FILTRO DE BAJA POTENCIA MINIATURA PARA LA BANDA DE FM.

1. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM formado por un cuerpo individual cerrado con forma de paralelepípedo de pequeñas dimensiones,

que se caracteriza porque interiormente está compuesto por tres cavidades (1, 1' y 1'') separadas por dos paredes interiores que disponen de ventanas o iris de acoplo intercavidad (3 y 3') que permiten el caso de la señal y las cuales están conectadas a unos tornillos de sintonía M10 (8 y 8') fijados al filtro exteriormente, en el que en cada cavidad hay un resonador (2, 2' y 2'') con un aislante (4, 4' y 4'') en su zona superior y conectado con un tornillo de un tornillo de sintonía M24 (5, 5' y 5'') en su extremo superior que está anclado al filtro exteriormente, y en el que en las cavidades de los extremos (1 y 1'') hay unos conectores (6 y 6') fijados al filtro exteriormente que conectan con unos discos de acoplo (7 y 7') que se ubican a una distancia regulada de los resonadores (2 y 2'') sin llegar a estar en contacto con ellos.

2. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los resonadores (2, 2' y 2'') se caracterizan por ser tubos huecos de latón.

3. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 2, en el que los resonadores (2, 2' y 2'') se caracterizan por estar recubiertos por un baño de plata.

4. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los aislantes (4, 4' y 4'') se caracterizan por ser de PTFE de forma cilíndrica.

5. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los tornillos de sintonía M24 (5, 5' y 5'') se caracterizan por quedar fijados individualmente al filtro por medio de unos soportes (50, 50' y 50'') y sendas tuerca de fijación (51, 51' y 51'').

6. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los iris (3 y 3') o ventana de acoplo intercavidad se caracterizan por ser de forma rectangular.

7. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los tornillos de sintonía M10 de acoplo del iris (8 y 8') se caracterizan por quedar fijados al cuerpo del filtro por unas tuercas de fijación (80 y 80').

8. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los iris (3 y 3') o ventana de acoplo intercavidad se caracterizan por ser de forma rectangular.

9. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los conectores (6 y 6') se caracterizan por quedar fijados al filtro exteriormente por medio de unos soportes (60 y 60').

10. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los discos de acoplo (7 y 7') se caracterizan porque son de latón con baño de plata.

11. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que las cavidades (1, 1' y 1'') se caracterizan porque son de dimensiones semejantes.

12. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que las caras exteriores y paredes interiores del filtro se caracterizan porque son metálicas.

Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente memoria descriptiva define un filtro coaxial de pequeñas dimensiones y alta eficiencia para radiocomunicaciones en estaciones de radio FM de baja potencia y en reemisores de FM de baja potencia. Para ello, se desarrolla una 10 estructura compuesta por tres cavidades con un resonador en cada una de ellas con una distribución específica de conectores de entrada y salida de señal con sus discos de acoplo correspondientes, de unos tornillos de sintonía y de unos irises de acoplo entre cavidades contiguas.

ANTECEDENTES

Los filtros son componentes conocidos en el sector de las telecomunicaciones. Un filtro es un dispositivo (generalmente) de dos puertos, cuya misión principal es seleccionar y/o rechazar una determinada banda de frecuencias deseada (o no deseada). Para ello, existen diferentes tipos de filtro en función de las bandas de 20 frecuencias que queramos eliminar o dejar pasar. Así, podemos clasificar en términos de su función en cinco categorías, los filtros paso bajo, paso banda, paso alto, notch, paso todo (sólo se afecta a la fase) y banda eliminada, teniendo en cuenta que los notch son en realidad banda eliminada, aunque la banda que eliminan es muy estrecha.

El punto de partida de todo diseño de un filtro es su función de transferencia, la cual nos define completamente la forma que tendrá y la atenuación del mismo en función de la frecuencia. Existen diversas funciones de transferencia en función de la aplicación del filtro, sirviendo como ejemplo las más comunes como son los filtros de Chebyshev, los Elípticos, los de Bessel y los Butterworth.

En este punto cabe destacar que hay ejemplos de filtros que son utilizados dentro de otros rangos frecuenciales y con una formación estructural diversa, como por ejemplo el registro ES1068228U y ES 1069893 que define filtros amplificadores para antenas de radar formada por un cuerpo con diferentes elementos que trabajan en frencuencias de 34,3/53,5 y 24,1 Ghz; el registro ES1078635U y ES1138818U que definen dispositivos de filtrado de señales de televisión, radio y/o datos de SMATV/MATV para ser ubicados en la proximidad de una antena los cuales están formado por componentes diferentes que trabajan para frecuencias entre 790 y 862 Mhz; el registro EP0561676 que define un filtro sintonizable de alta frecuencia compuesto por dos circuitos oscilantes sintonizados mediantes diodos de capacidad variable; el registro ES2355341 que define un filtro que usa postes circulares para altas potencias; o el registro EP0961338 que define un filtro de paso de banda con una pluralidad de resonadores dieléctricos escalonados y graduales que difieren en componentes y funcionalidad al de la presente invención. Todos estos ejemplos definen filtros que solucionaban aspectos hasta la fecha no resueltos, pero que lamentablemente no solucionan el inconveniente que el presente invento solventa.

El objetivo del invento es desarrollar un filtro de pequeñas dimensiones para ser utilizado en estaciones de FM de baja potencia, teniendo en cuenta que esta tipología de filtro no existe en la actualidad. Las dimensiones son tales que se busca que se puedan colocar dos filtros paralelos y aun así tengan una anchura total inferior a la de un rack estándar y una altura inferior a dos unidades de rack para que no ocupen mucho espacio y puedan ir montados en los rack estándar de los transmisores de radio de FM.

Para ello se desarrolla un filtro por el que entra un canal/señal de FM a una determinada potencia, y sale filtrado, es decir, atenúa todas las frecuencias fuera de la banda de trabajo deseada, ofreciendo unas pérdidas de inserción y de retomo bajas, y atenuando lo mínimo posible las frecuencias dentro de la banda de interés. En concreto, la banda de trabajo del filtro es la de la banda de FM comercial entre 87.5 y 108 MHz. Adicionalmente, la presente invención está en un filtro tipo Chebyshev de tercer orden de tecnología Combline en el que los elementos de acoplo de entrada y salida son dos discos rotatorios solidarios a los conectores de entrada y salida en los que el acoplo se varía por medio de su aproximación o

alejamiento a los resonadores primero y tercero del filtro. Los irises varían el acoplo entre cavidades por medio de una varilla metálica que entra y sale del filtro, variando el tamaño eléctrico del iris al dar más o menos recorrido al lazo de corriente que transcurre a lo largo del conjunto de la ventana del iris más la varilla de acoplo.

Es por todo ello, que la presente invención constituye una solución que se diferencia de cualquier filtro registrado y/o comercializado, introduciendo en el sector una solución innovadora y totalmente diferenciada de las existentes.

DESCRIPCIÓN DEL INVENTO

La presente invención define un filtro cuya banda de trabajo es la de FM, formado por un cuerpo individual, de forma variable pero siendo preferiblemente de forma paralelepípeda ortogonal, cuyas caras exteriores que cierran dicho cuerpo son metálicas, preferentemente de chapa de aluminio, y que interiormente está formado por tres cavidades semejantes en dimensiones.

Las dos paredes de la cavidad intermedia disponen de sendas ventanas llamadas iris de acoplo intercavidad, de tal manera que permiten el acoplo eléctrico entre cavidades adyacentes permitiendo el paso de la señal de una cavidad a la siguiente.

En cada cavidad hay un resonador de latón que está recubierto por un baño de plata. El espesor del baño de plata está entre 10 y 25 mieras. El resonador es un tubo hueco que en su extremo superior tiene un aislante de PTFE de forma cilindrica cuya función es evitar que ocurran arcos eléctricos por sobretensiones. A su vez en el extremo hueco de cada resonador hay un tornillo de sintonía de latón M24. Cada tomillo de sintonía M24 se fija al filtro por medio de un soporte y una tuerca de fijación. Por tanto, los tres conjuntos que forman el aislante de PTFE, el tomillo de sintonía y el resonador son los encargados de la capacidad de sintonía en frecuencia del filtro en toda la banda de FM.

En las cavidades de los extremos hay dos conectores tipo N-Hembra, uno de entrada y otro de salida. Estos conectores quedan fijados al filtro por un soporte. Unido al conector, pero sin llegar a estar en contacto con el resonador, se encuentra un disco

de acoplo, que es de latón, con baño de plata entre 5 y 15 mieras. Este puede ser regulado para que se acerque o aleje al resonador con el fin de conseguir un óptimo acoplo de la señales de entrada y salida.

Por su parte, el iris o ventana de acoplo intercavidad, que es de forma rectangular, 5 ajusta su nivel de acoplo por medio de los tomillos de sintonía MIO.

Las dimensiones del resonador estarán dentro de un rango de 30 a 40 mm de diámetro exterior, y una altura de entre 400 y 500 mm, y el espesor del tubo hueco entre 0,05 y 2 mm.

Las dimensiones del disco de acoplo estarán dentro de unos rangos de diámetro 10 entre 40 y 60mm y un espesor entre 1 y 4 mm.

El iris por su parte, tiene unas dimensiones rectangulares que están dentro del rango de ancho entre 35 y 65 mm, y alto entre 125 y 155 mm

Las dimensiones de cada una de las tres cavidades son ligeramente superiores a las de los componentes que las conforman, dejando aproximadamente una holgura de 15 entre 15 y 35 mm, siendo las tres cavidades iguales y formando el conjunto unitario del filtro.

El espesor de las caras exteriores del filtro, al igual que de las dos paredes que forman las tres cavidades del filtro, estará dentro de un rango de 0,75 y 2,50 mm.

Una vez definido el filtro individual, es decir que filtra un canal, se puede proceder 20 al montaje de distintas combinaciones, por ejemplo de dos canales y formar un diplexor o combinador de dos canales, para lo cual se requiere de una conexión estrella o T de unión con una salida final.

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña como parte 25 integrante de la misma un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

Fig.l.- Representación de una vista exterior en perspectiva del conjunto del filtro. Fig.2.- Representación frontal de los componentes internos del filtro.

Fig.3.- Representación lateral de los componentes en una de las cavidades.

Fig.4.- Representación de dos detalles correspondientes a la Fig.3.

Fig.5 - Representación de la cara superior del filtro.

Fig.6 - Representación de la cara inferior del filtro.

Descripción de los dibujos

Como se puede observar en la Figura...

1. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM formado por un cuerpo individual cerrado con forma de paralelepípedo de pequeñas dimensiones, que se caracteriza porque interiormente está compuesto por tres cavidades (1, 1' y 1'') separadas por dos paredes interiores que disponen de ventanas o iris de acoplo intercavidad (3 y 3') que permiten el caso de la señal y las cuales están conectadas a unos tornillos de sintonía M10 (8 y 8') fijados al filtro exteriormente, en el que en cada cavidad hay un resonador (2, 2' y 2'') con un aislante (4, 4' y 4'') en su zona superior y conectado con un tornillo de un tornillo de sintonía M24 (5, 5' y 5'') en su extremo superior que está anclado al filtro exteriormente, y en el que en las cavidades de los extremos (1 y 1'') hay unos conectores (6 y 6') fijados al filtro exteriormente que conectan con unos discos de acoplo (7 y 7') que se ubican a una distancia regulada de los resonadores (2 y 2'') sin llegar a estar en contacto con ellos.

2. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los resonadores (2, 2' y 2'') se caracterizan por ser tubos huecos de latón.

3. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 2, en el que los resonadores (2, 2' y 2'') se caracterizan por estar recubiertos por un baño de plata.

4. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los aislantes (4, 4' y 4'') se caracterizan por ser de PTFE de forma cilíndrica.

5. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los tornillos de sintonía M24 (5, 5' y 5'') se caracterizan por quedar fijados individualmente al filtro por medio de unos soportes (50, 50' y 50'') y sendas tuerca de fijación (51, 51' y 51'').

6. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los iris (3 y 3') o ventana de acoplo intercavidad se caracterizan por ser de forma rectangular.

7. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los tornillos de sintonía M10 de acoplo del iris (8 y 8') se caracterizan por quedar fijados al cuerpo del filtro por unas tuercas de fijación (80 y 80').

8. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los iris (3 y 3') o ventana de acoplo intercavidad se caracterizan por ser de forma rectangular.

9. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los conectores (6 y 6') se caracterizan por quedar fijados al filtro exteriormente por medio de unos soportes (60 y 60').

10. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que los discos de acoplo (7 y 7') se caracterizan porque son de latón con baño de plata.

11. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que las cavidades (1, 1' y 1'') se caracterizan porque son de dimensiones semejantes.

12. Filtro de baja potencia miniatura para la banda de radio FM, de acuerdo con las características de la reivindicación 1, en el que las caras exteriores y paredes interiores del filtro se caracterizan porque son metálicas.