DE1149419B - Vorrichtung zur Verbindung eines Hohlleiters von kreisfoermigem Querschnitt mit zwei im Querschnitt rechteckigen Hohlleitern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21 a< 74

INTERNATIONALE KL.

HOIp; H 03h

C25292IXd/21a*

ANMELDETAG: 17. OKTOBER 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 30. MAI 1963

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Hohlleiters von kreisförmigem Oue-rschnitt mit zwei im Querschnitt rechteckigen Hohlleitern. Bekanntlich benutzt man bei gewissen Verfahren zur Wellenübertragung ein und denselben kreisrunden Hohlleiter für die gleichzeitige, nach der Art einer H₁₁-WeIIe erfolgende Fortpflanzung zweier Wellen, die zueinander senkrechte Polarisationsebenen besitzen, somit voneinander unabhängig sind. Diese beiden Wellen werden in einer Verbindungs-Vorrichtung erzeugt, die aus einem kreisrunden Hohlleiterabschnitt und zwei in diesen mündenden Hohlleitern rechteckigen Querschnitts besteht, wobei diese drei Hohlleiter gemäß den Achsen einer dreiseitigen Pyramide angeordnet sind, deren Seitenflächen-Schnittlinien zueinander senkrecht stehen.

Aus der französischen Patentschrift 1188 267 ist bereits eine solche Verbindungsvorrichtung bekannt, bei der der kreisrunde Hohlleiter an einem seiner Enden durch einen Kolben geschlossen ist, dessen äquivalente Kurzschlußebene mit der einen der Hauptebenen der Verbindungsvorrichtung zwischen dem kreisrunden Hohlleiter und dem einen der angezweigten Rechteckhohlleiter zusammenfällt, während die eine der Hauptebenen zwischen dem kreisrunden Hohlleiter und dem anderen angezweigten Rechteckhohlleiter zur Kurzschlußebene einen Abstand einer halben Wellenlänge besitzt. Diese Verbindungsvorrichtung bietet zwar eine praktisch vollkommene Entkopplung zwischen den beiden angezweigten Rechteckhohlleitern, gestattet jedoch nicht die Übertragung eines breiten Frequenzbandes, und zwar aus dem Zwang heraus, zwischen dem Kurzschlußelement und der Achse des zweiten Rechteckhohlleiters eine Entfernung halten zu müssen, die größer als eine halbe Wellenlänge ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu vermeiden. Bei einer Vorrichtung zur Verbindung eines Hohlleiters von kreisförmigem Querschnitt mit zwei im Querschnitt rechteckigen Hohlleitern, wobei die Achsen dieser drei Hohlleiter parallel zu den Achsen eines räumlichen rechtwinkligen Koordinatensystems und die breiten Flächen der beiden Rechteckhohlleiter parallel zur Achse des kreisrunden Hohlleiters liegen und letzterer an seinem einen Ende durch ein reflexionsfreies Abschlußstück geschlossen ist, ist erfindungsgemäß in dem kreisrunden Hohlleiter zwischen dessen Abschlußstück und dem letzteren nächstliegenden Rechteckhohlleiter ein Organ, das eine Welle mit einer zu den Breitflächen dieses Rechteckhohlleiters senkrechten Polarisationsebene reflektiert, jedoch eine Welle mit einer Vorrichtung zur Verbindung

eines Hohlleiters von kreisförmigem Querschnitt mit zwei im Querschnitt

rechteckigen Hohlleitern

Anmelder:

Compagnie Francaise Thomson-Houston, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt, München-Pasing, Agnes-Bernauer-Str. 202

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 19. Oktober 1960 (Nr. 841 579)

Guy Billon, Brunoy, Seine-et-Marne,

und Marcel Grosbois,

Thieux, Mitry-Mory, Seine-et-Marne (Frankreich), sind als Erfinder genannt worden

zu der der vorgenannten Welle senkrechten Polarisationsebene ungehindert durchläßt, und zwischen den beiden Rechteckhohlleitern ein weiteres, dem ersteren gleiches, jedoch zu ihm senkrecht angeordnetes Organ vorgesehen, wobei die äquivalenten Kurzschlußebenen der beiden Organe jeweils mit einer der Hauptebenen der durch den kreisrunden Hohlleiter und den ersteren Rechteckhohlleiter bzw. durch den kreisrunden Hohlleiter und den zweiten Rechteckhohlleiter gebildeten Verbindungen zusammenfallen.

Auf diese Weise läßt sich in einem verhältnismäßig breiten Frequenzband die Scheinwiderstandsanpassung vornehmen.

Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Merkmale und der durch sie erzielten Vorteile wird nachfolgend an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

Die Verbindungsvorrichtung 1 besitzt einen Hohlleiter 2 von kreisförmigem Querschnitt und zwei im Querschnitt rechteckige Hohlleiter 3 und 4. Die

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Achsen dieser drei Hohlleiter verlaufen parallel den Achsen (O_z, O_x und O₃,) eines räumlichen rechtwinkligen Koordinatensystems. Die breiten Flächen der Rechteckhohlleiter 3 und 4 liegen parallel zu der Achse O₂ des kreisrunden Hohlleiters. Das eine der Enden des kreisrunden Hohlleiters 2 weist ein reflexionsfreies Abschlußstück 5 auf. In dem kreis-• runden Hohlleiter 2 ist zwischen dessen Abschlußstück 5 und der Verbindung A der Hohlleiter 3 und 2 ein Organ 6 angeordnet, das eine Welle mit einer zu den breiten Flächen des Hohlleiters 3 senkrechten Polarisationsebene reflektiert, jedoch die Fortpflanzung einer Welle mit einer zu den breiten Flächen des Hohlleiters 3 parallelen Polarisationsebene nicht behindert. Unter diesen Bedingungen reflektiert das Organ 6 eine vom Hohlleiter 3 abgegebene Welle in der Richtung D, während es die Fortpflanzung einer vom Hohlleiter 4 ausgesandten Welle nicht ändert.

Das Organ 6 besteht aus einer Metallplatte, die in dem kreisrunden Hohlleiter 2 diametral angeordnet ist. Die Form dieser Platte ist in bezug auf die Achse O₂ symmetrisch. Ihre Längsabmessung ist genau konstant, während ihr Quermaß einen Minimalwert an ihren beiden Enden und einen Maximalwert in ihrer Mitte besitzt. Die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte Platte 6 ist an ihren vorderen und hinteren Rändern treppenförmig ausgestaltet.

In dem angezweigten Rechteckhohlleiter 3 sind Anpassungsorgane in Form kleiner Stäbe 10 und 11 vorgesehen.

In dem kreisrunden Hohlleiter 2 ist zwischen der Verbindung^ der Hohlleiter3 und 2 und der Verbindung B zwischen den Hohlleitern2 und 4, d.h. zwischen den beiden Rechteckhohlleitern 3 und 4 ferner ein Organ 7 vorgesehen, das eine Welle mil einer zu den breiten Flächen des Rechteckhohlleiters 4 senkrechten Porarisationsebene reflektiert, jedoch die Fortpflanzung einer Welle mit einer zu den breiten Flächen des Rechteckhohlleiters 4 parallelen Polarisationsebene nicht behindert. Hieraus ergibt sich, daß das Organ 7 eine vom Rechteckhohlleiter 4 abgegebene Welle in der Richtung D reflektiert, demgegenüber die Fortpflanzung einer vom Rechteckhohlleiter 3 ausgesandten Welle nicht verändert. Das Reflektororgan 7 ist identisch mit dem Organ 6, jedoch stehen beide Organe 6 und 7 in zueinander senkrechten Ebenen. In dem Rechteckhohlleiter 4 sind zwei Scheinwiderstandsanpassungsorgane 8 und 9 vorgesehen. Es handelt sich hierbei um einen flachen dünnen Leiter 8, der parallel zu den breiten Flächen des Rechteckhohlleiters 4 nahe dessen Einmündung in den kreisrunden Hohlleiter 2 angeordnet ist, und um einen Stab 9, der einen induktiven Widerstand bildet.

Es sei nun die Betriebsweise dieser Verbindungsvorrichtung für den Fall untersucht, daß zwei H₀₁-Wellen in die Rechteckhohlleiter 3 und 4 in Richtung auf den kreisrunden Hohlleiter 2 gesandt werden, wobei diese beiden Wellen in dem kreisrunden Hohlleiter H₁₁-WeIIeIi erregen, deren Polarisationsebene zueinander senkrecht stehen. Eine Welle α., pflanzt sich im Rechteckhohlleiter 3 in Form einer H₀₁-WeIIe in Richtung auf den kreisrunden Hohlleiter 2 fort und erzeugt in letzterem eine H₁₁-WeIIe^₃ mit zu der Achse O₇ paralleler Polarisationsebene. Diese Welle wird durch das Organ 6 reflektiert, das somit in diesem Falle die Aufgabe eines Kurzschlußelements erfüllt, und pflanzt sich in der Richtung D fort, ohne daß das Organ 7 eine Störung der Übertragung dieser Welle hervorruft, da es zu der Polarisationsebene der Welle ß₃ senkrecht ausgerichtet ist. Da diese Polarisationsebene parallel zur Achse O_y liegt, sind die beiden Hohlleiter 2 und 4 für diese Welle/?3 vollständig entkoppelt. Infolge der Gegenwart des Anpassungselements 8 in der Mündung des Rechteckhohlleiters 4 wird die Fortpflanzung der Welle ß₃ beim Vorbeilauf vor dieser Mündung prak-

tisch keiner Änderung unterworfen. Schließlich erreicht die Welle ß₃ das Ende des kreisrunden Hohlleiters 2.

Eine als H₀₁-Type in dem Rechteckhohlleiter 4 in Richtung auf den kreisrunden Hohlleiter 2 sich fortpflanzende Welle a₄ erzeugt in dem kreisrunden Hohlleiter eine H₁₁-WeIIe ß± mit einer zu der Achse O_x parallelen Polarisationsebene. Diese Welle wird von dem Organ 7 reflektiert, das also die Rolle eines Kurzschlußelements spielt, und pflanzt sich in der Richtung!) fort. Schließlich erreicht die Welle/?₄ das Ende des kreisrunden Hohlleiters 2.

Eine in den Rechteckhohlleiter 3 einfallende Welle a₃ entspricht also einer Welle ß₃, die sich in dem Ausgangszweig des kreisrunden Hohlleiters 2 fortpflanzt und eine zu der Achse O₃, parallele Polarisationsebene besitzt, während die in den Rechteckhohlleiter 4 einfallende Welle a₄ einer Welle ß_i entspricht, die sich ebenfalls in dem Ausgangszweig des kreisrunden Hohlleiters 2 fortpflanzt, jedoch eine zu der Achse O_x parallele Polarisationsebene aufweist. Wenn umgekehrt eine Welle, die sich im Innern des kreisrunden Hohlleiters 2 in der dem Pfeil D entgegengesetzten Richtung fortpflanzt, zwei Komponente ß_z' und βI der H_lx-Type besitzt, deren Polari-

sationsebenen parallel der Achse O₃, bzw. O_x liegen, entstehen in den Rechteckhohlleitern 3 und 4 zwei Wellen a₃ und α/ des H₀₁-Typs. Die Komponente ß/ wird durch das Organ 7 reflektiert und erregt demzufolge in dem Rechteckhohlleiter 4 eine Welle α/.

Schließlich wird die Fortpflanzung der Komponente/?/ durch das Organ 7 nicht behindert, während diese Komponente durch das Organ 6 reflektiert wird. Diese Welle ß₃' erregt daher in dem Rechteckhohlleiter 3 eine Welle a₃.

Die soeben beschriebene Doppelweg-Verbindungsvorrichtung läßt daher in dem kreisrunden Hohlleiter zwei Wellen sich erregen, die sich als H₁₁-Wellen unabhängig voneinander fortpflanzen, wenn in die Rechteckhohlleiter zwei H₀₁-Wellen gesandt

werden. Ebenso werden in den Rechteckhohlleitern derartige Wellen erregt, wenn in den kreisrunden Hohlleiter zwei H₁₁-WeIIeEL eingegeben werden, deren zueinander senkrechte Polarisationsebenen entsprechend ausgerichtet sind.

Die beiden Übertragungswege dieser Verbindungsvorrrichtung sind äußerst wirkungsvoll entkoppelt, wobei die Entkopplungsdämpfung größer als 50 db ist, und die Scheinwiderstandsanpassung wird in einem breiten Frequenzband erreicht. So wurden diesseits bereits verschiedene derartige Verbindungsvorrichtungen gebaut, deren Betriebsfrequenz bei 10 000 MHz liegt. Vorrichtungen dieser Art können für sämtliche für die Verwendung von Hohlleitern in Betracht kommende Frequenzbänder benutzt werden. Die hier vorgeschlagene Verbindungsvorrichtung kann auch für Doppelweg-Drehverbindungen in Betracht kommen, wie solche etwa in der französischen Patentschrift 1 206 401 beschrieben sind. Sie kann

aber auch zur Herstellung von Duplexern verwendet werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Verbindung eines Hohlleiters von kreisförmigem Querschnitt mit zwei im Querschnitt rechteckigen Hohlleitern, wobei die Achsen dieser drei Hohlleiter parallel zu den Achsen eines räumlichen rechtwinkligen Koordinatensystems und die breiten Flächen der beiden Rechteckhohlleiter parallel zur Achse des kreisrunden Hohlleiters liegen und letzterer an seinem einen Ende durch ein reflexionsfreies Abschlußstück geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kreisrunden Hohlleiter (2) zwischen dessen Abschlußstück (5) und dem letzteren nächstliegenden Rechteckhohlleiter (3) ein Organ (6), das eine Welle mit einer zu den Breitflächen dieses Rechteckhohlleiters (3) senkrechten Polarisationsebene reflektiert, jedoch eine Welle mit einer zu der der vorgenannten Welle senkrechten Polarisationsebene ungehindert durchläßt, und zwischen den beiden Rechteckhohlleitern (3, 4) ein weiteres, dem ersteren gleiches, jedoch zu ihm senkrecht angeordnetes Organ (7) vorgesehen ist, wobei die äquivalenten Kurzschlußebenen der beiden Organe (6, 7) jeweils mit einer der Hauptebenen der durch den kreisrunden Hohlleiter (2) und den ersteren Rechteckhohlleiter (3) bzw. durch den kreisrunden Hohlleiter (2) und den zweiten Rechteckhohlleiter (4) gebildeten Verbindungen {A bzw. E) zusammenfallen.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen mit der einen Polarisationsebene reflektierenden, Wellen mit dazu senkrechter Polarisationsebene frei durchlassenden Organe (6, 7) jeweils aus einer diametral im kreisrunden Hohlleiter (2) angeordneten leitenden Platte bestehen, deren Form bezüglich ihrer Längsachse symmetrisch und deren Längsabmessung über ihren gesamten Querschnitt zumindest angenähert gleichmäßig ist und deren Quermaß an ihren beiden Enden ein Minimum und in ihrer Mitte ein Maximum besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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