DE2034459C3

DE2034459C3 - Breitbandiger Modenumformer von Hohlleiterwellen des Modus H10 zum Modus H01

Info

Publication number: DE2034459C3
Application number: DE19702034459
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Lorek
Original assignee: ALLGEMEINE ELEKTRICITAETS-GESELLSCHAFT AEG-TELEFUNKEN 1000 BERLIN und 6000 FRANKFURT
Current assignee: ALLGEMEINE ELEKTRICITAETS-GESELLSCHAFT AEG-TELEFUNKEN 1000 BERLIN und 6000 FRANKFURT
Priority date: 1970-07-11
Filing date: 1970-07-11
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2034459A1; DE2034459B2

Description

Die Erfindung betrifft einen breitbandigen Modenumformer von Hohlleiterwellen des Modus H₁₀ zum Modus Hoi. Da Millimeterwellen im Rechteckhohlleiter als Hio-Modus erzeugt werden, ist es notwendig, sie für Weitverkehrszwecke in den dämpfungsarmen Hoi-Modus im Rundhohlleiter umzuformen. Für diese Aufgabe sind mehrere Lösungen bekannt, die darauf beruhen, entweder Rechteck- und Rundhohlleiter so miteinander zu verkoppeln, daß im Rundhohlleiter der gewünschte Hoi-Modus angeregt wird, oder durch einen allmählichen Querschnittsübergang auch die Umwandlung der Wellentypen ineinander zu erreichen.

Allen diesen Möglichkeiten ist der Nachteil gemeinsam, daß der großen Übertragungsbreite des Rundhohlleiters (Hohlkabel), die auf ca. 60 GHz zu veranschlagen ist, eine relativ kleine Bandbreite des Kopplers gegenübersteht, die höchstens die Bandbreite des beteiligten Rechteckhohlleiters erreicht, also 1 Oktave.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen breitbandigen Modenumformer zu konstruieren, der das erläuterte Mißverhältnis zwischen Hio- und Hoi-Bandbreite innerhalb des Umformers spürbar verbessert.

Es ist seit langem eine spezielle Ausführung eines Rechteckhohlleiters, der sogenannte Steghohlleiter bekannt, dessen eine oder beide Längsseiten stegförmige Einbuchtungen bestimmter Dimensionierung aufweisen. Es ist auch schon ein Richtungskoppler bekannt, dessen Kopplungsstrecke zur Vergrößerung der Bandbreite als nach den beiden Enden im Steg abgeflachter Steghohlleiter ausgebildet ist (M.C. Early »A Wide-Band Directional Coupler for Wave Guide« Proc. IRE 1946, S. 883-885).

Weiterhin wird in einer Arbeit von S.B. Cohn (»Design of Simple Broad-Band Wave-Guide to-Co- > axial-Line Junctions« Proc. IRE, Sept. 1947, S. 920-926) ein Übergang vom Rechteckhohlleiter auf eine Koaxialleitung in mehreren Ausführungsformen beschrieben, deren eine in der Nähe des Übergangs den Rechteckhohlleiter allmählich in einen Steghohlleiter um'ormL

in Dadurch wird der Eindeutigkeitsbereich des Hohlleiters

an der Übergangsstelle vergrößert, und es werden dadurch Interferenzen mit etwa angeregten höheren Wellenmoden vermieden.

Erfindungsgemäß wird die oben erwähnte Aufgabe

i"> der Konstruktion eines breitbandigen Modenumformers dadurch gelöst, daß der die Hi₀-WeIIe führende Eingangshohlleiter als Steghohlleiter ausgebildet ist Zum Unterschied vom Stand der Technik wird slso bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht die Koppel-

-'ii strecke eines Richtungskopplers, sondern der Eingangshohlleiter als Steghohlleiter ausgebildet

Für die Ausführung der Erfindung ergeben sich verschiedene Möglichkeiten.
So kann der Modenumformer als Richtungskoppler

r. mit parallel laufendem Steghohlleiter und Rundhohlleiter mit entsprechend angeordneten Koppelöffnungen ausgebildet sein.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform besteht in einem allmählichen Übergang des Querschnitts des

»ι die Hio-Welle führenden, an seinen gegenüberliegenden Längsseiten mit je einem Steg versehenen Rechteckhohlleiters über einen Kreissektor- bzw. halbkreisförmigen Wellenleiter zu einem Rundhohlleiter.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht

i"> aus einer doppelten T-förmigen Verzweigung des die Hio-Welle führenden Steghohlleiters, dessen vier Verzweigungsenden über vier um den gleichen Zentriwinkel versetzte radiale Schlitze in der Wand eines Rundhohlleiters einmünden.

Im folgenden werden anhand dreier Figuren drei Ausführungsformen näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine im Prinzip auf J au mann zurückgehende Ausführungsform eines Modenwandlers in zwei Ansichten () au mann, Α.: Über Richtungs-

t > koppler zur Erzeugung der H₀I-WeIIe. AEÜ 12 (1958) H. 10 S. 440-446). Auf der oberen Seite eines Rundhohileiters 1.1 ist der die Hi₀-WeIIe führenden Steghohlleiter 1.2 mit dem einseitigen Steg U angeordnet. In auch beim Richtungskoppler bekannter Weise sind zwischen

"·" dem Rundhohlleiter 1.1 und dem Steghohlleiter 1.2 Koppelöffnungen in einem solchen Abstand vorgesehen, daß die vom Steghohlleiter geführte Hio-Welle in eine Hoi-Welle im Rundhohlleiter umgewandelt wird.
Die F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines

*'■'> Modenumformers in verschiedenen Querschnittsdarstellungen, bei dem ein mit zwei Stegen an den gegenüberliegenden Längsseiten versehener Steghohlleiter 2.2 über einen Übelgangsquerschnitt 2J allmählich zu einem kreissektorförmigen Wellenleiter 2.4, dann

><> zu einem halbkreisförmigen Wellenleiter 2Jj und schließlich, unter Verschmelzung der beiden Stege Zu einem Rechteck, zu einem kreisförmigen Wellenleiter 2.6 übergeht, in dessen letzten, die Hör Welle führenden Kreisquerschnitt 2.1 die Überreste der Stege verschwin-

" den.

Die F i g. J geiit von einem Rechteckhohlleiter 3.2 aus, der in einer T-Verzweigung 3.4 und je einer weiteren Verzweigung 3J in vier Steghohlleiter 3.3 aufgeteilt ist

lessen vier Enden über vier um den gleichen winkel versetzte, radiale Schlitze in die Wandung Rundhohlleiters 2.1 einmünden. Die Rechteckiter sind hier, wie der Querschnitt AB bzw. 3.3 als Einfachsteghohlleiter verhältnismäßig großer > 5he ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Breitbandiger Modenumformer von Hohlleiterwellen des Modus Hio im Rechteckhohlleiter zum Modus Hoi im Rundhohlleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der die Hi₀-WeIIe führende Eingangshohlleiter (1.2, 2.2, 3.2) als Steghohlleiter ausgebildet ist.

2. Breitbandiger Modenumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Richtungskoppler mit parallel laufendem Steghohlleiter (1.2) und Rundhohlleiter (1.1) mit entsprechend angeordneten Koppelöffnungen (1.4) ausgebildet ist (F ig. 1).

3. Breitbandiger Modenumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als allmählicher Querschnittsübergang des die Hio-Welle führenden, an seinen gegenüberliegenden Längsseiten mit je einem Steg versehenen Rechteckhohlleiters (2.2) über einen Kreissektor- (2.4) bzw. halbkreisförmigen Wellenleiter (£5) zu einem Rundhohlleiter (2.1) ausgebildet ist.

4. Breitbandiger Modenumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer doppelten T-förmigen Verzweigung (3.4,3.5) des die Hio-Welle führenden Steghohlleiters (3J) besteht, dessen vier Verzweigungsenden über vier um den gleichen Zentriwinkel versetzte radiale Schlitze in die Wand eines Rundhohlleiters (3.1) einmünden (F ig. 3).