo­ bei ihre gegenüberliegenden Enden das Gehäuse (11) berüh­ ren, und daß die Elektrode (14) in einem oberhalb des obe­ ren Endes der dielektrischen Säule (13) liegenden Teil (A) so ausgebildet ist, daß sie nicht in Kontakt mit dem elek­ trisch leitfähigen Film (12) steht.

4. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrisch leitfähige Film (12) im wesentlichen auf der gesamten äußeren Oberfläche des ke­ ramischen Gehäuses (11) ausgebildet ist, daß eine dielek­ trische Säule (13) innerhalb des Hohlraums (V) ausgebildet ist, wobei ihre gegenüberliegenden Enden das Gehäuse (11) berühren und daß die Elektrode (14′) in einem Bereich (A) des Gehäuses (11) ausgebildet ist, der von dem Bereich des oberen Endes der dielektrischen Säule (13) getrennt ist, so daß die Elektrode (14′) nicht in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Film (12) ist.

5. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrisch leitfähige Film (12) im wesentlichen auf der gesamten äußeren Oberfläche des ke­ ramischen Gehäuses (11) ausgebildet ist, daß eine dielek­ trische Säule (13) innerhalb des Hohlraums (V) angeordnet ist, wobei ihre gegenüberliegenden Enden das Gehäuse (11) berühren, und daß die Elektrode (14′′) an einer inneren un­ teren Fläche des Gehäuses (11) in einer Position angrenzend an das untere Ende der dielektrischen Säule (13) so vorge­ sehen ist, daß sie nicht in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Film (12) steht.

6. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrisch leitfähige Film (12) im wesentlichen auf der gesamten inneren Fläche des Kera­ mikgehäuses (11) ausgebildet ist, daß eine dielektrische Säule (13) in dem Hohlraum (V) angeordnet ist, wobei ihre gegenüberliegenden Enden das Gehäuse (11) berühren, und daß die Elektrode (14 B) an einer äußeren Fläche des Gehäuses (11) in einer Position unterhalb des unteren Endes der di­ elektrischen Säule (13) so vorgesehen ist, daß sie nicht in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Film (12) steht.

7. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrisch leitfähige Film (12) im wesentlichen auf der gesamten inneren Oberfläche des ke­ ramischen Gehäuses (11) ausgebildet ist, daß eine dielek­ trische Säule (13) innerhalb des Hohlraums (V) ausgebildet ist, wobei ihre gegenüberliegenden Enden das Gehäuse (11) berühren und daß die Elektrode (14′′′) an einem Unterteil des Gehäuses (11) entlang des elektrisch leitfähigen Films (12) so ausgebildet ist und sich von unterhalb der dielek­ trischen Säule (13) aus erstreckt, daß sie nicht in Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Film (12) steht.

8. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweiter dielektrischer TM-Mode- Resonator mit dem gleichen Aufbau wie der erste dielektri­ sche TM-Mode-Resonator vorgesehen ist, wobei eine Eingangs- Übertragungsleitung (15) mit der Elektrode (14) des ersten Resonators und eine Ausgangs-Übertragungsleitung (16) mit der Elektrode (14) des zweiten Resonators verbunden ist, wobei die Elektroden (14) des ersten und des zweiten Reso­ nators mit gegenüberliegenden Enden einer Übertragungslei­ tung (17) mit λ/4-Wellenlänge verbunden sind.

9. Sperrfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Innere des keramischen Gehäuses (11) durch eine Trennwand (21) aus ähnlichem keramischem Material mit einem Abschirmeffekt in zwei Hohlräume (Va, Vb) unterteilt ist, wobei der erste Resonator in einem der Hohlräume (Va) und ein zweiter Resonator mit dem gleichen Aufbau wie der erste Resonator in dem zweiten Hohlraum (Vb) gebildet ist, wobei eine Eingangs-Übertragungsleitung (15) mit der Elektrode (14) des ersten Resonators und einer Aus­ gangs-Übertragungsleitung (16) mit der Elektrode des zwei­ ten Resonators verbunden ist, und daß die Elektroden (14) des ersten und des zweiten Resonators mit gegenüberliegen­ den Enden einer Übertragungsleitung (17) mit λ/4-Wellen­ länge verbunden sind.

10. Dielektrisches Filter mit einem keramischen Gehäuse (31) mit einer Erdungselektrode auf seiner im wesentlichen gesamten inneren Oberfläche und mit zumindest einer dielek­ trischen Säule (32), die innerhalb eines Hohlraums des keramischen Gehäuses (31) ausgebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Streifen auf der äußeren Oberfläche des keramischen Gehäuses (31) ausgebildet ist und eine Mikro-Strip-Leitung zusammen mit der Erdungselek­ trode auf der inneren Oberfläche bildet, wobei ein Teil des Streifens magnetisch durch das keramische Gehäuse (31) mit der dielektrischen Säule (32) gekoppelt ist.

11. Dielektrisches Filter mit einem keramischen Gehäuse (31) mit einer Erdungselektrode (39, 43) im wesentlichen auf der gesamten äußeren Oberfläche und mit zumindest einer dielektrischen Säule (32), die innerhalb eines Hohlraums (V 8, V 9) des keramischen Gehäuses (31) angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß Streifen (36, 37, 38, 44) auf der äußeren Oberfläche des keramischen Gehäuses (31) ausgebildet sind und zusammen mit der Erdungselektrode (39) eine Koplanarleitung bilden, wobei ein Teil der Strei­ fen (36, 37, 38, 44) magnetisch durch das keramische Ge­ häuse (31) durch mit der dielektrischen Säule (32) gekop­ pelt ist.

12. Dielektrisches Filter nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dielektrische Filter in einem Gehäuse (H) aufgenommen ist und mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen (T) des Gehäuses (H) verbunden ist.

13. Dielektrisches Filter nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dielektrische Filter in einem Gehäuse (H′) aufgenommen ist und mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen (T′) des Gehäuses (H′) verbunden ist.