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Diese Erfindung betrifft einen mit dielektrischen Resonatoren
belasteten Dreifachmodus-Bandbaßfilter. Insbesondere betrifft diese
Erfindung einen Bandpaßfilter mit einem oder mehreren, in Kaskade
geschalteten, dielektrisch belasteten Wellenleiterhohlräumen die
gleichzeitig in drei unabhängigen orthogonalen Moden schwingen.
Dielektrisch belastete Dreifachmodus-Hohlräume können in
Verbindung mit Zweifach- oder Einfachmodus-Hohlräumen verwendet
werden.
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Im Herbst 1971 schlugen Atia und Williams in COMSAT Technical
Review, Band 1, S. 21 bis 42, die Möglichkeit vor, zwei
Dreifachmodus-Wellenleiterhohlräume in Kaskade zu schalten, um einen
sechspoligen elliptischen Filter zu erhalten. Atia und Williams gelang
es jedoch nicht, die vorausgesetzten Ergebnisse zu erzielen. In "A
true elliptic function filter using triple-mode degenerate cavities",
Tang, et al., IEEE MTT-32, Nr. 11, November 1984, S. 1449-1453,
wird ein sechspoliger Dreifachmodus-Filter beschrieben, bei dem eine
neue Irisblendenstruktur zwischen den Hohlräumen verwendet wird,
die drei Modenkopplungen zwischen den Hohlräumen gleichzeitig
regulieren kann. Der Filter ist in Fig. 3 dieser Schrift dargestellt,
aber der Filter ist kein Planfilter und es wird nur ein
Doppelhohlraumfilter mit zwei Dreifachmodus-Hohlräumen und zwei
Kopplungsschrauben pro Hohlraum beschrieben. In EP-A-0064799, in dem
Fiedziuszko als Erfinder angegeben ist, ist ein dielektrisch belasteter
Miniatur-Zweifachmodus-Hohlraumfilter beschrieben.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines
Dreifachmodus-Bandpaßfilters, wobei jeder Hohlraum einen
dielektrischen Resonator enthält. Es ist eine Aufgabe eines
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, einen Dreifachmodus-Bandpaßfilter
zu schaffen, wobei die Hohlräume, die in einem Dreifachmodus
schwingen, mit Hohlräumen verbunden sind, die in einem Zweifach-
oder Einfachmodus schwingen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bandpaßfilter mit
Dreifachmodusfunktion der allgemeinen Art, wie in der obengenannten IEEE
MTT-32-Schrift offenbart ist, der zumindest einen Hohlraum
aufweist, der in drei unabhängigen orthogonalen Moden schwingt, wobei
der Filter einen Eingang und einen Ausgang zur Übertragung
elektromagnetischer Energie in den und aus dem Filter besitzt, der oder
jeder Hohlraum zwei darin befestigte Kopplungsschrauben und drei
Abstimmschrauben aufweist, wobei die Kopplungsschrauben Energie
von einem Modus in den anderen koppeln und jede der
Abstimmschrauben die Resonanzfrequenz eines anderen Modus steuert.
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Die vorliegende Erfindung wird durch den oder jeden
Dreifachmodus-Hohlraum gekennzeichnet, der eine dritte, darin befestigte
Kopplungsschraube aufweist, und durch den oder jeden Dreifachmodus-
Hohlraum, der einen darin befestigten dielektrischen Resonator
besitzt, wobei sich zwischen angrenzenden Hohlräumen eine
Kopplungsirisblende befindet, wenn der Filter mehr als einen Hohlraum besitzt.
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Vorzugsweise ist der Filter ein Planfilter und der dielektrische
Resonator ist plan befestigt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
anliegenden Zeichnungen dargestellt:
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Dreifachmodus-
Bandpaßfilters mit einem Hohlraum;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Bandpaßfilters mit
Dreifachmodusfunktion, bei dem eine Öffnung an einer
Irisblende für die Eingangs- und Ausgangskopplung
verwendet wird;
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Fig. 3A, 3B und 3C sind schematische Ansichten, die Feldmuster für TM011
und HE111-Moden zeigen, die bei dem Filter der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können;
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Fig. 4 ist eine graphische Darstellung einer simulierten Kurve
eines asymmetrischen dreipoligen Filters mit einer
Übertragungsnull;
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines fünfpoligen,
dielektrisch belasteten Bandpaßfilters mit zwei Hohlräumen;
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Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Kurve der
gemessenen Übertragung und Rückflußdämpfung des in
Fig. 4 dargestellten fünfpoligen Filters zeigt;
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines sechspoligen,
dielektrisch belasteten Bandpaßfilters mit zwei
Hohlräumen;
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Fig. 8 ist eine graphische Darstellung einer simulierten Kurve
des asymmetrischen sechspoligen Bandpaßfilters von
Fig. 6 mit vier Übertragungsnullen;
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Fig. 9 ist eine Seitenansicht einer Irisblende, die zur Kopplung
angrenzender Hohlräume in dem fünfpoligen und
sechspoligen
Filter verwendet wird, die in den Fig. 4 und
6 dargestellt sind;
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Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines vierpoligen,
dielektrisch belasteten Bandpaßfilters mit zwei Hohlräumen;
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Fig. 11 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer
linearen Anordnung der Hohlräume;
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Fig. 12 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer
anderen Anordnung der Hohlräume, wobei ein
Eingangshohlraum und eine Ausgangshohlraum aneinander angrenzen;
und
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Fig. 13 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer
weiteren Anordnung der Hohlräume, wobei ein
Eingangshohlraum und eine Ausgangshohlraum nicht aneinander
angrenzen.
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Mit genauerer Bezugnahme auf die Zeichnungen weist in Fig. 1 ein
Dreifachmodus-Bandpaßfilter 2 einen Wellenleiterhohlraum 4 auf, der
in drei unabhängigen orthogonalen Moden schwingt. In dem
Hohlraum 4 ist ein dielektrischer Resonator 6 befestigt. Vorzugsweise ist
der Filter 2 ein Planfilter und der dielektrische Resonator 6 ist, wie
in Fig. 2 dargestellt, plan befestigt. Der Filter 2 kann so
konstruiert sein, daß er in einem ersten HE111-Modus, einem zweiten TM0-
11-Modus und einem dritten HE111-Modus schwingt. Der Filter 2 ist
nicht auf diese Moden beschränkt und kann in jeweils zwei
HE11(N+1)-Moden und einem TM01N-Modus schwingen, wobei N
eine positive ganze Zahl ist. Die Übertragung der Eingangs- und
Ausgangsenergie erfolgt durch Koaxialsonden 8 bzw. 10. Die Sonden
8, 10 koppeln elektrische Feldenergie parallel zur Richtung der
Sonde in den ersten HE111- bzw. aus dem dritten HE111-Modus.
Das Ein- und Auskoppeln kann auch auf andere Weise erfolgen. Zum
Beispiel kann, wie in Fig. 2 dargestellt, Energie in und aus einem
bestimmten Hohlraum 13 durch eine magnetische Feldübertragung
durch Öffnungen 28, 25 gekoppelt werden, die auf der Irisblende 27
bzw. 23 angeordnet sind.
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Der dielektrische Resonator 6, der in dem Filter 2 verwendet wird,
weist eine hohe dielektrische Konstante, eine verlustarme Tangente
und einen Tieftemperaturdriftkoeffizienten auf. Die Frequenz, mit der
der dielektrische Resonator bei einem bestimmten Modus schwingt,
steht direkt mit dem Durchmesser/Längen-Verhältnis des
dielektrischen Resonators 6 in Zusammenhang. Für den dielektrischen
Resonator 6 wurde das Durchmesser/Längen-Verhältnis so berechnet, daß
der HE111-Modus und der TM011-Modus mit derselben Frequenz
schwingen. Der in dem Filter 2 verwendete Resonator 6 ist auf einem
verlustarmen Träger 14 mit niederer dielektrischer Konstante plan
befestigt.
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In den Fig. 3A, 3B und 3C sind die elektrischen und
magnetischen Feldmuster um den Resonator 6 dargestellt. Die elektrischen
Feldmuster sind in einer vollen Linie mit einem daraufliegenden Pfeil
und die magnetischen Feldmuster mit einer punktierten Linie
dargestellt. Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht des Resonators 6,
Fig. 3B ist eine Draufsicht und Fig. 3C ist eine Vorderansicht
dieses Resonators. Die elektrischen Feldmuster des zweiten TM011-
Modus sind in Fig. 3A dargestellt, während die elektrischen
Feldmuster des HE111-Modus in den Fig. 3B und 3C dargestellt sind.
Aus Fig. 3A ist ersichtlich, daß der TM011-Modus eine maximale
elektrische Feldstärke normal zu der Oberfläche 12 des Resonators 6
besitzt. Aus den Fig. 3B und 3C geht hervor, daß der
HE111-Modus
eine maximale elektrische Feldstärke parallel zu der Oberfläche
12 des Resonators 6 besitzt.
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Durch richtige Verwendung von Kopplungsschrauben kann ein dritter
HE111-Modus mit einem elektrischen Feld, das parallel zur
Oberfläche 12 des dielektrischen Resonators und senkrecht zu dem ersten
HE111-Modus und dem zweiten TM011-Modus liegt, in dem
Hohlraum 4 zum Schwingen gebracht werden.
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Es sind drei Kopplungsschrauben 16, 18, 20 vorhanden, die in einem
45º-Winkel zu dem maximalen elektrischen Feld im Filter 2
angeordnet sind. Eine metallische Kopplungsschraube ist eine physikalische
Diskontinuität, die das elektrische Feld eines Modus stört, um die
Energie in einen anderen Modus zu koppeln. Wie zuvor erwähnt,
koppelt die Eingangssonde 8 die elektrische Feldenergie zu dem
ersten HE111-Modus parallel zur Richtung der Sonde 8. Die
Kopplungsschraube 16 koppelt die Energie zwischen dem ersten
HE111-Modus und dem zweiten TM011-Modus. Die
Kopplungsschraube 18 koppelt die Energie zwischen dem zweiten
TM011-Modus und dem dritten HE111-Modus. Die Kopplungsschraube 20
koppelt die Energie zwischen dem ersten HE111-Modus und dem dritten
HE111-Modus. Die Ausgangssonde 10 koppelt die elektrische
Feldenergie von dem dritten HE111-Modus in eine Richtung parallel zu
der Sonde 10.
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Eine Abstimmschraube ist in paralleler Richtung zu der maximalen
elektrischen Feldstärke eines bestimmten Modus angeordnet und wird
zur Steuerung der Resonanzfrequenz dieses Modus verwendet. Wenn
sich eine Abstimmschraube der Oberfläche 12 des dielektrischen
Resonators nähert, erhöht sie die elektrische Länge des dielektrischen
Resonators effektiv, woraus sich eine Abnahme der Resonanzfrequenz
ergibt. Für den Filter 2 steuern die Abstimmschrauben 22, 24, 26 die
Resonanzfrequenzen des ersten HE111-Modus, des zweiten TM011-
Modus bzw. des dritten HE111-Modus.
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Der Filter 2 erzeugt eine asymmetrische Kurve mit nur einer
Übertragungsnull. Im allgemeinen werden Übertragungsnullen erzeugt,
wenn es zu Rückkopplungen kommt. In Filter 2 erzeugt die
Kopplungsschraube 20, die die Energie zwischen dem ersten HE111-Modus
und dem dritten HE111-Modus koppelt, eine Rückkopplung, die zu
einer dreipoligen asymmetrischen Kurve mit einer Übertragungsnull
führt. Eine simulierte Kurve dieser asymmetrischen Kurve ist in
Fig. 4 dargestellt.
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In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, wobei ein fünfpoliger elliptischer Bandpaßfilter 28 zwei
Hohlräume 30, 32 besitzt. Der Hohlraum 30 schwingt in einem
Dreifachmodus, und der Hohlraum 32 schwingt in einem Zweifachmodus. Da
der Hohlraum 30 im wesentlichen dem Hohlraum 4 von Filter 2
entspricht, werden dieselben Bezugszeichen für jene Bestandteile des
Hohlraums 30 verwendet, die im wesentlichen den Bestandteilen des
Hohlraums 4 gleich sind. Der Hohlraum 30 enthält einen
dielektrischen Resonator 6, der auf einem verlustarmen Träger 14 mit einer
geringen dielektrischen Konstante befestigt ist. Der Resonator 6 ist
in dem planen Hohlraum 30 plan befestigt. Der Hohlraum 30
schwingt in einem ersten HE111-Modus, einem zweiten
TM011-Modus und einem dritten HE111-Modus, ähnlich wie der Hohlraum 4
von Filter 2. Der Hohlraum 32 schwingt in zwei HE111-Moden. Der
Hohlraum 30 ist der Eingangshohlraum zu Filter 28, und eine
Eingangssonde 8 koppelt die elektrische Feldenergie zu dem ersten
HE111-Modus parallel zur Richtung der Eingangssonde. Die Energie
von dem ersten HE111-Modus wird mit dem zweiten TM011-Modus
aufgrund der Störung der Felder, die durch die Kopplungsschraube
16 verursacht wird, gekoppelt. Die Energie wird wiederum von dem
zweiten TM011-Modus zu dem dritten HE111-Modus durch die
Kopplungsschraube 18 gekoppelt. Die Kopplungsschraube 20 erzeugt eine
Rückkopplung zwischen dem ersten und dritten HE111-Modus. Die
Größe der Rückkopplung hängt von dem Eindringen der
Kopplungsschraube 20 in den Hohlraum 30 ab.
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Zwischen dem Hohlraum 30 und dem Hohlraum 32 ist eine Irisblende
34 mit Öffnungen 36, 38 angeordnet, die zur Energiekopplung
zwischen den angrenzenden Hohlräumen 30, 32 angeordnet sind. Die
Öffnungen 36, 38 sind normal zueinander, wobei jede Öffnung
symmetrisch um eine imaginäre Mittellinie der Irisblende 34 angeordnet
ist und diese Mittellinie parallel zu einer Achse des Resonators 6
liegt. Die Öffnung 38 auf der Irisblende 34 stellt ein Mittel dar, mit
dem Energie von dem dritten HE111-Modus im Hohlraum 30 zu
einem vierten HE111-Modus in Hohlraum 32 durch magnetische
Feldübertragung durch diese Öffnung gekoppelt wird. Die Energie
von dem vierten HE111-Modus zu einem fünften HE111-Modus geht
durch die Kopplungsschraube 40. Sowohl der vierte HE111-Modus
als auch der fünfte HE111-Modus schwingen im Hohlraum 32. Die
Energie geht in einer zu dieser Sonde parallelen Richtung durch eine
Ausgangssonde 42 aus dem Hohlraum 32. Die Ausgangssonde 42 des
Hohlraums 32 ist ähnlich wie die Ausgangssonde 10 des Hohlraums
4 in Fig. 1. Eine zweite Rückkopplung wird durch die Öffnung 36
der Irisblende 34 erzeugt. Diese Rückkopplung erfolgt zwischen dem
ersten HE111-Modus und dem fünften HE111-Modus durch
elektrische Feldenergiekopplung durch die Öffnung 36. Der Hohlraum 32
weist einen dielektrischen Resonator 44 auf, der auf einem
verlustarmen Träger 46 mit geringer dielektrischer Konstante befestigt ist.
Die Länge und Höhe der Öffnung 36 in bezug auf die Oberflächen
48, 50 des dielektrischen Resonators 6 bzw. 44 bestimmen die Größe
der zweiten Rückkopplung. Die beiden Rückkopplungen erzeugen
gemeinsam die drei Übertragungsnullen der gemessenen Isolierkurve
des Filters 28, wie in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 6 ist auch die
Rückflußdämpfung des Filters dargestellt.
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Die Resonanzfrequenz der ersten und dritten HE111-Moden im
Hohlraum 30 wird durch die Abstimmschraube 24 bzw. 22 gesteuert. Die
Abstimmschraube 26 steuert die Resonanzfrequenz des zweiten
TM011-Modus in Hohlraum 30. Die Resonanzfrequenz der vierten
und fünften HE111-Moden im Hohlraum 32 wird durch die
Abstimmschraube 52, bzw. 54 gesteuert. Die Resonanzfrequenz jeder der fünf
Moden kann durch stärkeres Eindringen der Abstimmschrauben 22,
24, 26, 52, 54 verringert werden.
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In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, in dem ein sechspoliger elliptischer Bandpaßfilter 56 zwei
aneinander angrenzende Hohlräume 58, 60 aufweist, wobei jeder der
Hohlräume in einem Dreifachmodus schwingt. Zur Beschreibung
jener Bestandteile der Hohlräume 58, 60, die den in den Hohlräumen
30, 32 von Fig. 4 verwendeten Bestandteilen ähnlich sind, wurden
in Fig. 7 dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Hohlräume 58,
60 des Filters 56 funktionieren auf ähnliche Weise wie der Hohlraum
30 von Filter 28. Der Hohlraum 58 ist der Eingangshohlraum und
schwingt in einem ersten HE111-Modus, einem zweiten
TM011-Modus und einem dritten HE111-Modus. Die Eingangssonde 8 koppelt
Energie in den Hohlraum 58. Der Hohlraum 60 ist der
Ausgangshohlraum und schwingt in einem vierten HE111-Modus, einem
fünften TM011-Modus und einem sechsten HE111-Modus. Energie wird
aus dem Filter 56 durch die Ausgangssonde 42, die in einem
Hohlraum 60 befestigt ist, gekoppelt.
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Die Energieübertragung von dem ersten HE111-Modus zu dem
zweiten TM011-Modus in dem Hohlraum 58 erfolgt durch die
Kopplungsschraube 16. Die Energieübertragung von dem zweiten TM011-Modus
zu dem dritten HE111-Modus erfolgt durch die Kopplungsschraube
18. Die Energieübertragung von dem dritten HE111-Modus im
Hohlraum 58 zu dem vierten HE111-Modus in dem Hohlraum 60 erfolgt
durch die Öffnung 38 in der Irisblende 34. Die Energieübertragung
von dem vierten HE111-Modus zu dem fünften TM011-Modus erfolgt
durch die Kopplungsschraube 62. Die Energieübertragung von dem
fünften TM011-Modus zu dem sechsten HE111-Modus in dem
Hohlraum 60 erfolgt durch die Kopplungsschraube 64. Die
Resonanzfrequenzen der Moden eins bis drei im Hohlraum 58 werden durch
die Abstimmmschrauben 24, 26 bzw. 22 gesteuert. Die
Resonanzfrequenzen der Moden vier bis sechs in Hohlraum 60 werden durch
die Abstimmschrauben 52, 54 bzw. 66 gesteuert.
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Der Filter 56 erzeugt eine sechspolige elliptische Bandpaßkurve mit
vier Übertragungsnullen. Die Übertragungsnullen werden durch
Rückkopplungen zwischen dem ersten und sechsten HE111-Modus
(d. h. M16-Kopplungswert) und zwischen dem zweiten und fünften
TM011-Modus (d. h. M25-Kopplungswert) erzeugt. Diese beiden
Rückkopplungen zwischen den Hohlräumen werden durch die Öffnung
36 in der Irisblende 34 erzielt.
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In Fig. 8 ist die simulierte Kurve eines sechspoligen elliptischen
Bandpaßfilters dargestellt, der gemäß Fig. 7 mit vier
Übertragungsnullen konstruiert wurde. Da die maximalen Feldpunkte des ersten
und sechsten Modus an einer anderen Stelle als jene des zweiten und
fünften Modus entstehen, können durch Veränderung der vertikalen
Position und der Länge der Öffnung 36 die beiden Rückkopplungen
unabhängig voneinander gesteuert werden.
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In Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Irisblende 34 mit den Öffnungen
36, 38 dargestellt. Der Filter funktioniert zwar weiterhin, wenn die
Öffnungen 36, 38 vertikal im Verhältnis zueinander in eine andere
Position als die in Fig. 9 dargestellte bewegt werden, aber die in
Fig. 9 dargestellte Position wird bevorzugt. Nach Wunsch können
die Öffnungen 36, 38 so angeordnet werden, daß sie einander
schneiden. Die Öffnungen 36, 38 müssen jedoch immer so angeordnet sein,
daß sie symmetrisch um eine imaginäre Mittellinie der Irisblende 34
liegen, wobei diese Mittellinie parallel zu einer Achse des
dielektrischen Resonators liegt. Bei der in Fig. 9 dargestellten Irisblende
34 verläuft die imaginäre Mittellinie vertikal über die Irisblende 34
in der Mitte zwischen den Seitenrändern 68.
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Mit genauerer Bezugnahme auf Fig. 10 wird ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei ein vierpoliger
elliptischer Bandpaßfilter 70 zwei aneinander angrenzende Hohlräume 58,
72 besitzt. Der Hohlraum 58 schwingt in einem Dreifachmodus und
der Hohlraum 72 schwingt in einem Einfachmodus. Zur Beschreibung
jener Bestandteile der Hohlräume 58, 72, die den in den Hohlräumen
58, 60 von Fig. 7 verwendeten Bestandteilen ähnlich sind, wurden
in Fig. 10 dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Hohlraum 58
des Filters 70 funktioniert auf ähnliche Weise wie der Hohlraum 58
von Filter 56, wie in Fig. 7 dargestellt. Der Hohlraum 58 ist der
Eingangshohlraum und schwingt in einem ersten HE111-Modus,
einem zweiten TM011-Modus und einem dritten HE111-Modus. Die
Eingangssonde 8 koppelt Energie in den Hohlraum 58. Der Hohlraum
72 ist der Ausgangshohlraum und schwingt in einem vierten HE111-
Modus. Energie wird aus dem Filter 70 durch die Ausgangssonde 42,
die in einem' Hohlraum 72 befestigt ist, gekoppelt.
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Die Energieübertragung von dem ersten HE111-Modus zu dem
zweiten TM011-Modus in dem Hohlraum 58 erfolgt durch die
Kopplungsschraube 16. Die Energieübertragung von dem zweiten TM011-Modus
zu dem dritten HE111-Modus erfolgt durch die Kopplungsschraube
18. Die Energieübertragung von dem dritten HE111-Modus im
Hohlraum
58 zu dem vierten HE111-Modus in dem Hohlraum 60 erfolgt
durch die Öffnung 38 in der Irisblende 34. Eine Rückkopplung
zwischen dem ersten HE111-Modus und dem vierten HE111-Modus
erfolgt durch die Öffnung 36 der Irisblende 34 durch elektrische
Feldenergiekopplung durch diese Öffnung. Die Resonanzfrequenzen
der Moden eins bis drei im Hohlraum 58 werden durch die
Abstimmmschrauben 24, 26 bzw. 22 gesteuert. Die Resonanzfrequenz
des vierten Modus im Hohlraum 72 wird durch die Abstimmschraube
52 gesteuert.
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Während die in den Fig. 5, 7 und 10 dargestellten Filter mit
einer Schwingung in HE111- und TM011-Moden beschrieben sind,
versteht sich, daß ein Filter gemäß der vorliegenden Erfindung so
konstruiert werden kann, daß er in jedem HE11(N+1)-Modus und
TM01N-Modus arbeiten kann, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
Die in den Fig. 5, 7 und 10 dargestellten Filter werden auch nur
mit zwei Hohlräumen dargestellt. Ein Filter gemäß der vorliegenden
Erfindung kann mit jeder angemessenen Anzahl von Hohlräumen
konstruiert werden, und Dreifachmodus-Hohlräume können mit
anderen Dreifach-, Zweifach- oder Einfachmodus-Hohlräumen in Kaskade
geschaltet werden, um Filterfunktionen gerader oder ungerader
Ordnung zu bilden. In den Fig. 1, 5, 7 und 10 werden die Eingangs-
und Ausgangskopplungen mit Koaxialsonden erreicht. Bei einer
Abänderung dieser Filter können die Eingangs- und
Ausgangskopplungen mit einer Steghohlleiterstruktur erreicht werden, die in einem
TE01-Modus unter der Grenzfrequenz arbeitet.
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Während der Filter gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den
Fig. 5, 7 und 10 beschrieben, ein Filter mit zwei Hohlräumen ist,
der einen Dreifachmodus-Hohlraum und entweder einen
Zweifachmodus-Hohlraum, einen zweiten Dreifachmodus-Hohlraum bzw. einen
Einfachmodus-Hohlraum besitzt, ist der Filter gemäß der
vorliegenden
Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Filter
beschränkt. Im Prinzip kann jede denkbare Kombination von
Hohlräumen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Filter gemäß der
vorliegenden Erfindung zwei Dreifachmodus-Hohlräume mit einem
Zweifachmodus-Hohlraum, der zwischen den beiden Dreifachmodus-
Hohlräumen angeordnet ist, aufweisen. In einer Abänderung davon
kann ein Filter mit drei Hohlräumen eine L-förmige Anordnung
aufweisen, wobei ein Dreifachmodus-Hohlraum an einem Winkel der
L-Form angeordnet ist, mit einer Seite zu einem anderen
Dreifachmodus-Hohlraum und einer zu einem Zweifachmodus-Hohlraum. In einer
weiteren Abänderung kann ein zwölfpoliger Filter mit vier
Hohlräumen eine quadratische Anordnung aufweisen, wobei jeder Hohlraum
ein Dreifachmodus-Hohlraum ist.
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In den Fig. 11, 12, 13 ist eine Reihe von Variationen in der
Anordnung von Hohlräumen für einen Filter gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. In allen diesen drei Figuren wurden zur
einfacheren Darstellung alle Bestandteile der Hohlräume mit Ausnahme
der Hohlräume selbst weggelassen. In Fig. 11 ist ein Filter mit
sechs linear angeordneten Hohlräumen, 80, 82, 84, 86, 88, 90
dargestellt. In dieser Anordnung sind die Hohlräume 88, 90 Endhohlräume
und können Dreifachmodus-Hohlräume sein. Die Hohlräume 82, 83,
86, 88 sind aber Innenhohlräume. Innenhohlräume können keine
Dreifachmodus-Hohlräume sein (ohne unerwünschte
Konstruktionsveränderungen an den Hohlraumwänden vornehmen zu müssen), da die
Innenhohlräume nur zwei freiliegende Wände besitzen, die normal
zueinander liegen, in denen entsprechende Abstimm- und
Kopplungsschrauben befestigt werden können. In Fig. 12 wurden dieselben
Hohlräume in zwei parallelen Reihen angeordnet, so daß die
Hohlräume 80, 82, 84 an die Hohlräume 90, 88 bzw. 86 angrenzen. Es
ist zu beachten, daß in dieser Anordnung die Hohlräume 80, 90 Seite
an Seite liegen. Wenn der Hohlraum 80 der Eingangshohlraum und
der Hohlraum 90 der Ausgangshohlraum ist, kann eine weitere
Flexibilität im Betrieb des Filters erzielt werden, da die Kopplung
zwischen den Eingangs- und Ausgangshohlräumen erzeugt werden kann.
In Fig. 13 sind die Hohlräume wieder in zwei parallelen Reihen
angeordnet, mit der Ausnahme, daß die Hohlräume 80, 82, 84 Seite
an Seite mit den Hohlräumen 86, 88, bzw. 90 angeordnet sind. In
dieser Anordnung tritt keine Kopplung zwischen den Eingangs- und
Ausgangshohlräumen auf, wenn der Hohlraum 80 der
Eingangshohlraum und der Hohlraum 90 der Ausgangshohlraum ist.
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Wenn ein Filter gemäß der vorliegenden Erfindung mehr als zwei
Hohlräume in einer einzigen Reihe aufweist, besitzen nur die beiden
Endhohlräume jeder Reihe drei freiliegende Wände, die orthogonal
zueinander angeordnet sind, in denen Abstimm- und
Kopplungsschrauben für den Betrieb des Hohlraums in einem Dreifachmodus
befestigt werden können. In diesem Fall ist es bei einem
Innenhohlraum, der in einem Zweifachmodus arbeitet, wünschenswert, einen
Satz von Kopplungsschrauben und Abstimmschrauben des
Innenhohlraums so anzuordnen, daß sie parallel zu einer Mittelachse des
dielektrischen Resonators 6 des Hohlraums liegen.
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Ein Filter, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde,
kann in Gewicht und Größe etwa um die Hälfte verringert werden.
Dies ist sehr wichtig, wenn der Filter zur Satellitenkommunikation
verwendet wird. Zum Beispiel ist es möglich, einen Filter der K-
Ordnung zu konstruieren, wobei K eine vielfache ganze Zahl von 3
ist, wobei der Filter nur K/3 Hohlräume besitzt. Es kann bei den
Filtern gemäß der vorliegenden Erfindung auch im Vergleich zu den
bekannten Dreifachmodus- oder Zweifachmodus-Filtern eine
verbesserte Wärmestabilität erzielt werden. Bei dielektrisch belasteten
Wellenleiterfiltern sind die Hohlraumabmessungen als solche nicht
kritisch, die Wärmeeigenschaften des Filters werden hauptsächlich
durch die Wärmeeigenschaften der dielektrischen Resonatoren
bestimmt.