DK167989B1 - Elektronisk resonator og anvendelse af resonator - Google Patents

Description

i DK 167989 B1

Den foreliggende opfindelse angår en resonatorkonstruktion omfattende en hel isk resonator viklet af metaltråd i en cylindrisk vikling og understøttet af en plade af isolerende materiale anbragt deri.

Forskellige viklinger og kondensatorer anvendes i vidt omfang som 5 grundlæggende konstruktionsdele i elektrotekniske filtre. Hed frekvenser i størrelsesordenen 100 MHz begynder tabene at blive større ligesom bivirkningerne bliver større navnlig på grund af kondensatorernes opbygning. Serieinduktionen i en kondensator er ikke længere ubetydelig, ej heller er spredningskapaciteten mellem spolevindingerne i forhold til 10 omgivelserne. Op til en bestemt grænse kan sådanne problemer reduceres af kondensator- og viklingskonstruktioner. Ved øgede frekvenser vil viklingernes og kondensatorernes tab til slut imidlertid forøges i en sådan grad, at forskellige transmissionslinie- og hulrumsresonatorer er det eneste alternativ, hvad angår tab.

15 Da koaksi ale resonatorer udviser små tab, anvendes disse i stort omfang og navnlig til store effekter. Tabene falder med en stigende re-sonatorstørrelse og samtidig forbedres effektmodstandsdygtigheden. Ved frekvenser op til omkring 10-15 GHz, anvendes der almindeligvis flad-ba-ne- og mikro-bane-teknikker.

20 I frekvensintervallet fra 100 til 1000 MHz er både koaksi ale og flad-bane-resonatorer ofte udnødvendigt store og dyre. Indenfor dette frekvensområde anvendes der almindeligvis såkaldte heliske resonatorer.

De heliske resonatorers konstruktion afskiller sig fra de koaksiale re-sonatorers derved, at den midterste tråd er viklet i en spiral vi kling.

25 En helisk resonators specifikke impedans er stort set bestemt ved forholdet mellem dimensionen af viklingens diameter og den indvendige dimension af det ydre hylster og viklingens stigning. I frekvens intervallet fra 100 til 1000 MHz og Q-værdiintervallet fra 500 til 1000 er størrelsen af en helisk resonator omtrent en trediedel af størrelsen af en 30 koaksial resonator med lignende egenskaber. Den heliske resonator fremstilles sædvanligvis i form af en cylindrisk vikling og understøttes ved inden i viklingen at anbringe en ramme fremstillet af keramik eller formstof på forskellige måder. Dette er nødvendigt for at opnå en tilstrækkelig mekanisk styrke. Konstruktionen er imidlertid kompliceret og 35 dyr at fremstille i serieproduktion, navnlig ved små resonatorstørrel- ser.

Især i bærbare radioapparater er resonatorer af små størrelser med små tab af stor vigtighed til anvendelse som konstruktionselementer i DK 167989 B1 2 forskellige højfrekvensfiltre. Når størrelsen bliver mindre, bliver det stadigt vanskeligere i det hele taget at opnå en tilstrækkelig fremstil -lingsnøjagtighed ved fremstillingen af sådanne filterkonstruktioner, selv når der anvendes dyre løsninger.

5 Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en resonatorkonstruk- tion, der er velegnet til serieproduktion på grund af dens enkle og billige fremstilling, og som alligevel kombinerer fordelene ved de gode vo-lumen/tab-forhold i en hel isk resonator og en enkel støttekonstruktion med små tab. Dette opnås ved hjælp af en resonatorkonstruktion af den 10 indledningsvis angivne type derved, at i det mindste en del af den isolerende plade omfatter et elektrisk kredsløb udformet af flade baner, og at den hel i ske resonator er forbundet elektrisk til dette kredsløb.

Opfindelsens grundidé er således at integrere en diskret helisk resonator i en fladbane-konstruktion, således at den isolerende plade, 15 på hvis overflade fladbane-konstruktionen er udformet, samtidig fungerer som støtteflade for den heliske resonator.

I konstruktionen ifølge opfindelsen opnås der god reproducerbarhed og mekanisk enkelhed, hvilket forbedrer produktionskapaciteten og reducerer omkostningerne. Kredsløbstekniske løsninger, der ikke tidligere 20 har været anvendt på grund af reproducerbarhedsproblemer, er nu mulige, hvilket forbedrer produkternes effektivitet.

Ifølge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen er huset, der omslutter resonatorerne udformet af to halvparter fremstillet af metal eller belagt med metal, således at de er elektrisk ledende. De to halv-25 parter er anbragt imod hinanden og forbundet på en elektrisk ledende måde. Den isolerende plade er understøttet på recesser udformet ved kanterne af husets halvparter. På denne måde er der tilvejebragt en konstruktion, der er enkel og pålidelig.

I det følgende beskrives opfindelsen nærmere under henvisning til 30 udførelseseksemplet vist på den ledsagende tegning, hvorpå fig. 1 viser et forsidebillede af en resonatorkonstruktion ifølge opfindelsen uden hus, fig. 2 illustrerer konstruktionen fra fig. 1 set i retningen A-A, 35 fig. 3 illustrerer konstruktionen fra fig. 1, når den er anbragt i den ene halvpart af huset, fig. 4 illustrerer konstruktionen fra fig. 3 set i retningen B-B, °9 DK 167989 B1 3 fig. 5 viser en afbildning fra oven af husets ene halvpart set i retningen C-C i fig. 3.

Resonatorkonstruktionen vist i fig. 1 og 2 omfatter fire diskrete 5 heliske resonatorer 1 viklet af metaltråd til cylindriske spiralviklin ger. Hver resonator arrangeres langs fremspring 2a udformet på en plade 2 fremstillet af isolerende materiale. Den nederste del af den isolerende plade 2 er forsynet med et elektrisk kredsløb dannet af flade baner 3, til hvilket kredsløb resonatorerne er forbundet på elektrisk ledende 10 måde (f.eks. ved lodning) ved punkter antydet ved henvisningstallene 4.

Hver resonator 1 er endvidere forbundet mekanisk til fremspringet 2a ved lodning til et metal!iseret punkt på fremspringet. Disse mekaniske forbindelsespunkter er antydet med henvisningstallet 5 i fig. 1.

I fig. 3 er den isolerende plade 3 med dens heliske resonatorer 15 anbragt i den ene af husets halvparter 6a. Huset er udformet af to halvparter 6a og 6b arrangeret imod hinanden. Den sidstnævnte halvpart er antydet ved punkterede linier i fig. 4. Husets halvparter er forbundet med hinanden på elektrisk ledende måde. I hver af hushalvparterne 6a og 6b er der tilvejebragt recesser for isoleringspladen. Enderne af husets 20 halvparter og skillevæggene 6c mellem resonatorerne omfatter recesser 7 (fig. 4) for den nederste del af isoleringspladen, og den øverste del af husets halvparter omfatter recesser 8 for endedelen af fremspringene 2a.

Hver reces svarer med hensyn til dybden til halvdelen af tykkelsen af isoleringspladen 2. Derudover er bunden 9 af husets halvparter (fig. 3) 25 forsynet med udgange 10 for forbindelse til eksterne kredsløb.

Selv om opfindelsen i det foregående er beskrevet ud fra udførelseseksemplet vist på den ledsagende tegning, er det åbenbart, at opfindelsen ikke begrænser sig til denne, men kan modificeres på forskellige måder indenfor opfindelsens rammer som angivet i de vedføjede krav. Så-30 ledes kan antallet af heliske resonatorer f.eks. varieres ligesom dimensionerne af de forskellige dele. Ligeledes kan en eller flere konstruktioner ifølge opfindelsen sammenføjes til et filter for højfrekvente, elektriske signaler.

Claims (7)

1. Resonatorkonstruktion omfattende en hel i sk resonator (1) viklet af metaltråd til en cylindrisk spiral vi kling og understøttet af en 5 plade (2) af isolerende materiale anbragt deri, KENDETEGNET ved, at i det mindste en del af den isolerende plade (2) omfatter et elektrisk kredsløb dannet af flade baner (3), og at den hel i ske resonator (1) er elektrisk forbundet til kredsløbet.

2. Konstruktion ifølge krav 1 omfattende en flerhed af heliske 10 resonatorer (1), KENDETEGNET ved, at den isolerende plade (2) er forsynet med et fremspring (2a) for hver resonator (1).

3. Konstruktion ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at hver helisk resonator (1) er mekanisk forbundet ved sin øverste del (5) til den isolerende plade (2).

4. Konstruktion ifølge ethvert af de foranstående krav, KENDETEG NET ved, at resonatorerne er omsluttet af et hus dannet af to halvparter (6a, 6b) arrangeret imod hinanden, idet halvparterne, der er fremstillet af metal eller belagt med metal for at være elektrisk ledende, er forbundet med hinanden på elektrisk ledende måde.

5. Konstruktion ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, at den isolerende plade (2) er understøttet på recesser (7, 8) udformet ved kanterne af husets halvparter (6a, 6b), og at de flade baner (3) på den isolerende plade (2) om ønsket ved disse punkter er forbundet til huset på elektrisk ledende måde.

6. Konstruktion ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at resonatorerne (1) ved hjælp af de flade baner (3) galvanisk eller ved hjælp af elektriske eller magnetiske områder er forbundet til hinanden og endvidere til eksterne elektriske kredsløb.

7. Anvendelse af en resonatorkonstruktion ifølge ethvert af de 30 foranstående krav i et filter.