DE1948157C3 - Übergangstransformationsteil für Hohlleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übergangstransformationsteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige Übergangstransformationsteile, die den durch die unterschiedlichen Querschnitte der zu verbindenden Hohlleiter bedingten Querschnittsstufensprung ausgleichen, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und besitzen den Vorteil einer kurzen axialen Baulänge, da jede Transformationsstufe nur eine Länge von A/4 besitzt, und sie gewährleisten über eine große Bandbreite bis zu einer Oktave eine Konstanthaltung des Wellenwiderstandes mit der .ingestrebten geringen Reflexion unter der Voraussetzung, daß die geometrischen Abmessungen exakt stimmen. Die hierfür erforderliche Feinbearbeitung mit den engen Toleranzen von weniger als ±0,01 mm ist außerordentlich aufwendig und schwierig, insbesondere wenn an jedem Transformationsstufensprung beide Rechteckseiten gleichzeitig geändert werden. Eine Vereinfachung eines solchen Übergangsteiles kann erreicht werden, wenn gemäß der DT-AS 12 71 228 an einer Transformationsstelle die Rechteckseite mit der breiteren Abmessung erhalten bleibt, was durch geeignete Bemessung einer zweiten Transformationsstelle möglich wird. Auch hier ergeben sich jedoch noch schwerwiegende bearbeitungstechnische Schwierigkeiten zur Herstellung der Transforrnationsstufen, und die Herstellung erfolgt im allgemeinen durch aufwendige galvanoplastische Verfahren oder durch teuren Präzisionsguß. Eii.e wirtschaftliche spanabhebende Bearbeitung ist nicht möglich.

Auch die genannten galvanoplastischen Verfahren und Feingußverfahren, obgleich äußerst aufwendig und teuer, sind noch zu ungenau, und es sind daher immer Nachbearbeitungen und aufwendige Kompensationsmaßnahmen erforderlich, um die unvermeidbaren geometrischen Fehler auszugleichen. Im allgemeinen geschieht dies durch Abgleichelemente in Gestalt von Stiften oder Schrauben, die in Richtung des elektrischen Feldes in den Hohlraum entsprechend tief eingestellt werden. Hierdurch wird wiederum die Breitbandigkeit beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein axial kurzes Übergangstransformatiünstcil der eingangs genannten Bauart derart auszubilden, daß es mit den erforderlichen Toleranzen auf einfache Weise spanabhebend so genau bearbeitet werden kann, daU über eine große Bandbreite die angestrebte Reflexionsfreiheil gewährleistet ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die Herstellung kann dann einfach in der Weise geschehen, daß mittels eines Fingerfräsers in die breiten Rechteckseiten des Übergangsteils Ausfräsungen parallel zur Achse in einer Länge von λ/4 und vorzugsweise mit ihren den Grund der Ausnehmungen bildenden Wänden planparallel in einer Tiefe und Breite eingebracht werden, die zunächst empirisch bestimmt werden kann. Liegt die auf diese Weise durch laufende Messungen empirisch ermittelte geometrische Form erst einmal vor. so ist es verhältnismäßig einfach, diese Form auch über automatisch gesteuerte Werkzeugmaschinen zu reproduzieren. Es hat sich gezeigt, daß die hersteilungstechnisch bedingte Verrundung an den beiden Seiten jeder Ausnehmung keinen störenden Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften ausübt, unabhängig davon ob die Verrundungen in der Breitseite oder am Rand der anschließenden Schmalseite enden.

Eine zweite Transformationsstelle kann in den Übergang zu dem weiterführenden Rechteck-Hohlleiter zu verlegt werden, indem das Transformationsteil gemäß Anspruch 2 ausgebildet ist.

Es ist bekannt, bei Übergangselementen zur Verbindung elliptischer Hohlleiter mit Rechteck-Hohlleitern durch spanabhebende Bearbeitung Ausnehmungen in den breiten Rechteckseiten anzubringen. Hierbei handelt es sich jedoch ausnahmslos um Ausnehmungen.

die einen sich verjüngenden Übergang herstellen sollen und damit eine Exponentialleitung anstreben. Ein solches Übergangselement ist durch die DT-AS 12 71229 bekannt, bei welchem die Ausnehmung in Gestalt eines Hohlkegels durch Drehen oder im Guß oder nach galvanoplastischen Verfahren eingebracht wird. Abgesehen davon, daß derartige Übergangsstücke eine große axiale Baulänge von mehr als V-U pro Stufe mit einem hohen Materialaufwand erfordern, ist die Herstellung derart kompliziert verlaufender, in der Tiefe abnehmender Ausnehmungen äußerst problematisch und in der Praxis nicht gelöst. Es hat sich als unvermeidbar erwiesen, jeweils von Fall zu Fall individuell abzugleichen und Kompensationsstifte unterschiedlicher Länge in den Hohlraum einzubauen, was

5> einen hohen zusätzlichen Aufwand erfordert und die Breitbandigkeit beeinträchtigt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

f>o F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausgangswerkstückes für das Transformationsteil,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung des aus dem Ausgangswerkstück gernäß Fig. 1 gefertigten Übergangslransformat ionsteiles.

^h5 Das Ausgangswerkstück gemäß F i g. I besteht aus einem Rechteckkörper, der aus Vollmetall hergestellt und mit einer durchgehenden öffnung durch Räumen hergestellt ist, die cie Grundform eines Rechtecks

besitzt. Die axiale Länge L entspricht der Länge zweier Transformationsstufen.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Übcrgangstransformationsteil 1 in seinem fertigen Zustand. Die beiden Breitseiten 6, 7 des durchgeräumten Rechtecks sind durch Ausfräsen mit Ausnehmungen 2 versehen und zwar über die Länge L₁. die eine Tiansformaiionsstufe bildet. Die restliche Länge L; des Transformationsteils kann eine zweite Transformationsstufe bilden, wenn der anzuschließende Rechteckhohlleiter eine gegenüber der Rechtcckulfnung des Transforniationsteils unterschiedliche Bemessung aufweist, so daß an der Anschlußstelle ein zw eiter Stufensprung vorhanden ist.

Die Länge der Transformationsstufe bzw. der Ausnehmung 2 i >t mit L]. die Breite mit B und die Tiefe mit T bezeichnet. Über die Länge L: 2 hinweg verbleiben die Breitseiten 6, 7 des Rechtecks in ihrer ursprünglichen in F i g. 1 gezeigten Grundform. Die Gesamtlänge L des TransformationstHs I ist die Summe aus L\ und Lj.

Die Ausnehmungen 2 sind vorzugsweise mittig angeordnet, d. h. ihre seitlichen Begrenzungskanten 11, 12 haben gleiche Abstände von den Schmalseiten 8, 9 des Rechtecks. Die Ausnehmung 2 in der unteren Breitseite 6 des Rechtecks und die Ausnehmung 2 in der oberen Breitseite 7 der rechteckigen Öffnung sind mit gleicher Form ausgebildet. Die beiden Ausnehmungen 2 in der oberen und unteren Breitseite 6, 7 liegen spiegelbildich zueinander.

Die Ausnehmungen 2 besitzen nach Art von > I lohlkehlen ausgebildete Verrundungen 3. die sich über die ganze Länge L\ hinweg an den Seiten der Ausnehmungen 2 erstrecken Die Bodenkante 4 jeder Ausnehmung 2 verläuft geradlinig und parallel zu den Breitseiten 6 bzw. 7. Die Ausnehmungen 2 können sich

υ über einen Teil (vergl. F i g. 2) der ßreitseiten 6, 7 erstrecken, jedoch ist es auch möglich, daß sich die Ausnehmungen 2 über die gesamten Breitseiten 6, 7 erstrecken und die Verrundungen in die Rechteckschmalseiten übergehen.

is Die Ausnehmungen 2 sind mittels eines Fingerfräsers ausgefräst, so daß sich die Abrundungen 3 entsprechend dem Fräsradius ergeben.

Der in der Zeichnung nicht dargestellte ovale Hohlleiter liegt an der Stirnseite 5 des Übergangstransformationsteils 1 an. Der Reehteckquerschniit an der anderen Stirnseite des Transformationsteils 1 entspricht vorzugsweise nicht dem Rechteckquerschnitt des anschließenden Hohlleiters, sondern es wird diese Anschlußstelle als weiterer Transformationsstüfen-

sprung ausgenutzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Übergangstransformationsteil in Gestalt eines Stufen transformator mit achsparallelen Wänden zur rflexionsarnien Verbindung eines Rechteckhohlleiters mit einem glatten oder gewellten ovalen Hohlleiter, ti ad u rch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt durchgehend mit rechteckiger Grundform ausgebildete Öffnung des Transfonnationsteils auf beiden Breitseiten je eine flache Stufenausnehmung (2) aufweist, deren Querschnittsformen senkrecht zur Achse über ihre gesamte axiale Stufenlänge (L\) spiegelgleich sind, wobei die seitlichen Übergänge von der wenigstens annähernd planparallel zur Breitseite der Öffnung verlaufenden Wand der Ausnehmung in die rechte<.kige Grundform der Öffnung nach Aa einer Hohlkehle verrundet ist.

2. Übergangsiransformationsteil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der an die Ausnehmungen (2) anschließende Teil der Rechtecköffnung mit der restlichen Länge (Li) eine zweite Transformationsstufe bildet, wenn der anzuschließende Rechteckhohlleiter eine gegenüber der Rechtecköffnung des Transformationsteils unterschiedliche Bemessung aufweist.