DE1126461B

DE1126461B - Kurzschlitzkoppler

Info

Publication number: DE1126461B
Application number: DET20298A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Stoesser
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-06-15
Filing date: 1961-06-15
Publication date: 1962-03-29
Also published as: GB948299A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Kurzschlitzkoppler, bestehend aus zwei Hohlleiterabschnitten rechteckigen Querschnittes.

Es sind zwei Arten von Kurzschlitzkopplern bekanntgeworden, welche insbesondere für Phasenschieberzirkulatoren Verwendung finden. Die Art besteht aus zwei Hohlleiterabschnitten rechteckigen Querschnittes, die mit einer Schmalseite aneinanderliegen und in dieser gemeinsamen Wand ein Koppelloch bestimmter Größe besitzen. Die zweite bekannte Art von Kurzschlitzkopplern koppelt die beiden Hohlleiterabschnitte über eine gemeinsame Breitseite miteinander.

In der Mikrowellentechnik geht die Tendenz dahin, immer kleinere Bauelemente zu entwickeln. Bei den Kurzschlitzkopplern der zuletzt genannten Art ist dieses besonders leicht erreichbar.

In der Fig. 1 ist solch ein bekannter Kurzschlitzkoppler dargestellt. Die beiden Hohlleiterabschnitte sind hierbei mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Sie besitzen eine Hohlleiterbreitseite 3 gemeinsam. Die Breite der Hohlleiter ist mit α bezeichnet, die Höhe mit b. Die gemeinsame Wand 3 besitzt zwei Koppelöffnungen 4 a und 4 b, deren Länge / in an sich bekannter Weise so gewählt wird, daß die gewünschte Koppeldämpfung zwischen den beiden Hohlleiterabschnitten 1 und 2 erzielt wird. Die wirksame Hohlleiterhöhe b_res im Koppelbezirk ist ungfähr gleich der doppelten Höhe eines einzelnen Hohlleiterabschnittes. Die Wirkung eines solchen Kurzschlitzkopplers beruht auf dem Vorhandensein von zwei Wellentypen im Koppelbezirk, und zwar einer Hohlleiterwelle und einer koaxialen Welle. Höhe und Breite von Rechteckhohlleitungen sind in Deutschland genormt (vgl. DIN-Entwurf 47302 vom Juni 1959 für »rechteckige HF-Hohlleiter«). Zur Verkürzung der erforderlichen Baulänge eines solchen Kurzschlitzkopplers wurde bei dieser bekannten Anordnung (deutsches Gebrauchsmuster 1 830461) die Hohlleiterhöhe b oder die Hohlleiterbreite α und die Hohlleiterhöhe b bezüglich der genormten Werte reduziert. Die hiermit erreichbare Verkürzung beträgt je nach der gewünschten Koppeldämpfung ungefähr 30%. Der Nachteil dieser bekannten Art liegt nun darin, daß man den Kurzschlitzkoppler infolge seiner abweichenden Maße nicht direkt in einen Hohlleiterzug einfügen kann, sondern zusätzliche Übergangsstücke zur Anpassung der verschiedenen Querschnitte benötigt.

Es ist bereits ein Kurzschlitzkoppler bekanntgeworden, welcher aus zwei Hohlleitern besteht, die über eine gemeinsame Hohlleiterschmalseite mitein-Kurzschlitzkoppler

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Dipl.-Ing. Walter Stösser, Backnang (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

ander verkoppelt sind. Die Koppelöffnung erstreckt sich hierbei über die gesamte Höhe der gemeinsamen Verbindungswand. In der praktischen Ausführung eines solchen Kurzschlitzkopplers ist es üblich, die im Koppelbereich fehlende Wandstärke zu kompensieren. Dies wird in der Weise erreicht, daß man die Wand am Anfang und Ende des Koppelbezirkes in eine Spitze auslaufen läßt und gleichzeitig auf zwei gegenüberliegenden Hohlleiterseiten entsprechend geformte Metalleisten anbringt, welche die fehlende Zwischenwand kompensieren. Dadurch wird der Abstand zweier benachbarter Hohlleiterwände im Koppelbezirk verringert, so daß die Anordnung zur Übertragung sehr hoher Leistungen (Radaranlagen) nicht geeignet ist, da bei diesen Leistungen ein Spannungsüberschlag erfolgt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Kurzschlitzkoppler aufzuweisen, welcher die obenerwähnten Nachteile vermeidet. Bei einem Kurzschlitzkoppler, bestehend aus zwei Hohlleiterabschnitten rechteckigen Querschnittes, welche über eine gemeinsame Hohlleiterbreitseite durch eine öffnung miteinander gekoppelt sind, wobei im Koppelbezirk gleichzeitig zwei Hohlleiterwellen existent sind, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Breite der Koppelöffnung gleich der Hohlleiterbreite ist und die Länge der Koppelöffnung so dimensioniert ist, daß die gewünschte Koppeldämpfung erzielt wird.

An Hand der Fig. 2 soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Der Kurzschlitzkoppler besteht aus zwei rechteckförmigen Hohlleiterabschnitten 1 und 2, welche eine gemeinsame Hohlleiterbreitseite 3 besitzen. Die Breite eines solchen Hohlleiterabschnittes ist wieder mit a,

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die entsprechenden Höhen sind wieder mit b bezeichnet. Erfindungsgemäß werden die beiden Hohlleiterabschnitte durch eine einzige Öffnung 4 miteinander gekoppelt, deren Länge/ entsprechend der gewünschten Koppeldämpfung zu wählen ist. Da die gemeinsame Wand 3 im Koppelbezirk entfernt ist, ist hier die wirksame Hohlleiterhöhe b_res.

Die Wirkung des Kurzschlitzkopplers beruht auf dem Vorhandensein zweier voneinander unabhängiger Wellentypen im Koppelbezirk. Da gegenüber der bekannten Anordnung gemäß Fig. 1 der Mittelsteg völlig entfernt ist, sind dies zwei Hohlleiterwellen, und zwar die H_1n- und die H₁₁-WeIIe. Diese Wellen

¹IO

haben verschiedene Phasengeschwindigkeiten, wofür sich folgende Gleichung aufstellen läßt:

2x1

2b/

Ig₁
λ go

Phasenunterschied,
Hohlleiterwellenlänge der H₁₁-WeIIe, Hohlleiterwellenlänge der H₁₀-WeIIe, Länge der Koppelöffnung.

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Bei einem Phasenunterschied von α = π/2 der beiden Wellentypen arbeitet der Kurzschlitzkoppler als 3-db-Koppler. Je nach der gewählten Länge für die Koppelöffnung läßt sich natürlich auch eine andere Aufteilung der Energie an den angeregten Ausgangsarmen erzielen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines solchen Kurzschlitzkopplers ergibt je nach der gewählten Koppeldämpfung eine Verkürzung des Bauelementes bis zu 3O°/o gegenüber der bekannten Anordnung der Fig. 1 mit Mittelsteg bei gleichen Hohlleiterabmessungen im Koppelbezirk.

Der Kurzschlitzkoppler läßt sich in sehr einfacher Weise herstellen, da im Koppelbezirk die gemeinsame Trennwand 3 vollständig entfällt. Man kann deshalb den Koppelbezirk als selbständiges Element aufbauen, das einem Hohlleiter mit der Breite α und der Höheö_res entspricht. Die Trennwand 3 beginnt also beiderseits erst in den angrenzenden Hohlleiterbauteilen, die mit dem Koppler in bekannter Weise durch Flansche verbunden sein können.

Da die wirksame Hohlleiterhöhe b_Tes im Koppelbezirk nicht doppelt so groß ist wie die Höhe b eines einzelnen Hohlleiterabschnittes, sondern etwas größer, entsteht am Anfang und Ende des Koppelbezirks eine Stoßstelle. Es empfiehlt sich deshalb, die gemeinsame Hohlleiterwand 3 bezüglich ihrer Dicke so zu verjüngen, daß der Übergang zur Koppelöffnung stetig erfolgt.

Der erfindungsgemäße Kurzschlitzkoppler ist besonders geeignet zur Verwendung als Brückenverzweigung bzw. Brückenweiche sowie zum Bau von Phasenschieberzirkulatoren. Hierzu wird die erforderliche Länge / der Koppelöffnung so bemessen, daß man eine 3-db-Aufteilung der Energie in den beiden angeregten Ausgangsarmen erhält.

Sofern die mit dem beschriebenen Kurzschlitzkoppler erzielbare Verkürzung der Baulänge noch nicht ausreicht, kann zusätzlich die Hohlleiterhöhe b_res und/oder die Hohlleiterbreite a, bezogen auf die genormten Hohlleiterabmessungen, reduziert werden.

Der erfindungsgemäße Kurzschlitzkoppler ist somit besonders geeignet für Geräte, bei welchen eine extrem kleine Bauweise erforderlich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kurzschlitzkoppler, bestehend aus zwei Hohlleiterabschnitten rechteckigen Querschnittes, welche über eine gemeinsame Hohlleiterbreitseite durch eine Öffnung miteinander gekoppelt sind, wobei im Koppelbezirk gleichzeitig zwei Hohlleiterwellen existent sind, dadurch gekennzeich net, daß die Breite der Koppelöffnung gleich der Hohlleiterbreite ist und die Länge der Koppelöffnung so dimensioniert ist, daß die gewünschte Koppeldämpfung erzielt wird.

2. Kurzschlitzkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Koppeldämpfung von 3 db besitzt und als Brückenverzweigung oder Brückenweiche verwendet wird.

3. Kurzschlitzkoppler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung in Phasenschieberzirkulatoren.

4. Kurzschlitzkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiterhöhe (b_res) und/oder die Hohlleiterbreite (α), bezogen auf die genormten Hohlleiterabmessungen, mindestens im Koppelbezirk, in geeigneter Weise reduziert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Frequenz«, April I960, Sc 117 bis 121.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen