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EP0440661B1 - Hochfrequenz-bandpassfilter - Google Patents

Hochfrequenz-bandpassfilter Download PDF

Info

Publication number
EP0440661B1
EP0440661B1 EP89908824A EP89908824A EP0440661B1 EP 0440661 B1 EP0440661 B1 EP 0440661B1 EP 89908824 A EP89908824 A EP 89908824A EP 89908824 A EP89908824 A EP 89908824A EP 0440661 B1 EP0440661 B1 EP 0440661B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resonator
pass filter
frequency band
input
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89908824A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0440661A1 (de
Inventor
Dieter Seitzer
Thomas Brockdorff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to AT89908824T priority Critical patent/ATE95341T1/de
Publication of EP0440661A1 publication Critical patent/EP0440661A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0440661B1 publication Critical patent/EP0440661B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20354—Non-comb or non-interdigital filters
    • H01P1/20363—Linear resonators

Definitions

  • the present invention relates to a high-frequency bandpass filter according to the preamble of patent claim 1.
  • This coupling is a so-called coupling of parallel lines.
  • this known interdigital filter with three capacitively shortened lambda quarter-resonators a desirable shift of the next pass band, which in the case of half-wave resonators is twice the resonance frequency, to higher frequencies, so that good attenuation at the first harmonic of the center frequency occurs of the pass band can be achieved.
  • the degree of coupling of this known interdigital filter cannot be increased arbitrarily and thus the damping at the resonance frequency cannot be reduced to low damping values without undesired direct coupling of the input resonator to the output resonator, which in turn would impair the blocking characteristics of the interdigital filter.
  • a bandpass filter with parallel-coupled half-wave resonators is also known from the textbook on radio frequency technology cited above, page 207, Figure 4.14 / 6.
  • the known bandpass filter is implemented using strip technology or microstrip technology and comprises a plurality of lambda half-stripline resonators on a substrate, which are offset with respect to one another in the longitudinal direction by lambda quarters.
  • Such a high-frequency band-pass filter structure has large external dimensions. Furthermore, such an unabridged high-frequency bandpass filter cannot be tuned and has a relatively low attenuation at the first harmonic.
  • a high-frequency bandpass filter in stripline technology which has an input coupling line, two center resonators and an output coupling line.
  • the input coupling line and the output coupling line are each designed as idling lines and capacitive coupling elements, which are arranged parallel to one another and unaligned in the direction of their longitudinal extension, that is to say arranged at the same height.
  • the two center resonators are designed as U-shaped, capacitively shortened half-wave resonators, the ends of which are connected to the ground potential and the center of which is connected to a capacitor.
  • the input coupling line and the output coupling line form purely capacitive couplings at a relatively low-resistance point of the center resonators.
  • the entire filter structure cannot be tuned and has no adjustable degree of coupling. It is all the more impossible with this filter to tune its center frequency over a larger frequency range.
  • the object of the present invention is to develop a high-frequency bandpass filter of the type mentioned at the outset in such a way that, with simple manufacture and small external dimensions of the filter, low transmission loss with high attenuation, in particular in the area of the first harmonic or the first harmonic is achieved.
  • the high-frequency bandpass filter according to the invention prevents a direct coupling of the input resonator to the output resonator by means of their arrangement which is offset in the longitudinal direction of the central resonator, as a result of which a high degree of coupling can be achieved which enables a transmission loss of only 1 to 2.5 dB at the transmission frequency without it being too a usual wave formation of the damping curve in the frequency range occurs with such a high degree of coupling.
  • the high-frequency bandpass filter according to the invention not only shows the very high pass loss just mentioned, but also has, depending on the degree of coupling and bandwidth of the pass band, an attenuation of up to -70 dB at the first harmonic.
  • An important advantage of the filter according to the invention is that its characteristics can be simulated by computer, which is not the case with many known filter structures or can only be carried out approximately with considerable effort.
  • the filter according to the invention is suitable for tuning capacitors with adjustable capacitance values or trimmers and can be constructed compactly and inexpensively using microstrip technology.
  • the field of application of the line filter according to the invention not only appears to be limited to frequency processing, but it seems fundamentally possible to use the filter according to the invention also in the power range.
  • the third-order high-frequency bandpass filter which is designated in its entirety by the reference numeral 1, comprises an input resonator 2, a center resonator 3 and an output resonator 4.
  • the resonators 2, 3, 4 are line resonators in strip technology or microstrip technology on a substrate using the conventional etching technique.
  • the substrate has a thickness of approximately 1.5 mm with a relative permeability or effective dielectric constant EPSILON R of approximately 4.0.
  • the input resonator 2 is coupled to the central resonator 3 in parallel.
  • the center resonator 3 is in turn coupled to the output resonator 4 in parallel.
  • the facing each other Ends 5, 6 of the input resonator 2 and the output resonator 4 are connected to ground.
  • the two ends 7, 8 of the center resonator 3 are connected to ground.
  • the center of the center resonator 3 is connected to ground via a first adjustable capacitor 9.
  • the opposite ends 10, 11 of the input resonator 2 and the output resonator 4 are also connected to ground via a second or third adjustable capacitor 12, 13.
  • the input resonator 2 is parallel to the center resonator 3 between one end 7 and the center 14 of the center resonator 3.
  • the output resonator 4 is parallel to the center resonator 3 between the center 14 of the center resonator 3 and the other end 8.
  • the center resonator 3 in conjunction with the first capacitor 9 assigned to it forms a shortened lambda half-line resonator, the length of which, by suitable selection of the capacitance value of the first capacitor, is likewise from 10 to 30%, but preferably about 16%, of the length of a lambda half. Resonators is set.
  • the capacitance value of the first capacitor 9 corresponds with an accuracy of about 2% to twice the capacitance value of the second or third capacitor 12, 13.
  • the ratio of the capacitance values results from the line lengths.
  • the lengths can be changed independently of one another within certain limits, which is accompanied by a corresponding change in the capacitance values.
  • the outer line elements 2, 4 can be shifted slightly parallel to the middle line 3, which facilitates the placement of the middle capacitor 9.
  • the input resonator 2 is connected to an input connection line 15 by means of a direct tap.
  • the output resonator 4 is connected to an output connection line 16 by means of a direct tap.
  • any other coupling can be used in deviation from the exemplary embodiment shown.
  • An important advantage of the high-frequency bandpass filter 1 according to the invention is that its attenuation curve can be simulated by computer. The result of such a simulation is shown in FIG. 2.
  • the calculated attenuation curve shows a transmission loss of less than -1 dB and an attenuation of -65 dB at twice the transmission frequency 2 f B.
  • FIG. 3 shows the actually measured attenuation curve of the embodiment of the high-frequency bandpass filter according to the invention with the dimensioning specified above
  • the computed attenuation curve according to FIG. 2 coincides relatively well with the actually measured attenuation curve according to FIG. 3 the measurement on which FIG. 3 is based, a transmission loss of -1.2 dB was achieved at a transmission frequency f B of 400 MHz.
  • the attenuation at the first harmonic 2 f B is better than -70 dB.
  • the attenuation curve shown in FIG. 3 shows that a very high degree of coupling is achieved at the transmission frequency f B , without the wave formation of the attenuation curve in the frequency range which is usual at such high coupling degrees having to be accepted, such as it occurs in filters with two resonators coupled in parallel.
  • the exemplary embodiment shown of the bandpass filter according to the invention has a very wide tuning range from 360 MHz to 960 MHz with an approximately constant quality.
  • a decisive advantage of the high-frequency bandpass filter according to the invention is that its damping behavior can be simulated with little effort using programs known per se. B. is not possible with an interdigital filter with more than two resonators.
  • Preferred areas of application of the filter according to the invention are in the field of frequency processing technology at frequencies between approximately 50 MHz and 10 GHz. It is also conceivable to use the filter according to the invention as an output filter for transmitters of low power to suppress harmonics.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter hat einen Eingangsresonator, einen Mittenresonator und einen Ausgangsresonator, die parallel gekoppelt sind. Der Eingangsresonator und der Ausgangsresonator sind kapazitiv verkürzte Lambda-Viertel-Leitungsresonatoren. Zur Verbesserung der Dämpfungscharakteristika ist der Mittenresonator als kapazitiv verkürzter Lambda-Halbe-Leitungsresonator ausgebildet. Der Eingangsresonator erstreckt sich über einen ersten Teil der Länge des Mittenresonators. Der Ausgangsresonator erstreckt sich über einen zweiten Teil der Länge des Mittenresonators.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein gattungsgemäßes Hochfrequenz-Bandpaßfilter ist bereits bekannt aus dem Lehrbuch "Zinke/Brunswig: Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, Band 1, 3. Auflage, Springer-Verlag 1986, Seite 209, Abbildung 4.14/9". Bei diesem bekannten Hochfrequenz-Bandpaßfilter handelt es sich um ein sogenanntes Interdigitalfilter mit kapazitiv verkürzten Resonator-Innenleitern. Bei diesem Hochfrequenz-Bandpaßfilter liegen ein Eingangsleitungsresonator, ein Mittenleitungsresonator und ein Ausgangsleitungsresonator parallel zueinander in der Weise, daß eine Kopplung zwischen dem Eingangsleitungsresonator und dem Mittenleitungsresonator sowie eine Kopplung zwischen dem Mittenleitungsresonator und dem Ausgangsleitungsresonator auftritt. Bei dieser Kopplung handelt es sich um eine sogenannte Kopplung paralleler Leitungen. Bei diesem bekannten Interdigitalfilter mit drei kapazitiv verkürzten Lambda- Viertel-Resonatoren tritt eine wünschenswerte Verschiebung des nächsten Durchlaßbereiches, der bei Lambda-Halbe- Resonatoren bei der zweifachen Resonanzfrequenz liegt, zu höheren Frequenzen auf, so daß eine gute Dämpfung bei der ersten Harmonischen der Mittenfrequenz des Durchlaßbereiches erzielt werden kann. Andererseits kann der Kopplungsgrad dieses bekannten Interdigitalfilters nicht beliebig erhöht werden und damit die Dämpfung bei der Resonanzfrequenz nicht auf niedrige Dämpfungswerte herabgesenkt werden, ohne daß es zu einer unerwünschten direkten Kopplung des Eingangsresonators mit dem Ausgangsresonator kommt, die ihrerseits die Sperrcharakteristika des Interdigitalfilters beeinträchtigen würde.
  • Aus dem oben zitierten Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, Seite 207, Abbildung 4.14/6 ist ferner ein Bandpaßfilter mit parallel gekoppelten Lambda-Halbe-Resonatoren bekannt. Das bekannte Bandpaßfilter ist in Streifentechnik oder Mikrostriptechnik realisiert und umfaßt auf einem Substrat eine Mehrzahl von Lambda-Halbe-Streifenleitungsresonatoren, die gegeneinander in Längsrichtung um Lambda-Viertel versetzt sind. Eine derartige Hochfrequenz-Bandpaßfilter-Struktur hat große Außenabmessungen. Ferner ist ein derartiges unverkürztes Hochfrequenz- Bandpaßfilter nicht abstimmbar und hat eine relativ niedrige Dämpfung bei der ersten Harmonischen.
  • Aus dem Standardlehrbuch "Meinke/Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage, Springer-Verlag 1986", Abschnitte F 14 bis F 19 in Verbindung mit Bild 27 sind verschiedene gekoppelte Leitungsschaltungen, die einen Bandpaß bilden, bekannt.
  • Aus der EP-B1-0117178, Fig. 1, ist ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter in Streifenleitungstechnik bekannt, das eine Eingangskoppelleitung, zwei Mittenresonatoren und eine Ausgangskoppelleitung aufweist. Die Eingangskoppelleitung und die Ausgangskoppelleitung sind jeweils als leerlaufende Leitungen und kapazitive Koppelelemente ausgebildet, welche parallel zueinander und in Richtung ihrer Längserstreckung unversetzt, also auf gleicher Höhe angeordnet sind. Die beiden Mittenresonatoren sind als U-förmige, kapazitiv verkürzte Lambda-Halbe-Resonatoren ausgestaltet, deren Enden mit dem Massepotential und deren Mitte mit jeweils einem Kondensator verbunden ist. Die Eingangskoppelleitung und die Ausgangskoppelleitung bilden rein kapazitive Einkopplungen an einem relativ niederohmigen Punkt der Mittenresonatoren. Die gesamte Filterstruktur ist nicht abstimmbar und hat keinen einstellbaren Kopplungsgrad. Erst recht ist es mit diesem Filter nicht möglich, dieses in seinen Mittenfrequenz über einem größeren Frequenzbereich durchzustimmen.
  • Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einfacher Herstellbarkeit und geringen Außenabmessungen des Filters eine niedrige Durchlaßdämpfung bei hoher Dämpfung insbesondere im Bereich der ersten Harmonischen bzw. der ersten Oberschwingung erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Bandpaßfilter verhindert eine direkte Kopplung des Eingangsresonators mit dem Ausgangsresonator durch deren in Längsrichtung des Mittelresonators versetzte Anordnung, wodurch ein hoher Kopplungsgrad erzielbar ist, der eine Durchgangsdämpfung von lediglich 1 bis 2,5 dB bei der Durchgangsfrequenz ermöglicht, ohne daß es zu einer bei einem derart hohen Kopplungsgrad üblichen Wellenbildung des Dämpfungsverlaufes im Frequenzbereich kommt. Das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Bandpaßfilter zeigt nicht nur die soeben angesprochene, sehr hohe Durchlaßdämpfung, sondern verfügt ferner, je nach Kopplungsgrad und Bandbreite des Durchlaßbereiches, über eine Dämpfung von bis zu -70 dB bei der ersten Harmonischen.
  • Ein bedeutender Vorzug des erfindungsgemäßen Filters liegt darin, daß dessen Charakteristika rechnerisch simulierbar sind, was bei vielen bekannten Filterstrukturen nicht der Fall ist oder nur näherungsweise bei erheblichen Aufwand durchführbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Filter eignet sich für eine Abstimmung bei Kondensatoren mit einstellbaren Kapazitätswerten oder Trimmern und kann kompakt und kostengünstig in Mikrostriptechnologie aufgebaut werden.
  • Aufgrund seiner niedrigen Durchlaßdämpfung erscheint der Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Leitungsfilters nicht nur auf die Frequenzaufbereitung beschränkt, sondern es scheint grundsätzlich möglich, das erfindungsgemäße Filter auch im Leistungsbereich einzusetzen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Struktur einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filters;
    Fig. 2
    eine rechnerische Simulation des Dämpfungsverlaufes der Ausführungsform gemäß Fig. 1; und
    Fig. 3
    ein Meßergebnis des Dämpfungsverlaufes der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Bandpaßfilter dritter Ordnung, das in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, einen Eingangsresonator 2, einen Mittenresonator 3 und einen Ausgangsresonator 4. Die Resonatoren 2, 3, 4 sind als Leitungsresonatoren in Streifentechnik bzw. Mikrostriptechnik auf einem Substrat mittels der an sich üblichen Ätztechnik ausgestaltet. Bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform hat das Substrat eine Dicke von etwa 1,5 mm bei einer relativen Permeabilität bzw. effektiven Dielektrizitätszahl EPSILONR von etwa 4,0.
  • Der Eingangsresonator 2 ist mit dem Mittenresonator 3 parallel gekoppelt. Der Mittenresonator 3 ist seinerseits mit dem Ausgangsresonator 4 parallel gekoppelt. Die einander zugewandten Enden 5, 6 des Eingangsresonators 2 und des Ausgangsresonators 4 sind mit Masse verbunden. Gleichfalls sind die beiden Enden 7, 8 des Mittenresonators 3 mit Masse verbunden. Der Mittelpunkt des Mittenresonators 3 ist über einen ersten einstellbaren Kondensator 9 mit Masse verbunden. Die einander entgegengesetzten Enden 10, 11 des Eingangsresonators 2 und des Ausgangsresonators 4 sind über einen zweiten bzw. dritten einstellbaren Kondensator 12, 13 gleichfalls mit Masse verbunden.
  • Der Eingangsresonator 2 liegt parallel zum Mittenresonator 3 zwischen einem Ende 7 und dem Mittelpunkt 14 des Mittenresonators 3. Der Ausgangsresonator 4 liegt parallel zum Mittenresonator 3 zwischen dem Mittelpunkt 14 des Mittenresonators 3 und dessen anderem Ende 8. Durch diesen gegenseitigen Versatz des Eingangsresonators und des Ausgangsresonators wird eine unerwünschte, direkte Kopplung vom Eingangsresonator auf den Ausgangsresonator, die zu einer Schwächung der Dämpfung außerhalb der Durchgangsfrequenz führen würde, weitgehend vermieden.
  • Der Eingangsresonator 2 und der Ausgangsresonator 4 bilden in Verbindung mit dem ihnen zugeordneten zweiten bzw. dritten Kondensator 12, 13 kapazitiv verkürzte Lambda-Viertel-Leitungsresonatoren, deren elektrische Länge durch geeignete Wahl des Kapazitätswertes des zweiten bzw. dritten Kondensators 12, 13 auf 10 bis 30 %, vorzugsweise etwa 15 % der Länge eines Lambda-Viertel-Leitungsresonators eingestellt ist.
  • Der Mittenresonator 3 in Verbindung mit dem ihm zugeordneten ersten Kondensator 9 bildet einen verkürzten Lambda-Halbe-Leitungsresonator, dessen Länge durch geeignete Wahl des Kapazitätswerts des ersten Kondensators gleichfalls auf 10 bis 30 %, vorzugsweise jedoch etwa 16 % der Länge eines Lambda-Halbe-Resonators eingestellt ist.
  • Der Kapazitätswert des ersten Kondensators 9 entspricht mit etwa 2% Genauigkeit dem zweifachen Kapazitätswert des zweiten bzw. dritten Kondensators 12, 13. Das Verhältnis der Kapazitätswerte ergibt sich aus den Leitungslängen. Man kann die Längen in gewissen Grenzen unabhängig voneinander verändern, was mit einer entsprechenden Änderung der Kapazitätswerte einhergeht.
  • Die äußeren Leitungselemente 2,4 können parallel geringfügig zur mittleren Leitung 3 verschoben sein, wodurch die Plazierung des mittleren Kondensators 9 erleichtert wird.
  • Wie allgemein bekannt ist, geht die relative, effektive elektrische Permeabilität mit der Wurzel ihres Kehrwertes in die Länge der Leitungsresonatoren 2, 3, 4 ein. ( vergl. " Erich Pehl: Mikrowellentechnik ", S. 87 ff ).
  • Dies führt bei einer relativen Permeabilität von etwa 4,0 bei einem Verhältnis von Leiterbreite zu Substratdicke von 1,33 zu einer weiteren Verringerung der Abmessungen auf etwa 58 % des Wertes, der sich bei einer relativen Permeabilität von 1 ergeben würde.
  • Der Eingangsresonator 2 ist mittels einer direkten Anzapfung mit einer Eingangsanschlußleitung 15 verbunden. Entsprechend ist der Ausgangsresonator 4 mittels einer direkten Anzapfung mit einer Ausgangsanschlußleitung 16 verbunden. Anstelle der Ankopplung der Eingangsanschlußleitung 15 und der Ausgangsanschlußleitung 16 mittels einer direkten Anzapfung kann in Abweichung von dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch jede andere Ankopplung verwendet werden.
  • Bei einer praktisch realisierten Ausführungsform in Mikrostriptechnik für eine Durchlaßfrequenz fB von 400 MHz und bei einer relativen Permeabilität des Substrates von EPSILONR = 4,0 wurden folgende Dimensionen gewählt: Die Kapazität des zweiten und dritten Kondensators 12, 13 beträgt 18,6 pF, diejenige des ersten Kondensators 9 beträgt 36,6 pF. Die Längen des Eingangsresonators und des Ausgangsresonators 2, 4 betragen 17 mm. Die Länge des Mittenresonators 3 beträgt 34 mm. Die Anschlußleitungen 15, 16 mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm sind um 4,8 mm von den entgegengesetzten Enden 10, 11 des Eingangsresonators 2 bzw. Ausgangsresonators 4 beabstandet.
  • Ein bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Bandpaßfilters 1 besteht darin, daß dessen Dämpfungsverlauf rechnerisch simulierbar ist. Das Ergebnis einer derartigen Simulation ist in Fig. 2 dargestellt.
  • Wie in Fig. 2 zu sehen ist, zeigt der rechnerische Dämpfungsverlauf eine Durchlaßdämpfung von weniger als -1 dB und eine Dämpfung von -65 dB bei der doppelten Durchlaßfrequenz 2 fB.
  • Aus einem Vergleich mit Fig. 3, die den tatsächlich gemessenen Dämpfungsverlauf der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Bandpaßfilters mit der oben angegebenen Dimensionierung wiedergibt, deckt sich der rechnerische Dämpfungsverlauf gemäß Fig. 2 relativ gut mit dem tatsächlich gemessenen Dämpfungsverlauf gemäß Fig. 3. Bei der der Fig. 3 zugrundeliegenden Messung wurde eine Durchlaßdämpfung von -1,2 dB bei der Durchlaßfrequenz fB von 400 MHz erreicht. Die Dämpfung bei der ersten Harmonischen 2 fB ist besser als -70 dB.
  • Besonders auffällig an dem in Fig. 3 gezeigten Dämpfungsverlauf ist es für den Fachmann, daß ein sehr hoher Kopplungsgrad bei der Durchlaßfrequenz fB erzielt wird, ohne daß hierfür die bei derart hohen Kopplungsgraden übliche Wellenbildung des Dämpfungsverlaufes im Frequenzbereich in Kauf genommen werden muß, wie es bei Filtern mit zwei parallel gekoppelten Resonatoren auftritt.
  • Das gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bandpaßfilters weist einen sehr weiten Abstimmungsbereich von 360 MHz - 960 MHz bei annähernd konstanter Güte auf.
  • Ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Bandpaßfilters besteht darin, daß dessen Dämpfungsverhalten mit geringem Aufwand mit an sich bekannten Programmen rechnerisch simuliert werden kann, was z. B. bei einem Interdigitalfilter mit mehr als zwei Resonatoren nicht möglich ist.
  • Das gezeigte, bevorzugte Ausführungsbeispiel ist in Streifentechnik realisiert. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Hochfrequenztechnik ist es jedoch offensichtlich, daß neben dieser Technologie auch andere geeignete Techniken, wie beispielsweise die Technik der Luftleitungen, eingesetzt werden können. Eine Realisierung in Streifenleitungstechnik bzw. Mikrostriptechnik erscheint jedoch als kostengünstigste Lösung.
  • Bevorzugte Einsatzbereiche des erfindungsgemäßen Filters liegen im Bereich der Frequenzaufbereitungstechnik bei Frequenzen zwischen etwa 50 MHz und 10 GHz. Gleichfalls ist es denkbar, das erfindungsgemäße Filter als Ausgangsfilter für Sender geringer Leistung zur Unterdrückung von Oberwellen einzusetzen.

Claims (11)

  1. Hochfrequenz-Bandpaßfilter
    - mit einem Eingangsresonator (2), einem Mittenresonator (3) und einem Ausgangsresonator (4),
    - wobei der Eingangsresonator (2) mit dem Mittenresonator (3) und der Mittenresonator (3) mit dem Ausgangsresonator (4) parallel gekoppelt sind, und
    - wobei der Eingangsresonator (2) und der Ausgangsresonator (4) als kapazitiv verkürzte Lambda-Viertel-Leitungsresonatoren ausgebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mittenresonator (3) als kapazitiv verkürzter Lambda-Halbe-Leitungsresonator ausgebildet ist, der an seinen beiden Enden (7,8) mit einem Bezugspotential und an seiner Mitte (14) mit einem ersten Kondensator (9) verbunden ist,
    daß der Eingangsresonator (2) und der Ausgangsresonator (4) in Richtung ihrer Längserstreckung zueinander versetzt sind, und
    daß sich der Eingangsresonator (2) über einen ersten Teil der Länge des Mittenresonators (3) und sich der Ausgangsresonator (4) über einen zweiten Teil der Länge des Mittenresonators (3) erstrecken.
  2. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Eingangsleitung (15) und eine Ausgangsleitung (16) mit einer direkten Anzapfung an den Eingangsresonator (2) bzw. den Ausgangsresonator (4) an jeweils einem Anschlußpunkt angeschlossen sind, der zwischen den Enden (5, 10; 6, 11) dieser Resonatoren (2, 4) liegt.
  3. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Eingangsresonator (2) und der Ausgangsresonator (4) mit ihren einander zugewandten Enden (5, 6) an ein Bezugspotential und mit ihren einander entgegengesetzten Enden (10, 11) an einen zweiten bzw. dritten Kondensator (12, 13) angeschlossen sind.
  4. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kapazität des zweiten bzw. dritten Kondensators (12, 13) derart gewählt ist, daß die Länge des Eingangsresonators (2) bzw. des Ausgangsresonators (4) 10 % bis 30 % der Länge eines Lambda- Viertel-Resonators beträgt.
  5. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Länge des Eingangsresonators (2) bzw. die des Ausgangsresonators (4) etwa 15 % der Länge eines Lambdad-Viertel-Resonators beträgt.
  6. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kapazität des ersten Kondensators (9) derart gewählt ist, daß die Länge des Mittenresonators (3) 10 % bis 30 % der Länge eines Lambda-Halbe-Resonators beträgt.
  7. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Länge des Mittenresonators (3) etwa 15 % der Länge eines Lambda-Halbe-Resonators beträgt.
  8. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kapazität des ersten Kondensators (9) dem doppelten Kapazitätswert des zweiten oder dritten Kondensators (12, 13) entspricht.
  9. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Filter (1) in Streifenleitungstechnik auf einem Substrat ausgebildet ist.
  10. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Filter mit von einem Grundkörper beabstandeten von Luft als Dielektrikum umgebenen Leitungen ausgebildet ist.
  11. Hochfrequenz-Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kondensatoren (9, 12, 13) zum Zwecke der Abstimmung des Bandpaßfilters (1) in ihrem Kapazitätswert einstellbar sind.
EP89908824A 1988-10-18 1989-08-01 Hochfrequenz-bandpassfilter Expired - Lifetime EP0440661B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT89908824T ATE95341T1 (de) 1988-10-18 1989-08-01 Hochfrequenz-bandpassfilter.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3835480A DE3835480A1 (de) 1988-10-18 1988-10-18 Hochfrequenz-bandpassfilter
DE3835480 1988-10-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0440661A1 EP0440661A1 (de) 1991-08-14
EP0440661B1 true EP0440661B1 (de) 1993-09-29

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ID=6365389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP89908824A Expired - Lifetime EP0440661B1 (de) 1988-10-18 1989-08-01 Hochfrequenz-bandpassfilter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5136269A (de)
EP (1) EP0440661B1 (de)
DE (2) DE3835480A1 (de)
WO (1) WO1990004861A1 (de)

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