EP0752733A2 - Waveguide resonator arrangement and its use - Google Patents

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EP0752733A2
EP0752733A2 EP96110858A EP96110858A EP0752733A2 EP 0752733 A2 EP0752733 A2 EP 0752733A2 EP 96110858 A EP96110858 A EP 96110858A EP 96110858 A EP96110858 A EP 96110858A EP 0752733 A2 EP0752733 A2 EP 0752733A2
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EP
European Patent Office
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waveguide
dielectric insert
resonator arrangement
support device
arrangement according
Prior art date
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EP96110858A
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German (de)
French (fr)
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EP0752733A3 (en
EP0752733B1 (en
Inventor
Franz-Josef Dipl.-Ing. Goertz
Dietmar Dr.-Ing. Schmitt
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Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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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
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators

Definitions

  • the invention relates to a waveguide resonator arrangement and a use therefor.
  • a waveguide resonator arrangement is known with a plurality of support rods which fix a dielectric insert in the center of the waveguide.
  • the support rods are attached to the waveguide and are immersed in the dielectric insert via corresponding holes on its outer circumference.
  • EP 351 840 A2 also discloses a resonator with a dielectric insert.
  • the insert is held by two plates that have special centering devices. When the insert is gripped by the centering device, thermal stresses can arise.
  • EP 104 735 B1 discloses a waveguide resonator with tuning screws which point in the direction of the dielectric insert.
  • EP 328 948 B1 also discloses a dielectric waveguide resonator, wherein the dielectric insert can be fixed in the center of the waveguide in a feed system that can be adjusted with three screws.
  • US 3,155,965 discloses a support structure for a ferrite body in a waveguide with radial support pins attached to the outer circumference of the ferrite body.
  • the waveguide resonator arrangement with the features of claim 1 is suitable for absorbing thermal stresses better than the arrangements mentioned at the outset, since there are no special sockets.
  • the arrangement of the invention is easy to manufacture. So z. B. no holes are provided in the dielectric insert, such as in the subject of EP 438 807 B1. A complex feeding system as in EP 328 948 B1 is also not necessary. Nevertheless, the dielectric insert can be fixed / held very precisely in the direction of wave propagation of the waveguide (waveguide) by the support device and perpendicularly to it, that is to say in a cross-sectional plane of the waveguide, without thermal stresses having an adverse effect.
  • any dielectric inserts can be selected, such as. B. balls, cylinders, without making changes to the holding device.
  • Dielectric inserts of different geometries can even be interchanged, e.g. B. cylinders through balls and vice versa.
  • the arrangement according to the invention can be used universally and for different applications, for. B. different filter structures; Multi-mode filter, suitable.
  • the support device has no centering device that leads to unfavorable thermal stresses.
  • the waveguide resonator arrangement according to claim 6 is also suitable for absorbing thermal stresses better than previous solutions.
  • the dielectric insert can be fixed on its underside to the plate-shaped support device by simple gluing. Inaccuracies in this bonding, e.g. B. centering errors can be compensated by means of the holding device attached to the outer edge of the plate-shaped support device.
  • the areal fixation of the dielectric insert ensures good heat transfer without thermal stress.
  • An exchange of the dielectric insert is also easily possible here, in particular if the support device (plate) is only attached to the inside of the waveguide with screws and can be removed together with the dielectric insert.
  • the heat dissipation can be further improved by a further, in particular glued-on, support plate on the upper side of the dielectric insert. Heat can also be dissipated via clamping bodies without thermal stresses occurring.
  • FIG. 1 shows a waveguide resonator arrangement with a waveguide 1 designed, for example, as a round waveguide resonator with a dielectric insert 2, which is preferably arranged centrally in the waveguide.
  • the dielectric insert 2 consists of a disk-shaped cylinder. In an embodiment not shown, the dielectric insert can be spherical.
  • the dielectric insert 2 consists, for example, of a dielectric ceramic with a high dielectric constant of, for example, 10 to 50. This enables resonators of high quality and low permittivity to be achieved.
  • clamping bodies 3 are provided between an outer circumference of the dielectric insert - here between the cylinder jacket and the waveguide 1 - several clamping bodies 3 are provided, which run radially towards the clamping body 3 and only touch it tangentially.
  • the clamping body 3 consist of quartz rods, which are preferably evenly distributed in one plane and can be adjusted by threaded screws 31 in the waveguide 1 in the direction of the dielectric insert 3 to the desired clamping pressure and desired position (here center position of the dielectric insert in the waveguide 1).
  • three clamping bodies 3 can be provided offset from one another by 120 °.
  • Support device 4 is provided for fixing the dielectric insert 2 in a direction (here z-direction) which deviates from the fixing direction (s) (here x-, y-direction in a transverse plane of the waveguide) of the dielectric insert 2 by the clamping body 3
  • This support device consists of two plates 41 and 42, a plate 41 resting on a shoulder 5 in the waveguide 1, which represents a change in diameter in the waveguide.
  • Another plate 42 is located on the opposite top surface of the cylindrical dielectric insert 2.
  • the latter plate 42 is assigned a clamping device 6, z. B. in the form of a grub screw, by means of which the plate 42 is adjustable in the direction of the plate 41.
  • the support device 4 can thus fix the dielectric insert in the z direction. If the clamping body 3 has sufficient clamping pressure, the upper plate 42 can possibly be omitted. With strong acceleration stress of the arrangement according to the invention, for. B. for use in satellites, the second plate 42 is usually required for mechanical reasons.
  • the plate (s) 41 and 42 are preferably also made of quartz for thermal reasons.
  • the plates 41 and 42 preferably have no centering devices, such as steps, webs, etc., which could lead to unfavorable thermal stresses.
  • Figure 2 shows a cross section through the circular waveguide 1 with a modification for the clamping body 3.
  • Two of the clamping body 31 and 32 consist of perpendicular in the waveguide 1st standing plates preferably made of quartz or ceramic, which touch the dielectric insert 2 tangentially.
  • the third clamping body 33 consists, as before, of a rod which can be adjusted to the dielectric insert by means of a screw and is suitable for setting the necessary clamping pressure.
  • Figure 3 shows a longitudinal section belonging to this embodiment.
  • the clamping bodies 3 consist of circular cylinders or balls which can be adjusted radially in the direction of the dielectric insert 2 by means of grub screws. In this exemplary embodiment, too, the clamping bodies 3 only touch the circular cylinder — or spherical dielectric insert 2 — tangentially.
  • the support device 4 can consist of at least one further clamping body, which is suitable for exerting a clamping effect on the dielectric insert 2 in an axial direction, which is different from the orientation (s) for fixing the dielectric insert 2 by the clamping bodies 3 deviates.
  • the dielectric insert 2 which is likewise cylindrical here, is fixed mechanically rigidly with respect to the support device - plate 41.
  • the plate 41 is mounted on its outer circumference in a holder 8 which is attached to the inner edge of the waveguide 1.
  • the insert 2 is fixed to the plate 41 over a large area, for example using a suitable adhesive 7 with good thermal conductivity.
  • the clamp body 3 is unnecessary for fixing. However, they can be used for additional heat dissipation.
  • the plate 41 consists of an electrically poorly conductive material, which is preferably good heat conductor. Diamond or sapphire are suitable materials for this.
  • a good heat transfer from the dielectric insert 2 to the waveguide outer wall / resonator wall can take place both through the areal fixation and through the good heat-conducting plate 41 and the loss energy generated in the dielectric can thus be dissipated quickly.
  • Paragraph 5 in waveguide 1 can be used as holder 8, against which plate 41 is pressed by means of a clamping device.
  • Suitable non-metallic screws 61, 62 made of plastic, for example, are guided as clamping devices and are guided at an angle of approximately 45 ° in the waveguide wall 1 and press the plate 41 against the shoulder 5.
  • a ring 9 can be provided between the screws 61, 62, which are evenly distributed on the plate edge, and the plate 41, which ensures a uniform contact pressure.
  • the position of the plate 41 can be adjusted perpendicular to the direction of shaft propagation / axial direction of the insert 2 and inaccuracies in the bonding of the insert 2 to the plate 41 can be compensated (centering). Such centering can also be carried out by means of screws or pins which can be fed onto the plate 41 perpendicular to the waveguide wall.
  • the support device 4 consists of a further plate 42, which is glued in particular to the dielectric insert. This can further increase the heat dissipation.
  • the plate 42 can be provided with a similar holder as described above.
  • additional clamping body 3 in the form of pins, cylinders, etc. made of a good heat-conducting but electrically poorly conductive material such as diamond or sapphire, which tangentially connects the outer casing of the insert 2 touch, can be provided for further heat dissipation.
  • these clamping bodies can also be glued in a heat-conducting manner with the insert 2.
  • the plate 41 and / or the plate 42 can be coated on its outer edge with solderable material such that the plate 41 or 42 can be soldered to the shoulder 5 and / or to the inner wall of the waveguide.
  • the dielectric insert 2 can be soldered onto the plate 41 or 42 if a corresponding metallization has taken place beforehand.
  • At least one of the clamping bodies 3, the support device 4, the waveguide inner wall, the dielectric insert 2 and / or the further clamping body can be completely or partially coated with a superconductor. In this way, losses can be reduced and the resonator quality increased.
  • filter structures can be constructed, for example by stringing together the aforementioned structures in a waveguide.
  • multimode filters can also be constructed which are suitable as channel multiplexers. Since the attachment of the support device or plate (s) only takes place via the waveguide wall in the waveguide propagation direction (z direction), resonator coupling or tuning in the z direction is possible without interference.

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Abstract

The waveguide resonator system includes a waveguide (1) and a dielectric insert (2) located inside the waveguide. The system also includes several clamp bodies (3) for fixing the dielectric insert inside the waveguide. The clamp bodies are arranged between the waveguide and an outer circumference of the dielectric insert and only contact the insert tangentially. The resonator system has at least one supporting device for the dielectric insert, to fix it in a direction which is different from the fixing direction of the insert through the clamp bodies. The clamp bodies pref. comprise a rod, cylinder or plate and their clamping pressure can pref. be adjusted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenleiter-Resonatoranordnung sowie eine Verwendung hierzu.The invention relates to a waveguide resonator arrangement and a use therefor.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP 438 807 B1 ist eine Wellenleiter-Resonatoranordnung bekannt mit einer Mehrzahl von Stützstäben, die einen dielektrischen Einsatz im Wellenleiter zentriert fixieren. Die Stützstäbe sind am Wellenleiter befestigt und tauchen in den dielektrischen Einsatz über entsprechende Bohrungen an seinem Außenumfang ein.From EP 438 807 B1 a waveguide resonator arrangement is known with a plurality of support rods which fix a dielectric insert in the center of the waveguide. The support rods are attached to the waveguide and are immersed in the dielectric insert via corresponding holes on its outer circumference.

Die EP 351 840 A2 offenbart ebenfalls einen Resonator mit dielektrischem Einsatz. Der Einsatz wird durch zwei Platten gehalten, die spezielle Zentriervorrichtungen aufweisen. Durch das Umgreifen des Einsatzes durch die Zentriervorrichtung können thermische Spannungen entstehen.EP 351 840 A2 also discloses a resonator with a dielectric insert. The insert is held by two plates that have special centering devices. When the insert is gripped by the centering device, thermal stresses can arise.

Aus der EP 104 735 B1 ist ein Wellenleiter-Resonator bekannt mit Abstimmschrauben, die in Richtung des dielektrischen Einsatzes weisen. Die EP 328 948 B1 offenbart ebenfalls einen dielektrischen Wellenleiter-Resonator, wobei der dielektrische Einsatz dort in einem mit drei Schrauben einstellbaren Futtersystem im Wellenleiter mittig fixierbar ist. Die US 3,155,965 offenbart eine Stützstruktur für einen Ferritkörper in einem Hohlleiter mit am Außenumfang des Ferritkörpers angebrachten radialen Stützstiften.EP 104 735 B1 discloses a waveguide resonator with tuning screws which point in the direction of the dielectric insert. EP 328 948 B1 also discloses a dielectric waveguide resonator, wherein the dielectric insert can be fixed in the center of the waveguide in a feed system that can be adjusted with three screws. US 3,155,965 discloses a support structure for a ferrite body in a waveguide with radial support pins attached to the outer circumference of the ferrite body.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Wellenleiter-Resonatoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist geeignet, thermische Spannungen besser aufzufangen als die eingangs genannten Anordnungen, da keine speziellen Fassungen vorhanden sind. Die Anordnung der Erfindung ist einfach herstellbar. So müssen z. B. keine Bohrungen im dielektrischen Einsatz vorgesehen sein wie etwa beim Gegenstand der EP 438 807 B1. Ein aufwendiges Futtersystem wie bei der EP 328 948 B1 ist auch nicht notwendig. Trotzdem ist eine sehr genaue Fixierung/Halterung des dielektrischen Einsatzes in der Wellenausbreitungsrichtung des Wellenleiters (Hohlleiters) durch die Auflagevorrichtung und senkrecht dazu, also in einer Querschnittsebene des Wellenleiters möglich, ohne daß sich thermische Spannungen ungünstig auswirken. Dadurch, daß am dielektrischen Einsatz überhaupt keine Veränderungen getroffen werden (Fassungen, Bohrungen usw.), die Störstellen verursachen könnten, wird auch nicht die Resonatorgüte verschlechtert. Mit den Maßnahmen der Erfindung können beliebige dielektrische Einsätze gewählt werden, wie z. B. Kugeln, Zylinder, ohne daß an der Haltevorrichtung Änderungen zu treffen wären. Es können sogar dielektrische Einsätze unterschiedlicher Geometrie gegeneinander ausgetauscht werden, z. B. Zylinder durch Kugeln und umgekehrt. Dadurch ist die Anordnung nach der Erfindung universell verwendbar und für verschiedene Applikationen, z. B. unterschiedliche Filterstrukturen; Mehrmodenfilter, geeignet. Die Auflagevorrichtung weist keine Zentriervorrichtung auf, die zu ungünstigen thermischen Spannungen führt.The waveguide resonator arrangement with the features of claim 1 is suitable for absorbing thermal stresses better than the arrangements mentioned at the outset, since there are no special sockets. The arrangement of the invention is easy to manufacture. So z. B. no holes are provided in the dielectric insert, such as in the subject of EP 438 807 B1. A complex feeding system as in EP 328 948 B1 is also not necessary. Nevertheless, the dielectric insert can be fixed / held very precisely in the direction of wave propagation of the waveguide (waveguide) by the support device and perpendicularly to it, that is to say in a cross-sectional plane of the waveguide, without thermal stresses having an adverse effect. The fact that no changes are made to the dielectric insert at all (sockets, bores, etc.) which could cause defects does not impair the resonator quality either. With the measures of the invention, any dielectric inserts can be selected, such as. B. balls, cylinders, without making changes to the holding device. Dielectric inserts of different geometries can even be interchanged, e.g. B. cylinders through balls and vice versa. As a result, the arrangement according to the invention can be used universally and for different applications, for. B. different filter structures; Multi-mode filter, suitable. The support device has no centering device that leads to unfavorable thermal stresses.

Die Wellenleiter-Resonatoranordung nach Anspruch 6 ist ebenfalls dazu geeignet, thermische Spannungen besser aufzufangen als bisherige Lösungen. Der dielektrische Einsatz kann auf seiner Unterseite auf die plattenförmige Auflagevorrichtung durch einfaches Verkleben fixiert werden. Ungenauigkeiten bei dieser Verklebung, z. B. Zentrierfehler, lassen sich mittels der am Außenrand der plattenförmigen Auflagevorrichtung angebrachten Haltevorrichtung ausgleichen. Durch die flächenhafte Fixierung des dielektrischen Einsatzes ist ein guter Wärmeübergang ohne thermische Spannungen gewährleistet. Ein Austausch des dielektrischen Einsatzes ist auch hier einfach möglich, insbesondere dann, wenn die Auflagevorrichtung (-platte) nur mit Schrauben an der Wellenleiterinnenwand befestigt ist und mitsamt des dielektrischen Einsatzes herausnehmbar ist. Durch eine weitere, insbesondere aufgeklebte, Auflageplatte auf der Oberseite der dielektrischen Einsatzes kann die Wärmeabfuhr noch verbessert werden. Auch über Klemmkörper kann zusätzlich Wärme abgeführt werden, ohne daß thermische Spannungen entstehen.The waveguide resonator arrangement according to claim 6 is also suitable for absorbing thermal stresses better than previous solutions. The dielectric insert can be fixed on its underside to the plate-shaped support device by simple gluing. Inaccuracies in this bonding, e.g. B. centering errors can be compensated by means of the holding device attached to the outer edge of the plate-shaped support device. The areal fixation of the dielectric insert ensures good heat transfer without thermal stress. An exchange of the dielectric insert is also easily possible here, in particular if the support device (plate) is only attached to the inside of the waveguide with screws and can be removed together with the dielectric insert. The heat dissipation can be further improved by a further, in particular glued-on, support plate on the upper side of the dielectric insert. Heat can also be dissipated via clamping bodies without thermal stresses occurring.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

  • Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz,
  • Figur 2 einen Querschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz mit anders ausgestalteten Klemmkörpern,
  • Figur 3 einen Längsschnitt zum Ausführungsbeispiel nach Figur 2,
  • Figur 4 einen Querschnitt durch einen Wellenleiter mit dielektrischem Einsatz mit einer weiteren Ausgestaltung der Klemmkörper,
  • Figur 5 einen Längsschnitt durch den Wellenleiter mit Verklebung des Einsatzes auf der Auflageplatte und
  • Figur 6 einen Längsschnitt mit einer weiteren Auflageplatte.
Embodiments of the invention are shown in the drawings. Show it
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a waveguide with a dielectric insert,
  • FIG. 2 shows a cross section through a waveguide with a dielectric insert with differently designed clamping bodies,
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the exemplary embodiment according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a cross section through a waveguide with a dielectric insert with a further configuration of the clamping bodies,
  • Figure 5 shows a longitudinal section through the waveguide with gluing of the insert on the support plate and
  • 6 shows a longitudinal section with a further platen.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Figur 1 zeigt eine Wellenleiter-Resonatoranordnung mit einem beispielsweise als Rundhohlleiter-Resonator ausgebildeten Wellenleiter 1 mit einem dielektrischen Einsatz 2, der vorzugsweise mittig im Hohlleiter angeordnet ist. Der dielektrische Einsatz 2 besteht in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform aus einem scheibenförmigen Zylinder. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der dielektrische Einsatz kugelförmig ausgebildet sein. Der dielektrische Einsatz 2 besteht beispielsweise aus einer dielektrischen Keramik mit einer hohen Dielektrizitätskonstante von beispielsweise 10 bis 50. Damit lassen sich Resonatoren hoher Güte und geringer Permitivität erzielen.FIG. 1 shows a waveguide resonator arrangement with a waveguide 1 designed, for example, as a round waveguide resonator with a dielectric insert 2, which is preferably arranged centrally in the waveguide. In the embodiment shown in FIG. 1, the dielectric insert 2 consists of a disk-shaped cylinder. In an embodiment not shown, the dielectric insert can be spherical. The dielectric insert 2 consists, for example, of a dielectric ceramic with a high dielectric constant of, for example, 10 to 50. This enables resonators of high quality and low permittivity to be achieved.

Zwischen einem Außenumfang des dielektrischen Einsatzes - hier zwischen Zylindermantel und Hohlleiter 1 - sind mehrere Klemmkörper 3 vorgesehen, die radial auf den Klemmkörper 3 zulaufen und ihn nur tangential berühren. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform bestehen die Klemmkörper 3 aus Quarzstäben, die vorzugsweise in einer Ebene gleichmäßig verteilt sind und durch Gewindeschrauben 31 im Hohlleiter 1 in Richtung auf den dielektrischen Einsatz 3 hin zugestellt werden können, um den gewünschten Klemmdruck sowie die gewünschte Position (hier Mittenposition des dielektrischen Einsatzes im Hohlleiter 1) einzustellen. Beispielsweise können drei Klemmkörper 3 um 120° gegeneinander versetzt vorgesehen sein.Between an outer circumference of the dielectric insert - here between the cylinder jacket and the waveguide 1 - several clamping bodies 3 are provided, which run radially towards the clamping body 3 and only touch it tangentially. In the embodiment shown in Figure 1, the clamping body 3 consist of quartz rods, which are preferably evenly distributed in one plane and can be adjusted by threaded screws 31 in the waveguide 1 in the direction of the dielectric insert 3 to the desired clamping pressure and desired position (here center position of the dielectric insert in the waveguide 1). For example, three clamping bodies 3 can be provided offset from one another by 120 °.

Zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes 2 in einer Richtung (hier z-Richtung), die von der/den Fixierungsrichtung/en (hier x-, y-Richtung in einer Querebene des Hohlleiters) des dielektrischen Einsatzes 2 durch die Klemmkörper 3 abweicht, ist eine Auflagevorrichtung 4 vorgesehen. Diese Auflagevorrichtung besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Platten 41 und 42, wobei eine Platte 41 auf einem Absatz 5 im Wellenleiter 1 aufliegt, der einen Durchmessersprung im Wellenleiter darstellt. Eine andere Platte 42 befindet sich auf der gegenüberliegenden Deckfläche des zylinderförmigen dielektrischen Einsatzes 2. Letzterer Platte 42 ist eine Klemmvorrichtung 6 zugeordnet, z. B. in Form einer Madenklemmschraube, mittels derer die Platte 42 in Richtung der Platte 41 zustellbar ist. Durch die Auflagevorrichtung 4 ist damit der dielektrische Einsatz in z-Richtung fixierbar. Bei genügendem Klemmdruck durch die Klemmkörper 3 kann die obere Platte 42 eventuell entfallen. Bei starker Beschleunigungsbeanspruchung der Anordnung gemäß der Erfindung, z. B. für den Einsatz in Satelliten, ist die zweite Platte 42 schon aus mechanischen Gründen normalerweise erforderlich. Die Platte/n 41 bzw. 42 bestehen aus thermischen Gründen vorzugsweise ebenfalls aus Quarz. Die Platten 41 und 42 weisen vorzugsweise keinerlei Zentriervorrichtungen, wie Stufen, Stege usw. auf, die zu ungünstigen thermischen Spannungen führen könnten.For fixing the dielectric insert 2 in a direction (here z-direction) which deviates from the fixing direction (s) (here x-, y-direction in a transverse plane of the waveguide) of the dielectric insert 2 by the clamping body 3 Support device 4 is provided. In the exemplary embodiment shown, this support device consists of two plates 41 and 42, a plate 41 resting on a shoulder 5 in the waveguide 1, which represents a change in diameter in the waveguide. Another plate 42 is located on the opposite top surface of the cylindrical dielectric insert 2. The latter plate 42 is assigned a clamping device 6, z. B. in the form of a grub screw, by means of which the plate 42 is adjustable in the direction of the plate 41. The support device 4 can thus fix the dielectric insert in the z direction. If the clamping body 3 has sufficient clamping pressure, the upper plate 42 can possibly be omitted. With strong acceleration stress of the arrangement according to the invention, for. B. for use in satellites, the second plate 42 is usually required for mechanical reasons. The plate (s) 41 and 42 are preferably also made of quartz for thermal reasons. The plates 41 and 42 preferably have no centering devices, such as steps, webs, etc., which could lead to unfavorable thermal stresses.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den Rundhohlleiter 1 mit einer Abwandlung für die Klemmkörper 3. Zwei der Klemmkörper 31 und 32 bestehen aus senkrecht im Hohlleiter 1 stehenden Platten vorzugsweise aus Quarz oder Keramik, die den dielektrischen Einsatz 2 tangential berühren. Der dritte Klemmkörper 33 besteht wie zuvor aus einem Stab, der mittels einer Schraube auf den dielektrischen Einsatz hin zustellbar ist und zur Einstellung des notwendigen Klemmdruckes geeignet ist. Figur 3 zeigt einen zu diesem Ausführungsbeispiel gehörigen Längsschnitt.Figure 2 shows a cross section through the circular waveguide 1 with a modification for the clamping body 3. Two of the clamping body 31 and 32 consist of perpendicular in the waveguide 1st standing plates preferably made of quartz or ceramic, which touch the dielectric insert 2 tangentially. The third clamping body 33 consists, as before, of a rod which can be adjusted to the dielectric insert by means of a screw and is suitable for setting the necessary clamping pressure. Figure 3 shows a longitudinal section belonging to this embodiment.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 bestehen die Klemmkörper 3 aus Kreiszylindern oder Kugeln, die mittels Madenschrauben radial in Richtung dielektrischem Einsatz 2 zustellbar sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel berühren die Klemmkörper 3 den Kreiszylinder - oder kugelförmig ausgestalteten dielektrischen Einsatz 2 - nur tangential.In a further embodiment of the invention according to FIG. 4, the clamping bodies 3 consist of circular cylinders or balls which can be adjusted radially in the direction of the dielectric insert 2 by means of grub screws. In this exemplary embodiment, too, the clamping bodies 3 only touch the circular cylinder — or spherical dielectric insert 2 — tangentially.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Auflagevorrichtung 4 aus mindestens einem weiteren Klemmkörper bestehen, der geeignet ist, eine Klemmwirkung auf dem dielektrischen Einsatz 2 in einer Achsrichtung auszuüben, die von der/den Ausrichtung/en zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes 2 durch die Klemmkörper 3 abweicht.In a further embodiment of the invention, the support device 4 can consist of at least one further clamping body, which is suitable for exerting a clamping effect on the dielectric insert 2 in an axial direction, which is different from the orientation (s) for fixing the dielectric insert 2 by the clamping bodies 3 deviates.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die in Figur 5 dargestellt ist, ist der dielektrische Einsatz 2, der hier ebenfalls zylinderförmig ausgebildet ist, mechanisch starr gegenüber der Auflagevorrichtung - Platte 41 - fixiert. Die Platte 41 ist an ihrem äußeren Umfang in einer Halterung 8, die am Innenrand des Wellenleiters 1 angebracht ist, gelagert. Die Fixierung des Einsatzes 2 an der Platte 41 erfolgt flächenhaft, beispielsweise über einen geeigneten Kleber 7 mit guter Wärmeleitfähigkeit. Durch die Verklebung des Einsatzes 2 auf der Platte 41 sind die Klemmkörper 3 zur Fixierung entbehrlich. Sie können aber zur zusätzlichen Wärmeabfuhr verwendet werden. Die Platte 41 besteht aus einem elektrisch schlecht leitenden Material, welches vorzugsweise gut wärmeleitend ist. Als Materialien hierfür eignen sich Diamant oder Saphir. Sowohl durch die flächenhafte Fixierung als auch durch die gut wärmeleitende Platte 41 kann ein guter Wärmetransport vom dielektrischen Einsatz 2 zur Wellenleiteraußenwand/Resonatorwand erfolgen und damit die im Dielektrikum erzeugte Verlustenergie schnell abgeführt werden. Als Halterung 8 kann der Absatz 5 im Wellenleiter 1 verwendet werden, gegen den die Platte 41 mittels einer Klemmvorrichtung gedrückt wird. Als Klemmvorrichtung eignen sich beispielsweise nicht metallische Schrauben 61, 62 aus Kunststoff, die in einem Winkel von etwa 45° in der Hohlleiterwand 1 geführt sind und die Platte 41 gegen den Absatz 5 drücken. Wie in Figur 5 dargestellt, kann zwischen den Schrauben 61, 62, die gleichmäßig am Plattenrand verteilt sind, und der Platte 41 ein Ring 9 vorgesehen sein, der für einen gleichmäßigen Anpreßdruck sorgt. Mit den Schrauben 61, 62 und dem Ring 9 kann die Lage der Platte 41 senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung/Achsrichtung des Einsatzes 2 justiert werden und Ungenauigkeiten bei der Verklebung des Einsatzes 2 mit der Platte 41 ausgeglichen werden (Zentrierung). Eine solche Zentrierung kann auch über Schrauben oder Stifte erfolgen, die senkrecht zur Hohlleiterwand auf die Platte 41 zustellbar sind.In a further embodiment of the invention, which is shown in FIG. 5, the dielectric insert 2, which is likewise cylindrical here, is fixed mechanically rigidly with respect to the support device - plate 41. The plate 41 is mounted on its outer circumference in a holder 8 which is attached to the inner edge of the waveguide 1. The insert 2 is fixed to the plate 41 over a large area, for example using a suitable adhesive 7 with good thermal conductivity. By gluing the insert 2 on the plate 41, the clamp body 3 is unnecessary for fixing. However, they can be used for additional heat dissipation. The plate 41 consists of an electrically poorly conductive material, which is preferably good heat conductor. Diamond or sapphire are suitable materials for this. A good heat transfer from the dielectric insert 2 to the waveguide outer wall / resonator wall can take place both through the areal fixation and through the good heat-conducting plate 41 and the loss energy generated in the dielectric can thus be dissipated quickly. Paragraph 5 in waveguide 1 can be used as holder 8, against which plate 41 is pressed by means of a clamping device. Suitable non-metallic screws 61, 62 made of plastic, for example, are guided as clamping devices and are guided at an angle of approximately 45 ° in the waveguide wall 1 and press the plate 41 against the shoulder 5. As shown in FIG. 5, a ring 9 can be provided between the screws 61, 62, which are evenly distributed on the plate edge, and the plate 41, which ensures a uniform contact pressure. With the screws 61, 62 and the ring 9, the position of the plate 41 can be adjusted perpendicular to the direction of shaft propagation / axial direction of the insert 2 and inaccuracies in the bonding of the insert 2 to the plate 41 can be compensated (centering). Such centering can also be carried out by means of screws or pins which can be fed onto the plate 41 perpendicular to the waveguide wall.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 besteht die Auflagevorrichtung 4 aus einer weiteren Platte 42, die insbesondere auf den dielektrischen Einsatz aufgeklebt ist. Dadurch kann die Wärmeabfuhr weiter erhöht werden. Die Platte 42 kann mit einer ähnlichen Halterung wie zuvor geschildert versehen sein. Auch zusätzliche Klemmkörper 3 in Form von Stiften, Zylindern usw. aus gut wärmeleitenden aber elektrische schlecht leitendem Material wie Diamant oder Saphir, die den Außenmantel des Einsatzes 2 tangential berühren, können zur weiteren Wärmeabfuhr vorgesehen sein. Insbesondere können diese Klemmkörper auch mit dem Einsatz 2 wärmeleitend verklebt werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the support device 4 consists of a further plate 42, which is glued in particular to the dielectric insert. This can further increase the heat dissipation. The plate 42 can be provided with a similar holder as described above. Also additional clamping body 3 in the form of pins, cylinders, etc. made of a good heat-conducting but electrically poorly conductive material such as diamond or sapphire, which tangentially connects the outer casing of the insert 2 touch, can be provided for further heat dissipation. In particular, these clamping bodies can also be glued in a heat-conducting manner with the insert 2.

Als Alternative zur Befestigung mit Schrauben kann die Platte 41 und/oder die Platte 42 an ihrem Außenrand mit lötfähigem Material beschichtet sein derart, daß die Platte 41 bzw. 42 an den Absatz 5 und/oder an die Wellenleiterinnenwand anlötbar ist. Auf die gleiche Weise kann der dielektrische Einsatz 2 auf die Platte 41 bzw. 42 aufgelötet werden, wenn zuvor eine entsprechende Metallisierung erfolgt ist.As an alternative to fastening with screws, the plate 41 and / or the plate 42 can be coated on its outer edge with solderable material such that the plate 41 or 42 can be soldered to the shoulder 5 and / or to the inner wall of the waveguide. In the same way, the dielectric insert 2 can be soldered onto the plate 41 or 42 if a corresponding metallization has taken place beforehand.

Mindestens einer der Klemmkörper 3, die Auflagevorrichtung 4, die Hohlleiterinnenwand, der dielektrische Einsatz 2 und/oder der weitere Klemmkörper kann mit einem Supraleiter vollständig oder teilweise beschichtet sein. Auf diese Weise lassen sich Verluste vermindern und die Resonatorgüte erhöhen.At least one of the clamping bodies 3, the support device 4, the waveguide inner wall, the dielectric insert 2 and / or the further clamping body can be completely or partially coated with a superconductor. In this way, losses can be reduced and the resonator quality increased.

Mit der Wellenleiter-Resonatoranordnung gemäß der Erfindung lassen sich Filterstrukturen aufbauen, beispielsweise durch Aneinanderreihung vorgenannter Strukturen in einem Wellenleiter. Es lassen sich insbesondere auch Mehrmodenfilter aufbauen, die als Kanalmultiplexer geeignet sind. Da die Befestigung der Auflagevorrichtung bzw. Platte/n nur über die Hohlleiterwand in Wellenleiterausbreitungsrichtung (z-Richtung) erfolgt ist eine Resonatorkopplung/ bzw. -abstimmung in z-Richtung ungestört möglich.With the waveguide resonator arrangement according to the invention, filter structures can be constructed, for example by stringing together the aforementioned structures in a waveguide. In particular, multimode filters can also be constructed which are suitable as channel multiplexers. Since the attachment of the support device or plate (s) only takes place via the waveguide wall in the waveguide propagation direction (z direction), resonator coupling or tuning in the z direction is possible without interference.

Claims (20)

Wellenleiter-Resonatoranordnung bestehend aus: - einem Wellenleiter (1), - einem dielektrischen Einsatz (2) innerhalb eines Wellenleiters (1), - mehreren Klemmkörpern (3) zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes (2) innerhalb des Wellenleiters (1), wobei diese Klemmkörper (3) zwischen dem Wellenleiter (1) und einem Außenumfang des dielektrischen Einsatzes (2) angeordnet sind und den dielektrischen Einsatz (2) nur tangential berühren, - mindestens einer Auflagevorrichtung (4) für den dielektrischen Einsatz (2) zur Fixierung desselben in einer Richtung, die von der/dem Fixierungsrichtung/en des dielektrischen Einsatzes (2) durch die Klemmkörper (3) abweicht. Waveguide resonator arrangement consisting of: - a waveguide (1), - a dielectric insert (2) within a waveguide (1), - A plurality of clamping bodies (3) for fixing the dielectric insert (2) within the waveguide (1), these clamping bodies (3) being arranged between the waveguide (1) and an outer circumference of the dielectric insert (2) and the dielectric insert (2 ) only touch tangentially, - At least one support device (4) for the dielectric insert (2) for fixing the same in a direction which deviates from the / the fixing direction (s) of the dielectric insert (2) by the clamping body (3). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (3) aus Stäben, Kugeln, Zylindern oder Platten bestehen.Waveguide resonator arrangement according to claim 1, characterized in that the clamping bodies (3) consist of rods, balls, cylinders or plates. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Klemmkörper (3) am Wellenleiter (1) so befestigt ist, daß ein veränderbarer Klemmdruck gegenüber dem dielektrischen Einsatz (2) einstellbar ist.Waveguide resonator arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the clamping bodies (3) is attached to the waveguide (1) in such a way that a changeable clamping pressure compared to the dielectric insert (2) is adjustable. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus zwei Platten (41, 42) besteht, zwischen denen der dielektrische Einsatz (2) in einer Richtung fixierbar ist, die senkrecht ist zu der bzw. den Richtung/en, in die der dielektrische Einsatz (2) durch die Klemmkörper (3) fixierbar ist.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support device (4) consists of two plates (41, 42) between which the dielectric insert (2) can be fixed in a direction which is perpendicular to the or the direction (s) in which the dielectric insert (2) can be fixed by the clamping bodies (3). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus mindestens einem weiteren Klemmkörper besteht, der geeignet ist, eine Klemmwirkung auf den dielektrischen Einsatz (2) in einer Achsrichtung auszuüben, die von der/den Achsrichtung/en zur Fixierung des dielektrischen Einsatzes (2) durch die Klemmkörper (3) abweicht.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support device (4) consists of at least one further clamping body which is suitable for exerting a clamping effect on the dielectric insert (2) in an axial direction which is different from the one or more Axial direction / s for fixing the dielectric insert (2) deviates by the clamping body (3). Wellenleiter-Resonatoranordnung bestehend aus: - einem Wellenleiter (1) - einem dielektrischen Einsatz (2) innerhalb eines Wellenleiters (1), - mindestens einer Auflagevorrichtung (4) für den dielektrischen Einsatz (2), - Mitteln (7) zur flächenhaften starren Fixierung des dielektrischen Einsatzes (2) gegenüber der Auflagevorrichtung (4), - einer Halterung (8) für die Auflagevorrichtung (4) an ihrem äußeren Umfang, die an der Innenfläche des Wellenleiters (1) angebracht ist. Waveguide resonator arrangement consisting of: - a waveguide (1) - a dielectric insert (2) within a waveguide (1), - at least one support device (4) for dielectric use (2), - Means (7) for the flat, rigid fixing of the dielectric insert (2) relative to the support device (4), - A holder (8) for the support device (4) on its outer periphery, which is attached to the inner surface of the waveguide (1). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus einer Platte (41) besteht, auf die der dielektrische Einsatz (2) aufgeklebt ist.Waveguide resonator arrangement according to claim 6, characterized in that the support device (4) consists of a plate (41) to which the dielectric insert (2) is glued. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) aus einer weiteren Platte (42) besteht, die insbesondere auf den dielektrischen Einsatz (2) aufgeklebt ist.Waveguide resonator arrangement according to claim 7, characterized in that the support device (4) consists of a further plate (42) which is in particular glued onto the dielectric insert (2). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 4, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte der Auflagevorrichtung (4) auf einem Absatz (5) im Wellenleiter (1) aufliegt, der einen Durchmessersprung im Wellenleiter (1) darstellt.Waveguide resonator arrangement according to one of Claims 4, 7 or 8, characterized in that a plate of the support device (4) rests on a shoulder (5) in the waveguide (1), which represents a jump in diameter in the waveguide (1). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Platte (41) der Auflagevorrichtung (4) eine Klemmvorrichtung zugeordnet ist, die geeignet ist, die Platte (41) gegen den Absatz (5) zu drücken.Waveguide resonator arrangement according to claim 9, characterized in that the plate (41) of the support device (4) is assigned a clamping device which is suitable for pressing the plate (41) against the shoulder (5). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 4, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der anderen Platte der Auflagevorrichtung (41, 42) eine Klemmvorrichtung (6) zugeordnet ist, mittels derer diese in Richtung der auf dem Absatz (5) aufliegenden Platte (41) zustellbar ist.Waveguide resonator arrangement according to one of Claims 4, 8 or 9, characterized in that a clamping device (6) is assigned to the other plate of the support device (41, 42), by means of which the clamping device (6) rests in the direction of the plate (5) resting on the shoulder (5). 41) is deliverable. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung/en aus Schrauben (61, 62) besteht/bestehen, die in einem Winkel von etwa 45° auf die Auflagevorrichtung (4, 41, 42) zustellbar sind.Waveguide resonator arrangement according to claim 10 or 11, characterized in that the clamping device (s) consist of screws (61, 62) which can be set at an angle of approximately 45 ° to the support device (4, 41, 42). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) bzw. die Platte (41) oder Platten (41, 42) und/oder die Klemmkörper (3) aus elektrisch schlecht leitendem Material, insbesondere Quarz oder Keramik bestehen.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the support device (4) or the plate (41) or plates (41, 42) and / or the clamping body (3) made of electrically poorly conductive material, in particular quartz or ceramic. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) bzw. die Platte oder Platten (41, 42) und/oder die Klemmkörper (3) aus elektrisch schlecht leitendem aber gut wärmeleitendem Material, insbesondere Diamant oder Saphir bestehen.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the support device (4) or the plate or plates (41, 42) and / or the clamping body (3) made of electrically poorly conductive but good heat-conducting material, in particular diamond or sapphire. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagevorrichtung (4) bzw. die Platte (41) oder Platten (41, 42) an ihrem Außenrand mit lötfähigem Material beschichtet ist/sind derart, daß diese an die Wellenleiterinnenwand und/oder an den Absatz (5) anlötbar ist.Waveguide resonator arrangement according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the support device (4) or the plate (41) or plates (41, 42) is / are coated on its outer edge with solderable material in such a way that these adhere to the Inner waveguide wall and / or to the paragraph (5) can be soldered. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wellenleiter (1) und einem Außenumfang des dielektrischen Einsatzes (2) Klemmkörper (3) aus elektrisch schlecht leitendem Material vorgesehen sind.Waveguide resonator arrangement according to one of Claims 6 to 15, characterized in that clamping bodies (3) made of electrically poorly conductive material are provided between the waveguide (1) and an outer periphery of the dielectric insert (2). Wellenleiter-Resonatoranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (3) aus gut wärmeleitendem Material, insbesondere Diamant oder Saphir bestehen.Waveguide resonator arrangement according to claim 16, characterized in that the clamping bodies (3) consist of good heat-conducting material, in particular diamond or sapphire. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Einsatz (2) aus einem zylinder- oder kugelförmigen Körper mit hoher Dielektrizitätskonstante besteht.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that the dielectric insert (2) consists of a cylindrical or spherical body with a high dielectric constant. Wellenleiter-Resonatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Klemmkörper (3), die Auflagevorrichtung (4) bzw. der weitere Klemmkörper, der dielektrische Einsatz (2) und/oder mindestens eine der Hohlleiterinnenwände mit einem Supraleiter beschichtet ist.Waveguide resonator arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that at least one of the clamping bodies (3), the support device (4) or the further clamping body, the dielectric insert (2) and / or at least one of the waveguide inner walls with a superconductor is coated. Verwendung einer oder mehrerer Wellenleiter-Resonatoranordnung/en nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in einer Filterstruktur.Use of one or more waveguide resonator arrangement (s) according to one of Claims 1 to 19 in a filter structure.
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