DE1201432B - Verjuengtes Hohlleiter-UEbergangsstueck mit dielektrischer Huelse - Google Patents
Verjuengtes Hohlleiter-UEbergangsstueck mit dielektrischer HuelseInfo
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- H01P5/024—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions between hollow waveguides
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
HOIp
H03h
Deutsche Kl.: 21 a4 - 74
Nummer: 1201432
Aktenzeichen: W 34526IX d/21 a4
Anmeldetag: 18. Mai 1963
Auslegetag: 23. September 1965
Verjüngtes Hohlleiter-Übergangsstück
mit dielektrischer Hülse
mit dielektrischer Hülse
Die Erfindung betrifft elektromagnetische Wellenübertragungssysteme,
insbesondere kurze, für mehrere Wellenformen geeignete Übergangsstücke zur Verbindung
von Hohlleitern mit verschiedenen Querschnittsabmessungen.
In der deutschen Patentschrift 1 075 689 sind verjüngte Übergangsstücke mit veränderlichem Kegelwinkel
beschrieben. Wie dort und auch in einem Aufsatz von H. G. U η g e r, »Circular Waveguide Taper
of Improved Design«, Bell System Technical Journal, JuIi 1958, erläutert wird, neigen Übergangsstücke zur
Verbindung von Hohlleitern mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen in einem für mehrere Wellenformen
geeigneten Übertragungssystem dazu, Wellenformen höherer Ordnung zu erzeugen.
Bei einem Übertragungssystem für zirkuläre elektrische
Wellen bedeutet dies ein ernsthaftes Problem, da keine einfachen Mittel bekannt sind, die zirkuläre
elektrische Nebenwellenformen höherer Ordnung unterdrücken können, ohne die bevorzugte zirkuläre
elektrische Wellenform der niedrigsten Ordnung zu beeinträchtigen. Daher kann eine durch Umwandlung
und Rückwandlung entstehende Verzerrung in einem ~~
Übertragungssystem für zirkuläre elektrische Wellen- 2
formen nur dadurch vermieden werden, daß die
Energie der zirkulären elektrischen Wellenformen den Frequenzbereich vergrößern, in welchem derartige
höherer Ordnung extrem klein gehalten wird. Früher Übergangsstücke arbeiten können, ohne einen gegebewurde
dies durch extrem lange Verjüngungen mit nen Pegel der Nebenwellenformen zu erhöhen,
gleichmäßigem Kegelwinkel erreicht. Die Erfindung geht dazu aus von einem elektro-
gleichmäßigem Kegelwinkel erreicht. Die Erfindung geht dazu aus von einem elektro-
~~U η g e r hat bereits die Länge der Verjüngungen 30 magnetischen Wellenübertragungssystem zur Überdadurch
bemerkenswert herabsetzen können, daß er tragung einer bevorzugten Wellenform und zur Unterden
Kegelwinkel seiner Übergangsstücke in vor- drückung wenigstens einer störenden Wellenform mit
geschriebener Weise geändert hat. Trotzdem bleibt einem verjüngten Übergangsstück zur Kopplung der
noch Raum für eine weitere Herabsetzung der Länge bevorzugten Wellenform aus einem ersten Hohlleiter
solcher Übergangsstücke. In der USA.-Patentschrift 35 mit ersten Querschnittsabmessungen in einen zweiten
3 050 701 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Hohlleiter mit zweiten Querschnittsabmessungen und
Eigenschaften von verjüngten Übergangsstücken durch mit wenigstens einer Hülse aus verlustarmem didie
Einführung von »neuen Nullen« beschrieben, die elektrischem Material, die das Übergangsstück teilzur
Wirkung haben, daß die Form der Verjüngung weise ausfüllt. Ihre Besonderheit besteht darin, daß
verändert und ihre Länge weiter herabgesetzt wird. 40 die Hülse in einem Gebiet hoher elektrischer Feld-
Anmelder:
Western Electric Company Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21
Als Erfinder benannt:
Enrique Alfredo Jose Mareatili,
Fair Haven, N. J. (V. St. A.)
Enrique Alfredo Jose Mareatili,
Fair Haven, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Juni 1962 (205 326)
Zur Zeit verfügbare verjüngte Übergangsstücke entsprechen den obengenannten Patentschriften, die
eine H^-Wellenformumwandlung von etwa 50 Dezibel
oder besser aufweisen, sind etwa 61 bis 90,5 cm lang
stärke für die bevorzugte Wellenform und niedriger elektrischer Feldstärke für die störende Wellenform
angeordnet ist.
Auf diese Weise kann für eine vorgegebene Band-
Auf diese Weise kann für eine vorgegebene Band-
und arbeiten in einem Frequenzbereich zwischen 37,5 45 breite eine beachtliche Verminderung der Länge eines
und 75 GHz. Übergangsstückes oder andererseits bei vorgegebener
Länge eine Vergrößerung der Bandbreite erreicht
Es ist auch bereits bekannt, in ein Übergangsstück dielektrische Hülsen nach einem aus einer quasistationären
Untersuchung der Felder im Übergangsstück abgeleiteten Schema einzubringen.
Die Erfindung will die Länge verjüngter Hohlleiter-Übergangsstücke
weiter herabsetzen und gleichzeitig
werden. Gegenüber dem bekannten Übergangsstück mit dielektrischen Hülsen wird außerdem eine wesentlieh
bessere Genauigkeit erzielt, weil die dort angewendete quasistationäre Analyse zu prinzipiellen
Ungenauigkeiten für insbesondere rotationssymmetri-
509 688/170
3 4
sehe Wellenformen in Hohlleitern führt. Weiterhin und körperlich mit Hilfe eines verjüngten Übergangsläßt
sich die erfindungsgemäße Lehre wesentlich Stücks 12 miteinander verbunden sind. Im allgeleichter
anwenden. Der Ort in jedem Abschnitt eines meinen kann diese Ausführung verschiedene Formen
Übergangsstückes, der durch ein Dielektrikum zu annehmen, sie kann entweder feste Wände aufweisen
belasten ist, kann leicht mathematisch oder sogar 5 oder einen offenen Aufbau, z. B. eine Spirale,
experimentell bestimmt werden, und es sind auch Innerhalb des Stücks 12 befindet sich eine verlustkeine
komplizierten Konturen für die dielektrischen arme dielektrische Hülse 13, deren Form und Dicke
Hülsen erforderlich. Schließlich brauchen erfindungs- später eingehender beschrieben wird. Die Hülse 13
gemäß im Gegensatz zu der bekannten Ausführung wird im Stück 12 in irgendeiner zweckmäßigen Weise
die Begrenzungswände des Übergangsstückes nicht io gehalten. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, werden zwei di-
mit den Strom- oder Potentiallinien des quasistatio- elektrische Ringe 14 und 15, die an jedem Ende an-
nären Feldes zusammenzufallen. geordnet werden, für diesen Zweck benutzt.
Wenn auch das erfindungsgemäße Verfahren bei Die Verbesserung,, die mit einem verjüngten Stück,
Hohlleitern verschiedener Querschnittsform und bei das eine dielektrische Hülse enthält, zu erzielen ist,
allen Wellenformen benutzt werden kann, so ist es 15 wird verständlich, wenn man erkennt, daß die Koppdoch
von besonderem Interesse bei runden Hohl- lung zwischen den H§x-und HS2-Wellenformen mit der
leitern für die zirkuläre elektrische Wellenform. Dem- Kopplung zwischen getrennten Übertragungsleitungen
nach wird die Erfindung unten eingehend in diesem verglichen werden kann, insofern, als ein starker
Zusammenhang beschrieben. Insbesondere wird die Energieaustausch stattfindet, wenn die Phasenkon-Tendenz
zur Wellenumwandlung von der zirkulären 20 stanten für die beiden Leitungen (oder Wellenformen)
elektrischen Hg1- in die HSk- Wellenform wesentlich hinreichend gleich sind. Wenn andererseits die Phasendadurch
herabgesetzt, daß in ein verjüngtes Über- konstanten hinreichend verschieden sind, wird nur
gangsstück eine verjüngte Hülse aus verlustarmem wenig oder keine Energie zwischen den Leitungen
dielektrischem Material eingesetzt wird, die sich in (oder zwischen den Wellenformen) gekoppelt,
einem Gebiet hoher elektrischer Feldstärke für die 25 Bei den bekannten Anordnungen haben die Phasen-Hg1-Wellenform und niedriger elektrischer Feldstärke konstanten der HS1- und Ho2- Wellenformen die Tenfür die HS2-Wellenform befindet; vorzugsweise stimmt denz, bei höheren Frequenzen gleich zu werden. Damit die Form der Hülse mit der Verjüngung überein und wird die Tendenz der Kopplung zwischen den Wellenhat an jedem Punkt entlang der Verjüngung einen formen vergrößert. Entsprechend der Erfindung wird mittleren Radius b, der zu dem Verjüngungsradius a 30 jedoch diese Tendenz durch das Einsetzen einer dian diesem Punkt folgendermaßen in Beziehung steht: elektrischen Hülse beseitigt.
einem Gebiet hoher elektrischer Feldstärke für die 25 Bei den bekannten Anordnungen haben die Phasen-Hg1-Wellenform und niedriger elektrischer Feldstärke konstanten der HS1- und Ho2- Wellenformen die Tenfür die HS2-Wellenform befindet; vorzugsweise stimmt denz, bei höheren Frequenzen gleich zu werden. Damit die Form der Hülse mit der Verjüngung überein und wird die Tendenz der Kopplung zwischen den Wellenhat an jedem Punkt entlang der Verjüngung einen formen vergrößert. Entsprechend der Erfindung wird mittleren Radius b, der zu dem Verjüngungsradius a 30 jedoch diese Tendenz durch das Einsetzen einer dian diesem Punkt folgendermaßen in Beziehung steht: elektrischen Hülse beseitigt.
h im *n ^em °^en an8eführten Aufsatz hat U η g e r
_ = J^L — ' = 0 547 gezeigt, daß die Gleichungen für eine Verjüngung mit
α k2 7,016 ' verbessertem Aufbau gegeben sind durch
wobei kx und k2 die Wurzeln der Besselschen Funktion β
der ersten Art und Ordnung und gleich 3,832 bzw. Z = 2 / ^ (i\
7,016 sind. Die Dicke / der Hülse ist eine Funktion des J ßi—ßs
Verjüngungsradius a, der Dielektrizitätskonstante des 0
Materials und der Frequenz. Eine derart bemessene 40 und
dielektrische Hülse hat die Wirkung, die Degenerie- / e 1 .in2;I e \to <h
rung zwischen der HSi- und der HJ2-Wellenform bei a = Ci1 er-& 2 »' °» , (2)
Signalen zu verhindern, deren Wellenlänge klein im
Signalen zu verhindern, deren Wellenlänge klein im
Verhältnis zum Radius des Hohlleiters ist. Im Ver- wobei α der Radius der Verjüngung an irgendeinem
gleich zu bisherigen Verjüngungen ist die Länge der 45 Punkt Z ist und /S1 und /S2 die Phasenkonstanten der
erfindungsgemäß aufgebauten Übergangsstücke herab- HSr und HJ2 -Wellenformen am Punkt Z sind, die
gesetzt, ferner arbeiten sie in einem weit größeren gegeben sind durch
Frequenzbereich. _ IcJ-Ic1*
In für mehrere Wellenformen geeigneten Systemen, Pi Pz- 2 · w
welche Energie in der HJ3-Wellenform übertragen 5° ®a
können, kann die Dicke der Hülse so eingerichtet Ic1 und Ar2 sind die Wurzeln der Bessel-Funktion der
werden, daß zueinander in Beziehung stehende ersten Art und Ordnung, sie sind gleich 3,832 bzw.
Energiebeträge der Hg2- und HS3-Wellenform erzeugt 7,016.
Α ^ÄJhmJÄSSK u ' - ¥ * * *«<*™1*»—» ta freien
begrenzen. Raum; λ die Wellenlänge im freien Raum, und Q1
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand verschiede- kann ausgedrückt werden durch
ner Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den z
Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. = 1. f(ß 8) dz (4\
F i g. 1 der Zeichnungen zeigt im Querschnitt 60 2 £ '
ein verjüngtes Übergangsstück, das eine erfindungsgemäße dielektrische Hülse enthält; wobei Z1 die Gesamtlänge der Verjüngung ist.
ein verjüngtes Übergangsstück, das eine erfindungsgemäße dielektrische Hülse enthält; wobei Z1 die Gesamtlänge der Verjüngung ist.
F i g. 2 zeigt zur Erläuterung die Änderung des Die H^-Wellenf ormumwandlung ist gegeben durch
Faktors ρ als Funktion von β der Phasenkonstante
im freien Raum. 65 2/C1Zc2 /. az\ II — ^
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung der IMQ)I I ln\
fid dll bi d l
g g g II %^\
Erfindung dargestellt, bei der zwei zirkuläre Hohl- ^2 ^1 \ 1^e1[I —
leiter 10 und 11 mit den Radien U1 und a2 elektrisch \ π2
Die Gesamtlänge Z1 der Verjüngung erhält man
durch Integrieren der Gleichung (1) zwischen den Grenzen 0 und Q1. Somit ist
(6) Hülse die Phasengeschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Wellenformen erhöht.
Zur Erläuterung sei eine Hülse gewählt, deren
Zur Erläuterung sei eine Hülse gewählt, deren
Dicke t sich mit — ändert, in welchem Fall man a
A-/
schreiben kann
Aus Gleichung (6) ergibt sich, daß, je größer die Differenz zwischen den Fortpflanzungskonstanten
(A~~A) ist, um so kleiner ist die Längs Z1 der Verjüngung.
Erfindungsgemäß wird der Wert /S1-ZJ2 gemacht und
durch Einsetzen der dielektrischen Hülse 13 groß gehalten. Die neue Länge Z1 ist dann
A-A =
(13)
Z1 =
ßi-ß
(7)
ßn m ßn
wobei ßn die Fortpflanzungskonstante für die HSn-Wellenform
in einer leeren Verjüngung, ε0 die Dielektrizitätskonstante
der leeren Verjüngung (typischerweise aus Luft für die ε0 Si 1) ist und J0 und J1 die
Bessel-Funktionen der ersten Art der Ordnungen Null bzw. Eins sind.
Um die Phasengeschwindigkeitsdifferenz maximal zu machen, wählt man
b_
a
kz 7,0
(9)
wodurch das dielektrische Material im Gebiet maximaler elektrischer Feldstärke für die HS1-Wellenform
und minimaler Feldstärke für die H^-Wellenform festgelegt ist. Damit erhält man
Jl
Ic
2
2 / "i
so
(10)
und
daher ist
daher ist
A-A= ^
2 β α2
(11)
jA~
IMk1X 1 \ki
wobei P und Q Konstanten sind, die sich aus (12) ergeben zu
1.2 J-!
wobei ßx und ß2 die Phasenkonstanten der HJ1- und
HJj2 -Wellenformen in einer Verjüngung mit einer
Hülse sind.
Die Hülse hat eine Dielektrizitätskonstante S1 und an
jedem Querschnitt einen mittleren Radius b und eine Dicke t. Damit ist die örtliche Fortpflanzungskonstante
Jn für die H0 1 »-Wellenform ungefähr gegeben
durch
tb .„/, V
k2 J0 (Ic1)
(14)
(15)
(12)
Aus dem Vergleich der Gleichungen (12) und (3) ergibt sich, daß das Einsetzen der dielektrischen
Aus Gleichung (5) kann man schließen, daß, wenn die äußersten Radien ax und a2 gegeben sind, die
HjJ2 -Wellenformumwandlung ausschließlich vom Wert
Q1 abhängt, der durch Gleichung (4) gegeben ist. Es
soll daher Q1 für eine leere Verjüngung und Q1 für
dieselbe Verjüngung mit einer dielektrischen Hülse berechnet werden. Einsetzen der Gleichungen (3) und
(13) in (4) ergibt, daß
Qi
Z1
- JL f dz
35 und
2[ß
Qß
(16)
(17)
In F i g. 2 sind Q1 und Q1 als Funktion der Phasenkonstante
β für eine feste geometrische Form der Metallverjüngung und für verschiedene Werte von -~- dargestellt.
Aus F i g. 2 ergibt sich, daß Q1 mit zunehmendem
β gleichmäßig abnimmt, während Q1 auf
ein Minimum abnimmt und dann zunimmt. Es sei bemerkt, daß J)1 stets ein Minimum aufweist. Dies
tritt bei einer Phasenkonstante ß0 ein, die gegeben ist
durch
(18)
Es sei zur Erläuterung angenommen, daß eine leere Verjüngung so bemessen ist, daß sie bei einem Minimum
/S = A mit einem gewissen Qn arbeitet (F i g. 2).
Q11 legt den Maximalbetrag der Wellenformumwandlung
fest. Bei niedrigeren Frequenzen (ß < A)» ist
Q1 > Qn, so daß die Wellenformumwandlung abnimmt.
Bei höheren Frequenzen (ß > A) ist Q1
< Qu, und die Wellenformumwandlung nimmt zu. Wenn nunmehr eine dielektrische Hülse in die Verjüngung
eingesetzt ist, so daß
Qu = Qn, (19)
gibt es keinen Wert von β für den Q1
< ρη ist, so daß die Verjüngung mit der Hülse bei jeder Frequenz mit
geringerer HJ2-Wellenformumwandlung als die leere
Verjüngung bei A arbeiten kann.
Aus den Gleichungen (16) bis (19) kann hergeleitet werden, daß
(20)
Infolgedessen erhält man aus den Gleichungen (14), (15) und (20) als Ausdruck für die Dicke t der Hülse
t =
J.2 I·!
•g /C1
Sa
Λ | \k 1 |
Λ2 | /C1 2" |
Aus den Gleichungen (3) und (6) erhält man für die Länge der Verjüngung Z1 den Ausdruck
jüngung ändert. Dies geschah lediglich, um die mathematische Ableitung zu vereinfachen. In der
Praxis kann die Hülse mit gleichmäßiger Dicke ausgeführt werden, entsprechend der Dicke am Ende mit
dem kleinen Durchmesser. In diesem Fall wird die HS:-Wellenformumwandlung noch mehr verringert,
als es oben angegeben wurde..
Bisher wurde nur die Wirkung auf die ^-Wellenform betrachtet. Keine Beachtung wurde der HS3-Wellenform
geschenkt, die ebenfalls erzeugt werden kann, wenn der Durchmesser der Verjüngung genügend groß ist. Es kann gezeigt werden, daß, wenn eine
leere Verjüngung (entsprechend den Berechnungen von Unger) für einen gegebenen Pegel der HS3r
(21) 15 Wellenformumwandlung gebaut wird (dies hat nur eine Änderung von k2 = 7,016 in k3 = 10,17 zur
Folge), die Hinzufügung einer Hülse von der Dicke
Tr 2 Jr 2
/C3 Ii1
Λ2
Z1 —
ei
•άρ.
(22)
— 1 Ä
Aus Gleichung (22) ist zu entnehmen, daß die Länge der Verjüngung proportional der Phasenkonstante
/S1 ist. Es ist daher im Prinzip möglich, eine
leere Verjüngung mit einem gegebenen HS2-Wellenformumwandlungspegel
bei einem ßt zu bauen, der beliebig klein ist. Die Länge der Verjüngung Z1 ist
dann entsprechend beliebig klein. Wenn nunmehr eine dielektrische Hülse hinzugefügt wird, wird die
Verjüngung unendlich breitbandig. Jedoch ist dies in der Praxis nicht möglich, weil die Dicke t der dielektrischen
Hülse [gegeben durch Gleichung (21)] umgekehrt proportional jSx a ist, und damit unendlich
groß wird. Trotzdem sind wesentliche Verbesserungen gegenüber leeren Verjüngungen möglich.
Als Erläuterung für die Verbesserung, die durch das Einsetzen der dielektrischen Hülse in die Verjüngung
erzielt werden kann, sei eine Verjüngung betrachtet, die einen Leiter von 2,22 cm mit einem Leiter von
5,08 cm verbindet. Unger hat berechnet, daß
eine derartige Verjüngung, die einen HS2-Wellenformpegel
von mehr als 50 Dezibel bis zu 75 GHz aufweist, eine Länge Z1 von 91,44 cm hat. Wenn nun nach den
Lehren von Unger eine andere leere Verjüngung
für die Verbindung eines Leiters von 2,22 cm mit einem Leiter von 5,08 cm gebaut wird, deren HS2-Wellenformumwandlung
besser als 50 Dezibel bis zu 25 GHz ist, verringert sich die Länge dieser Verjüngung
entsprechend Gleichung (22) zu hl k2
(23)
eine Verjüngung ergibt, die gleiche maximale HS2-
und HS3-Wellenformumwandlung aufweist. Dies erfolgt bei β = /S0.
Aus den Berechnungen von Unger (Formel 24, S. 908, B.S.T.J., Juli 1958) ergibt sich das Verhältnis
zwischen den Längen einer leeren Verjüngung und einer Verjüngung mit einer Hülse, die beide mit dem
gleichen Pegel von HS2 und HS3 in demselben Frequenzbereich
arbeiten zu
(.2
= 2,53.
(24)
Die Verjüngung mit der Hülse ist dann -y^-mal so
lang wie eine leere Hülse.
Wenn eine Arbeitsweise in einem höheren Band gewünscht wird und wenn sowohl die HS2- als auch die
HS3-Wellenform unter einem festgelegten Maximalpegel bleiben sollen, kann eine zweite Hülse in die
Verjüngung eingefügt werden, die sich an einem Punkt minimaler Feldstärke für die HS3-Wellenform
und wesentlicher Feldstärke für die HS1-Wellenform befindet. Da es zwei derartige Punkte gibt, kann die
zweite Hülse einen Radius c an irgendeinem Punkt haben, der gegeben ist entweder durch
= · 30,48 cm.
oder
Man kann nunmehr die dielektrische Hülse bestimmen, um diese Verjüngung von 30,48 cm unendlich
breitbandig zu machen. Nach Gleichung (21)
und unter der Annahme, daß — = 2,5 ist, ändert sich
die Dicke der Hülse zwischen 0,081 cm am Ende mit dem kleineren Durchmesser in 0,033 cm am Ende mit
dem größeren Durchmesser. Man erhält somit eine Verjüngung mit verringerter Länge und vergrößerter
Bandbreite.
Es sei bemerkt, daß bei der obigen zur Erläuterung gegebenen Anleitung angenommen war, daß sich die
Dicke der Hülse umgekehrt mit dem Radius der Ver-
55
c
a
Die Dicke beider Hülsen und die Form der Verjüngung ergeben sich nach den Verfahren, die oben
für eine Verjüngung mit einer einzigen Hülse beschrieben wurden.
Es sei bemerkt, wie ebenfalls oben festgestellt wurde, daß, wenn auch die als Beispiel gewählte Ausführung
insbesondere für die HSi-Wellenform und für zirkuläre
Wellenleiter geeignet ist, das Erfindungsprinzip in gleicher Weise auf andere Wellenformen und Wellenleiter
anwendbar ist. Somit sind in allen Fällen die oben beschriebenen Anordnungen nur Beispiele für
15
zahlreiche mögliche spezielle Ausführungen, die Anwendungen des Erfindungsprinzips darstellen können.
Claims (6)
1. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem zur Übertragung einer bevorzugten Wellenform
und zur Unterdrückung wenigstens einer störenden Wellenform mit einem verjüngten Übergangsstück
zur Kopplung der bevorzugten Wellenform aus einem ersten Hohlleiter mit ersten Quer-Schnittsabmessungen
in einen zweiten Hohlleiter mit zweiten Querschnittsabmessungen und mit wenigstens einer Hülse aus verlustarmem dielektrischem
Material, die das Übergangsstück teilweise ausfüllt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse in einem Gebiet hoher elektrischer Feldstärke für die bevorzugte Wellenform und
niedriger elektrischer Feldstärke für die störende Wellenform angeordnet ist.
2. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem der erste und
der zweite Hohlleiter zirkulären Querschnitt haben und die bevorzugte Wellenform die HJi1-Form ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Radius b der Hülse an jedem Punkt entlang ihrer Länge zum
Radius α des verjüngten Stücks an diesem Punkt durch den Ausdruck
- = 0,547
a
a
in Beziehung steht.
3. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem der erste und der
zweite Hohlleiter zirkulären Querschnitt haben, und die bevorzugte Wellenform die HJ1-Form ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Radius b der Hülse an jedem Punkt entlang ihrer Länge zum
Radius α des verjüngten Stücks an diesem Punkt durch den Ausdruck
40
b_
a
h.
in Beziehung steht, wobei Ar1 und k2 die ersten
beiden Wurzeln der Bessel-Funktion der ersten Art und Ordnung sind.
4. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Hülse eine gleichmäßige Dicke hat.
5. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke t der Hülse sich folgendermaßen ändert:
— 1
8a
wobei S1 die Dielektrizitätskonstante der Hülse,
ε0 die Dielektrizitätskonstante der leeren Verjüngung,
kx und kz die ersten beiden Wurzeln der
Bessel-Funktion der ersten Art und Ordnung, J0 und J1 die Bessel-Funktionen der ersten Art der
Ordnungen Null bzw. Eins, ßt die Fortpflanzungskonstante
im freien Raum in einer leeren Verjüngung für die die Wellenformumwandlung einen
festgelegten Maximalwert hat und α der Radius des verjüngten Stücks an dem Punkt ist, wo die
Hülse eine Dicke t hat.
6. Elektromagnetisches Wellenübertragungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke t der Hülse sich folgendermaßen ändert
j
1-
h aßo
wobei ß0 die Fortpflanzungskonstante im freien
Raum in der leeren Verjüngung ist, bei dem die HJa-Wellenformenergie und die Hik-Wellenformenergie
gleich sind, ^1 die Fortpflanzungskonstante
im freien Raum in einer leeren Verjüngung ist, für die die Wellenformumwandlung einen festgelegten
maximalen Wert hat, S1 die Dielektrizitätskonstante
der Hülse ist, ε0 die Dielektrizitätskonstante der leeren Verjüngung ist, J0 und J1 die Bessel-Funktionen
der ersten Art der Ordnungen Null bzw. Eins sind, kx, k2 und ks die ersten drei Wurzeln
der Bessel-Funktion der ersten Art und Ordnung sind und α der Radius des verjüngten Stücks
ist, wobei die Hülse eine Dicke t hat.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 081 521.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 081 521.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 688/170 9.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US205326A US3146414A (en) | 1962-06-26 | 1962-06-26 | Tapered waveguide transition section with dielectric sleeve positioned to reduce coupling between te circular modes |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1201432B true DE1201432B (de) | 1965-09-23 |
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ID=22761748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW34526A Pending DE1201432B (de) | 1962-06-26 | 1963-05-18 | Verjuengtes Hohlleiter-UEbergangsstueck mit dielektrischer Huelse |
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