EP1014467A2 - Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung - Google Patents

Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung Download PDF

Info

Publication number
EP1014467A2
EP1014467A2 EP99113768A EP99113768A EP1014467A2 EP 1014467 A2 EP1014467 A2 EP 1014467A2 EP 99113768 A EP99113768 A EP 99113768A EP 99113768 A EP99113768 A EP 99113768A EP 1014467 A2 EP1014467 A2 EP 1014467A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
waveguide
arrangement according
thermal expansion
waveguide arrangement
coefficient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99113768A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1014467A3 (de
Inventor
Dieter Dipl.-Ing. Wolk
Jürgen Dipl.-Phys.Dr.rer.nat. Damaschke
Dietmar Dr.-Ing. Schmitt
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.)
Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1014467A2 publication Critical patent/EP1014467A2/de
Publication of EP1014467A3 publication Critical patent/EP1014467A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/04—Fixed joints
    • H01P1/042—Hollow waveguide joints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/30—Auxiliary devices for compensation of, or protection against, temperature or moisture effects ; for improving power handling capability

Definitions

  • the invention relates to a frequency-stabilized Waveguide arrangement for microwaves or the like.
  • Waveguide and cavity resonators which act as waveguides with reflective end walls respectively Apertures are formed in the Microwave technology often, for example as a filter, used.
  • the resonance frequency of such Cavity resonator depends on the dimensions, especially the axial length of the resonator. Because the waveguide material increases with increasing temperature expands thermally, the resonance frequency drops of a resonator with increasing temperature from. On the other hand, there is an increase in temperature especially in the case of high-performance components not avoid energy dissipation.
  • waveguides made of one material with a low coefficient of thermal expansion like invar or superinvar.
  • Invar has a coefficient of thermal expansion of approximately 1.5 ppm / K.
  • this material has the Disadvantage that the thermal conductivity is poor and dissipated heat insufficiently dissipated can be, whereby the waveguide arrangement continues to heat up.
  • aluminum is suitable, which on the other hand is a disadvantage high coefficient of thermal expansion in the range of 22 to 24 ppm / K.
  • a filter consisting of several by means of cylindrical Invar resonators
  • Aluminum fasteners held so kick at the points of contact of the different materials thermally induced deformations.
  • a similar problem occurs when using a waveguide from Invar with another waveguide from one other material such as aluminum, the one has higher thermal expansion coefficients, is coupled. In this case occur due the different coefficients of thermal expansion the materials of the two together coupled waveguide thermally Deformations that result in a frequency shift to lead.
  • the waveguide arrangement according to the invention has a first waveguide (1) consisting of a material with a first coefficient of thermal expansion and one second waveguide (2) consisting of one material with a second coefficient of thermal expansion on. Between the first waveguide (1) and the second waveguide (2) is a transition element for mechanical decoupling of the different thermal expansion coefficient of the two Waveguide arranged.
  • the waveguide arrangement according to the invention therefore has the advantage that despite different materials of the two waveguides a thermal deformation and frequency shift is minimized.
  • At least one of the two waveguides can be a resonator with end walls or panels his.
  • the transition element causes a deformation the end walls or panels as well minimized.
  • the transition element can preferably be a circular, have a gap open to the outside. This allows deflection at the interface two waveguides.
  • the transition element can be milled out be a deformation of one attached to it or neighboring aperture in both directions allows.
  • the waveguide arrangement according to the invention 14 has a on a flange of the waveguide attached fastener, whose Material has a different coefficient of thermal expansion has as the waveguide or its panels and associated flanges.
  • a compensation element At the Flange or the front wall / cover is a compensation element to compensate for these differences coefficient of thermal expansion caused thermal deformation of the End wall attached.
  • the fastener made of aluminum and the compensation element be trained from Invar.
  • the waveguide arrangement according to the invention has the advantage that for mechanical holder of the waveguide arrangement and fasteners to dissipate heat a material like aluminum can be used which has a high thermal conductivity, however a high coefficient of thermal expansion has, without thereby an additional thermal conditional frequency detuning of the waveguide arrangement is caused.
  • the waveguide arrangement according to the invention 16 has annular compensation means Compensation for thermal deformation of the waveguide on which compensation means another have thermal expansion coefficients than the waveguide.
  • the compensation means can a higher coefficient of thermal expansion have than the waveguide, so that with increasing Temperature to compensate for an axial expansion the front wall of the resonator, respectively Aperture of the waveguide is deformed inwards. So can thermal expansion of the waveguide be compensated.
  • the end wall or panel is preferably the Waveguide arrangement at ambient temperature. Opposite in the initial state at ambient temperature curved end walls or panels there is the advantage of a lighter and therefore cheaper manufacturability.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a waveguide arrangement according to the invention.
  • a first one Waveguide 1 is designed as a cavity resonator and has an axially symmetric, for example cylindrical resonator body on the end faces Flanges 6 are attached.
  • the cavity resonator 1 On both sides the cavity resonator 1 are further waveguides 2 arranged, the coupling or decoupling of electromagnetic waves, for example Microwaves, in or out of the resonator 1 serve.
  • the invention is self-evident not limited to this particular arrangement. Several can be arranged in any order Waveguides or resonators with each other be coupled. Waveguide 1 and the waveguide 2 consist of a material with different coefficient of thermal expansion.
  • transition element 3 is arranged in each case, where, for example, a (not shown) Input or output aperture arranged can be.
  • the transition element 3 has a circular, opening 4 opening outwards, whose gap base roughly corresponds to the outer dimensions of the Corresponds to the waveguide. Be through the gap 4 thermally induced deformations at the transition area of waveguides 1, 2 with different thermal Expansion coefficients added.
  • the waveguide 2 made of aluminum with um 15 times higher coefficient of thermal expansion consists.
  • aluminum has, as above explains advantages in terms of weight and thermal conductivity.
  • FIG. 5 shows schematically the illustration Transition of two waveguides 1, 2 with different ones Cross-section.
  • Waveguide 1 has a cylindrical shape and waveguide 2 rectangular cross section. Also at this arrangement can be an inventive Attach transition element 3.
  • Figure 6 shows another embodiment of a waveguide arrangement according to the invention.
  • a transition element 3 arranged on which an aperture 12 is attached.
  • the gap 4 serves for the mechanical decoupling of the due to the different coefficients of thermal expansion induced mechanical Deformation.
  • the aperture 12 is also adjacent a circumferential cutout 13 arranged one Deformation of the screen in both directions allowed.
  • This variant is particularly useful for a transition between waveguides with different cross sections advantageous, such as in Figure 4 is shown. There it can be when using a Material with a high coefficient of thermal expansion occur that the free deformation of the circular aperture at the transition to the rectangular Waveguide is hindered. This disability can be avoided by milling 13.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a waveguide arrangement according to the invention. Shown are two waveguides arranged axially one behind the other 1, which is connected by a coupling panel 10 are. Such a multiple resonator arrangement is used as a filter, for example. To one and only Decoupling, further waveguides 2 are provided. Again, the invention is not limited to that shown Arrangement of components limited; this can be done by a specialist in the respective application be adjusted.
  • Heat fasteners 8 are attached to the flange 6 of the waveguide.
  • This Fasteners 8 consist, for example a material with high mechanical stability and good heat conduction such as aluminum. Another However, material can vary depending on the intended use can also be used.
  • the Compensation element has a higher thermal Expansion coefficient than the respective Fastener on.
  • the compensation element is then on the opposite Flange side arranged.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a waveguide arrangement according to the invention.
  • the waveguide 1 has an axially symmetric, for example cylindrical waveguide body on both sides Flanges 6 are arranged. At both End faces are end walls (not shown) or panels arranged.
  • On the flanges 6 are compensation elements towards the center of the resonator 11 consisting of a material with a higher coefficient of thermal expansion than Resonator body 1 and flange 6 attached.
  • the waveguide from Invar and the Compensation means 11 made of aluminum his.
  • the compensation means 11 consist of a Material with a lower coefficient of thermal expansion than the waveguide 1 and are then on the opposite side of the flange 6 arranged.
  • the compensation means 11 can preferably as Compensation ring can be formed. This can be on one side of the waveguide or, as shown, be attached to both sides of the same. Because of of the different coefficient of thermal expansion of the compensation ring 11 opposite the flange 6 leads to a heating of the waveguide arrangement to a thermal deformation that a dent one attached to the flange 5 Causes aperture towards the center of the resonator, as in Figure 3 schematically by a dotted line is shown. This deformation causes the effective length at the for the resonance frequency decisive central axis of the waveguide 1 is smaller, causing the thermal expansion of the waveguide body is compensated.
  • By suitable choice of the thickness and material of the compensation ring 11 can be a desired temperature-dependent frequency characteristic of the resonator 1.
  • the aperture is preferred in the normal temperature range just so that this is easy by punching and is inexpensive to manufacture.
  • One through these compensation rings performed temperature compensation of the waveguide can easily be carried out from the outside without a tuning pin or the like be introduced into the waveguide interior
  • FIG. 4 schematically shows a multiple resonator arrangement with four resonators 1. These are each delimited by diaphragms 12 which have compensation means which, at a given temperature, cause deformation on the central axis of the respective resonator of D 1 , D 2 , D 3 and D 4 .
  • a waveguide arrangement can for example be provided with a gap Transition element 3, fastening elements 8, Compensation elements 9 and additional compensation rings 11 have.

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

Eine Hohlleiteranordnung weist einen ersten Hohlleiter (1) bestehend aus einem Material mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einem zweiten Hohlleiter (2) bestehend aus einem Material mit einem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Dazwischen befindet sich ein Übergangselement (3) zur mechanischen Entkopplung der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Hohlleiter (1,2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung für Mikrowellen oder dergleichen.
Stand der Technik
Hohlleiter und Hohlraumresonatoren, die als Hohlleiter mit reflektierenden Stirnwänden beziehungsweise Blenden ausgebildet sind, werden in der Mikrowellentechnik häufig, beispielsweise als Filter, eingesetzt. Die Resonanzfrequenz eines solchen Hohlraumresonators hängt dabei von den Abmessungen, insbesondere der axialen Länge des Resonators ab. Da sich das Hohlleitermaterial bei steigender Temperatur thermisch ausdehnt, fällt die Resonanzfrequenz eines Resonators mit zunehmender Temperatur ab. Eine Temperaturzunahme läßt sich andererseits insbesondere bei Hochleistungsbauelementen aufgrund der Energiedissipation nicht vermeiden.
Daher ist es bekannt, Hohlleiter aus einem Material mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie Invar oder Superinvar herzustellen. Invar hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 1,5 ppm/K. Dieses Material hat jedoch den Nachteil, daß die Wärmeleitfähigkeit schlecht ist und dissipierte Wärme nur ungenügend abgeleitet werden kann, wodurch sich die Hohlleiteranordnung weiter aufheizt. Als Material mit guter thermischer Leitfähigkeit und zudem niedrigen Gewicht, was insbesondere für Weltraumanwendungen vorteilhaft ist, eignet sich Aluminium, was andererseits einen nachteilig hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich von 22 bis 24 ppm/K aufweist.
Aus der internationalen veröffentlichten Patentanmeldung WO 87/03745 und dem Europäischen Patent EP 0 621 651 B1 sind temperaturkompensierte Hohlraumresonatoren bekannt, die gekrümmte, zur Resonatorinnenseite weisende Blenden aufweisen, deren Krümmung mit zunehmender Temperatur zunimmt, wodurch eine thermisch bedingte Längsausdehnung des Hohlraumresonators kompensiert wird. Die gekrümmten Blenden beziehungsweise Stirnwände sind jedoch aufwendig und kostspielig in der Herstellung und müssen bezüglich des Frequenzverhaltens einzeln eingemessen werden.
Wird beispielsweise ein Filter, bestehend aus mehreren zylinderförmigen Invar-Resonatoren mittels Aluminium-Befestigungselementen gehalten, so treten an den Berührungspunkten der unterschiedlichen Materialien thermisch bedingte Verformungen auf. Greift ein Aluminium-Befestigungselement beispielsweise an einem Invar-Flansch des Resonators an, so kommt es zu einer temperaturbedingten Verbiegung der Resonatorblenden und damit einer zusätzlichen unerwünschten Frequenzverschiebung.
Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn ein Hohlleiter aus Invar mit einem weiteren Hohlleiter aus einem anderen Material wie etwa Aluminium, das einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, gekoppelt ist. In diesem Fall treten aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien der beiden aneinander gekoppelten Hohlleiter thermisch bedingte Verformungen auf, die zu einer Frequenzverschiebung führen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Hohlleiteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen ersten Hohlleiter (1) bestehend aus einem Material mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einen zweiten Hohlleiter (2) bestehend aus einem Material mit einem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Zwischen erstem Hohlleiter (1) und zweitem Hohlleiter (2) ist ein Übergangselement zur mechanischen Entkopplung der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Hohlleiter angeordnet. Die erfindungsgemäße Hohlleiteranordnung hat daher den Vorteil, daß trotz unterschiedlicher Materialien der beiden Hohlleiter eine thermisch bedingte Verformung und Frequenzverschiebung minimiert wird.
Wenigstens einer der beiden Hohlleiter kann ein Resonator mit Stirnwänden beziehungsweise Blenden sein. Durch das Übergangselement wird eine Verformung der Stirnwände beziehungsweise Blenden ebenfalls minimiert.
Das Übergangselement kann vorzugsweise einen zirkularen, nach außen geöffneten Spalt aufweisen. Dieser erlaubt eine Durchbiegung an der Grenzfläche zweier Hohlleiter.
Das Übergangselement kann mit einer Ausfräsung versehen sein, die eine Verformung einer daran angebrachten oder benachbarten Blende in beide Richtungen zuläßt.
Die erfindungsgemäße Hohlleiteranordnung gemäß Anspruch 14 weist ein an einem Flansch des Hohlleiters angebrachtes Befestigungselement auf, dessen Material einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als der Hohlleiter beziehungsweise dessen Blenden und zugehörigen Flansche. Am Flansch oder der Stirnwand/Blende ist ein Kompensationselement zur Kompensation der durch diese unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufenen thermischen Verformung der Stirnwand angebracht. Vorzugsweise kann das Befestigungselement aus Aluminium und das Kompensationselement aus Invar ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Hohlleiteranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 14 hat den Vorteil, daß zur mechanischen Halterung der Hohlleiteranordnung und zur Abführung von Wärme Befestigungselemente aus einem Material wie Aluminium verwendet werden können, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit, jedoch auch einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, ohne daß dadurch eine zusätzliche thermisch bedingte Frequenzverstimmung der Hohlleiteranordnung hervorgerufen wird.
Die erfindungsgemäße Hohlleiteranordnung gemäß Anspruch 16 weist ringförmige Kompensationsmittel zur Kompensation von thermischen Verformungen des Hohlleiters auf, welche Kompensationsmittel einen anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen als der Hohlleiter. Die Kompensationsmittel können einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen als der Hohlleiter, so daß bei zunehmender Temperatur zur Kompensation eine Axialausdehnung des Resonators die Stirnwand beziehungsweise Blende des Hohlleiters nach innen verformt wird. So kann eine thermische Ausdehnung des Hohlleiters kompensiert werden.
Vorzugsweise ist die Stirnwand oder Blende der Hohlleiteranordnung bei Umgebungstemperatur eben. Gegenüber im Ausgangszustand bei Umgebungstemperatur gekrümmten Stirnwänden beziehungsweise Blenden besteht der Vorteil einer leichteren und damit preiswerteren Herstellbarkeit.
Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfürhungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert, in denen
Figur 1
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung zeigt;
Figur 2
ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung zeigt;
Figur 3
ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung zeigt;
Figur 4
schematisch eine vorteilhafte Mehrfachresonatoranordnung zeigt;
Figur 5
einen Übergang zweier Hohlleiter mit unterschiedlichen Querschnitten zeigt; und
Figur 6
ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung zeigt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung. Ein erster Hohlleiter 1 ist als Hohlraumresonator ausgebildet und weist einen axialsymmetrischen, beispielsweise zylindrischen Resonatorkörper auf, an dessen Stirnseiten Flansche 6 angebracht sind. Auf beiden Seiten des Hohlraumresonators 1 sind weitere Hohlleiter 2 angeordnet, die der Ein- beziehungsweise Auskopplung von elektromagnetischen Wellen, beispielsweise Mikrowellen, in beziehungsweise aus dem Resonator 1 dienen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese spezielle Anordnung beschränkt. Es können in beliebiger Anordnung mehrere Hohlleiter beziehungsweise Resonatoren miteinander gekoppelt sein. Hohlleiter 1 und die Hohlleiter 2 bestehen aus einem Material mit unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Zwischen diesen ist jeweils ein Übergangselement 3 angeordnet, an dem beispielsweise eine (nicht dargestellte) Eingangs- beziehungsweise Ausgangsblende angeordnet sein kann. Das Übergangselement 3 weist einen zirkularen, sich nach außen öffnenden Spalt 4 auf, dessen Spaltbasis ungefähr den Außenabmessungen des Hohlleiters entspricht. Durch den Spalt 4 werden thermisch bedingte Verformungen am Übergangsbereich von Hohlleitern 1, 2 mit verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufgenommen. Beispielsweise besteht der erste als Resonator ausgebildete Hohlleiter 1 sowie das Übergangselement 3 aus Invar, während die Hohlleiter 2 aus Aluminium mit um den Faktor 15 höherem thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht. Aluminium hat jedoch, wie oben erläutert, Vorteile bezüglich Gewicht und Wärmeleitfähigkeit. Am Übergangsbereich zwischen Flansch 7 und Übergangselement 3 tritt bei steigenden Temperaturen eine Verformung auf (Bimetalleffekt). Aufgrund des Spalts 4 des Übergangselements 3 bleibt diese jedoch auf der zum Flansch 7 gerichteten Seite des Übergangselements 3 beschränkt. Die (nicht dargestellte) Blende des Resonators 1 ist dann auf der anderen Seite des Übergangselements 3 angeordnet und so von der temperaturabhängigen Verformung mechanisch entkoppelt.
Figur 5 zeigt schematisch zur Illustration den Übergang zweier Hohlleiter 1,2 mit unterschiedlichem Querschnitt. Hohlleiter 1 hat zylindrischen und Hohlleiter 2 rechteckigen Querschnitt. Auch bei dieser Anordnung läßt sich ein erfindungsgemäßes Übergangselement 3 anbringen.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung. Zwischen einem als Resonator ausgebildeten Hohlleiter 1 und einem zweiten Hohlleiter 2 ist ein Übergangselement 3 angeordnet, an dem eine Blende 12 angebracht ist. Der Spalt 4 dient der mechanischen Entkopplung der durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufenen mechanischen Verformung. Weiterhin ist benachbart der Blende 12 eine umlaufende Ausfräsung 13 angeordnet, die eine Verformung der Blende in beide Richtungen erlaubt. Diese Variante ist insbesondere bei einem Übergang zwischen Hohlleiter mit unterschiedlichen Querschnitten vorteilhaft, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist. Dort kann es bei Verwendung eines Materials mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten auftreten, daß die freie Verformung der kreisförmigen Blende am Übergang zu dem rechteckförmigen Hohlleiter behindert wird. Diese Behinderung kann durch die Ausfräsung 13 vermieden werden.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung. Dargestellt sind zwei axial hintereinander angeordnete Hohlleiter 1, die durch eine Koppelblende 10 verbunden sind. Eine derartige Mehrfachresonatoranordnung wird beispielsweise als Filter verwendet. Zur Einund Auskopplung sind weitere Hohlleiter 2 vorgesehen. Wiederum ist die Erfindung nicht auf die dargestellte Anordnung der Komponenten beschränkt; diese kann vom Fachmann der jeweiligen Anwendung angepaßt werden.
Zur mechanischen Befestigung und zur Ableitung von Wärme sind Befestigungselemente 8 vorgesehen, die am Flansch 6 der Hohlleiter angebracht sind. Diese Befestigungselemente 8 bestehen beispielsweise aus einem Material mit hoher mechanischer Stabilität und guter Wärmeleitung wie etwa Aluminium. Ein anderes Material kann jedoch je nach Einsatzzweck ebenfalls verwendet werden. Zur Kompensation von thermischen Verformungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten von Befestigungselement 8 und Hohlleitern 1,2, die zu einer Durchbiegung der Koppelblende 10 oder der Einkopplungs- beziehungsweise Auskopplungsblenden an den Übergängen zwischen Hohlleitern 1 und 2 führen könnten, sind an den Befestigungselementen 8 ringförmige Kompensationselemente 9 angebracht. Diese können aus einem Material bestehen, das einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als das Material des Befestigungselements 8. Der umgekehrte Fall ist jedoch auch möglich. Das Kompensationselement weist einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das jeweilige Befestigungselement auf. Das Kompensationselement ist dann jedoch auf der jeweils gegenüberliegenden Flanschseite angeordnet. Durch geeignete Anordnung, Materialwahl und Dicke des Kompensationselements 9 kann eine thermisch bedingte Verformung durch das Befestigungselement 8 fast vollständig kompensiert werden.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlleiteranordnung. Der Hohlleiter 1 weist einen axialsymmetrischen, beispielsweise zylindrischen Hohlleiterkörper auf, an dem beidseitige Flansche 6 angeordnet sind. An beiden Stirnseiten sind (nicht dargestellte) Stirnwände beziehungsweise Blenden angeordnet. An den Flanschen 6 sind zur Resonatormitte hin Kompensationselemente 11 bestehend aus einem Material mit einem höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als Resonatorkörper 1 und Flansch 6 angebracht. Beispielsweise kann der Hohlleiter aus Invar und die Kompensationsmittel 11 aus Aluminium ausgebildet sein. Es ist jedoch auch der umgekehrte Fall denkbar: Die Kompensationsmittel 11 bestehen aus einem Material mit geringerem thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der Hohlleiter 1 und sind dann auf der gegenüberliegenden Seite des Flansches 6 angeordnet.
Die Kompensationsmittel 11 können vorzugsweise als Kompensationsring ausgebildet sein. Dieser kann auf einer Seite des Hohlleiters oder, wie dargestellt, auf beiden Seiten desselben angebracht sein. Aufgrund des unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Kompensationsrings 11 gegenüber dem Flansch 6 führt eine Erwärmung der Hohlleiteranordnung zu einer thermisch Verformung, die eine Einbeulung einer an dem Flansch 5 angebrachten Blende zur Resonatormitte hin hervorruft, wie in Figur 3 durch eine punktierte Linie schematisch dargestellt ist. Durch diese Verformung wird die effektive Länge an der für die Resonanzfrequenz entscheidenden Mittelachse des Hohlleiters 1 kleiner, wodurch die thermische Ausdehnung des Hohlleiterkörpers kompensiert wird. Durch geeignet Wahl von Dicke und Material des Kompensationsrings 11 läßt sich eine gewünschte temperaturabhängige Frequenzcharakteristik des Resonators 1 einstellen. Die Blende ist im Normaltemperaturbereich vorzugsweise eben, so daß diese durch Stanzen einfach und preisgünstig herstellbar ist. Eine durch diese Kompensationsringe durchgeführte Temperaturkompensation des Hohlleiters kann einfach von außen durchgeführt werden, ohne daß ein Abstimmstift oder ähnliches in den Hohlleiterinnenraum eingeführt werden muß.
Figur 4 zeigt schematisch eine Mehrfachresonatoranordnung mit vier Resonatoren 1. Diese werden jeweils durch Blenden 12 begrenzt, die Kompensationsmittel aufweisen, die bei einer gegebenen Temperatur eine Verformung an der Mittelachse des jeweiligen Resonators von D1, D2, D3 beziehungsweise D4 hervorrufen. In dem Beispiel ist D1=D4=2D2=2D3 gewählt, so daß alle vier Resonatoren 1 der Mehrfachresonatoranordnung eine gleichstarke Kompensation erfahren und deren Länge jeweils der Länge im Normaltemperaturbereich entspricht.
Es sei angemerkt, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Insbesondere können die in dem Ausführungsbeispiel illustrierten verschiedenen Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Eine Hohlleiteranordnung kann beispielsweise ein mit Spalt versehenes Übergangselement 3, Befestigungselemente 8, Kompensationselemente 9 sowie zusätzlich Kompensationsringe 11 aufweisen.

Claims (21)

  1. Hohlleiteranordnung für Mikrowellen oder dergleichen, aufweisend:
    einen ersten Hohlleiter (1) bestehend aus einem Material mit einem ersten thermischen Ausdehungskoeffizienten,
    einen zweiten Hohlleiter (2) bestehend aus einem Material mit einem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten,
    ein Übergangselement (3) zwischen erstem (1) und zweitem (2) Hohlleiter zur mechanischen Entkopplung der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Hohlleiter (1,2)
  2. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter (1,2) axialsymmetrisch sind.
  3. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter (1,2) zylindersymmetrisch sind.
  4. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Hohlleiter (1,2) ein Resonator ist.
  5. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangselement (3) so ausgebildet ist, daß es die thermische Ausdehnung beider Hohlleiter (1,2) elastisch aufnehmen kann.
  6. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangselement (3) einen nach außen geöffneten Spalt (4) aufweist.
  7. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (4) im Übergangselement (3) zirkular ausgebildet ist.
  8. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter (1,2) mit Übergangselementen (3) eine Mehrfachresonatoranordnung entlang einer Mittelachse bilden.
  9. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und letzter Resonator der Mehrfachresonatoranordnung jeweils über ein Übergangselement (3) mit einem Ein-/Ausgangshohlleiter (2) verbunden ist.
  10. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter (1,2) am Übergang Flansche (6,7) aufweisen und der Außendurchmesser des Übergangselements (3) dem Außendurchmesser der Flansche (6,7) entspricht.
  11. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergangselement (3) eine Eingangs-/Ausgangsblende angebracht ist.
  12. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangselement (3) aus demselben Material ausgebildet ist wie der erste Hohlleiter (1) und die Eingangs-/Ausgangsblende auf der zu dem ersten Hohlleiter weisenden Seite des Übergangselements (3) angebracht ist.
  13. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erstem (1) und zweitem (2) Hohlleiter eine Blende (12) angeordnet ist, und das Übergangselement (3) an seiner zur Blende (12) weisenden Seite eine Ausfräsung (13) aufweist, die der Blende (12) eine beidseitige Verformung erlaubt.
  14. Hohlleiteranordnung bestehend aus wenigstens einem Hohlleiterkörper (1) mit endseitigen Stirnwänden bestehend aus einem Material mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wobei wenigstens eine der Stirnwände mit einem Flansch (6) versehen ist, an dem ein Befestigungselement (8) aus einem Material mit einem zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten angebracht ist, gekennzeichnet durch ein am Flansch und/oder der Stirnwand angebrachtes Kompensationselement (9) zur Kompensation der durch den unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Stirnwand beziehungsweise Flansch einerseits und Befestigungselement (8) andererseits hervorgerufenen thermischen Verformung der Stirnwand.
  15. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlleiterkörper (1), Stirnwand mit Flansch (6) und Kompensationselement (9) aus Invar und das Befestigungselement (8) aus Aluminium ausgebildet ist.
  16. Hohlleiteranordnung mit wenigstens einem Hohlleiterkörper (1) und endseitigen, mit Flanschen (6) versehenen Stirnwänden aus einem Material mit einem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wobei an wenigstens einer der Stirnwände umlaufende Kompensationsmittel (11) zur Kompensation einer thermischen Verformung des Hohlleiters (1) angebracht sind, die einen zweiten thermischen Ausdehnungskoeffizienten unterschiedlich von dem ersten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
  17. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite thermische Ausdehnungskoeffizient größer ist als der erste thermische Ausdehnungskoeffizient und die Kompensationsmittel (11) an der zum Hohlleiter (1) weisenden Seite des Flansches (6) angebracht sind, so daß bei zunehmender Temperatur zur Kompensation einer axialen Ausdehnung des Hohlleiterkörpers die Stirnwand nach innen verformt wird.
  18. Hohlleiteranordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand bei Raumtemperatur eben ist.
  19. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand mit einer Öffnung versehen ist und als Blende dient.
  20. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlleiter und Stirnwände aus Invar und die Kompensationsmittel (11) aus Aluminium ausgebildet sind.
  21. Hohlleiteranordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlleiterkörper und Stirnwände aus einem Stück ausgebildet sind.
EP99113768A 1998-12-21 1999-07-14 Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung Withdrawn EP1014467A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19859028 1998-12-21
DE19859028A DE19859028A1 (de) 1998-12-21 1998-12-21 Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1014467A2 true EP1014467A2 (de) 2000-06-28
EP1014467A3 EP1014467A3 (de) 2001-10-24

Family

ID=7891966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99113768A Withdrawn EP1014467A3 (de) 1998-12-21 1999-07-14 Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6433656B1 (de)
EP (1) EP1014467A3 (de)
DE (1) DE19859028A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019460A1 (de) * 2000-08-26 2002-03-07 Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg Hohlraumresonator sowie mikrowellenresonator mit hilfsblende (n) zur temperaturkompensation

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232852B1 (en) * 1999-02-16 2001-05-15 Andrew Passive Power Products, Inc. Temperature compensated high power bandpass filter
DE60317014T2 (de) * 2002-06-20 2008-08-07 Com Dev Ltd., Cambridge Hohlleiteranordnung mit stabiler Phase
DE10349533A1 (de) * 2003-10-22 2005-06-09 Tesat-Spacecom Gmbh & Co.Kg Hohlleiter mit Temperaturkompensation
DE502004006842D1 (de) * 2004-06-03 2008-05-29 Huber+Suhner Ag Hohlraumresonator, Verwendung eines Hohlraumresonators und Oszillatorschaltung
KR100600818B1 (ko) 2004-09-03 2006-07-14 한국전자통신연구원 고출력 멀티플렉서용 매니폴더의 온도 보상 장치 및 그 방법
FR2877773B1 (fr) * 2004-11-09 2007-05-04 Cit Alcatel Systeme de compensation en temperature reglable pour resonateur micro-ondes
US7034266B1 (en) 2005-04-27 2006-04-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Tunable microwave apparatus
US7564327B2 (en) 2006-10-05 2009-07-21 Com Dev International Ltd. Thermal expansion compensation assemblies
DE102014000438B4 (de) * 2014-01-17 2018-08-09 Airbus Defence and Space GmbH Breitband Signalverzweigung mit Summensignalabsorption (BSmS)
CN114952193B (zh) * 2022-06-06 2024-03-15 中国电子科技集团公司第二十研究所 大尺寸高精度殷钢波导变形控制工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158825A (en) * 1977-12-29 1979-06-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Waveguide expansion joint
US4654612A (en) * 1984-12-18 1987-03-31 Andrew Corporation Spring hanger system for UHF circular waveguide having glide ring and clamping ring connected by constant force springs
EP0477567A2 (de) * 1990-09-27 1992-04-01 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Kompensation thermischer Dehnungen
US5179363A (en) * 1991-03-14 1993-01-12 Hughes Aircraft Company Stress relieved iris in a resonant cavity structure
US5341116A (en) * 1992-12-28 1994-08-23 Harris Corporation RF expansion joint

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2465719A (en) * 1943-04-29 1949-03-29 Rca Corp Applications of high loss dielectrics to wave guide transmission systems
US3140342A (en) * 1963-07-05 1964-07-07 Chomerics Inc Electrical shielding and sealing gasket
US4288105A (en) * 1979-02-21 1981-09-08 Resistoflex Corporation Pipe union with both pre-load dependent and independent seals
US4677403A (en) * 1985-12-16 1987-06-30 Hughes Aircraft Company Temperature compensated microwave resonator
US4932673A (en) * 1988-02-01 1990-06-12 Hughes Aircraft Company Emi suppression gasket for millimeter waveguides
US5374911A (en) * 1993-04-21 1994-12-20 Hughes Aircraft Company Tandem cavity thermal compensation
CA2187829C (en) * 1996-10-15 1998-10-06 Steven Barton Lundquist Temperature compensated microwave filter
US6002310A (en) * 1998-02-27 1999-12-14 Hughes Electronics Corporation Resonator cavity end wall assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158825A (en) * 1977-12-29 1979-06-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Waveguide expansion joint
US4654612A (en) * 1984-12-18 1987-03-31 Andrew Corporation Spring hanger system for UHF circular waveguide having glide ring and clamping ring connected by constant force springs
EP0477567A2 (de) * 1990-09-27 1992-04-01 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Kompensation thermischer Dehnungen
US5179363A (en) * 1991-03-14 1993-01-12 Hughes Aircraft Company Stress relieved iris in a resonant cavity structure
US5341116A (en) * 1992-12-28 1994-08-23 Harris Corporation RF expansion joint

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019460A1 (de) * 2000-08-26 2002-03-07 Tesat-Spacecom Gmbh & Co. Kg Hohlraumresonator sowie mikrowellenresonator mit hilfsblende (n) zur temperaturkompensation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1014467A3 (de) 2001-10-24
DE19859028A1 (de) 2000-06-29
US6433656B1 (en) 2002-08-13
US20020089398A1 (en) 2002-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012011765B4 (de) Hohlleitersammelschiene
EP1014467A2 (de) Frequenzstabilisierte Hohlleiteranordnung
DE60209671T2 (de) Mikrowellen-Bandpassfilter mit kanonischer allgemeiner Filterkurve
EP0630067B1 (de) Anordnung zur Kompensation temperaturabhängiger Volumenänderungen eines Hohlleiters
DE69014693T2 (de) Dielektrisches Resonatorfilter.
DE69936161T2 (de) Stirnwandanordnung für Hohlraumresonator
DE3688158T2 (de) Metallischer mikrowellenhohlraumresonator.
DE60036701T2 (de) Temperaturkompensierter stabresonator
DE68911333T2 (de) Filter mit einem dielektrischen Resonator.
EP0973227B1 (de) Dual-Mode Ringresonator
DE4113302C2 (de) Topfkreis oder belasteter Hohlraumresonator mit Temperaturkompensation
DE60038079T2 (de) Dielektrische Resonanzvorrichtung, dielektrisches Filter, zusammengestellte dielektrische Filtervorrichtung, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsgerät
DE60317014T2 (de) Hohlleiteranordnung mit stabiler Phase
DE69728917T2 (de) Multimode-Hohlraum für Hohlleiterfilter, mit einem elliptischen Hohlleitersegment
EP1603187B1 (de) Hohlraumresonator, Verwendung eines Hohlraumresonators und Oszillatorschaltung
DE10100296A1 (de) Vorrichtung mit einem Kondensator mit veränderbarer Kapazität, insbesondere Hochfrequenz-Mikroschalter
DE102019105941A1 (de) Resonator mit Temperaturkompensation
DE4029410A1 (de) Topfkreis oder belasteter hohlraumresonator mit temperaturkompensation
DE102010013384A1 (de) Koaxialleiterstruktur
DE10322947A1 (de) Längsgekoppelter piezoelektrischer Multi-Mode-Volumenwellenfilter und elektronische Komponente
DE4425594C2 (de) Monochromatorkristall-Einrichtung für Synchrotronstrahlung
EP0188684B1 (de) Freitragende Zielmarke, insbesondere für optische Zieleinrichtungen
DE102015006368A1 (de) Bandpassfilter mit einem Hohlraumresonator und Verfahren zum Betreiben, Einstellen oder Herstellen eines solchen Bandpassfilters
EP1812987B1 (de) Grundkörper für einen yig-filter mit wirbelstromunterdrückung
DE3414478C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

AKX Designation fees paid
REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566

17P Request for examination filed

Effective date: 20020705

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: TESAT-SPACECOM GMBH & CO. KG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20060201