DE1095334B - UEbergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter - Google Patents
UEbergang von einer Koaxialleitung auf einen HohlleiterInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/103—Hollow-waveguide/coaxial-line transitions
Landscapes
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Übergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter nach Art
eines Stegkopplers für die Übertragung von Wellen in einem H-Wellentyp, insbesondere dem H10-Wellentyp.
Zur elektrischen Verbindung einer Koaxialleitung mit einer Hohlleitung, beispielsweise rechteckförmigen
Querschnitts, ist eine Reihe von Anordnungen bekannt. Viele dieser bekannten Anordnungen haben das
Prinzip gemeinsam, daß der Innenleiter der Koaxialleitung nach Art einer Antenne in das Innere der
Hohlleitung eingeführt ist. Dieser weitergeführte Innenleiter ist dabei entweder über einen Reihenresonanzkreis
mit der gegenüberliegenden Hohlleiterwandung verbunden oder über einen knopfartigen Auslauf
an diese Wandung angeschlossen. Die Hohlleitung kann hierbei den üblichen Rechteckquerschnitt haben oder
auch durch einen Längssteg kapazitiv belastet sein. Im letztgenannten Fall ist der Innenleiter dann an den
Längssteg in der erwähnten Weise angeschaltet. Nachteilig an diesen bekannten Anordnungen ist, daß die
Kopplung zwischen der Koaxialleitung und der Hohlleitung in einem breiten Frequenzband relativ unterschiedlich
ist. Es treten Reflexionen auf, die das Arbeiten mit diesem Übergang wesentlich stören können.
Außerdem sind derartige Anordnungen in der Regel nur für geringe Hochfrequenzleistungen geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu weisen, auf dem es möglich ist, diesen Schwierigkeiten
in einfacher Weise zu begegnen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Übergang der einleitend beschriebenen Art gemäß der Erfindung
in der Weise gelöst, daß der Innenleiter der Koaxialleitung vom Anfang des Übergangs aus zunehmend
exzentrisch im Außenleiter verläuft und zusammen mit diesem in eine Leitung mit Bandleitungscharakter
übergeführt ist und daß der durch den Außenleiter gebildete Leiter dieser Bandleitung auf der einen -Seite
der Hohlleitung in deren Wand übergeht, während der durch den Innenleiter gebildete Leiter der Bandleitung
durch diese Wand weitergeführt ist und im Hohlleiter unter Beibehaltung des Bandleitungscharakters stetig
in die gegenüberliegende Hohlleiterwandung ausläuft.
Es sind an sich Übergänge zwischen einer Koaxialleitung einer Hohlleitung bekannt, bei denen der Hohlleiter
in der Nähe der Koppelstelle in einen Steghohlleiter übergeht und unmittelbar hinter der Koppelstelle
kurzgeschlossen ist. Derartige Steg- oder Rippenkoppler lassen jedoch keinen unmittelbaren Vergleich mit
dem Erfindungsgegenstand zu, weil dessen wesentliches Merkmal im Gegensatz zu den bekannten An-Ordnungen
in einer Bandleitungscharakteristik besteht. Durch diese Bandleitungscharakteristik bedingt sind
beim Erfindungsgegenstand die Koppelschwankungen über ein breites Frequenzband wesentlich geringer als
übergang von einer Koaxialleitung
auf einen Hohlleiter
auf einen Hohlleiter
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2
München 2, Wittelsbacherplatz 2
Dipl.-Phys. Georg v. Da'H'Armi, Erding (Obb.),
und Dipl.-Ing. Helmut Laub, München,
sind als Erfinder genannt worden
bei den bekannten Anordnungen, weil im Gegensatz hierzu beim Erfindungsgegenstand der Ort des Kurzschlusses
des dem Übergang nahen Endes des Hohlleiters relativ unkritisch ist.
Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Fig. 1 ist ein der Erfindung entsprechender Übergang von einer Koaxialleitung in einen Rechteckhohlleiter
perspektivisch dargestellt. Im Hohlleiter soll die H10-WeIIe angeregt werden. Aus der Fig. 2 ist
der prinzipielle Aufbau des Überganges zu entnehmen. Der Rundquerschnitt des Innenleiters der Koaxialleitung
1 wird innerhalb des Leitungsabschnittes 2 in einen Rechteckquerschnitt (Band) übergeführt. Am
Eingang des Leitungsabschnittes 2 geht der Rundquerschnitt des Außenleiters ebenfalls in einen Rechteckquerschnitt
über. Dieser letztere Übergang kann z. B. sprungartig erfolgen. Bei der Querschnittsänderung
im Abschnitt 2 kann eine erste Transformation in Richtung zum Feldwellenwiderstand des Hohlleiters
vorgenommen werden. Im Leitungsabschnitt 3 wird der bislang zentrisch geführte bandförmige
Innenleiter 6 allmählich exzentrisch in Richtung zu der dem Hohlleiterkurzschluß 7 abgewandten Seite
der Leitung verlagert. Es ist vorteilhaft, im gleichen Abschnitt den Außenleiter ein- oder auch allseitig
trichterförmig zu erweitern. Durch die allmähliche Vergrößerung der Exzentrizität des Innenleiters wird
eine allmähliche Vergrößerung der Feldkonzentration zwischen den Flächen 6 und 8 erzielt. Die eingespeiste
Energie wird am Ende des Leitungsabschnittes 3 fast vollständig zwischen dem Band 6 und der Außenleiterwand
8 transportiert, d. h., die Koaxialleitungswelle ist praktisch in eine Art Bandleitungswelle überge-
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führt. An der Stelle 4 geht die »Bandleitung« zunächst in einen Steghohlleiter über. Der Längssteg dieser
Hohlleitung wird durch einen in Richtung der Hohlleiterlängsachse liegenden, etwa trapezförmigen Kegelstumpf
9 gebildet. Im Leitungsabschnitt 5, der den Kegelstumpf enthält, geht der Steghohlleiter allmählich
in den normalen Rechteckhohlleiter über, d. h., der Steghohlleiterabschnitt des Überganges bildet
einen Transformator zwischen der Bandleitungswelle und der H10-WeIIe des Rechteckhohlleiters. ίο
Der erfindungsgemäße Übergang zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß der Ort des Kurzschlusses
7 der Hohlleitung relativ unkritisch ist. Bei den bekannten Anordnungen ist die Lage dieses Kurzschlusses
für den Übergang wesentlich, da der — von der Anschlußstelle aus betrachtet — kurzgeschlossene
Hohlleitungsabschnitt an der Anschaltungsstelle eine möglichst hohe Impedanz ergeben soll. Beim Erfindungsgegenstand
ist diese Forderung nicht gegeben. Diese Tatsache bestätigt den Bandleitungscharakter
des Leitungsabschnittes 3. Die hierfür erforderliche Feldkonzentration zwischen den Leiterflächen 6 und 8
kann noch dadurch gefördert werden, daß der Fuß 10 des Kegelstumpfes 9 nicht senkrecht zur Hohlleiterlängsachse,
sondern, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, unter einem spitzen Winkel α zur Hohlleiterlängsachse
verläuft.
Der Wellenwiderstandsverlauf in den Leitungsabschnitten 2,3 und 5 kann je nach den Forderungen
hinsichtlich Übergangslänge, Frequenzbereich und maxial zulässiger Fehlanpassung nach einer der in den
Theorien der inhomogenen Übertragungsleitungen empfohlenen Funktionen erfolgen, beispielsweise den
von B ο 1 i η d e r in der Arbeit »Fourier Transforms in the Theorie of inhomogeneons transmission Lines«
Küngl. Tekn. Högskolans Handlinger Nr. 48, empfohlenen Funktionen.
In der Fig. 2 ist nur eine der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Ein Übergang auf einen Bandinnenleiter und einen Außenleiter rechteckförmigen Querschnitts ist nicht
zwingend erforderlich. Es kann beispielsweise auch ein Innenleiter mit Rundquerschnitt in einem Außenleiter
mit Rundquerschnitt exzentrisch geführt werden, wodurch in entsprechender Weise eine einseitige
Feldkonzentration erzielt wird, die Bandleitungscharakter ergibt. Ebenso ist man nicht zwingend an
eine Trapezform des Kegelstumpfes 9 gebunden. Dessen Querschnittsform kann beispielsweise auch
halbkreisförmig sein.
Die Koaxialleitung und der Hohlleiter müssen auch keinen rechten Winkel zueinander bilden. Vielmehr ist
es durch entsprechende Neigung der Koaxialleitung gegenüber der Hohlleitung möglich, einen beliebigen
anderen Winkel einzuhalten, beispielsweise auch die Leitungen achsparallel zu führen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die in der Fig. 3 gezeigt ist,
ist der Übergang von der Koaxialleitung zu der Bandleitung bis in das Innere des Hohlleiters fortgeführt,
indem ein weiterer Längssteg 11 an der dem Innenleiter gegenüberliegenden Hohlleiterwand und, wie
dargestellt, gegebenenfalls auch im Außenleiter der Koaxialleitung 1 vorgesehen wird.
Eine weitere Vergrößerung der Bandbreite des Überganges oder eine weitere Verkleinerung der Fehlanpassung
innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches kann, wie in der Fig. 4 angedeutet, durch entsprechend
dimensionierte und angebrachte Kompensationsmittel, wie kapazitiv wirkende Stifte, induktive
Blenden oder Resonanzblenden, erreicht werden. Für eine Anpassungsverbesserung in einem begrenzten
Frequenzbereich eignet sich besonders ein auf der Koaxialleitungsseite vorgeschalteter Anpassungstransformator, der, wie in der Fig. 4 gezeigt, aus zwei
km/8 langen, koaxialen, in ihrem Wellenwiderstand
veränderbaren Leitungstransformationsstufen besteht, wobei X1n die bei einer mittleren Betriebsfrequenz in
der Koaxialleitung gegebene Wellenlänge ist.
An Stelle des gezeigten rechteckförmigen Hohlleiterquerschnittes können auch andere für die Übertragung
der Wellen geeignete Querschnitte, beispielsweise auch ein kreisförmiger Querschnitt, vorgesehen
Claims (1)
- Patentanspruch:Übergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter nach Art eines Stegkopplers für die Übertragung von Wellen in einem H-Wellentyp, insbesondere dem H10-Wellentyp, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter der Koaxialleitung vom Anfang des Übergangs aus zunehmend exzentrisch im Außenleiter verläuft und zusammen mit diesem in eine Leitung mit Bandleitungscharakter übergeführt ist und daß der durch den Außenleiter gebildete Leiter dieser Bandleitung auf der einen Seite der Hohlleitung in deren Wandung übergeht, während der durch den Innenleiter gebildete Leiter der Bandleitung durch diese Wand weitergeführt ist und im Hohlleiter unter Beibehaltung des Bandleitungscharakters stetig in die gegenüberliegende Hohlleiterwandung ausläuft.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 021 913;
Razan, »Microwave Transmission Circuits«
New York, S. 359 bis 361.1948,Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 009 679/373 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES63693A DE1095334B (de) | 1959-06-30 | 1959-06-30 | UEbergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES63693A DE1095334B (de) | 1959-06-30 | 1959-06-30 | UEbergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1095334B true DE1095334B (de) | 1960-12-22 |
Family
ID=7496568
Family Applications (1)
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DES63693A Pending DE1095334B (de) | 1959-06-30 | 1959-06-30 | UEbergang von einer Koaxialleitung auf einen Hohlleiter |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1095334B (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1021913B (de) * | 1941-07-25 | 1958-01-02 | Western Electric Co | Kopplungsanordnung fuer breitbandigen Energieuebergang |
-
1959
- 1959-06-30 DE DES63693A patent/DE1095334B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1021913B (de) * | 1941-07-25 | 1958-01-02 | Western Electric Co | Kopplungsanordnung fuer breitbandigen Energieuebergang |
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