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Hohlleiter für die gleichzeitige Übertragung von Hohlrohrwellen und
Speiseströmen Die Erfindung betrifft einen Hohlleiter für ,die gleichzeitige Übertragung
von magnetischen Hohlrohrwellen mit elektrischem Zirkularfeld, insbesondere von
Hol-Wellen, und von zur Speisung der Stromversorgung, Signalisierung und/oder Steuerung
von in den Übertragungsweg eingeschalteten Verstärhern od.:dgl. dienenden Strömen
(Speiseströmen), wobei das Hohlrohr aus einem oder mehreren hochkant gewickelten
Metallbändern gebildet ist.
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Bei Hohlleitern tritt ganz allgemein häufig Idas Problem auf, daß
außer der Hochfrequenzenergie auch Ströme zur Speisung von in den Übertragungsweg
eingeschalteten Verstärkern od. dgl. übertragen werden müssen. Zur Lösung dieser
Aufgabe ist bereits eine Konstruktion eines Hohlleiters vorgeschlagen worden, bei
dem, von dem zur Übertragung der Hochfrequenzenergie dienenden Hohlrohr durch eine
Isolierstoffschicht getrennt, schalenförmige, sich in Längsrichtung des I1ohlleiters
erstreckende und. durch Isolierstreifenvoneinander elektrischgetrennte metallische
Bänder vorgesehen sind, die als Speiseleiter zur Führung des Speisestromes der Verstärker
od. dgl. dienen. Bei einer weiteren vorgeschlagenen Konstruktion sind diese Speiseleiter
aus mit Drall verseilten Bändern gebildet, die von dem Hohlrohr ebenfalls durch
eine Isolierstoffschicht getrennt sind. Diese Hohlleiterkonstruktionen, bei denen
für die Übertragung der Hochfrequenzenergie und des Speisestromes getrennte Leiter
vorgesehen werden, besitzen eine große Widerstandsfähigkeit gegenüber radial wirkenden
Druckkräften. Da jedoch ein Hohlrohr aus einem oder mehreren hochkant gewickelten
Metallbändern bereits eine große Widerstandsfähigkeit besitzt, entsteht das Bedürfnis,
eine Lösung für das eingangs gekennzeichnete Problem zu finden, welche die durch
die zusätzlichen Leiter für die Übertragung der Speiseströme verursachte Gewichtserhöhung
und die Vergrößerung des Durchmessers des Hohlleiters sowie ,die damit verbundene
Erhöhung :der Herstellungskosten vermeidet.
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Die Erfindung bezweckt, einen Hohlleiter für die gleichzeitige Übertragung
von magnetischen Hohlrohrwellen mit elektrischem Zirkularfeld, insbesondere von
Hol-WelIen, und von zur Speisung der Stromversorgung, Signal.isierung und/oder Steuerung
von in den Übertragungsweg eingeschalteten Verstärkern od. dgl. dienenden Strömen,
wobei das Hohlrohr aus einem oder mehreren hochkant gewikkelten Metallbändern gebildet
ist, zu schaffen, bei welchem das zur Übertragung der Hochfrequenzenergiedienende
Hohlrohr zugleich zur Übertragung der zur Speisung der Verstärker o,d. ;dgl. benötigten
Ströme, d. h. als Speiseleiter, dient. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
@daß mindestens eines der das Hohlrohr bildenden Metallbänder oder mindestens eine
durch Zusammenfassung mehrerer der das Hohlrohr bildenden Metallbänder entstandene
Bändergruppe isoliert angeordnet ist und daß das isoliert angeordnete Metallband
oder !die isoliert angeordnete Bändergruppe bzw. die voneinander isolierten Metallbänder
oder Bändergruppen als Speiseleiter zur Übertragung des Speisestromes dienen. Dabei
richtet sich die Anzahl der zu .isolierenden Metallbänder oder Bändergruppen nach
dem zur Speisung vorgesehenen Speisesystem.
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So werden z. B. bei einer Speisung mit Gleich- oder einphasigem Wechselstrom
zwei und bei einer Speisung mit Drehstrom drei Metallbänder bzw. Bändergruppen voneinander
isoliert. Zu demselben Zweck kann es aber auch ausreichen, wenn nur ein Metallband
oder eine Bändergruppe bzw. zwei Metallbänder oder Bändergruppen .isoliert angeordnet
werden, da es durchaus möglich ist, als weiteren Speiseleiter eine gegebenenfalls
über dem Hohlrohr angeordnete Bewehrung oder ,die Erde heranzuziehen. Zwar muß bei
der nach der Erfindung vorgeschlagenen Ausnutzung der hochkant gewickelten Metallbänder
des Hohlleiters als Speiseleiter ein längerer Weg für die Speiseströme als bei gesonderten
längsgeführten Speiseleitern in Kauf genommen werden. Es wird aber durch die neue
Anordnung eine Versorgung der Verstärker ohne die Aufbringung weiterer Metallmengen
ermöglicht. Das magnetische Feld der Speiseströme übt bei der neuen Hohlleiterkonstruktion
auf den Ausbreitungsvorgang der elektromagnetischen Wellen im Innern des Hohlrohres
keinen störenden Einfiuß aus. Das gleiche gilt angenähert für die Wirkung
auf
eine größere Armatur, -die sich gegebenenfalls als äußere Schutzbewehrung über 'dem
Hohlrohr befindet.
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Es Ist vorteilhaft, .den zwischen den Metallbändern wendelförmig verlaufenden
isolierenden Schlitzen eine Tiefe von etwa 2/2 in radialer Richtung zu geben, wobei
2. die in diesen Schlitzen wirksame Wellenlänge bedeutet. Hierdurch wird bekanntlich
erreicht, :daß die Schlitze als offene V2-Hohlraumresonatoren mit hoher Impedanz
für in Längsrichtung im Hohlleiter auftretende Hochfrequenzströme wirken und @damit
unerwünschte Wellen mit elektrischer longitudinaler Komponente (elektrische Wellen:)
in hohem Maße dämpfen, also unwirksam machen.
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An Hand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert und weitere
die Erfindung vorteilhaft ergänzende Einzelheiten dargelegt werden. Die Figuren
zeigen Ausführungsbeispiele von Hohlleitern in (den für die Erfindung wesentlichen
Teilen. Allen Ausführungsbeispielen ist hierbei beispielsweise ein Hohlleiter zugrunde
gelegt, beidem jeweils zwei profilierte Metallbänder z. B. mit U- oder V-förmigem
Profil verwendet werden.
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Die Fig. 1 .bis 3 zeigen jeweils einen Teilausschnitt eines aus solchen
Bändergruppen aufgebauten Hohlrohres. Hierbei soll beispielsweise angenommen werden,
daß die Speisung mit Gleich- oder einphasigem Wechselstrom erfolgt, so daß zwei
Bändergruppen als Speiseleitung vorgesehen und voneinander zu isolieren sind. In
den Figuren sind die Windungen der einen Bändergruppe mit 1 unddie der anderen Bändergruppe
mit 2 bezeichnet. Die Grundfläche der Profilbänder ist dabei dem Hohlleiterinnenraum
zugekehrt. Die Isolierung der beiden Bändergruppen 1 und 2 wird bei den in den Fig.
1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen durch streifenförmige Einlagen 3 und
4 aus Isolierstoff bewirkt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß .der Fig. 1 haben
diese Einlagen die Form eines Flachbandes. Bei den - Ausführungsbeispielen gemäß
den Fig. 2 und 3 sind dagegen die Einlagen 3 und 4 als Formstreifen mit T-förmigem
Profil .dargestellt, die sich mit ihren beidseitigen Vorsprüngen auf die Außenränder
der benachbarten Metallbänder aufstützen, so daß sie hierdurch einen verhältnismäßig
festen Sitz einnehmen. Zweckmäßig erhalten diese Formstreifen, wie aus der Fig.
3 erkennbar, an den beidseitigen Vorsprüngen noch Überwurfkanten 5, mit denen sie
über ,den Außenrand der benachbarten Metallbänder greifen.
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Die Breite a der Metallbänder wird zweckmäßig so groß gewählt, daß
die zwischen den Bändergruppen wendelförmig verlaufenden Schlitze eine Tiefe von
.1/2 besitzen, wobei A, die in d lesen Schlitzen wirksame Wellenlänge bedeutet.
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Die F.ig. 4, zeigt eine Anordnung mit einem Hohlleiter nach der Erfindung
und einem zwischengeschalteten Verstärkergehäuse, Idas beispielsweise mit einer
Wanderfeldröhre bestückt sein kann. Der am Verstärkergehäuse 6 ankommende Hohlleiter
ist mit 7 und der vom Verstärkergehäuse abgehende Hohlleiter mit 8 bezeichnet. Wie
schematisch bei dem Hohlleiter 7 dargestellt, besteht das Hohlrohr aus beispielsweise
drei Bändergruppen 9, 10 und 11 mit U- oder V-förmigem Profil, die voneinander durch
"drei Einlagen 12, 13 und 14 aus Isolierstoff isoliert sind. Über einen derart aufgebauten
Hohlleiter können die Verstärker oder dergleichen mit Drehstrom versorgt werden.
Über den Hohlrohren ist zum äußeren Schutz ein Mantel 15 angeordnet. An den
Anschlußstellen der Hohlleiter 7 und 8 an das Verstärkergehäuse 6 wird .die Speiseleitung
zur einfachen Handhabung der Stromversorgungszuführung zweckmäßig aus den Hohlleitern
herausgeführt und von außen als Umgehungsleitung 16 bzw. 17 um die beidseitigen
Verbindungsstellen des Verstärkergehäuses mit dem ankommenden und dem abgehenden
Hohlleiter herumgeführt. Die Umgehungsleitungen .stellen kurze Kabelstücke .dar,
deren Einzelleiter mit den entsprechenden Metallbändern oder Bändergruppen :der
Hohlrohre verbunden sind.
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Eine solche Maßnahme kann selbstverständlich auch dann mit Vorteil
angewendet werden, wenn der Hohlleiter an ein beliebiges Übertragungselement angeschlossen
werden soll, also insbesondere auch bei der Verbindung zweier Hohlleiter miteinander.
Hierfür zeigt Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel. Mit 18 und 19 sind .die beiden zu
verbindenden Hohlleiter bezeichnet. Die mechanische Verbindung wird durch den Verbindungsflansch
20 bewirkt. Die Speiseleitung wird in Form eines kurzen Kabelstückes 21 vor dem
Verbindungsflansch aus dem einen Hohlleiter heraus-, um diesen Verbindungsflansch
'herum- und schließlich in :den anderen Hohlleiter wieder eingeführt.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Diese können -vielmehr -im Rahmen der Erfindung noch mannigfache Abänderungen
erfahren. So können z. B. an Stelle der in den Eig. 1 bis 3 gezeigten Bändergruppen
mit U- oder V-förmigem Profil auch Bändergruppen mit andersartigen Profilen, z.
B. N-Profil, als Speiseleiter benutzt werden. Andererseits ist es aber auch möglich,
überhaupt von einem Aufbau der Speiseleiter als profilierte Bändergruppe abzusehen
und statt -dessen das Hohlrohr aus einzelnen isolierten, hochkant gewickelten Flachsbändern
aufzubauen und diese als Speiseleiter auszunutzen.