DE3935785C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Abstimmvorrichtung für ein Hohlleiterbauelement, die einen in das Hohlleiterinnere ragenden Stift aufweist, der in einer Halterung mittels einer darin eingeklemmten Membran so aufgehängt ist, daß er sich bei einer temperaturabhängigen Durchbiegung der Membran in axialer Richtung verschiebt, wobei die Halterung und die Membran unterschiedliche Temperaturausdehnunngskoeffizienten aufweisen.

Übliche Abstimmvorrichtungen, die einen in das Hohlleiterinnere weisenden Stift besitzen, welcher in einer an einer Hohlleiterwand befestigten Halterung aufgehängt ist, sind beispielsweise aus der DE-OS 23 00 263, der DE-OS 27 40 294, der DE 33 26 820 A1 und der FR 25 98 853 bekannt. Die aus den drei letztgenannten Schriften hervorgehenden Abstimmvorrichtungen sind so ausgebildet, daß sie temperaturabhängige Änderungen der elektrischen Eigenschaften von Hohlleiterbauelemente kompensieren. So sorgen sie z. B. dafür, daß die Resonanzfrequenzen von Hohlraumresonatoren trotz temperaturabhängiger Volumenänderungen konstant bleiben. Die Temperaturkompensation wird dadurch erreicht, daß die Abstimmvorrichtung aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Temperaturausdehungskoeffizienten besteht.

Dann ändert sich nämlich in Abhängigkeit von der Temperatur die Eintauchtiefe und damit der Einfluß des Abstimmstiftes auf die Felder in dem Hohlleiterbauelement. Eine die einleitend dargestellten Merkmale aufweisende Abstimmvorrichtung geht aus der FR 25 98 853 hervor.

Die AT 3 15 244 offenbart ein Abstimmelemet, dessen Stift in einer Buchse steht, welche so elastisch ausgebildet ist, daß sie bei einer axialen Verschiebung des Stifts nachgibt. Den axial verschiebbaren Stift mit der diese aufnehmenden Buchse durch einen Balg elektrisch leitend zu verbinden, geht aus Meinke, H. H. und Grundlach, F. W.: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 3. Auflage (1968), Abschnitt G 5, Seite 465-468, hervor.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Abstimmvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die sehr starke temperaturabhängige Änderungen der elektrischen Eigenschaften von Hohlleiterbauelementen mit einfachen Mitteln zu kompensieren vermag.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die nach der Erfindung realisierte Abstimmvorrichtung ermöglicht eine sehr starke temperaturabhängige Änderung der Eintauchtiefe ihres in das Hohlleiterbauelement (z. B. Hohlraumresonator eines Filters) eindringenden Stiftes. Somit lassen sich Resonanzfrequenzänderungen in einem sehr weiten Bereich kompensieren. Diese Abstimmvorrichtung ist vorteilhafterweise dazu geeignet, übliche Standard- Abstimmelemente zu ersetzen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird anschließend die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Abstimmvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung einer in der Abstimmvorrichtung vorhandenen Auflage,

Fig. 3 und 4 zwei spezielle Ausgestaltungen des in das Hohlleiterinnere weisenden Endes der Abstimmvorrichtung.

Die in der Fig. 1 gezeigte Abstimmvorrichtung besitzt eine Buchse 1, die zur Führung und Halterung eines Stiftes 2 dient. Die mit einem Außengewinde versehene Buchse 1 ist in eine ebenfalls mit einem Gewinde versehene Öffnung in einer Hohlleiterwand 3 schraubbar. Zur besseren Fixierung der Abstimmvorrichtung kann, wie die Fig. 1 zeigt, auf die Hohlleiterwand 3 noch ein mit einer Gewindebohrung versehener Aufsatz 4 vorgesehen werden. Der durch die Buchse 1 geführte Stift 2 ragt in das Innere des Hohlleiterbauelements hinein. Die gewünschte Eindringtiefe des Stiftes 2 läßt sich durch Verdrehen der Buchse 1 in der Hohlleiterwand 3 einstellen. Mit einer in der Fig. 1 nicht dargestellten Kontermutter kann die Buchse 1 in der justierten Stellung gesichert werden. Die Buchse 1 ist an ihrem aus dem Hohlleiterbauelement herausweisenden Ende mit einer Auflage 5 versehen. Der Rand dieser tellerförmigen Auflage 5 weist eine kragenartige Begrenzung 6 auf. Diese Auflage 5 mit ihrer kragenartigen Begrenzung 6 dient zur Halterung des Stiftes 2. Und zwar ist der Stift 2 mit seinem oberen dem Hohlleiterbauelement abgewandten Ende im Zentrum einer Membran 7 fixiert. Die Membran 7 ist, sich mit ihrem äußeren Rand gegen die kragenartige Begrenzung 6 abstützend, in der Auflage 5 eingeklemmt, sodaß sie sich in Richtung der Längsachse des Stiftes 2 durchbiegt. Für die Membran 7 und die Hülse 1 mit ihrer Auflage 5 sind derartig unterschiedliche Materialien zu verwenden, daß der Temperaturausdehnungskoeffizient der Membran 7 größer ist als der Temperaturausdehnungskoeffizient der Hülse 1 und deren Auflage 5. Zum Beispiel besteht die Membran 7 aus Aluminium und die Buchse 1 mit ihrer Auflage 5 aus Invar. Unter diesen Voraussetzungen wölbt sich die Membran 7 bei steigender Temperatur auf. Dadurch wird der in der Membran 7 aufgehängte Stift 2 um eine gewisse Länge aus dem Hohlleiterinneren herausgezogen, d. h. seine Eindringtiefe verringert sich. Bei geeigneter Dimensionierung der Auflage 5 und der Membran 7 ändert sich die Eindringtiefe des Stiftes 2 bei einem Temperaturanstieg bzw. -abfall gerade so, daß der Stift eine temperaturabhängige Verschiebung der Resonanzfrequenz in dem Hohlleiterbauelement kompensiert. Ist der Stift 2, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, so ausgebildet, daß er in die Membran 7 eingeschraubt werden kann, so läßt sich dadurch noch eine Feinabstimmung der Eindringtiefe des Stiftes 2 vornehmen.

Wird die Membran 7 - anders als soeben beschrieben und in der Fig. 1 dargestellt - so angebracht, daß sie sich zur Hohlleiterwand 3 hin durchbiegt, so wird der Stift 2 bei einer temperaturabhängigen Ausdehnung der Membran 7 tiefer in das Hohlleiterbauelement hineingeschoben. Die Abstimmvorrichtung kann also auf einfache Weise so konzipiert werden, daß die Eindringtiefe des Stiftes 2 mit steigender Temperatur entweder abnimmt oder zunimmt.

Die Membran 7 ist beispielsweise als eine geschlossene runde oder mehreckige (Form eines Parallelogramms) Scheibe ausgebildet. Auch kommt eine aus einem Streifen oder mehreren sich kreuzenden Streifen gebildete Membran 7 in Frage, welche durch eine besonders große temperaturabhängige Durchbiegung gekennzeichnet ist.

Der von der Membran 7 auf die kragenartige Begrenzung 6 ausgeübte Druck ist bestrebt, diese nach außen zu biegen. Dies wird durch eine Gegenkraft auf die kragenartige Begrenzung 6 verhindert. Zu diesem Zweck weist die kragenartige Begrenzung 6 einen über die Unterseite (der Membran 7 entgegengesetzte Seite) der Auflage 5 hinausragenden Fortsatz 6′ auf. Auf der Unterseite der Auflage 5 ist eine Scheibe 8 aufgebracht, die sich in Abhängigkeit von der Temperatur so ausdehnt, daß sie durch Druck auf den Fortsatz 6′ der Durchbiegung der kragenartigen Begrenzung 6 entgegenwirkt. Weil auf Grund dieser Maßnahme die Auflage 5 der Ausdehnungskraft der Membran 7 nicht nachgibt, überträgt sich die Durchbiegung der Membran 7 vollständig auf den Stift 2. Ist die temperaturabhängige Ausdehnung der Scheibe 8 größer als die der Membran 7, so wird die kragenartige Begrenzung 6 bei einem Temperaturanstieg nach innen gegen die Membran 7 gekippt, wodurch es sogar zu einer Verstärkung der Membran- Durchbiegung kommt und damit eine stärkere Temperaturabhängigkeit der Stift-Verschiebung gegeben ist.

Wie die Fig. 1 zeigt, steht zwischen dem Stift 2 und der ihn umgebenden Buchse 1 ein Spalt. Es besteht die Gefahr, daß hierin Wellen aus dem Hohlleiter eindringen. Um dies zu vermeiden, ist eine in Fig. 3 gezeigte Ausgestaltung des in das Hohlleiterinnere weisende Ende der Buchse 1 geeignet. Das besagte Ende der Buchse 1 ist mit einem Boden 9 abgeschlossen, auf dem der Stift 3 steht. In dem Boden 9 befindet sich eine kleine Öffnung 10, durch die ein Gewindebolzen 11 in den Stift 2 hineingeschraubt ist. Auf das andere Ende des Gewindebolzens 11 wird eine Verlängerung 12 des Stiftes aufgeschraubt, die in das Innere des Hohlleiterbauelementes ragt. Es kann jetzt keine Hochfrequenzenergie aus dem Hohlleiterinneren mehr in die Buchse 1 eindringen. In die Wand der Buchse 1 sind oberhalb des Bodens 9 quer zur Verschieberichtung des Stiftes 2 verlaufende Einschnitte 13 eingebracht. Dadurch wird der untere Teil der Buchse 1 elastisch und, zwar so, daß eine Verschiebung des Stiftes 2 in dessen axialer Richtung möglich ist. Statt die Buchse 1 mit einem starren Boden 9 zu versehen und das Buchsenende durch Einschnitte 13 elastisch zu machen, kann auch eine elektrisch leitende Membran vorgesehen werden, die einerseits mit dem Buchsenende verbunden ist und andererseits mit dem Stift 2 kontaktiert ist. Auch kann das Buchsenende durch einen aus elektrisch leitendem Material bestehenden Balg 14 hochfrequenzdicht gemacht werden. Die Fig. 4 zeigt, daß dieser Balg 14 auf das Ende der Buchse 1 gesetzt ist und den Stift 2 umschließt. Die Kontaktierung des Balges 14 mit der Buchse 1 und dem Stift 2 erfolgt z. B. durch Löten, Schweißen oder Bonden. Der Balg 14 als auch die zuvor erwähnte Membran und ebenso die in Fig. 3 dargestellte Kontaktierung des Stiftes mit dem Buchsenboden 9 machen die Abstimmvorrichtung nicht nur hochfrequenzdicht, sondern sie verleihen dem Stift auch eine mechanische Stabilität, die insbesondere beim Einsatz in Fluggeräten wünschenswert ist.

Claims (9)

1. Abstimmvorrichtung für ein Hohlleiterbauelement, die einen in das Hohlleiterinnere ragenden Stift aufweist, der in einer Halterung mittels einer darin eingeklemmten Membran so aufgehängt ist, daß er sich bei einer temperaturabhägigen Durchbiegung der Membran in axialer Richtung verschiebt, wobei die Halterung und die Membran unterschiedliche Temperaturausdehungskoeffizienten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine in eine Hohlleiterwand (3) einschraubbare Buchse (1) aufweist, durch die der Stift (2) hindurchführt und die außerhalb des Hohlleiterbauelements in einer Auflage (5) für die Membran (7) endet, daß die Auflage (5) mit einer kragenartigen Begrenzung (6) versehen ist, gegen den sich die Membran (7) mit ihrem äußeren Rand abstützt, und daß die Auflage (5) an der der Membran (7) gegenüberliegenden Unterseite mit einer Scheibe (8) belegt ist, die sich gegen eine über die Unterseite der Auflage (5) hinausragenden Fortsatz (6′) der kragenartigen Begrenzung (6) abstützt und eine Kippung der kragenartigen Begrenzung (6) bewirkt, welche der durch die Ausdehnung der Membran (7) veranlaßten Kippung der kragenartigen Begrenzung (6) entgegengerichtet ist.

2. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß die Scheibe (8) ein derartiges temperaturabhängiges Ausdehungsverhalten aufweist, daß von dieser Scheibe (8) der gleiche Druck auf die kragenartige Begrenzung (6) der Auflage (5) ausgeübt wird wie von der Membran (7).

3. Abstimmvorrichtung nach Anspruach 1, dadurch gekenzeichnet, daß die temperaturabhängige Ausdehnung der Scheibe (8) größer ist als die der Membran (7), so daß die kragenartige Begrezung (6) bei Temperaturanstieg von der Scheibe (8) gegen die Membran (7) gekippt wird.

4. Abstimmvorrichtung nach Annspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (2) über die Buchse (1) mit der Hohlleiterwand (3) elektrisch kontaktiert ist.

5. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (1) an ihrem in das Hohlleiterinnnere weisenden Ende mit einem Boden (9) versehen ist, mit dem der Stift (2) kontaktiert ist, daß in dem Boden (9) eine Öffnung (10) vorgesehen ist, durch die an den Stift (2) eine in das Hohlleiterinnere hineinragende Verlängerung (12) angebracht werden kann, und daß das Ende der Buchse so elastisch ausgebildet ist, daß es einem axialen Druck des Stiftes (2) auf den Boden (9) nachgibt.

6. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Öffnung (10) im Boden (9) der Buchse (1) ein in den Stift (2) geschraubter Gewindebolzen (11) ragt und daß auf den durch die Öffung (10) ragenden Gewindebolzen (11) die Verlängerung (12) geschraubt ist.

7. Abstimmvorrichtung nach Aspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Buchse (1) durch quer zur Verschieberichtung des Stiftes verlaufende Einschnitte (13) elastisch gemacht ist.

8. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Ende der Buchse (1) ein elektrisch leitender Balg (14) gesetzt ist, der den Stift (2) umschließt und daß der Balg mit der Buchse (1) und mit dem Stift (2) elektrisch und mechanisch verbunden ist.

9. Abstimmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (1, 5, 6) aus Invar und die Membran (7) aus Aluminium besteht.