Die Erfindung bezieht sich auf frequenztrennende Netzwerke, die für die Verwendung bei der Übertragungeines Bandes elektrischer Mikro-Wellen bestimmt sind, welches in Hohlleitern geführt wird.
Das erfindungsgemäße Filter enthält zwei oder mehr quer verlaufende, mit Öffnungen versehene Unterteilungswände,welche in der Längsrichtung innerhalb einer als Hohlraumresonator wirkenden metallischenUmhüllung in Abstand voneinander liegen und alsThe invention relates to frequency-separating networks intended for use in the transmission of a band of electrical microwaves which is guided in waveguides.
The filter according to the invention contains two or more transversely extending partition walls provided with openings, which are spaced apart from one another in the longitudinal direction within a metallic envelope acting as a cavity resonator and as
ίο parallele Blindwiderstände dienen, außerdem ein odermehrere verstellbare, ebenfalls als Blindwiderstände wirkende Organe, welche in der Umhüllung zwischenden Unterteilungswänden angeordnet sind und zur Abstimmung des Filters dienen. Ein solches Filterίο parallel reactances are used, as well as an orseveral adjustable, also acting as reactance organs, which in the envelope betweenthe partition walls are arranged and serve to tune the filter. Such a filter
»5 bietet die Möglichkeit, in einfacher Weise die außerhalbdes gewünschten Bandes liegenden Wellen wirksam zu blockieren.»5 offers the possibility, in a simple way, of the outsideto effectively block waves lying in the desired band.
Die für die Abstimmung des Filters verstellbar ausgebildetenOrgane oder wenigstens eines derselben sind zweckmäßig als Kondensatoren ausgeführt, die aonach einer besonders zweckdienlichen Empfehlung der Erfindung aus einem Paar einander gegenüberliegender,einstellbarer Schrauben o. dgl. bestehen können, welche durch die metallische Umhüllung hindurchgeführtsind. «5The adjustable trained for the tuning of the filterOrgans or at least one of the same are expediently designed as capacitors, the aoaccording to a particularly useful recommendation of the invention from a pair of opposing,adjustable screws o. The like. May exist, which passed through the metallic casingare. «5
Die verstellbaren Organe können aber gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch induktiven Charakterhaben und bestehen in diesem Fall zweckmäßig aus je einem metallischen Streifen, der sich rundum die Innenseite der metallischen Umhüllung erstreckt und mit Hilfe einstellbarer Mittel innerhalbder Umhüllung nach innen verformt werden kann.According to a further development of the invention, however, the adjustable organs can also have an inductive characterhave and consist in this case expediently of a metallic strip, which is roundextends around the inside of the metallic envelope and by means of adjustable means withinthe envelope can be deformed inward.
Weitere Besonderheiten der Erfindung, die sich u. a. auf die Anordnung des erfindungsgemäßenFurther special features of the invention, which are inter alia. on the arrangement of the invention
Filters zwischen zwei Wellenführungen unterschiedlichen Wellenwiderstandes und auf die Aufteilung derWellenenergie in einer Hauptwellenführung in selbständige Kanäle mit unterschiedlichen Frequenzbändern beziehen, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen,welche inder Zeichnung veranschaulicht sind.Es zeigtFilters between two wave guides of different wave resistance and the division of the wave energy in a main wave guide into independent channels with different frequency bands emerge from the following description of exemplary embodiments whichare illustrated in the drawing. It shows
Fig. i, 2 und 3 perspektivische Darstellungen vonWellenführungen, in denen mit Öffnungen versehene, als parallele Blindwiderstände dienende Unterteilungswände angebracht sind,Figs. I, 2 and 3 are perspective views ofShaft guides in which apertured dividing walls serving as parallel reactances are attached,
Fig. 4 eine Unterteilungswand, deren Öffnung so bemessen ist, daß Stromresonanz entsteht,Fig. 5 ein Schein Widerstandselement,das für Strom-oder Spannungsresonanz eingestellt sein kann,Fig. 6 und 7 Spannungsresonanzelemente, Fig. 8 ein verstellbares Organ mit kapazitivem Charakter,4 shows a partition wall, the opening of which is dimensioned so that current resonance occurs,FIG. 5 shows a dummy resistance element which can be set for currentor voltage resonance, FIGS. 6 and 7 voltage resonance elements, FIG. 8 an adjustable element with a capacitive character,
Fig. 9 ein verstellbares Organ^mit induktivem Chaao rakter,Fig. 9 an adjustable organ ^ with an inductive chaao character,
Fig. 10 die perspektivische Darstellungeinesteilweise aufgeschnittenen Einkammerwellenführungsfilters mit einstellbarem Blindwiderstand,10 shows the perspective illustration of apartially cut open single-chamber wave guide filter with adjustable reactance,
Fig. 11 einen den Scheinwiderstandumformendenas Bogen für eine Wellenführung,11 shows anarc for a wave guide which transforms the impedance,
Fig. 12, 13 und 14 Umformerzur Verbindung einerluftgefüllten Wellenführung mit einer Führung mit festem dielektrischem Kern,12, 13 and 14 converters for connecting anair-filled wave guide with a guide with a solid dielectric core,
Fig. 15 einen neutralisierten Viertelwellenumformer,15 shows a neutralized quarter-wave converter,
Fig. 16 ein Zweikammerfilter mit einstellbarem, alsBlindwiderstand dienenden Organvonkapazitivem Charakter,16 shows a two-chamber filter with an adjustable organ ofcapacitive character serving as a reactance,
Fig. 17 ein Zweikammerfilter mit einstellbarem, alsBlindwiderstand dienendem Organvoninduktivem Charakter,17 shows a two-chamber filter with an adjustable organ ofinductive character serving as a reactance,
Fig. 18 ein Dreikammerfilter, Fig. 19 ein Bandn terdr ückungsfilter, welches dreiZweigkammern aufweist,Fig. 18 a three-chamber filter, Fig. 19 a band pressure filter which has threebranch chambers,
Fig. 20 ein Bandunterdrückungsfiltermit zweigekoppelten Kammern in einem einzigen Zweig,20 shows a band suppression filter with twocoupled chambers in a single branch;
Fig. 21 einen Seitenzweig mit einstellbarem Blindwiderstand,21 shows a side branch with an adjustable reactance,
Fig. 22 eine Anordnung mit fünf Banddurchlaßfiltern, die von einer gemeinsamen Wellenführung ab zweigen.22 shows an arrangement with five bandpass filters, which depend on a common waveguide branches.
Fig. ι ist eine perspektivischeAnsicht einerimSchnitt dargestellten metallischen Wellenführung 1, in Form einer rechtwinkligen Hülle,wobei der Quer-schnitt unmittelbar vor der querangeordneten metallischenUnterteilungswand geführt ist,die aus einemoberen Teil 2 und einem unteren Teil3 einerda zwischen liegenden, von einer zuranderen Seite derFührung verlaufenden Öffnung 4besteht. Wenn dieFührung 1 vorwiegend transversale elektrische Wellenleitet, wobei das elektrische FeldEin einer senkrechtzur Längenausdehnung der Öffnung 4verlaufendenRichtung polarisiert ist, wiees diePfeillinieanzeigt, sobildet die Unterteilungswandeinen parallelen kapa-zitativen Blindwiderstand. DieGröße diesesBlindwiderstandes hängt von der Weite der Öffnung 4 inRichtung des elektrischen FeldesEab und nimmt ab, wenn diese Weite geringer wird.Fig. Ι is a perspective view of ametallic wave guide 1 shown in section, in the form of a right-angled casing, the cross-section beingguided directly in front of the transversely arranged metallicpartition wall, which consists of anupper part 2 and a lower part 3between lying, from one to the other side of theguide opening 4 is made. If theguide 1 mainly conducts transverse electrical waves, the electrical fieldE being polarized in a direction perpendicularto the length of the opening 4, as indicated by thearrow line, the dividing wall forms a parallelcapacitive reactance. The size of thisreactance depends on the width of the opening 4 in the direction of the electric fieldE and decreases when this width becomes smaller.
Fig.2zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. i,mit der Abweichung, daß die Öffnung 4 sich von der Decke der Führung 1 zu deren Boden erstreckt undmit ihrer Längsrichtung parallel zum elektrischen FeldEverläuft. Eine Unterteüungswand dieser Artbewirkt einen parallelen induktiven Blindwiderstand, dessen Größe ebenfalls mit der Weite der Öffnung 4abnimmt.Fig.2 shows a similar embodiment as FIG. I, with the difference that the opening 4 extends from the ceiling of the guide 1 to the bottom thereof and extends with its longitudinal direction parallel to the electric fieldE. A partition wall of this type produces a parallel inductive reactance, the size of which also decreases with the width of the opening 4.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische, teilweise ausgeschnittene Ansicht eines Abschnittes einer rundenWellenführung 7 mit Quer unterteilung 8, die eine mittlere runde Öffnung 9 aufweist. Diese Art Unter-teilung stelltebenfalls einen parallelen induktivenBlindwiderstand dar,welcher kleiner wird, wenn derDurchmesser der Öffnung 9 verringert wird.3 shows a perspective, partially cut-away view of a section of a round wave guide 7 with transverse subdivision 8, which has a central round opening 9. This type ofsubdivision also represents a parallel inductivereactance which becomes smaller when the diameter of the opening 9 is reduced.
Durchgeeignete Bemessung der Öffnung kann in einer Wellenführung eine Unterteilung vorgenommenwerden, die sowohl induktive als auch kapazitive Komponenten in den richtigen Ausmaßen bewirkt,damit bei einer bestimmten Frequenz Resonanz eintritt. Dies kann entweder eine Stromresonanz odereine Spannungsresonanz sein. Fig. 4 z. B. zeigt ein Stromresonanzelement, d. h. ein Element, welcheseinen hohen parallelen Scheinwiderstand in einer rechtwinkligen Wellenführung 1 bewirkt. Die Unterteilungswand11besitzt eine symmetrisch liegende Öffnung 12, deren in einer Richtung parallel zumelektrischen FeldEverlaufende Höhe mitVund deren senkrecht zu dieser Richtung verlaufende Breite mitWbezeichnet sind. Es gibt eine unbegrenzte Zahl von verschiedenen Öffnungen, welche eine Stromresonanzerzeugen, aber wenn entweder die HöheVoder die BreiteWeinmal gewählt worden ist, dann ist dieandere Dimension damit festgelegt. Die Linie 13 gibt die Lage der oberen rechten Ecke 14 aller möglichenrechtwinkligen Öffnungen an, die Stromresonanz inderWellenführung 1 hervorrufen.By suitably dimensioning the opening, a subdivision can be made in a wave guide that effects both inductive and capacitive components in the correct dimensions so that resonance occurs at a certain frequency. This can either be a current resonance or a voltage resonance. Fig. 4 e.g. B. shows a current resonance element, ie an element which causes a high parallel impedance in a right-angled wave guide 1. The dividingwall 11 has a symmetrically located opening 12, the height of which, runningin a direction parallel to the electric field E , is denotedby V and the width of which, running perpendicular to this direction,is denoted by W. There are an unlimited number of different openings which produce a current resonance, but once either the heightV or the widthW has been chosen then the other dimension is determined with it. The line 13 indicates the position of the upper right corner 14 of all possible right-angled openings whichcause current resonance in the wave guide 1.
Jeder HöheVder Öffnung 12 in dem in Fig. 4 gezeigtenStromresonanzelement ist ein Widerstand zugeordnet, der parallel zur Führung 1 wirkt. Die Größedieses Widerstandes nimmt ab, wenn die DimensionV kleiner wird; der Bereich dieser Größe erstreckt sichvon einem Bruchteil des Wellenwiderstandes der Führung 1 bis ins Unendliche. Es ist daher möglich,eine besondere Resonanzöffnung einzurichten, deren Parallelwiderstand gleich ist dem Wellenwiderstandder Führung. Wenn ein solches Element in der Führung angebracht wird, und dahinter eine feste metallischeUnterteilungswand, wie z. B. die Wand15, um ein Viertel einer Wellenlänge hinter dem Element11angebracht wird, so erhält man damit einen reflexionsfreien Abschluß für die Führung 1. Ein Abschlußdieser Art verwendet keines der üblichen Widerstandselemente. Die Kraft wird durch hohe zirkulierendeStröme in der metallenen Unterteilung11zerstreut,welche hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, sich in metallischer Berührung mit den Wänden der Führungι befindet und daher in der Lage ist, einen großen Kraftbetrag zu zerstreuen. Wenn ein Element11in einem Abschluß der angegebenen Art verwendetwird, so ist es zweckmäßig, dieses Element aus einem Metall mit verhältnismäßig geringer elekirischerLeitfähigkeit zu fertigen, wie z. B. Eisen, daEach heightV of the opening 12 in the current resonance element shown in FIG. 4 is assigned a resistor which acts parallel to the guide 1. The size of this resistance decreases as the dimensionV becomes smaller; the range of this size extends from a fraction of the wave resistance of the guide 1 to infinity. It is therefore possible to set up a special resonance opening whose parallel resistance is equal to the wave resistance of the guide. If such an element is installed in the guide, and behind it a solid metal partition wall, such as. B. the wall15 is attached a quarter of a wavelength behind the element11 , so one obtains a reflection-free termination for the guide 1. A termination of this type does not use any of the usual resistance elements. The force is dissipated by high circulating currents in the metal partition11 , which has high thermal conductivity, is in metallic contact with the walls of the guide and is therefore able to dissipate a large amount of force. If an element11 is used in a termination of the specified type, it is expedient to manufacture this element from a metal with a relatively low electrical conductivity, such as, for. B. iron, there
es hierdurch ermöglicht wird, die Öffnung größer zu machen.this makes it possible to make the opening larger.
Fig. 5 zeigt eine runde Führung 7 mit einem Scheinwiderstandselement,welches entweder als Stromresonanz oder als Spannungsresonanz einstellbar ist. Die Unterteilungswand 16 besitzt eine rechtwinkligeÖffnung, in welche ein paar Gewindebolzen 17 vorspringen, deren Achsen in einem Durchmesser derFührung 7 liegen und parallel zum elektrischen FeldE verlaufen. Die beiden mit Innengewinde versehenenMuffen 18, deren jede eine runde Metallplatte 19 an einem Ende trägt, können auf die Bolzen 17 aufgeschraubtwerden. Der Abstand zwischen den Platten 19 läßt sich auf diese Weise auf das jeweils gewünschteMaß einstellen. Für eine Spannungsresonanz wird ein nur geringer Abstand benötigt. Für Stromresonanzist der Abstand größer, und in diesem Falle werden die Platten 19 nicht benötigt. Ein Vorteil der Verwendungeiner Öffnung mit einem oder mehreren einwärts5 shows a round guide 7 with an impedance element which can be set either as a current resonance or as a voltage resonance. The partition wall 16 has a right-angled opening into which a pair of threaded bolts 17 protrude, the axes of which lie in a diameter of the guide 7 and run parallel to the electric fieldE. The two internally threaded sleeves 18, each of which has a round metal plate 19 at one end, can be screwed onto the bolts 17. The distance between the plates 19 can be adjusted in this way to the desired dimension. Only a small distance is required for a voltage resonance. The distance is greater for current resonance, and in this case the plates 19 are not required. An advantage of using an opening with one or more inward
ao ragenden Vorsprüngen gemäß Fig. 5 besteht darin, daß schärfere Resonanzen erhalten werden.ao protruding projections according to FIG. 5 is that sharper resonances are obtained.
Fig. 6 zeigt ein Element, das besonders geeignet ist für Spannungsresonanz und einen geringen parallelenScheinwiderstand auftreten läßt. Die Unterteilungswand 16 ist mit einer symmetrischen Öffnung 20 versehen,deren Länge senkrecht zum elektrischen FeldE verläuft und deren Breite nach der Mitte zu mittelseinwärts sich erstreckender Vorsprünge 21 und 22 verengt ist, an welchen auf gegenüberliegenden Seitender Unterteilungswand 16 zwei sich überlappende metallische Streifen 23 und 24 befestigt sind. DieseStreifen 23 und 24 können aufeinanderzu oder voneinanderweg gebogen sein, um den dazwischen bestehendenAbstand und damit die Resonanzfrequenz des Elements einzustellen.Fig. 6 shows an element which is particularly suitable for voltage resonance and allows a low parallel impedance to occur. The partition wall 16 is provided with a symmetrical opening 20, the length of which is perpendicular to the electric fieldE and the width of which is narrowed towards the center by means of inwardly extending projections 21 and 22, on which on opposite sides of the partition wall 16 two overlapping metallic strips 23 and 24 are attached. These strips 23 and 24 can be bent towards one another or away from one another in order to adjust the spacing between them and thus the resonance frequency of the element.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung des Spannungsresonanzelements gemäß Fig. 6, wobei die Streifen 23und 24 durch zwei einander gegenüberliegende Metallplatten 25 und 26 ersetzt sind, welche senkrecht zu der Unterteilungswand 16 verlaufen und an den Enden . der Vorsprünge 21 und 22 befestigt sind.FIG. 7 shows another embodiment of the stress resonance element according to FIG. 6, wherein the strips 23and 24 are replaced by two opposing metal plates 25 and 26 which are perpendicular to the partition wall 16 and extend at the ends. the projections 21 and 22 are attached.
Da ein metallisches Hindernis in einer Wellenführung üblicherweise eine Stelle niedrigen Potentialsund hohen Stroms auftreten läßt, ist es vorteilhaft, daß die Unterteilungen an den Wänden durch Lötung,Schweißung oder in einer anderen geeigneten Art derart befestigt sind, daß ein guter elektrischer Kontakterhalten wird. Es sei bemerkt, daß unter gewiesen Umständen dünnere Unterteilungswände, als es derZeichnung entspricht, befriedigendere Resultate zeitigen. Die Unterteilungswände sind lediglich im Interessegrößerer Klarheit besonders dick dargestellt worden.Since a metallic obstacle in a wave guide is usually a point of low potentialand high current can occur, it is advantageous that the subdivisions on the walls by soldering,Weld or in any other suitable manner are attached in such a way that a good electrical contactis obtained. It should be noted that under certain circumstances thinner partition walls than theDrawing corresponds to produce more satisfactory results. The partition walls are only in the interestshown particularly thick for greater clarity.
Fig. 8 zeigt, wie ein einstellbarer, paralleler Scheinwiderstand von kapazitivem Charakter in einer Wellenführungeingerichtet werden kann, welche in diesem Falle einen runden Querschnitt hat. Die beidenMaschinenschrauben 30 und 31 sind durch einander gegenüberliegende Öffnungen der Führung hindurchgeführtund so angeordnet, daß ihre Achsen in einem Durchmesser der Führung fallen und parallel zu demelektrischen FeldEverlaufen. Jede der Schrauben sitzt in einer Mutter 32, welche an der Führung, undzwar in Richtung der zugehörigen Öffnung, festgelötet ist. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischender Schraube und der Führungswand einzurichten, ist die Mutter 32 teilweise in der Längsrichtung an eineroder mehreren Stellen wie bei 33 gespalten, wobei die entstehenden Segmente nach einwärts federn, umeinen dichten Sitz sicherzustellen. Die Kapazität wird vergrößert, indem man die Schrauben einander nähert,und verkleinert, indem man die Schrauben zurückdreht. Fig. 9 zeigt eine teilweise aufgeschnittene perspektivischeDarstellung eines einstellbaren Blindwiderstandes in einem Abschnitt der runden,Wellenfüh- rung 7. Die Schrauben 30 und 31 sind denen nach Fig: 8 ähnlich. In diesem Falle aber verlaufen ihreAchsen senkrecht zum elektrischen FeldE.Auf der Innenseite der Führung 7 ist ein Metallstreifen 35, derz. B. aus einer Messing- oder Silberfeder bestehen kann, angeordnet und mit der Führung 7 an zweigegenüberliegenden Punkten mittels der Schrauben 36 fest verbunden. An zwei anderen einander gegenüberliegendenPunkten ist der Streifen 35 mit Öffnungen versehen, durch welche eine kleinere Schraube 37 hindurchtrittund in eine Gewindebohrung am Ende einer größeren Schraube eingeschraubt ist. Wenn dieSchrauben 30 und 31 zurückgedreht sind, so legt sich der Streifen 35 gegen die Wand der Führung 7. Wennaber die Schrauben 30 und 31 einander genähert werden, so wird der Streifen 35 an zwei Stellen vonder Führungswand entfernt. Auf diese Weise wird eine Parallelinduktanz geschaffen, deren Wert kleinerwird, wenn die Schrauben 30 und 31 eingeschraubt werden.Fig. 8 shows how an adjustable, parallel impedance of capacitive character can be set up in a wave guide, which in this case has a round cross section. The two machine screws 30 and 31 are passed through opposing openings in the guide and arranged so that their axes coincide with a diameter of the guide and run parallel to the electric fieldE. Each of the screws sits in a nut 32 which is soldered to the guide in the direction of the associated opening. To establish good electrical contact between the screw and the guide wall, the nut 32 is partially split longitudinally at one or more locations as at 33, with the resulting segments springing inward to ensure a tight fit. The capacity is increased by bringing the screws closer together and decreased by turning the screws back. FIG. 9 shows a partially cut-open perspective illustration of an adjustable reactance in a section of the round, shaft guide 7. The screws 30 and 31 are similar to those according to FIG. In this case, however, their axes are perpendicular to the electric fieldE. On the inside of the guide 7 is a metal strip 35 which, for. B. can consist of a brass or silver spring, arranged and firmly connected to the guide 7 at two opposite points by means of the screws 36. At two other opposite points, the strip 35 is provided with openings through which a smaller screw 37 passes and is screwed into a threaded hole at the end of a larger screw. When the screws 30 and 31 are turned back, the strip 35 lies against the wall of the guide 7. However, when the screws 30 and 31 are brought closer to one another, the strip 35 is removed from the guide wall in two places. In this way, a parallel inductance is created, the value of which becomes smaller as the screws 30 and 31 are screwed in.
Im folgenden sollen einige Wellenführungsfilter und -Umformer erläutert werden, bei welchen die oben beschriebenen,als Blindwiderstände wirkenden Elemente als Komponententeile Verwendung finden. Fig. 10zeigt eine perspektivische, teilweise ausgeschnittene Ansicht eines einkammerigen, einstellbaren Bandfilters in einer rechtwinkligen Führung 1. Das Filterenthält zwei parallele Blindwiderstände 38 und 39, die um die StreckeAvoneinander getrennt sind,welche durch die Breite des zu übertragenden Bandes und durch die Wellenlängeλinnerhalb der Führung 1bei der Bandmittenfrequenz bestimmt ist. Für schmaleIn the following, some wave guide filters and converters will be explained in which the elements described above, acting as reactances, are used as component parts. 10 shows a perspective, partially cut-away view of a single-chamber, adjustable band filter in a right-angled guide 1. The filter contains two parallel reactances 38 and 39 whichare separated from one another by the distance A , which is determined by the width of the band to be transmitted and by the wavelengthλ is determined within the guide 1 at the band center frequency. For narrow
Bänder ist die StreckeAangenähert gleich — , wobeiηirgendeine ganze Zahl ist. Wenn die Bandbreitejedoch größer wird, kann die StreckeAerheblich von diesem Wert abweichen; in der Tat nähert sie sichBands, the distanceA is approximately equal to -, whereη is any integer. However, if the bandwidth increases, the distanceA can deviate significantly from this value; indeed it is approaching
dann einem Wertthen a value
nt· λnt · λ
, wobeimeine ungerade Zahl ist., wherem is an odd number.
Um die klarste Trennung zwischen den durchgelassenen und den zurückgehaltenen Frequenzen zu verwirklichen,macht man die Strecket angenähert gleichIn order to achieve the clearest separation between the transmitted and the withheld frequencies,one makes the stretch approximately the same
Wie gezeigt, entsprechen die Blindwiderstände 38 und 39 der in Fig. 2 gezeigten induktiven Ausführung,wobei der Schlitz in der Unterteilungswand parallel zum elektrischen FeldEverläuft. In diesem Fallmuß im Interesse schärfster Trennung der AbstandAAs shown, the reactances 38 and 39 correspond to the inductive embodiment shown in FIG. 2, the slot in the partition wall running parallel to the electric fieldE. In this case, in the interests of the sharpest separation, the distanceA
zwischen den Blindwiderständen etwas kürzer als — j9j,sein. Alternativ können die Blindwiderstände auchbetween the reactances should be slightly shorter than - j9 j. Alternatively, the reactances can also be used
von der kapazitiven Ausführung gemäß Fig. ι sein;dabei ist es erforderlich, im Interesse schärfsterof the capacitive design according to FIG.in doing so it is necessary to be keener in the interest
Trennung den Abstand .4 etwas größer als — zuSeparation the distance .4 slightly larger than - to
machen.do.
Um Mittel verfügbar zu haben zur Einstellung der wirksamen Länge der Kammer, ist in der Führungein einstellbarer Blindwiderstand 40 eingebaut, und zwar an einer Stelle zweckmäßig zwischen den Blindwiderständen38 und 39. Wie gezeigt, handelt es sich bei dem Blindwiderstand 40 um eine einstellbareKapazität von der in Fig. 8 gezeigten Art. Wenn die Schrauben 30 und 31 eingedreht werden, so erfährtdie wirksame Länge der Kammer eine Vergrößerung, beim Herausschrauben wird die wirksame Länge verkleinert.Alternativ kann der Blindwiderstand 40 ein einstellbares induktives Organ entsprechend der inFig. 9 gezeigten Art sein; in diesem Falle wird durch Eindrehen der Schrauben die wirksame KammerlängeIn order to have means available to adjust the effective length of the chamber, is in the guidean adjustable reactance 40 built in, at a point expediently between the reactances38 and 39. As shown, the reactance 40 is an adjustable oneCapacity of the type shown in Fig. 8. When screws 30 and 31 are screwed in, it is experiencedthe effective length of the chamber increases, when unscrewing the effective length is reduced.Alternatively, the reactance 40 can be an adjustable inductive element according to the method shown in FIGFig. 9 may be of the type shown; in this case the effective chamber length is obtained by screwing in the screws
ao verkleinert, beim Herausdrehen der Schrauben vergrößert.ao reduced, enlarged when unscrewing the screws.
Die Breite des durch das Filter übertragenen Bandes hängt von dem AbstandBzwischen den beiden Teilender Unterteilungswand 38 und dem Abstand C zwisehen den beiden Teilen der Unterteilungswand 39 ab.Je kleiner diese Abstände gemacht werden, desto schärfer ist die Resonanz und desto schmaler das Band.Wenn das Filter dazu verwendet wird, um zwei Abschnitte einer Führung miteinander zu verbinden, diegleichen Wellenwiderstand haben, so sind die AbständeBundCgewöhnlich nahezu gleich. In derPraxis hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, zu Beginn den öffnungenBund C kleinere Ausmaße zugeben. Durch rohe Abgleichung des Frequenzganges wird festzustellen sein, daß die Resonanz schärfer ausfällt,als es erwünscht ist. Die öffnungen werden dann schrittweise erweitert, bis die gewünschte Charakteristikerreicht ist. Wenn der Abstand vergrößert wird, so werden die Abstimmschrauben 30 und 31 etwaszurückgedreht. Wenn ein sehr schmales Band verlangt wird, wird festzustellen sein, daß bei Blickrichtungin das Filter aus einer Richtung eine Scheinwiderstandanpassung erzielt wird, wenn die nähergelegene öffnung etwas größer als die entfernter liegende öffnung gehalten wird. Wenn z. B. die Wellevon links her in das Filter gemäß Fig. 10 eintritt, so wirdBetwas größer gemacht alsC,damit eine Wellenwiderstandsbelastungfür das aussendende Ende zustande kommt.The width of the band transferred through the filter depends on the distanceB between the two parts of the partition wall 38 and the distance C between the two parts of the partition wall 39. The smaller these distances are made, the sharper the resonance and the narrower the band. If the filter is used to connect two sections of a guide which have the same characteristic impedance, the distancesB andC are usually almost the same. In practice it has been found to be usefulto give the openings B and C smaller dimensions at the beginning. By roughly adjusting the frequency response you will find that the resonance is sharper than is desired. The openings are then gradually expanded until the desired characteristic is achieved. If the distance is increased, the tuning screws 30 and 31 are turned back a little. If a very narrow band is required, it will be found that, when looking into the filter from one direction, an impedance adjustment is achieved if the opening located closer is kept somewhat larger than the opening located further away. If z. If, for example, the wave enters the filter according to FIG. 10 from the left,B is made slightly larger thanC, so that a wave resistance load is created for the emitting end.
Die Führung 1 und die Unterteilungswände 38 und 39 gemäß Fig. 10 können ebenso wie die entsprechendenTeile der in den anderen Figuren gezeigten Anordnungen aus Messing oder einer anderenLegierung bzw. einem anderen Metall mit guter elekirischer Leitfähigkeit gefertigt sein. Die Ubertragungsleistungsfähigkeitder Filter und Umformer kann dadurch verbessert werden, daß man die inneren Flächender Kammer mit Silber plattiert.
Das Filter nach Fig. 10 kann für die Umformung des Schein Widerstandes eingerichtet sein, so daß es verwendbarist, um zwei Wellenführungen mit unterschiedlichen Wellenwiderständen zu verbinden, indemman die in die Führung mit höherem Scheinwiderstand führende öffnung größer macht als die öffnung, diein die Führung mit niedrigerem Scheinwiderstand führt. Wenn z. B. in Fig. 10 das rechte Ende denhöheren Scheinwiderstand hat, so wird der SpaltC breiter gemacht als der SpaltB.Durch geeigneteAbstimmung des SpaltesBkann man die Unterteilungswand 39 vollständig beseitigen. Dabei ist dasweitestmögliche Ubertragungsband gegeben für irgendeinen besonderen Satz von Führungs- undKammerscheinwiderständen. Die LängeAdes Umformerabschnitts wird im allgemeinen von dem Wellenwiderstandder Führung 1 und den Scheinwiderständen der Blindwiderstände 38 und 39 abhängen.Das Übertragungsband kann aber noch mehr erweitert werden, indem man den Wellenwiderstand desUmformerabschnitts gleich dem geometrischen Mittel der Endscheinwiderstände macht. In diesem Fallekönnen die Unterteilungswände 38 und 39 auf Streifen beschränkt werden, ähnlich den Streifen 65, 66, 67und 6ß, die in Fig. 15 gezeigt sind und weiter unten noch erläutert werden sollen. Diese Streifen erfüllendie Funktion, die Endblindwiderstände zu neutralisieren.The guide 1 and the partition walls 38 and 39 according to FIG. 10, like the corresponding parts of the arrangements shown in the other figures, can be made of brass or another alloy or another metal with good electrical conductivity. The transmission performance of the filters and transducers can be improved by plating the interior surfaces of the chamber with silver.
The filter according to FIG. 10 can be set up for converting the apparent resistance so that it can be used to connect two wave guides with different wave resistances by making the opening leading into the guide with a higher impedance larger than the opening in the guide leads with a lower impedance. If z. B. in Fig. 10 the right end has the higher impedance, the gapC is made wider than the gapB. By suitable adjustment of the gapB , the partition wall 39 can be completely eliminated. The widest possible transmission band is given for any particular set of lead and chamber resistances. The lengthA of the converter section will generally depend on the characteristic impedance of the guide 1 and the impedance of the reactances 38 and 39. The transmission band can, however, be extended even more by making the wave resistance of the converter section equal to the geometric mean of the end apparent resistance. In this case, the partition walls 38 and 39 can be limited to strips, similar to the strips 65, 66, 67 and 6β shown in FIG. 15 and to be explained further below. The function of these strips is to neutralize the end reactive resistances.
Fig. 11 ist eine teilweise ausgeschnittene perspektivischeAnsicht, welche veranschaulicht, wie zwei Führungen 42 und 43 von ungleichem Wellenwiderstandmiteinander im rechten Winkel ohne Reflexion verbunden werden können. Die Führung 43, welcheden niedrigeren Wellenwiderstand hat, erstreckt sich über die Anschlußstelle hinaus und ist durch eine verschiebbarePlatte 44 abgeschlossen, welche sich mittels der Stoßstange 56 bewegen läßt. Die Platte 44 ist vonder Mitte der Anschlußstelle um einen Abstand entfernt, welcher für Biegungen in der elektrischen EbeneFig. 11 is a partially cut-away perspectiveView which illustrates how two guides 42 and 43 of unequal wave resistancecan be connected to each other at right angles without reflection. The guide 43, whichhas the lower wave resistance, extends beyond the connection point and is displaceable by aPlate 44 completed, which can be moved by means of the bumper 56. The plate 44 is ofaway from the center of the junction by a distance sufficient for bends in the electrical plane
ungefähr gleich — ist und für Biegungen in der magnetischen Ebene ungefähr gleich —. Die geeigneteapproximately equal - is and for bends in the magnetic plane approximately equal -. The appropriate one
Stellung der Platte 44 ist diejenige, welche die optimale Übertragung ergibt; sie läßt sich durch Versuchfeststellen. Im allgemeinen werden jedoch Energiereflexionen auftreten infolge der schlechten Anpassungder Scheinwiderstände der beiden Führungen an der Verbindungsstelle. Diese Reflexionen können imwesentlichen ausgeschaltet werden, indem man einen metallischen Streifen 45 zusätzlich vorsieht, durchwelchen die öffnungDder Verbindungsöffnung eingestellt werden kann.The position of the plate 44 is that which gives the optimal transmission; it can be determined by experiment. In general, however, energy reflections will occur due to the poor matching of the apparent resistances of the two guides at the junction. These reflections can essentially be eliminated by additionally providing a metallic strip 45 through which the openingD of the connecting opening can be adjusted.
Fig. 12 zeigt in perspektivischer Ansicht ein teilweiseausgeschnittenes System für die Umformung des Wellenwiderstandes einer Wellenführung, welche einzylindrisches Gehäuse 47 und einen festen konzenfrischen Kern 48 aus dielektrischem Material aufweist,damit eine Anpassung an den Wellenwiderstand einer luftgefüllten Führung besteht, die ein zylindrisches Gehäuse49 aufweist. Der Kern 48 reicht über das Gehäuse 47 um das Stück F- hinaus und erstreckt sichum ein weiteres StückGin das Gehäuse 49 hinein. Die zylindrische, metallische Zwischenumhüllung 50 umschließtpassend den TeilFdes Kerns 48 und ist mittels der metallischen Endplatten 51 bzw. 52 mitdem Gehäuse 47 und 49 leitend verbunden.Fig. 12 shows a perspective view of a partially cut-out system for the transformation of the wave resistance of a wave guide, which has a cylindrical housing 47 and a solid concentrated core 48 made of dielectric material, so that there is an adaptation to the wave resistance of an air-filled guide, which has a cylindrical housing 49 has. The core 48 extends beyond the housing 47 by the piece F- and extends a further pieceG into the housing 49. The cylindrical, metallic intermediate sheath 50 appropriately encloses the partF of the core 48 and is conductively connected to the housing 47 and 49 by means of the metallic end plates 51 and 52, respectively.
Um eine Wellenführung passend zu einer anderenTo match one wave guide to another
Wellenführung oder irgendeinem anderen Wellenleitmittel zu machen, ist es im allgemeinen notwendig,zwei unabhängige Abstimmsteuerungen vorzusehen. Bei dem System nach Fig. 12 sind diese Steuermöglichkeitendurch die Längen F undGdes dielektrischen Kerns 48 gegeben. Die geeignete Einstellung läßt sichwie folgt ermitteln. Eine der Führungen wird auf ihren Wellenwiderstand abgestellt und dem Umformer insolcher Weise Wellenenergie zugeführt, daß die Wellenenergie durch einen in der anderen Führung angeordnetenDetektor für stehende Wellen hindurchgeht. Danach werden die AbschnitteFundGwechselweiseso eingestellt, daß die stehende Welle immer kleiner wird. Die gewünschte Abstimmung ist erreicht, wennder Detektor anzeigt, daß keine stehende Welle vorhanden ist.To make waveguide or some other waveguiding means, it is generally necessary to provide two independent tuning controls. In the system according to FIG. 12, these control possibilities are given by the lengths F andG of the dielectric core 48. The appropriate setting can be determined as follows. One of the guides is set down on its wave resistance and wave energy is supplied to the converter in such a way that the wave energy passes through a detector for standing waves arranged in the other guide. Then the sectionsF andG are alternately adjusted so that the standing wave becomes smaller and smaller. The desired tuning is achieved when the detector indicates that there is no standing wave.
Ein Sonderfall des Systems nach Fig. 12 ist der, beiwelchem das Gehäuse 47 und die Endplatte 51 weggelassen werden. Dies wird im allgemeinen eine Neuaoeinstellung der StreckenFundGerforderlich machen, um ein geeignetes Zusammenpassen des Scheinwiderstandeszu erhalten. Der vorstehende Teil des Kerns 48 läßt sich nunmehr als dielektrische Antenne für dieAussendung oder Sammlung elektromagnetischer WeI-lenenergie benutzen.A special case of the system of FIG. 12 is that in which the housing 47 and the end plate 51 are omitted. This will generally require a readjustment of the distancesF andG in order to obtain a suitable matching of the impedance. The protruding part of the core 48 can now be used as a dielectric antenna for the transmission or collection of electromagnetic wave energy.
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht eines Umformers im Schnitt, der für die Verbindung einer Führung mitzylindrischem Gehäuse 55, welches mit einem starren dielektrischen Kern 56 ausgefüllt ist, mit einer Führungbestimmt ist, die ein zylindrisches Gehäuse 57 aufweist, das mit einem Mittel geringerer dielektrischerKonstante, wie z. B. Luft, ausgefüllt ist. Das Ummantelungsgehäuse55 und der Kern 56 sind durch die Endplatte 52 hindurchgeführt und ragen um das StückHin das Gehäuse 57 hinein. Der Kern 56 ragtfür sich um ein weiteres Stück / über das Ummantelungsgehäuse 55 hinaus. Der Umformer ist so abgestimmt,daß er die gewünschte Bandmittenfrequenz überträgt; dies wird in der angegebenen Weise durchwechselweise Einstellung der StreckenHund / bis zum Verschwinden der stehenden Welle erreicht.Fig. 13 shows a side view of a converter in section, which is intended for the connection of a guide with a cylindrical housing 55, which is filled with a rigid dielectric core 56, with a guide that has a cylindrical housing 57, which with a mean lower dielectric constant, e.g. B. air is filled. The jacket housing 55 and the core 56 are passed through the end plate 52 and protrude around the pieceH into the housing 57. The core 56 projects by itself a further piece / beyond the cladding housing 55. The converter is tuned so that it transmits the desired band center frequency; this is achieved in the manner indicated by alternately setting the distancesH and / until the standing wave disappears.
Fig. 14 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform des Umformers nach Fig.13.Der in dem Gehäuse 57 liegende AbschnittHdes UmmanteluHgsgchäiises55 ist weggelassen, und der Kern 56 weist eine Ringnut 58 mit einem InnendurchmesserLauf; in die Ringnut 58 paßt die Endplatte 52 hire ή, um auf diese Weise ein parallelesScheinwiderstandselement zu bilden. Der Kern 56 ragt in das Gehäuse 57 mit einer LängeKhinein;zwecks Erleichterung des Zusammenbaus kann dieser innere Teil 59 ein getrennter Teil sein, welcher inirgendeiner geeigneten Weise mit dem eigentlichen Kern 56 verbunden wird, nachdem der die Nut 58aufweisende Teil in die runde öffnung der Endplatte 52 eingesetzt worden ist. Die zwei Veränderlichen bestehenbei diesem Umformer aus dem AbschnittKund dem DurchmesserL.Diese beiden werden, wie bereitsausgeführt, so eingestellt, daß keine stehende Welle vorhanden ist.FIG. 14 shows a longitudinal sectional view of another embodiment of the converter according to FIG.The portion H of the casing 55 lying in the housing 57 is omitted, and the core 56 has an annular groove 58 with an inner diameterL ; The end plate 52 fits into the annular groove 58 in order to form a parallel impedance element in this way. The core 56 protrudes into the housing 57 with a lengthK ; To facilitate assembly, this inner part 59 can be a separate part which is connected in any suitable manner to the actual core 56 after the part having the groove 58 has been inserted into the round opening of the end plate 52. In this converter, the two variables consist of the sectionK and the diameterL. As already stated, these two are set so that there is no standing wave.
Während die Fig. 12, 13 und 14 Konstruktionen vonWellenführungen mit rundem Querschnitt zeigen, so ist es doch verständlich, daß die Umformer untergeeigneter Änderung bei rechtwinkligen oder anders gestalteten Formen der Wellenführungen Anwendungfinden können.While Figs. 12, 13 and 14 constructions ofShow shaft guides with a round cross-section, so it is understandable that the converter undersuitable change for right-angled or differently designed shapes of the shaft guides applicationcan find.
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer teilweiseausgeschnittenen Führung, die man als neutralisierten Viertelwellenumformer für die Verbindung vonzwei Wellenführungen 60 und 61, die hinsichtlich Größe und Wellenwiderstand voneinander abweichen,bezeichnen kann. Die Führungen 60 und 61 haben rechtwinkligen Querschnitt gleicher BreiteM,sieunterscheiden sich aber bezüglich der QuerschnittsdimensionenJ1und /3, welche parallel zur Richtung des elektrischen FeldesEverlaufen. Die Führungen 60 und 61 sind durch einen mittleren Führungsabschnitt62 miteinander verbunden, dessen LängeNungefähr gleich ist einer Viertelwellenlänge oder einem ungeradenVielfachen davon, und zwar bei der zu übertragenden Bandmittenfrequenz. Der Wellenwiderstanddes Abschnitts 62 ist ungefähr auf das geometrische Mittel derjenigen der Führungen 60 und 61 eingestellt,indem seine HöheI2gleich V7J1Ti3 gemacht ist.Da der Querschnitt des Systems sich an jeder der Verbindungsstellen 63 und 64 in Richtung des elektrischenFeldesEändert, erscheinen die Verbindungen als parallele Blindwiderstände von kapazitivem Charaktervon der in Fig. 1 gezeigten Art. Um diese Blindwiderstände zu neutralisieren, ist die Verbindungsstelle63 in der magnetischen Richtung durch zusätzliche Anordnung der Streifen 65 und 66 eingeschnürt;in ähnlicher Weise ist die Verbindungsstelle 64 verengt durch die Streifen 67 und 68. Diese Streifen sindmit einer geeigneten BreitePausgebildet, um einen parallelen induktiven Blindwiderstand einzuführen,welcher bei der zu übertragenden Bandmittenfrequenz größenmäßig gleich dem zugeordneten kapazitivenBlindwiderstand ist, aber umgekehrtes Vorzeichen hat. Auf diese Weise wird jede der Verbindungsstellen 63und 64 in einem parallelen Resonanzblindwiderstand der in Fig. 4 gezeigten Art umgewandelt.15 shows a perspective view of a partially cut-out guide which can be referred to as a neutralized quarter-wave converter for the connection of two wave guides 60 and 61 which differ from one another in terms of size and wave resistance. The guides 60 and 61 have a right-angled cross-section of the same widthM, but they differ with regard to the cross-sectional dimensionsJ1 and /3 , which run parallel to the direction of the electric fieldE. The guides 60 and 61 are connected to one another by a central guide section 62, the lengthN of which is approximately equal to a quarter wavelength or an odd multiple thereof, namely at the band center frequency to be transmitted. The wave resistance of section 62 is set approximately to the geometric mean of that of guides 60 and 61 by making its heightI2 equal to V7 J1 Ti3 . Since the cross-section of the system changes at each of the junctions 63 and 64 in the direction of the electric fieldE , the connections appear as parallel reactances of a capacitive character of the type shown in FIG constricted in the magnetic direction by the additional arrangement of the strips 65 and 66; Similarly, the junction 64 is narrowed by the strips 67 and 68. These strips are formed with a suitable widthP to introduce a parallel inductive reactance which, at the band center frequency to be transmitted, is equal in size to the associated capacitive reactance, but has the opposite sign . In this way, each of the junctions 63 and 64 is converted into a parallel resonance reactance of the type shown in FIG.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines teilweiseausgeschnittenen Bandwellenführungsfilters, welches aus zwei hintereinander geschalteten Resonanzkammern70 und 71 besteht. Das zylindrische metallische Gehäuse 72 hat drei UnterteilungswändeJ2,,74 und 75, deren ZwischenabstandRetwa gleicheiner halben Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen davon ist, und zwar bei der zu übertragenden noBandmittenfrequenz. Die Unterteilungswände 73, 74 und 75 sind mit mittleren, runden öffnungen versehen,die mit ihren Durchmessern 5 bzw.Tbzw.Ubezeichnet sind. Und eine Einstellung der wirksamenLängeRder Kammer zu ermöglichen, ist ein Paar gegenüberliegender Abstimmschrauben 76 und 77 fürdie Kammer 70 und ein zweites ähnliches Schraubenpaar 78 und 79 für die Kammer 71 vorgesehen.16 shows a perspective view of a partially cut-out band wave guide filter, which consists of two resonance chambers 70 and 71 connected in series. The cylindrical metallic housing 72 has threepartition walls J2, 74 and 75, the spacingR of which is approximately equal to half a wavelength or an integral multiple thereof, namely at the band center frequency to be transmitted. The dividing walls 73, 74 and 75 are provided with central, round openings, which are designated with their diameters 5 andT andU, respectively. And to enable adjustment of the effective lengthR of the chamber, a pair of opposing tuning screws 76 and 77 are provided for the chamber 70 and a second similar pair of screws 78 and 79 for the chamber 71.
Das Filter nach Fig. 16 wird im allgemeinen zwei Übertragungsspitzen aufweisen, zwischen welchen der iaoFrequenzabstand verringert wird, wenn die öffnungT in der mittleren Unterteilungswand 74 verkleinertwird. Bei genügend kleiner öffnungTwerden die beiden Übertragungsspitzen in eine einzige Spitze zusammenfallen.Wenn die öffnungTin ihrer Größe verringert wird, wird es notwendig sein, die effektiveThe filter according to FIG. 16 will generally have two transmission peaks, between which the generally frequency spacing is reduced when the openingT in the central partition wall 74 is reduced. If the openingT is sufficiently small, the two transmission peaks will coincide into a single point. If the openingT is reduced in size, it will be necessary to use the effective
LängeRjeder Kammer durch Einwärtsschrauben der ,. Abstimmschrauben 76, 77, 78 und 79 zu vergrößern,um die gleiche Bandmittenfrequenz beizubehalten. Um andererseits das Übertragungsband zu verbreitern,wird die ÖffnungTvergrößert und werden die Schrauben 76, 77, 78 und 79 zurückgedreht.LengthR of each chamber by screwing the,. Increase tuning screws 76, 77, 78 and 79 to maintain the same band center frequency. On the other hand, in order to widen the transfer belt, the openingT is enlarged and the screws 76, 77, 78 and 79 are turned back.
Wenn der gewünschte Abstand zwischen den Übertragungsspitzen durch Einstellung der ÖffnungTverwirklicht ist, kann die Einbuchtung zwischen den Spitzen ausgefüllt und demgemäß eine mehr gleichmäßige Übertragungscharakteristik innerhalb desBandes verwirklicht werden, indem man die Öffnungen S undUin den Endunterteilungswänden 73bzw. 75 vergrößert. Wenn die Öffnungen S undU größer gemacht werden, werden die Kammern durchZurückdrehen der Schrauben 76, 77, 78 und 79 erneut abgestimmt, um die gleiche Bandmittenfrequenz aufrechtzuerhalten. Natürlich kann auch die entgegengesetzte Einstellung durchgeführt werden; das heißt,man kann die ÖffnungenSundUverkleinern und die Abstimmschrauben eindrehen.When the desired distance between the transfertips is achieved by adjusting the opening T , the indentation between the tips can be filled and accordingly a more uniform transfer characteristic within the belt can be achieved byenlarging the openings S and U in the end partition walls 73 and 75, respectively. As openings S andU are made larger, the chambers are retuned by turning back screws 76, 77, 78 and 79 to maintain the same band center frequency. Of course, the opposite setting can also be carried out; that is, you canreduce the size of the openings S andU and screw in the tuning screws.
Solange das Übertragungsband die Bandmittenfrequenz um etwa i°/0 überschreitet, werden die Endöffnungen S undUauf etwa gleicher Größe gehalten.as Für schmalere Bänder aber wird man gewöhnlich feststellen, daß man einen Wellenwiderstandabschluß fürdas Sendeende dadurch erreichen kann, daß man die von der Wellenenergiequelle am weitesten entfernteÖffnung kleiner ausführt als die Öffnung, die dieser Quelle am nächsten liegt. Wenn z. B» bei^dem Filternach Fig. 16 die Wellen von links her eintreten, so wirddie ÖffnungUkleiner ausgeführt als die Öffnung £.Gleichzeitig empfiehlt es sich, die effektive LängeR der ersten Kammer 70 kürzer zu machen als diejenigeder zweiten Kammer 71. Diese Einstellung wird verwirklicht, indem man entweder die Schrauben 76und 77 ausdreht .oder die Schrauben 78 und 79 eindreht.As long as the transfer band exceeds the band center frequency by about i ° /0 , the end openings S andU are kept at about the same size. As for narrower bands, however, it will usually be found that a wave impedance termination for the transmitting end can be achieved by making the opening furthest from the wave energy source smaller than the opening closest to this source. If z. If the waves enter the filter according to FIG. 16 from the left, the openingU is made smaller than the opening E. At the same time, it is advisable to make the effective lengthR of the first chamber 70 shorter than that of the second chamber 71. This setting is achieved by either unscrewing the screws 76 and 77 or screwing in the screws 78 and 79.
Es sei bemerkt, daß die Bandmittenfrequenz des Übertragungsbandes nach der einen oder anderenRichtung verschoben werden kann durch entsprechende Einstellung der vier Abstimmschrauben. Bei festerGrößeneinstellung der Öffnungen S,TundUkann man die Bandmitte auf eine niedrigere Frequenz einstellen, wenn man die Schrauben 76, 77, 78 und 79 eindreht; umgekehrt kann man eine Verschiebung auf eine höhere Frequenz erreichen, wenn man alle vierSchrauben ausdreht. Um die Höhe einer Übertragungsspitze zu steigern und die Höhe der anderen Übertragungsspitze herabzusetzen, werden die der einen Kammer zugeordneten Schrauben, z. B. 76 und 77, eingeschraubt, während die Schrauben 78 und 79, dieder anderen Kammer zugeordnet sind, ausgeschraubt werden.It should be noted that the center frequency of the transmission band can be shifted in one direction or the other by adjusting the four tuning screws accordingly. If the size of the openings S,T andU is fixed, the center of the band can be set to a lower frequency by turning in the screws 76, 77, 78 and 79; conversely, a shift to a higher frequency can be achieved if all four screws are removed. In order to increase the height of a transmission tip and reduce the height of the other transmission tip, the screws associated with one chamber, e.g. B. 76 and 77, while the screws 78 and 79, which are assigned to the other chamber, are unscrewed.
Fig. 17 zeigt ein Zweikammerfilter, welches demjenigen nach Fig. 16 ähnlich ist mit der Abweichung,daß die veränderlichen Blindwiderstände von der in Fig. 9 gezeigten induktiven Art sind. Die Öffnungenin den Unterteilungswänden 73, 74 und 75 können in der zur Fig. 16 erläuterten Weise und zu den dortangegebenen Zwecken größer oder kleiner gemacht werden. In diesem Falle aber werden zur Einstellungder effektiven Längen der Kammern 70 und 71 dieAbstimmschraubeneingedreht, wenn sie imFalle derFig. 16ausgeschraubt werden, und umgekehrtaus- geschraubt, wenn sie imFalle der Fig.16 eingedrehtwurden. Das Filternach Fig. 17 kann so bemessenund eingestelltwerden, daß es im wesentlichen diegleiche ArtÜbertragungscharakteristikergibtwiediejenige, die man miteinem Filter nach Fig.16erreichen kann.FIG. 17 shows a two-chamber filter which is similar to that of FIG. 16 with the difference that the variable reactances are of the inductive type shown in FIG. The openings in the partition walls 73, 74 and 75 can be made larger or smaller in the manner explained in relation to FIG. 16 and for the purposes indicated there.In this case, however, the tuning screws arescrewed in to adjust the effective lengths of the chambers 70 and 71 if they are screwed out in thecase of FIG. 16 , and vice versaif they were screwed in in the case of FIG. The filter of FIG. 17 can be dimensionedand adjusted so that itgivesessentially the same type of transfer characteristic asthat which can be achieved with a filter according to FIG.
Durch Verwendungvon drei oder mehr gekoppeltenKammern, die inHintereinanderanordnungmitein ander verbundensind, läßt sich einFilter mit dreiÜbertragungsspitzen,einer gleichmäßigeren Übertragungscharakteristik und schärferenBegrenzungenschaffen. Fig. 18zeigt eine teilweise schematische Querschnittsdarstellung eines als Beispiel gegebenenDreikammerfilters,das eine zylindrische,metallische Ummantelung 81 mitzwei Endunterteilungswänden 82und 85 undzweimitAbstand angebrachten Zwischenunterteilungswänden83 und 84 aufweist,welche die Führung inzwei Endkammern 86 und 88 und eineZwischenkammer87 unterteilen. Die beidenEndunter- teilungswände 82und 85 haben mittlere, runde öffnungen89 bzw. 92, welche gewöhnlich gleich großen Durchmesser haben, der aber größer als die gewöhnlichgleichgroßen Öffnungen 90 und 91 in den Zwischenunterteilungswänden83 bzw. 84 ist. Auch dieEnd kammern 86 und88 werden gewöhnlich gleiche LängeXgohaben, währenddie dazwischen liegendeKammer, also hier die Kammer87, eine etwas größere LängeYaufweist. Wiedargestellt, enthalten diedrei Kam mern 86, 87 und88 schematisch veranschaulichteparallele Scheinwiderstände Z1, Z2undZ3,diejeweilsan die mittlerenStellen angeschlossensind. Diese Scheinwiderstände Z1, Z2und Z3 könnenbeispielsweise von der in Fig.8 oder Fig. 9 gezeigtenArtseinund sind zweckmäßigveränderlich, so daß die effektiveLänge derzugehörigen Kammer in geeigneter Weiseeinstellbarist,wiees bereits erläutert wurde.By using three or more coupledchambers that are connected in series withone another , afilter with three transmission peaks, a more uniform transmission characteristic and sharperboundaries can be created. Fig. 18 is a partially schematic cross-sectional representation of a given as an examplethree-chamber filter which has a cylindrical,metallic casing 81 with two Endunterteilungswänden 82and 85 and twospaced applied between partition walls 83 and 84which lead into two end chambers 86 and 88 and anintermediate chamber 87 subdivide. The twoEndunter- partition walls 82 and 85 have central circular openings 89 and 92, respectively, which have generally the same diameter, but larger than the usuallyequal-sized openings 90 and 91 in the intermediate partition walls 83 and 84 respectively. Theend chambers 86 and 88 will usually have the same lengthX go, while the intermediatechamber, so here the chamber 87, has a slightly greater lengthY. As shown, thethree chambers contain 86, 87 and 88 schematically illustratedparallel impedances Z1 , Z2 andZ3 , which areeach connected to the middle points. These impedances Z1, Z2 and Z3 mayexample, by the in FIG. 8 or FIG. Bethe type shown 9and are appropriately changeable, so that the effectivelength of the associated chamber isadjustable in a suitable manner,as has already been explained .
Diefolgenden Einstellmaßnahmen werdenfürdasDreikammerfilterder Fig. 18 vorgeschlagen.Die Endkammern 86 und88 werden in einer LängeXvon an genähert einerhalben Wellenlänge oder einem ganzzahligenVielfachen davon bei der zu übertragendenBandmittenfrequenzausgeführt und jeweils für sichmittels dereinstellbaren BlindwiderständeZ1undZ3abgestimmt, sodaß die primäre Übertragungsspitzebei dergewünschten Bandmittenfrequenz liegt.DieEndkammern 86und 88 werden dann an beiden Seitender mittleren Kammer87 angeschlossen,welche fürein Dreispitzfilter ineiner LängeYvonangenähert einer halbenWellenlänge oder einem ganzzahligenVielfachen davon bfei der Bandmittenfrequenzaus-geführt wird. Dieeffektive Länge der mittlerenKammer 87 wird dann mit Hilfedesveränderlichen Blind widerstandes Z2abgestimmt, bis die beiden sekundärenÜbertragungsspitzen,die beiderseits derprimären Spitzen liegen,gleichen Abstand von der letzterenhaben. Danach werdendie Öffnungen 90 und91 in den mittleren Unterteilungswänden 83und84 gleichförmig eingestellt,damit sich die gewünschteBand breite ergibt.Schließlich werden dieÖffnungen 89und 92 in denEndunterteilungswänden 82 und 85gleich- 1 asmäßig eingestellt,damit ein flaches Band entsteht.The following adjustment measures areproposed for thethree-chamber filter of FIG.The end chambers 86 and 88 are carried out in a lengthXof approximately half a wavelength or an integral multiple thereof at theband center frequency to be transmitted and eachtuned individually by means of the adjustable reactancesZ1 andZ3 , so that the primary transmissionpeak at the desired band center frequency.The end chambers 86 and 88 are then connected to both sides ofthe middle chamber 87,which is designed for a three- cornered filter with a lengthY ofapproximately half a wavelength or an integralmultiple thereof at the band center frequency. The effective length of the middleKam mer 87 is then adjusted with the help of thevariable blind resistance Z2 until the two secondarytransmission peaks, which are onboth sides of the primary peaks, have the same distance from the latter. Thereafter, the openings 90 and91 in the central partition walls 83 and84 are set uniformly so that the desiredband width results. Finally, theopenings 89 and 92 in the end partition walls 82 and 85 areevenly adjusted to form a flat band.
Das Filter nach Fig. 18 kann mit einer Zweispitzencharakteristikausgeführt sein, indem man die LängeY der mittleren Kammer ungefähr gleich einem ungeradenganzzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge bei der Bandmittenfrequenz macht. Dabei wirdeine Sekundärspitze auf Nullfrequenz oder Unendlichfrequenz verlegt, während die andere Sekundärspitzenahezu mit der primären Spitze zusammenfällt. Durch geeignete Einstellung von Z2 können die beiden letztgenanntenSpitzen um das erforderliche Maß getrennt gehalten werden, damit sich die gewünschte Bandbreiteergibt. Danach werden alle vier öffnungen 89, 90, 91 und 92 eingestellt zwecks Erzielung einer gleichmäßigenÜbertragungscharakteristik innerhalb des Bandes.The filter of Fig. 18 can be implemented with a two-peak characteristic by making the length Y of the central chamber approximately equal to an odd integral multiple of a quarter wavelength at the band center frequency. One secondary peak is shifted to zero frequency or infinite frequency, while the other secondary peak almost coincides with the primary peak. By suitably setting Z2 , the two last-mentioned peaks can be kept separated by the required amount so that the desired bandwidth is obtained. Then all four openings 89, 90, 91 and 92 are adjusted in order to achieve a uniform transfer characteristic within the band.
Fig. 19 ist eine perspektivische, teilweise ausgeschnitteneDarstellung eines Bandunterdrückungsfilters, welches aus einer rechtwinkligen Wellenführung96 und drei abgestimmten SeitenzweigkammernFig. 19 is a perspective view partially cut awayRepresentation of a band suppression filter, which consists of a right-angled wave guide96 and three coordinated side branch chambers
ao 97, 98 und 99 besteht. Die Kammern sind an ihren äußeren Enden mittels Endplatten 100, 101 bzw. 102geschlossen und weisen gegenüber der Führung 96 die öffnungen 103, 104 bzw. 105 auf. Die Mitten deröffnungen 103, 104 bzw. 105 sind voneinander umetwa eine Viertelwellenlänge oder ein ungerades ganzzahliges Vielfaches davon bei der Mittelfrequenz deszu unterdrückenden Bandes getrennt. Wie bei den anderen Ausführungen ist das elektrische Feld vonvorherrschend transversalen elektrischen Wellen in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung polarisiert.Jede der Zweigkammern 97, 98 und 99 ist so abgestimmt, daß sie bei der Bandmittenfrequenz inResonanz kommt; dies läßt sich durch geeignete Wahl der Kammerlänge bewerkstelligen, wobei die Resonanzauf die gewünschte Schärfe eingestellt wird durch geeignete Wahl der Weite der zugehörigen öffnung 103,104 bzw. 105. Das dargestellte Dreizweigfilter kann sobemessen sein, daß es eine hohe Abstimmung bei der Bandmittenfrequenz und beiderseits davon eine Frequenzmit im wesentlichen vollkommener Übertragung aufweist, welche sehr scharfe Begrenzungen liefert.ao 97, 98 and 99 exists. The chambers are at their outer ends by means of end plates 100, 101 and 102, respectivelyare closed and have openings 103, 104 and 105 opposite guide 96. The middle of theOpenings 103, 104 and 105, respectively, are spaced from each otherabout a quarter wavelength or an odd integer multiple thereof at the center frequency of theto be suppressed band separated. As with the other versions, the electric field is frompredominantly transverse electric waves polarized in the direction indicated by an arrow.Each of the branch chambers 97, 98 and 99 are tuned to operate at the center band frequency inResponse is coming; this can be achieved by a suitable choice of the chamber length, with the resonanceis set to the desired sharpness by suitable selection of the width of the associated opening 103,104 or 105. The illustrated three-branch filter can sobe sized so that there is a high tuning at the band center frequency and one frequency on either side of itwith essentially perfect transmission which provides very sharp boundaries.
Es ist natürlich verständlich, daß entweder mehr oder weniger als drei Seitenzweigkammern vorgesehensein können. Außerdem können die Kammern von jeder der vier Seiten der Wellenführung 96 abzweigen,obwohl es gewöhnlich vorzuziehen sein wird, die Kammern längs der Seiten anzuordnen, welche parallelzu dem elektrischen FeldEverlaufen, wie es bei der gezeigten Ausführung der Fall ist. Die Kammernkönnen auf verschiedene Resonanzfrequenz abgestimmt sein, um die Breite des Unterdrückungsbandes zu vergrößern. So können beispielsweise zwei 'auf wenig unterschiedliche Frequenz abgestimmte j Kammern benutzt werden, um zwei Abstimmspitzen jIt will of course be understood that either more or fewer than three side branch chambers can be provided. In addition, the chambers may branch off from any of the four sides of the waveguide 96, although it will usually be preferable to arrange the chambers along the sides which are parallel to the electric fieldE , as is the case with the embodiment shown. The chambers can be tuned to different resonance frequencies in order to increase the width of the suppression band. For example, two chambers tuned to a little different frequency can be used to generate two tuning peaks
mit zwischenliegender fester Abstimmung zu erhalten, jWenn ein noch weiteres Band erwünscht ist, kann irgendeiner der Zweige oder alle Zweige 100, 101 und102 durch Zweige von der in Fig. 21 gezeigten und noch näher zu beschreibenden Art ersetzt sein.with a fixed vote in between, jIf yet another band is desired, any or all of the branches 100, 101 and102 may be replaced by branches of the type shown in FIG. 21 and to be described in more detail below.
Fig. 20 zeigt eine andere Ausführungsform eines Bandunterdrückungsfilters mit einer Seitenzweigkammer110, die mit der öffnung 106 in die Führung 96mündet, und einer zweiten Kammer 107, die mit der Kammer 110 durch die in der Zwischenwand 109 vorgeseheneöffnung 108 gekoppelt ist. Jede der Kammern 107 und 110 ist so abgestimmt, daß sie bei der Bandmittenfrequenzin Resonanzschwingung kommt. Das Filter hat zwei Abstimmspitzen, deren Abstand vonder Größe der öffnung 108 abhängt.Fig. 20 shows another embodiment of a band suppression filter having a side branch chamber110, which with the opening 106 in the guide 96opens, and a second chamber 107, which with the chamber 110 through the provided in the partition wall 109Opening 108 is coupled. Each of the chambers 107 and 110 are tuned to operate at the center band frequencycomes into resonance oscillation. The filter has two tuning tips whose distance is fromthe size of the opening 108 depends.
Fig. 21 zeigt ein Wellenführungsfilter unter Anwendungeiner anderen Ausführung des Seitenzweigs 114, welcher so bemessen sein kann, daß er einschmales Frequenzband entweder überträgt oder unterdrückt. Der Zweig 114 weist eine Endkammer inauf, die durch die öffnung 112 in einen Seitenzweigabschnitt113 von der LängeQ1mündet, welcher dieKammer in mit der Haupt Wellenführung 96 verbindet. In AbstandQ2von der Seite der Hauptführung96 ist parallel zu dem Abschnitt 113 ein Blindwiderstandzweig Z4 angebracht, welcher beispielsweisevon der in Fig. 8 oder 9 gezeigten Art sein kann. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 19bemerkt, können zwei oder mehr Zweige 114 vorgesehensein, um ein breiteres Band zu erhalten.Figure 21 shows a waveguide filter employing another embodiment of the side branch 114 which can be sized to either transmit or reject a narrow band of frequencies. The branch 114 has an end chamber in which opens through the opening 112 in a side branch section 113 of the lengthQ1 , which connects the chamber in with the main wave guide 96. At a distanceQ2 from the side of the main guide 96, a reactance branch Z4 is attached parallel to the section 113, which can be of the type shown in FIG. 8 or 9, for example. As already noted in connection with FIG. 19, two or more branches 114 can be provided in order to obtain a wider band.
Die Einstellung des Filters nach Fig. 21 ist wie folgt:Zunächst wird die Endkammer in so abgestimmt, daß sie bei der gewünschten Bandmittenfrequenz inResonanz kommt. Im Falle einer Banddurchlaßcharakteristik wild dann die LängeQ1des Abschnitts113 eingestellt, bis die durch die Hauptführung 96 wandernden Wellen von der Bandmittenfrequenz freiübertragen werden. Der AbstandQ2wird dadurch festgestellt, daß man im Wege des Versuchs einenPunkt ausfindig macht, wo innerhalb des Abschnitts 113 die Spannung der stehenden Welle ein Minimumist. Nunmehr wird die Frequenz der Wellen auf eine erheblich nach einer Seite von der Bandmitte liegendenFrequenz eingestellt, und die Größe des Blindwiderstands Z4 so bemessen, daß eine Abstimmspitze erhaltenwird. Wenn eine symmetrische Charakteristik erwünscht ist, wird die Größe von Z4 erst für eineFrequenz in einem bestimmten Abstand auf einer Seite der Bandmitte festgestellt und danach für einezweite Frequenz, die im gleichen Abstand auf der anderen Seite der Bandmitte liegt. Der Blindwiderstandwird dann auf einen Mittelwert der beiden so festgestellten Werte eingestellt. Im Falle einer Bandunterdrückungscharakteristikist die Einstellung dieselbe, wie es beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die LängeQ1auf Kraftreflexion bei Bandmittenfrequenzeingestellt wird undZ4 auf eine Übertragungsspitze bei einer Frequenz auf der einen oder anderenSeite der Bandmitte.The setting of the filter according to FIG. 21 is as follows: First, the end chamber is tuned in such a way that it comes into resonance at the desired band center frequency. In the case of a band pass characteristic, the lengthQ1 of the section 113 is then adjusted until the waves traveling through the main guide 96 are freely transmitted from the band center frequency. The distanceQ2 is determined by making the experiment to find a point where, within the section 113, the voltage of the standing wave is a minimum. The frequency of the waves is now set to a frequency lying considerably to one side from the center of the band, and the size of the reactance Z4 is dimensioned so that a tuning peak is obtained. If a symmetrical characteristic is desired, the size of Z4 is determined first for a frequency at a certain distance on one side of the center of the band and then for a second frequency that is the same distance on the other side of the center of the band. The reactance is then set to an average of the two values thus determined. In the case of a band suppression characteristic, the setting is the same as described, except that the lengthQ1 is set to force reflection at mid-band frequency and Z 4 to a transmission peak at a frequency on either side of the center band.
Fig. 22 zeigt eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Darstellung einer Zweigfilteranordnung zurAbtrennung von Wellenenergie in einzelne Kanäle auf Frequenzbasis. Die Anordnung umfaßt eine rechteckigeHauptwellenführung 115 und fünf Filter 116,117, 118, 119 und 120, von denen jedes durch einevordere öffnung mit der Hauptführung 115 in Verbindungsteht. Wie gezeigt, sind die Filter von der in Fig. 16 und Fig. 17 gezeigten Zweikammerausführung;sie haben aber an Stelle eines runden einen rechteckigen Querschnitt. Der Einfachheit halber sind dieden Kammern zugeordneten veränderlichen Blind- 1*5widerstände nicht gezeigt. Es ist natürlich verstand-22 shows a perspective, partially cut-away illustration of a branch filter arrangement forSeparation of wave energy into individual channels on a frequency basis. The arrangement comprises a rectangular oneMain shaft guide 115 and five filters 116,117, 118, 119 and 120, each of which is preceded by afront opening with the main guide 115 in connectionstands. As shown, the filters are of the two-chamber design shown in Figures 16 and 17;but instead of a round one they have a rectangular cross-section. For the sake of simplicity, those areVariable blind 1 * 5 associated with the chambersresistors not shown. It is of course understood-
81S38481S384
lieh, daß jedes Filter aus nur einer Kammer bestehenoder mehr als zwei Kammern aufweisen kann. Bei den Filtern 116 bis 120 handelt es sich um Bandfilter mitunterschiedlichen Bandmittenfrequenzen F1,F2, F3,F4 bzw. F5. Die entsprechenden Wellenlängen beiBandmittenfrequenz sind A1, A2, A3, A4 bzw. A5. JedesFilter ist so bemessen, daß es bei seiner Mittelfrequenz zu der Führung 115 hinsichtlich des Wellenwiderstandespaßt. Eines der Filter, nämlich 116, ist an dasborrowed that each filter can consist of only one chamber or more than two chambers. The filters 116 to 120 are band filters with different band center frequencies F1 ,F2 , F3 , F4 or F5 . The corresponding wavelengths at band center frequency are A1 , A2 , A3 , A4 and A5, respectively. Each filter is sized to match guide 115 at its center frequency in terms of wave impedance. One of the filters, namely 116, is connected to the
Ende der Führung 115 angeschlossen. Das Ende der Führung 115 könnte abweichend hiervon durch eineMetallplatte abgeschlossen sein. Um die Hauptführung 115 über den Frequenzbereich für alle Kanälein geeigneter Weise zu begrenzen, sollte jedes Filter,Connected to the end of the guide 115. The end of the guide 115 could deviate from this by aMetal plate to be completed. To the main guide 115 about the frequency range for all channelsin an appropriate manner, each filter should
mit Ausnahme des Filters 116, an die Hauptführung an einem Punkte höchster Spannung für die stehendeWelle der Bandmittenfrequenz des jeweiligen Filters angeschlossen sein. Die AbständeJ1, J2, J3und /4können z.B. gleich1I1Xi,1^5.3Uhbzw·3I ih Sf-with the exception of the filter 116, be connected to the main guide at a point of highest voltage for the standing wave of the band center frequency of the respective filter. The distancesJ1 , J2 , J3 and /4 can, for example, equal1 I1 Xi,1 ^5 .3 Uhor3 I ih Sf-
macht werden. Unter der Annahme, daß die in die Führung 115 im Sinne der Pfeilrichtung 121 eintretendeEnergie die Frequenzen enthält, die innerhalb aller Bänder liegen, so wird diese Energie durch dieFilter 116 bis 120 in fünf Einzelkanäle aufgeteilt, wiees die austretenden Pfeilrichtungen veranschaulichen. Wenn die Bandmittenfrequenzen F1 bis F5 genügendAbstand voneinander haben, wird keines der Filter durch die anderen Filter in wahrnehmbarer Weise beeinflußt.power will be. Assuming that the energy entering the guide 115 in the direction of the arrow 121 contains the frequencies that lie within all bands, this energy is divided by the filters 116 to 120 into five individual channels, as the exiting arrow directions illustrate. If the band center frequencies F1 to F5 are sufficiently spaced from one another, none of the filters is noticeably affected by the other filters.
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