DE3030102A1

DE3030102A1 - Geraet mit gehaeuse fuer einen funksende-empfaenger der elektrischen nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE3030102A1
Application number: DE19803030102
Authority: DE
Inventors: Gerd Ing.(Grad.) Nothnagel; Heiner Ing.(grad.) 8000 München Thomfohrde; Albert Wiedemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1982-02-25
Also published as: US4397035A

Description

Unser Zeichen VPA nqn

Gerät mit Gehäuse.für einen Funksende-Empfänger der elektrischen Nachrichtentechnik _;

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät mit Gehäuse für einen Funksende-Empfänger der elektrischen Nachrichtentechnik, bestehend im wesentlichen aus zwei über einen dichten Flansch miteinander verbundenen Teilen.

Prinzipiell sind Gehäuse bekannt, die diesen Aufbau haben, jedoch aus elektrischen Dichtigkeitsgründen, zum 1.5 Beispiel voll aus Metallteilen bestehen*

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse mit Inneneinrichtung anzugeben, bei dem es möglich ist, einen kompletten Sendeempfänger für sehr hohe Frequenzen von zum Beispiel im Gebiet von 30 GHz samt den Sendeempfangsantennen wasserdicht unterzubringen. Die Anordnung soll dabei so getroffen werden, daß eine möglichst verlustfreie Energieübertragung erfolgt, trotzdem eine leichte Zugänglichkeit vom Inneren des Gehäuses möglich ist und die Ausrichtbarkeit der Antennen innen erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Gerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus zwei ovalen Halbschalen besteht, von denen die obere als Deckel ausgebildete aus Kunststoff, während die Bodenschale aus einem Metall-Spritzguß besteht und über eine eingelegte Dichtung wasserdicht mit der Bodenschale verbunden ist und daß im Gehäuse klappbar über ein Scharnier miteinander verbundene Platten vorgesehen sind, deren untere

Gz 1 PhI / 7.8.1980

VPA 80 P δ δ 5 3 DE eine Steckeinheit trägt, über die sie mit einer Buchsenleiste in der unteren Halbschale elektrisch verbindbar ist, die ihrerseits mit-einem wasserdichten Steckanschluß in der unteren Halbschale.zum Außenanschluß verbunden ist, und daß die obere Platte auf der Oberseite in Richtung der Hauptachse entgegengesetzt angeordnete Radiofrequenz-Antennen trägt, dem jede aus einem starr angeordneten Hohlleiterstrahler und einer davor angeordneten elektrisch -wirksamen, verschwenkbar befestigten Linse zur Strahleinstellung besteht und daß die beiden Hohlleiterstrahler über Abgleichelemente, Phasenschieber, Richtungskoppler und Umwegleitungen in Hohlleitertechnik mit dem ebenfalls starr auf der oberen Platte angeordneten Sender und Empfänger verbunden sind.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den Unteransprüchen.

Hierdurch wird ein kompakter Aufbau des Gehäuses erzielt, der die eingangs genannten Forderungen erfüllt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt in Explosionsdarstellung das gesamte

Gerät.

Die Figur 2 zeigt im wesentlichen den Teil der die Antennen und Radiofrequenzelemente für Senden und Empfangen enthält.

Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt von dem Sendeoszillatorgehäuse.

Sende- und Empfänger-Baugruppen einschließlich der Antennen 20, 21 und eines Teils der Stromversorgung 5 sind als Einsatz gemeinsam in einem spritzwassergeschützten Gehäuse 12 untergebracht und dabei so angeordnet, daß nach Abnehmen der Kunststoffabdeckhaube 2 der Einsatz 3, 4 aus dem Gehäuseunterteil 1 entnommen werden kann. Der Einsatz 3, 4 ist dabei über eine Stift- und Federleiste 13, 14 mittels zweier Führungsstifte 13a mit dem Gehäuseunterteil 1 so kontaktiert, daß er über die oben genannte Steckverbindung 13» 14 und einem umweltgeschützten Stecker 15 mit dem Signalkabel (nicht dargestellt) verbunden wird.

Das Gehäuse besteht also aus zwei halbschalenförmigen Teilen 1, 2, von denen das obere als Kunststoffdeckel 2 ausgebildet ist. Diese ovale spritzwasserdichte Abdeckung 2 enthält ein eingelassenes Sonnenschutzblech 16, so daß ein windschlüpfriges Radom aus Kunststoff entsteht. Die Dichtung 18 zwischen oberer und unterer Gehäuseschale 1, 2 ist in eine eingegossene Nut eines Aluminiumringes 17, der mit dem Radom 2 verklebt ist, eingelegt. Sie ist ein einlippiger endloser Kautschukring, dessen Lippe sich beim Einbau des Radoms 2 einmal gegen einen Flansch an der unteren Halbschale 1 drückt und gleichzeitig gegen die Wassereindrignrichtung erhöhte Kräfte aufnehmen kann. Gegen direkten Wasseraufprall schützt ein umlaufender angegossener Rand des Aluminiumringes 17, der den Flansch an der unteren Halbschale 2 überdeckt. Die Radomfrontseiten erhalten eine Neigung von 10°,um den Reflexionsfaktor der Sendeleistung nicht weiter ansteigen zu lassen.

Der Einsatz besteht aus einem Unterteil 3 und einem Oberteil 4 aus Aluminium-Druckguß; beide sind miteinander über ein Scharnier 19 verbunden und können dadurch

nach Lösen von Befestigungsschrauben um einen Winkel

^ 90° geklappt werden. So sind die im Einsatzober- und -unterteil 3, 4 befestigten Leiterplatten-Baugruppen wie Stromversorgung 5, Demodulator 6, Synthesizer 12, " Vorfilter 11, ZF-Vorverstärker 10, ein 240 MHz Regel-' verstärker 9, Vervielfacher 7 und ein 460 MHz Oszilla-' tor 8 nach Abnahme von Schutzdeckeln (nicht dargestellt) leicht zugänglich. ' '

Das Einsatzunterteil 3 ist plattenförmig mit einem Rahmen nach oben und unten als Wanne so ausgeführt, daß zwei gleichartige Leiterplatten, Stromversorgung 5 ' und Demodulator 6 getrennt durch die Platte Platz finden. Durch Bohrungen in der Platte oder über Durchführungen am Rand der Platte können elektrische Verbindungen auf kürzeste Weise zwischen den Leiterplatten 5, hergestellt werden.

Das Einsatzoberteil 4 ist nach unten ebenfalls wannenförmig ausgebildet und auf der Oberseite der Platte sind die RF-Bauteile wie Sendeoszillator mit einem Oberwellenmischer 29 und ein Regler 27 für die Oszillatorleistung und Frequenz ein Viertorzirkulator 30, Empfangsmischer 31» ein U-förmiger Verbindungs-Hohlleiter 28, ein 3dB-Koppler 26, ein Phasenschieber 25 und Abgleichelement 24 und zwei auf der Langachse entgegengesetzt ausgerichtete Antennen 20,21 angeordnet.

Die Anordnung der RF-Bauteile erfolgt in zwei Hohlleiterebenen; Sendeoszillator 29, Viertorzirkulator 30 und Empfangsmischer 31 bilden die untere, nahe an die Leiterplatten 7 bis 12 auf der Unterseite der Platte 4 gelegte Ebene. Die beiden Antennen 20, 21, die als integrierte Hohlleiterstrahler 22 ausgebildet sind, mit Koppler 26, Phasenschieber 25 und Abgleichelement 24, bilden die

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- VPA δΟΡ 6 6 53DE

obere Ebene. Beide Ebenen.werden durch einen U-förmigen Hohlleiter 28 verbunden. Die gesamte Antenne auf je einer Seite wird also.von. einem Strahler 22 und zugehöriger Linse 23 gebildet. Mittels der in Axialrichtung drehbar angeordneten Linsen 20, 21 kann die Strahlrichtung eingestellt werden.

Die Richtungseinstellung jeder Antenne erfolgt im Gehäuse anhand einer Sichtskala 37 über einen Bereich von max - 25 gegen die Mittelachse. Die Arretierung erfolgt durch Festziehen zweier Schrauben, die in einem Langloch 35 gleiten.

Die Lage des Kopplers nahe an den beiden Antennen vermeidet Leistungsverluste. Die Antennen 20, 21 sind natürlich für beide Richtungen Sende-Empfangsantennen.

Der Phasenschieber 25 liegt zwischen einer Antenne und dem Koppler und dient der Nullstellenverhinderung beim Empfang und Senden durch beide Antennen.

Der Sendeoszillator 29 mit einem Abstimmblock 29a zur Temperaturkompensation ist mit einem Oberwellenmischer integriert; seine Lage festverschraubt auf dem Plattenoberteil 4 ermöglicht einerseits den kürzesten räumlichen Abstand zwischen Mischerdiode 31 und Sendediode 32 (Fig. 3), die einen sehr geringen Anteil ihrer Leistung der Empfangsmischerdiode 31 zuführen muß. Andererseits ist so für die kürzeste Koax-Verbindung -36 zwischen Oberwellenmischer-Diode und Vervielfacher-Leiterplatte durch den Gehäuseboden gesorgt.

Außerdem besteht optimale Wärmeabfuhr von der Sendediode auf das Gehäuseoberteil mit Aluminium als guten Wärmeleiter.

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8OP 6653 DE

Die Regelung des Sendeoszillators (Energie und Frequenz) erfolgt von einem direkt mit dem Oszillator 29 und dessen Abstimmblock 29a verschraubten Gehäuse 27 mit einer innenliegenden Leiterplatte. Die mechanische Verbindung erfolgt über eine sehr kleine Fläche als Wärmestau für die hohe Reglerverlustleistung, trotzdem HF-dicht und bei notwendig kürzester elektrischer Leitungslänge zwischen Regler und Oszillatordioden. Die Wärmeabfuhr des Oszillatorreglers erfolgt in einiger Entfernung vom Oszillator direkt auf das große Leiterplattengehäuse des Einsatzoberteils 4.

An den Sendeoszillator 29 schließt sich ein Viertorzirkulator 30 und weiter der Empfangsmischer 21 und U-Hohlleiter 28 an. Diese Bauteileverbindung ermöglicht kleinste' Raumausnutzung bei leichter Montage und Demontage. Die Abstimmelemente z.B. 29a für Sendeoszillator mit Oberwellenmischer 29, Sendeoszillator selbst und Empfangsmischer 31 bleiben dabei frei zugänglich.

Meßanschlüsse 38 auf den Schmalseiten der beiden Einsatzgehäuse 3, 4 erlauben eine Überprüfung aller im Gerät befindlichen Leiterplatten auf ihre Funktionsfähigkeit.

Die Einstellung der Funkfrequenzen erfolgt frei zugänglich von der Oberseite des Einsatzes 4 durch Schaltbausteine 34, die auf der Schwallseite des Synthesizers 12 aufgelötet werden und durch eine verschließbare Öffnung des Bodens der Platte 4 bedient werden.

Die Gesamtstromversorgung und Signalübertragung der Richtfunkeinrichtung erfolgt über einen mehrpoligen wasserdichten Stecker 15, dessen Lage in der Bodenwannenschmalseite eine leichte Anschlußverbindung ermöglicht.

Die Lagerung der Richtfunkeinrichtung erfolgt über vier Schwingmetalle 39, die mit der Bodenwannenunterseite über vier angegossene Sockel verschraubt sind.

3 Figuren

5 Patentansprüche

Claims

/ vpa Patentansprüche P 6 S 5 3 DE

1. Gerät mit Gehäuse für einen Funksende-Empf anger eier elektrischen Nachrichtentechnik, bestehend im wesentliehen aus zwei über einen dichten Flansch miteinander verbundenen Teilen, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse, aus zwei ovalen Halbschalen besteht, von denen die obere als Deckel (2) ausgebildete aus Kunststoff, während die Bodenschale (1) aus einem Metall-Spritzguß besteht und über eine eingelegte Dichtung (18) wasserdicht mit der Bodenschale verbunden ist und daß im Gehäuse (2) klappbar über ein Scharnier (19) miteinander verbundene Platten vorgesehen sind, deren untere (3) eine Steckeinheit (13) trägt, über die sie mit einer Buchsenleiste (14) in der unteren Halbschale (1) elektrisch verbindbar ist, die ihrerseits mit einem wasserdichten Steckanschluß (15) in der unteren Halbschale (1) zum Außenanschluß verbunden ist, und daß die obere Platte (4) auf der Oberseite in Richtung der Hauptachse entgegengesetzt angeordnete Radiofrequenz-Antennen (20, 21) trägt, deren jede aus einem starr angeordneten Hohlleiterstrahler (22) und einer davor angeordneten elektrisch wirksamen, verschwenkbar befestigten Linse (23) zur Strahleinstellung besteht und daß die beiden Hohlleiterstrahler (22) über Abgleichelemente (24), Phasenschieber (25), Richtungskoppler (26) und Umwegleitungen (28) in Hohlleiter— technik mit dem ebenfalls starr auf der oberen Platte angeordneten Sender und Empfänger verbunden sind.

2. Gerät mit Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die untere Platte (3) doppelt wannenförmig ausgebildet ist und in der zum Boden der unteren Halbschale (1) hin offenen Wanne eine

- VPA ...

Leiterplatte (5) mit gemeinsamer Stromversorgung enthält, während die nach oben offene Wanne den Demodulator aufnimmt und die Verbindungsleitungen zwischen beiden durch die Platte geführt .sind. "--._.... ·

3. Gerät mit Gehäuse nach Anspruch 1,. daß die obere Platte (4) nach unten zu wannenförmig ausgebildet ist und dort die Leiterplatten für den ZF-Verstärker, (10) einen Regelverstärker (9), einen Frequenzvervielfacher- (7) einen RF-Verstärker (8), ein Vorfilter (11) und einen Frequenzsynthesizer (12) enthält.

4. Gerät mit Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Halbschale (2) in entsprechenden Einprägungen ein Sonnenschutzblech (16) enthält und am unteren Rand mit einem umlaufenden Metallring verklebt ist, der in einer Nut einen Dichtring hat zur Dichtung der beiden Halbschalen (1, 2) gegenseitig.

5. Gerät mit Gehäuse nach einem der vorhergehenden.Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeoszillator und der Empfangsmischer über einen Zirkulator miteinander verbunden sind und daß ihre auf der oberen Platte liegenden Teile mit Radiofrequenz durch elektrische Verbindungen, die durch die Platte hindurchgeführt sind, mit den niedrigere Frequenzen führenden Teilen, wie dem ZF-Verstärker (10) und Frequenzvervielfacher (7) auf der Unterseite der Platte direkt verbunden sind.