DE1047896B

DE1047896B - Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrungsanordnung

Info

Publication number: DE1047896B
Application number: DES29880A
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-04-15
Filing date: 1952-08-21
Publication date: 1958-12-31

Description

Die Erfindung betrifft eine aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenführungsanordnung zur leitungsgebundenen Fortführung elektromagnetischer Wellen. Nach der Hauptpatentanmeldung ist der zur Fortleitung der Wellen benutzte dielektrische Stoff von rohrförmiger Gestalt, so daß ein großer Teil elektromagnetischer Energie außerhalb des dielektrischen Materials geführt wird. Bei dieser Anordnung sind keine leitenden Materialien an der Führung der elektromagnetischen Wellen beteiligt.

Bisher sind als Wellenleiter lediglich Drahtwellenleiter, metallische Hohlleiter und gegebenenfalls mit einer leitenden Schicht versehene dielektrische Vollleiter bekanntgeworden. Eine bekannte Versuchsausführung eines dielektrischen Volleiters sieht vor, ein dünnwandiges Bakelitrohr mit Wasser zu füllen. Wegen der dünnen Wandung des Bakelitrohres und der kleinen Dielektrizitätskonstante von Bakelit gegenüber der von Wasser tritt bei dieser bekannten Anordnung das Bakelitrohr bezüglich der Wellenführung fast nicht in Erscheinung. Bevorzugt kommt nach den bekannten Vorschlägen ein mit Gas oder Luft gefüllter metallischer Hohlleiter für die Übertragung elektromagnetischer Wellen in Betracht. Es ist aber nicht erkannt worden, daß man eine wesentliche Dämpfungsverminderung in einem erweiterten Frequenzbereich erhält, wenn man den Wellenleiter in Form eines Rohres aus dielektrischem Material ausbildet, derart, daß sowohl der innerhalb als auch der außerhalb des dielektrischen Rohres fließende Energieanteil der elektromagnetischen Wellen sich in Luft und damit ungedämpft längs der Wellenführungsanordnung ausbreiten kann, während sich nur ein sehr kleiner Teil der Gesamtenergie innerhalb der Wandung des dielektrischen Rohres fortpflanzt.

Die Wellenführungsanordnung nach der Hauptpatentanmeldung wird zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften erfindungsgemäß ganz oder teilweise aus einem Isolierstoff mit möglichst gleichmäßig verteilten Hohlräumen hergestellt. Der Durchmesser der Hohlräume wird zur Vermeidung störender Wellenreflexion kleiner als ein Zehntel der Länge der übertragenen Wellen gewählt. Mit besonderem Vorteil werden feinporöse Stoffe bzw. Schaumstoffe verwendet, die bevorzugt aus verlustarmen thermoplastischen Stoffen, wie Polystyrol, Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen oder einem Mischpolymerisat der Fluoräthylene, gegebenenfalls in Mischung mit anderen Stoffen, hergestellt werden. Derartige Stoffe sind an sich bekannt, doch ist deren \ erwendung für Wellenführungsanordnungen gemäß der Hauptpatentanmeldung noch neu und in dieser Verwendung besonders vorteilhaft. Eine zweckmäßige Aus ein- oder mehrschichtigem

dielektrischem Stoff bestehende

Wellenführungsanordnung

Zusatz zur Patentanmeldung S 28122 VIIId/21c
(Auslegesdirift 1 006 481)

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Ernst Fischer, Berlm-Lichterfelde,
ist als Erfinder genannt worden

Ausführung besteht darin, die äußere Schicht aus einem vollen Isolierstoff herzustellen, so daß im wesentlichen diese Schicht für die Wellenführung benutzt wird. Die innere Schaumstoffschicht, die auch in Form eines Hohlzylinders ausgeführt sein kann, dient dann als Träger bzw. Stützorgan für die äußere Schicht. Die äußere Schicht, die gegenüber der inneren porösen Schicht eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweist, kann dann mit dünner Wandung hergestellt werden. Wird neben geringen dielektrischen Verlusten eine größere Dielektrizitätskonstante gewünscht, so können die Hohlräume ganz oder teilweise mit verlustarmen flüssigen Isolierstoffen, wie Öl, Paraffin od. dgl., gefüllt bzw. getränkt werden. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Isolierstoffe porös auszubilden. Es ist auch möglich, die Wellenführungsanordnungen: aus mehreren konzentrischen Schichten verschiedener Dielektrizitätskonstante aufzubauen.

In den Figuren der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt eine Wellenführungsanordnung in Form einer inneren Schicht 10 aus Schaumstoff und einer äußeren Schicht 11 aus einem vollen Isolierstoff. Die äußere Schicht 11 kann gleichzeitig als wasserdichter Mantel dienen und besteht vorzugsweise aus einem verlustarmen Isolierstoff, wie Polyäthylen. Abweichend hiervon besteht die rohrförmige Anordnung nach der Fig. 2 aus zwei Profilsträngen 12 mit halbkreisringförmigem Querschnitt. Die rohrförmige Wellenführungsanordnung nach der Fig. 3 ist aus drei

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Profilsträngen 13 gebildet, die durch Verseilung und durch die Haltebandwicklung 14 zusammengehalten werden. Nach der Fig. 4 werden Schaumstoffbänder 15 und 16 zu einem Rohr gewickelt. Eine Wellenführungsanordnung aus zwei Schaumstoffschichten 17 und 18 verschiedener Dielektrizitätskonstante und einer äußeren Schicht 11 zeigt die Fig. 5. Schließlich ist in der Fig. 6 noch eine Anordnung in Form eines rechteckigen Rohres dargestellt, das aus zwei Profilsträngen 19 und 20 mit U-förmigem Querschnitt be- ίο steht. Die beiden Bänder sind durch die Isolierstoffbandwicklung 21 zusammengehalten.

Die für die Wellenführungsanordnung oder für Teile derselben jeweils gewünschte Dielektrizitätskonstante kann durch Wahl verschiedener Stoffe, durch verschiedene Größe der Hohlräume und durch mehr oder weniger starkes Füllen bzw. Tränken der Hohlräume erreicht werden.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Die Form und die Anzahl der zum Aufbau der Wellenführungsanordnung verwendeten Profilstränge kann hinsichtlich ihrer Form und der Anzahl derselben von den angegebenen Ausführungsbeispielen abweichen. Abweichend von der Ausführung gemäß Fig. 4 kann die Wellenführungsanordnung auch aus einem einzigen Band bestehen. Zur Erhöhung der Zugfestigkeit ist es zweckmäßig, die Wellenführungsanordnung mit zusätzlichen zugfesten Organen zu versehen. Diese werden vorteilhaft über der Wellenführungsanordnung angeordnet, z. B. in Form geschlossener Schichten unter oder über dem Isolierstoffmantel 11. Es ist aber auch möglich, in die Wellenführungsanordnung selbst zugfeste Organe, vorzugsweise aus zugfesten Isolierstoffen, wie Polyamid od. dgl., einzubetten. Bei entsprechender Anregung einer bestimmten Wellenform können die zugfesten Organe auch aus Metall bestehen, z. B. in Form von Stahldrähten ausgeführt sein, die auf den Querschnitt gleichmäßig verteilt oder in der Achse der Wellenführungsanordnung angeordnet sind. An Stelle von Metalldrähten können auch dünne Metallbänder treten.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenführungsanordnung zur leitungsgebundenen Fortführung elektromagnetischer Wellen, bei der der zur Fortführung der Wellen benutzte dielektrische Stoff von rohrförmiger Gestalt ist, so daß ein großer Teil elektromagnetischer Energie außerhalb des dielektrischen Materials geführt wird, nach Patentanmeldung S28122VIIId/21c, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder teilweise aus einem Isolierstoff mit möglichst gleichmäßig verteilten Hohlräumen besteht. -

2. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Hohlräume kleiner als ein Zehntel der Länge der übertragenen Wellen ist.

3. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von feinporösem Stoff bzw. Schaumstoff.

; 4. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von verlustarmen thermoplastischen Stoffen, wie Polystyrol, Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen oder einem Mischpolimerisat der Fluoräthylene, gegebenenfalls in Mischung mit anderen Stoffen.

5. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume ganz oder teilweise mit flüssigen Isolierstoffen, wie Öl, Paraffin od. dgl., gefüllt bzw. getränkt sind.

6. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren konzentrischen Schichten verschiedener Dielektrizitätskonstante besteht.

7. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines Voll- oder Hohlseiles aus miteinander verseilten Profilsträngen ausgebildet ist.

8. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oder mehreren Bändern, gegebenenfalls in mehreren Schichten, gewickelt ist:

9. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines Hohlrohres mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist.

10. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das rechteckige Hohlrohr aus zwei Profilsträngen mit U-förmigem Querschnitt aufgebaut ist.

11. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht aus einem vollen Isolierstoff besteht und im wesentlichen für die Wellenführung dient.

12. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht als wasserdichter Isolierstoffmantel ausgebildet ist.

13. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit zusätzlichen zugfesten Organen versehen ist.

14. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfesten Organe in Form von Schichten über der Wellenführungsanordnung angeordnet sind.

15. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfesten Organe in die Wellenführungsanordnung eingebettet sind.

16. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfesten Organe aus zugfesten Isolierstoffen, wie Polyamid od. dgl., bestehen.

17. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfesten Organe in Form von dünnen Drähten aus Stahl od. dgl. ausgebildet und auf dem Querschnitt symmetrisch verteilt, z. B. in der Achse der Wellenführungsanordnung angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2106 771, 2129 711, 717.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen