DE2104311C - Dielektrischer TE tief 01 delta-Resonator für elektromagnetische Wellen - Google Patents

Description

raumresonatoren verwendet. Speziell Hohlraumreso- Die dielektrischen Eigenschaften von Materie sind nätoren haben jedoch recht größe mechanische Ab- 60 im allgemeinen frequenzabhängig. Es ist daher vorteilmessungen, weil die Wellenlänge der elektromagne- traft, daß die dielektrische Scheibe eine hohe Güte tischen Schwingung fast ebenso groß wie im Vakuum/ und möglichst kleinen negativen Temperaturkoeffizi-.ist. Während es in den letzten Jahren gelungen ist, enten der Dielektrizitätskonstanten aufweist und daß die aktiyen Bauelemente nachrichtentechnischer Ge- Eigenschaften im Betriebsfrequenzbereich noch nicht rate immer mehr zu verkleinern, sind allgemein 65 in unerwünschter Weise frequenzabhängig sind, •befriedigende Lösungen für die Reduzierung der Um die gewünschte Temperaturkompensation des mechanischen Größe der benötigten Resonanzkreise dielektrischen Resonators zu erreichen, ist es zweck- ; nicht bekannt. . mäßig, daß das Material, auf dem die beiden Teile

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der dielektrischeu Scheibe befestigt sind, einen soichen Fig.1 eine Draufsicht atf den dielektrischen

teraperatutausdehnungskoeffizientep aufweist, daß Resonator nach der ^™™™» j;„i-wri«:hen Reso-

sich die Schlitzbreite des Resonators im SL-Tne der Fig.2 eine Seitenansidit des dielektrischen Reso-

Temperaturkompensation verändert. Zur Befestigung nators nach der Erfinauing. Resonator in der beiden Tender dielektrischen Scheibe werfen 5 F i g. 1 zeigt den «fedungsgemaßen Resonator ,n

Materialien mit einem positiven Temperaturaus- einem Gehausei, welcnes aer dehnungskoeffiziehten gewähh, so daß sich bei

dehnungskoeffizienten gewähh, so daß sich bei dg

Temperaturerhöhung die ScMizbreite verkleinert und gleichzeitig zurJ^f^f £

dlih i Eklchleife4 wird die Energie der

mperaturerhöhung die ScMizbreite verkleinert und gleichzeg J

Selbstverständlich ist der erfindungsgemäße Reso- Emkoppelschleife4 wird nator auch für dielektrische Materialien mit einem « leitung 2 in das Gehäuse posiüven Temp*raturkoeffizienten der Dielektrizitäts- leistung wird über die A

konstanten verwendbar. Die beiden Teile der dielek- Gehäuse»das*£%^£^Ζ££% irischen Scheibe werden dann so auf dem Material, zur Langsachse des ^."fV^ * "" halbkreisförmis welches die Temperaturkompensation bewirkt, be- Teilung entstandenen ***^*"^3£Τ£j™g festigt,daßsichdieScUitzbreitemitsteigenderTempe- ^₅ ausgebildeten Sche.ben6 und^^"etaw 9 ratur vergrößert. Es ist bei Verwendung von dielek- beiden Scheiben 6 und ' ·*^»£2£ mftder trischen MateriaHen mit positivem Temperatur- die beispielsweise ³^ ^P?^_e ^Seltekreiskoeffizienten der Dielektrizitätskonstanten für die ΟΛ^Β^^^^/ΐ^νΕΕί^ΛΜ^η Scheibe des Resonators von Vorteil, wenn diese eine förmige Linie 10 deutet den Verlauf der elektronen hohe elektrische Güte und einen möglichst kleinen ao Feldlinien an. ,,.„-„„·,„ »««nator im G»-

posiüven Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitäts- In F i g. 2 ist der ^dri^***JJS^_Smd das

konstanten aufweist, und daß diese Eigenschaften häuse 1 in der SetBWMcht d«j^. |»^ind das im Betriebsfrequenzbereich noch nicht in unerwünsch- Eingangskabel 2 und das « ter Weise frejuenzabhängig sind. Es ist weiter erkennbar daß

An Hand des in der Zdchnung dargestellten Aus- »5 Scheiben 6 und ? durch die S^J^JJ^ führungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden bzw. 12, die eine mednge D^SSSK« ab« S noch näher erläutert werden. In der Zeichnung be- gegen die Stirnwände des Resonatorgehauses abgestutzt deutet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Fine Mödichkeit, die Resonanzkreise zu verkleinern, ΐ Patentansprüche: liegt darin, verwenden- In einem I . ,-..

1. Dielektrischer TE_ei3-Resonator für elektro- einer elektromagnetischen Strahlung um den Faktor A magnetische Wellen, der scheibenförmig ausgebildet .5 kleiner.

und temperaturkompensiert ist, d a d u r c h g e - ^ ₌ . ί

kennzeichnet, daß die dielektrische Scheibe ^e

senkrecht zur Scheibenebene halbiert ist und daß . ,. j. „._„

die beiden Teile der Scheibe auf einem Material Dabei ist ε die Dielektnzitatszahl. Besonders wenn

mit einer vorzugsweise niedrigen relativen Di- io ein hochdielektrisches Material verwendet wird,

elektrizitätszahl befestigt sind, .,.- .* konzentrier^ sich fast die gesamte elektromagnetische

2. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gek'enn- - Strahlung in dem Matenal. Dieses Matenal kann dann zeichnet, daß die dielektrische Scheibe eine hohe bei geeigneten Abmessungen als Resonator f ungieren. elektrische Güfe und einen möglichst kleinen nega- Ein solcher Resonator ist beispielsweise von R. D. tiven Temperaturkoeffizienten der DietekirizitätSr 15 Richtmeyet (rJournal of Applied Physics«, konstanten aufweist und daß diese Eigenschaften Vol. 10, Juni 1«>39, S. 391 bis 398) angegeben. Fur im Betriebsfrequenzbereich noch nicht in user- dielektrische Resonatoren in Frage kommende Mawünschter Weise frequenzabhängig sind. terialien haben jedoch im allgemeinen einen ver-

3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch hältnismäßig großen Temperaturkoerhzienten der gekennzeichnet, daß das Material, auf dem die *> Dielektrizitätskonstanten. Em damit aufgebauter Rebeiden Teile der dielektrischen Scheibe befestigt sonanzkreis hat dadurch unerwünschte temperatursind, einen solchen Temperaturausdehnungskoef- abhängige Eigenschaften.

fizienten hat, daß die Schlitzbreite des Resonators Eine Möglichkeit, die Wirkungen des lemperatur-

im Sinne der Temperaturkompensation verändert koeffizienten des Dielektrikums in einem dieiekist. »5 trischen Resonator zu kompensieren, ist von Milton

4. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekenn- H. G e r d i η e (.IEEE Transactions on Microwave zeichnet, daß die dielektrische Scheibe eine hohe Theory and Techniques«, Vol. MTT-17, Nr. 7, Juli elektrische Güte und einen möglichst kleinen 1969, S. 354 bis 359) angegeben worden. Die Aufpositiven Temperaturkoeffizienten der Dielektri- spaltung des dielektrischen Resonators in zwei zitätskonstanten aufweist und daß diese Eigen- 30 parallele, sich in geringem Abstand gegenüberschaften im Betriebsfrequenzbereich noch nicht in stehende Scheiben bedingt jedoch, daß jede d e,er unerwünschter Weise frequenzabhängig sind. Scheiben als Einzelresonator wirksam werden kar.n.

5. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Diese unerwünschten Einzelresortanzfrequenzen liegen dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (1) zudem noch in unmittelbarer Nähe der Gesamtaus Metall eine geteilte runde Scheibe aus einer 35 resonatorfrequenz und bedingen damit einen störenden dielektrischen Substanz so angeordnet ist, daß ihre Frequenzgang des Resonators in unmittelbarer Nähe Stirnflächen parallel zu den größten Seitenflächen der Hauptresonanzfrequenz. Weiterhin besteht ein des Gehäuses sind, und daß der Schlitz parallel mechanisches Problem darin, die beiden Scheiben zu zwei sich gegenüberliegenden Seitenwandungen ausreichend planparallel anzuordnen.

ist. an denen die Scheibenhälften über je eine 4° Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stütze (8, 9) aus vorzugsweise Polystyrol befestigt temperaturkompensierten dielektrischen Resonator sind, und daß die geteilte Scheibe außerdem mit anzugeben, der die geschilderten Nachteile nicht aufeinem zwischen ihren Stirnflächen und den größten weist.

Seitenflächen des Gehäuses angeordneten elektrisch Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

isolierenden Stützmaterial gehaltert ist. 45 gelöst, daß die dielektrische Scheibe senkrecht zur

Scheibenebene halbiert ist und daß die beiden Teile der Scheibe auf einem Material mit einer vorzugsweise niedrigen relativen Dielektnzitatszahl befestigt sind. Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis Die Erfindung bezieht sich auf einen dielektrischen 50 zugrunde, daß bei einer solchen Anordnung die TE₀₁d-Resonator für elektromagnetische Wellen, der elektrischen Feldlinien der im Resonator angeregten scheibenförmig ausgebildet und temperaturkompen- stehenden Wellen senkrecht durch die durch die stert ist. Teilung entstandenen Flächen hindurchtreten. Weiterin der gesamten Nachrichtentechnik werden Re- hin ist es bei diesem Resonator von Vorteil, daß die sonanzkreise in großer Zahl benötigt. Im Bereich sehr 5s sich parallel gegenüberliegenden Flächen der Scheiben hoher Frequenzen lassen sich Resonanzkreise durch relativ klein sind und damit geringe Abweichungen konzentrierte Bauelemente nicht mehr herstellen. von der planparallelen Ausrichtung sich nicht nach-Es werden dann üblicherweise Leitungs- oder Hohl- teilig bemerkbar machen.