DE1007397B

DE1007397B - Hohlleiter mit einer Anordnung zur Kompensation der Wirkung einer Unstetigkeitsstelle

Info

Publication number: DE1007397B
Application number: DEI6269A
Authority: DE
Inventors: Bent Bulow Jacobsen; Leonard Lewin
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1951-08-23
Filing date: 1952-08-22
Publication date: 1957-05-02
Also published as: US2758287A; GB689230A

Description

DEUTSCHES

In einem Wellenleiter-Übertragungssystem sind Impedanzunstetigkeiten, welche unerwünschte Reflektionen der Wellen verursachen, oft nicht zu vermeiden. Meist treten Unstetigkeiten an den Punkten auf, an denen das Wellenleitersystem mit dem Generator oder dem Verbraucher verbunden ist. Durch die Erfindung werden, einfache Mittel vorgeschlagen, um die Wirkung solcher Unstetigkeiten zu kompensieren. Das Prinzip der Erfindung beruht auf der Einfügung eines einstellbaren, reflektierenden Elementes in den Wellenleiter, welches eine reflektierte Welle erzeugt, die die von der Unstetigkeitsstelle reflektierte Welle neutralisiert. Wenn das reflektierende Element nahe an der Unstetigkeitsstelle angeordnet ist, wird eine Kompensation über ein relativ breites Frequenzband erzielt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als reflektierendes Element eine in der Nähe der Unstetigkeitsstelle, insbesondere der Stelle der Ankopplung der Wendel einer Wanderfeldröhre an den Eingangs- bzw. Ausgangsleiter, befindliche Platte dient, die starr an einer Stange befestigt ist, die durch eine Öffnung in einem geschlossenen Ende des Wellenleiters geführt und in dieser drehbar und in der Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, so daß sowohl der Abstand der Platte von dem Ende des Wellenleiters als auch ihre Neigung gegenüber den Wänden des Wellenleiters von außen einstellbar ist.

Die Erfindung ist besonders brauchbar bei Wanderfeldverstärkern, bei welchen Impedanzunstetigkeiten praktisch immer an den Kopplunigsstellen zwischen den Enden der Wendel und den Eingangs- und Ausgangswellenleiterkreisen auftreten.

Von außen einstellbare reflektierende Elemente innerhalb eines Wellenleiters eines Übertragungssystems zum Zwecke der Kompensation von. durch Impedanzunstetigkeiten hervorgerufenen Reflexionen sind an sich bekannt. Diese bekannten Anordnungen verwenden einen langen, offenen Schlitz von beispielsweise einer halben Wellenlänge. Dieser Schlitz verursacht jedoch Reflexionen und stellt daher selbst eine Unstetigkeitsstelle dar. Weiterhin ist es bekannt, zu dem gleichen Zweck schwenkbare Blenden zu verwenden, welche einen Schlitz einstellbarer Breite bilden. Auch diese werden von außen durch ein Gestänge bedient, welches durch einen Schlitz in der Längswand des Hohlleiters ragt. Die Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, daß keine Anbringung von Schlitzen erforderlich ist und daß trotzdem nicht auf die zusätzliche Variationsmöglichkeit der Verschiebung des Korrekturgliedes in Längsrichtung verzichtet werden muß. Die Verschiebung des Korrekturgliedes in Längsrichtung erfolgt allein durch axiale Verschiebung einer Stange. Darüber hinaus kann das Korrekturglied in jeder Stellung geschwenkt werden, wobei die Stange Hohlleiter mit einer Anordnung

zur Kompensation der Wirkung

einer Unstetigkeitsstelle

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 23. August 1931

Bent Bulow Jacobsen und Leonard Lewin, London,
sind als Erfinder genannt worden

in einem geschlossenen Ende des Wellenleiters geführt wird. Auf diese Weise werden Energieausstrahlungen oder zusätzliche Unstetigkeitsstellen durch einen Schlitz wirksam verhindert.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen die Anwendung der Erfindung zur Neutralisation der Wirkung der Unstetigkeit an dem Punkt, an dem ein Wellenleiterteil mit einer Wanderwellenverstärkerröhre gekoppelt ist.

Fig. 1 zeigt eine Ansticht in das offene Ende des Wellenleiterteiles,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von Fig. 1 und 3 und

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie B-B von Fig. 1 und 2;

Fig. 4 zeigt eine Ansicht in das offene Ende eines Schenkels eines Welletileitereekenelementes für E-WeI-len und

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie C-C von Fig. 4.

In der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Anordnung ist 1 ein Wellenleiterteil rechteckigen Querschnitts mit einem Flansch 2 zur Verbindung mit anderen Wellenleiterteilen oder Apparaten. Das andere Ende des Wellenleiterteiles ist durch einen Metallblock 3 geschlossen, und eine Wanderfeldverstärkerröhre, von der nur ein Teil des Kolbens 4 gezeigt ist, ragt durch kreisförmige Löcher in den Seitenwänden des WeJl en leiterteiles. Die Kopplung zwischen dem Wellenleiter

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und der Wanderfeldröhre wird normalerweise so· vorgenommen, daß nur geringe Reflexionen auftreten.; sie lassen sich aber nicht ohne weiteres im erwünschten Ausmaß unterdrücken. Gemäß der Erfindung werden solche Reflexionen mittels eines reflektierenden EIementes 5 in der Form einer kleinen. Metallplatte kompensiert, welche innerhalb des Wellenleiterteiles angeordnet ist und an einer Stange 6, vorzugsweise aus Isoliermaterial, befestigt ist, welche durch, den Block 3 führt und in einem Bedienungsknopf 7 endet. Die Stange 6 wird in einer zylindrischen Lagerschale 8 geführt, welche in. dem Block 3 drehbar gelagert ist. Dadurch ist es möglich, das Element 5 zu drehen und es parallel zur Achse des Wellenleiterteiles zu bewegen. Ferner kann die Stange geschwenkt werden. Diese Bewegungen erlauben, daß die Reflexionen, vom Element 5 in Größe und Phase so· eingestellt werden können, daß sie die an dem Kopplungspunkt mit der Wanderfeldröhre erzeugten Reflexionen neutralisieren.

Wenn das Element 5 in der in Fig. 1 gezeigten Lage ist, erzeugt es eine maximale Reflexion, und wenn es um 90° gedreht wird, eine minimale Reflexion. Die Reflexion wird darüber hinaus vergrößert, wenn das Element näher zur Achse des Wellenleiterteiles geschwenkt wird. Durch Bewegung des Elementes 5 in einer Richtung parallel zur Achse des Wellenleiters wird die Phase der Reflexion verändert.

Es ist nicht unbedingt notwendig, die Schwenkbewegung vorzusehen. Wenn die Lagerbuchse 8 weggelassen wird, kann die Stange 6 in einer unmittelbar in den Block 3 gebohrten Öffnung parallel zur Achse des Wellenleiters gleiten.

Wenn der Wellenleiter über ein breites Frequenzband arbeitet, sollte die Einstellung auf die Mittelfrequenz des Bandes abgestimmt werden. Eine gute Kompensation über ein relativ breites Band wird erhalten, wenn das reflektierende Element so· nahe wie möglich an der Unstetigkeitsstelle angeordnet ist.

Die Stange 6 kann auch aus Metall bestehen, aber in diesem Falle neigt sie zu Resonanzerscheinungen. Es ist dann notwendig, entweder die Stange so auszubilden, daß die Resonanz außerhalb des Arbeitsfrequenzbandes zu liegen kommt, oder die Resonanz so stark zu dämpfen, daß ihre Wirkung· gering ist.

Die Dämpfung kann erzielt werden durch eine WeI-len absorbierende Impedanz, z. B. ein Ring 9 aus Karbonyl-Eisenstaub, welcher die Stange 6 an. dem Punkt umgibt, an dem sie in den Wellenleiter eintritt. Der Ring 9 kann an der Lagerschale 8 oder am Block 3 befestigt sein.

Die reflektierende Platte 5 kann in an sich bekannter Weise auch aus Isoliermaterial anstatt aus Metall bestehen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung bei Wellenleiiterecken für E-WeIlen, in welcher die elektrostatischen Kraftlinien um 90° gedreht werden. Die beiden. Schenkel 17 und 18 des Eckenelementes treffen, unter rechtem Winkel zusammen und weisen Flansche 19 und 20 auf, mittels welcher sie mit anderen nicht gezeigten Wellenleiterteilen verbunden werden können. Die äußere Ecke ist auf der Innenseite in üblicher Weise durch eine geneigte Fläche 21 abgekantet. Der Grad der Abschrägung ist so· gewählt, daß ein minimaler Reflexionsfaktor bei der mittleren Arbeitsfrequenz erzielt wird.

Wenn im Eckenelement oder irgendwo· anders im Wellenleitersystem, welches das Eckenelement enthält, eine Impedanzunstetigkeit besteht, kann deren Wirkung kompensiert werden, indem innerhalb eines Schenkels ein reflektierendes Element 5 an; einer Stange 6 befestigt wird, welche in das Eckenelement durch ein Loch in dem abgekanteten Teil eintritt und welche mittels des Knopfes 7 längs der Achse des Schenkels verschoben und gedreht werden kann. Die erforderliche Einstellung des reflektierenden Elementes 5 wird gefunden, indem Reflexionsfaktormessungen entweder an der Mündung eines Schenkels des Eckenelementes oder an irgendeinem anderen geeigneten Punkt im Wellenleitersystem durchgeführt werden.

Wenn die Stange 6 aus Metall besteht, können störende Resonanzen durch Befestigung eines Karbonyl-Eisenstaubringes 9 an der geneigten Wand 21 gedämpft werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hohlleiter mit einer Impedanzunstetigkeitsstelle, an der unerwünschte Reflexionen der übertragenen Wellen auftreten, und einem im Feldraum des Hohlleiters angeordneten Element, das von außen in eine Lage gebracht werden kann, in der es eine reflektierte Welle erzeugt, die die von der Unstetigkeitsstelle reflektierte Welle kompensiert, dadurch gekennzeichnet, daß als reflektierendes Element eine in der Nähe der Unstetigkeitsstelle, insbesondere der Stelle der Ankopplung der Wendel einer Wanderfeldröhre an den Eingangs- bzw. Ausgangsleiter, befindliche Platte dient, die starr an einer Stange befestigt ist, die durch eine Öffnung in einem geschlossenen. Ende des Wellenleiters geführt und in dieser drehbar in der Längsrichtung· verschiebbar gelagert ist, so daß sowohl der Abstand der Platte von dem Ende des Wellenleiters als auch ihre Neigung gegenüber den Wänden des Wellenleiters von außen einstellbar ist.

2. Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange durch ein Loch in einer drehbaren zylindrischen Hülse gleitet, welche in dem geschlossenen Ende in solcher Weise befestigt ist, daß der Winkel zwischen der Stange und der Achse des Wellenleiters variiert werden kann.

3. Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende. Platte innerhalb eines Schenkels eines Eckenelementes in einem Wellenleiter für Ε-Wellen an einer Stange befestigt ist, welche durch, ein Loch koaxial mit der zentralen Achse des Schenkels in der Wand des Eckenelementes gleitet.

4. Hohlleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange aus elektrisch leitendem Material besteht und daß die Resonanzwirkung derselben durch einen Ring aus Absorptionsmaterial gedämpft ist, welcher die Stange innerhalb des Wellenleiters nahe dem Punkt, an welchem sie in den Wellenleiter eintritt, umgibt.

5. Hohlleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus Karbonyl-Eisenstaub besteht.

6. Hohlleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Platte aus elektrisch leitendem Material besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 984967, 984977.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen