DE1289152B

DE1289152B - Waveguide flange

Info

Publication number: DE1289152B
Application number: DE1964S0092941
Authority: DE
Inventors: Rosshaupter Erich; Dipl-Ing Gerhard; Pfitzenmaier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-09-02
Filing date: 1964-09-02
Publication date: 1969-02-13

Description

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.The invention relates to a flange connection for tubular conductors used to conduct high-frequency electromagnetic energy which are located in the area of the front contact surfaces grooves into the contact springs are inserted.

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.For flange connections of thin-walled high-frequency conductors, in particular of waveguides, the difficulty often occurs between the end faces of the Conductor walls to make good contact. The contacting is mostly through Increase the contact pressure with the help of screws provided around the flange ,achieved. Waveguide flange connections have also become known in which at least partially around the flange for better contact between the Lamellar leaf springs are inserted into the flange surfaces, which, especially for waveguide quick connections, can be beneficial. However, these flat leaf springs require a very large one Overall width, even if, as in one of the known designs, the Leaf spring partially protrudes into the interior of the waveguide. Especially the latter however, in most cases it is undesirable because the resulting disturbance, Even if it is compensated, the transmission bandwidth is impaired. In many Cases in which one has to use such aids with regard to the contacting of the flanges must grip, but there is no space for wider flanges, or at least one side of these flanges is inaccessible, so that there, for example, by screws the axial pressure required for good contact cannot be generated. Such an example is given in the case of the partition walls of double waveguides, there these partitions are on the one hand inaccessible and on the other hand very thin-walled. Often one has to have at least one side of the waveguide even with a separate device structure do without a flange approach at all, because z. B. a waveguide broadside directly adjoins other parts of the device: Especially in cases where z. B. at a double waveguide that carries one transmit energy and the other receives energy, On the other hand, the decoupling between the two waveguides must be very good. In addition to this, there is the constant demand for extensive freedom of reflection at such connection points in order to take additional compensation measures, as described above, to avoid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenzleiterflanschverbindung der eingangs geschilderten Art, insbesondere hinsichtlich dieser Schwierigkeiten zu verbessern.The invention is based on the object of a high-frequency conductor flange connection of the type described above, especially with regard to these difficulties to improve.

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.In the case of a flange connection, this is used for pipe-like conduction high-frequency electromagnetic energy serving conductor, in the area there are grooves in the front contact surfaces into which contact springs are inserted, according to the invention achieved in that when there is a very narrow end face Contact surface is in this a narrow groove, in which a wave-shaped bent spring wire with good conductivity is inserted so that the tips of the wave-shaped bent wire protrude slightly from this groove and that the peaks when connecting a ladder flange formed in this way with press a mating flange against its contact surface.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei der Stirnseite der dünnen Zwischenwände von Doppelhohlleitern rechteckigen Querschnitts verwenden.The invention can be particularly advantageous in the face of the Use thin partitions of double waveguides with a rectangular cross-section.

Vorteilhaft besteht der Draht aus Federbronze, die mit einem überzug aus gut leitendem Material versehen ist.The wire is advantageously made of spring bronze with a coating is made of a highly conductive material.

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.In this way, there is also a defined contact at the high-frequency conductor connection points of the type described above can be achieved, where the necessary axial pressure on the front surface cannot be reached by screws. The inventive Contacting has the particular advantage of a very small overall width.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to FIGS. 1 to 3 explained in more detail.

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.The F i g. 1 shows in its left part a longitudinal section through a double waveguide of the type mentioned, which is equipped with a flange 1 is. The waveguide 3 is cut transversely to the intermediate wall 2. The right part of the F i g. 1 shows a plan view of the flange end side. In the front of the partition 2 - a narrow slot 4 is milled in the axial direction, which is at least extends over the entire broadside.

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.The F i g. 2 shows the shape of a wave-shaped bent spring wire 5. This spring wire is advantageously made of spring bronze, which is silver-plated its surface is equipped with good conductivity. This is preferably sinusoidal The curved spring wire is in the cutout 4 (FIG. 2) of the intermediate wall of the double waveguide inserted. It is dimensioned in such a way that the peaks are in an axial position after insertion Direction still protrude a little over the front of the partition.

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.The latter is clear from FIG. 3 shows the side view .A comparison of two waveguide flange pieces of the type mentioned. The two waveguides are denoted by 9 and 10, their two flanges by 7 and B. The double waveguide is shown so that its broad sides in the plane of the picture lie. In the intermediate wall of the upper double waveguide 9 is according to the invention The spring wire described is inserted, the tips 6 of which protrude beyond the flange face. The opposite surface of the waveguide 10 is flat. But you can also with be equipped with a corresponding groove or scoring. When flanging together the peaks press against this mating surface and create one in many places defined good contact pressure.

Die Anordnung einer derartigen Feder ist unempfindlich gegen mechanische Beanspruchungen, erfordert keinen zusätzlichen Platz und zeichnet sich durch große Einfachheit und geringen Aufwand aus.The arrangement of such a spring is insensitive to mechanical Stresses, does not require additional space and is characterized by large Simplicity and little effort.

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.In one embodiment, the common wall was a double waveguide 1.2 mm thick. A slot 0.4 mm wide and 2 mm wide was made in this partition Milled depth, which took up an approximately sinusoidally curved wire spring. The wire was 0.3 mm thick, and the peaks were about a mutual longitudinal distance 4 mm and a mutual transverse distance of 2.5 mm. So the wire crests were standing 0.5 mm out of the slot. The waveguide used was based on this Art reached a defined contact in at least eight places. In the 6 GHz range With a flange connection designed in this way, decoupling attenuation resulted between the two Waveguides> 100 db and a reflection factor < 0.8%, while a flange connection without using the means according to the invention resulted in a reflection factor of about 3% and a decoupling attenuation of about 50 db.

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.In order to particularly clearly demonstrate the success that can be achieved by the invention make, the partition wall of one waveguide was deliberately filed off damaged. Without special measures, the measurement of the connection point resulted in a Reflection factor of about 25% and a decoupling attenuation of about 8 db. Became undertaken the same measure in the arrangement according to the invention, it was there the reflection factor even with mechanical stress on the flange connection <1.2% and the decoupling attenuation still over 52 db.

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.The device according to the invention can also be retrofitted without attach great expense to flange connections of the type mentioned and can can be used with advantage in particular when the contact surfaces of high-frequency connections cannot be made absolutely flat or the necessary contact pressure is not generated can be.

Claims

Claims: 1. Flange connection for tubular forwarding high-frequency electromagnetic energy serving conductor, in the area There are grooves on the face of the contact surfaces, inserted into the contact springs are, d a d u r c h, that in the presence of a very narrow end face Contact surface is in this a narrow groove, in which a wave-shaped bent spring wire with good conductivity is inserted so that the tips of the Wave-shaped bent wire slightly outstanding from this groove and that the peaks when connecting a ladder flange formed in this way with press a mating flange against its contact surface.

2. Flange connection according to Claim 1, characterized by its use on the end face of the thin partition of double waveguides of rectangular cross-section.

3. Flange connection after a of the preceding claims, characterized in that the wire is made of spring bronze consists, which is provided with a coating of highly conductive material.