DIN EN 61337-2-2005 Filters using waveguide type dielectric resonators - Part 2 Guidance for use (IEC 61337-2 2004) German version EN 61337-2 2004《使用波导型介质谐振器的滤波器 第2部分 使用指南》.pdf

1、M rz 2005DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 3

2、1.140; 31.160BG 9608765www.din.deXDIN EN 61337-2Filter mit dielektrischen Resonatoren vom Wellenleitertyp Teil 2: Leitfaden zur Anwendung (IEC 613372:2004);Deutsche Fassung EN 613372:2004Filters using waveguide type dielectric resonators Part 2: Guidance for use (IEC 613372:2004);German version EN 6

3、13372:2004Filtres utilisant des rsonateurs dilectriques modes guids Partie 2: Guide d utilisation (CEI 613372:2004);Version allemande EN 613372:2004Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDIN EN 61337-2:2005-032Beginn der GltigkeitDie von CENE

4、LEC am 2004-09-01 angenommene EN 61337-2 gilt als DIN-Norm ab 2005-03-01.Nationales VorwortVorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61337-2:2002-07.Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 642 Piezoelektrische Bauteile zur Frequenz-stabilisierung und -selektion der DKE Deutsche Kom

5、mission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnikim DIN und VDE zustndig.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 49 Piezoelectric and dielectric devices for frequency controland selection erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem in der IEC-Web

6、site unterhttp:/webstore.iec.ch mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Pflegeergebnisdatum(maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidungdes Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gender

7、t.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall ein

8、er datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publik

9、ation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61337-2Oktober 2004ICS 31.140Deutsche FassungFilter mit dielektrischen Resonatoren vom WellenleitertypTeil

10、2: Leitfaden zur Anwendung(IEC 61337-2:2004)Filters using waveguide type dielectricresonatorsPart 2: Guidance for use(IEC 61337-2:2004)Filtres utilisant des rsonateurs dilectriques modes guidsPartie 2: Guide dutilisation(CEI 61337-2:2004)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2004-09-01 angenomm

11、en. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu gebenist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren b

12、ibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchb

13、ersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Is

14、land, Italien, Lettland, Litauen,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz,der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreichund Zypern.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean C

15、ommittee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2004 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN

16、 61337-2:2004 DEN 61337-2:20042VorwortDer Text des Schriftstcks 49/665/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61337-2, ausgearbeitet von demIEC/TC 49 Piezoelectric and dielectric devices for frequency control and selection, wurde derIEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2004-0

17、9-01 als EN 61337-2angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2005-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen

18、, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2007-09-01Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61337-2:2004 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.EN 61337-2:20043InhaltSeiteVorwort. 2Einleitung . 51 Anwendungsbereich

19、52 Normative Verweisungen 53 Anwendungsleitfaden fr Filter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren . 63.1 Einteilung von Filtern mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren 63.2 Praktische Hinweise fr Filter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren . 73.2.1 Dielektrische TE01G64-Modenfilter 73.2.2 Die

20、lektrische TM-Modenfilter 103.2.3 Dielektrische TEM-Mode-Koaxialfilter 123.2.4 Dielektrische Mehrschicht-Chipfilter. 143.2.5 Dielektrische Streifenleitungs- und Mikrostreifenleitungsfilter 164 Prfliste fr die Spezifikation dielektrischer Resonatoren .204.1 Prfliste 20Literaturhinweise 22Anhang ZA (n

21、ormativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen .23Bild 1 Typischer unbelasteter Gtefaktor Q und grte Betriebsleistung dielektrischer Filter . 7Bild 2 Beispiel fr die praktisch gleichwertigen unbelasteten Gtefaktoren Q eines dielektr

22、ischenTE01G64-Modenfilters im Vergleich zum TE101-Mode-Metallhohlraumresonatorfilter. 8Bild 3 Beispiel fr ein dielektrisches TE01G64-Mode-Bandpassfilter. 8Bild 4 Beispiel fr ein dielektrisches TE01G64-Mode-Bandsperrfilter 9Bild 5 Beispiel fr das Strsignal-Ansprechverhalten eines dielektrischen TE01G

23、64-Mode-Bandpassfilters 9Bild 6 Beispiel fr ein dielektrisches TE01G64-Mode-Bandpassfilter mit Viertelwellen-Koaxialresonatoren 10Bild 7 Dielektrische TM010- und TM110-Modenresonatoren . 10Bild 8 Beispiel fr die harmonische Verzerrung dritter Ordnung von Werkstoffen fr dielektrischeResonatoren bei 8

24、00 MHz. 11Bild 9 Beispiel fr einen Antennenfilter und eine Sendeantennenweiche frMobilfunkbasisstationen 11Bild 10 Praktisch ermittelter unbelasteter Gtefaktor von dielektrischen Viertelwellen-TEM-Modenresonatoren mit Dielektrizittskonstanten G65 von 20, 40 und 90(Auendurchmesser = 3 mm, Innendurchm

25、esser = 1 mm, tatschliche Leitfhigkeit desSchirmleiters = 4,8 Gb4 107S/m). 13Bild 11 Beispiele fr Sendeantennenweichen fr Mobilfunktelefone mit einem dielektrischen TEM-Modenresonator 13Bild 12 Beispiele fr Dmpfungskennlinien einer Sendeantennenweiche in Blockbauweise frMobilfunktelefone mit Breitba

26、nd-CDMA 14EN 61337-2:20044SeiteBild 13 Beispiel fr dielektrische Mehrschicht-Chipbandpassfilter 15Bild 14 Beispiele fr Dmpfungskennlinien von dielektrischen Mehrschicht-Chipfiltern 16Bild 15 Prinzipaufbau von dielektrischen Streifenleitungs- und Mikrostreifenleitungsfiltern. 17Bild 16 Beispiel fr di

27、e Leiterstruktur und die Dmpfungskennlinie von parallel gekoppeltenBandpass-Streifenleitungsfiltern 18Bild 17 Beispiel fr die Leiterstruktur und die Dmpfungskennlinie von Interdigital-Bandpass-Streifenleitungsfiltern . 19Bild 18 Beispiel fr die Leiterstruktur und die Dmpfungskennlinie von Kammleitun

28、gs-Bandpass-Streifenleitungsfiltern . 19Bild 19 Beispiel fr die Leiterstruktur und die Dmpfungskennlinie von Bandsperr-Streifenleitungsfiltern . 19Tabelle 1 Verweisungen auf zutreffende Normen. 20EN 61337-2:20045EinleitungDieser Teil von IEC 61337 ist ein Praxisleitfaden zur Anwendung von Filtern mi

29、t dielektrischen Hohlleiter-resonatoren zum Einsatz in der Telekommunikation und in Radaranlagen. Die Themen Allgemeines,Normwerte und Prfbedingungen werden in IEC 61337-1-1 und IEC 61337-1-2 behandelt.Die betreffenden dielektrischen Filter sind klein, verlustarm und weisen eine hohe Zuverlssigkeit

30、sowie einehohe Bestndigkeit gegen Temperatur und Alterung auf. Dielektrische Filter sind geeignet fr Anwendungenin Diensten der Mobilkommunikation, Mobilkommunikationsdiensten ber Satelliten, terrestrischenMikrowellenkommunikationsdiensten und stationren Kommunikationsdiensten ber Satelliten. Gegenw

31、rtigwerden sie vor allem in Sende-Empfangs-Weichen und Filtern von Mobilfunktelefonen und Mobilfunk-basisstationen benutzt.Die vorliegende Norm wurde als Reaktion auf den allgemein geuerten Wunsch eines Teils der Anwenderund Hersteller nach einem Leitfaden zur Anwendung von Filtern mit dielektrische

32、n Hohlleiterresonatorenerstellt, so dass die vorteilhafteste Anwendung der Filter mglich ist. Dafr werden in dieser Norm allgemeineund grundlegende Eigenschaften erlutert.1 AnwendungsbereichDer Anwendungsbereich dieses Teils von IEC 61337 ist auf Filter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren frMik

33、rowellenanwendungen in Mobilfunktelefonen, Mobilfunkbasisstationen und Funkverbindungen begrenzt.Theoretische Erklrungen oder der Versuch der Bercksichtigung aller beim praktischen Einsatz auftretendenFlle ist nicht die Zielstellung dieser Norm. Sie richtet sich auf grundlegende Fragen, die vom Anwe

34、ndergestellt werden sollten, bevor er dielektrische Filter fr eine neue Anwendung bestellt. Dieses Verfahren istdie Absicherung fr den Anwender gegen ein ungengendes Betriebsverhalten.Normspezifikationen, wie sie in IEC 61337 angegeben sind, und nationale Spezifikationen oder vomHersteller herausgeg

35、ebene Bauartspezifikationen legen die verfgbaren Kombinationen von Bandmitten-frequenz, Durchlassbereich, Einfgungsdmpfung, Welligkeit im Durchlassbereich, Rckflussdmpfung,Strsignal-Ansprechverhalten, Betriebsleistung usw. fest. Diese Spezifikationen enthalten einen groenBereich dielektrischer Filte

36、r mit normiertem Betriebsverhalten. Es muss immer wieder betont werden, dassder Anwender seine dielektrischen Filter mglichst aus diesen Spezifikationen auswhlen sollte, falls sieverfgbar sind, auch wenn zur Anwendung der Normfilter kleine Vernderungen in seiner Schaltungvorzunehmen sind.2 Normative

37、 VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).IEC 60068-1:198

38、8, Environmental testing Part 1: General and guidanceIEC 60068-2-1:1990, Environmental testing Part 2: Tests Test: ColdIEC 60068-2-2:1974, Environmental testing Part 2: Tests Test: Dry heatIEC 60068-2-6:1975, Environmental testing Part 2: Tests Test Fc: Vibration (sinusoidal)IEC 60068-2-7:1983, Envi

39、ronmental testing Part 2: Tests Test Ga: Acceleration, steady stateIEC 60068-2-13:1983, Environmental testing Part 2: Tests Test M: Low air pressureIEC 60068-2-14:1984, Environmental testing Part 2: Tests Test N: Change of temperatureEN 61337-2:20046IEC 60068-2-20:1979, Environmental testing Part 2:

40、 Tests Test T: SolderingIEC 60068-2-21:1999, Environmental testing Part 2-21: Tests Test U: Robustness of terminations andintegral mounting devicesIEC 60068-2-27:1987, Environmental testing Part 2: Tests Test Ea and guidance: ShockIEC 60068-2-30:1980, Environmental testing Part 2: Tests Test Db and

41、guidance: Damp heat, cyclic (12 +12-hour cycle)IEC 60068-2-58, 1999, Environmental testing Part 2-58: Tests Test Td: Test methods for solderability,resistance to dissolution of metallization and to soldering heat of surface mounting devices (SMD)IEC 60068-2-78, 2001, Environmental testing Part 2-78:

42、 Tests Test Cab: Damp heat, steady stateIEC 61337-1-1, Filters using waveguide type dielectric resonators Part 1-1: General information, standardvalues and test conditions General information and standard valuesIEC 61337-1-2, Filters using waveguide type dielectric resonators Part 1-2: General infor

43、mation, standardvalues and test conditions Test conditions3 Anwendungsleitfaden fr Filter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren3.1 Einteilung von Filtern mit dielektrischen HohlleiterresonatorenFilter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren werden in sechs Typen eingeteilt: dielektrische TE01G64

44、-Modenfilter, dielektrische TM-Modenfilter, dielektrische TEM-Mode-Koaxialfilter, dielektrische Streifen-leitungs- und Mikrostreifenleitungsfilter und Mehrschicht-Chipfilter.Diese dielektrischen Filter werden nach ihrer Betriebsleistung und dem unbelasteten Gtefaktor Q ihresResonanzmodes eingeteilt.

45、 Bild 1 stellt die Beziehung zwischen dem unbelasteten Gtefaktor Q und derhchsten Leistungsbestndigkeit fr diese Filter in praktischen Anwendungen dar.Hochleistungsbestndigkeit bis zu 100 W ist der Vorteil dielektrischer Filter. Die grte Betriebsleistung solltejedoch durch den Aufbau der Filter und

46、den Q-Wert des fr die Filter benutzten dielektrischen Resonatorsbegrenzt werden, weil die hhere Betriebsleistung einen Temperaturanstieg verursacht, der zu schlechterenelektrischen Kennwerten wie der Verschiebung der Bandmittenfrequenz und dem Anstieg der Einfgungs-dmpfung fhrt.EN 61337-2:20047Bild

47、1 Typischer unbelasteter Gtefaktor Q und grte Betriebsleistung dielektrischer Filter3.2 Praktische Hinweise fr Filter mit dielektrischen Hohlleiterresonatoren3.2.1 Dielektrische TE01G64-Modenfiltera) Eigenschaften von dielektrischen TE01G64-ModenfilternTE01G64-Modenresonatoren erreichen einen sehr h

48、ohen unbelasteten Gtefaktor Q, da der grte Teil derResonanzenergie im dielektrischen Element gespeichert wird und der Kupferverlust aufgrund des spezifi-schen Widerstandes des Schirmleiters gering ist.Bild 2 zeigt ein Beispiel fr die praktisch gleichwertigen unbelasteten Gtefaktoren Q fr dendielektr

49、ischen TE01G64-Modenfilter im Vergleich zum TE101-Mode-Metallhohlraumresonatorfilter. Hoheunbelastete Gtefaktoren Q von 5 000 bis 10 000 werden mit Werkstoffen fr dielektrische Resonatorenmit hohem Gtefaktor und Kennwerten wie G65 = 30 und Q Gb4 f = 150 000 GHz oder G65 = 25 undQ Gb4 f = 300 000 GHz erreicht.Mi