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DE69119309T2 - Kopplungstor für einen Resonator mit Mehrfachkondensatoren und mit verteilten Induktoren - Google Patents

Kopplungstor für einen Resonator mit Mehrfachkondensatoren und mit verteilten Induktoren

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Publication number
DE69119309T2
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DE
Germany
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conductor
resonator
coupling
periphery
conductive
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DE69119309T
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Barton Mcjunkin
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Agilent Technologies Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/04Coaxial resonators

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

    -Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Resonatoren und insbesondere auf eine Kopplungsstruktur, die eine Kopplung an einen Resonator erlaubt, der aus mehreren kapazitiven Elementen und einer verteilten Induktivität besteht, derart, daß der Resonator in dem gewünschten Modus wie eine abgestimmte Thevenin-Ersatzschaltung arbeitet.
  • Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Leistungshandhabungsfähigkeit eines einzigen kapazitiven Elements kann durch Leistungsdissipation, Spannungsdurchbruch oder besonders im Fall von Varaktoren durch eine übermäßige Kapazitätsverzerrung aufgrund einer angelegten HF- Spannung (HF = Hochfrequenz) begrenzt sein.
  • Bei vielen Resonatoren ist es wünschenswert, mehrere kapazitive Elemente in einen einzigen Thevenin-Ersatzkondensator mit einer erhöhten Leistungshandhabungsfähigkeit zu kombinieren. Es sollte angemerkt werden, daß kapazitive Elemente diskrete Kondensatoren, spannungsabhängige Kondensatoren, auf eine Substrat geätzte Kondensatoren oder Kombinationen derselben bedeuten können. Bei Hochfrequenzresonatoren ist es schwierig, mehrere Kondensatoren mit einem einzigen diskreten Induktor zu verbinden. Eine populäre Lösung besteht darin, mehrere Kondensatoren mit einer verteilten Induktivität zu verbinden.
  • Eine logische Konfiguration für einen derartigen verteilten Induktor ist eine kurzgeschlossene Koaxialleitung, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die Endplatte 10 schließt den Außenleiter 14 und den Innenleiter 12 an einem Ende kurz. Die Kondensatoren 16 verkoppeln den Außenleiter und den Innenleiter an dem anderen Ende. Siehe Beispielsweise in Ramo, u.a., "Fields and Waves in Communication Electronics", John Wiley & Sons Inc., New York 1965, S. 558 ff.
  • Der kurzgeschlossene Koaxialresonator ist darin vorteilhaft, daß die Trennung der Leiter ausreichend groß sein kann, um eine gewünschte Anzahl radial verbundener Kondensatoren aufzunehmen, ohne die Induktivität des Resonators zu beeinträchtigen. Die Induktivität der kurzgeschlossenen Koaxialleitung wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
  • L = (Zµ/2π)*ln(b/a) (1)
  • dabei sind Z die Länge der Leitung, µ die magnetische Permeabilität des freien Raums, b der Radius des Innenleiters der Leitung und a der Radius des Außenleiters der Leitung. Die Induktivität ist eine Funktion des Verhältnisses der Radien des Außen- und den Innenleiters und dieselbe hängt nicht vom absoluten Durchmesser der kurzgeschlossenen Koaxialleitung ab.
  • Alle verteilten Resonatoren zeigen eine Resonanz bei einer Anzahl verschiedener Frequenzen. Das Erreichen, daß der gewünschte Resonanzmodus der dominante Modus ist, ist bei Anwendungen, wie z.B. Oszillatoren, kritisch, die auf den Betrieb bei mehreren Frequenzen empfindlich sind. Der gewünschte Resonanzmodus ist eine transversalmagnetische Welle (TM-Welle; TM = transverse magnetic) in der axialen Richtung der kurzgeschlossenen Koaxialleitung, wie es in den Fig. 2a und 2b dargestellt ist. Die Magnetfeldlinien sind senkrecht (transversal) zu der Richtung der Wellenausbreitung. Die elektrischen Feldlinien sind radial symmetrisch und in Größe und Vorzeichen in jeder beliebigen Querschnittsebene des Resonators gleich. Da die elektrischen Feldlinien symmetrisch sind, wird jedes radiale Kondensatorbein einen gleichen Anteil der Resonatorleistung empfangen.
  • Während dieser Resonator unter bestimmten Gesichtspunkten vorteilhaft ist, ist er unter anderen Gesichtspunkten nachteilig. Da der Resonator von Natur aus ein verteiltes Schaltungselement ist, wird typischerweise eine verteilte Kopplungstechnik verwendet. Derartige Techniken umfassen allgemein ein elektromagnetisches Koppeln an den Resonator, wie z.B. durch eine Kopplungsschleife (wie es in dem U.S.-Patent 3,735,286 gezeigt ist), eine Elektrode oder Sonde, die bewirkt, daß sich ein elektromagnetisches Feld in die Resonanzstruktur hinein ausbreitet. Derartige Kopplungstechniken sind bei bestimmten Anwendungen nachteilig, die einen hohen Grad an Kopplung an das Thevenin-Äquivalent des Resonators benötigen.
  • Ein zweiter Nachteil beim Koppeln an einen kurzgeschlossenen Koaxialresonator ist eine Schwierigkeit beim Erreichen eines gewünschten Resonanzmodus. Allgemeine Kopplungstechniken können mehrere verschiedene Resonanzinoden anregen. Ein nachteilhafter Modus ist der transversalelektrische Modus (TE- Modus), wie er in den Fig. 3a und 3b dargestellt ist. Das elektrische Feld ist senkrecht (transversal) zu der Richtung der Wellenausbreitung und in einer beliebigen Querschnittsebene weist das elektrische Feld keine radiale Verteilung auf. Diese Welle bewirkt eine ungleiche Leistungsaufteilung der Resonatorleistung auf die Kondensatoren.
  • Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile durch Schaffen eines Kopplungstors an einem kurzgeschlossenen Koaxialresonator mit mehreren Kondensatoren überwunden. Dieses Tor ist durch Hinzufügen einer zweiten kurzgeschlossenen Koaxialleitung über dem Ende der ersten definiert. Die Außenleiter der Leitungen sind miteinander verbunden. Der Innenleiter der zweiten Leitung kann ein Draht, ein zylindrisches Element oder ein reaktives Element, wie z.B. eine Spule, sein. Der Außenleiter der zweiten Leitung kann zylindrisch oder aufgrund der Einfachheit der Herstellung eine finite Approximation, wie z.B. ein hexagonaler Becher, sein. Die Innenleiter der beiden Leitungen sind seriell gekoppelt und definieren entweder entlang ihrer Länge oder an ihren Enden einen Kopplungszwischenraum, über den eine diskrete Schaltungsanordnung angeschlossen werden kann. Bei einer bevorzugten Form der Erfindung ist die diskrete Schaltungsanordnung in einer Region innerhalb der Peripherie eines der Innenleiter positioniert, um eine elektromagnetische Abschirmung für die Schaltungsanordnung zu schaffen. Durch Beibehalten der radialen Symmetrie des Resonators und des Kopplers ist der dominante Resonanzmodus eine TM-Welle. Das Kopplungstor stellt für die diskrete Schaltungsanordnung ein abgestimmtes Thevenin-Äquivalent dar, das aus der Summe der Kapazität der symmetrischen Beine parallel zu der Induktivität der kurzgeschlossenen Koaxialleitung zusammengesetzt ist.
  • Die vorhergehenden und zusätzlichen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung derselben, welche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen durchgeführt wird, offensichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines bekannten kurzgeschlossenen Koaxialresonators mit radialen Kondensatoren.
  • Fig. 2a sind Darstellungen einer transversalmagnetischen und 2b Welle in einem Koaxialresonator.
  • Fig. 3a sind Darstellungen einer transversalelektrischen und 3b Welle in einem Koaxialresonator.
  • Fig. 4 ist eine vereinfachte Schnittansicht eines kurzgeschlossenen Koaxialresonators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 5 ist eine Draufsicht von oben einer gedruckten Schaltungsplatine, die bei einem gedruckten Schaltungsplatinenresonator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Fig. 6 ist eine Schnittansicht (nicht maßstabsgerecht) entlang der Linie 6-6 von Fig. 5.
  • Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm eines Oszillators, mit dem der Resonator verwendet wird.
  • Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Resonators gemaß der vorliegenden Erfindung, bei dem der Kopplungszwischenraum zwischen einem Ende eines Innenleiters und einem Mittelabschnitt eines leitfähigen Endbauglieds gebildet ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Bezugnehmend auf Fig. 4 umfaßt ein Resonator 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwei kurzgeschlossene Koaxialleitungen 24, 26. Die erste Leitung 24 umfaßt einen Innenleiter 28, der koaxial innerhalb eines Aussenleiters 30 angeordnet ist. Diese beiden Leiter sind an ersten Enden 32, 34 derselben mit einem ersten leitfähigen Endbauglied 36 verbunden. Diese Leiter erstrecken sich von dem Endbauglied 36 und hören jeweils bei zweiten Enden 38, 40 auf.
  • Die zweite kurzgeschlossene Koaxialleitung 26 umfaßt einen zweiten Innenleiter 42, der koaxial innerhalb eines zweiten Außenleiters 44 angeordnet ist. Diese Leiter sind an ersten Enden 46, 48 derselben mit einem zweiten leitfähigen Endbauglied 50 verbunden und erstrecken sich von demselben, wobei sie bei zweiten Enden 52 bzw. 54 aufhören.
  • (Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des zweiten Außenleiters 44 größer als der Durchmesser des ersten Außenleiters 30, wobei diese Durchmesser bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch andere Beziehungen zueinander haben können.)
  • Die Außenleiter der ersten und der zweiten kurzgeschlossenen Koaxialleitung 24, 26 sind an ihren zweiten Enden 40, 54 verbunden. Die zweiten Enden 38, 52 der Innenleiter nähern sich aneinander an, sie sind jedoch nicht miteinander verbunden. Stattdessen definieren sie einen Zwischenraum 56, über den eine diskrete Schaltungsanordnung geschaltet werden kann, um eine Einzelpunktkopplung für den Resonator zu bewirken.
  • Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Resonator 58 mit einer gedruckten Schaltungsplatine und stellen eine Anordnung dar, durch die eine diskrete Schaltungsanordnung über den Kopplungszwischenraum 56 geschaltet werden kann. Bei diesem Resonator weist die erste kurzgeschlossene Koaxialleitung 24 eine 1,57 mm (0,062 Zoll) dicke FR4 Schaltungsplatine 60 auf, die eine erste und eine zweite Oberfläche 62, 64 aufweist. Durch diese Platine erstreckt sich eine erste Mehrzahl von plattierten Durchgangslöchern 68, die die Peripherie eines Innenleiters 70 definieren, und eine zweite Mehrzahl von plattierten Durchgangslöchern 72, die die Peripherie eines Außenleiters 74 definieren. Die zweite Oberfläche ist zwischen der Peripherie des Innenleiters 70 und der Peripherie des Außenleiters 74 mit Kupfer 66 plattiert. Jedes der Durchgangslöcher ist mit der Metallplattierung 66 auf der zweiten Oberfläche 64 der Platine verbunden. Jedes der ersten Mehrzahl von Durchgangslöchern 68 ist an seinem äußeren Ende mit einer kreisförmigen Metalleiterbahn 76 auf der ersten Seite der Platine verbunden, während jedes der zweiten Mehrzahl von Durchgangslöchern 72 an seinem äußeren Ende mit einer kreisförmigen Metalleiterbahn 78 verbunden ist. Die Leiterbahn 76 definiert das Ende des Innenleiters, während die Leiterbahn 78 das Ende des Außenleiters definiert.
  • Die bisher beschriebene Struktur entspricht der Endplatte 36 und dem ersten Innnen- und Außenleiter 28, 30 der ersten kurzgeschlossenen Koaxialleitung 24 bei dem Resonator von Fig. 4. Die Metallplattierung 66 auf der zweiten Oberfläche der Platine dient als die Endplatte. Der konzentrische Innen- und der konzentrische Außenleiter weisen als Struktur die eines käfigartigen, finiten Elements auf, das durch die plattierten Durchgangslicher und die Metalleiterbahnen definiert ist, durch die sie begrenzt sind. Es ist zu erkennen, daß die erste kurzgeschlossene Koaxialleitung hier ein FR4- Dielektrikum im Gegensatz zum Luft-Dielektrikum, das in dem Resonator 22 von Fig. 4 verwendet wird, aufweist. Die lineare Ausdehnung dieser ersten Koaxialleitung beträgt nur 1,57 mm (0,062 Zoll), d.h. die Dicke der Schaltungsplatine.
  • Der Resonator 58 ist durch eine Mehrzahl von spannungsvariablen Kapazitätselementen, wie z.B. Rücken-an-Rücken-Varaktoren 80, abgestimmt, die auf der ersten Oberfläche 62 der Platine angeordnet sind. Die dargestellten Varaktoren, von denen jeder einen Kapazitätsbereich von etwa 6 bis 30 Picofarad aufweist, dienen dazu (durch große Umleitungskondensatoren 85), die Enden 76, 78 des Innen- und des Außenleiters zu koppeln. Eine erste metallische Leiterbahn 82 auf der Schaltungsplatine verbindet die Rücken-an-Rücken-Anoden der Varaktoren, um einen gemeinsamen Grobabstimmungsanschluß zu schaffen. Eine zweite metallische Leiterbahn 83 der Schaltungsplatine verbindet die Kathoden der Varaktoren, die dem Außenleiter am nächsten sind, wodurch ein gemeinsamer Feinabstimmungsanschluß geschaffen ist. Diese Kathoden sind durch Kondensatoren 85 mit der Leiterbahn 78 verbunden, die das Ende des Außenleiters 74 definiert. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die gedruckte Schaltungsplatine eine Mehrschichtplatine, wobei die äußeren Verbindungen mit den Abstimmungsleiterbahnen 82, 83 auf einer der Zwischenschichten der Platine gebildet sind.
  • Die zweite kurzgeschlossene Koaxialleitung 26 (Fig. 6) umfaßt einen elektrisch leitfähigen Becher 84 und einen Innenleiter 86. Der Becher umfaßt eine zylindrische Seitenwand 88, die als der Außenleiter dieser zweiten Koaxialleitung dient, und zusätzlich eine planare Endwand 90. Die zylindrische Seitenwand ist an ihrer Peripherie 92 mit der Metalleiterbahn 78 verbunden, die das Ende des Außenleiters der ersten Leitung definiert. Der Innenleiter 86 ist in dem Volumen positioniert, das durch diesen Becher definiert ist. Der Leiter 86 weist ein erstes Ende 94, das mit einer Mittelregion 96 der Endwand 90 verbunden ist, und ein zweites Ende 98 auf, das mit einer metallischen Anschlußfläche 100 auf der ersten Oberfläche der Schaltungsplatine innerhalb des Durchmessers des ersten Innenleiters 70 verbunden ist. Die Anschlußfläche 100 und die Leiterbahn 76 definieren zusammen das Kopplungstor 102 des Resonators. Das Koppeln an den Resonator wird durch Schalten einer diskreten Schaltungsanordnung zwischen diese Punkte bewirkt.
  • Bei dem dargestellten Resonator 58 mit einer Schaltungsplatine ist die diskrete Schaltungsanordnung ein Oszillatortransistor NEC21935 104, dessen Basisanschluß 106 mit der Anschlußfläche 100 verbunden ist, und dessen Emitteranschlüsse 107 (Fig. 7) über Koppelkondensatoren 108 mit einem Wert von 0,1 Mikrofarad mit der Innenleiter-Leiterbahn 76 verbunden sind. Die Emittervorspannungs-Stromquelle ist über eine Leiterbahn auf einer Zwischenschicht extern angeschlossen. Der Kollektoranschluß 110 des Transistors ist an eine Anschlußfläche 112 angeschlossen, von der sich ein Leistungswiderstand 114 mit einem Wert von 120 Ohm aus dem Resonator heraus erstreckt, wo er an einem Vorspannungsschaltungs/Pufferverstärker 106 befestigt ist. Der Schaltplan des Oszillators ist in Fig. 7 gezeigt.
  • Der Leiter 86 kann viele Formen annehmen, wobei er bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch ein Leiter mit kleinem Durchmesser ist, der in einer Spule mit einem Wert von 20 Nanohenry aufgewickelt ist, die die Basis des Transistors 104 von der HF-Masse trennt.
  • Da die Masse des Resonators um den Außenleiter der ersten kurzgeschlossenen Leitung radial verteilt ist, muß die Masse, mit der die Basis des Transistors verbunden ist, auf ähnliche Weise radial verteilt sein. Eine derart radial verteilte Basismasse wird durch Verbinden des Innenleiters 86 der zweiten kurzgeschlossenen Koaxialleitung mit der Mitte des Bechers 84 erreicht. Dieses Kopplungsverfahren stellt sicher, daß der dominante Resonanzmodus des Resonators eine TM-Welle ist.
  • Der dargestellte Oszillator arbeitet über einem Frequenzbereich von etwa 500 bis 1.000 MHz. Die abgestimmte Thevenin- Ersatzschaltung weist eine Induktivität 118 (Fig. 7) von etwa 0,6 Nanohenry auf. Diese Induktivität ist eine Funktion der Abmessungen der ersten kurzgeschlossenen Koaxialleitung, wie sie durch Gleichung (1) ausgedrückt wird, die vorher dargelegt worden ist.
  • Das dargestellte Ausführungsbeispiel schafft eine Anzahl von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik. Der Hauptvorteil unter diesen ist die Tatsache, daß der Resonator ein Einzelpunkt-Kopplungstor schafft, an das eine diskrete Schaltungsanordnung gekoppelt werden kann. Eine Kopplung an dieses Tor wandelt den verteilten Resonator in eine Thevenin-LC-Ersatzschaltung um. Diese Topologie regt ferner den erwünschten TM-Resonanzmodus an, während unerwünschte Resonanzen unterdrückt werden.
  • Die dargestellte Kopplungsstruktur erlaubt ferner, daß die diskrete Schaltungsanordnung durch Positionieren einer derartigen Schaltungsanordnung innerhalb des Innenleiters einer der beiden kurzgeschlossenen Koaxialleitungen abgeschirmt wird. Die elektromagnetischen Felder des Resonators sind zwischen den Innen- und Außenleitern dieser Leitungen begrenzt, wobei durch die leitfähigen Wände, die den Hohlraum definieren und umgeben, äußere elektromagnetische Felder ausgeschlossen werden.
  • Wenn der dargestellte Resonator 58 als das abgestimmte Element eines Oszillators verwendet wird, ergibt sich ein Oszillatorphasenrauschen, das 20 dB unter dem Phasenrauschen bekannter Oszillatoren liegt. Diese Verbesserung existiert aufgrund der erhöhten Leistungshandhabungsfähigkeit des Resonators. Eine niedrige Leistung in einem Resonator bewirkt ein hohes Grundrauschen bei einem Oszillator. Zu viel Leistung bei einem Varaktor-abgestimmten Resonator bewirkt eine übermäßige AM-FM-Rauschumwandlung (AM = Amplitudenmodulation; FM = Frequenzmodulation) aufgrund einer Kapazitätsverzerrung. Ein verteilter Resonator ist in der Lage, mehr Leistung als ein diskreter Resonator handzuhaben, da die Leistung unter einigen Niederleistungskomponenten verteilt ist.
  • Nach der Beschreibung und Darstellung der Prinzipien der Erfindung bezugnehmend auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derselben ist es offensichtlich, daß die Erfindung in Anordnung und Detail verändert werden kann, ohne von solchen Prinzipien abzuweichen. Während die Erfindung beispielsweise bezugnehmend auf einen Varaktor-abgestimmten Resonator mit einer kurzgeschlossenen Koaxialleitung beschrieben worden ist, können die Prinzipien derselben auf ähnliche Weise auf eine Vielzahl weiterer Resonatortopologien angewendet werden. Während die Erfindung darüberhinaus bezugnehmend auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, bei dem der Kopplungszwischenraum an dem Ende des zweiten Innenleiters in nächster Nachbarschaft des inneren Hohlraumleiters gebildet ist, kann der Zwischenraum bei anderen Ausführungsbeispielen an dem anderen Ende des Leiters, d.h. zwischen dem Ende 94 der Spule und der Mittelregion 96 der Endwand 90 gebildet werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ermöglicht es, daß auf das Kopplungstor von außerhalb des Resonators zugegriffen werden kann, wenn es erwünscht ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.

Claims (12)

1. Ein Resonator (22) mit einem Innenleiter (28), der koaxial innerhalb eines Hohlraums angeordnet ist, der durch eine Seitenwand (30) definiert ist, und mit einer ersten und einer zweiten Endwand (36, 50), wobei der Innenleiter an einem ersten Ende desselben mit der ersten Endwand verbunden ist, an seinem zweiten Ende (38) jedoch vor der zweiten Endwand aufhört, wobei der Resonator ferner eine Mehrzahl von Kondensatoren (80) aufweist, die das zweite Ende des Innenleiters mit der Seitenwand koppeln, und wobei der Resonator ferner einen induktiven Leiter (42) aufweist, der eine mittlere Region der zweiten Endwand (50) mit dem Innenleiter (28) des Resonators koppelt, wobei der Innenleiter ferner einen Kopplungszwischenraum (56) an einem Ende desselben definiert, über den eine externe Schaltungsanordnung an den Resonator gekoppelt werden kann.
2. Der Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem der Kopplungszwischenraum (56) zwischen dem zweiten Ende (38) des Innenleiters (28) und einem Ende (52) des induktiven Leiters (42), der sich neben demselben befindet, definiert ist.
3. Der Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem die Seitenwand durch eine Mehrzahl von Leitern (72) definiert ist, die parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei ihre Enden miteinander verbunden sind.
4. Der Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem der Innenleiter durch eine Mehrzahl von Leitern (68) definiert ist, die zueinander parallel ausgerichtet sind, wobei ihre Enden miteinander verbunden sind.
5. Ein Resonator (22) gemäß Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen:
einem ersten Innenleiter (28), der koaxial innerhalb eines ersten Außenleiters (30) angeordnet ist, wobei der erste Außenleiter einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser des ersten Innenleiters ist;
einem ersten leitfähigen Endbauglied (36);
wobei der erste Innenleiter und der erste Außenleiter an ihren Enden (32, 34) mit dem ersten leitfähigen Endbauglied (36) verbunden sind und wobei sich dieselben von dem Bauglied zu zweiten Enden (38, 40) derselben erstrecken;
einer Mehrzahl von kapazitiven Elementen (80), die zwischen den zweiten Enden des ersten Innenleiters und des ersten Außenleiters angeordnet sind;
einem zweiten Innenleiter (42), der innerhalb eines zweiten Außenleiters (44) koaxial angeordnet ist, wobei der zweite Außenleiter einen Durchmesser aufweist, der größer als ein Durchmesser des zweiten Innenleiters ist;
einem zweiten leitfähigen Endbauglied (50);
wobei der zweite Innenleiter (42) und der zweite Außenleiter (44) an ersten Enden (46, 48) derselben mit dem zweiten leitfähigen Endbauglied (50) verbunden sind und sich von dem Bauglied zu zweiten Enden (52, 54) derselben erstrecken;
wobei der erste Außenleiter und der zweite Außenleiter an den zweiten Enden derselben (40, 54) miteinander verbunden sind;
wobei der erste Innenleiter (28) und der zweite Innenleiter (42) seriell gekoppelt sind, wodurch das erste (36) und das zweite leitfähige Endbauglied (50) gekoppelt sind, wobei die serielle Kopplung einen Zwischenraum (56) aufweist, über den eine Schaltungsanordnung geschaltet werden kann, um eine Einzelpunktkopplung an den Resonator zu bewirken.
6. Der Resonator gemäß Anspruch 5, bei dem der Zwischenraum zwischen den zweiten Enden (38, 52) des ersten und des zweiten Innenleiters (28, 42) definiert ist.
7. Ein Resonator (22) gemäß Anspruch 1 mit folgenden Merkmalen:
einem Substrat (60) mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche (62, 64);
einer ersten Mehrzahl von untereinander verbundenen leitfähigen Durchgangslöchern (68), die sich durch das Substrat von der ersten zu der zweiten Oberfläche erstrecken, um die Peripherie eines inneren Hohlraumleiters (70) zu definieren;
einer zweiten Mehrzahl von untereinander verbundenen leitfähigen Durchgangslöchern (72), die sich durch das Substrat von der ersten zu der zweiten Oberfläche erstrecken, um die Peripherie eines äußeren Hohlraumleiters (74) zu definieren;
wobei die zweite Oberfläche (64) des Substrats (60) in einer Region zwischen der Peripherie des inneren Hohlraumleiters (70) und der Peripherie des äußeren Hohlraumleiters (78) elektrisch leitfähig ist;
einer Mehrzahl von kapazitiven Elementen (80), die die Peripherien des inneren und des äußeren Hohlraumleiters koppeln;
einem elektrisch leitfähigen Becherbauglied (84), das an seiner Peripherie (92) mit dem äußeren Hohlraumleiter (78) verbunden ist und die erste Oberfläche (62) des Substrats (60) abschirmt; und
einem induktiven Leiter (86) mit einem ersten Ende (94), das an eine mittlere Region (96) des leitfähigen Becherbauglieds (84) gekoppelt ist, und mit einem zweiten Ende (98), das an die Peripherie des inneren Hohlraumleiters (70) gekoppelt ist.
8. Der Resonator gemäß Anspruch 1, bei dem das erste Ende 94 des induktiven Leiters (86) mit der mittleren Region (96) des leitfähigen Becherbauglieds (84) verbunden ist, wobei das zweite Ende (98) des induktiven Leiters einen Kopplungszwischenraum (56) mit dem inneren Hohlraumleiter (70) definiert; und
bei dem das zweite Ende des induktiven Leiters mit einer Schaltungsanordnung (104) verbunden ist, die auf dem Substrat innerhalb der Peripherie des inneren Hohlraumleiters angeordnet ist, wobei die Schaltungsanordnung das zweite Spulenende an die Peripherie des inneren Hohlraumleiters koppelt.
9. Der Resonator gemäß Anspruch 8, bei dem die Schaltungsanordnung einen Transistor umfaßt, und bei dem das zweite Ende der Spule mit einem ersten Anschluß (106) des Transistors verbunden ist, und ein zweites Ende (107) des Transistors mit der Peripherie des inneren Hohlraumleiters verbunden ist.
10. Der Resonator gemäß Anspruch 7, bei dem das zweite Ende (98) des induktiven Leiters mit der Peripherie (76) des inneren Hohlraumleiters verbunden ist, und das erste Ende (94) des induktiven Leiters einen Kopplungszwischenraum mit der mittleren Region (96) des leitfähigen Becherbauglieds (84) definiert.
11. Der Resonator gemäß Anspruch 7, bei dem jedes der kapazitiven Elemente ein spannungsvariables Kondensatorelement (80) umfaßt, und bei dem jedes der Elemente einen Anschluß aufweist, an den eine Abstimmspannung angelegt werden kann, wobei die Anschlüsse der Elemente untereinander verbunden sind, um einen gemeinsamen Abstimmanschluß (82) zu schaffen.
12. Der Resonator gemäß Anspruch 11, bei dem das Substrat eine Mehrzahl von Schichten aufweist, die mindestens drei Oberflächen definieren, und bei dem eine der Oberflächen einen Leiter definiert, der extern den gemeinsamen Abstimmanschluß mit einer externen Abstimmquelle verbindet.
DE69119309T 1990-07-05 1991-07-04 Kopplungstor für einen Resonator mit Mehrfachkondensatoren und mit verteilten Induktoren Expired - Fee Related DE69119309T2 (de)

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