DE19916605C1

DE19916605C1 - Multi-circuit band filter made of pot circles

Info

Publication number: DE19916605C1
Application number: DE19916605A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lang; Peter Killer
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2019-04-14
Also published as: ES2215503T3; EP1045470B1; EP1045470A2; EP1045470A3

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.A multicircular bandpass filter made of coupled pot circles, at least two of which are negative feedback, can be used for high RF power without undue heating in the negative feedback branch if the pot circles are arranged so that at least the negative feedback circles are mechanically adjacent, and if the negative feedback is in the loop (21) immersing a pot circle is formed, which is connected through a slot (41) formed in the partition (40) to the adjacent pot circle with a stamp (22) in the other pot circle. The loop and the stamp expediently form a uniform line piece, the immersion depth of which can be changed in the pot circles.

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.The invention relates to a multi-circuit band filter coupled circles, of which at least two HF circles not consecutive in terms of HF over one Line piece dipped into both circles of the pot pelt are.

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.Such band filters are known. Through the negative feedback of HF-not successive pot circles ver the edges of the transmission curve steepen and increase thus the selectivity of the band filter. You take in Buy that the filter's pass curve in the stop band too has lower and higher frequencies attenuation minima (so-called CAUER characteristic), while the transmission curve not negative feedback band filter to the bottom and the a monotonously growing damping in the upper blocking range course (TSCHEBYSCHEFF characteristic). With multi-circuit gene, negative feedback band filters according to the prior art are the counter-circles to be coupled via a coaxial Line piece connected, the inner conductor for decoupling and for coupling the HF into the two connected pots circling an inductive loop that forms in the short final or high current zone of the relevant pot circle immersed. The degree of negative feedback is determined by the size of the determines the respective loop area, because the larger this the larger the Ma enclosed in the loop gnetfeld and thus the amplitude of the coupled wave. In order to obtain the necessary phase rotation of 180 °, the mechanical length of the coaxial cable is chosen so that ne electrical length equal to λ / 2 or an odd number Multiples of it is. Such negative feedback bandpass filters are however not usable for higher HF powers, because because the coaxial cable goes through the loops at its beginning and its end is short-circuited, forms along the Cable a standing wave, so that on the cable at least one point has a pronounced maximum current stands.

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.DE 33 29 057 C2 describes a multi-circuit filter Comb line resonators are known, of which adjoin one another zende resonators for the generation of damping poles in the Filter characteristics are coupled via a line section, the one opening in the partition between the resonators reaches through and within each resonator a line loop forms.

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.AT E 34 488 B is a multi-circuit cavity filter with dielectric resonators and negative feedback in Form of a line piece known that a slot in reaches through a partition and at its end as a loop, is formed at its other end as a stamp.

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.From DE 23 25 402 B2 it is known to have two pot circles a lei reaching through the partition in between coupling loop to change the coupling degree is rotatable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bandfilter der eingangs genannten Gattung mit einer leistungsfesten Gegen kopplung zu versehen.The invention has for its object a band filter initially mentioned genus with a high-performance counter to provide coupling.

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.This object is achieved in that the Pot circles are arranged so that at least the counterpart pelting pot circles that line piece as a loop immersed in the circle of a pot that passes through one in the partition of the adjoining pot circles trained slot through with a stamp in the other pot circle is connected, is formed, and that include the immersion depth of the loop and the stamp the line section is changeable.

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 this way, a running outside the filter the negative feedback RF power leading coaxial cable and avoided the heating problem caused thereby. Instead of which is the line piece on a loop, the one inductive coupling and on a stamp that a capacitive coupling causes, reduced. The transition from the inductive to capacitive coupling causes at the same time the necessary phase rotation by 180 °. requirement for this type of negative feedback is, however, that the against the pot circles to be coupled are mechanically adjacent. The can usually be easily by a U-shaped arrangement of the pot circles. The degree of negative feedback can be set just as easily as in the case of a change of Change the frequency tuning of the filter, whereby the Amounts of inductive and capacitive coupling with voting filter to another frequency in the same way to change. For example, if the filter is known per se Way tuned to a lower center frequency and should the negative feedback of the relevant pot circles is constant remain, so the area in the one pot circle immersing loop can be enlarged. this happens by increasing the immersion depth of the pipe section. With this also shifts the capacitive coupling stamps in the other circle. Because the same the immersion depth of the inner conductor of this pot circle to tune to the desired, lower frequency ver has increased, the capacitive coupling remains constant. The The proposed negative feedback is therefore over a wide range Frequency range effective.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Band filters nach der Erfindung schematisch vereinfacht darge stellt. Es zeigt:In the drawing is an embodiment of a tape filters according to the invention schematically simplified Darge poses. It shows:

Fig. 1 das Bandfilter im Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2 und Fig. 1 shows the band filter in section along the line AA in Fig. 2 and

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Bandfilter. Fig. 2 is a plan view of the band filter.

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.The bandpass filter comprises six pot circles in the form of resonators A1 to A6 in a U-shaped arrangement. The HF is coupled into the first resonator A1 via the connection 1 and out of the resonator A6 via the connection 2 . HF-successive resonators are coupled to one another in a manner known per se via bridges 3 that can only be seen in FIG. 2, the depth of immersion in the respective resonators for adjusting the degree of coupling and which can be fixed by means of locking screws 4 . The immersion depth of the resonator inner conductor can also be adjusted for frequency tuning. As the section in FIG. 1 shows, the resonator inner conductors consist of a fixed piece 11 and a piece 12 that is guided telescopically in it and contacted with it, which is displaceable via a rod 13 that can be fixed by means of a locking screw 14 .

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.As a result of the U-shaped mechanical arrangement of the resonators A1 to A6, the HF-non-successive resonators A1 and A6 as well as A2 and A5 are mechanically adjacent. The resonators A2 and A5 are RF-fed back according to the present proposal. For this purpose, a line piece 21 dips into the resonator A2, which on the one hand forms a line loop in the short-circuit or high-current zone near the wall in the resonator A2 and on the other hand is guided through a slot 41 in the common partition 40 of these two resonators and in the resonator A5 ends in a stamp 22 . With this arrangement, RF energy is coupled out inductively and capacitively from the resonator A2 and is therefore coupled into the resonator A5 with a phase rotation of 180 ° in order to achieve the desired negative feedback. The immersion depth of the line piece 21 can be changed by means of the rod 23 . In the set immersion depth, the line piece can be fixed by the locking screw 24 .

Claims

1. Multi-circuit band filter from coupled pot circles (A1 to A6), of which at least two HF-not successive pot circles (A2, A5) are mutually coupled via a line piece ( 21 ) immersed in both pot circles, characterized in that the pot circles (A1 to A6) are arranged in such a way that at least the pan circles (A2, A5) adjoin each other, that the line piece ( 21 ) as a loop immersed in the pan circle, formed by a in the partition ( 40 ) of the adjacent pan circles Slot ( 41 ) through is connected to a stamp ( 22 ) in the other cup circle (A5), is formed, and that the immersion depth of the line piece ( 21 ) comprising the loop and the stamp can be changed.