DE19916605C1 - Mehrkreisiges Bandfilter aus Topfkreisen - Google Patents

Abstract

Ein mehrkreisiges Bandfilter aus miteinander gekoppelten Topfkreisen, von denen mindestens zwei gegengekoppelt sind, ist für große HF-Leistungen ohne unzulässige Erwärmung im Gegenkopplungszweig einsetzbar, wenn die Topfkreise so angeordnet sind, daß zumindest die gegenzukoppelnden Topfkreise mechanisch benachbart liegen, und wenn die Gegenkopplung als in den einen Topfkreis eintauchende Schleife (21) ausgebildet ist, die durch einen in der Trennwand (40) zu dem benachbarten Topfkreis ausgebildeten Schlitz (41) hindurch mit einem Stempel (22) in dem anderen Topfkreis verbunden ist. Die Schleife und der Stempel bilden zweckmäßig ein einheitliches Leitungsstück, dessen Eintauchtiefe in die Topfkreise veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrkreisiges Bandfilter aus miteinander gekoppelten Topfkreisen, von denen mindestens zwei HF-mäßig nicht aufeinanderfolgende Topfkreise über ein in beide Topfkreise eintauchendes Leitungsstück gegengekop­ pelt sind.

Derartige Bandfilter sind bekannt. Durch die Gegenkopplung von HF-mäßig nicht aufeinanderfolgenden Topfkreisen ver­ steilern sich die Flanken der Durchlaßkurve und erhöht sich damit die Selektivität des Bandfilters. Dabei nimmt man in Kauf, daß die Durchlaßkurve des Filters im Sperrbereich zu niedrigeren und höheren Frequenzen Dämpfungsminima aufweist (sogenannte CAUER-Charakteristik), während die Durchlaßkurve nicht gegengekoppelter Bandfilter zu dem unteren und dem oberen Sperrbereich hin einen monoton wachsenden Dämpfungs­ verlauf (TSCHEBYSCHEFF-Charakteristik) hat. Bei mehrkreisi­ gen, gegengekoppelten Bandfiltern nach dem Stand der Technik sind die gegenzukoppelnden Topfkreise über ein koaxiales Leitungsstück verbunden, dessen Innenleiter zur Auskopplung und zur Einkopplung der HF in den beiden verbundenen Topf­ kreisen eine induktive Schleife bildet, die in die Kurz­ schluß- bzw. Hochstromzone des betreffenden Topfkreises eintaucht. Der Gegenkopplungsgrad wird durch die Größe der jeweiligen Schleifenfläche bestimmt, denn je größer diese ist, desto größer ist das von der Schleife umschlossene Ma­ gnetfeld und damit die Amplitude der übergekoppelten Welle. Um die notwendige Phasendrehung von 180° zu erhalten, wird die mechanische Länge des Koaxialkabels so gewählt, daß sei­ ne elektrische Länge gleich λ/2 oder ein ungradzahliges Vielfaches davon ist. Derartige gegengekoppelte Bandfilter sind jedoch für höhere HF-Leistungen nicht verwendbar, denn weil das Koaxialkabel durch die Schleifen an seinem Anfang und seinem Ende kurzgeschlossen ist, bildet sich längs des Kabels eine stehende Welle aus, so daß auf dem Kabel an zumindest einer Stelle ein ausgeprägtes Stommaximum ent­ steht.

Aus der DE 33 29 057 C2 ist ein mehrkreisiges Filter aus Kammleitungsresonatoren bekannt, von denen aneinandergren­ zende Resonatoren zur Erzeugung von Dämpfungspolen in der Filtercharakteristik über ein Leitungsstück gekoppelt sind, das eine Öffnung in der Trennwand zwischen den Resonatoren durchgreift und innerhalb jedes Resonators eine Leitungs­ schleife bildet.

Aus der AT E 34 488 B ist ein mehrkreisiges Hohlraumfilter mit dielektrischen Resonatoren und einer Gegenkopplung in Form eines Leitungsstücks bekannt, das einen Schlitz in einer Trennwand durchgreift und an seinem Ende als Schleife, an seinem anderen Ende als Stempel ausgebildet ist.

Aus der DE 23 25 402 B2 ist es bekannt, zwei Topfkreise über eine die dazwischenliegende Trennwand durchgreifende Lei­ tungsschleife zu koppeln, die zur Veränderung des Kopplungs­ grades drehbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bandfilter der eingangs genannten Gattung mit einer leistungsfesten Gegen­ kopplung zu versehen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Topfkreise so angeordnet sind, daß zumindest die gegenzukop­ pelnden Topfkreise aneinandergrenzen, daß das Leitungsstück als in den einen Topfkreis eintauchende Schleife, die durch einen in der Trennwand der aneinandergrenzenden Topfkreise ausgebildeten Schlitz hindurch mit einem Stempel in dem anderen Topfkreis verbunden ist, ausgebildet ist, und daß die Eintauchtiefe des die Schleife und den Stempel umfassen­ den Leitungsstücks veränderbar ist.

Auf diese Weise wird ein außerhalb des Filters verlaufendes, die gegengekoppelte HF-Leistung führendes Koaxialkabel und das dadurch verursachte Erwärmungsproblem vermieden. Statt­ dessen ist das Leitungsstück auf eine Schleife, die eine induktive Kopplung bewirkt und auf einen Stempel, der eine kapazitive Kopplung bewirkt, reduziert. Der Übergang von der induktiven zu der kapazitiven Kopplung bewirkt gleichzeitig die notwendige Phasendrehung um 180°. Voraussetzung für diese Art der Gegenkopplung ist allerdings, daß die gegen­ zukoppelnden Topfkreise mechanisch benachbart liegen. Das läßt sich in der Regel leicht durch eine U-förmige Anordnung der Topfkreise erzielen. Der Gegenkopplungsgrad läßt sich ebenso einfach einstellen, wie im Fall einer Änderung der Frequenzabstimmung des Filter verändern, wobei sich die Beträge von induktiver und kapazitiver Kopplung bei Abstim­ mung des Filters auf eine andere Frequenz in gleicher Weise ändern. Wird beispielsweise das Filter in an sich bekannter Weise auf eine niedrigere Mittenfrequenz abgestimmt und soll dabei die Gegenkopplung der betreffenden Topfkreise konstant bleiben, so muß hierzu die Fläche der in den einen Topfkreis eintauchenden Schleife vergrößert werden. Dies geschieht durch Vergrößerung der Eintauchtiefe des Leitungsstücks. Mit diesem verschiebt sich auch der die kapazitive Kopplung be­ wirkende Stempel in dem anderen Topfkreis. Weil sich gleich­ zeitig die Eintauchtiefe des Innenleiters dieses Topfkreises zur Abstimmung auf die gewünschte, niedrigere Frequenz ver­ größert hat, bleibt die kapazitive Kopplung konstant. Die vorgeschlagene Gegenkopplung ist deshalb über einen weiten Frequenzbereich wirksam.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Band­ filters nach der Erfindung schematisch vereinfacht darge­ stellt. Es zeigt:

Fig. 1 das Bandfilter im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Bandfilter.

Das Bandfilter umfaßt sechs Topfkreise in Form von Resonato­ ren A1 bis A6 in U-förmiger Anordnung. Die HF wird über den Anschluß 1 in den ersten Resonator A1 eingekoppelt und über den Anschluß 2 aus dem Resonator A6 ausgekoppelt. HF-mäßig aufeinanderfolgende Resonatoren sind in an sich bekannter Weise über nur in Fig. 2 zu sehende Brücken 3 miteinander gekoppelt, deren Eintauchtiefe in die jeweiligen Resonatoren zur Einstellung des Kopplungsgrades veränderbar ist und die über Feststellschrauben 4 festsetzbar sind. Auch die Ein­ tauchtiefe der Resonatorinnenleiter ist zur Frequenzabstim­ mung einstellbar. Wie der Schnitt in Fig. 1 zeigt, bestehen die Resonatorinnenleiter hierzu aus einem feststehenden Stück 11 und einem in diesem teleskopisch geführten und mit diesem kontaktierten Stück 12, das über eine Stange 13 verschiebbar ist, die mittels einer Feststellschraube 14 festsetzbar ist.

Infolge der U-förmigen mechanischen Anordnung der Resonato­ ren A1 bis A6 sind die HF-mäßig nicht aufeinanderfolgenden Resonatoren A1 und A6 sowie A2 und A5 mechanisch benachbart. Die Resonatoren A2 und A5 sind nach dem vorliegenden Vor­ schlag HF-mäßig gegengekoppelt. Hierzu taucht in den Resona­ tor A2 ein Leitungsstück 21 ein, das einerseits in der wandnahen Kurzschluß- bzw. Hochstromzone in dem Resonator A2 eine Leitungsschleife bildet und andererseits durch einen Schlitz 41 in der gemeinsamen Trennwand 40 dieser beiden Resonatoren hindurchgeführt ist und in dem Resonator A5 in einem Stempel 22 endet. Durch diese Anordnung wird aus dem Resonator A2 HF-Energie induktiv ausgekoppelt und kapazitiv und deshalb mit einer Phasendrehung von 180° zur Erzielung der gewünschten Gegenkopplung in den Resonator A5 einge­ koppelt. Die Eintauchtiefe des Leitungsstücks 21 ist mittels der Stange 23 veränderbar. In der eingestellten Eintauch­ tiefe ist das Leitungsstück durch die Feststellschraube 24 festsetzbar.

Claims (1)

1. Mehrkreisiges Bandfilter aus miteinander gekoppelten Topf­ kreisen (A1 bis A6), von denen mindestens zwei HF-mäßig nicht aufeinanderfolgende Topfkreise (A2, A5) über ein in beide Topfkreise eintauchendes Leitungsstück (21) gegenge­ koppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Topfkreise (A1 bis A6) so angeordnet sind, daß zumindest die gegenzukop­ pelnden Topfkreise (A2, A5) aneinandergrenzen, daß das Leitungsstück (21) als in den einen Topfkreis eintauchende Schleife, die durch einen in der Trennwand (40) der anein­ andergrenzenden Topfkreise ausgebildeten Schlitz (41) hin­ durch mit einem Stempel (22) in dem anderen Topfkreis (A5) verbunden ist, ausgebildet ist, und daß die Eintauchtiefe des die Schleife und den Stempel umfassenden Leitungsstücks (21) veränderbar ist.