DE69029761T2

DE69029761T2 - Keramischer Bandpassfilter

Info

Publication number: DE69029761T2
Application number: DE69029761T
Authority: DE
Inventors: Pauli Naeppae; Aimo Turunen
Original assignee: LK Products Oy
Current assignee: Pulse Finland Oy
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-08
Also published as: ATE148269T1; DE69033490D1; USRE34898E; EP0694983B1; EP0401839B1; US5103197A; DK0694983T3; DE69033490T2; EP0401839A2; EP0401839A3; EP0694983A1; DK0401839T3; DE69029761D1; ATE190759T1; JPH03114301A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Bandpassfilter aus Keramikmaterialien für Hochfrequenzsignale, und spezieller betrifft sie Bandpassfilter mit Keramikblock mit verschiedenen Eigenschaften abhängig vom Muster eines leitenden Materials, das den Keramikblock bedeckt.

Hintergrund der Erfindung

Es ist bekannt, z.B. aus dem US-Patent Nr. 3,505,618 fur McKee, dass ein Hochfrequenz-Bandpassfilter aus einem im wesentlichen quaderförmigen Körper aus einem dielektrischen Material mit einer Ober- und einer Unterseite sowie mit Seiten- und Stirnflächen hergestellt werden kann. Im Körper werden Löcher hergestellt, die sich von der Oberseite zur Unterseite erstrecken. Auf den größten Teil der Außenflächen wird ein leitendes Material aufgetragen, mit Ausnahme von vielleicht der Oberfläche, und dieses erstreckt sich in die Löcher, um Resonatoren mit Übertragungsleitung auszubilden. Das leitende Material in den Löchern ist elektrisch mit dem leitenden Material auf der Unterseite des dielektrischen Blocks verbunden. Jedoch ist das leitende Material der Löcher an der Oberseite nicht mit der leitenden Außenbeschichtung verbunden. Im Ergebnis verfügen die Resonatoren über ein kurzgeschlossenes Ende zur Unterseite des dielektrischen Blocks sowie ein offenes Schaltungsende an der Oberseite.
Es sind Maßnahmen vorhanden, um ein Signal in die am weitesten außenliegenden Löcher einzukoppeln und es aus ihnen auszukoppeln, z.B. mittels einsteckbarer Elektroden, die in die offenen Schaltungsenden dieser Löcher eingesetzt werden. Als Alternative zur Verbindungsherstellung mit dem dielektrischen Block mittels einsteckbarer Elektroden ist es bekannt, eine kapazitive Kopplung an das offene Schaltungsende des Resonators mittels auf der Oberseite oder den Stirn- oder Seitenflächen des dielektrischen Blocks ausgebildeten leitenden Streifen oder Elektroden vorzunehmen. Diese Kopplungsart ist in den US-Patenten Nr. 4,431,977 für Sokola et al, Nr. 4,692,726 für Green et al und Nr. 4,716,391 für Mourie et al beschrieben.
Auf eine dieser Flächen des dielektrischen Materials sind benachbart zu einem der Resonatorlöcher leitende Elektrodenkontaktflecken aufgetragen, die gegen das andere leitende Material isoliert sind. Mit dem Kontaktfleck ist auch eine Eingangs- oder Ausgangsleitung verbunden. Durch Platzieren des Kontaktflecks zum offenen Schaltungsende des Resonators hin beeinflusst das Signal an einer Eingangsleitung das das offene Schaltungsende des Resonators umgebende elektrische Feld und induziert auf kapazitive Weise ein Signal in den dielektrischen Block. Alternativ schneidet der Kontaktfleck am Ausgang das elektrische Feld und nimmt ein Signal vom Block auf, das durch dieses in der Ausgangsleitung induziert wird.
Bei einer Ausfuhrungsform, wie sie im Patent für Sokola et al offenbart ist, ist eine Elektrode an einer Stirnfläche nahe dem kurzgeschlossenen Ende des Resonators platziert. Diese Elektrode ist mit dem leitenden Mate rial an der Unterseite des Blocks verbunden, und mit der Elektrode ist eine Eingangsleitung verbunden. Im Ergebnis bildet das Signal auf der Eingangsleitung einen Strom, der das Magnetfeld und das kurzgeschlossene Ende des Resonators beeinflusst und ein Signal auf induktive Weise im dielektrischen Block induziert. Eine ähnliche Ausgangselektrode und eine Zuleitung nehmen ein Signal auf induktive Weise vom Block auf.
Die Bandbreite eines dielektrischen Filters kann dadurch eingestellt werden, dass die körperliche Breite des dielektrischen Blocks geändert wird. Eine Feineinstellung der Bandbreite erfordert typischerweise eine Bearbei tung des dielektrischen Körpers in gewissem Ausmaß, um ihn auf die optimale Bandbreite einzustellen. Diese Filter bestehen im allgemeinen aus in einem Formwerkzeug geformtem Keramikmaterial. Da es nicht praxisgerecht ist, Blöcke verschiedener Breite im selben Formwerkzeug herzustellen, kann das Ändern der Frequenz, für die ein Filter konzipiert ist, schwierig und teuer sein.
Es ist bekannt, dass die Kopplung zwischen Resonatoren auch die Brandbreite beeinflusst. Das US-Patent Nr. 4,255,729 für Fukasawa et al offenbart eine Reihe einzelner Resonatoren, die so miteinander gekoppelt sind, dass ein Filter gebildet ist. Die Kopplung in die äußersten Resonatoren und Zwischenresonatoren wird entweder durch stromführende Schleifen eines Drahts nahe dem kurzgeschlossenen Ende jedes Resonators, was induktive Kopplung erzeugt, oder durch leitende Platten erzielt, die nahe den offenen Schaltungsenden jedes Resonators platziert sind, was kapazitive Kopplung erzeugt.
Die oben angegebenen Patente fur Sokola et al, Moutrie et al und Green et al veranschaulichen, dass magnetische Kopplung zwischen Resonatoren in einem einzelnen dielektrischem Block mittels unbeschichteter oder beschichteter Löcher durch den Block an Stellen zwischen den Resonatoren und durch Nuten oder Schlitze an der Oberfläche des Körpers beeinflusst werden kann. Induktive Kopplung wird auch dadurch beeinflusst, dass die Abmessungen des dielektrischen Körpers (z.B. durch Bearbeitung desselben) geändert werden und der Abstand zwischen Resonatoren während der Herstellung variiert wird. Kapazitive Kopplung kann durch Elektrodenmuster auf der Oberseite oder der Seite mit offenem Schaltungsende des Blocks beeinflusst werden.
Zusätzlich zum Einstellen der Interresonatorkopplung zum Steuern der Filtercharakteristik kann es auch erforderlich sein, die Mittenfrequenz des Filters einzustellen. Die Mittenfrequenz kann dadurch eingestellt werden, dass die Länge des Resonators geändert wird, d.h. der Abstand zwischen der Ober- und der Unterseite, wenn sich die Resonatorlöcher von einer Fläche zur anderen erstrecken. Die Beziehung ist die folgende:
fc = 300/l [er],
wobei fc die Frequenz in Megahertz, l die Länge ist und er die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials ist. Da der Körper aus dielektrischem Material typischerweise eine in einem Formwerkzeug zusammengepresste Keramik ist, kann die Höhe des Blocks geändert werden, ohne die Formen zu ändern, wenn die Menge des im Formwerkzeug angebrachten Materials eingestellt wird und sichergestellt wird, dass die offene Seite des Formwerkzeugs der Ober- oder Unterseite des Blocks entspricht.
Eine andere Art zum Einstellen der Mittenfrequenz erfolgt durch Hinzufügen einer Kapazität zum offenen Schaltungsende des Resonators; siehe Matthaei et al in "Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and coupling Structures", McGraw-Hill, S. 497 - 506 (1964). Tatsächlich schließt diese Kapazität den Resonator kurz, wobei sie die Resonanz- oder Mittenfrequenz absenkt. Dies ermöglicht es, dass die Länge des Resonators für eine erwünschte Frequenz kürzer ist, als sie durch die oben angegebene Gleichung spezifiziert ist. Diese Kapazität kann mittels Platten erhalten werden, die über den offenen Schaltungsenden der Resonatoren angeordnet werden, wie es im US-Patent Nr. 4,028,652 für Wakino et al dargestellt ist.
Die Kapazität kann auch mittels eines Elektrodenmusters auf der Fläche des dielektrischen Blocks mit offenem Schaltungsende erzielt werden, wie im Patent für Sokola angegeben. Nachdem das dielektrische Filter hergestellt ist, kann die Frequenz dadurch eingestellt werden, dass leitendes Material nahe dem offenen Schaltungsende entfernt wird, um die Frequenz zu erhöhen, und es am kurzgeschlossenen Ende entfernt wird, um die Frequenz zu erniedrigen. Dies ist im US-Patent Nr. 4,800,348 für Rosar beschrieben.
Das Dokument US-4,431,977 beschreibt Filter, die jeweils einen Block aus dielektrischem Material mit einem Überzug aus einer leitenden Schicht aufweisen. Keine der Seitenflächen des Blocks ist ganz ohne leitende Schicht. Die Filter verwenden entweder induktive oder kapazitive Kopplung.
Bei den bekannten Techniken erfolgt das Koppeln in den Filteraufbau oder aus diesem heraus, wie auch die Kopplung zwischen Resonatoren in einem einzelnen dielektrischen Block im allgemeinen entweder kapazitiv oder induktiv. Auch dann, wenn diese Kopplung mittels Elektrodenmustern auf dem dielektrischen Block erzielt wird, befinden sich die Muster typischerweise auf der Seite mit offenem Schaltungsende. Wegen der in diese Seite hinein geöffneten Löchern ist die Anordnung von Mustern begrenzt. Ferner können Elektrodenmuster auf der Seite mit offenem Schaltungsende keine induktive Kopplung schaffen.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 und im Anspruch 25 definiert. Eine ihrer Aufgaben ist es, ein Bandpassfilter mit elektrischen Eigenschaften zu schaffen, die leicht über einen großen Bereich von Werten einstellbar sind, ohne den dielektrischen Körper des Filters oder die Abmessungen des zum Herstellen des Körpers verwendeten Formwerkzeugs zu ändern. Dies wird dadurch erzielt, dass, zumindest teilweise, ein Elektrodenmuster zum Einstellen der Interresonatorkopplung an einer Seitenfläche des dielektrischen Blocks angeordnet wird, wie im Anspruch 1 definiert, anstatt an der Oberseite.
Ein Elektrodenmuster an der Seite des dielektrischen Blocks ermöglicht es, dass die Interresonatorkopplung kapazitiv, induktiv oder gemischt kapazitiv und induktiv ist, und zwar im selben Filterblock. Außerdem kann die Kopplung in den Block hinein und aus ihm heraus auch mittels Elektroden an der Seitenfläche so erzielt werden, dass die Eingangs-/Ausgangskopplung ebenfalls kapazitiv, induktiv oder gemischt sein kann. Durch Verwenden einer Seitenfläche des dielektrischen Blocks wird die größte Fläche am Block und die Fläche mit der kleinsten Anzahl von Hindernissen, z.B. Löchern, für das Elektrodenmuster verwendet. Im Ergebnis ist für den Filterdesigner das maximale Ausmaß an Designflexibilität geschaffen. Mittels dieser Designflexibilität kann der Designer die Filtercharakteristik, z.B. die Bandbreite und die Mittenfrequenz, dadurch ändern, dass er das Elektrodenmuster an der Seite des Filterblocks ändert, ohne das Formwerkzeug, in dem der Block gegossen wird, oder die körperlichen Abmessungen des fertiggestellten Blocks zu ändern. Alles, was zu tun ist, ist es, die Maske zu ändern, die zum Auftragen der Beschichtung aus leitendem Material verwendet wird.
Da gemischte kapazitive und induktive Kopplung verwendet werden kann, kann das Filter mit imaginären Nullstellen konzipiert werden. Demgemäß kann die Anzahl von Resonatoren für entsprechendes Funktionsvermögen auf ungefähr ein Drittel verringert werden. Dies ermöglicht eine entsprechende Verringerung der Filterlänge.
Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform des Filters wird ein Block aus Keramikmaterial in Form eines Quaders mit einer Ober- und einer Unterseite sowie Seiten- und Stirnflächen geformt. Eine Anzahl von Löchern, z.B. vier (4) werden so im Block erzeugt, dass sie sich von der Oberseite oder der Seite mit offenem Schaltungsende zur Unterseite oder der Seite mit kurzgeschlossenem Ende erstrecken. Die Unterseite, die beiden Stirnflächen und eine Seitenfläche sind vollständig mit leitendem Material bedeckt. Die Oberseite kann unbeschichtet sein, oder sie kann überwiegend mit leitendem Material beschichtet sein, mit Ausnahme eines Bereichs um jedes Loch herum, der unbeschichtet bleibt. Leitendes Material wird innerhalb der Löcher aufgetragen, und es wird mit dem leitenden Material an der Unterseite verbunden, um vier (4) Resonatoren mit Übertragungsleitung auszubilden.
Die unbeschichtete Seitenfläche enthält ein Elektrodenmuster, das dazu verwendet wird, Kopplung in den Filterblock hinein und aus ihm heraus zu erzielen, und auch dazu, die Kopplung zwischen den vier (4) Resonatoren einzustellen. Das Muster kann die Form von Schleifen einnehmen, die nahe der Basis der Eingangs- und Ausgangsresonatoren, d.h. der äußersten Resonatoren, liegen. Ein Ende jeder Schleife ist mit einer Leitung, entweder einer Eingangs- oder einer Ausgangsleitung, verbunden, und das andere Ende ist mit dem leitenden Material nahe der Unterseite verbunden. Diese Anordnung sorgt für eine Kopplung in das Filter hinein und aus ihm heraus.
Eine von der Schleife vorspringende Elektrode erstreckt sich von der Oberseite der Schleife an den äußersten Resonatoren zu den nächsten Resonatoren, um für induktive Kopplung zwischen diesen zu sorgen. Ein isolierter Elektrodenkontaktfleck liegt zwischen den zwei mittleren Resonatoren, um sie kapazitiv zu koppeln. Ferner erstrecken sich Elektrodenstreifen ausgehend vom leitenden Material nahe der Oberseite zum leitenden Material an der Unterseite, und sie erstrecken sich zwischen den vorspringenden Elektroden und dem Kontaktfleck. Diese Streifen beeinflussen das Ausmaß der durch den Kontaktfleck erzielten kapazitiven Kopplung.
Leitendes Material ist von der Seite des dielektrischen Blocks mit dem Elektrodenmuster um ein Stück beabstandet. Dieses Material kann in Form eines Leiters an der Gegenseite einer gedruckten Schaltungsplatte vorhegen, an der das Filter montiert ist, oder es kann eine leitende Abdeckung sein. Wenn eine gedruckte Leiterplatte verwendet wird, kann die leitende Abdeckung gleichzeitig mit der Herstellung anderer Muster geätzt werden. Ferner kann der Überzug des Elektrodenmusters statt an der Seite des Dielektrikums an der Seite der gedruckten Leiterplatte hergestellt werden, die in Kontakt mit dem Dielektrikum steht. Dies führt zu Zeiteinsparungen bei der Herstellung des Filters.
Wenn eine Metallabdeckung über dem Elektrodenmuster verwendet wird, kann sie auf solche Weise mit dem Filterblock zusammengebaut werden, dass der Abstand oder der Luftspalt zwischen der Seite und der Abdeckung einstellbar ist. Das Einstellen der Größe des Luftspalts ist eine andere Maßnahme zum Einstellen der Bandbreite des Filters, um es fein abzustimmen.
Beim erfindungsgemäßen Aufbau ist es nur erforderlich, das Elektrodenmuster oder das Kopplungsdesign an der Seitenwand des Filterblocks zu ändern, um die Frequenzcharakteristik des Filters und die Punkte maximaler Dämpfung zu ändern, die an der oberen und unteren Seite des gewünschten Filterdurchlassbands ausgebildet sind. In der Praxis bedeutet dies, dass einige wenige Standardgrößen von Keramikkörpern oder -blöcken verwendet werden können und dass, für eine spezielle Anwendung, ein Elektrodenmuster ausgewählt wird, um ein Filter mit gewünschter Charakteristik zu schaffen. Auch kann ein viel kleineres Filter hergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und andere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung sowie Zeichnungen zu veranschaulichenden Ausführungsbeispielen der Erfindungen deutlicher erkennbar.
Fig. 1 ist ein perspektivisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Bandpassfilters entlang der Linie 2-2;
Fig. 3 ist das beim Bandpassfilter von Fig. 1 verwendete Elektrodenmuster- Kopplungsdesign;
Fig. 4 ist ein Schnittdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters;
Fig. 5A und 5B zeigen eine Ersatzschaltung für ein Bandpassfilter mit zwei Resonatoren mit imaginären Nullstellen, und die Übertragungscharakteristik des Filters;
Fig. 6 ist ein perspektivisches Diagramm eines noch weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters, das auf einer gedruckten Schaltungsplatte montiert ist;
Fig. 7 ist ein Schnittdiagramm des Filters von Fig. 6 entlang der Linie 7- 7;
Fig. 8 zeigt das beim Bandpassfilter von Fig. 7 verwendete Elektrodenmuster-Kopplungsdesign;
Fig. 9A - 9C veranschaulichen verschiedene Elektrodenmuster;
Fig. 10A - 10C veranschaulichen ein Blockdiagramm einer Duplexfilterstruktur sowie zwei Übertragungscharakteristiken hierfür; und
Fig. 11a und 11b veranschaulichen eine Technik zum Montieren eines Filters auf einer gedruckten Schaltungsplatte in solcher Weise, dass ein Luftspalt gebildet ist.

Beschreibung veranschaulichender Ausführungsbeispiele

Fig. 1 veranschaulicht ein keramisches Bandpassfilter gemäß einem Ausführungsbeispiel der angegebenen Erfindung. Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Filters entlang Linien 2-2 in Fig. 1. Das Filter besteht aus einem Körper 10, der aus einem dielektrischen Material hergestellt ist, das selektiv mit einem leitenden Material beschichtet ist. Der Filterkörper 10 kann aus irgendeiner geeigneten Art eines dielektrischen Materials, z.B. einer Keramik, hergestellt sein.
Die Form des Körpers 10 ist im wesentlichen diejenige eines Quaders, d.h., dass seine Flächen rechtwinklig sind. Zu diesen Flächen gehören eine Oberseite 11, eine Unterseite 12, zwei Stirnflächen 13 und zwei Seitenflächen 14, 15. Außerdem verfügt der Körper 10 über vier (4) Löcher 16, 17, 18 und 19, die entlang der Längsachse des Körpers liegen. Diese Löcher erstrecken sich von der Oberseite 11 des Körpers zur Unterseite 12. Die Unterseite, die Oberseite und die Seitenfläche 14 sind vollständig mit einer elektrisch leitenden Materialschicht 21 überzogen, mit Ausnahme eines kreisförmigen Bereichs 22, der jedes der Löcher 16, 17, 18 und 19 an der Oberseite des Körpers umgibt. Falls erwünscht, kann der Bereich 22 so lange vergrößert werden, bis sich kein leitendes Material mehr auf der Oberseite 11 befindet. Außerdem ist jedes der Löcher 16 - 19 mit leitendem Material 23 auf solche Weise überzogen, dass der Überzug 23 am unteren Ende des Lochs mit dem Überzug 21 auf der Unterseite 12 verbunden ist. Jedoch ist der Überzug 23 am oberen Ende der Löcher mit dem Überzug 23 an der Oberseite 11 des Körpers verbunden, da an der Oberseite um jedes Loch herum der unbeschichtete Bereich 22 vorhanden ist. Demgemäß bilden die Löcher 16 - 19 Resonatoren mit Viertelwellenlängen-Übertragungsleitung, wobei die Oberseite des Körpers am offenen Schaltungsende der Resonatoren liegt und die Unterseite am kurzgeschlossenen Ende liegt.
Wenn ein Überzug auf der Oberseite 11 existiert, ist jedes überzogene Loch 16 - 19 an seinem offenen Ende kapazitiv mit dem umgebenden Überzug gekoppelt. Dies bildet einen Resonator mit nach vorne kurzgeschlossener Übertragungsleitung. Insbesondere ist die Länge jedes Lochs, und demgemäß die Höhe des Blocks, kleiner als ein Viertel der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des Resonators. Kurzschlussbildung nach vorne kann jedoch durch Erhöhen der Größe des unbeschichteten Bereichs 22, bis sich kein leitendes Material mehr an der Oberseite befindet und die Kapazität im wesentlichen beseitigt ist, vermieden werden. Das Ergebnis ist das, dass die Höhe der Resonatoren, und demgemäß des Blocks, für eine spezielle Resonanzfrequenz etwas größer ist.
Die veranschaulichte Filterstruktur ist ein Filter mit Viertelwellenlängen- Kammleitung. Um sie zu betreiben, muss ein Ungleichgewicht hinsichtlich der elektrischen und der magnetischen Kopplung zwischen den Resonatoren vorhegen. Dies wird durch Kurzschlussbildung nach vorne erzielt. Jedoch kann durch die Erfindung dieses Ungleichgewicht auch durch das Elektrodenmuster erzielt werden, so dass Kurzschlussbildung nach vorne nicht erforderlich ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen Löcher 16 - 19 auf solche Weise versetzt gegen die Längsachse des Körpers 10, dass die Löcher näher an der unbedeckten Seitenwand 15 des Körpers als an der bedeckten Seitenwand 14 liegen. Auf der unbedeckten Seitenwand 15 des Körpers liegen Kopplungsdesigns 30 in Form von Metallfolien-Elektrodenmustern vor. Diese Elektrodenmuster sorgen für Kopplung in das Filter, wie auch für Kopplung zwischen den Übertragungsleitungsresonatoren.
Fig. 3 ist ein Beispiel für Kopplungsdesigns an der Seitenfläche 15 des erfindungsgemäßen Bandpassfilters. Induktive Kopplung in einen Resonator oder aus diesem heraus wird durch ein Elektrodenstreifendesign erzielt, das benachbart zum Resonator an ungefähr der Mitte seiner Höhe liegt. Ein Abstand des Streifens erstreckt sich zur leitenden Schicht an der Unterseite 12 des Körpers. Diese Art von Design für induktive Kopplung ist durch Kopplungsdesigns 31 und 35 in Fig. 3 veranschaulicht, die benachbart zu den äußersten Resonatoren 16, 19 liegen. An der Seitenfläche 15 liegen auch querliegende, geerdete Streifenelektrodendesigns 33 und 37. Diese Streifen 33, 37 erstrecken sich von der leitenden Schicht 21 an der Oberseite zur leitenden Schicht 21 an der Unterseite 12. Die Massestreifenelektroden 33, 37 sind gegen die Löcher 17 bzw. 18 versetzt. Diese Streifen haben die Tendenz, die kapazitive Kopplung zwischen Resonatoren zu beeinflussen. Die Streifen 31, 35 für induktive Eingabe/Ausgabe sind mit jeweiligen Massestreifen 33, 37 nahe der Unterseite 12 verbunden.
Rein kapazitive Kopplung an einen Resonator oder zwischen zwei Resonatoren kann unter Verwendung eines abgetrennten, leitenden Kopplungskontaktflecks erzielt werden, z.B. durch das Kopplungsdesign 34 in Fig. 3, das zwischen den Resonato17 und 18 liegt. Verlängerungen 32 und 36 induktiver Kopplungsdesigns 31 und 35 erstrecken sich zwischen den Resonatoren 16 und 17 wie auch zwischen den Resonatoren 18 und 19, um eine Mischung aus induktiver und kapazitiver Kopplung zwischen diesen Resonatoren zu schaffen. Diese Art gemischter Kopplung zwischen zwei Resonatoren kann auch dadurch erzielt werden, dass gleichzeitig gesonderte induktive und kapazitive Kopplungsdesigns verwendet werden.
Induktive Kopplung ist nahe am unteren Ende des Resonators am größten, wo das Magnetfeld des Resonators am stärksten ist. Andererseits ist kapazitive Kopplung nahe dem oberen Ende des Resonators am größten, wo das elektrische Feld am stärksten ist. Auf diese Weise kann sowohl induktive als auch kapazitive Kopplung entweder dadurch eingestellt werden, dass die Größe des Kopplungsdesigns geändert wird oder dass die Höhe des Kopplungsdesigns entlang der Seitenfläche 15 geändert wird. Z.B. verringert eine Verbreiterung oder Anhebung des induktiven Kopplungsmusters die Induktivität des Designs, was die Kopplung an den Resonator verringert. Entsprechend erhöht ein Vergrößern des kapazitiven Kopplungsdesigns oder ein Anheben seiner Position die Kopplung an den Resonator.
Das untere Ende des Bandpassfilters kann durch kapazitive Kopplung beeinflusst werden, und das obere Ende des Bandpassfilters kann durch induktive Kopplung beeinflusst werden. Da, durch Verwendung induktiver Kopplungen, direkt ein Filter vom Tiefpasstyp geschaffen werden kann, kann das erfindungsgemäße Bandpassfilter mit vier Übertragungsleitungsresonatoren erzeugt werden, während bisher minimal sechs Übertragungsleitungsresonatoren erforderlich waren.
Bei bekannten Filtern war es zum Erzeugen steiler Dämpfungscharakteristik an der Kante des Bandpassfilters, und demgemäß zum Verbessern der Filterselektivität, erforderlich, Nullstellen an der oberen und unteren Kante des Durchlassbands zu schaffen. Diese Nullstellen wurden durch zusätzliche Resonatoren erzeugt. Jedoch ermöglicht es die durch die Elektroden 31, 32 oder 35, 36 gemäß der Erfindung erzielte gemischte induktive-kapazitive Kopplung, imaginäre Nullstellen zu schaffen. Demgemäß können die beim Stand der Technik erforderlichen zwei zusätzlichen Resonatoren zum Ausbilden von Nullstellen an der oberen und unteren Seite des Bands bei der Erfindung weggelassen werden und es kann die Gesamtgröße des Filters verringert werden.
Die Erzeugung imaginärer Nullstellen ist tatsächlich eine Phasenaufhebungs technik, wie von Nagle "High-Frequency Diversity Receiver From the 1930's", Ham Radio (April 1980), Seiten 40 - 41 beschrieben. Die Grundidee ist die, über zwei Kopplungspfade zu verfügen, die, bei einer vorbestimmten Frequenz, entgegengesetzte Phase, jedoch gleiche Amplitude aufweisen. Im vorliegenden Zusammenhang existiert magnetische Kopplung zwischen den Resonatoren über den dielektrischen Körper hinweg. Um Phasenaufhebung zu erzielen, existiert auch eine Kopplung zwischen den Elektroden 32, 36 Diese Elektroden 32, 36 sind so ausgebildet, dass bei speziellen Frequenzen, z.B. an der Ober- und Unterkante des Durchlassbands, die über die Elektroden laufenden Signale diejenigen Signale aufheben, die durch den Körper laufen.
Diese Aufhebung hat denselben Effekt wie ein Bandbeseitigungsfilter oder eine Nullstelle, erfordert jedoch keinen gesonderten Resonator. Demgemäß kann sie als "imaginäre Nullstelle" bezeichnet werden.
Es können mehr als zwei imaginäre Nullstellen vorliegen. Auch können sie, anstatt dass sie an einer Seite des Durchlassbands liegen, alle über oder unter dem Durchlassband liegen.
Fig. 5A zeigt ein Ersatzschaltbild für ein dielektrisches Filter mit zwei Resonatoren 61, 63. Fig. 5B zeigt mit durchgezogenen Linien die Übertragungscharakteristik dieses Filters. Unter Verwendung des Elektrodenmusters an der Seitenfläche kann eine kapazitive Verbindung 60 zwischen dem Eingangs- und Ausgangsanschluss 65, 67 errichtet werden. Das Ergebnis dieser kapazitiven Kopplung besteht darin, imaginäre Nullstellen an den Kanten des Durchlassbands zu schaffen. Demgemäß wird die Übertragungscharakteristik zum Erzielen einer Anpassung geändert, wie es mit gestrichelter Linie in Fig. 5B dargestellt sind. Dieses Steilermachen des Durchlassbands aufgrund der imaginären Nullstelle ermöglicht die Verwendung weniger Resonatoren.
Wenn die Verbindung der Elektroden 31, 35 zu den Massestreifen 33, 37 unterbrochen wird, wird das Eingangs-/Ausgangsmuster kapazitiv. Dies ändert die Position der imaginären Nullstellen, jedoch sind sie immer noch vorhanden.
Fig. 3 soll nur die Verwendung der Kopplungsdesigns an der Seitenfläche des Körpers 10 mit einer beispielhaften Form veranschaulichen. Die Formen und Größen, wie sie bei einer speziellen Anwendung genutzt werden, werden durch die gewünschten elektrischen Spezifikationen und das gewünschte Verfahren zum Herstellen eines speziellen Filters bestimmt.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Seitenfläche 15 des Körpers 10 mit den darauf befindlichen Elektrodenmuster-Kopplungsdesigns mit einer beweglichen, kastenförmigen Metallabdeckung 20 bedeckt, deren Seitenflächen 20a und 2db teilweise auf die Ober- und Unterseite 11, 12 des Körpers 10 geschoben sind, in Kontakt mit dem elektrisch leitenden Überzug 21, der sie bedeckt. Demgemäß umgibt die Abdeckung 20 die Seitenfläche 15, die das Kopplungsdesign trägt. Die elektrisch leitende Fläche der Abdeckung entspricht dem Überzug 21. Im Ergebnis schafft sie seitens der Resonatoren eine leitende Abdeckung, was gewährleistet, dass die Resonatoren korrekt arbeiten.
An der Innenfläche der Seiten der Abdeckung 20 befinden sich Schultern 20c, die zur Anlage an der Seitenfläche des Körpers 10 kommen, wodurch sie den Abstand zwischen der Innenfläche der Abdeckung 20 und der Seitenfläche 15 bestimmen. Beim Hauptausführungsbeispiel der Erfindung existiert ein Luftspalt 25 zwischen der Abdeckung 20 und der Seitenfläche 15. Durch Verstellen der Abdeckung 20 und durch Ändern der Größe des Luftspalts 25 kann die Bandbreite des Bandpassfilters eingestellt werden. Falls erwünscht, kann der Luftspalt 25 ganz oder teilweise mit einem geeigneten dielektrischen Material gefüllt werden.
Außerdem existieren in der Abdeckung 20 ein oder mehrere Löcher 29, durch die sich Kopplungsleitungen 28 zur Innenseite der Abdeckung für Anschluss an die Kopplungsdesigns an der Seitenfläche 15 des Körpers 10 erstrecken.
Fig. 4 zeigt ein Querschnittsdiagramm für ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters. Das Filter von Fig. 4 entspricht den Bandpassfiltern der Fig. 1 und 2, und in Fig. 4 sind dieselben Bezugszahlen, wie sie in den Fig. 1 und 2 verwendet sind, dazu verwendet, dieselben Elemente zu bezeichnen. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 4 unterscheidet sich von dem von Fig. 2 dadurch, dass die Seitenfläche 15 des Körpers 10, die mit den Elekrodenmuster-Kopplungsdesigns 30 versehen ist, zunächst mit einer geeigneten Schicht 26 aus einem dielektrischen Material, z.B. Teflon bedeckt ist. An der Oberseite dieser Schicht 26 aus einem Dielektrikum ist ein elektrisch leitender Metallfilm 24 aufgetragen, der dem Überzug 21 entsprechen kann und der gleichzeitig mit dem Überzug 21 hergestellt wird. Außerdem sind in der elektrisch leitenden Schicht 24 und im Dielektrikum 26 ein oder mehrere Löcher 29' belassen, um Kopplungsleitungen 28 aufzunehmen.
In diesem Fall hat die elektrisch leitende Schicht 24 genau dieselbe Wirkung wie die in den Fig. 1 und 2 angegebene Abdeckung 20. Die Bandbreite des Filters kann dennoch nur durch Ändern der Dicke des dielektrischen Materials 26 während der Herstellung des Filters geändert werden.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Filterkörper oder -block 10 an seiner Seite auf einer gedruckten Schaltungsplatte 40 montiert ist. Der Filterblock gemäß den Fig. 6 und 7 ist im wesentlichen derselbe wie der Block der Fig. 1 und 2 und dieselben Bezugszahlen werden dazu verwendet, dieselben Elemente zu kennzeichnen. In den Fig. 6 und 7 besteht der Körper 10 eines erfindungsgemäßen Bandpassfilters aus einem dielektrischen Material, das selektiv mit einer Schicht aus leitendem Material 21 überzogen ist. Die Form des Körpers 10, der Löcher 16 - 19 und eines Elektrodenmusters 30 stimmen insgesamt mit den Fig. 1 und 2 überein. Jedoch liegt ein Unterschied darin, dass der Block an seiner Seite 15 auf der gedruckten Schaltungsplatte 40 montiert ist. Daher befindet sich, hinsichtlich der Ausrichtung in den Zeichnen der Fig. 6 und 7, die Oberseite 11 (d.h. die Fläche des Resonators mit offenem Schaltungsende) an der Seite, und die unbeschichtete Seitenfläche 15 liegt an der gedruckten Schaltungsplatte 40 an.
Fig. 7 zeigt ein Querschnittsdiagramm entlang der Linie 7-7 für den keramischen, dielektrischen Körper von Fig. 6, der an der gedruckten Schaltungsplatte 40 befestigt ist, wobei die Platte jede Art einer isolierenden Platte sein könnte, die jedoch aus wirtschaftlichen Gründen eine gedruckte Schaltungsplatte ist. Anstatt dass das Elektrodenmuster 30 an der Seite 15 des Körpers 10 vorliegt, könnte es von Vorteil sein, dass es an der Fläche der Platte 40 vorhanden ist, die in Kontakt mit der Seite 15 steht.
Der elektrisch leitende Überzug 21 auf dem Keramikkörper ist auf wirtschaftliche Weise mittels eines Lötmittelwulst 44 mit einem leitenden Schaltungsmuster 42 verbunden, das an der Oberseite der Platte 40 liegt und den Umfang des Körpers 10 im wesentlichen umgibt. An der Seite der Platte entgegengesetzt zum Körper 10 befindet sich ein Bereich 46 aus leitendem Material, das auf die Platte aufgetragen ist. Der Bereich 46 hat mindestens die Größe der Seitenfläche 15 des Körpers 10 und bildet eine elektrisch leitende Fläche, die dem Überzug 21 oder der Abdeckung 20 in Fig. 1 entspricht, und zwar über die ansonsten unbeschichtete Seitenfläche 15, so dass die Resonatoren 16 - 19 korrekt arbeiten. Der leitende Bereich 46 an der Unterseite der gedruckten Schaltungsplatte 40 in Fig. 7 ist über ein überzogenes Durchgangsloch 48 mit dem leitenden Bereich 42 an der Oberseite der Platte sowie über eine Kopplung des Überzugs 42 mit dem Überzug 21 auf dem Körper 10 verbunden.
Fig. 8 veranschaulicht beispielhafte Kopplungsdesigns 30 auf der Platte 40 für ein erfindungsgemäßes Bandpassfilter. Induktive Kopplung zu den äußersten Resonatoren wird durch Streifenleitungsdesigns 31, 35 erzielt. Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 existieren keine Anschlussstifte 28. Stattdessen bilden Leitungen 50, 52 eine Eingangs- bzw. eine Ausgangsleitung, die mit einer Seite der induktiven Muster 31, 35 verbunden sind, die den in Fig. 3 dargestellten entsprechen. Die anderen Seiten dieser Muster 31, 35 sind massemäßig mit dem Überzug 42 auf der gedruckten Schaltungsplatte und/oder dem Überzug 21 auf der Oberfläche des Körpers 10 verbunden. Rein kapazitive Kopplung zum Resonator oder zwischen zwei Resonatoren wird durch gesonderte leitende Kopplungskontaktflecken oder -inseln von z.B. dem in Fig. 8 dargestellten Typ als Kontaktfleck 34 erzielt, wobei Kontaktflecken in Fig. 6 zwischen den Resonatoren 17 und 18 liegen. Die Verlängerungen 32 und 36 der induktiven Kopplungsdesigns 31 und 35, die sich zwischen den Resonatoren 16 und 17 wie auch den Resonatoren 18 und 19 in Fig. 5 erstrecken, schaffen dieselbe Mischung von induktiver und kapazitiver Kopplung, die dazu verwendet werden kann, imaginäre Nullstellen zu erzeugen, wie hinsichtlich Fig. 3 erörtert.
Als Alternative zur Anordnung, wie sie links in Fig. 7 dargestellt ist, kann die gedruckte Schaltungsplatte 40 eine mehrschichtige Platte 40, 41 sein, wie rechts in Fig. 7 dargestellt. Auf der rechten Seite in Fig. 7 existieren mehr als zwei leitende Schichten, nämlich Schichten 42, 46, 47, und die Kopplungsdesigns 30 zur Kopplung an die Resonatoren liegen auf einer der mittleren leitenden Schichten 47 der Platte. Wenn in diesem Fall der Metallüberzug 46' an der entgegengesetzten Seite der Platte, oder eine der mittleren leitenden Schichten der mehrschichtigen Platte, weiter vom Keramikkörper als das oben angegebene Kopplungsdesigns liegt, bildet die leitende Schicht 46' eine elektrische Abschirmung, die der leitenden Schicht 46 auf der linken Seite von Fig. 7 entspricht.
Anstatt den Körper 10 durch Löten an der Platte 40 zu befestigen, kann er z.B. auch durch Kleben oder durch einen gesonderte Befestigungshalter befestigt werden, in der der Körper 10 montiert ist und die ihrerseits an der Platte befestigt wird.
Die Fig. 9A - 9C zeigen Filter mit verschiedenen Elektrodenmustern 30 zum Koppeln an und zwischen Resonatoren. Diese Strukturen zeigen auch Elektrodenmuster, die das Abstimmen der verschiedenen Resonatoren auf gewünschte Frequenzen unterstützen.
Fig. 9A veranschaulicht ein Filter, bei dem die Oberseite 11 mit leitendem Material überzogen ist, mit Ausnahme eines Bereichs 22 um das offene Schaltungsende jedes der Resonatorlöcher 16 - 19 herum. An der Seitenfläche mit dem Elektrodenmuster 30 existiert ein Streifen leitenden Materials 41, der sich entlang der Unterseite erstreckt. Die Frequenz eines speziellen Resonators kann durch Wegschleifen oder Wegkratzen eines Teils dieses leitenden Streifens 41 benachbart zum Resonator herabgesetzt werden. Die Frequenz kann durch Hinzufügen zusätzlichen leitenden Materials zum Streifen 41 erhöht werden, z.B. unter Verwendung einer leitenden Paste oder eines leitenden Anstrichs.
Die in Fig. 9B dargestellte Anordnung enthält nicht nur den leitenden Streifen 41 an der Unterseite, sondern auch einen leitenden Streifen 43, der sich entlang der Oberseite der Seitenfläche erstreckt. Wenn leitendes Material vom Streifen 43 benachbart zum Resonator entfernt wird, erhöht dies die Frequenz dieses Resonators. Demgemäß sind die Resonatoren mittels der Anordnung von Fig. 9A so konzipiert, dass sie eine Frequenz leicht über der gewünschten Frequenz aufweisen. Dann wird die Endabstimmung durch Wegkratzen einiges des Leitermaterials 41 erzielt, um die Frequenz auf den gewünschten exakten Wert abzusenken. Bei der Anordnung von Fig. 9B sind die Resonatoren so konzipiert, dass sie die gewünschte Frequenz genau aufweisen. Wenn die Frequenz in der Praxis etwas zu niedrig oder etwas zu hoch ist, kann Material von den Leitern 41 bzw. 43 weggenommen werden, um die Frequenz genau abzustimmen.
Als Alternative kann die Frequenz auch dadurch verringert werden, dass ein Teil des dielektrischen Materials von der Oberseite 11 benachbart zum Resonator weggenommen wird. Ein Ausstechen dieses Materials, wie bei 45, führt zu einer Frequenzerhöhung. Ferner kann durch Hinzufügen dielektrischen Materials benachbart zu einem Resonator auf der Oberseite 11 die Frequenz des Resonators abgesenkt werden.
Das in Fig. 9C dargestellte Muster ist im wesentlichen dasselbe wie in Fig. 9A, mit der Ausnahme, dass es einen Streifen 43 mit Abstimmnasen 78 enthält. Diese Nasen können abgekratzt werden, um ein Abstimmen zu bewirken, ohne den Massestreifen 43 zu unterbrechen. Während diese Techniken zum Abstimmen der Frequenz des Resonators bevorzugt sind, können auch andere Abstimmtechniken verwendet werden.
Zwei erfindungsgemäße Filter können zum Erzeugen eines Duplexfilters kombiniert werden. Ein Blockdiagramm einer solchen Anordnung ist in Fig. 10A dargestellt, bei der ein Filter 50 zwischen einen Sender und eine Antenne 51 geschaltet ist und ein Filter 52 zwischen einen Empfänger und die Antenne 51 geschaltet ist. Die Durchlassbänder dieser Filter sind so gegeneinander versetzt, dass, wie es als Beispiel in Fig. 10B dargestellt ist, das Senderdurchlassband unter dem Empfängerdurchlassband liegt. Jedoch ist auch die umgekehrte Anordnung möglich.
Die Verbindung 53 zwischen den Filtern und der Antenne 51 kann eine Viertelwellenlänge lang sein, um eine Phasen- und Impedanzanpassung zu erzielen. Alternativ können Scheinwiderstandskomponenten in den Leitungen 53 vorhanden sein, so dass keine Leitung mit einer kompletten Viertelwellenlänge erforderlich ist.
Eine Scheinwiderstandskomponente zum Kombinieren zweier Filter zum Erzeugen eines Duplexers kann durch einen Teil des Elektrodenmusters 30 auf der Seitenfläche eines Resonators oder beider erzeugt werden. In diesem Fall kann der Block aus Keramikmaterial in einen Metallhalter montiert werden und an einer gedruckten Schaltungsplatte befestigt werden, ohne dass diskrete Schweinwiderstandskomponenten erforderlich sind. Auch dann, wenn ein Viertelwellenlängenaufbau zum Kombinieren der Filter 50 und 52 erforderlich ist, kann dieser Aufbau in Form eines Elektrodenmusters an den Seiten der dielektrischen Blöcke erzeugt werden.
Zusätzlich zur Verwendung zweier Bandpassfilter zum Erzielen eines Duplexaufbaus können auch ein Bandpass- und ein Bandsperrfilter verwendet werden.
Die Übertragungscharakteristik hierfür ist in Fig. 10C dargestellt. Der Vorteil der Verwendung eines Bandsperrfilters besteht darin, dass es denselben Einfügungsverlust und dieselbe Isolierung für ein Empfängerband mit drei Resonatoren aufweist, wie ein Bandpassfilter mit vier Resonatoren. Wenn das Empfänger-Bandpassfilter unter Verwendung einer Phasenaufhebung gemäß der Erfindung hergestellt wird, sind nur vier Resonatoren erforderlich, im Gegensatz zu sechs Resonatoren bei einem herkömmlichen Bandpassfilter. Demgemäß verfügt ein Duplexaufbau unter Verwendung einer Bandsperranordnung über insgesamt sieben Resonatoren, im Vergleich mit zwölf Resonatoren unter Verwendung herkömmlicher Bandpassanordnungen.
Das in Fig. 9A dargestellte Schaltungsmuster ist eine Anordnung für ein Empfänger-Bandpassfilter eines Duplexers, d.h. für das Filter 52 in Fig. 10A. Die Eingangs- und Ausgangskontaktflecken 72 stellen eine kapazitive Kopplung zu den Resonatoren 16 bzw. 19 her. Sie sorgen auch für induktive Kopplung zwischen den Resonatoren 16, 17 sowie den Resonatoren 18, 19 mittels Massestreifen 74. Diese Verbindungen erzeugen das Phasenaufhebungsphänomen, das zu imaginären Nullstellen führt. Die Kontaktflecke 76 sind über einen externen Draht angeschlossen, und sie ermöglichen eine kapazitive Kopplung zwischen den Resonatoren 17 und 18. Die Massestreifen 77 unterstützen die Begrenzung der kapazitiven Kopplung zwischen verschiedenen Teilen des Elektrodenmusters 30.
Das Muster von Fig. 9B dient für das Senderfilter 50 von Fig. 10A. Es ver fügt über kapazitive Eingangsanschlüsse oder Elektrodenkontaktflecke 54 am Eingangs- und Ausgangsende. Der Kontaktfleck am Ausgangsende ist gemäß der Darstellung über eine leitende Zuleitung 55 mit einem Massestreifen verbunden. Diese Zuleitung ist jedoch klein ausgebildet, so dass sie bei Hochfrequenzen den kapazitiven Effekt des Kontaktflecks 54 nicht verringert. Der Streifen 55 ist vorzugsweise eine Viertelwellenlänge lang, so dass er bei den Resonanzfrequenzen als offene Schaltung wirkt, wie dies für den Kontaktfleck 54 am Eingang gilt.
Mittels der Zuleitungen 57 wird für kapazitive Kopplung zwischen den Resonatoren 16, 17 sowie 18, 19 gesorgt. Ähnlich wie bei der in Fig. 9A dargestellten Anordnung existieren kleine Elektrodenstreifen 46, die mittels eines Drahts angeschlossen werden können, um eine kapazitive Kopplung zwischen Resonatoren auszubilden, und auch Elektrodenmassestreifen 47, die die Kopplung beeinflussen.
Die Fig. 11a und 11b veranschaulichen eine alternative Maßnahme zum Montieren eines Filters auf einer gedruckten Schaltungsplatte 40. Bei dieser Anordnung befindet sich der Filterkörper 10 in einem Metallgehäuse 80, das an einer Seite offen ist. Das Gehäuse verfügt über Seitenwände 82, die länger als die Breite der oberen Wand 11 des Körpers sind. Im Ergebnis ist, wenn sich der Körper 10 am oberen Ende des Gehäuses befindet und das offene Ende des Gehäuses der gedruckten Schaltungsplatte zugewandt ist, ein Luftspalt 25' zwischen der Seite 15 des Körpers und der Schaltungsplatte geschaffen.
Das Gehäuse 80 kann mit einem Leitermuster 42' an der Oberseite der gedruckten Schaltungsplatte verlötet sein, oder es kann an die gedruckte Schaltungsplatte geklebt sein. Auch befindet sich das Elektrodenmuster auf der Seite 15 des Körpers. An der Unterseite der Platte 40 ist eine leitende Schicht 46' zum Abdecken der Seite 15 vorhanden, und um sicherzustellen, dass die Resonatoren korrekt arbeiten. Diese Schicht 46' ist über ein durchgehend beschichtetes Loch 48', einen Leiter 42' und eine Lötverschweißung 44' mit dem Gehäuse 80 verbunden. Die Größe des Luftspalts 25' und die Dicke der Platte 40 beeinflussen die Bandbreite des Filters.
Als Alternative kann die Wirkung des Musters 46' dadurch erzielt werden, dass das Muster 42' bis unter das Gehäuse 80 verlängert wird. Diese Alternative ermöglicbt es, das Muster 46' und das durchplattierte Loch 48' wegzulassen.

Claims

1. Filter mit

- einem Körper (10) aus dielektrischem Material mit (a) einer ersten und einer zweiten Fläche (11, 12) an entgegengesetzten Seiten des Körpers, (b) mindestens zwei Seitenflächen (14, 15), die im wesentlichen rechtwinklig zur ersten und zweiten Fläche stehen und die Kanten der ersten und zweiten Fläche miteinander verbinden, und (c) zwei Stirnflächen (13), die die Enden der ersten und der zweiten Fläche und der Seitenflächen miteinander verbinden;

wobei der Körper mindestens ein Loch (16 - 19) mit einer Innenfläche bildet, das sich von der ersten Fläche zur zweiten Fläche in den Körper erstreckt;

- einer leitenden Schicht (21, 23), die Hauptteile der zweiten Fläche, eine Seitenfläche, die beiden Stirnflächen und die Innenfläche des Lochs bedeckt, um mindestens einen Übertragungsleitungsresonator zu bilden, wobei die andere Seitenfläche im wesentlichen frei von dieser leitenden Schicht ist; und

- einer elektrisch leitenden Elektrodenmustereinrichtung (30), die benachbart zur anderen Seitenfläche angeordnet ist, um für die Kopplung elektrischer Signale in den Übertragungsleitungsresonator und aus diesem heraus zu sorgen, wobei die Kopplung zwischen (a) kapazitiv über (b) gemischtkapazitiv und induktiv bis zu (c) induktiv variiert, abhängig vom relativen Ort der Elektrodenmustereinrichtung zwischen Bereichen benachbart zur ersten Fläche und Bereichen benachbart zur zweiten Fläche.

2. Filter nach Anspruch 1, bei dem mindestens zwei Löcher (16 - 19) im Körper (10) vorhanden sind, die mindestens zwei Resonatoren bilden, wobei sich die Mustereinrichtung (30) benachbart zur anderen Seitenfläche (15) ausgehend von der Nachbarschaft zu einem der Resonatoren zur Nachbarschaft zum anderen erstreckt und für elektrische Kopplung zwischen den Resonatoren sorgt.

3. Filter nach Anspruch 2, bei dem die mindestens zwei Löcher (16 - 19) näher an der anderen Seitenfläche (15) als der einen Seitenfläche (14) liegen.

4. Filter nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, ferner mit einer Eingangsleitung (28), die in der Nachbarschaft eines der Resonatoren (16 - 19) mit der Mustereinrichtung (30) verbunden sind, und einer Ausgangsleitung (28), die in der Nachbarschaft des anderen Resonators (16 - 19) mit der Mustereinrichtung (30) verbunden ist, um ein Signal auf der Eingangsleitung in das Filter zu koppeln und ein Signal aus dem Filter auf die Ausgangsleitung zu koppeln.

5. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer elektrisch leitenden Platte (20), die von der anderen Seitenfläche (15) mit einem Spalt (25) beabstandet ist und elektrisch mit der leitenden Schicht (21) auf der anderen Fläche des Körpers verbunden ist, wobei die leitende Platte die andere Seitenfläche mindestens teilweise überdeckt.

6. Filter nach Anspruch 5, bei dem der Spalt (25) mit einem isolierenden Material (20, 40) ausgefüllt ist und die leitende Platte (20, 46) durch einen Metallfilm (24) gebildet ist, der auf dem isolierenden Material liegt.

7. Filter nach Anspruch 6, dessen Bandbreite teilweise von der Dielektrizitätskonstante des isolierenden Materials (26, 40) und teilweise von der Dicke desselben abhängt.

8. Filter nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei dem das isolierende Material (26) Teflon (registrierte Handelsbezeichnung) ist.

9. Filter nach Anspruch 6, bei dem das isolierende Material eine gedruckte Schaltungsplatte (40) ist, der Filterkörper (10) mit der anderen Seitenfläche (15) zur Platte auf dieser montiert ist und die vom Körper abgewandte Fläche der gedruckten Schaltungsplatte mit einer leitenden Platte (46) überdeckt ist.

10. Filter nach Anspruch 5, bei dem die leitende Platte (20) durch eine kastenförmige Metallabdeckung gebildet wird, die so über der anderen Seitenfläche (15) liegt, dass ein Luftspalt (25) zwischen der anderen Seitenfläche und der Abdeckung belassen ist.

11. Filter nach Anspruch 10, bei dem der Abstand der Abdeckung (20) zur anderen Seitenfläche (15) des Körpers (10) einstellbar ist, um die Größe des Spalts (25) zu ändern, wodurch die Bandbreite des Filters eingestellt wird.

12. Filter nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei dem die Abdeckung (20) eine Innenfläche aufweist, die einen Hohlraum bildet, in dem der Körper aufgenommen ist, wobei dieser Hohlraum Schultern (20) aufweist, die so von der Innenfläche vorstehen, dass sie am Körper (10) angreifen, um die Innenfläche der Abdeckung um einen vorbestimmten Abstand von der anderen Seitenfläche (15) des Körpers entfernt zu halten.

13. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem vier Resonatoren (16 - 19) vorhanden sind, und ferner mit einem Kopplungselektrodenmuster (30), das benachbart zur anderen Seitenfläche (15) angeordnet ist, um die Resonatoren so zu koppeln, dass eine Phasenaufhebung hinsichtlich Signalen innerhalb des Körpers (10) geschaffen ist, um mindestens eine imaginäre Nullstelle zu erzeugen, die so liegt, dass die Form des Durchlassbands des Filters im wesentlichen derjenigen eines Bandpassfilters mit sechs Resonatoren, jedoch ohne imaginäre Nullstelle, entspricht.

14. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Elektrodenmustereinrichtung (30) auf der anderen Seitenfläche (15) des dielektrischen Körpers (10) vorhanden ist.

15. Filter nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 13 in Abhängigkeit von Anspruch 2, bei dem die Elektrodenmustereinrichtung (30) auf einer isolierenden Platte (40) vorhanden ist, die benachbart zur anderen Seitenfläche (15) des dielektrischen Körpers (10) angeordnet ist.

16. Filter nach Anspruch 15, bei dem die Elektrodenmustereinrichtung (30) auf der Seite der isolierenden Platte (40) vorhanden ist, an der der Körper (10) liegt.

17. Filter nach Anspruch 15, bei dem die isolierenden Platte eine mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatte (40, 41) ist und die Elektrodenmustereinrichtungen (30) als leitende Schicht (47) innerhalb der mehrschichtigen Platte vorhanden sind.

18. Filter nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, bei dem an der Seite der isolierenden Platte (40) entgegengesetzt zum Körper (10) in mindestens einem Bereich von der Größe der anderen Seitenfläche des Körpers ein elektrisch leitender Überzug (46) vorhanden ist, der elektrisch mit der leitenden Beschichtung (21, 22) verbunden ist.

19. Filter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem der Körper (10) durch Kleben an der isolierenden Platte (40) verbunden ist.

20. Filter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem der Körper (10) durch Löten an der isolierenden Platte (40) verbunden ist.

21. Filter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem der Körper (10) in einem Halter (80) montiert ist, der an der isolierenden Platte (40) befestigt ist.

22. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Fläche (14) des dielektrischen Körpers (10) mit Ausnahme eines Bereichs (22) um das Loch (16 - 19) herum mit der leitenden Schicht (21) bedeckt ist.

23. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Elektrodenmustereinrichtung (30) einen leitenden Streifen (41) aufweist, der mit der leitenden Beschichtung (21) verbunden ist und entlang einer Kante der anderen Seitenfläche (15) nahe der ersten oder zweiten Fläche (11, 12) liegt, wobei ein Wegnehmen eines Teils des Streifens benachbart zum Resonator (16 - 19) so wirkt, dass die Frequenz des Resonators geändert wird.

24. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Entfernen eines Teils des dielektrischen Materials auf der ersten Fläche (14) benachbart zu einem Resonator (16 -19) dahingehend wirkt, dass die Frequenz des Resonators geändert wird.

25. Duplexfilter für ein Funkgerät mit einer Antenne (51), einem Sender und einem Empfänger, mit:

- einem ersten und einem zweiten Filter (50, 52) nach einem der vorstehenden Ansprüche; und

- einer Verbindungseinrichtung (53) zum Anschließen des ersten Filters (50) zwischen den Sender und die Antenne und zum Anschließen des zweiten Filters (52) zwischen den Empfänger und die Antenne.

26. Duplexfilter nach Anspruch 25, bei dem die Verbindungseinrichtung (53) einen Teil des Elektrodenmusters (30) auf der anderen Seitenfläche (15) umfasst.

27. Duplexfilter nach Anspruch 26, bei dem der Teil des Elektrodenmusters (30) ein Elektrodenstreifen in (55) mit einer Länge von einem Viertel der Wellenlänge der Resonanzfrequenz des Resonators (16 - 19) ist.

28. Duplexfilter nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, bei dem der Teil des Elektrodenmusters (30) eine Blindwiderstandskomponente bildet.

29. Duplexfilter nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei dem das Elektrodenmuster (30) für den dielektrischen Block (10) eines der Filter (50, 52) den Block als Bandpassfilter mit mindestens einer imaginären Nullstelle ausbildet.

30. Duplexfilter nach einem der Ansprüche 25 bis 29, bei dem das Elektrodenmuster (30) für den dielektrischen Block eines der Filter den Block als Bandsperrfilter ausbildet.

31. Duplexfilter nach einem der Ansprüche 25 bis 30, bei dem der dielektrische Block (10) eines der Filter (50, 52) vier Löcher (16 - 19) und ein Elektrodenmuster (30) aufweist, das vier Resonatorbandpassfilter mit imaginären Nullstellen zu beiden Seiten des Durchlassbands schafft, und der dielektrische Block (10) des anderen Filters drei Löcher (16 - 19) und ein Elektrodenmuster (30) aufweist, das ein Bandsperrfilter mit drei Löchern schafft.