DE1930936A1

DE1930936A1 - Waveguide section for the transition from an H20 rectangular waveguide to an H01 circular waveguide

Info

Publication number: DE1930936A1
Application number: DE19691930936
Authority: DE
Inventors: Sorg Dipl-Ing Erich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-07-18
Filing date: 1969-06-19
Publication date: 1970-01-22

Description

Hohlleiterabschnitt zum Übergang von einem H20-Rechteckhohlleiter auf einen H01-Rundhohlleiter Die Brzìndung bezieht sich auf einen Hohlleiterabschnitt zum Übergang von einem Rundhohlleiter kroisförmigen Querschnitts mit H01-Wellenausbreitung auf einen Hohlleiter mit Rechteckquerschnitt für H20-Wellenausbreitung, bei dem an zwei gegenüberliegenden Stellen der Innenwandung des Rundhohlleiters beginnend je ein länglicher Keil vorgesehen ist, dessen Keilwinkol nach dcm Rechtcekhohlleiter hin bis auf den Wort von 180° anwächst und der dort in eine der Breitseiten des Rechteckhohlleiters übergeht. Waveguide section for the transition from an H20 rectangular waveguide on a H01 circular waveguide The ignition relates to a waveguide section for the transition from a round waveguide, crois-shaped cross-section with H01 wave propagation on a waveguide with a rectangular cross-section for H20 wave propagation, in which starting at two opposite points on the inner wall of the circular waveguide an elongated wedge is provided, the wedge angle of which is rectangular according to dcm up to the word of 180 ° and that grows into one of the broadsides of the Rectangular waveguide passes.

Hohlleiterabschnitte bzw. Übergänge dieser Art sind beispielsweise aus dem "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" von Meinke-Gundlach, 2. Aufl., S. 425, bekannt. Bei Übergängen diescr Art hat es sich als störend erwiesen, daß höhere Wellentypen in unerwünscht hohem Maße auftreten.Waveguide sections or transitions of this type are for example from the "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" by Meinke-Gundlach, 2nd edition, p. 425, known. In transitions of this kind it has proven to be disturbing that higher Wave types occur to an undesirably high degree.

Diese Wellentypen erhöhen, zum Teil frequenzselektiv, die Übertragungsdämpfung, zum Teil verursachen sie störende Reflexionen. Eine weitere störende Folge von solchen höheren Wellentypen ist ihre im Vergleich zum Grundwsellentyp abweichende Ausbreitungsgeschwindigkeit, wodurch Verflachungen bei impulsförmigen Signalen auftreten können.These wave types increase the transmission attenuation, some of them frequency-selective, some of them cause annoying reflections. Another disturbing consequence of such higher wave types is their propagation speed, which differs from the basic wave type, whereby flattening can occur with pulse-shaped signals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlleiterübergang der einleitend geschilderten Art in dieser Hinsicht zu verbessern.The invention is based on the object of a waveguide transition of the type described in the introduction in this regard.

Dies wird bei einem Hohlleiterabschnitt der einleitend geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß im Querschnitt zwei weitere Keile vorgesehen sind, die einander gegenüberliegend von den Sehmalseiten des Rechteckhohlleiters ausgehen und im Rundhohllciter zusammen mit den anderen Keilen onden, und daß die Querschnittsform aller Keile und der Verlauf dieser Querschnittsform längs -des Übergangs derart gewählt sind, daß die zweifache Querschnittsymmetrie des REchteckhohlleiters in eine vierfache Syr.1tnetrie im Endbereich des Übergangs in den Rundhohlleiter übergeht.In the case of a waveguide section, this is described in the introduction Kind achieved according to the invention in that two more wedges in cross section are provided, which are opposite to each other from the Sehmal sides of the rectangular waveguide go out and ond in the round hollow liter together with the other wedges, and that the Cross-sectional shape of all wedges and the course of this cross-sectional shape along -des Transition are chosen so that twice the cross-sectional symmetry of the rectangular waveguide in a fourfold system in the end area of the transition into the circular waveguide transforms.

Vorteilhaft ist es, wenn die von den Schmalseiten des Rechteckhohlleiters ausgehenden Keile bei vorzugsweise konstantem Keilwinkel eine nach dem mittleren Bereich des durch sie bestimmten Übergangs zunehmende Eindringtiefe aufweisen.It is advantageous if the from the narrow sides of the rectangular waveguide outgoing wedges with a preferably constant wedge angle one after the middle Area of the transition determined by them have increasing penetration depth.

Dics hat den Vorteil, daß auf besonders einfache Weise die Übergänge auf den rotationssymmetrischen Kreisquerschnitt sichergestellt werden kann. Der erfindungsgemäße Übergang ist sozusagen im Bereich des Rechteckhohlleiterabschnitts zweifach symmetrisch und ab einer gewissen Strecke des daran anschließenden Bereichs vierfach symmetrisch, um nach Zurückireten der keilförmigen Bereiche schließlich rotationssymmetrisch zu sein. Es liegen mit anderen Worten im Übergangsbereich zwei aus der unsprünglichen H20-Welle abgeleitete H20-Wellen vor, deren Krouzungswinkel nach dem am Rundhchlleiter gelegenen Ende des Übergangsbereichs den Wert von 90° erreicht.Dics has the advantage that the Transitions can be ensured on the rotationally symmetrical circular cross-section. Of the The transition according to the invention is, so to speak, in the area of the rectangular waveguide section twice symmetrical and from a certain distance of the adjoining area fourfold symmetrical, to finally return to the wedge-shaped areas to be rotationally symmetrical. In other words, there are two in the transition area H20 waves derived from the original H20 wave, their angle of intersection after the end of the transition area on the round conductor, the value of 90 ° achieved.

Wenngleich es fertigungstechnisch etwas aufwendig ist, so läßt sich der vorstehend erwähnte Übergang von zweifach symmetrischen auf rotationssymmetrischen Querschnitt noch mit Vorteil dadurch verbessern, daß, bezogen auf den Querschnitt im Übergangsbereich, in den verbleibenden Teilsektoren des Kreisquerschnitts weitere derartige Keile symmetrisch über den Umfang verteilt vorgesehen sind.Although it is somewhat complex to manufacture, it can be the above-mentioned transition from doubly symmetrical to rotationally symmetrical Improve the cross-section with advantage that, based on the cross-section in the transition area, in the remaining subsectors of the circular cross-section more such wedges are provided symmetrically distributed over the circumference.

Dic Erfindung wird nachstehend anhand vor' zwei In Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert Die Fig. 1 zeigt in Rufsicllt und Seitenansicht einen erfindungsgemäß ausgebildeten Hohileiteriibergang, wobei die jeweiligen Hohlleiterquerschnitte in verschiedenen Ebenen über dem Übergangsstück dargestellt sind. Eine perspektivische Darstellung ist in der Fig. 2 gegeben.The invention is explained below with reference to two exemplary embodiments, which are shown in the drawing, explained in more detail. FIG. 1 shows in Rufsicllt and side view of a hollow conductor transition designed according to the invention, wherein the respective waveguide cross-sections in different levels above the transition piece are shown. A perspective illustration is given in FIG.

Die Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der der vierfach symmetrische Querschnitt in . einen achtfach symmetrischen Querschnitt vor der Umwandlung in den rotationssymmetrischen Querschnitt übergeführt wird.Fig. 3 shows a development of the invention in which the fourfold symmetrical cross-section in. an eight-fold symmetrical cross-section before the transformation is converted into the rotationally symmetrical cross-section.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist ein mehrcre Hohlleiterwollen langer Hohlleiterabschnitt an dem einen Ende im Querschnitt rechteckförmig und am anderen Ende kreisförmig.As can be seen from Fig. 1, a multicre waveguide wool is longer Waveguide section at one end rectangular in cross section and at the other end End circular.

Im Rechteckquerschnitt soll die H20-Wellenform sich ausbreiten und die Querschnittsabmessungen sind dementsprechend gewählt. Mit zunehmender Entfernung von dem Rechteckquerschnitt aufweisenden Ende des Hohlleiterabschnitts wölben sich die breiten Seiten des Hohlleiters in Form gegensinniger Schraubenflächen auf. Zugleich gehen von den Schmalseiten Keile in den Hohlleiterinnenraum, die eine zunächst nur geringe Eindringtiefe haben bei vorzugsweise konstantem Keilwinkel. Die vier Keile führen wie aus der Querschnittsdarstellung a bis e ersichtlich, den ursprünglich zweifach symmetrischen Rechteckquerschnitt in einen vierfach symmetrischen Querschnitt über. Im Bereich der Vierfachsymmetrie d, c, f ziehen sich dann die keilförmigen Bereiche zunehmend aus der Hohlleiterinnenwand zurück, um den Querschnitt schließlich in den Kreisquerschnitt überzuführen.In the rectangular cross-section, the H20 waveform should spread out and the cross-sectional dimensions are selected accordingly. With increasing distance bulge from the end of the waveguide section having a rectangular cross section the broad sides of the waveguide in the form of opposing helical surfaces. Simultaneously wedges go from the narrow sides into the waveguide interior, initially only one have a low penetration depth with a preferably constant wedge angle. The four wedges lead, as can be seen from the cross-sectional representation a to e, the original twice symmetrical rectangular cross section into a four times symmetrical cross section above. In the area of the four-fold symmetry d, c, f the wedge-shaped Areas increasingly back from the inner wall of the waveguide, finally around the cross-section to be converted into the circular cross-section.

Zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist die Richtung der elektrischen Feldstärke im Hohlleiter in Form kleiner Pfeile angedeutet.To clarify the mode of operation of the subject matter of the invention is the direction of the electric field strength in the waveguide indicated in the form of small arrows.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ilirdim vierfach symmetrischen Bereich f, g, h durch die Einfügung weiterer symmetrisch verlaufender keilförmiger Bereiche eine noch größere Symmetrie erreicht, wodurch der Übergang in den Bereich kreisförmigen Querschnitts noch besser vonstatten geht.In the embodiment according to FIG. 3, it is four times symmetrical Area f, g, h through the addition of further symmetrical wedge-shaped ones Areas achieved an even greater symmetry, making the transition into the area circular cross-section goes even better.

Diese Ausbildungsart hat den Vorteil, daß die Entstehung von Wellentypen höherer Ordnung die Vielfachsymmetrie noch wirksamer unterbunden wird.This type of training has the advantage that the creation of wave types higher order the multiple symmetry prevented even more effectively will.

Die Länge des Übergangsbereiches richtet sich nach dem geforderten Grad an zulässiger Reflexion an den Enden der Übergangsbereiche und sollte wenigstens mehrere Wellenlängen betragen. In der Praxis hat sich für einen Übergang der in Fig 1 dargestellten Art eine Länge von etwa 150 mm bei einem Rechteckquerschnitt von 3,55 mm x 14,2 mm als zweckmäßig erwiesen bei einer Bctriebsfrequenz zwischen etwa 21 und 45 GHz Der Rundhohlleiter hatte hicrbei einen Durchmesser von 16 am und der Keilwinkel der von den Schmalseiten aus in den Innenraum des Übergangs sich erstreckenden Keile betrug konstant 600 über die Gesamtlänge der Keile betrachtet.The length of the transition area depends on what is required Degree of allowable reflection at the ends of the transition areas and should be at least be several wavelengths. In practice, a transition from the in Fig. 1 has a length of about 150 mm with a rectangular cross-section of 3.55 mm x 14.2 mm has proven to be useful with an operating frequency between about 21 and 45 GHz. The circular waveguide had a diameter of 16 am and the wedge angle that extends from the narrow sides into the interior of the transition extending wedges was a constant 600 over the total length of the wedges.

2 P a t e n t a n s p r ü c h e 3 Figuren2 P a t e n t a n s p r ü c h e 3 figures

Claims

Claims 1. Waveguide section for transition from a circular waveguide circular cross-section with H01 wave propagation on a waveguide with rectangular cross-section for H20 wave propagation, in which at two opposite points on the inner wall Starting from the circular waveguide, an elongated wedge is provided, the wedge angle of which after the rectangular waveguide grows up to the value of 1800 and the place in one of the broad sides of the rectangular waveguide passes over, characterized in that two more wedges are provided, which are opposite one another from the narrow sides of the rectangular waveguide and in the round waveguide together with the other wedges end, and that the cross-sectional shape of all wedges and the course of this cross-sectional shape are chosen along the transition so that twice the cross-sectional symmetry of the rectangular waveguide into a four-fold symmetry in the end area of the transition merges into the circular waveguide.

2. Waveguide section according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n - indicates that, based on the cross-section in the transition area, in the remaining Sub-sectors of the cross-section of this type of wedge symmetrically over the Scope distributed before.