DE69822574T2

DE69822574T2 - Dielektrisches Filter, Duplexer, und Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69822574T2
Application number: DE69822574T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Nagaokakyo-shi Tada; Hideyuki Nagaokakyo-shi Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2018-08-19
Also published as: EP0899806A3; CN1212478A; CN1130791C; JPH11136004A; US6087911A; DE69822574D1; KR100317468B1; EP0899806B1; EP0899806A2; KR19990023989A; JP3577954B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dielektrisches Filter, einen Duplexer und ein Kommunikationssystem.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein dielektrisches Filter, das eine Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren in einem einzigen dielektrischen Block aufweist, ein dielektrisches Filter z. B., das in 21 gezeigt ist, ist bekannt. Bei diesem dielektrischen Filter sind zwei Resonatorlöcher 2a, 2b durch die Endoberflächen 1a, 1b vorgesehen, die einander an einem dielektrischen Block 1 zugewandt sind. Annähernd über die gesamte Außenoberfläche des dielektrischen Blocks ist ein Außenleiter 5 vorgesehen. Ein Paar von Eingangs- und Ausgangs-Elektroden 6, 6 ist an der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 1 auf eine solche Weise vorgesehen, daß die Elektroden in einer festen Distanz entfernt von dem Außenleiter 5 gehalten werden und nicht zu dem Außenleiter 5 leiten. Ein Innenleiter 7 ist im wesentlichen auf der gesamten Innenoberfläche der Resonatorlöcher 2a, 2b vorgesehen und ein Zwischenraum 8 ist zwischen dem Innenleiter 7 und dem Außenleiter 5 vorgesehen, der sich in die Innenoberfläche auf dieser Seite der Resonatorlöcher 2a, 2b erstreckt.
Bei einem herkömmlichen dielektrischen Filter war das Ändern der Distanz zwischen den Achsen der Resonatorlöcher 2a, 2b, die benachbart zueinander sind, oder das Ändern der externen Abmessungen ihres dielektrischen Blocks erforderlich, um den Grad an elektromagnetischer Kopplung zwischen den Resonatorlöchern 2a und 2b einzustellen. Diese Tatsache hat die nachfolgenden Probleme verursacht. Chips verschiedener Abmessungen wurden benötigt, um die Herstellung von dielektrischen Blöcken vorzubereiten, und die Einstellung des Grades an elektromagnetischer Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren war kompliziert. Als ein Ergebnis war nicht nur der Mangel an Flexibilität beim Ändern ihres Entwurfs vorhanden, sondern außerdem wurden Herstellungskosten von dielektrischen Filtern erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein dielektrisches Filter, einen Duplexer und ein Kommunikationssystem zu schaffen, die ein leichtes Einstellen der elektromagnetischen Kopplung zwischen dielektrischen Resonatoren benachbart zu einander ermöglichen, ohne die Außenkonfiguration und die Abmessungen eines dielektrischen Blocks zu ändern.
Die vorliegende Erfindung schafft ein dielektrisches Filter, das folgende Merkmale aufweist: einen dielektrischen Block, der eine erste Endoberfläche und eine zweite Endoberfläche gegenüberliegend zu der ersten Endoberfläche aufweist; eine Mehrzahl von Resonatorlöchern, die von der ersten Endoberfläche zu der zweiten Endoberfläche durch den dielektrischen Block verlaufen; einen Innenleiter, der auf einer Innenoberfläche der Resonatorlöcher vorgesehen ist; und einen Außenleiter, der auf der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks vorgesehen ist; wobei die erste Endoberfläche des dielektrischen Blocks eine Kurzschlußendoberfläche bildet; wobei die Kurzschlußendoberfläche einen inneren Abschnitt umfaßt, der Enden der Resonatorlöcher benachbart zueinander umfaßt, und einen äußeren Abschnitt, der um den inneren Abschnitt vorgesehen ist; der innere Abschnitt elektrisch von dem äußeren Abschnitt durch einen nicht leitenden Abschnitt getrennt ist, der den inneren Abschnitt im wesentlichen umgibt; und wobei der innere Abschnitt mit dem äußeren Abschnitt durch eine Mikroinduktivitätseinrichtung verbunden ist.
Ein Filter gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1 ist aus dem Patentdokument US-A-4823098 bekannt.
Bei dem obigen dielektrischen Filter kann der nichtleitfähige Abschnitt streifenförmig sein. Und die Mikroinduktivitätseinrichtung kann z. B. ein Metallführungsdraht sein. Ferner impliziert der Ausdruck des nichtleitfähigen Abschnitts, der im wesentlichen die Resonatorlöcher einschließt, sowohl daß der nichtleitfähige Abschnitt die Enden der Resonatorlöcher vollständig umgibt, als auch daß der nichtleitfähige Abschnitt die Enden der Resonatorlöcher mit nur einem Teil des Leiters umgibt, der um die Enden der Resonatorlöcher bleibt.
Bei dem obigen dielektrischen Filter sind die Resonatorlöcher, die benachbart zueinander sind, die dielektrische Resonatoren benachbart zueinander bilden und deren Enden in dem Innenabschnitt des Außenleiters auf der Kurzschlußendoberfläche umfaßt sind, durch eine Mikroinduktivitätseinrichtung mit Masse verbunden. Das heißt, die dielektrischen Resonatoren benachbart zueinander sind miteinander durch die Mikroinduktivitätserzeugungseinrichtung verbunden. Entsprechend kann durch Ändern der Induktivität der Mikroinduktivitätseinrichtung der Kopplungsgrad zwischen den dielektrischen Resonatoren benachbart zueinander eingestellt werden.
Bei dem obigen dielektrischen Filter ist die Mikroinduktivitätseinrichtung vorzugsweise in derselben Distanz von jedem der Enden der Resonatorlöcher benachbart zueinander positioniert. Durch diese Struktur wirkt die Mikroinduktivitätseinrichtung gleichermaßen auf jeden der zwei dielektrischen Resonatoren, die die Resonatorlöcher benachbart zueinander aufweisen.
Bei dem oben beschriebenen dielektrischen Filter kann zumindest eines der Resonatorlöcher einen Stufenabschnitt aufweisen. Hier, wenn ein Resonatorloch z. B. aus einem Querschnittabschnitt mit großem Durchmesser und einem Querschnittabschnitt mit kleinem Durchmesser, der mit dem Querschnittabschnitt mit großem Durchmesser verbunden ist, aufgebaut ist, ist dieser Stufenabschnitt in dem Grenzabschnitt zwischen dem Querschnittabschnitt mit großem Durchmesser und dem Querschnittabschnitt mit kleinem Durchmesser vorgesehen. Oder wenn ein Resonatorloch zumindest aus zwei verknüpften Abschnitten besteht, die unterschiedliche Formen in ihrem Querschnitt aufweisen, ist ein Stufenabschnitt in dem Grenzabschnitt vorgesehen, in dem sich ihr Querschnitt voneinander unterscheidet. Durch diese Stufenabschnitte kann die Resonatorlänge der dielektrischen Resonatoren verlängert werden und die Kopplung der dielektrischen Resonatoren kann ebenfalls gesteuert werden.
Bei dem obigen dielektrischen Filter kann eine Leerlaufschaltungsoberfläche des dielektrischen Resonators eine zweite Endoberfläche bilden, und auf der zweiten Endoberfläche kann eine Feinfrequenzeinstellungsstruktur vorgesehen sein, die sich entweder von dem Innenleiter oder von dem Außenleiter erstreckt. Hier bedeutet die Feinfrequenzeinstellung z. B. Feineinstellung einer Mittelfrequenz und einer Bandbreite. Die Feinfrequenzeinstellungsstruktur bildet eine Kopplungskapazität zwischen den Innenleitern der benachbarten dielektrischen Löcher und einem Teil der Kapazität zwischen jedem dielektrischen Loch und einem Außenleiter. Daher, durch Ändern der Konfiguration der Feinfrequenzeinstellungsstruktur, ist es möglich, die Kopplungskapazität zwischen benachbarten dielektrischen Resonatoren und die Resonanzfrequenz der dielektrischen Resonatoren zu ändern.
Bei dem oben beschriebenen dielektrischen Filter kann sich der Außenleiter auf einer zweiten Endoberfläche eines dielektrischen Blocks erstrecken und ein Zwischenraum ist zwischen dem verlängerten Außenleiter und einem Innenleiter vorgesehen, der auf der Innenwandoberfläche der Resonatorlöcher vorgesehen ist. Auf diese Weise ist ein Leerlaufende der dielektrischen Resonatoren innerhalb der Resonatorlöcher vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner einen Duplexer, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er zumindest eines der dielektrischen Filter aufweist, die die oben erwähnten Charakteristika zeigen. Der Duplexer kann aus einem dielektrischen Filter für das Sendersystem und einem dielektrischen Filter für das Empfängersystem in einer Radiokommunikationsausrüstung aufgebaut sein. Das dielektrische Filter für das Sendersystem liefert ein Ausgangssignal von einem Senderschaltungssystem in einer Radiokommunikationsausrüstung zu einer Antenne als ein Sendesignal, das eine feste Frequenz und Bandbreite aufweist. Andererseits wählt das dielektrische Filter für das Empfängersystem ein Signal aus, das eine feste Frequenz aufweist, aus Signalen, die von einer Antenne geliefert werden, und liefert das Signal zu dem Empfängerschaltungssystem. Die Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren, die das dielektrische Filter für das Sender- und Empfänger-System bilden, wird durch eine Mikroinduktivitätseinrichtung eingestellt.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Kommunikationssystem, das zumindest entweder die dielektrischen Filter oder die Duplexer aufweist, die die oben beschriebenen Charakteristika aufweisen. Es ist möglich, den Kopplungsgrad zwischen den dielektrischen Resonatoren einfach und in einem breiten Bereich einzustellen, ohne die Konfiguration und die Abmessungen ihres dielektrischen Blocks zu ändern.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung offensichtlich, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente anzeigen, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn sie von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, gezeigt in 1, wenn sie von der Seite der Leerlaufschaltungsoberfläche betrachtet wird.
3 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des dielektrischen Filters, das in 1 gezeigt ist.
4 ist ein Graph, der das Meßergebnis des Kopplungsgrades zwischen den dielektrischen Resonatoren des dielektrischen Filters zeigt, der in 1 gezeigt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn sie von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Duplexers, der sich auf die vorliegende Erfindung bezieht.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, der sich auf die vorliegende Er findung bezieht, wenn er von der Seite der Leerlaufoberfläche betrachtet wird.
8 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, das in 7 gezeigt ist, wenn es von der Seite der Leerlaufendoberfläche betrachtet wird.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn es von der Seite der Leerlaufoberfläche betrachtet wird.
10 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, das in 9 gezeigt ist, wenn es von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn es von der Seite der Leerlaufoberfläche betrachtet wird.
13 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, das in 12 gezeigt ist, wenn es von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines achten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Er findung bezieht, wenn es von der Seite der Leerlaufoberfläche betrachtet wird.
15 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters, das in 14 gezeigt ist, wenn es von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
16 ist eine perspektivische Ansicht eines neunten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines dielektrischen Filters, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn es von der Seite der Kurzschlußendoberfläche betrachtet wird.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein zehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das sich auf ein Kommunikationssystem bezieht.
18 ist ein Graph, der die Übertragungs- und Reflexions-Charakteristika des dielektrischen Filters zeigt, das in 14 und 15 gezeigt ist.
19 ist ein Graph, der die Übertragungs- und Reflexions-Charakteristika des dielektrischen Filters zeigt, das in 14 und 15 gezeigt ist, wobei dessen Position mit einer Leiterstruktur bewegt wird.
20 ist ein Graph, der die Übertragungs- und Reflexions-Charakteristika des dielektrischen Filters zeigt, der in 14 und 15 gezeigt ist, dessen Position jedoch mit einer Leiterstruktur weiter geändert wird.
21 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen dielektrischen Filters.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 1 und 2
Ein dielektrisches Filter 11 umfaßt einen einzelnen dielektrischen Block 12, der die Form eines rechteckigen Parallelepipeds aufweist, und der dielektrische Block 12 weist zwei Resonatorlöcher 13a, 13b auf, die von einer seiner Endoberflächen 12a, 12b gegenüberliegend zueinander zu der anderen verläuft. 1 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters 11, wenn es von der Endoberfläche 12b betrachtet wird, und 2 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters 11, wenn es von der Endoberfläche 12a betrachtet wird. Diese zwei Resonatorlöcher 13a, 13b sind in dem dielektrischen Block 12 so vorgesehen, daß ihre Achsen parallel zueinander sind. Auf den Innenwandoberflächen der zwei Resonatorflächen 13a, 13b sind Innenleiter 14 bzw. 14 vorgesehen. An der Außenwandoberfläche des dielektrischen Blocks 12 ist ein Außenleiter 15, eine Eingangselektrode 17 und eine Ausgangselektrode 18 vorgesehen, mit der Endoberfläche 12a links. Die Innenleiter 14 der Resonatorlöcher 13a, 13b sind elektrisch von dem Außenleiter 15 an der Endoberfläche 12a getrennt und sind jeweils elektrisch leitfähig zu dem Außenleiter 15 auf der Endoberfläche 12b hergestellt.
Das Resonatorloch 13a und der Innenleiter 14, der an dessen Innenwandoberfläche vorgesehen ist, bilden einen dielektrischen Resonator 16a mit 1/4 Wellenlänge (λ/4), zusammen mit dem dielektrischen Block 12 und dem Außenleiter 15. Auf dieselbe Weise bilden das Resonatorloch 13b und der Innenleiter 14, der auf dessen Innenwandoberfläche vorgesehen ist, einen weiteren dielektrischen Resonator 16b mit 1/4 Wellenlänge (λ/4), zusammen mit dem dielektrischen Block 12 und dem Außenleiter 15. Bei den dielektrischen Resonatoren 16a, 16b bilden eine Leerlaufoberfläche und eine Kurzschlußendoberfläche die Endoberfläche 12a bzw. die Endoberfläche 12b. Bei dem dielektrischen Block 12 ist die Distanz D zwischen der Endoberfläche 12a und der Endoberfläche 12b (die sogenannte Länge der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b) gleich 1/4 Wellenlänge eingestellt, so daß diese dielektrischen Resonatoren 16a, 16b als ein λ/4-Resonator funktionieren.
Die Eingangselektrode 17 und die Ausgangselektrode 18 sind an Positionen etwas hin zu der Endoberfläche 12a des dielektrischen Blocks 12 gebildet, um eine feste Distanz zu der Außenelektrode 15 übrig zu haben, so daß die Eingangs- und Ausgangs-Elektrode 17 und 18 nicht leitfähig zu der Außenelektrode 15 sind. Externe Kopplungskondensatoren Ce sind zwischen der Eingangselektrode 17 und dem Innenleiter 14 des dielektrischen Resonators 16a bzw. zwischen der Ausgangselektrode 18 und der Innenelektrode 14 des dielektrischen Resonators 16b gebildet.
Im Hinblick auf den Außenleiter 15 ist der Außenleiter an der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche) des dielektrischen Blocks 12 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der in demselben Resonatorlöcher 13a, 13b umfaßt, und einen Außenabschnitt getrennt, der um den Innenabschnitt 21 durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19 vorgesehen ist, der die Resonatorlöcher 13a, 13b im wesentlichen umgibt. Das heißt, das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, bei dem die Enden der Resonatorlöcher 13a, 13b durch den streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19 umgeben sind, wobei nur ein Teil der Außenelektrode übrig ist. Und der Innenabschnitt und der Außenabschnitt sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden. Die Leiterstruktur 23 ist in einer Position angeordnet, die im wesentlichen dieselbe Distanz von jedem der zwei Resonatorlöcher 13a, 13b behält. Diese Leiterstruktur 23 wird zu derselben Zeit vorgesehen, zu der der Außenleiter 15 vorgesehen wird.
Das dielektrische Filter 11, das in 1 und 2 gezeigt ist, weist eine Ersatzschaltung auf, die durch eine durchgezogene Linie in 3 gezeigt ist. Das heißt, die Kurzschlußendoberflächenseite der zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b ist durch eine Mikroinduktivität mit Masse verbunden, die die Leiterstruktur 23 besitzt. Ferner ist die Leerlaufoberflächenseite des dielektrischen Resonators 16a mit der Eingangselektrode 17 durch einen externen Kopplungskondensator Ce verbunden, und die Leerlaufoberflächenseite des dielektrischen Resonators 16b ist mit der Ausgangselektrode 18 durch einen externen Kopplungskondensator Ce verbunden.
Die Induktivität der Leiterstruktur 23 wird durch ihre Dicke, Konfiguration und Abmessungen bestimmt. Entsprechend kann die Kopplung zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren 16a, 16b eingestellt werden, durch Ändern der Dicke und der Konfiguration der Leiterstruktur 23 oder der Breite, die durch W in 1 bezeichnet ist, etc.
Tabelle 1 zeigt die Beziehung der Induktivität der Leiterstruktur 23 zu dem Kopplungsgrad k zwischen den zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b, wobei
dielektrische Konstante Er des dielektrischen Blocks 12: 92
Impedanz Za der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b: 10,7 Ω
Länge D der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b: 8 mm
4 zeigt Tabelle 1 in einer graphischen Form.
Aus Tabelle 1 und 4 geht hervor, daß, wenn die Induktivität der Leiterstruktur 23 sich von 0,01 nH zu 0,9 nH ändert, der Kopplungsgrad k von 0,6% auf 45,0% erhöht wird. Andererseits, wie bereits erklärt wurde, wenn die Dicke, Konfiguration oder Abmessungen der Leiterstruktur 23 geändert werden, ändert sich die Induktivität. Die Dicke, die Konfiguration oder die Abmessungen der Leiterstruktur 23 können ohne weiteres durch ein einfaches Verfahren geändert werden, wie z. B. das Schneiden der Leiterstruktur, etc. Daher kann der Kopplungsgrad k zwischen den dielektrischen Resonatoren 16a, 16b ohne Schwierigkeit eingestellt werden.
Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 5
Bei einem dielektrischen Filter 31 sind ein Innenabschnitt 21 und ein Außenabschnitt 22 eines Außenleiterabschnitts 25 getrennt auf der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche) eines dielektrischen Blocks 12 durch einen Metallführungsdraht 24 verbunden, unterschiedlich zu der Leiter struktur 23 bei dem dielektrischen Filter 11, der in 1 und 2 erläutert wird. Bei dem Außenabschnitt 15 auf der Endoberfläche 12b sind der Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b enthält, und der Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, elektrisch durch einen nichtleitfähigen Abschnitt 19 einer durchgehenden rechteckigen Form getrennt, der die Resonatorlöcher 13a, 13b umgibt. Die Induktivität des Metallführungsdrahts 24 wird geändert, durch Ändern von dessen Querschnitt und Länge oder durch Biegen des Führungsdrahts 24. Entsprechend kann der Kopplungsgrad k zwischen den dielektrischen Resonatoren 16a, 16b ohne weiteres eingestellt werden, durch Biegen des Metallführungsdrahts 24, usw. Ferner sind in 5 Teile, die jenen in 1 und 2 entsprechen, durch die entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, und doppelte Erklärungen werden weggelassen.
Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 6
Ein Duplexer 32 soll zwischen eine Antenne und ein Senderschaltungssystem und ein Empfängerschaltungssystem einer Radiokommunikationsausrüstung plaziert werden. Bei diesem Duplexer sind ein dielektrisches Filter 11T für das Sendersystem, das zwischen einer Antenne und einem Senderschaltungssystem einer Radiokommunikationsausrüstung plaziert werden soll, und ein dielektrisches Filter 11R für das Empfängersystem, das zwischen eine Antenne und eine Empfängerschaltung plaziert werden soll, in einem einzelnen dielektrischen Block 41 enthalten. Jedes dielektrische Filter 11T für das Sendersystem und das dielektrische Filter 11R für das Empfängersystem weisen denselben Aufbau auf wie das dielektrische Filter, das in 1 und 2 erklärt wurde.
Das heißt, der Duplexer 32 weist einen einzelnen dielektrischen Block 41 auf und der dielektrische Block 41 umfaßt vier Resonatorlöcher 13aT, 13bT, 13aR, 13bR, die von einer der Endoberflächen 41a, 41b entgegengesetzt zueinander zu der anderen verlaufen. Diese vier Resonatorlöcher 13aT bis 13bR sind in dem dielektrischen Block 41 so vorgesehen, daß sie in einer Reihe in der Längsseitenrichtung des dielektrischen Blocks angeordnet sind, und ihre Achsen sind parallel zueinander. An der Innenwandoberfläche von jedem der vier Resonatorlöcher 13aT bis 13bR ist jeweils ein Innenleiter 14 vorgesehen. An der Wandoberfläche des dielektrischen Blocks 41 mit einer Endoberfläche 41a an der entfernten linken Seite sind ein Außenleiter 15, eine Elektrode Tx, die mit der Senderschaltung verbunden werden soll, eine Elektrode Rx zu der Empfängerschaltung und eine Elektrode AN zu der Antenne gebildet. Der Innenleiter 14 von jedem der Resonatorlöcher 13aT bis 13bR ist elektrisch von dem Außenleiter 15 an der Endoberfläche 41a getrennt und ist elektrisch leitfähig zu dem Außenleiter 15 an der Endoberfläche 41b hergestellt.
Das Resonatorloch 13aT und der Innenleiter 14, die an dessen Innenwandoberfläche vorgesehen sind, bilden einen dielektrischen Resonator 16aT mit 1/4 Wellenlänge zusammen mit dem dielektrischen Block 41 und dem Außenleiter 15. Auf dieselbe Weise bilden das Resonatorloch 13bT benachbart zu dem Resonatorloch 13aT und der Innenleiter 14, der an dessen Innenwandoberfläche vorgesehen ist, einen dielektrischen Resonator 16bT mit 1/4 Wellenlänge zusammen mit dem dielektrischen Block 41 und dem Außenleiter 15. Diese zwei dielektrischen Resonatoren 16aT, 16bT bilden ein dielektrisches Filter 11T für das Sendersystem.
Die dielektrischen Resonatoren 16aR, 16bR für das Empfängersystem weisen ungefähr denselben Aufbau auf wie die dielelektrischen Resonatoren 16aT, 16bT bei dem dielektrischen Resonator 11T für das Sendersystem. Diese zwei dielektrischen Resonatoren 16aR, 16bR bilden ein dielektrisches Filter 11R für das Empfängersystem.
Wie bei dem Außenleiter 15 ist der Außenleiter auf der Endoberfläche 41b (Kurzschlußendoberfläche) des dielektrischen Blocks 41 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13aT, 13bT in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22 aufgeteilt, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, durch einen streifenförmigen nichtleitfähigen Abschnitt 19T, der in einer im wesentlichen rechteckigen Form die Resonatorlöcher 13aT, 13bT des dielektrischen Resonators 11T für das Sendersystem umgibt. Das heißt, der nichtleitfähige Abschnitt 19T bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel umgibt die Enden der Resonatorlöcher 13aT, 13bT, wobei nur ein Teil des Außenleiters übrig ist. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23T verbunden. Die Leiterstruktur 23T ist in einer Position angeordnet, die im wesentlichen dieselbe Distanz von jedem der zwei Resonatorlöcher 13aT, 13bT hält.
Ferner, Bezug nehmend auf den Außenleiter 15, ist der Außenleiter an der Endoberfläche 41b (Kurzschlußendoberfläche) des dielektrischen Blocks 41 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13aR, 13bR in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, getrennt, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19R, der in einer im wesentlichen rechteckigen Form die Resonatorlöcher 13aR, 13bR in dem dielektrischen Resonator 11R für das Empfängersystem umgibt. Das heißt, der nichtleitfähige Abschnitt 19R bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel umgibt die Resonatorlöcher 13aR, 13bR, wobei nur ein Teil des Außenleiters übrig ist. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23R verbunden. Die Leiterstruktur 23R ist in einer Distanz im wesentlichen gleich von jedem der zwei Resonatorlöcher 13aR, 13bR angeordnet.
Eine Elektrode Tx, die mit der Senderschaltung verbunden werden soll, und eine Elektrode Rx, die mit der Empfänger schaltung verbunden werden soll, sind in einer Position hin zu der Endoberfläche 41a des dielektrischen Blocks 41 vorgesehen, mit einer festen Distanz zu dem Außenleiter 15, um elektrisch nicht leitfähig zu dem Außenleiter 15 zu sein. Ein externer Kopplungskondensator Ce ist zwischen der Elektrode Tx zu der Senderschaltung und dem Innenleiter 14 des dielektrischen Resonators 16bT bzw. zwischen der Elektrode Rx zu der Empfängerschaltung und dem Innenleiter 14 des dielektrischen Resonators 16aR vorgesehen. Ferner ist eine Elektrode ANT, die mit der Antenne verbunden werden soll, in dem Mittelabschnitt an der Endoberfläche 41b des dielektrischen Blocks 41 mit einer festen Distanz zu dem Außenleiter 15 vorgesehen, um nicht leitfähig zu dem Außenleiter 15 zu sein. Das heißt, die Elektrode ANT zu der Antenne ist zwischen dem dielektrischen Filter 11R für das Sendersystem und dem dielektrischen Filter 11R für das Empfängersystem vorgesehen. Und für die Elektrode ATT, die mit der Antenne verbunden werden soll, ist ein Loch 42 für eine Erregung vorgesehen, und in der Innenwand des Lochs 42 ist für eine Erregung ein Innenleiter vorgesehen. Zwischen dem dielektrischen Resonator 16aT des dielektrischen Filters 11T für das Sendersystem und dem Loch 42 für eine Erregung für die Elektrode ATTN zu der Antenne bzw. zwischen dem dielektrischen Resonator 16bR des dielektrischen Filters 11R und dem Loch 42 für eine Erregung für die Elektrode ATTN zu der Antenne, ist eine elektromagnetische Kopplung vorgesehen.
Bei dem Duplexer des oben beschriebenen Aufbaus, der in 6 gezeigt ist, sind die Seiten der Kurzschlußendoberfläche der zwei dielektrischen Resonatoren 16aT, 16bT, die das dielektrische Filter 11T für das Sendersystem bilden, durch eine Mikroinduktivität mit Masse verbunden, die die Leiterstruktur 23T aufweist. Ferner sind die Seiten der Kurzschlußendoberfläche der zwei dielektrischen Resonatoren 16aR, 16bR, die das dielektrische Filter 11R für das Empfängersystem bilden, mit Masse durch eine Mikroinduktivität verbunden, die die Leiterstruktur 23R aufweist. Entspre chend kann durch Ändern der Konfiguration, der Abmessungen etc. der dielektrischen Resonatoren 16aT, 16bT, die das dielektrische Filter 11T für das Sendersystem bilden, dasselbe eingestellt werden. Ferner kann durch Ändern der Konfiguration, der Abmessungen etc. der anderen Leiterstruktur 23R der Grad der Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren 16aR, 16bR, die das dielektrische Filter 11R für das Empfängersystem bilden, eingestellt werden.
Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 7 und 8
7 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 33, wenn es von der Seite der Endoberfläche 12a betrachtet wird (Leerlaufoberfläche 12a), und 8 ist eine perspektivische Ansicht des dielektrischen Filters 33, wenn es von der Seite der Endoberfläche 12b betrachtet wird (Kurzschlußendoberfläche 12b). Für eine Feineinstellung seiner Mittenfrequenz und Bandbreite wird das dielektrische Filter 11, das in 1 und 2 erklärt wurde, modifiziert, und Feineinstellungsstrukturen 43a, 43b, die zu Innenleitern 14, 14 von Resonatorlöchern 13a bzw. 13b leitfähig sind, und eine Feineinstellungsstruktur 44, die zu einem Außenleiter 15 leitfähig ist, sind an der Seite der Leerlaufoberfläche 12a vorgesehen, die in 7 gezeigt ist.
Wie in 8 gezeigt ist, Bezug nehmend auf den Außenleiter 15, ist der Außenleiter an der Kurzschlußendoberfläche 12b eines dielektrischen Blocks 12 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19 getrennt, der im wesentlichen in einer rechteckigen Form die Resonatorlöcher 13a, 13b umgibt. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden. Ferner sind in 7 und 8 Teile, die jenen aus
1 und 2 entsprechen, durch die entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet, und doppelte Erklärungen werden weggelassen.
Bei dem dielektrischen Filter 33, das den obigen Aufbau aufweist, kann der Kopplungsgrad zwischen den zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b eingestellt werden, durch Ändern der Konfiguration, der Abmessungen etc. der Leiterstruktur 33, aber eine Kapazität zwischen den Feineinstellungsstrukturen 43a, 43b bildet einen Teil der Kopplungskapazität zwischen den zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b. Daher, durch Ändern der Distanz zwischen den Vorsprüngen ml und ml gegenüberliegend zueinander von den Feineinstellungsstrukturen 43a, 43b, oder durch Ändern des Verlängerungsbetrags der Vorsprünge m3 der Feineinstellungsstruktur 44, die auf den Abschnitt verlängert ist, wo die Vorsprünge ml und ml der Feineinstellungsstrukturen 43a, 43b gegenüber zueinander sind, kann die Kopplung zwischen den zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b fein eingestellt werden, und die Bandbreite kann eingestellt werden. Ferner, durch Ändern der Distanz zwischen den Vorsprüngen m2, m2 der Feineinstellungsstruktur 44, kann die Mittenfrequenz der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b eingestellt werden.
Fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 9 und 10
9 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 34 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12a (Leerlaufoberfläche 12a), und 10 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 34 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b). Bei dem dielektrischen Filter 34 ist das dielektrische Filter 11, das in 1 und 2 erklärt wurde, modifiziert, und die Resonatorlöcher 13a, 13b für die dielektrischen Resonatoren 16a, 16b sind aus dem Abschnitt, der einen rechteckigen Querschnitt vorgesehen auf der Seite der Leerlaufoberfläche 12a aufweist, und aus dem Abschnitt, der einen runden Querschnitt vorgesehen auf der Seite der Kurzschlußendoberfläche 12b aufweist, aufgebaut.
Bei dem Grenzabschnitt zwischen dem Abschnitt eines rechteckigen Querschnitts und dem Abschnitt eines runden Querschnitts ist ein Stufenabschnitt 45 vorgesehen. Die Position zum Bereitstellen des Stufenabschnitts 45 ist beliebig in der Richtung der Achsen der Resonatorlöcher 13a, 13b. Wie in 10 im Hinblick auf den Außenleiter 15 gezeigt ist, ist der Außenleiter an der Kurzschlußendoberfläche 12b eines dielektrischen Blocks 12 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19 getrennt, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in einer im wesentlichen rechteckigen Form umgibt. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch einen Leiterstruktur 23 verbunden. Ferner sind in 9 und 10 Teile, die jenen aus 1 und 2 entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, und doppelte Erklärungen werden weggelassen.
Bei dem dielektrischen Filter 34 eines solchen Aufbaus ist der Stufenabschnitt 45 in den Resonatorlöchern 13a, 13b in der Lage, nicht nur den Kopplungsgrad zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren 16a, 16b zu steuern, sondern ferner die Resonatorlänge der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b zu ändern.
Sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 11
Ein dielektrisches Filter 35 ist aus zwei dielektrischen Resonatoren 46a, 46b mit 1/2 Wellenlänge aufgebaut. In einem einzelnen dielektrischen Block 12' sind zwei Resonatorlöcher 13a', 13b' gebildet. Das Resonatorloch 13a' und ein Innenleiter 14', der an dessen Innenwandoberfläche gebildet ist, bilden einen dielektrischen Resonator 46a mit 1/2 Wellenlänge (λ/2), zusammen mit dem dielektrischen Block 12' und einem Außenleiter 15'. Auf dieselbe Weise bilden das Resonatorloch 13b' und der Innenleiter 14', der an dessen Innenwandoberfläche vorgesehen ist, einen weiteren dielektrischen Resonator 46b mit 1/2 Wellenlänge (λ/2), zusammen mit dem dielektrischen Block 12' und dem Außenleiter 15'. Bei den dielektrischen Resonatoren 46a, 46b sind zwei Endoberflächen 12a', 12b' des dielektrischen Blocks 12' aus einer Kurzschlußendoberfläche aufgebaut. Bei dem dielektrischen Block 12' ist die Distanz zwischen den Endoberflächen 12a' und 12b' (sogenannte Länge der dielektrischen Resonatoren 46a, 46b) eingestellt, um 1/2 der Wellenlänge zu sein, so daß diese dielektrischen Resonatoren 46a, 46b als ein λ/2-Resonator funktionieren.
Eine Eingangselektrode 17' und eine Ausgangselektrode 18' sind in der Mitte auf sowohl der Endoberfläche 12a' als auch 12b' des dielektrischen Blocks 12' vorgesehen, mit einer festen Distanz zu dem Außenleiter 15', um nicht leitfähig zu dem Außenleiter 15' zu sein. Zwischen der Eingangselektrode 17' und dem Innenleiter 14' des dielektrischen Resonators 46a bzw. zwischen der Außenelektrode 18' und dem Innenleiter 14' des dielektrischen Resonators 46b sind externe Kopplungskondensatoren Ce gebildet.
Wie bei dem Außenleiter 15' ist der Außenleiter an der Endoberfläche 12b' (Kurzschlußendoberfläche) eines dielektrischen Blocks 12' elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a', 13b' gebildet in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, getrennt, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19, der die Resonatorlöcher 13a', 13b' in einer im wesentlichen rechteckigen Form umgibt. Das heißt, das sechste Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, das die Resonatorlöcher 13a', 13b' umgibt, wobei nur ein Teil des Außenleiters so bleibt wie es ist. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden. Die Leiterstruktur 23 ist in einer Position angeordnet, die im wesentlichen dieselbe Distanz von jedem der zwei Resonatorlöcher 13a', 13b' behält. Diese Leiterstruktur 23 ist gleichzeitig mit dem Außenleiter 15' versehen. Ferner, wie bei dem Außenleiter 15', ist an der Endoberfläche 12a' (Kurzschlußendoberfläche) des dielektrischen Blocks 12' ein nichtleitfähiger Abschnitt 19 auf dieselbe Weise gebildet, wie oben beschrieben wurde.
Bei dem dielektrischen Filter 35 in 11, das den obigen Aufbau aufweist, wird dessen Induktivität durch die Dicke, die Konfiguration und die Abmessungen der Leiterstruktur 23 bestimmt. Entsprechend, durch Ändern der Dicke, der Konfiguration und der Abmessungen, etc. der Leiterstruktur 23 kann der Kopplungsgrad zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren 46a, 46b eingestellt werden. Daher, durch Ändern der Induktivität der Leiterstruktur 23, kann die Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren 46a, 46b ohne weiteres in einem breiten Bereich eingestellt werden, ohne Ändern der Konfiguration, der Abmessungen, etc. des dielektrischen Blocks 12'. Ferner, da im wesentlichen die gesamte Oberfläche des dielektrischen Blocks 12' durch den Außenleiter 15' abgedeckt ist, wird das Lecken von Hochfrequenzen aus dem dielektrischen Filter 35 reduziert.
Siebtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 12 und 13
12 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 36 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12a (Leerlaufoberfläche 12a), und 13 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 36 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b). Das dielektrische Filter 36 umfaßt zwei Resonatorlöcher, die durch die Endoberflächen 12a, 12b gegenüberliegend zueinander von einem dielektrischen Block 12 verlaufen. Ein Außenleiter 15 ist im wesentlichen über die gesamte Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 12 gebil det. Eine Eingangselektrode 17 und eine Ausgangselektrode 18 sind an der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 12 mit einer festen Distanz zu dem Außenleiter vorgesehen, um nichtleitfähig zu dem Außenleiter 15 zu sein. Innenleiter sind im wesentlichen auf der gesamten Innenwandoberfläche von jedem der Resonatorlöcher 13a, 13b vorgesehen. Zwischen dem Innenleiter 14 und dem Außenleiter 15 ist ausgedehnt in die Öffnung der Resonatorlöcher 13a, 13b auf der Seite der Endoberflächen 12a (Leerlaufoberfläche 12a) des dielektrischen Blocks 12 ein Zwischenraum gebildet 51.
Bei dem Außenleiter 15 ist der Außenleiter auf der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b) des dielektrischen Blocks 12 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, getrennt, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt, der in einer im wesentlichen rechteckigen Form die Resonatorlöcher 13a, 13b umgibt. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden. Bei dem dielektrischen Filter 36 des obigen Aufbaus wird die Induktivität durch die Dicke, die Konfiguration und die Abmessungen der Leiterstruktur 23 bestimmt. Entsprechend, durch Ändern der Dicke, der Konfiguration, der Breite etc. der Leiterstruktur 23 kann die Kopplung zwischen den benachbarten dielektrischen Resonatoren 16a, 16b eingestellt werden. Ferner ist im wesentlichen die gesamte Oberfläche des dielektrischen Blocks 12 durch den Außenleiter 15 abgedeckt, wodurch das Lecken von Hochfrequenzen aus dem dielektrischen Filter 36 in dessen Umgebung gering wird. Ferner sind in 12 und 13 Teile, die jenen aus 1 und 2 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine doppelte Erklärung wird weggelassen.
Achtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 14 und 15
14 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 37 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12a (Leerlaufoberfläche 12a), und 15 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 37 betrachtet von der Seite der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b). Bei dem dielektrischen Filter 37 wird das dielektrische Filter 11, das in 1 und 2 erklärt wurde, modifiziert, und eine Eingangselektrode 17 und eine Ausgangselektrode 18 sind hergestellt, um direkt mit den Innenleitern 14 an der Seite der Leerlaufoberfläche der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b verbunden zu sein. Diese Eingangselektrode 17 und Ausgangselektrode 18 sind an der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks 12 vorgesehen, mit einer festen Distanz zu dem Außenleiter 15, um nichtleitfähig zu dem Außenleiter 15 zu sein.
Bei dem Außenleiter 15 ist der Außenleiter auf der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b) des dielektrischen Blocks 12 elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, getrennt, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt, der in einer im wesentlichen rechteckigen Form die Resonatorlöcher 13a, 13b umgibt. Und der Innenabschnitt 21 und der Außenabschnitt 22 sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden.
Bei dem dielektrischen Filter 37 des obigen Aufbaus, wie durch eine gepunktete Linie in 3 gezeigt ist, ist ein dielektrischer Resonator 16a direkt mit der Eingangselektrode 17 verbunden und ein dielektrischer Resonator 16b ist direkt mit der Ausgangselektrode 18 verbunden, und dieselben sind extern gekoppelt, gemäß Qe (= πZ₀/4Za), gegeben durch die Differenz zwischen der Impedanz Z₀ einer externen Schaltung und der Impedanz Za der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b. Und durch Ändern der Konfiguration, der Abmessungen etc. der Leiterstruktur 23 kann der Kopplungsgrad zwischen den zwei dielektrischen Resonatoren 16a, 16b ohne weiteres eingestellt werden. Ferner sind in 14 und 15 Teile, die jenen aus 1 und 2 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und eine doppelte Erklärung wird weggelassen.
Neuntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 16
16 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Filters 38, wenn es von der Seite der Endoberfläche 12b betrachtet wird (Kurzschlußendoberfläche 12b). Bei dem dielektrischen Filter 38 ist das dielektrische Filter 11, das in 1 und 2 erklärt wurde, modifiziert, um einen Ausnehmungsabschnitt 48 in der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b) eines dielektrischen Blocks 12 vorzusehen und eine Öffnung an der Seite der Kurzschlußendoberfläche der Resonatorlöcher 13a, 13b in dem Ausnehmungsabschnitt zu bilden.
Wie bei dem Außenleiter 15 ist der Außenleiter an der Endoberfläche 12b (Kurzschlußendoberfläche 12b) elektrisch in einen Innenabschnitt 21, der die Resonatorlöcher 13a, 13b in demselben aufweist, und einen Außenabschnitt 22, der um den Innenabschnitt 21 vorgesehen ist, getrennt, durch einen streifenförmigen, nichtleitfähigen Abschnitt 19, der vorgesehen ist, um die Resonatorlöcher 13a, 13b im wesentlichen zu umgeben. Und der Innenabschnitt und der Außenabschnitt sind elektrisch durch eine Leiterstruktur 23 verbunden.
Bei dem dielektrischen Filter 38, der die obige Konstruktion aufweist, da die Kurzschlußendoberfläche der dielektrischen Resonatoren 16a, 16b hinter der Endoberfläche 12b des dielektrischen Blocks 12 angeordnet ist, wird das Lecken der Hochfrequenzen, die in dem dielektrischen Filter 38 erzeugt werden, schwierig gemacht. Ferner wird die Wirkung von Hochfrequenzen aus der Außenumgebung auf das dielektrische Filter 38 reduziert.
Zehntes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, 17
Das zehnte bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt ein Kommunikationssystem, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, und wird mit einem tragbaren Telefon als Beispiel erklärt.
17 ist ein Blockdiagramm, das den HF-Teil einer elektrischen Schaltung eines tragbaren Telefons 120 zeigt. In 17 bezeichnet das Bezugszeichen 122 ein Antennenelement, 123 einen Duplexer, 131 einen Isolator an der Senderseite, 132 einen Verstärker an der Senderseite, 133 ein Zwischenstufenbandpaßfilter an der Senderseite, 134 einen Mischer an der Senderseite, 135 einen Verstärker an der Empfängerseite, 136 ein Zwischenstufenbandpaßfilter an der Empfängerseite, 137 einen Mischer an der Empfängerseite, 138 einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO; VCO = Voltage-Controlled Oscillator) und 139 ein Bandpaßfilter für eine lokale Verwendung.
Hier kann z. B. der oben beschriebene Duplexer 32 aus dem dritten Ausführungsbeispiel als ein Duplexer 123 verwendet werden. Ferner können z. B. die oben erwähnten dielektrischen Filter des ersten, zweiten und vierten bis neunten bevorzugten Ausführungsbeispiels 11, 31, 33 bis 38 als ein Zwischenstufenbandpaßfilter an der Senderseite 133 und ein Zwischenstufenbandpaßfilter an der Empfängerseite und ein Bandpaßfilter für eine lokale Verwendung verwendet werden. Durch Verwenden dieser Filter 11, 31, 33 bis 38 und eines Duplexers 33 kann ein tragbares Telefon 120, bei dem es einfach ist, den Grad der elektromagnetischen Kopplung zwischen dielektrischen Resonatoren einzustellen, das flexibel im Umgang mit der Entwurfswahl ist und niedrige Herstellungskosten aufweist, realisiert werden.
Andere bevorzugte Ausführungsbeispiele
Weiter sind ein dielektrisches Filter, ein Duplexer und ein Kommunikationssystem, die sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und können verschieden innerhalb des Schutzbereichs der wesemtlichen Punkte modifiziert werden.
Zum Beispiel können die Konfiguration und der Durchmesser von Resonatorlöchern bei den dielektrischen Filtern und Duplexern unterschiedlich voneinander sein. Das heißt, eine Mehrzahl von Resonatorlöchern, die in einem dielektrischen Filter vorgesehen sind, können ihre eigene Konfiguration bzw. ihren eigenen Durchmesser aufweisen, oder bei einem Duplexer können ein Resonatorloch für den dielektrischen Filter in dem Sendersystem und ein Resonatorloch für den dielektrischen Filter in dem Empfängersystem unterschiedlich in ihrer Konfiguration und ihrem Durchmesser voneinander sein. Ferner kann zum Verkleinern von dielektrischen Filtern und Duplexern die Leiterlänge des Innenleiters abgelängt werden, durch Verwenden eines Resonatorlochs, das aus einem Querschnittsabschnitt mit großem Durchmesser und einem Querschnittsabschnitt mit kleinem Durchmesser besteht, der mit dem Querschnittsabschnitt mit großem Durchmesser verbunden ist, und einem Stufenabschnitt aufgebaut ist, der an der Grenze zwischen dem Querschnittsabschnitt mit großem Durchmesser und dem Querschnittsabschnitt mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist.
Als nächstes werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erklärt. Ein dielektrisches Filter 37 in 14 und 15 wurde als das oben beschriebene achte bevorzugte Ausführungsbeispiel hergestellt, und die Elemente S11 und S12 der S-Matrix (Streuungsmatrix) aus Mikrowellenenergie, die in die Richtung der Pfeile S11 und S12 fließt, die in 3 gezeigt sind, wurden gemessen. Das Ergebnis ist in 18 gezeigt. Aus dem Meßergebnis ergab sich, daß das dielektrische Filter 37 als ein Bandpaßfilter funktioniert, das ermöglicht, daß ein Signal einer festen Frequenz durch dasselbe fließt.
Ferner wurde das dielektrische Filter 37 des oben beschriebenen achten Ausführungsbeispiels modifiziert und ein dielektrisches Filter mit einer Leiterstruktur 23 vorgesehen an der Position von P2 anstatt der Leiterstruktur 23 vorgesehen an der Position P1 in 15 und ein dielektrisches Filter mit Leiterstrukturen 23 vorgesehen an den zwei Positionen P3 und P4 anstatt der Leiterstruktur 23 vorgesehen an der Position P1 in 15 wurden erzeugt. Dann wurden die Elemente S11 und S12 ihrer S-Matrizen gemessen. Das Ergebnis ist in 19 und 20 gezeigt. Aus dem Meßergebnis ergab sich, daß jedes der dielektrischen Filter 37 als ein Bandpaßfilter funktioniert, das ermöglicht, daß ein Signal einer festen Frequenz durch dasselbe passiert.
Wie deutlich aus der obigen Erklärung ersichtlich ist, gemäß dem dielektrischen Filter der vorliegenden Erfindung, kann durch Ändern der Induktivität der Mikroinduktivitätserzeugungseinrichtung die Kopplung zwischen den dielektrischen Resonatoren ohne weiteres in einem breiten Bereich eingestellt werden, ohne die Konfiguration, die Abmessungen etc. eines dielektrischen Blocks zu ändern.
Ferner, da eine Mikroinduktivitätseinrichtung in derselben Distanz von jedem der Resonatorlöcher benachbart zueinander positioniert ist, arbeitet die Induktivität der Mikroinduktivitätseinrichtung gleichermaßen auf den dielektrischen Resonatoren, die unter Verwendung dieser Resonatorlöcher gebildet werden, und der Kopplungsgrad zwischen den dielektrischen Resonatoren kann effektiver eingestellt werden.
Ferner, wenn eine Mikroinduktivitätserzeugungseinrichtung durch eine Leiterstruktur oder einen Metallführungsdraht bereitgestellt wird, kann durch Ändern von dessen Dicke, Konfiguration und Abmessungen die Kopplung von benachbarten dielektrischen Resonatoren ohne weiteres eingestellt werden, ohne die Konfiguration und die Abmessungen eines dielektrischen Blocks zu ändern.
Ferner, da zumindest eines der Resonatorlöcher benachbart zu einander einen Stufenabschnitt innerhalb desselben aufweist, kann durch Einstellen der Position des Stufenabschnitts die Resonatorlänge der dielektrischen Resonatoren eingestellt werden oder die Kopplung der dielektrischen Resonatoren kann feineingestellt werden.
Ferner bildet eine Leerlaufoberfläche von dielektrischen Resonatoren eine zweite Endoberfläche eines dielektrischen Blocks und auf der Leerlaufoberfläche erstreckt sich eine Feinfrequenzeinstellungsstruktur entweder von dem Innenleiter oder dem Außenleiter. Dann bildet die Feinfrequenzeinstellungsstruktur einen Kopplungskondensator zwischen benachbarten dielektrischen Resonatoren und einem Innenleiter und zwischen einem Teil des Kondensators zwischen jedem dielektrischen Resonator und einem Außenleiter. Entsprechend ist es durch Ändern der Konfiguration der Feinfrequenzeinstellungsstruktur möglich, den Kopplungskondensator zwischen dielektrischen Resonatoren benachbart zueinander und die Resonanzfrequenz der dielektrischen Resonatoren zu ändern. Als ein Ergebnis kann der Kopplungsgrad und die Resonanzfrequenz ohne weiteres feineingestellt werden.
Ferner erstreckt sich ein Außenleiter auf einer zweiten Endoberfläche eines dielektrischen Blocks und ein Zwischenraum ist zwischen dem verlängerten Außenleiter und einem Innenleiter vorgesehen, der an der Innenwandoberfläche der Resonatorlöcher vorgesehen ist. Somit kann eine Leerlaufoberfläche aus Resonatoren innerhalb der Resonatorlöcher bereitgestellt werden.
Ferner, wenn die Kopplung zwischen dielektrischen Resonatoren von dielektrischen Filtern für ein Sendersystem und ein Empfängersystem, die einen Duplexer bilden, hergestellt wird, um durch eine Mikroinduktivitätseinrichtung eingestellt zu werden, kann die Kopplung zwischen dielektrischen Resonatoren des dielektrischen Filters für das Sendersystem und dem dielektrischen Filter für das Empfängersystem ohne weiteres in einem breiten Bereich eingestellt werden, ohne die Konfiguration, die Abmessungen etc. eines dielektrischen Blocks zu ändern.
Ferner kann bei einem Kommunikationssystem, das sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, wenn zumindest eines der dielektrischen Filter und Duplexer, die die oben erwähnten Charakteristika aufweisen, vorgesehen ist, die Kopplung zwischen dielektrischen Resonatoren ohne weiteres in einem breiten Bereich eingestellt werden, ohne die Konfiguration, die Abmessungen etc. eines dielektrischen Blocks zu ändern.

Claims

Ein dielektrisches Filter (11), das folgende Merkmale aufweist: einen dielektrischen Block (12), der eine erste Endoberfläche (12b) und eine zweite Endoberfläche (12a) gegenüberliegend zu der ersten Endoberfläche (12b) aufweist; eine Mehrzahl von Resonatorlöchern (13a, 13b), die von der ersten Oberfläche (12b) zu der zweiten Endoberfläche (12a) durch den dielektrischen Block (12) verlaufen; einen Innenleiter (14), der auf der Innenoberfläche der Resonatorlöcher (13a, 13b) vorgesehen ist; und einen Außenleiter (15), der auf der Außenoberfläche des dielektrischen Blocks (12) vorgesehen ist; wobei die erste Endoberfläche (12b) des dielektrischen Blocks (12) eine Kurzschlußendoberfläche bildet; dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußendoberfläche einen inneren Abschnitt (21) umfaßt, der Enden der Resonatorlöcher (13a, 13b) benachbart zueinander umfaßt, und einen äußeren Abschnitt (22), der um den inneren Abschnitt (21) vorgesehen ist; der innere Abschnitt (21) elektrisch von dem äußeren Abschnitt (22) durch einen nicht leitenden Abschnitt (19) getrennt ist, der den inneren Abschnitt (21) im wesentlichen umgibt; und der innere Abschnitt (21) mit dem äußeren Abschnitt (22) durch eine Mikroinduktivitätseinrichtung (23) verbunden ist.
Das dielektrische Filter gemäß Anspruch 1, bei dem die Mikroinduktivitätseinrichtung (23) in der selben Distanz von jedem der Resonatorlöcher (13a, 13b) benachbart zueinander positioniert ist.
Das dielektrische Filter gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Mikroinduktivitätseinrichtung (23) eine Leiterstruktur aufweist.
Das dielektrische Filter gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem ein Metallanschlußdraht (24) die Mikroinduktivitätseinrichtung bildet.
Das dielektrische Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zumindest eines der Resonatorlöcher (13a, 13b) einen Stufenabschnitt in demselben aufweist.
Das dielektrische Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die zweite Endoberfläche (12a) des dielektrischen Blocks (12) eine Leerlaufoberfläche bildet und eine Feinfrequenzanpassungsstruktur, die auf der Leerlaufoberfläche bereitgestellt ist, sich entweder von dem Innenleiter oder dem Außenleiter erstreckt.
Das dielektrische Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem sich der Außenleiter (15) auf der zweiten Endoberfläche (12a) des dielektrischen Blocks (12) erstreckt und ein Zwischenraum zwischen dem sich erstreckenden Außenleiter (15) und dem Innenleiter vorliegt und auf der Innenwandoberfläche der Resonatorlöcher vorgesehen ist.
Ein Duplexer (32), der zumindest einen der dielektrischen Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Ein Kommunikationssystem (120), das zumindest einen der dielektrischen Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 oder den Duplexer (32) gemäß Anspruch 8 aufweist.