DE19524633A1

DE19524633A1 - Wellenleiter-Resonatoranordnung sowie Verwendung

Info

Publication number: DE19524633A1
Application number: DE19524633A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dipl Ing Goertz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-01-09
Also published as: EP0752733B1; DE59610343D1; EP0752733A3; EP0752733A2; US6603374B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenleiter-Resonatoranordnung sowie eine Verwendung hierzu.

Stand der Technik

Aus der EP 438 807 B1 ist eine Wellenleiter- Resonatoranordnung bekannt mit einer Mehrzahl von Stützstäben, die einen dielektrischen Einsatz im Wellenleiter zentriert fixieren. Die Stützstäbe sind am Wellenleiter befestigt und tauchen in den dielektrischen Einsatz über entsprechende Bohrungen an seinem Außenumfang ein.

Die EP 351 840 A2 offenbart ebenfalls einen Resonator mit dielektrischem Einsatz. Der Einsatz wird durch zwei Platten gehalten, die spezielle Zentriervorrichtungen aufweisen. Durch das Umgreifen des Einsatzes durch die Zentriervorrichtung können thermische Spannungen entstehen.

Aus der EP 104 735 B1 ist ein Wellenleiter-Resonator bekannt mit Abstimmschraubdielektrischeren, die in Richtung des dielektrischen Einsatzes weisen. Die EP 328 948 B1 offenbart ebenfalls einen dielektrischen Wellenleiter- Resonator, wobei der dielektrische Einsatz dort in einem mit drei Schrauben einstellbaren Futtersystem im Wellenleiter mittig fixierbar ist. Die US 3,155,965 offenbart eine Stützstruktur für einen Ferritkörper in einem Hohlleiter mit am Außenumfang des Ferritkörpers angebrachten radialen Stützstiften.

Vorteile der Erfindung

Die Wellenleiter-Resonatoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist geeignet, thermische Spannungen besser aufzufangen als die eingangs genannten Anordnungen, da keine speziellen Fassungen vorhanden sind. Die Anordnung der Erfindung ist einfach herstellbar. So müssen z. B. keine Bohrungen im dielektrischen Einsatz vorgesehen sein wie etwa beim Gegenstand der EP 438 807 B1. Ein aufwendiges Futtersystem wie bei der EP 328 948 B1 ist auch nicht notwendig. Trotzdem ist eine sehr genaue Fixierung/Halterung des dielektrischen Einsatzes in der Wellenausbreitungsrichtung des Wellenleiters (Hohlleiters) durch die Auflagevorrichtung und senkrecht dazu, also in einer Querschnittsebene des Wellenleiters möglich, ohne daß sich thermische Spannungen ungünstig auswirken. Dadurch, daß am dielektrischen Einsatz überhaupt keine Veränderungen getroffen werden (Fassungen, Bohrungen usw.), die Störstellen verursachen könnten, wird auch nicht die Resonatorgüte verschlechtert. Mit den Maßnahmen der Erfindung können beliebige dielektrische Einsätze gewählt werden, wie z. B. Kugeln, Zylinder, ohne daß an der Haltevorrichtung Änderungen zu treffen wären. Es können sogar dielektrische Einsätze unterschiedlicher Geometrie gegeneinander ausgetauscht werden, z. B. Zylinder durch Kugeln und umgekehrt. Dadurch ist die Anordnung nach der Erfindung universell verwendbar und für verschiedene Applikationen, z. B. unterschiedliche Filterstrukturen; Mehrmodenfilter, geeignet. Die Auflagevorrichtung weist keine Zentriervorrichtung auf, die zu ungünstigen thermischen Spannungen führt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz mit anders ausgestalteten Klemmkörpern,

Fig. 3 einen Längsschnitt zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz mit einer weiteren Ausgestaltung der Klemmkörper.

Beschreibung der Erfindung

Die Fig. 1 zeigt eine Wellenleiter-Resonatoranordnung mit einem beispielsweise als Rundhohlleiter-Resonator ausgebildeten Wellenleiter 1 mit einem dielektrischen Einsatz 2, der vorzugsweise mittig im Hohlleiter angeordnet ist. Der dielektrische Einsatz 2 besteht in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform aus einem scheibenförmigen Zylinder. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der dielektrische Einsatz kugelförmig ausgebildet sein. Der dielektrische Einsatz 2 besteht beispielsweise aus einer dielektrischen Keramik mit einer hohen Dielektrizitätskonstante von beispielsweise 10 bis 50.

Zwischen einem Außenumfang des dielektrischen Einsatzes - hier zwischen Zylindermantel und Hohlleiter 1 - sind mehrere Klemmkörper 3 vorgesehen, die radial auf den Klemmkörper 3 zulaufen und ihn nur tangential berühren. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform bestehen die Klemmkörper 3 aus Quarzstäben, die vorzugsweise in einer Ebene gleichmäßig verteilt sind und durch Gewindeschrauben 31 im Hohlleiter 1 in Richtung auf den dielektrischen Einsatz 3 hin zugestellt werden können, um den gewünschten Klemmdruck sowie die gewünschte Position (hier Mittenposition des dielektrischen Einsatzes im Hohlleiter 1) einzustellen. Beispielsweise können drei Klemmkörper 3 um 120° gegeneinander versetzt vorgesehen sein.

Zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes 2 in einer Richtung (hier z-Richtung), die von der/den Fixierungsrichtung/en (hier x-, y-Richtung in einer Querebene des Hohlleiters) des dielektrischen Einsatzes 2 durch die Klemmkörper 3 abweicht, ist eine Auflagevorrichtung 4 vorgesehen. Diese Auflagevorrichtung besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Platten 41 und 42, wobei eine Platte 41 auf einem Absatz 5 im Wellenleiter 1 aufliegt, der einen Durchmessersprung im Wellenleiter darstellt. Eine andere Platte 42 befindet sich auf der gegenüberliegenden Deckfläche des zylinderförmigen dielektrischen Einsatzes 2. letzterer Platte 42 ist eine Klemmvorrichtung 6 zugeordnet, z. B. in Form einer Madenklemmschraube, mittels derer die Platte 42 in Richtung der Platte 41 zustellbar ist. Durch die Auflagevorrichtung 4 ist damit der dielektrische Einsatz in z-Richtung fixierbar. Bei genügendem Klemmdruck durch die Klemmkörper 3 kann die obere Platte 42 eventuell entfallen. Bei starker Beschleunigungsbeanspruchung der Anordnung gemäß der Erfindung, z. B. für den Einsatz in Satelliten, ist die zweite Platte 42 schon aus mechanischen Gründen normalerweise erforderlich. Die Platte/n 41 bzw. 42 bestehen aus thermischen Gründen vorzugsweise ebenfalls aus Quarz. Die Platten 41 und 42 weisen vorzugsweise keinerlei Zentriervorrichtungen, wie Stufen, Stege usw. auf, die zu ungünstigen thermischen Spannungen führen könnten.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Rundhohlleiter 1 mit einer Abwandlung für die Klemmkörper 3. Zwei der Klemmkörper 31 und 32 bestehen aus senkrecht im Hohlleiter 1 stehenden Platten vorzugsweise aus Quarz oder Keramik, die den dielektrischen Einsatz 2 tangential berühren. Der dritte Klemmkörper 33 besteht wie zuvor aus einem Stab, der mittels einer Schraube auf den dielektrischen Einsatz hin zustellbar ist und zur Einstellung des notwendigen Klemmdruckes geeignet ist. Fig. 3 zeigt einen zu diesem Ausführungsbeispiel gehörigen Längsschnitt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 4 bestehen die Klemmkörper 3 aus Kreiszylindern oder Kugeln, die mittels Madenschrauben radial in Richtung dielektrischem Einsatz 2 zustellbar sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel berühren die Klemmkörper 3 den Kreiszylinder - oder kugelförmig ausgestalteten dielektrischen Einsatz 2 - nur tangential.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Auflagevorrichtung 4 aus mindestens einem weiteren Klemmkörper bestehen, der geeignet ist, eine Klemmwirkung auf dem dielektrischen Einsatz 2 in einer Achsrichtung auszuüben, die von der/den Ausrichtung/en zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes 2 durch die Klemmkörper 3 abweicht.

Mindestens einer der Klemmkörper 3, die Auflagevorrichtung 4 oder der weitere Klemmkörper kann mit einem Supraleiter beschichtet sein.

Mit der Wellenleiter-Resonatoranordnung gemäß der Erfindung lassen sich Filterstrukturen aufbauen, beispielsweise durch Aneinanderreihung vorgenannter Strukturen in einem Wellenleiter. Es lassen sich insbesondere auch Mehrmodenfilter aufbauen, die als Kanalmultiplexer geeignet sind.

Claims

1. Wellenleiter-Resonatoranordnung bestehend aus:

- einem Wellenleiter (1),
- einem dielektrischen Einsatz (2) innerhalb eines Wellenleiters (1)
- mehreren Klemmkörpern (3) zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes (2) innerhalb des Wellenleiters (1), wobei diese Klernmkörper (3) zwischen dem Wellenleiter (1) und einem Außenumfang des dielektrischen Einsatzes (2) angeordnet sind und den dielektrischen Einsatz (2) nur tangential berühren,
- mindestens einer Auflagevorrichtung (4) für den dielektrischen Einsatz (2) zur Fixierung desselben in einer Richtung, die von der/dem Fixierungsrichtung/en des dielektrischen Einsatzes (2) durch die Klemmkörper (3) abweicht.

2. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (3) aus Stäben, Kugeln, Zylindern oder Platten bestehen.

3. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Klemmkörper (3) am Wellenleiter (1) so befestigt ist, daß ein veränderbarer Klemmdruck gegenüber dem dielektrischen Einsatz (2) einstellbar ist.

4. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus zwei Platten (41, 42) besteht, zwischen denen der dielektrische Einsatz (2) in einer Richtung fixierbar ist, die senkrecht ist zu der bzw. den Richtung/en, in die der dielektrische Einsatz (2) durch die Klemmkörper (3) fixierbar ist.

5. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus mindestens einem weiteren Klemmkörper besteht, der geeignet ist, eine Klemmwirkung auf den dielektrischen Einsatz (2) in einer Achsrichtung auszuüben, die von der/den Achsrichtung/en zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes (2) durch die Klemmkörper (3) abweicht.

6. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte der Auflagevorrichtung (4) auf einem Absatz (5) im Wellenleiter (1) aufliegt, der einen Durchmessersprung im Wellenleiter (1) darstellt.

7. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der anderen Platte der Auflagevorrichtung (41, 42) eine Klemmvorrichtung (6) zugeordnet ist, mittels derer diese in Richtung der auf dem Absatz (5) aufliegenden Platte (41) zustellbar ist.

8. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (3) und/oder die Platte/n (41, 42) aus Quarz oder Keramik bestehen.

9. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Einsatz (2) aus einem zylinder- oder kugelförmigen Körper mit hoher Dielektrizitätskonstante besteht.

10. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Klemmkörper (3) oder die Auflagevorrichtung (4) bzw. der weitere Klemmkörper mit einem Supraleiter beschichtet ist.

11. Verwendung einer oder mehrerer Wellenleiter-Resonatoranordnung/en nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Filterstruktur.