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Hohlleiterabschnitt mit einer induktiv wirkenden, verstellbaren Blende
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlleiterabschnitt rechteckigen Querschnitts,
insbesondere Schmalprofilhohlleiter mit einem Seitenverhältnis von 1 : 7, mit einer
induktiv wirkenden, verstellbaren Blende.
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Zur Anpassung von Generatoren, Verbrauchern oder Verstärkern u. dgl.
an den Wellenwiderstand von Hohlleitungen werden häufig zusätzliche Blindwiderstände
im Hohlleitungszug vorgesehen. Derartige Blindwiderstände werden häufig als induktive
oder kapazitive Querleitwerke im Hohlleiter ausgebildet. In bekannter Weise wirken
Stifte oder Schrauben, die in den Hohlleiterbreitseiten eingebracht sind und in
erster Linie das elektrische Feld im Hohlleiter beeinflussen, als kapazitive parallele
Leitwerke, während Verbindungen - zwischen den Hohlleiterquerwänden, insbesondere
im Bereich der Schmalwände des Hohlleiters angebracht, als induktive parallele Leitwerke
wirken. Letztere werden durch metallische Platten verwirklicht, die an die Hohlleiterschmalseiten
angelötet sind und als induktiv wirkende Blenden bezeichnet werden. Induktive Blenden
dieser Art sind besonders dann notwendig, wenn kapazitive Elemente wegen der Unzugänglichkeit
der Hohlleiterbreitseiten nicht anwendbar sind. Dies trifft vor allem bei den Anschlußstücken
in den Ein- und Ausgängen von Wanderfeldröhren zu. Bei diesen sind nämlich in der
Regel die Hohlleiterbreitseiten in unmittelbarer Nähe der Röhrenachse praktisch
unzugänglich. In diesem Bereich befinden sich bei Wanderfeldröhren üblicher Bauart
die das Magnetfeld erzeugenden und die für die Röhrenkühlung notwendigen Element.
In solchen und ähnlich gelagerten Fällen sind daher induktive Blenden, die von den
Schmalseiten des Hohlleiters zugänglich sind, zweckmäßiger. Diese. induktiven Blenden
werden häufig fest in den Hohlleiter eingelötet. Es ist deshalb schwierig, den induktiven
Leitwert dieser Blenden nachträglich zu ändern, beispielsweise zum Abgleich auf
einen geforderten Wert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den erwähnten Schwierigkeiten
in einfacher Weise zu begegnen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Hohlleiterabschnitt der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Innenflächen der Hohlleiterbreitseiten
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen verlaufende, nutenförmige
Aussparungen vorgesehen sind, in denen wenigstens auf einer Seite des Hohlleiterabschnitts
eine als rechteckförmige, flache Scheibe ausgeführte Blende verschiebbar geführt
ist, die mit die Hohlleiterbreitselten elektrisch verbindenden, gefiederten Kontaktfederblechen
versehen ist.
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Es ist zwar eine Anordnung bekannt, bei der kreisrunde Scheiben, die
exzentrisch gelagert sind, in die Schmalseite eines Rechteckhohlleiters eintauchen
und bei der in Achsrichtung des Hohlleiters verlaufende Stifte aus leitendem Material,
die an der Scheibe befestigt sind, durch Drehung der Scheibe bewegbar sind.
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Die Anordnung ist in erster Linie zur Erzielung einer einstellbaren
Transformation im Hohlleiter vorgesehen, die im wesentlichen durch die Stifte erreicht
wird. Abgesehen davon, daß sich der Erfindungsgegenstand vom Bekannten durch eine
völlig andersartige konstruktive Gestaltung unterscheidet, hat er unter anderem
den Vorteil eines besonders großen Variationsbereiches.
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Zur Unterstützung der guten Kontaktgabe ist es vorteilhaft, die Kontaktfederbleche
quer zur Bewegungsrichtung der Blende zu wölben und in dem mit den Nutwänden in
Berührung stehenden Bereich zu fiedern. Zweckmäßig werden die Kontaktfederbleche
mit der Blende fest verbunden, insbesondere durch Nietung, Punktschweißung u. dgl.
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Für den Antrieb der Blende ist es vorteilhaft, eine Gewindespindel
fest mit dieser zu verbinden und den Antrieb der Spindel über eine in Axialrichtung
festgehaltene Gewindemutter vorzunehmen. Zu letzterem Zweck erhält die Gewindemutter
die Form eines Hohlzylinders mit einer dem Hub der Blende entsprechenden Länge,
die zweckmäßig auf der Bedienungsseite mit einem Schraubenzieherschlitz versehen
wird.
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Zur Erweiterung des Einstellbereiches ist es weiterhin vorteilhaft,
die Hohlleiterschmalseiten dem Querschnitt der Blende entsprechend zu durchbrechen
und
an dieser Stelle so zu verstärken oder mit einem so dimensionierten kaminförmigen
Ansatz zu versehen, daß ein Entweichen von Wellenenergie an der Durchführungsstelle
unterbunden ist.
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Für viele Anwendungsfälle ist es außerdem vorteilhaft, mehrere Blenden,
vorzugsweise in symmetrischer Anordnung, vorzusehen.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der
F i g. 1 bis 3 näher erläutert. In der F i g. 1 ist ein Hohlleiterabschnitt
1 dargestellt, der beispielsweise als Anschlußstück für eine Wanderfeldröhre
dient. Für den Röhrenanschluß und die Ankopplung an den Hohlleiter ist dieser an
der Stelle 2 kreisförmig durchbrochen. Der Hohlleiter 1 stellt einen sogenannten
Schmalprofilhohlleiter dar, wie er für sehr kurze Wellen, beispielsweise im 6-GHz-Bereich,
häufig verwendet wird. Das Seitenverhältnis derartiger Schmalprofilleiter beträgt
beispielsweise 1 : 7. Der dargestellte Hohlleiter ist mit einer verstellbaren induktiven
Blende 4 versehen, die gemäß einem Merkmal der Erfindung in nutförmigen Aussparungen
3 in den Hohlleiterquerwänden verschiebbar geführt ist. Die Nuten 3 sind quer zur
Hohlleiterlängsachse eingebracht. Sollten die Hohlleiterbreitseiten sehr dünnwandig
sein, so ist es zweckmäßig, zur Anbringung derartiger, in der Figur ersichtlicher
Nuten diese Breitseiten so zu verstärken, daß eine Führungsnut genügender Tiefe,
die nach außen hin geschlossen ist, angebracht werden kann. In diesen Nuten ist
ein Schieber 4 geführt, der beispielsweise aus Metallblech bestehen kann. Um dem
Schieber 4 eine gute Kontaktgabe zwischen den Querwänden des Hohlleiters
zu verleihen, sind Kontaktfederbleche 5 beidseits an ihm befestigt. Die Federbleche
bestehen beispielsweise aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung und sind an ihrer Oberfläche
zwecks guter Kontaktgabe mit einer Silberschicht versehen. Um die Kontaktgabe auf
die ganze Längserstreckung der Blende gleichmäßig zu gestalten, sind sie an den
Berührungsflächen mit den Hohlleiterquerwänden mit Querschlitzen versehen, so daß
eine Fiederung 11 entsteht. Die Federbleche sind zweckmäßig, wie in der Darstellung
ersichtlich, durch Niete 10 mit der tragenden Scheibe 4 fest verbunden. Die Verbindung
kann mit Vorteil auch durch Punkt- oder Warzenschweißen od. dgl. erreicht werden.
Zum Antrieb der Blende ist eine Gewindespindel 6 vorgesehen, die am Schieber
4 befestigt ist. Zur Axialbewegung dieser Spindel dient eine Gewindemutter
7, die die Form eines Hohlzylinders hat. Diese Gewindemutter ist axial festgehalten,
was in der Figur durch die Aussparung 8
angedeutet ist. Durch Verdrehen der
Gewindemutter läßt sich die Spindel und die mit ihr verbundene Blende verschieben.
Die axiale Fixierung der Mutter kann z. B. derart gestaltet sein, daß die Mutter
in einer radialen Nut der Hohlleiterhalterung geführt wird und die Hohlleiterhalterung
von der Bedienungsseite her eine für einen Schraubenzieher passende Bohrung erhält.
Die Gewindemutter ist auf der Bedienungsseite mit einem Schraubenzieherschlitz versehen.
Die Länge ihres Innengewindes ist vorzugsweise etwas größer als der Hub der Blende.
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In der F i g. 2 ist eine besondere Ausführung der Abdichtung der Blende,
gegen ein Entweichen von Hochfrequenzenergie aus dem Hohlleiter gezeigt, in Verbindung
mit der Anordnung der Bedienungselemente der Blende. Die F i g. 2 stellt einen Querschnitt
durch die Hohlleiteranordnung am Ort der Blende dar. Der der besseren Bearbeitung
halber aus den beiden Teilen 12 a und 12 b zusammengesetzte Hohlleiter 12 ist mit
den eingefrästen Nuten 13 versehen, in denen die Blende 14 geführt wird. Der Antrieb
der Blende geschieht über die Gewindespindel 16, die mit der bereits beschriebenen
Gewindemutter 15 im Eingriff steht. Die axiale Festlegung dieser Gewindemutter wird
einerseits durch die Ausdrehung der Teile 12a und 12b und andererseits durch ein
Verkleinerungsblech 17 der gesamten Anordnung bewirkt. Durch Verdrehen der Buchse
läßt sich der Schieber etwa um den, in der Figur angedeuteten Weg b bewegen. Die
Nuten 13 sind zu diesem Zweck bis zur Bohrung für die Gewindemutter fortgeführt.
Auf der Strecke c ist der Schieber, wenn die Blende maximal in den Hohlleiter hineingeschoben
ist, in den Hohlleiterteilen 12a und 12b geführt. Durch diese kaminförmige Durchführung
wird ein Entweichen oder auch Eindringen von Hochfrequenzenergie vermieden. Je weiter
sich die Blende nach außen bewegt, um so größer wird dieser Absperrraum c.
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Die Anordnung könnte auch so getroffen sein, daß an der Hohlleiterschmalseite,
von der aus die Blende betätigt wird, ein kaminförmiger Ansatz vorgesehen ist, in
dem sich der größte Teil der Längserstreckung des Schiebers befindet.
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Die Anordnung derartiger Blenden an den Zu-und Ableitungen eines Wanderfeldröhrenverstärkers
ist in der Fig.3 schematisch dargestellt. In dieser Figur ist mit 23 der das Magnetfeld
erzeugende Körper bezeichnet, mit 18 der Ausgangs-Hohlleiter und mit 19 der Eingangs-Hohlleiter
des Verstärkers. In den meisten Fällen ist bei derartigen Wanderfeldröhrenanordnungen
der Abstand zwischen den Anschlußflanschen 20 und 21 der Hohlleiter und dem Magnetkörper
23 gering. Anpassungsschrauben in den Querwänden der Hohlleiter sind im Bereich
a nicht verwendbar, da ihre Wirkung durch die große Entfernung von der Röhrenachse
dort nur sehr gering und in den meisten Fällen für die Anpassung nicht ausreichend
ist. Im Bereich der Röhrenachse 26 sind derartige Schrauben deshalb nicht anwendbar,
da die Hohlleiterbreitseiten einerseits durch den Kühlkörper für die Röhre 22 und
andererseits durch den das Vorfeld für die Röhre erzeugenden Körper 24 unzugänglich
sind. Aus diesen Gründen sind an den Stellen 25 erfindungsgemäße verstellbare Blenden
in den Hohlleiteranschlußstücken 18 und 19 angebracht. Durch die in der Zeichnung
ersichtlichen Bohrungen 25 lassen sich die Blenden in der bereits geschilderten
Weise verstellen. Diese Hohlleiterschmalseiten sind in den meisten Fällen auch im
eingebauten Zustand der Wanderfeldröhre von außen leicht zugänglich.
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Die erfindungsgemäßen Hohlleiterblenden sind außer bei Anschlußstücken
von Wanderfeldröhren auch bei anderen Mikrowellenbauteilen, z. B. in Filtern, anwendbar,
vor allem, wenn die Platzverhältnisse eine Anwendung von Schrauben bzw. Stiften
in den Hohlleiterbreitseiten verbieten, oder deren Wirkung für eine Anpassung oder
Kompensation von Fehlern nicht ausreichen würde.