DE1565266A1 - Querstrahler - Google Patents

Description

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ORIGINAL fNSPECTED.

Leerseite

daß zur Speisung der Strahlerelemente eine Wellenlei-' tung, vorzugsweise eine Koaxialleitung, vorgesehen ist, die in periodiscliem Abstand, vorzugsweise einer halben Wellenleiterwellenlänge, Kop.:elöffnungen aufweist, an die in an sich bekannter Weise die Strahlerelemente angekoppelt sind.

5· Querstrahler nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kopoelöffnungen des Wellenleiters Koppelschleifen der Strahlerelemente, die das E-Sektor-Horn in der EL ..-Schwingung anregen, in die Vellenleitung hineingeführt und dort in an sich bekannter Weise -kapazitiv oder galvanisch angekoppelt sind.

6. H,uerstrahler nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine V/ellenspeiseleitung, vorzugsweise Koaxialleitung, für eine fortschreitende V/elle.

7. i^uers tr ahler nach Anspruch 4-, gekennzeichnet, durch eine ./ellenspeiseleitung für eine stehende v'/elle.

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PATENTANSPHUOHE:

1. ^uerstrahler zur ürwärmunü nichtmetallischer Stoffe im elektrom gnetischen Strahlungsfeld, insbesondere für Mikrowellen-Durchlaufanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Gruppe diskreter Strahlerelemente in ü'orin kurzgeschlossener L-Sektor-Hörner besteht, deren Abmessung in Jiortpflanzunjsrichtung der «eile xvleiner als zwei Wellenlängen im freien iiaum ist, und die in der H_x.^-Schwingung angeregt und mit der senkrecht zur lolarisation verlaufenden kante ihrer Breitseite aneinandergereiht werden, wobei die Polarisationsrichtung in der Apertur aller oektorhcrner gleich ist.

2. ^uerstr.'ihltT nach Anspruch 1, d· dux'cV _tekennzeichnet, dai: die otrd'.-lei'elcmenfcc .-..Ig offene ..ec^teckhchlleiter ausgebildet sind.

3. ^uerstrahler nach Ans: ruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß di. otr^hlerel-.;mente als quadratische Hohlleiter ausgebildet sind, in denen eine einzige Η,-Q-ochwingunj mit vertikaler Polarisation angeregt wird.

4. ^uerstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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Ainplitudenbelegung 16, 17 über die Apertur 18 des ^uerstrahlers homogen ist. Die erforderliche Tauchtiefe des Koppelstiftes 2.1 in die Koaxialleitung 15 läßt sich durch die in Fig. 6 gezeigte üc:iraubenverbindung 30 erreichen.

Die Koaxialleitung hat den gleichen ^ue.rschnitt wie die Auskopplung des angeschlossenen iaikrowellen-üenerators. ZurKompensation der Fohlanpassung des erfindungsgemäßen ^uerstrahlers sind zwischen dem Generator und dem ^uerstrahler an sich bekannte xYompensationsmittel, beispielsweise Stifte oder ocheiben, vorgesehen. Das andere Leitungsende der iioaxialleitung ist. durch einen Kurzschluß im Abstand einer viertel- oder halben v/ellenlänge - je nach Art der .ankopplung der JB" dtrahlerelemente - vor der letzten Koppelöffnung abgeschlossen.

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eckhohlleitern) 8, 9, 10, 11, 12 und die Anregung aus einer koaxialen Speiseleitung 13 durch an sich bekannte Koppelelemente 14, 15 dargestellt. Die Koppelschleifen in benachbarten Strahlerelementen sind um 180° elektrisch gedreht, damit die Polarisation aller Strahlerelemente die gleiche Richtung hat. werden die einzelnen Strahlerelemente 8 .... 12 durch um 180° gedrehte Ankopplungen 14» 15 gleichphasig erregt, so ergibt sich eine Amplitudenverteilung 16, 17» wie sie in Fig. 4-, die die Apertur 18 mit den Hechteckseiten a' und b¹ des ^uerstrahlers zeigt, durch die schraffierten Flächen angedeutet ist.

In Fig. 5 ist der Aufbau des ^uerStrahlers und der angeschlossene Generator 19 mit der dazwischen geschalteten Kompensationsleitung 20 zu erkennen. Ein Teil der vom Generator kommenden Welle wird vom Koppelstift 21 in das E-Sektor-Horn 22 übergekoppelt, das von. der induktiven Schleife 23 in der H.Q-Schwingung angeregt wird. Die Welle wird aus der Apertur 18 auf das Gut übertragen. Der übrige Teil der Welle pflanzt sich zur nächsten Koppelöffnung 25 weiter fort, wo wiederum ein Teil der Welle ausgekopptelt wird. Die Koppelschleife 26 im E-Sektor-Horn

ersten _o

27 ist gegenüber der Koppelschleife 23 um 180 gedreht.

Die Koaxialleitung ist mit einem Kurzschluß 28 abgeschlossen, der von der letzten Koppelöffnung 29 A /^ . entfertn ist. Die Kopplung wird so eingestellt, daß die

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Claims (1)

1. Fig. 2 die Amplitudenbelegung der Apertur' · nach Fig. 1 bei vertikaler. Polarisation,

   Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Querstrahlers, _fc

   Fig. 4- die Amplitudenbelegung der Apertur nach Fig. 3 bei vertikaler Polarisation der Stralilerelemente,

   Fig. 5 einen Längsschnitt des ^uerstrahlers nach Fig 3 und ■·■*'■■■■

   Fig. 6 einen Längsschnitt des Kopplungssystems

   • nach Fig. 5·

   In Fig. 1 ist ein pbliches E-Sektor-Korn 1. dargestellt, das von einer Koppelöffnung 2 mit einer Koppelsclileife 3 angeregt wird, "nird dieses horn rait einer H.₀-./elle 4 angeregt, so ergibt sich die xunplitudenverteiluns 5r 6, wie sie in Fig. 2, die die Ap'irtur J mit den Hechteckseiten a und b dieses S-Sektor-Hornes 1 zeigt, durch die schraffierten flächen angedeutet ist. Indder Vertikalebene 5 ist die Belegung homogen, in der Horizontalen 6 sinusförmig. In Fig. 3, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen ^uerstrahlers, ist die Aneinanderreihung mehrerer E-Sektor-Hörner (bzw. offenen Hecht-

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   BAD

   Neben dem eingangs erwähnten Vorteil der gleichmäßigen Energieverteilung in Längsrichtung des ^uerstrahlere hat dieser ^uerstrahler noch eine tfeihe weiterer Vorzüge gegenüber bekannten Strahlern. Die ^mplitudenbelegüng weist eine erheblich geringere Frequenzabhängigkeit auf, so daß er eine wichtige Forderung, daß Generatoren mit beliebiger Frequenz innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes angeschlossen werden können, ohne daß die Energieverteilung wesentlich schwankt, erfüllt.

   Sehr viel besser als bei bekannten Strahlern ist auch die Anpassung des ^uerstrahlers bei stark wechselnden Belastungen durch das Gut. Als weiterer Vorteil darf die einfache Herstellung einer beliebigen Str.hlerlän^e durch Hinzufügen weiterer Strahlerelemente nach .art des 3-;uic;st;enprinzips angesehen werden. ',i"eit<rrhin ist die Eauhühe dieses Strahlers klein. Der Generator läßt sich unmittelbar an die Speiseleitung anschließen, und es laßt sich mit Kompensatioii^mitteln ein leicher Ab₁₃ ^-Ieich erreichen.

   Im folgenden sind anhand der zeichnung vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung zur näheren Erläuterung im einzelnen beschrieben.

   Fig. 1 zeigt ein übliches S-Sektor-Horn,

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   BAD ORKä'NAL

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   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querstrahler zu schaffen, der eine möglichst homogene Amplitudenbelegung aufweist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch jelöst worden, daß der Querstrahler aus . einer Gruppe diskreter Strahlerelemente in Form kurzgeschlossener E-oektor-Hörner besteht, deren Abmessung in Fortpflanzungsrichtung der Welle kleiner als zwei Wellenlängen im freien Saum ist, und die in der ELq-Schwingung angeregt und mit der senkrecht zur Polarisation verlaufenden Kante ihrer Breitseite aneinandergereiht werden, wobei die Polarisationsrichtung in der Apertur aller Sektorhöraer gleich ist. Man erhält dadurch in Längsrichtung des ^uerstrahles eine homogene Amplitudenbelegung, so daß das Gut, das sich vor der Apertur senkrecht zur Längsrichtung des Strahlers vorbeibewegt, gleichmäßig erwärmt wird. Zur Speisung der einzelnen Strahlerelemente kann eine Wellenleitung, vorzugsweise eine Koaxialleitung, vorgesehen sein, die in periodischem Abstand, vorzugsweise einer halben Wellenleiterwellenlänge, Koppelöffnungen aufweist, an die in an sich bekannter Weiss die Strahl erelemente -aogekoppelt sind. Durch..-. diese öffnungen können Koppelschleifen der Strahlerelemente, die die Rechteckhohlleiter oder das S-Sektor-Horn in der ELq - Schwingung anregen, in die Koaxialleitung hineingeführt und dort nach bekannten Methoden kapazitiv od;er galvanisch angekoppelt sein·

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