DE69230218T2 - Monolithisches keramikfilter oder duplexer mit oberflächenmontierten verbindungen und übertragungsnullstellen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft elektrische Filter, insbesondere sogenannte Keramikfilter.
• Keramikfilter sind aus dem Stand der Technik bekannt, und wenigstens ein Keramikfilter ist in dem US-Patent Nr. 4,431,977 für einen "Keramikbandpaßfilter" beschrieben. Bekannte keramische Bandpaßfilter sind wenigstens teilweise aus Blöcken aus keramischem Material gebildet, relativ groß und typischerweise mittels diskreter Drähte, Kabel und Anschlüsse, die an Verbindungspunkten auf äußeren Oberflächen der Blöcke angeordnet sind oder mit diesen verbunden sind, an andere elektronische Schaltungen gekoppelt.
• Es ist bekannt, daß es zu den Hauptaufgaben des elektronischen Designs gehört, den physischen Bereich zu vermindern, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, die Herstellbarkeit zu verbessern und die Herstellungskosten zu reduzieren. Um diese teilweise gegensätzlichen Ziele zu erreichen, werden elektronische Schaltungen zunehmend mit Hilfe der Oberflächenmontage- Technik hergestellt. Die Oberflächenmontage ist eine Herstellungstechnik, bei der elektronische Komponenten auf ein Schaltungssubstrat oder eine Leiterplatte aufgebracht werden, ohne daß metallische Zuleitungen bzw. Anschlußdrähte genutzt werden, die sich von einer Baugruppe oder einer elektronischen Komponente erstrecken. Kleinverbindungsknoten, die typischerweise nur auf einer Seite eines umfangreich reduzierten Baugruppenbereichs angeordnet sind, werden auf einem Substrat oder einer Leiterplatte entweder mit Hilfe einer Wellenlöttechnik oder einer Aufschmelzlöttechnik zu entsprechenden Verbindungsknoten elektrisch verbunden. Die Überdeckung oder Ausrichtung der Verbindungsknoten auf der Komponente mit den Verbindungsknoten auf der Leiterplatte oder dem Substrat muß während des Zusammenbaus sorgfältig gewährleistet werden. Das Eliminieren von Verbindungszuleitungen auf den elektronischen Komponenten und die Nutzung der Oberflächenmontage-Technik erlaubt eine umfangreiche Reduzierung des physikalischen Bereichs einer elektronischen Schaltung und eine wesentlichen Steigerung von deren Zuverlässigkeit, dadurch, daß eine wesentliche Quelle elektrischer Fehler vermindert ist.
• Während bekannte keramische Bandpaßfilter insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen (oberhalb 200 MHz) eine deutlich bessere Leistung als konzentrierte Elementfilter (d. h. Filter, die Induktoren, Kapazitäten und möglicherweise Widerstände aufweisen) zeigen, würde ein Keramikfilter mit einem verminderten physikalischen Bereich, der oberflächenmontierbar ist, eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellen.
• Erfindungsgemäß ist ein oberflächenmontierbarer Duplexer bzw. ein oberflächenmontierbares Duplexergerät nach Anspruch 1 geschaffen. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift US-A-4742562 bekannt.
• Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
• Fig. 1 eine isometrische, perspektivische Darstellung eines oberflächenmontierbaren, keramischen Bandpaßfilters;
• Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1; und
• Fig. 3 eine isometrische, perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des Filters nach Fig. 1, der als ein erfindungsgemäßer Duplexer genutzt wird.
• Fig. 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines oberflächenmontierbaren dielektrischen Filters 10. (Was in Fig. 1 das Oberteil oder die obere Fläche des Filters zu sein scheint, ist tatsächlich der Boden oder die Unterseite 53 des Blocks, um die Merkmale dieser Seite deutlicher zu zeigen.) Der in Fig. 1 dargestellte, keramische Bandpaßfilter 10 umfaßt einen Block aus einem dielektrischen Material 12 (welcher in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist) mit einer Länge L, dessen äußere Oberfläche (mit Ausnahme von zwei Oberflächen) vollständig mit einem elektrisch leitenden Material 22 bedeckt sind.
• Der in Fig. 1 gezeigte Block 12 weist zwei Durchgangslöcher 14 und 16 auf, die als zylindrische Hohlräume durch den Block aus dem Material 12 hindurch ausgebildet sind. Die Löcher 14 und 16 erstrecken sich durch eine erste oder obere Oberfläche (in Fig. 2 als S1 dar gestellte), den Block aus dem Material 12 und eine zweite oder unterer Oberfläche (in Fig. 2 als S2 dargestellt) hindurch.
• Die äußeren Oberflächen S1-S6 des dielektrischen Blocks 12 sind mit Ausnahme der oberen Oberfläche S1 und einem Abschnitt auf der Seitenoberfläche S3 mit einem leitenden Material 22 bedeckt bzw. beschichtet. Darüber hinaus sind auch innere Oberflächen des Blocks innerhalb der Durchgangslöcher 14 und 16 mit dem leitenden Material 22 beschichtet. (Die Bedeckung der Metallisierung auf den Oberflächen des Blocks kann Fig. 2 detaillierter entnommen werden.) Fig. 2 zeigt, daß das leitende Material 22, welches auch auf den inneren Oberflächen der Durchgangslöcher aufgebracht ist, sich vollständig durch ein Ende der Löcher (das Ende nahe der Seite S2) erstreckt und mit dem Plattiermaterial auf den äußeren Oberflächen des Blocks 12 elektrisch fortsetzt.
• Der Materialblock 12, der den Filter 10 umfaßt, weist eine vorbestimmte Länge L auf, welche bei der bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen gleich ¹/&sub4; der Wellenlänge der gewünschten Nenn- oder Mittel-Bandpaßfrequenz des Filters ist. Die in den Figuren dargestellten Löcher 14 und 15 können als Löcher mit Längsachsen (entlang der Länge der Löcher verlaufend) in ihren geometrischen Zentren betrachtet werden, die im Wesentlichen senkrecht (orthogonal) zu geometrischen Ebenen ausgebildet sind, in welchen das erste und das zweite Ende S1 und S2 liegen. Wein die Durchgangslöcher senkrecht zu dem ersten und dem zweiten Ende S1 und S2 sind, weisen die Durchgangslöcher selbstverständlich eine physikalische Länge auf, die im Wesentlichen gleich L, der Länge des Blocks, ist. Die physikalische Länge des Lochs L beeinflußt selbstverständlich die elektrische Länge einer Übertragungsleitung, die mit Hilfe der Metallisierung der Oberflächen der Löcher gebildet ist.
• Die durchplattierten Löcher 14 und 16, deren Plattierung an dem unmetallisierten ersten Ende (das S1-Ende) offen verschaltet ist und an dem zweiten Ende (das S2-Ende) elektrisch mit der Metallisierung auf den verbleibenden Seiten des Blocks verbunden ist, bilden elektrisch Übertragungsleitungen, die an ihren S2-Enden kurzgeschlossen (mit der Metallisierung auf den äußeren Oberflächen des Blocks 12) und an ihren S1-Enden offen verschaltet sind. Diese kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen übertragen an den Bandpaßfilterausgang nur solche elektrischen, auf den Filter gegebene Signale, die Viertelwellenlängen aufweisen, die im Wesentlichen gleich zur elektrischen Länge der kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen sind, wenn diese geeignet als Bandpaßfilterelemente genutzt werden. Signale, die in die kurzge schlossenen Übertragungsleitungen eingekoppelt werden, deren Viertelwellenlängen im Wesentlichen verschieden von der elektrischen Länge der kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen sind, werden gedämpft. Wenn die elektrische Länge der kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen im Wesentlichen gleich zu einem ungeradzahligen Vielfachen der Viertelwellenlängen der Eingangssignale des Filters 10 ist, leitet der Filter 10 alternativ auch diese Signale im Wesentlichen ungedämpft weiter.
• Elektrische Signale werden in die kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen über Eingangs- /Ausgangsverbindungsanschlüsse oder Verbindungsknoten 18 und 20 eingekoppelt und aus diesen ausgekoppelt (vgl. Fig. 1). Diese Verbindungsanschlüsse 18 und 20 sind typischerweise relativ kleine Flächen eines leitenden Materials, das auf einer Seite des Materialblocks 12 in einem unmetallisierten Bereich auf der Bodenfläche S3 aufgebracht sind, wobei die relativ kleinen Flächen des leitenden Materials zur Oberflächenmontage des Filters 10 auf einer Leiterplatte oder einem anderen Substrat genutzt werden. Hinsichtlich ihrer Positionen relativ zu den Löchern 14 und 16 (vgl. Fig. 1) können die Verbindungsanschlüsse 18 und 20 (im Folgenden als Eingangs-/Ausgangsanschlüsse bezeichnet) als benachbart zu den Löchern 14 und 16 betrachtet werden. Ein Anschluß, beispielsweise 18 kann als benachbart zu Loch 15 betrachtet werden, wohingegen der andere Anschluß 20 als benachbart zum Loch 14 betrachtet werden kann.
• Bei der Ausführung eines 2-Pole-Filters, welche in Fig. 1 gezeigt ist, ist die relative Position der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 18 uns 20 hinsichtlich der ersten Oberfläche S1 und der geometrischen Mittelachsen der Durchgangslöcher 14 und 16 im Wesentlichen wie gezeigt. Eine mit Hilfe der metallisierten Oberflächen der Durchgangslöcher 14 und 16 gebildete kapazitive Kopplung zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 18 und 20 und den Übertragungsleitungen wird wenigstens teilweise mittels der dielektrischen Konstanten des den Block 12 umfassenden keramischen Materials, der Fläche der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 18 und 20 und des Abstands D zwischen den Durchgangslöchern 14 und 16 und den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 18 und 20 bestimmt. (Der Abstand D zwischen den Eingangs- /Ausgangsanschlüssen 18 und 20 und den Durchgangslöchern ist mit Hilfe der Dicke des keramischen Materials zwischen den Durchgangslöchern 14 und 16 und den Eingangs- /Ausgangsanschlüssen 18 und 20 gebildet.)
• Elektrische Eigenschaften des in Fig. 1 gezeigten Bandpaßfilters 10 (als auch elektrische Eigenschaften der hierin abwechselnd beschriebenen Ausführungsformen des Filters) umfassen beispielsweise der Mittel- oder Resonanzfrequenz, die Eingangs- und Ausgangsimpedanz und die Bandbreite und werden zum großen Teil mittels der physikalischen Dimensionierung des Blocks 12 bestimmt. Die Resonanzfrequenz ergibt sich zum großen Teil aus der Länge L des Blocks 12 als auch aus der Länge der Metallisierung innerhalb der Durchgangslöcher 14 und 16, wobei die Metallisierung sich nicht vollständig über die gesamte Länge der Löcher erstrecken muß, wodurch die elektrische Länge der Übertragungsleitung wirksam verkürzt ist). Eingangs- und Ausgangsimpedanzen ergeben sich aus dem Durchmesser der Durchgangslöcher 14 und 16, dem Abstand zwischen dem Durchgangsloch zu der Seite 53 und der Dimension und der Anordnung der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 18 und 20. Die Bandbreite des Filters 10 kann mit Hilfe der Veränderung des Abstands zwischen den Übertragungsleitungen als auch mit Hilfe des Veränderns des Querschnitts der Löcher und/oder der Metallisierung auf den äußeren Seiten des Filters geändert werden.
• Der oben beschriebene und in Fig. 1 gezeigte Filter 10 weist einen Frequenzgang mit wenigstens einer Übertragungsnull bzw. -nullstelle bei einer Frequenz Fz auf, die durch die Löschung der elektrischen und magnetischen Felder erzeugt wird, die mit den zwei Übertragungsleitungen verbunden sind. Pole, bei deren Frequenz die elektrische und magnetische Feldkopplung gelöscht wird, treten nur sehr nahe zum Paßband auf, weil in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nur eine sehr geringe Spitzenbelastung der Resonatoren vorhanden ist. Diese Frequenz Fz wird außerdem mit Hilfe der Veränderung des Musters des leitenden Materials auf der Eingangs-/Ausgangsseite des Blocks als auch mit Hilfe der Geometrie des Blocks und der Resonatorlöcher gesteuert, welche bei der gezeigten Ausführungsform typischerweise über der Frequenz von Null liegen. Fz wird teilweise durch die Reduzierung der wirksamen elektrischen Länge der Übertragungsleitungen bestimmt, welche dadurch ausgebildet wird, daß das leitende Material von der Metallisierung des Blocks in dem Bereich entfernt wird, der die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse umgibt. (Die von der Seite S3 entfernte Metallisierung, welche die Eingangs-/Asugangsanschlüsse umgibt.) Die Entfernung dieses Materials verkleinert die kapazitive Last der Übertragungsleitungen, vergrößert die Resonanzfrequenz der Übertragungsleitungen F&sub0; oberhalb der Frequenz Fz, bei der das elektrische und magnetische Feld verschwinden.
• Bei der Ausführungsform des Filters 10 war der Materialblock 12 eine keramische Verbindung mit einem relativ hohen Q-Faktor. Dieses dielektrische Material kann jede Mikrowellenkeramik mit einem hohen Q sein, einschließlich Materialfamilien wie Bariumoxid, Titaniumoxid und Zirkoniumoxid. Das Material wird typischerweise zu einem Block mit eingeschlossenen Löchern gepreßt, bei einer hohen Temperatur gebrannt und anschließend mit einem leitenden Material plattiert. Die auf dem Block 12 genutzte Plattierung kann jedes geeignete leitende Material sein, beispielsweise Kupfer oder Silber. Alle sechs Seiten des dielektrischen Blockmaterials 12, mit Ausnahme der Ober- bzw. Deckfläche oder oberen Oberfläche S1 und einem Abschnitt auf der Seitenfläche S3 sind metallisiert. Der unmetallisierte Abschnitt auf der Seitenfläche S3 umgibt im Wesentlichen die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 18 und 20.
• Während die Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten entspricht, bei der der dielektrische Block die Form paralleler Röhren aufweist, können andere Ausführungsformen des oberflächenmontierbaren, dielektrischen Blockfilters einen im Wesentlichen zylindrischen Materialblock aufweisen, durch welchen sich Durchgangslöcher erstrecken und welcher eine einzelne abgeflachte Seite aufweist, wo die Eingangs- /Ausgangsanschlüsse 18 und 20 angeordnet sein können. Weitere Ausführungsformen können Blocks mit hexagonalen oder dreieckigen Querschnittsformen vorsehen. Jede dieser alternativen Blockformen 12 kann verschiedene elektrische Eigenschaften aufweisen.
• In ähnlicher Weise können die Durchgangslöcher 14 und 16 bei alternativen Ausführungsformen als durchplattierte Löcher 14 und 16 vorgesehen sein, die andere Querschnittsformen, d. h. andere als runde Querschnittsflächen aufweisen, obwohl die Durchgangslöcher 14 und 16 in den Figuren mit im Wesentlichen runden Querschnittsformen dargestellt sind.
• Andere Ausführungsformen eines Bandpaßfilters können Keramikblöcke mit mehr als zwei Löchern oder mehr als einer Übertragungsnull umfassen. Solche alternative Ausführungsformen können Keramikblöcke 12 mit möglicherweise drei oder mehr internen metallisierten Löchern 14, 15 und 16 (vgl. Fig. 3) aufweisen, wobei jedes im Wesentlichen wie oben beschrieben konstruiert ist. (Jedes metallisierte Loch würde einen kurzgeschlossenen Koaxialresonator enthalten.) Bei einem Blockfilter mit mehr als zwei Löchern würden die oben beschriebenen Eingangs-/Ausgangsanschlüsse wahrscheinlich benachbart zu dem ersten und dem letzten Loch angeordnet sein, obwohl die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse eigentlich zu irgendwelchen zwei Löchern des Blocks benachbart angeordnet werden können. Weitere Ausführungsformen der Blockfilter mit mehr als zwei Löchern würden auch die Nutzung von mehr als nur zwei Eingangs-/Ausgangsanschlüssen umfassen. Drei oder mehr Eingangs-/Ausgangsanschlüsse können in einer unmetallisierten Fläche auf einer Seite des Blocks angeordnet werden, mit welcher elektrische Verbindungen ausgebildet werden könnten.
• Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Blockfilter 10 mit drei Resonatoren 14, 15 und 16 (kurzgeschlossenen Übertragungsleitungen) und drei Eingangs-/Asugangsanschlüssen 18, 19 und 20, wobei der Blockfilter 10 auch als ein Duplexgerät für ein Radiokommunikationsgerät genutzt werden kann, wenn der dritte Eingangs-/Ausgangsanschluß 19 in geeigneter Weise als eine gemeinsame Eingangs-/Ausgangsverbindung für zwei Filter positioniert ist (jeder Filter umfaßt wenigstens zwei der drei kurzgeschlossene koaxiale Übertragungsleitungen), wobei der dritte Eingangs-/Asugangsanschluß als eine gemeinsame Eingangs-/Ausgangsverbindung genutzt wird. Ein solches Duplexgerät könnte genutzt werden, um elektrische Signale mittels der Frequenz zu trennen und/oder zu kombinieren.
• In Fig. 3 ist ein dritter Eingangs-/Ausgangsanschluß 19 zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluß, benachbart (entfernt oder nahe) zu einem dritten Resonator 15 und im Wesentlichen benachbart zu der oberen Fläche S1 angeordnet. (Fig. 3 zeigt den Blockfilter von oben, S5.) In dem in Fig. 3 dargestellten Blockfilter koppeln der erste Eingangs-/Ausgangsanschluß 18 und der dritte Eingangs-/Asugangsanschluß 19 Signale im Wesentlichen durch den ersten und den dritten Resonator 16 bzw. 15, welche in dem in Fig. 3 gezeigten Keramikblock einen ersten Bandpaßfilter gemeinsam umfassen. Der zweite Eingangs-/Ausgangsanschluß 20 und der dritte Eingangs-/Ausganganschluß 19 kopplen elektrische Signale im Wesentlichen durch den zweiten und den dritten Resonator 14 bzw. 15, welche in dem in Fig. 3 dargestellten Keramikblock einen zweiten Bandpaßfilter gemeinsam umfassen. Dieser in Fig. 3 gezeigte erste und der in Fig. 3 gezeigte zweite Filter arbeiten als Bandpaßfilter, teilen sich jedoch auch einen gemeinsamen Eingangs-/Ausgangsanschluß, den Eingangs-/Ausgangsanshcluß 19. Bei den meisten Duplexanwendungen weisen diese beiden Bandpaßfilter verschiedene Mittelfrequenzen auf, die jeweils dazu dienen, nur solche Signale mit Frequenzen gleich oder nahezu gleich der jeweiligen Mittelfrequenz weiterzuleiten.
• Gemäß Fig. 3 leiten der erste und der zweite Bandpaßfilter an den ersten bzw. zweiten Eingangs-/Asugangsanschluß 14 bzw. 15 nur solche Radiofrequenzsignale auf Anschluß 14, die Mittelfrequenzen aufweisen, die im Wesentlichen gleich den Mittelfrequenzen der Filter sind, wenn die Vorrichtung als ein Duplexergerät arbeitet, Radiofrequenzsignale auf den dritten Eingangs-/Ausgangsanschluß 19 eingebracht werden und der erste und der zweite Filter verschiedene Mittelfrequenzen aufweisen. Bei einer solchen Anwendung kann das in Fig. 3 gezeigte Duplexgerät ein Signal an dem dritten Eingangs-/Ausgangsanshcluß 19 in wenigstens zwei verschiedene Frequenzkomponenten aufteilen, deren Komponenten entweder an dem ersten Eingangs-/Ausgnagsanshcluß 18 oder dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluß 20 erscheinen. Ein in Komponenten zu teilendes Radiofrequenzsignal an Anschluß 19 kann von einem Radioübertragungsgerät mit zwei Bandpaßfiltern (ein Filter umfaßt Resonatoren 16 und 15 und der andere Filter umfaßt Resonatoren 15 und 14) stammen, wobei die Signale des Übertragungsgeräts in zwei verschiedene Frequenzkomponenten getrennt werden, die zum Übertragen in verschiedene Antennen eingekoppelt werden. Alternativ kann ein Radiofrequenzsignal an Anschluß 19 von einem Radioantennengerät stammen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wobei die zwei Bandpaßfilter das empfangene Radiofrequenzsignal in zwei verschiedene Komponenten trennen, die auf verschiedene Empfänger gekoppelt werden, die mit den Anschlüssen 18 und 20 verbunden sein können.
• über die Trennung elektrischer Signale nach der Frequenz hinaus kann das in Fig. 3 gezeigte Duplexgerät genutzt werden, um verschiedene Frequenzsignale an dem ersten und dem zweiten Eingangs-/Ausgangsanschluß 18 und 20 zu dem dritten Eingangs-/Ausgangsanschluß 19 zu addieren oder mit diesem zu kombinieren. Wenn verschiedene Radiofrequenzsignale von zwei verschiedenen Radiosignalquellen auf den ersten und den zweiten Eingangsanschluß 18 und 20 gegeben werden und diese Signale erste und zweite Mittelfrequenzen aufweisen, die den Mittelfrequenzen der Filter entsprechen, kombinieren die zwei Filter die zwei Signale und leiten diese an den dritten Eingangs-/Asugangsanschluß 19 weiter. Bei einer solchen Anwendung können die Radiofrequenzsignale an dem ersten und dem zweiten Eingangs-/Ausganganschluß 18 und 20 von zwei verschiedenen Radiofrequenzüberträgern stammen, deren Ausgänge kombiniert werden und für eine folgende Übertragung auf eine Antenne am Anschluß 19 zusammen erscheinen. Der Anschluß 19 kann an ein solches Antennengerät gekoppelt sein. Die zwei verschiedenen Radiofrequenzsignale an den Anschlüssen 18 und 20 können auch von zwei verschiedenen Antennengeräten stammen, deren Signale mit Hilfe des Filters 10 kombiniert werden, welcher als ein Duplexgerät arbeitet, und erscheinen zusammen am Anschluß 19, an welchen ein oder mehrere Radioempfängergeräte gekoppelt sein können. Bei den meisten Anwendungen für ein Duplexgerät erlaubt der 3-Lochblock ohne weiteres volle Duplex-Kommunikationen, wenn der dritte Eingangs-/Ausgangsanschluß 19 an eine einzelne Antenne für ein Zweiweg-Radiokommunikationsgerät angeschlossen ist und der erste Filter (der den ersten und den dritten Resonator 16 und 17 umfaßt) eine erste Mittelfrequenz aufweist, die von der Mittelfrequenz des zweiten Filters (der den zweiten und den dritten Resonator 14 und 15 umfaßt und eine zweite Mittelfrequenz aufweist) verschieden ist.
• Wenn der dritte Eingangs-/Ausgangsanschluß an eine Antenne für einen Voll-Duplex- Zweiweg-Radiokommunikationsgerät angeschlossen ist, das einen Sende- und Empfangsabschnitt aufweist, die trotz verschiedener Frequenzen gleichzeitig in einer Vollduplex-Betriebsart arbeiten (d. h. der Empfänger kann Signale auf f&sub1; empfangen, während der Sender Signale auf f&sub2; sendet) erlaubt es ein Filterabschnitt des in Fig. 3 gezeigten Duplexgeräts (der Empfängerfilter) dem Empfangsabschnitt nur die f&sub1;-Signale von der Antenne zu empfangen, während in dem Empfängereingang f&sub2;-Signale von dem Sender unterdrückt werden. Der zweite Filterabschnitt des Duplexgeräts (der Senderabschnitt) würde nur die Kopplung von f&sub2;- Signalen des Senders in die Antenne erlauben. Alternativ verhindert der Filterabschnitt des Empfängers, daß Signale von dem Sender den Empfänger erreichen, wenn ein Filterabschnitt (der beispielsweise die Resonatoren 16 und 15 umfaßt) eine Mittelfrequenz hat, die der Senderfrequenz der Kommunikationseinrichtung entspricht, und der andere Filterabschnitt (der die Resonatoren 14 und 15 umfaßt) eine Mittelfrequenz hat, die der Empfängerfrequenz der Kommunikationseinrichtung entspricht. Der Filterabschnitt des Senders verhindert für Antennensignale, die außerhalb des Sendebands liegen und sich möglicherweise mit Signalen in dem Sender mischen könnten, so daß ungewollte Störsignale erzeugt werden könnten, das Erreichen des Senders. Der Sendefilter eliminiert außerdem Rauschen und andere Störsignale von dem Sendeausgangssignal, die sich mit dem Empfänger überlagern können.
• Der Fachmann wird selbstverständlich erkennen, daß der in Fig. 3 gezeigte Filter genutzt werden kann, um eine Signalquelle am Anschluß 19 in zwei verschiedene Frequenzkomponenten zu trennen, die an den Anschlüssen 18 und 19 erscheinen würden. Eine solche Signalquelle kann eine einzelne Antenne sein, die beispielsweise an den Anschluß 19 gekoppelt ist. Eine solche Signalquelle am Anschluß 19 kann auch ein oder mehrere Sender umfassen, deren Signale auf Antennen aufzuteilen sind, die an die Anschlüsse 18 und 20 gekoppelt sind.
• Der Filter könnte auch zum Kombinieren von zwei verschiedenen Frequenzsignalen an den Anschlüssen 18 und 20 zu einem Signal an dem Anschluß 19 genutzt werden. Solche zu kombinierenden Signale können von zwei Sendern stammen (gekoppelt an die Anschlüsse 18 und 20), die an eine einzelne Antenne zu koppeln sind, die an den Anschluß 19 angeschlossen ist. Signale von den Anschlüssen 18 und 20, die zu kombinieren sind, können auch von zwei Antennen stammen, die an die Anschlüsse 18 und 20 gekoppelt sind, welche in dem Filter für ein einzelnes Radiogerät kombiniert sind, das an den Anschluß 19 angeschlossen ist.
• Der in Fig. 3 dargestellte Filter kann im Wesentlichen in jeder Topologie genutzt werden, welche selbstverständlich von der Anwendung des Geräts abhängt, wenn der Filter als ein Duplexgerät genutzt wird. Eine Quelle elektrischer Signale kann an jeden beliebigen (oder zwei) der drei Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 18, 19 und 20 angeschlossen werden, wobei die anderen zwei (oder der andere) Anschlüsse an das Ziel der Signale angeschlossen sind. Ein Ziel für die Signale kann auch an jeden (oder zwei) der Eingangs-/Asugangsanschlüsse angeschlossen werden, wobei an die anderen zwei (oder an den anderen) Eingangs- /Ausgangsanschlüsse eine Signalquelle gekoppelt ist.
• Weitere Ausführungsformen des in den Figuren gezeigten Filters können das Hinzufügen von Mehrfachresonatoren (drei oder mehr) zu den Blockstrukturen vorsehen, die nur zwei Eingangs-/Ausgangsanschlüsse aufweisen. Des weiteren kann das Hinzufügen von Mehrfachresonatoren zu den Blöcken vorgesehen sein, die drei oder mehr Eingangs-/Ausgangsanschlüsse aufweisen, wobei der dritte Eingangs-/Ausgangsanschluß an mehr als einen der mehreren Resonatoren gekoppelt ist. Wenn der Oberflächenabschnitt des dritten Eingangs- /Ausgangsanschluß 19 so vergrößert wird, daß er relativ nah zu mehr als einem Resonator ist, beeinflußt die Kopplung zwischen dem dritten Eingangs-/Ausgnagsanschluß 19 und den verschiedenen Resonatoren die Reaktion bzw. Empfindlichkeit eines Filters oder eines Duplexgeräts entsprechend.

Claims (4)

1. Oberflächenmontierbares Duplexgerät (10) für elektrische Signale, umfassend:

einen Block aus dielektrischem Material mit einer ersten vorherbestimmten physischen Länge, Ober- und Unterseiten (S1, S2) und wenigstens einer im wesentlichen planaren Seitenfläche (S3), wobei dieser Block aus dielektrischem Material wenigstens erste (16), zweite (14) und dritte (15) Löcher besitzt, von denen jedes eine Zentralachse und vorherbestimmte Querschnittsformen und -größen besitzt, die sich durch die Ober- und Unterseiten (S1, S2) erstrecken und die räumlich mit einem vorherbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind; gekennzeichnet durch:

- eine erste Eingangs-Ausgangs-Anschlußstelle (18), bestehend aus einem Gebiet eines leitenden Materials, welches auf dieser Seitenfläche (S3) in einem ersten vorherbestimmten Abstand von dieser Zentralachse dieses ersten Lochs (16) in dem Block aus dielektrischem Material angeordnet ist;

- eine zweite Eingangs-Ausgangs-Anschlußstelle (20), bestehend aus einem Gebiet eines leitenden Materials, welches auf dieser Seitenfläche (S3) in einem zweiten vorherbestimmten Abstand von dieser Zentralachse dieses zweiten Lochs (14) in dem Block aus dielektrischem Material angeordnet ist;

- eine dritte Eingangs-Ausgangs-Anschlußstelle (19), bestehend aus einem Gebiet eines leitenden Materials, welches auf dieser Seitenfläche (S3) in einem dritten vorherbestimmten Abstand von der Zentralachse dieses dritten Lochs (15) in dem Block aus dielektrischem Material angeordnet ist, wobei diese dritte Eingangs-Ausgangs-Anschlußstelle (19) zwischen diesen ersten (18) und zweiten (20) Eingangs-Ausgangs-Anschlußstellen und im wesentlichen angrenzend an dieses dritte Loch (15) plaziert ist;

wobei dieser Block aus dielektrischem Material und die Innenflächen dieser Löcher im wesentlichen mit einem leitenden Material (22) bedeckt sind, mit Ausnahme eines vorherbestimmten ersten unbeschichteten Gebiets, welches diese Eingangs-Ausgangs-Anschlußstellen (18, 19, 20) auf dieser einen Seite (S3) umgibt, und mit Ausnahme dieser Oberseite (S1), wobei die beschichteten Innenflächen dieser Löcher (18, 19, 20) und dieser beschichtete Filterkörper erste, zweite und dritte Resonatoren bilden, wodurch erste und zweite Filter gebildet werden, die diese dritte Eingangs-Ausgangs- Anschlußstelle (19) gemeinsam als eine Gemeinschafts-Eingangs-Ausgangs- Anschlußstelle nutzen, wobei diese Eingangs- Ausgangs-Anschlußstellen (18, 19, 20) kapazitiv an diese kurzgeschlossenen Koaxialresonatoren gekoppelt sind.

2. Oberflächenmontierbares Duplexgerät nach Anspruch 1, wobei die vorherbestimmten Querschnittsformen im wesentlichen konstant sind.

3. Oberflächenmontierbares Duplexgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorherbestimmte physische Länge im wesentlichen gleich einem Viertel der Wellenlänge einer vorherbestimmten gewünschten Frequenz der elektrischen Signale ist.

4. Oberflächenmontierbares Duplexgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ober- und Unterseiten im wesentlichen planar sind.