DE1010595B - Anordnung zur Ankopplung einer koaxialen Energieleitung an einen Rechteckhohlleiter zur Anregung der H-Welle - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In. der Zentimeterwellentechnik besteht sehr häufig die Notwendigkeit, eine H₁₀-WeIIe im Rechteckrohr durch eine Koaxialleitung anzuregen. Eine einwandfreie Anpassung in einem größeren Frequenzbereich ist mit Schwierigkeiten verbunden., da die Transformation von dem niederohmigen Wellenwiderstand der Koaxialleitung auf den relativ hochohmigen Wellenwiderstand des Hohlleiters sehr groß sein muß (etwa 1 zu 8). Bekannte Einkopplungen verwenden dazu eine Kombination von Blindwiderständen (z. B. Serienkapazität und Parallelinduktivität, s. Fig. 1), die bekanntlich bei hohem Transformationsverhältnis sehr frequenzabhängig ist. Eine weitere bekannte Lösung des Problems besteht in einer Einkopplung entsprechend Fig. 2. Die anregende Antenne befindet sich in diesem Falle nicht in der Mitte der Breitseite des Hohlleiters, sondern in der Nähe der Seitenwände. Man macht sich hierbei den Umstand zunutze, daß das Spannungs-Strom-Verhältnis an diesem Ort des Hohlleiters kleiner ist, d. h. der Hohlleiter selbst mit zur Transformation beiträgt. Die dann noch erforderliche Transformation durch Blindelemente wird dadurch geringer. Nachteilig wirkt sich jedoch die unsymmetrische Anregung infolge Erzeugung von höheren Anregungszuständen aus, die im Hohlleiter nicht fortpflanzungsfähig sind. Die dadurch entstehenden Blindkomponenten müssen wieder kompensiert werden, wodurch die Anpassung frequenzabhängiger wird. In den Fig. 1 und 2 bezeichnen α und b die Kantenlängen des Hohlleiters.

Es ist ferner eine Kopplungsanordnung bekanntgeworden, bei der die speisende Koaxialleitung vor dem Eintritt in den Rechteckhohlleiter sich in zwei Koaxialleitungen doppelten Wellenwiderstandes verzweigt, deren Innenleiter sodann im Abstand von je einem Drittel der langen Seite des Hohlleiterquerschnittes in diesen eintreten. Diese Anordnung gestattet zwar eine symmetrische Anregung des Hohlleiters, sie weist jedoch verschiedene konstruktiv bedingte Nachteile auf, die ihre praktische Anwendung nicht vorteilhaft erscheinen lassen. Zunächst bringt der vorgesehene Verzweigungspunkt eine herstellungsmäßige Verteuerung mit sich; ferner treten an jedem Verzweigungspunkt Blindkomponenten auf, die durch besondere Maßnahmen wieder kompensiert werden müssen; schließlich müssen die beiden abgezweigten Leitungen den doppelten Wellenwiderstand aufweisen wie die ursprüngliche Koaxialleitung, so daß man zu sehr dünnen Innenleitern greifen muß, die einer besonderen, an sich wieder nachteiligen mechanischen Stützung bedürfen.

Die Erfindung hat eine Anordnung zur Ankopplung einer koaxialen Energieleitung an einen Rechteckholleiter zum Gegenstand, bei der ebenfalls eine symme-Anordnung zur Ankopplung einer

koaxialen Energieleitung an einen

Rechteckhohlleiter zur Anregung

der H₁₀-WeIIe

Anmelder:

Pintsch-Electro G.m.b.H.,
Konstanz (Bodensee), Bücklestr. 3

Dr.-Ing. Hermann Ritzl, München,
ist als Erfinder genannt worden

irische Anregung der H₁₀-WeIIe erreicht wird, wobei jedoch alle vorerwähnten Mängel vermieden sind. Das Wesen dieser Anordnung, bei der zur Erzielung einer günstigen Anpassung die Einspeisung ebenfalls in der

as Nähe der einander gegenüberliegenden schmalen Begrenzungsflächen erfolgt, besteht darin, daß die Koaxialleitung gegenüber der zu den schmalen Begrenzungsfläcnen parallelen Symmetrieebene seitlich versetzt an eine der breiten Begrenzungsflächen des Hohlleiters herangeführt ist, wobei ihr Innenleiter durch eine Öffnung in den Hohlleiter eintritt und dort eine erste Ankopplung bewirkt, sodann eine quer zur Symmetrieebene verlaufende Leitung von solcher Länge und Phasengeschwindigkeit bildet, daß in ihr eine Phasenumkehr erfolgt, und schließlich etwa symmetrisch zur ersten Ankopplungsstelle ein zweites Mal an die breite Begrenzungsfläche herangeführt und dort mit ihr verbunden ist.

Eine beispielsweise Ausführung dieser Ankopplungsanordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Der Außenleiter der speisenden Koaxialleitung 9 endet seitlich versetzt an der Hohlleiterwandung, während der Innenleiter durch eine Öffnung in den Hohlleiter eintritt, dort in einen Zylinder 1 übergeht und durch diesen eine erste Ankopplung bewirkt. An den Zylinder 1 schließt sich ein Steg 3 an, der die Verbindung zu einem zweiten, symmetrisch zum Zylinder 1 liegenden Zylinder 2 herstellt. Dieser ist bei 7 mit der Hohlleiterwand verbunden. Der Steg 3 bildet zusammen mit der Hohlleiterwand eine Leitung von solcher Länge und Phasengeschwindigkeit, daß in ihr eine Phasenumkehr erfolgt. Dadurch fließt in den beiden Zylindern 1 und 2 jeweils ein Strom gleicher Richtung, so daß ein Magnetfeld entsteht, welches

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dem bekannten, ungestörten H₁₀-FeId bereits sehr ähnlich ist. Um bei der beispielsweisen Ausführung nach Fig. 3 die erwähnte Phasenumkehr zu erzielen, muß die Länge der im Hohlleiter befindlichen Leitung zwischen den Ebenen 4 und 5 ungefähr eine halbe Wellenlänge der mittleren Betriebswellenlänge betragen. Bei Änderungen der Betriebswellenlänge bleibt in diesem Fall die Summe der beiden Ströme in den beiden Zylindern in einem großen Bereich annähernd konstant.

Es ist ferner eine Schraube 6 vorgesehen, mit deren Hilfe die elektrische Länge der Leitung zwischen den Zylindern 1 und 2 zusätzlich abgeglichen werden kann, wobei noch eine elektrische Kopplung zwischen Koaxialleitung und Hohlleitung auftritt. Man kann mit Hilfe dieser Schraube den mittleren Frequenzbereich verschieben und die Anpassung des Überganges abgleichen. Die Leitung selbst wird, um Blindkomponenten zu vermeiden, im günstigsten Fall so dimensioniert, daß der Wellenwiderstand im Innern des Hohlleiters dem jeweiligen eingekoppelten Wirkwiderstand an jeder Stelle möglichst nahe kommt. Sofern man einen geringen Verlust an Bandbreite in Kauf nimmt, genügt es, diesen Wellenwiderstand gleich dem Wellenwiderstand der Anschluß leitung zu machen. Da in diesem Fall die Leitung zu hochohmig ist, treten zwei Längsinduktivitäten auf, die durch die Schraube 6 (Querkapazität) kompensiert werden können.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Leitung nicht voll an den Hohlleiter angekoppelt, da die beiden stromdurchflossenen Zylinder nicht die ganze Höhe des Hohlleiters einnehmen. Dadurch entsteht auf der Hohlleiterseite des Überganges eine Streuinduktivität in Serie zum eingekoppelten Widerstand. Diese Induktivität zusammen mit dem kurzgeschlossenen Hohlleiterstück 8 als kapazitiven Parallelwiderstand trägt nochmals zur Transformation bei. Daraus ergibt sich, daß bei dem dargestellten Beispiel die Länge dieses Stückes zwischen einer viertel und einer halben Hohlleiterwellenlänge liegen muß. Sind die Zylinder halb so hoch wie die Höhe des Hohlleiters, so ergibt sich experimentell die Länge 1 in Fig. 3 zu etwa drei Achtel der Hohlleiterwellenlänge für die mittlere Betriebswellenlänge.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Ankopplung einer koaxialen Energieleitung an einen Rechteckhohlleiter zur Anregung der H₁₀-WeIIe, bei der zur Erzielung einer günstigen Anpassung die Einspeisung in der

■ Nähe der einander gegenüberliegenden schmalen Begrenzungsflächen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitung gegenüber der zu den schmalen Begrenzungsflächen parallelen Symmetrieebene seitlich versetzt an eine der breiten Begrenzungsflächen des Hohlleiters herangeführt ist, wobei ihr Innenleiter durch eine öffnung in den Hohlleiter eintritt und dort eine erste Ankopplung bewirkt, sodann eine quer zur Symmetrieebene verlaufende Leitung von solcher Länge und Phasengeschwindigkeit bildet, daß in ihr eine Phasenumkehr erfolgt, und schließlich etwa symmetrisch zur ersten Ankopplungsstelle ein zweites Mal an die breite Begrenzungsfläche herangeführt und dort mit ihr verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des quer zur Symmetrieebene verlaufenden Teiles des ankoppelnden Innenleiters eine kapazitiv wirkende Abgleichschraube angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 588 103;
»Proceedings of the IRE, 1947, Bd. 35, S. 921 und 922.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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