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Die Erfindung bezieht sich auf eine Flanschverbindung für rohrförmige
der Fortleitung hochfrequenter elektromagnetischer Energie dienender Leiter, bei
der sich im Bereich der stirnseitigen Kontaktflächen Nuten befinden, in die Kontaktfedern
eingelegt sind.
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Bei Flanschverbindungen von dünnwandigen Hochfrequenzleitem, insbesondere
von Hohlleitern, tritt häufig die Schwierigkeit auf, zwischen den Stirnflächen der
Leiterwände einen guten Kontakt herzustellen. Die Kontaktierung wird meist durch
Steigerung des Anpreßdruckes mit Hilfe von rings um den Flansch vorgesehenen Schrauben
,erreicht. Es sind auch Hohlleiterflanschverbindungen bekanntgeworden, bei denen
wenigstens teilweise rings um den Flansch zur besseren Kontaktierung zwischen den
Flanschflächen lammelierte Blattfedern eingelegt sind, was, insbesondere für Hohlleiterschnellverbindungen,
vorteilhaft sein kann. Diese flachen Blattfedern beanspruchen jedoch eine sehr große
Baubreite, und zwar auch dann, wenn wie bei einer der bekannten Ausführungen die
Blattfeder teilweise in den Innenraum des Hohlleiters hineinragt. Gerade letzteres
ist jedoch in den meisten Fällen unerwünscht, da die dadurch hervorgerufene Störung,
auch wenn sie kompensiert wird, die übertragungsbandbreite beeinträchtigt. In vielen
Fällen, in denen man zu solchen Hilfsmitteln bezüglich der Kontaktierung der Flansche
greifen muß, ist jedoch für breitere Flansche kein Platz vorhanden, oder wenigstens
eine Seite dieser Flansche ist unzugänglich, so daß dort beispielsweise durch Schrauben
nicht der für eine gute Kontaktierung notwendige Axialdruck erzeugt werden kann.
Ein solches Beispiel ist bei den Zwischenwänden von Doppelhohlleitern gegeben, da
diese Zwischenwände einerseits unzugänglich und andererseits sehr dünnwandig sind.
Häufig muß man auch bei getrenntem Geräteaufbau wenigstens auf einer Seite des Hohlleiters
auf einen Flanschansatz überhaupt verzichten, weil z. B. eine Hohlleiterbreitseite
unmittelbar an andere Geräteteile angrenzt: Gerade in solchen Fällen, wo z. B. bei
einem Doppelhohlleiter der eine Sendeenergie führt und der andere Empfangsenergie,
muß andererseits die Entkopplung zwischen den beiden Hohlleitern sehr gut sein.
Zu allem kommt noch die stets bestehende Forderung nach weitgehender Reflexionsfreiheit
an solchen Verbindungsstellen, um zusätzliche Kompensationsmaßnahmen, wie oben geschildert,
zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenzleiterflanschverbindung
der eingangs geschilderten Art, insbesondere hinsichtlich dieser Schwierigkeiten
zu verbessern.
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Dies wird bei einer Flanschverbindung für rohrförmige der Fortleitung
hochfrequenter elektromagnetischer Energie dienender Leiter, bei der sich im Bereich
der stirnseitigen Kontaktflächen Nuten befinden, in die Kontaktfeder eingelegt sind,
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei Vorliegen einer sehr schmalen stirnseitigen
Kontaktfläche sich in dieser eine schmale Nut befindet, in die ein wellenförmig
gebogener Federdraht mit guter Leitfähigkeit so eingelegt ist, daß die Kuppen des
wellenförmig gebogenen Drahtes geringfügig aus dieser Nut hervorragen und daß sich
die Kuppen beim Verbinden eines in dieser Weise ausgebildeten Leiterflansches mit
einem Gegenflansch an dessen Kontaktfläche anpressen.
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Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei der Stirnseite der
dünnen Zwischenwände von Doppelhohlleitern rechteckigen Querschnitts verwenden.
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Vorteilhaft besteht der Draht aus Federbronze, die mit einem überzug
aus gut leitendem Material versehen ist.
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Auf diese Weise ist auch eine definierte Kontaktgabe an den Hochfrequenzleiterverbindungsstellen
der eingangs geschilderten Art erzielbar, an denen der notwendige Axialdruck auf
die Stirnfläche durch Schrauben nicht erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße
Kontaktierung hat gegenüber den eingangs geschilderten den besonderen Vorteil einer
sehr geringen Baubreite.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert.
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Die F i g. 1 zeigt in ihrem linken Teil einen Längsschnitt, durch
einen Doppelhohlleiter der eingangs erwähnten Art, der mit einem Flansch 1 ausgerüstet
ist. Der Hohlleiter 3 ist quer zur Zwischenwand 2 geschnitten. Der rechte Teil der
F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Flanschstimseite. In die Stirnseite der Zwischenwand
2 - ist ein schmaler Schlitz 4 in Axialrichtung eingefräst, der sich mindestens
über die gesamte Breitseite erstreckt.
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Die F i g. 2 zeigt die Form eines wellenförmig gebogenen Federdrahtes
5. Dieser Federdraht besteht vorteilhaft aus Federbronze, die durch Versilberung
ihrer Oberfläche mit guter Leitfähigkeit ausgestattet ist. Dieser vorzugsweise sinusförmig
gebogene Federdraht ist in die Ausfräsung 4 (F i g. 2) der Zwischenwand des Doppelhohlleiters
eingelegt. Er- ist so dimensioniert, daß die Kuppen nach dem Einlegen in axialer
Richtung noch etwas über die Stirnseite der Zwischenwand hervorragen.
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Letzteres geht deutlich aus der F i g. 3 hervor, die in Seitenansicht
.eine Gegenüberstellung zweier Hohlleiterflanschstücke der erwähnten Art zeigt.
Die beiden Hohlleiter sind mit 9 und 10 bezeichnet, ihre beiden Flansche mit 7 und
B. Der Doppelhohlleiter ist so dargestellt, daß seine Breitseiten in der Bildebene
liegen. In die Zwischenwand des oberen Doppelhohlleiters 9 ist erfindungsgemäß der
beschriebene Federdraht eingelegt, dessen Kuppen 6 über die Flanschstimfläche hervorragen.
Die Gegenfläche des Hohlleiters 10 ist eben ausgebildet. Sie kann aber auch mit
einer entsprechenden Nutung oder Rillung ausgestattet sein. Beim Zusammenflanschen
drücken sich die Kuppen gegen diese Gegenfläche und erzeugen an vielen Stellen einen
definierten guten Kontaktdruck.
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Die Anordnung einer derartigen Feder ist unempfindlich gegen mechanische
Beanspruchungen, erfordert keinen zusätzlichen Platz und zeichnet sich durch große
Einfachheit und geringen Aufwand aus.
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Bei einem Ausführungsbeispiel war die gemeinsame Wand eines Doppelhohlleiters
1,2 mm stark. In diese Zwischenwand wurde ein Schlitz von 0,4 mm Breite und 2 mm
Tiefe gefräst, der eine etwa sinusförmig gebogene Drahtfeder aufnahm. Der Draht
war 0,3 mm stark, und die Kuppen hatten einen gegenseitigen Längsabstand von etwa
4 mm und einen gegenseitigen Querabstand von 2,5 mm. Die Drahtkuppen standen also
um 0,5 mm aus dem Schlitz hervor. Bei dem verwendeten Hohlleiter wurde auf diese
Art an wenigstens acht Stellen ein definierter Kontakt erreicht. Im 6-GHz-Bereich
ergab sich bei einer derartig ausgeführten Flanschverbindung eine Entkopplungsdämpfung
zwischen beiden
Hohlleitern > 100 db und ein Reflexionsfaktor <
0,8 %, während eine Flanschverbindung ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel
einen Reflexionsfaktor von etwa 3 % und eine Entkopplungsdämpfung etwa 50 db ergab.
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Um den durch die Erfindung erzielbaren Erfolg besonders deutlich zu
machen, wurde die Zwischenwand des einen Hohlleiters absichtlich durch Abfeilen
beschädigt. Ohne besondere Maßnahmen ergab die Messung der Verbindungsstelle einen
Reflexionsfaktor von etwa 25% und eine Entkopplungsdämpfung von ungefähr 8 db. Wurde
dieselbe Maßnahme bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgenommen, so betrug dort
selbst bei mechanischer Beanspruchung der Flanschverbindung der Reflexionsfaktor
< 1,2% und die Entkopplungsdämpfung immer noch über 52 db.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich auch nachträglich ohne
großen Aufwand an Flanschverbindungen der eingangs erwähnten Art anbringen und kann
insbesondere dann mit Vorteil angewendet werden, wenn die Kontaktflächen von Hochfrequenzverbindungen
nicht absolut eben gemacht werden können oder der nötige Kontaktdruck nicht erzeugt
werden kann.