DE4241027C2

DE4241027C2 - Abstimmbarer dielektrischer Resonator

Info

Publication number: DE4241027C2
Application number: DE19924241027
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Rosenberg; Konstantin Dipl Ing Beis; Michael Dipl Ing Knipp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-12-05
Filing date: 1992-12-05
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2012-12-06
Also published as: EP0601369A1; DE4241027A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem abstimmbaren dielektrischen Resonator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger abstimmbarer dielektrischer Resonator ist aus den Patent Abstracts of Japan E-22, August 20, 1980, Vol. 4/No. 117 bekannt. Der in die exzentrische Aussparung des dielektrischen Resonators eintauchbare dielektrische Körper wird hier von einer Schraube gehalten, die ebenfalls aus einem dielektrischen Material besteht. Diese Anordnung sorgt nicht für eine ausreichende Abfuhr der Wärme aus dem dielektrischen Resonator nach außen an das Gehäuse.

Aus der GB 2 183 928 A ist ein abstimmbarer dielektrischer Resonator bekannt, der eine zentrale Bohrung aufweist, in die ein konischer Körper eintauchbar ist. Mit einer solchen Abstimmanordnung kann die Resonanzfrequenz nur über einen schmalen Frequenzbereich abgestimmt werden. Um die Wärme aus dem dielektrischen Resonator abzuführen, ist dieser zwischen zwei Metallscheiben eingeklemmt, die mit den Wänden eines den dielektrischen Resonator aufnehmenden Gehäuses kontaktiert sind.

Ein aus den Patent Abstracts of Japan E--608, May 13, 1988, Vol. 12/No. 158 hervorgehender abstimmbarer dielektrischer Resonator besteht aus einem dielektrischen Hohlzylinder, in dessen Innenwand in radialer Richtung dielektrische Körper versenkbar sind.

Aus der US-4 810 984 ist ein dielektrischer Resonator bekannt, in dem ein dielektrischer Stift mittels einer metallischen Halterung verschiebbar angeordnet ist. Im Zentrum, dem Ort des verschiebbaren dielektrischen Stiftes, hat die elektrische Feldstarke ein Minimum.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen abstimmbaren dielektrischen Resonator der eingangs genannten Art anzugeben, der über einen möglichst breiten Frequenzbereich durchstimmbar ist und der mit einfachen Mitteln zur Abführung vom Wärme aus dem Dielektrikum versehen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Der für die Frequenzdurchstimmung zuständige dielektrische Körper weist aufgrund der Erfindung ein geringes Volumen 2 bzw. eine geringe Masse auf, was sich vorteilhaft für einen Abstimmechanismus auswirkt.

Bei der gemäß der Erfindung gewählten Lage für den die Frequenz abstimmenden dielektrischen Körper kann, ohne eine merkliche Reduzierung der Resonatorgüte in Kauf nehmen zu müssen, eine metallische Halterung verwendet werden, welche eine gute Wärmeableitung aus dem dielektrischen Körper ermöglicht.

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen dielektrischen Resonator mit einer in Richtung der Resonatorlängsachse orientierten Abstimmung und

Fig. 2 einen dielektrischen Resonator mit einer in Richtung quer zur Resonatorlängsachse orientierten Abstimmung.

In der Fig. 1 ist ein abstimmbarer dielektrischer Resonator dargestellt mit einem in einem Gehäuse 1 angeordneten Dielektrikum, z. B. in Form eines Zylinders 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das Gehäuse 1 und der dielektrische Zylinder 2 kreisförmig. Die Kreisform ist aber für die Funktion des Resonators nicht bindend, so sind z. B. auch rechteckige, dreieckige, elliptische etc. dielektrische Zylinder in z. B. runde rechteckige, elliptische etc. Gehäuse einsetzbar. In dem Gehäuse 1 wird der dielektrische Zylinder 2 beispielsweise auf einer Keramikscheibe 3 gehalten.

In dem dielektrischen Zylinder 2 ist eine Aussparung 4 vorgesehen, in die ein dielektrischer Körper 5 eintauchbar ist. Von der Eintauchtiefe hängt die Resonanzfrequenz des Resonators ab. Die Aussparung 4 ist außerhalb des Zentrums des dielektrischen Zylinders in einem Bereich angeordnet, in dem die elektrische Feldstärke z. B. des TE 01δ Wellenmodus ein Maximum besitzt. Dadurch läßt sich mit einem relativ kleinvolumigen dielektrischen Körper 5 ein großer Durchstimmbereich realisieren. Die Lage der Aussparung 4 gewährleistet außerdem, daß hier die magnetischen Feldlinien nahezu senkrecht zu einem den dielektrischen Körper 4 führenden Metallstab 6 orientiert sind. Der Metallstab 6, welcher mit dem dielektrischen Körper 4 verbunden und andererseits aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist, dient als Halterung, mit der die Eintauchtiefe des dielektrischen Körpers 2 einstellbar ist. Wegen der orthogonalen Orientierung der magnetischen Feldlinien zu der Halterung 6 werden darin kaum Ströme induziert, auch wenn die Halterung 6 aus Metall besteht. Somit beeinflußt die Halterung in der beschriebenen Position die Güte des Resonators nur unwesentlich. Dadurch, daß eine metallische Halterung 6 für den dielektrischen Körper 5 verwendet werden kann, läßt sich die in dem dielektrischen Körper entstandene Wärme sehr wirkungsvoll nach außen ableiten.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der dielektrische Körper 5 in der Aussparung 4 parallel zur Längsachse des dielektrischen Zylinders 2 geführt. Dementsprechend ist auch der als Halterung dienende Metallstab 6 gerichtet. Beim der Fig. 2 zu entnehmenden Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 7 segmentförmig, so daß ein entsprechend geformter dielektrischer Körper 8 seitlich, also senkrecht zur Längsachse des Zylinders 2, in die Aussparung 7 eintaucht. Der die Frequenz abstimmende dielektrische Körper 8 befindet sich auch bei dieser Ausführung in einem Bereich des dielektrischen Zylinders, wo die elektrische Feldstärke ein Maximum hat. Dann verlaufen ebenso wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die magnetischen Feldlinien nahezu senkrecht zu einer mit dem dielektrischen Körper 8 verbundenen Halterung 9, welche orthogonal zur Längsachse des dielektrischen Zylinders 1 gerichtet ist. Damit sind ebenso die Voraussetzungen gegeben, eine metallische Halterung 9, welche eine gute Wärmeableitung bewirkt, zu verwenden, ohne daß die Güte des Resonators darunter leidet.

Claims

1. Abstimmbarer dielektrischer Resonator, welcher ein in einem Gehäuse angeordnetes Dielektrikum um einen in eine Aussparung des Dielektrikums eintauchbaren dielektrischen Körper aufweist, wobei die Eintauchtiefe des dielektrischen Körpers, von der die Resonanzfrequenz des Resonators abhängt, mittels einer am dielektrischen Körper befestigten und außerhalb des Gehäuses zugängigen Halterung einstellbar ist, und die Aussparung außerzentrisch in dem Dielektrikum angeordnet ist und zwar in einem Bereich, in dem die elektrische Feldstärke möglichst groß ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6, 9) metallisch ist, daß sie in den dielektrischen Körper (5, 8) hineinragt und daß sie an einer Stelle angeordnet ist, wo die magnetischen Feldlinien möglichst orthogonal zu der metallischen Halterung (6, 9) orientiert sind.

2. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außerzentrische Aussparung (4) im Dielektrikum (2) so angeordnet ist, daß der dielektrische Körper (5) darin parallel zur Längsachse des Dielektrikum (2) eintaucht.

3. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die außerzentrische Aussparung (7) im Dielektrikum (2) so angeordnet ist, daß der dielektrische Körper (8) darin senkrecht zur Längsachse des Dielektrikums (2) eintaucht.