DE19927798A1 - The electrical resonator configuration for microwave multipole bandpass filters - Google Patents

The electrical resonator configuration for microwave multipole bandpass filters

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Norbert Klein
Huairen Yi
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
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Abstract

The invention relates to a dielectric resonator configuration which uses two dielectric spacers in order to separate the dielectric resonator from two end plates. The resonator configuration provides a very high unloaded Q-factor for a mixed electromagnetic double wave (HEM11 delta wave) and a strong modulation and coupling of the (HEM11 delta wave). A negative and a positive cross coupling between non-adjacent waves can thus be attained, and N = 2k (k = 2, 3, 4 )-pole bandpass filters having quasi elliptical properties can be realized. This resonator configuration also makes it possible to prevent a self-maintaining discharge for filters which operate with high capacity and low-pressure gas and to attain an improved wave separation for multichannel filters.

Description

Gemischte elektromagnetische Wellen (HEM-Wellen) weisen bezüglich der Rotationsachse (z-Achse) in einem zylindrischen dielektrischen Resonator, der innerhalb eines metallischen Abschirmungshohlraumes angeordnet ist, eine Degeneration auf, das heißt, zwei Wellen mit identischer natürlicher Resonanzfrequenz. Die HEM-Welle mit der niedrigsten Resonanzfrequenz ist die HEM11 δ-Welle. Mit Hilfe einer Kopplungsschraube, die in die Abschirmung eingeschoben wird, ist es möglich, die Energie zwischen den zwei HEM11 δ-Wellen zu koppeln, und zu bewirken, daß sich die Energie im Resonator in ein Paar orthogonaler Wellen aufspaltet. Eine solche Kopplung gestattet die Verwirklichung eines zweipoligen Filters mit nur einem Resonator. In konventionellen Resonatorkonfigurationen, bei denen beispielsweise ein zylindrischer dielektrischer Resonator auf einer Bodenplatte angeordnet wird, weist die HEM11 δ-Welle einen niedrigen Leerlaufqualitätsfaktor (Q0-Faktor) auf. Darüberhinaus ist es schwierig, eine genügend starke Kopplung zwischen der HEM11 δ-Welle und dem Koaxialkabel, das zu einer Meßvorrichtung führt, zu erzielen.Mixed electromagnetic waves (HEM waves) degenerate with respect to the axis of rotation (z-axis) in a cylindrical dielectric resonator, which is arranged within a metallic shielding cavity, that is, two waves with an identical natural resonance frequency. The HEM wave with the lowest resonance frequency is the HEM 11 δ wave. With the aid of a coupling screw which is inserted into the shield, it is possible to couple the energy between the two HEM 11 δ waves and to cause the energy in the resonator to split into a pair of orthogonal waves. Such a coupling allows the implementation of a two-pole filter with only one resonator. In conventional resonator configurations in which, for example, a cylindrical dielectric resonator is arranged on a base plate, the HEM 11 δ wave has a low idle quality factor (Q 0 factor). In addition, it is difficult to achieve a sufficiently strong coupling between the HEM 11 δ shaft and the coaxial cable that leads to a measuring device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dielektrische Resonatorkonfiguration zu schaffen, mit der es möglich ist, für eine HEM11 δ-Welle einen hohen Leerlaufqualitätsfaktor und eine starke Abstimmung und Kopplung der HEM11 δ-Welle zu erzielen.The object of the present invention is to provide a dielectric resonator configuration with which it is possible to achieve a high idle quality factor for a HEM 11 δ wave and a strong tuning and coupling of the HEM 11 δ wave.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer dielektrischen Resonatorkonfiguration, bei der der dielektrische Resonator von seinen Endplatten getrennt wird. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der dielektrische Resonator mit zwei dielektrischen Abstandsstücken an seinen Endplatten befestigt wird. This task is solved with a dielectric Resonator configuration in which the dielectric resonator is separated from its end plates. For example can be achieved by using the dielectric resonator with two dielectric spacers attached to its end plates becomes.  

Mit dieser Resonatorkonfiguration kann für die HEM11 δ-Welle ein sehr hoher Leerlauf-Qualitätsfaktor (Q0-Faktor), eine starke Abstimmung der HEM11 δ-Welle, eine starke Kopplung zwischen den zwei HEM11 δ-Wellen und eine starke Kopplung zwischen der HEM11 δ-Welle und einem Koaxialkabel oder einer Antenne erzielt werden. Es kann damit auch eine negative und eine positive Kreuzkopplung zwischen den nicht benachbarten Wellen sowohl entlang der Richtung der z-Achse als auch in Richtung der xy-Ebene erzielt werden. Mit diesen Kreuzkopplungen ist es möglich, N = 2k (k = 2, 3, 4, . . .)- polige Bandpaßfilter mit quasi elliptischen Eigenschaften zu erzielen.With this resonator 11 δ -wave a very high quality factor may idle for HEM (Q 0 factor), a strong coordination of HEM 11 δ -wave, a strong coupling between the two HEM 11 δ -waves and a strong coupling between the HEM 11 δ wave and a coaxial cable or an antenna. A negative and a positive cross-coupling between the non-adjacent waves can thus also be achieved both along the direction of the z axis and in the direction of the xy plane. With these cross-couplings it is possible to achieve N = 2k (k = 2, 3, 4,...) -Pole bandpass filters with quasi-elliptical properties.

Der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert.The structure and operation of the invention Resonator configuration is shown on one Exemplary embodiment with reference to the drawing figures explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration, wobei der dielektrische Resonator durch zwei dielektrische Abstandsstücke von seinen beiden Endplatten getrennt ist; Fig. 1 is a schematic side view of a resonator configuration according to the invention, the dielectric resonator being separated from its two end plates by two dielectric spacers;

Fig. 2a die elektrische Feldverteilung in der Meridianebene ϕ = 0° für die HEM11 δ-Welle; 2a shows the electric field distribution in the meridian plane φ = 0 ° for the δ HEM 11 -wave.

Fig. 2b die magnetische Feldverteilung in der Meridianebene ϕ = 90° für die HEM11 δ-Welle; 2b, the magnetic field distribution in the meridian plane φ = 90 ° for the δ HEM 11 -wave.

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Kopplung einer HEM11 δ- Welle mit einem Koaxialkabel und einem Wellenleiter; Figure 3 is a schematic view of the coupling of a HEM 11 δ - shaft with a coaxial cable and a waveguide.

Fig. 4a eine schematische Seitenansicht eines quasi­ elliptischen Vierpolfilters mit zwei dielektrischen Resonatoren, die entlang der Hauptachse (z-Achse) angeordnet sind; Figure 4a is a schematic side view of a quasi elliptic Vierpolfilters with two dielectric resonators (z-axis) are arranged along the major axis.

Fig. 4b eine Aufsicht auf die gemeinsame Platte mit Öffnungsschlitzen, die für die Kopplung verwendet werden; Figure 4b is a plan view of the common plate with opening slots which are used for the coupling.

Fig. 4c eine Aufsicht auf den oberen Resonator, wobei eine Dual-mode-Abstimmvorrichtung, ein Dual-mode-Koppler und eine Eingangsantenne von der oberen Platte eingeführt werden; 4c is a plan view of the upper resonator, a dual-mode tuning device, a dual-mode coupler and an input antenna will be introduced from the top plate.

Fig. 4d eine Aufsicht auf den unteren Resonator, wobei die Dual-mode-Abstimmvorrichtung, der Dual-mode-Koppler und eine Ausgangsantenne von der unteren Platte eingeführt werden; Figure 4d is a plan view of the lower cavity, wherein the dual-mode tuning, the dual-mode coupler and an output antenna are inserted from the lower plate.

Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf ein quasi-elliptisches Vierpolfilter mit zwei dielektrischen Resonatoren, die in der xy-Ebene angeordnet sind; Figure 5 is a schematic plan view of a quasi-elliptic Vierpolfilter with two dielectric resonators which are disposed in the xy plane.

Fig. 6 eine schematische Aufsicht auf ein quasi-elliptisches Achtpolfilter mit vier dielektrischen Resonatoren, die in der xy-Ebene angeordnet sind; Figure 6 is a schematic plan view of a quasi-elliptic Achtpolfilter with four dielectric resonators are disposed in the xy plane.

Fig. 7 eine schematisches Seitenansicht einer dielektrischen Resonatorstruktur, wobei der Kopf eines Abstimmelements innerhalb einer Öffnung, die in den dielektrischen Körper gebohrt wurde, angeordnet ist; und Figure 7 is a schematic side view of a dielectric resonator structure with the head of a tuning element located within an opening drilled in the dielectric body. and

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer dielektrischen Resonatorstruktur mit einer Öffnung, die von den Abstandsstücken durch den Resonator im zentralen Teil um deren z-Achse gebohrt wurde. Fig. 8 is a schematic side view of a dielectric resonator with an opening that has been drilled by the spacers through the resonator in the central portion around the z-axis.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration. Dabei wird ein dielektrischer Resonator 3 von der oberen Endplatte 4 und der unteren Endplatte 5 eines metallischen Abschirmgehäuses durch zwei dielektrische Abstandsstücke 1 und 2 getrennt. Der dielektrische Resonator 3 besitzt eine 4k-fache (k = 1, 2, . .) Rotationssymmetrie um seine z-Achse, beispielsweise mit horizontalen Querschnitten eines Kreises, eines Quadrates und dergleichen. Am Resonator können einige Modifikationen, wie beispielsweise das Bohren einer Öffnung in den Resonatorkörper vorgenommen werden. Dies wird durch die Bezeichnung einer quasi 4k-fachen Rotationssymmetrie berücksichtigt. Fig. 1 shows a side view of an embodiment of the resonator according to the invention. In this case, a dielectric resonator 3 is separated from the upper end plate 4 and the lower end plate 5 of a metallic shielding housing by two dielectric spacers 1 and 2 . The dielectric resonator 3 has a 4k-fold (k = 1, 2,..) Rotational symmetry about its z-axis, for example with horizontal cross sections of a circle, a square and the like. Some modifications can be made to the resonator, such as drilling an opening in the resonator body. This is taken into account by designating a quasi 4k-fold rotational symmetry.

Die Form der Abstandsstücke 1 und 2, das heißt der Querschnitt in der xy-Ebene, ist flexibel. Es ist jedoch vorteilhaft, für das Abstandsstück die gleiche Form wie für den dielektrischen Resonator zu wählen. Am einfachsten können der Resonator und die Abstandsstücke aus einem Stück eines dielektrischen Materials hergestellt werden. Die Form der Gehäusewand 6 ist ebenfalls flexibel. Normalerweise kann man runde Wände oder quadratische Wände oder eine Kombination aus einer runden Wand und einer quadratischen Wand verwenden.The shape of the spacers 1 and 2 , that is, the cross section in the xy plane, is flexible. However, it is advantageous to choose the same shape for the spacer as for the dielectric resonator. The easiest way to make the resonator and the spacers from one piece of a dielectric material. The shape of the housing wall 6 is also flexible. Usually you can use round walls or square walls or a combination of a round wall and a square wall.

Fig. 2a zeigt die elektrische Feldverteilung in der Meridianebene ϕ = 0° für die HEM11 δ-Welle. Man erkennt aus dieser Feldverteilung, daß sich das stärkste elektrische Feld, das durch dicke Pfeile angedeutet ist, im freien Raum zwischen dem dielektrischen Resonator und der oberen und der unteren Endplatte befindet. Dies bewirkt eine ausreichend starke Kopplung und Abstimmung durch die Verwendung von elektrischen Meßfühlern. Fig. 2a shows the electric field distribution in the meridian plane φ = 0 ° for 11 HEM δ -wave. It can be seen from this field distribution that the strongest electric field, which is indicated by thick arrows, is in the free space between the dielectric resonator and the upper and lower end plates. This results in a sufficiently strong coupling and tuning through the use of electrical sensors.

Fig. 2b zeigt die magnetische Feldverteilung in der Meridianebene ϕ = 90° für die HEM11 δ-Welle. Bei dieser Feldverteilung befindet sich das stärkste magnetische Feld innerhalb des dielektrischen Resonators. Das Magnetfeld auf den beiden Endplatten ist relativ schwach. Diese Feldverteilung ergibt für die beiden Endplatten einen sehr niedrigen Verlust. Dies ergibt für das Resonatorgehäuse einen sehr guten Qualitätsfaktor. Dies steht im Gegensatz zu einer konventionellen Resonatorkonfiguration, bei der beispielsweise der dielektrische Resonator direkt auf der unteren Endplatte angeordnet ist. Hierbei befindet sich auf der unteren Endplatte nämlich ein starkes Magnetfeld, was bewirkt, daß die untere Endplatte einen starken Verlust verursacht. FIG. 2b shows the magnetic field distribution in the meridian plane φ = 90 ° for the δ HEM 11 -wave. With this field distribution, the strongest magnetic field is within the dielectric resonator. The magnetic field on the two end plates is relatively weak. This field distribution results in a very low loss for the two end plates. This results in a very good quality factor for the resonator housing. This is in contrast to a conventional resonator configuration in which, for example, the dielectric resonator is arranged directly on the lower end plate. This is because there is a strong magnetic field on the lower end plate, which causes the lower end plate to cause a large loss.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gestaltung, um die HEM11 δ-Welle eines dielektrischen Resonators 11 mit einem Koaxialkabel 12 und einem Wellenleiter 13 zu koppeln. Für die Kopplung mit dem Koaxialkabel wird das Koaxialkabel von der Öffnung, die sich auf der Endplatte öffnet, durch eine Kopplungsantenne 14, die mit dem inneren Leiter des Koaxialkabels verbunden ist, gekoppelt. Für die Kopplung mit dem Wellenleiter wird die untere Endplatte 15 auf der Breitseite 16 des Wellenleiters angeordnet. Eine Öffnung 17 wird im Zentrum der Breitseite 16 vom Wellenleiter durch die untere Endplatte 15 geöffnet. Es wird eine Kopplungsantenne 18 verwendet, um den Resonator mit dem Wellenleiter zu koppeln. Ein dielektrischer Ring 19 wird verwendet, um eine Isolierung zwischen der Kopplungsantenne und der Wand des Wellenleiters auszubilden. Eine dielektrische Schraube 20 mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante und einem geringen Verlust wird mit der Antenne 18 verbunden. Sie kann von der Unterseite des Wellenleiters her eingestellt werden. Fig. 3 is 11 to couple a dielectric resonator using a coaxial cable 12 and a waveguide 13 is a schematic representation of a design according to the invention, the HEM 11 δ -wave. For coupling with the coaxial cable, the coaxial cable is coupled from the opening that opens on the end plate through a coupling antenna 14 connected to the inner conductor of the coaxial cable. For the coupling with the waveguide, the lower end plate 15 is arranged on the broad side 16 of the waveguide. An opening 17 is opened in the center of the broad side 16 by the waveguide through the lower end plate 15 . A coupling antenna 18 is used to couple the resonator to the waveguide. A dielectric ring 19 is used to form isolation between the coupling antenna and the wall of the waveguide. A dielectric screw 20 with a low dielectric constant and a low loss is connected to the antenna 18 . It can be adjusted from the bottom of the waveguide.

Für die Verwirklichung von Bandpaßfiltern mit quasi­ elliptischen Eigenschaften sind positive und negative Kreuzkopplungen zwischen nicht benachbarten Wellen notwendig. Die Kreuzkopplung kann durch die erfindungsgemäße Resonatorkonfiguration sowohl entlang der Richtung der z- Achse als auch in der xy-Ebene verwirklicht werden. Die negative oder positive Kreuzkopplung wird durch das Positionieren der Richtung der Wellenpolarisation in derselben oder der entgegengesetzten Richtung beim Koppeln erzielt. Dies wird durch eine passende Anordnung von Eingangs- und Ausgangsantennen und von Dual-mode-Kopplern erreicht. Nachfolgend werden einige Beispiele zur Gestaltung von Bandpaßfiltern mit quasi-elliptischer Antwort angegeben. For the implementation of bandpass filters with quasi elliptical properties are positive and negative Cross coupling between non-adjacent waves is necessary. The cross coupling can be achieved by the invention Resonator configuration both along the direction of the z- Axis as well as in the xy plane can be realized. The negative or positive cross coupling is caused by the Position the direction of wave polarization in same or opposite direction when pairing achieved. This is achieved through a suitable arrangement of Input and output antennas and dual-mode couplers reached. Below are some design examples of bandpass filters with quasi-elliptical response.  

Fig. 4a ist eine schematische Seitenansicht eines quasi­ elliptischen Vierpol-Bandpaßfilters, der zwei Resonatoren 21a und 21b verwendet, die entlang der Richtung der z-Achse angeordnet sind. Die Fig. 4b und 4c sind Aufsichten auf die oberen beziehungsweise unteren Resonatoren 21a beziehungsweise 21b. Eine Eingangsantenne 22a und eine Ausgangsantenne 22b werden mit den oberen beziehungsweise unteren Resonatoren gekoppelt. Dual-mode-Koppler 23a und 23b und Dual-mode-Abstimmvorrichtungen 24a und 24b werden von den oberen beziehungsweise unteren Platten für die oberen beziehungsweise unteren Resonatoren eingeführt. Fig. 4d ist die Aufsicht auf die gemeinsame Platte mit den für die Kopplung vorgesehenen Schlitzen 25 und 26. Es können Abstimmelemente 27 und 28 verwendet werden, um die Kopplungskoeffizienten k23 und k14 einzustellen. Da die Richtungen der Wellenpolarisation für die Welle 1 (M1) und die Welle 4 (M4) dieselben sind, so ist k14 negativ. Fig. 4a is a schematic side view of a quasi-elliptical four-pole bandpass filter that uses two resonators 21 a and 21 b, which are arranged along the direction of the z-axis. B FIGS. 4b and 4c are plan views of the upper and lower resonators 21 a and 21, respectively. An input antenna 22 a and an output antenna 22 b are coupled to the upper and lower resonators, respectively. Dual mode couplers 23 a and 23 b and dual mode tuners 24 a and 24 b are inserted from the upper and lower plates for the upper and lower resonators, respectively. Fig. 4d, the top plan view of the common plate with the provided for the coupling slots 25 and 26. Tuning elements 27 and 28 can be used to set the coupling coefficients k 23 and k 14 . Since the directions of wave polarization are the same for wave 1 (M1) and wave 4 (M4), k 14 is negative.

Fig. 5 ist die schematische Aufsicht auf einen quasi­ elliptischen Vierpol-Bandpaßfilter mit zwei Resonatoren 31a und 31b, die in der xy-Ebene angeordnet sind. In dieser Anordnung ist die Wellenpolarisation in einer Richtung von 45° in Bezug auf die Mittellinie der gemeinsamen Seitenwand angeordnet, was es möglich macht, eine Kreuzkopplung zu erzielen. Die negative Kreuzkopplung k14 wird durch die in Fig. 5 gezeigte Anordnung der Eingangsantenne 32a und der Ausgangsantenne 32b und der Dual-mode-Koppler 33a und 33b erzielt. Fig. 5 is a schematic plan view of a quasi-elliptical four-pole bandpass filter with two resonators 31 a and 31 b, which are arranged in the xy plane. In this arrangement, the wave polarization is arranged in a direction of 45 ° with respect to the center line of the common side wall, which makes it possible to achieve cross coupling. The negative cross coupling k 14 is achieved by the arrangement of the input antenna 32 a and the output antenna 32 b shown in FIG. 5 and the dual-mode coupler 33 a and 33 b.

Fig. 6 ist die schematische Aufsicht auf einen quasi­ elliptischen Achtpol-Bandpaßfilter mit vier Resonatoren, die in der xy-Ebene angeordnet sind. Drei Kreuzkopplungen (k36, k27 und k18) werden bei dieser Gestaltung eingeführt. Bei diesen Kreuzkopplungen sind k36 und k27 negativ und k18 ist positiv. Fig. 6 is a schematic plan view of a quasi elliptic bandpass filter with four eight-pole resonators arranged in the xy plane. Three cross couplings (k 36 , k 27 and k 18 ) are introduced in this design. With these cross couplings, k 36 and k 27 are negative and k 18 is positive.

In einem Gas niedrigen Druckes kann beim Anlegen eines hochfrequenten elektrischen Feldes eine selbsterhaltende Entladung auftreten, wenn das angelegte Feld stark genug ist, daß es Sekundärelektronen aussendet, und wenn die ausgesendeten Sekundärelektronen zwischen den aussendenden Elektroden in Resonanz mit dem angelegten Feld vor und zurück springen. Wenn der dielektrische Resonator für Anwendungen bei hoher Leistung im Vakuum oder einer Atmosphäre niedrigen Druckes verwendet werden soll, so müssen solche selbsterhaltenden Entladungen vermieden werden. Mit der erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration kann eine solche selbsterhaltende Entladung leicht vermieden werden. Das Prinzip ist in Fig. 7 dargestellt. Dort wird der Kopf eines Abstimmelements oder einer Antenne 42, nachdem die Abstimmung durchgeführt wurde, in einer Öffnung 41, die in den dielektrischen Resonatorkörper gebohrt wurde, angeordnet. Das elektrische Feld innerhalb des dielektrischen Körpers ist viel geringer als das der beiden Enden des dielektrischen Resonators.In a low pressure gas, a self sustaining discharge may occur when a high frequency electric field is applied if the applied field is strong enough to transmit secondary electrons and if the secondary electrons emitted jump back and forth between the emitting electrodes in resonance with the applied field. If the dielectric resonator is to be used for high power applications in vacuum or a low pressure atmosphere, such self sustaining discharges must be avoided. Such a self-sustaining discharge can easily be avoided with the resonator configuration according to the invention. The principle is shown in Fig. 7. There the head of a tuning element or antenna 42 , after the tuning has been carried out, is arranged in an opening 41 which has been drilled in the dielectric resonator body. The electric field within the dielectric body is much less than that of the two ends of the dielectric resonator.

Ein anderer wichtiger Punkt bei der Anwendung von Filtern, ist, insbesondere für Mehrkanalfilter, die Wellentrennung. Es ist notwendig, alle unerwünschten Resonanzfrequenzen in allen Kanalfiltern außerhalb des Betriebsfrequenzbandes zu halten. Um dies zu erzielen, muß man gewöhnlicherweise die unerwünschten Resonanzfrequenzen so weit wie möglich von der Arbeitsresonanzfrequenz weg schieben. Dies kann mit der erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration ebenfalls erzielt werden.Another important point when using filters, is, especially for multi-channel filters, the shaft separation. It is necessary all unwanted resonance frequencies in all Keep channel filters outside the operating frequency band. To do this, you usually have to unwanted resonance frequencies as much as possible from the Push the working resonance frequency away. This can be done with the resonator configuration according to the invention also achieved become.

Die benachbarten Wellen der HEM11 δ-Welle in der erfindungsgemäßen Resonatorkonfiguration sind die TE01 δ-Welle auf der Seite der niedrigeren Frequenz und die HEM12 δ-Welle auf der Seite der höheren Frequenz. Es wurde ermittelt, daß die Stärken des elektrischen Feldes für die TE01 δ-Welle HEM11 δ- Welle und die HEM12 δ-Welle im Zentrum des Resonators ziemlich verschieden sind. Das elektrische Feld ist für die TE01 δ-Welle sehr schwach, nicht sehr stark für die HEM11 δ- Welle und sehr stark für die HEM12 δ-Welle im Zentrum des Resonators. Somit ändert das Entfernen eines Zylinderstopfens 51 aus dem Zentrum des Resonators und der Abstandsstücke, wie das in Fig. 8 dargestellt ist, die Resonanzfrequenz dieser drei Wellen auf unterschiedliche Art. Die Resonanzfrequenz der TE01 δ-Welle bleibt nahezu unverändert. Eventuell tritt ein sehr geringfügiger Anstieg auf. Bei der HEM11 δ-Welle tritt dagegen ein mäßiger Anstieg auf. Und bei der HEM12 δ- Welle tritt ein großer Anstieg auf.The adjacent waves of the HEM 11 δ wave in the resonator configuration according to the invention are the TE 01 δ wave on the lower frequency side and the HEM 12 δ wave on the higher frequency side. It was found that the strengths of the electric field for the TE 01 δ wave HEM 11 δ wave and the HEM 12 δ wave in the center of the resonator are quite different. The electric field is very weak for the TE 01 δ wave, not very strong for the HEM 11 δ wave and very strong for the HEM 12 δ wave in the center of the resonator. Thus, removing a cylinder plug 51 from the center of the resonator and spacers, as shown in FIG. 8, changes the resonance frequency of these three waves in different ways. The resonance frequency of the TE 01 δ wave remains almost unchanged. There may be a very slight increase. In contrast, the HEM 11 δ wave shows a moderate increase. And there is a big increase in the HEM 12 δ wave.

Claims (11)

1. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit einem dielektrischen Resonator (3) in einem metallischen Abschirmgehäuse, das obere und untere Endplatten (4 und 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Resonator (3) von den Endplatten ge­ trennt ist.1. Dielectric resonator configuration for microwave multi-pole bandpass filter with a dielectric resonator ( 3 ) in a metallic shield housing, the upper and lower end plates ( 4 and 5 ), characterized in that the dielectric resonator ( 3 ) is separated from the end plates GE . 2. Dielektrische Resonatorkonfiguration nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trennung des dielektrischen Resonators (3) von den Endplatten (4 und 5) durch dielektrische Abstandsstücke (1 und 2) erfolgt.2. Dielectric resonator configuration according to claim 1, characterized in that the separation of the dielectric resonator ( 3 ) from the end plates ( 4 and 5 ) by dielectric spacers ( 1 and 2 ). 3. Dielektrische Resonatorkonfiguration nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Abstandsstücke (1 und 2) eine dielek­ trische Konstante aufweisen, die zwischen 1 und dem Wert der dielektrischen Konstante des dielektrischen Resonators liegt.3. Dielectric resonator configuration according to claim 2, characterized in that the dielectric spacers ( 1 and 2 ) have a dielectric constant which is between 1 and the value of the dielectric constant of the dielectric resonator. 4. Dielektrische Resonatorkonfiguration nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Resonator (3) und die dielektrischen Abstandsstücke (1 und 2) aus einem Stück eines dielektrischen Materials hergestellt sind.4. A dielectric resonator configuration according to claim 2 or 3, characterized in that the dielectric resonator ( 3 ) and the dielectric spacers ( 1 and 2 ) are made from one piece of a dielectric material. 5. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit einem dielektrischen Resonator (3) in einem metallischen Abschirmgehäuse, das obere und untere Endplatten (4 und 5) aufweist, für eine strenge Abstimmung einer Dualmode, eine starke Kopplung zwischen einer Dualmode und einer Antenne (14), die mit einem Koaxialkabel (12) oder mit einem Wellenleiter (13) verbunden ist, oder eine starke Kopplung zwischen den zwei Moden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dualmode-Abstimmvorrichtung, die Antenne oder ein Dualmode-Koppler im offenen Raum zwischen dem dielektrischen Resonator und den Endplatten plaziert wird, dort wo ein star­ kes elektrische Feld existiert.5. Dielectric resonator configuration for microwave multi-pole bandpass filter with a dielectric resonator ( 3 ) in a metallic shielding housing, which has upper and lower end plates ( 4 and 5 ), for a strict coordination of a dual mode, a strong coupling between a dual mode and an antenna ( 14 ), which is connected to a coaxial cable ( 12 ) or to a waveguide ( 13 ), or a strong coupling between the two modes, characterized in that a dual-mode tuner, the antenna or a dual-mode coupler in the open space between the dielectric resonator and the end plates is placed where a strong electric field exists. 6. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit einem dielektrischen Resonator (3) in einem metallischen Abschirmgehäuse, das obere und untere Endplatten (4 und 5) aufweist für eine Kopplung zwischen dem dielektrischen Resonator (3) und einem Wellenleiter (13), dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des dielektrischen Resonators mit seiner un­ teren Endplatte auf der Oberseite der Breitseite des Wellen­ leiters (13) plaziert und eine Kopplungsantenne (18) durch eine Öffnung (17) im Zentrum der Breitseite des Wellenleiters (13) durch die Endplatte verwendet wird.6. Dielectric resonator configuration for microwave multipole bandpass filter with a dielectric resonator ( 3 ) in a metallic shielding housing, which has upper and lower end plates ( 4 and 5 ) for a coupling between the dielectric resonator ( 3 ) and a waveguide ( 13 ), characterized in that the housing of the dielectric resonator is placed with its lower end plate on the top of the broad side of the waveguide ( 13 ) and a coupling antenna ( 18 ) through an opening ( 17 ) in the center of the broad side of the waveguide ( 13 ) through the end plate is used. 7. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit zwei dielektrischen Resonatoren (21a und 21b) in einem metallischen Abschirmgehäuse für eine negative/positive Kreuzkopplung nicht benachbarter Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Wellenpolarisierung oder einer Teilkom­ ponente der Wellenpolarisierung in derselben oder in der ent­ gegengesetzten Richtung bei der Kopplung durch eine passende Positionierung einer Eingangsantenne (22a) und einer Aus­ gangsantenne (22b) und einer Doppelwellenabstimmvorrichtung (24a, 24b) erzielt wird.7. Dielectric resonator configuration for microwave multi-pole bandpass filter with two dielectric resonators ( 21 a and 21 b) in a metallic shield housing for negative / positive cross-coupling of non-adjacent waves, characterized in that the direction of the wave polarization or a partial component of the wave polarization in the same or passage antenna in the ent opposite direction in the coupling by a suitable positioning of an input antenna (22 a) and an off (22 b) and a Doppelwellenabstimmvorrichtung (24 a, 24 b) is obtained. 8. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit einem dielektrischen Resonator (3) in einem metallischen Abschirmgehäuse, das obere und untere Endplatten (4 und 5) aufweist, für eine negative/positive Kreuzkopplung zwischen dem dielektrischen Resonator (3) und einem Wellenleiter (13) in Richtung der Hauptachse (z-Achse) des Resonators und des Wellenleiters, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in einer gemeinsamen Grundplatte des dielek­ trischen Resonators (3) und des Wellenleiters (13) Schlitze (25, 26) in Richtung der Wellenpolarisation aufweist.8. Dielectric resonator configuration for microwave multipole bandpass filter with a dielectric resonator ( 3 ) in a metallic shield housing, which has upper and lower end plates ( 4 and 5 ), for a negative / positive cross-coupling between the dielectric resonator ( 3 ) and a waveguide ( 13 ) in the direction of the main axis (z-axis) of the resonator and the waveguide, characterized in that the housing in a common base plate of the dielectric resonator ( 3 ) and the waveguide ( 13 ) slots ( 25 , 26 ) in the direction of Has wave polarization. 9. Dielektrische Resonatorkonfiguration für Mikrowellen- Mehrpol-Bandpaßfilter mit einem dielektrischen Resonator (3) in einem parallelen Plattenkondensator und einem metallischen Abschirmgehäuse, das obere und untere Endplatten (4 und 5) aufweist für die Verwendung in Filtern hoher Leistung in ei­ ner Umgebung mit Vakuum oder niedrigem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopf oder eine Oberfläche eines Abstimmelements oder einer Antenne (42) innerhalb des Resonators angeordnet oder durch Öffnungen (41), die im den Körper des dielektrischen Resonators (3) ausgebildet sind, eingeschoben wird.9. Dielectric resonator configuration for microwave multi-pole bandpass filters with a dielectric resonator ( 3 ) in a parallel plate capacitor and a metallic shield case having upper and lower end plates ( 4 and 5 ) for use in high power filters in a vacuum environment or low pressure, characterized in that a head or a surface of a tuning element or an antenna ( 42 ) is arranged within the resonator or is inserted through openings ( 41 ) formed in the body of the dielectric resonator ( 3 ). 10. Dielektrische Resonatorkonfiguration nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß für die Trennung von HEM11 δ Doppelwellen von benachbarten Wellen ein Teil des dielektrischen Materials um die Hauptach­ se (z-Achse) des Resonators und der Abstandsstücke entfernt wird.10. Dielectric resonator configuration according to claim 2, characterized in that for the separation of HEM 11 δ double waves from adjacent waves, part of the dielectric material around the main axis (z-axis) of the resonator and the spacers is removed. 11. Dielektrische Resonatorkonfiguration nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Verwendung findet bei der Verwirklichung von Mikro­ wellen-Mehrpol-Bandpaßfiltern mit quasi elliptischen Eigen­ schaften auf der Basis von HEM11 δ Doppelwellen.11. Dielectric resonator configuration according to one of the preceding claims, characterized in that it is used in the realization of micro-wave multipole bandpass filters with quasi-elliptical properties based on HEM 11 δ double waves.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241027A1 (en) * 1992-12-05 1994-06-09 Ant Nachrichtentech Tunable dielectric resonator
DE4316334A1 (en) * 1993-05-15 1994-11-17 Forschungsgesellschaft Fuer In Dielectric resonator
DE19617698C1 (en) * 1996-05-03 1997-10-16 Forschungszentrum Juelich Gmbh Dual-mode two-pole filter

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1168718A (en) * 1981-05-11 1984-06-05 Slawomir J. Fiedziuszko Miniature dual-mode, dielectric-loaded cavity filter
JPH0630402B2 (en) * 1986-02-07 1994-04-20 三菱電機株式会社 Duplexer
JPH02150808U (en) * 1989-05-22 1990-12-27
US5191304A (en) * 1990-03-02 1993-03-02 Orion Industries, Inc. Bandstop filter having symmetrically altered or compensated quarter wavelength transmission line sections
CA2048404C (en) * 1991-08-02 1993-04-13 Raafat R. Mansour Dual-mode filters using dielectric resonators with apertures
JP3738916B2 (en) * 1995-04-18 2006-01-25 株式会社村田製作所 Dielectric resonator
JP3503482B2 (en) * 1997-09-04 2004-03-08 株式会社村田製作所 Multi-mode dielectric resonator device, dielectric filter, composite dielectric filter, combiner, distributor, and communication device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4241027A1 (en) * 1992-12-05 1994-06-09 Ant Nachrichtentech Tunable dielectric resonator
DE4316334A1 (en) * 1993-05-15 1994-11-17 Forschungsgesellschaft Fuer In Dielectric resonator
DE19617698C1 (en) * 1996-05-03 1997-10-16 Forschungszentrum Juelich Gmbh Dual-mode two-pole filter

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chi Wang et al. "Conductor Loaded Resonator Filters with Wide Spurious-Free Stopbands", In IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.45,No.12,Dec. 1997,S.2387-2392 *
Chi Wang et al. "Dual-Mode Conductor-Loaded Cavity Filters", In IEEE Transactions on Micro- wave Theory and Techniques, Vol. 45, No. 8, Aug. 1997, S. 1240-1246 *

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