DE746838C

DE746838C - Bandfilter fuer ultrakurze Wellen

Info

Publication number: DE746838C
Application number: DET53036D
Authority: DE
Priority date: 1939-11-07
Filing date: 1939-11-08
Publication date: 1944-12-27

Description

Bandfilter für ultrakurze Wellen Die Erfindung betrifft ein Bandfilter für ultrakurze Wellen. Es ist bekannt, daß man metallisch umschlossene Hohlräume zu elektrischen Schwingungen anregen kann, deren Frequenz von den Abmessungen des Hohlraumes abhängt. Die Anregung geschieht insbesondere durch in den Raum hineinragende Kopplungsmittel, wie Antennen oder Koppelschleifen, oder auch durch in dem Hohlraumangebrachte Hochfrequenzerzeuger, z. B. Magnetronsysteme. Solche Hohlräume eignen sich besonders als Frequenzstabilisatoren für sehr kurze Wellen, bei denen die üblichen Resonanzkreise aus konzentrierten oder verteilten Induktivitäten und Kapazitäten nicht mehr ausführbar sind wegen der zu kleinen notwendigen Abmessungen. Es sind auch Hohlräume dieser Art von prismatischer Form, insbesondere solche von rechteckigem Querschnitt, bekannt.
Gemäß der Erfindung ist ein Bandfilter für ultrakurze Wellen dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfilter als ein Hohlraumresonator in Form eines pristnatischen Körpers ausgebildet ist, dessen Kantenlängen so gewählt sind. daß der Körper in mehreren nahe benachbarten Eigenfrequenzen anregbar ist.
Die Wellenlänge der Eigenschwingung eines Hohlraumes vom Eo""=-Typus mit rechteckigem Querschnitt ist gegeben durch die Formel: Hierbei sind a und b die beiden Rechteckseiten, und yit und jz sind rlie Oberwellen, in welchen die Rechteckseiten erregt «-erden.
Abb. z zeigt einen Schnitt durch einen solchen rechteckigen Resonator mit den Seiten a und b. Die Kurven deuten die Ordnung an. in denen die einzelnen Rechteckseiten erregt sind. Für den gezeichneten Fall ist M = 3 und za = z. Es handelt sich also um eine Welle von E031 -Typus. Für quadratischen Querschnitt, d. h. a = b, folgt für die Eigenwellenlänge Die beiden Oberschwingungen, die gegeben sind einerseits durch in = --i und st = z.. andererseits durch zft = z_ und n = z1 (wobei .-i und z. bestimmte ganze Zahlen sind). besitzen in diesem Fall die gleiche Eigenwelle, da die Seiten a und b ja bei gleicher Seitenlänge prinzipiell nicht unterscheidbar sind. Weicht jedoch die eine Seitenlänge von der anderen um einen sehr kleinen Betrage ab, so gehören zu den beiden Schwingungsmöglichkeiten zwei verschiedene Resonanzlagen. Abb. a zeigt einen solchen prismatischen Hohlraum mit beinahe quadratischem Querschnitt. Die eine Seite hat die Länge a und die andere die Länge a + -. Die Rechnung ergibt einen Wellenunterschied der beinen Eigenwellen von: Für genügend kleine E erhält man also sehr i)enachbarte Eigenwellen. Diese Eigenschaft eines prismatischen Hohlraumresonators wird bei der Erfindung ausgenutzt. Die Ankopplung kann so gewählt werden, daß ohne Veränderung derselben beide Schwingungsarten angeregt werden.
In Abb. :2 sind als Ankopplungsmittel die beiden Koppelschleifen i und 2 als Eingangs-und Ausgangskoppelschleifen dargestellt.
Man erhält bei einem solchen Resonator eine Art Bandfiltercharakteristik,wie dies bei größeren Wellenlängen durch die Kopplung zweier auf benachbarte Frequenzen abgestimmter Schwingkreise erreicht werden kann.
Bis hierher war für die dritte Dimension des prismatischen Hohlraumes angenommen, daß die Nullschwingung erregt wurde, d. h. also dar die elektrische Feldstärke in dieser Richtung die Komponente Null besitzt. Es handelte sich also um eine Schwingung, die man mit dem Symbol Eonn bezeichnet. Die gleichen Überlegungen wie oben gelten aber auch für den allgemeinen Schwingungstyp, bei welchem also auch in der dritten Dimension eine Oberschwingung erregt wird. Für eine solche Anordnung, bei der der Resonator die-Form eines Kubus besitzen würde, dessen Seitenlängen geringfügige Abweichungen gegeneinander besitzen, erhält man drei ver-,chiedene benachbarte Eigenwellen, wodurch die Bandfiltercharakteristik noch verbessert werden kann.
Die Anordnung ist natürlich nicht auf prismatische Hohlräume mit rechteckigem Querschnitt bzw. auf annähernd würfelförmige Hohlräume beschränkt, sondern kann auch im Zusammenhang mit komplizierteren Hohlräumen benutzt werden. So besteht beispielshalber die Möglichkeit, bei einem mehr als Ofl:icliigeti Vielflach mehr als drei benachbarte Resonanzen zu erzeugen. Auch lassen sich die gleichen Prinzipien, die oben für die E-Wellen auseinandergesetzt sind, auch für H-Wellen anwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bandfilter für ultrakurze Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfilter als ein Hohlraumresonator in Form eines prismatischen Körpers ausgebildet ist, dessen Kantenlängen so gewählt sind, daß der Körper in mehreren nahe benachbarten Eigenfrequenzen anregbar ist und daß an dem Resonator Kopplungsmittel vorgesehen sind, welche ohne Veränderung die Anregung der verschiedenen Eigenfrequenzen gestatten. z. Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dar der Resonator einen nahezu quadratischen Querschnitt besitzt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift ....... Tr. 2 1o6 768; Proceedings of the Institute of Radio Engineeers (1938), S. 1498 bis 1;7ä.