DE3047466A1

DE3047466A1 - Filter

Info

Publication number: DE3047466A1
Application number: DE19803047466
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7532 Niefern-Öschelbronn Schröer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-07-22

Description

Filter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filter mit mindestens zwei miteinander gekoppelten in Form einer Kammleitungs-oder Interdigitalstruktur ausgebildeten Resonatoren für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bei dem zwischen zwei gegenüberliegenden metallischen Platten einseitig kurz geschlossene Innenleiterabschnitte in einer Ebene angeordnet sind, deren Länge und deren Abstand voneinander derart gewählt ist, daß zwischen ihnen eine elektromagnetische Kopplung auftritt.
Ein derartiges Filter ist aus der DE-AS 19 42 178 bekannt.
Wenn die Innenleiterabschnitte in einer Ebene angeordnet sind und alle Kurzschlüsse auf einer Seite liegen, dann spricht man von einem Kammleitungsfilter. Wenn die Kurzschlüsse wechselseitig auf der einen und auf der anderen Seite liegen, dann spricht man von einem Interdigitalfilter. Diese Filter werden als Bandpaßfilter eingesetzt. Die Kopplung zwischen den einzelnen Resonatoren ist über die Länge der Innenleiterabschnitte elektromagnetisch und abhängig von deren Länge und deren Abstand voneinander.
Es kann auch zwischen zwei Resonatoren eine metalllscllf Wand mit einem Schlitz zur Kopplung zwischen den angrenzenden Resonatoren vorhanden sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art mit wählbarer Kopplung anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Für ein Filter mit einer Trennwand ist eine Lösung im Anspruch 3 angegeben. Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
Beim erfindungsgemäßen Filter ist die Kopplung zwischen einzelnen oder allen Resonatoren einstellbar. Es ergibt sich besonders bei schmalbandigen Bandpaßfiltern, bei denen der Abstand der Resonatoren voneinander relativ groß ist, beim Einstellen einer losen Kopplung durch gegenseitiges Verdrehen der Innenleiterabschnitte ein sehr gedrängter Aufbau. Bei Filtern, deren Mittenfrequenz über große Frequenzbereiche abstimmbar sein muß,oder bei Filtern mit variabler Bandbreite lassen sich diese Forderungen durch die erfindungsgemäße einstellbare Kopplung in einem mechanischen Modell erreichen.
Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. la einen Querschnitt durch ein Karninleitungsfilter und Fig. ib einen Längsschnitt durch dieses Filter; Fig. 2 eine Seitenansicht des Kammleitungsfilters gemäß Fig. 1 mit einem verdrehten Innenleiterabschnitt; Fig. 3a eine Seitenansicht eines Interdigitalfilters und Fig. 3b einen Längsschnitt durch dieses Filter; Fig. 4a eine Seitenansicht eines weiteren Kammleitungsfilters und Fig. 4b einen Längsschnitt durch dieses Filter.
Bei den nachfolgend beschriebenen Filtern ist der besseren Übersicht wegen die Ein- und Auskopplung der elektromagnetischen Wellen nicht dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Filter mit drei miteinander gekoppelten in Form einer Kammleitungsstruktur ausgebildeten Resonatoren für sehr kurze elektromagnetische Wellen dargestellt. Dieses Kammleitungsfilter besteht aus einem Außenleiter 1 uncl den daran befestigten einseitig kurzgeschlossenen Innenleitcrabschnitten 2. Die Länge der Innenleiterabschnitte 2 und ihr Abstand voneinander ist so gewählt, daß zwischen ihnen eine elektromagnetische Kopplung auftritt. Aus der Fig. 1a ist ersichtlich, daß der Außenleiter 1 aus einem Zylinder gebildet ist und daß die Innenleiterabschnitte 2 alle in einer Ebene angeordnet sind. Aus Fig. 1b ist ersichtlich, daß der Außenleiter 1 eine Trennfuge 3 in der Mitte zwischen zwei Innenleiterabschnitten 2 aufweist und somit zwei Aussenleiterabschnitte 1a, 1b vorhanden sind.
Aufgrund dieser Trennfuge 3 zwischen den Außenleiterabschnitten la und 1b sind diese gegeneinander verdrehbar.
Darnit läßt sich dann der Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Innenleiterabschnitt 2 - in der Fig. ib von links gezählt - einstellen. Hiermit wird erreicht, daß der Kopplungsgrad sowohl durch den Abstand als auch durch den Winkel zwischen den Innenleiterabschnitten 2 bestimmt wird.
Das Filter gemäß Fig. 1 mit einem gegenüber dem Außenleiterabschnitt ib um den Winkel e verdrehten Außenleiterabschnitt 1a ist in einer Seitenansicht von links in Fig.2 dargestellt. Dort ist der Winkel zu# zwischen zwischen den Achsen der Innenleiterabschnitte 2 eingezeichnet. Ist der Winkel e gleich 00, so ist die Kopplung maximal. Ist der Winkel e gleich 900, so ist die Kopplung rein kapazitiv, da die magnetischen Feldlinien um die beiden Innenleiterabschnitte senkrecht aufeinander stehen. Für einen bestimmten Winkel e ist der Betrag des kapazitiven gleich dem Betrag der induktiven Kopplung. Dies bedeutet eine völlige Entkopplung der Resonatoren voneinander.
In Fig. 3 ist ein Filter mit Interdigitalstruktur der drei Resonatoren dargestellt. Dies bedeutet, daß die Innenleiterabschnitte 2 mit ihrem einseitig kurzgeschlossenen Lande abwechselnd um 1800 versetzt am Außenleiter 1 angebracht sind. Gemäß Fig. 3a beträgt also der Winkel e zwischen den Innenleiterabschnitten 1800. Damit dieser Winkel e einstellbar ist, ist gemäß Fig. 3b der Außenleiter 1 durch zwei Trennfugen3 -jeweils in der Mitte zwischen dem ersten und zweiten und dem zweiten und dritten Innenleiterabschnitt -in drei Außenleiterabschnitte la, 1b und 1c aufgeteilt.
Durcil Verdrehen dieser Außenleiterabschnitte ist nun jeder Winkel zwischen 1800 gleich maximale induktive Kopplung und 900 gleich maximale kapazitive Kopplung zwischen allen Innenleiterabschnitten 2 einstellbar. Bei einem be- stimmten Winkel 8 dazwischen ist jeder Resonator vom benachbarten Resonator entkoppelt.
Bei den Filtern gemäß den Fig. 1 bis 3 ist die Erfindung nicht auf Ausführungen mit drei Resonatoren beschränkt, sondern es ist jede sinnvolle Anzahl von Resonatoren möglich.
Auch ist die Einstellbarkeit des Winkels e zwischen den Innenleiterabschnitten nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt, sondern es ist jede Kombination - wie zum Beispiel nur zwischen jedem zweiten Paar von Innenleiterabschnitten oder nur zwischen dem Innenleiterabschnitt am Eingang bzw. am Ausgang und dem nachfolgenden - möglich.
In Fig. 4 ist ein Filter nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip dargestellt, bei dem die Kopplung durch einen Schlitz 4 an einer definierten Stelle in einer metallischen Scheibe 5 zwischen den Resonatoren erreicht wird. In Fig. 4a ist aus der Seitenansicht ersichtlich, daß der vorhandene Winkel e zwischen dem Innenleiterabschnitt 2 und der Längsachse des Schlitzes 4 gleich 900 beträgt. Aus dem Längsschnitt durch dieses Filter gemäß Fig. 4b ist ersichtlich, daß die Scheibe 5 in der Mitte zwischen zwei Innenleiterabschnitten 2 angeordnet ist. Damit die Scheibe 5 verdrehbar ist, ist der Außenleiter 1 an dieser Stelle durch eine Trennfuge3in zwei Außenleiterabschnitte 1a und ib aufgeteilt und dazwischen die Scheibe 5 eingesetzt, deren Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Außenleiters ist.
Durch Verändern des Winkels ergeben sich wieder die schon vorstehend beschriebenen Verhältnisse in Bezug auf die Kopplung zwischen den Resonatoren. Auch hier ist eine andere Anzahl von Resonatoren und eine andere Anzahl von Schlitzscheiben möglich.
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Claims

Ansprüche Filtermit mindestens zwei miteinander gekoppelten in Form einer Kammleitungs- oder Interdigitalstruktur auscjebildeten Resonatoren für sehr kurze elektroniagnetJscho Wellen, bei dem zwischen zwei gegenüberliegenden metallischen Platten einseitig kurzgeschlossene Innenleiterabschnitte in einer Ebene angeordnet sind, deren Länge und deren Abstand voneinander derart gewählt ist, daß zwischen ihnen eine elektromagnetische Kopplung auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten einen zylindrischen Außenleiter (1) bilden und der Winkel zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden Innenleiterabschnitten (2) einstellbar ist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte zwischen mindestens jeweils zwei Resonatoren (2) im Außenleiter (1) eine Trennfuge (3) vorhanden ist, wodurch die so entstandenen Außenleiterabschnitte mit ihrem(n) jeweiligen Resonator(en) gegeneinander verdrehbar sind.
3. Filter mit mindestens zwei miteinander gekoppelten in Form einer Kammleitungs- oder Interdigitalstruktur ausgebildeten Resonatoren für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bei dem zwischen zwei gegenüberliegenden metallischen Platten einseitig kurzgeschlossene Innenleiterabschnitte in einer Ebene angeordnet sind und zwischen den Resonatoren eine metallische Wand mit einem Schlitz zur Kopplung zwischen den Resonatoren vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Längsachse des Schlitzes (4) und den Achsen der Resonatoren (2) einstellbar ist.
4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennteichnet, daß die metallische Wand mit dem Schlitzaus einer verdrehbaren Schlitzscheibe (5) gebildet ist.