Filtro resonante multimodal.

Filtro resonante multimodal que comprende:

una carcasa (200) que tiene una cavidad en la misma;

un elemento (211) resonante dieléctrico (DR) alojado en la carcasa, formando el elemento DR una pluralidad demodos resonantes en diferentes direcciones; caracterizado por una primera línea (207) de transmisión alineada a lolargo de una primera dirección en la que se forma un primer modo resonante de la pluralidad de modos resonantes;una segunda línea (208) de transmisión alineada a lo largo de una segunda dirección en la que se forma un segundomodo resonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el segundo modo resonante diferente del primermodo resonante; y

una tercera línea (209) de transmisión alineada a lo largo de una tercera dirección en la que se forma un tercer modoresonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el tercer modo resonante diferente del primer modoresonante y el segundo modo resonante,

en el que la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión acoplanel primer modo resonante, el segundo modo resonante y el tercer modo resonante entre sí a través de conexión oacoplamiento directo.

Filtro resonante multimodal

Campo técnico

La siguiente descripción se refiere a un resonador, y más particularmente, a un resonador multimodal (o de modo multirresonante) para emitir frecuencias de resonancia de una pluralidad de modos resonantes y un filtro resonante multimodal que usa el mismo.

Antecedentes de la técnica Generalmente, un filtro de alta frecuencia que usa un resonador dieléctrico (DR, dielectric resonator) , tal como un filtro de DR, un filtro de cavidad, un filtro de guía de ondas, y similares, tiene un circuito tanque para la resonancia de una alta frecuencia, especialmente una frecuencia superalta. Un circuito resonante general se forma usando bobinas y condensadores y no es adecuado para formar una frecuencia superalta por su gran pérdida de radiación. Por este motivo, generalmente se forma un filtro de radiofrecuencia (RF) usando una pluralidad de resonadores, cada uno de los cuales tiene un dispositivo de circuito para la resonancia a una frecuencia particular por medio de una combinación de inductores (L) y condensadores (C) . El filtro de RF incluye normalmente un elemento resonante dieléctrico (DR) o una varilla resonante metálica en el interior de una cavidad de un cilindro metálico o un hexaedro rectangular rodeado por un conductor, de manera que sólo existe un campo electromagnético que tiene una frecuencia única en un espacio de recepción (celda) , permitiendo de ese modo la resonancia de frecuencia superalta.

La figura 1 ilustra un filtro paso banda (BPF, band-pass filter) de 8 polos convencional.

Volviendo a la figura 1, el BPF convencional incluye una carcasa 11 que tiene 8 cavidades divididas con un intervalo predeterminado entre ellas en un metal hexaédrico. Cada una de las cavidades incluye un elemento 13 DR que tiene alto valor de Q que se fija usando un elemento de soporte. El BPF también incluye conectores 17 de entrada/salida montados en un lado de la carcasa 11 y una cubierta 12 para proteger una abertura de la carcasa 11. Para ajustar la cantidad de acoplamiento entre elementos 13 DR, las cavidades de la carcasa 11 están divididas mediante divisiones en las que se forman ventanas que tienen un tamaño predeterminado. La superficie interna de la carcasa 11 está chapada con plata para estabilizar el rendimiento eléctrico y para maximizar la conductividad. La ventana formada en cada división está cortada por un intervalo predeterminado de manera perpendicular a la superficie inferior de la cavidad. La cantidad de acoplamiento entre los elementos 13 DR montados en las cavidades se ajusta según el tamaño de la ventana para suprimir la aparición de ondas parásitas. En cada ventana está previsto un tornillo 15 de acoplamiento, que puede insertarse en la ventana a través de la carcasa 11, ajustando con precisión de ese modo la cantidad de acoplamiento.

El elemento 13 DR montado en cada cavidad de la carcasa 11 está soportado por un elemento de soporte vertical previsto desde la superficie inferior, y está previsto un tornillo 14 de sintonización en la superficie superior del elemento 13 DR para controlar la frecuencia. En el lateral de la carcasa 11, están previstos conectores 17 de entrada y salida que se conectan a líneas 16 de alimentación de entrada y salida. La línea de alimentación de entrada suministra una señal procedente del conector de entrada al primer elemento DR, mientras que la línea de alimentación de salida suministra una señal procedente del elemento DR final al conector de salida.

Haciendo referencia al filtro paso banda convencional (o filtro de eliminación de banda) , se requiere realizar un filtro que tenga una pluralidad de polos, una pluralidad de cavidades y medios de acoplamiento para el acoplamiento entre los elementos 13 DR. Debido a que el elemento 13 DR individual usa un único modo resonante, se requiere realizar un BPF multimodal que tenga una pluralidad de polos, una pluralidad de cavidades y una pluralidad de elementos 13 DR y se requieren adicionalmente medios de acoplamiento para el acoplamiento entre los elementos 13 DR . Por consiguiente, un gran espacio suficiente para alojar las cavidades y los medios de acoplamiento son necesarios en el interior del filtro, lo que aumenta el tamaño y el peso del BPF multimodal. Por tanto, para un filtro ligero y pequeño, es esencial reducir el número de cavidades y elementos DR. Si el número de cavidades y elementos DR aumenta, el tamaño, el peso y el coste de fabricación del filtro también aumentan.

Tal como se da a conocer en la publicación de patente internacional n.º WO 2005/069425 y el boletín de publicación de patente japonesa n.º 2001-60804, hubo intentos de implementar una pluralidad de modos que usan un único elemento resonante. Sin embargo, en las técnicas dadas a conocer, un elemento DR está en una forma poligonal relativamente compleja, haciendo que el proceso de fabricación del elemento resonante sea muy complicado y, por tanto, aumentando el coste de fabricación del elemento resonante. Aún no se ha identificado un ejemplo de realización de un elemento resonante poligonal complejo y un filtro resonante que usa el mismo en productos reales. El documento US 4 675 630 da a conocer un filtro paso banda cargado dieléctrico de modo triple con tornillos de acoplamiento.

Descripción de la invención Problema técnico Un aspecto de la presente invención es tratar al menos los problemas y/o desventajas anteriores y proporcionar al menos las ventajas descritas a continuación. Por consiguiente, un aspecto de la presente invención es proporcionar un filtro resonante multimodal que puede conectar de manera excelente una pluralidad de frecuencias de resonancia de modo idéntico entre sí.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un filtro resonante multimodal de tamaño reducido.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un filtro resonante multimodal ligero.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un filtro resonante multimodal que puede reducir el coste de fabricación del mismo.

Solución al problema En un aspecto general, se proporciona un filtro resonante multimodal que comprende una carcasa que tiene una cavidad en la misma, un elemento resonante dieléctrico (DR) alojado en la carcasa, formando el elemento DR una pluralidad de modos resonantes en diferentes direcciones, una primera línea de transmisión alineada a lo largo de una primera dirección en la que se forma un primer modo resonante de la pluralidad de modos resonantes, una segunda línea de transmisión alineada a lo largo de una segunda dirección en la que se forma un segundo modo resonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el segundo modo resonante diferente del primer modo resonante, y una tercera línea de transmisión alineada a lo largo de una tercera dirección en la que se forma un tercer modo resonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el tercer modo resonante diferente del primer modo resonante y el segundo modo resonante, en el que la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión acoplan el primer modo resonante, el segundo modo resonante y el tercer modo resonante entre sí a través de conexión o acoplamiento directo.

El filtro resonante multimodal puede comprender además un conector de entrada fijado a un lado de la carcasa, al que se le introduce una señal de entrada, y un conector de salida fijado al otro lado de la carcasa, desde el que se emite una señal de salida, en el que la primera línea de transmisión y la segunda línea de transmisión se conectan al conector de entrada y la tercera línea de transmisión se conecta directamente al conector de salida.

El filtro resonante multimodal puede comprender además un conector de entrada fijado a un lado de la carcasa, al que se le introduce una señal de entrada, un conector de salida fijado al otro lado de la carcasa, desde el que se emite una señal de salida, y una línea de transmisión auxiliar, en el que la primera línea de transmisión y la segunda línea de transmisión se conectan al conector de entrada, la tercera línea de transmisión se conecta directamente al conector de salida y la línea de transmisión auxiliar se conecta a uno del conector de entrada y el conector de salida.

El primer modo resonante, el segundo modo resonante y el tercer modo resonante pueden ser ortogonales entre sí.

La pluralidad de modos resonantes pueden ser modos resonantes sustancialmente idénticos que se forman en diferentes direcciones.

La pluralidad de modos resonantes pueden ser modos TE01δ.

El elemento DR puede conformarse en una forma sustancialmente esférica, cilíndrica o hexaédrica rectangular.

Una superficie... [Seguir leyendo]

1. Filtro resonante multimodal que comprende:

una carcasa (200) que tiene una cavidad en la misma;

un elemento (211) resonante dieléctrico (DR) alojado en la carcasa, formando el elemento DR una pluralidad de modos resonantes en diferentes direcciones; caracterizado por una primera línea (207) de transmisión alineada a lo largo de una primera dirección en la que se forma un primer modo resonante de la pluralidad de modos resonantes;

una segunda línea (208) de transmisión alineada a lo largo de una segunda dirección en la que se forma un segundo modo resonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el segundo modo resonante diferente del primer modo resonante; y

una tercera línea (209) de transmisión alineada a lo largo de una tercera dirección en la que se forma un tercer modo resonante de la pluralidad de modos resonantes, siendo el tercer modo resonante diferente del primer modo resonante y el segundo modo resonante,

en el que la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión acoplan el primer modo resonante, el segundo modo resonante y el tercer modo resonante entre sí a través de conexión o acoplamiento directo.

2. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, que comprende además: un conector de entrada fijado a un lado de la carcasa, al que se le introduce una señal de entrada; y un conector de salida fijado al otro lado de la carcasa, desde el que se emite una señal de salida, en el que la primera línea de transmisión y la segunda línea de transmisión se conectan al conector de entrada y la

tercera línea de transmisión se conecta directamente al conector de salida.

3. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, que comprende además: un conector de entrada fijado a un lado de la carcasa, al que se le introduce una señal de entrada; un conector de salida fijado al otro lado de la carcasa, desde el que se emite una señal de salida; y una línea de transmisión auxiliar, en el que la primera línea de transmisión y la segunda línea de transmisión se conectan al conector de entrada, la

tercera línea de transmisión se conecta directamente al conector de salida y la línea de transmisión auxiliar se conecta a uno del conector de entrada y el conector de salida.

4. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que el primer modo resonante, el segundo modo resonante y el tercer modo resonante son ortogonales entre sí.

5. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de modos resonantes son modos resonantes sustancialmente idénticos que se forman en diferentes direcciones.

6. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de modos resonantes son modos TE01δ.

7. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que el elemento DR se conforma en una forma sustancialmente esférica, cilíndrica o hexaédrica rectangular.

8. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que al menos una de una superficie circunferencial interna y una superficie circunferencial externa de la carcasa se conforma en una forma sustancialmente esférica, cilíndrica o hexaédrica rectangular.

9. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión se forman cada una en una forma de barra, una forma de varilla o una forma de placa.

10. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión se alinean entre una superficie circunferencial interna de la carcasa y una superficie circunferencial externa del elemento DR.

11. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que una forma de al menos una parte de la primera línea de transmisión, la segunda línea de transmisión y la tercera línea de transmisión corresponde a una forma del elemento DR o la carcasa.

12. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, que comprende además un elemento de soporte, del que se conecta un extremo a una superficie inferior del elemento DR y del que se conecta el otro extremo a una superficie circunferencial interna de la carcasa, soportando de ese modo la carcasa de manera que el elemento DR se sitúa en el centro en el interior de la carcasa.

13. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, que comprende además:

un conector de entrada fijado a un lado de la carcasa, al que se le introduce una señal de entrada, conectándose o acoplándose el conector de entrada directamente con la primera línea de transmisión; y

un conector de salida fijado al otro lado de la carcasa, desde el que se emite la señal de entrada acoplada según la pluralidad de modos resonantes acoplados.

14. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que un eje x, un eje y y un eje z son ortogonales entre sí con respecto al centro del elemento DR,

un primer extremo de la primera línea de transmisión se sitúa en un eje +x y un segundo extremo de la misma se sitúa en un eje +z,

un primer extremo de la segunda línea de transmisión se conecta con el segundo extremo de la primera línea de transmisión en el eje +z y un segundo extremo de la misma se sitúa en un eje +y, y

un primer extremo de la tercera línea de transmisión se conecta con el primer extremo de la primera línea de transmisión en el eje +x y un segundo extremo de la misma se conecta con el segundo extremo de la segunda línea de transmisión en el eje +y.

15. Filtro resonante multimodal según la reivindicación 1, en el que un eje x, un eje y y un eje z son ortogonales entre sí con respecto al centro del elemento DR,

un primer extremo de la primera línea de transmisión se sitúa en un eje +x y un segundo extremo de la misma se sitúa en un eje +z,

un primer extremo de la segunda línea de transmisión se conecta con el segundo extremo de la primera línea de transmisión en el eje +z y un segundo extremo de la misma se sitúa en un eje +y, y

un primer extremo de la tercera línea de transmisión se conecta con el segundo extremo de la segunda línea de transmisión en el eje +y y un segundo extremo de la misma se sitúa en un punto en un eje -x.