EP0704923A1

EP0704923A1 - Comb filter

Info

Publication number: EP0704923A1
Application number: EP95112250A
Authority: EP
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Rosenberg; Werner Speldrich
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1996-04-03
Also published as: DE4434642A1

Abstract

The filter consists of several rods acting as resonators and arranged in a hollow conductor (1). One end of each rod is connected to the hollow conductor and the other is capacitively loaded. The mutual separations of the rods are selected to form inductive couplings between them. Each capacitively loaded rod end protrudes into a chamber (19-22) formed in the hollow conductor by conducting separating walls (16-18). The capacitively loaded ends (8-11) are thickened wrt. the rest of the rod lengths. The individual rod ends carry tuning elements which protrude into the hollow conductor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kammfilter, bestehend aus mehreren in einem Hohlleiter angeordneten als Resonatoren wirkenden Stäben, deren eines von zwei Enden mit dem Hohlleiter kontaktiert und deren anderes Ende kapazitiv belastet ist, wobei die gegenseitigen Abstände der Stäbe so gewählt sind, daß zwischen ihnen induktive Kopplungen bestehen.The present invention relates to a comb filter, consisting of a plurality of rods arranged in a waveguide, acting as resonators, one of which has two ends in contact with the waveguide and the other end of which is capacitively loaded, the mutual spacing of the rods being chosen such that inductive between them Couplings exist.

Ein derartiges Kammfilter ist z.B. aus der DE-OS 18 06 781 oder der WO 92/11664 bekannt. Gemäß der WO 92/11664 sind die einzelnen Stäbe mit Verdickungen an den kapazitiv belasteten Enden versehen, um eine starke kapazitive Kopplung zwischen den einzelnen Resonator-Stäben zu realisieren. Die kapazitive Belastung der Resonator-Stäbe macht es möglich, daß sie gegenüber der eigentlich erforderlichen Länge verkürzt werden können. D.h. je größer die Kapazität der einzelnen Stäbe ist, desto mehr kann die Stablänge reduziert werden. Bekannterweise wird die kapazitive Belastung eines jeden Stabes dadurch vergrößert, daß der Abstand zwischen dem Stabkopf und einer ihm gegenüberstehenden Abstimmschraube verringert wird.Such a comb filter is e.g. known from DE-OS 18 06 781 or WO 92/11664. According to WO 92/11664, the individual rods are provided with thickened portions at the capacitively loaded ends in order to achieve a strong capacitive coupling between the individual resonator rods. The capacitive loading of the resonator rods makes it possible to shorten them compared to the length actually required. I.e. the greater the capacity of the individual rods, the more the rod length can be reduced. As is known, the capacitive load on each rod is increased by reducing the distance between the rod head and a tuning screw opposite it.

Kammfilter werden vorwiegend verwendet, um möglichst weite Sperrbänder zu realisieren, um z.B. die Harmonischen der Nutzsignale zu unterdrücken (z.B. über die dritte Harmonische des Nutzfrequenzbandes hinaus). Bekanntermaßen sind zu diesem Zweck die Resonatoren so stark zu verkürzen, daß ihre Länge kleiner als 3/4 λ der höchsten zu sperrenden Frequenz ist. Die hierfür notwendige hohe kapazitive Belastung wird durch sehr geringe Abstände der Abstimmschrauben gegenüber den Stabköpfen realisiert. Dadurch kommt es aber zu hohen Feldstärkekonzentrationen im Bereich der Stabköpfe, was zur Folge hat, daß die Leistungsfestigkeit herabgesetzt wird, wodurch z.B. im Vakuum der sogenannte Multipactingeffekt verstärkt auftritt.Comb filters are mainly used to implement the widest possible stop bands, for example to suppress the harmonics of the useful signals (eg beyond the third harmonic of the useful frequency band). For this purpose, it is known to shorten the resonators so much that their length is less than 3/4 λ of the highest frequency to be blocked. The high capacitance required for this Load is realized by very small distances between the tuning screws compared to the rod heads. However, this leads to high field strength concentrations in the area of the rod heads, which has the consequence that the power strength is reduced, which, for example, increases the so-called multipacting effect in a vacuum.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kammfilter der eingangs genannten Art anzugeben, das einen möglichst weiten Sperrbereich und trotzdem eine hohe Leistungsfestigkeit aufweist.The invention is therefore based on the object of specifying a comb filter of the type mentioned at the outset, which has the widest possible blocking range and yet has a high level of performance.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments and further developments of the invention emerge from the subclaims.

Mit der Maßnahme der Erfindung, die Resonator-Stäbe in Kammern enden zu lassen, erreicht man hohe kapazitive Belastungen der Stäbe, ohne den Abstand zwischen den Stabenden und der Hohlleiterwand bzw. darin eingesetzter Abstimmschrauben auf ein für die Leistungsfestigkeit kritisches Maß verringern zu müssen.With the measure of the invention, to let the resonator rods end in chambers, high capacitive loads of the rods are achieved without having to reduce the distance between the rod ends and the waveguide wall or tuning screws inserted therein to a level critical for the performance.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Kammfilter,
Figur 2 einen Querschnitt A-A durch ein Kammfilter mit rechteckigen Kammern im Inneren,
Figur 3 einen Querschnitt durch ein Kammfilter mit runden Kammern im Inneren und
Figur 4 einen Längsschnitt durch ein Kammfilter, bei dem die Kammern mit Blenden abgeschlossen sind.

The invention will now be explained in more detail with reference to some exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:

FIG. 1 shows a longitudinal section through a comb filter,
FIG. 2 shows a cross section AA through a comb filter with rectangular chambers inside,
Figure 3 shows a cross section through a comb filter with round chambers inside and
Figure 4 shows a longitudinal section through a comb filter, in which the chambers are closed with panels.

In der Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Kammfilter dargestellt, das als Hohlleiter 1 ausgebildet ist, in dem mehrere (hier z.B. vier) als Resonatoren wirkende Stäbe 2 - 5 angeordnet sind. Gestufte Übergänge von den Ein- bzw. Ausgangshohlleitern 6, 7 auf den Filter-Hohlleiter 1 sorgen für eine breitbandige Signal-Ein- und Auskopplung.1 shows a longitudinal section through a comb filter, which is designed as a waveguide 1, in which several (here, for example four) rods 2-5 acting as resonators are arranged. Stepped transitions from the input and output waveguides 6, 7 to the filter waveguide 1 ensure broadband signal coupling and decoupling.

Die die Resonanzkreise bildenden Stäbe 2 - 5 sind mit dem einen ihrer beiden Enden mit der Wand des Hohlleiters 1 kontaktiert. Das andere Ende 8 - 11 der Stäbe 2 - 5 ist leerlaufend und bildet mit der Hohlleiterwand eine Kapazität. Den Stabenden 8 - 11 gegenüberstehende, in den Hohlleiter 1 hineinragende Abstimmschrauben 12 - 15 ermöglichen einen Abgleich der Kapazitäten und damit eine Frequenzabstimmung der einzelnen Resonatoren.The rods 2-5 forming the resonance circuits are contacted with one of their two ends with the wall of the waveguide 1. The other end 8-11 of the rods 2-5 is idle and forms a capacitance with the waveguide wall. Tuning screws 12 - 15, which face the rod ends 8 - 11 and project into the waveguide 1, enable the capacitances to be matched and thus the individual resonators to be tuned in frequency.

Zwischen den Stäben 2 - 5, und zwar nur im Bereich der Stabenden 8 - 11, erstrecken sich von der Hohlleiterwand herab leitende Trennwände 16 - 18. Diese Trennwände 16 - 18 bilden mit der Hohlleiterwand für jedes Stabende 8 - 11 eine eigene Kammer 19 - 22. Jede Kammer 19 - 22 erzeugt mit dem in sie hineinragenden Stabende 8 - 11 eine Kapazität, wobei diese Kapazität wegen der großen Fläche zwischen der Kammer und dem Stabende besonders groß ist. An der kapazitiv wirksamen Fläche ist nämlich nicht nur die Stirnseite der Stäbe 2 - 5, sondern auch deren Mantelfläche beteiligt. Eine weitere Flächenvergrößerung läßt sich mit einer Verdickung (s. Fig. 1 bis 4) der Stabenden 8 - 11 erzielen.Between the rods 2-5, and only in the area of the rod ends 8-11, conductive partition walls 16-18 extend down from the waveguide wall. These partition walls 16-18 form with the waveguide wall a separate chamber 19- for each rod end 8-11. 22. Each chamber 19-22 produces a capacity with the rod end 8-11 projecting into it, this capacity being particularly large because of the large area between the chamber and the rod end. This is because not only the end face of the rods 2-5, but also the outer surface thereof is involved in the capacitively effective surface. A further increase in area can be achieved with a thickening (see FIGS. 1 to 4) of the rod ends 8-11.

Die Kammern 19 - 22 sind bei dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt A-A des Kammfilters rechteckig.The chambers 19 - 22 are rectangular in cross section AA of the comb filter shown in FIG. 2.

Bei einem anderen in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind kreisförmige Trennwände 23 - 26 vorhanden, die zylinderförmige Kammern 27 - 30 bilden. Sind die koaxial in diese Kammern hereinragenden Stabenden 8 - 11 ebenfalls zylinderförmig, so sind die Abstände zwischen der Oberfläche der Stabenden 8 - 11 und der Innenfläche der Kammern 27 - 30 überall gleich.In another exemplary embodiment shown in FIG. 3, circular partition walls 23-26 are present, which form cylindrical chambers 27-30. If the rod ends 8-11 projecting coaxially into these chambers are also cylindrical, the distances between the surface of the rod ends 8-11 and the inner surface of the chambers 27-30 are the same everywhere.

Eine zusätzliche Erweiterung des Sperrbereiches erreicht man dadurch, daß, wie Fig. 4 zeigt, die Kammern 19 - 22 an den offenen Seiten mit Blenden 31 - 34 versehen sind. Damit wird der kapazitiv wirkende Bereich des Hohlleiters 1 von dem induktiv wirkenden Bereich des Hohlleiters 1 deutlicher getrennt.An additional extension of the restricted area is achieved in that, as shown in FIG. 4, the chambers 19-22 are provided with panels 31-34 on the open sides. The capacitively acting region of the waveguide 1 is thus more clearly separated from the inductively acting region of the waveguide 1.

Claims

Comb filter, consisting of several rods arranged in a waveguide, acting as resonators, one of which contacts the waveguide from two ends and the other end of which is capacitively loaded, the mutual spacing of the rods being selected so that there are inductive couplings between them, characterized that each capacitively loaded rod end (8 - 11) protrudes into a chamber (19 - 22, 27 - 30) formed in the waveguide (1) from conductive partition walls (16 - 18, 23 - 26).

Comb filter according to claim 1, characterized in that the capacitively loaded ends of the rods (2-5) have thickened portions (8-11).

Comb filter according to Claim 1 or 2, characterized in that tuning elements (12 - 15) aligned with the individual rod ends (8 - 11) protrude into the waveguide (1).

Comb filter according to claim 1, characterized in that the chambers are designed as cylinders (27-30) into which the rod ends (8-11) project coaxially.

Comb filter according to claim 1 or 4, characterized in that the rod ends (8-11) project through apertures (31-34) into the chambers (19-22).