CH679189A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Resonator-Anordnung mit einem Helixresonator, der aus Metalldraht zu einer zylindrischen Spule gewickelt und von einer darin angeordneten Platte aus isolierendem Werkstoff abgestützt ist.

Verschiedene Spulen und Kondensatoren werden in grossem Umfang als Teile des Grundaufbaus in elektrotechnischen Filtern verwendet. Bei Frequenzen in der Grössenordnung von hundert Megahertz beginnen Verluste grösser zu werden, ebenso wie Nebenwirkungen, die insbesondere durch den Auftau von Kondensatoren hervorgerufen werden. Die Längsinduktivität eines Kondensators ist nicht länger unbedeutend, ebenso nicht die Streukapazität zwischen den Spulenwindungen in bezug auf die Umgebung. Bis zu einer bestimmten Grenze können solche Schwierigkeiten durch Kondensator- und Spulen-Anordnungen gemildert werden. Jedoch nehmen mit grösser werdenden Frequenzen die Spulen- und Kondensatorverluste schliesslich in solchem Umfange zu,dass, was Verluste betrifft, verschiedenen Übertragungslei-tungs- und Hohl(raum)Resonatoren die einzige Alternative sind.

Aufgrund ihrer kleinen Verluste werden koaxiale Resonatoren am meisten eingesetzt, besonders bei grossen Leistungen. Die Verluste nehmen mit zunehmender Resonatorgrösse ab, und zur gleichen Zeit wird der Netzwiderstand verbessert. Bei Frequenzen bis etwa 10 oder 15 GHz werden in grossem Umfang Streifen- und Mikrostreifen-Techniken angewandt.

fm Frequenzbereich zwischen 100 und 1000 MHz sind sowohl Koaxial- als auch Streifenleitungs-Re-sonatoren häufig unnötig gross und teuer, in diesem Frequenzbereich werden im allgemeinen sogenannte Helixresonatoren verwendet. Helixresonato-ren unterscheiden sich in ihrem Aufbau von Koaxialresonatoren dadurch, dass der Mittelleiter zu einer Spule gewickelt ist. Die spezifische Impedanz eines Helixresonators ist hauptsächlich durch das Verhältnis des Spulendurchmessers zum Innen-mass der Aussenhülle und durch den Wicklungsschritt bestimmt, innerhalb des Frequenzbereiches von 100 bis 1000 MHz und des Q-Wert-Bereiches von 500 bis 1000 ist die Grösse eines Helixresonators etwa ein Drittel deijenigen eines Koaxialresonators mit ähnlichen Merkmalen. Der Helixresonator ist gewöhnlich in Form einer zylindrischen Spule hergestellt und dadurch abgestützt, dass in der Spule ein auf verschiedene Weise aus Keramikoder Kunststoff-Werkstoff angefertigter Rahmen angeordnet ist. Dies ist notwendig, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erzielen. Jedoch ist die Herstellung der Anordnung in der Serienproduktion schwierig und teuer, insbesondere bei kleinen Resonatorgrössen.

Insbesondere bei tragbaren Funkgeräten sind in der Grösse kleine Resonatoren mit kleinen Verlusten von grösster Wichtigkeit als Bauteile in verschiedenen Hochfrequenzfiltern. Mit der Verkleinerung der Grösse wurde es zunehmend schwieriger, überhaupt eine ausreichende Herstellungsgenauigkeit in der Produktion solcher Filteranordnungen zu erreichen, obgleich teuere Lösungen angewandt wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Resonator-Anordnung zu schaffen, die wegen ihrer bequemen und billigen Herstellung für die Serienfertigung gut geeignet ist und bei der jedoch die Vorteile eines guten Volumen/Verlust-Verhältnis-ses eines Helixresonators mit einer einfachen, mit geringem Verlust behafteten Unterlage kombiniert ist Dies wird mittels einer Resonator-Anordnung^ des eingangs beschriebenen Typs in der Weise erreicht, dass wenigstens ein Teil der Isolierplatte einen von Steifenleitungen gebildeten elektrischen Stromkreis umfasst, und dass der Helixresonator mit diesem Stromkreis elektrisch verbunden ist.

Der Grundgedanke der Erfindung ist somit, einen diskreten Helixresonator in eine Streifenleitungs-Anordnung so zu integrieren, dass die Isolierplatte, auf deren Oberfläche die Streifenleitungs-Anord-nung ausgebildet ist, gleichzeitig als Träger für den Helixresonator dient.

Bei der Anordnung gemäss der Erfindung werden eine gute Reproduzierbarkeit und mechanische Einfachheit erzielt, was die Mengenleistung verbessert und die Kosten senkt. Schaltungstechnische Lösungen, die wegen der Reproduktionsschwierigkeiten bisher nicht angewandt worden waren, sind nunmehr möglich, wodurch der Einsatzbereich der Produkte verbessert wird.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsförm der Erfindung ist das die Resonatoren umgebende Gehäuse von zwei Hälften gebildet, die aus Metall hergestellt oder mit Metall beschichtet sind, damit sie elektrisch leitfähig werden. Die Hälften sind aneinander angelegt und auf elektrisch leitfähige Weise miteinander verbunden. Die Isolierplatte ist an in den Rändern der Gehäusehälften ausgebildeten Vertiefungen abgestützt. Auf diese Weise ist eine Anordnung geschaffen, die einfach und stabil ist.

Die Erfindung wird im einzelnen nachstehend anhand des Beispiels in den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:

Rg. 1 eine Vorderansicht einer Resonator-Anordnung gemäss der Erfindung ohne Gehäuse,

Rg. 2 eine Darstellung der Anordnung gemäss Rg. 1 in der Blickrichtung A-A,

Fig. 3 eine Darstellung der Anordnung gemäss Rg. 1 in Stellung in einer Gehäusehälfte,

Fig. 4 eine Darstellung der Anordnung gemäss Rg. 3 in der Blickrichtung B-B, und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Gehäusehälfte, in der Blickrichtung C-C gemäss Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Resonator-Anordnung umfasst vier diskrete Helixresonatoren 1, die aus Metalldraht zu zylindrischen Spulen gewickelt sind. Jeder Resonator ist um Vorsprünge 2a angeordnet, die in einer aus isolierendem Werkstoff hergesteilten Platte 2 ausgebildet sind. Der untere Teil der IsoÜerplatte 2 ist mit einem von Streifenleitungen 3 gebildeten elektrischen Stromkreis versehen, an den die Resonatoren auf elektrisch leitfähige Weise (z.B. durch Löten) an mit den Bezugszeichen

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4 bezeichneten Stellen angeschlossen sind. Jeder Resonator 1 ist ferner mit dem Vorsprung 2a durch Anlöten an eine metallisierte Stelle des Vorsprungs mechanisch verbunden. Diese mechanischen Verbindungsstellen sind in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen

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Gemäss Fig. 3 ist die Isolierplatte 2 mit ihren Helixresonatoren in einer Gehäusehälfte 6a in Stellung gebracht. Das Gehäuse ist von zwei aneinander angelegten Hälften 6a und 6b gebildet. Die letztgenannte Hälfte ist in Fig. 4 mit gestrichelten Linien dargestellt. Die Gehäusehälften sind auf elektrisch leitfähige Weise miteinander verbunden. Vertiefungen für die Isolierplatte sind in jeder Gehäusehälfte 6a und 6b vorgesehen. Die Enden der Gehäusehälften und Trennwände 6c zwischen den Resonatoren umfassen Vertiefungen 7 (Rg. 4) für den unteren Teil der Isolierplatte, und der obere Teil der Gehäusehälften umfasst Vertiefungen 8 für den Endabschnitt der Vorsprünge 2a. Jede Vertiefung entspricht in der Tiefe der halben Dicke der Isolierplatte 2. Ausserdem ist der Boden 9 der Gehäusehälften (Fig. 3) mit Auslässen 10 zum An-schliessen an externe Stromkreise versehen.

Wenngleich die Erfindung im Vorstehenden anhand des Beispiels gemäss der beigefügten Zeichnung beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung darauf nicht beschränkt ist, sondern dass sie in mannigfaltiger Weise im Rahmen des in den beigefügten Patentansprüchen offenbarten Erfindungsgedankens abwandelbar ist. Folglich kann z.B. die Zahl der Helixresonatoren variieren, ebenso wie die Abmessungen der verschiedenen Bauteile. Auch können eine oder mehrere Anordnungen gemäss der Erfindung in ein Filter für elektrische Hochfrequenzsignale eingebaut werden.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Resonator-Anordnung mit einem Helixresonator (1), der aus Metalldraht zu einer zylindrischen Spule gewickelt und von einer darin angeordneten Platte (2) aus isolierendem Werkstoff abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Isolierplatte (2) einen von Streifenleitungen (3) gebildeten elektrischen Stromkreis umfasst, und dass der Helixresonator (1) mit diesem Stromkreis elektrisch verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl von Helixresonatoren (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierplatte (2) mit einem Vorsprung (2a) für jeden Resonator (1) versehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Helixresonator (1) an seinem oberen Abschnitt (5) mit der Isolierplatte (2) mechanisch verbunden ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren mit einem von zwei aneinander anliegenden Hälften (6a, 6b) gebildeten Gehäuse umgeben sind, derart, dass die Hälften, die aus Metall hergestellt oder mit Metall beschichtet sind, damit sie elektrisch leitfähig werden, auf elektrisch leitfähige Weise miteinander verbunden sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierplatte (2) an in den Rändern der Gehäusehälften (6a, 6b) ausgebildeten Vertiefungen (7, 8) abgestützt ist, und dass bei Bedarf die Streifenleitungen (3) auf der Isolierplatte (2) an diesen Stellen mit dem Gehäuse auf elektrisch leitfähige Weise verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (1) mittels der Streifenleitungen (3) galvanisch oder mittels elektrischer oder magnetischer Felder miteinander und mit externen elektrischen Stromkreisen weiterverbunden sind.

7. Filter mit einer Resonator-Anordnung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche.

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