DE762751C - Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres - Google Patents
Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines AbschirmrohresInfo
- Publication number
- DE762751C DE762751C DET56659D DET0056659D DE762751C DE 762751 C DE762751 C DE 762751C DE T56659 D DET56659 D DE T56659D DE T0056659 D DET0056659 D DE T0056659D DE 762751 C DE762751 C DE 762751C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- filter
- filter according
- elements
- shielding tube
- pass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/202—Coaxial filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 8. MÄRZ 1954
T 56659 VIII c 121g
Die Erfindung betrifft eine neue Ausführung von Dezimeterwellenfiltern, und zwar
von Hochpaß-, Tiefpaß- und Bandpaßfilterii. Der Aufbau von Hochpaß-, Tiefpaß- und
Bandpaßfiltern für ultrakurze, insbesondere Dezimeterwellen, macht erhebliche Schwierigkeiten,
da die einzelnen Längs- und Querreaktanzen sich im allgemeinen nicht mehr sauber herstellen lassen. Wegen der räumliehen
Ausdehnung besitzen die als Induktivitäten benutzten Spulen für die sehr kurzen Wellen stets eine Parallelkapazität, ebenso
treten die Zuleitungsinduktivitäten zu den Kondensatoren bereits merklich in Erscheinung.
Man hat daher Filter für ultrakurze Wellen aus Leitungsstücken mit verteilter Induktivität
und Kapazität hergestellt, und zwar sowohl aus Koaxialleitungen als auch aus Paralleldrahtleitungen. Diese Anordnungen
haben jedoch den Nachteil, daß sie einen erheblichen Platz beanspruchen, so daß sie
schwer und unhandlich werden. Auch sind sie meist nur für recht schmale Frequenzgebiete
brauchbar. Es sind auch sogenannte Laufzeitspulen bekanntgeworden, die als Tiefpaßfilter
angesehen werden können. Diese bestehen z. B. aus einer auf einem geschlitzten Metallzylinder
aufgewundenen Drahtspule. Diese
Spule bildet die gleichmäßig verteilte Längsinduktivität, während die Ouerkapazitäten
durch die Kapazität der Spule gegenüber dem Metallzylinder gebildet wird. Die Grenzfrequenz
derartiger Tiefpaßfilter liegt aber für Dezimeterwellen zu niedrig.
Durch die Erfindung wird eine Filteranordnung mit konzentrierten Kapazitäten
und Induktivitäten beschrieben, weiche die ίο Nachteile der eingangs erwähnten Filter nicht
besitzt. Dies beruht vorwiegend auf der Benutzung einer besonderen Form der Induktivitäten,
welche so angeordnet sind, daß sie eine geringe Parallelkapazität besitzen und daß
die Zuleitungen zu den Induktivitäten und den Kapazitäten durch die gedrängte Bauart
auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht darin, daß sie aus einzelnen einfach geformten, maschinell leicht herstellbaren
Bauelementen zusammengesetzt ist und daß man je nach der gewünschten Steilheit der Filterflanke und Dämpfung im zu sperrenden
Frequenzgebiet eine beliebige Anzahl dieser Bauelemente zu einer gedrängten Anordnung
zusammensetzen kann.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei koaxialer Anordnung der
Filterelemente innerhalb eines gemeinsamen Abschirmrohres die Induktivitäten durch mit
Ausfräsungen versehene, senkrecht zur Rohrachse und damit auch senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung
im Rohr stehende Metallscheiben gebildet werden. Insbesondere besitzen die Ausfräsungen die Form einer eiti-
oder mehrgängigen Spirale.
An Hand der Abbildungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Abb. 1 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Tiefpaßfilter gemaß der Erfindung mit zwei Filtergliedern.
In einem Metallrohr 1 ist in der Achse ein Isolierstab 2, z. B. aus Keramik, angebracht.
Auf diesen Keramikstab sind die die einzelnen Filterglieder darstellenden Bauelemente.
welche mit entsprechenden Bohrungen versehen sind, aufgeschoben. Jedes Filterglied
besteht aus einer mit Ausfräsungen versehenen Metallscheibe 3, einem Metallbecher 4 j
und einem den Keramikstab eng umschlie- j ßenden Metallring 5. Die Längsinduktivität j
wird durch die ausgefräste Metallscheibe 3 | gebildet, und die Ouerkapazität liegt zwischen |
dem äußeren Rand des Metallbechers 4 und ι der Innenoberfläche des Abschirmrohres 1. j
Es ergibt sich also das aus der Abb. 1 a er- j sichtliche Ersatzschaltbild eines Tiefpaß- j
filters. j
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich ;
eine beliebige Anzahl derartiger Filterglieder | in einfacher Weise aneinanderreihen läßt, j
Um Verbiegungen zu vermeiden, ist zwischen i \ dem Boden des Bechers 4 und der Scheibe 3
noch ein Isolierring 7 vorgesehen. Bei dieser Anordnung werden die einzelnen Elemente
einfach auf den Keramikstab 2 aufgefädelt. Das Ganze wird dann in das Metallrohr 1 hineingeschoben
und beiderseitig mittels \*erschraubungen an den Enden des Metallrohres
j befestigt. Die einzelnen Filterglieder und die Verbindungskontaktflächen werden dann
durch den Druck der Verschraubungen zusammengepreßt, so daß weiter keine Befestigungsmittel
notwendig sind. Versuche mit einer solchen Anordnung haben ergeben, daß
man pro Filterglied im Sperrbereich eine Dämpfung von rund 1 Np erhält, während im
Durchlaßbereich eine Dämpfung von rund i°/o auftritt. Wünscht man also z. B. ein
Filter von 10 Np Sperrdämpfung, so ordnet man 10 Filterglieder der beschriebenen Art
in dem Rohr an. Im Durchlaßbereich hat man dann mit einer Dämpfung von ungefähr 10 0A)
zu rechnen.
Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform der als Induktivität verwendeten Scheibe 3, welche
! eine Ausfräsung in Form einer Spirale be- ! sitzt. Zur Einstellung des Induktivitätswertes
ist eine in der spiraligen Ausfräsung verschiebbare und mit einer Gegenmutter mit Steg
als Sicherung versehene Klemmschraube <S vorgesehen, welche einen Teil der Windungen
kurzschließt. Gegebenenfalls können auch ! mehrere solcher einstellbaren Klemmschrau-
! heu verwendet werden.
; Abb. 3 zeigt eine andere Form der Induktivitätsscheibe
3, bei welcher drei Sektoren ausgefräst sind, so daß ein innerer und ein
äußerer Ring stehenbleiben, welche durch drei Stege miteinander verbunden sind. Diese
Scheibe besitzt eine wesentlich geringere Induktivität als die Scheibe nach Abb. 2. Es
sind natürlich noch viele andere Formen für die Induktivität möglich.
Abb. 4 zeigt den Aufbau eines Hochpaßfilters gemäß der Erfindung. Hier ist ein
kapazitiv unterteilter Innenleiter innerhalb des Metallrohres 1 angebracht, wobei jeweils
zwischen zwei Innenleiterteilen eine Induktivitätsscheibe 3 zum Außenleiter führt. Das
Filter ist in der angegebenen Weise aus einfachen Bauelementen aufgebaut, die im folgenden
näher bezeichnet werden sollen. Die Abb. 4 zeigt von links nach rechts ein Anfangsglied,
ein Mittelglied und ein Endglied. Natürlich können zwischen dem Anfang und dem Endglied beliebig viele Mittelglieder eingeschaltet
sein.
In der Abb. 4 bezeichnet 10 das Ende des Innenleiters einer Koaxialleitung, welches
durch den Isolierring 11 koaxial in dem Rohr ι gehalten wird. An diesem Innenleiter
ist eine Metallschale 9 befestigt, die innen
einen Becher 12 trägt, welcher mit dem Zylinder 13 und dem Stempel 14 zusammen die
erste Längskapazität von doppelter Größe der übrigen Längskapazitäten bildet. Der Zylinder
13, der Stempel 14 und die Induktivitätsplatte 3 sind z. B. durch Schrauben miteinander
verbunden und bilden mit dem Becher 12 und der Schale 9 das Anfangshalbglied des
Filters. An ihrer Peripherie liegt die Platte 3 an einem metallischen Ring 15 an, welcher
den Kontakt mit dem Außenleiter herstellt. Ein Isolierstoffring 16 mit einer ausgefrästen
Ringnut dient zur Übertragung des mechanischen Druckes auf die weiteren Filterglieder.
An der rechten Stirnfläche des Stempels 14 ist wieder ein Becher 12 befestigt, welcher die
Kapazität mit dem Stempel des nächsten Filtergliedes herstellt.
Zwischen dem Metallring 15 eines Gliedes»
ao und dem Isolierring 16 des nächsten Gliedes ist jeweils ein Abschirmblech 17 vorgesehen,
welches die induktive Kopplung der Querinduktivitäten zweier benachbarter Filterglieder
unterbindet. Dieses Abschirmblech bedingt noch eine gewisse, wenn auch geringe
Querkapazität, die parallel zu der Induktivität von 3 liegt, so daß das Filter im strengen
Sinn nicht als Hochpaßfilter, sondern als Bandpaßfilter anzusprechen ist. In dem dar-
gestellten Ausführungsbeispiel der Abb. 4 ist diese Kapazität jedoch -so gering, daß die
obere Grenzfrequenz sehr hoch, also oberhalb des interessierenden Frequenzbereiches liegt.
Wie an einem weiteren Ausführungsbeispiel unten erläutert werden soll, kann man diese
Kapazität aber auch so groß bemessen, daß eine gewünschte Bandpaßcharakeristik erzielt
wird.
Das letzte Glied des Filters ist etwas anders gestaltet als die vorhergehenden Filterglieder,
um zwecks Anpassung die doppelte Kapazität zu erzeugen. Es handelt sich also wieder um ein sogenanntes Halbglied. Der
Becher 12' und der Stempel 14' sind daher
langer ausgebildet als bei den normalen Filtergliedern. Der Stempel 14' und der entsprechende
Zylinder 13' gehen in den Innenleiter 17 der angeschlossenen Koaxialleitung
über.
Auch dieses Hochpaßfilter läßt sich mit jeder gewünschten Anzahl von Filtergliedern
leicht aus gleichartigen Elementen aufbauen: Zunächst werden die Elemente 12, 13, 14, 3
unter Zwischenlage eines Ringes 16 miteinander verschraubt und dann in das Rohr 1
eingeschoben. Dann werden ein Ring 15 und eine Abschirmscheibe 17 eingeschoben und
darauf wieder die obengenannte zusammengefügte Kombination usf. Durch Verschraubungen
an den Enden des Rohres 1 werden diese Elemente zusammengepreßt. Der mechanische
Druck geht vom Innenleiterende 10 über die Metallschale 9, die Teile 16, 3, 15,
17,16,3 usf. über 16' auf das Innenleiterende
17 an der anderen Seite.
Abb. 5 zeigt das Ersatzschaltbild des so ausgebildeten Hochpaßfilters, in welches die
entsprechenden Bezugszeichen eingetragen sind. Punktiert ist die Parallelkapazität zur
Induktivität 3 eingezeichnet, die durch die Abschirmplatte 17 bedingt ist und durch
welche man dem Filter den Charakter eines Bandpasses geben kann.
Auch Bandpaßfilter mit einem Ersatzbild, wie es Abb. 6 zeigt, sind auf die" erfindungsgemäße
Weise aufzubauen. Dazu benutzt man gemäß dem Schema der Abb. 7 immer abwechselnd
ein Hochpaßglied HP und ein Tiefpaßglied TP gemäß der Erfindung. Zu diesem
Zweck eignen sich besonders Hochpaßglieder, die etwas anders konstruiert sind, als dies in
Abb. 4 dargestellt ist, so daß sie ebenso wie die Tiefpaßglieder gemäß Abb. 1 auf einen
Isolierstab, der sich in der Achse des Abschirmrohres befindet, aufgereiht werden
können. Abb. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bandpaßfilters.
Das Tiefpaßfilter TP ist ähnlich aufgebaut wie in Abb. 1. Es kann aber noch, wie die
Abb. 8 zeigt, eine veränderbare Querkapazität besitzen. Zu diesem Zweck sind auf die
Metallschale 4 gemäß Abb. 1 Sektoren 20 aufgeschraubt,
die in radialer Richtung verstellbar sind. Durch diese Verstellung wird die Kapazität gegen den Außenleiter 1 verändert.
In Abb. 9 ist eine solche Verstellkapazität für ein Tiefpaßfilterglied, welches die Abb. 8 im
Schnitt zeigt, nochmals in Ansicht dargestellt. Sie besteht aus der Metallschale 4, auf welcher
die drei Sektoren 20 aufgeschraubt sind und radial verstellt werden können.
Das Hochpaßfilterglied HP ist im Prinzip ähnlich aufgebaut wie das nach Abb. 4, so
daß eine nähere Erläuterung sich erübrigt. Die Längskapazität Cx\2 nach Abb. 6 wird
durch den Metallring 21 und den Becher 22 gebildet, die beim Zusammenbau des Filters
ineinandergeschoben werden. In der Abbildung sind sie der Übersichtlichkeit halber
etwas auseinandergeschoben dargestellt. Durch die Tiefe des Bechers 22 bzw. die Länge des
Ringes 21 kann man dieser Kapazität den gewünschten Wert geben. Zu diesem Zweck
kann der Ring 21 mit einem Gewinde versehen sein, mittels dessen man ihn mehr oder
weniger tief in den Ring 23 hineinschrauben kann.
Die an Hand der Abb. 8 beschriebenen Tiefpaß- und Hochpaßglieder können natürlich
auch für sich allein zum Aufbau von Tiefpaß- bzw. Hochpaßfilterketten ausgenutzt
werden. Bei dem Hochpaßglied nach Abb. 8
kann man insbesondere auch die Kapazität ' zwischen der Abschirmscheibe .24 und der
Induktivität 3 so groß machen, daß man ein abgeleitetes Filter von der Art der Abb. 10
erhält, welches eine Bandpaßcharakteristik aufweist.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr
sind noch viele andere Durchführungsmöglichkeiten denkbar.
Die Oberflächen der leitenden Teile, insbesondere der Induktivitäten, überzieht man
vorteilhaft mit gut leitender, nicht oxydierender Schicht, z. B. Gold. Doch kann man
auch eine gut leitende Schicht zum Schutz von Oxydation noch zusätzlich mit einer
dünnen Lackschicht versehen, die wenig dielektrische Verluste erzeugt. Dazu eignet
sich vorzüglich eine Auflösung von Kunstharz in Aceton.
Claims (7)
- Patentansprüche:i. Filter für Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten durch mit Ausfräsungen versehene, senkrecht zur Rohrachse stehende Metallscheiben gebildet werden.
- 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsung in der Induktivitätsscheibe die Form einer ein- oder mehrgängigen Spirale besitzt.
- 3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Induktivitätswertes eine in der Spiralfräsung verschiebbare Klemmschraube vorgesehen ist.
- 4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfräsungen kreissegmentförmig sind und mehrere radiale Stege zwischen einem inneren und einem äußeren Ring stehenlassen.
- 5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achse des Abschirmrohres ein Isolierstab, vorzugsweise aus Keramik, vorgesehen ist, auf welchen sämtliche Elemente des Filters, die zu diesem Zweck mit entsprechenden zentralen Bohrungen versehen sind, aufgereiht werden.
- 6. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile, insbesondere die Induktivitäten, mit gut leitenden Metallschichten überzogen sind.
- 7. Filter nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gut leitenden Teile zum Schutz gegen Korrosion mit einer Lackschicht überzogen sind, die geringe dielektrische Verluste aufweist.Hierzu 1 Blatt ZeichnungenQ 5819 2.54
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET56659D DE762751C (de) | 1941-12-13 | 1941-12-14 | Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE888760X | 1941-12-13 | ||
DET56659D DE762751C (de) | 1941-12-13 | 1941-12-14 | Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE762751C true DE762751C (de) | 1954-03-08 |
Family
ID=25954154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET56659D Expired DE762751C (de) | 1941-12-13 | 1941-12-14 | Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE762751C (de) |
-
1941
- 1941-12-14 DE DET56659D patent/DE762751C/de not_active Expired
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2200489C3 (de) | Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken | |
DE837404C (de) | Verbindungsstueck zum Verbinden eines Erdsymmetrischen Stromkreises mit einem erdunsymmetrischen | |
DE2628524C2 (de) | Hochspannungswicklung aus mehreren Teilspulen für Spannungswandler, | |
DE762751C (de) | Filter fuer Dezimeterwellen mit koaxialer Anordnung der Filterelemente innerhalb eines Abschirmrohres | |
DE2813026C2 (de) | ||
CH245847A (de) | Filter für Dezimeterwellen. | |
DE1055626B (de) | Blindwiderstandselement in einem Hohlleiterabschnitt | |
DE738408C (de) | Abstimmbarer Schwingungskreis fuer sehr hohe Frequenzen | |
DE869818C (de) | Spule, die aus einem in einer Regelflaeche gelegenen elektrischen Leiter besteht | |
DE1186917B (de) | Phasenschieber fuer Mikrowellen | |
DE754927C (de) | Kuenstliche Leitung fuer Hochfrequenz | |
DE2334550C2 (de) | Koaxialer Resonator | |
DE2327912A1 (de) | Kapazitiv gekoppeltes hohlraumresonatorfilter | |
DE712299C (de) | Vorrichtung zum Herstellen von elektrischen Schaltungsanordnungen verschiedenartigerSchaltungselemente, wie hochohmiger Widerstaende, Induktivitaeten, Kapazitaeten oder Spannungselemente | |
DE956420C (de) | Viertelwellenlaengen-Transformator | |
DE849126C (de) | Einrichtung zur AEnderung der Induktivitaet von Ultra-Kurzwellenkreisen | |
DE869092C (de) | Anordnung zur Transformierung einer an eine Ultrakurzwellen-uebertragungsleitung angeschlossenen Impedanz | |
DE891864C (de) | Dielektrisches Rohrkabel zur UEbertragung von Ultrakurzwellen | |
DE757207C (de) | Wellenleitersystem | |
DE719839C (de) | Abgeschirmter Zwischenfrequenztransformator | |
DE2431278A1 (de) | Verzweigungsfilter | |
DE970617C (de) | Veraenderbares Daempfungselement fuer sehr hohe Frequenzen | |
DE1922961A1 (de) | Thermostatpatrone | |
DE962812C (de) | Vorrichtung mit asymmetrischer Leitfaehigkeit mit eingebauter Kristalldiode fuer dm-und cm-Wellen | |
DE445711C (de) | Widerstandstraeger |