DE1047897B - Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrungsanordnung - Google Patents
Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende WellenfuehrungsanordnungInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor
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Description
Die Erfindung betrifft eine aus ein- oder mehrschichtigem
dielektrischem Stoff bestehende Wellenführangsanordmmg
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 metallische Hohlleiter und gegebenenfalls mit einer leitenden
Schicht versehene dielektrische Volleiter bekanntgeworden. Eine- bekannte Versuchsausführung eines
dielektrischen Vollefters 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. Derartige Hohlleiter
können nach einer theoretischen Untersuchung mit einem geschichteten dielektrischen Einsatz versehen,
werden, indem der Hohlleiter z. B. einen dielektrischen Mittelleiter erhält, so daß sich zwischen dem dielektrischen
Mittelleiter und dem metallischen Hohlleiter eine konzentrische Luftschicht befindet. 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 dieletrischen 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 so weitergebildet, daß sie erfindungsgemäß ganz oder teilweise aus einem Isolierstoff
mit feinverteilten leitenden Teilchen besteht. Vorzugsweise werden die mit leitenden Teilchen versehenen
Isolierstoffe nur für dünne Schichten der Wellenführungsanordnung verwendet. Je nach Auswahl
der leitenden Teilchen und dem Aufbau der Wellenführungsanordnung können deren Übertragungseigenscnaften
beeinflußt werden. In erster Linie ist an der Erhöhung der wirksamen Dielektrizitätskonstante
des Isolierstoffes gedacht, wobei vorteilhaft Aus ein- oder mehrschichtigem
dielektrischem Stoff bestehende
Wellenführungsanordnung
Zusatz zur Patentanmeldung S 28122 VIIId/21c
(Auslegeschrift 1 006 481)
(Auslegeschrift 1 006 481)
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2
München 2, Witteisbacherplatz 2
Ernst Fischer, Berlin-Lichterfelde,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
solche leitenden Teilchen verwendet werden^ die möglichst
geringe dielektrische Verluste gewährleisten. Beispielsweise kommt die Beimischung von Titandioxyd
und Bariumtitanat in feinster Pulverform in Frage. Ferner können- dem Isolierstoff feinverteilte
magnetisierbare Teilehen, z. B. Ferritpulver, zugesetzt werden, um die magnetischen Eigenschaften der
Wellenführungsanordnung zu ändern. Die angegebenen. Beimengungen von feinverteilten leitenden und magnetisierbaren
Stoffen kann auch kombiniert angewendet werden. Vorteilhaft wird eine Staffelung der Schichten
mit verschiedenen Eigenschaften vorgenommen, z. B. derart, daß die Schichten von innen nach außen eine
zunehmende Dielektrizitätskonstante haben, indem sie z. B. einen zunehmenden Gehalt an leitenden Teilchen
erhalten.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Nach der Fig. 1 besteht die Wellenführungsanordnung aus der inneren Schicht 10 aus einem reinen
Isolierstoff und der darüberliegenden Schicht 11 aus einem Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen,
z. B. mit Titandioxyd. Als äußere Schutzschicht ist die dünne wasserdichte Isolierschicht 12, ζ. B. eine
Lackschicht, vorgesehen.
Die in der Fig. 2 dargestellte Wellenführungsanordnung
besteht aus der innenliegenden Schicht 13 aus einem Schaumstoff aus Polystyrol od. dgli, einer
Schicht 14 aus einem reinen Isolierstoff und aus einer Schicht 15 aus einem mit feinem Ferritpulver durch-
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setzten Isolierstoff. 16 ist eine aus einem Isolierstoff
bestehende wasserdichte Schutzschicht.
Für alle Schichten werden vorteilhaft thermoplastische
Isolierstoffe mit, kleinem dielektrischem Verlustwinkel, z. B. Polystyrol, Polyäthylen od. dgl.,
verwendet. Für die äußere wasserdichte Schutzschicht 16 eignet sich eine Polyisobutylenmischung mit einem
Zusatz von Ruß und/oder Graphit. Es ist aber auch möglich, die gesamte Wellenführungsanordnung mit
feinverteilten halbleitenden Teilchen, wie Ruß und Graphit, zu versehen. Dies hat zwar eine merkliche
Erhöhung der Dämpfung- zur Folge, doch gibt es Anwendungsmöglichkeiten, z. B. als Dämpfungsglieder, in denen eine höhere Dämpfung erwünscht
ist. Ferner können derartige Beimengungen dazu ausgenutzt werden, um die Wasserdampfdurchlässigkeit
des Isolierstoffes herabzusetzen.
Die jeweils gewählte Anzahl und Dicke der einzelnen Schichten sowie die Auswahl der Isolierstoffe und
der eingemischten leitenden Teilchen richtet sich nach den jeweils vorliegenden Verhältnissen und den angestrebten
Übertragungseigenschaften.
Die Erfindung ist mit Vorteil auch anwendbar für etwaige in der Wellenführungsanordnung vorzugsweise
diametral angeordnete Schichten, die dazu dienen, eine bestimmte Polarisationsrichtung zu erzwingen,
und ferner für im Zuge der Wellenführungsanordnung oder an den Enden derselben angeordnete
Übertragungs- oder Schirmelemente, wie Hohlraumresonatoren, Blenden, Endplatten usw.
In den Fig. 3 bis 8 sind Ausführungsbeispiele von Wellenführungsanordnungen mit eingefügten Schichten
zur Vermeidung der Drehung der Polarisationsebene dargestellt.
Bei der Ausführung nach der Fig. 3 sind in der durch die Achse der Wellenführungsanordnung verlaufende
Ebene, d. h. in der Diametralebene, die Bänder 17 angeordnet, durch die die Wellenführungsanordnung
in zwei Halbschalen 18 aufgeteilt wird. Erfindungsgemäß bestehen die Bänder 17 aus einem
Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen. Hierdurch
wird eine unerwünschte Drehung der Polarisationsebene vermieden. Bei der dargestellten Ausführung
stehen die Bänder 17 sowohl nach innen als auch nach außen über die Innen- und Außenfläche der
Hohlzylinderwandung vor. Abweichend hiervon ist es möglich, die vorstehenden Teile entweder innen oder
außen oder sowohl innen als auch außen wegzulassen. Es ist nicht immer erforderlich, daß die Bänder die
volle Hohlzylinderwandung durchdringen. Diesbezügliehe Ausführungsformen zeigen die Fig. 4 und 5, in
denen die Wellenführungsanordnung mit 19 bezeichnet ist. In der Fig. 4 sind die mit feinverteilten leitenden
Teilchen versehenen Bänder 20 außen und in der Fig. 5 innen angeordnet.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, die Bänder 17 und 20 mehrschichtig auszuführen, indem
z. B. nach der Fig. 6 an den Diametralflächen der beiden die Wellenführungsanordnung bildenden Halbschalen
21 die Bänder 22 angebracht sind, z. B. durch Verkleben oder Verschweißen.
Die Wellenführungsanordnung einschließlich der eingelegten Schichten zur Beeinflussung der Polarisationsrichtung
kann auch eine verdrillte- Form erhalten, beispielsweise zum Zwecke, zirkulär polarisierte
Wellen zu übertragen. Ferner kann die Wellenführungsanordnung in mehrere Profilstränge
unterteilt sein, um deren Biegsamkeit zu vergrößern. Eine diesbezügliche Ausführungsform ist in der
Fig. 7 dargestellt. Hiernach besteht die Wellenführungsanordnung aus sechs Profilsträngen 23 und den
eingefügten Bändern 24, die erfindungsgemäß aus einem Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen
bestehen.
Wie die Fig. 8 andeutet, ist die Erfindung auch anwendbar für Wellenführungsanordnungen mit rechteckigem
Querschnitt. Bei dieser Anordnung haben die beiden halbschalenförmigen Bänder 24 der Wellenführungsanordnung
U-Profll. Die erfindungsgemäß mit leitenden Stoffen durchsetzten Isolierstoffbänder
sind mit 25 bezeichnet.
Die Fig. 9 und 10 zeigen zwei Ausführungsformen von Hohlraum-Resonatoren. Danach greift das Ende
der hohlzylindrischen Wellenführungsanordnung 26 in eine hohlzylindrische Aussparung 27 des verschiebbar
angeordneten Endstückes 28. Die Anordnung nach der Fig. 10 unterscheidetsich' hiervon dadurch, daß in der
hohlzylindrischen Aussparung 27 noch ein hohlzylindrischer Ansatz 29 vorgesehen ist, der in die hohlzylindrische Aussparung 30 der hohlzylindrischen
Wellenführungsanordnung 26 eingreift. Erfindungsgemäß besteht das verschiebbar angeordnete Endstück
28 aus einem Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen.
In der Fig. 11 ist beispielsweise der Einbau einer Lochblende31 in eine hohlzylindrische Wellenführungsanordnung
32 dargestellt. Die scheibenförmige Lochblende, die erfindungsgemäß aus einem Isolierstoff mit
leitenden Zusätzen hergestellt ist, durchdringt die hohlzylindrische Wellenführungsanordnung quer' zu
deren Achse, wobei der Außendurchmesser der Lochblende größer als der Außendurchmesser der Wellenführungsanordnung
und der Durchmesser der Bohrung 33 kleiner als der Innendurchmesser der Wellenführungsanordhung
ist. An Stelle einer runden Bohrung 33 kann die Lochblende in bekannter Weise auch
eine rechteckige Öffnung, gegebenenfalls in Form eines schmalen Schlitzes, haben. In entsprechender
Weise können auch andere Einsatzblenden, z. B. in Form von Halbscheiben, aus einem mit leitenden
Stoffen durchsetzten Isolierstoff bestehen.
Die Fig. 12 zeigt als Ausführungsbeispiel eine am Ende der Wellenführungsanordnung 34 angeordnete
Abschirmplatte 35, die erfindungsgemäß aus einem Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen besteht.
Von der Abschirmplatte 35 ist nur die Hälfte dargestellt, um die Einführung der Antenne bzw. der
Sende- oder Empfangselektrode 36 zu erkennen. Zur Isolierung der Elektrode 36 gegen die Abschirmplatte
35 dient die Isolierbuchse 37. Die Abschirmplatte kann den Verhältnissen entsprechend auch in einer
anderen Form ausgeführt sein, z. B. in Form einer runden Scheibe oder Kapsel. Ferner können in der
Abschirmplatte mehrere Elektrodeneinführungen vorgesehen sein.
Durch die angegebenen Ausführungsbeispiele sind die Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens
noch nicht erschöpft. Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar für den Einbau anderer Schaltelemente,
insbesondere für Abschirmzwecke. Die Frage, ob die leitenden Teilchen in erster Linie zur Erhöhung
der Dielektrizitätskonstante oder der Leitfähigkeit oder der magnetischen Eigenschaften dienen, richtet
sich nach den jeweils vorliegenden Verhältnissen und den gestellten Anforderungen.
Claims (15)
1. Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenführungsanordnung zur
leitungsgebundenen Fortführung elektromagne-
tischer 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 S 28122 VIIId/21c, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz
oder teilweise aus einem Isolierstoff mit feinverteilten leitenden Teilchen besteht.
2. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feinverteilten
leitenden Teilchen, wie Titandioxydpulver, Bariumtitanatpulver, zur Erhöhung der Dielektrizitätskonstante
dienen.
3. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Teilchen
magnetisierbar sind.
4. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die leitenden Teilchen
Ferritpulver verwendet ist.
5. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Isolierstoffen
mit niedrigen dielektrischen Verlusten,
z. B. von Polystyrol, Polyäthylen od. dgl.
6. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren
Schichten mit verschiedenen Eigenschaften besteht.
7. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten von
innen nach außen eine zunehmende Dielektrizitätskonstante haben, indem sie beispielsweise einen
zunehmenden Gehalt an leitenden Teilchen erhalten.
8. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur die äußere Schicht
Beimengungen von leitenden Teilchen enthält.
9. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht
aus Schaumstoff besteht.
10. Wellenführungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht
wasserdicht ausgebildet ist.
11. Wellenführungsanordnung erhöhter Dämpfung nach Anspruch 1, z. B. als Dämpfungsglied,
gekennzeichnet durch feinverteilte halbleitende Teilchen, wie Ruß und/oder Graphit od. dgl.
12. Anwendung von Isolierstoffen mit feinverteilten leitenden Teilchen nach Anspruch 1 für die
in der Wellenführungsanordnung vorgesehenen bandförmigen Schichten zur Festlegung der Polarisationsebene.
13. Anwendung von Isolierstoffen mit feinverteilten leitenden Teilchen nach Anspruch 1 für
Hohlraumresonatoren, insbesondere für das hohlzylindrische Endstück (28).
14. Anwendung von Isolierstoffen mit feinverteilten leitenden Teilchen nach Anspruch 1 für die
quer zur Übertragungsrichtung angeordneten Blenden, z. B. Lochblenden (31).
15. Anwendung von Isolierstoffen mit feinverteilten leitenden Teilchen nach Anspruch 1 für die
am Ende der Wellenführungsanordnung angeordneten Abschirmplatten (35) zur Ankopplung der
Sende- bzw. Empfangselektroden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Annalen der Physik, 5. Folge, Bd. 43, Heft 5, 1943,
Annalen der Physik, 5. Folge, Bd. 43, Heft 5, 1943,
S. 316 und 326;
USA.-Patentschriften Nr. 2 129 711, 2 129 669;
Proc. of the IRE, Vol. 25, Nr. 7, Juli 1937, S. 809
Proc. of the IRE, Vol. 25, Nr. 7, Juli 1937, S. 809
und 810.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809727/371 12.58
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES29881A DE1047897B (de) | 1952-04-15 | 1952-08-21 | Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrungsanordnung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES28122A DE1006481B (de) | 1952-04-15 | 1952-04-15 | Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrung |
DES29881A DE1047897B (de) | 1952-04-15 | 1952-08-21 | Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrungsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1047897B true DE1047897B (de) | 1958-12-31 |
Family
ID=25995028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES29881A Pending DE1047897B (de) | 1952-04-15 | 1952-08-21 | Aus ein- oder mehrschichtigem dielektrischem Stoff bestehende Wellenfuehrungsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1047897B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1952-08-21 DE DES29881A patent/DE1047897B/de active Pending
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