EP0693229B1 - Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer - Google Patents

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EP0693229B1
EP0693229B1 EP94910348A EP94910348A EP0693229B1 EP 0693229 B1 EP0693229 B1 EP 0693229B1 EP 94910348 A EP94910348 A EP 94910348A EP 94910348 A EP94910348 A EP 94910348A EP 0693229 B1 EP0693229 B1 EP 0693229B1
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EP
European Patent Office
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waveguide
coupling
collecting
multiplexer
demultiplexer
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EP94910348A
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EP0693229A1 (de
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Stilianos Tokouzbalidis
Uwe Rosenberg
Werner Speldrich
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2138—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using hollow waveguide filters

Definitions

  • the invention is based on a waveguide multiplexer / demultiplexer, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a waveguide multiplexer / demultiplexer is known from PCT application WO 88/03711.
  • two waveguide filters are coupled to the collecting waveguide in the same cross-sectional plane, one waveguide filter each on one of two opposite side walls.
  • the coupling takes place via pins which protrude on the one hand into the collecting waveguide and on the other hand into the waveguide filter through their side walls.
  • the same document also discloses a waveguide multiplexer / demultiplexer in which waveguide filters are coupled on the end face via slots in two mutually opposite side walls of a collecting waveguide.
  • the waveguide filters are coupled alternately along the busbar to the opposite side walls, so that in a cross-sectional plane of the busbar there is at most a coupling opening for a waveguide filter.
  • GB-A-987 593 discloses a waveguide filter in which two waveguides are coupled to a side wall of a collecting waveguide in a cross-sectional plane via two coupling slots offset towards the edges of the side wall.
  • the coupling slots are oriented orthogonally to one another, so that the two waveguides forming a hybrid branch couple fields polarized orthogonally to one another from the collecting waveguide.
  • Both waveguides are tuned to the same frequency channel. If a multi-channel filter is to be implemented, there are several of these along the collecting waveguide in different ways To arrange frequency channels coordinated waveguide branches.
  • This known type of coupling of waveguide filters to a collecting waveguide entails an extremely large overall length of the multiplexer / demultiplexer, especially if it is to be designed for a large number (for example 12) frequency channels. Since such waveguide multiplexers / demultiplexers are used in the space sector, it is disadvantageous if their designs are very voluminous.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a waveguide multiplexer / demultiplexer of the type mentioned at the outset which has the smallest possible volume and weight.
  • the only figure in the drawing shows a 12-channel waveguide multiplexer / demultiplexer. It has a rectangular collecting waveguide SH, which is provided with a short circuit KE at one end.
  • SH collecting waveguide
  • KE short circuit KE
  • these have the shape of slots, for example, which enable very broadband coupling.
  • Two coupling openings K1 and K4, K2 and K5, K3 and K6 are arranged side by side in both side walls S1 and S2 of the collecting waveguide SH in the direction transverse to the longitudinal axis of the collecting waveguide.
  • the two coupling openings are offset from the center of the side wall S1, S2 towards the edges thereof, so that it is possible to couple waveguide filters next to one another via the two coupling openings to the busbar SH.
  • several such coupling opening pairs K1, K4 and K2, K5 and K3, K6 are arranged along the busbar SH, whereby coupling opening pairs in both side walls S1 and S2 can also be directly opposite one another.
  • Each coupling opening K1, K2, K3, K4, K5, K6 ... is placed in such a way that its center distance from the short circuit plane KE of the collecting waveguide SH corresponds approximately to an odd multiple of a quarter of the mean wavelength of the frequency channel to be coupled via it.
  • the coupling openings are expediently assigned to the frequency channels in such a way that coupling openings that are closely adjacent to one another, such as the coupling openings K1, K4 or K2, K5 or K3, K6 lying next to one another transversely to the longitudinal axis of the waveguide, are not for the coupling of directly adjacent frequency channels are provided.
  • the designation of the coupling openings K1 ... K6 in the drawing makes it clear that coupling openings lying close to one another have the largest possible frequency channel spacing (the frequency channels that are lined up are consecutively numbered 1 ... 12)
  • Each coupling opening K1, K2, K3, K4 K5, K6 ... is surrounded by a flange F1 ... F12. Because of the space-saving arrangement of the coupling opening, the flanges partially protrude beyond the edges of the collecting waveguide SH.
  • webs ST and spacers AH are provided between adjacent flanges.
  • One or more further filters can also be coupled directly in the short-circuit plane KE by providing coupling diaphragms in the short-circuit wall, which have a parallel orientation to the magnetic field component of the basic wave type of the collecting waveguide SH.

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Abstract

Ein Raum und Gewicht sparender Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer weist einen an einem Ende kurzgeschlossenen rechteckförmigen Sammelhohlleiter (SH) auf. In mindestens einer Seitenwand (S1, S2) des Sammelhohlleiters ist mindestens ein Paar Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) vorhanden, die in Richtung quer zur Längsachse des Sammelhohlleiters (SH) nebeneinander angeordnet sind, wobei jede Koppelöffnung von der Kurzschlußebene (KE) des Sammelleiters (SH) einen Abstand hat, der einem ungeradzahligen Vielfachen eines Viertels der mittleren Wellenlänge des über die jeweilige Koppelöffnung anzukoppelnden Frequenzkanals entspricht. Die beiden Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) sind soweit aus der Mitte der Seitenwand (S1) heraus zu deren Rändern hin versetzt angeordnet, daß über jede Koppelöffnung (K1 ... K6) ein Hohlleiterfilter an den Sammelhohlleiter (SH) ankoppelbar ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein solcher Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer ist aus der PCT-Anmeldung WO 88/03711 bekannt. Hier sind jeweils zwei Hohlleiterfilter in derselben Querschnittsebene an den Sammelhohlleiter angekoppelt, und zwar jeweils ein Hohlleiterfilter an einer von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden. Die Kopplung erfolgt über Stifte, die einerseits in den Sammelhohlleiter und andererseits in die Hohlleiterfilter durch deren Seitenwände hineinragen. Dieselbe Schrift offenbart auch einen Hohlleiter-multiplexer/-demultiplexer, bei dem über Schlitze in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden eines Sammelhohlleiters Hohlleiterfilter stirnseitig angekoppelt sind. Die Hohlleiterfilter sind entlang dem Sammelleiter alternierend an den gegenüberliegenden Seitenwänden angekoppelt, so daß in einer Querschnittsebene des Sammelleiters allenfalls eine Koppelöffnung für ein Hohlleiterfilter vorhanden ist.
  • Aus der Druckschrift GB-A-987 593 ist ein Hohlleiterfilter bekannt, bei dem an einer Seitenwand eines Sammelhohlleiters in einer Querschnittsebene über zwei zu den Rändern der Seitenwand hin versetzte Koppelschlitze zwei Hohlleiter angekoppelt sind. Die Koppelschlitze sind orthogonal zueinander orientiert, so daß die beiden eine Hybridverzweigung bildenden Hohlleiter orthogonal zueinander polarisierte Felder aus dem Sammelhohlleiter ankoppeln. Beide Hohlleiter sind auf den gleichen Frequenzkanal abgestimmt. Soll ein mehrkanaliges Filter realisiert werden, so sind entlang dem Sammelhohlleiter mehrere solcher auf verschiedene Frequenzkanäle abgestimmte Hohlleiterverzweigungen anzuordnen.
  • Diese bekannte Art der Ankopplung von Hohlleiterfiltern an einen Sammelhohlleiter bringt eine extrem große Baulänge des Multiplexers/Demultiplexers mit sich, vor allem wenn er für sehr viele (z. B. 12) Frequenzkanäle ausgelegt sein soll. Da solche Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer im Raumfahrtbereich eingesetzt werden, ist es von Nachteil, wenn deren Bauformen sehr voluminös sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Hohlleitermultiplexer/ -demultiplexer der eingangs genannten Art anzugeben, der ein möglichst kleines Volumen und Gewicht hat.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Bei einem nach der Erfindung ausgeführten Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer wird der Platz für die Ankopplung der Hohlleiterfilter an dem Sammelhohlleiter optimal ausgenutzt. Dadurch verkürzt sich die Anordnung in ihrer Gesamtlänge erheblich gegenüber dem Stand der Technik. Als Folge davon verringert sich auch das Gewicht der Anordnung.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert.
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen 12-kanaligen Hohlleitermultiplexer/ -demultiplexer. Er weist einen rechteckförmigen Sammelhohlleiter SH auf, der an einem Ende mit einem Kurzschluß KE versehen ist. Zur Ankopplung von in der Zeichnung nicht dargestellten Hohlleiterfiltern, von denen jedes auf einen der 12 Frequenzkanäle abgestimmt ist, sind in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden S1 und S2 des Sammelhohlleiters Koppelöffnungen K1, K2, K3, K4, K5, K6... eingelassen. Diese haben in dem dargestellten Ausführungsbeispiel z.B. die Form von Schlitzen, die eine sehr breitbandige Ankopplung ermöglichen.
  • In beiden Seitenwänden S1 und S2 des Sammelhohlleiters SH sind jeweils zwei Koppelöffnungen K1 und K4, K2 und K5, K3 und K6 in Richtung quer zur Längsachse des Sammelhohlleiters nebeneinander angeordnet. Und zwar sind die beiden Koppelöffnungen aus der Mitte der Seitenwand S1, S2 heraus zu deren Rändern hin versetzt, so daß es möglich ist, Hohlleiterfilter nebeneinander über die zwei Koppelöffnungen an den Sammelleiter SH anzukoppeln. Wie die Figur zeigt, sind mehrere solcher Koppelöffnungspaare K1, K4 und K2, K5 und K3, K6 entlang dem Sammelleiter SH angeordnet, wobei sich Koppelöffnungspaare in beiden Seitenwänden S1 und S2 auch direkt gegenüberliegen können. Jede Koppelöffnung K1, K2, K3, K4, K5, K6... ist so plaziert, daß ihr Mittenabstand von der Kurzschlußebene KE des Sammelhohlleiters SH etwa einem ungeradzahligen Vielfachen eines Viertels der mittleren Wellenlänge des über sie anzukoppelnden Frequenzkanals entspricht.
  • Damit Verkopplungen zwischen den einzelnen Frequenzkanälen möglichst weitgehend ausgeschlossen werden, sind die Koppelöffnungen den Frequenzkanälen zweckmäßigerweise so zugeordnet, daß örtlich eng benachbarte Koppelöfnungen, wie die quer zur Hohlleiterlängsachse nebeneinander liegenden Koppelöffnungen K1, K4 oder K2, K5 oder K3, K6, nicht für die Ankopplung von direkt benachbarten Frequenzkanälen vorgesehen sind. Die Benennung der Koppelöffnungen K1 ... K6 in der Zeichnung verdeutlicht, daß dicht nebeneinander liegende Koppelöffnungen einen möglichst großen Frequenzkanalabstand haben (die aneinandergereihten Frequenzkanäle sind fortlaufend mit 1 ... 12 durchnumeriert) Jede Koppelöffnung K1, K2, K3, K4 K5, K6... ist von einem Flansch F1 ... F12 umgeben. Wegen der raumsparenden Anordnung der Koppelöffnung stehen die Flansche teilweise über die Ränder des Sammelhohlleiters SH hinaus. Um allen Flanschen eine ausreichende Stabilität zu verleihen, sind Stege ST und Abstandhalter AH zwischen benachbarten Flanschen vorgesehen.
  • Ein oder mehrere weitere Filter können auch direkt in der Kurzschlußebene KE angekoppelt werden, indem in der Kurzschlußwand Koppelblenden vorgesehen werden, die eine parallele Orientierung zur magnetischen Feldkomponente des Grundwellentyps des Sammelhohlleiters SH aufweisen.

Claims (3)

  1. Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer, welcher einen an einem Ende kurzgeschlossenen rechteckförmigen Sammelhohlleiter aufweist, mit dem an mindestens einer seiner Seitenwände mehrere auf verschiedene Frequenzkanäle abgestimmte Hohlleiterfilter koppelbar sind, wobei in der Seitenwand (S1, S2) mindestens ein Paar Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) vorhanden ist, die in Richtung quer zur Längsachse des Sammelhohlleiters (SH) nebeneinander angeordnet sind und wobei die beiden Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) so weit aus der Mitte der Seitenwand (S1) heraus zu deren Rändern hin versetzt angeordnet sind, daß über jede Koppelöffnung (K1 ... K6) ein Hohlleiterfilter (F1, F4; F2, F5; F3, F6) an den Sammelhohlleiter (SH) ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Koppelöffnung von der Kurzschlußebene (KE) des Sammelhohlleiters (SH) einen Abstand hat, der einem ungeradzahligen Vielfachen eines Viertels der mittleren Wellenlänge des über die jeweilige Koppelöffnung anzukoppelnden Frequenzkanals entspricht, und daß jede der beiden Hohlleiterfilter (F1, F4; F2, F5; F3, F6) auf eine andere Frequenz abgestimmt ist.
  2. Hohlleitermultiplexer/ -demultiplexer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (S1, S2) des Sammelhohlleiters (SH) jeweils mindestens ein Paar Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) vorhanden ist.
  3. Hohlleitermultiplexer/ -demultiplexer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Koppelöffnungen (K1, K4; K2, K5; K3, K6) welche in Richtung quer zur Längsachse des Sammelhohlleiters (SH) nebeneinander angeordnet sind, für die Ankopplung nicht direkt benachbarter Frequenzkanäle vorgesehen sind.
EP94910348A 1993-04-10 1994-03-18 Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer Expired - Lifetime EP0693229B1 (de)

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DE4311853 1993-04-10
DE4311853 1993-04-10
PCT/DE1994/000302 WO1994024721A1 (de) 1993-04-10 1994-03-18 Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer

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EP0693229A1 EP0693229A1 (de) 1996-01-24
EP0693229B1 true EP0693229B1 (de) 1997-06-11

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EP94910348A Expired - Lifetime EP0693229B1 (de) 1993-04-10 1994-03-18 Hohlleitermultiplexer/-demultiplexer

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DE (2) DE4340123C2 (de)
WO (1) WO1994024721A1 (de)

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US5578973A (en) 1996-11-26
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