DE1223966B

DE1223966B - Waveguide band filter

Info

Publication number: DE1223966B
Application number: DES65248A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-Heinric Krambeer; Dipl-Ing Friedrich Kuenemund
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1959-09-30
Publication date: 1966-09-01

Description

Hohlleiterbandfilter Zusatz zum Patent: 1184 028 Die Erfindung bezieht sich auf ein hinsichtlich der Durchlaßfrequenz in einem größeren Frequenzbereich durchstimmbares Hohlleiterbandfilter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, dessen Resonatoren aus beiderseitig kurzgeschlossenen Hohlleiterabschnitten bestehen und bei dem die kapazitiv wirksamen Koppelanordnungen der einzelnen Resonatoren derart angeordnet sind, daß sich innerhalb des Durchstimmfrequenzbereichs eine wenigstens nahezu konstante Bandbreite ergibt.Waveguide band filter Addendum to patent: 1184 028 The invention relates in terms of the pass frequency in a larger frequency range Tunable waveguide band filter for very short electromagnetic waves, whose Resonators consist of waveguide sections short-circuited on both sides and in which the capacitively effective coupling arrangements of the individual resonators in such a way are arranged that within the tuning frequency range at least one results in an almost constant bandwidth.

Im Hauptpatent ist ein derartiges Filter angegeben, dessen wesentliche Merkmale darin bestehen, daß die Koppelanordnungen derart im Wirkungsbereich der ebenfalls kapazitiv wirkend ausgebildeten und aus einem einzigen, für die Abstimmung wesentlichen Abschnitt bestehenden Durchstimmelemente angeordnet sind, daß deren von der Abstimmung abhängige Rückwirkung auf die Koppelelemente dem Filter innerhalb des Durchstimmfrequenzbereichs eine wenigstens nahezu konstante Bandbreite gibt.In the main patent, such a filter is specified, its essential Features are that the coupling arrangements in such a way in the area of action of also designed to act capacitively and from a single one for the vote essential section existing tuning elements are arranged that their feedback on the coupling elements within the filter, which is dependent on the vote of the tuning frequency range gives an at least almost constant bandwidth.

Eine Weiterbildung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent ist bereits vorgeschlagen worden, die in der Weise vorgenommen wird, daß die Durchstimmelemente als Stifte aus einem Dielektrikum, wie Keramik od. dgl., ausgebildet sind. Hierdurch wird ein relativ großer Hub der Durchstimmelemente sichergestellt, was insbesondere für den Antrieb einer allen Durchstimmelementen des Filters gemeinsamen Einstellvorrichtung von wesentlicher Bedeutung ist.A further development of the subject according to the main patent is already has been proposed, which is made in such a way that the tuning elements Od as pins made of a dielectric, such as ceramic. Like. Are formed. Through this a relatively large stroke of the tuning elements is ensured, which in particular for driving an adjusting device common to all tuning elements of the filter is essential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sich aus mehreren Hohlleiterresonatoren zusammensetzendes Hohlleiterbandfilter nach dem Hauptpatent, das mit Durchstimmelementen nach dem Zusatzpatent ausgerüstet ist, in der Weise weiterzubilden, daß die einzelnen Resonatoren bei Gleichlauf ihrer gemeinsam von einer Einstellvorrichtung angetriebenen Durchstimmelemente hinsichtlich ihres elektrischen Gleichlaufs untereinander in guter übereinstimmung sind.The invention is based on the object of a plurality of waveguide resonators Composite waveguide band filter according to the main patent, the one with tuning elements is equipped according to the additional patent, in such a way that the individual Resonators with synchronism of their driven jointly by an adjustment device Tuning elements with regard to their electrical synchronization with one another in good match are.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Koppelelemente in Längsrichtung des Hohlleiterbandfilters verschiebbar angeordnet sind und daß an den Resonatoren die Durchstimmelemente induktiv oder kapazitiv beeinflussende Abgleichschrauben vorgesehen sind und daß die Durchstimmelemente hinsichtlich ihrer Eintauchtiefe relativ zueinander einstellbar sind.According to the invention, this object is achieved in that the coupling elements are arranged displaceably in the longitudinal direction of the waveguide band filter and that inductively or capacitively influencing the tuning elements on the resonators Adjusting screws are provided and that the tuning elements with regard to their Immersion depths are adjustable relative to each other.

Der Erfindung liegt die an sich bekannte Erkenntnis zugrunde, daß sich mittels eines sogenannten »Dreipunktgleichlaufs«, bei dem die Abstimmung der Resonatoren an drei Stellen im Durchstimmbereich die richtigen Werte aufweisen, sich eine gute und ausreichende Übereinstimmung zwischen elektrischem Gleichlauf der Filterkreise und mechanischem Gleichlauf ihrer Durchstimmelemente erzielen läßt.The invention is based on the per se known knowledge that by means of a so-called »three-point synchronization«, in which the coordination of the Resonators have the correct values at three points in the tuning range, a good and sufficient correspondence between electrical synchronization the filter circuits and mechanical synchronization of their tuning elements can be achieved.

Wie sich zeigt, lassen sich die Abstimmkurven der einzelnen Resonatoren mit Hilfe der genannten Abgleich- bzw. Einstellvorrichtungen um so besser in Übereinstimmung bringen, je geringer der relative Unterschied der Eintauchtiefe der einzelnen Durchstimmelemente in die Resonatoren ist. Aus diesem Grunde ist die Länge der Koppelstifte der einzelnen Koppelanordnungen jeweils derart gewählt, daß alle Durchstimmelemente in Abhängigkeit der Einstellung der Bandmittenfrequenz des Hdhlleiterbandfilters wenigstens annähernd gleich tief in die Resonatoren eintauchen. Die die Durchstimmelemente induktiv oder kapazitiv beeinflussenden Abgleichschrauben sind vorzugsweise in Nähe der Einführungen der Durchstimmelemente in der Wandung der Resonatoren angeordnet. Diese Anordnung beschränkt den Einfluß der Abgleichschrauben in erster Linie auf die obere Bandgrenze des Durchstimmbereichs. Ein Verschieben der Koppelelemente in Längsrichtung des Hohlleiterbandfilters dagegen bewirkt vor allem einen Abgleich an der unteren Bandgrenze des Durchstimmbereichs.As can be seen, the tuning curves of the individual resonators with the aid of the above-mentioned balancing or setting devices, the better in accordance bring, the smaller the relative difference in the immersion depth of the individual tuning elements in the resonators. For this reason, the length of the coupling pins is individual Coupling arrangements each chosen so that all tuning elements as a function the setting of the band center frequency of the waveguide band filter at least approximately dive deep into the resonators. Which the tuning elements inductively or Capacitive adjusting screws are preferably near the entries the tuning elements arranged in the wall of the resonators. This arrangement restricts the influence of the adjustment screws primarily to the upper band limit the tuning range. Moving the coupling elements in the longitudinal direction of the Waveguide band filter, on the other hand, mainly effects an adjustment at the lower band limit the tuning range.

An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, soll die Erfindung im folgenden näher erläutert werden.Using an exemplary embodiment that is shown in the drawing is, the invention will be explained in more detail below.

Die Zeichnung zeigt ein dreikreisiges Hohlleiterbandfilter 1 im Querschnitt, bestehend aus drei mit ihren Breitseiten aufeinanderliegenden Hohlleiterresonatoren 2, im folgenden kurz Resonatoren genannt. Die beiden äußeren Resonatoren 2 des Hohlleiterbandfilters 1 sind mit Koppelvorrichtungen 3 versehen, die der Zufuhr bzw. Abnahme der elektromagnetischen Wellen dienen. Die elektrische Verbindung zwischen den Resonatoren 2 erfolgt über Koppelanordnungen 4, die mittels einer Schraubverbindung jeweils in einer kreisförmigen Öffnung 5 mit Gewinde in den die Resonatoren 2 voneinander scheidenden Trennwänden 6 gehalten sind. Jede der Koppelanordnungen 4 besteht aus einem in Achsrichtung des Filters angeordneten Koppelstift 7, der in einer dünnen Haltescheibe 8 aus dielektrischem Material gehalten ist. Jede Haltescheibe 8 ist wiederum von einer- -dünnwandigen-- Blende 9. aus.- Metall eingefaßt, die an ihrem Umfang ein Gewinde zum Eingriff in das Gegengewinde der Öffnung 5 aufweist.The drawing shows a three-circle waveguide band filter 1 in cross section, consisting of three waveguide resonators lying on top of one another with their broad sides 2, hereinafter referred to as resonators for short. The two outer resonators 2 of the waveguide band filter 1 are provided with coupling devices 3, the supply or decrease in electromagnetic waves. The electrical connection between the resonators 2 takes place via coupling arrangements 4, which by means of a screw connection each in a circular opening 5 with thread in which the resonators 2 from each other separating partitions 6 are held. Each of the coupling arrangements 4 consists of a coupling pin 7 arranged in the axial direction of the filter, which is in a thin Holding disk 8 is held from dielectric material. Each retaining washer 8 is in turn by a -thin-walled-panel 9 Circumference has a thread for engagement in the mating thread of the opening 5.

Zur Durchstimmung der drei Resonatoren 2 dienen von den Hohlleiterschmalseiten in dieselben durch Öffnungen eintauchende, Stiftform aufweisende Durchstimmelemente 10, die kreisförmigen Querschnitt haben und aus verlustarmem Dielektrikum bestehen. Die aus den Resonatoren 2 herausragenden Enden .der Durchstimmelemente 10 sind in entsprechend ausgebildeten Halterungen 11 befestigt, die ihrerseits mittels einer Schraubverbindung, bestehend aus Gewindebolzen 12 und Sechskantmuttern 13, an einer Traverse 14 befestigt sind. Die Relativverstellung der Durchstimmelemente 10 in ihrer Längsrichtung ist dadurch möglich gemacht, daß zwischen den Halterungen 11 einerseits und der Traverse 14 andererseits jeweils eine spiralförmige Druckfeder 15 angeordnet ist, die die Durchstimmelemente 10 mit ihren Halterungen 11 in deren Längsrichtung gegen die Traverse 14 verspannen. Bei Änderung der Eintauchtiefe eines Durchstimmelementes 10 relativ zu den übrigen Durchstimmelementen braucht demnach lediglich die betreffende Sechskantmutter 13 in der einen oder der anderen Richtung gedreht zu werden.The narrow sides of the waveguide serve to tune the three resonators 2 in the same penetrating through openings, pin-shaped having tuning elements 10, which have a circular cross-section and are made of low-loss dielectric. The ends of the tuning elements 10 protruding from the resonators 2 are shown in FIG appropriately trained brackets 11 attached, which in turn by means of a Screw connection, consisting of threaded bolts 12 and hex nuts 13, on one Traverse 14 are attached. The relative adjustment of the tuning elements 10 in their longitudinal direction is made possible that between the brackets 11 on the one hand and the cross member 14 on the other hand each have a spiral compression spring 15 is arranged, the tuning elements 10 with their holders 11 in their Brace the longitudinal direction against the cross member 14. When changing the immersion depth of a Tuning element 10 relative to the other tuning elements therefore needs only the relevant hexagon nut 13 in one direction or the other to be rotated.

Zum Abgleich der Abstimmcharakteristik an der oberen Grenze des Durchstimmbereichs sind nahe den Eintrittsöffnungen der Durchstimmelemente 10 in den Schmalseiten oder den Kurzschlußwänden der Resonatoren 2 induktiv wirkende Abgleichschrauben 16 vorgesehen. Der Erfüllung der gleichen Aufgabe dienen ferner die auf seiten der Koppelvorrichtungen 3 in den Wandungen der beiden äußeren Resonatoren 2 vorgesehenen, kapazitiv wirkenden Abgleichschrauben 17. An der unteren Grenze des Durchstimmbereichs, wenn also die Durchstimmelemente 10 eine große Eintauchtiefe aufweisen, läßt sich die Abstimmcharakteristik durch Verschieben der Koppelanordnungen 4 in Längsrichtung des Filters abgleichen. Dies geschieht beim Ausführungsbeispiel in einfacher Weise durch Drehen der Blenden 9 in der einen bzw. anderen Richtung. Die dabei auftretende Koppeländerung zwischen den Resonatoren 2 ist vernachlässigbar klein.To adjust the tuning characteristics at the upper limit of the tuning range are near the inlet openings of the tuning elements 10 in the narrow sides or the short-circuit walls of the resonators 2 inductively acting adjustment screws 16 are provided. The fulfillment of the same task also serves on the part of the coupling devices 3 provided in the walls of the two outer resonators 2, capacitively acting Adjustment screws 17. At the lower limit of the tuning range, i.e. when the Tuning elements 10 have a large immersion depth, the tuning characteristics adjust by moving the coupling arrangements 4 in the longitudinal direction of the filter. In the exemplary embodiment, this is done in a simple manner by rotating the diaphragms 9 in one or the other direction. The coupling change that occurs between the resonators 2 is negligibly small.

Der dritte, für den »Dreipunktgleichlauf« erforderliche Abgleich wird mittels kleiner Änderungen der relativen Eintauchtiefe der gemeinsam über die Traverse 14 angetriebenen Durchstimmelemente 10 erreicht.The third adjustment required for the “three-point synchronism” is achieved by means of small changes in the relative immersion depth of the tuning elements 10 driven jointly via the cross member 14 .

Claims

Patent address: .1. With regard to the pass frequency in a larger frequency range tunable waveguide band filter for very short electromagnetic waves, whose resonators consist of waveguide sections short-circuited on both sides and in which the capacitively effective coupling arrangements of the individual resonators are arranged in such a way that an at least almost constant bandwidth results within the tuning frequency range, according to the patent 1184 028, characterized in that the coupling elements (7) are arranged displaceably in the longitudinal direction of the waveguide band filter and that the tuning elements (10) inductively or capacitively influencing adjusting screws (16, 17) are provided on the resonators (2) and that the tuning elements (10 ) are adjustable relative to each other with regard to their immersion depth.

2. Waveguide band filter according to claim 1, characterized in that that the coupling arrangements between the resonators each consist of a thin-walled Ring diaphragm exist, in the opening by means of a retaining disk made of dielectric Material a coupling pin is arranged concentrically, and that the ring aperture through a screw connection in appropriately sized openings of the resonators separating partitions are held.

3. Waveguide band filter according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the coupling pins of the individual coupling arrangements is chosen so that the tuning elements depending on the setting immerse into the resonators at least approximately as deeply as the band center frequency.

4. waveguide band filter according to claim 1, characterized in that the adjustment screws are arranged in the vicinity of the lead-ins of the tuning elements.