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DE2912650A1 - Frequenzweiche - Google Patents

Frequenzweiche

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DE2912650A1
DE2912650A1 DE19792912650 DE2912650A DE2912650A1 DE 2912650 A1 DE2912650 A1 DE 2912650A1 DE 19792912650 DE19792912650 DE 19792912650 DE 2912650 A DE2912650 A DE 2912650A DE 2912650 A1 DE2912650 A1 DE 2912650A1
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DE
Germany
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waveguide
section
frequency band
blocking
waveguide section
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DE19792912650
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DE2912650C2 (de
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Eberhard Dipl Ing Schuegraf
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Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2138Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using hollow waveguide filters

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

  • Frequenzweiche
  • Zusatz zu Patent .. .. ... (Anmeldung P 27 47 654.6) Die Erfindung betrifft eine Frequenzweiche zur Trennung zweier Bänder unterschiedlicher Frequenzlage, bestehend aus einem ersten Hohlleiterabschnitt, in dem beide Frequenzbänder existent sind, aus einem sich an den ersten Hohlleiterabschnitt anschließenden zweiten Hohlleiterabschnitt, in dem nur das obere Frequenzband existent ist und aus wenigstens einer selektiven Auskoppelvorrichtung für das untere Frequenzband, und bei der beide Hohlleiterabschnitte als Rechteckhohlleiter mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen ausgebildet sind, bei der als Auskoppelvorrichtung für das untere Frequenzband ein seitlich über seine Hohlleiterschmalseite abgewinkelter H-Krümmer vorgesehen ist, welcher an den ersten Hohlleiterabschnitt unmittelbar angeschlossen ist und dessen ebene oder gegebenenfalls gestufte Abschrägung hinsichtlich Reflexionsarmut im unteren Frequenzband optimiert ist und eine das untere Fre- quenzband aperiodisch dämpfende Öffnung enthält, an die der zweite Hohlleiterabschnitt unmittelbar angeschlossen ist, und bei der ferner ein dritter Hohlleiterabschnitt vorgesehen ist, der an den Ausgang des H-Krümmers angeschlossen ist, und an dessen einer Breitseite zur Sperrung des oberen Frequenzbandes wenigstens ein mit seiner Breitseite parallel zur Breitseite des dritten Hohlleiterabschnittes ausgerichteter Sperrhohlleiter für das obere Frequenzband angeschlossen ist, nach Patent .. .. ... (Anmeldung P 27 47 654.6).
  • Eine derartige aus dem Hauptpatent hervorgehende Frequenzweiche mit zwei Hohlleiterabschnitten unter schiedlichen Querschnitts, bei der die Auskopplung des unteren Frequenzbandes über einen H-Krümmer und eine daran anschließende Hohlleiterbandsperre erfolgt, ist in der Figur 1 dargestellt.
  • Figur 1 zeigt den Aufbau einer Frequenzweiche für die Frequenzbereiche 4- und 6-GHz, deren gerader Durchgangsweg für den oberen Frequenzbereich aus zwei aufeinanderfolgenden Hohlleiterabschnitten besteht. Der erste Hohlleiterabschnitt 1 führt das 4- und das 6-GHz-Band, während der sich daran anschließende zweite Hohlleiterabschnitt 2 hinsichtlich seines Querschnittes so verkleinert ist, daß er das 4-GHz-Band aperiodisch sperrt, und nur das 6-GHz-Band aperiodisch ungedämpft durchläßt. Vor der Querschnittsverengung istals Auskoppelvorrichtung für das untere Frequenzband ein seitlich über seine Hohlleiterschmalseite abgewinkelter H-Krümmer 4 angeordnet, welcher an den ersten Hohlleiterabschnitt 1 unmittelbar angeschlossen ist, und dessen Abschrägung 5 eine das untere Frequenzband aperiodisch dämpfende Öffnung 6 enthält, an die der zweite Hohlleiterabschnitt 2 unmittelbar angeschlossen ist. An den Ausgang des H-Krümmers 4 ist ein dritter Hohlleiterabschnitt 3 angeschlossen, auf dessen Breitseiten zur Sperrung des oberen Frequenzbandes jeweils zwei mit ihrer Breitseite parallel zur Breitseite des dritten Hohlleiterabschnittes 3 ausgerichtete Sperrhohlleiter 7, 7' aufgesetzt sind. Die Länge der am Ende kurzgeschlossenen Sperrhohlleiter 7, 7' beträgt annähernd /4, wenn Hs eine einer Frequenz des oberen Frequenzbandes zugeordnete Wellenlänge bedeutet. Es wird die Hauptselektivität des dritten Hohlleiterabschnittes 3 gegenüber dem oberen Frequenzband durch die Sperrhohlleiter 7, 7' deshalb bewirkt, da es sich hierbei um extrem verlustarme Hohlleitersperren handelt, die auf den oberen Frequenzbereich abgestimmt sind.
  • Der erste Hohlleiterabschnitt 1 geht über den H-KrUmmer 4 in einer schrägverlaufenden Ebene sprunghaft in den dritten Hohlleiterabschnitt 3 über. Die Querschnittsabmessungen des dritten Hohlleiterabschnittes 3 sind so gewählt, daß dieser das untere Frequenzband aperiodisch sperrt, während er das obere Frequenzband durchläßt.
  • Der Querschnittssprung in der Abschrägung 5 des H-Krümmers 4 dient in bekannter Weise als im unteren Frequenzband optimierte Eckenabflachung des im AusfUhrungsbeispiel beispielsweise unter 900 nach rechts abzweigenden H-Krümmers 4.
  • Zusätzlich kann die Anpassung des H-Krümmers 4 im unteren Frequenzband durch die in den ersten Hohlleiterabschnitt 1 eingebrachte runde Metallscheibe 10 verbessert werden.
  • Eine Möglichkeit zur Verbesserung des Sperrverhaltens wird durch eine Verringerung des Leitungswellenwiderstandes des zu sperrenden dritten Hohlleiterabschnittes 3 erzielt. Hierzu kann der dritte Hohlleiterabschnitt 3 durch ein parallel zu seiner Breit seite und in der Mitte seiner Schmalseite angeordnetes Trennblech 9 in zwei Hohlleiterhälften von jeweils halber Höhe aufgeteilt werden, die dann jeweils nur noch den halben Leitungswellenwiderstand haben. Wird nun in Jedem dieser beiden Hohlleiter halber Höhe ein gleicher Sperrhohlleiter 7 bzw. 7' angebracht wie zuvor bei voller Hohlleiterhöhe, so ergibt sich hierdurch eine wesentliche Vergrößerung der Bandbreite des so entstehenden Doppelsperrhohlleiters 7, 7'. Aus dem Verlauf des elektrischen Feldes im Bereich zweier gegenüberliegender Sperrhohlleiter 7 und 7' des dritten Hohlleiterabschnittes 3 ergibt sich Jedoch daß das Trennblech 9. ohne Einbußef an Sperrwirkung und Reflexionsarmut fortgelassen werden kann, wenn die beiden Einzelkreise der Doppel-Sperrhohlleiter zueinander symmetrisch angeordnet sind.
  • Die Verwendung mehrerer bzw. gegenüberliegender Sperrhohlleiter 7, 7' verursacht im reflexionsarm durchzupassenden unteren Frequenzband eine Fehlanpassung. Es stellt nämlich ein nach Figur 1 in Serie zum Hohlleiterabschnitt 3 geschalteter Sperrhohlleiter 7,7', welcher für das obere Frequenzband etwa A Hs4 lang ist, für das untere Frequenzband im dritten Hohlleiterabschnitt 3 eine Serieninduktivität Ls deshalb dar, weil die elektrische Länge des Sperrhohlleiters für das untere Frequenzband kleiner als ein Viertel einer dem unteren Frequenzband zugeordneten Wellenlänge 7GHU ist. Eine Kompensation der Reflexion des unteren Frequenzbandes des Sperrhohlleiters kann durch zwei gleichgroße Querkapazitäten Cp zu beiden Seiten des Sperrhohlleiters erzielt werden. Diese Querkapazitäten können unmittelbar an der Innenseite der Wandung des dritten Hohlleiterabschnittes 3, bzw. bei der Verwendung eines Trennbleches 9 an diesem selbst angebracht werden. Aus dem Anpassungsdiagramm nach Figur 4 ergeben sich die zur Kompensation der Serieninduktivität L3 erforderlichen Werte der Querkapazität Cp Bei einer Folge von eng benachbarten Sperrhohlleitern fallen zwischen den einzelnen Sperrhohlleitern Jeweils zwei Kompensationskapazitäten zu einer gemeinsamen Kompensationskapazität vom Gesamtwert 2Cp zusammen, während zu Beginn und am Ende der Sperrhohlleiterkette jeweils eine einfache Querkapazität Cp erforderlich ist.
  • Besonders gut im unteren Frequenzband zu kompensieren sind Sperrhohlleiter nach Figur 1, deren Breite as so gewählt ist, daß das für das untere Frequenzband sich ausbildende Feld in den Sperrhohlleiter nur noch aperiodisch gedämpft eindringen kann. Für das untere Frequenzband ist die Kurzschlußebene dieses Sperrhohlleiters nicht mehr identisch mit der mechanischen Lage der Kurzschlußebene 8 des Sperrhohlleiters, sondern sie liegt wesentlich vor dieser. Dadurch wird die im unteren Frequenzband wirksame elektrische Länge des Sperrhohlleiters und damit auch die Störung im unteren Frequenzband wesentlich reduziert.
  • Bei einer symmetrischen Anordnung der einzelnen Sperrhohlleiter hat das Weglassen des Trennbleches 9 keinerlei Nachteile, dagegen den Vorteil, daß mit dem Ent- fallen des Trennbleches die Wandströme auf diesem und die damit verbundenen Verluste entfallen. Bei der Anordnung nach dem Hauptpatent ist jeder Sperrhohlleiter mit seinem vollen Querschnitt an die Durchgangsleitung 3 des unteren Frequenzbandes angekoppelt, Dadurch ist bei dieser Anordnung bei einer festen Sperrhohlleiter-Höhe bs nicht möglich, die Bandbreite der mehrkreisigen Sperre zu beeinflussen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Frequenzweiche nach dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß sich die Bandbreite der mehrkreisigen Sperre in einfacher Weise verändern läßt.
  • Diese Aufgabe wird für eine Anordnung nach dem Hauptpatent gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß die Sperrhohlleiter gegenüber der Ausgangslänge von einem Viertel der einer Schwingung des oberen Frequenzbandes zugeordneten Wellenlänge kapazitiv verkürzt und daß die Sperrhohlleiter im Bereich ihrer Mündung in den dritten Hohlleiterabschnitt eine Querschnittsverengung gegenüber ihrem Ausgangsquerschnitt aufweisen.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Sperrkreise nicht mehr voll angekoppelt sind und an Orten maximaler elektrischer Feldstärke eine kapazitive Belastung erhalten. Dadurch wird die Bandbreite der Sperrwirkung eines Einzelkreises und damit auch der Gesamtsperre im oberen Frequenzband kleiner, die Reflexion der Sperre im unteren Frequenzband wird rasch geringer und auch die Bauhöhe der Sperre verringert sich in vorteilhafter Weise.
  • Weitere vorteilhaite Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
  • Es zeigen in der Zeichnung Figur 1 eine bereits erläuterte Anordnung nach dem Hauptpatent, Figur 2 eine Prinzipdarstellung des Querschnitts einer Hohlleitersperre nach dem Hauptpatent, Figur 3 den erfindungsgemäßen Aufbau einer Hohlleitersperre für eine Frequenzweiche nach Figur 1, Figuren 4a und 4b Additionsdiagramme der Restreflexionen von fünf Hohlleitersperren, Figur 5 einen schematischen Längsschnitt der Frequenzweiche, Figur 6 eine dem dritten Hohlleiterabschnitt nachgeschaltete H20-Sperre.
  • Figur 2 zeigt den schematisch dargestellten Querschnitt eines mit drei Doppelsperrkreisen versehenen dritten Hohlleiterabschnittes 3 der Anordnung nach Figur 1, bei der jedoch das Trennblech 9 weggelassen ist. Bei dieser Anordnung ist jeder Sperrhohlleiter mit seinem vollen Querschnitt an die horizontal verlaufende Durchgangsleitung 3 des unteren Frequenzbandes angekoppelt. Dadurch ist mit dieser Anordnung bei einer festen Sperrholleiter-Höhe b5 nicht möglich, die Bandbreite der mehrkreisigen Sperre zu beeinflussen.
  • Freiheit der Wahl in der Ankopplung des einzelnen Sperrhollleiters wird gemäß der Erfindung in folgender Weise gewonnen. Nach Figur 3 sind die einzelnen Sperrhohlleiter 7, 7', 8, 8', 11 und 11' gegenüber der Ausgangslänge von einem Viertel der einer Schwingung des oberen Frequenzbandes zugeordneten Wellenlänge kapazitiv verkürzt und es weisen die einzelnen Sperrhohlleiter im Bereich ihrer Mündung in den dritten Hohlleiterabschnitt 3 eine Querschnittsverengung gegenüber ihrem Ausgangsquerschnitt auf. Dabei sind die die Querschnittsverengungen bildenden Wandungsteile des dritten Hohlleiterabschnittes 3 als mit konstanter Blendenhöhe in den Hohlleiterquerschnitt des dritten Hohlleiterabschnitts 3 hineinragende kapazitive Blenden 12, 12' bis 15, 15' ausgebildet, die hierbei als Querkapazitäten wirken.
  • Es ist also entsprechend Figur 3 die Mündungsstelle der Sperrhohlleiter über eine gewisse Höhe hk, die kleiner als die Sperrkreislänge 1 gewählt ist, vom Ausgangswert bs auf den Wert bk eingeengt. Diese Einengung verläuft beim Ausführungsbeispiel über die gesamte Sperrkreistiefe as (Figur 1) und kann sich åedoch auch über nur einen Teil der Sperrkreistiefe as, vorzugsweise in der Mitte der Breitseite des dritten Hohlleiterabschnitts erstrecken. Durch diese Maßnahmen sind die einzelnen Sperrkreise nicht mehr voll angekoppelt und weisen an Orten maximaler elektrischer Feldstärke eine kapazitive Belastung auf. Dadurch wird die Bandbreite der Sperrwirkung eines Einzelkreises und damit auch der gesamten Sperre im oberen Frequenzband verringert, die Reflexion der Sperre im unteren Frequenzband wird mit sinkendem bk und entsprechend steigendem bD rasch kleiner und damit auch die gesamte Bauhöhe H der Hohlleitersperre.
  • Wie aus dem Hauptpatent hervorgeht, müssen bei der Gesamtsperre nach Figur 1 zur Reflexionsverminderung im unteren Frequenzband die Querkapazitäten in den Zwischenquerschnitten B und C der Figur 3 mit einem Wert von 2 Cp doppelt so groß sein wie in den Endquerschnitten A und D. Der Leitwert einer kapazitiven Blende nimmt entsprechend dem "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", von Meinke-Gundlach, 2. Auflage, Seite 304 nicht nur mit sinkender Blendenweite bD (Figur 3) zu, sondern auch mit steigender Blendenstärke bz bzw. be Es ist daher möglich, die Parallelkapazitäten in den Zwischenquerschnitten B und C gegenüber denjenigen in den Endquerschnitten A und D dadurch hinsichtlich ihres Wertes zu verdoppeln, daß das Verhältnis der Blendenstärke bz der inneren Blenden 13, 13', 14, 14' zur Blendenstärke be der äußeren Blenden 12, 12', 15, 15' im Bereich um 6,3 gewählt wird. Die Blendenweite bD aller im dritten Hohlleiterabschnitt vorgesehenen Blenden kann hierbei für die gesamte Hohlleitersperre konstant sein, was mit dem fertigungstechnischen Vorteil verbunden ist, daß die obere und die untere Begrenzungsfläche des Durchgangskanals der Hohlleitersperre glatt durchgefräst erden können. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß entsprechend Figur 3 die einzelnen Sperrkreise im Gegensatz zur Anordnung nach Figur 2 die gleiche Länge aufweisen.
  • Bei einer entsprechend dem Schema nach Figur 3 aufgebauten erfindungsgemäßen vierkreisigen Hohlleitersperre kann im Frequenzbereich von 5,925 GHz bis 6,425 GHz eine Sperrdämpfung von mehr als 68 dB erzielt werden, wobei sich im Frequenzbereich von 3,7 GHz bis 4,2 GHz eine Reflexion von weniger als 1 ergibt.
  • Eine weitere Erhöhung dieser Sperrdämpfung bei gleichzeitiger Reduzierung der unteren 4GHz-Reflexion kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß eine Anzahl von fünf Doppelsperrkreisen gewählt ist. Die Figuren 4a und 4b zeigen für eine solche Sperre, daß speziell für die obengenannte Lage beider Frequenzbänder die Addition der Teilreflexionen von fünf Doppelsperrkreisen bei den ungünstigsten Frequenzen an der unteren und oberen Frenze des 4-GHz-Bandes zu einer besonders kleinen Summenreflexion £ r führt, die nur wenig größer ist als die Restreflexion eines einzelnen Doppelkreises. Im einzelnen zeigt Figur 4a ein Additionsdiagramm der Restreflexionen r1 bis r5 von fünf Hohlleitersperren im gegenseitigen Abstand von 14,5 mm, was einem Winkels von 580 bei der Frequenz 3,7 GHz entspricht. Figur 4b zeigt ein Additionsdiagramm der Restreflexionen r1 bis r5 von fünf Hohlleitersperren im gegenseitigen Abstand von 14,5 mm, was einem Winkel p = 900 bei der Frequenz 4,2 GHz entspricht. Für beide Fälle ist eine konstante Hohlleiterbreitseite a von 45,4 mm vorausgesetzt.
  • Aus dem Längsschnitt der Frequenzweiche nach Figur 5 kann entnommen werden, wie das H-Feld einer durchlaufenden H10-Welle des oberen Frequenzbandes, beispielsweise bei 6 GHz vor der seitlich angeschlossenen Hohlleitersperre des für das untere Frequenzband vorgesehenen dritten Hohlleiterabschnitts 3 ein H20-Feld anregt.
  • Da dieses HzO-Feld von den Hohlleitersperrkreisen nicht gedämpft wird, erfolgt die Unterdrückung des H20-Feldes nur durch die aperiodische Dämpfung des dritten Hohlleiterabschnitts 3 entsprechend der Beziehung Da der dritte Hohlleiterabschnitt 3 mit seiner breiten Rechteckhohlleiterseite a3 im vorliegenden Anwendungsfall bei einer Frequenz von 3,7 GHz noch einen ausreichenden Abstand zur H10-Grenzfrequenz haben muß, kann die Hohlleiterseite a3 nicht unter einem Wert von 45 mm gesenkt werden, bei dem sich ein fkH1o = 3,33 GHz und ein fkH20 = 6,67 GHz ergibt. Die aperiodische H20-Dämpfung des dritten Hohlleiterabschnitts 3 beträgt also bei der kritischen obersten Frequenz von 6,425 GHz nach der vorstehenden Formel nur noch aapH20 = 31 dB/10 cm.
  • Hierzu addiert sich noch die Dämpfung, die sich durch die Leistungsaufteilung des H20-Feldes am Eingang des dritten Hohlleiterabschnitts 3 und der durchlaufenden H10-Welle bei 6 GHz ergibt. Die Summe dieser Dämpfungen kann insbesondere bei kurzer Hohlleiterführung am 4-GHz-Seitenarm 3 durchaus kleiner sein als die eigentliche Dämpfung der Hohlleitersperre für die H10-Welle im 6-GHz-Band. Dies führt in unerwünschter Weise zu einem mit wachsender Frequenz zunehmenden Abfall der Sperrdämpfung des dritten Hohlleiterabschnittes im oberen Frequenzband.
  • Es ist insbesondere bei hohen Sperrdämpfungsanforderungen notwendig, den H20-bedingten Sperrdämpfungsabfall weitgehend auszuschalten. Hierzu kann der an den dritten Hohlleiterabschnitt 3 angeschlossene Rechteckhohlleiter zur Erhöhung seiner aperiodischen H20-Dämpfung verlängert werden. Dies erfordert jedoch eine zusätzliche Baulänge mit zusätzlichen Leitungsverlusten.
  • Dies wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vermieden, daß dem dritten Hohlleiterabschnitt 3 wenigstens eine für das obere Frequenzband wirksame H20-Sperre nachgeschaltet ist, wobei die H20-Sperre aus einem den dritten Hohlleiterabschnitt 3 fortsetzenden, in der Figur 6 dargestellten Rechteckhohlleiter 3' besteht, an den über wenigstens einen entlang seiner Breitseitenmitte angeordneten Resonanzschlitz 16 eine am Ende kurzgeschlossene, für das obere Frequenzband die Länge g/4 aufweisende H10-Stichleitung 17 angekoppelt ist. Die Länge des Resonanzschlitzes beträgt hierbei 5t/2 für das zu sperrende obere Frequenzband. Da die H20-Welle am Ort dieses Resonanzschlitzes 16 maximalen Querstrom hat, wird der Resonanzschlitz von der H20-Welle kräftig angeregt, wogegen die H10-Welle von diesem Resonanzschlitz unbeeinflußt bleibt, da ihr Querstrom dieses Schlitzes null ist. Mittels dieses Resonanzschlitzes ist es deshalb möglich, wellentypenselektiv nur die für die Ausbreitung der H20-Welle erforderlichen Querströme zu unterdrücken, ohne dabei die H10-Welle zu beeinträchtigen. Dies geschieht entsprechend Figur 6 dadurch, daß mittels der §9H10/4 langen, am Ende kurzgeschlossenen H10-Hohlleiterstichleitung 17, deren Breitseite parallel zum Resonanzschlitz 16 verläuft, ein Leerlauf in den verlängerten dritten Hohlleiterabschnitt 3' transformiert wird, durch den die H20-Querströme unterbrochen und so die H20-Komponente total reflektiert wird. Durch die in der Anordnung nach Figur 6 dargestellte symmetrische H20-Sperre wird eine besonders wirksame Sperrung deshalb erreicht, weil die H20-Ströme zweimal unterbrochen sind. Weiterhin wird wegen des symmetrischen Aufbaues der Sperre die Anregung sekundärer Störwellentypen vermieden.
  • Bei der Anordnung nach dem-Hauptpatent ist der als 6-GHz-Durchgangsweg vorgesehene zweite Hohlleiterabschnitt 2 mit seinem vollen Querschnitt an die unter 450 verlaufende Abflachungsebene 6 des H-Krümmers angeschlossen. Durch die Größe dieser Öffnung ergibt sich, daß die Lage der für den unteren Frequenzbereich elektrisch wirksamen Abflachungsebene für breitbandige H-Krümmeranpassung in Abhängigkeit von der Frequenz zwar in der erforderlichen Richtung wandert, dies jedoch mit einer unerwünscht hohen Frequenzabhängigkeit. Der dadurch gegebene starke Frequenzgang kann entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung dadurch reduziert werden, daß der in der Abschrägungsebene 5 vorgesehene Öffnungsquerschnitt gegenüber dem Querschnitt des zweiten Hohlleiterabschnitts 2 durch eine leitende Blende 6 verringert ist. Eine solche an der Ubergangsstelle zwischen den Hohlleiterabschnitten 1 und 2 eingefügte Blende 6' ist aus der Figur 5 ersichtlich. Im Extremfall kann die Blendenöffnung auch die Form eines auf das obere Frequenzband abgestimmten Resonanzschlitzes annehmen, der das obere Frequenzband nur geringfügig am Durchgang hindert, während die elektrisch wirksame Abflachungsebene in diesem Fall mit der geometrischen Abflachung zusammenfällt, das heißt, räumlich frequenzunabhängig festliegt. Eine optimale Blendenöffnung ergibt sich nach dem Kriterium für optimale Anpassung des H-Krümmers im unteren Frequenzband.
  • Da die Größe der Blendenöffnung die Lage der elektrisch wirksamen Abflachungsebene maßgeblich mitbestimmt, ergibt sich hinter der Blende auch noch eine größere Unabhängigkeit für die Wahl des Hohlleiterquerschnitts des zweiten Hohlleiterabschnittes 2 für den 6-GHz-Be- reich. In diesem Hohlleiterabschnitt können dann weitere für das 6-GHz-Band selektiv wirksame AnpassungsmaB-nahmen vorgesehen werden.
  • 9 Patentansprüche 6 Figuren Leerseite

Claims (9)

  1. PatentansrUche X Frequenzweiche zur Trennung zweier Bänder unterschiedlicher Frequenzlage, bestehend aus einem ersten Hohlleiterabschnitt, in dem beide Frequenzbänder existent sind, aus einem sich an den ersten Hohlleiterabschnitt anschließenden zweiten Hohlleiterabschnitt, in dem nur das obere Frequenzband existent ist und aus wenigstens einer selektiven Auskoppelvorrichtung für das untere Frequenzband, und bei der beide Hohlleiterabschnitte als Rechteckhohlleiter mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen ausgebildet sind, bei der als Auskoppelvorrichtung für das untere Frequenzband ein seitlich über seine Hohlleiterschmalseite abgewinkelter H-Krümmer vorgesehen ist, welcher an den ersten Hohlleiterabschnitt unmittelbar angeschlossen ist und dessen ebene oder gegebenenfalls gestufte Abschrägung hinsichtlich Reflexionsarmut im unteren Frequenzband. optimiert ist und eine das untere Frequenzband aperiodisch dämpfende Öffnung enthält, an die der zweite Hohlleiterabschnitt unmittelbar angeschlossen ist, und bei der ferner ein dritter Hohlleiterabschnitt vorgesehen ist, der an den Ausgang des H-KrUmmers angeschlossen ist, und an dessen einer Breit seite zur Sperrung des oberen Frequenzbanaes wenigstens ein mit seiner Breitseite parallel zur Breitseite des dritten Hohlleiterabschnittes ausgerichteter Sperrhohlleiter für das obere Frequenzband angeschlossen ist, nach Patent .. .. ... (Anmeldung P 27 47 654.6), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrhohlleiter (7, 7') gegenüber der Ausgangslänge von einem Viertel der einer Schwingung des oberen Frequenzbandes zugeordneten Wellenlänge kapazitiv verkürzt sind und daß die Sperrhohlleiter im Bereich ihrer Mündung in den dritten Hohlleiterabschnitt (3) eine Querschnittsverengung gegenüber ihrem Ausgangsquerschnitt aufweisen.
  2. 2. Frequenzweiche nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnittsverengung über die gesamte Sperrkreistiefe (a) verläuft.
  3. 3. Frequenzweiche nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnittsverengung über einen Teil der Sperrkreistiefe (as vorzugsweise in der Mitte der Breit seite des dritten Hohlleiterabschnitts (3) verläuft.
  4. 4. Frequenzweiche nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Querschnittsverengungen bildenden Wandungsteile des dritten Hohlleiterabschnitts (3) als mit konstanter Blendenhöhe in den Hohlleiterquerschnitt des dritten Hohlleiterabschnitts (3) hineinragende kapazitive Blenden ausgebildet sind und daß der Kapazitätswert der als Querkapazität (Cp) wirkenden Jeweils zwischen zwei benachbarten Sperrhohlleitern angeordneten inneren Blenden gegenüber dem Kapazitätswert der äußeren Blenden durch entsprechende Bemessung der Blendenstärke (bes bz) verdoppelt ist.
  5. 5. Frequenzweiche nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verhältnis der in axialer Richtung des dritten Hohlleiterabschnitts (3) sich erstreckenden Blendenstärke (bz) der inneren Blenden zur Blendenstärke (be) der äußeren Blenden einen Wert von wenigstens annähernd 6,3 aufweist.
  6. 6. Frequenzweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem dritten Hohlleiterabschnitt wenigstens eine für das obere Frequenzband wirksame H20-Sperre nachgeschaltet ist, daß die H20-Sperre aus einem den dritten Hohlleiterabschnitt (3) fortsetzenden Rechteckhohlleiter (3') besteht, an den über wenigstens einen entlang seiner Breitseitenmitte angeordneten Resonanzschlitz (16) eine am Ende kurzgeschlossene, für das obere Frequenzband die Länge von wenigstens annähernd L,/4 aufweisende H10-Stichleitung (17) angekoppelt ist.
  7. 7. Frequenzweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der in der Abschrägungsebene (5) vorgesehene Öffnungsquerschnitt gegenüber dem Querschnitt des zweiten Hohlleiterabschnitts (2) durch eine leitende Blende (6') verringert ist.
  8. 8. Frequenzweiche nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die leitende Blende (6') als auf das obere Frequenzband abgestimmte Resonanzblende (6') ausgebildet ist.
  9. 9. Frequenzweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine Anzahl von ftinf Doppelsperrkreisen (7, 7'; 8, 8' ...) vorgesehen ist.
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DE3208029A1 (de) * 1982-03-05 1983-09-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Frequenzweiche zur trennung zweier frequenzbaender unterschiedlicher frequenzlage

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