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Durchstimmbare Filteranordnung Die Erfindung betrifft eine durchstimmbare
Filteranordnung, insbesondere für sehr kurze elektromagnetische Wellen bestehend
aus wenigstens zwei gekoppelten Resonanzleitungsabschnitten, insbesondere Koaxialleitungsabschnitten,
die durch Änderung der elektrischen Länge mittels einer auf die Abmessungen der
Resonanzleitungsabschnitte einwirkenden Gleichlaufvorrichtung gemeinsam abstirnmbar
sind, und bei der die Kopplung aufeinanderfolgender Resonanzleitungsabschnitte veränderbar
ausgebildet und mit den Abstimmitteln derart im Gleichlauf gekoppelt ist, daß die
Bandbreite des Filters über den Durchstimmbereich wenigstens angenähert konstant
ist.
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Derartige Filter bestehen vorzugsweise aus zwei oder mehr gekoppelten
Resonanzleitungsabschnitten, die meist durch Koaxialleitungsabschnitte, manchmal
auch durch Hohlleiterabschnitte gebildet werden. Die Abstimmung bzw. Durchstimmung
geschieht im allgemeinen durch Änderung der elektrischen Länge der Resonanzleitungsabschnitte.
Bei mehreren Resonanzleitungsabschnitten sind zweckmäßig die Mittel zur Änderung
der elektrischen Länge mittels einer Gleichlaufvorrichtung gekuppelt. Bei Durchstimmung
derartiger Filter zeigt sich, daß die Bandbreite im allgemeinen frequenzabhängig
ist. Sie steigt oder fällt meist linear oder quadratisch mit der Frequenz. Besteht
das Filter beispielsweise aus kapazitiv gekoppelten Schwingkreisen mit Kapazitäten
und Induktivtäten und wird zur Durchstimmung des Filters die Induktivität geändert,
so nimmt die Bandbreite linear mit der Frequenz zu. Bei kapazitiv gekoppelten d/4-Kreisen
(A, = Betriebswellenlänge), die mit Hilfe eines Kurzschlußschiebers durchgestimmt
werden, ist die Bandbreite quadratisch von der Frequenz abhängig. Das bedeutet beispielsweise
bei einer Betriebsfrequenz von 1700 bis 2300 MHz bereits eine Änderung der Kopplung
von 1 : 1,8. Das macht sich insofern störend bemerkbar, als beispielsweise bei Einhaltung
der zu fordernden Sperrdämpfung des Filters an der oberen Frequenzgrenze des Durchstimmbereiches,
ein wesentlicher Anteil an Sperrdämpfung bei der unteren Frequenzgrenze verschenkt
wird, was auf der dort kleineren Bandbreite beruht.
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Es ist bereits eine Filteranordnung bekanntgeworden, bei der mindestens
zwei auf die gleiche Frequenz eingestellte rotationssymmetrische Schwingtöpfe zu
einer Einheit zusammengesetzt und durch eine bzw. mehrere Öffnungen in den benachbarten
Schwingtopfrohrwandungen induktiv miteinander gekoppelt sind. Bei dieser Anordnung
läßt sich die Bandbreite durch Änderung der Größe der induktiv wirkenden Kopplungsöffnung
regeln. Die Änderung der Öffnungsweite kann dabei beispielsweise nach Art einer
Irisblende vorgenommen werden. Abgesehen davon, daß bei dieser Anordnung die Änderung
der Kopplungsöffnung nicht im Gleichlauf mit der Durchstimmung der Resonanzkreise
erfolgt, eignet sie sich nur für im wesentlichen induktiv durch eine Lochblende
miteinander gekoppelte Resonanzkreise.
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In einer weiteren bekannten Anordnung wird zur Erzielung einer einstellbaren
Kopplung zwischen Hochfrequenzanordnungen, insbesondere Hochfrequenzleitungen, mittels
eines in einer koppelnden Öffnung bewegbaren Kopplungsstiftes der Stift in der Öffnung
derart geschwenkt, daß seine Enden mehr oder weniger tief in die zu koppelnden Hochfrequenzanordnungen
reichen. Diese Lösung kommt jedoch nur für solche Anordnungen in Frage, bei denen
zwischen den zu koppelnden Hochfrequenzleitungen eine sogenannte gemischte Kopplung,
d. h. also eine zugleich induktiv und kapazitiv wirkende Kopplung, auftritt. Durch
die Drehbewegung des Stiftes wird dann lediglich der kapazitive Anteil der Kopplung
verwendet.
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Es sind auch bereits Filteranordnungen für sehr kurze elektromagnetische
Wellen bekanntgeworden, bei denen die Änderung der Kopplung zur Erzielung einer
möglichst konstanten Bandbreite innerhalb des Durchstimmbereiches im Gleichlauf
mit der Abstimmung der einzelnen Resonanzkreise erfolgt. Bei einer bekannten Anordnung
wird hierzu eine dünne metallische Platte zusammen mit den Abstimmelementen in der
Bewegungsrichtung der Abstimmelemente verschoben. Diese Lösung kommt jedoch nur
für Filteranordnungen
in Betracht, bei denen die zu koppelnden
Resonanzleitungen über eine gemischte Kopplung miteinander gekoppelt sind.
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Es ist ferner eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Kopplung
zwischen den zu koppelnden Resonanzkreisen über eine feste Koppelöffnung und eine
Koppelschleife erfolgt, die innerhalb der Koppelöffnung drehbar gelagert ist und
die zusammen mit der kapazitiven Abstimmung der Kreise gedreht werde kann. Hierbei
handelt es sich jedoch um eine überwiegend induktiv wirkende Kopplung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, der
es ermöglicht, bei solchen Filtern, deren einzelne Resonanzleitungsabschnitte überwiegend
kapazitiv gekoppelt sind, eine möglichst konstante Bandbreite innerhalb eines verhältnismäßig
großen Durchstimmbereiches zu erzielen.
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Ausgehend von einer durchstimmbaren Filteranordnung, insbesondere
für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus wenigstens zwei gekoppelten
Resonanzleitungsabschnitten, insbesondere Koaxialleitungsabschnitten, die durch
Änderung der elektrischen Länge mittels einer auf die Abmessungen der Resonanzleitungsabschnitte
einwirkenden Gleichlaufvorrichtung gemeinsam abstimmbar sind, und bei der die Kopplung
aufeinanderfolgender Resonanzleitungsabschnitte veränderbar ausgebildet und mit
den Abstimmitteln derart im Gleichlauf gekoppelt ist, daß die Bandbreite des Filters
über den Durchstimmbereich wenigstens angenähert konstant ist, wird diese- Aufgabe
gemäß der Erfmdung dadurch gelöst, daß zur Kopplung aufeinanderfolgender Resonanzleitungsabschnitte
ein ortsfester kapazitiv wirkender Stift vorgesehen ist, der aus zwei in einer Metallbuchse
geführten und mittels zweier Druckfedern zusammengepreßten Stiftteilen besteht,
zwischen die ein in Abhängigkeit von der jeweiligen Abstimmung eintauchender Keil
eingeschoben ist.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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In der F i g. 1 ist ein zweikreisiges Filter unter Weglassung der
äußeren Anschlußleitungen gezeigt, bei dem in der Trennwand 3 zwischen zwei aneinandergrenzenden
Topfkreisen 1 ein in Längsrichtung des Topfkreises 1, 2 verschiebbares Koppelorgan
17, beispielsweise ein Koppelstift oder eine Koppelschleife, angeordnet ist. An
Stelle der Verschiebung in Längsrichtung der Topfkreise 1, 2 kann auch eine
Schwenkung, so wie in der F i g. 2 gezeigt, vorgesehen werden. Bei koppelstiftartiger
Ausbildung des Teiles 17 tritt sozusagen durch die Schwenkung eine Änderung der
Koppelkapazität auf, während bei schleifenartiger Ausbildung des Koppelteiles 3.7
die wirksame Fläche der Schleife variiertwird. Die beweglichen Koppelvorrichtungen
der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anordnungen sind für die Zwecke der Erfindung
mit den Abstimmitteln in Gleichlauf zu kuppeln. Das gilt auch für die in der F i
g. 3 dargestellte Anordnung, bei der ein Kopplungsstift vorgesehen ist, der zwar
an der Kopplungsstelle verbleibt, dessen Eintauchtiefe jedoch in Abhängigkeit von
der jeweiligen Abstimmung mittels eines Keiles 18 geändert wird, der sich zwischen
die den Koppelstift bildenden Stiftteile 19 und 20 einschiebt, die in einer Metallbuchse
geführt sind und mittels zweier Druckfedern zusammengedrückt werden.