(19)
(11) EP 1 825 559 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
18.08.2010  Patentblatt  2010/33

(21) Anmeldenummer: 05801877.1

(22) Anmeldetag:  10.11.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H01P 7/04(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2005/012062
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2006/063640 (22.06.2006 Gazette  2006/25)

(54)

HOCHFREQUENZFILTER SOWIE VERFAHREN ZUM ABSTIMMEN EINES HOCHFREQUENZFILTERS

HIGH-FREQUENCY FILTER AND METHOD FOR TUNING A HIGH-FREQUENCY FILTER

FILTRE HAUTE FREQUENCE ET PROCEDE POUR ACCORDER UN FILTRE HAUTE FREQUENCE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 16.12.2004 DE 102004060695

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
29.08.2007  Patentblatt  2007/35

(73) Patentinhaber: Kathrein-Austria Ges.M.B.H.
6330 Kufstein (AT)

(72) Erfinder:
  • MAYR, Ingo
    A-6342 Niederndorf (AT)

(74) Vertreter: Flach, Dieter Rolf Paul et al
Andrae Flach Haug Adlzreiterstrasse 11
83022 Rosenheim
83022 Rosenheim (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
US-A- 4 521 754
US-B1- 6 320 483
US-A- 5 329 687
US-B1- 6 407 651
   
  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 2003, Nr. 12, 5. Dezember 2003 (2003-12-05) & JP 2004 349823 A (MURATA MFG CO LTD), 9. Dezember 2004 (2004-12-09)
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] In funktechnische Anlagen, insbesondere im Mobilfunkbereich, wird häufig für Sende- und Empfangssignale eine gemeinsame Antenne benutzt. Dabei verwenden die Sende-oder 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] Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise umfassen koaxiale Resonatoren, bei denen in einem Außenleitergehäuse Resonatorhohlräume ausgebildet sind, in denen Innenleiter in der Form von Innenleiterrohren angeordnet sind. Die Innenleiterrohre weisen jeweils ein freies Ende auf, welches benachbarten zu einem Deckel liegt, der auf der Oberseite des Gehäuses angeordnet ist. Beim Auftreten von Temperaturschwankungen kommt es zu einer Veränderung der mechanischen Länge des Innenleiterrohrs. Da die mechanische Länge umgekehrt proportional zur Frequenz ist, sinkt die Resonanzfrequenz des Filters, wenn die mechanische Länge mit zunehmender Temperatur steigt. Dieser dominierende Effekt führt beispielsweise bei einem Filter mit einer Resonanzfrequenz von einem 1 GHz bei einem Temperaturunterschied von 40°C zu einer Veränderung der Resonanzfrequenz um 1 MHz. Bei Temperaturveränderungen tritt ein weiterer zweiter Effekt auf. Am freien Ende des Innenleiters ist eine Kapazität zwischen dem Deckel und dem Innenleiterrohr ausgebildet (sog. Kopf-Kapazität). Diese Kapazität ist auch frequenzbestimmend. Kommt es zu einer Temperaturerhöhung, dehnen sich das Innenleiterrohr und die Wände des Außenleitergehäuses um den gleichen Faktor aus. Da die Wände des Außenleitergehäuses höher sind als das Innenleiterrohr, kommt es zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Innenleiterrohr und Deckel, was eine Abnahme der Kopf-Kapazität zur Folge hat und zu einer Erhöhung der Resonanzfrequenz führt. Dieser Effekt wirkt somit der Verminderung der Resonanzfrequenz aufgrund der größeren mechanischen Länge des Innenleiterrohrs bei Temperaturerhöhungen entgegen. Der Effekt ist aber sehr gering und fällt nicht ins Gewicht.

[0004] Um den Effekt der Abnahme der Kopf-Kapazität bei Temperaturerhöhungen zu verstärken, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Teile des Innenleiterrohrs oder auch den gesamten Innenleiter aus einem anderen Material mit einem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Außenleitergehäuse zu fertigen. Dadurch wird bei einer Temperaturerhöhung die Kopf-Kapazität noch kleiner und kompensiert den Effekt der Frequenzzunahme durch die temperaturbedingte Längenausdehnung. Mit solchen Filtern kann eine Temperaturkompensation dahingehend erreicht werden, dass die Resonatoren im Filter in einem bestimmten Temperaturbereich eine konstante Resonanzfrequenz aufweist. Diese Art der Kompensation hat jedoch einige Nachteile. Dadurch, dass der Innenleiter oder Teile des Innenleiters aus einem anderen Material als das Gehäuse bestehen, tritt immer eine Störstelle zwischen zwei Materialien auf, selbst wenn beide miteinander verlötet werden. Dies kann abgesehen von Fertigungsproblemen auch Intermodulationsprobleme hervorrufen. Ferner müssen mehrere unterschiedliche Materialien im hochfrequenzkritischen Resonatorraum zusammengefügt werden, wobei mechanische Toleranzen in diesem Raum gravierende Einflüsse auf das Filter haben können. Wird ein Innenleiter z. B. nicht auf wenige hundertstel Millimeter genau im Filter platziert, verändert sich die Koppelbandbreite zu allen benachbarten Resonatoren, was wiederum Probleme bei der Abstimmung mit sich bringen kann. Auch in der Entwicklungsphase des Filters muss viel Zeit für die Optimierung aufgewendet werden, da für fast jeden Innenleiter ein eigenes Kompensationselement entwickelt werden muss. Bei der Serienfertigung hat man darüber hinaus eine Vielzahl von verschiedenen unterschiedlichen Teilen, die zusammengefügt werden müssen, was die Montage erschwert. Insbesondere kann es zu Verwechslungen bei der Montage kommen und es müssen Sonderwerkzeuge während der Montage verwendet werden. Hierdurch steigt auch der Preis für das Filter.

[0005] Aus der Druckschrift US 6,407,651 B1 ist ein gattungsbildendes Hochfrequenzfilter bekannt, bei dem ein auf dem Innenleiterrohr aufgesetztes Kompensationselement verwendet wird, das über einen Balg mit der Oberseite des Innenleiterrohrs verbunden ist. Die Position des Kompensationselementes kann über eine Einstellschraube verändert werden. Durch die Verwendung von unterschiedlichen Materialien für das Kompensationselement und die Schraube kann eine Temperaturkompensation des Filters durchgeführt werden.

[0006] Ein Hochfrequenz-Koaxialresonator ist auch aus der US 6 320 483 B1 bekanntgeworden. Hierin wird ein zum Stand der Technik gehörender Resonator beschrieben, der einen Innenleiter, einen Außenleiter und einen Deckel umfasst. Ferner ist beschrieben, dass die Weite des Koaxialresonators verringert werden kann, allerdings nur mit Problemen. Aufgrund der Reduzierung der Dicke der Konstruktion ist es allerdings notwendig, den Innenleiter durch ein zusätzliches Abstützelement zu stützen. Es handelt sich dabei um eine parallel zur Decken- bzw. Bodenplatte verlaufende stabförmige Abstützkonstruktion, die in der Mitte einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der vom Innenleiter durchsetzt wird. Die horizontal wegstehenden Abstützarme liegen an der Innenseite des koaxialen Resonators an.

[0007] Ein Hochfrequenz-Resonator allgemein ist unter anderem auch aus der US 5 329 687 A bekanntgeworden.

[0008] Schließlich ist ein gattungsbildender Hochfrequenz-Koaxialresonator mit einer Temperatur-Kompensationseinrichtung auch aus der US 6 407 651 B1 bekannt geworden. Dieser Hochfrequenz-Koaxialresonator umfasst ein Außenleitergehäuse mit einem daran axial angeordneten Innenleiterrohr, welches bevorzugt einstückig mit dem Außenleitergehäuse verbunden ist. Das Innenleiterrohr endet im Abstand unterhalb eines das Außenleitergehäuse verschließenden Deckels. Das Innenleiterrohr ist mit einer das Innenleiterrohr durchsetzenden Längsbohrung versehen, in welche von unten her eine Schraube eindrehbar ist. Die Schraube ist in ein Gegenstück eindrehbar, welches im Abstand zum freien Ende des Innenleiterrohres einen umlaufenden Rand aufweist, so dass zwischen diesem umlaufenden Rand des Gegenstücks und dem freien Stirnrand des Innenleiterrohres ein balgförmiges Element eingesetzt werden kann. Die Schraube weist dabei einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der geringer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des beispielsweise aus Aluminium bestehenden Innenleiterrohres. Das balgförmige Ausgleichselement besteht ferner aus einem anderen Material verglichen mit dem Material der Schraube sowie des Innenleiterrohres.

[0009] Im Falle einer Temperaturzunahme mit einer entsprechenden Vergrößerung der Axiallänge des Innenleiterrohres wird durch diese Kompensationseinrichtung sichergestellt, dass das balgförmige Kompensationselement entsprechend weiter zusammengepresst wird, da sich die Gesamtkonstruktion aus Schraube und Gegenstück in der Gesamtlänge demgegenüber nur geringfügig in der Länge ändert.

[0010] Diese Ausführungsform weist aber auch diverse Nachteile auf, da zusätzliche Elemente notwendig sind, das balgförmige Element an der umlaufenden Stirnwand des Innenleiterrohrs angeschweißt werden muss etc.. Auch Intermodulationsprobleme können dadurch bedingt sein.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise zu schaffen, der einfacher zu fertigen ist als aus dem Stand der Technik bekannte Filter und dessen Hochfrequenzeigenschaften auf einfache Weise verändert werden können.

[0012] Diese Aufgabe wird gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0013] Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es mechanisch mit wenigstens einem Abschnitt des Innenleiterrohres verbunden ist, also mehr oder weniger direkt auf das Innenleiterrohr einwirkt. Von daher bedarf es keines weiteren zusätzlich vorgesehenen Ausgleichselementes, welches bei einer temperaturbedingten Verlängerung des Innenleiterrohres quasi gestaucht oder verkürzt wird, wie dies in dem gattungsbildenden Stand der Technik gemäß der US 6 407 651 B1 vorgesehen ist.

[0014] In dem erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilter besteht das Innenleiterrohr aus wenigstens einem ersten Material und das Kompensationselement aus wenigstens einem zweiten Material. Der Begriff Innenleiterrohr ist hierbei allgemein zu verstehen und umfasst jede Art von pfahlförmigen Elementen mit innerem Hohlraum. Insbesondere kann das Innenleiterrohr im Querschnitt beliebige Formen annehmen, z.B. eine Vierkant-, Sechskant- oder eine zylindrische Form und dergleichen. Die Materialien sind derart verbunden, dass das wenigstens eine zweite Material auf das wenigstens eine erste Material zumindest eines Teilabschnitts des Innenleiterrohrs mechanisch derart einwirkt, dass die Temperaturausdehnung des ersten Materials und/oder die Länge des Innenleiterrohrs beeinflusst wird Dies wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass das Innenleiterrohr aus einem Material besteht, welches einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist als das Material des Kompensationselementes. Somit wird also erreicht, dass durch die mechanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Material Eigenschaften des zweiten Materials das erste Material beeinflussen. Mit anderen Worten wird also der Temperaturausdehnungskoeffizient des zweiten Materials, also des Kompensationselementes, dem ersten Material, also dem Innenleiterrohr, "aufgezwungen". Wird der Temperaturausdehnungskoeffizient des zweiten Materials geringer als der des ersten gewählt, kann auf diese Weise eine Temperaturkompensation stattfinden. Darüber hinaus kann die Länge des Innenleiterrohrs durch mechanische Kraftausübung des Kompensationselementes auf das Innenleiterrohr beeinflusst werden. In dem erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilter kann vorzugweise darauf verzichtet werden, das Innenleiterrohr separat aus einem anderen Material als das Gehäuse zu fertigen. Somit wird die Herstellung des Filters erleichtert, da keine mechanischen Toleranzen beim Zusammenfügen unterschiedlicher Materialien auftreten und keine Sonderwerkzeuge zur Montage benötigt werden. Ferner werden Intermodulationsprobleme vermieden, da keine Störstellen an Verbindungspunkten zwischen unterschiedlichen Materialen vorliegen. Darüber hinaus kann die mechanische Krafteinwirkung des zweiten Materials auf das erste Material leicht beeinflusst werden, so dass das Filter wesentlich schneller und einfacher zu optimieren ist.

[0015] Erfindungsgemäß ist das Kompensationselement im Bereich des freien Endes des Innenleiterrohrs und/oder im Wesentlichen innerhalb des Innenleiterrohrs angeordnet, also vorzugsweise unterhalb des freien Endes des Innenleiterrohres, so dass das Material des Kompensationselementes selbst die Kopf-Kapazität im Wesentlichen nicht direkt beeinflusst. Ferner kann das Kompensationselement lösbar mit dem Innenleiterrohr verbunden sein, so dass je nach Einsatzzweck das Kompensationselement gegen ein anderes ausgetauscht werden kann.

[0016] In einer besonders bevorzugten Variante übt das Kompensationselement eine im Wesentlichen auf den Gehäuseboden gerichtete Kraft auf den zumindest einen Teilabschnitt des Innenleiterrohrs aus, wodurch auf einfache Weise eine Beeinflussung der Temperaturausdehnung des ersten Materials sowie eine Verminderung des Länge des Innenleiterrohrs durch die nach unten gerichtete Kraft erreicht werden kann. In einer weiteren Variante ist der wenigstens eine Teilabschnitt des Innenleiterrohrs ein Abschnitt mit geringerer Dicke des Innenleiterrohrs. Das erste Material des Innenleiterrohrs setzt somit dem zweiten Material des Kompensationselementes weniger Kraft entgegen, so dass eine mit dem Kompensationselement bewirkte Temperaturkompensation verstärkt wird.

[0017] In einer besonders bevorzugten Variante ist das wenigstens eine zweite Material des Kompensationselementes ein Material mit einer höheren Zugfestigkeit als das wenigstens eine erste Material des Innenleiterrohrs. Vorzugsweise ist die Zugfestigkeit des wenigstens einen zweiten Materials um wenigstens 100%, vorzugsweise wenigstens 150%, besonders bevorzugt um wenigstens 200% größer als die Zugfestigkeit des wenigstens einen ersten Materials. Darüber hinaus kann der Wärmeausdehnungskoeffizient des ersten Materials größer sein als der des zweiten Materials, und zwar insbesondere um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, besonders bevorzugt um wenigstens 130 %. Das Innenleiterrohr kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein und das Kompensationselement kann aus Stahl und/oder Keramik bestehen.

[0018] In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist das Kompensationselement im Wesentlichen nicht nur im Inneren des Innenleiterrohrs aufgenommen, sondern zudem mechanisch mit einem Innenflächenabschnitt des Innenleiterrohrs verbunden. Der Innenflächenabschnitt kann hierbei am unteren Ende, im mittleren Bereich oder am oberen Ende des Innenleiterrohrs liegen. Auf diese Weise kann die Größe des Teilabschnitts verändert werden, auf die das zweite Material des Kompensationselementes einwirkt. Je höher der Innenflächenabschnitt im Innenleiterrohr positioniert ist, um so größer wird die Kompensation der Längenausdehnung des Materials, sofern das Kompensationselement eine auf dem Gehäuseboden gerichtete Kraft ausübt. Vorzugsweise ist der Gehäuseboden des Außenleitergehäuses an seiner Unterseite mit einer Öffnung zum Inneren des Innenleiterrohrs versehen, über welche das Kompensationselement auf einfache Weise zugänglich ist.

[0019] In einer weiteren bevorzugten Variante ist die Kraft, mit der das wenigstens eine zweite Material des Kompensationselementes auf das wenigstens eine erste Material des Innenleiterrohrs einwirkt, veränderbar. Dies erfolgt in einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung mit einem Kompensationselement, das durch eine im Inneren des Innenleiterrohrs positionierte Schraube gebildet wird, die in wenigstens einem im Inneren des Innenleiterrohrs ausgebildeten Gewindeabschnitt eingeschraubt ist. Der wenigstens eine Gewindeabschnitt kann beliebig im Inneren des Innenleiterrohrs positioniert werden, insbesondere kann er im unteren Teil, im mittleren Teil oder im oberen Teil des Innenleiterrohrs liegen, wodurch die Stärke der Kompensation beeinflusst wird. In einer bevorzugten Variante ist an einem Ende der Schraube ein Schraubwerkzeug zum Verdrehen der Schraube positionierbar ist, wobei dieses Ende an der Öffnung an der Unterseite des Gehäusebodens angeordnet ist. Somit kann von außen in einfacher Weise die Zugkraft der Schraube auf das Innenleiterrohr beeinflusst werden und das Filter abgestimmt werden.

[0020] In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Schraube einen inneren Hohlraum auf. Vorzugsweise ist ferner wenigstens ein an oder benachbart zum freien Ende des Innenleiterrohrs angeordnetes Abstimmelement umfassend metallisches und/oder dielektrisches Material vorgesehen. Das Abstimmelement kann beispielsweise in einem auf der Gehäuseoberseite des Außenleitergehäuses positionierten Deckel angeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, dass das Abstimmelement wenigstens teilweise im Innenleiterrohr positioniert ist. Im letzteren Fall ist das Abstimmelement vorzugsweise wenigstens teilweise im inneren Hohlraum der Schraube aufgenommen, wobei der innere Hohlraum hierzu insbesondere einen Innengewindeabschnitt an seinem benachbart zum freien Ende des Innenleiterrohrs liegenden Ende zum Einschrauben des Abstimmelementes aufweist.

[0021] Das Außenleitergehäuse ist vorzugsweise einstückig mit dem Innenleiterrohr, beispielsweise als Fräs- oder Gussteil ausgebildet, so dass keine Intermodulationsprobleme durch Stoßstellen im Filter auftreten. Das erfindungsgemäße Filter kann beispielsweise als Duplexweiche, Bandpassfilter oder Bandsperrfilter ausgebildet sein.

[0022] Das erfindungsgemäße Hochfrequenzfilter kann zudem optimal hergestellt werden. Dazu wird ein Außenleitergehäuse mit einem Gehäuseboden und einer Gehäusewand hergestellt, wobei im Inneren des Außenleitergehäuses wenigstens ein Innenleiterrohr aus wenigstens einem ersten Material ausgebildet oder angeordnet wird. Anschließend wird wenigstens ein Kompensationselement aus wenigstens einem zweiten Material mit dem Innenleiterrohr verbunden und schließlich erfolgt die Abstimmung der elektrischen Hochfrequenzeigenschaften des Filters dadurch, dass die mechanische Kraft, die das wenigstens eine zweite Material des Kompensationselementes auf das wenigstens eine erste Material des Innenleiterrohrs ausübt, entsprechend eingestellt wird. Bei dem Herstellungsverfahren wird das wenigstens eine Innenleiterrohr vorzugsweise einstückig mit dem Außenleitergehäuse ausgebildet, wodurch die Fertigung des Filters stark vereinfacht wird.

[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend detailliert anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

[0024] Es zeigen:
Figur 1:
eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Hochfrequenzfilters;
Figur 1A:
eine Detailansicht des Ausschnitts X der Figur 1;
Figur 2:
eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer zweiten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Hochfrequenzfilters;
Figur 3:
eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer dritten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Hochfrequenzfilters;
Figur 3A:
eine Detailansicht des Ausschnitts Y der Figur 3;
Figur 4:
eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer vierten Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Hochfrequenzfilters.


[0025] Figur 1 zeigt in geschnittener Seitenansicht einen Resonator, der in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters verwendet wird. Das Hochfrequenzfilter selbst kann aus einer Vielzahl von solchen Resonatoren bestehen. Der Resonator der Figur 1 umfasst ein Außenleitergehäuse 1 mit einem Gehäuseboden 1a, aus dem sich eine umlaufende Gehäusewand 1b erstreckt. In der Gehäusewand können Koppelöffnungen zur elektrischen Verkopplung zu benachbarten Resonatoren vorgesehen sein, und die Gehäuse aller Resonatoren können integral aus einem Material gebildet sein. In dem Gehäuseboden 1a ist einstückig ein Innenleiter in der Form eines zylindrischen Innenleiterrohrs 2 ausgebildet, wobei das Innenleiterrohr mittig innerhalb des durch die Gehäusewand 1b gebildeten Hohlraums angeordnet ist. Auf der Oberseite des Außenleitergehäuses 1 ist ein Deckel 3 mittels mehrerer Schrauben 4 angeschraubt. Es ist auch denkbar, dass der Deckel nicht an der Gehäuseoberseite befestigt ist, sondern dass der Deckel an seinem Rand einen oberen Teil der Gehäusewand umfasst, der mit einem unteren Teil der Gehäusewand in einem Bereich zwischen Gehäuseoberseite und Gehäuseboden verbunden ist. Ggf. kann der Deckel auch die gesamte Gehäusewand umfassen und auf dem Gehäuseboden mit dem Außenleitergehäuse verbunden sein. In der Mitte des Deckels befindet sich ein Abstimmelement 5, das eine Einpressbuchse 5a umfasst, die in den Deckel 3 eingepresst ist und einen oberen Abschnitt 501 oberhalb des Deckels sowie einen unteren Abschnitt 502 unterhalb des Deckels aufweist. In der Einpressbuchse ist ein Innengewinde vorgesehen, in das eine Abstimmspitze 5b eingeschraubt ist, die aus dem unteren Ende der Einpressbuchse 5a vorsteht. Die Abstimmspitze weist an ihrem oberen, in der Einpressbuchse befindlichen Ende eine Sechskantaufnahme (nicht gezeigt) auf, so dass mit einem entsprechenden Sechskantschlüssel der Abstand der Abstimmspitze zum oberen, freien Ende 2a des Innenleiterrohrs 2 verändert werden kann. Diese Abstandsänderung hat wiederum Einfluss auf die Kapazität zwischen Innenleiterrohr und Deckel, wodurch sich die Resonanzfrequenz des Resonators beeinflussen lässt und sich somit das Hochfrequenzfilter abstimmen lässt. Die Einpressbuchse und die Abstimmspitze können beide beispielsweise aus Messing bestehen.

[0026] Im Inneren des Innenleiterrohrs ist ein Kompensationseinrichtung 6 vorgesehen, die nachfolgend teilweise auch als Kompensationselement 6 bezeichnet wird. Sie umfasst eine Kompensationsschraube 6', die nachfolgende teilweise auch als Schraube 6' bezeichnet wird, welche ein durch einen verdickten Rand angedeutetes Außengewinde 6a und einen Schraubenkopf 6b umfasst. Die Schraube 6' wurde durch eine Öffnung 1c im Boden des Gehäuses 1 über die Unterseite des Bodens in das Innenleiterrohr 2 eingesetzt und am freien Ende 2a mit dem Innenleiterrohr 2 verschraubt. Das Innenleiterrohr weist hierzu am Ende 2a einen verdickten Abschnitt auf, an dem ein Innengewinde 2b vorgesehen ist, das durch dick gezeichnete Linien angedeutet ist. Das Innengewinde 2b und das Außengewinde 6a passen ineinander, so dass die Schraube 6' im Innenleiterrohr 2 eingeschraubt werden kann. Hierzu sind am Schraubenkopf 6b ein oder mehrere Schlitze oder ein Innensechskant vorgesehen, um ein Schraubwerkzeug zum Verdrehen der Kompensationsschraube einzuführen. In Figur 1 ist die Länge der Schraube 6' derart gewählt, dass nur ein kleiner vorderer Abschnitt 6c des Außengewindes 6a in das untere Ende des Innengewindes 2b eingreift. Wie aus den Zeichnungen zu entnehmen ist, stützt sich der Schraubenkopf 6b versetzt zum Innengewinde 2b am Innenleiterrohr 2 und/oder in oder am Gehäuseboden 1a ab. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schraube länger ausgestaltet ist und weiter in das Innengewinde 2b eingeschraubt ist.

[0027] Die Schraube 6' ist innen hohl ausgestaltet und umfasst einen unteren, sich vom Schraubenkopf 6b nach oben erstreckenden zylindrischen Hohlraum 6d mit kleinem Durchmesser, an den sich ein Hohlraum 6e mit größerem Durchmesser anschließt, der sich bis zur oberen Spitze 6c der Schraube 6' erstreckt. In dem oberen Hohlraum 6e ist ein Innengewinde 6f (mit einer dickeren schwarzen Linie angedeutet) vorgesehen, in das ein weiteres Abstimmelement eingeschraubt werden kann, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.

[0028] Die Schraube 6' besteht vorzugsweise aus einem anderen Material, beispielsweise aus einem anderen Metall oder einer Keramik, als das Außenleitergehäuse 1 und das integral in diesem Gehäuse ausgebildete Innenleiterrohr. Es wird für die Schraube 6' vorzugsweise ein Material verwendet, das eine höhere Zugfestigkeit und einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Innenleiterrohr aufweist. Insbesondere ist die Zugfestigkeit des Materials der Schraube um wenigstens 100 %, vorzugsweise um wenigstens 150 % und besonders bevorzugt um wenigstens 200 % größer als die Zugfestigkeit des Materials des Innenleiterrohrs. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Innenleiterrohrs ist vorzugsweise um wenigstens 50 %, insbesondere um wenigstens 100 % und besonders bevorzugt um wenigstens 130 % größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Schraube. Beispielsweise kann die Schraube 6' aus Stahl bestehen, wohingegen das Innenleiterrohr 2 aus Aluminium besteht. Als Werkstoff für das Innenleiterrohr kommt z.B. Aluminium vom Typ EN AW-5083 in Frage, welches eine Dehngrenze Rp0,2 von mindestens 105 N/mm2 und eine Zugfestigkeit Rm von wenigstens 255 N/mm2 aufweist. Der Temperaturausdehnungskoeffizient dieses Materials beträgt 24,2 x 10-6/K. Als Material für die Schraube kann z.B. Edelstahl vom Typ X17CrNi 16-2 verwendet werden. Dieser Edelstahl hat eine Dehngrenze Rp0,2 von wenigstens 600 N/mm2 und eine Zugfestigkeit Rm von wenigstens 800 N/mm2. Der Temperaturausdehnungsbeiwert dieses Materials liegt bei 10,0 x 10-6/K. Bei den soeben genannten Materialien ergibt sich bei einer Einspannlänge von 48 mm und einer Temperaturdifferenz von 40°C ein Unterschied in der Längenausdehnung von 0,027 mm.

[0029] Die Schraube 6' wird in das obere Gewinde 2b des Innenleiterrohrs mit einem Drehmoment eingeschraubt, so dass eine Zugkraft auf das Innenleiterrohr in Richtung auf den Gehäuseboden ausgeübt wird, welche derart groß ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials der Schraube dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials des Innenleiterrohrs "aufgezwungen" wird. Eine Wärmeausdehnung des Materials des Innenleiterrohrs, welche die Wärmeausdehnung der Schraube überschreitet, wird somit durch die Kompensationsschraube 6'* verhindert, da der Innenleiter mit zunehmender Temperatur im elastischen Bereich aufgrund der Zugkraft der Schraube "kurzgehalten" wird.

[0030] Bei herkömmlichen Resonatoren wird die Resonanzfrequenz aufgrund der Erhöhung der mechanischen Länge des Innenleiterrohrs bei Temperaturerhöhungen vermindert. Diesem Effekt wird in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch entgegengewirkt, dass die Temperaturausdehnung durch den geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten der Schraube vermindert wird und gleichzeitig der Abstand zwischen Deckel 3 und freiem Ende 2a des Innenleiterrohrs erhöht wird, was zu einer Abnahme der Kapazität zwischen Deckel und Innenleiterrohr führt. Hierdurch wird eine Verminderung der Resonanzfrequenz bewirkt, so dass das in Figur 1 gezeigte Filter temperaturabhängige Schwankungen der Resonanzfrequenz auf einfache Art und Weise kompensiert. Darüber hinaus wird ein einfaches Abstimmen des Filters durch Veränderung der Zugspannung der Schraube, d. h. durch Verdrehen der Schraube 6' im Innengewinde 2b, ermöglicht. Ein Erhöhen der Zugspannung führt nämlich aufgrund der größeren Zugfestigkeit des Materials der Kompensationsschraube 6' zu einer geringfügigen Verkürzung der mechanischen Länge des Innenleiterrohrs 2, was wiederum die Resonanzfrequenz beeinflusst. Somit kann durch einfaches Verdrehen der Kompensationsschraube 6' die Resonanzfrequenz geeignet abgestimmt werden. Die Stärke der Kompensation kann in dem Filter der Figur 1 auch dadurch beeinflusst werden, dass die Wandstärke des Innenleiterrohrs verändert wird. Je dünnwandiger das Innenleiterrohr ist, desto kleiner ist die Kraft des Innenleiterrohrs, welche der Zugkraft der Schraube bei Wärmeausdehnungen entgegenwirkt. Folglich ist die Kompensation bei dünnen Innenleiterrohren stärker als bei dicken Innenleiterrohren.

[0031] Figur 1A zeigt eine Detailansicht des in Figur 1 gezeigten Ausschnitts X am oberen freien Ende 2a des Innenleiterrohrs 2. Man erkennt hier im Detail den verdickten Abschnitt des Innenleiterrohrs 2 am freien Ende 2a, wobei dieser verdickte Abschnitt am oberen Ende eine zylindrisch umlaufende Schulter 2c aufweist, wodurch eine Öffnung 2d gebildet wird, in welche die Abstimmspitze 5b eingreift. Es ist ferner nochmals detailliert ersichtlich, dass lediglich die vorderste Spitze 6c der Schraube 6' in das Innengewinde 2b des Innenleiterrohrs 2 eingreift.

[0032] Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters. Der Resonator der Figur 2 entspricht in seinem Aufbau weitestgehend dem Resonator der Figur 1. Der einzige Unterschied besteht darin, dass anstatt des Abstimmelements 5 im Deckel 3 ein Abstimmelement 5' verwendet wird, das in dem Innengewinde 6f der Kompensationsschraube 6' eingeschraubt ist. Das Abstimmelement 5' umfasst eine Buchse 5b', welche an ihrem unteren Ende zwei Außengewindeabschnitte 5c' aufweist, die durch zwei Einschnitte 5d' (mit verdickten Linien angedeutet) voneinander getrennt sind. Im Bereich der Einschnitte 5d' ist die Buchse 5b' leicht gestaucht. Hierdurch wird eine Klemmwirkung der im Innengewinde 6f eingeschraubten Außengewindeabschnitte 5c' bewirkt, so dass das Abstimmelement bei Vibrationen nicht seine Position in der Schraube verändert. In der Buchse 5b' befindet sich das eigentliche Abstimmteil 5a', welches in der Ausführungsform der Figur 2 aus dielektrischem und vorzugsweise keramischem Material besteht und in der Buchse 5b' eingepresst ist. Das Abstimmteil erstreckt sich aus der Buchse 5b' nach oben durch die obere Öffnung im freien Ende 2a des Innenleiterrohrs 2 und beeinflusst ebenfalls die Resonanzfrequenz des Resonators. Die Abstimmung kann durch die Veränderung der Position des Abstimmelements 5' im Innengewinde 6f der Schraube 6' bewirkt werden.

[0033] Figur 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators in einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters. Der Aufbau des Filters der Figur 3 ist ähnlich zu dem Filter der Figur 1, insbesondere wird das gleiche, im Deckel 3 befindliche Abstimmelement 5 verwendet. Auch die Kompensationsschraube 6' der Figur 3 entspricht der Kompensationsschraube 6' der Figur 1. Der wesentliche Unterschied des Filters der Figur 3 zu Figur 1 besteht darin, dass der verdickte Abschnitt des Innenleiterrohrs mit dem Innengewinde 2b nicht mehr am oberen, freien Ende 2a des Innenleiterrohrs 2, sondern im mittleren Bereich des Innenleiterrohrs angeordnet ist.

[0034] Eine detaillierte Darstellung des Ausschnitts Y, welche den verdickten Abschnitt im mittleren Bereich des Innenleiterrohrs 2 zeigt, ist hierbei aus Figur 3A ersichtlich. Analog zur Ausführungsform der Figur 1 wird die Kompensationseinrichtung 6 in Form einer Schraube 6' mit dem Außengewinde 6a in das Innengewinde 2b derart eingeschraubt, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Schraube dem Innenleiterrohr aufgezwungen wird. Im Unterschied zu Figur 1 wirkt sich die hierdurch bewirkte Kompensation der Wärmeausdehnung jedoch nicht auf die gesamte Länge des Innenleiterrohrs aus, sondern nur auf den unteren Abschnitt des Innenleiterrohrs, der sich von dem verdickten Abschnitt des Innengewindes 2b bis zur Oberseite des Gehäusebodens 1a erstreckt. Im Bereich oberhalb des Gewindes 2b dehnt sich das Innenleiterrohr 2 gemäß seinem eigenen Temperaturausdehnungskoeffizienten aus. Da der Temperaturausdehnungskoeffizient des Materials des Innenleiterrohrs vorzugsweise größer als der Koeffizient der Kompensationsschraube ist, erfolgt in der Ausführungsform der Figur 3 bei Temperaturerhöhungen eine größere Ausdehnung der Gesamtlänge des Innenleiterrohrs, so dass sich die Resonanzfrequenz aufgrund der sich stärker vergrößernden mechanischen Länge des Resonators und des sich weniger stark vergrößernden Abstands zwischen Deckel 3 und freiem Ende 2a des Innenleiterrohrs stärker verändert. Man kann somit in einfacher Weise die Stärke der Temperaturkompensation anpassen, indem der Abschnitt des Innenleiterrohrs, auf den die Zugkraft der Kompensationsschraube wirkt, verändert wird. Es ist hierbei auch möglich, dass der Gewindeabschnitt 2b noch weiter nach unten bis zum Fußpunkt des Innenleiterrohrs verschoben wird, wobei bei immer tiefer liegendem Gewindeabschitt 2b die Temperaturkompensation immer geringer wird. Analog zu Figur 1 kann auch durch Erhöhung des Anzugsmoments der Schraube 6' die Länge des Innenleiterrohrs 2 verändert werden, so dass durch die Kompensationsschraube 6' auch eine Abstimmung des Filters erreicht werden kann.

[0035] Figur 4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Resonators einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenzfilters. Die Ausführungsform der Figur 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der Figur 3. Insbesondere ist das Innenleiterrohr und die Kompensationsschraube sowie das Gehäuse identisch zu Figur 3 ausgestaltet. Im Unterschied zu Figur 3 wird jedoch das Abstimmelement 5' verwendet, das bereits in Figur 2 beschrieben wurde. Dieses Abstimmelement wird in das Innengewinde 6f des oberen Hohlraums 6e der Kompensationsschraube 6' eingeschraubt. Da die Bauteile der Ausführungsform der Figur 4 bereits im Vorangegangenen in Bezug auf Figur 1 bzw. Figur 2 beschrieben wurden, wird auf eine detaillierte Beschreibung der Figur 4 verzichtet.


Ansprüche

1. Hochfrequenzfilter in koaxialer Bauweise, umfassend einen oder mehrere Resonatoren, wobei wenigstens einer der Resonatoren folgende Merkmale umfasst:

- einen als Innenleiterrohr (2) ausgestalteten Innenleiter aus wenigstens einem ersten Material,

- ein Außenleitergehäuse (1) mit einem Gehäuseboden (1a), einer Gehäusewand (1b) und einem sich aus der Gehäusewand (1b) erstreckenden oder auf der Gehäuseoberseite positionierten Deckel (3), wobei das Innenleiterrohr (2) mit dem Gehäuseboden (1a) elektrisch verkoppelt ist und ein freies Ende (2a) des Innenleiterrohrs (2) benachbart zu der Gehäuseoberseite und/oder dem Deckel (3) liegt,

- ein Kompensationselement (6) aus wenigstens einem zweiten Material, und

- das wenigstens eine erste Material weist einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das wenigstens eine zweite Material,

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

- das Kompensationselement (6) ist im Inneren des Innenleiterrohrs (2) angeordnet,

- und das Kompensationselement (6) ist mechanisch mit wenigstens einem Abschnitt des Innenleiterrohrs (2) verbunden, wodurch das Kompensationselement (6) auf zumindest einen Abschnitt des Innenleiterrohrs (2) durch mechanische Kraftausübung derart einwirkt, dass eine an sich stattfindende temperaturbedingte Längenänderung des Innenleiterrohrs (2) verringert wird.


 
2. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (6) lösbar mit dem Innenleiterrohr (2) verbunden ist.
 
3. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (6) eine im Wesentlichen auf den Gehäuseboden (1a) gerichtete Kraft auf den zumindest einen Teilabschnitt des Innenleiterrohrs (2) ausübt.
 
4. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Teilabschnitt ein Abschnitt verminderter Dicke des Innenleiterrohrs (2) ist.
 
5. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Material des Kompensationselementes (6) eine höhere Zugfestigkeit aufweist als das wenigstens eine erste Material des Innenleiterrohrs (2).
 
6. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des wenigstens einen zweiten Materials um wenigstens 100%, vorzugsweise um wenigstens 150 %, besonders bevorzugt um wenigstens 200% größer ist als die Zugfestigkeit des wenigstens einen ersten Materials.
 
7. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des wenigstens einen ersten Materials um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, besonders bevorzugt um wenigstens 130 % größer ist als der wärmeausdehnungskoeffizient des wenigstens einen zweiten Materials.
 
8. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Material Aluminium ist und/oder das wenigstens eine zweite Material Stahl und/oder Keramik umfasst.
 
9. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (6) mechanisch mit wenigstens mit einem Abschnitt der Innenfläche des Innenleiterrohrs (2) verbunden ist.
 
10. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abschnitt der Innenfläche im unteren und/oder mittleren und/oder oberen Teil des Innenleiterrohrs (2) positioniert ist.
 
11. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseboden (1a) an seiner Unterseite eine Öffnung (1c) zum Inneren des Innenleiterrohrs (2) aufweist, über welche das Kompensationselement (6) zugänglich ist.
 
12. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (6) eine im Inneren des Innenleiterrohrs (1) positionierte Schraube (6') umfasst oder daraus besteht, die in wenigstens einem im Inneren des Innenleiterrohrs (2) ausgebildeten Gewindeabschnitt (2b) eingeschraubt ist.
 
13. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6') durch eine Öffnung (1c) im Boden (1a) des Gehäuses (1) über die Unterseite des Bodens (1a) in das Innenleiterrohr (2) eingesetzt und am freien Ende (2a) mit dem Innenleiterrohr (2) verschraubt ist.
 
14. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Gewindeabschnitt (2b) im Innenleiterrohr (2) in dessen unteren Bereich in Höhe oder benachbart zum Boden (1a) und/oder im mittleren Bereich und/oder im oberen Teil des Innenleiterrohres (2) benachbart zu dessen freiem Ende (2a) positioniert ist.
 
15. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wenn abhängig von Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Ende (6b) der Schraube (6') eine von der Unterseite des Bodens (1a) zugängliche Schlüsselfläche ausgebildet ist, worüber die Schraube (6') unterschiedlich einstellbar und entsprechend den unterschiedlichen Einstellungen die hierüber auf das Innenleiterrohr (2) einwirkende Kraftausübung zur Beeinflussung und/oder Veränderung der tatsächlichen Länge des Innenleiterrohrs (2) einstellbar ist.
 
16. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6') einen inneren Hohlraum (6d, 6e) aufweist.
 
17. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein an oder benachbart zum freien Ende (2a) des Innenleiterrohrs (2) angeordnetes Abstimmelement (5, 5') umfassend dielektrisches und/oder leitendes Material vorgesehen ist.
 
18. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstimmelement (5, 5') an dem auf die Gehäuseoberseite des Außenleitergehäuses (1) positionierten Deckel (3) befestigt ist.
 
19. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstimmelement (5, 5') wenigstens teilweise im Innenleiterrohr (2) positioniert ist.
 
20. Fiochfrequenzfilter nach Anspruch 19, wenn abhängig von Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstimmelement (5, 5') zumindest teilweise im inneren Hohlraum (6e) der Schraube angeordnet ist.
 
21. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Hohraum (6d, 6e) an seinem benachbart zum freien Ende (2a) des Innenleiterrohrs (2) liegenden Ende einen Innengewindeabschnitt (6f) zum Einschrauben des Abstimmelementes (5, 5') aufweist.
 
22. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenleitergehäuse (1) einstückig mit dem Innenleiterrohr (2), insbesondere als Fräs- oder Gussteil, ausgebildet ist.
 
23. Hochfrequenzfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren derart ausgestaltet und gekoppelt sind, dass eine Duplexweiche gebildet wird.
 
24. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren derart ausgestaltet und gekoppelt sind, dass ein Bandpassfilter oder ein Bandsperrfilter gebildet wird.
 
25. Verfahren zum Abstimmen eines Hochfrequenzfilters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kraft, die das wenigstens eine zweite Material des Kompensationselementes (6) auf das wenigstens eine erste Material des Innenleiterrohrs (2) ausübt, zum Abstimmen der elektrischen Hochfrequenzeigenschaften des Fiochfrequenzfilters verwendet wird.
 


Claims

1. High-frequency filter of a coaxial construction, comprising one or more resonators, at least one of the resonators having the following features:

- an inner conductor configured as an inner conductor tube (2) and made of at least one first material,

- an outer conductor housing (1) having a housing base (1a), a housing wall (1b) and a cover (3) which extends from the housing wall (1b) or is positioned on the upper face of the housing, the inner conductor tube (2) being electrically connected to the housing base (1 a) and a free end (2a) of the inner conductor tube (2) being positioned adjacent to the upper face of the housing and/or to the cover (3),

- a compensation member (6) made of at least one second material, and

- the at least one first material has a greater thermal expansion coefficient than the at least one second material,

characterised by the following further features:

- the compensation member (6) is arranged inside the inner conductor tube (2),

- and the compensation member (6) is mechanically connected to at least a portion of the inner conductor tube (2), and consequently the compensation member (6) acts upon at least a portion of the inner conductor tube (2) by the exertion of mechanical force, in such a way as to reduce a change in the length of the inner conductor tube (2), this change being due to temperature and taking place of its own accord.


 
2. High-frequency filter according to claim 1, characterised in that the compensation member (6) is releasably connected to the inner conductor tube (2).
 
3. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the compensation member (6) exerts a force, which is directed substantially towards the housing base (1a), on the at least one sub-portion of the inner conductor tube (2).
 
4. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one sub-portion is a reduced-thickness portion of the inner conductor tube (2).
 
5. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one second material of the compensation member (6) has a higher tensile strength than the at least one first material of the inner conductor tube (2).
 
6. High-frequency filter according to claim 5, characterised in that the tensile strength of the at least one second material is at least 100 %, preferably at least 150 %, more preferably at least 200 % greater than the tensile strength of the at least one first material.
 
7. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the thermal expansion coefficient of the at least one first material is at least 50 %, preferably at least 100 %, more preferably at least 130 % greater than the thermal expansion coefficient of the at least one second material.
 
8. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one first material is aluminium and/or the at least one second material comprises steel and/or ceramic material.
 
9. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the compensation member (6) is mechanically connected to at least a portion of the inner surface of the inner conductor tube (2).
 
10. High-frequency filter according to claim 9, characterised in that the at least one portion of the inner surface is positioned in the lower and/or central and/or upper part of the inner conductor tube (2).
 
11. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the housing base (1 a) comprises on the lower face thereof an opening (1 c) to the interior of the inner conductor tube (2), via which opening the compensation member (6) is accessible.
 
12. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the compensation member (6) comprises or consists of a screw (6') which is positioned in the interior of the inner conductor tube (1) and which is screwed into at least one thread portion (2b) formed in the interior of the inner conductor tube (2).
 
13. High-frequency filter according to claim 12, characterised in that the screw (6') is inserted into the inner conductor tube (2) via the lower face of the base (1a) through an opening (1c) in the base (1a) of the housing (1) and the free end (2a) of said screw is screwed to the inner conductor tube (2).
 
14. High-frequency filter according to either claim 12 or claim 13, characterised in that the lower region of the at least one thread portion (2b) in the inner conductor tube (2) is positioned at the level of or adjacent to the base (1a) and/or in the central region and/or in the upper part of the inner conductor tube (2) adjacent to the free end (2a) thereof.
 
15. High-frequency filter according to any one of claims 12 to 14, when dependent on claim 13, characterised in that a key surface accessible from the lower face of the base (1 a) is formed on one end (6b) of the screw (6'), via which key surface the screw (6') can be set in various ways, and in accordance with the various settings, the exertion of force acting on the inner conductor tube (2) via this screw can be adjusted to influence and/or change the actual length of the inner conductor tube (2).
 
16. High-frequency filter according to any one of claims 12 to 15, characterised in that the screw (6') comprises an internal cavity (6d, 6e).
 
17. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one tuning member (5, 5') is provided, which is arranged on or adjacent to the free end (2a) of the inner conductor tube (2) and comprises dielectric and/or conductive material.
 
18. High-frequency filter according to claim 17, characterised in that the at least one tuning member (5, 5') is fastened to the cover (3) positioned on the upper housing face of the outer conductor housing (1).
 
19. High-frequency filter according to either claim 17 or claim 18, characterised in that the at least one tuning member (5, 5') is positioned at least in part in the inner conductor tube (2).
 
20. High-frequency filter according to claim 19, when dependent on claim 18, characterised in that the tuning member (5, 5') is arranged at least in part in the internal cavity (6e) of the screw.
 
21. High-frequency filter according to claim 20, characterised in that the internal cavity (6d, 6e) comprises, on the end thereof adjacent to the free end (2a) of the inner conductor tube (2), an inner thread portion (6f) for screwing in the tuning member (5, 5').
 
22. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the outer conductor housing (1) is formed in one piece with the inner conductor tube (2), in particular as a milled or cast part.
 
23. High-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the resonators are configured and coupled in such a way as to form a duplexer.
 
24. High-frequency filter according to any one of claims 1 to 22, characterised in that the resonators are configured and coupled in such a way as to form a band-pass filter or a bandstop filter.
 
25. Method for tuning a high-frequency filter according to any one of the preceding claims, characterised in that the mechanical force exerted on the at least one first material of the inner conductor tube (2) by the at least one second material of the compensation member (6) is used to tune the electrical high-frequency properties of the high-frequency filter.
 


Revendications

1. Filtre haute fréquence de réalisation coaxiale, comprenant un ou plusieurs résonateurs, dans lequel l'un au moins des résonateurs présente les éléments suivants :

- un conducteur intérieur conçu comme tube conducteur intérieur (2) en au moins un premier matériau,

- un boîtier conducteur extérieur (1) avec un fond de boîtier (1a), une paroi de boîtier (1b) et un couvercle (3) qui s'étend depuis la paroi de boîtier (1b) ou qui est positionné sur la face supérieure du boîtier, dans lequel le tube conducteur intérieur (2) est couplé électriquement avec le fond de boîtier (1a) et une extrémité libre (2a) du tube conducteur intérieur (2) est située au voisinage de la face supérieure du boîtier et/ou du couvercle (3),

- un élément de compensation (6) en au moins un second matériau, et

- ledit au moins un premier matériau présente un coefficient de dilatation thermique plus élevé que ledit au moins un second matériau. caractérisé par les autres caractéristiques suivantes :

- l'élément de compensation (6) est agencé à l'intérieur du tube conducteur intérieur (2),

- et l'élément de compensation (6) est relié mécaniquement à au moins un tronçon du tube conducteur intérieur (2), grâce à quoi l'élément de compensation (6) agit sur au moins un tronçon du tube conducteur intérieur (2) en exerçant une force mécanique de telle façon qu'une variation de longueur du tube conducteur intérieur (2) apparaissant en raison de la température est réduite.


 
2. Filtre haute fréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de compensation (2) est relié de manière détachable au tube conducteur intérieur (2).
 
3. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de compensation (6) exerce sur ledit au moins un tronçon partiel du tube conducteur intérieur (2) une force qui est essentiellement orientée vers le fond du boîtier (1a).
 
4. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un tronçon partiel est un tronçon d'épaisseur réduite du tube conducteur intérieur (2).
 
5. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un second matériau de l'élément de compensation (6) présente une résistance à la traction plus élevée que ledit au moins un premier matériau du tube conducteur intérieur (2).
 
6. Filtre haute fréquence selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résistance à la traction dudit au moins un second matériau est plus élevée d'au moins 100 %, de préférence d'au moins 150 %, de façon particulièrement préférée d'au moins 200 %, que la résistance à la traction dudit au moins un premier matériau.
 
7. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coefficient de dilatation thermique dudit au moins un premier matériau est plus élevé d'au moins 50 %, de préférence d'au moins 100 %, de façon particulièrement préférée d'au moins 130 %, que le coefficient de dilatation thermique dudit au moins un second matériau.
 
8. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un premier matériau est de l'aluminium et/ou ledit au moins un second matériau comprend de l'acier et/ou une céramique.
 
9. Filtre à haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de compensation (6) est relié mécaniquement à au moins un tronçon de la surface intérieure du tube conducteur intérieur (2).
 
10. Filtre haute fréquence selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit au moins un tronçon de la surface intérieure est positionné dans la partie inférieure et/ou médiane et/ou supérieure du tube conducteur intérieur (2).
 
11. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond du boîtier (1a) présente à sa face inférieure une ouverture (1c) vers l'intérieur du tube conducteur intérieur (2), via laquelle l'élément de compensation (6) est accessible.
 
12. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de compensation (6) comprend ou est constitué par une vis (6') positionnée à l'intérieur du tube conducteur intérieur (1), laquelle est vissée dans au moins un tronçon taraudé (2b) réalisé à l'intérieur du tube conducteur intérieur (2).
 
13. Filtre haute fréquence selon la revendication 12, caractérisé en ce que la vis (6') est introduite dans le tube conducteur intérieur (2) via la face inférieure du fond (1a) à travers une ouverture (1c) dans le fond (1a) du boîtier (1) et est vissée avec le tube conducteur intérieur (2) à l'extrémité libre (2a).
 
14. Filtre haute fréquence selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit au moins un tronçon taraudé (2b) dans le tube conducteur intérieur (2) est positionné dans sa zone inférieure à la hauteur de ou au voisinage du fond (1a) et/ou dans la région médiane et/ou dans la partie supérieure du tube conducteur intérieur (2) au voisinage de son extrémité libre (2a).
 
15. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications 12 à 14, prise en dépendance de la revendication 13, caractérisé en ce que, à l'une des extrémités (6b) de la vis (6'), il est réalisé une surface à clé accessible depuis la face inférieure du fond (1a), via laquelle la vis (6') est réglable de manière différente et l'application via cette surface d'une force agissant sur le tube conducteur intérieur (2) en correspondance des différents réglages afin d'influencer et/ou de modifier la longueur effective du tube conducteur intérieur (2) est réglable.
 
16. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la vis (6') comporte une cavité intérieure (6d, 6e).
 
17. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un élément d'accord (5, 5') agencé à ou au voisinage de l'extrémité libre (2a) du tube conducteur intérieur (2) qui comprend un matériau diélectrique et/ou conducteur.
 
18. Filtre haute fréquence selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'accord (5, 5') est fixé sur le couvercle (3) positionné sur la face supérieure du boîtier conducteur extérieur (1).
 
19. Filtre haute fréquence selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'accord (5, 5') est positionné au moins partiellement dans le tube conducteur intérieur (2).
 
20. Filtre haute fréquence selon la revendication 19, pris en dépendance de la revendication 18, caractérisé en ce que l'élément d'accord (5, 5') est agencé au moins partiellement dans la cavité intérieure (6e) de la vis.
 
21. Filtre haute fréquence selon la revendication 20, caractérisé en ce que la cavité intérieure (6d, 6e) présente, à son extrémité située au voisinage de l'extrémité libre (2a) du tube conducteur intérieur (2), un tronçon de taraudage (6f) pour le vissage de l'élément d'accord (5, 5').
 
22. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier conducteur extérieur (1) est réalisé d'une seule pièce avec le tube conducteur intérieur (2), en particulier sous forme de pièce fraisée ou de pièce de fonderie.
 
23. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les résonateurs sont conçus et couplés de telle manière qu'il se forme une dérivation duplex.
 
24. Filtre haute fréquence selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les résonateurs sont conçus et couplés de telle manière qu'il se forme un filtre passe-bande ou un filtre de blocage de bande.
 
25. Procédé pour accorder un filtre haute fréquence selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force mécanique que ledit au moins un second matériau de l'élément de compensation (6) exerce sur ledit au moins un premier matériau du tube conducteur intérieur (2) est utilisée pour accorder les propriétés électriques à haute fréquence du filtre haute fréquence.
 




Zeichnung

















Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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