DE2502471A1

DE2502471A1 - Hoechstfrequenz-bandsperre

Info

Publication number: DE2502471A1
Application number: DE19752502471
Authority: DE
Inventors: Guy Louvel
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1974-01-25
Filing date: 1975-01-22
Publication date: 1975-08-07
Also published as: BE824262A; GB1448962A; DK22375A; NL7500818A; IE40369L; IT1031079B; IE40369B1; JPS5739562B2; SU560541A3; US3952270A; JPS50105354A; FR2259450A1; FR2259450B1

Description

MB

F 9O97

OipL-lng. Jürgen WEINMILLt-K

PATENTASSESSOR 2 2.

SOEPI GmbH

8OOO München 8O 9 ^ Π 9 Zi 7 1

Zeppelinstr. 63 ^43W^⁴/ '

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS (Frankreich)

HÖCHST FREQUENZ-BANDSPTCRRE

Die Erfindung betrifft eine Höchstfrequenz-Bandsperre, insbesondere eine entsprechend der Hohlleitertechnik hergestellte Bandsperre, bei der ein Frequenzband übertragen wird und ein anderes, dessen mittlere Frequenz höher ist, als die des ersten Bandes, absorbiert wird.

Die Absorption eines ersten Bandes, dessen Frequenzen höher sind als die eines zweiten Bandes, stellt in der Hohlleitertechnik ein ziemlich schwieriges Problem dar, da sich Hohlleiter gewöhnlich wie Hochpassfilter verhalten. Man ist daher gezwungen, bei einem Hohlleiter mit einer gegebenen oberen Grenzfrequenz sowohl das obere, zu absorbierende Band als auch das untere, zu übertragende Band anzunehmen. Es ist

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in den einem Sende/Empfangsschalter folgenden Organen notwendig, die Sendefrequenzen von den parametrischen Empfangsverstärkern fernzuhalten und zu absorbieren, damit die Sendeenergie nicht auf den Empfangsteil zurückgelangt. Hierzu ist es bekannt, über einem ersten Rechteckhohlleiter, der das Empfangs- und das Sendeband empfängt, mehrere Rechteckhohlleiter senkrecht zum ersten anzuordnen, deren Länge Ag/2 ist ( ^g ist dabei die Wellenlänge im Hohlleiter für die Mittelfrequenz des Sendebandes) und deren Querabmessung so ausgelegt ist, daß das Empfangsband nicht empfangen wird. Diese senkrecht verlaufenden Wellenleiter bilden Übertragungselemente, die in Wirklasten auslaufen, deren Funktion die Absorption des Sendebandes ist. Man weiß, daß es sich bei dem ersten Hohlleiter um einen für die Frequenzen des Sendebandes überdimensionierten Leiter handelt und daß er bei diesen Frequenzen die größere Rechteckgrundwelle TE₃₀ durchläßt, während der Hohlleiter normalerweise bei den Empfangsfrequenzen mit der Rechteckgrundwelle TE₁₀ versorgt wird. Um folglich die Energie der Sendefrequenz zu vernichten, müssen die Hohlleiter an den Stellen gekoppelt werden, an denen die elektrischen und magnetischen Felder der Rechteckgrundwelle TE„_ ihr Maximum haben, d.h. in anderen Worten, zu beiden Seiten der Mitte des ersten Rechteckleiters. Diese Eigenschaft ist bereits genutzt worden, und die zur Zeit bekannten Bandsperren weisen zwei Reihen von zum ersten Hohlleiter senkrecht verlaufenden Hohlleitern auf, die untereinander Abstände aufweisen. Der Nachteil der zur Zeit bekannten Lösung besteht darin, daß die Bandsperren

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platzraubend, mechanisch wenig fest, ziemlich schwer zu bearbeiten und teuer sind.

Die erfindungsgemäße Bandsperre behebt diese Nachteile. Sie besteht aus einem kompakten Ganzen, das leicht bearbeitet werden kann und gute elektrische Eigenschaften aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Höchstfrequenzbandsperre, die ein erstes Frequenzband absorbiert und ein zweites, darunterliegendes Frequenzband durchläßt, wobei die Bandsperre einen Hauptrechteckhohlleiter enthält, der am Eingang das erste und das zweite Frequenzband empfängt und am Ausgang das zweite Frequenzband ungeschwächt und das erste Frequenzband stark geschwächt liefert und zur Absorption dieses ersten Frequenzbandes Wirklasten in Nebenrechteckhohlleitern aufweist, deren Querabmessungen kleiner sind als die des Hauptrechteckhohlleiters, wobei diese Nebenhohlleiter parallel zum Haupthohlleiter und auf beiden Seiten dieses Haupthohlleiters entlang Wandungen angeordnet sind, die den beiden Längsseiten des Querschnitts dieses Hohlleiters entsprechen, mit dem die Nebenhohlleiter über mehrere Schlitze in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenhohlleiter metallischen Querwände aufweisen, die Resonanzräume in der Länge A 9/2 begrenzen, wobei /, g die Mittelfrequenz des ersten Bandes ist, und daß die Schlitze in den äußeren Rsonanzräumen unterschiedliche Abmessungen aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Höchst f requenzbandsperre aus zwei durch Befestigungsmittel miteinander verbundenen Blöcken, von denen jeder

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auf einer ersten Seite, in der sich die Schlitze befinden, die Hälfte des Längsschnitts des Rechteckhohllexters und auf einer zweiten Seite zwei durch Querwandungen voneinander getrennte längliche Vertiefungen aufweist, wobei jeder dieser beiden Blöcke auf der zweiten Seite mit einer auf den Block geschraubten Platte bedeckt ist, die auf der dem Block gegenüberliegenden Seite mit mehreren Wirklasten versehen ist.

Vorzugsweise bewegen sich die Querabmessungen der unterschiedlich dimensionierten Schlitze zwischen O und 0,5 *AO,

AO ist dabei die größte Wellenlänge des ersten Frequenzbandes .

Unter Bezug auf die beiliegenden schematischen Figuren 1 und 2 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei werden für gleiche Elemente dieselben Referenzen verwendet.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Bandsperre.

Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf die erfindungsgemäße Bandsperre, bei der der Deckel entfernt wurde.

Wie in den Figuren dargestellt, besteht die Bandsperre aus einem oberen Block 1 und einem unteren Block 2, die einander symmetrisch gleich sind und miteinander durch Schrauben 3 oder ähnliche Befestigungsmittel verbunden sind, so daß sie einen Rechteckhohlleiter bilden, dessen Eingang mit 4 und dessen Ausgang mit 5 bezeichnet ist. Der Hohlleiter besitzt eine Längsseite von etwa 58 mm Länge, die die in der Rechteckgrundwelle TE₁ übertragenen Frequenzen, insbesondere diejenigen,

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die über 3,5 GHz liegen, begrenzt. Es handelt sich hier um einen standardisierten Hohlleiter, der mit Hilfe von Vertiefungen 6 für Ankerschrauben und von Gewindelöchern 7 für die Befestigung von Flanschen mit anderen Hohlleitern zusammengesetzt werden kann. Im vorliegenden Beispiel soll der Hohlleiter ein für den Empfang bestimmtes Frequenzband von 3,7 bis 4,2 GHz und ein für die Sendung bestimmtes Frequenzband von 5,9 bis 6,4 GHz zugeführt erhalten. Für die Sendefrequenzen ist der Hohlleiter überdimensioniert und läßt daher die Pechteckgrundwelle TE^_ durch, die die Eigenschaft hat, anf beiden Seiten der Mitte der Längsseite des Rechteckhohlleiters zwei Maxima des elektrischen Feldes aufzuweisen. Zur Absorption der Sendefrequenzen sind Schlitze 8, 9, 10, 11 in swei Doppelreihen angeordnet, von denen die erste in die Wand des Blocks 1 und die zweite in die Wand des Blocks 2 geschnitten ist. Die Kopplung erfolgt besonders gut, weil die höchsten elektrischen und magnetischen Ströme der Rechteckgrundwelle TE_? genau in Höhe der Schlitze liegen. Auf der Oberseite des Blocks 1 befinden sich zwei längliche Vertiefungen, die ieweils eine der aus den Schlitzen 8 bzw. 9 gebildeten Reihen umgeben. Die Unterseite des Blocks 2 ist in derselben Weise bearbeitet, jedoch sind die länglichen Vertiefungen in Fig. 1 nicht zu sehen. Jede dieser Vertiefungen weist Querwände 12, 13, 14, 15 auf, die beispielsweise zwischen den Wandungen 12 und 14 einen Resonanzraum mit der Länge Λ g/2 bilden, wobei Aq die Wellenlänge im Hohlleiter für die Mittelfrequenz des Sendefrequenzbandes ist. So erhält

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man einen Resonanzraum oder, in anderen Worten, einen mit der vom Rechteckhohlleiter gebildeten Übertragungsleitung gekoppelten Abstimmkreis. Um das Absorptionsband zu verbreitern wird der Überspannuncfskoeffizient der Resonanzräume dadurch gesenkt, daß in den Resonanzräumen Wirklasten 17 bis 21 angeordnet werden. Diese Wirklasten, die aus Ferriten bestehen können, sind mit Hilfe eines polymerisierbaren Harzes auf die Oberfläche von Platten wie beispielsweise 21 und 23 geklebt, die mit Schrauben wie beispielsweise 24 an den Platten 1 und 2 befestigt sind.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die Schlitze 8 — 11 nicht alle die gleiche Abmessung aufweisen. Nur die Schlitze, welche zwischen den Wandungen 12, 14 und 13, 15 liegen, weisen maximale Sclitzlänge auf, sodaß die Kopplungsräume 25 und 26 Totalkopplungsräume sind. Aus Gründen der Impedanzanpassung wird die-Kopplung ausgehend von den Übergangsräumen 27, 28 am Hohlleitereingang bis zu den Wandungen 12, 13 immer fester und dann in den Übergangsräumen 29, 30 von den Wandungen 14, 15 ab bis zum Hohlleiterausgang immer loser.

In den Übergangsräumen werden die Schlitze immer breiter und langer. Ihre Länge bewegt sich zwischen 0 und 0,5 Λθ, wobei Xo die Wellenlänge ist, die der niedrigsten Frequenz des Sendefrequenzbandes entspricht. Die Länge der Schlitze in den Totalkopplungsraumen 25-26 beträgt 0,45 >\θ·

Die im Sendefrequenzband erreichte Dämpfung beträgt bei zv/ei Totalkopplungsraumen 25-26 und den ihnen zugeordneten symmetrischen Totalkopplungsraumen sowie bei vier Übergangs-

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räumen 27-28-29-30 und ihren symmetrisch liegenden Übergangsräumen 16 bis 20 dB. Zur Erzielung einer noch stärkeren Abschwächung genügt es, die Sperre zu verlängern und die Anzahl der TotalTcopplungsräume unter Beibehaltung derselben Anzahl von Übergangsräumen zu erhöhen. So lassen sich Frequenzunterdrückungen von etwa 3O dB erreichen» Die Übertragungsdämpfung im Empfangsfrequenzenband beträgt dagegen nur etwa 0,05 dB. Die erfindungsgemäße Sperre kann in all den Fällen verwendet werden, bei denen man ein Frequenzband dämpfen muß, das höher ist als das übertragene Frequenzband.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Höchstfrequenzbandsperre, die ein erstes Frequenzband absorbiert und ein zweites, darunterliegendes Frequenzband durchläßt, wobei die Bandsperre einen Hauptrechteckhohlleiter enthält, der am Eingang das erste und das zweite Frequenzband empfängt und am Ausgang das zweite Frequenzband ungeschwächt und das erste Frequenzband stark geschwächt liefert und zur Absorption dieses ersten Frequenzbandes Wirklasten in Nebenrechteckhohllextern aufweist, deren Querabmessungen kleiner sind als die des Hauptrechteckhohlleiters, wobei diese Nebenhohlleiter parallel zum Haupthohlleiter und auf beiden Seiten dieses Haupthohlleiter entlang Wandungen angeordnet sind, die den beiden Längsseiten des Querschnitts dieses Hohlleiters entsprechen, mit dem die Nebenhohlleiter über mehrere Schlitze in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenhohlleiter metallische Querwände (12 - 15) aufweisen, die Resonanzräume der Länge

Λ g/2 begrenzen, wobei J[ g die Mittelfrequenz des ersten Bandes ist, und daß die Schlitze (8 - 11) in den äußeren Resonanzräumen unterschiedliche Abmessungen aufweisen.

2 - Höchstfrequenzbandsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei durch Befestigungsmittel (3) miteinander verbundenen Blöcken (1,2) besteht, von

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denen jeder auf einer ersten Seite, in der sich die Schlitze (8 - 11) befinden, die Hälfte des Längsschnitts des Rechteckhohlleiters und auf einer zweiten Seite zwei durch Querwandungen (12 -15) voneinander getrennte längliche Vertiefungen aufweist, wobei jeder dieser beiden Blöcke auf der zweiten Seite mit einer auf den Block geschraubten Platte (22) bedeckt ist, die auf der dem Block gegenüberliegenden Seite mit mehreren Wirklasten (16 - 21) versehen ist.

3 - Bandsperre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Querabmessungen der Schlitze (8 - 11) von O bis etwa 0,50 /O zunehmen, wobei X die größte Wellenlänge im ersten Frequenzband ist.

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