DE1002826B - Schalter fuer Wellenleiter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter und insbesondere auf Schalter für Wellenleiter.

Schalter dieser Art werden im elektronischen Vorrichtungen verwendet, die für die Übertragung von Zeichen im Mikrowellenbereich bestimmt sind. Manche von den Aufgaben, für welche diese Schalter verwendet werden, umfassen die Umschaltung zwischen Antennen und die Umschaltung zwischen, verschiedenen Geräteteileni. Da die Forderung besteht, daß die Anordnung ständig leicht bedienbar sein, muß, treten Schwierigkeiten im Hinblick auf Unstetigkeiten und Verluste in den Wellenleitern sowie Streukopplung zwischen den. Wellenleitern, auf. Die Erfindung hat einen Schalter zum Gegenstand, der diese Schwierigkeiten im wesentlichen überwindet.

Bei der erfindungsgemäßen. Schalteinrichtung für Wellenleiter sind die Unstetigkeiten, die durch die Notwendigkeit veränderliche Verbindungen vorzusehen, hervorgerufen werden, auf eine zu vernachlässigende Größe herabgesetzt. Ferner hat der Schalter nach der Eirfindung den Vorteil, daß er verhältnismäßig geringe Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit der fluchtenden Ausrichtung der veränderlichen Verbindungen der Wellenleiter in der Schalteinrichtung stellt. Ebenso ist der Abstand der Wellenleiter an den Verbindungen in der Schalteinrichtung verhältnismäßig wenig kritisch. Außerdem weist der Schalter eine verhältnismäßig geringe Streuung der Zeichenenergie an den veränderlichen Verbindungen auf. Überdies ist er gedrungen in der Ausführung und wirtschaftlich in der Herstellung.

Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dadurch erreicht, daß bei einem Schalter für Wellenleiter mit zwei zueinander beweglichen Teilen, die als je eine Gruppe von paarweise zur Deckung zu bringenden Stirnflächen der Drosselflanschstoßstellen von Hohlrohrleitungen ausgebildet sind, erfindungsgernäß die Stirnflächen der Flansche die Form von parallelen Kugelflächen aufweisen. In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung im Vergleich mit dem Bekannten an Hand der Zeichnungen erläutert, die auch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch zwei Wellenleiter, die durch eine Drosselflanschstoßstelle verbunden sind,

Fig. 2 a und 2 b einen Teil eines Wellenleiterschalters in zwei verschiedenen Stellungen, bei dem eine Drosselflanschverbindung gemäß Fig. 1 verwendet ist, Fig. 3 einen Teil eines Wellenleiterschalters, bei dem eine Drosselflanschverbindung mit zylindrisch gekrümmten Oberflächen verwendet ist,

Fig. 4 einen zur Hälfte geschnittenen Wellenleiterschalter nach der Erfindung und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines vollständigen

Anmelder:

Bendix Aviation Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Juni 1954

Charles L. Greenslit und Edgar G. Shelor jun.,

Baltimore, Md. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Wellenleiterschalters nach der Erfindung in der Aufsicht.

Beim Verbinden von zwei Abschnitten, eines Wellenleiters macht es beträchtliche Schwierigkeiten, eine Verbindung zu erzielen, die keine Verluste und Reflexionen in die Einrichtung hineinbringt. Um diese Schwierigkeiten größtenteils zu überwinden, ist es bekannt, die sogenannte Drossel flansch- bzw. Drosselscheibenverbindung zu verwenden. Eine derartige Verbindung ist in Fig. 1 veranschaulicht. Hier laufen die Wellenleiter 1 und 2 an den. Enden in Flansche 3 und 4 aus, die einen Hohlraum 5 bilden. Die Ausführung ist so beschaffen, daß die Abmessungen A und B des Hohlraums 5 gleich einem Viertel der Wellenlänge des durch die Wellenleiter 1 und 2 zu übertragenden Zeichens sind. Die Spannungs- und Stromwerte der Welle an dem einen Ende 6 des Hohlraums 5 sind Null bzw. am größten. Da die Trennstelle 7 der Verbindung ein Viertel einer Wellenlänge von dem Ende 6 entfernt ist, sind diese Werte dort umgekehrt. Daher ist der Strom an der Trennstelle 7 Null und eine physikalische Berührung zwischen den Flanschen 3 und 4 nicht erforderlich. An einem Ende 8 des Hohlraums 5 sind diese Verhältnisse dieselben, wie an, dem Ende 6. Da somit die Spannung an dem Ende 8 Null ist, ist die Wirkung einer guten Verbindung zwischen den Wellenleitern 1 und 2 ohne physikalische Berührung erreicht worden.

Drosselflanschverbindungen sind bisher für die Herstellung von Schaltern für Wellenleiter verwendet worden, jedoch wurden dabei wegen des für den Schaltvorgang erforderlichen Spielraums Verluste,

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Claims (3)

Streuungen und Unstetigkeiten in deir Einrichtung hervorgerufen. Dies soll an Hand von Fig. 2 a und 2 b erläutert werden, in denen ein Teil eines Wellenleiterschalters dargestellt ist, bei dem die Anordnung nach Fig. 1 verwendet ist. Wie aus Fig. 2 a hervorgeht, muß die Anordnung so getroffen werden, daß an einem Punkt 9, während des Schaltvorganges ein Spielraum beisteht, während in Fig. 2 b die Erweiterung der Trennstelle 7 infolge dieses Spielraums veranschaulicht ist. Diese erweiterte Trennstelle 7 ruft dann die obenerwähnten Verluste, Streuungen, und Unstetigkeiten hervoir. Eine Verengung der Trennstelle 7 ist bisher dadurch erreicht worden, daß zylindrisch gekrümmte Oberflächen an den Enden der Flansche 3 und 4 vorgesehen wurden. Die Mittellinie bzw. Rotationsachse für die Erzeugung dieser Oberflächen entsprach der Mittellinie bzw. Achse, um welche der bewegliche! Teil des Schalters sich drehte. Diese Verhältnisse sind in Fig. 3 veranschaulicht. Es ist zu beachten, daß es zur Aufrechterhaltung einer Drosselflanschverbindung notwendig ist, daß die Teile des Hohlraums 5 in dem Flansch. 4 eine gleichförmige Tiefe unter der Trennstelle 7 besitzen. Die Erfindung hat einen Schalter zum Gegenstand,, bei dem die Oberflächen der Flansche 3 und 4 so gekrümmt sind, daß dieselben Ausschnitte von. Kugelflächen darstellen, deren Mitteilpunkte mit dem geometrischen Mittelpunkt des drehbaren Teils des Schalters zusammenfallen. In Fig. 4 ist ein Teil eines Wellenleiterschalters teilweise im. Schmitt dargestellt. Da die Oberflächen der Flansche 3 und 4 Ausschnitte von Kugelflächen sind, kann eine Ebene durch jedes der Enden 6 und 8 gelegt werden. Aus diesem Grunde wird die volle Ausnutzung des Drosselflansches in einem Schalter ermöglicht, der wirtschaftlich herzustellen ist und sich, für gedrungene Ausführungen eignet. Der volle Nutzen der Drosselflanschverbindung wird dadurch erzielt, daß die Verbindung zum Wellenleiter hin in. einer Ebene senkrecht zum Wellenleiter liegt, bei gleichzeitigem Vorhandensein eines Kleinstwertes des Abstandes an der Trennstelle 7. Wegen, der wirksameren Ausnutzung der Drosselflanschverhindung ist die Genauigkeit der fluchtenden Ausrichtung der Wellenleiter und die Gleichförmigkeit des Abstandes an der Trennstelle 7 weniger kritisch bzw. keinen hohen Anforderungen an Genauigkeit unterworfen. Obgleich die Halbmesser der Oberflächen der Flansche 3 und 4 ein verhältnismäßig festes Verhältnis zueinander behalten müssen, um einen möglichst kleinen Abstand an der Trennistelle zu erzielen, können ihre absoluten Werte sich, ändern, während eine echte Drosselflanischverbindung aufrechterhalten wird. Daher ist die Größe des Schalters nur durch die anderen Bestandteile desselben begrenzt. Wegen der vereinfachten Ausführung der Verbindung ist dieselbe leicht herzustellen,. Mit Ausnahme des rechteckigen Ausschnittes in der Mitte kann die Bearbeitung durch einfache Arbeitsgänge auf einer Drehbank durchgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel des Schalters nach der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Die durch die Erfindung erreichte Verbesserung im elektrischen Arbeiten dieser Art von. Schalter wurde durch Untersuchungen, aufgezeigt, die an einem Schalter angestellt wurden, der zwischen zwei Eingängen und zwei Ausgängen umzuschalten gestattete. Bei diesen Untersuchungen wurde jeweils nur ein Eingangsleiter verwendet. Es ergab sich, daß längs irgendeinem der Hochfrequenzwege die Welligkeit kleiner als 1,15 und daß die Ouerkopplungsdämpfung größer als 90 Dezibel war. Pat κ ν τ α ν s ρ r C c he:

1. Schalter für Wellenleiter mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, die als je eine Gruppe von paarweise zur Deckung zu bringenden Stirnflächen der Drosselflanschstoßstellen von Hohlrohrleitungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Flansche in Form von parallelen Kugelflächen ausgebildet sind.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der Kugelflächen mit dem Drehungsmittelpunkt des beweglichen Teils zusammenfallen.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbmesser der inneren Kugelflächen nur um das für die Beweglichkeit bzw. Drehbarkeit erforderliche Miindestspiel kleiner als der Halbmesser der äußeren Kugelflächen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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