DE1788555U - Abstimmbarer filterkreis. - Google Patents

Description

• Abstimmbarer Filterkreis

  -------------

  Neuerung

  Die H.'3 betrifft eineil abstimmbaren Filterkreis für sehr

  kurze elektromagnetische Wellen beispielsweise Dezimeterwellen.

  Der Filterkreis besteht aus einem wenigstens an einem Ende offe-

  nen Koaxialleitungsresonator, dessen Innenleiter zur Abstimmung

  in der Länge veränderbar ausgebildet ist.
• Derartige Filterkreise werden beispielsweise für mehrkreisige Ultrakurzwellen- und dezimeterwellenfilter benötigt, die über einen größeren Frequenzbereich durchstimmbar sein sollen. Zur Durchstimmung ist es erforderlich, daß die Abstimmelemente, in diesem Falle die Innenleiters mittels einer Gleichlaufvorrichtung

  derart gleichsinnig bewegt werden, daß hinreichender Gleichlauf

  c2

  der einzelnen Filterkreise in den Abstimmkurven gegeben ist. Damit dies gewährleistet ist, ist es in der Praxis erforderlich, die einzelnen Resonatoren mit sehr hoher Genauigkeit gleichartig und die Gleichlaufvorrichtung mit sehr hoher Präzision auszubilden. Es treten dabei Forderungen in der Längsverschiebung der einzelnen Resonatoren auf, die z.B. derart sind, daß die Abweichung der Längenänderung des Innenleiters in dem einen Resonator von der Längenänderung des Innenleiters eines anderen Resonators z.B. nicht größer als 3 bis 4 sein darf. Das ist ein bei der Fertigung unerwünscht hohes Maß an Fabrikationsgenauigkeit. Ein ähnliches Problem tritt beispielsweise dann auf, wenn in einem Überlagerungsempfänger für sehr kurze elektromagnetische hellen ein Resonator dem Oszillator und wenigstens ein weiterer Resonator der Eingangsschaltung angehört. In diesem Fall tritt die zusätzliche Schwierigkeit auf daß der eine der Resonatoren über den gesamten Durchstimmbereich um einen konstanten Frequenzwert gegenüber dem anderen Resonator verstimmt sein muß, wodurch die Anforderung an die

  Antriebsvorrichtung noch mehr kompliziert wird.

  Neuerung

  Der mm liegt die Aufgabe zugrunde einen abstimmbaren Fil-

  terkreis für sehr kurze elektromagnetischehellen, unter anderem

  gerade in dieser Hinsicht wesentlich zu verbessern.

  Neuerung

  Gemäß der wird vorgeschlagen, einen abstimmbaren Filter-

  kreis für sehr kurze elektromagnetische Wellen ? bestehend aus einer

  wenigstens an einem Ende offenen Koaxialleitungsresonator mit län-

  genveränderbarem Innenleiter in der Weise auszubilden ;, daß zur Er-

  zielung eines vorgegebenen Verlaufes der Abstimmkurve vorzugswei-

  se, einstellbare Kapazitätsstempel im Verschiebungsbereich des In-

  - .

  nenleiterendes vorgesehen sind, die vom Außenleiter her in das Bein

  tungsinnere eintauchend in der Verschiebungsrichtung des Innenlei-

  terendes gestaffelt sind. Dieser Filterkreis kann als Einzelelement

  mit besonderer, wählbarer Abstimmcharakteristik Verwendung finden.

  Der Filterkreis kann auch im einleitend erläuterten Sinn einem

  - mehrkreisigen Filter zugehöreno

  .-Neuerung-

  Nachstehend wird die Xx : 92atumg anhand von Ausführungsbeispielen

  näher-erläuterte In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

  die Fig. 1 einen üblichen Koaxialleitungsresonator, der mit den

  Neuerung

  Mitteln nach der Lehre der'-zur Erzielung eine ?

  gewünschten Abstimmcharakteristik versehen ist, während

  in Fig. 2 eine besondere Ausbildung der Mittel wiedergegeben ist

  und

  die Fig « 3 ein zweikreisiges Bandfilter zeigt, auf das die Lehre

  Neuerung

  nach der MdLw : angewendet ist.

  In Fig. 1 ist ein Eoaxialleitungsresonator bestehend aus einem

  Außenleiter 1 und einem in Leitungsrichtung verschiebbaren Innen-

  .,

  leiter 2 dargestellt.DerInnenleiter'"ist an dem einen Leitungs-

  ende beispielsweise mittels Kontaktfedern 3 gegen den Außenleiter

  kurzgeschlossen während er am anderen Ende frei ist. Am offenen

  Resonatorende ist der Außenleiter 1 zur Vermeidung unerwünschter

  Abstrahlung von Hochfrequenzenergie in an sich bekannter leise mit-

  tels einer Abschlußplatte 4 geschlossen. Im Verschiebungsbereich des Innenleiterendes 5 sind Kapazitätsstempel 6 bis 10 im Außenleiter 1 vorgesehen ? die in das Leitungsinnere eintauchen. Die Stempel 6 bis 10 können aus Metall oder aus Dielektrikum bestehen, wobei im ? alle der Verwendung von Dielektrikum die Dielektrizitätskonstante des verwendeten Materials zweckmäßig wesentlich größer als die Dielektrizitätskonstante des den Resonator 1, 2 ausfüllenden Mediums, z.B. Luft, zu wählen ist. Die einzelnen Stempel 6 bis 10 sind in Verschiebungsrichtung des Innenleiters 2 gestaffelt, so daß in der gestrichelt eingezeichneten Abstimmstellung 11 (kürzeste Betriebswellenlänge) im wesentlichen nur der Stempel 6 von Einfluß auf die Kapazität des Resonators 1, 2 ist und die anderen Stempel 7 bis 9 bei zunehmendem Eintauchen des Innenleiters'2-also bei Abstimmung nach längeren Wellen hinnacheinander wirksam werden. Je nachdem wie groß die Eintauchtiefe der einzelnen Stempel in Abhängigkeit von ihren geometrischen Abmessungen gewählt ist, wird durch diese zusätzlichen Kapazitäten die Abstimmkurve des Resonators 1, 2 geändert. Die Abstimmkurve ist daher durch mehr oder weniger starkes Eintauchen der. einzelnen Kapazitätsstempel innerhalb gewisser Grenzen frei wählbar, wodurch die bisher gegebene Behinderung bei der Verbindung des Resonators mit einer Gleichlaufvorrichtung oder sonstigen Abstimmvorrichtung entfällt. 'Die Kapazitätsstempel müssen nicht, so wie in Fig. 1 gezeigt,

  1

  längs einer Mantellinie gestaffelt angeordnet werden, sondern kön-

  nen auch beispielsweise längs einer Schraubenlinie über den ge-

  samten Resonator verteilt angeordnet sein. Die Anordnung der Schrauben ist also bis auf die Bedingung der Staffelung in Verschiebungsrichtung des Innenleiterendes frei wählbare Es hat sich gezeigt ? daß es in manchen Fällen zweckmäßig ist ? die Hauptcharakteristik der gewünschten Abstimmkurve bei einem Restnator nach Fig. 1 nicht durch die einzelnen Kapazitätsstempel festzulegen sondern beispielsweise dadurch, daß statt der Stempel ein Profilstück vorgesehen wird, das etwa der Anordnung der Stempel und möglichst genau dem gewünschten Verlauf der zusätzlichen Kapazität entspricht. In Figo 2 ist hierfür ein Beispiel dargestellt, bei dem die Stempel 6 bis 10 durch einen profilähnlichen Teil 12 ersetzt sind, der beispielsweise anstelle der Stempel 6 bis 10 bei einem Resonator nach Fig. 1 im Leitungsinneren anzuordnen ist. Aus Symmetriegründen empfiehlt es sich hierbei, zumindest an der diametral gegenüberliegenden Stelle des Außenleiters 1 ein weiteres derartiges Profilstück 12 vorzusehen, was auch bei der alleinigen Verwendung von Kapazitätsstempeln zweckmäßig sein kann.
• Die Hauptcharakteristik kann auch dadurch festgelegt werden9 daß beispielsweise das Profil nach Fig. 2 über die gesamte innere Landung des Außenleiters 1 erstreckt wird, so daß sich eine Art . konusförmige Ausbildung der Innenfläche des Außenleiters 1 ergibt.
• Ein Ausführungsbeispiel für die letzterwähnte Ausbildung ist in Form eines zweikreisigen Bandfilters in der Fig. 3 wiedergegeben.
• Da die beiden Resonatoren 13, 14 des Bandfilters als gleichartig ausgebildet angenommen sind ; ist nur der eine der Resonatoren im Schnitt dargestellt. Dieser Resonator 14 besteht aus einem Außenleiter 15 konstanten Durchmessers und einem weiteren Außenleiterteil 16 dessen innere Landung 17 etwa einer Kegelfläche entspricht also konusförmig ausgebildet ist. Der Innenleiter des Resonators 14 besteht aus einem über eine Endplatte 18 mit dem Außenleiterteil 15 verbundenen rohrförmigen Abschnitt 19 und einem in Richtung der Resonatorachse verschiebbaren Teil 20. Zur eindeutigen Führung des Teiles 20 in Achsrichtung des Resonators ist dieser über ein Keramikzwischenstück 21 mit einer weiteren metallischen Fortfuhrung 22 versehen, die einen Ansatz 23 für die Befestigung der nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtungen besitzt Der Innendurchmesser des Innenleiters 19 ist derart gering gewählte daß darin für die Betriebswellenlänge des Resonators 14 die Hohlrohrwellenausbreitungsbedingungen mit Sicherheit nicht erfüllt sind. Der Abstand zwischen den benachbarten Stirnflächen der Tei-

  le 20 und 22 ist derart groß gewählt, daß die periodische Dämp-

  fung für etwa entweichende Betriebswellen hinreichend groß ist,

  Diese Ausbildung stellt sicher, daß einerseits ein Entweichen von Hochfrequenzenergie praktisch ausgeschlossen ist, andererseits sowohl der Innenleiterteil 20 als auch der Innenleiterteil 22 aus Metall bestehen können. Bei unmittelbarer Verbindung der Teile

  20 und 22 wäre nämlich sonst eine Koaxialleitung gegeben, über die

  in gewisses Maße Hochfrequenzenergie ungehindert entweichen könne

  derNeuerung-

  te. Diese Ausbildung ? die an sich neu ist, ist bei/

  gxgzustand ganz besonders zweckmäßig. Sie ist aber auch allge-

  mein bei sonstigen Resonatoren bzw. Innenleiterdurohführungen mit Vorteil anwendbar.
• Der Teil 20 ist im Teil 19 mittels einer Art Muffe 24 geführt, die zweckmäßig aus einem dielektrischen Material ? insbesondere Teflon besteht. Der Innenleiterteil 22 ist mit einem nicht näher dargestellten Außengewinde versehen, das in ein Gegengewinde

  in der ringförmigen Einschnürung 25 geführt ist, die in-einer an

  der Endplatte 18 befestigten Buchse 26 vorgesehen ist. Durch Dre-

  Teil

  hung des einen festen/bildenden Innenleiters 20, 21, 22 wird daher

  der axiale Vorschub erreicht. Im Innern des Außenleiters 16 sind

  aus der, landungsf'läche 17 hervorstehende Kapazitätsstempel 27 längs

  vier symmetrisch verteilter Mantellinien angeordnet und zwar derart daß sämtliche Kapazitätsstempel 27 in Verschiebungsrichtung des Innenleiters 20,22 betrachtet auf einer Schraubenlinie liegen.
• Würden nämlich sämtliche Schrauben auf einer Mantellinie angeordnet sein oder auf symmetrisch verteilter Mantellinien jedoch jeweils in gleichen Querschnittsebenen, so würde nur eine wesentlich grobere Eintellung der Feinstruktur der gewünschten Abstimmkurve gewährleistet sein. Die einzelnen Kapazitätsstempel, die beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 aus Metallschrauben bestehen, sind durch den Außenleitermantel 16 hindurchgeführt und daher von außerhalb des Resonators 14 zugänglich. Der gewünschte Verlauf der Abstimmkurve kann daher in betriebsmäßigen Zustand eingestellt werden. Bei gefundener Einstellung ist es dann möglich, die einzelnen Schrauben 27 in an sich bekannter Weise festzulegen, beispielsweise mittels eines Lacküberzuges oder mittels Kontermuttern und dergleichen.
• Die Zuführung der Hochfrequenzenergie zu dem Resonator 14 erfolgt ebenso wie die Abnahme der Hochfreauenzenergie aus dem Resonator 13 mittels je einer Koppelschleife 28, die ebenso wie die Koppelschleife 29 zwischen den Resonatoren in vorteilhafter Weise derart ausgebildet ist, daß sie sowohl elektrisch als auch magnetisch koppelt. Die Ausgestaltung ist hierzu derart getroffen, daß über den gesamten Durchstimmbereich des etwa maßstäblich dargestellten Filters, das sind z.B. 610 MHz bis 960 MHz, konstante Bandbreite gegeben ist. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der Abstand h der Koppelschleifen entsprechend gewählt wird, und daß die sogenannten"kalten"Enden der Koppelschleifen dem kurzgeschlossenen Resonatorende benachbart angeordnet sind. 3 Figuren Schutz

  7Rscsn. ansprü. che

Claims (1)

1. Schutz Smixzi a n s p r ü c h e --------------- 1. Abstimmbarer Filterkreis für sehr kurze elektromagnetische dellen ? bestehend aus einem wenigstens an einem Ende offenen Koaxialleitungsresonator mit längenveränderbarem Innenleiter ? dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines vorgegebenen Verlaufes der Abstimmkurve vorzugsweise einstellbare Kapazitäts- stempel im Verschiebungsbereich des Innenleiterendes vorgesehen ; sind, die ? vom Außenleiter her in das Leitungsinnere eintauchend, in der Verschiebungsrichtung des Innenleiterendes gestaffelt sind.

   2o Abstimmbarer Filterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ? daß wenigstens längs einer Mantellinie des Außenleiters Kapazitätsstempel angeordnet sindo 3. Abstimmbarer Filterkreis nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Eapazitätsstempel zu einem Profilstück vereinigt sind das der Hauptcharakteristik der Kapazitätsstempel entspricht.

   4. Abstimmbarer Filterkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung über den gesamten Umfang im Innern des Außenleitersvorgesehen ist. j 50 Abstimmbarer Filterkreis nach Anspruch 3 oder 4 ? dadurch gekenn- zeichnet, daß die Profilierung nach Art der Mantellinie eines Konus ausgebildet ist.

   60 Abstimmbarer Filterkreis nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Profilierung in Verschiebungsrichtung des Innehleiterendes gestaffelte vorzugsweise in der Eintauchtiefe einstellbare Kapazitätsstifte im Außenleiter vorgesehen sind. 70 Mehrkreisiges Filter unter Verwendung von Filterkreisen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnete daß die Innenleiter der einzelnen Kreise mit einer gemeinsamen Gleichlaufvorrichtung gekuppelt sind, und daß die Kapazitätsstempel der einzelnen Kreise derart eingestellt sind, daß die einzelnen Kreise untereinander gleiche Abstimmkurven besitzen.