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Dielektrische Resonatoren

dielektrischer Resonator
Widerstandsanpassung
Gunn- Diode
resonanter Leitungsabschnitt

Bild 1: Schematischer Aufbau eines Gunn- Oszillators in Striplinetechnik

dielektrischer Resonator
Widerstandsanpassung
Gunn- Diode
resonanter Leitungsabschnitt

Bild 1: Schematischer Aufbau eines Gunn- Oszillators in Striplinetechnik

dielektrischer Resonator
Widerstandsanpassung
Gunn- Diode
resonanter Leitungsabschnitt

Bild 1: Schematischer Aufbau eines Gunn- Oszillators in Striplinetechnik

Dielektrische Resonatoren

Heute ist die Streifenleitungstechnik vorherrschend, es sind jedoch wegen der im Vergleich zur Koaxial- und Hohlleitertechnik größeren Leiterverluste keine Resonanzkreise hoher Güte zu realisieren. Deshalb werden für Oszillatoren in Streifenleitungstechnik dielektrische Resonatoren verwendet.

Die zylindrischen Resonatoren werden aus isolierendem Material, meist Bariumtitanat-Keramik (Mischung aus Bariumoxyd BaO und Titandioxyd TiO2) mit einer hohen Permittivität εr von etwa 10 über typisch 35…40 bis maximal 200. Vorzugsweise wird die H01- Resonanz ausgenutzt und der Resonator magnetisch an eine Leitung auf der Leiterplatte (Mikrostripleitung) angekoppelt. Man kann mit dieser Technologie Festfrequenzoszillatoren im Bereich von 1…35 Gigahertz mit nur geringer Temperaturdrift und mit (wegen der hohen Güte) nur geringem Rauschen aufbauen.

Solche dielektrischen Resonatoren haben geringe dielektrische Verluste und eine hohe Leerlaufgüte von z. B. Q0 ≈ 10 000 bei f0 = 4 GHz.. Die Temperaturkonstanz kann in der Größenordnung 10-6 pro Grad liegen. Dielektrische Resonatoren können Koaxial- oder Hohlraumresonatoren ersetzen und somit Kosten und Größe von Mikrowellenschaltungen erheblich reduzieren.

Bild 2: dielektrischer Resonator in einer Oszillatorschaltung

Bild 2: dielektrischer Resonator in einer Oszillatorschaltung

Eine typische Anwendung dielektrischer Resonatoren ist die Erzeugung der Oszillatorfrequenz in den Low-Noise-Convertern in den Empfangsanlagen für den Satelliten- Fernsehempfang und als Modulations- und Koppelelemente in Laufzeitröhren. Weitere Anwendung ist in Impedanzkonvertern, Diskriminatoren, Filtern und Anpassungsschaltungen zum Beispiel in Basisstationen für Mobilfunknetze möglich.