DE3801251A1

DE3801251A1 - Dielektrischer resonator

Info

Publication number: DE3801251A1
Application number: DE3801251A
Authority: DE
Inventors: Youhei Ishikawa; Kikuo Tsunoda; Toshiro Hiratsuka; Hirotsugu Abe
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-01-17
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1988-07-28
Also published as: GB2237148B; GB2236433B; GB9022524D0; GB2201045A; GB2237148A; GB9022523D0; GB2236433A; US4821006A; GB2201045B; GB8800923D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kleindimensio nierten, dielektrischen Resonator und insbesondere einen dielektrischen Resonator, der einen TE_01δ-Modus verwendet.

Im allgemeinen gehören zu den dielektrischen Resonatoren solche Resonatoren, die eine kleinere Baugröße und einen höheren Q-Faktor als herkömmliche, metallische Hohlraum resonatoren haben. Dielektrische Resonatoren werden ins besondere als Bandpaßfilter in Übertragungs-Vervielfachern od. dgl. Mikrowellen-Kommunikationsgeräten verwendet.

Der Aufbau des dielektrischen Resonators unterscheidet sich entsprechend dem verwendeten, elektromagnetischen Wellen modus, wobei der verwendete Modus entsprechend dem gewünschten Zweck gewählt wird. Beispielsweise ist im TE_01δ-Modus, der bezüglich der Nebenschwingungen bzw. des Streuverhaltens nicht sehr gut ist, der Energiekonzentrationsgrad des Resonators hoch, der Verlust des gesamten Resonators ist nur durch den Verlust des dielektrischen Resonators bestimmt, so daß ein höherer Q-Faktor erzielt werden kann. Für den Fall des TEM-Modus sind die Nebenresonanzeigenschaften gut, aber der Verlust des metallischen Leiters ist vergleichsweise groß, wobei der Q-Faktor des Resonators nicht so hoch ist. Beim TM-Modus liegen die Eigenschaften etwa in der Mitte zwischen den beiden vorgenannten Modi, jedoch muß der leitende Zustand der Anschlußfläche sehr sorgfältig auf rechterhalten werden, da zwischen dem dielektrischen Resonator und dem Gehäuse ein Wirkstrom über die Anschluß fläche fließt. Es ist notwendig, daß die mechanische Ver formung absorbiert wird, die durch den Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines dielektrischen Resonators aus Keramik und eines Gehäuses erzeugt wird, so daß für das Gehäuse metallbeschichtete Keramik als Baustoff erforderlich ist. Demgemäß ist für das Gehäuse ein Metall zu verwenden welches einfacher zu bearbeiten ist. Um den Q-Faktor zu verbessern, wird ein dielektrischer Resonator vom TE_01w-Modus verwendet.

Bei einem dielektrischen Resonator, der den herkömmlichen TE_01δ-Modus verwendet, hat der Resonator einen zylindri schen, dielektrischen Resonator, der beispielsweise auf TiO₂ -System-Keramik besteht, der in einem geschlossenen, metallischen Gehäuse auf einer zylindrischen Halterung befestigt ist. Dieser dielektrische Resonator, der wie vorstehend beschrieben, dielektrische Keramik verwendet, kann kleiner aufgebaut sein als ein metallischer Hohlraum resonator. Da die elektromagnetischen Energien voll in die elektrischen Resonatoren konzentriert sind, kann ein Resonator mit einem höheren Q-Faktor konstruiert werden.

Bei einem üblichen Bandpaßfilter, bei dem mehrere dielek trische Resonatoren im gleichen Gehäuse angeordnet sind, sind die vorstehend beschriebenen zylindrischen dielektrischen Resonatoren in seitlicher Richtung induktiv gekoppelt, da sie im Metallgehäuse auf einer Ebene angeordnet sind. Ein Filter mit einer derartigen Anordnung hat den Nachteil, daß auch die asymmetrischen Modi von EH_11δ, TM_01w, HE_11δ etc. mit hoher Wahrscheinlichkeit angeregt werden und daß die Nebenresonanzeigenschaften schlecht sind.

Es wurde bereits versucht, mehrere zylindrische, dielektrische Resonatoren, die ideal in der mittleren Achse jedes dielektrischen Resonators liegen, in der Richtung der zentralen Achse anzuordnen. Fig. 27 zeigt den Aufbau des Apparates in teilweise weggebrochener, perspektivischer Darstellung. Wie aus der Fig. 27 zu ersehen ist, sind die zylindrischen, dielektrischen Resonatoren 21, 22, 23, 24 mittels ringförmiger Abstandshalter 31 im metallischen Ge häuse 30 befestigt.

Es wurde auch ein dielektrischer Resonatorapparat vorgeschlagen, der in einem zylindrischen, dielektrischen Resonator fächerförmig angeordnet ist, und die Symmetrieeigen schaften der elektromagnetischen Wellenbewegung verwendet, um den Apparat insgesamt kleiner zu machen, und der bezüglich der Strahlungseigenschaften verbessert ist. Die Fig. 28A und 28B zeigen den Innenaufbau des Appa rates in der Draufsicht und der Vorderansicht. Wie in den Fig. 28 dargestellt, sind die zylindrischen, di elektrischen Resonatoren 51 bis 54 durch Schneiden in einer Ebene durch ihre zentralen Achsen geformt, wobei die Schneidflächen an dem Metallgehäuse 40 anliegend befestigt sind. Die Bezugsziffern 43, 45 bezeichnen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und die Bezugsziffern 42 und 44 bezeichnen Stifte, die den Kopplungsschaltkreis bilden.

Bei dem bekannten dielektrischen Resonatorapparat gemäß Fig. 27 ist der vorstehend beschriebene, asymmetrische Modus schwer anzuregen, und die Nebenresonanzeigenschaften sind gut, wobei aber Nachteile darin bestehen, daß die Betriebssicherheit hinsichtlich der Festigkeit niedriger ist, wenn als Abstandsring 31 ein Kunstharz verwendet wird, und der unbelastete Gütefaktor, d. h. Q₀ ist wegen des niedrigen tan δ niedriger. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Metallgehäuses 33 ist ver gleichsweise unterschiedlich, wenn für den Abstandsring Keramik verwendet wird, und es ist schwierig, die durch die Wärmeausdehnung erzeugten mechanischen Störungen zu absorbieren. Bei dem in den Fig. 28A und 28B gezeig ten, dielektrischen Resonatorapparat liegt jeder der Reso natoren an der Innenwand des Metallgehäuses an, ohne daß ein Zwischenraum gegeben ist, so daß der ganze Apparat eine kleinere Baugröße hat und die Strahlungswirkung höher wird. Jedoch wird hier ebenso wie dem dielektrischen Reso natorapparat, in dem mehrere zylindrische dielektrische Resonatoren auf einer Platte angeordnet sind, der asymme trische Modus mit hoher Wahrscheinlichkeit angeregt, die Nebenresonanzeigenschaften sind schlecht und weiterhin sind die Konstruktionseigenschaften schlechter.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen dielektrischen Resonatorapparat zu schaffen, der noch schwerer im asymmetrischen Modus anzuregen ist, der eine kleinere Baugröße aufweist, und bei dem der Strahlungseffekt verbessert ist, und der insgesamt bessere Eigenschaften als die bekannten Resonatorapparate aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen dielektrischen Resonatorapparat, der dadurch gekenn zeichnet ist, daß die elektrischen Wände an einer oder zwei Ebenen liegen, die die zentrale Achse der elektro magnetischen Feldverteilung im Betriebsmodus eines di elektrischen Resonators enthalten, ein dielektrischer Resonator, der jeweils die elektrische Wand erfaßt, die in ihrer Form zurückgenommen ist, ist durch mehrere eine ideale gerade Linie gemeinsam mit der Mittelachse jedes der dielektrischen Resonatoren bildende, dielektrische Resonatoren gebildet, die induktiv in Axialrichtung gekoppelt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der dielektrische Resonator beispielsweise als ein zylindrisches, d.h. als ein unregelmäßiges Dreiecksprisma mit einem unregelmäßigen dreieckigen Quer schnitt ausgebildet, der aus einem Radiusbogen und einem Paar Geraden umschlossen ist, die jeweils einen vorge gebenen Winkel einschließen, und hat ein Paar recht eckige Außenplatten, die die elektrischen Wände bilden und jeweils eine Gerade enthalten, die sich an der zentralen Achse kreuzen, und einen Paar oberer und unterer Platten, die jeweils die gleiche Form wie der Querschnitt aufweisen, sowie einer rechtwinkeligen, gekrümmten Platte, die den Bogen enthält.

Somit arbeitet bei dem dielektrischen Resonatorapparat gemäß der vorliegenden Erfindung jeder dielektrische Resonator wie beispielsweise der herkömmliche zylindrische dielektrische Resonator, da die elektrischen Wände aus einem oder zwei Plattenteilen bestehen, um das Bild des elektromagnetischen Wellenmodus durch diese beiden elek trischen Wände zu erzeugen. Da die jeweiligen dielektrischen Resonatoren so angeordnet sind, daß sie gemeinsam in diesen jeweiligen Achsen liegen, ist der asymmetrische Modus, wie beispielsweise EH_11δ, TM_01δ, HE_11δ od. dgl. schwieriger anzuregen, und die Nebenresonanzeigenschaften werden verbessert. Auch die jeweiligen kleiner dimensionierten, dielektrischen Resonatoren sind kleiner als beispielsweise die herkömmlichen, zylindrischen dielektrischen Resonatoren, und die leitende Fläche liegt leitend an einer oder zwei Plattenteilen an, um die Strahlungswirkung zu verbessern. Demgemäß wird ein dielektrischer Resonatorapparat geschaffen, der insgesamt eine kleinere Baugröße aufweist.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen dielektrischen Resonator zu schaffen, der verhindert, daß der Strom an der zentralen Achse der elektromagnetischen Feldverteilung konzentriert wird, und der insgesamt einen geringeren Joule-Verlust und einen höheren Q-Faktor hat. Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen dielektrischen Resonator gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem dielektrischen Resonator unter Verwendung eines TE_01δ-Modus das Dielektrikum nahe der vorstehend beschriebenen, zentralen Achse ent fernt ist, wobei die elektrischen Wände an einer oder zwei Platten bestehen, die durch die zentrale Achse der elektro magnetischen Feldverteilung verlaufen, wobei jeder der dielektrischen Resonatoren, der die elektrische Wand treibt, in seiner Form zurückgenommen ist.

Anders ausgedrückt, ist der dielektrische Resonator beispielsweise als ein Hohlzylindersektor, d. h. als ein unregelmäßiges, polygonales Prisma mit einem unregelmäßigen, polygonalen Querschnitt ausge bildet, der durch einen ersten Bogen mit großem Radius, einen zweiten Bogen mit kleinem Radius konzentrisch zum ersten Bogen, zwei Linien zwischen den Bögen im rechten Winkel zueinander gebildet ist, und besteht aus einem Paar rechteckiger Außenplatten, die die elektrischen Wände bilden, und in denen jeweils eine der Linien enthalten ist, einem Paar oberer und unterer Platten mit jeweils einer Form gleich dem Querschnitt, einer großen recht eckigen, entsprechend dem ersten Bogen gekrümmten Platte in einer kleinen rechteckigen, entsprechend dem zweiten Bogen gekrümmten Platte.

Daher bestehen bei dem dielektrischen Resonator gemäß der vorliegenden Erfindung die elektrischen Wände an einer oder zwei Ebenen, die die zentrale Achse der elektromagnetischen Feldverteilung enthalten, und ein dielektrischer Resonator vom TE₀₁ -Modus wird erzeugt, wobei eine der dielektrischen Platten, die an der elek trischen Wand anliegt, in ihrer Form entfernt ist, wobei die Verteilung des Verstellstroms, der von dem entfernten Dielektrikum in der Nähe der zentralen Achse zum Dielektrikum fließt, von der zentralen Achse entfernt gehalten wird. Dadurch wird im Bereich der zentralen Achse und ihrer Umgebung der Joule-Verlust gemeinsam verringert. Somit kann ein dielektrischer Resonator mit einem höheren Q-Faktor gebaut werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den Aufbau einer dielektrischen Resonatorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung teil weise ausgebrochen;

Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt des Apparates gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den dielektrischen Resonatorapparat gemäß Fig. 1 in einer Teilansicht im Schnitt;

Fig. 4 den Teil gemäß Fig. 3 in perspektivischer Dar stellung;

Fig. 5 und 6 den Aufbau einer ersten Stufe des dielektrischen Resonators und ein äquivalenter Schaltkreis;

Fig. 7 einen dielektrischen Resonatorapparat gemäß Fig. 1 teilweise im Schnitt;

Fig. 8 einen dem vorstehend beschriebenen dielektrischen Resonatorapparat entsprechenden Schaltkreis;

Fig. 9 eine Tabelle zur Erläuterung der Materialien des Resonators und der Keramikbasisplatte, die bei dem vorstehend beschriebenen Apparat ver wendet werden, und deren Eigenschaften;

Fig. 10 eine Tabelle der Eigenschaften, die bei einem konkreten Bandpaßfilter verwendet werden;

Fig. 11 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Kopplungskoeffizienten zwischen den je weiligen dielektrischen Resonatoren;

Fig. 12 und 13 grafische Darstellungen zur Erläuterung der Eigenschaften des Bandpaßfilters;

Fig. 14A bis 14C schematische Darstellungen jeweils zur Er läuterung eines Kupplungsschaltkreises mit Eingang und Ausgang am dielektrischen Resonator apparat gemäß anderen Ausführungsformen;

Fig. 15 den Aufbau zur Sicherung eines dielektrischen Resonators in einer weiteren Ausführungsform in einem Querschnitt;

Fig. 16 eine zweite Ausführungsform eines Bandpaßfilters unter Verwendung des dielektrischen Resonators gemäß der vorliegenden Erfindung in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung;

Fig. 17 den Apparat gemäß Fig. 16 im Längsschnitt;

Fig. 18 eine Teilansicht des Längsschnittes gemäß Fig. 17;

Fig. 19 einen Teil gemäß Fig. 18 in perspektivischer Darstellung;

Fig. 20 einen Äquivalentschaltkreis für das Bandpaß filter;

Fig. 21 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Materialien, die für den Resonator und Keramikbasisplatte verwendet werden, aus denen der Apparat hergestellt ist, und die Charakte ristiken dieser Materialien;

Fig. 22 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Ströme, die durch den dielektrischen Reso nator und die Leiter strömen;

Fig. 23 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der jeweiligen Baugrößen des dielektrischen Resonators und des Gehäuses und der Charakte ristiken für den unbelasteten Q-Faktor;

Fig. 24 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Charakteristiken, die bei einem konkreten Bandpaßfilter verwendet werden;

Fig. 25 den Aufbau zur Befestigung des dielektrischen Resonators gemäß einer weiteren Ausführungs form im Längsschnitt;

Fig. 26A, B den Aufbau des dielektrischen Resonators gemäß weiterer Ausführungsformen im Schnitt; und

Fig. 27 und Fig. 28A, B Ansichten zur Erläuterung des Aufbaus von her kömmlichen dielektrischen Resonatorapparaten.

Anzumerken ist, daß in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Fig. 1 zeigt in teilweise ausgebrochener perspektivischer Darstellung den Aufbau einer dielektrischen Resonatorvor richtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, ist ein kastenförmiges Gehäuse durch Verbinden von zwei Gehäuseele menten 1 und 2 zusammengesetzt. Die Gehäuseelemente bestehen aus Metall, wie beispielsweise Eisen, Aluminiumlegierungen od.dgl. An den Seitenflächen des Gehäuseelementes 1 sind N-Typ-Anschlüsse 3 und 4 für Eingang und Ausgang angeordnet. Im Metallgehäuse ist eine Metallplatte 6 in der Mitte auf rechtstehend angeordnet. Eine Anzahl von Keramikgrund platten 7 liegen jeweils an beiden Seiten der Metallplatte 6 und an der Bodenfläche des Gehäuses 1 an. Die Keramik grundplatte 7 ist an ihrer gesamten Oberfläche mit Silber elektroden beschichtet, um eine elektrische Wand zu bilden. Auf den Silberelektroden sind dielektrische Resonatorkörper, die je aus einem Viertel eines runden dielektrischen Resonators 51 bis steht, befestigt. Diese dielektrischen Resonatoren 51 bis 58 sind im Gehäuse aufgenommen, wobei nur die dielek trischen Resonatoren 52 bis 54 in der Fig. 1 zu sehen sind.

Jeder der dielektrischen Resonatoren hat die Form eines unregelmäßigen trigonalen Prismas mit einem unregelmäßigen Dreiecksquerschnitt, der durch einen Bogen mit einem Radius und zwei Geraden gebildet wird, die miteinander einen rechten Winkel einschließen, und der Resonator wird je weils durch ein Paar rechteckiger Außenflächen, die die elek trischen Wände bilden und jeweils eine Gerade enthalten, die sich entlang einer zentralen Achse durch die beiden Flächen schneiden, einem Paar oberer und unterer Flächen, die je weils die gleiche Form wie der Resonatorquerschnitt auf weisen und einer rechteckigen, gekrümmten Fläche, in der der Bogen liegt, gebildet. Mit anderen Worten, jeder Resonator 51-58 hat die Form eines Zylindersektors.

Fig. 2 zeigt den Apparat gemäß Fig. 1 in einer Teilansicht im Schnitt, wobei der Schnitt durch eine Ebene parallel zur Stirnseite mit den Anschlußklemmen 3 und 4 belegt worden ist. Wie in der Fig. 2 dargestellt, enthält eine Außen fläche 52 a eine zentrale Achse eines dielektrischen Reso nators 52, die an der vertikalen Fläche der keramischen Grundplatte 7 anliegt, wobei die andere Außenfläche 52 b fest an der horizontalen Fläche der Keramikgrundplatte 7 anliegt. Die Innenwand 2 a des Gehäuseelementes 2 bildet eine zylindrische Fläche, deren Mittelachse die Achse des dielektrischen Resonators ist. Die zylindrische Fläche 2 a ist zur leichteren Kennlinienberechnung ge formt. Es ist nicht notwendig, daß sie eine derartige Form aufweist. In der Zeichnung ist am Eckteil des Ge häuseelementes 2 eine Justierschraube 8 zur Frequenzab stimmung angeordnet, die aus Metall oder einem Dielektri kum besteht, und die in eine schräge Bohrung eingeschraubt ist. Die Justierschraube 8 wird so eingeschraubt, daß ihr vorderes Ende 8 a in das Gehäuse ragt, um durch das Maß des Vorstehens die Frequenzabstimmungseinstellung zu bewirken.

Das in der Fig. 2 gezeigte Resonatorsystem wird im Modus TE_01δ betrieben. In diesem Fall fließt innerhalb des di elektrischen Resonators ein Verschiebestrom, wie er durch eine gestrichtelte Linie dargestellt ist, und ein tat sächlicher Hauptstrom i 1 strömt in den Anschlußbereich zwischen den Silberelektroden 7 a, 7 b, die auf der Oberfläche der Keramikgrundplatte 7 ausgebildet sind, und der Außenebene des dielektrischen Resonators, und zur Innenwand 2 a des Gehäuseelementes 2 fließt ein Reststrom i 0 des tatsächlichen Stromes. Anders gesagt sind beispielsweise Stellen, wo der Strom wahrscheinlich am gleichmäßigen Strömen ver hindert ist, wie beispielsweise an der Anschlußfläche zwischen dem Gehäusehauptteil des metallischen Gehäuses und der Ab deckung, nicht auf dem Weg vorhanden, wo der Resonanzstrom stark strömt und auf dem die integrierten Elektroden vorge sehen sind. Da der Resonanzstrom, der zum Gehäuse strömt, ein Reststrom ist, kann ein metallisches Gehäuse, welches aus zwei Gehäuseelementen zusammengesetzt ist, verwendet werden. Ein solches Metallgehäuse ist leichter herzustellen, insbesondere bei Massenproduktion. Auch werden in diesem Fall die dielektrischen Resonatoren 52 etc. durch den di elektrischen Verlust oder den Joule-Verlust des peripheren Leiters aufgeheizt, so daß die Wärme an den Gehäuseele menten 1 und 2 über die Keramikgrundplatte 7 und die Metallplatte 6 abgegeben wird. Somit wird die Wärme leicht nach außen abgegeben, so daß der Apparat auch in einem Stromkreis hoher Leistung verwendet werden kann. Da die dielektrischen Resonatoren 52 etc. durch die Keramikgrundplatte 7, die am Gehäuseelement festgeklebt ist, befestigt ist, kann die mechanische Verzerrung, die von dem Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Gehäuseelement aus Metall und dem dielektrischen Resonator aus Keramik verursacht wird, absorbiert werden, so daß es möglich ist, die Erregung des perfekten TE₀₁- Modus aufrecht zuerhalten, ohne daß sich der Verbindungs teil löst, der zwischen der Silberelektrode auf der Keramik grundplattenoberfläche, die als elektrische Wand dient, und dem dielektrischen Resonator liegt.

Anzumerken ist, daß die entsprechenden Keramikgrundplatten 7 integriert sein können, so daß sie gemeinsam aus einer Grundplatte bestehen. Weiterhin können die ent sprechenden Silberelektroden 7 a, 7 b ebenfalls als eine kontinuierliche Elektrode ausgebildet sein. Es können auch beide Keramikgrundplatten und der dielektrische Resonator als eine Baueinheit aus Keramikmaterialien aufgebaut sein.

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht im Schnitt rechtwinklig zur Seitenfläche des Gehäuseelementes mit einem Anschluß 3, der wie in der Fig. 1 dargestellt dort befestigt ist, mit einer ersten Stufe des dielektrischen Resonators 51, einer Grundplatte 9 in Form eines Streifens, einem Leitungs draht 10 zum elektrischen Verbinden der Eingangsklemme 3 mit diesem Steifen 9. Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung diesen Teil. Der Streifen 9 besteht aus einer streifenförmigen Grundplatte 9 a und einer Leiterbahn 9 b, wobei der Leitungsdraht 10 den zentralen Leiter der Eingangsklemme 3 mit der Leiterbahn 9 b elektrisch leitend verbindet. Auf der Bodenfläche der ersten Stufe des di elektrischen Resonators 51 ist eine Silberelektrode aus gebildet, die über Gleichstrom elektrisch leitend mit der Leiterbahn 9 b verbunden ist. Auf diese Art und Weise ist der dielektrische Resonator elektrisch mit der Eingangs klemme verbunden. Fig. 5 und 6 zeigen eine Elektrode die auf jeder Fläche des dielektrischen Resonators 51 gemäß Fig. 3 und 4, ausgebildet ist, sowie einen Äquivalentschalt kreis für den Eingriffsschaltkreis dieses Eingangsschalt kreises. Aus der Fig. 4 ist zu ersehen, daß an einer Außenfläche 51 c des Resonators 51 ein stufenförmig aus geschnittener Teil vorgesehen ist, der einen Raum zum Einsetzen des vorderen Teils eines Leiterstreifens 9 ermöglicht. In der Fig. 5 entspricht eine Elektrode 51 a, die auf der vertikalen Fläche ausgebildet ist, einer Spule L in der Fig. 6, wobei die Kapazität zwischen den Elek troden 51 a und 51 b (siehe Fig. 5) sowie zwischen den Elek troden 51 a und 51 c jeweils den Kondensatoren C 1, C 2 in der Fig. 6 entspricht. Ein Widerstand R zeigt die Impe danz der Last, die an die Klemme 3 angeschlossen ist. Die Eingangsimpedanz ist durch die Größe und die Form der Elektrode, die auf der horizontalen Fläche der ersten Stufe des dielektrischen Resonators ausgebildet ist, eingestellt, um eine Anpassung des Koaxialkabels, welches an die Eingangsklemme 3 angeschlossen wird, zu erzeugen.

Die in den Fig. 3 bis 6 gezeigte Ausführungsform zeigt den Kupplungsschaltkreis des Eingangsteils, wobei ein ähnlicher Schaltkreis auch an der Ausgangsseite gebildet wird.

Fig. 7 zeigt den Apparat gemäß Fig. 1 in einem Schnitt parallel zur Bodenfläche oder Deckelfläche, wobei die dritten bis sechsten Stufen der dielektrischen Resonatoren 53 bis 56 zu sehen sind, eine Abschirmplatte S den Raum des Gehäuses in zwei Teile teilt wodurch in der Fig. 7 gesehen eine obere Gruppe von Resonatoren 55, 56 und eine untere Gruppe von Resonatoren 53, 54 gebildet wird, die Platte S eine Öffnung S 1 aufweist, um zwischen der vierten Stufe des dielektrischen Resonators 54 und der fünften Stufe des dielektrischen Resonators 55 eine Kopplung zu erzeugen, ein Schlitz S 2 zur Kopplung zwischen der dritten Stufe des dielektrischen Resonators 53 und der sechsten Stufe des dielektrischen Resonators 56 dient. Wie vor stehend beschrieben wird jeder dieser dielektrischen Resonatoren im Modus TE_01δ verwendet und gleichzeitig wird der Modus der zweiten harmonischen Schwingung ange regt. Die Erzeugung der zweiten Oberschwingung ist einer der Gründe für die schlechteren Nebenresonanzeigenschaften. Bei der Ausführungsform wird bei der Kopplung zwischen der vierten Stufe des dielektrischen Resonators 54 und der fünften Stufe des dielektrischen Resonators 55 die An kopplung der zweiten Oberschwingung verhindert. Es wird nämlich z. B. im dielektrischen Resonator 54 die Magnetkraft linie H 1 der zweiten Oberschwingung und im dielektrischen Resonator 55 die Magnetkraftline H 2 der Oberschwingung erzeugt. Die beiden dielektrischen Resonatoren sind in solcher positioneller Beziehung zueinander angeordnet, daß die gegenseitigen Vektoren des Magnetfeldes der zweiten Oberschwingung der beiden dielektrischen Resonatoren zu einander ganzzahlig orthogonal sind, wodurch die Kopplung der zweiten Oberschwingung aufgehoben wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der vorstehend be schriebene asymmetrische Modus nicht angeregt, da dielektrischen Resonator in Viertelform verwendet wird, wodurch verglichen mit der herkömmlichen zylindrischen Form des dielektrischen Resonators die Nebenresonanzeigenschaf ten verbessert werden. Obwohl der asymmetrische Modus für den Fall mit Ausnahme der vierteiligen Form erzeugt wird, besteht der E-Modus nicht länger, und es werden Nebenresonanzeigenschaften auftreten, die besser als die bei dem Apparat gemäß Fig. 27 sind.

Weiterhin ist aus der Fig. 7 zu ersehen, daß die dritte Stufe des dielektrischen Resonators 53 schwach mit der sechsten Stufe des dielektrischen Resonators 56 verbunden ist, da der Schlitz S 2 besteht. Hieraus folgt, daß ein Dämpfungspol in der Kennlinie des Bandpaßfilters erzeugt wird, wodurch die Filtercharakteristiken verbessert werden.

Das Bandpaßfilter, welches einen achtstufigen dielektrischen Resonator verwendet, ist auf die vorstehend beschriebene Art aufgebaut. Fig. 8 zeigt die Äquivalentschaltung, wobei die Bezugsziffer Qe 1 den Kupplungsteil zwischen dem Anschluß 3 und der ersten Stufe des dielektrischen Resonators 51, die Bezugsziffer Qe 2 einen Kupplungsteil zwischen der achten Stufe des dielektrischen Resonators 58 und dem An schluß 4 bezeichnet. Die Bezugsziffern K 12, K 23, K 34, K 45, K 56, K 57, K 78 bezeichnen jeweils die Kupplungsteile zwischen den dielektrischen Resonatoren der Stufennummern, die durch die zweistelligen Zahlen dargestellt sind. Die Bezugs ziffer K 36 bezeichnet den Kupplungsteil zwischen der dritten Stufe des dielektrischen Resonators 53 und der sechsten Stufe des dielektrischen Resonators 56, die infolge des Schlitzes S 2 (siehe Fig. 1 und Fig. 7) be steht.

Die Konstruktionsmaterialien des Bandpaßfilters, die konkreten Beispiele für die jeweilige Größe, die Charak teristiken und Bedingungen sind im folgenden beschrieben.

Fig. 9 zeigt eine Tabelle für die Materialien jedes Resonators und der Keramikgrundplatte zum Halten dieser Resonatoren. Fig. 11 zeigt auch die Kupplungskoeffizenten zwischen den dielektrischen Resonatoren in Größe und Positionsbeziehung jedes dielektrischen Resonators. Fig. 12 und 13 sind grafische Darstellungen, die die Charakteris tiken des mit solchen Bedingungen aufgebauten Bandpaßfilters zeigen. Fig. 12 zeigt den Reflexionsverlust und das Dämpfungsmaß bezogen auf die Frequenz. Fig. 13 zeigt die Be lastungsdämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz. Fig. 10 zeigt die An gaben für das Bandpaßfilter. Auf diese Art und Weise kann das Bandpaßfilter mit geringer Einfügungsdämpfung und großem Dämpfungsmaß aufgebaut werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Verbindung von Eingang und Ausgang durch kapazitive Kopplung durchgeführt, kann aber auch durch induktive Kopplung durchgeführt werden. Die Fig. 14A bis 14C zeigen Beispiele für diesen Fall. Bei dem in der Fig. 14A gezeigten Bei spiel erstreckt sich ein Metallstift 11 entlang dem Inneren des Gehäuses von der in der Seitenwand des Gehäuses be festigten Anschlußklemme 3 ausgehend, wobei die durch den Metallstift 11 bewirkten Magnetkraftlinien mit dem dielektrischen Resonator 51 verkettet werden. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 14B ist im Gehäuse eine Schlaufe 12 aus einem Metalldraht ausgebildet, wobei die Schlaufe mit ihrem einen Ende 12 a durch Löten od. dgl. elektrisch leitend mit dem Gehäuse verbunden ist, während das andere Ende der Schlaufe elektrisch leitend mit der an der Oberseite des Gehäuses angeordneten Anschlußklemme 3 verbunden ist. Bei dem in der Fig. 14C gezeigten Bei spiel ist der Metalldraht 13 zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem dielektrischen Resonator angeordnet, wobei der Metalldraht an seinem einen Ende 13 a am Gehäuse inneren angeschlossen ist, und mit seinem anderen Ende elektrisch leitend mit der Anschlußklemme 3 verbunden ist, was dazu führt, daß der Metallstab oder der Metalldraht und der dielektrische Resonator miteinander induktiv ge koppelt sind.

Auch bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Keramikgrundplatte mit einer Silberelektrode versehen, die auf deren Oberfläche ausgebildet ist, und die dann ver wendet wird, wenn der dielektrische Resonator an der Innen wand oder dgl. des Gehäuses zur Anlage gebracht wird und dort befestigt wird. Zusätzlich kann der dielektrische Resonator beispielsweise durch ein elastisches Element aus einem metallischen Material, wie dies in der Fig. 15 dargestellt ist, befestigt werden. Wie aus der Fig. 15 zu ersehen ist, ist eine Metallplatte 14 oder ein Metall netz in Wellenform durch teilweises Löten oder das Kunst harzsystem eines Klebstoffes festgeklebt. Mechanische Zer störungen, die durch den Unterschied der Wärmeausdehnung zwischen dem dielektrischen Resonator aus Keramikmaterial und dem Gehäuseglied aus Metall auftreten, können absorbiert werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurden dielektrische Resonatoren mit 90°-Sektorwinkel ver wendet. Es können auch dielektrische Resonatoren ver wendet werden, deren Sektoröffnungswinkel kleiner als 90° ist. In diesem Fall wird im unbelasteten Zustand der Verlust erhöht, wodurch der Q-Faktor für unbelasteten Zustand verringert wird, wenn der Sektoröffnungswinkel zu klein ist. Wenn der Winkel beispielsweise größer als 180° ist, kann die Baugröße nicht sehr klein gehalten werden. Der Strahlungseffekt wird jedoch verglichen mit dem her kömmlichen dielektrischen Resonator gemäß Fig. 27 besser.

Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Filter konstruiert werden, das eine hohe Gestaltungs genauigkeit aufweist, im asymmetrischen Modus schwer an zuregen ist und bezüglich der Nebenresonanzeigenschaft über legen ist, da mehrere kleine dielektrische Resonatoren induktiv in axialer Richtung gekoppelt werden, wobei die Achse jedes Resonators auf der gemeinsamen Achse liegt, wie dies bei dem herkömmlichen dielektrischen Resonator apparat, der in zentraler axialer Richtung angeschlossen ist, erfolgt. Da die Außengröße jedes dielektrischen Resonators ebenfalls kleiner ausgeführt werden kann, kann der gesamte dielektrische Resonatorapparat kleiner ausgeführt werden. Da jeder der dielektrischen Resonatoren in direktem Kontakt mit der Innenwand oder dgl. des Gehäuses steht, ist der Strahlungseffekt größer, was eine Verwendung selbst im Schaltkreis für große Stromleistung ermöglicht.

Fig. 16 zeigt eine teilweise ausgebrochene, perspektivische Darstellung des Aufbaus eines Bandpaßfilters, bei dem di elektrische Resonatoren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wie aus der Fig. 16 zu ersehen ist, ist ein kastenförmiges Gehäuse durch zwei Gehäuseelemente 1 und 2 zusammengebaut, die aus Metall bestehen. An den Seitenflächen des Gehäuseelementes 1 sind N-Anschlußklemmen 3, 4 für den Eingang und den Ausgang be festigt. Im Metallgehäuse ist eine Metallplatte 6 aufrecht und in der Mitte angeordnet. An beiden Seiten der Metall platte 6 und der Bodenfläche des Gehäuseelementes 1 liegen jeweils mehrere Keramikgrundplatten 7 an. Die Keramikgrund platte 7 ist an ihrer gesamten Oberfläche mit einer Silber elektrode beschichtet. Der dielektrische Resonator, der die Form eines Viertels eines ringförmigen dielektrischen Resonators aufweist, liegt an der Elektrode an, und ist fest auf der Silberelektrode aufgebrannt. Anders ausge drückt ist der dielektrische Resonator als Hohlzylinder sektor, bzw. als Polygonprisma ausgebildet, das einen unregel mäßigen Polygon-Querschnitt aufweist, der durch einen ersten Bogen mit großem Radius, einen zweiten Bogen mit kleinem Radius konzentrisch zum großen Radius und zwei Geraden zwischen dem Bogen im rechten Winkel zueinander, gebildet ist, und begrenzt wird von zwei rechtwinkeligen Außenflächen, die die elektrischen Wände bilden und jeweils eine der Geraden enthalten, einem Paar oberer und unterer Flächen, die jeweils die gleiche Form wie der Querschnitt aufweisen, einer großen, rechteckigen, gekrümmten Fläche, die den ersten Bogen enthält und einer kleinen rechteckigen, gekrümm ten Fläche, die den zweiten Bogen enthält. Bei dem so aufgebauten dielektrischen Resonator besteht die elektrische Wand im TE_01δ-Modus des dielektrischen Resonators an einer Position, wo die Elektrode vorgesehen ist, wobei die Elek trode wie der dielektrische Resonator im TE_01δ-Modus ähnlich dem des zylindrischen, dielektrischen Resonators vor dessen Vierteilung, arbeitet. Die acht dielektrischen Resonatoren sind bei 51 bis 58 im Gehäuse (Fig. 16 zeigt nur die Reso natoren 52 bis 54) aufgenommen. Anzumerken ist, daß die Schlaufe L die magnetische Kopplung zwischen der dritten Stufe des Resonators 53 und der sechsten Stufe des Reso nators 56 bildet, und der Schlitz S die magnetische Kopplung zwischen der vierten Stufe des Resonators 54 und der fünften Stufe des Resonators 55 erhält.

Fig. 17 zeigt den Apparat gemäß Fig. 16 im Schnitt parallel zur Stirnseite, an der die Anschlußklemmen 3 und 4 ausge bildet sind. Wie aus der Fig. 17 zu ersehen ist haben die dielektrischen Resonatoren 52, 57 jeweils die Teilungs flächen 52 a, 52 b und 57 a, 57 b, mit denen sie fest im elektrischen Kontakt an die vertikalen Flächen 7 a, 7 a und die horizontalen Flächen 7 b, 7 b der Keramikgrundplatten 7, 7 aufgebrannt sind. Die Innenwand 20 des Gehäuseelementes 2 hat eine zylindrische Fläche, deren Mittelachse die Mittel achse des dielektrischen Resonators ist. Fig. 17 zeigt eine Justierschraube 8 für die Frequenzabstimmung, die aus Metall oder einem Dielektrikum besteht. Wie dargestellt ist die Justierschraube 8 in eine schräge Bohrung im Eck teil des Gehäuseelementes 2 eingeschraubt. Das vordere Ende 8 a ragt nach Einschrauben der Justierschraube 8 in das Gehäuse, so daß die Frequenzabstimmung durch das Maß des Vorstehens durchgeführt wird.

Fig. 22 zeigt insbesondere den Verlauf des Stroms im di elektrischen Resonator 57 gemäß Fig. 17. Die elektro magnetische Feldverteilung mit der ringförmigen zentralen Achse 0 als der zentralen Achse wird im dielektrischen Körper des dielektrischen Resonators 57 erzeugt. Ein Verstellstrom i 0 strömt in der gestrichelt dargestellten Richtung, ein tatsächlicher Strom i ₁ strömt zwischen den Anschlußteilen der Silberelektroden 7 a, 7 b auf der Ober fläche der keramischen Grundplatte 7 und den Anschlußflächen 57 a, 57 b des dielektrischen Resonators, und ein tatsächlicher Strom i ₂ strömt zur Innenwand 2 a des Gehäuseelementes 2. Wie aus der Fig. 22 zu ersehen ist, fließen die Ströme in den Leiter und sind als i ₁ und i ₂ verteilt, wenn die Verteilung des Verschiebestroms innerhalb des dielektrischen Resonators einen größeren Abstand zur Mittelachse 0 erhält, so daß die Ströme nicht an der zentralen Achse und in deren Umgebung konzentriert sind, wodurch der Joule-Verlust ins gesamt verringert wird.

Es können folgende Gleichungen aufgestellt werden:

Q′ = ( πμ₀ω/4R _s ) × <r< (1)
1/Q₀ = (1/Q _0o ) + (1/Q′ ) (2)
<r< = ∫rH² drdz/∫H² dr dz (3)
RS (Skinwiderstand) = √ (4)

Mit 1/Q′ ist gleich dem Joule-Verlust im Leiter, Q ₀ der Q-Faktor für unbelasteten Zustand und Q _0o ist der unbe lastete Q-Faktor im originalen zylindrischen dielektrischen Resonator ohne Vierteilung.

Ein Mittelwert <r< der Ausdehnung des Magnetfeldes kann nach der Methode der finiten Elemente (ein sogenanntes F.E.M.-Verfahren) in Übereinstimmung mit der Gleichung 3 berechnet werden wobei Fig. 23 die Änderung für Q ₀ bei jeder Größe des dielektrischen Resonators und für jeden Fall zeigt. Wie aus der Fig. 23 zu ersehen kann ein dielektrischer Resonator, dessen Dielektrikum im Bereich der zentralen Achse fehlt, dazu verwendet werden, um Q ₀ zu erhöhen. Wenn beispielsweise der Innenradius R _c des Gehäuses 55 mm, der Außenradius R _o des dielektrischen Reso nators 41 mm und der Innenradius R _x des dielektrischen Reso nators 0,35 des Außenradius ist, wird der Faktor Q ₀ theo retisch 7500 und tatsächlich 7100.

Der dielektrische Resonator 57 oder dgl. wird durch den dielektrischen Verlust oder den peripheren Leiter-Joule- Verlust aufgeheizt, so daß die Wärme über die Metallplatte 6 und Keramikgrundplatte 7 auf die Gehäuseelemente 1 und 2 übertragen und von diesen nach außen abgestrahlt wird. Da der dielektrische Resonator 57 oder dgl. über die Keramik grundplatte 7 zu diesem Zeitpunkt mit dem Gehäuseelement verklebt ist, kann die mechanische Zerstörung durch den Unterschied der Wärmeausdehnung zwischen dem Gehäuseele ment aus Metall und dem dielektrischen Resonator aus Keramik absorbiert werden, so daß die Anregung des vollständigen TE₀₁- Modus aufrecht erhalten werden kann, ohne daß der Spleißteil zwischen der Silberelektrode der Keramikgrund plattenfläche und dem dielektrischen Resonator sich löst.

Fig. 18 zeigt den Längsschnitt rechtwinklig zur Seiten fläche des Gehäuseelementes, an dem die Anschlußklemme 3 befestigt ist, des in der Fig. 16 gezeigten Apparates. Wie aus der Fig. 18 zu ersehen ist, bezeichnet die Bezugs ziffer 51 eine erste Stufe eines dielektrischen Resonators, die Bezugsziffer 9 eine Leiterplatte in Streifenform mit der streifenförmigen Platte 9 a und der Leiterbahn 9 b, die Bezugziffer 10 einen Verbindungsdraht zum Anschließen der Eingangsklemme 3 mit der Leiterbahn 9 b. Fig. 19 zeigt diesen Teil in perspektivischer Darstellung. Der Streifen 9 be steht aus einem Grundplattenstreifen 9 a und einer Leiter bahn 9 b, wobei der Verbindungsdraht 10 den Mittenleiter der Eingangsklemme 3 und die Leiterbahn 9 b miteinander verbindet. Die Silberelektrode, die auf dem Bodenteil der ersten Stufe des dielektrischen Resonators 51 ausgebildet ist, ist über Direktstrom mit der Leiterbahn 9 b elektrisch leitend verbunden. Auf diese Art und Weise ist zwischen dem dielektrischen Resonator und Eingangsklemme eine elektrische Verbindung geschaffen, wobei ein ähnlicher Schaltkreis auf der Ausgangsseite aufgebaut ist. Es ist unnötig zu sagen, daß der externe Kopplungsaufbau durch die herkömmlichen, bekannten Konstruktionen ersetzt werden kann, beispiels weise andere zahlreiche Konstruktionen, wie beispielsweise eine Kopplungskonstruktion unter Verwendung der Schleife.

Das Bandpaßfilter, das die acht Stufen des dielektrischen Resonators aufweist, ist auf diese Art und Weise aufgebaut. Fig. 20 zeigt seinen Äquivalentschaltkreis. In der Fig. 20 bezeichnet die Bezugsziffer Qe 1 einen Kopplungsteils zwischen der Anschlußklemme 3 und der ersten Stufe des dielektrischen Resonators 51, die Bezugsziffer Qe 2 einen Kopplungsteil zwischen der achten Stufe des dielektrischen Resonators 58 und der Anschlußklemme 4. Die Bezugsziffern K 12, K 23, K 34, K 45, K 56, K 67, K 78 zeigen jeweils Kopplungs teile zwischen den dielektrischen Resonatoren gemäß der Stufenziffer, die durch die zweistellige Zahl angegeben ist. Die Bezugsziffer K 36 zeigt zusätzlich den Kopplungsteil zwischen der dritten Stufe des dielektrischen Resonators 53 infolge der Existenz der Kopplungsschleife L (siehe Fig. 16) und der sechsten Stufe des dielektrischen Resonators 56.

Im folgenden werden Beispiele des vorstehend beschriebenen Bandpaßfilters, bezüglich Materialien, Größe, Charakteris tiken und Bedingungen beschrieben.

Fig. 21 zeigt eine Tabelle der Materialien für die Reso natoren und die Keramikgrundplatten zum Aufnehmen dieser Resonatoren. Fig. 24 zeigt die Eigenschaften des unter solchen Bedingungen und wie im folgenden beschrieben aufge bauten Bandpaßfilters. Auf diese Art und Weise kann ein Bandpaßfilter gebaut werden, dessen Einfügungsdämpfung niedrig und dessen Dämpfungsmaß groß ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Keramikgrundplatte verwendet, die an ihrer Oberfläche mit einer Silberelektrode versehen ist, wenn der dielektrische Resonator mit Kontakt an der Innenwand oder dgl. des Ge häuses, befestigt ist. Da der Strom nicht im Bereich der Spleißfläche zwischen dem dielektrischen Resonator und der elektrischen Wand gemäß der vorliegenden Erfindung konzentriert ist, ist es möglich eine grobe Befestigung von bis zu einem gewissen Maß elastischen Elementen aus Metall vorzusehen, wie dies beispielsweise in der Fig. 25 gezeigt ist. Wie aus Fig. 25 zu ersehen ist, ist eine Metallplatte 14 oder Metallnetz 14 in Wellenform mittels teilsweisem Festlöten oder durch Kleben mit Kunstharz, wie beispielsweise Epoxydharz oder dgl. befestigt.

Auch bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein dielektrischer Resonator verwendet, der aus einem viergeteilten ringförmigen dielektrischen Resonator be steht. Wie jedoch beispielsweise in der Fig. 26A, 26B dar gestellt kann auch ein dielektrischer Resonator bestehen, der mit einer Durchgangsbohrung H versehen ist, wobei ein dielektrisches Material in der Nähe der zentralen Achse der elektromagnetischen Feldverteilung teilsweise entfernt sein kann. Entsprechend kann die Stromkonzentration in der Nähe der zentralen Achse so moderiert sein, daß die Strom verteilung zerstreut ist. Die Durchgangsbohrungen sind an der Ecke des Resonators im Bereich der zentralen Achse, entweder mit rundem Querschnitt (siehe Fig. 26B) oder einem unregelmäßigen, dreieckigen Querschnitt, ähnlich dem Querschnitt des Resonators (siehe Fig. 26A), versehen.

Auch bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein dielektrischer Resonator verwendet, der ein Viertel eines ringfömigen dielektrischen Resonators ist. Wie bei spielsweise in den Fig. 26A, B dargestellt kann auch ein dielektrischer Resonator verwendet werden, der im Bereich der zentralen Achse der elektromagnetischen Feldverteilung mit einem Durchgangsloch H versehen ist, wodurch das di elektrische Material teilweise entfernt ist. Dadurch wird die Konzentration des Stromes in der Nähe der zentralen Achse geändert, um so die Stromverteilung zu zerstreuen.

Durch die Verwendung eines kleineren dielektrischen Reso nators und eines kleineren Gehäuses kann bei der zweiten Ausführungsform die Gesamtbaugröße des dielektrischen Reso natorapparates kleiner gemacht werden, ohne daß der Strom im lokalen Teil des dielektrischen Resonators konzentriert wird, was durch die Erhöhung des Joule-Verlustes bewirkt wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständing anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Patentan sprüche denkbar sind.

Claims

1. Dielektrischer Resonatorapparat gekenn zeichnet durch ein Gehäuse (1, 2), wenigstens zwei dielektrische Resonatoren (51, 52 . . .), die im Gehäuse aufgenommen sind, eine Eingangsklemme (3) zum Eingeben einer elektrischen Magnetwellenenergie in das Gehäuse und eine Ausgangsklemme (4) zum Abgeben von elek trischer Magnetwellenenergie am Gehäuse, wobei jeder Reso nator (51, 52 . . .) die Form eines unregelmäßigen Dreieck prismas aufweist, gebildet durch ein Paar äußerer Flächen (52 a, 52 b), die jeweils eine elektrische Wand bilden und sich entlang einer Geraden, die die zentrale Achse der elektromagnetischen Feldverteilung beim Betrieb des Reso nators, unter einem vorgegebenen Winkel schneidet und alle Resonatoren (51 bis 58) so angeordnet sind, daß sie entlang einer Achse liegen, die die gemeinsame zentrale Achse der Resonatoren ist, um die Resonatoren in axialer Richtung induktiv miteinander zu koppeln.

2. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Resonatoren (51 bis 58) die Form eines unregelmäßigen Polygonprismas aufweist, dessen unregelmäßiger Polygonal querschnitt durch einen ersten Bogen mit großem Radius, einen zweiten Bogen mit kleinem Radius konzentrisch zum großen Bogen und zwei Geraden, die zwischen den Bögen liegen, gebildet ist, und das Prisma besteht aus einem Paar rechtwinkeliger äußerer Flächen, die jeweils eine elektrische Wand bilden und eine der Geraden enthalten, ein Paar oberer und unterer Flächen mit jeweils der gleichen Form wie der Querschnitt, einer großen, rechteckigen kon vexen Fläche, in der der erste Bogen liegt, und einer kleinen, rechteckigen konkaven Fläche, in der der zweite Bogen liegt, wobei die Mittellinie des Resonators als eine Ideallinie ausgebildet ist, entlang der sich die äußeren Flächen unter einem vorgegebenen Winkel schneiden.

3. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Winkel zwischen den äußeren Ebenen (52 a, 52 b) ein rechter Winkel ist.

4. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 2) aus Metall besteht und mit einer am Gehäuse befestigten Grundplatte (7) versehen ist, die mit den äußeren Flächen (52 a, 52 b) des Resonators verbunden ist, wobei eine elektrische Verbindung mit dem Gehäuse über ein elektrisch leitendes Material erzeugt ist, und die Grundplatte (7) aus einem Material besteht, dessen linearer Wärmeaus dehnungskoeffizient im wesentlichen der gleiche wie der des Resonatormaterials ist.

5. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Resonator als auch die Grundplatte aus Keramik bestehen.

6. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der äußeren Flächen des Resonators ein stufenförmiger Aus schnitt vorgesehen ist, in dem ein an die Eingangs- und/ oder Ausgangselemente angeschlossener elektrischer Leiter (9) aufgenommen ist, um den Resonator zur Erzeugung einer kapazitiven Kopplung mit einem äußeren Schaltkreis zu verbinden.

7. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangselemente einen Streifen (9) mit einer Leiterbahn (9 a) aufweisen, der in den Ausschnitt des Resonators einge setzt ist, um eine elektrische Verbindung mit dem an den Außenflächen des Resonators vorgesehenen, elektrisch lei tenden Material zu erzeugen, und der Erdleiter des Erd streifens (9) mit der einen Klemme verbunden ist.

8. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1, 2) eine Abschirmplatte (6) vorgesehen ist, um auf beiden Seiten Resonatoren paarweise anordnen zu können, wobei eine Manetfeldkopplung vorgesehen ist, um auf beiden Seiten der Abschirmplatte eine Grundschwingungsenergie zu über tragen, und daß die Resonatorpaare an Positionen angeord net sind, wo die Vektoren der zweiten harmonischen Schwingungen der Resonatoren einander als Integralwert rechts schneiden, um die Übertragung der zweiten harmo nischen Schwingung zu brechen.

9. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Magnetfeldkopplung eine Öffnung (S 1, S 2) in der Abschirmplatte (6) ist.

10. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1, 2) eine Abschirmplatte (6) vorgesehen ist, um auf beiden Seiten der Platte Resonatoren paarweise anzuordnen, wobei die schwache Kraft der Resonatorpaare durch die Abschirm platte gekoppelt wird, um dazwischen einen Dämpfungspol zu erzeugen.

11. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abschirm platte (6) eine Öffnung (S 1, S 2) zur Kopplung der Resonator paare vorgesehen ist.

12. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abschirm platte (6) eine Schleife (L) zur Kopplung der Resonator paare vorgesehen ist.

13. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangselemente in Form eines magnetischen Kopplungstyps ausgebildet sind.

14. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangselemente eine Schleife aufweisen, deren eines Ende mit der Erde verbunden ist.

15. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangselemente einen Stab aufweisen, dessen eines Ende durch die Masse isoliert ist.

16. Dielektrischer Resonatorapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator im Metallgehäuse über ein federndes, leitfähiges Element befestigt ist.

17. Dielektrischer Resonator gekennzeichnet durch die Form eines unregelmäßigen Polygonenprismas mit einem unregelmäßigen Polygonenquerschnitt, gebildet durch einen ersten Bogen mit großem Radius, einen zweiten Bogen mit kleinem Radius konzentrisch zum ersten Bogen, und zwei Geraden zwischen den Bögen, bestehend aus einem Paar recht eckiger, äußerer Flächen, die jeweils eine elektrische Wand bilden und eine der Geraden enthalten, einem Paar oberer und unterer Flächen, die jeweils die gleiche Form wie der Querschnitt aufweisen, eine große rechteckige, konvexe Fläche in der der erste Bogen liegt und eine kleine rechteckige konkave Fläche, in der der zweite Bogen liegt, wobei das Paar der äußeren Flächen sich unter einem vorgegebenen Winkel entlang einer idealen Linie schneidet, die als die zentrale Achse der elektro magnetischen Feldverteilung im Betriebszustand des Reso nators gilt.

18. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Winkel zwischen den äußeren Ebenen ein rechter Winkel ist.

19. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 2) aus Metall besteht, mit einer am Gehäuse befestigten Grund platte (7) versehen ist, und mit den äußeren Flächen der Resonatoren über leitfähiges Material mit dem Gehäuse leitend verbunden ist, wobei die Grundplatte (7) aus einem Material besteht, das im wesentlichen den gleichen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Material des Resonators hat.

20. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Resonatoren, als auch die Grundplatte aus Keramik bestehen.

21. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine der äußeren Flächen des Resonators mit einem stufenförmigen Ausschnitt ver sehen ist, um eine Aussparung zur Aufnahme eines elektrisch leitenden Materials zu erzeugen, das mit einer Eingangs- und/oder Ausgangs-Einrichtung elektrisch leitend ver bunden ist, so daß der Resonator zur Erzeugung einer kapazitiven Kopplung mit einem äußeren Schaltkreis ver bunden ist.

22. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangs-Einrichtung aus einem Streifen (9) mit einer Leiterbahn (9 b) besteht, der in die Aussparung des Reso nators eingesetzt ist, um mit dem elektrisch leitenden Material an den Außenflächen des Resonators eine elektrische Verbindung zu erzeugen, und der Erdleiter des Streifens mit dem einen Element verbunden ist.

23. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator auf dem Metallgehäuse durch ein federndes, leitfähiges Element befestigt ist.

24. Dielektrisches Resonatorelement gekennzeichnet durch die Form eines unregelmäßigen Dreieckprismas mit einem unregelmäßigen dreieckigen Querschnitt, der durch einen Bogen mit einem Radius und zwei einen rechten Winkel einschließende Geraden gebildet wird, und besteht aus einem Paar rechtwinkelig zueinander stehender äußerer Flächen, die elektrische Wände bilden und jeweils eine Gerade enthalten, und einander entlang einer zentralen Achse schneiden, die beiden Flächen gemeinsam ist, einem Paar oberer und unterer Flächen, die jeweils die gleiche Form wie der Querschnitt aufweisen, und einer rechteckigen, gekrümmten Fläche, in der der Bogen liegt, wobei der Resonator im Bereich und entlang der zentralen Achse mit einer Durchgangsbohrung (H) versehen ist.

25. Dielektrisches Resonatorelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (H) einen runden Querschnitt aufweist.

26. Dielektrisches Resonatorelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung einen Quer schnitt aufweist, der eine ähnliche Form wie der Querschnitt des Resonators hat.

27. Dielektrischer Resonator, der in einem Gehäuse eine Anzahl von hintereinander in Abständen angeordnete Resonator körper aus dielektrischem Material aufweist dadurch ge kennzeichnet, daß jeder Resonatorkörper (51-58) die Form eines Zylindersektors oder Hohlzylindersektors hat, wobei die Resonatorkörper mit ihren Zylinderachsen fluchtend zu einander angeordnet und an ihren parallel zur Zylinder achse verlaufenden ebenen Begrenzungsflächen, die auch Ausnehmungen haben können, an Anschlußelektroden angeschlossen sind.