DE1036949B - Luftdichte Verbindung zwischen zwei gleichen, rechteckigen Hohlleitern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine luftdichte Verbindung zwischen zwei gleichen rechteckigen Hohlleitern, bei der zwischen den Hohlleitern eine dünne rechteckige Platte aus hochwertigem, für Mikrowellen durchlässigem Dielektrikum vorgesehen ist. Die Erfindung bezieht sich auf Kompensationsmaßnahmen für die durch die Platte verursachten Unstetigkeiten.

Es sind bereits verschiedene Ausführungen solcher dielektrischen Fenster bekannt, die als Auslaßorgane eines Magnetrons oder Witterungsschutz von Hohlleitern oder auch zum luftdichten Abschluß von Hohlleitern dienen.

Zur Kompensation der durch derartige Fenster verursachten Unstetigkeitsstellen, die an einer bestimmten Stelle im Hohlleiter wirksamen Blindkomponenten gleichkommen, werden nach bisher üblicher Weise entsprechende Blindkomponente mit entgegengesetzten Vorzeichen in Form von Abstimmstümpfen, dielektrischen Scheiben oder Membranen angebracht. Mit dieser Methode läßt sich die Un- -^ Stetigkeit jedoch nur für ein relativ schmales Frequenzband kompensieren.

Gemäß dem wachsenden Bedürfnis für Übertragungsanlagen für relativ breite Frequenzbänder wird mit der Erfindung eine andere breitbandigere Kornpensationsmethode angegeben. Es liegen dabei folgende Überlegungen zugrunde: Eine kleine Unstetigkeit in einem Hohlleiter kommt in ihrer Wirkung der Einfügung einer kleiner Blindkomponente an einem bestimmten Punkte im Hohlleiter gleich. Weiterhin entspricht eine kleine Induktivität, in Serie zum Hohlleiter geschaltet, praktisch einer parallel zum Hohlleiter geschalteten Kapazität und umgekehrt. So kann jede Unstetigkeit als eine in einem bestimmten Punkt wirkende negative Blindkomponente (Blindleitwert bzw. Blindwiderstand) aufgefaßt werden, und zu ihrer Kompensation kann an derselben Stelle eine dem Betrag nach gleich große, aber positive Blindkomponente angebracht werden. Eine derartige Kompensation ist breitbandig. Umgekehrt kann eine zwangläufig auftretende Unstetigkeit im Hohlleiter, die einer Serienoder Parallelinduktivität oder Kapazität entspricht, durch geeignete Einfügung einer negativen Blindkomponente an der Stelle kompensiert werden.

Mit herkömmlichen Maßnahmen zur Feststellung der Welligkeit kann im gewünschten Frequenzband der Ort der einer Unstetigkeit entsprechenden Blindkomponente im Hohlleiter ermittelt werden.

Zum Verständnis dieser Methode ist es wichtig, klar zu unterscheiden zwischen einem negativen Blindwiderstand bzw. Blindleitwert und einem negativen Blindwiderstands- bzw. Blindleitwerts-Schaltelement. Wie bekannt, läßt sich ein negativer Blindleitwert durch eine positive Kapazität darstellen, also durch Luftdichte Verbindung zwischen zwei
gleichen, rechteckigen Hohlleitern

Anmelder:
International

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 12. Januar 1951

Leonard Lewin, Albert E. Pethick

und John B. Setchfield, London,

sind als Erfinder genannt worden

einen Kondensator. Ein negativer Blindwiderstand kann auch durch eine negative Induktivität dargestellt werden, diese jedoch kann nicht durch ein gegenständliches Schaltelement verwirklicht werden, obgleich, wie schon beschrieben, die Wirkung einer kleinen negativen Induktivität durch ein entsprechend gelegenes, tatsächliches Schaltelement erzielt werden kann. Ein negativer Blindleitwert läßt sich entweder durch eine positive Induktivität oder durch eine nicht gegenständliche negative Kapazität darstellen.

Bei einer luftdichten Verbindung zwischen zwei rechteckigen Hohlleitern, bei der zwischen den beiden Hohlleitern eine dünne, für elektromagnetische Wellen durchlässige rechteckige Platte aus hochwertigem Dielektrikum vorgesehen ist, sind erfindungsgemäß eine oder mehrere hohle, mit dem Innern der Hohlleiter in der Nachbarschaft der Platte in Verbindung stehende und den Umfang des Hohlleiters mindestens teilweise umgebende und so bemessene Kammern vorgesehen, daß diese in Serie mit den Hohlleitern gemeinsam eine Kompensationsinduktivität ergeben.

Zweckmäßig sind die Kammern derart angeordnet, daß sie mit dem Inneren der Hohlleiterteile über die Kante der Platte in Verbindung stehen. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens enden die gegenüberliegenden Enden der Hohlleiterteile in Flanschen, welche zusammen befestigt sind, und die Flansche sind so aufgebaut, daß sie einen oder mehrere Hohlräume umschließen, die in direkter Verbindung mit der Kante der Platte stehen.

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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Schnittansichten einer Druckabdichtung für einen Hohlleiter, und zwar

Fig. 1 eine Querschnittsansicht längs der Linie von 6-6 von Fig. 2 und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie 7-7 von Fig. 1.

Bekanntlich entspricht die durch das dielektrische Fenster verursachte Unstetigkeit einer kleinen Kapazität parallel zum Hohlleiter, so daß ein Scheinleitwert an der Unstetigkeit Y = Y₀ + ja>C vorhanden ist, wobei F₀ der Übertragungsleitwert des Hohlleiters und ro die Kreisfrequenz der mittleren Betriebsfrequenz ist.

Der entsprechende Scheinwiderstand ist dann für kleine <oC angenähert

Y Y₀-

wobei Z₀ = -=y ist.

Der Blindwiderstandsausdruck kann also als kleine negative Induktivität CZ₀ aufgefaßt werden, zu deren vollständiger Kompensation eine positive Induktivität CZ₀ zum Hohlleiter in Serie geschaltet wird.

In Fig. 1 ist ein Teil der Verbindung von zwei Hohlleiterteilen 18, 19 von beliebiger Länge gezeigt. Zwischen diesen Teilen ist ein Blatt 20 aus transparentem Material, wie z. B. Glimmer, festgeklemmt. Die Dicke dieses Blattes ist aus Darstellungsgründen stark übertrieben dargestellt worden. Die Flansche 21, 22 an dieser Verbindungsstelle sind vergrößert, um einen Hohlraum 23 zu schaffen, welcher den Hohlleiter in der Form eines rechteckigen Ringes umgibt. Die äußeren Ränder der zwei Hohlleiterteile 21 und 22 sind über einen metallischen Ring 24 (welcher vorzugsweise etwas dünner als das Glimmerblatt 20 ist) mittels Schraubbolzen und Muttern 25, 26 zusammen befestigt. Das Ganze wird dadurch fest zusammengeklammert und das Glimmerblatt 20 festgeklemmt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Flansches 22. Der innere Teil 28 des Hohlleiters ist von einem Kanal 29 in Form eines rechteckigen Ringes umgeben. Dieser Kanal bildet eine Wand des Hohlraumes 23 (Fig. 1). Die andere Wand wird durch einen genau gleichen Kanal im Flansch 21 gebildet. Der Ring 24 hat praktisch einen Querschnitt, der gleich ist dem äußeren Rand 30 des Flansches. Der Rand 30 weist Durchbohrungen 27 zur Aufnahme der Schraubbolzen auf.

Die Wellen im Hohlleiter durchdringen den Schlitz, der durch das Glimmerblatt gebildet wird, und gelangen in den Hohlraum 23, welcher so aufgebaut ist, daß er als eine kleine Induktivität wirkt, die in Serie mit dem Hohlleiter liegt. Gemäß der Erfindung ist dieser Hohlraum so dimensioniert, daß die Induktivität gleich der durch das Glimmerblatt 20 verursachten negativen Serieninduktivität ist. Wie schon erläutert, ist eine derartige Kompensation der Unstetigkeit unabhängig von der Frequenz.

Die Kapazität zwischen den Stoßkanten der Hohlleiterteile, zwischen die das Glimmerblatt 20 festgeklemmt ist, kann merklich sein und kann z. B. verringert werden durch Einfügung von Isoliermaterialringen niedriger Dielektrizitätskonstante auf jeder Seite des Glimmerblattes.

Es ist natürlich nicht wesentlich, daß der Hohlraum 23 den Umfang des Hohlleiters vollständig umgibt. Der Kanal 29 könnte an einem oder mehreren Punkten unterbrochen sein, wodurch ein oder mehrere getrennte Hohlräume entstehen und jeder mit dem Hohlleiter über die Kante des Glimmerblattes 20 in Verbindung steht.

Obgleich es zweckmäßig ist, den Kompensationshohlraum in der Form eines hohlen Raumes zwischen den zwei Flanschen zu schaffen, könnte er auch in anderer Weise hergestellt werden. Zum Beispiel könnte eine kleine getrennte Kammer vorgesehen sein, die mit dem Hohlleiter über einen Teil des von dem Glimmerblatt eingenommenen Schlitzes in Verbindung steht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Luftdichte Verbindung zwischen zwei gleichen rechteckigen Hohlleitern, bei der zwischen den beiden Hohlleitern eine dünne, für elektromagnetische Wellen durchlässige rechteckige Platte aus hochwertigem Dielektrikum vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine oder mehrere hohle, mit dem Inneren der Hohlleiter in der Nachbarschaft der Platte in Verbindung stehende und den Umfang des Hohlleiters mindestens teilweise umgebende und so bemessene Kammern, daß diese in Serie mit den Hohlleitern gemeinsam eine Kompensationsinduktivität ergeben.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer oder Kammern so angeordnet sind, daß sie mit dem Innern der Hohlleiterteile über die Kante der Platte in Verbindung stehen.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Enden der Hohlleiterteile in Flanschen enden, welche miteinander befestigt sind, und daß die Flansche so aufgebaut sind, daß sie einen oder mehrere Hohlräume umschließen, die in direkter Verbindung mit der Kante der Platte stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Schweizerische Patentschrift Nr. 265 683;
französische Patentschrift Nr. 984 968;
»Elektrotechnik«, Januar 1948, S. 7;
Colling, G. B., »Microwave Magnetrons«, New York, 1948, S. 487 bis 489.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 871 324.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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