DE3607847A1 - Elektromagnetisches filter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Eingrenzung des Frequenzbereichs bei der Übertragung von elektromagnetischen Wellen, bestehend aus einem Rohrstück, das mit induktiven Kurzschlußelementen ausgerüstet ist und einen lichten Querschnitt hat, in dem zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen unterschiedlich lang sind.

Derartige Vorrichtungen - im folgenden kurz "Filter" genannt - werden in Empfangsanlagen elektromagnetischer Wellen benötigt, um aus dem empfangenen Frequenzspektrum den Frequenzbereich herauszufiltern, der über den weiterführenden Übertragungsweg übertragen werden soll. Die Rohrstücke mit unterschiedlich langen Achsen haben entweder einen rechteckigen oder elliptischen Querschnitt. Bekannte, auf dem Markt erhältliche Filter sind beispielsweise relativ kurze Abschnitte rechteckiger Hohlleiter, die mit induktiven Kurzschlußelementen bestückt sind. Solche Kurzschlußelemente sind beispielsweise Stifte, Schrauben, Bleche oder Blenden.

Empfangsanlagen sind beispielsweise Antennen mit parabolischem Reflektor, in dessen Brennpunkt eine Erregeranordnung angebracht ist. Dabei kann es sich insbesondere um Satellitenempfangsantennen handeln. Solche Empfangsanlagen können für einfache Polarisation ausgelegt sein. Sie können aber auch eine doppelt polarisierte Erregeranordnung für zwei orthogonal polarisierte elektromagnetische Wellen aufweisen. In allen Fällen ist hinter einem Empfänger, beispielsweise hinter der Erregeranordnung, mindestens ein Filter in den Übertragungsweg eingeschaltet. Zusätzlich können auch Konverter oder einfache Verstärker angeschlossen sein. Für den Übertragungsweg zwischen dem Empfänger und einer Station können Hohlleiter oder koaxiale Kabel bzw. Leitungen verwendet werden.

Bei bekannten Anlagen werden in den Übertragungsweg Bauteile - sogenannte "Twister" - eingeschaltet, mit denen eine Drehung der Polarisationsebene um 90° erreicht wird. Solche Twister sind auf dem Markt erhältlich. Es handelt sich bei einem solchen Bauteil um einen Abschnitt von einem rechteckigen Hohlleiter, der um seine Längsachse tordiert ist, so daß die Achsen seiner stirnseitigen Öffnungen um 90° gegeneinander gedreht sind. Diese Twister werden eingesetzt, wenn ein direkter Anschluß einer Übertragungsleitung aus räumlichen Gründen nicht möglich ist. Solche räumlich beengten Gegebenheiten können beispielsweise in Flugzeugen oder Schaltschränken vorliegen.

Der gewünschte Anschluß ist in vielen Fällen mittels der Twister möglich. Die Twister sind jedoch zusätzliche Bauteile, die nicht nur einen wirtschaftlichen Mehraufwand bedingen, sondern auch den Anschlußbereich des Empfängers verlängern. Das macht sich insbeson­ dere bei Empfangsantennen wegen des erhöhten Gewichts nachteilig bemerkbar. Aber auch in Schaltschränken und in anderen räumlich begrenzten Bereichen kann sich der Einsatz von die Anordnungen verlängernden Twistern unliebsam bemerkbar machen, insbesondere dann, wenn auch noch Konverter angeschlossen werden müssen. Man ist daher oft gezwungen, mit speziell geformten Teilen, wie beispielsweise Krümmern, eine komplizierte Montage durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der die Baulänge und bei doppelt polarisierten Anordnungen auch der Raumbedarf von an elektromagnetische Empfänger anzuschließenden Einheiten verringert werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Rohrstück derart um seine Längsachse tordiert ist, daß die einander entsprechenden Achsen seiner stirnseitigen Öffnungen um 90° gegeneinander gedreht sind.

Eine derartige Vorrichtung erübrigt den Einsatz von bisher üblichen Twistern. Im Bedarfsfall kann jetzt statt eines geradlinigen Filters ein in sich tordiertes Filter eingesetzt werden, daß einen um 90° gedrehten Anschluß weiterführender Teile ermöglicht. Die Baulänge ist dann gleich der Baulänge mit geradlinigem Filter. Die Montage von weiterführenden Teilen wird durch diese Vorrichtung vereinfacht und das Gewicht eines damit bestückten Empfangssystems kann verringert werden. Tordierte Filter können ebenso wie geradlinige Filter auf Lager gehalten und im Bedarfsfall wahlweise eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Ansicht einer Empfangsanlage für elektro­ magnetische Wellen.

Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 3 und 4 Ansichten der beiden Stirnflächen der Vorrichtung nach Fig. 2.

In den folgenden Ausführungen wird die Vorrichtung nach der Erfindung für ein Rohrstück mit rechteckigem Innenquerschnitt erläutert. Das Rohrstück könnte prinzipiell aber auch einen elliptischen Innen­ querschnitt haben. In beiden Fällen haben zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen des Innenquerschnitts unterschiedliche Längen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Empfangsanlage soll es sich bei­ spielsweise um eine Satellitenempfangsantenne handeln. Sie besteht aus einem parabolisch gebogenen Reflektor (1), in dessen Brennpunkt ein Erreger (2) angeordnet ist, der über Befestigungselemente (3) am Reflektor (1) festgelegt ist. Die Ausführung des Erregers (2) ist beliebig. Er wird so montiert, daß seine dem Reflektor (1) zugewandte Öffnung genau im Brennpunkt desselben liegt, so daß die gebündelte Strahlung des Reflektors (1) in diese Öffnung eintreten kann. An den Erreger (2) ist ein elektromagnetisches Filter (4) angeschlossen, an dem auf der anderen Seite ein Konverter (5) befestigt sein kann. An den Konverter (5) ist eine Übertragungsleitung (6) angeschlossen, bei welcher es sich um einen elektromagnetischen Hohlleiter oder auch um ein koaxiales Kabel bzw. eine koaxiale Leitung handeln kann. Die Übertragungsleitung (6) kann geradlinig oder auch abgeknickt an den Konverter (5) angeschlossen sein, so wie es in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist.

Das Filter (4) besteht entsprechend Fig. 2 aus einem Rohrstück (7) mit einem rechteckigen inneren Querschnitt. Es handelt sich bei dem Rohrstück (7) um einen Abschnitt eines rechteckigen Hohlleiters. Im Verlauf des Rohrstücks (7) sind induktive Kurzschlußelemente (8) angebracht, die an sich bekannt sind und daher nicht weiter erläutert werden. Die Kurzschlußelemente (8) sind vorzugsweise Stifte oder Schrauben, die an das Innere des Rohrstücks (7) hineinragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind an beiden axialen Enden des Rohrstücks (7) Befestigungsflansche (9) und (10) angebracht, mittels derer das Filter (4) sehr einfach montiert werden kann.

Das Filter (4) ist um seine Längsachse tordiert. Die Torsion ist dabei so gewählt, daß die einander entsprechenden Achsen der beiden stirnseitigen Öffnungen (11) und (12) um 90° gegeneinander gedreht sind. So liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel die große Achse der Öffnung (11) mit dem Befestigungsflansch (9) entsprechend Fig. 3 horizontal, während die große Achse der Öffnung (12) auf der anderen Seite des Rohrstücks (7) mit dem Befestigungsflansch (10) vertikal verläuft. Die Anschlußebene für rechteckige Hohlleiter ist dement­ sprechend bei Einsatz des Filters (4) gegenüber einem geradlinigen Filter um 90° gedreht.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Eingrenzung des Frequenzbereichs bei der Übertragung von elektromagnetischen Wellen, bestehend aus einem Rohrstück, das mit induktiven Kurzschlußelementen ausgerüstet ist und einen lichten Querschnitt hat, in dem zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen unterschiedlich lang sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (7) derart um seine Längsachse tordiert ist, daß die einander entsprechenden Achsen seiner stirnseitigen Öffnungen (11, 12) um 90° gegeneinander gedreht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (7) einen rechteckigen lichten Querschnitt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (7) einen elliptischen lichten Querschnitt hat.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Rohrstücks (7) senkrecht zu dessen Längsachse verlaufende Befestigungsflansche (9, 10) angebracht sind.