DE1236036B

DE1236036B - Wellenleiteranordnung zur einstellbaren Abschwaechung von elektromagnetischen Wellen

Info

Publication number: DE1236036B
Application number: DE1963P0032555
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Poetzl
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1963-09-10
Filing date: 1963-09-10
Publication date: 1967-03-09

Description

Wellenleiteranordnung zur einstellbaren Abschwächung von elektromagnetischen Wellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenleiteranordnung zur einstellbaren Abschwächung elektromagnetischer Wellen, bei der an einem Leiter ein Dämpfungselement fest angebracht und die Kopplung zwischen dem Leiterfeld und dem Dämpfungselement veränderbar ist. Insbesondere dann, wenn vom Generator eine große Leistung geliefert wird, kommt es darauf an, die überschüssige Energie in einem verlustbehafteten Medium zu absorbieren an einer Stelle, an der die Verlustwärme gut abgeführt werden kann und an der in der erforderlichen Weise der Wellenwiderstand bzw. die Kopplung zwischen dem Absorber und den Wellen geändert werden kann.
Bei schichtförmigen Dämpfungsbelägen auf einer Leiteroberfläche werden die Stromverhiste im Widerstandsbelag verändert, und bei Dämpfungskörpern, die sich in den vom Feld erfüllten Raum erstrecken, werden sowohl die Stromverluste im Widerstandsbelag als auch die Feldverluste im Leitwertbelag geändert.
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art wird in einem erweiterten Hohlraum ein Dämpfungskörper in seiner Lage und/oder im Abstand gegenüber einem Innenleiter verschoben, wodurch die Kopplung gegenüber dem Wellenfeld geändert und damit eine verschieden starke Dämpfung erzielt wird. Insbesondere bei hohen Leistungen muß jedoch der Dämpfungskörper intensiv gekühlt werden, so daß dann eine verschiebbare Anordnung des Dämpfungskörpers unzweckmäßig ist und gegebenenfalls die gestellte Aufgabe nicht erfüllen kann.
Bei einer weiteren bekannten Abschwächungsanordnung ist der Außenleiter einer Koaxialleitung in einem Abschnitt zu einem länglichen Kasten mit rechteckigern Querschnitt erweitert. Die inneren Längsseiten des Kastens sind in einer parallel zum Innenleiter verlaufenden Trennungslinie jeweils in eine gut leitende und eine mit einem Dämpfungsbelag versehene Hälfte geteilt. Durch eine Verschiebung des Innenleiters in der Mittelebene parallel zu den Längsseiten des Kastens kann die Kopplung zwischen dem Leiterfeld und dem Dämpfungsbelag zwischen einem Betrag sehr kleiner Dämpfung und einem Höchstwert der Dämpfung geändert und damit die Abschwächung einer den Wellenleiter durchlaufenden elektromagnetischen Welle einoestellt werden.
Diese Abschwächungsanordnung erfordert umfangreiche Kontaktanordnungen an den Enden des Kastens, an denen ein guter Kontakt zwischen den angeschlossenen Koaxialleitungen und den verschiebbaren Teilen des Kastens vorhanden sein müssen. Es ist jedoch sehr schwer, solche Kontaktanordnungen, insbesondere für höhere Hochfrequenzleistungen, zuverlässig und betriebssicher aufzubauen, und sie erfordern eine aufwendige Wartung.
Die Erfinduna zielt darauf ab, eine Wellenleiteranordnuno, zur einstellbaren Abschwächunc, elektromagnetischer Wellen anzugeben, bei der die besehriebenen Nachteile vermieden sind. Auch bei sehr hohen Leistungen ist eine Dämpfungsänderung in einem großen Bereich möglich, wenn die einleitend angeführte Anordnung erfindungsgemäß einen in Richtung des Wellenleiters verschiebbaren, die Feldliniendichte am Dämpfungselement ändernden Feldverdrängungskörper enthält.
Auf dem vom Verdrängungskörper beeinflußten Abschnitt des Wellenleiters werden der Wellenwiderstand des Wellenleiters herabgesetzt und die Feldliniendichte und die Stromdichte vergrößert, wodurch das Verhältnis des Realanteiles des Widerstandes zum Wellenwiderstand zu größeren Dämpfungswerten verschoben wird, wenn der Verdrängungskörper den Ab- schnitt des Wellenleiters beeMußt, in dem das Dämpfungselement angebracht ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In der Figur ist eine Wellenleiteranordnung für elektromagnetische Wellen dargestellt, die am linken und am rechten Ende in übliche konzentrische Leitungen übergeht, die aus einem Mantel 1 und einem Innenleiter 2 bestehen.
Der Außenleiter 1 weist bei 3 einen größeren Innendurchmesser auf, und durch einen Dämpfungszylinder 4, dessen Mittelteil etwa parallel zur Achse verläuft und der sich erweiternde Enden aufweist, wird eine Kammer 15 gebildet, die mit einer Einlaufverschraubung 5 und einer Auslaufverschraubung 6 für ein Kühlmittel versehen ist.
Der Dämpfungszylinder 4 kann selbst aus absorbierendem Material bestehen, wobei dann durch das Kühlmittel lediglich die an ihm entstehende Wärme abtransportiert wird. Es kann auch der Zylinder 4 im wesentlichen nur als Trennwand dienen und ein Kühlmittel hindurchgesandt werden, das selbst absorbierende Eigenschaften hat. Dabei kann der Grad der erwünschten Dämpfun 'c, noch durch die Art des Kühlmittels verändert werden.
Um die Kopplung zwischen dem Dämpfungselement und dem Feld der elektromagnetischen Wellen im Leiter 1, 2 zu verändern, ist auf dem Mittelleiter 2 ein das Feld verdrängender Körper 7 angebracht, der nach beiden Enden eine unter einem kleinen Winkel C, Cleneigte konische Oberfläche aufweist, und zwar vorzugsweise mit einem kleineren Winkel in Richtung auf den Generator und mit einem etwas größeren Winkel in Richtung auf den Verbraucher. Die Enden 8 und 9 des Körpers 7 sind vorzugsweise federnd ausgebildet und legen sich mit gutem Kontakt an den Innenleiter 2 an. Ein Teil des Körpers 7, etwa in der Mitte, hat eine zylindrische Außenfläche, die vorzugsweise gleich oder nur wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Teils des Dämpfungskörpers 4. Der Körper 7 ist über ein für elektromagnetische Wellen durchlässiges Material, z. B. in Form von Stäben 10, durch die Wandung des Körpers 1 hindurch, z. B. durch Schlitze 11 und 12, mit einem Verstellglied 13 verbunden. Wird dieses verschoben, so wird auch der Körper 7 in axialer Richtung verstellt. Während durch die schräglaufenden Enden des Körpers 7 eine gleichmäßige Überleitung der Wellen in den enoreren Zwischenraum zwischen dem Körper 7 und der Wand 1 und wieder zurück auf den Innenleiter 2 erfolgt und diese Wirkung praktisch unabhängig ist von der Stellung des Körpers 7, ergibt sich bei einer Verschiebung eine wesentliche Änderun- des Abstandes zwischen dem Verdrängungskörper 7 und der Oberfläche des Absorptionskörpers 4. Dadurch wird die Feldliniendichte am absorbierenden Material wesentlich geändert und damit auch der Anteil der absorbierten zur hindurchgelassenen Energie.
Da eine Anordnung nach der Erfindung beidseitig breitbandie, angepaßt ist, ergibt sich keine wesentliche Änderung der Dämpfungseigenschaften in Abhängigkeit von der Frequenz, und auch die Anpassungsverhältnisse werden nicht wesentlich gestört. Erforderlichenfalls können übliche Mittel zur Korrektur de# Frequenzganges und/oder der Anpassung angewandi werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Wellenleiteranordnung zur einstellbaren Ab- schwächung elektromagnetischer Wellen, bei der an einem Leiter ein Dämpfungselement fest angebracht und die Kopplung zwischen dem Leiterfeld und dem Dämpfungselement veränderbar ist, gekennzeichnet durch einen in Richtung des Wellenleiters verschiebbaren, die Feldliniendichte am Dämpfungselement ändernden Feldverdrängungskörper.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement schichtförmig ausgebildet ist. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement gekühlt ist. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement von einem absorbierenden Kühlmittel durchflossen ist. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4 mit einer Koaxialleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement an der Innenseite des Außenleiters angebracht ist. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Kopplung ein keilförmiger bzw. konischer Körper zwischen Innenleiter und Außenleiter dient. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit konischen Außenflächen den Innenleiter umschließt und vorzugsweise auf diesem verschiebbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 842 748, 3 070 764; Montgomery, »Technique of Microwave Measuremeiits«, New York, 1947, S. 771 und 772.