Filtro de cavidad.

Filtro de cavidad de AF con las siguientes características:

- con una carcasa (3) con un fondo de carcasa (5) y una pared de la carcasa (6) que se levanta desde elfondo de la carcasa (5) y al menos un conductor interior (7) dispuesto en el espacio interior (1') de lacarcasa (3),

- la carcasa (3) con el fondo de la carcasa (5) y la pared de la carcasa (6), así como el conductor interior (7),están compuestos por metal,

- sobre un borde (15) que va alrededor de la pared de la carcasa (6) está colocada una tapa de la carcasa(17),

- la tapa de la carcasa (17) presenta varios agujeros de fijación (41), alineados con los correspondientesagujeros (43) en la pared de la carcasa (6),

- la capa de la carcasa (17) obtura la carcasa (3), al atravesar varios tornillos de fijación (19) los agujeros defijación (41) de la tapa de la carcasa (17) y estar atornillados los mismos en agujeros (43) alineadosaxialmente al respecto en la pared (6) de la carcasa (3),

- la tapa de la carcasa (17) está compuesta por un material con forma de placa (121) dieléctrico, que puededeformarse, al menos ligeramente, bajo la acción de los tornillos de fijación (19),

- en la tapa de la carcasa (17) se ha practicado al menos un agujero adicional (29), que es atravesado porun elemento sintonizador (37), y

- sobre la cara inferior (21a) del material con forma de placa (121) dieléctrico, orientado hacia el espaciointerior (1') de la carcasa y con ello al borde (15) de la pared de la carcasa (6) que se aleja del fondo de lacarcasa (5), está configurada una capa (25, 26) eléctricamente conductora, que bajo la acción de lostornillos de fijación (19) se apoya mecánicamente de manera resistente sobre el borde (15) ygalvánicamente está en contacto con el borde (15) eléctricamente conductor de la carcasa (3),caracterizado por las siguientes características adicionales:

- la tapa de la carcasa (17) está compuesta por una placa de circuitos (21),

- el agujero adicional (29), de los que al menos hay uno, está practicado en la placa de circuitos (21), en laque está alojado un casquillo sintonizador (31), que en el perímetro exterior incluye un anillo de tope (33)formado por segmentos o preferiblemente que va alrededor, que cuando está montado hace tope en lacapa eléctricamente conductora (25), estando soldado el casquillo sintonizador (31) compuesto por materialeléctricamente conductor, en particular compuesto por metal o con una superficie eléctricamenteconductora con la capa eléctricamente conductora (25) preferiblemente en la zona del anillo de tope (33),

- el elemento sintonizador (27) puede atornillarse a diferentes profundidades en el casquillo sintonizador (31),

- sobre la placa de circuitos (21) está configurada al menos una estructura eléctricamente conductora, y

- la estructura eléctricamente conductora incluye al menos una vía conductora y/o al menos un componenteSMT y/o al menos un equipo de sobreacoplamiento de AF.

Filtro de cavidad

La invención se refiere a un filtro de cavidad según el preámbulo de la reivindicación 1.

En instalaciones técnicas de radio, en particular en el campo de la telefonía móvil, se utiliza a menudo para señales de emisión y recepción una antena común. Al respecto utilizan las señales de emisión o recepción respectivas gamas de frecuencias y la antena debe ser adecuada para emitir y recibir en ambas gamas de frecuencias. Para separar las señales de emisión y recepción es necesario por lo tanto un filtrado de frecuencias adecuado, mediante el cual por un lado las señales de emisión se retransmitan desde el emisor a la antena y por otro lado se retransmitan las señales de recepción desde la antena al receptor. Para separar las señales de emisión y recepción se utilizan hoy en día entre otros filtros de alta frecuencia en forma constructiva coaxial.

Los filtros de cavidad de alta frecuencia en forma constructiva coaxial incluyen resonadores coaxiales, en los que en una carcasa del conductor exterior están configuradas cavidades de resonador, en las cuales están dispuestos conductores interiores en forma de tubos de conductor interior. Los tubos de conductor interior presentan en cada caso un extremo libre, que se encuentra próximo a una tapa de la carcasa, dispuesta sobre la cara superior de la carcasa.

Un filtro de alta frecuencia se ha dado a conocer por ejemplo por el documento WO 2006/063640 A1. El filtro de alta frecuencia de tipo genérico puede estar compuesto entonces por un conjunto de resonadores, que incluyen en cada caso una carcasa del conductor exterior, un fondo de la carcasa, así como un conductor interior dispuesto preferentemente coaxial respecto al conductor exterior, terminando el conductor interior por lo general a una cierta distancia por debajo de la tapa de la carcasa que puede colocarse encima de la carcasa.

Tal como se sabe se fabrican tales filtros de alta frecuencia, que a continuación también se denominarán abreviadamente filtros AF, a partir de una carcasa metálica, usualmente una carcasa de aluminio, por ejemplo como pieza fresada o de fundición, por lo que no se presenta ningún problema de intermodulación debido a juntas en el filtro. Además se fabrica también la tapa de la carcasa igualmente por lo general a partir de un metal, por ejemplo de una pieza de fresado o fundición, por ejemplo de aluminio, plateándose además preferiblemente la tapa de la carcasa para lograr una buena capacidad de contacto eléctrico con la carcasa.

La tapa de la carcasa está dotada en su borde que va alrededor de una serie de agujeros, que están alineados con los correspondientes agujeros roscados en las paredes de la carcasa del filtro de cavidad, con lo que apretando tornillos puede fijarse la tapa de la carcasa sobre la carcasa propiamente dicha, para de esta manera garantizar un montaje de la tapa impermeabilizado a las altas frecuencias.

Un filtro de alta frecuencia de tipo genérico se ha dado a conocer por ejemplo por el documento US 3, 955, 161 A. El mismo describe una estructura de la carcasa con varias cámaras de alta frecuencia con conductores interiores en su interior, que se levantan del suelo en dirección hacia la tapa. Tanto la carcasa del filtro de alta frecuencia como también la tapa del filtro de alta frecuencia que obtura la carcasa del filtro de alta frecuencia están compuestas por plástico. Ambas están compuestas por una pieza de fundición de plástico. Todas las superficies de la carcasa de AF, así como de la tapa de AF, están revestidas interior y exteriormente por una capa eléctricamente conductora.

En la propia tapa de alta frecuencia se asientan en los correspondientes agujeros tornillos, que pueden estar atornillados a diferentes profundidades, estando alineados axialmente los vástagos de los tornillos con los conductores interiores dispuestos en el filtro de alta frecuencia. Apretando y aflojando los tornillos puede así aumentarse o reducirse la distancia efectiva entre la cara frontal delantera del vástago del tornillo y la cara frontal opuesta del conductor interior, con lo que de la manera conocida puede sintonizarse el correspondiente filtro de alta frecuencia.

Un filtro de alta frecuencia se ha dado a conocer básicamente también por el documento US 5, 329, 687 A. También este filtro de AF incluye una carcasa de AF y una tapa de AF, que a su vez están compuestas por un material dieléctrico de fundición, que a continuación se recubre con una capa de eléctricamente conductora. También en este caso se utilizan tornillos de sintonización, que pueden atornillarse y desatornillarse a diferentes profundidades a través de los correspondientes agujeros en la tapa de AF y entonces pueden introducirse a mayor o menor profundidad en la correspondiente escotadura axial en un conductor interior de la carcasa de AF que se encuentra debajo. También mediante ello puede a su vez sintonizarse de la manera conocida el filtro de AF.

Además ha de considerarse conocida por el documento DE 10 2006 030 634 A1 una configuración de oscilador que presenta un circuito integrado y un resonador externo que determina la frecuencia, estando equipado el resonador que determina la frecuencia como resonador de cavidad y sirviendo, además de su función eléctrica, como carcasa y soporte para el circuito integrado del oscilador de alta frecuencia.

Por el documento US 2002/145490 A1 ha de considerarse conocido igualmente un filtro de cavidad que incluye una carcasa con forma de caja con paredes laterales y un fondo, cuya abertura de la parte superior está obturada mediante una tapa con forma de placa. Dentro de la carcasa están previstos resonadores de cavidad individuales, separados entre sí mediante paredes separadoras. Los resonadores de cavidad deben estar fabricados según esta publicación previa mediante extrusión o fundición, estando conformadas una o varias paredes de la configuración de filtro a partir de un material de placa de circuitos. Las paredes restantes deben estar fabricadas de la manera tradicional, sin que ello esté especificado más en detalle.

Finalmente se ha dado a conocer una configuración de filtro de cavidad también por el documento WO 02/06686 A1. Se describe aquí un filtro de cavidad, que igualmente presenta una estructura con forma de caja con un fondo y paredes laterales y una tapa que se asienta arriba. No se propone una determinada elección de material en este contexto para la carcasa.

Esta publicación previa se ocupa de una formulación de tareas específica, como lo es la forma de mejorar el comportamiento al atornillar un componente roscado como elemento sintonizador del resonador de cavidad. Para ello está alojado en la tapa del filtro de cavidad un casquillo de sintonización, que puede estar fijado a la tapa introducido a presión, soldado o de cualquier otra forma. El casquillo de sintonización presenta en dirección axial dos zonas de roscado interior decaladas una respecto a otra, que no encajan exactamente con el roscado exterior del casquillo de sintonización que allí puede atornillarse. Se prefiere el casquillo roscado a distancia axial dotado de dos ranuras que discurren radialmente al respecto, que permiten una variación relativa de la posición en la dirección axial de los segmentos de roscado entre si, mediante la cual se modifica el comportamiento al atornillar y desatornillar del elemento de sintonización.

Por el contrario es tarea de la presente invención lograr un filtro de alta frecuencia mejorado, que usualmente incluya una carcasa y una tapa que obtura el espacio interior de la carcasa.

La invención se resuelve según las características indicadas en la reivindicación 1. Ventajosas configuraciones de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas.

En el marco de la invención se ha comprobado que por ejemplo pese al plateado de una tapa de aluminio de un filtro de alta frecuencia aún no puede realizarse una unión mecánica y sobre todo eléctrica entre la tapa y la carcasa suficientemente optimizada y reproducible de manera uniforme.

Así los filtros de cavidad conocidos por el estado de la técnica siguen mostrando ciertos problemas de intermodulación.

En el marco de la invención se ha comprobado ahora que puede lograrse una clara mejora sobre todo en cuanto a las características eléctricas, reduciendo a la vez los costes, cuando similarmente al estado de la técnica se parte de una carcasa de filtro de cavidad que incluye una tapa de un material de placa de circuitos.

Al respecto está dotado el material de la placa de circuitos de una capa eléctricamente conductora, preferiblemente de una capa de cobre. La tapa de la placa de circuitos se fija, al igual que las tapas usuales,... [Seguir leyendo]

1. Filtro de cavidad de AF con las siguientes características:

con una carcasa (3) con un fondo de carcasa (5) y una pared de la carcasa (6) que se levanta desde el fondo de la carcasa (5) y al menos un conductor interior (7) dispuesto en el espacio interior (1’) de la carcasa (3) ,

la carcasa (3) con el fondo de la carcasa (5) y la pared de la carcasa (6) , así como el conductor interior (7) , están compuestos por metal, sobre un borde (15) que va alrededor de la pared de la carcasa (6) está colocada una tapa de la carcasa (17) , la tapa de la carcasa (17) presenta varios agujeros de fijación (41) , alineados con los correspondientes agujeros (43) en la pared de la carcasa (6) ,

la capa de la carcasa (17) obtura la carcasa (3) , al atravesar varios tornillos de fijación (19) los agujeros de fijación (41) de la tapa de la carcasa (17) y estar atornillados los mismos en agujeros (43) alineados axialmente al respecto en la pared (6) de la carcasa (3) ,

la tapa de la carcasa (17) está compuesta por un material con forma de placa (121) dieléctrico, que puede deformarse, al menos ligeramente, bajo la acción de los tornillos de fijación (19) , en la tapa de la carcasa (17) se ha practicado al menos un agujero adicional (29) , que es atravesado por un elemento sintonizador (37) , y

sobre la cara inferior (21a) del material con forma de placa (121) dieléctrico, orientado hacia el espacio interior (1’) de la carcasa y con ello al borde (15) de la pared de la carcasa (6) que se aleja del fondo de la carcasa (5) , está configurada una capa (25, 26) eléctricamente conductora, que bajo la acción de los tornillos de fijación (19) se apoya mecánicamente de manera resistente sobre el borde (15) y galvánicamente está en contacto con el borde (15) eléctricamente conductor de la carcasa (3) ,

caracterizado por las siguientes características adicionales: la tapa de la carcasa (17) está compuesta por una placa de circuitos (21) , el agujero adicional (29) , de los que al menos hay uno, está practicado en la placa de circuitos (21) , en la que está alojado un casquillo sintonizador (31) , que en el perímetro exterior incluye un anillo de tope (33) formado por segmentos o preferiblemente que va alrededor, que cuando está montado hace tope en la capa eléctricamente conductora (25) , estando soldado el casquillo sintonizador (31) compuesto por material eléctricamente conductor, en particular compuesto por metal o con una superficie eléctricamente conductora con la capa eléctricamente conductora (25) preferiblemente en la zona del anillo de tope (33) ,

el elemento sintonizador (27) puede atornillarse a diferentes profundidades en el casquillo sintonizador (31) , sobre la placa de circuitos (21) está configurada al menos una estructura eléctricamente conductora, y la estructura eléctricamente conductora incluye al menos una vía conductora y/o al menos un componente SMT y/o al menos un equipo de sobreacoplamiento de AF.

2. Filtro de cavidad de AF según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa de circuitos (21) presenta un espesor de menos de 5 mm, en particular de menos de 4 mm, menos de 3 mm y en particular de menos de 2 mm o alrededor de 1 mm.

3. Filtro de cavidad de AF según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el espesor de la placa de circuitos (21) es mayor que 0, 1 mm, en particular mayor que 0, 5 mm, 0, 8 mm y en particular mayor que 1, 0 mm.

4. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa eléctricamente conductora (25, 26) presenta un espesor de 1 µm a 300 µm, en particular de 2 µm a 200 µm, 3 µm a 2µm ó 10 µm a 50 µm, sobre todo de 30 µm a 40 µm.

5. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el espesor de la capa eléctricamente conductora (25, 26) es inferior al 20%, en particular inferior al 10%, 8%, 6%, 4%, 2%, 1% o incluso menos del 0, 5% ó 0, 1% del espesor de la correspondiente placa de circuitos (21) y/o porque el espesor de la capa eléctricamente conductora (25, 26) es de más del 0, 1%, en particular más del 0, 5%, 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% o de más del 15% del espesor de la placa de circuitos (21) .

6. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la capa eléctricamente conductora (25, 26) está compuesta por una capa de cobre (25’) , que dado el caso puede estar dotada por el lado de contacto de una capa adicional (26) , que por ejemplo incluye uno o varios de los siguientes materiales: plata, oro o estaño.

7. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el equipo de estructura, de los que al menos hay uno, está configurado sobre la cara exterior o superior (21b) de la placa de circuitos (21) .

8. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el equipo de estructura, de los que al menos hay uno, está configurado total o parcialmente sobre la cara interior o inferior (21a) orientada hacia el espacio interior (1’) del filtro de cavidad de AF.

9. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el material de la placa de circuitos está compuesto por uno o varios de los siguientes materiales: resina fenólica, papel, resina epoxi, fibra de vidrio, tejido de fibra de vidrio, cerámica, PTFE.

10. Filtro de cavidad de AF según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el filtro de alta frecuencia incluye la carcasa (3) con el fondo de la carcasa (5) , con la pared de la carcasa (6) y con paredes delimitadoras (105) formando cámaras (101) , así como la tapa de la carcasa (17) , estando compuesta la carcasa (3) por metal o una aleación metálica, preferiblemente en forma de una pieza fresada o de fundición.