FR2783096A1 - Filtre dielectrique, duplexeur dielectrique et emetteur- recepteur - Google Patents

Abstract

Le filtre diélectrique (10) comprend un substrat diélectrique (20), sur les surfaces opposées duquel sont formées des électrodes comportant des ouvertures (21a-21e) et définissant des résonateurs diélectriques (22a-22e), et un conducteur disposé à distance du substrat diélectrique, des moyens de couplage d'entrée-sortie (30, 31) pour le couplage avec les résonateurs d'étage d'entrée et de sortie, l'électrode d'un résonateur d'un des étages d'entrée et de sortie possédant une ouverture à configuration polygonale (21a, 21b), tandis que l'électrode d'au moins un autre résonateur possède une ouverture (21b-21c) dont la configuration est sensiblement circulaire.Application notamment aux appareils de communication à ondes micrométriques ou à ondes millimétriques.

Description

La présente invention concerne des filtres diélec-

triques, des duplexeurs diélectriques et des émetteurs-

récepteurs utilisés pour des communications en ondes micro-

métriques ou en ondes millimétriques.

Avec le décalage des fréquences vers la bande des ondes micrométriques ou la bande des ondes millimétriques, il a été proposé un filtre diélectrique du type à circuit

situé dans un plan et comprenant des résonateurs diélectri-

ques et dans lequel l'installation des résonateurs diélec-

triques et la. formation de configurations de ces résona-

teurs peuvent être exécutées aisément et d'une manière

élaborée par structuration d'une électrode.

La figure 8, annexée à la présente demande, il-

lustre une première forme de réalisation d'un filtre dié-

lectrique classique. Cette figure représente une vue en

perspective éclatée du filtre diélectrique classique.

Comme cela est représenté sur la figure 8, le filtre diélectrique classique 110a inclut un substrat diélectrique 120a comportant une électrode formée sur des surfaces de ce substrat qui sont situées à l'opposé l'une

de l'autre, un boîtier inférieur 112 et un boîtier supé-

rieur 111. Des parties 121a à 121e sans électrode, agencées sous la forme d'ouvertures 121a ou 121e, sont formées dans l'électrode disposée sur la surface avant du substrat

diélectrique 120a, tandis que d'autres parties sans élec-

trode, ayant la même configuration que celle de la face avant, sont formées dans des positions opposées dans

l'électrode disposée sur la surface arrière du substrat.

Des résonateurs diélectriques 122a à 122e sont constitués des parties définies par les ouvertures 121a à 121e et par

les boîtiers supérieur et inférieur 111 et 112. La fré-

quence de résonance est déterminée par la configuration des ouvertures 121a à 121e et par l'épaisseur du substrat

diélectrique 120a, ou analogue.

Le boîtier inférieur 112 est constitué par un

substrat 113 et un cadre métallique 114 monté sur ce subs-

trat, et le substrat diélectrique 120a est monté sur le cadre métallique 114 à l'intérieur duquel est formée une partie étagée 115. Une électrode 116 est formée sur le substrat 113. En outre des lignes à micro-bandes d'entrée- sortie 130 et 131 sont formées sur la surface du substrat 113 et une électrode est formée sensiblement sur l'ensemble

de la surface arrière du substrat 113.

Le substrat diélectrique 120a est monté sur la partie étagée 115 à l'intérieur du boîtier inférieur 112, dans lequel le substrat 120a est fixé par un matériau adhésif conducteur ou analogue. Le boîtier supérieur 111 est fixé sur le cadre métallique 114 du boitier inférieur 112. Lorsque des signaux d'entrée sont envoyés à la ligne à micro- bande 130 en tant que coupleur d'entrée-sortie, la ligne à micro- bande 130 et le résonateur diélectrique 122a établissent un couplage et le résonateur diélectrique 122a résonne dans le mode TE010. Après que les résonateurs

diélectriques adjacents 122a à 122e ont établi des coupla-

ges entre eux, des signaux sont émis par la ligne à micro-

bande 131 sur le côté sortie. Dans ce cas le filtre diélec-

trique 110a sert de filtre passe-bande à cinq étages. La charge Q déchargée (désignée ci-après par Qo) du résonateur diélectrique fonctionnant dans le mode TE010 est supérieure à la charge Qo du résonateur diélectrique fonctionnant dans

le mode à fente rectangulaire, qui sera décrit plus loin.

Par exemple, dans la bande à 26 GHz, la charge Qo d'un résonateur diélectrique fonctionnant dans le mode TE010 est égale approximativement à 1900, tandis que la charge Qo d'un résonateur diélectrique fonctionnant dans le mode à

fente rectangulaire est égale approximativement à 700.

Comme cela est représenté ici, étant donné que la charge Qo

du résonateur diélectrique est plus élevée lorsqu'on uti-

lise le mode TE010, on peut obtenir un filtre diélectrique

présentant de faibles pertes d'insertion.

On va décrire un second filtre diélectrique clas-

sique en référence à la figure 9 annexée à la présente demande. La figure 9 représente une vue en perspective éclatée d'un filtre diélectrique classique, dans lequel les mêmes parties que celles présentes dans le premier filtre diélectrique classique représenté sur la figure 8 sont désignées par les mêmes références, et par conséquent on

n'en donnera pas d'explication détaillée.

Dans le filtre diélectrique classique 110b repré-

sente sur la figure 9, les configurations des ouvertures

123a à 123e d'une électrode formée sur un substrat diélec-

trique 120b sont rectangulaires, c'est-à-dire qu'elles ont

des formes différentes de celles du premier exemple classi-

que. Ces ouvertures forment des résonateurs diélectriques 124a à 124e. Le fait de donner une forme rectangulaire aux configurations des ouvertures 123a à 123e permet de passer du mode à résonance au mode à fente rectangulaire. Etant donné que le mode à fente rectangulaire affaiblit le degré de confinement du champ électromagnétique, le couplage

(désigné ci-après par Qe) entre les résonateurs diélectri-

ques et les coupleurs d'entrée-sortie et le couplage entre les résonateurs diélectriques 124a à 124e peuvent être facilités.

En rapport avec la description précédente, on va

donner une description en se référant aux graphiques repré-

sentés sur les figures 10 et 11, annexées à la présente demande.

La figure 10 est un graphique représentant la re-

lation entre Qe et les distances entre les coupleurs d'en-

trée-sortie et le substrat diélectrique, dans lequel la

courbe en trait plein se rapporte au résonateur diélectri-

que fonctionnant dans le mode TE010 et la courbe formée de tirets se rapporte au résonateur diélectrique fonctionnant dans le mode à fente rectangulaire. Sur la figure 10 ainsi que sur la figure 9, on peut voir que le mode à fente rectangulaire facilite le couplage entre les coupleurs d'entrée-sortie et les résonateurs diélectriques. La figure 11 représente un graphique indiquant la relation entre les

coefficients de couplage et la distance entre les ouvertu-

res de l'électrode formant les résonateurs diélec-triques,

et dans lequel la courbe en trait plein concerne le résona-

teur fonctionnant dans le mode TE010 et la courbe formée de tirets concerne le résonateur diélectrique fonctionnant selon le mode à fente rectangulaire. Sur la figure 11 ainsi que sur les figures 10 et 9, on voit que le mode à fente rectangulaire facilite le couplage entre les résonateurs diélectriques.

Par ailleurs, dans le domaine technologique ré-

cent associé aux hautes fréquences, on a assisté à une demande accrue de disposer de caractéristiques améliorées, pour lesquelles il était nécessaire de disposer de filtres diélectriques ayant des pertes d'insertion égales à environ

2 dB ou moins.

La figure 12 annexée à la présente demande est un

graphique représentant la relation entre les bandes spéci-

fiées et les pertes d'insertion dans un filtre diélectrique classique. Sur cette figure, la courbe en trait plein concerne le premier filtre diélectrique classique, et la

courbe formée de tirets concerne le second filtre diélec-

trique classique.

Comme représenté sur la figure 12, dans le pre-

mier filtre diélectrique classique utilisant le mode TE010 dans la forme de réalisation dans laquelle Qo est plus élevée et les pertes d'insertion sont de ce fait réduites,

étant donné que le couplage entre le résonateur diélectri-

que et les coupleurs d'entrée-sortie et le couplage entre les résonateurs diélectriques sont faibles, le filtre diélectrique peut être utilisé uniquement dans la gamme inférieure à 1 % des bandes spécifiées. Cependant on peut utiliser le second filtre diélectrique classique utilisant le mode à fente rectangulaire même dans la gamme de 1 % ou moins de la bande spécifiée. Dans la gamme de 2 % ou plus de la bande spécifiée, les pertes d'insertion sont égales à 2 dB ou moins de sorte qu'on obtient les caractéristiques requises. Cependant les pertes d'insertion augmentent dans

la gamme de 1 % à 2 % de la bande spécifiée.

C'est pourquoi un but de la présente invention

est de résoudre ces problèmes. Le but de la présente inven-

tion est de fournir un filtre diélectrique, un duplexeur

diélectrique et un émetteur-récepteur comportant des carac-

téristiques de pertes d'insertion, qui satisfont aux carac-

téristiques requises même dans la gamme de 1 % à 2 % d'une

bande spécifiée.

A cet effet, conformément à un aspect de la pré-

sente invention, il est prévu un filtre diélectrique com-

prenant une pluralité de résonateurs diélectriques qui incluent un substrat diélectrique, une électrode formée sur des surfaces du substrat réciproquement opposées, une

pluralité de couples d'ouvertures formées dans les électro-

des sur ces deux surfaces, et un conducteur disposé à une distance spécifiée du substrat diélectrique. En outre le filtre diélectrique comprend des coupleurs d'entrée-sortie

servant à réaliser un couplage avec un résonateur diélec-

trique d'un étage d'entrée et un résonateur diélectrique

d'un étage de sortie, l'électrode du résonateur diélectri-

que d'un étage d'entrée et/ou du résonateur diélectrique de

l'étage de sortie possédant une ouverture dont la configu-

ration est polygonale, tandis que l'électrode d'au moins l'un des résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélectriques de l'étage d'entrée et de l'étage de sortie,

possède une ouverture dont la configuration est sensible-

ment rectangulaire.

Au moins l'un des résonateurs diélectriques de l'étage d'entrée et de l'étage de sortie utilise le mode à fente, qui permet d'obtenir un couplage intense entre les résonateurs diélectriques et les coupleurs d'entrée-sortie, tandis qu'au moins l'un des résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélectriques de l'étage d'entrée et de l'étage de sortie, utilise le mode TE010 présentant une valeur Qo élevée. De ce fait on peut réaliser un filtre diélectrique qui permet d'obtenir une caractéristique

requise même dans la gamme de 1 % à 2 % de la bande spéci-

fiée.

En outre, dans le filtre diélectrique décrit pré-

cédemment, au moins l'un des résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélectriques de l'étage d'entrée et

de l'étage de sortie, peut posséder une ouverture d'élec-

trode dont la configuration est polygonale.

Etant donné que le coefficient de couplage entre le résonateur diélectrique fonctionnant selon le mode TE010 et le résonateur diélectrique fonctionnant selon le mode à fente est supérieur au coefficient de couplage entre les résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode TE010,

le mode à fente peut être utilisé dans le résonateur dié-

lectrique, hormis les résonateurs diélectriques de l'étage d'entrée et de l'étage de sortie, comme cela est nécessaire conformément à la relation entre les bandes spécifiées et les pertes d'insertion. De ce fait on peut aisément obtenir

un filtre diélectrique possédant une bande spécifiée dési-

rée et on peut obtenir aisément une perte d'insertion désiree.

En outre l'ouverture polygonale de ce filtre dié-

lectrique peut posséder une forme rectangulaire. Le fait de

donner une forme rectangulaire à la configuration de l'ou-

verture de l'électrode formée sur le substrat diélectrique permet d'appliquer le mode à fente rectangulaire aisément utilisable en tant que mode de résonance, en tant que mode

de résonance du résonateur diélectrique.

En outre dans le résonateur diélectrique possé-

dant une ouverture d'électrode de forme rectangulaire dans le filtre diélectrique décrit précédemment, la longueur de l'ouverture dans une direction peut être réglée supérieure à la moitié de la longueur d'onde dans le mode de résonance fondamental du résonateur diélectrique de manière que ce dernier résonne dans un mode plus élevé que le mode de

résonance fondamental.

Lorsque les résonateurs résonnent avec un mode supérieur au mode de résonance fondamental, une barrière électrique sans aucune perte est créée entre les ventres des distributions de l'intensité de champ électrique. Plus les pertes dans les conducteurs sont réduites en raison de la barrière électrique, plus la valeur Qo du résonateur diélectrique est améliorée et plus les pertes d'insertion

du filtre diélectrique sont réduites.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un duplexeur diélectrique comprenant au moins deux filtres diélectriques, des coupleurs d'entrée-sortie destinés à établir une connexion avec chacun des filtres diélectriques, et un connecteur d'antenne servant à établir

une connexion en commun avec chacun des filtres diélectri-

ques, au moins l'un des filtres diélectriques étant le

filtre diélectrique décrit précédemment.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un émetteurrécepteur comprenant le duplexeur diélectrique décrit précédemment, un circuit d'émission destiné à être connecté à au moins l'un des coupleurs d'entrée-sortie du duplexeur diélectrique, un circuit de réception destiné à être connecté à au moins l'un des

coupleurs d'entrée-sortie, qui diffère du coupleur d'en-

trée-sortie destiné à être connecté au circuit d'émission, et une antenne destinée à être connectée au connecteur

d'antenne du duplexeur diélectrique.

Cet agencement permet d'obtenir un duplexeur dié-

lectrique et un émetteur-récepteur qui sont aptes à fournir une caractéristique requise même dans la gamme de 1 % à 2 %

de la bande spécifiée devant être obtenue.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur les-

quels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée

d'un filtre diélectrique selon une première forme de réali-

sation de la présente invention; - la figure 2 est un graphique représentant la

relation entre les pertes d'insertion et les bandes spéci-

fiées dans le filtre diélectrique de la première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 3 représente une vue en perspective éclatée d'un filtre diélectrique conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est un graphique représentant les

relations entre les coefficients de couplage et les distan-

ces entre les ouvertures; - la figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un filtre diélectrique selon une troisième forme de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est une vue en perspective éclatée d'un duplexeur diélectrique selon la présente invention;

- la figure 7 est une vue schématique d'un émet-

teur-récepteur selon la présente invention; - la figure 8, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en perspective éclatée d'un premier filtre diélectrique classique; - la figure 9, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en perspective éclatée d'un second filtre diélectrique classique; - la figure 10, dont il a déjà été fait mention, est un graphique représentant la relation entre la grandeur Qe et les distances entre les coupleurs d'entrée-sortie et un substrat diélectrique; - la figure 11, dont il a déjà été fait mention,

est un graphique représentant la relation entre les coeffi-

cients de couplage et les distances entre les ouvertures; et - la figure 12, dont il a déjà été fait mention, est un graphique représentant la relation entre les pertes d'insertion et les bandes spécifiées dans les filtres

diélectriques classiques.

La figure 1 représente une première forme de ré-

alisation d'un filtre diélectrique selon la présente inven-

tion. Cette figure représente une vue en perspective écla-

tée du filtre diélectrique utilisé dans cette forme de réalisation. Comme cela est représenté sur la figure 1, un filtre diélectrique 10 selon cette forme de réalisation comprend un substrat diélectrique 20, une électrode formée sur des surfaces du substrat situées à l'opposé l'une de l'autre, un boîtier inférieur 12 et un boîtier supérieur 11. Certaines parties de l'électrode formée sur la surface avant du substrat diélectrique 20 sont supprimées pour la formation de deux ouvertures rectangulaires 21a et 21e et de trois ouvertures circulaires 21b, 21c et 21d situées entre les ouvertures rectangulaires. D'autres ouvertures ayant les mêmes configurations sont formées, dans des positions opposées, dans l'électrode située sur la surface arrière. Les parties définies par ces ouvertures 21a à 21e et les boîtiers supérieur et inférieur 11 et 12 forment des résonateurs diélectriques 22a à 22e et la fréquence de

résonance est déterminée par les configurations des ouver-

tures 21a à 21e, par l'épaisseur du substrat diélectrique

, et analogue.

Le boîtier inférieur 12 est constitué par un substrat 13, et un cadre métallique 14 est monté sur ce substrat. Le substrat diélectrique 20 est monté sur le cadre métallique 14, à l'intérieur duquel est formée une O10 partie étagée 15. Une électrode 16 est formée dans une partie spécifiée sur une surface du substrat 13. Des lignes à micro-bandes 30 et 31 pour l'entrée et la sortie sont formées, sur une surface du substrat 13, respectivement en tant que coupleur d'entrée et coupleur de sortie. Une électrode est formée essentiellement sur toute la surface arrière du substrat 13. En outre, pour exclure l'influence de modes inutiles, la partie de l'électrode en dehors des lignes à micro-bandes 30 et 31 formées sur la surface du substrat 13 est connectée électriquement à l'électrode

située sur la surface arrière du substrat 13, par l'inter-

médiaire d'un trou traversant 17.

Dans le filtre diélectrique 10 possédant une telle structure, le substrat diélectrique 20, qui est monté sur la partie étagée 15 à l'intérieur du boîtier inférieur

12, est fixé par un matériau adhésif conducteur ou analo-

gue. En outre, le boîtier 11 est monté et fixé sur le cadre métallique 14 du boîtier inférieur 12. Dans cet agencement, lorsque des signaux d'entrée sont introduits dans la ligne à microbande 30 en tant que coupleurs d'entrée/sortie, la ligne à micro-bande 30 et le résonateur diélectrique 22a du

premier étage fonctionnant selon un mode à fente rectangu-

laire établissent un couplage de champ électromagnétique.

Après l'établissement de ce couplage, le résonateur diélec-

trique 22a de l'étage d'entrée et le résonateur diélectri-

que 22b adjacent fonctionnant dans le mode TE010 établis-

sent un couplage de champ électromagnétique, puis les résonateurs diélectriques 22b à 22d fonctionnant selon le mode TE010 établissent mutuellement des couplages. Enfin le résonateur diélectrique adjacent 22d fonctionnant selon le mode TE010 et le résonateur diélectrique 22e de l'étage de sortie fonctionnant selon le mode à fente rectangulaire établissent un couplage pour la délivrance de signaux

provenant de la ligne à micro-bande 31 sur le côté sortie.

Dans ce cas, le filtre diélectrique 10 sert de filtre

passe-bande à cinq étages.

La figure 2 est un graphique représentant la re-

lation entre les pertes d'insertion et les bandes spéci-

fiées dans le filtre diélectrique 10 utilisé dans cette forme de réalisation. Dans cette forme de réalisation, les résonateurs diélectriques 22a et 22e fonctionnant selon le mode à fente rectangulaire, qui permettent d'établir un couplage intense entre eux et les coupleurs d'entrée-sortie, sont utilisés dans les étages d'entrée- sortie, tandis que les résonateurs diélectriques 22b à 22d fonctionnant selon le mode TE010 et possédant une valeur Qo élevée sont utilisés dans les

parties se situant en dehors des parties des étages d'en-

trée-sortie. Cela permet d'obtenir un filtre diélectrique ayant une caractéristique de perte d'insertion égale à environ 2 dB ou moins même dans la gamme de i % à 2 % de la bande spécifiée devant être obtenue, comme représenté sur

la figure 2.

En référence à la figure 3, on va donner la des-

cription d'un filtre diélectrique selon une seconde forme de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue en perspective éclatée du filtre diélectrique utilisé dans cette forme de réalisation, dans laquelle les

mêmes parties que celles de la première forme de réalisa-

tion sont désignées par les mêmes références et ne seront

par conséquent pas expliquées de façon détaillée.

Comme représenté sur la figure 3, le filtre dié-

lectrique l0a de cette forme de réalisation diffère du cas de la première forme de réalisation. Parmi les résonateurs diélectriques 24a à 24e à cinq étages, qui sont constitués par des ouvertures 23a à 23e d'électrodes formées dans un substrat diélectrique 20a, les résonateurs diélectriques d'entrée et de sortie et du troisième étage sont constitués par des résonateurs diélectriques respectifs 24a, 24e et 24c fonctionnant selon un mode à fente rectangulaire,

tandis que ceux des second et quatrième étages sont respec-

tivement des résonateurs diélectriques 22b et 22d fonction-

nant selon le mode TE010.

La figure 4 est un graphique représentant la re-

lation entre les coefficients de couplage et les distances entre les ouvertures 23a à 23e de l'électrode constituant les résonateurs diélectriques. La courbe en trait plein indique la relation des couplages entre les résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode TE010, tandis que

la courbe formée de tirets représente la relation de cou-

plages entre les résonateurs diélectriques fonctionnant

selon le mode TE010 et les résonateurs diélectriques fonc-

tionnant selon le mode à fente rectangulaire. Comme repré-

senté sur la figure 4, les coefficients de couplage obtenus entre les résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode TE010 et les résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode à fente rectangulaire sont plus élevés que

ceux obtenus entre les résonateurs diélectriques fonction-

nant selon le mode TE010. C'est pourquoi cet agencement permet de réaliser aisément un filtre diélectrique ayant la bande spécifiée et la perte d'insertion désirées et dans lequel le mode à fente rectangulaire est utilisé dans les résonateurs diélectriques, hormis pour les résonateurs des étages d'entrée et de sortie, lorsque cela est nécessaire conformément à la relation entre les bandes spécifiées et

les pertes d'insertion.

En outre, on va décrire un filtre diélectrique correspondant à une troisième forme de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 5. Cette figure représente une vue en perspective éclatée du filtre diélectrique de cette forme de réalisation, dans lequel les mêmes parties que celles représentées dans la première

forme de réalisation sont désignées par les mêmes référen-

ces et ne seront par conséquent pas expliquées de façon

détaillée.

Comme cela est représenté sur la figure 5, dans le filtre diélectrique 10b de cette forme de réalisation, des résonateurs diélectriques 26b à 26d constitués par des ouvertures respectives d'électrode 25b à 25d formées dans un substrat diélectrique 20b sont les mêmes que ceux repré- sentés dans la première forme de réalisation. Cependant les configurations des ouvertures d'électrodes 25a et 25e utilisées dans les résonateurs diélectriques 26a et 26e des étages respectifs d'entrée et de sortie sont différentes de celles prévues dans la première forme de réalisation. En

d'autres termes, la longueur des ouvertures dans la direc-

tion, dans laquelle les résonateurs diélectriques 26a à 26e

sont alignés, est égale au double de la moitié de la lon-

gueur d'onde dans le mode de résonance fondamental, dans lequel le second mode harmonique est utilisé. Dans le cas du mode à fente rectangulaire, lorsque les résonateurs diélectriques peuvent résonner avec un mode plus élevé que le mode de résonance fondamental, une barrière diélectrique

sans aucune perte est créée entre les ventres des distribu-

tions d'intensité de champ électrique, et la valeur Qo des résonateurs diélectriques est améliorée lorsque la perte de conduction due à la barrière électrique est réduite. Il en

résulte que dans la gamme de 1 % à 2 % de la bande spéci-

fiée, les pertes d'insertion du filtre diélectrique sont

réduites de façon supplémentaire.

Bien que dans ces formes de réalisation on ait adopté les lignes à microbandes en tant que coupleurs d'entrée-sortie, ce n'est pas le seul cas applicable à la présente invention. Par exemple pour obtenir les mêmes avantages de la présente invention on peut utiliser un guide d'ondes diélectrique non rayonnant, une ligne à fente

ou un guide d'ondes.

En outre, en référence à la figure 6, on va dé-

crire un duplexeur diélectrique conforme à une forme de réalisation de la présente invention. La figure 6 est une vue en perspective éclatée du duplexeur diélectrique de

cette forme de réalisation.

Comme cela est représenté sur la figure 6, un du-

plexeur diélectrique 40 correspondant à cette forme de réalisation comprend une première unité de filtre diélec- trique 41 constituée de résonateurs diélectriques 27a à 27e, formés de cinq ouvertures aménagées dans un substrat

c, et une seconde unité de filtre diélectrique 42 consti-

tuée par des résonateurs diélectriques 28a à 28e formés de

cinq autres ouvertures dans un substrat diélectrique 20d.

Les cinq résonateurs diélectriques 27a à 27e formant la première unité de filtre diélectrique 41 établissent des couplages de champ électromagnétique de manière à servir de

filtre passe-bande d'émission. Les cinq résonateurs diélec-

triques 28a à 28e, qui possèdent une fréquence de résonance différente de celle des résonateurs diélectriques 27a à 27e de la première unité de filtre diélectrique 41, forment la seconde unité de filtre diélectrique 42. Ces resonateurs diélectriques 28a à 28e établissent également des couplages de champ électromagnétique de manière à servir de filtre

passe-bande de réception. Une ligne à micro-bande 32 cou-

plée au résonateur diélectrique 27a de l'étage d'entrée dans la première unité de filtre diélectrique 41, est connectée à un circuit externe d'émission. Une ligne à micro-bande 33 couplée au résonateur diélectrique 28e de

l'étage de sortie dans la seconde unité de filtre diélec-

trique 42 est connectée à un circuit externe de réception. En outre une ligne à micro-bande 34 couplée au résonateur diélectrique 27e

de l'étage de sortie dans la première unité de filtre diélectrique 41 et une ligne à micro-bande

couplée au résonateur diélectrique 28a de l'étage d'en-

trée dans la seconde unité de filtre diélectrique 42, connectée habituellement à une ligne à micro-bande en tant que connecteur d'antenne, sont connectées à une antenne

extérieure.

Le duplexeur diélectrique 40, qui possède une telle structure, permet à des signaux ayant une fréquence

spécifiée de traverser la première unité de filtre diélec-

trique 41 et permet à des signaux possédant une fréquence différente de la fréquence spécifiée de traverser la se- conde unité de filtre diélectrique 42, de sorte que ce duplexeur diélectrique peut être utilisé comme duplexeur dielectrique passe-bande. Pour maintenir l'isolation entre la première unité de filtre diélectrique 41 et la seconde

unité de filtre diélectrique 42, une séparation est dispo-

sée entre la première unité de filtre diélectrique 41 et la

seconde unité de filtre diélectrique 42 du boîtier supé-

rieur 11 et du boîtier inférieur 12.

Dans le duplexeur diélectrique 40 de cette forme de réalisation, les résonateurs diélectriques 27a, 27e, 28a et 28e des étages d'entrée- sortie de la première unité de filtre diélectrique 41 et de la seconde unité de filtre

diélectrique 42 sont des résonateurs diélectriques fonc-

tionnant selon le mode à fente rectangulaire, tandis que les autres résonateurs diélectriques 27b à 27d et 28b à 28d sont des résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode TE010. Cet agencement permet de réaliser un duplexeur diélectrique, qui permet d'obtenir une perte d'insertion

requise même dans une gamme de 1 % à 2 % de la bande spéci-

fiée.

En se référant à la figure 7, on va décrire un émetteur-récepteur correspondant à une forme de réalisation

de la présente invention. La figure 7 est une vue schémati-

que de l'émetteur-récepteur de cette forme de réalisation.

Comme cela est représenté sur la figure 7, un

émetteur-récepteur 50 de cette forme de réalisation com-

prend un duplexeur diélectrique 40, un circuit d'émission 51, un circuit de réception 52 et une antenne 53. Dans ce cas le duplexeur diélectrique 40 est identique à celui représenté dans la forme de réalisation précédente, dans laquelle le coupleur d'entrée-sortie connecté à la première unité de filtre diélectrique 41 représentée sur la figure 6

* est connecté au circuit d'émission 51, tandis que le cou-

pleur d'entrée-sortie connecté à la seconde unité de filtre diélectrique 42 est connecté au circuit de réception 52. Le

connecteur d'antenne est connecté à l'antenne 53.

Dans le duplexeur diélectrique 40 constituant l'émetteur-récepteur 50c dans cette forme de réalisation, comme dans le cas de la forme de réalisation précédente, les résonateurs diélectriques des étages d'entrée et de sortie dans la première unité de filtre diélectrique 41 et dans la seconde unité de filtre diélectrique 42 sont des résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode à fente rectangulaire, tandis que les autres résonateurs

diélectriques sont des résonateurs diélectriques fonction-

nant selon le mode TE010. Cet agencement permet de réaliser un émetteurrécepteur, qui peut satisfaire à une perte d'insertion requise même dans une gamme de 1 % à 2 % de la

bande spécifiée.

Comme cela a été décrit précédemment, conformément

à la présente invention, dans le filtre diélectrique com-

prenant une pluralité de résonateurs diélectriques et deux coupleurs d'entrée-sortie, le mode à fente est utilisé dans

au moins l'un des résonateurs diélectriques d'étages d'en-

trée-sortie, tandis que le mode TE010 est utilisé dans au moins l'un des autres résonateurs diélectriques. Etant donné que les résonateurs diélectriques fonctionnant selon le mode à fente présentent un faible confinement de champ

électromagnétique, le couplage entre les résonateurs dié-

lectriques et les coupleurs d'entrée-sortie et le couplage entre les résonateurs diélectriques peuvent être facilités, tandis que les résonateurs diélectriques fonctionnant dans le mode TE010 possèdent une valeur Qo élevée, et la perte d'insertion est de ce fait faible. C'est pourquoi on peut obtenir un filtre diélectrique possédant de faibles pertes 1"7 d'insertion, même dans la gamme de 1 % à 2 % de la bande spécifiée.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Filtre diélectrique (10;10a;10b), caractérisé en ce qu'il comporte

une pluralité de résonateurs diélectriques (22a-

22e;24a-24e;26a-26e) comprenant un substrat diélectrique

(20), des électrodes formées sur des surfaces réciproque-

ment opposées de ce substrat, une pluralité de couples d'ouvertures formées dans les électrodes situées sur les surfaces réciproquement opposées, et un conducteur disposé

séparément à une distance spécifiée du substrat diélectri-

que (20); et des moyens de couplage d'entrée-sortie (30,31)

pour réaliser le couplage avec chaque résonateur diélectri-

que d'un étage d'entrée et chaque résonateur électrique d'un étage de sortie parmi la pluralité de résonateurs diélectriques; et que les électrodes du résonateur diélectrique d'un étage d'entrée et/ou du résonateur diélectrique d'un étage de sortie possèdent une ouverture (21a,21e;23a,23e; 25a,25e) dont la configuration est polygonale, et que l'électrode d'au moins l'un des résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélectriques d'un

étage d'entrée et d'un étage de sortie, possède une ouver-

ture (21b-21d;23b,23d;25b-25d) dont la configuration est

sensiblement circulaire.

2. Filtre diélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode d'au moins l'un des

résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélec-

triques d'un étage d'entrée et d'un étage de sortie, pos-

sède une ouverture (23c) dont la configuration est polygo-

nale.

3. Filtre diélectrique selon l'une ou l'autre des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la configura-

tion polygonale est rectangulaire.

4. Filtre diélectrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le résonateur diélectrique, dans lequel l'ouverture de l'électrode possède une configuration

rectangulaire, la longueur de l'ouverture dans une direc-

tion est réglée de manière à être supérieure à la moitié d'une longueur d'onde dans un mode de résonance fondamental du résonateur diélectrique de manière à résonner dans un

mode plus élevé que le mode de résonance fondamental.

5. Duplexeur diélectrique (40), caractérisé en ce qu'il comporte: au moins deux filtres diélectriques (41,42); des moyens de couplage d'entrée-sortie (32-35) pour réaliser un couplage avec les filtres diélectriques; et des moyens de connexion d'antenne destinés à être connectés en commun aux filtres diélectriques; au moins l'un des filtres diélectriques (41,42) étant le filtre diélectrique comportant une pluralité de résonateurs diélectriques (27a-27c,28a-28e) comprenant un substrat diélectrique (20c,20d), des électrodes formées sur des surfaces réciproquement opposées de ce substrat, une

pluralité de couples d'ouvertures formées dans les électro-

des situées sur les surfaces réciproquement opposées, et un conducteur disposé séparément à une distance spécifiée du

substrat diélectrique; et des moyens de couplage d'entrée-

sortie pour réaliser le couplage avec chaque résonateur diélectrique d'un étage d'entrée et chaque résonateur électrique d'un étage de sortie parmi la pluralité de résonateurs diélectriques; et dans lequel les électrodes du

résonateur diélectrique d'un étage d'entrée et/ou du réso-

nateur diélectrique d'un étage de sortie possèdent une ouverture dont la configuration est polygonale, et dans

lequel l'électrode d'au moins l'un des résonateurs diélec-

triques, hormis les résonateurs diélectriques d'un étage d'entrée et d'un étage de sortie, possède une ouverture

dont la configuration est sensiblement circulaire.

6. Duplexeur diélectrique (40) selon la revendi-

cation 5, caractérisé en ce que l'électrode d'au moins l'un des résonateurs diélectriques, hormis les résonateurs diélectriques d'un étage d'entrée et d'un étage de sortie, possède une ouverture dont la configuration est polygonale.

7. Duplexeur diélectrique (40) selon la revendi-

cation 6, caractérisé en ce que la configuration polygonale

est rectangulaire.

8. Duplexeur diélectrique (40) selon la revendi-

cation 7, caractérisé en ce que, dans le résonateur, dans lequel l'ouverture de l'électrode possède une configuration

rectangulaire, la longueur de l'ouverture dans une direc-

tion est réglée de manière à être supérieure à la moitié d'une longueur d'onde dans un mode de résonance fondamental du résonateur diélectrique de manière à résonner dans un

mode plus élevé que le mode de résonance fondamental.

9. Emetteur-récepteur (50), caractérisé en ce qu'il comporte: un duplexeur diélectrique (40) selon l'une des

revendications 5 à 8,

un circuit d'émission (51) destiné à être connec-

té à au moins l'un des moyens de couplage d'entrée-sortie du duplexeur diélectrique;

un circuit de réception (52) destiné à être con-

necté à au moins l'un des moyens de couplage d'entrée-

sortie, qui diffère des moyens de couplage d'entrée-sortie destinés à être connectés au circuit d'émission; et une antenne (53) destinée à être connectée aux moyens de connexion d'antenne du duplexeur diélectrique

(40).