EP1033776B1

EP1033776B1 - Hohlraumresonator

Info

Publication number: EP1033776B1
Application number: EP00103233A
Authority: EP
Inventors: Werner Appel; Franz Dr.-Ing. Pitschi
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: ES2235694T3; DE50009316D1; EP1033776A1; DE19909515C1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hohlraumresonator aus einem prismatischen Gehäuse aus längs ihrer Kanten einstückig verbundenen, planen Metallplatten mit Öffnungen mindestens zum Einkoppeln und Auskoppeln von HF-Energie.

Derartige Hohlraumresonatoren gehören zu dem diesseits geschaffenen Stand der Technik und werden beispielsweise als in der Regel mehrkreisige, sendeseitige Bandpaßfilter für HF-Leistungen von mehreren hundert Watt aufwärts im hohen Megahertzbereich oder im Gigahertzbereich eingesetzt. Das prismatische Gehäuse besteht dann aus mehreren Kammern gleicher Abmessungen, die längs ihrer Seitenflächen z.B. in I-, L- oder U-Form aneinandergereiht sowie mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind. Jede Kammer bildet einen Filterkreis. Um Verstimmungen des Hohlraumresonators infolge von Änderungen seiner mechanischen Abmessungen durch mechanische oder thermische Einflüsse zu vermeiden, sind die Kammern als hohle Gußteile ausgeführt oder bestehen aus vergleichsweise dicken Metallplatten, alternativ aus dickwandigen Metallhohlprofilen, die längs ihrer Kanten verlötet und/oder verschweißt und zuvor oder anschließend, vor dem Aufsetzen der Kammerdeckel, innenseitig galvanisch verkupfert oder versilbert sind. Zur Herstellung solcher Hohlraumresonatoren ist mithin eine aufwendige Fertigungstechnologie erforderlich.

Aus der DE 25 32 035 B2 ist ein Hohlraumresonator bekannt, der aus einem Rohr mit einem Boden und einem Deckel besteht, die jeweils mit dem Rohr verschweißt sind.

Aus der WO-A1-9825443 ist ein prismatisches Gehäuse mit Öffnungen zum leitungsgebundenen Einkoppeln und Auskoppeln von HF-Energie bekannt. Das Gehäuse umfasst eine in ihrem Randbereich voneinander beabstandete Schlitze aufweisende Bodenplatte und eine Haube, deren auf der Bodenplatte aufliegende Seitenränder vorspringende und die Schlitze der Bodenplatte durchgreifende Laschen hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlraumresonator der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, der bei mindestens gleicher mechanischer Stabilität und elektrischer Qualität erheblich kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Derartige Platten lassen sich aus entsprechenden Halbzeugtafeln durch Stanzen und/oder durch Elektronen- oder Laserstrahlschneiden mit sehr kleinen Abmessungstoleranzen zu Kosten herstellen, die nur unwesentlich über den Kosten für das Zuschneiden der Platten der bisher bekannten Hohlraumresonatoren liegen. Die angewendete Verbindungstechnik ermöglicht es, sämtliche Seitenwände, den Boden, den Deckel und ggf. die Innenwände auch eines mehrere Kammern umfassenden Hohlraumresonators aus einem Stück herzustellen und die Kammern lediglich durch entsprechende Zwischenwände oder Zwischenwandgefache zu erzeugen statt wie bisher mehrere, jeweils für sich vollständige Kammern - bei vielkreisigen Resonatoren längs orthogonaler Achsen - aneinanderreihen und miteinander verbinden zu müssen. Zur Erzielung einer einstückigen Verbindung von rechtwinklig aneinandergrenzenden Platten können die Laschen, die über die von ihnen durchgriffenen Schlitze überstehen, geschränkt, umgeschlagen oder gestaucht werden. Anschließend werden die Stöße, Schlitze und Laschen zwischen den so bereits miteinander einstückig verbundenen Platten verlötet. Die Lötnaht muß jedoch keine mechanische Kräfte aufnehmen. Sie dient nur der elektrischen Kontaktierung. Im übrigen kann das Gehäuse des Hohlraumresonators in Sonderfällenn auch in gemischter Verbindungstechnik ausgeführt sein, also z.B. einen Deckel umfassen, der nicht mittels Laschen sondern über Schrauben mit den Seiten- und Zwischenwänden verbunden ist.

Die Laschen sind entsprechend der Dicke der die Schlitze aufweisenden Platte hinterschnitten. Die Hinterschneidung erleichtert das sich an das Zusammenstecken der Platten anschließende Verformen der Laschen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Breite der Hinterschnitte vom seitlichen Laschenrand in Richtung des verbleibenden Laschensteges von einem Wert, der größer als die Dicke der die Schlitze aufweisenden Platte ist, auf einen Wert, der höchstens gleich der Dicke der durchgriffenen Platte ist, abnimmt und daß die Laschen geschränkt sind. Das Schränken der Laschen führt damit zwangsläufig zu einem lagerichtigen Zusammenspannen der jeweils auf diese Art miteinander verbundenen Platten. Dadurch wird sichergestellt, daß die so verbundenen Platten bis auf einen vorgegebenen Lötspalt lagerichtig gefügt werden.

In der Zeichnung sind mehrkreisige Filter als Ausführungsbeispiele eines Hohlraumresonators nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1: eine längs der Linie A-A in Fig. 2 geschnittenen Seitenansicht eines sechskreisigen Filters in U-Form,
Fig. 2: eine Aufsicht auf das Filter in Fig. 1,
Fig. 3: die Einzelheit X in Fig. 2,
Fig. 4: eine Seitenansicht der Einzelheit X, jedoch vor dem Zusammenstecken der betreffenden Platten,
Fig. 5: eine längs der Linie B-B in Fig. 6 geschnittene Seitenansicht eines sechskreisigen Filters in I-Form,
Fig. 6: eine Aufsicht auf das Filter in Figur 5.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte, sechskreisige Filter besteht aus einem prismatischen Gehäuse mit durchgehenden Außenwänden 1 bis 6 aus Metallplatten und inneren Trennwänden 7, 8 und 9. Das Filter umfaßt also sechs Kammern, von denen die Kammern 10, 11 und 12 in Fig. 1 im Schnitt zu sehen sind. Die erste und die letzte Kammer haben einen Einkoppelanschluß 20 bzw. einen Auskoppelanschluß 21. Jede der Kammern ist mit Abstimmschiebern wie 30, 31 und 32 versehen. Die Kammern sind über Koppelleitungen wie 40 und 41 hier nicht näher interessierenden Aufbaus miteinander gekoppelt.

Sämtliche Metallplatten, auch die inneren Trennwände 7, 8 und 9, sind miteinander verbunden, wie in den Figuren 3 und 4 näher dargestellt ist. Von jeweils zwei aneinandergrenzenden Platten, z.B. der rechten Seitenplatte 2 und der Deckplatte 6, hat die Seitenplatte 2 eine über ihren Seitenrand 2a (vgl. Fig. 4) vorspringende Lasche 2.1. Diese Laschen durchgreift gemäß Fig. 3 einen in der Deckplatte 6 ausgebildeten Schlitz 6.1. Die Lasche 2.1 ist von beiden Seiten her hinterschnitten. Die Breite der symmetrischen Hinterschnitte H nimmt von den seitlichen Laschenrändern 2.1a und 2.1b in Richtung auf den verbleibenden Laschensteg 2.1c von einem Wert, der größer als die Dicke d der Seitenplatte 2 ist, auf einen Wert, der höchstens gleich dieser Dicke d ist, ab. Durch Schränkung der freien Laschenschenkel in der in Fig. 3 dargestellten Weise werden somit die Seitenplatte 2 und die Deckplatte 6 zwangsläufig und mit durch die Bemessung der Hinterschnitte H sowie den Schränkungswinkel vorgegebener Anpresskraft zusammengespannt.

Die abschließende Verlötung ist nicht dargestellt. Zur Erzeugung eines definierten Lötspalts können die Seitenränder der die Laschen aufweisenden Platten mit integralen, zu den Laschen gleichachsigen, nahezu punktförmigen Vorsprüngen mit z.B. eine Höhe von 0,1 mm versehen sein, die sich insbesondere beim Laserschneiden aus großflächigen Tafeln ohne Mehrkosten erzeugen lassen.

Bei Hohlraumresonatoren aus U-förmig angeordneten Filterkreisen, vgl. Fig. 1 und 2, werden im ersten Montageschritt die inneren Trennwände, wie z.B. die Trennwände 7 bis 9 in den Fig. 1 und 2, zu einem sog. Gefache zusammengesteckt, auf das dann die Außenwände, d.h. die Seitenwände, der Boden und der Deckel, aufgesetzt werden.

Die Figuren 5 und 6 verdeutlichen, daß die zuvor beschriebene Verbindungstechnik, vgl. Einzelheit X in Fig. 6, entsprechend den Figuren 3 und 4, unabhängig von der Geometrie der Anordnung der Kammern relativ zueinander ist.

Claims

Hohlraumresonator aus einem prismatischen Gehäuse aus längs ihrer Kanten einstückig verbundenen, planen Metallplatten (1 bis 9) mit Öffnungen mindestens zum Einkoppeln und Auskoppeln von HF-Energie, dadurch gekennzeichnet, daß von jeweils zwei aneinandergrenzenden Platten (z.B. 2, 6) die eine Platte (2) mit ihr einstückige, voneinander beabstandete, über den Seitenrand (2a) der Platte (2) vorspringende Laschen (2.1) und die andere Platte (6) in ihrem auf der ersten Platte (2) aufliegenden Randbereich von den Laschen (2.1) durchgriffene Schlitze (6.1) hat und daß die Laschen (2.1) entsprechend der Dicke (d) der die Schlitze (6.1) aufweisenden Platte (6) hinterschnitten sind.
Hohlraumresonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Hinterschnitte (4) vom seitlichen Laschenrand (2.1a, 2.1b) in Richtung des verbleibenden Laschensteges (2.1c) von einem Wert, der größer als die Dicke (d) der die Schlitze (2.1) aufweisenden Platte (2) ist, auf einen Wert, der höchstens gleich der Dicke (d) der durchgriffenen Platte (6) ist, abnimmt, und daß die Laschen (2.1) geschränkt sind.