DE2236955A1 - Hohlraumfilter - Google Patents

Description

8828-72/Seh/Ba

Gase No. 1500?

Brit.lim. Hr. 3603Ί/7ϊ

vom 30. Juli 1971

A.COOSSOR LIMITED The Pinnacles, Harlow, Essex (Großbritannien)

Hohlraumfilter

Die Erfindung betrifft ein Hohlraumfilter mit einem Eingang, einem Ausgang und vier koaxialen röhrenförmigen Leitungen.

Hohlraumfilter sind üblicherweise als koaxiale 7l/4-i^lilter ausgebildet und werden für Radar, Fernsehen und andere Hochfrequenzanwendungen benutzt. Die Länge dieser Filter liegt in der Größenordnung einer viertel Wellenlänge der zu verarbeitenden Schwingungen, und außerdem ist eine Schraube oder ein anderes einstellbares Abstimmelement vorgesehen, welches aus einem Ende herausragt. Abgesehen von der dadurch bedingten Vergrößerung der Gesamtlänge des Filters neigt ein solches Abstimmelement allein wegen seiner herausragenden Lage zum Verstellen und damit Verstimmen des Filters.

Die Aufgabe der Erfindung besteht.in der Verkürzung der Gesamtlänge der bekannten Hohlraumfilter auf etwa die Hälfte, wobei gleichzeitig hervorragende Abstimmelemente vermieden werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die röhrenförmigen Leitungen ineinander angeordnet sind, daß die innerste Leitung an ihrem einen Ende mit einer leitenden Platte abgeschlossen und an ihrem anderen Ende mit einem Ende der äußersten Leitung verbunden ist und daß das andere Ende der äußersten Leitung mit einer leitenden Grundplatte abgeschlossen

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ist, auf welcher die beiden mittleren leitungen mit je einem Ende befestigt sind, während ihre anderen Enden miteinander verbunden sind.

Bei den Frequenzen, bei welchen Hohlraumfilter betrieben werden, fließen "die elektrischen Ströme fast ausschließlich in den Oberflächen eines Stückes leitenden Materials, so daß die mittleren Leitungen bequemerweise gleichzeitig die inneren und äußeren Oberflächen einer leitenden Röhre sein können. Weiterhin kann die innerste leitende Röhre durch die Oberfläche eines festen leitenden Zylinders gebildet werden. In dem gefalteten Hohlraumfilter können der Eingang und der Ausgang als Koppelschlitze ausgebildet sein, welche leichter herzustellen sind als die üblicherweise benutzten Koppelschleifen und dennoch eine genügend enge Koppelung gewährleisten. Die röhrenförmigen Leitungen können zum Teil oder auch sämtlich zur leichteren Herstellung mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 einen Querschnitt durch ein gefaltetes λ,/4-Hohlraumfilter und

Fig. 2 eine Veranschaulichung der hauptsächlichen Abnutzungen des in Fig. 1 dargestellten Filters.

Das in Fig. 1 dargestellte Filter 10 ist ein gefaltetes koaxiales Hohlraumbandfilter von um die Symmetrieachse der Figur kreisförmigem Querschnitt. Die innerste leitung ist in Form eines Zylinders H vorgesehen und ist an einem Ende mit einer leitenden Platte 16 abgeschlossen, welche mit der Außenfläche des Zylinders 14 durch einen federnden Klipp 20 verbunden i3t. Die Platte 16 und der Klipp 20 sind ferner mit dem Zylinder

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über eine Madenschraube 17 verbunden, mit Hilfe deren das Filter 10 durch Veränderung der Kapazität des Spaltes zwischen der Platte 16 und der leitenden Grundplatte 15 abgestimmt werden kann.

Das andere Ende des Zylinders 14 ist über eine ringförmige leitende Platte 21 mit einem Ende der äußersten Leitung verbunden, welche die Forin eines Zylinders 11 hat, dessen anderes Ende mit der leitenden G-rundplatte 15 verschlossen ist. Zwei Schlitze 18 und 19 im Zylinder 11 dienen als Eingang und Ausgang. Sie sind mit der Achse des Filters ausgerichtet und nahe der Grundplatte 15 angeordnet. Zwischen den Zylindern 11 und 14 befinden sich die zwei mittleren Leitungen 12 und 13, \irelche durch die Innenseite bzw. Außenseite eines einzigen . leitenden Zylinders gebildet werden.

Die in 3?ig. 2 dargestellten Dimensionen sind die Gesamthöhe H und die Durchmesser A bis D der leitenden Zylinder gemäß Fig.1< Die Höhe H ist etwa 1/8 der Wellenlänge der vom Euter durchgelassenen Frequenz, da der Oberflächenstrom dieses 71/4-FiI- . ters im Betrieb am Zylinder 11 nach oben, über die Platte 21, am Zylinder 14 nach unten (womit die viertel Wellenlänge"erreicht ist) und kapa.zitiv über den Spalt von der Platte 16 zur Grundplatte 15* sowie zurück nach oben über den Zylinder 13, nach unten über den Zylinder 12 und zurück zur Grundplatte 15 fließt. Die Impedanz des Filters wird durch die Verhältnisse der Durchmesser A zu G und B zu D bestimmt und wenn diese Verhältnisse gleich gewählt werden, dann ist die Impedanz über die gesamte elektrische Länge des Filters konstant.

Die Vorteile dieser Ausführungsform gegenüber den bisher üblichen 7t /4-Filtern liegen in einer kompakteren Form und geringeren Größe und darin, daß die Abstimmschraube gegen zufälliges Verstellen geschützt ist und daß Eingang und Ausgang einfacher ausgebildet werden können. Bei einer Ausführungsform

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mit einem festen Zylinder für die innerste leitende Röhre wird keine getrennte Platte zum Verschließen der Röhre benötigt und die Abstimmung kann durch Bewegen des gesamten festen Zylinders in das Hohlraumfilter hinein oder aus ihm heraus bewirkt werden.

Bei der bisherigen Beschreibung ist angenommen worden, daß das Filter Luft enthält. Es kann jedoch auch ein Dielektrikum enthalten. Ferner ist eine dielektrische Belastung des Filters dadurch möglich, daß man die aus leitendem Material bestehenden Leitungen auf Trägerteile aus dielektrischem Material aufplattiert. Beide Formen dielektrischer Filter können auch kombiniert werden.

Die Röhren brauchen nicht notwendigerweise einen kreisförmigen Querschnitt zu haben. Das Filter arbeitet mit jeder Form der Röhren, und aus Gründen einer vorteilhaften Herstellung kann ein rechteckiger Querschnitt gewählt werden. Röhren verschiedener Querschnitte können auch in einem einzigen Filter kombiniert werden und es kann beispielsweise vorteilhaft sein, ein Filter herzustellen, bei welchem die drei äußeren Leitungen von rechteckigem Querschnitt sind, die innerste Leitung dagegen von kreisförmigem Querschnitt, so daß sich ein Schraubgewinde zur Frequenzeinstellung leichter ausbilden läßt.

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Claims (7)

1. —5—
   Patentansprüche

   Hohlraumfilter mit einem Eingang, einem Ausgang und vier koaxialen röhrenförmigen Leitungen, da durch gekennzeichnet , daß die röhrenförmigen Leitungen (11,12,13,14) Ineinander angeordnet sind, daß die innerste Leitung· (14) an ihrem einen Ende mit einer leitenden Platte (16) abgeschlossen und an ihrem anderen Ende mit einem Ende der äußersten Leitung (11) verbunden ist und daß das andere Ende der äußersten Leitung (11)· mit einer leitenden Grundplatte (15) abgeschlossen ist, auf welcher die beiden mittleren Leitungen (12,15) mit je einem Ende befestigt sind, -während ihre anderen Enden miteinander verbunden sind.
2. 2) Hohlraumfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Leitungen (12,13) die innere bzw. die äußere Oberfläche einer einzigen leitenden Röhre sind.
3. 3) Hohlraumfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstimmeinrichtung (17) zur Abstimmung des Filters durch Veränderung des Abstandes der die innerste röhrenförmige Leitung (14) abschließenden leitenden Platte (16) von der leitenden Grundplatte (15) vorgesehen ist.
4. 4) Hohlraumfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innerste röhrenförmige Leitung (14) die Oberfläche eines massiven leitenden Stabes ist.
5. 5) Hohlraumfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die innerste röhrenförmige Leitung (14) verschließende leitende Platte (16) die Endfläche des Stabes ist und daß der Stab eine Einstellvorrichtung zur Veränderung seines Abstandes von der leitenden Grundplatte (15) zur Abstimmung des Filters umfaßt.

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6. 6) Hohlraumfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt mindestens einer der röhrenförmigen Leitungen (11,12,13,H) rechteckig ist.
7. 7) Hohlraumfilter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (18) und der Ausgang (19) als Koppelschlitze ausgebildet sind.

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