Bandpassfilter

Abstract

 Ein Bandpaßfilter aus Hohlleiter-Resonatoren (1, 2, 3, 4), von denen die jeweils benachbarten über ein gemeinsames Koppelblech (7) mechanisch miteinander verbunden und elektrisch über Koppelschlitze gekoppelt sind, während der erste und der letzte Resonator durch je ein Endblech (5, 6) verschlossen ist, läßt sich dann besonders konstengünstig fertigen, wenn jeder der Rohrabschnitte (1, 2, 3, 4) aus einem längsgeschweißten Blech besteht und die Endbleche (5, 6) und das wenigstens eine Koppelblech (7) an ihrem Umfang Laschen (8) haben, die auf den jeweiligen Rohrabschnitt bzw. den benachbarten Rohrabschnitt umgebogen und dann verschweißt werden. Die Stöße zwischen den Endblechen (5, 6) sowie zwischem dem mindestens einen Koppelblech (7) einerseits und dem jeweiligen Rohrabschnitt andererseits sind verlötet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Bandpaßfilter aus n Hohlleiter-Resonatoren (n ≥ 2), von denen die jeweils benachbarten über ein gemeinsames Koppelblech mechanisch miteinander verbunden und elektrisch über Koppelschlitze gekoppelt sind und der erste sowie der n-te Resonator durch je ein Endblech verschlossen sind.

[0002] Solche Bandpaßfilter sind bekannt, haben jedoch den Nachteil, daß die einzelnen Rohrabschnitte über aufwendige und teure Flansch-Konstruktionen miteinander verbunden bzw. verschlossen sind, zumal solche Bandnaßfilter von in den normalen Fernsehbändern (f < 1 GHz) arbeitenden (digitalen) Fernsehsendern genutzt werden und daher sehr groß sind.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bandpaßfilter mit einer im Vergleich zum Stand der Technik kostengünstigeren Verbindungskonstruktion für die Resonatoren zu schaffen.

[0004] Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder der Rohrabschnitte aus einem längsgeschweißten Blech besteht, daß die Endbleche und das mindestens eine Koppelblech an ihrem Umfang Laschen haben, die auf den jeweiligen Rohrabschnitt bzw. die benachbarten Rohrabschnitte umgebogen und mit diesem/diesen verschweißt sind, und daß die Stöße zwischen den Endblechen sowie dem mindestens einen Koppelblech einerseits und dem jeweiligen Rohrabschnitt andererseits verlötet sind.

[0005] Ein solches Bandpaßfilter ist kostengünstig herzustellen, trotzdem stabil und weist einen geringen Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Rohrabschnitten auf. Die hohe Stabilität wird durch das Verschweißen der Rohrabschnitte mit den Koppelblechen bzw. mit dem Endblech und dem Koppelblech erreicht. Der niedrige Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Rohrabschnitten und den quer zur Mittelachse angeordneten Blechen (Endbleche und Koppelbleche) wird dadurch erreicht, daß die Bleche und der jeweilige Rohrabschnitt an den Stößen verlötet sind. Teure Flansche sind nicht mehr erforderlich. Die gleichen Vorteile ergeben sich auch bei einem Dualmode-Bandpaßfilter mit nur einem Resonator, der dann keine Koppel- sondern nur zwei Endbleche hat.

[0006] Diese Technik ist bei Bandpaßfiltern aus Hohlleitern beliebigen Querschnitts anwendbar. Sie läßt sich auch auf Bandpaßfilter mit koaxialen Resonatoren übertragen.

[0007] Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ein- und Auskoppelanschlüsse mit dem zugehörigen Rohrabschnitt verschweißt, insbesondere punktverschweißt und die Stöße verlötet (Anspruch 2). Dies ist eine kostengünstige, aber trotzdem stabile Verbindungstechnik.

[0008] Vorteilhaft verläuft die gemeinsame mechanische Längsachse der Resonatoren im wesentlichen vertikal und ist das Filter wahlweise fest oder schwimmend mit einem Filterträger verbindbar (Anspruch 3). In vertikaler Ausrichtung ist das Filter den geringsten Spannungen ausgesetzt, was unerwünschte Deformationen und damit Verstimmungen des Filters verhindert. Dies wird durch die Maßnahme unterstützt, daß das Filter im Betrieb schwimmend mit dem Filterträger verbunden ist. Durch die schwimmende Befestigung des Filters wird eine Deformation des Filters infolge unterschiedlicher Dilatationen der Tragestruktur und des Filters weitgehend ausgeschlossen. Wäre das Filter fest mit dem Filterträger verbunden, könnte es, wenn das Filter mit hohen HF-Leistungen beaufschlagt wird und sich erwärmt, durch unterschiedliche Wärmedehnungen des Filters und der Tragestruktur zu mechanischen Spannungen und damit zu Deformationen des Filters kommen, was eine Verstimmung zur Folge hätte. Zum Transport wird das Filter jedoch vorzugsweise fest mit einem Filterträger verbunden.

[0009] Bevorzugt ist das Filter statisch bestimmt mit dem Filterträger verbunden. Hierzu kann z.B. der Rohrabschnitt eines der Resonatoren an seinem Umfang mit Befestigungslaschen versehen sein, deren jeweiliger horizontaler Schenkel mit dem Filterträger über eine Schraube verbindbar ist, die ein wendbares Distanzstück durchgreift, das beidseits je einen Ansatz zur Aufnahme in einer Bohrung des horizontalen Schenkels des Befestigungswinkels hat, wobei der eine Ansatz die Bohrung nur teilweise, der andere Ansatz die Bohrung vollständig durchgreift (Anspruch 4). So kann die Befestigung des Filters besonders leicht von der Transport- in die Betriebsstellung und umgekehrt von der Betriebs- in die Transportstellung gebracht werden.

[0010] Jede Befestigungslasche kann mit dem Rohrabschnitt des betreffenden Resonators über eine an dessen Außenwand parallel zu seiner Mittelachse befestigte Profilschiene verbunden sein (Anspruch 5). Mit dieser Maßnahme kann die Deformation des Filters weiter minimiert werden. Zudem kommt so die relativ hohe Steifigkeit der Endplatte und des Koppelbleches zur Wirkung, in welche auftretende Biegekräfte über die Profilschiene eingeleitet werden.

[0011] Zum Frequenzabgleich des Filters können in den Koppelschlitzen Abgleichschieber angeordnet sein, von denen jeder als in den betreffenden Schlitz geführter Schlitten ausgebildet ist, von denen zumindest einer eine die gegenüberliegenden Schlitzränder kontaktierende Kurzschlußbrücke trägt und über eine radiale, in einer zur Ebene des Koppelblechs parallelen Ebene angeordnete Stange von außen verstellbar ist (Anspruch 6). Besteht die Stange aus Metall, dann erfolgt die nötige Abschirmung nach außen durch jeweils eine federnde Kontaktbuchse, die mit der Resonatorwand löttechnisch verbunden ist.

[0012] Vorteihaft bestehen zumindest die Rohrabschnitte, das (die) Koppelblech(e) und die Endbleche aus einem Werkstoff mit kleinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Der Werkstoff kann beispielsweise Invar sein.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel des Bandpaßfilters nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1

die Seitenansicht eines Bandpaßfilters nach der Erfindung;

Fig. 2

einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3

den Bereich X in Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung, wobei das Filter transportgesichert ist;

Fig. 4

den in Fig. 3 dargestellten Bereich, wobei das Filter schwimmend aufgehängt ist;

Fig. 5

eine Aufsicht auf die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Haltekonstruktion.

Fig. 6

einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 1;

Fig. 7

den Bereich Y in Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung;

Fig. 8

einen Teilschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 7;

Fig. 9

den Bereich Z in Fig. 6 in einer vergrößerten Darstellung;

[0014] Das in Fig. 1 dargestellte Bandpaßfilter besteht aus vier Rundhohlleiter-Resonatoren 1, 2, 3 und 4. Jeder Rohrabschnitt 1, 2, 3 und 4 besteht aus einem rollierten, parallel zur Mittelachse des Filters verschweißten Blech. Die gemeinsame mechanische Längsachse der Resonatoren verläuft im wesentlichen vertikal. So ist das Filter im wesentlichen spannungsfrei abgestützt. Der Resonator 1 hat oben ein Endblech 5 und der Resonator 4 hat unten ein Endblech 6. Die einzelnen Rohrabschnitte sind über Koppelbleche 7 miteinander verbunden. Die Endbleche 5 und 6 sowie die Koppelbleche 7 haben umgebogene Laschen 8, die mit dem/den an das jeweilige Blech angrenzenden Rohrabschnitt(en) verschweißt sind. Dies gewährleistet eine mechanische Stabilität des Bandpaßfilters. Die Stöße zwischen den Enblechen 5, 6 sowie zwischen den Koppelblechen 7 einerseits und den jeweiligen Rohrabschnitten 1, 2, 3, 4 andererseits sind umlaufend verlötet, um größtmögliche Kontaktsicherheit zu gewährleisten.

[0015] Fig. 2 zeigt beispielhaft die Verbindungstechnik zwischen dem Koppelblech 7 und den Rohrabschnitten 3 und 4. Dargestellt ist eine der umgebogenen Laschen 8 des Koppelblechs 7, die am Umfang des Rohrabschnitts 4 anliegen und mit diesem verschweißt sind. An den mit Pfeilen markierten Stellen sind die Rohrabschnitte 3 und 4 mit dem Koppelblech 7 verlötet, und zwar innen und außen.

[0016] Ein Einkoppelanschluß 9 befindet sich am Umfang des Rohrabschnitts 3 und ein Auskoppelanschluß 10 am Umfang des Rohrabschnitts 2. Die Anschlüsse 9 und 10 sind mit den zugehörigen Rohrabschnitten 3 und 2 punktverschweißt. Die Stöße sind umlaufend verlötet.

[0017] Am Umfang der einzelnen Rohrabschnitte 1, 2, 3 und 4 befinden sich Abgleichelemente, hier in Form von Abgleichschrauben 15.

[0018] Das Bandpaßfilter hat eine mit dem Rohrabschnitt 1 verbundene Befestigungskonstruktion 13 zur Aufhängung des Filters in der Öffnung einer Befestigungsplatte 11. Die Befestigungskonstruktion 13 umfaßt Profilschienen 12, welche ggf. auftretende Biegemomente und Belastungen im wesentlichen in die Bleche 5 und 7 einleiten.

[0019] Fig. 3 bis 5 zeigen die Aufhängung des Filters in einer vergrößerten Darstellung. Mit der Profilschiene 12 ist eine Lasche 31 verbunden. Die Lasche 31 hat eine Bohrung 32, deren Mittelachse mit der Mittelachse einer Bohrung 33 der Befestigungsplatte 11 zusammenfällt. Eine Schraube 34 durchgreift die Bohrung 32 und greift in ein Gewinde der Bohrung 33 ein. Zwischen der Schraube 34 und der Lasche 31 ist ein Distanzstuck 37 angeordnet. Das Distanzstück 37 hat beidseitig, d.h. unten und oben, je einen in die Bohrung 32 der Lasche 31 passenden Ansatz 35 bzw. 36. Die Ansätze 35 und 36 haben eine unterschiedliche Höhe. In Fig. 3 durchgreift der Ansatz 36 die Bohrung 32 teilweise, so daß ein Spalt zwischen diesem Ansatz 36 und der Befestigungsplatte 12 verbleibt. Damit ist bei angezogener Schraube 34 die Lasche 31 und damit das Filter fest zwischen dem Distanzstück 37 und der Befestigungsplatte 11 eingespannt. Das Distanzstück 37 befindet sich so in Transportstellung.

[0020] Fig. 4 zeigt die Betriebstellung des Distanzstückes 37. Dieses ist im Vergleich zu Fig. 3 gewendet. Der Ansatz 35 durchgreift die Bohrung 32 vollständig, so daß ein schmaler Spalt zwischen dem Distanzstück 37 und der Lasche 31 verbleibt und das Filter schwimmend mit der Befestigungsplatte 11 verbunden ist. Dies gewährleistet, daß das Filter trotz ggf. unterschiedlicher, z.B. temperaturbeeinflußter Dilatationen von Rohrabschnitten und Befestigungsplatte 11 spannungsfrei aufgehängt ist.

[0021] Der in Fig. 6 dargestellte Schnitt zeigt das Koppelblech 7 mit Koppelschlitzen 61. In jedem Koppelschlitz 61 ist ein in Fig. 7 und 8 vergrößert dargestellter Abgleichschieber 62 angeordnet. Die Abgleichschieber 62 sind zum Frequenzabgleich mittels in Fig. 1 schematisch dargestellten Verstellmitteln 14 verschiebbar. Jeder Abgleichschieber 62 trägt eine Kurzschlußbrücke 71, die gegenüberliegende Schlitzränder kontaktiert.

[0022] Fig. 9 zeigt die parallel zur Mittelachse des Bandpaßfilters angeordnete Längsschweißnaht 91 des Rohrabschnitts 3.

Ansprüche

1. Bandpaßfilter aus n Hohlleiter-Resonatoren (n≥2) (1, 2, 3, 4), von denen die jeweils benachbarten über ein gemeinsames Koppelblech (7) mechanisch miteinander verbunden und elektrisch über Koppelschlitze (61) gekoppelt sind und der erste (1) sowie der n-te (4) Resonator durch je ein Endblech (5, 6) verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Rohrabschnitte (1, 2, 3, 4) aus einem längsgeschweißten Blech besteht, daß die Endbleche (5, 6) und das mindestens eine Koppelblech (7) an ihrem Umfang Laschen (8) haben, die auf den jeweiligen Rohrabschnitt bzw. die benachbarten Rohrabschnitte umgebogen und mit diesem/diesen verschweißt sind, und daß die Stöße zwischen den Endblechen (5, 6) sowie zwischen dem mindestens einen Koppelblech (7) einerseits und dem jeweiligen Rohrabschnitt (1, 2, 3, 4) andererseits verlötet sind.

2. Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auskoppelanschlüsse (9, 10) mit dem zugehörigen Rohrabschnitt (3, 2) verschweißt, insbesondere punktverschweißt, und die Stöße verlötet sind.

3. Bandpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame mechanische Längsachse der Resonatoren (1, 2, 3, 4) im wesentlichen vertikal verläuft und das Filter wahlweise fest oder schwimmend mit einem Filterträger (11) verbindbar ist.

4. Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt eines der Resonatoren (1) an seinem Umfang mit Befestigungslaschen versehen ist, deren jeweiliger horizontaler Schenkel (31) mit dem Filterträger (11) über eine Schraube (34) verbindbar ist, die ein wendbares Distanzstück (37) durchgreift, das beidseits je einen Ansatz (35, 36) zur Aufnahme in einer Bohrung (32) des horizontalen Schenkels (31) des Befestigungswinkels hat, wobei der eine Ansatz (36) die Bohrung nur teilweise, der andere Ansatz (35) die Bohrung vollständig durchgreift.

5. Bandpaßfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Befestigungslasche (31) mit dem Rohrabschnitt des betreffenden Resonators (1) über eine an dessen Außenwand parallel seiner Mittelachse befestigte Profilschiene (12) verbunden ist.

6. Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Koppelschlitzen (31) Abgleichschieber (62) angeordnet sind, von denen jeder als in dem betreffenden Schlitz geführter Schlitten ausgebildet ist, wo zumindest eine die gegenüberliegenden Schlitzränder kontaktierende Kurzschlußbrücke (71) trägt und über eine radiale, in einer zur Ebene des Koppelblechs (7) parallelen Ebene angeordnete Stange (14) von außen verstellbar ist.

7. Bandpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Rohrabschnitte (1, 2, 3, 4), das (die) Koppelblech(e) (7) und die Endbleche (5, 6) aus einem Werkstoff mit kleinem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen.

Zeichnung