Resonator

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht von einem Resonator nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.

[0002] Es ist ein derartiger Resonator bekannt (US-A-2 838 736), der ein rohrförmiges, starres Dielektrikum aufweist, dessen äußere Mantelfläche eine Metallschicht trägt. Die innere Mantelfläche hat bei dem bekannten Resonator keine Metallschicht. Die Einstellung der Resonanzfrequenz des Resonators erfolgt durch Anlegen einer elektrischen Spannung an einen im Hohlraum befindlichen zylindrischen Kern aus dielektrischem Material.

[0003] Es sind schon Resonatoren bekannt (Kurt Rint, Handbuch für Hochfrequenz- und Elektro-Techniker, Hüthig-Verlag, Band V, 1981, Seiten 566 ff.), die in Streifenleitertechnik hergestellt sind. Derartige Resonatoren bestehen aus einer ebenen Platte aus dielektrischem Material mit darauf befindlichen kurzgeschlossenen oder offenen Leitungsstücken. Derartige Resonatoren haben den Nachteil, daß sie auf einer Leiterplatte verhältnismäßig viel Platz beanspruchen.

Vorteile der Erfindung

[0004] Der erfindungsgemäße Resonator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch den rohrförmigen, monolithischen Aufbau eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Langzeitkonstanz der elektrischen Eigenschaften erreicht wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Resonator eine hohe Güte aufweist und daß er auch bei einer Serienfertigung reproduzierbare Werte ergibt.

[0005] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Resonators möglich. Besonders vorteilhaft ist ein Resonator, bei dem die Resonanzfrequenz des Resonators durch eine Veränderung der Breite des Schlitzes abstimmbar ist. Auf diese Weise ist eine Abstimmung möglich, ohne daß dadurch ein Güteverlust befürchtet werden muß.

Zeichnung

[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Resonanzkreises in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2

ein Ersatzschaltbild eines Resonators nach Fig. 1,

Fig. 3

eine perspektivische Ansicht eines Resonators in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht eines auseinandergezogen dargestellten Resonators und

Fig. 5

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Resonators, der als Doppelresonator ausgebildet ist.

Beschreibung der Erfindung

[0007] Ein in Fig. 1 mit 10 bezeichneter erfindungsgemäßer Resonator besteht aus einem rohrförmigen Träger 11, der auf seiner äußeren Mantelfläche 12 mit einer Metallschicht 13 und auf seiner inneren Mantelfläche mit einer Metallschicht 14 versehen ist. Die äußere Metallschicht 13 weist einen in Achsrichtung des Trägers 11 verlaufenden durchgehenden Schlitz 15 und am unteren Ende des Schlitzes zwei Anschlußflächen 16, 17 für Leiter 18 und 19 auf. Ein Leiter 20 ist mit der inneren Metallschicht 14 leitend verbunden. Der rohrförmige Träger 11 besteht aus einem dielektrischen Material, vorzugsweise aus Bariumtitanat, und die Metallschichten 13 und 14 sind beispielsweise durch Galvanisieren, durch Aufdampfen, in einem Druckverfahren in Dickschichttechnik oder einem anderen geeigneten Verfahren aufgebracht.

[0008] Die Dimensionierung des Resonators erfolgt in Abhängigkeit von der Dielektrizitätskonstante des Trägermaterials, dem Durchmesser und der Wandstärke des Trägers sowie von der Geometrie der äußeren Metallschicht 13 in der Weise, daß die Vierpoleigenschaften insbesondere im Hinblick auf die Einfügungsdämpfung und den Phasengang optimal sind.

[0009] Ein Ersatzschaltbild des Resonators nach Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt. Darin entsprechen die Anschlüsse 30, 31 den Anschlußflächen 16 und 17, der Kondensator 32 und der Belag 33 dem Schlitz 15 in Verbindung mit der äußeren Metallschicht 13, der Leiter 34 der inneren Metallschicht 14 und die Anschlüsse 35, 36 dem Leiter 20.

[0010] In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Resonators ist die innere Metallschicht 40 (Fig. 3) mit einem Längsschlitz 41 versehen, während die äußere Mantelfläche 42 vollständig mit einer Metallschicht 43 versehen ist. Damit wird erreicht, daß der Resonator streufeldarm ist. Die Kontaktierung der inneren Metallschicht 40 kann in analoger Weise zu den Anschlußflächen 16 und 17 gemäß Fig. 1 erfolgen oder mittels durchkontaktierter Löcher 44 und 45, die auf der Außenseite des Trägers 42 in zwei Aussparungen 46, 47 der äußeren Metallschicht 43 enden.

[0011] Die Abschirmung des Resonators läßt sich noch weiter verbessern, wenn ein rohrförmiger Träger 50 (Fig. 4) an beiden Enden mit einem Abschirmdeckel 51, 52 abgeschlossen wird. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist außerdem gezeigt, daß gegebenenfalls auch innere und äußere Metallschicht 53, 54 mit je einem durchgehenden Längsschlitz 55, 56 versehen sein können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Schlitze diametral gegenüberliegend anzuordnen.

[0012] Nach Fig. 5 wird ein Doppelresonator 60 dadurch geschaffen, daß ein rohrförmiger Träger 61 mit zwei axial getrennten Metallschichten 63, 64 versehen ist. Auf der Innenseite des Trägers 61 sind dann ebenfalls zwei getrennte Metallschichten vorhanden. Gegebenenfalls können auf dem Träger auch mehr als zwei Metallschichten angeordnet sein, so daß ein Dreifach- oder Mehrfachresonator und damit eine Filterschaltung entsteht.

[0013] Der Frequenzabgleich der Resonatoren gemäß den Fig. 1 und 3 bis 5 erfolgt vorzugsweise dadurch, daß zusätzliche Schlitze in der inneren oder äußeren Metallschicht vorgesehen werden; vgl. zum Beispiel Fig. 4, gestrichelt eingezeichneter Schlitz 57. Ein Frequenzabgleich kann auch durch ein Verändern der Schlitzbreite der vorhandenen Schlitze, zum Beispiel 15 in Fig. 1, vorgenommen werden. Eine weitere Möglichkeit des Frequenzabgleichs eines erfindungsgemäßen Resonators besteht darin, in das Innere des rohrförmigen Trägers einen passenden zylindrischen Abgleichkern einzuschieben.

[0014] Aus herstellungstechnischen Gründen kann es vorteilhaft sein, zwei rohrförmige Träger ineinanderzustecken, von denen der innere Träger zum Beispiel die Struktur nach Fig. 1 hat und der äußere Träger die Struktur nach Fig. 4. Die erfindungsgemäßen Resonatoren lassen sich mit Vorteil auf Funkgeräte-Leiterplatten anbringen, wobei gegebenenfalls die Anschlußflächen 16 und 17 (Fig. 1) über den unteren Rand des rohrförmigen Trägers 11 hervorragen und in entsprechende Schlitze der Leiterplatte passen. Anstelle des Leiters 20 könnte dann eine entsprechende Anschlußfläche vorgesehen sein. Die Anschlußflächen würden in diesem Fall auf entsprechend geformten Vorsprüngen des Trägers angeordnet sein.

Ansprüche

1. Resonator mit einem rohrförmigen, starren Träger (11) aus einem dielektrischen Material, auf dessen äußerer Mantelfläche (12) eine die Mantelfläche vollständig bedeckende Metallschicht (13) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch die innere Mantelfläche mit einer diese Mantelfläche vollständig bedeckenden Metallschicht (14) versehen ist, daß mindestens eine der Metallschichten durch einen in Achsrichtung des Trägers verlaufenden Schlitz (15), dessen Breite die Resonanzfrequenz des Resonators (10) beeinflußt, unterbrochen ist und daß an einem Ende des Trägers in der Metallschicht (13) zu beiden Seiten des Schlitzes je ein Anschluß (16, 17) sowie an der inneren Metallschicht (14) mindestens ein weiterer Anschluß vorgesehen sind.

2. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Resonators (10) durch eine Veränderung der Breite des Schlitzes (15) abstimmbar ist.

3. Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Resonators (10) durch Einschieben eines Abgleichstiftes in das Innere des rohrförmigen Trägers (11) einstellbar ist.

4. Resonator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz des Resonators durch mindestens einen zusätzlichen Schlitz (57) in der äußeren Metallschicht (54) einstellbar ist.

5. Resonator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Metallschicht (43) ohne Schlitz und die innere Metallschicht (40) mit einem Schlitz (41) versehen ist.

6. Resonator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Seiten des rohrförmigen Trägers (50) durch je einen Abschirmdeckel (51, 52) abgeschlossen sind.

7. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger (61) mindestens zwei in axialer Richtung des Trägers voneinander getrennte äußere Metallschichten (63, 64) und eine gleiche Zahl von inneren Metallschichten aufweist.

8. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Träger (11) aus Bariumtitanat besteht.

9. Resonator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Resonator mit einer inneren Metallschicht (40) mit Längsschlitz (41) die Anschlüsse durch durchkontaktierte Löcher (44, 45) nach außen geführt sind und daß die äußere Metallschicht (43) um die Löcher herum entfernt ist.

Claims

1. Resonator having a tubular, rigid support (11) made of a dielectric material, to whose outer surface (12) is applied a metal layer (13), which completely covers the surface, characterised in that the inner surface is also provided with a metal layer (14), which completely covers the surface, in that at least one of the metal layers is interrupted by a slit (15), which extends in the axial direction of the support and whose width influences the resonance frequency of the resonator (10), and in that a respective terminal (16, 17) is provided in the metal layer (13) on each side of the slit at one end of the support, and at least one further connection is provided on the inner metal layer (14).

2. Resonator as in claim 1, characterised in that the resonance frequency of the resonator (10) is tunable by changing the width of the slit (15).

3. Resonator as in claim 1, characterised in that the resonance frequency of the resonator (10) is adjustable by inserting a tuning pin into the tubular support (11).

4. Resonator as in claim 1 or one of the following, characterised in that the resonance frequency of the resonator is adjustable by at least one additional slit (57) in the outer metal layer (54).

5. Resonator as in claim 1 or one of the following, characterised in that the outer metal layer (43) is without a slit and the inner metal layer (40) is provided with a slit (41).

6. Resonator as in claim 1 or one of the following, characterised in that the open ends of the tubular support (50) are each closed by a screening lid (51, 52).

7. Resonator as in any of claims 1 to 6, characterised in that the tubular support (61) has at least two outer metal layers (63, 64), which are separated from one another in the axial direction of the support, and the same number of inner metal layers.

8. Resonator as in any of claims 1 to 7, characterised in that the tubular support (11) is made of barium titanate.

9. Resonator as in any of claims 1 to 8, characterised in that, in the case of a resonator having an inner metal layer (40) with a longitudinal slit (41), the terminals are led outwardly through through-contact holes (44, 45), and the outer metal layer (43) is removed around the holes.

Revendications

1. Résonateur avec un support rigide tubulaire (11) en un matériau diélectrique, sur la surface enveloppe externe (12) duquel est rapportée une couche métallique (13) recouvrant complètement cette surface enveloppe, résonateur caractérisé en ce qu'également la surface enveloppe interne est munie d'une couche métallique (14) recouvrant complètement cette surface enveloppe, en ce qu'au moins une des couches métalliques est interrompue par une fente (15) s'étendant en direction axiale du support et dont la largeur influence la fréquence de résonance du résonateur (10), et en ce que, il est prévu à une extrémité du support, sur la couche métallique externe (13) de chaque côté de la fente, respectivement un raccordement (16,17), ainsi qu'au moins un autre raccordement sur la couche métallique interne (14).

2. Résonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de résonance du résonateur (10) peut être accordée par une modification de la largeur de la fente (15).

3. Résonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de résonance du résonateur (10) est réglable par introduction d'une broche de réglage à l'intérieur du support tubulaire (11).

4. Résonateur selon la revendication 1 ou une des suivantes, caractérisé en ce que la fréquence de résonance du résonateur est susceptible d'être reglée par au moins une fente supplémentaire (57) dans la couche métallique externe (54).

5. Résonateur selon la revendication 1 ou une des suivantes, caractérisé en ce que la couche métallique externe (43) est prévue sans fente, tandis que la couche métallique interne (40) est prévue avec une fente (41).

6. Résonateur selon la revendication 1 ou une des suivantes, caractérisé en ce que les côtés ouverts du support tubulaire (50) sont chacun fermés par un couvercle de blindage (51, 52).

7. Résonateur selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support tubulaire (61) comporte au moins deux couches métalliques externes (63, 64) séparées l'une de l'autre en direction axiale du support et un nombre égal de couches métalliques internes.

8. Résonateur selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support tubulaire (11) est constitué du titanate de baryum.

9. Résonateur selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, dans le cas d'un résonateur avec une couche métallique interne (40), comportant une fente longitudinale (41), les raccordements sont amenés vers l'extérieur à travers des traversées de contacts (44, 45) et en ce que la couche métallique externe (43) est dégagée autour de ces traversées.

Zeichnung