DE1790328A1

DE1790328A1 - DRUMBABLE HOLLIDAD

Info

Publication number: DE1790328A1
Application number: DE19671790328
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Schickle; Erich Dr Sc Nat Schuettloeffel; Heinz Zanzinger
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1967-07-20
Filing date: 1967-07-20
Publication date: 1976-08-12

Description

T7 9Ü32T7 9Ü32

Aktenzeichen Pl? 90 328.5-34File number Pl? 90 328.5-34

Ausscheidung aus P l6 90 288.8-34Eliminated from P 16 90 288.8-34

TELEFUNKEN Patentverwertungsges.ra.b.H. PT-BK/Sch/insTELEFUNKEN Patentverwertungsges.ra.b.H. PT-BK / Sch / ins

W 7117aW 7117a

Trommelbarer HohlleiterReelable waveguide

Die Erfindung befasst sich mit einem trommelbaren Hohlleiter zur übertragung von linear polarisierten elektromagnetischen Wellen. Der Hohlleiter hat einen vom Kreis abweichenden Innenquerschnitt mit grosser und kleiner Achse und mit stetigem Verlauf der Berandung. Er besteht aus einem nahtlosen Aluminiumrohr und ist gegebenenfalls mit einem dielektrischen Schutzmantel umgeben.The invention is concerned with a reelable waveguide for the transmission of linearly polarized electromagnetic Waves. The waveguide has an inner cross-section deviating from the circle with a large and a small axis and with a continuous course the border. It consists of a seamless aluminum tube and is optionally provided with a dielectric protective jacket surround.

Bei der Verwendung von Energieleitungen, die aus starren, rechteckigen oder runden Hohlleiterabschnitten zusammengesetzt sind, benötigt man zahlreiche Flansche zum Verbinden der Einzelabschnitte, wodurch sowohl die Kosten als auch die an den Verbindungsstellen entstehenden Reflexionen eines derartigen Hohlleiterzuges in unerwünschter Weise erhöht werden.When using power lines that consist of rigid, composed of rectangular or round waveguide sections numerous flanges are required to connect of the individual sections, which reduces both the costs and the reflections of such a system that arise at the connection points Waveguide train can be increased in an undesirable manner.

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Einen praktisch endlosen Hohlleiterzug ohne Zwischenschaltung von Hohlleiterflanschen kann man bekanntlich dadurch verwirklichen, dass man den Hohlleiter aus einem gewellten Metallrohr herstellt. Eine derartige Energieleitung ist bereits seit längerer Zeit auf dem Markt und hat sich beim Aufbau von Funkstationen im Dezimeter- und Zentimeterwellengebiet bewährt. Dieser trommelbare Hohlleiter besitzt einen ungefähr elliptischen Querschnitt und weist gegenüber dem vergleichbaren Rechteckquerschnitt eine kleinere Dämpfung auf. Er ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 193 oder in der Telefunkenzeitung, 35· Jahrgang, Heft 136, Seite 113 beschrieben. Die Herstellung dieses Hohlleiters ist jedoch relativ zeitraubend und teuer, da man das für den Hohlleiter verwendete Kupferrohr zuerst mit einer ganz bestimmten Wellung versieht und anschliessend den zuvor runden Querschnitt zu einem ungefähr elliptischen Querschnitt verformt. Zum Schutz gegen mechanische Beschädigung wird dann der so geformte Metallhohlleiter zusätzlich mit einem geeigneten dielektrischen Schutzmantel versehen. Ein derart aufgebauter Hohlleiter ist nun aber nicht für alle Anwendungsgebiete optimal. Dies gilt insbesondere dann, wenn er als Antennenspeiseleitung bei festen Stationen Verwendung findet, da seine durch die Wellung bewirkte Trommelbarkeit auf relativ kleine Kabeltrommeln hierbei praktisch nicht zur Wirkung kommt. Für lange Hohlleiterstücke, die höchstens zum Transport auf geeignete Trommeln aufgespult werden müssen, jedoch nach ihrer Verlegung nicht mehr bewegt werden, ist der Aufwand, der für die Herstellung desA virtually endless waveguide system without the interposition of Hohlleiterflanschen known one can realize the fact that the waveguide is prepared from a corrugated metal tube. Such a power line has been on the market for a long time and has proven itself in the construction of radio stations in the decimeter and centimeter wave range. This reelable waveguide has an approximately elliptical cross-section and has less attenuation compared to the comparable rectangular cross-section. It is described, for example, in German patent specification 1 193 or in the Telefunkenzeitung, 35 · year, issue 136, page 113. However, the production of this waveguide is relatively time-consuming and expensive, since the copper tube used for the waveguide is first provided with a very specific corrugation and then the previously round cross-section is deformed into an approximately elliptical cross-section. To protect against mechanical damage, the metal waveguide formed in this way is then additionally provided with a suitable dielectric protective jacket. However, a waveguide constructed in this way is not optimal for all areas of application. This is particularly true when it is used as an antenna feed line at fixed stations, since its ability to be reeled on relatively small cable reels due to the corrugation is practically ineffective. For long waveguide pieces that have to be wound onto suitable drums for transport, but are no longer moved after they have been laid, the effort required for the production of the

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oben beschriebenen elliptischen Wellrohrhohlleiters erforderlich ist, nicht gerechtfertigt. Ausserdem kommt durch diesen Anwendungszweck der Vorteil, dass man den Wellrohrhohlleiter ohne nachteilige Beeinflussung seiner elektrischen Eigenschaften mehrere hundert Male umtrommeln kann, nicht zum Tragen, da ein derartiger Hohlleiter als Speiseleitung für eine ortsfeste Antennenanlage lediglich während der Montage gebogen und/oder tordiert wird.above-described elliptical corrugated tubular waveguide is required, not justified. Also comes through this Purpose of use the advantage that you can use the corrugated tube waveguide can drum several hundred times without adversely affecting its electrical properties, not for wearing, because such a waveguide as a feed line for a fixed antenna system is only bent during assembly and / or is twisted.

Es ist ferner bekannt, Hohlleiter mit glatter Wand und elliptischem Querschnitt durch Verwendung von Aluminium als Hohlleitermetall biegsam auszubilden. Hierbei ergibt sich jedoch beim Biegen eine unerwünschte Querschnittsdeformation, welche die Übertragung nachteilig beeinflusst.It is also known waveguides with a smooth wall and an elliptical one Train cross-section to be flexible by using aluminum as the waveguide metal. However, this results in the Bending is an undesirable cross-sectional deformation that adversely affects transmission.

Ausserdem ist ein symmetrischer Hohlleiter mit elliptischem Innenquerschnitt bekannt, der längs der Berandung unterschiedliche Wandstärke hat. Seine ausnutzbare relative Bandbreite ist jedoch nicht für alle Fälle ausreichend.In addition, a symmetrical waveguide with an elliptical inner cross-section is known, which is different along the edge Has wall thickness. However, its usable relative bandwidth is not sufficient for all cases.

Die Erfindung hat sich bei dem oben beschriebenen Hohlleiter die Aufgabe gestellt, einen Hohlleiter zu finden, der in bezug auf seine elektrischen und mechanischen Eigenschaften optimal für den Aufbau fester Antennenstationen ist. Er soll leicht biegbar und/oder tordierbar sein, eindeutige Übertragung ermöglichen bei maximaler relativer Bandbreite.The invention has been applied to the waveguide described above set the task of finding a waveguide that is optimal in terms of its electrical and mechanical properties for the construction of fixed antenna stations. It should be easily bendable and / or twistable, clear transmission allow at maximum relative bandwidth.

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Gelöst wird dies dadurch, dass die Gesamtwandstärke des Hohlleiters derart ungleich gewählt ist, dass diese bei unsymmetrisch zur grossen Achse verlaufendem Innenquerschnitt im Bereich der kleinen Achse minimale Werte aufweist, die zu maximalen Werten gehen.This is achieved by the fact that the total wall thickness of the waveguide is chosen to be unequal that it is at internal cross-section running asymmetrically to the major axis has minimal values in the area of the minor axis, which go to maximum values.

Hierzu gibt es mehrere Lösungen. Einmal kann der Hohlleiter auf seiner äusseren Oberfläche mit in Längsrichtung verlaufenden dielektrischen Streifen versehen werden. Diese aufgebrachten Streifen bewirken, dass sich beim Biegen oder Tordieren des Hohlleiters der Innenquerschnitt nicht in unerwünschter Weise ändert, so dass noch eine störungsfreie und eindeutige Übertragung der eingespeisten elektromagnetischen Wellen möglich ist.There are several solutions to this. Once the waveguide can be provided on its outer surface with longitudinal dielectric strips. This upset The effect of strips is that when the waveguide is bent or twisted, the inner cross-section does not become undesirable Way changes, so that there is still an interference-free and unambiguous transmission of the fed-in electromagnetic Waves is possible.

Eine andere Lösungsmöglichkeit besteht darin, dass man die äussere Oberfläche des Hohlleiters mit einem dielektrischen Mantel umgibt, der längs seiner Querschnittsberandung verschiedene Stärke aufweist. Die Mantelstärke wird an den Stellen dicker gewählt, die beim Biegen nicht deformiert werden sollen.Another possible solution is that the outer surface of the waveguide with a dielectric Surrounds jacket, which has different thickness along its cross-sectional boundary. The jacket thickness is at the points chosen thicker, which should not be deformed when bending.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die gewünschte Wirkung dadurch erzielt, dass die metallische Hohlleiterwand selbst längs ihrer Querschnittsberandung verschiedene Wandstärke hat. Dies kann beispielsweise so erfolgen,In a preferred embodiment of the invention, the desired effect is achieved in that the metallic waveguide wall even has different wall thicknesses along its cross-sectional boundary. This can be done, for example,

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dass man durch in Hohlleiterlängsrichtung verlaufende Metallstreifen auf der äusseren Oberfläche des Hohlleiters die gewünschte Steifigkeit erzwingt. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es zweckmässig, die Berandung der äusseren Oberfläche stetig verlaufen zu lassen.that one runs through metal strips running in the longitudinal direction of the waveguide enforces the desired rigidity on the outer surface of the waveguide. From production engineering For reasons, it is advisable to let the border of the outer surface run steadily.

Der wirksame Innenquerschnitt des erfindungsgemäss ausgebildeten Hohlleiters, der eine glatte Innenwand aufweist, kann in verschiedener Weise gewählt werden. Er ist zum Beispiel zu einer Hauptachse symmetrisch. Die Länge der beiden erwähnten Hauptachsen ist immer verschieden, wobei das Verhältnis der kleinen zur grossen Hauptachse vorzugsweise grosser als 0,^5 gewählt wird.The effective inner cross-section of the one designed according to the invention Waveguide, which has a smooth inner wall, can be selected in various ways. He is for example symmetrical about a main axis. The length of the two main axes mentioned is always different, with the ratio the small to the large main axis is preferably selected to be greater than 0, ^ 5.

Die Herstellung eines gemäss der Erfindung aufgebauten Hohlleiters erfolgt zweckmässig durch nahtloses Pressen eines Metallrohres in einer hierfür geeigneten Kabelmaschine.The manufacture of a waveguide constructed according to the invention is conveniently done by seamlessly pressing a metal pipe in a suitable cable machine.

Bei den bisher üblichen biegsamen Antennenspeiseleitungen hat man auch gewellte Metallrohre aus Kupfer benutzt. Die Wellung bedeutet eine mechanische Verlängerung des Hohlleiters. Sie führt zu nachteiligen Reflexionen und geht ausserdem auf die Dämpfung ein. Der erfindungsgemäss aufgebaute Hohlleiter mit glatter Wand besitzt demgegenüber höchstens die gleiche Dämpfung, wobei ein Aluminium-Hohlleiter die zusätzlichen Vorteile hat, dass er weicher und damit biegsamerWith the flexible antenna feed lines that have been customary up to now Corrugated metal tubes made of copper were also used. The corrugation means a mechanical extension of the waveguide. It leads to negative reflections and goes beyond that on the attenuation. The constructed according to the invention Waveguides with a smooth wall, on the other hand, have at most the same attenuation, with an aluminum waveguide providing the additional The advantage is that it is softer and therefore more flexible

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ist als ein Kupfer-Hohlleiter und darüber hinaus eine grössere Korrosionsbeständigkeit aufweist.is called a copper waveguide and moreover one has greater corrosion resistance.

Anhand einiger in den Figuren dargestellter spezieller Ausführungsbeispiele soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be described in more detail below on the basis of a few special exemplary embodiments shown in the figures explained.

In einer der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der ^^ Erfindung weist der Hohlleiter einen Querschnitt auf, der lediglich zu einer Hauptachse symmetrisch ist. Die Wandstärke des Hohlleiters k ist längs der Querschnittsberandung konstant. Ungefähr im Bereich der vier "Ecken" sind zusätzliche in Hohlleiterlängsrichtung verlaufende Metallstreifen 3ι Ί| 5 und 6 mit der Hohlleiterwand 1 verbunden, die auf Grund ihrer Formgebung und Lage eine unzulässige Änderung des wirksamen Innenquerschnittes beim Biegen und/oder Tordieren des Hohlleiters verhindern. Die erwähnten Streifen können beispielsweise aus dem gleichen Ma- W terial bestehen wie der Hohlleiter 1 und auf dessen äussere Oberfläche aufgeschweisst sein. Die genaue Lage und Dicke der Längsstreifen sind vom jeweiligen Querschnitt und Material des Hohlleiters 1 abhängig.In one of the Fig. 1 illustrated embodiment of the ^^ invention, the waveguide has a cross section that is only symmetrical about a main axis. The wall thickness of the waveguide k is constant along the cross-sectional boundary. Approximately in the area of the four "corners" are additional metal strips 3ι Ί | running in the longitudinal direction of the waveguide 5 and 6 connected to the waveguide wall 1, which, due to their shape and position, prevent an impermissible change in the effective inner cross-section when bending and / or twisting the waveguide. The mentioned strips may, for example, from the same ma- W consist TERIAL as the waveguide 1 and be welded to the outer surface thereof. The exact position and thickness of the longitudinal strips depend on the respective cross section and material of the waveguide 1.

Eine weitere Möglichkeit, die Erfindung zu verwirklichen, ist in der Fig. 2 angedeutet. Der dort dargestellte Hohlleiter 7 hat eine äussere Berandung, die durch einen HaIb-Another possibility for realizing the invention is indicated in FIG. The waveguide shown there 7 has an outer border that is

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kreis mit abgerundeten Ecken gebildet wird. Sein Innenquerschnitt ist so gewählt, dass durch verschiedene Wandstärken längs der Berandung des Hohlleiterquerschnittes dieser verschiedene Festigkeit aufweist, so dass beim Biegen und/oder Tordieren sein Querschnitt nicht in unerwünschter Weise verformt wird.circle with rounded corners is formed. Its internal cross-section is chosen so that through different wall thicknesses along the edge of the waveguide cross-section this has different strength, so that when bending and / or twisting its cross-section is not undesirably deformed.

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Claims

1. Reelable waveguide for the transmission of linearly polarized electromagnetic waves, the inner cross-section deviating from the circle with large and small
Axis and with a continuous course of the boundary has and
consists of a seamless aluminum tube, this waveguide optionally being surrounded by a dielectric protective jacket, characterized in that the total wall thickness of the waveguide is selected to be unequal
is that, with the inner cross-section running asymmetrically to the major axis, this has minimum values in the area of the minor axis, which lead to maximum values.

2. Waveguide according to claim 1, characterized in that the outer cross-sectional boundary runs steadily.

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