DE1541588C3 - Anordnung zur Bedämpfung höherer H tief on -Wellentypen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen in Ubertragungseinrichtungen, bei denen die übertragung der elektromagnetischen Energie mit Hilfe der H₀₁-WeIIe im runden Hohlleiter erfolgt unter Verwendung von wenigstens einem in Längsrichtung des Hohlleiters verlaufenden metallischen Körper, der in der Art eines Prismas mit einer einem Kreissektor entsprechenden Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen kreisförmig gebogene Fläche an der Innenwand des Rundhohlleiters anliegt.

Es ist bekannt, daß für die leitungsgebundene Fernübertragung hochfrequenter Energie im Mikrowellenbereich über sogenannte Hohlkabel praktisch nur der H₀₁-Wellentyp des Rundhohlleiters in Frage kommt, da bei diesem Wellentyp die Verlustdämpfung mit steigender Frequenz abnimmt. Andererseits sind jedoch in einem Rundhohlleiter, in dem die H₀₁-WeIIe fortpflanzungsfähig ist, noch eine Reihe weiterer Wellentypen existenzfähig. Darüber hinaus wird der Rundhohlleiter zur Erzielung einer möglichst geringen Verlustdämpfung häufig noch derart bemessen, daß außer den Wellentypen, deren Grenzfrequenz unter der Grenzfrequenz der H₀₁-WeIIe liegt, noch weitere Wellentypen, wie z. B. die sogenannten H_0n-Moden existenzfähig sind. Von allen möglichen H_0)I-Störmoden tritt der H₀₂~Wellentyp in den meisten Anwendungsfällen am stärksten hervor und kann dann zu Meßfehlern bzw. auch zu Signalverzerrungen führen. Um Wellenmoden vom H_m„-Typ von solchen des H_On-Typs zu trennen und zu beseitigen, sind bereits sogenannte Ringfilter und Wendelleitungen bekanntgeworden. Solche Filteranordnungen eignen sich jedoch nicht zur Trennung der H₀₁-WeIIe von Wellenmoden des H_0n-Wellentyps, da sämtliche H_On-WeIlen in ihrer Feldkonfiguration der H₀₁-WeIIe verwandt sind und somit im Rund-

hohlleiter in Ausbreitungsrichtung keine Wandströme erzeugen, auf deren Vorhandensein jedoch die Wirkungsweise der erwähnten Ringfilter bzw. Wendelleitungen beruht. Zur Trennung der /Z₀₂-WeIIe von der H₀I-WeIIe muß daher ein vom Prinzip der Ringfilter abweichendes physikalisches Konzept verwendet werden.

Es ist in diesem Zusammenhang aus der Literaturstelle »//₀₂-Mode Suppressor in Circular Guide« von W.K.Kahn und G. S. S any al aus MRI- το Research Report R 452, 15—59, S. 30, bereits ein Wellentypfilter zur Trennung der /Z₀₁-WeIIe von der Zi₀₂-WeIIe bekanntgeworden, bei dem im Zuge eines die /Z₀J-WeIIe führenden Rundhohlleiters jeweils um 90° in Umfangsrichtung versetzte metallische Sektorabschnitte vorgesehen sind, die zusätzliche Hilfshohlleiter bilden. Diese Hilfshohlleiter sind in der Art von Richtungskopplern, und zwar nach dem Prinzip der Schwebungskoppler, an den eigentlichen Hohlleiter über kreisrunde Koppellöcher angekoppelt. In den Hilfshohlleitern wird durch die an sich unerwünschte /Z₀₂-WeIIe eine der ZZ₁₀-WeIIe ähnliche Welle erregt. Ein Teil der Sektorabschnitte ist vollständig mit metallischem Material aufgefüllt, so daß die im eigentlichen Hohlleiter und die in den Hilfshohlleitern laufenden Wellen die gleiche Phasengeschwindigkeit haben. An den Enden der Hilfshohlleiter ist ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material vorgesehen, das die von der unerwünschten ZZ₀₂-WeIIe stammenden Wellenanteile vernichtet. Wegen der Frequenzabhängigkeit der Kopplung erfolgt die vollständige Uberkopplung nur bei einigen diskreten Frequenzen. Darüber hinaus ist es erforderlich, die einzelnen Hilfshohlleiter abzugleichen, d. h. in ihrer elektrischen Länge derart untereinander abzustimmen, daß die Phasengeschwindigkeiten der einzelnen Teilwellen im eigentlichen Hohlleiter und in den Hilfshohlleitern möglichst genau übereinstimmen. Aus diesem Grunde ergibt sich eine Anordnung, bei der die /Z₀₂-WeIIe nur in einigen verhältnismäßig schmalen Frequenzbereichen unterdrückt wird, so daß diese Anordnung für den Einsatz zur übertragung breiter Frequenzbänder wenig geeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Schwierigkeiten in verhältnismäßig einfacher Weise abzuhelfen. Insbesondere soll eine Anordnung zur Unterdrückung höherer /Z_On-Wellentypen gezeigt werden, die praktisch in dem gesamten, für die übertragung der Signalenergie mit der /Z₀₁-WeIIe in Frage kommenden Frequenzband, eine verhältnismäßig hohe Dämpfung für höhere H_0n-Wellentypen liefert.

Ausgehend von einer Anordnung zur Bekämpfung höherer H_0n-Wellentypen in Ubertragungseinrichtungen, bei denen die übertragung der elektromagnetischen Energie mit Hilfe der /Z₀₁-WeIIe im runden Hohlleiter erfolgt unter Verwendung von wenigstens einem in Längsrichtung des Hohlleiters verlaufenden metallischen Körper, der in der Art eines Prismas mit einer einem Kreissektor entsprechenden Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen kreisförmig gebogene Fläche an der Innenwand des Rundhohlleiters anliegt, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der metallische Körper mit einem parallel zur Längsachse des Rundhohlleiters verlaufenden Schlitz versehen ist, dessen in der Prismenfläche liegende Mittellinie im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiter-Radius vom Mittelpunkt verläuft, und daß im Schlitz ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material angeordnet ist.

Vorteilhaft läßt sich eine unerwünschte Bedämpfung der /Z₀₁-WeIIe dadurch vermeiden, daß die Breite des Schlitzes kleiner oder höchstens gleich ist der halben Freiraum-Wellenlänge, die der höchsten zu übertragenden Betriebsfrequenz entspricht.

Die Dämpfung für höhere /Z_On-Wellentypen läßt sich in einfacher Weise dadurch erhöhen, daß in der dem Schlitz gegenüberliegenden Prismenfläche des metallischen Körpers ein weiterer derartiger Schlitz vorgesehen ist, in den ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material eingebracht ist. Ein einfacher Aufbau läßt sich hierbei in der Weise erzielen, daß beide Schlitze in der Art einer T-Verzweigung in einen Spalt einmünden und daß in diesem Spalt das absorbierende Material angeordnet ist.

Ferner ist es günstig, wenn das absorbierende Material als flacher Streifen mit keilförmiger Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen Keilspitze den Schlitzen zugewandt ist.

Um unerwünschte Stoßstellen im Zuge des Rundhohlleiters zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn an den Stirnseiten des mit dem Schlitz versehenen metallischen Körpers je ein keilförmiger Ansatz angebracht ist, dessen Grundfläche mit der Querschnittsfläche des metallischen Körpers übereinstimmt.

Ferner ist daran gedacht, daß im Rundhohlleiter ein koaxial verlaufender metallischer Innenleiter vorgesehen ist und daß der mit dem Schlitz versehene metallische Körper unmittelbar in den Innenleiter übergeht.

Weiterhin läßt sich bei einer Anordnung zur Bedämpfung höherer /Z_0n-Wellentypen in Ubertragungseinrichtungen, bei denen die übertragung der elektromagnetischen Energie mit Hilfe der /Z₀₁-WeIIe im runden Hohlleiter erfolgt, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft in der Weise lösen, daß der die /Z₀₁-WeIIe führende Hohlleiter durch eine in dessen Längsachse gelegte Schnittebene in zwei Hälften unterteilt ist, deren Schnittflächen jeweils durch eine ebene leitende Wand verbunden sind, daß in der leitenden Wand wenigstens ein Schlitz im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiter-Radius vom Mittelpunkt des Hohlleiterquerschnitts verläuft und daß in diesem Schlitz ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material angeordnet ist.

Um ein verhältnismäßig weites Aufspalten der Teilhohlleiter zu vermeiden, ist es günstig, wenn der Schlitz geknickt ist.

Zur Erzielung möglichst hoher Dämpfungen für höhere H_0n-Wellentypen ist es zweckmäßig, wenn der die Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen bewirkende Abschnitt des Rundhohlleiters einen kleineren Innendurchmesser als ein jeweils angeschaltetes Hohlkabel hat und wenn zwischen den die Dämpfung bewirkenden Abschnitt und das Hohlkabel Übergangsstücke mit einer sich stetig ändernden Querschnittsfläche geschaltet sind.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn das kurze elektromagnetische Wellen absorbierende Material in Form einer vor einer den Hohlleiterschlitz kurzschließenden metallischen Fläche angeordneten Schicht ausgebildet ist oder wenn an Stelle des absorbierenden Materials eine Abstrahlung in den den Rundhohlleiter umgebenden Außenraum vorgesehen ist.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausfuhrungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Fig. 1 ist die Abhängigkeit des für die magnetische Feldstärke H₂ in Ausbreitungsrichtung verantwortlichen Verlaufes der Besselfunktion J₀ für die H₀₁-WeIIe vom Radius r dargestellt. Man erkennt daraus, daß H₂ der /J₀₁-WeIIe Tür r/r₀ = 0,628 verschwindet, während das H. der H₀₂-WeIIe dort relativ groß ist. Bringt man in den Rundhohlleiter eine radial verlaufende massive Metallschicht ein, so werden auf ihr, entsprechend H₂, radiale Ströme J_r fließen. Nun kann man durch Einfügen eines Wider-Standes an der Stelle r/r₀ = 0,628 der H₀₂-WeIIe Leistung entziehen, ohne daß die H₀₁-WeIIe davon betroffen wird. Dieser Widerstand kann z. B. durch ein Leitungsstück mit Abschlußwiderstand realisiert werden.

In den F i g. 2 und 3 ist eine für die Praxis besonders günstige Ausführungsform dargestellt. Dabei zeigt die F i g. 3 in perspektivischer Ansicht den in den Hohlleiter 1 eingesetzten metallischen Körper 2. Der metallische Körper hat die Form eines Prismas mit einer einem Kreissektor entsprechenden Querschnittsfläche und ist derart im Hohlleiter 1 angeordnet, daß die Spitze des Kreissektors mit dem Mittelpunkt 4 des Hohlleiterquerschnitts zusammenfällt, während die kreisförmig gebogene Fläche an der Innenwand des Rundhohlleiters 1 anliegt. Der metallische Körper 2 ist mit wenigstens einem Schlitz 3 versehen, in dem ein für kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material angeordnet sein kann.

In einfacher Weise läßt sich die Dämpfung dadurch erhöhen, daß im metallischen Körper 2 ein weiterer Schlitz 3' vorgesehen wird, in den ebenfalls absorbierendes Material eingebracht sein kann. Zweckmäßig läßt man die Schlitze 3 und 3' in der Art einer T-Verzweigung in einen Spalt 5 einmünden. Im Spalt 5 ist das kurze elektromagnetische Wellen absorbierende Material 6 vorgesehen, das aus Gründen einer breitbandigen Anpassung höherer H₀₂-Typen vorteilhaft als flacher Streifen mit keilförmiger Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen Keilspitze den Schlitzen 3 und 3' zugewandt ist. An den Stirnseiten des metallischen Körpers 2 sind keilförmige Ansätze 7 und T angebracht, deren Grundfläche mit der Querschnittsfläche des metallischen Körpers 2 übereinstimmt, so daß sich für die im Hohlleiter 1 laufende H₀₁-WeIIe eine möglichst geringe Störung des Wellenwiderstandes ergibt. Die keilförmigen Ansätze 7 und 7' sind insbesondere dann zweckmäßig, wenn der Körper 2 eine verhältnismäßig große Querschnittsfläche hat, so daß die im Zuge des Rundhohlleiters 1 verlaufende Welle stumpf auf den metallischen Körper 2 auflaufen würde, wodurch an sich die Anregung höherer störender Wellentypen gefördert würde. Für die Bemessung der Schlitzbreite b lassen sich folgende Überlegungen anstellen.

In den Schlitzen läuft (vgl. auch F i g. 4) angeregt durch H₂(O₂, ein Teil der Hp₂'Energie als H₁₀- bzw. H_n0-Welle in die Abschlußwiderstände. Es muß allerdings dabei verhindert werden, daß in die Schlitzleitung Wellen ausbreitungsfähig sind, die durch die noch verbliebenen Feldkomponenten der H₀₁-WeIIe (H_r und £95) angeregt werden könnten, da sonst die H₀₁-WeIIe doch geschwächt wird.

. Eine Ausbreitung eines Teiles von Εφ über das Schlitzleitungsstück zum Abschlußwiderstand 6 hin ist dann verhindert, wenn die Grenzwellenlänge seines Rechteckquerschnitts für die E₁₁-WeIIe (elektrische Grundwelle) unter der Betriebswellenlänge liegt. Für die E_n-WeIIe im Rechteckquerschnitt gilt:

lab

^K Va²+b²
für α 3> b (langer Schlitz) wird

;._k = 2 b.

Der radialen magnetischen Feldkomponente H_r ist der Eintritt in die Schlitzleitung verwehrt, wenn man mit der doppelten Schlitzbreite 2b über der Grenzwellenlänge für H₀₁ bzw. H_0n des Rechteckquerschnitts bleibt. Diese Grenzwellenlänge ist ebenfalls durch Gleichung (2) gegeben. Hält man diese erfüllbare Bedingung ein, so ist gewährleistet, daß die H₀₁-WeIIe von der Anordnung nicht gedämpft wird, während höhere rotationssymmetrische H-Wellen — je nach Größe ihrer magnetischen Feldstärke H₂ an Ort des Schlitzes — gedämpft werden.

Da der Spalt 5 praktisch einen stark entarteten Hohlleiter darstellt, dessen Breite (die der Länge des Schlitzes 3 entspricht) wesentlich größer als seine Höhe ist, wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Breite des Spaltes 5 zweckmäßig gleich der doppelten Schlitzbreite b gewählt, so daß sich eine T-Verzweigung ergibt, die wellenwiderstandsrichtig aufgebaut ist.

Die elektrische Wirkungsweise der Anordnung läßt sich folgendermaßen erklären.

Durch die Anbringung des Schlitzes 3 im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiterradius vom Mittelpunkt wird die H₀₁-WeIIe — wie sich aus einem Vergleich mit der F i g. 1 ergibt — praktisch nicht beeinflußt, da an der Stelle r/r₀ = 0,628 eine Nullstelle der H₂-Komponente auftritt. (Die mit ζ bezeichnete Koordinate weist in Fortpflanzungsrichtung der Wellen.) Für die H₀₂-WeIIe ist jedoch die H_z-Komponente nahezu im Maximum, so daß die H₀₂-WeIIe in den Schlitzen 3 und 3' eine elektromagnetische Welle anregt, die sich über die T-Verzweigung in eine in radialer Richtung laufende Welle zusammensetzt. Diese in radialer Richtung laufende Welle trifft auf das kurze elektromagnetische Wellen absorbierende Material 6 auf und wird dort in Wärme umgewandelt. Analoge Überlegungen lassen sich auch für höhere H_On-Wellentypen anstellen, so daß sich gleichzeitig eine verhältnismäßig hohe Dämpfung auch für solche Wellentypen ergibt. Der H₀₁-WeIIe wird in der gewünschten Weise nahezu keine Leistung entzogen, da die Breite des Schlitzes b im Verhältnis zum Radius des Hohlleiters 1 klein ist. In einem praktischen Ausführungsbeispiel, bei dem der Durchmesser des Rundhohlleiters 1 etwa 25 mm beträgt, läßt sich etwa bei der Frequenz 55 GHz eine Dämpfung von etwa 10 dB/m erreichen. Die Länge der Schlitze 3 und 3' sowie des Spaltes 5 beträgt 50 mm. Die keilförmigen übergänge 7 und T haben dabei eine Länge von 40 mm.

Im allgemeinen läßt sich die Dämpfung linear dadurch vergrößern, daß im Rundhohlleiter 1 mehrere gleichartige Anordnungen 2,3,5,6 vorgesehen werden.

Die Dämpfung einer einzelnen Anordnung nach der F i g. 2 läßt sich mit Hilfe der Vorstellung der Wandimpedanz berechnen. Hierzu kann man ausgehen von der Wandimpedanz des ungestörten Hohl-

leiters. Als nächster Berechnungsschritt wird ein in die Hohlleiterwandung eingesetzter Absorberwiderstand eingeführt und schließlich der geschlitzte metallische Körper 2. Die Durchrechnung des gesamten Problems ergibt für die Dämpfung pro Längeneinheit u_(On) den folgenden Wert:

"(On) —

J_o(0,62870„) N/cm.

'5

Darin ist:

r₀ = Hohlleiter-Radius in Zentimeter.

^₁ = Winkel des leeren Teiles des Rundhohlleiters in Bogenmaß.

J₀ = Besselfunktion 0-ter Ordnung.
f_On — Nullstellen des Differentialquotienten von Jo-

I₀ = Wellenlänge im freien Raum.
l_kn = Kritische Wellenlänge im Rundhohlleiter.
b = Schlitzbreite.

η = 1, 2, 3 ... (zweiter Index der jeweils betrachteten H_0n-WeIIe).

Aus der vorstehenden Gleichung ist zu erkennen, daß die Dämpfung mit größer werdendem Hohlleiterradius absinkt. Ferner zeigt sich eine Frequenzabhängigkeit der Dämpfung, die mit dem Quadrat der Frequenz verläuft. In der Praxis sind die erzielten Dämpfungswerte für die höheren H_On-Wellentypen etwas größer als die errechneten, da nämlich in der vorstehenden Gleichung die Umwandlungsverluste, die grundsätzlich bei der Umwandlung von Wellen auftreten, nicht berücksichtigt sind. Ferner zeigt sich, daß auch höhere H_0n-Wellentypen erheblich bedämpft werden, und zwar stärker als die /f_O2-Wellen. Die Durchlaßdämpfung für die /Z₀₁-WeIIe des oben beschriebenen praktischen Ausführungsbeispiels liegt bei etwa 0,05 dB. Drückt man den Gütefaktor der Gesamtanordnung als das Verhältnis der Dämpfung für die H₀₂-WeIIe zur Dämpfung der H₀₁-WeIIe aus, dann ergibt sich der Wert 88. Wie sich ferner zeigt, läßt sich die Dämpfung für die H₀₁-WeIIe zusätzlich noch dadurch verringern, daß man die Länge der Keile 7 und T größer wählt.

Durchmesser und Länge der Anordnung wählt man sich entsprechend der erforderlichen Dämpfung, wobei man, wenn ein sehr großer Frequenzbereich überstrichen werden muß, unter Umständen zwei der beschriebenen Anordnungen zur Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen mit unterschiedlichem Durchmesser hintereinandergeschaltet, um auch bei hohen Frequenzen noch genügend Dämpfung zu erhalten. Es ist für diese Zwecke auch eine konische Ausführung der Anordnung zur Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen, im folgenden der Einfachheit halber Dämpfungsglied genannt, vorteilhaft.

Ein Ausführungsbeispiel, mit dem sich die erfindungsgemäße Aufgabe ebenfalls lösen läßt, ist in der Fig. 4 gezeigt. Hierzu ist der Rundhohlleiter 1 in zwei Hälften unterteilt, von denen nur die eine Hälfte gezeichnet ist. In der Schnittebene sind im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiterradius vom Mittelpunkt die Schlitze 3 und 3' vorgesehen, in denen das für kurze elektromagnetische Wellen eine hohe Dämpfung aufweisende Material 6 angeordnet ist. Hinsichtlich der Bemessung der Schlitzbreite b gelten die bereits beim Ausführungsbeispiel der F i g. 2, 3 angestellten Überlegungen analog. Für dieses Ausführungsbeispiel kann der Hohlleiter durch eine dünne metallische Wand zunächst in zwei Hälften unterteilt werden. Durch einen kontinuierlichen übergang lassen sich die beiden in der F i g. 4 gezeigten Hohlleiterhälften nebeneinander anordnen, so daß ein Teil der H₀₁-WeIIe in der einen Hohlleiterhälfte und der andere Teil in der anderen Hohlleiterhälfte verläuft. Um den Abstand zwischen den beiden Hohlleiterhälften möglichst gering zu halten, was mit Rücksicht auf eine möglichst flach verlaufende Auseinanderführung des vollständigen Rundhohlleiters in zwei Hälften wünschenswert ist, können die Schlitze 3 und 3' geknickt werden, wie dies in der F i g. 4 gestrichelt angedeutet ist. Die Abknickung des Schlitzes ist hierbei mit der Bezugsziffer 3" versehen. Durch eine möglichst flach verlaufende Auseinanderführung des Rundhohlleiters läßt sich bei verhältnismäßig kurzen Übergangsstücken vom Rundhohlleiter zum Dämpfungsglied die Anregung unerwünschter Wellentypen genügend niedrig halten. Nachdem die Teilwellen die Dämpfungsglieder durchlaufen haben, werden die beiden Hohlleiterhälften wieder kontinuierlich zusammengeführt, so daß sich insgesamt eine spiegelsymmetrische Anordnung ergibt.

Eine in der Praxis im allgemeinen ausreichende Dämpfung wird mit Dämpfungsgliedern erzielt, deren Durchmesser so gewählt ist, daß die Grenzwellenlänge der zu bedämpfenden H_0n-WeIIe nicht wesentlich über dem dreifachen Wert der kürzesten, zu übertragenden Freiraumwellenlänge liegt. Aus diesem Grunde ist der Durchmesser des Dämpfungsgliedes in der Regel kleiner als der Durchmesser der jeweils verwendeten übertragungsleitung. Zweckmäßig schaltet man daher derartige Dämpfungsglieder an solchen Stellen in die H₀₁-Weitverkehrsleitung ein, an denen aus anderen Gründen der Durchmesser ohnehin geringer als der normale Durchmesser des Hohlleiters ist. Solche Stellen sind beispielsweise Krümmungen oder die jeweiligen Endabschnitte der Leitung.

Will man das H₀₂-Dämpfungsglied unmittelbar in die Leitung einschalten, dann wären verhältnismäßig lange Trichterübergänge nötig, da kurze Trichterübergänge erneut höhere H_On-Typen anregen. Aus diesen Gründen ist es zweckmäßig, im Rundhohlleiter einen koaxial verlaufenden Innenleiter vorzusehen. Eine derartige Anordnung ist in der F i g. 5 dargestellt.

Im Rundhohlleiter 1 ist ein metallischer Innenleiter derart angeordnet, daß die Achsen des Rundhohlleiters und des metallischen Innenleiters sich decken. Im Ausführungsbeispiel der F i g. 5 sind vier Sektorabschnitte eingezeichnet, die hinsichtlich ihres Aufbaues mit den Sektorabschnitten 2 gemäß den F i g. 2 und 3 übereinstimmen. Durch die Einbringung des Innenleiters 10 können natürlich die einzelnen Sektorabschnitte im Gegensatz zur F i g. 2 nicht bis zum Mittelpunkt des Hohlleiters 1 durchgeführt werden, sondern sie gehen unmittelbar in den Innenleiter 10 über. In den Sektorabschnitten 2 sind nach Art einer T-Verzweigung die Schlitze 3 und 3' vorgesehen, die in den Spalt 5 übergehen, in dem das absorbierende Material 6 untergebracht ist. Hinsicht-

609 621/26

lieh der elektrischen Wirkungsweise gelten die beim Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 2 angestellten Überlegungen analog.

Falls beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 der Innenleiter 10 im Durchmesser verhältnismäßig groß gewählt werden muß, ist es zweckmäßig, zwischen die eigentliche übertragungsleitung und das Dämpfungsglied ein Übergangsstück gemäß der F i g. 6 zu schalten.

Beim Übergangsstück gemäß der Fig. 6 wird vom Durchmesser D' des eigentlichen Hohlkabels kontinuierlich auf den Außendurchmesser d' des Dämpfungsgliedes gemäß der F i g. 5 übergegangen. Der Innenleiter 11 des Übergangsstückes vergrößert sich kontinuierlich vom Wert Null auf den Wert d", so daß der eigentliche Hohlleiter und das Dämpfungsglied unmittelbar zusammenschaltbar sind. Der kontinuierliche übergang der einzelnen Durchmesser läßt sich dabei in der Weise wählen, daß die Anregung unerwünschter Wellentypen praktisch vermieden wird. Nachdem die Welle das Dämpfungsglied gemäß der F i g. 5 durchlaufen hat, läßt sich dann ein weiteres Übergangsstück gemäß der Fig. 6 spiegelsymmetrisch ansetzen, so daß der Durchmesser d' wieder kontinuierlich auf den Durchmesser D' des Hohlkabels vergrößert wird.

Ein Übergangsstück gemäß der Fi g. 6 kann dann völlig in Fortfall kommen, wenn der Durchmesser d' des Dämpfungsgliedes verhältnismäßig klein ist, so daß die auf den koaxialen Innenleiter 10 auflaufende Welle praktisch nicht gestört wird.

Wie sich ferner zeigt, ist die Ausbildung des absorbierenden Materials 6 hinsichtlich seiner geometrischen Form und seiner Anbringung an sich sehr unkritisch. Beispielsweise kann das absorbierende Material in Form einer dünnen Schicht ausgebildet sein, oder man kann dafür sorgen, daß die vom Dämpfungsglied aufgenommene elektromagnetische Energie in den Außenraum abgestrahlt wird. Entsprechende Ausführungsformen sind in den F i g. 7 und 8 gezeigt, bei denen ein Ausschnitt des sektorförmigen metallischen Körpers gezeigt ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind die Schlitze 3 und 3' im Sektorabschnitt 2 nach Art einer T-Verzweigung zusammengeschaltet und münden in den Spalt 5 ein. Im Spalt 5 ist das absorbierende Material in Form einer Schicht 6' vor einer den Hohlleiterschlitz kurzschließenden metallischen Fläche 12 angebracht. Durch diese Ausbildung läßt sich die Frequenzabhängigkeit der H₀₂-Dämpfung zumindest teilweise kompensieren, was durch eine entsprechende Wahl des Abstandes der absorbierenden Schicht 6' vom metallischen Kurzschluß 12 geschieht.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 8 ist auf absorbierendes Material völlig verzichtet. Der Spalt 5, an den sich die Schlitze 3 und 3' über die T-Verzweigung anschließen, erweitert sich in einen trichterförmigen Ausgang 13, so daß die von den Schlitzen 3, 3' aufgenommene, höheren H_0n-Wellentypen angehörende elektromagnetische Energie in den Außenraum des Rundhohlleiters abgestrahlt wird. Eine derartige Anordnung findet zweckmäßig dann Verwendung, wenn die vom Hohlleiter abgestrahlte Energie keinerlei weitere Geräte oder sonstige Einrichtungen stören kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen in Ubertragungseinrichtungen, bei denen die übertragung der elektromagnetischen Energie mit Hilfe der /Z₀₁-WeIIe im runden Hohlleiter erfolgt unter Verwendung von wenigstens einem in Längsrichtung des Hohlleiters verlaufenden metallischen Körper, der in der Art eines Prismas mit einer einem Kreissektor entsprechenden Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen kreisförmig gebogene Fläche an der Innenwand des Rundhohlleiters anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Körper mit einem parallel zur Längsachse des Rundhohlleiters verlaufenden Schlitz versehen ist, dessen in der Prismenfläche liegende Mittellinie im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiter-Radius vom Mittelpunkt verläuft, und daß im Schlitz ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes kleiner oder höchstens gleich ist der halben Freiraum-Wellenlänge, die der höchsten zu übertragenden Betriebsfrequenz entspricht.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem Schlitz gegenüberliegenden Prismenfläche des metallischen Körpers ein weiterer derartiger Schlitz vorgesehen ist, in den ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material eingebracht ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schlitze in der Art einer T-Verzweigung in einen Spalt einmünden und daß in diesem Spalt das absorbierende Material angeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Material als flacher Streifen mit keilförmiger Querschnittsfläche ausgebildet ist, dessen Keilspitze den Schlitzen zugewandt ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten des mit dem Schlitz versehenen metallischen Körpers je ein keilförmiger Ansatz angebracht ist, dessen Grundfläche mit der Querschnittsfläche des metallischen Körpers übereinstimmt.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rundhohlleiter ein koaxial verlaufender metallischer Innenleiter vorgesehen ist und daß der mit dem Schlitz versehene metallische Körper unmittelbar in den Innenleiter übergeht.

8. Anordnung zur Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen in Ubertragungseinrichtungen, bei denen die übertragung der elektromagnetischen Energie mit Hilfe der H₀₁ -Welle im runden Hohlleiter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der die /Z₀₁-WeIIe führende Hohlleiter durch eine in dessen Längsmittelachse gelegte Schnittebene in zwei Hälften unterteilt ist, deren Schnittflächen jeweils durch eine ebene leitende Wand verbunden sind, daß in der leitenden Wand wenigstens ein Schlitz im Abstand des 0,628fachen Wertes des Hohlleiter-Radius vom Mittelpunkt des Hohlleiterquerschnitts verläuft und daß in diesem Schlitz ein kurze elektromagnetische Wellen absorbierendes Material angeordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz geknickt ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bedämpfung höherer H_0n-Wellentypen bewirkende Abschnitt des Rundhohlleiters einen kleineren Innendurchmesser als ein jeweils angeschaltetes Hohlkabel hat und daß zwischen den die Dämpfung bewirkenden Abschnitt und das Hohlkabel Übergangsstücke mit einer sich stetig ändernden Querschnittsfläche geschaltet sind.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kurze elektromagnetische Wellen absorbierende Material in Form einer vor einer den Hohlleiterschlitz kurzschließenden metallischen Fläche angeordneten Schicht ausgebildet ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der, dem Außenraum des Rundhohlleiters zugewandte Teil des Hohlleiterschlitzes trichterförmig nach außen erweitert und geöffnet ist.