DE19701725C1 - Frequenzdiplexer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Frequenzdiplexer, bestehend aus zwei auf verschiedene Frequenzbänder abge­ stimmten Hohlleiterfiltern, die beide an einer Stirnseite eines Rechteckhohlleiters angekoppelt sind.

Frequenzdiplexer werden für die Kombination oder Trennung zweier verschiedener Frequenzkanäle verwendet. Da die Filter eines solchen Frequenzdiplexers in der Regel relativ schmal­ bandig sind (< 3%), werden sie als Resonatorfilter ausge­ führt, um eine möglichst geringe Einfügungsdämpfung zu er­ reichen. Gemäß dem Stand der Technik gibt es verschiedene Möglichkeiten, einen solchen Frequenzdiplexer zu realisie­ ren. Wie aus den Conference Proceedings 23. European Micro­ wave Conference, 1993, Seite 229-231 hervorgeht, besteht ei­ ne Möglichkeit zur Realisierung einer Frequenzweiche darin die auf die einzelnen Frequenzkanäle abgestimmten Hohlraum­ resonatoren über Zirkulatoren zusammenzuschalten. Diese An­ ordnung ist sehr aufwendig aufgrund der benötigten Zirkula­ toren. Zudem ergeben sich bei eng benachbarten Frequenzkanä­ len sehr starke Verzerrungen der Filtercharakteristik. Aus diesem Grunde wird, wie aus derselben Veröffentlichung hervorgeht, eine Frequenzweiche mit sehr eng benachbarten Frequenzkanälen mit sogenannten "Manifold Multiplexern" realisiert. Dabei sind die einzelnen Hohlraumresonatorfilter an den Seitenwänden eines zentralen Hohlleiters angekoppelt. Ein solcher "Manifold Multiplexer" hat den Nachteil, daß jede neue Frequenzkanalkombination einen komplett neuen Filterentwurf erfordert, weil der Gesamtentwurf des Multiplexers in hohem Maße abhängig ist von jedem einzelnen Filter. Soll also ein neues Filter hinzugefügt werden oder ein Filter durch ein anderes mit einem veränderten Frequenzkanal ersetzt werden, so ist ein sehr aufwendiger neuer Gesamtentwurf des Multiplexers erforderlich.

Ein Frequenzdiplexer der eingangs genannten Art geht aus der älteren deutschen Anmeldung DE 196 09 566 C1 hervor. Dabei sind zwei Hohlleiterfilter an eine Stirnseite eines Rechteckhohlleiters angekoppelt. Die Ankopplung der Hohlleiterfilter erfolgt über kapazitive Koppelblenden, die in der Stirnseite des Rechteckhohlleiters parallel zu dessen Schmalseite nebeneinander angeordnet sind. Bei sehr kleinen Filterbandbreiten (< 0.5 ... 1%) werden die kapazitiven Blenden extrem schmal, was deren Herstellbarkeit sehr erschwert.

Der Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Frequenzdiplexer der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Entwurf einen möglichst geringen Aufwand erfordert insbesondere auch dann, wenn die Frequenzkanäle sehr eng benachbart sind.

Vorteile der Erfindung

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die beiden Hohlleiter­ filter über induktive Koppelblenden, die in der Stirnseite des Rechteckhohlleiters, parallel zu dessen Breitseite, ne­ beneinander angeordnet sind, angekoppelt sind. Ein derarti­ ger Frequenzdiplexer weist gegenüber den bekannten Frequenz­ diplexern mit Zirkulatoren eine geringere Einfügungsdämpfung und weniger Verzerrungen auf. Gegenüber der Realisierung als "Manifold Multiplexer" vereinfacht sich der Gesamtentwurf des Frequenzdiplexers. Denn die Filter können als Einzelfil­ ter mit den erforderlichen Charakteristika entworfen und dann zu dem Diplexer zusammengeschaltet werden. Der Entwurf von Einzelfiltern ist erheblich weniger aufwendig als der Gesamtentwurf eines Frequenzdiplexers, bei dem die Parameter von zwei Filtern zu berücksichtigen sind.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich bei der Verwendung von durchstimmbaren Filtern. Die Filter können z. B. so ausgelegt werden, daß sie auf mehrere Kanalfrequenzen eines Richtfunk­ bandes abstimmbar sind. Mit der erfindungsgemäßen Lösung können die Filter als Einzelfilter entworfen werden, und in der Zusammenschaltung können die Filter des Frequenzdiple­ xers auf jede beliebige Kanalfrequenz abgestimmt werden. Es ist also nur ein Entwurf eines Frequenzdiplexers erforder­ lich, der flexibel sowohl für eng benachbarte als auch weit auseinander liegende Kanalfrequenzbänder einsetzbar ist.

Gemäß Unteransprüchen können die Filter dielektrische Reso­ natoren enthalten. Außerdem kann ein Frequenzmultiplexer da­ durch realisiert werden, daß der erfindungsgemäße Frequenz­ diplexer zusammen mit anderen Filtern oder Frequenzdiplexern an einen Sammelhohlleiter angekoppelt wird.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungs­ beispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Frequenzdi­ plexers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Frequenzdiplexer,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Frequenzdiplexer mit dielektrischen Resonatoren und

Fig. 4 einen Frequenzmultiplexer.

Der in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Frequenzdiplexer besteht aus einem Rechteckhohlleiter 1, an dessen Stirnseite zwei auf verschiedene Frequenzbänder abgestimmte Hohlleiter­ filter 2 und 3 angekoppelt sind. Diese beiden Hohlleiterfil­ ter 2 und 3 bestehen aus Hohlraumresonatoren, die über Blen­ den miteinander gekoppelt sind. Die Ankopplung der Hohllei­ terfilter 2 und 3 an die Stirnseite des Rechteckhohllei­ ters 1 erfolgt über induktive Koppelblenden 4 und 5, welche parallel zur Breitseite a des Rechteckhohlleiters 1 neben­ einander angeordnet sind. Über die induktiven Koppelblen­ den 4 und 5 (punktierte Flächen in Fig. 1) wird die x- Komponente des magnetischen Feldes im Rechteckhohlleiter 1 angekoppelt.

Durch die beschriebene Ankopplung der Filter 2, 3 an den ge­ meinsamen Rechteckhohlleiter 1 gibt es nur eine geringe ge­ genseitige Beeinflussung der Filter, insbesondere auch dann, wenn die Frequenzbänder der Filter sehr eng benachbart sind. Aus diesem Grund kann jedes Filter für sich entworfen werden (Einzelfilterentwurf) und anschließend zu dem Frequenzdiple­ xer kombiniert werden. Wenn die Filter so ausgelegt sind, daß sie innerhalb eines größeren Frequenzbandes (z. B. Richt­ funkfrequenzband) durchstimmbar sind, so kann der Frequenz­ diplexer flexibel auf jede beliebige Frequenkanalkombination innerhalb des Frequenzbandes abgestimmt werden, ohne daß ein neuer Gesamtentwurf des Frequenzdiplexers erforderlich ist.

In Fig. 2 ist die Draufsicht des oben beschriebenen Fre­ quenzdiplexers dargestellt. Hier ist angedeutet, daß die an den Rechteckhohlleiter 1 angekoppelten Filter auch aus meh­ reren Hohlraumresonatoren 2, 21 und 3, 31 bestehen können.

In der Fig. 3 sind die an den Rechteckhohlleiter 1 angekop­ pelten Filter dielektrische Resonatoren. D. h., die Hohlraum­ resonatoren 2, 21 und 3, 31 sind zumindest teilweise mit ei­ nem Dielektrikum 6, 7 und 8, 9 gefüllt.

Mit den zuvor beschriebenen Frequenzdiplexern läßt sich auch ein Frequenzmultiplexer realisieren. Wie die Fig. 4 zeigt, sind dabei seitlich an einen Sammelhohlleiter 10 mehrere er­ findungsgemäße Frequenzdiplexer 11, 12 und 13 angekoppelt. Dabei ist jedes Filter der Frequenzdiplexer 11, 12 und 13 auf einen anderen Frequenzkanal abgestimmt.

Claims (3)

1. Frequenzdiplexer, bestehendaus zwei auf verschiedene Frequenzbänder abgestimmten Hohlleiterfiltern, die beide an einer Stirnseite eines Rechteckhohlleiters (1) angekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hohlleiterfil­ ter (2, 3, 21, 31) Über induktive Koppelblenden (4, 5) ange­ koppelt sind, die in der Stirnseite des Rechteckhohllei­ ters (1), parallel zu dessen Breitseite (a), nebeneinander angeordnet sind.

2. Frequenzdiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter dielektrische Resonatoren (2, 6, 21, 7, 3, 8, 31, 9) enthalten.

3. Frequenzdiplexer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß er zusammen mit anderen Filtern oder Frequenzdiplexern (11, 12, 13) an einen Sammelhohllei­ ter (10) eines Frequenzmultiplexers angekoppelt ist.