DE1108824B - Tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic waves - Google Patents

Description

Durchstimmbares, mehrkreisiges Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen Die Erfindung bezieht sich auf ein durchstimmbares, mehrkreisiges Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, beispielsweise für Dezimeterwellen und Zentimeterwellen, dessen Filterkreise aus gleichartigen, einseitig offenen Resonanzleitungen bestehen, die durch Änderung ihrer elektrischen Länge mittels einer Gleichlaufvorrichtung abstimmbar sind, wobei die Resonanzleitungen jeweils aus einem an das offene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt hohen Wellenwiderstandes und einem unmittelbar daran anschließenden, an das kurzgeschlossene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt niedrigen Wellenwiderstandes bestehen.Tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic Waves The invention relates to a tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic waves, for example for decimeter waves and Centimeter waves, whose filter circles are made up of similar resonance lines that are open on one side exist by changing their electrical length by means of a synchronizing device are tunable, the resonance lines each consisting of one to the open end of the resonance line adjoining section of high wave resistance and an immediately adjoining, to the short-circuited resonance line end adjoining section of low characteristic impedance exist.

Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen bestehen vielfach aus einseitig offenen Resonanzleitungen, die bei mehrkreisigen Filtern zweckmäßig gleichartig ausgebildet werden. Die häufig mittels einer Gleichlaufvorrichtung erfolgende Abstimmung der Filterkreise geschieht durch Änderung der elektrischen Länge der einzelnen Resonanzleitungen. Bezüglich des Gleichlaufs in der Abstimmung der einzelnen Kreise ergeben sich dabei gerade im Bereich der sehr kurzen elektromagnetischen Wellen sehr strenge Forderungen. Ein unzureichender Gleichlauf in der Abstimmung eines mehrkreisigen Filters macht sich nämlich als Fehlanpassung in der Speiseleitung des Filters störend bemerkbar. Die zu fordernden Anpassungswerte m = U"' liegen meist Unzax bei 0,95, bezogen auf die Bandmitte, wobei U"1" und U.ax die bei Fehlanpassung in der Speiseleitung auftretenden Werte des Spannungsminimums und Spannungsmaximums bedeuten. Ist z. B. der Mittelkreis eines dreikreisigen Filters in seiner Frequenz um 1 o/a der Bandbreite gegenüber seiner Sollfrequenz verschoben, so ergibt das bereits einen m-Wert von 0,96 an Stelle eines m-Wertes von 1. Für ein durchstimmbares, mehrkreisiges Bandfilter resultiert daraus die Forderung nach einem Gleichlauf von wenigstens 1,5 1/o der Bandbreite im Durchlaßbereich, so daß z. B. im Frequenzbereich von 2000 MHz bei den dort üblichen Bandbreiten von etwa 15 MHz die maximal zulässige Abweichung vom Gleichlauf etwa 250 kHz beträgt. Das führt bei der beschriebenen Schwingkreisart im Gebiet von 2000 MHz auf eine Toleranz von etwa 5 g.. Da die Toleranz im übrigen quadratisch mit der Frequenz enger wird, ergibt sich z. B. für 4000 MHz Mittelfrequenz und 15 MHz Bandbreite eine Toleranz von etwa 1,3 #t. Es wäre an sich naheliegend, eine Vergrößerung der zulässigen Toleranzen dadurch zu erzielen, daß Leitungsabschnitte verwendet werden, deren elektrische Länge ein Vielfaches; z. B. ein n-faches einer Viertel-Betriebswellenlänge ist, da dann die Toleranz n-mal größer gewählt werden kann. Derartige Kreise sind jedoch praktisch nicht brauchbar, da sie einerseits eine unhandlich große Länge und andererseits eine erhöhte Mehrwelligkeit besitzen.There are many filters for very short electromagnetic waves from resonance lines open on one side, which is useful for multi-circuit filters be formed similarly. This often takes place by means of a synchronizing device The filter circuits are matched by changing the electrical length of the individual resonance lines. Regarding the synchronization in the coordination of the individual Circles arise especially in the area of the very short electromagnetic Waves very strict requirements. Insufficient synchronization in the coordination a multi-circuit filter turns out to be a mismatch in the feed line of the filter noticeable disturbing. The required adjustment values m = U "'are mostly Unzax at 0.95, based on the middle of the band, where U is "1" and U.ax is the case of mismatch the minimum and maximum voltage values occurring in the feed line mean. Is z. B. the center circle of a three-circle filter in its frequency shifted by 1 o / a of the bandwidth compared to its nominal frequency, this results already an m-value of 0.96 instead of an m-value of 1. For a tunable, multi-circuit band filter results in the requirement for synchronism of at least 1.5 1 / o of the bandwidth in the pass band, so that z. B. in the frequency domain of 2000 MHz with the bandwidths of around 15 MHz customary there is the maximum permissible Deviation from synchronism is about 250 kHz. That leads to the described Oscillating circuit type in the area of 2000 MHz to a tolerance of about 5 g .. As the tolerance Otherwise, the square of the frequency becomes narrower, z. B. for 4000 MHz Medium frequency and 15 MHz bandwidth a tolerance of about 1.3 #t. It would be in itself obvious to achieve an increase in the permissible tolerances in that Line sections are used whose electrical length is a multiple; z. B. is n times a quarter operating wavelength, since then the tolerance is n times larger can be chosen. Such circles are, however, not practically useful, because on the one hand they have an unwieldy length and on the other hand they have increased multiple waviness own.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, der es in einfacher Weise ermöglicht, die mechanische Forderung an das Antriebssystem bzw. die Gleichlaufvorrichtung der Abstimmmittel herabzusetzen, was bei einem Mehrkreisfilter gleichbedeutend mit einer Verringerung der Toleranzforderungen ist.The invention has for its object to provide a way that it enables the mechanical demands on the drive system in a simple manner or reduce the synchronization device of the tuning means, which is the case with a multi-circuit filter is equivalent to a reduction in the tolerance requirements.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe, ausgehend von einem durchstimmbaren, mehrkreisigen Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, dessen Filterkreise aus gleichartigen, einseitig offenen Resonanzleitungen bestehen, die durch Änderung ihrer elektrischen Länge mittels einer Gleichlaufvorrichtung abstimmbar sind, wobei die Resonanzleitungen jeweils aus einem an das offene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt hohen Wellenwiderstandes und einem unmittelbar daran anschließenden, an das kurzgeschlossene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt niedrigen Wellenwiderstandes bestehen, in der Weise gelöst, daß von den Abschnitten der des einen Wellenwiderstandswertes in der elektrischen Länge wenigstens angenähert gleich einem Viertel der kürzesten Wellenlänge des Durchstimmbereiches bemessen ist und der des anderen Wellenwiderstandswertes in seiner elektrischen Länge veränderbar ausgebildet und mit seinen Ab- Stimmitteln mit der Gleichlaufvorrichtung gekuppelt ist.According to the invention, this task is based on a tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic waves, its filter circuits consist of similar, unilaterally open resonance lines, which by change their electrical length can be tuned by means of a synchronizing device, wherein each of the resonance lines consists of one adjacent to the open end of the resonance line Section of high wave resistance and an immediately adjoining it the short-circuited end of the resonance line adjoining section of low characteristic impedance exist, solved in such a way that of the sections of the one characteristic impedance value in electrical length at least approximately equal to a quarter of the shortest Wavelength of the tuning range is measured and that of the other wave resistance value designed to be changeable in its electrical length and Vocal remedies is coupled to the synchronizing device.

Es ist an sich ein frequenzvariabler, bandgespreizter, aus einer Koaxialleitung bestehender Leitungskreis bekannt, dessen Innenleiter in der elektrischen Länge veränderbar ausgebildet ist und zu diesem Zweck zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers besitzt. Bei dieser bekannten Anordnung sind jedoch die so gebildeten Leitungsabschnitte unterschiedlichen Wellenwiderstandes über einen dritten Leitungsabschnitt - durch die beiden ineinandergreifenden Innenleiterteile gebildet - in Serie geschaltet, und die Bandspreizung beruht dort auf der gegensinnigen Abstimmwirkung dieses dritten Leitungsabschnittes. Diese gegensinnige Abstimmwirkung ist beim Erfindungsgegenstand bewußt vermieden, vielmehr beruht bei diesem die Bandspreizung auf der Abstufung des Wellenwiderstandes und auf der besonderen Wahl der elektrischen Länge eines der durch die Wellenwiderstandsabstufung geschaffenen Leitungsabschnittes. Es bringt dies unter anderem den Vorteil wesentlich einfacherer Ausbildung mit sich.It is in itself a frequency-variable, spread-band, from a coaxial line existing circuit known, the inner conductor in the electrical length is designed to be changeable and for this purpose two sections different Owns diameter. In this known arrangement, however, are those so formed Line sections of different wave resistance over a third line section - formed by the two interlocking inner conductor parts - connected in series, and the band spread there is based on the opposing tuning effect of this third Line section. This opposing tuning effect is the subject of the invention deliberately avoided, rather the band spreading is based on the gradation the wave resistance and on the particular choice of the electrical length of a the line section created by the wave resistance gradation. It brings this, among other things, has the advantage of significantly simpler training.

Durch die deutsche Patentschrift 809 837 ist ein für ein mehrkreisiges Filter bestimmter Resonanzkreis bekannt, der aus zwei Abschnitten unterschiedlichen Wellenwiderstandes besteht, und zwar in der Weise, daß der an das offene Resonanzleitungsende angrenzende Abschnitt hohen Wellenwiderstandswert hat und der unmittelbar daran anschließende, an das kurzgeschlossene Resonanzleitungsende angrenzende Abschnitt einen niedrigen Wellenwiderstandswert besitzt. Für diese bekannte Anordnung ist es jedoch wesentlich, daß die Gesamtlänge der beiden Leitungsabschnitte unterschiedlichen Wellenwiderstandes ein Viertel der Betriebswellenlänge beträgt. Dies unterscheidet die dort beschriebene Anordnung grundsätzlich vom Erfindungsgegenstand, für den es wesentlich ist, daß bereits der eine Abschnitt mit besonderem Wellenwiderstandswert eine Länge von einem Viertel der Betriebswellenlänge hat.By the German patent 809 837 is a for a multi-circle Filter of certain resonance circuit known, which consists of two different sections Characteristic impedance exists, in such a way that that of the open end of the resonance line adjoining section has a high wave resistance value and the immediately adjacent section subsequent section adjoining the short-circuited end of the resonance line has a low characteristic impedance. For this known arrangement is however, it is essential that the total length of the two line sections be different Characteristic impedance is a quarter of the operating wavelength. This is different the arrangement described there basically from the subject matter of the invention for it is essential that the one section already has a particular wave resistance value has a length of a quarter of the operating wavelength.

Durch die Dissertation von G. S c h a f f e r sind weiterhin Filterkreise bekannt, die aus zwei Leitungsabschnitten unterschiedlichen Wellenwiderstandes bestehen. Hierbei wird aber davon ausgegangen, daß die elektrische Länge des veränderbaren Leitungsabschnittes beträchtlich ist. Damit werden bei dieser bekannten Anordnung wesentlich andere Verhältnisse erreicht, als sie beim Erfindungsgegenstand gefordert sind, und diese bekannten Anordnungen sind somit auch nicht zur Lösung des dem Erfindungsgegenstande zugrunde liegenden Problems der Erzielung eines Gleichlaufes zwischen mehreren Kreisen eines Filters geeignet.Due to the dissertation of G. S c h a f f e r there are still filter circuits known, which consist of two line sections of different wave resistance. It is assumed here that the electrical length of the changeable Line section is considerable. Thus, in this known arrangement Reached significantly different ratios than required for the subject matter of the invention are, and these known arrangements are therefore not to solve the subject of the invention underlying problem of achieving synchronization between several circles of a filter.

In dem Buch von G. M e g 1 a, »Dezimeterwellentechnik«, ist theoretisch untersucht, wie die Eigenfrequenzen zweiteiliger Resonatoren in Abhängigkeit von den Wellenwiderständen liegen. Aus diesen theoretischen Betrachtungen läßt sich aber keine Anregung ableiten, für die Lösung der dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegenden Problemstellung gerade die erfindungsgemäße Ausbildung vorzunehmen.In the book by G. M e g 1 a, "Decimeter wave technology," is theoretical investigates how the natural frequencies of two-part resonators as a function of the wave resistances. From these theoretical considerations but do not derive any suggestion for the solution of the subject matter of the invention lying problem just to make the training according to the invention.

Schließlich ist durch die Zeitschrift »Proceedings of the Institute of Radio Engineers«, Bd. 36" Nr. 8, S.1017 bis 1022 (August 1948), bereits ein durchstimmbarer Mikrowellenoszillator bekannt, der als frequenzbestimmendes Element einen Leitungsresonator aufweist, dessen im Durchmesser gestufter Innenleiter an seinem einen Ende mit dem Außenleiter verbunden, an seinem anderen Ende offen ist. Dieser Mikrowellenoszillator wird unter anderem hinsichtlich seiner Durchstimmbarkeit sowie hinsichtlich des Einflusses der Oszillatorröhre auf die Topfkreisbemessung ausführlich behandelt, dagegen wird auf das Zusammenwirken dieses Oszillators mit anderen Nachrichtengeräten, beispielsweise mit dem Eingangskreis eines Empfängers, der im Gleichlauf mit diesem Oszillator abzustimmen wäre, nicht eingegangen. Die besonderen Bedingungen, welchen ein einzelner Topfkreis in einer Oszillatorschaltung in Anbetracht der Eigenschaften der Schwingröhre zu genügen hat, bringen es mit sich, daß bei dem dort beschriebenen Leitungsresonator eine andere Verteilung der Abschnitte hohen und niedrigen Wellenwiderstandes innerhalb des Topfkreises Anwendung findet als bei den Topfkreisen, welche Bestandteile des mehrkreisigen Filters nach der Erfindung sind und für welche sich daher im Gegensatz zu dem Einzelkreis jenes Oszillators hohe Anforderungen an die Gleichlaufgenauigkeit im gesamten Filterdurchstimmbereich ergeben.Finally, through the journal Proceedings of the Institute of Radio Engineers ", Vol. 36" No. 8, pp.1017-1022 (August 1948), already a tunable one Microwave oscillator known, which is a line resonator as the frequency-determining element has, whose inner conductor is stepped in diameter at one end with the Outer conductor connected, is open at its other end. This microwave oscillator among other things with regard to its tunability as well as with regard to the The influence of the oscillator tube on the dimensioning of the pot circle is dealt with in detail, on the other hand, the interaction of this oscillator with other communication devices, for example with the input circuit of a receiver that is synchronized with it To tune the oscillator would not have been received. The special conditions, which a single pot circle in an oscillator circuit in view of the properties the oscillating tube has to suffice, it means that with the one described there Line resonator has a different distribution of the sections of high and low characteristic impedance within the pot circle is used than with the pot circles, which components of the multi-circuit filter according to the invention and for which are therefore in contrast to the single circuit of that oscillator high demands on the synchronization accuracy result in the entire filter tuning range.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail using exemplary embodiments.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Koaxialleitungsabschnitt dargestellt, bestehend aus einem Außenleiter 1 und einem abgestuften Innenleiter 2, 3, die an dem einen Ende mittels einer Abschlußplatte 4 kurzgeschlossen sind. Für die Spannungsverteilung entlang dem Innenleiter 2, 3 ist ein Spannungsminimum am Anbringungsort der Abschlußplatte 4 charakteristisch, das sich in Widerstandswerten unter Berücksichtigung der in Fig. 1 gewählten Bezeichnungsweise durch R2= 0 ausdrücken läßt. Der am offenen Leitungsende erscheinende Eingangswiderstand R1 dieses Leitungskreises errechnet sich bekanntlich aus der Gleichung worin Z1, Z2 die Wellenwiderstände der einzelnen Leitungsabschnitte mit den Längen h und 1, und der Phasenkonstante ß = 2 -,7 - 1A bedeuten. Resonanz, und zwar derart, daß ein Spannungsmaximum am offenen Leitungsende liegt, ist dann gegeben, wenn R1 unendlich wird, was gleichbedeutend damit ist, daß der Nenner in Gleichung (1) Null wird. Es ergibt sich dann die Resonanzbedingung Aus Gleichung (2) ist erkennbar, daß die für eine vorgegebene Wellenlängenänderung erzielbare Änderung der geometrischen Länge eines der Innenleiterabschnitte 2 oder 3 um so größer wird, je höher der Wellenwiderstand Z1 im Vergleich zum WellenwiderstandZ2 ist. Außerdem läßt sich zeigen, daß beispielsweise die Längenänderung in dem zwecks Durchstimmung veränderbar ausgebildeten Leitungsabschnitt, z. B. dem Abschnitt 1i, um so größer wird für eine vorgegebene Wellenlängenänderunng, je mehr sich die elektrische Länge des anderen Abschnittes, also beispielsweise des Abschnittes l2, dem Wert 90° für die kürzeste Betriebswellenlänge nähert. Wird beispielsweise die elektrische Länge des Abschnittes 2 für die kürzeste Betriebswellenlänge im Durchstimm- Bereich gleich 90° entsprechend einer Viertel-Betriebswellenlänge gewählt, so ist die Länge des Abschnittes 11 bei der kürzesten Betriebswellenlänge Null und nimmt nach längeren Wellen hin schon bei geringer Abstimmungsänderung sehr rasch zu.In FIG. 1, a coaxial line section is shown schematically, consisting of an outer conductor 1 and a stepped inner conductor 2, 3, which are short-circuited at one end by means of an end plate 4. The voltage distribution along the inner conductor 2, 3 is characterized by a voltage minimum at the location where the end plate 4 is attached, which can be expressed in resistance values, taking into account the notation chosen in FIG. 1, by R2 = 0. As is known, the input resistance R1 of this line circuit appearing at the open end of the line is calculated from the equation where Z1, Z2 are the characteristic impedances of the individual line sections with the lengths h and 1, and the phase constant β = 2 -, 7 - 1A. Resonance, namely in such a way that a voltage maximum is at the open end of the line, is given when R1 becomes infinite, which is equivalent to the denominator in equation (1) becoming zero. The resonance condition then results From equation (2) it can be seen that the change in the geometric length of one of the inner conductor sections 2 or 3 achievable for a given change in wavelength becomes greater the higher the characteristic impedance Z1 is compared to the characteristic impedance Z2. It can also be shown that, for example, the change in length in the line section designed to be changeable for the purpose of tuning, z. B. the section 1i, the greater it becomes for a given wavelength change, the closer the electrical length of the other section, for example of section 12, approaches the value 90 ° for the shortest operating wavelength. If, for example, the electrical length of section 2 for the shortest operating wavelength in the tuning range is chosen equal to 90 ° corresponding to a quarter operating wavelength, then the length of section 11 at the shortest operating wavelength is zero and increases very quickly after longer waves even with a slight change in tuning to.

Um eine übersicht über das Verhalten eines im Wellenwiderstand abgestuften Resonanzleitungsabschnittes zu geben, sind in der Fig. 2 die beispielsweise für eine Wellenlängenänderung von 10 cm Wellenlänge auf 11 cm Wellenlänge erforderlichen Änderungen der Länge h in Abhängigkeit vom Verhältnis Z,/Z, wiedergegeben. Aus dem Diagramm der Fig.2, das durch numerische Auswertung der Gleichung (2) gewonnen wird, mit 1., als Parameter, läßt sich erkennen, daß die für eine vorgegebene Wellenlängenänderung erzielbare Änderung der Länge 11 in grober Näherung um so größer wird, je größer das Verhältnis Z,/Z. ist und je mehr sich die elektrische Länge von 12 für die kürzeste Betriebswellenlänge dem Wert 90° nähert.To get an overview of the behavior of a graded wave resistance To give resonance line section are in FIG. 2, for example, for required a change in wavelength from 10 cm wavelength to 11 cm wavelength Changes in length h as a function of the ratio Z, / Z, are shown. From the Diagram of Figure 2, which is obtained by numerical evaluation of equation (2), with 1., as a parameter, it can be seen that the change in wavelength for a given wavelength achievable change in length 11 in a rough approximation, the greater the greater the ratio Z, / Z. is and the longer the electrical length of 12 for the shortest Operating wavelength approaches 90 °.

Ein derart ausgebildeter Resonanzkreis besitzt also den Vorteil einer großen mechanischen Änderung seiner Abstimmorgane bei geringer Änderung der Betriebsfrequenz. Die Anwendung eines derartigen Resonanzkreises in einem durchstimmbaren Mehrkreisfilter, dessen einzelne Filterkreise mittels einer Gleichlaufvorrichtung gemeinsam abstimmbar sind, bringt demnach den wesentlichen Vorteil, daß die mechanischen Forderungen an die Toleranz der Gleichlaufvorrichtung wesentlich geringer sind, als man sie beispielsweise für einen üblichen Viertelwellenlängenkreis mit einem Innenleiter gleichförmigen Durchmessers fordern müßte. Um zu zeigen, wie wichtig eine auch zunächst noch so geringfügig erscheinende Verbesserung in dieser Hinsicht ist, sei erwähnt, daß man mit einigermaßen erträglichem Aufwand bestenfalls noch Toleranzen in der Größenordnung von 3 bis 4 #t mechanisch beherrschen kann. Filter, die Toleranzen von 1,5 1, erfordern, wie beispielsweise das einleitend erwähnte Filter für 4000 MHz, bereiten demnach bei Anwendung der bekannten Technik große Schwierigkeiten. Durch Anwendung der Lehre nach der Erfindung läßt sich jedoch dieses Filter ohne weiteres realisieren, denn es ist durch geeignete Wahl der Wellenwiderstände und der elektrischen Längen der Abschnitte /1 bzw. 1., möglich, die mechanische Änderung beispielsweise um den Faktor 3 zu erhöhen, womit man wieder realisierbare Toleranzen erhält.A resonance circuit designed in this way therefore has the advantage of large mechanical change in its tuning organs with a small change in the operating frequency. The use of such a resonance circuit in a tunable multi-circuit filter, its individual filter circuits can be tuned jointly by means of a synchronizing device are, therefore has the essential advantage that the mechanical requirements the tolerance of the synchronizing device are much lower than they are for example, for a conventional quarter-wavelength circle with an inner conductor uniform diameter would have to require. To show how important one is first no matter how insignificant an improvement is in this respect, it should be mentioned that that at best you can still have tolerances in the Can mechanically control the order of magnitude of 3 to 4 #t. Filters that tolerances of 1.5 1, such as the aforementioned filter for 4000 MHz, therefore cause great difficulties when using the known technology. By applying the teaching of the invention, however, this filter can be used without Realize further, because it is through suitable choice of wave resistances and the electrical lengths of the sections / 1 or 1., possible the mechanical change for example, to increase by a factor of 3, which means again realizable tolerances receives.

An sich erscheint es zunächst zweckmäßig, auf Grund der in der Fig. 2 gegebenen Darstellung, das Verhältnis Zi/Z2 möglichst groß zu wählen, da dann die für eine vorgegebene Wellenlängenänderung erzielbare Änderung in der elektrischen Länge groß wird. Dies ist in der Praxis jedoch nicht immer vorteilhaft, denn eine zu starke Abstufung der Wellenwiderstände hat zur Folge, daß die Güte des Abschnittes mit dem hohen Wellenwiderstand wesentlich geringer ist als die des Abschnittes mit dem niedrigen Wellenwiderstand. Aus diesem Grunde ist es daher z. B. bei einem Durchstimmbereich von 10% der Mittelfrequenz zweckmäßig, nur Wellenwiderstandsverhältnisse Z,/Z. zwischen 1,5 und 3 zu wählen. Die dann im Durchstimmbereich auftretende Güteänderung läßt sich dann im allgemeinen vernachlässigen. Zweckmäßig wird auch hierfür der Wellenwiderstand Z2 des Abschnittes 12 möglichst niedrig, vor allem kleiner als 60 Ohm gewählt, damit sich der Wellenwiderstand Z1 nicht zu weit von diesem bezüglich der Kreisgüte günstigen Wert entfernt.In itself, it initially appears expedient, on the basis of the in Fig. 2 given representation to choose the ratio Zi / Z2 as large as possible, since then the change in electrical energy that can be achieved for a given change in wavelength Length becomes great. In practice, however, this is not always advantageous because one Too great a gradation of the wave resistance has the consequence that the quality of the section with the high wave resistance is much lower than that of the section with the low wave resistance. For this reason it is therefore z. B. with a tuning range of 10% of the mean frequency is advisable, only characteristic impedance ratios Z, / Z. between 1.5 and 3 to choose. The change in quality that then occurs in the tuning range then generally neglect each other. The wave resistance is also useful for this Z2 of section 12 as low as possible, especially selected to be less than 60 ohms, so the wave impedance Z1 is not too far from this, which is favorable with regard to the circular quality Value removed.

In den nachstehenden Figuren sind noch einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, die zeigen, wie sich die Wellenwiderstandsabstufung erzielen läßt. Fig. 3 zeigt einen Resonanzleitungsabschnitt in Form einer einseitig kurzgeschlossenen Resonanzleitung mit den Innenleiterabschnitten 2 und 3. Damit ein exakter Wellenwiderstandssprung an der Abstufungsstelle gegeben ist, ist der Innenleiterabschnitt 2 über einen an seiner Stirnseite angebrachten, scheibenförmigen Kontakt 5 mit dem Innenleiterabschnitt 3, der wesentlich geringeren Durchmesser besitzt, verbunden. Der Innenleiterteil 3 wird mittels einer geeigneten, an sich bekannten Einstellvorrichtung in Richtung der Leitungsachse 6 zwecks Abstimmung bewegt.In the following figures there are still some exemplary embodiments of the subject matter of the invention, which show how the wave resistance gradation can be achieved. Fig. 3 shows a resonance line section in the form of a one-sided short-circuited resonance line with the inner conductor sections 2 and 3. So that there is an exact surge in wave resistance at the gradation point is that Inner conductor section 2 via a disk-shaped one attached to its end face Contact 5 with the inner conductor section 3, the much smaller diameter owns, connected. The inner conductor part 3 is by means of a suitable, per se known adjusting device in the direction of the line axis 6 for the purpose of coordination emotional.

Kommt es darauf an, die Kreisgüte in den beiden Abschnitten /1 und 12 möglichst gleichzugestalten, so wird zweckmäßig, wie aus Fig. 4 hervorgeht, dem Innenleiterabschnitt 3 wenigstens angenähert der gleiche Durchmesser wie dem Innenleiterabschnitt 2 gegeben und die Änderung im Wellenwiderstand durch Aufweitung des Außenleiters im Abschnitt 7 bewirkt. Ein ähnliches Verhalten läßt sich dadurch hervorrufen, daß der Innenleiterabschnitt 2 an seinem der offenen Seite zugewandten Ende mit einer kapazitiven Belastung 8 versehen wird, die beispielsweise, so wie in Fig. 5 dargestellt, aus einem ringianschartigen Ansatz 8 besteht.It depends on the circular quality in the two sections / 1 and 12 to be as similar as possible, it is expedient, as can be seen from Fig. 4, the Inner conductor section 3 at least approximately the same diameter as the inner conductor section 2 given and the change in wave resistance due to expansion of the outer conductor in section 7. Similar behavior can be caused by the inner conductor section 2 at its end facing the open side with a capacitive load 8 is provided, for example, as shown in Fig. 5, consists of a ringiansch-like approach 8.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, kann die Änderung der elektrischen Länge beispielsweise im Abschnitt /1 bei konstantem Innenleiterdurchmesser d auch dadurch erzeugt werden, daß der Außenleiterdurchmesser D im Abschnitt /1 wesentlich größer gewählt ist und in diesem Außenleiterteil 9 relativ großen Durchmessers ein vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeter, beim Ausführungsbeispiel rohrzylinderartiger Feldverdränger 10 vorgesehen wird. Dieser Feldverdränger 10 ist mittels einer an sich bekannten, nicht näher dargestellten Vorrichtung in Richtung der Achse 6 verschiebbar.As can be seen from Fig. 6, the change in the electrical length, for example in section / 1 with a constant inner conductor diameter d, can also be produced in that the outer conductor diameter D in section / 1 is selected to be significantly larger and, preferably, in this outer conductor part 9 of relatively large diameter rotationally symmetrical, in the exemplary embodiment tubular cylinder-like field displacer 10 is provided. This field displacer 10 can be displaced in the direction of the axis 6 by means of a device which is known per se and is not shown in detail.

Die auf die vorangehend beschriebene Weise erzielbaren Durchstimmbereiche sind einerseits nach der kürzesten Betriebswelle durch die Bedingung /1 = Null und nach der längsten Betriebswelle durch die Bedingung /1 < A/4 begrenzt. Zur Erzielung eines größeren Durchstimmbereiches empfiehlt es sich daher, so wie in Fig. 7 gezeigt, die Abschnitte hohen Wellenwiderstandes mit einer der Feinabstimmung dienenden Gleichlaufvorrichtung 11, 12 zu kuppeln und in den Abschnitten niederen Wellenwiderstandes beispielsweise Kurzschlußschieber 13 vorzusehen, die mittels einer weiteren, der Grobverstimmung dienenden Gleichlaufvorrichtung 14 bewegt werden. Da meist eine bereichsweise Durchstimmung erwünscht ist, empfiehlt sich in diesem Falle eine rastenartige Ausbildung der der Grobabstimmung dienenden Gleichlaufvorrichtung. Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies dadurch erreicht, daß auf einer gemeinsamen Welle 15 für die Grobabstimmung Nocken 16 vorgesehen sind, die in radialer Richtung Abstufungen aufweisen, wie es im einzelnen aus der Fig. S ersichtlich ist. Fernerhin empfiehlt es sich, zweckmäßig mit dem gemeinsamen Antrieb der Grobabstimmung gekuppelte Mittel zur Gleichlaufkorrektur vorzusehen. Zur Erläuterung dient das in Fig. 9 gezeigte Beispiel, bei dem dem einzelnen Filterkreis ein seitlich eintauchender Stift 17 zugeordnet ist, dessen Eintauchtiefe durch den Nockentrieb 18 über die gemeinsame Welle 15 bestimmt wird. Es ist durch entsprechende Wahl der Nockenabmessungen bzw. der Eintauchtiefe der einzelnen Stifte, die auch durch andere bekannte Abstimmittel ersetzt werden können, in einfacher Weise möglich, bereichsweise eine zusätzliche Angleichung im Gleichlauf der Abstimmung zu erzielen. Die einzelnen Filterkreise sind, je nach den vorliegenden Forderungen, induktiv und/oder kapazitiv gekoppelt. Der erste und der letzte Kreis sind mit je einer Anschlußleitung versehen.The tuning ranges that can be achieved in the manner described above are limited, on the one hand, to the shortest operating wave by the condition / 1 = zero and to the longest operating wave by the condition / 1 <A / 4. In order to achieve a larger tuning range, it is therefore recommended, as shown in FIG. 7, to couple the sections of high wave resistance with a synchronizing device 11, 12 serving for fine tuning and to provide, for example, short-circuit slide 13 in the sections of low wave resistance, which by means of another, the Coarse detuning serving synchronization device 14 are moved. Since tuning is usually desired in certain areas, a notch-like design of the synchronizing device used for coarse tuning is recommended in this case. In the embodiment shown in FIG. 7, this is achieved in that cams 16 are provided on a common shaft 15 for the coarse adjustment, which cams have graduations in the radial direction, as can be seen in detail from FIG. Furthermore, it is advisable to provide means for synchronism correction that are expediently coupled to the common drive of the coarse tuning. The example shown in FIG. 9 serves for explanation, in which a laterally immersing pin 17 is assigned to the individual filter circuit, the immersion depth of which is determined by the cam drive 18 via the common shaft 15. By appropriate selection of the cam dimensions or the depth of immersion of the individual pins, which can also be replaced by other known tuning means, it is possible in a simple manner to achieve an additional adjustment in certain areas in the synchronization of the tuning. The individual filter circuits are inductively and / or capacitively coupled, depending on the requirements. The first and the last circle are each provided with a connection line.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Resonanzleitungsabschnitte stets als Koaxialleitungen wiedergegeben. An Stelle von Koaxialleitungen können auch andere Leitungsarten, wie z. B. Hohlleiter oder Doppelleitungen, Verwendung finden. An Stelle galvanischer Verbindungen an den Übergängen von dem einen Wellenwiderstand auf den zweiten Wellenwiderstand können unter anderem auch Leitungskurzschlüsse in Form der sogenannten Resonanzdrosseln Verwendung finden, wie sie z. B. für die hochfrequente Abdichtung der Flansche von Hohlrohrleitungsverbindungen bekannt sind. In Fig. 5 ist eine derartige Ausgestaltungsmöglichkeit beispielgebend mit eingezeichnet. Die elektrische Länge der Aussparung im Innenleiterteil 2 beträgt ebenso wie die Entfernung der darin vorgesehenen Öffnung von der Stirnseite des Innenleiters 2 ein Viertel der mittleren Betriebswellenlänge. Dies läßt sich durch entsprechende Führung, gegebenenfalls Faltung undUmstülpung dieserAussparung erreichen. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn so, wie im Ausführungsbeispiel angenommenn, die einzelnen Abschnitte des Leitungskurzschlusses mit einem elektrisch verkürzenden Dielektrikum ausgefüllt werden.In the illustrated embodiments, the resonance line sections are always shown as coaxial lines. Instead of coaxial lines you can also other types of lines, such as B. waveguide or double lines, use Find. Instead of galvanic connections at the transitions from one wave impedance Line short circuits can also affect the second wave impedance, among other things in the form of so-called resonance chokes use, as they are, for. B. for the high-frequency sealing of the flanges of hollow pipe connections are known. In FIG. 5, such a configuration option is shown by way of example. The electrical length of the recess in the inner conductor part 2 is just like that Removal of the opening provided therein from the end face of the inner conductor 2 a quarter of the mean operating wavelength. This can be done through appropriate Achieve guidance, if necessary folding and eversion of this recess. The same Effect is achieved if, as assumed in the exemplary embodiment, the individual Sections of the line short-circuit with an electrically shortening dielectric fill out.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Durchstimmbares, mehrkreisiges Filter für sehr kurze elektromagnetische Wellen, dessen Filterkreise aus gleichartigen, einseitig offenen Resonanzleitungen bestehen, die durch Änderung ihrer elektrischen Länge mittels einer Gleichlaufvorrichtung abstimmbar sind, wobei die Resonanzleitungen jeweils aus einem an das offene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt hohen Wellenwiderstandes und einem unmittelbar daran anschließenden, an das kurzgeschlossene Resonanzleitungsende angrenzenden Abschnitt niedrigen Wellenwiderstandes bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß von den Abschnitten der des einen Wellenwiderstandswertes in der elektrischen Länge wenigstens angenähert gleich einem Viertel der kürzesten Wellenlänge des Durchstimmbereiches bemessen ist und der des anderen Wellenwiderstandswertes in seiner elektrischen Länge veränderbar ausgebildet und mit seinen Abstimmitteln mit der Gleichlaufvorrichtung gekuppelt ist. PATENT CLAIMS: 1. Tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic waves, whose filter circles consist of similar, one-sided open resonance lines are made by changing their electrical length are tunable by means of a synchronizing device, the resonance lines each from a section adjoining the open end of the resonance line Characteristic impedance and an immediately adjoining it, to the short-circuited The end of the resonance line consist of an adjacent section of low characteristic impedance, characterized in that of the sections of the one characteristic impedance value in electrical length at least approximately equal to a quarter of the shortest Wavelength of the tuning range is measured and that of the other wave resistance value designed to be variable in its electrical length and with its tuning means is coupled to the synchronizing device. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die wenigstens angenähert eine Viertel-Betriebswellenlänge langen Abschnitte in der elektrischen Länge veränderbar ausgebildet sind und daß die Abstimmittel dieser Abschnitte mit einer weiteren, der Grobabstimmung dienenden, vorzugsweise rastenartig einstellbaren Gleichlaufvorrichtung gekuppelt sind. 2. Filter according to claim 1, characterized characterized in that also the at least approximately a quarter operating wavelength long sections are designed to be variable in electrical length and that the coordination means of these sections with a further, the rough adjustment serving, are preferably coupled to a notch-like adjustable synchronization device. 3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der der Grobabstimmung dienenden Gleichlaufvorrichtung Mittel zur Gleichlaufkorrektur gekuppelt sind. 3. Filter according to Claim 2, characterized in that it is used for coarse tuning Synchronization device means for synchronism correction are coupled. 4. Filter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenwiderstandsabstufung zwischen 1,5 und 3 beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 809 837; schweizerische Patentschrift Nr. 236 501; USA: Patentschrift Nr. 2106 776; »Proceedings of the Institute of Radio Engineers« (Proc. IRE), Vol. 36, Nr. 8, S.1017 bis 1022 (August 1948); »Fernmeldetechnische Zeitschrift« (FTZ), Bd.7, Heft 12, S. 688 bis 693 (Dezember 1954); »Very High Frequency Techniques«, Bd.II, S.769, Mc-Graw-Hill Book Co., Inc. New York und London. 1947; Gerhard Megla, »Dezimeterwellentechnik«, Fachbuchverlag GmbH., Leipzig, 1952; Dissertation von Georg S c h a f f e r, »Untersuchungen über abstimmbare Frequenzweichen zum gleichzeitigen Betrieb mehrerer UKW-Sender an einer Antenne«.4. Filter by Claim 1, 2 or 3, characterized in that the wave resistance gradation is between 1.5 and 3. Publications considered: German patent specification No. 809 837; Swiss Patent No. 236 501; USA: Patent No. 2106 776; "Proceedings of the Institute of Radio Engineers" (Proc. IRE), Vol. 36, No. 8, pp.1017-1022 (August 1948); "Telecommunications Journal" (FTZ), Vol.7, Issue 12, pp. 688-693 (December 1954); "Very High Frequency Techniques", Vol. II, 769, Mc-Graw-Hill Book Co., Inc. New York and London. 1947; Gerhard Megla, "Decimeter Wave Technology", Fachbuchverlag GmbH., Leipzig, 1952; Dissertation by Georg S c h a f f e r, »Investigations Via tunable crossovers for the simultaneous operation of several VHF transmitters on an antenna «.