DE19621809A1

DE19621809A1 - Übergang von einem Rechteckhohlleiter auf einen Rundhohlleiter

Info

Publication number: DE19621809A1
Application number: DE1996121809
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Plattner; Wolfgang Prof Dr Menzel; Werner Dipl Ing Thiel
Original assignee: Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Telefunken Radio Communication Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: DE19621809B4

Description

Die Erfindung betrifft einen Übergang von einem Rechteck hohlleiter auf einen Rundhohlleiter gemäß Oberbegriff des. Patentanspruchs 1.

Für eine kostengünstige Herstellung von Hohlleiterschal tungen, die z. B. aus einer Anordnung von Filtern, Di plexern, Kopplern usw. bestehen können, bietet sich eine ebene Anordnung dieser Elemente in der H-Ebene des Recht eckhohlleiters an. Für einige Anwendungen, u. a. beispiels weise für Antennenanschlüsse, sind Hohlleiterausgänge durch eine der beiden Breitseiten des Rechteckhohlleiters erforderlich. Sowohl eine oftmals eingesetzte zirkulare Polarisation als auch eine einfache Herstellbarkeit legen es nahe, diesen Hohlleiteranschluß als Rundhohlleiter aus zubilden.

In der Literatur sind bisher bekannt ein auf einen durch gehenden Rechteckhohlleiter aufgesetzter Rundhohlleiter (z. B. G. Piefke: "Feldtheorie III", BI Hochschultaschen bücher, Bd. 782, Seiten 148 bis 149) oder eine stirnseiti ge Verbindung zwischen Rund- und Rechteckhohlleiter, ggf. über ein oder mehrere Zwischenstücke (J. L. Fontecha, C. Cagigal: "Transition Rectangular to Circular Waveguide by Means of Rectangular Guides"; in: Intern. Conf. on Compu tation in Electromagnetics, London, 1991, Seiten 378 bis 381). Der erstgenannte Übergang ließe sich zwar für die gewünschte Anwendung einsetzen, indem der durchgehende Reckteckhohlleiter eine halbe Wellenlänge hinter dem Rund hohlleiter kurzgeschlossen wird; dies benötigt aber zu sätzlichen Platz und resultiert in einer kleineren Band breite. Der zweitgenannte Übergang müßte über einen zu sätzlichen Hohlleiterwinkel angeschlossen werden; dies ist jedoch mechanisch aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfach und kostengünstig herzustellenden sowie geometrisch möglichst kompakten Übergang von einem flach (auf der Breitseite) liegenden Rechteckhohlleiter auf einen davon senkrecht oder schräg ("nach oben") abgehenden Rundhohlleiter zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 wiederge geben. Die übrigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist in der kompak ten und dennoch einfachen und kostengünstig herstellbaren Bauweise des Übergangs zu sehen. Der Rechteckhohlleiter kann als Nut aus einem Block herausgefräst werden, der gleichzeitig als Hohlleiter-Unterteil dient. Als Hohllei ter-Deckel ist dann im wesentlichen nur noch eine glatte, ebene Platte erforderlich, in die an geeigneter Stelle nur noch die Bohrung für den Anschluß des Rundhohlleiters ein zubringen ist.

Besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Dicke dieses Deckels zumindest im Bereich des Übergangs so zu wählen, daß die Bohrung gleichzeitig als der gewünschte Rundhohlleiter dienen kann.

Die Anwendung verbindet gemäß einzelner bevorzugter Aus führungsformen der Erfindung in einer Struktur und auf kleinstem Raum

a) den gewünschten Winkel α zwischen Rechteckhohlleiter und Rundhohlleiter mit α = 90° für die senkrechte Anordnung der beiden Hohlleiter bzw. 0° < α < 90° für die schräge Anordnung der beiden Hohlleiter und
b) den Übergang, bei dem in den Rechteckhohlleiter ein oder mehrere Anschlußelemente (z. B. in Form von Stufen oder einer Schräge) eingebracht werden (z. B. gefräst werden), so daß in der gewünschten Arbeitsbandbreite eine Anpassung an den Rundhohlleiter, der in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur aus einer einfachen Bohrung im Deckel besteht, erzielt werden kann. Die Dimensionierung der Struktur ist aufgrund der komplexen Geometrie mit entsprechenden feldtheoretischen Verfahren möglich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Übergangs in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine erste vorteilhafte Ausführungsform des Über gangs gemäß Fig. 1 mit Stufen als Anpaßelementen im Querschnitt von der Seite und von oben,

Fig. 3 eine zweite vorteilhafte Ausführungsform des Über gangs gemäß Fig. 1 mit einer Schräge als Anpaßele ment im Querschnitt von der Seite und von oben.

Der Übergang in Fig. 1 besteht aus einem Rechteckhohllei ter 3, der als flache Nut in einen Block 1 gefräst ist und der durch einen Deckel 2 verschlossen ist, in den im Be reich des Übergangs eine Bohrung 4 im Durchmesser des Rundhohlleiters eingebracht ist. Die Dicke des Deckels ist so gewählt, daß die Bohrung 4 gleichzeitig auch als der gewünschte Rundhohlleiter dient. Die beiden Teile 1 und 2 sind im montierten Zustand fest miteinander verbunden, dergestalt, daß der Deckel 2 eine der beiden Breitseiten des Rechteckhohlleiters 3 bildet. In diesem Ausführungs beispiel stehen Rechteck- und Rundhohlleiter 3, 4 senk recht aufeinander (α = 90°).

In Fig. 2 ist dieser Übergang im Detail näher erläutert. Im oberen Teil der Figur ist ein Querschnitt durch die An ordnung entlang der Linie AB (im unteren Teil der Figur angezeigt) dargestellt. Im Übergangsbereich weist die als Rechteckhohlleiter 3 dienende Nut Anpaßelemente 5 in Form von zwei rechteckförmigen Stufen auf, die sich über die gesamte Breite des Rechteckhohlleiters 3 erstrecken, wie aus dem unteren Teil der Figur hervorgeht. Der Rundhohl leiter ist als Bohrung 4 durch den Deckel 2 des Rechteck hohlleiters eingebracht und befindet sich direkt über den Stufen 5.

Der Übergang in Fig. 3 unterscheidet sich von dem Übergang der Fig. 2 lediglich dadurch, daß anstelle der Stufen (5 in Fig. 2) nunmehr eine Schräge 6 als Anpaßelement vorge sehen ist, die sich ebenfalls über die gesamte Breite des Rechteckhohlleiters 3 erstreckt.

Die Dimensionierung der Stufen (5 in Fig. 2) bzw. der Schräge (6 in Fig. 3) erfolgt - wie zuvor bereits erwähnt - auf der Basis an sich bekannter feldtheoretischer Berechnungen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs beispiele beschränkt, sondern vielmehr auch auf andere übertragbar.

So ist es z. B. möglich, die Stufen oder die Schräge nicht über die gesamte Breite des Rechteckhohlleiters zu er strecken, sondern nur über einen Teil der Breite.

In diesem Fall hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Stufen bzw. die Schräge an beiden Seiten den gleichen Abstand von der jeweils gegenüberliegenden Schmalseite des Rechteckhohlleiters aufweisen.

Ferner ist es möglich, die Anpaßelemente in den Rundhohl leiter zu erstrecken.

Schließlich ist es möglich, die Bohrung nicht senkrecht in den Deckel einzubringen, sondern schräg unter einem Winkel α mit 0° < α < 90°.

Claims

1. Übergang von einem Rechteckhohlleiter auf einen Rund hohlleiter, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Rechteckhohlleiter (3) im Übergangsbereich auf einer seiner beiden Breitseiten eine Bohrung im Durch messer des Rundhohlleiters (4) aufweist, auf die der Rundhohlleiter senkrecht oder schräg aufgesetzt ist oder die den Rundhohlleiter (4) darstellt;
- daß der Rechteckhohlleiter (3) und der Rundhohlleiter (4) im Übergangsbereich durch mindestens ein An paßelement (5; 6) aneinander angepaßt sind.

2. Übergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Rechteckhohlleiter aus einer in einem Unter teil (1) verlaufenden Nut (2) besteht;
- daß die Bohrung in den Deckel (2) eingebracht ist und im Bereich des Deckels (2) den Rundhohlleiter (4) bil det.

3. Übergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß als Anpaßelement mindestens eine im Übergangsbereich im Rechteckhohlleiter (3) angeordnete Stufe (5) oder Schräge (6) vorgesehen ist.

4. Übergang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Stufe (5) oder Schräge (6) über die ganze Breite des Rechteckhohlleiters (3) oder nur über einen Teil dieser Breite sich erstreckt.

5. Übergang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nur über einen Teil des Rechteckhohlleiters (3) erstreckende mindestens eine Stufe (5) oder Schräge (6) an beiden Enden den gleichen Abstand von der dem jeweiligen Stufen- oder Schräge-Ende gegenüberstehenden Schmalseite des Rechteckhohlleiters (3) aufweist.

6. Übergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Anpaßelement (5; 6) zur Anpassung der Einstellung der Arbeitsfrequenz in Längsrichtung und/oder quer zur Längsrichtung des Rechteckhohlleiters (3) verstellbar angeordnet ist.

7. Übergang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des mindestens einen Anpaßelements (5; 6) mindestens eine Schraube vorgesehen ist.