(57)【要約】高温超伝導（ＨＴＳ）材料のコーティング（３８、３９、５０、５３）が施された平面（４８）又は共振（３０）幾何構造を有するフィルター素子（２８）であって、フィルター素子（２８）が冷却サーキットに接続される場合、フィルター素子（２８）又はＨＴＳ材料は多孔構造（４９Ａ）を備えている又は冷媒を通すための複数の冷却経路（２９、４０、４２、５５）と連携することを特徴とするフィルター素子。本発明はまた冷却サーキットを含み、冷却サーキットは排気筐体（２０）に配置された熱交換アセンブリ（１９）に接続されたコンプレッサー（１８）を有し、熱交換アセンブリ（１９）は、流入ライン（２２）、流入ライン（２２）に接続された第１の熱交換アセンブリ（２１）、フィルター（２８）に接続された絞り弁（２３）、フィルター（２８）に接続された第２の熱交換アセンブリ（２５）、コンプレッサー（１８）への還流ライン（２６）を備える。
2005525035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温超伝導（ＨＴＳ）材料のコーティングが施された平面又は共振幾何構造を有するフィルター素子であって、前記フィルター素子が冷却サーキットに接続される場合、前記フィルター素子又は前記ＨＴＳ材料は、多孔構造を備えているか、又は、冷媒を通すための複数の冷却経路と連携することを特徴とするフィルター素子。
【請求項２】
前記フィルター素子は、平面幾何構造を有し、厚さ０.３ｍｍ〜２.０ｍｍである一つ以上の誘電体基板のプレート又は層を含み、前記ＨＴＳ材料のコーティングは、前記プレート又は前記層の広範囲な表面に対して、リブ状又はストライプ状の伝送ラインに適用されることを特徴とする請求項１に記載のフィルター素子。
【請求項３】
ストライプライン、マイクロストライプライン又はスロットラインにおいて本質的に伝送ラインを形成するために、前記誘電体基板に前記リブ又は前記ストライプが適用されることを特徴とする請求項２に記載のフィルター素子。
【請求項４】
ストライプライン、マイクロストライプライン及びスロットラインの変形、浮遊したストライプライン、浮遊したマイクロストリップ、転化したマイクロストリップ同一平面導波路及び同一平面ストライプが、前記誘電体基板に適用されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルター素子。
【請求項５】
伝送ラインによって相互に接続されている共振構造を形成するために、前記ＨＴＳ材料が前記誘電体基板に提供されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載のフィルター素子。
【請求項６】
前記共振構造は、円、三角形又は多角形であることを特徴とする請求項５に記載のフィルター素子。
【請求項７】
前記フィルター素子は、導波路共振型フィルターを含む共振幾何構造を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルター素子。
【請求項８】
前記共振型フィルターは、中空の内部を有し、最小０.０１から５.０ｍｍの厚さの壁を備えていることを特徴とする請求項７に記載のフィルター素子。
【請求項９】
前記中空の本体は、共振構造を形成する開口又は経路を有する一つ以上の隔壁を備えることを特徴とする請求項８に記載のフィルター素子。
【請求項１０】
前記中空の本体は、チューブであって、前記チューブ内の同軸上に形成された誘電体共振器を有することを特徴とする請求項８に記載のフィルター素子。
【請求項１１】
前記共振型フィルターは、大きな固体のブロックからなり、前記大きな固体のブロックを機械加工又はドリル加工して形成された経路や開口を有することを特徴とする請求項８に記載のフィルター素子。
【請求項１２】
前記ＨＴＳ材料の導電膜は、前記共振型フィルターの中空の内部に適用されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一に記載の素子フィルター。
【請求項１３】
前記ＨＴＳ材料は、ＹＳＺ、ＹＢＣＯ、ＴＢＣＣＯ２２２３、ＴＢＣＣＯ２２１２及びＢＳＣＣＯ２２３によって形成されたことを特徴とするすべての前記請求項に記載のフィルター素子。
【請求項１４】
ＨＴＳ材料は、ＹＢＣＯによって形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のフィルター素子。
【請求項１５】
前記冷却経路は、前記フィルター素子の本体内に形成されている直径２０ミクロンから５ｍｍの毛管経路又はナノチューブ毛管を有することを特徴とする前記すべての請求項に記載のフィルター素子。
【請求項１６】
前記本体は、平面幾何構造を有するフィルターの誘電体プレートを含むことを特徴とする請求項１５に記載のフィルター素子。
【請求項１７】
前記本体は、前記冷却経路又は前記ナノチューブの毛管を有するチューブ又はブロックであることを特徴とする請求項１５に記載のフィルター素子。
【請求項１８】
前記本体は、内部に隙間がある透明性のある材料を有し、前記冷媒は、前記透明性のある材料の隙間を通って通過することを特徴とする請求項１５、１６又は１７に記載のフィルター素子。
【請求項１９】
前記冷却経路は、銅又は他の適切な導電材料によって形成された直径２０ミクロンから５ｍｍの曲がりくねった管からなり、前記フィルター素子の前記本体に適用されている請求項１に記載のフィルター。
【請求項２０】
前記冷却経路は、前記ＨＴＳ材料コーティングが施されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項２１】
前記冷却経路は、直径２０ミクロンから５ｍｍであるか、又は毛管経路によって形成されていることを特徴とする請求項２０に記載のフィルター素子。
【請求項２２】
前記フィルターは、添付の図面に実質的に記載されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項２３】
前記すべての請求項に記載されたフィルターを組み込んだ冷却サーキット。
【請求項２４】
前記冷却サーキットは、排気筐体に配置された熱交換アセンブリに接続されたコンプレッサーを有し、前記熱交換アセンブリは、流入ライン、前記流入ラインに接続された第１の熱交換アセンブリ、前記フィルターに接続された絞り弁、前記フィルターに接続された第２の熱交換アセンブリ、前記コンプレッサーへの還流ラインを備えることを特徴とする請求項２３に記載の冷却サーキット。
【請求項２５】
前記冷却経路は、前記コンプレッサーの側壁に取り付けられていることを特徴とする請求項２４に記載の冷却サーキット。
【請求項２６】
前記冷却経路は、前記第２の熱交換アセンブリの側壁に取り付けられていることを特徴とする請求項２４に記載の冷却サーキット。
【請求項２７】
ＨＴＳ材料の導電層を有する共振型フィルターであって、前記ＨＴＳ材料の導電層は、前記共振型フィルターの中空の内部に適用されている共振型フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温のアプリケーションに用いられるフィルターアセンブリに関し、好ましい実施例においては、７７°Ｋ以上の温度で操作し得るフィルターアセンブリに関する。本発明のフィルターアセンブリは、ＲＦ又はマイクロ波フィルターアセンブリとしてワイヤレス通信に使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
極低温フィルターアセンブリについては、米国特許第６，２１２，４０４号に記載されている。この特許は、概して、帯域通過導波路共振型フィルター及び低雑音増幅器を含むモジュールに連結した一つ以上のアンテナを有するタワーを含むワイヤレス通信システムに関するものであり、そのモジュールは、一つ以上の同軸ケーブルを介して受信回路に接続されている。この共振型フィルターは、熱交換ユニット及び冷却発生ユニットを含む極低温冷却装置に連結されて示されている。米国特許第６，２１２，４０４号は、また、一つ以上のアンテナを有するタワーであって、ＲＸフィルター及びＴＸフィルターと同様な低雑音増幅器に接続されたタワーを含む、田舎に用いられる従来のアンテナ構造のレトロな調整方法を開示している。この特許において、極低温冷却装置はＲＸフィルター及び／又は低雑音増幅器に適合している。極低温冷却装置の使用により、ワイヤレス通信システムの感度が大幅に増大し、雑音要因が大幅に減少することが記載されている。米国特許第６，２１２，４０４号に記載されている極低温冷却システムは、コンプレッサーと熱交換ユニットとの間のガス状の冷媒の連続的な循環のための熱交換ユニットに連結されたコンプレッサーを含む。このようにして、冷却され且つ加圧された冷媒は、高圧ラインの中を通って熱交換ユニットを通過し、熱膨張した冷媒は、熱交換ユニットから低圧ラインの中を通ってコンプレッサーに戻る。熱交換ユニットは、排気チャンバー内に設けられており、その排気チャンバーは、熱交換ユニットの冷却フィンガーに直接接する導波路共振型フィルターも内蔵している。
【特許文献１】米国特許第６，２１２，４０４号
【特許文献２】米国特許第５，９３６，４９０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、この配置においては、導波路共振型フィルターは、極低温冷却装置の冷間圧造（コールドヘッド）に直接接しており、操作効率の連続ロスを考えた構造の場合、結果として、過度に複雑な冷却循環を行うという不利益を伴う。
【０００４】
しかしながら、米国特許第６、２１２、４０４号には、米国特許第５，９３６，４９０号に開示されているような導波路共振型フィルターのみが開示されており、高温超伝導（ＨＴＳ）材料から成るフィルターの使用については否定している。そのようなＨＴＳ材料は、かなり大きな無負荷時のＱ係数を有する共振器を構成するのに好都合なのである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的
【０００６】
そこで、発明の目的は、上述した従来技術の不都合を低減するマイクロ波フィルターアセンブリを提供することにある。
【０００７】
本発明の要約
【０００８】
本発明のマイクロ波フィルターセンブリは、高温超伝導（ＨＴＳ）材料がコーティングされた平面又は共振幾何構造を有するフィルター素子を含み、前記フィルター素子が冷却サーキットに接続される場合は、前記フィルター素子又は前記ＨＴＳ材料層は、多孔構造を備えているか、又は、冷媒を通すための複数の冷却経路と連携することを特徴としている。
【０００９】
前記フィルター素子は、平面幾何構造を有していてもよく、それ故、一つ以上の誘電体基板のプレート又は層を含んでいてもよい。このようなプレート又は層は、０.３ｍｍ〜２.０ｍｍの厚さであってもよい。前記ＨＴＳ材料のコーティングは、如何なる適切な方法であっても適切にそれに適用されるようにしてもよく、そしてこのように、前記ＨＴＳ材料のコーティングは、誘電体プレート又は層の広範囲な表面に、必要であれば誘電体プレートの対向する広範囲な表面に提供されるリブ状又はストライプ状の伝送ラインであってもよい。
【００１０】
ここに参考として引用される「マイクロ波集積回路のためのストライプラインのような伝送ライン（Stripline-like
Transmission Lines for Microwave Integration Circuits）」、バート（Bhat）及びコウル（Koul）著、ワイリー・イースタン有限会社（Wiley Eastern
Limited）発行（１９８９年）という文献に記載されているようなストライプライン、マイクロストライプライン又はスロットラインにおいて本質的に伝送ラインを形成するために、導体又は活性素子として機能する前記ＨＴＳ材料が、前記誘電体基板に適用されてもよい。このように、ストライプライン、マイクロストライプライン及びスロットラインの変形、浮遊したストライプライン、浮遊したマイクロストリップ、転化したマイクロストリップ同一平面導波路及び同一平面ストライプもまた、この文献において提案されている。この文献に記載されているように、一つ以上の接地面の形をして、前記誘電体基板に供給されたＨＴＳ材料の連続層があってもよい。
【００１１】
前記ＨＴＳ材料は、円、三角形、多角形及びそれらと同等なものであって伝送ラインによって相互に接続されている如何なる適切な形の共振構造を形成するために、前記誘電体基板に提供されることが好ましい。
【００１２】
前記フィルター素子は、本発明に用いるため、共振幾何構造を有してもよく、米国特許第６，２１２，４０４号に記載されているような導波路共振型フィルターを含むようにしてもよい。導波路共振型フィルターの適切な型は、米国特許第５，９３６，４９０号に記載されている。共振型フィルターは、基本的に、中空チューブ又は導波路のような最小０.０１から５.０ｍｍの厚さの壁を備えた大きな中空の内部を有する本体を含む。共振型フィルターの誘電媒体又は絶縁体は、空気である。前記中空の本体は、共振構造を形成する開口又は経路を有する一つ以上の隔壁を備えていてもよい。もう一つの方法として、誘電体共振器を構成する共振構造は、チューブ内の同軸上に形成されてもよく、それは如何なる適当な断面形状を有していてもよい。もう一つの方法として、共振型フィルターは、固体のブロックを機械加工又はドリル加工を施すことによって形成された経路や開口を有する大きな固体のブロックから形成されるようにしてもよい。本発明によると、ＨＴＳ材料により形成された導電膜は、共振型フィルターの中空内に適用される。
【００１３】
上述したように、ＨＴＳ材料を堆積するための基板は、ＨＴＳ材料に適用させるために如何なる適切な材料を含んでいてもよく、例えば、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＬａＡｌＯ３、ＬａＳｒＡｌＯ４、Ｓｉ、（ＬａＳ）（ＡｌＴａ）Ｏ３、Ｙ−ｓｔａｂｉｌｉｓｅｄ  ｚｉｒｃｏｎｉａ、ＹＢａ２ＮｂＯ６、ＮｄＢａ２ＮｂＯ６、ＢａＺｒＯ３、ＧｄＢａ２ＨｆＯ５.５、（Ｐｒ，Ｓｍ，Ｇｄ）Ｂａ２ＳｂＯ６、ＹＢａ２ＳｎＯ５.５、ＰｒＢａ２ＮｂＯ６、ＳｍＢａ２ＮｂＯ６及びＥｕＢａ２ＮｂＯ６のような材料を含んでいてもよい。
【００１４】
しかしながら、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）が、上記基板として最も好ましい。上述した基板の残渣は、厚膜の堆積には好ましい一方、ＭｇＯ、ＬａＡ１Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＬａＳｒＡｌＯ４、Ｓｉ及び（ＬａＳｒ）（ＡｌＴａ）Ｏ３は、薄膜の堆積に好ましい。厚膜は、厚さ１０〜１００ミクロンである一方、薄膜は、通常、厚さ０.５〜２ミクロンである。
【００１５】
ＨＴＳ材料は、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘ（ＹＢＣＯ）Ｔｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ（ＴＢＣＣＯ２２２３）、Ｔｌ２Ｂａ２Ｃａ１Ｃｕ２Ｏｘ（ＴＢＣＣＯ２２１２)及びＢｉｚ（Ｐｂ）Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ（ＢＳＣＣＯ２２２３）から選択されてもよい。これらの材料は、ＹＢＣＯが最も広く適用されている。これらの材料は、低価格で、曲面へ適用でき、そしてとても大きな平面を有する多結晶基板上に形成され得るため、厚膜に好ましく、時には、薄膜にも好ましい。
【００１６】
上述のＨＴＳ膜のための適切なコーティング方法には、「マイクロ波超伝導」（ミラウ・フランスのＮＡＴＯマイクロ波超伝導の高度調査機関（NATO Advanced
Study Institute on Microwave）のウェインストック（Weinstock）及びニセノフ（Nisenoff）編の会報、１９９９年）に記載されているように、蒸着、レーザーアブレーション、有機金属ＣＶＤ法（ＭＯＣＶＤ）、スパッタリング、及び液相エピタキシーを用いてもよい。この会報は、オランダのドルドレヒトにあるクルーワー・アカデミック出版社（Kluwaer
Academic Publishers）によって２００１年に出版された。この会報を参考として引用する。蒸着とは、基本的には、酸素の存在下で加熱した基板上にＨＴＳ材料を蒸着することを含む。通常、基板は、ＨＴＳ材料が蒸着される領域と高圧酸素領域とを交互に通過する回転ホルダー上に搭載される。大きな圧力差が二つの領域間で維持される。
【００１７】
パルスレーザ・アブレーションには、酸素ガスを含むチャンバー中にパルス照射される紫外レーザが用いられ、酸素ガスは、加熱した基板に接触する可視可能な柱状噴出を形成し、基板は、柱状噴出に対してしばし回転する。
【００１８】
有機金属ＣＶＤ法においては、後に酸化される加熱した基板上にＨＴＳ材料を堆積させるため、金属陽イオンが分解する揮発性の有機化合物として輸送される。
【００１９】
スパッタリングには、ＤＣ又はＲＦ放電によって発生したプラズマを用いる。プラズマ中のイオンが化学量論のセラミックターゲットとぶつかり、原子がスパッタされ、加熱した基板に堆積される。放電は、通常、磁場によって強められ、一定に保たれる。
【００２０】
液相エピタキシー（ＬＰＥ）は、基板を単結晶成長のために用いる化学量論の溶液に浸し、小さな温度変化又は温度勾配によって成長が進む工程によって生じる。膜は低酸素含有量で成長し、アニールによって酸化されなければならない。
【００２１】
本発明の好ましい実施例によると、直径２０ミクロンから５ｍｍの毛管経路が、ＨＴＳ材料が形成された基板内に形成されてもよい。もう一つの方法として、後述のとおり、ナノチューブ毛管を用いてもよい。このように、基板が平面フィルターの誘電体プレートの形をしている時、ナノチューブの毛管が用いられてもよい。もう一つの方法として、基板が共振型フィルターの毛管を形成するチューブ又はブロックである場合、上述したように使われてもよい。何れの場合であっても、フィルターの活性層又はフィルターの機能上の構成要素を形成しているＨＴＳ層又はＨＴＳリブに接する毛管経路を通って、連続した冷媒の流れが通過する。もう一つの方法として、基板は、透明性のある材料からなるようにしもよく、冷媒は、その透明性のある材料の隙間を通って通過する。
【００２２】
もう一つの方法として、上述の何れかのコーティング技術によってＨＴＳ材料が形成される前に、銅又は他の適切な導電材料によって形成され、且つ直径２０ミクロンから５ｍｍの曲がりくねった管が、適切な接着剤によって基板に隣接する層に形成されるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
電気回路１４に接続されたアンテナ１２、フィルター１３及び１３Ａ、受信ライン（ＲＸ）並びに送信ライン（ＴＸ）を含むワイヤレス通信システム１０の例を図１に示す。フィルター１３及び１３Ａは、本発明に従って構成されており、必要な信号周波数と不要な信号周波数との間を識別するために、システム１０に広く用いられている。フィルターは２端子ネットワークであり、フィルターの通過域内の送信を許容し、フィルターの阻止域内の減衰を許容するこによって、ＲＦ又はマイクロ波システムにおいて周波数応答を制御するために用いられている。共通のフィルター応答は、低域通過、高域通過、帯域通過及び帯域阻止又は帯域遮断を含む。
【００２４】
本発明によって構成されたフィルターの目的は、概略的に図２に示すように、ＧＳＭ（グループ・スペシャル・モバイル）１６とＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス方式)１７との間にあり、現在使用不可能な安全帯域又は干渉帯域１５における周波数を有効に利用するためにフィルターの性能を向上させることである。関連する周波数が図２に例示されている。
【００２５】
参考として、図３に従来技術の冷却サーキットを示す。コンプレッサー１８は冷間圧造又は熱交換アセンブリ１９に接続されており、排気筐体又はデュワー２０内に配置されている。コンプレッサー１８は、リニアコンプレッサー方式が好ましく、リニアモーターによってコンプレッサー中を通過する冷媒を圧縮するために駆動する従来の一対のピストンを含んでいる。熱交換アセンブリは、熱交換ユニット２１を含んでおり、熱交換ユニット２１は、流入又は前方ライン２２、絞り弁（スロットルバルブ）２３、膨張チャンバー２４、熱交換ユニット２５、還流ライン２６及び低温フィンガー２７に通じている。また、「低温フィンガー」としても知られている熱交換ユニット２１と２５の両方は、流動体を膨張させるための膨張空間及び流動体を圧縮するための圧縮空間も有するようにしてよい。低温フィンガー２７は、マイクロ波フィルター２８に接して示されている。マイクロ波フィルター２８は、平面又は共振型であってもよく、また、その代わりに、冷間圧造１９はフィルター２８から間隔を開けて離れているようにしてもよい。この概略レイアウトの変形が米国特許第６，２１２，４０４号に示されている。米国特許第６，２１２，４０４号に示すように、窒素、アルゴン、クリプトン又はヘリウムのようなガス状の不活性気体の冷媒は、フィルター２８の動作効率を増大させるため、ライン２２と２６を通って図３に示すサーキットを移動する。
【００２６】
図４には、類似の冷却サーキットが示されており、このサーキットは、図３に示すようにフィルター２８に隣接して流入が起こるのではなく、フィルター２８を通過して流入が起こることを除いては、図３に示すサーキットに類似している。このことは、図４に示すように、フィルター２８の領域内における枠一杯にある矢印によって示されている。
【００２７】
中空の内部３２を備え、入力３３と出力３４とを有する中空の本体又はブロック３１を有する共振型フィルター３０を図５に示す。誘電体共振器の形をした円筒状のピン３５の形をした共振構造もまた設けられている。合わせアタッチメント開口３７を通して、ファスナー（図示せず）の使用によって本体３１に取り付けられるカバー又は蓋３６もまた示されている。ＨＴＳ材料層は、便宜上、図５では省略しているが、図６では示されている。図５Ａには、Ａ−Ａ線における断面が示されており、図示するとおり、その断面は長方形状である。図５Ａには、また、内部の溝２９を示す。この内部の溝２９は、中空の本体３１に機械加工、ドリル加工その他の処理を施すことによって形成された上述の毛管経路に対応する。
【００２８】
本発明に従い、コーティング又は層３８状にＨＴＳ材料を本体３１に対して形成した場合について、図６に示す。ＨＴＳ材料はまた、コーティング状又は層３９状にカバー３６の内面にも形成される。図６Ａの断面Ｂ−Ｂに示されるように、層３８及び３９は、また、毛管経路４０の形をした複数の中空の溝に提供される。ＨＴＳ材料の周辺層４１もまた提供されている。
【００２９】
毛管チューブ４２を適用することによって、層３８及び３９内の毛管経路４０を形成する一つの方法を図７に示す。毛管チューブ４２は、図９及び１０に示されるように、フィルター３０又は平面なフィルター４８の隣接する表面４３に接着されてもよい。例えば、毛細チューブ４２は、エポキシをベースとした樹脂によって表面４３に接着されてもよい。毛管チューブ４２は、ナノチューブ状のものでもよく、それは窒化ボロン又は炭素によって形成されてもよい。そのようなナノチューブは、例えば、ここで参考として引用する、ヤコブソン（Yakobson）及びスマーリー（Smalley）著「フラーレン・ナノチューブ：Ｃ１，０００，０００を超えて（Fullerene
Nanotubes: C1,000,000 and Beyond）」アメリカンサイエンティスト  第８５号  第３２４頁〜第３３７頁、１９９７年（American
Scientist, 85, 324-337, (1997)）に記載されているように、１０〜２０ｎｍの厚さで、直径約１.４ｎｍとしてもよい。直径０.９〜２.８ｎｍのカーボンナノチューブもまた、スキーム（Scheme）、スタイン（Stein）及びリオルダン（Riordan）によって２００１年３月２２日にフィジクスニューズ  第５３１号（Physics News,
531）に報告されている。本発明に用いてもよいナノチューブ構造の製造過程は、米国特許第６，１９０，６３４号、米国特許第６，０８３，６２４号、米国特許第５，９９７，８３２号、米国特許第５，９８５，４４６号、米国特許第５、９５１，８３２号、米国特許第５，９１９，４２９号、米国特許第５，７１６，７０８号及び米国特許第５，６２７，１４０号にも記載されており、これらの米国特許も参考に引用する。
【００３０】
図８には、連結管４４及び４５と、毛管チューブ４２を配置した注入口４６及び排気口４７とを含むものが示されており、これは、表面４３に取り付けられている。共振型フィルター３０の場合、毛管チューブ４２は、中空な内部３２に形状を合わせるように適用させてもよく、従って、毛管チューブ４２は、連続した内部表面３２Ａの形状に合わせられる。このように図５においては、具体化した表面４３は、内部表面３２Ａに対応する。
【００３１】
図９及び図１０に、広い表面５２に適用されたＨＴＳ材料層によって形成された送信ライン５１によって接続された振動構造５０を有するプレート４９の形をした誘電体基板を有する平面フィルター４８を示す。フィルター４８の基礎面を形成するＨＴＳ材料の下部層５３もまた示されている。本発明によると、層５３内に複数個の毛管チューブ５４が備わっており、図１０に示されるように、それは連結管６０及び６１に通じるようにしてもよい。もう一つの方法として、又はそれに加えて、プレート４９は、ナノチューブ経路５５（想像的に図示）を備えていてもよく、それはまた連結管（図示せず）に通じるようにしてもよい。
【００３２】
図１０及び図１１に示される他の実施例のように、プレート４９Ａは、セラミック材料のような適切な透明性のある材料によって形成されてもよい。この配置において、図１１によって最もよく示されているように、ガス状の冷媒６１が連結管の排気口５６から入り、連結管６０の排気口５７を通って出る前に、プレート４９Ａの透明性のある材料中に広がる。
【００３３】
図１２において、コンプレッサー１８を参照する。コンプレッサー１８は、どのような適切な型のものを用いてもよいが、図１２に概略的に示されており、シリンダー形状で技術的によく知られているリニアモーターコンプレッサーが好ましい。リニアモーターコンプレッサーは、コンプレッサーの側壁１８Ａの周囲に巻き付けられた銅板１９Ａの円筒型の覆い（シース）を有している。
【００３４】
銅によって形成された冷却チューブ１８Ｃもまた備わっている。冷却チューブ１８Ｃは、別個の又は独立した電磁弁Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４に接続された別個のより小さな冷却チューブ１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ及び１８Ｇにそれぞれ接続されている。チューブ１８Ｄは、チューブ１８Ｅと平行であり、チューブ１８Ｆは、チューブ１８Ｇと平行である。
【００３５】
図１４及び図１５において、もう一つの実施例を参照する。図１４及び図１５においては、図１２及び１３に示した方法と同様の方法によって、熱交換ユニット２５の周囲に冷却チューブが巻き付けられており、また、連続した側壁２５Ａを有し、円筒型でもよい熱交換ユニット２５の周囲に冷却チューブ１８Ｃが巻き付けられている。また、チューブ１８Ｃは、側壁２５Ａの周囲に巻き付けられた銅板１９Ａの一部を組織する。別個の又は独立した電磁弁Ｓ５及びＳ６にそれぞれ接続された、より小さい冷却チューブ１８Ｉ及び１８Ｈが示されている。
【００３６】
図１２乃至図１５に示されているそれぞれの配置における冷却チューブ１８Ｃの目的は、熱交換ユニット又は冷間圧造２５が異なった領域操作における周囲の状況及び異なったマイクロ波フィルター配置下で処理することができる熱の量を正確にコントロールすることである。冷却流動体は、前述したように、二酸化炭素又はその他の不活性ガスから選択される。冷却流動体は、冷却チューブ１８Ｃに移送され、ガスの経路の作動が図１２乃至図１４におけるＳ１乃至Ｓ４並びに図１４及び１５におけるＳ５乃至Ｓ６といった電磁弁を通して制御される。電磁弁への制御信号は、冷間圧造２５の温度、コンプレッサー１８の外表面の温度及び周囲の室温を測定する閉ループ制御システム（図示せず）によって送信される。制御システムは、その後、周波数を決定し、且つ冷間圧造に要求される温度、それ故マイクロ波フィルター２８の温度を維持するために冷却チューブ１８Ａより供給される冷却ガスの量を決定する。この点において、フィルター２８内のＨＴＳの温度は、設計されて製造された操作のための連結周波数を維持するように正確に制御されなければならない。
【００３７】
本発明のもう一つ側面において、ＨＴＳ材料の内部層を有する共振型フィルターと同様に、本発明のフィルターを組み込んだ冷却サーキットも提供されている。
【００３８】
ＨＴＳ材料上に厚さ１〜１０ミクロン、より好ましくは５ミクロンの薄い金の層を形成することは評価に値し、この金の層により、湿気及び蒸気を含む環境からの汚染からＨＴＳが保護されるであろう。これは、ＨＴＳの性能とフィルターの性能とを保護し、ＨＴＳの性能とフィルターの性能とを長期間保つことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のフィルターを用いることができるワイヤレス通信システムの概略図である。
【図２】本発明のフィルターが用いられ得る特定の周波数範囲の概略図である。
【図３】マイクロ波型フィルターを用いた従来の冷却サーキットの概略図である。
【図４】本発明の冷却サーキットの概略図である。
【図５】本発明の共振型フィルターの斜視図である。
【図５Ａ】図５のＡ−Ａにおける断面図である。
【図６】ＨＴＳ材料がコーティングされた図５の共振型フィルターの斜視図である。
【図６Ａ】図６のＡ−Ａにおける断面図である。
【図７】ＨＴＳ材料層の範囲内の毛管経路の曲がりくねった配置を形成するための一方法を示す。
【図８】連結管の端を結合する毛管チューブの配置を示す。
【図９】本発明の平面フィルターを示す。
【図１０】本発明の平面フィルターの他の実施例を示す。
【図１１】図１０における平面フィルターの中空な本体の断面を示す。
【図１２】図４におけるコンプレッサーのための冷却チューブの提供で言及した本発明におけるもう一つの実施例を示す図である。
【図１３】図４におけるコンプレッサーのための冷却チューブの提供で言及した本発明におけるもう一つの実施例を示す図である。
【図１４】図４における熱交換 ユニットのための冷却チューブの提供で言及した本発明におけるもう一つの実施例を示す図である。
【図１５】図４における熱交換 ユニットのための冷却チューブの提供で言及した本発明におけるもう一つの実施例を示す図である。
【図１】
2005525035.tif 000003
【図２】
2005525035.tif 000004
【図３】
2005525035.tif 000005
【図４】
2005525035.tif 000006
【図５】
2005525035.tif 000007
【図５Ａ】
2005525035.tif 000008
【図６】
2005525035.tif 000009
【図６Ａ】
2005525035.tif 000010
【図７】
2005525035.tif 000011
【図８】
2005525035.tif 000012
【図９】
2005525035.tif 000013
【図１０】
2005525035.tif 000014
【図１１】
2005525035.tif 000015
【図１２】
2005525035.tif 000016
【図１３】
2005525035.tif 000017
【図１４】
2005525035.tif 000018
【図１５】
2005525035.tif 000019
【国際調査報告】
2005525035.tif 000020
2005525035.tif 000021
2005525035.tif 000022