DE1950563C3 - Anordnung zum Ankoppeln einer koaxialen Leitung an einen rechteck fbrmigen Hohlleiter - Google Patents

Description

Kapazität wirkender Stift (19) eintaucht, daß da- 30 Fig. 4,

bei die Buchsen (16, 18) an unterschiedlichen F1 g. 6 einen Hohlraumresonator mit einer Anord-

Seitenwänckn (13 bzw. 14) benachbarten Teilen nung gemäß der Erfindung mit Mitteln zur Kompendes weiteren Leiters (15) angebracht sind und saiion des frequenzabhängigen Eingangswiderstandes, unterschiedlichen Platten (2 bzw. 1) zugewandt Fig. 7 das Ersatzschaltbild der Anordnung nach

sind, in denen auch die Stifte (17 bzw. 19) ver- 35 Fig. 6.

stellbar gelagert sind (F i g. 6). Die F i g. 1 zeigt im Schnitt einen bekannten Hohl-

⁷ 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- raumresonator mit der Bodenplatte 1, der Deckdurch gekennzeichnet, daß die Länge der zur platte 2. der Blende 3 und der Stirnwand 4. In die ■Bodenplatte (1) weisenden Buchse (18) und ihre Deckplatte 2 ist ein mit einem verstellbaren Ab-Lage auf dem weiteren Leitei (15) derart gewählt 40 Stimmstempel 5 versehener Innenleiter 6 und in die wird, daß hierdurch die durch ein Durchstimmen Stirnwand 4 ein Koaxialanschluß 7 für ein konzendes Hohlleiterresonators an sich bedingte Ab- trisches Kabel eingesetzt. Von den beiden Seitenwänhängigkeit des Eingangswiderstandes von der je- den des Hohlraumresonators ist nur die Seitenwand weiligen Einstellung kompensiert wird. 14 sichtbar. Der KoaxialanschluR 7 enthält eine

45 Scheibe 8 aus hochwertigem Isolierstoff, die den Anschlußstift 9 zentriert, dessen in den Hohlraum

ragende Verlängerung eine kapazitive Kopplung bewirkt. Die Einstellung derselben erfolgt durch Änderung der Stiftlänge, wobei jeweils der Koaxial-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung 50 anschluß 7 abgenommen werden muß. Das Abgleichzum Ankoppeln einer koaxialen Leitung an einen verfahren ist demnach umständlich und langwierig,
rechteckförmigen Hohlleiterresonator, dessen Reso- Fig. 2 stellt einen Hohlraumresonator nach

nanzfrequenz innerhalb eines vorgegebenen Fre- F i g. 1 mit induktiver Kopplung dar, der ebenfalls quenzbereiches mittels eines veränderbaren Reso- bekannt ist, bei der die in den Hohlraum reichende natorinnenleiters durchstimmbar ist. 55 Verlängerung des Anschlußstiftes 9 an der Deck-

Für den Anschluß einer koaxialen Leitung an platte 2 befestigt ist, so daß sich eine Schleife bildet, einen rechteckförmigen Hohlleiterresonator sind deren umschlossene Fläche den Grad der Kopplung kapazitive, induktive und gemischt induktive-kapa- bestimmt. Der Abgleich kann von außen mit einer zitive Ankopplungen aus den deutschen Auslege- mechanischen Vorrichtung, die nicht näher erläutert schriften 1010 595 und 1104 002 bekannt und die ⁶° werden soll und eine Änderung des durch die entsprechenden Beispiele in den F i g. 1 bis 3 dar- Schleife tretenden magnetischen Flusses bewirkt, ergestelät. Hierbei zeigt Fig. 1 eine kapazitive und folgen. Bei Resonatoren mit sehr geringer Bandbreite Fig. 2 eine induktive Ankopplung. In Fig. 2 ist die ist dieser Abgleich kritisch und kann leicht durch induktive Ankopplung noch durch eine Abgleich- mechanische Kräfte auf den Anschlußstift 9, die beim schraube kapazitiv belastbar. 65 Aufsetzen und Abziehen des Kabelanschlusses entMittels dieser Abgleichschraube kann die elek- stehen, verstimmt werden.

irische Länge der Koppelschleife zusatzlich abge- F i g. 3 zeigt einen ebenfalls bekannten Hohlraumglichen werden. Man kann so den mittleren Fre- resonator nach F i g. 1 mit induktiv-kapazitiver An-

kopplung. Hierzu befindet sich in dem Hohlraum eine Stütze 10, die an der Bodenplatte 1 befestigt und am oberen Ende als Buchse ausgebildet ist, in die ein an der Deckplatte 2 verstellbar angeordneter Stift 12 eintaucht. Da der Anschlußstift 9 leitend mit der Stütze 10 verbunden ist, bildet sich in Richtung zur Bodenplatte 1 eine induktive Schleife aus, während die zur Deckplatte 2 weisende Schleife einen veränderbaren Serienresonanzkreis darstellt. Der Abgleich der Ankopplung erfolgt bei dieser Anordnung einfach durch Einstellung des Stiftes 12, jedoch ist die mechanische Stabilität, wie bei den Anordnungen nach den Fig.] und 2, noch zu gering und zu druckempfindlich.

Die Darstellung nach F i g. 4 zeigt wieder einen Hohlraumresonator nach Fig. 1 mit gemischt-induktiver Kopplung. In der räumlich, teifweise im Schnitt gezeichneten Darstellung sind auch die Seitenwände 13 und 14 zu erkennen, währena die Blende 3 nicht sichtbar ist. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der Anschlußstift 9 an einem Leiter 15 angebracht, der sich zwischen der Stirnwand 4 und dem Innenlciter 6 befindet und an den beiden Seitenwänden 13 und 14 befestigt ist. Gemäß einem weiteren Merkmal ist in Richtung zur Seitenwand 14 auf dem Leiter 15 eine zur Deckplatte 2 weisende Buchse 16 angebracht, in die ein verstellbarer Stift 17 eintaucht. Der Leiter 15 bewirkt eine hohe mechanische Stabilität der Halterung des Anschlußstiftes 9. Dadurch ist die Druckempfindlichkeit der Kopplungseinstellung beseitigt, zumal der querliegende Leiter 15 von dem vom Innenleiter 6 ausgehenden magnetischen Feld kaum beeinflußt wird. Jedoch umschließen die vom Innenleiter 6 ausgehenden magnetischen Feldlinien die Buchse 16 und bewirken eine induktive Kopplung, deren Wirksamkeit mit Hilfe des Stiftes 17 von außen einstellbar ist. Ohne daß sich an der Wirkungsweise der Kopplungsanordnung etwas ändert, ist es möglich, die Buchse 16 und den Stift 17 in Richtung zur Bodenplatte 1 oder an dem zur Seitenwand 13 weisenden Teil des Leiters 15 anzuordnen.

Das Ersatzschaltbild der Anordnung nach F i g. 4 ist durch F i g. 5 wiedergegeben. Darin bedeutet L wirksame Induktivität der Buchse 16, C^ die durch die Buchse 16 und den Stift 17 gebildete Kapazität, M die Gegeninduktivitäl der Kopplung L die Induktivität des Resonators, C die Kapazität des Resonators und G die Belastung des Resonators.

Der Eingangswiderstand dieser Schaltung laßt s.ch aus nachstehender Beziehung ermitteln.

7 „ ^

^E G

₁₊ r.

1
■ L

worin B die 3 dB-Bandbreite ist.

Hieraus ergibt sich unter anderem, daß der Eingangswiderstand bei ansteigender Resonanzfrequenz kleiner wird, wenn alle anderen Größen konstant

bleiben. . ., ,

Dieser Frequenzgang des Eingangswiderstandes kann mit wenigen Mitteln durch eine Anordnung nach Fi g. 6 kompensiert werden.

Der Aufbau ist im wesentlichen derselbe, wie ό&τ nach Fig 4 Der Leiter 15 ist mit rechteckigem Querschnitt dargestellt, um anzudeuten, daß dessen Fuimgebung keinen Einfluß auf die Wirkungswe.se

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich auf dem Leiter 15 in Richtung zur Seitenwand 13 und zur Bodenplatte 1 eine zweite Buchse 18, in die ein einstellbarer Stift 19 eintaucht. Es ist selbstverständlich auch möglich, die veränderbaren Kapazitäten 16/17 und 18/19 durch andere geeignete Mittel darzustellen. Mit dem Stift 19 läßt sich eine optimale Kompensation des Frequenzganges des Koppelleitwertes einstellen, wenn vorher die richtige Länge der Buchse 18 ermittelt wurde.

F i g. 7 zeigt das Ersatzschaltbild der Anordnung nach Fig. 6. Darin bedeuten: Z,._: den Eingangswiderstand, L₁ und L., die wirksamen Induktivitäten der auf dem 1 eiter 15 aufgesetzten Buchsen, C₁ und C, die durch die Buchsen 16/18 und die Stifte 17/19 gebildeten Kapazitäten, L die Induktivität des Resonators, M₁ und M, die Gegeninduktivitäten der Kopplung, C (Sie Kapazität des Resonators und G die Belastung des Resonators.

Bei dieser Schaltung ergibt sich im Resonanzfall der Eingangswiderstand aus der folgenden Beziehung

Ze =

1
G

1 r-

In-B-V)-C₁-L - ω² C₁ M₁ C₁ 1 + ω² Cj, M₂

worin B die 3 dB-Bandbreite ist.

Hieraus ist zu ersehen, daß der Frequenzgang des einen Reihenschwingkreises infolge des negativen Vorzeichens der Gegeninduktivität M., kompensiert wird. Da sich außerdem die Größe der Gegeninduktivität M., in Abhängigkeit von der Stellung des Abstimmstempels 5 ändert, kann bei richtiger Bemessung der Länge der Buchse 18 und deren Abstand vom Resonatorinnenleiter 6 sowie nach optimaler Einstellung der Kapazität C, (Stift 19) der Frequenzgang des Eingangswiderstandes weitgehend kompensiert werden.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel konnte der Frequenzgang des Reflexionsfaktors eines Filters in einem Frequenzbereich von 10% im 2-GHz-Bereich bis auf 2% kompensiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

quenzbereich verschieben und die Anpassung des Patentansprüche: Überganges abgleichen. Fig. 3 zeigt eine induktive Ankopplung in Form einer T-förmig ausgebildeten

1. Anordnung zum Ankoppeln einer koaxialen doppelten Koppelschleife ohne zusätzliche Abgleich-Leitung an einen rechteckförmigen Hohlleiter- 5 inöglichkeiten, die mechanisch sehr stabil ist.
resonator, dessen Resonanzfrequenz innerhalb Diese bekannten Koppelanordnungen lassen sich eines vorgegebenen Frequenzbereiches mittels entweder nicht von außen abstimmen oder sind dann eines veränderbaren Resonatorinnenleiters durch- nicht hinreichend stabil, so daß sie für schmalbandige stimmbar ist, mittels einer induktiven Koppel- Mikrowellenfilter mit eng tolerierten Übertragungsschleife, bei der der in den Hohlleiterresonator io eigenschaften, bei denen es auf genaue Abstimmung hineinragende Teil des Innenleiters der koaxialen sowie auf hohe Konstanz der Werte ankommt, Leitung an seinem Ende mit einem weiteren Lei- nicht verwendbar sind.

ter so verbunden ist, daß dieser senkrecht zum - Ausgehend von dem bekannten Beispiel der Fig. 3 Innenleiter der koaxialen Leitung zwischen setzt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine Koppelzwei gegenüberliegenden Hohlleiterresonator- 15 anordnung anzugeben, die bei hinreichender mecha-Seitenwänden verläuft, dadurch gekenn- nizeher und damit auch elektrischer Stabilität sich reich net, daß an dem weiteren Leiter (15) von außen hinreichend fein verstellen läßt und diese zwischen dem Verbindungspunkt mit dem Innen- Eigenschaften auch noch bei Hohlleiterresonatoren leiter (9) der koaxialen Leitung und einer der großer Abmessungen für de» unteren Mikrowellen-Hohlleiterresonator-Seitenwände (13 bzw. 14) 20 bereich beibehält.

eine zur Deckplatte (2) bzw. Bodenplatte (1) des Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Auf-

Hohlleiterresonators weisende Buchse (16) ange- gäbe ist aus den Ansprüchen ersichtlich,
bracht ist, in die ein an der Platte (2 bzw. 1) ver- " Die vorliegende Erfindung soll dabei an Hand der stellbar angeordneter, als Kapazität wirkender Fig. 4 bis 7 eingehend beschrieben werden, von Stift (17) eintaucht (E i g. 4). 25 denen zeigt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Fig 4 einen Hohlraumresonator mit einer Anordkennzeichnet, daß an dem weiteren Leiter (15) . nung gemäß der Erfindung ohne Kompensation des eine weitere Buchse (18) vorgesehen ist, in die frequenzabhängigen Eingangswiderstandes,

ein weiterer, verstellbar angeordneter und als F i g. 5 das Ersatzschaltbild der Anordnung nach