DE2247803C3 - Koppelanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur ^Jl) Kopplung zwischen Resonatoren oder Hohlleitern untereinander mit einer Koppelöffnung in einer gemeinsamen Trennwand zwischen den beiden zu koppelnden Höchstfrequenzein'.chtungen, in der ein Stift lagenveränderbar angeordnet ist. '^Γ)

Die obige Kopplung zwische; mehreren Kreisen oder z. B. zwischen Leitungsabschr.itten wie Hohlleitern und Resonatoren wird meist mit Schlitzkopplung bezeichnet. Die Kopplung zwischen den Kammern wird dann um so fester je länger und je breiter der Schlitz ist ⁴" (siehe z. B. »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik« von Meincke und Gundlach, 1962, S. 468). Es besteht bei Filtern mit solchen Kopplungen häufig das Problem, auf einfache Weise die Kopplung zwischen den Resonatoren bzw. zwischen der Leitung und einem ⁽¹> Resonator oder dergl. auf möglichst einfache Weise einstellbar zu machen. Dabei sollen nach Möglichkeit die üblichen Eigenschaften des Resonators nicht merklich verändert werden und, wie besonders in der Mikrowellentechnik gefordert, soll die Kopplung eine ^⁰ sehr große zeitliche Konstanz haben und elektrisch definiert sein.

Durch die DE-PS 9 69 969 ist eine Kopplungsvorrichtung für Mikrowellen bekannt, bei der sich in einer Trennwand eine kreisrunde Kopplungsöffnung befindet, '^Λ in die ein Stift insbesondere radial hineinragt. Zur Änderung der Kopplung ist dieser aus leitendem Material bestehende Stift in der Ebene der Kopplungsöffnung schwenkbar gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend ^w) von einer derartigen Vorrichtung, eine Koppelanordnung für Filter anzugeben, durch die in einfacher Weise ein möglichst großer Variationsbereich der Kopplung jederzeit veränderbar erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der ''"' eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch die Berandung der Koppelöffnung hindurch in die Koppelöffnung eine oder mehrere achsparallelliegende Stifte gegebenenfalls bis zur Berührung mit dem gegenüberliegenden Rand der Öffnung eingebracht sind.

Da die Wirksamkeit der Kopplungsbegrenzung durch die eingebrachten Stifte je nach der Lage des meist als Schlitz, ausgebildeten Durchbruchs abhängig von den Feldstärkeverhältnissen in dem Resonatorgehäuse im allgemeinen unterschiedlich sein wird, ist es zweckmäßig, die Anzahl und den Durchmesser der vorzugsweise als Madenschrauben ausgebildeten Stifte diesen Feldstärkeverhältnissen anzupassen, d. h. beide um so größer zu wählen, je höher die Feldstärke am Ort des Schlitzes ist.

Bei Resonanzkreisen, die als wenig verkürzte Topfkreisfilter ausgeführt sind, ist es dabei zweckmäßig, den Schlitz und die Stifte so anzuordnen und zu dimensionieren, daß die Stärke der Kopplung in Abhängigkeit von der Frequenz in einem größeren Bereich einen angestrebten Verlauf annimmt

Mit Hilfe der einbringbaren Stifte läßt sich sehr kontaktsicher und auf ganz einfache Weise ein Abgleich der Kopplung erzielen, der darauf zurückzuführen ist, daß bei Koppelschlitzen oder anderen Durchbrechungen über die Stifte ein Stromweg geschaffen wird, der den sonst am Rande der Durchbrechung entlang fließenden Strom verringert und dadurch die elektrische Feldstärke am Schlitz herabsetzt.

Nachfolgend wird die Erfindung zum besseren Verständnis anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert.

In der Fig. 1 ist ein sogenannter verkürzter Koaxialresonator 1 dargestellt, der im wesentlichen gebildet wird aus dem topfförmigen Außenleiter 2, der hier im Ausführungsbeispiel einen quadratischen Grundriß hat. Der Innenleiter 3 hat am oberen Ende eine Bohrung, in die mit Abstand eine Abstimmschraube 5 hineinragt. Diese Schraube läßt sich in eine domförmige Erhöhung 4 des Außenleiters 2 zur Veränderung der Abstimmung des Resonators eindrehen. Wie bekannt, hat der Resonator bei Λ/4 eine Resonanz. Durch die Abstimmschraube 5 läßt sich eine kapazitive Belastung des lnnenlencrs erreichen, wodurch die Resonanzfrequenz des Resonators sinkt. Über eine Zwischenwand 7 ist dieser Resonator 1 von einem weiteren Resonator 6 getrennt, der hier in der Zeichnung nur angedeutet ist. Zur Kopplung zwischen den beiden Resonatoren ist eine schlitzförmige Durchbrechung 9 in dieser Zwischenwand 7 vorgesehen, deren Größe und Lage besser aus dem Schnitt A-B rechts in der F i g. I ersichtlich ist. Am Rande der Durchbrechung ist in der Seitenwand an der Stelle 10 eine Bohrung senkrecht zur Mittelebene des Schlitzes vorgesehen, durch die eine Schraube 8 eindrehbar ist. Im Schnitt AB sind einige dieser Schrauben 8 dargestellt, eine davon im herausgedrehten Zustand, wo ihre Wirksamkeit in elektrischer Hinsicht gleich null ist. Sind jedoch die Schrauben so weit eingedreht, daß sie den Schlitz elektrisch überbrücken, so wird die Kopplung durch den Schlitz herabgesetzt. Dies kann man sich so vorstellen, daß ein Teil der Wandströme /, die sonst um den Rand der Durchbrechung ihren Weg nehmen müssen, unmittelbar über die Schraube zum gegenüberliegenden Rand deF Durchbrechung gelangen kann, Dadurch sinkt naturgemäß der Randstrom und damit die dadurch hervorgerufene Stärke des in die Nachbarkammer übergreifenden magnetischen Feldes-

Die Wirksamkeit der Schrauben ist zunächst einmal von ihrem Aribririgsort im Schlitz abhängig, Und zwar nimmt die Wirksamkeit gegen die Mitte des Schlitzes 9

zu, da dort der über die Schraube fließende Strom am größten ist Die Änderung des Kopplungsfaktor K in Abhängigkeit vom Anbringungsort der Schraube auf der Breitseile b des Schlitzes ist in der Fig. 2 angedeutet. Der Kopplungsfaktor kann noch weiier reduziert werden, wenn noch weitere Schrauben im Schlitz angebracht werden. Dieser Koppelfaktor ist naturgemäß vom Umriß der Durchbrechung, deren Größe und der örtlichen Lage im Resonator abhängig. Ist beim dargestellten Resonator der Schlitz am unteren, mit 11 bezeichneten Ende der Kammerwand 7 vorgesehen, was in der Figur gestrichelt angedeutet ist, so ist bei dieser Resonatorform die Wirksamkeil der Kopplung am größten, da dort die größte Stromdichte auftritt. Der Verlauf der Stromdichte ist schematisch zwischen den beiden Teilen der Fig. 1 eingetragen, wobei mit / die Stromdichte und mit 1 die Länge des Resonators bezeichnet ist. An der Stelle der zusätzlichen kspazitiven Beschwerung erscheint die Größe des Kondensatorstromes, was im Diagramm angedeutet ist, während bei einem kapazitiv unbeschwerten Resonator dieser Strom sinusförmig auf null geht. Man kann diese Abhängigkeit des Stromes und damit der Kopplung von der durch die Kapazität möglichen Abstimmung des Resonators dazu ausnützen, um durch entsprechende Lage und Anordnung des Schlitzes mit den Abgleichschrauben einen bestimmten Verlauf des Kopplungsfaktors abhängig von der Abstimmfrequenz zu erreichen.

·> Bei einem Filter der dargestellten Art kann dadurch ein bestimmter Verlauf der Bandbreite abhängig von der Absiimmfrequenz erzielt werden, z. B. kann erzielt werden, daß die Bandbreite über einen größeren Durchstimmbereich des Filters konstant bleibt.

ίο Um einen bestimmten Variationsbereich des Koppelfaktors zu erreichen, kann man die Lage des Schlitzes und/oder dessen Größe und/oder die Anzahl, Lage und Stärke der Stifte ändern. Die Änderung des Koppelfaktors hängt nämlich auch von dem Durchmesser der Schrauben ab und wird um so größer je größer deren Durchmesser ist. Zweckmäßig wird jedoch der Schraubendurchmesser so gewählt, daß es nicht notwendig ist, die an sich z. B. aus Temperaturgründen vorgesehene Stärke der Kammerwände 7 zu vergrößern, d. h., daß ihr

in Durchmesser zweckmäßig etwas unterhalb der Stärke der Kammerwände gewählt wird. Die Länge der Schrauben muß, um ihre leicht·.. Bedienbarkeit von außen her zu sichern, der Lage des, Koppelschlitzes angepaßt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Kopplung zwischen Resonatoren oder Hohlleitern untereinander mit einer Koppelöffnung in einer gemeinsamen Trennwand "» zwischen den beiden zu koppelnden Höchstfrequenzeinrichtungen, in der ein Stift lagenveränderbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Berandung der Koppeiöffnung hindurch in die Koppelöffnung eine oder mehrere in achsparallelliegende Stifte gegebenenfalls bis zur Berührung mit dem gegenüberliegenden Rand der Öffnung eingebracht sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte als Madenschrauben '⁵ ausgebildet sind und ihre Anzahl, Lage und ihr Durchmesser so gewählt ist, daß die gewünschte Kopplungsvariation erreicht wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Resonanzkreisen, die als insbesondere relaii« wenig verkürzte Topfkreisfilter ausgeführt sind, die Durchbrechungen mit den Stiften derart angeordnet sind, daß die Bandbreite des Filters in Abhängigkeit von der Frequenz einen angestrebten Wert annimmt ·"