DE1490821A1 - Belasteter Wellrohrhohlleiter - Google Patents

Description

Dr. Expl.

T ELEPU NKEN ' 49082 1 19.11.1964

FE/Pt-Bk/Sch/Be Patentverwertungsgesellschaft m.b.H. /64

Belasteter Wellrohrhohlleiter

Die Erfindung betrifft einen trommelbaren Wellrohrhohlleiter runden Querschnittes, der zur Vermeidung einer unerwünschten Drehung der Polarisationsebene der eingespeisten linear polarisierten Welle eine dielektrische Belastung aufweist.

Bedingt durch die unvermeidlichen Inhomogenitäten eines Rundhohlleiters tritt bei der übertragung linear polarisierter Wellen meist eine unerwünschte Drehung der* Polarisationsebene ein. Diese kann man durch eine Belastung des Hohlleiters vermeiden, die beispielsweise in Form von dielektrischen Längsstreifen vorgenommen wird.

Besitzt ein biegsamer Rundhohlleiter eine kontinuierliche vorzugsweise schraubenförmig ausgebildete Wellung, so erhält man bei der Übertragung linear polarisierter Wellen am Ende des Hohlleiterabschnittes ebenfalls eine Undefinierte Lage der Polarisationsebene. Dies lässt sich nur dadurch vermeiden, dass man vom runden Querschnitt abweicht und beispielsweise einen Hohlleiter mit elliptischem Querschnitt wählt. Dies erfordert völlig neue Armaturen, was einen erheblichen Aufwand bedeutet.

Bei dem oben beschriebenen Wellrohrhohlleiter mit schraubenförmiger Wellung ist die Polarisationsebene der übertragenen Welle einer

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Drehung unterworfen, die sich direkt in Grad pro Meter Rohrlänge angeben lässt und die eine von der Steigung und Form der Schraube bestimmte frequenzabhängige additive Komponente aufweist. Hierbei hat es sich gezeigt, dass die Drehung der Polarisationsebene an den Drehsinn der Wellung gebunden ist. Man hat zwar versucht, dies dadurch zu kompensieren, dass man mehrere Hohlleiterabschnitte gleichen Querschnittes aber entgegengesetzten Drehsinns der Wellung hintereinandergeschaltet hat. Ein derart aufgebauter Hohlleiter hat jedoch keinen Eingang in die Praxis gefunden, da seine Herstellung sehr kompliziert ist und schon bei geringen Fertigungstoleranzen untragbare Reflexionen auftreten. Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, die unerwünschte Drehung der Polarisationsebene eines schraubenförmig gewellten runden Hohlleiters dadurch zu beseitigen, dass man eine dielektrische Belastung vorsieht, die ebenfalls schraubenförmig verläuft aber entgegengesetzten Drehsinn aufweist. Für eine rationelle kontinuierliche Herstellung eines Hohlleiters durch eine Kabelmaschine ist dieses Verfahren jedoch nicht gut geeignet.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben ist, zeigt einen Weg, wie man diese Schwierigkeiten umgehen kann. Sie beruht auf der Erkenntnis, dass man die unerwünschte Drehung der Polarisationsebene auch in einem schraubenförmig gewellten Hohlleiter runden Querschnittes durch eine dielektrische Belastung unterdrükken kann, die einfach anzubringen ist und keinen schraubenförmigen Verlauf aufweist.

Für die Ausbildung der Belastung gibt es verschiedene Möglichkoi-

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ten. Im einfachsten Fall kann sie durch mindestens einen parallel sur Hohlleiterlängsachse verlaufenden dielektrischen Belag gebildet werden, der elastisch ist und dessen Abmessungen und Dielektrizitätskonstante so gewählt sind, dass die durch die vorhandene Wollung des Hohlleiters entstehende störende Drehung der Polarisationsebene der eingespeisten Welle kompensiert wird.

Der Belag kann dabei die Form eines Streifens besitzen, der mit der Hohlleiterwand verbunden ist, was beispielsweise durch nachträgliches Einbringen in den fertigen Hohlleiter und anschliessendos Verkleben erfolgen kann. Als Dielektrikum bietet sich hierbei insbesondere ein aufgeschäumtes und verlustarmes Dielektrikum an, da es sehr elastisch ist und die Biegsamkeit des Hohlleiters nicht beeinträchtigt. Ausserdem kann es sehr leicht in einem kontinuierlichen Arbeitsgang beim Herstellen des Hohlleiters aufgebracht werden mit Hilfe geeigneter Spritzdüsen, ohne dass der normale Arbeitsgang der Hohlleiterherstellung unterbrochen wird. Dies ist für eine rationelle Fertigung von Bedeutung. Ferner kann auch ein elastischer dielektrischer Streifen vorzugsweise vor dem Rundbiogen des für die Herstellung des Hohlleiters benutzten Metallbandes auf diesem aufgebracht werden. Um eine Beeinflussung des Dielektrikums durch den nachfolgenden SchweissVorgang zu verhindern, empfiehlt es sich, den Belag so anzuordnen, dass er möglichst weit von der Schweissstelle der Hohlleiterlängsnaht entfernt ist. Zusätzlich kann man durch entsprechende Kühlung eine unerwünschte Verformung des Dielektrikums verhindern. Um keine unnötige Dämpfungserhöhung su erhalten, wird man den Belag so ausbilden, dass er die korres-

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pondierenden Wellentäler des Hohlleiterprbfiles ausfüllt und nur wenig über diese hinausragt.

Eine weitere Möglichkeit, die dielektrische Belastung zu verwirklichen, besteht darin, dass man anstelle eines durchgehenden Belages einen unterbrochenen Belag vorsieht. Hierbei sind in vorzugsweise periodischen Abständen dielektrische Teile angeordnet, welche so dimensioniert sind, dass die unerwünschte Drehung der Polarisationsebene der elektromagnetischen Wellen unterdrückt wird. Auch bei dieser AusfUhrungsform wird man zweckmässigerweise die dielektrischen Teile in den Wellentälern des Hohlleiterprofils anordnen und vorzugsweise nur wenig über diese hinausragen lassen. Für das Anbringen des Belages gelten die gleichen Gesichtspunkte, die bereits oben erläutert wurden.

Anstelle eines durchgehenden oder unterbrochenen Belages kann man vorzugsweise zwei diametral im Hohlleiter gegenüberliegende Beläge vorsehen.

Um die gewünschte Kompensation zu erzielen, kann man sowohl die Abmessungen als auch die Dielektrizitätskonstante der Belastung variieren. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmässig, eine einheitliche Dielektrizitätskonstante zu wählen.

Da die unerwünschte Drehung der Polarisationsebene der eingespeis- " ten Wellen vom jeweiligen Hohlleiterprofil abhängt, kann keine allgemein gültige exakte Dimensionierungsangabe des Querschnittes der

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dielektrischen Belastung gegeben werden. Doch kann ein mit der Materie vertrauter Fachmann an Hand von Versuchen die erforderlichen Werte relativ leicht bestimmen.

Durch die dielektrische Belastung wirkt der Hohlleiter ähnlich wie ein sogenannter Steghohlleiter, was sich vorteilhaft auf die geometrischen Abmessungen bzw. die übertragbare Bandbreite auswirkt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die bisher für die Abschirmung koaxialer Hochfrequenzkabel benutzten runden Metallrohre mit schraubenförmiger Wellung für die übertragung von linear polarisierten Wellen im Mikrowellengebiet zu verwenden, ohne dass man deren Querschnitt verändern und damit komplizierte Ansohlussarmaturen entwickeln muss. Man erhält so einen in beliebiger Länge herstellbaren Hohlleiter, der aufgetrommelt werden kann wie ein Kabel. Dies ist für die Montage von erheblichem Vorteil, da Kupplungen, Krümmer und Twiste entfallen und ausserdem die Biegsamkeit des Hohlleiters keine Vorzugsrichtung aufweist.

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Claims (9)

U90821 Patentansprüche :

1) Trommelbarer Wellrohrhohlleiter runden Querschnittes, der zur Vermeidung einer unerwünschten Drehung der Polarisationsebene der eingespeisten linear polarisierten Welle eine dielektrische Belastung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise längsnahtgeschweisste Hohlleiter schraubenförmig gewellt ist und mindestens einen parallel zur Hohlleiterlängsachse ver-

fc laufenden dielektrischen Belag aufweist, der elastisch ist und dessen Abmessungen und Dielektrizitätskonstante so gewählt sind, dass die durch die vorhandene Wellung des Hohlleiterprofilts. bedingte Drehung der Polarisationsebene aufgenommen wird.

2) Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag durch mindestens einen dielektrischen Streifen gebildet wird, der mit der Innenwand des Hohlleiters fest verbunden ist.

3) Hohlleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag aus einem aufgeschäumten und verlustarmen Dielektrikum besteht.

4) Hohlleiter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag die korrespondierenden Wellentäler des Hohlleiterprofiles ausfüllt und vorzugsweise nur wenig über diese hinausragt.

5} Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag durch vorzugsweise in periodischen Abständen angebrachte dielektrische Teile verwirklicht wird.

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6) Hohlleiter nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Teile die korrespondierenden Wellentäler des Hohlleiterprofiles ausfüllen und vorzugsweise nur wenig über diese hinausragen.

7) Hohlleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei diametral gegenüberliegende Beläge vorhanden sind.

8) Verfahren zum Aufbringen des dielektrischen Belages nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daes im Zuge der Herstellung des Wellrohrhohlleiters in der Kabelmaschine das Dielektrikum aufgeleimt bzw. aufgespritzt wird.

9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag auf das der Herstellung des Hohlleiters dienende Metallband vor dem Umbiegen zum Rohrquerschnitt aufgebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

DBP 892 005, DBP 1 156 455, DAS 1 15^ 84l

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