DE2006864C3 - Bandpass filter in a square waveguide - Google Patents

Bandpass filter in a square waveguide

Info

Publication number
DE2006864C3
DE2006864C3 DE2006864A DE2006864A DE2006864C3 DE 2006864 C3 DE2006864 C3 DE 2006864C3 DE 2006864 A DE2006864 A DE 2006864A DE 2006864 A DE2006864 A DE 2006864A DE 2006864 C3 DE2006864 C3 DE 2006864C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguide
bandpass filter
type
elements
capacitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2006864A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2006864A1 (en
DE2006864B2 (en
Inventor
Osamu Kasuga
Susumu Kitazume
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Publication of DE2006864A1 publication Critical patent/DE2006864A1/en
Publication of DE2006864B2 publication Critical patent/DE2006864B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2006864C3 publication Critical patent/DE2006864C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/212Frequency-selective devices, e.g. filters suppressing or attenuating harmonic frequencies

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

3535

Die Erfindung betrifft ein Bandpaßfilter. bei dem in Wellenaushreitungsrichtung mit einem Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete in das Wellenleiterinnere hineinragende, sich in Längsrichtung der Breitseiten und quer /u den Schmalseiten erstreckende Blindieitwertelemente angeordnet sun.. die jedes aus mehreren, in einer geraden Linie aiii:, ordneten parallelen, gegeneinander versetzten, unter rechtem Winkel zur Breitseite angeordneten Stäben gebildet sind und zusammen mit dem Wellenleiter einen Hohlraumresonator bilden, sowie wenigstens einer ein kapazitives Element bildenden, an einer Breitseite befestigten, in der Mitte zwischen zwei Blindleitwerlelementen angeordneten, in das Welleninnere hineinragenden einstellbaren Schraube.The invention relates to a band pass filter. in which in the wave formation direction at a distance from one another and arranged parallel to one another in the interior of the waveguide protruding in the longitudinal direction of the broad sides and transversely / u the narrow sides extending blind guide elements arranged sun .. each of several, in a straight line aiii :, arranged parallel, mutually offset bars arranged at right angles to the broad side are formed and together with the waveguide form a cavity resonator, as well as at least one that forms a capacitive element and is attached to a broad side in the middle between two Blindleitwerlelemente arranged, into the shaft interior protruding adjustable screw.

In einem Sende-Empfangs-Gerät eines Mikrowellen-Nachrichtensystcms wird eine Wanderwellcnröhre als Leistungsverstärker auf der Sendeseite verwendet. Line Wanderwellenröhre besitzt jedoch eine Nichtlinearität, derzufolge unvermeidbar höhere Harmonische in der Verstärkungsstufe erzeugt werden. Solche harmonischen Komponenten sind für die Mikrowellenübertragung nicht nur unnötig, sondern für das gesamte System unerwünscht, da es für die rburtragung übermäßige Energie erfordert. Solche unerwünschten Komponenten sollen daher entfernt werden. Gewöhnlich wird zu diesem Zweck ein Bandpaßfiltcr an das Ausgangscndo des Wandcrwellenröhrenverslärkers anuekoppeltIn a transceiver of a microwave communication system a traveling wave tube is used as a power amplifier on the transmitting side. Line traveling wave tube, however, has a non-linearity, consequently higher harmonics are inevitably generated in the gain stage. Such harmonic components are not only unnecessary for microwave transmission, they are undesirable for the entire system since it requires excessive energy to carry the load. Such unwanted components should therefore be removed. Usually one is used for this purpose Bandpass filter to the output signal of the wall-mounted wave tube amplifier coupled

Aus »Microwaves«. August IWo. S. l)3 bis '1T. ist ein Bandpaßlilter der eingangs beschriebene;! Art bekannt. Mit diesem Bandpaßlilter in einem Reelileckwellenleiter ist es jedoch nicht möglich, allein die höheren harmonischen Komponenten zu unterdrücken. Vielmehr können unerwünschte höhere harmonische Komponenten mit den Grundkomponenten zusammen durchlaufen. Zum Entfernen der höheren harmonischen Komponenten muP daher zusätzlich ein Tiefpaßfilter mit dem Bandpaßfilter in Reihe geschaltet werden.From "Microwaves". August IWo. S. l ) 3 to ' 1 T. is a bandpass filter of the one described above ;! Kind known. With this bandpass filter in a Reel corner waveguide, however, it is not possible to suppress the higher harmonic components alone. Rather, undesired higher harmonic components can pass through together with the basic components. To remove the higher harmonic components, a low-pass filter must therefore also be connected in series with the band-pass filter.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Bandpaßfilter in einem Rechteck wellenleiter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem unerwünschte höhere harmonische Komponenten unterdrückt werden können, so daß kein zusätzliches Filter erforderlich ist.It is the object of the invention. a bandpass filter in a rectangular waveguide of the type described above Create a way to suppress unwanted higher harmonic components, so that no additional filter is required.

Diese Aufgabe wird durch ein Bandpaßfilter in einem R echteck wellenleiter der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist. daß der axiale Abstand zwischen den als Stäben ausgebildeten Blindleitwertelementen in Wellenausbreitungsrichtung gleich ' , der Wellenleiterwellenlänge beträgt, und daß die Achse des der jeweiligen Schmalseite des Wellenleiters am nächsten kommenden Stabes der Blindieitwertelemente von dieser einen Abstand vor. einem Drittel des Gesamtabstandes (ti) zwischen den Innenflächen der sich gegenüberliegenden Schmalseiten besitzt.This task is achieved by a bandpass filter in a rectangular waveguide of the type described above solved, which is characterized according to the invention. that the axial distance between equal to the susceptance elements designed as rods in the direction of wave propagation ', the waveguide wavelength and that the axis of the closest to the respective narrow side of the waveguide Coming rod of the Blindieitwertelemente from this a distance. one third of the total distance (ti) between the inner surfaces of the opposite narrow sides.

Auf diese Weise wird die zweite harmonische Komponente der höheren harmonischen Komponenten unterdrücki.In this way, the second harmonic component becomes the higher harmonic component suppress

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die höheren harmonischen Komponenten im wesentlichen durch Unterdrückung der zweiten harmonischen Komponente unterdrückt werden können, da die Komponenten, die höher sind als die zweite, sehr schwach sind und vernachlässigt werden können. Da die zweiten höheren Harmonischen in dem Bereich konzentriert sind, in dem die t'bertragungsschwiniumgstypcn der Mikrowellen konzentriert sind, köiinei. die /weiten höheren Harmonischen durch Beseitigung der Komponenten der höheren Schwingunüstypen unterdrückt werden.The invention is based on the fact that the higher harmonic components essentially can be suppressed by suppressing the second harmonic component, since the components higher than the second are very weak and can be neglected. Since the second higher harmonics are concentrated in the area in which the transmission frequency types the microwaves are concentrated, köiinei. the / wide higher harmonics through Elimination of the components of the higher vibration types be suppressed.

In den I- i g. 1 bis 10 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigtIn the I- i g. 1 through 10 of the drawings is the The subject of the invention is illustrated, for example, and explained in more detail below. It shows

I· 1 g. I schemalisch ein übliches Bandpaßfilter.I x 1 g. I schematically a common band-pass filter.

I 1 g 2 ein Wcllenformdiagramm. aus dem die Kennlinien des Bandpaßlilters der F i g. 1 hervorgehen. I 1 g 2 a waveform diagram. from which the Characteristic curves of the bandpass filter in FIG. 1 emerge.

F i g. 3 verschiedene Schwingungstypen, die in einem Bandpaßfilter der Rechtcckwellenart möglich sind.F i g. 3 different oscillation types that are possible in a bandpass filter of the square wave type are.

E i g. 4 Kennlinien des Filters zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung.E i g. 4 characteristics of the filter to explain the principle of the invention.

E i g. 5 schematisch ein Bandpaßfilter gemäß der Erfindung.E i g. Fig. 5 schematically shows a bandpass filter according to the invention.

E i g. 6 die Kennlinie des Filters der F i g. 5 undE i g. 6 shows the characteristic curve of the filter in FIG. 5 and

F i g. 7 bis 10 schematisch weitere Ausführungsbcispiclc gemäß der Erfindung.F i g. 7 to 10 schematically further embodiments according to the invention.

In Fig. 1. die schematisch eine perspektivische Ansicht des üblichen Bandpaßfilters zeigt, sind Blindieitwertelemente 11 und 11'. von denen jedes aus drei, senkrecht /u der Breitseite eines Rechtcckwellerileiters 10 für die Tf ,„-Ausbreitungsart angeordneten Stäben besteht, mit einem Abstand von einer halben Leilerwellenlänge /.» (d li. Ai; 2) angeordnet und bilden einen Hohlraumresonator 12. Mehrere Resonatoren 12 und 13 sind in Reihe mil einem Absland von / .H 4 .in'V'ird'iet. .leder de; Resonatoren 12 und \) hesit/t ein. Ahsiimnis/hraube M. 11 n .111 jedem Re-In Fig. 1, which schematically shows a perspective view of the conventional band-pass filter, there are reactive value elements 11 and 11 '. each of which consists of three rods arranged vertically / u the broad side of a rectangular wave conductor 10 for the Tf, "- type of propagation, with a spacing of half a Leiler wavelength /." (d li. Ai; 2) and form a cavity resonator 12. Several resonators 12 and 13 are in series with an area of / .H 4 .in'V'ird'iet. .leder de; Resonators 12 and \) hesit / t a. Ahsiimnis / screw m. 11 to .111 each

006006

sonator 12 und 13 den abgestimmten Zustand zu erzielen. sonator 12 and 13 to achieve the coordinated state.

Dieses Bandpaßfiher besitzt die Dämpfungs Fiequenz-Kennlinie. wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. In der Zeichnung ist gezeigt, daß die Grenzfrequenz (c2o für den ΤΙ-.,,,-Typ gegeben ist durchThis bandpass filter has the damping frequency characteristic. as shown in FIG. 2 is shown. In the drawing it is shown that the cutoff frequency (c 2 o for the ΤΙ -. ,,, - type is given by

Wenn bei der Länge / des Hohlraums Resonanz auftritt, dann giltIf the length / cavity resonates, then

Die Resonanzfrequenz / bei der Hohlraumlänge ist aus den Gleichungen (1) und (2) gegeben durchThe resonance frequency / at the cavity length is given by equations (1) and (2)

wobei α die Breite der Breitseite und c die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet. Aus der Kurve ist ebenfalls zu ersehen, daß das Bandpaßfilter nur in dem Bereicii selektiv ist. in dem die Frequenz/ kleiner als fc20 ist In dem Bereich oberhalb /c20 werden die Eigenschäften unbestimmt, da das Auftreten möglicher höherer Schwmgungstypen die Funktion des Filters stört. Allgemein ist die zweite Harmonische 2/\m, die zweimal so groß ist wie die Frequenz/„„des Durchlaßbereichs des Bandpaßfilters, höher als Ic20 und ist in dem Bereich enthalten, in dem eine Störung verursacht wird.where α denotes the width of the broadside and c denotes the speed of light. It can also be seen from the curve that the bandpass filter is selective only in the region. in which the frequency / is less than fc 20 In the range above / c 20 , the properties become indeterminate, since the occurrence of possible higher oscillation types disrupts the function of the filter. In general, the second harmonic 2 / \ m , which is twice as large as the frequency / "" of the pass band of the band pass filter, is higher than Ic 20 and is included in the range in which a disturbance is caused.

Die F 1 g. 3i|a) bis 3(0 zeigen Feldmtensitätsstörungen (in absoluten Werten) des TE101-Grundtyps und seiner höheren Typen TE201. TE102. TE,«,. TE202 und TE103 eines Bandpaßfilters, das aus Blindleitwerten 21 und 21' besteht, von denen jeder beispielsweise drei Stäbe umfaßt, die gegeneinander senkrecht zur Transversalrichtung eines rechteckigen Wellenleiters 20 parallehersetzt angeordnet sind. Es sei angenommen. daß die lange Linie des Querschnittrecluecks des Rechteckvvellcnleiters in der .V-Achse, die kürzere Linie in der Y-Achse und die Längsachse in der Z-Achse liegt. Die Intensitätsverteilung des elektrischen Feldes des TE1,„-Cirundtyps besitzt einen einzigen sinusförmigen Hocker jeweils in der X-Y-F bene und der Y-Z-Ebcne (der sich /wischen den Induktivitätssiäben 21 und 21' erstreckt). F i g. 3|b) zeigt eine Feldintcnsitätsvcrteilung des höheren Typs TE201. der einen sinusförmigen Doppelhöcker in der .Y-Y-I hene und einen einzigen Hocker in der Y-Z-Ebcne (der sich zwischen den Induktivitätsstäben 21 und 2Γ erstreckt) besitzt. Fi g. 3(c) zeigt eine ähnliche Verteilung des höheren Typs TE102. der einen einzigen sinusförmigen Hocker in der .Y-Y-Ebcne und einen Doppelhöcker in der Y-Z-Ebene besitzt (der sich zwischen den Induktivitätsstäben 21 und 2Γ erstreckt). In gleicher Weise zeigen die F i g. d). 3(c) und 3(f) Intensitätsverteilungen höherer Tvpen TE,,,,. TE20, und TE1,,,. Allgemein bezeichnen die Bezugszeichen »mc und »π·· des Ausdrucks TE11111,, die Anzahl der Hocker der Intensi'ätsvertcilung des elektrischen Feldes, die in der Y-Y- und der Y-Z-Ebene beobachtet werdenThe F 1 g. 3i | a) to 3 (0 show field intensity disturbances (in absolute values) of the TE 101 basic type and its higher types TE 201. TE 102. TE, «,. TE 202 and TE 103 of a bandpass filter, which is composed of susceptance values 21 and 21 ' each of which comprises e.g. and the longitudinal axis lies in the Z-axis. The intensity distribution of the electric field of the TE 1 , "- circular type has a single sinusoidal stool in the XYF plane and the YZ plane (which extends between the inductance columns 21 and 21 ') Fig. 3 (b) shows a field intensity distribution of the higher type TE 201 . which has a sinusoidal double hump in the .YYI hene and a single stool in the YZ level (which extends between the inductance bars 21 and 2Γ). Fi g. 3 (c) shows a similar distribution of the higher type TE 102 . which has a single sinusoidal stool in the .YY plane and a double hump in the YZ plane (which extends between the inductance bars 21 and 2Γ). In the same way, FIGS. d). 3 (c) and 3 (f) intensity distributions of higher types TE ,,,,. TE 20 , and TE 1 ,,,. In general, the reference symbols »mc and» π ·· of the expression TE 11111 “denote the number of stools of the intensity distribution of the electric field observed in the YY and YZ planes

Es wird angenommen, daß die in.iere Breite, die in der .Y-Richtung des Rechteckwellenleiters 20 gemessen wird, α ist und daß die axiale Länge des Wellenleiterabschnhts bzw. Hohlraums, der von den Stabreihen 21 und 21' begrenzt wird, gemessen in Richtung der Z-Acr.se. / ist Die l.eiterwellenlänge /g der elektromagnetischen Welle, die sieh 111 dem Wellenleiter als 1 Ε,,,,,,,-'Iyp ausbreitet, wird dann auv.iedri.ickI durchIt is assumed that the internal width measured in the Y-direction of the rectangular waveguide 20 is α and that the axial length of the waveguide section or cavity defined by the rows of rods 21 and 21 'is measured in Direction of Z-Acr.se. / is the waveguide wavelength / g of the electromagnetic wave, which see 111 propagates along the waveguide as 1 ,,,,,,, - Iyp, is then auv.iedri.ickI

Normiert man die Gleichungen (3) durch Verwendung der Grenzfrequenz /o ( = -r) und der Grenzwellenlänge Äf (= 2a), so ändert sich die Gleichung (3)The equations (3) are normalized by using the cutoff frequency / o (= -r) and the cutoff wavelength Äf (= 2a), then equation (3) changes

2525th

/1/1

ncnc

Aus Gleichung (4/ folg! dannFrom equation (4 / follow! Then

/.c/.c

1VCfJ- 1 VCfJ-

30 da / _ /
2Y1 ~ Äf '
30 da / _ /
2Y1 ~ Äf '

F i g. 4 zeigt Kennlinien, die Ergebnisse der Berechniüig ,ms Gleichung (5) sind. In F i g. 4 stellt dieF i g. 4 shows characteristics, the results of the calculation , ms are equation (5). In Fig. 4 represents the

.Abszisse (die Resonanzfrequenz für den TElm,„-Typ, normiert durch die Grenzfrequenz /', ( - .,J für den ΤΕ,,,,-Gruiullyp) dar. und die Ordinate stellt ;(..Abscissa (the resonance frequency for the TE lm , "- type, normalized by the cut-off frequency / ', (- ., J for the ΤΕ ,,,, - Gruiullyp) and the ordinate represents ; ( .

Hohlraums, normiert durch die e Äf (=2d) des TE101-Grundlyps)Cavity, normalized by the e Äf (= 2d) of the TE 101 -Gundlyps)

(die Länge / des
Grenzwellenlän
i!;tr. Parameter für diese Kennlinien sind die Zahlen m und /i. Die Kennlinie 31 zeigt die Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz/ füi den Grundtyp TE1,,, und der Hohlraumlänge /. normiert durch die Grenzfrequen/ und die Grenzwellenlänge für den Typ TE10, selbst.
(the length / des
Cutoff wavelength
i!; tr. The parameters for these characteristics are the numbers m and / i. The characteristic curve 31 shows the relationship between the resonance frequency / for the basic type TE 1 ,,, and the cavity length /. normalized by the cutoff frequencies / and the cutoff wavelength for type TE 10 , itself.

Grenzwellenlänge für den
Die Kennlinie 32 zeigt die Beziehung /wischen der Resonanzfrequenz/eines höheren Typs TE,,,, und die Hohlraumlänge / normiert durch die Gren/frequcn/ /',. und die Gren/wellcnlänge /c des Grundtyps TE10,. In gleicher Weise /eigen die Kennlinien 3 bis 7 die Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz f für die höheren Typen TE,,,,. TE301. TE202. TE10, und TF302 und der Hohlraumlängc. normiert durch die Grenzfrequenz /', und die Grenzwcllenlängc Äf für den Grundtyp TE101.
Cutoff wavelength for the
The characteristic curve 32 shows the relationship / between the resonance frequency / of a higher type TE ,,,, and the cavity length / normalized by the quantities / frequcn / / ',. and the size / corrugation length / c of the basic type TE 10,. In the same way / the characteristics 3 to 7 the relationship between the resonance frequency f for the higher types TE ,,,,. TE 301 . TE 202 . TE 10 , and TF 302 and the cavity length c. normalized by the cutoff frequency / ', and the Grenzwcllenlängc Äf for the basic type TE 101 .

Ein Bandpaßliller aus einem Rechteck wellenleiterA bandpass liller made from a rectangular waveguide

fto ist allgemein so entworfen, daß es mit dem Wert ^ in dem Bereich zwischen 1.4 und I .S arbeitet. Zum Beispiel liegt in einem WRI - 4 - VVellcnleilerlyp füifto is generally designed to start with the value ^ works in the range between 1.4 and I .S. For example is in a WRI - 4 - VVellcnleilerlyp füi

1 λ πη,ι ι (■>->, nc 1 λ πη, ι ι (■>->, nc

, -Wertebereich zwischen 2.X und 3.3 bzw. /wischen, -Value range between 2.X and 3.3 or wipe /

3,1 und 3,6 unterdrückt werden muli Um dieses Ziel zu erreichen, sollten die Resonan/kurven nie in diesem Bereich fallen. In F i g. 4 erfüllt der schraffierte Bereich diese Bedingung. Genauer gesagt ist der3.1 and 3.6 are suppressed muli around this goal to achieve, the resonance / curves should never be in this Area fall. In Fig. 4, the hatched area fulfills this condition. To be more precise it is

Bereich günstig, in dem der Wert . in dem Bereich zwischen 0,2 und 0.3 liegt. Der Grund hierfür ist folgender: Wenn die Werte in dem Bereich 0.3Area favorable in which the value. is in the range between 0.2 and 0.3. The reason for this is the following: If the values are in the range 0.3

und 0,6 liegen, treten die Kennlinien 33. 35 und 36 jeweils für die Typen IT-Ki2. TH3112 und TIi10., auf. Dies ist nicht günstig, um die höheren Typen zu beseitigen. In gleicher Weise wird in dem Bereich oberhalb 0,6 die Resonanzfrequenz für den GrundKp TE101 niedriger als die erwünschte Resonanzfrequenz /„ und ist sehr schwer anzuheben. In dem Bereich unterhalb 0,2 ist die Resonanzfrequenz unnötig hoch und ebenfalls schwer abzusenken. Wählt man daher die Hohlraumlänge / so, daß sie in diesem Bereich fällt, dann kann die zweite harmonische Teilschwingung unterdrückt werden. Dies erhöht jedoch denand 0.6, the characteristic curves 33, 35 and 36 appear for the types IT-Ki 2, respectively. TH 3112 and TIi 10 . This is not convenient for eliminating the higher types. In the same way, in the range above 0.6, the resonance frequency for the basic Kp TE 101 becomes lower than the desired resonance frequency / "and is very difficult to increase. In the range below 0.2, the resonance frequency is unnecessarily high and also difficult to lower. Therefore, if the cavity length / is chosen so that it falls within this range, then the second harmonic component can be suppressed. However, this increases the

Wert von . auf einen Wert, der von 1.9 bis 2.7 reicht.Value of . to a value ranging from 1.9 to 2.7.

wie durch die Kennlinie 31 gezeigt ist. Um ihn wieder in den Bereich zwischen 1.4 und 1.8 zurückzustellen, muß ein kapazitives Element in den Hohlraum der F i g. 3(a) eingefügt werden, um so die Resonanzfrequenz für den Grundtyp TF.,,,, zu vermindern. In diesem Fall müssen die Resonanzfrequenzen der höheren Typen TF.2Oi· TE,,,,. TF301. TL2112 undas shown by the characteristic curve 31. To put it back in the range between 1.4 and 1.8, a capacitive element must be inserted into the cavity of FIG. 3 (a) in order to reduce the resonance frequency for the basic type TF. ,,,,. In this case, the resonance frequencies of the higher types must be TF. 2O i · TE ,,,,. TF 301 . TL 2112 and

Tl κ,, so ausgebildet werden, daß nicht in denTl κ ,, be designed so that not in the

Bereich zwischen 2,4 und 3.6 kommen kann, da dieser Bereich zu den unerwünschten zweiten höheren Harmonischen gehört, die mit den höheren Typen mitschwingen könnten. Das Verfahren, um dies zu erreichen, ist wie folgt:Range between 2.4 and 3.6 can come as this range is the undesirable second higher Heard harmonics that might resonate with the higher types. The procedure to do this achieve is as follows:

Wie durch die Kennlinie 32 in F i g. 4 angegeben ist es für den höheren Typ TE2111 ausreichend, seine Resonanzfrequenz zu vermindern oder sie ungeändert zu lassen. Wie in F i p. 3(b) gezeigt ist. liegt die Stelle, an der das Feld des Typs TE201 ein Minimum besitzt, auf der Mittellinie E-E' auf der Hauptebene des Rechteckwellenleiters 20. Dies bedeutet, daß die Resonanzfrequenz des Typs TE201 durch Einfügung eines kapazitiven Stabes an einer Stelle mit Ausnahme E-E' vermindert werden kann. In diesem Fall ist die Grenzfrequen7/r20. normiert durch die Grenzfrequenz /0 für den Typ TE101 ( .'"J gleich 2. ein Wert. der ausreichend oberhalb des Frequenzbereichs für den Typ TE1n, liegt, der von 1.4 bis 1.8 reicht. Das bedeutet, daß für den Typ TE201 der kapazitive Stab irgendwo angeordnet werden kann. Da auch die Resonanzfrequenzen für die höheren Typen TE,,,,. TE401. TE302 mit Ausnahme von TE103 ausreichend hoch sind, ist die Unterdrückung der weiten Harmonischen nicht problematisch. Es müssen daher nur die Typen TE102, TE30, und TE202 in Betracht gezogen werden. Um zu verhindern, daß die Resonanzfrequenzen für die drei Typen TE102. TE30, und TE202 zu niedrig werden und ein bestimmtes besonderes Band infolge der Einfügung des kapazitiven Stabes in den Hohlraum erreichen, muß dieser kapazitive Stab an einer solchen Stelle angeordnet werden, an der das Feld eines jeden höheren Typs TF1,,;. TF1111 As indicated by the characteristic curve 32 in FIG. 4, it is sufficient for the higher type TE 2111 to reduce its resonance frequency or to leave it unchanged. As in F i p. 3 (b). the point at which the field of type TE 201 has a minimum lies on the center line EE ' on the main plane of the rectangular waveguide 20. This means that the resonance frequency of type TE 201 is achieved by inserting a capacitive rod at a point with the exception of EE' can be reduced. In this case the cutoff frequency is 7 / r20. normalized by the cutoff frequency / 0 for type TE 101 ( . '"J equals 2. a value that is sufficiently above the frequency range for type TE 1n , which extends from 1.4 to 1.8. This means that for type TE 201 the capacitive rod can be placed anywhere. Since the resonance frequencies for the higher types TE ,,,,. TE 401, TE 302 with the exception of TE 103 are also sufficiently high, the suppression of the wide harmonics is not problematic types TE 102 , TE 30 , and TE 202. To prevent the resonance frequencies for the three types TE 102, TE 30 , and TE 202 from becoming too low and a certain particular band as a result of the insertion of the capacitive rod reach into the cavity, this capacitive rod must be placed in such a place, where the field of each higher type TF 1 ,,,, TF 1111

und TF202 ein Minimum besitzt. Um auch die Resonanzfrequenz der Grundwelle TE10, abzusenken, muß der kapazitive Stab an einer solchen Stelle angeordnet werden, an der das Feld des Grundtyps TE,0( ein Maximum besitzt. Für den Typ TE102 sollte der kapazitive Stab auf der Mittellinie A-A' des Hohlraums angeordnet werden, wie in F i g. 3(c) gezeigt ist. Für den Typ IFj01 sollten die kapazitiven Stäbe auf den Diciteilungslinien ß-ß' und C-C auf der Hauptebene längs der Längsachse angeordnet werden, wie in F i g. 3(d) gezeigt isl. Für den Typ TE202 ist das Element auf der Mittellinie A-A' des Hohlraums und auch der Mittellinie E-E' auf der Hauptebene des Rechtcckwellenleiters, wie in Fig. 3(e) gezeigt ist.and TF 202 has a minimum. In order to also lower the resonance frequency of the fundamental TE 10 , the capacitive rod must be arranged at such a point where the field of the basic type TE, 0 (has a maximum. For type TE 102 , the capacitive rod should be on the center line AA ' of the cavity as shown in Fig. 3 (c) For the IFj 01 type, the capacitive rods should be placed on the dividing lines β-β 'and CC on the main plane along the longitudinal axis, as in Fig 3 (d). For type TE 202 the element is on the centerline AA 'of the cavity and also the centerline EE' on the principal plane of the rectangular waveguide as shown in Fig. 3 (e).

Die diesen Typen gemeinsamen Stellen sind D und D'. an denen die Mittellinie A-A' des Hohlraums sich mit den Dreiieilungslinien B-B' und C-C" schneidet, wie in F i g. 3(f) gezeigt ist. Wie oben beschrieben wurde, bereitet es bei dem Typ TE20, kein Problem. die zweite harmonische Teilschwingung zu unterdrücken. Um den Typ TE201 zu unterdrücken, ist es notwendig, das Bandpaßfilier symmetrisch auszubilden, da die Feldintensitätsverteilung auf einer Seile in der Phase entgegengesetzt ist zu der der anderen Seite, bezogen auf die Mittellinie E-E' auf der Hauptebene, und daher sollte eine Komponente einer Phase stets \on einer entsprechenden Komponente der entgegengesetzten Phase in einem Wellenleiter begleitet seinThe locations common to these types are D and D '. where the center line AA 'of the cavity intersects with the triangular lines BB' and CC ", as shown in Fig. 3 (f). As described above, with the type TE 20 , there is no problem. the second To suppress the TE 201 type, it is necessary to make the bandpass filter symmetrical, since the field intensity distribution on one cable is opposite in phase to that on the other side, based on the center line EE ' on the main plane, and therefore a component of one phase should always be accompanied by a corresponding component of the opposite phase in a waveguide

Ausführungsformen der Erfindung werden weiterhin an Hand der F 1 g. 5 und 6 beschrieben. Um zu verhindern, daß die Resonanzfrequenz der anderen Typen als des Typs TE201 in den Bereich unterhalb der Frequenz fallen, die zweimal so groß wie die Resonanzfrequenz der Grundwellc ist, wird die Länge / des Hohlraums des Rechleckwellenleiters gleich V, Ag im Gegensatz zu der entsprechenden Länge '/2 Ag des üblichen Bandpaßfilters gemacht und einstellbare kapazitive Elemente (Schrauben) 41 und 4Γ wcrdeD so an zwei Stellen eingebaut, an denen die Drei-U'ilungslinicn 42 und 42' auf der Hauptebene des Rechteckwellenleiters 40 sich mit der Halbierenden 43 des Bereichs / zwischen den induktiven Stäben 44 und 44' schneiden, daß ein Ende in das Hohlrauminnere hinein hervorsieht. Wie aus den F i g. 3(c). 3(d) und 3(e) und deren Beschreibung zu ersehen ist. sind die kapazitiven Stäbe an den Stellen angeordnet. an denen die Feldintcnsität ein Minimum bezüglich der höheren Typen TE102, TE301 und TE202 und im wesentlichen ein Maximum bezüglich des Grundtyps TF101 besitzt. Durch Verwendung der kapazitiven einstellbaren Schrauben 41 und 41' kann ein gewünschter Durchlaßbereich für den Grundtyp TF101 erhalten werden, wobei die Resonanzfrequenzen für die höheren Typen außerhalb des Durchlaßbereichs gehalten werden. Auch der Typ TE20I wird infolge der Symmetrie des Filters unterdrücktEmbodiments of the invention are further illustrated by FIG. 1 g. 5 and 6. In order to prevent the resonance frequency of the types other than TE 201 from falling in the range below the frequency twice as large as the resonance frequency of the fundamental wave c, the length / cavity of the rectangular waveguide becomes V, Ag in contrast to that corresponding length 1/2 Ag of the usual bandpass filter and adjustable capacitive elements (screws) 41 and 4Γ are installed at two points at which the three-U'ilungslinicn 42 and 42 'on the main plane of the rectangular waveguide 40 with the bisector 43 of the area / between the inductive rods 44 and 44 'so that one end protrudes into the interior of the cavity. As shown in FIGS. 3 (c). 3 (d) and 3 (e) and their description can be seen. the capacitive rods are arranged at the points. at which the field intensity has a minimum with respect to the higher types TE 102 , TE 301 and TE 202 and essentially a maximum with respect to the basic type TF 101 . By using the capacitive adjustable screws 41 and 41 ', a desired pass band can be obtained for the basic type TF 101 , the resonance frequencies for the higher types being kept outside the pass band. The type TE 20 I is also suppressed due to the symmetry of the filter

F i g. 6 zeigt die Dämpfungs/Frequenz-Kennlinien des Filters der F i g. 5 zur Unterdrückung der zweiten Harmonischen. Wie sich aus der Kennlinie ergibt, ist dieses Filter in der Lage, die höheren Typen in dem Frequenzbereich zu unterdrücken, der zweimal so hoch ist wie die Resonanzfrequenzen des Grundtyps. Insbesondere unterdrückt dieses Filter die höheren Typen in dem Bereich, in dem f von 2.8 bis 3.6F i g. 6 shows the attenuation / frequency characteristics of the filter of FIG. 5 to suppress the second harmonic. As can be seen from the characteristic, this filter is able to suppress the higher types in the frequency range which is twice as high as the resonance frequencies of the basic type. In particular, this filter suppresses the higher types in the range where f is from 2.8 to 3.6

/
erreicht, während der Wert , für den Durchlaßbereicn
/
reached, while the value for the Durchlaßbereichn

der Grundwelle von 1,4 bis 1,8 r. ichl. Somit wird die zweite harmonische Wellenkomponcnte beseitigt.the fundamental wave from 1.4 to 1.8 r. I. Thus becomes the second harmonic wave component is eliminated.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen. Diese beruhen auf der Tatsache, daß. wie oben beschrieben wurde, der höhere Typ "TTi201 außerhalb der Betrachtung gelassen werden kann, wenn die zweite Harmonische unterdrückt werden soll und daher der Aufbau des Bandpaßfilters nicht symmelrisch zu sein braucht.The F i g. 7 to 9 show further embodiments. These are based on the fact that. As described above, the higher type "TTi 201 " can be left out of consideration if the second harmonic is to be suppressed and therefore the structure of the band-pass filter need not be symmetrical.

F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbcispiel. bei dem nur eines der symmetrischen Elemente der F i g. 5 verwendet ist.F i g. 7 shows an embodiment. in which only one of the symmetrical elements of FIG. 5 is used.

F i g. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eines der einstellbaren kapazitiven Elemente (Schraube) an der gegenüberliegenden Hauptfläche des Wellenleiters angebracht ist.F i g. 8 shows a further embodiment in which one of the adjustable capacitive elements (Screw) is attached to the opposite major surface of the waveguide.

F i g. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. bei dem zwei kapazitive Elemente an Stelle eines in der Nähe der Stelle angeordnet sind, die der des kapazitiven Elements der F i g. 7 entspricht. In ähnlicher Weise können die Anordnungen der F i g. 5 und 8F i g. 9 shows a further embodiment. at where two capacitive elements are placed in place of one near the point that is the capacitive one Elements of FIG. 7 corresponds. Similarly, the arrangements of FIGS. 5 and 8

durch Ersatz des einzigen kapazitiven Elements durch mehrere kapazitive Elemente, die um die Stellen wie in F i g. 5 oder 8 angeordnet sind, abgewandelt werden. by replacing the single capacitive element with several capacitive elements around the bodies like in Fig. 5 or 8 are arranged, can be modified.

F i g. 10 zeigt eine Anordnung, bei der die kapazitiven Elemente wie in F i g. 7 zusätzlich an der unteren Hauplebene des Wellenleiters angeordnet sind. Die gleiche Anordnung kann in Verbindung mit den 1 i g. 5 und 7 durchgeführt werden.F i g. 10 shows an arrangement in which the capacitive elements as in FIG. 7 also on the are arranged lower main plane of the waveguide. The same arrangement can be used in conjunction with the 1 i g. 5 and 7 can be carried out.

An Hand der verschiedenen Ausführungsbeispiele wurden einstufige Bandpaßfilter beschrieben. Im allgemeinen bestehen die Bandpaßfilter zur Unterdrükkung von höheren Harmonischen aus mehreren Stufen. Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf solche mehrstufige Bandpaßfilter angewendet weiden. Die Erfindung ist auch auf ein Viertel-Wcllcnlängcn-Koppcl- und Direkt-Koppcl-Bandpaßlillcr zur Unterdrückung von höheren Harmonischen anwendbar.Single-stage bandpass filters have been described on the basis of the various exemplary embodiments. In general the bandpass filters for suppressing higher harmonics consist of several stages. Of course, the invention can also be applied to such multi-stage bandpass filters. the The invention is also based on a quarter-length coupling and direct coupling bandpass filters can be used to suppress higher harmonics.

Die Erfindung kann auch zur Unterdrückung höherer Harmonischer als der zweiten Harmonischen verwendet werden.The invention can also be used to suppress higher harmonics than the second harmonic will.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

509 62E509 62E

ijgf -Jt .||i.'iJLJjMg^l·, "*--1SiSffi _ -ijgf -Jt. || i.'iJLJjMg ^ l ·, "* - 1 SiSffi _ -

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Bandpaßfilter in einem Rechteck wellenleiter, bei dem in Wellenausbreitungsrichtung mit einem Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnete in das Wellenleiterinnere hineinragende, sich in Längsrichtung der Breitseiten und quer zu den Schmalseiten erstreckende Blindleitwertelemente angeordnet sind, die jedes aus mehreren, in einer geraden Linie angeordneten parallelen, gegeneinander versetzten, unter rechtem Winkel zur Breitseite angeordneten Stäben gebildet sind und zusammen mit dem Wellenleiter einen Hohlraumresonator bilden, sowie wenigstens einer ein kapazitives Element bildenden, an einer Breitseite befestigten, in der Mitte zwischen zwei Blindleitwertelcmenten angeordneten, in das Weileninnere hineinragenden einstellbaren Schiaube. dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand /wischen den als Stäben ausgebildeten Blindleitwertelementen (II, 11'. 21, 21'; 44. 44') in Wellenausbreitungsrichtung gleich ' , der Wellenleiterwellenliinge betrügt, und daß die Achse des der jeweiligen Schmalseite des Wellenleiters am nachsten kommenden Stabes der Blindleitwertelemenle von dieser einen Abstand von einem Drittel des Gesamtabstandes (ti) zwischen den Innenflächen der sich gegenüberliegenden Schmalseiten besitzt.1. Bandpass filter in a rectangular waveguide, in which in the direction of wave propagation at a distance from each other and parallel to each other arranged into the interior of the waveguide, extending in the longitudinal direction of the broad sides and transversely to the narrow sides are arranged susceptance elements, each of several arranged in a straight line parallel rods offset from one another, arranged at right angles to the broad side, and together with the waveguide form a cavity resonator, as well as at least one adjustable slide, which forms a capacitive element, is fastened to a broad side and is located in the middle between two reactive conductance elements and protrudes into the interior . characterized in that the axial distance / between the rod-shaped susceptance elements (II, 11 '. 21, 21 '; 44, 44 ') in the direction of wave propagation is equal to', the waveguide waveguide, and that the axis of the respective narrow side of the waveguide on The next next rod of the susceptibility element has a distance of one third of the total distance (ti) between the inner surfaces of the opposite narrow sides. 2. Bandpaßfilter in einem Rechtcckwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als kapazitive F.iemente wirkende Schrauben (41. 41') vorgesehen sind.2. Bandpass filter in a rectangular waveguide according to claim 1, characterized in that two screws acting as capacitive elements (41. 41 ') are provided.
DE2006864A 1969-02-14 1970-02-14 Bandpass filter in a square waveguide Expired DE2006864C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1137669 1969-02-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2006864A1 DE2006864A1 (en) 1971-02-18
DE2006864B2 DE2006864B2 (en) 1974-11-21
DE2006864C3 true DE2006864C3 (en) 1975-07-10

Family

ID=11776282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2006864A Expired DE2006864C3 (en) 1969-02-14 1970-02-14 Bandpass filter in a square waveguide

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3657670A (en)
DE (1) DE2006864C3 (en)
GB (1) GB1290448A (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4607242A (en) * 1983-05-02 1986-08-19 Rockwell International Corporation Microwave filter
US4613989A (en) * 1984-09-28 1986-09-23 Cincinnati Microwave, Inc. Police radar warning receiver
US4686499A (en) * 1984-09-28 1987-08-11 Cincinnati Microwave, Inc. Police radar warning receiver with cantilevered PC board structure
GB2213652A (en) * 1987-12-11 1989-08-16 Gary Raymond Cobb Waveguide filters using expanded joints
US4990870A (en) * 1989-11-06 1991-02-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Waveguide bandpass filter having a non-contacting printed circuit filter assembly
JP2607780B2 (en) * 1991-09-18 1997-05-07 富士通株式会社 Waveguide type filter device
US7068129B2 (en) * 2004-06-08 2006-06-27 Rockwell Scientific Licensing, Llc Tunable waveguide filter
US20080068112A1 (en) * 2006-09-14 2008-03-20 Yu David U L Rod-loaded radiofrequency cavities and couplers
US7884333B2 (en) * 2008-09-25 2011-02-08 Jefferson Science Associates, Llc Particle beam and crabbing and deflecting structure
US9406988B2 (en) 2011-08-23 2016-08-02 Mesaplexx Pty Ltd Multi-mode filter
US20130049892A1 (en) 2011-08-23 2013-02-28 Mesaplexx Pty Ltd Filter
US20140097913A1 (en) 2012-10-09 2014-04-10 Mesaplexx Pty Ltd Multi-mode filter
GB201303033D0 (en) 2013-02-21 2013-04-03 Mesaplexx Pty Ltd Filter
GB201303030D0 (en) 2013-02-21 2013-04-03 Mesaplexx Pty Ltd Filter
GB201303018D0 (en) 2013-02-21 2013-04-03 Mesaplexx Pty Ltd Filter
US9614264B2 (en) * 2013-12-19 2017-04-04 Mesaplexxpty Ltd Filter
US9882792B1 (en) 2016-08-03 2018-01-30 Nokia Solutions And Networks Oy Filter component tuning method
US10256518B2 (en) 2017-01-18 2019-04-09 Nokia Solutions And Networks Oy Drill tuning of aperture coupling
US10283828B2 (en) 2017-02-01 2019-05-07 Nokia Solutions And Networks Oy Tuning triple-mode filter from exterior faces
CN108804762B (en) * 2018-05-04 2022-04-29 中国电子科技集团公司第二十七研究所 Design method of microwave high-power multiple harmonic filter and multiple harmonic filter
CN108808200A (en) * 2018-08-07 2018-11-13 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 A kind of waveguide power synthesizer and power combining methods

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2476034A (en) * 1945-07-16 1949-07-12 Bell Telephone Labor Inc Conformal grating resonant cavity
US2629015A (en) * 1949-06-28 1953-02-17 Raytheon Mfg Co Electromagnetic wave filtering device
US3078423A (en) * 1959-09-30 1963-02-19 David J Lewis Apparatus for segregating harmonic power in a waveguide system
US3164792A (en) * 1962-01-31 1965-01-05 Gen Electric Microwave switch utilizing waveguide filter having capacitance diode means for detuning filter
US3451014A (en) * 1964-12-23 1969-06-17 Microwave Dev Lab Inc Waveguide filter having branch means to absorb or attenuate frequencies above pass-band
GB1158777A (en) * 1965-08-11 1969-07-16 Nippon Electric Co Improvements in or relating to Waveguide Device having Susceptance Elements with Temperature Compensation
US3353123A (en) * 1965-09-01 1967-11-14 Gen Electric Microwave filter comprising absorbing structures for removing suprious wave energy

Also Published As

Publication number Publication date
DE2006864A1 (en) 1971-02-18
GB1290448A (en) 1972-09-27
DE2006864B2 (en) 1974-11-21
US3657670A (en) 1972-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2006864C3 (en) Bandpass filter in a square waveguide
DE3708314A1 (en) MICROWAVE PUMPED HIGH PRESSURE GAS DISCHARGE LASER
DE1266892B (en) Harmonic blocking filter in the form of a waveguide section with several stub lines
DE2706373B2 (en) Mixing stage
DE970616C (en) Delay line of the type with interlocking webs for electron beam tubes
DE2711494A1 (en) BROADBAND CAVITY WALKING FIELD TUBE
DE3620555C2 (en)
DE3329057A1 (en) Coaxial-lead filter, comb-lead filter or interdigital filter having at least four resonators
DE2710506C3 (en) Broadband directional line
DE3030114A1 (en) SPIRAL COUPLED WAVE PIPES
DE1942178C3 (en) Bandpass filter designed as a comb line or interdigital filter
DE1541937A1 (en) Waveguide filter
DE4036841C2 (en) Device operating with magnetostatic waves
DE1293242B (en) Absorption filter for suppressing interference signals
DE1541588C3 (en) Arrangement for damping higher H deep on wave types
DE1275649B (en) Laterally open waveguide for the transmission of electromagnetic surface waves
DE3708964C2 (en)
DE3314704A1 (en) Bandpass filter having linear resonators, to which a band-stop function is allocated
DE2244838C2 (en) Inductive coupler for resonator fundamental wave excitation - is effected at several points on resonator front side, distributed along field line of azimuth E-field
DE2912650C2 (en) Crossover
DE2738613B2 (en) Filter circuit consisting of concentrated switching elements for the range of meter and decimeter waves
DE1766811C (en) Waveguide oscillator
DE1806781C3 (en) Multi-circuit filter arrangement in a rectangular waveguide section
DE1541079C3 (en) Microwave band filters
DE1616314C3 (en) Waveguide attenuator

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977