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Filteranordnung für Hohlraumwellenleiter Die Erfindung betrifft eine
als Bandpaßfilter wirkende Anordnung zur Übertragung eines bestimmten Frequenzbandes
im Dezimeterwellenbereich, und dabei ist diese Anordnung an einen den Schwingungserzeuger
mit dem Hornstrahler verbindenden Hohlraumleiter angepaßt. Die Anordnung besteht
im wesentlichen aus zwei Resonatoren, die in dem Hohlleiter miteinander mittels
eines einstellbaren Resonanzhohlraumes gekoppelt sind. Für eine gewisse kritische
.Kopplung weist die Übertragungskurve der so gebildeten Anordnung die Durchlaßcharakteristik
eines Bandpaßfilters auf. Allgemeiner kann die Anordnung gemäß der Erfindung an
Stelle von zwei Resonatoren mehrere Resonatoren umfassen, die miteinander mit Hilfe
von einstellbaren Hohlräumen in der Weise gekoppelt sind, daß man eine einer gewünschten
Form entsprechende Übertragungskurve erhält.
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Die folgenden Erläuterungen, die sich zur Vereinfachung auf den Fall
von zwei gleichen gekoppelten Resonatoren beschränken, machen den allgemeinen Grundgedanken
der Erfindung sowie seine Ausführung zur Herstellung von Bandpaßfiltern bei Dezimeterwellen
verständlich.
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Es seien R1 und R2 zwei gleiche Resonatoren mit Spalten F1, Fi und
F2, F2', die in einem Hohlleiter G angeordnet und voneinander durch einen in der
Größe veränderbaren Hohlraum E getrennt sind (Abb. r). Trägt man als Abszisse die
Frequenz f und als Ordinate den Übertragungskoeffizienten T auf, so besitzt jeder
einzeln betrachtete
Resonator eine Übertragungskurve von der in
Abb. 2 wiedergegebenen Form. Die von einem solchen Resonator übertragene Bandbreite
ist annähernd bestimmt durch das Intervall d f jener beiden Frequenzen, welche
.einem übertragungskoeffizienten gleich r/2 entsprechen.
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Dabei zeigt die durch den Versuch bestätigte -Theorie, daß, wenn der
Abstand Z (in Abb. r) der beiden Resonatoren R1 und R2 sich ändert, die Form der
Übertragungskurven der Anordnung R1, E, R2 sich allmählich verändert. Wenn beispielsweise
die Länge L des Raumes E der gemeinsamen Länge 1" der beiden Resonatoren gleich
ist, wobei diese Länge annähernd ein ganzes Vielfaches der halben Wellenlänge 7,/2
in dem Hohlleiter ist, dann hat die Übertragungskurve die durch Abb. 3a angegebene
Form. Wenn die Länge 1 gleich
ist, hat die Übertragungskurve die Form der Abb. 3b. Wenn der Abstand l annähernd
gleich
ist, dann ist die Übertragungskurve die in Abb.3c dargestellte. Für Werte von 1,
die beträchtlich über 1o liegen, nimmt die Übertragungskurve der Anordnung die Form
der Abb. 3d an.
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Der Fall l- 1, entspricht dem Fall von drei gleichen, mit ihren Enden
aneinanderstoßenden Resonatoren. Er kann von Bedeutung sein als ein Mittel zur Übertragung
von drei Frequenzen mit gleichen Abständen. Für die Erfindung ist jedoch insbesondere
der Fall von Bedeutung, welcher der Fig. 3c entspricht. _ -Für die praktische Verwirklichung
dieses Falles ist es im übrigen nicht erforderlich, die Resonatoren R1 und R2, wenn
sie einmal angebracht wurden, zu verändern. Gemäß der Erfindung spielt sich nämlich
der Vorgang so ab, wie wenn man eine Veränderung der Länge 1 erzielt, indem man
in den Raum E einen oder zwei Metallstifte, z. B. V in Abb. q., einführt, die in
bezug auf die Spalte F1' oder F2 der Resonatoren R1 und R2 in einem Abstand angeordnet
sind, der gleich einem Viertel der Wellenlänge @, in dem Hohlleiter ist. Die Differenz
1-1o ist dann eine Funktion der Eintauchtiefe e der Tauchkörper V, und folglich
istdies auch ,der Fall für .den Vorgang der Veränderungen der Übertragungskurve
der Anordnung. Abb. 5 zeigt die Kurvenform der Veränder-üngen der Differenz 1-10,
ausgedrückt in Zentimetern, als Funktion,der ebenfalls in Zentimetern ausgedrückten
Eintauchtiefe e, für einen Hohlleiter mit einem Querschnitt 5 X 16 cm und für eine
Wellenlänge 7, = 2o cm.
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Schließlich kann man, um die Handhabung der Resonatoren selbst zu
erleichtern, diese aus zylindrischen Körpern mit Abmessungen herstellen, die etwas
kleiner sind als die Innenabmessungen des Hohlleiters, so daß eine leichte Gleitverschiebung
möglich ist. Der elektrische Kontakt kann dabei durch Vermittlung von Haltern aus
Metall hergestellt werden, die durch Handgriffe abgeschlossen sind und sich in zwei
an den Hohlleiterwänden vorgesehenen Längsschlitzen verschieben. Die Metallhalter
müssen im übrigen längs der Knotenlinien des elektrischen Stromes angeordnet werden,
welcher in der Querschnittsebene des Hohlleiters kreist.' Außerdem verschiebt sich
der Einstellstift des Resonators, der in einer Querebene angeordnet ist, die von
derjenigen der Handgriffe verschieden ist, ebenfalls ohne Reibung in einem der Schlitze
der Wandung.
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Abb.6 zeigt eine Seitenansicht und Abb. 7 eine Längsansicht der oben
beschriebenen Schiebeeinrichtung im Falle eines Hohlleiters mit rechteckigem Querschnitt,
der von einer H"i Welle durchflossen wird.
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In diesen Figuren ist E der Kasten, welcher sich in dem Hohlleiter
G unter Verwendung der Schleifkontakte 0 verschiebt. P, P' stellen an E fest angebrachte
Handgriffe dar, die sich in an den Wänden von G vorgesehenen Längsschlitzen L verschieben.
Schließlich stellt V den Abstimmstab des Resonators dar.