DE10353104A1

DE10353104A1 - Dielectric filter set e.g. for adjusting coupling of filter, has antennas in filter firmly connected and dielectric to these are arranged with arrangement for evaluation of dielectric exhibits adjusting mechanism

Info

Publication number: DE10353104A1
Application number: DE2003153104
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr. Mayer
Original assignee: Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Current assignee: Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09

Abstract

The set-up has antennas in a filter (F) are firmly connected and the dielectric to these are arranged to a mobile device. The arrangement for the evaluation of the dielectric (D) exhibits an adjusting mechanism, with that the distance between antennas and dielectric is adjustable. The dielectric is mushroom-shaped and rotated symmetrically.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Justage der Kopplung bei dielektrischen Filtern nach der Gattung des Hauptanspruches.The Invention is based on an arrangement for adjusting the coupling in dielectric filters according to the preamble of the main claim.

Ein bekannter dielektrischer Filter der gattungsgemäßen Art (WO 01/43221) besteht aus einem Gehäuse, innerhalb dessen auf einer Auflage ein oder mehrere dielektrische Resonatoren angeordnet sind. Die Resonatoren weisen dabei die Gestalt einer kreis- oder halbkreisförmigen Scheibe auf. Die Lage der dielektrischen Resonatoren hinsichtlich des Gehäuses bzw. im Falle des Vorhandenseins mehrerer Resonatoren, zueinander beeinflusst die Abstimmung des Filters. Wie bekannt, ist die Kopplung mehrerer Filter möglich – dabei dienen Blendenöffnungen in den Gehäusen der einzelnen benachbarten Filter zur Ein- und Auskopplung der Wellensignale. Mangels fehlender Verstellmöglichkeit der Resonatoren ist ein weitgehender Ausgleich von Fertigungstoleranzen bei der Abstimmung der Filter erst bei oder nach der Erstellung eines Gesamtsystems nicht möglicht.One known dielectric filter of the generic type (WO 01/43221) consists from a housing, within which on one edition one or more dielectric Resonators are arranged. The resonators have the shape a circular or semicircular Slice on. The position of the dielectric resonators with respect to housing or in the case of the presence of several resonators, to each other influences the tuning of the filter. As is known, the coupling is several filters possible - while serve apertures in the cases the individual adjacent filter for coupling and decoupling the wave signals. Lack of adjustment The resonators is a far-reaching compensation of manufacturing tolerances when tuning the filters only at or after the creation an entire system is not possible.

Zur abgestimmten ein- und Auskopplung bei dielektrischen Filtern ist das unterschiedlich tiefe Einschrauben eines Stabes in das Dielektrikum eines Filters bekannt ( DE 42 36 769 ), während auch schon längenverstellbare Abgleichstäbe vorgeschlagen wurden ( DE 196 17 698 ). Eine anderer Abstimmlösung sieht eine in der Gehäusewandung eingebrachte Abgleichschraube vor („tuning screw" WO 01/84662).For tuned coupling and uncoupling in dielectric filters, the different depth screwing a rod in the dielectric of a filter is known ( DE 42 36 769 ), while also length-adjustable balancing rods have already been proposed ( DE 196 17 698 ). Another tuning solution provides an adjustment screw introduced in the housing wall ("tuning screw" WO 01/84662).

Diese genannten Lösungen sind nicht für die Feinabstimmung im verbauten Zustand der Filter geeignet, ihr Anwendungsgebiet ist damit begrenzt.These mentioned solutions are not for the fine tuning in the installed state of the filter suitable, her Application is limited.

Aus der Druckschrift „High-Temperature Superconductor-Shielded High Power Dielectric Dual-Mode Filter For Applications In Satellite Communications, S. Schornstein, LS. Ghosh and N. Klein, 1998 IEEE MTT-S Digest, pp. 1319-1322" ist ein dielektrischer Filter zur Verwendung in der Satellitentechnik bekannt. Bei solchen Filtern ist es zum Abstimmen der Filter unbedingt notwendig, dass die Ein- und die Auskopplung einstellbar sind. Dies wird dadurch erreicht, dass die zur Ein- und Auskopplung vorhandenen Koppelantennen nicht starr montiert, sondern durch eine Abstimmvorrichtung beweglich sind. Zum Beispiel kann durch Verringerung des Abstandes der Koppelantennen zum Dielektrikum eine stärkere Kopplung erzielt werden. Aufgrund von Fertigungstoleranzen ist es jedoch nicht möglich, die optimale Position der Koppelantennen auszumessen und diese später starr einzubauen – die Einstellbarkeit muss bis zur Fertigstellung des Gesamtsystems gewährleistet sein.Out the publication "High-Temperature Superconductor-Shielded High Power Dual-Mode Dielectric Filter For Applications In Satellite Communications, S. Schornstein, LS. Ghosh and N. Klein, 1998 IEEE MTT-S Digest, pp. 1319-1322 "is a dielectric Filters for use in satellite technology known. In such Filtering it is absolutely necessary for tuning the filters the inputs and the Outcoupling are adjustable. This is achieved by the fact that for coupling and decoupling coupling antennas not rigid mounted, but are movable by a tuning device. For example, by reducing the spacing of the coupling antennas to the dielectric a stronger one Coupling can be achieved. Due to manufacturing tolerances it is but not possible to measure the optimal position of the coupling antennas and later rigid to install - the Adjustability must be ensured until the completion of the overall system be.

Bei den bekannten dielektrischen Filtern ist um einen beweglichen elektrischen Kontakt zur Koppelantenne herzustellen, ein Federkontakt notwendig (1). Dieser Kontakt hat für die Praxis erhebliche Nachteile.In the known dielectric filters to make a movable electrical contact to the coupling antenna, a spring contact is necessary ( 1 ). This contact has considerable disadvantages in practice.

Am Ort des Kontakts ist das elektromagnetische Feld stark. Dies verursacht besondere Probleme. Zunächst erfüllt diese Anordnung nicht die Erfordernisse der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), da sogar durch den engen Spalt zwischen beweglicher Koppelantenne und ihrer Führung immer ein Teil des Mikrowellensignals nach außen austritt.At the Place of contact, the electromagnetic field is strong. This causes special problems. First Fulfills this arrangement does not meet the requirements of electromagnetic Compatibility (EMC), because even through the narrow gap between the movable coupling antenna and her leadership always part of the microwave signal escapes to the outside.

Außerdem ist aufgrund der unterschiedlichen Materialien und des dadurch verschlechterten elektrischen Kontaktes zu befürchten, dass passive Modulationsprodukte und damit bedeutende Koppelverluste entstehen.Besides that is due to the different materials and the thereby deteriorated electrical Contact to fear that passive modulation products and thus significant coupling losses arise.

Die regelmäßig erforderliche Feinabstimmung des Filters ist nur schwer möglich, da sich der Federkontaktwiderstand bei Bewegung der Anordnung ändert. Dadurch wird die Abstimmzeit des Filters erheblich vergrößert, was die Installationskosten wesentlich erhöht.The regularly required Fine tuning of the filter is difficult, as the spring contact resistance on movement of the arrangement changes. This greatly increases the tuning time of the filter, which the installation costs increased significantly.

Die Instabilität des Federkontaktwiederstandes vergrößert auch die Vibrationsempfindlichkeit des Filters. Zusätzliche Mikrophonieeffekte beeinträchtigen die Filterqualität weiter.The instability spring contact resistance also increases the vibration sensitivity of the spring contact resistance Filter. additional Affect microphonic effects the filter quality further.

Ingesamt lässt sich feststellen, dass mit den benannten Anordnungen die Erfordernisse nach guter Abstimmbarkeit, Verlustarmut, EMV und Stabilität des abgestimmten Filters, insbesondere bei einem Einsatz in der Raumfahrt, nicht erfüllt werden können.Overall let yourself find that with the named orders the requirements for good tunability, low loss, EMC and stability of the tuned Filters, especially for use in space, not Fulfills can be.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and their benefits

Die erfindungsgemäße Anordnung mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, eine neue und vorteilhafte Lösung geschaffen für die präzise Justage der Ein- und Auskopplung bei dielektrischen Filtern.The inventive arrangement with the characterizing features of claim 1 has the other hand Advantage, a new and advantageous solution created for precise adjustment the coupling and decoupling of dielectric filters.

Die Erfindung zeigt sich äußerst vorteilhaft im Vergleich zu den im Stand der Technik beschriebenen Anordnungen, indem sie die dort vorhandenen Nachteile wie zeitaufwändige Justage, passive Modulationsprodukte, bedeutende Koppelverluste, Mikrofonie und Vibrationsempfindlichkeit vermeidet.The Invention is extremely advantageous in Comparison to the arrangements described in the prior art, by eliminating the disadvantages such as time-consuming adjustment, passive modulation products, significant coupling loss, microphony and avoids vibration sensitivity.

Die Erfindung besteht in einer neuen Anordnung zur Justage der Ein- und Auskopplung bei dielektrischen Filtern, mit der sich eine präzise Abstimmung der Filter vorteilhaft noch nach dem Einbau in komplexe Filtersysteme einstellen lässt. Gleichzeitig werden durch die Erfindung die Koppelverluste der Justageanordnung gering gehalten. Sie ist weitgehend verlustarm, vibrationsunempfindlich und zeigt eine gute elektromagnetische Dichtigkeit.The invention consists in a new arrangement for adjusting the coupling and decoupling in dielectric filters, with a precise tuning of the filter advantageously still after installation in can set complex filter systems. At the same time, the coupling losses of the adjustment arrangement are kept low by the invention. It is largely low-loss, insensitive to vibration and shows good electromagnetic tightness.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Koppelantennen fest eingebaut und das Dielektrikum mit einem Stempel versehen sein. Der Stempel ist längsbeweglich, so dass über eine Einstelleinrichtung der Abstand des Dielektrikums von den Koppelantennen und damit die Kopplung einstellbar sind. Ein enger Spalt, der zwischen Stempel und Filtergehäusewand vorhanden ist, ist unproblematisch, da an dieser Stelle kein signifikanter Feldanteil vorhanden ist. Damit sind die elektromagnetische Dichtigkeit und damit die EMV gewährleistet.To an advantageous embodiment of the invention, the Coupling antennas permanently installed and the dielectric with a stamp be provided. The stamp is longitudinally movable, so that about one Adjustment means the distance of the dielectric from the coupling antennas and thus the coupling are adjustable. A narrow gap between the punch and filter housing wall is present, is not problematic, since at this point no significant Field share is present. This is the electromagnetic tightness and thus ensure the EMC.

Auch sind passive Intermodulationsprodukte nicht zu befürchten. Die Einkopplung lässt sich sehr fein, präzise und schnell einstellen, da der Kontakt zwischen Stempel und Gehäuse feldfrei ist und damit auf die Filtereigenschaften keinen Einfluss hat. Durch die Feldfreiheit des Kontaktes werden außerdem keine Verluste verursacht.Also passive intermodulation products are not to be feared. The coupling leaves very fine, precise and set quickly, as the contact between the stamp and housing field-free is and thus has no influence on the filter properties. By the Field freedom of contact also causes no losses.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description, the drawings and the claims.

Zeichnungdrawing

Außer einer Darstellung zum Stand der Technik sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Except one Representation of the prior art are in the drawing two embodiments of Invention and described in more detail below. Show it:

1 einen Querschnitt durch ein bekanntes dielektrisches Filter mit einer federkontaktierten beweglichen Koppelantenne, bei welcher die Abstimmung eines dielektrischen Filters F mit einem Dielektrikum D über die Variation des Abstandes X1 einer beweglichen Federkontaktierten Koppelantenne K1 zu Dielektrikum D erfolgen kann. 1 a cross-section through a known dielectric filter with a spring-contacted movable coupling antenna, in which the tuning of a dielectric filter F with a dielectric D via the variation of the distance X1 of a movable spring-contacted coupling antenna K1 to D dielectric can be done.

2 eine vereinfachten Querschnitt einer schematischen Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Justage der Kopplung bei dielektrischen Filtern und 2 a simplified cross section of a schematic representation of the inventive arrangement for adjusting the coupling in dielectric filters and

3 einen vereinfachten Querschnitt eines dielektrischen Filters mit pilzförmigem Dielektrikum einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Anordnung. 3 a simplified cross section of a dielectric filter with mushroom-shaped dielectric of a particularly advantageous embodiment of the arrangement.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Justage der Kopplung bei dielektrischen Filtern stellt sich gemäß 2 wie folgt dar:
Das dielektrische Filter F wird gebildet durch das Gehäuse G mit Dielektrikum D sowie die feststehende Koppelantenne K2.The inventive arrangement for adjusting the coupling in dielectric filters turns according to 2 as follows:
The dielectric filter F is formed by the housing G with dielectric D and the fixed coupling antenna K2.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Justage der Kopplung bei dielektrischen Filtern erfolgt nun dadurch, dass das Dielektrikum D, das einen Stempel S besitzt, durch eine Einstellvorrichtung EE in Richtung der Stempellängsachse bewegbar ist. Die Beweglichkeit des Dielektrikums D gestattet es, den Abstand X2 zwischen der festen Koppelantenne K2 und der Unterseite des Dielektrikums D so zu variieren, dass ein gewünschtes Maß der Einkopplung des Filters F erreicht wird. Die Einstellvorrichtung EE ist mit bekannten Mitteln auf verschiedene Weise realisierbar und wird hier zunächst nicht näher beschrieben.The inventive arrangement to adjust the coupling in dielectric filters is now done in that the dielectric D, which has a punch S, passes through an adjustment device EE in the direction of the punch longitudinal axis is movable. The mobility of the dielectric D allows the Distance X2 between the fixed coupling antenna K2 and the bottom of the dielectric D to vary so that a desired Measure of Coupling of the filter F is achieved. The adjustment device EE can be realized in various ways by known means and will be here first not closer described.

Im Falle eines rotationssymetrischen Dielektrikums D ist eine sehr vorteilhafte Auführungsform der Anordnung zur Justage der Kopplung bei dielektrischen Filtern, in 3 gezeigt. Der Stempel S des Dielektrikums D ist als Schraube SC ausgeführt, di in einer Gewindebohrung GB der Wandung des Gehäuses G des Filters F schraubbar ist. Durch einfaches Verdrehen dieser Schraube lässt sich der Abstand X3 zur Koppelantenne K3 einstellen und so die Einkopplung justieren.In the case of a rotationally symmetrical dielectric D is a very advantageous Auführungsform the arrangement for adjusting the coupling in dielectric filters, in 3 shown. The punch S of the dielectric D is designed as a screw SC, di in a threaded bore of the wall of the housing G of the filter F is screwed. By simply turning this screw, the distance X3 can be set to the coupling antenna K3 and thus adjust the coupling.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawings illustrated features can be essential to the invention both individually and in any combination.

D D: Dielektrikumdielectric
E_vektorE_vektor: Feldstärkefield strength
EEEE: Einstelleinrichtungadjustment
FF: Filterfilter
GG: Gehäusecasing
GBGB: Gewindebohrungthreaded hole
K1 ... K3K1 ... K3: Koppelantennecoupling antenna
SS: Stempelstamp
SCSC: Schraubescrew
X1 ... X3X1 ... X3: Abstanddistance

Claims

Arrangement for adjusting the coupling in dielectric filters with coupling antennas and dielectric, characterized in that the coupling antennas (K2, K3) are firmly built in the filter (F) and the dielectric (D) are arranged to be movable.

Arrangement for adjusting the coupling to An Claim 1, characterized in that the arrangement for the evaluation of the dielectric (D) has an adjusting device (EE), with which the distance (X2, X3) between the coupling antennas (K2, K3) and dielectric (D) are adjustable.

Arrangement for adjusting the coupling according to claim 1, characterized in that the dielectric (D) mushroom-shaped rotationally symmetrical accomplished and that a punch (S) of the mushroom-shaped dielectric (D) as Screw (SC) executed and in a threaded bore (GB) of the housing (G) is screwed.