DE4241026C2 - Dielektrischer Resonator - Google Patents
Dielektrischer ResonatorInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen dielektrischen
Resonator, welcher einen in einem Gehäuse angeordneten
dielektrischen Körper aufweist, der in dem Gehäuse fixiert
ist.
Ein derartiger dielektrischer Resonator ist aus EP 316 813 A1
bekannt. Dabei dient als Halterung für den dielektrischen
Zylinder ein dielektrischer Ring, dessen
Dielektrizitätskonstante geringer ist als die des Zylinders.
Als nachteilig erweist sich eine solche Anordnung, wenn im
dielektrischen Zylinder Wärme entsteht, die möglichst rasch
abgeführt werden sollte.
Bei einem aus US 4 661 790 und 4 646 038 bekannten
dielektrischen Resonator bestehen wärmeableitende Mittel aus
zwei Metallscheiben, zwischen denen der Resonator eingeklemmt
ist. Ein zentral in das Innere des dielektrischen Resonators
einführbarer Keramikkern dient zur Abstimmung der
Resonanzfrequenz.
Aus US 2 890 422 geht ein dielektrischer Resonator hervor, in
den zentral oder auch exzentrisch ein oder mehrere Stäbe mit
einer höheren Permeabilität eingebracht sind, um die
Resonanzfrequenz zu beeinflussen.
Ein aus US 5 097 28 bekannter dielektrischer Resonator ist
mit einer zentralen Bohrung versehen, um die Kontaktfläche zur
Atmosphäre zu vergrößern und somit eine bessere Wärmeableitung
zu bewirken.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen
dielektrischen Resonator der eingangs genannten Art anzugeben,
der eine möglichst gute Wärmeableitung für den dielektrischen
Körper gewährleistet und dessen Güte durch die
Wärmeableitungsmaßnahmen möglichst wenig beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Der bzw. die nach der Erfindung vorgesehenen Metallstäbe
gewährleisten nicht nur eine gute Wärmeableitung, sondern
stellen auch eine mit sehr geringem Aufwand realisierbare
Halterung für den dielektrischen Körper dar.
Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Resonator mit in Richtung der Längsachse des
dielektrischen Zylinders orientierten Metallstäben,
Fig. 2 und 3 zwei Varianten für die Verbindung eines
Metallstabes mit dem dielektrischen Zylinder,
Fig. 4 einen Resonator mit senkrecht zur Längsachse des
dielektrischen Zylinders orientierten Metallstäben und
Fig. 5, 6, 7 drei Varianten für die Verbindung senkrecht zur
Zylinderlängsachse orientierter Metallstäbe mit dem
dielektrischen Zylinder.
In der Fig. 1 ist ein dielektrischer Resonator dargestellt mit
einem in einem Gehäuse 1 angeordneten dielektrischen Körper 2 in
Form eines Zylinders. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind
das Gehäuse 1 und der dielektrische Zylinder 2 kreisförmig.
Die Kreisform ist aber für die Funktion des Resonators nicht
bindend, so sind z. B. auch rechteckige, dreieckige,
elliptische etc. dielektrische Zylinder in z. B. runde,
rechteckige, elliptische etc. Gehäuse einsetzbar.
Zur Fixierung des dielektrischen Zylinders 2 in dem Gehäuse 1
sind vier Metallstäbe 3 vorgesehen, welche den dielektrischen
Zylinder 2 in der Richtung seiner Längsachse vollständig
durchdringen und mit ihm verbunden sind. Die Enden der
Metallstäbe 3 sind an einander gegenüberliegenden Wänden des
Gehäuses 1 befestigt. Damit in den Metallstäben 3 möglichst
wenig Strom induziert wird, d. h. die Resonatorgüte möglichst
wenig beeinflußt wird, sind die Metallstäbe 3 so plaziert, daß
sie nahezu orthogonal zu dem elektrischen und magnetischen
Feldlinien des Resonators orientiert sind. Bei einem TE01δ
Resonatorwellentyp ist das der Fall, wo das elektrische Feld
ein Maximum hat. Unter den genannten Bedingungen können also
ohne nennenswerte Einbuße an Resonatorgüte Stäbe aus Metall
verwendet werden, welche in der Lage sind, große Wärmemengen
aus dem dielektrischen Zylinder 2 rasch abzuführen.
Die Zahl der Stäbe wird durch die Anforderung an die Fixierung
des dielektrischen Zylinders 2 und die abzuleitende Wärmemenge
vorgegeben.
Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel, bei dem jeder Metallstab 3 vollständig
durch den dielektrischen Zylinder 2 hindurchgeführt ist,
zeigen die Fig. 2 und 3 am Beispiel eines Metallstabes 4, 5
zwei weitere Varianten für die Halterung des dielektrischen
Zylinders 2. Gemäß Fig. 2 dringt ein Metallstab 4, der mit
einem Ende an einer Wand des Gehäuses 1 befestigt ist, mit
seinem anderen Ende nur teilweise in dem dielektrischen
Zylinder 2 ein. Gemäß Fig. 3 ist ein Metallstab 5 mit einem
Ende an einer Wand des Gehäuses 1 befestigt und mit seinem
anderen Ende an dem dielektrischen Zylinder 2, ohne in diesen
einzudringen. Natürlich bieten solche Halterungen die beste
Wärmeableitung, bei denen die Metallstäbe die größte
Berührungsfläche mit dem dielektrischen Körper 2 aufweisen.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eines
dielektrischen Resonators wird der dielektrische Zylinder 2
von einem ihn orthogonal zu seiner Längsachse vollständig
durchdringenden Metallstab 6, der mit seinen beiden Enden an
gegenüberliegenden Wandseiten des Gehäuses 1 befestigt ist,
gehalten. Bei dieser Orientierung des Metallstabes 6 ist die
bereits oben genannte Bedingung, daß die elektrischen und
magnetischen Feldlinien nahezu orthogonal zu dem Metallstab 6
verlaufen, ebenfalls erfüllt. Der Metallstab 6 bewirkt auch
hier wiederum eine gute Wärmeableitung aus dem dielektrischen
Zylinder 2, ohne daß er die Resonatorgüte wesentlich
beeinflußt. In der Fig. 5 ist die soeben beschriebene
Halterung des dielektrischen Zylinders mittels eines ihn
vollständig durchdringenden Metallstabes 6 nochmals in einer
Querschnittsdarstellung gezeigt.
Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, kann der durchgehende
Metallstab 6 auch durch zwei diametral einander
gegenüberstehende Metallstäbe 7 und 8 ersetzt werden, die von
beiden Seiten her nur teilweise in den dielektrischen Zylinder
2 eindringen und mit diesem befestigt sind.
Auch können mehr als zwei Metallstäbe, die von mehreren Seiten
her teilweise in den dielektrischen Zylinder eindringen,
vorgesehen werden.
Statt den bzw. die Metallstäbe in den dielektrischen Körper
eindringen zu lassen, reicht es für die Wärmeableitung
und/oder Halterung des dielektrischen Zylinders u. U. aus,
diesen nur auf den Metallstab (bzw. die Metallstäbe)
aufzulegen.
Eine besonders gute Wärmeableitung läßt sich dadurch erzielen,
daß die Metallstäbe 7 und 8 jeweils mit einem weiteren
orthogonal dazu in dem dielektrischen Zylinder 2 angeordneten
Metallstab 9 bzw. 10 kontaktiert sind (vgl. Fig. 7).
Auch bei den in den Fig. 4 bis 7 dargestellten
Ausführungsbeispielen hängt die Zahl der verwendeten
Metallstäbe von den Anforderungen an die Fixierung und die
Wärmeableitung ab.
Verwendet man hohle Metallstäbe, durch die eine
Kühlflüssigkeit oder ein Kühlgas geleitet wird, so läßt sich
die Wärmeableitung noch erheblich steigern.
Der dielektrische Körper, welcher in den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen als Zylinder dargestellt ist, kann aus
mehreren Bereichen mit unterschiedlichen Materialeigenschaften
bestehen. So kann z. B. mindenstens ein Bereich vorgesehen
sein, der eine gute Wärmeübertragung vom dielektrischen Körper
in den Metallstab (bzw. Metallstäbe) gewährleistet.
Claims (7)
1. Dielektrischer Resonator, welcher einen in einem Gehäuse
angeordneten dielektrischen Körper aufweist, der in dem
Gehäuse fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein einerseits mit dem dielektrischen Körper (2) und
andererseits mit dem Gehäuse (1) verbundener Metallstab (3, 4,
5, 6, 7, 8) vorhanden ist, der so durch den Innenraum des
Gehäuses (1) geführt ist, daß er zu den magnetischen und
elektrischen Feldlinien möglichst orthogonal ausgerichtet ist.
2. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 6) den dielektrischen
Körper (2) vollständig durchdringt.
3. Dielektrischer Resonator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallstab (4, 7, 8) teilweise in den
dielektrischen Körper (2) eindringt.
4. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 4,
5) parallel zur Längsachse des dielektrischen Körpers (2)
verläuft.
5. Dielektrischer Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (6, 7, 8) senkrecht
zur Längsachse des dielektrischen Körper (2) verläuft.
6. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab (3, 4,
5, 6, 7, 8) hohl ist, damit durch ihn eine Kühlflüssigkeit
oder ein Kühlgas geleitet werden kann.
7. Dielektrischer Resonator nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische
Körper aus mehreren Bereichen mit unterschiedlichen
Materialeigenschaften besteht.
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1993
- 1993-11-22 EP EP93118717A patent/EP0601371A1/de not_active Ceased
Also Published As
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D2 | Grant after examination | ||
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