DE2928346C2 - Aus koaxialen Resonatoren bestehendes elektrisches Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus koaxia'^n Resonatoren bestehendes elektrisches Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, in einem Doppel-Superhetempfänger solche Filter als das erste Zwischenfrequenz-(ZF)-Filter zu verwenden. Hier ist jedoch nachteilig, daß die Frequenzcharakteristika des ersten ZF-Filters relativ leicht unstabil werden. Dies wird anhand eines Beispiels sowie der Fi g. 1 erläutert, die ein bekanntes Filter darstellt:

In einem Gehäuse 20 des Empfängers sind einzelne Resonatoren 21—23 in zugehörigen Gehäuseteilen untergebracht

Die Resonatoren 21—23 haben jeweils stabförmige Resonatorelemente 21a—23a. Diese sind mit Gewindebolzen im Gehäuse 20 über eine Mutter befestigt. Koppelöffnungen 26 sind in je einer Zwischenwand 24 bzw. 25 zwischen den Resonatoren 21 und 22 bzw. 22 und 23, vorhanden. Es ist eine Koppelschleife 27 für die Resonatoren 21 und 23 vorhanden, die dazu dient, die benachbarten Resonatoren miteinander über die Koppelöffnung 26 zu koppeln. Ein Deckel 28 dient dazu, die ganze Seite des Gehäuses 20 zu schließen, vgl. die Pfeile in F i g. 2B, und der Deckel wird durch (nicht dargestellte) Schrauben befestigt so daß hierdurch das Filtergehäuse für die koaxialen Resonatoren 21—23 gebildet wird. Durchlaßöffnungen 29 für die Koppelschleife 27 sind im Bereich der Resonatoren 21 und 23 im Gehäuse 20 ausgeformt. Durch ein bolzenartiges Abstimmglied 30 kann die Resonanzfrequenz justiert werden.

Hier ist jedoch nachteilig, daß es schwierig ist, das Gehäuse 20 mit dem Deckel 28 verläßlich zu verbinden. Darüber hinaus wird die Montage dadurch erschwert, daß eine Mehrzahl von Schrauben bzw. Muttern benutzt werden muß. Die Bauweise, die Resonatorstäbe 21a bis 23a über Befestigungselemente mit dem Gehäuse 20 zu verbinden, genügt zwar allgemein, aber nicht speziellen Ansprüchen. Schwingungstechnisch ist entschieden nachteilig, daß die Kontaktberührung der Resonatorstäbe 21a bis 23a im Basisteil des Gehäuses dann nicht mehr frequenzstabil ist wenn die koaxialen Resonatoren bei ausgesprochen hohen Frequenzen, z. B. im Bereich von zwei bis drei GHz arbeiten müssen. Dann werden die Übertragungsverluste unzulässig hoch, wenn hohe Ansprüche gestellt werden. Auch wurde festgestellt daß wegen der mechanischen Schwingung und stoßartigen Belastung die Resonanzfrequenz sich in nachteiliger Weise ändert, so daß die Frequenzcharakteristik nicht mit der erforderlichen Güte eingehalten werden kann.

Es ist zwar ebenfalls bekannt ein elektrisches Filter mit koaxialen Resonatoren zu verwenden, bei welchem auf kapazitive Weise der jeweilige Resonator dadurch abgestimmt werden kann, daß je eine im Filterdeckel vorhandene Schraube gedreht und somit in Richtung eines stabförmigen Resonatorelementes hin eingestellt werden kann. Allerdings ist hier eine Ankopplung an der Ein- und Ausgabeseite dieses elektrischen Filters nicht durch Koppelschleifen vorgesehen (US-PS 39 55 161).

Bei einer Einrichtung zur Koppelung von Höchstfrequenzresonatoren ist es bekannt die Koppelöffnung in einer für zwei benachbarte Resonatoren gemeinsamen Zwischenwand vorzusehen und die Resonatorstäbe einstückig mit dem Resonatorgehäuse herzustellen. Der Innenleiter wird hier kapazitiv durch eine im Gehäuse durch Drehung einstellbare Schraube abgestimmt, während die Kopplung zwischen beiden Resonatoren durch die als schlitzförmige Durchbrechung ausgebildete Koppelöffnung geschieht, allerdings derart daß eine, vorzugsweise aber eine Mehrzahl von Stiften in die Koppelöffnung einschraubbar ist. Jedoch treten hier bei mechanischen Schwingungen, insbesondere bei stoßartiger Belastung, Übertragungsverluste besonders dann auf, wenn im Hochfrequenzbereich gearbeitet wird.

Eine Koppelung der koaxialen "Resonatoren durch eine Koppelschleife ist nicht vorgesehen. Auch wird die Montage erschwert, da eine Mehrzahl von Schraubstiften genau einzupassen sind (DE-AS 22 47 803).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Filter für den Mikrowellenbereich anzugeben, bei dem die Frequenzstabilität im Höchstfrequenzbereich erhöht und die Koppelschieifen einfach und wirksam eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird orfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Während Fig. 1, 2A, 2B eine Ausführungsform nach dem Stand der Technik darstellen, ist die Erfindung in der Zeichnung gemäß Fig.3A—3C dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Blockdarstellung, einen Schaltkreis für eine Superhetabstimmung, dem das elektrische Filter gemäß Erfindung zugeschaltet ist,

F i g. 2A ein elektrisches Filter mit koaxialen Resonatoren im Längsschnitt,

F i g. 2B eine um 90° geklappte Ansicht der F i g. 2 mit einem seitlich abgerückten Gehäusedeckel und

F i g. 3A, 3B bzw. 3C das aus koaxialen Resonatoren bestehende elektrische Filter in Draufsicht bzw. in abgebrochener Schnittdarstellung bzw. in Seitenansicht.

Der Doppel-Superhetempfänger weist auf, F i g. 1: eine Antennte 1, einen Eingangsverstärker 2, eine erste Mischstufte 3, ein Abstimmoszillator 4, ein erstes ZF-Filter 5 für den Mikrowellenbereich, eine zweite Misch-

stufe 6, einen Taktoszillator 7 mit fester Frequenz, ein zweites ZF-Filter, einen zweiten ZF-Verstärker, eine Ausgangsklemme 10, eine Verteilerstufe 11, eine weitere Verteilerstufe 12, ein Normalfrequenzgenerator 13, eine PLL-Mischstufe 14, eine Hochfrequenzsperrkette 15, eine PLL-Stufe 16 und gedruckte Schaltkreise 17,18, 19.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach F i g. 3 ist im Resonatorgehäuse 3i eine Mehrzahl von Resonatoren 32—34 vorhanden. Die Resonatoren 32—34 haben stabförmige Resonatorelemente 32a bis 34a, die einstückig mit dem Gehäuse 31 ausgebildet sind. Die Anordnung und Ausbildung der Resonatorstäbe ist im einzelnen aus F i g. 3B beispielhaft ersichtlich. Es ist ferner eine Koppeiöffnung 37 vorhanden. Die Koppelöffnung 37 hat eine besondere Form und Anordnung. Zwar ist sie noch teilweise in einer Zwischenwand 35 des Gehäuses 31 ausgebildet wobei die Zwischenwand 35 die Resonatoren 32 und 33 trennt aber sie erstreckt sich noch in die Bodenplatte 31a des Gehäuses 31 zwischen Resonatoren 33 und 32 (Fig.3B). Eine Koppelschleife 38 ist zwischen Resonatoren 32 und 34 angeordnet: ferner sind die benachbarten Resonatoren miteinander über Koppelöffnung 37 und Koppelschleife 38 elektromagnetisch gekoppelt Wie ferner aus F i g. 3B ersieht-Hch, ist in der Bodenplatte 31a des Resonators eine Öffnung 39 ausgebildet, welche mit der Koppelöffnung 37 in der Zwischenwand 35 (oder 36) in Verbindung steht In der Bodenplatte 31a der Resonatoren 32 und 34 ist ein Loch 40, vgl. F i g. 3A, außerhalb der öffnung 39 ausgeformt Ferner ist in einer Seitenplatte 31 b eine Nut od. dgl. 31 ausgeformt, vgl. Fig.3B und Fig.3C. Die Koppeischleife 38 wird so ausgelegt, daß sie durch das Loch 40 und die Nut 41 verläuft. Die Signale von dem gedruckten integrierten Schaltkreis 17 werden im Betrieb durch die Koppelschleife 38, vgl. rechte Seite der F i g. 3A, eingeführt und dem gedruckten Schaltkreis 18 über die Koppelschleife 38, die sich in F i g. 3 links befindet, zugeführt Die Schaltkreise sind durch Leitungen 42 miteinander verbunden, F i g. 3A.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß die benachbarten Resonatoren 32, 34 durch besonders ausgeformte Koppelöffnungen elektromagnetisch gekoppelt sind, derart, daß letztere nicht nur in der die Resonatoren trennenden Zwischenwand 35,36 angeordnet sind, sondem in einer weiteren Wand, nämlich der Bodenplatte 31a, und zriätzlich als je eine Öffnung 39 ausgebildet sind, die eben mit der Koppelöffnung 37 in Verbindung steht Die Abstrahlungsverluste wegen der Öffnung 39 sind hierbei vernachlässigbar: Hieraus ergeben sich folgende Vorteile;

Treten mechanische Schwingungen oder stoßartige Erschütterungen auf, so bbibt der Kontaktzustand der Resonatorstäbe 33a, 32a relativ zum Gehäuse 31, immer stabil, die Übertragungsverluste verringern sich, auch dann, wenn im Hoehfrequenzband von 2 bis 3 GHz gearbeitet wird; man kann also die vorbestimmten Frequenzcharakteristika strenger als bisher einhalten. Weiter ist von Vorteil, daß die Koppelschleife 38 leichter als bisher über die öffnung 39 hindurch justiert werden kann. Die Anzahl der Einzelteile und der Montageschritte und damit auch die erforderliche Montagegenauigkeit wird verringert, die üblicherweise zur Qualitätseinbuße führen.

Das Gehäuse 31 kann vorteilhaft aus einer Aluminiumlegierung bestehen, so daß der Oberflächenwiderstand des Gehäuses herabgesetzt wird. Man kann, im Einzelfall, das Gehäuse inch aus Eisenblech herstellen, wobei dann jedoch ein Überzug aus Silber oder Kupfer vorteilhaft ist Die Herabsetzung des Oberflächenwiderstandes ist jedoch gerade bei Arbeiten mit Mikrowellen (etwa 2 GHz) wesentlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Aus koaxialen Resonatoren bestehendes elektrisches Filter, welches als Zwischenfrequenzfilter für Kanalwähler mit Superhetabstimmung dient bei dem in einem kastenartigen Resonatorgehäuse mit diesem einstückig ausgebildete stabförmige, an einer Wand des Resonatorgehäuses befestigte Resonatorelemenie untergebracht sind, die über eine in einer Zwischenwand des Resonatorgehäuses vorhandene Koppelöffnung und eine Koppelschleife gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelöffnung (37) in mindestens eine, in einer Bodenplatte (3IaJ des Resonatorgehäuses an der Wurzel des Resonatorstabes (32a bzw. 33a) vorhandene öffnung (39) zusammenhängend übergeht und daß die Bodenplatte (3Ia) mit einem außerhalb dieser öffnung (39) liegenden separaten Loch (40) versehen ist, durch die die Koppelschleife (38,38) hindurchgeführt ist

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschleife (38) ferner in einer Nut (41) eingebettet ist, die in einer mit dem Resonatorgehäuse in Verbindung stehenden Seitenplatte (316,1 ausgebildet ist

3. Filter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Resonatorgehäuse aus einer Aluminiumlegierung oder aus mit Silber oder Kupfer beschichteten Eisenblech besteht.