DE1022279B

DE1022279B - Shielded wave guide assembly made of dielectric material

Info

Publication number: DE1022279B
Application number: DES37373A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Georg Unger; Dr-Ing Habil Otto Zinke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-01-29
Filing date: 1954-01-29
Publication date: 1958-01-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus mehreren übereinander angeordneten dielektrischen Schichten bestehende abgeschirmte Wellenführungsanordnung.The invention relates to one of several dielectric layers arranged one above the other existing shielded shaft guide arrangement.

Um bei aus dielektrischem Material bestehenden Wellenführungsanordnungen (dielektrische Leitungen) den Einfluß von Fremdfeldern auszuschalten, kann man diese mit einer Abschirmung aus leitendem Material umgeben. Ein einfacher Aufbau besteht beispielsweise darin, daß man einen dielektrischen Leiter koaxial in einem metallischen Rohr anordnet, dessen Durchmesser verhältnismäßig groß sein soll, wenn dessen nachteilige Eigenschaften weniger in Erscheinung treten sollen. Der metallische Schirm kann die Dämpfung der Wellenführungsanordnung wesentlich vergrößern. Will man bei einem solchen Aufbau dielektrische Leitungen mit kleiner Dämpfung erhalten, so kann man entweder den Durchmesser der Abschirmung sehr groß wählen oder die dielektrische Wellenführung aus einem solchen Material aufbauen, daß das elektromagnetische Feld sich außerordentlich stark um das dielektrische Material konzentriert. Die erste Lösung bedingt einen verhältnismäßig hohen Preis für die Wellenführungsanordnung, bei Anordnungen nach der zweiten Lösung erhöht sich die Dämpfung, außerdem aber werden die Dämpfungs- und Phasenverzerrung sehr groß. ,In order to make waveguide arrangements made of dielectric material (dielectric lines) to switch off the influence of external fields, this can be done with a shield made of conductive Surrounding material. A simple structure is, for example, that you have a dielectric Head arranged coaxially in a metallic tube, the diameter of which is relatively large should be if its disadvantageous properties are to be less apparent. The metallic one The shield can significantly increase the attenuation of the wave guide arrangement. Do you want with one If you get such a structure dielectric lines with low attenuation, you can either use the Choose a very large diameter of the shielding or choose the dielectric waveguide from one build up such a material that the electromagnetic field is extraordinarily strong around the dielectric Material concentrated. The first solution entails a relatively high price for the shaft guide arrangement, in the case of arrangements according to the second solution, the attenuation increases, but the Attenuation and phase distortion very large. ,

Diese Nachteile kann man bei einer aus dielektrischem Material bestehenden abgeschirmten Wellenführungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch beseitigen, daß man die in einem rohrförmigen elektrischen Schirm verlaufenden, gleichzeitig an der Führung der Wellen beteiligten Körper in einem solchen gegenseitigen Abstand vorsieht, daß der elektrische Schirm an der Fortführung der Wellen unbeteiligt ist. Zweckmäßig wählt man die Abmessungen der aus dielektrischem Material bestehenden Körper so, daß die Frequenzabhängigkeit von Dämpfung und Phasengeschwindigkeit auf ein Minimum herabgesetzt wird.These disadvantages can be seen in a shielded wave guide arrangement made of dielectric material eliminate according to the invention in that one in a tubular electrical Umbrella running body at the same time involved in the guidance of the waves in one such mutual spacing provides that the electrical screen at the continuation of the waves is uninvolved. The dimensions of the dielectric material are expediently chosen Body so that the frequency dependence of attenuation and phase velocity on one Minimum is reduced.

Es ist an sich aus der britischen Patentschrift 420 447 eine dielektrische Wellenführung bekannt, die aus einem Kern und mehreren zylindrischen Hüllen gleicher oder unterschiedlicher Dielektrizitätskonstante besteht — um mehrere getrennte Übertragungswege zu schaffen ■— oder die eine leitende Hülle besitzt. Beim Erfindunggegenstand sind demgegenüber alle vorhandenen dielektrischen Körper an der Übertragung der Wellen gemeinsam beteiligt, so daß keine getrennten Übertragungswege existieren, und es ist diesem gemeinsamen Übertragungsweg ein elektrischer Schirm zugeordnet, der durch Wahl des gegenseitigen Abstandes der dielektrischen Körper an der durch die Körper gemeinsam erfolgenden Übertragung unbeteiligt ist.It is known per se from British patent specification 420 447 a dielectric wave guide, that consists of a core and several cylindrical shells with the same or different dielectric constant exists - in order to create several separate transmission paths ■ - or the one leading one Owns envelope. In contrast, the subject matter of the invention includes all existing dielectric bodies jointly involved in the transmission of the waves, so that there are no separate transmission paths, and this common transmission path is associated with an electrical screen which, by selecting the mutual spacing of the dielectric body on the joint occurring through the body Transfer is uninvolved.

Aus dielektrischem Material bestehende abgeschirmte WellenführungsanordnungShielded wave guide assembly made of dielectric material

Anmelder:Applicant:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Hans-Georg UngerDipl.-Ing. Hans-Georg Unger

und Dr.-Ing. habil. Otto Zinke, München,and Dr.-Ing. habil. Otto Zinke, Munich,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Durch die Ineinanderanordnung von mehreren aus dielektrischem Material bestehenden Rohren kann man nämlich erreichen, daß das elektromagnetische Feld sich über das äußere, aus dielektrischem Material bestehende Rohr hinaus nur mehr wenig ausbreitet, ohne daß die Dämpfung im Gegensatz zur Wellenführungsanordnung mit nur einem dielektrischen Körper wesentlich ansteigt oder stark frequenzabhängig wird. Der aus Metall bestehende Abschirmmantel ist dann an der Fortführung der elektrischen Wellen unbeteiligt und dient nur dem Zweck der reinen Abschirmung. Man kann daher für den Abschirmmantel auch Stoffe mit schlechter Leitfähigkeit verwenden. Es kommt daher auch nicht auf den exakten runden Querschnitt der Abschirmung an. Für die einzelnen Rohre kann man vorteilhafterweise Materialien mit verschiedenen dielektrischen Eigenschaften verwenden und dadurch in noch größerem Maße erwünschte Eigenschaften erzielen. Es wird ferner vorgeschlagen, in dem innersten dielektrischen Rohr noch einen aus dielektrischem Material bestehenden Stab, vorzugsweise koaxial zu diesem anzuordnen. Man erhält so eine Vielzahl von Variablen und kann für jeden Verwendungszweck immer die besten Übertragungseigenschaften durch entsprechende Wahl dieser Variablen (Durchmesser der dielektrischen Rohre oder des Stabes, Wandstärken, Dielektrizitätskonstanten, Anzahl der Rohre und gegenseitiger Abstand der Rohre) erzielen.By arranging several tubes made of dielectric material one inside the other, one can namely achieve that the electromagnetic field extends over the outer, made of dielectric material Pipe also spreads only a little, without the damping in contrast to the wave guide arrangement with only one dielectric body increases significantly or is highly frequency-dependent will. The shielding jacket made of metal is then at the continuation of the electrical one Waves uninvolved and only serves the purpose of pure shielding. One can therefore for the shielding jacket also use materials with poor conductivity. So it doesn't matter exact round cross-section of the shield. For the individual tubes you can advantageously Using materials with different dielectric properties and thereby in still achieve desired properties to a greater extent. It is also suggested in the innermost dielectric Tube or a rod made of dielectric material, preferably coaxial with it to order this. This gives you a multitude of variables and can be used for any purpose always the best transmission properties by selecting these variables accordingly (diameter of the dielectric tubes or rod, wall thickness, dielectric constant, number of tubes and mutual spacing of the pipes).

Bei dartigen Anordnungen kann die Abschirmung auch durch ein dünnwandiges, aus dielektrischemIn such arrangements, the shielding can also be made of a thin-walled dielectric

709 848/242709 848/242

Material bestehendes Außenrohr erfolgen. Die Dielektrizitätskonstante dieses Rohres wählt man vorzugsweise groß.Material existing outer tube made. The dielectric constant this tube is preferably chosen large.

Die Anordnung nach der Erfindung ist mit besonderem Vorteil immer dann verwendbar, wenn sie z. B. auf Kabeltrommeln aufgespult werden soll. Man kann den äußeren Abschirmmantel in bekannter Weise ausbilden und kann solche Leitungen in üblicher Weise verlegen.The arrangement according to the invention can always be used with particular advantage when z. B. is to be wound onto cable drums. One can know the outer shielding jacket in Train way and can lay such lines in the usual way.

Als äußeren Abschirmmantel für die Anordnung nach der Erfindung kann man in an sich bekannter Weise auch bereits bestehende rohrförmige Einrichtungen, insbesondere Gasleitungen, verwenden; die in elektrischer Hinsicht ungünstigen Eigenschaften solcher Leitungen können sich bei der Anordnung nach der Erfindung nicht störend auswirken.As an outer shielding jacket for the arrangement according to the invention, one can in itself known Way, also use existing tubular devices, in particular gas lines; the unfavorable electrical properties of such lines can be reflected in the arrangement do not have a disruptive effect according to the invention.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, auf der Innenseite von metallischen Schirmen eine aus dielektrischem Material bestehende Schicht anzuordnen. In anderen Fällen kann auch in an sich bekannter Weise mit großem Vorteil eine aus metallischen Einzelleitern, Geflechten, Reusen od. dgl. bestehende Abschirmung verwendet werden.In some cases it can be advantageous to use a metallic screen on the inside dielectric material to arrange existing layer. In other cases it can also be known per se Way with great advantage a shield consisting of individual metallic conductors, braids, traps or the like be used.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird insbesondere erreicht, daß die durch eine metallische Abschirmung bedingten Verluste möglichst klein sind.In the arrangement according to the invention is achieved in particular that the by a metallic Shielding-related losses are as small as possible.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Figur im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment shown in cross section in the figure explained in more detail.

Die Anordnung besteht aus einem metallischen Abschirmmantel 1, in welchem die aus dielektrischem Material bestehenden dielektrischen Leiter 2 und 3 koaxial zu diesem und koaxial zueinander angeordnet sind. Die Abstandshalterung kann man in an sich bekannter Weise ausbilden. Die Abstände kann man auch durch zwischen den einzelnen Schichten angebrachte Streben oder durch aus dielektrischem Material bestehende, in Wendelform dazwischengewickelte Bänder festlegen.The arrangement consists of a metallic shielding jacket 1, in which the dielectric conductors 2 and 3 made of dielectric material are arranged coaxially with respect to this and coaxially with one another. The spacer can be designed in a manner known per se. The distances can also be determined by means of struts attached between the individual layers or by means of strips made of dielectric material and wound between them in the form of a helix.

4040

Claims

Patent APPLICATION:

1. Shielded layers consisting of several dielectric layers arranged one above the other Shaft guide arrangement, characterized in that the in a tubular · electrical Screen running body made of dielectric, at the same time participating in the guidance of the waves Material have such a mutual distance that the electrical screen at the continuation the waves is uninvolved.

2. wave guide arrangement according to claim 1, characterized in that the dielectric Body are arranged coaxially one inside the other.

3. wave guide arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the dielectric Body in the tubular electrical shield extend coaxially.

4. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the innermost dielectric body is tubular.

5. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the innermost dielectric body is rod-shaped.

6. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual tubes are made of dielectric materials with different dielectric constants.

7. wave guide arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized by a such choice of the dimensions of the dielectric body that the frequency dependence of Attenuation and group delay is small.

8. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized by one of shielding made of dielectric material.

9. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that Existing pipelines, in particular gas pipes, are used as shielding.

10. shaft guide arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that one provided on its inside with a layer made of dielectric material metallic screen is used.

11. Wave guide arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shielding is formed by individual metallic conductors, braids, traps or the like.

Documents considered: German Patent No. 892 004; British Patent No. 420,447; French patent specification No. 815 384.

1 sheet of drawings