HOCHFREQUENZFILTER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, insbesondere nach Art einer Hochfrequenzweiche (wie z.B. Duplexweiche) oder eines Bandpassfilters bzw. Bandsperrfilters.

[0002] In funktechnischen Anlagen, insbesondere im Mobilfunkbereich, wird häufig für Sende- und Empfangssignale eine gemeinsame Antenne benutzt. Dabei verwenden die Sende- und Empfangssignale jeweils unterschiedliche Frequenzbereiche, und die Antenne muss zum Senden und Empfangen in beiden Frequenzbereichen geeignet sein. Zur Trennung der Sende- und Empfangssignale ist deshalb eine geeignete Frequenz-Filterung erforderlich, mit der einerseits die Sendesignale vom Sender zur Antenne und andererseits die Empfangssignale von der Antenne zum Empfänger weitergeleitet werden. Zur Aufteilung der Sende- und Empfangssignale werden heutzutage unter anderem Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise eingesetzt.

[0003] Beispielsweise kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern eingesetzt werden, die beide ein bestimmtes Frequenzband durchlassen (Bandpassfilter). Alternativ kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern verwendet werden, die beide ein bestimmtes Frequenzband sperren (Bandsperrfilter). Ferner kann ein Paar von Hochfrequenzfiltern verwendet werden, von denen ein Filter Frequenzen unterhalb einer Frequenz zwischen Sende- und Empfangsband durchlässt und Frequenzen oberhalb dieser Frequenz sperrt (Tiefpassfilter), und der andere Filter Frequenzen unterhalb einer Frequenz zwischen Sende- und Empfangsband sperrt und darüber liegende Frequenzen durchlässt (Hochpassfilter). Auch weitere Kombinationen aus den soeben genannten Filtertypen sind denkbar.

[0004] Hochfrequenzfilter werden häufig aus koaxialen Resonatoren aufgebaut, da sie aus Fräs- bzw. Gussteilen bestehen, wodurch sie einfach herstellbar sind. Darüber hinaus gewährleisten diese Resonatoren eine hohe elektrische Güte sowie eine relativ große Temperaturstabilität.

[0005] Ein Beispiel eines vorbekannten koaxialen Hochfrequenzfilters ist in der Druckschrift EP 1 169 747 B1 beschrieben. Dieser Filter umfasst einen Resonator mit einem zylindrischen Innenleiter und einem zylindrischen Außenleiter, wobei zwischen einem freien Ende des Innenleiters und einem auf dem Außenleiter befestigten Deckel eine Kapazität gebildet ist, die Einfluss auf die. Resonanzfrequenz hat. Ferner umfasst der Resonator ein Abstimmelement aus dielektrischem Material, mit dem die Resonanzfrequenz des Filters einstellbar ist. Das Abstimmelement ist im Innenleiter des Resonators beweglich, wodurch die Kapazität zwischen freiem Ende des Innenleiters und dem Deckel des Resonators verändert wird und hierdurch die Resonanzfrequenz variiert.

[0006] Aus der Druckschrift "Theory and Design of Microwave Filters", Ian Hunter, IEE Electromagnetic Waves Series 48, Abschnitt 5.8 sind koaxiale Resonatorfilter mit einer Vielzahl von miteinander gekoppelten Einzelresonatoren bekannt.

[0007] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Hochfrequenzfiltern erweist es sich als nachteilhaft, dass Filter mit niedrigen Resonanzfrequenzen zu einem großen Bauvolumen führen, was wiederum die Material- und Bearbeitungskosten erhöht. Das große Bauvolumen resultiert daher, dass eine niedrige Resonanzfrequenz durch einen langen Innenleiter erreicht wird. Zwar kann die Resonanzfrequenz auch durch Verminderung des Abstandes des Filterdeckels zum freien Ende des Innenleiters vermindert werden, jedoch hat dies den unerwünschten Effekt, dass die Durchschlagfestigkeit des Resonators vermindert wird. Bei zu geringen Abständen zwischen dem freien Ende des Innenleiters und dem Deckel kommt es aufgrund der dort anliegenden Spannung schnell zu Durchschlägen über die Luftschicht zwischen Deckel und freiem Ende des Innenleiters, was die Signalübertragung beeinflusst und das Filter zerstören kann.

[0008] Ein gattungsbildender Filter ist beispielsweise aus "Patent Abstracts of Japan Bd. 011, Nr. 343 (E-555), 10. November 1987 (1987-11-10) & JP 62 123801 A (MATSUSHITA ELECTRIC Ind. Co. Ltd.), 5. Juni 1987 (1987-06-05)" bekannt geworden. Es handelt sich dabei um einen Filter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, welcher für die Einstellung des Hochfrequenzfilters eine Schraube aufweist, die einen Deckel des Hochfrequenzfilters durchsetzt und durch Drehen in ihrer Axiallage verstellt werden kann. Dem Innenleiter zugewandt liegend ist an der Stirnseite der Schraube ein Dielektrikum vorgesehen. Durch Ein- und Ausdrehen der Schraube wird das Dielektrikum in seiner Relativlage zu dem darunter befindlichen Innenleiter verstellt, so dass der aus Luft gebildete Abstand zwischen der Unterseite des Dielektrikums und der stirnseitigen Oberseite des Innenleiterrohres und damit die Resonanzfrequenz verändert werden kann.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise zu schaffen, welcher eine hohe Durchschlagfestigkeit bei gleichzeitig geringem Bauvolumen aufweist.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0011] Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter umfasst einen als Innenleiterohr ausgestalten elektrisch leitenden Innenleiter, einen elektrisch leitenden Außenleiter sowie einen elektrisch leitenden Boden, der den Innenleiter und den Außenleiter elektrisch miteinander verbindet. Ferner ist ein Deckel vorgesehen, der das Hochfrequenzfilter gegenüber dem Boden abdeckt. Der Deckel weist eine Innen- und Außenseite auf, wobei die Innenseite auf ein freies Ende des Innenleiterrohrs zuweist. In dem Hochfrequenzfilter ist zwischen Außenseite des Deckels und dem freien Ende des Innenleiterrohrs eine dielektrische Schicht mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten größer als 2 angeordnet. Die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht deckt dabei im Wesentlichen den Querschnitt des Innenleiterrohrs an seinem freien Ende ab. Durch eine derartige dielektrische Schicht wird aufgrund der hohen Dielektrizitätskonstanten eine Erhöhung der Kapazität und damit eine Verminderung der Resonanzfrequenz erreicht, ohne das Bauvolumen zu vergrößern. Da die dielektrische Schicht im Wesentlichen den gesamten Querschnitt des Innenleiterrohrs abdeckt, ist darüber hinaus die Durchschlagsfestigkeit zwischen Innenleiterrohr und Deckel verbessert.

[0012] Erfindungsgemäß ist dabei die dielektrische Schicht in einer Aufnahme in der Innenseite des Deckels eingesetzt. Die dielektrische Schicht kann in der Aufnahme in einer bevorzugten Ausführungsform durch Formschluss, insbesondere durch einen über den Rand der dielektrischen Schicht vorstehenden Rand an der Innenseite des Deckels gehalten sein. Alternativ bzw. zusätzlich zum Formschluss kann die dielektrische Schicht an der Innenseite des Deckels durch Adhäsionsmittel, insbesondere Klebstoff, gehalten sein. In einer weiteren Variante der Erfindung schließt die dielektrische Schicht mit der Innenseite des Deckels ab.

[0013] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als dielektrische Schicht hochdielektrisches Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten von größer bzw. gleich 5, vorzugsweise größer bzw. gleich 8, besonders bevorzugt größer bzw. gleich 9 verwendet. Es können auch Materialien mit weitaus höherer Dielektrizitätskonstante verwendet werden, beispielsweise Materialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten größer bzw. gleich 40. Zum Beispiel kann die Konstante zwischen 40 und 80 oder zwischen 60 und 80 liegen. Als Materialien mit hohen Dielektrizitätskonstanten werden für die dielektrische Schicht z. B. Keramikmaterialien verwendet, insbesondere Aluminiumoxid-Keramik.

[0014] Vorzugsweise ist die Fläche der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht wenigstens das 2-fache der Fläche des Querschnitts des Innenleiterohrs an seinem freien Ende. Hierdurch wird eine große Abdeckung des Innenleiterrohrs mit dielektrischem Material erreicht, so dass eine sehr hohe Durchschlagfestigkeit gewährleistet ist.

[0015] In einer weiteren Ausführungsform ist der Querschnitt des Innenleiterrohrs an seinem freien Ende im Wesentlichen kreisförmig. Ebenso kann die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht im Wesentlichen kreisförmig sein. Sind sowohl der Querschnitt des Innenleiterrohrs an seinem freien Ende als auch die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht kreisförmig, ist in einer bevorzugten Variante der Erfindung der Durchmesser der radialen Ausdehnung mindestens genauso groß wie der Durchmesser des Querschnitts. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der radialen Ausdehnung zumindest das 1,5-fache des Durchmessers des Querschnitts. Darüber hinaus kann auch der Außenleiter einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Durchmesser vorzugsweise mindestens das 2-fache des Durchmessers der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht beträgt.

[0016] In einer weiteren Ausführungsform weist der Hochfrequenzfilter mehrere Resonatoren auf, wobei eine einzige durchgehende, wenigstens teilweise streifenförmig ausgebildete dielektrische Schicht für alle Resonatoren vorgesehen ist.

[0017] Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass durch die Ausgestaltung und Kopplung der Resonatoren eine Duplexweiche gebildet wird. Jedoch ist auch eine Ausgestaltung als Bandpassfilter oder Bandsperrfilter denkbar.

[0018] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

Figur 1:

die Seitenansicht auf eine Ausführungsform eines im erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilter verwendeten Resonators;

Figur 2:

eine Draufsicht auf den Resonator der Figur 1;

Figur 3:

eine Draufsicht auf eine Abwandlung des Resonators der Figur 2;

Figur 4:

eine Draufsicht auf die Innenseite des Resonatordeckels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Figur 5:

eine Draufsicht auf einen Bandpassfilter, in dem mehrere Resonatoren gemäß Figur 3 verwendet werden; und

Figur 6:

eine Schnittansicht entlang der Linie I-I des Bandpassfilters der Figur 5.

[0019] Figur 1 zeigt die Seitenansicht eines Resonators zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilter. Es handelt sich um einen Resonator in koaxialer Bauweise, der sich entlang der Achse A erstreckt. Der Resonator umfasst ein elektrisch leitendes zylindrisches Innenleiterrohr 1, dessen unteres Ende 1b in einem Boden 3 eingesetzt ist. Der Boden 3 ist ebenfalls zylindrisch ausgestaltet und an seinem Außenrand mit einem zylindrischen Außenleiterrohr 2 verbunden. Über den Boden 3 wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Außenleiterrohr 2 und Innenleiterrohr 1 hergestellt. Auf dem Außenleiterohr befindet sich ein Deckel 5 mit der Innenseite 5a und der Außenseite 5b. In einer Aufnahme an der Innenseite 5a ist ein schwarz dargestelltes Dielektrikum 6 eingesetzt. Das Dielektrikum liegt gegenüber einem freien Ende 1a des Innenleiterrohrs 1. Der Abstand 4 zwischen dem Deckel 5 und dem freien Ende 1a des Innenleiterrohrs 1 beträgt üblicherweise 3 bis 4 mm und kann auf bis zu 0,5 mm verringert werden. In Figur 1 schließt die dielektrische Schicht mit der Innenseite des Deckels ab. Es ist auch möglich, dass die dielektrische Schicht aus der Innenseite des Deckels herausragt oder die Innenseite des Deckels über die dielektrische Schicht hervorsteht.

[0020] In dem Resonator der Figur 1 entsteht bei Resonanz am freien Ende 1a eine Spannungsüberhöhung, wobei der Betrag der Spannung proportional zur Signalleistung ist, mit der der Resonator beaufschlagt wird. Die Oberseite des freien Endes des Innenleiterrohrs 1 und die Innenseite 5a des Deckels bilden einen Plattenkondensator, dessen Kapazität C_Dach direkt proportional zur relativen Dielektrizitätskonstanten ε_r des Materials zwischen dem Kondensator ist. In dem Resonator der Figur 1 wird hierbei hochdielektrisches Material 6 mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten ε_r verwendet, die deutlich über Luft liegt. Vorzugsweise weist die relative Dielektrizitätskonstante Werte über 40 auf. Dies bedeutet, dass die Kapazität C_Dach- im Gegensatz zu herkömmlichen Resonatoren - sehr hoch ist. Die Kapazität C_Dach stellt dabei eine Parallelkapazität zum eigentlichen Resonator dar und hängt mit der Resonanzfrequenz des Resonators wie folgt zusammen:

[0021] Hierbei stellt f die Resonanzfrequenz des Resonators, L die Induktivität des Resonators, C die Kapazität des Resonators und C_Dach die beschriebene Parallelkapazität an der Oberseite des Resonators dar.

[0022] Aus obiger Formel ergibt sich, dass die Resonanzfrequenz umso niedriger ist, je höher C_Dach ist. Durch das Dielektrikum 6 des Resonators der Figur 1 kann somit ein Resonator mit niedriger Resonanzfrequenz geschaffen werden. Gemäß dem Stand der Technik wurden Resonatoren mit niedrigen Resonanzfrequenzen nicht durch die Verwendung eines Dielektrikums, sondern durch die Verringerung des Abstandes zwischen dem Deckel und dem freien Ende des Innenleiterrohrs erreicht. Der Verkleinerung dieses Abstandes sind jedoch Grenzen gesetzt, da hierdurch die Durchschlagfestigkeit des Resonators stark verringert wird. Um dieses Problem zu vermeiden, werden in Resonatoren nach dem Stand der Technik alternativ breitere Innenleiterrohre verwendet, wodurch ebenfalls die Resonanzfrequenz verringert wird. Dies führt jedoch zu einem größeren Resonatorvolumen und somit zu höheren Material- und Bearbeitungskosten. Im Gegensatz dazu kann mit dem Resonator der Figur 1 eine niedrige Resonanzfrequenz, eine hohe Durchschlagfestigkeit sowie ein geringes Bauvolumen erreicht werden.

[0023] Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Resonator der Figur 1. Es ist hierbei insbesondere ersichtlich, dass das Innenleiterrohr 1 sowie das Außenleiterohr 2 zylindrisch ausgestaltet sind. Darüber hinaus ergibt sich die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht 6, deren kreisförmiger Rand in Figur 2 mit 6' bezeichnet ist. Damit eine hohe Durchschlagfestigkeit selbst bei geringen Abständen zwischen freiem Ende 1a des Innenleiterrohrs und dem Deckel 5 gegeben ist, ist der Durchmesser d₁ der dielektrischen Schicht größer als der Durchmesser d₂ des Querschnittes des Innenleiterrohrs. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser d₁ das 1,5-fache des Durchmessers d₂. Der Durchmesser d₃ des Außenleiterrohrs ist wesentlich größer als die Durchmesser d₁ und d₂. In einer bevorzugten Variante ist der Durchmesser d₃ doppelt so groß wie der Durchmesser d₁.

[0024] Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Abwandlung des Resonators der Figur 2. In dem Resonator der Figur 3 ist der Außenleiter 2 nicht zylindrisch, sondern im Wesentlichen quadratisch mit abgerundeten Ecken. Die Form des Innenleiters 1 sowie der dielektrischen Schicht 6 ist weiterhin zylindrisch bzw. kreisförmig. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Innenleiterrohr bzw. die dielektrische Schicht andere Formen aufweisen, insbesondere können sie ebenfalls quadratisch ausgestaltet sein. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht wenigstens eine Größe aufweist, welche der Querschnittsfläche des Innenleiterrohrs entspricht.

[0025] Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine mögliche Ausgestaltung der Innenseite 5a des Deckels 5 aus Figur 1. Zwecks besserer Darstellung ist die Innenseite des Deckels schraffiert gezeigt. Es ist ersichtlich, dass ein innerer Rand 5' des Deckels über die dielektrische Schicht 6 vorsteht. Hierdurch wird mittels Formschluss ein Halten der dielektrischen Schicht in der Aufnahme des Deckels 5 gewährleistet. Es sind jedoch auch eine Vielzahl von anderen Haltemechanismen zum Halten der dielektrischen Schicht 6 in dem Deckel 5 möglich. Beispielsweise kann die dielektrische Schicht 6 in der Aufnahme eingeklebt sein.

[0026] Figur 5 zeigt die Draufsicht auf einen Bandpassfilter, in dem vier der Resonatoren der Figur 3 verwendet werden, wobei der Deckel der Resonatoren nicht dargestellt ist. Die Außenleiter der einzelnen Resonatoren sind über Blenden 7 miteinander verbunden, so dass ein gesamtes umlaufendes Gehäuse 2' gebildet wird. Durch die Blenden wird eine Verkopplung der Resonatoren erreicht, um die gewünschte Antwort des Bandpassfilters zu erzeugen. Das Maß der Verkopplung wird durch den Abstand zwischen den Resonatoren sowie durch die Größe der Blendenöffnung bestimmt. Die Mittenfrequenz des Bandpassfilters ist dabei proportional zur Länge des Innenleiterrohrs 1.

[0027] Figur 6 zeigt eine Schnittansicht des Bandpassfilters gemäß Figur 5 entlang der Linie I-I, wobei der Deckel des Bandpassfilters auf der Oberseite angebracht ist. Es ist ersichtlich, dass ein durchgehender Deckel 5" auf der Oberseite des Gehäuses 2' aufliegt. In Analogie zu Figur 1 ist wiederum gegenüber dem freien Ende 1a des jeweiligen Innenleiters 1 eine dielektrische Schicht 6 vorgesehen, durch welche die Durchschlagfestigkeit sowie die Baugröße des Bandpassfilters vermindert wird. Alternativ kann eine einzige durchgehende dielektrische Schicht in der Form eines Streifens vorgesehen sein, wobei der Streifen sich in Längsrichtung des Gehäuses 2' erstreckt und eine Breite derart aufweist, dass jedes Innenleiterrohr durch den Streifen abgedeckt wird.

Ansprüche

1. Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, umfassend einen oder mehrere Resonatoren (R), die folgende Merkmale aufweisen:

- einen als Innenleiterrohr (1) ausgestalteten elektrisch leitenden Innenleiter;

- einen elektrisch leitenden Außenleiter (2);

- einen elektrisch leitenden Boden (3), der den Innenleiter und den Außenleiter (2) elektrisch miteinander verbindet;

- einen das Hochfrequenzfilter gegenüber dem Boden (3) abdeckenden Deckel (5) mit Innenseite (5a) und Außenseite (5b), wobei die Innenseite (5a) auf ein freies Ende (1a) des Innenleiterrohrs (1a) zuweist;

- zwischen Außenseite (5b) des Deckels (5) und dem freien Ende (1a) des Innenleiterrohrs (1) eine dielektrische Schicht (6) mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten größer als 2 angeordnet ist;

- die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) im wesentlichen den Querschnitt des Innenleiterrohrs (1) an seinem freien Ende (1a) abdeckt;

- die dielektrische Schicht (6) an dem Deckel (5) angeordnet ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

- die dielektrische Schicht (6) in einer Aufnahme in der Innenseite (5a) des Deckels (5) eingesetzt ist.

2. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (6) in der Aufnahme durch Formschluss, insbesondere durch einen über den Rand der dielektrischen Schicht (6) vorstehenden Rand (5') an der Innenseite (5a) des Deckels (5), gehalten ist.

3. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (6) mit der Innenseite (5a) des Deckels (5) abschließt.

4. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (6) an der Innenseite (5a) des Deckels (5) durch Adhäsionsmittel, insbesondere Klebstoff, gehalten ist.

5. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht (6) ≥ 5, vorzugsweise ≥ 8, besonders bevorzugt ≥ 9 ist.

6. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht ≥ 40 ist, vorzugsweise zwischen 40 und 80, besonders bevorzugt zwischen 60 und 80.

7. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht (6) keramisches Material umfasst, insbesondere Aluminiumoxid-Keramik.

8. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) wenigstens das 2-fache der Fläche des Querschnitts des Innenleiterrohrs (1) an seinem freien Ende (1a) beträgt.

9. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Innenleiterrohrs (1) an seinem freien Ende (1a) im Wesentlichen kreisförmig ist.

10. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) im Wesentlichen kreisförmig ist.

11. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d1) der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) mindestens dem Durchmesser (d2) des Querschnitts des Innenleiterrohrs (1) an seinem freien Ende (1a) entspricht.

12. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d1) der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) zumindest das 1,5-fache des Durchmessers (d2) des Querschnitts des Innenleiterrohrs (1) an seinem freien Ende beträgt.

13. Hochfrequenzfilter, nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenleiter (2) ein Außenleiterrohr mit im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist und der Durchmesser (d3) des Außenleiterrohrs mindestens das 2-fache des Durchmessers der radialen Ausdehnung der dielektrischen Schicht (6) beträgt.

14. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochfrequenzfilter mehrere Resonatoren (R) umfasst, wobei eine einzige durchgehende, wenigstens teilweise streifenförmig ausgebildete dielektrische Schicht für alle Resonatoren (R) vorgesehen ist.

15. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (R) derart ausgestaltet und gekoppelt sind, dass eine Duplexweiche gebildet wird.

16. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (R) derart ausgestaltet und gekoppelt sind, dass ein Bandpassfilter oder ein Bandsperrfilter gebildet wird.

Claims

1. High frequency filter of coaxial construction, comprising one or more resonators (R) having the following features:

- an electrically conductive internal conductor configured as an internal conductive tube (1);

- an electrically conductive external conductor (2);

- an electrically conductive base (3) which electrically interconnects the internal conductor and the external conductor (2);

- a cover (5) covering the high frequency filter with respect to the base (3) and having an inner side (5a) and outer side (5b), the inner side (5a) pointing toward a free end (1a) of the internal conductive tube (1a);

- a dielectric layer (6) having a relative dielectric constant greater than 2 is arranged between the outer side (5b) of the cover (5) and the free end (1a) of the internal conductive tube (1);

- the radial extent of the dielectric layer (6) substantially covers the cross section of the internal conductive tube (1) at the free end (1a) thereof;

- the dielectric layer (6) is arranged on the cover (5);

characterised in that

- the dielectric layer (6) is inserted in a recess in the inner side (5a) of the cover (5).

2. High frequency filter according to Claim 1, characterised in that the dielectric layer (6) is held in the recess by an interlocking fit, in particular by an edge (5'), projecting beyond the edge of the dielectric layer (6), on the inner side (5a) of the cover (5).

3. High frequency filter according to Claim 1 or 2, characterised in that the dielectric layer (6) is closed by the inner side (5a) of the cover (5).

4. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the dielectric layer (6) is held on the inner side (5a) of the cover (5) by an adhesion means, in particular adhesive.

5. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the relative dielectric constant of the dielectric layer (6) is ≥ 5, preferably ≥ 8, particularly preferably ≥ 9.

6. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the relative dielectric constant of the dielectric layer is ≥ 40, preferably between 40 and 80, particularly preferably between 60 and 80.

7. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the dielectric layer (6) comprises ceramic material, in particular aluminium oxide ceramic.

8. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the surface area of the radial extent of the dielectric layer (6) is at least twice the surface area of the cross section of the internal conductive tube (1) at the free end (1a) thereof.

9. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the cross section of the internal conductive tube (1) is substantially circular at the free end (1a) thereof.

10. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the radial extent of the dielectric layer (6) is substantially circular.

11. High frequency filter according to Claims 9 and 10, characterised in that the diameter (d1) of the radial extent of the dielectric layer (6) corresponds at least to the diameter (d2) of the cross section of the internal conductive tube (1) at the free end (1a) thereof.

12. High frequency filter according to Claim 11, characterised in that the diameter (d1) of the radial extent Of the dielectric layer (6) is at least 1.5 times the diameter (d2) of the cross section of the internal conductive tube (1) at the free end thereof.

13. High frequency filter according to any one of Claims 10 to 12, characterised in that the external conductor (2) is an external conductive tube having a substantially circular cross section and the diameter (d3) of the external conductive tube is at least twice the diameter of the radial extent of the dielectric layer (6).

14. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the high frequency filter comprises a plurality of resonators (R), a single continuous, at least partially strip-like dielectric layer being provided for all of the resonators (R).

15. High frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the resonators (R) are configured and coupled in such a way that a duplex switch is formed.

16. High frequency filter according to any one of Claims 1 to 15, characterised in that the resonators (R) are configured and coupled in such a way that a band-pass filter or a band-stop filter is formed.

Revendications

1. Filtre haute fréquence à structure coaxiale, comprenant un ou plusieurs résonateurs (R) qui présentent les éléments suivants :

- un conducteur intérieur électriquement conducteur réalisé sous forme de tube conducteur intérieur (1) ;

- un conducteur extérieur électriquement conducteur (2) ;

- un fond (3) électriquement conducteur, qui relie électriquement le conducteur intérieur et le conducteur extérieur (2) l'un à l'autre ;

- un couvercle (5) qui recouvre le filtre haute fréquence à l'opposé du fond (3) avec une face intérieure (5a) et une face extérieure (5b), la face intérieure (5a) étant tournée vers une extrémité libre (1a) du tube conducteur intérieur (1) ;

- entre la face extérieure (5b) du couvercle (5) et l'extrémité libre (1a) du tube conducteur intérieur (1) est agencée une couche diélectrique (6) avec une constante diélectrique relative supérieure à 2 ;

- l'extension radiale de la couche diélectrique (6) couvre essentiellement la section du tube conducteur intérieur (1) à son extrémité libre (1a);

- la couche diélectrique (6) est agencée sur le couvercle (5) ;

caractérisé en ce que

- la couche diélectrique (6) est mise en place dans un logement dans la face intérieure (5a) du couvercle (5).

2. Filtre haute fréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche diélectrique (6) est tenue dans le logement par coopération de formes, en particulier au moyen d'une bordure (5'), à la face intérieure (5a) du couvercle (5), qui dépasse au-delà de la bordure de la couche diélectrique (6).

3. Filtre haute fréquence selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche diélectrique (6) est juxtaposée à la face intérieure (5a) du couvercle (5).

4. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche diélectrique (6) et tenue contre la face intérieure (5a) du couvercle (5) par des moyens adhésifs, en particulier de la colle.

5. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la constante diélectrique relative de la couche diélectrique (6) est ≥ 5, de préférence ≥ 8, de façon particulièrement préférée ≥ 9.

6. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la constante diélectrique relative de la couche diélectrique est ≥ 40, de préférence entre 40 et 80, de façon particulièrement préférée entre 60 et 80.

7. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche diélectrique (6) comprend un matériau céramique, en particulier une céramique en oxyde d'aluminium.

8. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de l'extension radiale de la couche diélectrique (6) est au moins deux fois la surface de la section transversale du tube conducteur intérieur (1) à son extrémité libre (1a).

9. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section du tube conducteur intérieur (1) à son extrémité libre (1a) est essentiellement de forme circulaire.

10. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extension radiale de la couche diélectrique (6) est essentiellement de forme circulaire.

11. Filtre haute fréquence selon la revendication 9 et 10, caractérisé en ce que le diamètre (d1) de l'extension radiale de la couche diélectrique (6) correspond au moins au diamètre (d2) de la section transversale du tube conducteur intérieur (1) à son extrémité libre.

12. Filtre haute fréquence selon la revendication 11, caractérisé en ce que le diamètre (d1) de l'extension radiale de la couche diélectrique (6) est au moins 1,5 fois le diamètre (d2) de la section du tube conducteur intérieur (1) à son extrémité libre.

13. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le conducteur intérieur (2) est un tube conducteur extérieur avec une section essentiellement circulaire, et le diamètre (d3) du tube conducteur extérieur est au moins deux fois le diamètre de l'extension radiale de la couche diélectrique (6).

14. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre haute fréquence comprend plusieurs résonateurs (R), et dans lequel il est prévu une unique couche diélectrique continue pour tous les résonateurs (R), réalisée au moins partiellement en forme de bande.

15. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les résonateurs (R) sont réalisés et accouplés de telle façon que l'on forme un séparateur duplex.

16. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les résonateurs (R) sont réalisés et accouplés de telle façon que l'on forme un filtre passe-bande ou un filtre à blocage de bande.

Zeichnung