NL9201014A - Banddoorlaatfilter. - Google Patents

Description

Titel: Banddoorlaatfilter.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een band-doorlaatfilter van het diëlektrisch-laminaat type van verschillende honderden MHz tot enkele GHz voor toepassing in een draagbare radio en dergelijke.

Men kan conventionele resonatoren ruwweg verdelen in resonatoren waarbij een strooklijn wordt gebruikt en resonatoren waarbij een spoelpatroon wordt gebruikt. Wanneer onder toepassing van dergelijke resonatorem een banddoorlaatfilter wordt gemaakt, zijn hierbij meerdere resonatoren magnetisch verbonden.

Een banddoorlaatfilter van het eerstgenoemde type heeft het nadeel, dat dit betrekkelijk groot is, en dat het onmogelijk is de ingang/uitgangs-impedanties daarvan te veranderen.

Banddoorlaatfilters van het laatstgenoemde type hebben het nadeel, dat vanwege de spoelvormen er een magnetische koppeling is tussen naburige patronen, zodat Q betrekkelijk laag is.

Voorts hebben de conventionele banddoorlaatfilters het nadeel, dat de doorlaatbandfrequentie niet kan worden ingesteld.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een banddoorlaatfilter te verschaffen, dat de bovengenoemde nadelen niet heeft. Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een banddoorlaatfilter te verschaffen met een hoge Q-waarde, een gering insertieverlies, minimale afmetingen, waarbij het bovendien mogelijk is de ingang/uitgangs-impedanties en de doorlaatbandfrequentie optimaal in te stellen.

Hiertoe heeft een banddoorlaatfilter volgens de uitvinding een constructie zoals beschreven in conclusie 1.

De twee tweede elektroden kunnen gevormd zijn op de twee tegenover liggende gedeelten van de eerste elektroden met de platen tussen de eerste elektroden en de tweede elektroden.

Ten minste één elektrode van de tweede elektroden kan in tweeën zijn gedeeld zodat deze een enigszins grotere vorm heeft dan de eerste elektroden, en de andere aardaansluitingen zijn respectievelijk uit de in tweeën gedeelde elektroden naar het eindgedeelte van de platen getrokken.

Tussen de eerste elektroden en ten minste één van de tweede elektroden kunnen derde elektroden zijn gevormd met in hoofdzaak dezelfde vorm als de eerste elektroden.

Het banddoorlaatfilter kan zijn voorzien van trim-elektroden met een lus-vorm of een gedeeltelijke lus-vorm, op een afstand van de tweede elektroden op het tegenoverliggende deel van de tweede elektroden met de plaat tussen de trim-elektroden en de tweede elektroden, en verbonden met de eerste elektroden.

Het banddoorlaatfilter kan zijn voorzien van meerdere trim-elektroden die gevormd zijn in de vorm van een band bij een binnengedeelte van de tweede elektrode en verbonden met de tweede elektrode.

Wanneer een banddoorlaatfilter als boven beschreven is geconstrueerd, is de Q-faktor aanzienlijk verbeterd, is het insertieverlies verminderd, en zijn flankkarakteristieken verbeterd, om reden dat het een zogenaamde strook-lijn constructie is waarin de eerste elektroden en de tweede elektroden aan tegenovergelegen zijden gepositioneerd zijn, waarbij patroonstukken van de eerste elektroden zich niet nabij elkaar bevinden zoals bij het spiraalvormige spoelpatroon.

Bovendien, aangezien de eerste elektroden een lusvorm hebben, kan het element een geringere afmeting hebben. Bovendien, aangezien de impedantie ingesteld kan worden door de afstand tussen de afneemaansluiting en de aarde-aansluiting van de eerste elektroden te veranderen, is het bijzonder eenvoudig om de impedantie aan te passen.

De zwevende capaciteit tussen de trim-elektroden en de tweede elektrode wordt veranderd door de trim-elektroden te trimmen, welke zijn verbonden met de eerste elektroden, en aldus kan de resonantiefrequentie van elke resonator worden veranderd. De doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaat-filter wordt veranderd wanneer de resonantiefrequentie wordt veranderd.

Het schermeffekt voor magnetische velden wordt veranderd door de bij een binnengedeelte van de tweede elektrode gevormde trim-elektroden te snijden. Bijgevolg wordt het magnetisch veld van elke resonator veranderd, en aldus kan de resonantiefrequentie veranderd worden, daarbij wordt de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

Aldus verschaft de onderhavige uitvinding een uitstekend banddoorlaatfilter met geringe afmetingen dat een gering insertieverlies heeft en waarvan de ingang/uitgangs-impedanties en de doorlaatbandfrequentie naar keuze kunnen worden aangepast.

De bovengenoemde en verdere doelen, kenmerken, aspekten en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving van uitvoeringsvormen van het banddoorlaatfilter onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een bovenaanzicht is van een banddoorlaatfilter volgens een eerste voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 2 een vergroot perspektiefaanzicht is van het banddoorlaatfilter volgens figuur 1; figuur 3 een bovenaanzicht is van een bij de onderhavige uitvinding toegepast diëlektrisch vel; figuur 4 een bovenaanzicht is dat een toestand toont waarin spoelelektrodepatronen op het diëlektrische vel van figuur 3 zijn gevormd, figuur 5 een bovenaanzicht is dat een toestand toont waarin een aardelektrodepatroon op het diëlektrische vel van figuur 3 is gevormd, figuur 6 een vooraanzicht is wanneer diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht; figuur 7 een zijaanzicht is wanneer diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht; figuur 8 een vooraanzicht is wanneer een laminaat geperst is; figuur 9 een vooraanzicht is waneer externe elektroden gevormd zijn; figuur 10 een equivalent ketendiagram is van het in figuur 1 getoonde banddoorlaatfilter; figuur 11 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 1 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 12 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten, van een banddoorlaatfilter volgens een tweede voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 13 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 12 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 14 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een banddoorlaatfilter-volgens een derde voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 15 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 14 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 16 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een banddoorlaatfilter volgens een vierde voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 17 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 16 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 18 een vergroot perspektiefaanzicht is van een banddoorlaatfilter volgens een vijfde voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 19 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 18 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 20 een vergroot perspektiefaanzicht is van een gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld; figuur 21 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 20 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 22 een vergroot perspektiefaanzicht is van een ander gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld; figuur 23 een grafiek is die frequentiekarakteristieken van het in figuur 22 getoonde banddoorlaatfilter toont; figuur 24 een vergroot perspektiefaanzicht is van een banddoorlaatfilter volgens een zesde voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 25 een bovenaanzicht is dat het banddoorlaatfilter volgens het zesde voorbeeld van de onderhavige uitvinding toont; figuur 26 een vergroot perspektiefaanzicht is van het banddoorlaatfilter volgens een zevende voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 27 een vergroot perspektiefaanzicht is van een banddoorlaatfilter volgens een achtste voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 28 een bovenaanzicht is dat een gemodificeerd voorbeeld toont van het in figuur 30 getoonde banddoorlaatfilter; figuur 29 een vergroot perspektiefaanzicht is van een banddoorlaatfilter volgens een negende voorbeeld van de onderhavige uitvinding; figuur 30 een bovenaanzicht is dat een toestand toont van het snijden van trim-elektroden van het in figuur 32 getoonde banddoorlaatfilter; figuur 31 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding; figuur 32 een bovenaanzicht is van essentiële gedeelten van een ander gemodificeerd voorbeeld van het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding; figuur 33 ter verduidelijking een aanzicht toont van een conventionele diëlektrische resonator van het strook-lijn type; figuur 34 een verduidelijkend aanzicht is dat een andere conventionele diëlektrische resonator toont van het strook-lijn type; en figuur 35 een verduidelijkend aanzicht is dat een conventionele diëlektrische resonator toont van het spoel-patroon type.

Voor een bespreking van coventionele resonatoren wordt thans verwezen naar de figuren 33 tot en met 35. Als resonator van het strook-lijn type, bestaat er een resonator van een halve golflengte waarvan de lijn open is bij tegenover liggende uiteinden, zoals getoond in figuur 33, en een resonator van een kwart golflengte waarvan de lijn open is bij één uiteinde en kortgesloten bij het andere uiteinde, zoals in figuur 34 getoond.

Als resonator van het spoel-patroon type, zoals getoond in figuur 35, bestaat er een resonator waarin een spiraalvormig spoelpatroon 201 en een aardpatroon 203 gevormd zijn op beide zijden van een diëlektrische laag 202 die daartussen geklemd is.

Een banddoorlaatfilter waarin de bovengenoemde conventionele resonatoren zijn toegepast, heeft de hieronder besproken nadelen.

[1] banddoorlaatfilters van het strook-lijn type (a) een resonator waarvan de resonantiefrequentie ongeveer 2 tot 3 GHz is, is betrekkelijk groot. In het bijzonder is een banddoorlaatfilter dat een constructie heeft waarin meerdere resonatoren zijn verbonden, betrekkelijk groot. Dit komt door de volgende redenen.

De lengten Lio en Lu van de strooklijn worden bepaald door de hieronderstaande vergelijking 1 (voor een resonator van een halve golflengte) en vergelijking 2 (voor een resonator van een kwart golflengte):

(1)

(2) waarin λ de golflengte aanduidt, en waarin ε de diëlektrische constante van het diëlektrische laminaat vel aanduidt.

Tot nog toe kan de diëlektrische constante van het diëlektrische laminaat vel dat tegelijkertijd met zilver of koper gevuurd kan worden en goede temperatuurkarakteristieken heeft, niet bijzonder groot gemaakt worden, en heeft een waarde van ε = 10. Uit de bovenstaande vergelijkingen 1 en 2 volgt dan, met ε = 10, Liq = 15,8 mm en Lu = 7,9 mm, hetgeen betrekkelijk groot is, en resulteert in een betrekkelijk grote resonator respectievelijk banddoorlaatfilter.

(b) In banddoorlaatfilters en dergelijke is het gewenst de ingangs/uitgangs-impedanties aan te passen in afhankelijkheid van het apparaat waarin het wordt opgenomen (om de impedanties van banddoorlaatfilter en apparaat op elkaar af te stemmen). Aangezien echter in het geval van banddoorlaatfilters van het strook-lijn type de ingangs/ uitgangs-impedanties een bepaalde waarde hebben voor elke strooklijn, is het onmogelijk de impedanties in te stellen en aan te passen, zelfs wanneer de afneempositie veranderd wordt.

[2] banddoorlaatfilters van het spoel-patroon type

Aangezien het spoelpatroon een spiraalvorm heeft, beïnvloeden magnetische fluxen elkaar tussen de naburige patronen, zodat het moeilijk is een elektrische stroom te laten vloeien. Dit betekent, dat een aanzienlijke weerstandswaarde aanwezig is, en dat Q laag is.

In figuur 35 bijvoorbeeld, aangezien de elektrische stroom in dezelfde richting vloeit in een patroonstuk 201a als in een patroonstuk 201b (beide in richting A), elimineren magnetische velden elkaar waardoor veroorzaakt wordt dat de magnetische velden ruw worden, en bijgevolg is de elektrische stroom verstoord, hetgeen overeenkomt met een aanzienlijk toegenomen weerstand.

Voorts bestaat het probleem dat een insertieverlies van het banddoorlaatfilter toeneemt wanneer Q als zodanig afneemt.

De doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter hangt af van de resonantiefrequenties van de resonatoren.

De resonantiefrequenties van de resonatoren worden bepaald door de afmeting van de strooklijk of het spoel-patroon; wanneer dus het patroon eenmaal gevormd is, kunnen de resonantiefrequenties niet worden aangepast. Wanneer de afmetingen van het patronen foutief zijn, is de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter dus verschoven ten opzichte van een voorafbepaalde waarde, hetgeen resulteert in een inferieur produkt.

Thans zal een eerste voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 1 tot en met 11. De figuren 1 en 2 zijn aanzichten die een constructie tonen van een banddoorlaatfilter volgens het eerste voorbeeld van de onderhavige uitvinding, waarbij figuur 1 een bovenaanzicht is en figuur 2 een vergroot perspektiefaanzicht is. Figuur 3 is een bovenaanzicht van het in de onderhavige uitvinding toegepaste diëlektrische vel. Figuur 4 is een bovenaanzicht die de toestand toont waarin spoelelektrode-patronen op het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel izijns Λ gevormd, en figuur 5 is een bovenaanzicht die een toestand toont waarin een aardelektrodepatroon is gevormd op het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel. De figuren 6 en 7 zijn aanzichten die de toestand tonen dat diëlektrische vellen gelamineerd op elkaar zijn aangebracht, waarbij figuur 6 een vooraanzicht is en figuur 7 een zijaanzicht is. Figuur 8 is een vooraanzicht van de situatie dat een laminaat ineengeperst is, en figuur 9 is een vooraanzicht dat de situatie toont dat externe elektroden gevormd zijn. Figuur 10 is een equivalent ketendiagram van het banddoorlaatfilter. Figuur 11 is een grafiek die frequentiekarakteristieken toont van het banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in de figuren 1 en 2, omvat het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding een diëlektrische laag 1 bestaande uit meerdere diëlektrische vellen 101 alsmede beschermende lagen 2, 3 op de boven- en onderzijden van de diëlektrische laag 1.

Op één oppervlak 101a van het diëlektrische vel 101 dat de bovenste is van de diëlektrische vellen 101, zijn twee spoelelektrodepatronenn (eerste elektroden) 41 en 42 gevormd, welke zich symmetrisch op een rechter- en linker-gedeelte bevinden. Deze worden gevuurd en geïntegreerd met elkaar. Een specifieke constructie van het spoelelektrodepatroon 41 is zodanig, dat patroondelen 41a en 41b die beide lineair zijn en zich aan tegenovergelegen gedeelten bevinden, verbonden zijn via een lineair patroondeel 41c dat is verbonden met één uiteinde van de patroondelen 41a en 41b, en dat aan het andere uiteinde van het patroondeel 41b een patroondeel 41d is gevormd dat zich evenwijdig aan het patroondeel 41c uitstrekt naar het patroondeel 41a (d.w.z., een lusvorm). Een en ander is zodanig geconstrueerd, dat de totale lengte L3 van het spoelelektrodepatroon 41 de lengte wordt zoals bepaald door de hieronderstaande vergelijking 3:

. (3) waarin λ = golflengte, en ε = diëlektrische constante.

Het is gewenst dat de afstand Li tussen het patroonstuk 4ld en het patroonstuk 41a gelijk is aan of minder is dan de breedte L2 van de patroonstukken 41a, 41b, 41c of 41d. In de volgende voorbeelden wordt de afstand tussen de patroonstukken 41a en 41d een "spleet" 30 genoemd.

Het spoelelektrodepatroon 42 heeft een symmetrische vorm ten opzichte van het spoelelektrodepatroon 41 zoals getoond in figuur 1, en de patroonstukken 4ld, 42c van de spoelelektrode-patronen 41, 42 zijn opgesteld in een aangrenzende relatie ten opzichte van elkaar. In de volgende voorbeelden wordt de afstand tussen de patroonstukken 42a en 42c een "spleet" 31 genoemd.

Aan de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn respektievelijk aardaansluitingspatronen 6a, 6b en afneemaansluitingspatronen 7a, 7b verbonden, en eindgedeelten van deze aardaansluitingspatronen 6a, 6b en afneemaansluitingspatronen 7a, 7b strekken zich uit naar een zijvlak A van het banddoorlaatfilter.

Op een vlak 3a van de beschermlaag 3 op de zijde van de diëlektrische laag 1 is een aardelektrodepatroon (tweede elektrode) 5 gevormd, en over in hoofdzaak het hele oppervlak 3a geconstrueerd zodat de grootte van het aardelektrodepatroon 5 groter wordt dan de omtrek van de spoelelektrodepatronen 41 en 42. Voorts zijn, bij posities op het oppervlak 3a corresponderend met de aardaansluitingspatronen 6a en 6b, aardaansluitingspatronen (andere aardaansluitingen) 8a en 8b gevormd waarvan de ene uiteinden zijn verbonden met het aardelektrodepatroon 5 en de andere uiteinden daarvan zich uitstrekken tot het zijvlak A van het banddoorlaatfilter. Voorts zijn het aardaansluitingspatroon 6a en het aardaansluitingspatroon 8a verbonden met een externe aardelektrode 9a, zijn het aardaansluitingspatroon 6b en het aardaansluitingspatroon 8b verbonden met een externe aardelektrode 9b, is het afneemaansluitingspatroon 7a verbonden met een externe afneemelektrode 10a, en is het afneemaansluitingspatroon 7b verbonden met een externe afneemelektrode 10b. De externe aardelektroden 9a, 9b en de externe afneemelektroden 10a, 10b hebben een ü-vormige dwarsdoorsnede en zijn gevormd op de zijvlakken van het banddoorlaatf ilter .

Het banddoorlaatfilter met de bovengenoemde constructie werd geproduceerd door de volgende procedures.

Eerst werd op één oppervlak van het in figuur 3 getoonde diëlektrische vel 101 (met een dikte van enkele tientallen μιη) een koperpasta of dergelijke aangebracht om een patronen 12 te vormen (dezelfde patronen als de spoelelektrodepatronen 41, 42 en de aansluitingpatronen 6a, 6b, 7a, 7b) zoals getoond in figuur 4. Tevens werd op één oppervlak van een beschermvel 11 met dezelfde configuratie als het diëlektrische vel 101 (waarvan echter de dikte verschillend kan zijn) de koperpasta of dergelijke aangebracht om een patroon 13 te vormen (hetzelfde patroon als het aardelektrodepatroon 5 en de aardaansluitingspatronen 8a, b) zoals getoond in figuur 5.

Vervolgens werden, zoals getoond in de figuren 6 en 7, een schermvel 2, een vellaag 16 en het schermvel 11 (met dezelfde constructie als het schermvel 2) gelamineerd, en verder werden deze in elkaar gedrukt om een laminaat 15 te vormen. Hierna werden bij (als de externe aardelektroden 9a, 9b en de externe afneemelektroden 10a, 10b dienende) plaatsen die corresponderen met bloot liggende gedeelten 17a, 17b, 18a, 18b en 19a, 19b van een in figuur 8 getoonde pastalaag, de koperpasta of dergelijke aangebracht om pastalagen 20a, 20b, 21a, 21b te vormen, zoals getoond in figuur 9. Daarna werden de diëlektrische vellen geïntegreerd door het laminaat te vuren, waardoor het banddoorlaatfilter werd gevormd. Hierbij kan het laminaat gevuurd worden door een afzonderlijk proces ten opzichte van het vuren van de pastalagen 20a, 20b, 21a, 21b.

Hoewel op het banddoorlaatfilter dat op de bovenbeschreven manier geproduceerd is, geen condensatorpatroon is gevormd, heeft deze een equivalente keten zoals getoond in figuur 10 (waarin de letter M een magnetische koppeling aanduidt). Dit is het gevolg van de twee volgende redenen: (1) De spoelelektrodepatronen 41, 42 hebben dezelfde potentiaal (d.w.z., in de geaarde toestand) als het aardelektrodepatroon 5.

(2) Aangezien de diëlektrische laag 1 zich bevindt tussen de spoelelektrodepatroon 41, 42 en het aardelektrodepatroon 5, wordt een zwevende capaciteit gevormd.

Aangezien deze capaciteit gevormd is tussen de patroonstukken 41d en 42c, en aangezien de spoelelectrode-patronen 41 en 42 magnetisch gekoppeld zijn, is de equivalente keten zoals getoond in figuur 10.

De bovengenoemde zwevende capaciteit is voornamelijk gevormd tussen de spoelelektrodepatronen 41, 42 en het aardelektrodepatroon 5 gevormd. Door de patronen 41, 42 en 5 dichter naar elkaar toe of verder van elkaar af te brengen, verandert dus de capaciteit van de condensator en is het dus mogelijk de frequentie van een doorlaatband te veranderen. In het bijzonder, wanneer de patronen 41, 42 en 5 dicht naar elkaar toe worden gebracht (waarbij het aantal diëlektrische vellen 101 wordt verminderd), wordt de doorlaatbandfrequentie lager, omdat de capaciteit van de condensator toeneemt, terwijl wanneer de patronen 41, 42, en 5 verder van elkaar af worden gebracht (waarbij het aantal diëlektrische vellen 101 toeneemt), de doorlaatbandfrequentie toeneemt, omdat de capaciteit van de condensator afneemt. Het is ook mogelijk de zwevende capaciteit te veranderen door de diëlektrische constante van de diëlektrische laag 1 of de grootte van de spoelelektrodepatronen 41, 42. Bijvoorbeeld, wanneer de breedte L2 van de spoelelektrodepatronen 41, 42 wordt vergroot, kan dit geminimaliseerd worden omdat de zwevende capaciteit groter wordt en de doorlaatbandfrequentie verlaagd kan worden. Wanneer echter de afstanden tussen de patroonstukken 41a en 41b, de patroonstukken 41c en 4ld, de patroonstukken 42a en 42b, en de patroonstukken 42c en 42d te klein worden gemaakt, verslechtert de golfvorm zodat het niet gewenst is om de breedte L2 van de spoelelektrodepatronen 41, 42 onnodig te vergroten.

Voorts kan de bandbreedte van het bovenbesproken band-doorlaatfilter worden veranderd door de afstand 1*6 tussen de patroonstukken 41d en 42c te veranderen. In het bijzonder wordt de bandbreedte groter wanneer de afstand L6 wordt verkleind, terwijl de bandbreedte kleiner wordt wanneer de afstand Ls wordt vergroot. Het is echter niet gewenst de afstand L6 onnodig te verkleinen aangezien deze een karakteristiek met een dubbele bult vertoont.

Ingangs/uitgangs-impedanties kunnen worden aangepast door de afstand L7 tussen het aardelektrodepatroon 6a en het afneemaansluitingspatroon 7a of de afstand Ls tussen het aardelektrodepatroon 6b en het afneemaansluitingspatroon 7b te veranderen.

Tijdens een experiment is het mogelijk gebleken geschikte frequenties van het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding te kiezen in het gebied van enkele honderden MHz tot enkele GHz, door aanpassing van de diëlektrische constante of de dikte van de diëlektrische laag 1, of van het oppervlak van het spoelelektrodepatroon 4. Een voorbeeld daarvan zal in het hiernavolgende worden besproken.

(Experiment)

Van een banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 11.

(Opmerkingen) (1) Wanneer het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding geïnstalleerd wordt, kan dit geïnstalleerd worden en gesoldeerd worden waarbij elektroden op een gedrukt ketenbord, de externe aardelektroden 9a, 9b en de externe afneemelektroden 10a, 10b zich tegenover elkaar bevinden. Aangezien de buitenzijden bedekt zijn met beschermlagen 2 en 3, worden hierbij de spoelelektrodepatronen 41, 42 en het aardelektrodepatroon 5 beschermd tegen beschadiging.

(2) De diëlektrische laag 1 is niet beperkt tot de constructie waarbij meerdere dunne diëlektrische vellen 101 gelamineerd zijn, maar een diëlektrische vel dat vantevoren in een bepaalde dikte is gevormd kan ook worden gebruikt.

(3) Het banddoorlaatfilter volgens de onderhavige uitvinding hoeft niet stuk voor stuk geproduceerd te worden, maar het is ook mogelijk dat meerdere spoelelektrodepatronen 41, 42 op een groot diëlektrisch vel gevormd worden, waarbij hetzelfde aantal aardelektrodepatronen 5 gevormd worden op een vergelijkbaar diëlektrisch vel, welke na gelamineerd te zijn worden gesneden om afzonderlijke banddoorlaatfilters te vormen geschikt om gebakken te worden.

(Tweede voorbeeld)

Een tweede voorbeeld van de onderhavige uitvinding zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 12 en 13. Hierbij is figuur 12 een bovenaanzicht van essentiële gedeelten van een banddoorlaatfilter volgens het tweede voorbeeld, en figuur 13 is een grafiek die frequentie-karakteristieken toont van het in figuur 14 getoonde banddoor-laatfilter. Delen met dezelfde funktie als het eerste voorbeeld worden aangeduid door dezelfde verwijzingscijfers, en beschrijving daarvan zal hier worden weggelaten. Dit geldt ook voor de hiernavolgende voorbeelden.

Zoals getoond in figuur 12 heeft dit voorbeeld dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat eind-gedeelten van de patroonstukken 41d, 42c respectievelijk verbonden zijn met eindgedeelten van de patroonstukken 41a, 42a (dat wil zeggen dat de spleten 30, 31 afwezig zijn).

(Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 13.

(Derde voorbeeld)

Een derde voorbeeld van de onderhavige uitvinding zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 14 en 15. Figuur 14 is een bovenaanzicht van essentiële delen van een banddoorlaatfilter volgens het derde voorbeeld van de onderhavige uitvinding, en figuur 15 is een grafiek die de frequentiekarakteristieken toont van het in figuur 14 getoonde banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in figuur 14 heeft deze dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat een eindgedeelte van het patroonstuk 4ld is verbonden met een eindgedeelte van het patroonstuk 41a, en een spleet 30 van het spoelelektrode-patroon 41 is gevormd tussen het patroonstuk 41a en het patroonstuk 41c.

(Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovengenoemde constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 15.

(Vierde voorbeeld)

Een vierde voorbeeld van de onderhavige uitvinding zal in het hiernavolgende worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 16 en 17. Figuur 16 is een bovenaanzicht van essentiële delen van een banddoorlaatfilter volgens het vierde voorbeeld van de onderhavige uitvinding, en figuur 17 is een grafiek die de frequentiekarakteristieken toont van het in figuur 16 getoonde banddoorlaatfilter.

Zoals getoond in figuur 16 heeft deze dezelfde configuratie als het eerste voorbeeld, behalve dat eindgedeelten van patroonstukken 41d, 42c zijn verbonden met respectievelijk eindgedeelten van patroonstukken 41a, 42a, en de spleten 30, 31 van de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn respectievelijk gevormd tussen de patroonstukken 41a en 41c en tussen de patroonstukken 42a en 42d.

(Experiment)

Van het banddoorlaatfilter met de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en het resultaat is getoond in figuur 17.

(Vijfde voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een vijfde voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 18 tot en met 23. De figuren 18, 20 en 22 zijn vergrote perspektiefaanzichten van een banddoorlaatfilter volgens het vijfde voorbeeld, en de figuren 19, 21 en 23 zijn grafieken die respectievelijk frequentiekarakteristieken tonen van de in de figuren 18, 20 en 22 getoonde banddoorlaat-fliters.

Zoals getoond in de figuren 18, 20 en 22 heeft deze dezelfde configuratie als het eerste, het derde en het vierde voorbeeld, behalve dat de diëlektrische laag 1 en het aardelektrodepatroon niet slechts aan één zijde maar aan beide zijden van de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn opgesteld.

(Experiment)

Van de banddoorlaatfilter mets de bovenbeschreven constructie werden de frequentiekarakteristieken gemeten, en de resultaten zijn getoond in de figuren 19, 21 en 23.

Zoals duidelijk blijkt uit de figuren 19, 21 en 23, hebben de bovenbeschreven banddoorlaatfilters vrij lage frequenties van de doorlaatband, vergelijkbaar met het eerste voorbeeld.

Gemeend wordt dat dit een gevolg is van de toename in capaciteit van een condensator van het banddoorlaatfilter, omdat niet slechts aan één zijde maar aan beide zijden van de spoelelektrodepatronen 41, 42 een zwevende condensator gevormd is.

Hoewel dit niet in het bovenstaande voorbeeld getoond is, is uit experimenten gebleken, dat een vergelijkbaar effect als bovenstaand beschreven ook verkregen wordt bij het in het tweede voorbeeld beschreven banddoorlaatfilter.

(Zesde voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een zesde voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden besproken onder verwijzing naar de figuren 24 en 25.

De figuren 28 en 29 tonen een banddoorlaatfilter volgens het zesde voorbeeld, waarbij figuur 24 een vergroot perspektiefaanzicht is en figuur 25 een bovenaanzicht.

Zoals getoond in de figuren 24 en 25, heeft deze dezelfde configuratie als het in figuur 19 getoonde banddoorlaatfilter . van het vijfde voorbeeld, behalve dat de vorm van één aardelektrodepatroon (een bovenpatroon in figuur 25) anders gemaakt is. In het bijzonder is het zodanig geconstrueerd, dat het aardelektrodepatroon 5 in tweeën is verdeeld en respectieve patronen 51, 52 gevormd zijn met een afmeting die enigszins groter is dan de spoelelektrodepatronen 41, 42, en het aardaansluitingspatronen 8a, 8b zijn respectievelijk verbonden met de aardelektrodepatronen 51, 52.

Door een dergelijke configuratiè is het mogelijk om op eenvoudige wijze de frequentie aan te passen, omdat de zwevende capaciteit kan worden aangepast door eenvoudigweg een gedeelte (bijvoorbeeld het door de lijn B in figuur 25 getoonde gedeelte) af te snijden van de aardelektrodepatronen 51, 52 dat correspondeert met de patroonstukken 4ld, 42c.

Hoewel de bovengenoemde aanpassing ook mogelijk is voor de aardelektrodepatronen (bijna extensief gevormd) van het eerste tot en met het vijfde voorbeeld wanneer de frequentie moet worden aangepast, geniet de configuratie van dit voorbeeld de voorkeur omdat de af te snijden lengten van de aardelektrodepatronen van het eerste voorbeeld tot het vijfde voorbeeld groot zijn.

Bovendien is het aardelektrodepatroon van dit voorbeeld niet beperkt tot een banddoorlaatfilter met de in figuur 18 van het viijde voorbeeld getoonde constructie, maar is dit ook van toepassing voor die welke in andere voorbeelden getoond zijn.

(Zevende voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een zevende voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden beschreven onder verwijzing naar figuur 26. Figuur 26 is een vergroot perspektiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het zevende voorbeeld.

Zoals getoond in figuur 26, heeft deze dezelfde configuratie als het in figuur 18 getoonde banddoorlaatfilter van het vijfde voorbeeld, behalve dat zwevende elektrodepatronen (derde elektroden) 33, 34 met dezelfde vorm als de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn gevormd op het diëlektrische vel 101 naast het diëlektrische vel 101 waarop de spoelelektrodepatronen 41, 42 zijn gevormd.

Hoewel dit niet weergegeven is, is uit experimenten gebleken, dat door een dergelijke configuratie een piek van de doorlaatbandfrequentie veel lager wordt dan bij het in figuur 18 getoonde banddoorlaatfilter van het vijfde voorbeeld.

Gemeend wordt dat dit een gevolg is van de toename in capaciteit van een condensator van het banddoorlaatfilter, omdat een zwevende condensator gevormd is tussen de spoel- elektrodepatronen 41, 42 en de zwevende elektrodepatronen 33, 34.

(Achtste voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een achtste voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden besproken onder verwijzing naar figuur 27. Figuur 27 is een vergroot perspektiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het achtste voorbeeld.

In het banddoorlaatfilter van het achtste voorbeeld zijn lusvormige trim-elektroden 60, 62 gevormd tussen één aardelektrodepatroon (een bovenpatroon in figuur 27) en de beschermlaag 2. De trim-elektroden 60, 62 zijn aangebracht aan de tegenover liggende zijde van de spoelelektrodepatronen 41, 42 met daartussen het diëlektrische vel 101 en het aardelektrodepatroon 5. Verbindingsaansluitingspatronen 66a, 66b zijn respectievelijk aan de trim-elektroden 60, 62 gevormd, en zijn bevestigd aan de bevestigingsaansluitingspatronen 66a, 66b zich uitstrekken vanaf de spoelelektrodepatronen 41, 42 naar een zijde van het diëlektrische vel 101. Het beves-tigingsaansluitingspatroon 66a van de trim-elektrode 60 is verbonden met het verbindingsaansluitingspatroon 66a van het spoelelektrodepatroon 41 via een externe verbindingselek-trode 68a. Het bevestigingsaansluitingspatroon 66a van de trim-elektrode 62 is op vergelijkbare wijze verbonden met het verbindingsaansluitingspatroon 66b van het spoelelektrodepatroon 42 via een externe verbindingselektrode 68b.

In het banddoorlaatfilter van het achtste voorbeeld wordt de zwevende condensator tussen de trim-elektroden 60, 62 en het aardelektrodepatroon 5 veranderd door de trim-elektroden 60, 62 te trimmen zoals getoond door de streep-stippellijn in figuur 27, bijvoorbeeld met behulp van een laser. Hierdoor wordt ook de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

De vorm van de trim-elektroden 60, 62 is niet beperkt tot een lusvorm, maar deze vorm kan ook een deel zijn van de lusvorm, zoals getoond in figuur 28. In het geval van een dergelijke vorm kan ook de zwevende capaciteit worden veranderd door trimmen, en wordt daardoor ook de doorlaat-bandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd.

(negende voorbeeld)

In het hiernavolgende zal een negende voorbeeld van de onderhavige uitvinding worden besproken onder verwijzing naar figuur 29. Figuur 29 is een vergroot perspektiefaanzicht van een banddoorlaatfilter volgens het negende voorbeeld.

In het banddoorlaatfilter van het negende voorbeeld zijn trim-elektrodegroepen 70, 72 gevormd bij een binnengedeelte van één aardelektrodepatroon (een bovenpatroon in figuur 29). De trim-elektrodegroep 70 omvat bandvormige trim-elektroden 70a, 70b, 70c. De trim-elektroden 70a, 70b, 70c zijn verbonden met het aardelektrodepatroon 5. Op vergelijkbare wijze omvat de trim-elektrodegroep 72 trim-elektroden 72a, 72b, 72c.

In het banddoorlaatfilter van het negende voorbeeld wordt het schermeffekt voor een magnetisch veld lager door de trim-elektroden te snijden zoals getoond in figuur 30, bijvoorbeeld met behulp van een laser. Hierdoor neemt het magnetisch veld van de resonator toe, en wordt de doorlaatbandfrequentie van het banddoorlaatfilter veranderd. Hierbij kan de mate van verandering van de doorlaatbandfrequentie worden ingesteld door het snijgetal van de trim-elektroden te veranderen.

De constructie van de spoelelektrodepatronen 41, 42 is niet beperkt tot de in de bovenbeschreven voorbeelden getoonde constructies. Het kan bijvoorbeeld een lusvorm zijn zoals getoond in figuur 31 en 32.

Zoals in het voorgaande is beschreven, is het volgens de onderhavige uitvinding mogelijk de Q-waarde aanzienlijk te verbeteren vanwege het feit dat het banddoorlaatfilter een zogenaamde strooklijnconstructie bezit en dat patroonstukken van de eerste elektrode zich niet naast elkaar bevinden. Als resultaat is een insertieverlies van het banddoorlaatfilter verminderd en zijn flankkarakteristieken verbeterd.

Verder kan de grootte van het element worden verminderd omdat de eerste elektroden een lusvorm hebben.

Bovendien is het zeer gemakkelijk de impedantie aan te passen aangezien dit eenvoudigweg kan gebeuren door de afstand tussen de afneemaansluiting en de aardaansluiting van de eerste elektroden te veranderen.

Daarenboven kan de doorlaatbandfrequentie van het band-doorlaatfilter worden ingesteld door de trim-elektroden te trimmen, welke zijn gevormd bij een binnengedeelte van het aardelektrodepatroon of verbonden met de spoelelektrode-patronen. Een vooraf bepaalde doorlaatbandfrequentie kan worden verkregen door aanpassing van een banddoorlaatfilter waarvan de doorlaatbandfrequentie afwijkt van deze vooraf bepaalde waarde. Dienovereenkomstig kan het aantal inferieure produkten worden verminderd wanneer het banddoorlaatfilter wordt vervaardigd.

Al deze aspekten hebben tot gevolg dat volgens de uitvinding een hoogwaardig banddoorlaatfilter met kleine afmetingen wordt verschaft, waarvan het insertieverlies laag is en waarvan de ingangs/uitgangs-impedanties en de doorlaatbandfrequentie desgewenst kunnen worden aangepast.

Hoewel de onderhavige uitvinding in detail is beschreven en geïllustreerd, zal het duidelijk zijn dat bij die beschrijving slechts sprake is van bijzondere voorbeelden en dat de uitvinding daar niet toe is beperkt. De geest en omvang van de uitvinding is slechts beperkt door de conclusies.

Claims (6)

1. Banddoorlaatfilter, omvattende: twee eerste elektroden in de vorm van een lus die in een magnetisch met elkaar gekoppelde toestand zijn opgesteld; een tweede elektrode met een vlakke vorm op het tegenover liggende gedeelte van genoemde eerste elektroden; een tussen de eerste en de tweede elektroden opgestelde plaat van een diëlektrisch materiaal; twee aardaansluitingen die zich uitstrekken vanaf de eerste elektroden naar een eindgedeelte van genoemde plaat; twee afneemaansluitingen die zich uitstrekken van de eerste elektroden naar genoemd eindgedeelte van genoemde plaat op enige afstand, met een vooraf bepaalde impedantie ten opzichte van de aardaansluitingen; en andere aardaansluitingen die zich uitstrekken vanaf de tweede elektrode naar genoemd eindgedeelte van genoemde plaat.

2. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde tweede elektroden gevormd zijn op de twee tegenover liggende gedeelten van de eerste elektroden waarbij genoemde platen zich bevinden tussen de eerste elektroden en genoemde tweede elektroden.

3. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat ten minste één elektrode van genoemde tweede elektroden in tweeën is verdeeld en enigszins groter is dan de eerste elektroden, en dat genoemde andere aardaansluitingen zich respectievelijk uitstrekken vanaf de in tweeën verdeelde elektroden naar genoemd eindgedeelte van genoemde platen.

4. Banddoorlaatfilter volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat tussen de eerste elektroden en ten minste één van genoemde tweede elektroden zich derde elektroden bevinden met dezelfde vorm als de eerste elektroden.

5. Banddoorlaatfliter volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat trim-elektroden met de vorm van een lus of een gedeelte van een lus zijn gevormd op enige afstand van genoemde tweede elektrode op het tegenoverliggende gedeelte van genoemde tweede elektrode met genoemde plaat tussen de trim-elektroden en genoemde tweede elektrode, en zijn verbonden met de eerste elektroden.

6. Banddoorlaatfliter volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat meerdere trim-elektroden in de vorm van een band gevormd zijn bij een binnengedeelte van genoemde tweede elektrode en verbonden met genoemde tweede elektrode.