Brevet FR2741490A3 — publié le 19970523

FR 2741490 A3 19970523 FR 9613682 A 19961108 L'invention concerne un filtre pour appareil radio, ledit filtre comprenant une structure en forme de coque possédant au moins une région, ledit filtre comprenant en outre au moins un moyen conducteur, le moyen conducteur étant monté dans les régions de la structure formant coque. L'invention concerne également un filtre pour appareil radio, comprenant une structure formant coque ayant au moins une région. L'invention peut être appliquée à des filtres coaxiaux et de type hélicoïdal comportant un moyen conducteur, mais également des filtres du type à résonateur à cavité. L'expression "appareil radio" utilisée précédemment désigne un émetteur, un récepteur ou un émetteur/récepteur dans une gamme de hautes fréquences ou un autre dispositif qui a besoin d'un filtre pour fonctionner. L'invention est applicable notamment à des postes de base et à des postes mobiles, c'est-à-dire des équipements terminaux utilisés dans un réseau radio cellulaire. L'invention convient également par exemple pour des amplificateurs sur poteau ou en tête de mâts utilisés en liaison avec des antennes ou des mâts d'antennes. On utilise des filtres pour réaliser des circuits à haute fréquence, par exemple dans des postes de base ou des postes mobiles de réseaux de téléphones mobiles. Les structures de filtre peuvent être utilisées par exemple en tant que circuits d'interface et de filtrage dans les amplificateurs d'unités d'émetteurs et de récepteurs dans des postes de base. Il existe plusieurs types différents de filtres comprenant une structure formant coque ou un corps: par exemple des structures de résonateur coaxial ou de résonateur hélicoïdal. Dans des structures de résonateur coaxial et de résonateur hélicoïdal, la coque entoure un conducteur qui est positionné au centre de celle-ci et qui est désigné sous le terme de résonateur ou broche formant résonateur. Dans le cas de résonateurs coaxiaux, le conducteur est réalisé sous la forme d'une broche, tandis que dans des résonateurs hélicoïdaux, il a une forme hélicoïdale. En outre, il existe des résonateurs à cavité, dans lesquels la structure formant coque elle-même constitue le filtre. Dans des téléphones mobiles par exemple, le filtre est un composant séparé renfermé, qui est positionné dans un renfoncement du corps du téléphone. Un composant renfermé requiert un certain espace et est lourd; il est également coûteux et long à fabriquer. Le raccordement à la masse n'est également pas le meilleur possible. La demande de brevet DT 2422398 décrit une structure de filtre; cependant, la structure formant coque de ce filtre est une partie séparée fixée au corps effectif du téléphone. Par conséquent, même cette solution présente les inconvénients indiqués précédemment. Le brevet US 4 689 825 décrit un étage amplifi- cateur utilisé en tant que composant d'un appareil de télévision, dont une partie est un filtre, mais on ne décrit même pas une cavité de résonateur dans cette solution étant donné que cette dernière utilise un filtre à constante localisée sur un panneau de circuits imprimés et non un filtre formé d'une coque comprenant des régions telles que des cavités de résonateurs. Le filtre utilisé dans cette forme de réalisation ne comporte aucune structure formant coque effective et le filtre n'est pas une partie intégrée de façon fixe dans l'appareil, c'est-à- dire l'appareil de télévision, mais est relié au composant de l'appareil, c'est-à-dire l'étage amplificateur de l'appareil de télévision. La présente invention a pour but de créer un nouveau type de filtre qui supprime les problèmes liés aux solutions connues. Ceci est obtenu à l'aide d'un filtre selon l'invention qui est caractérisé en ce que la structure formant coque du filtre et la ou les régions contenues dans cette structure sont prévues sous la forme d'une partie fixe du corps, de la coque ou d'une structure mécanique similaire de l'appareil radio, et la structure formant coque du filtre et éventuellement la ou les régions, qu'elle contient, sont solidaires dudit corps, de ladite coque ou de ladite structure mécanique similaire de l'appareil radio, ce qui a pour effet que ledit corps, ladite coque ou ladite structure mécanique similaire de l'appareil radio constituent au moins la partie principale de la structure formant coque du filtre dans l'appareil radio. La solution selon l'invention présente plusieurs avantages. La nouvelle structure utilise d'une manière efficace le corps d'un appareil radio, tel qu'un équipement terminal ou un poste de base, en tant que partie du filtre; ceci simplifie la structure mécanique de l'équipement, étant donné que le même élément structurel possède deux fonctions différentes. La solution selon l'invention permet une économie d'espace et réduit le poids, ce qui est particulièrement important dans des équipements terminaux portables, par exemple des téléphones mobiles. La nouvelle solution est également d'une fabrication bon marché. En outre, la solution selon l'invention dégage un espace plus important pour les moyens conducteurs du filtre, par exemple les bobines hélicoïdales ou les résonateurs hélicoïdaux, ce qui permet de réaliser un filtre ayant de meilleures propriétés. Un autre avantage est que le raccordement du filtre à la masse est amélioré et que les perturbations et les fuites HF sont réduites. L'invention est applicable par exemple à des filtres de type hélicoïdal et de type coaxial et également à des résonateurs à cavité. Dans ce qui suit, on va décrire l'invention de façon plus détaillée en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente le corps d'un appareil radio, tel qu'un téléphone mobile, et les bobines d'un filtre hélicoïdal; - la figure 2 représente les bobines d'un filtre hélicoïdal situé sur une plaque de circuits imprimés, séparée; - la figure 3 représente le corps d'un appareil radio et un filtre monté dans cet appareil; - la figure 4 représente les bobines d'un filtre hélicoïdal et d'autres composants de l'appareil radio sur la plaque de circuits imprimés réelle de l'appareil radio; - la figure 5 représente le corps d'un appareil terminal, recouvert par un matériau conducteur et vu à partir de l'extrémité du filtre tournée vers la structure formant coque; et - la figure 6 représente le corps de l'appareil radio tel qu'un poste de base utilisé par exemple dans un réseau radio-cellulaire ou un autre réseau de téléphone mobile. La figure 3 représente une structure, qui est formée des parties représentées sur les figures 1 et 2 et qui comprend le corps 1 d'un appareil radio et un filtre 2. Le filtre 2 comprend une structure formant coque 3 positionnée dans le corps 1 de l'appareil radio, des moyens conducteurs 4-9 tels que des bobines hélicoïdales 4-9 et une structure de support telle qu'une plaque de circuits imprimés 10 sur laquelle sont montées les bobines hélicoïdales 4-9. En outre, la plaque de circuits imprimés comprend un diagramme de commutation désiré et, si cela est nécessaire, certains composants auxiliaires. Le filtre représenté sur les figures est en réalité un filtre de type duplex comprenant un filtre d'émission TX et un filtre de réception RX. Le filtre comprend en outre une interface d'antenne, à laquelle la ligne d'antenne est connectée, et une interface pour le raccordement du filtre aux parties de l'appareil radio, telles qu'une unité radio 55-56. Les bobines hélicoïdales 4-9 sont des conducteurs hélicoïdaux dont des premières extrémités ne sont pas connectées, c'est-à-dire sont libres. L'invention concerne par conséquent un filtre 2 pour hautes fréquences utilisé en liaison avec un appareil radio, tel qu'un équipement terminal ou un poste de base d'un réseau cellulaire. Le filtre comprend par conséquent une structure formant coque 3 comportant au moins une région, par exemple six régions 14-19. En outre, le filtre comprend au moins un moyen conducteur, par exemple six moyens conducteurs 4-9 ou bobines hélicoïdales 4-9 ou résonateurs hélicoïdaux 4-9. Les moyens conducteurs 4-9 sont montés dans les régions 14-19 de la structure formant coque 3, qui est visible sur les figures 1 à 3, notamment sur la figure 3. En particulier à partir des figures 1 et 3 on peut voir que, conformément à l'invention, la structure formant coque 3, 14-19 du filtre 2 est réalisée sous la forme d'une partie fixe du corps, de la coque ou d'une structure mécanique similaire de l'appareil radio. L'exemple représenté sur les figures 1 et 3 s'applique notamment au corps 1 d'un téléphone mobile, mais l'invention peut être également mise en oeuvre avec la structure formant coque d'un appareil radio. Dans le filtre selon l'invention, une structure mécanique de l'appareil radio forme au moins la partie principale de la structure formant coque 3 du filtre 2 de l'appareil radio. Dans une forme de réalisation préférée, le filtre 2 est un filtre utilisé dans un équipement terminal d'un réseau radio cellulaire. Dans ce cas, la structure formant coque 3 du filtre 2 est une partie fixe 1 de l'équipement terminal et est solidaire du corps de l'équipement terminal, c'est-à-dire que ces éléments sont réunis d'un seul tenant. Dans une autre forme de réalisation possible, la structure formant coque 3 du filtre 2 est une partie fixe de la structure formant coque 1 de l'équipement terminal et en est solidaire. Le corps 1 de l'appareil radio ou, de façon correspondante, la structure formant corps de l'appareil radio, et la structure formant coque 3 du filtre 2 montée dans ce corps, peuvent être fabriqués par exemple par moulage sous pression, fraisage ou extrusion par impacts. On va décrire ci-après une autre technique de fabrication en se référant à la figure 5. Comme indiqué précédemment, le filtre selon une forme de réalisation préférée est un filtre duplex 2 comprenant un filtre d'émission et un filtre de réception. Dans le filtre 2 de la forme de réalisation préférée, le corps 1, la coque ou la structure mécanique similaire de l'appareil radio constituent la structure formant coque 3 à la fois du filtre d'émission TX et du filtre de réception RX. Dans une forme de réalisation préférée, le filtre est un filtre à circuits multiples et comprend une pluralité de moyens conducteurs 4-9, une pluralité de régions 14-19 formées dans la structure formant coque, et des cloisons de séparation 30 entre les régions. On peut voir sur la figure 2 que les cavités 14-19 formées dans le corps 1 du téléphone mobile forment la structure formant coque 3 pour les bobines hélicoïdales 4-9 situées sur une plaque de circuits imprimés. Dans un tel filtre, les cloisons de séparation 30 sont fixées et font partie intégrante du corps 1 ou de la structure formant coque 2 de l'appareil radio. Les moyens conducteurs 4-9, par exemple des bobines hélicoïdales 4-9, dans le filtre 2, sont montés sur une structure de support 1, par exemple une plaque de circuits imprimés 10. En référence aux figures 2 et 3 notamment, la structure de support 10 comprend une zone conductrice 50 en contact direct avec le corps 1 ou la coque de l'appareil radio. C'est un moyen facile de réaliser un raccordement correct à la masse pour le filtre 2. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention représentée sur la figure 4, les moyens conducteurs 4-9 sont montés sur la même structure de support 60 que les circuits effectifs de transmission radio 55-56, par exemple l'unité radio 55-56, de l'appareil radio. Dans ce cas, les moyens conducteurs 4-9, par exemple les bobines hélicoïdales 4-9, sont intégrés avec la plaque réelle de circuits imprimés 60 de l'appareil radio. Cette solution "doublement intégrée" présente l'avantage de simplifier la structure du filtre et de l'ensemble de l'appareil radio. La figure 6 représente un corps 201 d'un appareil radio, tel qu'un poste de base. Le corps du poste de base comprend une structure formant coque 205 du filtre, qui est solidaire du corps 201 du poste de base. En plus de la structure formant coque 205 du filtre, le corps 201 de l'appareil radio, tel que le poste de base, comprend un espace 210 par exemple pour une unité radio du type émetteur/récepteur, un espace 220 éventuellement pour d'autres composants, comme par exemple un coupleur directionnel et un isolateur. Le corps 201 peut comporter en outre un espace 230 pour d'autres composants. La structure formant coque 205 et ses régions sont situées dans le corps 201 de l'appareil radio, comme par exemple un poste de base, comprenant des espaces pour certains ou même tous les autres composants de l'appareil radio, comme par exemple un poste de base. La figure 5 représente une forme de réalisation préférée en rapport avec la technique de fabrication, la structure formant coque 3 du filtre et la structure formant corps 1 de l'appareil radio. Dans cette forme de réalisation préférée, au moins la structure formant coque 3 du filtre comprend un revêtement 3a qui est formé d'un matériau conducteur et qui est prévu sur un matériau de base 3b qui est par exemple une matière plastique. Même cette forme de réalisation présente la caractéristique essentielle selon l'invention consistant en ce que la structure formant coque 3, 3a, 3b du filtre est réalisée sous la forme d'une partie fixe du corps 1, de la coque ou d'une structure mécanique similaire 1 de l'appareil radio, et que la structure formant coque 3, 3a, 3b du filtre est solidaire dudit corps 1, de ladite coque ou de ladite structure mécanique similaire 1 de l'appareil radio. De façon plus préférentielle, en plus de la zone de la coque du filtre, également d'autres parties de cette structure sont pourvues d'un revêtement la du matériau conducteur situé sur le matériau de base lb du corps 1, de la coque ou de la structure mécanique similaire de l'appareil radio. De façon plus préférentielle on forme tout d'abord par moulage par injection un objet lb, 3b en un matériau de base tel qu'une matière plastique, puis on la recouvre par un revêtement conducteur la, 3a, tel qu'un revêtement métallique. Compte tenu de cette technique de fabrication, la solution, qui est la plus simple et fournit les meilleures propriétés électriques, est une structure qui est recouverte dans son ensemble, au moins sur la face portant la structure formant coque 3 du filtre. Lorsque le revêtement adhère au matériau devant être recouvert, le revêtement et le matériau de base deviennent solidaires l'un de l'autre. Les différentes formes de réalisation de l'invention sont applicables en majeure partie à des filtres du type à résonateur à cavité et du type à résonateur coaxial, bien que les exemples concernent principalement un filtre de type hélicoïdal. Dans le cas d'un résonateur à cavité, la structure formant coque peut être semblable à celle décrite précédemment hormis que le filtre ne comporte pas de moyens conducteurs, c'est-à-dire pas de résonateurs. Bien que l'invention ait été décrite précédemment en référence aux exemples représentés sur les dessins annexés, il est évident qu'elle n'est pas limitée à ces exemples et peut être modifiée de nombreuses manières dans le cadre du concept selon l'invention. En plus des applications décrites précédemment, le filtre peut également avoir d'autres applications. REVENDICATIONS 1. Filtre pour appareil radio, ledit filtre (2) comprenant une structure formant coque (3) comportant au moins une région (14 à 19), caractérisé en ce que la structure formant coque (3) du filtre et la ou les régions de cette structure sont prévues en tant que partie fixe du corps, de la coque ou d'une structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio, et la structure formant coque (3) du filtre est solidaire dudit corps, de ladite coque ou de ladite structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio, ledit corps, ladite coque ou ladite structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio constituant au moins la partie principale de la structure formant coque (3) du filtre dans l'appareil radio. 2. Filtre selon la revendication 1, comprenant en outre, au moins un moyen conducteur (4 à 9), les moyens conducteurs (4 à 9) étant montés dans les régions (14 à 19) de la structure formant coque (3), caractérisé en ce que la structure formant coque (3) du filtre et la ou les régions qu'elle comporte sont solidaires dudit corps, de ladite coque ou de ladite structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens conducteurs (4 à 9) sont des résonateurs réalisés sous la forme d'une broche par exemple ou d'autres résonateurs coaxiaux ou d'autres résonateurs hélicoïdaux. 4. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre (2) est un filtre utilisé dans un équipement terminal d'un système de téléphone mobile, et la structure formant coque (3) du filtre est une partie fixe du corps (1) de l'équipement terminal. 5. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre (2) est un filtre utilisé dans un poste de base d'un système de téléphone mobile, et la structure formant coque (205) du filtre est une partie fixe du corps (201) du poste de base. - 6. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre (2) est un filtre utilisé dans un amplificateur d'antenne, tel qu'un amplificateur de tête de mât ou d'un système de téléphone mobile, et la structure formant coque (205) du filtre est une partie fixe du corps (201) de l'amplificateur d'antenne. 7. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre est utilisé dans un système de téléphone mobile qui est un réseau radio cellulaire. 8. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre est un filtre duplex comprenant un filtre d'émission (TX) et un filtre de réception (RX), et le corps, la coque ou une structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio forme la structure formant coque (3) à la fois du filtre d'émission (TX) et du filtre de réception (RX). 9. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre est un filtre à circuits multiples et comprend une pluralité de régions (14 à 19) dans une structure de coque (3) et une structure de séparation (30) présente entre les régions, et ladite structure de séparation est une partie fixe du corps, de la coque ou de la structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio. 10. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens conducteurs (4 à 9), tels que des moyens conducteurs du type en hélice (4 à 9), contenus dans le filtre, sont montés sur une structure de support (10), telle qu'une plaque de circuits imprimés, et ladite structure de support (10) comprend une zone conductrice en contact direct avec le corps, la coque ou une structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio. 11. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens conducteurs (4 à 9) contenus dans le filtre sont montés sur une structure de support similaire (60) aux parties radioélectriques réelles (55, 56) de l'appareil radio. 12. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure formant coque (3) du filtre et le corps, la coque ou une structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio sont formés d'un seul tenant par moulage sous pression, par fraisage ou extrusion par impacts, de préférence d'un métal ou d'un autre matériau électriquement conducteur. 13. Filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure formant coque (3) du filtre comprend un revêtement (3a) formé d'un matériau conducteur, appliqué sur un matériau de base différent (3b), tel qu'une matière plastique. 14. Filtre selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'en plus de la zone de la coque (3) du filtre, également d'autres parties de la structure sont pourvues d'un revêtement (la) formé d'un matériau conducteur situé sur le matériau de base (lb) du corps, de la coque ou de la structure mécanique similaire (1) de l'appareil radio.