EP0601371A1 - Dielektrischer Resonator - Google Patents

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EP0601371A1
EP0601371A1 EP93118717A EP93118717A EP0601371A1 EP 0601371 A1 EP0601371 A1 EP 0601371A1 EP 93118717 A EP93118717 A EP 93118717A EP 93118717 A EP93118717 A EP 93118717A EP 0601371 A1 EP0601371 A1 EP 0601371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dielectric
housing
metal rod
dielectric resonator
resonator according
Prior art date
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Ceased
Application number
EP93118717A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Dipl.-Ing. Rosenberg
Konstantin Dipl.-Ing. Beis
Werner Speldrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
ANT Nachrichtentechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, ANT Nachrichtentechnik GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0601371A1 publication Critical patent/EP0601371A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/10—Dielectric resonators

Definitions

  • the present invention relates to a dielectric resonator which has a dielectric body which is arranged in a housing and is fixed in the housing.
  • Such a dielectric resonator is known from EP 316 813 A1.
  • a dielectric ring serves as the holder for the dielectric cylinder, the dielectric constant of which is lower than that of the cylinder.
  • Such an arrangement proves to be disadvantageous if heat is generated in the dielectric cylinder which should be dissipated as quickly as possible.
  • the invention is based on the object of specifying a dielectric resonator of the type mentioned at the outset which ensures the best possible heat dissipation for the dielectric body and the quality of which is impaired as little as possible by the heat dissipation measures.
  • the metal rod (s) provided according to the invention not only ensure good heat dissipation, but also represent a holder for the dielectric body that can be implemented with very little effort.
  • the housing 1 shows a dielectric resonator with a dielectric body in the form of a cylinder 2 arranged in a housing 1.
  • the housing 1 and the dielectric cylinder 2 are circular.
  • the circular shape is not binding for the function of the resonator, e.g. also rectangular, triangular, elliptical etc. dielectric cylinders in e.g. round, rectangular, elliptical etc. housing can be used.
  • metal rods 3 are provided, which completely penetrate the dielectric cylinder 2 in the direction of its longitudinal axis and are connected to it.
  • the ends of the metal bars 3 are attached to opposite walls of the housing 1. So that as little current as possible is induced in the metal rods 3, ie the resonator quality is influenced as little as possible, the metal rods 3 are placed in such a way that they are almost orthogonal to the electrical and magnetic ones Field lines of the resonator are oriented. This is the case with a TE01 ⁇ resonator wave type where the electric field has a maximum. Under the conditions mentioned, rods made of metal, which are able to rapidly dissipate large amounts of heat from the dielectric cylinder 2, can be used without any significant loss of resonator quality.
  • the number of rods is specified by the requirement for the fixing of the dielectric cylinder 2 and the amount of heat to be dissipated.
  • FIGS. 2 and 3 show two further variants for holding the dielectric cylinder 2 using the example of a metal rod 4, 5.
  • a metal rod 4 which is fastened at one end to a wall of the housing 1, only partially penetrates into the dielectric cylinder 2 at its other end.
  • a metal rod 5 is attached at one end to a wall of the housing 1 and at the other end to the dielectric cylinder 2 without penetrating into it.
  • such holders offer the best heat dissipation, in which the metal rods have the largest contact area with the dielectric body 2.
  • FIG. 4 shows the dielectric cylinder 2 in the exemplary embodiment of a dielectric resonator shown in FIG. 4, the dielectric cylinder 2 is held by a metal rod 6 which completely penetrates it orthogonally to its longitudinal axis and is fastened with its two ends to opposite wall sides of the housing 1.
  • the metal rod 6 also causes here again good heat dissipation from the dielectric cylinder 2, without it having a significant influence on the resonator quality.
  • FIG. 5 shows the mounting of the dielectric cylinder just described by means of a metal rod 6 that completely penetrates it, in a cross-sectional representation.
  • the continuous metal rod 6 can also be replaced by two diametrically opposed metal rods 7 and 8, which only partially penetrate into the dielectric cylinder 2 from both sides and are fastened to the latter.
  • the metal rod or rods may be sufficient for heat dissipation and / or retention of the dielectric cylinder. place it only on the metal rod (or metal rods).
  • a particularly good heat dissipation can be achieved in that the metal rods 7 and 8 are each contacted with a further metal rod 9 or 10 arranged orthogonally thereto in the dielectric cylinder 2 (cf. FIG. 7).
  • the number of metal rods used depends on the requirements for the fixation and the heat dissipation.
  • the dielectric body which is represented as a cylinder in the exemplary embodiments described above, can consist of several regions with different material properties. For example, at least one area can be provided which ensures good heat transfer from the dielectric body into the metal rod (or metal rods).

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Abstract

Der dielektrische Resonator besteht aus einem in einem Gehäuse (1) angeordneten dielektrischen Zylinder (2). Eine gute Wärmeableitung aus diesem dielektrischen Zylinder (2) wird dadurch erzielt, daß der dielektrische Zylinder (2) in dem Gehäuse (1) mit mindestens einem einerseits mit dem dielektrischen Zylinder (2) und andererseits mit dem Gehäuse (1) verbundenen Metallstab (3) gehalten wird, der so durch den Innenraum des Gehäuses (1) geführt ist, daß er zu den magnetischen und elektrischen Feldlinien möglichst orthogonal ausgerichtet ist. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen dielektrischen Resonator, welcher einen in einem Gehäuse angeordneten dielektrischen Körper aufweist, der in dem Gehäuse fixiert ist.
  • Ein derartiger dielektrischer Resonator ist aus EP 316 813 A1 bekannt. Dabei dient als Halterung für den dielektrischen Zylinder ein dielektrischer Ring, dessen Dielektrizitätskonstante geringer ist als die des Zylinders. Als nachteilig erweist sich eine solche Anordnung, wenn im dielektrischen Zylinder Wärme entsteht, die möglichst rasch abgeführt werden sollte.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen dielektrischen Resonator der eingangs genannten Art anzugeben, der eine möglichst gute Wärmeableitung für den dielektrischen Körper gewährleistet und dessen Güte durch die Wärmeableitungsmaßnahmen möglichst wenig beeinträchtigt wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Der bzw. die nach der Erfindung vorgesehenen Metallstäbe gewährleisten nicht nur eine gute Wärmeableitung, sondern stellen auch eine mit sehr geringem Aufwand realisierbare Halterung für den dielektrischen Körper dar.
  • Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 einen Resonator mit in Richtung der Längsachse des dielektrischen Zylinders orientierten Metallstäben,
    • Fig. 2 und 3 zwei Varianten für die Verbindung eines Metallstabes mit dem dielektrischen Zylinder,
    • Fig. 4 einen Resonator mit senkrecht zur Längsachse des dielektrischen Zylinders orientierten Metallstäben und
    • Fig. 5, 6, 7 drei Varianten für die Verbindung senkrecht zur Zylinderlängsachse orientierter Metallstäbe mit dem dielektrischen Zylinder.
  • In der Fig. 1 ist ein dielektrischer Resonator dargestellt mit einem in einem Gehäuse 1 angeordneten dielektrischen Körper 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.
  • Zur Fixierung des dielektrischen Zylinders 2 in dem Gehäuse 1 sind vier Metallstäbe 3 vorgesehen, welche den dielektrischen Zylinder 2 in der Richtung seiner Längsachse vollständig durchdringen und mit ihm verbunden sind. Die Enden der Metallstäbe 3 sind an einander gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 1 befestigt. Damit in den Metallstäben 3 möglichst wenig Strom induziert wird, d.h. die Resonatorgüte möglichst wenig beeinflußt wird, sind die Metallstäbe 3 so plaziert, daß sie nahezu orthogonal zu dem elektrischen und magnetischen Feldlinien des Resonators orientiert sind. Bei einem TE01δ Resonatorwellentyp ist das der Fall, wo das elektrische Feld ein Maximum hat. Unter den genannten Bedingungen können also ohne nennenswerte Einbuße an Resonatorgüte Stäbe aus Metall verwendet werden, welche in der Lage sind, große Wärmemengen aus dem dielektrischen Zylinder 2 rasch abzuführen.
  • Die Zahl der Stäbe wird durch die Anforderung an die Fixierung des dielektrischen Zylinders 2 und die abzuleitende Wärmemenge vorgegeben.
  • Abweichend von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem jeder Metallstab 3 vollständig durch den dielektrischen Zylinder 2 hindurchgeführt ist, zeigen die Figuren 2 und 3 am Beispiel eines Metallstabes 4, 5 zwei weitere Varianten für die Halterung des dielektrischen Zylinders 2. Gemäß Figur 2 dringt ein Metallstab 4, der mit einem Ende an einer Wand des Gehäuses 1 befestigt ist, mit seinem anderen Ende nur teilweise in dem dielektrischen Zylinder 2 ein. Gemäß Figur 3 ist ein Metallstab 5 mit einem Ende an einer Wand des Gehäuses 1 befestigt und mit seinem anderen Ende an dem dielektrischen Zylinder 2, ohne in diesen einzudringen. Natürlich bieten solche Halterungen die beste Wärmeableitung, bei denen die Metallstäbe die größte Berührungsfläche mit dem dielektrischen Körper 2 aufweisen.
  • Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eines dielektrischen Resonators wird der dielektrische Zylinder 2 von einem ihn orthogonal zu seiner Längsachse vollständig durchdringenden Metallstab 6, der mit seinen beiden Enden an gegenüberliegenden Wandseiten des Gehäuses 1 befestigt ist, gehalten. Bei dieser Orientierung des Metallstabes 6 ist die bereits oben genannte Bedingung, daß die elektrischen und magnetischen Feldlinien nahezu orthogonal zu dem Metallstab 6 verlaufen, ebenfalls erfüllt. Der Metallstab 6 bewirkt auch hier wiederum eine gute Wärmeableitung aus dem dielektrischen Zylinder 2, ohne daß er die Resonatorgüte wesentlich beeinflußt. In der Figur 5 ist die soeben beschriebene Halterung des dielektrischen Zylinders mittels eines ihn vollständig durchdringenden Metallstabes 6 nochmals in einer Querschnittsdarstellung gezeigt.
  • Wie der Figur 6 zu entnehmen ist, kann der durchgehende Metallstab 6 auch durch zwei diametral einander gegenüberstehende Metallstäbe 7 und 8 ersetzt werden, die von beiden Seiten her nur teilweise in den dielektrischen Zylinder 2 eindringen und mit diesem befestigt sind.
  • Auch können mehr als zwei Metallstäbe, die von mehreren Seiten her teilweise in den dielektrischen Zylinder eindringen, vorgesehen werden.
  • Statt den bzw. die Metallstäbe in den dielektrischen Körper eindringen zu lassen, reicht es für die Wärmeableitung und/oder Halterung des dielektrischen Zylinders u.U. aus, diesen nur auf den Metallstab (bzw. die Metallstäbe) aufzulegen.
  • Eine besonders gute Wärmeableitung läßt sich dadurch erzielen, daß die Metallstäbe 7 und 8 jeweils mit einem weiteren orthogonal dazu in dem dielektrischen Zylinder 2 angeordneten Metallstab 9 bzw. 10 kontaktiert sind (vgl. Fig. 7).
  • Auch bei den in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen hängt die Zahl der verwendeten Metallstäbe von den Anforderungen an die Fixierung und die Wärmeableitung ab.
  • Verwendet man hohle Metallstäbe, durch die eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas geleitet wird, so läßt sich die Wärmeableitung noch erheblich steigern.
  • Der dielektrische Körper, welcher in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen als Zylinder dargestellt ist, kann aus mehreren Bereichen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften bestehen. So kann z.B. mindenstens ein Bereich vorgesehen sein, der eine gute Wärmeübertragung vom dielektrischen Körper in den Metallstab (bzw. Metallstäbe) gewährleistet.

Claims (7)

  1. Dielektrischer Resonator, welcher einen in einem Gehäuse angeordneten dielektrischen Körper aufweist, der in dem Gehäuse fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein einerseits mit dem dielektrischen Körper (2) und andererseits mit dem Gehäuse (1) verbundener Metallstab (3, 4, 5, 6, 7, 8) vorhanden ist, der so durch den Innenraum des Gehäuses (1) geführt ist, daß er zu den magnetischen und elektrischen Feldlinien möglichst orthogonal ausgerichtet ist.
  2. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 6) den dielektrischen Körper (2) vollständig durchdringt.
  3. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (4, 7, 8) teilweise in den dielektrischen Körper (2) eindringt.
  4. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 4, 5) parallel zur Längsachse des dielektrischen Körper (2) verläuft.
  5. Dielektrischer Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (6, 7, 8) senkrecht zur Längsachse des dielektrischen Körper (2) verläuft.
  6. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 4, 5, 6, 7, 8) hohl ist, damit durch ihn eine Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas geleitet werden kann.
  7. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper aus mehreren Bereichen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften besteht.
EP93118717A 1992-12-05 1993-11-22 Dielektrischer Resonator Ceased EP0601371A1 (de)

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DE4241026C2 (de) 1995-04-27
DE4241026A1 (de) 1994-06-09

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